采煤工作面接替方案.docx

习水县隆兴镇朱家沟煤矿采煤工作面接替方案（变更）专项设计贵州新思维矿业工程设计评估有限公司二一二年八月习水县隆兴镇朱家沟煤矿采煤工作面接替方案（变更）专项设计设 计：审 核：项目负责：贵州新思维矿业工程设计评估有限公司二一二年八月专项设计编制委托书习水县隆兴镇朱家沟煤矿委托贵州新思维矿业工程设计评估有限公司进行习水县隆兴镇朱家沟煤矿采煤工作面接替（变更）专项设计编制工作。项目名称习水县隆兴镇朱家沟煤矿采煤工作面接替（变更）专项设计建设性质生产矿井工程规模任务来源习水县隆兴镇朱家沟煤矿投资建设地点习水县隆兴镇工程设计内容及要求按照煤矿安全规程、煤矿设计规范要求，满足专项设计编制内容及要求。 由编制单位提交4份报告，并负责审查后的修改工作。委托单位习水县隆兴镇朱家沟煤矿联系人联系电话承接单位贵州新思维矿业工程设计评估有限公司联系人联系电话目 录总 说 明1第一章 概况及建设条件5第二章 采煤方法及回采工艺21第三章 顶板控制28第四章 主要生产系统38第五章 安全技术措施107第六章 灾害预防及避灾线路135附图目录：1井上下对照图（1：2000）2.采区巷道布置及机械设备配备平面图（1：2000）3.采区巷道布置及机械设备配备剖面图（1：2000）4.通风系统及通风网络图5.井下避灾线路图6.井下运输系统图7.井下消防防尘系统及供水施救系统布置图8.井下隔爆水棚布置图9.井下排水系统图10.压风管路和压风自救系统布置图11.井上下通讯系统图12.抽放瓦斯系统图13.矿井人员定位读卡器布置图14.矿井安全监测监控系统传感器布置图15.矿井安全监测监控和人员定位系统布置图16.井上下供电系统图 附件目录：1贵州省国土资源厅2008年11月颁发的习水县隆兴镇朱家沟煤矿采矿许可证，证号：520000831054。2. 贵州煤矿安全监察局颁发的安全生产许可证编号：黔MK安许证字（0833）。3. 贵州省能源局颁发的煤炭生产许可证编号：205203210252。4.工商营业执照：证号5200002207181。5.贵州省能源局文件关于对习水县隆兴镇朱家沟煤矿开采方案设计（变更）的批复（黔能源煤炭2011753号）； 6.贵州煤矿监察局遵义监察分局文件对习水县隆兴镇朱家沟煤矿安全设施设计（变更）的批复（黔煤安监遵安审20128号）；7.贵州省能源局文件（黔能源煤炭2011643号）关于对习水县隆兴镇朱家沟煤矿C5、C8、C12煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的批复；8.贵州省能源局文件（黔能源煤炭2011791号）关于遵义市工业和能源委员会关于呈报遵义市煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定结果的报告的批复；9.习水县隆兴镇朱家沟煤矿煤尘爆炸性鉴定报告及煤层自燃倾向性等级鉴定报告；总 说 明一、概述1矿井位置、隶属关系朱家沟煤矿位于隆兴镇五一公路旁,矿山公路与该公路相通,距208国道南西平距约4km, 距贵州仁赤高速公路北西平距约0.4km，距习水县城南西约17km,距习水电厂南西约20km,交通方便（详见交通位置图）。地理坐标：地理坐标为: 东经105164710516C5，北纬264239264159。朱家沟煤矿隶属习水县安监局管辖，属贵州之一。朱家沟煤矿属私营企业。2矿井现状根据贵州省国土采矿许可证，设计生产能力15万吨/年，于2011年11月由贵州大学勘察设计研究院编制了开采方案设计（变更）及安全设施设计（变更），该矿于2012年7-8月相继取得了安全生产许可证和煤炭生产许可证，是证照齐全的合法生产矿井，于2012年8月正式投产。二、原方案设计采区巷道布置及开采顺序设计为斜井开拓，共设计三条井筒，分别为主斜井、副斜井和回风斜井，已有的主、副斜井均为全煤巷道，均布置于C12煤层中；已有的回风斜井布置在C8煤层底板岩层中，为全岩巷道，其下部为回风暗斜井，布置与C12煤层中，为全煤巷道。回风暗斜井在+802 m水平标高与主、副斜井沟通，形成通风系统。设计一个水平两个采区开拓全矿井,水平标高为+802m， +802m以上至煤层采空区边界划分为一采区，+802m以下至+720m为划分为二采区。采区内划分为区段，在井筒保护煤柱附近以掘进石门的方式揭各煤层。揭煤后布置分别布置运输顺槽和回风顺槽，运输顺槽和回风顺槽掘到采区边界后开切眼形成工作面，安装设备通过验收即可进行回采。一采区首采工作面布置在C5煤层中，在井筒保护煤柱附近沿走向掘进运输顺槽和回风顺槽，开切眼安装设备即可形成首采工作面（10501工作面）。一采区接替工作面为C5煤层10502工作面，布置在井筒的另一翼。区段内布置后退式回采工作面，采用单体液压支柱配合金属铰接顶梁支护采场。每个采掘面实行独立供回风。三、变更原因及目的根据业主提供的实际资料及现场收集的相关资料情况：目前该矿在C5煤层中布置的10501采面和10502接替采面煤层赋存不稳定，根据揭露的10502接替采面煤层赋存情况，其在10502运输巷掘进工作面煤层平均厚度在0.3m以下，已变薄不可采，在业主提供的实际资料表明，C5煤层在+802m标高以上不可采，C8煤层在井筒南翼+802m水平以上已为采空区，井筒北翼标高+820m以上为采空区、C12煤层受整合前小煤窑破环，+802m标高以上基本不可采。结合矿井实际情况，本次设计主要根据各煤层赋存情况，对原设计接替工作面进行变更，保证矿井正常的生产接替。四、变更后的开采顺序及接替方案根据矿井的开拓方式和开采顺序，本次变更将原设计接替采面10502采面变更为1805采面，考虑到该采面走向长仅为875m（留设煤柱后），倾斜长74m，为此，1805采面采用炮采工艺。四、编制报告的依据1贵州省国土资源厅2008年11月颁发的习水县隆兴镇朱家沟煤矿采矿许可证，证号：520000831054。2. 贵州煤矿安全监察局颁发的安全生产许可证编号：黔MK安许证字（0833）。3. 贵州省能源局颁发的煤炭生产许可证编号：205203210252。4.工商营业执照：证号5200002207181。5.贵州省能源局文件关于对习水县隆兴镇朱家沟煤矿开采方案设计（变更）的批复（黔能源煤炭2011753号）； 6.贵州煤矿监察局遵义监察分局文件对习水县隆兴镇朱家沟煤矿安全设施设计（变更）的批复（黔煤安监遵安审20128号）；7.贵州省能源局文件（黔能源煤炭2011643号）关于对习水县隆兴镇朱家沟煤矿C5、C8、C12煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的批复；贵州省能源局文件（黔能源发2009306号）对遵义市煤矿2009年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复；9.贵州省能源局文件（黔能源发2010701号）关于遵义市工业和能源委员会关于呈报遵义市煤矿2010年度矿井瓦斯等级鉴定结果的报告的批复；10.贵州省能源局文件（黔能源煤炭2011791号）关于遵义市工业和能源委员会关于呈报遵义市煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定结果的报告的批复；11.习水县隆兴镇朱家沟煤矿煤尘爆炸性鉴定报告及煤层自燃倾向性等级鉴定报告；12.煤炭工业小型矿井设计规范（GB503992006）；13.中华人民共和国煤炭法（1996.8）；14.中华人民共和国安全生产法（2002.6.29）；15.中华人民共和国矿山安全法（1992.11.7）；16.国家煤矿安全监察局编制的煤矿安全规程；17.我国现行煤炭工业的其它有关规定、文件、规程、规范；18.习水县隆兴镇朱家沟煤矿开采方案设计（变更）及安全设施设计（变更）；19. 习水县隆兴镇朱家沟煤矿采煤工作面接替方案（变更）安全专项设计委托书；五、设计主要特点1、充分利用矿井现已验收合格的主要生产系统，将原设计布置在C5煤层中的接替工作面变更布置在C8煤层中，。2、变更后矿井的通风方式与原设计一致，仍为并列式，开拓方式和主要生产系统均未发生变化。3、本设计未提及之处严格开采方案设计和安全设施设计中规定的安全措施执行。第一章 概况及建设条件第一节 概况朱家沟煤矿位于隆兴镇五一公路旁,矿山公路与该公路相通,距208国道南西平距约4km, 距贵州仁赤高速公路北西平距约0.4km，距习水县城南西约17km,距习水电厂南西约20km,交通方便（详见交通位置图）。地理坐标：地理坐标为: 东经105164710516C5，北纬264239264159。拐点XY13123110.0035613000.0023123430.0035612780.0033123870.0035612950.0043124100.0035612600.0053124100.0035612005.0063122735.0035612005.0073122735.0035612400.0083122400.0035612500.0093122400.0035613200.00开采标高1000720m井田面积1.4671k m21地形地貌井田地处云贵高原向四川盆地过渡的斜坡地带,位于大娄山脉的北西,地形切割深、起伏大,山脊走向与构造线方向基本一致,呈北东南西向展布.为低中山地貌，地势总体为南西高，北东低，海拔标高740m1258.4m，最高点位于井田南侧边界处的金马儿包包（山顶），海拔1258.4m，最低点位于东侧朱家沟，海拔740m，相对高差518.4m，井田煤系地层一般标高7401025m，井田东侧的朱家沟溪流最低海拔740m,因此井田侵蚀基准面标高约为740m。井田总体上属低中山地貌，井田内主要为三叠系及煤系地层,其中煤系地层形成较平缓的斜坡，三叠系地层坡度较大(3045)。2水系河流井田内无大的河流，但冲沟较发育，且多呈树技状分布,切割较深,沟水流量变化较大，雨季常发生山洪，枯季流量小至干涸,动态变化显著。区内煤系地层岩性多为泥岩、粉砂泥岩，泥砂岩，有一定的隔水性，大气降水不易渗入地下，地表水系不发育，井田地表水大多为“V”型冲沟水。冲沟流程短，流量受季节性控制明显，大多在雨季时增大，旱季时减小。一般小于2l/s。3气象及地震区内属亚热带湿润气候，冬无严寒,夏无酷暑。据习水县气象资料：年平均气温13.1（1990年2000年）， 年平均降雨量1137.8mm(1990年2000年)，年最大降雨量1435.1mm（1996年），年最小降雨量1067.6mm(1990年),一般5-10月为降水集中期,年平均相对湿度85,全年多为西北风,平均风速1.5m/s。根据国家建设部质量监督检验检疫总局2001年7月20日联合发布的建筑抗震设计规范（GB500112001）附录A我国主要城市抗震设防烈度设计基本地震加速度，该井田范围内地震烈度为6度。第二节 地质情况一、与地表关系根据井上下对照图，该矿区对应地表除有极少量民房，区内无山塘和河流，仅有季节性溪沟。溪沟水随季节变化而变化，无较大的地表水，无铁路及水体。新修仁赤高速公路从矿区北翼通过，因此，矿井在开采过程中应按相关规定留设公路煤柱。二、地层情况井田及周边出露的地层有中二叠统茅口组，上二叠统龙潭组、长兴组，下三叠统夜郎组，以及第四系地层。现由老至新分述如下：1茅口组（P2m）分布于井田东侧，岩性为灰、浅灰色厚层至块状泥晶灰岩、含生物屑灰岩，产蜓化石。厚度大于50m。2龙潭组（P3l）分布于井田东部地段，是本区的含煤地层。岩性由灰、灰黄色、灰黑色薄厚层细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、炭质页岩及煤层（线）组成。含煤层12层，该组与下伏茅口组呈假整合接触，厚约70m。3长兴组（P3c）分布于井田中部地段，岩性为灰、深灰色中厚层状含燧石灰岩夹钙质粉砂岩，含腕足及蜓化石。厚42-75m。4夜郎组沙堡湾段（T1y1）分布于井田西部，岩性主要为灰黄、灰绿色薄-中厚层钙质粘土岩夹泥灰岩，厚约20m。5夜郎组玉龙山段（T1y2）:分布于井田西部，岩性主要为灰色中-厚层泥晶灰岩、泥质泥晶灰岩夹泥质条带，厚约150m。6夜郎组九级滩段（T1y3）分布于井田西部，岩性为紫红、灰紫色薄至中厚层泥质粉砂岩、泥岩、泥灰岩，上部夹灰色中厚层泥晶灰岩，厚约230m。7第四系（Q）零星分布于坡麓和沟谷部位，主要由灰黄、土黄色粘土、砂及砾石等组成，厚0-10m。三、地质构造朱家沟煤矿大地构造单元属扬子准地台（级）上扬子台褶带（级）毕节北东向构造变形区（级），位于桑木场背斜北西翼南西端,地层走向近南北、倾向西，倾角1222，平均倾角17,井田整体为一单斜，构造简单。隆兴镇朱家沟煤矿构造复杂程度属简单类型。四、煤层及煤质区内含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），为灰、浅灰、灰黑色薄层粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩，块状泥岩，中厚层状细砂岩；含煤312层，根据工程揭露及相邻矿山地质资料，矿山可采煤层有C12、C8、C5煤层三层，其它煤层厚度及煤质指标不详。井田内龙潭组主要可采煤层有3层，均为全区可采煤层，各可采煤层主要特征见表2-1-2。C5煤层位于龙潭组（P3l）中上部，上距长兴组底部平均11m，较稳定，厚度1.391.61m，平均厚1.50m，全区可采，仅局部地段含一层0.010.20m的炭质页岩夹矸，结构较简单，主要为半暗型粉煤。煤层顶板为深灰色粉砂质泥岩，含植物化石碎屑，底板为泥岩。C8煤层位于龙潭组（P3l）中部，上距C5煤层35m左右，较稳定，厚度1.902.41m，平均2.16m，全区可采，煤层中局部偶夹12层,厚0.020.05m的泥岩夹层，结构简单，为半光亮型块状烟煤。煤层顶板为泥岩或含炭质泥岩，底板为泥岩及粉砂质泥岩。C12煤层位于龙潭组（P3l）底部，上距C8煤层平均27.5m，下距茅口组38m,较稳定，厚度0.9m1.36m,平均厚1.03m，全区可采，煤层结构简单，厚度变化较小。煤层顶板为黑色薄层含黄铁矿泥岩，底板为灰白色厚层含黄铁矿铝土质泥岩。属半暗半亮型块状无烟煤。表1-2-2 煤层特征表煤层厚度（m）平均厚度(m)间距（m）煤层结构顶底板岩性平均倾角容重（t/m）顶板底板C51.391.611.5035局部含一层夹矸粉砂质泥岩泥岩171.5全区可采C81.902.412.16局部含12层夹矸泥岩或炭质泥岩泥岩、粉砂质泥岩171.5全区可采27.5C120.91.361.03简单泥岩铝土质泥岩171.5全区可采根据业主提供的实际资料及现场收集的相关资料情况：目前该矿在C5煤层中布置的10501采面和10502接替采面煤层赋存不稳定，根据揭露的10502接替采面煤层赋存情况，其在10502运输巷掘进工作面煤层平均厚度在0.3m以下，已变薄不可采，在业主提供的实际资料表明，C5煤层在+802m标高以上不可采，C8煤层在井筒南翼+802m水平以上已为采空区，井筒北翼标高+820m以上为采空区、C12煤层受整合前小煤窑破环，+802m标高以上基本不可采。结合矿井实际情况，本次设计主要根据各煤层赋存情况，对原设计接替工作面进行变更，保证矿井正常的生产接替。井田内可采煤层C5、C8、C12以细粒结构为主，层状及细至中条带状构造。煤层为黑色，沥青-玻璃光泽，以半亮-亮煤为主,夹暗煤及镜煤和线理状丝炭；含星点状、结核状黄铁矿。节理发育，参差状断口，煤岩为半亮型。依据煤炭质量分级、第1部分：灰分GB/T15224.1-2004；煤炭质量分级、第2部分：硫分GB/T15224.2-2004的规定；煤的干燥无灰基挥发分分级标准（MT/T849-2004）；煤炭质量分级、第3部分：发热量GB/T15224.3-2004的规定，各煤层分级命名如下（各主要可采煤层的煤质特征见表1-3-2）：C5煤层水分（Mad）为0.79%；灰分（Ad）为19.48%；硫分（St,d）为1.84%；挥发分（Vdaf）含量为9.66%；发热量（Qgr.d）为27.32MJ/Kg。C5煤属中灰（MA）、中高硫（MHS）、高热值（HQ）无烟煤。 C8煤层水分（Mad）为0.94%；灰分（Ad）为12.39%；硫分（St,d）为0.54%；挥发分（Vdaf）含量为9.03%；发热量（Qgr.d）为31.34MJ/Kg。C8煤属低灰（LA）、低硫（LS）、特高热值（SHQ）无烟煤。 C12煤层水分（Mad）为1.13%；灰分（Ad）为19.44%；硫分（St,d）为2.43%；挥发分（Vdaf）含量为10.19%；发热量（Qgr.d）为26.80MJ/Kg。C12煤属高灰（MA）、中高硫（MHS）、高热值（HQ）无烟煤。各煤层煤质特征详见表1-2-3。表1-2-3 煤层工业分析结果表煤 层煤 样工 业 分 析编 号类 别Mad（%）Ad（%）Vdaf（%）St.d（%）Qnet（MJ/kg）C5原 煤0.7919.489.661.8427.32C8原 煤 0.9412.399.030.5431.34C12原 煤1.1319.4410.192.4326.80据上述主要指标，煤质的煤化程度属高变质煤化阶段。参照国家煤炭分类标准（GB5751一86）对主要煤质指标的分级标准，井田可采煤层C5煤层属中灰（MA）、中高硫（MHS）、高热值（HQ）无烟煤（WY）、C8煤层属低灰（LA）、低硫（LS）、特高热值（SHQ）无烟煤（WY）、C12煤层属中灰（MA）、中高硫（MHS）、高热值（HQ）无烟煤（WY）。地层走向近南北、倾向西，倾角1222，平均倾角17,井田整体为一单斜，构造简单。五、水文地质条件第三节 资源储量及服务年限境界：习水县隆兴镇朱家沟煤矿为整合矿井，2008年11月取得了由贵州省国土资源厅颁发采矿许可证，证号5200000831054，井田面积1.4671k m2，年开采能力15万吨，采矿权范围由9个拐点坐标圈定，为一不规则的多边形，准采标高+1000m720m，矿区范围拐点坐标见表1-3-1。表1-3-1 矿区拐点坐标拐点XY13123110.0035613000.0023123430.0035612780.0033123870.0035612950.0043124100.0035612600.0053124100.0035612005.0063122735.0035612005.0073122735.0035612400.0083122400.0035612500.0093122400.0035613200.00开采标高1000720m井田面积1.4671km2根据贵州省国土资源厅文件（黔国土资储备字【2008】242号）关于贵州省习水县隆兴镇朱家沟煤矿资源/储量核实报告矿产资源储量评审备案证明，朱家沟煤矿目前矿界内采矿许可证准采标高1000720m内为煤炭总资源量833.7万吨，已开采消耗的资源量220万吨，保有资源量613.7万吨，其中（122b）20.6万吨、（333）420.8万吨、（334？）172.3万吨。各煤层资源量分布情况见表132。表132 资源量结果表 单位 万t根据煤炭工业小型矿井设计规范第2.1.4条规定知，矿井采区回采率应符合下列规定：厚煤层不应小于75，中厚煤层不应小于80，薄煤层不应小于85。本矿可采煤层三层，分别为C5、C8和C12煤层。C5、 C8煤层均为中厚煤层，采区回采率取0.80；C12属薄煤层，采区回采率取0.85。可采储量按下式计算：可采储量=设计利用资源/储量-(工业场地煤柱+主要井巷煤柱）采区回采率=212.955万吨。表1-3-3 可采储量计算表根据开采方案设计(变更)，设计生产规模为15万t/a，计算矿井服务年限10.1a。第四节 外部建设条件一、外部运输条件朱家沟煤矿煤炭主要供应当地电厂，部分可供当地民用或当地工矿企业或外销周边的缺煤地区。矿区境内尚无铁路到达，鉴于本矿最大用户均在县内，而且公路运输便利、社会汽车运力富裕，原煤主要采用汽车运输。朱家沟煤矿位于隆兴镇五一公路旁,矿山公路与该公路相通,距208国道南西平距约4km, 距贵州仁赤高速公路北西平距约0.4km，距习水县城南西约17km,距习水电厂南西约20km,交通方便。二、电源条件矿井实现了双电源供电，回引自习水县临江10KV配电站，距朱家沟煤矿6km，导线电压10KV，导线型号LGJ50；上回引自马临35kv变电站，距朱家沟煤矿7km，导线电压10KV，导线型号LGJ70。以上双回路设备及安全用具，经习水县供电局试验检定合格，并出具了相关报告。三、水源井田目前供水水源为井田外天然泉水，经检验，该矿天然泉水能满足矿山生活需要。工业、生产用水由处理后的矿井水供给，不足部分由生活用水补给。在地面工业场地高处+975m标高建一250 m3生活用水水池，通过铺设管路和设置水泵在水源地将水引到生活用水水池，从水池铺设管路对办公楼、职工宿舍、食堂、澡堂、锅炉房等敷设管路进行供水。在地面工业场地高处+975m标高建一250 m3生产用水水池，自生产消防水池敷设场地生产用水给水管网，对场地各生产用水点供水，敷设井下消防洒水管路对井下进行供水。250 m3生产用水水池主要用于井下消防用水，供水施救系统跟防尘供水为同一管路；250 m3生活水池供水管路与井下消防管路在水池下方10m处互通，可通过控制阀进行转化，当井下须进行供水施救时，关闭消防水池与消防管路连接闸阀，打开生活水池与消防管路连接的闸阀，供应井下生活用水进行施救。供水施救系统采用静压供水，主要运输巷、各采掘工作面巷道内均敷设供水施救管路。矿井工业场地及井下均为静压（常高压）供水。四、主要建筑材料供应条件矿井所需的砖、砂石、水泥及木材等材料可在当地解决，钢材需外地调入。综上所述，该矿公路交通比较方便，水源、电源条件可靠，加之当地政府和村民的大力支持，矿井的外部建设条件优越。第二章 采煤方法及回采工艺第一节 工作面布置方案一、工作面地质条件根据业主提供的实际资料及现场收集的相关资料情况：目前该矿在C5煤层中布置的10501采面和10502接替采面煤层赋存不稳定，根据揭露的10502接替采面煤层赋存情况，其在10502运输巷掘进工作面煤层平均厚度在0.3m以下，已变薄不可采，在业主提供的实际资料表明，C5煤层在+802m标高以上不可采，C8煤层在井筒南翼+802m水平以上已为采空区，井筒北翼标高+820m以上为采空区、C12煤层受整合前小煤窑破环，+802m标高以上基本不可采。结合矿井实际情况，本次设计主要根据各煤层赋存情况，对原设计接替工作面进行变更，保证矿井正常的生产接替。C8煤层：顶板：泥岩或含炭质泥岩，强度较低，水稳性差。底板：粉砂质泥岩，强度较低，水稳性差。二、工作面安全条件根据贵州省能源局文件，黔能源煤炭2011791号关于遵义市工业和能源委员会关于呈报2011年度瓦斯等级鉴定结果的报告的批复，习水县朱家沟煤矿绝对瓦斯涌出量1.45m3/min,相对瓦斯涌出量10.41m3/t,绝对二氧化碳涌出量0.25m3/min，相对二氧化碳涌出量1.8m3/t； 2.煤层自燃倾向性根据贵州省煤田地质局实验室2011年11月提交的习水县朱家沟煤矿C5煤层的煤炭自燃倾向等级鉴定报告，2011年5月24日提交的C8、C12煤层煤炭自燃倾向等级鉴定报告，C5、C8、C12煤层煤炭自燃倾向等级为级(不易自燃)煤层；3.煤尘爆炸性根据贵州省煤田地质局实验室2011年11月提交的习水县朱家沟煤矿C5煤层的煤尘爆炸性鉴定报告，鉴定结果C5煤层煤尘无爆炸性；2011年5月24日提交的C8、C12煤层煤尘爆炸性鉴定报告，鉴定结果C8、C12煤层煤尘无爆炸性。根据中国矿业大学矿山开采与教育部重点实验室2011年1月13日提供的习水县隆兴镇朱家沟煤矿C5、C8、C12煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，朱家沟煤矿C5、C8、C12煤层在井田范围内+786m标高以上不具有煤与瓦斯突出危险性。矿井浅部煤层已采空，开采深部煤层时应留足相应的采空区防水煤柱，开采过程中防止透水事故的发生。综上所述，矿井灾害主要有瓦斯、煤尘、火灾、顶板、水灾等方面的灾害。因此，必须从以上几个方面编制预防各类安全事故的方案及措施。三、工作面布置方案根据矿井的开拓方式和开采顺序，本次变更将原设计接替采面10502采面变更为1805采面，考虑到该采面走向长仅为875m（留设煤柱后），倾斜长74m，为此，1805采面采用炮采工艺。变更后的采煤工作面主要布置在C8煤层中，矿井采用联合布置的方式，分煤层开采，开采顺序为区段下行式，根据矿井的开拓方式和开采顺序，依次准备出接替采面，进行连续性生产。第二节 采煤工艺一、工艺流程二、采高和循环进度三、落煤四、装运煤刮板运输机运输到采面运输巷，采面运输巷经皮带输送机运至运输石门。运输石门采用皮带输送机至溜煤眼，经主斜井皮带机运输至地面储煤场。五、工作面支护及采空区处理（一）工作面支护1、支护形式：单体液压支柱配合金属绞接顶梁，齐梁齐柱支护形式。2、支护质量和控顶要求。（1）支护质量。该矿采用走向长壁采煤法，采煤工作面采用单体液压支柱配合铰接顶梁支护顶板，齐梁齐柱式布置方式，柱距0.8m，排距1.0m，“三四”排控顶，最大控顶距为4.2m，最小控顶距为3.2m，放顶步距为1.0m。全部垮落法管理顶板。工作面切顶线每隔0.8m打一棵戗柱支护，煤壁落煤后及时挂梁支护，若顶板压力较大，可增设木垛。支护时可在支柱底部加垫板，防止支柱插入底板。采面上、下出口采用四组八梁配合单体液压支柱进行支护。采面上、下巷超前支护均为：靠近煤壁20m段采用双排托棚支护。（二）采空区处理全部垮落法。六、采煤工作面正规循环生产能力工作面布置在C8煤层中，本方案以开采C8煤层时计算采煤工作面正规循环生产能力：式中 W-工作面正规循环生产能力，228t； L-工作面平均斜长，74m； S-工作面循环进度，1.0m； h-工作面平均采高，2.16m； y-煤的视密度，1.50t/ m3； c-工作面采出率，95%；第三节 设备配置 回采工作面配备GMZ1.2型煤电钻2台，放炮落煤，工作面采用一台SGB420/30T型刮板运输机，工作面运输巷选用一台SZB420/30转载机和一台DSJ65/15/222型胶带输送机，采用XRB2B80/200乳化泵两台。回采工作面主要设备配备见表231。回采工作面主要设备配备见表2-3-1。表2-3-1 回采工作面主要设备配备表 二、掘进工作面设备配置掘进工作面配备GMZ1.2型煤电钻和YT28风钻打眼，采用ZWY-80/48L装载机装煤，矿车运输，并配备ZDY650型钻机，FBD5.6型局部通风机供风，掘进工作面设备配备详见表2-3-2。表2-3-2 掘进工作面设备配置表第三章 顶板控制 第一节 支护设计一、单体支柱支护强度验算及选型1、回采工作面顶板管理方式的选择该矿设计采用走向长壁采煤法，1805采面为炮采。采用全部垮落法管理顶板。放顶人员必须站在顶板完整，支架完好的安全地点工作。回柱放顶前，必须对放顶安全工作进行全面检查，清理好退路。回柱放顶时，必须指定有经验的人员观察顶板。（2）回采工作面支架选型论证1）支架选型根据C8煤层首采面揭露情况，煤层厚度1.92.41m，平均厚2.16m。设计采用走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板。2）选择计算计算依据煤层厚度：Mmin=1.9m，Mmax=2.41m, 平均厚度2.16m最大控顶距： L=5.2m。选型计算顶板下沉量：SL=ML=0.032.165.2337mm式中：下沉系数由于无邻近工作面借鉴，取0.03。 支柱高度：Hmax=Mmaxb =24101002310mmHmin=MminSLba1900337100501413mm式中：SL为顶板在最大控顶距处的平均最大下沉量；Mmin为工作面最小采高；Mmax为工作面最大采高；b为顶梁厚度，取100m；a为支柱的卸载高度，取50mm。矿井后期应根据实际揭露煤层的厚度来确定采高和选择适合的单体支柱，并对支护密度进行验算。3）支架规格工作面选用DW23-30/100型单体液压支柱，支撑高度为14002300mm，额定工作阻力为300kN/根（初撑力为118157kN/根）。4）支架布置工作面配DW23-30/100型外注式单体液压支柱，支撑高度为14002300mm，额定工作阻力300KN，选用HDJA1000型金属铰接顶梁。设计“三四”排控顶，排距1.0m，柱距0.8m。最小控顶距3.2m，最大控顶距4.2m。放顶步距1.0m。5）支护密度验算支护的强度：P6mg （t/m2） （按6倍采高考虑，最大采高2.41m） 62.412.536t/m2工作面长74m，因此，采场最大面积S744.2311m2，所设支柱数n（74/0.8）5463根，则支护密度为463/3111.49根/m2，DW23-30/100型单体液压支柱每柱的额定承载能力为30t/根，考虑相关因素的影响，使支撑能力减小，承载能力考虑0.9的系数，则每根支柱的承载能力为300.927t/根。而支护所需要的支护强度为36t/m2，支柱实际提交的支护强度为1.492740.23t/m2，因此，所设计工作面的支护密度能满足支护采场顶板的要求。开采过程中，回采工作面会因为地质构造、断层、煤层露头或矿界的影响，使回采工作面的倾斜长度发生变化，因此，回采过程中会加长或是缩短工作面，无论是伸采面还是缩采面，矿井都必须编制专项安全持术措施报矿总工程师审批，安全技术措施中应对支柱的支护强度、支护密度等进行验算，确保支柱的支护强度满足支护要求，作业过程中严格按措施执行。6）基本支护根据目前该矿的煤层赋存情况和开采技术水平，本设计考虑1805采面采用DW23-30/100型单体液压支柱和HDJA-1000型金属铰接顶梁支护，齐梁齐柱式布置方式，柱距0.8m，排距1.0m，“三四”排控顶，最大控顶距为4.2m，最小控顶距为3.2m，放顶步距为1.0m，全部垮落法管理顶板。7）特殊支护：在放顶线采用单体液压支柱打成丛柱（一窝三柱）、戗柱切顶。在煤壁线采用单体液压支柱打成贴帮柱进行支护，贴帮柱柱距1.6m。特殊支护所需支柱为型号为DW23-30/100。采面上、下出口采用四组八梁配合单体液压支柱进行支护，支护型号DW23-30/100，数量为48根；支护大梁采用长3.2m的型钢梁，钢梁的数量为16根。每根顶梁下支设3根单体液压支柱，梁间距为0.2m，移步距为1.0m。采面上、下巷超前支护均为：靠近煤壁20m段采用双排托棚支护，支柱型号DW23-30/100，数量为100根，顶梁采用长HDJA-1000的铰接顶梁。8）回柱放顶：在回柱放顶前必须先打好放顶线的特殊支护，禁止先回后打。支柱卸载时，必须使用回柱器，回下的支柱必须堆码整齐，不得影响退路。9）初次来压和周期来压放顶在初次来压和周期来压期间必须在放顶线打双排丛柱，必要时加打木垛（木垛每6米打一个，呈“井”字形）切顶。由于目前该矿尚未进行矿压观测，暂无矿压观测资料，待今后进行矿压观测后，利用矿压观测资料，进行合理的采场支护选型设计。（3）采区顺槽巷道支护的选择论证采区顺槽巷道服务年限较短，因此，采用锚网支护。（4）掘进工作面支护选择论证该矿井初期开采煤层埋藏较浅，结合邻近矿区的经验，认为采用锚网支护是可行的。（5）交岔点支护的选择论证交岔点采用料石碹、砼或钢筋砼复合支护。二、乳化液泵站设计1、液压管路：运输石门泵站1805采面运输巷1805采煤工作面2、泵站及管理要求：（1）泵站设备的安装由机电科负责，管理制度及维护由施工队负责制定实施。（2）泵站司机持证上岗，严格执行操作规程及交接班制度，必须配戴乳化液浓度计且认真填写乳化液浓度检查记录。（3）泵压必须达到18Mpa，乳化液浓度达23，有配比和检测手段，配液用水为中性水，且泵站周围不得有积水、杂物。（4）油箱必须有过滤网，正常情况下油箱盖必须盖好。（5）开泵前检查泵站和液压系统各部件，达不到完好标准不准开泵。（6）注液枪及管线设专人管理维护，管线吊挂整齐，注液枪使用后应悬挂在人行道两侧，不得放在地上。（7）液压管路无跑冒滴漏现象，密封圈和泵管损坏后及时更换。（8）泵压由检修工调定，其他人员不得随意调整，正常情况下一台泵工作，另一台泵备用，若有损坏及时修复。（9）更换液压管或液压管密封，应停泵或关闭断路阀。三、防止顶板事故的措施1、采煤工作面顶板事故的防治措施主采煤层的顶板多为粘土岩或粉砂岩，一般情况下较为稳定，较为容易支护；底板则多为为泥岩、粘土岩。煤层顶底板力学强度很低，局部