采礦工程某煤礦第11采區(qū)設(shè)計論文

1、畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)論文標(biāo)題XXXXXX煤礦11采區(qū)設(shè)計名稱:采礦工程學(xué)生XX:類別:講師:Xxxxxxxxxx學(xué)院2011年6月1日畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)關(guān)于文章的標(biāo)題Xxxxxxxxxxxxxx11礦區(qū)設(shè)計名稱:采礦工程學(xué)生:林寶班級:506-1班指導(dǎo)老師:程鵬科技大學(xué)高職學(xué)院2011年6月1日目錄導(dǎo)言1第1章，井田概況及地質(zhì)特征第二章，采煤方法和采煤工藝第三章，礦區(qū)巷道和生產(chǎn)系統(tǒng)第四章，采礦場和洞室的設(shè)計第5章，礦井通風(fēng)系統(tǒng)第六章，預(yù)防特殊災(zāi)害的安全措施第七章主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)參考文獻(xiàn)總體設(shè)計描述本設(shè)計部分是XXXXXX公司XXXXXX新井的設(shè)計。全篇由礦井概況及井田地質(zhì)特征、采煤方法及開采

2、工藝、采區(qū)巷道及生產(chǎn)系統(tǒng)、采區(qū)車場及硐室設(shè)計、礦井通風(fēng)系統(tǒng)、防止特殊災(zāi)害的安全措施及主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等七個部分組成。XXXXXX礦位于新密煤田，由XXXXXX、XXXXXX、XXXXXX出資建設(shè)。井田長度12.5km，傾斜寬度3 4 km，面積50km2。井田可采煤層為2 3煤和2 1煤，煤層賦存穩(wěn)定。2 1煤層平均厚度為5.5m，2 3煤層為1.3m，煤層傾角變化不大，為8 12。井田可采儲量223104萬t，礦井首采區(qū)平均涌水量1910 t/h，相對瓦斯涌出量4.436 m3/t，屬低瓦斯礦井。煤塵有爆炸危險，煤層不易自燃。Xxxxxxx設(shè)計生產(chǎn)能力為300萬噸/年，服務(wù)年限為53.3年。礦井

3、采用雙翼長壁后退式開采。礦井同時生產(chǎn)的采區(qū)數(shù)量為三個，每個采區(qū)配備一個生產(chǎn)工作面。礦井通風(fēng)方式為中央邊界通風(fēng)。設(shè)計過程中確定的方案應(yīng)技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。采煤方法中選用的設(shè)備應(yīng)盡可能國產(chǎn)，設(shè)備之間應(yīng)相互匹配。設(shè)計不能違反煤礦安全規(guī)程等規(guī)定，原則上不能有錯誤。第一章井田概況及地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概況1.1.1交通位置XXXXXX井田位于XXXXXX省西側(cè)，行政區(qū)劃屬新XXXXXX和XXXXXX、新XXXXXX管轄。G107國道、新建公路、京廣鐵路、京珠高速、石家莊高速從井田東側(cè)穿過，新密公路從井田南部穿過。以xxxxxxx為中心，公路可通往(40km)、新密(48km)、蔚縣(38km)、

4、(110km)、(74km)等地。新國際機(jī)場位于雷區(qū)的東北部。這個地區(qū)已經(jīng)形成了非常便利的立體交通網(wǎng)絡(luò)。礦井交通位置見圖1-1-1。地形絕大部分地區(qū)被第三紀(jì)和第四紀(jì)沖積層覆蓋，為平原和丘陵地形?？偟膩碚f，地勢比較平坦，只有西北部溝壑發(fā)育較好，西部邊緣出現(xiàn)一些小山丘和零星突起。井田標(biāo)高一般為+100m +175m，平均約為+125m，相對高差約為75m。地表水系統(tǒng)該地區(qū)的主要河流是雙月河，屬于淮河水系。河床寬度10 30m，河底平均地下16m，正常流量2m3/s，平均水深0.5m，河底坡度下降1/200 1/1200，河底巖性為砂壤土。雙月河是一條常年性河流，從西北向東南流經(jīng)本井田。河流流量受季

5、節(jié)影響較大，旱季小，雨季大。最大洪水流量為256 m3/s，洪水位標(biāo)高為+122.33m1.1.4氣候特征該地區(qū)屬大陸性半干旱氣候，干濕季節(jié)交替明顯，年溫差大，四季分明，夏熱冬冷，春秋兩季氣候宜人。年平均氣溫14.1，月最高氣溫38.6(1976年6月)，月最低氣溫-8.1(1977年1月)。每年6-9月為雨季，年最大降水量977.1毫米(1954年)，最小降水量213.9毫米(1985年)，年平均降水量592.6毫米，年蒸發(fā)量1680 2041毫米，風(fēng)向隨季節(jié)交替變化，夏季多東南風(fēng)，冬季多西北北風(fēng)。年平均風(fēng)速2.37m/s，最大風(fēng)速18m/s，月平均相對濕度8月為83%，1月為63%，全年為

6、70%。年平均霜凍期159天，年平均霧日32天。一般冰期為12月至次年3月，凍土深度100 mm 150 mm，積雪厚度150 mm 200 mm。1.1.5礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況Xxxxxxx總面積873km2，人口62萬。近年來，社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，初步形成了以卷煙、化工、電力、醫(yī)藥、建材、食品加工為主的門類較為齊全的工業(yè)經(jīng)濟(jì)和以紅棗、無公害節(jié)水蓮藕、畜禽養(yǎng)殖為主要特色的生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系。Xxxxxx礦井工業(yè)場地位于新xxxxxxxx。新店鎮(zhèn)現(xiàn)代通訊設(shè)施齊全，信息傳播方便快捷，通訊網(wǎng)絡(luò)與全國相連。新店鎮(zhèn)形成了煤、電、水泥、焦炭、鋁等產(chǎn)業(yè)鏈。，并被xxxxxxx市委、市政府認(rèn)定為能源建材產(chǎn)業(yè)園。1

7、.1.6煤炭運(yùn)銷情況及預(yù)測Xxxxxx礦由xxxxxxxx、xxxxxxxx、xxxxxxxx共同開發(fā)建設(shè)。具體運(yùn)營由三方通過人才、技術(shù)、資源的重新整合組建的省xxxxxxxXX公司承擔(dān)。xxxxxxx井田原煤為貧煤、瘦煤、無煙煤，低中灰、極低硫、低磷、高熱值、高熔點灰。用途廣泛，尤其是有害成分含量低。更適合城市動力煤的環(huán)保要求，具有良好的銷售前景。2.1地質(zhì)特征2.1.1地質(zhì)構(gòu)造和煤層賦存Xxxxxxx地質(zhì)條件復(fù)雜，區(qū)域性斷層、褶皺發(fā)育，煤層頂?shù)装迤鸱兓?，煤層賦存不穩(wěn)定，薄(無)煤帶發(fā)育。根據(jù)勘探資料、地球物理資料及實際揭露情況，在11、12采區(qū)已查明落差大于10m的斷層18條，二水平頂

8、底板小斷層極為發(fā)育。目前，11回風(fēng)上山已實際揭露斷層10條，11206上下順槽已揭露斷層21條，斷層發(fā)育頻率達(dá)到每110m 1條。此外，21號煤層的產(chǎn)狀很不穩(wěn)定，薄(無)煤帶發(fā)育。已發(fā)現(xiàn)11號、12號采區(qū)發(fā)育14條厚度小于2m的薄(無)煤帶，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，工作面回采和掘進(jìn)時常出現(xiàn)壓碴甚至全巖現(xiàn)象，對開采影響較大。2.2.2煤層頂?shù)装鍡l件2號煤層偽頂為炭質(zhì)泥巖，不發(fā)育，厚度0 0.5m.頂部直接為砂質(zhì)泥巖，局部發(fā)育，厚度05m，平均約2.0m，巖石硬度系數(shù)46。頂板以砂巖為主，局部直接壓煤，巖石硬度系數(shù)58。底板為砂質(zhì)泥巖，巖石硬度系數(shù)為46。而且2-1煤層的產(chǎn)狀很不穩(wěn)定，薄(無)煤帶發(fā)育。直接

9、底部為砂質(zhì)泥巖，局部發(fā)育，厚度03m，平均約1.0m，巖石硬度系數(shù)46。底部以砂巖為主，巖石硬度系數(shù)58。在有斷層和薄(無)煤帶的工作面開采會產(chǎn)生結(jié)渣。由于頂?shù)装鍘r石堅硬，對開采影響較大。水文地質(zhì)條件Xxxxxxx地質(zhì)條件復(fù)雜，特別是滹沱背斜軸部和SF19、SF22、SF32正斷層附近的L7-8灰?guī)r裂隙，富水性強(qiáng)，通過一些斷裂帶或隱伏導(dǎo)水構(gòu)造接受L1-4灰?guī)r和O2m灰?guī)r水的補(bǔ)給。目前礦井總涌水量已達(dá)1450m3/h(風(fēng)井區(qū)520m3/h，主副井區(qū)930 m3/h)，從實際揭露和鉆孔情況看，各出水孔和鉆孔涌水量較大，其中2007年3月11號回風(fēng)上山(上段)施工時發(fā)生突水，涌水量為230m3/h，

10、導(dǎo)致機(jī)頭停掘近兩個月。11.SF22正斷層L7-8灰?guī)r富水區(qū)下盤回風(fēng)上山(下段)時，濃水出口最大水量370 m3/h，目前還有200 m3/h；一軌石門1號鉆場L7-8灰?guī)r排水鉆孔最大涌水量為160 m3/h，目前仍為140 m3/h；L7-8灰?guī)r和L1-4灰?guī)r注漿孔在11回風(fēng)11軌道上山時，有18個鉆孔涌水量超過100 m3/h，最大為220m3/h，復(fù)雜的水文條件嚴(yán)重威脅礦井安全生產(chǎn)。2.2.4井田內(nèi)可采煤層的物理性質(zhì)見表。煤層物性煤層顏色光亮，光澤；發(fā)光，照耀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)破裂硬度標(biāo)度輸出狀態(tài)表觀密度實密度可磨性指數(shù)2.黑色弱玻璃佛陀的戰(zhàn)士隨從略受結(jié)構(gòu)影響。交錯形狀毛茸茸的粉末顆粒1.391.

11、461682灰色黑色金屬佛陀的戰(zhàn)士隨從目前的結(jié)構(gòu)煤特征。毛茸茸的魚鱗1.411.511922.2.5井田可采煤層特征見表。煤層特征表煤層名稱電桿厚度平均厚度(m)煤層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度煤層間距(m)2.0-6.98一點三七1層含夾矸，較為簡單。不穩(wěn)定，大多可恢復(fù)20-21.755.50有1 2層夾矸，情況復(fù)雜。穩(wěn)定，基本可恢復(fù)18.6054-128.002.2.6煤層瓦斯、煤塵及自燃特性這個地區(qū)的天然氣西高東低。一般東北從屬于瓦斯風(fēng)化帶，西南被瓦斯帶包圍。CH4含量總的變化趨勢是隨著煤層埋深的增加而增加。根據(jù)煤層瓦斯含量分析和瓦斯含量等值線圖，該礦井屬于低瓦斯礦井。3號和2號L煤層的火焰長度分別為10

12、毫米、14毫米和10毫米；巖粉加入量分別為43%和43%，得出兩者都有爆炸危險的結(jié)論。根據(jù)地質(zhì)報告中鉆孔樣品的燃點測試結(jié)果，確定2號3和2號1煤層不易自燃。2.2.7礦井綜合直方圖第二章，采煤方法和開采技術(shù)2.1采煤方法2.1.1煤層賦存及開采技術(shù)條件本礦井主煤層二1煤厚0 21.75 m，平均5.50m，全井田可采。3號煤層距2號煤層1號煤層約18m，煤厚0 6.98m，平均1.37m，屬最不穩(wěn)定可采煤層。首采區(qū)2-1號煤平均厚度5.81米，傾角小于12，為“三軟”煤層。煤的硬度約為f=0.7，并含有1-2層脈石。直接頂為易冒泥巖和砂質(zhì)泥巖，厚度0 28.3 m，隨開采而冒落。頂板始終為中粒

13、砂巖，厚度2 35m，一般15m，可冒落，但周期來壓不明顯。直接層主要由泥巖和砂質(zhì)泥巖組成，厚度0.75 17.19 m，平均3.10m，層理廣泛發(fā)育，遇水易膨脹?？碧絽^(qū)構(gòu)造受多層次控制，導(dǎo)致區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，井田構(gòu)造復(fù)雜程度適中。該礦為低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險，煤層不易自燃。2.1.2采煤方法的選擇根據(jù)開拓布置，設(shè)計論證了2-1號煤的采煤方法。該礦主采煤層二1煤厚0 21.75 m，平均5.50m，厚度變化較大。根據(jù)國外厚煤層開采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合井田技術(shù)條件，認(rèn)為21煤可供選擇的采煤方法有:一次綜放、一次綜放和一次綜放、一次綜放。大采高綜采適應(yīng)4 6m煤層厚度。經(jīng)過各種地質(zhì)條件下的探索和實踐

14、，大采高綜采技術(shù)在技術(shù)上已經(jīng)趨于成熟。大采高綜采可以實現(xiàn)高產(chǎn)高效。與一般分層綜采相比，它具有以下優(yōu)點:(1)簡化了采掘巷道，降低了巷道掘進(jìn)率和巷道維護(hù)工作量；(2)避免了大量的煤厚勘探工作量和分層嚴(yán)格控制采高的困難，減少了工作面搬家次數(shù)和費(fèi)用；(3)大采高采場通風(fēng)斷面大，為稀釋瓦斯創(chuàng)造了有利條件。大采高綜采的缺點是適應(yīng)煤層厚度變化的能力差，對煤層和頂?shù)装逡蟾摺?-1號煤礦煤厚0 21.75 m，厚度變化大，煤層及頂?shù)装逅绍洠瑢佟叭洝泵簩?。大采高綜采工作面高大，支架笨重。由于采高大，采場礦壓強(qiáng)烈，煤層及頂?shù)装逅绍洠ぷ髅嫒菀灼瑤?，支架容易下沉，推進(jìn)困難，難以實現(xiàn)高產(chǎn)高效。根據(jù)以往礦區(qū)礦井生產(chǎn)

15、的實踐經(jīng)驗，三軟煤層綜采的單產(chǎn)也較低，僅為350 500 kt/a，綜采工作面單產(chǎn)低的主要原因有兩個:(1)礦井煤層及頂?shù)装逅绍?。分層開采時，松軟煤層作為設(shè)備和支架的底板，液壓支架容易下沉或前傾。前探梁不能充分發(fā)揮支護(hù)頂板的作用，容易造成片幫冒頂，往往導(dǎo)致機(jī)道堵塞，甚至埋沒采煤機(jī)組。清理機(jī)道和處理冒頂要花更多的時間，導(dǎo)致開機(jī)率低，產(chǎn)量低，效率低，效益差。(2)由于煤層厚度變化較大，煤層底板起伏較大，規(guī)律不明顯。所以開采下層時，對機(jī)械化開采更不利，底板上升處煤層薄。另外，開采上層時，上層底板很難保持平整，造成下層頂部的起伏。分層開采時，分層厚度變化較大，往往難以形成適合機(jī)械化開采的工作面，導(dǎo)致推

16、進(jìn)困難，回采率低，效率低。礦區(qū)實踐證明，綜采放頂煤單產(chǎn)高、效率高、成本低、巷道掘進(jìn)量小，可減少綜采設(shè)備搬家次數(shù)，節(jié)省工作面安裝搬家費(fèi)用，對不穩(wěn)定厚煤層適應(yīng)性強(qiáng)。主要問題是:煤炭回收率比較低，原煤灰分比較高，管理水平要求高。由于“三軟”煤層大采高綜采和分層綜采存在諸多問題，經(jīng)過十幾年的探索，綜放技術(shù)研究一次性解決了“三軟”不穩(wěn)定厚煤層綜放開采的技術(shù)難題。同煤(集團(tuán))公司“三軟”不穩(wěn)定綜放開采技術(shù)研究也取得了重大突破，部分綜放工作面單產(chǎn)達(dá)到1.80mt/a以上，因此，結(jié)合礦區(qū)新密煤田生產(chǎn)情況，根據(jù)該礦煤層賦存特點，21煤開采設(shè)計采用綜放開采方式。2.1.3工作面參數(shù)的確定2.1.3.1工作面長度和

17、前進(jìn)方向長度工作面長度與地質(zhì)因素、機(jī)械設(shè)備能力、頂板管理等技術(shù)因素密切相關(guān)，直接影響生產(chǎn)效率。適當(dāng)增加工作面長度，不僅可以減少工作面準(zhǔn)備工作量，提高回采率，還可以相對減少端頭給料等輔助作業(yè)時間，保證工作面高產(chǎn)高效。但是，增加工作面推進(jìn)方向的長度，可以減少移車和倒車的次數(shù)，為工作面的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)和高效率創(chuàng)造條件。近年來，隨著綜放裝備發(fā)展水平的提高和采煤技術(shù)的成熟，潞安等礦區(qū)綜放工作面長度。一般為2000m，部分工作面增加到300m以上，參考我國礦井綜放工作面長度，結(jié)合鄰井實踐經(jīng)驗，設(shè)計認(rèn)為21號煤礦綜放工作面長度約為150180m，推進(jìn)方向長度約為2000mm，2號煤層厚度較小，薄煤層綜采解放后

18、采用2號1號煤層。根據(jù)幾個礦井薄煤層綜采工作面長度參數(shù)，工作面長度暫考慮為110120m左右，待取得2號煤層開采經(jīng)驗后，工作面長度可適當(dāng)加長。2.1.3.2工作面采高1號煤為厚煤層，井田平均厚度5.50m，首采區(qū)平均厚度5.81m。設(shè)計采用綜放開采，采高2.6m，放頂高3.21m，采放比為1: 1.23。3號煤層平均煤厚1.37m，設(shè)計采用全高薄煤層綜采方法。由于2-3號煤是可采煤層的不穩(wěn)定部分，設(shè)計僅將其作為配套開采。2.1.3.3采煤機(jī)的截割深度目前，我國綜采工作面的截深一般為600 800 mm，考慮到該礦煤層及頂?shù)装逅绍浀膶嶋H情況，為了減少煤壁片幫，采煤機(jī)的截深設(shè)計為600 mm。2.

19、1.4工作面設(shè)備的選擇2.1.4.1設(shè)備選型的原則和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)高產(chǎn)高效礦井是煤炭工業(yè)的發(fā)展方向，提高礦井機(jī)械化水平是發(fā)展高產(chǎn)高效的有效途徑。目前，采煤機(jī)正朝著大功率、大截深、高速電牽引方向發(fā)展。運(yùn)輸設(shè)備向大容量、大功率、重載、高強(qiáng)度、多點驅(qū)動、高自動化方向發(fā)展；液壓支架正朝著簡單、實用、高工作阻力、高強(qiáng)度、高可靠性的方向發(fā)展。采用電液控制系統(tǒng)，提高了支架移動速度和安全性能。鑒于這一發(fā)展趨勢，結(jié)合本井田“三軟”煤層的實際情況，在選擇工作面主要設(shè)備時應(yīng)考慮以下原則:(1)機(jī)械設(shè)備的選擇首先要滿足技術(shù)先進(jìn)、生產(chǎn)可靠、提高綜采設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率、實現(xiàn)高產(chǎn)高效的要求。同時設(shè)備相互匹配，保證運(yùn)輸暢通，增加運(yùn)輸環(huán)節(jié)的

20、緩沖能力，達(dá)到采運(yùn)平衡，最大限度發(fā)揮綜采優(yōu)勢。(2)為綜采工作面快速連續(xù)開采創(chuàng)造條件，增加工作面推進(jìn)方向長度，減少搬家次數(shù)，保證快速搬家。同時可以快速完成采掘和精確工作，適當(dāng)增加巷道斷面，特別是順槽斷面。(3)對于輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，要求系統(tǒng)簡單，環(huán)節(jié)少，工作人員能快速方便地到達(dá)工作地點。XXXXX礦作為大型礦井，按照高技術(shù)、高質(zhì)量、高效率、高效益的開發(fā)建設(shè)原則，其工作面設(shè)備應(yīng)充分依靠科技進(jìn)步，立足我國，選擇高產(chǎn)高效、性價比高、安全可靠的先進(jìn)采、掘、運(yùn)、支設(shè)備。2.1.4.2二1煤綜放工作面設(shè)備選型(1)采煤機(jī)一、采煤機(jī)應(yīng)具備的生產(chǎn)能力采煤機(jī)的最小生產(chǎn)能力應(yīng)按下列公式計算:Qh=Qyf/D(N-M)

21、tK類型:Qh工作面設(shè)備所需的最小生產(chǎn)能力，t/h；Qy工作面所需年產(chǎn)量，1.5106t/a；D年生產(chǎn)天數(shù)，按330天計算；F能力富裕系數(shù)，1.4；N日常作業(yè)班次數(shù)，4班；M日常維護(hù)班次數(shù)，1班；T每班工作時間，6h；K啟動率，0.6。則qh = 1.51061.4/330(4-1)60.6= 589t/hb、采煤機(jī)裝機(jī)功率裝機(jī)功率包括截割電機(jī)、牽引電機(jī)、破碎電機(jī)、液壓泵電機(jī)和機(jī)載增壓噴霧泵電機(jī)的電機(jī)功率之和。裝機(jī)功率通過以下公式估算:P=QHw=5890.7=413kW式中:p裝機(jī)功率，kw；Q采煤機(jī)的生產(chǎn)率，589t/h；HW單位能耗，一般取0.6 0.7，取0.7。c、采煤機(jī)所需的牽引力

22、根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計，采煤機(jī)的牽引力一般為其裝機(jī)功率的0.5 1倍。d、確定滾筒直徑一般滾筒直徑為最大采高的0.6倍，滾筒直徑為1.8m根據(jù)煤層開采技術(shù)條件、煤的硬度和采高，參考礦區(qū)設(shè)備情況，考慮礦區(qū)設(shè)備互換性，工作面采煤機(jī)實際訂貨數(shù)據(jù)為國產(chǎn)MG250/600-WD無鏈電牽引采煤機(jī)。采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)見表2-1-1。(2)工作面的柔性刮板輸送機(jī)、掘進(jìn)機(jī)和破碎機(jī)工作面刮板輸送機(jī)生產(chǎn)能力的選擇原則是保證采煤機(jī)開采的煤全部運(yùn)出，并留有一定的備用能力。工作面刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)滿足:Qc=KcKmKyQm= 1.11.051.05589 = 714噸其中:QC-t/h；刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力，t/h；Kc采煤機(jī)截

23、割速度的不均衡系數(shù)，1.1；QM采煤機(jī)的平均落煤量，589t/h；Km采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)同向移動時的修正系數(shù)，1.05；Ky運(yùn)輸方向和傾斜系數(shù)，1.05。表2-1-1采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)項目單比特參數(shù)編號儲備票據(jù)采煤機(jī)型號MG250/600-WD電牽引采煤機(jī)總裝機(jī)功率千瓦600切割力千瓦2502蔡高M(jìn)1.83.5切割深度毫米600滾筒直徑M1.8驅(qū)動器類型交流電牽引牽引力（=knot）海里535牽引速度米/分鐘012.4電源電壓V1140重量T41經(jīng)計算，工作面前方刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于714 t/h機(jī)器、破碎機(jī)的容量應(yīng)為不小于刮板輸送機(jī)能力。根據(jù)采煤機(jī)的生產(chǎn)能力、放煤能力和工作面長度，并考慮各

24、環(huán)節(jié)的能力匹配和煤層生產(chǎn)能力潛力，實際訂貨情況如下:前部刮板選用SGZ764/500刮板輸送機(jī)，后部刮板選用SGZ630/320刮板輸送機(jī)，SZZ764/200掘進(jìn)機(jī)和PLM1000破碎機(jī)。因此，21號工作面采用一次采全高長壁后退式綜合機(jī)械化放頂煤采煤法，頂板采用全垮落法管理，邊采邊放。2.2采礦技術(shù)2.2.1綜采技術(shù)為保證安全，采用適時支護(hù):即采煤機(jī)割完煤后，先移架，再移刮板輸送機(jī)。工藝流程為割煤、移架、推架。2.2.2采煤機(jī)的工作方式和進(jìn)給方式:(1)工作方式:綜采工作面采煤機(jī)為雙滾筒。采煤機(jī)正常工作時，前滾筒沿頂板割煤；滾筒的后端沿底板割煤。這種布置對司機(jī)操作安全，煤塵少，裝煤效果好。(

25、2)進(jìn)刀方式:綜采工作面進(jìn)刀方式為工作面端頭斜切，為三角割煤。過程如下:當(dāng)采煤機(jī)截割到工作面端頭時，后面的輸送機(jī)已經(jīng)移近煤壁，在采煤機(jī)的位置留下一段下部煤圖2-2-2(a)；改變滾筒位置，降低前滾筒，升高后滾筒，沿輸送機(jī)曲線段切入煤壁，直至輸送機(jī)直線段，然后直線移動輸送機(jī)圖2-2-2(b)；改變兩個滾筒的上下位置，將割煤返回輸送機(jī)機(jī)頭圖2-2-2(c)；切斷三角煤，煤壁切直后，再換上下滾筒，風(fēng)帆正常割煤圖2-2-2 (d)。(3)割煤方式:采用一次割兩次的割煤方式。圖2-2-2工作面端頭切割三角煤斜切進(jìn)刀方式(a)開始(b)斜切并直線移動輸送機(jī)(c)切割三角煤(d)開始正常割煤。1-綜采工作面

26、雙滾筒采煤機(jī)2-刮板輸送機(jī)2.2.3采煤機(jī)滾筒螺旋的確定雙滾筒采煤機(jī)采用反向旋轉(zhuǎn)，即右滾筒向右旋轉(zhuǎn)(順時針)，左滾筒向左旋轉(zhuǎn)(逆時針)，右滾筒采用右螺旋，左滾筒采用左螺旋。2.2.4綜采工作面的巷道布置、端頭支護(hù)和加強(qiáng)支護(hù)(1)綜采工作面巷道布置圖(見工作面布置圖)(2)端頭支護(hù):工作面液壓支架作為區(qū)段軌道平巷中的端頭支護(hù)；運(yùn)輸平巷采用三臺端頭支架進(jìn)行端頭支護(hù)，工作面液壓支架滯后一個深度。(3)加強(qiáng)支護(hù):掌子面前方20m需要加強(qiáng)支護(hù)，避免應(yīng)力集中提前對巷道造成破壞。采用單體液壓支柱和鉸接頂梁作為支架，加強(qiáng)支護(hù)。2.2.5制作循環(huán)作業(yè)和循環(huán)圖表，面條組織的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。綜采工作面一般只有割煤

27、、移架、推刮板輸送機(jī)三個主要工序。傳統(tǒng)上，在完成三個主要過程后，即使完成一個循環(huán)，操作一般也是以多循環(huán)的方式組織的。但在安排作業(yè)方式時，必須把機(jī)械設(shè)備的維修作為綜采工作面非常重要的一道工序，做出適當(dāng)安排，保證維修時間。(1)循環(huán)操作按正規(guī)循環(huán)作業(yè)組織生產(chǎn)，每兩個割口放頂煤一次為一個循環(huán)，每個生產(chǎn)班次完成一個循環(huán)，每天共三個循環(huán)。a)運(yùn)行方式:采用先進(jìn)設(shè)備。為了降低工人的勞動時間和勞動強(qiáng)度，采用四六制工作制；b)循環(huán)運(yùn)行圖(見圖2-2-5-1)。圖2-2-5-1工作面正常循環(huán)圖表(2)勞動組織a)勞動組織形式:采用專業(yè)工種機(jī)械追逐作業(yè)與綜合工種全斷面作業(yè)相結(jié)合的勞動組織形式；b)勞動組織:勞動組

28、織表見表2-2-5-2。表2-2-5-2工作面勞動組織表公仲班基清酒曲一團(tuán)二班三班維護(hù)類船長一個一個一個一個四審查員一個一個一個0三班級班長222三九采煤機(jī)司機(jī)三三三0九運(yùn)輸司機(jī)一個一個一個0三機(jī)器司機(jī)一個一個一個0三泵工一個一個一個0三皮帶驅(qū)動器2220六架子工151515045末端支持工人六六六018材料載體0八八技工一個一個一個八11電氣修理工一個一個一個八11鉆井和注水工人三三三0九支持修理工0001010工棚工人車道維修121212036看著工具制造者一個一個一個0三送貨工人一個一個一個一個四皮帶修理工一個一個一個五八總計達(dá)535353四十四203(3)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指

29、標(biāo)見表2-2-5-3。2-2-5-3工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序列號名字單位量評論一個采煤方法綜放開采2屋頂管理完全跨越法三生產(chǎn)方式三采一維四工作面長度m一百八五工作面走向長度m1800六蔡高m3.5煤層平均厚度為5.5七圓形進(jìn)尺m0.60八每日循環(huán)次數(shù)個人三九每日循環(huán)進(jìn)尺3.610回收百分比%8011循環(huán)產(chǎn)量t3908.521煤層工作面2.3設(shè)備配置工作面機(jī)械設(shè)備見下表。表2-3綜采工作面機(jī)械設(shè)備配置表使用位置設(shè)備名稱單位量模型工作面尾架架子四ZFZ4000/21/30過渡托架架子2zfz 3600/19/28英尺中間支架架子109ZFZ3600/19/28LT截煤機(jī)平臺一個MG250/600

30、-WD前刮板輸送機(jī)部門一個SGZ-764/500后部刮板輸送機(jī)部門一個SGZ-630/320夏香機(jī)器部門一個SZZ-764/200輪式破碎機(jī)平臺一個PLM-1000膠帶輸送機(jī)部門2DTL120/130/2280X信號照明的綜合保護(hù)平臺一個ZXZ8-4/1140無極繩絞車部門一個SQ-80/75B尚香乳液泵平臺2BRW315/31.5乳化液泵箱個人一個RX315/25B注水泵平臺一個WRB-160/31.5水泵箱個人一個RX200/16A移動式變壓器平臺三KBGZY1250/10/1140 (2套)KBGZY630/10/660 (1套)無極繩絞車部門一個SQ-80/75B信號照明的綜合保護(hù)平臺

31、2ZXZ8-4/1140組合開關(guān)平臺一個QJZ-2000/1140平穩(wěn)起動平臺四QR250/1140 (2套)QJR125/1140 (2 2套)拉柱絞車平臺2JH-14t2.4工作面通風(fēng)系統(tǒng)2.4.1根據(jù)瓦斯涌出量計算:Qw=kgQg/(Cg-Cm)=561立方米/分鐘式中:kg工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.5；q工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min，取最大值3.74 m3/min。CG工作面回風(fēng)中的最高允許瓦斯?jié)舛?，?%;CM 工作面進(jìn)風(fēng)中的瓦斯?jié)舛龋?。2.4.2按人數(shù)計算:Qw=4NK=41501.05=630立方米/分鐘式中:4每人提供的最小風(fēng)量，m3/min；N最大工作面數(shù)量(

32、按倒班、兩班人數(shù)加其他輔助人員)150K備用系數(shù)。2.4.3根據(jù)溫度計算該工作面的實測溫度為2326OC。Qw=60VS=60(1.21.8)9=648970V風(fēng)速，根據(jù)風(fēng)速與溫度的關(guān)系，取1.21.8 m/s。s綜采工作面平均斷面為9 m2。2.4.4經(jīng)比較，最大計算風(fēng)量為970 m3/min。2.4.5按工作面極限允許風(fēng)速計算:根據(jù)煤礦安全規(guī)程，工作面最低風(fēng)速為0.25米/秒，最高風(fēng)速為4米/秒；V=Q/60s=970/609=1.8m/s由于0.25m/s v 600.25Swi1二煤層最小風(fēng)量為144 m3/min；7煤層最小風(fēng)量為99m3/min。根據(jù)最大風(fēng)速檢查每個工作面的最大風(fēng)量

33、:Qwi 600.2510= 600.2513.64 = 204.6立方米/分鐘根據(jù)最大風(fēng)速計算，每個掘進(jìn)工作面的最大風(fēng)量:Qhi0.6Nmax9-4-8= 0.6295 =177千瓦因此，可以選擇電機(jī)，電機(jī)的功率為:Ne =9-4-9=2951.2/(0.91)=393.33千瓦式中:Ke電機(jī)容量儲備系數(shù)，取1.2；葉電機(jī)效率，取0.9；Ytr傳動效率，電機(jī)與通風(fēng)機(jī)直接相連，ytr=1。5.4.3礦井通風(fēng)費(fèi)用估算噸煤通風(fēng)成本是通風(fēng)設(shè)計和管理的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。成本構(gòu)成的統(tǒng)計分析是降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益必不可少的基礎(chǔ)資料。這里只需要計算通風(fēng)費(fèi)用中的電費(fèi)，其他指標(biāo)在本設(shè)計中不做說明。e = 8760

34、2010年9月4日= 8760393.33/(1.20.950.90)= 3.36106 kw . hW = (E +EA)D/T9-4-11=(3.56106 +3.17105)0.8/(1.8106)=1.72元/噸式中:e通風(fēng)機(jī)年耗電量。D電價為人民幣/kw.h，目前工業(yè)用電量一般為0.8元/kWh；t-礦井產(chǎn)量，1.8106t；EA局部通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)的年耗電量；YV變壓器效率，取0.95；YW電纜傳輸效率取決于電纜長度和每米電纜損耗，取0.92。第六章礦井災(zāi)害防治技術(shù)6.1防止燃?xì)馐鹿实拇胧└鶕?jù)瓦斯等級測定，該礦為低瓦斯礦井，相對涌出量為3.29 m3/t，但隨著開采深度的增加，不

35、可避免的與實測數(shù)據(jù)有較大出入，瓦斯賦存一定豐富。因此，必須制定嚴(yán)格的瓦斯治理措施。1、通風(fēng)瓦斯管理按煤礦安全規(guī)程中低瓦斯礦井管理的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行；2、火藥庫、電池充電室應(yīng)有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)；3.安裝安全檢測系統(tǒng)，配備必要的檢測手段，有效檢測氣體；4、機(jī)電設(shè)備的選擇和日常管理，爆破器材的選擇和使用必須符合煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，局部瓦斯和瓦斯涌出異常區(qū)域和工作面要落實“三專兩閉鎖”的規(guī)定；5.風(fēng)門應(yīng)經(jīng)常關(guān)閉，如有損壞應(yīng)及時匯報并處理。運(yùn)送材料時，行人必須堅持打開一扇門，關(guān)閉一扇門，不允許兩個風(fēng)門同時打開，以保證工作面的正常通風(fēng)；6.工作面回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷距工作面60200m，按規(guī)定安裝相應(yīng)數(shù)量的隔爆水箱，

36、定期注水；7、工作面上隅角安裝一塊擋風(fēng)板，并備用一塊，發(fā)現(xiàn)瓦斯超限，然后向調(diào)度室匯報，配合通風(fēng)區(qū)做好瓦斯排放工作；8、防止煤與瓦斯突出，要做好預(yù)測工作，運(yùn)用各種手段，準(zhǔn)確地做好預(yù)測工作。6.2預(yù)防礦井粉塵事故的措施礦井粉塵的主要危害是煤塵爆炸和塵肺病。為了減少和杜絕礦井粉塵事故和塵肺病，必須建立完善的防塵灑水系統(tǒng)，設(shè)置防止和隔離煤塵爆炸的設(shè)施，制定綜合防塵措施。1.建立良好的供水管理系統(tǒng)；2.生產(chǎn)過程中應(yīng)采取綜合防塵措施，包括煤注水、空氣凈化、點噴、采掘機(jī)械外噴、添加抑塵劑、濕式打眼等措施，減少煤塵飛揚(yáng)的產(chǎn)生和抑制；3、按規(guī)定安裝隔爆設(shè)施，一旦煤塵爆炸，防止災(zāi)害的蔓延和擴(kuò)大；4.上部風(fēng)道和下部

37、輸送通道按要求設(shè)置水幕；5.機(jī)組在割煤時，善用外噴，堅持先開水后開機(jī)，停機(jī)后停水，不停水不開機(jī)，并經(jīng)常檢查噴嘴，確保使用良好；6、加強(qiáng)個人防護(hù)，通過佩戴防塵口罩、防塵口罩、防塵帽、防塵口罩等個人防護(hù)用具，防止礦井粉塵對人體的危害。6.3防火措施1、防止外部火災(zāi)。(1)必須使用阻燃帶和風(fēng)筒；(2)消防管道與防塵管道共用。在進(jìn)風(fēng)口底部、采區(qū)上下井口、機(jī)電峒室、維修峒室、材料倉庫和火藥庫附近應(yīng)設(shè)置消火栓。每個消火栓的流量應(yīng)達(dá)到150L/min，直徑為50mm在有帶式輸送機(jī)的巷道內(nèi)，應(yīng)安裝直徑為50mm的消防水管，每隔50m安裝支管和閥門，并有30m備用膠帶；(3)在火災(zāi)隱患嚴(yán)重的場所，如底坑、機(jī)電室

38、、火藥庫、風(fēng)動工具清理的室等，必須配備足夠數(shù)量的滅火器，并全部使用干粉滅火器。2、火災(zāi)的預(yù)防和控制(1)投產(chǎn)前，應(yīng)對煤層自燃傾向性進(jìn)行取樣鑒定；(2)建立良好的注漿滅火系統(tǒng)，精心施工；(3)開采作業(yè)規(guī)程必須有防止自燃的專門措施，在開采過程中和回采結(jié)束后必須進(jìn)行有效的預(yù)防性注漿和及時封堵，并輔以均壓防火措施；(4)發(fā)現(xiàn)有著火的預(yù)兆時，噴水降溫，并向區(qū)隊和調(diào)度室匯報。(5)機(jī)電人員應(yīng)加強(qiáng)對設(shè)備和線路的維護(hù)，防止電火花。如因電發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)先切斷電源，再進(jìn)行滅火；(6)在適當(dāng)?shù)奈恢媒ㄔ旆阑痖T。6.4水的防治造成礦井水害的水源主要有大氣降水、地表水、含水層水、巖溶陷落柱水、斷層水、老巷或采空區(qū)積水等。其

39、控制措施大致可分為地表控制水和地下控制水兩大類。1.地表水防治(1)確保井口和工業(yè)廣場主要建筑物的標(biāo)高高于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位；(2)河流改道，攔截原有河流，通過人工修復(fù)另一條河道將河流運(yùn)離礦區(qū)；當(dāng)流水沿河道或溝底滲入井內(nèi)時，可用泥土、石塊或水泥在滲漏部位鋪筑河底，以減少滲漏；(3)礦區(qū)周圍因開挖活動引起的地面沉降、開裂、塌陷形成涌水通道，應(yīng)采用粘土或水泥進(jìn)行充填；(4)雨季防洪準(zhǔn)備和檢查是減少礦井水災(zāi)的重要措施。不得在山洪、河流沖刷的地方堆放矸石、礦渣、垃圾等雜物。2、地下水防治(1)搞好礦井水文觀測和水文地質(zhì)工作；(2)工程開工前，必須采取嚴(yán)格的治水措施。通過超前鉆探、物探、地震等手段，挖掘者必須堅持“有疑必探”、“先探后掘”的原則。(3)對于含水層水，采用地面鉆孔抽水、地下排水溝排水和地下鉆孔排水的方法；(4)采掘前，工作面回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷應(yīng)配備良好的排水管道，形成排水系統(tǒng)，除正常排水外，應(yīng)有備用潛水泵；(5)設(shè)置合理的防水煤柱，設(shè)置符合要求的水閘墻(防水墻)，采用注漿堵水技術(shù)等。6.5屋面事故預(yù)防措施頂板事故是煤礦生產(chǎn)中的主要災(zāi)害之一，也是一個困