采礦工程課程設(shè)計(jì)文字說明2

1、采礦工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師:呂秀江學(xué)生:周連清班級: 06采礦3班學(xué)號: 060020324目錄第一章設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 (1第二章采區(qū)地質(zhì)概況 (2第三章采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 (4第四章采煤工藝方式 (8第五章采區(qū)巷道布置 (22第六章采區(qū)下部車場 (31第七章采區(qū)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo) (35第一章設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想1.1實(shí)踐課程的性質(zhì)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)把理論知識融會貫通于實(shí)踐的綜合性的教學(xué)過程。加深對采礦工程專業(yè)所學(xué)理論的認(rèn)識和理解,提高對就業(yè)崗位的感性

2、認(rèn)識;使我們在課程設(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;使我們能熟練采區(qū)設(shè)計(jì)內(nèi)容級步驟,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。1.2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;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。1.3實(shí)踐課程教學(xué)的基本要求1.加深對采礦工程專業(yè)所學(xué)理論的認(rèn)識和理解,提高對就業(yè)崗位的感性認(rèn)識;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

3、取地質(zhì)概況一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)條件本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容為:根據(jù)所給條件作河北某礦1采區(qū)的采區(qū)設(shè)計(jì),采區(qū)的原始條件如下:煤層特征本采區(qū)勘探類型為二類一型,即中等構(gòu)造,為緩傾斜煤田,煤層傾角一般為 表1 可采煤層特征一覽表煤質(zhì)特征井田煤質(zhì)是單一牌號的無煙煤?；曳? 表2 一采區(qū)各煤層平均視密度表 表3 煤質(zhì)灰分表水分、揮發(fā)分和全硫水分一般在4.96%左右,個別點(diǎn)達(dá)到89%。揮發(fā)分各煤一般在3.884.99%,垂向變化幅度不大,基本上是由淺到深逐漸減小,亦即隨變質(zhì)程度逐漸加深。硫分2號煤層(0.48%、1號煤層(0.48%屬低硫煤,而其它煤層屬中高硫煤,全硫中以黃鐵礦硫和有機(jī)硫?yàn)橹?易脫硫。各煤層發(fā)熱量

4、相差不大,最小31.72MJ/kg,最大33.21 MJ/kg。 表4 可采煤層及局部可采煤層煤質(zhì)分析成果表瓦斯、煤塵、煤的自燃性和地溫:.礦井鑒定等級為低瓦斯礦井,瓦斯絕對涌出量7.400m3/min,相對涌出量3.800 m3/td;煤炭為三類不易自燃;煤塵爆炸指數(shù)為 3.83%,不具有爆炸性。地溫未做過測試。含水層特征:井田內(nèi)的含水層自下而上主要有奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r、石炭系上統(tǒng)大青灰?guī)r、伏青灰?guī)r、野青灰?guī)r、二疊系砂巖及第四系砂礫石層。礦井正常涌水量100m³/h,最大220m³/h。煤的風(fēng)化和氧化井田內(nèi)未見與第四系接觸的煤層,從各鉆孔煤質(zhì)指標(biāo)上看,本井田未見明顯的風(fēng)氧化

5、煤。瓦斯經(jīng)鑒定本礦井為低瓦斯礦井,1#煤瓦斯絕對涌出量4.5m3/min,2#煤瓦斯絕對涌出量3.5 m³/min。煤塵精查地質(zhì)報(bào)告中根據(jù)本井田主要可采煤層共33個煤塵樣的測定分析,各煤層均有煤塵無爆炸危險。自燃根據(jù)勘探中對可采煤層39個煤樣所做燃點(diǎn)試驗(yàn)分析可知,各煤層均屬不易自燃煤層。地溫根據(jù)70個鉆孔井溫測量結(jié)果分析,本井田地溫梯度在距地表深度1100m以上為1.492.81/100m,低于或接近正常地溫梯度(3/100m;僅在距地表深度11001200m之間地溫度為3.1/100m,略高于正常地溫梯度。因此,本井田屬于正常地溫梯度區(qū)。第三章采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限3.1.1采區(qū)工

6、業(yè)儲量采區(qū)工業(yè)儲量為Q=S×M×=2378350×12.15×1.50= 4334.5萬噸; S采區(qū)面積, m2;M煤厚, m;容重, t/m3;3.1.2采區(qū)煤柱損失:煤柱尺寸的確定采區(qū)內(nèi)的煤柱主要是采區(qū)邊界煤柱、采區(qū)上山保護(hù)煤柱以及水平大巷保護(hù)煤柱。為防止采空區(qū)矸石的冒落,采區(qū)兩邊各留設(shè)10m的采區(qū)邊界煤柱。本采區(qū)處于井田的邊緣,其上邊界和右邊界是井田邊界,留設(shè)30m井田邊界煤柱,水平運(yùn)輸大巷布置在距2號煤層底板12m下的穩(wěn)定粉砂巖巖石中。采區(qū)上山布置在巖層中,留設(shè)煤柱造成巖巷礦山壓力集中,并造成煤柱損失,故不留設(shè)保護(hù)煤柱。采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造情況簡單,無

7、斷層、褶皺、陷落柱及其它影響回采的復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造,所以采區(qū)內(nèi)不留設(shè)此類煤柱。下區(qū)段平巷采用沿空掘巷采用留2m小煤柱。采區(qū)煤柱留設(shè)方法見表1-1。 表1-1 采區(qū)煤柱尺寸P= (1160+2088×10×12.15×1.5+(810+814+1278×30×12.15×1.5+810×40×12.15×1.5=232.7萬噸;3.1.3 采區(qū)生產(chǎn)能力1本采區(qū)初步設(shè)計(jì)為為兩個工作面生產(chǎn)。采用預(yù)采頂分層和放頂煤相結(jié)合的采煤方法。兩個工作面一為預(yù)采頂分層工作面,一為放頂煤工作面。預(yù)采頂分層工作面的生產(chǎn)能力由式1-1

8、計(jì)算:A0=LV0MC0 1-1式中:L工作面長度, m;M煤層厚度, m;V0工作面年推進(jìn)長度, m/年;煤層容重, t/m3;C0工作面回采率,取 c=0.93。則 A0=190×900×3×1.50×0.93=71.5萬噸/年放頂煤工作面的生產(chǎn)能力由式1-2計(jì)算:A1=LV1MC1 1-2式中:L工作面長度, m;M煤層厚度, m;V1工作面年推進(jìn)長度, m/年;煤層容重, t/m3;C1工作面回采率,取 C1=0.87則A1=190×900×9.15×1.50×0.93 =218.2萬噸/年2采區(qū)生產(chǎn)能力采

9、區(qū)生產(chǎn)能力由式1-3計(jì)算:AB = k1 k2 A0i 1-3式中: AB采區(qū)生產(chǎn)能力;k1采區(qū)掘進(jìn)出煤系數(shù),取為1.1;k2工作面之間出煤影響系數(shù),由于同采的工作面?zhèn)€數(shù)為1,故k2=1;A0i工作面生產(chǎn)能力;則AB =1.1×1×(71.5+218.2=318.6萬噸/年。預(yù)設(shè)計(jì)礦井產(chǎn)量為300萬噸/年,故采區(qū)將能滿足礦井產(chǎn)量要求。3.1.4采區(qū)的可采儲量采區(qū)的可采儲量Z按下式計(jì)算:Z=(Q-P ×C 1-4 式中:Q采區(qū)工業(yè)儲量;P各種永久煤柱的儲量之和;C 采區(qū)回采率,厚煤層不低于0.75;中厚煤層不低于0.80;薄煤層不低于0.85;本礦取0.8。則Z=(

10、Q-P ×C=(4334.5-232.7×0.8=3281.4(萬噸由此可得本采區(qū)的可采儲量為3281.4萬噸。采區(qū)的服務(wù)年限的計(jì)算:T = Z/(A×K 15 式中:T采區(qū)設(shè)計(jì)服務(wù)年限,年;Z采區(qū)可采儲量,3281.4萬噸;A采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,300萬噸/年;K儲量備用系數(shù),取1.4;由14式得:T=3281.4/(300×1.4=7.8年;3.1.5 驗(yàn)算采區(qū)采出率C1=(Zg-p1/Zg1 -(公式1-5式中: C-采區(qū)采出率,% ;Zg1 - K1煤層的工業(yè)儲量,萬t ;p1 - K1煤層的永久煤柱損失,萬t ,C1=(Zg1-p1/Zg1=(4

11、334.5-232.7 /4334.5=94.6%> 75%第四章采煤工藝方式第1節(jié)煤層的地質(zhì)特征本設(shè)計(jì)的煤層的地質(zhì)特征如下: 根據(jù)可采煤層的特征表,該煤層群為平均傾角13°的緩傾斜中厚煤層,在采區(qū)范圍內(nèi),煤層結(jié)構(gòu)單一,賦存不穩(wěn)定,上層煤厚12.15米。第2節(jié)采煤方法和回采工藝4.2.1采煤方法的選擇結(jié)合煤層的條件,可設(shè)計(jì)放頂煤和分層開采兩種回采工藝:放頂煤具有高產(chǎn)、高效、安全可靠、經(jīng)濟(jì)效益好、掘進(jìn)率低等優(yōu)點(diǎn),但是放頂煤的缺點(diǎn)是采出率不高,只有75%,浪費(fèi)了大量的煤炭資源。不符合國家對資源可持續(xù)發(fā)展的要求。分層開采時,工作面的采出率較高,但是分層開采效率不高,而且對本煤層的煤厚

12、變化范圍較大(8.54 - 15.68m適應(yīng)性不好。結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn),決定采用預(yù)采頂分層網(wǎng)下放頂煤開采方法,預(yù)采頂分層將煤厚降低至放頂煤的合理高度6-10m,同時網(wǎng)下放頂煤時,頂網(wǎng)起到了隔離矸石的作用,放頂煤的采出率可提高至95%。4.2.2 工藝的確定采煤工作面采用預(yù)采頂分層綜放走向長壁后退式全部跨落法的綜合機(jī)械化法采煤。工作面采用采煤機(jī)落煤、裝煤,刮板輸送機(jī)運(yùn)煤,順槽使用轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)及可伸縮膠帶輸送機(jī),頂分層采用鋪網(wǎng)液壓支架,頂板隨液壓支架的前進(jìn)而跨落。放頂煤工作面采用綜放支架,由于頂煤的厚度較大,采用三采一放。4.2.3工藝流程工作面回采工藝流程為:采煤機(jī)斜切進(jìn)刀向上割煤推移刮板輸送機(jī)采

13、煤機(jī)向下割三角煤采煤機(jī)上行割煤。1、落煤方式采用綜合機(jī)械化采煤,雙滾筒采煤機(jī)直接落煤和裝煤。每天正規(guī)循環(huán)推進(jìn)6刀,每個循環(huán)0.6m,可實(shí)現(xiàn)每天至少推進(jìn)3.6m的推進(jìn)度。根據(jù)煤層的實(shí)際情況,經(jīng)查采礦設(shè)計(jì)手冊,選用采煤機(jī)型號為MLQ2-180。2、運(yùn)煤采煤工作面采用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤,運(yùn)輸平巷采用轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。3、進(jìn)刀方式為了合理利用工作時間,提高效率。采用割三角煤的端頭斜切進(jìn)刀雙向割煤方式,見圖4-1。圖4-1 采煤機(jī)進(jìn)刀方式 4、采空區(qū)處理采用全部垮落法處理采空區(qū)4.2.4采工作面長度的確定影響工作面長度的因素有煤層賦存條件、機(jī)械裝備及技術(shù)特征、巷道布置。該采區(qū)的煤層賦存條件好,地

14、質(zhì)條件簡單。該礦井設(shè)計(jì)為綜合機(jī)械化程度高的現(xiàn)代化礦井,要求工作面有較大生產(chǎn)能力,故選用較長的采煤工作面。一般綜采面的長度范圍為150200m,本設(shè)計(jì)選擇工作面的長度為190m。采區(qū)傾斜長度為1300m,采區(qū)工作面長度定為190m,4.2.5作面長度合理性的檢驗(yàn)按預(yù)采頂分層和綜放兩個工作面同時生產(chǎn)驗(yàn)算:1.按通風(fēng)條件進(jìn)行L v M B Cf / Qb c P n式中L-依工作面通風(fēng)能力確定最大長度,m ;v-工作面內(nèi)允許最大風(fēng)速,v=4m/s;B-工作面內(nèi)最小控頂距,B=3.55m;M-煤層高度,12.15 m;Cf-風(fēng)流收縮系數(shù),取0.95;Qb-晝夜產(chǎn)煤1噸所需風(fēng)量,Qb=0.8m³

15、;/min;c-循環(huán)進(jìn)尺,SN=0.63×2=1.26 m;P-煤層生產(chǎn)能力,P =m×r×c = 12.15×1.40×93%=15.18t/m3 ;n-晝夜循環(huán)數(shù),n=3。代入數(shù)據(jù),L(60×4×3.55×12.15×0.95/(0.8×1.26×15.18×3=214m>190m滿足要求。2.按采煤機(jī)能力計(jì)算MXG-500/4.5H型采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力,按開機(jī)率80%計(jì)算,Q機(jī)=0.63×2×3×12.15×190

16、5;1.50= 13089.1噸/天工作面日計(jì)劃生產(chǎn)能力為3000000÷300=10000噸/天< 13089.1噸/天所以工作面長度190米時,采煤機(jī)生產(chǎn)能力足夠。3.按刮板輸送機(jī)長度驗(yàn)算:刮板輸送機(jī)選用SGB-764/264型,長度200米,大于工作面的190米,所以滿足要求。工作面長度為190米是滿足要求的。輸送量為1500t/h,也滿足要求。綜上,工作面選190米是滿足要求的。4.2.6定區(qū)段斜長和區(qū)段數(shù)目采區(qū)傾斜長度為1300m,采區(qū)工作面長度定為190m,區(qū)段平巷采用單巷布置,在回采下區(qū)段時,采用沿空掘巷。留設(shè)窄煤柱煤柱取2米區(qū)段上下平巷的寬度約為4.5m,因此,

17、區(qū)段斜長為201m,對該數(shù)進(jìn)行調(diào)整,取為200m。采區(qū)區(qū)段數(shù)為6個。采取中央上下、山,兩邊布置工作面是合理的。采區(qū)內(nèi)工作面的接替順序采區(qū)內(nèi)工作面的接替順序?yàn)樽笥覂梢硖山犹?區(qū)段接替采用由上往下依次接替。當(dāng)預(yù)采頂分層工作面(鋪網(wǎng)推進(jìn)過40米后,在其下部布置放頂煤工作面 4.2.7采工作面的設(shè)備選型及配套1工作面配套設(shè)備的選擇綜采工作面的采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和自移式支架在幾何尺寸、生產(chǎn)能力和服務(wù)時間方面配套是實(shí)現(xiàn)工作面高產(chǎn)高效的前提。綜采工作面內(nèi)的主要裝備要在狹小的空間內(nèi)正常運(yùn)轉(zhuǎn),做到互不影響,互為依存。采煤機(jī)應(yīng)能夠割至最高采高,又能割至底板。工作面生產(chǎn)能力取決于采煤機(jī)的落煤能力,而工作面輸送機(jī)、

18、液壓支架、平巷中的轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)和可伸縮膠帶輸送機(jī)等設(shè)備的能力都要大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力,通常按富裕20考慮。為發(fā)揮綜采設(shè)備的優(yōu)勢,保證工作面高產(chǎn)高效,工作面輸送機(jī)的運(yùn)輸能力要大于采煤機(jī)的落煤能力,液壓支架的移架速度要大于采煤機(jī)的運(yùn)行速度。工作面各設(shè)備選型及配套應(yīng)遵循以下原則:(1液壓支架應(yīng)能適應(yīng)煤層厚度的變化和頂板的下沉,要在最大采高或煤厚時支得起并有一定富裕,在最小采高或煤薄時卸得掉。(2采煤機(jī)選型的原則、適合特定的煤層地質(zhì)條件,采煤機(jī)的采高、截深、功率、牽引方式等選取合理,有較大的適用范圍。、滿足工作面生產(chǎn)能力要求,采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力大于工作面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。、采煤機(jī)性能好,可靠性高,各種保

19、護(hù)功能完善。、采煤機(jī)的選型應(yīng)與礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力相適應(yīng)。(3、刮板輸送機(jī)的選型原則、刮板輸送機(jī)的輸送能力要大于或等于采煤機(jī)生產(chǎn)能力。、刮板輸送機(jī)的溜槽長度要與液壓支架的寬度相匹配。、刮板輸送機(jī)的溜槽與液壓支架的推移千斤頂?shù)倪B接裝置和配合間隙要匹配。綜上所述,采煤機(jī),結(jié)合可供選擇的采煤機(jī)的參數(shù),暫且選用MXG-500/4.5H型采煤機(jī),滾筒直徑2000 mm,截深630mm。主要技術(shù)特征見下表 確定回采工作面的支護(hù)方式、支架規(guī)格和布置方式預(yù)采頂分層工作面:BC400-17/35P 放頂煤工作面:ZFS4000-17/32C 1.支護(hù)方式本工作面采用及時移架支護(hù),即采煤機(jī)割過后及時移架打開護(hù)邦板,移

20、架在采煤機(jī)后3-5架進(jìn)行,超過此距離或發(fā)生片幫冒頂片幫時,必須停止割煤。放頂煤工作面端面頂板破碎,必須采用立即支護(hù),即采煤機(jī)后滾筒割過后,帶壓及時移架,并打出片幫板。如工作面片幫達(dá)700mm,必須超前支護(hù)即移架在割煤之前進(jìn)行。操作支架時應(yīng)注意以下內(nèi)容:a 移架時,做到一步三調(diào),不得出現(xiàn)前傾后仰,擠架。咬架現(xiàn)象。相臨支架不得出現(xiàn)明顯錯差。b 移架時,立柱前至煤比壁,被移支架上三架,下五架內(nèi)不準(zhǔn)有人停留。c 移完架后立即升緊支架,達(dá)到初撐力,立柱的壓力表讀數(shù)在25Mpa 以上,保證頂?shù)装嬉平啃∮诘扔?00mm手把打回零位。d 以下安全出口及上下巷超前支護(hù)的單體初撐力不低于90KN,移運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭,

21、機(jī)尾或其他原因拆除附近單體支柱時需先打好臨時支護(hù)。e 支架工段號追擊作業(yè),制定專門的包機(jī)制。f 嚴(yán)格按照支架規(guī)格質(zhì)量要求拉架,保證工作面支架直率。g 放頂煤工作面支架承受的冒落煤矸石的沖擊力較大,注意采取措施。2.采煤過程:采煤時應(yīng)注意一下內(nèi)容:a采煤前,首先檢查機(jī)組各部連接螺栓,不得松動,油管不漏油,水壓合適,拖纜裝置完好方可試車,試車聲音正常,按紐靈敏可靠。b割煤時,必須嚴(yán)格控制采高,支架控制采高在4.5米左右。端頭上下各10架采高由巷高逐漸加大到規(guī)定高度。c割煤時,必須超前滾筒2-3架收回支架護(hù)幫板,嚴(yán)防機(jī)組割支架并維護(hù)好頂板,煤壁平直與頂板垂直,支架傾角不超過+-5,割煤后及時移架并打

22、出護(hù)幫板。d割煤時,時刻注意電纜,煤壁,支架等,若有異常情況立即停機(jī)處理。e機(jī)組速度控制在4m/min以下,防止壓溜子。f有下列情況之一者不得開車;(1、無水;(2工作面有片幫、冒頂危險;(3、移架跟不上;(4、溜子停止運(yùn)轉(zhuǎn);(5、不符合煤礦安全規(guī)程第69條的規(guī)定。3.推溜過程:推溜過程中應(yīng)注意以下內(nèi)容:a 推溜彎曲長度不得小于15m,不得有死彎。b 推溜后及時把手把打回零位。C 溜子的上仰和下俯角與工作面的角度不一樣時,必須采用專項(xiàng)措施,必須處理好后,方可頂溜。d 運(yùn)輸機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時,除機(jī)頭機(jī)尾處嚴(yán)禁移溜子。e.移機(jī)尾時,必須清凈浮煤,保護(hù)好油路和水路。4.工作面溜子及轉(zhuǎn)載機(jī):工作面溜子及轉(zhuǎn)載

23、機(jī)操作過程中應(yīng)注意:a. 所有刮板輸送機(jī)司機(jī)必須經(jīng)過專門技術(shù)訓(xùn)練,取得合格證書后方能上崗。b.開車前必須認(rèn)真檢查油位,各部連接情況。機(jī)頭馬達(dá)必須必須脫開。c.開車順序?yàn)橄孪镆徊科C(jī)、二部皮帶機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、工作面溜子、機(jī)組、各部設(shè)備啟動時,必須先點(diǎn)動試車,完好無誤時方能開車。d.運(yùn)轉(zhuǎn)中端頭維護(hù)工要經(jīng)常檢修各種連接及油位,轉(zhuǎn)動部分有無異常,冷卻水是否異常。e.開車時,先發(fā)出開車信號不少于2次,點(diǎn)動試車,正常后方能開車。f. 開車時,機(jī)頭、機(jī)尾的煤流方向不能有人。g .運(yùn)輸機(jī)只能運(yùn)送面采出的煤和矸石,不許運(yùn)載其它材料。更換大件必須使用溜子時,通知運(yùn)輸機(jī)司機(jī)專門送料,并由跟班領(lǐng)導(dǎo)或班長采取有效

24、措施現(xiàn)場組織確保運(yùn)輸安全。5.電氣方面:在電氣方面應(yīng)注意以下內(nèi)容:a.杜絕電氣失爆,設(shè)備要完好。b.嚴(yán)禁帶電作業(yè)、帶電維修、搬移電器設(shè)備或電纜等,嚴(yán)禁去掉保護(hù)。c.保證各處通訊信號暢通無阻,按鈕靈敏。d.電氣工作必須由電工按操作規(guī)程辦。e.嚴(yán)格執(zhí)行電氣設(shè)備操作規(guī)程。f.所有電氣設(shè)備均應(yīng)上架,設(shè)備責(zé)任到人,懸掛責(zé)任牌。6.上、下出口及端頭的支護(hù)a.上巷超前支護(hù)為30米,兩幫各支護(hù)一道跑馬梁,下巷超前支護(hù)為20米,兩幫各支護(hù)一道跑馬梁。b. 超前支護(hù)的單體要打成一條直線,單體迎山有勁,升緊打牢,所有單體必須用16#鐵絲拴好。兩巷無空載、失效支柱,支柱初撐力不低于90KN,底版松軟時單體必須穿木鞋。

25、上巷壓力大時上幫跑馬梁用一梁二柱,且單體穿木鞋。c.上下安全出口高度不低于1.8米,寬度不少于700毫米,否則需要臥巷、擴(kuò)巷,并有專人維護(hù)。e.超前支護(hù)的鉸接梁要平直,單體打成一條直線,保持梁的直率。要保持頂梁鉸接梁率大于90%,不得出現(xiàn)連續(xù)不鉸接頂梁。e.必須堅(jiān)持行人不開車,開車不行人制度。7.運(yùn)料:a.上巷運(yùn)輸采用絞車運(yùn)輸,絞車司機(jī)必須經(jīng)專門的培訓(xùn)合格可上崗。b.絞車要安設(shè)在通風(fēng)良好,支護(hù)完整無片幫冒頂危險的安全地點(diǎn),卻安全設(shè)施、信號齊全有效。4.2.8作業(yè)循環(huán)放頂煤工作面由于煤厚較大,所以采用兩采一放,工作制度采用四六制工作制正規(guī)作業(yè)循環(huán)圖表如下:工作面作業(yè)圖表 第五章采區(qū)巷道布置5.1

26、.1采區(qū)形式采用綜合機(jī)械化采煤法的采區(qū),要求有一定的走向長度,采區(qū)走向長度,采用雙翼采區(qū)布置,每翼走向長度,已滿足綜合機(jī)械化工作面走向長度的要求,故采區(qū)形式采用雙翼采區(qū)布置形式。采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)圖如下: 1.運(yùn)煤系統(tǒng)工作面區(qū)段運(yùn)輸平巷區(qū)段運(yùn)輸石門溜煤眼采區(qū)運(yùn)輸上山采區(qū)煤倉大巷運(yùn)出。2運(yùn)料系統(tǒng)大巷下部車場軌道上山采區(qū)上部車場采區(qū)回風(fēng)石門區(qū)段軌道平巷。3通風(fēng)系統(tǒng)大巷下部車場軌道上山區(qū)段運(yùn)輸石門上煤層區(qū)段運(yùn)輸平巷工作面區(qū)段回風(fēng)平巷采區(qū)回風(fēng)石門回風(fēng)大巷。4排矸系統(tǒng)與運(yùn)料系統(tǒng)線路相反5供電系統(tǒng)高壓電纜由井底中央變電所-運(yùn)輸大巷-采區(qū)下部車場-運(yùn)輸上山-采區(qū)變電所-回采工作面、掘進(jìn)工作面、上山和區(qū)段平巷的輸送

27、機(jī)、移動變電所等處6壓氣和供水系統(tǒng)掘進(jìn)巖巷的鑿巖機(jī)和錨桿打眼機(jī)所用的空氣,采掘工作面、平巷以及運(yùn)輸上山皮帶機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)點(diǎn)所需的防塵噴霧用水,分別由地面(或井下壓氣機(jī)房和地面貯水池(或井下小水泵以專用管路送至采區(qū)各個需要的地點(diǎn)。5.1.2 采區(qū)上山根據(jù)采區(qū)煤層賦存穩(wěn)定、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單的條件,采區(qū)上山可以提出三種布置方案。第一方案:采區(qū)上山聯(lián)合布置。在距煤層的底板巖層中布置兩條上山,上山位于采區(qū)走向中央,通過石門與煤層聯(lián)系。兩條上山間距20 。第二方案:采區(qū)上山聯(lián)合布置。在煤層中布置兩條上山,間距20 ,上山位于采區(qū)走向中央。第三方案:采區(qū)上山聯(lián)合布置。其中一條布置在采區(qū)中央的煤層中;另一條布置在煤

28、層底板巖層中。煤層上山為輸送機(jī)上山,巖層上山為軌道上山。 5.1.3 聯(lián)絡(luò)巷道由于本采區(qū)采用上山聯(lián)合布置,在聯(lián)絡(luò)巷道的布置上,采用區(qū)段石門和溜煤眼結(jié)合的聯(lián)系方式。第一方案中的溜煤眼分煤層設(shè)置,煤層均在本煤層的區(qū)段運(yùn)煤平巷中設(shè)溜煤眼與采區(qū)運(yùn)輸上山聯(lián)系。第二、三方案中輸送機(jī)上山均布置在煤層中,僅頂分層區(qū)段運(yùn)輸平巷用溜煤眼與運(yùn)輸上山聯(lián)系。各方案的軌道上山均用石門與煤層區(qū)段軌道平巷相聯(lián)系。根據(jù)已提出的方案及方案比較的原則,三個方案中相同的部分可不參加比較,故區(qū)段巷道布置方案不參加比較,僅就采區(qū)上山及聯(lián)絡(luò)巷道進(jìn)行比較。由比較可看出,一煤一巖方案實(shí)際為雙煤巷、雙巖巷兩個方案結(jié)合的結(jié)果,較雙煤巷、雙巖巷方案

29、并無明顯的特點(diǎn),故該方案不參加經(jīng)濟(jì)比較。方案的經(jīng)濟(jì)見表1-3和表1-4。通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較可以看出,雙巖巷方案在經(jīng)濟(jì)上具有絕對優(yōu)勢,可以提高采區(qū)的回采率約5 %,雖然前期掘進(jìn)較煤巷困難,工期較長,可采用快速掘進(jìn)的現(xiàn)代化巖巷掘進(jìn)機(jī)解決這個問題,巖巷后期巷道維護(hù)費(fèi)用低且安全條件較好,故選用雙巖石方案。采區(qū)布置方案技術(shù)比較 保護(hù)煤柱的損失計(jì)算方法采用煤巷時,兩巷道之間距離為20m 兩邊各留30m保護(hù)煤柱巷道寬度為4.5m故損失量=(20+30+30+4.5×2×1294×12.15×1.5 =212.2萬噸 采用巖巷時,留設(shè)煤柱會使礦山壓力傳遞到巖巷,故不留設(shè)煤

30、柱,故此項(xiàng)煤損為05.1.4 區(qū)段平巷的布置該采區(qū)分層開采單一厚煤層,煤層厚度為12.15m,將區(qū)段平巷布置在煤層中。為達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量,集中生產(chǎn),區(qū)段依次接替。由于采區(qū)的涌水量不大,煤層賦存穩(wěn)定,且煤層采用綜采放頂煤開采,工作面需等長布置,因此區(qū)段平巷采用單巷布置。區(qū)段平巷均采用矩形斷面,錨網(wǎng)支護(hù)。5.1.5采區(qū)車場選型設(shè)計(jì)1采區(qū)上部車場形式選擇由于該采區(qū)煤層傾角為13°,為緩傾斜煤層,絞車房距總回風(fēng)巷的距離較近,故采區(qū)上部車場選用雙道變坡順向平車場。其優(yōu)點(diǎn)是提升能力大,車輛運(yùn)行順當(dāng),凋車方便,回風(fēng)巷短,通過能力大;缺點(diǎn)是車場巷道斷面大,不宜維護(hù)。軌道上山以水平的巷道與區(qū)段回風(fēng)平巷相連

31、,絞車房布置在與回風(fēng)巷同一水平的巖石中。采區(qū)上部車場如圖 2采區(qū)中部車場選擇本采區(qū)生產(chǎn)能力大,煤層傾角為13°,軌道上山布置在距煤層底板12m 的巖石中,故選用中部車場的形式為雙道起坡不設(shè)高低道甩入石門的中部甩車場,其斜面線采用一次回轉(zhuǎn)方式。該車場特點(diǎn)是提升牽引角小,鋼絲繩磨損小,操車方便,斜面線路短,有利于減少提升時間,但交岔點(diǎn)長,對開鑿維護(hù)不利。采區(qū)中部車場如圖 3采區(qū)下部車場目前大型礦井大巷煤炭運(yùn)輸有膠帶輸送機(jī)和底卸式礦車兩種不同方式:膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸具有以下優(yōu)點(diǎn):運(yùn)輸連續(xù),運(yùn)量大,效率高,生產(chǎn)均衡.井底車場布置簡單,工程量小;運(yùn)輸費(fèi)用低,易于實(shí)現(xiàn)集中管理和自動化,運(yùn)輸可靠,管理

32、方便,適于大巷的起伏變化。其缺點(diǎn)是初步設(shè)備投資高。礦車運(yùn)輸具有以下優(yōu)點(diǎn):初步設(shè)備投資低,設(shè)備簡單,易于維修,運(yùn)動靈活,適應(yīng)于地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井。其缺點(diǎn)是:運(yùn)輸不連續(xù),運(yùn)量小,生產(chǎn)不平衡,井底車場布置較為復(fù)雜,工程量大,運(yùn)輸費(fèi)用高,管理復(fù)雜,對巷道坡度有一定有一定限制由于該采區(qū)煤層傾角為13°,本采區(qū)煤層賦存條件好,構(gòu)造簡單,綜合上述分析,確定大巷運(yùn)輸方式為膠帶輸送機(jī).采區(qū)膠帶輸送機(jī).采用DTL1200/2×315S型伸縮帶式輸送機(jī),參數(shù)如下 輸送能力1500t/h,完全滿足要求。底板圍巖條件較好,因此選用大巷裝車頂板繞道式下部車場。其優(yōu)點(diǎn)是車場布置緊湊,工程量省,調(diào)車方便,但繞道出口交岔點(diǎn)距裝車站近,線路布置困難,繞道維護(hù)條件較差。其車場見圖 采區(qū)下部車場示意圖第六章采區(qū)下部車場采區(qū)下部車場由采區(qū)裝車站和輔助提升下部車場組合而成。主要根據(jù)裝車地點(diǎn)不同,采區(qū)下部車場可分為大巷裝車式、石門裝車式和繞道裝車式三種。設(shè)計(jì)采區(qū)為單一煤層采區(qū),大巷位于煤層底板巖層內(nèi),采用膠帶輸送機(jī)采區(qū)下部車場。軌道僅僅負(fù)責(zé)輔助運(yùn)輸輔助提升下部車場采區(qū)的輔助提升下部車場是采區(qū)掘進(jìn)出煤、出矸、進(jìn)料等的轉(zhuǎn)運(yùn)站,是采區(qū)下部車場的組成部分。膠帶輸送機(jī)采區(qū)下部車場式下部車場的輔助提升車場多為繞道式。繞道位于大巷的頂板稱為頂板繞道;位于大巷的底板稱為底板繞道。結(jié)合該采區(qū)實(shí)際情況