采矿毕业设计--鹤壁中泰矿业

河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 1 -第 1 章 采区布置设计依据及要求11 采区布置设计依据1.1.1 地质条件：采区内可采煤层层数、厚度、倾角、层间距、顶底板岩性及厚度。煤的牌号、煤质及用途。储量及分布规律、煤层对比情况。对开采有一定影响的地质构造、岩浆岩的分布及侵入煤体情况。水文地质特征、煤层顶底板含水性、涌水量。煤层露头、风氧化带界限，小窑开采边界，局部可采煤层的分布。沼气等级、是否有煤与沼气突出的危险，自然发火情况及发火期。地形图、煤层底板等高线图、勘探或剖面图，钻孔柱状图，水文地质图等。1.1.2 设计资料：矿井年生产能力、开拓方式、通风方式、运输及回风水平位置、大巷运输方式，防水煤柱图等。1.1.3 邻近矿井或条件类似矿井的生产情况：采煤方法，采区巷道布置方式，沼气涌出量，工作面和采区生产能力及有关经济技术指标，建筑物下，水体下和铁路下的开采方法和有关参数等。1.1.4 遵循的文件：煤矿安全规程、煤炭工业技术政策、煤炭工业设计规范、上级对设计有关问题的批示等。1.1.5 技术装备要求：1.2 采区布置要求1.2.1 一般要求：合理集中生产。1.2.2 工作面集中： 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 2 -1.2.2.1 采用机械化采煤，提高回采进度和工作面生产能力，减少工作面个数。1.2.2.2 适当增加工作面长度。1.2.3 采区生产能力。根据地质条件，煤层生产能力等因素确定合理的采区生产能力。1.2. 4 合理的服务年限：采区要有足够的可采储量和合理的服务年限。1.2. 5 良好的经济效果：工程量省，投资少，投产快，巷道维护量少，回采率和生产效率高，采区生产成本低。1.2. 6 合理的通风运输系统：通风运输系统要简单，安全可靠，采区必须布置单独的回风道，复行分区通风。1.2.7 其他：1.2.71 合理配采，保证工作面正常接替。1.2.72 便于采后密闭，有利于处理自然灾害。1.2.8 初期采区位置选择的要求：1.2.81 煤层埋藏浅，贮存稳定，地质构造简单。1.2.8.2 层量避免迁动村庄，躲开主要铁路、桥等及重要建筑物、水体等。1.3 第一节 采区概况1.3.1 设计采区概况，位置，边界，范围（采区走向及倾斜长）。1.3.2 数层层数及层间距，煤层贮存状态，地质特征及储量。1.4 采区准备方式1.4.1 采区生产能力及服务年限。1.4.2 区段斜长及区段数目。1.4.3 采区上山布置：位置、数目、倾角、断面和支护形式。 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 3 -1.4.4 区段平巷的布置方式。断面及支护形式。1.4.5 采区中巷的布置形式：位置、数量、断面支护形式。1.4.6 采区内回采工作面个数及位置。1.4.7 采区内各类煤柱尺寸，上下区段和上下煤层（分层）工作面错距。1.5 采区车场1.5.1 选择采区上、中、下车场形式及线路布置方式，并说明选用依据。1.6 采区硐室1.6.1 采区硐室、煤仓形式、容量、支护形式、上山绞车房，采区变电所硐室的位置。1.7 采区生产系统1.7.1 采区运输，通风，供电，洒水系统及选用设备的型号。1.7.2 采区掘进方式及掘采头面比计算。1.7.3 计算采区千吨，掘进率、掘进出煤率，采区回采率。1.8 回采工艺设计设计工作面概况，位置、边界、范围（工作面走向及倾斜长）倾角、煤层厚度、采高、顶底板岩性、主要地质构造，选择回采工作回采工艺类型。编制煤的破、装、运和工作面支护，顶板管理说明，选择工作面机械设备，确定循环工作方式，劳动组织形式，编制循环图，工人出勤表及技术经济指标，绘制工作面布置图，剖面图。 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 4 -第 2 章 采区地质概况2.1 采区概述矿井名称 鹤壁中泰矿业 煤层名称 山西二 1 煤层采区名称 二水平三采区地理位置 地面无建筑物，属丘陵阶地东 以南翼 F12 断层为界，与-400m 煤层底板等高线相邻南 以二三采区边界线为界西 西以-200m 煤层底板等高线为界四邻关系 北 以五采区为界地面标高 196227m 煤层底板标高-200m-400m，埋藏深度396m627m回采影响 该采区断层较多，对回采影响较大2.2 采区地层2.2.1 采区地层：本采区地层从奥陶系开始，由老至新简述如下：名称 厚度 特性描述奥陶系中统马家沟组石灰岩(O 2)380420m，平均厚度 400m。深灰色，厚层状，含珠角石化石，岩溶发育，赋水性强，为本采区主要含水层石炭系中统本溪群(C 2)14.0440.60m，平均厚度 25m由灰及浅灰色泥岩、砂质泥岩、鲕状铝质泥岩及14 层深灰色薄层石灰岩组成，泥岩含黄铁矿结核，下部岩石偶见山西式肾状赤铁矿，与下伏奥陶系中统马家沟组地层呈平行不整合接触。 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 5 -石炭系上统太原群(C 3)101.04167m，平均 135m由灰至深灰色中厚层状石灰岩(6 9 层)、砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层及煤线组成，砂岩为灰至黑色，中细粒钙质胶结，水平层理发育。灰岩层数较多，厚度变化不稳定，但 C3L2 、C 3L8 灰岩在井田发育良好且稳定。本群含煤层及煤线共 14 层，一 11煤(八煤) ，一 22 (六煤)发育良好，厚度稳定，均属可采煤层。灰岩中含石燕、长身贝及大量蜓科化石等。本群厚。以一 11煤( 八煤) 下的浅灰色铝质泥岩底作为与本溪群之分界，与下伏地层呈整合接触。二叠系下统山西(P 11)5090m，平均厚度为 60m由灰至深灰色砂质泥岩、砂岩、泥岩及煤层和煤线组成。砂岩层面富含白云母片，灰色、粗至中粒，局部具连续波状层理及斜层理，含煤 24层，其中二 1煤厚度大且稳定，为本区的主采煤层。本组植物化石丰富，常见有羊齿、苛达、轮木化石等。以底部一层砂岩9 底板为本组的地层分界，与下伏地层呈整合接触。二叠系下统下石盒子组(P 一 21)5085m，平均60m。由灰绿色砂岩、砂质泥岩，紫斑状泥岩组成。泥岩多含铝质，局部为鲕状结构。矿物成份以石英为主，长石次之，黑色及白色云母片较为富集，所含化石多为带羊齿。底部与山西组的地层界限为13 层砂岩底板，与下伏地层呈整合接触。二叠系上统上石盒子组(P 一 21)222480m，平均275m本组多为灰白色、灰绿色中粗粒砂岩、砂质泥岩。砂岩中的矿物成份以石英为主，长石次之。砂质泥岩多呈灰紫色，局部含铝质并有鲕状结构。以浅灰色含白云母的15 层砂岩底板作为与下石盒子组之分界。与下伏下石盒子组呈整合接触。 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 6 -二叠系上统石千峰组(P一 22)平均厚 50m由暗紫色、紫红色泥岩、砂质泥岩及砂岩组成，厚度不均，与上覆第三系呈角度不整合接触。新第三系(N)120165m，平均140m由黄色及杂色砂质粘土、砾岩、砂岩和泥质灰岩所组成，与下伏地层呈不整合接触。第四系(Q)底部有砾石厚0.35m 左右，厚度030m，平均 10m以黄土为主夹钙质结核，与下伏地层呈不整合接触2.2.2 采区地质构造断层名称 落差（m） 性质描述地址构造 单斜构造F12 30mF015 40mF016 50mF12、F 015断层为该采区边界断层。这些断层在采区内部延伸较远，由于该区钻孔较为稀少，因此对其控制程度不够精确，可能与实际情况出入较大，当中可能还会有隐伏构造，这些都给工作面布置造成很大的影响，给采掘工作带来较大因难，今后将根据实际揭露情况来及时修正资料及施工设计。2.2.3 相邻采区地质及水文地质情况名称 二五采区 地质条件 较为简单断层导水情况 不导水 储水构造 无有无露岩浆侵入体、古河流冲刷带及岩溶陷落柱 无2.2.4 预测区内可能存在的岩浆岩侵入体、古河流冲刷情况，无。2.2.5 煤层产状、区内各可采煤层的厚度、结构及煤厚变化规律开采煤层 二 1煤层，因地质构造变化，局部有增厚变薄现象煤层厚度 4.28.5m 平均厚度 8.1m煤层夹矸厚度 0.130.3m 煤层性质 稳定型复杂结构煤层结构 6.1(0.3)2.1m 走向 N2678W倾向 NE 倾角 平均 21 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 7 -2.2.6 煤层顶底板特征，顶底板岩性、厚度、物理力学性质，岩性变化规律类别分项 主要岩石厚度（m）普氏硬度系数岩性描述伪顶 黑色泥岩 01.9层面含大量植物茎部化石及白云母星，随采随落直接顶灰黑色砂质泥岩37 f6.37节理发育，层面含大量植物茎部化石及白云母碎片顶板老顶灰色石英砂岩616 f10.5 及浅灰厚层状，层面含大量白云母碎片直接底灰黑色砂质泥岩1-11层理较发育，层面含炭质及大量白云母碎片、中下部发育有黑色泥质包裹体底板老 底深灰色中细粒石英砂岩8以上距煤顶 40m 处，中间为砂质页岩及砂岩互层；老底以下至 C3L8灰岩中间也为砂质泥岩及砂岩互层，局部中间夹薄层灰岩2.3 采区瓦斯与煤尘2.3.1 瓦斯本矿井属于瓦斯突出矿井。二水平三采区为新区，断层较多，如F12、F 015、F 016断层，还有次一级伴生小构造的影响，该采区形成瓦斯储存区。另外，随着矿井开采深度的增加，瓦斯涌出量也逐渐增大。2.3.1.1 预计本采区瓦斯涌出量：具体关系 计算 数值瓦斯涌出量与煤层埋藏深度关系 q0.0747H5.2m3/dt q30.941m 3/dt瓦斯涌出量与煤层底板标高的相对关系 q-0.07h+14.2m3/dt q32.444.3m 3/dt 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 8 -q ：日产一吨煤的瓦斯相对涌出量 H ：煤层埋藏深度h ：煤层底板标高该区 H 为 488m 625m，h 为-260m-430m。分别代入上边两式得出两种方法的结果分别得到以上数值。2.3.1.2 瓦斯涌出量的选择考虑因素 数 值安全角度 32.444.3m 3/dt2.3.2 煤尘及自燃。煤尘爆炸指数 15.87 传导性能 具有地温 25 最短自燃发火期 70 天2.4 采区水文地质特征2.4.1 主要含( 隔) 水层，岩性厚度，赋水及隔水性能2.4.1.1 二水平三采区主要含水层有：名称厚度（m）涌水量 岩性描述奥陶系 O2 灰岩含水层400 Q376.2m 3/h由灰黑色厚至巨厚层石灰岩组成，部分层面含花斑状、蠕虫状及纹带状灰岩或白云质灰岩、微晶灰岩，质纯。岩溶裂隙具有很好的连通性石炭系太原群C3L2灰岩含水层6.2 Q265m 3/h由浅灰至深灰色石灰岩组成，层面含半晶质结构，上中部夹串珠状燧石结核，岩性较致密，下部炭质渐增，含少量海百合茎蚪科及腕足化石。岩溶裂隙含水层，补给条件较差 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 9 -石炭系太原群C3L8 含水层平均 4m Q159.62m 3/h由灰色石灰岩组成，层面含半晶质结构，质地较纯，偶含燧石结核含蚪科及海百合茎化石。位于二 1煤层下 35m40m，属岩容裂隙水。补给条件不好，缺乏补给来源，易疏干2.4.1.2 二水平三采区主要隔水层有：名称 厚度（m） 岩性描述本溪组和石炭系上统太原群底部隔水层平均 40由浅灰至灰色砂质泥岩，铝土质泥岩，细至粗粒砂岩及石灰岩组成，是 O2与 C3L2之间的良好隔水层石炭系上统太原群中部隔水层80由细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩、石灰岩及煤层组成，是阻隔 C3L2与 C3L8灰岩含水层之间的隔水层石炭系太原群与二叠系山西组之间的隔水层40灰岩、泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩及煤线组成，是阻隔 C3L8与二 1煤层的隔水层。2.4.2 采区充水因素以及对采区生产的影响其它充水因素 无 对生产影响程度本采区充水因素 生产用水、顶板淋水及断层裂隙水 无重大威胁2.4.3 涌水量预测充水因素 本采区无重大水灾隐患预计最大涌水量 100m3/h 河流冲刷带 无正常涌水量 30m3/h 岩浆侵入体，陷落柱 无 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 10 -第 3 章 采区储量及生产能力、服务年限3.1 采区储量3.1.1 储量计算边界与工业指标平面投影 长方形 长 1420m 宽 580m 平面积 823600m2地质储量平面积煤厚容重 可采储量地质储量80煤厚为 8.1m，容重为 1.47t/m34F01513701216440m 2 采区平面投影面积823600m 2 平面积82360016440807160m 23.1.2 储量块段划分：整个采区划分为一个块段3.1.3 储量计算结果地质储量平面积煤厚容重 8071608.11.479910854t可采储量地质储量96 610854969626420t（设计损失率为 4）3.2 采区生产能力及服务年限3.2.1 工作面参数的确定工作明名称 2302 长度 150m推进长度 1200m 采高 2.2 米，放 3.86 米采煤工艺 综合机械化放顶煤 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 11 -3.2.2 生产能力及服务年限3.2.2.1 参照矿生产实际指标，预计生产时主要材料消耗为：坑木 4m3/万吨 炸药 35Kg/万吨雷管 100 发/万吨 钢材 36.21t/万吨3.2.2.2 采煤工作面年生产能力A0=L.a.m.r.k=80015061.478073.3 万吨A0每个采煤面的生产能力，万吨 L工作面年推进度，m/aa工作面长度， m m采高，mr煤的容重，t/m 3 k工作面采出率,按 803.2.2.3 采区设计年产量A=n.A0.B.k1=73.31.10.9576.7 万吨A采区生产能力，万吨。 n采区内同时生产的工作面个数B掘进出煤率，取 1.051.1k1采煤工作面产量不均衡系数，取 0.95A0每个采煤面的生产能力，万吨3.2.3 验算采区生产能力3.2.3.1 上山运输能力的验算An1.25A B/nt 0 1.252130/350.8=222 t/hAn上山运输能力设备的生产能力，t/hAB采区生产能力，t/dn 每日出煤班数t 每班运煤时间，h 0运输不均衡系数，取 0.70.8 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 12 -3.2.3.2 采区通风能力的验算AB 60vS/C6068.4/0.72320t/dAB验算出的采区生产能力 t/d v 巷道内最大允许风速 m/sS 巷道净断面 m2 C 日产一吨煤需要的风量 m3/min3.2.4 采区服务年限采区服务年限按下列公式计算：T=Q/AK=962.6/（761.2）=16( 年)T计算服务年限。 Q采区可采储量，万吨A采区年设计产量 K备用系数 取 1.2 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 13 -第 4 章 采区方案设计4.1 采煤方法的选择4.1.1 采煤方法选择的依据4.1.1.1 煤层赋存条件；4.1.1.2 地质构造状况；4.1.1.3 水文地质条件；4.1.1.4 技术装备；4.1.1.5 设计资料；4.1.1.6 临近或相似矿井的采煤实践及生产管理水平。4.1.2 采煤方法选择的要求4.1.2.1 保证安全生产，要符合煤矿安全规程 、 煤矿设计规范中对采煤方法的有关要求，采用正规采煤法。4.1.2.2 合理集中生产，尽量采用机械化采煤，提高采煤进度和工作面生产能力，减少工作面个数。4.1.2.3 良好的经济效果，工程量少、投资少、投产快、巷道维护少、采出率和生产效率高、采区生产成本低。4.1.2.4 煤炭采出率高，工作面采出率、采区采出率都要达到国家要求，不低于下表：煤层分类 采 出 率 工作面回收率（） 采区采出率（） 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 14 -薄 煤 层 97 85中厚煤层 95 80厚 煤 层 93 754.1.2.5 安全及劳动条件好，便于生产管理。4.1.3 采煤方法的选择为了选择合理的采煤方法，必须详细研究煤层的赋存条件和地质特征，并参考实习矿井或矿区的实际使用经验。本矿区煤层赋存相对稳定，倾角变化有一定的规律，结合设计矿井实际情况以及现有的生产技术条件，设计采用走向长壁分层开采的采煤方法，综合机械化采煤工艺，全部垮落法管理顶板。4.2 采区巷道布置采区巷道布置是为了把回采工作面和矿井主要开拓巷道联系起来，构成运输、通风、动力供应、材料供应等系统。保证工作面连续不断的生产。4.2.1 采区走向长度4.2.1.1 不受地质条件的限制时在通常的情况下，采区走向长度主要是以技术上可行和经济上有利的原则来确定的。技术上主要考虑区段平巷运输、维护和供电问题，经济上主要考虑采区运输、掘进、维护等吨煤费用最低。4.2.1. 2 受地质条件限制时当受地质条件限制时，应根据断层的落差、破碎地带、走向和倾斜变化的规律、自然发火期等自然变化地带作为采区边界，确定采区走向长度。4.2.2 采区倾斜长度4.2.2.1 采区上山长度不宜大于 1500m，采区下山长度不宜大于 1000m。4.2.2.2 倾角大于 12宜采用单滚筒绞车提升，采区倾斜长度不应大于850m。4.2.2.3 急倾斜煤层，采用倒台阶工作面采煤时，倾斜长度 100150m； 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 15 -若采用伪倾斜金属掩护支架工作面其倾斜长度为 150200m 。根据以上设计规范确定，二水平三采区倾斜长度为 580m。4.2.3 采煤工作面长度及区段斜长4.2.3.1 工作面长度的影响因素1、煤层厚度：薄煤层工作面行人运料不便，工作面不宜太长。2倾角：煤层倾角大于 30时，考虑行人运料方便及安全因素，工作面不宜太长。3、围岩性质：顶板松软破碎的工作面，维护工作面顶板工序多，占用时间长，工作面不宜太长；坚硬顶板，暴露顶板面积大，采场压力大，对生产、安全均不利，工作面也不宜太长。4、地质构造：工作面内小构造多，易打乱正规循环作业，工作面不宜太长。5、机械装备及管理水平：机械化采煤，工作面长，相应减少了开缺口、进刀等辅助时间。6、顶板管理：顶板管理是影响工作面长度的一个重要因素，工作面长度应与顶板管理的水平相适应。7、工作面通风：工作面长度与通风关系一般不大，但考虑到瓦斯涌出量大的煤层，工作面愈长，瓦斯涌出量也愈大，冲淡瓦斯所需要的风量亦愈大，而工作面通风断面是有限度的，故工作面长度应按通风需要进行校验。4.2.3.2 工作面长度的确定炮采：L80150m；普采：L120150m；综采：在地质条件允许的范围内，国内最优长度一般为1.3m平均采高2.2m 时，L 优 150180m2.2m平均采高3.0m 时，L 优 135165m3.0m平均采高3.5m 时，L 优 120150m根据三水平三采区的地质条件等各方面的因素工作面长度为 130m，推进长度为 1200m。4.2.3.3 区段斜长 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 16 -1、使用走向长壁式采煤法的采区：区段斜长采煤工作面长度区段平巷宽度护巷煤柱130+6+10146m2、区段数目区段数目采区斜长/区段斜长580/1464 个4.2.4 采区形式采区的基本形式有单翼、双翼两种。而单翼采区又有采区上山在前面（即矿井走向边界一侧）和后面（即井底车场一侧）两种。二水平三采区采用双翼对拉工作面布置，采区上山布置在采区中间。4.2.5 采区上山的数目和位置二水平三采区上山的数目为两条，均设计为岩巷，一条轨道上山、一条运输上山。两条岩巷均布置在煤层底板以下 15m 的位置。4.2.6 区段平巷的布置、区段集中平巷设计采用走向长壁采煤法，采用综采工艺，因此采区区段平巷采用单巷布置方式，轨道平巷布置一条轨距为 600mm 的轨道，负责辅助运输、行人、回风；区段集中平巷采用机轨双巷布置，布置胶带输送机，负责工作面煤炭的运输以及进风。断面形式为梯形，支护形式为工字钢支护。4.2.7 开采顺序本采区开采顺序为后退式，即从两翼向中央回采的推进方式。4.2.8 采区硐室采区硐室包括采区煤仓、绞车房和变电所。煤仓的形式是圆形，一个采区的两个相邻工作面共用一个煤仓，为了大巷安全，煤仓与大巷必须加强支护，在煤仓下部收口处四周敷设数根钢梁，灌入混凝土与大巷支护连为一体，煤仓壁采用砌碹支护。绞车房应该选择在围岩稳定、无淋水、矿压小和容易维护的地点，应避开较大的地质构造、含水层、并不受采动影响。绞车房与相邻的巷道要有保护煤柱或岩柱，其断面为半圆拱形，支护用不可燃的材料，锚喷支护。变电所是采区供电的枢纽，由于低压输电的电压较大，因此合理的确定变 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 17 -电所的位置及尺寸是保证采区正常生产、减少工程费用的重要措施。应设在岩层稳定、无淋水、矿压小及通风良好的地点，并位于采区供电负荷中心，工作面采用移动变电站。采区变电所采用不可燃的材料支护，锚喷支护。硐室内通道连接处，必须装设外开的防火栅栏两用门。第 5 章 采煤工艺5.1 概述5.1.1 煤层赋存条件采区煤层倾角 平均 21 煤层厚度 8.1m煤层结构 简单 煤质 中灰特低硫瘦煤坚硬系数 f50 3 串联底眼100 60 30 0 15 70 230.30.4550 3 串联备注：(1) 炸药，雷管型号：炸药：煤矿许用乳化炸药。 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 21 -雷管：8 #煤矿许用毫秒延期电雷管。(2) 起爆顺序：一次装药，一次起爆。5.2.6 .3 超前支护：保持上、下顺槽20m范围内支架完整无缺，并进行超前支护，距煤壁10m范围内超前替棚，并打双抬棚支护。10m20m范围内靠工作面帮打单抬棚。采用铰接梁配合单体柱，一梁一柱，20m以外打点柱，点柱使用单体支柱逐棚支设于各掘进棚梁上，长度不少于20m。5.2.7 设备及工具配备：5.2.7.1 工作面设备：MG-375型，生产能力为756t/h,工作面运输机均SGW-630/220，运输能力500t/h。下顺槽皮带运输机为DSP-1063/1000型，运输能力为630t/h。5.2.7.2 工具配备表：序号 工具名称 型号及规格 配备数量 说明1 铁锨 张 202 手镐 把 103 大锤 8磅/把 5把 带铜顶4 注液枪 带枪管6m 5套 整套配带截止阀5 放液器 L型 5把6 倒链滑轮 3t/个、1t/个 3 个、2 个5.2.7.3 备用材料数量、规格、存放地点：材料 数量 规格 存放地点单体柱 30 根 DZ-2.5 上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理 型梁 15 根 4m 上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理背木 40 根 16cm 上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理细木杆 20 根16cmL2m上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理金属网 10 卷 1.6m1.2m 上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 22 -小芭 30 块 1m0.8m 上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理大芭 15 块 2m0.8m 上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理5.2.7.4 工作面设备配备表：序号 设备名称 型号 数量 备注1 刮板运输机 SGW630/220 1台 工作面2 刮板运输机 SGW630/220 1台 下顺槽3 皮 带 DSP1063/1000 2台 下顺槽4 乳化液泵站 DRB200/31.5B 1套5 绞 车 JH5 2台 回柱6 绞 车 JD11.4 1台7 煤 电 钻 MZ12A 2台 上、下端头各1台5.2.8 乳化液泵指标 单位 数值乳化液泵型号 B DRB200/31.5流量 L/min 200额定压力 KPa 31.5电动机功率 KW 125第6章 采区生产系统6.1 采区运输6.1.1 运煤路线、运料路线、通风路线：运煤路线采煤工作面下顺槽煤仓运输上山采区煤仓运输大巷井底车场运料路线 运输大巷采区下部车场轨道上山上部车场上顺槽料场通风路线 副井井底车场运输大巷采区下部车场轨道上山中部车场 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 23 -下顺槽工作面上顺槽回风横川回风大巷6.1.2 设备型号、运输能力、台数、安装位置：型号 长度 m 运输能力 安装地点SGW630/220 130 500t/h 工作面SGW630/220 180 500t/h 下顺槽DSP1063/1000 320 630t/h 下顺槽6.2 采区通风 6.2.1 通风的任务及作用 风供给井下人员呼吸，保障井下作业人员的身体健康和生命安全；风稀释和排除井下各种有害气体和矿尘，创造良好的工作环境；风防止瓦斯、煤尘爆炸；风以风治火，防治自燃火灾；风灾变时控制风流，防止事故扩大，抢救遇险遇难人员；风治理煤矿瓦斯、煤尘、火灾的基础。建立完整合理的矿井通风系统是矿井安全生产的基本保证，合理的矿井通风系统有利于排除矿井瓦斯、降低工作面的温度和防止煤炭自燃。目前，用通风方法排除井下瓦斯、粉尘和热量的平均能力为：排除全矿井瓦斯量的 80%90%；排除回采工作面瓦斯量的 70%80%；排除装有抑尘装置回采工作面的粉尘量的 20%30%；排除深井回采工作面热量的 60%70%；供给矿井的新鲜空气的质量约为矿井采煤量的 518 倍。由此可见，矿井通风在煤矿生产过程中的地位，是矿井不可缺少的重要环节。风是煤矿井工开采的命脉，矿井通风技术是解决煤炭工业安全生产问题的基本措施之一。 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 24 -6.2.2 风量1 按瓦斯绝对涌出量计算 QQ ch4K/1%1260 m 3/minQ工作面所需风量m 3/min; K备用系数1.4; QCH4 预计瓦斯绝对涌出量69m 3/min6.2.2.2 按工作面温度计算Q=60VS=601.27.6=547m3/min:V采煤工作面平均风速，按空气、温度、湿度的关系，取1.2m/s;S工作面平均断面积 hL=1.94=7.6m 2)6.2.2.3 按同时工作面最多人数计算Q=4N4160=640m 3/minN工作面交接班时最多人数6.2.3 风速验算V=Q/S=126060/7.6=2.76m/s按最大风速验算:0.25m/sL 1)L1 D+L 0+A+T+B+L+T110000+6000+5000+3728十6000+2000+2016=34734(mm)式中:T=Rtg/29000tg45/23728(mm)；T=R1tg/29000tg20/22016(mm)；计算结果:LL 1 。故认为所选的参数是合理的(一般只要加大D值或A值，使L=L1即可)。如果计算结果L 1L时，则应修改所选用的参数，差别较大时，必须考虑变更车场形式，或改变下山平层面交线的位置，或改变轨道巷的位置。（2）斜巷插入线长度C=(L-T-B-L-T1)/cos-T-n=(125000-3728-6000-2000-2016)/cos45-3728-7576 =91834(mm)式中:n=bsin+Rcos-Rcos/sin=7576(mm)7.3 采区巷道掘进7.3.1 巷道断面7.3.1.1 巷道高度的规定（1）主要运输巷和主要回风巷的净高，自轨面起不得低于 2m。 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 28 -（2）架线式电机车运输巷的净高，自轨面起，在行人的巷道内、车场以及人行道同运输巷道交岔的地方，架空线悬挂高度为 2m；在不行人的巷道内为1.9m；电机车架空线和巷道顶或棚梁之间的距离不得小于 0.2m。（3）采区内的上山、下山和平巷的净高，不得低于 2m，薄煤层内不得低于1.8m。7.3.1.2 巷道宽度的规定（1）综合机械化采煤的矿井，新掘运输巷的一侧，从巷道道碴面起 1.6m 的高度内，必须留有宽 1m 以上的人行道，管道应吊挂在 1.8 m 以上的巷道上部；巷道另一侧的宽度，不得小于 0.5m；巷道内安设输送机时，输送机距支护或碹墙的距离，不得小于 0.5m；巷道内移动变电站或平车上综台机械化采煤设备的最突出部分，同巷道支架间距离不得小手 0.3m，同输送机的距离应满足设备检查、检修的需要，并不得小于 0.7m。（2）新建矿井、生产矿井新掘运输巷的一侧，从道碴面起 1.6m 高度内，必须留有宽 0.8m 以上的人行道，管道应吊挂在 1.8m 以上的巷道上部；另一侧的宽度不得小于 0.3m；巷道内安设输送机时，输送机距支护或碹墙的距离，不得小于 0.5m。（3）人车停车地点，在巷道一侧，从巷道道碴面起 0.6m 的高度内，必须留有宽 1 m 以上的人行道。（4）双轨运输巷中(包括弯道)，两条轨道中心线之间的距离，必须使两列对开列车最突出部分之间的距离，不得小于 0.2m；在采区装载点，两列列车车体的最突出部分之间的距离，不得小于 0.7m；在矿车摘挂钩地点，两列车车体的最突出部分之问的距离，不得小于 lm。7.3.2 巷道断面的确定巷道断面的形状有梯形、拱形(三心拱、半圆拱)等。巷道断面应根据巷道内运输设备，支护形式及巷道高度、宽度的有关规定，进行设计计算，并根据通风的需要进行校验。根据煤矿安全规程的有关规定：综合机械化采煤工作面运输巷的净断面不得小于 12 m2，回风巷的净断面不得小于 10m2。高档普采工作面运输、回风巷的净断面都不得小于 6 m2。 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 29 -7.4 采区煤柱尺寸7.4.1 为了保护采区内各种煤层巷道处于良好状态，目前比较常用的是留设一定尺寸的保护煤柱。护巷煤柱尺寸参考下表：巷道类别薄及中厚煤层一侧（m）厚煤层巷道（m） 备注水平大巷 2030 2550回风大巷 20 左右 2030采区斜巷 20 左右 2030采区边界 510 510较大断层 1050 1050 视断层落差而定7.4.2 本矿井区域布置采区开采，采用沿空掘巷技术。沿空掘巷即沿着已采工作面的采空区边缘掘进区段平巷，这种方法利用采空区边缘压力较小的特点，沿着上覆岩层已垮落稳定的采空区边缘进行掘进，有利于区段平巷在掘进和生产期间的维护。它多用于缓斜、倾斜厚度较大的中厚煤层和厚煤层。沿空掘巷布置虽然没有减少区段平巷的数目，但是不留或少留保护煤柱，可减少煤炭损失、减少区段平巷之间的联络巷道，特别是可以减少巷道维修工程量，对巷道支护要求不太严格，易于推广。本矿井属于典型的“三软”煤层，因此采用沿空掘巷巷道布置方式。沿空掘巷布置与回采顺序有关，沿空掘巷时采煤工作面接替方式有两种：跳采接替和依次接替。 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 30 -第8章 主要技术经济指标8.1 矿井主要技术经济指标本矿井主要技术经济指标表顺序 名 称 单 位 指 标1 矿井设计生产能力 万 t/a 1502 日产量 t 5000.03 矿井服务年限 a 27.74 矿井设计工作制度 三采一准5 年工作天数 天 3006 日工作班数 班 47 煤质牌号 中低灰特低硫瘦煤 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 31 -8 灰分 A % 159 挥发分 V % 16.8410 硫分 S % 1.1211 水分 W % 0.7812 发热量 Q 大卡 6300660013 地质储量 万 t 13717.214 可采储量 万 t 506215 可采煤层 层 316 可采煤层总厚度 m 11.0117 煤层倾角 0 43018 煤的容重 t/m3 1.419 走向长度 km 6.520 倾斜宽度 km 5.521 井田面积 km2 18.622 开拓方式 立井暗斜井三水平开拓23 水平数目 个 324 一水平标高 m -50.0025 二水平标高 m -250.0026 三水平标高 m -650.0027 立井（净径 5m） m 286.0028 副井（净径 6m） m 284.4329 回风井（净径 5.0m） m 152.0030 同时回采工作面个数 个 231 采煤方法 走向长壁综合机械化采煤32 顶板管理方法 全部垮落法33 采煤机械 MAX300/3.234 工作面支架型式 ZFS6200/18/3535 工作面运煤机械 SGW-630/220 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 32 -36 顺槽运煤机械 DSP1063/100037 掘进工作面个数 个 438 主提升设备及容器 JDG9/1104y 标准标箕斗39 副提升设备及容器 GM1-2 型单层单车标准罐笼40 瓦斯（或二氧化碳）等级 瓦斯突出矿井41 通风方式 抽出式42 扇风机型号及数量 型号/台 70B2-2124D（2 台）43 水泵型号及数量 型号/台 250D607（三用三备一检修）8.2 采区主要技术经济指标8.2.1 二水平三采区主要技术经济指标表顺序 名 称 单 位 指 标1 采区走向长 m 9222 采取倾斜长 m 5903 采区上下限 m 104 煤层厚度 m 8.25 煤层倾角 0 12186 日工作班数 班 47 区段个数 个 48 工作面个数 个 8 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 33 -9 同时生产工作面个数 个 110 采区生产能力 t/a 45.111 采区服务年限 a 8.912 采区地质储量 万 t 60613 采区可采储量 万 t 48413 采区总工程量 m 1100014 万吨掘进率 m 5515 采区采出率 % 8016 准备时间 月 348.3 综采工作面主要技术经济指标8.3.1 综放工作面主要技术经济指标表序号 项目 单位 指标1 工作面长度 m 1502 推进长度 m 8003 采 高 m 2.24 煤层倾角 o 12185 顶板管理 全部垮落法6 采煤机型号 MG-375型双滚筒采煤机7 作业方式 三采一准8 循环产量 t 273 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 34 -第 9 章 安 全 技 术 措 施9.1 概 述根据设计矿井瓦斯涌出量、煤尘爆炸性、煤尘自然发火、矿井涌水等具体情况，依据实习矿井在防治灾害的经验、 煤矿安全规程的有关规定，提出具体的，并具有针对性的矿井主要安全技术措施。本矿井为瓦斯突出矿井，煤尘具有传导爆炸性，易自然发火，矿井涌水量属于中等复杂类型,地温属于正常值。因此必须搞好“一通三防”的安全工作。9.1.1 严格执行煤矿安全规程（2004年版）的有关规定。9.1.2 严格执行煤矿工人技术操作规程的有关规定。9.1.3 严格执行上级的其它规定。9 日循环数 个 610 日推进度 m 3.611 日产煤量 t 163812 工作面月产 万t 513 日出勤工数 工 13914 直接工效 t/工 16.515 乳化液消耗 Kg/万t 8.516 坑木消耗 m3/万t 4 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 35 -9.1.4 工作面投产后，每月针对工作面实际情况，对本规程进行补充。9.1.5 工作面开工前，全队职工脱产12天学习煤矿安全规程的有关规定，煤矿工人技术操作规程以及作业规程。9.1.6 作业规程必须每月向全队职工贯彻一次。9.1.7 作业规程贯彻后，参加学习的人员必须签字并经考试合格后方准上岗。9.1.8 工作面开工前，由队长、技术员带领全队职工走一次避灾路线，以后每月由跟班干部带领职工走一次避灾路线。9.1.9 所有工种必须经过专业培训，并获得资格证。9.1.10 凡上岗作业人员必须持有上岗证和工种资格证，否则不准上岗。9.1.11 工作面资源回收率不低于95%。9.2 一通三防安全技术措施9.2.1 通风：9.2.1.1 工作面必须按规定保证风量，风量不足或温度超高时，要停止工作。9.2.1.2 用好、管好一切通风设施，严禁人为损坏，如有损坏要及时向有关部门反映，及时修复。9.2.1.3 加强对巷道维修及采面上下出口及两巷动压区的支护管理，保证其断面满足最大风量的需要。9.2.1.4 采空区必须及时封闭。必须随工作面推进逐个封闭至采空区的连通巷道。9.2.1.5 控制风流的风门、风墙、风窗等设施必须可靠。9.2.1.6 工作面投产后，通风区要根据实际瓦斯涌出量，重新核定风量，做到以风定产，严禁超通风能力生产。9.2.1.7 严格瓦斯及其它有毒有害气体的管理制度，严禁瓦斯及其它有毒有害气体超限作业。9.2.1.8 及时调整通风系统，保证工作面实际需风量。 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 36 -9.2.2 防灭火：9.2.2.1 消灭一切外因火源，机电设备包机到人，责任到人，杜绝电器失爆。9.2.2.2 加强生产管理，组织好生产，加快推进速度，无特殊情况，中途不得停采。使自燃带的滞留时间不得超过发火期。9.2.2.3 在采面机头、机尾、泵站、转载机机头处必须设置一定数量的沙箱、灭火器，沙箱中的沙子要干燥无杂物，灭火器必须保持完好不过期。9.2.2.4 上、下顺槽所有电器开关必须上架，与煤墙之间放置不燃性隔绝材料，禁止在电器设备周围堆放可燃物料。9.2.2.5 顺槽存放的背木、条捆、刹杆、圆木的地方应距存放油桶及安设电器设备处保持不小于20m的距离。9.2.2.6 井下严禁存放汽油、煤油、变压器油，空油桶要及时升井。9.2.2.7 加强对设备的维护、保养，及时添加和更换润滑油，防止机械摩擦生热，电机、减速机处要经常清理周围的浮煤，保持良好的散热环境。9.2.2.8 井下所有人员必须熟练掌握灭火器的使用方法，达到熟练操作。9.2.2.9 当发生火灾时，现场人员要保持冷静，准确判断火势的大小和范围，采取有效的灭火方法，控制火势，扑灭火源。若无法扑灭和控制时，要立即组织人员按避灾路线撤离火区，并及时报告矿调度室。9.2.2.10 灭火时，应遵循由边缘向火源中心的原则，灭火人员要站在进风侧灭火。9.2.2.11 当发生电气设备着火时，必须先切断电源，再进行灭火。在未切断电源的情况下，灭火只能用不导电的灭火材料灭火。9.2.2.12 用水灭火时，要有足够的水源，水流应从火区外缘向中心喷射，禁止直接用水喷射高温火源中心，防止产生水煤气爆炸和巨大的蒸气伤人。9.2.2.13 灭火期间必须有专人负责对瓦斯、一氧化碳及有毒气有害体浓度的检测，采取可靠的防止瓦斯、煤尘爆炸和人员中毒的措施。9.2.2.14 工作面必须有注浆设施，并对老塘随采随注，注浆要求由抽放队在专项措施中规定。9.2.2.15 在工作面安装CO监测系统，并有专人对工作面及两巷经常测量CO 河南工程学院煤矿开采技术专业（专科）毕业设计 中泰矿业二三采区 - 37 -浓度， 发现CO异常时及时向矿调度室及通风区汇报，并立即撤人至进风流中，采取防治措施。9.2.2.16 加强工作面自燃发火预测预报工作，至少每周检查一次工作面上隅角、回风巷，采后横川密闭等地点的CO、CO 2和温度情况，并每月取样化验一次。9.2.2.17 坚持爆破前后洒水灭尘。9.2.2.18 各转载点不得有煤尘堆积，飞扬，正常使用喷雾。9.2.2.19 各皮带机机头前后两端20m范围内必须用不燃性材料支护。9.2.2.20 严