铁法局小康矿初步设计说明书采矿毕业设计(编辑修改稿)

铁法局小康矿初步设计说明书采矿毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

平可采储量，万 t a— 煤层倾角，176。 s— 井田走向长度， m ∑ m— 可采煤层总厚度， m r— 煤的容重， t/m c— 采区回采率 已知： Zkp= 5040 万 t， a=8176。 ， s=5000m，∑ m=+=11m， r=， c= 则带入数据计算得： H ≥ Zkp sina/（ s∑ mrc） =5040 （ 5000 11 ） ≈ （ m） 阶段垂高过小，水平服务年限短，基本建设经常处于紧张状态，一面生产（开采），一面基建（延深），组织管理复杂，对矿井正常、均 衡的生产不利。 4） 经济上有利的水平垂高 合理的水平垂高应使吨煤费用低，劳动生产率高。 阶段垂高增大时，水平数目相应减少，水平储量增加，使分摊到吨煤的基建费用减少，但由于阶段斜长增大，可能使一部分生产经营费用增加。 这样，随着水平高度的变化，由于增加和减少费用的幅度不同，则存在一个在经济上合理的水平垂高。 本矿井田标高 300— 750m，综合上述因素将该井田划分为两个水平，第一个阶段水平垂高为 250m，第一开采水平设在 550m；第二开采水平设在 650m。 通过验证，所确定的水平垂高均符合要求。 则每个水平储量 Zk12= =（万 t） 水平服务年限 T1=138/2 =69（年） 但由于煤炭损失和实际生产条件，上面所得的数据只是一个近似值，仅供参考。 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 17 水 平的大巷布置 大巷的主要任务使担负煤矸、物料和人员的运输，以及通风、排水、敷设管线。 对大巷的基本要求是便于运输，利于掘进和维护，能满足矿井通风安全的需要。 根据矿井生产能力和地质条件的不同，大巷可选用不同的运输方式和设备，而不同的运输设备对大巷提出了不同的要求。 合理的大巷布置可以节约基建投资，加快矿井建设，有利于井下运输和巷道维护，为合理布置采区和井下生产创造良好的条件。 根据本矿生产能力、服务年限、煤层赋存情况及井田范围，决定在第一水平布置三条大巷：胶带大巷、轨道大巷和回风大巷。 胶带大巷主要运送工作面所采出的煤炭；轨道大巷主要运输材料、设备、矸石等并作为新风的入风通道；回风大巷主要用来回风。 第二水平布置两条大巷：集中运输大巷和集中回风大巷。 大巷的服务年限很长，维护方式采用砌碹或锚喷。 1） 胶带大巷与轨道大巷的布置 胶带大巷和轨道大巷均采用集中布置，这样布 置总的开拓工程量、占用的轨道管线均较少。 将这两条大巷布置在下层煤底板的岩层中，维护较易，维护的大巷长度短，总的开拓巷道维护工作量较少、维护费用小、生产比较集中，有利于提高井下运输效率。 为了便于布置采区，这两条大巷的延伸方向均与煤层走向一致。 为了便于处理这两条巷道的交叉关系，决定将胶带大巷提高，使其高于轨道大巷 5m，两者之间的水平距离确定为 40m。 因为采用胶带运输，所以要求胶带大巷直。 图 4— 4 运输大巷断面图 小康矿 120 万吨 /年新井设计 18 2） 回风大巷的布置 将回风大巷也布置在煤层底板的岩层中，与轨道大巷水平相距 40m，竖直相距40m。 为便于回风大巷的掘进与维护，让全井田回风大巷的标高都一致。 附：大巷详细情况表 区段划分及开采顺序 式及尺寸的划分 本矿走向长 4000m，倾斜长 5000m，根据采煤生产的要求，将其划分为五个采区：一采区走向长 20xxm，倾斜长 1800m；二采区走向长 1500m，倾斜长 1700m；三采区走向长1700m，倾斜长 20xxm；四采区走向长 2300m，倾斜长 2600m；五采区走向长 20xxm，倾斜长 20xxm。 其中一采区采用向长长壁采煤法，其他四个采区都采用倾斜长壁采煤法。 四、五采区均布置为双面采区，但不同采。 开采 顺序 开采顺序是指矿井采掘工作应有计划有步骤地按照一定顺序进行，做到采掘并举，掘进先行。 因此，要研究采煤和掘进安排特点，了解有关政策与规程规范的规定。 合理的开采顺序应满足以下要求： （ 1） 保证开采水平、采区、采煤工作面的生产正常接替，以保持矿井持续稳产、高产。 （ 2） 符合煤炭采动影响关系，最大限度的开采出煤炭资源。 （ 3） 合理集中生产，充分发挥机械设备的能力，提高矿井的劳动生产率，简化巷道布置。 （ 4） 尽 量降低掘进率，减少井巷工程量及基建投资。 综合上述因素，将本矿的开采顺序划分如下： ① 沿煤层走向方向的开采顺序 先开采离工业广场远的采煤工作面，然后逐渐向工业广场保护煤柱方向开采。 ② 沿煤层垂直方向的开采顺序 采用下行式开采，即先采上煤层 1，再采下煤层 2，这样可以减少上下煤层开采时的采动影响，对安全生产有利。 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 19 井底车 场形式的选择及硐室概况 井底车场是连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称，是连接井下运输和提升两个环节的枢纽，是矿井生产的咽喉。 因此，井底车场设计得是否合理 ，直接影响着矿井的安全和生产。 井底车场 的形式 本矿采用立井开拓，年产量 120 万吨。 运输大巷采用胶带运输，轨道大巷采用单轨吊运输。 主井的提升设备采用箕斗，副井的提升设备采用罐笼。 根据本矿运输特点，决定采用立井 卧 式车场。 这种车场在直线段上顶推重车比较安全，调度工作简单，通过能力较大。 由于本矿采用胶带运输机代替矿车运输，煤炭经输送机直接进入煤仓，井底车场只担负辅助运输任务，故车场形式和线路结构可简化。 主井运煤采用“胶带上仓”方式，主井井底只掘至井底车场水平，煤仓及装载硐室均高于车场水平之上， 清理井底洒煤直接在车场水平的主井井底清理通道进行，故井底清理洒煤系统简单、方便。 井底车场硐室 井底车场硐室为主井煤仓及装载硐室、中央变电所、中央水泵房、火药库，具体位置见井底车场平面图。 根据《规范》规定，矿井的煤仓容量为 Qmc=（ ～ ） Amc 式中， Qmc— 井底煤仓容量 Amc— 矿井日产量 ～ — 系数，大型矿井取大值，小型矿井取小值 ,本设计取 则井底煤仓容量为： Qmc= 4000=1000(t) 小康矿 120 万吨 /年新井设计 20 图 4— 5 煤仓为斜式 中央变电所和中央水泵房联合布置，便于使中央变电所向中央水泵房供电距离短，中央变电所和中央水泵房建成联合硐室，具体见开拓图 . 根据《设计指南》火药库距井筒，井底车场，主要运输巷道及影响全矿井或大部分采区通风的风门的直线距离不得小于 60m，距硐室的距离不小于 100m，结合井底车场实际位置，采用容量 2400 公斤壁槽的标准火药库，火药库独立回风，回风通过回风斜巷联入回风大巷。 图 4— 6 火药库 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 21 开拓系 统概况 本井田采用立井多水平开拓，对于井田内的所有煤层采取集中大巷联合的布置分层开采，即只在最底层煤的底板下 20m处布置一条运输大巷和轨道大巷，然后用采区石门连接各个采区。 采区内采用区段联络巷将各煤层同采区内煤层联系起来。 本井田共划分为三个阶段，从 550m水平以上为第一阶段，从 550m水平到 650 以下为第二阶段 , 从 650m水平以下为第三阶段。 现就开拓系统内的各生产系统分别加以描述。 1 . 开拓系统中的井巷系统（针对第一水平） 由两井（主、副井）下到 550m水平，通过井底车场进入大巷至上山， 通过采区下部车场到采区上山 ， 再通过区段集中运输、轨道石门进入运输顺槽和回风顺槽，到工作面开切眼。 采区上山通过回风石门连接到回风大巷，到达风井，形成矿井的回风线路，这便是矿井初期的井巷系统。 矿井的通风方式为中央并列式。 副井 —— 井底车场 —— 运输大巷 —— 采区轨道上山 —— 下区段轨道石门 —— 下区段回风顺槽 —— 区段联络巷 —— 运输顺槽 —— 工作面 —— 回风顺槽 —— 区段轨道石门—— 运输上山 —— 回风大巷 —— 风井 3 . 运输系统 其中包括煤炭、矸石、材料、设备 以及人员的运送系统，分别描述如下： a 运煤系统： 工作面采出煤 —— 工作面刮板输送机 —— 运输顺槽胶带输送机 —— 运输石门 —— 采区溜煤眼 —— 采区运输上山 胶带输送机 —— 采区 煤仓 —— 运输大巷 —— 井底煤仓 —— 主井 —— 地面 b运矸系统： 掘进工作面出矸石 —— 由采区轨道上山 —— 运输大巷 —— 井底车场 ——副井提升 —— 地面 —— 矸石山 c运料、行人系统： 材料由地面 —— 副井串车 —— 井底车场 —— 运输大巷 —— 采区车场—— 采区轨道上山 —— 区段轨道石门 —— 回风顺槽 —— 工作面 本井田的煤层，发火期短，且根据“所有厚煤 层都应该按自燃发火危险煤层处理”的原则： a 灌浆能把采空区周围的隔离煤柱的裂隙填满塞严，减少漏风供养，阻止碎煤氧化 自小康矿 120 万吨 /年新井设计 22 燃。 b 灌浆能把废弃在采空区的易燃碎煤、浮煤包裹起来，隔绝外部空气，延缓氧化自然的速度。 c 灌浆回水在采空区过滤时，能带走大量的热量，沉积下来的泥浆还能够继续起冷却的作用。 d 泥浆灌入采空区沉淀，对浮矸、碎石起胶结作用，易形成再生顶板，有利于对本矿煤层的顶板管理。 对井下的采空区灌浆，由于使用综采设备，只能沿回风顺槽向采空区喷浆，即当工作面推进的时候，就在回风顺槽内铺设灌浆管。 等工作面推 进一定距离后，就对采空区进行灌浆。 泥浆水土比的确定要看具体情况而定。 在煤层倾角较小的地带，为了使泥浆能充分进入采空区，就得使泥浆的水土比较小，在煤层倾角较大的地方，泥浆水土比可适当的加大。 整个灌浆系统的管路敷设如下： 地面 —— 风井 —— 回风大巷 —— 回风石门 —— 运输大巷 —— 上山 —— 工作面 本矿井属高瓦斯矿井，瓦斯抽放系统的管路敷设如下：瓦斯→工作面、煤岩掘进头或其他地方抽放管→回风顺槽 →专用于抽放的支管、分管、主管→专用的设在副井的管子管→地面抽放泵站→大气（或其他处理） 交生 产时井巷的开凿位置、初期工程量 矿井移交生产时的标准： 1）井上、下各生产系统基本完成，并能进行正常的安全的生产。 2）“三个煤量”达到规定标准。 3）回采工作面长度一般不少于设计回采工作面长度的 50%。 4）工业广场内的行政、公共设施全部建成。 5）居住区及其设施基本完成。 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 23 5 采区巷道布置 设计采区的地质概况及煤层特征 概况 一采区位于小康井田的西部，为本矿第一个开拓带区，呈矩形，采区北部以 4724500为界，南部以 47220xx 为界，西部以 41525500 为界，东部以水平 巷 为界。 采区长 2500m，宽 20xxm，面积 5 2km。 质 一采区可采煤层两层，即 1 煤层和 2 煤层，煤层为缓倾斜煤层，倾角 7186。 — 9186。 ，煤层均稳定且较浅无断层褶曲，无夹石，火山岩侵入。 煤层瓦斯含量较低，绝对瓦斯涌出量为 179。 /min，属低瓦斯矿井，自然发火期 1— 3个月，有煤尘爆炸危险，爆炸指数为 %，煤层含水较少。 煤质较硬，低灰，低硫，高发热量。 煤容重 179。 . 煤层顶底板赋存较稳定，皆为细中砂岩，其顶板易垮落。 附：表 1：采区 煤层柱状表 区段煤层特征表 性质 编号 厚度 （ m） 工业储量 （ Mt） 可采储量 （ Mt） 层间距 （ m） 煤层 特征 1 9975 20 赋存稳定，无断层 2 26600 21280 赋存稳定，无断层 合计 11 36575 区段形式 综述 本区两层煤 1， 2 属于近水平煤层，且煤层及顶底板岩层赋存均较稳定，煤厚分别为， ，具备 走向长壁采煤法开采条件，因此本区采用采区式准备方式，倾斜长壁采煤方法。 本区两层煤 1， 2 层间距 20m，其间距不太大，宜联合布置采区巷道，减少巷道掘进小康矿 120 万吨 /年新井设计 24 量。 形式选择 本区两层煤巷道采用联合布置，在 2 煤层底板岩石中掘岩石上山，在巷中铺设皮带，负责这两层煤的运输。 煤层间联系采用斜巷，从轨道大巷向上掘运料斜巷，分别进入每层煤，为便于单吊车运输，斜巷倾角为 12176。 区 段划分 《规范》规定：综采工作面长度不宜小于 160 米，年推进度不应小于 1000 米。 鉴于上述规定，结合本 区生产能力，且煤层顶板易垮落，可采用无煤柱护巷技术，所以设计工作面 200 米 采区车场及硐室 段车场 由于本设计矿井大巷和采区的辅助运输均采用单轨吊车，则整个辅助运。