炉峪口煤矿2814工作面下二采配风巷的牛逼设计.doc
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1、太原煤炭气化(集团)有限责任公司科技进步奖申报书一、 项目基本情况奖励类别 编号项目名称炉峪口煤矿2814工作面下二采配风巷设计以满足工作面布置要求的探讨与实践完成单位太原煤气化(集团)有限责任公司炉峪口煤矿主要完成者郝成翥、赵建平、张天东、任兆海、程国先、申爱龙任务来源A、省、市计划B、中煤公司C、煤气化公司 D、本单位 E、自选 ( D )计划名称与编号工作起止时间2011.06-2011.09成果应用于生产时间2012.05是否通过鉴定A、是 B、否 ( A ) 组织鉴定单位矿组织鉴定鉴 定 时 间2011年8月鉴定形式现场鉴定鉴定证书编号联系人及电话张天东 : 0351-5179340
2、申 报单 位单位(盖章) 负责人(盖章)2011年11月11日二、项目简介项目所属技术领域、主要内容、特点及应用推广情况一、所属科学技术领域本项目属采矿学科回采工作面布置与系统线路设计领域,属基础与应用基础研究类。主要研究内容是一定煤层地带(三角煤、边角煤地带)回采工作面及其生产系统的线路设计,保证工作面设计优化、系统简单、切合实际并保证矿井有效提升边角煤的采出率。本文阐述了在对炉峪口煤矿下组煤二采区特定地段综合分析并结合其它诸多因素,提出工作面布置方案并进行综合比较后,优选出该采区工作面巷道布置的可行解决办法,为我矿类似情况合理布置工作面的可行性提供了参考依据。二、主要内容、特点及推广应用情
3、况2011年年中,按照原有接替计划,我矿下二采即将布置设计左翼西北角2814工作面和2802工作面,单受该地段煤层位置影响,需要解决该段三角煤不易采出、损失大及大巷系统不全等问题,该区段位置及可采范围见下图:该区段北面和西面是下二采皮带集中巷、北面还有九龙塔村保护煤柱,南面是下首采采空区、东面是下二采2804采空区,留设必要的护巷煤柱、采区边界煤柱、断层及工作面采空区煤柱,该区段为一不规整五边形,面积125959,按采高2.5m,可采储量418814 t。为有效解决该地段工作面布置困难,我矿有关技术人员结合实际、并经多次反复修改设计及论证后又提出几种备选方案。方 案 一施工方法:从东副巷(2、
4、3#煤层内)开口施工暗斜井绕过两条大巷到该区段8#煤层,构成工作面材料回风系统,再利用下二采集中皮带巷布置运输、进风系统,进而布置工作面。优点:掘进工程量少,开口位置远离两下山,系统构成相对独立。缺点:施工难度大,需要掘进暗斜井(垂深53米),过断层多、掘进岩巷最多;所布置工作面走向短、倾向长、形状不规整,回收煤炭资源最少(约74%);系统较复杂。方 案 二施工方法:从下二采回风暗斜井中部平巷开口施工配风巷绕过集中皮带大巷到该区段,构成工作面材料回风系统,再利用下二采集中皮带巷布置运输、进风系统,进而布置工作面。优点:减少一定岩巷,开口位置远离两下山,系统构成相对独立,回收煤炭资源较多(约78
5、.7%)。缺点:仍然需要掘进一定的斜巷(经过落差8米的断层),工作面材料运输仍然不便,系统构成不完全独立。方 案 三施工方法:从下二采回风下山(8#煤层中)施工配风巷与皮带集中巷平行反向构成大巷系统,再利用该巷构成工作面材料、回风系统,同时利用下二采集中皮带巷布置构成运输、进风系统,布置工作面。优点:减少一定岩巷,开口位置远离两下山,系统构成相对独立,有效利用该区段地质构造以及区段形状,有效回收三角煤,采出煤炭资源最多(约83.4%)。所布置的工作面系统构成相对独立。缺点:掘进工程量最多,各工作面辅助巷道多,为有效回收该地段煤炭资源,工作面形状略不规整。经过反复论证与方案比较,最后通过并实施的
6、方案为第三方案,即将下二采回风下山沿平行于下二采皮带集中的方向反向延伸(即下二采配风巷),构成材料与回风系统,再利用该巷和原有皮带集中巷构成工作面材料、运输与通风等生产系统,才能布置该区段回采工作面。本项目研究的特点在于,通过反向延长原有采区大巷解决工作面所在此区段生产系统缺失的先天不足的问题,使该区段生产系统健全、完善,为该区段正式布置回采工作面作好了准备。 通过本项目的设计与相应系统构成的分析研究,取得了宝贵的井巷生产系统设计经验,也提出了一些新的想法、有一定的新奇性和创造性。此项工程从设计、反复论证及修改,最后到施工,为我矿其它地段进行类似工作面布置及井巷的优化设计与施工提供了一定的参考
7、与借鉴依据,扩展了技术人员的眼界,具有一定的推广价值。 (不少于600个汉字)三、项目内容1、立项背景下组煤二采区是我矿重要的工作采区,每年产量约占矿井总产量的50%以上,2009年在该采区推广悬移支架支护回采工作面顶板后,支护条件明显改善、工作面采高提高(由原来普采的2.3m提高到2.5m)。该采区预计布置12个工作面,截止2011年九月,已采完8个工作面,正在回采和掘进各1个工作面,按照原有接替计划,下一个预计布置的工作面位于我矿下二采左翼西北角2804采空区、下首采采空区和下二采集中皮带巷护巷煤柱和九龙塔村保护煤柱之间,预计可布置两个工作面:2814工作面和2802工作面。但受该地段形状
8、及位置影响,需要解决该段三角煤不易采出、煤柱损失大及大巷系统不全等诸多问题,该工作面从2011年6月开始着手设计,经我矿技术人员曾提出利用东副巷、及利用下二采暗斜井中部开口进行该区段回风巷布置的方案,在多次方案比较、论证并现场勘察磋商后,决定实施本文所指第三套方案。 本项目就是在炉峪口煤矿下组煤二采区西南边角地带生产系统不全、利用原有系统困难,中间环节较多、施工斜巷、岩巷较多的苛刻条件下提出来的,通过施工该配风巷道,使其能够胜任将来该采区区段工作面设计布置要求,并有效回收该区段煤炭资源。提高我矿煤矿资源采出率。本项目的设计经验对于我矿进行类似的工作面系统优化设计与施工具有非常重要的参考价值和现
9、实意义。2、详细科学技术内容一、下二采配风巷及该区段工作面布置情况概述:(一)区段位置情况概述:该区段上覆为2202、2204采空区,北邻下二采下组煤前皮带下山,西邻下二采皮带大巷,南邻1801、1803工作面采空区,西北面为H8m的断层,东部和东南部位为实体煤。周围有949、920、336#钻孔。该区段煤层为一单斜构造,8#煤层顶板节理较发育。区段西邻F2断层(落差最大为8m),东邻F3断层(落差最大为5m),预计区段内断层影响不大。区段工作面基本沿8#煤层走向布置,工作面紧邻东西两断层走向布置,减少了地质损失,增加了回采煤量。下二采皮带大巷留设30m的保安煤柱、采区边界留有20m的净保安煤
10、柱。(二)下二采配风巷布置情况:经过现场勘察,下二采配风巷定于在下二采回风原2804皮带巷绕道口内开口,开口后沿8#煤层掘进,改变走向一次,然后在第一个改向点前掘进配风联络巷20.4m与下二采下组煤前皮带下山贯通,贯通后继续以原方位掘进下二采配风巷剩余部分。下二采配风巷与下二采下组煤前皮带下山之间留设20m的净保安煤柱。下二采配风巷掘进中将遇一陷落柱,预计影响掘进26m。下二采配风巷部分巷道可满足该区段两工作面共用,减少了万吨煤掘进率,工作面紧邻并顺沿断层和煤柱布置,在打钻孔探明有无断层导水的情况下,有效地回收了煤炭资源。该区段两工作面之间留设12m的净保安煤柱,在形成工作面后将采用后退式回采
11、方式进行回采。下二采配风巷及该区段工作面布置图见第二部分“项目简介”中方案三。二、下二采配风巷及该区段首采2814工作面运输系统分析:(一)煤流运输路线1掘进期间主要巷道运煤路线:(1)下二采配风巷工程前期:下二采配风巷开口部分及联络巷部分经工作面耙斗机装矿车下二采材料下山2801材料巷SGB-620/40T刮板输送机下二采皮带下山下二采前皮带下山下二采集中皮带大巷下首采区皮带下山主井煤仓主斜井地面。工程后期:下二采配风巷剩余部分经工作面皮带机配风联络巷SGB-620/40T刮板输送机下二采前皮带下山下二采集中皮带大巷下首采区皮带下山主井煤仓主斜井地面。(2)2814皮带巷:工程前期:2814
12、皮带联络巷及2814皮带巷倒打部分经工作面耙斗机装矿车下二采配风巷配风联络巷SGB-620/40T刮板输送机下二采前皮带下山下二采集中皮带大巷下首采区皮带下山主井煤仓主斜井地面。工程后期:2814皮带巷剩余部分经工作面耙斗机装矿车2814皮带巷巷口SGB-620/40T刮板输送机下二采前皮带下山下二采集中皮带大巷下首采区皮带下山主井煤仓主斜井地面。(3)2814材料巷及切眼:工程前期:2814材料联络巷及2814材料巷倒打部分经工作面耙斗机装矿车下二采配风巷配风联络巷SGB-620/40T刮板输送机下二采前皮带下山下二采集中皮带大巷下首采区皮带下山主井煤仓主斜井地面。工程后期:2814材料巷剩
13、余部分及切眼经工作面耙斗机装矿车2814材料巷巷口SGB-620/40T刮板输送机下二采前皮带下山下二采集中皮带大巷下首采区皮带下山主井煤仓主斜井地面。2形成回采工作面后运煤路线:该区段首采2814工作面形成工作面进行回采时采用MG160/380-WD型双滚筒采煤机落煤并利用螺旋滚筒装煤,工作面使用SGZ-630/220型可弯曲刮板输送机运煤,皮带顺槽使用SZB-730/75型转载机和一部SSJ-800/90胶带输送机运煤,运煤路线为:2814回采工作面刮板运输机2814皮带巷皮带机下二采前皮带下山下二采集中皮带大巷下首采区皮带下山主井煤仓主斜井地面。下二采配风巷前期运输系统图下二采配风巷后期
14、运输系统图首采工作面2814前期运输系统图首采工作面2814后期运输系统图三、下二采配风巷及该区段工作面通风系统分析:(一)掘进工作面通风布置说明掘进工作面选用FBD型对旋式局部通风机152Kw供风下二采配风巷掘进前期在下二采皮带下山1#联络巷口安装两台风机,后期移至下二采前皮带下山配风联络巷口;2814皮带巷掘进前期在下二采皮带下山配风联络巷口安装两台风机,后期移至下二采前皮带下山2814皮带巷口;2814材料巷掘进前期在下二采皮带下山配风联络巷口安装两台风机,后期移至下二采前皮带下山2814材料巷口;(二)掘进期间通风路线:1、掘进下二采配风巷前期:掘进下二采配风巷及联络巷时,风机安设于下
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