晓南矿180万吨年矿井通风及矿井排水设计毕业设计(编辑修改稿)

晓南矿180万吨年矿井通风及矿井排水设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

，朱罗纪砂岩层和砾岩含水层， 各个 含水层之间的水力联系多以垂直渗透为主，矿井的正常涌水量在 40－ 60m3/h之间，最大涌水量为 90m3/h。 主要的水害情况为采空区积水，一般形成采空区后的积水量多在 500－ 3000m3之间，生产中要进行 探放水工作，矿井的水文地质类型为简单型。 1996 年 4 月测的两条河流的流量分别为。 煤炭性质及矿层特征 该设计矿井的 整个煤层以长焰煤为主，深部水平有少量气煤发育。 相对瓦斯涌出量为，属于高瓦斯矿井， Ⅱ 类自然发火煤层，自然发火期为 1～ 3 个月，煤尘具有爆炸倾向性，煤尘爆炸指数为 %～ %。 煤层的平均倾角为 5～ 8176。 之间，平均倾角为 176。 ，在该井田的边界部分由于受到断层影响煤层倾角有一些变化。 辽宁工程技术大学 毕业设计 （论文） 7 2 矿井生产能力和服务年限 井田境界 该井田的最小 倾 向长度位于井田的中轴线上，长度为 2958m，最长走向长度 4318m，井田的总面积为 m2，边界总长度为 ，该井田的煤层底板标高从 350 到 +50m左右，在井田的四周预留了 30m的边界 保护 煤柱，其中井田东北部和东南部是利用大的断层 作为 边界 保护 煤住。 井田的储量 井田的储量分为工业储量，可采储量，设计可采储量 工业储量就是井田内部赋存的煤炭的总量，该设计矿井的全部工业储量为 亿吨。 可采储量＝工业储量－井田边界煤柱－断层煤柱 －防水煤柱 由于设计井田范围内只有两条季节性河流，没有永久性的湖泊，所以没有预留防水煤柱，在井田的东北部和东南部一共有 4 条大的断层，设计时利用断层 作为 边界保护煤柱，同时地面除了工业广场建筑之外没有任何居民建筑，故地面建筑压煤也不存在，只有边界预留的 30 米保护煤柱的压煤总量＝ 8184972 万吨 所以可采储量＝ ＝ 亿吨 设计可采储量＝（可采储量－工业广场保护煤柱－井下主要巷道和上下山保护煤住）回采率 厚煤层回采率＝ ； 薄煤层回采率＝ ； 中厚煤层 回采率＝。 工业广场 位置布置及 保护煤柱计算： 本次设计的矿井的工业广场位于整个井田的中央部分 ，根据表 11 来确定工业广场建筑压煤面积 表 11 工业广场建筑压煤面积 Table 11 The square of industry construction presses the coal area 井型 大型 中型 小型 万 m2/10 万吨 ～ ～ ～ 本次设计的矿井的生产能力为 180 万吨 /年，所以工业广场建筑的占地 面积为 15 万 m2，工业广场的长为 500m，宽为 300m，工业广场四周根据《规定》要求留 15m的保护带。 杨勇智 ：晓南矿 150 万吨 /年矿井通风及矿井排水设计 8 本矿井表土层移位角取 45176。 ，煤田位移角取 70176。 几何作图法确定工业广场压煤示意图 11 图 11 工业广场压煤示意图 Pressure coal of the industry square 表 12 为工业广场压煤量 表 12 工业广场压煤量 Table12 Amount of industry square presses the coal 煤层 1 2 3 4 总计 工业广场的压煤量 /t 1426508 井下主要巷道和非永久性上下山保护煤柱 损失 煤柱损失 ＝ 1763100+1720100+101520+107720+133520+125120） ＝ 吨 设计可采储量＝（ 233115028－ － ） ＝ 吨 矿井服务年限 辽宁工程技术大学 毕业设计 （论文） 9 矿井服务年限可按下式计算： AKZT K （ 11） ＝ （ 1800000） ＝ ， 年 式中： T ——矿井设计服务年限， 年 ； KZ ——矿井可采储量， Mt； A ——矿井设计年产量， Mt/a； K ——储量备用系数， K=～。 矿井的一般工作制度 该设计矿井的年工作天数为 300 天，工作制度为 “四、六制 ”，每天 3 个班采煤，一个班进行检修。 每天净提煤时间为 14 个小时。 3 矿井开拓方式及开拓系统 井筒的设计 及用途 本矿井的煤层底板的等高线位于 350m水平，最上煤层的煤层等高线位于 +45m 水平，地面的水平高度为 +150m，如果采用斜井开拓的话井筒的 开拓费用将会很高，而且由于斜井的斜长比较长，所以铺设管线以及电缆之类的成本将会大大提高。 所以本矿井采用立井开拓，共设置有 3 座立井，分别为主井、副井和风井。 主 井担负矿井全部的提煤任务，副井担负矿井的人员运输，物料运输以及排矸。 由于煤层 的相对瓦斯涌出量为 m3/t﹥ 10 m3/t，属于高瓦斯矿井，所以为了便于通风，专门设置风井 回风。 该井田地质构造简单，煤层分布均匀、规则。 确定井筒位置时，必须考虑矿井合理的开拓布置，为 了便于 井下运 输，通风及巷道维护 ， 一般应将井筒布置在井田的中央。 副井与主井的安全距离应 大于 30 米。 本矿井采用中央并列 抽出 式通风， 由于风井距离副井大约 190m，所以风井对主井以及副井的通风没有影响。 下面专门对各个井筒进行简单介绍 该设计矿井的主井、副井和风井的 井筒 直径分别为 、 和 8m， 3 个井筒距离地面的距离分别为 － 240m、 － 220m和－ 213m，井筒具体设计用途见表 31。 表 31 井筒设计及用途 杨勇智 ：晓南矿 150 万吨 /年矿井通风及矿井排水设计 10 Table31 Design and the use of the pit shaft 井筒名称 主井 副井 风井 用途 提煤 升降人员、下料、提矸 回风 提升设备 一对 20 吨多绳箕斗 一对 层单车罐笼 断面形状 圆形 圆形 圆形 井筒支护方式 混凝土井壁厚 400毫米，充填混凝土 50 毫米 混凝土井壁厚 450毫米，充填混凝土 50 毫米 混凝土井壁厚 300毫米，充填混凝土 50 毫米 井筒深度 /m 240 220 213 井筒直径 /m 5 断面积 /m2 开采水平的设计 水平高度的确定 矿井阶段水平垂高的划分依据见表 32 表 32 矿井阶段水平垂高 Table32 The level height of the coal mine 井型 开采缓倾斜煤层的矿井 开采倾斜煤层的矿井 开采急倾斜煤层的矿井 大、中型矿井 100m～ 250m 100m～ 250m 100m～ 150m 小型矿井 60m～ 100m 80m～ 120m 80m～ 120m 本矿井属于大型的缓倾斜煤层的矿井。 采取单水平开拓， 倾斜长壁开采 ，水平标高为370m，在海拔标高 220m设置副井，并以此将整个煤层划分成两 阶段，上阶段长 1352m，下阶段长 1615m。 井底车场的设计 及作用 井底车场一 共拥有 3 条大巷，分别是回风大巷， 轨道 运输大巷 和皮带运输大巷。 回风大巷专门用于回风； 轨道运输大巷负责运料，排矸和行人； 皮带运输大巷负责用来运输煤炭。 井底车场形式： 立 式车场。 由于本矿井采用皮带运输煤炭，所以可以大大降低运输成本和运输时间，便于实现高辽宁工程技术大学 毕业设计 （论文） 11 产。 井底车场布置见图 31 31 井底车场平面图 Horizontal plan of the mine shaft station 采区划分及开采顺序 a 采 区形式及尺寸的确定 该井田分为两个阶段，划分为 3 个 盘 区，分别为 N1 ， S1， S2盘 区。 每个采区划分为若干条带，具体数据 见 表 33 表 33 条带划分 Table23 The division of banding 采区 S1 盘区 S2 盘 区 N1采区 储量 (t) 46681659 49265608 39243125 条带 (条 ) 7 8 8 倾斜长度 /m 1505 1619 1289 走向长度 /m 1764 1720 1725 b 开采顺序 开采顺序是最先开采 S1盘 区，其次开采 S2盘 区，接下来是 N1盘 区。 以及采区 的巷道布置 由于最先开采的是 S1 盘区 ，所以就以 S1 盘区 为例进行设计。 根据矿井的开拓布置、水平划分和井下主辅运输方式，本着初期工程量省、系统简单、生产过程中运输费用少、能耗低的原则，本矿井布置三条大巷， ，分别是回风大巷，轨道运输大巷和皮带运输大巷。 杨勇智 ：晓南矿 150 万吨 /年矿井通风及矿井排水设计 12 采煤工艺 回采工艺 盘区内沿走向方向划分成七个区段，一个回采工作面就能够满足生产能力要求，采用倾斜长壁综合机械化采煤法，并且采用全部跨落管理顶板，后退式回采 . 工作面 的工作面布置长度为 240m。 进刀 方式 采用 MG300W 双滚筒采煤机双向割煤，端部斜切割三角煤进刀，往返一次割两刀。 每日割煤 6 刀，日进度 米，采用 “”工作制度。 工作面支护 采用 ZZ4000/17/35 支撑掩护式液压支架，可以有利控制顶板来压，并且防止采空区矸石进入工作面，为回采工作提供了安全可靠的工作空间。 采煤机割煤后，距离后滚筒 5～ 7组顺序随机移架，及时支护，追机作业，当采煤机割过煤之后先移支架在移动输送机支架前柱和采煤机电缆槽托架之间富裕一个采煤机截深量，有利于通风、行人、运料等。 端头支 护 工作面端头采用 ZT7500/18/36 型自移式端头液压支架，随工作面推进前移进行支护，缩短了端头支护时间，加快了工作面推进速度，护顶安全可靠。 由于工作面调成伪斜后，端头支架与工作面不平行，前梁间存在着三角间隙使得顶板悬露，必须用木板背实。 超前支护 先在工作面前 20m的上下顺槽内回收金属支架，同时在顺槽两侧设双趟十字顶梁，并配以金属铰接顶梁与两侧的十字顶梁相连，使其前后左右互相铰接形成网状，而在十字顶梁外巷帮侧，各架设金属铰接顶梁，并在两趟十字顶梁和短梁下支设四排单体液压支柱，能够控制易破 碎、压力大的端头顶板，其整体性好，支架稳定，节省坑木。 工作面劳动组织表 正常生产时班长进行现场的管理，采煤机司机负责驾驶采煤机进行采煤生产，输送机司机负责将煤炭运输出工作面，泵站司机负责液压支架注液，转载机和运输机司机将煤炭运输到专用皮带运输巷，剩余其他工种负责维护。 工作面劳动组织见表 34 辽宁工程技术大学 毕业设计 （论文） 13 表 34 工作面劳动组织表 Table34 Located labor anizations 工种 一班 二班 三班 四班 合计 班长 1 1 1 1 4 采煤机司机 2 2 2 6 输送机司机 1 1 1 3 泵站司机 2 2 2 6 转载机司机 1 1 1 3 运输机司机 2 2 2 6 端头维护工 3 3 3 9 电钳工 1 1 1 3 6 通风工 1 1 1 1 4 支架工 4 4 4 12 合计 18 18 18 5 59 技术经济指标表 技术经济指标表见表 35 表 35 技术经济指标表 Table35Technical economic indicators 序 号 项 目 单 位 数 量 1 工作面 长度 m 240 2 采高 m 3 倾角。 4 采煤机 双滚筒 5 截深 m 6 日进度 m 7 日产量 t 5000 4 采区 巷道布置 及采区生产系统 a 巷道布置 杨勇智 ：晓南矿 150 万吨 /年矿井通风及矿井排水设计 14 图 41 皮带运输大巷 The road way of belts 图 23 回风大巷 The road way for the back wind 图 42 皮带运输顺槽 shafts of belts 图 25 回风顺槽 shafts for the back wind 图 43 专用皮带运输巷 Dedicated transport Lane of belts 图 46 专用回风巷 Dedicated lanes for wind 41 辽宁工程技术大学 毕业设计 （论文） 15 表 41 巷道断面数据表 Table41 Data sheet of the pit 巷道类别 支护类型 断面 设计掘进尺寸 净周长 /m 净 /。