8102綜放工作麵綜合防塵設計說明書

8102綜放工作麵綜合防塵設計說明書

塔山煤礦公司生產技術部
二○○六年四月

審 批 人 簽 章

總工程師：
副總經理：
安全監察部：
機電管理部：
通風區
生產技術部：
綜采隊
編製

第一部分 礦井概況
一、塔山礦井簡介
塔山礦井是大同煤礦集團公司一個正在建設中的特大型礦井，井田麵積170.91km2，工業儲量434786萬噸，可采儲量 298442.06萬噸。礦井設計生產能力1500萬噸/年，服務年限為140年。礦井開采石炭二疊係煤層，埋藏深度為300-500m。
塔山井田位於山西省大同煤田東翼中東部邊緣地帶，在大同市西南約30km，距同煤集團公司總部17km。井田區域屬大同市南郊區及朔州市懷仁縣所轄。位於大同煤田中東部邊緣地帶，井田地麵為山區丘陵地形，地勢高低不平，大部分被黃土覆蓋。
二、井田開拓方式
礦井工業廣場選擇在井田西部邊界附近的楊家窯村，地勢較低，開闊平坦，交通便利。
塔山礦井采用平硐開拓方式，主平峒設計長度3500m，坡度為22‰(1°15′37″)負坡，半圓拱錨噴支護。主平峒掘進斷麵為17.07m3，淨寬4.2m，淨高4.1m，淨斷麵為15.33 m2。鋪設一部強力膠帶運輸機，擔負礦井的煤炭提升任務；副平峒設計長度為3500m，坡度為22‰(1°15′37″)負坡，2/5圓弧拱斷麵，錨噴支護，擔負礦井的進風以及人員、設備、材料等進出井任務。掘進斷麵為23.31m2，淨斷麵為20.55 m2，淨寬5.6m，淨高4.24m。塔山礦井輔助運輸方式為無軌膠輪車運輸。
兩平峒掘至3～5號煤層後，沿煤層開掘1070水平大巷, 三條大巷沿3～5號煤層變質煤下方掘進。
三、盤區劃分
根據井田地質概況及煤層賦存情況，將全井田劃分為7個盤區開采。一、二盤區為精查區，其它為祥查區。首先開采礦井東部的一盤區。一盤區麵積10.5km2，盤區內主要可采煤層有3～5號和8號煤層，可采儲量 25938.54萬噸。

第二部分 一盤區概況
第一章 盤區巷道布置
塔山礦井一盤區位於1070大巷北側，東西長4.1Km，南北寬1.9～4.0Km，盤區麵積10.5Km2。塔山礦井采用集中大巷條帶布置方式，一盤區直接利用三條1070大巷作為盤區巷道。三條1070大巷原則上沿3～5#煤層底板分段給坡度掘進。
1070皮帶運輸大巷接主平硐，按方位角292°30′向井田西部延伸，半圓拱斷麵，錨杆+錨索+金屬網+噴射混凝土支護，淨寬度4.2m，淨高度4.5m，淨斷麵17m2。
1070無軌膠輪車輔助運輸大巷接副平硐，與1070皮帶大巷平行布置，兩巷間距為中至中46.55m，半圓拱斷麵，錨杆+錨索+金屬網+噴射混凝土支護，淨寬度5.6m，淨高度4.0m，淨斷麵19m2。
1070回風大巷位於1070皮帶運輸大巷北側，與1070皮帶運輸大巷平行布置，兩巷間距為中至中45m，半圓拱斷麵，錨杆+錨索+金屬網+噴射混凝土支護，淨寬度5.2m，淨高度4.0m，淨斷麵17.8m2。
第三部分 首采8102工作麵設計
第一章 地質概況
第一節 工作麵概況
一、對應地麵位置
首采8102工作麵位於塔山礦井一盤區北東部礦界附近，
第二節 煤層特征
第三節 頂底板岩性
第四節 地質構造
第五節 水文地質
第六節 瓦斯與煤塵
第七節 儲量
第二章 采煤方法
第一節 巷道布置
巷道布置
首采8102工作麵為一進兩回三巷布置，三條順槽均垂直與1070大巷向北開掘。其中2102皮帶順槽、5102輔助運輸順槽沿3～5#煤層底板掘進；頂回風順槽沿3～5#煤層頂板掘進。
斷麵及支護
2102皮帶順槽：方位角22°30″，矩形斷麵，淨寬度5．5m，淨高度3．15m，錨杆+錨索+金屬網支護(見插圖2-1-2)，巷道長度1531.2m。2102巷主要用途是運煤、進風，巷內布置皮帶運輸機、轉載機、移動變電站等設備，小型運輸車可進入巷內，在850m處設一個調車峒室。
5102輔助運輸兼回風順槽，方位角22’30’，矩形斷麵，淨寬度5．2m，淨高度3．25m，錨杆+錨索+金屬網支護(見插圖2-1-3)，巷道長度1531.2m，主要功能是回風、行人及運送設備和材料，在600m、1000m處各設一個調車峒室。巷道采用混凝土鋪底，鋪底厚度200mm。
頂回風順槽：方位角22’30’，矩形斷麵，掘寬3.0m，掘高2.5m，錨杆+金屬網+工字鋼棚支護(見插圖2-1-3)，巷道長度1531.2m，主要功能是回風。
8102工作麵切眼與順槽巷道相垂直，切眼掘寬8.8m，掘高3.4m，切眼巷長度230.5m。錨杆+錨索+組合錨索+金屬網+兩排單體液壓支柱+井字木垛聯合支護，支架鏟運車可從單體液壓支柱中間通過。
三、工作麵要素及煤柱尺寸
1、工作麵要素
工作麵長度：230.5米；
巷道走向長度：1531.2米；
可采走向長度：1331.2米；
工作麵平均煤厚：18米；
2、各類煤柱尺寸
8102切眼至北部礦界之間留設102m邊界煤柱，為老窯溝部分房屋留設保護煤柱。
為了保護盤道進、回風立井以及風井工業廣場，5102回風順槽西側至盤道進風聯巷，留設200m保護煤柱。
工作麵停采線至1070回風大巷之間留設200m煤柱。
五、灑水係統
主平峒---1070皮帶大巷---2102皮帶順槽巷、5102回風順槽巷---工作麵。
工作麵配備靜壓灑水管路，水源從地麵靜壓水池經主平峒進入1070皮帶運輸大巷，用管路接入每條順槽巷，灑水管路按規定每隔100m設置一個三通節門(皮帶巷灑水管每隔50m設一個三通)。
三、煤體注水
放頂煤的最終效果，包括回收率和放煤產量等，最大因素取決於頂煤的破碎程度，采取多種措施，使頂煤很好地實現鬆散破碎，必將取得滿意的成果。
采取靜壓注水，使煤體軟化，容易放下。靜壓注水至少超前工作麵開采前1個月進行，注水期間注水區域不得進行爆破作業。
1、鑽孔布置
在2102運輸順槽及5102回風順槽布置鑽孔，鑽孔垂直煤壁，鑽孔直徑62mm，鑽孔深度1lOm，鑽孔布置在巷道底板往上1．5m處，孔間距10m，兩條巷道共布置鑽孔300個。
2、注水量
用管路將靜壓灑水注入煤體。按噸煤注水20升計，煤層注水後水分增加1～3％，每個鑽孔注水量為52．噸，8102工作麵共需水量為：52X300=15600噸。
3、一次注水鑽孔數量
工作麵日循環數為9．0個，日推進度為7．2m，月進度為210m，一次性循環注水鑽孔數為(210÷10)X2=42個，180m範圍內達到一個月注水時間後進行下一循環注水，依次進行。為了協調煤體注水與工作麵設備安裝作業，第一組注水鑽孔布置在工作麵切眼50m以外，需在準備工作前，提前1個月進行注水。
4、注水管路及注水工藝
注水管路采用直徑50mm的鋼管插入鑽孔，將孔口封嚴，靠水的壓力及長時間的滲透，將水注入煤體。需鋼管總長度為600m。
第七章 綜合防塵
根據《煤礦安全01manbetx 》及集團公司有關文件規定，煤礦生產必須采取綜合防塵技術，嚴格控製粉塵的產生，保證職工身體健康，保障礦井安全生產。
1、灑水除塵：
（1）水源及供水方式：
我礦采用三風井設置地麵儲水池，利用井下水為水源，經沉澱通過輸水管網靜壓送至各用水地點，水壓穩定便於管理。
（2）管路布置
根據井巷布置灑水管路，管路沿三風井鋪設，經1200大巷，3#層410盤區，擴區斜井，進入81606工作麵上、下順槽，供沿途用水點，工作麵防塵灑水及煤層注水用，皮帶巷每50米設一個三通閥門，其它巷道每100米設一個三通閥門，管路布置見設計圖。
（3）防塵措施
①所有運煤轉載點必須有完善的噴霧裝置。
②51606巷距工作麵及回風巷口50米必須各安裝淨化水幕；21606巷距工作麵50米必須安裝淨化水幕，水幕必須封閉全斷麵。
③工作麵采煤機必須有外噴霧裝置，工作麵使用架間噴霧。噴霧泵安裝在工作麵泵站，利用順槽巷灑水管路，提供工作麵采煤機及架間噴霧用水。工作麵每架支架安裝一個噴嘴，在移架時，對工作麵進行自動噴霧。
④煤層必須實行注水。煤層注水見後。
⑤兩順槽必須每三天衝洗一次。
⑥需進行放炮作業時，必須采用濕式打眼和使用水炮泥，放炮前後要灑水和衝洗巷道。
⑦定期測定全塵呼吸性粉塵。
⑧兩順槽巷設置隔爆水袋。
水棚槽的用水量按巷道斷麵每平方米200L計算，棚區長度不得小於20米。則：
21606巷：Q=13.86×200=2772L
51606巷：Q=11.55×200=2310L
按水袋容積40L計算，由兩巷應安設的水袋數目
21606巷：S=2772/40=69(個)
51606巷：S=2310/40=58（個）
水槽棚的安裝位置應設置在直線段巷道內，距工作麵順槽巷口不得大於200米。
兩順槽巷安設排數：
21606巷：L=69/3=23排
51606巷：L=58/3=19排
2、煤層注水：
（1）注水方法
利用地麵靜壓水池灑水係統進行注水。由於81606工作麵地質情況較為穩定，工作麵長度為127.2米，決定在81606工作麵選擇長孔向雙注水。
注水鑽機在兩順槽布置進行注水鑽孔打眼工作。每巷在回采前半個月布置三個注水鑽孔進行超前注水，在注水期間，再布置其它鑽孔，直至停采線為止。注水自動封孔器與主壓水管相接並使用流量表和壓力表，膠管的另一頭與防塵灑水管路相接。
（2）注水有關參數
①鑽機的選擇：
鑽機的選擇
鑽機選擇TXU——75型煤體注水鑽，鑽頭直徑為75mm。
②鑽孔長度
由於工作麵長度為127.2米，單側鑽孔達不到設計深度，故采用上下順槽聯合布置鑽孔注水。鑽孔長度45米。
③鑽孔位置
孔口位置距底板高度2米。
④鑽孔方向
鑽孔方向平行於工作麵，當鑽機附近分布有傾斜或斜交斷層時，為了防止鑽孔穿越斷層，除鑽孔應偏離斷層一定距離外，鑽孔方向力求與斷層走向平行或成一定角度。
⑤鑽孔間距
鑽孔間距30米，由於雙向布置鑽孔，上向與下向鑽孔間距應保持15米左右。
⑥注水時間
為使水分有一個均勻的分布，每孔注水時間不小於12天。
⑦注水超前於采煤的距離與時間。
A：超前距離
Bc=Bt+Bj
式中：Bc——超前距離米
Bt——在注水時間內采煤工作麵的推進距離，Bt=T×Vm。
T——注水時間T=12天。
Vm——采煤工作麵的推進速度，m/天，這裏取V=5.4米/天
B——停止注水時，該鑽孔與工作麵之間的距離，這裏取Bj=10米，則：Bc=75米
B：超前時間
Tc=Bc/V 則：Tc=14天
⑧注水壓力及注水量
采用低壓小流量，以提高注水效果，注水壓力為10kg/cm2，按每孔0.6m3/h計算，噸煤注水量為L，噸煤注水量為14.8L，孔注水量為172.8m3。
⑨封孔長度
采用自動封孔器2米。
三、煤塵災害的預防
１、工作麵必須執行綜合防塵管理製度，必須按規定設置綜合防塵設施，完善綜合防塵係統。
２、工作麵均要進行煤體注水。
４、工作麵有完整的灑水係統，要求巷道每隔50米設一個三通閥門。
5、工作麵人員必須配戴防塵口罩。
６、采煤機組必須實行內外噴霧及工作麵實行裝煤灑水製度。
７、各轉載點均應安裝噴霧灑水裝置，並堅持完好使用。
８、工作麵上下順槽必須按規定設置淨化水慕並要求正常使用。
９、綜合防塵工作為主，以洗為輔，防止本末倒置。
10、各灑水裝置要定期檢查，如有損壞應及時更換或維修。
11、工作麵進、回風巷均應設置隔爆水棚，隔爆水棚的數量應依據巷道斷麵而定。
12、隊組要嚴格按規定要求執行定期衝洗巷道製度，嚴禁出現煤塵堆積現象。
14、若發現各轉載點開機不灑水或工作麵不按規定使用噴霧灑水裝置，則予以通報並進行處罰。
15、嚴禁用灑水管路代替排水管路。