煤礦開采學(xué)-課程設(shè)計(jì)

1、精品文檔煤礦開采課程設(shè)計(jì)一.課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想該課程設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)學(xué)生一項(xiàng)實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，是在“井巷工程”、“采礦學(xué)”等課程的理論教學(xué)和認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上， 通過采區(qū)設(shè)計(jì)把所學(xué)的主干專業(yè)課程 采礦學(xué)理論知 識(shí)融會(huì)貫通于實(shí)踐的綜合性學(xué)習(xí)過程， 以提高工科大學(xué)生的工程實(shí)踐和動(dòng)手能力。 隨著技術(shù) 發(fā)展和教學(xué)改革的深入， 專業(yè)課程設(shè)計(jì)的題目、 內(nèi)容和要求將有所改進(jìn)和提高， 其具體事宜 要在專業(yè)課程設(shè)計(jì)大綱的基礎(chǔ)上。二.課程設(shè)計(jì)的目的通過采區(qū)設(shè)計(jì)達(dá)到下列目的：1系統(tǒng)靈活運(yùn)用和鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，并結(jié)合實(shí)際條件加以運(yùn)用。豐富學(xué)生的安全生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，并進(jìn)一步培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生熱愛勞動(dòng)、善于理論聯(lián)系實(shí)際、 尊重

2、科學(xué)和實(shí)踐的良好思想作風(fēng)；2掌握采區(qū)方案設(shè)計(jì)的步驟和方法，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)；3鞏固和發(fā)展學(xué)生的文字編寫、運(yùn)算和繪圖的工程技能，培養(yǎng)和提高大學(xué)生分析和解決問題的能力三.設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容1采區(qū)概況：敘述采區(qū)位置、開采范圍寄與臨近采區(qū)的關(guān)系，采區(qū)邊界的確定等。2采區(qū)地質(zhì)概況：采區(qū)范圍內(nèi)煤層賦存條件、煤層走向、傾向、傾角、煤層數(shù)目、煤質(zhì)、煤 的自燃性、瓦斯等級(jí)、頂?shù)装鍘r石厚度、巖性、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、水紋地質(zhì)條件等、計(jì)算采區(qū) 儲(chǔ)量。3確定采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限、采區(qū)內(nèi)同采的工作面數(shù)目、工作面配產(chǎn)情況與接續(xù)情況， 編制采區(qū)內(nèi)回采工作面接替圖表、掘進(jìn)工作面接替圖表、回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表?？删庉嬀?/p>

3、文檔4選擇各層煤層采煤方法，確定回采工藝方式、工作面支護(hù)形式和支護(hù)設(shè)備、采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)類型。確定工作面進(jìn)刀方式、截割方式、工作面長度、采高及工作面推進(jìn)度等。5劃分區(qū)段或條帶，確定工作面開采順序。6通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇采區(qū)巷道布置最優(yōu)方案，并論證其合理性。7確定采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)，包括運(yùn)煤、運(yùn)肝、運(yùn)料系統(tǒng)及通風(fēng)系統(tǒng)。列表說明采區(qū)設(shè)備主要參數(shù)。8選擇采區(qū)上、中、下不車場形式，并附插圖。9編制采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表：包括采區(qū)走向長度、斜長、區(qū)段數(shù)目、采煤方法、采面長度，采區(qū)可采儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、采區(qū)回采率、工作面回采率、采掘面頭數(shù)比等。四、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目的一般條件：采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 120、1

4、50、180、200萬噸1#煤層傾角20 ,厚度3m ,埋深400 ,采區(qū)面積1.5km X1km2#煤層厚度3m,層間距30m瓦斯： CH4含量在0-5.21ml/g 間，平土勻1.83ml/g礦井涌水量：正常涌水量300m3/h,最大涌水量600m3/h直接頂板硬底板硬煤質(zhì)硬弟一早采區(qū)概況采區(qū)概況：敘述采區(qū)位置、開采范圍、及與臨近采區(qū)的關(guān)系，采區(qū)邊界的確定等。附表1:設(shè)計(jì)采區(qū)綜合柱狀圖柱狀厚度（m）巖性描述可編輯精品文檔8.4細(xì)砂巖18砂巖，堅(jiān)硬13.01#煤層丫 =1.40t/m330灰色砂巖13.02#煤層層,丫 =1.40t/m325灰色細(xì)砂巖，中硬、穩(wěn)定OOOOOOOOOOOOOO

5、OOOO15灰色粗砂巖、堅(jiān)硬某礦第一開采水平上山某采 （帶）區(qū)自下而上開采1#煤層和2#煤層，煤層厚度、層間距及頂?shù)装鍘r性見以上綜合柱狀圖。設(shè)計(jì)礦井的地面標(biāo)高為+30米，煤層露頭為-30米。第一開采水平為該采（帶）區(qū)服務(wù)的一條 運(yùn)輸大巷布置在1#煤層底版下方25米處的穩(wěn)定巖層中，為滿足該采（帶）區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)所需的 其余開拓巷道可根據(jù)采煤方法不同由設(shè)計(jì)者自行決定。第二章采區(qū)地質(zhì)概況敘述采區(qū)范圍內(nèi)煤層賦存條件、煤層走向、傾向、傾角、煤層數(shù)目、煤質(zhì)、煤的自燃性、瓦斯等級(jí)、頂?shù)装鍘r石厚度、巖性、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等，計(jì)算采區(qū)儲(chǔ)量。煤層地下開采825近水平煤層8 緩斜煤層可編輯精品文檔中斜煤層25

6、45 急斜煤層45 所給條件煤層傾角為 20。因此為緩斜煤層，煤層地下開采薄煤層1.3m中厚煤層1.33.5m厚煤層3.5m所給條件煤層厚度 3m因此為中厚煤層。瓦斯等級(jí)劃分為三級(jí)：低瓦斯礦井，相對(duì)瓦斯涌出量10m3/t以下；高瓦斯礦井，相對(duì)瓦斯涌出量10m3/t 以上；煤與瓦斯突出礦井，指在采掘過程中發(fā)生過煤與瓦斯突出的礦井。CH4含量在0-5.21ml/g 間，平土勻1.83ml/g 即平均在1.83m3/t,最高是5.21m3/t,所以為低 瓦斯礦井。該煤層賦存在地下 400m ,煤層傾角為20。，為低瓦斯礦井，煤質(zhì)為無煙煤，顏色為鋼灰色， 條痕為深黑灰黑色，似金屬光澤，硬度和密度在煤中

7、最大。揮發(fā)分低，固定碳高，燃點(diǎn)高, 不易自燃，火力耐久。采（帶）區(qū)內(nèi)各煤層埋藏平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡單，無斷層；1#煤層和2#煤層屬簡單結(jié)構(gòu)煤層，硬度系數(shù)f=4 , 1#煤層和2#煤層屬于硬煤層，各煤層瓦斯涌出量也較小。1 .確定采區(qū)走向長度因?yàn)榫镒呦驘o大的地質(zhì)變化，采區(qū)走向長度應(yīng)從技術(shù)上可能和經(jīng)濟(jì)上有利的原則來確定。區(qū)段平巷布置在煤層底板的硬砂巖中，巷道容易維護(hù)，采區(qū)走向長度可以適當(dāng)加長。煤層平均傾角為20。，為緩斜煤層，開采條件較好，采掘機(jī)械化程度高，采區(qū)集中巷采用皮帶運(yùn)輸機(jī)，生產(chǎn)能力較大的采區(qū)其走向長度為10001500 ,綜采工作面單面布置時(shí)，走向長度一可編輯精品文檔般不小于1000m。雙

8、面布置時(shí)，走向長度不小于 2000m。普采雙面布置一般為 1200 1500m 。因?yàn)椴蓞^(qū)走向長度為 2000m ,綜采工作面雙面布置，走向長度設(shè)計(jì)為2000m 。該煤層左右邊界各有 15m的邊界煤柱，上部留 30m防水煤柱，下部留30m護(hù)巷煤柱，故 其煤層傾向共有：1000-60=940m的長度，走向長度 1500-15 X2=1470m 。2.確定區(qū)段斜長和區(qū)段數(shù)目、回采工作面長度采區(qū)傾斜長度為940m ,走向長度為1470m。采區(qū)劃分為4個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段傾斜長度為235m ,區(qū)段斜長內(nèi)一般設(shè)置一個(gè)走向長壁采煤工作面，因此區(qū)段斜長就等于采煤工作面長度加上區(qū)段平巷寬度和護(hù)巷煤柱的寬度，護(hù)巷煤

9、柱寬度根據(jù)礦山壓力的大小和所采取的護(hù)巷方法分別為015m厚煤層有煤柱護(hù)巷時(shí)區(qū)段煤柱寬度可達(dá)20m。護(hù)巷煤柱寬度取15m。一般而言，考慮到設(shè)備選型及技術(shù)方面的因素綜采工作面長度為180250m ,巷道寬度為4m4.5m,本采區(qū)選取4.5m ,且采區(qū)生產(chǎn)能力為 150萬t/a , 一個(gè)中厚煤層的一個(gè)工作面便可以滿足生產(chǎn)要求，最終選定4個(gè)區(qū)段，采用沿空掘巷方式，巷道間留較小煤柱，取5米,兩區(qū)段間留有較大煤柱，取 30米。故工作面長度為： L =(1000-30 X2-5 X4-8 X4.5)/4=220m工作面合理長度的驗(yàn)證從煤層地質(zhì)條件考慮該采區(qū)內(nèi)的三層可采煤層的地質(zhì)條件較好，無斷層，煤層傾角為2

10、0。，煤層厚度適中，頂?shù)装遢^穩(wěn)定，瓦斯涌出量較低，自然發(fā)火傾向較弱，涌水量也較小，所以布置220米的工作面比較合適。從工作面生產(chǎn)能力考慮工作面的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬噸/年。正規(guī)循環(huán)每天進(jìn)六刀，采煤機(jī)滾筒截深為 600mm ,可編輯精品文檔所以1#煤層的工作面實(shí)際年生產(chǎn)能力為：330 X0.6 X3 X3 X3 X220 X1.4 X0.95=156.4（萬噸）能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求，一個(gè)工作面生產(chǎn)就能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求，并且考慮到其他各個(gè)方面對(duì)生產(chǎn)的影響，工作面的長度確定的合理。從運(yùn)輸設(shè)備及管理水平角度考慮采區(qū)生產(chǎn)選用的設(shè)備均為國內(nèi)先進(jìn)的的生產(chǎn)設(shè)備，工作面選用的250米刮板輸送機(jī)能

11、夠利用國內(nèi)先進(jìn)的技術(shù)，能夠與時(shí)俱進(jìn)的跟上技術(shù)的發(fā)展。由于現(xiàn)在提倡管理人員的知識(shí)化、年輕化，所以工作面長度為220米在管理上是毫無問題的。從頂板管理及通風(fēng)能力考慮該采區(qū)的頂板較穩(wěn)定，工作面可以適當(dāng)?shù)募娱L，綜采工作面的長度一般在180250m ,所以選擇的工作面的長度為220米較合適。另外，工作面的瓦斯涌出量較低，通風(fēng)問題能夠解決。從巷道布置角度考慮由于采區(qū)傾斜方向長為 1000米，除去煤柱寬及巷道寬 116米，剩余884米，把每個(gè)工作面長度定為 220米，884 +220=4 ,正好為4工作面。經(jīng)濟(jì)合理的工作面工作面的長度與地質(zhì)因素及技術(shù)因素的關(guān)系十分的密切，直接影響生產(chǎn)效率，所以根據(jù)條件，以高

12、產(chǎn)量、高效率為原則選擇合理的工作面長度。合理的工作面以生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益高為目標(biāo)。盡量加快工作面的推進(jìn)速度， 減少巷道的維護(hù)時(shí)間，降低回采總成本， 使設(shè) 備、資源得到最高利用?？删庉嬀肺臋n3、確定采區(qū)內(nèi)工作面數(shù)目回采工作面是沿傾斜方向布置，沿走向推進(jìn)，采用走向長壁法開采。工作面數(shù)目： N=(L-S0)/(l+l0)式中：L - 煤層傾斜方向長度(m);S0 -采區(qū)邊界煤柱寬度(m);l - 工作面長度(m);10 -回采巷道寬度，因采用綜采，故 10取5(m)。N=(1000-30 X2)/(220+10) = 4.08，取 4 .4、采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量(1)采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量Zg=

13、H XLX(m1+m2) X 丫式中：Zg- 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量，萬 t;H- 采區(qū)傾斜長度，940m ;L- 采區(qū)走向長度，1470m ;l-煤的容重，1.40t/m3 ;m1-1#煤層煤的厚度，為 3.0米；m2- 2# 煤層煤的厚度，為 3.0米；Zg=1000 X1500 x(3.0+3.0) X1.4=1260 萬 t/aZg1=Zg2=1000 X1500 X3.0 X1.4=630 萬 t(2)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量ZK=(Zg-p) XC式中：ZK-設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，萬t;Zg 工業(yè)儲(chǔ)量，萬t;p-永久煤柱損失量，萬t;可編輯精品文檔C-采區(qū)采出率，厚煤層可取75% ,中厚煤層取 80% ,薄煤層

14、85%。本設(shè)計(jì)條件下取80%。Pm1= Pm2= 30X2 X1500 X3.0 X1.4+15 X2 x(1000-30 X2) X3.0 X1.4=48.8 萬 tP-上下兩端永久煤柱損失量，左右兩邊界永久煤柱損失量，萬 t;該煤層左右邊界各有15m的邊界煤柱，上部留 30m防水煤柱，下部留 30m護(hù)巷煤柱。ZK1= ZK2= ( Zg1-p1) X C1=(630-48.8) X0.80=464.96 萬 t5、驗(yàn)算采區(qū)采出率 C對(duì)于1#、2 #厚煤層：C1=C2=(Zg1-p1)/Zg1式中：C1-采區(qū)采出率，% ;Zg1 - 1# 煤層的工業(yè)儲(chǔ)量，萬 t ;p1 - 1# 煤層的永久

15、煤柱損失，萬 t ,取Zg1 X6% ;C1=(Zg1-p1)/Zg1 =(630-48.8 )/630= 92.25% 80% 滿足要求。第三章采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限、采區(qū)內(nèi)同采的工作面?zhèn)€數(shù)、工作面配產(chǎn)情況與接續(xù)情況，編制采區(qū)內(nèi)回采工作面接替圖表、掘進(jìn)工作面接替圖表、回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表。1、采區(qū)生產(chǎn)能力采區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采面的生產(chǎn)能力，而采面的產(chǎn)量取決于煤層厚度、工作面長度、及推進(jìn)速度。一個(gè)采面的產(chǎn)量 A0 (萬t)可由下式計(jì)算A0 =LV0M 0式中L采煤工作面長度，m ;可編輯精品文檔V0推進(jìn)速度，m/a ;M煤層厚度或米tWj,m ;煤白密度，t/m3C

16、0 采煤工作面采出率，一般取 0.930.97,薄煤層取高限，厚煤層取低限；此處取0.95。采煤工作面年推進(jìn)速度綜采面可達(dá)10801200m 或以上。此處取1200m/a 。采煤機(jī)截深取0.6m, 一天截9刀，采用四六制一個(gè)班截 3刀。一天工作面推進(jìn)速度為5.4m,采煤工作面年推進(jìn)速 5.4m/d X330d=1782m/a。因此一個(gè)采面生產(chǎn)能力 A0 =220 X1782 X3 X1.4 X0.95=156.4 萬 t。采區(qū)生產(chǎn)能力 AB =k1k2 A0i式中n采區(qū)內(nèi)同采的工作面?zhèn)€數(shù)，此處取 2;k1采區(qū)掘進(jìn)出煤系數(shù)，取 1.1左右;k2工作面之間出煤影響系數(shù)，n=1取1, n=2 時(shí)取0

17、.95,n=3 時(shí)取0.9。采區(qū)生產(chǎn)能力 AB =1.1 X1 X156.4=172 萬t。2、采區(qū)服務(wù)年限T= ZK/(A XK)式中：T-_采區(qū)服務(wù)年限,A- 采區(qū)生產(chǎn)能力，ZK 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，K儲(chǔ)量備用系數(shù)，取T1= ZK1/ (AXK) =464.96T2= ZK2/ (AXK) =464.96a；172 萬 t;929.9 萬 t;1.3。萬 t/(172 萬 t X1.3)=2.07a萬 t/(172 萬 t X1.3)=2.07a ;可編輯精品文檔T= T1+ T2 =4.14a。所以采區(qū)的服務(wù)年限為 4.14年。采區(qū)內(nèi)同采的工作面?zhèn)€數(shù)為1。3、確定采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)生產(chǎn)能力為1

18、72萬t/a,且工作面生產(chǎn)能力為 5212t/a。目前開采準(zhǔn)備系統(tǒng)的發(fā)展方向是高產(chǎn)高效生產(chǎn)集中化，采用提高工作面單產(chǎn)，以一個(gè)工作面產(chǎn)量保證采區(qū)產(chǎn)量，所以定為采區(qū)內(nèi)一個(gè)工作面生產(chǎn)第四章采煤方法選擇各煤層采煤方法，確定回采工藝方式、工作面支護(hù)形式、支護(hù)設(shè)備、采煤機(jī)和運(yùn)輸類型。確定工作面進(jìn)刀方式、截割方式、工作面長度、采高及工作面推進(jìn)度等。1 .采煤方法的確定單一走向長壁采煤法主要用于緩斜、傾斜薄及中厚煤層或緩斜3.55.0m厚煤層，其采煤系統(tǒng)比較簡單。所給條件煤層厚3m ,傾角20。為緩斜中厚煤層，所以選用單一走向長壁采煤法。地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層賦存條件較好，瓦斯涌出量小。且現(xiàn)代工作面長度有加長趨勢(shì)

19、，因此采煤工藝選取的是較先進(jìn)的綜采。2 .采煤工藝方式的確定(1)選第一煤層，即1#煤層為對(duì)象設(shè)置采煤工藝。由于1#煤層厚度為3m ,屬于中厚煤層，硬度系數(shù)f=4 ,結(jié)構(gòu)簡單，無斷層，故可用綜合機(jī)械化采煤工藝。綜采放頂煤工作面“四六”制作業(yè)形式，即三班采煤，一班準(zhǔn)備。采煤機(jī)截深為0.6m。采煤機(jī)割煤高度為 3m。工作面回采工藝流程為：采煤機(jī)向上割煤、移架-采煤機(jī)向下裝煤-推移刮板輸送機(jī)-斜切可編輯精品文檔進(jìn)刀f推移刮板輸送機(jī)。(2)綜采工作面的設(shè)備選用國產(chǎn)設(shè)備。(3)采煤與裝煤落煤方式與采煤機(jī)的選擇采用綜合機(jī)械化采煤，雙滾筒采煤機(jī)直接落煤和裝煤。依據(jù)采區(qū)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定工作面 每天的推進(jìn)度為

20、5.4m。選擇采煤機(jī)的滾筒截深為600mm ,每天正規(guī)循環(huán)推進(jìn) 9刀，每個(gè)循環(huán)0.6m ,可滿足每天至少推進(jìn)5.4m的要求。根據(jù)煤層的實(shí)際情況，煤層厚度為 3m ,工作面長度為220m，采高3m ,工作面推進(jìn)速度 1782m/a 。經(jīng)查采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用MGT375/750 采煤機(jī)。MGT375/750 型采煤機(jī)的 采高范圍1.83.5m,截深為0.6m。工作面采用自移式液壓支架支護(hù)移架方式由于采用及時(shí)支護(hù)方式，而且工作面每天推進(jìn)6刀，所以選擇順序移架方式。順序式移架速度快，能滿足采煤機(jī)快速牽引的需要，適用于頂板比較穩(wěn)定的高產(chǎn)工作面。支護(hù)方式：由于1#煤層f = 4 ,選用及時(shí)支護(hù)。工作面的支

21、架需求量：由 n = L / E式中：N 工作面支架數(shù)目，取整數(shù)；L工作面長度，m ;E 架中心距；n= 220/1.5=146(架)可編輯精品文檔端頭支架由于巷道寬度為 5m,而架寬為1.431.59 m ,因此選2架，上下兩端共需 4架。另兩架空間用單體支架金屬較接頂梁支護(hù)。支撐高度：1.63.8。超前支護(hù)方式和距離由于采用綜采開采，支撐壓力分布范圍為2030米，峰值點(diǎn)距煤壁前方5-15m,所以超前支護(hù)的距離為20米。選用單體支柱和金屬較接頂梁支護(hù)。錢接頂梁的長度為1000mm。校核支架的強(qiáng)度和高度校核高度經(jīng)查采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)得到：在實(shí)際使用中，通常所選用的支架的最大結(jié)構(gòu)高度比最大采高大200

22、mm 左右。即：Hmax=Mmax+0.2米。最小結(jié)構(gòu)高度應(yīng)比最小的采高小250 350mm。即：Hmin= Mmin-(0.25 0.35)m已知選用的 ZY3400/16/35支撐掩護(hù)式支架的最大結(jié)構(gòu)高度為3.5m(Mmax+0.2),滿足要求。支架的最小結(jié)構(gòu)高度為1.8m Mmin - (0.2 50.35),滿足要求。校核強(qiáng)度由 q=K XM X p 溝 X10-6式中：q支護(hù)強(qiáng)度，Mpa ;K 作用于支架上的頂板巖石厚度系數(shù)，取 6;My|Wj, m ;P 巖石密度，取 2.5 X103Kg/m3;g 取 10N/Kg?？删庉嬀肺臋nq=6 X3.0 X2.5 X103 X10 x1

23、0-6=0.45Mpa由 Q=q XFX103KN式中：F為支架支護(hù)面積，F(xiàn) = 5.725 X1.450 = 8.30m2Q=0.45 X8.30 X103=3735 KN由 P = Q / Y式中：P 支架的工作阻力，KN;Q 支架的有效工作阻力，KN;r 支架的支撐效率，取 80%P=3735 +0.8=4688.75 KN 支架工作阻力 6000 KN , 滿足要求。3、處理采空區(qū)采用全部跨落法處理采空區(qū)。第五章工作面開采順序劃分區(qū)段或條帶，確定工作面開采順序。將采區(qū)劃分為四個(gè)區(qū)段， 每個(gè)區(qū)段傾斜長度為 235m ,一次采一個(gè)工作面，。以1#煤層為例，4個(gè)區(qū)段工作面接替順序，采用下行開

24、采順序1#工作面接替順序圖區(qū)段1001002區(qū)段2001002區(qū)段3001002區(qū)段4001002圖.1可編輯精品文檔對(duì)于1#布置一個(gè)綜放工作面便可以滿足生產(chǎn)設(shè)計(jì)的要求。1# 煤層：K1 煤層：區(qū)段 1 (001-002 )區(qū)段 2 (001-002 )區(qū)段 3 (001-002 )區(qū)段 4 (001-002 )區(qū)段 5 (001-002 )(說明：以上箭頭表示方向?yàn)楣ぷ髅嫱七M(jìn)順序。)3.確定工作面回采巷道布置方式及工作面推進(jìn)終點(diǎn)位置第六章采區(qū)巷道布置通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇采區(qū)巷道布置最優(yōu)方案，并論證其合理性。回采巷道布置方式.：單巷沿空掘巷掘進(jìn)方式。分析：已知采區(qū)內(nèi)各煤層埋藏平穩(wěn)， 地質(zhì)構(gòu)造

25、簡單，無斷層，同時(shí)，各煤層瓦斯涌出量較低，自然發(fā)火傾向較弱，涌水量也較小。因此有利于綜合機(jī)械化作業(yè)，可以充分發(fā)揮棕采高產(chǎn)高效的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，為減小煤柱損失，提高采出率。綜合考慮各種因素，采用單巷沿空掘巷掘進(jìn)方式。這種方式掘出的巷道正處在應(yīng)力降低區(qū)，即好維護(hù)又提高了采出率，有取代沿空留巷的趨勢(shì)。說明：在采區(qū)巷道布置平面圖內(nèi)，工作面布置和推進(jìn)的位置應(yīng)以達(dá)到采區(qū)設(shè)計(jì)產(chǎn)量及安全為準(zhǔn)。工作面推進(jìn)到距回風(fēng)大巷 30米處的位置，即為避開采掘超前影響所留設(shè)的30m護(hù)巷。1 .完善開拓巷道為了減少煤柱損失提高采出率，利于滅災(zāi)并提高經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)所給地質(zhì)條件及采礦工程設(shè)計(jì)規(guī)劃，在第一開采水平中，把為該采區(qū)服務(wù)的運(yùn)輸

26、大巷和回風(fēng)大巷均布置在2#煤層底板下方25m的穩(wěn)定巖層中，兩巷水平間距相距1457.39m 。2 .確定巷道布置系統(tǒng)及采區(qū)布置方案分析比較首先確定回采巷道布置方式，由于地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層賦存條件好，涌水量較小，瓦斯可編輯精品文檔涌出量較小，直接頂較厚且易跨落。 同時(shí)為減少煤柱損失， 提高采出率，降低巷道維護(hù)費(fèi)用，采用沿空掘巷的方式。因此采用工作面布置圖1所示工作面接替順序，就能彌補(bǔ)沿空掘巷時(shí)工作面接替復(fù)雜的缺點(diǎn)。確定采區(qū)巷道布置系統(tǒng)，采區(qū)內(nèi)有2層煤，每一層都布置 4個(gè)工作面，根據(jù)相關(guān)情況初步制定以下兩個(gè)方案進(jìn)行比較：方案一：兩條巖石上山在距2#煤層底板15m處巖石中布置兩條巖石上山，一條為運(yùn)輸

27、上山，另一條為軌道上山，兩上山層位有一定差距，使其分別聯(lián)結(jié)兩翼的區(qū)段；平巷不交叉；石門聯(lián)系各煤層。通風(fēng)路線：新風(fēng)從階段運(yùn)輸大巷-采區(qū)主石門-采區(qū)下部車場-軌道上山-中部甩車場f區(qū)段軌道集中平巷f區(qū)段聯(lián)絡(luò)巷道f區(qū)段運(yùn)輸平巷-工作面-區(qū)段回風(fēng)平巷-回風(fēng)石門-階段回風(fēng)大巷。該方案的特點(diǎn)是：巖石工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高，聯(lián)絡(luò)石門長，但維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，有利于通風(fēng)，運(yùn)輸能力大。方案二：一煤一巖上山在距2#煤層底板15m處巖石中布置一條巖石運(yùn)輸上山， 在2#煤層中布置另一條軌道上山， 石門聯(lián)系各煤層。通風(fēng)路線：新風(fēng)從階段運(yùn)輸大巷-采區(qū)主石門-采區(qū)下部車場-軌道上山-中部甩車場f區(qū)段軌道集中平巷f區(qū)段聯(lián)絡(luò)

28、巷道f區(qū)段運(yùn)輸平巷-工作面-區(qū)段回風(fēng)平巷-回風(fēng)石門-階段回風(fēng)大巷。該方案的特點(diǎn)是：節(jié)省了一條巖石上山， 相對(duì)減少了巖石工程量，但軌道上山不易維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用高，需要保護(hù)煤柱。論證回采巷道布置方式的合理性：方案一：巖石工程量達(dá)，掘進(jìn)費(fèi)用高，聯(lián)絡(luò)石門長，但維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，有利于通風(fēng)，運(yùn)輸能力大方案二：節(jié)省了一條巖石上山，相對(duì)減少了巖石工程量，但軌道上山不易維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用高,可編輯精品文檔需要保護(hù)煤柱。而且又由于煤層較硬，相對(duì)來說，軌道上山維護(hù)容易一些，費(fèi)用相對(duì)會(huì)少。這種布置方式適用于產(chǎn)量不大，服務(wù)年限不太長的采區(qū)。綜上所述，選擇一煤一巖上山采區(qū)聯(lián)合布置方式，巷道布置情況見巷道布置圖、采區(qū)巷道

29、平面圖、剖面圖，以1#煤層為例。軌道上山布置在最下一層煤為維護(hù)條件較好的薄及中厚煤層當(dāng)中，運(yùn)輸上山布置在底板巖石中。采區(qū)服務(wù)年限為4年，不太長，產(chǎn)量也不大。因此此方案比較合理。如下圖所示：第七章采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)確定采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)，包括運(yùn)煤、運(yùn)肝、運(yùn)料系統(tǒng)及通風(fēng)系統(tǒng)。列表說明采區(qū)設(shè)備主要參數(shù)1 .生產(chǎn)系統(tǒng)單一煤層走向巷道布置圖(1 )運(yùn)煤系統(tǒng)在運(yùn)輸上山和運(yùn)輸巷內(nèi)均鋪設(shè)有刮板輸送機(jī)。其運(yùn)煤路線為：工作面運(yùn)出的煤，經(jīng)運(yùn)輸巷、運(yùn)輸上山到采區(qū)煤倉上口，通過采區(qū)煤倉在采區(qū)運(yùn)輸石門裝車外運(yùn)。最后一個(gè)區(qū)段工作面運(yùn)出的煤，則有區(qū)段運(yùn)輸巷至運(yùn)輸上山，在運(yùn)輸上山鋪設(shè)一臺(tái)短刮板輸送機(jī)，向上運(yùn)至煤倉上口。(2)運(yùn)料排肝系統(tǒng)運(yùn)

30、料排肝采用600mm 軌距的礦車和平板車。 物料自下部車場 3,經(jīng)軌道上山到上部車場 6,然后經(jīng)回風(fēng)巷10送至采煤工作面。區(qū)段回風(fēng)巷 8, 8/和運(yùn)輸巷9, 9 /所需的物料，自軌道上山4經(jīng)中部車場7, 7/送人。掘進(jìn)巷道時(shí)所出的煤和肝石，利用礦車從各平巷運(yùn)出經(jīng)軌道上山運(yùn)至下部車場。(3)通風(fēng)系統(tǒng)采煤工作面所需的新鮮風(fēng)流，從采區(qū)運(yùn)輸石門進(jìn)入，經(jīng)下部車場、軌道上山、中部車場可編輯精品文檔7分成兩翼經(jīng)平巷 8、聯(lián)絡(luò)眼11、運(yùn)輸巷9到達(dá)工作面。從工作面出來的污風(fēng)，經(jīng)回風(fēng)巷10 ,右翼直接進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)石門，左翼側(cè)需經(jīng)車場繞道6進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)石門。掘進(jìn)工作面所需的新鮮風(fēng)流，從軌道上山經(jīng)中部車場7/分兩翼送

31、至8,.平巷內(nèi)由局部通風(fēng)機(jī)送往掘進(jìn)工作面，污風(fēng)流則從運(yùn)輸巷9/經(jīng)運(yùn)輸上山回入采區(qū)回風(fēng)石門。2.采區(qū)設(shè)備參數(shù)采煤機(jī)主要參數(shù)，煤機(jī)型號(hào)MGT375/7502.3 4.2mM深686mm，應(yīng)傾角a 25 外形尺寸（長X寬X高）4505mm x 1350mm x 1483mm工引型式液壓無鏈，筒中心距1488mm上引力350KN“壓1140v幾重40噸0引速度0 6.5 m/min“造廠太原礦山機(jī)器集團(tuán)有限公司可編輯精品文檔刮板輸送機(jī)主要參數(shù)刮板輸送機(jī)型 b-適用條件設(shè)計(jì)長度m輸送量t/h中部槽內(nèi)寬mm裝機(jī)功率kw刮板鏈型式溜槽結(jié)構(gòu)型式制造廠SGB420/22緩斜2.84.5m806040022邊雙鏈

32、軋制張家口廠轉(zhuǎn)載機(jī)主要參數(shù)載機(jī)型號(hào)SZB730/40,用條件中厚煤層出廠長度(m)25“板鏈型式邊雙鏈輸送量(t/h)400鏈速(M/s)0.85重疊長度(m)12u機(jī)型號(hào)DSB-40裝機(jī)功率kw680“造廠張家口廠支架主要參數(shù)可編輯精品文檔支架型號(hào)ZZS6000-17/37外形尺寸（長期X高）5725m由 1450m由 1700mm支撐局度1.73.7 m工作阻力6000 KN初撐力5105 KN支架中心距1500 mm支護(hù)強(qiáng)度0.81 0.91 Mpa支架移架步距9001100 mm支架重量19噸生產(chǎn)1重慶慶江機(jī)械第八章采區(qū)車場選擇采區(qū)上、中、下部車場形式，并附插圖。按照軌道上山與上部區(qū)段

33、回風(fēng)巷（或回風(fēng)石門）的連接方式不同，上部車場分為平車場、甩車場和轉(zhuǎn)盤車場三類。若軌道上山以水平的巷道與區(qū)段回風(fēng)巷相連，絞車房布置在與回風(fēng)巷同一水平的巖石中，則為上部平車場；若軌道上山以傾斜的甩車道與區(qū)段區(qū)段回風(fēng)平巷相連為采區(qū)上部甩車場；轉(zhuǎn)盤車場的特點(diǎn)是軌道上山與區(qū)段回風(fēng)平巷呈十字形相交，利用轉(zhuǎn)盤調(diào)車，即礦車提至轉(zhuǎn)盤上，將轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)90 ,再將礦車送入?yún)^(qū)段回風(fēng)平巷。采區(qū)上部平車場線路的特點(diǎn)是設(shè)置反向豎曲線，上山經(jīng)反向豎曲線變平， 然后設(shè)置平臺(tái)，在平臺(tái)上進(jìn)行調(diào)運(yùn)工作。根據(jù)提升方向與礦車在車場內(nèi)運(yùn)行方向來區(qū)分，平車場又可分為順向和逆向車場兩種形式。兩種車場如何選擇，主要根據(jù)軌道上山、絞車房及回風(fēng)巷的相

34、對(duì)位置 決定。當(dāng)車場巷道直接與回風(fēng)道聯(lián)系時(shí)可采用順向平車場。當(dāng)煤層群聯(lián)合布置采區(qū)， 且有采區(qū)回風(fēng)石門與各煤層回風(fēng)巷及總回風(fēng)巷相聯(lián)系時(shí)，可采用逆向平車場，有時(shí)也可用順向平車場。對(duì)于煤層軌道上山，為減少巖石工程量，可采用甩車場，并具有通過能力大，調(diào)車方便，勞動(dòng)量小等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是絞車房布置在回風(fēng)巷標(biāo)高以上，當(dāng)上部為采空區(qū)或松軟的風(fēng)化帶時(shí)，可編輯精品文檔絞車房維護(hù)比較困難，而且絞車房回風(fēng)有一段下行風(fēng)，通風(fēng)條件較差。所以，當(dāng)采區(qū)上部是采空區(qū)或?yàn)樗绍浀娘L(fēng)化帶時(shí)，可選擇平車場。此外，在煤層群聯(lián)合布置時(shí)，回風(fēng)石門較長，為便于與回風(fēng)石門聯(lián)系也多選用平車場，其他條件下，可選擇甩車場。如下圖：采區(qū)中部車場也同樣采

35、用甩車場形式。如下圖：采區(qū)下部車場的基本形式，按裝車地點(diǎn)不同分為大巷裝車、石門裝車和繞道裝車三種；按材料車場設(shè)置地點(diǎn)不同，又有頂板繞道和底板繞道兩種。當(dāng)煤層傾角在12。及以下是，采用底板繞道。本采區(qū)的下部車場根據(jù)條件可以大巷裝車形式，由于煤層傾角為12。，故采用頂板繞道。但應(yīng)注意軌道上山的起坡角，一般以不超過25。為宜。大巷裝車站線路布置圖如下：1-運(yùn)輸上山；2-調(diào)度絞車；3-煤倉；4-空車存車線；5-重車存車線；6-裝車點(diǎn)道岔；7,8-通過線渡道岔；9-通過線大巷裝車式下部車場的輔助提升車場為頂板繞道式，其形式如下圖：1-運(yùn)輸上山；2-軌道上山；3-采區(qū)煤倉；4-大巷；5-人行道；6-材料車

36、場；7-繞道第九章采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)九、編制采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：包括采區(qū)走向長度、斜長、區(qū)斷數(shù)目、采煤方法、采面長度、采區(qū)可采儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、采區(qū)回采率、工作面回采率、采掘面頭比等。采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)量1走向長度m14702傾向長度m9403區(qū)段數(shù)目個(gè)4可編輯精品文檔4采煤方法單一走向長壁5采面長度m2206米區(qū)口米侏里萬t929.97生產(chǎn)能力萬t/a1508服務(wù)年限a49采區(qū)回采率92.25%10工作面回米率95%11米掘面頭比1 : 2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)量一卜層厚度m32聚層傾角204日rst52125循環(huán)進(jìn)尺 1m0.66平均日推進(jìn)度m5.47回采率0.928采煤機(jī)臺(tái)19液壓支架架14610卜頭支架架6可編輯精品文檔11劃板輸送機(jī)部11