煤礦915#煤層90萬噸年初步設(shè)計

1、*煤礦9.15#煤層90萬噸/年 初步設(shè)計專 業(yè)：采礦工程答 辯 人：導(dǎo) 師：時 間：2015 年 10月2015年度采礦工程專升本答辯報告主 要 內(nèi) 容MAIN CONTENTS123456井田概述井田開拓鳴 謝采煤方法井下運輸?shù)V井通風(fēng)與安全主 要 內(nèi) 容MAIN CONTENTS井 田 概 述 第一部分 井田概述（一）選題背景（二）礦區(qū)地理位置及交通 山西礦產(chǎn)資源豐富， 但煤炭生產(chǎn)主要集中在地下，已發(fā)現(xiàn)礦種120種，其中，查明資源儲量的有70種，保有資源儲量居全中國前十位的有36種。具有資源優(yōu)勢的礦產(chǎn)等13種，其中，煤炭保有資源儲量2767.85億噸，煤層氣保有資源儲量1825.16億立方

2、米，鋁土礦保有資源儲量14.16億噸。 井田位于山西省高平市米山鎮(zhèn)境內(nèi)，行政區(qū)劃隸屬高平市米山鎮(zhèn)管轄 ，該整合區(qū)位于高平市東側(cè)，距高平市11km，西距沁（水）輝（縣）公路3km，西南距高平市米山集煤站7km，各村鎮(zhèn)之間均有柏油公路相通，交通運輸較為便利。 山西省煤炭分布（三）礦區(qū)的電力供應(yīng)基本情況 井田概述（四）地質(zhì)層概述 井田可采煤層為9號煤層和15號煤層 ； 井田9號、15號煤層水文地質(zhì)類型總體應(yīng)屬中等類型；本井田9號、15號煤層均為低瓦斯 ；9號煤層煤塵有爆炸性 、15號煤層煤塵無爆炸性 ； 設(shè)計一回主供電源引自浩莊35kV變電站10kV母線段895云泉工業(yè)線，導(dǎo)線型號：LGJ-300，

3、供電距離5km；另一回備供電源引自蘇莊35kV變電站10kV母線段885北礦回線，導(dǎo)線型號：LGJ-300，供電距離10km；井田概述（五）井田境界、儲量 1、 根據(jù)山西省國土資源廳2009年11月13日頒發(fā)C1400002009111220044038采礦許可證，井田面積為8.4954km2，批準開采3#15#煤層，開采深度由1020m800m標高 。 2、經(jīng)估算，井田內(nèi)9、15號煤層保有資源/儲量8099.7683萬t，其中探明的經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量（111b）4686.0996萬t，占總量的56.04%，控制的經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量（122b）2261.8782萬t，占總量的59.77%，111b+122

4、b占總量的100%。 表1.1 可采煤層資源/儲量估算結(jié)果匯總表 （五）礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限按下式計算：式中：T 礦井設(shè)計服務(wù)年限，a；Zk可采儲量，Mt； A 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，Mt/a； K儲量備用系數(shù)，取1.4。 選題說明)(451.49 . 06984.56aKAZTk井型井型設(shè)計生產(chǎn)能力設(shè)計生產(chǎn)能力(Mt/a)(Mt/a)礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限特大特大3.03.05.05.06060大大1.21.22.42.45050中中0.450.450.90.94040表1.2我國各類井型的礦井和服務(wù)年限主 要 內(nèi) 容MAIN CONTENTS井 田 開 拓第二部分 （一）井田

5、開拓基本問題井田開拓 井田開拓主要研究如何布置開拓巷道問題，具體有下列幾個問題需要認真研究：確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置；合理確定開采水平的數(shù)目和位置；布置大巷及井底車場；確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；進行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造；合理確定礦井通風(fēng)、運輸及供電系統(tǒng)；工業(yè)場地位置的選擇： 方案一：工業(yè)場地選在井田中部靠西邊界處，地面標高+957.9，在工業(yè)廣場東側(cè)開主、副二個斜井，井田中央開回風(fēng)立井。 方案二：工業(yè)場地選在井田中部，地面標高+1066.7，在工業(yè)廣場北側(cè)開主斜井，副立井，井田中央開回風(fēng)立井。井田開拓開拓方案一平面圖井田開拓+開拓方案二平

6、面圖井田開拓兩方案進行技術(shù)比較:方 案 一方 案 二優(yōu)點1、主井和副井都在工業(yè)場地內(nèi)，有利于管理，地面運輸條件良好2、留設(shè)的煤柱少，資源回收率高3、輔助運輸量大，而且可以連續(xù)運輸，采用主副斜井布置，提升能力較強4、井筒掘進費用較低，井筒施工量較小1、大巷布置簡單，運輸容易。2、提升速度快3、留設(shè)的煤柱少，資源回收率高缺點1、留設(shè)煤柱多，資源回收率低；2開拓工程量較大，煤柱損失大1、運煤運料折返率大，交通運輸不便，且需要人工平整場地2、井筒維護費用較高。3、運輸不方便。 通過以上技術(shù)、經(jīng)濟比較可以看出,方案一總的掘進費和總費用最低。并且具有煤炭外運方便,減少了修筑外運公路投資；在工業(yè)廣場新掘主、

7、副斜井比方案二井筒長度短，掘進工程量少，運輸方便，運輸能力大；井下主要巷道掘進工程量少,掘進費用低；能利用原有工業(yè)廣場和風(fēng)井,減少了建設(shè)投資；工作面推進長度大，搬家次數(shù)少；初期工程量少,投產(chǎn)快；總的掘進工程量少, 掘進費用低等優(yōu)點，故推薦方案一。主 要 內(nèi) 容MAIN CONTENTS第三部分 采采 煤煤 方方 法法采煤方法 為了提高礦井機械化裝備水平,達到一井一面,結(jié)合井型要求，9號煤層回采工藝方式選用綜采,頂板管理采用全部垮法落。設(shè)計采用一個綜采工作面及一個綜掘工作面和一個炮掘工作面保證礦井0.9Mt/a產(chǎn)量，綜采工作面長度按190m考慮，綜采工作面裝備以目前國內(nèi)較先進的綜采機組為基準進行

8、配套。（一）采煤方法選擇（二）回采工藝與勞動組織（1）回采工藝： 該煤礦井田地質(zhì)條件較簡單，無斷層，煤層傾角較緩，為27左右。9號煤層平均厚度為3.5m，9號煤層平均厚度為3.31 m，頂、底板較穩(wěn)定。煤層間距為28.5m,根據(jù)煤層賦存情況和開采技術(shù)條件, 確定采用分煤層開采，并采用傾斜長壁一次采全高全部垮落法回采工藝方式。 采煤方法（2）綜掘工作面機械設(shè)備配備表 采煤方法（3） 9號煤層回采工作面機械設(shè)備配備表 主 要 內(nèi) 容MAIN CONTENTS第四部分 井 下 運 輸井下運輸（一）運輸方式 主要運輸： 由于礦井井型大，需運輸系統(tǒng)有較大的運輸能力，煤層賦存條件簡單，為近水平煤層，且運輸

9、距離較遠，故采用膠帶運輸機運煤。 輔助運輸： 人員從副斜井坐人車下井由絞車牽引，在井底車場換乘人車由無極繩牽引，由其送達各個工作地點。材料及一般設(shè)備材料平板車裝運（砂石等散料用集裝箱盛放）下井，在井底車場由架線式電機車調(diào)度，進入軌道大巷后由無極繩牽引到達工作地點。大件設(shè)備和支架用特制平板車下井，送到工作面和使用地點，用支架鏟運車協(xié)助安裝到位。 （二）運輸系統(tǒng) 1、 運煤系統(tǒng)： 回采工作面運輸順槽運輸大巷井底煤倉主斜井地面 掘進工作面掘進順槽運輸大巷主要運輸巷井底煤倉主斜井地面2、 運料系統(tǒng)： 地面副斜井井底車場軌道大巷軌道順槽回采工作面 地面副斜井井底車場軌道大巷軌道順槽掘進工作面3、人員運送

10、系統(tǒng)：地面副斜井井底車場軌道巷各個工作地點4、運矸系統(tǒng)：礦井巷道均沿煤層底板掘進，礦井投產(chǎn)后，基本產(chǎn)生矸石較少，采用礦車從副斜井運到地面。井下運輸（三）運輸設(shè)備的選擇和計算 1、設(shè)備選取原則： （1）必須考慮礦井開拓系統(tǒng)狀況，并與運輸系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃，注意上下運輸環(huán)節(jié)能力的配套，以及局部運輸與總體運輸?shù)慕y(tǒng)一； （2）必須使上下兩個運輸環(huán)節(jié)設(shè)備能力基本一致，設(shè)計時應(yīng)合理的選擇 生產(chǎn)不均勻系數(shù)和設(shè)備能力的配套系數(shù)；為緩和上下兩個運輸環(huán)節(jié)的生產(chǎn)不均勻性或不連續(xù)性，要采取一些緩沖措施，如設(shè)置煤倉或儲車線等； （3）必須注意盡量減少運輸轉(zhuǎn)載的次數(shù)，不要出運現(xiàn)輸送機軌道輸送機軌道的情況； （4）必須使設(shè)備的運

11、輸、安裝和檢修方便，并應(yīng)考慮輸送設(shè)備對通風(fēng)、供電的要求是否合理，電壓等級是否相符合等； （5）必須在決定主要運輸?shù)耐瑫r，統(tǒng)一考慮輔助運輸是否合理經(jīng)濟等。2、礦車、材料車和人車的選型 運矸選用600mm軌距，1.1m3翻斗礦車，型號MG1.1-6A；運料選用2t材料車，型號MC1-6A；一般設(shè)備運輸選用1t平板車，型號MPC10-6；重型設(shè)備采用重型平板車，載重量13t。各類礦車規(guī)格特征見表 4.1 3、礦車數(shù)量 礦車數(shù)量根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范的要求和井型、運輸量等條件確定，經(jīng)計算，各類礦車數(shù)量見表4.2井下運輸（四）礦井提升 1、主斜井提升 主斜井采用膠帶機運輸，負責(zé)全礦井的提煤任務(wù)；主斜井帶式

12、輸送機設(shè)計選用深槽角鋼繩芯帶式輸送機，驅(qū)動裝置采用DCY減速器，設(shè)液壓推桿制動器，并設(shè)帶式輸送機打滑、跑偏、撕裂、溜槽堵塞等保護裝置，采用液壓自動拉緊裝置。 2、副斜井提升 副斜井采用雙鉤串車承擔(dān)輔助提升，負責(zé)全礦井提升矸石、下放設(shè)備和材料等任務(wù)。主 要 內(nèi) 容MAIN CONTENTS第五部分 礦井通風(fēng)與安全礦井通風(fēng)與安全 根據(jù)晉城市煤炭工業(yè)局晉市煤局本礦瓦斯等級批復(fù)情況及井田內(nèi)鉆孔瓦斯煤樣分析資料，本井田9號、15號煤層均為低瓦斯。 據(jù)對各整合礦井及鄰近生產(chǎn)礦井調(diào)查，參考區(qū)域資料，地溫梯度為1.6/百米，恒溫帶深度在70m左右，溫度1314。礦井范圍及鄰近煤礦均未發(fā)現(xiàn)地溫和地壓異常現(xiàn)象，該

13、井田應(yīng)屬地溫和地壓正常區(qū)，不存在熱害和沖擊地壓危險。 根據(jù)煤炭工業(yè)局綜合測試中心提供的各煤層煤樣檢驗報告，各煤層煤塵均無爆炸危險性。 根據(jù)煤炭工業(yè)局綜合測試中心提供的各煤層自燃傾向性鑒定報告，各煤層自燃傾向為級，屬自燃煤層。據(jù)礦方總結(jié)以往自燃發(fā)火情況而判斷的煤層最短自燃發(fā)火期為6個月。 結(jié) 論 根據(jù)地質(zhì)報告及周圍礦井的開采情況，無瓦斯和二氧化碳突出現(xiàn)象。1、 風(fēng)量的計算 礦井總風(fēng)量是井下各工作地點的有效風(fēng)量和各條風(fēng)路上漏風(fēng)量總和。礦井總風(fēng)量的分配要根據(jù)實際需要由里往外細致分配。分配給各用風(fēng)點的風(fēng)量，必須符合煤礦安全規(guī)程中有關(guān)規(guī)定。 煤礦安全規(guī)程規(guī)定：采區(qū)回風(fēng)道、采掘工作面回風(fēng)道中甲烷和二氧化碳

14、濃度不得超過1%，采掘工作面的空氣溫度不得超過26，采掘工作面的進風(fēng)流中，按體積計算，氧氣不得低于20%，二氧化碳不超過0.5%。礦井通風(fēng)與安全 2、礦井通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配 (1) 通風(fēng)方式 根據(jù)開拓部署，礦井采用中央并列式通風(fēng)方式；主扇的工作方式采用抽出式。 (2) 風(fēng)井數(shù)目、位置、服務(wù)范圍及服務(wù)年限 根據(jù)井田開拓部署，主、副斜井為進風(fēng)井，回風(fēng)斜井回風(fēng)，服務(wù)于整個礦井。 (3)通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配 1）通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)方式為中央并列式通風(fēng)，由主、副斜井進風(fēng)，通過運輸大巷，軌道大巷經(jīng)由條帶下部車場進入條帶的運輸順槽后，沖洗工作面后經(jīng)由回風(fēng)順槽至回風(fēng)大巷再由回風(fēng)井排至井外。 2）風(fēng)量分配 分配的

15、原則： 對掘進工作面風(fēng)量，一般根據(jù)巷道斷面大小，送風(fēng)距離，煤巖巷三個因素按所送局部通風(fēng)機性能供風(fēng)。井下發(fā)放硐室，盤區(qū)絞車房，應(yīng)單獨供風(fēng)。分配風(fēng)量，各巷道的瓦斯和有害氣體的濃度，應(yīng)根據(jù)煤礦安全規(guī)程要求不得超過規(guī)定限度。備用工作面分配風(fēng)量，按相適應(yīng)條件的生產(chǎn)工作面風(fēng)量的一半。 分配的方法： 將礦井總風(fēng)量分配到井下各用風(fēng)地點： 回采工作面風(fēng)量50m3s 硐室總風(fēng)量10 m3s 其它總風(fēng)量12m3s礦井通風(fēng)與安全3、選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 礦井通風(fēng)設(shè)備包括主扇和其它的電動 機，須選擇主扇，然后選擇電動機。 根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范等技術(shù)文件的有關(guān)規(guī)定，進行通風(fēng)備選型時，應(yīng)符合下列要求： 1）風(fēng)機的服務(wù)年限盡量滿

16、足第一水平通風(fēng)要求，并適當照顧二水平通風(fēng)；在風(fēng)機的服務(wù)年限內(nèi)其工況點應(yīng)在合理的 工作范圍之內(nèi)。 2）當風(fēng)機服務(wù)年限內(nèi)通風(fēng)阻力變化較大時，可考慮分期選擇電機，但初裝電機的使用年限不小于5年。 3）風(fēng)機的通風(fēng)能力應(yīng)有一定的富余量。在最大設(shè)計風(fēng)量時，軸流式通風(fēng)機的葉片安裝角一般比允許使用最大值小50；風(fēng)機的轉(zhuǎn)速不大于額定值90%。 5）正常情況下，主要風(fēng)機不采用聯(lián)合運轉(zhuǎn)。本礦屬于低瓦斯礦井，布置前期回風(fēng)斜井及后期回風(fēng)立井，主副斜井進風(fēng)。本設(shè)計只選擇前期回風(fēng)斜井通風(fēng)機，服務(wù)年限約12a。 主扇工作方式為抽出式。礦井總風(fēng)量為96m3/s，礦井通風(fēng)容易時期負壓為2284Pa ，困難時期為2747Pa。4、 安全生產(chǎn)技術(shù)措施 煤礦生產(chǎn)必須支持“安全第一”的方針，嚴格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，制定出相應(yīng)的作業(yè)規(guī)程，操作規(guī)程及詳細的安全措施。 4）考慮風(fēng)量調(diào)節(jié)時，應(yīng)盡量避免使用風(fēng)硐閘門調(diào)節(jié)。致謝 本論文是在*的悉心指導(dǎo)下完成的，在這期間，王老師嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度，活躍的科學(xué)思維，廣博的學(xué)術(shù)知識以及嚴謹?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)，已經(jīng)深深地影響和感染了我，使我在學(xué)術(shù)上和思想上都受益匪淺，在確定研究課題和編寫學(xué)位論文期間，王老師對我的開題報告及論文提出了很多極具價值的建議，給了我極大的啟發(fā)和幫助，讓我領(lǐng)會到