采礦學(xué)課程設(shè)計

1、采礦學(xué)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：助學(xué)院校：自考助學(xué)專業(yè)：姓名:自考助學(xué)學(xué)號：成績:指導(dǎo)教師簽名：河南理工大學(xué)成人高等教育2O年月、廣4刖百采礦課程設(shè)計是采礦工程專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)的重要一環(huán).它是學(xué)生學(xué)過?井巷工程?、?采礦學(xué)?、?礦井通風(fēng)平安?等課程,以及通過生產(chǎn)實習(xí)之后進(jìn)行的.其目的是穩(wěn)固和擴(kuò)大所學(xué)理論知識并使之系統(tǒng)化,培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)理論知識解決實際問題的水平,提升學(xué)生計算、繪圖、查閱資料的根本技能,為畢業(yè)設(shè)計奠定根底.采礦課程設(shè)計是屬于教學(xué)性設(shè)計,設(shè)計題目由指導(dǎo)教師擬定.學(xué)生應(yīng)根據(jù)設(shè)計題目根據(jù)本大綱的要求,在規(guī)定的時間內(nèi)認(rèn)真、獨立地完成計算、繪圖、編寫說明書等全部工作.設(shè)計中要認(rèn)真貫徹?煤炭工業(yè)

2、技術(shù)政策?、?煤礦平安規(guī)程?、?煤炭工業(yè)礦井設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?以及國家制定的其它有關(guān)煤炭工業(yè)的方針政策.設(shè)計力爭作到分析論證清楚、論據(jù)確鑿,并積極采用切實可行的先進(jìn)技術(shù),力爭使自己的設(shè)計成果到達(dá)較高水平.目錄1井田地質(zhì)特征、礦井儲量及設(shè)計生產(chǎn)水平11.1 井田地質(zhì)特征11.1.1 地層11.1.2 構(gòu)造21.2 井田范圍及儲量31.2.1 井田境界31.2.2 井田儲量41.2.3 礦井的工業(yè)儲量41.2.4 礦井設(shè)計儲量51.2.5 礦井設(shè)計可米儲量61.3 礦井年儲量及效勞年限81.3.1 礦井工業(yè)制度81.3.2 礦井效勞年限82井田開拓92.1 井田內(nèi)劃分92.2 開拓方案的選定92.3 方案

3、經(jīng)濟(jì)比擬10確定方案133采煤方法153.1 選擇確定采煤方法153.2 采區(qū)巷道布置153.2.1 采區(qū)主要參數(shù)確實定153.2.2 煤柱尺寸163.2.3 采區(qū)上下山的布置163.2.4 回采巷道的布置163.2.5 聯(lián)絡(luò)巷白勺布置163.2.6 采區(qū)車場形式的選擇163.2.7 采區(qū)胴室183.2.8 采區(qū)千噸掘進(jìn)率、采區(qū)掘進(jìn)出煤率及采區(qū)回采率183.3 回采工藝193.3.1 綜采工作面的主要設(shè)備203.3.2 工作面循環(huán)方式和循環(huán)作業(yè)圖表的編制21參考文獻(xiàn)241井田地質(zhì)特征、礦井儲量及設(shè)計生產(chǎn)水平1.1 井田地質(zhì)特征平頂山煤田處于秦嶺緯向構(gòu)造帶的東延部位,淮陽山字型構(gòu)造的西翼反射弧頂

4、部,為緯向構(gòu)造與山字型構(gòu)造的復(fù)合部位,由于二者的共同影響,使得整個煤田形成了一系列北西向的復(fù)式褶皺李口向斜、靈武向斜、郭莊背斜、牛莊向斜、諸葛廟背斜等和大斷層白石溝逆斷層、鍋底山正斷層、山莊逆斷層等,總體構(gòu)造線為北西向.追溯區(qū)域地質(zhì)歷史,平頂山煤田曾受到中岳運動、少林運動、懷遠(yuǎn)運動、加里東運動、印支燕山運動和喜山運動六期構(gòu)造運動的影響,在CP煤系沉積以后,燕山運動最為重要,使區(qū)內(nèi)中生代及其以前地層包括前震旦紀(jì)卷入了這次運動,形成了北西向的褶皺和斷裂,并拌有中酸性巖漿侵入.喜山運動在本區(qū)主要表現(xiàn)為差異升降運動,并使先期斷裂再次活動,形成了一幅復(fù)雜的構(gòu)造圖案.井田地表多被第四系地層覆蓋,依據(jù)鉆探工

5、程揭露地層從老到新依次有：寒武系固山組、石炭系本溪組、太原組和二疊系山西組、下石盒子組、上石盒子組、石千峰組和第四系.1.1.1 地層本井田內(nèi)地層層序由老至新依次為：寒武系固山組、石炭系本溪組、太原組和二疊系山西組、下石盒子組、上石盒子組、石千峰組和第四系.寒武系固山組系石炭、二疊系含煤地層的沉積基底,厚度大于68m,為灰色厚巨厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r.石炭系本溪組上界為太原組L7灰?guī)r底面,下界為固山組白云質(zhì)灰?guī)r的頂面,厚度平均為5.6m,?主要為淺灰色灰白色鋁土質(zhì)泥巖和深灰色、灰黑色炭質(zhì)泥巖.石炭系太原組上界為L1灰?guī)r的頂面,或為山西組底部砂質(zhì)泥巖的底面,下界為本溪組鋁土質(zhì)泥巖的頂面,或L7灰?guī)r的底

6、面,厚度為5386m,平均62.5m,?由深色生物碎屑灰?guī)r、燧石灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖和煤組成,間夾菱鎂質(zhì)泥巖薄層,庚組煤位于本組下部灰?guī)r的上部.二疊系山西組上界為下石盒子組砂鍋窯砂巖底面,下界為太原組頂部灰?guī)r頂面,厚87114m,平均為105.3m,由淺灰綠、深灰色中細(xì)粒砂巖、泥巖和煤組成.含煤25層,為己組煤.二疊系下石盒子組上界為田家溝砂巖的底面,下界至砂鍋窯砂巖的底面,厚度284311m,平均304.4m,?由灰黃色、深灰色中細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖所組成.依據(jù)巖性和含煤性,自下而上分為戊組煤、丁組煤和丙組煤.二疊系上石盒子組上界至平頂山砂巖底面,下界至田家溝砂巖頂面,厚2943

7、31m,平均314.5m.主要由灰白色、灰黃色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、中細(xì)粒砂巖及劣質(zhì)煤層組成.自下而上分為乙組煤和甲組煤.二疊系石千峰組在井田內(nèi)出露不全,厚度0255m,平均137.8m.主要由平頂山砂巖等組成.第四系厚033m,平均為11.93m.主要為黃土沙礫滾石平頂山砂巖和石千峰組砂巖之山坡殘積物分布于低洼處,厚度不大,表土平均2m厚.1.1.2 構(gòu)造受區(qū)域構(gòu)造的限制,特別是李口向斜及鍋底山正斷層的影響井田構(gòu)造總體上為一北北東向緩傾斜的單斜構(gòu)造,地層走向100°,傾向10°,傾角6?°18°.在此單斜構(gòu)造之上發(fā)育有一條大中型斷層和少量小斷層,褶皺

8、構(gòu)造不發(fā)育.一褶曲井田內(nèi)的褶曲構(gòu)造有兩種表現(xiàn)形式,一種是斷層面附近的拖曳小褶皺及擠壓揉皺現(xiàn)象,它是斷層的伴生褶曲,不具獨立的構(gòu)造意義,因此,將其放在斷層構(gòu)造中論述；另一種是寬緩的小褶皺,規(guī)模較小,它對巷道的布置和巖層產(chǎn)狀及礦井生產(chǎn)有一定的影響.井田內(nèi)褶皺主要為晉溝向斜,該向斜在井田內(nèi)的南東部較為明顯,向北西方向在39-18孔北約150m處消失,延伸長度2000m左右,它對井田內(nèi)各煤層的產(chǎn)狀,巷道布置均有一定影響,但由于甚為開闊,故伴生構(gòu)造少見,對煤層厚度影響也不明顯,僅局部對生產(chǎn)影響較大.井田內(nèi)背斜不發(fā)育,揭露較少,限制程度較差.、斷層井田范圍內(nèi)的大中型斷層共有二條見主斷層一覽表1-1,其主要

9、特征如下：F1鍋底山正斷層該斷層走向N25050°W,傾向南西,傾角60°70°,落差110200m,位置在四礦西南,三礦西北部,在一、四、六擴(kuò)勘區(qū)內(nèi)有六個鉆孔限制,地表有零星露頭限制.三礦井小斷層礦井小斷層在煤田地質(zhì)勘探中一般不能限制,只能在礦井地質(zhì)及巷道掘進(jìn)或煤層開采過程中才能發(fā)現(xiàn),這些小斷層數(shù)量不多,具有一定的隨機(jī)性等特點,給礦井地質(zhì)工作帶來些許不便,成為影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素之一.表1-1主斷層一覽表編號名稱及性質(zhì)產(chǎn)狀t-t-洛專(m)延展長度(m)限制工程簡要描述限制程度走向傾向傾角46-6孔46-7孔F1鍋底山正斷層350°310°

10、南西60°70°10020046-8孔47-14孔47-7孔42-12孔39-17孔礦區(qū)外限制工程很多,區(qū)內(nèi)無限制工程,其小山北分支斷層為該井田二水平南部邊界可靠39-8孔等1.2 井田范圍及儲量1.2.1 井田境界井田境界應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、儲量、水文、煤層賦存情況、開采技術(shù)條件、開拓方式及地貌、地物等因素,進(jìn)行技術(shù)分析后確認(rèn).一般情況下以以下情況為界：1、以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界：2、以山谷、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保安煤柱為界：3、以相鄰礦井井田境界煤柱為界：4、人為的劃分井田境界：平煤天安公司一礦位于平頂山礦區(qū)中部,東以26勘探線為界與十礦相鄰,

11、西以36勘探線為界與天安四礦、六礦相鄰,丁組煤層南起老窯采空區(qū)下界(+45+110m之間),北至-600m等高線,戊組煤層南起露頭北至-650m等高線,己組煤層南起-240m北至-800m等高線,庚組煤層南起-250m北至-800m等高線.東西走向長5公里,南北傾斜寬5.86公里,最大面積29.3平方公里.南鄰二礦,北為人為邊界,是一礦的延伸局部.經(jīng)中華人民共和國國土資源部批準(zhǔn),2001年換領(lǐng)了采礦許可證,采礦許可證號1000000140058登記面積29.3平方公里,開采深度由+150m至-800m標(biāo)高,有效期30年.一礦采礦登記邊界主要拐點坐標(biāo)為：D0101,3737170.00,3843

12、7525.00,D0102,3741600.00,38438885.00D0105,3743650.00,38434350.00D0108,3738455.00,38432655.001.2.2 井田儲量礦井儲量是指礦井邊界范圍里,通過地質(zhì)手段查明的符合國家煤炭儲量計算標(biāo)準(zhǔn)的全部儲量,又稱礦井總儲量.它不僅反映了煤炭資源的埋藏量,還表示煤炭的質(zhì)量.本井田采用等高線法計算儲量,該方法是目前我國所用比擬廣泛的方法之等高線法根據(jù)煤層底板等高線間距相近的以等高線為邊界劃分為一塊,如此把井田劃分為幾塊,在CAD圖上算出每一塊面積及平均傾角,再算出其傾斜面積,依據(jù)各塊煤厚及容重算出儲量,再后相加既的礦井的

13、工業(yè)儲量.1.2.3 礦井的工業(yè)儲量礦井工業(yè)儲量是勘探精查地質(zhì)報告提供的“能利用儲量中的A、B、C三級儲量之和,其中高級儲量A、B級之和所占比例應(yīng)符合表1-2的規(guī)定.由煤層底板等高線及儲量計算圖上提供的資料可計算出來設(shè)計礦井工業(yè)儲量匯總表見13.表1-2礦井高級儲量比例地質(zhì)開采條件儲量級別比例簡單中等復(fù)雜大型中型小型大型中型小型中型小型井田內(nèi)A+B級儲量占總儲量的比例4035253540202515A水平內(nèi)A+B級儲量占本水平儲量的比例70604060503040不作具體規(guī)定第一水平內(nèi)A級儲量占本水平內(nèi)儲量的比例4030153020不作具體規(guī)定小要求表1-3礦井工業(yè)儲量匯總表煤層名稱工業(yè)儲量萬

14、噸備注ABA+BCA+B+C煤層45723048762007620符合總計45723048762007620符合1.2.4 礦井設(shè)計儲量礦井設(shè)計儲量等于礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田邊界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲量；計算公式如下：礦井設(shè)計儲量=工業(yè)儲量一永久煤柱損失永久煤柱為：井田境界、斷層、鐵路橋、村莊保護(hù)煤柱；永久煤柱的留設(shè)：本井田范圍內(nèi)無河流、斷層及其他構(gòu)筑物,因此只需要計算境界保護(hù)煤柱.井田境界保護(hù)煤柱的留設(shè)：井田境界處保護(hù)煤柱均留設(shè)25m.計算得總的損失煤量為189.20萬噸.故,礦井設(shè)計儲量=工業(yè)儲量一永久煤柱損失=6

15、732.14189.20=6542.94仁噸1.2.5 礦井設(shè)計可采儲量礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護(hù)煤柱、井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)采區(qū)采出率的儲量.礦井設(shè)計可采儲量計算公式如下：礦井設(shè)計可采儲量=(礦井設(shè)計儲量一保護(hù)煤柱損失)x采出率保護(hù)煤柱為：工業(yè)場地、風(fēng)井場地、主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱.1)、工業(yè)場地保護(hù)煤柱的計算：按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,年產(chǎn)90萬t/a的中型礦井,工業(yè)場地占地面積指標(biāo)為1.2公頃/10萬噸.故可算得工業(yè)場地的總占地面積：S=1.29=10.8公頃=108000(m2).工業(yè)廣場占地面積為270>400m2,平面形狀為矩形.根據(jù)垂直剖面可計算工業(yè)廣場的保護(hù)

16、煤柱的留設(shè)：計算如表14所示：表14工業(yè)廣場保護(hù)煤柱設(shè)計參數(shù)表煤層傾角(0)煤厚(m)松散層厚(m)(0)丫(0)3(0)8(0)埋深(m)52.82045706070500其中：-表土層移動角； 煤柱上山移動角； 走向方向移動角； 煤柱下山移動角；用垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場保護(hù)煤柱如圖15所示:圖15工業(yè)廣場保護(hù)煤柱計算圖上圖中,四邊形ABCD的面積即工業(yè)場地煤柱的壓煤面積,面積=343895.7826m2,周長=2374.3144m,經(jīng)計算可得,工業(yè)場地共壓煤120.6737萬噸；2、井下主要巷道設(shè)計煤柱損失計算井下主要壓煤巷道為皮帶大巷、軌道大巷和回風(fēng)大巷,水平大巷之間設(shè)計問距為30m,巷

17、道兩側(cè)各留30m保護(hù)煤柱,計算出井下主要巷道設(shè)計煤柱損失為307.23萬噸.礦井儲量匯總表如下表1一6所小.表16可米儲量匯總表開采水平煤層名稱工業(yè)»(A+B+C)萬噸礦井設(shè)計儲量(萬噸)礦井可采儲量(萬噸)永久性煤柱損失設(shè)計設(shè)計煤柱損失可采俑里斷層境界構(gòu)筑物苴他工業(yè)場地井下巷道苴他1戊106732.14189.20006542.94120.67330.0806092.19合戊106732.14189.20006542.94120.67330.0806092.19計1.3 礦井年儲量及效勞年限1.3.1 礦井工業(yè)制度根據(jù)?煤炭工業(yè)礦井設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?中規(guī)定,確定本礦井設(shè)計生產(chǎn)水平按年工作日

18、330天計算,“三八制作業(yè)(二班生產(chǎn),一班檢修),每日二班出煤,凈提升時間為16小時.1.3.2 礦井效勞年限礦井效勞年限的公式為：T=Zk/(AXK)其中：T礦井的效勞年限,a；Zk礦井的可采儲量,t;A礦井的設(shè)計生產(chǎn)水平,90萬t/a；K礦井儲量備用系數(shù),取1.4.貝U:T=6092.19/(90X1.4)=48,3(a)>40(a)符合礦井效勞年限要求.2井田開拓2.1井田內(nèi)劃分由于本井田的埋藏較深,傾斜長度較長,固采用立井多水平開拓.并根據(jù)工業(yè)廣場少壓煤,至少不壓好煤和井下生產(chǎn)費用較低的原那么確定了主、副井筒位于井田偏南部的井田走向中央.為了防止采用箕斗井通風(fēng)時封閉井塔困難和減少

19、穿越表土層,初期決定開鑿一個風(fēng)井.并采取中央邊界式通風(fēng),風(fēng)井位于南部邊界處,這樣由于邊界留有邊界煤柱,風(fēng)井就不需要留設(shè)保護(hù)煤柱,減少了煤柱的損失.同時為了減少煤柱損失和保護(hù)大巷維護(hù)條件,把運輸大巷設(shè)在煤層底板下30m處,根據(jù)平煤四礦井田走向及傾向長度及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定,本井田可以劃分三個水平,采用立井或暗斜井開拓,具體方案見下面說明書.井碉形式選擇由于平煤四礦礦區(qū)南北走向一直為上坡,但坡度不大,井田靠北為山丘,煤藏較深,從而確定采用立井開拓方式.立井開拓井筒短,提升速度快,提升水平大,通風(fēng)有效斷面大,能夠滿足礦井通風(fēng)的需要.井筒數(shù)目由于平煤四礦走向長度大,且為高瓦斯礦井,前面已經(jīng)確定采用立井

20、開拓方式,故只需開鑿一對立井井筒和一個風(fēng)井即可.后期可以在下一水平邊界開設(shè)一個風(fēng)井用于第二水平的回風(fēng).井筒位置選擇根據(jù)井田地形和地質(zhì)條件,從首先滿足第一水平的開采,縮短貫穿距離,減少井巷工程量考慮,將主、副井筒設(shè)置在井田走向的中央處偏南處.該處的地質(zhì)構(gòu)造清楚、簡單、開采條件好.3.2.1.3運輸大巷和總回風(fēng)巷的布置為了減少煤柱損失和便于維護(hù)巷道,將運輸大巷布置在距離煤層30m處的己組煤層底板巖石中.布置巖石大巷時,應(yīng)防止在松軟、吸水膨脹、易風(fēng)化的巖石中布置,同時還應(yīng)避開支承壓力的不利影響.考慮到該煤層具有自燃發(fā)火傾向,且煤質(zhì)為比擬堅硬的焦煤,將巷道布置在煤層中維護(hù)較困難.所以將回風(fēng)大巷布置在煤

21、層的南端煤層上部的巖石中.2.2開拓方案的選定根據(jù)前述各項決定,本井田在技術(shù)上可行的開拓方案有以下二種:立井一水平暗斜井二三水平,圖21立井一水平暗斜井二三延伸開拓立井一二水平暗斜井三水平,見圖22;圖22立井一二水平暗斜井三水平開拓從以上方案的簡圖可以對方案I和方案R進(jìn)行比擬,二方案的生產(chǎn)系統(tǒng)均簡單可靠,兩個方案均屬技術(shù)上可行的方案.水平效勞年限也均符合要求中型礦井第一水平效勞年限應(yīng)大于20年,初期采用的開拓方案一樣,一個立井延深,一個暗斜井延伸,從外表上很難看出兩方案的優(yōu)劣,因此兩方案要通過經(jīng)濟(jì)比擬才能夠確定其優(yōu)劣.2.3方案經(jīng)濟(jì)比擬由于方案I和方案II在第一水平內(nèi)的準(zhǔn)備方式和采煤方法都完

22、全相同,方案比擬法在對不同的開拓方案進(jìn)行比擬時,一些相同的局部可以不進(jìn)行比擬,于是我們在對方案I和方案n兩個方案進(jìn)行比擬時,可以只將兩個方案中有差表23基建工程量時期工程方某I方某n早期主井井筒/m立井465+20暗斜井600立井465+20暗斜井600副井井筒/m立井465+5暗斜井600立井465+5暗斜井600井底車場/m13430+1114013430+11140運輸大巷/m150150后期主井井筒/m2300立井220暗斜井700副井井筒/m2300立井205暗斜井700井底車場/m13430+1114013430+11140主石門/m01400運輸大巷/m150150表24基建費用

23、表力菜工程方某I方某n工程量/m單價/元如.費用/萬元工程量/m單價/元酊"費用/萬元早期主井井筒4855964.9289.304855964.9289.30副井井筒4706744.2316.984706744.2316.98井底車場24570281690.4224570280690.42風(fēng)井2105964.9125.62105964.9125.6運輸大巷1501537.123.101501537.123.10小計1445.061445.06后期主井井筒10002174.45217.452205964.9131.23副井井筒10002174.5217.452056744.2138.2

24、6井底車場24570281690.4224570281690.42主石門00014001537.1215.19小計1125.321175.12570.382620.16別的基建工程量、基建費用、生產(chǎn)經(jīng)營費用及費用匯總表分別計算匯總于下表.通過費用匯總表在經(jīng)濟(jì)上來比擬兩方案的優(yōu)越.表25生產(chǎn)經(jīng)營費用工程方案1生產(chǎn)經(jīng)營費用/萬元工程方案n生產(chǎn)經(jīng)營費用/萬元石門運輸0石門運輸1.23121.81.40.381=1998.2提升1.25291.80.4850.85=2617.81.23128.31.60.48=2877提升1.25291.80(7050.85=2120.33排水-4123必65>

25、24必7>0.3510=1395.3123>24X365M8.50.1610-4=318.90排水一_-4123發(fā)4必65X18.50.3510=697.6123X24>365M8.5_-_-4X0.4910=976.7合計7209合計7477.8表26費用匯總表力殺工程方殺I方某n費用/力兀百分率/%費用/萬元百分率/%基建工程費2570.381002620.16101.9生產(chǎn)經(jīng)營費72091007477.8103.8總費用97793810010097.96103.2從前面表格中的計算可以看出,方案I的總費用要比方II案的高出3.2%,由于方案I暗斜并可以當(dāng)作上山,由此可以

26、減少434.9萬元的費用,節(jié)約了2000m左右的巖石巷道,故決定采用方案I確定方案綜上比擬可知方案n的總費用超過了方案I,故決定采用方案I.即采用立井一水平加暗斜井延伸.第一水平位于-250m,采用上下山開采；第二水平位于-495m,采用上下山開采,第三水平位于-585m,采用下山開采.2.3開采順序采區(qū)的生產(chǎn)水平應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)水平、機(jī)械化程度和采取內(nèi)工作面接替關(guān)系等因素確定.各類礦井正常生產(chǎn)的采區(qū)個數(shù)一般按表規(guī)定:表27礦井同時生產(chǎn)的采區(qū)個數(shù)礦井設(shè)計生產(chǎn)水平(Mt/a)采區(qū)個數(shù)2.43.0341.51.8231.2及以下12由于設(shè)計礦井年產(chǎn)量為90Mt/a,因此,本礦井生產(chǎn)采區(qū)為一

27、個,保證年產(chǎn)量的工作面為一個.3.5.2.1 礦井到達(dá)設(shè)計產(chǎn)量的回采工作面?zhèn)€數(shù)確定到達(dá)設(shè)計產(chǎn)量時工作面總線長：A-X1m才由K式中：B-回采工作面總線長,m；A-礦井設(shè)計年產(chǎn)量,t/a；X-回采出煤率,可取0.9;2m-同采煤層總厚度,m；、一,3-煤層容重,Vm；K3-工作面采出率,97%、95%、93%;L-年推進(jìn)度,L=330XnXIX；其中：300-礦井年工作日,大；n-日循環(huán)數(shù)；I-循環(huán)進(jìn)度,m；-正規(guī)循環(huán)系數(shù),=0.81;由此：L=330X4X0.61X1二792mB=90X0.9/4X1.4X792X0.93=196確定同采工作面數(shù)N=B工取整數(shù)式中：N-同采工作面數(shù),個；B-工

28、作面總線長,m；n-同采煤層數(shù)；L-回采工作面長度,m；由此：N=196/200=1個3.5.2.2采區(qū)工作面配置采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)目應(yīng)根據(jù)煤層賦存特征,所確定的回采工藝等確定,同時還應(yīng)符合合理的開采順序,保證平安生產(chǎn)提升工作面單產(chǎn)為原那么.采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的綜采工作面宜為一個面；普采工作面宜為兩個面,不應(yīng)超過三個面.因此,在滿足礦井效勞年限的條件下,由于采區(qū)內(nèi)同采工作面為1個,所以采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的工作面為1個.3.5.2.3礦井產(chǎn)量的驗算：nAn八miIiliiKiiW式中：An-礦井同采工作面產(chǎn)量總和,萬t;mi-第i號工作面采高,m；Ii-第i號工作面長,m；Li-第i號工作面年推進(jìn)度,m

29、/a；一一一3i-第i號工作面煤的容重,t/m;N-同采工作面數(shù).由此：An=4>200>792M.401=88.7萬t計算結(jié)果An加上全礦井掘進(jìn)煤之和應(yīng)大于礦井設(shè)計產(chǎn)量A,但不宜超過1.15A.全礦井掘進(jìn)煤M=AnX0.06=59.3X0.06=5.322萬t實際產(chǎn)煤為An+A掘=88.7+5.322=94.022萬t因此進(jìn)行驗算有：94.022/90=1.05<1.15故符合設(shè)計要求.3采煤方法3.1 選擇確定采煤方法為了選擇合理的采煤方法,必須詳細(xì)研究煤層的賦存條件和地質(zhì)特征,并考慮實習(xí)礦井實際使用經(jīng)驗.平煤四礦煤層賦存比擬穩(wěn)定,可采煤層主要為己16-17煤層,己16-

30、17煤層屬于近水平煤層,平均傾角8°-12.煤層平均厚度為4.0m.煤塵無爆炸性,煤層有自燃發(fā)火傾向；發(fā)火期4-6個月,為高瓦斯礦,相對瓦斯涌出量為11.24立方m每噸,煤硬度不大,煤層直接頂為大占砂巖,巖厚度變化在8-15m之間,中等穩(wěn)定,不易容易冒落.底板為波浪帶砂巖.地質(zhì)構(gòu)造簡單,結(jié)合設(shè)計礦井礦井實際情況以及現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)條件,設(shè)計采用綜合機(jī)械化一次采全高回采工藝,傾斜長壁采煤法,用全部跨落法處理采空區(qū).3.2 采區(qū)巷道布置3.2.1 采區(qū)主要參數(shù)確實定本采區(qū)位于井田的南部,采用雙翼開采,傾向長度1000m,一翼走向長度1550m,一共布置10個工作面,采用一個工作面生產(chǎn),年產(chǎn)

31、量為90萬噸.具前所述,工作面長度定為200m,回采巷道寬4m,區(qū)段斜長為208m,分5個區(qū)段,采用無煤柱護(hù)巷技術(shù).3.2.2 煤柱尺寸由于采用無煤柱護(hù)巷,沒有區(qū)段煤柱,上下留30m的煤柱,采區(qū)邊界留25m煤柱.3.2.3 采區(qū)上下山的布置由于煤層瓦斯涌出量較大,根據(jù)?煤礦平安規(guī)程?規(guī)定,必須布置三條上山,考慮到第一水平效勞時間較長,且有自然發(fā)火危險,將上山布置在煤層底板下的巖層中,以煤的間距為25m左右.運輸上山布置在軌道上山三m下,回風(fēng)上山在最上,距軌道上山3m.3.2.4 回采巷道的布置由于開采的煤層為單一厚煤層且回采巷道的效勞年限較短,根據(jù)煤層賦存條件可以知道頂板板巖石比擬穩(wěn)定,維護(hù)條

32、件較好,所以決定將回采巷道布置在煤層中,為了減少煤層厚度的損失,回采巷道和采煤工作面開切眼均應(yīng)沿煤層底板布置.3.2.5 聯(lián)絡(luò)巷的布置回風(fēng)巷用斜巷與回風(fēng)大巷聯(lián)接,運輸巷用進(jìn)風(fēng)行人斜巷與大巷聯(lián)接,上山以各區(qū)段用斜巷聯(lián)系.=0.41253.2.6 采區(qū)車場形式的選擇4.2.7.1采區(qū)上部車場：結(jié)合該處具體情況,上部車場采用甩車場.具體形式見以下圖.4.2.7.1采區(qū)上部車場：1-風(fēng)窗2-軌道上山巷8-繞道9-圖3-1上部車場3-回風(fēng)上山5-絞車房6-甩車道7-回風(fēng)大風(fēng)門4.2.7.1采區(qū)中部車場：該車場為繞道式甩車場,具體形式見圖4-2-2:圖3-2中部車場1-軌道上山2-回風(fēng)上山3-運輸上山4-

33、區(qū)段運輸平巷5-石門6-車場繞道7-回風(fēng)斜巷3.2,7采區(qū)碉室4.2.8.1 采區(qū)煤倉：圓形垂直煤倉,凈直徑2m,高度為10m.(大巷布置在煤層底板下垂距為30m的巖層中)支護(hù)方式采用砌殖支護(hù),壁厚300400mm.4.2.8.2 絞車房：絞車房布置在圍巖穩(wěn)定、無淋水、地壓小、易維護(hù)的地點,應(yīng)避開較大的地質(zhì)構(gòu)造、含水層,支護(hù)采用錨網(wǎng).4.2.8.3 變電所：由于采用上下山開采,并且采用采區(qū)式布置,將變電所設(shè)在軌道運輸巷道的一側(cè)(采區(qū)用電荷中央處),支護(hù)方式采用料石支護(hù).主要尺存高度為2.5m,長度為16m,3%的坡度,寬度為3.6m4.2.8.4 千噸掘進(jìn)率、采區(qū)掘進(jìn)出煤率及采區(qū)回采率采區(qū)掘進(jìn)

34、巷道及其煤巷統(tǒng)計見表.表3-1采掘進(jìn)巷道統(tǒng)計序號巷道名稱圍巖形式支護(hù)方式巷道斷面(m2)巷道長度(m)同類巷道總長度(m)凈斷面掘斷面1運輸上山砂巖錨噴13.9314.41100010002回風(fēng)上山砂巖錨噴13.9314.41100010003軌道上山砂巖錨噴13.9314.41100010004區(qū)段運輸上山煤錨網(wǎng)13.9314.4115503X15505區(qū)段回風(fēng)上山煤錨網(wǎng)13.9314.4115503X15506開切眼煤支架1515.8620010X200合計巖巷3000煤巷11300表3-2采煤巷統(tǒng)計表序號巷道名稱巷道斷面面積(m2)每m出煤量(t/m)巷道全長(m)全部出煤量(t)采總出

35、煤量wt采千噸掘進(jìn)率(m/kt)采掘進(jìn)出煤率(%)1區(qū)段運輸平巷14.4120.174465093809.115020.9521.542區(qū)段回風(fēng)平巷14.4120.17446509380915020.9521.543開切眼15.8622.20420004440815020.9521.54合計948699338.81502-2340.9521.543.3回采工藝在確定采煤方法及回采工藝的類型的根底上,對首采區(qū)首先投產(chǎn)工作面回采工藝設(shè)計,回采工藝設(shè)計主要包括機(jī)械設(shè)備選型、確定作業(yè)方式、確定支護(hù)方式和采空區(qū)處理方法、繪制機(jī)械配備平剖面圖、編制循環(huán)圖表及工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表.3.1.1綜米工作面的主要設(shè)備表3-1綜采面主要設(shè)備表序號設(shè)備名稱型號數(shù)