【正文】 民族煤礦南一采區(qū)方案設(shè)計畢業(yè)論文目 錄第一章 礦井概述……………………………………………………………………4第二章 采區(qū)布置及裝備 …………………………………………………………6第一節(jié) 礦井首采區(qū)的確定及開采順序……………………………………………6第二節(jié) 采煤方法與采煤工藝 ……………………………………………………6第三節(jié) 首采區(qū)巷道及首采工作面布置……………………………………………7第四節(jié) 采煤工作面及其裝備 ……………………………………………………10第五節(jié) 采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng) ………………………………………………………13第三章 礦井能風(fēng)與安排 …………………………………………………………14第一節(jié) 概況 ………………………………………………………………………14第二節(jié) 礦井瓦斯涌出量預(yù)測 ……………………………………………………16第三節(jié) 礦井通風(fēng)通風(fēng)方式及通風(fēng)系統(tǒng) …………………………………………19第四節(jié) 降溫措施 ………………………………………………………………25第五節(jié) 災(zāi)害預(yù)防及職業(yè)衛(wèi)生 …………………………………………………25第四章 煤礦主要設(shè)備 …………………………………………………………50第一節(jié) 礦井運輸設(shè)備 …………………………………………………………50第二節(jié) 礦井提升設(shè)備 …………………………………………………………58第三節(jié) 通風(fēng)設(shè)備 ………………………………………………………………67第四節(jié) 排水設(shè)備 ………………………………………………………………71第五節(jié) 空氣壓縮設(shè)備 …………………………………………………………76第五章 礦井供電 ………………………………………………………………78第一節(jié) 供電電源及電壓等級 …………………………………………………78第二節(jié) 礦井電力負(fù)荷 …………………………………………………………79第三節(jié) 礦井供電系統(tǒng)及變送電 ………………………………………………81第四節(jié) 井下供電 ………………………………………………………………88第五節(jié) 通信及計算機(jī)管理 ……………………………………………………89第六節(jié) 電氣安全保護(hù) …………………………………………………………90第七節(jié) 礦井監(jiān)控系統(tǒng) …………………………………………………………92第六章 地面設(shè)施 ………………………………………………………………9881 第一章 礦井概述一、交通位置： 民族煤礦位于普定縣城北東猴場鄉(xiāng)老甲寨村，距普定縣城約35公里，距安順市52km,距安順電廠52km,礦區(qū)有簡易公路與普定——補(bǔ)郎——來路鄉(xiāng)村公路相通，交通較為方便，屬普定煤碳局管轄。二、基本情況 民族煤礦屬于整合礦井，設(shè)計生產(chǎn)能力為15萬噸/年。礦井主采煤層為M1M1M15號煤層。 ,礦區(qū)形狀為一南北展布的不規(guī)則多邊形。開采標(biāo)高：++1435m。 三、礦區(qū)地形及地貌：（1）礦區(qū)地貌屬構(gòu)造剝蝕山地地貌為主，地勢西高東低，斜坡坡度5～700（緩坡坡度一搬5～150，陡坡坡度為40～700）最高處海拔標(biāo)高為+（礦區(qū)西界蟻山巖山頂），最低海拔標(biāo)高+（礦區(qū)北東角沖溝出口），一般高差100～200m。（2）礦區(qū)屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，氣候溫和，平均氣溫為210c。根據(jù)氣向多年統(tǒng)計資料，降雨集中在5～8月。（3）環(huán)境狀況礦區(qū)內(nèi)采煤歷史悠久，多以小窯形式開采，小窯開采煤碳的用途為當(dāng)?shù)氐拿裼妹?。區(qū)內(nèi)無其它工業(yè)企業(yè)。區(qū)內(nèi)無河流，僅有一條雨源性小溪溝，由西向東流經(jīng)礦區(qū)的中南部，流量小，加之地勢西高東低，在850m的流經(jīng)長度中落差125m，排泄條件好。四、礦井水文地質(zhì)地表水：礦區(qū)地表無大水體，對該礦開采無影想。 含水層、隔水層含水巖組主要為第四系及二疊系長心組。1）、第四系含水巖組：主要由殘坡積、沖、洪積層形成的粘土，砂土、碎石土、砂礫層，厚0～10M。主要分布于溝谷，山麓及低洼地帶，巖主要賦存孔隙水，未見明顯泉水點。地下水補(bǔ)給水源主要來至大氣降水，該巖組所含地下水水量小，對采煤工程影響不大。2）、二疊系長興組（P3C）；主要由燧石灰夾泥晶夾灰?guī)r和鈣質(zhì)頁巖組成，厚30～53m。巖石中節(jié)理裂隙及巖溶裂隙較發(fā)育，巖石富水性強(qiáng)，主要發(fā)育有溶裂隙水，在巖層底部有泉眼出露，,。水量具有明顯的季節(jié)性，地下水補(bǔ)給源來自大氣降水。該含水巖層位于可采煤層上部，與可采M0煤層相距24M,對M0煤層的開采有一定影響。隔水巖組（1）礦區(qū)隔水巖組主要為二疊系峨眉山玄武巖、龍?zhí)督M、大隆和三疊系大冶組。龍?zhí)督M（P31）：為粉砂巖、粘土巖、頁巖為主，夾煤層及煤線，厚度300～370m，巖層隔水性好，含水性差，巖層中有極少量層間裂隙水，但因巖層隔水性好，為隔水地層。（2）大隆組（P3d）：為硅質(zhì)巖，隔水性好，含水性差，該巖組與可采煤層相距60m，為隔水地層。大冶組（T1d）：為粘土巖夾粉砂巖，巖層中不含水，巖層隔水性好，為隔水層，該巖組與可采煤層相距74m。地下水的補(bǔ)、逕、排條件巖溶含水層為廣泛分布在礦區(qū)外圍的碳酸鹽巖，出露面積大，巖溶較發(fā)育，補(bǔ)給條件較好。補(bǔ)給源主要為大氣降水，大氣降水通過封閉洼地中發(fā)育的落水洞、漏斗補(bǔ)給地下水，地下水接受補(bǔ)給后主要由北向南徑流。淺層地下水及碎屑裂隙水補(bǔ)給途徑主要為面狀滲透補(bǔ)給，地下水接受補(bǔ)給后，經(jīng)短途徑流，排往礦區(qū)內(nèi)地形低凹地帶以下，以泉點形式出露。礦井充水因素分析礦井水徑流方式主要為巖溶裂隙和采動裂隙，充水主要有以下幾方面。（1）大氣降水：大氣降水是礦井充水源之一，它通過采空裂隙滲入礦井。但因地形較陡，無大積水洼地，降雨后水很快就通過沖溝排泄玩，裂隙滲透較小，據(jù)該礦多年觀測，洪水季節(jié)礦井水增大不明顯。因此，大氣降雨不是礦井的主要充水源。（2）長興組灰?guī)r含水層：該含水層位于煤系地層頂部，主要逕流方式為巖溶裂隙。但因礦井開采未接露本層，開采的M0煤層為中厚煤層，距開采煤層平均間距24m。采動裂隙能會影響到該層位；同時礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面為+1435m，而礦井最低開采標(biāo)高為+1280m水平，比最低侵蝕基準(zhǔn)面低出155m，巖溶裂隙水通過裂隙向井下排泄。因此長興灰?guī)r巖溶裂隙水對本礦有直接影響，是礦井主要充水源。（3）、小窯及老空區(qū)積水：我礦為新建礦井，以前民用煤礦形成了一定面積的采空區(qū)：老窯及采空區(qū)水是礦井生產(chǎn)中次要充水源。該礦+1550m水平以上到煤層露頭原有部分小礦開采，開采深度及積水情況不清，無資料記載，現(xiàn)無發(fā)進(jìn)行調(diào)查，因此，礦井在開采期間，應(yīng)加強(qiáng)老空區(qū)探放水工作，堅持“預(yù)測預(yù)報，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原則，防止老窯穿水事故發(fā)生。（4）在礦區(qū)中未見明顯的斷層破碎帶，但巖層節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖性較破碎，裂隙帶導(dǎo)水性較強(qiáng)，對煤層開采有一定影響，應(yīng)做好井下防水及排水工作。從上所述，長興組灰?guī)r巖溶裂隙水為礦井主要充水源、老窯積水是礦井次要充水源，大氣降水為礦井第三充水源。 因為是新建礦井，根據(jù)有關(guān)資料和調(diào)查內(nèi)比預(yù)計：礦井正常涌水量20m179。/h,最大涌水量（豐水期）40m179。/h。五、附圖:（一）井上下對照圖（二）采掘工程平面圖（三）通風(fēng)系統(tǒng)圖（四）避災(zāi)線路圖第二章 采區(qū)布置及裝備第一節(jié) 礦井首采區(qū)的確定及開采順序一、首采區(qū)確定根據(jù)礦井的資源分布狀況、煤層的賦存條件、礦開采技術(shù)條件進(jìn)行綜合分析，提出三種首采區(qū)位置確定方案：方案一：布置在向斜的北翼上煤組二采區(qū)作為首采區(qū)（開采M0煤層）。優(yōu)點：煤層：貫通距離為1080m，與方案三比較少110m0缺點：1）在風(fēng)井新建配電設(shè)施和供電線路；2）從首采工作面形成的工程量與方案三比較較大；3）從開采技術(shù)條件分析，上煤組M0煤層的瓦斯涌出量較大，煤層頂板不穩(wěn)定（與下煤組相比較）。4）瓦斯抽放巷的投資利用率較低（單一煤層開采的抽采率較低）。方案二：布置在向斜的南翼上煤組三采區(qū)作為首采區(qū)（開采M0 煤層）。優(yōu)點：貫通距離為807m,貫通距離及井巷工程量最少。缺點：1）在風(fēng)井新建配電設(shè)施和供電線路；2）采區(qū)儲量最少；3）從開采技術(shù)條件分析，上煤組M0 煤層的瓦斯涌出量較大，煤層頂板不穩(wěn)定（與下煤組相比較）；4）瓦斯抽放巷的投資利用率較低（單一煤層開采的抽采率較低）。方案三：布置在向斜的南翼下煤組一采區(qū)作為首采區(qū)（開采+1400m水平以上M1M1M15煤層）。優(yōu)點：1）可以利用原普南煤礦的風(fēng)井和地面的部分設(shè)施；2）由于在+1400m標(biāo)高以下的儲量為預(yù)測的儲量，該儲量級別為334？，不能作為設(shè)計儲量；在布置開采一采區(qū)，進(jìn)行巷探，提高該區(qū)域的儲量級別，這樣可以減少勘探費用。3）由于開采煤層劃分為二個煤組，上煤組為一層煤，下煤組為三層煤，該礦井按煤與瓦施突出礦井設(shè)計，設(shè)計在煤層底板專用瓦斯抽放巷布置底板密集鉆孔對開采煤層進(jìn)行預(yù)抽煤層瓦斯，下煤組采用聯(lián)合布置，該采區(qū)儲量遠(yuǎn)大于上煤組M0 煤層一個采區(qū)的儲量，抽采率遠(yuǎn)高于首先開采M0煤層，因此抽采率講行分析，首采區(qū)確定為一采區(qū)有利于以少投入提高抽放巷的利用率和抽采率。4）首采區(qū)布置為一采區(qū)，可以利用原普南煤礦的進(jìn)線電源供電線路作為整合投產(chǎn)期南一號風(fēng)井的供電線路，減少初期供電線路的投資。缺點：1）貫通距離為1190m，與方案一比較多110m。2）主石門揭煤距離較長；3）運輸設(shè)備的能力較大。綜上所速，由于北翼開采M0煤層原有的巷道基本上不可用，從該礦井的資源分布、開采技術(shù)條件、礦井的投產(chǎn)期的投資等綜合分析，設(shè)計推薦整合后的首采區(qū)確定為一采區(qū)，從技術(shù)性和整體的經(jīng)濟(jì)效益分析，技術(shù)上是可行的，也是比較經(jīng)濟(jì)的，有利于從整體上改變礦井安全生產(chǎn)的面貌。二、開采順序采區(qū)開采順序一采區(qū)→二采區(qū)→三采區(qū)→四采區(qū)采區(qū)內(nèi)開采順序在采區(qū)內(nèi)各區(qū)段必須由上往下開采，在同一區(qū)段內(nèi)必須先開采上層煤后開采下一層煤，在一個區(qū)段內(nèi)同一層煤采用后退式開采，沿走向向采區(qū)中央方向回采。第二節(jié) 采煤方法與采煤工藝一、采煤方法的選擇根據(jù)礦井水文地質(zhì)條件類型、煤層頂?shù)装鍘r性、煤層賦存狀況、礦井開采技術(shù)條件進(jìn)行綜合分析，設(shè)計推薦采用走向長壁后退式采煤方法。二、采煤工藝落煤方式：綜合分析礦井的開采技術(shù)條件等，設(shè)計推薦采用電煤鉆打眼，放炮落煤方式。裝煤、運煤：設(shè)計采煤工作面采用人工攉煤，選用SGD20/40T可彎曲刮板遠(yuǎn)輸機(jī)遠(yuǎn)輸。工作面支付和頂板管理：根據(jù)礦井現(xiàn)有條件、頂板巖性、煤層的厚度、工作面采高的特點，設(shè)計選用單體液壓支柱加金屬交接頂梁支護(hù)，工作面支護(hù)設(shè)計為“三五”控頂，（五排），采空區(qū)采用全部垮落法管理頂板。工作面循環(huán)作業(yè)：根據(jù)控頂方式及工作面產(chǎn)量要求，給合實際情況，采用三、八作業(yè)制，二采一準(zhǔn)，每天一個循環(huán)。、工作面的回采率：礦井開采煤層屬中厚煤層，放炮落煤，工作面回采率950/0，采區(qū)回采率800/0。：采煤工作面實行區(qū)內(nèi)后退式開采，即沿開采煤層走向，由采區(qū)兩翼邊界向采區(qū)中央回采。各回采工作面上下出口與平巷連接處20m內(nèi)必須加強(qiáng)支護(hù)。在生產(chǎn)作業(yè)規(guī)程中必須制定工作面端頭支護(hù)的安全措施，包括工作面端頭的特殊支護(hù)方式，工作面煤壁必須打好貼幫支柱。第三節(jié) 首采區(qū)巷道及首采工作面布置一、首采區(qū)位置及范圍根據(jù)礦井開拓布置，首采區(qū)為一采區(qū)，位于向隙南翼，范圍為東、南、西以礦井邊界為界，北以+1400m標(biāo)高為界，平均走向長530m，采區(qū)開采標(biāo)高為+1400m～+1600m，垂高200m,該采區(qū)亦為達(dá)產(chǎn)采區(qū)。二、首采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置（一）采區(qū)上山一采區(qū)運輸上山：布置在M15煤層底板巖層中，起坡點距M15煤層底板水平距離為20m,沿煤層底板傾斜方向斜穿層布置，從+1400m標(biāo)高至+1500m標(biāo)高，坡度為250，長度355m，設(shè)計為半園拱斷面，錨噴支護(hù)，,裝備上鏈鑄石溜槽作為一采區(qū)煤碳運輸。一采區(qū)專用回風(fēng)上山：布置在軌道上山南西側(cè)，與軌道上山水平距離為20m，起坡點距M15煤層底板水平距離為20m,沿煤層底板傾斜方向斜穿層布置，從+1400m標(biāo)高至1600m標(biāo)高，坡度為250，長度473m,設(shè)計為半圓拱斷面，錨噴支護(hù)，,作為一采區(qū)專用回風(fēng)上山。一采區(qū)軌道上山：布置在回風(fēng)上山南西側(cè)，與回風(fēng)上山水平距離為20m，起坡點距M15煤層底板水平距離為20m，沿煤層底板傾斜方向斜穿層布置，從+1400m標(biāo)高至+1600m標(biāo)高，坡度為250，長度為473m；設(shè)計為半圓拱斷面，,錨噴支護(hù)，裝備22kg/g鋼軌，內(nèi)設(shè)梯步，作為一采區(qū)材料矸石運輸。（二）采區(qū)區(qū)段石門在+1600m、+1550m、+1500m、+1450m、+1400m標(biāo)高各區(qū)段布置運輸石門、軌道石門、回風(fēng)石門，+1400m標(biāo)高運輸石門由一采區(qū)下車場兼作，運輸石門和回風(fēng)石門設(shè)計為半圓拱斷面，,區(qū)段運輸石門鋪設(shè)15kg/m鋼軌；行人石門設(shè)計為半圓拱，，；設(shè)計采用錨噴支護(hù)，各區(qū)段石門長度不同。（三）采區(qū)車場采區(qū)下部車場在一采區(qū)軌道上山下部布置下部車場，從一采區(qū)軌道上山下部+1400m落平處至一采區(qū)主運輸石門叉口布置50m雙軌道，10m單軌巷為采區(qū)下車場，設(shè)計雙軌巷為半圓拱斷面，，,設(shè)計采用錨噴支護(hù)，單軌巷為半圓拱斷面，錨噴支護(hù)，，,設(shè)計采用錨噴支護(hù)。采區(qū)上部車場在一采區(qū)+1600m標(biāo)高布置采區(qū)上部車場，布置為甩車場，在+1600m運輸石門內(nèi)布置上部車場，設(shè)計上車場50m雙軌巷，其余為單軌，半圓拱斷面，，,設(shè)計采用錨噴支護(hù)，單軌巷為半圓拱斷面，錨噴支護(hù)，，設(shè)計采用錨噴支護(hù)。各區(qū)段石門車場在一采區(qū)+1550m、+1500m標(biāo)高區(qū)段石門布置區(qū)段石門車場,布置為甩車場，設(shè)計區(qū)段石門車場50m雙軌巷，其余為單軌巷，，,設(shè)計采用錨噴支護(hù)；單軌巷為半圓拱斷面，錨噴支護(hù)，，