西铭矿井田设计_毕业设计1.doc

山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 1 页 西铭矿井田设计西铭矿井田设计 1 西铭矿井概况 1.1 地理位置及概况 山西焦煤西山煤电集团公司西铭矿，井田行政区划隶属于太原市管辖， 位于太原市以西，距太原市中心 20km。地理位置：东经 11214112 31，北纬 37383756。区内交通便利，太佳公路穿过矿区，东 可至太原市区，西可抵古交市，矿区有铁路专用线经太铁玉门沟编组站通往 全国各地。 矿区位于吕梁山东侧，汾河自井田西北边缘流过。区内沟谷纵横，切割 甚剧，地形复杂，属中低山区。区内最高点在石千峰，标高为+1747.7 m； 最低点在矿区东南部玉门沟内，标高为+987.5 m。 矿区属暖温带大陆性气候，四季分明，气候干燥，冬春多风，日夜温差 较大，年平均气温 9.5，年平均降雨量为 423.5 mm，年平均蒸发量 1789.3mm。年平均风速为 2.5 m /s，最大冻土深度为 77 cm。 据山西省地震局(78)省震字第 29 号文，本井田地震烈度为 67 级 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 2 页 1.2 地质特征 .1 地质构造地质构造 1、地层：2#煤位于二迭系下统山西组，本组地层平均厚 88m 左右，以 k5粗粒砂岩（北岔沟砂岩）整合接触于下伏的太原组。山西组为三角洲滨 海平原环境沉积，主要为泥岩类及砂岩类岩层，颜色以浅深灰色为主，含 水性较差。 2、构造特征：地层整体呈单斜构造，局部为小型背向斜褶曲，走向北 东，倾向北西，倾角 19，平均倾角 4。地质条件较简单，根据邻区 揭露资料分析，预计落差 2m 左右的断层比较发育，对生产影响较大，陷落 柱不太发育。 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 3 页 .2 煤层与煤质（见后页煤综合柱状图）煤层与煤质（见后页煤综合柱状图） 二迭系下统山西组为井田内主要含煤地层之一。含煤层 02#、03#、1#、2#、3#上、3#下6 层，其中：02#、03#、1#煤均不可采；2#煤全区 稳定可采； 3#上煤仅在采区西部有小范围可采，煤层平均厚 0.75m，回采较 困难；3#下煤层大部可采，厚度变化较大。 2#煤局部有 0.2m 左右的页岩伪顶；直接顶为砂质页岩，厚 1.002.45m，平均厚 1.70m，老顶为中粒砂岩，平均厚 8.00m，灰白色，以 石英长石为主，上部粒度较细，含裂隙水。直接底为 2.62m 的深灰色细砂岩， 老底为 2.76m 的灰黑色砂质泥岩，含植物化石碎片及黄铁矿晶体。煤层特征 见下表。 煤层特征表 煤层厚度煤层间距顶底板岩性 序号层号 最小最大 平均 最小最大 平均 顶板底板 备注 12# 1.542.45 2.00 砂质泥岩细砂岩 1.857.41 5.38 23#上 0.000.90 0.75 中砂岩砂质泥岩 2.2310.32 6.78 33#下 0.001.53 0.95 砂质泥岩砂质泥岩 煤种：2#煤煤质以瘦煤为主，是良好的配焦煤。 1.3 瓦斯、煤尘、地温 西铭矿属于高瓦斯矿井，瓦斯等级鉴定情况为：瓦斯绝对涌出量 103.1m3/min，相对涌出量 14.4m3/t；二氧化碳绝对涌出量 29.6m3/min，相 对涌出量 4.14m3/t。 2#煤层自燃倾向性等级为级，属自燃煤层，煤层自然发火期为 63 天； 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 4 页 煤尘爆炸指数为 18.79%，煤尘具有爆炸性。 煤层地温约为 89。 1.4 水文地质 1、主要含水层有奥陶系中统灰岩含水层组；石炭系上统太原组灰岩含 水层组；二迭系砂岩含水层组及第四系含水层。井田内奥灰水水位标高 799924m，2#煤层底板标高 10401130m，无承压开采区。 2、由于盖山厚度较大，含水层与地表水的联系较弱，突水性很小，补 给量小。上组煤层开采充水水源主要为上部砂岩含水层水。2#煤层掘进中以 淋水的方式进入巷道，对施工影响不大，2#煤层回采后，通过采空裂隙涌入 工作面采空区形成采空积水。 3、采区内断层多为压扭性，一般不导水。 4、上覆二迭系砂岩含水层均为弱含水层，一般含水性差，单位涌水量 为 0.00047l/s.m，渗透系数 0.00060.36m/d，其补给来源于大气降水，对 开采影响不大。 5、涌水量采用类比法预计，根据 20022007 年西十采区 2#煤层开采中 涌水量统计，2#煤层平均吨煤含水系数为 0.11m3。该采区 2#煤按平均日产 2200 吨计算，正常涌水量 10m3 /h，最大涌水量 30m3 /h。 1.5 煤层及其顶底板物理、力学性质 西铭矿可采煤层山西组的 2#煤顶底板多为细砂岩及砂质泥岩，较软中 等坚硬的岩石，其力学性质据钻孔采样试验结果，抗压强度一般为 250750kg/cm2，抗拉强度一般为 50130kg/cm2，抗剪强度（凝聚力） 104187kg/cm2；顶板岩石强度大于底板。 2#煤层硬度为 2.0，区内节理发育，均系受扭力形成。节理面平直、光 滑、倾角大，在构造带附近尤为明显。 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 6 页 、 组 子 盒 石 下 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、02、 、 、 、56m m 、 、 、 、 、 、 、 、 、2. 10、 、 、 、 、 、 、 、0. 06、0. 05、1. 90 、 、 、 、 、 、 、 、 、 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 7 页 2 井田境界和储量 2.1 井田划分的依据 在煤田划分为井田时，要保证各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部 分都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原则有： 1、井田范围内的储量，煤层赋存情况及开采条件要与矿井生产能力相 适应； 2、保证井田有合理尺寸； 3、充分利用自然条件进行划分，如地质构造（断层）等； 4、合理规划矿井开采范围，处理号相邻矿井间的关系。 2.2 井田范围 井田东西长约 79.9km，南北宽约 43.65km，面积 77238km2。开采深度标高 为-400-1000m。地层走向以 3060东为主，倾向北西或南东。 上组可采煤层为 2#、3#下两层，由于 2#与 3#下煤层层间距 12m 左右，所以， 本采区只是 2#煤层开采系统，开采 3#下煤层需要另行布置系统。 附表：采区储量汇总表 采区储量汇总表 万吨 采区工业储量永久煤柱损失开采损失可采储量 一盘区1455.4141.298.91345.2 二盘区1746.4181.6135.01452.2 三盘区1119.6117.781.7801.8 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 8 页 四盘区1109.6101.271.7701.8 合 计5431541.7387.34301 3 井田开拓 3.1 井筒形式及数目的确定 一般情况下，井筒的形式有立井、斜井和平峒三种。斜井适用于井田内 煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质情况简单，井筒不需要特殊法施工的 缓斜和倾斜煤层。平峒适用于地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或 沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分的储量大致能满足同 类井型水平服务年限要求。综合东滩煤矿的实际情况： 本矿井采用一对斜井开拓：主立井采用矿车运煤；副立井采用电机车运 输人员、设备、材料，且兼作进风井。 3.2 开拓方案的确定 本矿井采用一对斜井开拓：主立井采用矿车运煤；副立井采用电机车运 输人员、设备、材料，且兼作进风井。 因本井田瓦斯和涌水都不大，水平内采用下山开采在技术上是可行的。 井田范围内煤层倾角 19，平均 4，为近水平煤层。因此，其准备方 式既可以采用采区式。 根据前述各项决定，可行的方案： 1089.9 4188 000 37611 4189 000 37611 4189 000 37612 376124190 000 4190 000 37613 37613 4191 000 4194 000 4193 4192 000 500 500 500 4191 500 500 500 500 500 500 37610 500 1369.63 1131.8 至佳县 路 公 1034.3 矿坪儿杜 滩 马 老 牛 沟 烦 娄 烦 娄 滩 沟 沟 牛 老 1076.2 1103.6 1116.5 1132.4 1110.0 1121.6 1116.0 1298.8 1377.4 1292.5 1342.7 1290.8 1270.0 沟 龙 王 沟 峪 长 沟寺 杏 垛 圪 家 窳 家 富 张 家 里 足 巴 刘 山 家 侯 矿 界 巨 盛 煤 矿 1076.2 采矿专业毕业设计 指 导 评 阅 开拓方式平面图 比 例 图 号 日 期 西铭矿开采设计 张 晋 采矿 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 9 页 井田范围井田范围 1054.2 1030.4 1089.91050.5 4188 000 37611 4189 000 37611 4189 000 37612 376124190 000 4190 000 37613 37613 000 4194 000 4193 4192 000 4192 000 500 500 500 4191 500 500 500 500 500 500 37610 500 1369.63 1131.8 至佳县 矿坪儿杜 滩 马 1159.9 1055.5 老 牛 沟 烦 娄 沟 牛 老 1076.2 1103.6 1132.4 1110.0 1121.6 1116.0 1298.8 1377.4 1292.5 1342.7 1290.8 1270.0 沟 龙 王 沟 峪 长 沟寺 层断南母老随 杏 垛 圪 家 窳 家 富 张 家 里 足 巴 刘 山 家 侯 巨 盛 煤 矿 刘巴足进风井 刘巴足回风井 总 回 风 巷 1152 大 巷 1018 大 巷 一盘区 二盘区 三盘区 四盘区 付 巷 主 井 采矿专业毕业设计 指 导 评 阅 开拓方式平面图 比 例 图 号 日 期 西铭矿开采设计 张 晋 采矿 开拓方案开拓方案 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 10 页 3.3 带区和采区的划分及布置 根据上述所确定开拓方案，井田范围内主要采用带区式准备，只在水平 深部采用下山开采。由此，全矿第一水平共划分为 4 个盘区。 3.4 矿井带区间和煤层间接替顺序 1、采区间接替顺序 矿井投产后，首先开采第一采区平，在第一水平减产前 11.5 年，完 成下一个开采水平的基本井巷工程和准备、安装工程。 2、煤层间接替顺序 自上而下，首先开采 2#煤，然后联合开采 3#上煤和 3#下煤，其接替顺 序同水平间的接替顺序。 4 采区的开采 根据毕业设计大纲的要求，只对首采带区进行详细设计。为了减少初期 工程量及初期投资，使矿井尽快投产，首先开采井田中央井筒附近的带区。 4.1 首采带区概况 首采带区为一盘区 2#煤层可布置 12 个综采工作面。采区年设计生产能 力 70 万吨，服务年限 8.8 年。 本采区采用双翼布置工作面开采方式。一盘区轨道下山从上组煤集中材 料暗斜井下车场开口通过 640m 转运巷，进入一盘区轨道下山。一盘区回风 下山与西部回风巷构通，形成左翼工作面的回风系统；在一盘区西部边界， 沿煤层布置一条长 1430m 的大尾巷与刘巴足回风井联通，形成一盘区右翼工 作面开采时的大尾巷。 4.2 采煤方法及工作面长度的确定 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 11 页 带区内 2#煤平均厚度 2m，煤质中硬，煤层内裂隙发育，煤层 倾角平缓，适宜采用综采放顶煤采煤法。因此，设计的采煤方法为倾斜长壁 一次采全高综采放顶煤采煤法。 根据煤炭工业矿井设计规范规定：综采面长度一般不小于 150m。结 合本矿井的实际情况，确定综放工作面的长度为 190.71m。 4.3 主要生产系统 该采区的主要生产系统如下： 1、运煤系统 工作面工作面皮带顺槽采区皮带下山采区皮带转运巷9#煤库 1018 大巷 5t 矿车地面卸载站。 2、运料系统 地面材料1152 大巷采区轨道转运巷采区轨道下山工作面轨道顺 槽工作面。 3、人员运输 地面材料1152 大巷采区轨道转运巷采区轨道下山工作面轨道顺 槽工作面。 4、通风系统 刘巴足进风井刘巴足进风石门西部轨道巷暗斜井采区轨道转运巷 采区轨道(皮带)下山工作面轨道巷、皮带巷、尾巷； 回风风流： 采区左翼：工作面尾巷采区回风下山总回风巷刘巴足回风石门 刘巴足回风井地面。 采区右翼：工作面尾巷西十二右翼大尾巷总回风巷刘巴足回风 石门刘巴足回风井地面。 5、供电系统 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 12 页 高压电缆由井底中央变电所经轨道大巷至带区变电所，降压后 由低压电缆分别送到回采和掘进工作面附近的配电站，以及胶带运输机和绞 车房等用电地点。 6、供水系统 采掘工作面和运输机巷及运输机转载点所需要的防尘喷雾用水，由副井 的供水管下井，然后送至各个用水地点。 4.4 巷道掘进方法 带区内巷道主要有三种：岩巷、煤巷和半煤岩巷。掘进带区车场时，采 用钻爆法施工，挂腰线掘进；掘进煤巷和半煤岩巷时，采用配套综掘设备进 行落、装煤岩，通过桥式胶带转载机和可伸缩带式输送机运输煤岩。分带轨 道斜巷和分带运输斜巷均为沿空掘巷。 5 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 工作日 330 天,采用“四六”制作业，每天三班生产，一班检修。 年设计生产能力、确定设计生产能力的依据; 5.1 年设计生产能力 根据现有技术装备和地质条件等情况，年设计生产能力确定为 70 万吨/ 年，日生产能力 0.22 万吨/日。 5.2 设计生产能力的依据 （1）该区域落差 2.0m 左右的断层、陷落柱不太发育，褶曲少而平缓， 水文地质简单，涌水量小，煤层厚度适中，具备综采开采条件。 （2）随着采煤及配套设备技术的发展，引进大功率采掘设备的应用， 可进一步提高煤炭产量。 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 13 页 5.3 设计服务年限及计算参数 t2=z2/ak=4301/（701.3）=47.2 年 式中：t2服务年限 z2煤可采储量 801.8 万吨 a年生产能力 70 万吨 k备用系数 1.3 6 采煤方法 6.1 采煤方法 采用单一走向长壁综合机械化采煤，整层开采。 6.2 采煤工艺选择 根据煤层赋存条件，顶底板岩性和技术装备水平，采用综合机械化采煤 工艺。工艺流程：采煤机割煤（装煤）刮板输送机运煤拉架移溜移 转载机。 采煤工艺的主要参数如下: 1、工作面采高:2#煤层为中厚煤层，平均 2.0m，设计一次采全高。 2、工作面采长:220m。 3、采机截深:0.6m。 4、循环进度 0.6m。 5、割煤:采用双滚筒采煤机，自开缺口。 6、移溜:工作面可弯曲刮板输送机采用支架推移。 7、采场支护:选用支撑掩护式液压支架。 8、采空区处理:采用全部垮落法。 6.3 劳动组织、作业方式和循环数、月、年推进度，工作面支护与顶板管理 1、劳动组织：采用“46”制作业，三班生产，一班检修。 2、作业方式：工作面采用双滚筒电牵引式采煤机割煤，斜切进刀， 自开缺口，刮板输送机和可伸缩胶带输送机运煤，专业工种与综合工种相结 合追机作业。 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 14 页 3、根据采煤工作面所选采煤机的技术特征及工作面长度等 因素，循环数和推进度按下式计算： n 日= =7.4（刀/日） 式中：n 日每天的循环数（刀/日） 6.0每班工作时间（小时/班） 0.6每班工作时间系数（调查分析结果） v采煤机的牵引速度（米/分） （查采煤机说明书所得 v=2.5 米/分） 60每小时的分数（分/小时） 3每 24 小时工作班数（班/日） l工作面的平均长度（220 米） l 日=n 日0.6=7.40.6=4.4（米/日） 式中：l 日每天的推进度（米/日） 0.6每循环截深（米/刀） l 月=l 日25=4.425=110（米/月） 式中：l 月每月的推进度（米/月） 25每月工作天数（日/月） l 年=l 月12=11012=1320（米/年） 式中：l 年年推进度（米/年） 12每年的月数（月/年） 工作面选用 zz2500-1.5/2.5 型支撑掩护式液压支架支护顶板，两巷 超前支护采用单体液压支柱配“”梁棚子支护。全部冒落法管理顶板。 6.4 采、掘能力计算及核实 a1=ll1mrc=132022021.330.95=73.3(万吨/年) 式中：a1综采面年生产能力 l1工作面采长 220m。 m工作面采高 2m r煤层容重 1.33 吨/m3 c工作面回采率 0.95% 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 15 页 矿区由综采队生产，年产量确定为 70 万吨。 掘进工作面出煤量:以一个掘进队，始终备用一个回采面，其掘进煤 量按回采煤量的 10%计算，即:a2=a110%=7 万吨,式中: a2掘进煤量。 采区年生产能力 a=a1+a2=77 万吨, 式中: a采区综合年量。 .1 掘进率的确定掘进率的确定 在保证回采年推进度 1320m 的前提下，考虑通风实行二进一回，即开 采前形成相邻的下接工作面,同时考虑加一尾巷回风和风贯及地质构造影响。 掘进进尺=(回采年推进度2+煤柱巷长)+切眼+风贯1.3 =(13202+120)+220+7251.3 =4817m 掘进率=481770=68.8(m/万吨) .2 采掘工作面比例的确定采掘工作面比例的确定 根据综采队的年推进度及掘进进尺单进水平，安排一个年产 70 万吨 的综采队，一个 6000m/年的机掘队，采掘比为 1:1。 .3 回采工作面参数的确定回采工作面参数的确定 1、工作面长度的确定 影响工作面长度的因素有设备、煤层地质条件、瓦斯涌出量及生产技 术管理的难度等。 设备是影响工作面长度的主要因素之一。我国生产的工作面刮板输送 机大都按 150200m 的铺设长度设计的。另外，煤层地质条件是影响工作面 长度的又一重要因素，地质构造、煤层厚度、倾角、顶板条件都会影响工作 面长度的选择。 根据以上技术分析和目前我国煤矿实践经验，近水平煤层综采放顶煤 工作面长度以 130200m 较为合理。参考东滩矿现场生产经验，结合带区条 带的整体划分，确定首采带区采煤工作面的长度为 190.71m。 2、工作面推方向和推进度 为减少巷道维护工程量以及获得良好的通风效果，工作面采用从边界 向大巷推进的后退式回采顺序。 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 16 页 7 630 刮板输送机的选型 综采工作面一般均使用重型可弯曲刮板输送机，其中有单链、双中心链、 双边链等几种类型。根据刮板输送机选型的基本原则和产品说明书介绍的技 术特征及其使用条件来选择型号（并参考下面计算的） 。 运 q 产品说明所列铺设长度一般均为水平长度货一定倾角煤层（如 10）向 下运煤时的铺设长度，实际上各工作面长度和煤层倾角、煤层厚度等条件各 不相同，所以确定了型号后需要验算所选刮板输送机的运输生产能力、电机 功率及刮板链强度，并确定每台刮板输送机驱动电机的数量。 7.1 运输能力的验算 .1 按采煤机生产能力计算刮板输送机的运输能力按采煤机生产能力计算刮板输送机的运输能力 =60 t/h 运 q q vhj 1 k 2 k 3 k 式中：-煤的容量，1.35； 3 /mt -同前（=35m/min；-平均采高， m ） ； q vhj q vh -装载不均匀系数，一般取 1.5； 1 k -采煤机和运输机同向运输时的修正系数。=， 2 k 2 k)/( 00q vvv 为刮板输送机链速； 0 v -运输倾角和运输方向的系数。见下表。 3 k 运输情 况 水平运输 时 倾角 510 倾角 10以上 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 17 页 向下向上 向 下 向上 3 k 1.5 按此式计算的是要刮板输送机运走的煤量（小时生产能力） 。 运 q .2 按刮板输送机的工作状况及有关参数计算输送能力按刮板输送机的工作状况及有关参数计算输送能力 主要是根据已选定的输送机技术特征，验算是否能够满足所要求的运输 能力。 =3.6 t/h 运 q q 0 v 式中：-输送机单位长度上货载重量， kg/m ；q =1000fq 0 f-货载断面积， 。 2 m f=+ 计算参考图 3-1； 1 f 2 f -溜槽承载段横截面积。查特征 1 f表（查 不到可近似计算） ； -原煤在溜槽中的动堆积面积； 2 f -原煤动安息角，一般取 20； -装满系数，见表 3-2； -煤的松散容重，0.851.0。 0 3 /mt 若，则符合要求。 运 q 运 q 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 18 页 表 3-2 向上运输 输送情况 水平及向下 运输 +5+10+15 装满系数 0.91.0 7.2 刮板输送机电机功率的验算及电机的数量 .1 电机功率电机功率 = kwn102/ )( 00 vw 式中：-电动机轴上的功率， kw ；n -传动装置效率，一般为 0.80.85； -刮板输送机主链轮的牵引力， kg. 0 w = 0 w)(1 . 1 kzhf www 式中：-溜槽弯曲段的附加阻力，一般取 1.1； f w -重段阻力。 zh w =+ zh w 00 (cos)(qlwqwqsin)lq 式中的+号用于向上运输，号用于向下运输。 -空段阻力。 k w = k w )sincos( 0 wlq 式中的号用于向上运输，+号用于向下运输。 -按=1000f计算值；qq 0 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 19 页 -刮板输送机的铺设长度， m;l -刮板输送机的铺设倾角， 度; -刮板链单位长度重量， kg/m; 0 q -煤在溜槽中的运行阻力系数，查表 3-3；w -刮板链在溜槽中的运行阻力系数，查表 3-4。 w w 值 表 3-3 刮板输送机的结构形式w 值 工作链布置在回空链上面 0.55 单链或双中 心链工作链和回空链在同一水平上 0.75 有导向装置、铺设平直0.60.8 双边链 有导向装置、底板起伏不平 1.2 值 表 3-4 w 刮板输送机的结构形式值 w 无导向装置0.250.35单链或双中心 链有导向装置0.350.40 无导向装置0.200.25 双边链 有导向装置0.250.35 综合机械化采煤工作面与采煤机配合工作的可弯曲刮板输送机，货载的 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 20 页 装载长度随着采煤机的移动而变化。因此，电机负荷也是变化的， 即： （满载时，最大电机功率）nn max kw （空载时，最小电机功率） 102 cos21 . 1 00 min vwlq n 从而得到所需刮板输送机的等效功率： min 2 minmax max 2 3 1 nnnnnd 电机容量：=（1.151.2） 0 n d n 式中：1.151.2-备用系数。 所选的刮板输送机电机容量时即符合要求。否则要重选或考虑双电 0 n 机两端驱动（当然这对原选用一端驱动情况可以这样考虑） 。 .2 电机数量电机数量 常见的是单电机和双电机，在确定刮板输送机的型号及电机容量的计算 中就要考虑电机的数量。电机的数量决定了采用一端驱动还是采用两端驱动， 这影响到刮板输送机刮板链的张力计算。 8 刮板输送机的常见故障与处理方法 1、故障现象：电动机起动不来。原因是：负荷过大；电气线路损坏。处 理方法：减轻负荷，将上槽煤去掉一部分；检查线路，更换损坏零件。 2、故障现象：电动机声音不正常。原因是：单相运转；接线头不牢。 处理方法：检查单相运转原因；检查接线。 3、故障现象：电动机发热。原因是：超负荷工作时间太长；通风散热 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 21 页 情况不好。处理方法：减轻负荷，缩短超负荷工作时间；清除电机 周围浮煤及杂物。 4、故障现象：液力偶合器打滑。原因是：液力偶合器内油量不足；溜 槽内堆煤过多；刮板链被卡住。处理方法：按规定补充油量；将油槽内的煤 去掉一部分；处理卡住的刮板。 5、故障现象：液力偶合器一个温度过高。原因是：两个偶合器内油量 不等；液力偶合器罩内被卡住或透平轮被卡住。处理方法：检查调整油量； 清除杂物，消除被卡原因。 6、故障现象：液力偶合器漏油。原因是：注油塞或热保护塞松动；密 封圈及垫圈损坏。处理方法：拧紧油塞或热保护塞；更换密封圈或垫圈。 7、故障现象：液力偶合器打滑，温度超过120至140摄氏度，但易溶合 金塞不熔化。原因是：易溶合金配方不对。处理方法：清除打滑原因更换准 确熔化温度的易熔合金保护塞。 8、故障现象：减速器声音不正常。原因是：齿轮啮合不好；轴承或齿 轮过度磨损或损坏；减速器内的油有金属杂物；轴承游隙过大。处理方法： 检查调整齿轮啮合情况；更换损坏或磨损的轴承和齿轮清除减速器油中的金 属杂物；调整好轴承轴向游隙量。 9、故障现象：减速器油温过高。原因是：润滑油不合格或不干净；润 滑油过多；冷却不良，散热不好。处理方法：按规定更换新润滑油；放掉多 余润滑油；清除减速器周围煤粉及杂物，对 sgw-250型还应检查冷却水管是 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 22 页 否通冷却水。 10、故障现象：减速器漏油。原因是：密封圈损坏；减速器箱体合面不 严，各轴承盖螺钉拧得不紧。处理方法：更换损坏的密封圈；拧紧箱体合面 和各轴承盖螺栓、螺钉。 11、故障现象：盲轴轴承温度过高。原因是：密封被破坏，润滑油不干 净；轴承损坏；油量不足。处理方法：更换损坏的密封圈、清洗轴承换新油； 更换轴承；注油。 12、故障现象：刮板链在链轮处跳牙。原因是：接链环安装不正确或圆 环链拧麻花；链轮轮齿严重磨损；刮板链过松。处理方法：重新安装接链环 或拧正圆环链；更换新链轮；重新紧链。 13、故障现象：刮板链子卡在链轮上。原因是：主要是分链器松动、损 坏或分链器掉了。处理方法：拧紧螺栓；更换新的分链器。 14、故障现象：刮板链掉道。原因是：刮板链过松；刮板弯曲严重；工 作面不直，刮板链的一条链受力，使刮板歪斜；输送机过度弯曲；中部槽磨 损严重。处理方法：重新紧链；换新的刮板；使工作面保持直线；一次推移 距离不要超过规定；更换中部槽。 15、故障现象：刮板链周期振响。原因是：刮板链运行有刮卡。处理方 法：处理刮卡部位。 16、故障现象：断刮板链。因上链有煤过多压住刮板链，下链断链不易 被发现。在运行中断链一般在征兆中进行判断。当刮板链在机头底下突然下 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 23 页 垂或堆积或边双链刮板输送机在运转时一侧刮板突然歪斜说明已经 断链了。原因是：1、装煤过多超负荷，压住刮板链。2、工作面不直不平卡 刮板，特别是工作面呈圆弧形的弯曲，边双链的外侧链条负荷多大，最容易 造成断链。3、链条长期与中部槽及链轮的摩擦，产生磨损变形断面减小， 强度降低。4、链条在使用中除承受平均载荷外，还要传递链轮的动载荷。 链条长时期受动载的作用，造成疲劳破坏，节距增长、强度降低。预防的方 法。开机前调节刮板链使之不过松或过紧，装煤要适当。防止回空链带回煤 或杂物。严禁强制起动。变形的溜槽与磨损过限的刮板链要及时更换。连接 环的螺栓要紧固。运转声音不正常时立即停机。处理方法：断底链一般都在 机头或机尾附近。找到断链的地点后，将溜槽吊起，把卡劲的刮板拆掉，接 上链条反回上槽进行处理。 17、故障现象：机头保险销折断。断销的原因是，刮板机上压煤过多或 杂物被回空链带进下槽，卡住刮板链阻力过大等原因造成。预防方法。开机 前将刮板链调整好，松紧适当。掏清机头、机尾煤粉。如有矸石、木料或其 他杂物要及时清出。装煤时不要过多。如果更换新的保险销后，仍被切断， 就必须进行认真的检查了。 9 井下运输 9.1 井下运输系统 1、运煤系统 综放工作面分带运输斜巷带区煤层运煤平巷带区煤仓西翼运输 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 24 页 大巷井底煤仓主井地面 2、辅助运输系统 地面副井井底车场轨道大巷带区车场带区煤层运料平巷 分带轨道斜巷 3、运矸系统 岩巷掘进工作面小矿车轨道大巷井底车场副井地面 4、行人 地面副井井底车场轨道大巷带区车场带区煤层运料平巷 各个工作地点 9.2 各环节运输方式 1、运煤方式 采煤工作面采用刮板输送机运煤，分带运输斜巷采用带式输送机运煤， 大巷采用带式输送机运煤。 2、辅助运输方式 辅助运输采用无极绳绞车牵引 1.5t 固定箱式矿车、5t 材料车、1.5t 平 板车运输材料及设备。 10 矿井通风及安全 矿井设计为独立通风系统，采用刘巴足和主、付井进风，刘巴足回风井 回风。在采区采用“两进一回”的通风系统,即利用采区轨道巷、采区皮带 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 25 页 巷进风，采区回风巷回风.,工作面采用“两进一回”的通风系统， 即利用工作面轨道巷、皮带巷进风，尾巷回风。预防“一通三防”灾害措施 10.1 瓦斯防治措施 1、认真贯彻瓦斯治理“先抽后采，监测监控，以风定产”的方针，完 善瓦斯管理制度和瓦斯防治工作责任体系。认真落实瓦斯检查制度，严格按 规定巡回检查路线检查瓦斯，杜绝瓦斯超限作业。 2、加强瓦斯抽采工作，积极利用多种抽采工艺对矿井瓦斯进行抽采。 若采区掘进面瓦斯绝对涌出量5m3/min 时实行提前预抽，降低矿井瓦斯涌 出量，加强顶板裂隙带孔抽采钻孔分析研究，努力提高抽采量、抽采率、抽 采浓度。 10.2 瓦斯抽采措施 转变通风瓦斯治理观念，以“风排为主”转为以“抽排为主” ，努力实 现采区高瓦斯工作面能够在低瓦斯条件下安全回采。建立瓦斯抽采激励机制， 制定具体的考核办法，建立瓦斯治理奖励基金，实行专款专用。 10.3 监测监控措施 1、监测监控系统采用 kj90 型系统，采用光缆将 kj90 型监控系统，采 用监测线将采掘工作面采集的瓦斯等数据传输至分站。监控系统实现 24 小 时连续运行。 2、在采区回风下山、工作面回风巷、工作面风流、工作面回风流、尾 巷内设置瓦斯传感器实时连续对风流中瓦斯浓度进行监测，当瓦斯浓度超过 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 26 页 煤矿安全规程规定时立即报警提示，达到规定的断电浓度时， 必须切断电源，停止作业。传感器性能要符合 aq6201-2006 规定，稳定性应 不小于 15 天。 4、在工作面回风巷内安装温度传感器、co 传感器，加强对煤层自然发 火情况的监测。在采区主要回风巷道内安设风速传感器对巷道内的风速进行 实时监测。 5、采区内的主要电气设备必须安装开停传感器(采煤工作面安装采煤机、 溜子、皮带输送机开停传感器)，掘进工作面局部通风机必须实现“三专两 闭锁”装置，实现瓦斯电闭锁、故障闭锁功能。 6、加强便携式检测报警仪管理，采区作业的流动电钳工、安全监测工、 工程技术人员、采掘区队长、通风区队长、班组长、爆破工等等人员必须携 带报警仪并按规定使用。瓦检工必须携带便携式报警仪和光学甲烷检测仪。 在工作面上隅角悬挂报警仪 (切顶线以里 200mm，距顶、帮各相距 200mm)， 上隅角处瓦斯浓度达到 1.5%时停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。 采煤机司机随身携带报警仪，随时检测机组附近瓦斯浓度，若发现瓦斯浓度 超过 1.5%时要立即停止采煤机工作，采取相应措施。 10.4 综合防尘管理措施 1、采区轨道下山、皮带下山、回风下山、大尾巷中安装防尘(防灭火) 管路，管路直径 75mm，合计长度约 6030m，管路要求敷设平直、吊挂牢固、 接头严密。在巷道口均设置管路阀门，控制水源。在轨道巷、皮带巷口、尾 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 27 页 巷口分别安装水质过滤器，加强水质管理。定期清理水质过滤器， 保证水源水质。采区轨道下山、皮带下山、回风下山和工作面轨道巷、皮带 巷、尾巷的防尘管路上安装洒水三通，轨道巷、尾巷每隔 100m 设置 1 个三 通，皮带巷每 50m 设置 1 个三通。 2、完善工作面排水管路，在工作面皮带巷、轨道巷内各敷设一趟直径 50mm 排水管路；在尾巷中增设排水管路和压风管路，压风管路直径不低于 75mm，排水管路直径不低于 50mm，低洼处的排水管和压风管增设三通和 阀门。防尘排水压风(防灭火)管路在进入尾巷时在巷道口设置防静电软管， 软管长度3m，尾巷排水采用风动泵排水，压风管、排水管进入尾巷时均必 须设置绝缘隔离段。 3、在采区轨道下山、皮带下山、回风下山按规定设置隔爆水槽，在工 作面轨道巷、皮带巷、尾巷内按规定设置隔爆水袋。隔爆水袋设置：采掘工 作面距工作面 60200m 内安设隔爆水袋，隔爆水袋水量s200l，排距 1.23m，间距 100mm，水袋小窗朝向工作面。采区轨道巷、皮带巷、回风巷 设置隔爆水槽，隔爆水槽水量s400l，排距 1.23m，间距 100mm。 4、在采区轨道下山、皮带下山、回风下山和工作面轨道巷、皮带巷、 尾巷、风贯处设置风流净化水幕。工作面进风巷安设 1 道(距工作面不得大 于 30m)、回风巷 2 道(第一道距工作面 20m，第二道距工作面 50m)、回风风 贯口设置 1 道，尾巷安设 1 道(距排瓦斯风贯下风侧不大于 50m)，雾化要覆 盖巷道全断面。在各转载点设置转载点喷雾，工作面皮带顺槽和集中皮带巷 山西煤炭职工联合大学太原分校-09 级成人大专机电班毕业设计 第 28 页 设置皮带自动触控喷雾，各炮掘工作面使用放炮喷雾，机掘工作面 使用除尘风机。 5、煤体注水采用长钻孔、静压注水方式，同时注水 5 个孔。孔深达到 工作面长 2/3 以上，孔间距 10m，距工作面最远距离不超过 50m。煤体注水 供水系统与防尘供水管路连接，水压要求达到 0.3mpa 以上，水质 ph 值为 69.5 之间。采用 ypa 型水力膨胀式封孔器，安装分压力水表和分阀门，煤 体注水后水分含量达 2%以上。 6、工作面采煤机安装内外喷雾装置，实现采煤机与清水加压泵联动， 确保达到规定压力，喷雾装置雾化好，能覆盖全滚筒。支架喷雾每架 1 个， 每架喷雾至少 2 个喷咀，呈 45角迎风喷向机道，确保雾化质量。 7、每月按规定进行粉尘测定，测点合格率达到规定要求，加强个体粉 尘测定工作。 8、采煤机、掘进机内、外喷雾压力达到煤矿安全规程规定，机掘 面按规定使用除尘风机；炮掘工作面采用水炮泥和湿式作业，放炮前后、装 煤岩前必须对距工作面 30m 范围内巷道周边和煤岩堆进行洒水灭尘，采用放 炮喷雾装置。 9、定