大型煤矿410盘区正式设计说明书

1、.第第 页：.； 大型煤矿14层410盘区 开采设计前 言大型煤矿矿为大型集团公司实业总公司下属国企煤井,登记面积为17.9067km2,程度标高为900m。开采范围有27个拐点坐标圈定。大型煤矿矿1954年由北京煤矿设计院提出矿井整体设计方案,设计才干为90万吨/年,设计效力年限52年,为贯彻落实国家煤炭法和一系列平安消费法规，加强煤矿平安消费监视管理，合理开发利用煤炭资源，提高煤矿企业经济效益，根据煤炭消费答应证方法及其实施细那么的有关规定，由大型煤矿矿担任编制矿井改扩建初步设计。19701983年开场大规模改扩建工程,开辟出900米本设计根据煤炭工业设计规范和煤矿平安规程及国家、地方一系

2、列平安消费方针、政策的要求而编制。从矿井实践出发，充分利用现有设备、设备和井巷工程，重点对矿井今后的开辟布置、采掘规划、采煤方法及采掘机械配备进展设计。对矿井各消费环节进展改造，对矿井平安设备进展配套完善，并编制职业平安卫生和环境维护措施。经过本设计使矿井具备根本的平安消费条件，开采技术选型可靠、消费规划合理完善，真正做到合理开采、综合维护及继续稳定开展。设计原那么和主要根据：1、遵照技术先进、经济合理的原那么；2、根据11、12合并层和14层的布置和开采情况，即11、12合并层和14层对照图；3、地质科提供的11、12合并层和14层地质阐明书及各种图纸；4、国内现有中厚煤层开采技术和设备情况

3、。目 录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc293928102 第一章 采区地质特征 PAGEREF _Toc293928102 h 3 HYPERLINK l _Toc293928103 第一节 采区概略 PAGEREF _Toc293928103 h 4 HYPERLINK l _Toc293928104 第二节 采区地质情况 PAGEREF _Toc293928104 h 4 HYPERLINK l _Toc293928105 第三节 采区储量和消费才干 PAGEREF _Toc293928105 h 9 HYPERLINK l _Toc293928106

4、第二章 采煤方法及采区巷道布置 PAGEREF _Toc293928106 h 11 HYPERLINK l _Toc293928107 第一节 采煤方法的选择 PAGEREF _Toc293928107 h 11 HYPERLINK l _Toc293928108 第二节 矿压观测情况 PAGEREF _Toc293928108 h 11 HYPERLINK l _Toc293928109 第三节 采区巷道布置 PAGEREF _Toc293928109 h 12 HYPERLINK l _Toc293928110 第四节回采工艺及劳动组织 PAGEREF _Toc293928110 h 1

5、7 HYPERLINK l _Toc293928111 第五节采区预备 PAGEREF _Toc293928111 h 19 HYPERLINK l _Toc293928112 第三章 采区运输、供排水与供电 PAGEREF _Toc293928112 h 20 HYPERLINK l _Toc293928113 第一节 采区运输 PAGEREF _Toc293928113 h 20 HYPERLINK l _Toc293928114 第二节 运料、排矸系统 PAGEREF _Toc293928114 h 20 HYPERLINK l _Toc293928115 第三节 采区供排水和洒水系统

6、PAGEREF _Toc293928115 h 20 HYPERLINK l _Toc293928116 第五节 采区供电、压风系统 PAGEREF _Toc293928116 h 20 HYPERLINK l _Toc293928117 第四章 通风与平安 PAGEREF _Toc293928117 h 28 HYPERLINK l _Toc293928118 第一节、矿井通风方式 PAGEREF _Toc293928118 h 28 HYPERLINK l _Toc293928119 第二节、通风系统 PAGEREF _Toc293928119 h 28 HYPERLINK l _Toc2

7、93928120 第三节、风量配置 PAGEREF _Toc293928120 h 28 HYPERLINK l _Toc293928121 第四节 通风构筑物 PAGEREF _Toc293928121 h 31 HYPERLINK l _Toc293928122 第五节 平安措施 PAGEREF _Toc293928122 h 31 HYPERLINK l _Toc293928123 第五章 采区巷道规格及支护方式 PAGEREF _Toc293928123 h 33 HYPERLINK l _Toc293928124 第一节、概述 PAGEREF _Toc293928124 h 33 H

8、YPERLINK l _Toc293928125 第二节、采区巷道规格及支护方式 PAGEREF _Toc293928125 h 33 HYPERLINK l _Toc293928126 第六章 采区设备选型及计算 PAGEREF _Toc293928126 h 34 HYPERLINK l _Toc293928127 第一节 采煤机的选型及计算 PAGEREF _Toc293928127 h 34 HYPERLINK l _Toc293928128 第二节 运输机的选型及验算 PAGEREF _Toc293928128 h 34 HYPERLINK l _Toc293928129 第三节 顺

9、槽设备的选型 PAGEREF _Toc293928129 h 37 HYPERLINK l _Toc293928130 第四节 支架的计算与选型 PAGEREF _Toc293928130 h 47 HYPERLINK l _Toc293928131 第五节 其他设备的选型 PAGEREF _Toc293928131 h 48 HYPERLINK l _Toc293928132 第七章 采区主要技术、经济目的 PAGEREF _Toc293928132 h 50 HYPERLINK l _Toc293928133 第一节 劳动消费率 PAGEREF _Toc293928133 h 50 HYP

10、ERLINK l _Toc293928134 第二节 盘区主要技术经济目的表 PAGEREF _Toc293928134 h 50 HYPERLINK l _Toc293928132 附录51 HYPERLINK l _Toc293928132 参考文献53 HYPERLINK l _Toc293928132 致谢 PAGEREF _Toc293928132 h 50第一章 采区地质特征第一节 采区概略一、位置、开采范围与临近采区关系：14-2煤层410盘区位于大型煤矿矿井田西北部，东南与408盘区正在开采相接，东部隔矿界煤柱与*矿相邻，北部与412盘区相接14-2煤层未采，西部以900大巷为

11、界。盘区走向长约2080米，倾斜长1020米，面积约2082360平方米。二、地貌、埋藏条件和钻孔情况：14-2煤层410盘区与地表对照，北部及中部较平坦，多为黄土覆盖。北西部及南部沟谷发育，沟谷以E-W向延展，长度为500-900米，沟谷最大切割深度为35米，沟底部分基岩出露。埋藏深度330.8-354.2m，西南部设有本矿西三、西四风井。地表海拔高度为1287.8-1325.4米，煤层底板标高956-996.1米。三、储量：14-2煤层410盘区地质构造属一类简单型。储量级别确实定主要取决于煤层的稳定程度及钻孔的工程线距。储量划分为A级储量。容重为1.37吨/米3。盘区北西部3-A，面积1

12、165840米2，煤厚2.21m，储量353.0万吨；盘区中西部6-A，面积192120米2，煤厚1.60m，储量42.1万吨；盘区南东部4-A，面积724400米2，煤厚1.48m，储量146.9万吨。合计工业储量542.0万吨，可采储量420.6第二节 采区地质情况一、地质构造：该区地质构造简单。主要的地质构造为： 1、煤层总体由北西向南东呈单斜层布，煤层倾角1-5，平均2。 2、受次一级褶皱构造的影响，盘区中部发育宽缓的背斜、向斜构造，两翼煤层倾角2-5，对煤层开采影响不大。 3、由11、12#410盘区揭露的断层推断14#410盘区的预测断层 F1、走向15，倾角285，落差2.2-2

13、.68m。二、煤层： 该盘区14-2煤层全区内赋存，煤层厚度1.1-2.92m，平均1.75m，为井田内主要可采煤层之一。北部及中部煤层厚度1.62-2.95m，平均2.21m。南部煤层1.11-1.81m，平均1.48m，埋藏深度330.8-354.2m，可采指数100%，煤层变异系数28.60%。煤层走向：E-W-NW-SE、倾向E-NE。煤层构造较为复杂，盘区北中部48381、48375、48376、48377号钻孔含1-3层0.2-0.65m的细砂岩夹石。三、煤种和煤质： 本区煤种为2#弱粘煤，根据该区内和临近钻孔煤质化验资料，煤质情况如下表：四、瓦斯和煤尘：1、根据钻孔煤样化验，气体

14、涌出量为：CO2：4.81ml/g，CH4:2.68ml/g2、煤尘爆炸指数为2632%，自燃发火期为612个月。五、水文地质：水文地质条件简单，主要为：1.14-2煤层本身微量含水。2.上伏11、12#410盘区正在开采，煤层总体呈单斜展布，北西高南东低。与14-2煤层410盘区层间距2.5-14.8m。随着11、12#410盘区的开采，采空区低洼处会积聚大量的积水。在开辟14#410盘区时，针对上伏11、12#410盘区采空积水情况编制专门的探放水设计。3.上伏3#煤层410煤层盘区已采空，与14-2煤层410盘区层间距133.7-149.2m，平均142.1m。2007年5月，从地面施工

15、水文观测孔，探测3#410盘区采空区低洼处积水。经探测，无积水。对14#410盘区影响不大。灰份Ad(%)5.56-16.02硫Std(%)0.41-2.23水份Mad(%)0.83-2.89磷Pad(%)0.0122-0.0535挥发份Vdaf(%)22.64-32.73发热量(MJ/kg)Qgr.v.daf(MJ/kg)31.38-34.45六、煤层顶底板及与11、12#合并层层间距：1.顶板自14-2煤层向上。1、直接顶：多为黑灰色粉细砂岩互层或灰白色中粒砂岩。厚1.3-2.8m。致密、平坦状断口，质硬，性脆。2、老顶：灰色细粒砂岩，2.6m，成分以石英为主，次为长石 、云母、钙质胶结，

16、微波状层理，质较硬。3、底板：直接底，深灰色粉细砂岩互层 ，3.8m，致密，程度层理。含植物化石及黄铁矿结核，质硬，性脆。2.11、12#层与14-2层间距 14-2煤层410盘区与11、12#410盘区层间距2.5-14.8m。其中西部层间距较大，普通为6.0-14.8m，东部层间距普通为2.5-6.0m。详见14-2煤层410盘区层间距等厚线图。七、附：1、地面勘探孔表一孔号地面标高14#层底板标高煤厚4836101321.30969.51.11483681309.10966.81.08483661320.52966.31.2483641311.26964.31.25483611304.3

17、8959.2100954.91.47493631277.50957.21.5483671321.20970.31.37483741313.96962.61.81483781324.70975.91.23483731290.14958.91.22483761296.12956.01.81483711317.23981.21.62483771311.65968.22.06483751311.42969.12.01473741320.48978.61.62473761324.00974.61.59473791319.96976.81.53473771314.14975.31

18、.39473731329.34975.11.93473751317.56984.21.95483811313.96983.22.72473821319.31987.72.92473831307.70989.92.542、井下钻孔表二孔号14#层底板标高煤厚410011002.70.941002996.12.941003996.21.041008989.12.2741004998.01.1410051002.20.841006993.02.9541007992.23.4541041993.82.441009994.71.9241010995.02.441011987.01.641012989.4

19、1.7441013986.51.741014987.01.641015985.82.141016986.31.941017990.32.2541018986.81.941019978.21.441020979.42.9541021983.42.841022984.30.941023986.71.841024976.31.941025974.32.041026975.81.841027976.32.141028975.91.9441029975.02.041030974.12.341031976.31.941032974.71.541033976.31.741034961.81.14103596

20、1.01.241036958.31.441037956.21.241038961.91.641039959.01.641040956.90.63、断层一览表三断层情况：根据11-12#410盘区已揭露的断层，估计14#410盘区断层发育情况如下表：断层走向倾向倾角性质落差11-12层断层位置对应14#层断层位置F119728745-60正2.02.68m11-12#51002下巷24#测点前34m，工艺巷17#测点前2.5m14#410盘区北侧F259570正0.4m11-12#51022下巷11#测点前2m14#410盘区南部与408盘区分界处F3509575正1.6m11-12#51022

21、下巷11#测点前10m14#410盘区南部与408盘区分界处F44575正4.0m11-12#51022下巷11#测点前23m14#410盘区南部与408盘区分界处F52229268正4.2m11-12#51022下巷13#测点前10.9m14#410盘区南部与408盘区分界处F61010075正1.8m11-12#皮带巷27#测点14#410盘区南部与408盘区分界处第三节 采区储量和消费才干一、采区范围：盘区走向长2080米，倾斜长1020米，面积2082360平方米。二、储量：14-2煤层410盘区地质构造属一类简单型。储量划分为A级储量。容重为1.37吨/米3。盘区北西部3-A，储量3

22、53.0万吨；盘区中西部6-A，储量42.1万吨；盘区南东部4-A，储量146.9万吨。合计工业储量542.0万吨，可采储量420.6万吨。工业储量 =542.0万吨可采储量 =420.6万吨布面储量=393.1万吨可采出煤量=354.2万吨。三、盘区消费才干1、消费才干AB=h1h2nA0=1.05111330=6(t/d)式中：A0-回采任务面平均消费才干，A0=1330t/d； n-同时消费的回采任务面个数,n=1； h1盘区掘进出煤系数，h1=1.05 ； h2任务面间出煤系数，h2=1。2、盘区消费才干验算 运输设备才干验算KAB1.3.6为保证盘区消费才干A1 259(t/h) T

23、n 100.7式中：A1盘区皮带最低运输才干， ；K产量不平衡系数，K1.3；T盘区皮带日出煤时间，取T10h；n- 运输设备正常任务系数，n=0.7。本盘区运用SSJ80型皮带机，其运输消费才干为400t/h大于盘区消费才干259 t/h，故验算合格。 盘区通风才干为满足消费才干，要求AbA2A23669()式中：A2通风系数能满足的消费才干，；V巷道允许最大风速，V6；S回风巷净断面，S11.21m2C-日产吨煤供风量，C1.1。根据计算ABA2，故验算合格。 盘区消费才干年消费天数按300天计算，那么年消费才干为：AB6300/1000041.9万吨/年，掘进出煤3万吨/年。取消费才干4

24、5万吨/年。四、设计效力年限：根据储量计算，本盘区可采出煤量为354.2万吨，盘区设计消费才干为45万吨/年，那么盘区效力年限为： Q采出 354.2T= 7.87年8年 AB 45式中：T盘区效力年限，年；Q采出盘区可采出煤量，Q采出 354.2万吨；AB盘区消费才干，AB45万吨/年；即410盘区14层效力年限为8年第二章 采煤方法及采区巷道布置第一节 采煤方法的选择一、现消费盘区采煤方法：现消费盘区为11#层410盘区、14307、408盘区，任务面长度108160，推进长度为6001600m左右。采用倾走向长壁后退式全部垮落法开采，端头斜切进刀，双向割煤，见顶见底当煤层厚度大于采高时见

25、底留顶开采。二、本盘区采煤方法1、采煤方法：根据地质条件和煤层赋存及11410盘区巷道布置，盘区内任务面均采用走向长壁后退式全部垮落法综合机械化开采。2、回采任务面布置及主要系统任务面布置：为便于集中管理，减少井巷工程量，任务面采用双巷布置，一条为机轨合一的进风皮带顺槽，另一条为回风轨道顺槽。主要参数：根据11410盘区任务面巷道布置，结合综采设备情况和同类任务面情况，确定任务面长度为146米，顺槽间煤柱为34米。3、首采面确定根据：根据地质条件和煤层赋存情况，所以本盘区采用后退式回采，选择盘区最西面的81002面为首采面，加之该面地质构造简单，煤层稳定，应选择该任务面作为首采面。第二节 矿压

26、观测情况本任务面采用综采压力记录仪监测顶板压力情况,根据任务面长度，全任务面布置5条测线,分别布置在5#、30#、55#、80#、100#支架上。整个任务面安装5 块压力记录仪，并在每架支架上安装一块双针压力表对任务面进展顶板动态延续监测。监测方法和数据处置按局矿有关规定执行。泵站压力不小于30MPa.初撑力要大于24MPa.乳化液浓度必需到达35%。矿压综合治理措施：1、综采任务面端头及超前支护要加强，超前支护的间隔 暂定不少于202、超前支护采用单体液压支柱进展支护。3、严禁任务面两端头有悬板，如有悬板时必需进展放顶处置。4、进展强迫放顶时，操作人员应在支护完好的平安地域内作业。5、作业规

27、程中明确规定初次放顶步距和日常放顶步距。6、如需采用断顶措施时，爆破沟应有足够的长度，宽度和高度，保证采空区顶板充分冒落。7、实施防治措施应有记录，记录内容包括实施措施的时间、地点、人员、实施方法和详细参数等。8、治理措施实施后必需进展效果检查。治理效果确认后才干进展掘进或回采任务。 9、回采任务面必需坚持直线，严禁出现台阶开采。回采任务面的顶板管理必需采用冒落法管理顶板或人工强迫放顶的措施。第三节 采区巷道布置一、选择开辟方式的根据：1、14层410盘区开辟方式为盘区绕道式。11层至15层900大巷有2个煤仓，11层内有沿顶回风巷、轨道巷，沿底皮带巷和14层底板下轨道巷。2、14层开采任务面

28、布置和11层任务面要对应，有利于任务面的管理。3、14层煤层厚度1.1-2.92m，平均1.75m。二、开辟方式及盘区巷道详细布置：410盘区14层开辟方式与11层一样，绕道、煤仓均采用11层已构成的系统。存在的不同之处在于新掘进轨道巷，皮带巷，回风巷，盘区构成三巷布置。三、 盘区巷道布置根据410盘区14层现有巷道，初设时主要思索盘区皮带巷、轨道巷、回风巷的空间层位及位置关系提出以下两种方案进展比较。那么一：由14#层8714斜井中部开口14#层煤层底板下1.5m，施工甩车场及系统巷，再平行掘进盘区轨道巷、皮带巷和回风巷，与11层回风巷、皮带巷和轨道巷留设一定间隔 的煤柱；其中14层皮带巷与

29、11层皮带巷内错8米，14层回风巷与11层回风巷内错18米，14层轨道巷巷与11层轨道巷内错11米，根据相领矿井与我矿14层307、408盘区的开采阅历，14层410盘区任务面顺槽与11层410盘区任务面顺槽内错7米，眼切巷与矿界坚持20米的最小煤柱。那么二：在方案一的根底上将回风巷与轨道巷的位置互换。那么三：由14#层8714斜井中部开口14#层煤层底板下1.5m，施工甩车场及系统巷，再平行掘进盘区轨道巷、皮带巷，与11层皮带巷和轨道巷留设一定间隔 的煤柱，回风巷利用原11#层总回风巷。由于现11层仍在进展回采，为了不影响11层的回采进展，方案一与方案二均与西四风井沟通，建立独立的通风系统，

30、这样既可不影响11层的回采进展，又处理了和11层漏风的问题。两种方案如附图所示：工程方案一方案二优 点1、回采系统巷道平安可靠，2、根据11#层回采的阅历，该系统较稳定。1、任务面回风系统相对简单，回风系统巷坡度没有构成波浪。缺 点1、掘进盘区巷道时的系统巷较长。1、任务面运料系统长，添加巷道掘进量，因此添加系统构成周期。2、回采任务面运料系统相对复杂，由于盘区巷道根本处于同一程度，盘区轨道巷位置又处于盘区最外侧。任务面运料系统巷在穿越盘区皮带巷与回风巷时，是必会使任务面运料系统巷的坡度构成波浪，添加运输上的平安隐患，并且添加绞车的安设数量。3、停采线位置与盘区较远，降低回采率，呵斥资源浪费。

31、备注综上，选择方案一因此，以上两种方案，在所提出的两个方案对比中，由于主要只是针对盘区皮带巷、轨道巷、回风巷的空间层位及位置关系进展比较，其它方法和方式根本一致，所以机电设备的型号、数量没有可比性，所以只作工程量和投资费用及技术特点的优劣比较，经过各种技术经济比较，最终得出结论采用第一方案。四、盘区巷道位置选择本盘区布置三条盘区巷，由北向南依次为盘区轨道巷、盘区皮带巷、盘区回巷，其中盘区回风巷与盘区皮带巷中心距为50米，盘区皮带巷与盘区回风巷中心距为48米。五、 回采巷道与盘区联接1、皮带顺槽和盘区皮带巷联接：皮带顺槽从盘区轨道巷下部穿过需设风桥与盘区皮带巷直接联通。2、回风顺槽和盘区回风巷联

32、接：回风顺槽从盘区皮带巷上部穿过需设风桥与盘区回风巷直接联通。第四节回采工艺及劳动组织一、回采工艺1、回采任务面实行“四、六制造业，三班消费一班检修预备，消费班开机率60%。2、任务面采用MG300/700-AWD采煤机割、装煤， SGZ-764/400型刮板保送机运送煤炭，截割方式为端头斜切进刀，双向割煤，任务面见顶见底开采。3、任务面采用ZZS56001428型支撑掩护式液压支架，任务面端头两架ZZS6000/17/37型液压支架进展支护和6根DZ单体支柱配合型梁管理顶板，超前支护采用双排单体支护，两顺槽均要超前任务面不小于30米范围。二、采高选择根据本盘区钻孔资料分析，14#煤层赋存较稳

33、定，煤层厚度为1.12.92m，平均1.75m，采高可选择在1.42.8m。三、回采任务面消费才干1、截割一刀所用消费T:T=K1L-l1 /Vt1 =1.3146-35(1/3) 23 =72min式中： L任务面长度 L=146m； l缺口长度 l=35m； V截割速度 V=4m/min； t1进刀时间 t1=23min； K1每刀辅助时间系数 K1=1.3。2、日割刀数NN=60K2/24-t2T =600.5524-6/72 8刀式中： t2设备检修时间 t2=6 h； K2事故影响系数 K2=0.55。3、任务面日消费才干QQ=NLSMYC =81460.51.751.3595% 1

34、330t/d式中： S截深 S=0.5m； L任务面长度L=146m； M采高 M=1.75m； Y煤容重 Y=1.75t/m3； 取95%的任务面回采率。根据计算，综采任务面消费才干大于设计消费才干。四、采空区的管理回采任务面采用全部垮落法管理采空区顶板随采随冒落，当顶板不能自行垮落时，用钻爆法强迫放顶，初放间隔 20m，回采过程中，当悬顶面积大于210 m2、落三角处悬顶面积大于510m五、综采任务面主要技术经济目的1、任务面参数：任务面长度： L=126146m延续推进长度： l=320920m任务面回采率： C=95%2、任务方式：年任务日： n=300 天作业方式： “四、六制， 三

35、班消费，一班检修消费班开机率： K=60%每刀割煤时间： 72min3、截割参数：进刀方式： 尾部斜切进刀自开缺口循环方式： 双向割煤平均采高： 1.75m截割速度： 4m/min有效截深：0.5m4、消费才干每刀产量： 175t日割刀数： 8刀日产量： 1330t日推进度： 4m第五节采区预备14#410盘区采用三巷布置，均为半煤岩的巷道，支护均为u29棚子支护。盘区为公用回风巷，巷内无电器设备，无人员作业。盘区开辟时先掘回风巷，盘区构成独立通风系统后再开掘其他巷道；各系统巷均由进风巷道开口，局扇供风；构成通风、进料、排水等系统后，再上机掘队组掘任务面正巷；回采面两巷贯穿构成完好的通风系统后

36、，开场搬家预备，任务面构成完好的通风、排水系统、具备瓦斯治理的各项功能和条件后方可进展回采。第三章 采区运输、供排水与供电第一节 采区运输一、大巷运输以装车点为主，其装载才干与集中煤仓和盘区煤仓的煤储量已在设计11层时进展过验算，不在做反复。二、盘区运煤系统：14层410盘区各任务面皮带顺槽14层410盘区皮带巷盘区溜煤眼盘区主煤仓。第二节 运料、排矸系统一、运料：307盘区一资料斜井307盘区轨道巷8714斜井14#层410轨道巷各任务面系统巷各任务面。二、排矸：各任务面盘区轨道巷8714斜井307盘区轨道巷溜矸眼。第三节 采区供排水和洒水系统一、14层各任务面小扬程水泵14层盘区轨道巷水沟

37、900大巷水沟。水沟排水才干在11层设计时已验算，不在反复。二、上层采空区积水处置：从地质科提供的上伏11层采空区积水图可以看出11层采空区积水主要集中在盘区中部。所以在开掘各任务面顺槽后，任务面回采前打孔放下的水用水泵排至盘区轨道巷水沟内，每一个任务面上层积水未放前不得进展回采。三、洒水、配液：洒水、配液水源均由西三风井地面静压水池提供。14层静压水管路由西三风井入井，经900大巷307一资料斜井307盘区巷道8714斜井14#第五节 采区供电一、供电：集中变电所410盘区14#层第一变电所各采掘面。 随着采煤机械化的开展，任务面电气设备总容量有较大幅度的添加，一个综合机械化采煤任务面的总容

38、量已达2000多千瓦，任务面顺槽长1千多米，因此在开展煤矿采掘械械化同时，对井下供电提出了新的要求：提高采区供电电压。 1.运用防爆挪动电站，高压深化任务面以缩短低压供电间隔 。 2.运用高压真空开关，干式变压器。 3.广泛采用组合式电器设备。 在采区电气平安方面有： a.在采区广泛运用不燃性挪动式屏蔽电缆。 b.运用漏电闭锁，有选择性漏电维护安装。 c.运用127伏的综合维护安装。 d.运用“三专两闭锁维护安装。 e.采用动力载频信号。二、盘区概述及采区变电所位置确定根据消费需求，我矿决议对14#层410盘区进展开辟。14#煤层410盘区位于大型煤矿矿井田西北部，东南与408盘区正在开采相接

39、，东部隔矿界煤柱与忻州窑矿相邻，北部与412盘区相接14-2煤层未采，西部以900大巷为界。盘区走向长约2080米，倾斜长1020米，面积约2082360平方米。采区变电所位置确定的普通原那么采区变电所是采区的动力中心，它的选择能否合理，对采区供电平安以及供电质量有直接影响。通常由采煤方法及采区巷道布置方式，煤岩地质条件、采掘任务面机械化程度、供电电压等级、任务面分布情况等要素决议。本设计对410变电所的位置选择和变电所的数量不做方案比较，根据实践情况，设计变电所的数量为2个，其详细位置详见410盘区采掘平面图。暂时以410溜煤眼为分界限对14#层410盘区负荷进展了分配，本设计只以14#层4

40、10第一变电所为例进展负荷计算及设备选择，另一变电所与此类似。三、 盘区供电系统概述及负荷分配确定14#层410盘区第一、二变电所电源307第一变电所，其接线方式为双电源两段母线，负荷分配见供电系统图。四、负荷统计根据技术科提供的中的详细要求，本设计按一个综采、二个机掘、一个普掘、盘区皮带、轨道巷绞车和公用风机设计。其中详细的绞车位置由技术科提供。1、根据矿井供电P5-10-16，一个采区变电所供应两个以上任务面的电力负荷，应按下式计算： KVA式中：S所计算的电力负荷总视在功率，千伏安； PN参与计算的一切用电设备额定功率不包括备用之和，千瓦； Kr需用系数； cos参与计算的电力负荷的平均

41、功率因数； Ks各任务面间的同时系数；2、统计结果见下表编号负荷称号任务电机总容量KW需用系数Kr加权平均功率因数cos计算负荷视在功率1综采18000560714402机掘3508060730073机掘3508060730074普掘150040785.75盘区皮带2001092226风机71109787轨道巷负荷皮带巷负荷1000.40.757.18合计3022.6/2484.2五、变压器容量、型号、台数确实定采区变电所是采区供电的中心环节，变压器选择能否合理，对采区平安消费影响很大，只需选择合理才干降低运转费用和设备投资。所以我们要对盘区内的一切负荷进展分类，进而选择合理的变压器台数及容量

42、。本设计采用需用系数法来计算变压器容量式中：Sbj变压器的计算容量，千伏安； Pei参与计算的一切用电设备功率之和，千瓦； Kr需用系数； cos加权平均功率因数；盘区皮带干变的选择需用系数取K=0.9 cos=0.9Sb1=189.4KW可选1台BKSG-315KVA/6KV/660V干变。盘区绞车、运料、盘区水泵干变及普采任务面的选择这里取K=0.4 cos=0.7Sb2=142.8KW可选1台BKSG-315KVA/6KV/660V干变。风机干变的选择这里取K=1 cosWN=0.9Sb4=78KW可选1台BKSG-200KVA/6KV/660V干变。根据用电设备负荷统计，本设计共选用K

43、SGB-315变压器两台、KSGB-200变压器一台思索变压器留有余量。六、变电所电气设备的选择井下6千伏供电系统的电气设备选择，应根据设备顺应场所，维护性能、室内布置、接线方式、经济费用等要素，同时要兼顾新技术的选择。1、选择原那么1配电安装的额定电压应符合井下高压网络的额定电压等级。2配电安装的额定电流应不小于所控设备的额定电流。3配电安装的额定开断电流应不小于其母线上的三相短路电流。4动、热稳定性应满足母线上最大三相短路电流的要求。2、高压配电箱的选择根据高压配电箱顺应的场所，维护性能，在满足可靠性的前提下，思索经济技术合理性，尽能够选用国产先进产品，结合我矿实践情况，经综合分析，确定1

44、4#层410盘区第一变电所选用BGP9L-6AK型高压真空配电箱，技术数据详见它的运用阐明书。3、高压配电箱的选择计算根据BGP9L-6AK型高压真空配电箱的技术数据，由负荷统计，按最大负荷时计算，并同时思索以后的开展，本变电所总盘选择： 式中： Icc空气温度为25度时电缆允许载流量，A；K环境温度较正系数；表12-2-25取1.12In用电设备继续任务电流，A； K x需用系数； Pn 干线电缆所供的电动机额定功率之和，KW； Un电网额定电压，V； cos平均功率因数，见表10-3-1。得：思索以后添加的负荷，选择配电箱总盘电流互感器变比选择为300/5。用同样方法可以计算选择其它高压配

45、电箱。其选择结果见下表：编号型号额定电压Kv额定电流A变流比数量1BGP9L-6AK6300300/532BGP9L-6AK6200200/52(备用一台)3BGP9L-6AK6100100/544BGP9L-6AK65050/514、低压电器的选择 一选择的普通原那么1低压供电线路的总开关普通选择低压真空馈电开关，KBZ为例。2照明选择照明、信号综合维护。3其它开关可选用QBZ-80开关。二选择计算根据上述原那么及经过变压器二次侧电流对低压开关进展选择计算，本设计不做计算过程，并思索到今后的负荷添加，选择时留有余量。其选择结果如下：编号型号额定电压Kv额定电流A台数备注1KBZ-400660

46、30032KBZ-20066020053ZXZ8-2.5660/1271七、高压电缆长度、型号、截面确实定1、电缆长度确实定正确计算电缆长度，不仅能降低电压损失，节省电能，提高经济效益，降低投资，而且维护方便，保证供电质量，由于电缆具有一定的柔性，在敷设时必然出现一定的悬垂度。电缆长度计算公式如下：式中：LS电缆实践长度，米； L 巷道实践长度，米； K增长系数，铠装电缆取1.05、橡胶电缆取1.1，电缆两端各留810米2、电缆型号确实定电缆的型号主要根据电压等级、任务条件、敷设场所决议。本设计对高压电缆选用MYJV32 6/6KV型电缆，电缆长度由技术科提供的变电所的实践位置确定。3、高压电

47、缆截面的选择1本设计按经济电流密度选择导线截面。式中：Ig长时最大负荷电流；Jj经济电流密度；得Sj=202/2.25=89.8mm选型MYJV32 6/6KV电缆其规格为3952按长时允许电流校验所选截面用矿井供电中表12-2-7查得型MYJV32 6/6KV395截面的允许电流为246安200安符合要求。3按电压损失校验高压电缆线路允许电压损失取5%故：UX=60000.05=300伏线路的电压损失约:故电压损失满足要求。八、变电所硐室与设备布置变电峒室应砌碹或用其他可靠的不燃性资料支护。峒室必需装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时不得妨碍运输。铁门上应装设便于关严的通风孔。装有铁门时，门

48、内可加设向外开的铁栅栏门，但不得妨碍铁门的开闭。从硐室出口防火铁门起5米内的巷道，应砌碹或用其他不燃性资料支护。硐室内必需设置足够数量的扑灭电气火灾的灭火器材。变电硐室长度超越6米时，必需在硐室的两端各设1个出口。硐室内各种设备与墙壁之间应留出0.5米以上的通道，各种设备相互之间，应留出0.8米以上通道。峒室不应有滴水。峒室的过道应坚持畅通，严禁存放无关的设备和物件。峒室入口处必需悬挂“非任务人员制止入内字样的警示牌。硐室内必需悬挂与实践相符的供电系统图。硐室内有高压电气设备时，入口处和硐室内必需在明显地点悬挂“高压危险字样的警示牌。采区变电所应设专人值班，硐室内的设备必需分别编号，标明用途，

49、并有停送电的标志。其它未提到的，我们要按等文件的相关规范执行。九、 漏电维护选择根据规定：井下低压馈电线上需求装设带有漏电闭锁的检漏维护安装，或有选择性检漏维护安装。因本馈电开关配有检漏继电器故可满足。技术要求：1、变电所要设置接地维护系统，执行第六节中的有关规定，并使电气设备的接地维护处于良好情况。2、变电所按规范化规范进展安装。3、附变电所供电系统图。第四章 通风与平安 第一节、矿井通风方式矿井通风方式为混合抽出式分区通风。410盘区14层的乏风均由西四风井排出；盘区采用分区通风。 第二节、通风系统西三风井900大巷307盘区一资料斜井307轨道巷14层8714斜井盘区轨道巷和盘区皮带巷皮

50、带顺槽任务面回风顺槽盘区回风巷西四风井地面。 第三节、风量配置一、回采任务面回采任务面实践需风要量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生以及任务面气温、风速和人数等规定分别进展计算，然后取其中最大值。1、按气温、风速等劳动气候条件计算： Q采Q根本K采高 K采面长 K温 (m3/min)式中： Q采采煤任务面需求风量，m3/min Q根本不同采煤方式任务面所需的根本风量，m3/min Q根本60任务面控顶距任务面实践采高70%适宜风速(不小于1.0m/s)K采高回采任务面采高调整系数采高(m)2.02.02.52.55.0及放顶煤面系数(K采高)1.01.11.5K采面长回采任务面长

51、度调整系数回采任务面长度(m)80150150200200长度调整系数(K采面长)1.01.01.31.31.5K温回采任务面温度与对应风速调整系数回采任务面空气温度()采煤任务面风速(m/s)配风调整系数(K温)201.01.0020231.01.51.001.1023261.51.81.101.2526281.82.51.251.4028302.53.01.401.602、按照瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算：根据规定，按回采任务面回风流中瓦斯(或二氧化碳)的浓度不超越1%的要求计算：Q采100q采KCH4 (m3/min)Q采回采任务面实践需求风量，m3/min；q采回采任务面回风巷风流中瓦

52、斯(或二氧化碳)的平均绝对涌出量，m3/min；KCH4采煤任务面瓦斯涌出不平衡通风系数(正常消费时延续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值)。3、按任务面温度选择适宜的风速进展计算： Q采60V采S采 (m3/min)Q采601.110.96=723 m3式中： V采采煤任务面风速，m/s；S采采煤任务面的平均断面积，m2。4、按回采任务面同时作业人数计算需求风量： 每人供风4 m3 Q采4N (m3/min)；5、按风速进展验算： 600.25S Q采604S (m3/min)式中： S任务面平均断面积，m2。 6、备用任务面应满足瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的

53、风量，且最少不得低于采煤任务面实践需求风量的50%。 Q备0.5Q采二、掘进任务面掘进任务面实践需求风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及任务面、风速、人数以及部分通风机的实践吸风量等规定分别进展计算，然后取其中最大值。按照瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算：Q掘100q掘K掘通(m3/min)式中：Q掘单个掘进任务面需求风量，m3/min q掘掘进任务面回风流中瓦斯(或二氧化碳)的绝对涌出量，m3/min K掘通瓦斯涌出不平衡通风系数(正常消费条件下，延续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值)。按二氧化碳的涌出量计算需求风量，可参照瓦斯涌出量计算方法进

54、展。2、按掘进任务面同时作业人数计算需求风量：每人供风4 m3 Q掘4N (m3/min)式中：N掘进任务面最多人数，人；一次爆破炸药最大用量，Kg。3、按风速进展验算：岩巷掘进最低风量Q岩掘600.15S掘 (m3/min)煤巷掘进最低风量Q煤掘600.25S掘 (m3/min)岩煤掘进最低风量Q掘604.0S掘 (m3/min) 式中：S掘掘进任务面的断面积，m2三硐室及其它巷道1、硐室和其它巷道按照进展计算。四、配风量计算：1、回采任务面温度Kt采高mKh采面长度mK采面长最大空顶最小空顶18-211.01.4-2.81.3100-1461.04.44.95 Q采Q根本K采高 K采面长

55、K温 (m3/min)Q根本60任务面控顶距任务面实践采高70%适宜风速(不小于1.0m/s) 604.682.870%1.0550 m3Q采=5501.01.31.0=715m2、备采任务面：Q备= 0.5Q采= 0.5715=358 m3、机掘任务面：全吸VS2501510.32404.8m3所以14#层410盘区每个机掘任务面全风压方案配风为404.8m34、工掘任务面：全吸VS1501510.32304.8m35、硐室和其它巷道、根据盘区开辟布置，需独立回风的硐室有变电所、火药发放硐室各一个，按阅历规范，供风量分别为：80 m3/ min。那么 Q硐= 80+80=160 m3/ 、根

56、据盘区开辟部署，盘区达产后思索最多出现的尾回共有2处，依阅历每处尾回配风180 m3/ min， 那么 Q它=2180=360 m3/ 五、通风容易时期及通风困难时期配风量计算：1、根据14#层410盘区初步设计，开辟初期为通风容易时期，此期间410盘区采掘队组布置有“两机掘一工掘盘区各用风地点配风风量详细计算如下：Q盘=Q掘K=404.8404.8304.81.2= 1337m3/ 2、14#层410盘区开场回采后，盘区布置为一个回采面和一个备用面，两个机掘任务面、一个工掘任务面和硐室及其它巷道风量，其配风规范按前面配风规范，风量为：Q矿=(Q采+Q掘+Q备+Q硐+Q它) K=7151114

57、3581603601.2= 3248m3/ 根据上述综合计算，14#层410盘区在开采初期总需风量应不少于1337m3/min,后期需风量3248 m3第四节 通风构筑物顺槽巷道与盘区轨道巷设置风门，顺槽与盘区回风巷设置调理风窗，任务面开采终了45内封锁任务面设置防火密闭，和永久密闭，过巷设置风桥。第五节 平安措施一、通风与防瓦斯：1、通风区必需按规定合理配风，保证任务面风量充足。2、任务面上下平安出口必需坚持畅通，保证有足够的通风断面。3、在运料和行人经过风门时，严禁将两道风门同时翻开。必需做到开一道关一道，保证有一道风门处于封锁形状。4、施工队组担任本任务面区域通风系统及通风设备的日常管理

58、和维护任务。5、部分0.5m3空气瓦斯浓度超越1.0时，立刻采取措施进展处置，当附近20m二、防灭火：1、加强员工入井管理及上岗培训任务。入井员工不准穿化纤衣服，严禁携带烟火及易燃品下井，全队员工必需熟习灭火器材的运用方法，并熟习本任务面区域内灭火器材的存放地点。2、加强通风管理，杜绝瓦斯积聚和煤尘超标。3、保证运输巷灭火器材齐全完好。4、任务面检修所用棉纱等易燃物必需放入盖严的铁桶内，及时运出井，不准在井巷内乱扔乱放。5、两巷隔爆水棚，必需按要求检查、加水。6、任务面不得进展电气焊作业。三、综合防尘：1、各转载点喷雾设备齐全，雾化效果好，并做到先开机后开水设专人维护；每隔五架支架在前探梁下安

59、装一个有23个喷嘴的水幕进展洒水灭尘。2、任务面采煤机必需运用内外喷雾洒水安装，水压必需大于2Mpa，要包围尘源构成雾状，做到先开水后开机，无水停机。3、巷设两道水幕，第一道设在距任务面以外50米处，随采随移，第二道距头部皮带头50米为固定水幕。巷设两道水幕，其中第一道水幕超前任务面以外50米处，随采随移；第二道水幕距回风绕道口以里50米为固定水幕，水幕喷雾要覆盖巷道全断面。4、任务面及两巷超前支护范围每天冲洗一次，每周至少冲洗三次煤尘积聚不允许超越厚2毫米、延续长度不超越5米。5、在开采前15天，运输二区接通供水管路，由通风区担任从尾巷对煤体注水。钻孔布置在尾巷道底板0.91.2米处，孔距2

60、0米，钻孔深度为不小于任务面长度的三分之二，注水量到达实煤体积的3%。详见通风区煤体注水设计。6、由通风区担任每月进展两次粉尘浓度测定，粉尘中游离二氧化硅含量每半年测定一次，并做好详细的测尘记录，对粉尘测定结果进展分析，及时采取相应措施。7、加强个体防护，任务面消费时一切作业人员必需佩戴防尘口罩。四、平安监控：1、按规程规定位置和间隔 及时吊挂监控仪器，保证监控仪器完好和正常运用。2、当监控仪器报警或断电时，必需采取措施进展处置，不得盲目消费。第五章 采区巷道规格及支护方式第一节、概述为保证回采任务面的正常接替，缩短投产时间，本盘区配备一个机掘队，两个普掘队。1、支护方式选择根据：由于14层顶