第一章 概 况
第一节 工作面位置及井上下关系(见表)
煤层名称 4# 井 上 下 位 置 工作面名称 地面标高 工作面标高 4101高档普采工作面852~956m 580~650m 地面位置 井下位置 本工作面位于王家焉村以西沟谷中 位于井田中西部,南为实体煤田;北为4102准备工作面;西隔30m保安煤柱为柳林煤矿;东接本矿三条下山(皮带下山、轨道下山、专用回风下山巷)。 工作面对应地面均为沟坡地、坝地,无村庄、河流、建筑物。回采会造成地表裂缝、塌陷,经复耕后可以耕种,影响不大。 回采对地面影响 第二节 煤层(见表)
煤层厚度/m 煤层结构 煤层倾角度 开采煤层 硬 度 煤 种 稳定程度 3~10° 4# f=2~3 JM 稳定 2.1 4号煤层位于山西组下部,该工作面煤层结构简单,节理层理发育,不含夹矸,煤煤层情况描述 层走向北西—南东,倾向北西,倾角3~10°,属稳定可采煤层。 煤 层 顶 底 板 第三节 煤层顶底板(见表)
类 别 岩 石 名 称 厚 度 岩 性 特 征 伪顶 砂质泥岩 30~50cm 成碎状结构随采煤自行跨落 顶 直接顶 砂岩 80~150cm 比较发育,一般不会自行跨落 板 基本顶 砂岩 5~8m 比较坚硬极难跨落 底板 砂质泥岩 比较松软 4煤层倾向北西 , 倾角3~10° ,工作面内无断层、岩浆岩侵入,层理发育,岩石普氏系数f=2 ,顶板属易垮落型。 #附图1:工作面地层综合柱状图
第四节 地质构造
工作面地质构造简单,无陷落柱、岩浆岩等地质构造,在掘进一、二顺槽和工作面开切眼时遇到小断层,其方向大致走向东西,分布在一、二顺槽之间的煤柱中间,回采工作面内无断层。
因该工作面以南紧靠F2大断层,并在一、二顺之间发现一条小断层,所以在工作面推进过程中可能有瓦斯涌出现象,另外太原组灰岩溶水通
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过导水断层会涌入巷道,为矿井生产的一大隐患。综合结论工作面在推进过程中,带班长及安全员必须严密观察工作面瓦斯、顶板以及采空区涌水情况,发现有出水预兆或瓦斯较大时立即撤出人员,只有在确保安全的情况下才能组织生产。
第五节 水文地质
1、水文地质概况
本井田为低山黄土丘陵区,区内大部分被第四系上更新统所覆盖。二叠系地层局部可见露头。井田内无常年性河流,沟谷发育,较大沟谷雨季才有洪水排泄。地层水沿沟谷由东向西穿越区域中部,流入黄河。
2、本工作面范围内主要含水层 ①奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层。
②石碳系上统太原组灰岩岩溶裂隙含水层。
涌水量0.409L/S.m,渗透系数2.111m/d,属中等富水性。 ③二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层。 ④二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙含水层。 ⑤上第三系、第四系孔隙含水层。 3、井田内主要隔水层
本溪组底部为一套以泥岩和铁铝岩黏土岩为主的地层,夹有砂岩和石灰岩,该层分布普遍,厚度稳定,是太原组与下伏奥陶系灰岩之间的重要隔水层,隔水性好。本溪组之上煤系地层中各含水层之间的泥岩及砂质泥岩也是良好的隔水层。
4、工作面涌水情况
本矿现开采4#煤层,工作面水主要来自断层裂隙带、采空区、回采后岩溶裂隙水等,回采面涌水量为60~69.6m3/d,在四顺槽设立临时水窝设
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置潜水泵排水,涌水对回采影响不大。
4101工作面水文地质条件简单,其上部水源为二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层。富水性差,不会有较大涌水。估计最大涌水量为2.9m3/h,正常涌水量为2.5m3/h。
第六节 影响回采的其他因素
一、影响回采的其他地质情况(见表)
瓦斯 二氧化炭 煤尘爆炸指数 煤的自燃倾向 地温危害 冲击地压危害 绝对瓦斯涌出量11.69m/min;相对瓦斯涌出量51.01m/t。 绝对涌出量0.97m/min;相对涌出量4.23m/t。 煤尘具有爆炸性,爆炸下限浓度为20g/m 属Ⅲ级不易自燃煤尘 正常(2.14℃/100m) 正常 33333二、根据《矿井地质报告》与开采经验区内无冲击地压危害。 三、地质部门的建议
本工作面无断层、褶曲等特殊地质构造。回采时要注意观察工作面顶板淋头水与底板渗水,同时配备足够的排水设施。
第七节 储量及服务年限
一、工作面储量
地质储量:100×820×2.1×1.35=23.2万吨 可采储量:100×688×2.1×1.35×0.95=18.53万吨 循环产量:95×0.6×2.1×1.35×0.95=153.5吨
2008年回采推进度为370m;2009年回采工作面剩余430m,可采进度为293m,剩余173m处为王家焉村庄保安煤柱内,可采期为4个月。
二、停采线位置
停采线距皮带下山巷137m。
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第二章 采煤方法及回采工艺
本工作面采用走向长壁式高档普采,采空区自然垮落法的机械化采煤。
1、根据煤层赋存情况,工作面内4#煤层平均厚度2.1m,不含夹矸,总体呈一单斜构造。属稳定可采煤层,符合高档采煤方法的要求。
2、为了提高矿井的经济效益,采用高档采煤方法可以提高矿井的生产能力和投入产出比,提高矿井回收率,增加矿井安全系数,降低工人劳动强度。
第一节 巷道布置
一、工作面巷道布置概况
4101工作面顺槽沿走向(270°方位)布置,和三条相互平行的下山大巷(轨道下山、皮带下山及专用回风下山大巷)与主斜井、副斜井、专用回风斜井构成简单的生产系统。本工作面布置为“两进两回”,北侧为皮带进风巷、轨道运输进风巷;南侧为回风顺槽回风及专用排瓦斯巷回风;西侧为4101两切眼巷;东为三条下山巷,由西向东后退式回采。
二、工作面顺槽
4101工作面进回风顺槽参数表
名 称 断面形状 断面积(㎡) 宽(m) 高(m) 支护形式 用 途 备 注 皮带运输进风巷 轨道运输进风巷 回风顺槽 专用排瓦斯巷(尾巷)
矩形 矩形 矩形 矩形 8.8 4.0 10.4 4.0 4.08 2.4 5.4 1.7 2.6 2.2 锚网支护 锚网支护 钢梁、木腿支护 锚网支护 进风、运煤 进风、运料 回风、行人 回风、排瓦斯 三顺 四顺 二顺 一顺 4
3.0 1.8 三、工作面切眼 工作面切眼为矩形断面,设计高度为2.1m,宽度为5.0m,断面为10.5m2,采用锚索与单体液压支柱配合3.0mπ梁联合支护;用于安装采煤设备及连接两巷,形成通风、生产系统。
附图2: 4101工作面进回风巷断面图 附图3: 工作面及巷道布置平面图
第二节 采煤工艺
一、采煤方法
1、本工作面采用走向长壁式高档普采,采空区自然垮落法的机械化采煤。
2、本工作面沿4#煤层顶底板开采,采高为2.1m,循环进度为0.6m。 3、工作面割煤及采煤机牵引方式
采用双向割煤,单向推溜(推溜时由机头向机尾依次推溜),往返进刀。采煤机牵引方式为液压无链牵引。
3、落煤、破煤及装煤。
落煤:工作面采用MG2×125/571-WD型交流电牵引采煤机落煤。 破煤:机械破煤。
装煤:采用采煤机螺旋滚筒至工作面刮板输送机上。 4、顶板控制
根据煤层厚度和顶板分类,选用DZ—25/100单体液压支柱及3.0mπ型钢梁支护顶板,采空区自然垮落法管理顶板。
二、回采工艺 1、工艺流程
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