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3096综采工作面作业规程
一、地质概况
㈠采煤工作面位置及范围
工作面位置:该工作面东北部为3094待设计区,东部为F3断层防水煤柱,南部靠近冲积层防水煤柱,西邻为3090轨道边眼、3090皮带边眼。
地表位置:位于二十二冶主街道南部,原二十二冶物资管理科、材料供应科附近。
走向长度:376~410m,平均393m。
倾向长度:96~146m,平均134.3m。
㈡煤层赋存条件及可采储量
1、煤层赋存条件:该工作面煤层为复杂结构煤层,含碳质泥岩夹矸数层,局部缺失,煤层属于半光亮型,玻璃光泽,粉末呈黑色,性较脆,节理发育。
2、煤层倾角:4~20°,平均10°。
3、煤层厚度:1.6~5.0m,平均
4、工业储量:326802t,可采储量:303926t。
㈢水文情况
该工作面受9煤层顶板裂隙水和煤8~煤5砂岩裂隙承压含水层影响,且该掌东部为F3断层防水煤柱,南邻冲积层防水煤柱,水文地质条件复杂。正常涌水量:0.4m3/min,最大涌水量:1.5m3/min。
㈣ 瓦斯、煤尘及煤层自燃情况
1、瓦斯:预计瓦斯绝对涌出量:QCH4=2.92m3
2、煤尘爆炸指数N=42.29% ;
3、煤的自燃发火期:两个月;
4、预计CO2绝对涌出量:QCO2=0.53 m3
㈤地质构造及构造分析
该工作面构造条件比较简单,但煤层产状变化较大、薄煤区范围较广。该掌没有对回采造成影响的断层。
二、巷道布置及规格
巷道名称
规格(m2)
长度(m)
支护形式
下运
10.5
410
金属拱形支架
外风道
10.5
280
金属拱形支架
里风道
10.5
92
金属拱形支架
中运
10.5
292
金属拱形支架
三、采煤方法及回采工艺
㈠采煤方法:采用走向长壁后退式采煤法。
㈡顶板管理及支护
1、顶板管理方法:自然垮落法。最大控顶距4.5m,最小控顶距3.9m。
2、顶底板分析:
⑴3096工作面顶底板自上而下为:
煤层顶底板情况
顶底板名称
岩石名称
厚度(m)
岩 性 特 征
老顶
砂质页岩
9.94
灰色,含钙质结核和方解石脉。。
直接顶
中~细砂岩
6.64
灰~灰白色,高岭土胶结,易风化破碎。
伪顶
泥岩
0~1.5
灰~浅黑色,水平层理,多处缺失。
直接底
泥岩
6.53
灰黑色,含铁质结核。略显水平层理。
⑵顶、底板分析
= 1 \* ROMAN I、老顶分级(依据:部颁试用方案老顶分级指标)
A.重要指标:(衡量老顶对矿压显现影响程度的指标K m)
K m =∑h/ m,式中:
∑h ——直接顶厚度,6.64m;
m ——煤层平均采高,2.3
代入数据:K m =6.64/ 2.3
求得K m =2.89,介于0.3~(3—5)之间。
B.参考指标:(老顶初次来压步距L)
根据矿压组对同类工作面实测结果,预计老顶初跨步距为13.5±2m。因此,确定老顶为 = 2 \* ROMAN II级,老顶来压显现明显。(根据矿压组对同类工作面实测结果预测,该工作面老顶周期来压步距为12±2m。)
= 2 \* ROMAN II、直接顶:直接顶分类(依据:部颁试用方案直接顶分类指标)
A.主要指标:(强度指标D)
D=δ·C1·C2,式中:
δ——直接顶单向抗压强度,30MPa ;
C1——直接顶节理裂隙影响系数;(现场实测节理裂隙间距I=0.10m, 对应的节理裂隙影响系数C1=0.30)
C2——直接顶分层厚度影响系数。(分层厚度(3.65+0.5)/2=2.075(m),对应的分层厚度影响系数C2=0.35)
求得D=3.15,介于3.038~6.958之间。
B.参考指标:(直接顶初次垮落步距L)
根据矿压组对同类工作面实测结果,预计直接顶初次垮落步距L=16±2m,介于9~19m之间。因此,确定直接顶为 = 2 \* ROMAN II类,属中等稳定顶板。
工作面回采后,为充满采空区所需直接顶跨落厚度为:
m
Σh=————
Kp-1
式中:Σh——为充满采空区所需直接顶跨落厚度
m——煤层采高
Kp——碎胀系数
2.3
Σh=————=6.57<6.64m
1.35-1
故直接顶跨落后能充满采空区。
3、煤柱形成支承压力区
随着工作面的切眼向前推进,以煤柱至远方支承压力分为三个区域:
压力急增区:0~18m
压力升高区:18~56m
压力缓升区:56~80m
4、采煤工作面巷道所受动压影响
顺槽所受动压影响,即为压力高出原始应力部分,根据影响程度,压力急增范围的最大变形速度为原始应力区的7~10倍。
5、采面支护强度计算
根据我国缓倾斜、倾斜煤层回采巷道围岩稳定性分类,3096综采工作面顶板分类分级为:直接顶为Ⅱ类,老顶Ⅱ级。选
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