广能集团龙滩煤矿_采矿工程毕业设计.docx

重庆大学本科生课程设计键入文字键入文字课程设计任务书四川华蓥山龙滩煤电有限责任公司311采区(1500kt/a)设计（倪俊杰）1、 设计参数采区生产能力：1500kt/a；采区范围：标高：+310m+545m；煤层走向：n2530e；煤层倾角：010平均6；可采煤层参数： 煤层编号厚度(m)平均值(m)煤层结构顶 底 板煤层稳定性煤层间距(m)顶板底板稳定性k11.803.002.55含矸石05层粉砂岩细砂岩泥岩粘土岩砂质泥岩稳定稳定7.6815.3311.34k21.341.631.40简单无夹矸砂质泥岩泥岩粘土岩稳定稳定煤炭容重：1=2=1.35t/m3。2、 设计资料：以实习矿井生产资料为准。3、 回采工艺设计煤层：k2煤层4、 设计人：5、 设计指导教师：李林目录1 带区地质特征、储量及服务年限21.1 带区的地质特征21.1.1矿井基本情况：21.1.2设计带区的位置、范围31.1.3设计带区周边煤炭资源情况以及开采情况41.1.4带区地质构造41.1.5开采煤层厚度、煤层倾角、煤层之间的层间距71.1.6煤层顶底板特征（附煤层柱状图）8开采煤层柱状图81.1.7设计煤层基本情况91.2 带区储量及服务年限101.2.1带区边界煤柱101.2.2带区煤炭储量111.2.3带区服务年限的计算121.2.4带区采出率的验算121.2.5采区的工作制度132 采矿方法的选择133 带区巷道布置143.1 带区的布置方案143.1.1巷道布置方案143.1.2带区车场布置153.1.3 带区硐室163.2 带区内的划分163.2.1分带划分163.2.2带区内分带巷道布置173.2.3确定工作面生产能力173.2.4工作面布置183.3 带区的生产系统203.3.1带区巷道掘进顺序203.3.2带区通风系统203.3.3带区运输系统203.3.4带区辅助生产系统214 回采工艺224.1 回采工艺方式的确定224.1.1采煤工艺方式的确定224.1.2采煤工作面设备选择234.1.3主要技术经济指标表274.1.4循环作业274.2 工作面合理长度的验证284.2.1工作面生产能力的验证285 带区生产的安全措施305.1采煤工作面落、装、运、支，管的安全措施305.2掘进工作面掘、装、运、支、管的安全措施315.3通风方面的安全措施315.3.1采煤工作面通风安全措施：315.3.2.掘进工作面通风安全措施325.4供电方面的安全措施325.5瓦斯防治措施325.6防水方面的安全措施335.6防尘的措施375.7防止煤层自然发火措施385.8 其它有毒有害气体的防治38结束语39主要参考目录391 带区地质特征、储量及服务年限1.1 带区的地质特征1.1.1矿井基本情况：1.1.1.1井筒的位置和数目矿井初期开采一水平时共有五个井筒：1、主平硐：位于蒋家院子，井口标高+301.7m(轨面)。2、排矸、进风斜井：位于浸水沟，井口标高+410m，倾角15。3、进风斜井：位于李家河边，井口标高+725m。4、回风斜井：位于李家河边，井口标高+725m。5、施工斜井：位于龙滩河南支流边，井口标高+402m。1.1.1.2运输大巷和总回风巷布置本矿井走向长度大，背斜轴部宽缓，分东西两翼开采，主要运输大巷沿东、西两翼布置。每个水平分别设水平运输大巷。水平运输大巷及总回风巷布置层位选择在k1煤层底板茅口灰岩中，由于茅口组顶部30m以下的黑色泥质灰岩中含有大量、浓烈的硫化氢气体，与井田毗邻的广安煤矿揭露k1煤层进入茅口组顶部30m以下掘进茅口运输大巷时曾发生事故。故本矿井运输大巷、上山及带区石门均布置在茅口灰岩中，在开拓开采布置上，尽量考虑巷道布置距k1煤层底板25m以内。1.1.1.3矿井主要生产系统i运输系统：回采工作面的煤，经顺槽转载机转入可伸缩胶带输送机，再通过带区胶带输送机、溜煤立眼进入矿井主煤仓，再通过给煤机放入主平硐钢丝绳芯胶带输送机运至地面。ii通风系统：矿井投产时矿井通风路线为：新鲜风流由新进风斜井运输大巷进风行人斜巷煤层运输集中平巷分带运输斜巷采煤工作面分带回风斜巷煤层回风集中平巷回风石门回风运料斜巷回风大巷总回风上山总回风联络巷回风平巷，最后由回风斜井排出地面。矿井3个主要进风井筒总断面积为38.58m2，其中：主平硐断面积为11.5m2(扣除胶带机)，新进风斜井净断面积为15.6m2，排矸斜井断面积11.48m2，主要进风巷通风能力为15758m3/min。主要回风斜井、总回风上山净断面积为11.48m2，主要回风巷的通风能力为10332m3/min。iii排水系统：矿井水平采用平硐+斜井开拓，井下巷道均为自流排水。在主平硐设双侧水沟，清、混水开自流出井，以利于井下水的处理与利用。在带区南端工作面最低位置，施工放水石门与运南输大巷相连，形成带区自流排水系统。带区采用采空区专用放水巷以及底板运输和回风石门自排工作面涌水。iv电力供应：根据四川华蓥山龙滩煤电有限责任公司龙滩矿井可行性研究以及批复文件，龙滩矿井的供电电源确定为绿水洞35kv变电所和代市220kv变电站。根据矿井附近地方电网情况，矿井施工电源可从龙滩水电站采用10kv电缆线路取得。1.1.2设计带区的位置、范围6、 设计参数采区生产能力：1500kt/a；采区范围：标高：+310m+545m；煤层走向：n2530e；煤层倾角：010平均6；可采煤层参数： 煤层间距 煤层稳定性 煤层结构 煤层倾角 煤层平均厚（m） k1 稳定 含矸石 010平均6 1.803.00 零到五层 2.50 k2 稳定 简单无夹矸 010平均6 1.341.631.50 带区位置：设计的311带区位于井田中央龙王洞背斜轴部；带区范围：标高：+310m+545m；煤层走向：n2530e；煤层倾角：010平均6；带区的走向长度：约2900米； 带区的倾斜长度：(545m-310m)/sin62248m。设计的311带区位于井田中央龙王洞背斜轴部，范围为第一水平+310m+545m；煤层走向为n2530e；倾角010，平均6；水平走向长度为6000m，服务年限30年。设计带区的走向长度约2900m，倾斜长度约(545m-310m)/sin62248m。1.1.3设计带区周边煤炭资源情况以及开采情况带区周边煤炭资源暂时未开采，尚保存完整。设计带区作为首带区，为311带区，达产时开采311带区，为防止蔡山洞煤矿破坏本井田资源，311带区结束后，由位于井田北翼的313带区接替，以后为南翼的312带区等。1.1.4带区地质构造1.1.4.1主要断层本区断裂稀少，经地面调查发现断层17条，经钻探揭露发现隐伏断层3条。大部份断层位于井田北端及龙王洞背斜西翼，并有部份出露在井田外围。按断层性质分，正断层6条，逆断层13条，平移断层1条；按断层走向与褶曲轴向关系分，纵断层12条，横断层8条；按破坏煤层分，切割煤层的断层3条，未切割煤层的断层17条。本带区地质构造简单，断层都分布于带区边界以外.1.1.4.2褶曲龙滩井田位于华蓥山复式褶皱带北段龙王洞背斜，区域内由龙王洞背斜、田湾向斜、打锣湾背斜三个近于平行的褶皱组成。在龙王洞背斜田湾向斜间，发育成两组n2040e的小型褶曲，其延展长度300m700m不等。因规模小，又在井田边界外，对煤层无影响。龙王洞背斜为复式褶皱的主体构造，呈箱状，其轴线的延展方向为n2540e，在井田内5号勘探线附近略向西突出呈一弧形，褶曲枢纽呈波状起伏，以北端1011线隆起最高(k1煤层标高+380m左右)，再向南又有所抬升，呈一马鞍形。背斜轴部较开阔、宽缓，地层倾角010，北端宽2000m，南端1000m，轴面向东倾斜，倾角8085。东翼地层倾角浅部缓，深部陡2025，西翼地层产状变化复杂，呈一倒转扭折带，扭折带走向与褶曲轴向基本一致，呈n20e。轴面倾斜向东南，倾角3040，煤层倒转以9勘探线为界，北端走向2.5km为正常带，煤层西倾，倾角向北向南逐渐增大至直立，倾角7090。南端走向约9km，煤层直立倒转为向东倾，倒转倾角在走向上由8565变化。倾斜上扭折部位，由缓急骤变陡直至直立、倒转，向下再变为直立西倾，呈“s”型，并伴有扭折断裂f1逆断层。煤层倒转扭折点标高由北向南逐渐降低(北端+ 400m标高至南端+300m标高)。故龙王洞背斜为两翼不对称背斜。1.1.4.3水文地质情况 区域水文地质龙滩井田位于华蓥山腹部。华蓥山山脊脊部(龙王洞背斜轴部)宽缓，一般标高在+1000m左右，向东西两侧降低。龙王洞背斜东翼飞仙关组三段隆起，构成了井田地表分水岭。井田内季节性溪沟由分水岭向东、西两侧发育。常年性河流仅有一条，即龙滩河。它的源头为飞仙关组三段灰岩中的泉水。从发源地到本井田的龙滩子，总长5.2km，河床坡度35，河水流量150.33 l/s12462.702l/s。 地层的含(隔)水层井田内出露最老地层为：二叠系上统长兴组，于井田北端沿龙王洞背斜轴部呈“天窗”出露。出露最新地层为三叠系中统雷口坡组，分布于背斜两翼外缘。井田内主要含(隔)水层的特征分述如下：1、嘉陵江岩溶裂隙含水层：该层平均厚度524.04m，由浅灰色中厚层状白云岩、细晶灰岩及薄层至中厚层状石灰岩组成，富水性强。在龙王洞背斜东、西翼各出露25个和91个泉水，流量分别是102.25l/s和6652.30l/s。东、西两翼相比，西翼含水性强于东翼。2、飞仙关组上部隔水层：飞仙关组厚度为450.46m。其上部有厚度约为25.82m34.90m的浅灰色、紫红色灰质泥岩，裂隙少见，富水性极弱，可起隔水层作用。其下部及长兴组均为富水性中等的岩溶裂隙含水层。3、长兴组岩溶裂隙含水层：该层平均厚约193.33m，为岩性为灰色、深灰色中厚层状泥晶灰岩及粉晶灰岩，局部为生物礁灰岩。为富水性较强的岩溶裂隙含水层。4、龙潭组一、三、五段隔水层：龙潭组厚度为128.34m153.24m，平均厚136.85m。根据岩性可分五段。其中：一、三、五段为深灰色薄层状砂质泥岩、粉砂岩、薄层灰色石灰岩、泥岩组成(含k1、k2煤层及铝土质泥岩)，属隔水层；二、四段为中厚层状粉晶石灰岩，属富水性弱的层间裂隙含水层，其水位标高为+940.78m+751.87m。5、茅口组岩溶裂隙含水层：位于煤层底板，上距k1煤层6.76m。在井田内未出露，埋藏较深，为一封闭式含水层。其岩性为浅灰色中厚层状泥晶、粉晶灰岩，灰黑色灰岩和沥清质页岩。该层为一富水性中等的岩溶裂隙含水层，地下水位标高+905.52+709.08m。通过邻近生产矿井调查：井田北端的广安煤矿茅口灰岩涌水量较小，井田南边的绿水洞煤矿茅口灰岩涌水量占整个矿井涌水量的50以上。 断层导水性本区经地面调查发现断层17条，经钻孔揭露隐伏断层3条。据本井田(精查)中间地质报告得知：f1、f2、f2逆断层、f9、f12等正断层均具有一定的导水能力。 老窑积水矿区内煤层隐伏，无小煤窑开采，仅北部有蔡山洞煤矿开采龙王洞背斜西翼k1煤层，采矿权与龙滩煤矿相邻，处于龙滩矿的上部，现开采标高+556m；南部与绿水洞煤矿相连，该矿+528m水平正在开采中，+350m水平正在建设。以上两矿将在本矿井开采前采至矿权边界结束开采，其采空积水，未来该矿井开采至边界时，特别是处于该矿顶部的蔡山洞煤矿应防止上述生产井积水的突然溃入。 钻孔封孔情况各钻孔的封闭均按封孔操作规程执行，封闭井段、材料及其用量、取样检查、埋标等，质量基本合格。但由于矿井水文地质条件复杂，采用分段封孔，未充填砂浆段有可能积水，采掘工程接近钻孔时要采取可靠的探防水措施。 矿井水文地质类型及涌水量预计1、矿井水文地质类型本矿区属隐伏矿区，k1煤层位于位于当地侵蚀基准面以上(地下水位线以下)，地表受水条件好，地形有利于自然排水。 龙潭组岩溶裂隙含水层是k1煤层顶板直接充水含水层，富水性中等；长兴组岩溶裂隙含水层富水性较强，为k1煤层间接充水含水层，但由于构造裂隙的导通，上覆长兴灰岩可间接补给该层；底板茅口组岩溶强含水层上距k1煤层4.45m，富水性强。 矿井单位涌水量变化较大，矿井正常涌水主要受降水的影响，与降雨关系明显，旱季和雨季的涌水量变化一般情况下为23倍，变化较大。 矿井顶板三叠系灰岩和二叠系长兴灰岩岩溶发育，风井在掘进过程中多次发生突水事故，突水水量大，来势迅猛；矿井主平硐揭露底板茅口灰岩后涌水，灰岩水的突入对矿井开采和今后生产造成严重的威胁。 该矿区位于区域地下水水文地质单元的径流区，周边没有地下水的疏排工程，所以矿井周边为无限补给边界。矿区水文地质边界条件较简单。故本井田是以顶、底板进水为主的，矿井水文地质类型为复杂型。2、矿井涌水量矿井涌水量采用地下水动力学法，因充水含水层富水性极不均一，抽水成果的代表性有限，且煤层开采后地下水位不可能降至井底等因素影响，计算结果可能较实际略偏大。水文地质比拟法因绿水洞矿井与本区毗邻，且水文地质条件极为相似，此种方法也反映了各种因素的综合影响、计算结果与实际情况比较接近，矿井水文地质补充勘探建议采用比拟法计算结果，较大涌水量16033m3/d，一般涌水量5871m3/d作为建井设计依据。1.1.4.4区域构造矿区位于华蓥山。华蓥山复式背斜属新华夏系第三沉降带四川盆地川东褶皱带西缘，它由龙王洞背斜、宝顶背斜、打锣湾背斜、李子垭向斜、天池向斜、田湾向斜及三百梯向斜等几个次级褶曲组成。各褶曲轴线延伸方向基本一致，约n2530e，轴面东倾。华蓥山深大断裂带发育于宝顶背斜西翼，全长达75km，在矿区范围出露长约32.5km。主要由f4、f8等十余条走向逆断层组成，其中以f4、f8断层规模最大，对煤层破坏也最大。该断裂带在天池镇以北隐伏，至广安煤矿附近消失。据钻探揭露，发育于龙王洞背斜与田湾向斜间，造成龙王洞背斜西翼直立倒转，呈“s”形褶皱。1.1.6煤层顶底板特征（附煤层柱状图）开采煤层柱状图表1.2柱 状厚度（m）岩 性 描 述 28.48砂质泥岩及粉砂岩57.24中上部浅灰灰色中厚层状泥晶粉晶灰岩，含燧石结核，下部深灰色燧石灰岩，镜下鉴定为次生硅质岩，底部浅灰色中厚层粉晶灰岩。5.68深灰色泥岩，砂质泥岩，中夹泥质灰岩及含泥灰岩28.51深灰色中厚层状泥晶灰岩及泥岩、砂质泥岩1.40黑色半暗型煤，玻璃光泽，k2煤层8.33粘土岩，粉砂岩，细砂岩2.55黑色半亮型煤，条带状结构，层状构造， k1煤层4.47泥岩粘，土岩砂质泥岩1.1.7设计煤层基本情况1.1.7.1煤层结构该带区煤层较稳定,局部地段煤厚有所变化且较厚(瓦斯赋存和压力随之增大),煤层疏松、破碎，预计在开采过程中有构造出现。1.1.7.2煤层含瓦斯性据本井田勘探(精查)中间地质报告：k1煤层瓦斯含量为5.0914.35m3/t煤，平均为8.23m3/t煤，在瓦斯气体中，甲烷含量为82.00%97.46%，平均92.85%。本次矿井设计按煤与瓦斯突出设计。1.1.7.3煤层自燃发火倾向性经测试，k1煤层原样着火温度(t1)为382398，平均389；氧化样(t2)为380389，平均385；还原样(t3)为330384，平均365。试验结果表明，k1煤层属很易自然发火不易自然发火的煤层。+450m运输石门钻孔取样，经重庆煤科院测试，k1煤层自然发火倾向性均为二类，即属自然发火煤层，自然发火期26个月。1.1.7.4煤尘爆炸性+450m运输石门钻孔取样，经重庆煤科院测试，k1煤层水分1.08%、灰分48.09%、挥发分28.34%，煤尘爆炸指数为55.75%，煤尘火焰长度平均10mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量30%，有煤尘爆炸危险性。1.1.7.5煤质分析结果及其工业用途煤层主要煤质指标是：灰份(ad)15.48%33.03，平均为26.51，属高灰煤；全硫(std)2.656.89%，属高硫煤；发热量(qgr.d)17.7829.89mj/kg，平均为25.9 mj/kg，属中等发热量煤；磷(pd)o.005%0.006，平均为0.0056%，属特低磷煤；挥发份(vdaf)平均19.28；胶质层厚度(y)1319mm。煤层属高灰、高硫、特低磷、中等发热量的炼焦煤和动力用煤，经简选试验及煤层大样半工业性试验，采用重浮流程，精煤产率为54.5%55.2%，精煤灰分为9.88%9.9%，含硫为1.84%1.86。若作动力煤，回收可达到84%85，硫分可降到2.32%2.36%。煤的工业牌号为焦煤、瘦煤，用途是动力燃煤。主要用户是广安发电有限公司火力发电厂1.2 带区储量及服务年限1.2.1带区边界煤柱根据采矿工程设计手册中规定，采区边界煤柱宽度一般为1020m（两个采区间），煤层大巷和上（下）山一侧煤柱：2030m（薄及中厚煤层），3040m（厚煤层）。当采区处于带压开采时，所留煤柱还必须满足隔水要求，在突水危险区域开采时，所保留的煤柱宽度必须是安全的隔水厚度。该设计带区的煤层均为中厚煤层又考虑到带区大巷的影响，故走向边界煤柱宽度b1取30m和倾向边界煤柱宽度b2取15m。（一）在k1煤层中k1煤层永久煤柱损失量p1=2lb1m1+2 (h-2b1)b2m1柱损失，式中b1为带区走向边界煤柱宽度取30m，b1为带区倾向边界煤柱宽度取15m。故p1 =30229001.401.35+152(2248302)1.41.35=45.3万吨（二）在k2煤层中k2煤层永久煤柱损失量p2=2lb1m2+2 (h-2b1)b2m2柱损失，式中b1为带区走向边界煤柱宽度取30m，b1为带区倾向边界煤柱宽度取15m。故p2 =30229002.551.35+152(2248302)2.551.35=82.5万吨（三）p = p1 + p2 =90.6万吨(p包括上下两端永久煤柱损失量和左右两边永久煤柱损失量，万吨)1.2.2带区煤炭储量1.2.2.1带区的工业储量zg = h l (m1 + m2) 1 式中 zg-带区工业储量，万吨；h-带区倾斜长度，2248m；l-带区走向长度，2900m；煤的容重1=1.35t/m3m1-k1煤层煤的厚度，为1.40m；m2-k2煤层煤的厚度，为1.40m；zg1=224829001.401.35=1232.1万tzg2=224829002.551.35=2244.2万tzg =2248 2900 (1.40 + 2.55) 1.35 = 3476.3万吨1.2.2.2带区的可采储量zk = (zg p) c 式中 zk-设计可采储量，万吨；zg-工业储量，万吨； p永久煤柱损失量，万吨；c带区采出率，带区采出率，厚煤层取75%，中厚煤层取80%，薄煤层85% c1=0.80, c2=0.80。zk1=( zg1-p1) c 1=( 1232.1-45.3 )0.80=949.4万tzk2=( zg2-p2) c 2=( 2244.2-82.5)0.80=1729.3万tzk = (zgp) c = (3476.3 127.8) 0.8 = 2678.8万吨1.2.3带区服务年限的计算t = zk/(a k) 100%式中 t-带区服务年限（年）a-带区生产能力 150万吨/年zk-设计可采储量 2678.8万吨k-储量备用系数，取1.3t =2678.8/(150*1.3)=13.7年1.2.4带区采出率的验算两个煤层均为中厚煤层，采矿工程设计手册中规定，中厚煤层采区采出率不应小于80%（1）在k1煤层中：c1=(zg1-z1-p1)/zg1式中： c - 带区采出率，% ； zg1 - k1煤层的工业储量，万t ； z1 -工作面落煤损失，万t，取zg16% ； p1 煤柱损失，万吨zg1 = h l m1 1=224829001.401.35=1232.1万吨z1= zg16%=1232.16%=73.9万吨故c1=(zg1-z1-p1)/zg1=（1232.1-73.9-45.3）/1232.1=0.900.80（2）在k2煤层中：c1=(zg2-z2-p2)/zg2式中： c - 带区采出率，% ； zg2 - k2煤层的工业储量，万t ； z2 -工作面落煤损失，万t，取zg26% ； p2 煤柱损失，万吨zg2 = h l m2 2=224829002.551.35=2244.2万吨z2= zg26%=2244.26%=134.7万吨故c2=(zg2-z2-p2)/zg2=（2244.2-134.7-82.5）/2244.2=0.900.801.2.5采区的工作制度本带区采煤工作面按“三八制”工作，矿井年工作日330d，每天三班作业：每班工作8小时（进出井时间不在内）每天净提升（运输）时间16h。2 采矿方法的选择方案比较（技术分析比较和主要经济项目的概算比较） 开采煤层可选用走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。1、走向长壁采煤法：采区式布置。大巷可布置在底板岩层中，在采区中央布置两条煤层上山，由采区车场连接上山与区段平巷，工作面数目多，工作面较长,采落的煤沿平行于采煤工作面煤壁的方向运出工作面。应用条件是：近水平、缓倾斜薄及中厚煤层。走向长壁采煤法的优点：（1）在采煤工作面两端至少有一条回采巷道用于通风和运输（2）随着工作面的推进能及时有计划的处理采空区。走向长壁采煤法的缺点：（1）区段平巷、联络巷掘进工程量大，维护费用高（2）保护煤柱多，煤炭损失大。2、倾斜长壁采煤法： 倾斜长壁采煤法的优点：（1）取消了采区上（下）山巷道，巷道布置简单，巷道的掘进及维护费低。巷道掘进工作量少15%，相应工期短。（2）运输系统简单，占用设备少。运输设备及辅助人员可减少30%-40%。（3）回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长布置，利于等长布置（4）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少约30%（5）技术经济效应显著，采面单产增加，巷道掘进率降低，采出率增加，工效（吨/工）增加。倾斜长壁采煤法的缺点：（1）长距离倾斜巷道辅助运输和行人困难。（2）当前采掘运机械不完全适应倾斜长壁的要求。（3）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。3、 本着“安全上可靠，技术上先进，经济上合理”三原则，进行综合分析比较以及煤层情况（煤层倾角为6小于12，倾斜长度2248m，k1煤层1.40m，属中厚煤层，k2煤层2.55m，属中厚煤层）。故采用倾斜长壁采煤法，带区布置。沿倾斜方向推进，工作面长度200m以上，单工作面即可达产，减少采煤机搬家次数。3 带区巷道布置3.1 带区的布置方案3.1.1巷道布置方案3.1.1.1方案一：带区巷道单一布置分带单独布置。系统简单，通风容易，每一个分带分别开斜巷进入上部煤层，每一个分带都布置一个煤仓直通运输大巷。通风系统为：新风从运输大巷进风行人斜巷分带运输斜巷采煤工作面分带运料斜巷回风大巷。3.1.1.2方案二：带区巷道联合布置（1）运输大巷通过进风行人斜巷进入上部煤层，在上部煤层布置两条煤层集中平巷，一条煤层运输集中平巷，一条煤层回风集中平巷。整个带区布置一个煤仓直通运输大巷。（2）仰斜推进采场顶板水直接流入采空区，工作面干燥；可以利用煤的自重装煤，残留煤量少；但如果采高较大时煤壁易片帮，且由于重力作用设备工作条件变差。俯斜推进不易发生片帮事故；工作面不易积聚瓦斯；但工作面易积水，设备易向煤壁滑动，且采煤机自装率低。比较适合厚煤层和煤层倾角较大的情况设计煤层煤层顶板稳定，煤层易自燃，煤层厚度属于中厚煤层，倾角l, k1与k2煤层联合开采，采用跳采，在各层内安排一个工作面生产，同时一个工作面准备。目前开采准备系统的发展方向是高产高效生产集中化，采用提高工作面单产，以一个工作面产量保证带区产量，所以带区内一个工作面生产。本带区采用沿空留巷技术：为了减少相邻两分带间共用巷道的维护时间，各煤层采用依次进行方式开采，12个分带接替顺序如下：k2煤层接替顺序为：31110131110231110331110431115311106311107311108311109311110311111311112 (说明：以上箭头方向表示工作面推进先后)3.3 带区的生产系统3.3.1带区巷道掘进顺序设置材料车场与运输大巷斜交水平连接，通过坡度约为17度的斜巷与绞车房连接。采用绞车提升方式提升材料然后以平车场的形式连接k2煤层带区运料平巷，当采k1煤层时再用甩车场的形式与k2煤层带区运料平巷连接。绞车房与k2煤层带区运料平巷在同一标高。进风行人斜巷将运输大巷和两煤层带区运煤平巷连接，坡度约为13度。前期回风大巷以20度的坡脚抬高与k2煤层回风石门和绞车房行人通道相连，当k2采完后与k1煤层回风石门连接。采区变电所单独通风分别与运输大巷和回风大巷相连。3.3.2带区通风系统新风从运输大巷进风行人斜巷煤层运输集中平巷分带运输斜巷采煤工作面分带回风斜巷煤层回风集中平巷回风石门回风大巷。 （详见图1-1）3.3.3带区运输系统3.3.3.1运煤系统回采工作面的煤，经顺槽转载机转入可伸缩胶带输送机，再通过带区运煤平巷胶带输送机运到带区煤仓，再通过运输大巷运至矿井主煤仓，再通过给煤机放入主平硐钢丝绳芯胶带输送机运至地面。3.3.3.2运料系统与排矸系统带区岩巷掘进矸石经绕道由绞车提升然后运至运输平巷，经运输平巷运出带区。材料设备由地面经主平硐运至带区运输平巷，从材料车场由绞车房提升经绕道运入带区运料平巷，再运至各采煤、掘进工作面。人员乘主平硐平巷人车入井，到人车场后转乘krc-120斜巷架空乘人装置运输大巷，再经过带区行人上山至带区运输煤巷，然后直接沿运输煤巷至各采煤、掘进工作面。3.3.4带区辅助生产系统3.3.4.1供电系统矿井井下供电电压为10kv，1140v，660v，127v四种电压等级。下井电缆为两回，由地面35kv/10kv变电所引出，经主平硐引至+310m变电所，电缆为myjv22-10kv，3150mm2 ，5.6km。所内变压器为：kbsgzy-500/10/0.69，供轨道上山的提升绞车、行人上山的架空乘人器和机车充电硐室、照明等用电。主平硐内安装有1台kbsgzy-100/10/0.69移动变电站，主要负责井下矸石仓、煤仓给料机、人车休息硐室及大巷照明等。3.3.4.2供水系统（1）井下消防、洒水供水系统及压风系统井下生产、防尘洒水用水量为1135.18m3/d，井下消防用水量为330.48m3/d，用水量统计详见表3-11-2。水源采用+460m回风石门挡水墙内岩的承压溶水，由于挡水墙内有效封闭储水容积大于2000m3，经3年的监测，枯水期水压长期保持在1.8mpa左右，丰水期水压长期保持在2.5mpa左右，且补给充足，稳定，水量非常丰富，水质满足井下消防洒水水质标准要求。压风系统采用移动压风机直接为工作面供风。（2）工作面供水采用4水管直接为工作面供水，管路按设计要求铺设在巷道一侧，不得影响运输、行人和通风。（3）供水线路井下消防洒水水池进风改道平巷进风联络斜巷+450m运输大巷+450m运输石门各用水地点。3.3.4.3排水系统带区工作面最低位置开掘一条专用放水巷道，形成带区自流排水系统。再安放一套备用的工作面抽水设施以防专用放水巷道堵塞。4 回采工艺4.1 回采工艺方式的确定4.1.1采煤工艺方式的确定4.1.1.1落、装、运煤选k2煤层进行采煤工艺设计。由于k2煤层厚度为1.40m，属中厚煤层，其地质构造简单，所以选用综合机械化采煤工艺，一次采全高。利用双滚筒采煤机直接落煤和装煤，刮板运输机运煤。4.1.1.2支护由于k2煤层属中硬煤层，顶板有灰色砂质泥岩，采高为1.40m，为防止片帮和冒顶，选用及时支护方式进行支护。4.1.1.3采空区处理根据地质勘探报告，龙滩煤矿煤层顶板主要为泥岩、砂质泥岩，其次为粉砂岩、细砂岩。设计确定k2煤层综采工作面采用全部陷落法管理顶板。4.1.1.4移溜移架由于采用及时支护方式，而且工作面每天推进13刀，故选择顺序移架方式进行移架。顺序移架方式移架速度快，能满足采煤机快速牵引的需要，适用于顶板比较稳定的高产工作面。4.1.2采煤工作面设备选择4.1.2.1采煤矿井达产时，在311带区k2煤层中布置一个综采工作面和一个备用工作面，煤层可采厚度大为1.34m1.63m，平均1.40m，工作面配备目前国产采煤机，便于维修。考察优选确定采用mg375aw型双滚筒电无链牵引采煤机，截深0.8m,电动机功率375kw，适应采高1.2m2.6m，倾角035，理论生产率qt =60hbv=60*1.4*0.8*6.1*1.35=553.4t/h考虑维修和停机等实际情况后实际生产率qm=k1k2qt=553.4*0.65*0.7=251.8 t/h4.1.2.2运煤（1）采煤工作面运煤设备选用与采煤机相配套的sgw730/180型中双链可弯曲刮板运输机，运输能力500t/h，整体槽箱，电动机功率为290kw，在机头垂直布置，并配备pcm110型破碎机。技术特征单位mg375aw采高m1.2m2.6煤的坚固性系数=24煤层倾角（）35截深mm800滚筒直径m1.11.8牵引方式液压、双牵引、无链牵引力kn2*225牵引速度06.1无链牵引形式mm齿销滚筒中心距mm8370机面高度mm950卧底量mm230、305、380、480电 动 机型号功率kw375台数台1电压v1140耗水量/水压l/min/mpa320/2.5喷雾灭尘方式内、外喷雾控顶距mm2484最大不可拆卸件尺寸（长宽高/质量）mm/t总重t35设计单位上海分院、西安煤机厂制造厂西安煤机械厂（2）顺槽运煤设备运煤顺槽配备szz764/160型桥式刮板转载机和ssj-1200/3200型可伸缩胶带输送机(长15001600m)，其转载能力和输送能力均大于1000t/h。运输大巷配备dt固定带式输送机，带宽1.0m，输送能力大于1000t/h；煤层中部运输巷胶带运煤巷配备dt固定带式输送机，带宽1.2m，长度500m，输送能力大于1000t/h。4.1.2.3液压支架选型(1)液压支架结构高度的确定支架结构高度计算公式如下：hmax=mmax+(0.20.3)hmin=mmin(0.30.4)式中hmax支架最大高度(m)；hmin支架最小高度(m)；mmax最大采高(m)；mmin最小采高(m)。mmax=ks1*mc=1.2*1.40=1.68mmmin=ks2*mc=0.9*1.40=1.26m式中 mc煤层平均可采厚度，为1.40m；ks1、ks2煤层厚度上、下波动系数，一般ks1=1.11.3，取1.2；ks2=0.80.9，取0.9。经计算，液压支架结构高度为hmax=1.88m1.98m，hmin=0.79m0.89m。根据上述计算数据，并为能更好地适应地质条件变化，所选支架的最大结构高度应大于1.98m，宜选用2.00m；最小结构高度应小于0.96m，宜选用0.90m。(2)液压支架强度计算i用估算法 p支架单位面积上应有的工作阻力(即支护强度)，pa；k顶板岩石碎胀系数，取1.4；n考虑支架受力不均衡的安全系数，取2.0；m煤层平均采高，1.40m；顶板岩石平均容重，取2.4t/m3；煤层综采平均倾角6经计算：p=0.164mpaii 用经验公式计算p=nm9.8103式中 n支架荷载相当于采高岩重的倍数，对中等稳定顶板取6.0；其它参数同上。p=0.212mpa支架支护强度应不小于上述两式计算结果的最大值。iii 工作阻力p=nmf9.8103f支架的支护面积，f=lb；l支架控顶距，m；b支架中心距，m；p=6.01.505.21.52.49.8103=1651kn（3）液压支架选型由于该矿井原设计中对综采支架的选型，按地质资料中所给出的煤层厚度平均厚度1.50m进行计算，所选支架型号为zy3300-12/30型掩护式液压支架，并已采购进行首采工作面调试。但是从该矿井实际揭露的煤层情况来看，煤层厚度有所变化，为1.341.63m，平均1.50m，若按此参数进行计算选型(计算过程如前面所述)，所选支架的最大结构高度应大于1.98m，宜选用2.0m；最小结构高度应小于0.96m，宜选用0.9m。但从该矿井目前试生产的情况来看，该支架(已使用的zyl220009/20型掩护式液压支架)基本能满足生产需要，本次设计暂选用此型号液压支架。对今后所布置的工作面，其液压支架的选型应根据上述计算参数重新选型。其zyl220009/20型掩护式液压支架的相关参数为：初撑力1573kn1924kn，工作阻力18412251kn，支护强度0.340.44mpa，采高范围0.9m2.0m，支架重量约2.1t。k2煤层综采工作面主要设备配备详见下表：顺 序设 备 名 称型 号 及 规 格单位数量备 注1双滚筒采煤机mg375aw，采高1.22.6m，台21用1备2可弯曲刮板运输机sgz764/630，n=2315kw台21用1备3掩护式液压支架zyl2200-12/30，支撑高度0.9m2.0m架3261(套)用1(套)备4转载机szz-764/160，能力1000t/h，n=160kw台21用1备5可伸缩胶带输送机ssj-1200/3200，能力1000t/h，带宽1000mm 台42用2备6乳化液泵站：箱mrx1个21用1备7乳化液泵站：泵brw200/31.5，额定压力31.5mpa台21用1备9喷雾泵站：过滤器组wpz，额定压力5.5mpa台21用1备10破碎机pcm110，n=110kw台21用1备11隔爆移动变电站kbsgzy-t-1200/10/1.2/0.69台21用1备4.1.3主要技术经济指标表主要技术经济指标表序 号项 目单 位指 标备 注1 工作面走向长度m2352工作面倾斜长度m21783煤层厚度m1.404煤炭容重t/m31.355工作面煤炭储量万吨76.26采高m1.407循环进度m0.88循环产量t2