煤矿采区设计步步走.ppt

采区方案设计 采区施工设计 采煤课程设计启发报告 一、概述 采煤课程设计 主要以采区设计为 主 （一）采区设计包括两部分内容 1、采区方案设计 详细论证与确定采区设计的重大问题。 如：采区生产能力、采区巷道布置方式及其生产 系统、采区参数、采区机械化水平、回采工艺 等。 1 根据国家的技术政策、地质条件、生产技术条 件、设备供应情况，拟定数个可行的方案，然后计 算各个方案、相应的技术经济指标，通过对这些方 案的技术经济比较，选择技术上合理经济上最有利 的方案。 2、采区施工设计 主要根据采区方案设计的要求，对采区的某些 单项工程,如：采区车场、采区巷道断面、硐室和 交岔点等进行具体的设计和计算，求出有关的尺寸 、工程量和材料消耗，绘出图纸和表格，以便进行 施工。 2 （二）设计依据 根据采区的地质条件、设备条件、管理水平 和国家技术政策，提出若干个采煤方法，取最佳的 采煤方法。 1、地质条件 采区位置、开采范围、与邻区关系； 煤层赋存情况（煤层走向、倾向、倾角、厚度 、 数目等）； 地质构造； 顶底板岩性； 煤的自燃性； 瓦斯等级 3 2、设备条件 立足国内;图书馆、各资料上能查到的均可； 矿上搞设计;尽量用矿上已有的设备。 综采面1个面； 普采面2个面； 要合理集中生 产 炮采面3个面。 3、管理水平 一般情况下 4、技术政策 1）缓倾斜、倾斜煤层一般用走向长壁采煤法，倾 角12的煤层。条件适宜应优先考虑选用倾斜长 壁采煤法； 4 走向长壁对拉工作面 倾斜长壁对拉工作面 2）倾角12的煤层条件适宜可采用对拉工作面 3）煤厚3.55.5m缓倾 斜煤层可一次采全厚； 3.5m的煤层如不具备采用一次采全厚的综 采设备 的条件可分层采； 沿空留巷 沿空掘巷 3.5m的煤层一次采全厚。 4）缓倾 斜薄及中厚煤层推广采用无煤柱开采 5 从中选用一种采煤方法，是你所认为的最 佳方案。 二、设计大纲说明 （一）设计题目;由指导老师发给每个人题目, （二）设计内容：采区巷道布置设计；采煤工 作面设计。 （三）设计要求 1、文字部分 说明书不要写的过长，一般2030页，把问题 说清楚即可；要文字清晰，语言通顺，精炼，图表 整洁。(说明书手写,欢迎计算机打印但不要求) 6 2、图纸部分 1）采（带）区巷道布置平面图 （1）采（带）区境界线：上、下、左、右； （2）地质构造：断层，褶曲等； （3）勘探线及钻孔； （4）区段的界线，保护煤柱的界线，构造煤柱； （5）巷道名称，坡度方向，联络巷角度，标出； 如图： 7 8 （6）工作面编号 各工作面都编上号，各数字什么意思应注明 ，有多少位写多少位，否则接替表无法写。 1 2 3 4 5 6 翼号 煤层号 区段号 采区号 水平号 矿 号 9 （7）达产时工作面位置 画实际位置，两工作面相错一定距离，推进 距离不等。 （8）掘进头位置 画实际位置，按掘进速度和提前准备出的时间 应掘到的位置。 采掘比1：2（工作面数：掘进头数） （9）生产系统 用符号或箭头表示出各生产系统（运煤、运 料、通风） （10）硐室的名称和位置 绞车房、变电所、煤仓（倾斜式画下口） 10 （11）经纬 坐标网，画上，别画错 N 以上各项画在最下一层煤的底板等高线图 上 ，底板等高线图 加上巷道后为采掘工程图。 (1)采（带）区上、下境界线； (2)采区内的标高线、区段的标高位置； (3)巷道的名称，或用数字标上图例注释，斜巷的 角度； （4）煤柱界线，各区段煤柱线； 2）采（带）区巷道布置剖面图 在运输上山位置自己作剖面。 11 （5）各硐室编号, 比例尺：以0号图纸画下为准，可用1； 1000，1：2000；平、剖面图比例尺最好一致， 按投影关系画。 3）工作面布置图 （1）工作面平面布置图 工作面支护方式：顺槽超前加强支护的范围 ；机头机尾处即端头支护方式；若普采上下缺口长 度标注；若埋管灌浆，管路系统画上；沿空留巷护 巷方式、护巷宽度画上。 12 （2）走向剖面图 最大、最小控顶距；梁端至煤壁距离（ 200mm）；排距（普采）；运输机至煤壁距离； 铲煤板最小宽（114150mm，取150mm，斜角 一般3745，取45）。 （3）倾斜剖面图 工作面长度，工作面（煤层）倾角，上下顺 槽断面形状；支护结构形式（普采）；运输机靠上 帮还是靠下帮。 13 14 （4）四表： 工作面循环图表； 工作面技术经济指标表； 工作面工人出勤表； 工作面设备表。 15 （四）文字补充说明 采区经济指标写哪些，（可列表把主要经济指 标写在表上）；采区走向长；采区倾斜长；区段数 ；可采煤层数；总可采煤层厚度；煤层平均倾角； 采区工业储量；采区可采储量；采区生产能力；采 区服务年限；同时生产工作面数；采区回采率；采 区掘进率。 煤层名称；煤层厚度；煤层倾角；工作面长； 每刀进度；每刀产量；昼夜进度；昼夜产量；昼夜 出勤人数；工作面采煤工效； 16 回采工作面成本 工资费 材料消耗费 动力费 设备折旧费 工资平均按5.5级/工；基本工资、入井费、 保健费、夜班费； 材料消耗截齿：1530个/万t, x元/个； 坑木；5m3/千t, x元/m3；， 乳化油：150kg/万t， x元/ ； 钢材：普采梁、腿，1/1000（月）， x元/架（ 梁+腿）。 17 动力费；动力电；x元/度。 折旧费：液压支架：10a，采煤机:7a,单体液压 支柱；5a，刮板输送机：7a,转载机: 7a,胶带输送 机；10a，液压泵站：10a。 三、设计程序 （一）图纸放大 先画草图，把原1：10000底图放大到0号图 纸上。 （二）分块计算储量 最好按区段计算储量，避免增加工作量和 遗漏，生产中遇的断层一般图上不出现，图上有的 断层一般落差10m，工业储量算出后，再算可采 储量。 18 1、计算可采储量 可采储量=工业储量开采损失 开采损失=工作面落煤损失+采区各煤柱损失 工作面落煤损失：3%，5%，7%； 采区各煤柱损失：区段煤柱、上山煤柱、采区边 界煤柱。 2、确定采煤方法 根据可采储量，采区生产能力，计算采区服务 年限，然后定采煤方法，采用综采、大采高综采、 放顶煤综采、普采等。 综采面年推进度：3.5m， 1.4m，年进度 1000m/a；1.43.5m年进度1200m/a； 普采面年推进度：700m/a。 19 运输平巷断面12 回风平巷断面10 （三）作剖面图 1、确定有关参数 1）区段巷道宽：综采 运输平巷 57 回风平巷 普采 运输上山12 轨道上山10 20 2）区段煤柱： 015m； 无煤柱：03m； 有煤柱：815m；根据矿山压力大小而定， 一般810m。 3）工作面长 普采面 薄煤层120m 中厚煤层140m 分层采140m 综采面：160m ， 上限工作面运输机长。 对拉工作面：一般200300m。 21 4）区段斜长 上、下顺槽宽+工作面长+区段煤柱宽。 2、确定区段数 根据给定的采区斜长即可确定出区段数 （阶段煤柱30m），若不是整数可调整 。 3、作剖面图 根据这些数可画出采区剖面图，大巷距煤层底 板1530 m。 22 23 一煤一岩上山 两条岩石上山 两条沿煤上山 （四）布置巷道 1、上山条数、型式、位置。 1）条数：一般两条，运输上山，轨道上山； 2）型式： 个别情况三条上山 一煤两岩上山，通风行人上 山可设于煤层中； 三条均设于底板岩石中。 24 3）上山间相互位置关系 在同一层位： 保持一定高差：为便于布置区段巷道、便于施工 和使用，一般运输上山比轨道上山 低46m；若采区内水大，为使运 输上山不流水，可将运输上山布置 在上部，轨道上山在下部；当两条 上山均在煤层中，煤层厚度大于上 山高度时，轨道上山沿煤层顶板布 置，运输上山沿煤层底板布置。 25 两条时一般间距2025m； 三条时可缩小到1015m ； (1)在平面上相互位置 （2）在立面上相互位置 共用上山和区段石门联 系各煤层； 共用上山和共用区段平巷（集中平巷）。 2、 区段集中巷布置 开采煤层群采区巷道联合布置时，布置类型有 一煤一岩布置 双岩巷布置 布置形式有 机轨合一巷布置 双煤巷布置 平巷交错布置（对拉工作面布置 时 用） 26 共用平巷（集中平巷） 运输集中巷 轨道集中巷 集中巷在煤层底板岩石中布置 距煤层底板h=815m; 支承压力传递 影响角 = 2555 3、区段巷道布置 单巷布置（无煤柱护巷） 双巷布置（留煤柱维护 区段平巷） 1）开采薄及中厚煤层 27 大采高工作面：双巷布置 放顶煤工作面：双巷布置 分层开采工作面； 水平式布置 倾斜式布置 垂直式布置 2）开采厚煤层 石门（水平）联系 斜巷（倾斜）联系 4、联络 巷道布 置 1）上山与区段集中巷间的联络巷 （1）轨道上山与轨道集中巷间联 系 28 （2）运输上山与运输集中巷间联系：溜煤眼联系 2）区段集中巷与区段平巷间联络巷 联系方式 水平联系 倾斜联系 垂直联系 岩石集中巷每隔100150m设一石门或一斜 巷或一垂直（立眼）巷联系区段平巷。 29 （五）硐室布置 采区内硐室有：煤仓、绞车 房、变电 所，（把 钩房） 1、煤仓 1）煤仓形式 垂直式圆形断面，直径25m， 圆形：直径 25m 倾斜式断面 拱形：宽B=2m左右，拱高h （倾角60） 2m为宜 混合式垂直与倾斜混合，曲折多，不易施 工，易堵，采用较少 30 为提高煤仓有效容积，煤仓高度应不小于煤仓 直径的3.5倍，h3.5D。 2）煤仓断面 一般煤仓断面s=520，煤仓高度20m左右 ；煤仓高度大易堵仓，一般；h30m。 3）煤仓容量 煤仓容积：设计规范规定，为运输上山运输机 0.5h的运输量。 2、绞车房 绞车房与相邻巷道间有足够的保护煤柱或岩 柱，一般10m。 绞车房平面尺寸：按设备规格及安全间隙确定， 1.6m绞车可提600多米， 2.0m绞车可提900多米。 31 1）绞车房高度：绞车房高度按其中设施确定，一 般h=34.5m； 2）绞车房断面：因绞车房跨度大、高度大一般为 半圆拱形，可在标准巷道断面图 册中选取。 3、变电所 1）变电所位置 设在采区用电负荷中心，由于低压输电，电 压降较大，所以一般设在上山附近； 380伏输电采区一翼长400m， 660伏输电采区一翼长700m， 660伏最大输电距离8001000m，非一般情况 下。 32 2）变电所形式 “”字形使用较多；“”和“ ”长度受限制时使用。 3）变电所尺寸 宽：2.53.0m，高：2.53.