煤矿设计手册

---------------------------- 精品word文档 值得下载 值得拥有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------《煤矿设计手册》 86版一、 煤的性质、分类、用途泥炭褐煤长焰煤气煤肥煤焦煤瘦煤贫煤无烟煤颜土灰褐深黑褐黑色带黑色黑带灰灰黑色色褐光无暗沥青光弱玻玻强玻强玻璃金刚似金属泽泽璃璃璃硬1----------------------------------------------------------------------4度断不规则参差状贝壳状平平整块块状方块贝壳状口整状状状状碳55~63~76~92%90-98%63%77%氢5．5~5．5~．．4%．5—44~606．5%6．5%4．0%氧26~．1~16%．．156~04-33%35%27．7%1、 水分在煤中以三种形态存在 :外在水分、内在、结晶水分。2、 煤的机械强度是指因碰撞、 挤压等作用而破碎的难易程度。3、 煤的热稳定性是指煤块在高温作用下保持原来粒度的性---------------------------- 精品word文档 值得下载 值得拥有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------能。4、 灰分含量级别 :特低≤5%,低＞5~10%,中＞20~30%,富＞30~40%,高灰＞40~50%。5、 硫含量级别: 特低≤0．5%,低＞0．5~1．0%,中＞1．5~2．0%,富＞2．0~3．0%,高＞3．0%。6、 煤的焦油产率分级 :含油煤≤7%,富＞7~12%,高油煤＞12%。7、 用于炼焦的煤种: 气煤、肥煤、焦煤、瘦煤。二、矿井概况1、井田范围2、储量3、生产能力4、开拓方式5、历年产量6、投产报废时间7、经营性质三、主要技术经济指标1 、开采煤层 2 、可采煤层层数、厚度、层间距3、煤层倾角及变化 4 、水平划分、开采水平标高5、运输大巷布置方式及位置 6 、采区尺寸7、生产采区个数及能力 8 、采区巷道布置方式支护方式9、回采工作面长短及年进度表10、回采工作面个数及生产能力11、回采工作面支护方式12、采煤方法13、顶板管理14、掘进工作面个数15、掘进机械化程度16、生产掘进率17、大巷运输方式18、辅助运输方式19、通风方式20、矿井风量及风压---------------------------- 精品word文档 值得下载 值得拥有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------21、岩层移动角、地表下沉速度、时间、最大下沉率22、劳动生产率23、主要材料(雷管、炸药、坑木、钢材等 )消耗24、原煤成本 25 、商品煤销售成本26、原煤销售价格 27 、商品煤销售价格28、本地区主要材料价格四、矿井的井型和服务年限T=ZK／AK Z K可采储量 A 年产量K储量备用系数 1．2~1．4大型:60~70年稳产时间以上中型:50年稳产时间以上小型:30年稳产时间以上五、支架选型破碎顶板:直接顶厚度大于 3~4倍采高,宜采用掩护式支架。中等坚固顶板:直接顶厚度大于 2~3倍采高,宜采用支撑掩护式支架坚固顶板:直接顶没有或小于2倍采高,宜采用支撑式支架。一般情况下,支架承受的载荷可取6~8倍采高的岩石柱重量。中等坚固顶板取 6~8倍, 坚固顶板取10~11倍。六、煤层分类1、低于己于1.3米的煤层,称为薄煤层;高于3．5米的煤层,称为厚煤层。---------------------------- 精品word文档 值得下载 值得拥有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2、倾角在25度以下的煤层,称为缓倾斜煤层;倾角在45度以上的煤层,称为急倾斜煤层。3、层间距等于或小于 10米的煤层群, 称为近距煤层。七、综采要求：1、煤层赋存稳定 2 、顶底板条件好3、断层褶曲少 4 、倾角小5、硬度适中 6 、结构简单7、厚度变化不大 8 、沼气涌出量低八、地质年代晚古生代：泥盆系（纪） 石炭系 二迭系（375~230百万年）中生代（界）：三迭系（纪） 侏罗系 白垩系（230~80百万年）新生代（界）：第三系（纪）第四系~2~3百第三系（80万年）九、斜井断面及适用范围1、半圆拱：受力性能好，承受側压顶压能力都较大；但断面利用率低，掘砌费用稍高。适用于側压顶压大，服务年限长的井筒。2、圆弧拱：介于半圆拱与三心拱之间，用于 中等强度围岩，側压小，服务年限长的井筒。3、三心拱：断面利用率高，掘砌费用较半圆拱低，其承载能力差，适用地压较小的井筒。---------------------------- 精品word文档 值得下载 值得拥有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4、梯形：断面利用率高，施工简单，对不均匀压力适应性好，但支架维修量大，不利于安全生产。适用 围岩条件较好， 服务年限短的井筒。5、圆形、椭圆形：结构稳定，能承受多向压力，但断面利用率低，施工复杂，掘砌费用高，适用底压较大的井筒。十、斜井的井筒倾角一般规定 :1、串车提升不大于 25度;箕斗提升25至35度;胶带提升不大于度。2、从井口到坚硬岩石之间必须砌碹 ,并延伸至岩层内至少 5米。3．支护背后的空隙必须回填充实。十一、煤的化学性质1、 结焦性:是指煤经过干馏结成焦炭的性能。2、 粘结性: 是指煤在干馏时粘结其本身或外加惰性物质的能力。3、胶质层指数的测定是测定煤的胶质层最大厚度(以Y表示,简称Y值),最终体积收缩度(以X表示,简称X值)和体积曲线类型等个主要参数。4、 粘结指数是在规定的条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力。表征烟煤粘结性的指标 (简称G值)。5、 是煤化程度高的煤 ,挥发分低,密度大,燃点高,无粘结性,燃烧时多不冒烟。6、 烟煤是煤化程度低于无烟煤而高于褐煤的煤。---------------------------- 精品word文档 值得下载 值得拥有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------7、 褐煤是煤化程度低 ,外观多呈褐色,光泽暗淡,含有较高的水分。8、 石煤是菌藻类植物遗体在早古生代的浅海泻湖海湾环境下经泥腐作用和煤化作用转变成的低热值高煤化程度的固态可燃矿产。一般含大量矿物质,外观似黒色宴石而得名。9、 泥炭是高等植物遗体 ,在沼泽中经泥炭化作用形成的一种松散富含水分的有机聚积物。10、成煤作用: 植物遗体从聚积到转变成的作用。包括泥炭化或腐泥化作用和煤化作用。11、煤化作用:泥炭或腐泥转变为、烟煤、无烟煤的地球化学作用。包括煤成岩和煤变质作用。12、煤成岩作用:泥炭或腐泥被掩埋后,在压力温度等因素的影响下,转变成褐煤的作用。13、煤变质作用:褐煤在地下受压力、温度、时间等因素的影响下,转变成烟煤、无烟煤等的地球化学作用。14、水煤浆:用一定细度的煤与水混合成的可泵送、 雾化稳定的高浓度浆状燃料。15、油煤浆:用一定细度的煤与油混合成的可泵送、雾化稳定的高浓度浆状燃料。16、1/3焦煤:介于焦煤与气煤之间,含中等或较高挥发分的强粘结性煤。17、焦煤:变质程度较高的烟煤。单独炼焦时 ,生成的胶质体热---------------------------- 精品word文档 值得下载 值得拥有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------稳定性好,焦炭块大,裂纹少,强度高。18、肥煤: 变质程度中等的烟煤。单独炼焦时,能生成熔融性良好的焦炭,但有较多的横裂纹,有蜂焦。19、气肥煤: 挥发分高、粘结性强的烟煤。不能生成强度高的焦炭。20、气煤: 变质程度较低, 挥发分较高的烟煤。单独炼成的焦有较多的纵裂纹。21、长焰煤: 变质程度最低, 挥发分最高的烟煤。不结焦。22、不粘煤: 变质程度较低,挥发分范围较宽 ,无粘结性的烟煤。23、无烟煤

北京

01号(年老型)

晋城

02(典型)阳泉

03(年轻型)贫廋煤PS焦煤JM

西山矿区古交临汾

廋煤SM肥煤FM

峰峰四矿开滦 枣庄1/3焦煤

淮南矿区

不粘煤BN

大同 神府长焰煤气肥煤

CYQF

阜新矿区江西浙江

气煤

QM

抚顺矿区十二、锚杆1、

单独使用锚杆锚杆长度

:L=N〔1．1+W/10

〕

N 是围岩影响系数

:ⅡⅤ类

N=0．9

Ⅲ类

N=1．0

Ⅳ类

N=1．1Ⅴ类

N=1．2

W---------------------------- 精品word文档 值得下载 值得拥有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------锚杆间距:M≤05L 锚杆直径:D=L/110十三、直接顶和老顶分类直接顶： D 强度系数 L 初次垮落步距1不稳定2中等稳定3稳定4坚硬单位M≤3031~7070~120＞120D≤89~1819~25＞25L老顶：N=直接顶厚度米/采高米L初次来压步距米1234NN＞2~50．3＜N0．3＜N＜N≤0．3＞3~53~5L＞50L不明显明显N＞0．3L＞50L=25~50强极强烈烈十四、砌碹1、 手册拱顶厚度：ｄｏ=2ａ/12~14 ａ拱净跨度墙厚T=（1．2~1．5）ｄｏ2、 支护厚度估算的经验公式单线遂道（净跨度 4．9米） ｄｏ=（0．06~1．0）ｆｄ双线遂道（净跨度 8．9米） ｄｏ=（0．08~1．6）ｆｄ低值用于ｆｄ=5的硬岩---------------------------- 精品word文档 值得下载 值得拥有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------高值用于ｆｄ=0．6的软岩ｄｎ=（1．0~1．5）ｄｏ ｄｃｍ=（1．0~1．6）ｄｏｄｇ=（0．6~0．8）ｄｏ ｈｘ=（1．0~1．8）ｄｏｄｏ拱顶厚度米ｄｎ拱脚厚度米ｄｃｍ边墙厚度米ｄｇ底拱厚度米ｈｘ基础厚度米ｆｄ顶板岩石坚固系数3、 砌体允许抗压强度料石 1 ．5~2．5MPａ 混凝土2．5~3．5MPａ钢筋混凝土4．5~5．5MPａ十五、煤柱40米1、 手册两井田之间：煤柱宽40米；断层作为井田边界：两側各留30米；沿煤层大巷两側：煤柱宽20~50米；沿煤层两大巷之间：煤柱宽30~80米；沿煤层回风大巷两側：煤柱宽20~30米；两条采区上山（下山）之间：煤柱宽

20~25米。2、

经验公式英国经验公式：

B=0．1H+13．7

米美国经验公式：

B=0．1H+4M+6．1

米西安煤矿设计院：中等稳定围岩： B=17．67+8．22H/100+1．33（H/100）2米底部为薄层软岩：B=49．59-15．35H/100+7．12（H/100）2底部为厚层软岩：B=0．212+27．74H/100+6．97（H/100）2---------------------------- 精品word文档 值得下载 值得拥有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------B-煤柱宽度 米 H- 矿井开采深度 米M-煤柱高度 米十六、巷道压力1、 手册ｑ=ｒ+ｈ ｑ顶压 ｒ围岩容量ｈ巷道埋深（巷道顶板至地面的距离）米、《铁道工程设计规范》推荐的方法⑴顶压计算方法：PD=0．45×26-Sｗｒ⑵側压计算方法：Ⅰ类围岩PZH=（1/2-1）PDⅡ类围岩PZH=（1/3-1/2）PDⅢ类围岩PZH=（1/6-1/3）PDⅣ类围岩PZH=（0-1/6）PDⅤ类围岩Ⅵ类围岩 PZH=0ｓ-围岩类别号 ｗ-跨度（宽度）影响系数=1+ｉ（2ａ-5）ｉ跨度每增加1米，压力增加率当2ａ＜5时，ｉ=0．2；当2ａ＞5时，ｉ=0．1ｒ围岩容量 ｔ/M3 PD围岩顶压

KN/M

2ａ巷道掘进断面跨度之半，米⑶适用条件①高跨比＜1．7 ②深埋巷道

③不产生显著偏压④采用钻爆法及砌碹巷道⑷铁路遂道围岩分类（按弹性波纵波速度划分）---------------------------- 精品word文档 值得下载 值得拥有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------围岩类别 Ⅰ类波速度KM/S ＜1

Ⅱ类1~2

Ⅲ类 Ⅳ类1．5~32．5~4

Ⅴ类3 ．5~4．53、 山岩压力系数法⑴顶压计算方法：PD=S1ｒ2ａ⑵側压计算方法：PZH=S2ｒHSS山岩压力系数ｒ围岩容量H巷道高度12----坚硬0~0．05无S2中坚硬0．05~0．1有S2 0~0．05软弱0．1~0．2 有S2 0．05~0．1松软0．3~0．5 有S20．05~0．54、 估算地压的经验数据：稳定围岩 3 ~5T/M2 中稳定10~15T/M2ｒH/R ＜0．25稳定15~30T/M20．4ｒ围岩容量T/M3 H 巷道所处深度R岩石单轴抗压强度 T/M2适用条件① 深埋100~1000米。②R为400~1000T/M③净宽2．2~5．0米围岩的内摩擦角Ⅰ类7 度30分 Ⅱ类 12 度30分

2---------------------------- 精品word文档 值得下载 值得拥有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Ⅲ类 23 度 Ⅳ类 43 度Ⅴ类 60 度十七、轨道半径；井下轨道半径允许最小值： R=CSB SBC车辆的轴距 米—系数按行车速度取值：V＜1．5M/S1．5M/S＜V＜3．5M/S C=10 ~12V＞3．5M/S C≥15十八、等积孔等积孔就是用一个与井巷或矿井风阻相当的理想孔的面积值来衡量井巷或矿井通风难易程度的抽象概念。 等积孔越大，通风越容易。2Q风量3A=038Q/√HA等积孔MM/分H 风压 毫米水柱十九、炮眼角度1、 炮眼与煤壁夹角一般为 50度至80度