【正文】
1) 綜采面雙滾筒采煤機工作方式本綜采面選用了型采煤機,采煤機右滾筒右螺旋,割煤時順時針旋轉(zhuǎn)。支架技術(shù)特征見表64。3) 按運輸機能力校核由于采煤設(shè)備選型時,根據(jù)采煤機能力小于運輸機能力 (65)式中: ——晝夜運煤班數(shù),班; ——每班內(nèi)運輸機運煤小時數(shù),; ——輸送機小時運輸能力, ; ——采煤機截深,; ——晝夜進刀數(shù),刀; ——工作面回采率; ——煤層生產(chǎn)能力,; ∴4) 按工作面通風能力確定工作面最大長度L (66)式中; ——工作面內(nèi)允許的最大風速,; ——工作面最小控頂距,; ——風流收縮系數(shù); ——晝夜產(chǎn)煤一噸所需風量,取 ——截深,; ——煤層生產(chǎn)率,; ——日割煤刀數(shù),刀;∴ 采煤機械的選擇及回采工藝方式的確定 采煤機械的選擇選擇工作面采煤機械要與煤層賦存條件相結(jié)合,盡可能保證工作面有良好的生產(chǎn)條件,使煤炭損失少,回采率高,材料消耗量少,所以采煤機的選型是煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。2) 設(shè)計應(yīng)盡量采用行之有效的先進技術(shù),積極提高機械化水平,達到工作面的高產(chǎn)高效。:1) 巷道所處的位置及圍巖的物理力學性質(zhì)及地壓作用的大小。帶區(qū)內(nèi)可采儲量為:帶區(qū)內(nèi)實際采出煤量為:則:帶區(qū)采出率 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:采(帶)區(qū)采出率:厚煤層不低于 ,中厚煤層不低于 ,薄煤層不低于 。掘進頭利用聯(lián)絡(luò)巷貫通構(gòu)成通風系統(tǒng),在掘聯(lián)絡(luò)行貫通前的獨頭段采用局部通風機通風。帶區(qū)內(nèi)輔助運輸采用軌道,電機車牽引,材料車從井底車場出來,經(jīng)軌道大巷和運輸斜巷到工作面。 帶區(qū)巷道布置1)帶區(qū)煤柱由后面第8章通風設(shè)計確定工作面采用副井進風,風井回風的布置方式,每個工作面共布置兩條斜巷,一側(cè)布置一條,一條為進風巷(運輸斜巷);另一側(cè)為回風巷。5帶區(qū)巷道布置 煤層地質(zhì)特征 帶區(qū)位置設(shè)計首采帶區(qū)(北一帶區(qū))位于井田中部偏東部,巖石大巷西南部。隨著通風技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)階段獨頭掘進的距離可達3000多米,因此通風問題對帶區(qū)傾斜長度的大小沒有限制。2)運輸系統(tǒng)簡單,占用設(shè)備少,運輸費用低。4)運料系統(tǒng)副井→軌道大巷→運料石門→軌道中巷→運料斜巷→帶區(qū)回風斜巷→工作面。兩翼大巷駛?cè)刖总噲龅碾姍C人車在存車場存放,該處同時作為上、下井人員換乘點。電機車選用蓄電池電機車。它聯(lián)系著井筒提升和井下運輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié),為提煤、提矸石、下料、通風、排水、 供電和升降人員等各項工作服務(wù),是井下運輸?shù)目倶屑~。礦井軌道大巷、運輸大巷布置均布置在巖石中,大巷間距。井筒采用混凝土支護,井壁厚度。井筒內(nèi)裝備一對9的箕斗,井壁混凝土壁厚。本礦井煤層傾角小,平均為,為近水平煤層;但表土層有流沙層;水文地質(zhì)情況比較復(fù)雜;井筒需要特殊法施工,因此本礦井采用立井開拓。 礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。4)斷層煤柱寬度,井田境界煤柱寬度為。井田傾斜方向的水平投影最大長度為,最小長度為,平均長度為。2 井田境界及儲量 井田范圍金家?guī)X井田為南北走向,金家?guī)X井田所處的地理坐標為: 北緯東經(jīng)北部邊界:金家?guī)X井田北與小青礦、大隆礦相鄰;東部邊界:以人為邊界劃分;南部邊界:南以煤層最低可采邊界線為界,上煤組局部以人為技術(shù)邊界與長 鐵煤礦相鄰;西部邊界:與大興煤礦相鄰,以,斷層為界。3)揮發(fā)份()各煤層原煤可燃基揮發(fā)份平均值為之間,平均為。宏觀煤巖類型主要是半亮型煤,光亮型煤和暗淡型煤少見。瓦斯含量較大的地段煤層厚度、煤層埋藏深度有較好的正相關(guān)關(guān)系。在金家?guī)X井田背斜處,號斷層以西部分,褶曲軸西翼地層傾角為度,向西傾。 礦層質(zhì)量及礦層特征金家?guī)X井田普遍發(fā)育的煤層4個,其中一個煤層發(fā)育范圍較大,為金家?guī)X井田主要可采層;其余為不可采煤層。另外本區(qū)內(nèi)的斷裂帶大部分不含水,只有個別斷層含水,從而說明第四紀含水層和白堊紀上部風化帶含水層中的水對礦井影響甚微。 井田含礦層成因及地質(zhì)特征金家?guī)X井田位于鐵法斷陷盆地的東南角,其地層層序和煤層生成年代與區(qū)域地層一致,以前震旦系構(gòu)成基底,其上發(fā)育了中生界之下白堊統(tǒng)及新生界之第四系。從構(gòu)造成因上看,又屬于特定大地構(gòu)造環(huán)境下的斷陷盆地。 礦區(qū)地形地貌本礦區(qū)地勢平坦,屬于平原地區(qū),其西部為調(diào)兵山復(fù)背斜,是由一套古老巖系隆起而成的山區(qū)。本設(shè)計主要由七大部分組成:礦井概況和地質(zhì)特征、礦井開拓開采設(shè)計、礦井通風設(shè)計、礦井提升和運輸、安全生產(chǎn)措施、經(jīng)濟技術(shù)指標及專題設(shè)計(傾斜長壁采煤采場礦山壓力的新特點)。 The geographical position of the mine, field range of well。摘 要礦井生產(chǎn),其主要特點是地下作業(yè),工作環(huán)境艱苦,自然條件復(fù)雜,通風和安全措施顯得尤為重要。關(guān)鍵詞:立井;高瓦斯;傾斜長壁;帶區(qū);斜巷 ABSTRACTThe coalfield to the geography and varied geological conditions of coal, mining methods have varied. Mine production, its main feature is underground work, work hard and plicated natural conditions, the ventilation and safety measures appears to be particularly important.This design is the mineral well first step design make under the condition of original geology of the mine of Jinjialing Coal Mine, This design contents containment: The well farmland general situation and geology characteristic, the mineral wells expand, safe technique measure of well ventilated design, the mineral well, and the feature of understanding on the fully mechanized top coal caving mining method. The field general situation of the well includes geography, topography and traffic of the mining area mainly。在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時,繼續(xù)發(fā)展多層次、多樣化的采煤工藝,建立具有中國特色的采煤工藝理論。鐵路及公路網(wǎng)能有利于金家?guī)X的煤炭資源持續(xù)不斷的向外運輸。 井田及其附近的地質(zhì)特征 區(qū)域地層鐵法煤田為一內(nèi)陸山間盆地。從成因上看,屬于北東向的新華夏系構(gòu)造切割東西向構(gòu)造帶而形成的斷陷構(gòu)造盆地,且盆地的展布方向為北北東向,盆地的形成和發(fā)展,始終受到新華夏系構(gòu)造的控制,盆地內(nèi)的構(gòu)造形式以斷裂構(gòu)造為主,褶曲構(gòu)造次之,并伴有廣泛的巖漿活動。 井田的水文情況1)井田范圍內(nèi)的河流、流量及洪水位鐵法煤田的水文地質(zhì)條件較為簡單,煤系地層上覆蓋有它巨厚的白堊系地層,白堊系地層滲透很差,滲透性系數(shù)較低,所以第四系含水層和白堊系上部風化帶含水層中的水不易滲入井下。井田內(nèi)普遍發(fā)育,起到了一定的隔水作用。總體規(guī)律為東部煤層傾角較疏緩,向西傾角逐漸增大。瓦斯含量由井田中部及東側(cè)向金家?guī)X井田背斜鞍部逐漸增大;由中部向西側(cè)瓦斯含量也是遞增的。絲炭主要分布在水平層理的表面上,形成薄膜,反映出沼澤盆地小幅度頻繁升降。根據(jù)資料統(tǒng)計,煤層灰分每增加,發(fā)熱量減少左右。但在火成巖侵入部位有局部的煤質(zhì)變化現(xiàn)象。井田的走向最大長度為,最小長度為,平均長度為。3)維護帶寬度:風井場地,村莊,其他。則礦井設(shè)計可采儲量為: 3 礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度 礦井的年產(chǎn)量根據(jù)本礦區(qū)的煤層賦存狀況及本井田的儲量,確定本礦井的年生產(chǎn)量為240萬噸, 礦井的一般工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)定,礦井設(shè)計年工作日為300天;根據(jù)本礦的煤層狀況、年產(chǎn)量、工人的技術(shù)水平和管理者管理水平,本礦采用“四六制”作業(yè)、三采一準制度,即每班每日工作6小時,三個采煤班,一個準備班;每晝夜的井提升時間為16小時。主要缺點:立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜,需要設(shè)備多,要求有較高的技術(shù)水平,井筒裝備復(fù)雜,掘進速度慢,基本建設(shè)投資大。2)井筒形式的確定a)主井主井井筒采用立井形式,圓形斷面,凈直徑,凈斷面積,基巖段毛斷面積,表土段毛斷面積。圖42副井井筒斷面圖表43副井井筒特征表井型提升容器一對1t雙層四車加寬多繩罐籠井筒直徑井深凈斷面積 井筒支護混凝土井壁厚表土段井壁厚基巖段毛斷面積 表土段毛斷面積c)風井風井采用立井型式,圓形斷面,凈直徑為,凈斷面積為,風井布置在工業(yè)廣場內(nèi),不需要留單獨的保護煤柱。4號煤層平均厚度為,賦存穩(wěn)定,底板起伏不是很大,為近水平煤層,煤層厚度變化不大,煤質(zhì)硬度中等。1)井底車場的形式和布置方式井底車場是連接礦井井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。其尺寸為。大巷來的機車直接倒入卸載站然后運走。3)運煤系統(tǒng)回采工作面→帶區(qū)運輸斜巷→運輸大巷→井底煤倉→主井→地面。根據(jù)煤層的賦存條件,該井田為近水平煤層,傾角在左右,可以采用盤區(qū)式準備和帶區(qū)式準備,但與盤區(qū)式準備相比,帶區(qū)式準備有下列優(yōu)點:1)巷道布置簡單,巷道掘進和維護費用低、投產(chǎn)快。下面從技術(shù)、經(jīng)濟因素的角度來分析以上各條帶尺寸選擇及劃分的合理性:1)技術(shù)因素帶區(qū)生產(chǎn)時,斜巷內(nèi)鋪設(shè)膠帶運輸機,根據(jù)我國目前運輸機生產(chǎn)現(xiàn)狀,膠帶機其長度在之間,考慮到帶區(qū)實際斜長,可用兩臺膠帶機搭接,這樣可解決工作面推進長度過長的問題,即解決了條帶斜巷的運輸問題。前進式是回采工作面向遠離大巷方向推進,運輸斜巷及回風斜巷在回采工作面之后采空區(qū)中維護,這種工作面推進方式有投產(chǎn)快、出煤早的優(yōu)點,但巷道維護困難,漏風量大,因此這種方式只在頂板巖石堅硬,地質(zhì)變化很小,無自燃發(fā)火傾向的薄煤層中才考慮使用,本設(shè)計井田采用后退式回采,即回采工作面由條帶邊界向大巷方向推進,以保證條帶運輸斜巷及回風斜巷具有良好的維護條件,避免了嚴重漏風,更有利于預(yù)防煤層的自燃發(fā)火。本設(shè)計礦井大巷布置在巖石中,輔助運輸采用軌道,電機車牽引。4)帶區(qū)運輸帶區(qū)內(nèi)各分帶的運輸斜巷鋪設(shè)的膠帶輸送機,煤炭經(jīng)帶區(qū)運煤斜巷、帶區(qū)運煤斜巷和運輸大巷直接到井底煤倉。利用錨桿機進行巷道頂錨桿和錨索的打眼、安裝工作;選用手持風動鉆機來完成幫錨桿的打眼和安裝工作。按下式計算:帶區(qū)采出率 = 帶區(qū)實際采出煤量/帶區(qū)可采儲量帶區(qū)開采損失主要有:工作面落煤損失,約占厚度及其他損失占。 帶區(qū)開采順序?qū)τ谝粋€帶區(qū)來說,合理的開采順序應(yīng)該是在考慮采動影響的關(guān)系的前提下,保證帶區(qū)內(nèi)回采工作面的正常接替,保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn),最大限度地采出煤炭資源,減少巷道掘進和維護工程量,合理集中生產(chǎn),充分發(fā)揮設(shè)備的能力,提高技術(shù)經(jīng)濟效益,便于災(zāi)害防治,保證生產(chǎn)安全可靠。用下式計算帶區(qū)巷道掘進率 (55)式中: ——帶區(qū)巷道掘進率,米/萬噸;——掘進巷道總長度,米;——帶區(qū)可采儲量,萬噸;帶區(qū)巖石巷道掘進率=巖石巷道總長/帶區(qū)可采儲量(米/萬噸)帶區(qū)煤層巷道掘進率=煤層巷道總長/帶區(qū)可采儲量(米/萬噸) 帶區(qū)回采率帶區(qū)回采率=帶區(qū)可采儲量/帶區(qū)工業(yè)儲量6 采煤方法 采煤方法的選擇采煤方法包括采煤系統(tǒng)與回采工藝兩方面,據(jù)不同的井田地質(zhì)條件,可以有不同的采煤方法與回采工藝相結(jié)合,從而構(gòu)成多種多樣的采煤方法,根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定,選擇采煤方法時,一般應(yīng)遵循下列原則;1) 綜合考慮礦井地質(zhì)構(gòu)造,煤層特征,頂?shù)装鍡l件以及瓦斯、煤塵、水文、自燃發(fā)火等狀況,保證安全生產(chǎn)。 ∴ 礦井生產(chǎn)能力: (62)式中:K——帶區(qū)掘進出煤系數(shù),取; ∴ 2) 按采煤機生產(chǎn)能力進行校核采煤機理論生產(chǎn)能力: (63)式中:——采高,; ——采煤機截深,; ——采煤機牽引速度,; ——煤的容重;; ∴ 采煤機實際生產(chǎn)能力 (64)式中: ——采煤機實際生產(chǎn)能力系數(shù),; ∴ 工作面按設(shè)計需要能力為:,采煤機生產(chǎn)能力滿足要求。工作面機頭、機尾分別布置端頭架3架,中間架104架,共計110架。錨桿布置:排距800mm;頂錨桿間距:運輸帶區(qū)斜巷為900mm;回風帶區(qū)斜巷為900mm;兩幫錨桿間距為660mm,錨網(wǎng)長1800mm,以防止片幫傷人。3圖61 工作面端部斜切進刀過程2)頂板管理工作面采用全部跨落法管理頂板。設(shè)計生產(chǎn)能力為240萬噸/年,為了提高綜采的設(shè)備效率,應(yīng)該在保證設(shè)備的維護和保養(yǎng)的前提下,力求增加生產(chǎn)時間,因此本工作面的工作制度采用“三班生產(chǎn),一班準備”的作業(yè)方式,即“四六”工作制,這種循環(huán)方式能充分利用工作面的空間與時間,增加機