煤礦開(kāi)采設(shè)計(jì)

1、精品文檔 你我共享目錄序論1第一章采區(qū)概況.2第二章采區(qū)地質(zhì)概況.4第三章采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限.10第四章法采煤方12第五章工作面開(kāi)采順序.15Ze/r 、.、:第六章采區(qū)巷道布置.15七章統(tǒng)采區(qū)生產(chǎn)系18第八章場(chǎng)采區(qū)車(chē)22第九章采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).28第十章課程設(shè)計(jì)總結(jié).29sc斗半生產(chǎn) 采區(qū)工作 面編 號(hào)保有 可米儲(chǔ) 量/萬(wàn) 噸生產(chǎn)條 件面長(zhǎng)* 采高*進(jìn) 度月產(chǎn)量/萬(wàn)噸T；cj 7C11i, 7 7*K ki：7 6 fi 10 T3 5 7 9 J 戶(hù)乙和卄10 IP:J 52 4 64 01己/10J,31103J,：1-J 9sa*ii1J j /3DQ 5込3,P106I- /

2、.1073 A J i采 區(qū)7108c uY：j序 論一課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想該課程設(shè)計(jì)是采礦工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生一項(xiàng)實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，是在“井巷工程”、“采礦學(xué)”等課程的理論教學(xué)和認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上， 通過(guò)采區(qū)設(shè)計(jì)把所學(xué)的主干專(zhuān)業(yè)課程 采礦學(xué)理論 知識(shí)融會(huì)貫通于實(shí)踐的綜合性學(xué)習(xí)過(guò)程， 以提高工科大學(xué)生的工程實(shí)踐和動(dòng)手能力。 隨著技 術(shù)發(fā)展和教學(xué)改革的深入， 專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)的題目、 內(nèi)容和要求將有所改進(jìn)和提高， 其具體事 宜要在專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)大綱的基礎(chǔ)上。二課程設(shè)計(jì)的目的通過(guò)采區(qū)設(shè)計(jì)達(dá)到下列目的：1系統(tǒng)靈活運(yùn)用和鞏固所學(xué)的理論知識(shí)， 并結(jié)合實(shí)際條件加以運(yùn)用。 豐富學(xué)生的安全生產(chǎn)實(shí) 際知識(shí)， 并進(jìn)一步培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生

3、熱愛(ài)勞動(dòng)、 善于理論聯(lián)系實(shí)際、 尊重科學(xué)和實(shí)踐的良好思 想作風(fēng)；2掌握采區(qū)方案設(shè)計(jì)的步驟和方法，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)；3鞏固和發(fā)展學(xué)生的文字編寫(xiě)、 運(yùn)算和繪圖的工程技能， 培養(yǎng)和提高大學(xué)生分析和解決問(wèn)題 的能力三設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容1采區(qū)概況：敘述采區(qū)位置、開(kāi)采范圍寄與臨近采區(qū)的關(guān)系，采區(qū)邊界的確定等。2采區(qū)地質(zhì)概況 : 采區(qū)范圍內(nèi)煤層賦存條件、煤層走向、傾向、傾角、煤層數(shù)目、煤質(zhì)、煤 的自燃性、瓦斯等級(jí)、頂?shù)装鍘r石厚度、巖性、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、水紋地質(zhì)條件等、計(jì)算采區(qū)曰.儲(chǔ)量。3確定采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限、采區(qū)內(nèi)同采的工作面數(shù)目、工作面配產(chǎn)情況與接續(xù)情況， 編制采區(qū)內(nèi)回采工作面接替圖表、掘進(jìn)工作面

4、接替圖表、回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表。4選擇各層煤層采煤方法， 確定回采工藝方式、 工作面支護(hù)形式和支護(hù)設(shè)備、 采煤機(jī)和運(yùn)輸 機(jī)類(lèi)型。確定工作面進(jìn)刀方式、截割方式、工作面長(zhǎng)度、采高及工作面推進(jìn)度等。5劃分區(qū)段或條帶，確定工作面開(kāi)采順序。6通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇采區(qū)巷道布置最優(yōu)方案，并論證其合理性。7確定采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)， 包括運(yùn)煤、 運(yùn)矸、運(yùn)料系統(tǒng)及通風(fēng)系統(tǒng)。 列表說(shuō)明采區(qū)設(shè)備主要參數(shù)。8選擇采區(qū)上、中、下不車(chē)場(chǎng)形式，并附插圖。9編制采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表：包括采區(qū)走向長(zhǎng)度、斜長(zhǎng)、區(qū)段數(shù)目、采煤方法、采面長(zhǎng) 度，采區(qū)可采儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、采區(qū)回采率、工作面回采率、采掘面頭數(shù)比等。四、設(shè)計(jì)題

5、目設(shè)計(jì)題目的一般條件：采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 120、150、180、200萬(wàn)噸 1#煤層傾角20，厚度3m,埋深400，采區(qū)面積1.5km x 1km2#煤層厚度3m層間距30m第一章瓦斯：CH4含量在0-5.21ml/g 間,平均1.83ml/g礦井涌水量：正常涌水量300m/h,最大涌水量600ni/h 直接頂板硬底板硬煤質(zhì)硬采區(qū)概況采區(qū)概況：敘述采區(qū)位置、開(kāi)采范圍、及與臨近采區(qū)的關(guān)系，采區(qū)邊界的確定等。附表1:設(shè)計(jì)采區(qū)綜合柱狀圖柱狀厚度(m巖性描述8.4細(xì)砂巖18砂巖，堅(jiān)硬3.01#煤層丫 =1.40t/m330灰色砂巖3.02#煤層 層,丫 =1.40t/ m325灰色細(xì)砂巖，中硬、穩(wěn)定O

6、OOOOOOOOOOOOOOOOO15灰色粗砂巖、堅(jiān)硬某礦第一開(kāi)采水平上山某采 （ 帶）區(qū)自下而上開(kāi)采 1#煤層和 2#煤層，煤層厚度、層間距及頂 底板巖性見(jiàn)以上綜合柱狀圖 。設(shè)計(jì)礦井的地面標(biāo)高為 +30 米，煤層露頭為 -30 米。第一開(kāi)采水平為該采 （ 帶）區(qū)服務(wù)的一條 運(yùn)輸大巷布置在 1#煤層底版下方 25 米處的穩(wěn)定巖層中， 為滿(mǎn)足該采 （帶）區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)所需的 其余開(kāi)拓巷道可根據(jù)采煤方法不同由設(shè)計(jì)者自行決定。第二章 采區(qū)地質(zhì)概況敘述采區(qū)范圍內(nèi)煤層賦存條件、煤層走向、傾向、傾角、煤層數(shù)目、煤質(zhì)、煤的自燃性、瓦 斯等級(jí)、頂?shù)装鍘r石厚度、巖性、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等，計(jì)算采區(qū)儲(chǔ)量。煤層

7、地下開(kāi)采近水平煤層 8緩斜煤層8 25中斜煤層25 45急斜煤層45所給條件煤層傾角為20因此為緩斜煤層，煤層地下開(kāi)采薄煤層1.3m中厚煤層1.3 3.5m厚煤層3.5m所給條件煤層厚度3m因此為中厚煤層。瓦斯等級(jí)劃分為三級(jí)：低瓦斯礦井，相對(duì)瓦斯涌出量10m3/t 以下；高瓦斯礦井，相對(duì)瓦斯涌出量 10m3/t 以上；煤與瓦斯突出礦井，指在采掘過(guò)程中發(fā)生過(guò)煤與瓦斯突出的礦井。CH4含量在 0-5.21ml/g 間 , 平均 1.83ml/g 即平均在 1.83m3/t, 最高是 5.21m3/t, 所以為低瓦斯礦 井。該煤層賦存在地下 400m煤層傾角為20 ,為低瓦斯礦井，煤質(zhì)為無(wú)煙煤， 顏

8、色為鋼灰色， 條痕為深黑灰黑色， 似金屬光澤，硬度和密度在煤中最大。 揮發(fā)分低，固定碳高，燃點(diǎn)高， 不易自燃,火力耐久。采( 帶) 區(qū)內(nèi)各煤層埋藏平穩(wěn),地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,無(wú)斷層；1#煤層和 2# 煤層屬簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層,硬度系數(shù) f=4 , 1# 煤層和 2#煤層屬于硬煤層,各煤層瓦斯涌出量也較小。1.確定采區(qū)走向長(zhǎng)度因?yàn)榫镒呦驘o(wú)大的地質(zhì)變化 , 采區(qū)走向長(zhǎng)度應(yīng)從技術(shù)上可能和經(jīng)濟(jì)上有利的原則來(lái)確定。 區(qū)段平巷布置在煤層底板的硬砂巖中, 巷道容易維護(hù), 采區(qū)走向長(zhǎng)度可以適當(dāng)加長(zhǎng)。 煤層平 均傾角為 20,為緩斜煤層,開(kāi)采條件較好,采掘機(jī)械化程度高,采區(qū)集中巷采用皮帶運(yùn) 輸機(jī),生產(chǎn)能力較大的采區(qū)其走向長(zhǎng)

9、度為1000 1500,綜采工作面單面布置時(shí),走向長(zhǎng)度一般不小于1000m雙面布置時(shí)，走向長(zhǎng)度不小于 2000m普采雙面布置一般為 12001500葉 因?yàn)椴蓞^(qū)走向長(zhǎng)度為 2000m,綜采工作面雙面布置，走向長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為2000m。該煤層左右邊界各有15m的邊界煤柱，上部留 30m防水煤柱，下部留30m護(hù)巷煤柱，故其煤層傾向共有： 1000-60=940m 的長(zhǎng)度，走向長(zhǎng)度 1500-15 X 2=1470m2.確定區(qū)段斜長(zhǎng)和區(qū)段數(shù)目、回采工作面長(zhǎng)度采區(qū)傾斜長(zhǎng)度為 940m走向長(zhǎng)度為1470m采區(qū)劃分為4個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段傾斜長(zhǎng)度為 235m, 區(qū)段斜長(zhǎng)內(nèi)一般設(shè)置一個(gè)走向長(zhǎng)壁采煤工作面, 因此區(qū)段

10、斜長(zhǎng)就等于采煤工作面長(zhǎng)度加上區(qū) 段平巷寬度和護(hù)巷煤柱的寬度, 護(hù)巷煤柱寬度根據(jù)礦山壓力的大小和所采取的護(hù)巷方法分別 為015m厚煤層有煤柱護(hù)巷時(shí)區(qū)段煤柱寬度可達(dá)20m護(hù)巷煤柱寬度取15m一般而言，考慮到設(shè)備選型及技術(shù)方面的因素綜采工作面長(zhǎng)度為180250m,巷道寬度為4m4.5m,本采區(qū)選取4.5m，且采區(qū)生產(chǎn)能力為 150萬(wàn)t/a，一個(gè)中厚煤層的一個(gè)工作面便 可以滿(mǎn)足生產(chǎn)要求,最終選定 4個(gè)區(qū)段,采用沿空掘巷方式 , 巷道間留較小煤柱,取 5 米, 兩區(qū)段間留有較大煤柱,取 30 米。故工作面長(zhǎng)度為： L =(1000-30 X 2-5 X 4-8 X 4.5)/4=220m工作面合理長(zhǎng)度的

11、驗(yàn)證從煤層地質(zhì)條件考慮該采區(qū)內(nèi)的三層可采煤層的地質(zhì)條件較好,無(wú)斷層,煤層傾角為20,煤層厚度適中,頂?shù)装遢^穩(wěn)定,瓦斯涌出量較低, 自然發(fā)火傾向較弱,涌水量也較小,所以布置 220 米的工作 面比較合適。從工作面生產(chǎn)能力考慮工作面的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 150萬(wàn)噸 /年。正規(guī)循環(huán)每天進(jìn)六刀，采煤機(jī)滾筒截深為600mm，所以 1#煤層的工作面實(shí)際年生產(chǎn)能力為：330 X 0.6 X 3 X 3 X 3X 220 X 1.4 X 0.95=156.4(萬(wàn)噸)能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求， 一個(gè)工作面生產(chǎn)就能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求， 并且考慮 到其他各個(gè)方面對(duì)生產(chǎn)的影響，工作面的長(zhǎng)度確定的合理。從運(yùn)輸設(shè)備及

12、管理水平角度考慮采區(qū)生產(chǎn)選用的設(shè)備均為國(guó)內(nèi)先進(jìn)的的生產(chǎn)設(shè)備， 工作面選用的 250 米刮板輸送機(jī)能夠利用 國(guó)內(nèi)先進(jìn)的技術(shù)，能夠與時(shí)俱進(jìn)的跟上技術(shù)的發(fā)展。由于現(xiàn)在提倡管理人員的知識(shí)化、 年輕化，所以工作面長(zhǎng)度為 220 米在管理上是毫無(wú)問(wèn)題的。從頂板管理及通風(fēng)能力考慮該采區(qū)的頂板較穩(wěn)定，工作面可以適當(dāng)?shù)募娱L(zhǎng)，綜采工作面的長(zhǎng)度一般在180250m,所以選擇的工作面的長(zhǎng)度為 220 米較合適。另外，工作面的瓦斯涌出量較低， 通風(fēng)問(wèn)題能夠解決。從巷道布置角度考慮由于采區(qū)傾斜方向長(zhǎng)為 1000米，除去煤柱寬及巷道寬 116米，剩余 884米，把每個(gè) 工作面長(zhǎng)度定為 220米，884- 220=4，正好為

13、4工作面。經(jīng)濟(jì)合理的工作面工作面的長(zhǎng)度與地質(zhì)因素及技術(shù)因素的關(guān)系十分的密切，直接影響生產(chǎn)效率，所以 根據(jù)條件，以高產(chǎn)量、高效率為原則選擇合理的工作面長(zhǎng)度。合理的工作面以生產(chǎn)成本低， 經(jīng)濟(jì)效益高為目標(biāo)。盡量加快工作面的推進(jìn)速度，減少巷道的維護(hù)時(shí)間，降低回采總成本， 使設(shè)備、資源得到最高利用。3、確定采區(qū)內(nèi)工作面數(shù)目回采工作面是沿傾斜方向布置，沿走向推進(jìn)，采用走向長(zhǎng)壁法開(kāi)采。工作面數(shù)目： N=(L-S 0)/(l+l0)80%。精品文檔 你我共享式中： L - 煤層傾斜方向長(zhǎng)度 (m)；S0 采區(qū)邊界煤柱寬度 (m) ；l - 工作面長(zhǎng)度 (m) ；l0 - 回采巷道寬度，因采用綜采，故 l 0取

14、 5(m)。N=(1000-30 X 2)/(220+10) = 4.08 ，取 44、采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量(1) 采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量Zg=Hx L X (mi+m) X Y式中： Z g 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn) t ；H 采區(qū)傾斜長(zhǎng)度，940m；L 采區(qū)走向長(zhǎng)度，1470m；y 煤的容重 ， 1.40t/m3m1 - 1# 煤層煤的厚度，為 3.0 米；m2 2# 煤層煤的厚度，為 3.0 米；Zg=1000 x 1500 x (3.0+3.0) x 1.4=1260 萬(wàn) t/aZgi=Zg2=1000X 1500 X 3.0 X 1.4=630 萬(wàn) t(2) 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量ZK= (Z g-p

15、) X C式中： ZK 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 , 萬(wàn) t ；Zg- 工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn) t；p- 永久煤柱損失量，萬(wàn) t ；C 采區(qū)采出率，厚煤層可取75%，中厚煤層取 80%，薄煤層 85%。本設(shè)計(jì)條件下取Pm1= Pm2= 30X2X1500X3.0X1.4+15X2X (1000-30 X2)X 3.0X 1.4=48.8 萬(wàn) t煤的密度，t/mP - 上下兩端永久煤柱損失量，左右兩邊界永久煤柱損失量，萬(wàn) t ；該煤層左右邊界各有15m的邊界煤柱，上部留30m防水煤柱，下部留30m護(hù)巷煤柱。ZKI= ZK2= ( Z gi-p i) X Ci=(630-48.8) X 0.80=464.96 萬(wàn) t5

16、、驗(yàn)算采區(qū)采出率 C對(duì)于 i#、 2厚煤層 :Ci=C2=(Z gi-p i)/Z gi式中： Ci- 采區(qū)采出率， % ；Zgi i#煤層的工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn) t ；pi i#煤層的永久煤柱損失，萬(wàn) t ，取 ZgiX6% ；Ci=(Zgi-pi)/Z gi =(630-48.8 )/630= 92.25% 80%滿(mǎn)足要求。第三章 采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限、 采區(qū)內(nèi)同采的工作面?zhèn)€數(shù)、 工作面配產(chǎn)情況與接續(xù)情況， 編制采 區(qū)內(nèi)回采工作面接替圖表、掘進(jìn)工作面接替圖表、回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表。1、采區(qū)生產(chǎn)能力采區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采面的生產(chǎn)能力， 而采面的產(chǎn)量取決于煤層厚度、 工作

17、面長(zhǎng)度、 及推 進(jìn)速度。一個(gè)采面的產(chǎn)量 A)(萬(wàn)t )可由下式計(jì)算A =LVM 丫 C0式中 L 采煤工作面長(zhǎng)度，m；V0推進(jìn)速度， m/a；M煤層厚度或采高， mCo采煤工作面采出率，一般取 0.930.97,薄煤層取高限，厚煤層取低限；此處取 0.95 。采煤工作面年推進(jìn)速度綜采面可達(dá) 10801200m或以上。此處取1200m/a。采煤機(jī)截 深取0.6m, 天截9刀，采用四六制一個(gè)班截 3刀。一天工作面推進(jìn)速度為 5.4m,采煤工作 面年推進(jìn)速 5.4m/d x 330d=1782m/a。因此一個(gè)采面生產(chǎn)能力 A =220 X 1782x 3X 1.4 x 0.95=156.4 萬(wàn)t。采

18、區(qū)生產(chǎn)能力 AB =k 1k2 A0i式中 n 采區(qū)內(nèi)同采的工作面?zhèn)€數(shù)，此處取 2；k 1 采區(qū)掘進(jìn)出煤系數(shù)，取 1.1 左右；k2 工作面之間出煤影響系數(shù)， n=1 取 1， n=2 時(shí)取 0.95,n=3 時(shí)取 0.9。采區(qū)生產(chǎn)能力 AB =1.1 x1x156.4=172 萬(wàn) t。2、采區(qū)服務(wù)年限T= Z K/(A x K)式中： T - 采區(qū)服務(wù)年限， a;A - 采區(qū)生產(chǎn)能力， 172 萬(wàn) t；Z K 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， 929.9 萬(wàn) t；K 儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 1.3。T1= ZK1/(Ax K)=464.96 萬(wàn) t/(172 萬(wàn) t x 1.3)=2.07a ；T2= ZK2/(A

19、x K)=464.96 萬(wàn) t/(172 萬(wàn) t x 1.3)=2.07a ；T= T1+ T2 =4.14a 。所以采區(qū)的服務(wù)年限為 4.14 年。采區(qū)內(nèi)同采的工作面?zhèn)€數(shù)為 1。3、確定采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)生產(chǎn)能力為 172 萬(wàn) t/a, 且工作面生產(chǎn)能力為 5212t/a 。目前開(kāi)采準(zhǔn)備系統(tǒng)的發(fā)展方向是高產(chǎn) 高效生產(chǎn)集中化， 采用提高工作面單產(chǎn)， 以一個(gè)工作面產(chǎn)量保證采區(qū)產(chǎn)量， 所以定為采區(qū)內(nèi) 一個(gè)工作面生產(chǎn)第四章 采煤方法選擇各煤層采煤方法， 確定回采工藝方式、 工作面支護(hù)形式、 支護(hù)設(shè)備、 采煤機(jī)和運(yùn)輸類(lèi)型。 確定工作面進(jìn)刀方式、截割方式、工作面長(zhǎng)度、采高及工作面推進(jìn)度等。1采煤方法的確

20、定單一走向長(zhǎng)壁采煤法主要用于緩斜、傾斜薄及中厚煤層或緩斜3.55.0m厚煤層，其采煤系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。所給條件煤層厚3m,傾角20為緩斜中厚煤層，所以選用單一走向長(zhǎng)壁采煤法。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層賦存條件較好，瓦斯涌出量小。且現(xiàn)代工作面長(zhǎng)度有加長(zhǎng)趨勢(shì)，因 此采煤工藝選取的是較先進(jìn)的綜采。2.采煤工藝方式的確定(1)選第一煤層，即 1#煤層為對(duì)象設(shè)置采煤工藝。由于1#煤層厚度為3m,屬于中厚煤層，硬度系數(shù)f=4，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)斷層，故可用綜合機(jī)械化采煤工藝。綜采放頂煤工作面“四六”制作業(yè)形式，即三班采煤，一班準(zhǔn)備。采煤機(jī)截 深為0.6m。采煤機(jī)割煤高度為 3m。工作面回采工藝流程為：采煤機(jī)向上割煤、移架T

21、采煤機(jī)向下裝煤T推移刮板輸送機(jī)T斜切 進(jìn)刀T推移刮板輸送機(jī)。(2)綜采工作面的設(shè)備選用國(guó)產(chǎn)設(shè)備。(3)采煤與裝煤落煤方式與采煤機(jī)的選擇采用綜合機(jī)械化采煤， 雙滾筒采煤機(jī)直接落煤和裝煤。 依據(jù)采區(qū)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定工作面 每天的推進(jìn)度為 5.4m。選擇采煤機(jī)的滾筒截深為 600mm每天正規(guī)循環(huán)推進(jìn)9刀，每個(gè)循環(huán)0.6m ,可滿(mǎn)足每天至少 推進(jìn) 5.4m 的要求。根據(jù)煤層的實(shí)際情況，煤層厚度為3m工作面長(zhǎng)度為220m采高3m工作面推進(jìn)速度1782m/a。 經(jīng)查采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用 MGT375/750采煤機(jī)。MGT375/750型采煤機(jī)的采高范圍 1.8 3.5m, 截深為 0.6m。工作面采用自移

22、式液壓支架支護(hù)移架方式由于采用及時(shí)支護(hù)方式，而且工作面每天推進(jìn) 6 刀，所以選擇順序移架方式。順序式移架速度快，能滿(mǎn)足采煤機(jī)快速牽引的需要，適用于頂板比較穩(wěn)定的高產(chǎn)工作面。支護(hù)方式：由于1#煤層f = 4，選用及時(shí)支護(hù)。工作面的支架需求量 :由 n = L / E式中： N 工作面支架數(shù)目，取整數(shù)；L 工作面長(zhǎng)度， m；E 架中心距；n= 220/1.5=146（ 架）端頭支架由于巷道寬度為 5m而架寬為1.431.59 m，因此選2架，上下兩端共需 4架。另兩架空 間用單體支架金屬鉸接頂梁支護(hù)。支撐高度： 1.6 3.8 。超前支護(hù)方式和距離由于采用綜采開(kāi)采， 支撐壓力分布范圍為 2030

23、米，峰值點(diǎn)距煤壁前方 5-15m, 所以超前支 護(hù)的距離為 20 米。選用單體支柱和金屬鉸接頂梁支護(hù)。鉸接頂梁的長(zhǎng)度為1000mm。校核支架的強(qiáng)度和高度校核高度式中： F為支架支護(hù)面積，F(xiàn) = 5.725X 1.450 = 8.30m經(jīng)查采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)得到：在實(shí)際使用中，通常所選用的支架的最大結(jié)構(gòu)高度比最大采高大200mm左右。即：Hmax =MU+0.2米。最小結(jié)構(gòu)高度應(yīng)比最小的采高小250 350mm 即: Hmin= Mmin-(0.2 50.35)m已知選用的 ZY3400/16/35 支撐掩護(hù)式支架的最大結(jié)構(gòu)高度為3.5m(Mmax+0.2) ，滿(mǎn)足要求。支架的最小結(jié)構(gòu)高度為1.8m

24、Mmin - (0.2 50.35) ，滿(mǎn)足要求。校核強(qiáng)度由 q=KX MX p X gX 10-6式中： q 支護(hù)強(qiáng)度， Mpa；K 作用于支架上的頂板巖石厚度系數(shù)，取6；M 采高， m；巖石密度，取 2.5 X 103Kg/m3;g 取 10N/Kg。q=6X 3.0 X2.5 X 103X 10X 10-6=0.45Mpa由 Q=qX FX 103KNQ=0.45 X 8.30X103=3735 KN式中：P 支架的工作阻力， KN；Q 支架的有效工作阻力，KN；n 支架的支撐效率，取 80%P=3735 - 0.8=4688.75 KN 支架工作阻力 6000 KN, 滿(mǎn)足要求。3、處

25、理采空區(qū)采用全部跨落法處理采空區(qū)。(說(shuō)明：以上箭頭表示方向?yàn)楣ぷ髅嫱七M(jìn)順序。 面推進(jìn)終點(diǎn)位置)3.確定工作面回采巷道布置方式及工作第五章工作面開(kāi)采順序劃分區(qū)段或條帶，確定工作面開(kāi)采順序。將采區(qū)劃分為四個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段傾斜長(zhǎng)度為 235m 次采一個(gè)工作面，。以1#煤層為例,4個(gè)區(qū)段工作面接替順序，采用下行開(kāi)采順序1#工作面接替順序圖區(qū)段1001002區(qū)段2001002區(qū)段3001002區(qū)段4001002圖.1對(duì)于1#布置一個(gè)綜放工作面便可以滿(mǎn)足生產(chǎn)設(shè)計(jì)的要求。1#煤層：K1 煤層：區(qū)段(001-002 區(qū)段 2( 001-002 區(qū)段 3( 001-002 區(qū)段 4( 001-002 ) T區(qū)段

26、 5 (001-002 )第六章 采區(qū)巷道布置通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇采區(qū)巷道布置最優(yōu)方案，并論證其合理性?；夭上锏啦贾梅绞剑?jiǎn)蜗镅乜站蛳锞蜻M(jìn)方式。分析：已知采區(qū)內(nèi)各煤層埋藏平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)斷層，同時(shí)，各煤層瓦斯涌出量較低，自然發(fā)火傾向較弱，涌水量也較小。因此有利于綜合機(jī)械化作業(yè)，可以充分發(fā)揮綜采高產(chǎn)高效的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，為減小煤柱損失，提高采出率。綜合考慮各種因素，采用單巷沿空掘巷掘 進(jìn)方式。這種方式掘出的巷道正處在應(yīng)力降低區(qū)，即好維護(hù)又提高了采出率，有取代沿空留巷的趨勢(shì)。說(shuō)明：在采區(qū)巷道布置平面圖內(nèi)， 工作面布置和推進(jìn)的位置應(yīng)以達(dá)到采區(qū)設(shè)計(jì)產(chǎn)量及安全為準(zhǔn)。工作面推進(jìn)到距回風(fēng)大巷30米處的位

27、置，即為避開(kāi)采掘超前影響所留設(shè)的30m護(hù)巷。1完善開(kāi)拓巷道為了減少煤柱損失提高采出率， 利于滅災(zāi)并提高經(jīng)濟(jì)效益， 根據(jù)所給地質(zhì)條件及采礦工程設(shè) 計(jì)規(guī)劃，在第一開(kāi)采水平中，把為該采區(qū)服務(wù)的運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷均布置在2#煤層底板下方25m的穩(wěn)定巖層中，兩巷水平間距相距1457.39m 。2確定巷道布置系統(tǒng)及采區(qū)布置方案分析比較首先確定回采巷道布置方式，由于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層賦存條件好，涌水量較小， 瓦斯涌出量較小，直接頂較厚且易跨落。 同時(shí)為減少煤柱損失，提高采出率，降低巷道維護(hù) 費(fèi)用， 采用沿空掘巷的方式。 因此采用工作面布置圖 1 所示工作面接替順序， 就能彌補(bǔ)沿空 掘巷時(shí)工作面接替復(fù)雜的缺點(diǎn)

28、。確定采區(qū)巷道布置系統(tǒng)， 采區(qū)內(nèi)有 2 層煤， 每一層都布置 4 個(gè)工作面， 根據(jù)相關(guān)情況初步制 定以下兩個(gè)方案進(jìn)行比較：方案一：兩條巖石上山在距2#煤層底板15m處巖石中布置兩條巖石上山，一條為運(yùn)輸上山，另一條為軌道上山， 兩上山層位有一定差距，使其分別聯(lián)結(jié)兩翼的區(qū)段 ; 平巷不交叉；石門(mén)聯(lián)系各煤層。通風(fēng)路 線(xiàn)：新風(fēng)從階段運(yùn)輸大巷T采區(qū)主石門(mén)T采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)T軌道上山T中部甩車(chē)場(chǎng)T區(qū)段軌道 集中平巷T區(qū)段聯(lián)絡(luò)巷道T區(qū)段運(yùn)輸平巷T工作面T區(qū)段回風(fēng)平巷T回風(fēng)石門(mén)T階段回風(fēng) 大巷。該方案的特點(diǎn)是：巖石工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高，聯(lián)絡(luò)石門(mén)長(zhǎng)，但維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi) 用低，有利于通風(fēng)，運(yùn)輸能力大。方案二：一煤一

29、巖上山在距2#煤層底板15m處巖石中布置一條巖石運(yùn)輸上山，在2#煤層中布置另一條軌道上山，石門(mén)聯(lián)系各煤層。通風(fēng)路線(xiàn)：新風(fēng)從階段運(yùn)輸大巷T采區(qū)主石門(mén)T采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)T軌道上山 T中部甩車(chē)場(chǎng)T區(qū)段軌道集中平巷T區(qū)段聯(lián)絡(luò)巷道T區(qū)段運(yùn)輸平巷T工作面T區(qū)段回風(fēng)平 巷T回風(fēng)石門(mén)T階段回風(fēng)大巷。該方案的特點(diǎn)是：節(jié)省了一條巖石上山，相對(duì)減少了巖石工程量，但軌道上山不易維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用高，需要保護(hù)煤柱。論證回采巷道布置方式的合理性：方案一：巖石工程量達(dá)，掘進(jìn)費(fèi)用高，聯(lián)絡(luò)石門(mén)長(zhǎng)，但維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，有利于通 風(fēng)，運(yùn)輸能力大方案二： 節(jié)省了一條巖石上山， 相對(duì)減少了巖石工程量， 但軌道上山不易維護(hù)， 維護(hù)費(fèi)用高，

30、 需要保護(hù)煤柱。而且又由于煤層較硬，相對(duì)來(lái)說(shuō)，軌道上山維護(hù)容易一些，費(fèi)用相對(duì)會(huì)少。 這種布置方式適用于產(chǎn)量不大，服務(wù)年限不太長(zhǎng)的采區(qū)。綜上所述， 選擇一煤一巖上山采區(qū)聯(lián)合布置方式， 巷道布置情況見(jiàn)巷道布置圖、 采區(qū)巷道平 面圖、剖面圖，以 1#煤層為例。軌道上山布置在最下一層煤為維護(hù)條件較好的薄及中厚煤 層當(dāng)中，運(yùn)輸上山布置在底板巖石中。采區(qū)服務(wù)年限為 4 年，不太長(zhǎng)，產(chǎn)量也不大。因此此 方案比較合理。如下圖所示：第七章 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)確定采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)，包括運(yùn)煤、運(yùn)矸、運(yùn)料系統(tǒng)及通風(fēng)系統(tǒng)。列表說(shuō)明采區(qū)設(shè)備主要參數(shù)1生產(chǎn)系統(tǒng)單一煤層走向巷道布置圖（1）運(yùn)煤系統(tǒng)在運(yùn)輸上山和運(yùn)輸巷內(nèi)均鋪設(shè)有刮板輸送機(jī)

31、。其運(yùn)煤路線(xiàn)為：工作面運(yùn)出的煤，經(jīng) 運(yùn)輸平巷、運(yùn)輸上山到采區(qū)煤倉(cāng)上口，通過(guò)采區(qū)煤倉(cāng)在采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)裝車(chē)外運(yùn)。最后一個(gè)區(qū)段工作面運(yùn)出的煤， 則有區(qū)段運(yùn)輸巷至運(yùn)輸上山， 在運(yùn)輸上山鋪設(shè)一臺(tái)短刮板輸 送機(jī)，向上運(yùn)至煤倉(cāng)上口。（2）運(yùn)料排矸系統(tǒng)運(yùn)料排矸采用600mm軌距的礦車(chē)和平板車(chē)。物料自下部車(chē)場(chǎng) 3,經(jīng)軌道上山到上部車(chē)場(chǎng) 6, 然后經(jīng)回風(fēng)巷 10 送至采煤工作面。區(qū)段回風(fēng)巷 8， 8和運(yùn)輸巷 9， 9 所需的物料，自軌 道上山 4 經(jīng)中部車(chē)場(chǎng) 7, 7送人。掘進(jìn)巷道時(shí)所出的煤和矸石,利用礦車(chē)從各平巷運(yùn)出經(jīng)軌道上山運(yùn)至下部車(chē)場(chǎng)。（3）通風(fēng)系統(tǒng)采煤工作面所需的新鮮風(fēng)流,從采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)進(jìn)入,經(jīng)下部車(chē)場(chǎng)、軌

32、道上山、中部車(chē)場(chǎng) 7 分成兩翼經(jīng)平巷 8、聯(lián)絡(luò)眼 11、運(yùn)輸巷 9 到達(dá)工作面。 從工作面出來(lái)的污風(fēng),經(jīng)回 風(fēng)巷 10,右翼直接進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)石門(mén),左翼側(cè)需經(jīng)車(chē)場(chǎng)繞道 6 進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)石門(mén)。掘進(jìn)工作面所需的新鮮風(fēng)流，從軌道上山經(jīng)中部車(chē)場(chǎng)廠(chǎng)分兩翼送至8 /.平巷內(nèi)由局部通風(fēng)機(jī)送往掘進(jìn)工作面，污風(fēng)流則從運(yùn)輸巷9 /經(jīng)運(yùn)輸上山回入采區(qū)回風(fēng)石門(mén)。2 采區(qū)設(shè)備參數(shù)采煤機(jī)主要參數(shù)采煤機(jī)型號(hào)MGT375/750采高2.3 4.2m截深686mm適應(yīng)傾角a 25 外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高）4505mX 1350mX 1483mm牽引型式液壓無(wú)鏈滾筒中心距1488mm牽引力350KN電壓1140v機(jī)重40噸牽引速度0

33、 6.5 m/min制造廠(chǎng)太原礦山機(jī)器集團(tuán)有限公司刮板輸送機(jī)主要參數(shù)刮板輸送機(jī)型 適用條件設(shè)計(jì)輸送 中部槽裝機(jī)刮板鏈溜槽結(jié)構(gòu) 制造號(hào)長(zhǎng)度量?jī)?nèi)寬功率型式型式廠(chǎng)mt/hmmkwSGB420/22緩斜2.8806040022邊雙鏈軋制張家4.5m口廠(chǎng)轉(zhuǎn)載機(jī)主要參數(shù)轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)SZB730/40適用條件中厚煤層出廠(chǎng)長(zhǎng)度(m)25刮板鏈型式邊雙鏈輸送量(t/h)400鏈速(M/s)0.85與皮帶機(jī)有效12重疊長(zhǎng)度(m電機(jī)型號(hào)DSB-40裝機(jī)功率kw680制造廠(chǎng)張家口廠(chǎng)支架主要參數(shù)支架型號(hào)ZZS6000-17/37外形尺寸(長(zhǎng)X寬X高)5725mX 1450mX 1700mm支撐咼度1.7 3.7 m工作阻

34、力6000 KN初撐力5105 KN支架中心距1500 mm支護(hù)強(qiáng)度0.81 0.91 Mpa支架移架步距9001100 mm支架重量19噸生產(chǎn)廠(chǎng)重慶慶江機(jī)械第八章 采區(qū)車(chē)場(chǎng)選擇采區(qū)上、中、下部車(chē)場(chǎng)形式，并附插圖。按照軌道上山與上部區(qū)段回風(fēng)巷 （或回風(fēng)石門(mén)）的連接方式不同， 上部車(chē)場(chǎng)分為平車(chē)場(chǎng)、甩 車(chē)場(chǎng)和轉(zhuǎn)盤(pán)車(chē)場(chǎng)三類(lèi)。若軌道上山以水平的巷道與區(qū)段回風(fēng)巷相連， 絞車(chē)房布置在與回風(fēng)巷同一水平的巖石中， 則 為上部平車(chē)場(chǎng)； 若軌道上山以?xún)A斜的甩車(chē)道與區(qū)段區(qū)段回風(fēng)平巷相連為采區(qū)上部甩車(chē)場(chǎng)； 轉(zhuǎn) 盤(pán)車(chē)場(chǎng)的特點(diǎn)是軌道上山與區(qū)段回風(fēng)平巷呈十字形相交， 利用轉(zhuǎn)盤(pán)調(diào)車(chē)， 即礦車(chē)提至轉(zhuǎn)盤(pán)上， 將轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn) 90，再

35、將礦車(chē)送入?yún)^(qū)段回風(fēng)平巷。采區(qū)上部平車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路的特點(diǎn)是設(shè)置反向豎曲線(xiàn)， 上山經(jīng)反向豎曲線(xiàn)變平， 然后設(shè)置平臺(tái)， 在 平臺(tái)上進(jìn)行調(diào)運(yùn)工作。 根據(jù)提升方向與礦車(chē)在車(chē)場(chǎng)內(nèi)運(yùn)行方向來(lái)區(qū)分， 平車(chē)場(chǎng)又可分為順向 和逆向車(chē)場(chǎng)兩種形式。 兩種車(chē)場(chǎng)如何選擇， 主要根據(jù)軌道上山、 絞車(chē)房及回風(fēng)巷的相對(duì)位置 決定。 當(dāng)車(chē)場(chǎng)巷道直接與回風(fēng)道聯(lián)系時(shí)可采用順向平車(chē)場(chǎng)。 當(dāng)煤層群聯(lián)合布置采區(qū)， 且有采 區(qū)回風(fēng)石門(mén)與各煤層回風(fēng)巷及總回風(fēng)巷相聯(lián)系時(shí)， 可采用逆向平車(chē)場(chǎng)， 有時(shí)也可用順向平車(chē) 場(chǎng)。對(duì)于煤層軌道上山，為減少巖石工程量，可采用甩車(chē)場(chǎng)，并具有通過(guò)能力大，調(diào)車(chē)方便，勞 動(dòng)量小等優(yōu)點(diǎn)； 其缺點(diǎn)是絞車(chē)房布置在回風(fēng)巷標(biāo)高以上，

36、當(dāng)上部為采空區(qū)或松軟的風(fēng)化帶時(shí)， 絞車(chē)房維護(hù)比較困難，而且絞車(chē)房回風(fēng)有一段下行風(fēng)，通風(fēng)條件較差。 所以， 當(dāng)采區(qū)上部是 采空區(qū)或?yàn)樗绍浀娘L(fēng)化帶時(shí)，可選擇平車(chē)場(chǎng)。此外，在煤層群聯(lián)合布置時(shí)，回風(fēng)石門(mén)較長(zhǎng)， 為便于與回風(fēng)石門(mén)聯(lián)系也多選用平車(chē)場(chǎng)，其他條件下，可選擇甩車(chē)場(chǎng)。如下圖：采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)也同樣采用甩車(chē)場(chǎng)形式。如下圖：采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)的基本形式， 按裝車(chē)地點(diǎn)不同分為大巷裝車(chē)、 石門(mén)裝車(chē)和繞道裝車(chē)三種； 按 材料車(chē)場(chǎng)設(shè)置地點(diǎn)不同，又有頂板繞道和底板繞道兩種。當(dāng)煤層傾角在12及以下是，采用底板繞道。本采區(qū)的下部車(chē)場(chǎng)根據(jù)條件可以大巷裝車(chē)形式，由于煤層傾角為12，故采用頂板繞道。但應(yīng)注意軌道上山的起坡角，一般以

37、不超過(guò)25為宜。大巷裝車(chē)站線(xiàn)路布置圖如下：1- 運(yùn)輸上山； 2-調(diào)度絞車(chē)； 3-煤倉(cāng)； 4- 空車(chē)存車(chē)線(xiàn)； 5-重車(chē)存車(chē)線(xiàn)； 6- 裝車(chē)點(diǎn)道岔； 7， 8- 通過(guò)線(xiàn)渡道岔； 9- 通過(guò)線(xiàn)大巷裝車(chē)式下部車(chē)場(chǎng)的輔助提升車(chē)場(chǎng)為頂板繞道式，其形式如下圖：精品文檔 你我共享1- 運(yùn)輸上山；2-軌道上山；3-采區(qū)煤倉(cāng)；4-大巷；5-人行道；6-材料車(chē)場(chǎng)；7-繞道第九章 采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)九、編制采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：包括采區(qū)走向長(zhǎng)度、斜長(zhǎng)、區(qū)斷數(shù)目、采煤方法、采面長(zhǎng)度、采區(qū)可采儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、采區(qū)回采率、工作面回采率、采掘面頭比等。采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)量1走向長(zhǎng)度m14702傾向

38、長(zhǎng)度m9403區(qū)段數(shù)目個(gè)44米煤方法單一走向長(zhǎng)壁5采面長(zhǎng)度m2206采區(qū)可采儲(chǔ)量萬(wàn)t929.97生產(chǎn)能力萬(wàn)t/a1508服務(wù)年限a49采區(qū)回采率92.25%10工作面回米率95%11米掘面頭比1: 2工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)量1煤層厚度m32煤層傾角0204日產(chǎn)量t52125循環(huán)進(jìn)尺m0.66平均日推進(jìn)度m5.47回采率0.928采煤機(jī)臺(tái)19液壓支架架14610端頭支架架611刮板輸送機(jī)部112破碎機(jī)臺(tái)113轉(zhuǎn)載機(jī)部114膠帶輸送機(jī)部215日循環(huán)數(shù)個(gè)616生產(chǎn)方式三采一準(zhǔn)17出勤人數(shù)人9518回米工效t/工35.0819截齒消耗個(gè)/萬(wàn)t2020乳化液消耗Kg/萬(wàn) t18021油脂消

39、耗Kg/萬(wàn) t70工作面勞動(dòng)組織表序號(hào)工種1班2班3班4班合計(jì)1班長(zhǎng)111142采煤機(jī)司機(jī)3333123輸送機(jī)司機(jī)3333124轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)222395膠帶輸送機(jī)司機(jī)222177端頭維護(hù)工4442148跟班電工4442149運(yùn)料工44101泵站工1111411跟班機(jī)修工222511這將是我以后學(xué)習(xí)和工作12技術(shù)貝11114合計(jì)2323232695第十章課程設(shè)計(jì)總結(jié)這次采礦學(xué)課程設(shè)計(jì)在老師的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)近兩個(gè)禮拜的時(shí)間，我的設(shè)計(jì)內(nèi)容全部 完成，心情很是愉悅。在尾聲中，我首先要感謝老師一絲不茍的悉心指導(dǎo)和諄諄教誨，另外,也要感謝我院在設(shè)計(jì)過(guò)程中給予幫助的老師們。這次設(shè)計(jì)任務(wù)，煤層地質(zhì)構(gòu)造條件理想，我選擇了煤層平均傾角為20,生產(chǎn)能力為150萬(wàn)t/a的組合，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分利用采礦學(xué)上所學(xué)知識(shí)，結(jié)合煤層構(gòu)造實(shí)際情況， 以安全第一和達(dá)產(chǎn)為原則，從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上著手，設(shè)計(jì)出了一套在技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上優(yōu)越的現(xiàn)代化大型礦井煤層群組