精品】西铭矿井田设计_毕业论文设计

1、(此文档为 word格式，下载后您可任意编辑修改!西铭矿井田设计1西铭矿井概况1.1地理位置及概况山西焦煤西山煤电集团公司西铭矿，井田行政区划隶属于太原市 管辖，位于太原市以西，距太原市中心20km。地理位置：东经 112 14 112 31 ，北纬37 3837 56 。区内交通便利， 太佳公路穿过矿区，东可至太原市区，西可抵古交市，矿区有铁路专 用线经太铁玉门沟编组站通往全国各地。矿区位于吕梁山东侧，汾河自井田西北边缘流过。区内沟谷纵横， 切割甚剧，地形复杂，属中低山区。区内最高点在石千峰，标高为 +1747.7 m ;最低 点在 矿区东南 部玉门沟内，标 高为+987.5 m。矿区属暖温

2、带大陆性气候，四季分明，气候干燥，冬春多风，日 夜温 差较大，年 平均 气温9.5 C，年平 均降雨量为423.5 mm年平 均 蒸发 量1789.3mm。年平均风速 为2.5 m s ，最大 冻土深 度为77 cm。据山西省地震局(78)省震字第29号文，本井田地震烈度为6 7 级211.2 地质特征1.2.1地质构造1、地层：2#煤位于二 迭系下统 山西组，本组地 层平均 厚88m左 右，以K5粗粒砂岩（北岔沟砂岩）整合接触于下伏的太原组。山西 组为三角洲滨海平原环境沉积，主要为泥岩类及砂岩类岩层，颜色 以浅深灰色为主，含水性较差。2、构造特征：地层整体呈单斜构造，局部为小型背向斜褶曲，

3、走向北东，倾向北西，倾角1 9，平均倾角4。地质条件较简 单，根据邻区揭露资料分析，预计落差2m左右的断层比较发育，对 生产影响较大，陷落柱不太发育。1.2.2煤层与煤质（见后页煤综合柱状图）二迭系下统山西组为井田内主要含煤地层之一。含煤层02#、03#、 1#、2#、3#上、3#下6层，其中：02#、03#、1#煤均不可采；2#煤全区稳 定可采；3 #上煤仅在采区西部有小范围可采，煤层平均厚0.75m ,回 采较困难；3#下煤层大部可采，厚度变化较大。2#煤局部有0.2m左右的页岩伪顶；直接顶为砂质页岩，厚1.00 2.45m，平均厚1.70m，老顶为中粒砂岩，平均厚8.00m，灰白色，以

4、石英长石为主，上部粒度较细，含裂隙水。直接底为2.62m的深灰色 细砂岩，老底为2.76m的灰黑色砂质泥岩，含植物化石碎片及黄铁矿 晶体。煤层特征见下表。煤层特征表序号层号煤层厚度煤层间距顶底板岩性备注最小最大 平均最小最大 平均顶板底板12#1.54 2.452.00砂质泥岩细砂岩1.85 7.4123上0.00 0.900.755.382.23 10.32中砂岩砂质泥岩3Q# 3下0.00 1.530.956.78砂质泥岩砂质泥岩煤种：2#煤煤质以瘦煤为主，是良好的配焦煤1.3瓦斯、煤尘、地温西铭矿属于高瓦斯矿井，瓦斯等级鉴定情况为：瓦斯绝对涌出量103.1m 3min，相 对涌 出量14

5、.4m 3t ;二氧化碳绝 对涌出 量29.6m 3min，相对涌出量4.14m 3t。2#煤层自燃倾向性等级为H级，属自燃煤层，煤层自然发火期为63天；煤尘爆炸指数为18.79% ,煤尘具有爆炸性。煤层地温约为8 C9 C。1.4水文地质1、主要含水层有奥陶系中统灰岩含水层组；石炭系上统太原组 灰岩含水层组；二迭系砂岩含水层组及第四系含水层。井田内奥灰水 水位 标高799924m, 2#煤层底板 标高10401130m，无承 压开采区。2、由于盖山厚度较大，含水层与地表水的联系较弱，突水性很 小，补 给量小。上组 煤层开采充水水 源主要为上部砂岩含水层水。2# 煤层掘进中以淋水的方式进入巷道

6、，对施工影响不大，2#煤层回采后， 通过采空裂隙涌入工作面采空区形成采空积水。3、采区内断层多为压扭性，一般不导水。4、上覆二迭系砂岩含水层均为弱含水层，一般含水性差，单位 涌水量为0.00047Ls.m ，渗透系数0.00060.36md，其补给来源于大 气降水，对开采影响不大。5、涌水量采用类比法预计，根据20022007年西十采区2#煤层开采中涌水量统计，2#煤层平均吨煤含水系数为0.11m3。该采 区2#煤按平均日产2200吨计算，正常涌水量10m? ; H 平均采高，m；Ki -装载不均匀系数，一般取1.5 ；K2 采煤机和运输机同向运输时的修正系数。K2 =Vo /(Vo -Vq)

7、，Vo为刮板输送机链速；K?-运输倾角和运输方向的系数。见下表。运输情况水平运输时倾角5 10 倾角10。以上向下向上向下向上K310.91.30.71.5按此式计算的Q运是要刮板输送机运走的煤量(小时生产能力)。7.1.2按刮板输送机的工作状况及有关参数计算输送能力主要是根据已选定的输送机技术特征，验算是否能够满足所要求 的运输能力。Q运=3.6 q Vo T；q =1000 F oF-货载断 面积，m2F=Fi+F2计算参考图3-1 ;Fl溜槽承载段横截面积。查特征表(查不到可近似计算)；F2 - 原煤在 溜槽中的动堆积面积； :- 原煤动安息角，一般取20 ；装满系数，见表3-2 ;0

8、煤的松 散容重，0.851.0 T/m3若Q运Q运，则符合要求。表3-2输送情水平及向下向上运输况运输+5 + 10+ 15装满系数甲0.9 1.00.80.60.57.2刮板输送机电机功率的验算及电机的数量7.2.1 电机功率N=(W0V0)/102 kw式中：N 电动机轴上的功率，kw； 传动装置效率，一般为0.80.85 ；W。刮板输送机主链轮的牵引力，KgW0 = 1.1 Wf (Wzh Wk)式中：Wf溜槽弯曲段的附加阻力，一般取1.1 ;Wzh重段阻力。Wzh = (q0 W q W) L cosl二(q0 + q) L sin ：式中的+号用于向上运输，一号用于向下运输。Wk空段

9、阻力。Wk =q L (W cos, - sin ：)式中的一号用于向上运输，+号用于向下运输。q 按q =1000 F 一 计算值；L 刮板输送机的铺设长度，m； 刮板输送机的铺设倾角，度；q。 刮板链单位长度重量，Kgm；W煤在溜槽中的运行阻力系数，查表3-3 ;W 刮板链在溜槽中的运行阻力系数，查表3-4W值表3-3刮板输送机的结构形式W值单链或双中心链工作链布置在回空链上面0.55工作链和回空链在同一水平上0.75双边链有导向装置、铺设平直0.6 0.8有导向装置、底板起伏不平1.2W值 表3-4刮板输送机的结构形式W值单链或双中心无导向装置0.25 0.35链有导向装置0.35 0.

10、40双边链无导向装置0.20 0.25有导向装置0.25 0.35综合机械化采煤工作面与采煤机配合工作的可弯曲刮板输送机, 货载的装载长度随着采煤机的移动而变化。因此，电机负荷也是变化 的，即：Nmax二N （满载时，最大电机功率）Nmin J 2 q L W CO* Vo kw（空载时，最小电机功率）102 n从而得到所需刮板输送机的等效功率：Nd = N 2max N max N min N min电机容量：No= ( 1.151.2 ) Nd式中：1.151.2备用系数。所选的刮板输送机电机容量No时即符合要求。否则要重选或考 虑双 电机两端 驱动（当然这对 原选用一端驱动情况可以这样考

11、 虑）。 722 电机数量常见的是单电机和双电机，在确定刮板输送机的型号及电机容量 的计算中就要考虑电机的数量。电机的数量决定了采用一端驱动还是 采用两端驱动，这影响到刮板输送机刮板链的张力计算。8刮板输送机的常见故障与处理方法1、故障现象：电动机起动不来。原因是：负荷过大；电气线路 损坏。处理方法：减轻负荷，将上槽煤去掉一部分；检查线路，更换 损坏零件。2 、故障现象：电动机声音不正常。原因是：单相运转；接线头 不牢。处理方法：检查单相运转原因；检查接线。3 、故障现象：电动机发热。原因是：超负荷工作时间太长；通 风散热情况不好。处理方法：减轻负荷，缩短超负荷工作时间；清除 电机周围浮煤及杂

12、物。4 、故障现象：液力偶合器打滑。原因是：液力偶合器内油量不 足；溜槽内堆煤过多；刮板链被卡住。处理方法：按规定补充油量； 将油槽内的煤去掉一部分；处理卡住的刮板。5 、故障现象：液力偶合器一个温度过高。原因是：两个偶合器内油量不等；液力偶合器罩内被卡住或透平轮被卡住。处理方法：检 查调整油量；清除杂物，消除被卡原因。6 、故障现象：液力偶合器漏油。原因是：注油塞或热保护塞松 动；密封圈及垫圈损坏。处理方法：拧紧油塞或热保护塞；更换密封 圈或垫圈。7、故障现象：液力偶合器打滑，温度超过120至140摄氏度，但 易溶合金塞不熔化。原因是：易溶合金配方不对。处理方法：清除打 滑原因更换准确熔化温

13、度的易熔合金保护塞。8、故障现象：减速器声音不正常。原因是：齿轮啮合不好；轴 承或齿轮过度磨损或损坏；减速器内的油有金属杂物；轴承游隙过大。 处理方法：检查调整齿轮啮合情况；更换损坏或磨损的轴承和齿轮清 除减速器油中的金属杂物；调整好轴承轴向游隙量。9 、故障现象：减速器油温过高。原因是：润滑油不合格或不干 净；润滑油过多；冷却不良，散热不好。处理方法：按规定更换新润 滑油；放掉多余润滑油；清除减速器周围煤粉及杂物，对SGW-250型 还应检查冷却水管是否通冷却水。10 、故障现象：减速器漏油。原因是：密封圈损坏；减速器箱体 合面不严，各轴承盖螺钉拧得不紧。处理方法：更换损坏的密封圈； 拧紧箱

14、体合面和各轴承盖螺栓、螺钉。11 、故障现象：盲轴轴承温度过高。原因是：密封被破坏，润滑油不干净；轴承损坏；油量不足。处理方法：更换损坏的密封圈、清 洗轴承换新油；更换轴承；注油。12 、故障现象：刮板链在链轮处跳牙。原因是：接链环安装不正 确或圆环链拧麻花；链轮轮齿严重磨损；刮板链过松。处理方法：重 新安装接链环或拧正圆环链；更换新链轮；重新紧链。13 、故障现象：刮板链子卡在链轮上。原因是：主要是分链器松 动、损坏或分链器掉了。处理方法：拧紧螺栓；更换新的分链器。14 、故障现象：刮板链掉道。原因是：刮板链过松；刮板弯曲严 重；工作面不直，刮板链的一条链受力，使刮板歪斜；输送机过度弯 曲；

15、中部槽磨损严重。处理方法：重新紧链；换新的刮板；使工作面 保持直线；一次推移距离不要超过规定；更换中部槽。15 、故障现象：刮板链周期振响。原因是：刮板链运行有刮卡。 处理方法：处理刮卡部位。16 、故障现象：断刮板链。因上链有煤过多压住刮板链，下链断 链不易被发现。在运行中断链一般在征兆中进行判断。当刮板链在机 头底下突然下垂或堆积或边双链刮板输送机在运转时一侧刮板突然 歪斜说明已经断链了。原因是：1、装煤过多超负荷，压住刮板链。2、 工作面不直不平卡刮板，特别是工作面呈圆弧形的弯曲，边双链的外 侧链条负荷多大，最容易造成断链。3、链条长期与中部槽及链轮的 摩擦，产生磨损变形断面减小，强度降

16、低。4、链条在使用中除承受平均载荷外，还要传递链轮的动载荷。链条长时期受动载的作用，造 成疲劳破坏，节距增长、强度降低。预防的方法。开机前调节刮板链 使之不过松或过紧，装煤要适当。防止回空链带回煤或杂物。严禁强 制起动。变形的溜槽与磨损过限的刮板链要及时更换。连接环的螺栓 要紧固。运转声音不正常时立即停机。处理方法：断底链一般都在机 头或机尾附近。找到断链的地点后，将溜槽吊起，把卡劲的刮板拆掉， 接上链条反回上槽进行处理。17 、故障现象：机头保险销折断。断销的原因是，刮板机上压煤 过多或杂物被回空链带进下槽，卡住刮板链阻力过大等原因造成。预 防方法。开机前将刮板链调整好，松紧适当。掏清机头、

17、机尾煤粉。 如有矸石、木料或其 他杂物要及时清出。装煤时不要过多。如果更换 新的保险销后，仍被切断，就必须进行认真的检查了。9井下运输9.1井下运输系统1、运煤系统综放工作面t分带运输斜巷t带区煤层运煤平巷t带区煤仓t 西翼运输大巷T井底煤仓T主 井T地 面2、辅助运输系统地面-副井井底车场轨道大巷-带区车场-带区煤层运料 平巷-分带轨道斜巷3、运矸系统岩巷掘进工作面-小矿车-轨道大巷-井底车场-副井-地面4、行人地面副井井底车场尸轨道大巷尸带区车场带区煤层运料 平巷各个工作地点9.2各环节运输方式1、运煤方式采煤工作面采用刮板输送机运煤，分带运输斜巷采用带式输送机 运煤，大巷采用带式输送机运

18、煤。2、辅助运输方式辅助运输采用无极绳绞车牵引1.5t固定箱式矿车、5t材料车、 1.5t平板车运输材料及设备。10矿井通风及安全矿井设计为独立通风系统，采用刘巴足和主、付井进风，刘巴足 回风井回风。在采区采用“两进一回”的通风系统，即利用采区轨道 巷、采区 皮带巷进风，采区回风巷回风.,工作面采用“两进一回”的 通风系统，即利用工作面轨道巷、皮带巷进风，尾巷回风。预防“ 一 通三防”灾害措施10.1瓦斯防治措施1、认真贯彻瓦斯治理“先抽后采，监测监控，以风定产”的方针，完善瓦斯管理制度和瓦斯防治工作责任体系。认真落实瓦斯检查 制度，严格按规定巡回检查路 线检查 瓦斯，杜绝瓦斯超限作业。2、加

19、强瓦斯抽采工作，积极利用多种抽采工艺对矿井瓦斯进行 抽采。若采区掘进面瓦斯绝对涌出量 5m3min时实行提前预抽，降低 矿井瓦斯涌出量，加强顶板裂隙带孔抽采钻孔分析研究，努力提高抽 采量、抽采率、抽采浓度。10.2瓦斯抽米措施转变通风瓦斯治理观念，以“风排为主”转为以“抽排为主”， 努力实现采区高瓦斯工作面能够在低瓦斯条件下安全回采。建立瓦斯 抽采激励机制，制定具体的考核办法，建立瓦斯治理奖励基金，实行 专款专用。10.3监测监控措施1、监测监控系统采用KJ90型系统，采用光缆将KJ90型监 控系 统，采用监测线将采掘工作面采集的瓦斯等数据传输至分站。监控系 统实现24小时连续运行。2、在采区

20、回风下山、工作面回风巷、工作面风流、工作面回风 流、尾巷内设置瓦斯传感器实时连续对风流中瓦斯浓度进行监测，当 瓦斯浓度超过煤矿安全规程规定 时立即报警提示，达到规定的断 电浓度时，必须切断电源，停止作业。传感器性能要符合AQ6201-2006规定，稳定性应不小于15天4 、在工 作面回风巷内安装温度传感器、CO传感器，加强对煤层 自然发火情况的监测。在采区主要回风巷道内安设风速传感器对巷道 内的风速进行实时监测。5 、采区内的主要电气设备必须安装开停传感器（采煤工作面安装 采煤机、溜子、皮带输送机开停传感器），掘进工作面局部通风机必 须实现“三专两闭锁”装置，实现瓦斯电闭锁、故障闭锁功能。6

21、、加强便携式检测报警仪管理，采区作业的流动电钳工、安全 监测工、工程技术人员、采掘区队长、通风区队长、班组长、爆破工 等等人员必须携带报警仪并按规定使用。瓦检工必须携带便携式报警 仪和光学甲烷检测仪。在工作面上隅角悬挂报警仪（切顶线以里 200mm距顶、帮各相 距200mm）,上隅角处瓦斯 浓度达 到1.5%时停止 工作，撤出人员，切断电源，进行处理。采煤机司机随身携带报警仪， 随时检测机组附近瓦斯浓度，若发现瓦斯浓度超过1.5%时要立即停 止采煤机工作，采取相应措施。10.4综合防尘管理措施1、采区轨道下山、皮带下山、回风下山、大尾巷中安装防尘（防 灭火）管路，管路直径75mm,合计长度约6

22、030m,管路要求敷设平 直、吊挂牢固、接头严密。在巷道口均设置管路阀门，控制水源。在 轨道巷、皮带巷口、尾巷口分别安装水质过滤器，加强水质管理。定期清理水质过滤器，保证水源水质。采区轨道下山、皮带下山、回风 下山和工作面轨道巷、皮带巷、尾巷的防尘管路上安装洒水三通，轨 道巷、尾巷每 隔100m设置1个三 通，皮 带巷每50m设置1个三通。2 、完善工作面排水管路，在工作面皮带巷、轨道巷内各敷设一 趟直径50mm排水管路；在尾巷中增设排水管路和压风管路，压风 管路 直径不低于75mm排水管路直径不低于50mm低洼处的排水 管和压风管增设三通和阀门。防尘排水压风（防灭火）管路 在进入尾巷 时在巷

23、道口设置防静电软管，软管长度 3m,尾巷排水采用风动泵排 水，压风管、排水管进入尾巷时均必须设置绝缘隔离段。3 、在采区轨道下山、皮带下山、回风下山按规定设置隔爆水槽， 在工作面轨道巷、皮带巷、尾巷内按规定设置隔爆水袋。隔爆水袋设 置：采掘工作面距工作面60200m内安设隔爆水袋，隔爆水袋水量 SX 200L，排距1.23m,间距100mm水袋小窗朝向工作面。采区 轨道巷、皮带巷、回风巷设置隔爆水槽，隔爆水槽水量SX 400L , 排距1.23m,间距100mm4 、在采区轨道下山、皮带下山、回风下山和工作面轨道巷、皮 带巷、尾巷、风贯处设置风流净化水幕。工作面进风巷安设1道（距 工作 面不得

24、大 于30m）、回风巷2道（第一道距工作面20m,第二 道距 工作面50m）、回风风贯口设置1道，尾巷安设1道（距排瓦斯风贯下 风侧不大于50m）,雾化要覆盖巷道全断面。在各转载点设置转载点 喷雾，工作面皮带顺槽和集中皮带巷设置皮带自动触控喷雾，各炮掘 工作面使用放炮喷雾，机掘工作面使用除尘风机。5 、煤体注水采用长钻孔、静压注水方式，同时注水5个孔。孔 深达 到工作面 长23以上，孔间距10m,距工作面最远距离 不超过50m。 煤体注水供水系统与防尘供水管路连接，水压要求达到0.3MPa以上, 水质pH值为69.5之间。采用YPA型水力膨胀式封孔器，安装分压 力水表和分阀门，煤体注水后水分含

25、量达2%以上。6 、工作面采煤机安装内外喷雾装置，实现采煤机与清水加压泵 联动，确保达到规定压力，喷雾装置雾化好，能覆盖全滚筒。支架喷 雾每架1个，每架喷雾至少2个喷咀，呈45。角迎风喷向机道，确 保雾化质量。7 、每月按规定进行粉尘测定，测点合格率达到规定要求，加强 个体粉尘测定工作。8 、采煤机、掘进 机内、外喷雾压力达到煤 矿安全规程规定， 机掘面按规定使用除尘风机；炮掘工作面采用水炮泥和湿式作业，放 炮前后、装煤岩前必须对距工作 面30m范围内巷道周边和煤岩堆进行 洒水灭尘，采用放炮喷雾装置。9 、定期冲洗巷道，皮带巷转载机和轨道巷泵站以里每天冲洗1 次，以外每旬冲洗一次。10.5防灭

26、火措施1、由山西省煤炭工业局测试中心对采区煤样进行采样化验，精 确测定煤层自燃发火等级和煤尘爆炸性，为采区防灭火工作提供可靠 依据。2 、工作面皮带机头20m前后范围内和油脂库使用不燃性材料支 护，保证机头处机械运转部位与煤岩体完全隔绝。根据设计皮带机头 需要采用不燃性材料支护4处。3、在工作面皮带巷皮带头处、采区皮带巷、轨道巷备件库内配 备灭火器（合计8台）和洒水软管，软管 长度不小于30m,并配备容积 为0.2m3沙箱各1箱；轨道巷油脂库配备灭火器3台，其中1台干粉 灭火器，2台泡沫灭火器，砂箱容积不小于0.5m3，保证砂质符合防 灭火要求。4、在尾巷提前组织进料石、黄土等材料，在采煤面风贯推过后 及时永久封闭，墙体厚度符合防灭火要求，保证密闭墙无漏风、无瓦 斯积聚、无内外压差。采煤工作面回采结束后要加强撤架速度，在采 煤面回采结束后30天内撤出物料予以永久封闭，采区回采结束后也 要及时封闭采区。5、在专用排瓦斯巷安设CO传感器和温度传感器，由监控队加强 传感器调校管理，保证显示灵敏准确，加强工作面CO气体和温度监 测。6、由通风区定期对采煤工作面上隅角、工作面、回风流、尾巷