采礦工程課程設(shè)計.doc

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1、采礦學課程設(shè)計設(shè)計題目:采礦工程 助學院校:河南理工大學 自考助學專業(yè):采礦工程 姓名: 自考助學學號: 040213201321 成績: 指導教師簽名: 河南理工大學成人高等教育2O 年 月 日前言 1基礎(chǔ)條件 2 第一章 巷道斷面設(shè)計 21 選擇巷道斷面形狀選擇 22.1確定巷道凈寬度B 22.2確定巷道拱高h0 22.3確定巷道壁高h3 22.4確定巷道凈斷面面積S和凈周長P 32.5用風速校核巷道凈斷面面積 42.6 選擇支護參數(shù) 42.7選擇道床參數(shù) 42.8確定巷道掘進斷面面積 43 布置巷道內(nèi)水溝和管線 44 計算巷道掘進 55 繪制巷道斷面施工圖 6第二章 課程設(shè)計的收獲和建議

2、 8參考資料 8原始條件井田境界：井田走向長度7000m，煤層傾斜長度1600m。煤層埋藏特征：煤層厚度m1=2.9m，m2=2.8m；煤層傾角=170，層間距H=10m；表土層厚30m，風化帶深度10m；m1煤層頂板為砂質(zhì)頁巖，底板為砂巖；m2煤層頂板為砂巖，底板為粉砂巖；煤層埋藏穩(wěn)定，井田無較大構(gòu)造；地面標高+220m。煤的容重：1=2=1.35t/m3。礦井開采技術(shù)條件：礦井正常涌水量Q正=200m3/h；礦井最大涌水量Q大=300m3/h；礦井相對瓦斯涌出量q=7.5m3/dt；煤有自燃性，自然發(fā)火期11個月；煤塵有爆炸性。第一章 井田地質(zhì)特征、礦井儲量及設(shè)計生產(chǎn)能力1.1 井田地質(zhì)特

3、征煤層埋藏條件：煤層厚度m1=2.9m，m2=2.8m；煤層傾角=170，層間距H=10m；表土層厚30m，風化帶深度10m；m1煤層頂板為砂質(zhì)頁巖，底板為砂巖；m2煤層頂板為砂巖，底板為粉砂巖；煤層埋藏穩(wěn)定，井田無較大構(gòu)造；井田內(nèi)的主要地質(zhì)構(gòu)造：斷層性質(zhì)和要素、褶曲分布形態(tài)。礦井開采技術(shù)條件：礦井正常涌水量Q正=200m3/h；礦井最大涌水量Q大=300m3/h；礦井相對瓦斯涌出量q=7.5m3/dt；煤有自燃性，自然發(fā)火期11個月；煤塵有爆炸性。 表1-1 煤層及頂?shù)讕r性特征序號煤層名稱傾角（0）煤層平均厚度（m）層間距（m）容重(t/m2)硬度(f)煤層生產(chǎn)率(t/m2)圍 巖性 質(zhì)備注

4、頂板底板1M1172.9101.3砂質(zhì)頁巖砂巖2M2172.8101.3砂質(zhì)頁巖砂巖1.2 井田范圍及儲量1.2.1井田范圍：沿走向長度、沿傾斜長度、井田內(nèi)煤層面積。1.2.2礦井工業(yè)儲量：勘探(精查)地質(zhì)報告提供的“能利用儲量”中的A、B、C三級儲量。1.2.3礦井工業(yè)儲量礦井設(shè)計儲量儲量計算的方法采用地質(zhì)塊段法和煤層底板等高線綜合方法計算。儲量計算公式為：Z工業(yè)=s.d.cos式中：Z工業(yè)礦井工業(yè)儲量 s塊段水平面積 d塊段采用煤層的平均厚度 煤的容重，取=1.4t/m3 每一塊段的平均傾角 Z工業(yè)=7244.16萬t如表2-2-1礦井工業(yè)儲量匯總表地質(zhì)開采條件儲量級別比例（）井型簡單中等

5、復雜大型中型小型大型中型小型中型小型井田內(nèi)A+B級儲量占總儲量的比例4035253540202515第一水平內(nèi)A+B級儲量占本水平儲量比例70604060503040不作具體規(guī)定第一水平內(nèi)A級儲量占本水平儲量的比例4030153020不作具體規(guī)定不要求表2-2-1 礦井高級儲量比例2-2-2礦井工業(yè)儲量匯總表煤層名稱工業(yè)儲量（萬噸）備注ABA+BCA+B+C戊9-103769.922735.046504.96739.27244.16符合總計3769.922735.046504.96739.27244.16符合1.2.4礦井設(shè)計儲量礦井設(shè)計儲量既為工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱，防水煤柱，井田境

6、界煤柱和地面建筑物、構(gòu)筑物的保護煤柱，所占煤柱損失后的儲量。因礦區(qū)內(nèi)村莊全部搬遷，無須保護煤柱，故儲量為：Z設(shè)計=Z工業(yè)-Z斷層-Z防水境界保護煤柱一般為2030m，取20m，Z境界=93.24萬t防水煤柱：由于南部露頭處風化帶深128m，故風化帶可兼作安全防水煤柱，另留2m煤柱隔離風化帶、煤層與可采煤層。Z防水=308.49萬t1.2.5礦井設(shè)計可采儲量礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱，礦井井下主要巷道及上下山保護煤柱后乘以采區(qū)回采率即是礦井設(shè)計可采儲量。礦井中設(shè)計可采儲量：Z可采=（Z工業(yè)-P）C式中：Z可采礦井設(shè)計可采儲量，萬t Z工業(yè)礦井工業(yè)儲量，萬t P永久煤柱，工業(yè)場地，主要巷道保

7、護煤柱之和，萬t C采區(qū)采出率，取0.95工業(yè)廣場保護煤柱計算：根據(jù)采礦工程專業(yè)實際教學大綱及指導書表2-2礦井工業(yè)廣場占地面積指標，年產(chǎn)90萬t的礦井，工業(yè)廣場占地面積指標為1.2公頃。則工業(yè)廣場長310m,寬350m，根據(jù)測量學、采礦學、開采損害學有關(guān)知識及查采礦設(shè)計手冊，利用垂直剖面法計算煤柱保護煤柱計算公式：P工業(yè)=A平m/cos式中P工業(yè)工業(yè)廣場保護煤柱石， 萬t A平煤柱平面面積 m2 m煤層厚度，m 煤的容重 1.4t/m3 煤層傾角=50查得該礦有關(guān)移動角分別為：下山移動角=550，上山移動角=730，走向移動角=730，松散層移動角=450，松散層厚度為15m。如下表：表2-

8、2-3 工業(yè)廣場保護煤柱設(shè)計參數(shù)表煤層傾角煤厚（m）（ ）埋深（m）171045735573210長方形abcd的面積為工業(yè)廣場總占地面積，為310350=108500m2煤層在保護范圍中央處的埋藏深度450 m,地面標高為零，松散層厚h=15m,煤層厚度3.0m，查表確定護圍帶厚度為15m。作圖如下：確定梯形ABCD的面積為保護煤柱壓煤面積確定AD=720m，BC=640m，MN=920m, 計算得保護煤柱計算壓煤儲量為：P工業(yè)=（720+60）9201/231.41/cos=263.75萬噸工業(yè)廣場保護煤柱計算圖2-2-3-2因工業(yè)場地，礦井井下主要巷道等煤柱損失與井田開拓方式，采煤方法有

9、關(guān)，起煤柱損失量待第三章井田開拓，第四章采煤方法缺點后才能確定。為了方便利用礦井可采儲量初步確定礦井井型，上述永久煤柱損失與工業(yè)場地，井下蜘蛛眼巷道煤柱損失等可暫按工業(yè)儲量的57%計算，本次設(shè)計取6%。所以井下主要巷道保護煤柱壓煤儲量為：P巷道=Z工業(yè)6%-P工業(yè)式中：P巷道巷道壓煤儲量 萬tZ工業(yè)礦井工業(yè)儲量 萬tP工業(yè)工業(yè)廣場壓煤儲量 萬t代入數(shù)據(jù)得： P巷道=7244.166%-263.75=170.90 萬t礦井設(shè)計可采儲量：Z可采=（Z工業(yè)-P）CZ可采=（7244.16-434.65）0.93=6332.84 萬t礦井設(shè)計可采儲量：礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱，礦井井下主要巷道

10、及上、下山保護煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲量。1.3 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限1.3.1礦井工作制度：根據(jù)技術(shù)政策第14條規(guī)定上，礦井工作日330天，每天凈提升時間為14小時，其中兩班生產(chǎn)一班準備，每班工作8個小時。1.3.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力礦井生產(chǎn)能力主要依據(jù)礦井地質(zhì)條件，煤層賦存情況，處理開采條件，設(shè)備供應(yīng)以及國家需煤等因素確定。對于儲量豐富、地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層生產(chǎn)能力大、開采條件好的礦井應(yīng)建設(shè)大型礦井。當煤層賦存深，表土層很厚，井筒需要特殊施工時，為擴大井田開采范圍，減少開鑿井筒數(shù)具節(jié)約建井工程和降低噸煤設(shè)資，以建設(shè)大型礦井為宜，而對于條件稍差的情況應(yīng)考慮設(shè)計中型礦井。依據(jù)井田資源條件

11、和對資源的分析，具備中型礦井開發(fā)條件，同時結(jié)合按期生產(chǎn)，采掘接替應(yīng)變能力，穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)，為保障可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)造條件，綜合評價初期投資少，噸煤投資和萬噸掘進率低，經(jīng)濟效率好等技術(shù)條件，參考煤礦設(shè)計手冊各類礦井型特征，初步確定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為90萬t/a.1.3.3礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限按下式計算：T=Z可采/KA式中：T礦井服務(wù)年限，aZ可采礦井可采儲量，萬tA礦井生產(chǎn)能力，萬tK儲量備用系數(shù)，取K=1.4代入數(shù)據(jù)得： T=6332.84/（1.4 90）=46.91a按設(shè)計規(guī)范規(guī)定，井型90萬a/t的礦井的服務(wù)年限至少40a,T=46.9140a，故滿足設(shè)計規(guī)范規(guī)定，初步確定該礦井生產(chǎn)能力為

12、90萬t/a.符合要求第二章 井田開拓2.1 井田內(nèi)劃分根據(jù)目前開采水平,一般小型礦井走向長度不小于1500m,中型礦井走向長度不小于4000m,大型礦井走向長度不小于7000m。井田劃分階段時,階段斜長要利于運輸,通風,巷道維護等。在井田范圍內(nèi),沿著煤層傾向,按一定標高將煤層劃分為若干平行于走向的長條部分,每個長條部分成為一個階段。通常將設(shè)有井底車場,階段運輸大巷并且擔負全階段運輸任務(wù)的水平稱 “開采水平”,簡稱水平。根據(jù)礦區(qū)的地質(zhì)長期條件,煤層賦存狀態(tài)等因素,由于本礦煤層傾角南部較大為1115，而背部較為平緩，為6左右。故將礦區(qū)初步劃分為二個水平，第一水平垂高200m ，含二個階段，采用采

13、區(qū)上下山開采，上山傾斜長910m1080m,下山斜長750m，每個采區(qū)布置若干區(qū)段。第二水平垂高400m，包含一個階段，采用條帶式傾斜長壁采煤法傾斜開采。條帶斜長上山部分一般1180m1470m。在階段內(nèi)沿煤層走向劃分若干個具有獨立的生產(chǎn)系的帶區(qū)，帶區(qū)內(nèi)劃分若干個傾向分帶，每個分帶布置一個工作面，一個帶區(qū)由兩個分帶組成。初步設(shè)定第一水平服務(wù)年限的計算如下，根據(jù)公式：T1水平=ZK1/（A.K）式中：T第一水平服務(wù)年限，a；第一水平可采儲量，萬t；A礦井生產(chǎn)能力，Mt/a；K儲量備用系數(shù)，K=1.31.5，取1.4。由此；驗算服務(wù)年限如下：T1水平=ZK1/（A.K）ZK1=3776.850.9

14、5=3588.01萬tT1水平=ZK1/（A.K）=3588.01/（901.4）=28.4720a第一水平服務(wù)年限符合要求。井田劃分為階段(或盤區(qū))，確定階段斜長、階段數(shù)目，或盤區(qū)上山或下山斜長。確定水平數(shù)目、位置和高度，計算水平服務(wù)年限。階段內(nèi)的布置方式及參數(shù)：采區(qū)、分段和分帶。2.2 開拓方案的選定根據(jù)煤層賦存條件、開采技術(shù)水平，分析選擇進入地下的方式，以及相應(yīng)的井底車場型式。根據(jù)上述所提出的水平數(shù)目、階段內(nèi)布置，井筒型式等，提出23個技術(shù)上可行的開拓方案(說明書附各開拓方案插圖，圖中標明井筒位置、深度、開拓巷道、通風系統(tǒng)等)，經(jīng)過技術(shù)分析比較，選擇技術(shù)上最優(yōu)和安全性最好的方案。根據(jù)以上

15、地質(zhì)資料的分析,以及現(xiàn)有的生產(chǎn)開采技術(shù),綜合本礦的實際情況,提出以下兩種的技術(shù)上可行的開拓方案。2.2.3方案比較1.分析：方案一：兩水平延深開拓優(yōu)點：1）以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施；2）提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，管理方便；3）經(jīng)營費用低；缺點：1）原有井筒同時擔負生產(chǎn)和延深任務(wù)，施工與生產(chǎn)相互干擾；2）主井接井時技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；3）延深兩個井筒，施工組織復雜；4）為延深井筒需鑿一些臨時工程；5）延深提升長度增加，能力下降，可能需更換提升設(shè)備；方案二：立井兩水平暗斜井延伸開拓優(yōu)點：1生產(chǎn)與延伸相互不影響；2暗斜井的位置，方向，傾角及提升方式均可不受原井筒限制；缺點：1增加了提升，運輸

16、環(huán)節(jié)和設(shè)備；2通風系統(tǒng)復雜；3不便管理；4運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多；一般適用于：1）受地質(zhì)及水文條件限制，向下延伸井筒不符合； 2）原有提升設(shè)備不能滿足要求，又沒條件更換提升設(shè)備；3）延伸原井筒在技術(shù)上經(jīng)濟上不合理；綜合各方面情況，確定第二種方案比第一種方案在技術(shù)上難度上太大，不予考慮，重點對第一種方案和第二種方案進行經(jīng)濟比較。2方案的經(jīng)濟比較：經(jīng)濟合理是指所選的方案，噸煤生產(chǎn)能力的基建投資少，特別是初期投資少，特別是初期投資少，勞動生產(chǎn)率高，噸煤生產(chǎn)費用低，礦井建設(shè)時間短，投資效益好，投資回收期短，利潤高。計算各方案不同項目包括：基本建設(shè)費用，生產(chǎn)經(jīng)營費用建井工程量和生產(chǎn)經(jīng)營工程量。在經(jīng)濟比較時，作以下說

17、明:1) 兩種方案第一水平開拓幾乎相同，故只對第二水平開拓（立井延伸和暗斜井延伸）不同項目進行比較。2) 兩種方案的各斜井巷布置基本相同，且這些斜井的掘進單價近似相同，即兩方案條帶斜長下山的巷道掘進費用相同，因此不作比較。3) 立井大巷、石門以及斜巷下山的輔助運輸費用均按運輸費的20%進行估算。各方案工程量計算表方案項目方案1方案2工程量 /m工程量 /m初期主井井筒445445副井井筒415415井底車場350350運輸大巷13301330主要石門6060后期主井井筒230820（暗斜井）副井井筒200820（暗斜井）石門850井底車場1000運輸大巷10001000基建費用表方案項目方案1

18、方案2工程量/m單價/元每米費用/萬元工程量/m單價/元/米費用/萬元初期主井井筒4508294379.84508294379.83副井井筒4158294344.24158294344.2井底車場360239986.36360239986.36運輸大巷9302249209.19302249209.1主要石門6020001260200012后期主井井筒23010000230820（暗斜井）4560373.9副井井筒23010000230820（暗斜井）4560373.9井底車場8503500297.53500石門16025002502500運輸大巷26002983328.111002983328

19、.1生產(chǎn)經(jīng)營工程量表3-2-3方案項目方案2工程量工程量立井二水平提升/萬tkm1.20.2530001.20.823000（暗斜井）石門運輸/萬tkm1.20.853000排水/萬m310002436525100024365252.2.4 確定方案經(jīng)過計算，從表中可知：方案1費用與方案2費用多用了322萬元，又考慮到，該礦井田下部有有含水層，暗斜井生產(chǎn)與延伸相互干擾少；系統(tǒng)簡單且能力較大，可充分利用原有井筒的能力。因此，本設(shè)計最終確定選用方案2的開拓系統(tǒng)，即立井加暗斜井采區(qū)式開拓。2.3 開采順序2.3.1開采順序在井田的范圍內(nèi)，采區(qū)的開采順序采用前進式開采，從井田中央開始向井田兩翼推進，采

20、用上（下）山開采時，先開采上山部分煤層，后開采下山部分煤層。對于煤層先開采淺部煤層，后開采深部煤層。先開采優(yōu)質(zhì)煤，再開采次品煤。根據(jù)以上所述原則，結(jié)合本礦井情況，確定先開采第一水平西翼上山部分的淺部煤層，然后開采東翼上山部分煤層，再開采西翼下山部分煤層，最后開采東翼下山部分煤層。第一水平煤層快開采完閉后，提前準備第二水平煤層，以保證工作面的接替的礦井的穩(wěn)產(chǎn)，第二水平采用條帶式開采，采用后退式開采即從邊界向中央推進。2.3.2同采區(qū)數(shù)目和回采工作面2.3.2.1采區(qū)的生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)礦井的地質(zhì)條件、煤層厚度，機械化程度和采區(qū)內(nèi)工作面接通替關(guān)系等因素確定。本設(shè)計采用綜合機械化采煤生產(chǎn)能力可達到95萬

21、t /a. 查表：礦生產(chǎn)能力（mt/a）采區(qū)個數(shù)（個）2.4 3.0231.5 1.8231.2以下12根據(jù)表得出。本礦井同時生產(chǎn)采區(qū)一個即可保證年產(chǎn)量2.3.2確定達到設(shè)計產(chǎn)量時工作面總線長：B=A.x/(mrLK3)式中：B采區(qū)工作面長，mA礦井設(shè)計年產(chǎn)量，t/aX回采出率?？扇?.9m同采出煤數(shù)厚度，mr 煤層容重K工作面采出率，取0.95% L年推進度 L=330式中L=330 n I 330礦井年工作日，天n晶循環(huán)數(shù)，個I循環(huán)進度，M由此：L=330nI=1222.65所以：B=AX/mrLK3=169.6m確定同采工作面?zhèn)€數(shù)N=Bn/L式中:N同采工作面?zhèn)€數(shù)B工作面總長n同采煤層數(shù)

22、L回采工作面長度，mN=Bn/L=169.61/1701因此，可確定同采區(qū)工作面為1個2.3.2工作面配置采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)目應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件特征，所確定回采工藝等確定。同時還應(yīng)符合合理的開采順序，保證安全生產(chǎn)提高工作面單產(chǎn)為原則，采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的綜采工作面宜為一個：普采工作面為兩個，不應(yīng)該超過三個。因此，本礦設(shè)計同時生產(chǎn)采區(qū)一個，同時生產(chǎn)工作面為一個，采用綜合機械化采煤方式進行回采。2.3.2礦井產(chǎn)量的驗算式中：An礦井同采工作面產(chǎn)量總和，萬t；mi第i號工作面采高，m；Li第i號工作面年推進度，m；Ii第i號工作面長，m；i第i號工作面煤的容重，t/m3；n同采工作面數(shù)，個；Ki回采工作

23、面采出率；所以： An=3170 1222.65 1.40.95=87.81萬/t掘進煤量：An10%=8.78則實際產(chǎn)量為：96.59萬/t大于A ，小于1.15A符合要求確定同采工作面為一個，工作面總長為177m。第三章 采煤方法3.1 選擇確定采煤方法本礦井單一煤層厚2.9m , 煤層厚度m1=2.9m，m2=2.8m；煤層傾角=170,煤塵爆炸性指數(shù)為23.426%，煤層頂板為砂質(zhì)頁巖，底板為砂巖；m2煤層頂板為砂巖，底板為粉砂巖；煤層埋藏穩(wěn)定，井田無較大構(gòu)造礦井正常涌水量Q正=200m3/h；礦井最大涌水量Q大=300m3/h；礦井相對瓦斯涌出量q=7.5m3/dt；煤有自燃性，自然

24、發(fā)火期11個月；煤塵有爆炸性。，結(jié)合上述可參照的采煤方法，確定在第一水平采用采區(qū)式單一走向長壁采煤法，在第二水平采用條帶式采煤法。兩個水平都采用一次采全部綜合機械化開采，采空區(qū)用全部垮落法處理。3.2. 1采區(qū)巷道布置設(shè)計采區(qū)位置、主要參數(shù)。布置采區(qū)巷道是為了把回采工作面，礦井主要開拓巷道聯(lián)系起來，構(gòu)成運輸、通風、動力供應(yīng)、材料供應(yīng)等系統(tǒng)，保證工作面連續(xù)不斷的生產(chǎn)。采區(qū)上山數(shù)目可根據(jù)采區(qū)生產(chǎn)能力和礦井地質(zhì)條件確定，一般情況下兩條，當采區(qū)生產(chǎn)能力較大，瓦斯涌出量較大的情況下，也可設(shè)置三條或四條。本礦井為低瓦斯礦井，該采區(qū)生產(chǎn)能力較大，故設(shè)計二條上山（軌道上山，運輸上山）。本采區(qū)只有一組開采煤層，

25、開采深度小，頂?shù)装鍘r石比較穩(wěn)定，硬質(zhì)屬中硬，用水量小，可考慮將回風上山布置在煤層中。煤層底板屬中粗砂巖，將軌道上山和運輸上山布置在煤層底板中，以保證巷道的搭接，便于物料和煤炭的運輸。兩條巷道都布置在采區(qū)中央。上山布置的傾角與煤層傾角基本一致，為12，巷道斷面形狀為半圓拱形，采用錨噴支護，凈斷面積為16.17m2。3.2.2區(qū)段平巷的布置設(shè)計采區(qū)擬采用綜采一次采全高，只需在區(qū)段煤層底板布置兩條區(qū)段平巷，一條布置膠帶運輸機，負責運輸工作面落煤，兼作進風巷，一條布置900mm標準軌道，負責輔助運輸、行人兼作回風巷， 區(qū)段平巷斷面面積為梯形，采用錨網(wǎng)支護，凈斷面積為10.4m2。3.2.3聯(lián)絡(luò)巷的布置

26、采區(qū)聯(lián)絡(luò)巷主要用于采區(qū)上山與區(qū)段平巷之間的聯(lián)絡(luò)巷道。(1) 采區(qū)軌道上山與區(qū)段回風平巷之間用采區(qū)車場和石門聯(lián)絡(luò)。(2) 運輸上山與區(qū)段運輸平巷之間用溜煤眼聯(lián)絡(luò)。(3) 采區(qū)軌道上山與區(qū)段運輸平巷之間用采區(qū)車場和石門聯(lián)絡(luò)，但在石門中必須裝設(shè)相互連鎖的兩道雙向風門。(4) 聯(lián)絡(luò)巷道斷面形狀為半圓拱形，采用錨噴支護方式，凈斷面積為6.17m2。3.2.4采區(qū)內(nèi)同采工作面的個數(shù)及位置在首采區(qū)內(nèi)，設(shè)計一個采煤工作面即可滿足整個礦井的產(chǎn)量。首采工作面位于首采區(qū)的左翼最上部，西、南面均為井田邊界，所采煤層為全礦井最淺部分，首采工作面投產(chǎn)的同時，開始準備右翼的工作面，一般應(yīng)按對角跳采的順序安排，工作面的總長度

27、為177m。3.2.5采區(qū)車場形式選擇1.采區(qū)上部車場形式選擇采區(qū)上部車場的選擇，主要是根據(jù)絞車房的布置和維護條件，當階段回風巷以上為采空區(qū)和松軟風化帶時，采用平車場。設(shè)計采區(qū)緊鄰松軟風化帶，可采用平車場作為采區(qū)上部車場。如圖4.2.8.1所示1運輸上山 2軌道上山 3回風石門 4回風大巷 5絞車房 6甩車場圖4.2.8.1采區(qū)上部車場示意圖2.采區(qū)中部車場形式的選擇開采單一薄及中厚煤層，多用繞道式車場，故本設(shè)計采區(qū)中部車場采用繞道式車場。如圖4-2-8-21軌道上山 2運輸上山 3區(qū)段回風巷 4繞道 5風門如圖4-2-8采區(qū)中部車場3.采區(qū)下部車場形式的選擇采區(qū)下部車場由采區(qū)裝車部和輔助提升

28、下部車場組合而成，本設(shè)計采區(qū)在大巷運輸采用裝車線路通過式下部車場，輔助提升下部車場采用臥式底板繞道車場。如圖4-2-8-3 采區(qū)下部車場 1軌道上山 2運輸上山 3下部車場（繞道） 4 運輸大巷 5采區(qū)煤倉圖4-2-8 采區(qū)下部車場3.2.6采區(qū)硐室采區(qū)硐室包括：采區(qū)煤倉、采區(qū)絞車房和采區(qū)變電所3.2.6.1采區(qū)煤倉采面煤倉選擇井巷式的垂直式煤倉，圓形斷面，直徑4m，高度為26m，確定其合理的煤倉容積，煤倉容量取決于采區(qū)生產(chǎn)能力，而采區(qū)生產(chǎn)能力為103.3t/a，故采區(qū)煤倉的容積擬定為450t。煤倉的支護方式：煤倉與大巷連接處必須加強支護，在煤倉下部收口處四周敷設(shè)數(shù)根鋼梁，灌入混凝土與大巷支護

29、連為一體。煤倉硐室采用混凝土砌壁，壁厚為400mm。如圖4-2-9-1采區(qū)煤倉1上部收口 2倉身 3下口漏斗 4溜吸閘門 圖4-2-9：采區(qū)煤倉3.2.6.2絞車房應(yīng)選擇在圍巖穩(wěn)定，無淋水，礦壓小和容易維護的地點。在滿足施工安裝和提升運輸要求前提下，絞車房應(yīng)盡量靠近變坡點，以減少工程量。絞車房的高度為3.5m，斷面形狀和支護設(shè)計為半圓拱型。采用錨噴支護，噴厚100。變電所采區(qū)變電所是采區(qū)供電的樞紐，合理確定采區(qū)變電所位置及尺寸是保證采區(qū)正常生產(chǎn)，減少工程費用的措施，變室應(yīng)設(shè)在采區(qū)用電負荷的中心，并靠近有軌道運輸?shù)南锏馈Ｍ瑫r采區(qū)的工作面應(yīng)采用移動變電站。采區(qū)變電所采用不可燃材料支護，且采用錨噴支

30、護的形式，地板采用水泥混凝土。高出鄰近巷道200m300m,要有3%的坡度，以防礦井水流入室內(nèi)，硐室內(nèi)一般不設(shè)電纜鉤，電纜沿墻敷設(shè)，電纜穿過密閉門處需要套管保護。3.2.7采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)包括：采區(qū)運輸、通風、供電系統(tǒng)及選用設(shè)備型號。采區(qū)運輸系統(tǒng)運煤路線：工作面刮板輸送機轉(zhuǎn)載機區(qū)段運輸平巷區(qū)段溜煤眼運輸上山采區(qū)煤倉運輸大巷井底車場主井地面。運料及設(shè)備路線：地面副井井底車場石門運輸大巷采區(qū)下部車場軌道上山上部車場工作面。新鮮風流路線副井井底車場石門運輸大巷采區(qū)下部車場運輸上山區(qū)段運輸平巷工作面。乏風路線工作面區(qū)段回風巷回風石門總回風大巷風井 掘進工作面所需風流由局部風扇供給。供電系統(tǒng)高壓電纜由井底中

31、央變電所經(jīng)運輸大巷采區(qū)下部車場軌道上山采區(qū)變電所供給移動變電站各點用電設(shè)備供水系統(tǒng)采掘工作面平巷及上山輸送機轉(zhuǎn)載點所需的防塵噴霧用水分別有地面儲水池以專用管路供本節(jié)附采區(qū)巷道及設(shè)備布置平面、剖面圖(比例11000或12000)。3.3 回采工藝及安全技術(shù)措施3.3.1 回采工藝 工作面煤層傾角為17，煤層厚度為m1 2.9m ，m22.8m. 頂?shù)装鍖僦械确€(wěn)定類型。根據(jù)煤層和頂板條件，選擇合理型號的采煤機，運輸機和液壓支架。在選擇的時候注意三大設(shè)備以及運輸順槽的運輸和其他設(shè)備在生產(chǎn)能力和空間上的配合。根據(jù)本采面的具體情況，選擇設(shè)備如下：采煤機參數(shù)表4-3-1型號采高（m）截深（mm）傾角（）滾

32、筒直徑（m）功率（kw）MXA-300/3.51.63.56000251.4300刮板輸送機參數(shù)表4-3-2型號長度（m）運輸能力（t/h）刮板鏈速（m/s）鏈條形式SGD-730/3201707000.92中雙鏈壓支架參數(shù)表4-3-3型號支撐高度（m）中心距（mm）工作阻力/初撐力（kw）適應(yīng)傾角（）ZZ4000/17/351.73.51500400015SZZ730/160型轉(zhuǎn)載機 SDJ150型可伸縮式膠帶輸送機 PCM132輪式破碎機KSGZY300/4型移動變電站 采煤機進刀方式：雙向割煤往返一次割兩刀，完成兩個循環(huán)。整個工作面傾向長170m.進刀方式：工作面端部割三角煤斜切進刀方式

33、。 3.3.2 安全技術(shù)措施：根據(jù)設(shè)計礦井瓦斯涌出量、煤塵爆炸性、煤塵自然發(fā)火、礦井涌水等自然情況，依據(jù)實習礦井在防治災(zāi)害的經(jīng)驗、煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，提出具體的，并有針對性的礦井主要安全措施。該礦為低瓦斯礦井，煤塵有爆炸性，自燃發(fā)火11個月。礦井由于開采深度較大，地溫高，為了改善井下工作條件，需要進行降溫調(diào)節(jié)井下空氣。作好“一通三防”的安全工作。編制工作面循環(huán)圖表：確定循環(huán)方式和作業(yè)形式，編制循環(huán)作業(yè)圖表，勞動組織表。本節(jié)附采煤方法示意圖(插圖)，內(nèi)容包括工作面布置圖、頂板管理說明圖、爆破說明圖表、循環(huán)作業(yè)圖、勞動組織表、工作面主要技術(shù)經(jīng)濟指標表。3.4作業(yè)方式表3-4-1勞動組織表如下：

34、序號工種班 次合計一班二班檢修班1機組司機3322移架工66123泵站司機1124電工2245機組檢修556支架檢修557泵站檢修228電檢修669端頭工33610溜子檢修3311維修工5512記錄員112413送料工225914班長111315井下保管112416材料員223717隊長1113合計22224286圖3-4-2正規(guī)作業(yè)循環(huán)圖表3-4-3主要技術(shù)經(jīng)濟指標順序名 稱單 位指 標1礦井設(shè)計生產(chǎn)能力年產(chǎn)量Mt0.90日產(chǎn)量t3000.02礦井服務(wù)年限a46.913礦井設(shè)計工作制度年工作天數(shù)天330日工作班數(shù)班24煤質(zhì)牌號中灰低硫貧瘦煤灰分A%0.524.1揮發(fā)分V%0.5硫分S%0.5水分W%發(fā)熱量QJ/g63155儲量地質(zhì)儲量萬t7244.16可采儲量萬t6332.846煤層情況可采煤層層1.00可采煤層總厚度m平均3.5m煤層傾角度1115煤的容重t/m31.47井田范圍走向長度km5.5傾斜寬度km3.2井田面積km217.68開拓方式立井多水平開拓圖3-4-4工作面布置圖參考資料 1 吳再生等編. 井巷工程M.北京：煤炭工業(yè)出版社，20052 劉剛.井巷工程M.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，20053 東兆星等編.井巷工程M. 徐州：中國礦業(yè)大學出版社，20044 國家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程（修改）. 2013 26