東海煤礦布設(shè)綜采工作面方案

1、東海煤礦布設(shè)綜采工作面方案目 錄前 言3一、必要性3二、礦井概況、地質(zhì)條件3（一）礦井概況3（二）地質(zhì)條件3三、采煤方法、設(shè)備選型、巷道布置4（一）采煤方法4（二）設(shè)備選型4（三）巷道布置6四、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)系統(tǒng)8（一）生產(chǎn)能力8（二）生產(chǎn)系統(tǒng)9五、礦井改造14（一）井巷工程14（二）運(yùn)輸系統(tǒng)14（三）通風(fēng)及瓦斯抽放系統(tǒng)14（四）供電系統(tǒng)14前 言隨著煤炭市場(chǎng)形勢(shì)變化，企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，在這一形勢(shì)下，東海煤礦積極應(yīng)對(duì)，改革生產(chǎn)工藝，進(jìn)行綜采改造，增加產(chǎn)量，降低成本。根據(jù)采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)、綜采技術(shù)手冊(cè)及煤礦安全規(guī)程等有關(guān)規(guī)定及要求，進(jìn)行綜采設(shè)計(jì)。一、必要性2012年煤炭市場(chǎng)形勢(shì)變化，商品煤供過(guò)于求，

2、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，面對(duì)這一形勢(shì)，東海礦采取調(diào)整經(jīng)營(yíng)策略，采取一系列措施參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，其中提高煤質(zhì)、降低單成成為重中之重，在這一指導(dǎo)思想下，對(duì)有條件的高檔普采工作面進(jìn)行綜采改造就顯得尤為必要。 二、礦井概況、地質(zhì)條件（一）礦井概況東海煤礦五采區(qū)位于五采工業(yè)廣場(chǎng)，生產(chǎn)運(yùn)輸使用-450水平大巷經(jīng)軌道運(yùn)輸與主運(yùn)輸皮帶斜井相連，目前已經(jīng)開拓四段絞車道至-900標(biāo)高，具有完備的運(yùn)輸、通風(fēng)、供電、排水、通訊、監(jiān)測(cè)以及瓦斯抽放系統(tǒng)。（二）地質(zhì)條件1、儲(chǔ)量五采區(qū)35#煤層現(xiàn)已采至左七路，最深處標(biāo)高為-719米。截止2011年末原剩余儲(chǔ)量為A+B+C+D：270.5萬(wàn)噸，A+B+C：140.3萬(wàn)噸，A+B：81.0萬(wàn)

3、噸，D：130.2萬(wàn)噸。在2005年經(jīng)黑龍江省國(guó)土資源管理廳要求，進(jìn)行了儲(chǔ)量核實(shí)工作，按新標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分現(xiàn)剩余儲(chǔ)量為：經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量111b:370.8萬(wàn)噸，333：217.1萬(wàn)噸。在這其中按原始分類方法來(lái)分為：B：101.4萬(wàn)噸，C：269.4萬(wàn)噸，D：83.8萬(wàn)噸，表外量：133.3萬(wàn)噸。2、地質(zhì)及水文地質(zhì)情況35#層煤為全區(qū)發(fā)育煤層，在實(shí)際接露情況來(lái)看其淺部結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，煤層中含多層夾矸，巖性為煤頁(yè)巖，厚度在0.040.25米。深部煤層較復(fù)雜，預(yù)計(jì)32#層左九路至左十路采煤工作面揭露的斷層可能延伸至35#層，落差有可能加大，深部煤巖類型為半亮型，粉、塊狀。在20、21剖面線深部受玢巖影響成為天然焦，

4、煤層頂板為粉砂巖或細(xì)砂巖，平均厚度2.61米，底板是粉砂巖或中砂巖，平均厚度4.81米，煤層厚度0.751.65米，平均厚度1.08米。35#層區(qū)內(nèi)沒有含水層區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。3、煤質(zhì)35#層為礦主力煤層其煤種為1/3焦煤，其原煤灰分為18.5439.64，平均27.22。精煤揮發(fā)分為21.7731.20，平均26.55。膠質(zhì)層018.0，平均13.0。在35#層?xùn)|部表外量區(qū)域內(nèi)，經(jīng)右五路揭露情況來(lái)看，其煤層厚度在1.05米左右，煤質(zhì)灰分較大在40%左右，煤層發(fā)育較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有多層夾矸。三、采煤方法、設(shè)備選型、巷道布置（一）采煤方法東海煤礦五采區(qū)煤層為單一傾斜構(gòu)造，煤層穩(wěn)定，適宜采用單

5、一走向長(zhǎng)壁后退式采煤方法，結(jié)合采煤工作實(shí)際情況以及礦井現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢(shì)，采煤工藝采用綜合機(jī)械化采煤，全部垮落法管理頂板。（二）設(shè)備選型1、采煤機(jī)的選型根據(jù)工作面傾斜長(zhǎng)度為190m，采高初步確定為1.5m，煤層普氏系數(shù)f=2-3，采用MG150/375采煤機(jī)。 2、液壓支架的選型（1）、液壓支架的選型根據(jù)本面煤層的賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造特征，為保證選用適用的支架，使得綜采各項(xiàng)工藝參數(shù)充分發(fā)揮，確保工作面實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，進(jìn)行工作面支架選型。A、支撐強(qiáng)度的確定：根據(jù)工作面自然條件，頂板為粉砂巖或細(xì)砂巖，平均厚度2.61米，底板是粉砂巖或中砂巖，平均厚度4.81米，煤層厚度為0.75-1.65m，煤層傾角為

6、10-14等賦存條件，初步選用支架為掩護(hù)式支架。支架的支護(hù)強(qiáng)度1000kpa，取支架支護(hù)強(qiáng)度為1000Kpa。B、支架工作阻力的確定：支架工作阻力： Q=Zb（l+c） （Kn）式中： Z選定支護(hù)強(qiáng)度，取1000kpa； b支架中心距，取1.5m；c頂梁前端至煤壁距離，取0.2m；l頂梁長(zhǎng)度，取4.0m。Q=Zb（l+c）=10001.5(4+0.2)=6300KNC、支架初撐力的確定由于工作面頂板以中硬巖性頂板為主，頂板較不穩(wěn)定，故確定支架的初撐力不小于工作阻力的80%，即為5040 KN。D、液壓支架的高度計(jì)算（1）支架的最大支撐高度考慮到頂板有偽頂冒落或局部冒落，支架的最大支撐高度應(yīng)是煤

7、層最大開采厚度再加200-300mm，即：hmax=Hmax+（200-300）mm Hmax煤層開采的最大高度，mm。=1600+300=1900 mm（2）支架的最小支撐高度支架的最小支撐高度為最小開采高度減去（250-350）hmin=Hmin-（250-350）mm Hmin煤層開采的最小高度，mm。=1000-350=650 mm根據(jù)以上參數(shù)，選用ZZ510/10/175支撐掩護(hù)式支架。(2).工作面配套設(shè)備選型工作面運(yùn)輸機(jī)：根據(jù)本面所選支架與運(yùn)輸機(jī)、支架控頂距與運(yùn)輸機(jī)的配合以及采煤機(jī)與運(yùn)輸機(jī)的配合須達(dá)到尺寸合理與操作靈活方便的要求，再考慮到工作面的運(yùn)輸能力須大于生產(chǎn)能力，本面運(yùn)輸機(jī)

8、均選用SGZ-630/320型刮板運(yùn)輸機(jī)。（三）巷道布置1、聯(lián)絡(luò)車場(chǎng)(1).布置：全巖聯(lián)絡(luò)車場(chǎng)（上下巷各一）與工作面運(yùn)輸?shù)?、材料道?lián)接，全長(zhǎng)120m。(2).支護(hù)及斷面：巷道凈斷面不小于12m2，其支護(hù)方式另行研究確定，單獨(dú)編制。(3).用途:聯(lián)絡(luò)車場(chǎng)擔(dān)負(fù)本工作面的進(jìn)風(fēng)、運(yùn)煤、運(yùn)料、防塵、排水管路及生產(chǎn)電纜敷設(shè)。2、材料道(1).布置：半煤巖巷跟頂定向布置，全長(zhǎng)900m。(2).支護(hù)及斷面：巷道凈斷面不小于9m2，其支護(hù)方式另行研究確定后，單獨(dú)編制。(3).用途：擔(dān)負(fù)本工作面的回風(fēng)、材料及設(shè)備運(yùn)輸、防塵管路等任務(wù)。3、運(yùn)輸?shù)?1).布置：半煤巖巷跟頂定向布置，全長(zhǎng)900m。(2).支護(hù)及斷面：

9、巷道凈斷面不小于9m2，其支護(hù)方式另行研究確定后，單獨(dú)編制。(3).用途：擔(dān)負(fù)工作面煤炭運(yùn)輸、進(jìn)風(fēng)、防塵管路、排水管路及生產(chǎn)電纜敷設(shè)等任務(wù)。4、切眼(1).布置：半煤巖巷跟頂定向布置，上下分別與材料道、運(yùn)輸?shù)缆?lián)接，長(zhǎng)度190m。2.支護(hù)及斷面：巷道凈斷面不小于11.4m2，其中巷道高度不小于1.9m，寬度不小于6.0m，其支護(hù)方式另行研究確定后，單獨(dú)編制。3.用途：裝備采煤機(jī)、綜采支架及工作面運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備。5、油脂庫(kù)及配件硐室（包括消防器材庫(kù)）(1).布置：全煤巷布置于材料道上幫，從切眼向外每隔200m布置一組。油脂庫(kù)與配件硐室間距中-中12m，長(zhǎng)度均為4m。共80米(2).支護(hù)及斷面：巷道凈

10、斷面不小于12m2，周圍5米范圍內(nèi)巷道采用不可燃材料進(jìn)行封閉，其支護(hù)方式另行研究確定后，單獨(dú)編制。(3).用途：油脂庫(kù)用于存放油脂及消防器材；配件硐室用于存放機(jī)電設(shè)備常用及易損配件。四、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)系統(tǒng)（一）生產(chǎn)能力本工作面采用“四六”制循環(huán)作業(yè)：三班生產(chǎn)，一班檢修。每個(gè)生產(chǎn)班以完成一次采裝運(yùn)支為一循環(huán)，一日7個(gè)循環(huán)?；夭晒に図樞蚋鶕?jù)工作面頂板情況分兩種：當(dāng)頂板較完整時(shí)，工藝順序?yàn)椋焊蠲阂萍芤屏?；?dāng)頂板較破碎時(shí)，工藝順序?yàn)椋阂萍芨蠲阂屏?。煤機(jī)割煤高度1.6m，于是：1、產(chǎn)量（生產(chǎn)能力）(1).循環(huán)產(chǎn)量：Q循環(huán)=工作面凈長(zhǎng)煤厚截深煤容重循環(huán)進(jìn)刀數(shù)工作面回采率循環(huán)率 =1901.60.61.51

11、0.90.90=221.6(噸)(2).日產(chǎn)量：Q日 =Q循環(huán)日循環(huán)數(shù) =221.67=1551（噸）(3).月產(chǎn)量：Q月 =日產(chǎn)量月平均生產(chǎn)天數(shù) =155130=4.65（萬(wàn)噸）2、可采期(1).日進(jìn)尺：L日 =截深每循環(huán)進(jìn)刀數(shù)日循環(huán)數(shù)循環(huán)率 =0.6170.9=3.78（m）(2).可采期：T可采 =設(shè)計(jì)可采走向長(zhǎng)日進(jìn)尺 =9003.78=238（天）（二）生產(chǎn)系統(tǒng)1、運(yùn)輸系統(tǒng)（1）運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面煤炭運(yùn)輸?shù)兰衅У啦蓞^(qū)煤倉(cāng)主運(yùn)巷井底煤倉(cāng)鋼帶機(jī)主運(yùn)道原煤皮帶廊地面。、工作面刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力核算A、SGZ-630/320刮板輸送機(jī)輸送能力Q為600t/h，采煤機(jī)的生產(chǎn)能力Qc:Qc=60

12、BHVc =600.61.61.54=345.6T/h600t/h符合要求。B、電機(jī)功率校驗(yàn)N0=KK1K2qcossin+2q0cosLv1000經(jīng)計(jì)算N0=246kw400kw，符合要求。、運(yùn)輸?shù)滥z帶輸送機(jī)能力核算STJ-1000/2*125，鋪設(shè)長(zhǎng)度900米，輸送能力為600t/h，滿足生產(chǎn)要求。（2）軌道運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)料路線：地面副井三采上車場(chǎng)三采-五采絞車道五采35#井底車場(chǎng)35#絞車道工作面聯(lián)絡(luò)車場(chǎng)工作面。到工作面運(yùn)輸?shù)赖牟牧辖?jīng)外聯(lián)絡(luò)進(jìn)入運(yùn)輸?shù)??；亓下肪€：與進(jìn)料線路相反。2、通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流路線：地面新風(fēng)副井五采上車場(chǎng)五采35#三段絞車道五采35#四段絞車道運(yùn)輸?shù)拦ぷ髅妗７猴L(fēng)風(fēng)流路線：

13、工作面回風(fēng)工作面材料道回風(fēng)道800總排風(fēng)道風(fēng)井地面。通風(fēng)能力計(jì)算：(1)采煤工作面按氣象條件確定需要風(fēng)量，其計(jì)算公式為：= （m/min）式中：-采煤工作面需要風(fēng)量，m/min-不同采煤方式工作面所需的基本風(fēng)量，m3/min；-采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)，取1.0；采煤工作面傾斜長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)，取1.3；-采煤工作面溫度調(diào)整系數(shù)，取1.4；= %式中：采煤工作面適宜風(fēng)速，取V采=2.5m/s;-采煤工作面最大控頂時(shí)斷面積，。= 采煤面最大控頂距*工作面實(shí)際采高-輸送機(jī)、支架（支柱）、梁子所占的面積（）表1 -采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)采高（）2.02.02.52.5及放頂煤工作面系數(shù)（）1.01.11.

14、5表2 -采煤工作面長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)采煤工作面傾斜長(zhǎng)度（m）200調(diào)整系數(shù)()1.01.01.31.31.5表3 K溫-采煤工作面溫度與對(duì)應(yīng)風(fēng)速調(diào)整系數(shù)采煤工作面空氣溫度（）采煤工作面風(fēng)速（m/s）配風(fēng)調(diào)整系數(shù)K溫4N (m3/min) = 460 = 240 (m3/min)（5）按采煤工作面風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：15240 (m3/min)式中：-采煤工作面最大和最小控頂凈斷面積的平均值，。15=30（3.0-0.4）3.69-1.10.4-3.00.2=138.84（m3/min）240S采平均 = 240（3.0-0.4）3.69-1.10.4-3.00.2 = 2052.96（m3/min）按上

15、述要求比較可得出該采煤工作面所需要供風(fēng)量為1283.1（m3/min） 考慮以上因素，該工作面配風(fēng)為1283.1m3/min。工作面配風(fēng)應(yīng)當(dāng)考慮溫度、采高的變化，以當(dāng)月月度供風(fēng)計(jì)劃為其所需要配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。初次放定期間風(fēng)量可提高到1500m3/min左右。3、防滅火本工作面由于采用的是仰采工藝，生產(chǎn)用水及回采造成的淋水全部向工作面積聚，不設(shè)立專門的滅火系統(tǒng)，必要時(shí)采用防塵水控制煤炭自燃。在油脂庫(kù)等防火重點(diǎn)區(qū)域全部配置二個(gè)干粉滅火器，并同時(shí)設(shè)置砂箱。4、排水系統(tǒng)工作面的兩道清理干凈，不得堆存雜物，并且在工作面上下出口處準(zhǔn)備好排水設(shè)備及排水管路。（1）排水路線：工作面及兩道水聯(lián)絡(luò)車場(chǎng)五采35#四段絞車道采區(qū)水倉(cāng)主運(yùn)巷井底水倉(cāng)地面。（2）排水能力計(jì)算根據(jù)地質(zhì)說(shuō)明書，工作面回采時(shí)最大涌水量為15m3/h，采用重力排水方式進(jìn)行。5、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)礦井安裝KJ80N瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)一套，對(duì)工作面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，瓦斯傳感器分別安裝在工作面上隅角、材料道外口、運(yùn)輸?shù)劳饪?。?bào)警濃度1%，斷電濃度為1%（上隅角斷電濃度為1.5%）。斷電范圍為工作面內(nèi)及兩道有有電器設(shè)備。七、通訊系統(tǒng)工作面內(nèi)部采用有線電話及無(wú)線電話混合通訊系統(tǒng)，與外部采用KTJ7礦用調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行通訊。五、