毕业设计（论文）--四通二矿2采区初步设计

1、【精品】毕业设计（论文）-四通二矿2采区初步设计 大同煤炭职业技术学院毕业设计四通二矿2采区初步设计学生姓名陈华鹏 系 部采矿工程系 专 业煤 矿 开 采 技 术指导教师常勇 2012年5月15日前言毕业设计是煤矿开采技术专业本科教学中最关键最重要的的一个环节三个多月的时间里在各位指导老师各位同学的关心和帮助下我圆满的完成了设计工作 毕业设计是对本专业所学知识的全面复习和巩固加深理解所学的专业知识并系统的熟悉煤矿开采设计建设生产以及安全的各个环节和系统的掌握有关知识为以后从事矿井设计建设安全技术工作技术管理工作及经营管理工作做好准备煤矿开采规划与设计基本知识能力进行系统的教育对矿山开采矿山安全

2、筹划等知识和技术全面系统的应用能力的初步训练对综合分析和解决生产实际问题的能力的培养对矿山规划与设计基础技能绘图技能文字表达与计算机技能等的全面的初步的训练了解矿山开采中的有关政策法规熟悉并能正确应用有关规定一设计的指导思想 严格遵守国家制定的各项有关煤炭工业安全生产设计环保建设程序等的法律规章制度等按照煤炭行业科学的发展思路充分解放思想认真分析井田的地质条件煤层条件水文条件开采技术条件和外部现状充分利用当地的现有资源体现矿井设计的集中化机械化和技术经济的合理原则结合实际情况科学合理地确定各个系统因地制宜地积极采用先进的科学技术先进的工艺先进的设备和行之有效的操作方法提高矿井的抗灾能力经济效益

3、管理水平在保证安全生产的前提下最大限度地降低矿井基建投资把超化煤矿建设成系统简单机械化程度高安全保障能力强高产高效的现代化矿井二设计的主要特点 在设计中我系各位老师及领导给予了我极为大力的支持特别是指导老师范老师更是给了我精心的指导与关怀不厌其烦的为我讲解化解了很多的知识重点与难点并提出了许多宝贵的建议与意见使我在经过设计学习后受益匪浅大学的学习在毕业设计中拉下帷幕这次毕业设计是另一种新的学习的开始我要以此为契机努力并且尽量完美的规划和设计我的人生由于时间紧迫章节繁多加之本人水平有限设计中难免存在不足之处还敬请各位老师同学批评指正 采区概况及地质特征第一节 矿区概述一矿区地理位置井田位于山西省

4、临汾市尧都区河底乡三交村一带行政区划属临汾市尧都区河底乡管辖地理坐标为北纬36°0713-37°02-49东经111°0603-111°1040井田范围由以下20个拐点坐标圈定面积226721km2批采标高128988-79988m二交通条件及居民分布该井田交通以公路为主自井田东部边界向东3km可达光 华 至河 底 县级路并沿此公路向南15km至光华镇与与309国道临汾大宁公路相接沿309国道向南东经襄汾可达南同蒲铁路临汾火车站沿临汾河底公路经枕头乡峪口在录井村与309国道临汾大宁公路相接向北东可达南同蒲铁路临汾火车站同时也可到达大同-运城高速公路交通便

5、利详见交通位置图1-2-1该矿位于临汾市尧都区河底乡河底乡下辖10个行政村67个居民组全镇从业人员5400人农业从业人员1940人工业从业人员2174人全乡耕地面积15005亩煤炭储量丰富是尧都区四个产煤乡镇之一自2002年以来乡党委政府以全面建设小康社会为中心实施经济发展文化繁荣社会稳定三大战略确立了煤炭奠基多元开发科技推动强乡富民的发展思路2010年底农村经济总收入7>20139万元总费用8000万元人们纯收入达5024元三地形特点井田位于山西省吕梁山南端黄土冲沟发育多呈V字形梁垣峁发育地势西北高东南低最高点位于井田西部山梁上标高约为18088m最低点位于井田东南角沟谷中标高约为11

6、2500m相对高差为6838m属强烈侵蚀的中山地貌据山西省颁发的山西省地震基本烈度表本区抗震设防烈度为度设计基本地震加速度值为010g属多震区四矿区气候条件据临汾市气象站观测资料本区四季分明昼夜温差较大蒸发量大于降水量属大陆半干旱季风型气候年降水量最小为3806mm最大为6114mm多年平均降水量5085mm年蒸发量最小为15196mm最大为23464mm多年平均蒸发量17237mm蒸发量为降水量的339倍冬春二季雨雪少夏末秋初雨水较多且多集中在789三个月年平均气温13气温低达-15最高气温为30结冰期为十一月下旬至翌年二月底无霜期150天左右最大冻土深度为61cm夏季多东南风冬季多西北风五

7、矿区水文条件井田地表水属黄河流域汾河水系自区北西端的豹子梁向西南经曹碾沟风葫嘴李树园神角大北山三角点然后折向南经上蒋家凹三角点后油峰岭断山岭一线基本成为弧形展布的山岭构成了本区天然分水岭占多数的东侧冲沟水流向东南分别在台头与河底汇合向东南流出本区于光华汇合牛王庙河并流至襄汾县注入汾河分水岭西侧冲沟汇集于乡宁鄂河西流注入黄河井田内河流属季节性河沟谷基本常年无水雨季才有水流雨后不久即断流表111 区 域 地 层 表界系统群整合关系厚度表岩性特征新生界第四系全新统0-30分布于山涧河谷地带灰黄色砂土砂砾及亚粘土组成更新统0-300分布于山涧河谷地带为主棕黄褐色亚粘土亚粘土组成上第三系上新统0-60分

8、布于山梁峁半胶结的砂砾岩和棕红色亚粘土中生界三叠系中统分布于乡宁矿区以西地区灰绿灰黄中细粒砂岩夹泥岩下部灰绿灰白色长石砂岩夹紫红色泥岩下统253-317分布于乡宁矿区及以西地区以灰紫红灰红紫红色薄弱层及中厚层长石砂岩为主上部砖红色粉砂岩泥岩为主古生界二叠系上统461-532分布于乡宁矿区及以西地区上部紫红色暗紫色泥岩粉砂岩夹砂岩下部暗紫色灰绿色灰黄色泥岩粉砂岩夹砂岩下统98-176分布于乡宁矿区及以西地区下部山西组为含煤地层以灰黑色黑色泥岩粉砂岩夹砂岩上部以深灰色灰黑色泥粉砂岩夹砂岩石炭系上统94-132分布于乡宁矿区及以西地区为主要含水层以灰黑色泥岩粉砂岩夹石灰岩组成中统12-36分布于乡宁

9、矿区上部以灰色深灰色泥岩粉砂岩为主下部以铝质泥岩为主奥陶系中统438-538分布于乡宁矿区东南部上部深灰色石灰岩泥灰岩夹石膏下部为角砾状白云质泥灰岩为主下统98-107分布于乡宁矿区东南部上部为燧石白云岩泥质白云岩为主下部以灰黄色泥质白云岩寒武系上统126-129分布于乡宁矿区东南部上部白色厚层状白云岩泥质白云岩下部泥灰岩白云岩夹竹叶状灰岩中统168-207分布于乡宁矿区东南部上部为厚层状鲕状灰岩夹泥岩条带及灰黄色竹叶状灰岩下部紫红色砂岩泥岩元古界长城系霍山组58-87分布于霍山隆起外侧岩性为肉红色灰白色中厚层状中细粒石英岩状砂岩夹不稳定的含砾砂岩砂砾岩太古界上太古界太岳山群1700分布在霍山

10、隆起的核部地带以浅灰红色橙红色厚层中粗粒角闪质眼球状混合岩及混合岩化角闪黑云母斜长片麻岩中太古界霍县群2000分布在霍山隆起的核部地带以混合岩化黑色云母角闪斜长片麻岩为主夹混合岩化黑云母斜长片麻岩 第二节 采区概况及地质特征一采区概述 本井田位于河东煤田乡宁矿区东南部据中国构造体系图位于祁吕贺兰山字型构造前孤东翼内侧区域地质应力大体为NESW向的挤压区域地层走向北东倾向北西由南东至北西向由老到新依次出露古生界寒武系奥陶系石炭系二叠系中生界三叠系地层新生界上第三系第四系松散沉积物覆盖于不同时代的地层之上见区域地层表2-1-1二地质特征台头神角井田位于乡宁矿区东南部主要含煤地层为太原组与山西组太原

11、组煤层以焦煤贫煤瘦煤为主共含8层煤层编号自上而下为5677下891010下平均煤层总厚478m平均含煤系数48平均可采总厚204m平均可采含煤系3煤层变化较大10号煤层为稳定大部可采煤层其余均为不可采煤层山西组煤层主要以焦煤贫煤瘦煤为主共含5层煤层编号自上而下为1上12上23号煤层平均煤层总厚541m平均含煤系205平均可采总厚478m平均可采含煤系181煤层变化较大2号煤层为稳定大部可采煤层13号煤层为较稳定局部可采煤层其余均为不可采煤层三矿井水文地质类型1井上下水文地质条件12号煤层矿井充水含水层主要为煤层顶板及以上砂岩裂隙含水层其补给条件差以大气降水为主单位涌水量q01Ls·m

12、富水性弱下组煤层91011号煤层的主要充水含水层为太原组石灰岩裂隙含水层其补给以大气降水补给为主其次是上覆含水层侧向补给弱富水性22中2下号煤层在井田内存在采空区积水其采空区位置和积水范围初步圈定积水量进行了预测估算下组10号煤层主要为上覆煤层采空区积水的威胁3据该矿及周边矿井生产开采涌水量调查开采2上2号煤层矿井涌水量较小4井田各煤层均处于奥灰系中统石灰岩岩溶裂隙含水层水位690m之上不存在带压开采煤层5经矿井充水因素分析2中2下号煤层矿井主要水害为煤层顶板砂岩裂隙和采空区积水下组煤10号煤层矿井主要水害为顶板石灰岩和砂岩裂隙水上覆采空区积水的威胁6根据矿井生产实践和水害情况分析2中2下号煤

13、层矿井防治水工作简单下组煤层10号矿井防治水工程量较大综上所述依据煤矿防治水规定关于矿井水文地质类型划分原则确定各煤层矿四井水文地质类型为中等类型四含隔水层特征1井田的含水层自下而上有1奥陶系碳酸盐岩溶裂隙含水层埋藏于井田深部距地表深浅不一地层厚度大分布广泛溶洞和裂隙发育具有良好的含水空间富水性强水量大水质较好是井田内主要含水层据现有资料本井田邻近供水井水位资料奥陶系灰岩岩溶水水位标高为670-690m10号煤层最低底板标高为770m高于奥灰水水位标高各煤层不存在带压开采 钻进液消耗量15m3h属富水性中等强的裂隙岩溶含水层2石炭系数上统太原组C3t灰岩岩溶裂隙含水岩组含水层主要为三层灰岩从下

14、到上为K2K3K4总厚约19m灰岩岩溶裂隙较发育本次ST402号孔K2灰岩抽水试验单位涌水量为00088Lsm水位标高113120m水质类型为HCO3-Ca属弱富水性岩溶裂隙含水层3二叠系碎屑岩类含水岩组主要为K7K8砂岩含水层岩性主要为钙泥质胶结的中粒砂岩节理裂隙较为发育本次ST402号钻孔山西组含水层单位涌水量仅00093Lsm水位标高123140m水质类型为HCO3-Ca因此该砂岩为含水性较弱含水层K9砂岩含水层位于K8砂岩以上50m左右含水特征与K8相似水位标高123809m因此属较弱裂隙含水层4第四系松散岩类孔隙岩组分布在山间沟谷地带岩性为黄白色粉质粘土亚粘土砂砾层及砾石层钻进液消耗

15、量050-070mm3h直至全漏含水较丰富因该含水层由于大气降水和地表水的补给条件较好埋藏厚度大的可成为地下水较丰富的孔隙潜水含水层2主要隔水层本溪组底部有一套以泥岩和铁质粘土岩为主的地层夹有少量砂岩和薄层灰岩该层分布普遍厚度稳定一般是1500m是太原组与下伏奥陶系灰岩之间的重要隔水层隔水性较好另外煤系地层砂岩间粉砂岩泥岩组成的层间隔水层组沉积厚度稳定构造裂隙不发育亦可构成各含水层间良好的隔水层3矿井涌水情况根据矿井开拓面积开采各煤层主要充水水源为顶板砂岩或石灰岩裂隙水根据生产矿井及邻近生产矿井调查矿井涌水以顶板淋水为主并在局部以裂隙缝出水矿井经过排水渠流到水仓排水量测量方法以泵量乘以排水时间

16、得矿井涌水量的变化规律是水量的增大与降雨量有关系的是在西部浅部地带由于风化裂隙以及开采塌陷裂隙使得矿井涌水量在雨季有所增大原煤矿2号煤层矿井正常涌水量为50m3d最大涌水量为80m3d4临近采区周围小窑涌出水情况井田南部为乡宁神角煤矿南西部为园子沟煤矿及菜子眼煤矿东南部为山西临汾蓝宝煤业井田东北部为十亩煤矿周边煤矿2下号10号煤层均有不同程度的开采对本井田开采影响的采空区积水见下表周边2下号煤层采空区积水量汇总表位置采空区积水区编号煤层厚度m煤层采空区积水面积采空区积水量倾角m2m3原园子沟煤矿JS-1238°5595626000原园子沟煤矿JS-2158°49500150

17、00原园子沟煤矿JS-3158°4290013000原十亩煤矿JS-4148°4066011500合瓦斯及煤尘情况1矿井瓦斯 2008-2010年期间由山西省煤炭工业局文件和临汾市煤炭工业局文件对本矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复各矿井均属低瓦斯矿井但随着矿井开采深度的延深瓦斯涌出量有可能还会增大因此要加强井下瓦斯监测和安全通风工作防止瓦斯造成危害2煤层瓦斯2上号煤层甲烷含量006-016mlg可燃质平均011mlg可燃质自燃瓦斯成分甲烷占到475-1141平均808属N2带3煤尘爆炸危险性及自然倾向性2010年9月14日-15日山西煤

18、销集团四通煤业有限责任公司四通煤矿及四通二矿在井下工作面采取2下号煤层由临汾市煤炭安全检测检验中心检测煤尘爆炸性鉴定结果煤尘均有爆炸性危险本次勘探在ST302ST402ST601号钻孔中采取所有可采煤层由山西省煤炭地质研究所检测煤尘爆炸性鉴定结果为煤尘均有爆炸性危险2010年9月14日-15日山西煤销集团四通煤业有限责任公司四通煤矿及四通二矿在井下工作面采取2下号煤层由临汾市煤炭安全检测检验中心检测煤的自燃倾向性鉴定结果2下号煤层自燃倾向性等级均为类均属自燃煤层所以在生产过程中应选择合理的开拓和采煤方法加强对采空区的封闭工作及时清理巷道中浮煤木屑油脂等易燃物质以防发生煤层自燃现象六 地温地压根

19、据乔家湾详查地质报告未发现高温异常 为地温正常区本次勘查煤系地层深度在500m以内根据规范要求本次未布置测温测试该矿无地压测试资料 矿井现有生产概况一基本情况四通二矿设计生产能力为60万吨核定生产能力60万吨井田面积47585km2可采储量1200万吨可采煤层为2煤尧区煤工发2009105号文批复两采四掘现有103208两个综掘工作面107212两个综采工作面二 矿井开拓矿井开拓方式为一斜两立混合开拓主斜井1301m井口以下60m为半圆拱粗料石砌碹其余为锚喷支护主斜井净宽42m净断面1449m2倾角17°30机轨合一安装有皮带三部担负矿井的提煤敷设管道和下放大件设备作为矿井的主要进风

20、井副立井净直径45m净断面1590m2垂深224m全部为粗料石砌碹装备单钩10t标准罐笼回风立井净直径500m净断面1963m2垂深346m全部为混凝土浇筑安装FBCDZ262×280型主扇两台担负全矿井的回风兼作安全出口任务三采掘布置四通二矿主采山西组2号煤分别为2上和2下两层2上平均厚度11m2下平均厚度30m煤矸互层煤层厚度为18m先采2上再采2下采煤方法为综合机械化采煤2上支护方式选用ZY28000920型掩护式液压式支架支护采煤机选用MWG132300-W型双滚筒采煤机转载机型号SZB-73075电机功率75KW输送能力250th运输方式为SGZ-630220型可弯曲刮板输

21、送机运输运输顺槽采用皮带运输2下支护方式选用ZY40001635型支撑掩护式支架采煤机采用MWG200475型双滚筒采煤机刮板输送机选用SGZ-764400型可弯曲刮板输送机转载机采用SZZ-764160桥式转载机 掘进工作面布置为运输顺槽掘进采用综掘掘进机选用EBJ-120TP型4台分别布置在四个工作面功率190KW配合可伸缩胶带运输机DSJ80402×55运输四提升运输系统1主要提升运输系统主斜井提升设备为三部DTL10035315型胶带输送机带宽1000mm带速2ms配用电动机315KW皮带运输大巷安装DTL10055型胶带运输机采区运输巷安装DTL1002×90型胶

22、带运输机2辅助提升运输系统主斜井辅助提升绞车型号为JK-2×1830X配套电机功率160KW钢丝绳6×19FC215mm副立井采用JTP-16×15型提升绞车钢丝绳6×19FC215mm配套电机功率90KW轨道巷采用CGY1096Y型架线式电机车其它轨道运输巷全部采用JD-2540KW绞车运输五通风系统矿通风方式为中央分列式配备FBCDZ262×280型主扇两台电机功率280KW×2一台工作一台备用矿井总进风5696m3min总回风6006m3min回采面配风量为820m3min掘进工作面配风1260m3min负压235KPa六排水系

23、统矿井正常涌水量10m3d最大涌水量5m3d井底中央水仓主仓300m3副仓300m3中央水泵房安装D46-50×10型主水泵三台水泵额定流量46m3h额定扬程为500m配用电机功率为132kw作为工作备用及检修水泵两趟108×4mm管路沿主斜井敷设作为工作和备用排水管全长1300m七 供电系统矿井实现了双回路供电尧都区河底口子河110kv变电站作535线路为主供电源和吉县王家河35kv变电站851线路作为备用电源至我矿10kv变电所主变压器选用S9-8001004KV800KVA低损耗变压器两台供主扇绞车房及地面生活用电主扇绞车房实现双回路供电井下中央变电所由地面供电所双回

24、路供电入井电压为10kv分别由两台隔离变压器S9G2000KVA1010入井主斜井皮带机电源来自地面的S9-100010069变压器高压控制设备齐全八压风系统我矿新安装两台型号为AED185A螺杆式空气压缩机气量为300m3min电机功率为185kw主管路为6寸九瓦斯监测监控系统产量监测监控系统系统人员定位地面监控中心配有江苏三恒KJ70N型安全监控系统两套人员定位系统型号KJ138产量监控系统选用BH-WTR型三大监控系统齐全可靠运行正常第三章 采区开采第一节 采区范围及储量四通二矿设计生产能力为60万吨核定生产能力60万吨井田面积47585km2可采储量1200万吨本煤矿走向1770米倾向

25、长度1800米划分为两个采区矿井采用中央分列式通风现一采区107综采面103掘进巷道106101均为采空区本次设计只涉及二采区采区范围采区走向向长度1500米倾向长度1100米2号下煤层距2号上煤层200 m以上厚度125-270 m平均21 8 m煤的视密度为135tm3 为稳定的全区可采煤层采区右翼为煤矿边界正前方为实体煤顶板为粉砂岩底板为泥岩开采2下煤层现设置一掘一采即211综采工作面和208掘进工作面第二节 采区生产能力及服务年限采区工作制度主要生产系统掘进工作面及辅助工种采用三八工作制采煤工作面采用四六工作制即三采一准作业形式采区设计生产能力设计矿井生产能力60万ta 一采区工业储量

26、Zg H×L×m× 式中 Zg- 采区工业储量万tH- 采区倾斜长度1100mM_ 2下煤层平均厚度218 mL- 采区走向长度1500m- 煤的容重09tm3所以 Zg 1100×1500×218× 09 32373万t二设计可采储量ZK Zg-P×C 式中ZK- 设计可采储量 万tZg- 工业储量万tP- 永久煤柱损失量万tC- 采区回采率厚煤层取75中厚煤层取80薄煤层85这里C 080采区右翼及后边距离井田边界留设保护煤柱17m前方停采线40m采区之间留15m保护煤柱所以 P 1715×1500-60-17

27、×218× 096017×1100×218×09 2556万t即 ZK 32373-2556×080 23853万t三采区服务年限 T Zk A × K × 100式中T采区服务年限年A采区生产能力Zk设计可采储量K储量备用系数取13故T 2385360×13 305a 3a取a 3所以设计采区服务年限为三年四采区生产能力验算 1由采区运输能力验算采区的运输能力应大于采区生产能力ZKAnT×330K ta式中 An-设备生产能力th取62920th-运输设备正常工作系数取为07-09取08K-产

28、量不均衡系数取12T-日出煤时间取18hZK 2385362920×18×08×33012 249162由采区通风能力验算采区生产能力和通风能力相适应根据矿井瓦斯等级进回风 巷道数目断面和允许的最大风速验算通风允许的最大采区生产能力如下 ZK330×60vSCD ta式中 v-采区主要巷道内允许的最大风速6msS-采区主要巷道净断面积875C-日产1t煤需要的风量152m3minD-风量备用系数取13故ZK 23853330×60×6×875 152×13 31564 经验算可知采区设计生产能力符合要求第三节 采区

29、准备巷道的确定一采区形式 本采区仅开采2下煤层由于矿区边界及采空区等地质条件限制采区采用单翼布置走向长度1500m 二采区下山考虑到采区煤层厚度倾角顶底板岩性瓦斯含量涌水量及采区生产能力与服务年限等综合因素现决定布置两条下山下山布置在采区一翼担负采区运煤运料通风等任务根据采区煤层赋存情况和采区地质构造简单等条件对采区下山布置提出三种方案 第一方案双岩上山在距2下煤层10m的底板岩层中布置一条轨道下山在距2下底板岩层12 m的底板岩层中布置一条运输下山下山位于采区一侧轨道上山通过通过石门与煤层联系两下山相距30 m第二方案双煤下山在2下煤层中布置两条下山间距为30 m下山位于采区的一侧第三方案一

30、煤一岩下山其中一条布置在2下煤层中另外一条布置在2下煤层底板岩层中距2下煤层12 m煤层下山为输送机上山岩层上山为轨道下山三技术经济方案比较 根据已提出的方案及方案比较的原则三个方案中相同部分可不参与比较故区段运输巷道不参加比较仅就采区下山及联络巷道投资费用进行比较方案的技术比较见表3-3-1采区方案经济比较见表3-3-2采区方案经济比较汇总见表3-3-3 根据经济比较的结果两方案费用相差不大考虑到巷道掘进难易程度和减少岩石工程量有利于采区尽早投产等因素确定采区设计采用第二方案两条上山都布置在煤层中 表 3-3-1 采区方案技术比较表项目方案第一方案双岩下山方案第二方案双煤下山方案第三方案一煤

31、一岩下山方案掘进工程量工程量大因两下山均在岩层中要多掘进石门和溜煤眼工程量小工程量较大工程难度困难一是岩巷施工二是巷道连接复杂较容易困难管理环节多一是溜煤眼多二是漏风地点多少多同第一方案巷道维护维护工程量少维护费用低煤层下山锚杆锚索联合支护维护工程量大费用高第一条煤层下山维护工程量较大费用较高支架回收无法回收不可回收煤层上山支架可以回收利用工程期岩石上山掘进速度慢掘进上山掘进速度快同第一方案 表 3-3-2 采区方案经济比较表项目方案第一方案双岩上山方案第二方案双煤上山方案上山长度m1100211002掘进单价元·m-1850750费用元18700001540000溜煤眼费用10m0

32、单价元·m-1100008000总费用三项19700001540000巷道维护长度m1100211002单价元·m-1·a-1维护时间a费用元 表 3-3-3 采区方案经济比较汇总表项目方案第一方案第二方案1初期投资元包括上山石门两条溜煤眼一组初期投资比较总费用元1总投资2总费用总费用比较第四节 采区主要参数 一 采区内主要参数的确定 一采区走向长度采区采用单翼布置走向长度为1100 m左翼与矿区边界留17 m保护煤柱右翼与运输上山之间留60 m 停采线上下区段之间各留设15 m 二 主要巷道断面尺寸支护方式1工作面运输回风顺槽巷道断面采用矩形断面布置巷道宽为30

33、00mm高为2200mm断面积77m2支护采用锚杆锚梁锚网锚索联合支护方式顶板布置5棵18mm×2000mm左螺旋锚杆和1524mm×6000mm的钢绞线锚梁采用12mm×3500mm钢筋自制而成锚网1000mm×1500mm的生钢网两帮各布置3棵16mm×1800mm普通锚杆锚梁采用12mm×2000mm钢筋自制而成锚杆与锚杆锚索之间的间排距为500mm 2采区上下山及运输大巷采用矩形形断面布置现将主要轨道大巷断面形式确定方法如下根据以往经验煤层顶底板比较稳定所以采区进风大巷皮带大巷和回风大轨道大巷都采用矩形断面采用锚杆锚梁锚网锚索

34、喷射混凝土联合支护方式锚杆与锚杆锚索之间的距离为500mm顶板用2根1524mm×6000mm的锚索和6根18mm×2000mm左螺旋锚杆两壁各打4根18mm×2000mm左螺旋锚杆二确定巷道净断面尺寸一确定巷道净宽B根据生产能力运输大巷选用800mm皮带则钢架的宽度为1100mm皮带距邻近巷道壁500mm为了方便行人人行道宽度设为1500mm轨道大巷采用无极绳绞车配合1t矿车运料查表可知10t矿车宽880mm高1150mm根据煤矿安全规程取巷道人行道宽c 900mm非人行道一侧宽a 400mm又查表知该巷道双轨巷道中线距b 1100mm则两台电机车的距离为 22

35、0mm故巷道的净宽为B a1bc1 400 1100900 3280mm根据经验值巷道宽度取3500mm人行道宽度调整为1120mm二巷道壁高 中厚煤层准备巷道的净宽自轨面起不得低于2米根据一采区的经验将巷道高度定为2500mm三确定巷道净断面积S和净周长P由表知净断面积S BHS 875M2 净周长P 2B2H 13M 五用风速校核巷道净断面积 查表可知v 6ms已知通过该巷道的风量为Q 2769m3min又V 53ms 6ms设计的巷道断面积风速没有超过规定值可以使用第五节 采区生产系统综述一运煤系统 在运输顺槽内铺设刮板输送机和可伸缩胶带输送机在运输上山上铺设有胶带输送机其运煤路线为采煤

36、工作面采出的煤炭经工作面输送机运送到运输顺槽再经运输上山到运输大巷煤仓后经主斜井运至石门装车运出 二运料排矸系统运料排矸采用600mm轨距的矿车在绞车的牵引下提升和下放物料生产过程中所产生的煤和矸石利用矿车从各平巷运出经轨道上山运到采区下部车厂通过采区运输石门外运三通风系统 1采煤工作面所需的新鲜风流从采区运输石门进入经主要运输巷运输上山到工作面运输顺槽然后到达工作面从工作面出来的污风经工作面回风顺槽到轨道上山后经过二采区回风绕道到回风大巷后经回风井筒排出 2掘进工作面所需的新鲜风流从运输上山进入掘进工作面的运输顺槽在巷道内有局部通风机通过风筒送到掘进工作面冲洗工作面的污风 3采区绞车房和变电

37、所所需的新鲜风流是由运输上山直接供给变电所的回风是经轨道上山回入回风大巷煤仓不通风而煤仓上口胶带输送机机头硐室的新风则直接直接由运输大巷通过调节风窗供给 为了保证使风流按上述线路流通须在相应地点设置风门调节风窗等通风设施四供电系统 地面的高压电由井筒进入井底车场的中央变电所通过高压电缆经运输大巷运输上山送至采区变电所变电所的高压电直接送至采区移动变电站经变电站变压后供采煤工作面开采设备使用五压气供水系统压缩空气是由地面压气机房通过专用管道送到各用气地点的采煤工作面掘进工作面以及平巷运输上山转载点等所需防尘喷雾用水分别由压气机房和储水池通过专用管道送到各用水地点 采煤工艺第一节 采煤工艺的选择及

38、工作面参数一采煤工艺 采用走向长壁后退式采煤法全部跨落法管理顶板的综合机械化采煤工作面工艺顺序双滚筒采煤机割煤刮板输送机运煤液压支架护顶板推移刮板输送机在顶板破碎时先移架再推移刮板输送机二选择依据 本采区开采2煤层含0210米厚的夹矸煤层厚度不稳定含01米厚的夹矸总厚度在16m23m之间除断层对采煤工作有一定影响外无其它地质条件的影响总体上工作面煤层结构较简单故采用MWG132300-W型双滚筒采煤机截深为06米三基本参数工作面长度150米循环进度06m生产能力207765t采煤工作面工作面运输顺槽及回风顺槽的超前支护均采用单体液压支柱配合1m铰接顶梁支护顶板梁的方向平行于巷道布置在每次取掉巷

39、道原支护前必须用木柱帽配合液压支柱打临时支护在临时支护下进行原支护的回撤工作超前支护从工作面煤壁向前不得低于20m运输回风巷各支三排若底板松软全部穿鞋遇顶板破碎不平或局部漏顶地段必须将顶板垫平一各种参数确定方法 1 正规循环生产能力的确定W Lshrc 150×18×06×135×95 t 207765t式中W工作面正规循环生产能力tL工作面长度150mS工作面循环进尺06mH工作面平均采高18mR煤的密度135tm3C采出率952结合现场开采条件及我国目前的开采技术条件及近年来的开采设备技术发展考虑到采区各区段划分情况参考采煤工作面长度选取的参考表故选

40、取工作面长度为150 m根据采煤机的规格确定循环进度为06 m第二节 回采工艺方式一回采工艺一采煤机的割煤方式 工作面采用双向割煤采煤机往返一次进一刀采煤机牵引方式为液压无链牵引二采煤机进刀方式 采煤机的进刀采用端部斜切进刀的方式斜切进刀段长度为40m进刀深度为06m采煤机向下上割透端头煤壁按上下推移刮板输送机使得刮板运输机弯曲段为15m后将两个液筒的上下位置调换向上下进刀通过15m的弯曲段至25m处使得采煤机达到正常截割深度即06m按要求推移刮板运输机至平直状态将两个滚筒的上下位置调换向下上割三角煤至割透端头煤壁割完三角煤以后将两个滚筒的上下位置调换采煤机空机返回进入正常割煤状态三装煤及运煤

41、方式 采煤机螺旋滚运煤筒配合SGZ630220刮板运输机铲煤板装煤采用SGZ630220刮板输送机运输顺槽使用1部SGZ73075转载机2部DTL80402×55带式运输机二支护选择及布置工作面采用ZY28000920掩护式液压支架全工作面共用103架两端头支护分别使用2架端头支架从运输顺槽到回风顺槽依次编号为1103号支架根据本工作面煤层赋存条件和支架适用条件确定采高为18m支护方式采用半插底式支架及时支护方式工作面运输顺槽及回风顺槽的超前支护均采用DW25100型号单体液压支柱配合1m铰接顶梁支护顶板梁的方向平行于巷道布置在每次取掉巷道原支护前必须用木柱帽配合液压支柱打临时支护在

42、临时支护下进行原支护的回撤工作超前支护从工作面煤壁向前不得低于20m运输顺槽支护两排回风顺槽支护三排若底板松软全部穿鞋遇顶板破碎不平或局部漏顶地段必须将顶板垫平超前支护以外的巷道出现煤壁片帮时应及时整修维护顶板破碎时架棚铺网支护工作面彩用用全部垮落法处理采空区顶板最小控顶距为3634m最大控顶距为4264mm 三循环作业方式 采煤工作面的循环作业是指完成一个工作面的所有工序即落煤装煤运煤支护和放顶的过程其内容包括循环方式循环进度正规循环作业等以工作面的顶板条件采煤工艺方式操作管理水平工作面的基本参数确定循环作业形式采用三采一准作业形式相关工种及出勤人数参照采矿学教学例题和现场经验安排如下 表4

43、31 工人出勤表工种一班检修班二班三班合计队长11副队长 11114班长22228质量验收员11114采煤机司机22228支架工848828装载机司机12115皮带机司机14117工作面溜子工14117端头支护工424414泵站工11114电工12115煤机维修工14117油脂管理员11114运料工44支架维修工22铁管员11巷道清理工33合计25312525117表432 正规循环表 表433 技术经济指标表序号项目单位参数1工作面倾斜长度 m1502工作面走向长度m14203煤层倾角°354平均采高m2185煤的视密度tm31356循环进度m067循环产量t2077658日循环数

44、个99工业储量万t417910可采储量万t397011日产量t18698812月产量t51941313在册人数人13814出勤人数人11715出勤率8516回采工效率228317最大控顶距m424618最小控顶距m364319液压支柱丢失率020金属顶梁丢失率021铁鞋丢失率022煤层牌号主焦煤23含矸率524工作面可采期月765表434 机械设备表名称型号数量主要技术参数双滚筒采煤机MG132300W一台采高1422功率300KW刮板输送机SGZ630220一部功率110KW输送能力450th液压支架ZY28000920103架工作阻力2800KN邻架操作桥式转载机SZB-73075一部功率

45、75KW输送能力250th乳化液泵MRB-200315两台功率125KW公称流量200Lmin可伸缩皮带机SSJ-802×30一部功率2×30KW第五章 采区主要运输设备该矿井下运输环节为原煤由综采工作面刮板运输机转载机顺槽胶带运输机采区胶带运输机西大巷胶带运输机斜井底煤仓井底煤仓配备给煤机一台输送能力600h折合540th给煤机直接给入主斜井胶带运输机综采工作面配有SGZ-630220刮板机一部SZB-73075转载机一部运输顺槽DSJ-80402x55胶带输送机2部采区运输采用DTL1006302x75胶带输送机2部一刮板运输机能力计算式中年运输能力万taA刮板机每小时

46、运输能力taK运输不平均系数取12 198万ta二转载机能力计算 264万ta三运输皮带机能力计算 万ta 式中A年运输量万taK输送机负载断面系数B输送机带宽mV输送机带速ms松散煤容积重tC输送机倾角系数输送不均匀系数T提升时间h四顺槽胶带输送机257万ta采区胶带输送机402万ta回风顺槽采用JD4辅助运输绞车一部其牵引力为40KN功率为55KW轨道大巷采用JD-2540KW型无极绳绞车用以辅助运输第六章 采区通风第一节 采区通风系统的确定通风系统有一个综采工作面即201综采工作面两个综掘工作面即202运输顺槽202回风顺槽具体通风线路为201综采工作面新鲜风流主斜井副立井西主运输巷 二

47、采区运输上山201运输巷201综采面201回风巷二采区回风上山西主回风大巷总回风巷回风立井地面202运输顺槽综掘面新鲜风流主斜井副立井西主运输巷 二采区运输上山202运输顺槽进风202运输顺槽回风二采区回风上山西主回风大巷总回风巷回风立井地面202回风顺槽综掘面新鲜风流主斜井副立井西主运输巷二采区运输上山202回风顺槽进风202回风顺槽回风二采区回风上山西主回风大巷总回风巷回风立井地面第二节 风量计算与风量分配一采区需要风量计算 矿井需要风量按各采煤掘进工作面硐室及其他巷道等用风地点分别进行计算 Q矿井 Q采 Q掘 Q硐Q其他·K 式中 Q采采煤工作面实际需要风量的总和m3min Q

48、掘掘进工作面实际需要风量的总和m3min Q硐 硐室实际需要风量的总和m3min Q其他矿井除了采掘硐室地点以外的其他巷道需风量的总和m3min K矿井通风需风系数取1 2 一采煤工作面需要风量 1按采煤工作面气象条件确定需要风量Q采 Q基本 ·K采高 ·K采面长·K温 m3min 式中Q采采煤工作面需要风量m3min Q基本 采煤工作面所需的基本风量m3minK采高回采工作面采高调整系数201采面平均com见表1K采面长回采工作面长度调整系数201采面长度为150米取10见表2K温回采工作面温度与对应风速调整系数201采面温度为18取100见表3表1 K采高-采

49、煤工作面采高调整系数采高2020252550及放顶煤面系数 K采高101115表2 K采面长-采煤工作面长度调整系数采煤工作面长度m80150150200200长度调整系数 K长1010131315 表3 K温-采煤工作面温度与对应风速调整系数采煤工作面空气温度采煤工作面风速m·s-1配风调整系数 K温1803080901820081010020231015100110232615181101252628182512514028302530140160Q基本 60×工作面控顶距×工作面实际采高×70 ×适宜风速201采面 60×426

50、4×18×07×13 41907m3min Q201采面 41907×10×10×10 41907m3min 2按照瓦斯或二氧化碳涌出量计算 Q采 100q采·KCH4m3min 式中Q采回采工作面需要风量m3min q采回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量201采面为037m3min KCH4采面瓦斯涌出不均衡通风系数取15Q201采面 100×037×1 5 5550m3min 3按工作面温度选择适宜的风速计算 Q采 60·V采· S采 m3min 式中Q采采煤工作面所需风量

51、m3min V采采煤工作面平均风速取15msS采采煤工作面的平均断面积201采面为711m2Q201采面 60×15×711 63990m3min 4按回采工作面同时作业人数 Q采 4·N m3min Q201采面 4×61 244m3min回采工作面实际需要风量取上述计算的最大值即Q201采面 6399m3min 5按风速进行验算60 ×025×S采 Q采 60×4×S采工作面风速满足要求 二 掘进工作面实际需要风量计算1 按工作面瓦斯涌出量计算Q掘 100K202运输顺槽 100×036×1

52、30 4683min202回风顺槽 100×028×130 3643min2按同时工作面人数最多计算和炸药量计算Q掘 4N 202运输顺槽 4×31 1243min202回风顺槽 4×31 1243min3按局扇额定吸风量配风并按局扇所在巷道维护风量符合断面最低风速局扇所需配风量为202运输顺槽 350×1 15×85 477503min202回风顺槽 350×1 15×85 477503min 井下共布置2个掘进面Q掘 4775047750 955m3min 三硐室及其他井巷需要风量 1根据该矿实际及不同硐室配风

53、原则机电硐室实际需要风量按温度进行配风保证机电硐室温度不超过30其它硐室温度不超过26二采区变电所需要风量100m3min水泵房消防材料库需要风量120m3min则硐室需要风量为Q硐室 120100 2203min2其它巷道实际需要风量二采区材料库 Q V×S×60 015×1026×60 9234 m3min井下各联络巷需要风量400 m3min计算结果Q其它 492343min式中v 最低风速 s 巷道断面积矿井其它巷道 矿井总需风量Q矿 Q采 Q掘 Q硐Q其他·K Q矿 6399095522049234×12 2769m3min

54、 表4 各工作地点需要风量 地点名称需要风量m3min备注201综采面6399采煤面202运输顺槽47750掘进面202回风顺槽47750掘进面二采区变电所100硐室泵房消防材料库120硐室其他地点需风量 49234 联络巷二采区需风量27687需要风量二井下通风设施1202运输顺槽综掘面使用局扇型号为FBD56功率为2×15kw局扇安设位置二采区运输巷2202回风顺槽综掘面使用局扇型号为FBD56功率为2×15kw局扇安设位置二采区运输巷三井下通风构筑物1井下通风构筑物主要为调节风门密闭和永久风门2其通风构筑物详见通风系统图第七章 安全技术措施第一节 防治瓦斯及煤尘爆炸一防治瓦斯一工作面必须安装瓦斯自动监测断电报警装置二班组长及以上管理人员下井必须带便携式瓦斯监测仪随时随地检查瓦斯三入井人员必须佩带自救器并熟练掌握使用方法四在回采的过程中要对上隅角及时进行充填密实悬挂挡风帘或采取其他措施以防发生局部瓦斯积聚五瓦斯传感器吊挂位置必须符合要求洒水冲尘时不要将水洒在探头上六不经允许任何人严禁乱动电器设备的保护装置和瓦斯断电仪更不准将瓦斯传感器埋住或堵塞一旦发现要严肃处理七当工作面回风流中瓦斯浓度达到05时或