下面是小编为大家整理的31001工作面设计说明书(完整),供大家参考。
鹤 鹤 煤 煤 九 矿 2500 综采放顶煤工作面
设计说明书
二○ 一一年 10 月
一、概况
㈠工作面范围及邻近采掘情况
本工作面为 21022 炮放工作面的生产接替面,是二水平最后一个工作面,本工作面为煤柱工作面,2500 工作面井下位置位于九矿二水平五采区中部, 工作面北面为-420 轨道运输大巷及三一采区上部车场, 西面为 2502 及 2504 工作面采空区附近, 南面为二五 采区煤柱Ⅰ 2
工作面, 东面为二五煤柱Ⅱ 、2505 及 2507 工作面 采空区附近。地面对应位置在花园农场南偏西 500m 附近,地形 属丘陵及山地, 地面标高一般在 187 ~ 215m 之间, 该工作面煤层距地面垂深为 490 ~ 590m, 第三、四系冲积层厚度一般在 144 ~ 176 米之间, 该工作面回采后塌陷区无建筑物。
该工作面煤层产状为:
走向 170 °~ 175 °, 倾向 80 °~ 85 °,倾 角 10 °~ 20 °,平 均 14 °,煤 层综合平均厚度为 8.20 米,煤层结构为 8.20=6.38 ( 0.20 )1.62 ,储量利用厚度为 8.0 m,可采性指数为 K =1 ,煤层变异系数 r=12.5% 。煤层结构简单, M
含夹矸 2 层。其中煤层顶板下 1.1 m 左 右 有 一 层 薄 矸 厚 0.03 m ;煤层底板上 1.5m 左右有一层厚 0.2m 左右的夹矸,比较稳定。工作面平均走向长 385m ,平均倾斜宽 135m ( 工作面上部为 122m 、下部为 152m )。
本工作面设计下顺槽长 450.74m,上顺槽长 583.3m,工作面斜长上段 117m,下段 147.4m,平均斜长 132m,可采走向 368.4m,开采面积 51901 ㎡,平均煤厚 8.2m,可采储量 45 万吨。设计准备工程量1150.3m(其中岩巷:179.86)。
㈡顶底板及构造情况详见地质说明书
二、巷道布置
本工作面是对 25 采区-400 皮带下山、-400 轨道下山以及 25 采区回风巷保护煤柱的回收,工作面设计为倾斜长壁后退式、顶板自然垮落法综合机械化放顶煤开采。下顺槽与上顺槽采用平行布置方式,倾向方位角 39°。
㈠上顺槽
上顺槽基本上平行于-420 水平回风上山下段布置,为最大限度的提 1
高块段储量,工作面自切眼上口向下掘进 185.1m后按方位 338°拐掘上顺 35.47m,再按方位 38°向下掘进上顺槽 195.8m与上顺槽回风联络巷贯通,因本工作面设计为综采放顶煤开采,为保证工作面支架上段与下段的有效对接,所以掘进辅助切眼与上顺槽贯通,辅助切眼掘进工程量共计 55.41m。上顺槽与 2502 和 2504 工作面停采线之间的煤柱宽度最小距离为 3.5m,上顺槽沿煤层底板掘进,巷道设计净宽 5.2m,高2.95m,净断面积 12.6 ㎡,设计工程量 583.3m。
㈡运输顺槽
下顺槽平行于上顺槽布置,上段平距 117m,上段平距 147 m,巷道跟煤层底板掘进,为保证皮带机运输,起伏坡度不大于10°。设计巷道净宽 5.2m,净高 2.95m,净断面积 12.6 ㎡,设计工程量 450.74m。
㈤运输联巷
运输联巷为 1151(3)与 1161(3)两个阶段共用巷道,设计由-720~ -610m 东翼回风系统-668m 石门 13-1 煤层见煤点处拨门子,沿煤层弯道施工到设计方位后,施工煤上山及上下平段至与本阶段运输顺槽平距5m 位置,按101°方位施工 1161(3)回风顺槽 15m,在11.2m 位置,设一夹交为 45°巷道连接两顺槽。巷道设计为矩形,宽 4.2m,高 2.8m,净断面积 11.76 ㎡。
㈥进风上山
本阶段进风上山为 1161(3)工作面出煤斜巷,由拟定 1161(3)运输顺槽向西 23.256m 为起点,与本阶段溜煤立眼直线联通,按煤层倾角跟顶上山施工,巷道为矩形,宽 4.2m,高 2.8m,净断面积 11.76 ㎡。
㈦施工联巷
施工联巷设计位置在切眼中上部与东二 13-1 采区回风上山石门联巷见煤点之间,沿走向平巷施工,设计工程量 45m,巷道为矩形,宽 4.2m, 高 2.8m,净断面积 11.76 ㎡。
三、支护设计
(一)概况
本工作面煤层稳定,走向为 97°~107°,平均倾角 12°18’,煤层厚度 5.4~6.2m,平均煤厚 8.2m。煤层发育一至两层夹矸,其下部夹
2
矸较稳定,夹矸为泥岩或炭质泥岩。煤层老顶为砂岩,厚度5.7m,直接顶为泥岩,厚度 3.2m。巷道掘进后剩余顶煤厚度为 2.6~3.4m。
(二)支护设计
本工作面巷道支护设计采用工程类比法进行。2500 工作面四邻均为采空区,与此同时工作面内老巷重多,工作面受集中应力影响严重,为 保证工作面掘进及回采期间的支护安全,决定采用U 36
1.
上、下顺槽
(1)
巷道断面
型钢棚支护。
巷道形状为U 型钢棚半圆拱形支护,断面设计参数为:宽×中高= 5.2m×3.0m。
(2)
支护参数
2500 上顺槽掘进采用 5.3m ×2.9m( 宽×高 )U 3 6 型钢棚支护, 棚距 700 ±50mm ,两帮及顶全铺塑带网,顶背 8-12 根 1000mm × 80mm 半圆木背木, 两帮各背 12-16 对荆笆棍, U 型棚梁腿搭接长度为 450mm ,卡缆间距为 200mm ,卡缆螺母力矩不小于 250N.M , 两帮及顶各一道铁拉杆, 两帮拉杆距梁、腿搭接下沿 1000mm , 顶部拉杆沿巷道中线, 柱窝深 200mm , 巷道净高 2900mm , 下净 宽 5300mm , 巷道断面 S =14.7m 2 , S 掘
=12.6m 2 。
净
a. 巷道顶板采用6 根螺纹钢等强预拉力锚杆加4200mm 长M5 型钢带、 菱形金属网联合支护,锚杆长度为2500mm,直径为Φ 20mm(M22 螺母)。间距为 800mm;采用全长锚固方式,每根锚杆采用两节 Z2380 型中速树脂药卷;排距为 800mm。
b. 巷道高帮采用 5 根螺纹钢等强预拉力锚杆加π 2 型轻型钢带、金属网联合支护,锚杆长度为 2200mm,直径为Φ 20mm(M22 螺母)。每根锚杆采用两节Z2380 型中速树脂药卷;锚杆间距 700mm,锚杆排距 800mm。
c. 巷道矮帮采用 4 根螺纹钢等强预拉力锚杆加π 2 型轻型钢带、金属网联合支护,锚杆长度为 2200mm,直径为Φ 20mm(M22 螺母)。每根锚杆采用两节Z2380 型中速树脂药卷;锚杆间距 650mm,锚杆排距 800mm。
d. 顶板锚杆设计扭矩为 100Nm,帮锚杆设计扭矩为 60Nm。e.每排锚杆布置一套高预应力钢绞线桁架系统, 该系统在正常锚杆支护的基础上,直接安装在 M 型钢带上,钢绞线通过钢带上肩角孔锚入顶板内 3500mm,倾角为 60°;每孔采用三节 Z2380 型中速树脂药卷,以保证锚固效果;排距为 800mm。
3
f.帮顶破碎处,施工 3~4 根螺纹钢预拉力锚杆加强,锚杆长度为1200mm,直径为Φ 18mm,间距为 800mm;采用全长锚固方式,每根锚杆采用一节Z2380 型中速树脂药卷;排距为 800mm。
2.
运输顺槽(1) ) 巷道断面
该巷道形状为矩形,断面设计参数为:宽×高=4.6m×2.8m (2) 支护参数
a. 巷道顶板采用 6 根螺纹钢预拉力锚杆加 4400mm 长 KT-M5 型钢带、菱形金属网联合支护,锚杆长度为2500mm,直径为Φ 20mm。间距为800mm,排距为800mm;采用全长锚固方式,每根锚杆采用两节 Z2380 型中速树脂药卷。顶板锚杆扭矩要求不低于 100Nm,以满足顶板锚杆对预拉力的最低要求; b. 巷道两帮采用 4 根螺纹钢预拉力锚杆加π 2 型轻型钢带、金属网联合支护,锚杆长度为 2000mm,直径为Φ 20mm。锚杆间距 800mm,排距800mm;采用加长锚固方式,每根锚杆采用一节 CK2335 型超快树脂药卷和一节Z2380 型中速树脂药卷。
c. 每两排锚杆布置一套高预应力钢绞线桁架系统,钢绞线长 5000m。该系统在正常锚杆支护的基础上,直接安装在 M 型钢带上,钢绞线通过钢带上两肩角孔锚入两帮 2500mm,倾角为 60°;每孔采用一节 CK2335 型超快树脂药卷和两节 Z2380 中速树脂药卷,以保证锚固效果;排距为1600mm。
d. 每隔 2400mm 在巷道顶板打两条 5000mm 长锚索,锚固方式同钢绞
线桁架系统。
3.
切眼
(1) 巷道断面
该巷道形状为梯形,断面设计参数为:宽×高=6.0m×2.2m (2) 支护参数
a. 巷道顶板采用 6 根螺纹钢等强预拉力锚杆加 4400mm 长 KT-M5 型钢带、菱形金属网联合支护,锚杆长度为 2500mm,直径为Φ 20mm(M22 螺母)。间距为800mm,排距为800mm;采用全长锚固方式,每根锚杆采用两节Z2380 型中速树脂药卷。
b. 巷道老塘侧采用 4 根螺纹钢预拉力锚杆加π 2 型轻型钢带、金属网联合支护,锚杆长度为 2000mm,直径为Φ 20mm。锚杆间距 800mm,排 4
距 800mm;采用端头锚固方式,每根锚杆采用一节 Z2380 型中速树脂药卷。
c. 巷道刷帮侧采用 4 根螺纹钢预拉力锚杆加菱形金属网联合支护, 锚杆长度为 1200mm,直径为Φ 20mm。锚杆间距 800mm,排距 800mm;采用端头锚固方式,每根锚杆采用一节Z2380 型中速树脂药卷。
d. 每两排锚杆布置一套高预应力钢绞线桁架系统,老塘侧钢绞线长5100mm,刷帮侧钢绞线长 7100mm。该系统在正常锚杆支护的基础上,直接安装在 M 型钢带上,钢绞线通过钢带上两肩角孔锚入两帮:老塘侧2500mm,刷帮侧 4500mm,倾角为 60°;每孔采用一节 CK2335 型超快树脂药卷和两节Z2380 型中速树脂药卷,以保证锚固效果;排距为 1600mm。
e. 每隔 2400mm 在巷道顶板打两条 6000mm 长锚索,锚固方式同钢绞 线桁架系统。
f. 滞迎头 30m 靠老塘侧帮 1000mm 打一梁 3~4 柱单体挑棚,间距 800mm。
g. 施工完成后,挪刮板机至刷帮侧煤壁,并距该帮1200mm 打一梁3~ 4 柱单体挑棚,间距 800mm。
(3 3 )三岔门支护原则:
a.灵活运用桁架锚索系统,适当增加锚索密度,调整桁架方位; b.帮部锚杆一定要护好帮,网联成整体,确保不片帮; c.按原架棚支护方式,设几个大跨度挑棚。
4.
- - 640m
回风联巷、施工联巷、运输联巷及
1161(3) 工作面运输煤
上山
(1)
巷道断面
以上巷道形状为矩形,断面设计参数为:宽×高=4.2m×2.8m (2) 支护参数
a. 巷道顶板采用 6 根螺纹钢预拉力锚杆加 4200m 长KT-M5 型钢带、菱形金属网联合支护,锚杆长度为 2500m,直径为Φ 20mm。间距为 700mm, 排距为 800mm;采用全长锚固方式,每根锚杆采用两节 Z2380 型中速树脂药卷。顶板锚杆扭矩要求不低于 100Nm,以满足顶板锚杆对预拉力的最低要求; b. 巷道两帮采用 4 根螺纹钢预拉力锚杆加π 2 型轻型钢带、金属网 联合支护,锚杆长度为 2000mm,直径为Φ 20mm。锚杆间距 800mm,排距800mm;采用加长锚固方式,每根锚杆采用一节 CK2335 型超快树脂药卷和一节Z2380 型中速树脂药卷。
5
c. 每两排锚杆布置一套高预应力钢绞线桁架系统,钢绞线长5000mm。该系统在正常锚杆支护的基础上,直接安装在 M 型钢带上,钢绞线通过钢带上两肩角孔锚入两帮 2500mm,倾角为 60°;每孔采用一节CK2335 型超快树脂药卷和两节Z2380 中速树脂药卷,以保证锚固效果; 排距为 1600mm。
d. 每隔 2400mm 在巷道顶板打两条 5000mm 长锚索,锚固方式同钢绞线桁架系统。
5.
抽排巷
(1)
巷道断面
a.
拨门点至上山下平斜交段:
该巷道形状为直墙半圆拱形,断面设计参数为:净宽:4.0m 墙高; 1.2m 净高:3.2m。
b.
上山至抽排巷端头:
该巷道形状为直墙半圆拱形,断面设计参数为:净宽:2.4m 墙高; 1.5m 净高:2.7m。
(2)
支护参数
a.
拨门点至上山下平斜交段:
由巷道正顶起向两侧均分布置 9 根螺纹钢预拉力锚杆,加钢筋网联合支护,锚杆规格为Φ 20mm×2000mm,间距1000mm,排距1000mm,钢筋网规格为Φ 6mm×1200mm×2200mm,全断面挂网,布置3 块。采用加长锚固方式,每根锚杆采用一节K2350 型和一节Z2350 型树脂药卷。
b.
上山至抽排巷端头:
由巷道正顶起向两侧均分布置 7 根螺纹钢预拉力锚杆,加钢筋网联合支护,锚杆规格为Φ 20mm×2000mm,间距1000mm,排距1000mm,钢筋网规格为Φ 6mm×1200mm×2200mm,顶部挂网,布置2 块。采用加长锚固方式,每根锚杆采用一节K2350 型和一节Z2350 型树脂药卷。
㈡工工艺及注意事项
A A .施工工艺a a .煤巷:
1.
进班准备:进行安全检查、设备检查与维护、物料准备等工作。
2.
掘进落煤、出煤:掘进机落煤、出煤,掘进循环进尺 800mm。
3.
安装顶板锚杆:
(1)
前探梁前移,进行临时支护:铺设钢筋网、上M 型钢带。
6
(2)
打顶部锚杆孔:采用两台单体锚杆钻机按 M 型钢带孔位由巷道两帮向中间打锚杆眼。巷道顶板锚杆孔深总长 2500mm。先采用 1200mm 长钻杆,Φ 27mm 钻头打 1200mm 深的眼。然后,采用长度为2500mm 的钻杆,Φ 27mm 钻头打长度为 2500mm 的钻眼。
(3)
送树脂药卷:穿过 M 型钢带孔眼向锚杆孔装入两节 Z2380 中速树脂药卷,用组装好的锚杆慢慢将树脂药卷推入孔底。
(4)
搅拌树脂:用搅拌接头将钻机与锚杆销钉螺母连接起来,然后升起钻机推进锚杆,当钻机升到锚杆接触顶板岩面时,停止升钻机, 搅拌 20~30s 后停机。
(5)
紧固锚杆:30~60s 后再次启动钻机,锚杆螺母在钻机的带动下剪断定位销,托盘快速压紧顶板岩面,使锚杆具有较大的预拉力,钻机输出扭矩≥100Nm。
4.
安装帮锚杆
(1)
两帮连接金属网、铺设轻型钢带。
(2)
按设计部位打巷道帮锚杆孔:采用煤电钻,2000mm 长钻杆, Φ 27mm 的钻头,打 2000mm 深钻孔。
(3)
送树脂药卷:穿过轻型钢带眼孔向锚杆孔按设计规格、数量装入树脂药卷,用组装好的锚杆慢慢将树脂药卷推入孔底。
(4)
搅拌树脂;用连接套将煤电钻与锚杆螺母连接起来,并将锚杆推入孔底,然后开动煤电钻边搅拌边推进,推入孔底搅拌 20~30s 后停止搅拌。
(5)
安装锚杆:30~60s 后再次开动钻机,将螺母中的定位销剪断,托盘快速压紧岩面,安装完毕。
(6)
当帮部煤体松散时,可采用顶板短锚杆加强。
5.
安装顶板桁架:
(1)
单排循环,及时施工。
(2)
打顶板眼:按设计眼位以 60°的角度向巷道顶板斜上方打眼,打眼深度按设计要求。
(3)
向孔内按设计规格、数量装入树脂药卷,用组装好的钢绞线慢慢将树脂药卷推入孔底。
(4)
搅拌树脂:用搅拌接头将煤电钻与钢绞线连接起来,边搅拌边推进,直至推入孔底,停止升钻机,搅拌 20~30s 停机。
(5)
按药卷凝固时间 5~30 分钟后,将两帮的钢绞线用专用连接件连接,然后用张拉千斤顶张拉中间的钢绞线,预紧力为6 吨。
7
6.
安装顶板锚索
锚索眼深4500mm,每孔按设计规格、数量装入树脂药卷,预紧8 为吨...