【《斜沟煤矿井田开拓中的采煤方法分析案例》4000字】

PAGEPAGE13PAGEPAGE20斜沟煤矿井田开拓中的采煤方法分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u15986第一章井田境界和储量 2170061.1井田境界 212561.1.1井田四周境界及其确定的依据 2193111.1.2井田尺寸 2184821.2矿井工业储量 2128541.2.1井田地质勘探 21116161.2.2矿井工业储量 21251711.3矿井可采储量 22315551.3.1安全煤柱留设原则 22105091.3.2矿井永久保护煤柱损失量 235647第二章矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 2429032.1矿井工作制度 24226002.2矿井设计生产能力及服务年限 2415432.2.1确定依据 24118442.2.2矿井设计生产能力 2450082.2.3矿井服务年限 24128852.2.4井型校核 2528666第三章采煤方法 2659783.1采煤工艺方式 26137603.1.1煤层特征及地质条件 26155353.1.2确定采煤工艺方式 26251923.1.3回采工作面参数 27242853.1.4回采工作面破煤、装煤方式 2723203.1.5端头支护及超前支护方式 30129143.1.6循环图表、劳动组织、主要技术经济指标 30272143.2回采巷道布置 32井田境界和储量井田境界井田四周境界及其确定的依据在将煤田划分为井田时，确保各井田尺寸和境界合理，使煤田的各部分得到有效合理的开发。煤田范围划分为井田的原则有：井田尺寸矿区近似长方形，东西最宽，南北最长，面积。矿井工业储量井田地质勘探井田内构造简单，总体上为一走向近南北，倾向西的单斜构造。地层倾角小，一般为4～7°。矿区内无岩浆岩侵入，地表及钻探过程中未发现断裂构造及陷落柱。仅在井田东南部发现宽而平缓的褶皱，地表常见滑坡，该区位于鄂尔多斯断块东缘和兴县石楼南北褶皱带北部。故该区的构造复杂程度为简单类型。全区可见可采煤层7层，即4号、5号、6号、8号、10号、12号、13号煤层。其中8号、13号煤层是全区稳定主要可采煤层，资源储量占全区76％。因此从总体上看，将8号、13号煤层作为矿区评价的参考标准，该矿区的煤层稳定程度是合理的。8号煤层是结构简单—较简单层位稳定的，13号煤层是结构简单—复杂层位稳定的，故区内煤层稳定程度确定为稳定型。综上所述，根据《煤泥炭地质勘查规范》勘探类型划分原则，将本区构造复杂程度和煤层稳定性划分为简单构造复杂程度和稳定煤层稳定性，即一类一型。矿井工业储量本区地质构造简单，地层产状比较平缓。采用地质块段法进行资源储量估算，利用煤层伪厚度、水平投影面积、容重(视比重)值三者之积计算矿井地质资源量，计算公式为： （2.1）式中：Q—煤炭资源储量，Mt；s—煤层水平投影面积，km2；m—煤层利用厚度，m；d—煤层容重值，t/m3；均为1.4t/m3。因区内煤层倾角一般在10°以内，故采用水平投影面积、煤层的伪厚度估算煤层资源储量。对于8号煤层：s=43.9592km2；m=6m；d=1.4t/m3=369.26Mt则8号煤层总工业储量为：369.26Mt矿井可采储量安全煤柱留设原则(1)工业场地、井筒留设保护煤柱，对较大的村庄留设保护煤柱，对零星分布的村庄不留设保护煤柱；(2)各类保护煤柱按垂直断面法或垂线法确定。(3)维护带宽度：取30m宽的工业广场维护带；(4)工业场地占地面积，根据《煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明》中第十五条，工业场地占地面积指标见表2.1。铁路维护带宽度根据《建筑物、水体、铁路、及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》表2.2铁路各保护等级的维护带宽度保护等级特ⅠⅡⅢⅣ维护带宽度/m502015105矿井永久保护煤柱损失量井田边界留设保护煤柱。工业场地煤柱(3)大巷保护煤柱由于主斜井布置在运输大巷与回风大巷之间，共用部分保护煤柱，两巷之间保护煤柱留设50m，运输大巷与辅助运输大巷之间，辅助运输大巷和回风大巷两侧各自留的煤柱宽度为30m。大巷煤柱在开采后期可大部分回收。大巷穿过工业广场，故一部分保护煤柱与煤柱重合，且经计算主副斜井的保护煤柱被大巷保护煤柱覆盖。工业广场保护煤柱净损失量：式中：开采损失按上述方法计算，8号煤层可采储量为万吨。详见表2.3。8号为厚煤层,可采储量采出率不小于75％，保护煤柱损失5％。表2.3可采储量计算表单位:万t矿井工作制度、设计生产能力及服务年限矿井工作制度根据《煤炭工业矿井设计规范》相关规定，确定矿井设计年工作日为330天，矿井工作制度采用“三八制”，每天三班作业，两班生产，一班准备，每班工作8小时。日净提升时间16h。矿井设计生产能力及服务年限确定依据《煤炭工业矿井设计规范》第2.2.1条规定：矿井设计生产能力，应根据资源条件、外部建设条件、国家对煤炭资源配置及市场需求、开采条件、技术装备、煤层及采煤工作面生产能力、经济效益等因素，经多方案比较后确定。矿区规模可依据以下条件确定：(1)资源情况：煤田地条件简单，储量丰富，应加大区规模，建设大矿井。煤田地条件复杂，储量有限，则不能将矿区规模定得太大；(2)开发条件：包括矿区所处地理位置(是否靠近老矿区及大城市)，交通(铁路、公路、水运)，用户，供电，供水，建筑材料及劳动力来源等。条件好者，应加大开发强度和矿区规模;否则应缩小规模；(3)国家需求：对国家煤炭需求量(包括煤中煤质、产量等)的预测是确定矿区规模的一个重要依据；(4)投资效果：投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模，反之则缩小规模。矿井设计生产能力根据地质资料，该矿储量丰富，地质构造简单，煤层稳定，开采技术条件良好。有足够的条件建一个大矿。结合矿井工业储量和开采储量，矿井设计生产能力为4.0Mt/a。矿井服务年限矿井服务年限必须与井型相适应。矿井可采储量ZK设计生产能力A矿井服务年限T三者之间的关系为： （2.2）式中：则，8号煤层服务年限为：T=295.4/（4×1.4）=52.75a符合《煤炭工业矿井设计规范》要求。井型校核按照矿井自身实际煤层的安全条件，开采的能力，辅助生产的能力和储量条件等因素对井型进行校核：(1)煤层开采能力号煤层是平均m的厚煤层，厚度变化不大，有着十分稳定的赋存条件。根据现代化煤矿矿井“一矿一井一面”的新发展模式，可以布置一个综合机械化程度高的大采高工作面。(2)辅助生产环节的能力校核矿井设计为双斜井单水平开拓的特大型矿井，将胶带输送机运煤的方式运用于主斜井，将无轨胶轮车辅助运输的方式运用于副斜井。工作面产出的煤经过布置在运输顺槽的胶带输送机运送到布置在大巷的胶带输送机上，再通过布置在主斜井的胶带运输机将煤运输到地面。胶带运输的运输能力大，自动化程度高，无轨胶轮车运输能力大，调度方便灵活，均能达到运煤。运送大型设备，下放物料的井型设计要全求。(3)通风安全条件的校核该矿井属于低瓦斯矿井，瓦斯的涌出量小。采用中央式与对角式混合的通风方式，布置一条回风大巷，一个回风立井，在通风距离较长时再布置两个回风立井，以满足通风需要。确保矿井的矿井的工业储量同设计生产能力相协调，且有足够的服务年限，以达到《煤炭工业矿井设计规范》要求。采煤方法采煤工艺方式煤层特征及地质条件平均煤厚6m，倾角4～7°的8号煤层是本次设计的可采煤层；该煤层具有结构单一，赋存稳定的特点；并且整个区内无断层、褶皱。煤质硬度为，煤的容重为。煤层直接顶3.6m厚，其主要由砂岩构成；基本顶19m厚，其主要由粉砂岩构成；直接底0.6m厚，其主要由泥岩构成；老底6.18m厚，其主要由细砂岩构成。瓦斯排放量小，煤容易自燃，自燃期为天，煤层有煤尘爆炸危险。正常涌水量为，最大涌水量为。确定采煤工艺方式采煤方式的选择应根据煤层的实际情况、土地保护要求、采煤技术条件、设备供应状况、预计产能、效率、成本和煤炭回收率等，经过广泛的技术经济比较后确定。结合本矿井地质条件及煤层特征，可选择分层综采工艺、放顶煤工艺和一次采全高回采工艺，各有优缺点，详见表6.1。表6.1采煤工艺结合矿井实际条件及上述分析，采用一次采全高回采工艺，后退式自然跨落法采煤。回采工作面参数工作面长度为349m，工作面推进长度1881m；煤厚6m，采高6m。工作面斜巷断面宽均为5.0m，高为4.0m。工作面配套设备见表6.2。表6.2工作面配套设备回采工作面破煤、装煤方式采煤机通过螺旋滚筒完成破煤、装煤过程，遗留碎煤则被输送机上的铲煤板来装进溜槽；采用往返割煤法。采煤机及刮板输送机技术特征见表6.3、6.4。(1)进刀方式：采用端部斜切割三角煤进刀。(进刀方式如图6.1)图6.1进刀方式表6.2采煤机技术特征表6.3刮板输送机技术特征(1)支架选型及布置机头到机尾各布置一架端头，中间架197架，共199架。技术特征见表6.5。表6.4液压支架技术特征表6.5端头架技术特征(2)支架支护强度的验算：结合矿上实际情况，工作面液压支架支护强度按八倍工作面最大采高进行计算，则液压支架的支护强度按下式计算： （6.1）式中：该支架能够满足支护要求。液压力来源于型乳化液泵，压力设计为31.5MPa。(3)顶板管理顶板管理采用全部跨落法。(4)移架方式该液压支架采用先进的电液控制系统，在滞后滚筒架距离后再进行移架，每次移一架；端头支护及超前支护方式ZYGT10800/25/58型端部配件用于工作面首和尾控顶区。在支架控制之外的地方采用为顶梁和FLZ38―20/110Q型外注液式单体支柱进行保护。(2)超前支护从工作面煤壁线起向前30m内进行两巷超前支护，采用一梁三柱形式，详细布置见采煤方法图。循环图表、劳动组织、主要技术经济指标(1）循环作业采用分工种追机平行作业，以采煤机割煤工序为中心来组织移架、推溜、清煤等工作。见图6.2。图6.2工作面正循环图表(2劳动组织表6.6劳动组织配备表班次定员生产一班生产二班检修班班长2226采煤机司机2204移架推溜工2204刮板机司机1102泵站司机1102皮带司机3306端头维护工3306瓦斯员2215验收员1113机电维修工1146综合工种221519合计20202363(3)主要经济技术指标表6.7工作面主要技术经济指标回采巷道布置(1)布置方式工作面回采巷道布置方式为一进一回，每个工作面共布置两条顺槽，一条做为运料、进风、行人巷；另一条运输、回风巷。两斜巷设计均为矩形断面。工作面巷道倾角平均5.5°，总体呈缓倾斜