打通一矿八采区设计毕业论文

1、毕业设计（论文）重煤集团打通一矿八采区设计 学生所在学习中心批次 层次 专业：学 号： 学 生： 指导教师：起止日期： 摘 要这次毕业设计的题目重煤集团打通一矿八采区设计。该处的井田内地质构造比较简单且煤尘具有爆炸性，是一个高瓦斯矿井，并且煤层为不易自燃类；矿井具有可采煤层为三层，由浅到深分别为M6-3、M7-2、M8，煤层倾角312，平均倾角10，均为近水平煤层。本次设计以打通一矿总体开发方案为根本，结合各种情况与煤矿地质条件、煤层赋存条件和目前生产设备等条件等，再遵循国家规程等设计文件规定，对本矿井进行初步设计与改进。对设计煤层M7-2选用倾斜长壁式仰斜采煤法，煤层开采采用综合机械化采煤工

2、艺，采用“两采一准”的作业方式，采煤工作面实行“三八”作业制。本设计中，矿井开拓方式为主、副斜井副立井综合开拓，通风方式采用的是混合式通风。经过对经济技术进行比较过后，其设计的开拓方案、采煤方法及相关机械设备均能满足矿井1150kt/a生产能力的开采要求。关键词：一矿六采 矿井初步设计 近水平煤层 斜、立井综合开拓 综合机械化开采目 录摘 要I1. 矿井概况31.1矿井地形、地势31. 2气候、温度、湿度、雨量31. 3活用水及工业用水来源；电源供给32采区地质概况42.1矿井范围内地层情况43采区储量及生产能力63.1煤 层63.2煤质、牌号、用途和主要用户74 采区方案设计74.1 采煤方

3、法的选择74.1.1 邻近矿井采煤方法现状和评价74.1.2 采煤方法选择84.2 采区概述94.2.1 设计采区的位置、边界、范围94.2.2 设计采区储量、生产能力和服务年限94.3 采区巷道布置114.3.1 分带划分114.3.2 采区巷道布置124.3.3 分带斜巷布置124.3.4 采区车场124.3.5 采区煤仓124.3.6 采区联络巷道124.3.7 采区硐室134.4 采区生产系统134.4.1 煤炭运输系统134.4.2 材料设备运输系统134.4.3 排矸系统144.4.4 通风系统144.4.5 人行系统144.4.6 供电系统144.4.7 排水系统144.5 采区

4、准备和接替144.5.1 采区准备144.5.2 回采工作面接替145采煤工艺155. 1 回采工作面采煤工艺155.2 回采工作面支护175.3 采空区处理185.4 施工组织及主要经济技术指标186采区生产系统206.1 矿井井下运输206.2 运输方式和运输系统的选择确定207 通风与安全技术措施217. 1 主要风机型号选择217. 2通风设施、防止漏风及降低风阻的措施217.3 反风措施22论文小结22参 考 文 献231. 矿井概况 1.1矿井地形、地势本井田位于高原与盆地的过渡地带，地势东南高西北低；区内受河流的切割、风化、溶蚀和剥蚀作用，形成局部由西向东的倾斜坡地；区内最高点位

5、于矿区南端由第一组五段和六段灰岩组成大山顶和硝坑顶，海拔高程为+910m左右，最低处为矿区东河流的切割带，海拔高程为+386.34m左右(可视为本区的最低基准面)。矿区相对高程为523.66m，矿区属侵蚀剥蚀及岩溶低山低丘地貌类型。井田西部、北部广泛出露第一组石灰岩，地貌属剥蚀破坏强烈浑圆低山地形，由于地表水和地下水强烈的冲刷和溶蚀作用，致使岩溶地形较为发育；地面海拔标高一般在+750m+800m左右。井田东部、南部主要为第五组地层形成的低丘，标高一般在700750m之间，但沟谷地带切割较剧，相对高差最大达150200m，沟谷相间，多作北东方向排列，与本区构造线方向接近。1. 2气候、温度、湿

6、度、雨量本区属亚热带湿润气候，地处山区，多云雾和雨，气候变化较大。每年12月份为霜冻期，降霜期一般20天左右。34月份局部地方有降冰雹现象。降雨量：本区雨量比较充沛，69月为雨季，最大降雨量1374mm（1983年），最小755mm（1978年），年平均降雨量1240.9mm。月最大降雨量为274.2mm（1986年7月），月最小降雨量10.8mm（1987年12月），冬季有短暂积雪。 气温：最高年平均气温15.6（1987年），最低年平均气温14.6（1984年），最高日气温35.4（1985年8月9日），最低日气温-2.4左右，尤以12月至次年1月气温较为寒冷。湿度：年平均相对湿度为798

7、2%。1. 3活用水及工业用水来源；电源供给本矿井位于矿区中心地带，井田内的主要地面河流为：麻柳河、羊叉河。据有关井田的精查地质报告所提取的水质、水量资料以及羊叉河、麻柳河在矿区的分布位置分析，羊叉河是本矿井较为理想的永久供水水源。该矿区位于重庆市綦江县南部，属重庆市电力公司綦南供电局供电范围，其供电电源主要来自綦南供电局所属小渔沱110KV变电站（231.5MVA）和该矿区自备煤矸石发电厂（26+112MW）。2采区地质概况2.1矿井范围内地层情况该井田大致上为隐伏井田，只在第三组和龙潭组东部两岸附近中上部地层呈天窗出露，煤系地层出露长约2km，其余均为三叠系地层覆盖。地层为下三叠系系第一组

8、、第四系残坡沉积物、冲积物仅零星分布于地形凹陷及河谷两岸。井田地层由老到新分述如下：（1）二叠系下统第一组（P1m），揭露厚度不太全。该层系中存在岩石状况灰、棕灰、浅灰色厚层、巨厚层粉晶至细晶灰岩：其中生物碎屑灰岩，顶部58m含较多方解石脉及少量燧石结核。（2）二叠系上统第二组（P2l），厚约为80.7866.23m，平均73.20m。主要组成为碎屑岩、泥质岩、碳酸盐岩及有机岩。其中具水平、波状、砂纹及潮汐层理等沉积构造，富含黄铁矿、菱铁矿晶粒和结核及动、植物化石。（3）根据岩性组成特点和含煤情况的差异，整个煤系岩性可分三部分。下部：由铝质泥岩至M9煤层底，厚约26m，为灰色中厚层细砂岩、粉砂

9、岩；深灰、灰黑色泥岩；灰岩、泥质灰岩及浅灰、棕灰色铝质泥岩和煤层组成。含局部可采的M11煤层和不可采的M10、M12煤层。此段有透镜状、席状砂体发育，砂体占整个层段厚度的40%。中部：由M9煤层底至标志层（B4）底，厚约25m，为深灰、灰黑、灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩及煤层组成，上部夹有一层灰岩或泥质灰岩（B3），平均厚1.21m。含可采的M6（M6-3）、M7（M7-3）、M8煤层，属主要含煤层段。煤层厚度占整个层段厚度的2530%。上部：由标志层（B4）至煤系顶界，厚约22m。为灰、深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰岩、泥灰岩、泥质灰岩组成，夹粉砂岩或细砂岩，仅含不可采的M5煤层，此段

10、碳酸盐岩占整个层段厚度约4550%。（4）二叠系上统第四组（P2c），总厚48.47m，共分两段。第三组一段（P2c1），厚24.8518.33m，平均21.51m。深灰、灰黑色中厚至厚层灰岩；生物碎屑灰岩及泥质灰岩，具浓沥青味，上部含少量燧石结核；下部夹12层深灰、黑灰色钙质泥岩、砂质泥岩，厚0.300.50m。第三组二段（P2c2），厚29.9324.65m，平均26.96m，浅灰、灰色厚层、巨厚层灰岩、生物碎屑灰岩。顶部有23层0.050.10m绿灰色粘土岩，具缝合线构造，具沥青味。（5）三叠系下统第五组（T1y），总厚128.89m共分三段。第四组一段（T1y1），厚44.2134.6

11、2m，平均38.77m。灰绿、灰色薄层、中厚层泥灰岩及钙质泥岩。水平层理发育，顶部为0.501.50m具有方解石脉充填呈“龙须状”的钙质泥岩，稳定发育于全矿区；底部由数层厚度0.050.15m绿灰色水云母粘土岩夹薄层灰岩组成，厚0.501.00m，是具有二叠系与三叠系化石混生的过渡带。第四组二段（T1y2），厚63.8845.27m，平均54.28m。为灰色中厚层状粉晶石灰岩、泥质石灰岩，显水平层理，夹泥质条带，具少量方解石脉。第四组三段（T1y3），厚44.2830.57m，平均35.84m。顶部为灰色中厚层状鲕状灰岩，厚45m，中、下部为绿灰色厚层状泥质灰岩夹灰色灰岩。（5）三叠系下统第五

12、组（T1f），总厚183.51m，共分两段。第五组一段（T1f1），厚128.60109.44m，平均120.42m。紫红色钙质泥岩夹浅灰色薄层灰岩，具泥质条带，水平层理发育。底部为紫红、灰绿、灰色钙质泥岩、泥灰岩及泥质灰岩互层，厚89m。第五组二段（T1f2），厚76.9250.02m，平均63.09m。灰绿、紫红色泥岩及钙质泥岩，夹浅灰色灰岩条带；底部为灰色中厚层状灰岩，厚1.02.0m。（6）三叠系下统第一组（T1j），总厚728.17m，共分六段。第一组一段（T1j1），厚74.4652.23m，平均66.32m。深灰、灰、浅灰色厚层至中厚层状灰岩及鲕状灰岩，底部为绿灰色泥灰岩及泥质灰

13、岩，厚45m。第一组二段（T1j2），厚46.8533.19m，平均39.24m。灰、浅灰色厚层至中厚层状灰岩及鲕状灰岩，底部为灰色泥灰岩及泥质灰岩。第一组三段（T1j3），厚38.4129.47m，平均35.03m。暗紫色钙质泥岩及泥岩，夹灰色薄层至厚层灰岩，泥质灰岩数层啊，水平层理发育，底部为绿灰色中厚层状泥灰岩。第一组四段（T1j4），厚34.4627.18m，平均29.97m。灰色中厚层灰岩，夹泥质灰岩及泥质条带，顶部为薄层灰岩及钙质泥岩。第一组五段（T1j5），厚168.61m。灰、深灰色中厚层状及薄层状灰岩，夹泥质条带及鲕状灰岩。第一组六段（T1j6），厚389.00m。灰、浅棕色

14、厚层状灰岩，白云质灰岩及白云岩，夹巨厚层状岩溶角砾状灰岩，下部为浅棕灰色白云质角砾状灰岩和白云质灰岩。（7）三叠系中统第六组（T2L），分布于井田外围，地质图内出露厚度不全。岩性为浅灰、深灰色薄层至厚层状白云质灰岩，生物碎屑灰岩及钙质白云岩，夹黄绿色钙质泥岩，底部为深灰、黄绿色水云母粘土岩（俗称绿豆岩）。3采区储量及生产能力3.1煤 层本区含煤地层为二叠系上统龙潭组，属海陆过渡带沉积，厚6680m，平均73m。与上覆第三组为整合接触；与下伏茅口组假整合接触。由灰至深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及少量细砂岩、泥灰 岩、石灰岩和铝质泥岩组成，含煤1012层；其中全井田可采和局部可采煤层各两层，M6-

15、3煤层为局部可采，M7-2、M8煤层全区可采。煤系含煤总厚4.019.88m，平均7.58m，可采总厚5.45m，含煤系数为5.513%，平均10.2%；煤层为无烟煤，牌号为WY3。M6-3、M7-2、M8煤层平均倾角10位于煤系中部，其层间距分别为5.8m、6.7m，为近距离煤层群。龙潭组的岩性、岩相及厚度较稳定。各可采煤层分述如下：M6-3煤层：局部可采，位于煤系中上部，煤层总厚0.151.25m，平均0.88m，属薄煤层，含夹矸01层，局部两层，夹矸总厚0.030.24m，平均0.11m；井田内大面积不可采，煤层平均灰分27.35%，属中高灰煤。煤层稳定性为不稳定型；主要开采区域为+35

16、0m水平以上南采区。煤层容重1.65t/m3。M7-2煤层：位于煤系中上部，在羊叉河金鸡岩附近有煤层露头出露，分布范围甚小；煤层总厚0.51.73m，平均1.08m；属薄煤层，结构一般单一，但在+350m以上南区西部，煤层中部夹一层厚0.10.6m的泥岩夹矸；该层厚度较稳定，除个别钻孔不可采外，其余基本全区可采。煤层灰分为22.64%，属中高灰煤；煤层稳定性属较稳定型。目前是全区可采，煤层容重1.55 t/m3。M8煤层：为本井田最主要可采煤层，位于煤系中部；煤层总厚0.574.43m，平均2.25m，属中厚煤层；结构为简单较简单，夹矸一般位于上部，厚0.030.9m，平均0.29m；煤层下分

17、层厚度一般为上分层的69倍，形成两层煤夹一层夹矸的三层夹矸结构。煤层灰分平均为20.66%，属低中灰煤；煤层稳定性属稳定型煤层。煤层容重1.55 t/m3。3.2煤质、牌号、用途和主要用户根据无烟煤变质阶段煤化指标，煤化程度属1变质阶段，各煤层工业分类均属无烟煤三号（WY3）。井田内各可采煤层属中富灰煤，原煤灰份：根据钻孔资料，M8煤层最低，平均为20.66%；M11煤层最高，平均为33.32%；M6、M7煤层分别为27.35%、22.64%。据矿井资料，M8煤层为19.07%，M6、M7煤层介于19.86料，M8煤层最低，平均为20.66%；M11煤层最高，平均为33.32%；M6、M7煤层

18、介于24.08%间。全硫含量M7煤层最低，平均为3.73%，M11煤层最高，平均为7.33%，M8、M6煤层分别为5.18%、6.32%，属富高硫煤。原煤发热量（Qb，d）除M11煤层为23.42MJ/Kg外，其余各煤层平均都在25.22MJ/Kg以上，属中高发热量煤。精煤挥发份（Vdaf）小于10%，可燃基氢（Hdaf）含量均大于3%，固定碳平均在56.2270.63%间，原煤磷（Pad）含量甚微，除M7煤层小于0.01%，属特低磷煤外，其余各煤层含量在0.0120.021%间，属低磷煤。4 采区方案设计4.1 采煤方法的选择4.1.1 邻近矿井采煤方法现状和评价石豪煤矿是打通一矿所临近的矿

19、井之一，它的采煤方法采用的是倾斜长壁采煤法，仰斜后退式开采；它一共布置了4个采掘工作面达产，均使用综合机械化开采方式，支护方式采用液压支护，以全部垮落法来对顶板进行管理。通过查阅有关书籍，对倾斜长壁采煤法进行分析得出： 优点：（1）巷道布置简单，掘进和维护费用低，投产快；（2）运输系统和通风系统较为简单，回采工作面技术经济效果良好；（3）易于实现等长工作面，减少了由于工作面长度变化而增加拆装自迁式液压支架和接长或者缩短输送机的工序。缺点：倾斜巷道距离长，对辅助运输和行人来往造成了很大的困难。4.1.2 采煤方法选择合理的采煤方法不但可以保证矿井生产能力，而且还能够实现安全高效开采，以最大限度回

20、收资源；采煤方法的选择直接影响整个矿井的各个指标，因此，要选择一个最佳的采煤方法，就要综合考虑煤层的各个因素，尤其为其地质因素。本区含煤地层为二叠系上统龙潭组，属海陆过渡带沉积，厚6680m，平均73m；与上覆第三组为整合接触，与下伏茅口组假整合接触。由灰至深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及少量细砂岩、泥灰 岩、石灰岩和铝质泥岩组成，含煤1012层。其中全井田可采和局部可采煤层各两层，M6-3煤层为局部可采，M7-2、M8煤层均为采；煤系含煤总厚4.019.88m，平均7.58m，含煤系数为5.513%，平均10.2%；煤层为无烟煤，其牌号为WY3；M6-3、M7-2、M8煤层平均倾角10，煤层位

21、于煤系中部，M6-3、M7-2层间距为5.8m，M7-2、M8层间距分别为6.7m，为近距离煤层群，龙潭组的岩性、岩相及厚度均较稳定。根据矿井所给出的资料，该矿井煤层有煤层爆炸的危险，并且属于不易自燃煤层。各可采煤层的特征值如下表所示：煤矿各煤层特征属性表综合考虑以上的因素，采煤方法设计为倾斜长壁式仰斜采煤法，开采方式采用综合机械化开采；煤层按照其自身状况各自采用对应的采煤机同时完成落煤和装煤，其支护方式采用液压支架支护，采空区顶板采用全部垮落法管理。4.2 采区概述4.2.1 设计采区的位置、边界、范围该矿+350m水平采用上下山开采，划分为八个采区，分别为南一区、南二区、北区、西一区、西二

22、区、东一区、东二区、西三区八个采区；+170m水平按下山开采，划分为三个采区，分别为南二区、西三区、东二区三个采区。本次设计的采区南一区，其位于矿井南侧，走向长为2050m，倾斜长度为1100m。4.2.2 设计采区储量、生产能力和服务年限（1）采区储量设计采区为南一区，其地质储量按下式进行计算： （2.1） =110020500.881.65+11002050（1.08+2.25)1.55 =.5t式中，Zd 采区地质储量，t； L 采区倾斜长度，南一区为1100m； B 采区走向长度，南一区为2050m； M 采区煤层总厚度，M6煤层平均厚度为0.88m，M7煤层平均厚度为1.08m，M8

23、煤层平均厚度为2.25m； 煤的容重，M6煤层为1.65t/m3，M 7、M8煤层为1.55t/m3。由此可以近似得出南一区工业储量Zg为.5t。结合该矿井煤层特征特点，矿井实际开采中不留采区分带煤柱，而是采用沿空护巷和沿空掘巷技术作分带斜巷，采区的煤柱损失只考虑采区边界煤柱损失。南一区煤柱损失按下式进行计算： （2.2） =10(205010) 0.881.65+10(205010) (1.08+2.25) 1.55+10(110010) 0.881.65+10(110010) (1.08+2.25) 1.55=.6t式中，a 采区边界煤柱宽度，取10m； b 煤柱长度，m；M 采区煤层总厚

24、度，M6煤层平均厚度为0.88m，M7煤层平均厚度为1.08m，M8煤层平均厚度为2.25m； 煤的容重，M6煤层为1.65t/m3，M 7、M8煤层为1.55t/m3。 采区可采储量按下式进行计算： （2.3） =(.5.6) 82% =.9t式中，Z 采区可采储量，t； Zg 采区工业储量，为.5t； P 采区煤柱损失，为.6t； C 采区回采率，薄煤层取83%。（2）采区生产能力根据综合机械化开采工作面的实际经验，结合该矿井的煤层赋存条件及推进速度等因素，得知综采工作面长度为180m，回采工作面年推进度1056m，采高按煤层厚度确定。回采工作面的生产能力由下式计算可以得出： （2.4）

25、式中，A 采掘工作面年产量，万t/a；b 采掘工作面长度，m；L 采掘工作面年推进度，m/a；m 煤层平均厚度，m； 煤的容重，M6煤层为1.65t/m3，M 7、M8煤层为1.55t/m3t；C 工作面回采率；M6煤层回采工作面生产能力：A6 = 18010560.881.650.97= 26.8万t/aM7煤层回采工作面生产能力：A7 = 18010561.081.550.97=30.9万t/aM8煤层回采工作面生产能力：A8 = 18010562.251.550.95= 63.0万t/a为了能够达产，本全矿按2个薄煤层工作面、1个中厚煤层工作面组织生产，在M6煤层，在M7煤层，M8煤层处

26、分别布置一个工作面开采，则矿井回采生产能力为：A(回)= 24.91+30.91+63.01= 120.7万t/a通过矿井规程规定，掘进产量按回采产量的5%计算，故矿井生产能力为： A(矿) = 120.7+120.75%= 126.7万t/a通过2个薄煤层工作面、1个中厚煤层工作面组织生产配采，使得其能够达到核定的生产能力120万吨/a。（3）服务年限该设计采区的服务年限为： （2.5）=.9/(1201041.3) =8.01a式中，T 采区生产服务年限，a； Z 采区可采储量，该设计采区为.9t； A 设计生产能力，120万吨/年； K 储量备用系数，1.31.5，本采区取1.3。4.3

27、 采区巷道布置4.3.1 分带划分采区采用沿空护巷和沿空掘巷技术方式，经过上述分析，采区划分为11个分带，通过计算并结合采区的情况，取180m为回采工作面的长度；其中分带运输斜巷的宽为4m，分带回风斜巷的宽为3.6m；该矿井在实际生产中不留设分带煤柱。4.3.2 采区巷道布置 由以上叙述可以推断出，该设计采区不需要布置上山；它位于+350m水平上山开采部分，主要航道布置于M8煤层底板灰岩中。设计采区的煤层运输巷及煤层回风巷沿煤层走向布置，并通过斜巷与主干巷道相通，从而可以进行通风、排矸；采区采用倾斜长壁开采，即沿煤层的倾斜方向推进，工作面按照煤层的走向来布置；其回采工作面中的运输巷，回风巷均沿

28、按照煤层的倾斜方向布置。瓦斯的抽放，设在煤层底板灰岩处，解放层得到开采的同时，瓦斯也得到相应的抽放。4.3.3 分带斜巷布置采区每个分带斜巷均布置在煤层中，分带运输斜巷和分带回风斜巷都采用的是梯形断面，他们的支付方法均以12号矿用工字钢进行支护；其中，设计分带运输斜巷的掘进底宽为4.0m，顶宽为3.25m，高为2.55m；分带回风斜巷掘进底宽为3.6m，顶宽为2.85m，高为2.55m。 4.3.4 采区车场根据该采区的采煤方法和布置情况，不设置采区车场。4.3.5 采区煤仓煤仓容量与采区生产能力的关系通过对该采区煤仓容量进行计算后，与上述表格进行校核，对其煤仓进行有效设计。在对垂直煤仓和倾斜

29、煤仓分析过后，该设计区选用垂直式，断面为圆形，直径为=6m，高度为25m；该区的煤由分带运输斜巷、煤层运输巷进至采区煤仓；该煤仓采用混泥土做为收口，收口处设置铁篦，其孔德大小约为300mm，煤仓伤口高出巷道底板；其周围采用砌碹支护，厚度为400mm；4.3.6 采区联络巷道该设计采区中，+350m主石门与煤层运输巷联系；南、北总回风巷与煤层回风巷联系；分带回风斜巷直接与煤层回风巷相连，分带运输斜巷于回风巷处落平，进入底板；采区煤仓，上口与溜煤斜巷相连，下口与集中胶带巷连通。4.3.7 采区硐室采区变电所，一般设在通风好，围岩稳定，无淋水的地点；硐室与其他设备其他电气设备留有0.6m的通道，相互

30、之间应留0.8m以上通道，温度不超过30，其布置方式为“”形，宽3.6m，长20m，设在+350m主石门一侧，同时北区也可以共用该变电所；此变电所采用混泥土筑成，断面为半圆拱形。4.4 采区生产系统4.4.1 煤炭运输系统目前煤炭运输用现有的胶带运输系统，由于改建后，存在部分系统不能满足运输的需要，因此对不能满足需要的运输系统进行改造。采用提高皮带机的带速方法，方案可行，只需要更换减速器、电动机、电控，改造工作量小，投资最低；该矿井所设计的运输系统大致如下： +350m上山南一区、北区回采工作面煤炭分带运输斜巷采面溜煤眼溜煤斜巷采区煤仓集中胶带巷中央煤仓主斜井皮带地面煤仓；+350m下山西二区

31、采面煤炭运输斜巷采面溜煤眼西二区+280m集中皮带巷西二区集中煤仓西区皮带机下山集中胶带巷中央煤仓主斜井皮带地面煤仓；东一区及西三区煤炭经运输斜巷采面溜煤眼东一区+295m集中皮带巷1号集中煤仓东一区皮带下山集中胶带巷中央煤仓主斜井皮带地面煤仓；+170m水平南二区采面煤炭经运输斜巷采面溜煤眼南二区皮带巷南二区集中煤仓西区+280m皮带巷西二区集中煤仓西区皮带机下山集中皮带巷中央煤仓主斜井皮带地面煤仓；西三区采面煤炭经运输斜巷采面溜煤眼西三区皮带巷西三区煤仓西三区皮带下山西区皮带下山集中皮带巷中央煤仓主斜井皮带地面煤仓；东二区煤炭经运输斜巷采面溜煤眼东二区集中皮带巷东二区煤仓东二区皮带机下山东

32、一区皮带机下山集中皮带巷中央煤仓主斜井皮带地面煤仓。4.4.2 材料设备运输系统+350m上山采区采面大型设备经副斜井+350m主石门3#、4#材料上山7#、8#轴部轨道巷采面回风巷、运输斜巷工作面；其它材料从风井工业广场材料库场副立井+350m主石门进风运料斜巷煤层运输巷采面回风、运输斜巷工作面；+350m下山采区大型材料经+350m主石门采区主石门或采区下山7#、8#轨道巷采面回风巷、运输巷工作面。4.4.3 排矸系统采区掘进碛头运输上下山+170m运输大巷中央矸仓排矸石门排矸立井干河沟地面。4.4.4 通风系统矿井通风方式为混合式通风。回风立井承担西二区、西三区北翼的回风，南总回风井承担

33、南一区、西一区、南二区、部分西二区和西三区南翼的回风，北回风斜井承担北区、东一区、东二区的回风。4.4.5 人行系统副立井+350m主石门采区石门或人行下山7#、8#轨道巷运输、回风斜巷到工作面。4.4.6 供电系统在副立井地面建3.5万伏变电站，通过10千伏下井为南一区、北区、东一区、东二区、西一区、西二区、西三区、南二区供电；各采区分别建变电所，现有系统二次电压不变，东二区、南二区和西二区二次电压提高到1140伏后送各用电点。4.4.7 排水系统上水平的排水系统利用现有系统排水，将0m标高设水仓，通过两级排水排到东一区170m水仓或西二区170m水仓；东二区和西三区北翼的水通过东一区170

34、m水仓排出地面；南二区和西三区南翼的水通过西二区170m水仓，再排到350m主水仓排到地面。4.5 采区准备和接替4.5.1 采区准备根据矿井数据以及所选设备的条件，计算出工作面长度为180m，回采工作面年推进度为1056m；为保证矿井采掘交替不出差错，能够保持正常的生产模式，全矿共配备十六个掘进头，其面头比例大致为1：4。4.5.2 回采工作面接替本采区回采工作面其接替方式采用的为跳采式；工作面编号中， 1代表的是南一区，7代表的是M7煤层，末位两个数为工作面所设置的编号。该采区回采工作面的接替顺序见表4.3所示。南一区回采工作面接替顺序表跳采方式的原理是在某一个工作面进行回采时，与之相邻的

35、下一个便成为了改工作面的分带掘进分带运输斜巷及分带回风斜巷，从而使下一个回采工作面在进行回采之前，做足了更加充分的准备。 5采煤工艺5. 1 回采工作面采煤工艺通过地质资料以及所给出的地质条件显示，M6、M7均属于薄煤层，其综采工作面采用的采煤机型号为MG100（B1M100），刮板输送机型号为SGZ630/220，液压支架型号为ZZ50007/14；M8属于中厚煤层，其综采工作面所采用的采煤机为MG375型，刮板输送机为SGZ730/320型，液压支架选用了ZZ4000/17/35型。设计煤层M7回采工作采煤工艺：根据地质资料给出的煤层赋存条件，打通一矿煤层基本上属于近水平煤层。为了能够解决

36、防尘防瓦斯的问题，从根本上改变开采煤层的工作安全条件，根据长期积累的经验，采用综合机械化开采，国内所造的有关设备。由上述内容可知，工作面长度为180m。（1）落煤开采对滚筒转向和位置：采煤机两滚筒转向为左顺右逆，位置为前顶后底；当采煤机正常工作时，前滚筒逆时针转割底煤，后滚筒顺时针转割顶煤；割煤方式：采用穿梭式割煤，即为双向割煤，往返两刀，每天循环推4刀；进刀方式：采用割三角煤端部斜切进刀。（2）装煤工作面的装煤方式为采用滚筒螺旋及弧形挡煤板装煤，机头、机尾上的浮煤依靠输送机上的铲煤板进行清理，其余的浮煤靠人工清理。（3）运煤回采工作面采出的煤炭通过可弯曲的刮板输送机进行运煤，其路线为运输斜巷

37、中的转载机可伸缩式胶带输送机运输大巷。（4）支护回采工作面采用支撑掩护式液压支架进行支护，分带运输斜巷和分带回风斜巷的超前支护按照“一梁三柱”的方案构建支护。（5）采空区顶板管理采空区顶板的管理模式采用的是全部垮落法。（6）M7设计煤层的工作面配套参数如下图所示：采煤机技术特征表表4.4项目单位数量型号MG100(B1M100)制造厂家辽源煤机厂采高m0.81.3截深mm800滚筒直径mm900牵引方式有链牵引速度m/min06m/min装机功率kW100刮板输送机技术特征表表4.5项 目单 位数 目型 号SGZ630/220制造厂家张家口煤机厂输送量t/h450设计长度m180电压等级V11

38、40总装机功率kW220链速m/s1中部槽尺寸mm1500630222液压支架技术特征表表4.6项 目单 位数 目型 号ZZ5000/7/14支架形式支撑掩护式支护强度Mpa0.76高度范围m0.71.4支架中心距m1.5工作阻力kN5000初撑力kN4652外形尺寸m48901420700桥式转载机技术特征表表4.7项 目单 位数 目型 号SZD-630/75制造厂家山西煤机厂输送量t/h450出厂长度m31电压等级V1140总装机功率kW75链速m/s0.92中部槽尺寸m2 回采工作面支护随着采矿工程业的发展，采煤设备向功率快、强度高、可靠性强的方向发展，结合煤层

39、顶底板的岩行，则工作面均选用支撑掩护式液压支架。该采区回采工作面端头采用采用液压支架进行支护；其中分带运输斜巷和分带回风斜巷超前支护按照“一梁三柱”进行架设。工作面煤壁至采空区边缘长度即为工作面支架的控顶距通过所选用的采煤机和液压支架的数据，得出：最大控顶距=4.890+0.800+0.300=5.990m最小控顶距=4.890+0.300=5.190m5.3 采空区处理对于该矿区的设计，考虑到经济因素和安全方面的影响，采空区顶板采用全部垮落法进行管理；故在尽量使矿井内达到统一放顶，从而减少运输工程量。 5.4 施工组织及主要经济技术指标（1）循环方式图2.1 采煤工作面循环作业图表循环方式是

40、指回采工作面循环进度和昼夜循环数的总称。一个循环包括：落、装、运、支、回（控）。采煤工作面的循环进度为0.8m，每天工作4个循环，故日循环进度为0.8m4=3.2m，所设计的采煤工作面的正规循环图表由上表4.1所示。（2）劳动组织反映工作面工种、班次、人数之间的关系。劳动组织表见表4.8所示。（3）作业方式采煤工作面实行“三八”作业制，采用“两采一准”的作业方式，其中两班采煤，一班检修。（4）主要技术经济指标技术经济指标反映了工作面的地质技术条件和技术经济效果，它描述了有关工作面的长度、猜高、煤层倾角、煤层容重、储量、进度、循环数、产量、工效等设计信息。设计煤层M7采煤工作面主要技术经济指标见

41、表4.9。劳动组织表表4.8 工种一班二班三班合计班长1113采煤机工224移工336端工5510浮工9918运工448电工33612钳工221115送工巷工1 1110310合计30302888主要技术经济指标表 表2.9序号项目单位指标1工作面长度m1802煤层平均厚度m1.083煤层平均倾角104煤层容重t/m31.555采煤机采高m0.81.36日循环个数个47循环进尺m0.88日推进度m3.29月推进度m9610出勤人数个8811 回采工效t/工11.812 回采率%976采区生产系统6.1 矿井井下运输矿井井下运输是矿井设计中的重要环节之一，它的方案会直接决定矿山的工作效率，影响着

42、矿山的生产利益。因此，提供井下的运输系统，选择最佳的运输井下运输设备，对矿井的建设生产时至关重要的。相关资料：（1）矿井年产量：120万吨/a。（2）工作制度：330天/a，一天3班。（3）煤厚（单位：m）：M6： ；M7： ；M8：。（4）煤间距：M6、M7煤间距为5.8m，M7、M8煤间距为6.7m。（5）煤层倾角：312，平均10。（6）采煤方法：倾斜长壁式仰斜。（7）采煤工艺：综合机械化开采。6.2 运输方式和运输系统的选择确定（1）运输方式煤炭运输方式由于本煤层为近水平煤层，故煤炭运输采用胶带输送机运输；其运输线路为：集中皮带下山或集中皮带巷中央皮带巷转运主斜井皮带地面。材料运输方式由于矿井多区开采，设备调节方便，费用低，利用率高，故采用矿车运输。7 通风与安全技术措施7. 1 主要风机型号选择矿井采用混合式通风方式，3个井口进风，3个井口回风。在回风立井、南总回风井、北回风斜