33012开采方案

1前言一、概况山西沁和能源集团曲堤煤业有限公司位于沁水县曲堤村村北，距沁水县城43km。其地理位置为：北纬35°39′20″-35°39′59″，东经112°30′40″-112°31′41″。核定生产能力为45万t/a。山西省国土资源厅2009年为该矿颁发了采矿许可证(证号：C1400002009111220042084)，井田面积为1.5958km2，批准开采3号煤层，开采标高为364.97m至294.97m。矿井采用两立井单水平开拓3号煤层，开采水平标高为+310m。主井为混合井，采用罐笼提升，担负全矿井所有提升任务，风井为专用回风井，担负全矿井回风任务。主井和风井均装备有梯子间，作为矿井的两个安全出口。矿井通风方式为中央并列式，主井进风，风井回风。3号煤层采用分层倾斜长壁下行垮落采煤法，采煤工艺为综合机械化采煤。3号煤层平均煤厚5.19m，分两层进行回采，上分层采高2.6m，下分层采高2.59m。以一个综采工作面、两个掘进工作面保证矿井45万t/a的生产能力。曲堤煤矿为煤与瓦斯突出矿井。矿井目前开采3号煤层上分层。正在回采33051工作面、布置33012工作面（下分层）。由于我矿矿区面积小、煤炭资源储量有限，为了提高资源回收率、延长矿井服务年限，所以在布置下分层时有一条顺槽是外错式布置，存在矿压显现复杂（煤柱下方压力显现强度大）、人工假顶不易管理（容易出现冒顶事故）、托煤柱开采、上分层瓦斯尾巷及贯眼中瓦斯治理难度大等问题。2为了解决上述几个问题，为今后下分层的开采提供切实可行的安全技术措施，特委托中国矿业大学编制了《曲提煤业31011瓦斯尾巷充填方案》。我矿根据其编制了具有针对性的《33012回采工作面作业规程》、《33012回采工作面过空巷安全技术措施》、《33012回采工作面过煤柱安全技术措施》等。3第一章采煤工作面概况及地质特征第一节采煤工作面概况一、采煤工作面位置（一）地面相对位置33012采煤工作面位于矿区东部，地面为低山丘陵地带，平均盖山厚度为310米，工作面地表为耕地和荒山。随着工作面的回采，采空区的范围扩大，可能会造成地表出现裂隙情况，下雨时有可能造成地表水渗入。地面周围无建筑物和其他设施，回采不会造成其他影响。（二）井下位置及与相邻关系33012工作面西起轨道上山，东至矿井边界66米，北面的33031工作面未开采、南面的31011工作面已开采、31012工作面未开采。二、主要建筑物分布情况依据井上下对照图，33012采煤工作面上部没有需要保护的建筑物。第二节采煤工作面地质特征一、地质构造本区段33011工作面在掘进和回采过程中遇到地质构造一正断层，31011工作面在掘进和回采过程中未遇到任何地质构造。根据两工作面的开采情况来看，33012工作面所处区域的正断层、上分层的人工顶板、中间的煤柱及31011瓦斯尾巷对工作面回采作业均会有一定的影响。4二、煤层及煤质33012工作面开采煤层为3#煤层（下分层），通过掘进及地质资料分析，可知煤层赋存稳定。3#煤层属特低硫、低灰分、高发热量无烟煤。煤层结构简单，厚度稳定，平均厚5.19m，下分层平均厚2.3煤层倾角3～5º，容重1.45t/m3，煤层中局部夹有1～2层泥岩夹矸，厚度稳定，结构简单。三、水文地质条件（一）井田地表水井田内地貌类型为低山丘陵区，矿区地势北东高南西低，雨季地表水由北东向南西排泄，流入沁河。（二）含水层分析33012工作面现开采３号煤层，其主要充水水源为二叠系下统山西组由中、细粒砂岩构成的砂岩裂隙含水层，属弱富水性含水层，矿井涌水量为96-120m3/d，且主要为井筒涌水。３号煤层位于奥灰水位下，由于下部有厚约120m左右的地层相间隔，不会构成煤层底板突水危险。31011工作面及33011工作面的老空水在掘进过程中已排完。（三）充水因素分析（1）采空区积水的影响周围相邻工作面已经开采，其老空水已在33012回风顺槽、胶带顺槽掘进过程中排空。33012工作面的东面为潘庄一号井田实体煤。所以采空区积水对该工作面不会有大的影响。（4）构造对充水的影响在生产过程中揭露一断层，断层极可能沟通奥灰水含水层与上5部煤系地层各含水层之间的水力联系，使其地下水进入工作面，成为充水的来源。因此，对断层导水要引起高度的重视。（5）奥灰岩溶水对矿坑充水的影响井田3号煤层底板最低标高+295m，低于奥灰水位线+551.22m标高，存在带压开采，最大突水系数0.02MPa/m，属安全范围。但必须严密监视水文地质情况变化，以防突水。（四）水文地质类型本矿水文地质条件属简单类型，井田内无大的河流和含水层。对回采作业无太大的影响。（五）矿井涌水量矿井正常涌水量96m3/d，最大涌水量120m3/d。四、其他开采技术条件（一）瓦斯曲堤煤矿为煤与瓦斯突出矿井。33012采煤工作面回采前让沁和能源集团有限公司瓦斯实验室做《工作面抽放效果评价》，根据评价结果确定是否可回采。（二）煤尘及煤的自燃倾向性根据山西省煤炭工业局综合测试中心编号为№2008-2411号检验报告，3号煤层火焰长度为0，岩粉用量为0，煤尘无爆炸性；自燃倾向性等级为Ⅲ级，属不易自燃煤层。（三）地温生产过程中未发生地温异常现象，属地温地压正常区。（四）顶底板条件633012工作面顶板大部分为人工假顶、有40米左右为煤柱且中间夹有一条空巷。开采时局部可能会发生冒顶现象，围压条件改变后也可能产生底鼓现象。五、储量该工作面顺槽总长505米，至停采465米，工作面切眼长150米，采高2.3米，煤层视（相对）密度为1.45t/m3，开采面积为0.0696km2，可采储量为23.26万吨。7第二章布置方式及顶板管理由于我矿矿区面积小、煤炭资源储量有限，为了提高资源回收率、延长矿井服务年限，所以在布置下分层时有一条顺槽外错式布置，存在矿压显现复杂（煤柱下方压力显现强度大）、人工假顶不易管理（容易出现冒顶事故）、托煤柱开采、上分层瓦斯尾巷及贯眼中瓦斯治理难度大等问题。为了解决上述几个问题，为今后下分层的开采提供切实可行的安全技术措施，特委托中国矿业大学编制了《曲提煤业31011瓦斯尾巷充填方案》。我矿根据其编制了具有针对性的《33012回采工作面作业规程》、《33012回采工作面过空巷安全技术措施》、《33012回采工作面过煤柱安全技术措施》等。第一节工作面巷道布置方式33012回采工作面布置有两条顺槽，回风顺槽和胶带顺槽，均沿煤层底板掘进。采用Π型钢梁配矿用11#工字钢（作柱腿）梯形支护，掘进断面7.92m2，净断面6.6m2，（上宽2.8m，下宽3.2m）净高2.2m。切眼断面为梯形。原巷道上宽为3.2米、下宽3.6米，净高为2.4米，采用Π型钢梁配矿用11#工字钢（作柱腿）梯形支护。在安装综采设备前对切眼进行刷大，切眼扩大为宽6米，高2.4米。33012回风顺槽采用内错布置，与33011胶带顺槽间距为5米。31012胶带顺槽采用外错布置，与31011回风顺槽间距为5米。33012回采工作面切眼长150米。8其巷道布置示意图如下所示。GSYB3#33012回风顺槽（下分层）31012胶带顺槽（下分层）33011l回风顺槽31011回风顺槽31011工作面（上分层）胶带上山31011瓦斯尾巷33011轨道顺槽回风上山轨道上山325JSYB6#JSLB5#第二节顶板管理一、工作面顶板管理回采工作面顶板采用全部垮落法进行管理。工作面采用ZYP3200/17/28型掩护式液压支架支护顶板，循环进度0.6m，工作面梁端距为300mm，最大控顶距3.8m，最小控顶距3.2m。机头、机尾选用ZYPG3500/17/28型过渡支架支护。端头采用对梁支护。梁使用4米π型钢梁，对梁中心距0.6米，柱子使用DW25型单体柱，每对梁由两根π型钢梁组成，梁间距150mm，每根梁必须保证不少于一梁三柱。π型钢梁移动采用交替迈步前移，移动步距为0.6m。π型钢梁前移时，必须保证π型钢梁落山侧梁头与液压支架架尾移齐。在两端头切顶线处各打一排密集切顶柱，柱距不大于0.3m。进、回风顺槽均超前工作面煤壁100m范围内在钢棚下支设两排单9体柱配合π型钢梁支护，棚距1.0m。巷道高度不得低于1.8m，专人负责维护，不得有杂物，确保巷道两个安全出口畅通。二、空巷顶板管理（一）31011瓦斯尾巷及贯眼充填方案从31012胶带顺槽（下分层）向31011瓦斯尾巷钻孔进行充填，如图所示。首先从31012胶带顺槽垂直向31011瓦斯尾巷按布置6个孔（等距离，每孔间距86m），孔径78mm，先往孔里塞入直径为70mm左右的PVC塑料管直到瓦斯尾巷附近，然后采用直径为3英寸的钢管、长度3m做封孔管，采用瓦斯钻孔封孔材料进行封孔，封孔长度为1.5m~2.0m，将钢管里端塞入PVC塑料管内，钢管外端焊接一个快速接头，与充填高压胶管能够快速联结。31011回风顺槽JSYB6#JSLB5#GSYB3#33012回风顺槽（下分层）31012胶带顺槽（下分层）33011回风顺槽胶带上山31011瓦斯尾巷33011轨道顺槽回风上山轨道上山325（a）钻孔布置平面图倾斜向上钻孔31012胶带顺槽33011l回风顺槽31011胶带顺槽31011瓦斯尾巷338323103煤层（b）钻孔布置剖面图10为了进一步保证安全，在工作面回采期间从下分层工作面向前打探测孔，采用钻孔窥视仪观察瓦斯尾巷及贯眼充填情况，若还存在较大空隙，再从工作面打孔充填，可保证瓦斯尾巷及贯眼空隙充填满及时消除瓦斯尾巷及贯眼正下方移架困难，见下图倾斜向上钻孔胶接顶板工作面前方煤壁液压支架采空区（二）31011回风顺槽和33011回风顺槽充填方案31011回风顺槽与33011回风顺槽充填方案布置孔见图所示。胶带上山31011瓦斯尾巷33011轨道顺槽回风上山轨道上山325JSYB6#JSLB5#GSYB3#33012回风顺槽（下分层）31012胶带顺槽（下分层）33011回风顺槽31011回风顺槽两回风顺槽充填管布置示意图与瓦斯尾巷施工方案、步骤基本相同，在此不再详述。主要不同点在于：（1）从31012胶带顺槽打孔进行充填，充填固结高度在50cm以上即可，保持能形成比较稳定的“假顶”。（2）高水充填材料水灰比为5：1，胶结形成强度较高的固结体。11第三节作业方式及服务年限（一）工作制度年工作日：330天。日工作制度：三八制，两班生产一班检修。（二）服务年限33012工作面（下分层）可采储量为23.26万吨，服务期限为6.8个月。12第三章工作面生产系统工作面采用分层倾斜长壁下行垮落采煤法，综采工艺。设备配置为33051采煤工作面的回撤设备，详细内容见《33012采煤工作面作业规程》。一、运输系统33012工作面刮板输送机（SGZ-630/2202×110kW）→胶带顺槽刮板转载机（SGB-630/7575kW）→胶带顺槽带式输送机（DTL80/40/4040kW）→胶带上山带式输送机（DTL80/40/4040kW）→胶带大巷带式输送机（DTL80/40/2×402×40kW）→煤仓（K-3型给煤机）→主立井（罐笼）提升至地面。33012工作面需用的材料、设备等物质，采用1t矿车或其它材料车，JWB2.5/1无极绳绞车、JD-1绞车、JD-1.6绞车，从地面材料场经主立井到达井底，通过轨道大巷、轨道上山、工作面顺槽运进、运出工作面。二、通风系统：风量的配备、通风设施的设置、瓦斯监测等不在此叙述，详细内容见《33012采煤工作面作业规程》。新鲜风由主立井→井底车场→轨道大巷→轨道上山→胶带顺槽→33012工作面33012工作面乏风→回风顺槽→回风上山→回风大巷→回风立井→地面。13三、其它系统供电、排水、防尘、压风、通信、防灭火等详细内容见《33012采煤工作面作业规程》。山西沁和能源集团曲堤煤业有限公司33012回采工作面开采方案二0一一年十月目录前言......................................................................................