广能集团龙滩煤矿_采矿工程毕业设计(编辑修改稿)

广能集团龙滩煤矿_采矿工程毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

，经重庆煤科院测试， K1 煤层水分 %、灰分%、挥发分 %，煤尘爆炸指数为 %，煤尘火焰长度平均 10mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量 30%，有煤尘爆炸危险性。 煤质分析结果及其工业用途 煤层主要煤质指标是：灰份 (Ad)%～ ％，平均为 ％，属高灰煤；全硫 (Std)％～ %，属高硫煤；发热量 ()～ ，平均为 MJ/kg，属中等发热量煤；磷 (Pd)%～ ％，平均为 %，属特低磷煤；挥发份 (Vdaf)平均 ％；胶质层厚度 (Y)13～ 19mm。 煤层属高灰、高硫、 特低磷、中等发热量的炼焦煤和动力用煤，经简选试验及煤层大样半工业重庆大学本科生课程设计 [键入文字 ] [键入文字 ] 性试验，采用重 —— 浮流程，精煤产率为 %～ %，精煤灰分为 %～ %，含硫为 %～ ％。 若作动力煤，回收可达到 84%～ 85％，硫分可降到 %～%。 煤的工业牌号为焦煤、瘦煤，用途是动力燃煤。 主要用户是广安发电有限公司火力发电厂 带 区储量及服务年限 带 区边界煤柱 根据《采矿工程设计手册》中规定，采区边界煤柱宽度一般为 10～ 20m（两个采区间），煤层大巷和上（下）山一侧煤柱： 20～ 30m（薄及中厚煤层）， 30～40m（厚煤层）。 当采区处于带压开采时，所留煤柱还必须满足隔水要求，在突水危险区域开采时，所保留的煤柱宽度必须是安全的隔水厚度。 该设计带区的煤层均为中厚煤层又考虑到带区大巷的影响，故走向边界煤柱宽度 B1 取 30m 和倾向边界煤柱宽度 B2 取 15m。 （一）在 K1 煤层中 K1 煤层 永久煤柱损失量 P1=2 L B1 m1 γ +2 (H2B1) B2 m1 γ柱损失 ，式中 B1 为 带区走向边界煤柱宽度取 30m， B1 为 带区倾向边界煤柱宽度取 15m。 故 P1 =30 2 2900 +15 2 (2248−30 2) =万吨 （二）在 K2 煤层中 K2 煤层 永久煤柱损失量 P2=2 L B1 m2 γ +2 (H2B1) B2 m2 γ柱损失 ，式中 B1 为 带区走向边界煤柱宽度取 30m， B1 为 带区倾向边界煤柱宽度取 15m。 故 P2 =30 2 2900 +15 2 (2248−30 2) = 万吨 （三） P = P1 + P2 = 万 吨 (P 包 括 上下两 端 永 久 煤 柱 损 失 量 和 左 右 两 边 永 久 煤 柱 损 失 量 ， 万 吨 ) 重庆大学本科生课程设计 [键入文字 ] [键入文字 ] 带区 煤炭储量 带 区的工业储量 Zg = H L (m1 + m2) 𝛾1 式 中 Zg带 区 工 业 储 量 ， 万 吨 ； H带 区 倾 斜 长 度 ， 2248m； L带 区 走 向 长 度 ， 2900m； 煤 的 容 重 γ1 = m1K1 煤 层 煤 的 厚 度 ， 为 ； m2K2 煤 层 煤 的 厚 度 ， 为 ； Zg1=2248 2900 = 万 t Zg2=2248 2900 = 万 t Zg =2248 2900 ( + ) = 万 吨 带区的可采储量 Zk = (Zg − P) C 式 中 Zk设计 可 采 储 量 ， 万 吨 ； Zg工 业 储 量 ， 万 吨 ； P 永 久 煤 柱 损 失 量 ， 万 吨 ； C 带 区 采 出 率 ， 带区采出率，厚煤层取 75%，中厚煤层取 80%，薄煤层 85% C1=, C2=。 ZK1=( Zg1P1) C 1=( ) = 万 t ZK2=( Zg2P2) C 2=( ) = 万 t Zk = (Zg−P) C = ( –) = 万 吨 带区服务年限的计算 T = Zk/(A K) 100% 式 中 T带 区 服 务 年 限 （年） A带 区 生 产 能 力 150 万吨 /年 Zk设计 可 采 储 量 万吨 K储 量 备 用 系 数 ， 取 重庆大学本科生课程设计 [键入文字 ] [键入文字 ] T =(150*)= 年 带区采出率的验算 两个煤层均为中厚煤层，《采矿工程设计手册》中规定，中厚煤层采区采出率不应小于 80% （ 1）在 K1 煤层中 ： C1=(Zg1Z1P1)/Zg1 式中： C 带区采出率， % ； Zg1 K1 煤层的工业储量，万 t ； Z1 工作面落煤损失 ，万 t，取 Zg1 6% ； P1 — 煤柱损失，万吨 Zg1 = H L m1 𝛾1=2248 2900 = 万吨 Z1= Zg1 6%= 6%= 万吨 故 C1=(Zg1Z1P1)/Zg1=（ ） /= （ 2）在 k2 煤层中： C1=(Zg2Z2P2)/Zg2 式中： C 带区采出率， % ； Zg2 K2 煤层的工业储量，万 t ； Z2 工作面落煤损失 ，万 t，取 Zg2 6% ； P2 — 煤柱损失，万吨 Zg2 = H L m2 𝛾2=2248 2900 = 万吨 Z2= Zg2 6%= 6%= 万吨 故 C2=(Zg2Z2P2)/Zg2=（ ） /= 采区的工作制度 本带区采煤工作面按“三八制”工作 ， 矿井年工作日 330d， 每天三班作业：每班工作 8 小时（ 进出井时间不在内） 每天净提升（运输）时间 16h。 2 采矿方法的选择 方案比较（技术分析比较和主要经济项目的概算比较） 开采煤层可选用走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。 重庆大学本科生课程设计 [键入文字 ] [键入文字 ] 走向长壁采煤法： 采区式布置。 大巷可布置在底板岩层中，在采区中央布置两条煤层上山，由采区车场连接上山与区段平巷，工作面数目多， 工作面较长 ,采落的煤沿平行于采煤工作面煤壁的方向运出工作面。 应用条件 是 ： 近水平、缓倾斜薄及中厚煤层。 走向长壁采煤法的优点： （ 1） 在采煤工作面两端至少有一条回采巷道用于通风和运输 （ 2） 随着工作面的推进能及时 有计划的处理采空区。 走向长壁采煤法的缺点： （ 1） 区段平巷、联络巷掘进工程量大，维护费用高 （ 2） 保护煤柱多，煤炭损失大。 倾斜长壁采煤法 ： 倾斜长壁采煤法的优点： （ 1）取消了采区上（下）山巷道，巷道布置简单，巷道的掘进及维护费低。 巷道掘进工作量少 15%，相应工期短。 （ 2）运输系统简单，占用设备少。 运输设备及辅助人员可减少 30%40%。 （ 3）回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长布置，利于等长布置 （ 4）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少约 30% （ 5）技术经济效应显著，采面单产增加，巷道掘进率降低，采出率增加，工效（ 吨 /工）增加。 倾斜长壁采煤法的缺点： （ 1）长距离倾斜巷道辅助运输和行人困难。 （ 2）当前采掘运机械不完全适应倾斜长壁的要求。 （ 3）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。 本着“安全上可靠，技术上先进，经济上合理” 三原则，进行综合分析比较以及煤层情况（煤层倾角为 6176。 小于 12176。 ， 倾斜长度 2248m， K1 煤层 ，属 中厚 煤层， K2 煤层 ，属中厚煤层）。 故采用倾斜长壁采煤法，带区布置。 沿倾斜方向推进，工作面长度 200m以上，单工作面即可达产，减少采煤机搬家次数。 重庆大学本科生课程设计 [键入文字 ] [键入文字 ] 3 带区巷道布置 带区的布置方案 巷道布置方案 方案一：带区巷道单一布置 分带单独布置。 系统简单，通风容易，每一个分带分别开斜巷进入上部煤层，每一个分带都布置一个煤仓直通运输大巷。 通风系统为：新风从运输大巷→进风行人斜巷→分带运输斜巷→采煤工作面→分带运料斜巷→回风大巷。 方案二：带区巷道联合布置 （ 1） 运输大巷通过进风行人斜巷进入上部煤层，在上部煤层布置两条煤层集中平巷，一条煤层运输集中平巷，一条煤层回风集中 平巷。 整个带区布置一个煤仓直通运输大巷。 （ 2）仰斜推进采场顶板水直接流入采空区，工作面干燥；可以利用煤的自重装煤，残留煤量少；但如果采高较大时煤壁易片帮，且由于重力作用设备工作条件变差。 俯斜推进不易发生片帮事故；工作面不易积聚瓦斯；但工作面易积水，设备易向煤壁滑动，且采煤机自装率低。 比较适合厚煤层和煤层倾角较大的情况 设计煤层煤层顶板稳定，煤层易自燃，煤层厚度属于中厚煤层，倾角12176。 ， 矿井水文地质类型为复杂型。 综合考虑，选择仰斜推进 ： 设置专用排水巷以防止工作面的涌水 流入采空区 不易排出的问题。 通风系统为：新风从运输大巷→进风行人斜巷→煤层运输集中平巷→分带运输斜巷→采煤工作面→分带回风斜巷→煤层回风集中平巷→回风石门→回风大巷。 重庆大学本科生课程设计 [键入文字 ] [键入文字 ] 方案比较 方案 评价 方案 一 方案 二 优点 系统简单，通风容易，巷道掘进费用比采区少，投产快。 采用无煤柱护巷煤柱损失比方案一少。 减少了煤仓和联络斜巷的施工量，使运煤、运料集中处理，符合集中化生产理念，采用集中化生产，从根本上克服了方案 一的缺点。 虽然方案二 维护费用高，但从技术和管理等方面的分析，更优越方案 一 缺点 生产调度复杂，煤仓太多，维护困难，装煤点多，管理复杂 本矿井涌水量较大需要布置泄水巷和排水设施 综上所述，从技术和管理等方面的综合分析，选择方案二：带区巷道联合布置，采用仰斜推进。 带 区车场 布 置 设置材料车场与运输大巷斜交水平连接，通过坡度约为 17 度的斜巷与绞车房连接。 采用绞车提升方式提升材料然后以平车场的形式连接 K2 煤层带区运料平巷，当采 K1 煤层时再用甩车场的形式与 K2 煤层带区运料平巷连接。 带区硐室 带 区变电所 布置方式：带 区变电所单独通风 并 分别与运输大巷和回风大巷相连。 带区 煤仓 布置： 整个带区只布置一个带区煤仓，通过带区煤仓直接连通运输大巷与带区岩层集中运输平巷。 带区 煤仓 初步定为 圆形立式仓，净直径 Ф10，容量 1000t。 重庆大学本科生课程设计 [键入文字 ] [键入文字 ] Q=Q0+L M b r C0 kt 式中： Q—— 带区煤仓容量， t； Q0—— 防空仓漏风留煤量，一般取 5～ 10t； L—— 工作面长度， m； M—— 采高， m； b—— 进刀深度， m； r—— 煤的容重， t/m3； C0—— 工作面回采率； kt—— 同时生产工作面系数。 综采时取 1； n0—— 采区同时生产的工作数目。 Q=10+185 (+) 1 1=760t，取 1000t。 各类硐室均为混凝土砌筑支护。 带区内的划分 分带划分 采煤工作面长度的选择 先进的综合机械化采煤方法。 考虑到设备选型及技术方面的因素，带区式布置工作面长度选择范围为 150∼250m， 选择 235m 煤柱尺寸确定 与巷道尺寸确定 该煤层组左右两边各留 15m 的边界煤柱，下部留 30m 露头煤柱，上部留 30m护巷煤柱，从而其煤层倾向长度共有 2248－ 60＝ 2188m，走向长度为 2900－ 15*2＝ 2870m。 因采用综采采煤法 ， 带区开掘巷道宽度为 5m。 重庆大学本科生课程设计 [键入文字 ] [键入文字 ] 带区内 分带数目 的计算 回采工作面沿走向布置，沿倾向推进，采用倾斜长壁采煤法开采。 工作面数目： N=(LSL1) /A 式中： L 煤层走向长度 (m)； S 带区边界煤柱宽度 (m)； A 工作面长度 (m)； L1 回采巷道宽度，因采用综采采煤法，取 5m。 于是 N=(29002*1516*5) /185=15（个） 采煤工作面长度与分带数目的确定 将带区划分 15 个分带。 工作面长度为 185m,工作面的推进长度为 2188m, 由于带区生产能力为 150 万吨 /年， K K2 联合开采，每个分层 一个工作面就可以满足生产要求。 符合《煤矿安全规程》（ 20xx 版）一矿一区一面的要求。 带区内分带巷道布置 确定工作面生产能力 A=Ab/k1/k2 式中 Ab— 采区生产能力（ t/d） K1— 工作面产量不均衡系数，由于只有一个工作面开采，取 1 K2— 采区内掘进出。