采矿工程毕业设计-新井设计.doc

1、河北工程大学毕业设计（论文）任务书姓名专业采矿工程设计（论文）起止日期2012年3月19日至2012年6月10日设计（论文）题目云驾岭新矿井设计内容及要求1、云驾岭新矿井设计的主要任务包括计算矿井储量；确定矿井生产能力和服务年限；确定矿井开拓开采方案；设计采煤方法和回采工艺；矿井运输、提升、通风和排水方案设计并进行相关计算。2、编写矿井新井设计说明书（不少于6万字）或专题论文（不少于3万字）。3、按比例绘制方案设计图（67张）。其中1张必须手绘，其他计算机绘图。4、设计说明书一般按大纲的章节编写，各章重新开页。编写说明书必须计算准确，制表清晰，插图美观，做到文字说明和所绘制的图表密切配合。说明

2、书严格按照河北工程大学毕业设计撰写基本要求中的规定排版和打印。5、设计图纸应按照国家和行业标准绘制，图中的设计内容、比例等应符合设计大纲的要求，平面图和剖面图应相互对应。指导教师系主任院长2012年3月21摘要这次毕业设计我们所做的是云驾岭一矿新井设计。它包括井田地质、开拓、开采、运输、提升、通风、排水以及其它几个方面。云驾岭一矿新井设计主要包括以下几部分1井田概述。矿井的地质、地理位置、煤层等基本情况的概述。2井田开拓。矿井井田内的可采储量，矿井生产能力及服务年限的确定。以及水平的划分，井筒位置的确定，经济比较部分，采区的划分，井底车场线路计算，硐室布置等部分。3采区设计及开采方法。主要介绍

3、采区的设计、开采的技术和技巧、采区巷道布置及回采系统的构成以及采区各峒室的布置和采区的工作制度。4矿井生产中的提升、运输、通风、排水方式的确定及其所用设备额选型计算与相关的硐室布置等。为了实践并且把这四年所学的知识转化成为真正的成果，针对云驾岭一矿的实际情况我提出了多种开采方案和设想。例如，长壁工作面采煤法在开采缓倾斜煤层的过程中，在老顶周期性跨落和其它因素的影响下，采用沿空掘巷的方式进行回采、掘进和维护。另外，本设计是我的一个初步浅显的设计，在设计中引用方法也一定存在问题，请各位老师批评指正。并且本设计采用AUTOCAD2006辅助设计，减少了绘图的困难并且增加了图纸的可读性。真心感谢高永格

4、院长和郝彬彬老师在设计中给予我的认真指导，让我学到了很多，我会继续努力学习，不断丰富自己。谢谢关键词地质开拓；采煤方法；通风；瓦斯；排水；2ABSTRACTTHISGRADUATIONDESIGNISABOUTTHENEWMINEPLANNINGFORYUNJIALINGCOALMINEITINVOLVESTHEGEOLOGY,DEVELOPMENT,OPERATION,TRANSPORTATION,HAULAGE,VENTILATIONANDDRAINAGE,AMONGOTHERRESPECTS,INSPECIALTERMS1SUMMARYOFTHEMINE,THISCHAPTERMAINL

5、YINTRODUCESTHEPOSITION,GEOLOGYANDCONDITIONSOFTHECOALSEAM2MINEDEVELOPMENTTHISCHAPTEREXTRAPOLATESAMONGOTHERAREAS,RESERVE,SERVINGLIMITS,WORKINGSYSTEM,SPOTOFTHEDRAFT,SELECTIONOFLEVEL,FURTHERDRIFTOFMINE,PANELDIVISIONANDUNDERGROUNDSTATION3DESIGNOFMININGDISTRICTSANDRETREATINGTECHNOLOGYTHISCHAPTEREXPLAINSTH

6、EGENERALSITUATIONOFTHEMININGDISTRICT,TECHNOLOGYANDTECHNIQUESOFTHEWORKINGFACE,ROADWAYLAYOUTANDOPERATIONSYSTEMINTHEMININGDISTRICT,THEDESIGNOFTHEMININGDISTRICTSTATION,CAVELAYOUTANDTHESCHEDULEFORDRAINAGEANDMININGINTHEMAINMININGDISTRICT4OPERATIONALSYSTEMOFTHEMINE,THISCHAPTERSTATESTRANSPORTATION,HAULAGE,V

7、ENTILATIONANDDRAINAGESYSTEMSOFTHEMINEANDTHESELECTIONOFEQUIPMENTUSEDINTHESYSTEMMENTIONEDABOVEINORDERTOPRACTICEANDREINFORCETHEWEALTHOFTHEKNOWLEDGELEARNEDINTHEPASTFOURYEARS,ITRYMYBESTTOINTRODUCEVARIOUSSTATEOFTHEARTSWHENRESPECTINGTHESPECIFICSITUATIONOFBEIPANGCOALMINEFORINSTANCE,LONGWALLMINEONTHEINCLINAT

8、ION,LONGWALLMININGONTHESTRIKEWITHTOPCOALDRAWING,ANDAMONGOTHERS,DRIFTINGANDRETAININGGATEWAYSALONGGOAFAREPREFERREDINTHEDESIGNINADDITION,THEDESIGNCONNECTSOPERATIONALSITUATIONOFAMINEWITHACOLLEGESTUDENTSABILITYTOELEMENTARYSCIENTIFICRESEARCHWHATSMORE,ITHASBEENCOMPLETEDWITHTHEAIDOFAUTOCAD2004,WHICHSTREAMLI

9、NEDTHEDESIGNPROCESSDRAMATICALLYANDLESSENEDTHEHARDNESSOFDRAWINGSIGNIFICANTLY1目录第一章矿区概述及井田特征111矿区概述1111井田地理位置与交通条件1112自然地理212井田地质特征2121地质特征2122地质构造4123水文地质413煤层特征4131煤层4132含煤性概述4133煤层分述5134井田煤质特征5135可采煤层的煤质指标特征6第二章井田境界及储量721井田境界722井田工业储量723井田可采储量8231井田煤柱留设8232可采储量计算9第三章矿井生产能力、服务年限及工作制度1031矿井生产能力及服务年限1

10、032矿井工作制度10第四章井田开拓1241概述12411地质构造12412煤层赋存状况122413水文地质情况1242开拓方式的确定13421开拓方案技术比较1643井筒位置的确定20431井筒位置的确定2044开采水平的设计24441水平高度的确定应考虑如下因素24442确定开采设计的较优方案25443设计水平的巷道布置2545井底车场27451确定井底车场的形式27452车场内各种存车线长度计算28453井底车场的调车方式30454井底车场的通过能力计算31455井底车场各硐室布置3246开拓系统的综述34第五章采煤方法和带区巷道布置3551煤层的地质特征35511煤层埋藏条件35512

11、煤质与地质情况35513顶底板构造特征3652带区巷道布置及生产系统36521带区数目及位置36522带区巷道布置36523带区生产系统37524带区内巷道掘进方法37525带区生产能力38529带区采出率39526及时支护形式40527带区车场选型设计41361采煤工艺方式42611带区煤层特征及地质条件42612采煤方法及其机械化程度的确定43613回采工作面参数的确定43614回采工作面破煤、装煤方式的确定45616采煤机的工作方式46617回采工艺46618回采工作面支护方式47619各工艺过程质量标准496110各工艺过程安全注意事项506111循环图表、劳动组织、主要技术经济指标5

12、16113综合机械化采煤过程中应注意事项5562回采巷道布置56621回采巷道布置方式56622回采巷道布置方式56第六章矿井提升和运输6061概述6062带区巷道设备选择60621设备选型原则60622带区运输设备选型及能力验算6163主运输大巷设备选择62631辅助运输大巷设备选择64632运输设备能力验算64第七章矿井通风与安全6671通风方式与通风系统66711选择通风系统和原则66712通风系统的类型选择66713通风主扇工作方法的比较选择6772采区及全矿所需风量68721风量计算的原则和方法684722矿井所需风量计算6873矿井通风阻力和等积孔的计算73731通风阻力计算737

13、32等积孔计算7374扇风机选型7475防治特殊灾害的安全措施76751预防煤尘事故76752预防火灾措施77753预防瓦斯77754突水事故77755其他事故77第八章矿井排水7981概述79811排水系统的确定79812中央水泵房和水仓的布置7982矿井排水设备选型79821水泵的初选79822管路的确定81823管道特性曲线及工况的确定81824检验计算8383水仓及水泵房83831水仓83832水泵房8384经济指标84841全年排水电耗85842排1M水电耗85第九章技术经济指标89致谢91参考文献92河北工程大学毕业设计论文1第一章矿区概述及井田特征第11节矿区概述111井田地理位

14、置与交通条件云驾岭煤矿位于河北省武安市境内，南距武安市约5，介于西湖与高村之间。地理坐标北纬364410，东经1140804。西午铁路从井田西部通过，矿专用铁路线在上泉站与西午线接轨；矿井南部约20公里有“邯长”公路，东临“邢都”公路，交通比较方云驾岭新矿交通图京娘湖上焦寺贺进贺赵阳邑阳邑煤矿冶陶徘徊午汲伯延大社前史村南城东武仕水库磁县彭城峰峰矿区王凤煤矿武安市清化王边永年市沙河市大油村新城北康城煤矿陶一煤矿陶二煤矿邯郸市邯郸矿务局户村京北磁山邯长线南和村钢铁厂滏阳河褡西通乐马洺图例新城西光马头午线会河河洺河洺河册井广线市县市县区界矿务局生产矿井矿井边界勘探区乡镇铁路公路河流云驾岭扩大区通乐勘

15、探区云驾岭煤矿郭二庄煤矿河北工程大学毕业设计论文2112自然地理矿井北部以第一剖面线与郭二庄为界；南部以第13地质剖面线与上泉勘探区为界；西部以井田F4断层为界；东部以F22断层及550M标高水平切各煤层为界。井田以东为土山云驾岭深部含煤预测区。井田东西长72KM,南北长45KM,呈东西向近似长方形，面积是3242。第12节井田地质特征121地质特征本区基本为一单斜构造，以断裂为主，伴随有宽缓的波曲和火成岩的侵入，地层在第17勘探线以北近南北走向，向东倾斜。17勘探线以南走向转为北东，向南东倾斜。地层倾角1520左右。对2煤回采影响最大的是断层。该区断层大部分为高角度的正断层，断层倾角一般为6

16、570。以断层走向论，大体上可分为两组，14勘探线以北除F12断层为北北西之外，其余均为北北东；南部多为北东向。井田内大断层发育，落差大于30M的23条，大于20M小于30M的4条。大断层密度28条/平方公里。火成岩主要入侵煤层是7、8、9，对2煤基本没有影响。该井田位于太行山脉与华北平原间的低山丘陵地带，武安盆地的西部，呈现山前过渡平原的地形特征，北洺河由西向东横穿井田中部。河床两岸地形各异。最高标高35577M，最低标高24687M，高差10890M。该区井田为全掩盖区，经钻孔地面调查及井巷工程的揭露，地层自老至新有奥陶系、石炭系、二迭系及新生界。现由老至新分述如下1奥陶系中统灰、深灰色石

17、灰岩及角砾状石灰岩、致密、质较纯裂隙发育。2）中石炭统本溪组本组主要为黑灰色、深灰色粉砂岩，夹56层薄层石灰岩，其中以伏青、大青、本河北工程大学毕业设计论文3溪三层较稳定、粉砂岩中含植物化石。石灰岩中含海百合茎礁科等动物化石。含煤1014层可采及部分可采者有4、6、7、8、9等6层，局部夹落层细粒砂岩。底部为一层含鲕粒铝土泥岩。3）上石炭统太原组和山西组主要为灰、浅灰、灰黑色中细粒砂岩及粉砂岩、粉砂岩含鲕状结构。含煤23层。1号煤及2号煤为可采和部分可采煤层。1号煤和2号煤层位有火成岩侵入。4）下石河子组底部为深灰色中粒砂岩含云母碎片俗称骆驼脖砂岩厚度变化大，向上为灰、灰绿色粉砂岩及铝土质泥岩

18、富含铁质鲕粒尤以上部更为发育具标志作用。4）上石河子组一段以灰，灰绿及紫花斑色含植物化石粉砂岩为主。局部铝土质间夹数层灰，灰绿色中细粒砂岩，中上部有中性火成岩侵入。5）上石河子组二段以灰白色浅灰色中厚层状含砾砂岩23组，间夹暗紫色花斑色粉砂岩及灰色细粒砂岩底部砂岩一般较厚约40米，具磨圆度差，分选不良等特点，上部与中部火成岩侵入。6）上石河子组三段紫花斑色及绿灰色粉砂岩为主。局部夹不稳定绿灰色中粒细砂岩，底部为一层中粗粒砂岩，在下部有中性火成岩侵入。7）上石河子组四段上部以紫红色粉砂岩为主颜色较深俗称“猪肝色“中部含23层绿灰色中厚层状含粒砂岩，多含肉红色及石底部常为一层粗粒砂岩，底部局部地段

19、也有中性火成岩侵入。8石千峰组以紫红色含钙质结核的粉砂岩为主。局部为灰绿色夹紫色细粒砂岩薄层，底部常为一层含砂岩，本段上部剥蚀仅见泥灰岩以下一段。9新生界主要为灰色，肉红色石英质，石灰质卵石及粘土，亚粘土组成。厚度变化大，50米以上以卵石为主。以下以粘土和亚砂土为主。河北工程大学毕业设计论文4122地质构造井田为单斜构造，以断裂构造为主，伴有宽缓的褶曲及火成岩侵入。矿井地质构造复杂，井田地质类型为三类三型。地层走向近南北，倾向向东或向东南倾斜，倾角1030。断层基本为高角度正断层，断层面倾角一般6070，以NNE及NE为主，断层面一般不宽，井田南部断层较多且落差大，北部构造相对简单，大中型断层

20、一般相互交叉或切割，落差大的切割落差小的。小构造比较发育，走向与其邻近的大中型断层基本一致，但延伸不远即消失。123水文地质井田内含水层自下而上有奥灰强含水层，厚度大，富水性较强；大青灰岩含水层厚度56M，为较强含水层；伏青灰岩含水层厚度35M左右，为较强含水层野青灰岩含水层含水性差，一般不含水；山西组砂岩含水层厚70M左右，含水性弱到中等；上石盒子组细砂岩以上含水层厚度大于100M，虽含水性不强，但静储量比较大；第四系砂砾石层最厚94M，一般5060M，富水性较强。矿井正常涌水量340M/H，且主要集中在井底车场附近P2S地层。开采2号煤层主要受山西组2号煤层顶板砂岩水影响，因水量较小，影响

21、不大。矿井水文地质类型为中等。第13节煤层特征131煤层本区石炭、二迭系煤系地层总厚度210M。含煤1116层。煤层总厚度约15M，可采或部分可采煤层有1、2、4、6、7、8、9等七层。其中以2、6号煤层为矿井主采煤层。7、8、9号煤层为下组煤，因受奥灰水威胁，故暂不可采。各煤层变质程度较高，煤种牌号为无烟煤。132含煤性概述本井田含煤地层主要为石炭系太原组和二迭系本溪组为主要含煤地层，总厚度为250河北工程大学毕业设计论文5米左右。两组含煤1416层。厚度可达15米。1）太原组主要为灰、浅灰、灰黑色中细粒砂岩及粉砂岩、粉砂岩含鲕状结构。含煤23层。1号煤及2号煤为可采和部分可采煤层。1号煤和

22、2号煤层位有火成岩侵入。2）本溪组本组主要为黑灰色、深灰色粉砂岩，夹56层薄层石灰岩，其中以伏青、大青、本溪三层较稳定、粉砂岩中含植物化石。石灰岩中含海百合茎礁科等动物化石。含煤1014层可采及部分可采者有4、6、7、8、9等6层，局部夹落层细粒砂岩。底部为一层含鲕粒铝土泥岩。133煤层分述12号煤层2煤层赋存稳定,井田内全部可采。巷道及钻孔揭露煤厚为219534M，平均煤层厚度45M左右，属厚煤层，煤层结构复杂，中下部夹009048M的黑灰色粉砂岩，煤层倾角1030。上距1号煤1520M，下距6号煤层36M左右。2）6号煤层6煤为矿井可采煤层，煤层厚度3M，属较稳定薄煤层。134井田煤质特征

23、该井田含煤1116层,煤层总厚度约15M，可采或部分可采煤层有1、2、4、6、7、8、9等七层。其中以2、4、6号煤层为矿井主采煤层。1号煤和2号煤层位有火成岩侵入。各煤层变质程度较高。其中2煤层，黑色，以镜煤为主，亮煤次之。煤层厚度45M。煤层结构复杂，中下部有一层夹矸，厚度008082M，平均026M，夹矸岩性为粉砂岩，局部变相为炭质泥岩。煤层普氏硬度18。伪顶煤层上部有一层035M厚的粉砂岩伪顶，灰黑色，含炭质，泥质胶结，局部变相为炭质泥岩。河北工程大学毕业设计论文6直接顶粉砂岩，厚度58M，灰黑色，含黄铁矿及云母碎片，局部变相为细粒砂岩。老顶细粒砂岩，厚度48M，灰色，石英为主，长石次

24、之，个别地段变相为中粒砂岩。底板粉砂岩，厚度33M，灰黑色，泥质胶结，含植物根部化石，具缓波状层理。从各煤层煤质资料整理的结果，按照煤矿储量规范方案来看，挥发分个别低于10，一般在1014左右，其粘结性多为粉状和粘着，胶质煤层厚度为零，测定曲线类型皆为平滑下降，皆为贫煤。煤的分带现象不甚明显，亦无一定规律。135可采煤层的煤质指标特征大煤层（2号煤）煤质的基本特征是水分较低，一般平均为086；灰分较高，一般在102252；挥发分的含量稍低为04左右，在井田西部较高为05，因而大煤层属于低硫煤。与此相反，含磷量较高为009，固定含炭量较低，发热量在84008500之间。从煤的胶结性来看，收缩度X

25、MM平均为11，而胶质层厚度为零，曲线类型为光滑下降，粘结性为粉状至粘着。因此大煤的物理特性一般，呈金刚光泽或半金刚光泽，断口为半贝壳状。煤岩条纹不甚明显，煤的比重为1314。野青煤胶结性来看，收缩度XMM平均为13，而胶质层厚度为零，曲线类型为光滑下降，粘结性为粉状至粘着。因此野青煤也为贫煤。煤的物理特性呈金刚半金刚光泽，断口为半贝壳状。煤岩条纹不甚明显，煤的比重为14。山青水分平均为094，灰分为213挥发分为137，固定炭为674，硫分255，磷分079，发热量平均为8324，煤的胶结性指数，收缩度XMM为817，胶结层厚度YMM为0，粘结性亦为粉状至粘着，煤的物理特性于野青相似，煤的比

26、重为145，按主要指标挥发分在1014之间皆为贫煤。河北工程大学毕业设计论文7第二章井田境界及储量第21节井田境界在煤田划分为井田时，要保证各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原则为（1）井田范围内的储量，要与煤层赋存情况、开采条件和矿井生产能力相适应；（2）保证井田有合理尺寸；（3）充分利用自然条件进行划分，如地质构造（断层）等；（4）合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井间的关系。矿井北部以第一剖面线与郭二庄为界；南部以第13地质剖面线与上泉勘探区为界；西部以井田F4断层为界；东部以F22断层及550M标高水平切各煤层为界。井田以东为土山云驾岭深部含

27、煤预测区。井田东西长72KM,南北长45KM,面积是3242可采煤层为2号6号共2个煤层井田尺寸井田南北宽约45KM，东西长约72KM，煤层的平均倾角约为9O。井田的水平面积按下式计算SHL（21）式中S井田的面积，KM2；H井田的水平宽度，KM；L井田的平均走向长度，KM。则，井田的水平面积为S4572324（KM2）第22节井田工业储量本井田的储量是按块段结合等高线法计算的，其中的块段是以等高线，境界线，级别线，地质剖面线划分的。平衡表内最小的可采厚度为07米，灰分小于40。对于厚度在0506米及灰分河北工程大学毕业设计论文8在4050的煤层列在平衡表外，05以下的煤层不计入工业储量。7、

28、8、9号煤层为下组煤，因受奥灰水威胁，在目前的技术条件下暂不可采，故也不计入工业储量。工业储量计算块段的面积S必须采用真面积（即煤层斜面积）。用煤层底板等高线上的水平投影面积换算成真面积。储量计算公式QSM（21）式中Q储量（万T）；S煤层水平投影面积（M2）；M煤层平均厚度（M）；煤的容重T/M3。井田的全部实际面积为S30982588井田的地质储量为QS751637MT井田的可采煤层为26煤，故其工业储量为37MT第23节井田可采储量231井田煤柱留设在本井田范围内，各类煤柱的留设原则为1断层煤柱断层按其落差大小及对煤层的破坏程度而留设保安煤柱，落差50米者，两侧各留50M（水平距离），落

29、差60MT通过计算，带区的生产能力达到矿井的设计生产能力。529带区采出率带区工业储量由下式计算QSMR10455式中Q采区工业储量，万吨；S采区面积，M2；M煤层厚度，4M；R煤的容重，160T/M3。则Q150175014061041323万吨采用下面公式计算带区采出率带区采出率工业储量开采损失/带区工业储量10056河北工程大学毕业设计论文40带区开采过程中的煤柱损失主要有带区煤柱损失，工作面的落煤损失，约占带区煤柱损失的37，这里取6。则带区采出率QP2P1106/Q100132395106/13231009023计算结果符合规范要求。526及时支护形式1巷道断面形状及尺寸带区内大巷、

30、工作面巷道、开切眼均采用矩形断面。如图52轨道进风巷断面布置图，巷道断面尺寸根据煤矿安全规程、采矿设计手册有关规定进行确定，并进行风速校核。工作面运输巷，净宽3500MM，净高2800MM。辅助运输巷断面净高3500MM，净宽4000MM如下图51所以；图51工作面运输巷断面图1500150035002800河北工程大学毕业设计论文41辅助运输巷断面图2巷道支护形式工作面巷道采用锚网索支护形式。527带区车场选型设计1确定带区车场的形式、线路布置和调车方式（1）带区车场的形式和线路布置本设计带区内没有其它车场，整个带区设有进风运料行人、回风运料行人两个车场，带区下部车场均与轨道大巷相连接，除了

31、带区上、下部车场外，原则上不设其它车场，但根据实际情况可以回风运料系统中设置车场在。见图52带区车场布置平剖面图带区上、下部车场采用顺向平车场，通过双速绞车提升；绞车房设在带区回风系统中；分带轨道斜巷内采用无极绳绞车牵引矿车或采用绞车牵引进行辅助运输。带区下部车场长度为20M，上部车场为15M，斜坡水平投影为90M，坡度为18度，竖曲线半径，因所选轨道轨距为900MM，则取R12M，下部车场存车为7个矿车，上部存车为5个矿车。（2）带区车场的调车方式河北工程大学毕业设计论文42装满设备和材料的小矿车或材料车由电机车牵引从轨道大巷进入带区车场。在带区车场下部停车线上，矿车与电机车脱钩，小矿车和材

32、料车通过提升绞车提至平车场的平台摘钩，然后沿着矿车行进方向进入带区煤层运料平巷。2带区主要硐室布置（1）带区煤仓在分带运输斜巷与带区煤层运煤平巷连接处，正对皮带大巷位置设一个带区煤仓。带区煤仓采用垂直煤仓，断面为圆形，煤仓高度为25M，用混凝土砌碹支护，壁厚300MM。煤仓容量按采煤机连续作业割一刀煤的产量计算QQ0LMBC0KT式中Q煤仓容量，T；Q0防空仓漏风留煤量，取Q010T；L工作面长度，L220M；M采高，M4M；B进刀深度，B08M；煤的容重，160T/M3；C0工作面的采出率，C0097；KT同时生产的工作面数目，取KT1。Q102203081509717782T煤仓的断面半径

33、Q314R21525得R27M所以煤仓断面直径取60M，煤仓高度25M，容量1059T。（2）绞车房绞车房布置在煤层中，距轨道大巷25M，距离带区煤层运料斜巷30M左右，以利于维护。（3）带区变电所带区变电所应设在带区用电负荷集中的地方，放置在带区集中进风巷一测，硐室宽度取50M35M拱形；通道高度取30M20M矩形,采用锚喷支护。底板采用C10混凝土铺底，并高出邻近巷道200300MM和具有3的流水坡度，以防矿井水流进变电所。硐室与通道的连接处，设有向外开的防火栅栏两用门。第61节采煤工艺方式611带区煤层特征及地质条件带区所采煤层为2号煤层，6号煤层，其煤层特征2为本区主要可采煤层，基本全

34、区可采，煤层厚度45M。全区厚度无明显变化。含夹矸12层，南部局部地段岩浆岩河北工程大学毕业设计论文43侵入煤层顶板或底板，使煤层变薄，但仍然可采。2号煤层顶板局部为中细粒砂岩，煤层可采性指数94，煤层厚度变异系数33。属于较稳定煤层。6煤层厚度0186M，平均厚度092M。大部可采，煤层结构简单。煤层可采性指数74，煤层厚度变异系数32。岩浆岩对煤层影响不大，仅第7地质剖面线的6706孔岩浆岩将煤层吞蚀，9606及云7钻孔侵入煤层顶板。属于不稳定煤层带区矿井瓦斯绝对涌出量420M/MIN，相对涌出量134M/T。鉴定结果为低瓦斯矿井。根据河北煤田地质研究所对矿井2煤层煤样自燃倾向性鉴定报告，

35、干煤吸氧量132，自燃倾向等级为三类，不易自燃。2号煤正常涌水量为93M3/H，6号煤正常涌水量为105M3/H。612采煤方法及其机械化程度的确定本带区地质条件简单，要求工作面生产能力比较大，机械化程度比较高，根据煤层厚度条件，本矿采用综合机械化采煤的回采工艺，全部垮落法管理顶板，经济效果明显。根据带区地质条件及煤层特征，以及当前发展趋势，综采一次一）一次采全高高档综采工艺蔡全高（1）优点工作面产量和效率高；巷道掘进较少，减少了巷道的维护工程量，同时生产也相对集中；万吨掘进率低；工作面搬家次数少，节省搬迁费用，增加了生产时间；材料消耗少；（2）缺点煤炭损失大，对于煤厚采高比大的煤层，一次不能

36、采完；控顶较困难，煤壁容易片帮；采高固定，适应条件单一。613回采工作面参数的确定影响工作面长度的因素有设备、煤层地质条件、瓦斯涌出量及生产技术管理的难度等。设备是影响工作面长度的主要因素之一。我国生产的工作面刮板输送机大都按150200M的铺设长度设计的。另外，煤层地质条件是影响工作面长度的又一重要因素，地质构造、煤层厚度、倾角、顶板条件都会影响工作面长度的选择。根据以上技术分析和目前我国煤矿实践经验。结合带区条带的整体划分，确定首采带区采煤工作面的长度为300M。本矿井工作制度为四六制，三班采煤一班检修，采煤班每班采2刀，每刀截深06M，日进度为3M，即工作面的推进速度为3M/天；每年按3

37、30天计，年推进长度为990M/年。河北工程大学毕业设计论文44TAQT61式中QT矿井理论日产量，T/D；A矿井设计生产能力，06MT/A；T矿井年工作天数，330D。则，21818330100000060TQT综合以上多种因素，确定工作面长度为120M，现验算工作面生产能力。CBMLNQR62式中N昼夜落煤次数，次；L面长，M；M采高，M；B落煤一次的进度，M；煤的质量密度，T/M3C工作面采出率。则，工作面日生产能力890970512121112053RQT矿井日产量Q为201RQNQ63式中Q矿井日产量，T；N同时生产工作面的个数，个；QR工作面日产量，T；20掘进出煤系数。则，213

38、6218902QT。即该工作面长度能够满足达到矿井设计生产能力的要求。（二）工作面推进方向和推进长度为减少巷道维护工程量以及获得良好的通风效果，工作面采用从边界向大巷推进的后退式开采顺序。根据采矿学的有关论述，带区开采的矿井中分带斜长一般在6001500M。确定首采带区工作面平均推进长度为800M。工作面布置两条顺槽一条皮带顺槽，回风巷；一条轨道顺槽，进风巷。其中每两个工作面共用一条皮带顺槽。顺槽断面为35M宽，28M高；轨道顺槽4MM，宽35MM。为工作面两侧靠近工作面的顺槽之间留设15M煤柱；顺槽之间每隔50M掘联络巷。工作面配套设备见表61所示。河北工程大学毕业设计论文45工作面配套设备

39、表表61煤电钻单体支柱刮板输送机MZ12DWX31SGB630/150614回采工作面破煤、装煤方式的确定1工作面落煤方式自移式液压支架支撑顶板，综合机械化放顶煤采煤法，采高为45M。2工作面落煤机械采煤机选型要适合特定的地质条件，并且采煤机采高、截深、功率、牵引方式等主要参数要选取合理，有较大的适用范围，满足工作面开采生产能力的要求。本设计工作面采高45M，割煤截深每刀060M，日进度3M，每天进5刀，设计生产面日产量354354T，为实现高产高效，用一个工作面保产。依据以上原则，选用MG2375W1型双滚筒采煤机，其技术特征见表62MG2375W1型双滚筒采煤机技术特征表62型号MG237

40、5W1单位采高最低2000MM最高4500MM卧底量250500MM适应倾角50度截割机构设计功率700KW滚筒直径1618M滚筒数量2截深600MM电动机型号总功率KW电压1140V重量35T机面高度高度1400MM生产厂商鸡西采煤机厂河北工程大学毕业设计论文46616采煤机的工作方式由于采区内煤层赋存稳定，倾角较缓，所以采用采煤机双向割煤，追机作业；前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤；在工作面端头斜切进刀，上行下行均割煤，往返一次进两刀；采煤机过后先移架后推移刮板输送机。两工序分别滞后采煤机后滚筒58M和1015M。1进刀方式采用割三角煤工作面端部斜切进刀方式。2进刀过程如下1当采煤机割至工作面端

41、头时，其后的输送机槽已移近煤壁，采煤机机身处沿留有一段下部煤，如图61，A所示；2调换滚位置，前滚筒降下、后滚筒升起、并沿输送机弯曲段返向割入煤壁，直至输送机直线段为止。然后将输送机移直，如图61，B所示；3再调换两个滚筒上、下位置，重新返回割煤至输送机机头处，如图61，C所示；4将三角煤割掉，煤壁割直后，再次调换上、下滚筒，返程正常割煤，如图61，D所示。ABCDAAAAAAAA12211212AAAAAAAA图61采煤机进刀方式示意图617回采工艺1工艺流程割煤移架推前溜拉后溜割煤移架推前溜放煤拉后溜割煤。2工序说明（1）落煤方式采用MG2375W1双滚筒机组割煤，支架尾梁摆动插板伸缩放顶

42、煤。采煤机端头斜河北工程大学毕业设计论文47切式进刀，双向割煤，往返一次进两刀，两刀放一次顶煤。（2）装煤方式利用采煤机螺旋滚筒配合刮板输送机铲煤板装底煤。后部刮板输送机运顶煤。前后两部刮板输送机平行运煤集中到顺槽运输机外运。（3）支护方式工作面采用ZZ4800/22/42放顶煤液压支架跟机移架支护方式支护，上下端头采用ZTFS5400/16/32型端头支架、36米型钢、双销顶梁配合单体柱支护。两分带巷采用十字交接顶梁配合单体支柱支护。（4）放煤顶煤由顶板压力，支架反复支撑，尾梁上下摆动等综合方式进行松动，支架收回插板，下摆尾梁放煤。采用两刀一放。工作面推采出切眼，架后顶煤冒落即开始放煤，放煤

43、要从工作面一端开始单向进行，不得双向进行。5移架方式移架采用滞后煤机后滚筒1015M，追机顺序移架，移架步距为600MM，追机移架速度赶不上煤机运行时，必须停采煤机移架。推移刮板运输机移前部运输机应滞后煤机不小于15M，沿移架方向逐架顺序移动输机；拉后部运输机由工作面一端向另一端顺序拉。移运输机过程中弯曲段长度应不小于15M，移运输机步距保持600MM，并做到一次到位，移好后要使运输机成一直线，其偏差不得超过30MM。6放顶煤以两采一放为基本工艺，采放平行作业。在移架结束后就接着放煤。放煤时，以尽可能多放煤为原则，但见到矸石时要立即停止放煤。618回采工作面支护方式1支护方式本采区煤平均厚度6

44、M，因此，采用自移式液压支架支护，完成对工作面顶板的支撑、切顶、挡矸、护帮、支架前移，以及推拉工作面刮板输送机等一套动作。2液压支架选型原则1支护强度与工作面矿压相适应；2支架结构与煤层赋存条件相适应；3支护断面与通风要求相适应；4液压支架与采煤机、输送机等设备相匹配。3液压支架的选择本设计的煤层厚45M，选择ZZ4800/22/42型支撑掩护式低位放顶煤支架（特性见表64）控顶设计和支护强度校核河北工程大学毕业设计论文48（1）工作面支护本设计中端头支护使用ZZ4800/22/42型支撑掩护式低位防顶煤支架特性见表611。支护强度验算顶板对支架的压强（8倍于工作面的采高）采高的倍数（支架上方

45、顶板的岩石厚度），一般取68，这里取8工作面采高，30M顶煤与顶板岩石容重，最大取235吨/M3830235564T/M3055MPA075MPA即支架能够满足支护强度的要求。支架底板比压验算采区底板比压值P1205MPA，支架底座箱对底板比压P2198MPA，即P1P2。所选ZZ4800/22/42型支架能够满足顶底板管理的需要。（2）斜巷超前支护超前支护布置形式采用长钢梁下套打单体柱，每排三根，点柱为DZ30/110型液压单体柱。打柱范围从工作面煤壁算起，保证每班超前支护距离不小于20M。生产班组随循环推进，将排头支架前回掉的单体柱向前打，使超前支护20M内始终保持每排3柱，柱子要保证人行

46、通道宽度不小于07M，同时又不影响转载机推拉，柱子要用8铁丝连锁防倒。顺槽断面见工作面层面图。表63设备名称型号数目折旧费（元/T）液压支架ZZPF4800/17/331340846采煤机MXA300/35D10214前部刮板机SGZ764/4001006后部刮板机SGZ764/2641007转载机SZZ764/16010019破碎机SB12001001可伸缩皮带机SSJ1200/325010124乳化液泵WRB200/31530022采煤机喷雾泵KPB3602020004隔爆移动变电站KSGZY630/61011单体液压支柱DZ30/110600005合计1484河北工程大学毕业设计论文49

47、619各工艺过程质量标准1割煤质量标准割过煤后工作面要保证煤壁平直，无伞檐长度超过1M，最突出部分不超过150MM；长度在1M以下，最突出部分不超过200MM。无马棚、顶底板平直，如特殊需要，每循环顶底板与上一个循环顶底板错差不能超过50MM。机头、机尾各10M要平缓过渡，防止出现台阶，支架顶梁必须接顶严实。2移架质量标准移架质量标准支架拉过后必须成一直线，其偏差不得超过50MM。架间距要均匀，中心距偏差不超过100MM。支架顶梁与顶板平行支设，最大仰俯角7，相邻支架间不能有明显错差不超过顶梁侧护板高的23，支架不挤不咬，架间空隙不大于200MM。移架时要保证支架移到位，梁端距依据采高变化保持

48、在300MM之间；移架过程中要及时调整支架形状，如发生倒架咬架等现象，需在移架过程中及时利用侧护板进行调整。3推溜要求刮板输送机在推移后必须保证成一直线，保证刮板输送机平整，不得出现飘溜，凹溜和局部起伏过大等现象。刮板输送机的机头机尾推进度保持一致，且必须保持推移步距为06M，以确保截深及产量和工程质量。推移工作面刮板输送机时，必须距采煤机底滚筒大于15M进行，不得出现急弯、除进刀所需外其它地段不准出现弯曲。若推溜困难时，不应强推硬过，必须查明原因并处理后再推溜。4清煤质量标准工作面没有超过100MM的碳块。清煤工必须滞后移溜10个架，距采煤机大于50M，清煤人员必须面向机尾注意溜子、顶板、煤

49、帮情况，以防发生意外。5对工作面端头架支护的管理工作面机头采用2台端头支架，机尾采用2台端头支架，其滞后普通支架一个循环，又因端头至超前支护20M段是压力集中区，特制订以下管理措施。端头支架必须达到初撑力。端头支架底座严禁钻底，以防压住推移杆使转载机和工作面溜子机头推移困难，损坏设备。若支架底座压住推移杆，必须利用提底千斤将支架底座提起，然后在支架底座下垫顺山板梁或柱帽将支架底座垫起。当巷道及两头出口顶板破碎时，应架棚维护。架棚必须是一梁三柱，并且有戗柱。架棚时必须四人以上操作，两人将板梁抬起至一个梁头够高，抬板梁时必须用双手拖住板梁下方，在其下支上点柱将板梁打起，然后在梁头支柱将板梁升紧，单体柱要支正、升紧，严禁出现三爪柱、漏液柱、上吊柱，一旦发现要立即更换。在机头架棚时必须闭锁三机两个以上有效闭锁键并派专人看管。6采空区管理采空区采用自然跨落法处理，若机头端头老塘悬顶面积大于8M2而不垮落，必须将锚索退出，若退出锚索后仍无法使采空区顶板跨落必须对采空区强制放顶，