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含CAD图纸+文档 长治 煤业 15 煤层 开采 设计 CAD 图纸 文档

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中期检查表学院： 系别： 专业：论文(设计)题目 长治红兴煤业15号煤层开采设计 学生姓名学号指导教师职称综述学生在设计完成过程中的研究态度、与指导教师联系情况以及存在的问题的解决情况。1.研究过程中态度端正，认真严谨。2.严格按照设计规范和老师要求进行设计，在不断地发现和解决问题中提升自己3.与老师关融洽，在老师指导期间，积极主动向老师请教，不断发现问题，请老师给予指导4.老师认真负责，对于学生提出的问题耐心解答5.存在的问题以及解决情况1）开始的时候不太会操作CAD，及时向老师同学请教，得到解决2）查阅资料时遇到专业性问题看不懂，问老师和会的同学，最后弄懂3）画图的时候风路走不通，问老师和同学，最后走通风路4）说明书格式有的不会调整，求助老师和同学，最后调整合适5）摘要翻译不太精通，向学英语专业的同学求助，最后综合网上的专业术语翻译得到解决学生签字： 指导教师签字： 年 月 日 年 月 日声明作者声明：我所呈交的毕业论文（设计）是在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经公开发表的研究成果。本声明的法律结果由本人承担。毕业论文（设计）作者签名： 签字日期： 年 月 日指导教师声明：该生所呈交的毕业论文（设计）是在本人指导下独立完成的，相关的检测报告已审阅。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经公开发表的研究成果。指导教师签名：签字日期： 年 月 日毕业设计中文题目：长治红兴煤业有限公司15#煤层初步设计 英文题目： Preliminary design of 15# coal seam in changzhi mine 姓 名： 学 号： 专 业： 班 级： 指导教师： 职 称： 完成日期： 年 6 月 1 日开题报告学院： 系别： 专业： 论文题目长治红兴煤业15号煤层开采设计 论文类型A理论研究；B应用研究；C应用理论研究；D产品设计；E工程技术开发；F软件开发与应有；G其它指导教师职称学生姓名学号一、研究现状、目标、意义综述近年来煤矿一方面整合一些小矿来提高资源回收利用率；另一方面通过研究采矿新技术来提高煤矿安全系数和回收率。因此就有了无轨胶轮车、锚喷支护、综采放顶煤、煤层气开发等采矿新设备、新技术的应用。这些都是煤矿在未来的发展方向。在毕业设计中，通过对某一理论或生产实际问题的深入分析研究。培养和提高学生的科技论文写作能力和科研能力二、研究方法和进度安排第一阶段：4月上旬，熟悉和了解矿井概况和地质特征；第二阶段：4月中旬，根据指导老师下达的任务书完成开题报告；第三阶段：5月下旬，文献综述，外文翻译的撰写，并进行初步设计；第四阶段：5月上、中旬，进行矿井总体设计，撰写毕业设计说明书； 第五阶段：5月下旬，进一步完善系统，准备毕业答辩。三、指导教师意见 指导教师签字：年 月 日指导教师评分表学院： 系别： 专业：论文(设计)题目 长治红兴煤业15号煤层开采设计 学生姓名学 号指导教师职 称指导教师评语：指导教师签字： 年 月 日评 价 项 目ABCDE写作过程01写作过程中的认真程度02写作过程中，进度掌握情况选题质量03选题与专业培养目标相符情况04选题体现专业特点情况05选题体现三基的要求情况论文质量06知识综合运用能力07结构、方案设计、应用价值08写作规范情况指导教师评定成绩 优 良 中 及格 不及格毕业设计分工情况：(多人合作时填写，包括本人研究的内容及其在课题中所占比例)评定成绩参考：优-7项A，另一项为B；良-6项B或A，其它至少为B；中-5项B或A，其它至少为C；及格-4项B或A，其它至少为D；不及格-4项为E。答辩记录表 学院 专业 级 姓名 学号论文题目长治红兴煤业15号煤层开采设计 答辩委员会主席(或组长)职称答辩委员会秘 书答辩委员会成 员答辩记录(包含答辩委员提出的问题，学生回答情况等)1.工作面长度，煤厚是多少答：工作面长度是120米，煤厚是4.33米。2.矿井的开拓方式是什么？答：矿井开拓方式为立井开拓3. 工作面的布置方式是是什么？答：在井田内部布置两个盘区，在一盘区布置首采工作面，在首采工作面布置运送槽和回风顺槽，紧连三条主要大巷，从井田边界向井筒方向采煤。4.储量计算方法？答：计算方法为；井田面积*煤厚*煤的容重年 月 日 年 月 日答辩评分表学院： 系别： 专业：论文题目：长治红兴煤业15号煤层开采设计 学生姓名学 号指导教师评分指导教师职 称评阅人评分答辩委员会/答辩小组名单性 别学 位答辩小组职务答辩委员会（答辩小组评鉴）评审项目指标ABCDE论文评价01选题与专业培养目标相符情况02选题体现专业特点情况03综合运用知识能力04运用资料文献能力05研究方案设计能力06论点论据、语言表达07整体结构、应用价值08写作规范情况答辩表现09自述情况10答辩过程答辩委员会综合评定成绩优 良 中 及格 不及格毕业设计(设计)最终得分：答辩委员会主任(或组长)签字： 年 月 日评定成绩参考：优-9项A，另一项为B；良-8项B或A，其它至少为B；中-7项B或A，其它至少为C；及格-6项B或A，其它至少为D；不及格-5项为E。注：详见本科毕业论文（设计）指导手册中的表11。山西大同大学煤炭工程学院2016届本科生毕业设计摘 要最近几年来，煤炭行业的发展势头很好，越来越多的人力和金钱投入到了煤矿的生产和建设中。本设计就是在这样的的前提下对山西省长治市红兴煤业煤矿产值进行实地实习后，经过认真而详细的分析，计算后编写的。井田面积为2.18km2，批准开采515号煤层，批准矿井生产能力由为30万吨/a。井田内煤层赋存比较稳定，煤层平均倾斜角度为39，平均煤厚4.33m，地质条件比较简单，在井田范围中部有断层，矿井二氧化碳和瓦斯含量相对不高，涌水量也不大。根据实际的地质资料情况对矿井开拓方式、准备方式和采煤方法进行了初步设计，该矿井设计采用立井开拓方式，综合机械化采煤工艺，倾斜长壁采煤法，大采高一次采全厚采煤法，使用全部跨落法处理采空区。矿井采用中央并列式通风，井底车场是刀把式环行车场，并对矿井提升、矿井运输、矿井通风和矿井排等各个生产系统进行设备选型计算。设计时需要根据现有经济技术条件，尽可能采用先进的开采技术和设备，以及对矿井安全技术措施和环境保护提出要求，完成整个矿井的初步设计。关键词：立井、大采高、走向长壁、采全厚ABSTRACT In recent years, the coal industry has been a good development, more and more money and manpower to the coal mine construction and production. This is designed in such a premise of changzhi, Shanxi Province in,hongxin mine coal mine after on-the-spot investigation practice, after a careful and detailed analysis, written after calculation. Field area of 2.18 km2, approved mining 5 15 # coal seam, approval of the mine production capacity from 0.3 Mt/a. Within the field of coal seam occurrence is stable, the average Angle of coal seam is 39, and the average coal thickness 4.33 m, the overall geological condition is simple, in the central field range have faults development, carbon dioxide and,methe,content is relatively high, water inflow, it should not. According to the actual geological data of the main mode of mine development, preparation method and the coal mining method has carried on the preliminary design, one level of the mine design adopts the vertical development way, the level of comprehensive mechanized coal mining technology, inclined longwall mining method, the large mining height are broken once mining thick coal mining method, using all fall across method and treatment of mined-out area. Mine with middletogether ventilation, bottom knife fantasy hoop yard, and the mine promote, mine,trasprote, mine,ventilation , and equipment selection of mine drainage, and other,pruduction systems. When the design according to the existing economic and technological conditions, as far as possible the use of advanced production technology and equipment, as well as to the mine safety technical measures and environmental protection request, complete the preliminary design of the mine. Keywords: slope ；large mining height ；inclined longwall mining method ；once mining thick目 录1 井田概况及地质特征11.1井田概况11.1.1交通位置11.1.2自然地理21.13本区工农业生产概况21.14邻近关系21.15水源21.2地质特征31.2.1井田地层31.2.2井田地质构造31.2.3煤层、煤质41.2.4水文地质61.2.5其它开采技术条件82 井田储量和服务年限102.1矿井工业储量的计算102.1.1 资源/储量估算方法与有关参数的确定102.2煤矿准备生产多少煤炭和准备产多少年103 煤矿开拓法123.1 煤矿开拓法的使用123.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标 123.1.2 定工业广场在那儿、样子和大小123.1.3 开采水平数目、位置和垂高的确定133.1.4 开采煤炭的办法、阶段数目和斜长的确定133.1.5 主要大巷的数目和用途133.1.6开采形式对比133.2 煤矿采煤所需的路径163.2.1 煤矿进口163.2.2 井底车场193.2.3首要开采地214 （盘）区巷道布置244.1盘区巷道布置244.1.1 盘区的参数244.1.2盘区的开采顺序244.1.3 盘区的各大系统245 采煤的方法265.1 采煤的技术265.1.1 工作地的参数265.1.2 回采工艺及设备265.2 综采工作面265.2.1 综采工作面生产组织265.3 回采巷道布置276 矿井通风与安全技术286.1 矿井通风系统选择286.2 采（盘）区或带区及全矿所需风量286.3 风速验算306.4 防止特殊灾害的安全措施317 矿井运输、提升、排水系统337.1主副井提升选型337.1.1确定主、副提升方式337.1.2主井提升337.1.3副井提升357.2运输设备选择及验算357.2.1设备选型原则357.2.2带区运输设备选型及能力验算357.3井下排水428 设计矿井基本技术指标44参考文献47致谢48491 井田概况及地质特征1.1井田概况1.1.1交通位置长治红兴煤业有限公司矿井位于山西省长治县最南端，与高平市接壤，北边距离长治县城大约13.98km，行政区划隶属于长治县南宋乡管理。地理坐标为东经1130111302，北纬35543555。井田西边距离长(治)晋(城)二级公路大约2km左右，往东大约9km有一条长(治)陵(川)荫(城)林(州)公路，井田与周边村镇均有公路相通，交通比较便利。详见交通位置图1-1-1。1.1.2自然地理在太行山西面的地方有一部分井田，便是长治盆地，是一个低的山区，总的地势东部、西部相对较高，中部相对较低，在东南部的地方是井田最高点，高度是1000米，在东部是最低的地方，高度是800米，两者相差200米。1.13本区工农业生产概况长治红兴煤业有限公司矿井地处山西长治重点产煤县，具有得天独厚的资源优势，煤炭为该县的支柱产业之一。农作物主要以玉米、粟类为主。工业有煤炭、化工、冶金等。1.14邻关系长治红兴煤业有限公司矿井井田北、东邻长治新建煤业有限公司(单独保留矿井)，西北邻长治县太义掌中心煤矿(由太义掌中心煤矿、长治中鼎煤业有限公司、关头煤矿重组而成)、南邻高平市刘家庙联营煤矿、东南邻长治县南宋乡永丰村永丰煤矿(由南宋乡永丰村永丰煤矿、南宋乡长掌煤矿重组而成)。1.15水源1水源水源分两部分，第一部分为地面生产、生活用水水源；第二部分为井下消防、洒水用水水源。据现场调研，本矿地面生产、生活用水利用原有深井(垂深570m，涌水量32m3/h)，取自奥灰水。矿井正常涌水量为35m3/h，最大涌水量为64m3/h。涌水排出地面后，经净化处理后，水质指标为：SS含量15mg/L30 mg/L，悬浮物粒径0.2mm0.3mm，PH=7.3(69)，每100mL水样中未检出总大肠菌群和粪大肠菌群，水质符合井下防尘洒水用水水质标准，可作为井下消防、洒水及井下各用水设施用水水源。1.2地质特征1.2.1井田地层该井田位于沁水煤田高平普查区北部。井田东部多黄土覆盖，出露基岩为二叠系上统上石盒子组(P2s)。据钻孔资料及邻区资料，井田地层自下而上依次为奥陶系中统峰峰组(O2f)，石炭系中统本溪组(C2b)、上统太原组(C3t)，二叠系下统山西组(P1s)、下石盒子组(P1x)，上统上石盒子组(P2s)及第四系(Q2+3)。现由老至新分述如下：1奥陶系中统峰峰组(O2f)为灰青灰色厚层状泥晶石灰岩，顶部含泥岩，石灰岩角砾，局部可见轻微的白云岩化。地层厚105.00145.00m，平均厚120.00m。2二叠系上统上石盒子组(P2s)该组井田内出露不全，在西南部大面积出露，厚度245.00m，主要以黄绿色、紫红色砂质泥岩、泥岩为主，夹灰灰绿色中厚层状、中、粗粒砂岩，上部由厚层状长石石英砂岩夹薄层泥岩组成。1.2.2井田地质构造井田东部为赵村向斜，西部为一背斜S1，向斜及背斜轴向大致为NNE向展布，两翼对称，地层平缓，倾角一般38，有落差为018m的断层8条，陷落柱2个，无岩浆岩侵入现象，井田构造简单。S1背斜：位于井田西部，轴向为NNE向，井田内延伸长度750m，两翼倾角38，地表见出露。赵村向斜S2：位于井田东部，轴向为NNE向，井田内轴长110m，两翼地层平缓，倾角一般38井下巷道有揭露。DF1断层倾角40,落差07m, DF2断层倾角35，落差012m, DF3断层倾角40，落差05m, DF4断层倾角40，落差017m, DF5断层倾角40，落差04m, DF6断层倾角40，落差03m, DF7断层倾角70，落差018m, DF8断层倾角70，落差07m。陷落柱(XL1)长轴54m ,短轴48m，面积2035m2;陷落柱(XL1)长轴58m ,短轴52m，面积2368m2。图1-1 地层特征表1.2.3煤层、煤质(一)煤层1含煤性本井田含煤地层为石炭系上统太原组，太原组含煤11层，编号自上而下为5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15号，其中15号煤层为全井田稳定可采煤层，其余煤层均不稳定、不可采，地层平均总厚109.69m，煤层平均总厚5.88m，含煤系数为5.36%。2可采煤层主要可采煤层特征详见表1-2-1。表1-1 煤层特征表煤层编号煤层厚度(m)最小-最大平均层间距离(m)最小-最大平均夹矸层数结构稳定性可采性顶底板岩性顶板底板153.90-4.504.331-3简单稳定全井田可采黑色泥岩、K2灰岩砂质泥岩、泥岩(二)煤质1煤的物理性质和煤岩特征1)煤的物理性质15号煤:黑色,半亮半暗型,玻璃光泽,含黄铁矿结核。2)煤岩特征各煤层的宏观煤岩特征相近，一般以亮煤为主，暗煤次之，夹镜煤条带。镜煤一般为强玻璃金刚光泽，结构单一，极脆易碎，多呈小碎块状。亮煤为玻璃光泽，主要呈不规则的条带状分布，暗煤光泽较暗淡，硬度大，呈不规则的条带状分布。宏观煤岩类型主要为半亮型为主，亮煤和半暗煤较少，内生裂隙多为石膏和黄铁矿充填。各煤层的显微煤岩组分未鉴定资料，据王庄煤矿详查地质资料，显微煤岩组分以镜质组为主，丝质组次之，稳定组分及矿物质含量较少。镜质组： 15号煤均以无结构镜质组为主体，其次为结构镜质体。镜质体含量为40%75%，一般在60以上；半镜质体含量010%。前者呈均质镜体分布，后者呈块状、透镜状分布。丝质组： 15号煤丝质组含量为10%45%。以半质体为主，多呈团块状，与半镜质体一起构成不规则的透镜状、线理状。其次为丝质体，多呈结核状或弧星状，少量呈碎屑状、透镜状，偶见微粒状。3号煤见丝质浑体及菌类体。矿物质：以粘土矿物为主，含量一般小于10，呈星点状、团块状集合体或呈条带状、线理状，少量充填胞腔。碳酸盐矿物含量一般小于5%，多数为后期裂隙充填，少量充填胞腔。15号煤黄铁矿含量达2%，呈星点状分布。2煤的化学性质15号煤层：水分(Mad)：原煤0.44%。灰分(Ad)：原煤12.39%。挥发分(Vdaf)：原煤11.72%；浮煤10.25%。硫分(St,d)：原煤2.30%。15号煤层为中灰、中高硫、低磷、高热值的贫煤。各煤层煤质化验结果详见表1-2-2。表1-2 煤质化验结果表 煤号项目315Ad(%)原煤19.60-19.6219.6112.39浮煤9.26Vdaf(%)原煤10.50-10.5510.5311.72浮煤10.23-12.7212.1610.25St.d(%)原煤0.33-0.380.362.30浮煤0.31-0.400.36Qnet.ar(MJ/kg)原煤28.91-28.9728.94容重(t/m3)原煤1.45煤类PMPM3煤类煤类确定依据为中国煤炭分类国家标准(GB5751-86),本井田划分煤类的主要指标为浮煤干燥无灰分基挥发分(Vdaf)和粘结指数G值，辅助指标为胶质层厚度(Y)。井田内15号煤层煤类为贫煤。4煤的工业用途15号煤层为中灰、中高硫、低磷、高热值的贫煤，可作为动力用煤。5煤的风氧化本井田可采煤层15号煤层未出露，无风氧化现象。1.2.4水文地质(一)区域水文地质1、松散岩类孔隙含水层组主要由第三系、第四系松散沉积为主，分布于山坡沟谷处，成份主要由亚砂土、砂、砂砾层组成，一般厚度小于10m。水位埋藏浅，单位涌水量因地而异，根据本区长子反坡煤矿及高平云泉煤矿资料，该含水层组水位埋深一般小于33.20m，水化学类型为HCO3Ca型，矿化度一般小于0.5g/L。2区域含水层的补给、径流和排泄条件本区属大陆性半干旱气候，年蒸发量大于降水量，降水量分布不均衡，多集中于69月份，而且多以洪流形成流出区外，不利于区域内地下水的补给。区域内第四系松散层多沿山坡及沟谷地带分布，大部分为透水性较强的亚砂土、夹透镜状砂砾石层，下伏透水性弱的亚粘土等，不利于地下水的渗漏，二叠系砂岩、泥岩及石炭系砂岩、泥岩，具有含水层与隔水层相间成层的特点，也对地下水补给不利，由于深部裂隙不发育。尤其泥岩多不透水，除东部奥陶系出露区容易接受补给外，其它大部分以裂隙下降泉的形式流出地表，故本区地下水的补给区与排泄区不明显。综上所述，本区气候、水文及地形、地质等条件均不利于地下水的补给，水文地质类型属简单。矿井充水因素分析15号煤层直接充水含水层为太原组K2石灰岩裂隙岩溶含水层，含水性及透水性均较差。本井田15号煤层底板标高750925m，均高于奥灰岩溶水位，因此奥灰水对15号煤层的开采没有突水威胁。本井田内发现断层和陷落柱，岩层裂隙、采空导水裂隙带为本井田导水通道，导水裂隙带最大高度按建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱与压煤开采规程经验公式计算导水裂隙带最大高度3矿井涌水量本矿井正常涌水量35m3/h，最大涌水量64m3/h。(二)矿井主要水害及其防治措施该矿自开采以来，尚未发生过大的水害，但仍不能放松对水害的防治工作。具体应做到：1每年汛期前必须将井筒周围的导水沟渠挖好疏通，并由专人负责；2必须经常检查井田地表是否存在导水裂隙或其它导水通道，发现裂隙及其它导水通道，应及时将其回填封实；3必须随时观察井下各种涌水现象，做好常规矿井水文地质工作 1.2.5其它开采技术条件(一)顶底板条件1. 煤层顶底板岩石的工程地质特征15号煤层顶板为K2燧石灰岩，平均厚度8.13m，其K2燧石灰岩下有0.17m的灰黑色泥岩，底板为灰色深灰色泥岩，局部含细粉砂，上部见黄铁矿结核，有时富集成硫铁矿体，中下部常夹一层泥质灰岩及煤线，平均厚度13.22m。 (二)瓦斯长治红兴煤业有限公司矿井绝对CH4涌出量为4.24m3/min，相对CH4涌出量为8.72m3/t；矿井绝对CO2涌出量为4.15m3/min，相对CO2涌出量为8.16m3/t，矿井为低瓦斯矿井。(三) 煤尘爆炸危险性根据2009年7月30日山西煤矿矿用安全产品检验中心鉴定报告，15号煤层燃烧时火焰长度5mm，加岩粉量为40%，3号煤层煤尘具有爆炸危险性。(四)煤的自燃倾向根据2009年7月30日山西煤矿矿用安全产品检验中心鉴定报告，15号煤的吸氧量为0.5210cm3/g，自燃倾向为类，属自燃煤层。(五)地温、地压本区及邻区以往地质勘探未开展地球物理测温工作，没有地温梯度和恒温带深度资料。根据生产矿井调查未发现有地温异常现象，据矿井生产巷道的维护与采空区冒落的情况，该井田地压显现不大，属地温、地压正常区。2 井田储量和服务年限2.1矿井工业储量的计算2.1.1 资源/储量估算方法与有关参数的确定井田范围煤层倾角平缓，基本，故本次故采用块段法计算矿井工业储量，计算公式如下：Zg= Sh (2-1)式中：S煤矿的范围（平方米），使用投视的方法，用软件在图上测出来；H煤炭的范围（m），就是各个地方的平均数，各点煤层采用厚度的确定按照有关规程的规定确定，取4.33D煤的容重（t/m3），煤炭的密度是1.4t每立方米Zg=87560*25000000=2180000*1.4*4.33=13215160吨 2.2煤矿准备生产多少煤炭和准备产多少年因为煤矿能采煤炭的数目是，则准备生产多少年的能力为30万吨/a。煤矿要采多少年的煤是煤矿建时，按照煤矿能采多少煤，确定产煤的能力，并研究煤炭的要用的数字算出的煤矿开采的时间，简称矿井服务年限。公式如下： （2-6）式里 T-煤矿准备采多少年 A-煤矿要采多少年 -煤矿能采多少年；K-煤矿用到的一些系数，一般情况为1.3到1.5之间。在这个矿中K用1.3。 T=1321-1321*0.1/（30*1.3）=30年3 煤矿开拓法3.1 煤矿开拓法的使用 3.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标 1.井口样子的选择煤矿井口的样子有三样：平坦的、斜式的、立式的。在一些状况下，平坦的是最简便的，斜式的处于第二，立式是最难的。平硐开拓 井下煤炭运输不需转载即可由平硐直接外运，工业设施简单，井巷工程量小，利于排水，掘进速度快，不留或少留工业场地煤柱，煤柱损失少。 受地形即埋藏条件限制。 适合煤层赋存较高的山岭、丘陵，或沟谷地区。立井开拓 立井的适应性强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制 1.施工复杂，设备多技术要求高； 2.施工困难掘进速度慢； 3.不能躲开煤层顶底板含水层。 1.煤层埋藏较深，或冲击层厚； 2.水文条件复杂，围岩不稳定需特殊施工； 3.倾斜长度大，用立井开采兼顾小开采。斜井斜井 1.地质条件较好井筒掘进技术简单; 2.斜井开采每个水平井底车场易靠近储量中心; 3.井口可靠近井田边界，工业广场留煤少; 4.主井做斜井时可做安全出口; 5.建井工期短; 6.可用皮带运输，实现连续运提。 受地形及煤层埋藏条件限制。 1.便于布置工业广场和引进铁路， 2.水文地质条件好。综合开拓 可充分利用各种开拓方式的优点。煤矿处于太行山的西面，长治盆地的东南部地区，属于中低山区，总的地势东部、西部相对较高，中部相对较低，最高的地方位于井田东南部山顶上，海拔为1282.00m，最低点处于井田东北部沟中，海拔为1080.00m，最大相对高差为202.00m。煤层埋藏深度比较浅，无采用平硐开拓的条件。煤层倾角小，均为 9以下，据一些数据知道这个地方水害状况，井下的一些情况和地貌地势，这个煤矿只能用立式的开采办法，经济等其他各个要素都不行。 3.1.2 工业广场定在哪儿、样子和大小工业广地的样子和大小：依据工业场地的大小和占用地的部分观察，知道地面广场地的占地面积是0.033平方千米，矩形，长为0.1836Km，宽为0.18245Km。以下的方案比较知，主副井筒的位置在中央边界最为方便和合适。 3.1.3 开采水平数目、位置和垂高的确定这一次采的是为长治矿的15号煤炭部分。15号煤的度数较小，差不多是比较平坦的煤，因此只要一个水平就行了，可以使用盘区法来完成。3.1.4 开采煤炭的办法、阶段数目和斜长的确定15号煤层采用盘区式开采，在煤层中部布置三条大巷，分别是轨道大巷，运输大巷，回风大巷；在大巷上下两侧布置两个盘区进行开采，这样节省了开拓费用，能达到均匀开采。3.1.5 主要大巷的数目和用途根据15号煤层的赋存条件、工作面推进长度、最开始用的是盘区的、煤矿底下帮助运送的方法和主要得输送形式，想到煤矿场所和井口在那儿，煤矿开采地方的情况是：在煤矿的中部弄个立井，外加一个立井。还有回来的风在大的巷道旁边弄一个回来风的立的井口；再弄三条巷道，之间的远近是30米，叫作轨道大巷，运输大巷和回风大巷。运输大巷用的是胶皮带送煤机输煤，胶皮带送煤机把煤炭放到煤矿底部放煤的地方，轨道大巷用来起辅助作用。这个煤矿用中间并列的通风方式。整个煤矿由两部分组成。3.1.6开采形式对比矿井开采的形式受到一些因素的影响，主要是地质因素、能力因素和制度因素。1.准备开采的想法和找到最好的方法结合这个煤矿的一些情况，我想有三个可用的煤矿开挖方法来对比，第一比较技术，要从两个方案中选一个好的，而后比较两个。看看哪个更好，并且想到每一种情况，最后要一个技术上更好、经济上也行的最好的办法。 我现在只有一个水平，并且要在意其他的地方，想出三个办法： 办法一：两个立的井口开采，这两个立的都用立的开采，主要的立的要用箕斗拉煤，副的立的要用罐笼来拉，就是要拉废物， 还有人及设备的上下、木头进底，两个立的都用来做让风进。（采煤方法剖面图）图3-1 采煤方法剖面图办法二：斜的和立的两个一起开采，主要的是斜的采煤，皮带来拉，次的是立的采煤，罐笼来拉，要来拉没用的东西，人和机器的上下、木头进底。（开采方法剖面图）图3-2 开采方法剖面图办法三：两个斜的开采法，也就是两个要用斜的采法，主斜的皮条拉，副的用车来拉。（采煤法剖面图）图3-3 采煤方法剖面图图3-4 采煤方法剖面图2采煤法对比：两个办法的不同是井口样子不一样。办法一是两个立的，立的采煤不影响煤的角度、有多厚、有多深、危险气体，河等自然状况的卡住，不好的地方是井口完成难了，要好多的机器，要有过硬的能力，采起来慢，最开始要好多钱；办法三井口都是斜的，斜的拉很多，立的少，能拉好多的东西，就能够满足非常大的煤矿来拉东西。煤矿内15煤炭太厚、也不太陡、埋的稳定，出来的水量小，立的好处不多，但是斜的特别能拉东西，对 30万吨的煤矿来说是可以的。在办法一、办法三里要办法三。 结果：经过两个办法的比较后，发现两者差别不大，可是埋的煤却浅，所以说，用斜的挖是好的，想到两个金钱和危险等好多问题的时候，我要用煤矿挖煤方法是：两个斜的用一个水平来挖煤。3.2 煤矿采煤所需的路径 3.2.1 煤矿进口（1）首要的立井在煤矿地面的一些建筑，要运输整个煤矿的所有煤炭。主要立的地方看图3-5，井口能力数据看表3-2。图3-5 主立井井筒断面布置图图3-5 主立井断面图（2）副立井副立井位于矿井工业场地，担负全矿井的辅助运输和进风任务。副井井筒断面布置如图3-6，井筒技术参数如图3-6。图3-6 副立井断面布置图（3）回风的立井回风井断面布置如图，井筒技术参数如图图3-7 回风立井断面布置图3.2.2 井底车场井底车场采用刀把型井底车场。井底车场形式及布置方式本设计煤矿要用的车场是一个立式的像刀一样的一个车场煤矿车场平坦的图，见图3-7。图3-8 井底车场平面布置图1主立井；2副立井；3回风井；4变电的地方；5泵水的地；6输送大巷；7轨道大巷；8来风大巷；9等候室；10主立的、副立的井连起来的巷；11存煤地；12水泵房；13轨道大巷；14装东西输送巷1.煤矿车场样子的选取1)转车的时候很快，弯的地方不多。3)开挖巷道的时候很快，修建时投资的不多，很好保护，需要的钱少。4)很容易开工，各个巷道之间都能够连接的比较紧密，修建煤矿的时间短。坚持上诉的理由，主要立的井和次立的井口到底以后在15号层设置胶带运输大巷和轨道运输大巷，在副立井附近设井底车场分别与轨道运输大巷和胶带运输大巷相连，井底车场为刀式环形井底车场。煤矿放车处硐室名叫法煤矿放车的地方有两套系统。第一套系统有放煤处，装煤的地方，第二套系统有矿地下变电的地方，主要泵水的地方，存水的和等待的地方。 3.2.3首采工作面（1） 输送巷：是一个半圆拱的样子，在煤中设立，要用锚喷来顶住，弄一条1500米宽的钢绳连接的机器，弄一条1300米的走人的地方，这个地方在巷道的有水地方，弄一个电缆。图3-9 输送巷断面图（2）轨道大巷：圆的样，弄在煤中，用锚喷顶住，用车连续拉，弄一个800毫米的两条轨， 一旁弄1000米的走人道，在两旁弄通道和通电处。图3-10 轨道大巷断面图（3）回风大巷：半圆样子，弄在煤中，用锚喷顶住，是整个矿的一个来风地方。图3-11 回风大巷断面图4 （盘）区巷道布置4.1盘区巷道布置4.1.1 盘区的参数盘区的走向长度根据采量和采煤设备的大修期，由于本次设计矿井内没有断层，陷落柱等特殊的地质条件，所以划分以煤炭损失量最少为原则,本次设计盘区的工作面的长度为120m，第一个工作的地方弄两个2个长条，第二个工作地方画2个条带，第三个工作地方弄2个条带，1504工作面布置2个顺槽。4.1.2盘区的开采顺序盘区内的工作面为了安全考虑采用后退式的推进方式，区段间由井田边界向井筒的方向推进 4.1.3 盘区的各大系统1送煤的路线送煤的路：首先采煤的地方送煤的条带送煤的巷放煤地拉煤钭地上2）运材料的路线送料线路：地上放的东西次的井口地下放车的地方备用的巷子里地上3）排废物的路排废路：工作面（1501面）矿车轨道大巷井底车场罐笼地面 4.1.4 盘区的生产能力g A0=L V0MC0 （4-1）式中：A0-工作面生产能力，万t/a； L-采煤工作面长度m； V0-工作面推进度m； M-采高m；取4.33m； C0-采煤工作面采出率；本煤层属厚煤层取0.75；煤的密度，t/m3;用公式算：5 采煤的办法5.1 采煤的技术5.1.1 工作地的参数通过几章的介绍，挖煤工作面朝走向设计，倾向推进，工作面长度为120m，煤厚4.33m。工作面布置两条顺槽，一条为分带运输顺槽，；另一条为回风顺槽。5.1.2 回采工艺及设备1落煤方式割煤方式：双向往返割煤。进刀方式：端部斜切进刀割三角煤。把煤采下来把煤下来的办法怎样把煤放下来是开采顶煤的一个很重要的数据，如果采的过大又或者过小的话都不太好利用煤炭，采煤的距离必须是采煤机器的倍数，这个煤层的厚度为4.33m，设计采用大采高一次采全厚，一次性采完，采煤机割一刀，采1次顶煤。2.把煤装起来滚筒在割煤的时候，要用叶片把煤想办法弄入装煤器里，把剩下的煤用铲煤装置弄到输送机里边。送煤的平坦的地区后边弄一个机器和把煤弄碎的机器，在前方弄一个能拉伸的运煤机器。 5.2 综采工作面5.2.1 综采工作面生产组织工作人员以采煤机为中心来组织移架、 推移输送机、升降液压支架、清煤、给电和给液的事情，也就是用不同的工种一起来工作，保证时间和地方都能够发挥他们的作用。工作面采用综采放顶煤，割煤高度4.33m。采用“四六”制工作制度作业。 三采一准，即三班采煤，一班准备，每班工作时长6小时，手把手交接班。2.日产量： Ad = 1309 吨 （5-1） 5.3 回采巷道布置回采巷道布置方式采用双巷布置方式，本盘区的回风顺槽和运输顺槽同时掘进。在本盘区的回风顺槽和运输顺槽之间相连。运输顺槽和回风顺槽沿煤层底板布置。运输大巷是运煤、进风兼做行人巷，巷内靠煤柱侧稳设转载机、皮带机；在挖煤煤的煤墙上弄一条轨道，变电的地方、还有开关、自己控制处、放液的地方、喷雾的地方在这条道上。两个19KV的电线，一个600V的电话线。 运煤的地是为一个矩形的样子，挖煤时保证4200毫米，净宽为4000mm，净高为3000mm巷道顶板破碎段采用加支组合锚索的方法进行加强支护。平坦的进风巷道上一个矩形的样子，开采煤矿时宽4000米，底部高度是3000毫米，航道碎裂的地方用锚喷的办来支护。6 矿井通风与安全技术 6.1 矿井通风系统选择根据长治红兴煤矿15号煤层的地质条件，开拓方式和瓦斯含量（详情参见前几章内容）本设计采用两进一回中央并列式通风。6.2 采（盘）区或带区及全矿所需风量综采工作面实际需风量，应按以下内容计算，最终取其中最大值。确保工作面有适宜作业的空气环境。1.按井下同时工作的最多人数计算 （6-1）计算的式中：N-在煤矿上工作的人数，6人；4-每个工人提供的风量，m3/min；-煤矿通风方面的一个数据，其中包含煤矿里失去的风和对风量的不均匀分配，一般可取1.21.25。这个煤矿工作最多达到40个人。矿井的通风系数取1.2，所以矿井的总量是： m3/min2.按采煤工作面、掘进工作面、硐室及其它地点实际需要风量的总和进行计算： （6-2）在这个公式中：-在煤矿工作中需要的风总和量，m3min；-掘进面需要风量的总和，m3min；-硐室需的总风量，m3min；-其它方面所需风量的总和，m3min。 1）采煤工作面的需风量在计算工作面时需要瓦斯：结合煤矿实际情况，煤矿达到一定量时，矿井年生产能力为30万ta，煤矿瓦斯量为3m3/t，是低瓦斯矿井。 按瓦斯涌出量计算工作面风量： （6-4）式中 -第i个采煤工作面瓦斯涌出量不均匀系数。对于机采工作面，其值为1.31.45。 -第i个采煤工作面瓦斯的绝对涌出量，m3/min。本工作面的瓦斯涌出量不均匀系数取1.3，所以工作面风量 m3/min按瓦斯涌出量计算工作面风量： （6-6）式中 -第i个工作面向前推进时瓦斯涌出量不均匀系数据。 -绝对涌出的瓦斯在第i个前进面的分配这个前进面的瓦斯系数为2，本掘进工作面的瓦斯涌出量不均匀系数取1.5，所以掘进工作面风量 m3/min3）硐室所需风量的计算采区绞车房的是6080 m3/min，采区变电所是6080 m3/min，充电硐室的是100200 m3/min。由以上可得矿井总风量是： m3/min3.根据矿井的日产量进行风量计算某矿矿为低瓦斯矿井，根据矿井通风的设计方法，计算如下： ，m3/min （6-7）式中：T-矿井平均日产量，t/d； q-从工作面能够有良好的气候条件为出发点，而得出的对于日产量中每一吨煤的供风标准，通过实际调查统计得出q=1； K-风量备用系数，一般取1.51.9。长治矿K取为1.5，矿井的平均日产量是1309t/d，所以矿井总风量Q是：。有以上的计算可知，该矿的总进风量是1963.5m3/min。 分配的原则：含有沼气煤矿的风量。 （2）要计算前进的风量，要用到巷道的断面，送风长度。(3)煤矿下放火药的地方，充电的地方，应单独供风。(4)风量调节，各巷道有危险的气体的比例，应符合相关规定。6.3 风速验算表6-1 风速限定表井巷名称最低允许风/(m/s)最高允许风/(m/s)无提升设备的风井和风硐15专为升降物料的井筒12风桥10升降人员和物料8主要进、回风巷道8架线电机车巷道1.08运输机巷道、采区进、回风巷道0.256回采工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷0.254掘进中岩巷0.154其他通风行人巷道0.151.采煤工作面开切眼的断面面积是33.488，所以工作面的风速是： m/s该值符合相关规定。2.掘进工作面掘进巷道断面面积是12.9，所以掘进工作面的风速是： m/s该值符合相关规定。 6.4 防止特殊灾害的安全措施顶板：发生顶板垮落的事青产生后，要向领导报告。在发生上部顶板掉下的情况时，要把工人按排到安全地方。.如果巷道突发直接顶垮落，首先马上将工作人员撤至安全地方，然后接着根据实际情况采取有效并按照煤矿安全规程进行棚顶。3.如果机道突发顶板垮落事故后，要由现场责任人根据现场实际情况和煤矿安全规程积极组织棚顶。4.如果顶板垮落造成人身伤亡，要在现场负责人或多年井下工作的老工人的正确指挥下，积极组织人职工立即抢救伤亡职员。瓦斯煤尘爆炸：1.事故发生后，要立即汇报。2.所有工人都应有自救意识。水灾：在水灾发生时，各级领导应能够保护工人到安全地方，并向上级报告。火灾：1.出现火灾的情况，要赶快汇报。2.值班工人应马上减断电路，并通知其他工人马上撤离。应该果断准确火灾。并且根据火灾大小，设施重要情况，对矿井的安全威胁决定是否立即救火，或者马上离开火灾现场，去往安全地点。避灾路线： 正常通风:工作面回风大巷回风井地面。 火灾：工作地点回风大巷大巷主井、副井地面。3.顶板：避开顶板事故发生区域，沿两巷撤至大巷回风立井地面。4.瓦斯、煤尘爆炸：采煤工作面两平巷大巷回风立井地面。7 矿井运输、提升、排水系统7.1主副井提升的选择7.1.1确定主、副提升的方法这 个设计使用的是立井的开拓方式，所以应当匹配相应的提升设备。依据传统，主井用来 提煤，提升设备用的是箕斗，副井是用来提升物料、矸石、人员的，提升设备用的是罐笼。7.1.2主井提升1.提升容器的样子和大小井型为0.3 Mt/a，是一个小型矿井，煤炭从主井运到地面，这个设计利用的是一双12吨的刚性罐道立井多绳提煤箕斗，其具体参数见表7-1表7-1 箕斗的类型特点项目参数项目参数箕斗类型JDGY-12906B70-31636装载形式异侧装卸式箕斗名义承载（t）12箕斗有效的体积（m3）13.2最大承载（t）54最大提升的高度（m）1400箕斗自重（t）13.29最大允许的承载（t）33 2. 算箕斗提升水平据所选箕斗，计算一次提升循环时间TX和所需提升速度Vm TX=3600brtQ/cafAn （7-1）式中：TX箕斗一次提升循环时间，单位s； br每年工作天数，取330，单位d； t每天工作小时数，取18，单位h； Q箕斗名义承载，取12，单位t； c提升不均匀的数据。这次设计用的是1.10。af提升水平数字，主井提煤的工具对于第一个水平留下20%的空余水平，使用的是1.2：An煤矿一年的产能，30万顿/a代入数字得到：TX=36003301812/1.11.2300000=648s (7-2) 式中：vm箕斗提升快慢，m/s a提升加速度，对于立井提升，其加速度小于1.2m/s2,取1.2m/s2 u低速爬行时间，箕斗取10s； 休止时间，查表得=20s； H提升快慢，400m代入数字得到：据上面公式算得最大提升速度Vm=2.2m/s，煤安规程规定立井最大的提拉速度为Vm8m/s，合乎相关的标准。3.确定每小时提升的数量 (7-3) 式中：Ah每小时提升的数量，t/h 代入数字计算得到结果：=9000001.11.2/34018=194t/h一次正常提升数量的结果 (7-4)式中：m箕斗一次提升的数量，t； TX箕斗一次提升所用的时间，单位s； Ah每小时提升的数量，t/h代入数字得到： m=194222.5/3600=11.99顿根据上式算出箕斗的一次提升数量是11.99顿，所选箕斗是一对12t箕斗，符合要求。7.1.3副井提升副井是矿井的辅助输送，据矿井的辅助输送的标准，这次煤矿的初选工具是一对3t矿车两层二车六绳罐笼。他的大小和类型如下表表7-2 罐笼技术数据表项目参数项目参数进刀方法同侧装载矿车数量（辆）2罐道布置方法端面刚罐道罐笼长和宽AB(mm)40501470罐笼自己重量（t）14.606最大终端承载（t）42允许承载的人数（个）(两层)60个型号GSD3-27.2输送工具选择和计算7.2.1工具选择的原则1.生产上适用结合运输系统和矿井开拓系统，同时注意要配套与上下运输环节的能力；2.技术上先进3.经济上合理4.尽量减少运输中的转载次数。5.有利于工具的输送、装上和修理，还要想到运输的工具、电压的大小对提供电能、通风的标准是不是合乎规矩。7.2.2盘区输送的工具选择和水平计算1.运煤所用的工具1输送工具的选择全面想到煤矿的实际情况和所用工具的技术特点，工作面的输送工具分别：刮板输送机类型是-800/800，转换承载的机器类型是SZZ-830/200；破碎煤的机器类型是PCM160；输送的平的巷道可伸缩的皮带运输机类型是DX钢芯的带式的运送机。2输送能力计算计划综合机械化采煤长壁回采工作地方最大的瞬间出煤水平是1000t/h，采煤工作大地方输送机器工作水平是1500 t/h，转换承载的机器采煤水平为1700 t/h，碎煤的机器通过水平是2000 t/h，区段巷道皮带通过能力为2000 t/h，每一个环节依次后一个运输工具水平都大于前面运输工具的输送水平，所以所选工具都能够合乎标准。首要输送是为了运送煤炭，在工作的地方弄一台刮板运送机器，它的类型是SGZ-1000/1050；顺槽中有两台胶带输送机，其型号为SSJ1000/160大巷中布置有一台大巷胶带输送机。 具体每个每个型号规格如下：表7-3 刮板运送机的技艺特点类 别标 准数 量型 号sgZ-1000/1050制造厂家张家口煤机厂输送能力t/h1500运输机长度m250电压等级V1140总装机功率kW2400链 速m/s1.1中部槽尺寸mm17501000331刮板链形式中双链链中心距mm160刮板间距mm8126表7-4 SZZ-830/200型转载机技术特征项目参数项目参数型号SZZ-830/200功率kw200传输能力t/h1700刮板连型式中双链设计长度 m36链条规格 mm30108链速 m/s1.36中部槽规格 mm1500764222表7-5 PCM160碎煤机器的技艺特点类别数字碎煤机器的类型PCM160锤式的碎煤机器碎煤的水平2102t/h碎煤中板的厚薄程度59mm最大出来料的粒度300mm破碎锤头数8破碎锤头冲击速度20m/s电动机功率160Kw表7-6 SSJ1000/160双驱动可伸缩胶带输送机技术特征项目参数项目参数带宽1000mm托辊直径108mm长度900mm减速机型号DSP-1080/1000带速3.1m/s速比19.867输送能力2300t/h电动机型号YBS-160传动滚筒直径630mm功率160KW皮带拉紧车电机YBS-123S-4,5.5kw,50Hz,1450r/min,660V/6.7A表7-7 MRB200/31.5乳化液泵技术特征类别数字承载的水平29.7Mpa承载的流量水平205L/min柱式的活塞数目4柱式的活塞口径的大小52mm柱式的活塞的距离的远近64mm曲式的轴承转动的速度552r/min带电机器的做功水平114Kw带电机器的压力水平660V外部形状的大小24108711131mm多重2.8t安全的阀门出厂时节界的压力水平33.735.4Mpa卸载的阀门出厂时调节的压力水平32.7Mpa卸载的阀门再次运行的压力水平卸载的阀门调节压力水平的82%运行的液体乳化后的液体(含有5%乳化后液体的中性的水混合液）类型XRXT-1121承载压力有多重1020Kg表7-8 JHMB-14慢速绞车技术特征项目参数项目参数型号JHMB-14绳径mm22最大静张力Kn140电机功率kw18.5绳速m/s0.132容绳量m150外形尺寸mm26889301100机重kg2432.05表7-9 JD-25调度绞车技术特征项目参数项目参数型号JD-25绳径mm20牵引力Kn25电机功率kw40绳速m/s1.46容绳量m400外形尺寸mm179426201375机重kg2815表7-10 DSJ1400/3500型可伸缩胶带输送机序号项目单位数值1输送能力t/h35002皮带运输的快慢m/s3.63拉升的高低米1214运送机名义上的输送距离米30115运送机的总的做功水平平千瓦27016储存皮带的长短m1207铺设长度m1950288制造厂商中国煤科总院上海分院运输机电研究中心2.主运输大巷运输设备选型预测的综采工作面和掘进工作面同时最大瞬时出煤能力为150 t/h，带区斜巷胶带机直接与运输大巷胶带搭接，两者运输能力均为2300 t/h，因此带区皆不设缓冲煤仓。3.轨