济阳矿井一采区(编辑修改稿)

济阳矿井一采区(编辑修改稿)内容摘要：

，电机功率 132KW，电压 1140V。 每面 2 台泵一个水箱组成一套。 、喷雾泵站： PB250/ 型，压力 ，流量 250L/min，电机功率 37KW，电压 1140V，每面 2 台泵一个水箱及过滤器组成一 20 套。 、工作面液压支架选型 首采区煤层厚度在 ～ 之间，所选液压支架支护强度最低应满足大于 6 倍采高岩石重量（ P＞ )，即 的要求。 设计推荐 Y1800/05/14S 型，两柱掩护式液压支架，支架高度为 500～1400mm，中心距 1500mm，宽度 1400mm，工作阻力 1107～ 1570KN，支护强度 ～ ，底板比压 ～ ，泵站压力，质量 4900kg。 、工作面两巷超前及端头支护 、 工作面上下材料巷及中间皮带运输机巷采用 DZ25—30/100 型单体液压支柱，配金属铰接十字顶梁进行支护，上下材料巷超前支护两排，超前支护距离 30m。 、 工作面端头支护：工作面端头用普通液压支架换长顶梁，用于机头机尾端头支护。 回采工艺 、割煤 采煤机从工作面两端进刀，双向割煤、截深 600mm，每循环割煤深度 600mm，循环推进。 上行割煤时速度可适当减小，以满足机身过 煤需要。 、推溜 采煤机割煤后，滞后采煤机 10～ 25m，利用移溜千斤顶完成推溜工作。 、移架 21 工作面支架紧随工作面移溜工序进行，由上向下或由下向上顺序进行，分段操作，移架步距 600mm。 、工作面作业方式及工作制度 为充分发挥设备效能，并有利于设备维护，工作面采用三班八小时工作制度，其中二班生产，一班检修。 生产班完成 5 个正规循环作业，班推进 3m，日推进 6m。 回采工作面 、工作面参数 、工作面长度： L = 150 m 、 工作面平均采高： m = m 、工作面推进速度： 工作面每天完成 10 个正规割煤、移架工序，月推进度为 180m，年推进度为 1800m。 、工作面产量预计 工作面产量按以下公式计算 Q = L . m. q. V = 150 1800 = 万吨 式中 L — 工作面长度， 150 m； m — 工作面平均煤厚， m； q — 5 煤层容重， t/m3 ； V — 工作面年推进度， 1800 m。 综采工作面年产量约 万吨，掘进煤约 万吨，矿 井可以满足 45 万吨生产能力的要求。 、工作面接续 22 采区内安排一个综合机械化采煤工作面回采。 同一区段先采五层煤，后采七层煤，其间隔时间不少于 6 个月。 区段间采用上行顺序开采，先采最下一个工作面，比先开采第二个工作面工期提前 个月。 工作面接续见下表： 开采 顺序 工作面名称 储量 (万吨 ) 单产 (万吨 /年 ) 开采时间（月） 备注 1 1502 45 2 1501 45 3 1503 45 4 1701 45 5 1702 45 6 1703 45 合计 、采区生产能力及回采工作面个数 、工作面循环产量 回采工作面： Q 回 =15095%= t 掘进工作面 :Q 掘 == t 、工作面日产量、月产量、年产量 日产量： 9+ 6= t 月产量： = 万 t 年产量： 330 = 万 t 故确定采区设计生产能力为 45 万 t/a。 采区服务年限： Tn = 23 、工作制度 年工作日 330 天，每月工作天数为 天，每天“三八”制作业，正规循环作业。 工作面及采区回采率 、工作面回采率 工作面回采率大于 97%。 、采区回采率 采区回采率大于 85%。 24 第七章 采区生产系统 通风系统 、采区所需风量计算 、 按工作面温度与适宜风速计算 Q 采 =60VS 采 KL 式中 Q 采 — 采煤工作面实际需要的风量， m3/s； V 采 — 工作面适宜的风速， m/s，参照新汶矿业集团矿井通风细 则及综采工作面设备散热的需要，取。 KL — 采面长度系数，取 ； S 采 — 采煤工作面断面积，按 3m2 Q 采 =60 3 = 540m3/min 、 按瓦斯涌出量计算 Q 采 i= 100g 瓦 K 采涌 式中 g 瓦 i — 采面瓦斯绝对涌出量， m3/min，最大相对涌出量为 ，按采面日产量最大 3000t 计算， g 瓦 = m3/min； K 采涌 — 采面瓦斯涌出不均衡系数，取 ； Q 采 = 100 = 115m3/min 按人数计算实际需要风量 Q 采 = 4 N m3/min 25 式中 N — 采煤工作面同时最多工作人数，人； Q 采 i= 4 40 = 160 m3/min 按《煤矿安全规程》的规定，采煤工作面需要风量应按瓦斯、二氧化碳涌出量、工作面的气温和风速及人数等因素分别计算后，取其中的最大值，参照新汶矿业集团的配风标准，暂按回采工作面单面配风标准为 600m3/min， 即 10m3/s，实际生产过程中，可根据瓦斯涌出量和井下气候条件的变化进行适当调整。 采区配一个备用工作面，备用工作面风量与生产面相同，故矿井实际需要风量为： ∑ Q 采 = 2 600 = 1200 m3/min =20m3/s。 、掘进工作面所需风量计算 根据矿井接续要求，本采区配备 2 个掘进工作面，按《煤矿安全规程》和《新汶矿业集团公司生产矿井风量计算细则》的要求，矿井掘进风量按下述公式计算，并取最大值： 、 按瓦斯涌出量计算 Q 掘 = 100 q 瓦掘 K 掘通 式中： q 瓦掘 为矿井掘进工作面瓦斯绝 对涌出量。 按 5 层煤资料计算。 其相对涌出量 ，综掘机生产能力 200m3/h 计算， q 瓦掘 = 200 = 106 m3/h 故 Q 掘 = 100 106 247。 60 = 265 m3/min 、 按人数计算 Q 掘 = 4 N = 4 20 = 80 m3/min 、 按最低风速计算 26 Q 岩掘 ≥ 9 S = 9 = 175 m3/min Q 煤 ≥ 15 S = 15 16 = 240 m3/min 、 按局部通风机的实际吸风量计算 Q 掘 ≥ Q 局机 K 漏 K 漏取 ， Q 局机 吸风量取 260m3/min 则 Q 掘 ≥ 260 =299 m3/min 按上述计算结果，矿井掘进工作面最大需风量为 299m3/min，考虑一定的安全系数设计掘进工作面平均配风量取 340m3/min。 矿井掘进实际需风量为： ∑ Q 掘 = 2 340 = 680m3/min=、采区硐室所需风量 绞车房： Q=120m3/min 配电所： Q=50m3/min 、采区总配风量（按生产时最大值） Q 总 =（∑ Q 采 +∑ Q 掘 +∑ Q 硐 ） K 矿通 =（ 1200+680+170） =则采区设计总配风量为 m3/min。 、通风系统能力验算 、按风速验算 ① 总进风巷道（按采区轨道巷校验） V 进 =（ 60） = m/s6m/s，满足要求。 ② 采区轨道上山 V 进 =（ 60） = m/s6m/s，满足要求。 27 ③ 总回风巷（按五层运煤巷校验） V 回 =（ 60） = m/s6m/s，满足要求。 ④ 回采工作面 最大控顶距 米，最小控顶距 米，则 V 大 =600/（ 60 ） =，满足要求。 V 小 =600/（ 60 ） =，满足要求。 ⑤ 工作面上下平巷 V=600/( 60)=4m/s， 满足要求。 、按瓦斯涌出量验算风量 根据地质报告提供，预计本采区 5 层煤瓦斯相对涌出量为，为此，上述风量计算，依据创造良好的气候条件是否满足瓦斯及 CO2等有害气体对风量的要求，现计算如 下： QW = Kg Qg/（ CgCin） m3/min 式中 Kg — 该采区瓦斯涌出不均衡系数，取 Kg=； Qg — 该采区瓦斯的绝对涌出量，经计算 Qg 瓦 =。 Cg — 采区回风流气体最高允许浓度，取 Cg=。 Cin — 采区进风流瓦斯浓度，不得大于 % 因此，瓦斯验算 QW= （ ） =所以冲淡瓦斯所需风量小于采区总的进风量，采区配风符合风量要求。 、采区通风系统 28 采区投产 时应具备全负压通风系统，掘进工作面采用局扇压入式通风方式。 通风系统：新风由 506 水平东翼轨道大巷 — → 一采区运输石门 — → 五层轨道反上山 — → 一采区辅助运输上山 — → 1502 工作面材料平巷 — → 回采工作面。 乏风由回采工作面 — → 1502 工作面运煤平巷 — → 一采区运煤上山 — → 一采区五层皮带运输巷 — → 506 水平东翼总回风巷 — → 主井 — → 地面。 、通风负压计算 矿井通风负压采用下列公式进行计算： h = α .P. L . Q2/S3 式中 α — 矿井井巷通风阻力系数； P — 巷道净周长， m； L — 井巷长度， m； S — 井巷净断面， m2； Q — 通过井巷的风量， m3/s。 不同的井巷根据其装备及支护方式的不同，根据新矿集团及其它矿区的生产经验，选取不同的通风阻力系数，经计算，矿井前期通风负压为 ，见矿井通风负压计算表 521。 、矿井通风等积孔计算 矿井通风等积孔采用下式计算： 29  式中 A — 矿井等积孔， m2； h — 矿井通风负压， Pa； Q — 矿井风量， m3/s 经过计算，矿井投产初期等积孔为 ，属于通风容易矿井。 见表初期矿井通风负压计算 711。 运输系统 、运煤系统 刮板运输机 可伸缩胶带运输机 1502 工作面 —————— → 1502 运输巷 ———————— → 胶带运输机 三吨底卸式矿车 一采区五层皮带运输巷 ————— → 一采区煤仓 ————— → 架线电机车 卸载站 采区装载车场 ————— → 矿井东翼轨道大巷 ——— →井底煤 仓。 、辅助运输系统 采区辅助运输采用绞车、矿车运输方式，液压支架运输采用双速绞车平板车运输。 、材料、设备： 从井底车场 → 东翼轨道大巷 → 采区轨道巷→ 五层轨道反上山→五层轨道上山→ 1502 材料巷 → 1502 工作面。 大巷由电机车牵引，五层轨道反上山、五层轨道上山、材料巷由绞车牵引，矿车采用 1 吨标准 矿车。 30 、 掘进矸石： 掘进矸石经采区轨道巷、矿井轨道大巷、井底车场，进入副井罐笼提至地面处理。 、 掘进煤处理： 生产期间采区掘进煤可进入采区煤炭运输系统，经采区煤仓皮带巷进入采区煤仓，少量掘进煤及主井撤煤不能在井下处理经副井提至地面处理。 提升系统 、 设计依据 井筒斜长 208 m 井筒倾角 16176。 提升高度 m 提升方式 单钩串车提升 提矸每钩 3 辆 、 钢丝绳选择 、 钢丝绳终端载荷 Qg = [3 (1800＋ 610)(cos16176。 ＋ COS16176。 )]g = N 、 钢丝绳每米单重 20 97 .1 15 70 0 29 8 ( si n 16 16 ) 33 /KPC OSk g m   选用 6 7＋ FC— φ 18— 1570— ZAB 型钢丝绳。 钢丝绳直径 φ 18 钢丝绳抗拉强度 1570 MPa 最小钢丝破断力总和 KN 31 钢丝绳每米重量 kg/m 、 钢丝绳安全系数校验 1 9 4 2 0 . 22 0 9 7 . 1 2 9 8 1 . 1 4 ( s in 1 6 0 . 2 c o s 1 6 )m     = ＞ 满足要求。 、 提升机选择 、 滚筒直径 Dg≥ 60d = 60 18 = 1080 ＜ 1200 mm 、。