采矿工程毕业设计（论文）-同煤集团马脊梁煤矿7号煤层开采设计

1、目 录第1章 矿井概述及其井田地质特征11.1 矿区概述1 1.1.1地理位置1 1.1.2交通条件1 1.1.3水文情况2 1.1.4气候条件2 1.1.5地震3 1.1.6矿井周边小窑情况31.2 井田地质特征4 1.2.1地层4 1.2.2井田地质构造9 1.2.3井田内含水层9 1.2.4充水因素分析及涌水量预测91.3 煤层特征9 1.3.1煤层埋藏9 1.3.2煤层特征10 1.3.3煤层围岩10 1.3.4煤的特征10第2章 矿井开拓122.1井田边界及储量12 2.1.1井田边界12 2.1.2储量122.2矿井总体的设计生产能力和矿井的服务年限14 2.2.1矿井的工作制度1

2、4 2.2.2矿井的设计生产能力确定14 2.2.3同时生产水平数目的确定14 2.2.4矿山及水平服务使用年限的计算14第3章 井田开拓163.1井田开拓16 3.1.1井田开拓的内容16 3.1.2井筒16 3.1.4井底车场223.2大巷运输及设备选择24 3.2.1大巷运输方式的选择24 3.2.2辅助运输方式的选择24 3.2.3胶带输送机、无轨胶轮车的选型及能力验算243.3主要巷道断面的确定26第4章 采（盘）区或带区巷道布置及装备294.1煤层地质特征294.2采（盘）区巷道布置及生产系统29 4.2.1首采区数目、位置和工作面生产能力计算29第5章 采煤方法315.1采煤方法

3、31 5.1.1采煤方法选择31 5.1.2工作面长度的确定315.2采煤工艺方式31 5.2.1采煤工艺32 5.2.2工作面正规循环生产能力34 5.2.3作业形式36 5.2.4控顶距确定及顶板管理365.3设备配置375.4回采巷道布置37 5.4.1回采巷道布置方式37 5.4.2回采巷道布置尺寸385.5巷道掘进工艺方式及装备395.6矿井建井工期41 5.6.1巷道断面和支护形式41第6章 矿井提升426.1概述426.2主副井提升42 6.2.1主井提升42 6.2.2副井提升方式及设备436.3排水设备43 6.3.1设计依据43 6.3.2设备选型计算43第7章 矿井通风4

4、57.1矿井通风系统选择45 7.1.1通风方式和通风系统457.2全矿井所需风量47 7.2.1风井数目、位置、服务范围47 7.2.2掘进通风及硐室通风477.3通风机选型54 7.3.1设计依据547.4防治特殊灾害的安全措施57 7.4.1预防瓦斯爆炸的措施57 7.4.2防尘措施57 7.4.3预防井下火灾的措施57 7.4.4预防井下水灾措施58 7.4.5矿压显现控制措施58 7.4.6矿井安全出口58第8章 设计矿井基本技术经济指标59参考文献60致 谢61摘 要根据井田地质资料可得，马脊梁煤矿的7号煤层，煤层的平均厚度为3.43m。煤层瓦斯的相对涌出量平均为2.44m3/t。

5、煤层存在爆炸危险。煤的自燃倾向是易自燃。并且根据矿井涌水量的预测，马脊梁煤矿的正常涌水量为40130m3/h。大同煤田地处于晋北，横跨大同、左云、右玉、山阴等五个地区。并且附近有“一九”国道。井田开拓方式为斜井单水平开拓方式，总共开掘有两个进风井（主井、副井）和三个回风井。井田共划分有六个盘区，开采煤层为七号煤层，煤矿的首采工作面位于第三盘区，首采工作面为301回采工作面。回采工作面长1584m,采用综采一次采全厚机械化开采方式,工作系统采用“四六制”作业系统。采空区顶板管理方法是全部跨落法管理顶板关键词: 斜井开拓；综合机械化采煤；全部垮落法。全套图纸加扣 3346389411或301225

6、0582山西大同大学煤炭工程学院16届本科毕业设计ACSTRACTAccording to the geological data of the well field, the average thickness of coal seam no. 7 in MAJILIANG coal mine is 3.43m. The relative gas emission of coal seam is 2.44m3/t on average. The coal seam is in danger of explosion. The natural tendency of coal to spont

7、aneous combustion. According to the prediction of mine water inflow, the normal water inflow of MaJiLiang coal mine is 40-130m3/h. The DaTong coalfield is located in the north of ShanXi dynasty, spanning five areas including DaTong ZuoYun YouYu and ShanYin. And theres the national highway 199 nearby

8、. The method of well field development is single horizontal well development in inclined well. There are two wind Wells (main well and auxiliary well) and three return air Wells in total. The well field is divided into six panel areas, and the mining coal seam is 7 coal seam. The first mining face o

9、f the coal mine is located in the third bend, and the first mining face is 301 mining face. The working face of backstoping is 1584m, mechanized mining method of fully mechanized top-coal mining is adopted, and the working system adopts 46 system operating system. The roof management method of goaf

10、is full-span descending method.Key words: inclined shaftdevelopment; comprehensive mechanized coal mining mod： allfallway46山西大同大学煤炭工程学院2018届本科毕业设计第1章 矿井概述及其井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1地理位置大同煤田位于晋北，地跨大同、左云、右玉、山阴等五个县市。马脊梁矿地处大同煤田的西北边缘，本区隶属大同市南郊区及左云县两行政区管辖，距左云县约35km，距大同市约40 km，距同煤集团公司所在地新平旺35km。马脊梁井田位于大同煤田西部边缘，燕

11、子山井田之南，井田北部、东北部、西北部皆与燕子山井田接壤，东南部和四老沟井田相邻，南部与杏儿沟井田相接，西南部为井儿沟勘探区。井田北东南西长6.36km，北西南东宽2.78km，井田面积17.556km2。地理坐标为东经11251561125658，北纬395936400249。1.1.2交通条件马脊梁矿区的北部是高山镇，其附近有大同至燕子山铁路支线，离马脊梁大约为5km，该矿在高山镇西南建设有煤炭集运站，外运系统是由煤炭外运大巷和矿井生产系统相连接而组成的。 1-1 矿区交通位置图1.1.3水文情况 马矿地区的水源为距矿区五公里外的高山镇十里河处加压站。（1）1998年在高山十里河床打一大口

12、水井，日供水量700m3。（2）再一个利用小矿井井筒岩层水排至矿加压站，日供水量1000m3。（3）由集团公司铺设一趟管道途经忻州窑矿、四台矿进入十里河高山镇马脊梁加压站，日供水量为1000m3。这样三处供水合计2700m3，全矿需用水量5600m3/日，还欠2900m3。现马脊梁矿区居民供水情况为分片、分区、分时间进行供水，每一片两天供一次水，每次供水时间为1小时。1.1.4气候条件本区属于黄土高原干旱大陆性气候，冬季严寒，夏季炎热，气候干燥，风沙严重。现将大同气象台1988-1992年资料分述如下：1、气温：一般较低，以年温差大为特点，年平均气温为5.1，极端最高气温在39.9，极端最低气

13、温在-35。2、降水量：降水多集中在7、8、9三个月，约为全年降水量的60-75%，历年平均最大降水量为628.3mm，历年平均最小降水量为259.3mm，历年平均降水量448.7mm，最大日降水量为79.90mm。如1995年为丰水年，年降水量为541.7mm，日均涌水量为3115m3；1984年为枯水年，年降水量为247.9mm，日均涌水量为2044m3。日均涌水量相差1071m33、蒸发量：历年来蒸发量大大超过降水量，年一般蒸发量在1644-2105mm之间，平均蒸发量为1847.8mm。4、风：大同地区一向以风沙多而著称，西北风几乎贯穿全年，每年有风时间占全年总时间的70%，多集中与冬

14、春季节，年平均风速为3.2m/s，最大可达17m/s。5、冻土：历年来冻土月份为11月至第二年4月份，最大冻土深度1610mm。平均积雪厚度50mm。1.1.5地震大同地区属地震频发区，历史上多次发生过强烈地震，最近较强的一次地震是1989年10月18日发生在大同县-阳高之间的6.1级地震，破坏较为严重。属地震裂度度区，根据中国地震动参数区划图，本地区地震烈度为7度，所属地震动峰值加速度分区为0.10.15g。1.1.6矿井周边小窑情况(1)海青沟矿为大同市南郊工贸公司开办，双证齐全，批采7#、11#，位于402盘区，原采11#层，曾与该矿402盘区11#层多处打通，并私自延伸14#层，199

15、9年夏季因井下水淹停产，后退采7#层，检查其采掘现状对该矿暂无影响，但井下11#层大面积积水，影响该矿11#层、14#层相关盘区的安全生产。(2)古店镇万家嘴矿为大同市南郊区古店乡办，批采2#层，双证齐全，位于408盘区，原采2#、3#煤层，后越层延伸至7#、11#层开采该矿西部408盘区煤田，在西部开发调查时发现7#层以下水淹，检查时该矿只在2#层生产，对该矿无影响，但该矿的7#、11#层有水患，影响该矿相关盘区的安全生产。(3)海司煤矿为南郊区煤炭工业公司开办，批采2#、3#、11#、14#层，双证齐全，位于408盘区，过去曾越界开采该矿408盘区的7#、11#层，其9#、11#层过道在该

16、矿井田内，现采面在该矿矿界外，7#层已退出并密闭。(4)贾家沟矿为左云县店湾镇贾家沟村办，批采3#层，双证齐全，位于307、408盘区。后私自延伸并开采该矿西部7#、11#层，破坏了该矿408、307盘区的大量煤田，在今年的7月初，由马脊梁矿组织实施分3段炸封贾家沟村办煤矿3#层以下主副井筒，并在3#层往下主副井筒构筑了一道永久密闭。(5)代家沟5#井为左云县店湾镇代家沟村办，在该矿西部307盘区批采7#、11#层，现采11#层，检查没有发现有越层现象，但该矿为强力皮带运输，生产能力极大，一旦越入，其破坏能力极大，现作为重点监控对象。(6)甘沟煤矿为南郊区平旺村办，双证齐全，位于404盘区，二

17、四年五月十一日检查时发现越界进入马矿井田14#层404盘区，又进入窑洞村保安煤柱，破坏面积为315m2。1.2 井田地质特征1.2.1地层本区位于大同煤田北部属于黄土半掩盖区，基岩多出露于沟谷两侧，区内山坡上也有零星出露，本区赋存的地层由老到新有：上太古界：五台群（Ar3wt）古生界：寒武系，奥陶系中、下统，石炭系中上统，二迭系中生界：侏罗系中上统，白垩系新生界：上第三系、第四系(一)、上太古界五台群岩性为肉红色花岗片麻岩。(二)、古生界1、寒武系（）中下统（1+z）：以深灰色块状灰岩为主，夹薄层泥岩和泥灰岩。有时为深灰色竹叶状灰岩，本区均未见底，一般穿透20米左右，邻区穿透寒武系为211.6

18、7米，与下伏地层呈平行不整合接触。2、石炭系（C）（1）本溪组（C2b）：以灰白，灰褐色泥岩、铝土岩、高岭岩，砂质泥岩、粉砂岩为主，中夹一层灰褐色石灰岩（K1），下部多为铝土岩，底部多为暗紫灰绿色泥岩，中夹褐铁矿团块，局部见有角砾岩。本组最小厚度7米，最大28米，一般1528米，含石燕珊瑚，海百合茎等化石。与下伏地层呈整合接触。（2）太原层（C3t）:以灰、灰白色块状粗砂岩，含砾粗砂岩、砂质泥岩、碳质泥岩、煤层组成，共含煤8层，与下伏地层呈平行不整合接触。本组厚82.15/（40.70112.55）米。3、二迭系山西组（P1s）：主要为灰白色粗砂岩、沙砾岩、灰黑色细粉砂岩、砂泥岩合煤组成，含棱

19、枝脉蕨、楔叶等化石，本组厚41.17/（20.6567.58），与下伏地层呈不整合接触。(三)、中生界1、侏罗系（J）（1）永定庄组（J1y）：主要为紫红、灰褐色中粗砂岩、砂质泥岩组成，底部为一层厚度变化较大的厚层状灰白色粗砂岩，含砾粗砂岩。本组厚155.85/（113.70186.40）与下伏地层呈平行不整合接触。（2）大同组（J1d）：主要为灰白、灰色细砂岩，本组下部有12层稳定的鲕状泥岩、含砾粗砂岩（K11），本组最小厚194.42米，最大227.93米，与下伏地层呈平行不整合接触。（3）云岗组（J2y）：青磁窑段（J2y9）：为本区出露的主要地层、岩性一般为灰白、灰黄色粗砂岩、含砾粗砂

20、岩，下部有时含一层部稳定的1#煤，底部为一层厚度较大的灰白色含砾粗砂岩，此层直接覆盖在大同22#煤层上或与22#煤层伪顶接触，本层厚度53.2/（089）米。与下伏地层呈整合状态接触。石窟段（J2ys）：零星出露于本区西部山梁上，由紫红、灰绿色砂岩、粉砂岩及砂质泥岩组成，交错层理发育，厚13.10/（040.81）米，与下伏地层呈角度不整合接触。(四)、新生界1、第三系上新统（N2）为浅棕色砂质粘土，内含少许钙质结核，一般厚5米。与下伏地层呈角度不整合接触。2、第四系（Q）上更新统马兰组（Q3m）；上部为浅黄色的亚砂土，垂直节理发育，底部具砾石层，厚10.66/（031.50）米，与下伏地层呈

21、角度不整合接触。全新统（Q4）：上部为褐黄色亚砂土，下部为卵石层，主要分布在马脊梁沟内，厚9/（7.5017.85）米。62 图1-2 地质综合柱状图1.2.2井田地质构造 （1）马脊梁井田的构造：整体为单斜构造，地层倾向于南东、倾角为三度到八度，通过投产前的地质勘测大的断层有4条。表1-1 断层性质表断层号倾向倾角落差（m）性质推测走向长（m）F153808正450F22142358510正830F32107510正420F42107526正410（2）小构造情况：根据本地区其他矿井的生产发现，揭露的断层大部分一般落差0.304.0米，其中一米左右断层比较多。1.2.3井田内含水层云岗组：含

22、水层遍布全区，地层受风化侵蚀切割严重，大部出露于地表，地表向下2060米裂隙发育，构成地表水与地下水的良好通道，涌水量0.131.57 m3/d，这是一个大的含水层。第四系含水层:冲积层，洪积物，黄土层530米，含水量不大。矿井水主要由第四系冲积层含水，地下含水层含水，断层导水及小窑积水。1.2.4充水因素分析及涌水量预测井下涌水主要由大气降水及周遍小煤矿采空区积水通过采动裂隙，导水断层补给矿坑，成为矿井涌水的补给源。现矿井涌水量8601260m3/d。综上所述：纵观本区，各砂岩含水层在与地表各大沟相对应处富水，当矿井在与此相对地段开采时，由于采动的影响，使得各砂岩含水层沿采动裂隙与各工作面直

23、接沟通，故而造成突水现象发生。1.3 煤层特征1.3.1煤层埋藏煤层埋藏深度属于较浅的，埋藏深度大致在200-450米之间。1.3.2煤层特征本井田开采侏罗系大同组煤层，该煤系含可采煤层10层，即2#、3#、7#、8#、9#、10#、11-1#、11-2#、12#、14#煤层。含煤系数8.2，可采含煤系数7。其中2#、3#层已采空或者划给小煤窑开采，7#14#煤层归本井田，7#层为本井田批准开采煤层。表1-2 煤层特征表层号煤层厚度（m）煤层间距（m）顶底板岩性煤层结构稳定程度赋存范围最小最大最小最大顶板底板平均平均7#细砂岩砂泥岩泥岩砂泥岩简单复杂较稳定除东南角全区赋存1.3.3煤层围岩（一

24、）围岩状况各分层组成，中西部地段为23个分层，易塌落，稳定性较差，抗压强度512kg/cm2，抗剪强度108 kg/cm2，普氏硬度5.12，软化系数0.62。底板：砂泥岩为主，粉砂岩，粗砂岩次之，厚度0.235.35米，粗砂岩抗压强度195kg/cm2，抗剪强度35 kg/cm2，普氏硬度1.95，软化系数0.54。 煤层顶底板岩性的力学性质经测试规律如下：抗压强度随着碎屑岩的粒度减小而增大，粒度变粗则抗压强度变小。1.3.4煤的特征（一）、煤的特征7#煤层：为半暗暗淡型煤，黑色，弱玻璃光泽，块状结构，以暗煤为主，亮煤次之，夹镜煤条带，参差状断口，比重1.53，容重分别为1.33t/m3。（

25、二）、煤种的确定及工艺特性，根据本区各煤层的物理性质和显微煤岩特征以及煤的化学性质和工艺性能，本区各煤层均为号不粘结煤。本区各煤层为低硫、低炭、高挥发分，高发热量的煤类，为优质的动力和锅炉发电用煤。表1-3 勘探区煤芯煤样化验结果表 煤层水分（%）灰分（%）挥发分（%）硫分（%）发热量（卡）煤种7#12-1313-1726-290.8-1.465300-5800号RN（三）瓦斯、煤尘和煤的自燃1、瓦斯等级矿井瓦斯相对涌出量2.44m3/t, 属低瓦斯矿井。2、煤尘爆炸性本区煤层的挥发分均大于30%，灰分5%24%，存在着煤尘爆炸的危险，煤尘爆炸指数为30%，属煤尘爆炸危险矿井，应加强防尘措施，

26、以防爆炸事故发生。3、煤的自燃倾向性煤层变质程度低，丝质组分含量高，存在着自然的因素，自然发火期为36个月。4、根据调查本区域地温小于3/100m，属正常区第2章 矿井开拓2.1井田边界及储量2.1.1井田边界 根据山西省国土资源厅批准的同煤马脊梁矿采矿许可证，井田范围由4个点圈定，其井田控制坐标如下： 1、X=4431361.5816 Y=532807.3608 2、X=4428984.7964 Y=534671.6765 3、X=4435022.5495 Y=538288.8294 4、X=4432621.6987 Y=539745.3016井田北东南西约长6.27km,北西南东约宽2.8

27、0 km，面积约为17.556 km2。2.1.2储量（一）资源/储量估算范围本次参与资源/储量估算的煤层为该矿批准开采的7#层，资源/储量估算边界范围为井田边界所圈定的范围。（二）工业指标参照煤、泥炭地质勘察规范中有关规定，确定各工业指标如下：煤层最低可采厚度为0.95，最高可采灰分为40%，最高可采硫分为3%（三）储量的计算井田范围煤层倾角平缓，基本在06o，故本次资源/储量估算采用地质块段算术平均法，计算公式如下：Q=SHD/10式中：Q-块段资源/储量（万吨） S-块段面积K（m），采用CAD查询工具可直接求得 H-块段平均厚度（m） D-煤层视密度（t/m3），煤层视密度（容重）为1

28、.33t/m3。 资源/储量估算结果 经过估算，能够得到7号煤层工业储量7803.6959万吨。三、可采储量（一）矿井设计储量计算矿井设计储量=矿井工业储量永久煤柱损失经计算，矿井设计储量为6463.8118万吨。详见表表2-1 矿井设计储量计算表 单位：万吨煤层工业储量永久煤柱损失设计储量井田边界断层村庄7号7803.6959189.554168.43261081.8946463.8118 矿井可采储量按下式计算： ZK=（ZSP）C 式中： ZK矿井设计可采储量万吨； ZS矿井工业储量，万吨； P可采煤柱损失，1343.663万吨；C采区回采率，薄煤层取C=85%；中厚煤层取C=80%；厚

29、煤层取C=75%。经计算，矿井设计可采量为5202.42632万吨，见下表：表2-2 矿井储量计算表 单位：万吨煤层工业储量设计储量可采储量7号7803.69596463.81185202.426322.2矿井总体的设计生产能力和矿井的服务年限2.2.1矿井的工作制度矿井设计年工作日为330天。作业方式为“四六”制作业，即三个班生产，一个班检修。每天净提升时间为14小时。2.2.2矿井的设计生产能力确定根据当地用煤需求，结合煤层赋存条件，可采储量、装备水平、资金来源等因素，确定矿井生产能力为90万吨每年。2.2.3同时生产水平数目的确定本井田可采煤层为7#层煤，同时生产一个水平、一个工作面可保

30、证0.9mt/a设计生产能力。2.2.4矿山及水平服务使用年限的计算 矿井及水平服务年限均按下式计算： T=Z/AK 式中： T服务年限。 Z设计可采储量，万吨。 A设计生产能力，万吨/年 K储量备用系数，取1.4。得到矿井及水平服务年限 T=5202.4632/901.4=41.2年服务年限均符合煤炭工业矿井设计规范的有关要求。 第3章 井田开拓3.1井田开拓3.1.1井田开拓的内容1、工业场地位置选择我们可以从井田它在的位置、交通运输、电力供应，和其他的外部环境中得出，工业广场的布置位置，应该在井田的中北部。矿区工业广场的选择具有以下优点:整体布局清晰、紧凑、协调,满足工艺流程和进出场运输

31、的要求;交通路线短、顺畅,有利于生产，管理符合消防要求。2、开拓方案的选择经过一系列的对比，我从矿井的工业现场和开采方式的确定,结合矿井的大小、煤层的赋存特征、井筒位置和矿井的实际情况。结果表明本矿井，采用主副斜井开拓，立井回风。分别布置一个主斜井、一个副斜井、三个回风立井。全井田共划分为6个盘区，考虑到地形和尽快投产盈利的要求，我们将马脊梁矿的首采区定在三盘区。3.1.2井筒1、井筒数目及用途矿井投产后达到生产能力,有六个井筒，既一个主斜井、一个副斜井、三个回风井。各井筒用途分述如下：、主斜井：主要承担整个矿井煤炭提升任务，兼作矿井进风井任务。、副斜井：主要承担全矿人员，物料运输任务是矿井的

32、主要通风井和安全出口。、回风立井：整个矿井回风任务。3.1.3断面的确定主斜井断面的确定巷道净宽度：巷道净宽按以下公式计算： 式中： B巷道净宽，mm； a1胶带中心线与壁间的距离，mm； c1检修轨道中心线与壁间的距离，mm；b胶带中线与检修轨道中心线间的距离，mm。按以上公式所计算的巷道净宽的B值，应根据只进不舍的原则以100mm晋级。得：B=4500mm。巷道净高度：巷道净高度按以下公式计算： 式中：H巷道净高度，mm； h1从轨面到顶梁的巷道高度，mm； hc从巷道底板到轨面高度，mm； hb从巷道底板到道碴面得高度，mm。考虑到最大设备的尺寸，得H=4000mm。巷道断面风速验算：巷

33、道断面风速验算按以下公式计算：v=Q/Sv0式中：v通过该巷道的风速，mm； Q通过该巷道的风量，m3/s； S巷道的净断面，m2； v0安全规程规定的最高允许风速，m/s，取4 m/s。代入数据得：v=2.46 m/s 4 m/s副斜井断面的确定巷道净宽度：巷道净宽按以下公式计算： B=a+2A+c+t 式中：B巷道净宽，mm； a非人行道侧宽度，mm；（综采为500mm) A运输设备的最大宽度，mm；c人行道的宽度，mm；（综采1000mm） t运输设备最突出部分之间的间距，mm。按以上公式所计算的巷道净宽的B值，应根据只进不舍的原则以100mm晋级。得：B=5700mm。巷道净高度：考虑

34、到最大设备的尺寸（液压支架最小高度1700mm），得H=4000mm。巷道断面风速验算：巷道断面风速验算按以下公式计算：v=Q/Sv0式中：v通过该巷道的风速，mm； Q通过该巷道的风量，m3/s； S巷道的净断面，m2； v0安全规程规定的最高允许风速，m/s，取4 m/s。代入数据得：v=2.66m/s 4 m/s风井井筒断面的确定风井井筒断面尺寸主要根据所需通过的风量来确定。其有效净断面积为：S0=Q/V式中：S0有效净断面积，m2, S0=S-A，其中S为井筒净断面积，A为梯子间所占面积，目前一般取A=2.02.5 m2；不设梯子间是，S0=（0.90.95）S；Q井筒所需通过的风量，

35、m3/s；V允许最大风速.由以上公式化简可得风井井筒净直径（按V=8m/s计）；因此：S0=78/5=15.6m2,则：S=S0+2.5=18.1m2,取19.6m2；设梯子间时， 因此D=3.0m，以0.5m晋级后取5m。井壁材料：回风立井井壁都采用混凝土整体灌注式支护，支护厚度225mm，这种支护方式的优点有：整体性好，强度高；防水性能较好；便于机械化，施工方便，劳动强度低。主、副斜井采用锚喷支护。锚杆排拒800mm，间距800mm，锚深1800mm，外露长度100mm，喷射厚度120mm。图3-1 主斜井断面图图3-2 回风井断面图3.1.4井底车场1、井底车场型式的选定、调车简单管理方

36、便，弯道及交岔点少。、操作安全，符合有关规定。、井巷工程量小，建设投资少，便与维护，生产成本低。、施工方便，各井筒间井底车场巷道与主要巷道间能迅速贯通，缩短建井时间。本着以上原则，主、副斜井落底后沿7#层布置胶带运输大巷和轨道运输大巷，在副斜井设井底车场分别与轨道运输大巷和胶带运输大巷相连，井底车场为卧式车场，可满足矿井辅助提升存车线路要求。2、井底车场型式的选定、调车简单易行,弯道少,交叉口少。、操作安全，符合有关规定。、工程量少,施工投资少,维护成本低,生产成本低。在副斜井设井底车场分别与轨道运输大巷和胶带运输大巷相连，井底车场为卧式车场，满足矿井辅助提升的要求。3、井底车场硐室名的布置在

37、副斜井井底车场中，有：中央变电站、中央泵房、等候室、主副水仓、人车停车场。井底车场巷道及硐室支护方式采用锚喷与锚索支护的支护方式。图3-3 井底车场图3.2大巷运输及设备选择3.2.1大巷运输方式的选择根据矿井开拓部署，矿井规模及井筒提升方式，结合本矿井采掘机械化装备水平提高，大巷煤炭运输方式考虑了胶带运输方式及矿车运输方式，经比较大巷煤炭胶带运输方式较为合理，其主要优点如下：1、胶带运输机具有运输能力大，效率高，运营费用低，操作简单，管理方便，易于实现自动化。2、胶带运输与矿车运输相比具有运输环节少；占用人员少，维修工作量少，主辅运输互不干扰，事故率低等优点。3.2.2辅助运输方式的选择集合

38、本矿的管理水平以及地质条件，辅助运输方式选为为无轨胶轮车。3.2.3胶带输送机、无轨胶轮车的选型及能力验算1胶带输送机根据货载最大块度初步计算带宽BB=3Amax=3300mm=900mmAmax货载最大块度尺寸，取300mm则带宽为1000mm根据设计运输生产率计算带速 v=A/B2kc A设计运输生产率，取A=195t/h k货载断面系数，取k=367c输送机倾角系数，c=1.0 货载散集密度，取0.8-1.0，t/m3v输送带速度，m/sv=0.7 m/s带式输送机的型号为SSJG1000/m,速度为2.5M/s,带宽1.0m,长2500米,功率465千瓦,输送功率630t/h。经验算可

39、知，SSJG1000/M胶带输送机完全满足需求。2、无轨胶轮车的型号和数量我们可以根据矿井的规模、开拓方式，选用WC5E(B)无轨胶轮车，（长高宽）640019801990mm.整车质量8330KG。无轨胶轮车行驶速度规定：满载最大车速20km/h.最大爬坡坡度能达到14度，额定装载质量5吨，胶轮车发动机功率50KW。根据矿井需要两辆运行作业一辆无轨胶轮车备用，所以全矿需要三辆无轨胶轮车。3.3主要巷道断面的确定结合大同矿区以往经验，根据煤层厚度支护要求运输大巷，总回风巷选用矩形，巷道选用锚喷支护加锚索补强。锚杆选用20mm1800mm树脂锚杆，药卷采用Z2350，间排距800mm800mm;

40、锚索为32mm7000mm,间排距1600 mm1600mm，喷射混凝土厚度150mm。巷道掘进为机掘，胶带运输，锚杆机支护。轨道大巷断面的确定巷道净宽度：巷道净宽按以下公式计算： B=a+A+c+t 式中：B巷道净宽，mm；a非人行道侧宽度，mm；（综采为500mm)A运输设备的最大宽度，mm；c人行道的宽度，mm；（综采1000mm）t运输设备最突出部分之间的间距，mm按以上公式所计算的巷道净宽的B值，得：B=4000mm。巷道净高度：考虑到最大设备的尺寸，H=3000mm。巷道断面风速验算：巷道断面风速验算按以下公式计算： V=Q/SV0式中：v通过该巷道的风速，mm； Q通过该巷道的风

41、量，m3/s； S巷道的净断面，m2； v08 m/s。代入数据得：v=3.26m/s8 m/s胶带大巷断面的确定巷道净宽度：巷道净宽按以下公式计算： 式中：B巷道净宽，mm； a1胶带中心线与壁间的距离，mm； c1检修轨道中心线与壁间的距离，mm； b胶带的中心线与维修轨道之间的距离,mm。得：B=4000mm。巷道净高度：考虑到最大设备的尺寸，H=3000mm。巷道断面风速验算按以下公式计算： V=Q/SV0式中：v通过该巷道的风速，mm； Q通过该巷道的风量，m3/s； S巷道的净断面，m2； v0取8m/s。代入数据得：v=2.76 m/s8m/s回风大巷断面的确定其有效净断面积为：

42、 S0=Q/V 式中：S0有效净断面积，m2 ; Q巷道所需通过的风量，m3/s； V允许最大风速， V8m/s。因此：S0=78/8=9.75m2，取10.5m2第4章 采（盘）区或带区巷道布置及装备4.1煤层地质特征煤层顶底板岩石均为陆相碎屑岩，大部分地区有伪顶，岩性多为薄层粉砂岩、岩质页岩夹薄层煤层和煤线；直接顶及老顶岩性多为细砂岩、细粉砂岩互层或中粗粒砂岩，仅煤层顶板为砂砾岩；顶板岩性一般为钙质胶结及泥质胶结，致密坚硬。在冲刷区由煤层直接顶与中粗粒砂岩接触。底板岩石为粉砂岩或细砂岩。煤层硬度34。矿井瓦斯相对涌出量2.44m3/t，绝对涌出量7.4m3/min，属低瓦斯矿井。据有关地质

43、资料提供，本区煤层火焰长度大，有爆炸危险性，煤层爆炸指数30%。煤的自燃倾向性属容易自燃煤层，自燃发火期为36个月。根据调查本区域地温小于3/100M，属正常区矿井涌水量一般在40-130m3/h，最大涌水量小于250m3/h。井田范围煤层倾角平缓，基本在06o。确定矿井生产能力为90万吨/年。煤及矸石容重1.33t/m3。4.2采（盘）区巷道布置及生产系统4.2.1首采区数目、位置和工作面生产能力计算 1、采区数目和位置矿井的采区布置为一个倾斜长壁综采工作面，首采区选择在煤层的第三盘区，首采面为301工作面，工业广场东部的301的回采工作面。该采区的地质条件良好且煤层储量伪顶可靠，并周围没有

44、老窑，有利与矿井尽快投产。2、采区尺寸区段走向长150米，区段间煤柱为15米，可布置5个工作面。工作面左侧为运输顺槽，右侧为回风顺槽。回采工作面接替顺序为由东向西依次接替。3、采区运煤、辅助运输、通风及排水系统（一）运煤系统301工作面：回采工作面（301工作面）运输顺槽水平皮带大巷主斜井地面。（二）辅助运输系统301工作面：地面材料及设备副斜井井底车场轨道运输大巷（无轨胶轮车）回风顺槽工作面（301面）。（三）通风系统301工作面：新鲜风流：地面新鲜风主、副井井底车场轨道运输大巷运输顺槽回采工作面污风：回采工作面回风顺槽回风大巷回风立井地面（四）排水系统301工作面：工作面顺槽轨道大巷井底水

45、仓副斜井地面井下水处理站。 第5章 采煤方法5.1采煤方法5.1.1采煤方法选择 本井田设计煤层为7#煤层，7#煤层平均厚度3.43m，属中厚煤层，煤层倾角不大，属近水平煤层。可选的采煤方法有：倾斜分层下行跨落采煤法；一次采全厚单一长壁采煤法；。两种方法各有优缺点，分别叙述如下：（1）倾斜分层下行跨落采煤法优点：解决了缓斜厚煤层开采时的顶板支护和采空区处理问题，有利于在此类煤层条件下实现安全生产，提高资源采出率及获取较好的采煤工作面技术经济指标。缺点：铺设假顶工作量大，巷道维护困难，生产的组织管理工作较复杂，在开采易燃煤层是，自燃问题比较严重，需采取特殊措施。（2）一次采全厚单一长壁采煤法优点

46、：有利于合理集中生产，对煤层地质条件有较强的适应性，有显著地经济效益。缺点：设备投资大，装备搬迁比较困难，工作面办理水平较高。结合上述条件以及矿井煤层赋存条件，采用倾斜长壁一次采全厚后退式综合机械化采煤方法。顶板管理采用垮落法，由于煤层顶板较坚硬，所以需采用强制防顶措施，以减少采空区悬露面积，这种方法即经济又合理，方便可行。 5.1.2工作面长度的确定根据井田地质条件、采煤机械以及设计产量要求，选择工作面长度为150m。5.2采煤工艺方式5.2.1采煤工艺工作面采用倾斜长壁后退式综合机械化采煤方法，采用MG-300/730-WD型采煤机落煤、装煤，采用SGZ-800/800型刮板机运煤，ZZ6

47、000/17/37型掩护式支架维护工作面顶板。设备型号如下采煤机：型号MG-300/730-WD,采高2.1-4.1m,装机功率730KW, 滚筒1800mm/2,截深800mm,牵引速度0-8.0m/min,机面高度1472mm,整机重量45t。刮板输送机：型号SGZ-800/800，输送长度150m，输送量1500t/h，链速1.3m/s，中部槽1503x800x303电机功率2x400kw。支撑式支架: 型号ZZ6000/17/37，支架中心距1500mm，工作阻力6000KN，支护强度0.85-1.0，支护高度1700/3650，重量18.3t。1.采煤机割煤方式采煤机割煤采用双向割煤

48、法。从头到尾及从尾到头，沿牵引方向，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，一次采全厚。2.采煤机进刀方式我们使用双滚筒采煤机端部割三脚煤斜切进刀的方式，工艺流程如下：从机头斜切进刀采煤机向机尾割煤推移刮板输送机移架机尾斜切进刀采煤机向机头割煤推刮板运输机移架依此循环。 图5-1 采煤机进刀方式示意图3. 拉移支架工作面可以采用及时支护法来进行支护， 拉移支架的操作方式为本架手动操作。支架应移动成直线,偏差不应超过50毫米,相邻的支架不能有明显的误差,支架不受挤压,不咬合,框架间的间隙不超过200mm。4、推刮板输送机推刮板运输机载移架工序之后，滞后采煤机后滚筒15m追机进行，除斜切进刀段外，每次推进应保持在0.8m，弯曲段长度不下于15m,割煤和推运输机保持平行作业。 5.2.2工作面正规循环生产能力 1、循环产量W=LShc =1500.83.41.330.95=515t式中：L-工作面长度150mS-截深0.8mh-采高3.4m-煤的容重1.33t/m3C-工作面回采率0.95表5-1 回采率表采区回采率工作面回采率厚煤层=75%93%中厚煤层=80%95%薄煤层=85%97%2、循环作业时间 t循=L/vg+