阳煤集团石港矿矿井通风系统设计(编辑修改稿)

阳煤集团石港矿矿井通风系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

化采煤工艺，回采工作面采、装、运全部实现机械化。 回采工作面设备详见下表。 15号煤层上分层综采工作面主要设备配备表 设备名称 设备型号 功率 （ kw） 数量 采煤机 MG571WD 571 1台 可弯曲刮板输送机 SGZ764/264 264 1台 转载机 SZZ764/132 132 1台 破碎机 PCM110 110 1台 可伸缩胶带输送机 SSJ1000/1602 320 1台 液压支架 ZZ4200/15/32 68架 单体液压支柱 DZ3025/100 140 根 乳化液泵站 WRB200/ 132 1台 18 喷雾泵站 XPB250/ 30 1台 煤层注水泵 5D2/150 13 1台 回采工作面采煤和运煤设备进行设备选型 如下。 回采工作面采煤设备 （ 1） 回采 工作面采高的选择 设计按 15 号煤上分层煤厚 左右进行采煤设备选型。 （ 2）采煤机截深的选择 目前国内普遍采用的截深为 600— 800mm，考虑到本矿井设计生产能力及管理水平，设计选用采煤机截深为 600mm。 （ 3） 回采 工作面长度的选择 回采 工作面长度可用下式计算： L＝12rQK NHB CK 式中： L —— 回采 工作面长度，（ m）； Qr—— 回采 工作面日产量， 15 号煤层 回采 工作面年产量为 900kt/a，按 330d计算， Qr＝ 2727t； Kl—— 正常循环率取 ； K2—— 截割有效系数， K2＝ ； N—— 日循环次数， N=15； H—— 回采 工作面煤层厚度， H＝ ； B—— 循环进尺， B＝ ； γ —— 煤的容重 ， γ ＝ t/ m3； C—— 回采 工作面回采率 ， C＝ 95%。 19 L＝ 2727/ 15 ＝ （ m） ,取整数L=100m。 (4) 采煤机计算割煤速度 式中： Vc＝ n (L＋ 30－ Lc)/(KcTd－ n Tc) Vc—— 计算割煤速度， m/ min； n—— 回采 工 作面日循环数， n＝ 15； L—— 回采 工作面长度， L＝ 100 m； Lc—— 采煤机总长， Lc＝ m； 30—— 进刀割煤长度， m； Kc—— 采煤机平均日开机率， Kc＝ ； Td—— 回采 工作面日生产时间， Td＝ 1080min； Tc—— 采煤机进刀停顿时间， Tc＝。 Vc＝ 15（ 100＋ 30－ ） /（ 1080－ 15 ）＝ (5) 采煤机计算循环时间 T＝ (L＋ 30－ Lc)/ Vc＋ Tc 式中： T—— 采煤机计算循环时间， min； L—— 回采 工作面长度 ， L＝ 100 m； 30—— 进刀割煤长度， m； Lc—— 采煤机总长， Lc＝ . m； Vc—— 采煤机计算割煤速度 ,Vc=； Tc—— 采煤机进刀停顿时间， Tc＝ ； T ＝ (100＋ 30－ )/ ＋ ＝ min 20 (6) 采煤机最大割煤速度 Vmax＝ K Vc 式中： Vmax—— 采煤机最大割煤速度， m/ min； K—— 采煤机割煤不均均衡系数，取 ； Vc—— 采煤机计算割煤速度， Vc =。 Vmax＝ ＝ (7) 采煤机最大生产能力 Qmax＝ 60BKHγ Vmax Qmax—— 采煤机最大生产能力， t/h； B—— 循环进尺， B＝ ； K—— 截割有效系数， K＝ H—— 回采 工作面煤层厚度， H＝ ； γ —— 煤的容重，γ＝ t/ m3； Vmax—— 采煤机最大割煤速度，。 Qmax＝ 60 ＝ (8) 采煤机计算装机功率 按采煤机单位能耗计算采煤机功率 N＝ QmaxHw 式中： N—— 采煤机计算装机功 率， kW； Qmax—— 采煤机最大生产能力， Qmax ＝ ； Hw—— 采煤机能耗系数， Hw＝ kW h/ t。 N＝ ＝ 425kW 根据以上计算，充分考虑本井田 15 号煤层的硬度、夹矸及过构造等因素，设计选用 MG571WD 型双滚筒采煤机 ，采高为 ，电机功率为 571kW。 21 回采工作面运煤设备：矿井投产后回采工作面综采设备 可 租赁阳煤集团现有的设备，根据阳煤集团综采设备配套现状，结合工作面生产能力要求，工作面运煤设备选用 SGB764/264 型可 弯曲刮板输送机，其主要技术特征如下： 铺设长度： 100m；小时运量： 600t/h；链速： ；电机型号： YSB— 132，功率为 2132Kw ，电压： 1140V；链破断力： 610KN；外形尺寸： 1500 7642 34（长 宽 高 mm）；质量： 160t。 根据回采工作面运煤设备的运输能力，回采工作面运输顺槽运煤设备选用 一 部 SSJ1000/1602 型可伸缩胶带输送机，带宽为 1000mm，输送能力为1000t/h，电机功率为 1602kW ，一部最大输送长度为 1000m。 转载机选用 SZZ764/132 型转载机，电机功率为 132kW。 回采工作面支架选型及顶板管理方式 综采能否实现高产高效关键于架型选择是否合理。 据地质报告， 15 号煤上分层顶板主要为 泥岩、砂质泥岩、石灰岩 等 ，底为 15 号煤下层。 根据生产经验和有关技术文件，选用支撑掩护式液压支架。 回采工作面支护 支架选型计算：支架承受的顶板压力，用下列公式计算。 W=（ 6～ 8） h B L r cosΦ 式中： h—— 采高，取 3. 0m； r—— 岩石容重 ， 取 ； B—— 支护宽度， B=（液压支架中心距）； L—— 从工作面煤壁到冒落顶板切断处的长度，取 ； Φ —— 煤层倾角，取 7176。 ； 6～ 8—— 顶板岩柱的重量，是采高的 6～ 8倍。 W15号煤 =8 cos7=419 t； 22 15 号煤层 上分层 厚度为 ，属 中 厚煤层，本设计回采工作面选用ZZ4200/15/32 型支撑掩护式液压支架支护顶板，液压支架主要参数如下： 初撑力： 3770kN；工作阻力： 4200kN(428t)；支撑强度： MPa；泵站压力： 30MPa；支撑高度： ~ m；重量： ；支架参数：长 宽=51501 430mm 回采工作面顶板管理方式为全部垮落法。 矿井后期开采 15号煤层 下分层时，设计初步选定 ZY5000/16/35 型支撑掩护式液压支架 ， 支架参数：长 宽 =56001 420mm； 重量： ； 设计按此支架验算矿井提升绞车。 回采工作面端头及超前支护 选用 DZ2825/100 型单体液压支柱配 HDC4200∏型钢梁对回采工作面端头及超前进行维护。 ∏型钢梁采用“一梁三柱”支设，即每根∏型钢梁下至少支三根单体液压支柱。 运输顺槽、回风顺槽超前工 作面 20m 范围内支设两排帽柱。 回采 工作面日进度、年进度及工作面长度 根据井田内煤层赋存情况、开采条件、选定的设备性能以及设计生产能力等因素，确定回采工作面长度为 100m。 回采工作面日循环次数 15次，每个循环进度为 m，日循环进度150. 6=9m，正 常 循环率按 85%考虑，则回采工作面年推进度按下式计算： 年推进度＝日循环进度 年工作日 循环率 采煤工作面年推进度 =93 300. 85=(m) 采区及工作面回采率 15 号煤层 分层后 为中厚煤层，依据《煤炭工业矿井设 计规范》，采区回采率取 80%，回采工作面回采率为 95%。 矿井 生产能力 23 回采工作面生产能力计算： A 采 =lMLγC 式中： A 采 —— 回采工作面生产能力， t/a； l—— 回采工作面长度，取 100m； L—— 工作面年推进度， ； M—— 回采工作面采高， 15号煤为 ； γ —— 煤的容重， 15 号煤为 ； C—— 工作面回采率， 15 号煤层取。 则回采工作面生产能力为 A 采 =100 50. 95=933kt/a 掘进工作面掘进煤量计 算 掘进工作面掘进煤量按回采工作面产量的 3%计算，为 A 掘 = 3=28 kt/a 矿井 生产能力计算 矿井 总产量 A=933+28=961 kt/a 本矿井采用“一井一面”模式，即以一个综采工作面达产。 经计算，综采工作面产量加上掘进煤量完全满足矿井设计生产能力 900 kt/a的要求。 达到设计生产能力时工作面特征表 生产 采区 回采工作面 掘进工作面 矿井 生产能力 （ kt/a） 个数 装备 采高 （ m） 长度 （ m） 年进度 （ m） 年产量 （ kt） 个数 装备 年掘进 煤量 （ kt） 15号煤 一采区 1 综采 3. 0 100 2525 933 3 2个炮掘 1个综掘 28 961 巷道掘进 24 巷道断面及支护形式 现井下一采区准备巷已经形成，区内不再增设主要巷道。 在二采区新掘的主要巷道布置须按《防治煤与瓦斯突出规定》第十六条规定执行，详见如下参数。 新掘胶带巷、轨道巷、回风巷：巷道均采用拱形断面，布置在 15号煤层顶板上方或底板下方岩层内，采用锚杆、锚索、钢带、金属网喷混凝土支护。 采区新掘主要巷道断面特征表 序 号 巷道名称 煤岩别 支护 方式 巷道 净宽 （ mm） 断面积 （ m2） 铺设 设备 净 掘进 1 胶带巷 岩 锚喷 4200 胶带 2 轨道巷 岩 锚喷 4400 轨道 3 回 风巷 岩 锚喷 4400 瓦斯管 15 号煤上分层 回采工作面进风顺槽：采用矩形断面，锚杆、锚索、钢带、金属网联合支护。 巷道净宽为 ，净高为 ，净断面为 ，掘进断面为。 巷道沿 15 号煤层顶板掘进。 回采工作面回风顺槽：采用矩形断面，锚杆、锚 索、钢带、金属网联合支护。 巷道净宽为 ，净高为 ，净断面为 ，掘进断面为。 巷道沿 15 号煤层顶板掘进。 瓦斯尾巷：采用矩形断面，锚杆、钢带、金属网联合支护。 巷道净宽为 ，净高为 ，净断面为 ，掘进断面为。 巷道布置在 15号煤层上方，巷道底板距 15 号煤层顶板 2m。 走向高抽巷：采用矩形断面，锚杆支护。 巷道净宽为 ，净高为 ，净断面为 ，掘进断面为。 巷道布置在 15 号煤层上方，巷道底板距15号煤层顶板 35m 左右。 25 开 切眼：采用矩形断面，锚索、钢带、金属网联合支护。 巷道净宽为 ，净高为 ，沿 15 号煤层顶板掘进。 15 号煤下分层 上分层开采时需铺设金属网假顶，下分层回采工作面进、回风顺槽采用拱型金属棚支护。 掘进工作面个数及装备 矿井达到设计生产能力时，共布置三个掘进工作面，即一个煤巷综掘工作面、一个煤巷普掘工作面、一个岩巷普掘工作面。 综掘工作面主要装备有： S100 型综合掘进机、 SJ80 型可伸缩带式输送机、SGB620/40T 型刮板输送机、 FBD系列对旋式局部扇风机等掘进设备。 煤巷普掘 工作面主要装备有： ZMS30 型手持式帮锚杆气动钻机、 ZMZ317 型装煤机、 SJ80 型可伸缩带式输送机、 SGB620/40T 型刮板输送机、转子 V型混凝土喷射机、 FBD 系列对旋式局部扇风机等掘进设备。 岩巷普掘工作面主要装备有： ZMS30 型手持式帮锚杆气动钻机、 7655 型风钻、FBD系列对旋式局部扇风机等掘进设备。 矿井生产时采掘比例关系 矿井正常生产时布置一个回采工作面，三个掘进工作面，采掘比为 1： 3。 井巷总工程量 本次设计一采区准备巷、采区避难所等硐室已形成，矿井初设变更中 移交生产时仅剩余回采巷道未掘，其井巷总工程量为 2235m，其中岩巷为 875m，煤巷为1360m。 26 井巷工程量表 序号 巷道名称 工程量 (m) 净断面（ m2） 掘进断面（ m2） 围岩 1 回采工作面进风顺槽 395 煤巷 2 回采工作面回风顺槽 425 煤巷 3 回采工作面开切眼 100 煤巷 4 内错尾巷 425 8 岩巷 5 走向高抽巷 450 岩巷 6 联络巷 200 煤 巷 7 掘进耳状钻场 50 9 9 煤巷 合计 2235 第 4 章 矿井风量计算 瓦斯资源 本矿井瓦斯赋存状况 根据 2020～ 2020 年矿井瓦斯等级鉴定结果结果见下表。 石港煤矿为煤与瓦斯突出矿井。 瓦斯等级鉴定结果 矿井名称 年 份 绝对涌出量 (m3。