某某煤矿开采技术毕业论文.doc

继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 1 页 某某煤矿开采技术毕业论文某某煤矿开采技术毕业论文 目目 录录 毕业设计 论文 任务书毕业设计 论文 任务书 3 前言前言 5 第一章第一章 矿井概况矿井概况 7 第二章第二章 采区地质情况采区地质情况 9 第一节 采区位置 9 第二节 煤层构造 9 第三节 煤层及顶板性质 10 第四节 采区沼气 煤尘情况 11 第五节 水文地质情况 11 第三章第三章 采区储量及生产能力采区储量及生产能力 13 第一节 采区储量 13 第二节 采区生产能力及服务年限 14 第四章第四章 采区方案设计采区方案设计 15 第一节 采区方案的选择 15 第二节 采区巷道布置 15 第五章第五章 采煤方法采煤方法 23 第一节 采煤方法的确定 23 第二节 工作面参数 23 第三节 采掘能力计算及核实 24 第四节 工作面设备选型 25 第五节 工作面主要设备能力核算 28 第六节 施工组织 30 第六章第六章 采区生产系统采区生产系统 36 第一节 采区运输 36 第二节 采区通风 38 第三节 采区供电 42 第四节 采区压风系统 62 第五节 采区防尘系统 64 第六节 采区排水设备 64 第七章第七章 灾害预防灾害预防 67 第一节 采区监测监控系统 67 第二节 预防瓦斯 煤尘爆炸措施 67 第三节 煤层自燃预防措施 69 第四节 采区防治水措施 69 第五节 避灾路线 70 附图附图 71 致谢致谢 72 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 2 页 第一章第一章 矿井概况矿井概况 股份公司 矿是我国 七五 期间建设国有重点煤矿 由山西煤矿设计院设 计 19 年 11 月 20 日开工建设 19 年 6 月 27 日投产 矿位于吕梁山东翼 市西南 距太原 公里 距 市 16 公里 矿区交通便利 属于中山区 地形复杂 沟谷纵横 地势西南高 东北低 最高处标高 1550 米左右 最低处标高在 1070 米左右 相对高差一般在 200 300 米 井田含煤地层总厚 149 34m 煤层总厚 14 09m 含煤系数 9 43 共赋存 10 层 可采煤层 其中二叠系下统山西组 02 02 2 3 4 煤层称为上组煤 石炭系 上统太原组 6 7 8 9 10 称为下组煤 全区稳定和较稳定的可采煤层有 02 2 8 9 煤层 局部可采的煤层有 4 6 煤层 井田内煤种有肥 焦 贫 瘦煤四种牌号 其中以肥 焦煤为主 瘦 贫次之 主要用于炼钢 设计生产能力 400 万吨 年 服务年限 107 年 矿井工作制设计年工作 330 天 采煤队采用 四 六 制作业 其它队组采用 三 八 制作业 井田开拓为斜 立井联合开拓方式 矿井原初步设计中分为 910 680 480 三个水平开采 矿井投产后原初步设计中 680 水平的煤层改用 910 水平开采 实际上 矿井水平由原来的三个水平变成了两个水平 下水平目前还未设计 矿井水平大巷基本上沿煤层走向布置 已经回采完北一 2 煤采区 北一 8 煤采区 南一 2 煤采区 南三 2 02 煤采区 南四 2 煤采区 目前正在回采的南五 02 2 采 区 南一 8 煤采区 和北三 2 煤采区 由于北三 2 煤采区至 2006 年底剩余可采储 量 200 万吨 根据 矿 2006 2015 十年发展规划 需尽快开发北三下组煤采区 否 则 矿井将成为单翼开采 矿井现有井筒数量共九个 其中四个立井 五个斜井 见井筒特征表 井底车场形式为卧式 通过能力 526 万吨 矿井运输 10 吨架线式电机车和英国产 clayston12 5 吨电机车 五吨侧底卸式 煤车和 1 5 吨矿车运输 大巷铺有 43 m 重轨 轨距 600mm 采区辅助运输除南五 南一下组煤采区采用无极绳绞车运输外 其他采区均采用调度绞车接力运输 采煤工 作面辅助运输均采用调度绞车运输 采煤工作面及采区均采用集中皮带运煤 矿井排水 矿井正常涌水量为 110m3 h 井底车场设有中央水仓 水仓面积 2000m3 中央水泵房安设有五台 200D 43 6 水泵 排水系统为 采掘工作面 通过 水泵 管路 910 运输大巷水沟 自流 井底中央水仓 再通过管路 水泵 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 3 页 地面 矿井供电 地面有 110KV 变电站一座 地面南二 北二各有一座 35KV 变电站 井 下采区均设有变电所 供电系统为 地面 110KV 变电站 南二 35KV 变电站 北二 35KV 变电站 各采区 6KV 变电所 各工作面机电设备 1140V 和 660V 矿井压风 地面设有压风机房 安装有四台 ZD12 100 8 空压机 压风系统为 地面压风机房 910 大巷 8 管 各采区暗斜井 6 管 各采区轨道上 下山 4 管 各采 掘 开工作面 4 管 矿井洒水 采用水池供水水源 洒水系统为 地面水池 910 大巷 6 管 采 区暗斜井 4 管 各采 掘 开工作面 4 管 井筒特征表 井筒位置 井筒名称 经距纬距 井筒形 式 技术装备用途 主斜井 斜井ZSD14 11 型钢 丝绳强力皮带 担负全矿井煤炭提 升任务 副斜井斜井 担负下放大型设备 进风和安全出口 副立井立井1 5 吨双层串车 担负矸石提升人员 升降 进风任务 南一回风斜井斜井 FBCDZN0 28 2 500kw 回风 南二回风立井立井 ZK60 4N0 28 630kw 回风 南二进风立井立井无装备进风和安全出口 北一回风斜井斜井没有目前没有使用 北二回风斜井斜井 ZK60 4N0 28400kw 回风 北二进风立井立井没有目前没有使用 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 4 页 第二章第二章 采区采区地质情况地质情况 第一节 采区位置 北三下组煤采区位于 矿 910 水平北翼 开采范围为北三采区及北三采区以北的 部分面积 东面为 矿下衔接水平 南面为北一采区边界 西面为地方小矿 分别是 矿和 矿 北面为 矿 采区南北长 2 15 公里 东西宽约 1 59 公里 总面积 3 42 平方公里 附采区范围平面图 1 15000 采区边界坐标如下 采区范围地势北西高 南东低 区内地形复杂 沟谷纵横 山脊较多 最高点海 拔 1394 4 米 最低点海拔 1160 米 区内地表大部分为黄土覆盖 一些沟谷的两侧可 见上石盒子组地层 区内主要沟谷有大川河 屯兰河等 除此之外还有一些小的泉井 水流方向均由 北西流向南东汇集到屯兰河 平时流量较小 雨季山洪暴发后流量可达每秒数十立方 米以上 第二节 煤层构造 采区范围煤层平均埋藏深度为 426 70 米 最深部为东部 M4 号钻孔 地面标高 1282 09 米 8 煤层顶板标高为 773 米 距地表 509 09 米 浅部为采区的西面 M3 号 钻孔 地面标高 1212 19 米 8 煤层顶板标高为 874 14 米 距地表 338 05 米 采区内有小煤矿 2 个 分别是 矿 矿 开采上组煤 2 4 煤层 矿在 北翼采区西部 与该采区交界 在 03 05 年间 矿在北翼采区边界 2 煤层已回采 矿在北翼采区的北西角 该矿的主 副井位置在北翼采区 01 02 年间 矿在北翼 采区西北角开采 2 煤层 矿风井位置位于北翼采区内 2006 年开始 矿在北翼采区北部设计并掘进 2 煤层工作面 2 煤层在该范围与 8 煤层平均层间距为 83 米 区内有小煤矿 2 个 分布在西部 分别是 矿 矿 开采煤层为上组煤 北三 2 煤采区 22304 22305 22306 22308 22307 工作面 2 煤层已回采 22310 工作面正在回采 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 5 页 22312 工作面已形成 煤层结构 本区位于白岸向斜西翼 地形西高东低 北高南低 地层倾角西陡东缓 最大倾 角 17 左右 平均 8 左右 角度较陡在东南地段 较缓在北西地段 受白岸向斜影 响地层走向总的为南北向 中部地区小褶皱较多 形成波形褶曲构造 岩层受到挤压 节理发育 断层密集 且成带分布 产状变化大 特别是走向变化更明显 断层主要 表现为北东走向一组最多 落差较大 次为北西向一组 落差较小 走向延伸较短 区内主要断层 陷落柱简述如下 1 断层 区内断层大多为高角度的正断层 局部出现逆断层 逆断层走向延伸不 长 现有的资料落差两米以上的断层有 30 余条 断层落差大于 5 米以上有 13 条 最 大落差为 30 米对采掘布置有一定影响 影响最大的断层有 FN3 04 断层 走向北东 倾向南东 在该区影响长度 1300 余米 FN3 01 断层 走向北西 倾向西 影响长度 650 余米 FN3 05 断层 走向北北东 倾向南东 在区内影响长度 900 余米 其它 6 8 米的断层分布也较密 甚至形成断裂带 羽状裂隙发育 造成煤岩层破碎 产状有 突变现象 详细资料见图所示 2 陷落柱 区内已揭露的陷落柱有 包括 910 大巷 7 个 最大的直径 长轴 短 轴 70 70 米 最小的 20 30 米 以 30 40 米的为主 形状近圆形及椭圆形 反漏 斗状 陷落柱边界角度一般在 80 左右 陷落柱中岩块大小不一 挤压紧密 也有形 成小的空洞 大多不导水 少数陷落柱 断层沟通水体后导水 从陷落柱分布来看 主要赋存在采区的西部 中东部数量较少 第三节 煤层及顶板性质 1 勘探情况 区内共有勘探钻孔 8 个 分别在采区的北部和南部形成 2 条勘探线 结合采区的 外围的钻孔 平均 3 个 km2 钻孔 基本能控制采区煤层厚度变化 见下表 孔号 开孔 标高 煤层底 板标高 煤层厚度终孔层位 钻孔 质量 M31212 19869 480 17 0 06 0 99 0 05 1 32 0 05 0 48 0 07 1 47 11 煤下甲 M41282 09769 101 39 0 06 0 30 0 06 2 0911 煤下甲 M51201 96694 731 51 0 07 2 5311 煤下甲 M91349 82894 400 90 0 12 1 01 0 05 0 64 0 07 0 2910 煤下甲 M111197 41783 791 35 0 07 1 33 0 06 1 5911 煤下甲 5371289 17862 263 88 0 08 0 1010 煤下钻甲 5381366 80972 543 95C2钻甲 5391313 44920 410 35 0 08 0 11 0 06 3 00 0 38 0 3710 煤下甲 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 6 页 2 煤层 8 煤层产于太原组 称下组煤 煤层总厚度 3 08 4 66 米 平均可采厚度 3 89 米 煤层最大倾角 17 平均 8 煤层中常含 2 3 层夹矸 矸石厚度一般为 0 05 0 20 米 厚者可达 0 38 米 属稳定型全区可采厚煤层 3 煤质 煤种以焦煤为主 肥煤次之 煤质为低中灰 中高硫 易选的肥煤 焦煤 煤质 变化大 煤岩类型为半亮型煤 工业指标 煤层 MAVFCSPQY 工业牌号 8 0 9216 0527 1087 633 440 017869627 6 肥 焦 4 煤层顶 底板情况 层间距 8 煤直接顶多为泥灰岩 局部相变为中细砂岩 平均厚度 1 82 米 局部地段相变 为 3 5 米细砂岩 其上为砂岩或砂质泥岩 与上部 2 煤层层间距最大 89 米 最小 74 米 平均为 79 2 米 底板岩石多为粉砂质泥岩 少数为细砂岩 其下为 8 下煤层 第四节 采区沼气 煤尘情况 本采区位于向斜西翼 原精查报告对地方五个小煤窑的调查 瓦斯含量都不大 资料显示出越往下瓦斯含量越大的总趋势 同一钻孔下部煤层比上部煤层瓦斯含量高 同一煤层埋藏深的比埋藏浅的高 并且本采区断层发育 对瓦斯的散逸是有利的 在 生产阶段对所有井巷工程都进行了跟班瓦斯检查 所测的数据反映 瓦斯涌出量较低 类比 2 煤层回采时资料 预计采区绝对瓦斯涌出量 7 0m3 min 相对涌出量为 1 2m3 t 煤尘爆炸指数 25 4 属自然煤层 类 第五节 水文地质情况 该采区位于向斜西翼 水文地质条件简单 断层及陷落柱发育 据已揭露资料看 断层的力学性质均属压扭性 断层带多数紧闭 狭窄 一般不导水 地表无大的水体 地形坡度大 沟谷纵横 多数面积黄土覆盖 植被不发育 泄 水能力强 不利于大气降水补给地下水 虽然区域内有几条沟谷 属季节性沟谷 对 井下充水无直接影响 主要含水层为上 下石盒子组及山西组砂岩 含水性差 单位涌水量 q 0 00012 升 秒米 渗透系数 k 0 00126 米 日 太原组灰岩溶裂隙含水组 其单位涌水量 q 0 0081 升 秒米 渗透系数 k 0 44 米 日 其中毛儿沟灰岩局部地段岩溶裂隙发 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 7 页 育 且距补偿区较近 涌水量较大 甚至伴有突出泥沙 对安全生产影响较大 8 煤 直接顶庙沟灰岩局部含水 对采掘都有一定的影响 奥灰岩在本区富水性较强 单位涌水量 q 0 641 升 秒米 渗透系数 k 4 04 米 日 8 煤距奥灰岩顶面约 67 米 其间有多层泥岩及铝土泥岩 是良好的隔水层 奥灰 水位标高 890 900 米 全区带压开采 最大承压 220 米水柱高度 最大突水系数可达 0 053 Mpa m 采区西部位于带压开采安全区 东部位于带压开采临界区 现有资料虽 没有发现奥灰含水层在构造破碎有渗水现象 但随着开采的延伸及采空压力影响 有 可能变不导水为导水 在生产中加强水情观测 并采取相应防治措施 西部有小煤矿开采 2 煤层 部分地段煤 岩层被破坏 局部与小窑老空联通 造成地表水 大气降水渗透到采空区 影响 8 煤层安全开采 为确保矿井安全生产 应坚持 有疑必探 先探后掘 探放水原则 老空区要采取探 排相结合 保证安全 生产 预计最大涌水量 70m3 小时 正常涌水量 40 m3 小时 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 8 页 第三章第三章 采区采区储量及生产能力储量及生产能力 第一节 采区储量 一 采区储量一 采区储量 北三下组煤采区可采储量 1230 万 t 为可靠可采储量 考虑到超产 年工作天数 等因素 储量富裕系数取 1 2 生产能力为 220 万 t a 1 工业指标 本采区煤层为炼焦用煤 倾角一般都小于 17 度 平均倾角 8 按照规范 能利 用储量最低可采厚度 0 70 米 最高可采灰分 40 暂不能利用储量最低可采厚度为 0 60 米 最高可采灰分 50 2 煤层厚度确定原则及容重 煤层中夹矸的单层厚度不大于 0 05 米时 夹矸与煤层合并计算 煤分层厚度等于或大于夹矸厚度时 上 下煤分层加在一起计算 容重 根据精查地质报告提供的平均容重 1 33 吨 立方米 3 储量可靠程度划分原则 矿井地质条件分类报告确定为 类 该区勘探网度 平均孔距 420 米 线距 1000 米 按 煤 泥类地段勘查规范 要求 稳定煤层划分储量的基本线距 探明的 500 1000 米 控制的 1000 2000 米 对煤种进行了分开计算 并相应的留设了矿界煤柱 采区煤柱和大巷煤柱 矿 风井煤柱 扣除了北一采区的越界已回采的煤量 4 储量计算方法 区内除小部分区域煤层倾角较大 一般都小于 15 度 故采用煤层铅直假厚度 水平面积计算储量 煤层储量分块段计算 块段面积用电脑或几何图形计算 块段煤厚用算术平 均法计算厚度 采区边界储量较分散的 在计算时几个块段加在一起计算 5 储量计算结果 本区共有工业储量 1786 7 万吨 其中有矿界煤柱储量 39 6 万吨 采区边界煤柱 9 6 万吨 大巷煤柱储量 74 4 万吨 风井煤柱 69 5 万吨 扣除以上四种储量 加上 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 9 页 大巷 50 的回收储量 实际可采储量 1230 0 万吨 详见 表 3 1 1 储量计算结果统 计表 储量计算结果统计表 表 3 1 1 第二节 采区生产能力及服务年限 采区生产能力系根据采区内煤层赋存条件 储量丰富程度 并结合设计要求等因 素综合确定 北三下组煤采区内地质构造简单 储量丰富 瓦斯涌出量不大 8 煤层 赋存稳定 对实现高产 高效综合机械化开采极为有利 结合 煤矿 8 煤开采的经 验和实际情况 设计暂确定采区生产能力为 220 万 Mt a 北三下组煤采区服务年限为 4 7 年 块段号面积 m2 厚度 m 容重 角度 工业储量 万 t 回采率 可采储量 万 t 煤种备注 170004 181 3393 9JM 采边煤柱 286504 061 3374 7JM 矿界煤柱 3110003 891 3385 7FM 采边煤柱 41437293 891 33774 45037 2FM 大巷煤柱 5675003 891 33834 9FM 矿界煤柱 62946404 181 339163 875122 9JM 72175374 061 337117 57588 1JM 825300313 891 3381309 075981 8FM 963003 891 3383 398JM 已回采 101344033 891 33869 5FM 风井煤柱 合计 34207901786 71230 0 JM FM 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 10 页 第四章第四章 采区方案设计采区方案设计 第一节 采区方案的选择 根据已掌握资料 北三下组煤采区位于白岸向斜西翼 地形西高东低 北高南低 地层倾角西陡东缓 最大倾角 17 平均 8 落差两米以上的断层有 30 余条 断层 落差大于 5 米以上有 13 条 最大落差为 30 米对采掘布置有一定影响 采区正常涌水 量 40m3 h 瓦斯涌出量不大 现有开采装备及开采技术可以满足开采要求 本采区沿倾斜划分综采工作面 共划分 15 个工作面 正常生产时采区安排一个一 次采全高综采工作面 考虑到本采区准备回采巷道大部分为煤巷 采掘比取 1 2 即一个 8 煤高产高效 综采工作面 2 个综掘工作面保采 第二节 采区巷道布置 一 采区设计方案一 采区设计方案 根据 矿北三采区 910 水平大巷布置情况 采区煤层赋存情况及 矿井下生产布 置及技术装备等实际情况 本次北三下组煤采区准备提出 2 套方案 方案一方案一 采区内布置煤仓 采区采用石门开拓 走向布置 采区进风运输石门与采区集中回风巷分别开口于 910 北大巷和北三下组煤石门横 贯 采区进风运输石门以 3 坡度进入采区中部找到 8 煤层后沿 8 煤布置集中轨道 巷并与采区轨道下山相联接 采区集中回风巷从北三下组煤石门横贯开口以 25 坡施 工和北三回风巷贯通 并反向沿 8 煤施工与采区回风下山相联接 在采区进风运输 石门中部设置采区煤仓 石门上方施工采区集中皮带巷 从 910 北大巷施工集中皮带 进风运输联络巷与采区煤仓及集中皮带巷联通 如图 3 1 所示 北三下组煤采区布置皮带 进风轨道 回风三条下山 均沿 8 煤层顶板布置 采区皮带下山布置在采区进风轨道下山和回风下山中间 采区皮带下山与进风轨道下 山 回风下山的水平间距均为 25m 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 11 页 图 3 1 北三下组煤巷道布置 方案一 110 北三暗斜井 北三皮带下山 北三轨道下山 910北大巷 北三回风大巷 200 122 25 FM46 32 FM46 FN1 62 FN1 30 FN2 24 H 6 60 H 20 65 H 20 60 H 10 70 H 20 80 H 5 65 北三下组煤集中皮带巷 北下组煤集中轨道巷 北三下组煤集中回风巷 北三下组煤进风运输石门 2 8 3 1 3 回风联络巷 轨道巷 皮带巷 北三下组煤回风下山 北三下组煤皮带下山 北三下组煤进风轨道下山 北三轨道下山 北三皮带下山 FM JM 870 910 900 880 940 950 优 1345 35 571 3 83 优 1313 44 920 41 539 4 27 优 1197 41 783 79 M11 2 84 894 40 920 910 880 870 860 850 820 830 840 900 2 84 优 1349 82 894 40 M9 4 431212 19 869 48 M3 11 102 21 1245 爆破材料库 变电所 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 12 页 方案二方案二 采区不布置煤仓 采区采用石门开拓 走向布置 采区进风运输石门与采区集中回风巷分别开口于 910 北大巷和北三下组煤石门横 贯 采区进风运输石门以 3 坡度施工进入采区中部找到 8 煤层后沿 8 煤布置集中 轨道巷与采区进风轨道下山相联接 采区集中回风巷从北三下组煤石门横贯开口以 25 坡施工和北三回风巷贯通 并反向沿 8 煤施工与采区回风下山相联接 从北三 2 煤轨道上山施工 4 煤运输联巷见 4 煤 沿 4 煤施工集中转运巷运输联巷与北 三 2 煤采区煤仓勾通 从北三下组煤石门横贯以岩巷 10 坡施工集中皮带巷 然后 以 14 坡施工集中皮带转运巷和北三 2 煤煤仓贯通 如图 3 2 所示 北三下组煤采区布置皮带 进风轨道 回风三条下山 均沿 8 煤层顶板布置 采区皮带下山布置在采区进风轨道下山和回风下山中间 采区皮带下山与进风轨道下 山 回风下山的水平间距均为 25m 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 13 页 110 北三暗斜井 爆破材料库 变电所 2 8 3 1 3 25 北三皮带上山 北三轨道上山 910北大巷 北三回风大巷 沿4 煤 集中转运巷运输联巷 北三采区4 煤运输斜巷 120 60 18 北三8 煤集中转运巷 200 122 10 14 FM46 32 FM46 FN1 62 FN1 30 H 6 60 H 20 65 H 20 60 H 10 70 H 20 80 北三采区煤仓 北三下组煤集中皮带巷 北三下组煤集中轨道巷 北三下组煤集中回风巷 北下组煤进风运输石门 回风联络巷 轨道巷 皮带巷 北三下组煤回风下山 北三下组煤皮带下山 北三下组煤进风轨道下山 北三轨道下山 北三皮带下山 FM JM 870 910 900 880 940 950 优 1345 35 571 3 83 优 1313 44 920 41 539 4 27 优 1197 41 783 79 M11 2 84 优 1349 82 894 40 M9 920 910 880 870 860 850 820 830 840 900 2 84 优 1349 82 894 40 M9 4 431212 19 869 48 M3 图 3 2 北三下组煤巷道布置 方案二 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 14 页 二 采区开准方案比较二 采区开准方案比较 1 主要井巷工程量比较 这两个方案中 方案二与方案一工程量相差不大 但方案一岩巷工程量较大 且 要施工煤仓 煤仓施工速度慢 施工周期长 且煤仓容量不大 方案二可利用集中转 运巷开采北三局部可采的 4 煤层 为 4 煤开采创造条件 见开准工程量及投资估 算表 开准工程量及投资估算表 方案一 方案一 工程量及投资 巷道名称 煤 岩 性 工程量 m 单 价 万元 M 投资 万元 简要说明 北三下组煤进风运输石门岩 2600 58150 8 B 4 8 H 3 9 S 17 3m2 锚喷 岩 3000 43129 B 4 2 H 3 6 S 14 2m2 锚喷 北三下组煤集中回风巷 煤 3880 2285 4 B 4 2 H 3 S 12 6m2 全锚 岩 750 4332 3 B 4 4 H 3 6 S 16 1m2 锚喷 北三下组煤集中轨道巷 煤 2820 2262 B 4 0 H 3 S 12 0m2 全锚 集中皮带进风运输联络巷岩 216 70 365 B 3 2 H 3 1 S 9 6m2 锚喷 岩 4500 33148 5 B 3 2 H 3 1 S 9 6m2 锚喷 北三下组煤集中皮带巷 煤 71 50 2215 7 B 4 H 3 S 12m2 全锚 采区煤仓岩 46292 6 0m S 28 3m2 北三下组煤回风下山煤 1266 20 22278 6 B 4 0 H 3 S 12 0m2 全锚 北三下组煤回风下山煤 1471 10 22323 6 B 4 0 H 3 S 12 0m2 全锚 北三下组煤回风下山煤 14500 22319 B 4 0 H 3 S 12 0m2 全锚 火药库岩 3500 3105 变电所岩 500 4422 岩 1747 7744 6 合计 煤 4928 81084 3 方 案 一 总计 6676 51828 9 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 15 页 开准工程量及投资估算表 方案二 方案二 工程量及投资简要说明 巷道名称 煤 岩 性 工程量 m 单价 万 元 M 投资 万元 北三下组煤进风运输石门岩 2500 44110 B 4 4 H 3 7 S 14 2m2 锚喷 岩 329 40 43141 6 B 4 2 H 3 6 S 14 2m2 锚喷 北三下组煤集中回风巷 煤 382 50 2284 2 B 4 2 H 3 S 12 6m2 全锚 北三下组煤集中轨道巷煤 3730 2282 B 4 2 H 3 S 12 6m2 全锚 岩 253 80 4101 5 B 4 2 H 3 6 S 14 2m2 锚喷 北三下组煤集中皮带巷 煤 367 40 2280 8 B 4 2 H 3 S 12 6m2 全锚 岩 208 40 3368 8 B 3 2 H 3 1 S 9 6m2 锚喷 北三下组煤集中转运巷 煤 19 50 224 3 B 3 2 H 2 5 S 8m2 锚喷 集中转运巷运输联巷煤 81 20 324 4 B 3 2 H 2 5 S 8m2 锚喷 岩 93 80 328 1 B 3 2 H 3 1 S 9 6m2 锚喷 北三采区 4 煤运输斜巷 煤 91 20 2220 B 3 2 H 2 5 S 8m2 锚喷 北三下组煤回风下山煤 1328 40 22292 3 B 4 0 H 3 S 12 0m2 全锚 北三下组煤皮带下山煤 1503 50 22330 8 B 4 0 H 3 S 12 0m2 全锚 北三下组煤进风轨道下山煤 14750 22324 5 B 4 0 H 3 S 12 0m2 全锚 火药库岩 3500 3105 变电所岩 500 4422 岩 1535 4577 合 计 煤 5621 71243 3 方 案 二 总 计 7157 11820 3 2 运输方式比较 方案一采用石门装车 进风运输石门距离较短 无法布置较为合理材料车场及人 车场 方案二利用北三 2 煤煤仓 不需施工采区煤仓 运输系统简单 根据北三下 组煤上部已回采 2 煤煤层的揭露情况 煤层起伏比较大 不适合采用无极绳运输 两个方案的辅助运输设计均采用 25KW 绞车接力运输系统 今后也可根据实际揭露情况 采用无极绳绞车运输 方案二进风运输石门见煤后直接沿煤层布置集中轨道巷 集中 轨道巷不需拐弯 采区上部车场布置在石门内 辅助运输系统简单 方案一方案一与方案二方案二 的主运输设备投入相差不大 三 采区设计方案的选择三 采区设计方案的选择 综上所述 方案二方案二在各个方面均优于方案一方案一 因此 本次设计采用方案二 即利 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 16 页 用北三 2 煤采区煤仓 采区内不布置煤仓 采区采用石门开拓 走向布置 四 大巷布置四 大巷布置 根据 矿北三采区 910 大巷及北三回风大巷布置情况 910 水平运输大巷在北三 2 煤采区拐点处开口 延伸 250m 时见 8 煤层顶板 沿 8 煤顶板布置集中轨道巷至 采区中部 并与采区进风轨道下山连通 北三采区集中回风巷开口于北三下组煤石门横贯 以 25 坡施工和北三回风巷贯 通 反向沿 8 煤顶板掘进至采区中部 并与采区回风下山连通 五 采区运输五 采区运输 采区运输以经济 实用 减少设备投入为目的 结合我矿现有运输设备使用情况 采区内煤炭运输采用胶带输送机运输 采区内不设采区煤仓 采区原煤经采区皮带下 山胶带 集中皮带巷胶带 集中转运巷胶带转载至北三 2 煤煤仓 经 910 北大巷 10 吨架线式电机车和英国产 clayton12 5 吨电机车牵引 5t 侧底卸式矿车运输至井底卸载 坑 辅助运输和矸石运输在大巷采用 10t 架线式电机车牵引 1 5t 矿车方式 在采区内 采用 25KW 绞车接力运输方式 在采区进风运输石门尽头设材料转换车场 六 采区内通风和排水六 采区内通风和排水 矿北翼为瓦斯含量低 大巷现有通风方式为一进一回 即 910 北大巷进风 北 三回风巷回风 采区采用两进一回通风方式 即进风运输石门与集中皮带巷进风 集 中回风巷回风 采区进风轨道下山 皮带下山进风 回风下山回风 工作面采用皮带 巷进风 轨道巷回风的一进一回的通风方式 排水由工作面排至采区轨道上山 经采区轨道下山自流入采区水仓 再由水仓排 入进风运输石门水沟 七 巷道断面与支护形式七 巷道断面与支护形式 巷道断面尺寸是根据巷道内运行车辆及设备的最大轮廓尺寸 通风 行人及综合 管线布置的要求而确定的 结合 矿现有巷道的断面情况 设计确定进风运输石门的 净断面为 14 2m2 集中回风巷 集中皮带巷 岩巷 的净断面为 13 2m2 集中转运巷 集中转运巷运输联巷的净断面为 9 6m2 集中皮带巷 集中轨道巷 集中回风巷 煤 巷 净断面 12 m2 采区皮带 进风轨道 回风下山的净断面为 12m2 工作面皮带巷 轨道巷净断面为 12 6m2 巷道支护形式是根据巷道的断面大小 用途 服务年限 施工费用 施工进度及 所处围岩条件等参数确定的 经综合分析比较 设计确定岩巷采用半圆拱断面锚喷支 护 煤巷 首选为矩形断面 采用锚网索联合支护 巷道的实际支护形式 施工中根 据实际围岩情况可进行适当调整 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 17 页 八 采区峒室八 采区峒室 1 采区火药 本采区设计布置一个火药库 火药库形式为壁槽式 工程量 350m 2 采区变电所 采区内布置一个变电所 变电所除满足采区准备系统机电设备外 还能够满足一个综采工作面 一个备用工作面和两个综掘工作面需要 设计净断面 14 2m2 长度 50m 3 采区煤仓 利用北三 2 煤煤仓 采区不需另行施工煤仓 九 移交生产时井巷工程量及工期 九 移交生产时井巷工程量及工期 移交生产时井巷工程量为 10140 1m 计划工期为 24 个月 附表 按煤层岩性分类 顺序 巷道 分类 单位 岩石半煤岩煤 小计备注 1 开拓巷米 1535 41314 82850 2 2 准备巷米 4306 94306 9 3 回采巷米 29832983 48604 710140 1 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 18 页 第五章第五章 采煤方法采煤方法 第一节 采煤方法的确定 一 现生产采区采煤方法一 现生产采区采煤方法 矿现 8 煤生产采区为南一下组煤采区 北一下组煤采区正规工作面已采完 仅剩局部边角煤待回收 两采区均采用走向长壁后退式综合机械化采煤方法 跟顶留 底回采 二 采煤方法的确定二 采煤方法的确定 北三下组煤采区采用石门开拓 采区下山布置 8 煤层总厚度 3 08 4 66 米 平均可采厚度 3 89 米 煤层最大倾角 17 平均 8 北三下组煤采区设计布置一套 一次采全高的综采设备 采煤方法为走向长壁后退式一次采全高全部跨落法的综合机 械化采煤方法 根据以往 8 煤回采经验 该采煤方法可大幅提高采区及工作面回采 率 开采技术是完全可行的 在实际开采过程中 根据工作面地质构造及煤层赋存情 况 也可考虑采用综合机械化放顶煤采煤方法开采 第二节 工作面参数 一 工作面长度一 工作面长度 28313 工作面为北三下组煤采区的首采面 可采走向长度为 1188m 根据我矿已采 和现采工作面长度及便于采区工作面布置 设计取工作面长度 L 200m 二 工作面采高二 工作面采高 工作面采高除应满足通风行人的要求外 还应考虑煤层厚度及设备可采高度 尽 可能提高工作面回采率 8 煤层总厚度 3 08 4 66 米 平均可采厚度 3 89 米 经综 合考虑 确定工作面采高为 3 08 4 66 米 平均采高 3 9 米 三 采煤机截深三 采煤机截深 高产高效工作面均采用现代化的大型设备 采煤机的截深应保证工作面尽可能大 的循环产量 我国综采工作面的采煤机截深近几年来逐渐加大 由原来的 0 6m 截深增 加为 0 8m 截深 根据该工作面设备情况 并考虑到煤层瓦斯不大 采煤机截深为 0 8m 因此设计工作面截深 0 8m 四 工作面支护与顶板管理四 工作面支护与顶板管理 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 19 页 工作面采用支撑掩护式液压支架支护顶板 采空区处理采用全部跨落法 五 劳动组织 作业方式 正规循环个数 年 月推进度五 劳动组织 作业方式 正规循环个数 年 月推进度 工作面采用 四 六 制生产 一班检修 三班出煤 每班循环个数 3 个 日循 环个数 9 个 年工作日 330 天计算 年推进度 330 9 0 8 2376m 月推进度为 2376 12 198m 第三节 采掘能力计算及核实 一 采煤工作面日生产能力 一 采煤工作面日生产能力 机采工作面日生产能力可用下式计算 A NLSM CK1 K2 式中 L 工作面长度 200m S 截深 0 8 M 采高 3 9m 煤的视密度 1 33t m3 K1 正规循环率 0 9 K2 工作面回采率 0 93 N 采煤机日进刀数 取 9 刀 代入以上数据 工作面日产量 A NLSM C 9 200 0 8 3 9 1 33 0 9 0 93 6252t 二 采煤工作面月 年生产能力 二 采煤工作面月 年生产能力 工作面年工作日按 330 天计算 则工作面年生产能力为 330 6252 206 3 万 t 月生产能力为 206 3 12 17 2 万 t 三 掘进工作面月 年生产能力 三 掘进工作面月 年生产能力 工作面月生产能力 Aj rSA 月 K 1 33 12 6 17 2 50 14412 t 月 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 20 页 式中 Aj 掘进煤量 t 月 r 原煤视密度 取 1 33 t m3 S 巷道纯煤面积 12 6m2 A 月 采煤工作面月产量 17 2 万 t K 万吨掘进率 50m 万吨 年生产能力为 12 14412 17 3 万 t 故北三下组煤采区实际采掘生产能力为 206 3 17 3 223 6 万吨 设计生产能力 为 220 万吨 第四节 工作面设备选型 根据十年规划发展要求 结合 矿现有综采的技术和装备现状 本着技术更新和 以点带面的原则 在工作面设备选型及矿井总体配套过程中遵循技术先进 设备精良 系统完备和性能优异 高效的基本原则 在总体配套设计中尽量选用代表国际领先水 平的成熟技术和装备 一 采煤机一 采煤机 选择上海创力矿山设备有限公司生产的 MG400 920 电牵引采煤机 其主要参数如 下 采高范围 2 4 7m 机面高度 1530mm 适应倾角 16 滚筒中心线距离 mm 11958 滑靴间距 mm 6195 滚筒直径 mm 2300 采煤机截深 mm 800 滚筒转速 r min 32 6 截割部功率 kW 2 400 牵引电机功率 kW 2 50 液压泵电机功率 kW 18 5 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 21 页 装机总功率 kW 920 牵引速度 m min 0 7 35 12 26 牵引力 kN 700 420 二 输送机二 输送机 选用 SGZ 880 800 型加强型中双链刮板输送机 其主要技术参数 出厂长度 165m 输送能力 2000t h 刮板链速度 1 24m s 圆环链规格 2 34 126 D 链间距 200mm 电机功率 2 400KW 电 压 1140V 三 转载机三 转载机 选用 SZZ 830 315 型转载机 其主要技术参数 设计长度 32m 输送能力 2200t h 刮板链速度 1 83m s 圆环链规格 34 126mm 电机功率 315KW 电压 1140V 四 四 破碎机破碎机 选用 PCM200 型锤式破碎机 其主要技术参数 破碎能力 2200t h 入料口块度 900 800mm 出料口粒度 300mm 可调 电机功率 200KW 电压 1140V 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 22 页 五 液压支架五 液压支架 选取 ZZ5600 28 50 型支架 其主要技术参数 高度 2800 5000mm 外形尺寸 6 04 1 42m 中心距 1500mm 工作阻力 5600kN 支护强度 0 91MPa 底板比压 2 2MPa 操纵方式 邻架操作 煤层倾角 15 煤层厚度 2 3 4 3m 六 胶带输送机六 胶带输送机 选取 DSJ120 180 2 200 型皮带机 主要技术参数 出厂长度 1200m 输送能力 1000t h 适应坡度 0 3 带 宽 1200mm 带 速 3 15m s 机头 长 宽 高 2495 1865mm 机尾 长 宽 高 1540 736mm 电机功率 2 200KW 电 压 1140V 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 23 页 表 3 4 1 工作面设备配备表 名 称型 号数量备 注 采煤机MG400 9201 部920KW 刮板运输机SGZ 880 8001 部800KW 液压支架ZY5600 28 50134 架含机头机尾各一架 转载机SZZ 830 3151 台315KW 破碎机PCM2001 台 200KW 皮带DSJ 120 180 2 2001 部200KW 2 乳化液泵WRB 200 31 52 台125KW 乳化液箱RXB 315 31 51 台容量 1000ml 通讯控制系统TK 100 型1 套 喷雾泵XPB 315 6 51 台45KW 移 变KSGZY 1600 62 台二次测电压 6600V 移 变KSGZY 1000 62 台二次测电压 1140V 磁力启动器BQD1 315Z 11402 台采 转 破机用 QBZ 120 11401 台喷雾泵用 QZB 805 台排水泵用 QZB 806 台绞车用 QC83 80N1 台皮带涨紧绞车用 QJT250 6601 台皮带用 综 保KSGZ 4 11401 台控制台用 ZXZ8 2 5 6601 台照明用 第五节 工作面主要设备能力核算 一 支护能力确定一 支护能力确定 P 8 h r 8 4 2 2 6 87 4 t m2 式中 P 考虑直接顶及老顶来压时的支护强度 t m2 h 采高 取最大值 4 2m ZY5600 20 50 型液压支架最大支护强度为 91t m2 厂家资料 87 4t m2 支架选 型能够满足生产要求 二 二 采煤机割煤能力核算采煤机割煤能力核算 当采高与截深一定时 采煤机的割煤牵引速度直接影响采煤机割煤能力 高产高 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 24 页 效综放工作面采煤机进刀方式应采用端部斜切进刀双向割煤方式 往返一次割两刀煤 该工作面采用 四六 制作业 每班三刀煤 若按生产班采煤机开机率 75 考虑 则平均割一刀煤的时间为 6 75 3 1 5m min MG300 700 WD 采煤机电牵引速度为 0 7 35 12 26m min 可以满足要求 三 运输机能力三 运输机能力 输送机输送能力应能满足采煤机割煤能力的要求 l 采煤机平均割煤能力 qg 60 Bg Hg Vg 式中 qg 采煤机平均割煤能力 t h 则 qg 60 0 75 3 9 1 33 1 5 350 1t h 2 采煤机最大割煤能力 Qgmax kg qg 式中 Qgmax 采煤机最大割煤能力 t h kg 采煤机割煤速度不均匀系数 取 kg 1 5 则 qgmax 1 5 350 1 525 2t h 工作面采用 SGZ 880 800 型中双链刮板输送机 该输送机输送能力为 2000t h 大于采机割煤能力 可以满足要求 四 转载机四 转载机 转载机的输送能力应能满足工作面输送机卸载的要求 转载机输送能力 按日产 6252 吨煤计算 最大生产能力为 6252 18 0 75 463 t h 工作面采用 SZZ 830 315 型转载机 该输送机输送能力为 2200t h 可以满足要 求 五 破碎机五 破碎机 工作面采用 PCM200 型锤式破碎机 破碎能力为 2200t h 可以满足要求 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 25 页 六 胶带输送机六 胶带输送机 顺槽胶带输送机的输送能力应与转载机的能力相匹配 相当或稍大 DSJ120 180 2 200 可伸缩带式输送机输送能力 1000t h 带速 3 15m s 与转载机相配套 可以满足要求 第六节 施工组织 一 劳动组织一 劳动组织 采煤工作面采用 四 六 工作制 实行三班生产 一班检修 实际所需人员按 工种配置 采用专业工种与综合工种相结合的追机作业方式 工作面劳动组织如表 5 6 1 所示 表 5 6 1 劳动组织表 单位 人 序号 班次 人数 工种 甲 班乙 班丙 班丁 班小 计 1工 长11114 2采机司机343313 3支架移溜工22228 4运输机司机343313 5电 工343313 6验收员11114 7轮休人员333312 8跟班副队长11114 管理人员3 合计74 说明全队在册 74 人 管理人员 3 人 圆班出勤 62 人 出勤率 84 二 工作面正规作业循环图表 见图二 工作面正规作业循环图表 见图 5 5 6 6 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 26 页 图 5 6 综采工作面循环作业图表 8 35 时间 班次 67891011121314151617181920212223012345 乙班丙班甲班丁班 200 165 100 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 27 页 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 28 页 三 采区设计主要技术经济指标三 采区设计主要技术经济指标 表 5 6 2 主要技术经济指标 序号序号项项 目目单单 位位数数 量量备备 注注 一采区设计生产能力 1 年产量万 t 220 2 日产量 t6252 二采区服务年限年 4 7 三工作制度 1 年工作天数天 330 2 日工作班数班 4 四 六制 四主采煤层煤质 1 煤种牌号肥 焦 2 灰份 16 05 3 发热量卡 克 8696 五采区储量 1 工业储量万 t 1786 7 2 可采储量万 t 1230 六煤层情况 1 煤层厚度 m3 89 8 煤层 2 倾角度 8 3 容重 t m31 33 七采区巷道布置形式 采区采用石门开 拓 走向布置 八采区范围 1 走向长度 m2150 2 倾斜宽度 m1590 3 面积 km23 42 继续教育学院毕业设计 论文 纸 第 29 页 续表 5 6 2 主要技术经济指标 序号项 目单 位数 量备 注 九采区投产时三个煤量与可采期 1 开拓煤量 可采期万 t a 1230 4 7 2 准备煤量 可采期万 t 月 1230 56