毕业设计（论文）-平煤股份八矿戊一采区初步设计.doc

毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目：平煤股份八矿戊一采区初步设计 姓 名： 编 号： 平顶山工业职业技术学院 2015年 05 月 05日平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 （论文） 任 务 书姓名 专业 任 务 下 达 日 期 年 月 日设计（论文）开始日期 年 月 日设计（论文）完成日期 年 月 日设计（论文）题目： A编制设计 B设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 院（部）领 导 年 月 日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录 院 专业，学生 于 年 月 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目： 专题（论文）题目： 指导老师： 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 毕业设计（论文）成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， ， 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第 页共 页学生姓名： 专业 年级 毕业设计（论文）题目： 评 阅 人： 指导教师： （签字） 年 月 日成 绩： 院（部）领导： （签字） 年 月 日毕业设计（论文）及答辩评语： 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）说明书目 录第1章 矿井概况31.1 矿井基本概况31.1.1地理位置与交通31.1.2地形地势31.2 矿井生产概况41.3 矿井生产系统71.3.1主井、副井的主要作用71.3.2矿井生产系统7第2章 采区基本条件92.1 采区煤层条件92.1.1采区开采范围及储量92.2 采区生产状况9第3章 采区巷道布置设计113.1 采区上山布置113.1.1戊一采区上山设计113.1.2戊一采区上山采区设计方案比较113.2 区段平巷的布置123.3 联络巷的布置133.4 采区车场形式设计133.5 采区主要硐室布置153.5.1采区硐室153.6 煤柱尺寸163.7 采区主要生产系统163.7.1采区运输系统163.7.2供电系统183.7.3供水系统193.7.4采区安全监测监控系统203.7.5采区通风系统设施：213.7.7采区内工作面接替顺序安排23第4章 工作面回采工艺设计244.1 工作面基本条件244.2 工作面回采工艺方式244.2.1首采工作面概况244.2.2综采工作面采煤工艺设计24工作面循环作业方式及作业图表26第5章 采煤工作面生产组织设计295.1 回采工作面工程质量管理295.1.2工作面现场管理办法295.1.3采煤工作面工程质量标准295.1.4综合机械化采煤工作面的安全质量管理315.2 回采工作面生产组织管理315.2.1生产计划的编制与正规循环作业315.2.2劳动组织表335.2.3技术经济指标表345.2.4采煤工作面作业形式375.2.5采煤工作面劳动组织形式375.3 防止特殊灾害的安全技术措施395.3.1预防瓦斯爆炸的措施395.3.2 防尘措施395.3.3 预防井下水灾的措施40第6章 采区主要经济技术指标41参考文献43致谢44第1章 矿井概况1.1 矿井基本概况平煤八矿位于河南省平顶山市境内，为平煤集团的大型现代化高产高效矿井之一。井田走向长5.5km，倾向长3.4km,最小3.00km，平均为3.2km,井田面积17.6km2。矿区内各矿历年瓦斯鉴定结果, 瓦斯绝对涌出量为16m3/min,相对涌出量为6.4m3/t.煤层煤尘爆炸指度为23.426%，有煤尘爆炸危险性，煤尘自燃发火期为6个月，有自燃发火的倾向。井田地质条件简单，开采的戊9-10煤层赋存比较稳定，浅部煤层倾角大约为12,深部为近水平煤层，煤层平均厚度2.5m。矿井的生产能力为0.9Mt/a，服务年限为47a。根据平煤八矿井田的实际情况，确定矿井的开拓方式为立井两水平开拓，采区式准备，走向长壁采煤法，综合机械化采煤工艺，矿井工作制度为两班采煤，一班准备。矿井采用大型现代化设备进行矿井的采煤、运输、提升、排水和通风，以科技进步推动矿井的现代化发展。矿区的环境保护对矿井的发展有着重要的影响，因此本矿结合实际情况采取有效措施来保护环境。1.1.1地理位置与交通平顶山矿区位于河南省西部.平煤天安八矿位于平顶山矿区东南部,西距平顶山市15km. 其地理坐标为东径1132291133014，北纬334513334726，属平顶山卫东区管辖。东距京广铁路线孟庙车站58km.孟平支线(孟庙平顶山站 )斜穿井田,往西与焦枝铁路宝丰站相接。许南（许昌南阳）公路南北纵贯井田中部，至市区的程平路，在井田中部与许南公路相接，交通十分便利。矿区面积41.42 km2。优越的地理位置为煤炭市场的开发创造了得天独厚的条件。1.1.2地形地势 本井田东部和南部为开阔的冲积洪积平原，冲积层厚度300400m，地面标高+75+80m，北部为丘陵及山地，由紫红色石千峰和灰白色平顶山砂岩组成，呈北西南东走向，标高+200+399.5m，相对高差130305m，最大坡度40度，山区沟谷发育，地形复杂，呈西北高东南低的地势。交通位置如下图1-1所示。图1-1 交通位置1.1.3河流本区河流属淮河支流沙河水系，湛河流经井田东南部，最大宽度50m，流量0.087.8m3/s；沙河流经南及东部，河宽50250m，流量0.85210m3/s，井田地势大部平坦，易形成小面积暂时性内涝洼地。 本地区属大陆性半干燥湿度不足带,年降雨量平均94.6mm,最大降雨量1323.6mm,年最小降雨量373.9mm。 最大蒸发量2825mm, 最小蒸发量1490.5mm,平均绝对湿度13.5mm, 平均相对湿度67,冰冻期一般为11月至次年3月。平均气温15，最高42.2，最低-153。1.2 矿井生产概况1.2.1井田开拓井田开拓方式是矿井设计的核心,内容涉及面宽,可变因素多.由于本设计为原矿井范围的一部分,其境界做了合理的调整,局部条件由指导老师根据教学研究的需要做了适当的改变,与原矿井有一定的不同,故本矿井初步设计与原矿井在一定程度上略有不同。为使矿井两翼生产均衡,应将井筒布置在井田的中央,位于16号和17号勘探线之间。1.2.2井田的划分根据目前开采水平,一般小型矿井走向长度不小于1500m,中型矿井走向长度不小于4000m,大型矿井走向长度不小于7000m。井田划分阶段时,阶段斜长要利于运输,通风,巷道维护等。在井田范围内,沿着煤层倾向,按一定标高将煤层划分为若干平行于走向的长条部分,每个长条部分成为一个阶段。通常将设有井底车场,阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平称“开采水平”,简称水平。根据矿区的地层倾角南部较大为1115，而背部较为平缓，为6左右。故将矿区初步划分为二个水平，第一水平垂高200m，含二个阶段，采用采区上下山开采，上山倾斜长910m1080m,下山斜长750m，每个采区布置若干区段。第二水平垂高400m，包含一个阶段，采用条带式倾斜长壁采煤法倾斜开采。条带斜长上山部分一般1180m1470m。在阶段内沿煤层走向划分若干个具有独立的生产系的带区，带区内划分若干个倾向分带，每个分带布置一个工作面，一个带区由两个分带组成。1)井筒数目根据井田地质的特征，及开拓概况，由于井田大部分位于平坦地带，且在北西山岭地区的煤层埋藏更深，不可能采用平硐开拓。在井田范围内地面标高+70390m，表土层厚16m，煤层埋深在中部450m处，故本矿不宜采用斜井开拓。因此确定对主副井都采用立井开拓。风井的个数应根据安全通风要求和经济效益的原则合理确定。考虑到本设计矿井的地质瓦斯含量较大。地温较高的实际情况，且南部边界较浅在设计初期，采用中央区对角通风方式，副井主进风，主井进少量风，第一水平回采期间使用，可先建一个采区风井。2）井筒的方案比较分析：方案一：两水平延深开拓优点：(1）以充分利用原有设备和设施；(2）提升系统单一，转运环节少，管理方便；(3）经营费用低；缺点：(1）原有井筒同时担负生产和延深任务，施工与生产相互干扰；(2）主井接井时技术难度大，矿井将短期停产；(3）延深两个井筒，施工组织复杂；(4）为延深井筒需凿一些临时工程；(5）延深提升长度增加，能力下降，可能需更换提升设备；方案二：立井两水平暗斜井延伸开拓立井两水平暗斜井延伸开拓优点：(1）生产与延伸相互不影响；(2）暗斜井的位置，方向，倾角及提升方式均可不受原井筒限制；缺点：(1）增加了提升，运输环节和设备；(2）通风系统复杂；(3）不便管理；(4）运转环节多；一般适用于：(1）受地质及水文条件限制，向下延伸井筒不符合；(2）原有提升设备不能满足要求，又没条件更换提升设备；(3）延伸原井筒在技术上经济上不合理；综合各方面情况，确定第二种方案比第一种方案在技术上难度上太大，不予考虑，重点对第一种方案和第二种方案进行经济比较。3)方案的经济比较：经济合理是初期投资少，特别是初期投资少，劳动生产率高，吨煤生产费用低，矿井建设时间短，投资效益好，投资回收期短，利润高。各方案不同项目包括：基本建设费用，生产经营费用建井工程量和生产经营工程量。在经济比较时，作以下说明:(1)两种方案第一水平开拓几乎相同，故只对第二水平开拓（立井延伸和暗斜井延伸）不同项目进行比较。(2)两种方案的各斜井巷布置基本相同，且这些斜井的掘进单价近似相同，即两方案条带斜长下山的巷道掘进费用相同，因此不作比较。(3)立井大巷、石门以及斜巷下山的辅助运输费用均按运输费的20%进行估算。经过计算，从表中可知：方案1费用与方案2费用多用了322万元，又考虑到，该矿井田下部有有含水层，暗斜井生产与延伸相互干扰少；系统简单且能力较大，可充分利用原有井筒的能力。因此，本设计最终确定选用方案2的开拓系统，即立井加暗斜井采区式开拓。井筒断面尺寸，主要是根据提升容器的种类、数量及外形尺寸；井筒装备的类型、规格、最小允许间隙；井筒的用途、管路、电缆、梯子间的平面尺寸来确定。毕业设计井筒断面，一般是根据本章第二节初步确定的提升机的类型及数量，结合井筒的其它用途，从标准设计断面图中或有关资料中选取。井筒直径确定后，即可计算井筒的净断面及根据砌壁厚度计算井筒掘进断面，掘进断面应考虑50100mm壁后充填值。1.3 矿井生产系统 1.3.1主井、副井的主要作用主井主要用于提煤。井筒直径50m，采用9t多绳摩擦式提升煤箕斗进行煤炭提升。其技术规格：其型号图号：JDG9/1104B74-316.24，同侧装卸式、名义载煤量9吨；有效容积10m3最大终载荷440KN；最大提升高度1300m；箕斗自重11.6吨。长2400mm，宽1300mm。设梯子间。支护材料：基岩段采用单层砼结构，冻结段采用双层砼结构；井壁厚度：基岩段350m，冻结段700mm，井筒装备有钢丝绳罐道。在井田的范围内，采区的开采顺序采用前进式开采，从井田中央开始向井田两翼推进，采用上（下）山开采时，先开采上山部分煤层，后开采下山部分煤层。对于煤层先开采浅部煤层，后开采深部煤层。先开采优质煤，再开采次品煤。根据以上所述原则，结合本矿井情况，确定先开采第一水平西翼上山部分的浅部煤层，然后开采东翼上山部分煤层，再开采西翼.下山部分煤层，最后开采东翼下山部分煤层。第一水平煤层快开采完闭后，提前准备第二水平煤层，以保证工作面的接替的矿井的稳产，第二水平采用条带式开采，采用后退式开采即从边界向中央推进。1.3.2矿井生产系统矿井生产系统包括：采区运输、通风、供电系统及选用设备型号。1）采区运输系统运煤路线：工作面刮板输送机转载机区段运输平巷区段溜煤眼运输上山采区煤仓运输大巷井底车场主井地面。运料及设备路线：地面副井井底车场石门运输大巷采区下部车场轨道上山上部车场工作面。新鲜风流路线副井井底车场石门运输大巷采区下部车场运输上山区段运输平巷工作面。乏风路线工作面区段回风巷回风石门总回风大巷风井。掘进工作面所需风流由局部风扇供给。2）供电系统高压电缆由井底中央变电所经运输大巷采区下部车场轨道上山采区变电所供给移动变电站各点用电设备。3）供水系统采掘工作面平巷及上山输送机转载点所需的防尘喷雾用水分别有地面储水池以专用管路供。第2章 采区基本条件2.1 采区煤层条件2.1.1采区开采范围及储量采区范围以-480m开始至-580m结束，倾向长1100m，走向长1200m，倾角12度，储量429万t，可采储量386.1万t。设计生产能力90万t/a。2)煤层赋存条件及围岩条件戊一采区所采煤为戊9-10煤层，煤层埋藏较深。围岩较稳定，软岩直接位于下煤层之上，坚硬岩层在软岩之上。3)采区内煤层、煤质情况采区内煤层平均厚度2.5m，煤质主要为肥煤，少量为1/3焦煤。煤层埋藏较深。采区内无大断层。4)其他情况采区内水文地质条件简单，涌水量较大。因煤层埋藏较深，故开采时瓦斯涌出量较大。2.2 采区生产状况1)区段数目划分及长度要求戊9-10煤层属中厚煤层，煤层节理较发育，直接顶，底板岩性较好，老顶，底均为砂岩。可考虑采用无煤柱护巷，不留区段护巷煤柱。区段运输平巷和区段回风平巷取4m。工作面为200m，故区段数目为5个。2)区回采工艺采区内采用U型后退式回采方式，工作面采用综合机械化采煤方法。3)工作面配置采区内同采工作面数目应根据煤层赋存条件特征，所确定回采工艺等确定。同时还应符合合理的开采顺序，保证安全生产提高工作面单产为原则，采区内同矿设计同时生产采区一个，同时生产工作面为一个，采用综合机械化采煤方式进行回采。4)采区内主要生产系统采区生产系统包括：采区运输、通风、供电系统及选用设备型号。1）采区运输系统运煤路线：工作面刮板输送机转载机区段运输平巷区段溜煤眼运输上山采区煤仓运输大巷井底车场主井地面。运料及设备路线：地面副井井底车场石门运输大巷采区下部车场轨道上山上部车场工作面。新鲜风流路线副井井底车场石门运输大巷采区下部车场运输上山区段运输平巷工作面。乏风路线工作面区段回风巷回风石门总回风大巷风井 。 掘进工作面所需风流由局部风扇供给。2）供电系统高压电缆由井底中央变电所经运输大巷采区变电所供给移动变电站各点用电设备。3）供水系统采掘工作面平巷及上山输送机转载点所需的防尘喷雾用水分别有地面储水池以专用管路供。第3章 采区巷道布置设计3.1 采区上山布置3.1.1戊一采区上山设计根据采区地质和煤层赋存条件，设计开采的煤层顶板较好，采区巷道布置可行的方案有三个：方案一：采区采用三条上山，专用回风上山在东侧，轨道上山在西部，运输上山在中间。其中轨道上山、专用回风上山沿戊9-10煤层顶板布置（轨道上山上段穿层布置，沿100下坡进入戊9-10煤层，当煤层坡度大于70段后轨道沿戊8煤层顶板布置），运输上山在戊9-10煤层顶板布置，区段沿走向布置，区段长度170m。采用单翼布置。开采范围：东至十矿边界（26号勘探线），西至16号勘探线，北到-480煤层底板等高线，东西长1100米，南北宽8801150米。方案二：采区采用二条上山，运输上山在东侧，轨道上山在西部。其中运输上山沿煤层底板布置，轨道上山沿煤层底板布置，区段沿走向布置，区段长度220m。采用双翼布置。开采范围：东至十矿边界（16勘探线），西至13号勘探线，东西长1100米，南北宽8801150米。方案三：采区采用三条上山，运输下上山在东侧，专用回风上山在西部，轨道上山在中间。三条上山皆沿戊9-10煤层顶板布置，区段沿走向布置，区段长度170m。采用单翼布置。开采范围：西至16号，北到-480煤层底板等高线，东西长1100米，南北宽8801150米。具体见采区各方案设计布置图（方案布置平、剖面图）。3.1.2戊一采区上山采区设计方案比较方案优缺点比较如下表方案一方案二方案三优点1、轨道上山、回风上山沿戊9-10煤层顶板布置，巷道较稳定，易于维护。2、皮带上山沿戊9-10煤层布置，减少巷道掘进排矸量。3、巷道布置比较紧凑，联络巷道工程量少。4、回风上山布置在皮带上山东侧，有利于回风系统优化，减少通风设施。1、轨道上山沿戊9-10煤层顶板布置，巷道较稳定，易于维护。2、皮带上山、回风上山沿戊9-10煤层布置，减少巷道掘进排矸量。3、两条上山前期工程量小便于施工。4、不用单一的通风设施，减少工程，节省经济。1、开拓准备工程量较小，工程投资较少。2、沿戊9-10煤层顶板布置，巷道较稳定，易于维护。3、三条上山布置在同一层位，利于巷道施工，利于采面布置。缺点1、开拓准备工程量大，工程投资大。2、皮带下山巷道布置戊9-10煤层中，不易维护。3、采区回采工作面走向长度缩短，采区工作面圈定储量相对较少。1、开拓准备工程量较大，工程投资较大。2、二条上山贯穿戊9-10二煤层，不利于巷道施工。4、片盘（中车场）工程量较大。5、采区通风系统较复杂，通风设施多，不易管理。1、采区煤层上段坡度比较平缓，巷道之间联络巷道距离较长（片盘及回风联络巷工程量1080m）。2、下段戊9-10煤层较薄，巷道掘进排矸量较大。3、采区通风系统较复杂，通风设施多，不易管理。为了减小采区脱接对矿井生产经营造成的影响，要加快戊一上山采区的准备，从设计上要降低工程量，减少岩巷所占比例；同时，采区设计要有利于深部开采的瓦斯治理工作、矿井高产高效建设及矿井的各项生产管理工作；戊一上山采取集中进风巷设计方案推荐采用方案二，即不设二水平戊三集中进风巷方案；戊一上山采取两条上山设计推荐采用方案二，即采区采用二条上山，轨道上山在西部，皮带上山在东部。其中轨道上山沿戊9-10煤层底板布置，皮带上山在戊9-10煤层底板布置，同时采取有效措施加大皮带下山巷道的支护力度。采区上山数目可根据采区生产能力和矿井地质条件确定，一般情况下两条，当采区生产能力较大，瓦斯涌出量较大的情况下，也可设置三条或四条。根据本矿井的具体情况，故选择设置二条上山(轨道上山、运输上山)。本采区只有一组开采煤层，开采深度较小，顶底板岩石比较稳定，硬质属中硬，用水量小。煤层底板属中粗砂岩，将轨道下山布置在煤层底板中。将运输上山布置在煤层底板中。以保证巷道的搭接，便于物料和煤炭的运输。两条巷道都布置在采区中央。下山布置的倾角与煤层倾角基本一致，为12度，巷道断面形状为半圆拱型，采用锚喷支护，净断面为16.7。3.2 区段平巷的布置设计采区采用综采一次采全高，只需在区段煤层底板布置两条区段两条区段平巷，一条布置胶带运输机，负责运输工作面落煤，兼做进风巷，一条布置900mm标准巷道，负责辅助运输、行人兼做回风巷。区平巷断面面积为梯形，采用锚网支护，净断面积为10.4。3.3 联络巷的布置采区联络巷主要用于采区上山与区段平巷之间的联络巷道。采区轨道上山与区段回风平巷之间用采区车场和石门联络。运输上山与区段运输之间用溜煤眼联络。采区轨道上山与区段运输平巷之间用采区车场和石门联络，但在石门中必须装设相互连锁的两道双向风门。联络巷道断面形状为半圆拱形，采用锚喷支护方式，净断面为6.17。3.4 采区车场形式设计1)采区上部车场形式选择采区上部车场的选择，主要是根据绞车房的布置和维护条件，当阶段回风巷以上为采空区和松软风化带时，采用平车场。设计采区紧邻松软风化带，可采用平车场作为采区上部车场。图3-1采区上部车场示意图2）采区中部车场形式选择图3-2采区中部车场3）采区下部车场形式选择图3-3 采区下部车场4）井底车场井底车场上连接矿井主要提升井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称。它是联系着井筒提升和井下运输的两大生产环节，完成提煤，提矸石，下物料，通风，排水，供电和升降人员等各项工作任务，它是井下运输的枢纽。井底车场 首先保证矿井生产所需要的运输能力，并应满足矿井不断持续增产的需要，其设计要通过能力应大于全矿井生产能力的30%50%，其次应满足增产的能性，并且尽量减少掘砌工程量。本矿井属大型矿井，考虑井筒距大巷较远，且与下一水平暗斜井的联系，采用立井刀式环行车场设计。1主井 2副井 3煤仓 4水泵房 5中央变电所图3-4井底车场3.5 采区主要硐室布置3.5.1采区硐室采区煤仓：采区煤仓选择井巷式的垂直式煤仓，圆形断面，直径4m，高度为26m。确定其合理的煤仓容积，煤仓容量取决于采取生产能力，而采区生产能力为103.3t/a，故采区煤仓的容积拟定为450t。煤仓的支护方式：煤仓与大巷连接处必须加强支护，在煤仓下部收口处四周敷设数根钢梁，灌入混凝土与大巷支护连为一体。煤仓硐室采用混凝土砌壁，壁厚为400mm。绞车房：应选择在围岩稳定，无淋水，矿压小和容易维护的地点。在满足施工安装和提升运输要求前提下，绞车房应尽量靠近变坡点，以减少工程量。绞车房的高度为3.5m，断面形状和支护设计为半圆拱型。采用锚喷支护，喷厚100mm。采区变电所：采区变电所是采区供电的枢纽，合理确定采区变电所的位置及尺寸是保证采区正常生产，减少工程费用的措施，硐室应设在采区用电负荷的中心，并靠近有轨道运输的巷道。同时，采区的作面应采用移动变电站。采区变电所内应采用不可燃材料进行支护，且采用锚喷支护的形式，地板采用水泥混凝土。高出邻近巷道200300m，要有3%的坡度，以防矿井水流入硐室，硐室内一般不设电缆沟，电缆沿着墙敷设，电缆穿过密闭门是需要套管进行保护。3.6 煤柱尺寸为了采区内各种煤层巷道处于良好状态，常设一定尺寸的保护煤柱。所留煤柱尺寸，主要根据实际情况确定。本采区煤层为缓倾斜煤层，参考煤矿开采方法的采区煤层巷道护巷煤柱尺寸表确定个巷道留设保护煤柱尺寸如下：回风大巷为20m，水平大巷取30m，采区下山巷道取30m，区段平巷不留煤柱或反留1m小煤柱，采区东部边界取5m。3.7 采区主要生产系统采区生产系统包括：采区运输、通风、供电系统及选用设备型号。3.7.1采区运输系统运煤路线：工作面刮板输送机转载机区段运输平巷区段溜煤眼运输下山采区煤仓运输大巷井底车场主井地面。运料及设备路线：地面副井井底车场石门运输大巷采区下部车场轨道下山上部车场工作面。表3-1 采区皮带运输设备选型表项 目单 位 技术参数运输长度m850下山倾角度12皮带运输机型号DTL100/60/3315电机功率1140/660v 315KW3（2驱1备）电机裕度kd=1.66（ k0=1.38 ）运量t/h230带速m/s2.5带宽mm1000上托辊规格/间距mm133380/1500下托辊规格/间距mm1331150/1500表3-2 采区提升设备选型表项 目单 位 技术参数提升长度m850下山倾角度12提升机型号JKB32.2/20电机660v 315KW提升钢丝绳型号619-1520提升钢丝绳速度m/s3.8最大静张力KN90提升容器1吨固定式矿车容器重量及载重kg600/1800一次提升车数辆6实际最大静张力KN61.55提升钢丝绳安全系数7.15新鲜风流路线副井井底车场石门运输大巷采区下部车场运输下山区段运输平巷工作面。乏风路线工作面区段回风巷回风石门总回风大巷风井 。 掘进工作面所需风流由局部风扇供给。3.7.2供电系统高压电缆由井底中央变电所经运输大巷采区下部车场轨道下山采区变电所供给移动变电站各点用电设备。表3-3 采区供电设备选型表高爆开关BGP43-654台高压启动器QBGZ-617台变压器KBSG-800KVA2台KBSG-630KVA1台KBSG-500KVA2台KBSG-315KVA5台低压馈电开关KBZ-8002台KBZ-6303台KBZ-40035台KBZ-20020台高压电缆MYJV2231201200米MYJV223958900米MYJV223351800米3.7.3供水系统采掘工作面平巷及下山输送机转载点所需的防尘喷雾用水分别有地面储水池以专用管路供。表3-4 用水设备统计表序号设备名称数量额定用水量（m/h）同时系数总需水量（m/h）备 注1采面三机2300.5302综掘机2200.7283皮带运输机1430.625.24钻机1230.621.65巷道喷雾降尘1050.3156合计119.83.7.4采区安全监测监控系统1）矿井安装有KJ-73N安全监控系统，地面中心站设在矿调度室，监控系统装备齐全，系统运行正常、可靠，实现了对甲烷、风速、温度、CO、液位、被控开关馈电状态、设备开停等各类监测项目的实时监控，且与煤业公司联网，数据实时上传。2）采区安全监控系统设计原则：根据煤矿安全监控系统AQ标准和技术管理规范要求并结合21采区巷道布置对21采区监控系统进行合理设计。确保“装备齐全、设计合理、断电可靠、数据准确”。3）所有采面及掘进头安设KJF86N(16)型监控分站和KDG0.3/660型电源断电器，生产电总控开关必须设置KDG0.3/660型馈电断电器和瓦斯电、风电闭锁装置，局部通风机必须设置3.0%风电闭锁装置和KGT30型设备开停传感器。采掘工作面必须安设GJ40A或KGJ28A型甲烷传感器，距迎头35m范围内必须设置甲烷传感器T1，并在回风流中1015m范围内设甲烷传感器T2，还应在采面上隅角设一甲烷传感器T5，采煤（掘进）工作面回风巷长度大于1000m时，必须在回风巷中部增设甲烷传感器。4）采煤机、掘进机须设机载式甲烷断电仪或便携式甲烷监测报警仪。 5）采区回风巷、总回风巷安设甲烷传感器；在回风流中的机电设备硐室的进风侧须设置甲烷传感器。6）回风巷道中的电气设备上风侧1015m处应设置甲烷传感器；溜煤眼上方应设甲烷传感器。7）瓦斯抽放泵站须设甲烷传感器，抽放泵输入管路中必须设置甲烷传感器。井下临时抽放泵站内下风侧须设甲烷传感器。瓦斯输出管路中设甲烷传感器。瓦斯抽放泵站的抽放泵吸入管路中应设流量传感器、温度传感器和压力传感器。利用瓦斯时，还应在输出管路中设置流量传感器、温度传感器和压力传感器。8）采区进、回风巷应设置风速传感器，采煤工作面按要求设置风速传感器、一氧化碳传感器。9）带式输送机滚筒下风侧1015m处应设烟雾传感器。10）被控设备开关的负荷侧必须设馈电状态传感器。11）矿井主风机、主要局部通风机应设设备开停传感器，矿井和采区主要进、回风巷中的主要风门须设风门传感器。当两道风门同时打开时，发出声光报警信号。3.7.5采区通风系统设施：1）中央风井安装2台FBCDZ-No-32型防爆对旋轴流式主要通风机，一台运转，一台备用,额定风量360012000 m3/min，采用双回路供电，保证安全运行，主要通风机装备风机运行参数自动监测仪和水柱计。采用主要通风机反转进行反风。2）掘进工作面均采用压入式供风，选用230kw或237kw对旋式高效局部通风机供风，煤巷掘进工作面主、备风机均采用“双三专”供电，并设专人看护风机。岩巷主风机须采用“单三专”供电，备用局部通风机与生产电合用，安排人员每班检查风机运行情况，运行的风机每天坚持进行一次风机倒台及风电闭锁试验，保证掘进工作面连续可靠、稳定均衡通风。配风量的计算： 表3-5 采区配风量计算表 （前期）序号用风地点风量（m3/min）个数小计（m3/min）备注一22010工作面21001210022040工作面210012100二煤巷掘进面54021080三岩巷掘进面3602720四采区变电所及泵房2402480五瓦斯抽放泵站1505750六联络巷1202240七小计7470八合计8964通风备用系数取1.2 表3-6 采区配风量计算表 （后期）序号用风地点风量（m3/min）个数小计（m3/min）备注一22010工作面21001210022040工作面210012100二煤巷掘进面5401540三岩巷掘进面3601360四采区变电所及泵房2402480五瓦斯抽放泵站1505750六联络巷1202240七小计6570八合计7884通风备用系数取1.23.7.7采区内工作面接替顺序安排采区的开采顺序采用前进式开采，从井田中央开始向井田两翼推进，采用上（下）山开采时，先开采上山部分煤层，后开采下山部分煤层。对于煤层先开采浅部煤层，后开采深部煤层。先开采优质煤，再开采次品煤。根据以上所述原则，结合本采区情况，确定先开采本采区第一水平西翼上山部分的浅部煤层，然后开采东翼上山部分煤层，再开采西翼下山部分煤层，最后开采东翼下山部分煤层。第一水平煤层快开采完闭后，提前准备第二水平煤层，以保证工作面的接替的矿井的稳产，第二水平采用条带式开采，采用后退式开采即从边界向中央推进。第4章 工作面回采工艺设计4.1 工作面基本条件采区内工作面划分为5个，每个工作面长度为200m。煤层厚度平均为2.5m，煤质为主要为肥煤，有少量1/3焦煤。煤层倾角大约为12，为缓倾斜煤层。煤层顶板为中粗砂岩，底板为砂岩，性质较稳定，有利于支护方式的选择。开采范围内地质构造较简单，范围内无较大的地质断层和褶曲，有利于采用综合机械化采煤方法。对开采的环境影响不大。先进的开采方式可以在此采区应用。4.2 工作面回采工艺方式工作面采用综合机械化采煤工艺。采用U型后退式采煤方法。在确定采煤方法及回采工艺的类型的基础上，对采区首先投产的工作面回采工艺进行设计。回采工艺设计包括机械设备选型，确定作业方式，确定支护和采空区处理方法。编制图表及工作面技术经济指标表。4.2.1首采工作面概况首采采区只有一个可采煤层戊9-10，厚度平均为2.5m，倾角为1115，局部范围内达到13，采区布置一个首采工作面，编号为戊9-10-22018工作面，在首采工作面的下山的另一侧布置一个准备工作面为戊9-10-22023工作面，以完成采煤的连续接替工作。4.2.2综采工作面采煤工艺设计1）机械设备选型工作面煤层倾角为12，煤层厚度为2.5m，顶底板属中等稳定类型。根据煤层和顶板条件，选择合理型号的采煤机，运输机和液压支架。在选择的时候注意三大设备以及运输顺槽的运输和其他设备在生产能力和空间上的配合。根据本采面的具体情况，选择设备如下：采煤机参数表4-1型号采高（m）截深（mm）倾角（）滚筒直径（m）功率（kw）MXA-300/2.51.62.56000251.4300刮板输送机参数表4-2型号长度（m）运输能力（t/h）刮板链速（m/s）链条形式SGD-730/3201707000.92中双链液压支架参数表4-3型号支撑高度（m）中心距（mm）工作阻力/初撑力（kw）适应倾角（）ZZ4000/17/351.73.51500400015SZZ730/160型转载机SDJ150型可伸缩式胶带输送机PCM132轮式破碎机KSGZY300/4型移动变电站2）回采工艺采煤机进刀方式：双向割煤往返一次割两刀，完成两个循环。整个工作面倾向长200m。进刀方式：工作面端部割三角煤斜切进刀方式。采煤机落煤装煤拉架推溜（为有效防止工作面片帮、冒顶，在一个采煤循环结束后，可拉超前架及时护帮、护顶，再推溜后进行整体拉架）。 3）作业方式:两班出煤,一班检修, 一天共割煤6刀，日推进度为4.5m。4）采区采掘配比:采区内只有一个回采工作面，根据矿井实际经验配备,一掘进队，两个煤巷掘进队，采用综掘，即比例为1：2。5）顶板管理：根据河南省煤炭地质勘察研究院所做的岩石力学试验测得资料可知，煤层顶板为砂质泥岩，抗压强度832MPa之间，抗拉强度0.51.4Mpa，软化系数0.24，节理、裂隙发育，易风化碎裂，岩体稳定性差，为此，采用全部跨落法管理顶板。6）端头支护：工作面端头支护风、机两巷均采用自移式端头支架，在端头支架与巷帮之间采用单体支柱加铰接顶梁辅助支护。在机巷采用采前超前卧底的方法来满足端头加高支护的管理，通过卧底使工作面运输机与机巷顺槽坡度一致，实现工作面运输机机头与机巷转载机机尾有合理的搭接尺寸要求，为工作面运输机提供良好的运转条件。7）工作面上下安全出口：工作面上下安全出口设计宽度1m（运输机边沿至煤壁），高4.0m，长度3m（巷道煤壁以里）。安全出口支护主要采用端头支架伸出伸缩梁，支架前采用单体支柱配合双抗网、椽杆进行支护。8）超前支护：风、机巷均采用挂“一”字铰接顶梁配合单体液压支柱进行超前支护，工作面风巷和机巷内共设两排走向超前抬棚支护，巷道两帮各打设一排加强支护单体柱，其超前支护距离不得小于35m。相邻两排超前支护间要留有不少于0.8m的人行道，柱距1m，超前支护段高度由3.0m逐渐加高到4.0m。9）矿山压利观测：工作面的矿压观测内容主要有：支架阻力观测、巷道围岩表面位移观测、风机巷超前支护范围内单体液压支柱阻力观测以及支护质量动态观测。工作面循环作业方式及作业图表综采工作面以采煤割煤为主，其他各工序与之配合，即割煤装煤运煤伸前梁推溜拉