采区灌浆防火设计

辽宁工程技术大学第一章采区概况一、工作面概况1.1.1工作面名称工作面名称为Ⅲ4304综采工作面。1.1.2工作面要素84301综采工作面走向长220.7m，倾斜长1080.3m，煤层总厚度为0.76m(其中上分层煤厚0.24m，下分层煤厚0.48m，炭质泥岩夹层厚度0.16-0.6m)，煤层倾角1~9度，平均倾角4度；工业储量188882.4吨，可采储量175661.4吨。1.3、开采程序及所采煤层层号、采高、循环进度、循环方式、循环产量、日产原煤量及月产原煤量本工作面为8＃煤一次采全高，工作面设计平均采高为5.54m，工作面沿顶板推进，机头、机尾各15m随巷道顶底板平缓过渡。循环进度0.865m。根据本规程5.2回采工作面风量计算，遵循以风定产原则。三八制作业(一个班检修，两个班生产)，循环方式为生产班每班进4个循环，检修班1个循环，日进9个循环，工作面正常回采率取93%。二、地质及水文情况1.2.1煤层情况长平矿煤层综合柱状图见图1。黑色，以亮煤为主，镜煤次之，内生裂隙发育，强玻璃光泽，属光亮型煤，阶梯状断口，结构简单，上部块状，下部粉末状。盖山厚度374—553m左右。该工作面煤层倾角1～9度，平均4度，煤层总厚5.7m，其中煤厚5.54m，炭质泥岩夹层厚度0.16m，该工作面煤层赋存稳定，变异系数0.08%，可采指数1。1.2.2煤质情况辽宁工程技术大学黑色，以粉煤为主，成分以镜煤为主，亮煤次之，玻璃光泽，属光亮型煤，层状结构，性脆。1.2.3煤层顶、底板情况老顶：为细粒砂岩，厚度为8.04m，深灰色，分选较差，磨圆一般，多见黑色泥质斑状，局部夹薄层泥岩。直接顶：为砂质泥岩，厚度为2.08m，深灰色，富含植物化石碎片，底部泥质增多，含炭质。直接底：为砂质泥岩，厚度为1.50m，深灰色，含炭质，富含植物化石碎片，岩心破碎。老底：为细粒砂岩，厚度为1.5m，深灰色，见少量植物化石碎片，含泥质，水平层理发育。(a)3#主采煤层（被保护层）柱状辽宁工程技术大学(b)8#煤层（保护层）柱状图1长平矿煤层综合柱状图1.2.4地质构造情况工作面位于泮沟南向斜轴部，整体东西高中部低，工作面前250m左右为下山回采，250m至停采线为上山回采，回采过程中局部顶板节劈理比较发育。1.2.5水文地质情况1.2.6该工作面水文地质条件较简单，其主要充水因素为：1、基表风化带裂隙水。2、上覆岩层中含水层水，其中上覆K8、K10砂岩含水层影响较大。3、断层、陷落柱等导水构造水。正常涌水量为80-120ｍ3/h，预计工作面最大涌水量180ｍ3/h。生产队组在回采过程中应严格按照地质测量部制定的防治水措施进行现场作业，加强排水，确保回采安全。1.2.7主要防治水措施：1、工作面在回采前对工作面上方K8、K10砂岩含水层进行预疏放。2、遇到断层破碎带时，采用注浆等方式进行加固，保证安全回采。3、工作面回采前需形成排水系统，并在工作面备用相应排水泵及相应管路。1.2.8瓦斯及二氧化碳涌出情况辽宁工程技术大学1.2.9影响回采的其它地质因素1)、煤尘：根据山西省煤炭工业局综合测试中心检验报告煤尘无爆炸危险性。2)、煤层自燃性：根据山西省煤炭工业局综合测试中心检验报告煤层自然倾向等级Ⅲ级，不易自然。3)、地温12℃～16℃。4)、地压9.35～13.8Mpa。5)、工作面底板比压平均为35.95MPa。三、采煤方法及巷道布置3.1巷道布置工作面为四巷布置方式：Ⅲ四盘区南翼泄水巷进风，运料、排水用；Ⅲ43041巷进风、运煤、供水、排水用；Ⅲ43043巷回风、运料、供电、供液、供风、供水、排水用；Ⅲ43042巷回风、排水用；工作面顺槽、切眼及均沿煤层顶板掘进。采煤巷道布置见图2（附CAD图）。3.2采煤方法本工作面采用倾斜长壁、全部垮落、后退式综合机械化大采高一次采全高采煤方法。3.3采煤工艺回采工序：割煤→拉架→推溜→清煤1、割煤本工作面采用艾克夫公司生产的SL-500电牵引双滚筒采煤机，采用双向割煤法，即采煤机往返一次为两个循环。进刀方式：采用端头斜切割三角煤进刀。进刀方法：A、机组割透机尾(机头)煤壁后，将上滚筒降下割底煤，下滚筒升起割顶煤，采煤机反向沿溜子弯曲段斜切入煤壁。B、采煤机机身全部进入直线段且两个滚筒的截深全部达到0.865m后停机。辽宁工程技术大学C、将支架拉过并顺序推溜顶过机尾(机头)后调换上、下滚筒位置向机尾(机头)割煤。D、采煤机再次割透机尾(机头)煤壁后，再次调换上、下滚筒位置，向机尾(机头)割煤，开始下一个循环的割煤，割过煤后及时拉架——顶机尾(机头)——推溜。机组进刀总长度控制在50m左右。插表二：主要机电设备技术参数表ZY12000/28/62型支架艾柯夫SL500双滚筒采煤机序号项目技术参数序号项目技术参数1支架额定工作阻力12000KN1滚筒截深0.865m2支架额定初撑力7917KN2最大牵引速度0-26.8m/分钟3额定供夜压力31.5MPa3电压3300伏4支架高度2800mm～6200mm4总装机功率1815KW5中心距1750mmSGZ1000/1710刮板机6平均支护强度1.36-1.4MPa1输送量2500t/h7底座平均比压2.8-2.86MPa2链速：1.54m/s8操作方式电液控制3电机功率2*855KW9最大控顶距5495mm4链中心距280mm10最小控顶距4630mm5刮板链规格φ48×152（mm）11梁端距340mm6刮板间距912mm12适应煤层倾角≤15°7减速器型号KPL—45型13支架重量约40.5t8调整型偶合器562DTPKWL2型号14支架运输尺寸7790×1660×28009电压3300VSZZ1200/400转载机DSJ140/250/3×400型皮带机序号项目技术参数序号项目技术参数1额定电压3300V1输送量2500吨/小时2总长度33m2运距1200m3输送量3200t/h3带速3.5m/秒辽宁工程技术大学4刮板链速1.78m/s4带宽1400毫m5链中心距500mm5储带长度120m6与皮带机搭接长度2700mm6电机功率3×400KW7最大高度2600mm7电压660/1140伏8电机功率400Kw8最大外形尺寸5475×2520×2800PCM400型锤式破碎机1破碎能力3500t/h4破碎进料高度1000mm2最大可破碎硬度100（Mpa）5冲击板厚度及最大破碎强度80mm3外形尺寸3800×3545×1965mm（L×W×H）四、顶板管理1.4.1该工作面采用全部跨落法管理顶板1.4.243041巷及43043巷的超前支护1)、43041巷超前支护采用DW38-200/110L型、DW40-200/110L型、DW42-200/110L型单体液压支柱加板梁进行支护，一梁三柱，排距1m，超前支护不小于40m，其中非行人侧打一排单体柱，柱距煤帮200mm左右；行人侧打两排单体柱，其中一排距煤帮200mm左右，另一排距煤帮1200mm左右。所打单体柱成一直线，超前支护打柱范围从工作面煤壁算起，保证超前支护距离始终不小于40m。由于43043巷老塘一段为工作面的回风通道，为保证回风通道顶板的稳定性，随工作面的推进，需要提前的在超前支护内打锚索配合槽钢支护顶板，锚索规格为直径22长度8.3m，槽钢为14#，长度3.3m，槽钢平行工作面巷道布置，采用迈步方式交替前进，步距1.5m，保证每根板梁下不得少于两根槽钢，其中一根距工作面煤帮500mm左右，另一根距煤柱1500mm左右。2)、43043巷采用DW38-200/110L型、DW40-200/110L型、DW42-200/110L型单体液压支柱加板梁进行支护，一梁四柱，排距1m，超前支护40m，打柱要求工作面煤柱侧打两排，其中一排单体柱距工作面煤柱500mm左右,另一排单体辽宁工程技术大学柱距煤柱侧2000mm左右；工作面煤壁侧打两排，其中一排单体柱距煤壁500mm左右,另一排单体柱距煤煤壁1500mm左右。所打单体柱成一直线，其打柱范围从机尾工作面煤壁算起,保证超前支护距离始终不小于40m。3)、生产班随工作面推进，端头工可提前一个循环回掉工作面煤壁侧的单体柱，每次回柱只能回1-2排，并保证回柱后排头(尾)架前第一排柱距煤壁不超过2m，确保机组割到机头(尾)不割坏单体柱或节约割煤时间，同时将回掉的单体柱补充到超前支护前方，保证超前支护40m范围内43041巷为一梁三柱，43043巷为一梁四柱，超前支护40m以外可以打设点柱，但所打单体柱均要用麻绳连锁防倒，第一根和最后一根单体柱都用麻绳拴紧、拴牢，麻绳一端拴于单体柱手把上，另一端拴于顶板铁丝上，两端均要拴紧、拴牢，中间的单体柱用麻绳在单体柱手把上缠一圈，两根单体柱之间的麻绳要拉紧，防止单体柱卸液砸伤人员。4)、超前支护若压力变大,有明显片帮、底鼓、巷帮变形严重,本支护方式不能满足巷道支护要求时,另行制定专门措施。1.4.3、机头、机尾安全出口管理工作面上、下两端头的安全出口高度不低于1.8m，宽度不小于0.7m。每班验收员必须对机头、机尾的推进度及安全出口进行测量，及时调整以确保行人宽度；如果调整后仍不能满足要求，各班必须在两出口开帮，开帮后及时支护，保证人员安全通过。1.4.4、顶板管理措施1.4.5、周期来压管理1.4.7、工作面过断层及陷落柱区段综合管理1.4.8、采空区管理采空区采用自然垮落法处理，正常情况下，随工作面推进，必须要及时退掉43041巷两排切顶柱之间的顶锚杆螺丝和锚索托盘，以保证老塘顶板能随采随落；退锚及卸顶板锚杆螺帽工作由端头工负责，退锚、卸顶锚杆螺帽范围为两排切顶柱之间或切顶柱处。顶板压力大，悬顶垮落及时，也可不卸顶锚杆螺帽、不退锚。辽宁工程技术大学当43041巷老塘中顶板悬顶面积大于2×5㎡不垮落，必须强制放顶，到时另行制定专门措施。五、通风与安全1.5.1、该工作面初期采用两进两回通风系统，后期根据工作面实测的瓦斯涌出量改为其它通风系统时，或对工作面风量做出调整时，必须制定严格的安全技术措施。此外，若回采期间，通风部必须对4304工作面及所属巷道进、回风情况作出定期检测。遇到各巷受采动影响，部分巷道变形严重，造成过风困难，需及时进行挑顶、起底，以满足通风需要。前期两进两回风流路线如下：1.5.2、两进两回新鲜风流线路为新鲜风流线路为：副斜井→斜井井底车场→胶轮车大巷/胶带机大巷→Ⅲ43041巷→工作面副斜井→斜井井底车场→胶轮车大巷/胶带机大巷→Ⅲ四盘区南翼泄水巷→辅运横川→43041巷→工作面釜山进风井→井底车场→胶带车大巷/胶带机大巷→Ⅲ43041巷→工作面釜山进风井→井底车场→胶带车大巷/胶带机大巷→Ⅲ四盘区南翼泄水巷→副运横川→Ⅲ43041巷→工作面5.1.2、污风风流线路工作面→通风横川→Ⅲ43042巷→第一、第二回风→釜山回风立井工作面→Ⅲ43043巷→机头回风横川→Ⅲ43042巷→第一、第二回风→釜山回风立井1.5.2、风量计算及验算1.5.3、风速验算1.5.4、安全及监测、监控1)、进、回风巷各设置一道喷雾水幕，进风巷水幕距工作面煤壁不大于30m，回风巷水幕距回风横川不大于30m；进、回风巷内铺设洒水管路并定期对巷道进行冲洗；各转载点装配洒水喷雾且出煤时要打开喷雾，其水源由自身冷却水提供；机组内外喷雾装置要完好，水压要达规定压力并保持恒压，并坚持无水不割煤，辽宁工程技术大学其水源由安装在设备列车上的两台BPW516/13.2型喷雾泵提供，供水压力内喷雾达到2MPa，外喷雾达到1.5MPa，喷雾流量应与机型相匹配，如果内喷雾装置不能正常喷雾时，外喷雾压力不得小于4MPa。每个支架安装移架自动喷雾，坚持正常使用。必须加强防尘管理，机头转载机处安设补尘网高度必须适当，降低粉尘浓度，确保回采安全。进、回风巷内每隔200m设置一组隔爆水袋，隔爆水袋设计参数：43041巷、43043巷及南翼泄水巷(净宽×净高＝5.4m×3.8m)各安装5组隔爆水袋，隔爆水袋间排距为2.5m，每组棚区长度为27m，每组隔爆水袋10排