第三章 采区巷道布置.doc

第三章 采区巷道布置第一节 采区巷道布置1、采区准备巷道布置因为绿水洞煤矿为高瓦斯矿井，所以布置两条上山及一条瓦斯尾巷可满足运输、行人和通风的要求。由于煤层间距较大且属于倾斜薄煤层所以采用采区联合准备方式，即两层煤共用一组上山。下面列出三条可行性方案进行比较：方案一：三条岩石上山，将三条上山都布置在2#煤层底板岩石中，其中轨道上山和回风上三布置在同一层面（距离底板10m处），运输上山布置在下煤层15m处。方案二：两条煤层上山，一条岩石上山，两条上山都布置在2#煤层中，巷道下部在煤层中，上部在煤层顶板中。方案三：一条煤层两条岩石上山，将回风上山布置在2#煤层的煤层中，其中轨道上山和回风上三布置在同一层面（距离底板10m处），运输上山布置在下煤层15m处。方案可行性比较由井巷工程概算指标可查得各种巷道的掘进和维护费用：如下表技术经济比较：表1-6 掘进费用表方案工程名称方案一方案二方案三单价工程量费用（万元）工程量费用（万元）工程量费用（万元）岩石上山（m）15786003=1800284.0460094.681200189.36煤层上山（m）13420.000.006002=1200161.0460080.52甩入石门(元/m)115221.210/0.53=728.290000合计292.33255.72269.88表1-6 维护费用表方案工程名称方案一方案二方案三单价工程量费用（万元）工程量费用（万元）工程量费用（万元）岩石上山（m）4018007.26002.412004.8煤层上山（m）850.000.00120010.26005.1甩入石门(元/m)80720.5760000合计7.77612.69.9表1-6 辅助费用表方案工程名称方案一方案二方案三单价工程量费用（万元）工程量费用（万元）工程量费用（万元）岩石上山11641800209.52 60069.841200139.68煤层上山13020.000.001200156.2460078.12甩入石门1407210.080000合计219.6226.08217.8表1-6 费用总汇表 方 案费用项目方案一方案二方案三掘进费用292.33 255.72269.88维护费用7.776 12.6 9.9辅助费用219.6226.08217.8费用总计519.706494.4497.58表1-7 技术比较表方案一方案二方案三优 点：三条上山均布置在岩石中，巷道稳定，受采掘干扰较小，且维护容易两条上山均布置在同一煤层中，降低了出矸量，提高了煤炭的生产率，掘进容易兼有方案一和二的优点，维护较容易缺 点岩石工程量大，掘进费用高，工期长维护困难，受采掘影响较大增加了岩石工程量，降低了生产率，增加了掘进成本从以上对比中可以看出，两煤一岩上山所需费用最少，在经济上更为合理，沿煤层掘进具有超前探煤的作用，再加上现在我国煤巷支护技术有了很大的提高，完全可以满足煤层上山的需要，综合考虑以上因素，确定在2#煤层中布置两条上山。即：选两条煤层上山方式布置生产系统。2、上山的倾角、高程、断面、支护及用途；上下山与水平运输大巷及回风大巷的联系方式。 上山的倾角与煤层的倾角基本一致，标高近似等于采区的标高：上山由于是布置在岩层里，采用三心拱形断面，用锚喷，砌碹或金属支架支护。运输上山主要用于煤的运输，轨道上山主要用于行人、通风、运料及出矸。运输上山通过煤仓与水平运输大巷联系，通过回风石门与回风大巷联系；轨道上山通过下部绕道车场与水平运输大巷联系，通过采区上部平车场与回风大巷联系，上煤层与下煤层通过区段石门和溜煤眼联系。3、采区车场布置 采区上部车场：由于311采区，绞车房布置在回风巷标高以下，维护比较困难，通风条件较差，因此选择顺向平车场。采区中部车场：由于开采近距离的两层煤，倾角30，轨道上山布置在下煤层中，因此中部车场选用甩入绕道式中部车场。采区下部车场：采区下部车场选用大巷装车顶板绕道式车场，因为煤层倾角为30、而且顶板围岩稳定，故采用此车场。3、采区硐室采区煤仓：由于2#煤层底板松弛，粘结性不好，开采时难于管理，运输大巷布置在煤层底板25 m岩石中，下部车场采用的是大巷装车式车场，因此采用垂直煤仓。由采煤学知：采区生产能力为4560万吨时，煤仓容积为150250吨，取250万吨。（1）上部收口：为了保证上口安全，采用混凝土收口筑成圆台体，为了防止大块煤、矸石、废木料等进入煤仓造成煤仓堵塞，煤仓上口安设铁筛子，铁筛子采用824kg/m 钢轨，铁箅子的网孔尺寸为200mm2 00mm；（2）仓身煤仓仓身用砌碹。砌碹的壁厚为400mm；（3）煤仓仓身下部的收口漏斗采用圆锥形，为了防止堵塞，下口漏斗应尽量消除死角，为了安装溜口和闸门，在漏斗下方留一边长为0.7m 的方形孔口，在孔口预埋安装固定溜口的螺栓，煤仓的溜口做成四角锥形，在溜口处安设可以启闭的闸门，采用上关式气动闸门， 操作方便省力，启动迅速可靠。绞车房：（1）绞车房布置在上部平车场同一巷道内，形状采用直墙半圆拱形；选用JT800600-30B型单滚筒提升绞车；（2）绞车房的平面布置在保证安全生产和易于安装检修的条件下，尽可能布置得紧凑，以减少硐室工程量；（3）由于绞车的高度大于1.2m ，绞车房应设起重梁，起重梁一般用20 40 工字钢，两端插入壁内300 400mm；（4）绞车房地面高于钢丝绳通道底板100 300mm ，并向绳道倾斜23，以免积水。回风道应向外倾斜，以倾角不大于3为宜；（5）采用锚喷支护，并用C15 混凝土铺底。采区变电所：变电所布置在两条上山之间。主要要求如下：(1)采区变电所用不燃性材料支护。从硐室出口防火铁门起5m内的巷道，用砌碹或用其他不燃性材料支护。(2)硐室装设向外开的防火铁门，铁门全部敞开时，不得妨碍运输。铁门上装设便于关严的通风孔。(3)变电所硐室长度10m左右，硐室两端各设1个出口。硐室内设置足够数量的用于扑灭电气火灾的灭火器材，不少于02m3的灭火砂、防火锹、防火钩等。(4)硐室内敷设的高低压电缆吊挂在墙壁上，高压电缆也可置于电缆沟中。高压电缆去掉黄麻外皮，高压电缆穿入硐室的穿墙孔应用黄泥封堵。(5)硐室内各种设备与墙壁之间留出05m以上的通道，各种设备相互之间，留出08m以上的通道，对不需从两侧或后面进行检修的设备，可不留通道。(6)带油的电气设备必须设在机电硐室内，不设集油坑。带油的电气设备溢油或漏油时，必须立即处理。(7)硐室的过道应保持畅通，严禁存放无关的设备和物件。(8)硐室内的绝缘用具必须齐整、完好，并做定期绝缘检验，合格后方可使用。(9)硐室门口悬挂“非工作人员禁止人内”字样的警示牌。硐室内悬挂与实际相符的供电系统图。硐室内有高压电气设备时，入口处和硐室在明显地点悬挂“高压危险”字样的警示牌。(10)采区变电所设专人值班。应有值班人员岗位责任制、交接班制度、运行制度。值班人员应如实填写交接班记录、运行记录、漏电继电器试验记录等。无人值班的变电所硐室必须关门加锁，并有值班人员巡回检查。(11)硐室内的设备，要进行分别编号，标明用途，并有停送电的标志。 第二节 采区内再划分1、确定工作面长由已知条件知：该煤层倾向长度有600米，且采煤工艺选取的是综采，走向长壁采煤法。由采煤学知：综采工作面长度为150240m，巷道宽度为44.5m，本设计选取4.5m，且生产能力为60万吨，最终选取3个区段，区段煤柱选10m，故工作面长度为：L1=b-2q-【(2L2+p) n-p】/n (公式1-5) 式中：L1工作面长度，m； L2区段平巷宽度，m；b采区倾向长度，m； q采区上下边界预留煤柱宽度，m； P护巷煤柱宽度，m； n区段数目，个； L1=600-230-【(24.5+10) 3-10】/3=m取5的整数，所以取160m。2、确定工作面生产能力采区生产能力的基础是采煤工作面生产能力，而采煤工作面的产量取决于煤层厚度、工作面长度及推进度。一个工作面产量A可由下式计算： 式中采煤工作面长度，m; 工作面推进度，m/a;综采面为10002000m或以上,取2000m。 煤层厚度或采高，m; 煤的容重，t/ m; 采煤工作面采出率，一般取0.930.97，薄煤层取高限，厚煤层取低限。取0.97。 =16020001.21.40.97=52.15万t所以需两个工作面即能满足生产要求。3、确定采区内工作面数目及接替顺序对于2#煤层：3111停采线60m311231133114311531162#煤层工作面接替顺序：311131123113311431153116第三节 采区的生产系统1、采区巷道的掘进顺序先掘水平运输大巷，掘至采区中央时，由运输大巷1开掘采区下部车场2，运输上山6和轨道上山4，掘至第一区段下部边界后，由上山掘中部车场和向上煤层开掘第一区段的区段石门，掘至第一区段的上部边界时向上煤层开掘区段石门，由此开掘采区上部车场9，绞车房10，回风石门11，形成通风系统。同时开掘采区煤仓3和采区变电所7。上述巷道掘完后开始掘上煤层的回采巷道，掘至采区边界时，开掘开切眼，形成上煤层第一区段的采煤工作面和生产系统，在上煤层第一区段采煤期间，开掘下煤层第一区段的回采巷道或上煤层的第二区段的回采巷道。2、通风系统2#煤层采煤工作面所需的风：由运输大巷1经轨道上山4，到第一区段运输平巷14，经联络巷到达工作面。工作面的污风由工作面到第一区段回风平巷，到达回风石门11，达到总回风巷，由风井排除。掘进工作面通风：由布置在上山中的局部通风机供给。采区变电所和采区绞车房所需的新鲜风由轨道上山供给，利用调节风窗控制风量。3、运输系统：（1） 运煤：2#煤层：工作面的煤经刮板输送机转载机运输平巷可伸缩带式输送机溜煤眼运输上山采区煤仓水平运输大巷运到下部车场。（2） 运料：采煤工作面所需的材料：2#煤层：运输大巷1下部车场2轨道上山4采区上部车场9轨道石门第一区段回风巷14工作面。掘进工作面所需的材料由运输大巷，采区石门，下部车场，轨道上山，轨道运输石门分别运至各掘进工作面。（3） 排矸系统2#煤层：掘进工作面出的煤和少量矸石由掘进巷道用矿车运至轨道