采礦工程課程設(shè)計(jì)說明書

1、課程設(shè)計(jì)說明書采 06 級(jí)課程設(shè)計(jì)說明書 學(xué) 校：河北工程大學(xué) 學(xué) 院：資源學(xué)院 專業(yè)班級(jí)：采礦（ 1 ）班 姓 名：周萬(wàn)存指導(dǎo)教師：李新旺 設(shè)計(jì)日期： 2010.01.20 目錄 第一章：課程設(shè)計(jì)大綱 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2? 第二章：采區(qū)開采范圍及地質(zhì)情況 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 第三章： 采區(qū)工業(yè)和可采儲(chǔ)量? ?6第四章：采區(qū)巷道布置? ?8?第五章：采煤方法及回采工藝?14第六章：采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限?18 第七章：采區(qū)巷道斷面設(shè)計(jì)?2? 1 第八章：采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)及設(shè)備?27第九章：采區(qū)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)?35 第

2、十章：安全措施? ? 36? 第一章 課程設(shè)計(jì)大綱一、實(shí)踐課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)采礦工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)學(xué)生一項(xiàng)實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)。 是在“礦山 壓力及其控制”、 “井巷工程”、 “采煤方法”、“礦井設(shè)計(jì)”等課程的理論教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過采區(qū)設(shè)計(jì)把理論知識(shí)融會(huì)貫通于實(shí)踐的綜合性的教學(xué)過程。通過采區(qū)設(shè)計(jì)要達(dá)到下列目的：1. 系統(tǒng)地靈活運(yùn)用和鞏固所學(xué)的理論知識(shí)；2. 掌握采區(qū)開采設(shè)計(jì)的步驟和方法；3. 提高和培養(yǎng)學(xué)生文字編寫、繪圖、計(jì)算和分析問題、解決問題的能力。 本課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：1 .編寫采區(qū)設(shè)計(jì)說明書一份（3050頁(yè)）；2 . 設(shè)計(jì)圖紙部分：采區(qū)巷道布置平、剖面圖（平面

3、圖1 : 2000 ,剖面圖1: 1000 ）；工作面布置圖（平面圖 1 ： 100 或 1 ： 200 ，剖面圖 1 ： 100 或 1 ： 50 ），其中 附工作面循環(huán)作業(yè)圖表、工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表及工人出勤表；二、課程設(shè)計(jì)的基本要求1 .加深對(duì)采礦工程專業(yè)所學(xué)理論的認(rèn)識(shí)和理解，提高對(duì)就業(yè)崗位的感性認(rèn)識(shí)；2 .使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中，獨(dú)立完成教學(xué)要求，提高設(shè)計(jì)工作能力；3 .使學(xué)生能熟練采區(qū)設(shè)計(jì)內(nèi)容級(jí)步驟，提高和培養(yǎng)學(xué)生文字編寫、繪圖、計(jì)算和 分析問題、解決問題的能力。第二章采區(qū)開采范圍及地質(zhì)情況一.采區(qū)的位置及開采范圍本采區(qū) 位于河北 某礦4采區(qū)（二水平），走 向長(zhǎng)度2125m，傾向長(zhǎng)

4、度1150m/cos13 ° =1185m。煤層面積 2518125m2.采區(qū)地質(zhì)1、地質(zhì)構(gòu)造：本井田儲(chǔ)量豐富、地質(zhì)構(gòu)造中等，井田為單斜構(gòu)造，以斷裂構(gòu)造為主。礦井地質(zhì)構(gòu) 造簡(jiǎn)單。地層走向?yàn)?4 o，傾向向東南傾斜，傾角10o 15o。其特點(diǎn)是斷層 少， 褶曲起伏變化較小，對(duì)開采影響不大；對(duì)礦井開采，尤其是初期開采影響很小。2、煤層本井田共有3個(gè)煤層，煤層總厚17.44m，含煤系數(shù)為8.7%。不穩(wěn)定的煤層為10、 11、12號(hào)煤層，詳見可采煤層特征表。表1上煤地煤層編號(hào)可采厚度（m）最小-最大平均煤層煤層間距（m）最小-最大平均頂板巖性底板巖性穩(wěn)定性(朱羅系10#1.84-2.482.

5、08較簡(jiǎn)單7.19-12.238.40細(xì)砂巖、粉砂巖細(xì)砂巖不穩(wěn)定11#1.60-2.491.81較簡(jiǎn)單粉細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖粉砂巖、細(xì)砂巖不穩(wěn)定53.50-77.0063.8312#2.80-4.233.5較簡(jiǎn)單粉砂巖、砂質(zhì)泥巖粉砂巖、泥石不穩(wěn)定各可采煤層頂?shù)装鍘r性各煤層相差不大，煤層頂板一般為粉砂巖和細(xì)砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。三.開采技術(shù)條件經(jīng)地質(zhì)分析及預(yù)測(cè)，12#煤瓦斯涌出量小于1m3/t ,煤層最大瓦斯涌出量2m3/t , 為低瓦斯礦井。經(jīng)鑒定本礦井為低瓦斯礦井，12#煤瓦斯絕對(duì)涌出量4.0 m3/min。 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的資料，煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性，自燃傾向等級(jí)為三類不易自燃煤 層。根

6、據(jù)70個(gè)鉆孔井溫測(cè)量結(jié)果分析，本井田地溫梯度在距地表深度1100m以上 為1.492.81 C/100m，低于或接近正常地溫梯度(3 C/100m );僅在距地表 深度 11001200m之間地溫度為3.1 C/100m ,略高于正常地溫梯度。因此， 本井田 屬于正常地溫梯度區(qū)。各煤層的頂?shù)装鍘r性多為砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，頂板易于冒落，屬中等 條件的頂板管理方法。井田內(nèi)基本無(wú)小窯開采，現(xiàn)開采與基建的小井都在井田淺部以外。本礦井屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦井，絕大部分煤層位于奧灰水位以上，僅深部很少部分受奧灰水影響。本礦井開采的不利因素主要是瓦斯涌出量大， 需采取抽放措施，對(duì)將來(lái)開采有一 定影

7、響。四、水文地質(zhì)特征一） 、含水層 本礦井自?shī)W陶系灰?guī)r至第四系沖積層共劃分為 7 個(gè)含水層，自上而下分別為第四 系卵石層、二迭系石盒子組砂巖、山西組大煤頂板砂巖、太原群野青灰?guī)r、伏青 灰?guī)r、大青灰?guī)r及奧陶系灰?guī)r含水層，分述如下：1、 1 ）第四系卵石層含水層卵石層厚度6.4594m , 一般5060m，總的趨向南、北厚，中部及西部薄，間夾34層粘性土透鏡體，卵石層一般為粘土所膠結(jié)，富水性較弱，單位涌水量為 1.784 3.883L/m.s。2、 2 ） 二迭系石盒子組砂巖含水層 本含水層可分為石盒子組三段砂巖和石盒子組一、二段砂巖兩組。 石盒子組三段砂巖為灰白色中、粗粒砂巖，硅質(zhì)及泥質(zhì)膠結(jié)，底

8、部為粗粒砂巖， 含小礫石， 厚度較穩(wěn)定， 一般在 40m 左右， 漏水孔多分布在此層。為一富水性 弱的含水層。石盒子組一、二段砂巖為灰綠色及深灰色中、 細(xì)粒砂巖，分布有 24 層。為一富水性弱的含水層。大多為回采塌陷后，下部砂巖將參于礦坑充水。3、 3 ）山西組2 號(hào)煤頂板砂巖含水層本含水層為2號(hào)煤層直接或間接頂板，層位不穩(wěn)定，厚度變化較大，厚019m ,一般68m。為富水性弱的承壓裂隙水含水層。4、 4 ）野青灰?guī)r含水層野青灰?guī)r厚度02.78m , 一般厚0.81.1m。砂巖以淺灰色細(xì)、中粒砂巖為主，在井田南北部厚，中部厚度變薄，本層為富水性弱的溶洞裂隙承壓含水層。5）伏青灰?guī)r含水層 本層厚

9、度04.49m , 一般厚度2.53.5m ,厚度穩(wěn)定。 該層透水性較差。為一富水性中等的裂隙水含水層，單位涌水量為 0.0345L/m.s 。5、 6 ）大青灰?guī)r含水層本層厚度0.68.54m , 一般厚度56m ,厚度變化較大，裂隙發(fā)育。為一富水 性 中等的裂隙水含層，單位涌水量為 0.0699L/m.s 。6、 7 ）奧陶系灰?guī)r含水層本層鉆孔揭露厚度0.4160.53m , 一般厚度515m。在鉆孔揭露的六、七、八段中，七段富水性強(qiáng)，灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育極不均均，呈多層狀，垂向變化大，水平較穩(wěn)定。八段巖溶裂隙發(fā)育，但多被鋁土充填。六段為相對(duì)隔水層。本層為富水性強(qiáng)的裂隙水含水層，單位涌水量為

10、1.65L/m.s 。（二）礦床充水條件本井田煤層埋藏較深，覆蓋層厚，水文地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單。本區(qū)初期開采上部煤層時(shí)，水文地質(zhì)類型屬于堅(jiān)硬裂隙巖層為主的水文地質(zhì)條件中等的礦床；當(dāng)開采下三層煤時(shí)，則為以裂隙巖溶巖層為主的水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦床。7、 3 ）礦井涌水量井田內(nèi)含水層自下而上有奧灰強(qiáng)含水層，厚度大，富水性較強(qiáng)；大青灰?guī)r含水層 厚度 56m ，為較強(qiáng)含水層；伏青灰?guī)r含水層厚度3.5m 左右，為較強(qiáng)含水層； 野青灰?guī)r含水層含水性差， 一般不含水； 山西組砂巖含水層厚 7.0m左右，含水 性弱到中等；上石盒子組細(xì)砂巖以上含水層厚度大于 100m ，雖含水性不強(qiáng)，但靜儲(chǔ)量比較大；第四系砂礫石層最

11、厚 94m ，一般 5060m ，富水性較強(qiáng)。礦井 正常涌水量 200m3/h 。最大 320m3/h綜合上述分析，本礦井開采技術(shù)條件是良好的 第三章 采區(qū)工業(yè)和可采儲(chǔ)量一 . 采區(qū)工業(yè)和可采儲(chǔ)量計(jì)算8、 10# 煤采區(qū)儲(chǔ)量計(jì)算10# 煤采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算：Q1 = S1M1r=2518125 X2.08 X 1.4= 733.3 （ 萬(wàn)噸 ）式中： Q1 地質(zhì)儲(chǔ)量和工業(yè)儲(chǔ)量S1 采區(qū)面積M1 煤層厚度r 煤的容重10# 采區(qū)可采儲(chǔ)量計(jì)算煤柱損失：采區(qū)邊界留設(shè)5 米邊界煤柱， 斷層靠近采區(qū)側(cè)留 10 米斷層保護(hù)煤柱。（邊界周長(zhǎng) 為 4885 米，斷層長(zhǎng)度為 F2=362.5 米）經(jīng)計(jì)算煤柱損失為

12、：4885 X5 X2.08 X 1.4+362.5 X 10 X 2.08 X 1.4=81681tZ1 = （ Q1-P1 ） X c=（733.3-8.2 ） X 0.8式中： P1 = 580 （ 萬(wàn)噸 ）保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田邊界、河流、湖泊、建筑物等留設(shè)的永久煤柱損失量；C 采區(qū)采出率9、 11# 煤層儲(chǔ)量計(jì)算：11# 煤的工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算： Q2=S2 M2 r =2518125 X 1.81 X 1.4=638 （萬(wàn)噸）11# 煤采區(qū)可采儲(chǔ)量計(jì)算煤柱損失：采區(qū)邊界留設(shè)5 米邊界煤柱，斷層靠近采區(qū)側(cè)留 10米斷層保護(hù)煤柱。兩條上山 間留 20 米煤柱，上山一側(cè)各留 20 米保護(hù)煤柱

13、；（邊界周長(zhǎng)為 4885 米，斷層長(zhǎng)度為 F2=362.5 米）經(jīng)計(jì)算煤柱損失為：4885 X 5X 1.81 X 1.4+72.5 X 10 X 1.81 X 1.4+60 X 1185 X 1.81X 1.4=243897tZ2 = （Q2-P2 ） X c=（638-24.4 ） X 0.8=490.88 （萬(wàn)噸）10、 12# 煤層儲(chǔ)量計(jì)算12# 煤層工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算： Q3=S3 M3 r =2518125 X 3.5 X 1.4=1233.8 （萬(wàn)噸）12# 煤采區(qū)可采儲(chǔ)量計(jì)算煤柱損失： 采區(qū)邊界留設(shè)5 米邊界煤柱，兩條上山間留 20 米煤柱，上山一側(cè)各20 米保護(hù)煤柱； 斷層靠近采區(qū)

14、側(cè)留 10 米斷層保護(hù)煤柱。 （邊界周長(zhǎng)為 4885 米， 傾斜長(zhǎng) 度為 1185 米；斷層長(zhǎng)度為 F2=362.5 米）經(jīng)計(jì)算煤柱損失為：4885 X 5X3.5 X 1.4+1185 X 60 X 3.5 X 1.4+72.5 X 10 X 3.5 X1.4=471625tZ3 = （Q3-P3 ） X c=（1233.8-47.2 ） X 0.8=949.3 （萬(wàn)噸）4、采區(qū)可采儲(chǔ)量Z=Z1+Z2+Z3=580+490.9+949.3=2020.2 （ 萬(wàn)噸 ）第四章 采區(qū)巷道布置一、采區(qū)設(shè)計(jì)方案比較煤層群采用采區(qū)集中上山的一種聯(lián)合準(zhǔn)備方式， 在 12# 煤層中布置兩條中央集中上山，三層

15、煤共用一組上山，但不共用區(qū)段集中平巷。優(yōu)缺點(diǎn)：集中軌道與集中運(yùn)輸巷同標(biāo)高布置， 有利于巷道間的聯(lián)系， 有利于掘進(jìn)施工， 有 利于設(shè)備，材料運(yùn)送和方便行人。巷道布置系統(tǒng)完善可靠，生產(chǎn)靈活性大，可多 工作面同時(shí)生產(chǎn)，生產(chǎn)集中，增產(chǎn)潛力大。服務(wù)年限長(zhǎng)的采區(qū)上山及區(qū)段集中巷道布置在較穩(wěn)定堅(jiān)硬的底板巖石中， 較好地克服了礦山壓力大， 巷道維護(hù)困難的 問題， 實(shí)現(xiàn)了沿空掘巷， 跨上山開采， 減少了煤層自燃的危險(xiǎn)。 但是巖巷掘進(jìn)困 難， 費(fèi)用高速度慢。 但是由于煤層層間距過大， 石門數(shù)量多， 巖石工程量大， 施 工慢，耗費(fèi)高。10#煤層和 11#煤層采用煤層群聯(lián)合布置， 12#煤層采用單獨(dú)布置， 即分別在

16、11# 煤層和 12# 煤層底板下采用雙巖石區(qū)段集中巷（同一標(biāo)高）采區(qū)巷道布置，該采區(qū)為聯(lián)合集中布置的雙翼采區(qū)，兩條巖石上山位于走向中央。優(yōu)缺點(diǎn)：服務(wù)年限長(zhǎng)的采區(qū)上山及區(qū)段集中巷道布置在較穩(wěn)定堅(jiān)硬的底板巖石中，較好地克服了礦山壓力大，巷道維護(hù)困難的問題，實(shí)現(xiàn)了沿空掘巷，跨上山開采，減少了煤層自燃的危險(xiǎn)。但是巖巷掘進(jìn)困難，費(fèi)用高速度慢。采用煤層群分組集中采區(qū)聯(lián)合準(zhǔn)備， 10# 煤層和 11# 煤層為 B 組，兩條上山布置在 11# 煤層中， 12# 煤層為 A 組，在 12# 煤層中單獨(dú)布置兩條煤層上山。采區(qū)石 門貫穿各煤層。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：由于 11#煤層和 12#煤層間距較大， 所以采用分

17、組集中采區(qū)聯(lián)合準(zhǔn)備布置方式 （方案三）減少了石門工程量。石門基本上都是布置在巖石中，掘進(jìn)困難，費(fèi)用高，速度慢；減少石門掘進(jìn)費(fèi)用， 減少掘進(jìn)時(shí)間； 采區(qū)上山沿煤層布置時(shí)， 掘進(jìn)容易、 費(fèi)用低、速度快，聯(lián)絡(luò)巷道工程量少，生產(chǎn)系統(tǒng)較簡(jiǎn)單。通風(fēng)距離短，管理環(huán)節(jié)少。 其主要問題是煤層上山受工作面采動(dòng)影響較大， 生產(chǎn)期間上山的維護(hù)比較困 難。改進(jìn)支護(hù)，加大煤柱尺寸可以改善上山維護(hù)，但會(huì)增加一定的煤炭損失。此 采區(qū)為穩(wěn)定煤層，瓦斯涌出量小，宜采用煤層上山布置。綜上所述：根據(jù)本采區(qū)的條件，方案三最為合理。二、采區(qū)車場(chǎng)：1 、采區(qū)上部車場(chǎng)： 采用逆向平車場(chǎng)的形式。2、采區(qū)中部車場(chǎng)：采用甩車場(chǎng)。3 、采區(qū)下部車場(chǎng)

18、： 根據(jù)給定條件，本采區(qū)采用大巷裝車式采區(qū)下部車場(chǎng)。裝車站設(shè)計(jì)：大巷采用皮帶運(yùn)輸。（ 2 ）輔助提升車場(chǎng)設(shè)計(jì)本采區(qū)采用頂板繞道，繞道車場(chǎng)起坡后跨越大巷，由于煤層傾角為12到15度，為減少下部車場(chǎng)工程量，軌道上山提前下扎6角，使起坡角達(dá) 25 度。運(yùn)輸大巷 距上山落平點(diǎn)較近，圍巖條件較好，存車線長(zhǎng)，故繞道采用臥式頂板繞道。調(diào)車 方便，但工程量較大。下部平車場(chǎng)雙道起坡斜面線路計(jì)算：斜面線路采用 DC615-3-12 道岔，o=18 ° 26'06 ” , a=2077mm,b=2723mm.車場(chǎng)雙道中心線間距為 S=1300mm 。連接半徑取R=12000mm對(duì)稱道岔線路連接長(zhǎng)度

19、：L=a+=5973豎曲線半徑為：RG=15m （高道豎曲線半徑）；RD=12m （低到豎曲線半徑）。高道坡度iG取11 %。低道坡度iD取9%o下部平車場(chǎng)雙道起坡斜面線路計(jì)算圖：起坡位置的確定大巷中心線至起坡點(diǎn)水平距離：L1=38.34m式中：h2 運(yùn)輸大巷軌面至軌道上山軌面垂直距離， 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)， 取 h2=15m ；RD 豎曲線半徑，RD=12m ； "上山變坡后的坡度，9=25 °；D豎曲線轉(zhuǎn)角。BD=25 °。軌道上山邊坡點(diǎn)段長(zhǎng)度：L2=49.12m式中：h1 運(yùn)輸大巷中心線軌面水平至軌道上山變坡前軌面延長(zhǎng)線的垂直距離； h1=18m ；煤層傾角；其他符號(hào)

20、同前。繞道線路設(shè)計(jì)：彎道計(jì)算：如圖中： R1 、 R3 取 12000 ，彎道部分軌道中心距仍為 1300.則： R2=13300al、3 均為 90°。K1=18850K2=20892c1 插入直線段，應(yīng)該大于一個(gè)礦車長(zhǎng)度( 豎曲線低道起坡點(diǎn)至曲線終點(diǎn) )，一般取2 s3m ；這里取3m。d= ( Le+n X Lm ) -c1-LAB-K1二(4.5m+30 X 2m)-3m-0.8m-18.85m=41.85m 繞道線路設(shè)計(jì)圖如下：N2 道岔設(shè)計(jì)：采用單開道岔，選用DK618-4-12道岔，燈14 ° 15 ' , a=3472 , b=3328,聯(lián)接曲線半徑

21、為 12m 。單開道岔平行線路的聯(lián)接長(zhǎng)度：L5=a+Scot =9338C2 值計(jì)算，因列車已進(jìn)入車場(chǎng)，列車速度v 控制為 1.5m/s ， R=12000 ，C2 >SB +(100 300) =1675 3925故取 c2 =4000N3 道岔連接點(diǎn)輪廓尺寸 n 、 m 值計(jì)算：選用 DK618-4-12 道岔，a=14 ° 15' , a=3472 ,b=3328,聯(lián)接曲線半徑為R4=15000?；剞D(zhuǎn)角3 *燈90° -0=75 ° 45'。道岔計(jì)算圖如下：T=R4tan=11700d=bsin 行832;M=d+R4cos 行1537

22、0;H=M-R4cos 滬15370n=15370m=a+(b+T) =3472+(3328+11700) X 0.97=18049繞道車場(chǎng)開口位置確定：X = LB + m - X1式中：XI 運(yùn)輸機(jī)上山中心線至軌道上山軌道中心線間距； X1=23000 ；LB = Lg+R3+R1+=d+l5+c2+ R3+R1+=41850+9338+4000+12000+12000+650=79838 ；故 X = 79838+18049-23000=74887L3 值:根據(jù)大巷斷面得知:e=850L3=R1+C+L1-e-n-R3=12000+3000+37535-850-15357-12000=2

23、4328按 L3 > SB+2(100-300)(100SqV2) 條件檢查列車運(yùn)行速度控制在 2m/s,得：L3 >350010150故 24382 >10150符合要求第五章：采煤方法及回采工藝一、采煤方法：本采區(qū)可采煤層共分為三層，結(jié)合前述的煤層地質(zhì)特征，本采區(qū)采用單一走向長(zhǎng)臂跨落采煤法。二、采煤工藝：( 1) 適于采用綜采工藝的條件 就目前煤礦地下開采技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看， 趨向于綜采工藝的發(fā)展方向， 它具有高產(chǎn)、高效、安全，低耗以及勞動(dòng)條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度小優(yōu)點(diǎn)。但是綜采設(shè)備價(jià)格昂 貴，綜采生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的發(fā)展有賴于全礦井良好的生產(chǎn)系統(tǒng)，較好的煤層賦存條件以及較 高的操作和管理水平

24、。根據(jù)我國(guó)綜采生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)和目前的技術(shù)水平，綜采適用于 以下條件：煤層地質(zhì)條件好，構(gòu)造少，上綜采后能很快獲得高產(chǎn)，高效，某些地 質(zhì)條件特殊，但上綜采后仍有把握取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。(2)適合普采工藝的條件 普采設(shè)備價(jià)格便宜，一套普采設(shè)備的投資只相當(dāng)于一套綜采設(shè)備的四分之一。普 采對(duì)地質(zhì)變化的適應(yīng)性比綜采強(qiáng)， 工作面搬遷容易。對(duì)推進(jìn)距離短，形狀不規(guī)則，小斷層和褶曲較發(fā)育的工作面，綜采的優(yōu)勢(shì)難以發(fā)揮，而采用普采則可以取得較 好的效果。與綜采相比，普采操作技術(shù)較易掌握，組織生產(chǎn)比較容易。因此，普 采是我國(guó)中小型礦井發(fā)展采煤機(jī)械化的重點(diǎn)。綜上，根據(jù)我礦具體情況，地質(zhì)條件好，煤層傾角小，宜采用綜采工藝。三、

25、采煤工作面作業(yè)規(guī)程的編制 本采區(qū)全部采用綜合機(jī)械化采煤，采用三班制，每班8小時(shí)，綜采生產(chǎn)割煤和移 架平行作業(yè)，無(wú)須單獨(dú)回柱放頂時(shí)間，因此準(zhǔn)備班工作量較小，主要是檢修設(shè)備、 膠帶、回收運(yùn)輸和回風(fēng)巷支架、平巷 煤壁、扶正支架、整理工作面端頭等 行進(jìn)行，一般用半個(gè)班可以完成，另更換易損零部件、前移轉(zhuǎn)載機(jī)、縮短輸送機(jī) 超前支護(hù)等工作。在條件差的綜采面，加固 工作也在準(zhǔn)備班進(jìn)行。但這些工作量可以平 半個(gè)班可以進(jìn)行采煤作業(yè)。因此本采區(qū)采用“兩班半采煤，半班準(zhǔn)備”如下圖：工作面勞動(dòng)組織表:序號(hào)工種二班三班合計(jì)1工長(zhǎng)11132機(jī)組司機(jī)33283支架工334104轉(zhuǎn)溜司機(jī)11135溜子維護(hù)226轉(zhuǎn)載機(jī)維護(hù)227

26、皮帶及溜子司機(jī)22268皮帶及溜子維護(hù)669乳化泵司機(jī)111310端頭維護(hù)5571711機(jī)電維護(hù)工112412小計(jì)1717306413區(qū)管共4人4第六章采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一.區(qū)段參數(shù)的確定根據(jù)本采區(qū)實(shí)際情況，本采區(qū)傾斜長(zhǎng)度為 1185m ,區(qū)段數(shù)目確定為5個(gè)，采 煤面斜長(zhǎng)確定為210m ,區(qū)段平巷留設(shè)保護(hù)煤柱寬度為 15m ,區(qū)段平巷設(shè)計(jì)斷 面 為梯形斷面，寬 2.5m ,高 2.2m。則區(qū)段斜長(zhǎng)為： 210+15+2*2.5=230m 。二.采區(qū)生產(chǎn)能力計(jì)算采區(qū)分東西兩翼，兩翼實(shí)行同采，即兩個(gè)工作面同時(shí)開采。10#煤層1、日產(chǎn)量計(jì)算A=2NLSMrC=2 X 7X210 X0.6 X2.

27、08 X 1.4 X 0.95=4833t式中：N采煤機(jī)日進(jìn)刀數(shù)；L工作面長(zhǎng)度；S 截深；M 采高；r 煤的容重；C煤的采出率。2、年產(chǎn)量計(jì)算A= 300 A=300 X 4833= 1449900（噸）3、生產(chǎn)能力計(jì)算A10=K1K2 EA=0.95 X 1,1 X 1449900=1515145t式中： A10 采區(qū)生產(chǎn)能力； t/aK1 工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，采區(qū)內(nèi)同采兩個(gè)工作面，取0.95 ；采區(qū)內(nèi)同采三個(gè)工作面，取0.9.K2 采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)出煤系數(shù)；取1.1 EA采區(qū)內(nèi)同時(shí)回采工作面年產(chǎn)量之和。11# 煤層1 、日產(chǎn)量計(jì)算A=2NLSMrC=2 X 7X210 X0.6 X 1.81

28、X 1.4 X 0.95=4246t式中：N 采煤機(jī)日進(jìn)刀數(shù)；L工作面長(zhǎng)度；S 截深；M 采高；r 煤的容重；C煤的采出率。2、年產(chǎn)量計(jì)算A= 300 A=300 X 4246= 1273800（噸）3、生產(chǎn)能力計(jì)算A11=K1K2 EA=0.95 X 1.1 X 1273800=1331121t式中： A11 采區(qū)生產(chǎn)能力； t/aK1 工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，采區(qū)內(nèi)同采兩個(gè)工作面，取0.95 ；采區(qū) 內(nèi)0.9.K2 采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)出煤系數(shù)；取 1.1匯A采區(qū)內(nèi)同時(shí)回采工作面年產(chǎn)量之和12# 煤層1 、日產(chǎn)量計(jì)算A=2NLSMrC=2 X 7X210 X0.6 X3.5 X 1.4X0.95=82

29、11t式中：N 采煤機(jī)日進(jìn)刀數(shù)；L工作面長(zhǎng)度；S 截深；M 采高；r 煤的容重；C煤的采出率。2、年產(chǎn)量計(jì)算A= 300 A=300 X 8211= 2463300（噸）3、生產(chǎn)能力計(jì)算A12=K1K2 匯A=0.95 X 1.1 X 2463300=2574148t式中： A12 采區(qū)生產(chǎn)能力； t/aK1 工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，采區(qū)內(nèi)同采兩個(gè)工作面，取 0.95 ；采區(qū) 內(nèi) 0.9.K2 采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)出煤系數(shù)；取1.1 EA采區(qū)內(nèi)同時(shí)回采工作面年產(chǎn)量 之和。三、采區(qū)生產(chǎn)能力：采區(qū)生產(chǎn)能力采區(qū)可采儲(chǔ)量X采區(qū)回采采區(qū)服務(wù)年限率四、采區(qū)服務(wù)年限：=12 年第七章 采區(qū)巷道斷面設(shè)計(jì)一、巷道斷面選擇原

30、則 我國(guó)煤礦井下使用的斷面形狀，按其構(gòu)成的輪廓可分為折線形和曲線形兩大類， 前者如矩形、 梯形、 不規(guī)則型； 后者如半圓拱形、 圓弧拱形、 三心拱形、馬蹄形、 橢圓形和圓形等。巷道斷面形狀的選擇，主要應(yīng)考慮巷道所處的位置及穿過圍巖性質(zhì)；巷道的用途及其服務(wù)年限；選用的支架材料和支護(hù)方式；巷道的掘進(jìn)方法和采用的掘進(jìn)設(shè)備 因素。一般情況下，作用在巷道上的地壓大小和方向，在選擇巷道斷面形狀時(shí)起主要作用。當(dāng)頂壓和測(cè)壓均不大時(shí)， 可選用梯形或矩形斷面； 當(dāng)頂壓較大， 側(cè)壓較小時(shí)， 則應(yīng)選用諸如馬蹄形、橢圓形或者圓形等斷面。巷道的用途及所需的服務(wù)年限也是考慮選擇巷道斷面形狀的不可或缺的因素。 服 務(wù)年限長(zhǎng)達(dá)

31、幾十年的開拓巷道，采用磚石混凝土和錨噴支護(hù)的各種拱形斷面較為 有利；服務(wù)年限十幾年的準(zhǔn)備巷道以往多采用梯形斷面，現(xiàn)在采用錨噴支護(hù)和拱 形斷面日益增多；服務(wù)年限短的回采巷道因受采動(dòng)影響，須采用具有可縮性金屬 支架的梯形斷面二、 A 組煤巷道斷面設(shè)計(jì)根據(jù)巷道斷面選擇原則，由于各可采煤層頂?shù)装鍘r性各煤層相差不大，煤層頂板 一般為粉砂巖和細(xì)砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。屬于中等穩(wěn)定頂板（H類頂 板）。本采區(qū)兩條采區(qū)上山均沿煤層布置，巷道兩邊均留有保護(hù)煤柱護(hù)巷，因此 受才動(dòng)影響不大，服務(wù)年限長(zhǎng)，故采用半圓拱形斷面。區(qū)段平巷布置在煤層中， 所受頂壓和側(cè)壓都不大，且服務(wù)年限短，采用梯形斷面，支護(hù)方式采用錨梁

32、網(wǎng)支 護(hù)。石門都是布置在巖石中，采用半圓拱形斷面。支護(hù)方式均采用錨噴支護(hù)各巷道斷面設(shè)計(jì)參數(shù)及斷面圖如下：1、采區(qū)輸送機(jī)上山巷道斷面圖及參數(shù)：表 7-1 :圍巖類別斷面/ m2設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺寸噴射厚度/mm凈周長(zhǎng)/m凈設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度/mm高度/mmn14. 516.44740397012014.52、采區(qū)軌道上山巷道斷面圖及參數(shù):表 7-2 :圍巖類別斷面/ m2設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺寸噴射厚度/mm凈周長(zhǎng)/m凈設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度/mm高度/mmn14. 516.44740397012014.53、區(qū)段平巷斷面圖及參數(shù):表 7-3 :卜巖類別斷面/m2水溝斷面/m2噴射厚度/mm凈周長(zhǎng)/m凈設(shè)計(jì)掘進(jìn)n8.29.70.1

33、15011.7三、B組煤巷道斷面設(shè)計(jì)根據(jù)巷道斷面選擇原則，由于各可采煤層頂?shù)装鍘r性各煤層相差不大，煤層 頂板 一般為粉砂巖和細(xì)砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。屬于中等穩(wěn)定頂板（H類頂板）。本采區(qū)兩條采區(qū)上山均沿煤層布置，巷道兩邊均留有保護(hù)煤柱護(hù)巷，因此受才動(dòng)影響不大，服務(wù)年限長(zhǎng)，故采用半圓拱形斷面。區(qū)段平巷布置在煤層中，所受頂壓和側(cè)壓都不大，且服務(wù)年限短，采用梯形斷面，支護(hù)方式采用錨梁網(wǎng)支護(hù)。石門都是布置在巖石中， 采用半圓拱形斷面。支護(hù)方式均采用錨噴支護(hù)。1、采區(qū)膠帶機(jī)上山和軌道上山斷面同A組煤。2、區(qū)段平巷斷面圖及參數(shù)：表 7-4 :圍巖類別斷面/m2水溝斷面/m2噴射厚度/mm凈周長(zhǎng)/m凈

34、設(shè)計(jì)掘進(jìn)n6.88.10.115010.93、主要運(yùn)輸及回風(fēng)石門斷面圖及參數(shù)：表 7-5 :圍巖類別斷面/ m2設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺寸噴射厚度/mm凈周長(zhǎng)/m凈設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度/mm高度/mmn14. 516.44740397012014.5第八章采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)及設(shè)備、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng):由于各煤層均采用綜合機(jī)械化采煤，生產(chǎn)系統(tǒng)基本相同，因此根據(jù)綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)系統(tǒng)的要求，各系統(tǒng)運(yùn)作方式如下：（一） 、運(yùn)煤系統(tǒng) 采煤工作面采出的煤經(jīng)刮板輸送機(jī)輸送到區(qū)段運(yùn)輸平巷，在運(yùn)輸平巷里通過膠帶 輸送機(jī)輸送至（ 10# 煤層至區(qū)段運(yùn)輸石門，然后通過溜煤眼進(jìn)入運(yùn)輸上山）運(yùn)輸 上山， 然后通過運(yùn)輸上山輸送至采區(qū)煤倉(cāng)， 然后機(jī)車通過

35、運(yùn)輸大巷運(yùn)至井底車場(chǎng) 煤倉(cāng)，最后通過箕斗運(yùn)送至地面。（二）、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)輸石門進(jìn)入， 經(jīng)下部車場(chǎng)、 軌道上山、 中 部車場(chǎng)，分成兩翼經(jīng)平巷、聯(lián)絡(luò)眼、運(yùn)輸巷到達(dá)工作面。從工作面出來(lái)的污風(fēng)，經(jīng)回風(fēng)巷，右翼直接進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)石門， 左翼側(cè)需經(jīng)車場(chǎng)繞道進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)石門 掘進(jìn)工作面所需的風(fēng)流，從軌道上山經(jīng)中部車場(chǎng)分兩翼送至平巷。在平巷內(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)輸巷經(jīng)運(yùn)輸上山回入采區(qū)回風(fēng)石門。 采區(qū)絞車房和變電所所需的新鮮風(fēng)流是由軌道上山直接供給的。（三）、運(yùn)料和排矸系統(tǒng)運(yùn)料排矸采用 600mm 規(guī)矩的礦車和平板車。 物料至下部車場(chǎng)經(jīng)軌道上山到上部 車場(chǎng)，然

36、后經(jīng)回風(fēng)巷送至采煤工作面，區(qū)段回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷所需物料，自軌道上 山經(jīng)中部車場(chǎng)送入。掘進(jìn)巷道時(shí)所出的煤和矸石， 利用礦車從各平巷運(yùn)出， 經(jīng)軌道上山運(yùn)至下部車場(chǎng)。（四）、供電系統(tǒng) 高壓電纜由井底中央變電所，經(jīng)大巷、采區(qū)運(yùn)輸石門、下部車場(chǎng)、運(yùn)輸上山至采 區(qū)變電所。經(jīng)降壓后的低壓電，由低壓電纜分別引向回采和掘進(jìn)工作面的附近的 配電點(diǎn)以及上山輸送機(jī)、絞車房等用電地點(diǎn)。（五）、壓氣和安全用水用電 掘進(jìn)巖巷時(shí)所用的壓氣，采掘工作面、平巷以及上山輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)所需的防塵噴 霧用水， 分別由地面或井下壓氣機(jī)房和地面儲(chǔ)水池以專用管路送 至采區(qū)用氣用水 地點(diǎn)。八采區(qū)設(shè)備: （一） 10# 煤層和 11#煤層厚度及地質(zhì)

37、條件差不多，故選用相同設(shè)備。由于10#和11#煤層厚度在1.62.49m范圍內(nèi)，要求采煤機(jī)最大采高必須大于2.49m ,最小采高必須小于1.6m ;本采區(qū)煤層傾角在12。15。，煤質(zhì)硬度中等，因此采煤機(jī)選用 MG300AW1主要技術(shù)參數(shù):表 8-1 :技術(shù)特征單位數(shù)值采高m1.5 3.0適應(yīng)煤質(zhì)硬度Kg/cm2 或 ff=1 3煤層傾角(0 )<35截深m630滾筒直徑m1.6牽引方式無(wú)鏈牽引力KN360牽引速度m/min06滾筒中心距mm8934機(jī)面高度mm1200臥底量mm225電型號(hào)YSKBC-300動(dòng)功率KW300機(jī)臺(tái)數(shù)臺(tái)1電壓V1140噴霧滅塵方式內(nèi)、外噴霧控頂距mm2455最

38、大不可拆卸件尺寸（長(zhǎng)X寬X高）/質(zhì)量mm/t3250 X 1150 X635/8.001總重t34設(shè)計(jì)單位上海分院制造廠雞西煤礦機(jī)械廠根據(jù)工作面條件及綜采工藝，由采煤機(jī)參數(shù)，計(jì)算出工作面高峰生產(chǎn)時(shí)，每 小時(shí)產(chǎn)量為360t/h ,因此工作面刮板輸送機(jī)選用SGD-630/180主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-2 :技術(shù)特征單位型號(hào) SGD-630/180出廠長(zhǎng)度m150小時(shí)故T400鏈速m/s0.95電動(dòng)機(jī)型號(hào)DSB-90功率kw90X2電壓V1140鏈破斷力KN850外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高）mm1500 X630 X222質(zhì)量T100生:J商山西煤機(jī)廠工作面液壓支架選用ZY2400/10/26技術(shù)參數(shù)如

39、下：表 8-3 :技術(shù)特征單位型號(hào) ZY2400/10/26煤層傾角(0 )<25°支護(hù)高度m1.0 2.6初撐力KN1256工作阻力KN2400支護(hù)強(qiáng)度MPa0.45質(zhì)量t8.5支架中心距mm1500橋式轉(zhuǎn)載機(jī)SZB730/40;膠帶輸送機(jī) SSJ800-90;破碎機(jī)LPS-1000;移動(dòng)變電站KSGZY-630/6;乳化液泵站 MRB125/31.5;水泵 ZBA-6.（二）對(duì)12#煤層：由于12#煤層厚度在2.84.23m范圍內(nèi)，要求采煤機(jī)最大采高必須大于4.23m,最小采高必須小于2.8m ;本采區(qū)煤層傾角在12 °15° ,煤質(zhì)硬度中等，因此采煤機(jī)

40、選用 MXA-300/4.5具體參數(shù)如下：表 8-4 :技術(shù)特征單位數(shù)值采高m2.3 4.45適應(yīng)煤質(zhì)硬度f(wàn)f=2 4煤層傾角(0 )025截深m656滾筒直徑m2.0牽引方式液壓、雙牽引、無(wú)鏈牽引力KN400牽引速度m/min08.5滾筒中心距mm10326機(jī)面高度mm1905臥底量mm185電動(dòng)機(jī)型號(hào)DMB-300S功率KW300臺(tái)數(shù)臺(tái)1電壓V1140噴霧滅塵方式內(nèi)、外噴霧控頂距mm2342最大不可拆卸件尺寸（長(zhǎng)X寬X高）/質(zhì)量mm/t3605 X 1241 X 450/2.9總重t48.3設(shè)計(jì)單位西安煤礦機(jī)械廠制造廠西安煤礦機(jī)械廠工作面刮板輸送機(jī)選用SGZ-730/320具體參數(shù)如下:表

41、 8-5 :技術(shù)特征單位型號(hào) SGZ-730/320出廠長(zhǎng)度m150小時(shí)封T700鏈速m/s0.95電型號(hào)YSBS-80/160功率kw160 X2k電壓V1140鏈破斷力KN850外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高）mm1500 X764 X222質(zhì)量T160生rJ商山西煤機(jī)廠工作面液壓支架為 ZY3500/23/45主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-6 :技術(shù)特征單位型號(hào) ZY3500/23/45煤層傾角(0 )<20 °支護(hù)高度m2.3 4.5初撐力KN2600工作阻力KN3500支護(hù)強(qiáng)度MPa0.6 0.76質(zhì)量kg16000轉(zhuǎn)載機(jī)選用橋式轉(zhuǎn)載機(jī) SZD-730/90主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8

42、-7 :技術(shù)特征單位型號(hào) SZD-730/90出廠長(zhǎng)度m30小時(shí)運(yùn)量t/h750鏈速m/s1.31電型號(hào)DSB-90動(dòng)功率KW90機(jī)電壓V1140質(zhì)量t24.2生產(chǎn)廠家山西煤機(jī)廠破碎機(jī)選用LPS-1000主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-8 :技術(shù)特征單位型號(hào) LPS-1000破碎能力t/h1000進(jìn)料口寬度mm900進(jìn)料口高度mm920出料粒度mm150 300質(zhì)量t14生:J商西北煤礦機(jī)械總廠膠帶輸送機(jī)選用 SSJ1000/220主要技術(shù)參數(shù)如下:表 8-9 :技術(shù)特征單位型號(hào) SSJ100/220輸送量t/h700輸送長(zhǎng)度m1000托輻直徑mm108輸送帶寬mm1000儲(chǔ)帶長(zhǎng)度m50機(jī)尾搭接長(zhǎng)度

43、m12機(jī)頭外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高）mm5873 X2511 X 1900質(zhì)量t201移動(dòng)變電站 KSJZY-630/16 ;乳化液泵站 MRB250/31.5 。（三）采區(qū)上山運(yùn)輸設(shè)備1、B組煤上山運(yùn)輸設(shè)備選型:上山膠帶機(jī)選型:本采區(qū)同時(shí)開采工作面為兩個(gè)，單個(gè)工作面高峰生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)量約為:Q = 60vSMr = 60 X 3X0.6 X2 X 1.4 = 302t/h,兩個(gè)工作面同時(shí)生產(chǎn)高峰生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)量為604t/h o要求輸送機(jī)的小時(shí)最大輸送量大于工作面高峰生產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)量因此上山膠帶機(jī)選擇 SSJ1000/2 X 125主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-10 :0號(hào)輸送量(t/h )7H市見(mm )帶速(m/s )最大輸送長(zhǎng)度(m)儲(chǔ)帶長(zhǎng)度(m)主電機(jī)功率(kw )傳動(dòng)滾筒直徑(mm )托輯