某礦井采區(qū)設計設計

1、摘 要本設計為XX集團XX礦業(yè)公司XX井的900水平北翼一采區(qū)設計。本采區(qū)走向長度為400550m，傾向長度為430m，煤層平均傾角為20°，采區(qū)內(nèi)有1層煤可采，且均為厚煤層，煤層平均厚度為4.0m。本采區(qū)內(nèi)地質(zhì)儲量115.2萬噸，可采儲量為93.5萬噸，服務年限為2a。煤的工業(yè)牌號為氣煤及長焰煤。采煤方法為走向長壁采煤法，采煤工藝為綜合機械化放頂煤采煤，采空區(qū)處理方法為全部垮落法。關鍵詞 ：可采儲量 服務年限 綜合機械化 AbstractThe design for the XX XX XX well group mineral company the + 900 level no

2、rth wing design of mining area. The mining district of length 400 550m, inclined length is 430m, the average coal seam dip angle is 20 °, mining area there are 1 layers of coal mining, and are thick coal seam, the average coal seam thickness of 4.0m. The mining area geological reserves 1152000

3、tons, recoverable reserves of 935000 tons, length of service for 2a. Industrial grade coal for coal and long flame coal. Mining method for to long wall mining, mining technology for fully mechanized top coal caving mining, mined area treatment method for fully caving method.Key words: recoverable re

4、serves service comprehensive mechanization第1章 礦井概況及采區(qū)特征1.1 概況1.1.1礦井概況一、礦井名稱和隸屬關系1、礦井名稱XXXXXX集團XX礦業(yè)有限公司于2004年6月30日由XX集團出資4000萬元購并原XX縣煤礦后組建而成，為省屬國有企業(yè)。2、隸屬關系XX礦業(yè)有限公司XX井現(xiàn)隸屬XXXXXXX集團有限公司下屬二級單位。二、礦井生產(chǎn)能力和開拓部署1、礦井生產(chǎn)能力XX礦業(yè)有限公司XX井于1993年8月16日建井，1998年9月1日建成投產(chǎn)，設計生產(chǎn)能力6萬噸/年，核定生產(chǎn)能力6萬噸/年。2004年由XX礦業(yè)集團出資購并，通過礦井技術改造，核

5、定生產(chǎn)能力為60萬噸/年。2、開拓部署礦井為斜井立井多水平分區(qū)開拓系統(tǒng)，該礦現(xiàn)有一對主、副斜井，采用斜井多水平分區(qū)式開拓，主斜井擔負進風、提升兼做安全出口；副斜井擔負進風、運人、下料等兼做安全出口；立風井回風。一水平標高1250m，二水平標高1100m，三水平標高900m。井筒傾角25°，斜長735m，井口間距40m。三、礦井目前生產(chǎn)狀況2006年對主井提升系統(tǒng)進行了進一步改造，更換為大傾角強力皮帶運輸，礦井生產(chǎn)能力大幅提高。該井采用斜井多水平分區(qū)開拓方式。礦井自2004年底開始進行技術改造，改變原有的炮采采煤工藝為綜合機械化綜采放頂煤工藝。礦井生產(chǎn)地區(qū)現(xiàn)主要為+900m水平南北翼采

6、區(qū)，在該區(qū)分兩翼進行工作面布置，現(xiàn)正在南翼采區(qū)生產(chǎn)。采區(qū)概況一、采區(qū)名稱和所在位置本設計的采區(qū)是張紀井900水平北翼一采區(qū)，900水平北翼一采區(qū)位于井田北部，+900水平北翼二采區(qū)左翼，采區(qū)上下部均為煤層實體，其東部邊界以+1100水平二采區(qū)為界，南部以DF5斷層為界，北以+900水平北翼二采區(qū)為界，西以+900水平運輸大巷為界。二、采區(qū)走向和傾斜長度，面積大小+900水平北翼一采區(qū)走向長度在400550m，傾向長430m。采區(qū)面積為215000m2。采區(qū)煤柱包括采區(qū)范圍內(nèi)的巷道煤柱以及采區(qū)邊界煤柱、斷層煤柱等。按其作用和性質(zhì)為護巷煤柱。采區(qū)煤柱留設如下：在采區(qū)邊界留設20m煤柱，相鄰工作面留

7、設15m煤柱。三、采區(qū)地表情況+900水平北翼一采區(qū)地面相對位置為XX公路東部，XX鎮(zhèn)東南部，地表大部分為耕地和林地，小部分為村莊。四、臨近采區(qū)開采情況+900水平北翼一采區(qū)東部為+1100水平二采區(qū)的225XX工作面（正準備），西部為+900水平運輸大巷，北部為+900水平北翼二采區(qū)（未準備），本采區(qū)的315XX工作面預計2013年初開始回采。表1 采區(qū)位置及井上下關系水平名稱+900水平采區(qū)名稱北翼一采區(qū)地面標高()1410井下標高()9101062地面相對位置xx公路東部回采對地面設施的影響 地表大部分為耕地及林地，少部分為村莊，回采后對地表影響較小井下位置與相鄰關系 +900水平北翼一

8、采區(qū)東部為+1100水平二采區(qū)的225XX工作面（正準備），西部為+900水平運輸大巷，北部為+900水平北翼二采區(qū)（未準備），本采區(qū)的315XX工作面預計2013年初開始回采。走向長度()400550傾斜長度()430面積(2)2150001.2 采區(qū)地質(zhì)特征 構造特征一、基底地層井田內(nèi)分布的煤系基底地層，有太古界紅旗營子群及元古界化德群，主要由片麻巖、變質(zhì)礫巖及板巖組成。二、煤系地層含煤地層為中生界侏羅系中上統(tǒng)土城子組，由巖性及巖相組合分為上、中、下三段。上段及中段含煤性較差或不含煤，下段地層在全井田發(fā)育，具有東北薄西南厚的變化趨勢，厚78256m，平均182m。依據(jù)含煤情況，巖性組合特征

9、在井田內(nèi)分東北、西南兩個小區(qū)，分界線大致4勘探線和F6斷層為界。東北小區(qū)含煤地層主要由灰白、灰、灰黑色、粗細相間的碎屑巖和煤層組成，含煤526層，煤系多以極薄層及煤線的形式出現(xiàn)，僅底部發(fā)育的5#煤層，在井田內(nèi)有部分可采煤層，但厚度變化較大。西南小區(qū)未見可采煤層，以煤線居多。煤系上覆層為新生界第四系，為風積、增洪積作用而成的礫質(zhì)粘土、砂礫等，厚度變化受地形控制，東薄西厚，厚度0.342m，平均為18m。三、地質(zhì)構造區(qū)內(nèi)為單斜構造，走向近南北，傾向西，傾角20°左右，根據(jù)2006年XX省地質(zhì)局物測地質(zhì)隊地震X隊測量組的地震勘探測量工作報告，有F6、F7兩斷層分別從井田及南部邊界穿過。無褶

10、曲分布、火成巖侵入、巖溶塌陷現(xiàn)象等。F6斷層位于井田西南部45勘探線之間，走向北東、北西，傾向南，傾角58°，為逆斷層，斷距約350m左右，該斷層的活動是造成井田內(nèi)東北、西南兩小區(qū)的巖相和含煤差異的主要因素，同時也是影響開采的主要因素。 另外，在900水平北翼二采區(qū)，有兩條小斷層，其中一條落差近7m的正斷層，對31503工作面的回采產(chǎn)生較大影響。表2 采區(qū)斷層情況表構造名稱走向（°）傾向（°）傾角(°)性質(zhì)落差()對回采的影響程度DF1110819865正斷層7影響較大DF815024062正斷層5有一定影響據(jù)以往地質(zhì)資料及現(xiàn)有井巷工程揭露，現(xiàn)未發(fā)現(xiàn)規(guī)模

11、較大的斷層及褶曲構造，只有微小的褶曲和少量的小型正斷層發(fā)育。因此，采區(qū)地質(zhì)構造復雜程度屬于簡單類型。水文地質(zhì)特征依據(jù)各含水層與主要可采煤層的關系，采區(qū)內(nèi)的直接充水含水層為煤系下段砂巖、礫巖含水層，其它均為間接充水含水層。本礦井處于第四系掩蓋下的隱伏煤田內(nèi)，煤系含水層和第四系含水層富水性均較弱，逕流循環(huán)條件較差，另外區(qū)內(nèi)構造簡單，因此，礦床水文類型為水文地質(zhì)條件簡單的裂隙充水礦床，即二類一型。1.3 煤層及頂?shù)装逄卣骺刹擅簩犹卣鲹?jù)鉆孔和礦井巷道揭露，位于土城子組下段底部的5#煤層為本區(qū)的主要可采煤層。煤層厚度2.2-4.8m，平均4.0m，煤厚變化較大，變異系數(shù)為0.71。富煤帶沿7勘探線及4-

12、5勘探線展布，在6勘探線存在分岔變薄條帶。在本采區(qū)內(nèi)普遍含1層夾矸，夾矸厚度0.02-0.66m，平均0.3m，屬于結構簡單中等的薄中厚厚煤層。5#煤層的工藝性能特征為：原煤發(fā)熱量（Qgr.d）28.26MJ/kg，精煤發(fā)熱量32.11MJ/kg，商品煤灰份（Ad）9.82%24.63%、平均值 17.5%，硫份（St）2.50-3.35%、平均值2.89%。揮發(fā)分析出率（Vr）32.8%。粘結性中等，結焦性弱，結渣性中等，富焦油，不易磨，低腐值酸，對CO2的反應性較差，煤類東部為長焰煤，西部為氣煤。表3 煤層情況表煤層厚度()2.24.8煤層結構1.8(0.3)1.9煤層傾角(°)

13、628開采煤層5煤層煤 種氣煤或長焰煤穩(wěn)定程度不穩(wěn)定煤層情況描述 煤層走向近似南北，傾角平均20°，根據(jù)掘進巷道揭露：煤層賦存不穩(wěn)定，厚度變化較大，有夾矸。另根據(jù)河北省地質(zhì)局物探隊三維地震勘探報告資料提供，采區(qū)內(nèi)有兩條正斷層。2008年瓦斯鑒定結果為：瓦斯相對涌出量0.407m3/t，絕對涌出量0.378m3/min，二氧化碳相對涌出量3.7m3/t，絕對涌出量3.341 m3/min，屬低沼氣礦井。自然發(fā)火期12個月, 煤層自燃等級為級，有煤塵爆炸危險，爆炸指數(shù) 38.2% 。煤層含水較少,對開采基本無影響,煤質(zhì)較硬,容重1.34t/m3。氣煤可用于煉焦配煤，長焰煤可作動力用煤，也

14、可作氣化用煤和民用煤。表4影響回采的其他地質(zhì)情況表瓦斯相對涌出量0.4073t，絕對涌出量0.3783min，加強通風管理預防瓦斯積聚二氧化碳相對涌出量3.73t，絕對涌出量3.3413min，需加強通風管理煤塵 有爆炸危險性，爆炸指數(shù)38.2，產(chǎn)塵點需噴霧降塵煤的自然 屬二類自然發(fā)火煤，有自然傾向性，采后及時密閉采空區(qū)，防止向采空區(qū)漏風地溫 1214地 壓 穩(wěn)定無沖擊現(xiàn)象普氏硬度（）煤層夾矸直接頂（抗壓強度）直接底（抗壓強度）1.51.30.5MPa0.4MPa 煤層頂?shù)装逄卣饕?、煤層頂?shù)装迩闆r本礦井主采5#煤層，其直接頂巖性主要為粉砂巖、砂巖，泥質(zhì)結構，鈣質(zhì)膠結，半堅硬斷口層次狀，含植物化

15、石；直接底巖性為泥巖，灰黑色，巖性致密，較堅硬，滑面發(fā)育滑感，斷口呈平坦狀。二、根據(jù)同煤層相似工作面經(jīng)驗值，預計本工作面礦壓參數(shù)。 依據(jù)900水平南翼采區(qū)礦壓參數(shù)，預計本采區(qū)礦壓參數(shù)。 表5 預計本采區(qū)礦壓參數(shù)序 號項 目單 位同煤層實例本采區(qū)預計1頂?shù)装鍡l件直接頂厚度5.85.8老頂厚度4.24.2直接底厚度6.16.12直接頂初次垮落步距101310153初次來壓來壓步距15201521最大平均支護強度KN2400450最大平均頂?shù)装逡平?0120來壓顯現(xiàn)程度不明顯明顯4周期來壓來壓步距10151016最大平均支護強度KN2360400最大平均頂?shù)装逡平?560來壓顯現(xiàn)程度不明顯明顯5

16、平時最大平均支護強度KN2300350最大平均頂?shù)装逡平?0406直接頂懸頂情況15107直接頂類型類228基本頂級別級9巷道超前影響范圍1015圖1 地層綜合柱狀圖第2章 采區(qū)儲量、生產(chǎn)能力和服務年限2.1 采區(qū)儲量采區(qū)總儲量該采區(qū)可采煤層一層，為煤系地層底部的5#煤層，厚度平均4.0m，屬薄-中厚-厚煤層，走向長度為400550m，傾向長度為430m，采區(qū)面積為215000m2，總儲量115.2萬噸。 采區(qū)煤炭損失一、煤柱損失該采區(qū)共留設三條保護煤柱，煤炭損失量為：面積×煤厚×煤的容重 損27500×4.0×1.34 147400二、工作面損失工作

17、面煤炭損失主要為回采率損失，煤炭損失量為：可采儲量工業(yè)儲量×回采率 可1005000×93 934650采區(qū)可采儲量本采區(qū)共布置3個回采工作面，最小走向長度400m，最大走向長度550m，平均走向長度500m，工作面傾斜長度平均為125m，煤層厚度平均4.0m，煤的容重1.34t/m3，得采區(qū)可采儲量為93.5萬噸，采區(qū)回采率為81%。2.2 采區(qū)生產(chǎn)能力和服務年限采區(qū)的生產(chǎn)能力采區(qū)生產(chǎn)能力是采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的回采工作面和掘進工作面的產(chǎn)量的總和。影響采區(qū)生產(chǎn)能力的因素有煤層賦存狀況和地質(zhì)構造，采區(qū)類型，礦井生產(chǎn)能力，采區(qū)正常接替和準備時間，掘、運、通風的裝備水平及設備能力等。

18、采區(qū)生產(chǎn)能力的基礎是采煤工作面生產(chǎn)能力，而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度，工作面長度和推進度。一、回采工作面生產(chǎn)能力依據(jù)公式： AO=LVOMCO式中 L-采煤工作面長度mVO-工作面年推進度m/aM-煤層厚度或采高m-煤的密度t/m3CO-工作面采出率A0125×2.4×27×12×4×1.34×93%48.5萬t/a。所以工作面生產(chǎn)能力：A0= 48.5萬t/a二、采區(qū)生產(chǎn)能力依據(jù)公式： AB=n×A0×B×k式中 AB采區(qū)生產(chǎn)能力 萬t/an采區(qū)同時生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)n=1A0每個工作面的生產(chǎn)能力 萬

19、t/aB掘進出煤率 K工作面不均衡系數(shù)（沿空留巷取下限，其余取上限，區(qū)內(nèi)單工作面取1，兩個工作面取0.92，三個工作面取0.9）AB=1×48.5×1.1×0.9=48萬t/a三、采區(qū)生產(chǎn)能力驗算為確保采區(qū)生產(chǎn)能力，要求采區(qū)上山運輸設備的小時能力為：An1.25AB/2×7×即AB11.2An，t/d An運輸設備的設計能力，取200t/h； 1.25產(chǎn)量不均衡系數(shù)； 2×7晝夜工作小時，即兩班出煤，每班工作7小時； 運轉(zhuǎn)不連續(xù)性，采用輸送機時為0.7-0.8 4811.2×0.7×200 即481568四、采區(qū)通

20、風能力采區(qū)的生產(chǎn)能力應和通風能力相適應。根據(jù)礦井瓦斯等級，進回風上山數(shù)目、斷面和允許的最大風速，驗算通風允許的最大采區(qū)生產(chǎn)能力為：AB60vs/Q,t/d式中：v巷道允許的最大風速，m/s; S進風或回風巷道凈斷面，m2; Q日產(chǎn)一噸煤所需的風量（m3/min）,低瓦斯等級為1.25；AB60×6×7.2/1.25 即43.62073.6該采區(qū)首采工作面（31501工作面）安排了一個炮掘隊和一個綜掘隊分別掘進工作面的上下順槽，由于在采區(qū)上下順槽與900水平皮帶、軌道上山地質(zhì)條件的影響（兩巷各150m為無煤區(qū)），施工需掘進巖巷工程300m。首采面（315XX工作面）整體達產(chǎn)時

21、間在2010年1月份。采區(qū)服務年限.符合設計規(guī)范關于采區(qū)生產(chǎn)能力服務年限的規(guī)定。第3章 巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)3.1 采區(qū)的準備方式上（下）山及其硐室數(shù)目、位置、斷面形狀大小及支護方式采區(qū)上山布置，受煤層厚度、采區(qū)服務年限及產(chǎn)量、瓦斯涌出量、煤層頂?shù)装鍘r性等因素的影響，應綜合考慮上述因素，使上山布置方案在技術上可行，在經(jīng)濟上合理。一、上山條數(shù)的確定考慮礦井的實際情況及煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范、煤礦安全規(guī)程規(guī)定，擬布置兩條上山，分別為軌道上山和運輸上山，為了實現(xiàn)布置開采及生產(chǎn)均衡的要求，兩條上山大致布置在采區(qū)南側(cè)，兩條上山間距留設為30m保護煤柱。二、上山位置的選擇采區(qū)上山的位置主要有上山布置在煤層中或

22、底板巖石中的問題和相對于煤層群的上、中、下部的問題。1、煤層上山優(yōu)點：費用低、掘進容易、聯(lián)絡巷道工程量少、速度快。缺點：需要錨梁網(wǎng)支護，生產(chǎn)期間上山的維護困難，煤柱留設多，煤層上山受工作面采動影響較大。適用條件：（1）煤層頂?shù)装鍘r石比較穩(wěn)定，煤質(zhì)在中硬以上，上山不難維護；（2）為部分煤層服務的，維護期限不長的專用通風或運煤上山；（3）開采的單一煤層采區(qū)，采區(qū)服務年限短。2、巖石上山優(yōu)點：維護費用低，煤柱留設少，維護狀況良好。缺點：聯(lián)絡巷道工程量大，掘進困難。適用條件：對單一厚煤層采區(qū)和聯(lián)合準備采區(qū)，為改善維護條件，將上山布置在煤層頂板巖石中。根據(jù)本設計采區(qū)煤層及頂?shù)装鍘r性等實際情況，結合上述煤

23、層上山和巖石上山的情況，本設計采區(qū)就上山布置方式提出如下三種方案：方案一：兩條煤層上山； 方案二：兩條巖石上山；方案三：一巖一煤上山。下面對于這三種采區(qū)上山布置方案進行評價：（1）兩條煤層上山布置方案該方案將兩條上山布置在5#煤層中，掘進速度快，費用低，聯(lián)絡巷道工程量少，但是軌道上山坡度起伏不定，中部甩車場不好布置，對于本設計采區(qū)不適宜。 （2）一巖一煤上山布置方案該方案將運輸上山布置在5#煤層中，巷道沿煤層布置，掘進坡度控制在15°以內(nèi)，以利皮帶運輸。軌道上山布置在煤層頂板巖石中，雖然掘進工程量較大，但可以方便布置甩車場，該方案在技術上可行。（3）兩條巖石上山布置方案該方案將軌道、

24、運輸上山布置在煤層頂板巖石中，該方案掘進工程量更大，掘進困難，不適合本采區(qū)。根據(jù)本設計采區(qū)的條件，通過簡單的技術經(jīng)濟比較就可確定方案二最為合理。故本設計采區(qū)將運輸上山布置在5#煤層中。軌道上山布置在5#煤層頂板巖石中。該采區(qū)兩條上山巷道長度分別為600m，兩上山間距為30m。運輸上山采用強力皮帶運輸，軌道上山上部掘砌絞車房，安設絞車進行運輸。采區(qū)軌道上山上、中、下部分別布置甩車場（附圖）。工作面上順槽與軌道上山貫通，下順槽與運輸上山貫通。三、上山斷面形狀大小及支護方式采區(qū)巷道與900水平開拓工程的斷面設計是根據(jù)設計手冊和操作規(guī)程所規(guī)定設計完成的。采區(qū)運輸上山巷道斷面規(guī)格為4.0×2.

25、5（凈斷面），支護方式采用錨梁加錨索聯(lián)合支護。采區(qū)軌道上山斷面規(guī)格為3.5×2.4（凈斷面），支護方式采用錨噴支護。四、硐室數(shù)目、位置、斷面形狀大小及支護方式采區(qū)硐室包括變電所、采區(qū)井下空氣壓縮機硐室、采區(qū)絞車房、煤倉等。1、采區(qū)煤倉本采區(qū)煤倉布置在1100水平皮帶運輸大巷頂部，形式為圓形斷面，凈斷面直徑為4.5m，煤倉高為30m，容積為 522t，采用錨噴加砌碹支護。煤倉下口用混凝土砌注圓臺體收口，四周鋪設鋼梁灌入混凝土并與大倉支護連為一體，為了保護煤倉和改善煤倉上口的受力情況需要用混凝土收口注成圓臺體，煤倉上口高出倉道底板，防止水進入煤倉，采用錨噴支護。預防及處理煤倉、防止人員和

26、物料墜入的常用有效措施如下：（1）在垂直煤倉中可采用螺旋溜槽，減少煤倉入口處煤的自由落體高度；（2）在煤倉內(nèi)設壓氣破拱裝置，空氣炮等；（3）在煤倉上口設300mm×300mm孔眼的鐵箅子；（4）在煤倉下口收口側(cè)壁設壓風噴嘴，預留釬孔。2、采區(qū)變電所采區(qū)變電所沿用1100水平變電所，因其底板穩(wěn)定，地壓小，通風好、無淋水，便于硐室維護和機器的正常運轉(zhuǎn)，減少了硐室工程量，降低了工程費用。采區(qū)變電所設計長度為50m，高3.5m，寬4m，采用錨噴支護，底板用混凝土鋪底，高出臨近巷道300mm，防止礦井井水進入變電所，電纜線沿電纜溝鋪設，硐室內(nèi)不設電纜線。3、采區(qū)絞車房根據(jù)絞車最大的運輸要求，寬

27、度應為2000mm，長度不小于5000mm，繩道斷面與連接的巷道斷面一致，便于施工。絞車房的高度為4m，絞車房的斷面，設計成半圓拱形，采用錨噴支護。采區(qū)絞車房設計在900水平軌道上山坡頂。4、空氣壓縮機硐室空氣壓縮機硐室設在無淋水、圍巖穩(wěn)定、有新鮮風流通過的1100水平軌道與皮帶的聯(lián)絡巷內(nèi)。機電硐室的溫度不要超過30°C，硐室斷面為半圓拱形，用錨噴支護。車場選型和設計采區(qū)中、下部車場均采用甩車場。優(yōu)點：巖石工程量小，通過能力大，調(diào)車方便，勞動量??；缺點：絞車房維護比較困難，通風條件稍差。采區(qū)上部車場采用原1100水平軌道運輸大巷。大巷、軌道上山均采用600mm軌距，大巷用10t蓄電池

28、式電機車牽引，列車由30輛礦車組成。上山輔助運輸由1.6m絞車牽引1.0t固定式礦車完成。車場與大巷鋪設24kg/m鋼軌。一、上部車場設計沿用1100水平軌道運輸巷車場，各車場存車均為30輛。二、輔助提升車場設計1、甩車場線路計算輔助提升車場在豎曲線以后以25°起坡，經(jīng)一段距離在煤層底板處變坡至11°。斜面線路采用DC618-3-1對稱道岔分車。對應參數(shù)：=18º5530，a=2077，b=2723，S=1300mm。斜坡線路對稱道岔長度為：水平投影長度圖4-4 石門裝車線路布置圖圖4-5 豎曲線計算圖2、豎曲線計算：高道為重車線，取坡度8，則；低道為空車道，取坡

29、度10，則。高道豎曲線半徑，=15000；低道豎曲線半徑，=9000。存車線取半列車，即iG取8(高道動滾行坡，重車道)iD取10(低道自動滾行坡，空車道)則高道豎曲線回轉(zhuǎn)角低道豎曲線回轉(zhuǎn)角豎曲線投影長度：3、起坡點位置確定繞道車場起坡后跨越大巷，需保持一定巖柱。根據(jù)經(jīng)驗，取運輸大巷中心軌道面水平至軌道上山軌面垂直距離15m圖4-6 起坡點位置計算圖1、車場至上山斜巷 2、煤層底板 3、繞道 則：式中 =20000+=20160-軌道上山軌面距煤層底板垂直距離為160則：=1254674、高低道高差閉合計算設1、1相對標高為±0.000m2點標高為；3點標高為：4、4點標高為：2點標

30、高為：以高道計算2點標高：高低道閉合無誤。3.2 回采巷道布置及區(qū)段劃分回采工作面長度礦井以一個采區(qū)綜采工作面達到設計生產(chǎn)能力，根據(jù)礦井采區(qū)的走向長度、傾斜長度、區(qū)內(nèi)構造的分布，設計確定首采工作面位于采區(qū)的上部，依據(jù)公司各礦井回采經(jīng)驗，設計確定工作面走向長度600m，傾斜長度為125m。護巷方式護巷方式采用煤柱護巷，根據(jù)礦山壓力，確定護巷煤柱寬度為15m。回采巷道的斷面形狀及其支護方式本采區(qū)巷道的斷面設計是根據(jù)設計手冊和操作規(guī)程所規(guī)定設計完成的。一、巷道形狀與斷面規(guī)格本采區(qū)各工作面上、下順槽形狀為梯形斷面，切眼為矩形斷面，規(guī)格如下：工作面下順槽為運輸巷，規(guī)格為掘?qū)?.2、凈寬4.0，掘高為2.

31、7、凈高為2.6，沿煤層底板掘進。工作面上順槽為風巷，規(guī)格為掘?qū)?.2、凈寬3.0，掘高為2.5、凈高為2.4，沿煤層底板掘進。開切眼，規(guī)格為掘?qū)?.6、凈寬5.4，掘高為2.3、凈高為2.2，沿煤層底板掘進。二、巷道布置方式工作面上下順槽大致沿煤層走向布置，開切眼大致沿煤層傾向布置。三、巷道支護材料與支護形式采用金屬頂、幫錨桿，金屬網(wǎng)，錨索，錨索梁，托盤以及樹脂錨固劑管理頂板及兩幫。頂錨桿直徑22，長度2400；幫錨桿直徑16，長度1800；錨索直徑15.24，長度8000。各工作面上順槽頂錨桿間排距900×1200，幫錨桿間排距為800×1000。巷道頂板布置一排錨索，

32、間距為3000。工作面下順槽頂錨桿間排距900×1200，幫錨桿間排距為800×1000。巷道頂板布置三排錨索，間排距1000×3000。開切眼頂錨桿間排距900×1200，幫錨桿間排距為800×1000。巷道頂板的錨索間、排距為1500×3000。區(qū)段（或分帶）劃分區(qū)段劃分采用帶區(qū)巷道布置，本著合理開采、簡化系統(tǒng)，減少井巷開拓工程量，有利于采區(qū)通風和回采，保證回采工作面正常銜接，也有利于減少煤炭損失，提高采出率，減少巷道維護費用，并根據(jù)礦井煤層賦存特征劃分的原則，將整個采區(qū)劃分為三個回采工作面，31501采面、31503采面和315

33、05采面。3.3 設備配備采區(qū)運輸上山、軌道上山或帶區(qū)設備選型采區(qū)運輸上山掘進煤巷內(nèi)采用風煤鉆打眼（巖巷采用風鉆打眼），爆破落煤（巖），皮帶運輸?shù)姆绞?；軌道上山采用風鉆打眼，爆破落巖，耙?guī)r機裝車，礦車軌道運輸?shù)姆绞?。掘進工作面設備選型上下順槽掘進工作面各配備一套綜合機械化掘進作業(yè)線（綜掘機為EBZ-135、EBZ-100型）。其它開拓、掘進工作面亦配備以鑿巖機、耙斗裝巖機、風鎬、風煤鉆等普通鉆爆掘進作業(yè)線。回采工作面設備選型一、采煤機及液壓支架技術參數(shù)各工作面配備：MXG350型采煤機一臺；ZF320015/24B單擺桿放頂煤液壓支架84架；SGZ630/220型刮板輸送機一部；SGB630/

34、150型刮板輸送機一部。采煤機技術參數(shù)，見表6。表6采煤機技術參數(shù)表采煤機型號采高范圍適應傾角滾筒直徑截深牽引速度MXG3501.453.035°1.40.6306min控頂距滾筒轉(zhuǎn)速齒線速度牽引力搖臂長度搖臂回轉(zhuǎn)中心距2.02539.262.880324KN1.8324.47液壓支架技術參數(shù)，見表7。表7液壓支架技術參數(shù)表支架型號高度寬度中心距適應采高初撐力ZF320015/24B1.52.41.41.571.52.02.523222695kN工作阻力支架重量支護強度泵站壓力操縱方式對底板比壓29343366kN9875kg0.560.64MPa29MPa本架操作0.20.3MPa

35、(前)運輸巷刮板輸送機為SGB630/150型，皮帶輸送機采用SJD800型。二、主要設備布置各工作面布置KBSGZY800KVA、KBSGZY200KVA移動變電站各一臺；型號為MRB125/31.5乳化液泵兩臺，RX200/16乳化液泵箱一臺。采區(qū)或帶區(qū)設備配備一覽表 本采區(qū)各工作面設備配備情況如下表表8設備配備表序號設備名稱規(guī)格型號功率數(shù)量1采煤機MXG35035012支架ZF320015/24B843刮板運輸機SGZ630/22022014刮板運輸機SGB630/15015015刮板運輸機SGB630/1507516皮帶機SJD8008027乳化液泵MRB125/31.57528乳化液

36、泵箱RX200/1619移動變壓器KBSGZY800KVA110移動變壓器KBSGZY200KVA13.4 生產(chǎn)系統(tǒng)運輸一、運輸方式1、運輸設備及裝、運載方式工作面前后兩部輸送機平行運煤,集中到運輸巷刮板和膠帶輸送機上并通過900水平強皮上山運入采區(qū)煤倉。2、輔助運輸設備及運輸方式工作面需用的材料、設備等物資，采用料車或板車由軌道巷各部絞車運入工作面。二、移刮板輸送機方式1、采煤機割煤移架后，將工作面前部刮板輸送機由下向上順序推移至煤壁,成一條直線。2、在工作面放完頂煤后,將后部刮板輸送機由下向上順序拉移一個步距。三、運煤路線采煤工作面工作面下順槽（運輸巷）900水平強皮運輸上山采區(qū)煤倉110

37、0水平皮帶運輸巷主井強皮地面煤倉。四、輔助運輸路線1、地面付井1100水平軌道運輸巷1100水平北大巷900水平軌道上山工作面上順槽（軌道巷）采煤工作面。2、地面付井1100水平軌道運輸巷1100水平北大巷各工作面車場工作面軌道巷工作面?！耙煌ㄈ馈迸c安全監(jiān)控一、通風1、風量計算（1）按瓦斯涌出量計算: 采1100×CH4×采通100×0.378×1.660.483/min式中CH4工作面瓦斯絕對涌出量，3/min； 采通工作面通風系數(shù)，主要為瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.6。（2）按二氧化碳涌出量計算：  采267×CO2×采

38、通67×1.83×1.61963/min  式中CO2工作面CO2絕對涌出量，3/min； 采通工作面通風系數(shù)，主要為CO2涌出不均衡系數(shù)，取1.6。（3）按工作面溫度計算：采360××c×i60×1.0×10.695×0.85133/min式中 工作面平均風速，取1.0；c工作面平均斷面積，按最大和最小控頂斷面積的平均值計算，則工作面的平均斷面積值為10.6952；i工作面支架斷面及長短的調(diào)整系數(shù)，取0.8。（4）按炸藥量計算：采425c25×9.62403/min式中c工作面一次爆

39、破的最大炸藥量，kg。（5）按工作人員數(shù)量計算：采54c4×502003/min式中c工作面交接班時最多人數(shù)。根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，回采工作面最低風速為0.25，最高風速為4的要求進行驗算應滿足：15×c采240×c5133/min風量符合要求。2、通風路線主(付)井1100水平軌(運)巷1100水平北大巷900水平軌道上山工作面上順槽工作面工作面下順槽900水平強皮運輸上山煤倉回風上山回風立井。二、防治瓦斯1、瓦斯員。堅持瓦斯檢查制度，瓦斯員巡回檢查，每隔35檢查一次,每班至少檢查兩次。瓦斯檢查點分別設在：工作面進、回風出口以外10處及回風隅角。瓦斯檢查牌板應設

40、置在回風巷中距工作面50附近，檢查結果要及時填寫，并及時向有關人員匯報。2、現(xiàn)場班（組）長。班組長必須攜帶便攜式甲烷檢測報警儀。3、瓦斯監(jiān)測。加強對工作面瓦斯的監(jiān)測，在上、下巷距工作面5lO處以及回風隅角安裝安全監(jiān)測系統(tǒng)的瓦斯探頭, 甲烷傳感器布置在巷道的上方，垂直懸掛，距頂板不得大于300，距巷幫不得小于200。瓦斯報警濃度1.0、斷電濃度1.5、復電濃度小于1.0，斷電范圍為工作面及其上、下巷內(nèi)的全部非本質(zhì)安全型電氣設備。三、綜合防塵1、防塵管路系統(tǒng)（1）1250水平水倉付井1100水平運輸巷1100水平北大巷900水平強皮運輸上山工作面上順槽工作面。（2）1250水平水倉付井1100水平

41、運輸巷1100水平北大巷900水平軌道上山工作面下順槽工作面。2、防塵措施工作面上下順槽布置有專門的防塵水管、水幕、防爆水袋、架間噴霧、放頂煤架后噴霧、轉(zhuǎn)載點噴霧、機組內(nèi)外噴霧、機組負壓降塵裝置。（1）采煤機采用內(nèi)外噴霧抑制煤塵飛揚，支架前梁下及放煤口安設防塵裝置且割煤（放煤）時必須開啟該裝置。工作面溜子機頭必須安設防塵水幕且割煤時必須開啟。（2）保證工作面的所需風量，并采取適宜風速，防止風速過大造成煤塵飛揚。（3）完善防塵管理工作，通修區(qū)要定期進行煤塵濃度測定，建立防塵管理制度，做好檢測、評定工作。（4）加強防塵管理的布置和使用工作，在主要運輸巷、采區(qū)回風巷道、運輸巷等處每隔50設一三通閥門

42、，保證工作面支架梁底防塵設施完好，做到靈敏可靠，使用正常。割煤時必須開啟。（5）對采面浮煤加強消塵工作，每班開工前進行消塵，不丟頂、底煤。（6）對主要運輸轉(zhuǎn)載點設置凈化水幕和灑水噴頭。該處的煤塵要班班清掃，做到不揚塵、不積塵。（7）工作面加強高溫熱源點的監(jiān)測，提高工作面回采率并加快回采進度，減少丟煤，及時封閉采空區(qū)，防止采空區(qū)煤炭自燃。（8）工作面需放炮時必須采用濕式打眼，嚴禁干打眼，放炮使用水炮泥，一支水炮泥的容積不得小于2003，現(xiàn)場有裝水炮泥的設施、水源要充足。放炮前對距放炮地點20范圍內(nèi)進行沖洗，放炮后必須進行噴霧降塵。（9）采區(qū)內(nèi)巷道沖刷積塵，要建立沖刷制度。落實到人，并做好記錄，井

43、下巷道不得有厚度超過2，連續(xù)長度超過5的煤塵堆積。3、隔絕瓦斯、煤塵爆炸措施（1）每周檢查一次隔爆水袋，當煤塵濃度達到5.0時及時換水。（2）上、下巷高度不得低于1.8，寬度符合設計要求，巷道內(nèi)物料碼放整齊，不堆入多余的閑置設備和雜物。（3）任何人不得破壞風門、風簾等通風設施，不得同時打開兩道風門。四、防治煤層自然發(fā)火技術措施1、監(jiān)測系統(tǒng)本采區(qū)煤層屬類自然發(fā)火煤層，自然發(fā)火期小于12個月，所以要充分利用礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測一氧化碳的變化情況，在可能發(fā)生自然的地點安設一氧化碳傳感器，實時檢測巷道內(nèi)氣體變化，以掌握各種可靠的數(shù)據(jù)。監(jiān)控路線：地面付井1100水平軌運巷900水平強皮運輸上山工作面上、

44、下順槽。2、綜合防滅火措施（1）所有機電設備必須選用防爆型，消滅失爆。杜絕引爆火源，且嚴禁使用燈泡和電爐取暖。（2）保證工作面風量，消滅瓦斯積存和積累，上下安全出口高度、寬度符合要求。（3）及時清理和維護皮帶輸送機，嚴防皮帶不轉(zhuǎn)托滾磨擦起火，采用阻燃抗靜電的膠帶、不延燃電纜、風筒和不燃液，在膠帶輸送機頭和主要峒室，設火災報警和滅火裝置。（4）井下電氣設備的選擇，安裝和使用必須按有關規(guī)定執(zhí)行，保證電纜接頭的質(zhì)量，防止短路和發(fā)生電弧，避免靜電反應，井下機電硐室應設有防火門，要配備滅火器材。（5）正確使用火藥和雷管，井下不準存放汽油。井下使用柴油，由專人定期、定量送入井下，嚴格按規(guī)定保管，擦拭機械用

45、的棉紗和布頭等，用后放入帶蓋的桶內(nèi)，定期送往地面處理。（6）提高工作面回采時所用木料的回收率，以防老空區(qū)漏風引起煤層自然發(fā)火。（7）生產(chǎn)過程中，必須定期清理工作面各地點浮煤，使用過棉紗、油脂及其他可燃物必須由專人負責，放在蓋嚴的鐵桶內(nèi)，定期出井。3、防滅火要求（1）采煤工作面及上、下巷發(fā)生火災時，首先維持正常風流狀態(tài)，直接滅火；同時打開進風側(cè)水幕，降低火焰溫度，必要時通修區(qū)進行調(diào)風，增加工作面風量，以免形成火風壓造成風流逆轉(zhuǎn)。（2）直接滅火無效時，則人員按規(guī)定的避災路線撤離，采取措施封閉火區(qū)，在確保安全的前提下，盡量縮小封閉范圍。封閉時，火源的進、回風側(cè)要同時封閉；不具備封閉的條件下，先封閉進

46、風側(cè)，再封閉回風側(cè)。排水一、設備選型本采區(qū)主要為裂隙發(fā)育地段的頂（底）板淋（滲）水和各工作面沿煤層底板滲水，涌水量較小，因此工作面排水設備主要為煤礦常用風泵排水和上下巷建沉淀池并埋設管路進行排水。二、排水系統(tǒng)在工作面上下順槽低洼處下煤幫掘水窖安設水泵和建沉淀池進行排水。工作面上、下順槽900水平軌道運輸下山900水平水倉中形成排水系統(tǒng)。供電一、供電系統(tǒng)在采區(qū)機電硐室安設800KVA及200KVA的移動變電站。1、800KVA移動變電站的供電范圍：乳化液泵、工作面運輸巷（150型刮板輸送機）以及工作面（采煤機、220型刮板輸送機以及150型刮板輸送機）。2、200KVA移動變電站的供電范圍：乳化

47、液泵、工作面下順槽（800皮帶輸送機、各部絞車以及照明、信號綜保）。二、電氣整定計算1、初選變壓器（1）1140V供電系統(tǒng)：使用800KVA移動變電站。PN 220+150+75+350+75870KW（乳化液泵電機功率為75KW） SPN× KR/ COSKR0.4+0.6×PS/PN 0.4+0.6×200/8700.538S870×0.538/0.7668.66KVA800KVA通過以上計算可知800KVA變壓器容量符合要求。（2）660V供電系統(tǒng)：使用200KVA移動變電站。PN75+40×2+40×2+25×228

48、5KWSPN × KR/ COSKR0.286+0.714×PS/PN 0.286+0.714×80/2850.486S285×0.486/0.8173.14KVA 由以上計算可知使用200KVA移動變電站容量符合要求。實際情況中開乳化液泵期間要盡量避免開皮帶機。2、1140V供電系統(tǒng)（1）上巷電纜選擇IN0.67PN KFKT0.67×（75+350）×0.6×07119.60A 選擇702 1140V橡套電纜。（2）下巷電纜選擇IN0.67PN KFKT0.67×（110+150+75）×0.6

49、15;0794.27A 選擇702 1140V橡套電纜。式中KF 負荷率，取0.6；KT同時使用系數(shù)，取 0.7。800KVA移動變電站出來接兩臺KBZ400型饋電開關（工作面采煤機一臺；工作面220型刮板輸送機、150型刮板輸送機以及運輸巷150型刮板輸送機和乳化液泵一臺）。200KVA移動變電站出來接兩臺KBZ400型饋電開關（乳化液泵一臺；運輸巷皮帶輸送機、各部絞車及照明、信號綜保一臺）。采煤機、各部刮板輸送機及乳化液泵均選QJZ200型礦用隔爆型真空電磁啟動開關；皮帶輸送機及各部絞車選QBZ120型礦用隔爆型真空電磁啟動開關。（3）電壓降計算：根據(jù)公式：UUT+U1+U2式中 UT變壓

50、器中的電壓損失，V； U1干線電纜中的電壓損失，V； U2支線電纜中的電壓損失，V。 UINL（R0COS+X0SIN） 上巷供電線路： U1×119.60×0.7×1.2（0.315×0.7+0.078×0.71）48V U2×98.49×0.15（0.315×0.7+0.078×0.71）7.1V U（U1+U2）/10×UN（48+7.1）/10×1.146.310 符合要求。下巷供電線路： U1×94.27×0.7×1.2（0.315×0

51、.7+0.078×0.71）37.8V U2×30.95×0.15（0.315×0.7+0.078×0.71）2.2V U（U1+U2）/10×UN（37.8+2.2）/10×1.144.5610 符合要求。（4）開關整定電流計算采煤機電機處短路電流的計算：R0.315×（1.2+0.15）0.425X0.078×（1.2+0.15）0.105Id（2）Ue/21302AIe350×0.67234.5A 取IZ250A可靠系數(shù)：Kf Id（2）/IZ1302/2505.21.5 符合要求。220

52、、150型溜子處短路電流的計算：R0.448×1.40.6272X0.081×1.40.1134Id（2）Ue/2894.3AIe110×0.6773.7A 取IZ80A可靠系數(shù)：Kf Id（2）/IZ894.3/8011.21.5符合要求。Ie150×0.67100.5A 取IZ100A可靠系數(shù)：Kf Id（2）/IZ894.3/1008.9 1.5符合要求。3、660V供電系統(tǒng)（1）電壓損失計算根據(jù)公式：UUT+U1+U2式中UT變壓器中的電壓損失，V；U1干線電纜中的電壓損失，V。UINL（R0COS+X0SIN）U1×59.1×

53、;1.15×0.6×0.77（0.315×0.7+0.078×0.71）15VUU1/10×UN+UT15/10×0.66+4.55.510 符合要求。（2）開關整定及短路電流計算：Ie（40×4+75+25×2）×0.67190.95A 取IZ191AJD25型絞車電機處短路電流的計算：R0.315×0.770.243X0.078×0.770.06Id（2）Ue/21320A可靠系數(shù)：Kf Id（2）/IZ1320/2116.91.5 符合要求。通 信、照 明一、通信系統(tǒng)上、下順槽距

54、工作面煤壁10處各安設一部電話，乳化液泵站安設一部電話；工作面及運輸巷安設直通語言信號。二、照明系統(tǒng)工作面每5架、上下巷每隔20安照明燈一個，工作面每15安設一臺通信控制系統(tǒng)，可用于送話和閉鎖工作面前部輸送機等。第4章 采煤方法4.1 回采工藝方式采煤方法900水平北翼一采區(qū)各工作面采用單一煤層一次采全高走向長壁開采全部跨落法管理頂板綜合機械化放頂煤采煤。下部采高2.3，放頂煤高度為最大為2.5，平均為1.7。采放比最大為1：1.09，平均為10.74。一采一放，循環(huán)進度0.6?；夭晒に?一、作業(yè)流程交接班（質(zhì)量驗收）準備采煤機在上端頭斜切進刀下行割煤移架端頭作業(yè)空刀上行推移前部輸送機放頂煤拉后部輸送機割上端頭三角煤文明生產(chǎn)。二、工藝說明1、割煤。采用MXG350型液牽引雙滾筒采煤機落煤，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤并清煤，割煤最高不超過2.4，最低不得低于2.1；割平頂、底，不留傘檐；割頂時及時收回前滾筒側(cè)13架前探梁，嚴防割支架前探梁和千斤頂；割煤后及時伸出前探梁護頂，采煤機行至上下口時不得割煤體中錨桿。割煤