普采改造為綜采工作面方案

1、東海煤礦布設(shè)綜采工作面方案東海煤礦2012年7月10日目錄前言L.L.一、必要性2.2.二、礦井概況、地質(zhì)條件2.2.（一）礦井概況2（二）地質(zhì)條件2三、采煤方法、設(shè)備選型、巷道布置3 3（一）采煤方法3（二）設(shè)備選型3（三）巷道布置5四、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)系統(tǒng)7.7.（一）生產(chǎn)能力7（二）生產(chǎn)系統(tǒng)8五、礦井改造.13.13（一）井巷工程13（二）運(yùn)輸系統(tǒng)13（三）通風(fēng)及瓦斯抽放系統(tǒng)13（四）供電系統(tǒng)13隨著煤炭市場(chǎng)形勢(shì)變化，企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，在這一形勢(shì)下，東海煤礦積極應(yīng)對(duì)，改革生產(chǎn)工藝，進(jìn)行綜采改造，增加產(chǎn)量，降低成本。根據(jù)采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)、綜采技術(shù)手冊(cè)及煤礦安全規(guī)程等有關(guān)規(guī)定及要求，進(jìn)行綜采設(shè)計(jì)。

2、一、必要性2012年煤炭市場(chǎng)形勢(shì)變化，商品煤供過(guò)于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，面對(duì)這一形勢(shì)，東海礦采取調(diào)整經(jīng)營(yíng)策略，采取一系列措施參和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，其中提高煤質(zhì)、降低單成成為重中之重，在這一指導(dǎo)思想下，對(duì)有條件的高檔普采工作面進(jìn)行綜采改造就顯得尤為必要。二、礦井概況、地質(zhì)條件（一）礦井概況東海煤礦五采區(qū)位于五采工業(yè)廣場(chǎng)， 生產(chǎn)運(yùn)輸使用-450水平大巷經(jīng)軌道運(yùn)輸和主運(yùn)輸皮帶斜井相連，目前已經(jīng)開(kāi)拓四段絞車道至-900標(biāo)高，具有完備的運(yùn)輸、通風(fēng)、供電、排水、通訊、監(jiān)測(cè)以及瓦斯抽放系統(tǒng)。（二）地質(zhì)條件1、儲(chǔ)量五采區(qū)35#煤層現(xiàn)已采至左七路，最深處標(biāo)高為-719米。截止2011年末原剩余儲(chǔ)量為A+B+C+D270.5

3、萬(wàn)噸，A+B+C140.3萬(wàn)噸，A+B81.0萬(wàn)噸，D:130.2萬(wàn)噸。在2005年經(jīng)黑龍江省國(guó)土資源管理廳要求， 進(jìn)行了儲(chǔ)量核實(shí)工作， 按新標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分現(xiàn)剩余儲(chǔ)量為：經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量111b:370.8萬(wàn)噸，333:217.1萬(wàn)噸。在這其中按原始分類方法來(lái)分為：B:101.4萬(wàn)噸，C:269.4萬(wàn)噸，D:83.8萬(wàn)噸，表外量：133.3萬(wàn)噸。2、地質(zhì)及水文地質(zhì)情況35#層煤為全區(qū)發(fā)育煤層，在實(shí)際接露情況來(lái)看其淺部結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，煤層中含多層夾研，巖性為煤頁(yè)巖，厚度在0.040.25米。深部煤層較復(fù)雜，預(yù)計(jì)32#層左九路至左十路采煤工作面揭露的斷層可能延伸至35#層，落差有可能加大，深部煤巖類型為半亮型，粉

4、、塊狀。在20、21剖面線深部受玲巖影響成為天然焦，煤層頂板為粉砂巖或細(xì)砂巖，平均厚度2.61米，底板是粉砂巖或中砂巖，平均厚度4.81米，煤層厚度0.75-1.65米，平均厚度1.08米。35#層區(qū)內(nèi)沒(méi)有含水層區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。3、煤質(zhì)35#層為礦主力煤層其煤種為1/3焦煤， 其原煤灰分為18.5439.64,平均27.22。精煤揮發(fā)分為21.7731.20,平均26.55。膠質(zhì)層018.0,平均13.0。在35#層?xùn)|部表外量區(qū)域內(nèi)，經(jīng)右五路揭露情況來(lái)看，其煤層厚度在1.05米左右，煤質(zhì)灰分較大在40%fc右，煤層發(fā)育較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有多層夾研。三、采煤方法、設(shè)備選型、巷道布置（一）采煤

5、方法東海煤礦五采區(qū)煤層為單一傾斜構(gòu)造，煤層穩(wěn)定，適宜采用單一走向長(zhǎng)壁后退式采煤方法， 結(jié)合采煤工作實(shí)際情況以及礦井現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢(shì)，采煤工藝采用綜合機(jī)械化采煤，全部垮落法管理頂板。（二）設(shè)備選型1、采煤機(jī)的選型根據(jù)工作面傾斜長(zhǎng)度為190m采高初步確定為1.5m,煤層普氏系數(shù)f=2-3,采用MG150/37睬煤機(jī)2、液壓支架的選型(1)、液壓支架的選型根據(jù)本面煤層的賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造特征，為保證選用適用的支架，使得綜采各項(xiàng)工藝參數(shù)充分發(fā)揮，確保工作面實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，進(jìn)行工作面支架選型。A、支撐強(qiáng)度的確定：根據(jù)工作面自然條件，頂板為粉砂巖或細(xì)砂巖，平均厚度2.61米，底板是粉砂巖或中砂巖，平均厚度4

6、.81米，煤層厚度為0.75-1.65m,煤層傾角為10-14等賦存條件，初步選用支架為掩護(hù)式支架。支架的支護(hù)強(qiáng)度A1000kpa,取支架支護(hù)強(qiáng)度為1000KpaB、支架工作阻力的確定：支架工作阻力：Q=Zb(l+c)(Kn)式中：Z選定支護(hù)強(qiáng)度，取1000kpa;b支架中心距，取1.5m;c頂梁前端至煤壁距離，取0.2m;l頂梁長(zhǎng)度，取4.0m。Q=Zb(l+c)=1000X1.5x(4+0.2)=6300KNC支架初撐力的確定由于工作面頂板以中硬巖性頂板為主，頂板較不穩(wěn)定，故確定支架的初撐力不小于工作阻力的80%即為5040KND液壓支架的高度計(jì)算(1)支架的最大支撐高度考慮到頂板有偽頂冒

7、落或局部冒落，支架的最大支撐高度應(yīng)是煤層最大開(kāi)采厚度再加200-300mm即：hma戶Hnax+(200-300)mmHmax煤層開(kāi)采白最大高度，mm=1600+300=1900mm(2)支架的最小支撐高度支架的最小支撐高度為最小開(kāi)采高度減去(250-350)hmin=Hmn-(250-350)mmHmin煤層開(kāi)采的最小高度，mm=1000-350=650mm根據(jù)以上參數(shù)，選用ZZ510/10/175支撐掩護(hù)式支架。(2).工作面配套設(shè)備選型工作面運(yùn)輸機(jī)：根據(jù)本面所選支架和運(yùn)輸機(jī)、支架控頂距和運(yùn)輸機(jī)的配合以及采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)的配合須達(dá)到尺寸合理和操作靈活方便的要求，再考慮到工作面的運(yùn)輸能力須大于

8、生產(chǎn)能力，本面運(yùn)輸機(jī)均選用SGZ-630/320型刮板運(yùn)輸機(jī)。(三)巷道布置1、聯(lián)絡(luò)車場(chǎng)(1).布置：全巖聯(lián)絡(luò)車場(chǎng)(上下巷各一)和工作面運(yùn)輸?shù)?、材料道?lián)產(chǎn)35祖，,接，全長(zhǎng)120m2(2),支護(hù)及斷面：巷道凈斷面不小于12m,其支護(hù)方式另行研究確定，單獨(dú)編制。(3),用途：聯(lián)絡(luò)車場(chǎng)擔(dān)負(fù)本工作面的進(jìn)風(fēng)、運(yùn)煤、運(yùn)料、防塵、排水管路及生產(chǎn)電纜敷設(shè)。2、材料道(1),布置：半煤巖巷跟頂定向布置，全長(zhǎng)900m(2),支護(hù)及斷面：巷道凈斷面不小于9m，其支護(hù)方式另行研究確定后，單獨(dú)編制。(3),用途：擔(dān)負(fù)本工作面的回風(fēng)、材料及設(shè)備運(yùn)輸、防塵管路等任務(wù)。3、運(yùn)輸?shù)?1),布置：半煤巖巷跟頂定向布置，全長(zhǎng)90

9、0m(2),支護(hù)及斷面：巷道凈斷面不小于9m，其支護(hù)方式另行研究確定后，單獨(dú)編制。(3),用途：擔(dān)負(fù)工作面煤炭運(yùn)輸、進(jìn)風(fēng)、防塵管路、排水管路及生產(chǎn)電纜敷設(shè)等任務(wù)。4、切眼(1),布置：半煤巖巷跟頂定向布置，上下分別和材料道、運(yùn)輸?shù)缆?lián)接，長(zhǎng)度190m2,支護(hù)及斷面：巷道凈斷面不小于11.4m2,其中巷道高度不小于1,9m,寬度不小于6,0m,其支護(hù)方式另行研究確定后，單獨(dú)編制。3,用途：裝備采煤機(jī)、綜采支架及工作面運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備。5、油脂庫(kù)及配件碉室(包括消防器材庫(kù))(1),布置：全煤巷布置于材料道上幫，從切眼向外每隔200m布置一組油脂庫(kù)和配件碉室間距中-中12m長(zhǎng)度均為4nl共80米(2),支

10、護(hù)及斷面：巷道凈斷面不小于12n2,周圍5米范圍內(nèi)巷道采用不可燃材料進(jìn)行封閉，其支護(hù)方式另行研究確定后，單獨(dú)編制。(3),用途：油脂庫(kù)用于存放油脂及消防器材；配件碉室用于存放機(jī)電設(shè)備常用及易損配件。四、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)系統(tǒng)(一)生產(chǎn)能力本工作面采用“四六”制循環(huán)作業(yè)：三班生產(chǎn)，一班檢修。每個(gè)生產(chǎn)班以完成一次采裝運(yùn)支為一循環(huán)，一日7個(gè)循環(huán)?；夭晒に図樞蚋鶕?jù)工作面頂板情況分兩種：當(dāng)頂板較完整時(shí)，工藝順序?yàn)椋焊蠲阂灰萍芤灰屏?；?dāng)頂板較破碎時(shí)，工藝順序?yàn)椋阂萍芤桓蠲阂灰屏?。煤機(jī)割煤高度1.6m,于是：1、產(chǎn)量(生產(chǎn)能力)(1),循環(huán)產(chǎn)量：Q循環(huán)=工作面凈長(zhǎng)X煤厚X截深X煤容重X循環(huán)進(jìn)刀數(shù)X工作面回采率X

11、循環(huán)率=190X1.6X0,6X1,5X1X0.9X0.90=221.6(噸)(2).日產(chǎn)量：Q日=Q循環(huán)X日循環(huán)數(shù)=221.6X7=1551（噸）(3),月產(chǎn)量:Q月二日產(chǎn)量X月平均生產(chǎn)天數(shù)=1551X30=4.65(萬(wàn)噸)2、可采期(1),日進(jìn)尺：L日=截深x每循環(huán)進(jìn)刀數(shù)x日循環(huán)數(shù)x循環(huán)率=0,6X1X7X0.9=3.78(n)(2),可采期：T可采=設(shè)計(jì)可采走向長(zhǎng)+日進(jìn)尺=900+3.78=238(天)(二)生產(chǎn)系統(tǒng)1、運(yùn)輸系統(tǒng)(1)運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面煤炭-運(yùn)輸?shù)酪患衅У酪徊蓞^(qū)煤倉(cāng)一主運(yùn)巷一井底煤倉(cāng)一鋼帶機(jī)主運(yùn)道-原煤皮帶廊一地面。、工作面刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力核算A、SGZ-630/32

12、0刮板輸送機(jī)輸送能力Q為600t/h,采煤機(jī)的生產(chǎn)能力Q:Q=60BHyVc=60X0,6x1,6x1,5x4=345.6T/h600t/h符合要求。B、電機(jī)功率校驗(yàn)*q(cocospsinp)+2q()(ocospbvlOOOq經(jīng)計(jì)算NL=246kwK400kw,符合要求。、運(yùn)輸?shù)滥z帶輸送機(jī)能力核算STJ-1000/2*125,鋪設(shè)長(zhǎng)度900米，輸送能力為600t/h,滿足生產(chǎn)要(2)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)料路線：地面一副井一三采上車場(chǎng)一三采-五采絞車道一五采35#井底車場(chǎng)-35牧車道-工作面聯(lián)絡(luò)車場(chǎng)一工作面。到工作面運(yùn)輸?shù)赖牟牧辖?jīng)外聯(lián)絡(luò)進(jìn)入運(yùn)輸?shù)馈；亓下肪€：和進(jìn)料線路相反。2、通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流路線

13、：地面新風(fēng)一副井一五采上車場(chǎng)一五采35#三段絞車道一五采35#四段絞車道-運(yùn)輸?shù)?工作面。泛風(fēng)風(fēng)流路線：工作面回風(fēng)一工作面材料道一回風(fēng)道-800總排風(fēng)道一風(fēng)井一地面。通風(fēng)能力計(jì)算:(1)采煤工作面按氣象條件確定需要風(fēng)量，其計(jì)算公式為:Q米=0s本采高采面長(zhǎng)父K溫(m3/min)本-不同采煤方式工作面所需的基本風(fēng)量，mVmin;K K 采高-采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)，取1.0;K.K1 No=求。Q采-采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min式中：QhQhK KK K 木面長(zhǎng)一米煤工作面傾斜長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)，取1.3；K溫-采煤工作面溫度調(diào)整系數(shù)，取1.4;Q基本二60V采S采max70%式中：V采一采煤工作

14、面適宜風(fēng)速，取V采=2.5m/s;1-采煤工作面最大控頂時(shí)斷面積，nf。%max=采煤面最大控頂距*工作面實(shí)際采高-輸送機(jī)、支架（支柱）、梁子所占的面積（）表1K采高_(dá)采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)采高（m2）2.5及放頂煤工作面系數(shù)（K采面長(zhǎng)）1.01.11.5表2K采面長(zhǎng)采煤工作面長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)采煤工作面傾斜長(zhǎng)度200調(diào)整系數(shù)（K長(zhǎng)）1.01.01.31.31.5表3K溫-采煤工作面溫度和對(duì)應(yīng)風(fēng)速調(diào)整系數(shù)采煤工作面空氣溫度采煤工作面風(fēng)速（m/s）配風(fēng)調(diào)整系數(shù)K溫采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，(m3/min)Q采一一采煤工作面回風(fēng)巷回風(fēng)流中日平均瓦斯絕對(duì)涌出量，(m3/min)KCH4一采煤工作面瓦斯涌出不

15、均衡系數(shù)。取1.33;100一一采煤工作面回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)1慚換算的常數(shù)。100 xq采XKCH4=100X1.5X1.33=199.5(m3/min)(3)工作面溫度選擇適宜的風(fēng)速計(jì)算需要風(fēng)量(見(jiàn)表3)a=60 xV采S采平均(m3/min)式中：頭一一采煤工作面風(fēng)速，取2.5m/s品平均一一采煤工作面最大和最小控頂凈斷面積的平均值，nf。備=60 xV采、S采平均=60X2.5X(3.0-0.4)X3.69-1.1X0.4-3.0X0.2=1283.1(m3/min)(4)按采煤工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)每人供風(fēng)量44m3/min蚤4N(m3/min)備=4x60=240(m3/min)(5

16、)按采煤工作面風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：15s采平均QW240s采平均(m3/min)式中：s采平均一采煤工作面最大和最小控頂凈斷面積的平均值，15s采平均=30X(3.0-0.4)X3.69-1.1X0.4-3.0X0.2=138.84(m/min)240S采平均=240X(3.0-0.4)x3.69-1.1X0.4-3.0X0.2)=2052.96(m/min)按上述要求比較可得出該采煤工作面所需要供風(fēng)量為1283.1(m/min)考慮以上因素，該工作面配風(fēng)為1283.1m3/min。工作面配風(fēng)應(yīng)當(dāng)考慮溫度、采高的變化，以當(dāng)月月度供風(fēng)計(jì)劃為其所需要配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。初次放定期間風(fēng)量可提高到1500nVmin左

17、右。3、防滅火本工作面由于采用的是仰采工藝，生產(chǎn)用水及回采造成的淋水全部向工作面積聚，不設(shè)立專門(mén)的滅火系統(tǒng)，必要時(shí)采用防塵水控制煤炭自燃。在油脂庫(kù)等防火重點(diǎn)區(qū)域全部配置二個(gè)干粉滅火器，并同時(shí)設(shè)置砂箱。4、排水系統(tǒng)工作面的兩道清理干凈，不得堆存雜物，并且在工作面上下出口處準(zhǔn)備好排水設(shè)備及排水管路。(1)排水路線：工作面及兩道水一聯(lián)絡(luò)車場(chǎng)-五采35#四段絞車道一采區(qū)水倉(cāng)一主運(yùn)巷一井底水倉(cāng)一地面。(2)排水能力計(jì)算根據(jù)地質(zhì)說(shuō)明書(shū)，工作面回采時(shí)最大涌水量為15nVh,采用重力排水方式進(jìn)行5、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)礦井安裝KJ80N瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)一套，對(duì)工作面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，瓦斯傳感器分別安裝在工作面上隅角、 材料道外口、 運(yùn)輸?shù)劳饪凇?報(bào)警濃度1%斷電濃度為1%（上隅角斷電濃度為1.5%）。斷電范圍為工作面內(nèi)及兩道有有電器設(shè)備。七、通訊系統(tǒng)工作面內(nèi)部采用有線電話及無(wú)線電話混