打通一礦八采區(qū)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）重煤集團(tuán)打通一礦八采區(qū)設(shè)計(jì) 學(xué)生所在學(xué)習(xí)中心批次 層次 專業(yè)：學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師：起止日期： 摘 要這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目重煤集團(tuán)打通一礦八采區(qū)設(shè)計(jì)。該處的井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單且煤塵具有爆炸性，是一個(gè)高瓦斯礦井，并且煤層為不易自燃類；礦井具有可采煤層為三層，由淺到深分別為M6-3、M7-2、M8，煤層傾角312，平均傾角10，均為近水平煤層。本次設(shè)計(jì)以打通一礦總體開發(fā)方案為根本，結(jié)合各種情況與煤礦地質(zhì)條件、煤層賦存條件和目前生產(chǎn)設(shè)備等條件等，再遵循國(guó)家規(guī)程等設(shè)計(jì)文件規(guī)定，對(duì)本礦井進(jìn)行初步設(shè)計(jì)與改進(jìn)。對(duì)設(shè)計(jì)煤層M7-2選用傾斜長(zhǎng)壁式仰斜采煤法，煤層開采采用綜合機(jī)械化采煤工

2、藝，采用“兩采一準(zhǔn)”的作業(yè)方式，采煤工作面實(shí)行“三八”作業(yè)制。本設(shè)計(jì)中，礦井開拓方式為主、副斜井副立井綜合開拓，通風(fēng)方式采用的是混合式通風(fēng)。經(jīng)過對(duì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)進(jìn)行比較過后，其設(shè)計(jì)的開拓方案、采煤方法及相關(guān)機(jī)械設(shè)備均能滿足礦井1150kt/a生產(chǎn)能力的開采要求。關(guān)鍵詞：一礦六采 礦井初步設(shè)計(jì) 近水平煤層 斜、立井綜合開拓 綜合機(jī)械化開采目 錄摘 要I1. 礦井概況31.1礦井地形、地勢(shì)31. 2氣候、溫度、濕度、雨量31. 3活用水及工業(yè)用水來源；電源供給32采區(qū)地質(zhì)概況42.1礦井范圍內(nèi)地層情況43采區(qū)儲(chǔ)量及生產(chǎn)能力63.1煤 層63.2煤質(zhì)、牌號(hào)、用途和主要用戶74 采區(qū)方案設(shè)計(jì)74.1 采煤方

3、法的選擇74.1.1 鄰近礦井采煤方法現(xiàn)狀和評(píng)價(jià)74.1.2 采煤方法選擇84.2 采區(qū)概述94.2.1 設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界、范圍94.2.2 設(shè)計(jì)采區(qū)儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限94.3 采區(qū)巷道布置114.3.1 分帶劃分114.3.2 采區(qū)巷道布置124.3.3 分帶斜巷布置124.3.4 采區(qū)車場(chǎng)124.3.5 采區(qū)煤倉(cāng)124.3.6 采區(qū)聯(lián)絡(luò)巷道124.3.7 采區(qū)硐室134.4 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)134.4.1 煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)134.4.2 材料設(shè)備運(yùn)輸系統(tǒng)134.4.3 排矸系統(tǒng)144.4.4 通風(fēng)系統(tǒng)144.4.5 人行系統(tǒng)144.4.6 供電系統(tǒng)144.4.7 排水系統(tǒng)144.5 采區(qū)

4、準(zhǔn)備和接替144.5.1 采區(qū)準(zhǔn)備144.5.2 回采工作面接替145采煤工藝155. 1 回采工作面采煤工藝155.2 回采工作面支護(hù)175.3 采空區(qū)處理185.4 施工組織及主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)186采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)206.1 礦井井下運(yùn)輸206.2 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的選擇確定207 通風(fēng)與安全技術(shù)措施217. 1 主要風(fēng)機(jī)型號(hào)選擇217. 2通風(fēng)設(shè)施、防止漏風(fēng)及降低風(fēng)阻的措施217.3 反風(fēng)措施22論文小結(jié)22參 考 文 獻(xiàn)231. 礦井概況 1.1礦井地形、地勢(shì)本井田位于高原與盆地的過渡地帶，地勢(shì)東南高西北低；區(qū)內(nèi)受河流的切割、風(fēng)化、溶蝕和剝蝕作用，形成局部由西向東的傾斜坡地；區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)位

5、于礦區(qū)南端由第一組五段和六段灰?guī)r組成大山頂和硝坑頂，海拔高程為+910m左右，最低處為礦區(qū)東河流的切割帶，海拔高程為+386.34m左右(可視為本區(qū)的最低基準(zhǔn)面)。礦區(qū)相對(duì)高程為523.66m，礦區(qū)屬侵蝕剝蝕及巖溶低山低丘地貌類型。井田西部、北部廣泛出露第一組石灰?guī)r，地貌屬剝蝕破壞強(qiáng)烈渾圓低山地形，由于地表水和地下水強(qiáng)烈的沖刷和溶蝕作用，致使巖溶地形較為發(fā)育；地面海拔標(biāo)高一般在+750m+800m左右。井田東部、南部主要為第五組地層形成的低丘，標(biāo)高一般在700750m之間，但溝谷地帶切割較劇，相對(duì)高差最大達(dá)150200m，溝谷相間，多作北東方向排列，與本區(qū)構(gòu)造線方向接近。1. 2氣候、溫度、濕

6、度、雨量本區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)氣候，地處山區(qū)，多云霧和雨，氣候變化較大。每年12月份為霜凍期，降霜期一般20天左右。34月份局部地方有降冰雹現(xiàn)象。降雨量：本區(qū)雨量比較充沛，69月為雨季，最大降雨量1374mm（1983年），最小755mm（1978年），年平均降雨量1240.9mm。月最大降雨量為274.2mm（1986年7月），月最小降雨量10.8mm（1987年12月），冬季有短暫積雪。 氣溫：最高年平均氣溫15.6（1987年），最低年平均氣溫14.6（1984年），最高日氣溫35.4（1985年8月9日），最低日氣溫-2.4左右，尤以12月至次年1月氣溫較為寒冷。濕度：年平均相對(duì)濕度為798

7、2%。1. 3活用水及工業(yè)用水來源；電源供給本礦井位于礦區(qū)中心地帶，井田內(nèi)的主要地面河流為：麻柳河、羊叉河。據(jù)有關(guān)井田的精查地質(zhì)報(bào)告所提取的水質(zhì)、水量資料以及羊叉河、麻柳河在礦區(qū)的分布位置分析，羊叉河是本礦井較為理想的永久供水水源。該礦區(qū)位于重慶市綦江縣南部，屬重慶市電力公司綦南供電局供電范圍，其供電電源主要來自綦南供電局所屬小漁沱110KV變電站（231.5MVA）和該礦區(qū)自備煤矸石發(fā)電廠（26+112MW）。2采區(qū)地質(zhì)概況2.1礦井范圍內(nèi)地層情況該井田大致上為隱伏井田，只在第三組和龍?zhí)督M東部?jī)砂陡浇猩喜康貙映侍齑俺雎叮合档貙映雎堕L(zhǎng)約2km，其余均為三疊系地層覆蓋。地層為下三疊系系第一組

8、、第四系殘坡沉積物、沖積物僅零星分布于地形凹陷及河谷兩岸。井田地層由老到新分述如下：（1）二疊系下統(tǒng)第一組（P1m），揭露厚度不太全。該層系中存在巖石狀況灰、棕灰、淺灰色厚層、巨厚層粉晶至細(xì)晶灰?guī)r：其中生物碎屑灰?guī)r，頂部58m含較多方解石脈及少量燧石結(jié)核。（2）二疊系上統(tǒng)第二組（P2l），厚約為80.7866.23m，平均73.20m。主要組成為碎屑巖、泥質(zhì)巖、碳酸鹽巖及有機(jī)巖。其中具水平、波狀、砂紋及潮汐層理等沉積構(gòu)造，富含黃鐵礦、菱鐵礦晶粒和結(jié)核及動(dòng)、植物化石。（3）根據(jù)巖性組成特點(diǎn)和含煤情況的差異，整個(gè)煤系巖性可分三部分。下部：由鋁質(zhì)泥巖至M9煤層底，厚約26m，為灰色中厚層細(xì)砂巖、粉砂

9、巖；深灰、灰黑色泥巖；灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r及淺灰、棕灰色鋁質(zhì)泥巖和煤層組成。含局部可采的M11煤層和不可采的M10、M12煤層。此段有透鏡狀、席狀砂體發(fā)育，砂體占整個(gè)層段厚度的40%。中部：由M9煤層底至標(biāo)志層（B4）底，厚約25m，為深灰、灰黑、灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖及煤層組成，上部夾有一層灰?guī)r或泥質(zhì)灰?guī)r（B3），平均厚1.21m。含可采的M6（M6-3）、M7（M7-3）、M8煤層，屬主要含煤層段。煤層厚度占整個(gè)層段厚度的2530%。上部：由標(biāo)志層（B4）至煤系頂界，厚約22m。為灰、深灰、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r組成，夾粉砂巖或細(xì)砂巖，僅含不可采的M5煤層，此段

10、碳酸鹽巖占整個(gè)層段厚度約4550%。（4）二疊系上統(tǒng)第四組（P2c），總厚48.47m，共分兩段。第三組一段（P2c1），厚24.8518.33m，平均21.51m。深灰、灰黑色中厚至厚層灰?guī)r；生物碎屑灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r，具濃瀝青味，上部含少量燧石結(jié)核；下部夾12層深灰、黑灰色鈣質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖，厚0.300.50m。第三組二段（P2c2），厚29.9324.65m，平均26.96m，淺灰、灰色厚層、巨厚層灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r。頂部有23層0.050.10m綠灰色粘土巖，具縫合線構(gòu)造，具瀝青味。（5）三疊系下統(tǒng)第五組（T1y），總厚128.89m共分三段。第四組一段（T1y1），厚44.2134.6

11、2m，平均38.77m?；揖G、灰色薄層、中厚層泥灰?guī)r及鈣質(zhì)泥巖。水平層理發(fā)育，頂部為0.501.50m具有方解石脈充填呈“龍須狀”的鈣質(zhì)泥巖，穩(wěn)定發(fā)育于全礦區(qū)；底部由數(shù)層厚度0.050.15m綠灰色水云母粘土巖夾薄層灰?guī)r組成，厚0.501.00m，是具有二疊系與三疊系化石混生的過渡帶。第四組二段（T1y2），厚63.8845.27m，平均54.28m。為灰色中厚層狀粉晶石灰?guī)r、泥質(zhì)石灰?guī)r，顯水平層理，夾泥質(zhì)條帶，具少量方解石脈。第四組三段（T1y3），厚44.2830.57m，平均35.84m。頂部為灰色中厚層狀鮞狀灰?guī)r，厚45m，中、下部為綠灰色厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r夾灰色灰?guī)r。（5）三疊系下統(tǒng)第五

12、組（T1f），總厚183.51m，共分兩段。第五組一段（T1f1），厚128.60109.44m，平均120.42m。紫紅色鈣質(zhì)泥巖夾淺灰色薄層灰?guī)r，具泥質(zhì)條帶，水平層理發(fā)育。底部為紫紅、灰綠、灰色鈣質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r互層，厚89m。第五組二段（T1f2），厚76.9250.02m，平均63.09m。灰綠、紫紅色泥巖及鈣質(zhì)泥巖，夾淺灰色灰?guī)r條帶；底部為灰色中厚層狀灰?guī)r，厚1.02.0m。（6）三疊系下統(tǒng)第一組（T1j），總厚728.17m，共分六段。第一組一段（T1j1），厚74.4652.23m，平均66.32m。深灰、灰、淺灰色厚層至中厚層狀灰?guī)r及鮞狀灰?guī)r，底部為綠灰色泥灰?guī)r及泥質(zhì)灰

13、巖，厚45m。第一組二段（T1j2），厚46.8533.19m，平均39.24m?；?、淺灰色厚層至中厚層狀灰?guī)r及鮞狀灰?guī)r，底部為灰色泥灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r。第一組三段（T1j3），厚38.4129.47m，平均35.03m。暗紫色鈣質(zhì)泥巖及泥巖，夾灰色薄層至厚層灰?guī)r，泥質(zhì)灰?guī)r數(shù)層啊，水平層理發(fā)育，底部為綠灰色中厚層狀泥灰?guī)r。第一組四段（T1j4），厚34.4627.18m，平均29.97m?；疑泻駥踊?guī)r，夾泥質(zhì)灰?guī)r及泥質(zhì)條帶，頂部為薄層灰?guī)r及鈣質(zhì)泥巖。第一組五段（T1j5），厚168.61m。灰、深灰色中厚層狀及薄層狀灰?guī)r，夾泥質(zhì)條帶及鮞狀灰?guī)r。第一組六段（T1j6），厚389.00m?；摇\棕色

14、厚層狀灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r及白云巖，夾巨厚層狀巖溶角礫狀灰?guī)r，下部為淺棕灰色白云質(zhì)角礫狀灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r。（7）三疊系中統(tǒng)第六組（T2L），分布于井田外圍，地質(zhì)圖內(nèi)出露厚度不全。巖性為淺灰、深灰色薄層至厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，生物碎屑灰?guī)r及鈣質(zhì)白云巖，夾黃綠色鈣質(zhì)泥巖，底部為深灰、黃綠色水云母粘土巖（俗稱綠豆巖）。3采區(qū)儲(chǔ)量及生產(chǎn)能力3.1煤 層本區(qū)含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M，屬海陸過渡帶沉積，厚6680m，平均73m。與上覆第三組為整合接觸；與下伏茅口組假整合接觸。由灰至深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及少量細(xì)砂巖、泥灰 巖、石灰?guī)r和鋁質(zhì)泥巖組成，含煤1012層；其中全井田可采和局部可采煤層各兩層，M6-

15、3煤層為局部可采，M7-2、M8煤層全區(qū)可采。煤系含煤總厚4.019.88m，平均7.58m，可采總厚5.45m，含煤系數(shù)為5.513%，平均10.2%；煤層為無煙煤，牌號(hào)為WY3。M6-3、M7-2、M8煤層平均傾角10位于煤系中部，其層間距分別為5.8m、6.7m，為近距離煤層群。龍?zhí)督M的巖性、巖相及厚度較穩(wěn)定。各可采煤層分述如下：M6-3煤層：局部可采，位于煤系中上部，煤層總厚0.151.25m，平均0.88m，屬薄煤層，含夾矸01層，局部?jī)蓪樱瑠A矸總厚0.030.24m，平均0.11m；井田內(nèi)大面積不可采，煤層平均灰分27.35%，屬中高灰煤。煤層穩(wěn)定性為不穩(wěn)定型；主要開采區(qū)域?yàn)?35

16、0m水平以上南采區(qū)。煤層容重1.65t/m3。M7-2煤層：位于煤系中上部，在羊叉河金雞巖附近有煤層露頭出露，分布范圍甚?。幻簩涌偤?.51.73m，平均1.08m；屬薄煤層，結(jié)構(gòu)一般單一，但在+350m以上南區(qū)西部，煤層中部夾一層厚0.10.6m的泥巖夾矸；該層厚度較穩(wěn)定，除個(gè)別鉆孔不可采外，其余基本全區(qū)可采。煤層灰分為22.64%，屬中高灰煤；煤層穩(wěn)定性屬較穩(wěn)定型。目前是全區(qū)可采，煤層容重1.55 t/m3。M8煤層：為本井田最主要可采煤層，位于煤系中部；煤層總厚0.574.43m，平均2.25m，屬中厚煤層；結(jié)構(gòu)為簡(jiǎn)單較簡(jiǎn)單，夾矸一般位于上部，厚0.030.9m，平均0.29m；煤層下分

17、層厚度一般為上分層的69倍，形成兩層煤夾一層夾矸的三層夾矸結(jié)構(gòu)。煤層灰分平均為20.66%，屬低中灰煤；煤層穩(wěn)定性屬穩(wěn)定型煤層。煤層容重1.55 t/m3。3.2煤質(zhì)、牌號(hào)、用途和主要用戶根據(jù)無煙煤變質(zhì)階段煤化指標(biāo)，煤化程度屬1變質(zhì)階段，各煤層工業(yè)分類均屬無煙煤三號(hào)（WY3）。井田內(nèi)各可采煤層屬中富灰煤，原煤灰份：根據(jù)鉆孔資料，M8煤層最低，平均為20.66%；M11煤層最高，平均為33.32%；M6、M7煤層分別為27.35%、22.64%。據(jù)礦井資料，M8煤層為19.07%，M6、M7煤層介于19.86料，M8煤層最低，平均為20.66%；M11煤層最高，平均為33.32%；M6、M7煤層

18、介于24.08%間。全硫含量M7煤層最低，平均為3.73%，M11煤層最高，平均為7.33%，M8、M6煤層分別為5.18%、6.32%，屬富高硫煤。原煤發(fā)熱量（Qb，d）除M11煤層為23.42MJ/Kg外，其余各煤層平均都在25.22MJ/Kg以上，屬中高發(fā)熱量煤。精煤揮發(fā)份（Vdaf）小于10%，可燃基氫（Hdaf）含量均大于3%，固定碳平均在56.2270.63%間，原煤磷（Pad）含量甚微，除M7煤層小于0.01%，屬特低磷煤外，其余各煤層含量在0.0120.021%間，屬低磷煤。4 采區(qū)方案設(shè)計(jì)4.1 采煤方法的選擇4.1.1 鄰近礦井采煤方法現(xiàn)狀和評(píng)價(jià)石豪煤礦是打通一礦所臨近的礦

19、井之一，它的采煤方法采用的是傾斜長(zhǎng)壁采煤法，仰斜后退式開采；它一共布置了4個(gè)采掘工作面達(dá)產(chǎn)，均使用綜合機(jī)械化開采方式，支護(hù)方式采用液壓支護(hù)，以全部垮落法來對(duì)頂板進(jìn)行管理。通過查閱有關(guān)書籍，對(duì)傾斜長(zhǎng)壁采煤法進(jìn)行分析得出： 優(yōu)點(diǎn)：（1）巷道布置簡(jiǎn)單，掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用低，投產(chǎn)快；（2）運(yùn)輸系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，回采工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果良好；（3）易于實(shí)現(xiàn)等長(zhǎng)工作面，減少了由于工作面長(zhǎng)度變化而增加拆裝自遷式液壓支架和接長(zhǎng)或者縮短輸送機(jī)的工序。缺點(diǎn)：傾斜巷道距離長(zhǎng)，對(duì)輔助運(yùn)輸和行人來往造成了很大的困難。4.1.2 采煤方法選擇合理的采煤方法不但可以保證礦井生產(chǎn)能力，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)安全高效開采，以最大限度回

20、收資源；采煤方法的選擇直接影響整個(gè)礦井的各個(gè)指標(biāo)，因此，要選擇一個(gè)最佳的采煤方法，就要綜合考慮煤層的各個(gè)因素，尤其為其地質(zhì)因素。本區(qū)含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M，屬海陸過渡帶沉積，厚6680m，平均73m；與上覆第三組為整合接觸，與下伏茅口組假整合接觸。由灰至深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及少量細(xì)砂巖、泥灰 巖、石灰?guī)r和鋁質(zhì)泥巖組成，含煤1012層。其中全井田可采和局部可采煤層各兩層，M6-3煤層為局部可采，M7-2、M8煤層均為采；煤系含煤總厚4.019.88m，平均7.58m，含煤系數(shù)為5.513%，平均10.2%；煤層為無煙煤，其牌號(hào)為WY3；M6-3、M7-2、M8煤層平均傾角10，煤層位

21、于煤系中部，M6-3、M7-2層間距為5.8m，M7-2、M8層間距分別為6.7m，為近距離煤層群，龍?zhí)督M的巖性、巖相及厚度均較穩(wěn)定。根據(jù)礦井所給出的資料，該礦井煤層有煤層爆炸的危險(xiǎn)，并且屬于不易自燃煤層。各可采煤層的特征值如下表所示：煤礦各煤層特征屬性表綜合考慮以上的因素，采煤方法設(shè)計(jì)為傾斜長(zhǎng)壁式仰斜采煤法，開采方式采用綜合機(jī)械化開采；煤層按照其自身狀況各自采用對(duì)應(yīng)的采煤機(jī)同時(shí)完成落煤和裝煤，其支護(hù)方式采用液壓支架支護(hù)，采空區(qū)頂板采用全部垮落法管理。4.2 采區(qū)概述4.2.1 設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界、范圍該礦+350m水平采用上下山開采，劃分為八個(gè)采區(qū)，分別為南一區(qū)、南二區(qū)、北區(qū)、西一區(qū)、西二

22、區(qū)、東一區(qū)、東二區(qū)、西三區(qū)八個(gè)采區(qū)；+170m水平按下山開采，劃分為三個(gè)采區(qū)，分別為南二區(qū)、西三區(qū)、東二區(qū)三個(gè)采區(qū)。本次設(shè)計(jì)的采區(qū)南一區(qū)，其位于礦井南側(cè)，走向長(zhǎng)為2050m，傾斜長(zhǎng)度為1100m。4.2.2 設(shè)計(jì)采區(qū)儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限（1）采區(qū)儲(chǔ)量設(shè)計(jì)采區(qū)為南一區(qū)，其地質(zhì)儲(chǔ)量按下式進(jìn)行計(jì)算： （2.1） =110020500.881.65+11002050（1.08+2.25)1.55 =.5t式中，Zd 采區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量，t； L 采區(qū)傾斜長(zhǎng)度，南一區(qū)為1100m； B 采區(qū)走向長(zhǎng)度，南一區(qū)為2050m； M 采區(qū)煤層總厚度，M6煤層平均厚度為0.88m，M7煤層平均厚度為1.08m，M8

23、煤層平均厚度為2.25m； 煤的容重，M6煤層為1.65t/m3，M 7、M8煤層為1.55t/m3。由此可以近似得出南一區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量Zg為.5t。結(jié)合該礦井煤層特征特點(diǎn)，礦井實(shí)際開采中不留采區(qū)分帶煤柱，而是采用沿空護(hù)巷和沿空掘巷技術(shù)作分帶斜巷，采區(qū)的煤柱損失只考慮采區(qū)邊界煤柱損失。南一區(qū)煤柱損失按下式進(jìn)行計(jì)算： （2.2） =10(205010) 0.881.65+10(205010) (1.08+2.25) 1.55+10(110010) 0.881.65+10(110010) (1.08+2.25) 1.55=.6t式中，a 采區(qū)邊界煤柱寬度，取10m； b 煤柱長(zhǎng)度，m；M 采區(qū)煤層總厚

24、度，M6煤層平均厚度為0.88m，M7煤層平均厚度為1.08m，M8煤層平均厚度為2.25m； 煤的容重，M6煤層為1.65t/m3，M 7、M8煤層為1.55t/m3。 采區(qū)可采儲(chǔ)量按下式進(jìn)行計(jì)算： （2.3） =(.5.6) 82% =.9t式中，Z 采區(qū)可采儲(chǔ)量，t； Zg 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量，為.5t； P 采區(qū)煤柱損失，為.6t； C 采區(qū)回采率，薄煤層取83%。（2）采區(qū)生產(chǎn)能力根據(jù)綜合機(jī)械化開采工作面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合該礦井的煤層賦存條件及推進(jìn)速度等因素，得知綜采工作面長(zhǎng)度為180m，回采工作面年推進(jìn)度1056m，采高按煤層厚度確定?；夭晒ぷ髅娴纳a(chǎn)能力由下式計(jì)算可以得出： （2.4）

25、式中，A 采掘工作面年產(chǎn)量，萬t/a；b 采掘工作面長(zhǎng)度，m；L 采掘工作面年推進(jìn)度，m/a；m 煤層平均厚度，m； 煤的容重，M6煤層為1.65t/m3，M 7、M8煤層為1.55t/m3t；C 工作面回采率；M6煤層回采工作面生產(chǎn)能力：A6 = 18010560.881.650.97= 26.8萬t/aM7煤層回采工作面生產(chǎn)能力：A7 = 18010561.081.550.97=30.9萬t/aM8煤層回采工作面生產(chǎn)能力：A8 = 18010562.251.550.95= 63.0萬t/a為了能夠達(dá)產(chǎn)，本全礦按2個(gè)薄煤層工作面、1個(gè)中厚煤層工作面組織生產(chǎn)，在M6煤層，在M7煤層，M8煤層處

26、分別布置一個(gè)工作面開采，則礦井回采生產(chǎn)能力為：A(回)= 24.91+30.91+63.01= 120.7萬t/a通過礦井規(guī)程規(guī)定，掘進(jìn)產(chǎn)量按回采產(chǎn)量的5%計(jì)算，故礦井生產(chǎn)能力為： A(礦) = 120.7+120.75%= 126.7萬t/a通過2個(gè)薄煤層工作面、1個(gè)中厚煤層工作面組織生產(chǎn)配采，使得其能夠達(dá)到核定的生產(chǎn)能力120萬噸/a。（3）服務(wù)年限該設(shè)計(jì)采區(qū)的服務(wù)年限為： （2.5）=.9/(1201041.3) =8.01a式中，T 采區(qū)生產(chǎn)服務(wù)年限，a； Z 采區(qū)可采儲(chǔ)量，該設(shè)計(jì)采區(qū)為.9t； A 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，120萬噸/年； K 儲(chǔ)量備用系數(shù)，1.31.5，本采區(qū)取1.3。4.3

27、 采區(qū)巷道布置4.3.1 分帶劃分采區(qū)采用沿空護(hù)巷和沿空掘巷技術(shù)方式，經(jīng)過上述分析，采區(qū)劃分為11個(gè)分帶，通過計(jì)算并結(jié)合采區(qū)的情況，取180m為回采工作面的長(zhǎng)度；其中分帶運(yùn)輸斜巷的寬為4m，分帶回風(fēng)斜巷的寬為3.6m；該礦井在實(shí)際生產(chǎn)中不留設(shè)分帶煤柱。4.3.2 采區(qū)巷道布置 由以上敘述可以推斷出，該設(shè)計(jì)采區(qū)不需要布置上山；它位于+350m水平上山開采部分，主要航道布置于M8煤層底板灰?guī)r中。設(shè)計(jì)采區(qū)的煤層運(yùn)輸巷及煤層回風(fēng)巷沿煤層走向布置，并通過斜巷與主干巷道相通，從而可以進(jìn)行通風(fēng)、排矸；采區(qū)采用傾斜長(zhǎng)壁開采，即沿煤層的傾斜方向推進(jìn)，工作面按照煤層的走向來布置；其回采工作面中的運(yùn)輸巷，回風(fēng)巷均沿

28、按照煤層的傾斜方向布置。瓦斯的抽放，設(shè)在煤層底板灰?guī)r處，解放層得到開采的同時(shí)，瓦斯也得到相應(yīng)的抽放。4.3.3 分帶斜巷布置采區(qū)每個(gè)分帶斜巷均布置在煤層中，分帶運(yùn)輸斜巷和分帶回風(fēng)斜巷都采用的是梯形斷面，他們的支付方法均以12號(hào)礦用工字鋼進(jìn)行支護(hù)；其中，設(shè)計(jì)分帶運(yùn)輸斜巷的掘進(jìn)底寬為4.0m，頂寬為3.25m，高為2.55m；分帶回風(fēng)斜巷掘進(jìn)底寬為3.6m，頂寬為2.85m，高為2.55m。 4.3.4 采區(qū)車場(chǎng)根據(jù)該采區(qū)的采煤方法和布置情況，不設(shè)置采區(qū)車場(chǎng)。4.3.5 采區(qū)煤倉(cāng)煤倉(cāng)容量與采區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系通過對(duì)該采區(qū)煤倉(cāng)容量進(jìn)行計(jì)算后，與上述表格進(jìn)行校核，對(duì)其煤倉(cāng)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)。在對(duì)垂直煤倉(cāng)和傾斜

29、煤倉(cāng)分析過后，該設(shè)計(jì)區(qū)選用垂直式，斷面為圓形，直徑為=6m，高度為25m；該區(qū)的煤由分帶運(yùn)輸斜巷、煤層運(yùn)輸巷進(jìn)至采區(qū)煤倉(cāng)；該煤倉(cāng)采用混泥土做為收口，收口處設(shè)置鐵篦，其孔德大小約為300mm，煤倉(cāng)傷口高出巷道底板；其周圍采用砌碹支護(hù)，厚度為400mm；4.3.6 采區(qū)聯(lián)絡(luò)巷道該設(shè)計(jì)采區(qū)中，+350m主石門與煤層運(yùn)輸巷聯(lián)系；南、北總回風(fēng)巷與煤層回風(fēng)巷聯(lián)系；分帶回風(fēng)斜巷直接與煤層回風(fēng)巷相連，分帶運(yùn)輸斜巷于回風(fēng)巷處落平，進(jìn)入底板；采區(qū)煤倉(cāng)，上口與溜煤斜巷相連，下口與集中膠帶巷連通。4.3.7 采區(qū)硐室采區(qū)變電所，一般設(shè)在通風(fēng)好，圍巖穩(wěn)定，無淋水的地點(diǎn)；硐室與其他設(shè)備其他電氣設(shè)備留有0.6m的通道，相互

30、之間應(yīng)留0.8m以上通道，溫度不超過30，其布置方式為“”形，寬3.6m，長(zhǎng)20m，設(shè)在+350m主石門一側(cè)，同時(shí)北區(qū)也可以共用該變電所；此變電所采用混泥土筑成，斷面為半圓拱形。4.4 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)4.4.1 煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)目前煤炭運(yùn)輸用現(xiàn)有的膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)，由于改建后，存在部分系統(tǒng)不能滿足運(yùn)輸?shù)男枰?，因此?duì)不能滿足需要的運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行改造。采用提高皮帶機(jī)的帶速方法，方案可行，只需要更換減速器、電動(dòng)機(jī)、電控，改造工作量小，投資最低；該礦井所設(shè)計(jì)的運(yùn)輸系統(tǒng)大致如下： +350m上山南一區(qū)、北區(qū)回采工作面煤炭分帶運(yùn)輸斜巷采面溜煤眼溜煤斜巷采區(qū)煤倉(cāng)集中膠帶巷中央煤倉(cāng)主斜井皮帶地面煤倉(cāng)；+350m下山西二區(qū)

31、采面煤炭運(yùn)輸斜巷采面溜煤眼西二區(qū)+280m集中皮帶巷西二區(qū)集中煤倉(cāng)西區(qū)皮帶機(jī)下山集中膠帶巷中央煤倉(cāng)主斜井皮帶地面煤倉(cāng)；東一區(qū)及西三區(qū)煤炭經(jīng)運(yùn)輸斜巷采面溜煤眼東一區(qū)+295m集中皮帶巷1號(hào)集中煤倉(cāng)東一區(qū)皮帶下山集中膠帶巷中央煤倉(cāng)主斜井皮帶地面煤倉(cāng)；+170m水平南二區(qū)采面煤炭經(jīng)運(yùn)輸斜巷采面溜煤眼南二區(qū)皮帶巷南二區(qū)集中煤倉(cāng)西區(qū)+280m皮帶巷西二區(qū)集中煤倉(cāng)西區(qū)皮帶機(jī)下山集中皮帶巷中央煤倉(cāng)主斜井皮帶地面煤倉(cāng)；西三區(qū)采面煤炭經(jīng)運(yùn)輸斜巷采面溜煤眼西三區(qū)皮帶巷西三區(qū)煤倉(cāng)西三區(qū)皮帶下山西區(qū)皮帶下山集中皮帶巷中央煤倉(cāng)主斜井皮帶地面煤倉(cāng)；東二區(qū)煤炭經(jīng)運(yùn)輸斜巷采面溜煤眼東二區(qū)集中皮帶巷東二區(qū)煤倉(cāng)東二區(qū)皮帶機(jī)下山東

32、一區(qū)皮帶機(jī)下山集中皮帶巷中央煤倉(cāng)主斜井皮帶地面煤倉(cāng)。4.4.2 材料設(shè)備運(yùn)輸系統(tǒng)+350m上山采區(qū)采面大型設(shè)備經(jīng)副斜井+350m主石門3#、4#材料上山7#、8#軸部軌道巷采面回風(fēng)巷、運(yùn)輸斜巷工作面；其它材料從風(fēng)井工業(yè)廣場(chǎng)材料庫(kù)場(chǎng)副立井+350m主石門進(jìn)風(fēng)運(yùn)料斜巷煤層運(yùn)輸巷采面回風(fēng)、運(yùn)輸斜巷工作面；+350m下山采區(qū)大型材料經(jīng)+350m主石門采區(qū)主石門或采區(qū)下山7#、8#軌道巷采面回風(fēng)巷、運(yùn)輸巷工作面。4.4.3 排矸系統(tǒng)采區(qū)掘進(jìn)磧頭運(yùn)輸上下山+170m運(yùn)輸大巷中央矸倉(cāng)排矸石門排矸立井干河溝地面。4.4.4 通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)方式為混合式通風(fēng)。回風(fēng)立井承擔(dān)西二區(qū)、西三區(qū)北翼的回風(fēng)，南總回風(fēng)井承擔(dān)

33、南一區(qū)、西一區(qū)、南二區(qū)、部分西二區(qū)和西三區(qū)南翼的回風(fēng)，北回風(fēng)斜井承擔(dān)北區(qū)、東一區(qū)、東二區(qū)的回風(fēng)。4.4.5 人行系統(tǒng)副立井+350m主石門采區(qū)石門或人行下山7#、8#軌道巷運(yùn)輸、回風(fēng)斜巷到工作面。4.4.6 供電系統(tǒng)在副立井地面建3.5萬伏變電站，通過10千伏下井為南一區(qū)、北區(qū)、東一區(qū)、東二區(qū)、西一區(qū)、西二區(qū)、西三區(qū)、南二區(qū)供電；各采區(qū)分別建變電所，現(xiàn)有系統(tǒng)二次電壓不變，東二區(qū)、南二區(qū)和西二區(qū)二次電壓提高到1140伏后送各用電點(diǎn)。4.4.7 排水系統(tǒng)上水平的排水系統(tǒng)利用現(xiàn)有系統(tǒng)排水，將0m標(biāo)高設(shè)水倉(cāng)，通過兩級(jí)排水排到東一區(qū)170m水倉(cāng)或西二區(qū)170m水倉(cāng)；東二區(qū)和西三區(qū)北翼的水通過東一區(qū)170

34、m水倉(cāng)排出地面；南二區(qū)和西三區(qū)南翼的水通過西二區(qū)170m水倉(cāng)，再排到350m主水倉(cāng)排到地面。4.5 采區(qū)準(zhǔn)備和接替4.5.1 采區(qū)準(zhǔn)備根據(jù)礦井?dāng)?shù)據(jù)以及所選設(shè)備的條件，計(jì)算出工作面長(zhǎng)度為180m，回采工作面年推進(jìn)度為1056m；為保證礦井采掘交替不出差錯(cuò)，能夠保持正常的生產(chǎn)模式，全礦共配備十六個(gè)掘進(jìn)頭，其面頭比例大致為1：4。4.5.2 回采工作面接替本采區(qū)回采工作面其接替方式采用的為跳采式；工作面編號(hào)中， 1代表的是南一區(qū)，7代表的是M7煤層，末位兩個(gè)數(shù)為工作面所設(shè)置的編號(hào)。該采區(qū)回采工作面的接替順序見表4.3所示。南一區(qū)回采工作面接替順序表跳采方式的原理是在某一個(gè)工作面進(jìn)行回采時(shí)，與之相鄰的

35、下一個(gè)便成為了改工作面的分帶掘進(jìn)分帶運(yùn)輸斜巷及分帶回風(fēng)斜巷，從而使下一個(gè)回采工作面在進(jìn)行回采之前，做足了更加充分的準(zhǔn)備。 5采煤工藝5. 1 回采工作面采煤工藝通過地質(zhì)資料以及所給出的地質(zhì)條件顯示，M6、M7均屬于薄煤層，其綜采工作面采用的采煤機(jī)型號(hào)為MG100（B1M100），刮板輸送機(jī)型號(hào)為SGZ630/220，液壓支架型號(hào)為ZZ50007/14；M8屬于中厚煤層，其綜采工作面所采用的采煤機(jī)為MG375型，刮板輸送機(jī)為SGZ730/320型，液壓支架選用了ZZ4000/17/35型。設(shè)計(jì)煤層M7回采工作采煤工藝：根據(jù)地質(zhì)資料給出的煤層賦存條件，打通一礦煤層基本上屬于近水平煤層。為了能夠解決

36、防塵防瓦斯的問題，從根本上改變開采煤層的工作安全條件，根據(jù)長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)，采用綜合機(jī)械化開采，國(guó)內(nèi)所造的有關(guān)設(shè)備。由上述內(nèi)容可知，工作面長(zhǎng)度為180m。（1）落煤開采對(duì)滾筒轉(zhuǎn)向和位置：采煤機(jī)兩滾筒轉(zhuǎn)向?yàn)樽箜樣夷?，位置為前頂后底；?dāng)采煤機(jī)正常工作時(shí)，前滾筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)割底煤，后滾筒順時(shí)針轉(zhuǎn)割頂煤；割煤方式：采用穿梭式割煤，即為雙向割煤，往返兩刀，每天循環(huán)推4刀；進(jìn)刀方式：采用割三角煤端部斜切進(jìn)刀。（2）裝煤工作面的裝煤方式為采用滾筒螺旋及弧形擋煤板裝煤，機(jī)頭、機(jī)尾上的浮煤依靠輸送機(jī)上的鏟煤板進(jìn)行清理，其余的浮煤靠人工清理。（3）運(yùn)煤回采工作面采出的煤炭通過可彎曲的刮板輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)煤，其路線為運(yùn)輸斜巷

37、中的轉(zhuǎn)載機(jī)可伸縮式膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸大巷。（4）支護(hù)回采工作面采用支撐掩護(hù)式液壓支架進(jìn)行支護(hù)，分帶運(yùn)輸斜巷和分帶回風(fēng)斜巷的超前支護(hù)按照“一梁三柱”的方案構(gòu)建支護(hù)。（5）采空區(qū)頂板管理采空區(qū)頂板的管理模式采用的是全部垮落法。（6）M7設(shè)計(jì)煤層的工作面配套參數(shù)如下圖所示：采煤機(jī)技術(shù)特征表表4.4項(xiàng)目單位數(shù)量型號(hào)MG100(B1M100)制造廠家遼源煤機(jī)廠采高m0.81.3截深mm800滾筒直徑mm900牽引方式有鏈牽引速度m/min06m/min裝機(jī)功率kW100刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表表4.5項(xiàng) 目單 位數(shù) 目型 號(hào)SGZ630/220制造廠家張家口煤機(jī)廠輸送量t/h450設(shè)計(jì)長(zhǎng)度m180電壓等級(jí)V11

38、40總裝機(jī)功率kW220鏈速m/s1中部槽尺寸mm1500630222液壓支架技術(shù)特征表表4.6項(xiàng) 目單 位數(shù) 目型 號(hào)ZZ5000/7/14支架形式支撐掩護(hù)式支護(hù)強(qiáng)度Mpa0.76高度范圍m0.71.4支架中心距m1.5工作阻力kN5000初撐力kN4652外形尺寸m48901420700橋式轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)特征表表4.7項(xiàng) 目單 位數(shù) 目型 號(hào)SZD-630/75制造廠家山西煤機(jī)廠輸送量t/h450出廠長(zhǎng)度m31電壓等級(jí)V1140總裝機(jī)功率kW75鏈速m/s0.92中部槽尺寸m2 回采工作面支護(hù)隨著采礦工程業(yè)的發(fā)展，采煤設(shè)備向功率快、強(qiáng)度高、可靠性強(qiáng)的方向發(fā)展，結(jié)合煤層

39、頂?shù)装宓膸r行，則工作面均選用支撐掩護(hù)式液壓支架。該采區(qū)回采工作面端頭采用采用液壓支架進(jìn)行支護(hù)；其中分帶運(yùn)輸斜巷和分帶回風(fēng)斜巷超前支護(hù)按照“一梁三柱”進(jìn)行架設(shè)。工作面煤壁至采空區(qū)邊緣長(zhǎng)度即為工作面支架的控頂距通過所選用的采煤機(jī)和液壓支架的數(shù)據(jù)，得出：最大控頂距=4.890+0.800+0.300=5.990m最小控頂距=4.890+0.300=5.190m5.3 采空區(qū)處理對(duì)于該礦區(qū)的設(shè)計(jì)，考慮到經(jīng)濟(jì)因素和安全方面的影響，采空區(qū)頂板采用全部垮落法進(jìn)行管理；故在盡量使礦井內(nèi)達(dá)到統(tǒng)一放頂，從而減少運(yùn)輸工程量。 5.4 施工組織及主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)（1）循環(huán)方式圖2.1 采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表循環(huán)方式是

40、指回采工作面循環(huán)進(jìn)度和晝夜循環(huán)數(shù)的總稱。一個(gè)循環(huán)包括：落、裝、運(yùn)、支、回（控）。采煤工作面的循環(huán)進(jìn)度為0.8m，每天工作4個(gè)循環(huán)，故日循環(huán)進(jìn)度為0.8m4=3.2m，所設(shè)計(jì)的采煤工作面的正規(guī)循環(huán)圖表由上表4.1所示。（2）勞動(dòng)組織反映工作面工種、班次、人數(shù)之間的關(guān)系。勞動(dòng)組織表見表4.8所示。（3）作業(yè)方式采煤工作面實(shí)行“三八”作業(yè)制，采用“兩采一準(zhǔn)”的作業(yè)方式，其中兩班采煤，一班檢修。（4）主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)反映了工作面的地質(zhì)技術(shù)條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，它描述了有關(guān)工作面的長(zhǎng)度、猜高、煤層傾角、煤層容重、儲(chǔ)量、進(jìn)度、循環(huán)數(shù)、產(chǎn)量、工效等設(shè)計(jì)信息。設(shè)計(jì)煤層M7采煤工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見

41、表4.9。勞動(dòng)組織表表4.8 工種一班二班三班合計(jì)班長(zhǎng)1113采煤機(jī)工224移工336端工5510浮工9918運(yùn)工448電工33612鉗工221115送工巷工1 1110310合計(jì)30302888主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 表2.9序號(hào)項(xiàng)目單位指標(biāo)1工作面長(zhǎng)度m1802煤層平均厚度m1.083煤層平均傾角104煤層容重t/m31.555采煤機(jī)采高m0.81.36日循環(huán)個(gè)數(shù)個(gè)47循環(huán)進(jìn)尺m0.88日推進(jìn)度m3.29月推進(jìn)度m9610出勤人數(shù)個(gè)8811 回采工效t/工11.812 回采率%976采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)6.1 礦井井下運(yùn)輸?shù)V井井下運(yùn)輸是礦井設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)之一，它的方案會(huì)直接決定礦山的工作效率，影響著

42、礦山的生產(chǎn)利益。因此，提供井下的運(yùn)輸系統(tǒng)，選擇最佳的運(yùn)輸井下運(yùn)輸設(shè)備，對(duì)礦井的建設(shè)生產(chǎn)時(shí)至關(guān)重要的。相關(guān)資料：（1）礦井年產(chǎn)量：120萬噸/a。（2）工作制度：330天/a，一天3班。（3）煤厚（單位：m）：M6： ；M7： ；M8：。（4）煤間距：M6、M7煤間距為5.8m，M7、M8煤間距為6.7m。（5）煤層傾角：312，平均10。（6）采煤方法：傾斜長(zhǎng)壁式仰斜。（7）采煤工藝：綜合機(jī)械化開采。6.2 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的選擇確定（1）運(yùn)輸方式煤炭運(yùn)輸方式由于本煤層為近水平煤層，故煤炭運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸；其運(yùn)輸線路為：集中皮帶下山或集中皮帶巷中央皮帶巷轉(zhuǎn)運(yùn)主斜井皮帶地面。材料運(yùn)輸方式由于礦井多區(qū)開采，設(shè)備調(diào)節(jié)方便，費(fèi)用低，利用率高，故采用礦車運(yùn)輸。7 通風(fēng)與安全技術(shù)措施7. 1 主要風(fēng)機(jī)型號(hào)選擇礦井采用混合式通風(fēng)方式，3個(gè)井口進(jìn)風(fēng)，3個(gè)井口回風(fēng)。在回風(fēng)立井、南總回風(fēng)井、北回風(fēng)斜