采礦工程課程設(shè)計說明書

1、采 06 級課程設(shè)計說明書 學(xué) 校：河北工程大學(xué) 學(xué) 院：資源學(xué)院 專業(yè)班級： 采礦 1班 姓 名：周萬存 指導(dǎo)教師：李新旺 設(shè)計日期： 2021.01.20 目 錄 第一章：課程設(shè)計大綱 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2? 第二章： 采區(qū)開采范圍及地質(zhì)情況 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 第三章：采區(qū)工業(yè)和可 采儲量? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 6 第四章：采區(qū)巷道布置 ? ? ? ? ?8? 第五章：采煤方法及回采工藝 ? 14 第六章：采區(qū)生產(chǎn)能力及效勞年限 ? ? ?18 第七章：采區(qū)巷道斷面設(shè)計 ? 2?

2、1 第八章：采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)及設(shè)備 ? 27 第九章：采區(qū)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) ? 35 第十章：平安措施 ? 36? 第一章 課程設(shè)計大綱一、實(shí)踐課程的性質(zhì)、目的與任務(wù) 采礦工程專業(yè)課程設(shè)計是采礦工程專業(yè)學(xué) 生一項(xiàng)實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)。 是在“礦山 壓力及其控制、 “井巷工程、 “采 煤方法、“礦井設(shè)計等課程的理論教學(xué)和生 產(chǎn)實(shí)習(xí)的根底上，通過采區(qū) 設(shè)計把理論知識融會貫穿于實(shí)踐的綜合性的教學(xué)過 程。通過采區(qū)設(shè)計要到達(dá)以下目的：1. 系統(tǒng)地靈活運(yùn)用和穩(wěn)固所學(xué)的理論知識；2. 掌握采區(qū)開采設(shè)計的步驟和方法；3. 提高和培養(yǎng)學(xué)生文字編寫、繪圖、計算和分析問題、解決問題的能力。 本 課程設(shè)計的主要任務(wù)是：1.

3、編寫采區(qū)設(shè)計說明書一份3050頁；2. 設(shè)計圖紙局部：采區(qū)巷道布置平、剖面圖平面圖 1 : 2000，剖面圖1 : 1000 ;工作面布置圖平面圖 1： 100 或 1： 200 ，剖面圖 1： 100 或 1： 50 ，其中 附工作面循環(huán)作業(yè)圖表、工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表及工人出勤表；、課程設(shè)計的根本要求1. 加深對采礦工程專業(yè)所學(xué)理論的認(rèn)識和理解，提高對就業(yè)崗位的感性認(rèn)識;2. 使學(xué)生在課程設(shè)計過程中，獨(dú)立完成教學(xué)要求，提高設(shè)計工作能力；3. 使學(xué)生能熟練采區(qū)設(shè)計內(nèi)容級步驟，提高和培養(yǎng)學(xué)生文字編寫、繪圖、計算 和 分析問題、解決問題的能力。第二章采區(qū)開采范圍及地質(zhì)情況一.采區(qū)的位置及開采范圍本

4、采區(qū) 位于河北 某礦4采區(qū)二水平，走 向長度2125m，傾向長 度1150m/cos13 ° =1185m。煤層面積 2518125m2.米區(qū)地質(zhì)1、地質(zhì)構(gòu)造：本井田儲量豐富、地質(zhì)構(gòu)造中等，井田為單斜構(gòu)造，以斷裂構(gòu)造為主。礦井地質(zhì)構(gòu) 造簡單。地層走向?yàn)?4 o ,傾向向東南傾斜，傾角10o 15o。其特點(diǎn)是斷層 少， 褶曲起伏變化較小，對開采影響不大；對礦井開采，尤其是初期開采影響很小。2、煤層本井田共有3個煤層，煤層總厚17.44m，含煤系數(shù)為8.7%。不穩(wěn)定的煤層為10、11、12號煤層，詳見可采煤層特征表。表1含煤地層煤層編號可采厚度煤層m最小-最煤層間距m最小-最大平均頂板巖

5、性底板巖性穩(wěn)定性大平均侏羅系10#2.08較簡單8.40細(xì)砂巖、粉砂巖細(xì)砂巖不穩(wěn)定11#1.81較簡單粉細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖粉砂巖、細(xì)砂巖不穩(wěn)定63.8312#3.5較簡單粉砂巖、砂質(zhì)泥巖粉砂巖、泥巖不穩(wěn)定各可采煤層頂?shù)装鍘r性各煤層相差不大，煤層頂板一般為粉砂巖和細(xì)砂巖，底板為 砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。三.開采技術(shù)條件經(jīng)地質(zhì)分析及預(yù)測，12#煤瓦斯涌出量小于1m3/t，煤層最大瓦斯涌出量2m3/t， 為低瓦斯礦井。經(jīng)鑒定本礦井為低瓦斯礦井，12#煤瓦斯絕對涌出量4.0 m3/min。 根據(jù)地質(zhì)報告提供的資料，煤塵無爆炸危險性，自燃傾向等級為三類不易自燃煤 層。根據(jù)70個鉆孔井溫測量結(jié)果分析，本井田地溫梯

6、度在距地表深度1100m以上 為1.492.81 °C /100m，低于或接近正常地溫梯度(3 C /100m );僅在距地表 深度 11001200m之間地溫度為3.1 C/100m，略高于正常地溫梯度。因此， 本井田 屬于正常地溫梯度區(qū)。各煤層的頂?shù)装鍘r性多為砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，頂板易于冒落，屬中等 條件的頂板管理方法。井田內(nèi)根本無小窯開采，現(xiàn)開采與基建的小井都在井田淺部以外。本礦井屬水文地質(zhì)條件簡單的礦井，絕大局部煤層位于奧灰水位以上，僅深部很少局部受奧灰水影響。本礦井開采的不利因素主要是瓦斯涌出量大， 需采取抽放措施，對將來開采有一 定影響 四、水文地質(zhì)特征一 、含

7、水層 本礦井自奧陶系灰?guī)r至第四系沖積層共劃分為 7 個含水層，自上 而下分別為第四 系卵石層、二迭系石盒子組砂巖、山西組大煤頂板砂巖、太原 群野青灰?guī)r、伏青 灰?guī)r、大青灰?guī)r及奧陶系灰?guī)r含水層，分述如下：1第四系卵石層含水層卵石層厚度6.4594m，一般5060m，總的趨向南、北厚，中部及西部薄， 間 夾34層粘性土透鏡體，卵石層一般為粘土所膠結(jié)，富水性較弱，單位涌水量為 1.784 3.883L/m.s 。2二迭系石盒子組砂巖含水層 本含水層可分為石盒子組三段砂巖和石盒子組一、 二段砂巖兩組。 石盒子組三段砂巖為灰白色中、粗粒砂巖，硅質(zhì)及泥質(zhì)膠結(jié)，底 部為粗粒砂巖， 含小礫石， 厚度較穩(wěn)定，

8、一般在 40m 左右，漏水孔多分布在此層。 為一富水性 弱的含水層。石盒子組一、二段砂巖為灰綠色及深灰色中、 細(xì)粒砂巖，分布有 24 層。為一富 水性弱的含水層。大多為回采塌陷后，下部砂巖將參于礦坑充水。3山西組 2 號煤頂板砂巖含水層本含水層為 2 號煤層直接或間接頂板， 層位不穩(wěn)定， 厚度變化較大， 厚 019m ， 一般 68m 。為富水性弱的承壓裂隙水含水層。4野青灰?guī)r含水層野青灰?guī)r厚度 0 2.78m ，一般厚 0.8 1.1m 。砂巖以淺灰色細(xì)、 中粒砂巖為主， 在井田南北部厚，中部厚度變薄，本層為富水性弱的溶洞裂隙承壓含水層。5伏青灰?guī)r含水層 本層厚度 0 4.49m ，一般厚度

9、 2.5 3.5m ，厚度穩(wěn)定。 該層透水性較差。為一富水性中等的裂隙水含水層，單位涌水量為 0.0345L/m.s 。6大青灰?guī)r含水層本層厚度0.68.54m，般厚度56m，厚度變化較大，裂隙發(fā)育。為一富水 性 中等的裂隙水含層，單位涌水量為 0.0699L/m.s 。7奧陶系灰?guī)r含水層本層鉆孔揭露厚度 0.4 160.53m ，一般厚度 515m 。在鉆孔揭露的六、七、 八 段中，七段富水性強(qiáng)，灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育極不均均，呈多層狀，垂向變化大，水平較穩(wěn)定。八段巖溶裂隙發(fā)育，但多被鋁土充填。六段為相對隔水層。本層為富水性強(qiáng)的裂隙水含水層，單位涌水量為 1.65L/m.s 。二礦床充水條件 本井

10、田煤層埋藏較深，覆蓋層厚，水文地質(zhì)條件相對簡單。 本區(qū)初期開采上部煤 層時，水文地質(zhì)類型屬于堅(jiān)硬裂隙巖層為主的水文地質(zhì)條件 中等的礦床；當(dāng)開采 下三層煤時，那么為以裂隙巖溶巖層為主的水文地質(zhì)條件復(fù)雜 的礦床。3礦井涌水量 井田內(nèi)含水層自下而上有奧灰強(qiáng)含水層，厚度大，富水性較強(qiáng)；大青灰?guī)r含水層 厚度 56m ，為較強(qiáng)含水層；伏青灰?guī)r含水層厚度 3.5m 左右，為較強(qiáng)含水層； 野青灰?guī)r含水層含水性差， 一般不含水；山西組砂巖含水層厚 7.0m 左右，含水 性弱到中等；上石盒子組細(xì)砂巖以上含水層厚度大于 100m ，雖含水 性不強(qiáng)，但 靜儲量比較大；第四系砂礫石層最厚 94m ，一般 5060m ，

11、富水性 較強(qiáng)。礦井 正常涌水量 200m3/h 。最大 320m3/h綜合上述分析，本礦井開采技術(shù)條件是良好的 第三章 采區(qū)工業(yè)和可采儲量 一 . 采區(qū)工業(yè)和可采儲量計算1. 10# 煤采區(qū)儲量計算10# 煤采區(qū)工業(yè)儲量計算：Q1 = S1M1r=2518125 X 2.08 X 1.4= 733.3 萬噸 式中： Q1 地質(zhì)儲量和工業(yè)儲量S1 采區(qū)面積M1 煤層厚度r 煤的容重10# 采區(qū)可采儲量計算煤柱損失：采區(qū)邊界留設(shè) 5 米邊界煤柱， 斷層靠近采區(qū)側(cè)留 10 米斷層保護(hù)煤柱。邊界周 長 為 4885 米，斷層長度為 F2=362.5 米經(jīng)計算煤柱損失為： 4885 X5 X2.08 X

12、1.4+362.5 X10 X2.08 X1.4=81681tZ1 = Q1-P1 X c= 733.3-8.2 X 0.8式中： P1= 580 萬噸 保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田邊界、河流、湖泊、建筑物等留設(shè)的永久煤柱損失量；C 采區(qū)采出率2、11# 煤層儲量計算：11# 煤的工業(yè)儲量計算： Q2=S2 M2 r=2518125 X 1.81 X 1.4=638 萬噸11# 煤采區(qū)可采儲量計算煤柱損失：采區(qū)邊界留設(shè) 5 米邊界煤柱，斷層靠近采區(qū)側(cè)留 10 米斷層保護(hù)煤柱。兩條上山 間 留 20 米煤柱，上山一側(cè)各留 20 米保護(hù)煤柱；邊界周長為 4885 米，斷層長 度 為 F2=362.5

13、米經(jīng)計算煤柱損失為： 4885 X5X1.81 X1.4+72.5 X10 X1.81 X1.4+60 X1185 X1.81 X 1.4=243897tZ2 = Q2-P2 X c= 638-24.4 X 0.8=490.88 萬噸3、12# 煤層儲量計算12# 煤層工業(yè)儲量計算： Q3=S3 M3 r=2518125 X 3.5X 1.4=1233.8 萬噸12# 煤采區(qū)可采儲量計算煤柱損失： 采區(qū)邊界留設(shè) 5 米邊界煤柱，兩條上山間留 20 米煤柱，上山一側(cè)各留 20 米保護(hù)煤柱；斷層靠近采區(qū)側(cè)留 10 米斷層保護(hù)煤柱。 邊界周長為 4885 米，傾斜長 度 為 1185 米；斷層長度為

14、 F2=362.5 米經(jīng)計算煤柱損失為：4885 X 5 X 3.5 X 1.4+1185 X 60 X 3.5 X 1.4+72.5 X 10 X 3.5 X1.4=471625tZ3 = Q3-P3 X c= 1233.8-47.2 X 0.8=949.3 萬噸4 、采區(qū)可采儲量Z=Z1+Z2+Z3=580+490.9+949.3=2021.2 萬噸 第四章 采區(qū)巷道布置一、采區(qū)設(shè)計方案比較煤層群采用采區(qū)集中上山的一種聯(lián)合準(zhǔn)備方式， 在 12# 煤層中布置兩條中央集中 上山，三層煤共用一組上山，但不共用區(qū)段集中平巷。優(yōu)缺點(diǎn)：集中軌道與集中運(yùn)輸巷同標(biāo)高布置， 有利于巷道間的聯(lián)系， 有利于掘進(jìn)

15、施工， 有 利 于設(shè)備，材料運(yùn)送和方便行人。巷道布置系統(tǒng)完善可靠，生產(chǎn)靈活性大，可多 工 作面同時生產(chǎn)，生產(chǎn)集中，增產(chǎn)潛力大。效勞年限長的采區(qū)上山及區(qū)段集中巷 道布置在較穩(wěn)定堅(jiān)硬的底板巖石中， 較好地克服了礦山壓力大， 巷道維護(hù)困難的 問 題，實(shí)現(xiàn)了沿空掘巷， 跨上山開采， 減少了煤層自燃的危險。 但是巖巷掘進(jìn)困 難， 費(fèi)用高速度慢。但是由于煤層層間距過大， 石門數(shù)量多，巖石工程量大， 施工慢，消耗高。10# 煤層和 11#煤層采用煤層群聯(lián)合布置， 12# 煤層采用單獨(dú)布置， 即分別在 11# 煤 層和 12# 煤層底板下采用雙巖石區(qū)段集中巷同一標(biāo)高采區(qū)巷道布置，該采 區(qū) 為聯(lián)合集中布置的雙翼

16、采區(qū)，兩條巖石上山位于走向中央。優(yōu)缺點(diǎn)：效勞年限長的采區(qū)上山及區(qū)段集中巷道布置在較穩(wěn)定堅(jiān)硬的底板巖石中，較好地克服了礦山壓力大，巷道維護(hù)困難的問題，實(shí)現(xiàn)了沿空掘巷，跨上山開采，減少了煤層自燃的危險。但是巖巷掘進(jìn)困難，費(fèi)用高速度慢。采用煤層群分組集中采區(qū)聯(lián)合準(zhǔn)備， 10# 煤層和 11# 煤層為 B 組，兩條上山布置在 11# 煤層中， 12# 煤層為 A 組，在 12# 煤層中單獨(dú)布置兩條煤層上山。采區(qū)石 門貫穿各煤層。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：由于 11#煤層和 12# 煤層間距較大， 所以采用分組集中采區(qū)聯(lián)合準(zhǔn)備布置方式 方案三減少了石門工程量。石門根本上都是布置在巖石中，掘進(jìn)困難，費(fèi)用高， 速度

17、慢；減少石門掘進(jìn)費(fèi)用， 減少掘進(jìn)時間； 采區(qū)上山沿煤層布置時， 掘進(jìn)容易、 費(fèi)用低、速度快，聯(lián)絡(luò)巷道工程量少，生產(chǎn)系統(tǒng)較簡單。通風(fēng)距離短，管理 環(huán)節(jié)少。其主要問題是煤層上山受工作面采動影響較大， 生產(chǎn)期間上山的維護(hù)比較困 難 改進(jìn)支護(hù)，加大煤柱尺寸可以改善上山維護(hù)，但會增加一定的煤炭損失。此 采區(qū) 為穩(wěn)定煤層，瓦斯涌出量小，宜采用煤層上山布置。綜上所述：根據(jù)本采區(qū)的條件，方案三最為合理 二、采區(qū)車場：1、采區(qū)上部車場： 采用逆向平車場的形式。2、采區(qū)中部車場：采用甩車場。3、采區(qū)下部車場： 根據(jù)給定條件，本采區(qū)采用大巷裝車式采區(qū)下部車場。 裝車站設(shè)計：大巷采用皮帶運(yùn)輸。2輔助提升車場設(shè)計 本采

18、區(qū)采用頂板繞道，繞道車場起坡后跨越大巷，由于 煤層傾角為12到15度，為減少下部車場工程量，軌道上山提前下扎B角，使起坡角達(dá) 25 度。運(yùn)輸大巷 距上山落平點(diǎn)較近，圍巖條件較好，存車線長，故繞 道采用臥式頂板繞道。調(diào)車 方便，但工程量較大。下部平車場雙道起坡斜面線路計算：斜面線路采用 DC615-3-12 道岔，a=18 ° 26'06 , a=2077mm,b=2723mm.車場雙道中心線間距為 S=1300mm 。連接半徑取 R=12000mm對稱道岔線路連接長度：L=a+=5973豎曲線半徑為：RG=15m 高道豎曲線半徑 ；RD=12m 低到豎曲線半徑 。高道坡度iG

19、取11 %。低道坡度iD取9%下部平車場雙道起坡斜面線路計算圖：起坡位置確實(shí)定大巷中心線至起坡點(diǎn)水平距離：L1=38.34m式中：h2 運(yùn)輸大巷軌面至軌道上山軌面垂直距離， 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取 h2=15m ；RD豎曲線半徑，RD=12m ； 9 山變坡后的坡度，9=25 ° ；P豎曲線轉(zhuǎn)角。BD=25 °。軌道上山邊坡點(diǎn)段長度：L2=49.12m式中：h1 運(yùn)輸大巷中心線軌面水平至軌道上山變坡前軌面延長線的垂 直距離； h1=18m ；3 層傾角；其他符號同前。繞道線路設(shè)計：彎道計算：如圖中： R1、R3 取 12000 ，彎道局部軌道中心距仍為 1300.那么： R2=133

20、00 a、a 均為 90 °。K1=18850cl插入直線段，應(yīng)該大于一個礦車長度 (豎曲線低道起坡點(diǎn)至曲線終點(diǎn) )，一般取2 s 3m ;這里取3m。d= ( Le+n X Lm ) -c1-LAB-K1=(4.5m+30 X 2m)-3m-0.8m-18.85m=41.85m 繞道線路設(shè)計圖如下：N2 道岔設(shè)計：采用單開道岔，選用DK618-4-12道岔，a=14 ° 15 ' , a=3472 , b=3328,聯(lián)接曲線 半徑為 12m 。單開道岔平行線路的聯(lián)接長度：L5=a+Scot =9338C2 值計算，因列車已進(jìn)入車場，列車速度 v 控制為 1.5m/

21、s ，R=12000 ，C2 > SB +(100 300) =1675 3925故取 c2 =4000N3 道岔連接點(diǎn)輪廓尺寸 n 、m 值計算：選用 DK618-4-12 道岔，a=14 ° 15' ,a=3472 ,b=3328,聯(lián)接曲線半徑為R4=15000?；剞D(zhuǎn)角 3= & a=90 ° - 0=75 ° 45'。道岔計算圖如下：T=R4tan=11700d=bsin a=832;H=M-R4cos 8=15370n=15370m=a+(b+T) =3472+(3328+11700)X 0.97=18049繞道車場開口位置確

22、定：X = LB + m - X1式中：X1 運(yùn)輸機(jī)上山中心線至軌道上山軌道中心線間距； X1=23000 ；LB = Lg+R3+R1+=d+l5+c2+ R3+R1+=41850+9338+4000+12000+12000+650=79838 ；故 X = 79838+18049-23000=74887L3 值:根據(jù)大巷斷面得知 :e=850L3=R1+C+L1-e-n-R3=12000+3000+37535-850-15357-12000=24328按 L3 > SB+2(100-300)(100SqV2) 條件檢查列車運(yùn)行速度控制在 2m/s,得：L3 > 35001015

23、0故 24382 > 10150符合要求第五章：采煤方法及回采工藝一、采煤方法：本采區(qū)可采煤層共分為三層，結(jié)合前述的煤層地質(zhì)特征，本采區(qū)采用單一走向長 臂跨落采煤法。二、采煤工藝：(1) 適于采用綜采工藝的條件就目前煤礦地下開采技術(shù)開展趨勢看， 趨向于綜采工藝的開展方向， 它具有高產(chǎn)、高效、平安，低耗以及勞動條件好，勞動強(qiáng)度小優(yōu)點(diǎn)。但是綜采設(shè)備價格昂貴，綜采生產(chǎn)優(yōu)勢的開展有賴于全礦井良好的生產(chǎn)系統(tǒng)，較好的煤層賦存條件以 及較 高的操作和管理水平。根據(jù)我國綜采生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)和目前的技術(shù)水平，綜采適 用于 以下條件：煤層地質(zhì)條件好，構(gòu)造少，上綜采后能很快獲得高產(chǎn)，高效，某 些地 質(zhì)條件特殊，但上

24、綜采后仍有把握取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。(2)適合普采工藝的條件 普采設(shè)備價格廉價，一套普采設(shè)備的投資只相當(dāng)于一套 綜采設(shè)備的四分之一。普 采對地質(zhì)變化的適應(yīng)性比綜采強(qiáng)， 工作面搬遷容易。對 推進(jìn)距離短，形狀不規(guī)那么，小斷層和褶曲較發(fā)育的工作面，綜采的優(yōu)勢難以發(fā)揮， 而采用普采那么可以取得較 好的效果。與綜采相比，普采操作技術(shù)較易掌握，組織 生產(chǎn)比較容易。因此，普 采是我國中小型礦井開展采煤機(jī)械化的重點(diǎn)。綜上，根據(jù)我礦具體情況，地質(zhì)條件好，煤層傾角小，宜采用綜采工藝。三、采煤工作面作業(yè)規(guī)程的編制 本采區(qū)全部采用綜合機(jī)械化采煤，采用三班制， 每班8小時，綜采生產(chǎn)割煤和移 架平行作業(yè)，無須單獨(dú)回柱放頂時

25、間，因此準(zhǔn)備班工作量較小，主要是檢修設(shè)備、 膠帶、回收運(yùn)輸和回風(fēng)巷支架、平巷 煤壁、扶正支架、整理工作面端頭等 行進(jìn)行，一般用半個班可以完成，另更換易損零部件、前移轉(zhuǎn)載機(jī)、縮短輸送機(jī) 超前支護(hù)等工作。在條件差的綜采面，加固 工作也在準(zhǔn)備班進(jìn)行。但這些工作量可以平 半個班可以進(jìn)行采煤作業(yè)。因此本采區(qū)采用“兩班半采煤，半班準(zhǔn)備如以下列圖：工作面勞動組織表:序號工種一班二班三班合計1工長11132機(jī)組司機(jī)33283支架工334104轉(zhuǎn)溜司機(jī)11135溜子維護(hù)226轉(zhuǎn)載機(jī)維護(hù)227皮帶及溜子司機(jī)22268皮帶及溜子維護(hù)669乳化泵司機(jī)111310端頭維護(hù)5571711機(jī)電維護(hù)工112412小計1717

26、306413區(qū)管共4人4第六章采區(qū)生產(chǎn)能力及效勞年限一. 區(qū)段參數(shù)確實(shí)定根據(jù)本采區(qū)實(shí)際情況，本采區(qū)傾斜長度為 1185m，區(qū)段數(shù)目確定為5個，采 煤面斜長確定為210m，區(qū)段平巷留設(shè)保護(hù)煤柱寬度為 15m，區(qū)段平巷設(shè)計斷 面 為梯形斷面，寬 2.5m，高 2.2m。那么區(qū)段斜長為： 210+15+2*2.5=230m。二. 采區(qū)生產(chǎn)能力計算采區(qū)分東西兩翼，兩翼實(shí)行同采，即兩個工作面同時開采。10#煤層1、日產(chǎn)量計算A=2NLSMrC=2 X 7 X 210 X 0.6 X 2.08 X 1.4 X 0.95式中：N采煤機(jī)日進(jìn)刀數(shù)；L 工作面長度；S 截深；M 采高； r 煤的容重；C 煤的采出

27、率。2、年產(chǎn)量計算A= 300 A=300 X 4833= 1449900噸3、生產(chǎn)能力計算A10=K1K2 E A=0.95 X 1.1 X 1449900 =1515145t式中： A10 采區(qū)生產(chǎn)能力； t/aK1 工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，采區(qū)內(nèi)同采兩個工作面，取0.95 ;采區(qū)內(nèi)同采三個工作面，取 0.9.K2 采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)出煤系數(shù)；取1.1 E A 采區(qū)內(nèi)同時回采工作面年產(chǎn)量 之和。11# 煤層1、日產(chǎn)量計算A=2NLSMrC=2 X 7 X 210 X 0.6 X 1.81 X 1.4 X 0.95=4246t式中： N 采煤機(jī)日進(jìn)刀數(shù)；L 工作面長度；S 截深；M 采高；r 煤的容重

28、；C 煤的采出率。2、年產(chǎn)量計算A= 300 A=300 X 4246= 1273800 噸3、生產(chǎn)能力計算A1仁 K1K2 E A=0.95 X 1.1 X 1273800=1331121t式中： A11 采區(qū)生產(chǎn)能力； t/aK1 工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，采區(qū)內(nèi)同采兩個工作面，取0.95 ;采區(qū)內(nèi)同采三個工作面，取 0.9.K2 采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)出煤系數(shù)；取 1.1刀A采區(qū)內(nèi)同時回采工作面年產(chǎn)量之和12# 煤層1、日產(chǎn)量計算A=2NLSMrC=2 X 7 X 210 X 0.6 X 3.5 X 1.4 X 0.95=8211t式中： N 采煤機(jī)日進(jìn)刀數(shù)；L 工作面長度；S 截深；M 采高；r 煤的

29、容重；C 煤的采出率。2、年產(chǎn)量計算A= 300 A=300 X 8211= 2463300 噸3、生產(chǎn)能力計算A12=K1K2 E A=0.95 X1.1X2463300=2574148t式中： A12 采區(qū)生產(chǎn)能力； t/aK1 工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，采區(qū)內(nèi)同采兩個工作面，取0.95 ;采區(qū)內(nèi)同采三個工作面，取 0.9.K2 采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)出煤系數(shù)；取1.1 E A 采區(qū)內(nèi)同時回采工作面年產(chǎn)量 之和。三、采區(qū)生產(chǎn)能力：采區(qū)生產(chǎn)能力米區(qū)可米儲量X米區(qū)回米采區(qū)效勞年限率四、米區(qū)效勞年限：=12 年第七章 米區(qū)巷道斷面設(shè)計一、巷道斷面選擇原那么 我國煤礦井下使用的斷面形狀，按其構(gòu)成的輪廓可分為折線形

30、和 曲線形兩大類， 前者如矩形、梯形、不規(guī)那么型；后者如半圓拱形、 圓弧拱形、三心拱形、 馬蹄形、 橢圓形和圓形等。巷道斷面形狀的選擇，主要應(yīng)考慮巷道所處的位置及穿過圍巖性質(zhì)；巷道的用途 及其服 務(wù)年限；選用的支架材料和支護(hù)方式；巷道的掘進(jìn)方法和米用的掘進(jìn)設(shè)備 因素。 一般情況下，作用在巷道上的地壓大小和方向，在選擇巷道斷面形狀時起主要作 用。當(dāng) 頂壓和測壓均不大時， 可選用梯形或矩形斷面； 當(dāng)頂壓較大， 側(cè)壓較小時， 那么應(yīng)選 用諸如馬蹄形、橢圓形或者圓形等斷面。巷道的用途及所需的效勞年限也是考慮選擇巷道斷面形狀的不可或缺的因素。 服 務(wù)年限 長達(dá)幾十年的開拓巷道，米用磚石混凝土和錨噴支護(hù)的

31、各種拱形斷面較為 有利；效勞年 限十幾年的準(zhǔn)備巷道以往多米用梯形斷面，現(xiàn)在米用錨噴支護(hù)和拱 形斷面日益增多；服 務(wù)年限短的回采巷道因受采動影響，須采用具有可縮性金屬支架的梯形斷面 二、A組煤巷道斷面設(shè)計 根據(jù)巷道斷面選擇原那么，由于各可采煤層頂?shù)装鍘r性各煤層相差不大，煤層頂板 一般為 粉砂巖和細(xì)砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。屬于中等穩(wěn)定頂板類頂板。本采區(qū)兩條采區(qū)上山均沿煤層布置，巷道兩邊均留有保護(hù)煤柱護(hù)巷，因此 受才動影響不大，服 務(wù)年限長，故采用半圓拱形斷面。區(qū)段平巷布置在煤層中， 所受頂壓和側(cè)壓都不大，且 效勞年限短，采用梯形斷面，支護(hù)方式采用錨梁網(wǎng)支 護(hù)。石門都是布置在巖石中，采用半圓拱

32、形斷面。支護(hù)方式均采用錨噴支護(hù) 各巷道斷面設(shè)計參數(shù)及斷面圖如下：1、采區(qū)輸送機(jī)上山巷道斷面圖及參數(shù):表 7-1 :圍巖類別斷面/ m2設(shè)計掘進(jìn)尺寸噴射厚度/mm凈周長/m凈設(shè)計掘進(jìn)寬度/mm咼度/mmn14. 516.44740397012014.52、采區(qū)軌道上山巷道斷面圖及參數(shù):表 7-2 :圍巖類別斷面/ m2設(shè)計掘進(jìn)尺寸噴射厚度/mm凈周長/m凈設(shè)計掘進(jìn)寬度/mm咼度/mmn14. 516.44740397012014.53、區(qū)段平巷斷面圖及參數(shù):表 7-3 :圍巖類別斷面/m2水溝斷面/m2噴射厚度/mm凈周長/m凈設(shè)計掘進(jìn)n8.29.70.115011.7三、B組煤巷道斷面設(shè)計根據(jù)

33、巷道斷面選擇原那么，由于各可采煤層頂?shù)装鍘r性各煤層相差不大，煤層頂板一般為粉砂巖和細(xì)砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。屬于中等穩(wěn)定頂板U類頂板。本采區(qū)兩條采區(qū)上山均沿煤層布置，巷道兩邊均留有保護(hù)煤柱護(hù)巷，因此受才動影響不大，效勞年限長，故采用半圓拱形斷面。區(qū)段平巷布置在煤層中，所受頂壓和側(cè)壓都不大，且效勞年限短，采用梯形斷面，支護(hù)方式采用錨梁網(wǎng)支護(hù)。石門都是布置在巖石中， 采用半圓拱形斷面。支護(hù)方式均采用錨噴支護(hù)。1、采區(qū)膠帶機(jī)上山和軌道上山斷面同 A組煤。2、區(qū)段平巷斷面圖及參數(shù):表 7-4 :圍巖類別斷面/m2水溝斷面/m2噴射厚度/mm凈周長/m凈設(shè)計掘進(jìn)n6.88.10.115010.93

34、、主要運(yùn)輸及回風(fēng)石門斷面圖及參數(shù):表 7-5 :圍巖類別斷面/ m2設(shè)計掘進(jìn)尺寸噴射厚度/mm凈周長/m凈設(shè)計掘進(jìn)寬度/mm咼度/mmn14. 516.44740397012014.5第八章采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)及設(shè)備 一、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)：由于各煤層均采用綜合機(jī)械化采煤，生產(chǎn)系統(tǒng)根本相同，因此根據(jù)綜合機(jī)械 化采煤生產(chǎn)系統(tǒng)的要求，各系統(tǒng)運(yùn)作方式如下：一、運(yùn)煤系統(tǒng) 采煤工作面采出的煤經(jīng)刮板輸送機(jī)輸送到區(qū)段運(yùn)輸平巷，在運(yùn)輸平巷 里通過膠帶 輸送機(jī)輸送至 10# 煤層至區(qū)段運(yùn)輸石門，然后通過溜煤眼進(jìn)入運(yùn)輸上山 運(yùn)輸 上山，然后通過運(yùn)輸上山輸送至采區(qū)煤倉， 然后機(jī)車通過運(yùn)輸大巷運(yùn)至井底車場 煤 倉，最后通過箕斗運(yùn)送

35、至地面。二、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， 分成兩翼經(jīng)平巷、聯(lián)絡(luò)眼、運(yùn)輸巷到達(dá)工作面。從工作面出來的污風(fēng)，經(jīng)回風(fēng)巷，右翼直接進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)石門， 左翼側(cè)需經(jīng)車場繞道進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)石門 掘進(jìn) 工作面所需的風(fēng)流，從軌道上山經(jīng)中部車場分兩翼送至平巷。在平巷內(nèi)由局 部通風(fēng)機(jī)送 往掘進(jìn)工作面，污風(fēng)流那么從運(yùn)輸巷經(jīng)運(yùn)輸上山回入采區(qū)回風(fēng)石門。 采區(qū)絞車房和變電所 所需的新鮮風(fēng)流是由軌道上山直接供給的。三、運(yùn)料和排矸系統(tǒng)運(yùn)料排矸采用 600mm 規(guī)矩的礦車和平板車。 物料至下部車場經(jīng)軌道上山到上部 車場， 然后經(jīng)回風(fēng)巷送至采煤工作面，區(qū)段回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷

36、所需物料，自軌道上 山經(jīng)中部車場 送入。掘進(jìn)巷道時所出的煤和矸石， 利用礦車從各平巷運(yùn)出， 經(jīng)軌道上山運(yùn)至下部車場。四、供電系統(tǒng) 高壓電纜由井底中央變電所，經(jīng)大巷、采區(qū)運(yùn)輸石門、下部車場、運(yùn) 輸上山至采 區(qū)變電所。經(jīng)降壓后的低壓電，由低壓電纜分別引向回采和掘進(jìn)工作面的附 近的 配電點(diǎn)以及上山輸送機(jī)、絞車房等用電地點(diǎn)。五、壓氣和平安用水用電 掘進(jìn)巖巷時所用的壓氣，采掘工作面、平巷以及上山輸送 機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)所需的防塵噴 霧用水， 分別由地面或井下壓氣機(jī)房和地面儲水池以專用管路送 至采區(qū)用氣用水 地點(diǎn)。二、采區(qū)設(shè)備：一10# 煤層和 11# 煤層厚度及地質(zhì)條件差不多，應(yīng)選用相同設(shè)備。由于10#和11#煤

37、層厚度在1.62.49m范圍內(nèi)，要求采煤機(jī)最大采高必須大于2.49m，最小采高必須小于1.6m ;本采區(qū)煤層傾角在12 °15 °，煤質(zhì)硬度中等，因此采煤機(jī)選用 MG300AW1主要技術(shù)參數(shù):表&1 :技術(shù)特征單位數(shù)值采高m1.5 3.0適應(yīng)煤質(zhì)硬度Kg/cm2 或 ff=1 3煤層傾角°< 35截深m630滾筒直徑m1.6牽引方式無鏈牽引力KN360牽引速度m/min06滾筒中心距mm8934機(jī)面高度mm1200臥底量mm225電型號YSKBC-300動功率KW300機(jī)臺數(shù)臺1電壓V1140噴霧滅塵方式內(nèi)、外噴霧控頂距mm2455最大不可拆卸件尺寸

38、長mm/t3250 X 1150 XX寬X高/質(zhì)量635/8.001總重t34設(shè)計單位上海分院制造廠雞西煤礦機(jī)械廠根據(jù)工作面條件及綜采工藝，由采煤機(jī)參數(shù)，計算出工作面頂峰生產(chǎn)時，每小時產(chǎn)量為360t/h，因此工作面刮板輸送機(jī)選用SGD-630/180主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-2 :技術(shù)特征單位型號 SGD-630/180出廠長度m150小時運(yùn)量T400鏈速m/s0.95電型號DSB-90動功率kw90 X 2機(jī)電壓V1140鏈破斷力KN850外形尺寸長X寬X高mm1500 X 630 X 222質(zhì)量T100生產(chǎn)廠商山西煤機(jī)廠工作面液壓支架選用 ZY2400/10/26技術(shù)參數(shù)如下：技術(shù)特征單位

39、型號 ZY2400/10/26煤層傾角(°)< 25 °支護(hù)高度m1.0 2.6初撐力KN1256工作阻力KN2400支護(hù)強(qiáng)度MPa0.45質(zhì)量t8.5支架中心距mm1500橋式轉(zhuǎn)載機(jī)SZB730/40;膠帶輸送機(jī) SSJ800-90;破碎機(jī)LPS-1000;移動變電站KSGZY-630/6;乳化液泵站 MRB125/31.5;水泵 ZBA-6.二對12#煤層：由于12#煤層厚度在2.84.23m范圍內(nèi)，要求采煤機(jī)最大采高必須大于4.23m,最小采高必須小于2.8m ;本采區(qū)煤層傾角在12。15。，煤質(zhì)硬度中等，因此采煤機(jī)選用 MXA-300/4.5具體參數(shù)如下：表

40、8-4 :技術(shù)特征單位數(shù)值采高m2.3 4.45適應(yīng)煤質(zhì)硬度ff=2 4煤層傾角(°)025截深m656滾筒直徑m2.0牽引方式液壓、雙牽引、無鏈牽引力KN400牽引速度m/min0 8.5滾筒中心距mm10326機(jī)面高度mm1905臥底量mm185電型號DMB-300S動功率KW300機(jī)臺數(shù)臺1電壓V1140噴霧滅塵方式內(nèi)、外噴霧控頂距mm2342最大不可拆卸件尺寸長mm/t3605 X 1241 X 450/2.9X寬X高/質(zhì)量總重t48.3設(shè)計單位西安煤礦機(jī)械廠制造廠西安煤礦機(jī)械廠具體參數(shù)如下:表&5 :技術(shù)特征單位型號 SGZ-730/320出廠長度m150小時運(yùn)量T

41、700鏈速m/s0.95電型號YSBS-80/160動功率kw160 X 2機(jī)電壓V1140鏈破斷力KN850外形尺寸長X寬X高mm1500 X 764 X 222質(zhì)量T160生產(chǎn)廠商山西煤機(jī)廠工作面液壓支架為 ZY3500/23/45主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-6 :技術(shù)特征單位型號 ZY3500/23/45煤層傾角(°)<20 °支護(hù)高度m2.3 4.5初撐力KN2600工作阻力KN3500支護(hù)強(qiáng)度MPa0.6 0.76質(zhì)量kg16000轉(zhuǎn)載機(jī)選用橋式轉(zhuǎn)載機(jī)SZD-730/90主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-7 :技術(shù)特征單位型號 SZD-730/90出廠長度m30小時運(yùn)

42、量t/h750鏈速m/s1.31電型號DSB-90動功率KW90機(jī)電壓V1140質(zhì)量t24.2生產(chǎn)廠家山西煤機(jī)廠破碎機(jī)選用LPS-1000主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-8 :技術(shù)特征單位型號 LPS-1000破碎能力t/h1000進(jìn)料口寬度mm900進(jìn)料口高度mm920出料粒度mm150 300質(zhì)量t14生產(chǎn)廠商西北煤礦機(jī)械總廠膠帶輸送機(jī)選用 SSJ1000/220主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-9 :技術(shù)特征單位型號 SSJ100/220輸送量t/h700輸送長度m1000托輥直徑mm108輸送帶寬mm1000儲帶長度m50機(jī)尾搭接長度m12機(jī)頭外形尺寸長X寬X高mm5873 X2511 X1900質(zhì)

43、量t201移動變電站 KSJZY-630/16 ;乳化液泵站 MRB250/31.5 。三采區(qū)上山運(yùn)輸設(shè)備1、B組煤上山運(yùn)輸設(shè)備選型:上山膠帶機(jī)選型:本采區(qū)同時開采工作面為兩個，單個工作面頂峰生產(chǎn)時產(chǎn)量約為：Q = 60vSMr = 60 X 3 X 0.6 X 2 X 1.4 = 302t/h,兩個工作面同時生產(chǎn)頂峰生產(chǎn)時產(chǎn)量為604t/h。要求輸送機(jī)的小時最大輸送量大于工作面頂峰生產(chǎn)時的產(chǎn)量因此上山膠帶機(jī)選擇 SSJ1000/2 X 125主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-10 :型號輸送量(t/h )帶寬(mm )帶速(m/s )最大輸送 長度(m)儲帶長度(m)主電機(jī)功率(kw )傳動滾筒直徑(