設(shè)計(jì)-采區(qū)參考姜課

《固體礦床開(kāi)采》課程設(shè)計(jì)任務(wù) 220.8~ 231.0~ 11、設(shè)計(jì)人：，，進(jìn)度安排112.28——212.31——301.04——401.08——501.11——第1章采區(qū)地質(zhì)特征、儲(chǔ)量及服務(wù)年 采區(qū)的地質(zhì)特 礦井基本情 設(shè)計(jì)采區(qū)的位置，范 設(shè)計(jì)采區(qū)周邊煤炭資源情況以及開(kāi)采情 采區(qū)地質(zhì)構(gòu) 開(kāi)采煤層厚度、煤層傾角、層間 煤層頂?shù)装逄?設(shè)計(jì)煤層的基本情 采區(qū)的儲(chǔ)量及服務(wù)年 采區(qū)邊界煤 采區(qū)的地質(zhì)儲(chǔ)量、工業(yè)儲(chǔ)量、可采儲(chǔ)量的計(jì) 采區(qū)服務(wù)年限的計(jì) 采區(qū)采出率的驗(yàn) 采區(qū)的工作制 第2章采礦方法的選 壁式體系采煤法和柱式體系采煤法的選 2.2長(zhǎng)壁采煤法和傾向長(zhǎng)壁采煤法的選 前進(jìn)式、后退式開(kāi)采的選 第3章采區(qū)巷道布 采區(qū)的布置方 開(kāi)拓巷道的布 采區(qū)上山布 采區(qū)上山數(shù) 采區(qū)上山位 上山之間的相對(duì)位置及傾 采區(qū)上山布置類 可行性方案比 采區(qū)車場(chǎng)布 采區(qū)硐 采區(qū)煤 采區(qū)絞車 采區(qū)變電 采區(qū)內(nèi)的劃 區(qū)段劃 區(qū)段巷道尺寸和區(qū)段煤柱尺寸的確 區(qū)段尺 采區(qū)內(nèi)區(qū)段巷道布 確定工作面長(zhǎng) 確定工作面數(shù) 確定工作面的生產(chǎn)能 3.2.5確定采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)及工作順3.2.5確定采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)及工作順 掘進(jìn)順 通風(fēng)系 系 第4章回采工 回采工藝方式的確 采煤工藝的選 綜合機(jī)械化采煤工 采煤工作面機(jī)械設(shè)備材料的選擇類型特 采煤機(jī)選 刮板輸送機(jī)選 機(jī)選 帶式輸送機(jī)選 支架選 工作面支 確定工作面各參 采煤工作面循環(huán)方式，作業(yè)方式和勞動(dòng)組 工作面合理長(zhǎng)度的驗(yàn) 從煤層地質(zhì)條件考 從工作面生產(chǎn)能力考 從設(shè)備及管理水平考 從頂板管理及通風(fēng)能力考 從巷道布置考 從經(jīng)濟(jì)合理方面考 第5章采區(qū)生產(chǎn)的安全措 綜合機(jī)械化采煤過(guò)程中應(yīng)注意事 通風(fēng)安全方面的措 供電方面的安全措 排水方面的安全措 各種防塵的措 參考文 附 1采區(qū)地質(zhì)特征、儲(chǔ)量及服礦井分東翼、西翼。東翼井筒包括+300主平峒和灣平硐 礦井提升系統(tǒng)分東翼、西翼提升系統(tǒng)。東翼提升系統(tǒng)現(xiàn)為兩級(jí)絞車提升系統(tǒng)和膠帶輸送+100m+300m至+100m水平。東翼-100m2235m3/d，最大涌水量3924m3/d，配備三臺(tái)200D43×6型水泵（300KW電機(jī)219mm管徑的管路排水。西翼排水系統(tǒng)分一級(jí)排水，西翼±0m水平礦井正常涌水量為682m3/d，最大涌水量為1996m3/d200D43×9（440KW電機(jī)219mm管徑的管翼+100m水平水泵房安裝有三臺(tái)200D43×6型水泵（配用電機(jī)為：JR138-4型300KW電機(jī)，從100水平至水平為敷設(shè)有兩趟mm+100m160KW，副兩個(gè)水倉(cāng)，每個(gè)水倉(cāng)容積14003。西翼+300m水平采取水溝自然排水。礦井供電為雙回路供電。礦井電源來(lái)自煤電（）公司渡市選煤發(fā)電廠。電壓等級(jí)10kV，供電線路長(zhǎng)0.48km，其供電線路采用電力電纜，型號(hào)為YJLV22-3*120mm2，引至地面變電所。礦井主變采用兩臺(tái)S9-2500/10/6kV變壓器2臺(tái),1臺(tái)工作1臺(tái)備用,工作變壓器供井下井下變電所供電。分別有兩回供電線路。6kV電壓等級(jí)線路供采區(qū)變電所，采區(qū)變電所以660V。東翼井下原煤經(jīng)膠帶輸送機(jī)至東翼+300m水平煤倉(cāng)后，由ZK10-6/550型架線式直流使用后，井下所有煤炭將經(jīng)過(guò)膠帶機(jī)運(yùn)至TD62-650型膠帶輸送機(jī)401#、402#進(jìn)入煤電（）渡市選煤發(fā)電廠貯煤倉(cāng)。使用后，井下所有煤炭將經(jīng)過(guò)膠帶機(jī)運(yùn)至TD62-650型膠帶輸送機(jī)401#、402#進(jìn)入煤電（）渡市選煤發(fā)電廠貯煤倉(cāng)。均為雙電源、雙回路供電。主平硐、灣風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，廣山河、大興廠風(fēng)井回風(fēng)。礦井1500Pa，等級(jí)孔1.86m2，風(fēng)機(jī)效率73.2%。礦井西翼主要通風(fēng)機(jī)是重慶興達(dá)通風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的1685m3/min，1220Pa，0.96m268%。礦井有效風(fēng)量率為401采區(qū)供風(fēng)，其中水平的部分風(fēng)量通過(guò)軌道上山進(jìn)入采區(qū)，回風(fēng)風(fēng)-112采區(qū)位于東翼F3斷層下盤(pán)，采區(qū)上與112采區(qū)毗鄰，南以112采區(qū)水隔水煤向下延深為界，北界位于1號(hào)勘探線以南約100米，全長(zhǎng)2000米。水平為-100水平，回平為+100水平。采區(qū)長(zhǎng)度煤層傾角相鄰采區(qū)有111采區(qū)、-111采區(qū)、-121采區(qū)、-112采區(qū)、-122采區(qū)。相鄰采區(qū)留設(shè)隔離煤柱40米或以大斷層，現(xiàn)生產(chǎn)采區(qū)為-111采區(qū)，上部112采區(qū)、南部-111采區(qū)開(kāi)采（T3xj第一段（T13-xj）1第四段（T43xj）灰色厚層~中厚層狀中粒砂巖，與下伏地層呈沖刷接觸，厚度43~98米，平均75米；（T53xj）（即T5-1xjT5-2xjT5-3xjT5-4xj和T5-5xj。第二帶（T5-2xj）和第四帶（T5-4xj）為細(xì)粒砂巖，厚度20~27米之間。第一帶（T5-1xj、第三帶（T5-3xj）和第五帶（T5-5xj）屬含煤帶。第一帶內(nèi)含11煤層（東翼F3下盤(pán)稱獨(dú)連。第三帶內(nèi)含14煤層（麻柳格斗。第五帶內(nèi)含15煤層，屬不可采煤層。（T6-1xj）和第三帶（T6-3xj）為厚層狀中粒砂巖。第一帶砂巖中含較多長(zhǎng)石，平均厚度70內(nèi)廣地皮、25煤層（西翼二連子、東翼豬腸子炭）和26煤層（地方名為寬炭，東翼缺。T4xj、T5-2xj、T6-1xj、T6-3xj均屬單獨(dú)的砂巖。2xj平均45°，上成一寬松弧形，較穩(wěn)定，變化不大。采區(qū)中未發(fā)現(xiàn)中型以上的斷裂構(gòu)造。采區(qū)開(kāi)采煤層位于潛水面以下，總的看來(lái)，含水空間不發(fā)育，涌水量弱，除主要含211.01~1.50m；220.8~1.50m；231.0~1.20m

中粒砂巖。再上即為2米左右的砂質(zhì)泥巖。21煤層頂板比較穩(wěn)定。屬Ⅲ-Ⅳ類型頂板。22煤層頂板屬厚層狀中粒石英砂巖，含大量黑色礦物，質(zhì)地堅(jiān)硬，f值大于8。整個(gè)頂板質(zhì)泥巖，大多呈薄殼狀出現(xiàn)，易于剝落，給煤層開(kāi)采帶來(lái)一定。1-15巖巖煤塵性：煤塵無(wú)（54%1-2采區(qū)的儲(chǔ)量及服務(wù)年采區(qū)邊界煤柱寬度一般為10~20m(兩個(gè)采區(qū)之間),當(dāng)采區(qū)邊界亦為邊界時(shí),煤柱尺寸大小按邊界煤柱要求留設(shè);區(qū)段巷道煤柱寬度為5~20m,厚煤層者取上限。護(hù)巷煤柱（如煤柱，由于大巷布置在煤層底板25m的穩(wěn)定巖層中，下部邊界不留護(hù)巷煤柱。Zg=H×L×(m1+m2+m3)×γ 式中，Zg 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t； 采區(qū)傾斜長(zhǎng)度L------采區(qū)長(zhǎng)度γZg=2000×282×（1.26+1.20+1.10）×1.4=281.09萬(wàn) 式中 煤層可采儲(chǔ) 1.385%。采區(qū)可采儲(chǔ)量：ZK=ZK1+ZK2+ZK3=238.90 式中 儲(chǔ)量備用系數(shù)，K=1.3~1.5，設(shè)計(jì)取A采區(qū)生產(chǎn)能力，60t21煤層服務(wù)年限：T1=ZK1/(A×K)=84.55/(60×1.3)=1.0822煤層服務(wù)年限：T2=ZK2/(A×K)=80.53/(60×1.3)=1.0323T2=ZK2/(A×K)=73.82/(60×1.3)=0.94a煤層采區(qū)采出率：C1=(Zg1- （公式1-式中：C----采區(qū)采出率，%P1---------21煤層的永久煤柱損失，萬(wàn)t，Zg1=2000×282×1.26×1.4=99.48萬(wàn)tC1=(Zg1- P2---------22tZg2=2000×282×1.20×1.4=94.75萬(wàn)tC2=(Zg2- P3---------23tZg3=2000×282×1.10×1.4=86.85萬(wàn)tC3=(Zg3-每日凈提升時(shí)數(shù)：8小時(shí)/班。按照煤層厚度和傾角，并結(jié)合工藝特點(diǎn)及裝備水平，我國(guó)目前開(kāi)采實(shí)際采用的采煤?jiǎn)我婚L(zhǎng)壁式體系采煤法和柱式體系采煤法的選 考慮到采區(qū)煤層傾角較大，為45°，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力較大，為150萬(wàn)t，為提高工作面生產(chǎn)效率和采出率，使用普通機(jī)械化采煤方法（普通機(jī)械化采煤方法特點(diǎn)見(jiàn)表2-2-1），故采用壁式采長(zhǎng)壁工作面采煤工藝特征及使用條簡(jiǎn)稱綜采，即采用滾筒式采機(jī)或拋煤機(jī)、支架、刮輸送機(jī)及其他附屬設(shè)備等進(jìn)配套生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)落煤、運(yùn)煤體支柱、金屬頂梁及其簡(jiǎn)稱采，即利用打眼放優(yōu)缺及使具有高產(chǎn)、高效、安全、生集中等優(yōu)點(diǎn)；單對(duì)地質(zhì)條件應(yīng)性較差，設(shè)備多，投資高適用于煤層賦存條件穩(wěn)定其優(yōu)缺點(diǎn)介于綜合機(jī)械化于煤層賦存較穩(wěn)定的中型2.2長(zhǎng)壁采煤法和傾向長(zhǎng)壁采煤法的選（1）長(zhǎng)壁采煤法的適用條（3）長(zhǎng)壁采煤法和傾向長(zhǎng)壁采煤法的選由于煤層平均傾角為45°，為傾斜煤層，選擇采用長(zhǎng)壁采煤法。采用長(zhǎng)壁采煤法開(kāi)采時(shí)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 2）系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占用設(shè)備少，費(fèi)用低前進(jìn)式、后退式開(kāi)采的 回采巷道兩側(cè)為實(shí)體煤，條件好，漏風(fēng)小；區(qū)上山、采區(qū)軌道上山和回風(fēng)上山3條。當(dāng)煤層沿傾向的傾角的變化較大時(shí)，為了便于上山的提升，上山保持適當(dāng)?shù)墓潭ㄆ露龋仙酱硬贾?，形成穿層上山。?duì)于傾角較大的傾斜煤層，受提升設(shè)備對(duì)上山傾角的限制，2、上山沿采區(qū)位采區(qū)長(zhǎng)2000米，設(shè)計(jì)采用兩翼開(kāi)采，上山布置在采區(qū)方向中部。分別為上山、軌道上山和回風(fēng)上山，上山用于采區(qū)運(yùn)煤，將個(gè)區(qū)段煤炭至采區(qū)下部車場(chǎng)的采區(qū)煤倉(cāng)，軌道上山用于采區(qū)材料、行人和設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)等輔助，回風(fēng)上山則承條上山布置時(shí)，其間距一般為10～15m。該采區(qū)設(shè)計(jì)三條上山沿煤層的間距均為10m增加采取煤倉(cāng)容量，也可使上山高于軌道上山；如果采區(qū)涌水量大，常常將設(shè)置排水溝最大涌水量：2563.65m3/d。因此設(shè)計(jì)軌道上山低于上山3米，上山低于回風(fēng)上山為了滿足的要求，上山傾角布置為25°。當(dāng)采用溜煤眼代替上山時(shí)溜煤眼可按的聯(lián)系，回風(fēng)上山設(shè)計(jì)垂直煤層45°布置。3-13-2石門(mén)巖巷過(guò)長(zhǎng)，掘進(jìn)費(fèi)道山上容易收到采動(dòng)影響；需要膠帶輸單價(jià)(元費(fèi)用（萬(wàn)元工程量費(fèi)用（萬(wàn)元置，上山溜煤眼和回風(fēng)上山為45°布置。式中Q——采區(qū)煤倉(cāng)容量

Q=(Ag- —采區(qū)生產(chǎn)持續(xù)時(shí)間，h。機(jī)采取1.0～1.5h； 均勻系數(shù)，機(jī)采取1.15～1，20。采區(qū)生產(chǎn)能力煤倉(cāng)容量60×104÷330÷16=113t/An=113×1.0=113t/h;量QS=100t。20～40m,hm=20m,Dm=2.1m。絞車房布置在上部平車場(chǎng)與回風(fēng)巷同一水平的巖石中，形狀采用直墻半圓拱形;本采區(qū)軌道上山、上山的傾角均為25°，采用單鉤串車提升，選用JKBY-2型雙擊差動(dòng)提繩道：用于設(shè)備、行人、通風(fēng)、繩道寬2000m～2500m，并在5m以內(nèi)，采用1.2～1.5m1.2mⅠ20～Ⅰ40100～300mm2‰～3‰，以免積水。回風(fēng)道應(yīng)向外傾斜，以傾角不大于3°為宜；燈的高度要求，取3m。硐室內(nèi)各種設(shè)備與墻壁之間留出0．5m以上的通道，各種設(shè)備相互之間，留出1m的厚100mm，并設(shè)3‰的向外流水坡度。采區(qū)內(nèi)的劃在此設(shè)計(jì)采區(qū)劃分為2個(gè)區(qū)段。度為3.5m～5m，本采區(qū)開(kāi)掘巷道寬度為4.5m。L1=[b-q-(n-1)p-式中：L1——工作面長(zhǎng)度 下邊界預(yù)留煤柱寬度，30m；P——區(qū)段煤柱寬度，10m； n——區(qū)段數(shù)目，2個(gè)；L1=[282-30-(2-1)×10-2、放頂煤工作面長(zhǎng)度除收到與單一煤層和分層開(kāi)采煤層工作面具有相同的制約因素外，還受到訂煤厚度的影響，設(shè)備能力一定的情況下，頂煤厚度加大，采放比提高時(shí)，工作面長(zhǎng)度應(yīng)適當(dāng)縮短。對(duì)于厚及特厚煤層，一次開(kāi)采厚度大的放頂煤工作面，當(dāng)工作面產(chǎn)量主要有頂板支護(hù)，或頂板垮落有推倒放頂線支柱的，應(yīng)打斜撐柱，工作面不易太長(zhǎng)。較，勞動(dòng)強(qiáng)度大，為了安全起見(jiàn)，防止滑落煤和巖塊砸傷人員或沖倒支架，工作面宜短長(zhǎng)、頂板面積越大，采場(chǎng)壓力越大，對(duì)采場(chǎng)生產(chǎn)和安全都不利。因此，頂板松軟破碎或式中：nNc=2×2×3=12A0Lv0MrC式中：L——采煤工作面長(zhǎng)度，V0——工作面推進(jìn)度，m/a;綜采面為1000～2000m或以上,由于煤層較薄，取M——煤層厚度或采高,m;取煤層平均厚度M=(1.26+1.2+1.1)/3=1.18m;r——煤的容重，t/m3;C0——采煤工作面采出一般取0.93～0.97薄煤層取厚煤層取低0.97式中 工作面日生產(chǎn)能力A采區(qū)設(shè)計(jì)能力，=60T年工作日，330天Qr確定采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)及工作面順確定采區(qū)工作面順煤層、先采上區(qū)段再采下去段開(kāi)采順序回采。工作面順序（以21煤層為例）如下表：、→、14131521。新鮮自階段大巷1進(jìn)入采區(qū)，經(jīng)采區(qū)下部車場(chǎng)6、軌道上山3、中部車場(chǎng)8、甩車道9到下區(qū)段回風(fēng)平巷，經(jīng)聯(lián)絡(luò)巷19到上區(qū)段平巷17，進(jìn)入21煤層工作面，工作面之后污風(fēng)經(jīng)過(guò)上區(qū)段回風(fēng)平巷16到回風(fēng)上山5，經(jīng)過(guò)采區(qū)回風(fēng)石門(mén)10進(jìn)入總回風(fēng)巷2采區(qū)下部車場(chǎng)6→階段大巷1回采工藝方式的班準(zhǔn)MCLE300-DR6565型采煤機(jī)滾筒截深為800mm每天正規(guī)循環(huán)推進(jìn)16刀，每個(gè)循環(huán)0.8m12.8m根據(jù)《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)0.8-1.3m1.3m溜式采煤機(jī)。選取MCLE300-DR6565型采煤機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)如下：8006038460量244輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力。刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)與采煤機(jī)和支架為110m。SGB-小時(shí)運(yùn)量YDB-30\55-SZD-電DSB-型 DSP-外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高 井下工作面巷集中平巷掘進(jìn)巷 運(yùn) 膠帶種 尼電動(dòng)機(jī)功 電動(dòng)機(jī)電 質(zhì) ZYJ3200/14/32(G)型掩護(hù)式 支支撐高度1.0—適用煤層厚度1.0—適用煤層傾角35°—架中心距工作阻力初撐力支護(hù)強(qiáng)度0.54—對(duì)底板最大比壓1.06—支架重量式中 工作面支架數(shù)目，取整 工作面長(zhǎng)度 支架中心距，1.5m～前支護(hù)的距離為20m。選用單體支柱和金屬鉸接頂梁支護(hù)。選擇DOZ型端頭支架，其主要技術(shù)參數(shù)如下：型 外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）（mm） 13878×2330×1000 支撐高度 1.0-工作阻力 3664-初撐力 2961-支護(hù)強(qiáng)度 重量 班進(jìn)尺：一班完成7個(gè)循環(huán)，故班進(jìn)尺為0.8×7=5.6m。（單向割煤）尺為0.8×14=11.2m。工作面布置示意圖（見(jiàn)附圖122064110251102622267112485593306111311113211422041113工作面合理長(zhǎng)度的驗(yàn)2、放頂煤工作面長(zhǎng)度除收到與單一煤層和分層開(kāi)采煤層工作面具有相同的制約因素外，還受到訂煤厚度的影響，設(shè)備能力一定的情況下，頂煤厚度加大，采放比提高時(shí)，工作面長(zhǎng)度應(yīng)適當(dāng)縮短。對(duì)于厚及特厚煤層，一次開(kāi)采厚度大的放頂煤工作面，當(dāng)工作面產(chǎn)量主要有頂板支護(hù)，或頂板垮落有推倒放頂線支柱的，應(yīng)打斜撐柱，工作面不易太長(zhǎng)。較，勞動(dòng)強(qiáng)度大，為了安全起見(jiàn)，防止滑落煤和巖塊砸傷人員或沖倒支架，工作面宜短長(zhǎng)、頂板面積越大，采場(chǎng)壓力越大，對(duì)采場(chǎng)生產(chǎn)和安全都不利。因此，頂板