采煤工藝課程設(shè)計

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1、 湖南安全技術(shù)職業(yè)學院 采煤工藝課程設(shè)計 設(shè) 計 題 目：采 煤 工 藝 課 程 設(shè) 計 專 業(yè) 班 級：礦 山 安 全 技 術(shù) 與 監(jiān) 察 組 別：第 一 組 姓 名：陳 濤 指 導 老 師：趙 鐵 橋 評 閱 人：

2、安全技術(shù)系 第一章 概況————————————（3） 第一節(jié) 原 始 資 料 第二節(jié) 采煤工作面與相鄰煤層及相鄰采區(qū)的關(guān)系 第二章 地質(zhì)概況——————————（5） 第一節(jié) 煤層賦存條件 第二節(jié) 圍巖的性質(zhì)及對采煤影響 第三節(jié) 瓦斯，煤層和自燃發(fā)火情況——（6） 第三章 可采儲量及可采期——————（6） 第四章 巷 道布置圖————————（7） 第一節(jié) 巷道布置圖 第二節(jié) 生產(chǎn)系統(tǒng)——————————（9） 第五章 采煤工藝--—————————（11） 第一節(jié) 采煤工藝選擇 第二節(jié) 采煤工藝

3、 第六章 生產(chǎn)技術(shù)管理————————（13） 第一節(jié) 循環(huán)方式 第二節(jié) 作業(yè)形式 第三節(jié) 工序安排 第四節(jié) 勞動組織和循環(huán)圖表—————（14） 第六節(jié) 采煤工作面技術(shù)經(jīng)濟指標表——（15） 第七章 采煤方法圖的設(shè)計和繪制———（16） 第八章 安全技術(shù)措施————————（17） 第一章 概述 一， 原始資料 （1）采區(qū)概況 該采區(qū)位于XX礦一水平東翼，東以礦井井田邊界為界，西與N采區(qū)相

4、鄰，南以0等高線為界，北以煤層露頭+107m上部風化帶為界。走向長1230m，采區(qū)傾斜長度560m，開采面積688800m2。區(qū)內(nèi)僅m1煤層可采，煤種屬無煙煤。煤層賦存穩(wěn)定，傾角為16度，為緩傾斜煤層。 低瓦斯礦井(工作面瓦斯絕對涌出量1.10m3/min)，煤層自然發(fā)火傾向性為不易自燃，煤塵無爆炸性。采區(qū)年產(chǎn)10萬t，服務年限11年。 （2）采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造 本采區(qū)根據(jù)地質(zhì)勘探報告和鄰近揭露的資料看，構(gòu)造尚屬簡單。 （3）煤層要素及頂?shù)装逄卣? m1煤層：平均厚度2.50m,煤的密度為1.41t/m3。為穩(wěn)定煤層,煤質(zhì)中硬,節(jié)理裂隙發(fā)育。 m1煤層偽頂為0.1m泥巖,直接頂為沙質(zhì)泥巖

5、,厚度4m,基本頂為中粒砂巖,底板為粉砂巖。 （4）采區(qū)巷道布置 采區(qū)巷道采用布置，如下圖所示。 （五） 落煤工藝 采用爆破落煤工藝。 （六） 作業(yè)形式 采用兩采一準。 二， 采煤工作面與相鄰煤層及相鄰采區(qū)的關(guān)系 1， 煤層地質(zhì)關(guān)系 M1煤層：平均厚度2.50m,煤的密度為1.41t/m3,為穩(wěn)定煤層,煤質(zhì)中硬,節(jié)理裂隙發(fā)育。 M1煤層偽頂為0.1m泥巖,直接頂為沙質(zhì)泥巖,厚度4m,基本頂為中粒砂巖,底板為粉砂巖。 2 與相鄰采

6、區(qū)的關(guān)系 礦井西側(cè)與N采區(qū)相鄰，由巷道布置圖可知留有保護煤柱可根據(jù)相應的地質(zhì)條件和實際的條件來確定保護煤柱的長度。 第二章 地質(zhì)概況 一， 煤層賦存條件 m1煤層：平均厚度2.50m,煤的密度為1.41t/m3,為穩(wěn)定煤層,煤質(zhì)中硬,節(jié)理裂隙發(fā)育。 M1煤層偽頂為0.1m泥巖,直接頂為沙質(zhì)泥巖,厚度4m,基本頂為中粒砂巖,底板為粉砂巖。 二， 圍巖的性質(zhì)及其對采煤的影響 根據(jù)普氏巖石堅固系數(shù)分類表可得；中粒砂巖為堅固巖石，泥巖為相當軟的巖石，沙質(zhì)泥巖為相當軟的巖石，粉砂巖為相當堅固的巖石。M1煤層的偽頂為0.1m，直接頂?shù)暮穸葹?m為不穩(wěn)定頂板，基本頂為中粒砂

7、巖，為第一類基本頂。圍巖的性質(zhì)覺得著巷道的支護類型，可以做出針對性的方案，對頂板的控制是非常重要的。頂板的巖性決定著支護的類型，支護的密度，等等。（工作面煤層綜合柱狀圖附下）。 第四章 巷道布置生產(chǎn)系統(tǒng) 第一節(jié) 巷道布置 第二節(jié) 生產(chǎn)系統(tǒng) 一， 運輸系統(tǒng) 煤炭運輸系統(tǒng) 由采煤工作面—區(qū)段運輸平巷9—運輸上山5—采區(qū)煤倉12—采區(qū)下部車場—運

8、輸大巷—采區(qū)運輸石門1—井底車場—主井提升到地面。 運料系統(tǒng) 副井—井底車場—采區(qū)運輸石門—運輸大巷—采區(qū)下部車場3—軌道上山4—由工作面回風巷進入到工作面。 運輸設(shè)備 運用1.5T礦車運輸，單軌運輸，煤倉的容量為20T。 二， 排水系統(tǒng) 工作面的的涌水，由區(qū)段運輸平巷，采區(qū)上山排到采區(qū)下部車場，經(jīng)運輸大巷，主要運輸石門等巷道的排水溝，自流到井底車場水倉，由中央水泵房排到地面。 三， 供電系統(tǒng) 表1 采煤工作面用電設(shè)備負荷統(tǒng)計表 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 使用地點 數(shù)量 額定容量 備注 局部風機 JBT—52

9、 區(qū)段進風平巷 1 11 kw/H 600mm風筒直徑 刮板運輸機 SGE-40 工作面 1 40 kw/H 三， 通風防塵系統(tǒng) 1， 確定風量 （1）按瓦斯（二氧化碳）涌出量計算 （m3/min） 式中：---采煤工作需要風量，m3/min ； ---采煤工作面瓦斯（二氧化碳）絕對涌出量，m3/min； ---采煤工作面因瓦斯（二氧化碳）涌出量不均勻的備用風量系數(shù)，即該 工作面瓦斯絕對涌出量的最大值與平均值之比。通常，機采工作面可取1.2~1.6；炮 采工作面可取1.4~2.0；水采工作面可取2.0~3.0。生產(chǎn)

10、礦井可根據(jù)各個工作面正常生產(chǎn)條件時，至少進行五晝夜的觀測，得出五個比值，取其最大值。 由上式子可得；等于176 m3/min （2）（3）按炸藥使用量計算 （m3/min） 式中：25---每使用1㎏炸藥的供風量，m3/min； A采--采煤工作面一次炸破使用的最大炸藥量，㎏。 由上式子得等于41.875 m3/min 2. 通風防塵系統(tǒng) 采煤工作面采取壓入式通風，主要的措施最大限度的減少風筒的阻力和防止風筒漏風。首先是增大風筒的直徑和每節(jié)風筒的長度。其次是提高風筒接頭的質(zhì)量，以減少漏風系數(shù)。再就是安設(shè)風筒時必須吊掛平直

11、，拉緊拉穩(wěn)。 防塵措施；采取濕式鉆眼，噴霧灑水，加強通風排塵工作，加強個人防護工作。 測塵設(shè)備；ACG—1型光電煤塵測定儀。 第五章 采煤工藝 第一節(jié) 采煤工藝的選擇 根據(jù)煤層的地質(zhì)條件工作面采用爆破落煤。 第二節(jié) 采煤工藝 采煤工作面的工藝過程，包括破煤、裝煤、運煤、支護和采空區(qū)處理等工序。 一， 破煤 (1) 爆破落煤 炮采在我國仍廣泛采用，特別是在地質(zhì)條件復雜 ，不具備使用采煤機的工作面中應用更廣 。 鉆眼爆破工作包括打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線及爆破等。依據(jù)采煤工作面的采高，煤層的軟硬，煤層節(jié)理裂隙發(fā)育程度及圍巖的性質(zhì)

12、，正確地確定鉆眼爆破參數(shù)。這些參數(shù)包括炮眼的排列，炮眼布置方式，炮眼的角度、炮眼的深度、裝藥量、一次起爆炮眼數(shù)量以及起爆順序等，附炮眼布置圖，炮眼裝藥結(jié)構(gòu)示意圖，爆破說明書。 三， 運煤 采取SGW-40可彎曲刮板運輸機運煤。 四， 工作面支護和采空區(qū)處理 工作面采取單體液壓支柱及鉸接頂梁方式支護。采空區(qū)處理的方法為全部垮落法。最小控頂距為3排，

13、最大控頂距離為4排。排距為1m，柱距為0.5m。支架的前移由液壓千斤頂推送。 第六章 生產(chǎn)技術(shù)管理 一， 循環(huán)方式 （1） 循環(huán)進度。采煤工作面每完成一個循環(huán)向前推進的距離，是每次落煤的深度和循環(huán)落煤次數(shù)的乘積，本采煤工作面的一次循環(huán)進度為1m。 （2） 晝夜循環(huán)次數(shù)。主要根據(jù)采煤工作面的頂板的條件，采煤工藝方式，操作管理水平，工作面的基本參數(shù)和作業(yè)方式合理確定。晝夜循環(huán)的次數(shù)為6次。 （3） 正規(guī)循環(huán)作業(yè)。按照作業(yè)規(guī)程中循環(huán)作業(yè)圖表安排的工序順序和勞動定員，在規(guī)定的時間保質(zhì)，保量，安全的完成循環(huán)作業(yè)的全部工作量，并周而復始進行采煤的一種作業(yè)方式。 （4） 正

14、規(guī)循環(huán)率。月正規(guī)循環(huán)率=(月實際完成循環(huán)數(shù)/月工作日數(shù)*日計劃循環(huán)數(shù))*100% 二， 作業(yè)形式 采煤工作面為“兩采一準”的作業(yè)形式，就是晝夜三個班中兩個班生產(chǎn)和一個班準備。 三， 工序安排 爆破落煤和裝煤—人工裝煤—刮板運輸機運煤—移置輸送機—人工支護—回頂放柱。 安排工序時應注意問題 (1) 保證主要工序順利進行。 (2) 處理好主要工序和輔助工序的關(guān)系。 (3) 采用平行作業(yè)，提高工作效率。 四， 勞動組織 采用分段作業(yè)， 勞動組織表

15、 序 號 工 種 工 種 合 計 各個工種出勤時間 一 二 三 一 二 三 1 班長 2 2 3 7 2 鉆眼工 1 1 2 3 爆破工 1 1 2 4 裝煤工 6 6 12 5 支護工 5 5 10 6 驗收員 1 1 1 3 7 運輸司機 1 1 1 3 8 維修電工 1 1 1 3 9 機械檢修工 3 3 10 材料員

16、 4 4 11 隊管 1 1 1 3 12 泵站司機 1 1 1 3 13 電器檢修工 2 2 14 材料運送工 6 6 合計 20 30 13 63 五， 循環(huán)圖表 循環(huán)作業(yè)圖表示工作面內(nèi)各工序在時間與空間上的相互關(guān)系。它是以工作面長度（單位是米）為縱坐標，以晝夜24h為橫坐標，再以規(guī)定的符號在圖內(nèi)繪出各工序所處的時間和地點。循環(huán)圖表應根據(jù)確定的循環(huán)方式、作業(yè)形式、工序安排及勞動組織等編制。 作圖時應準確地反

17、映出各工種在時間上和空間上的關(guān)系。圖的下面應注明圖例。 第七章 采煤方法圖的設(shè)計與繪制 一， 采煤工作面平面圖 （b） （a） 為最小控頂距離 （b） 為最大控頂距離 工作面采取齊梁式，正懸臂鉸接梁。 二， 采煤工作面斷面圖 采煤工作面斷面圖；

18、 第八章 安全技術(shù)措施 炮采工作面生產(chǎn)時容易出現(xiàn)的問題是冒頂、片幫和爆破事故。因此，炮采作業(yè)各工藝和各工種崗位人員必須認真執(zhí)行“三大規(guī)程”的規(guī)定和要求作業(yè)外，制定炮采工作面采煤作業(yè)安全措施，必須嚴執(zhí)行，確保生產(chǎn)安全。 1、首先檢查采面進回風巷道木支架有無斷梁折柱及頂板情況，如有支護問題要立即處理，保證巷道暢通。 2、順槽和回風巷至工作面煤壁線20m范圍內(nèi)是否進行超前支護，支護質(zhì)量符合要求；巷道至安全出口的高度不低于1.6m，超高時接頂背實。

19、 3、觀察回采工作面通風情況，經(jīng)檢查確認瓦斯?jié)舛仍?%以下時方可進入工作面。進入工作面首先要敲幫問頂，并檢查工作面支護質(zhì)量情況，發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。 4、檢查無盲炮后，按規(guī)程規(guī)定布孔打眼，打眼過程中注意清除活矸危巖和傘檐，敲幫問頂并觀察支架變化情況，有危險時及時撤退或報告班長進行處理。 5、嚴格執(zhí)行“三人聯(lián)鎖放炮”和“一炮三檢”制度，一組裝藥必須一次放炮。嚴禁無炮泥封孔或封孔長度不夠放炮。盲炮處理必須按《規(guī)程》規(guī)定處理。 6、每次放炮后及時掛梁護頂，對放炮崩歪崩倒的支架立即扶正及補上支架。遇構(gòu)造影響，頂板有離層切頂或壓力超前時，要在頂梁上打上臨時支柱加強支護。

20、 7、在放炮出煤前應對刮板機空轉(zhuǎn)1周以上檢查完好情況，必須在刮板機的機頭機尾打上壓柱。嚴禁用不符合規(guī)定的物料代替保險鎖和對輪木滾珠作傳動。 8、打眼放炮前要用水噴淋煤壁，放炮后要進行灑水，防止煤塵飛揚，加強通風。 9、鏟裝（攉）煤時要先敲幫問頂和清理煤壁，人員間有一定距離隔開，防止相互影響與傷人。移機時嚴禁使用刮板機或絞車推拉移工作面刮板機頭。 10、設(shè)柱上支架時，支柱排成直線，柱距、排距不超寬10cm；支柱初撐力，迎山角、棚梁、背板、柱窩符合規(guī)定要求。 11、頂梁鉸接率95%以上，頂梁無連續(xù)不較接現(xiàn)象；不存在失效梁柱和空載支柱；及時架設(shè)斜撐棚或戧柱等特種

21、支護；改臨時柱時要做到先設(shè)后回。 12、回采過老巷或斷層（小浙曲）時必須采取加密支柱或架設(shè)特種支護等有效措施加強頂板管理。 13、認真執(zhí)行最大和最小控頂距的規(guī)定，嚴格做到“見四回一”，禁止提前或拖后回柱放頂。工作面改設(shè)支柱或調(diào)整頂梁時應先設(shè)后回。 14、回柱回梁及分段放頂作業(yè)要按規(guī)定程序回撤；嚴禁無人監(jiān)護頂板獨自一人撤柱回梁以及站在無安全支護頂板的位置回柱放頂。 15、放頂后必須保證工作面人行道和上下安全出口的行人路線暢通無陰。并做好交接班，不給下一班次留有隱患。 16、在工作面中必須24小時檢查工作面瓦斯的濃度，加強通風，杜絕火源以及檢查管路的安全，堅決的

22、防止出現(xiàn)火星。在工作面中必須嚴格的執(zhí)行煤礦安全規(guī)程中的明文規(guī)定。 17、在工作面中要積極的防治水害，超前鉆孔，加強抽水，熟悉礦井的水文地質(zhì)條件。嚴格按照煤礦安全規(guī)程的規(guī)定來實施。 回柱放頂安全操作規(guī)程 第1條 回柱放頂工要熟悉工作面頂板的管理及支護特性，燕具有實際操作經(jīng)驗和支護工擔任。 第2條 必須按作業(yè)中頂板管理方法和本規(guī)程的規(guī)定進行回柱放頂。 第3條 工作面初次放頂、結(jié)束放頂或頂板大面積不冒落等情況下，除按全措施執(zhí)行外，必須在區(qū)（隊）長、技術(shù)人員和礦安監(jiān)員現(xiàn)場監(jiān)督指導下操作，工作面初次放頂還必須有初次放頂領(lǐng)導小組人員在現(xiàn)場監(jiān)督指導。 第4條

23、工作面局面壓力較大，遇斷層、破碎帶、老巷等回收時要在區(qū)（隊）長的監(jiān)督指導下操作。 第5條 工作面的基本和特種支護歪扭、質(zhì)量不合格，有空頂、漏頂或沒有按規(guī)定移設(shè)特種支架時，必須及時處理或整修達到質(zhì)量合格，安全可靠，方準柱放頂。 第6條 工作面來壓有冒頂預兆時，不準回柱放頂，必須將所有人員撤離工作面，待壓力穩(wěn)定，經(jīng)區(qū)（隊）、班長檢查及處理后，方準人員進入工作面工作。 第7條 回柱放頂應由下往上，由采空區(qū)向工作面，分段距離小于15米。嚴格執(zhí)行先支后回的操作順序。嚴禁提前摘柱和進入采空區(qū)內(nèi)作業(yè)。 第8條 回柱放頂時至少有二人配合作業(yè)，一人回柱放頂，一人觀察頂板及支架周圍

24、情況；觀察人和回柱人都要站在支架牢固的斜上方安全地點進行操作；觀察人除協(xié)助回柱外，不得兼做其它工作；回柱人要聽從觀察人的指揮。 第9條 回收出的支柱應支撐在作業(yè)教程規(guī)定的位置，并全承載，頂梁和各咱材料秘須按品種規(guī)程碼放整齊，不準堵塞人行道和安全出口或埋入煤矸石。 第10條 工作面用兩臺絞車同時回柱作業(yè)時，不準在同一排距內(nèi)有兩根鋼絲繩同時運行。每臺絞車分別使用各自的信號線。如果下部 絞車安設(shè)于工作面內(nèi)，絞車附近支柱的回收方法應按作定規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。 過斷層，陷落柱的安全技術(shù)措施 1、堅持使用前探支護，嚴禁空頂作業(yè)。 2、縮小循環(huán)進度，嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度。 3、架棚支護，使用防倒裝置不得少于10架棚。 4、嚴格按中、腰線施工。 5、石門見煤前必須堅持“有疑必探，先探后掘”的原則。 6、虧幫空頂處必須打“#”字木垛構(gòu)緊頂幫，木垛間必須相互聯(lián)鎖。 參考文獻 《煤礦安全規(guī)程》 《煤礦開采方法》 19