15万吨煤矿技改开采方案说明书

15万吨煤矿技改开采方案说明书内容摘要：

季期间矿井排水压力，采用单体液压支柱加强顶板支护力度，达到安全、高效、增产的目的。 经认真分析提出以 下两个开拓技改方案： 方案一：采用平硐开拓布置，即新掘 一 主平硐用来进风、运输及排水， 主平硐从 C19煤层底板穿过 C1 C1 C17三层煤层，遇 C17煤层后，在 C17号煤层中掘一联络巷与原生产系统中布置在 C17号煤层中的延深 运输下山相联。 废弃原风井 (原风井与采空区和运输 平硐 之间的漏风太大 )，原运输 平硐 改为回风 平硐。 开采 C1 C19煤层时，采用上下山及阶段石门与回风 平硐 联络形成生产系统。 主平硐井口位于原主井井口西北侧约 240米处，井 口坐标 X=2810777， Y=35497188， Z=，掘进方位 107176。 ，巷道坡度 为 3‟。 13 方案二：采用 平硐 开拓布置，即新掘 一 主 平硐 用来进风、运输及排水， 主 平硐 布置在C19煤层中，采用联络石门与原生产系统中布置在 C17号煤层中的 延深运输下山相联。 废弃原风井 (原风井与采空区和运输 平硐 之间的漏风太大 )，原运输 平硐 改为回风 平硐 ，将原风井桥位置上段进行维修扩大 巷道断面作为引风道，主扇房不变。 开采 C1 C19煤层时，采用上下山及阶 段石门与回风 平硐 联络形成生产系统。 主 平硐 井口位于原主井井口西北侧约 200米处，井口坐标 X=， Y=， Z=，掘进方位 287176。 ，巷道沿 C19煤层掘进。 方案比较及选择 方案 开拓工程量 (米 ) 投入 (万元 ) +、－ (万元 ) 方案 一 920 190． 7 方案二 760 164． 9 － 方案 一 优点： ① 主平硐布置在岩层中，受采动影响小，巷道不易变形，维修费用较低； ② 采用 皮带输送机 运输，设备简单，运输能力较大； ③ 上部开采时排水能力较大，上山涌水直接进入平硐自流外排，减少排水设备，降低排水 费用； ④ 井口位置地势开阔平坦，比较适合布置地面工业广场，储煤量较大。 缺点： ① 开拓工程量较大，投资偏高； ② 主平硐布置在岩层中，施工较 困难。 方案二 优点： ① 开拓工程量较小，投资低； ② 主 平硐 布置在煤层中，施工较容 易。 缺点： ① 主 平硐 布置在煤 层中，受采动影响较大，巷道容易变形，维修费用较高； ② 采用绞车提升运输能力较小，如采用皮带运输，将增加设备投 入； ③ 上部开采时排水较为困难。 排水设备多，排水费用较高，设备管理困 难； ④ 井口位置处于山坡地带，难以布置地面工业广场。 综合上述分析比较，推荐方案 一 为最佳方案。 技改系统 14 新增 主 平硐用来进风、运输， 主 平硐井口 坐标 X=2810777， Y=35497188。 主 平硐 以 107176。 方位掘 送 ， 巷道坡度为 3‟ ， 穿 C1 C1 C17 三层 煤层， 遇 C17 煤层 后， 在向前掘 20 m 作为车场，同时 在 C17 号煤层 掘一 联络巷 与原生产系统中布置在 C17 号煤层中的 延深 运输 下山相通。 废弃原 风井 （原 风井 与采空区和 老 平硐 之间的漏风太大），将原 提升暗 斜井 和平硐 改为矿井 回风 ， 利用 原 提升暗 斜井沟通老 平硐形成新的回风系统。 并在车场处向上顺煤层掘 运输上山与 回风斜巷贯通， 完成 11703 工作面 布置 后组织回采， 设计 布置 1170８ 工作面 作接续准备。 技改后的通风系统 （风流路线） 如下： ① C17 煤层 11703 回采工作面 ：地面 — → 主 平硐 — → C17煤层联络巷 — → C17 煤层 运输上山 — → 11703 采面 运输巷 — → 11703 工作面 — → 11703 采面 回风巷 — → 回风斜 巷 — → 回风平硐 — → 引风道 — → 主扇房 — → 地面。 ② C19 煤层 采掘工作面 ： 地面 — → 主 平硐 — → C19 煤层 运输 上山 — → C19 煤层联络巷 —→ C19 煤层 回风 上山 — → C19 煤层 总回风巷 — → 回风平硐 — → 引风道 — → 主扇房 — → 地面。 技改后的运输系统 （煤流路线） 如下： C17 煤层 11703 回采工作面 ： 11703 采面 — → 11703 采面运输巷 — → C17 煤层 运输 上山 —→ C17 煤层 联络巷 — → 主平硐 — → 地面。 四、水平划分 根据煤层的赋存情况 将 矿井的开拓方式 化划分为二个水平，即 +1360m标高以上为一水平，+1200m～ +1360m 标高 之间 为二水平；一水平利用平硐分上山和下山开采。 五 、通风方式 矿井通风方式为中央并列抽出式。 六 、采区划分与开采顺序 根据划定的井田范围，结合煤层倾角等特点，划分为一个采区集中开采，开采顺序为下行式，在同一区段内，先采 17 号煤层，然后依次开采 1 19 号等煤层，严禁跳区段开采或越层开采。 第四节 井筒及大巷运输 本矿井技改设计 2 个 主要 井筒 特征 ： 新建 主平硐 ：长 786m，方位角 107176。 、 坡度 3‟ ，采用料石砌碹支护至稳定岩层后，锚喷支护，巷道净宽 ，净高 ，净断面 ，锚喷支 护荒断面 m2，主要用于运煤、进风、铺设管线。 该井筒 铺设 15kg/m 型 钢轨、砼轨枕。 回风平硐 ：长 170m，对受损变形地段进行返修，方位角 120176。 ,坡度 5‟。 见 17号煤层 15 后沿 顶板掘送 回风斜巷 ； 架设 14工字钢金属梯形棚支护，巷道净宽上 ，下净宽 ，净高 ，净断面 ，荒断面 m2，主要用于回风、行人、铺设管线等。 井筒特征详见 井筒特征 表 241， 井筒支护断面图附后。 表 241 井 筒 特 征 表 井 筒 名 称 井 口 坐 标 井 口 标 高 (m) 方 位 角 (176。 ) 坡度 (176。 ) 井 筒 长 度 (m) 断面（ m2） X Y 净 掘进 主平硐 2810777 35497188 +1419 107 3‟ 786 回风平硐 2810517 35497005 +1460 120 5‟ 170 注：表中坐标为北京坐标系，黄海高程。 第五节 井下开采 一、 采煤方法 技改设计首采面布置在 C17 号煤层的 11703 工作面，工作面倾斜长 70m，走向长 388m。 采煤方法 主要 根据 3 层 可采煤 层 赋存条件 选择 ， 煤层 间距平均为 12～ 30m，属近距离 属 薄及 中厚煤层 群，煤层倾角 6176。 ～ 14176。 ， 平均 为 8176。 ， 煤层顶板以粉矿岩、细砂岩为主，底板以泥岩、泥质粉砂岩为主，回采后顶板容易冒落，故设计采用走向长壁采煤法，全部冒落法管理顶板。 二、工作面采、装、运煤方式及设备选型 设计布置一个 走向长壁回 采工作面，工作面 采用打眼放炮落煤，人工装煤 ， 工作面用 SGW40T型刮板输送机 运煤 ，下巷 铺设 也敷设 刮板输送机 进行运输。 三、工作面顶板管理方式及支护设备选型 回采工作面采用全部冒落法管理顶板。 高档工作面单体柱的选型计算 (Ⅰ) 支柱的最大高度 Hmax、最小高度 Hmin的确定 Hmax=Mmax+c－ b+e„„① Hmin=Mmin－ s－ b－ a„„② 式中： Mmax—— 工作面最大采高 (包括夹矸厚度 ) ， C17 煤层 Mmin—— 工作面最小采高 (包括夹矸厚度 ) ， C17 煤层 c—— 伪顶厚度，根据煤矿回采经验， C17 煤层伪顶厚 16 b—— 顶梁厚度， e—— 为了避免支柱在完全抽出的状态下工作而留的活柱富裕行程， a—— 支柱卸载高度， C17 煤层取 s—— 顶板在最大控顶距处平均最大下沉 量， m 由估算法 S=ηM min178。 R 式中： η —— 系数，取 R—— 工作面最大控顶距，齐梁齐柱式，为 故 C17 煤层顶板在最大控顶距处平均最大下沉量为 经 ① ② 两式计算： C17 煤层支柱最大、最小高度应为 Hmax=， Hmin=。 鉴于 C17 煤层厚度变化较大，煤层平均厚度 米，为了对工作面进行可靠支护，便于工人操作，选用 DZ2530/100 型单体液压支柱，支柱最大支撑高度 2500mm，最小支撑高度 1800mm，额定阻力 300KN；设计回采面采高一般 不超过 ，当煤层厚度超过 ，采用留底煤开采，当煤层厚度小于 ，采用破底开采或选用其它合适的支柱。 (Ⅱ) 支柱支护强度计算 按岩重法估算： P=k178。 r178。 Mcosα„„③ 式中： k—— 作用于支柱上的顶板岩石厚度系数， k 取 6 r—— 岩石容重， α —— 煤层倾角， 平均为 8176。 M—— 工作面煤层采高，根据选择的支柱， C17 煤层采高 ～ 计算结果： C17 煤层 P=～ MPaa 根据上述各参数计算， C17 煤层选用 DZ2530/100 型单体液压支柱，支 柱最大支撑高度 2500mm，最小支撑高度 1800mm，额定阻力 300KN，工作面支护采用齐梁齐柱式布置，柱距，排距 ，故工作面单体液压支柱实际支护强度： C17号煤层 P=300179。 105/0. 6=，实际支护强度均大于所需支护强度。 四、采面工作面长度及推进进度 根据矿井管理水平和职工的开采经验，设计确定工作面长度为 70m。 回采工作面采用 “ 二 采 二 准 ” ，每天 二 班采煤， 二 班准备，则工作面每天的推进度为 ，正规循环率按 60%，月进度 50m，年推进度 600m。 五、工作面回采率 回采 工作面回采率薄煤层按 97%考虑， 中厚煤层按 95%考虑 ， 厚煤层按 93%考虑。 C17 煤层11703 工作面回采率为 95%。 六、采掘机械配置及运输方式 每个回采 工作面 配 GMZ— 型煤电钻二台，采用钻眼爆破法落煤，工作面 、 运输顺槽 、 运 17 输 上山采用 SGB320/17B 型刮板运输机运煤，主平硐 使用 胶带输送机运输煤炭，并铺设轨道，选用 矿用防爆蓄电池机车 牵引 矿车串车 作辅助 运输。 回采 工作面 设备配备详见回采工作面主要设备配备表 每个掘进 工作面 配备 GMZ— 型煤电钻和 EZ2— 型岩石电钻打眼，并配备 TXU— 75A 型探水钻， DSFA— 11 型局扇，人工装载，矿车运输。 掘进工作面设备配备详见掘进工作面主要设备配备表 252。 表 251 回采工作面主要设备配备表 序号 设 备 名 称 型 号 主 要 技 术 参 数 单位 数 量 使用 备用 合计 1 煤电钻 GMZ— 电压 127v， N= Kw 台 2 1 3 2 刮板输送机 SGB— 320/17B 电压 660v， N=17 Kw 台 4 4 3 液压支柱 DZ2530/100 根 625 60 685 4 铰接顶梁 HDJB— 1000 根 520 40 560 5 回柱绞车 JH8 台 1 1 6 发爆器 MFB— 100 每次引爆电雷管 100 发 个 1 1 2 表 252 掘进 工作面 主要设备配备表 序号 设 备 名 称 型 号 主 要 技 术 参 数 单 位 数 量 使 用 备 用 合计 1 煤电钻 GMZ— 电压 127v、 Kw 台 2 2 4 2 岩石电钻 EZ2— 电压 127v、 Kw 台 2 2 3 局扇 DSFA— 11 电压 660v风量 4 探水钻 TXU— 75A 额定电压 660v/4 Kw 台 2 2 5 发爆器 MFB— 100 每次引爆电雷管 100 发 个 2 2 4 七、采区巷道布置 采区巷道布置详见 普安县 久丰 煤矿采掘工程平、剖面图。 采区内煤流 路线 ： 11703 工作面 — → 11703 运输巷 — → 17 煤层 运输 上山 — → 主平硐 材料流 路线 ：地面 — → 主平硐 — → 17煤层运输上山 — → 11703 上山 — → 11703 回风巷 — →11703 采面。 采区数目及工作面能力 本矿井年生产能力为 15 万 t，以一个采区一个炮采工作面达到生产能力，技改首采面为 18 11703 采面， 11703 工作面倾斜长 70m，平均采高 ，工作面回采率 95%，年推进度 600m，年生产能力为： 600179。 179。 179。 70179。 = 万 t/a 掘进煤 万 t/a +=15 万 t/a 满足 矿井设计能力。 采区矸石及辅助运输 掘进矸石经工作面、运输 上山 、 主平硐 至地面排矸场。 八、巷道掘进 巷道断面及支护形式 根据各类巷道的不同用 途，满足运输、管线敷设、通风及行人安全的要求，确定其断面形式及大小，。