三门峡龙王庄煤矿I采区60万吨能力初步设计

机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩摘 要三门峡龙王庄煤矿由河南煤化集团有限责任公司投资兴建，矿井位于河南省三门峡市英豪镇翟延村。矿井井田面积约 11.43km2，煤层平均厚度 3.78m，煤层赋存较稳定，水文地质条件简单。本设计是龙王庄煤矿首个采区I 采区设计，设计生产能力为 60 万 t/a。在严格遵守国家有关安全生产的法律、法规的前提下，根据煤矿安全规程、煤矿矿井开采设计手册、采矿工程设计手册等规程、标准和规范，从矿井具体生产，地质条件出发，论述了龙王庄煤矿首采区I 采区位置的确定，巷道布置，采煤方法，设备选型，巷道掘进，交岔点设计等方面的内容。设计本着安全、科学、经济、实用的原则最大限度的回收煤炭资源，采用中厚煤层炮采一次采全高，走向长壁后退式回采，沿煤层底板布置 2 条岩石上山实行双翼开采，利用沿空留巷技术，区段平巷采用锚网支护，省去双巷掘进区段平巷的掘进工程量及费用以及煤柱损失，减少了矿井建设总投资，大大提高了矿井经济效益。设计采用先进的前沿煤矿生产技术，搜集大量的煤矿生产数据，多年来煤矿生产积累的现场经验，力争达到安全、生产高效，提高效益，为类似条件下中厚煤层开采提供了借鉴。关键词： 龙王庄煤矿 I 采区设计 炮采一次采全高 走向长壁后退式回采 沿空留巷 机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩AbstractLongWangZhuang coal mine is an important part of Da Yu Gou coal group, which locates ZaiYan village YingHao town SanMenxia city HeNan and is invested by henan coal Chemical group Co., LTD. Mine field area is about 11.43 square kilometers, thick coal seam thickness of average 2.5 m, assign a stable partial unstable and hydrogeological condition is simple.This design is the dragon WangZhuang coal mining - I first mining design, production capacity of 60 million t/a. Strictly abide by relevant state in production safety laws, regulations, under the premise of coal mine safety procedures in accordance with the law, the coal mine mining design and handbook mining engineering handbook regulations, standards and norms such specific production from mine geological conditions, from design, expounds WangZhuang dragon in thick coal bed mining coal mining - I first position, mining, coal roadway layout, equipment selection, roadway excavation, bifurcation point design etc.This design is adopted in the main characteristics of thick coal seam in a high mountain, decorate 2 rocks, implement to longwall mining, type of backward technology, save coal roadway protect double excavating the excavation quantities and section entry fee and coal mine construction, reduce loss of total investment, and greatly improve the economic benefit of mine.This design according to the years of accumulation of coal production on-site experience and advanced production technology of coal, coal production data collected lots of directing in time, decorate, strive to achieve high production efficiency, safety, production essence improve benefit, for under similar conditions in thick coal seam mining provides reference.Keywords: In thick coal seam mining In one No coal roadway protection Mining method机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩目 录前言1第一章 矿井概述2第二章 采区地质概况3第一节 采区名称、位置及相邻关系3第二节 设计长度及服务年限3第三节 采区上山位置及井上下关系3第四节 地质特征4 第三章 采区储量及生产能力8第一节 矿井工作制度8机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第二节 采区储量8第三节 采区生产能力9第四节 采区服务年限11第四章 采区方案设计12第一节 采区方法的选择12第二节 采区巷道布置12第三节 技术经济方案比较14第四节 巷道掘进16第五章 采煤工艺21第一节 落煤，装煤，运煤21机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第二节 工作面支护25第三节 采空区处理27第四节 生产技术管理28第五节 安全技术管理31 第六章 采区生产系统35 第一节 采区运输35 第二节 采区供电36 第三节 采区排水37 第四节 采区通风37第七章 采区巷道与交岔点设计40第八章 采区车场设计44 第一节 采区上部车机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩场44 第二节 采区中部车场44 第三节 采区下部车场45参考文献50 致谢51机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩前 言龙王庄煤矿由河南煤化集团有限责任公司投资兴建，位于河南省三门峡市英豪镇翟延村。矿井井田面积约 11.43 km2，煤层平均厚度 3.78m，煤层赋存较稳定，水文地质条件简单。西部以 F10 断层与石壕井田为界，东部以 F15 断层与蓸窑井田为界，浅部以 +300 水平与英豪煤矿梁家洼小井为界，深部达陇海铁路附近、200m 水平。本设计是根据党的各项方针政策，国家有关安全生产的法律和法规及煤炭工业各项具体规定，结合龙王庄煤矿的具体地质条件进行的采区设计。本次的 I 采区设计，根据学院教学的侧重点不同，其主要内容有采区储量及服务年限，采区方案设计，采煤方法和采煤工艺，采区生产系统，巷道施工和交叉点设计，采区车场设计。I 采区设计是中厚煤层的开采设计，该设计的特点是在无法使用普采和综采的复杂地质条件下，尽可能多的回采煤炭资源，避免以往留煤柱护巷的资源浪费及区段平巷掘进成本高问题。采用煤巷锚网支护先进技术，本采区布置两个炮采工作面完成 60 万 t/a 的采区产量。本采区的采煤方法简化了生产系统、运输系统和通风系统，进一步提高了矿井管理水平，为类似条件下中厚煤层开采提供了借鉴。我国煤矿生产建设正在迅速发展，煤矿开采技术在不断进步，经过广大煤矿职工的艰苦奋斗和不懈努力，已经大大改善了煤矿生产的技术面貌，涌现出一批批煤矿优秀工人和一对对高产高效矿井，使我国煤矿开采科学技术有了更进一步的提高。作为一名煤矿开采技术专业的毕业生，要想融入到煤矿生产中，就要有吃苦耐劳的勇气和坚韧不拔的精神，兢兢业业，开拓创新，尽职尽责的做好自己的本职工作，在煤矿生产行业挥洒自己的亮丽青春！机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第一章 矿井概述龙王庄井田位于三门峡市耳陕县和渑池县交界处，行政区划属英豪乡管辖，矿区地理坐标为：东经 11134001113734，北纬 344311344701。主井井口坐标为：X3848300，Y37554160，Z630。区内交通方便，龙王庄煤矿东距渑池县城 23km，至郑州市 235km，西距三门峡市43km。陇海铁路、连霍高速公路、G310 国道从矿区南部经过，G310 国道英豪至矿区6km，有简易水泥公路与 G310 国道连接，沿 G310 国道，英豪至三门峡 50km，至渑池12km。矿区西北部梁家洼煤矿、小龙庙煤矿通往英豪车站的窄轨铁路也通过矿区，交通方便。图 1-1 龙王庄交通位置图井田范围：西部以 F10 断层与石壕井田为界，东部以 F15 断层与蓸窑井田为界，浅部以+300 水平与英豪煤矿梁家洼小井为界，深部达陇海铁路附近、200m 水平。矿井位于渑池向斜西仰起部北翼，矿井南北走向长约 7km，东西宽 1.32.2km ，面积11.43km2，井田地质储量 7176 万吨，可采储量 3465.5 万吨。于 2004 年 2 月开始施工准备工作，2004 年 6 月 16 日正式开工建设，2005 年 10 月主副井贯通，2008 年 8 月矿井各系统均按设计施工安装完成。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第二章 采区地质概况第一节 采区名称、位置及相邻关系龙王庄煤矿采区是本矿首采区。采区走向长 6231200m ，倾斜宽 530676m ，阶段垂高70200m。图 2-1 采区范围图第二节 设计长度及服务年限1、设计长度：采区轨道上山设计长度 927m， 采区皮带上山设计长度 844m，停采线距回风大巷 30m。2、服务年限：3 年。第三节 采区上山位置及井上下关系机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩表 2-1 采区上山位置及井上下关系表水平名称 +70m 水平 采区名称 一采区地面标高 +600m+730m 工作面标高 +130m+260m地面相对位置工作面对应地表部分为低山、丘陵及农田，无重要建筑设施。采区对地面设施的影响回采时对地面设施影响不大。井下位置及与四邻关系采区西侧为梁家洼井田，东侧为大巷，北侧为 1104 工作面，南侧为未开采的实体煤，两上山均从轨道大巷开口，皮带上山通过采区煤仓与皮带大巷相连，轨道上山通过回风立眼与回风大巷相连。走向长 6231200m 倾斜长 530676m 面积 615000m2第四节地质特征一、地层及标志层井田地层自老到新有奥陶系、石炭系（太原组）、二叠系（山西组、下石盒子组、上石盒子组、马头山组、土门组）、上第三系和第四系。含煤地层为二叠系上、下石盒子组、山西组和石炭系太原组。山西组和太原组为主要含煤段，含全部可采的二 l 煤层。因距奥陶系灰岩太近，受水威胁较大。二 1 煤层位于山西组(厚 39.8086.34m)下部，全层厚 0.1911.19m ，平均 3.83m。可采厚度 0.7010.56m，平均 3.78m。含夹一般 12 层，结构较简单。夹矸厚 01.83m，平均0.34m，以炭质泥岩为主，次为泥岩，呈似层状、透镜状分布，稳定性较差。二 1 煤层在采区内伪顶为炭质泥岩，厚度 01.05m ，直接顶板为中细砂岩，直接底板灰黑色泥岩。二、煤层采区设计开采的煤层为二 1 煤层，根据已掌握的地质资料，煤层厚变化较大, 煤厚在0.574.52m 之间，平均煤厚 2.50m，局部含 12 层夹矸厚约 0.3m，煤层走向约为机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩1051，倾向 91141，倾角 920，平均煤层倾角为 14；煤层顶、底板较破碎、松软，掘进时易出现底鼓现象；煤的机械强度较低，性脆易碎，多呈粉状产出，为中等粘结性煤层。煤层赋存及煤质有关指标如表 2-2 所示。表 2-2 煤层赋存及煤质指标表煤层名称 二 1 煤 煤岩类别 亮煤型厚度（m） 2.50 煤尘爆炸性 具爆炸危险性煤层结构 简单 爆炸指数 27.5%煤层倾角 920 煤的自燃性 类不易自燃品种 焦煤 瓦斯 低瓦斯容重 1.35t/m3 地压 明显硬度（ f） 0.92 地温 正常三、煤质二 1 煤层松软、易破碎，属中硫、低磷、粉状焦煤，原煤灰份 12.8635.71，平均21.01，硫份平均含量为 2.32，原煤发热量 27.02MJ/Kg。四、煤层顶底板煤层伪顶为灰黑色泥岩，厚 01.0m，平均 0.7m，含黄铁矿结核和植物化石；直接顶为灰黑色泥岩，厚 310m，平均 4.5m，含植物化石碎片，上部含黄铁矿薄膜，裂隙发育；老顶为浅灰黑色细砂岩，厚 312m，平均 7.8m，斜层理发育，层面上多含云母片，含植物化石和黄铁矿结核。煤层直接底为灰黑色泥岩，厚 314m，平均 5.7m，具隐蔽状水平层理，含黄铁矿结核和植物化石；煤层老底为浅灰色粉砂岩，厚 517m ，平均 9.5m，含黄铁矿结核，水平层理。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩地层系 组柱状累 深（m）层 厚（m）岩性描述432.8 7.8浅灰黑色细砂岩，斜层理发育，层面上多含云母片，含植物化石和黄铁矿结核。 438.0 5.2灰黑色泥岩，含黄铁矿结核和植物化石。440.5 2.5二 1 煤，黑色粉状，以亮煤为主的半亮型煤，含 23 层泥岩夹矸。448.2 5.7灰黑色泥岩，含黄铁矿结核和植物化石，具隐蔽状水平层理。二叠系山西组 1 457.7 9.5浅灰色粉砂岩，含黄铁矿结核，水平层理。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩。图 2-2 采区综合柱状图五、地质构造图 2-3 龙王庄井田构造位置图该采区地质构造复杂，顶板裂隙发育，底板起伏较大，小型地质断层较多。六、水文地质采区水文地质条件简单，煤层顶板、底板含水性较差，本身不具突水性，但掘进过程中，遇断层或破碎带时，可能出现顶板淋水现象，预计出水量 20m3/h。七、瓦斯、煤尘、自燃发火情况1、瓦斯根据实测，煤巷掘进瓦斯绝对涌出量为 0.30.5m 3/min。2、煤尘煤尘具有爆炸危险性，经测定煤尘爆炸指数 27.5。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩3、自燃发火二 1 煤为类不易自燃。4、地温本矿井处于地温正常区。第三章 采区储量及生产能力第一节 矿井工作制度一、 主要生产系统工作制度，采用“三八”制。二、 采煤工作面工作制度采煤工作面采用“三八”制工作制度，即两班半采煤，半班准备用来检修设备、更换易损零部件、前移转载机、缩短输送机胶带、回收运输和回风巷支架、平巷超前支护等工作。三、 掘进工作面工作制度，采用“三八”制。四、 辅助工种工作作制度，采用“三八”制。第二节 采区储量一、 工业储量一采区工业储量计算在 1：2000 煤层底板等高线图上计算。采用如下方法计算煤层储量，煤层倾角小于 15原则上煤厚及面积不必换算本设计予以更准确的计算按倾角大于 15o 计算。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩图 3-1 储量计算方法Q 工 =SHRQ 工 采区工业储量，t；SI 采区水平投影面积，S=S 0/cos,m2, S 为采区煤层在水平面上的投影面积，为采区煤层的平均倾角。H煤层的平均厚度；R煤的容重。Q 工 =（S h1/ cosa）d=（976900 2.5/ 0.97） 1.353399000t=339.9 万 t式中：Q 工 采区工业储量，t；SI 采区水平投影面积， m2；h1煤层的真厚度，m；a煤层的倾角， o；d煤的容重，t/m 3.用同样方法计算得煤柱损失为 41.14 万 t二、 可采储量Q 采 =（Q 工 -P）k=（339.9-50.4）80%机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩=231.6 万 t式中 Q 采 可采储量，万 t；Q 工 工业储量，万 t；P永久煤柱储量，万 t，两井田之间留 40m，各留 20m；两采区之间留20m，各留 10m；断层做井田边界两侧各留 30m，不含承压水；煤层大巷上下两侧各 2050m；上下山两侧各留 2030m；属井田边界的采区边界按井田边界的留设要求来留，本矿井已划定。k设计采区采出率，%。第三节 采区生产能力一、采煤工作面长度及推进度I 采区有 2 个工作面开切眼长度为 126m ，2 个为 114m，8 个工作面开切眼长度为120.5m，按 120.5m 为一采区工作面的开切眼长度其年推进度为 750m，日推进度为 2.5m。二、采煤工作面年生产能力A0=Llmrk=750120.52.51.350.95=289764t=28.97 万 ta式中 A0采煤工作面年生产能力，万 ta；L工作面年推进度，ma；l工作面长度，m；m煤层采厚，m；r煤的容重，tm3k工作面采出率，薄煤层不低于 97%，中厚煤层不低 于 95%，厚煤层不低于 93%。三、采区生产能力机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩采区生产能力主要来自采煤工作面。掘进出煤一般不超过 10%，所以A=nA0Bk1=228.971.050.95=57.79 万 t a取 A=60 万 t a式中 A 采区生产能力，万 ta；n采区内同时生产的工作面个数；A0每个采煤工作面的生产能力，万 ta；B掘进出煤率，取 1.051.1；k1采煤工作面产量不均衡系数（沿空留巷取下限，其余取上限；采区内单工作面取 1；两个工作面取 0.95；三个工作面取 0.9）。三、验算采区生产能力采取生产能力应与采区各主要生产环节的生产能力相适应。故应对主要生产环节进行验算。1.上山运输能力的验算An1.25 ABnt01.252000380.75138.89d式中 An上山运输设备的生产能力，th；AB采区生产能力，td；n每日出煤班数；t每日运煤时间，h；0运输不均衡系数，取 0.70.8。2.采区通风能力的验算AB60vSC机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩6067.7691.027968.4式中 AB验算出的采区生产能力，td；v巷道内最大允许风速，ms；S巷道净断面， m2；C日产一吨煤所需的风量，m3min。第四节 采区服务年限采区的生产能力要求与采区的储量相适应，是采区具有合理的服务年限。按照掘进先行、以掘保采、采掘并举的原则，避免开采强度过大，确保采区生产正常接替。T= ZK/A .1.3=231.660 1.3=2.96a取 T=3a式中： T采区服务年限，a;A生产能力，60 万 t；ZK设计可采储量；K备用系数，取 1.3。第四章 采区方案设计第一节 采煤方法的选择一、 采煤方法的选择依据机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩采煤工艺：由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序上、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合，称为采煤工艺。采煤系统：回采巷道的掘进一般是超前于回采工作进行的。它们之间在时间上的顺序以及在空间上的相互位置关系，称为回采巷道布置系统，也即采煤系统。采煤方法：根据不同的矿山地质及技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合，从而构成多种多样的采煤方法。如在不同的地质及技术条件下，可以采用长壁采煤法、柱式采煤法或其他采煤法，而长壁与柱式采煤法在采煤系统与采煤工艺方面差别很大。由此可以认为：采煤方法就是采煤工艺和回采巷道布置两部分组成。（1）煤层赋存条件平均煤层倾角为 14；平均煤厚为 2.5m 在短距离内有急剧变化的特点，煤层顶、底板较破碎、松软，掘进时易出现底鼓现象；煤的机械强度较低，性脆易碎，多呈粉状产出，为中等粘结性煤层；根据掌握的地质资料，预计掘进过程中可能会揭露一些落差在 0.58m 的断层，属低瓦斯矿井局部高瓦斯，不易自燃。（2）地质构造状况该工作面地质构造复杂，顶板裂隙发育，底板起伏较大，小型地质断层较多。（3）水文地质特征采区水文地质条件简单，煤层顶板、底板含水性较差，本身不具突水性，但掘进过程中，遇断层或破碎带时，可能出现顶板淋水现象，预计出水量 20m3/h。（4）技术装备条件技术装备条件来看炮采、普采、综采设备都具有。（5）设计资料采区的生产能力为 60 万 t，大巷共三条为轨道大巷、运输大巷、回风大巷其位置相差不远。（6）临近矿井生产概况临近矿井均采用炮采走向长壁后退式采煤法二、 采煤方法的选择综合采煤方法的选择依据可知该矿井选择炮采走向长壁后退式采煤法比较合适。第二节 采区巷道布置机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩一、 采区走向长度由于受地质条件限制，龙王庄煤矿采区是本矿首采区。采区走向长 6231200m 。二、 采区倾斜长度倾斜宽 530676m。三、 工作面长度及区段斜长（1） 工作面长度 l 的确定炮采：L=80150工作面长度应根据通风需要用下式进行校验L=60vBmcf qbSNP=60432.50.93113.052.5=219.54m式中 L据工作面通风能力确定的工作面最大长度， m；v工作面内允许的最大风速，ms，一般取 v=4 ms；B工作面最小控顶距，m；m工作面采高，m；cf风流收缩系数，取 0.90.95；qb昼夜产煤 1t 所需风量，m 3min，查煤矿安全规程；SN循环进度， m；P煤层生产率，即单位面积煤层上的出煤量，P=mrc，t m 2；r煤的容重， tm 3；c工作面采出率；昼夜循环个数，个。由以上条件和 I 采区的走向和倾向长度为了使生产合理有序的的进行将 I 采区工作面的长度确定为一采区有 2 个工作面开切眼长度为 126m，2 个为 114m，8 个工作面开切眼长度为 120.5m。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩（2） 区段斜长使用走向长壁式采煤法的采区：区段斜长=采煤工作面长度+ 区段平巷长度+护巷煤柱宽度本矿 I 采区的区段斜长有一个 133m，一个 117.5m，四个 124m，共六个区段。四、采区形式本矿 I 采区为双翼采区，上山布置在中间。五、 采区上山的数目和位置1. 采区上山的数目本矿 I 采区有两条上山，一条为运输上山，一条为轨道上山，同时兼做通风和行人。2. 采区上山的布置方式本矿 I 采区上山布置方式有两种方案。第一种两条岩石上山，布置在煤层底板中。第二种两条岩石上山，轨道上山布置在顶板岩层中，运输上山布置在底板岩层中。六、 区段平行的布置本矿 I 采区采的是单一中厚煤层，区段平巷采用沿空留巷。第三节 技术经济方案比较法第一种方案：两条岩石上山均沿煤层地板布置，在距煤层底板 5m 的地板岩层中布置轨道上山部分地段穿越煤层，在距煤层底板 13m 的地板岩层中布置皮带上山，水平间距 26.4m。距底板 L8灰岩较远采动影响较小无地板突水危险。第二种方案：两岩上山一沿煤层顶板一沿煤层底板，在距煤层底板 10m 的地板岩层中布置一条岩石上山作为皮带上山。轨道上山布置在距煤层顶板 12m 的岩层中。水平间距 26.4m。表 4-1 采区方案技术比较方案项目第一种方案双岩沿底上山方案第二种方案双岩一顶一地上山方案机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩1.掘进工程量 较小 较大，上山之间的联络巷及采区变电所施工困难工程量大2工程难度 较难，上山大部分布置在底板砂岩较易，上山布置在底板泥岩和顶板砂岩中3.通风距离 较短 较长4.管理环节 较少 较多5.巷道维护 比较容易 相对困难6.支架回收 回收率高 较难回收，回收率低7.工程期 较短 相对较长表 4-2 采区方案经济比较表方案项目第一种方案两上山沿底方案第二种方案两上山一沿顶一沿底方案1. 上山长度m掘进单价元.m -1费用元1771394.4698482.41777380.6676326.22. 铺轨长度m单价元.m -1费用元92745.5342206.3193245.5342433.963.联络巷长度m单价元. m -1.a-1费用元总费用(5 条)23394.49071.24535632380.612179.260896机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩4.维护巷道长度m单价元. m -1.a-1维护时间a费用元92715.62343439.2293213.53337829.88表 4-3 采区方案经济比较汇总表项目 方案 第一方案 第二方案1.初期投资元 786044.71 779656.162.初期投资比较% 100.82 1003.总费用元（1）总投资（2）总费用扣除可回收部分的费用829483.93805732.55817486.04812537.21总费用比较% 100 100.84经过比较选用方案 I 比较合理，故采用方案一。第四节 巷道掘进一、上山巷道施工断面设计（1）轨道上山施工断面设计轨道上山采用单轨巷道，锚喷支护半圆拱形断面。绞车牵引 1t 矿车，矿车宽A2=880mm，高 h 矿车 =1150mm；锚杆长 1900mm，不外露；水沟深 400mm，宽400mm。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩选择基本参数：净宽 B =3400mm，墙高 h3=1800mm，拱高 h0=1700mm，两侧均能行人，人行道宽 C=1260mm。道渣厚 hb=200mm，喷射混凝土厚度 T=100mm。如下图所示：图 4-1 轨道上山施工断面图（2）皮带上山施工断面设计皮带上山采用锚喷支护半圆拱形断面。布置胶带输送机一条，机头宽A3=2266mm，高 h 皮带 =1615mm；锚杆长 1900mm，不外漏；水沟深 400mm，宽400mm。选择基本参数：净宽 B =3400mm，墙高 h3=1800mm，拱高 h0=1700mm，单侧行人，人行道宽 C=800mm。道渣厚 hb=200mm，喷射混凝土厚度 T=100mm。如下图所示：机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩图 4-2 皮带上山施工断面图三、区段平巷的断面设计（1）区段轨道平巷施工断面设计区段轨道平巷采用单轨巷道，锚网支护半圆拱形断面。小绞车牵引 1t 矿车，矿车宽 A2=880mm，高 h 矿车 =1150mm；锚杆长 1950mm，不外露；水沟深 400mm，宽400mm。选择基本参数：净宽 B =3500mm，墙高 h3=1800mm，拱高 h0=1750mm，两侧均能行人，人行道宽 C=1310mm。道渣厚 hb=200mm，锚网外露长度 T=100mm。如下图所示：机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩图 4-3 区段轨道平巷施工断面图（2）区段运输平巷施工断面设计区段运输平巷锚网支护半圆拱形断面。布置胶带输送机一条，机头宽A3=1961mm，高 h 皮带 =1443mm；锚杆长 1950mm，不外露；水沟深 400mm，宽400mm。选择基本参数：净宽 B =3500mm，墙高 h3=1800mm，拱高 h0=1750mm，两侧均能行人。道渣厚 hb=200mm，锚网外露长度 T=100mm。如下图所示：图 4-4 区段运输平巷施工断面设计机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩四、 掘进施工（一） 掘进速度表 4-1 巷道平均掘进速度指标巷道名称 掘进速度指标m.月 -1岩巷半煤岩巷煤巷开切眼80120200150普通方法掘进（二）掘进施工安排采区下部车场、回风联络巷、采区煤仓采区上山、联络巷上部车场、中部车场区段平巷机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第五章 采煤工艺第一节 落煤、装煤、运煤一、 落煤采用爆破落煤与手镐落煤相结合的方法。要在采区进行补充钻探及时避过无煤带（不可采区域）。（1）炮眼布置图图 5-1 炮眼布置图 （单位：m）（2）炮眼说明如下： 炮眼布置参数：眼深 1.1m，眼距(水平)1m，垂直眼距 1 m，顶眼距顶板 0.4m，下扎角 0,腰眼距顶板 1.2m，底眼距底板 0.5m，下扎角 510，炮眼与煤层的夹角 70，炮眼的位置和角度根据工作面煤层底板坡度可以适当进行调整。 炮眼布置方式：五花眼。 爆破方向：采用正向爆破。图 5-2 炮眼装药示意图 装药量：底眼装 150g(一卷药)，腰眼装 112.5g（34 卷药），顶眼装 75g(半卷药)，每班回采段采取分组装药，但一组装药必须一次起爆。黏 土 炮 泥水 炮 泥起 爆 药 卷被 动 药 卷机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩 使用机械设备与爆破器材：工作面使用风钻打眼，用 MFB100 型起爆器，三级煤矿安全炸药，采用合格的煤矿许用瞬发电雷管。 联线方式：串联 。起爆长度：一次起爆长度由瓦检工、班组长、放炮员根据瓦斯涌出情况、顶板情况、刮板运输机运输能力而定。 炮眼封填：封填炮眼必须用水炮泥，水泡泥以外的部分用黄土炮泥封满填实，严禁用煤粉和杂物充填炮眼。放炮安全技术措施1、爆破必须采用串联，不得采用并联或串并联，爆破前采用导通表检查爆破网络导通情况。2、使用良好的起爆器，并定期检查起爆器参数和更换电池，保证有足够的起爆能力，工作面只准使用一台起爆器起爆。3、装药时，必须按设计要求装，不得装错，装好的炮眼雷管脚线要拧结成短路。4、在煤层较活地段或顶板破碎地段，由放炮员、班长视情况适当降低顶眼位置、减少顶眼个数及装药量、减少一次起爆长度，或不放炮采用手镐落煤。5、工作面出现瞎炮、拒爆、残爆时，按煤矿安全规程第 341、342 条规定执行。6、加强工作面瓦斯管理与检查，认真执行“一炮三检制”与“三人联锁”制度。不符合煤矿安全规程要求时，不得装药放炮。7、执行开溜放炮，防止停溜放炮压死溜子。8、工作面每对棚不够 5 根柱时，不准放炮。9、每放一茬炮，放炮前必须保持工作面支架完好，支柱迎山有力，否则不准放炮。放炮后必须维护支架，只有支架完整后，才能放下一茬炮。10、放炮后要做好敲帮问顶工作，及时拔梁支护，尽可能减少空顶时间，严格按作业规程要求，背帮背顶，片帮严重处，必须进行超前支护。（3）、一个循环炸药雷管消耗量表机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩表 5-1 一个循环炸药雷管消耗量角 度（） 炸药消耗（千克） 雷管消耗（个）炮眼名称水平 垂直炮眼间距（米）炮眼个数（个） 每孔 合计 每孔 合计顶眼 70 0 1 121 0.075 9.075 1 121腰眼 70 0 1 120 0.1125 13.5 1 120底眼 70 510 1 121 0.15 18.15 1 121合计 164 40.725 362说明：炮眼装药量由班组长和放炮员根据工作面顶、底板情况，煤质软硬及地质构造情况适当增减。二、工作面正规循环生产能力（1）W=lshrc（120.51.02.51.3595%）t386.35t式中 w-正规循环能力l-工作面长度，米s-正规循环推进长度h-采高，米r-煤的视密度，t/m 3c-工作面采出率，%（2）装煤图 5-3 装煤示意图机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩除爆破自装一部分外，主要是人工装煤。攉煤前，首先检查工作面安全情况，敲帮问顶，加固支架，处理不安因素，然后方可进行攉煤。攉煤时，工作人员必须在支架掩护下工作，煤壁侧攉煤完毕后及时打好贴帮柱，并用小圆木及荆笆闭帮。沿倾斜方向有悬壁支护而无支柱支撑的，在开帮时不得超过 2m；在贯通时最大超前控顶距不得超过 2.8m。（3）运煤图 5-4 工作面运煤移溜示意图工作面选用 SGB-630/275H 型刮板运输机，一部 SZB73040 转载机和一部STD1000/275 胶带运输机。表 5-2 工作面设备型号型号 出厂长度/m输送量/（t/h ）链速/（m/s）电动机功率/kw电压/v 减速器速比SGB-630/275H150 250 0.868 275 6601140 1：24.44SZB73040 25 400 0.86 40 3806601:24.56机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩表 5-3 工作面设备型号型号 输送距离/m 输送能力/（t/h）带速/（m/s）带宽/mm 传动滚筒直径/mmSSD-800/240800 400 2 800 500采区各运输设备的运输能力原则上应按从工作面到采区上山下一级比上一级大 20的原则，但由于本矿情况特殊矿井生产能力受局限，所选设备按最大日产量时算已满足要求，运输设备的运输能力差没有完全按此原则执行。第二节 工作面支护一、采面支护图 5-5 采煤工作面支护（1）支护形式：本工作面采用 DZ28-25/100 型单体液压支柱配合 1.0m 铰接顶梁支护，最大控顶距 4m，最小控顶距 3m，中排巷支柱不跟底时，柱下要穿鞋，支柱迎山角和迎山距按下表中的煤层不同倾角来确定。迎山值的测定：测单体柱柱帽的垂线（垂线 1 米处）与单体柱的水平距离。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩表 5-4 不同煤层倾角对应的迎山角与迎山距煤层倾角 06 712 1318 1925迎山角 1 2 3 4迎山距 910cm 1011cm 1112cm 1314cm（2）工作面支护高度：工作面支护高度为2.5m。（3）支柱排距：1.0米，误差100mm。表5-5 工作面设备型号支撑高度型号最大/mm 最小/mm伸缩行程/mmDZ28-25/100 2800 2000 8002、工作面上下安全出口支护工作面上部安全出口采用 4 对 2.4m 的 型钢梁支护，每根梁由 3 根单体液压支柱支撑。下安全出口支护采用 4 对 3.6m 长的 型钢梁，每根梁由 4 根单体液压支柱支撑。安全出口长 2.4m、宽 1.2m、高 2m。工作面上、下安全出口与工作面同步前进，并且配专人进行作业，抬棚必须架设合理，保证抬棚抬住上、下顺槽的支架棚梁。安全出口必须保证畅通。3、工作面上、下顺槽超前支护与安全出口衔接的顺槽用 型钢梁配单体液压支柱进行加固，一般采用一梁两柱支护方式，压力大时改为一梁三柱。在上、下顺槽自工作面煤墙处起，超前支护煤帮侧（上顺槽下帮和下顺槽上帮）单排不少于 20m，双排不少于 10m；上顺槽上帮和下顺槽下帮超前单排支护不少于 10m。超前支护顶梁与棚梁接触要严密，接触不严时，要用楔子打紧背实。上、下安全出口及衔接的 20m 顺槽都不得低于 1.9m 高。如下图所示：机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩图 5-6 工作面支架布置图第三节采空区处理一：顶板管理方法采用全部垮落法处理采空区。图5-7 垮落法处理采空区示意图二：控顶距该工作面最大控顶距4.0m，最小控顶距3.0m。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩图5-8 最大最小控顶距示意图图5-8 最大最小控顶距示意图三：尾巷回收为防止上隅角瓦斯积聚，要求上尾巷与放顶线回齐，下巷尾巷可滞后1.2米回收，回收尾巷后放落顶煤，使用荆笆、圆木挡严蔽实。工作面采空区的处理采用全部垮落法，回采过程中