0721051作业规程最小控顶距推溜子.doc

《0721051作业规程最小控顶距推溜子.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《0721051作业规程最小控顶距推溜子.doc（105页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、摘 要21051工作面位于-150m水平、11采区东翼，地面标高+301m+328.5m，井下标高-54.364m+66.986m，该工作面上部为11031工作面采空区，下部为21071准备工作面，西至专用回风井井筒保护煤柱，东至井田边界保护煤柱。工作面走向长度576.5m，倾斜长度80m。本工作面设计开采煤层为二1煤层。工作面煤层厚度最小1.53m，最大5.47m，平均厚度3.5m。工作面可采储量为21.93万吨，预计服务年限为17个月。工作面煤层倾角3542，平均38。21051上顺槽西至21061皮带巷，东至21051切眼上口，总长度为690.6m，可采长度为595m，巷道规格：上宽2.

2、1m，下宽3.5m，中高2.2m，净断面6.16。21051下顺槽西至21061皮带巷，东至21051切眼下口，总长度为790.9m，可采长度为558m，巷道规格为：上宽2.6m，下宽4.16m，中高2.4m，净断面8.11。工作面地温小于22，工作面相对瓦斯涌出量为1.93m/t，绝对涌出量为0.56m/min，煤尘有爆炸危险性，煤层为类不易自燃煤层。工作面采用走向长壁后退式采煤法，采空区处理方法采用全部垮落法，工作面支护形式选用2.2m单体液压支柱配合2.4m型钢梁，二梁五柱对棚支护，上、下端头选用2.2m单体液压支柱配合3.6m型钢梁，二梁七柱对棚支护，沿煤壁走向架设。工作面直接顶平均厚

3、度3.35m，岩性为砂质泥岩，基本顶平均厚度为9.08m，岩性为中粒砂岩；直接底平均厚度0.55m，岩性为泥岩，基本底平均厚度为7.58m，岩性为细粒砂岩。工作面直接充水水源为：煤层顶板砂岩孔隙裂隙承压含水层、底板岩溶裂隙承压水。21051采煤工作面在回采过程中主要受上部采空区水影响，在掘进21051上顺槽期间已进行了探放水，对回采无影响。煤层底板直接充水含水层，回采前已对底板灰岩水进行了探查，并进行了评价，对回采无影响。21051工作面正常涌水量10mh，最大涌水量20mh。目 录第一章 概 述1第一节 工作面位置及井上下关系1第二节 煤 层1第三节 煤层顶底板2第四节 地质构造3第五节 水

4、文地质3第六节 影响回采的其他因素6第七节 储量及服务年限7第二章 采煤方法9第一节 巷道布置9第二节 采煤工艺10第三节 设备配置14第三章 顶板控制16第一节 支护设计16第二节 工作面顶板控制21第三节 工作面上、下顺槽及端头顶板控制25第四节 矿压观测29第四章 生产系统32第一节 运输系统32第二节 “一通三防”与安全监控34第三节 排水系统43第四节 供电系统44第五节 通讯照明系统53第六节 压风、供水施救系统54第七节 井下紧急避险、人员定位系统55第五章 劳动组织和主要技术经济指标58第一节 劳动组织58第二节 作业循环59第三节 主要技术经济指标60第六章 煤质管理62第七

5、章 安全技术措施65第一节 一般规定65第二节 顶板管理69第三节 防治水79第四节 “一通三防”及安全监控79第五节 运 输84第六节 机 电86第七节 其 他95第八章 灾害应急措施及避灾路线98作业规程学习和考试记录作业规程补充学习和考试记录作业规程复查记录 作业规程贯彻学习签名记录 富山煤业 21051采煤工作面作业规程第一章 概 述第一节 工作面位置及井上下关系21051采煤工作面位于-150m水平、11采区，开采标高-54.364m+66.986m，走向长度576.5m，倾斜长度80m，面积46120。在采区中的具体位置、相邻关系：上部为11031工作面采空区，下部为21071准备

6、工作面，西起回风暗斜井井筒保护煤柱，东至井田边界保护煤柱。详见表1-1表1-1 工作面位置及井上下关系水平名称-150m采区名称11采区地面标高+301m+328.5m井下标高-54.364 m +66.986m地面的相对位置该工作面对应地表均为农田，无建筑物回采对地面设备的影响会造成地表局部裂缝，对地表构筑物等设备无影响井下位置及相邻关系上部为11031工作面采空区，下部为21071准备工作面，西起回风暗斜井井筒保护煤柱，东至井田边界保护煤柱。可采走向长度576.5m倾斜长度80m面 积46120煤层容重1.43t/m3第二节 煤 层本工作面设计开采煤层为二1煤层，通过地质资料分析和上一水平

7、工作面回采证实，该工作面范围内二1煤层赋存较稳定。煤层厚度在1.53 5.47m，平均厚度3.5m。工作面走向4070，倾向130160，煤层倾角3542，平均38。煤层结构：简单，为粉、块状、无节理型，硬度系数0.5，回采时应加强煤层注水，加强顶板控制和粉尘治理。煤种及煤质：属于贫瘦煤，低中灰、低硫、高热值、低磷。详见第六章煤质指标。工作面煤层情况见表1-2表1-2 工作面煤层情况煤层厚度1.53 5.47m煤层结构简单平均煤厚3.5m煤层倾角3542开采煤层二1平均倾角38煤 种贫瘦煤硬度系数0.5稳定程度较稳定煤层情况描述本工作面所采煤层位于山西组下部，下距L7灰岩顶界面12m，上距砂锅

8、砂岩71.31m。以亮煤为主，含有暗煤及镜煤，属半亮型煤。煤层条件简单，煤层局部有含12层炭质泥岩夹矸。第三节 煤层顶底板煤层顶板：直接顶为砂质泥岩，基本顶为中粒砂岩，为类类之间（属不稳定中等稳定类岩石）。局部有0.10.3m厚的伪顶（泥岩）。煤层底板：直接底为泥岩、基本底为细粒砂岩，为类（较软类）岩石，会出现底鼓现象。详见工作面煤层顶底板情况表1-3表1-3 工作面煤层顶底板情况顶底板名称岩石名称厚 度（m）特 征基本顶中粒砂岩1.8-12.89.08以灰、深灰色、中粒结构、中厚层状、中粒长石岩屑石英砂岩为主，局部相变为粉细砂岩，层面富含大量白云母片和灰质薄膜，具交错层理，下部夹黑色泥岩、砂

9、质泥岩。直接顶砂质泥岩0-13.923.35以深灰色砂质泥岩、泥岩为主，局部夹中细粒砾岩。直接底泥岩0-1.100.55灰黑色、片状、节理较发育、染手，底部为黑色泥岩。基本底细粒砂岩1.95-13.217.58灰色，中粒结构，中厚层状，以石英长石为主，波状层理。局部变相为粉砂岩。附图一：煤层柱状图第四节 地质构造一、断层对回采的影响根据21051工作面上、下顺槽及切眼在掘进期间揭露煤层状况可知，该采煤工作面内无断层，对回采无影响。二、其他因素对回采的影响根据21051采煤工作面钻孔资料、上、下顺槽及切眼在掘进时揭露，21051采煤工作面范围内没有陷落柱和火成岩侵入，对工作面的回采无影响。附图二

10、: 工作面运输巷、回风巷、开切眼素描图。第五节 水文地质一、涌水量预计该工作面正常涌水量：10mh，最大涌水量：20mh。二、含水层（顶部和底部）分析1、顶板砂岩孔隙裂隙承压含水层该含水层层位稳定，平均厚度20.97m，在顶板上三带裂隙带以浅部位，其距离煤层顶板平均厚度3.35m，为直接充水含水层，根据毗邻矿井及工作面的调查资料表明该层位富水性普遍较弱，补给条件较差，水源有限，多以淋水或渗水的形式进入工作面，主要出现在老塘侧，易于疏排，不会形成较大充水。2、底板岩溶裂隙承压水，包括太原组上段和下段灰岩岩溶裂隙承压水以及寒武系白云质灰岩岩溶裂隙承压水。（1）太原组上段灰岩岩溶裂隙承压含水层：由L

11、78灰岩组成，该层位含水不均，富水性、导水性较强，距煤层约12.25m，为直接充水含水层，为工作面回采期间存在直接影响，是矿井水疏排、改造治理的主要层位。（2）太原组下段灰岩岩溶裂隙承压含水层：由太原组下段L14灰岩组成，其中L1、 L4层位较稳定，分布普遍，但因岩溶裂隙发育的极不均一性，导致富水性很不均一，总体上富水性中等，是煤层底板间接充水含水层之一。（3）寒武系白云质灰岩岩溶裂隙承压含水层：岩性为灰色厚层状白云质灰岩，裂隙发育，但多被方解石脉充填。据区域资料，该含水层厚约160m，岩溶裂隙较发育，富水性和导水性较强，含水不均匀。该含水层埋藏深、静水压力大、富水性较强，区内上距煤层底约42

12、.0m，是煤层底板主要间接充水含水层。三、其他水源的分析1、大气降水补给：根据上部11011、11031工作面在雨季回采期间的涌水量观测统计情况来看，预计该工作面其与大气降水量关系不大，尤其是，在后期随着开采深度的增加，大气降水补给的影响越来越小。2、21051采煤工作面在回采过程中主要受上部11031工作面采空区水影响，在掘进21051上顺槽时，已进行了探放水，对回采无影响。3、煤层底板直接充水含水层，回采前对底板灰岩水进行了探查，并进行评价，根据评价结果，对回采无影响。四、工作面突水危险性评价突水系数分析计算（一）L14灰岩含水层突水系数分析21051工作面煤层底板标高为-54.4+66.

13、89m，根据-150m水平太灰长观孔的水压值2.18MPa，推算21051工作面煤层底板承压值为2.43MPa 3.62MPa，二1煤层底板距L14灰岩含水层大于40.0m（结合物探异常区钻探验证孔，出水层位与煤层间垂距大于40.0m），根据上部11031工作面回采及21051工作面实际掘进情况来看，无揭露断层等地质构造，煤层赋存相对稳定，底板基本不受构造破坏，依煤矿防治水规定规定，底板不受构造破坏块段突水系数不得大于0.1MPa/m ，由突水系数计算公式Ts=P/M得出，21051采煤工作面底板最大承受水压值为3.62MPa；L14灰岩含水层突水系数0.09MPa/mTs安0.1 MPa/m

14、；小于临界突水系数，由此计算可知：21051工作面回采期间理论上不受L14灰岩含水层突水威胁。（二）寒武纪灰岩含水层突水系数分析21051工作面煤层底板标高为-54.4+66.89m，根据-150m水平寒灰长观孔的水压值2.20MPa，推算21051工作面煤层底板承压值为2.47MPa 3.66MPa，鉴于该层位钻探期间未实际揭露寒武纪灰岩层，二1煤层底板距寒灰含水层大于45.0m，根据上部11031工作面回采及21051工作面实际掘进情况来看，无揭露断层等地质构造，煤层赋存相对稳定，底板基本不受构造破坏，依煤矿防治水规定规定，底板不受构造破坏块段突水系数不得大于0.1MPa/m ，由突水系数

15、计算公式Ts=P/M得出，21051采煤工作面底板最大承受水压值为3.66MPa；寒武纪灰岩含水层突水系数0.091MPa/mTs安0.1 MPa/m；小于临界突水系数，由此计算可知：21051工作面回采期间理论上不受寒武纪灰岩含水层突水威胁。（注:本次突水危险性评价中，底板有效隔水层厚度不包括因采掘活动引起的裂隙导高、隐伏地质构造伴生的小断层、部分富水性弱的含水层等）（三）物探说明 结合河南龙宇矿业勘查有限公司提交的21051工作面瞬变电磁物探勘查成果报告资料显示，本次勘探使用的加拿大GEONICS LTD公司生产的PROTEMEM47型瞬变电磁仪器分别在上下顺槽内靠工作面侧帮进行探测，每1

16、0米1个测点。共布置二条测线，下顺槽自51X21点后15m处向外探测，探测（线圈法线方向）倾角为-15、-60，有效测点106个；上顺槽自S3点开始向里探测，探测方向（线圈法线方向）倾角为俯角45，有效测点37个，本次有效测点共计143个。根据实际地质资料和巷道探测环境，21051工作面视电阻率剖面图中数值低于3的为相对富水区，即工作面内出现A级（富水性较强，视电阻率值小于3且出现小于2）富水异常区1个，B级（富水性较强，视电阻率值小于3但大于2）富水异常区1个。（四） 钻探验证分析本次钻探工程验证区域为A区、B区两处，分别在21051下顺槽1#临时水仓以东20.5m处、测点51X7以东37.

17、3m处施工1#、2#钻场，并严格按照设计要求，采用ZDY1900S钻机，井下选用2TGZ-60/210型注浆泵，共计施工5个钻孔，累计钻探进尺240.5m，注浆量8.2t。在本次施工验证钻孔过程中，钻探揭露实际岩层（性）情况较明显，工作面煤层底板以下40.0m范围之内浅层砂岩层赋水性相对较差。从注浆量来看，单孔注浆量与钻孔出水量、底板岩层破碎程度成正比关系。21051工作面煤层底板砂岩及灰岩含水层的裂隙不发育或发育程度低，不存在大范围的裂隙沟通，这是各个钻孔注浆量相对较小的一个主要原因，且无出现个别钻孔注浆量偏大的情况，由此判定，该工作面的底板隔水层完整性较好，抗压强度较大。综合1#、2#钻场

18、的钻探施工情况看，分段岩层岩性特征为：煤层底板隔水层以中、粗粒砂岩,泥岩,炭质泥岩为主，局部泥岩厚度达到5.0m；各钻孔最多揭露2层灰岩层，灰岩层真厚度在0.8m2.0m不等，出水位置基本与灰岩位置相差不多，根据矿井综合柱状图资料分析，可确定该工作面距离底板富水性丰富的含水层超过平均的38.0m。五、工作面水害评价分析在对21051工作面物探异常区钻探验证工程中，公司、矿各级领导及相关工程技术人员通过及时对各单个钻孔钻进深度、注浆量、初始出水位置、水压变化情况等分析研究，结合瞬变电磁物探勘察报告，对以前的设计进行了及时的完善，对工作面内低阻异常区适当增加了钻探深度，对重点层位加大了注浆力度，增

19、加注浆量。从钻探施工整个效果来看，本次工程单孔最大出水量为2.0m3/h，水压值最大为1.3MPa，对比+45m水平、-150m水平的主要充水含水层的水压（位）观测数值来看，明显比类比法推测的水压值低，再者根据钻探实际揭露过程，可以确定该工作面距离底板富水性丰富的含水层超过平均的38.0m，依据煤矿防治水规定中关于采煤工作面中底板承压值及突水系数的计算，该工作面的突水系数明显小于0.06MPa/m,故可评价该工作面回采期间不受底板水威胁，物探异常区域富水性差，但是，煤层底板钻探工程属隐蔽工程，具体效果还要到工作面回采完全结束后才能给予定论。第六节 影响回采的其他因素一、影响回采的其它因素详见表

20、1-4 表1-4 影响回采的其它因素瓦斯根据豫工信煤【2014】70号文鉴定报告，21051采煤工作面相对涌出量为1.93m3/ t，绝对涌出量为0.56 m3/ min。CO2根据豫工信煤【2014】70号文鉴定报告，21051采煤工作面相对涌出量为4.30m3/t，绝对涌出量为1.63m3/min。煤尘爆炸指数煤尘爆炸指数为14.49%，煤尘有爆炸危险性。煤层自燃倾向性煤的自燃等级为类，属不易自燃煤层。地温危害22，属地温正常区，无地温危害。冲击地压危害无冲击地压危害。二、地质部门对工作面回采的具体建议1、二1煤层直接顶主要为砂质泥岩，属不稳定中等稳定类岩石，抗压强度低，容易发生冒顶等现象

21、，给顶板管理造成一定难度。二1煤层直接底主要为泥岩，夹薄层细粒砂岩，局部为薄层炭质泥岩，遇水易膨胀，局部可能会产生底鼓现象，属中等稳定稳定类岩石。建议在生产中应加强支护管理工作，以保证正常生产。2、该工作面局部有薄煤带，下顺槽局部地段巷道上帮为半煤岩，工作面回采该段时需要破底。3、遇地质变化或其它特殊情况时，及时与生产科联系，并补充措施。第七节 储量及服务年限一、储量及来源可采储量=平均可采走向长倾斜长煤层平均厚度煤层容重回采率=576.5803.51.4395%21.93（万吨）二、采煤工作面服务年限工作面服务年限=可采储量设计月产量 21.931.2517（月）本工作面服务年限为17个月。

22、第二章 采煤方法采煤方法及其依据根据21051工作面地质条件和煤层储存情况选择采煤方法，由于煤层倾角3542，平均38，且根据采煤方法分类21051采煤工作面采用走向长壁后退式采煤法。第一节 巷道布置一、采区设计、采区巷道布置概况1、采区设计富山煤业井田走向1800m、倾向2100m，共划分为2个水平（+45m水平、-150m水平）、 3个采区（11、12、13采区），21051工作面位于一水平11采区。11采区走向长1220 m，倾向宽325m，平均煤厚3.74m，可采储量212万t。2、采区巷道布置情况该采区巷道布置3条上山分别为：副暗斜井、主斜井延深、回风暗斜井。副暗斜井：全长477m，

23、坡度25，上至+45m水平、下至-150m水平，巷道断面10.85m2，支护形式为锚喷支护。主斜井延深：全长448m，坡度28，上至+45m水平、下至-150m水平，巷道断面10.85m2，支护形式为锚喷支护。回风暗斜井：全长612m，设计坡度26.5，上至总回风巷，下至-150m回风暗斜井下部车场，巷道断面15.15m2，支护形式为锚喷支护。二、工作面巷道布置1、21051上顺槽：西至21061皮带巷，东至21051切眼上口，总长度为690.6m，可采长度为595m，巷道断面为梯形，11#工字钢对棚支护，担负21051采煤工作面行人、回风、运料、21051采煤工作面安全出口等任务。巷道规格：

24、上宽2.1m，下宽3.5m，中高2.2m，净断面6.16。2、21051下顺槽：西至21061皮带巷，东至21051切眼下口，总长度为790.9m，可采长度为558m，巷道断面为梯形，11#工字钢对棚支护，现担负21051采煤工作面运煤、进风、运输、21051采煤工作面安全出口等任务。巷道规格为：上宽2.6m，下宽4.16m，中高2.4m，净断面8.11。3、21051切眼：上至21051上顺槽，下至21051下顺槽，沿伪俯斜方向布置，伪斜角3030,倾斜长度80m，巷道断面为梯形，2.2m单体柱配合2.4m（3.6m）型钢梁单棚支护。巷道规格为：上宽2.1m，下宽2.3m，中高1.6m，净断

25、面3.52。4、21061皮带巷：上至11031下顺槽，下至21051下顺槽，总长度为110m，巷道断面为梯形，11#工字钢对棚支护，现担负21051采煤工作面运煤、进风任务。巷道规格为：上宽2.6m，下宽4m，中高2.2m，净断面7.26。附图三：工作面巷道布置图第二节 采煤工艺一、采煤工艺（一）采煤方法、采高、循环进度1、采用走向长壁后退式采煤法。2、工作面采高1.8m，行人排高度不低于1.4m。3、工作面循环进度：1.1m。 （二）工艺流程:交接班煤体注水开帮移梁铺网背顶站煤墙柱出煤回柱放顶打顺山抬棚浮煤清理移刮板输送机工程质量验收附图：工艺流程图（采煤和放顶）21051工作面采煤工艺流

26、程图21051工作面放顶工艺流程图（三）落煤、装煤及运煤1、主要使用气镐落煤，手镐作辅助落煤。2、工作面采用人工装煤，刮板输送机运煤。（四）顶板控制方式顶板采用2.4m的型钢梁配合川杆、荆笆、阻燃网联合护顶。二、工作面支护具体操作方法与步骤1、每次开帮刷顶沿工作面倾斜方向不得超过3棚，顶板符合窜梁条件时必须及时窜主梁（对棚下边的为主梁），并将主梁老塘侧支柱及时支设在对棚副梁中间。2、窜主梁的同时用塑编网、背木背顶，塑编网规格为1.3m4m，背木规格为40mm0.8m的圆木，并用尼龙绳将塑编网连好固定，塑编网必须在横向和纵向方向上搭接100mm，工作面煤墙上（梁端头）余网不少于100mm及以上。

27、3、支护时每组不少于两人，窜主梁时必须清理老塘侧浮煤，在窜第三根主梁后必须将第一棚副梁前头一根支柱取下支设在第一根主梁煤墙侧,以后每窜一根主梁必须摘一根副梁前头一根支柱支设在煤墙侧主梁煤壁侧，工作面采煤期间形成迈步状态。4、新支设的单体支柱必须及时将防倒绳系好栓牢。5、支设煤墙侧支柱时，必须清理浮煤，掏柱窝，柱窝深度不小于100mm，底板松软时必须加穿柱鞋（木柱鞋或荆笆），支柱不准支设在浮煤上。三、正规循环生产能力 W=LShrc=801.13.51.4395%=418t式中W-工作面正规循环生产能力,tL-工作面平均斜长，80mS-工作面循环进尺，1.1m h-工作面煤层厚度，3.5mr-煤

28、层容重，1.43t/m3c-采出率，95% 根据正规循环作业图表确定日循环数1个，每个循环推进1.1m，月循环数25个，推进27.5m，日（循环）产量为418t。 月产量=41830=12540t第三节 设备配置工作面机械设备配置表2-1 工作面机械设备配置设备名称及使用地点规格型号单位数量主要技术参数备注21051下顺槽刮板输送机SGB-420/40部1额定电压：660V额定功率：40kW输送量：120t/h链速：0.80m/s21051下顺槽胶带输送机DTL65/40部2额定电压：660V额定功率：40 kW输送量：200t/h带速：1.2m/s21061皮带巷刮板输送机SGB-420/4

29、0部1额定电压：660V额定功率：40KW输送量：120t/h链速：0.80m/s-50m上仓巷巷刮板输送机SGB-620/40部1额定电压：660V额定功率：40KW输送量：150t/h链速：0.80m/s21051上顺槽胶带输送机DTL65/40部1额定电压：660V额定功率：40KW输送量：200t/h带速：1.2m/s21051采煤工作面刮板输送机SGB-420/40部1额定电压：660V额定功率：40KW输送量：120t/h链速：0.80m/s21051上顺槽乳化液泵站BRW80/20台2额定电压：660V额定流量：80L/min功率：37KW额定压力：20MPa一用一备21051上

30、顺槽注水泵BZW125/16台1额定电压：660V额定流量：125L/min额定压力：16MPa功率：37KW工作面风煤钻ZQJ65/2.3S台2一用一备工作面气镐G7型台30备用6台附图四：工作面设备布置第三章 顶板控制第一节 支护设计一、单体支柱支护强度验算1、采用经验公式计算支护强度 Pt =9.8hrk =9.81.82.54 =176.4（kN/m2）式中：Pt工作面合理的支护强度，kN/m2 h采高，1.8mr顶板岩石的密度，t/m3,取2.5t/m3k工作面支柱与支护的上覆岩厚度与采高之比，取4-8，因我矿周期来压不明显，故取42、参考11031工作面观测资料，选择本工作面矿压参

31、数表3-1，最大平均支护强度170kN/m2。3、选择工作面支护强度。根据以上计算和观测数据170176.4，因此工作面支护强度应大于176.4kN/m2。4、支柱实际支撑能力 Rt=kgkbkhkaR=0.990.950.950.9300 =241.24（kN）式中：Rt支柱实际支撑能力，kNkg工作系数；0.99 kb不均匀系数；0.95kh采高系数；0.95ka倾角系数；0.9RDZ22支柱额定工作阻力，300kN表3-1 预计工作面矿压参数参考表序号项 目单位同煤层实测本面预计或选取1顶底板条件直接顶平均厚度m4.473.35基本顶平均厚度m7.759.08直接底平均厚度m1.760.

32、552直接顶初次跨落步距m12123初次来压来压步距m813813最大平均支护强度kN/m2170170最大平均顶底板移近量mm150150来压显现程度不明显不明显4周期来压来压步距m7979最大平均支护强度kN/m2160160最大平均顶底板移近量mm120120来压显现程度不明显不明显5平时最大平均支护强度kN/m2150150最大平均顶底板移近量mm1001006直接顶悬顶情况m0.50.57底板容许比压MPa338直接顶类型类9基本顶级别级10巷道超前影响范围m20205、工作面合理的支护密度 n=Pt/Rt =176.4/241.24=0.731（根/ m2）式中 n支柱的支护密度，

33、根/ m2Pt工作面合理的支护强度，kN/m2Rt支柱实际支撑能力，kN表3-2 支柱阻力影响系数、支架参数对照表项 目液压支柱微增阻支柱急增阻支柱木支柱工作系数kg0.990.910.50.5不均匀系数kb0.950.80.70.7采高系数1.4m1.52.2m1.52.2 m2.2 m1.00.950.950.9倾角系数1011252645451.00.950.90.856、根据工作面合理的支护密度、工作面设计最大控顶距3.6m，设计柱距0.6m，选用支柱根数计算：0.7310.63.6=1.58（根）上、下端头设计最大控顶距4.8m，设计柱距0.6m，选用支柱根数计算：0.7310.64

34、.8=2.11（根）3.6工作面设计最大控顶距 0.731工作面合理的支护密度0.6工作面设计柱距 4.8工作面上、下端头设计最大控顶距 0.731工作面合理的支护密度 0.6工作面上、下端头设计柱距根据以上计算结果工作面选用2.4m长型钢梁支护较合理，即工作面合理的控顶距为：最大控顶距为3.6m，最小控顶距为2.4m；排距（中至中）老塘排1.1m、中排1.1m、煤墙排1.1m，柱距（主棚中至中）定为0.6m，支护设备和支护形式的选择为DW22300/100型单体液压支柱（根据工作面采高确定）配合型钢梁DFB2400/300型二梁五柱对棚支护（副梁与主梁）；工作面上、下端头合理的控顶距为：最大

35、控顶距为4.8m，最小控顶距为3.6m；排距（中至中）老塘排1.1m、中排1.1m、煤墙排1.1m，柱距（主棚中至中）定为0.6m，支护设备和支护形式的选择为DW22300/100型单体液压支柱（根据工作面采高确定）配合型钢梁DFB2400/300型二梁七柱对棚支护（副梁与主梁）。7、实际支护密度： （1）工作面支护密度n实最小控顶距 =6/（ab最小）=6/（0.62.4）=4.17(根/m2)n实最大控顶距 =6/（ab最大）=6/（0.63.6）=2.78(根/m2)（2）工作面上、下端头支护密度n实最小控顶距 =8/（ab最小）=8/（0.63.6）=3.70(根/m2)n实最大控顶距

36、 =8/（ab最大）=8/（0.64.8）=2.78(根/m2)式中：n实 -实际支护密度 a-实际柱距，0.6m b最小-最小控顶距，2.4m（3.6m） b最大-最大控顶距，3.6m（4.8m） 6（8）-最小控顶距内连锁棚内单体柱数量根据以上计算结果：工作面实际支护密度按最大控顶距时2.78根/ m2 大于工作面合理的支护密度0.731根/ m2。8、根据煤矿安全规程第五十四条规定，柱径为100mm的单体液压支柱初撑力不得小于90kN（11.5MPa）。而根据现有21051采煤工作面的支护密度推算每根支柱的支撑力达到：（1）工作面每根支柱支撑力最小控顶距时 N=11.50.731/4.1

37、7=2MPa/根最大控顶距时 N=11.50.731/2.78=3MPa/根（2）工作面上、下端头每根支柱支撑力最小控顶距时 N=11.50.731/3.70=2MPa/根最大控顶距时 N=11.50.731/2.78=3MPa/根式中：11.5-规程要求支柱初撑力 0.731-设计合理支护密度4.17、3.70、2.78-工作面支柱密度(根/m2) 根据顶板压力及底板承压能力，采煤工作面柱压规定：工作面煤壁侧2MPa、中排柱4Mpa、老塘柱（老塘侧增加抬棚柱）2Mpa；上超前支护柱压4MPa（采用一梁三柱双抬棚20m支护）；下超前支护柱压4MPa（采用一梁三柱三抬棚20m支护）；绞架地段初撑

38、力2MPa（增加密集柱）。经过矿压观测及生产实践证明规定柱压满足生产需要。9、采空区处理：工作面采空区采用全部垮落法处理。10、柱鞋规定：由于“三软”煤层在支护过程中，支柱在初撑力过大时支柱容易钻底，造成卸压，所以我们在做采煤工作面的支护设计时，在保证支护强度的基础上，加打连锁抬棚，人为加大支护密度，保证支柱的初撑力，同时为保证支柱不钻底，使用荆笆、柱鞋或方木在柱窝内垫底，保证工作面支柱不容易钻底，提高工作面的支护强度。柱鞋的规格尺寸：柱鞋长400mm、宽212mm、厚100mm。为防止支柱滑倒，规定柱窝深度100500mm，钻底量不超过500mm。柱鞋直径计算:根据支柱对底板的压强应小于底板

39、容许比压的原则，采用下列公式计算柱鞋的直径中铁鞋的直径，mm底板比压（可以从矿压参数参考表中查得），3MPa支柱实际支撑能力，241.24kN二、乳化液泵站设计1、泵站及管路选型乳化液泵站型号、台数：型号为BRW80/20，2台。乳化液管路：选用高压胶管，直径25mm，耐压在30MPa以上。2、泵站位置：21051上顺槽口向东20m处。液压管路路线： 21051上顺槽泵站21051上顺槽21051工作面21051下顺槽。3、乳化泵使用规定（1）乳化泵压力调整要求：泵站压力不小于20MPa。（2）乳化液浓度：乳化液浓度为2%3%。（3）乳化液配置方式：采用人工配比，人工向泵箱加入乳化油，然后使用

40、折光仪检测浓度。（4）检查方式：用清水清洗折光仪表面，校零，使用吸管从泵箱抽取液体，滴入折射镜进行检测。日常检查中，应检测终端或回流的乳化液浓度。（5）乳化泵安放在顶板完整，无片帮、无淋水处，必须安放平稳牢固。泵站周围不得有积水、杂物。（6）泵站设备的维修管理由机电维修工负责。（7）泵站司机上岗，严格执行操作规程及交接班制度，认真填写乳化液浓度检查记录，每班不低于4次。（8）泵站油箱必须有过滤网，正常情况下油箱盖必须盖好。（9）泵箱的自动给液装置应配备齐全完好，乳化液箱液面高度2/3乳化液箱高度位置，最高液面不得高于乳化液箱20mm，严禁溢出乳化液箱。（10）开泵时先检查泵站和液压系统各部件，

41、达不到完好标准不准开泵。（11）注液枪及管线设专人管理维护，管线吊挂整齐。（12）乳化泵压力未达到规定值时由专职检修工调定，其他人员不得随意调整。第二节 工作面顶板控制一、正常工作时期顶板支护方式1、工作面支护工作面支护：选用2.2m单体液压支柱配合2.4m型钢梁，二梁五柱对棚支护，沿煤壁走向架设。其中梁下打三根柱的为主梁，打两根柱的为副梁，副梁下的两根支柱各打在梁的煤墙侧及老塘侧。顶板控制方式：全部垮落法。2、柱距排距规定及要求：柱距为主棚中至中600mm，副棚中至中600mm，煤墙排排距中至中1100mm，中排排距中至中1100mm，老塘排排距中至中1100mm，柱距偏差为50mm，排距偏

42、差为不超过100mm。3、直线性规定：移梁站柱必须拉线，直线偏差不超过50mm。4、控顶距及放顶步距:工作面正常地点最大控顶距3.6m，最小控顶距2.4m，上端头最大控顶距4.8m，最小控顶距3.6m，下端头最大控顶距4.8m，最小控顶距3.6m，放顶步距.1m。附图五：工作面支护图 5、护顶方式：采用5根川杆、阻燃网联合护顶的方法管理工作面顶板，随采随背，顶煤松软易冒时，需超前支护。特殊情况可采用增加川杆密度或采用荆笆护顶。6、伞檐规定：伞檐长度超过1m时其最大突出部分不超过150mm；伞檐长度不超过1m时，最突出部分不超过200mm。7、工作面顶梁架设平行，梁头垂直指向煤壁，梁与梁之间相互

43、平行，不得有扭梁现象。8、支柱迎山角规定（1）迎山角的计算方法：支架的迎山角（）是按照巷道的倾角（）来计算的，迎山角等于倾角的1/61/8，即=(1/61/8)。迎山角=斜巷实际坡度-(90-半圆仪读数)。表3-3 支柱迎山角参数表353637383940414646565657575-7（2）迎山角的质量要求及检查方法：质量要求合格品：不超过设计值1，不得退（过）山。检查方法：先测量局坡，再用半圆仪紧靠立柱与底板构成锐角的立柱侧面测量，两者之差即为迎山角。9、工作面行人排安全出口要求：宽度不得低于400mm。10、铺网要求：为利于护顶和控制放顶，在回采期间要铺设阻燃网，采够一棚梁应及时铺网护顶架棚，网必须靠煤墙一侧伸直铺平，网需露出梁头0.1m以上，联网用专用