京莊礦8號(hào)煤層開采設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】

壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,均可直接下載獲得文件，所見所得，電腦查看更方便。Q 197216396 或 11970985 中期檢查表學(xué)院： 系別： 專業(yè)：論文(設(shè)計(jì))題目： 京莊礦8號(hào)煤層開采設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師職稱綜述學(xué)生在設(shè)計(jì)完成過程中的研究態(tài)度、與指導(dǎo)教師聯(lián)系情況以及存在的問題的解決情況。1.研究過程中態(tài)度端正，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)。2.嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范和老師要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，在不斷地發(fā)現(xiàn)和解決問題中提升自己3.與老師關(guān)融洽，在老師指導(dǎo)期間，積極主動(dòng)向老師請(qǐng)教，不斷發(fā)現(xiàn)問題，請(qǐng)老師給予指導(dǎo)4.老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，對(duì)于學(xué)生提出的問題耐心解答5.存在的問題以及解決情況1）開始的時(shí)候不太會(huì)操作CAD，及時(shí)向老師同學(xué)請(qǐng)教，得到解決2）查閱資料時(shí)遇到專業(yè)性問題看不懂，問老師和會(huì)的同學(xué)，最后弄懂3）畫圖的時(shí)候風(fēng)路走不通，問老師和同學(xué)，最后走通風(fēng)路4）說明書格式有的不會(huì)調(diào)整，求助老師和同學(xué)，最后調(diào)整合適5）摘要翻譯不太精通，向?qū)W英語專業(yè)的同學(xué)求助，最后綜合網(wǎng)上的專業(yè)術(shù)語翻譯得到解決學(xué)生簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 年 月 日聲明作者聲明：我所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的研究成果。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 簽字日期： 年 月 日指導(dǎo)教師聲明：該生所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是在本人指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，相關(guān)的檢測(cè)報(bào)告已審閱。除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的研究成果。指導(dǎo)教師簽名：簽字日期： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)中文題目：京莊礦8#煤層初步設(shè)計(jì) 英文題目： Preliminary design of 8# coal seam in Jing Zhuang mine 學(xué) 院： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 完成日期： 年 6 月 1 日開題報(bào)告學(xué)院： 系別： 專業(yè)： 論文題目 京莊礦8號(hào)煤層開采設(shè)計(jì) 論文類型A理論研究；B應(yīng)用研究；C應(yīng)用理論研究；D產(chǎn)品設(shè)計(jì)；E工程技術(shù)開發(fā)；F軟件開發(fā)與應(yīng)有；G其它指導(dǎo)教師職稱學(xué)生姓名學(xué)號(hào)一、研究現(xiàn)狀、目標(biāo)、意義綜述近年來煤礦一方面整合一些小礦來提高資源回收利用率；另一方面通過研究采礦新技術(shù)來提高煤礦安全系數(shù)和回收率。因此就有了無軌膠輪車、錨噴支護(hù)、綜采放頂煤、煤層氣開發(fā)等采礦新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用。這些都是煤礦在未來的發(fā)展方向。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，通過對(duì)某一理論或生產(chǎn)實(shí)際問題的深入分析研究。培養(yǎng)和提高學(xué)生的科技論文寫作能力和科研能力二、研究方法和進(jìn)度安排第一階段：4月上旬，熟悉和了解礦井概況和地質(zhì)特征；第二階段：4月中旬，根據(jù)指導(dǎo)老師下達(dá)的任務(wù)書完成開題報(bào)告；第三階段：5月下旬，文獻(xiàn)綜述，外文翻譯的撰寫，并進(jìn)行初步設(shè)計(jì)；第四階段：5月上、中旬，進(jìn)行礦井總體設(shè)計(jì)，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書； 第五階段：5月下旬，進(jìn)一步完善系統(tǒng)，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。三、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽字：年 月 日指導(dǎo)教師評(píng)分表學(xué)院： 系別： 專業(yè)：論文(設(shè)計(jì))題目： 京莊礦8號(hào)煤層開采設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師職 稱指導(dǎo)教師評(píng)語：指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日評(píng) 價(jià) 項(xiàng) 目ABCDE寫作過程01寫作過程中的認(rèn)真程度02寫作過程中，進(jìn)度掌握情況選題質(zhì)量03選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相符情況04選題體現(xiàn)專業(yè)特點(diǎn)情況05選題體現(xiàn)三基的要求情況論文質(zhì)量06知識(shí)綜合運(yùn)用能力07結(jié)構(gòu)、方案設(shè)計(jì)、應(yīng)用價(jià)值08寫作規(guī)范情況指導(dǎo)教師評(píng)定成績 優(yōu) 良 中 及格 不及格畢業(yè)設(shè)計(jì)分工情況：(多人合作時(shí)填寫，包括本人研究的內(nèi)容及其在課題中所占比例)評(píng)定成績參考：優(yōu)-7項(xiàng)A，另一項(xiàng)為B；良-6項(xiàng)B或A，其它至少為B；中-5項(xiàng)B或A，其它至少為C；及格-4項(xiàng)B或A，其它至少為D；不及格-4項(xiàng)為E。答辯記錄表 學(xué)院 專業(yè) 級(jí) 姓名 學(xué)號(hào)論文題目 京莊礦8號(hào)煤層開采設(shè)計(jì) 答辯委員會(huì)主席(或組長)職稱答辯委員會(huì)秘 書答辯委員會(huì)成 員答辯記錄(包含答辯委員提出的問題，學(xué)生回答情況等)1、設(shè)計(jì)礦井的井田面積？答：我所設(shè)計(jì)礦井的井田面積為22.3平方公里2、指北針沒有的情況下如何判定南北方向？答：根據(jù)經(jīng)緯網(wǎng)格的坐標(biāo)判定，南北方向坐標(biāo)為7位數(shù)，東西方向坐標(biāo)為6位數(shù)。記錄人簽字： 答辯委員會(huì)主任（答辯小組組長）(簽字)：年 月 日 年 月 日答辯評(píng)分表學(xué)院： 系別： 專業(yè)：論文題目： 京莊礦8號(hào)煤層開采設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師評(píng)分指導(dǎo)教師職 稱評(píng)閱人評(píng)分答辯委員會(huì)/答辯小組名單性 別學(xué) 位答辯小組職務(wù)答辯委員會(huì)（答辯小組評(píng)鑒）評(píng)審項(xiàng)目指標(biāo)ABCDE論文評(píng)價(jià)01選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相符情況02選題體現(xiàn)專業(yè)特點(diǎn)情況03綜合運(yùn)用知識(shí)能力04運(yùn)用資料文獻(xiàn)能力05研究方案設(shè)計(jì)能力06論點(diǎn)論據(jù)、語言表達(dá)07整體結(jié)構(gòu)、應(yīng)用價(jià)值08寫作規(guī)范情況答辯表現(xiàn)09自述情況10答辯過程答辯委員會(huì)綜合評(píng)定成績優(yōu) 良 中 及格 不及格畢業(yè)設(shè)計(jì)(設(shè)計(jì))最終得分：答辯委員會(huì)主任(或組長)簽字： 年 月 日評(píng)定成績參考：優(yōu)-9項(xiàng)A，另一項(xiàng)為B；良-8項(xiàng)B或A，其它至少為B；中-7項(xiàng)B或A，其它至少為C；及格-6項(xiàng)B或A，其它至少為D；不及格-5項(xiàng)為E。注：詳見本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)手冊(cè)中的表11。摘 要本次設(shè)計(jì)主題京莊礦8#煤層礦井初步設(shè)計(jì)京莊礦位于大同市西南約20km，大同煤田東部，煤層平均厚度為2.56m。井田面積為22.3平方公里，工作面長度為160m，工業(yè)儲(chǔ)量為7.9Mt，可采儲(chǔ)量為7.1Mt，礦井生產(chǎn)能力為1.0Mt/a。年工作日為330天，日工作班數(shù)為4班。由通風(fēng)報(bào)得知瓦斯相對(duì)涌出量平均為0.2m3/t，屬于低瓦斯礦井，煤層為易自燃煤層。開拓方式采用主副立井開拓方式，采煤工藝為傾斜長臂采煤法。關(guān)鍵詞：基本資料；礦井開拓；采煤工藝ABSTRACTThe design theme of 8# coal seam mine in Jing Zhuang mine is preliminarily designed.The Jing Zhuang coal mine is located in the southwest of Datong, about 20km, and the average thickness of the coal seam is 2.56m in the east of Datong coalfield. Ida area is 22.3 square kilometers, the length of working face is 160m, industrial reserves are 7.9Mt, recoverable reserves are 7.1Mt, and mine production capacity is 1.0Mt/a. The annual working day is 330 days, and the number of daily working classes is 4.According to ventilation report, the average gas emission is 0.2m3/t, which belongs to low gas mine and coal seam is easily spontaneous combustion coal seam.The development way is to use the main and auxiliary shaft development methods, and the mining technology is inclined long arm coal mining method.Keywords:Basic information; mine development; Mining Technology目 錄1 井田概述和井田地質(zhì)特征11.1礦區(qū)概述11.1.1礦區(qū)地理位置11.1.2礦區(qū)地形地貌11.1.3礦區(qū)水文簡況11.1.4礦區(qū)的氣候21.1.5礦區(qū)的地震資料21.2井田地質(zhì)特征21.2.1井田勘探程度21.2.2礦區(qū)地質(zhì)層位概況31.2.3礦區(qū)井田構(gòu)造41.3煤層的埋藏特征51.3.1煤的層數(shù)51.3.2煤的物理性質(zhì)及煤巖特征61.3.4煤的其他性質(zhì)71.3.5煤的風(fēng)氧化72 井田境界、儲(chǔ)量與工作制度82.1井田境界82.2工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算82.3礦井的工作制度83 井田開拓103.1井田開拓的確定103.2井筒103.3開采水平的設(shè)計(jì)113.4礦井基本巷道及建井計(jì)劃113.4.1井底車場形式113.4.2主要開拓巷道134 準(zhǔn)備方式164.1帶區(qū)巷道布置164.2帶區(qū)巷道運(yùn)輸系統(tǒng)174.3確定帶區(qū)生產(chǎn)能力174.4帶區(qū)主要回采巷道185采煤方法205.1采煤工藝方式205.1.1采煤方法的選擇205.2液壓支架225.3采煤機(jī)245.4工作面上下出口支護(hù)方式255.5勞動(dòng)組織和工作面成本256 礦井通風(fēng)與安全286.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇286.1.1擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)286.1.2通風(fēng)方式的選擇286.3防止特殊災(zāi)害的安全措施327 礦井運(yùn)輸、提升、排水系統(tǒng)347.1主副井提升選型347.1.1確定主、副提升方式347.1.2主井提升347.1.3副井提升367.2運(yùn)輸設(shè)備選擇及驗(yàn)算367.2.1設(shè)備選型原則367.2.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算367.3井下排水438 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)44參考文獻(xiàn)46致 謝471 井田概述和井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概述1.1.1礦區(qū)地理位置 京莊礦位于大同市西南約20km，大同煤田東部，地理坐標(biāo)：東經(jīng)11258291130834；北緯395832400543。區(qū)內(nèi)有忻州窯、煤峪口、永定莊、同家梁、大斗溝、白洞等大型侏羅系煤層生產(chǎn)礦井；有北羊路、南信莊、南辛莊、銀堂溝、槽家窯、鄭家?guī)X等村莊，屬大同市南郊區(qū)管轄。京莊礦處于老礦區(qū)及大同市郊區(qū)，京包鐵路、大秦鐵路，北同蒲鐵路，均交匯于大同市，大運(yùn)、京大高速公路均已建成通車，區(qū)內(nèi)有大同至王村鐵路專線，忻州窯運(yùn)輸干線；次級(jí)公路成網(wǎng)，交通運(yùn)輸方便。1.1.2礦區(qū)地形地貌京莊礦位于山西省北部、呂梁北部黃土高原區(qū)、大同煤田北東部，為低山丘陵地貌，中部溝谷發(fā)育，為低山丘陵臺(tái)地，海拔高程12001400m。全區(qū)地形東南邊緣口泉山脈較高，最高標(biāo)高1550m；最低處位于口泉河河床，標(biāo)高1100m，相對(duì)高差450 m，一般標(biāo)高約1300m。井田大部被黃土覆蓋，溝谷及山脊有基巖出露。1.1.3礦區(qū)水文簡況井田屬海河流域永定河水系，桑干河北岸支系。區(qū)內(nèi)主要河流有十里河、口泉河、鵝毛口河。十里河位于大同市西南，為大同煤田內(nèi)最大河流，流域面積1044km2，全長61.5km，河床寬50-60m，坡度0.21%，樹枝狀水系，歷史上最大流量224m3/s，最小0.003m3/s。口泉河流經(jīng)本井田，流域面積600km2，全長50km，河床寬20150m，坡度57%，樹枝狀水系。為間歇性河流，平常流量很小，且主要靠礦坑排水補(bǔ)給，雨季山洪爆發(fā)流量猛增，最大洪峰流量達(dá)600m3/s。鵝毛口河位于大同煤田南部，流域面積110km2，全長12km，河床寬80130m，坡度1.8%，樹枝狀水系。最大流量0.043m3/s。1.1.4礦區(qū)的氣候本區(qū)屬大陸性氣候。冬季嚴(yán)寒，夏季炎熱，氣候干燥，風(fēng)沙嚴(yán)重。年均氣溫6.88.8，年極端最高氣溫37.2，年極端最低氣溫-26.5，季節(jié)溫差和晝夜溫差顯著；歷年年降水量28.08431.5mm，69月份降水量最多，約占全年降水量的80%；歷年蒸發(fā)量1885.12386.3mm，57月份蒸發(fā)量最大，約占全年蒸發(fā)量的5060%；大同風(fēng)沙多且著名，西北風(fēng)幾乎貫穿全年，5月風(fēng)力最大，風(fēng)速14.022.0m/s；冰凍期當(dāng)年11月至次年3月，最大凍土厚1.56m；最大積雪深度22cm，歷年霜凍期177218天。1.1.5礦區(qū)的地震資料大同市及周邊地區(qū)為地震多發(fā)地帶，但多為眾多小震形式出現(xiàn)，其中1989年10月18日大同縣陽高縣地震震中烈度8級(jí)，造成重大災(zāi)難。1.2井田地質(zhì)特征1.2.1井田勘探程度大同煤田地質(zhì)工作開展較早，1938年日本人進(jìn)行了包括本井田在內(nèi)的1/萬地質(zhì)測(cè)量。19521966年，山西煤田地質(zhì)勘探115隊(duì)進(jìn)行過不同比例尺的地質(zhì)測(cè)量；19821985年，山西煤田地質(zhì)勘探114隊(duì)、115隊(duì)進(jìn)行1/萬地質(zhì)修測(cè)成圖。1986年12月，山西煤田地質(zhì)勘探115隊(duì)提交山西省大同煤田北部石炭二疊系詳查勘探地質(zhì)報(bào)告，1987年10月山西省煤炭工業(yè)管理局以第8701號(hào)文批準(zhǔn)，本井田位于該詳查區(qū)內(nèi)。2001年12月，山西煤田地質(zhì)勘探115隊(duì)提交大同煤田同忻井田石炭二疊系精查地質(zhì)報(bào)告，2002年1月國土資源部以國土資認(rèn)儲(chǔ)字2002160號(hào)文批準(zhǔn)。2005年2006年1月，山西煤田地質(zhì)勘探115隊(duì)受大同煤礦集團(tuán)委托，依據(jù)同忻井田歷次勘查所獲的原始地質(zhì)資料，按煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范和國土資源部劃定的同忻井田范圍進(jìn)行綜合整理、分析研究，編制了本次評(píng)估利用的山西省大同煤田同忻井田石炭二疊系煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告，該報(bào)告經(jīng)國土資源部礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審中心評(píng)審，國土資源部以“國土資儲(chǔ)備字2006100號(hào)”關(guān)于山西省大同煤田同忻井田石炭二疊系煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審備案證明予以備案。2009年7月，山西省煤炭地質(zhì)115勘查院編制了山西省大同煤田同忻井田（擴(kuò)界）石炭二疊系煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告，該報(bào)告經(jīng)國土資源部礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審中心評(píng)審，國土資源部以“國土資儲(chǔ)備字2009249號(hào)”關(guān)于山西省大同煤田同忻井田（擴(kuò)界）石炭二疊系煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審備案證明予以備案（附件11）。1.2.2礦區(qū)地質(zhì)層位概況京莊礦位于大同煤田的東北部邊緣，含煤地層上部為侏羅系，下部為石炭二疊系。前者已開發(fā)利用，且資源面臨枯竭；后者尚未開發(fā)，大同煤礦集團(tuán)申請(qǐng)開發(fā)后者。故僅介紹石炭二疊系含煤地層的地質(zhì)特征及煤炭資源基本情況。根據(jù)鉆孔及區(qū)域資料，同忻井田內(nèi)地層由老到新為：上太古界集寧群，古生界寒武系、奧陶系、石炭系和二疊系，中生界侏羅系以及新生界第四系。現(xiàn)分述如下：1.上太古界集寧群（Ar3jn）上太古界集寧群由古老變質(zhì)巖系的花崗片麻巖組成。井田內(nèi)深埋沉積覆蓋層之下，井田外的東南部口泉山脈有大范圍出露。2.古生界1）寒武系（）大同地區(qū)缺失元古界，下古生界寒武系直接覆蓋于上太古界集寧群之上，出露于井田東南界外口泉山脈一帶。寒武系巖性底部為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、頁巖夾薄層白云巖、泥灰?guī)r；中部主要為鮞狀灰?guī)r夾白云巖；上部為厚層狀灰?guī)r夾泥質(zhì)條帶灰?guī)r及竹葉狀灰?guī)r。地層厚度約460m。2）奧陶系（O）區(qū)內(nèi)僅出露下統(tǒng)，巖性主要以灰、深灰色厚層狀石灰?guī)r為主，夾灰色及淺灰色泥質(zhì)灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r。地層厚度0-63.50m。3）炭系（C）中統(tǒng)本溪組（C2b）：巖性為深灰、灰色夾少量紫紅色鐵質(zhì)泥巖、鋁土質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾薄煤層和1-2層石灰?guī)r。與下伏亮甲山組平行不整合接觸。厚度11.26-42.32m，平均厚度23.81m。上統(tǒng)太原組（C3t）：巖性為灰白、灰、深灰色砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、高嶺質(zhì)泥巖及煤層。本組為大同煤田下部石炭系主要含煤地層，共含煤十余層，其中3-5、8號(hào)煤層為較穩(wěn)定的主要可采煤層。井田東部和西部煤層遭受煌斑巖侵入，一方面煤層層位遭置換，一方面使煤質(zhì)硅化變質(zhì)。太原組由北向南變薄，厚度19.0592.46m，平均厚度72.39m。與下伏本溪組整合接觸。4）二疊系（P）下統(tǒng)山西組（P1s）：主要巖性為灰白、灰、深灰色砂巖、砂質(zhì)泥巖、夾有煤層，山西組含煤4層，僅下部的山4號(hào)煤層局部可采，其它煤層零星分布不可采。井田內(nèi)分布與太原組相近，最北、最南部沉積缺失，本組厚度075.37m，平均厚度23.41m。山西組之上的下石盒子組、上石盒子組、石千峰組均缺失。3.中生界井田內(nèi)賦存中生界的侏羅系下統(tǒng)永定莊組，中統(tǒng)大同組和云崗組，三疊系和白堊系缺失。大同組為主要含煤地層，由大同煤礦集團(tuán)所屬各礦開采，現(xiàn)已基本開采殆盡，不是本次評(píng)估的對(duì)象，不再敘述。4.新生界井田內(nèi)缺失第三系，第四系為中、上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)。中、上更新統(tǒng)下部為亞粘土，亞砂土，上部為馬蘭黃土。全新統(tǒng)主要為現(xiàn)代風(fēng)積、洪流積物，多分布于河床及溝谷中。新生界總厚度022.8m，平均厚度4.50m。1.2.3礦區(qū)井田構(gòu)造京莊礦處于大同向斜的東翼?；緲?gòu)造形態(tài)為一走向N1050E，傾向NW、東高西低的單斜構(gòu)造，地層傾角一般310。東南及南部靠近煤層露頭處的口泉山一帶地層陡峭，傾角一般3080，局部直立、倒轉(zhuǎn)，向西北方向很快變?yōu)槠骄?，井田?gòu)造簡單。1.斷裂井田內(nèi)斷裂稀少，僅發(fā)現(xiàn)2條正斷層，沿NNE向展布，落差僅10m左右。南部邊界白洞一帶發(fā)育一逆斷層，落差較大，井田南部邊界處有一條逆斷層。2.陷落柱據(jù)鉆孔資料，1308孔附近推測(cè)存在一不規(guī)則陷落柱，可能由巖溶陷落所致。在侏羅系礦井中也揭露出一些陷落柱，多呈不規(guī)則狀。3.褶皺井田內(nèi)存在兩個(gè)較大褶曲，即刁窩咀向斜和韓家窯背斜、褶曲幅度較小，均為舒緩波狀。伴隨背斜和向斜，產(chǎn)生一些次級(jí)波狀小褶皺。井田內(nèi)斷裂稀少，且落差很小；褶皺幅度小，且多呈波狀。對(duì)煤層破壞作用不大， 對(duì)煤層開采不會(huì)帶來太大影響。陷落柱多為不規(guī)則狀，且未勘查清楚，對(duì)煤層開采有一定影響，開采過程中應(yīng)加以重視。1.3煤層的埋藏特征1.3.1煤的層數(shù)井田含煤地層為侏羅系和石炭二疊系，前者俗稱上煤系，不屬于本次評(píng)估對(duì)象；后者俗稱下煤系，為本次評(píng)估對(duì)象。山西組厚0-75.37m，平均厚23.41m，含煤4層，自上而下為山1、山2、山3、山4號(hào)煤層，煤層總厚平均0.96m，含煤系數(shù)4.0%。山4號(hào)煤層為局部可采煤層，其它煤層零星分布，為不可采煤層。太原組厚度19.0592.46m，平均厚度72.39m。含煤10層，自上而下為1、2、3-5、6、7-1、7、8、9、10、11號(hào)煤層，煤層平均總厚20.64m，含煤系數(shù)29%。其中2、3-5、8、9號(hào)煤層為可采煤層；3-5、8號(hào)煤層為主要可采煤層。其它煤層極不穩(wěn)定，僅零星分布，個(gè)別點(diǎn)可采，無工業(yè)意義?？刹擅簩樱?.山4號(hào)煤層：位于山西組下部，煤層厚07.55m，平均0.67m。含夾矸04層，一般12層。屬煤層結(jié)構(gòu)簡單較簡單、局部可采的不穩(wěn)定型煤層。2. 2號(hào)煤層：位于太原組上部，上距山4號(hào)煤層16.6038.80m，平均28.32m。煤層厚06.80m，平均0.94m。屬煤層結(jié)構(gòu)簡單較簡單、局部可采的不穩(wěn)定型煤層。3. 3-5號(hào)煤層：位于2號(hào)煤層之下0.709.60m，平均2.28m。煤層厚035.31m，平均厚度13.67m，最厚點(diǎn)位于永5號(hào)孔。該煤層厚度大，層位穩(wěn)定，為全井田大部可采的較穩(wěn)定型煤層。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般由815分層組成，含矸平均約17%。受煌斑巖侵入破壞，部分地段煤層失去工業(yè)價(jià)值。4. 8號(hào)煤層：位于6號(hào)煤層之下，煤層厚7.4751.56m，平均24.42m，煤層厚013.70m，平均2.56m。含夾矸08層，一般01層。屬結(jié)構(gòu)簡單較簡單、大部可采的較穩(wěn)定型煤層。受煌斑巖侵入破壞，部分地段煤質(zhì)硅化，2106孔煤質(zhì)失去工業(yè)價(jià)值。5. 9號(hào)煤層：位于8號(hào)煤層之下0.917.88m，平均6.63m，煤層厚06.82m，平均0.98m。含夾矸03層，一般01層。屬結(jié)構(gòu)簡單較簡單、局部可采的不穩(wěn)定型煤層。煌斑巖僅在西部2個(gè)鉆孔中見到，對(duì)煤層影響不大。1.3.2煤的物理性質(zhì)及煤巖特征區(qū)域變質(zhì)煤各可采煤層以弱玻璃光澤為主，少量玻璃光澤或?yàn)r青光澤，層狀、均一狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，參差狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育。宏觀煤巖以半亮型煤為主，半暗型煤其次。半亮型煤以亮煤為主。半暗型以暗煤居多。接觸變質(zhì)煤按與巖漿巖遠(yuǎn)近分三類：與巖漿巖直接接觸的硅化煤，無色，土狀光澤，塊狀構(gòu)造，粗糙狀斷口，結(jié)構(gòu)雜亂；天然焦、緊接硅化煤，剛灰色，略具金屬光澤，氣孔發(fā)育，塊狀、似焦炭；變質(zhì)煤，位于天然焦與正常煤之間，與正常煤物理性質(zhì)相近。顯微組分：區(qū)域變質(zhì)煤：有機(jī)組分以鏡質(zhì)組為主，絲質(zhì)組次之；鏡質(zhì)組主要為基質(zhì)鏡質(zhì)體與云質(zhì)鏡質(zhì)體；絲質(zhì)體多為碎屑絲質(zhì)體、粗粒體、氧化絲質(zhì)體及少量火焚絲質(zhì)體；無機(jī)組分以粘土類礦物為主，其他組分含量很少。接觸變質(zhì)煤：天然焦有機(jī)組分有的全部為天然焦，有的以天然焦為主，含少量鏡質(zhì)組、半鏡質(zhì)組、絲質(zhì)組和穩(wěn)定組；無機(jī)組分以粘土類為主，碳酸鹽含量明顯增多；變質(zhì)煤的無機(jī)組分和有機(jī)組分與正常煤無明顯區(qū)別；硅化煤介于天然焦與變質(zhì)煤之間。1.3.4煤的其他性質(zhì)全硫：原煤全硫山4、2、3-5號(hào)煤層平均小于1.00%，在0.750.95之間； 8、9號(hào)煤層平均大于1.00%，分別為2.31%、2.39%。山4、2號(hào)煤層為低硫煤，3-5煤層為中硫煤， 8、9號(hào)煤層為中高硫煤，各煤層間自上而下硫分增高的規(guī)律明顯。發(fā)熱量：各煤層原煤發(fā)熱量平均在21.1325.54MJ/Kg之間，以山4號(hào)煤層較高，均為中熱值煤。浮煤發(fā)熱量較原煤提高611MJ/Kg。煤灰熔融性及灰粘度：軟化溫度普遍大于1350，部分大于1500，各煤層均為中等高軟化溫度煤灰。3-5、8號(hào)煤層煤灰粘度均為不熔。粘結(jié)性和結(jié)焦性：各煤層粘結(jié)指數(shù)平均在78.783.8之間；膠質(zhì)層最大厚度均為22mm，各層平均在11.513.4mm之間。結(jié)渣性：3-5號(hào)煤層結(jié)渣率最低，山4、8號(hào)等煤層結(jié)渣率均屬中等強(qiáng)結(jié)渣煤。可磨性：哈氏可磨系數(shù)45.267.4，大多小于60%，為較難磨煤，個(gè)別大于60為中等可磨煤。1.3.5煤的風(fēng)氧化本井田的風(fēng)氧化煤僅分布于井田東南部地區(qū)高陡煤層出露地段。據(jù)地表及小煤窯調(diào)查，風(fēng)氧化煤多為土狀光澤，棕褐、黑灰、黑色，裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)疏松，粉狀或碎塊狀，一般無可燃性。風(fēng)氧化煤的水分、灰分較高，發(fā)熱量低，無粘結(jié)性。2 井田境界、儲(chǔ)量與工作制度2.1井田境界 本井田位于山西省北部、呂梁北部黃土高原區(qū)、大同煤田北東部，為低山丘陵地貌，中部溝谷發(fā)育，為低山丘陵臺(tái)地，海拔高程12001400m。全區(qū)地形東南邊緣口泉山脈較高，最高標(biāo)高1550m；最低處位于口泉河河床，標(biāo)高1100m，相對(duì)高差450 m，一般標(biāo)高約1300m。井田大部被黃土覆蓋，溝谷及山脊有基巖露。2.2工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算井田內(nèi)大部分地區(qū)地層傾角平緩，傾角為3，采用煤層的偽厚度及煤層水平投影面積估算。井田的地質(zhì)儲(chǔ)量的計(jì)算公式：Z=s*r*m （2-1）關(guān)于以上公式參數(shù)的確定： 1.s-用井田的水平投影面積。2.m-煤的平均厚度。2.56 3.r- 煤的容重,1.4t/m 38煤層的平均厚度為2.56m；井田面積為22.3平方千米，煤的容重為1.4t /m 3，由上面的公式可計(jì)算出8工業(yè)儲(chǔ)量為：Z=s*r*m=7992萬噸可采儲(chǔ)量=工業(yè)儲(chǔ)量-損失煤量=7192.8萬噸2.3礦井的工作制度查閱煤礦礦井開采設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）可確定該工作礦井的年工作數(shù)是330天，每天的凈提升時(shí)間為14小時(shí)，采用“四六”制。生產(chǎn)能力=工作面長度*煤層厚度*容重*循環(huán)次數(shù)*回采率*330*截深 (2-2)生產(chǎn)能力=160*2.56*1.4*6*330*0.9*1=102萬噸礦井的年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（井型）A，服務(wù)年限T及可采儲(chǔ)量Zk，三者的關(guān)系用下式表達(dá)：T=本公式見煤礦礦井采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）公式233，式中： K礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，可取1.4 Zk井田可采儲(chǔ)量，萬噸當(dāng)A102萬t/a時(shí)，該礦井的服務(wù)年限為50年。3 井田開拓3.1井田開拓的確定本設(shè)計(jì)為大同礦務(wù)局京莊礦初步設(shè)計(jì)，井田面積為22.3平方公里，井田結(jié)構(gòu)是簡單較簡單、大部分可采的較穩(wěn)定型煤層，一般傾角為3。開拓方式的選擇：本礦井8號(hào)煤層埋藏深，水文地質(zhì)簡單，因此適用立井開拓。3.2井筒礦井投產(chǎn)前，要先開掘主井、副井、回風(fēng)井。到生產(chǎn)中期，因地制宜可另行開鑿風(fēng)井。其中主3.2礦井開拓巷道立井作為主提升井，在井筒內(nèi)安設(shè)箕斗，用來提升煤炭；副立井：配備罐籠，用來提升礦井人員、材料、設(shè)備、矸石；風(fēng)井主要用來回風(fēng)。具體見下表：圖3-1 風(fēng)井井筒斷面圖表3-1 主井井筒特征表井 型0.9Mt/a提升容器兩套12t箕斗帶平衡錘井 筒 直 徑6.5m井 深400m井筒斷面積23.76m2井筒支護(hù)混凝土井壁厚450mm充填混凝土50mm基巖段毛斷面積31.17m2表土段毛斷面積45.36m2 3.3開采水平的設(shè)計(jì) 井田主采煤層為3-5號(hào)煤層和8號(hào)煤層，其他煤層暫不考慮，本次設(shè)計(jì)主要研究煤層為8號(hào)煤層。8號(hào)煤層傾角為3，有局部近水平煤層，因此特設(shè)計(jì)為單水平開采。3.4礦井基本巷道及建井計(jì)劃本設(shè)計(jì)的井田僅有一層近水平可采煤層，采用雙立井盤區(qū)式開拓方式，通風(fēng)方式為中央并列式，運(yùn)輸大巷布置在8煤層的底板巖石中。3.4.1井底車場形式圖3-2 井底車場平面圖 1.井底車場形式選用立井刀式環(huán)形井底車場，采用固定式礦車運(yùn)煤，調(diào)車方式為頂推。主要有空車線、重車線、材料車線、回車線、調(diào)車線和人車場等線路。2.井底車場硐室布置在副井井底內(nèi)硐室有：水泵房、水倉、中央變電所等。井底車場巷道和主要硐室的斷面為半圓拱，支付方式為錨噴。 1）水倉 據(jù)有關(guān)資料，本礦的正常涌水量為45m3/h，小于1000m3/h。 故 V=Q8式中：V水倉容積，m3； Q礦井正常涌水量，m3/h；由此：V=845=360m3布置有主、副兩個(gè)水倉，兩個(gè)水倉的容量相同，所以每個(gè)水倉的容量為180m3。由水倉的容量為180m3，每水倉的長度可由容量除以斷面積，設(shè)定水倉斷面積為10m2 則L=18010=18m2）井底車場平面設(shè)計(jì)選用1.5t的固定式礦車運(yùn)煤，其長度為2400mm,一列礦車一般有二十個(gè)車廂，車場內(nèi)的空、重車線調(diào)長度可都按1.5倍列車長度計(jì)算，最后取取調(diào)車線長度為100 m。3）調(diào)車方式重列車在電機(jī)車牽引下，進(jìn)入調(diào)車線，接著對(duì)電機(jī)車進(jìn)行摘鉤，等其過了第一個(gè)道岔、錯(cuò)車線，第二個(gè)道岔后，然后回到列車尾部，頂推列車，使其進(jìn)入副井重車線。最后，電機(jī)車由第一個(gè)道岔和繞道回車線進(jìn)入副井空車線，將空列車牽引出井底車場。礦車在井底車場內(nèi)是環(huán)形運(yùn)行的。圖3-3 運(yùn)輸大巷斷面圖3.4.2主要開拓巷道 運(yùn)輸大巷布置在煤層中，其特征表如下：圖3-4 雙軌道大巷表3-2 單位工程量及材料消耗表名稱堅(jiān)固性系數(shù)支護(hù)形式凈周長凈斷面掘進(jìn)斷面混凝土消耗樹脂錨桿水溝拱墻單位掛網(wǎng)錨噴mm2m2m3m3根m數(shù)量3-514.1314.3816.40.720.32111備注水溝采用一號(hào)水溝，錨桿排距800mm800mm 軌道大巷布置在巖層中，其特征值如下：表3-3 單位巷道工程量及材料消耗表名稱堅(jiān)固性系數(shù)支護(hù)形式凈周長凈斷面掘進(jìn)斷面混凝土消耗樹脂錨桿水溝鋪軌拱墻單位掛網(wǎng)錨噴mm2m2m3m3根mm數(shù)量3-514.1314.3816.40.720.321112備注水溝采用一號(hào)水溝，錨桿排距800mm800mm回風(fēng)大巷布置在巖層中，圖表如下： 圖3-5 回風(fēng)大巷斷面圖表3-4 單位巷道工程量斷面/m2設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺寸噴射凈設(shè)計(jì)風(fēng)速寬度/m高度/m厚度/m17.312.36500040001004 準(zhǔn)備方式4.1帶區(qū)巷道布置 本井田中煤層為緩傾斜煤層，井田準(zhǔn)備方式帶區(qū)開采，共劃分為6個(gè)帶區(qū)。井田走向長度1154m，傾向長度為821m。井田采用高產(chǎn)高效礦井巷道布置方式，在大巷兩旁直接布置采煤工作面，不需要開掘帶區(qū)上下山。工作面通風(fēng)方式為U型通風(fēng)。工作面布置的回采巷道有分帶運(yùn)輸斜巷和分帶回風(fēng)斜巷。同時(shí)，在工作面推進(jìn)大巷兩旁時(shí)需留設(shè)保護(hù)煤柱，也就是工作面的停采線的位置，用來保護(hù)大巷的穩(wěn)定性，根據(jù)煤層的厚度和頂板巖層留設(shè)30m的煤柱。分帶斜巷與大巷連接方式有石門、溜煤眼、，斜巷連接等方式。結(jié)合本礦井確定的開拓方式以及分帶斜巷與三條大巷的層位關(guān)系，設(shè)計(jì)采用斜巷的連接方式完成分帶斜巷與大巷之間的物料、人員、煤炭的運(yùn)輸。連接方式如圖所示：圖4-1 首采工作面示意圖該礦井采煤工作面設(shè)計(jì)采用后退式開采順序，斜巷布置和掘進(jìn)采用沿空掘巷。沿空掘巷是完全沿采空區(qū)邊緣或僅留很窄煤柱掘進(jìn)巷道，防止采空區(qū)的水與有害氣體串入巷道，危及安全生產(chǎn)，可以有效減少煤炭的損失，提高工作面回采率，雖然不能夠減少斜巷的長度，但也減少了開掘工程量，降低了開掘成本，維護(hù)費(fèi)用也減少了。4.2帶區(qū)巷道運(yùn)輸系統(tǒng)礦井煤的運(yùn)輸全部采用膠帶輸送機(jī)，可以保證連續(xù)運(yùn)輸。1、運(yùn)煤系統(tǒng)采煤工作面分帶運(yùn)輸斜巷運(yùn)輸大巷井底煤倉主井箕斗提升機(jī)地面。運(yùn)材料設(shè)備系統(tǒng)2.材料采用礦車運(yùn)輸。地面副井井底車場軌道大巷分帶回風(fēng)斜巷采煤工作面3、排矸系統(tǒng)礦井的排矸路線與礦井的材料設(shè)備運(yùn)輸路線相反。4、排水系統(tǒng)在工作面水自流入運(yùn)輸大巷水溝，經(jīng)水溝水排入井底車場水倉，然后經(jīng)管道排入地面。4.3確定帶區(qū)生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)井型為1.0Mt/a，綜采，工作面長160m。工作制度為四六制，即三采一準(zhǔn)?，F(xiàn)以首采工作面為例進(jìn)行計(jì)算。具體可按下式計(jì)算：A0=LV0MC0 （4-1）式中：A0工作面生產(chǎn)能力， t/a； L工作面長度，m； M煤層厚度，m； V0工作面年推進(jìn)長度，20000m/a; 煤層容重，tm3； C0工作面回采率，取C00.9。則礦井年生產(chǎn)能力：A0=1602.420001.40.9=103（萬t/a），一個(gè)工作面產(chǎn)量為1.0M t/a，符合要求。4.4帶區(qū)主要回采巷道自運(yùn)輸大巷挖掘材料車場、進(jìn)風(fēng)行人斜巷，而后在煤層中沿傾斜方向掘進(jìn)分帶運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)斜巷至上部邊界，同時(shí)沿煤層傾斜向上掘進(jìn)分帶工作面回風(fēng)運(yùn)料斜巷。運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)斜巷和回風(fēng)運(yùn)料斜巷掘至上部邊界以后即可沿煤層開掘開切眼，貫通兩條斜巷，在開切眼內(nèi)安裝工作面設(shè)備，經(jīng)調(diào)試后沿俯斜推進(jìn)的傾斜長壁即可進(jìn)行采煤。其主要回采巷道斷面如下：表4-1 斜巷主要參數(shù)圍巖類別斷面/m2掘進(jìn)尺寸/mm噴射厚度/mm錨桿/mm凈周長/m凈設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度高度形式外露長度排列方式排間距長度直徑頂幫頂幫頂幫煤15.716.947003600100樹脂50矩形80080080080024002400202016.8圖4-2 運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)斜巷斷面圖圖4-3 回風(fēng)運(yùn)料斜巷斷面圖5采煤方法5.1采煤工藝方式5.1.1采煤方法的選擇 該井田地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層傾角不大，8煤層為中厚煤層，頂、底板較穩(wěn)定。綜合考慮地質(zhì)構(gòu)造情況、技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)效益等, 最后選用普通綜采工藝方式進(jìn)行開采?；夭晒ぷ髅骈L度根據(jù)工作面年生產(chǎn)量和工作面的斜巷布置，回采工作面長度為160m。工作面的推進(jìn)長度依據(jù)8號(hào)煤層1帶區(qū)的地質(zhì)條件及總體設(shè)計(jì)確定，工作面得推進(jìn)長度在2000m左右。推進(jìn)方向:沿走向布置，傾向推進(jìn)。根據(jù)循環(huán)圖表，工作制度為四六制，三采一準(zhǔn)的作業(yè)方式，每天完成6個(gè)循環(huán)，采用1m截深的采煤機(jī)，最終得到的工作面的日推進(jìn)長度為6m。1.工作面長度的確定工作面長度按下式驗(yàn)算： （5-1） 式中：A0工作面生產(chǎn)能力，萬t/a M煤層厚度，m； 煤層容重t/m3； L工作面長度，m； C0工作面回采率，取C0=0.9； V0工作面年推進(jìn)長度解得工作面長度L為160m.2.確定選擇“三機(jī)”型號(hào)和進(jìn)刀方式工作面“三機(jī)”為刮板輸送機(jī)、采煤機(jī)和液壓支架。型號(hào)：MG650/1620-WD型采煤機(jī)一臺(tái)；ZZ8800/18/38型支撐掩護(hù)式液壓支架100架；SGZ-800/800刮板輸送機(jī)一部。3.回采工作面落煤方式需要裝備雙滾筒采煤機(jī)用于采煤，落煤方式：當(dāng)人面向煤壁時(shí)，雙滾筒采煤機(jī)的的右滾筒是右螺旋，順時(shí)針割煤；而左滾筒為左螺旋，逆時(shí)針割煤。采煤方法采用雙穿梭割煤法。當(dāng)采煤機(jī)在采煤工作面的一端斜切進(jìn)刀，前滾筒割頂部煤層，后滾筒割底部煤層。采煤機(jī)到達(dá)另一端后斜切進(jìn)刀，返回的過程中再割一次煤。往返割兩刀煤。割煤方式為往返一次割兩刀。4.采煤機(jī)進(jìn)刀方式雙滾筒采煤機(jī)端部割三角煤斜切進(jìn)刀，具體如圖5-1所示： 圖5-1 采煤機(jī)端部斜切進(jìn)刀5.移架方式和移架順序采用及時(shí)支護(hù)，即割煤后，緊跟著移架，然后距離采煤機(jī)一定距離推移輸送機(jī)，其工序可以簡化為割煤、移架、推溜，一架時(shí)支架要與頂板保持一定壓力，移架步距要與采煤機(jī)滾筒截深相適應(yīng)，為1米。液壓支架的移架順序采用單架依次順序，要確保支架能夠移成一條直線，這樣操作簡單、方便，安全，工作面環(huán)境好。6.綜采面端頭作業(yè)工作面機(jī)頭、機(jī)尾分別用2臺(tái)端頭支架以及單體柱進(jìn)行支護(hù)，其滯后普通支架一個(gè)截深，又因?yàn)槎祟^離超前支護(hù)20m的范圍內(nèi)屬于英里集中區(qū)，故端頭支架必須達(dá)到初撐力。7.采空區(qū)管理采用全部跨落法處理采空區(qū)，當(dāng)頂板不易垮落時(shí)，采取注水軟化。8.主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)結(jié)合本礦井煤層厚度、地質(zhì)情況、技術(shù)水平，該工作面采用普通綜采。5.2液壓支架選用支撐掩護(hù)式液壓支架，根據(jù)工作面頂?shù)装鍘r性及煤層厚度、采高等條件，并根據(jù)礦井實(shí)際情況，工作面上、下端頭空頂區(qū)采用SDA(T10)型端頭支架支護(hù)，以及佳木斯煤機(jī)廠生產(chǎn)的ZY35B型支撐掩護(hù)式支架。工作面機(jī)頭和機(jī)尾一共布置端頭架4架，中間架100架，共計(jì)104架。相關(guān)數(shù)據(jù)見表5-1和表5-2。表5-1 SDA(T10)型端頭支架技術(shù)特征表型 號(hào)SDA(T10)工作阻力（kN）4500初撐力（kN）1810最小支撐高度（m）1.80最大支撐高度（m）3.45支護(hù)強(qiáng)度（MPa）0.3230.404中心距（mm）1750質(zhì)量（t）18.0表5-2 工作面液壓支架技術(shù)特征項(xiàng) 目單位數(shù)目型 號(hào)ZZ8800/18/38型液壓支架型 式支撐掩護(hù)式支撐高度m1.83.8支架寬度m1.651.85中心距m1.75推溜力kN990拉架力kN505工作阻力kN8800支護(hù)強(qiáng)度MPa0.94初撐力KN7755底板比壓MPa1.92推移步距mm800質(zhì)量t20.453制造廠家沈陽天安、重慶大江信達(dá)1.支架支護(hù)強(qiáng)度的驗(yàn)算：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，可按下式進(jìn)行計(jì)算：支架支護(hù)強(qiáng)度校核由校核公式知：g = 9.8kHrcosa103 (5-2) 式中: g頂板對(duì)支架的壓強(qiáng)，Pa； k采高的倍數(shù),取8倍； H工作面的采高，2.56 m； r頂板巖石容重，最大取2.7t/m3； a煤層平均傾角,3。代入數(shù)據(jù)得: g =9.882.42.7cos3103=0.49MPa0.94MPa由計(jì)算數(shù)據(jù)可知所選支架支護(hù)強(qiáng)度符合要求。根據(jù)ZZ-8800/18/38型支撐掩護(hù)式液壓支架的特征表可知，工作阻力為8800kN。經(jīng)驗(yàn)算，工作面阻力P在支架額定工作阻力的80%的范圍內(nèi)，符合要求。2支架初撐力校核支架初撐力約為額定工作阻力的75%為宜。則：P0=75%8800kN =6600kN 由液壓支架技術(shù)特征表可知，支架的初撐力為7755KN，符合要求。5.3采煤機(jī)表5-3 MG650/1620-WD型采煤機(jī)主要技術(shù)特征項(xiàng)目技術(shù)特征單位型號(hào)MG650/1620-WD采高1.5-3.0m適應(yīng)媒質(zhì)硬度F4煤層傾角15截深800mm滾筒直徑1.4m牽引方式銷軌式牽引力775/388kN牽引速度12.525m/min兩搖臂回轉(zhuǎn)中心距離8460mm機(jī)面高度1549mm下切深度350,470,600mm噴霧滅塵方式內(nèi)外噴霧冷卻方式截割、牽引、破碎、泵站電機(jī)用冷水總重85t生產(chǎn)廠家天地科技股份有限公司上海分公司5.4工作面上下出口支護(hù)方式工作面采用單體液壓支柱加鉸接頂梁進(jìn)行超前支護(hù)。1.工作面運(yùn)輸平巷的超前支護(hù)從煤壁線向外20m進(jìn)行超前支護(hù)，為三排支設(shè)，靠近工作面煤體側(cè)，安設(shè)20m一排單體柱，柱距為1m；另一側(cè)同樣安設(shè)一排柱距為1m的單體支柱，在距工作面煤體側(cè)1.5m打第三排單體柱，配合工字鋼頂梁支護(hù)。同時(shí)要打4排錨桿，巷道為矩形巷道，垂直打入頂板巖層中，遵循懸吊理論。2.工作面回風(fēng)平巷的超前支護(hù)工作面兩斜巷的超前支護(hù)均相同。5.5勞動(dòng)組織和工作面成本移架、推溜、清煤等工作是以采煤機(jī)割煤為中心進(jìn)行的，采用分工種追機(jī)平行作業(yè)，有利于空間、工時(shí)的發(fā)揮進(jìn)而展現(xiàn)綜采的優(yōu)勢(shì)。工作面采高為2.56m，采用雙滾筒一次采全高，截深為1m。工作制度為“四六”制，即三采一準(zhǔn)，上一班與下一班之間實(shí)行現(xiàn)場交接班制，每班工作時(shí)間為6個(gè)小時(shí)。勞動(dòng)組織配備表和正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表如下：工作面循環(huán)產(chǎn)量按下式計(jì)算：日產(chǎn)量=年產(chǎn)量/330d=3090t則工作面循環(huán)產(chǎn)量為：Q=日產(chǎn)量/循環(huán)進(jìn)度=515t 表5-4 勞動(dòng)組織配備表序號(hào)工種出 勤 人 數(shù)合計(jì)一班二班三班四班1班長111142采煤司機(jī)222283工作面開溜工111144運(yùn)輸機(jī)司機(jī)222285轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)111146泵站司機(jī)111147絞車司機(jī)111148電工、檢修工222289瓦斯員1111410支架工2222811安全員2222812綜合工種555520合計(jì)2121212184表5-5 工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序 號(hào)項(xiàng) 目單 位數(shù) 量1工作面長度m1602采 高m2.563煤的容重t/m31.44循環(huán)進(jìn)度m15循環(huán)產(chǎn)量t5156日循環(huán)數(shù)個(gè)67日產(chǎn)量t30908坑木消耗m3/萬t69回采率%90圖5-2 正規(guī)循環(huán)圖標(biāo)6 礦井通風(fēng)與安全6.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇6.1.1擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)表6-1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)方式中央式對(duì)角式混合式通風(fēng)方法抽出式壓入式混合式通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)并聯(lián)串并聯(lián) 6.1.2通風(fēng)方式的選擇通風(fēng)方式的選擇，原則是多出煤，少投資，高效益，高回報(bào)。1、根據(jù)有關(guān)規(guī)定， 每個(gè)礦井配備安全出口，并且不少于兩個(gè)；2、降低通風(fēng)的費(fèi)用。主要風(fēng)道斷面不能太小，壁面要求光滑，拐彎要求要緩，斷面變化要求盡可能要均勻。確保使每個(gè)采區(qū)產(chǎn)量均衡，通風(fēng)阻力接近；3、進(jìn)風(fēng)井要避免混入塵土、污風(fēng)、矸石燃燒氣體。設(shè)置進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井地點(diǎn)的地層穩(wěn)定，施工地質(zhì)條件越簡單占地越少越好；4、滿足瓦斯、火、塵、水和高溫等對(duì)礦井通風(fēng)的要求，同時(shí)還要符合采區(qū)與掘進(jìn)通風(fēng)的有關(guān)要求，并且要考慮下一個(gè)水平的通風(fēng)；5、回風(fēng)井的服務(wù)范圍3Km左右。通過對(duì)通風(fēng)方式的比較以及結(jié)合礦井的地質(zhì)情況，最終采用中央分列式通風(fēng)。生產(chǎn)后期，如果有需要，應(yīng)盡可能多地開設(shè)風(fēng)井。6.2 礦井總風(fēng)量的計(jì)算綜采工作面實(shí)際需風(fēng)量，應(yīng)按以下內(nèi)容計(jì)算，最終取其中最大值。確保工作面有適宜作業(yè)的空氣環(huán)境。1.按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 （6-1）計(jì)算的式中：N-在煤礦上工作的人數(shù)，6人；4-每個(gè)工人提供的風(fēng)量，m3/min；-煤礦通風(fēng)方面的一個(gè)數(shù)據(jù)，其中包含煤礦里失去的風(fēng)和對(duì)風(fēng)量的不均勻分配，一般可取1.21.25。這個(gè)煤礦工作最多達(dá)到40個(gè)人。礦井的通風(fēng)系數(shù)取1.2，所以礦井的總量是： m3/min2.按采煤工作面、掘進(jìn)工作面、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算： （6-2）在這個(gè)公式中：-在煤礦工作中需要的風(fēng)總和量，m3min；-掘進(jìn)面需要風(fēng)量的總和，m3min；-硐室需的總風(fēng)量，m3min；-其它方面所需風(fēng)量的總和，m3min。 1）采煤工作面的需風(fēng)量在計(jì)算工作面時(shí)需要瓦斯：結(jié)合煤礦實(shí)際情況，煤礦達(dá)到一定量時(shí)，礦井年生產(chǎn)能力為240萬ta，煤礦瓦斯量為3m3/t，是低瓦斯礦井。 按瓦斯涌出量計(jì)算工作面風(fēng)量： （6-3）式中 -第i個(gè)采煤工作面瓦斯涌出量不均勻系數(shù)。對(duì)于機(jī)采工作面，其值為1.31.45。 -第i個(gè)采煤工作面瓦斯的絕對(duì)涌出量，m3/min。本工作面的瓦斯涌出量不均勻系數(shù)取1.3，所以工作面風(fēng)量 m3/min2）按瓦斯涌出量計(jì)算工作面風(fēng)量： （6-4）式中 -第i個(gè)工作面向前推進(jìn)時(shí)瓦斯涌出量不均勻系數(shù)據(jù)。 -絕對(duì)涌出的瓦斯在第i個(gè)前進(jìn)面的分配這個(gè)前進(jìn)面的瓦斯系數(shù)為2，本掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量不均勻系數(shù)取1.5，所以掘進(jìn)工作面風(fēng)量 m3/min3）硐室所需風(fēng)量的計(jì)算采區(qū)絞車房的是6080 m3/min，采區(qū)變電所是6080 m3/min，充電硐室的是100200 m3/min。由以上可得礦井總風(fēng)量是： m3/min3.根據(jù)礦井的日產(chǎn)量進(jìn)行風(fēng)量計(jì)算某礦礦為低瓦斯礦井，根據(jù)礦井通風(fēng)的設(shè)計(jì)方法，計(jì)算如下： ，m3/min （6-5）式中：T-礦井平均日產(chǎn)量，t/d； q-從工作面能夠有良好的氣候條件為出發(fā)點(diǎn)，而得出的對(duì)于日產(chǎn)量中每一噸煤的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，通過實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)得出q=1； K-風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.51.9。同忻礦K取為1.5，礦井的平均日產(chǎn)量是7037.83t/d，所以礦井總風(fēng)量Q是：。有以上的計(jì)算可知，該礦的總進(jìn)風(fēng)量是10556.745 m3/min。 分配的原則：含有沼氣煤礦的風(fēng)量。1）要計(jì)算前進(jìn)的風(fēng)量，要用到巷道的斷面，送風(fēng)長度。2)煤礦下放火藥的地方，充電的地方，應(yīng)單獨(dú)供風(fēng)。3)風(fēng)量調(diào)節(jié)，各巷道有危險(xiǎn)的氣體的比例，應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。4.其他巷道所需風(fēng)量的計(jì)算按回采工作面、掘進(jìn)工作面、硐室所需總風(fēng)量的5來計(jì)算，則有： Qo =（1470+6302+560）5 =164.5m3/min5.礦井所需總風(fēng)量的計(jì)算Q=（Qw+Qh+Qr+Qo）K （6-6）全礦按1個(gè)回采工作面和1個(gè)個(gè)掘進(jìn)工作面進(jìn)行計(jì)算。式中：Q礦井所需總風(fēng)量 K風(fēng)量富裕系數(shù)，取為1.1。 則，Q =（1057.5.8+455+560+164.5）1.1 = 2460.7 m3/min = 41.01m3/s 風(fēng)速的驗(yàn)算實(shí)際計(jì)算風(fēng)量時(shí)，應(yīng)避免出現(xiàn)備用風(fēng)量兩極分化，要適中。采掘工作面及各條井巷的供風(fēng)量確定后，要按規(guī)定的風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算。規(guī)定的風(fēng)速限定下表：6-2 風(fēng)速限定表井巷名稱最低允許風(fēng)/(m/s)最高允許風(fēng)/(m/s)無提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)硐15專為升降物料的井筒12風(fēng)橋10升降人員和物料8主要進(jìn)、回風(fēng)巷道8架線電機(jī)車巷道1.08運(yùn)輸機(jī)巷道、采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷道0.256回采工作面、掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷0.254掘進(jìn)中巖巷0.154其他通風(fēng)行人巷道0.15 井筒風(fēng)速計(jì)算如下述公式所示：V=Q/60S （6-7）式中：V井筒內(nèi)的風(fēng)速，m/s Q井筒中的進(jìn)風(fēng)流量，m3/min S井筒的有效斷面，m2 根據(jù)上述公式，各井筒風(fēng)速計(jì)算如下：1、主立井：需風(fēng)量為2830m3/min,井筒有效斷面13.74m2,井筒內(nèi)風(fēng)速大小為3.43m/s。 2、副立井：需風(fēng)量5670m3/min,井筒有效斷面21.56m2,井筒內(nèi)風(fēng)速大小為4.38m/s。以上三個(gè)井筒的風(fēng)速都符合表6-4的允許風(fēng)速規(guī)定，所以風(fēng)速驗(yàn)算合格。3、風(fēng)井：回風(fēng)的總量為8925m3/min，井筒有效斷面21.37m2，井筒內(nèi)的風(fēng)速大小為6.96m/s.6.3防止特殊災(zāi)害的安全措施1.預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施所有工作面，要每隔一段時(shí)間檢查，要有專門人員檢測(cè)；及時(shí)處理CH4聚集的地點(diǎn)，加強(qiáng)通風(fēng)；掘進(jìn)巷道時(shí)必須安設(shè)風(fēng)電閉鎖裝置；工作面必須安設(shè)CH4自動(dòng)檢測(cè)儀器；在大巷還要安裝CH4自動(dòng)斷電儀器；在煤塵多的場所，要有滅塵措施；井下各個(gè)場所必須嚴(yán)格控制風(fēng)速；綜采工作面的煤塵最大，所以必須采取注水措施；定期清掃煤塵。2.預(yù)防井下火災(zāi)的措施對(duì)于井下重要的一些硐室要安裝防爆的防火門；煤礦設(shè)備應(yīng)具有防爆功能；要防止煤層自然發(fā)火。3.防水措施井底車場應(yīng)當(dāng)有一個(gè)備用水倉；留設(shè)一些防水煤柱；疏水降壓；探放水。4. 防止冒頂事故的措施嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的規(guī)章制度；搞好工作面端頭支護(hù)；嚴(yán)禁空頂作業(yè)；加強(qiáng)支架的管理和維修。7 礦井運(yùn)輸、提升、排水系統(tǒng)7.1主副井提升選型7.1.1確定主、副提升方式本設(shè)計(jì)采用的是立井開拓，所以必須匹配相應(yīng)的提升設(shè)備。依照慣例，主井提煤，提升設(shè)備用箕斗，副井是用來提升物料、矸石、人員的，提升設(shè)備用罐籠。7.1.2主井提升1.提升容器的型式和規(guī)格井型為1.0M