石湖矿510采区设计说明书毕业论文设计(编辑修改稿)

石湖矿510采区设计说明书毕业论文设计(编辑修改稿)内容摘要：

120m，年推进度 500m，计算出采煤工作面生产能力 A0 A0=Llmγ K =500179。 120179。 179。 179。 =（万 t/a） 按下式计算出采区生产能力 A A=nA0BK =1179。 179。 179。 1 =95 万 t/a） 取 A=90 万 t/a 进行设计 采区服务年限 T= =（ a） 第三章 采煤方法及采区巷道布置 一、采煤方法的选择 煤层赋存条件 矿井批采的可采煤层有 2层，分别为石炭系上统太原组的 5煤层，全区发育，平均厚度分别为 、 ，煤层倾 角一般在 5～ 15176。 ，煤质中硬，煤层顶底板较稳定，局部节理发育，易发生破碎冒落。 其中 5 号煤层厚度较大，煤层夹矸 2～ 5 层。 井田内地质构造简单。 矿井为低瓦斯矿井，有煤尘爆炸危险， 5煤层为自燃煤层。 23 可选的主要采煤方法 （ 1） 分层铺网采煤工艺是我国开采厚及特厚煤层的主要采煤方法之一，在大中型矿井得到普遍采用，积累了丰富的经验。 但是，这种采煤方法存在明显缺点。 巷道系统复杂，巷道掘进率高，巷道的掘进与维护费用高；分层开采时要铺设人工假顶，增加了工人的劳动强度和矿井的生产成本；下分层开采不仅单产低、效率低，而且 下分层在假顶下开采，顶板难于管理，开采困难较大；煤层厚度变化时容易丢煤。 （ 2）普通综合机械化采煤方法是上世纪 70 年代初在我国发展起来的一种新型采煤方法，是集团公司目前各矿井的主要采煤方法，在工作面开采、顶板管理、设备修理、工作面搬家、过断层、处理漏顶等方面已经积累了很多经验。 产量一般为 50～ 80 万 t，少数综采队年产量突破 100 万 t，采高一般在 ～ 之间。 （ 3） 放顶煤综采采煤法近 20 年来得到了迅速的发展，目前国内放顶综采开采技术、设备配套技术已趋成熟。 放顶煤液压支架已发展到 30 多个架型。 20xx 年兖煤集团兴隆庄矿综放工作面年产量已突破 600 万 t。 同煤集团公司于 1992 年在煤峪口矿上马第一套综采放顶煤设备，同煤集团现已采用放顶煤综采取得良好效果。 分别在忻州窑矿、煤峪口矿、云冈矿。 实践证明，在厚及特厚煤层中，综采放顶煤开采与分层铺网开采相比具有明显优势。 它简化了巷道布置，减小了巷道掘进率，提高了巷道利用率。 减少了分层铺网工序，节省材料等费用；减少了工作面搬家次数，降低了综采面设备搬迁、安装的工作量及费用；降低了吨煤成本。 放顶煤开采对于厚度变化大的煤层适应性更强。 一个工作面可完成两个以上工作面的产量，使 工作面单产和效率大大提高。 采煤方法的确定 各种采煤方法有其各自的特点和适用条件，确定采煤方法，不仅要与煤层的地质条件相适应，还应与技术水平和资金实力相结合。 5煤层煤厚 － ，平均 ，如采用分层 综采采煤，需要 分为 5 层进行开采，如采用 综采放顶采煤一次采全高，则必须选择 支架，且整个辅助运输系统均需要改造。 综上所述， 5煤层采用分层 放顶综采采煤，上分层采高 、下分层采高 、设备选型考虑兼顾 5煤层，改扩建首采采区布置在 5层下山 510 采区。 24 二、矿 压观测情况 本矿井至建矿以来未设立矿压观测组， 20xx 年上综采后顺之设立矿压观测组，定期进行对工作面压力进行观测，并向有关单位上报。 三、采区巷道布置 采区巷道布置的原则 根据所选的采煤方法及地质条件布置采区巷道；为减少巷道岩石工程量，采区巷道布置在煤层内；本着采区生产系统简单，运输环节少；通风系统合理、可靠，采区布置专用回风巷；巷道断面规格能够满足运输综采设备的需要。 采区内布置采区上、下山巷道，采区皮带运输机与 2煤库搭接，通过主斜井将原煤提出地面。 按照所选择的采煤方法，采用综合机械化放顶煤 开采。 采区巷道布置 5层下山 510 采区布置三条采区巷道，分别为 510 皮带运输下山、 510 轨道下山和510 回风下山，下山巷道间距 20m。 510 皮带运输下山净宽 ，净高 ，净断面积， 矩形断面，锚杆支护，沿底板布置，巷内铺设皮带运输机，担负采区的煤炭运输和进风任务； 510 轨道下山净宽 ，净高 ，净断面积 ， 矩形断面，锚杆支护，沿底板布置，担负运料、行人、进风任务； 510 回风下山净宽 ，净高 ，净断面积 ， 矩形断面，锚杆支护，沿顶板布置，担负回风 任务，兼作采区的安全避灾通道。 四、回采工艺与劳动组织 本采区共布置 10 个工作面，走向长度一般在 500 米，工作面长 120 米，采区工作面巷道保护煤柱为 25 米，边界保护煤柱 20 米，大运公路保护煤柱经计算为 56 米。 25 工作面长度及日循环数 综放工作面长度越大，工作面两端不放煤造成的煤损占工作面总储量的比例越小，有利于提高综放工作面的资源回收率，但工作面过长不利管理。 工作面过长，受运输机强度限制的事故率明显增加，且目前国产的工作面运输机成型设备的极限长度在 300m～350m。 根据移交采区的地质情况，将首 采工作面长度确定为 120m，工作面的日循环数可用下列式计算： ClHBK Qn r 1 式中： Qr—— 工作面日产量，按年产 ， 年生产 330d计算， Qr=2727t。 K1—— 工作面正规循环率，取 K1= l—— 工作面长度，首采工作面长度为 120m n—— 日循环数； H—— 煤层厚度， B—— 循环进尺，采煤机截深 ， 2 采 1 放，则 B= C—— 工作面回采率，采煤机割煤部分取 95%，顶煤回收率取 75%，加权计算首采工作面为 83%。 γ —— 煤体容量， 2727 n =2 根据上述计算，工作面采煤机割煤一个往返为一个循环，工作面循环进度 ，首采工作面需日完成 2 个生产循环，考虑到掘进煤产量，矿井生产能力按 比较可靠的。 工作面割煤高度与放煤高度 工作面割煤高度除应满足通风行人的要求外，还应考虑设备投入和机道上方顶煤和煤壁的稳定性，采高越大，煤壁越高易发生片帮，同时支架的高度增加造成初期投入大。 综合考虑，将工作面采煤机割煤高度定为。 5煤层首采工作面煤层厚度为 ，则放顶煤高度 为 ，采放比为 1:2。 26 采煤机截深与放煤步距 采煤机截深为 时，采用 2 采 1放循环作业方式，则放煤步距为。 综放工作面主要设备组成表 表 421 设备名称 型 号 数 量 电机功率 （ kw） 生产能力 （ t/h） 支 架 ZFS4600/19/32 76 ZFG5000 4 ZT6900 2 采煤机 MG150/375WD 1 375 刮板运输机 SGB764/264（前） 1 2179。 132 600 SGZ764/264（后） 1 2179。 132 600 转载机 SZB764/132 1 132 700 破碎机 PCM110 1 110 1000 皮带运输机 SSJ1000/160 1 160 乳化液泵 WRB200/ 1 160 回 柱 车 JH17 2 调度绞车 JD25 4 首采工作面主要技术经济指标 表 422 序号 项 目 单位 指标 备 注 1 工作面长度 m 120 2 推进长度 m 500 3 煤层厚度 m 回采率 85% 4 煤层倾角 度 8 5 割煤高度 m 6 截深 m 7 循环进尺 m 8 年推进度 m 792 五、采区准备 巷道断面及支护形式 井筒表土段及井下硐室采用混凝土砌碹支护，断面形状均为矩形，井筒岩石段、运 27 输大巷及采区下山巷道采用锚喷支护，断面形状均为直墙拱形。 回采工作面巷道为锚杆支护，断面为矩形。 巷道掘进进度指标 根据本矿井的实际情况，参照《矿井建设工期定额》及《煤炭工业矿井设计规范》的有关规定 普掘平均成巷进度指标确定 如下： （ 1）煤巷 日进 8 m，月进 240 m； （ 2）半煤岩巷：日进 5m ，月进 150 m； （ 3）岩巷： 日进 4 m，月进 120 m（包括峒室）； 机掘平均成巷进度指标确定如下： （ 1）煤巷 日进 17 m，月进 500 m； （ 2）半煤岩巷：日进 12m ，月进 350m； 根据各掘进队组掘进速度及工作面接替关系，采掘比为 1： 2。 第四章 采区运输、防排水与供电 一、采区运输 辅助运输方式 矿井 5＃ 层辅助运输通过副斜井经 5＃ 层轨道大巷、 5＃ 层 510 运输下山、 5＃ 层各采掘工作面实现。 根据矿井布置方式，矿井辅助运输大巷道短且曲折多， 5＃ 层 510 轨道下山沿煤层布置，坡度起伏变化较大。 井下布置一个综采放顶煤工作面、一个机掘工作面和一个普掘工作面，掘进煤进入主运输系统，所以辅助运输运输量不大，但品种多，主要 28 是材料、设备、少量矸石。 根据上述巷道布置及运输特点，本着既能降低初期投资，又使用便捷可靠的原则，辅助运输采用 液压防爆绞车及 调度绞车牵引的运输方式。 5＃ 层 510轨道下山绞车及 5＃ 层轨道巷绞车 设计选型如下： 辅助运输设备选型 （一） 5＃层 510 轨道下山绞车 矿井井下 5＃ 层 510 轨 道上山斜长 570m，倾角为 6176。 负责 510采区材料设备的运输，运输的最大设备为液压支架，具体设计选型如下： 设计依据： （ 1） 510 轨道下山斜长： L=570m （ 2） 510 轨道下山倾角：α =6176。 （ 3）一次运输设备最大重量为 16t （ 4）上车场运行距离： L1=25m （ 5）上车场运行距离： L2=20m （ 6） Q 最大 =16t （ 7） Q 平板车 = （ 8） Q 钩头车 = 设计计算 （ 1）提升斜长： Lt=Lh+L1=570+25+20=625m （ 2）绳端荷重： Qd=(16000+1500+500)179。 (sin +f1cos ) =(16000+1500+500)179。 (  6c ) =2060(㎏ ) （ 3）选择钢丝绳 钢丝绳单重： Pk185。 =)c o s( s 2  fLtmQbdζ 29 =)6c o ( s in1 4 2 5 7 0 2 0 6 0 = ㎏ /m 选用钢丝绳： 18 NTA 6179。 7+FC 1570 ZZ(GB/891820xx) 全部钢丝破断力总和 Qs=16800179。 =19051(㎏ ) PK= ㎏ /m d=18 ㎜ 安全系数 m=)( 2  C o sfS inL cPQ QsKd  =)6c o ( s i )251 4 2 5(2 0 6 0 1 9 0 5 1  =＞ （ 4）提升机的选择 滚筒直径： Dg=80d=80179。 18=1440 ㎜ 选用 179。 单滚筒液压防爆绞车 Dg=1600 ㎜ ， B=1200 ㎜， Fje=Fce=4500 ㎏， 滚筒缠绳宽度： B= )(7    dDg DgLmLt = )218( 2 5    =2728 ㎜＜ 1200179。 3 符合要求 最大静拉力： Fj=Qd1+LtPk(sinα +f2sosα ) =2060+1425179。 179。 (sin6176。 +176。 ） =2276 ㎏＜ 4500 ㎏ 选用提升机合适。 （ 5）电动机预选 Ns=102maxVKFj=   =97(kW) 30 选型结果 根据上述计算 ， 选用 179。 单滚筒液压防爆绞车， Dg=1600 ㎜ ， B=1500㎜， Fje=Fce=4500 ㎏，配套电动机功率 132kW，电压 660V；钢丝绳 18 NTA 6179。 7+FC 1570 ZZ(GB/891820xx) （二） 5＃层轨道巷绞车 矿井井下 5＃ 层辅助运输采用调度绞车对拉方式运输，轨道巷共布置 4 台调度绞车，最长运输距离 400m；巷道多为近水平巷，最大倾角为 3176。 负责 510 采区材料设备的运输，具体设计选型如下： 设计依据： （ 1）轨道巷长： L=400m （ 2）轨道巷倾角：α =3176。 （ 3）一次运输设备最大重量为 16t （ 4）井底车场运行距离： Lh=30m （ 5）上车场运行距离： L1=25m （ 6） Q 最大 =16t （ 7）。