采煤回柱绞车设计毕业设计.

中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 1 中 国 矿 业 大 学中 国 矿 业 大 学 北 京北 京 本本 专专 科 生 毕 业 设 计科 生 毕 业 设 计 中文题目 回柱绞车设计 姓名 杨淑梅学号 0999317434 学院 函授站 中国矿业大学 北京 专业 机电一体化技术班级 093301 指导教师 梁富生职称 副教授 完成日期 2011年6月30日 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 2 中 国 矿 业 大 学中 国 矿 业 大 学 北 京北 京 本本 专专 科 生 毕 业 设 计科 生 毕 业 设 计 学院 函授站 中国矿业大学 北京 专业 机电一体化 班级093301学生姓名杨淑梅 任务下达日期 2011年4月20日 完成日期 2011年6 月30 日 题目 回柱绞车设计 专题题目 JHB 8 型回柱绞车设计 主要内容和要求 内容详细 条理清晰 层次分明 数据真实 图纸规范 能应用 所学知识进行设计 院长 函授站站长 签字 指导教师签字 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 3 中国矿业大学 北京 本 专 科生毕业设计指导教师评阅书 学院 函授站 中国矿业大学 北京 专业 机电一体化 班级093301学生姓名杨淑梅 题目 回柱绞车设计 专题题目 JHB 8 型回柱绞车设计 指导教师评语 成 绩 指导教师签名 年月日 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 4 中国矿业大学 北京 本 专 科生毕业设计评阅教师评阅书 学院 函授站 中国矿业大学 北京 专业 机电一体化 班级093301学生姓名杨淑梅 题目 回柱绞车设计 专题题目 JHB 8 型回柱绞车设计 评阅教师评语 成 绩 评阅教师签名 年月日 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 5 中国矿业大学 北京 本 专 科生毕业设计答辩及综合成绩 学院 函授站 学生姓名 杨淑梅学号 0999317434 专业 机电一体化班级 093301 题目 回柱绞车设计 专题题目 JHB 8 型回柱绞车设计 设计说明书 论文 页 图纸 张 其它材料 答辩情况 本科 提出问题 回答问题 正 确 基本 正确 有一般 性错误 有原 则性 错误 回答 不清 答辩成绩 本科 答辩小组长 本科 年月日 指导教师评价成绩 指导教师 年月日 评阅教师评价成绩 评阅教师 年月日 答辩委员会评语及建议成绩 答辩委员会主任 年月日 学院 函授站 领导小组综合评价成绩 学院 函授站 领导小组负责人 年月日 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 6 摘摘要要 山西乡宁焦煤集团毛则渠煤炭有限公司崖坪煤矿主采 2 煤层 2 煤层位于山西组下部 煤层平均厚度 5 6m 局部有夹矸 厚度约为 60 90mm 煤层层位赋存稳定 煤层沿东北走向 西北倾向 倾角 5 0 80 坚固系数 1 7 2 4 煤层顶板为泥岩 粉砂岩 局部有伪顶 厚度 1m 2m 老顶为细粒砂岩 厚度在 3 4m 底板为泥岩 砂质泥 岩 矿井设计生产能力 1 0Mt a 全矿井服务年限 22 9a 其中 2 号 煤层服务年限为 11 4a 井田共布置三个井筒 采用斜井开拓方式 主斜井为主要提升井 副斜井为辅助提升井 回风立井为回风井 根据井田开拓布置 矿井通风方式为中央边界式 矿井通风方法 为机械抽出式 根据井田开拓部署 矿井首采区为东盘区 布置东 西 运输巷 和东 西 回风巷两条大巷 东 西 运输巷与 730m 水平井底车场 联络巷贯通 垂直东 西 回风巷布置采区运输下山和采区回风下山 或布置回采工作面回风顺槽和运输顺槽 东 西 运输巷 采区运输 下山和顺槽沿煤层底板布置 东 西 回风巷和回风下山沿煤层顶板 布置 根据煤层赋存情况 设计确定采用走向长壁后退式综采放顶煤采 煤法 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 7 目目录录 前前言言 1 1 第一章第一章井田概况及地质特征井田概况及地质特征 2 2 第一节矿区概述 2 第二节 井田地质特征 4 第三节煤层的埋藏特征 7 第二章第二章井田境界与储量井田境界与储量 1010 第一节井田境界 10 第二节地质储量的计算 10 第三节可采储量的计算 11 第三章第三章矿井工作制度及生产能力矿井工作制度及生产能力 1313 第一节矿井工作制度 13 第二节矿井生产能力及服务年限 13 第四章第四章井田开拓井田开拓方式方式 1414 第一节井田开拓 14 第二节水平划分 16 第三节采区布置 16 第五章第五章矿井基本巷道矿井基本巷道 1818 第一节井筒 18 第二节井底车场 18 第六章第六章采煤方法采煤方法 1919 第一节盘区地质条件与采煤方法的选择 19 第二节 采区巷道布置和要素 28 第三节回采工艺与劳动组织 30 第七章第七章井下运输与提升井下运输与提升 3333 第一节运输系统和运输方式 33 第二节运输设备 34 第三节矿井提升 34 第八章第八章矿井通风与安全矿井通风与安全 4040 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 8 第一节概况 40 第二节风量的计算 40 第三节矿井通风系统和风量分配 44 第四节矿井负压 等积孔和扇风机 45 第五节安全生产技术措施 46 第九章第九章主要技术经济指标主要技术经济指标 50 参考文献参考文献 5353 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 1 前前言言 本设计为崖坪煤矿东盘区设计 设计生产能力 1 0Mt a 服务年限为 17 9a 井田批准开采 2 号 3 号 7 号 10 号 12 号煤层 现只开采 2 号煤层 采区平均东西长 2 1km 南北宽 1 2km 面积 2 54k 总的工业储量为 19051kt 可采储量 14288kt 采区煤层储量丰富 开采厚度平均 5 6m 煤质较好 发育稳定 单层夹矸薄 0 2 0 3m 构造比较 简单 煤层产状平缓 倾角一般在 0 5 左右 煤层顶底板 岩层多为泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 细砂岩等 由于采区内 地面村庄较少 对井下开采影响不大 故不考虑村庄压煤对 回采率及采煤方法的影响 为了尽量提高资源利用率 以及 受煤层地质条件等其它因素影响 考虑以上诸多因素 经多 方案比较后 决定本采区内采用后退式长壁式综合机械化采 煤法放顶煤开采 工作面全部为综合机械化采煤 满足设计 要求时采区内同时布置一个综放工作面和两个综掘工作面 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 2 第一章第一章井田概况及地质特征井田概况及地质特征 第一节第一节矿区概述矿区概述 一 地理位置及交通条件一 地理位置及交通条件 山西乡宁焦煤集团毛则渠煤炭有限公司崖坪煤矿位于 乡宁县城西南方向 直线距离 26km 的西坡镇崖坪村境内 行政区划录属乡宁县西坡镇管辖 其地理坐标为 北纬 35 048 50 35049 39 东经 110042 04 110045 24 该矿 向南 26km 有沥青公路直通河津市 侯 马 禹 门口 高速公路经由河津 向东 80km 至侯马 向西 12km 至禹门口 侯 马 西 安 铁路从矿区南缘经过 距矿 20km 的青 涧车站 至西安 310km 距侯马车站 80km 可与全国主要干 线相接 交通比较方便 见交通位置图 二 当地经济概况二 当地经济概况 乡宁县经济过去以农业为主 主要农作物为小麦 玉 米 豆类等 改革开放以来 煤炭采掘业发展迅猛 煤矿及 煤炭加工企业星罗棋布 该区所在西坡镇主要工业为煤矿开 采 煤炭工业带动了当地的经济发展 现在成为乡宁县的支 柱产业 三 电源条件三 电源条件 该矿现供电电源一路引自乡宁西坡 110kv 变电站 35kv 母线 供电距离 2 481km 另一路引自乡宁岭上 35kv 变电 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 3 站 供电距离 4 415km 四 矿区水文简况四 矿区水文简况 井田没有常年流水河流 平时只有少量泉水汇集成溪 流 干旱时节断流 雨季暴雨形成山洪 迅急排出区外 最 终排入黄河 所以井田属黄河流域 井田主要含水层为 奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水 层 太原组石灰岩岩溶裂隙含水层 下石盒子组砂岩裂隙含 水层 上石盒子组砂岩裂隙含水层及第四系松散层孔隙含水 层 煤系地层含水层单位涌水量小于 0 011 s m 富水性弱 作为井田范围内的主要含水层的奥陶系含水性弱 渗 透性差 岩溶不发育 地下水的补给源主要是季节性大气降 水 2 号煤层直接充水含水层以裂隙水为主 目前生产 2 号 煤层的矿井正常涌水量 7 m 3 h 最大涌水量 15 m3 h 同时 奥灰岩水位标高低于区内 12 号煤层的最低标高约 40m 属 非带压开采 因此奥灰岩溶水对井田范围内的煤层开采无影 响 五 矿区地形与气象五 矿区地形与气象 井田地处晋西黄土高原的南端 东北高 西南低 最 高点为井田北部的姚户岭梁顶 标高 1156 6m 最低点在该 矿坑口西南 标高 850m 高差 306 6m 属强烈侵蚀的低中 山地貌 多为黄土进一步切割形成的梁 山坡坡度在 25 40 0 间 多呈 V 字型山谷 大部分黄土覆盖 只在较陡的沟 底有零星基岩出露 本区地形复杂 沟谷纵横 大气降水大多顺山坡汇入 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 4 各沟谷中 然后沿沟谷向东南方向排泄出矿区外 区内没有 河流 平时只有少量泉水汇集成溪流 干旱季节时有断流 雨季排水主要向西南方向注入汾河 最终注入黄河 本井田地处吕梁山南部山岳地带 昼夜温差大 为四 季分明的温带干旱半干旱季风型大陆性气候 据乡宁县气象 站观测 年最低日平均气温 15 5 年最高日平均气温 39 8 年平均气温 26 最大年降水量为 700mm 最大蒸 发量 2346 4mm 降水量主要集中在 7 8 9 三个月 蒸发 量是降水量的 3 4 倍 结冰期为 10 月下旬至次年 3 月中旬 最大冻深度 61mm 无霜期 150 天 第二节第二节 井田地质特征井田地质特征 一 地层一 地层 井田位于河东煤田南端边缘地带 黄土广泛分布 基 岩露头零星分布于沟谷中 出露有二叠系下统山西组 下石 盒子组 上统上石盒子组及第四系等 二 含煤底层二 含煤底层 本井田主要含煤地层包括石炭系中统本溪组 上统太原 组及二叠系下统山西组 三 岩浆岩三 岩浆岩 本井田范围内地表无岩浆岩分布 四 构造四 构造 本井田内地质构造简单 无较大褶皱及断层 同时也为 发现陷落柱及岩浆岩分布 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 5 五 煤层和煤质五 煤层和煤质 1 本井田主要含煤地层包括石灰系中统本溪组 上统 太原组及二叠系下统山西组 平均总厚度约 119 46m 其含 煤 10 层 煤层总厚 14 11m 含煤系数 11 817 本区稳定 可采煤层二层 较稳定局部可采煤层二层 可采煤层平均总 厚为 10 29m 可采系数 8 61 2 煤质 1 煤的物理性质及煤岩特征 本区煤层多具玻璃光泽或强玻璃光泽 金刚光泽 内生 裂隙发育 脆度大 易破碎 硬度一般为 2 3 度 多呈参差 状断口 次为阶梯状 亦见平坦状及贝壳状断口 2 煤的化学性质 根据核查地质报告 主要开采的 2 号煤层煤质特征如 下 2 号煤层 工业分析 水份 原煤 0 75 0 90 平均 0 79 灰份 原煤 15 31 25 61 平均 19 93 挥发份 原煤 18 64 20 45 平均 19 36 有害成分 硫份 原煤 0 31 1 06 平均 0 49 工艺性能 a 发热量 原煤 34 36 35 58MJ kg b 胶质层厚度 9 1 12 6mm 平均 11 1mm 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 6 c 罗加指数 47 40 90 41 平均 62 47 d 体积曲线 呈微波状和平缓下降 焦渣特征 粘结性多为 4 5 3 可选性 据核查地质报告资料 用分选比重 0 1 含量法 对 2 号煤层按五个 三个假定灰分要求分别进行可选性评价 分 选比重为 1 50 0 1 可选性分别达 易选 和 中等可选 分选比重为 1 85 0 1 可选性分别达 极易选 详见表 1 2 1 2 2 号煤层可选性评价表号煤层可选性评价表1 2 11 2 1 假定精煤灰分理论分选比重精煤理论产率 0 1 含量可选性等级 8 01 43756 948 9极难选 9 01 49865 740 3极难选 10 01 4271 034 65难选 11 01 5077 511 95易选 12 01 81579 48 8极易选 六 井田水文地质概况六 井田水文地质概况 本井田按其所处区域构造位置 应属龙门山南麓水文 地质单元 1 主要含水层有 第四系松散含水层 上石盒子组中 砂岩裂隙含水层 下石盒子组砂岩和山西组砂岩裂隙水 太 原组石灰岩岩溶裂隙水 太原组底砂岩裂隙水 奥陶系石灰 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 7 岩岩溶水 2 主要隔水岩层 山西组中各含水层之间的泥岩 粘土岩等 使各含水 层形成独立的层间含水结构 水力联系薄弱 本溪组及太原组泥岩隔水层 赋存于石灰系中统本溪 组底部的铝土质 铁质泥岩厚度一般为 15m 属厚度稳定 连续性好的隔水岩层 对下部奥陶系灰岩含水层和其上覆含 水层有良好的阻隔作用 除此之外 石灰系上统和二叠系各 含水层之间也分布着大量泥岩 粉砂质泥岩 它们对各含水 层也有一定的阻隔作用 从而阻隔了各含水层之间水力联 系 本井田的正常涌水量为 13m 3 h 最大涌水量为 27 m3 h 第三节第三节煤层的埋藏特征煤层的埋藏特征 一 煤层的赋存特征一 煤层的赋存特征 山西乡宁焦煤集团毛则渠煤炭有限公司崖坪煤矿主采 2 煤层 2 煤层位于山西组下部 煤层平均厚度 5 6m 局 部有夹矸 厚度约为 60 90mm 煤层层位赋存稳定 煤层 沿东北走向 西北倾向 倾角 5 0 80 坚固系数 1 7 2 4 煤层顶板为泥岩 粉砂岩 局部有伪顶 厚度 1m 2m 老 顶为细粒砂岩 厚度在 3 4m 底板为泥岩 砂质泥岩 地 质综合柱状图见附图 该矿属于低瓦斯矿井 煤尘具有爆炸性 煤层具有自 燃性 自燃等及为 II 级 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 8 二 含煤层及煤类 工业用途二 含煤层及煤类 工业用途 山西组含煤 4 层 1 上号 1 号 2 号 3 号 除 2 号 煤层为主要可采煤层 3 号为局部可采煤层外 其余均为不 可采煤层 含煤地层平均总厚度 48 32m 煤层平均厚度 8 72m 含煤系数 18 05 可采煤层平均总厚度 7 92m 可 采系数 14 5 其中 2 号煤层稳定可采 平均厚度 6 93m 3 号煤层属较稳定局部可采煤层 平均厚度 0 99m 太原组含煤 5 层 5 号 6 号 7 号 8 号 10 号 其中 10 号煤层属全区稳定可采煤层 7 号为局部可采煤层 其余均为不可采煤层 平均煤层总厚度 3 69m 含煤地层平 均总厚 60 16m 含煤系数 6 13 其中 10 号煤层为可采煤 层 平均厚度 1 66m 可采系数 2 76 本溪组含煤 1 层 12 号 该煤层为局部可采煤层 平均煤层厚度 1 70m 含煤地层平均总厚 10 98m 含煤系数 15 48 1 号 2 号煤层间距平均 3 85m 2 号 3 号煤层间距 平均 2 24m 10 号 12 号煤层间距平均 26 57m 左右 间距 稳定 极易对比 2 号煤层属中灰 特低硫 特高热值 强粘结性瘦煤 3 号煤层 高灰 中硫 特高热值 强粘结性瘦煤 7 号煤 层 中灰 高硫 特高热值 强粘结性瘦煤 10 号煤层 中灰 高硫 特高热值 强粘结性瘦煤 12 号煤层 高灰 中高硫 特高热值 中等粘结性瘦煤 2 号 3 号煤层可作为炼焦用煤 7 号 10 号 12 号 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 9 煤层可作为动力用煤或民用煤 三 煤层顶 底板特征三 煤层顶 底板特征 2 号煤层顶板为泥岩 粉砂岩 局部有伪顶 厚度 1m 2m 老顶为细粒砂岩 厚度在 3 4m 底板为泥岩 砂 质泥岩 3 号煤层顶板大部分为泥岩或粉砂岩 个别为细砂岩 底板为粉砂岩 砂岩或泥岩 7 号煤层顶板大部分为 K4灰岩 局部为泥岩或粉砂岩 底板为泥岩或粉砂岩 10 号煤层顶板大部分为 K2灰岩 常有 0 2 0 3m 的泥 岩 粉砂岩伪顶 底板大部分为泥岩或粉砂岩 个别为细砂 岩 12 号煤层顶板为粉砂岩或泥岩 底板为铝质泥岩 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 10 第二章第二章井田境界与储量井田境界与储量 第一节第一节井田境界井田境界 崖坪煤矿根据山西省国土资源厅换发的 采矿许可证 井田境界由九个坐标点圈定 1 X 3965100 00Y 19473000 00 2 X 3965350 00Y 19473000 00 3 X 3965250 00Y 19474100 00 4 X 3966500 00Y 19474100 00 5 X 3966500 00Y 19478000 00 6 X 3965400 00Y 19478000 00 7 X 3965350 00Y 19476460 00 8 X 3965000 00Y 19476460 00 9 X 3965050 00Y 19474650 00 井田走向长度 4km 倾斜宽度 1 5km 井田面积 5 434km 2 批准开采 2 号 3 号 7 号 10 号 12 号煤层 本次只设计开采 2 号煤层 详见四邻关系图附图 第二节第二节地质储量的计算地质储量的计算 根据山西省地质矿产勘查开发局二一三地质队提交的 地质报告及批准的井田面积 经核算 2 号煤层平均厚度 6 93m 容重为 1 35t m3 采区回采率 75 保有地质资源 量 4545 万吨 资源 储量估算结果汇总表见表 2 1 1 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 11 资源资源 储量估算结果汇总表储量估算结果汇总表表表2 1 12 1 1 煤层 号 煤 类 资源 储量 万吨 备注 111b122b333 蹬空 区 采空 区 现保 有 累计查 明 2 瘦 煤 420727526945454814 3 瘦 煤 57935614614 7 瘦 煤 292929 高硫 煤 10 瘦 煤 10565811141114 高硫 煤 12 瘦 煤 65941736736 合计660043826970387307 第三节第三节可采储量的计算可采储量的计算 该井田内没有主干公路 河流与主要保护设施 对工业 广场 井田边界 断层区 村庄 井筒和大巷均留设了保安 煤柱 井田边界煤柱留 20m 断层两侧围护带 30m 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 12 大巷煤柱两侧各 40m 井筒围护带宽 10m 村庄煤柱围护带 15m 工业广场及井筒煤柱依据表土层塌陷角 45 基岩塌 陷角 72 进行留设 矿井设计可采储量汇总表矿井设计可采储量汇总表单位 单位 kt 表表2 1 2 煤 层 工业 储量 永久煤柱损失 设计 资源 储量 工业场地和主要井 巷煤柱 开采 损失 设计 可采 储量 合计 断层 煤柱 村 庄 煤 柱 矿 界 煤 柱 河 流 煤 柱 合 计 工业 场地 主要 井巷 合计 2 4427 0 1030 175 2 885 7 3541 3 1501246139626290 2516 1 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 13 第三章第三章矿井工作制度及生产能力矿井工作制度及生产能力 第一节第一节矿井工作制度矿井工作制度 年工作日 330d 工作制度采用 四六 制 每天三班 生产 一班检修与准备 每班工作时间 6h 日净提升时间 16h 第二节第二节矿井生产能力及服务年限矿井生产能力及服务年限 根据井田内煤层储量及开采技术条件 确定矿井设计生 产能力为 1 0Mt a 则矿井服务年限 K Z T A K 式中 T 矿井服务年限 a ZK 矿井可采储量 Kt A 矿井设计生产能力 Kt a K 储量备用系数取 1 4 25161 17 9 1000 1 4 Ta 矿井服务年限为 17 9a 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 14 第四章第四章井田开拓井田开拓方式方式 第一节第一节井田开拓井田开拓 一 矿井设计生产能力一 矿井设计生产能力 矿井设计生产能力 1 0Mt a 全矿井服务年限 22 9a 其中 2 号煤层服务年限为 11 4a 二 井田开拓方式二 井田开拓方式 井田共布置三个井筒 采用斜井开拓方式 主斜井为主 要提升井 副斜井为辅助提升井 回风立井为回风井 三 井筒三 井筒 主斜井净宽 4 73m 倾角 30 斜长 410m 铺设胶带 输送机和轨道 担负提煤 进风任务 井筒内布置水沟和行 人台阶 为矿井的一个安全出口 副斜井净宽 3 85m 倾角 22 斜长 430m 担负提升物料 人员升降 进风等任务 井筒内布置水沟和行人台阶 为矿井的一个安全出口 回风 立井直径 3 0m 净断面 7 07 垂深 170m 井筒内装备梯 子间 为矿井的另一个安全出口 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 15 井筒特征表井筒特征表4 2 14 2 1 井筒名称主斜井副斜井回风立井 井口坐标 纬距 X3965965 5003965993 4423965627 594 经距 Y19475438 50019475482 38119474182 381 井口坐标 m 894 894890 891849 5 井筒倾角 度 302290 井筒垂深或斜长 m 410430170 井筒净径或净宽 m 4 733 853 5 净断面积 m 2 15 4111 589 62 支护方式 材料料石砌碹料石砌碹混凝土砌碹 厚度 mm 450400300 井筒装备胶带输送机1 吨矿车 四 矿井通风四 矿井通风 1 通风方式 根据井田开拓布置 矿井通风方式为中央边界式 矿井 通风方法为机械抽出式 2 通风系统 矿井具有完善的独立通风系统 新鲜风流经主斜井和副 斜井 井底车场 东运输巷 采区运输下山 运输顺槽到达 回采工作面 然后经回风顺槽 采区回风下山 东回风巷 西回风巷 回风立井排至地面 局部通风采用局部通风机 主风机工作方法为机械抽出式 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 16 第二节第二节水平划分水平划分 一 开采水平一 开采水平 设计采用一个水平开采井田的 2 号煤层 水平标高为 730m 二 开采水平的布置二 开采水平的布置 矿井实行双巷制 东西方向布置开拓大巷 即运输大巷 和回风大巷 大巷均沿 2 号煤层布置 在煤仓上口向东西方 向布置运输大巷 回风大巷与之平行布置 在井田东部置采 区上下山 全井田共划分为三个采区 详见井田开拓平面图 三 采区划分三 采区划分 全井田共划分三个盘区 投产采区为东盘区 即三采区 煤层开采顺序采取由远及近的原则 即从井田边界向井底附 近推进 首采东盘区 根据煤层赋存条件 设计确定采用走 向长壁采煤法 第三节第三节采区布置采区布置 一 采区布置一 采区布置 根据井田开拓部署 矿井首采区为东盘区 布置东 西 运输巷和东 西 回风巷两条大巷 东 西 运输巷与 730m 水平井底车场联络巷贯通 垂直东 西 回风巷布置采区运 输下山和采区回风下山或布置回采工作面回风顺槽和运输 顺槽 东 西 运输巷 采区运输下山和顺槽沿煤层底板布 置 东 西 回风巷和回风下山沿煤层顶板布置 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 17 二 采煤方法二 采煤方法 根据煤层赋存情况 设计确定采用走向长壁采煤方法 三 井巷掘进及风动工具三 井巷掘进及风动工具 矿井达产时 为保证工作面的正常衔接 2 号煤层配有 1 个回采工作面和 2 个综掘工作面 矿井采掘比为 1 1 井 下有两台 GJ 型台车式锚杆机为风动工具 四 避难硐室四 避难硐室 备有压缩氧自救器和压气呼吸器 为了保证矿难时井下 工人可以暂时躲避 在距离工作面间隔不大于 500m 的距离 处设立避难硐室 避难硐室为一段进深 6m 的巷道 净宽 3 2m 净高 3 1m 半圆拱断面 采用工字钢与锚索联合支 护 净断面为 8 82 避难硐室配 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 18 第五章第五章矿井基本巷道矿井基本巷道 第一节第一节井筒井筒 一一 主斜井主斜井 净宽 4 73m 倾角 30o 斜长 410m 半圆 拱形断面 料石砌碹 装备胶带输送机并设检修道 担负全 矿井煤炭提升 进风 敷设管线等任务 作为矿井安全出口 二二 副斜井副斜井 净宽 3 85m 倾角 22o 斜长 430m 三心 拱形断面 料石砌碹 装备一台 JK 35 31 5X 绞车 担负 全矿井材料设备提升 进风 敷设管线等任务 作为矿井安 全出口 三 回风立井三 回风立井 直径 3 5m 倾角 90o 垂深 170m 混凝土砌碹 担负全矿井回风任务 井筒设行人梯子间作为 矿井安全出口 第二节第二节井底车场井底车场 结合大巷运输方式与井筒提升方式 在副斜井井底设平 车场 主要满足材料装车与矿车卸载 调车任务 井底硐 室有中央变电所 主水泵房 水仓 井底煤仓 井底消防材 料库等 后附井底车场图 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 19 第六章第六章采煤方法采煤方法 第一节第一节盘区地质条件与采煤方法的选择盘区地质条件与采煤方法的选择 一 盘区地质条件一 盘区地质条件 本设计的盘区为该矿井的东盘区 即三盘区 该盘区位 于矿井东部 盘区上方区域有部分山体滑坡 最高处为盘区 地表中部的疙瘩 地表全为荒山 地面最高标高 1062 0m 最低标高 1026 6 盘区地表多为黄土覆盖 无村庄 高压线 河流 建筑 物 铁路和国家文物保护区 采面采动对地面影响不大 二 采煤方法的选择二 采煤方法的选择 合理的采煤方法是建设高产高效矿井的关键 影响采煤 方法的因素有很多 概括起来主要有地质构造 煤层埋深 煤层赋存状况 煤层厚度及硬度 煤层结构 顶底板条件 煤质条件及矿井生产能力等 该矿地质报告提供的 2 号煤层厚度为 6 93m 煤层稳定 厚度大 全井田可采 含 1 2 层夹矸 结构简单 煤层顶板 为黑色泥岩 底板为泥岩砂质泥岩 属稳定型煤层 该矿井煤层瓦斯含量低 属低瓦斯矿井 属自燃煤层 煤尘具有爆炸危险性 地质构造和水文地质条件简单 从煤 层赋存及开采技术条件分析 较适宜采用机械化开采 结合 目前国内外厚煤层开采的成熟经验 本次设计推荐适合本矿 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 20 井 2 号煤层开采的采煤方法为综采放顶煤采煤法 综采放顶煤采煤法的优点 1 2 号煤层厚度适中 顶板冒放性较好 煤层节理 裂隙较发育 有利于放顶煤 2 放顶煤开采与分层开采相比 回采巷道简单 工 程量少 3 每个工作面比普通分层开采多 1 2 个出煤点 有 利于提高工作面劳动效率 4 搬家次数少 工作面安装撤出费用省 采掘衔接 容易 配备掘进队伍少 5 工作面部分产量基本上是依靠地压破煤 自重放 煤 吨煤电耗低 生产成本低 6 开采技术先进 工艺成熟 综采放顶煤工艺经过 多年的应用 技术上已经成熟 其工艺简单 操作方便 随 着国家要求提高资源回收率的政策扶植 同类开采条件的矿 井普遍采用综采放顶煤工艺 该技术经过多年的生产实践已 经证明是适合厚煤层开采的首选工艺 三 采煤工艺与机械配备三 采煤工艺与机械配备 1 采煤工艺 采面工作面采用采煤机割煤 放顶煤支架放煤 可弯 曲刮板输送机运煤 采煤机双向割煤 割一刀放一次顶煤 循环回采工序依次为割煤 移架 推前溜 放煤 拉后溜 割煤与放煤平行作业 采煤机采用端头斜切进刀方式 放煤 方法为单轮间隔放煤法 具体工艺流程如下 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 21 1 采煤机割煤 采煤机首先端头斜切进刀 至要 求截深后 下方前滚筒 同时抬起后滚筒回割三角煤 然后 前后滚筒复原开始割煤 前滚筒割顶煤 后滚筒割底煤 2 运煤 回采工作面装备可弯曲刮板输送机运煤 在工作面端头配备转载机将工作面运出的煤转载至顺槽可 伸缩胶带运输机上 3 移架 在采煤机割煤后 3 5 架开始移架 为了 保证工作面暴露顶板及时支护 工作面采用及时支护方式 4 移溜 在轻型放顶煤支架及时移架后 退移工 作面前部刮板输送机 放顶煤后 滞后支架 10 15m 拉移后 部刮板输送机 5 放顶煤 工作面运转正常后 即可进行放顶煤 作业 放顶煤前 要先调整后部位置 使刮板输送机处于有 利于放煤的工作状态 排头 排尾架不放顶煤 放煤方式为 单轮间隔放煤 放顶煤时 当矸石量占放出物 1 3 时 即停 止放煤 遇大块煤放不出时 反复伸缩插板 小幅度上下摆 动尾梁 使底煤破碎后顺利放出 各放煤口及转载点设喷雾 洒水装置 2 主要机械设备选型 采煤工作面主要设备配备有悬移支架 采煤机 可弯 曲刮板输送机 转载机 乳化液泵站 喷雾泵站 顺槽胶带 机等组成 采煤机 2 号煤层以一个长壁综采工作面 两个综掘工 作面来保证年产 1 0mt a 的生产能力 长壁综采工作面日产 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 22 量应在 3030t 左右 设计按采高 2 3 5m 滚筒截深 0 6m 采煤机总装机功率 700kw 经计算该采煤机能够满足要求 根据目前国内情况 以及矿方确定综采工作面选用 MGTY300 700 1 1D 型采煤机 其主要技术参数见表 6 1 1 经验算该采煤机能够满足要求在选择配套刮板输送机 转载 机 顺槽可伸缩带式输送机设备时 考虑了生产矿井实际情 况和计算的生产能力两方面的因素 并遵循运煤系统的能力 要大于采面 20 为宜的原则 采煤机技术特征表表 6 1 1 型号 采高 m 电机功率 kw 滚筒直径 mm 2 截深 mm 牵引速度 m min 机面高 度 mm 重量 t MGTY300 700 1 1D 2 3 5 7001800 20000 6 0 7 7 12 8 154847 B 工作面可弯曲刮板输送机 工作面刮板输送机选型要满足以下三个方面要求 一是运输能力与采煤机生产能力相适应 采煤机生产 能力为 Q 60VMBR 60 2 0 3 1 0 6 1 35 0 9 271 t h 式中 Q 采煤机小时割煤量 t h V 采煤机牵引速度 取 2 0m min M 割煤厚度 取 0 6m 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 23 B 截深 取 0 6m R 煤的容重 1 35t m 3 有效割煤系数 取 0 9 二是外形尺寸和牵引方式与采煤机相匹配 三是运输机长度与工作面长度相一致 考虑上述因素 选用 SGZ 764 630 型可弯曲刮板输送机 其主要参数如表 6 1 2 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 24 刮板输送机技术特征表表 6 1 2 型号 SGZ 7 64 63 0 铺设长 度 m 输送能 力 t h 刮板链 速 m s 中部槽 长 宽 高 mm 电机功 率 KW 电压等 级 V 25010001 1 1500 724 300 2 2001140 C 顺槽转载机 顺槽转载机的转载能力要与工作面能力相适应 并要 求与工作面刮板输送机和顺槽可伸带式输送机相匹配 为此 选用 SZZ 800 315型转载机 其主要技术参数见表 6 1 3 转载机技术特征表表 6 1 3 型号 出厂长度 m 输送能力 t h 电机功率 KW 电压等 级 V 牵引速度 m min 机面高 度 mm SZZ 800 31 5 50200031511400 7 7 12 81548 D 顺槽可伸缩带式输送机 顺槽胶带机要与工作面推进长度相适应 小时运量应 与工作面生产能力相匹配 工作面生产能力为 Q 271t h 取输送机带速 2 5m s 则 B Q KVRC 271 400 2 5 1 0 1 0 27m 式中 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 25 B 胶带宽度 m K 货载截面系数 25 时 K 400 R 货载集散容重 取 1 0t m 3 C 输送机倾角系数 0 10 时 C 1 根据计算选用可伸缩带式输送机主要技术参数见表 6 1 4 转载机技术特征表表 6 1 4 型号 输 送 能 力 t h 输送长 度 m 带速 m s 电压等 级 V 电机功率 KW DSJ100 100 2 90 100010002 56602 90 E 液压支架 根据地质报告 2 号煤层顶板为黑色泥岩粉砂岩 顶板 较稳定 底板为砂质泥岩 未发生底鼓现象 结合定货情况 设计选用 ZFS6100 21 33 液压支架 1 工作面顶板压力估算 P 6 倍采高 岩石容重 顶煤厚度 顶煤容重 基 本顶失稳动载荷系数 工作面采高 3 1m 顶板岩石平均容重取 2 61t m 3 基本顶失稳的动载荷系数 取 1 3 则工作面顶板压力为 P 6 3 1 1 77 1 35 1 3 50 95 t m 3 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 26 0 51pa 2 每架支架所需工作阻力q P S 式中 P 工作面顶板压力 t m 3 S 每架支架支护面积 3 ZFS6100 21 33 型液压支架每架工作阻力 6100kN 支护强度 0 85Mpa 大于倍采高时顶板压力 故能 够满足支护要求 支架选型合理 液压支架主要技术参数见 表 6 1 5 液压支架技术特征表表 6 1 5 型号 工作阻力 kN 初撑力 kN 支护高度 m 支架中 心距 mm 支护强度 Mpa 重量 t ZFS6100 21 3 3 610052352 1 3 315000 85 0 9022 6 F 过渡支架 过渡支架选用 ZFSG6800 22 33 其技术参数见表 6 1 6 过渡支架技术特征表表 6 1 6 型号 工作阻 力 kN 初撑力 kN 支护高度 m 支架中心 距 mm 支护强度 Mpa 重量 t 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 27 ZFSG6800 22 33 680052182 2 3 315000 87 0 9426 1 G 端头支架 端头支架选用 ZFSD5600 3500 2100 22 35 其技 术参数见表 6 1 7 端头支架技术特征表表 6 1 5 型号 工作阻力 kN 初撑力 kN 支护高度 m 支架中 心距 mm 支护强度 Mpa 重量 t ZFSD5600 3500 2100 21 33 560047942 2 3 515000 6935 01 3 工作面巷道布置 本设计中综采工作面巷道采用单巷布置 即一条运输 顺槽和一条回风顺槽 4 工作面顶板管理方法 根据确定的采煤方法 回采工作面采用全部垮落法管 理顶板 综采工作面主要技术经济指标表综采工作面主要技术经济指标表 序号项目单位数量备注 1采高M3 1 2推进长度M820 3煤层倾角 4 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 28 4工作面长度m180 5煤的容重t m 3 1 35 6工业储量万 t 7采出率 75 8截深m0 6 9循环产量t1632 10作业制度四六制 11日循环数个6 12日产量t4890 13回采工效t 工 第二节第二节 采区巷道布置和要素采区巷道布置和要素 一 采区布置方式方案一 采区布置方式方案 崖坪煤矿东盘区位于井田井底车场以东的位置 东西长 在 2000 2100m 左右 南北宽在 1200 1500m 之间 方案一 由于本盘区内仅采区东部边界处有一村庄 该村庄相对 压煤量比较少 考虑该村庄部分搬迁费用过大 故对该村庄 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 29 边界留有 40m 安全煤柱 沿 2 号煤层布置的东回风大巷和 东运输两条开拓大巷 大巷之间留设安全煤柱 40m 沿 2 号 煤层在距井底车场 900m 处垂直东回 东运输大巷南北方向 平行布置采区巷道 即南上山运输和回风 北下山运输和回 风 北下山回风 运输和南上山回风 运输巷道之间留设 40m 的安全煤柱 垂直于南回风巷和南运输巷东西方向布 置一个 405 综放工作面 回采工作面推进方向为由东向西 本方案布置详图见附图一 方案二 开拓巷道布置东运输大巷和东回风大巷 两条开拓巷 道均延伸至井田东部安全煤柱处 垂直于东运输大巷和东回 风大巷直接布置回采工作面 工作面推进方向由北向南或由 南向北 本方案布置详图见附图 二 综放工作面由一条运输顺槽和一条回风顺槽及工 作面组成 采区巷道全部采用梯形断面 矿用工字钢支护 该采区同时布置一个回采工作面和两个综掘工作面 即可满 足设计产量和使工作面能够正常衔接 三 方案的比较与选择三 方案的比较与选择 方案一的优点是 1 开拓布局合理 能最大限度的提高煤炭回收率 2 绝大部分工作面可布置 850 900m 的回采工作 面 工作面寿命长 大大减小工作面的搬迁次数 适宜高产 高效工作面的大推进度 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 30 3 对新批复的矿井资源进行长远的合理开发利用 方案一的主要缺点 采区巷道系统增加一个运输环节 方案二的主要优点 1 巷道掘进工程量少 巷道工 程投资少 移交达产工作面投产早 见效快 2 生产系统简单 占用设备少 方案二的主要缺点 1 工作面推进长度短 工作面寿命短 工作面搬迁 次数频繁 2 不能为北下山开拓布置采区做出整体规划 造成 后期布置采区难度大 四 通过对上述方案的比较 方案一的优点突出 能 为全矿井后期服务做出长期规划 明显优于方案二 本设计 推荐方案一 根据本采区内煤层赋存情况 开采条件 选定 的设备性能及矿井设计生产能力等因素 确定回采工作面长 度为 180m 回采工作面日循环 3 次 月推进度 108m 第三节第三节回采工艺与劳动组织回采工艺与劳动组织 一 投产工作面概况一 投产工作面概况 该设计投产工作面为 405 工作面 本工作面采用长壁后 退式低位放顶煤一次采全高的综合机械化开采方法 全部跨 落法管理顶板 工作面运输 回风顺槽均为 900m 工作面长度 180m 两顺槽均采用工字钢支护 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 31 二 回采工艺二 回采工艺 1 采煤工艺 割煤 装煤 移架 推前部溜 放顶煤 拉后溜 转载 机推移 缩皮带机尾 走电器列车 两巷搬迁绞车 2 采高 3 1m 房顶 2 5m 低位放顶一次采全高 循环 进度 0 6m 3 采煤机进刀顺序描述 初采初放 当工作面推至 15 20m 或顶板已全部跨落且 压力大于 20Mpa 时方可放煤 放煤循环步距 0 6m 即采煤 机割一刀放一次顶煤 采用采放平行交替作业的方式 割煤采用斜切进刀方式 采煤机在机头 尾 处插到 滚筒必须割够 20 架 两滚筒全部切入媒体后 方可推进机 头 尾 然后调换前后滚筒上下关系向机尾 头 割煤 接 着顺利移架 顶溜 清理浮煤 机组上下运行时 按运行方 向前滚筒始终割上刀煤 后滚筒割下刀煤 三 支护控制三 支护控制 本工作面采用液压支架支护 中间架为 ZFS6100 21 33 型 共 113 架 端头架组为 ZFSD5600 3500 2100 22 35 型 共 1 架 过度架 即机尾架 为 ZFSG6800 22 33 型 共 6 架 采面共 120 架 四 劳动组织四 劳动组织 劳动组织见劳动组织附表 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 32 劳动组织表劳动组织表 工种一班二班三班检修班合计 综采队长1 副队长1113 采煤司机22217 支架工44412 清煤工44412 超前工44412 转载机司机1113 煤溜司机电工2226 泵工1114 电工11114 验收员11114 液检工11114 采煤机修理工22228 支架检修工11124 三机修理工45 总计2525251389 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 33 第七章第七章井下运输与提升井下运输与提升 第一节第一节运输系统和运输方式运输系统和运输方式 一 运输系统一 运输系统 1 煤 运输顺槽 南上山运输大巷 东运输大 巷 井底煤仓 主斜井 地面储煤场 2 料 副井 井底车场 东回风大巷 南回 风大巷 405 回风顺槽 工作面 附 运输系统示意图 二 煤炭运输二 煤炭运输 根据井田开拓方式及煤层赋存条件 大巷运输方式采 用胶带输送机 带式输送机还具备以下优点 1 运输巷道允许稍有起伏不平的状况 适应多开煤巷 少开拓的情况 2 不需要设调度车场 系统简单 用人少 3 煤炭 辅助运输互不干扰 可提高辅助运输的效率 及速度 4 安全性能好 据有关资料介绍 事故概率是矿车的 6 4 三 辅助运输三 辅助运输 根据煤层赋存条件 为简化运输系统 辅助运输采用 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 34 调度绞车牵引 1 吨矿车运输 调度绞车对巷道的坡度 弯度 适应性强 巷道设置简单 投资少 使用方便 管理简单 辅助运输选用 JD 1 6 型绞车 第二节第二节运输设备运输设备 通过选型计算 集中运输巷采用 STJ 1000 2 90 和 SJ 800 2 55 落地皮带机运输原煤 集中回风巷辅助运输 采用 JD 1 6 型调度绞车运输 第三节第三节矿井提升矿井提升 一 主斜井提升设备一 主斜井提升设备 本矿井设计生产能力 1 0Mt a 主斜井倾角 30 井 筒斜长 410m 经计算设计选用 DX3型深槽强力胶带机一台 其胶带宽度为 0 8m 带强 3000kg cm 总功率 355KW 带速 2 5m s 输送能力 400t h 由井底煤仓下的一台 GMW 3 型 往复式给煤机上料 给煤机能力为 300t a 胶带机拉紧形 式为尾部车载重垂式拉 减速器 SSXP550 31 5 NE 速比 31 5 偶合器 YOTC650L 为保证胶带机正常运行 设计安装有防断裂 防跑偏 防撕裂等 11 项保护装置 一 原始参数 小时能力 Q 342 9t h 原煤粒度 0 300mm 中国矿业大学 北京 2009 级本 专 科生毕业设计 论文 35 原煤容重 1 0t m 3 水平长度 LO 370 7m 提升高度 H 214m 倾角 30 0 斜长 L 428m 带宽 B 800mm 速度 V 2 5m s 二 初定参数 初步选定输送能力为 DX3型深槽强力胶带输送机 GX 3000kg cm 经计算查表得 q0 41 5kg m q 38 1kg m q 59 52kg m q 6 25kg m 0 045 0 035 0 3 210 0 三 圆