【正文】
掘進(jìn)出煤系數(shù),取; ∴ 2) 按采煤機(jī)生產(chǎn)能力進(jìn)行校核采煤機(jī)理論生產(chǎn)能力: (63)式中:——采高,; ——采煤機(jī)截深,; ——采煤機(jī)牽引速度,; ——煤的容重;; ∴ 采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力 (64)式中: ——采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力系數(shù),; ∴ 工作面按設(shè)計(jì)需要能力為:,采煤機(jī)生產(chǎn)能力滿足要求。 帶區(qū)開采順序?qū)τ谝粋€(gè)帶區(qū)來(lái)說(shuō),合理的開采順序應(yīng)該是在考慮采動(dòng)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(jìn)和維護(hù)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(jì)效益,便于災(zāi)害防治,保證生產(chǎn)安全可靠。利用錨桿機(jī)進(jìn)行巷道頂錨桿和錨索的打眼、安裝工作;選用手持風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)來(lái)完成幫錨桿的打眼和安裝工作。本設(shè)計(jì)礦井大巷布置在巖石中,輔助運(yùn)輸采用軌道,電機(jī)車牽引。下面從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)因素的角度來(lái)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(shí),斜巷內(nèi)鋪設(shè)膠帶運(yùn)輸機(jī),根據(jù)我國(guó)目前運(yùn)輸機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)狀,膠帶機(jī)其長(zhǎng)度在之間,考慮到帶區(qū)實(shí)際斜長(zhǎng),可用兩臺(tái)膠帶機(jī)搭接,這樣可解決工作面推進(jìn)長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題,即解決了條帶斜巷的運(yùn)輸問(wèn)題。3)運(yùn)煤系統(tǒng)回采工作面→帶區(qū)運(yùn)輸斜巷→運(yùn)輸大巷→井底煤倉(cāng)→主井→地面。其尺寸為。4號(hào)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。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。則礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)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(chǔ)量,確定本礦井的年生產(chǎn)量為240萬(wàn)噸, 礦井的一般工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定,礦井設(shè)計(jì)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(zhǔn)制度,即每班每日工作6小時(shí),三個(gè)采煤班,一個(gè)準(zhǔn)備班;每晝夜的井提升時(shí)間為16小時(shí)。井田的走向最大長(zhǎng)度為,最小長(zhǎng)度為,平均長(zhǎng)度為。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì),煤層灰分每增加,發(fā)熱量減少左右。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。井田內(nèi)普遍發(fā)育,起到了一定的隔水作用。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?yàn)楸北睎|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(dòng)。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(yùn)輸。關(guān)鍵詞:立井;高瓦斯;傾斜長(zhǎng)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。 The geographical position of the mine, field range of well。 礦區(qū)地形地貌本礦區(qū)地勢(shì)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)。 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。 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(gè),其中一個(gè)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。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。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。井田傾斜方向的水平投影最大長(zhǎng)度為,最小長(zhǎng)度為,平均長(zhǎng)度為。 礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。井筒內(nèi)裝備一對(duì)9的箕斗,井壁混凝土壁厚。礦井軌道大巷、運(yùn)輸大巷布置均布置在巖石中,大巷間距。電機(jī)車選用蓄電池電機(jī)車。4)運(yùn)料系統(tǒng)副井→軌道大巷→運(yùn)料石門→軌道中巷→運(yùn)料斜巷→帶區(qū)回風(fēng)斜巷→工作面。隨著通風(fēng)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)階段獨(dú)頭掘進(jìn)的距離可達(dá)3000多米,因此通風(fēng)問(wèn)題對(duì)帶區(qū)傾斜長(zhǎng)度的大小沒(méi)有限制。 帶區(qū)巷道布置1)帶區(qū)煤柱由后面第8章通風(fēng)設(shè)計(jì)確定工作面采用副井進(jìn)風(fēng),風(fēng)井回風(fēng)的布置方式,每個(gè)工作面共布置兩條斜巷,一側(cè)布置一條,一條為進(jìn)風(fēng)巷(運(yùn)輸斜巷);另一側(cè)為回風(fēng)巷。掘進(jìn)頭利用聯(lián)絡(luò)巷貫通構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng),在掘聯(lián)絡(luò)行貫通前的獨(dú)頭段采用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。:1) 巷道所處的位置及圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)及地壓作用的大小。3) 按運(yùn)輸機(jī)能力校核由于采煤設(shè)備選型時(shí),根據(jù)采煤機(jī)能力小于運(yùn)輸機(jī)能力 (65)式中: ——晝夜運(yùn)煤班數(shù),班; ——每班內(nèi)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤小時(shí)數(shù),; ——輸送機(jī)小時(shí)運(yùn)輸能力, ; ——采煤機(jī)截深,; ——晝夜進(jìn)刀數(shù),刀; ——工作面回采率; ——煤層生產(chǎn)能力,; ∴4) 按工作面通風(fēng)能力確定工作面最大長(zhǎng)度L (66)式中; ——工作面內(nèi)允許的最大風(fēng)速,; ——工作面最小控頂距,; ——風(fēng)流收縮系數(shù); ——晝夜產(chǎn)煤一噸所需風(fēng)量,取 ——截深,; ——煤層生產(chǎn)率,; ——日割煤刀數(shù),刀;∴ 采煤機(jī)械的選擇及回采工藝方式的確定 采煤機(jī)械的選擇選擇工作面采煤機(jī)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(jī)的選型是煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。 回采工藝1) 綜采面雙滾筒采煤機(jī)工作方式本綜采面選用了型采煤機(jī),采煤機(jī)右滾筒右螺旋,割煤時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 工作面勞動(dòng)組織及循環(huán)圖表、機(jī)電設(shè)備表、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表見工作面布置平、剖面圖如圖(62)62 循環(huán)圖表表:65 工人出勤表序號(hào)工種班次小計(jì)一二三四1班長(zhǎng)111142采煤機(jī)司機(jī)22263支架工6664224轉(zhuǎn)載司機(jī)11135破碎司機(jī)11136端頭工444127泵站司機(jī)11138運(yùn)料工22269電鉗工22261210帶區(qū)斜巷維護(hù)1113其他222612合計(jì)2323231786表:66 機(jī)電設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注1采煤機(jī)1臺(tái)2刮板輸送機(jī)1部1703轉(zhuǎn)載機(jī)1臺(tái)4破碎機(jī)LPS10001臺(tái)5端頭支架ZT7500/18/361組6液壓支架ZZ5000/17/35110架7乳化液泵MRB125/3202臺(tái)兩泵一箱8可伸縮皮帶機(jī)1部12509移動(dòng)變電站JPMAK—7501臺(tái)10移動(dòng)變電站JPMAK—5001臺(tái)11高壓隔爆開關(guān)BGP—6112通信系統(tǒng)CK11套13真空開關(guān)EDBH—2005臺(tái)14水泵ZBA—61臺(tái)15噴霧泵WPZ—320/651臺(tái)16單體液壓支柱DZ35100根表:67 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表序 號(hào)項(xiàng) 目單 位數(shù) 量1工作面長(zhǎng)度1702煤厚3傾角度44采煤機(jī)雙滾筒5截深6日進(jìn)度7日產(chǎn)量82508頂板管理全部跨落9日循環(huán)數(shù)刀610出勤人數(shù)人8611回采工作面效率t/人7 建井工期及開采計(jì)劃 建井工期及施工組織設(shè)計(jì) 施工隊(duì)伍的人員配備 建井工期是指礦井從破土動(dòng)工到移交生產(chǎn)的時(shí)間,為了加快建井速度,縮短建井工期,建井施工隊(duì)伍應(yīng)盡量平行作業(yè),采用多頭掘進(jìn),同時(shí)抓好巷道的定向工作,在確定掘進(jìn)隊(duì)伍的時(shí)候,要考慮巖巷、半煤巖巷、煤巷掘進(jìn)隊(duì)伍的專一化,以利于提高掘進(jìn)速度,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工程排隊(duì),為了加快建井速度,減少材料消耗,降低工程成本,并保證掘進(jìn)面有安全的作業(yè)條件,本設(shè)計(jì)礦井的巷道掘進(jìn)全部采用一次成巷的施工方法。2) 回采工作面長(zhǎng)度不小于設(shè)計(jì)回采工作面總長(zhǎng)度的一半。表81 通風(fēng)方式比較通風(fēng)方式中央并列式中央分列式兩翼對(duì)角式分區(qū)對(duì)角式優(yōu)點(diǎn)初期投資較少,出煤較多,工業(yè)場(chǎng)地布置集中,廣場(chǎng)保護(hù)煤柱少通風(fēng)阻力較小,內(nèi)部漏風(fēng)小,增加了一個(gè)安全出口,工業(yè)廣場(chǎng)沒(méi)有主扇的噪音影響;從回風(fēng)系統(tǒng)鋪設(shè)防塵灑水管路系統(tǒng)比較方便風(fēng)路較短,阻力較小,采空區(qū)的漏風(fēng)較小,比中央并列式安全性更好通風(fēng)路線短,阻力小缺點(diǎn)風(fēng)路較長(zhǎng),風(fēng)阻較大,采空區(qū)漏風(fēng)較大建井期限略長(zhǎng),有時(shí)初期投資稍大,后期維護(hù)費(fèi)用大建井期限略長(zhǎng),有時(shí)初期投資稍大井筒數(shù)目多基建費(fèi)用多適用條件煤層傾角大、埋藏深,但走向長(zhǎng)度并不大,而且瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重煤層傾角較小,埋藏較淺,走向長(zhǎng)度不大,而且瓦斯、自然發(fā)火比較嚴(yán)重煤層走向大(超過(guò)),井型較大,煤層上部距地表較淺,瓦斯和自然發(fā)火嚴(yán)重的新礦井煤層距地表淺,或因地表高低起伏大,無(wú)法開掘淺部的總回風(fēng)道根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的具體條件,煤層傾角小,走向長(zhǎng)度較大,瓦斯涌出量大,自燃發(fā)火較嚴(yán)重,所以本礦井決定采用中央并列式通風(fēng)。只是進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)巷道的選擇對(duì)工作面的通風(fēng)有一定的影響。煤礦主要通風(fēng)機(jī)的工作方法基本上分為抽出式與壓入式兩種。4) 居住區(qū)及其基本設(shè)施基本建成。 井巷施工的機(jī)械化程度及施工速度由于本設(shè)計(jì)礦井水文、地質(zhì)條件都比較簡(jiǎn)單,所以為了加快建井速度,縮短建井工期,保證帶區(qū)間以及帶區(qū)內(nèi)工作面的順利接替,本礦在有條件的煤巷及半煤巖巷采用綜合機(jī)械化掘進(jìn),形成掘進(jìn)機(jī)174。前滾筒割頂煤,后滾筒割底煤,割煤方式綜合考慮頂板管理、移架與進(jìn)刀方式、端頭支護(hù)等因素。2)選擇采煤機(jī)時(shí)應(yīng)考慮煤層的機(jī)械性質(zhì),本煤層,屬中硬煤層,抗截強(qiáng)度為,選擇采煤機(jī)時(shí)應(yīng)考慮這些指標(biāo)。3) 巷道的支護(hù)形式及支護(hù)材料應(yīng)滿足巷道的服務(wù)年限。 帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率1)帶區(qū)生產(chǎn)能力本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ,采用綜合機(jī)械化采煤工藝,采用一次采全高,工作面產(chǎn)量大,布置一個(gè)工作面即可滿足礦井產(chǎn)量要求。2)區(qū)段要素設(shè)計(jì)帶區(qū)北一帶區(qū)位于大巷西北側(cè),走向長(zhǎng)平均,傾向長(zhǎng)平均。2)經(jīng)濟(jì)因素目前,根據(jù)我國(guó)采煤機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀及采煤方法的使用情況,結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的地質(zhì)構(gòu)造因素,帶區(qū)傾斜長(zhǎng)度的劃分是比較合理的。6) 排水線路回采工作面→帶區(qū)回風(fēng)斜巷→運(yùn)料斜巷→軌道大巷→井底車場(chǎng)水倉(cāng)→水泵房→副井排水管路→地面7)滅火系統(tǒng)本設(shè)計(jì)礦井各煤層均存在自燃發(fā)火傾向,發(fā)火期一般為個(gè)月,為了預(yù)防煤層自燃發(fā)火,因本帶區(qū)采用俯采,不能采用灌漿防火,因灌漿水會(huì)涌入工作面,影響工作面的生產(chǎn),故采用阻化劑和惰性氣體或氮?dú)?、均壓措施等防火。空、重車線的長(zhǎng)度應(yīng)不小于33。軌道大巷,運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷,共三條巖石大巷。主井?dāng)嗝嫒鐖D41,主要參數(shù)見表42。4 井田開拓 井筒形式及井筒位置的確定 井筒形式的確定井筒形式有三種:平硐、斜井、立井;一般情況下,平硐最簡(jiǎn)單,斜井次之,立井最復(fù)雜。井田的水平面積按下式計(jì)算: (21)式中S——井田的水平面積, ;H——井田的平均水平寬度, ;L——井田的平均走向長(zhǎng)