煤矿开采毕业设计鲁山VIP

平顶山工业职业技术学院成人教育学院毕业设计1目 录第一章 矿井概况 .31.1 矿井基本情况 .31.2 矿井生产概况 .41.3 矿井主要生产系统 .41.3.1 矿井主要提升系统 .41.3.2 主要运输系统 .41.3.3 矸石运输系统 .41.3.4 矿井通风系统 .41.3.5 矿井排水系统 .4第二章 采区生产能力与区段划分 .52.1 采区煤层条件 .52.2 采区生产能力确定 .62.3 采区区段数目划分 .6第三章 采区生产能力与区段划分 .103.1 采区上（下）山布置 .103.2 采区车场形式 .103.3 区段平巷布置 .113.3.1 首采面位置、数目及技术参数 .113.3.2 采煤方法的选择 .113.3.3 工作面采、装、运方式及设备选型 .11ZH1600/16/24ZL 型顶梁组合悬移液压支架技术参数表 .113.4 采区主要洞室布置 .123.4.1 采区变电所 .123.4.2 采区煤仓 .133.4.3 采区上山绞车洞室 .143.5 采区通风设计 .153.6 采区主要生产系统 .163.7 采区内的开采顺序 .17第四章 采煤工作面回采工艺设计 .174.1 工作面基本条件 .174.1.1 井巷围岩工程地质特征 .174.1.3 煤层顶、底板 .174.1.3 瓦斯 .184.1.4 煤尘 .184.1.5 煤的自燃性 .184.1.6 地温 .184.2 工作面回采方式 .184.3 采煤工作面质量管理 .184.3.1 工作面顶板管理： .184.3.2 机头、机尾顶板管理： .184.3.3 机、风两巷的顶板管理： .194.3.4 阻力监控法管理顶板： .19平顶山工业职业技术学院成人教育学院毕业设计24.3.5 八倍采高岩性分析 .194.3.6 护底设计： .19第五章 工作面生产技术管理 .205.1 采煤工作面生产技术组织管理 .205.1.1 循环方式 .205.1.2 作业方式 .205.1.3 劳动组织 .205.2 掘进工作面生产组织 .215.2.1 劳动组织表 .215.2.2 爆破作业循环图表 .21第六章 安全技术管理措施 .216.1 采煤工作面安全技术管理 .216.1.1 顶板管理技术措施 .216.1.2 采面采斜子安全措施 .226.1.3 处理冒顶的安全技术措施 .226.1.4 进入煤墙侧作业及防片帮事故措施 .236.1.5 运送大件的安全技术措施 .236.1.6 单体液压支柱使用管理措施 .236.1.7 煤质管理措施 .246.1.8 采面文明生产措施 .246.1.9 工作面顶板周期来压的预防和支护措施 .256.1.10 过上分层老巷措施 .256.1.11 工作面一般安全注意事项 .266.2 灾害防治措施及避灾路线 .266.2.1 防灭火措施 .266.2.2 防治水灾措施 .276.2.3 综合防尘措施 .286.2.4 防治瓦斯安全措施 .28第七章 采区主要经济技术指标 .29矿井设计主要技术经济指标表 .29矿井设计主要技术经济指标表 .29矿井设计主要技术经济指标表 .30矿井设计主要技术经济指标表 .31平顶山工业职业技术学院成人教育学院毕业设计3第一章 矿井概况1.1 矿井基本情况鲁山县钰鼎煤业有限公司属于三立井开拓方式，其中主井直径为 2.4M，副井井筒直径 4.6M。主井提煤，副井运料 、提人，风井回风，副井与风井各有一条能独立行人的折返梯子间，用作安全出口，每个井筒间距大于 30M。井田二 1、一 4、一 6 煤层赋存较为稳定，井巷揭露较充分。根据二 1、一 4、一 6 煤层原煤分析结果（煤质表） ，确定本矿井二 1、一 4、一 6 煤层的开采最低厚度为 0.8M，灰分 40%以内。根据钻孔储量报告及本矿井巷揭露资料，二 1 煤层厚度 1.55.45M，平均厚度 1.98M，煤煤层倾角 813 度，视密度 1.39t/m3。一 6 煤层厚度 0.831.2M，平均 0.9M，煤层倾角 813 度，视密度 1.41t/m3。一 4 煤层厚度0.790.97M，煤层倾角 813 度，视密度 1.40t/m3。根据煤矿安全规程规定，井田边界留 20M 煤柱，井筒煤柱等按塌陷角计算留设。蛮子坡不留煤柱，开采引起的房屋变形损坏及地面塌陷，由矿主方给予赔偿。矿主方与蛮子坡村已签订协议。张二沟村已搬迁到其他地方，矿区内如另有其他建筑，矿方应及时联系解决安全问题。全井田保有地质储量 320.01 万 t，按储量核查可开采储量 110 万 t(不含扩储煤量)。在边界南部可以扩大储量的面积为 23.58 万 M2，在北部边界外可以扩大储量的面积为 6.2 万 M2，二层煤的储量估算为：二 1 煤：（6.223.58）1.981.39=82（万吨）一 4 煤：（6.223.58）1.01.41=42（万吨）合计为 124 万吨。另外一 5 煤有扩储的可能性。根据 2007 年瓦斯鉴定结果，矿井绝对瓦斯涌出量 0.23m3/min，相对瓦斯 涌出量为 1.73m/min，为低瓦斯矿井。煤层无煤尘爆炸危险性，无自燃倾向性。1.2 矿井生产概况鲁山县钰鼎煤业系资源整合技术改造矿井，井田面积 0.9547 平方公里，矿井采用立井开拓，批准开采五 、四 、四 煤层，矿井保有地质储量 256.6 万吨，矿井可采储量 156.6 万吨，设计年生产能力 15 万吨，服务年限 7.7 年，采煤方式为走向长壁采煤法，爆破落煤工艺，全部垮落法管理顶板。矿井已形成了一个采区一个工作面，一个准备工作面，两个掘进工作面。车场、煤仓、变电所、泵房等井巷工程已全部完工。主要生产系统如：采掘系统、运输提升、通风、排水、供电系统、安全监控等系统均已完成且运行正常。辅助生产系统、井上下消防、洒水防尘、防爆设施等系统安装到位。平顶山工业职业技术学院成人教育学院毕业设计41.3 矿井主要生产系统1.3.1 矿井主要提升系统主井绞车主井提升机型号为 JK2.01.5 型，河南省鹤壁市通达矿山设备有限公司，其电控系统为 PLC 控制，为河南理工大学机械厂生产 TK-PLC-1186 型。电机为山西电机制造有限公司生产的 YR355M1-6 型，功率 220KW，电压 380V。减速机型号为JLH1000，山西平遥减速机厂生产，变比 31.73，扭矩 73KN*M。提升容器为 2 吨非标准箕斗，配钢丝绳罐道，设计年生产能力为 15 万吨/a，核定 15 万吨/a。副井绞车副井提升机型号为 JK2.51.25 型，河南省鹤壁市通达矿山设备有限公司生产，其电控系统为 PLC 控制，亦为河南理工大学机械厂生产 TK-PLC-1186 型。电机为山西电机制造有限公司生产的 YR355M3-6 型，功率 185KW,电压 380V。减速机型号为JS130HB,徐州东方减速机厂生产，变比 31.05。提升容器为 1 吨非标准罐笼一对，配钢丝绳罐道，提矸能力 1500Kg/次，矿车自重 550Kg, (按照矿井年生产原煤 15万吨，其中 5%出矸率计算，满足 0.75 万吨/a 设计要求)。提人能力：每罐次 8 人，合每班 86 人，升升降机械设备时最大提升重量为 3680Kg。副井井筒直径 4.6M，断面积 16.6M2，副井深 291 米，主要用途是提矸、下料、升降人员、进风和安全出口，支护形式为混凝土支护，井筒内主要装备有: 一对 1吨非标罐笼，钢丝绳罐道，梯子间，2 路排水管（6 寸、4 寸各一趟） ，一路 2 寸供水管，一路 2 寸压风管，以及电力、信号、通讯、监控电缆。主井井筒直径 2.4 米，断面积 4.5M2，井深 259 米，主要用途是原煤提升、进风，支护形式为砼支护，井筒内主要装备有：2 吨非标单箕斗，钢丝绳罐道，信号电缆。副井井筒雨季淋水很大，约 25mm/h，其它季节淋水不大，冬季无淋水。主井井筒无论是否雨季，均比副井淋水要小。主副井设备均取得有“煤矿矿用产品安全准用证” ，主副井的检测单位是河南省煤矿安全监察局矿用安全生产用品检验中心。设备系统完善，不存在带病运行现象。各种保护和信号系统齐全、灵敏、可靠。副井不存在超能力提升问题。主井底装载机设备老化、陈旧，应重新设计、更新，以满足生产需要。除主井提升机外，均按照规定进行了测定和探伤，钢丝绳按照规定周期进行了抗拉力和反复弯曲试验测定，防坠器由该矿自己进行了防坠试验。提升及液压制动性可靠。1.3.2 矿井主要运输系统由于原系统巷道绝大部分已密闭，所以现在井下运输系统十分简单。在斜巷运输方面，原矿井仅有两处小斜坡安装有两台 11.4KW 小绞车，现已拆除，巷道也已经密闭。在平巷运输方面，现在仅剩副井口东西两侧约 200 米轨道。平巷运输采取人力推车，无井下电机车运输。矿车为 1 吨矿车，完好率满足要求。轨道为 24Kg级，道岔为非标准道岔，个别路段轨道质量不合要求，安全间距不够；巷标、路标等还需完善。平顶山工业职业技术学院成人教育学院毕业设计5皮带运输方面，仅剩运输机下山和轨道下山两个掘进工作面。运输机下山现有DTL6530/20G 带式输送机一台（长 140 米） ，和 SGD420/22 刮板机一台（长 30米） ，轨道下山现有一台 DTL6530/20G 带式输送机（长 130 米） ，和一台SGD420/22 刮板机（长 30 米） 。原井下其他带式输送机运输系统现已拆除。现有两台皮带均为阻燃皮带，有煤安标志。因长期不用皮带机、刮板机的电源已经拆除，原皮带机安设有安徽宿州生产的皮带机综合保护，现已拆除。整个运输巷道内多数地段压力大，机道安全间距不够。1.3.3 矸石运输系统掘进工作面掘进煤炭选用 1 吨 非 标 矿 车 ，经二 1一 采 区 轨 道 下 山 、 东 运 输 巷 直接输送至副 井 ， 由 付 井 罐 笼 提 升 至 地 面 。1.3.4 矿井通风系统该矿通风采用抽出式，一处矿井总回风服务全矿井，两台主风机型号相同，为山西安昇电机有限公司生产的 FBCZ54NO13B 型轴流式通风机，电机功率为55KW，转速 1450r/min，流量、风压分别为 840-1220m3/min，240-1500Pa,实测约 43.05m3/s，392Pa。主扇电控系统为上海中发电气有限公司生产的 XJ01-75 型设备，在线监控为中国煤炭科学重庆分院生产的 GT-L(A)型监测设备。系统设备完好，保护齐全，并取得有“煤矿矿用产品安全准用证” 。其供电系统为双回路供电，其供电回路取自地面变电所的不同母线段的两台变压器。反风方法为反转返风。存在的问题：无备用叶片和备用轴承。1.3.5 矿井排水系统主排水泵 MD155-3010(新乡水泵厂)3 台，一主一副一检修，三台泵同型号，驱动功率 220KW，流量 155M3/h，排水管路为直径 165mm 的无缝钢管，尚能满足原设计一般涌水量 50M3/h，最大涌水量 100M3/h 的需要。排水设备完好，有“煤矿矿用产品安全准用证” ，水泵、排水管路、供电能力配套。存在的问题：1、原排水仓因巷压大，水仓已压垮，现于风井底做一个临时水仓正在使用。2、该矿 2010 年 6 月份观察判定，矿井最大涌水量不止 100M3/h，大约在200M3/h 左右，这中间也存在 2010 年夏季雨量较大，附近矿停产，没有及时排水，积水沿老空、裂隙渗入该矿所致。今后将重新设计排水系统。选型计算：水泵 正常涌水量时水泵必须排量：QB 1.230=36m3/h 最大涌水量时水泵必须排量：QBM 1.260=72m3/h平顶山工业职业技术学院成人教育学院毕业设计6 水泵必须的扬程：)aHcBsin12.0(=266(1.11.12)=292.6297.92(m)式中：Hc-排水高度Hc=261+5=266(m)5-吸水高度-井倾角，竖井 90，Sin=1该矿副井底中央泵房现已安装三台 D46-506 型主排水泵，额定流量分别为Qe1=46m3/h，单级额定扬程 50m，转速 2950rpm.三台水泵，一台工作 ,一台备用,一台检修。管路及管路布置：选用两趟排水管路，即正常涌水期和最大涌水期均为一台泵对一趟管路。该矿副井井筒已安装两趟排水管路，吸水管为 1335 无缝钢管。排水管 1085 无缝钢管。排水管长度为：Lp=Hc+50=266+50=316 米 注、对六大紧急避险系统的考虑（1） 监测监控系统：KJ90NA 型安全监控系统，需进一步完善井下监控设置和数量布置；（2） 压风自救系统压风机房设在主井井口附近，安装 VF-7/7 型空压机 2 台，压风管路选用直径 894 无缝钢管，从主井井筒输送至各用风点。仍需完善。（3） 供水系统：副井西侧 100m 处建有 250m3 静压水池一座，利用直径 89mm、60mm 主、支无缝钢管输送至井下各用水点。（4） 人员定位系统：KJ69 型人员定位系统，仍需完善。（5） 通讯系统：调度室安装 160 门交换机一部，确保地面井下通讯联络。（6） 井下自救仓：目前无，待投产后投入。所需资金未列入投资预算，待选型后列入。平顶山工业职业技术学院成人教育学院毕业设计7第二章 采区生产能力与区段划分2.1 采区煤层条件矿区内含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组和下石盒子组，上部地层因剥蚀缺失。据河南省鲁山县韩梁矿区段店井田详查(最终)地质报告书资料，本井田可采煤层 3 层(二 1、四 1-2（原三 9-10 煤层） 、一 4)，而一 6 煤层没有揭露到，总厚度 8.1 米，含煤地层保留厚度约 301 米，可采煤层含煤系数为 2.69%。二 1 煤层为本矿全区可采煤层。矿区现主要开采二 1 煤层，煤层倾角为 814左右，地层沿走向、倾向变化不大。可采煤层及其顶底板特征：(1)二 1 煤层：直接顶板为岩浆岩，厚度一般 1.003.00m,分布较稳定，岩浆岩项板强度大，易管理，有时还需人工放顶：当顶板为细粒砂岩时，常有 0.10.4m黑色薄层泥岩伪顶随煤层开采而脱落。因此顶板岩体质量分类为 II 类，属稳定岩层。直接底版为深灰色砂质泥岩夹细砂岩条带，厚 10.00m 左右，分布稳定，岩体质量为 III 类，属中等稳定岩层。(2)四 1-2 煤层：该煤层赋存于二叠系下统下石盒子组中部，在矿区埋深约51.6092.00m，下距二 1 煤层约 170m，顶板为泥岩，砂质泥岩、底板为砂岩、泥质砂岩。煤层厚度 0.981.48m，平均厚度 1.19m。(3)一 4 煤层：赋存于石岩系太原组下部，在矿区埋深约 64.60121.35m，下距石灰岩顶面 20m，顶板为细砂岩没，底板为砂质泥岩，煤层厚度一般为0.751045m，平均厚度 0.95m，井田内煤层倾角约 13，分布稳定，局部在可采厚度以上，煤层结构较简单，有夹矸 13 层，属较稳定的局部可采煤层。(4)二 1 煤层：矿井内及附近钻孔和本矿开采揭露煤层伪厚度 0.62-8.96m,平均厚 1.86 m，二 1 煤层全矿井可采，煤层结构较简单，多含一层夹矸，夹矸厚度0.100.20m，但因其厚度变化较大，应属于不稳定煤层。井田内煤层倾角约 814，平均 10 左右，分布稳定，均在可采厚度以上，煤层结构简单，为本区主要可采煤层。(5)四 1-2 煤层：煤层厚度 0.98-1.48m，平均厚度 1.19m，井田内煤层倾角约10，分布比较稳定，煤层结构比较简单，常含夹矸一层，夹层多为炭质泥岩，少数为泥岩，厚 0.10-0.20m。为本区主要可采煤层。(6)一 4 煤层：煤层厚度一般为 0.75-1.45m，平均厚度 0.95m，井田内煤层倾角约 13，分布稳定，局部在可采厚度以上，煤层结构较简单，有夹矸 1-3 层，属较稳定的局部可采煤层。2.2 采区生产能力确定矿井年工作日为 330 天，日净提升时间 16 小时。每天三班作业，两班出煤，一班准备。平顶山工业职业技术学院成人教育学院毕业设计8根据本井田可采储量，煤层赋存条件、开采技术条件和矿井通风能力设计井型为 15 万吨/年。根据计算的可采储量和矿井设计生产能力，考虑 1.4 的储量备用系数，则矿井服务年限： )(8.641579.3aCAZTK式中：T矿井服务年限，a。Zk煤层可采储量，143.79 万 t。A矿井设计生产能力，15 万 t/a。C储量备用系数，取 1.4。2.3 采区区段数目划分矿井采用三立井，二水平开拓，由于矿井走向只有 800m，副井工业广场基本位于井田的西部，主井工业广场基本位于井田的东部，且矿井生产规模不大。巷道布置方便，系