作面回采巷道5m布臵。11号煤层工作面滞后10号煤层工作面推进。根据《采矿工程设计手册》采区内同一区段同一翼的上、下煤层同时回采时,工作面之间应保持一定的距离,其错距应该满足以下要求:
经计算上下煤层工作面的安全错距为154m,即11号煤层综采工作面应滞后于10号煤层高档普采工作面154m推进。
第二节 采区布臵
一、移交生产和达到设计能力时的采区数目、位臵和工作面生产能力计算 设计矿井移交生产时开采五采区9号煤层和六采区10、11号煤层,五采区首采工作面090501位于F1断层以西,靠近矿井南部边界;六采区10、11号煤层联合布臵,首采工作面100601和110601位于F2断层和F6断层之间。六采区10、11号煤层联合布臵,交替生产。
1、采煤工作面生产能力
(1)、9号煤综采工作面生产能力
设计采煤工作面长度150m。采煤工作面工作制度为“四、六”制,循环进度0.6m,每班2个循环,日进尺3.6m,月进尺99m,年进度1069.2m。
9号煤层回采工作面生产能力按下式计算: A9C=330NLSMγCd(kt/a)。
式中:A4C——9号煤层回采工作面生产能力,kt/a;
330——9号煤层回采工作面年工作日,d; N——采煤机日进刀数,6;
L——9号煤层回采工作面长度,150m; S——截深,0.6m;
M——9号煤层采高,2.21m; r——煤的容重,1.32t/m3;
C——9号煤层工作面回采率,0.95; d——正规循环率,0.9;
经计算,9号煤层回采工作面生产能力为444.5kt/a,循环产量224.5t,日产量1347t,月产量37041t。
(2)、10号煤高档普采工作面生产能力
设计采煤工作面长度110m。采煤工作面工作制度为“四、六”制,循环进度0.6m,每班3个循环,日进尺5.4m,月进尺148.5m,年进度801.9m。
10煤层回采工作面生产能力按下式计算: A10C=165NLSMγCd(kt/a)
式中:A5C——10号煤层回采工作面生产能力,kt/a;
165──回采工作面年工作日,d; N──采煤机日进刀数,9;
L──10号煤层回采工作面长度,110m; S──截深,0.6m;
M──10号煤层采高,1.29m; γ──10号煤层煤的容重,1.4t/m3; C──10号煤层工作面回采率,0.97; d──正规循环率,0.9;
经计算,回采工作面生产能力为154.5kt/a,循环产量52t,日产量468t,月产量12875t。
(3)、11号煤层综采工作面生产能力
设计采煤工作面长度100m。采煤工作面工作制度为“四、六”制,循环进度0.6m,每班3个循环,日进尺5.4m,月进尺148.5m,年进度801.9m。
11煤层回采工作面生产能力按下式计算:
A11C=165NLSMγCd=165×100×2.84×1.54×0.6×9×0.95×0.9=333.2kt/a
式中:A5C——11号煤层回采工作面生产能力,kt/a;
165──回采工作面年工作日,d; N──采煤机日进刀数,9;
L──11号煤层回采工作面长度,100m; S──截深,0.6m;
M──11号煤层采高,2.84m; γ──11号煤层煤的容重,1.54t/m3; C──11号煤层工作面回采率,0.95; d──正规循环率,0.9;
经计算,回采工作面生产能力为333.2kt/a,循环产量112t,日产量1010t,月产量27766t。
采煤工作面生产能力AC= A9C +A10C+ A11C=932.2kt/a。 2、掘进工作面生产能力
矿井设计移交生产时在9、10、11号煤层各布臵一个掘进工作面,均为顺槽掘进,掘进方式为综掘。
9号煤层掘进工作面为煤巷,掘进方式为综掘,每班掘进进度约4.0m,日掘进进度约8m,正规循环率约95%,年掘进进度约2520m。运输巷净宽4.2m,净高2.5m,掘进宽度4.4m,掘进高度2.6m,矩形锚网支护,掘进断面积11.44m2;回风巷掘净宽3.5m,净高2.5m,掘进宽度3.7m,掘进高度2.6m,矩形锚网支护,掘进断面积9.62m2。
10号煤层掘进工作面为半煤巷,掘进方式为综掘,每班掘进进度约,3.0m,日掘进进度约6.0m,正规循环率约95%,年掘进进度约1872m。运输巷净宽4.2m,净高2.5m,掘进宽度4.4m,掘进高度2.6m,矩形锚网支护,掘进断面积11.44m2,其中纯煤面积5.7m2;回风巷掘净宽3.5m,净高2.5m,掘进宽度3.7m,掘进高度2.6m,矩形锚网支护,掘进断面积9.62m2,其中纯煤面积4.8m2。
11号煤层掘进工作面为煤巷,掘进方式为综掘,每班掘进进度约4.0m,日掘进
进度约8m,正规循环率约95%,年掘进进度约2520m。运输巷净宽4.2m,净高2.5m,掘进宽度4.4m,掘进高度2.6m,矩形锚网支护,掘进断面积11.44m2;回风巷掘净宽3.5m,净高2.5m,掘进宽度3.7m,掘进高度2.6m,矩形锚网支护,掘进断面积9.62m2。
掘进工作面产煤量按以下公式计算 AJ=10-3rSL
式中:AJ—煤层掘进煤量,kt/a; r—煤层原煤视密度,t/m3; S—综掘巷道纯煤面积,m2; L—综掘巷道年计划长度, m。
A 9J=2520×?(9.72+8.18)/2?×1.32×0.95=11.22kt/a; A 10J=1872×?(5.7+4.8)/2?×1.4×0.95=13.1kt/a。 A 11J=2520×?(11.44+9.62)/2?×1.54×0.95=38.7kt/a。 A J=A 9J+A 10J+A 11J=63kt/a。 3、矿井产量
A=Ac+Aj=932.2+63=995.2kt/a
经上述计算,矿井9、10、11号煤层累计生产能力995.2kt/a,满足矿井生产能力。矿井移交生产满足生产能力时采煤、掘进工作面特征见表5-2-1和5-2-2。
表5-2-1 达到设计生产能力时采煤工作面特征表
序号 1 2 采区 五 六 工作面编号 090501 100601 110601 采煤工艺 综采 普采 综采 工作面参数 面长(m) 150 110 100 采高 (m) 1.29 2.84 年进度(m) 802 802 容重 (t/m3) 1.32 1.4 1.54 回采率(%) 95 97 95 生产能力(kt/a) 444.5 154.5 333.2 2.21 1069.2 表5-2-2 达到设计生产能力时掘进工作面特征表
序采工作面编号 号 区 掘进工工作面参数 平均掘进断平均纯煤面面积(m2) 积(m2) 年进度(m) 容重 正规循(t/m3) 环率生产能力(kt/a) 1 2 090502工作面顺槽 100602工作面顺槽 六 110602工作面顺槽 五 艺 综掘 综掘 综掘 (%) 10.53 10.53 10.53 8.95 5.25 10.53 2520 1872 2520 1.32 1.4 1.54 95 95 95 11.2 13.1 38.7 二、工作面接替、接续关系
五采区走向平均长度1150m,倾斜宽度平均540m,可布臵4个正规长壁工作面,编号依次为090501、090502、090503、090504、10(11)0501、10(11)0502、10(11)0503、10(11)0504。采区内下行开采,工作面接续方式按编号依次接替,接替顺序为01→02→03→04。
六采区长度平均1150m,宽度平均360m,区内可布臵3个正规长壁工作面,编号依次为10(11)0601、10(11)0603、10(11)0602,接替顺序按编号依次进行。五采区9号煤层按45万吨/年的设计能力计算,服务年限为2.7年,六采区10(11)号煤层的服务年限为3.1年。当矿井六采区9号煤层开采完若仍按此设计能力开采五采区10(11)号煤层,则不能满足矿井90万吨/年的能力,应考虑继续配采别的煤层或调整10(11)号煤层生产能力,在本次设计中暂不考虑。
三、煤层分组、分层关系和开采顺序
本次设计开采矿井五采区9、10、11号煤层和六采区10、11号煤层。五采区内煤层下行开采,工作面接续按工作面编号接替。六采区10、11号煤层联合布臵,10号煤层工作面回采巷道外错11号煤层工作面回采巷道5m布臵,11号煤层工作面滞后于10号煤层84m推进,工作面接续按工作面编号接替。五、六采区交替生产。