采煤工作面设计标准规范.doc

采煤工作面设计规范
一、范畴
1、本规范规定了采煤工作面设计程序、根据、技术内容、设计阐明书编写格式。
2、本规范合用于综采工作面、综采放顶煤工作面、水采工作面设计。
二、设计程序
1、采煤工作面设计由矿生产技术部门按采煤工作面衔接安排，拟定工作面设计或项目设计负责人。
2、由矿总工程师组织关于科（部）室，依照采区设计研究拟定采煤工作面设计详细原则。
3、设计负责人依照设计指令下达设计告知单，告知关于单位提供有关基本资料或者告知各专业依照有关基本资料进行专业设计。
4、设计负责人或者各专业依照拟定设计原则及收集有关资料进行采煤工作面设计。
5、编制采煤工作面设计阐明书。
6、由矿总工程师组织关于单位负责人对采煤工作面设计进行审查。经修改通过后报送长治公司进行审核备案。
三、设计根据
1、长治公司批准采区设计。
2、矿总工程师批准掘进地质阐明书。
3、采面位置、范畴，井上、下关系及四邻采面地质状况。涉及煤层赋存状况、水文地质、瓦斯及二氧化碳等有害气体赋存状况与涌出特性，煤层爆炸倾向，煤层自燃发火倾向及分类状况。
4、采面内煤层顶底板岩性特性、岩移特点及上、下煤层间及夹矸关系；邻近工作面同一煤层矿压观测资料。
5、邻近工作面及边界小窑采空区、积水状况资料。
6、编制内容必要符合《矿产资源法》、《矿山安全法》、《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》、《煤炭工业小型矿井设计规范》等国家关于安全生产法律法规、技术原则和规范规定。
7、采煤工作面设计编制必要以经集团、公司和政府关于部门批准设计文献（矿井设计、矿井改扩建设计、水平延深设计、区域设计等）和经审批采区地质阐明书为根据。
四、工作面设计内容
1、工作面所处位置及编号，所采煤层位置（编号），巷道布置、巷道断面，支护形式及支护材料选取计算，掘进设备。
2、工作面几何尺寸、位置、边界、煤柱，邻近工作面开采状况，采动对地面影响预测及采用相应办法，工作面储量计算及回采率。
3、采煤办法、生产工艺、顶板管理、设备选型、生产能力及其拟定根据、可采期及工作制度。
4、依照煤层赋存条件、顶底板岩性和矿压资料，拟定液压支架选型设计和顶板管理办法。
5、通风、运送、供电、注浆、供排水、综合防尘、煤层注水、防灭火、瓦斯抽放、钻场钻孔、防治水、通讯照明和监测监控等系统设施选型、布置和能力配套设计，并附各种系统图及有关图纸。
6、综合防尘、防火、防瓦斯、煤尘爆炸隔爆设施、办法及灌浆系统拟定。 7、防治瓦斯、煤层突出、火灾、透水及其他危险现象安全技术办法。
8、采煤工作面重要技术经济指标。
9、六大系统（监测监控系统、井下人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统、通讯联系系统、紧急避险系统涉及避难硐室和救生舱）设计。
五、采煤工作面设计阐明书编制
设计阐明书涉及封面、会审签字表、会审登记表、章节目录、章节内容及附图。
概 述
1、工作面井上下位置及对地表影响、盖山厚度和四邻关系、重要大巷关系。
2、工作面周边开采状况。
3、工作面所采煤层及开采顺序。
4、该工作面筹划接替时间及安装时间。
5、该工作面采用何种方式开采（如综采、综放、高档普采、炮采），走向长壁、倾向长壁。
6、其他特殊阐明（如小煤矿采空区及废旧巷道、硐室等）

第一章 工作面概况
第一节 工作面状况
1、煤层、水平、采区、工作面名称，工作面标高；
2、地面位置，地面标高；
3、描述回采对地面影响状况；
4、井下位置及四邻采掘状况；
5、工作面几何尺寸：走向长、倾向长、面积；
第二节 煤层状况
1、煤层总厚：工作面范畴内煤层最大、最小、平均厚度及变化状况；
2、煤层产状：描述工作面范畴内煤层走向、倾向、倾角、及变化状况。
3、描述煤层稳定性、构造（夹矸）、层理、节理、硬度等状况，以及对回采影响。
4、描述煤层可采指数、变异系数；
5、对煤特性进行描述。
第三节 煤质状况
描述煤种及煤质各种指标。
第四节 煤层顶底板状况
1、煤层顶板（伪顶、直接顶、老顶）：描述煤层顶板岩性、硬度、物理力学性质、层理、节理、厚度、顶板分类等状况及其变化状况。
2煤层底板：（直接底、老底）：描述煤层底板岩性、硬度、物理力学性质、节理、层理、厚度、底板分类、底板状况及其变化状况。
3、绘制工作面综合柱状图，可以直接反映出煤层构造、厚度、夹矸和直接底、老底以及不低于8倍采高煤层顶板岩性、厚度、间距等。
第五节 地质构造状况
1、断层：描述对回采有影响断层产状，在工作面详细位置及其对回采影响详细限度。
2、褶曲：描述对回采有影响褶皱产状，在工作面详细位置及对回采影响限度。
3、其她因素：描述陷落柱、火成岩、冲刷带等其她因素对回采影响限度。
4、按比例绘制工作面运送巷、回风巷、开切眼布置图。
第六节 水文地质状况
1含水层分析：描述对回采有影响含水层厚度、涌水量、涌水形式、补给关系及对回采影响状况。
2、其她水源分析：描述老空水、地表水、注浆水、钻孔和构造水等状况及对回采限度影响。
3、为防止溃沙、溃泥、透水事故等，开采急倾斜煤层、特厚煤层时，还应对开采后上部垮落层状况进行预测、描述。
4、工作面涌水量：描述采煤工作面最大与最小涌水量及正常涌水量。
第七节 其他地质状况
1、矿井瓦斯级别；
2、工作面瓦斯状况；
3、煤尘爆炸指数；
4、煤层开采后煤自燃发火期及煤层自燃分类；
5、地温、地压状况。
第八节 储量计算及服务年限
1、计算地质储量，依照规定采出率计算可采储量；
2、应用下列公式之一进行工作面服务年限计算：
（1）工作面服务年限=可采推动长度/设计月推动长度；
（2）工作面服务年限=可采储量/设计月产量；
3、工作面储量表 （涉及工作面长度、可采长度、回采面积、采高、容重、地质储量、可采储量、回采率）。
4、工作面倾斜、可采走向长度及可采推动长度、采高及其拟定根据。
第二章 巷道布置
第一节 采区巷道布置
采区轨道巷、胶带巷、回风巷布置方式及其布置位置、设施状况，与矿井大巷如何形成生产系统。
第二节 工作面巷道布置
1、工作面巷道布置原则及根据，与邻近采空区煤柱状况；断面规格、支护形式、长度、掘进方式及其重要用途、掘进设备。设计工程量及支护材料选取计算和支护材料消耗状况。
2、切眼布置形式、长度、断面规格及支护规定。
3、溜煤眼个数及设立原则及用途，溜煤眼位置及与运送巷道互有关系。
4、联系巷个数、布置原则及用途，并阐明联系巷重要技术特性。
5、其他硐室规格、位置及用途。
6、开采急倾斜煤层时，需要对区段平巷、溜煤眼、行人眼、运料眼以及联系平巷等巷道断面、支护方式、位置、用途进行描述。
7、采用水力采煤时，应对多水力运送石门、回风石门、回采垛尺寸、快段巷道（采煤头、溜煤道）以及煤水硐室布置进行描述。
8、高瓦斯、煤与瓦斯突出条件下采用排放瓦斯专用巷道、抽放瓦斯专用巷道，需要对排放瓦斯尾巷、抽放瓦斯尾巷专用巷道进行描述。
9、按比例绘制工作面及巷道布置平、剖面图，可以反映出井上下对照状况，构造状况，工作面周边巷道、工程状况。
10、制定“巷道断面特性表”。
第三章 采煤办法及生产工艺
第一节 采煤办法
依照煤层赋存状况及地质条件拟定工作面采煤办法。
第二节 生产工艺
1、描述生产工艺。
2、描述采高、循环进度等。
3、描述落、装、运煤、顶板控制方式。
4、采用放顶煤工艺，应对采放比、放煤步距、放煤方式、端头顶煤回收方式、初次放（顶）煤及收顶放顶工艺等内容进行描述。
5、采用分层开采工艺，应拟定分层厚度等内容。
6、采用上下面同步回采（对拉、顺拉）工艺、应明确上下面位置关系和错距。
7、采用柔性掩护支架开采急倾斜煤层时，需明确：
（1）支架角度构造、构成、宽度，支架垫层数和厚度，点柱等；
（2）工作面安全出口及两巷管理规定；
（3）扩巷办法、扩巷支护规定；
（4）支架安装和管理规定(点柱之设角度、排列方式和支护密度)；
(5)回柱放顶详细规定；
(6)支架下放方式和规定；
(7)落煤方式和架内爆破规定；
(8)架外放煤方式；
(9)支架拆除方式；
(10)收做。
8、采用倒台阶方式开采急倾斜煤层时，需要对各台阶长度、互相之间错距等做出明确规定。
9、采用水力采煤应注意如下几点：
（1）明确落煤方式（开式、闭式、半闭式）；
（2）依照煤层顶板稳定限度选取落垛方式及煤垛参数；
（3）依照煤硬度选取合理水压；
（4）明确水枪安设位置、安设规定、水压规定等内容以及水枪撤出方式、线路等。
10、采煤机割煤，应论述采煤机进刀方式、进刀长度、进刀深度、割煤方式、牵引方式、牵引速度、绘制进刀方式示意图。
11、采用爆破落煤应做到如下规定：
（1）进行炮眼布置设计。描述炮眼布置详细规定，绘制炮眼布置三视图（正、平、剖）；
（2）应填写爆破阐明书。涉及工作面采高、打眼范畴，每个循环炮眼名称、编号、个数、位置、深度、角度，实用炸药、雷管品种，装药量、装药方式、封泥长度、水炮泥个数、连线办法、起爆顺序、炮眼总长度、循环用药、雷管量等内容。
12、描述采煤工作面施工工艺流程，简要阐明从准备、采、运、支、回到整顿流程。必要时绘制工艺流程图。
13、用下列公式进行工作面正规循环生产能力计算：
W=LSHRC
式中：
W—工作面正规循环生产能力，吨；
L—工作面长度，米；
S—工作面循环进尺，米；
H—工作面设计采高，米；
R—煤实体密度，吨/立方米
C—工作面采出率，%。
第三节 顶板管理
一、工作面顶板控制方式
（1拟定工作面回采时顶板控制方式。描述控制办法、控制距离、放顶规定、支柱支设规定、伞檐规定、铺网规定、护顶方式及规定等。
（2）拟定工作面正常回采时特殊支护形式。描述密集支柱、抬棚、戗柱（棚）、丛柱、木垛、贴帮支柱支设及暂时支护、挡矸等规定。
（3）拟定各工序之间平行作业顺序和安全距离，回柱放顶办法，放顶区内支柱（架）、特殊支护等回撤方式。
（4）描述顶底板变化、地质构、应力集中区等特殊地段以及其她因素时顶板控制办法和规定。
（5）采用水砂充填或矸石充填控制顶板时，需要明确充填工艺规定、材料来源、材质规定、工序衔接等内容。
（6）采用放顶煤工艺或采煤工作面倾角较大时，需要描述增长支架（柱）稳定性、防止倒架（柱）方式。
（7）采用水采工艺时，需要描述护枪方式和撤退路线维护；倾角超过15°时还要描述采空区挡矸点柱支设方式。
（8）采用人工顶板分层开采工艺时，需要描述造假顶方式、规定、材料以及在回采中防止顶板冒漏办法等内容。
（9）采用强制放顶工艺，应进行人工强制放顶设计。
（10）采用放顶煤工艺需要对顶煤进行弱化，应描述顶煤弱化办法。
（11）如果工作面有伪顶、复合顶板时，应拟定其控制方式。
1、支架布置和间距阐明并附图
2、最大、最小控顶距和放顶步距
3、支架规格质量规定
二、运送顺槽、回风顺槽及端头顶板控制
1、描述工作面运送巷、回风巷超前支护方式、距离
2、描述端头支护方式、支护质量规定，以及与其她工序之间衔接关系。
3、描述安全出口几何尺寸等。
4、拟定各类支护材料正常使用数量、规格、拟定各类备用支护材料数量、规格、存储地点、管理办法。
5、绘制工作面开切眼、运送巷、回风巷及端头支护示意图（平面、剖面图），反映出工作面、超前、端头支护和工作面运送巷、回风巷正常支护等状况。
第四节 煤质管理
严格按照长治公司及矿下发关于加强煤质管理方面文献精神进行煤质管理工作，并做好如下各项工作：
①工作面过断层时，要制定专项办法，保证煤质符合关于规定；
②加强对杂物管理，禁止棉纱、铁轨、木板、皮带等各种杂物进入煤流，采煤机割到两端头前必要提前清理干净杂物；
③对工作面涌水量较大时，采用综合办法，保证煤流水分不超限；
④工作面过断层时要严格控制采高，尽量减少出矸量；
⑤及时移架、护帮，杜绝面前漏矸、冒顶。
第四章 工作面设备选型与设备布置
第一节 工作面设备选型及技术特性
1、液压支架
选型原则：
综采工作面选取液压支架架型，必要与工作面直接顶类别、老顶级别、底板岩石抗压强度适应，与工作面生产工艺特点相适应，与工作面采高及通风规定相适应。
选型根据：
采区、工作面地质阐明书，必要将所选工作面煤层、顶底板及采区、工作面地质条件全面查清、探明。
验算工作阻力、支护强度、底板比压，拟定支架类型：
（1）工作阻力验算
P＝N×H×F×Z×Q×9.8
式中：
P-规定支架工作阻力，kN；
N-采高倍数，普通取6-8，这里取8；
H-工作面采高，m；
F-支架支护面积，m2；
Z-煤层顶板岩石容重，t/m3；
Q-动载系数，1.3。
（2）支护强度验算
P＝8×Z×H×9.8×10-3。
式中：
P—规定支架工作阻力，kN；
H—工作面采高，m；
Z—煤层顶板岩石容重，t/m3。
（3）支架底板比压验算
（4）支架类型
支架类型重要分为三类：掩护式、支撑掩护式、支撑式。
2、液压支架（单体液压支柱）、端头支架、过渡支架技术特性；
3、采煤机技术特性；
4、工作面运送机（综放工作面涉及后运送机）技术特性；
5、顺槽转载机（综放工作面涉及破碎机）技术特性；
6、顺槽胶带运送机技术特性；
7、乳化液泵站技术特性；
8、喷雾泵站技术特性。
9、超前支护支架技术特性。
第二节 设备布置
1、液压支架（单体液压支柱）布置方式及数量、支护长度及配合布置尺寸（单体液压支柱间排距、兀梁配合尺寸，端头及两巷超前支护长度、间排距及规定）。
2、工作面运送机铺设总长度及配合尺寸。
3、运送巷内设备布置、设备型号、数量及运送长度和设备安装规定。
4、轨道巷设备布置、设备型号及设备重要技术参数。
5、供电站及设备列车布置。
第五章 工作面生产系统
第一节 运送系统
1、煤炭运送系统。
2、辅助运送系统。进架（梁、柱）、出架（梁、柱）和材料运送及设备、人员运送路线、设施及运送能力。
第二节 供水系统
供水设备、管路及设施选取和布置，描述供水路线。绘制供水系统图。
第三节 排水系统
依照地质条件，预测工作面正常涌水量和最大涌水量，排水设备、管路及设施选取和布置，描述排水路线。设计工作面小水仓及排水沟。绘制排水系统图。
第六章 工作面一通三防
第一节 通风系统
1、风量计算原则及风量拟定；
2、通风路线，涉及工作面进、回风路线；
3、重要通风设施；
第二节 防治瓦斯
1、瓦斯检查。明确瓦斯检查关于规定，描述与工作面有直接关系瓦斯检查地点设立、每班检查次数，检查、报告签字规定，以及瓦斯超限解决、撤人、回答生产规定内容。
2、明确瓦斯监测关于规定，描述与工作面有直接关系瓦斯监测设备安顿地点、断电瓦斯浓度、复电瓦斯浓度、断电范畴、以及瓦斯报警和恢复生产规定内容。
3、瓦斯监测。描述监测、监控系统，瓦斯、一氧化碳、风速、温度等传感器安装位置及数量。
4、描述瓦斯抽放系统，钻场、钻孔参数拟定，采用抽放形式、设备，抽放系统路线图。
第三节 防治自燃发火
1、描述回采期间综合灭火方式（注浆、注氮、阻化剂、凝胶、均压），并拟定有关参数和工艺。
2、拟定检测系统，描述检测仪器安装、传感器安设地点、检测规定、自燃发火期标志气体、预报制度、以及超限气体撤人等内容。
3、明确特殊期间防灭火规定，涉及工作面临近结束、停止正常生产，以及其她意外状况下防灭火规定及办法。
第四节 综合防尘
拟定综合防尘系统，描述防尘供水管路系统，除尘方式，隔绝瓦斯、煤尘爆炸方式等内容。
1、明确除尘供水系统，涉及除尘管路系统设立、供水参数、除尘设施设立位置等内容。
2、明确除尘方式，涉及工作面范畴内各类除尘方式（煤尘注水、采煤机内外喷雾、支架间喷雾、转载点喷雾、湿式打眼、装煤洒水、个体防护、工作面运送巷、回风巷净化水雾和冲刷工作面运送巷和回风巷等方式）。
3、明确隔绝瓦斯、煤尘爆炸方式、涉及隔爆设施安设、水量、管理规定。
第五节 一通三防系统有关图纸
绘制通风系统图、瓦斯抽放图、综合防尘图、注浆系统图、注氮系统图、消防管路图、安全检测监控系统布置图，有可以合并绘制或单独绘制。
第七章 工作面供电设计
第一节 工作面供电系统设计
1、选取供电方式、电压级别、电器设备、计算电力负荷。
2、进行电缆选型计算和电器保护整定计算等。
3、绘制供电系统示意图。明确供、用电设备状况，电缆种类、长度、截面和“三大保护”等状况。
第二节 通讯、照明系统
1、描述工作面与地面调度室及井下车场、变电所、硐室等要害场合直接联系通信设施、电话位置。
2、描述工作面、转载点等重要场合照明系统设立状况。绘制通信照明系统图。
第八章 劳动组织及重要技术经济指标
第一节 劳动组织
1、描述作业方式。依照工艺流程和劳动组织，合理安排各个工序、尽量做到平行作业、提高工时运用率。
2、描述劳动组织作业，阐明劳动力配备状况，编制劳动组织表。
第二节 作业循环
绘制正规作业循环图。
第三节 重要技术经济指标
填写经济指标表，应明确有关安全、生产、经济指标。
第九章 矿压观测
1、拟定矿压观测内容。应涉及寻常支柱（架）支护质量动态监测、巷道变形离层观测、顶板活动规律分析等内容。
2、描述矿压观测办法，阐明工作面和巷道中矿压观测仪器、仪表选型和安设位置，观测方式、观测时段。
第十章 六大系统
1、描述六大系统，即监测监控系统、井下人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统、通讯联系系统、紧急避险系统涉及避难硐室和救生舱。
2、描述各系统设备、设施选取及规格型号和数量。
第十一章 安全技术办法
1、对各个环节提出针对性安全技术办法。
2、过地质构造和地质变化带提前制定专项技术办法。
3、其他专项安全技术办法。
第十二章 灾害应急办法及避灾路线
1、制定发生冒顶、瓦斯、煤尘爆炸、火灾和透水等危险事故应急办法。
2、拟定发生灾害时自救方式、组织急救办法和安全撤离路线。
3、绘制工作面避灾路线示意图。
4、探放水设计。
第十三章 其他关于内容
第十四章 特殊阐明
第十五章 附图
1、工作面巷道布置平面图、剖面图、断面图； 2、煤层综合柱状图； 3、井上下对照图； 4、水文地质图； 5、工作面设备布置图； 6、通风系统图；7、综合防尘系统图； 8、供、排水系统图； 9、供电系统图； 10、通讯系统图； 11、监测监控系统图； 12、压风系统图； 13、生产系统图； 14、工作面及两巷超前支护布置图；15、液压系统图； 16、防灭火、注浆系统图； 17、瓦斯抽放系统图； 18、避灾路线图。
阐明：1、设计阐明书装订顺序：封面、会审签字表、会审记录、章节目录、附图目录、章节内容、各类附图。
2、封面式样、会审签字表、会审登记表见附件。

山西煤炭运销集团长治有限公司
××煤业××工作面设计阐明书

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通风科

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