采矿班毕业设计论文.doc

毕毕业业设设计计编编制制20082008 级采矿班级采矿班 ****** 2011 年年 8 月月 10 日日毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 1 页共 50 页 - 目目录录第一章第一章井田概况及地质特征井田概况及地质特征22 第一节井田概况2 第二节地质构造与煤层特征5 第二章第二章井田境界及储量井田境界及储量9 第一节井田境界－9 第二节井田储量 9 第三章第三章矿井工作制度、生产能力及服务年限矿井工作制度、生产能力及服务年限10 第一节矿井工作制度－10 第二节矿井生产能力及服务年限 10 第四章第四章井田开拓井田开拓11 第一节开拓方案地确定－11 第二节井底车场 13 第五章第五章矿车、井筒及提升矿车、井筒及提升－13 第一节矿车 13 第二节井筒提升14 第六章第六章回采工艺及采区巷道布置（方案比较）回采工艺及采区巷道布置（方案比较）－15 第一节采区概况及煤层地质特征15 第二节采煤方法及回采工艺15 第二节采区巷道布置（方案比较）17 第七章第七章井下运输井下运输－35 第一节采区运输35 第二节运输大巷运输36 第八章第八章矿井通风与安全矿井通风与安全－36 第一节确定矿井通风系统36 第二节计算和分配矿井总风量36 第二节计算矿井通风阻力，选择扇风机37 第四节安全技术措施38 第九章矿井技术经济指标49 毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 2 页共 50 页 - 第一章第一章井田概括及地质特征井田概括及地质特征第一节第一节井田概况井田概况一、交通位置白皎煤矿位于四川省宜宾市珙县巡场镇，隶属于四川芙蓉集团（实业）有限公司即芙蓉矿务局，为国有企业。白皎煤矿位于珙县巡场镇南 5km，开采范围包括白皎井田，井田呈南北、北西走向分布，走向长 3.1km，南北宽 2.0km，面积 6.2km2。东以 VI 勘探线为自然边界，西以 X 号勘探线与芙蓉井田毗邻，上至小煤矿开采下限，下至 350 采高为边界。区内交通便利，宜珙铁路通过井田北缘，有专线从伍家岩站到井口。宜珙铁路往北经内宜铁路于内江与成渝线相连。公路交通四通八达，巡场是矿区的交通中心，往北可达宜宾市，向南经珙县、往西经高县可达云南，东经兴文县、泸州市可达贵州（见图 1-1-1）。二、地形地貌矿井及附近山势与构造方向基本一致，沿南东至北西向延伸，呈南高北低的中低山地形，山岳海拔高度多在 1000m 以内，相对高差一般为 300～500m。矿井无大的水体存在。三、气象和水文情况毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 3 页共 50 页 - 区内温湿多雨，属川南亚热带气候区，年平均气温 17.4℃，最高 39.5℃，最低-2.2℃。年平均降水量 1142mm，最大达 1515.9mm，每年有数次暴雨，多分布在 6～8 月，最大暴雨量达 176.3mm。主要风向为北风，风力一般为 1～2 级。按四川省山地环境地质分区，矿山所在地区属川西南山地环境地质灾害中等亚区，矿山所在地区属川西南山地环境地质灾害区中等亚区，地处我国地震活动强烈的南北地震带中段，北西距龙门山断裂带不远，西南与鲜水河断裂带和安宁河断裂带相邻，上述断裂带是我省地震活动较强烈地带，发生在上述地震带上的地震曾波及到境内，区域地应力场较强。根据中国地震烈度区划图（1990）划定，区内地震烈度为Ⅶ度。为此，区内建议以Ⅶ度设防。区内新构造运动不明显，仅表现为剥蚀及冲沟侵蚀作用。四、矿区概况区内以农业为主，主产水稻、玉米、小麦及薯类和竹木、茶叶等经济作物。工业基础薄弱，加工业不发达，农村剩余劳动力较多，煤矿开发劳动力可就地解决。材料来源便利，供水供电方便,煤炭销售情况看好。毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 4 页共 50 页 - 毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 5 页共 50 页 - 第二节第二节地质构造及煤层特征地质构造及煤层特征矿井所在区域为四川盆地与云贵高原的接壤地带，山系走向与构造线方向基本一致，大体呈东西向，地势南高北低。白皎井田位于珙长复式背斜之次级褶曲双河背斜南翼西端，井田内除出现局部小型波状起伏外，基本上是一缓倾斜的单斜构造，倾向一般 200～230，倾角 7～14，由西向东逐渐增大。从勘探期间，在储量计算范围内，断层很少，几乎对开采没有影响。宣威组含煤 5～14 层，其中白皎矿井范围内可采煤层只有一层（K3），属于单一煤层矿井。煤层厚度平均为 2.5m，，煤层倾向南北，走向东西，煤层为倾角 7～14可采煤层平均厚度为 2.5m，。可采煤层（K3）位于宣威组第二段中上部 7～20m 范围内，为全矿可采煤层。煤层顶板岩性位细砂岩及砂质泥岩，煤层底板岩性为粘土岩。煤质牌号为 WY3。矿井可采煤层厚度、间距及顶底板岩性见表 1-2-1，煤层煤质分析见表 1- 2-2。煤层综合柱状见 1-2-1 图。毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 6 页共 50 页 - 主要煤层层位、厚度、顶底板岩性表 1-2-1 煤层代号厚度 m 倾角度间距 m煤层特征顶板岩性底板岩性 K3 号煤层 0.64～4.36 2.50 7～14 单一煤层煤层结构复杂，具 2～3 层夹矸，夹矸厚 0.05～1.10m，多为粘土岩、炭质泥岩。往深部厚度变大，属稳定煤层。细砂岩及砂质泥岩粘土岩、砂质泥岩主要煤层工业分析结果（平均值）表 1-2-2 煤层 Wf Ag Vr QcDT MJ/kg 固定碳 K31.7229.9411.4525.353.03 毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 7 页共 50 页 - 岩石厚度m 地层系统岩石名称一般最大最小 柱状岩性描述细粒砂岩灰-深灰色，近水平层理，性脆较坚硬。砂页岩互层灰-深灰色，含泥质细粒砂岩，中夹 0.1-0.5m 硬脆的黑色硅质、铁质泥岩互层。宣威组上段 P2x3 泥质灰岩灰色，含生物碎屑及动物化石，黄铁矿细晶，有时变相为砂质页岩。砂质泥岩黑色，中含黄铁矿，局部相变为煤。粘土岩深灰色，含植物碎屑和黄铁矿结核。砂质泥岩黑灰色泥岩为主，含砂质和稳晶菱铁矿与黄铁矿共生结核，含植物化石，有时变相为砂质泥岩。煤线含少量黄铁矿结核。细粒砂岩灰-深灰色，上部有 0.25m 厚的深灰色细粒砂岩，中及下部为灰-浅灰色并含 0-0.2m 煤线。砂质泥岩浅灰色砂质泥岩为主，并与细砂岩少部分中粒砂岩互层，含植物碎片。炭质页岩上部有 0.25m 厚的深灰色细粒砂岩，中及下部为灰-浅灰色并含 0-0.2m 煤线。炭质页岩黑色，中含黄铁矿，局部相变为煤。细粒砂岩灰色，不显层理，与中粒砂岩互层，顶部有时有 0.5-1.3m 砂质页岩或粘土泥岩。粘土岩深灰色，含黄铁矿结核，有时相变为砂质页岩或细粉粒砂岩。煤层四煤层俗名一型炭，黑色，组织松散，有节理和壁理，以暗亮煤为主，含少许片状黄铁矿结核。粘土岩浅灰、灰白色，含细-粗粒浅黄色结晶菱铁矿团块及植物化石碎屑，遇水易风化。砂质泥岩灰色泥质砂岩，含植物碎片及炭质泥岩。炭质页岩性脆、质轻，但一般不稳定。砂岩灰-深灰色细粒、中粒、粉粒砂岩，且中夹一层厚 0-2.0m 的铁质细砂岩。宣威组中段 P2x2 砂质泥岩灰-深灰色，有时相变为细砂岩。 0.54.2 3.5 0.810.2 3.5 00.7 0.3 0.644.2 1.21.5 01.5 0.8 02.0 0.5 00.3 0.2 06.79 1.7 00.5 0.3 01.5 0.41.3 00.5 0.2 03.8 1.75 00.8 0.55 0.644.36 2．50 0.32.5 1.2 00.7 0.3 0.20.8 0.5 1.19.1 6.1 01.0 0.5 0.21.5 0.50.7 0.33.0 1.5 毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 8 页共 50 页 - 区内煤层瓦斯含量低，确定本矿为低瓦斯矿井，煤尘无爆炸危险。根据勘查时采样试验结果表明，本井田煤层属无自然发火倾向。本区无高温热害，地温一般小于 26℃，深部地区地温较高（300 以下，非本设计范围），是因煤层埋深所致，不受地热异常影响，属正常地温区。茅口组地层表现为局部异热，其原因主要是受地下深循环热水影响。因此，本设计不考虑高温热害。矿井由于地表水系的切割，致南部成狭谷区，相对高差 500m 以上，属中等切割；中部和北部为轻度切割，整个地区属中低山区。区域内山岳多层地貌景观表现明显，主要河谷为侵蚀溶蚀谷地，可见三级阶面显著倾斜的阶地，并具有洪积阶地特征。矿井东部地表水系可划分为两个小流域，即东部长宁河流域与中西部南广河流域，此二水系未进入本区。长宁河在区内流经珙县一、二号井田外缘及巡场井田东缘，系统区内较大常年河。南广河主河道也不在矿井范围内，在区内仅有三条支流，均属山间小溪，呈树枝状分布，系季节性溪沟。在井田详查报告中，对矿井涌水量进行了大井法，比拟法和水力均衡法三种计算方法比较计算，本矿井最大涌水量为 60m3/h，最小涌水量 10m3/h，一般为 30m3/h。地表水对本矿区开采影响非常微弱，本设计不考虑水患。茅口组P1m为深灰、灰色灰岩，岩溶发育，为强含水层。但当无大的导水断裂时，对矿井充水无影响。峨眉山玄武岩组P2β为深灰、灰绿色玄武岩，具气孔、杏仁状构造，在浅部裂隙、节理发育；在深度大于 20m 以后水容度小，持水性差，深部致密坚硬，为良好的隔水层。宣威组P2x下部由砂质泥岩、泥岩、粘土岩组成，属隔水层；中上部以砂岩、砂质泥岩及煤层夹数层泥质灰岩组成，属极弱含水层，且受降雨补给。飞仙关组T1f以砂岩、粉砂岩、砂质泥岩组成，其中厚层砂岩、砂质泥岩及薄层灰岩为主要含水层，厚度 127m，且由于风化带透水造成下部含水，致使该层直接受大气降水补给。在井田深部由于裂隙减少，含水层厚度变薄，为 61m 左右，其含水性随深度的增大而减弱。嘉陵江组Tlj在井田内出露面积较大，以厚层灰岩为主，夹泥质灰岩及泥岩，岩溶发育，井田范围内系补给区。但由于距开采煤层较远，从目前开采资料看，其岩溶水对矿井充水无影响。从上可知，除主要含水层--飞仙关组在大气降水时对矿井充水有影响外，毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 9 页共 50 页 - 其余地层对矿井充水有影响。小窑水井田内老窑及生产小窑较多，开采极为混乱，其积水可对临近的采掘工作面构成突水威胁，但均位于本矿开采范围以外 300m 的距离，对本矿影响十分微弱，但必须做好探、放水工作。地表水井田范围内无大的地表河流，仅有一些季节性的溪沟及农用的小型水库。各溪沟平时流量极微，洪水时流量较大但延续时间短。陷落柱从总体来看，陷落柱受区域构造控制，呈条带状发育，条带方向为南东北西向，其发育部位在断层、构造比较发育的复合、交叉部位，且垮落高度比较大，一般在 200m 左右，最低发育标高为160m，但均位于本矿井田范围外，对矿井采掘部署无影响。第二章第二章井田境界及储量井田境界及储量第一节第一节井田境界井田境界白皎煤矿位于珙县巡场镇南 5km，开采范围包括白皎井田，井田呈南北、北西走向分布，走向长 3.1km，南北宽 2.0km，面积 6.2km2。东以 VI 勘探线为自然边界，西以 X 号勘探线与芙蓉井田毗邻，上至小煤矿开采下限，下至 350 采高为边界。第二节第二节井田储量井田储量井田煤层有工业储量 7355.8kt，控制的内蕴经济资源量（332） 5730.3kt，推断内蕴经济资源量为 1625.5kt。工业储量扣除永久煤柱损失后剩余的储量，全井田可采储量为 6684.7kt，其中450m 水平以上的工业储量有 4051.2kt，占全井田的 60.6。本井田的永久煤柱有边界煤柱和井筒煤柱，共计 671.1kt；采区保护煤柱及开采损失按煤炭工业矿井设计规范计取，共计 1604.3kt。矿井设计储量，设计可采储量见表 2-1-1 表 2-1-1 矿井可采储量、设计可采储量汇总表毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 10 页共 50 页 - 水平标高煤层工业储量（kt）永久煤柱（kt）可采储量（kt）保护煤柱、开采损失（kt）设计可采储量（kt） 350 以上K37355.8671.16684.71604.35080.4 第三章第三章矿井工作制度、生产能力及服务年限矿井工作制度、生产能力及服务年限第一节第一节矿井工作制度矿井工作制度矿井年工作日 300d，每天三班作业，其中两班采煤，一班准备、检修。三班掘进。每班工作 8h，每天净提升时间为 14h。第二节第二节矿井生产能力及服务年限矿井生产能力及服务年限（1）确定矿井设计生产能力的依据本井田可采煤层 1 层，据勘探资料，本井田规划工业储量 7355.8kt，设计可采储量 5080.4kt，因此本井田有丰富的储量保证矿井有充足服务时间。本井田地质构造比较简单，井田内仅受隐伏小断层的影响，为机械化集中生产创造了条件，煤层无自然发火的倾向，瓦斯含量低，为低瓦斯矿井，生产安全管理难度小，给机采创造了条件。（2）矿井设计生产能力的确定采煤工作面生产能力的确定根据 F＝Llhrc ＝5201102.51.550.95 ＝210567 F采煤工作面年生产能力（t/a） L工作面年进度（m/a） l工作面长度（m） h采高（m） r煤的容重（t/m3）毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 11 页共 50 页 - c工作面回采率（取 95）因为本矿井设计生产能力为 210kt ，矿井由一个采区的一个机采工作面来完成矿井的设计年生产能力。综合以上因素，设计推荐矿井生产能力为 210kt/a，其理由如下 ①、本井田主要可采煤层 1 层，有工业储量 7355.8kt，可采储量 5080.4kt，其服务年限 17.2 年，符合煤炭工业设计规范及有关技术政策的要求。 ②、结合矿井的具体情况邻近矿区芙蓉矿务局的实际生产经验，在相类似的矿井中，一个高档普采工作面年平均产量 200～250kt 左右，矿井易达到设计能力。由此可见，确定矿井生产能力为 210kt/a，从井下采区布置采掘接替关系等方面是满足，矿井服务年限也符合煤炭设计规范和有关技术政策的要求。 ③、矿井及各水平服务年限矿井及水平设计服务年限按下式计算 KA Z T   采式中T矿井、水平设计服务年限（a） Z 采矿井、水平可采储量（kt） A矿井设计生产能力（210kt/a） K储量备用系数，取 1.4 经计算矿井设计服务年限为 17.2a 第四章第四章井田开拓井田开拓第一节第一节开拓方案的确定开拓方案的确定矿井内地质构造、水文地质条件对开采的影响矿井地质构造及水文地质条件均属简单，煤层仅次于地下水位线以上，影响矿井开采的水文地质因素为上部 P2C 和底部 P1m 灰岩岩溶裂隙水，大气降水以及煤层采空区老窑积水等。但煤层产状变化不大，为单一倾斜煤层，只要巷毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 12 页共 50 页 - 道保持 3‰的流水坡度，即可实现自流排水至水仓，矿井向深部开采，矿井涌水量将增大，要加大机械排水能力，防止汛期淹井，本矿井开采方式为地下开采，同时根据对矿井初期开采有利，储量可靠，井巷工程量省，建井期短；井田两异储量大致平衡，井下运输、通风、开采比较均衡合理；尽量不占良田、少占农田，充分利用地形使地面生产系统，工业场地和地面运输比较合理；井筒尽量避免穿过流砂屋，较大含水层，较厚冲积层，较大的断层和采空区。尽量少压煤；有良好的工程地质条件，不受岩崩、滑坡和洪水位威胁；地面地形比较平坦，地面工程量少，便于煤炭外运；井口应远离森林、河流，井口标高应高于矿区历年最高洪水水位，以免矿井生产受到威胁。针对以上地质资料，提出以下开拓方案（1）立井开拓根据地质、地形资料，选择立井开拓，在井田范围内最恰当的位置选择井口位置，就必须选择在井田中部，才可以使井田上、下山煤的储量平衡，有利于矿井开采，根据地质、地形资料显示，主井筒深度为 300m 的立井，副井筒深度为 300m 的立井，两井筒深度为 600m 的立井，施工难度非常大，且后期维护十分困难，且采用立井开拓的时，就必须将公路修至井田中部的山上，公路须修 6km 距离，电源、水源、通讯及地面建筑都存在一定的难度。因此，本设计不选择立井开拓。（2）平硐开拓根据地质、地形资料，选择平硐开拓，在井田范围内最恰当的位置选择井口位置，就必须选择在煤层露头线外与矿井最低开采标高基本一致的位置，平硐底板揭煤；或在煤层上方地形标高与矿井最低开采标高基本一致的位置，平硐顶板揭煤，才可以使矿井进行平硐上山开采，根据地质、地形资料显示，主井筒深度为 3300m 的平硐，副井筒深度为 300m 的平硐，两井筒深度为 3600m 的平硐，初期工程量大，施工工期非常大，初期投产工期长，采用平硐开拓顶板揭煤时，就必须将公路修至井田南部的平坎处，公路须修 6km 距离，电源、水源、通讯及地面建筑都存在一定的难度。因此，本设计不选择平硐开拓。（3）平硐＋暗斜井开拓采用平硐暗斜井开拓方式，交通、电源、水源、通讯及地面建筑十分容毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 13 页共 50 页 - 易。且初期工程量较方案（1）、（2）都小，初期投产工期短，因此选择平硐暗斜井开拓，走向长壁采煤方法，矿井为低瓦斯矿井，煤尘无爆炸危险和煤无自燃发火倾向。煤层顶板稳定性较好，底板含水性差遇水膨胀轻微底鼓，这样的开采技术条件采用走向长壁式采煤法是恰当的，只要加强通风管理和顶底板管理生产安全是有保障的。暗斜井坡度为 12 度，平硐坡度为 3‰向外排水坡度。平硐有主平硐、副平硐、因此采用平硐＋暗斜井开拓。第二节第二节井底车场井底车场根据井田地质质格条件，井型、井筒、运输大巷的布置，提升和运输方式及地面生产系统，直接选择车场。第五章第五章矿车、井筒及提升矿车、井筒及提升第一节矿车为了简化工序，煤炭和矸石运输选用 600 轨距 MF 翻 1.25-1.25 翻斗式矿车，其特征见表 5－1－1。表 5－1－1 载重（t）外形尺寸矿车类型容积 m3装煤装矸轨距轴距自重长宽高 MF1.25-1.25 翻斗式矿车 1.351.252.2660050045020009001150 MC1-6A 材料车60049020008801150 MP1-6A 平板车6005102000800450 各类矿车数量见表 5－1－2 表 5－1－2 用量矿车类别使用数量（辆）备用数量（辆）合计（辆）毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 14 页共 50 页 - 煤车17535210 材料车15621 平板车8210 人车15318 第二节第二节井筒与提升井筒与提升设计矿井生产能力为 210kt，设计采用一对平硐（主、副平硐），大巷采用机车运输，暗斜井采用绞车提升，井筒特征见表 5－2－1。表 5－2－1。井筒断面m2井筒名称井筒用途及装备标高倾角（度）长度（m）净掘支护形式主平硐铺 18kg/m 钢轨，双轨， 1.0t 矿车、材料车。 08.899.71碹/锚喷副平硐03008.899.71碹/锚喷回风斜井设有人行台阶和扶手，铺设有洒水管。 305819.7110.55锚喷暗斜井铺 18kg/m 钢轨， 1.0t 矿车、材料车。 88008.37110.291锚喷绞车选型如下从斜坡长度 800m，倾角 8以及提升量和尽量减少提升机台数出发，不采用二级提升。选用 JK-2/20 x 提升绞车作主提升机，该机主要技术参数滚筒 1 个直径 2m，宽度 1.5m/s,速度为 5.11m/s,防爆电机,电压 380V,主机功率 326KW,转速 9752/min。毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 15 页共 50 页 - 第六章第六章回采工艺及采区巷道布置（方案比较）回采工艺及采区巷道布置（方案比较）第一节第一节采区概况及煤层地质特征采区概况及煤层地质特征井田内出露的地层由老到新为；下二叠统茅口组P1m，上二叠统峨眉山玄武岩组P2β和宣威组P2x，下三叠统飞仙关组T1f和嘉陵江组Tlj，总厚约 1000m。煤系地层为宣威组，平均厚度 131.3m。宣威组第二段P2x2为主要含煤段，系泻湖海湾沉积。底部为一层厚 0.5～6.0m 的灰绿色细～中粒砂岩，特征明显，为区内标志层；下部以浅灰色厚层状粘土岩、细砂岩为主，含鲕状菱铁矿团块及致密菱铁矿层；煤层顶板为砂岩、粉砂岩、粘土岩、煤层为主，含煤可采煤层 1 层，其中 K3 煤层全区可采，煤层平均厚度为 2.5m。以矿井首采区（一一区）为例进行论述巷道布置。第二节第二节采煤方法及回采工艺采煤方法及回采工艺一、基本参数 1、煤层厚度最小煤厚 0.64m,最大煤厚 4.36m，平均煤厚 2.5m,确定采高为 2.5 m。 2、煤层倾角最大18 ,最小 6 平均煤层倾角9 3、煤厚硬度f2～4 4、可采年产量210kt 5、顶板情况煤层顶板为砂岩、粉砂岩、粘土岩。二、采煤方法工作面采用走向长壁后退式采煤方法。三、回采工艺 1、采高的确定和支护形式的选择确定工作面采高为 2.5m，煤厚大于 2.5m 时，采取留低煤进行开采，煤厚小于 2.5m 时，一次采全高。 2、单体液压支柱、π 型钢梁及铰梁等支护材料的确定。 1、工作面倾斜长度为 120m,支柱柱距为 0.6m,排距为 1.2m,机风巷超前毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 16 页共 50 页 - 支护各 20 m,工作面煤壁超前 10 m 设双排,支柱柱距为 1m,取 60 根柱、梁。 2、基本支柱四排（120/0.6）4800 根（柱、梁） 3、贴帮支柱120/340 根（柱、梁） 4、密集支柱120/0.6200 根柱、梁 5、四对八梁8324（柱、16 根 π 型钢梁） 6、π 型钢梁120340 根备用材料支柱 50 根，铰梁 20 根，杭坑木 20 根。支柱数1182 根，铰梁1010 根，3.6m 长的 11＃工字钢 16 根， 20 根 2.0～2.2m 长≥200的坑木。故选用单体液压支柱 DZ14-30/100 型 612 根，DZ1.6-30/100 型 214 根， DZ1.8-30/100 型 300 根,DZ2.5-25/100 型 60 根,配 2.6m 长的 π 型钢梁 40 根及 HDJA-1200 型金属铰梁 910 根支护顶板。附工作面顶板支护图 3、进、回风巷的布置方式工作面机、风巷沿煤层走向布置，切眼沿煤层倾斜方向布置，切眼与机、风巷联通。 4、回采工艺流程、据工作面采高和矿井年产量以及 f 系数，采用 4MG200（或 ○ 1 MWG160/375）型双滚筒落煤，双端斜进刀，滚筒截深为 0.63m,往返割煤,循环进度为 1.26 m。、机组运行流程 ○ 2 机组端头进刀 →割煤→刀清浮煤割三角煤→机组端头进刀→割煤毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 17 页共 50 页 - 、装煤及运煤方式 ○ 3 A、采煤机自装煤，人工清理浮煤 B、工作面采用 SGB-630/220 型可弯曲刮板运机向顺槽运煤，刮板运机每 6m 设一推留器推移输送机。机头、机尾设在工作面，采用四对八梁支护。第三节第三节采区巷道布置（方案比较）采区巷道布置（方案比较） 1 1、采区三条下山的布置、采区三条下山的布置轨道下山的布置轨道下山的布置一一区轨道下山（距煤层 25m，将作为二水平的回风上山）为一级提升，上段通过水平运输大巷施工车场，由车场往上施工至上部525 水平，形成盘区提升系统。各区段通过中部车场进入各区段煤层。总风下山（布置在煤层中）机组割煤方式示意图机组割煤方式示意图毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 18 页共 50 页 - 与皮带下山平面间距 20m，皮带下山（布置在煤层中）与轨道下山平面间距 20m。皮带下山布置（布置在煤层中）皮带下山布置（布置在煤层中）从水平运输大巷挂口施工皮带下山。总风下山布置（布置在煤层中）总风下山布置（布置在煤层中）总风下山在水平运输挂口，施工总风下山至525 水平，与东风井贯穿。形成一一区回风系统。 2 2、采区各区段顺槽巷道的布置、采区各区段顺槽巷道的布置一一采区在甩道揭煤后按中对中 10m 布置风巷、机巷，巷道施工时，按中线沿煤层顶板掘进。 3 3、主要巷道断面的确定、主要巷道断面的确定根据巷道的性质用途，结合矿井实际，其确定如下 1、轨道下山轨道下山为全区的材料提升，并兼作全区进风道。设计净断面为 8.378m2 的半圆拱锚喷支护巷道。 2、皮带下山皮带下山除安设固定皮带外，还作全区的主要管线安设及进风行人巷道。设计净断面为 7.4m2的半圆拱锚喷支护巷道。 3、总风下山根据矿井实际，设计净断面为 8.4m2的缺圆拱锚喷支护巷道。 4、工作面顺槽机、风巷、切眼机、风巷切眼设计净断面为 5.17m2金支架梯形断面。采区巷道布置设计计算 1、储量以 11 区为例该采区共计一层煤，即 K3 煤层。设计标高420 570m，走向长度 Lz 1000m。煤层情况及相关参数如前所述，储量计算如下 1）K3 煤层的工业储量毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 19 页共 50 页 - .γ.dL . αSin H 3倾倾3.kk工Z 式中 Z工.k3 k3煤层的工业储量，t； H 采区的水平垂高，取 150m； Α 采区煤层的倾角，取 9； dk3 煤层（k3）的煤层平均厚度，取 2.50m； L 走向采区走向长度，取 1000m； γ 煤层容重，取 1.55t/m3 故， Z工.k3＝2045kt 2）采区可采储量 a．中厚煤层，K3 煤层的可采储量 Z 可.k3. （Zc1－Pk3.）. K 式中 Z 可.k3. K3 煤层的可采储量，t； Zc1 中厚煤层 K3 工业储量， Pk3 采区边界及水平隔离煤柱 K3 中厚煤层的采区采出率，取 0.8；故， Z 可.k3. 1600kt 2. 采区服务年限采区生产能力 210kt /a，是毕业设计任务书所要求的。则采区服务年限为 A Z P  式中 P 采区的服务年限，a； Z 采区可采储量，取 1600kt； A 采区的年生产能力，210kt/a；毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 20 页共 50 页 - 故， 1600/2107.7a 3.采区主要参数 1 采区倾斜长度 αsin H L倾斜式中 L倾斜采区煤层的倾斜长度, m; H 采区的水平垂高, H 150 m; α 采区煤层的平均倾角,取 9; 故, LQ 倾斜958.895≈959m 2 采区走向长度采区走向长度是确定采区范围的一个重要参数,根据采区的煤层地质条件、开采机械化水平、采准巷道的布置方式，通过下列“方案比较法” ，得出最佳方案，尽可能地取得最佳的技术经济效果。下列三个方案都是基本符合“安全上可靠，技术上可行，经济上合理”这三个原则的，在此基础上根据该采区实际的相关情况而选出最优的方案。三个方案分别如下方案Ⅰ采区走向长度为 1200 m 方案Ⅱ采区走向长度为 1000 m 方案Ⅲ采区走向长度为 800 m 由于该采区采用双翼回采的准备方式，方案Ⅰ、方案Ⅱ、方案Ⅲ，可得出每一翼的长度分别为600m、500m、400m 以上三种方案将通过下列地质因素、技术因素、经济因素这三个主要方面进行比较。 A A 方案方案ⅠⅠ与方案与方案ⅡⅡ的比较的比较方案Ⅰ与方案Ⅱ相比具有以下缺点㈠．在地质因素比较上由于方案Ⅰ相比方案Ⅱ的走向长度过长，一翼达毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 21 页共 50 页 - 600m，通过断层及断裂构造的数量相对增加了。该采区煤层底板不好，吸水易膨胀，增加了平巷的维护量；㈡.在技术因素比较上由于方案Ⅰ一翼相对过大，需要 5～6 台输送机串联运输，比方案Ⅱ的单机故障机率大。而且由于离采区负荷中心较远，造成电压降加大，增加了电力损耗，从而达不到额定电压，甚至影响了工作面电机设备的启动。在平巷（回采巷道）掘进时，增加了在掘进时局部通风的困难；㈢.在经济因素比较上方案Ⅰ由于一翼长度过大，引起相应平巷的维护量，增大了维护费用和运输费用，增大了平巷的运输距离，间接增加了吨煤的成本；所以，方案Ⅰ与方案Ⅱ比较，选择方案Ⅱ。 B B 方案方案ⅡⅡ与方案与方案ⅢⅢ的比较的比较方案Ⅲ与方案Ⅱ比较具有以下缺点方案Ⅲ由于走向长度过短，一翼长度只有 400m，相对来说增加采区下山、车场和硐室的掘进工程量，掘进费用加大了；采煤工作面搬迁的次数也相对增加了；采区储量和服务年限也相对减少了，不利于工作面的上下及左右保持一定的工作面错距；影响了全矿的生产协调和各个采区的正常接替，从而影响了采区和矿井的合理集中生产。上述三个方案各有利弊，考虑该采区主采煤层（K3）使用高档普采，按工业技术规范的要求缓斜煤层采区的走向长度，普采、炮采双翼不小于 1000m 的要求，并结合该矿的经验，通过上述的方案比较，最终优选方案Ⅱ。所以采区的走向长度为L 走向 1000m 工作面及区段斜长 1）工作面长度采区各煤层工作面的长度需用通风能力来确定 L≤ PSq 60VBmC Nb f 式中 L 依工作面通风能力确定的工作面最大长度，m； V 工作面内容许的最大风速，4m/s；毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 22 页共 50 页 - B 工作面最小控顶距，k3 煤层用机采工艺，取 3.9m； m 工作面的采高， k3 煤层取 2.5m； Cf 风流收缩系数，取 0.9～0.95，该设计取 0.9； qb - 昼夜产煤一吨所需风量，k3 煤层取 2.056 m3/min； SN 循环进度，k3 煤层取 2.4 m/d； P 煤层生产率，即单位面积上出煤量，P mγC，t / m2； γ 煤层容重，取平均值1.55 t / m3； C 工作面回采率，k3 取 0.95； φ 昼夜循环个数，k3 煤层工作面皆为“两采一准”的作业方式，取 1 个；故，k3 煤层工作面长度确定为 Lk3 ≤ 110.8m 10.951.581.352.42.065 9 . 035 . 1 8 . 3460   按通风能力所确定的工作面长度。为了便于采区集中下山布置，合理有序地进行开采，因此，工作面取L110 m 2）区段倾斜长度已知一个区段倾斜长度等于上下两平巷的斜宽、一个工作面的倾斜长度再加上一个区段护巷煤柱尺寸，四者之和。其中，两平巷斜宽取2d 236m；一个工作面长度取L 110 m；一个护巷煤柱Ld 14m；区段数目暂定为 7。下面通过验算来求证划分区段的相关参数是否合理，具体过程如下一个区段倾斜长度为L2 6 110 14130 m；则 7 个区段倾斜长度为 1307910 m；其中采区水平隔离煤柱已包含了第七区段 14m 的护巷煤柱；即， 910-14896 m，则所留水平隔离煤柱斜长为959-89663 m，基本符合水平隔离煤柱尺寸（取 64m）要求。因此验算合格。因此，该采区的区段数目为 7 个，区段倾斜长度L2 130m；护巷煤柱 Ld 14 m；平巷d 3 m 和采区水平隔离煤柱尺寸为 63m。同时回采工作面的错距本设计为单煤层开采，不设计错距. 毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）说明书第 23 页共 50 页 - 采区煤柱及回采率 1、煤柱尺寸 ①.采区边界煤柱为防止万一发生火灾、水害和瓦斯涌出时的相互蔓延以及避免从临近采区采空区大量漏风，影响正在生产，所以一一采区两翼