靛頭煤礦初步設計-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 .............................49 第 八 章 技術經濟 ...........................................69 參考文獻 ....................................................77 致 謝 .....................................................78 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 2 前 言 畢業設計是采礦工程專業最后一個教學環節，其目的是使本專業學生運用大學階段所學的知識聯系礦井生產實際進行礦井開采設計，并就本專業范圍的某一課題進行較深入的研究。 本次設計的指導老師在許多方面給予了寶貴意見，為了幫助我們順利、正確地完成畢業設計，經常加班加點，犧牲了大量的工作時間和業余時間，在此表示衷心的感謝和深深的敬意！ 由于本人水平有限，設計中難免存在錯誤和不足，懇請各位老師不吝指正。年平均蒸發量 2020mm 以上，以五月份蒸發量為最大，十二月份最小，年平均蒸發量為年平均降雨量的 4— 5 倍。正在建設的選煤廠擬建 35kV 變電所，礦井改擴建后的電源可直接取自選煤廠，雙回路供電系統建成后，能滿足礦井生產的用電需求。本組厚 92m 左右。 上段（ P1x2）：厚 60m。 中統二馬營組 (T1er) 灰色、灰綠色厚層、中厚層狀中細粒、粗粒長石石英砂巖夾薄層紫紅、磚紅或灰綠色砂質泥巖，下部常為巨厚層狀砂巖帶。 （二）井田及擴區構造 本區總體呈一向斜構造，即為北武家坡向斜的西北翼，該向斜軸由區內東南角穿過，該向斜為區域性大向斜，兩翼基本對稱，局部略有起伏，井田內地層比較平緩，傾角一般 3～ 8176。 含水層 據區域資料，本區可劃分為 4 個含水層組。 充水因素 本區充水因素主要有以下幾方面： （ 1）本區煤層裸露，風化裂隙發育，可將地表水體勾通，特別是雨季導致地表積水滲入工作面。 太原組為一套海陸交互相含煤建造，含海相灰巖 3 層，共含煤 7 層，含煤地層總厚 92m，煤層總厚 ，含煤系數 ％。其頂板為泥巖，底板為細砂巖。 低中灰 中灰、特低硫、特低磷、高熱值 特高熱值之焦煤，可作為煉焦用煤。 一、井田范圍、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產能力相適應 對于生產能力較大的機械化現代化礦井，應要求井田有足夠的儲量和合理的服務年限，生產能力較小的礦井，儲量可少些。 靛頭煤礦位于文水縣大風城鎮靛頭村東側。公式如下： Q＝ S H D/1000 式中： Q— 儲量（ kt） S— 井田計算面積（ m2） H— 煤層平均厚度（ m） D— 煤層平均容重（ t／ m3） 三、儲量計算參數的確定 （一） 煤層可采邊界 礦區內 3 號煤層為大部可采煤層，以礦區邊界及煤層最低可采邊界線為可采邊界。 該礦井井田范圍內沒有河流、鐵路、斷層，所以不作計算。工業廣場基本為一長 400m，寬 400m 的正方形。循環方式有一日單循環、多循環兩種。但這些工作量可以平行進 行。 2．開采能力因素：本礦井擬采的兩層煤層均為中厚煤層，根據本礦的生產技術水平和管理水平，工作面擬采用綜采工藝。我國各類井型的礦井及其服務年限見表 321 。 ，應照顧到不同煤質、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。 對于煤層賦存較深或沖擊層厚時，水文地質復雜，井筒需要特殊施工時，多水平開拓的急傾斜煤層，其他井筒形式無法開拓時，應采用立井開拓。 ５、要使水平垂高在經濟上有利。 （三）井底車場的確定 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 25 井底車場的選擇應符合下列規定： 大巷采用固定式礦車運輸時，宜采用環形式車場； 當井下煤炭和輔助運輸分別采用底卸式及固定式礦車運輸時，宜采用折返與環形相結合形式的車場，并應 與采區裝車站形式相協調； 當大巷采用帶式輸送機運煤，輔助運輸采用無軌系統時，宜采用折返式或折返與環形相結合形式的車場；若輔助運輸采用有軌系統，則宜采用環形式車場； 采用綜合開拓方式的新建礦井或改擴建礦井，井下采用多種運輸方式運輸時，應結合具體條件，經方案比較后確定； 井底車場的位置應選擇在穩定堅硬巖層中，并應避開較大斷層、構造應力區、強含水層；不得布置在煤與瓦斯突出危險煤層中和沖擊地壓煤層中。 （六）采區劃分應符合下列規定 當井田內有對采區巷道布置和工作面回采影響較大的斷層或褶曲區造時，應以其斷層和褶曲軸部作為采區劃分的自然邊界； 當井田地面有重 要建（構）筑物，按其保護等級劃分必須留設保護煤柱時，采區劃分應以其保護煤柱為邊界； 當井田內無影響工作面正常回采的斷層或斷層構造較少時，應按開采工藝、通風、運輸和巷道維護要求，合理劃分采區； 開采有煤與瓦斯突出危險和突水威脅的煤層時，應按開采保護層、抽放瓦斯及單獨開采等技術措施要求，合理劃采區； 井田內小斷層較多且對工作面回采有一定影響，當采區劃分避不開時，宜避免工作面回采方向和斷層走向呈小角度斜交； 開采煤層群時，應按集中和分組布置開采方式的不同，劃分集中煤組采區和分煤組采區； 近水平 煤層開采，宜在開采水平運輸大巷兩側劃分盤區； 有條件時，應在井筒附近劃分中央采區。礦井通風采用中央并列式。回風井井口標高為 +1234m,井底標高為 +480m，井筒深度為 754m。 由于礦井為近水平煤層，為減少巷道掘進工程量，在大巷兩側直接布置條帶。 根據采區工作面生產條件和生產能力，考慮到各采煤設備之間的配套關系，礦井主要采煤設備選型如下： 采煤機：選用西安煤礦機械廠的 MXB880 型采煤機，采高≦ ，裝機功率為 800（ 2 400+2 40） kv，供電電壓 1140v，滾筒直徑 1800mm， 牽引速度 0～ ～ 12m/min,截深 800mm，機面高 1685mm。 （一）主立井：擔負全礦井煤炭提升任務，兼作回風井和安全出口。 井筒特征見表 521。副立井凈直徑為 ，凈斷面積為 m2。表土層掘進直徑為 ,掘進斷面積為 m2，基巖段掘進直徑為 ，掘進斷面積為 。 軌道大巷和軌道煤門，設計總長度為 7219m，移交生產時的掘進長度為 1789m,采用半圓拱形斷面。 第二節 井底車場 該礦井主立井井底與副立井井底相距不遠，在主井旁運輸煤門的下方設置煤倉，煤倉與主井開溜煤眼，因此，主斜井井底不設井底車場，只布置一條清理撒煤斜巷，副立井負責材料、設備及矸石的運輸，運輸量不大 ，設置一環形式井底車場。 二、水倉 礦井在泵房北側布置主副水倉，布置在 3 號煤層底板巖層中。合理使用人力、財力、物力，提高礦井建設的經濟效繼續教育學院畢業設計（論文）紙 34 益，地面生產系統應與礦井同步建設。 五、軌道大巷：采用 600mm 軌距和 噸礦車進行運輸 , 擔任礦井輔助運輸 任務 ,軌道大巷采用錨噴支護，初期投產時長度為 1780m。 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 36 一、三類工程施工應按照以下原則 （一）以井巷工程為主，機電安裝工程服從于井巷工程工期。 （六）根 據當地的具體條件，因地制宜、就地取材，積極采取措施，努力節約原材料，降低工程成本，節約建設資金。采空區可以采用全部垮落法處理，但直接頂為堅硬難垮落的巖層、可受其他條件限制時，可以考慮采用充填法處理采空區。根據 2 號煤層賦存情況、該礦井為近水平中厚煤層，開采技術條件和礦井管理水平，本著投資少、見效快、安全性好和回采率高的原則，經技術比較后，確定采用長壁采煤法，條帶式布置。 首采區的布置原則： （一）采區和采煤工作面應合理集中：當礦井達到 ，礦井生產的采區個數為 1 個， 采區內同時生產的采煤工作面為一個綜采工作面。 第三節 回采工藝與勞動組織 一、回采工藝 該煤礦井田地質條件較簡 單，煤層傾角平緩，該首采煤層平均厚度為，頂、底板較穩定。 （三）綜采面工序配合方式 綜采面割煤、移架、推移輸送機采用及時支護的配合方式，即：采煤機割煤后，支架依次立即前移、支護頂板，輸送機隨移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤機截深。據資料統計，國內工作面的開機率平均先進水平在 45％－ 55％以上。 表 634 破碎機技術特征表 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 44 型號 破碎能力 (t/h) 最大給料尺寸 (mm) 最大排料尺寸 (mm) PEM980 815 650 980 815 90～ 370 電機功率（ kW） 電壓等級（ V） 配套轉載機型號 質量 (t) 55 1140 SZZ730/132 14 （四）順槽可伸縮帶式輸送機 順槽膠帶機要與工作面推進長度相適應，小時運量應與工作面生產能力相匹配。 表 636 支撐掩護式液壓支架技術特征表 型號 支架型式 支撐高度 (m) 適用傾角 (176。設計選用重慶慶江機械械廠生產的 ZZS600017/37 型 支架。 ) 截深（ mm） MXB880 ≤ ≤ 3 ≤ 35 800 s滾筒直徑 (m) 牽引力(kN) 牽引速度(m/min) 電機功率 (kW) 重量 (t) 576～ 360 0～ ～ 12 400 2+40 2 50 （二）工作面可彎曲刮板輸送機 工作面刮板輸送機選型要滿足三個方面要求： 一是運輸能力與采煤機生產能力相適應，二是外 形尺寸和牽引方式與采煤機相匹配，三是運輸機長度與工作面長度相一致。 二、機械配備 采煤工作面主要設備配備有采煤機、可彎曲刮板輸送機、轉載機、液壓支架、乳化液泵站、噴霧泵站、順槽膠帶機等組成。 工作面割煤方式為往返一次割兩刀，這種割煤方式效率高，適用于煤層賦存穩定、傾角較緩的綜采工作面。一采區采用傾向長壁采煤法。工作面采用順序接替 。厚度 6m 以上的煤層也可以采用放頂煤采煤法開采。合理的采煤方法是建設高產高效礦井的關鍵。 （二）合理安排施工順序，優選施工方案和施工方法，認真組織井巷、土建和機電安裝三類工程平行交叉作業和均衡施工，抓緊主要矛盾線和重點工程施工。 七、工作面順槽：工作面順槽采用雙巷掘進，首采工作面掘進一條回風順槽，兩條運輸順槽及開切眼，采用錨噴支護，總計巷道長度 5472 米，月進 500m，工期 11 個月。 二、 副立井：表土層采用混凝土料石砌碹，基巖端采用錨噴支護，采用箕斗提升，擔負礦井輔助提升任務，并兼作進風井和安全出口，月進 60m，工期為 10 個月。由于該井底車場只運送材料和矸石，運輸量較小，因此車場比較簡單，調車方式也不復雜。配電室和泵房底板標高高出井底車場底板 ，配電室和泵房凈寬 ，總長 37m，其中配電室長 ，泵房長 ，中間利用防火門隔開，兩硐室各有一條通道與井底車場相連接。 回 風大巷和回風煤門，設計總長度為 5960m，移交生產時的掘進長度為 620m,采用半圓拱形斷面。 運輸大巷及運輸煤門，礦井設計總長度為 7129m，移交生產時的掘進長度為 1769m,采用半圓拱形斷面。 回風立井井深為 754m，采用圓形斷面。主立井內采用混凝土砌碹，表土段砌碹厚度為 500mm，掘進高度為 585m，基巖段砌碹厚度為 450mm。裝備一對 16t 立井箕斗，鋼繩罐道，裝備普通梯子間。 順槽可伸縮膠帶輸送機：選用西北煤機廠生產的 SJJ1000/160 型可伸縮帶式輸送機，輸送量為 800t/h,帶寬 1000mm，速度為 長度為 1000m，主機功率為 160kw。礦井移交生產時，布置一個綜采工作面，位于一采區北部邊界。 該井田范圍內的煤層傾角為 2～ 7176。主立井井口標高為 +1110m，井底標高為+565m，高程差為 545m，井深 545m，采用箕斗提升。充分利用地形地貌布置工業廣場，以便使地面生產系統合理，便于與外界溝通，使運輸方便。 近水平多煤層開采，采用分層或分組布置運輸大巷時，宜將開采水平分層（組）運輸大巷重迭布置。 在開采水平以上的上山煤層斜長過大，用一個階段 開采技術上有困難，安全上又不可靠時，可考慮設置輔助水平。應從以下幾方面 進行分析研究論證： １、具有合理的階段斜長，主要考慮煤的運輸、輔助運輸和行人條件等。 對于煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質情況簡單的緩傾斜、傾斜煤層，應盡量采用斜井開拓。 ，減少煤炭損失。 二、礦井、 水平服務年限 2 0 0 0 4 5 9 2 ????? KA ZcT 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 22 式中： T──礦井設計服務年限， a； Zc──礦井設計可采儲量， kt； A──礦井設計生產能力， kt /a； K──儲量備用系數，取 。 該礦井采用“三八”工作制。兩采一準，是指兩個采煤班一個準備班，在采煤班內進行 “落、裝、運、支、移”等工序，準備班進行回柱放頂、檢修設備、推移轉載機及伸（縮）運輸運輸巷膠帶輸送機等工作，一日完成一