采区设计修改说明书

1、230采区设计修改说明书 山东东泰矿业有限公司2010.04.10前 言山东东泰矿业有限公司（原淄矿集团岭子煤矿）宝山矿230采区设计方案，淄矿集团公司于2008年4月12日批准，该方案设计是从-200东大巷、东风道布置两条采区上山，分别为轨道、皮带道上山。230采区轨道上山、皮带道上山均沿2煤层布置。230轨道上山通过轨道底车场与-200东大巷相连接形成轨道运输系统和进风系统；230皮带道上山与-200东风道相连接形成回风系统和运煤系统。230轨道上山长度330，230皮带道上山长度320。采区为“一进一回”通风方式。由于230采区内钻孔资料少，部分资料不祥，煤层沉积不稳定，给采区巷道的布置

2、带来困难。在生产系统合理的前提下，230采区巷道采取边探边掘的方法施工。自230采区巷道施工以来，分别布置了采区上山巷道及231、232两个工作面，经巷道内实地揭露的煤层及顶底板岩性分析，230采区回采工作面采用综合机械化采煤不成熟，造成宝山矿采掘接续紧张，预计到2010年下半年综采队无工作地点接续。为尽快布置采场，缓解采掘接续紧张的被动局面，经公司领导及有关人员讨论研究决定，在已掘巷道内合理布置并向底板钻进地质钻孔，经分析巷道底板以下约7m有一层厚度为0.5m左右的煤层，煤层上方为0.6m左右的炭质页岩，工作面采用mg132/300-w型采煤机割煤、zy2100/08/15型掩护式液压支架支

3、护，综合机械化采煤，一次性采全高，全部垮落法管理顶板。鉴于230采区水文、地质条件复杂、涌水量大的问题，现修改为从-200m东大巷开门，在230轨道上山东侧沿2层下覆煤平行布置一条采区上山230巷探。为此，为了保证生产接续需加快开拓230采区下覆煤的掘进。依据有关规定和被淄矿集团公司批准的“230采区地质说明书和设计方案”，对230采区设计进行修改。其修改的主要部分主要为： 1、巷道开拓布局 2、巷道布置 3、生产系统 4、通风、防尘、安全监控系统及风量计算5、机电设备选型一、巷道开拓布局(一) 原设计方案原设计方案是从-200东大巷、东风道布置两条采区上山，分别为轨道、皮带道上山。230采区

4、轨道上山、皮带道上山均沿2煤层布置。230轨道上山通过轨道底车场与-200东大巷相连接形成轨道运输系统和进风系统；230皮带道上山与-200东风道相连接形成回风系统和运煤系统。230轨道上山长度320m，230皮带道上山长度360m。采区为“一进一回”通风方式。采区为双翼工作面布置，共布置4个回采工作面。(二) 修改后的设计方案修改后的采区设计方案是从-200东大巷、东风道布置三条采区上山，分别为轨道上山、皮带道、230巷探。轨道上山、皮带道沿2煤层布置，230巷探沿2层煤布置。230轨道上山通过轨道底车场与-200东大巷相连接形成轨道运输系统并通过-200东大巷与230巷探形成进风系统；23

5、0皮带道与-200东风道相连接形成回风系统和运煤系统。230轨道上山长度330m，230皮带道长度640m。230巷探长度320m，采区为“两进一回”通风方式。采区为双翼工作面布置，共布置6个回采工作面。（详见230采区设计修改平面布置图）二、修改后的采区巷道布置(一) 巷道布置1、230皮带上山：该巷道为本采区运煤、回风、行人、泄水等服务。巷道长度640m，在轨道上山西侧平行布置，中中相距30m，平均坡度10，安装spj-800型吊挂带式输送机运输煤炭。2、230二节轨道上山：该巷道为本采区上段提矸、运料、行人、进风、敷设风水管路、电缆等服务。巷道全长280m，平均坡度12，顶部安装jd-2

6、5型绞车提升运输煤矸及物料。3、230采区230巷探：该巷道为本采区提矸、运料、行人、进风、泄水、敷设风水管路、电缆等服务。巷道全长320m，平均坡度10，顶部安装jd-25型绞车提升运输煤矸及物料。 4、在230轨道上山一路横贯内设一个采区变电所，两路电源均来自210采区变电所。 5、采区工作面的煤，经230皮带上山，-200风道平皮带运至210采区皮带道，再由210下山皮带运至煤仓。 6、230轨道上山设底车场和中部车场， 230巷探设中部车场及顶车场。 7、通风由230轨道上山、230巷探进风，工作面上出口进风，下出口回风。回风由230皮带道进入-200东回风道，经210采区皮带道进入总

7、回风道。(二) 巷道断面及支护形式巷道掘进采用锚喷及锚梁网索支护，顶板锚杆采用162000mm的螺纹锚杆，两帮锚杆采用161500mm的螺纹锚杆，配树脂锚固剂一块，锚杆支护间排距为0.80.8m，锚喷支护时，喷浆厚度30mm，砂浆采用水泥与石粉按1：2.5配比拌匀使用。当施工2层下覆煤巷道或遇顶板破碎压力大时，改为架棚支护。1、230皮带上山：沿2煤顶板起底掘进，巷道采用矩形锚梁网支护，巷道净宽：2.6m，净高：2.1m，净断面：5.46m2。2、230轨道上山：沿2煤顶板起底掘进，巷道采用矩形锚梁网支护，净宽2.6m，净高2.1m，净断面5.46m2。3、230巷探：沿2层下覆煤直接顶炭质页

8、岩顶板起底掘进，巷道采用矩形锚梁网支护，净宽2.6m，净高2.1m，净断面5.46m2。4、工作面皮带道：采煤工作面皮带道，为采煤工作面运煤、行人、回风、敷设管线等服务。此巷道与皮带上山相接，形成工作面运煤系统；与上一工作面的上出口平行布置，中中相距2520m，用横贯联络，沿煤层顶板起底掘进。采用矩形锚网支护，净宽：2.6m，净高：2.1m，净断面：5.46m2。当遇顶板破碎带或断层时，采用矿用11#工字钢梯形架棚支护，棚梁里口：2.2m，下宽：3.0m，净高：2.1m，净断面：5.46m2。5、工作面出口：采煤工作面出口，为工作面运料、进风、行人、敷设管线的安全出口，此巷道用中部车场与轨道上

9、山（230巷探）相通，形成运矸、进风系统。采用矩形锚网支护，净宽：2.6m，净高：2.1m，净断面：5.46m2。当遇顶板破碎带或断层时，采用矿用11#工字钢梯形架棚支护，棚梁里口：2.2m，下宽：3.0m，净高：2.1m，净断面：5.46m2。6、采区车场：轨道上山底车场：设在轨道上山底部与-200东大巷相连接，长度40m。采用三心拱锚喷支护，净宽：4.2m，墙高：1.6m，拱高：1.4m，净高：3.0m，净断面：11.31m2，喷浆厚度30mm。中间车场：设在工作面上出口门口，车场为单侧甩车场，长度20米。采用矩形锚喷支护，净宽：4.0m，净高：2.3m，净断面：9.2m2，喷浆厚度30m

10、m。7、采区变电所：采用矩形锚梁网支护，净宽：3.6m，净高：2.3m，净断面：8.28m2，喷浆厚度30mm。8、采区正常涌水量为19.7m3/h，最大涌水量为36.6m3/h。230采区为上山采区，工作面上下出口沿伪倾斜上山布置，按标准掘出水沟，水会自然流出工作面，经采区230巷探流入水仓。(三) 工作面和各类煤柱尺寸的确定1、工作面开采顺序230采区2层下覆煤共布置6个工作面，其中东翼布置4个，西翼布置2个。开采顺序为：232工作面、234工作面、233工作面、231-2工作面、235工作面、236工作面。2、工作面尺寸西翼工作面走向长300-360m，平均330m，平均面长100m；东

11、翼工作面走向长300-580m，平均570m，平均面长100m。3、采煤方法、回采工艺及顶板管理工作面采用走向长壁后退式采煤法、综合机械化采煤，一次性采全高，全部垮落法管理顶板。4、采区各类煤柱尺寸的确定230采区东留有40m断层煤柱，西与210采区留有40m煤柱，北与-200m东大巷留有40m煤柱，南与邹平煤矿留有70m 防水隔离煤柱。采区轨道上山与皮带上山间距30m，两侧留保护煤柱30m；上下工作面之间出口按中至中1520m布置。三、生产系统运输1、运煤：回采工作面的煤炭采区皮带道-200东风道平皮带210采区皮带道煤仓。2、提矸运料：掘进工作面矸石采区轨道/230巷探-200东大巷-20

12、0平推石门延深主巷-32东大巷立井（运料方向相反）。供电采区两路电源均来自210变电所。变电所内根据采掘设备及提升、运输、通风设备负荷要求选用干式变压器6台，安装kbsg200/6型矿用干式变压器2台，选用pbg400/6高防开关7台，满足要求。压风采区的高压风由-32水平压风机房供给，管路选用108*4型钢管，能力足够满足生产要求。排水采区上山巷道内的水沿巷道自行流出；工作面的水沿巷道自行流出至采区轨道/230巷探-200东大巷-200平推石门-200水仓。通风230采区计划布置1个回采工作面和3个掘进工作面同时生产，布置1个采区变电所，1个备用采煤工作面。230采区的回采工作面全部为下行通

13、风，各掘进工作面使用压入式局部通风机供风。四、通风、防尘、安全监控系统及风量计算（一）瓦斯、煤尘、自然发火倾向性情况1、瓦斯：本矿井为低瓦斯矿井，该区域瓦斯涌出量（2007年210采区鉴定值）： 绝对 ch4=0.61m3/min； co2=2.10m3/min 相对 ch4=1.51m3/t； co2=5.16m3/t2、煤尘：本层煤的煤尘有爆炸性，其煤尘爆炸指数为14.82%（2007年2煤层214采煤工作面鉴定值）3、煤层自然发火倾向性：三类不易自燃（二）通风系统 新鲜风流由-32东大巷延深主巷-200m平推石门-200东大巷230轨道上山/230巷探回采工作面上出口回采工作面。乏风流由

14、回采工作面回采工作面下出口230皮带道-200风道210皮带道210主皮带下山总回风道。（三）防尘系统（1）采煤工作面用水量计算： 采煤工作面防尘用水量包括采煤机械设备用水、内外喷雾、转载点喷雾、净化水幕用水、冲洗积尘、乳化液用水等。采煤机内外喷雾用水量：qc1gq1500.03 1.5m3/h式中：g 平均每小时产煤量， g=50t/hq1吨煤喷雾水量，q10.03 m3/t运输顺槽转载点喷雾用水量：qc22nc2qcz260.11.2m3/h式中：nc2转载点个数，6个qcz一个喷嘴的喷雾流量， qcz0.1 m3/h 2每道转载水幕2个喷嘴进、回风顺槽风流净化水幕用水量：qc32nc3q

15、cm230.10.6m3/h式中：2进、回风顺槽各一道净化水幕，共计2道nc3 一处水幕的喷嘴个数，3个qcm 一个喷嘴的喷雾流量， qcm0.1 m3/h回风与运输顺槽冲洗沉积煤尘用水量：取qc42 m3/h单体液压支柱乳化液用水量：取qc51m3/h液压支架降、移架喷雾水量：取qc62m3/h230采区布置1个采煤工作面，因此采煤工作面用水量为：qc（qc1+qc2+qc3+qc4+qc5qc6）=（1.5+1.2+0.6+2+12）=8.3m3/h=0.0023m3/s（2）掘进工作面用水量计算 230采区的掘进工作面采用炮掘。掘进工作面防尘用水量包括湿式打眼，爆破喷雾，冲洗岩、煤壁，装

16、岩、煤洒水、喷雾，风流净化水幕等用水量。 凿岩机湿式打眼用水量qj1：qj1njqh20.30.6m3/h式中：nj凿岩机同时工作台数，2台； qh单台凿岩机用水量，qh0.3m3/h 爆破落岩、煤喷雾用水量：qj21.5m3/h 冲洗岩、煤帮用水量：qj31m3/h 装岩、煤洒水、喷雾用水量： qj40.5m3/h 风流净化水幕用水量：q j5nj5qj m30.10.3m3/h式中：nj5水幕的喷嘴个数，3个，q jm个喷嘴的喷雾流量， q jm0.1m3/h230采区设计同时布置3个掘进工作面，因此掘进工作面用水量为：q j1 3（q j 1+q j 2+ q j 3+ q j 4 +q

17、 j5）3（0.6+1.5+1+0.5+0.3）=11.7 m3/h=0.00325m3/s从以上计算可知，整个230采区的总用水量为：q总=q采+q掘=0.0023+0.00325=0.00555 m3/s（3）管路的计算q=d2v/4 d=(4 q/v)1/2=40.00555/(3.141.5)1/2=0.068m =68(mm)式中：q计算流量 ，m3/sd管路直径 , mmv计算流速， 1.5m/s通过计算230采区需要直径68mm的管路供水，根据230采区设计要求，使用直径108 mm无缝钢管即可满足供水要求。（四） 安全监控系统230采区的安全监控系统采用kj76n型安全监控设备

18、，支传输采用2条yz31.5+11型电缆，各个dj4g-2000型监控站设在各采掘工作面附近，监控系统的电源电缆串接于局部通风机开关电源测，1#、2#甲烷传感器型号均为gjw4/100-40型，传感器位置均要按标准安设。采用独立通风的回采工作面应安设2个甲烷传感器：1#甲烷传感器的安设地点为工作面回风巷中从工作面向外不大于10m处，2#甲烷传感器的安设地点为工作面回风巷中在距采区回风巷1015处；报警浓度均为0.8%ch4，断电浓度分别为1#1.5%ch4，2#1.0%ch4，断电范围均为回采工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。采用独立通风的掘进工作面应安设2个甲烷传感器：1#甲烷传感

19、器的安设地点为距掘进迎头5m范围内，2#甲烷传感器的安设地点为工作面回风流与全负压回风汇合前的1015米范围内；报警浓度均为0.8%ch4，断电浓度分别为1#1.5%ch4，2#1.0%ch4；断电范围均为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。主传输电缆采用塑胶6芯电缆沿230轨道上山至-200东大巷敷设到地面中心站，信号由分站经主传输电缆输送到地面监控中心站。（五） 采区风量计算1、采煤工作面需要风量计算每个采煤工作面实际需要风量，应按工作面气象条件、瓦斯（二氧化碳）涌出量、风速和人员等规定分别进行计算，然后取其中最大值。按工作面气象条件计算：qcf6070%vcfscfkchkcl =607

20、0%1.03.3051.0 =138.81139m3/min式中：vcf采煤工作面的风速，参照淄川区矿井需要风量计算细则表1选取，vcf =1m/s。scf采煤工作面的平均有效断面。按最大和最小控顶断面积的平均值计算，3.305m2。kch采煤工作面采高调整系数，取kch =1.0。kcl采煤工作面长度调整系数，取kcl =1.0。按瓦斯涌出量计算：qcf100qcgkcg =1000.131.6=20.8m3/min21m3/min式中：qcg采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量0.13m3/min（2007年214采煤面鉴定值）。kcg采煤工作面瓦斯涌出不均匀备用风量系数，取1.6。1

21、00单位瓦斯涌出量配风量，以回风流瓦斯浓度不应超过1.0%的换算系数。按二氧化碳涌出量计算：qcf67qcckcc =670.451.6=48.2449m3/min式中：qcc采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量0.45 m3/min（2007年214采煤面鉴定值）。kcc采煤工作面二氧化碳涌出不均匀备用风量系数，取1.6。67单位瓦斯涌出量配风量，以回风流二氧化碳1.5%的换算系数。按采煤工作面每班工作最多人数计算：qcf4ncf =440=160m3/min式中:ncf采煤工作面同时工作的最多人数，40人。4每人需风量，m3/min按风速进行验算：a验算最低风速：qcf600.25

22、scb=153.817=57.2558m3/minscb=lcbhcf70%=3.817mb验算最高风速: qcf604.0scs=2403.155=757.26758m3/minscs=lcshcf70%=3.155mc综采工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，验算最大风量。qcf605.0s cs=3003.155=946.5947m3/min式中：scb采煤工作面最大控顶有效断面积，m2。lcb采煤工作面最大控顶距，m2。hcf采煤工作面实际采高，m。scs采煤工作面最小控顶有效断面积，m2。lcs采煤工作面最小控顶距，m。0.25采煤工作面允许的最小风速m/s。70%有效通风

23、断面系数。4.0采煤工作面允许的最大风速，m/s。5.0采煤工作面允许的最大风速，m/s。 qmax=139,21，49，160=160 m3/min由以上可知，每个采煤工作面的需要风量为160m3/min。根据淄川区矿井需要风量计算细则要求，备用工作面亦应满足瓦斯、二氧化碳、气象和风速等规定计算风量，且不得低于其采煤时的实际需要风量的50%。因此，采煤工作面需要风量总和为：q总=q采+ q备=160+80=240m3/min2、掘进工作面需要风量计算每个掘进工作面实际需要风量，应按瓦斯（二氧化碳）绝对涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量、工作面气象条件以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行

24、计算，然后取其中最大值。a、按瓦斯绝对涌出量计算qhf=100qhgkhg=1000.111.5=16.517m3/min式中：qhg掘进工作面的瓦斯绝对涌出量0.11m3/min（2007年215皮带道掘进工作面鉴定值）；khg掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数,取khg=1.5。100按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。b、按二氧化碳绝对涌出量计算qhf=67qhckhc=670.221.5=22.1123m3/min式中：qhc掘进工作面的绝对二氧化碳涌出量0.22m3/min（2007年215皮带道掘进工作面鉴定值）；khc掘进工作面二氧化碳涌出不均衡系数,取khg=1.5

25、。67按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。c、按每班最多工作人数计算qhf=4nhf =414=56m3/min式中：nhf掘进工作面同时工作的最多人数，14人。d、按风速进行验算1、按最低风速进行验算岩巷掘进工作面的最小风量qafqaf600.15snf=95.46=49.14m3/min49 m3/min式中：snf岩巷掘进工作面的断面积，5.46m2。煤巷和半煤岩巷掘进工作面的最小风量qafqaf600.25snf=155.46 =81.9m3/min82 m3/min式中：snf煤巷或半煤岩巷掘进工作面的断面积，5.46m2。2、按最高风速进行验算岩巷、煤巷和

26、半煤岩巷掘进工作面的最大风量qafqaf604.0snf =2405.46=1310m3/min式中：snf掘进巷道的断面积，5.46m2。由以上可知每个掘进工作面的实际需要风量应为82m3/min。根据淄川区矿井需要风量计算细则选用功率为25.5kw局部通风机，配用直径0.5m胶质风筒可满足要求。e、掘进工作面配风量计算q掘配=q扇吸+600.15snf =180+95.46=229.14m3/min230 m3/min式中：qcf掘进工作面实际配风量，m3/min。q扇吸掘进工作面局部通风机的实际吸风量，参照矿井需要风量计算细则表7选用，q扇吸=180m3/min。0.15为防止局部通风机

27、吸循环风，防止局部通风机吸入口至掘进回风口之间的风流处于停滞状态而引起瓦斯积聚，在安装局部通风机的巷道中，除了保证局部通风机的吸风量外，还应保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风巷口之间的风速不得低于0.15m/s。snf掘进工作面巷道回风口至局部通风机之间巷道断面积，5.46m2。由以上计算可知，每个掘进工作面需配风量为230m3/min。因此，采区各个独立通风的掘进工作面实际需配风量总和为：q掘=q掘配1+q掘配2+q掘配3 =230+230+230 =690m3/min3、峒室需要风量计算该采区设计1个采区变电所，根据矿井需要风量计算细则表9，变电所取30m3/min。所以采区峒室需要风量

28、为：q峒= =30m3/min由以上1、2、3计算可知，采区需要风量为：q采需=（q采+q掘+q峒）k采区=（240+690+30）1.1=1056m3/min式中：k采区矿井采区内部漏风和配风不均衡系数，取1.1。4、风速验算本采区轨道上山为进风巷，皮带道上山回风。230采区设计最小净断面积为5.46m2。v=q（s60）=1056（5.4660）=3.22m/s6 m/s符合煤矿安全规程的规定。五、机电设备选型计算（一）提升运输设备及选型计算矿车提升运输铺设22kg/m的铁路，轨道铺设质量必须达到合格品；230轨道上山/230巷探道岔轨型不低于该线路的轨型，不得使用简易道岔或非标准道岔，且质量合格；运输采用一吨固定式矿车，完好率不得低于90%；斜巷运输各种安全设施、信号按扭、回铃必须齐全有效、灵活可靠，坚持使用好，防止出现运输事故。（二）230轨道上山/230巷探提升绞车选型及校验1、230轨道上山原始技术参数（1）轨道斜长： l = 335m （2）倾角： = 10（3）设计生产提升能力：矸石 70车/班（4）提升方式：斜巷串车单勾提升（5）提升容器： 一吨固定式矿车，载重（矸石）q=1800kg, 自重qz=600kg2、预选设备依据