昌荣煤矿开采技术_毕业设计(编辑修改稿)

昌荣煤矿开采技术_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

均倾角为 47176。 ，工作面走向长 460m，倾斜宽 43m。 工作面长度及推进度 工作面长度是决定其产量和效率的重要因素，适当加大工作面长度可减少工作面的准备工程量，提高回采率。 但工作面过长会导致工作面推进度下降，降低正规循环率，不利于矿井高 产、稳产、安全生产。 根据矿井煤层条件，设计确定回采工作面长度 43m。 重庆工程职业技术学院（煤矿开采技术）毕业设计 22 工作面年生产时间按 330d、“三、八”制作业、“两采一准”循环作业方式，日循环进度 、正规循环率 ，则年推进度为 528m。 工作面生产能力 工作面生产能力按下式计算： Σ A 采＝Σ n178。 I178。 M178。 L178。 γ178。 C178。 10－ 3 式中：Σ A采 —— 采煤工作面生产能力，万 t/a； Σ n—— 回采工作面个数， 1个； I—— 工作面长度，首采工作面长 86m； M—— 纯煤厚度，首采 面煤厚。 L—— 工作面走向年推进度， 528m； γ —— 煤层容重， ； C—— 工作面回采率， 95%。 Σ A 采＝ 1179。 86179。 179。 528179。 179。 ＝ (万 t/a) 采区生产能力 掘进煤按 10％计算，则矿井生产能力为： Σ A 矿＝ 179。 ＝ (万 t/a) 经计算，一个回采工作面能满足矿井 t/a的设计生产能力。 四、采区生产系统 煤炭运输 工作面煤 炭自溜至运 斜石门 、通过 斜石门 装入矿车，由 机车运至采区中部车场，经轨道上山由绞车下放至采区下车场而进入北 运输大巷。 矸石运输 掘进工作面矸石由 机车 运至采区中（上）部车场，经采区轨道上山由绞车下放至采区下车场而进入 北 运输大巷。 材料及设备运输 材料、设备通过轨道上山提升绞车提升至采区中部车场，经机车 推运至工作面下口。 采区通风 重庆工程职业技术学院（煤矿开采技术）毕业设计 23 回采工作面：新鲜风流从轨道上山、中部车场、工作面轨道平巷（运输机巷）进入工作面，污风经工作面回风平巷进入总回风平巷排出地面。 掘进工作面：新 鲜风流从轨道上山、中部车场通过局部通风机压入掘进工作面，污风经回风上山进入总回风平巷排出地面。 主要硐室通风 消防材料库位于新鲜风流中，未独立配风；采区绞车房采用独立配风。 排水 经区段平巷水沟沿提升上山水沟流至 +80m 运输大巷，经运输大巷水沟流至 +80m 水仓，泵排至副平硐，再经副平硐水沟排除地面。 压风 矿井主平硐井口附近建有地面压风机房，井下主管管径为DN80，支管管径为 DN40。 消防及防尘 风井井口附近，建有 200m3高位水池，水源取自山泉水。 井下防尘主管管径为 DN50，支管管径为 DN32。 见消防、防尘洒水系统布置平面图。 第二节 巷道掘进 一、巷道断面及支护形式 采区上、下车场、绞车房 、 总回风斜井、消防材料库均采用半圆拱断面，锚喷支护，锚 杆 采用 树脂 锚杆，锚深 ，锚杆间、排距 ，喷浆厚度 80mm。 北 运输大巷、轨道上山、回风上山、区段轨道平巷及区段回风平巷均采用 半圆拱断面，锚喷支护，锚 杆 采用 树脂 锚杆，锚深，锚杆间、排距 ，喷浆厚度 80mm。 ；开切眼为矩形断面，外注式单体液压支柱支护。 二、巷道掘进 进度指标 掘进指标：岩石平巷 100m/月，岩石斜巷 70m/月，煤巷 200m/月。 三、掘进方法、掘进面个数及掘进机械设备 重庆工程职业技术学院（煤矿开采技术）毕业设计 24 采用钻爆法掘进，岩巷采用光面爆破，同时作业的掘进工作面为 2个。 煤岩巷采用风动凿岩机打眼， 耙沙机 装载，矿车装运。 四、生产时期采掘比例 正常生产时期， 1个回采工作面， 2个掘进工作面，采掘比为1:2。 五、移交生产时井巷工程量 设计区域移交生产时，采区施工井巷长度总计 3591m(新施工3366m，维护利用 225m)，其中岩巷 612m（新施工 387m）， 半煤岩巷（新施工） 2892m，煤巷（新施工） 87m，井巷工程量总计 22434m3。 井巷工程量详见附表。 巷道断面图详见附图 第三节 采煤方法 一、采煤方法选择 开采技术条件 煤层呈单斜构造，煤层倾角 46176。 ，设计采区煤层倾角平均为46176。 (首采工作面倾角平均为 46176。 )，无断层发育。 煤层赋存较稳定，属中厚煤层。 本次设计开采煤层，煤层平均厚为。 煤层顶底板以层状结构软岩岩组为主，其次为层状结构软硬相间岩组。 煤层无煤尘爆炸危险性，煤层自燃倾向性等级为Ⅲ类 ，不易自燃。 矿井为低瓦斯矿井。 矿区范围内无冲击地压，地温正常。 矿区水文地质简单，正常涌水量 20m3/h，最大涌水量。 采煤方法选择 矿井可采煤层为 急 倾斜中厚煤层，设计采用 俯伪斜 走向长壁后退式采煤法， 风镐落煤 工艺。 二、回采工艺 生产能力为 万 t/a，首采工作面煤层平均厚度 ，煤层倾角 46176。 ，设计采用 风镐落煤 工艺。 重庆工程职业技术学院（煤矿开采技术）毕业设计 25 落煤： 风镐落煤。 装煤：工作面煤炭自溜。 运煤： 机车运输 转载。 顶板控制及采空区处理：工作面平均采高 ， 设计采用DW18400/110型单体液压支柱配铰接顶梁支护顶板，排距 ，柱距 ，“ 三 178。 五 ”排控顶，最大控顶距 ，最小控顶距。 采用全部垮落法处理采空区，放顶步距。 采煤工作面回采时，各工序按《作业规程》、《操作规程》、以及《煤矿安全规程》相关规定执行。 见采煤方法示意图。 三、采区及工作面回采率 按《煤炭工业小型矿井设计规范》规定，各煤层采区回采率取 85%，各煤层工作面回采率均为 95%。 第五章 通风与安全 第一节 概 况 一、瓦斯 根据重庆 市经济委员会的渝经煤安 [2020]38 文《关于大足县煤矿 2020年度瓦斯等级鉴定结果的批复》，该矿为低瓦斯矿井。 矿井相对瓦斯涌出量 ，绝对瓦斯涌出量 ，二氧化碳 m3/min。 二、煤尘爆炸危险性、煤自燃倾向性 根据重庆市煤炭质量监督检测站提供的昌荣矿业煤尘爆炸性鉴定报告，煤层均有煤尘爆炸性。 据调查，该矿及相邻矿井多年未发生过煤尘爆炸事故。 根据重庆市煤炭质量监督检测站提供的昌荣矿业煤炭自燃倾向性等级鉴定报告煤层自燃倾向性等级为三类，属不易自燃煤。 三、地温及冲 击地压 井田范围内属于地温正常区，无冲击地压。 第二节 通 风 一、通风系统及通风方式 重庆工程职业技术学院（煤矿开采技术）毕业设计 26 根据矿井开拓布置，主平硐位于矿井中部，回风斜井位于矿井上部。 主平硐为进风井，回风斜井为回风井。 矿井采用 分区 式通风方式，抽出式通风方法。 回采工作面采用“ U”型通风。 新鲜风流由主平硐进入，经 北 运输大巷、采区下车场、轨道上山、中部车场、进入工作面轨道平巷 (运输机巷 )至工作面，污风经工作面回风平巷进入总回风平巷排出地面。 详见通风系统示意图。 二、掘进通风及硐室通风 掘进通风 掘进工作面选用 FBD№ 179。 局部通风机配阻燃、抗静电胶质风筒进行压入式通风。 硐室通风 绞车房位于新鲜风流中，采用独立配风。 井下消防材料库处于新鲜风流中，采用全风压并联通风。 三、风量、风压及等积孔计算 (一 )风量 总风量计算 (1) 按井下同时工作的最多人数所需风量计算 Q=4Nk 式中： N—— 井下同时工作的最多人数，据计算为 51 人。 4—— 每人每分钟供风标准， m3/min。 k—— 通风系数，矿井采用分列式通风， k取。 Q=4179。 51179。 =(m3/min)= (2)按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需风量进行计算 Q=(∑ Q采 +∑ Q掘 +∑ Q硐 +∑ Q它 )179。 k 式中：∑ Q采、∑ Q掘、∑ Q硐、∑ Q它 —— 分别为采煤工作面，掘进工作面、独立通风硐室及其它行人、维护巷道所需风量总和 (m3/s)。 k—— 同上。 ① 采煤工作面需风量计算 a、按二氧化碳涌出量计算 重庆工程职业技术学院（煤矿开采技术）毕业设计 27 矿井二氧化碳涌出量大于瓦斯涌出量，且二者比值超过(按《煤矿安全规程》的规定，总回风巷瓦斯允许浓度为 1%，而二氧化碳允许浓度为 %)，因此设计按二氧化碳涌出量进行计算。 Q 采 =67179。 q采179。 kc 式中： q采 —— 回采工作面绝对二氧化碳涌出量。 kc—— 采煤工作面因二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，炮采工作面可取 ～ ，设计取 kc=。 则采煤工作面需风量为： Q 采 =67179。 179。 =(m3/min)= b、按工作面温度计算 Q 采 =86179。 V采179。 S采179。 Ki 式中： V采 —— 采煤工作面适宜风速， m/s，回采工作面进风流温度年均 20℃左右，对应风速取。 S 采 —— 采煤工作面的平均有效断面积， m2。 平均断面积等于平均控顶距与采高的乘积，最大控顶距为 ，最小控顶距 ，平均采高为 ，则工作面平均有效断面积为： Ki—— 回采工作面长度系数，取。 工作面需风量分别为： Q 采 =60179。 179。 179。 =(m3/min)= c、按工作面最多人数计算 Q 采 =4179。 nc 式中： nc—— 回采工作面同时工作的最多人数，设计 nc=26人。 Q 采 =4179。 26=104(m3/min) = e、按风速进行验算 根据《煤矿安全规程》，按式： 式中： Q采 —— 根据以上计算取最大值， Q采 =。 S 采 —— 回采工作面有效断面， S采 =。 经验算， Q采 =。 风速验算满足要求。 ② 掘进工作面需风量计算 a、按二氧化碳出量计算 重庆工程职业技术学院（煤矿开采技术）毕业设计 28 Q 掘 =67179。 q掘179。 kd 式中： q掘 —— 掘进工作面绝对二氧化碳涌出量。 kd—— 掘进工作面因二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，炮 掘工作面可取 ～ ，设计取 kd=。 采区投产时布置 2个掘进工作面同时作业，则： Q 掘 1=Q 掘 2=67179。 179。 =(m3/min)= b、按工作面最多人数计算 Q 掘 =4179。 nj 式中： nj—— 掘进工作面同时工作的最多人数，设计 nj=14人。 Q 掘 1=Q 掘 2=4179。 14=56(m3/min)= c、按炸药量计算 Q 掘 =25Aj 式中： Aj—— 掘进工作面一次起爆最大炸药量：采用楔形掏槽，掏槽眼长度 ，毫秒电雷管引爆，取 Aj=。 Q 掘 1=Q 掘 2=25179。 9=225(m3/min)= d、按局部通风机实际吸入风量计算 Q 掘 =Qf179。 I179。 kf 式中： Qf—— 掘进面局部通风机吸入风量，设计掘进工作面选用 FBD№ 179。 ，其吸入风量取。 I—— 掘进面同时运转的局部通风机台数，设计每个掘进面使用 1 台局部通风机， I=1台。 kf—— 为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，取。 Q 掘 1=Q 掘 2=179。 1179。 =(m3/s) e、按风速进行验算 根据《煤矿安全规程》，按式： 式中： Q掘 —— 根据以上计算取最大值， Q 掘 =。 S 掘 —— 掘进工作面有效断面， S掘为。 经验算， Q掘 1=Q掘 2=。 f、掘进工作面贯通期间需配备的备用风量 Q掘备 按一个掘进工作面的需风量配备，则 Q掘备 = 则掘进工作面需风量总和为： 重庆工程职业技术学院（煤矿开采技术）毕业设计 29 ∑ Q掘 =Q 掘 1+Q掘 2+Q掘备 =。 ③ 硐室需风量 采区材料上山绞车房设计为独立配风，其需风 量 Q它取 m3/s，则∑ Q硐 =。 ④ 其它需风量 设计采区有回风上山需独立配风，其回风上山需风量取，则∑ Q它 =1m3/s。 ⑤ 采区需风量 Q2=(∑ Q采 +∑ Q掘 +∑ Q硐 +∑ Q它 )179。 K =(+++)179。 =(m。