毕业设计煤矿巷道设计与施工

河北XX职业技术学院毕业设计（论文文）系部部：05矿建专业班级：矿物物资源姓名：XXX2007年122月30日毕业设计任务书书专业班级：055矿物资源姓名：XX设计题目：XXX矿一水平六六采区设计条件及要求求：按区域地质说明明书给定条件件进行采区苍苍道布置方案案设计，7煤层回采工工艺设计，通通风、运输及及主要设备选选型。设计图纸：采区区巷道布置平平、剖面图采煤方法图图设计时间：自22007年9月1日至2007年12月30日设计指导人：专业科主任任：年月日目录第一章采区地质情情况……（1）第二章采区储量与与生产能力…………（4）第三章采区方案设设计……（7）第四章采区生产产系统…………………（15）第五章回采工艺……（16）第六章采区施工设设计……（23）第七章安全技术措措施……（24）第八章采区经济济指标…………………（27）第一章采区地质情情况采区位置：XXX矿西翼六采采区，位于井井田第一水平平，－600m以上，－344m以下，西以以六、九采区区技术边界线线为分界，东东部以五、六六采区技术边边界线为界，走走向长度为2600米。倾斜长长度平均为670米。六采区区有7槽、8槽、9槽和12槽四个可采采煤层，地表表地层较为平平坦，标高为为15.36米左右，沙沙河虽在本地地区地表流过过，但有较厚厚的沉积岩阻阻隔，对井下下基本无影响响。区域各煤煤层开采后，将将会波及地表表，村庄、农农田、林木、沙沙河、钢铁厂厂、水泥厂，及及时采取措施施。煤层及顶底板性性质：见附表表1－1，采区煤层层特殊表地质构造该区位于XX井井田中部单斜斜区内，煤层层走向及倾角角较稳定，地地质构造简单单。深部由地地面钻孔揭露露F19、F20两条张性正正断层，落差差均小于10米。钱补3、钱19、钱5三孔揭露有有火成岩侵入入，岩性为辉辉绿岩。钱补补3孔火成岩见见于冲积层内内，厚约30米；钱19孔、钱5孔火成岩厚厚度为0.32米和0.10米，侵入于于煤7顶板。目前前分析，侵入入的火成岩形形态为岩墙状状，对生产有有一定影响，顺顺煤层侵入也也有岩床的可可能，有待今今后采掘开工工程进一步查查清。采区煤层层特征表表1－1煤层名称煤层厚层间距倾角走向倾向硬度(f)容重围岩情况煤层结构及稳定性最大－最小可采厚顶板底板平均7s0.97～5..1716°N68.5°EEN21.5°WW1.51.4泥岩粉砂岩复杂结构较稳定定3.528s0.67～2..6716°1.01.4粉砂岩粉砂岩单一结构较稳定定1.889s0.66～2..9216°1.01.4泥岩炭质泥岩单一结构较稳定定2.0212s-10.55～5..4717°1.01.3腐泥质粘土岩粉砂岩单一结构不稳定定2.52备注：本区域为为低瓦斯区域域，其煤尘爆爆炸指数在30％以上，属属于有煤尘爆爆炸危险的采采区，12煤层有自然然发火现象，一一般自然发火火期为8――12个月，应考考虑防火和灭灭火。水文地质本区从从构造上及勘勘探时期水文文地质资料分分析，水文地地质条件比较较简单，但勘勘探时期水文文地质资料很很少，又是一一个新的开发发区。预计涌涌水量4.05（m3/miin）。因而而对水文工作作不可忽视，应应加强资料的的收集、分析析研究，预防防水患。本区对煤层开采采有直接影响响的含水层有有煤5顶板砂岩裂裂隙含水层，煤7顶板砂岩裂隙含水层，煤12-14砂岩裂隙含水层。冲积层含水层覆盖在煤系地层之上，主要是顺层补给，垂直补给很弱。奥灰岩溶裂隙含水层现藏在煤12以下170-180米，对煤层开采一般影响不大。当遇到大的断层或导水陷落柱时，将对矿井安全生产有一定威胁。各种影响回采的的地质因素分分析1、预测本区内内属I级沼气，II级二氧化碳碳，位于井田田的低沼区内内。2、积存煤尘爆爆炸指数为30%左右，具有有爆炸危险，应应高度重视。3、12-1煤煤层有自燃发发火倾向，应应加强通用和和回采工作面面煤层注水工工作。4、本区内地温温由浅水深呈呈逐渐增高趋趋势，一般为为20°左右，深部部可达26°。5、地压：155-20t//m2。第二章采区储储量与生产能能力一、采区储量因本煤层赋存条条件稳定，形形状较规则，所所以采区储量量是根据提供供的资料、图图纸直接测得得各煤层走向向长度、倾斜斜长度及平均均煤层厚度计计算出来的。采区工业储量工业储量单位：万吨吨项目煤层平均走向长度平均倾斜长度平均煤厚煤层容重工业储量mmmt/m2Q=S*m*dd7s26006703.521.4858.08s26006701.881.44589s26006702.021.449212s26006702.521.4614.5总计2422.5式中：Q-----工业储量S――采区面积M――煤层厚度度d―――煤层容重采区可采储量第六采区煤柱损损失包括60米冲积层防防水煤柱，其其它地方可不不留煤柱。可采储量：Z＝＝（Zc-P）*C1采区回收率：CC1＝(Z/Zc))*100%%落煤损失：Cˊˊ=Zc-ZZ-P式中：Z――可可采储量Zcc――工业储量P―――煤柱损失C11—工作面回采采率，薄煤层层为97％，中厚煤煤层为95％，厚煤层层为93％C11ˊ－―煤层回采率率薄煤层为85％，中厚煤煤层为80％，厚煤层层为75％二、生产能力本采区内地质条条件较简单，储储量大，采用用专用皮带巷巷运煤，各环环节通过能力力大，运输能能力大，故六六采区生产能能力为：采煤工作面日生生产能力为:A01＝L1V0MΎC0=180*8**0.5*33.5*1..4*93%%=33281(tt)采区生产能力为为：AB＝K1K2∑A0＝1.1×00.95×33245×3300＝102.8（万吨）式中：L――采采煤工作面长长度，mVV0---工作面日推推进度，m/dMM----煤层厚度或或采高，mΎ----煤层层容重，t/m3CC0----工作面采出出率，0.93～0.97AAB――工作面生产产能力，万吨吨/年KK1----采区掘进出出煤系数，取取1.1左右K2―――工作作面间出煤影影响系数，n=2时取，0.955,n=3时取0.9三、服务年限：：T＝Z/A=22101.55/102..8≈20年式中：T――采采区服务年限限ZZ――－采区可采采储量AA――采区生产能能力可采储量表2－1煤层层项目7S8S9S12S合计采区边界煤柱走向2×102×102×102×10倾向670670670670损失734519两巷间煤柱走向4×104×104×104×10倾向670670670670损失1377936煤柱损失2011111456工作面采出率（％％）93959595煤层回采率（％％）95808080落煤损失量135105113134可采储量818437470558.52283.5注：采区边界煤煤柱、两斜巷巷间煤柱为：：走向长度×倾斜长度×煤厚×容重采区采出率＝22283.55/24222.5×1000％＝94.26＞80％（中厚煤煤层）所以，计算合理理第三章采区方案案设计采煤方法的选择择六采区煤层赋存存稳定，地质质构造简单，煤煤层倾角为16°，为近水平平煤层，储量量较大，XX矿又是特大大型综合性矿矿井，适合机机械化回采工工艺，工作面面为带区内后后退式布置，采采煤方法为倾倾斜长壁仰斜斜开采，顶板板处理为全部部垮落法。采区巷道布置采区设计方案的的选择及采区区参数的确定定本采区共有四个个可采煤层，均均很稳定，地地质构造简单单，为减少开开拓工程量，降降低掘进率，做做到生产集中中，便于管理理，适应综合合机械化采煤煤的要求，本本采区采取带带区式布置，在12S煤层底板开开掘一条机轨轨合一的运输输大巷，采区区石门沿煤层层倾斜方向穿穿过12S9S8s煤，掘至7S煤，沿倾斜斜布置分带运运输斜巷及分分带回风斜巷巷。根据该采区的地地质条件，煤煤层赋存条件件情况和本矿矿的机械化生生产程度及技技术条件，本本着能够满足足采区生产能能力，有利于于先进设备和和切实可行的的先进技术的的使用以及工工程量小、掘掘进费用低、投投产快、巷道道维护费用低低，工人做业业环境好、便便于集中生产产管理等方面面因素，经过过分析，提出出以下两个技技术上可行的的采区巷道布布置方案。（见见附图）方案一：在采区区中央的12S－1煤层底板岩岩石中开掘一一条轨道上山山，与上部回回风大巷相连连，作为六采采区专用回风风巷，上部用用一条平石门门与各煤层联联系，其作用用主要用于上上部的运料和和回风，中部部用一条平石石门与各煤层层联系，主要要用于中部运运料回风，下下部用一条平平石门与各煤煤层联系，其其作用主要用用于下部的运运料和回风，在在采区中央布布置两条平石石门，其一为为运煤平石门门，安装一条条1.2m的强力皮带带与采区各煤煤层用溜煤眼眼联系，另一一条平石门为为轨道平石门门与各煤层联联系，同时在在各煤层中布布置双上山系系统，主要用用于各煤层的的进风和运煤煤。方案二：大联合合布置方式在采区中央122S－1煤层底板岩岩石中开掘一一条轨道上山山和一条运输输上山，由轨轨道上山和输输送机上山各各开掘5条倾角为了15°的斜石门与与各煤层联系系，轨道斜石石门用于运料料回风，皮带带斜石门用于于运煤和进风风，石门与皮皮带山用溜煤煤眼联系，不不设本煤层上上山。方案一：平面布布置图方案一：剖面面图注：1－6000东轨道大巷2――600东皮带大巷3－六采区集集中回风上山山4－－450回风大巷5－回风上山山上部平石门门6－回风上山山中部平石门门7－回风上山山下部平石门门8－风道9－运道10－煤层轨道道上山11－煤层皮带带上山12－运煤小川13－六采下部部平石门方案二：平面布布置图方案二：剖面布布置图综合考虑六采区区的生产条件件，本着生产产系统简单、通通风可靠及能能尽快形成生生产能力等诸诸多因素，六六采区的采区区设计采用第第一种方案进进行。第四章采区生产产系统采区系统煤的运输系统：：各分带的煤煤由工作面→下运皮带9→7煤层皮带上上山皮带11→7煤层运煤小小川→六采下部运运煤石门14→煤仓装车→－600西皮带大巷巷皮带2→井口下部煤煤仓。材料的运输系统统：料或设备备由运输大巷巷1→六采下部平平石门13→7煤层见点小小川→7煤层轨道上上山10→71工作面风道8→工作面。采区通风系统：：采区所需要要新鲜风流由由运输大巷1→六采下部平平石门13→7煤层见点小小川→7煤层轨道上上山10（7煤层皮带上上山11）→71工作面下运运道9，清洗工作作面后→71工作面风道8→六采集中上上山上部斜石石门5→六采集中上上山4→－450回风大巷3。第五章回采工艺艺回采工艺的选择择：根据该采区煤层层赋存条件较较好，7煤层为稳定定的细沙岩，底底板为粉沙岩岩顶底板较稳稳定的Ⅱ级顶板，煤煤层斜倾角为为16°，煤层厚度度为3.52米，为中厚厚煤层，适合合一次采全高高，采区走向向长度为2600米，年推进进度为900～1200米，决定采采用综合机械械化回采工艺艺，一次采全全厚3.52米，用双滚滚筒采煤机割割煤，用刮板板输送机及胶胶带输送机运运煤，液压支支架支护工作作面顶板。全全部垮落法管管理顶板。落煤截割方式：采用用机械落煤，割割煤机一次割割两刀的方式式。过程：采采煤机由下而而上，前滚筒筒割顶煤，后后滚筒割底煤煤，机后3～5米移支架，机机后15－20米移溜，至至工作面上切切口，采煤机机翻转挡煤板板，调整前后后滚筒高度，返返向割煤，重重复上述过程程，往返一次次进两刀。进刀方式：该采采面工作面端端部割三角煤煤斜切进刀方方式。过程如如5－1所示。双滚筒采煤机，前前滚筒在上割割顶煤，后滚滚筒在下割底底煤，至岙端端部，机后15米停止移溜溜，形式大约约25米左右的弯弯曲段。翻转挡煤板，调调整前滚筒高高度，返向割割煤，沿输送送机弯曲段，滚滚筒逐渐切入入煤壁，一直直到线段为止止，移端部输输送机成直线线，形成三角角煤再次翻转挡煤板板，调整滚筒筒高度，向端端部运行，割割三角煤。采煤机在端部再再次翻转挡煤煤板，调整前前后滚筒高度度，返向割煤煤至斜切进刀刀位置，写成成割三角煤斜切切进刀过程。继继续向前正常常割煤。综采面斜切进刀刀，要求运输输及回风巷有有足够宽度，工工作面输送机机头（尾）尽尽量伸入平巷巷内，以保证证采煤机滚筒筒能割至平巷巷的内侧帮并并尽量采用侧侧卸式机头煤煤层中部有硬硬夹矸时，可可使用左螺旋旋的右滚筒，逆逆时针旋转，右右滚筒则为右右螺旋，顺时时针旋转。运运行中前滚筒筒割底煤，后后滚筒割顶煤煤，在下部采采空的情况下下，中部硬夹夹矸容易被后后滚筒破落下下来。根据采采区地质情况况以及煤层赋赋存情况和采采煤机的技术术特点，选用用MGTY-710采煤机螺旋旋滚筒截割落落煤，滚筒截截深0.8m。（附表5－1）装煤和运煤采煤机采下的煤煤由滚筒叶片片装煤，剩下下一部分浮煤煤利用输送机机安装的铲煤煤板装载。采采煤机装煤至至工作面输送送机，由工作作面输送机运运至分带斜巷巷皮带输送机机上，转至石石门皮带到运运输大巷装车车站。装煤运煤机械的的选取工作面的倾角为为16°，小于25°，所以回采采工作面采用用SGZ-8000/800可弯曲刮板板输送机配合合采煤机进行行运输，顺槽槽安装SZQQ-730//75×2型桥式转载机，在工作面面运输巷一侧侧将工作面的的煤运出到带带式输送机上上，运输巷上安安装SDJ－150型皮带运输输机，皮带输输送机头安装装一部SZQQ-730//75×2型桥式转载机机将煤转运至至7煤层运输上上山的SDJ－150型皮带运输输机上，其下下部安装一部部SZQ-7730/755×2型桥式转载机机至7煤层小井至至六采下部运运煤皮带至六六采五井。移移动变电站及及乳化液泵站站均设置在回回风巷中，移移动变电站为为KSGZYY-500//0.6933型，乳化液液泵配合采面面支架采用MRB-4400/311.5，数量为2台型。顶板管理工作面支架形式式的选择根据该矿现有设设备及地质条条件和煤矿顶顶底板岩性，选选择ZY48000-19//40型液压支架架。支架布置的形式式的确定顶板较稳定，截截深和顶梁长长度相同0.8米以下），用用齐梁直线布布置方式。综采工序配合方方式的确定该工作面长长度为180米，液压支支架的间距为为1.5米，工作面面布置液压支支架122组，工作面面自移支架的的移架方式为为及时支护方方式。采煤机机割煤后，支支架依次或分分组立即瓣移移支护顶板，输输送机随移架架逐步移向煤煤壁，推移步步距为采煤机机的截深。采煤工作面面布置图注：1－液压支支架，2－可移动刮刮板输送机。3－采煤机，4运道转载机机，5－皮带，6－十字顶梁7－综合控制台台，8－移动变电电站9－泵站，10、11－回柱绞车车采设备主要技术术特征表采煤机型号生产能力（吨/小时）采高（米）滚筒直径（米）截深（米）牵引力（KN）牵引速度（米/分）牵引链规格（mm）装机功率（KW）牵引方式主要特征112002.3～4.5520000.82040～7节距1.25930无链电牵引变频采煤煤机电压1140vv刮板运输机型号运输能力（吨/小时）出厂长度（米）刮板链速（米/分）规格（米）破断拉力（KN）电机型号功率（KW）转速（r.min）电压（v）中部槽尺寸mmSGZ-8000/8002×400kWW1700.92∮18*64850DSB-902×400kWW147511401500*10000*2220掩护支架型号支架高度（米）支架间距（米）工作阻力（t）初撑力（t）支护强度（tn/m2）外形尺寸（mm）电压（v）对底板比压（Kgn/m22）-01.54803805978*14416*23335114023.2工作面上下出口口支护方式本本采面采用十十字铰接顶梁梁支护端头。控顶距的确定最大控顶距为：：支架长度＋＋端面距＋滚滚筒截深＝5.9＋0.34＋0.68＝6.92米最小控顶距为：：支架长度＋＋端面距＋5.9＋0.34＝6.24米6、巷道道支护方式采采区的运输大大巷、回风大大巷以及为整整个采区服务务的巷道采用用锚喷支护，保保证巷道的使使用年限，分分带运输斜巷及回风斜斜巷采用锚网网或拱形棚进进行支护，以以便有利于正正常回采，减减少工程量。五、回采工作面面的再生产技技术管理1、循循环方式：本本采面采用一一日多循环的的方式，循环环进度为0.6米，日循环环为6刀，日进3.6米，，日产3619吨，（附图5－2）2、作作业方式：采采用两采一准准，即六点班班两点班采煤煤，十点班准准备。3、劳劳动组织（见见附表5－2）。因采用用一日多循环环的方式，故故劳动组织采采用综合工种种分段作业的的劳动组织形形式，即将采采面按长度划划分为若干段段，每段由一一个采煤小组组负责，小组组内工人均为为综合工种，共共同完成该段段内的所有工工作。这种劳动组组织形式有利利于劳动力的的搭接和培养养一职网能，工工人熟悉工作作地点情况，有有利于安全生生产，适应于于日进多刀的的综采工作面面。①①②③④⑤⑥⑦⑧割煤斜切进刀班末验收移架移溜六、技术经济指指标（附表5－3）技术经济指标表5－3序号项目单位数据序号项目单位数据1工作面长m1809工作面个数个12平均煤厚m3.110工作面效率吨/工3煤层倾角度1611坑木消耗米3/万吨4容重吨/米21.412乳化液消耗Kg/万吨5作业方式两采一准13昼夜循环数个86日进度m414落煤方法滚筒落煤7每刀产量吨/刀39015采煤方法倾斜长壁8日产量（单面）吨328116在册人数人劳动组织表序号工种点班合计序号工种点班合计六两十六两十1班长5451412区愉管理人员992采煤机司机332813维护工5523333联网工661214皮带司机66124支架工5551515面溜检修225面溜司机111316储皮带226端头支护1061617事务员117泵站司机111318核算员118清架箱4431119设备员119运料工101020电溜司机5510看工具房111321采面检修8811点柱工1113合计755443172综采工作面循环环作业图表采区施工设计采区上部车场：：采区上部运料采采用平台转车车的形式，所所以不设平车车场，矿车或或材料车由运运输大巷提至至煤层轨道上上山下口的平平台，停车摘摘钩，直接送送至煤层运料料平巷口的转转车平台后至至风道用料地地点。安全技术措施采区防水本采区最大涌水水量4.53/分，，7s煤层有顶板板水，12s－1煤层有底板板水及奥陶纪纪石灰岩含水水层，此外还还有断层水及及导水陷落柱柱的可能性，因因此，在开拓拓掘进及回采采过程中，要要坚持“有疑必探”的原则，避避免事故的发发生。当采区发现可疑疑水源时，要要先探后掘，探探水点必须在在离可疑水源源75～150米以外的地地点打探水钻钻，必要时在在200米以外打探探水钻。采用边探边掘时时，其超前距距离不小于20米，薄煤层层可适当缩短短，但最小不不得小于5米，岩层中中的探水钻孔孔，其超前距距离5～10米，钻孔深深度40米左右，每每打一钻可经经连续掘进20～30米，为了能能保证遇到水水时能安全加加以控制，故故探水钻孔以以不大于75mm为宜，钻孔孔不得少于3个，一个中中心孔，两个个帮孔，其方方向应能保证证在工作面前前方的中心和和上下左右都都能起到探水水作用。探水时，在安探探水钻时，必必须遵守《煤煤矿安全规程程》第248条规定。为了使局部地点点的滴水不至至波及其它