煤矿423放顶煤设计

太原理工大学毕业论文牙星煤矿 423综放工作面放顶煤开采设计（何识宽）摘 要：本设计通过详细介绍内蒙古自治区呼伦贝尔牙克石市五九集团牙星煤矿的井田概况和煤层地质特征，经过一系列的方案论证，选择了适合本工作面的采煤方法和各生产系统。井田内地质构造简单，属于低瓦斯矿井，无煤尘爆炸危险，本工作面主要有两层可采煤层，按埋藏深度从浅到深分别为 42#号煤层、41#号煤层，平均厚度 1.34m、2.00m，煤层倾角 47，经过技术经济比较，服务年限 21.8(月），采用走向长壁后退式采煤法，综采放顶煤回采工艺，总之，通过技术经济等多方面的比较得出本设计的采煤方法，能满足矿井的开采需求。关键词：煤矿开采技术，综合机械化采煤，放顶煤，六大系统，监测监控太原理工大学毕业论文目 录第 1章 概 况 .31.1 工作面位置及井上下关系 .31.2 煤 层 .31.3 煤层顶底板 .41.4 水文地质 .61.5 储量及服务年限 .6第 2章 采煤方法 .72.1 巷道布置 .72.2 采煤工艺 .8第 3章 顶板控制 .143.1 支护设计 .143.2 工作面顶板控制 .143.3 运输巷、回风巷及端头顶板控制 .153.4 矿压观测 .16第 4章 生产系统 .174.1 工作面运输系统 .174.2 工作面通风系统 .174.3 工作面给、排水系统 .204.4 供电系统 .214.5 通讯、照明系统 .224.6 安全监测、监控系统 .224.7 工作面压风自救、供水施救系统 .244.8 紧急避险系统 .25参考文献： .27致谢： .28太原理工大学毕业论文3第 1章 概 况1.1 工作面位置及井上下关系工作面名称 423 综放工作面地面标高 +760+735 井下标高 +447+450地面相对位置本工作面位于西南部的草地、农田，423 采区上部地表为草地、农田等。回采对地面设施的影响根据 413 综放工作面回采时情况；采空区在地表产生裂隙，有少量下沉，423 采区上部地表为草地、农田等，回采时采空区为全部垮落法，地面采空区区域为整体下沉。井下位置与四邻关系423 综放工作面位于 4 煤运输下山左翼，与 413 综放工作面对称布置。423 综放工作面与 523 综采面呈上下平行布置，一前一后开采。423 综放工作面在 523 综采面下部，423 采面滞后 523 采面开采。同煤层中，左部、上部为尚未进行采掘区域；下部为保安煤柱，距 4 煤运输下山 10m 处为本工作面停采线。前头：1467 米走向长度/m后头：1503 米倾斜长度/m 155面积/m2 2271791.2 煤 层423 综放工作面煤层赋存稳定，所采煤种为长焰煤，为特低硫、特低磷至低磷动力用煤。煤层呈单斜构造，煤层厚度较稳定，煤层倾角 47，煤层内生裂隙发育。煤层以半暗型和半亮型为主，煤密度为 1.36 吨/m3。层厚（m）可采厚度（m）间距（m）煤层编号最小最大平均厚度最小最大平均厚度可采点数 最小最大平均间距对比可靠程度稳定性太原理工大学毕业论文4420.601.951.030.831.951.3424 可靠 较稳定410.654.701.780.854.702.00430.201.620.70可靠 较稳定1.3 煤层顶底板42#号煤层：全区大部可采煤层，厚 0.601.95m，平均 1.03m；可采厚度 0.801.95m，平均 1.34m。结构简单，煤层顶板为粉砂岩，底板为泥岩或粉砂岩。属较稳定煤层。41#号煤层：全区大部可采煤层，厚 0.654.70m，平均 1.78m；可采厚度为 0.854.70m，平均 2.00m。结构简单，煤层顶板为粉砂岩，底板为泥岩或粉砂岩。属较稳定煤层。岩石强度低，坚固系数为 3-4，碎涨系数为 1.251.50。综合柱状图及 4煤运输下山剖面图太原理工大学毕业论文5太原理工大学毕业论文61.4 水文地质1.4.1含水层分析 本工作面水文地质条件简单，回采过程中水害主要为泥岩顶板上部的砂岩水，对开采不造成水害威胁。煤层中以静储量为主，补给水源差。4#2 号煤层：全区大部可采煤层，厚 0.601.95m 平均 1.03m；可采厚度 0.801.95m，平均 1.34m。结构简单，煤层顶板为粉砂岩，底板为泥岩或粉砂岩。属较稳定煤层。4#1 号煤层：全区大部可采煤层，厚 0.654.70m 平均 1.78m；可采厚度为 0.854.70m，平均 2.00m。结构简单，煤层顶板为粉砂岩，底板为泥岩或粉砂岩。属较稳定煤层。矿井涌水量以煤层顶板弱含水层为主，煤层本身含水量极小，主要为层间裂隙承压水。矿井正常涌水量为 90200m3/h 。井田内无大的地表水体，该区接受大气降水和地表水补给差。该区地下水以静储量为主，补给来源不足，水文地质条件简单。1.4.2涌水量根据 413 工作面涌水情况及采区地质情况综合分析，预计 423 工作面涌水量 30-50m3/h。回采过程中要注意排水。1.5 储量及服务年限1.计算工作面的工业储量，根据规定的采出率计算可采储量。工业储量计算公式：Q 工=S 采*H*r=230487.16*4.4*1.36=1.38Mt 式 中：Q 工工业储量，Mt/a； S 采采区面积 ，m2；H煤层高度，m； r煤体容重，取 1.36t/m2；可采储量计算公式：Q 采=（Q 工p)*C=1.09Mt式 中：Q 采可采储量，Mt/a； Q 工工业储量，Mt/a；p永久煤柱储量，取 0.02Mt； C回采率 80%；2.应采用下列公式之一进行工作面服务年限（以月为单位）的计算。太原理工大学毕业论文71）工作面的服务年限=可采推进长度（m）/设计月推进长度（m）=1467/72=20.4（月）2）工作面的服务年限=可采储量(Mt)/设计月产量（Mt）=1.09/0.05=21.8(月）太原理工大学毕业论文8第 2章 采煤方法1、采煤方法：走向长壁后退式采煤方法。2.1 巷道布置2.1.1工作面巷道布置情况：工作面运输顺槽和回风顺槽沿煤层走向布置，开切眼沿煤层倾向布置。2.1.2巷道断面、形状、规格、用途1、423 运输顺槽断面为直墙三心拱：锚网、配合钢带支护，巷道宽 4.6m，高2.65m，直墙高 1.6m，断面积 11.15m2。担负本工作面的运输、排水、通风、行人等任务。2、423 回风顺槽断面为直墙三心拱：锚网、配合钢带支护，巷道宽 3.7m，高2.95m，直墙高 1.6m，断面积 9.36m2。，担负本工作面的运输、排水、通风、行人等任务。3、中央水泵房回风通道与 423 运输顺槽联络巷断面为直墙三心拱：锚喷支护，巷道高 2.65m，宽 3.3m，直墙高 1.6m，断面积 7.9m2。担负本工作面的运输、排水、通风、行人等任务。4、 423 回风风桥断面为直墙半圆拱：锚网支护，巷道宽 2.7m,高 2.85m，直墙高1.6m，断面积 6.9m2。担负本工作面的通风、行人等任务。5、开切眼断面为矩形，高为 2.75m，宽为 7.5m，断面积为 20.63m2,支护形式为：锚网配合锚太原理工大学毕业论文9索、单体液压支柱复合支护。6、溜煤眼：溜煤眼入口设在运输顺槽巷道外部，出口在 4 煤运输下山下部，直径1.5 米，深 8 米，钢筋混凝土浇筑。采面出煤通过溜煤眼到达 4 煤运输下山皮带，由皮带运至煤仓。7、煤仓煤仓设在 4 煤运输下山上部，仓体呈圆柱形，直径为 6.0m，深 31 m，钢筋混凝土浇铸。工作面出煤通过运输顺槽转载机、运输顺槽皮带到达溜煤眼，然后通过 4 煤运输下山皮带到达 4 煤运输下山煤仓，最后通过主斜井皮带运地面。8、硐室及其它巷道乳化液泵站及移动变电站布置在 423 运输顺槽设备列车中。无极绳绞车设在 423 回风顺槽、423 运输顺槽入口处，均采用不燃性材料锚喷支护。2.1.3停采位置工作面距 423 运输顺槽巷道口 10m 处为停采线。2.2 采煤工艺2.2.1采煤工艺 423综放工作面为综采放顶煤开采工艺，工艺流程如下。太原理工大学毕业论文10（一）采高和循环进度采 高：正常回采期间，采高平均 2.4m。放顶煤高：平均放煤高度 2.0m。 采 放 比：1:0.833 循环进度：0.6m。 截 深：0.6m。 端 面 距：350。 采面前 900 米一次性采全高。（二）落煤：MG170/410-WD 型采煤机落煤。 （三）放煤：放煤采用 ZF5200/17/32 型放顶煤液压支架