8102綜放工作面綜合防塵設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

塔山煤礦公司生產(chǎn)技術(shù)部
二○○六年四月

審 批 人 簽 章

總工程師：
副總經(jīng)理：
安全監(jiān)察部：
機(jī)電管理部：
通風(fēng)區(qū)
生產(chǎn)技術(shù)部：
綜采隊(duì)
編制

第一部分 礦井概況
一、塔山礦井簡(jiǎn)介
塔山礦井是大同煤礦集團(tuán)公司一個(gè)正在建設(shè)中的特大型礦井，井田面積170.91km2，工業(yè)儲(chǔ)量434786萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量 298442.06萬(wàn)噸。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1500萬(wàn)噸/年，服務(wù)年限為140年。礦井開(kāi)采石炭二疊系煤層，埋藏深度為300-500m。
塔山井田位于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(tuán)公司總部17km。井田區(qū)域?qū)俅笸心辖紖^(qū)及朔州市懷仁縣所轄。位于大同煤田中東部邊緣地帶，井田地面為山區(qū)丘陵地形，地勢(shì)高低不平，大部分被黃土覆蓋。
二、井田開(kāi)拓方式
礦井工業(yè)廣場(chǎng)選擇在井田西部邊界附近的楊家窯村，地勢(shì)較低，開(kāi)闊平坦，交通便利。
塔山礦井采用平硐開(kāi)拓方式，主平峒設(shè)計(jì)長(zhǎng)度3500m，坡度為22‰(1°15′37″)負(fù)坡，半圓拱錨噴支護(hù)。主平峒掘進(jìn)斷面為17.07m3，凈寬4.2m，凈高4.1m，凈斷面為15.33 m2。鋪設(shè)一部強(qiáng)力膠帶運(yùn)輸機(jī)，擔(dān)負(fù)礦井的煤炭提升任務(wù)；副平峒設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為3500m，坡度為22‰(1°15′37″)負(fù)坡，2/5圓弧拱斷面，錨噴支護(hù)，擔(dān)負(fù)礦井的進(jìn)風(fēng)以及人員、設(shè)備、材料等進(jìn)出井任務(wù)。掘進(jìn)斷面為23.31m2，凈斷面為20.55 m2，凈寬5.6m，凈高4.24m。塔山礦井輔助運(yùn)輸方式為無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸。
兩平峒掘至3～5號(hào)煤層后，沿煤層開(kāi)掘1070水平大巷, 三條大巷沿3～5號(hào)煤層變質(zhì)煤下方掘進(jìn)。
三、盤(pán)區(qū)劃分
根據(jù)井田地質(zhì)概況及煤層賦存情況，將全井田劃分為7個(gè)盤(pán)區(qū)開(kāi)采。一、二盤(pán)區(qū)為精查區(qū)，其它為祥查區(qū)。首先開(kāi)采礦井東部的一盤(pán)區(qū)。一盤(pán)區(qū)面積10.5km2，盤(pán)區(qū)內(nèi)主要可采煤層有3～5號(hào)和8號(hào)煤層，可采儲(chǔ)量 25938.54萬(wàn)噸。

第二部分 一盤(pán)區(qū)概況
第一章 盤(pán)區(qū)巷道布置
塔山礦井一盤(pán)區(qū)位于1070大巷北側(cè)，東西長(zhǎng)4.1Km，南北寬1.9～4.0Km，盤(pán)區(qū)面積10.5Km2。塔山礦井采用集中大巷條帶布置方式，一盤(pán)區(qū)直接利用三條1070大巷作為盤(pán)區(qū)巷道。三條1070大巷原則上沿3～5#煤層底板分段給坡度掘進(jìn)。
1070皮帶運(yùn)輸大巷接主平硐，按方位角292°30′向井田西部延伸，半圓拱斷面，錨桿+錨索+金屬網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù)，凈寬度4.2m，凈高度4.5m，凈斷面17m2。
1070無(wú)軌膠輪車(chē)輔助運(yùn)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，半圓拱斷面，錨桿+錨索+金屬網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù)，凈寬度5.6m，凈高度4.0m，凈斷面19m2。
1070回風(fēng)大巷位于1070皮帶運(yùn)輸大巷北側(cè)，與1070皮帶運(yùn)輸大巷平行布置，兩巷間距為中至中45m，半圓拱斷面，錨桿+錨索+金屬網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù)，凈寬度5.2m，凈高度4.0m，凈斷面17.8m2。
第三部分 首采8102工作面設(shè)計(jì)
第一章 地質(zhì)概況
第一節(jié) 工作面概況
一、對(duì)應(yīng)地面位置
首采8102工作面位于塔山礦井一盤(pán)區(qū)北東部礦界附近，
第二節(jié) 煤層特征
第三節(jié) 頂?shù)装鍘r性
第四節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造
第五節(jié) 水文地質(zhì)
第六節(jié) 瓦斯與煤塵
第七節(jié) 儲(chǔ)量
第二章 采煤方法
第一節(jié) 巷道布置
巷道布置
首采8102工作面為一進(jìn)兩回三巷布置，三條順槽均垂直與1070大巷向北開(kāi)掘。其中2102皮帶順槽、5102輔助運(yùn)輸順槽沿3～5#煤層底板掘進(jìn)；頂回風(fēng)順槽沿3～5#煤層頂板掘進(jìn)。
斷面及支護(hù)
2102皮帶順槽：方位角22°30″，矩形斷面，凈寬度5．5m，凈高度3．15m，錨桿+錨索+金屬網(wǎng)支護(hù)(見(jiàn)插圖2-1-2)，巷道長(zhǎng)度1531.2m。2102巷主要用途是運(yùn)煤、進(jìn)風(fēng)，巷內(nèi)布置皮帶運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、移動(dòng)變電站等設(shè)備，小型運(yùn)輸車(chē)可進(jìn)入巷內(nèi)，在850m處設(shè)一個(gè)調(diào)車(chē)峒室。
5102輔助運(yùn)輸兼回風(fēng)順槽，方位角22’30’，矩形斷面，凈寬度5．2m，凈高度3．25m，錨桿+錨索+金屬網(wǎng)支護(hù)(見(jiàn)插圖2-1-3)，巷道長(zhǎng)度1531.2m，主要功能是回風(fēng)、行人及運(yùn)送設(shè)備和材料，在600m、1000m處各設(shè)一個(gè)調(diào)車(chē)峒室。巷道采用混凝土鋪底，鋪底厚度200mm。
頂回風(fēng)順槽：方位角22’30’，矩形斷面，掘?qū)?.0m，掘高2.5m，錨桿+金屬網(wǎng)+工字鋼棚支護(hù)(見(jiàn)插圖2-1-3)，巷道長(zhǎng)度1531.2m，主要功能是回風(fēng)。
8102工作面切眼與順槽巷道相垂直，切眼掘?qū)?.8m，掘高3.4m，切眼巷長(zhǎng)度230.5m。錨桿+錨索+組合錨索+金屬網(wǎng)+兩排單體液壓支柱+井字木垛聯(lián)合支護(hù)，支架鏟運(yùn)車(chē)可從單體液壓支柱中間通過(guò)。
三、工作面要素及煤柱尺寸
1、工作面要素
工作面長(zhǎng)度：230.5米；
巷道走向長(zhǎng)度：1531.2米；
可采走向長(zhǎng)度：1331.2米；
工作面平均煤厚：18米；
2、各類(lèi)煤柱尺寸
8102切眼至北部礦界之間留設(shè)102m邊界煤柱，為老窯溝部分房屋留設(shè)保護(hù)煤柱。
為了保護(hù)盤(pán)道進(jìn)、回風(fēng)立井以及風(fēng)井工業(yè)廣場(chǎng)，5102回風(fēng)順槽西側(cè)至盤(pán)道進(jìn)風(fēng)聯(lián)巷，留設(shè)200m保護(hù)煤柱。
工作面停采線至1070回風(fēng)大巷之間留設(shè)200m煤柱。
五、灑水系統(tǒng)
主平峒---1070皮帶大巷---2102皮帶順槽巷、5102回風(fēng)順槽巷---工作面。
工作面配備靜壓灑水管路，水源從地面靜壓水池經(jīng)主平峒進(jìn)入1070皮帶運(yùn)輸大巷，用管路接入每條順槽巷，灑水管路按規(guī)定每隔100m設(shè)置一個(gè)三通節(jié)門(mén)(皮帶巷灑水管每隔50m設(shè)一個(gè)三通)。
三、煤體注水
放頂煤的最終效果，包括回收率和放煤產(chǎn)量等，最大因素取決于頂煤的破碎程度，采取多種措施，使頂煤很好地實(shí)現(xiàn)松散破碎，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面開(kāi)采前1個(gè)月進(jìn)行，注水期間注水區(qū)域不得進(jìn)行爆破作業(yè)。
1、鉆孔布置
在2102運(yùn)輸順槽及5102回風(fēng)順槽布置鉆孔，鉆孔垂直煤壁，鉆孔直徑62mm，鉆孔深度1lOm，鉆孔布置在巷道底板往上1．5m處，孔間距10m，兩條巷道共布置鉆孔300個(gè)。
2、注水量
用管路將靜壓灑水注入煤體。按噸煤注水20升計(jì)，煤層注水后水分增加1～3％，每個(gè)鉆孔注水量為52．噸，8102工作面共需水量為：52X300=15600噸。
3、一次注水鉆孔數(shù)量
工作面日循環(huán)數(shù)為9．0個(gè)，日推進(jìn)度為7．2m，月進(jìn)度為210m，一次性循環(huán)注水鉆孔數(shù)為(210÷10)X2=42個(gè)，180m范圍內(nèi)達(dá)到一個(gè)月注水時(shí)間后進(jìn)行下一循環(huán)注水，依次進(jìn)行。為了協(xié)調(diào)煤體注水與工作面設(shè)備安裝作業(yè)，第一組注水鉆孔布置在工作面切眼50m以外，需在準(zhǔn)備工作前，提前1個(gè)月進(jìn)行注水。
4、注水管路及注水工藝
注水管路采用直徑50mm的鋼管插入鉆孔，將孔口封嚴(yán)，靠水的壓力及長(zhǎng)時(shí)間的滲透，將水注入煤體。需鋼管總長(zhǎng)度為600m。
第七章 綜合防塵
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》及集團(tuán)公司有關(guān)文件規(guī)定，煤礦生產(chǎn)必須采取綜合防塵技術(shù)，嚴(yán)格控制粉塵的產(chǎn)生，保證職工身體健康，保障礦井安全生產(chǎn)。
1、灑水除塵：
（1）水源及供水方式：
我礦采用三風(fēng)井設(shè)置地面儲(chǔ)水池，利用井下水為水源，經(jīng)沉淀通過(guò)輸水管網(wǎng)靜壓送至各用水地點(diǎn)，水壓穩(wěn)定便于管理。
（2）管路布置
根據(jù)井巷布置灑水管路，管路沿三風(fēng)井鋪設(shè)，經(jīng)1200大巷，3#層410盤(pán)區(qū)，擴(kuò)區(qū)斜井，進(jìn)入81606工作面上、下順槽，供沿途用水點(diǎn)，工作面防塵灑水及煤層注水用，皮帶巷每50米設(shè)一個(gè)三通閥門(mén)，其它巷道每100米設(shè)一個(gè)三通閥門(mén)，管路布置見(jiàn)設(shè)計(jì)圖。
（3）防塵措施
①所有運(yùn)煤轉(zhuǎn)載點(diǎn)必須有完善的噴霧裝置。
②51606巷距工作面及回風(fēng)巷口50米必須各安裝凈化水幕；21606巷距工作面50米必須安裝凈化水幕，水幕必須封閉全斷面。
③工作面采煤機(jī)必須有外噴霧裝置，工作面使用架間噴霧。噴霧泵安裝在工作面泵站，利用順槽巷灑水管路，提供工作面采煤機(jī)及架間噴霧用水。工作面每架支架安裝一個(gè)噴嘴，在移架時(shí)，對(duì)工作面進(jìn)行自動(dòng)噴霧。
④煤層必須實(shí)行注水。煤層注水見(jiàn)后。
⑤兩順槽必須每三天沖洗一次。
⑥需進(jìn)行放炮作業(yè)時(shí)，必須采用濕式打眼和使用水炮泥，放炮前后要灑水和沖洗巷道。
⑦定期測(cè)定全塵呼吸性粉塵。
⑧兩順槽巷設(shè)置隔爆水袋。
水棚槽的用水量按巷道斷面每平方米200L計(jì)算，棚區(qū)長(zhǎng)度不得小于20米。則：
21606巷：Q=13.86×200=2772L
51606巷：Q=11.55×200=2310L
按水袋容積40L計(jì)算，由兩巷應(yīng)安設(shè)的水袋數(shù)目
21606巷：S=2772/40=69(個(gè))
51606巷：S=2310/40=58（個(gè)）
水槽棚的安裝位置應(yīng)設(shè)置在直線段巷道內(nèi)，距工作面順槽巷口不得大于200米。
兩順槽巷安設(shè)排數(shù)：
21606巷：L=69/3=23排
51606巷：L=58/3=19排
2、煤層注水：
（1）注水方法
利用地面靜壓水池灑水系統(tǒng)進(jìn)行注水。由于81606工作面地質(zhì)情況較為穩(wěn)定，工作面長(zhǎng)度為127.2米，決定在81606工作面選擇長(zhǎng)孔向雙注水。
注水鉆機(jī)在兩順槽布置進(jìn)行注水鉆孔打眼工作。每巷在回采前半個(gè)月布置三個(gè)注水鉆孔進(jìn)行超前注水，在注水期間，再布置其它鉆孔，直至停采線為止。注水自動(dòng)封孔器與主壓水管相接并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(guān)參數(shù)
①鉆機(jī)的選擇：
鉆機(jī)的選擇
鉆機(jī)選擇TXU——75型煤體注水鉆，鉆頭直徑為75mm。
②鉆孔長(zhǎng)度
由于工作面長(zhǎng)度為127.2米，單側(cè)鉆孔達(dá)不到設(shè)計(jì)深度，故采用上下順槽聯(lián)合布置鉆孔注水。鉆孔長(zhǎng)度45米。
③鉆孔位置
孔口位置距底板高度2米。
④鉆孔方向
鉆孔方向平行于工作面，當(dāng)鉆機(jī)附近分布有傾斜或斜交斷層時(shí)，為了防止鉆孔穿越斷層，除鉆孔應(yīng)偏離斷層一定距離外，鉆孔方向力求與斷層走向平行或成一定角度。
⑤鉆孔間距
鉆孔間距30米，由于雙向布置鉆孔，上向與下向鉆孔間距應(yīng)保持15米左右。
⑥注水時(shí)間
為使水分有一個(gè)均勻的分布，每孔注水時(shí)間不小于12天。
⑦注水超前于采煤的距離與時(shí)間。
A：超前距離
Bc=Bt+Bj
式中：Bc——超前距離米
Bt——在注水時(shí)間內(nèi)采煤工作面的推進(jìn)距離，Bt=T×Vm。
T——注水時(shí)間T=12天。
Vm——采煤工作面的推進(jìn)速度，m/天，這里取V=5.4米/天
B——停止注水時(shí)，該鉆孔與工作面之間的距離，這里取Bj=10米，則：Bc=75米
B：超前時(shí)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(jì)算，噸煤注水量為L(zhǎng)，噸煤注水量為14.8L，孔注水量為172.8m3。
⑨封孔長(zhǎng)度
采用自動(dòng)封孔器2米。
三、煤塵災(zāi)害的預(yù)防
１、工作面必須執(zhí)行綜合防塵管理制度，必須按規(guī)定設(shè)置綜合防塵設(shè)施，完善綜合防塵系統(tǒng)。
２、工作面均要進(jìn)行煤體注水。
４、工作面有完整的灑水系統(tǒng)，要求巷道每隔50米設(shè)一個(gè)三通閥門(mén)。
5、工作面人員必須配戴防塵口罩。
６、采煤機(jī)組必須實(shí)行內(nèi)外噴霧及工作面實(shí)行裝煤灑水制度。
７、各轉(zhuǎn)載點(diǎn)均應(yīng)安裝噴霧灑水裝置，并堅(jiān)持完好使用。
８、工作面上下順槽必須按規(guī)定設(shè)置凈化水慕并要求正常使用。
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(yīng)及時(shí)更換或維修。
11、工作面進(jìn)、回風(fēng)巷均應(yīng)設(shè)置隔爆水棚，隔爆水棚的數(shù)量應(yīng)依據(jù)巷道斷面而定。
12、隊(duì)組要嚴(yán)格按規(guī)定要求執(zhí)行定期沖洗巷道制度，嚴(yán)禁出現(xiàn)煤塵堆積現(xiàn)象。
14、若發(fā)現(xiàn)各轉(zhuǎn)載點(diǎn)開(kāi)機(jī)不灑水或工作面不按規(guī)定使用噴霧灑水裝置，則予以通報(bào)并進(jìn)行處罰。
15、嚴(yán)禁用灑水管路代替排水管路。