煤礦設計手冊

---------------------------- 精品word文檔 值得下載 值得擁有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------《煤礦設計手冊》 86版一、 煤的性質(zhì)、分類、用途泥炭褐煤長焰煤氣煤肥煤焦煤瘦煤貧煤無煙煤顏土灰褐深黑褐黑色帶黑色黑帶灰灰黑色色褐光無暗瀝青光弱玻玻強玻強玻璃金剛似金屬澤澤璃璃璃硬1----------------------------------------------------------------------4度斷不規(guī)則參差狀貝殼狀平平整塊塊狀方塊貝殼狀口整狀狀狀狀碳55~63~76~92%90-98%63%77%氫5．5~5．5~．．4%．5—44~606．5%6．5%4．0%氧26~．1~16%．．156~04-33%35%27．7%1、 水分在煤中以三種形態(tài)存在 :外在水分、內(nèi)在、結晶水分。2、 煤的機械強度是指因碰撞、 擠壓等作用而破碎的難易程度。3、 煤的熱穩(wěn)定性是指煤塊在高溫作用下保持原來粒度的性---------------------------- 精品word文檔 值得下載 值得擁有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------能。4、 灰分含量級別 :特低≤5%,低＞5~10%,中＞20~30%,富＞30~40%,高灰＞40~50%。5、 硫含量級別: 特低≤0．5%,低＞0．5~1．0%,中＞1．5~2．0%,富＞2．0~3．0%,高＞3．0%。6、 煤的焦油產(chǎn)率分級 :含油煤≤7%,富＞7~12%,高油煤＞12%。7、 用于煉焦的煤種: 氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤。二、礦井概況1、井田范圍2、儲量3、生產(chǎn)能力4、開拓方式5、歷年產(chǎn)量6、投產(chǎn)報廢時間7、經(jīng)營性質(zhì)三、主要技術經(jīng)濟指標1 、開采煤層 2 、可采煤層層數(shù)、厚度、層間距3、煤層傾角及變化 4 、水平劃分、開采水平標高5、運輸大巷布置方式及位置 6 、采區(qū)尺寸7、生產(chǎn)采區(qū)個數(shù)及能力 8 、采區(qū)巷道布置方式支護方式9、回采工作面長短及年進度表10、回采工作面?zhèn)€數(shù)及生產(chǎn)能力11、回采工作面支護方式12、采煤方法13、頂板管理14、掘進工作面?zhèn)€數(shù)15、掘進機械化程度16、生產(chǎn)掘進率17、大巷運輸方式18、輔助運輸方式19、通風方式20、礦井風量及風壓---------------------------- 精品word文檔 值得下載 值得擁有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------21、巖層移動角、地表下沉速度、時間、最大下沉率22、勞動生產(chǎn)率23、主要材料(雷管、炸藥、坑木、鋼材等 )消耗24、原煤成本 25 、商品煤銷售成本26、原煤銷售價格 27 、商品煤銷售價格28、本地區(qū)主要材料價格四、礦井的井型和服務年限T=ZK／AK Z K可采儲量 A 年產(chǎn)量K儲量備用系數(shù) 1．2~1．4大型:60~70年穩(wěn)產(chǎn)時間以上中型:50年穩(wěn)產(chǎn)時間以上小型:30年穩(wěn)產(chǎn)時間以上五、支架選型破碎頂板:直接頂厚度大于 3~4倍采高,宜采用掩護式支架。中等堅固頂板:直接頂厚度大于 2~3倍采高,宜采用支撐掩護式支架堅固頂板:直接頂沒有或小于2倍采高,宜采用支撐式支架。一般情況下,支架承受的載荷可取6~8倍采高的巖石柱重量。中等堅固頂板取 6~8倍, 堅固頂板取10~11倍。六、煤層分類1、低于己于1.3米的煤層,稱為薄煤層;高于3．5米的煤層,稱為厚煤層。---------------------------- 精品word文檔 值得下載 值得擁有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2、傾角在25度以下的煤層,稱為緩傾斜煤層;傾角在45度以上的煤層,稱為急傾斜煤層。3、層間距等于或小于 10米的煤層群, 稱為近距煤層。七、綜采要求：1、煤層賦存穩(wěn)定 2 、頂?shù)装鍡l件好3、斷層褶曲少 4 、傾角小5、硬度適中 6 、結構簡單7、厚度變化不大 8 、沼氣涌出量低八、地質(zhì)年代晚古生代：泥盆系（紀） 石炭系 二迭系（375~230百萬年）中生代（界）：三迭系（紀） 侏羅系 白堊系（230~80百萬年）新生代（界）：第三系（紀）第四系~2~3百第三系（80萬年）九、斜井斷面及適用范圍1、半圓拱：受力性能好，承受側(cè)壓頂壓能力都較大；但斷面利用率低，掘砌費用稍高。適用于側(cè)壓頂壓大，服務年限長的井筒。2、圓弧拱：介于半圓拱與三心拱之間，用于 中等強度圍巖，側(cè)壓小，服務年限長的井筒。3、三心拱：斷面利用率高，掘砌費用較半圓拱低，其承載能力差，適用地壓較小的井筒。---------------------------- 精品word文檔 值得下載 值得擁有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4、梯形：斷面利用率高，施工簡單，對不均勻壓力適應性好，但支架維修量大，不利于安全生產(chǎn)。適用 圍巖條件較好， 服務年限短的井筒。5、圓形、橢圓形：結構穩(wěn)定，能承受多向壓力，但斷面利用率低，施工復雜，掘砌費用高，適用底壓較大的井筒。十、斜井的井筒傾角一般規(guī)定 :1、串車提升不大于 25度;箕斗提升25至35度;膠帶提升不大于度。2、從井口到堅硬巖石之間必須砌碹 ,并延伸至巖層內(nèi)至少 5米。3．支護背后的空隙必須回填充實。十一、煤的化學性質(zhì)1、 結焦性:是指煤經(jīng)過干餾結成焦炭的性能。2、 粘結性: 是指煤在干餾時粘結其本身或外加惰性物質(zhì)的能力。3、膠質(zhì)層指數(shù)的測定是測定煤的膠質(zhì)層最大厚度(以Y表示,簡稱Y值),最終體積收縮度(以X表示,簡稱X值)和體積曲線類型等個主要參數(shù)。4、 粘結指數(shù)是在規(guī)定的條件下以煙煤在加熱后粘結專用無煙煤的能力。表征煙煤粘結性的指標 (簡稱G值)。5、 是煤化程度高的煤 ,揮發(fā)分低,密度大,燃點高,無粘結性,燃燒時多不冒煙。6、 煙煤是煤化程度低于無煙煤而高于褐煤的煤。---------------------------- 精品word文檔 值得下載 值得擁有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------7、 褐煤是煤化程度低 ,外觀多呈褐色,光澤暗淡,含有較高的水分。8、 石煤是菌藻類植物遺體在早古生代的淺海瀉湖海灣環(huán)境下經(jīng)泥腐作用和煤化作用轉(zhuǎn)變成的低熱值高煤化程度的固態(tài)可燃礦產(chǎn)。一般含大量礦物質(zhì),外觀似黒色宴石而得名。9、 泥炭是高等植物遺體 ,在沼澤中經(jīng)泥炭化作用形成的一種松散富含水分的有機聚積物。10、成煤作用: 植物遺體從聚積到轉(zhuǎn)變成的作用。包括泥炭化或腐泥化作用和煤化作用。11、煤化作用:泥炭或腐泥轉(zhuǎn)變?yōu)?、煙煤、無煙煤的地球化學作用。包括煤成巖和煤變質(zhì)作用。12、煤成巖作用:泥炭或腐泥被掩埋后,在壓力溫度等因素的影響下,轉(zhuǎn)變成褐煤的作用。13、煤變質(zhì)作用:褐煤在地下受壓力、溫度、時間等因素的影響下,轉(zhuǎn)變成煙煤、無煙煤等的地球化學作用。14、水煤漿:用一定細度的煤與水混合成的可泵送、 霧化穩(wěn)定的高濃度漿狀燃料。15、油煤漿:用一定細度的煤與油混合成的可泵送、霧化穩(wěn)定的高濃度漿狀燃料。16、1/3焦煤:介于焦煤與氣煤之間,含中等或較高揮發(fā)分的強粘結性煤。17、焦煤:變質(zhì)程度較高的煙煤。單獨煉焦時 ,生成的膠質(zhì)體熱---------------------------- 精品word文檔 值得下載 值得擁有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------穩(wěn)定性好,焦炭塊大,裂紋少,強度高。18、肥煤: 變質(zhì)程度中等的煙煤。單獨煉焦時,能生成熔融性良好的焦炭,但有較多的橫裂紋,有蜂焦。19、氣肥煤: 揮發(fā)分高、粘結性強的煙煤。不能生成強度高的焦炭。20、氣煤: 變質(zhì)程度較低, 揮發(fā)分較高的煙煤。單獨煉成的焦有較多的縱裂紋。21、長焰煤: 變質(zhì)程度最低, 揮發(fā)分最高的煙煤。不結焦。22、不粘煤: 變質(zhì)程度較低,揮發(fā)分范圍較寬 ,無粘結性的煙煤。23、無煙煤

北京

01號(年老型)

晉城

02(典型)陽泉

03(年輕型)貧廋煤PS焦煤JM

西山礦區(qū)古交臨汾

廋煤SM肥煤FM

峰峰四礦開灤 棗莊1/3焦煤

淮南礦區(qū)

不粘煤BN

大同 神府長焰煤氣肥煤

CYQF

阜新礦區(qū)江西浙江

氣煤

QM

撫順礦區(qū)十二、錨桿1、

單獨使用錨桿錨桿長度

:L=N〔1．1+W/10

〕

N 是圍巖影響系數(shù)

:ⅡⅤ類

N=0．9

Ⅲ類

N=1．0

Ⅳ類

N=1．1Ⅴ類

N=1．2

W---------------------------- 精品word文檔 值得下載 值得擁有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------錨桿間距:M≤05L 錨桿直徑:D=L/110十三、直接頂和老頂分類直接頂： D 強度系數(shù) L 初次垮落步距1不穩(wěn)定2中等穩(wěn)定3穩(wěn)定4堅硬單位M≤3031~7070~120＞120D≤89~1819~25＞25L老頂：N=直接頂厚度米/采高米L初次來壓步距米1234NN＞2~50．3＜N0．3＜N＜N≤0．3＞3~53~5L＞50L不明顯明顯N＞0．3L＞50L=25~50強極強烈烈十四、砌碹1、 手冊拱頂厚度：ｄｏ=2ａ/12~14 ａ拱凈跨度墻厚T=（1．2~1．5）ｄｏ2、 支護厚度估算的經(jīng)驗公式單線遂道（凈跨度 4．9米） ｄｏ=（0．06~1．0）ｆｄ雙線遂道（凈跨度 8．9米） ｄｏ=（0．08~1．6）ｆｄ低值用于ｆｄ=5的硬巖---------------------------- 精品word文檔 值得下載 值得擁有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------高值用于ｆｄ=0．6的軟巖ｄｎ=（1．0~1．5）ｄｏ ｄｃｍ=（1．0~1．6）ｄｏｄｇ=（0．6~0．8）ｄｏ ｈｘ=（1．0~1．8）ｄｏｄｏ拱頂厚度米ｄｎ拱腳厚度米ｄｃｍ邊墻厚度米ｄｇ底拱厚度米ｈｘ基礎厚度米ｆｄ頂板巖石堅固系數(shù)3、 砌體允許抗壓強度料石 1 ．5~2．5MPａ 混凝土2．5~3．5MPａ鋼筋混凝土4．5~5．5MPａ十五、煤柱40米1、 手冊兩井田之間：煤柱寬40米；斷層作為井田邊界：兩側(cè)各留30米；沿煤層大巷兩側(cè)：煤柱寬20~50米；沿煤層兩大巷之間：煤柱寬30~80米；沿煤層回風大巷兩側(cè)：煤柱寬20~30米；兩條采區(qū)上山（下山）之間：煤柱寬

20~25米。2、

經(jīng)驗公式英國經(jīng)驗公式：

B=0．1H+13．7

米美國經(jīng)驗公式：

B=0．1H+4M+6．1

米西安煤礦設計院：中等穩(wěn)定圍巖： B=17．67+8．22H/100+1．33（H/100）2米底部為薄層軟巖：B=49．59-15．35H/100+7．12（H/100）2底部為厚層軟巖：B=0．212+27．74H/100+6．97（H/100）2---------------------------- 精品word文檔 值得下載 值得擁有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------B-煤柱寬度 米 H- 礦井開采深度 米M-煤柱高度 米十六、巷道壓力1、 手冊ｑ=ｒ+ｈ ｑ頂壓 ｒ圍巖容量ｈ巷道埋深（巷道頂板至地面的距離）米、《鐵道工程設計規(guī)范》推薦的方法⑴頂壓計算方法：PD=0．45×26-Sｗｒ⑵側(cè)壓計算方法：Ⅰ類圍巖PZH=（1/2-1）PDⅡ類圍巖PZH=（1/3-1/2）PDⅢ類圍巖PZH=（1/6-1/3）PDⅣ類圍巖PZH=（0-1/6）PDⅤ類圍巖Ⅵ類圍巖 PZH=0ｓ-圍巖類別號 ｗ-跨度（寬度）影響系數(shù)=1+ｉ（2ａ-5）ｉ跨度每增加1米，壓力增加率當2ａ＜5時，ｉ=0．2；當2ａ＞5時，ｉ=0．1ｒ圍巖容量 ｔ/M3 PD圍巖頂壓

KN/M

2ａ巷道掘進斷面跨度之半，米⑶適用條件①高跨比＜1．7 ②深埋巷道

③不產(chǎn)生顯著偏壓④采用鉆爆法及砌碹巷道⑷鐵路遂道圍巖分類（按彈性波縱波速度劃分）---------------------------- 精品word文檔 值得下載 值得擁有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------圍巖類別 Ⅰ類波速度KM/S ＜1

Ⅱ類1~2

Ⅲ類 Ⅳ類1．5~32．5~4

Ⅴ類3 ．5~4．53、 山巖壓力系數(shù)法⑴頂壓計算方法：PD=S1ｒ2ａ⑵側(cè)壓計算方法：PZH=S2ｒHSS山巖壓力系數(shù)ｒ圍巖容量H巷道高度12----堅硬0~0．05無S2中堅硬0．05~0．1有S2 0~0．05軟弱0．1~0．2 有S2 0．05~0．1松軟0．3~0．5 有S20．05~0．54、 估算地壓的經(jīng)驗數(shù)據(jù)：穩(wěn)定圍巖 3 ~5T/M2 中穩(wěn)定10~15T/M2ｒH/R ＜0．25穩(wěn)定15~30T/M20．4ｒ圍巖容量T/M3 H 巷道所處深度R巖石單軸抗壓強度 T/M2適用條件① 深埋100~1000米。②R為400~1000T/M③凈寬2．2~5．0米圍巖的內(nèi)摩擦角Ⅰ類7 度30分 Ⅱ類 12 度30分

2---------------------------- 精品word文檔 值得下載 值得擁有--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Ⅲ類 23 度 Ⅳ類 43 度Ⅴ類 60 度十七、軌道半徑；井下軌道半徑允許最小值： R=CSB SBC車輛的軸距 米—系數(shù)按行車速度取值：V＜1．5M/S1．5M/S＜V＜3．5M/S C=10 ~12V＞3．5M/S C≥15十八、等積孔等積孔就是用一個與井巷或礦井風阻相當?shù)睦硐肟椎拿娣e值來衡量井巷或礦井通風難易程度的抽象概念。 等積孔越大，通風越容易。2Q風量3A=038Q/√HA等積孔MM/分H 風壓 毫米水柱十九、炮眼角度1、 炮眼與煤壁夾角一般為 50度至80度