第三节 煤层顶底板
开采煤层顶底板情况，见表3。
| 岩石名称 |
柱状 |
硬度 |
厚度(m) |
特性描述 |
| 顶板为采空区冒落稳定假顶 |
| 3#煤 |
 |
1-3 |
4.06 |
呈黑色、内夹4－5层矸石有玻璃光泽 |
| 深灰、黑灰色泥岩 |
 |
2-3 |
2.18 |
含菱铁矿结核 |
第四节 地质构造
根据本工作面运输、回风顺槽掘进过程中收集资料分析，地质构造类型简单，褶曲宽缓，岩层产状平缓，现未发现存有断层、陷落柱构造，无岩浆岩侵入，因此，不易聚积大量变形能，构造应力低，一般不会对巷道造成大的威胁和破坏。
一、水文情况3#煤层上覆岩层有2个主要含水层，第四系松散沉积物孔隙含水层其厚度、水位埋深及其富水性差别较大，地表地势较高地段一般无水，而于地形低凹处赋存地下水，地下水动态变化较大，属孔隙潜水强含水层段，直接接受大气降水补给，但地面冲沟发育，排泄条件好，且3号煤层上部石盒子组较厚的泥岩及砂质泥隔水层，所以对3号煤层开采影响较小。二叠系上、下石盒子组及山西组砂岩裂隙含水层富水性取决于岩石裂隙的发育程度与所处构造条件。3号煤层充水水源为顶板以上砂岩含水层水，沿构造裂隙和采空放顶后形成的塌陷裂隙向巷道渗透。但由于该含水层水为层间砂岩裂隙水，含水层间又有相对隔水的泥岩及砂质泥岩分布，上下联通性较差，一般为弱富水性，煤矿开采期间采取正常的疏排水措施后，对煤矿开采影响较小。二、其他水源的分析井田内无常年性河流和大的地表水体，发育有季节性沟谷支流，这些沟谷支流平时干枯无水，仅在雨季有短暂洪流经过，向东汇入沁河，故该工作面不受地表水影响。三、涌水量经对该区域范围资料收集情况及3102运输、回风顺槽掘进期间情况综合分析，3102综放工作面主要涌水来源为掘进期间揭露的老采旧巷道补给水，预计涌水量为<10m³/h，综采队要及时挖好排水沟，在巷道低洼处开挖临时排水点，将涌水集中至通过排水管路引入水仓，保证工作面无积水。
第六节 影响回采的其他因素
影响回采的其他地质情况
| 瓦斯（CO2） |
矿井属高瓦斯矿井，该工作面地段为实体煤层，我矿已对该工作面区域煤层进行了预抽，2017年7月份，煤科集团沈阳研究院有限公司对该工作面进行瓦斯含量实测，经检测，煤体最大残余瓦斯含量为6.8m3/t。由于工作面采用U型通风方式，在回采作业过程中，要加强对上隅角瓦斯管理，防止瓦斯积聚。 |
| 煤层爆炸指数 |
根据山西省煤矿设备安全技术检测中心提供的沁和能源集团有限公司永安煤矿3#煤层鉴定报告：煤尘爆炸火焰长度为0，无爆炸性； |
| 煤层自燃倾向性 |
根据山西省煤矿设备安全技术检测中心提供的沁和能源集团有限公司永安煤矿3#煤层煤鉴定报告：自然倾向性等级Ⅲ，自燃倾向性为不易自燃。 |
| 地温危害 |
不涉及 |
| 冲击地压 |
不涉及 |
第七节 储量及服务年限
一、可采储量：
Z可=1043×104×2.0×1.45×95%+1043×98×2.17×1.45×85%
≈572214t
二、工作面服务年限
Z可采=Z可/Q月=572214/48975≈11.6个月。
第二章 工作面布置及采煤方法
第一节 工作面布置
一、工作面布置与走向长度
工作面布置有一条运输巷、一条回风巷和切眼。运输巷总长1138m，梯形断面，采用矿用12#工字钢金属梯形棚支护，压力大时，根据现场情况在巷道中部钢梁底采用木点柱顺巷加固支护，上净宽3.5m，下净宽3.9m，净高2.8m，净断面为10.36m
2，用于布置设备、行人及工作面进风；回风巷总长1154m，①号段（开口65m至84m）：梯形断面，上净宽3.5m，下净宽4.0m，净高2.6m，净断面为9.75m
2，采用矿用12#工字钢金属梯形棚支护。压力大时，在巷道中部钢梁底采用单体液压柱顺巷加固支护。②号段（开口84m至设计位置）：梯形断面，上净宽3.0m，下净宽3.5m，净高2.8m，净断面为9.1m
2，采用矿用12#工字钢金属梯形棚支护。压力大时，在巷道中部钢梁底采用单体液压柱顺巷加固支护。（①②号段中线对齐左帮）③号段（回风绕道）：矩形断面，毛宽3.8m，毛高2.8m，毛断面10.64㎡；采用锚网索支护。锚网索支护顶板采用钢筋托梁、锚杆、锚索、金属网联合支护，两帮采用螺纹钢锚杆金属网联合支护。用于运料、行人及工作面回风；切眼长104m，采用ZF6600/17.5/28型放顶煤液压支架、ZFG6600/20/32型过渡液压支架、ZT13200/20/32型放顶煤端头支架支护，净宽6.8m，净高2.6m，净断面17.68m
2用于综放工作面回采作业的主要场所。
二、工作面割煤高度与放煤高度
工作面割煤高度除应满足通风行人的要求外，还应考虑设备投入和机道上方顶煤和煤壁的稳定性，采高越大，煤壁越高越易发生片帮，同时支架的高度会增加初期投入。考虑到本矿瓦斯含量及复采实际情况，因而在确定机采高度时应满足工作面通风要求，同时，根据我矿3号煤层地质条件结合相邻矿井的经验，综合考虑，确定工作面采煤机割煤高度为2.0m。
3102工作面3号煤层平均厚4.17m，采用放顶煤采煤方法，机采高度2.0m，放煤高度2.17m，采放比1:1.08。
附图1:巷道布置图
第二节 采煤方法
一、本工作面采用综采放顶煤采煤工艺，工作面按长壁式布置。工作面装备MG160/375-WD1型电牵引采煤机，SGZ-630/220前、后刮板输送机；ZF6600/17.5/28型放顶煤液压支架、ZFG6600/20/32型过渡液压支架、ZT13200/20/32型放顶煤端头支架。由于工作面要求实现高产高效，采煤机的截深和放煤步距应保证工作面尽可能大的循环产量。根据综放工作面的开采条件，3102综放工作面采煤机截深为0.6m，采用一采一放工艺，即采煤机割一刀进0.6m，液压支架放一次顶煤，循环进度为0.6m，放煤步距为0.6m。
二、回采工艺
1、回采工艺为采煤机采用割三角煤工作面端部斜切进刀方式，双向割煤，液压支架及时支护顶板。
工作面过上分层采空区时在回采工艺方面应采取以下措施：工作面过上分层采空区时首先要探明上分层采空区的积水、积气情况，把积水、积气排放完后再通过。回采时工作面要采用及时支护，防止工作面局部冒顶。应采用铺网或打密集支柱等方法加强工作面端头支护和30m范围超前支护，防止端头和30m超前支护范围内发生局部冒顶和漏顶。并且工作面要加强通风和瓦斯检测。
2、采煤机工作方式和进刀方式。
采煤机的工作方式。采煤机双向割煤，追机作业；前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤；在工作面端头斜切进刀，往返两刀；采煤机过后先移架后推移刮板输送机。
进刀方式。采用割三角煤工作面端部斜切进刀方式。进刀深度0.6m。
进刀过程如下：
(1)当采煤机割至工作面端头时，其后的输送机槽已移近煤壁，采煤机机身处沿留有一段下部煤(见图a)；
(2)调换滚位置，前滚筒降下、后滚筒升起、并沿输送机弯曲段返向割入煤壁，直至输送机直线段为止。然后将输送机移直(见图b)；
(3)再调换两个滚筒上、下位置，重新返回割煤至输送机机头处(见图c)；
(4)将三角煤割掉，煤壁割直后，再次调换上、下滚筒，返程正常割煤(见图d)。
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