2303首采工作面開采設計方案(三)-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 325號煤層頂板巖石力學性質以軟弱～半堅硬為主，工程地質條件中等。煤層傾角在16176。第二節 工作面巷道布置一、工作面巷道布置根據綜采放頂煤回采工作面巷道一般布置情況，順槽采用單巷布置，后退式開采，共布置有2條順槽巷道，其中一條為2303膠帶運輸順槽，巷道內裝備順槽可伸縮膠帶輸送機運輸煤炭，敷設有消防灑水管路，兼作回風和工作面人員行進的通道；另外一條為2303軌運順槽，為工作面的進風巷，敷設有消防灑水、注漿、注氮管路、照明、通訊及信號電纜，作為工作面設備及材料的運輸通道，兼作工作面進風和工作面人員行進的通道。順槽內鋪設帶寬B=1000mm可伸縮膠帶輸送機，型號為SSJ1000/2160，可伸縮膠帶輸送機在順槽內側布置，用于工作面的煤炭運輸。其它巷道除工作面膠帶運輸巷、軌道運輸巷、工作面開切眼外按其功能和要求，設計給出下列斷面尺寸?！彩遣擅簷C機型最多的高度區間。，采放比為1：。見圖425。三、初次放煤步距潘津工業煤礦23～25號煤層頂板巖性為中等偏弱的巖性，強度較低，在生產過程中，也易于跨落，根據周邊礦井井下開采經驗，設計2303工作面初次放煤步距暫定為5～8m，并在現場生產過程中，經礦壓觀測工作面初次來壓通過后，工作面采空區冒落充分后再進行放煤工作。上述放煤方式多式多樣，都是在礦井生產過程中，結合礦井實際情況對放煤方式細化出來的結果，總體歸結起來放煤方式主要分為順序放煤和間隔放煤兩大類。就本礦井而言，其沿工作面方向短軸長度，按放煤高度為長軸計，；，與短軸距離較為接近，放煤時間短，放煤效率高，放煤效果較好，結合臨近礦井生產經驗，設計采用單輪間隔放煤。第四節　頂煤弱化一、概述放煤時容易出現的問題主要有三種情況：一是破煤成拱放不下來；二是大塊煤堵口放不出來；三是頂煤過硬，難以跨落。處理放頂煤工作面頂煤過硬難以跨落時，必須預先制定超前頂煤欲裂爆破專項安全技術措施對頂煤進行破碎處理，對難跨落的頂煤進行破碎或強制跨落。這些方法大都根據礦井實際生產資料或實測數據作為計算依據，本礦井附近具有類似開采工藝的生產礦井較少，也缺少必要的頂板壓力測試工作總結，因此，設計根據經驗并參考類似開采條件下礦井的壓力顯現情況作如下估算。端頭支架的選型工作面端頭位于工作面和順槽的連接處，是行人、運輸和通風的必經之地和各種設備的匯集處，也是工作面支護和巷道支護的交叉地帶，端頭處條件復雜，位置重要，因此應選用可靠安全的端頭支護設備進行加強支護。則：=⑵采煤機平均截割牽引速度式中：Vc——采煤機平均截割牽引速度，m/min；Qh——采煤機可實現的生產能力，；H——平均采高，；B——截深，； γ——煤的容重，23～；C——工作面回采率，%；則=⑶采煤機裝機功率裝機功率包括截割電動機、牽引電動機、破碎電動機、液壓泵電動機、機載增壓噴霧泵電動機等電動機功率總和。SGZ630/2160型中雙鏈刮板輸送機 表54內容參量內容參量功率2160kW運輸能力450t/h鏈速機身長度102m鏈環Φ30108mm電壓1140V工作面前部刮板輸送機選型需滿足三個方面要求：一是運輸能力與采煤機生產能力相適應，原則上必須大于采煤機的小時生產能力；二是刮板運輸機的外型尺寸與采煤機的牽引和行走裝置相匹配，三是運輸機長度與工作面長度相適應。（2）滿足工作面前、后部運輸機運量的要求。乳化液泵站和噴霧泵站乳化液泵BRW250/，配套2個注液箱RX－2000。四、工作面推進度工作面循環進度設計確定2303采煤工作面2進、1放為一個循環，每班一個循環。M2由于采用綜采放頂煤采煤工藝，工作面生產能力較大。采煤機往返一次工作面推進一個截深。2）機尾推移后，將工作面上端過渡架（52～54架）移一個步距，移架的順序為：先移554架，后移52架；3）與此同時，當采煤機進入正常割煤時，前部輸送機已經全長自下而上（或自上而下）推向煤壁，待前部輸送機機頭推向煤壁后，順序將機頭處3架過渡支架（1～3支架）向前移一個步距，移架的順序為：先移3架，后移1架。（2）推前部輸送機質量要求1)，并與煤壁平行成一直線，其直線誤差應在177。第四節　端頭支護《煤礦安全規程》規定：采煤工作面必須保持至少2個暢通的安全出口，一個通到回風巷道，另一個通到進風巷道。如果端頭頂板破碎，π型梁上用半圓木背頂。二、上、下端頭超前支護距離根據《礦山壓力與巖層控制》一文闡述的觀點，煤柱在采空區至采煤體一側分布為破裂區、塑性區、彈性區和原始應力區，放頂煤與綜采工作面開采相比，在頂板以及煤層條件、力學性質相同的情況下，綜放開采的支承壓力分布范圍更大，峰值點前移?；夭善陂g當軌道順槽巷道壓力較大時，可延長超前支護距離，必要時可采取加密支護，在每根鉸接梁下方架設兩根單體支柱，單體支柱均勻布置。（2）矸石運輸本礦井井下巷道均沿煤層布置，23煤層為厚煤層，巷道完全位于煤層中，掘進出矸較少，可能出矸的地點為部分聯絡巷及車場等?；仫L斜井傾角25176。風機型號：FBCDZ/№24，一臺工作，互為備用，通風機主軸轉速590r/min，風量范圍30～105m3/s，風壓范圍300～1700Pa。乏風風流線路為：乏風由2303膠帶順槽→二采區回風下山→回風斜井→風硐排出地面。60≤Q采≤604132m3/min≤Q采≤2112m3/min≤Q采≤根據上述計算取最大值，采煤工作面需風量為18m3/s。Q基本=6070%=K采高—回采工作面采高調整系數，； K采面長—回采工作面長度調整系數，；K溫—回采工作面溫度與對應風速調整系數，根據井下工作面溫度在23～26℃之間。風量分配礦井風量分配是按照用風地點所需風量進行分配，首先按照各回采工作面、掘進工作面、硐室等需風量對其進行風量分配，然后從礦井總風量中減去各回采面、掘進面、硐室用風量，余下的風量按一定比例分配到其它用風地點，用于維護巷道和保證行人安全，滿足礦井生產需要。風機自帶碟形風門?！?0176。運輸系統主要設備（1）刮板輸送機：前、后刮板輸送機均選用SGZ630/2160型，運輸能力450t/h；（2）破碎機型號為PLM500，破碎能力500t/h；（3）轉載機型號為SZZ630/110型橋式轉載機，運輸能力600t/h；（4）順槽可伸縮膠帶輸送機礦井現有2303工作面膠帶順槽內安設有1部SSJ1000/2160型可伸縮膠帶輸送機，傾角0176。超前支護方式為：，（）；超前支護長度不得小于20m。50mm，隨工作面推進交替邁步前移，邁移步距1200177。另外為加強端頭支護，工作面機頭支護還需沿轉載機機尾兩側，一梁四柱，嚴禁出現懸臂梁。4)為防止卡死輸送機，停機時嚴禁推溜，由于采用單向割煤，移機頭、機尾時不需停機作業。（2）移架質量要求1)必須嚴格按移架安全操作規程進行移架，其移架的程序是：收縮支架后部尾梁→伸出支架后部插板→降支架立柱→以前輸送機為支點，→升起支架立柱，并在升柱手把位置保持幾秒鐘使支架達到額定的初撐力；2) 為保證拉架時不致將前部輸送機后拉，在移架時，應將鄰架的推移千斤頂手把打在推溜位置；3) 當煤壁片幫較深或頂板碎破時，應在采煤機前滾筒割煤后及時移架或挑起護幫板；4) 在移架時，必須使工作面支架保持成一條直線，其直線誤差在177。 采煤機割煤質量要求：1)嚴格控制割煤高度，最低采高設置的目的是使支架后部有足夠的過煤空間并保證支架的過人空間；2)控制機組牽引速度，防止壓溜、涌煤事故發生，保持割煤過程中的頂底平整；3)只能在放盡頂煤的條件下，才能進行采煤機割煤。一、回采工藝回采工藝流程2303綜放工作面回采工藝流程為：采煤機割煤→移液壓支架支護頂板→采煤機返回清煤→推移前部刮板輸送機（拉后部刮板機）→采煤機割煤→移液壓支架支護頂板→采煤機返回清煤→推移前部刮板輸送機→放頂煤→拉后部刮板機為一個循環全過程。106=74106=式中:Am——工作面生產能力，Mt/a；A割——工作面采煤機割煤能力，Mt/a；A放——工作面放煤能力，Mt/a；L1——工作面機采長度，取80m；L2——工作面放頂煤長度，取74m；M1——工作面平均機采高度，；M2——工作面平均放頂煤高度，；S——工作面年推進度，；V——煤體容重，；C1——工作面機采回采率，取95%；C2——工作面放頂煤回采率，取80%。C1回采工作面主要機械配備 表58序號設備名稱型號功率（kW）電壓（V）單位數量備注裝備備用合計1采煤機MG160/375WD13751140臺112前部可彎曲刮板輸送機SGZ630/32021601140臺11能力450t/h3后部可彎曲刮板輸送機SGZ630/32021601140臺11能力450t/h4轉載機SZZ630/1101101140臺11能力600t/h5破碎機PLM—5001101140臺11能力500t/h6工作面中部支架ZF4200/17/30架481880工作面長80m7工作面過渡支架ZFG4400/17/30架668乳化液泵站BRW250/1601140臺22二泵一箱9噴霧泵站BPW250/301140臺22二泵一箱10順槽可伸縮膠帶輸送機SSJ1000/216021601140臺11第六章 工作制度及工作面技術參數第一節 工作制度設計礦井2303綜放工作面的工作制度采用“三八”制，兩班生產，一班準備，每班工作時間8h，年工作日330天。PLM500/110型破碎機 表56內容參量內容參量功率110kW破碎能力500t/h 破碎軸轉速1475r/minpm電壓1140V破碎機能力滿足轉載機的生產能力。轉載機現采購轉載機為SZZ630/110型橋式轉載機。⑸滾筒直徑本礦井采用放頂煤綜合機械化采煤法。根據確定的采煤方法，設計2303回采工作面采用綜采放頂煤回采工藝，采煤工序為：采煤機采煤、裝煤，后部人工放煤，刮板輸送機及膠帶輸送機運煤。支架支撐高度的選擇合適的支撐高度是支架正常工作面的關鍵，支架的最大及最小高度可按下面經驗公式確定：支架采高。在生產實踐中，若頂煤過硬難以跨落，則編制專項措施進行頂煤弱化，并不斷改進，以現實礦井安全高效生產的目的。實在不行可采取降、升支架破壞成拱，但是此辦法不可常用，對支架有所損壞。五、放煤分段為了滿足高產高效工作面的要求，工作面采煤速度快，對放煤速度提出了更高的要求。單輪順序放煤單輪順序放煤是將工作面支架依次按順序沿采煤機割煤方向放煤。單輪、多口、順序、不等量放煤從工作面一端開始放煤，根據工作面長度劃分3～4個放煤口，開放面積分別為1/1/1/4。圖422　放煤時橢球體成形示意圖二、放煤步距的確定。圖421　橢球體形成示意圖放煤時橢球體成形示意圖見圖422。二、放煤高度放煤高度即由采煤高度減去割煤高度得出。如果采放比過大，一方面難以保證放出的煤量，損失的資源量較大；另一方面，瓦斯涌出、礦山壓力等方面的問題也難以有效控制，容易造成瓦斯超限和頂板事故”。順槽內敷設有動力、照明、信號電纜及消防灑水管、壓風、注漿、注氮管以及順槽水窩排水管路。工作面長度工作面長度主要和地質條件、設備能力、生產管理和技術水平等密切相關，合理的工作面長度和合理的工作面推進度的組合是保證工作面產量和采出率最主要的因素。本礦井屬瓦斯礦井，煤塵有爆炸性，煤層易自燃。第三章 工作面布置第一節 工作面概況一、工作面位置設計本礦井工作面為二采區2303首采工作面，位于2325號煤層中部。煤層節理節理、裂隙發育的煤層完整性較差，頂煤在支撐壓力的作用下，易于破壞破碎，裂隙越密集，頂煤冒放性越好。理論研究表明，在不考慮構造應力場的情況下，頂煤發生破壞的臨界賦存深度與煤層的單向抗壓強度有密切關系，即煤層的單向抗壓強度一定時，煤層埋深大于臨界值越多，頂煤冒放效果越好?！?2176。通過原小煤礦已開采工作面實際生產經驗分析，同時類比本礦井周邊小型礦井的生產經驗，本礦井煤層具有冒放性。所以，我礦首選23～25號煤層采用放頂煤走向長臂采煤法，采用全部垮落法管理頂板。采區回采率 本井田可采煤層煤層均為厚煤層，根據《煤炭工業礦井設計規范》要求，采區回采率取75%。⑵采空區防隔水煤柱礦井+746m水平以上23226號煤層已開采，為防止采空區對設計開采范圍的影響，23226號煤層采空區應留設防隔水煤柱。26號煤層：上部直接與2325相接觸，常呈組合形態，類似于夾矸較厚的粉砂巖，煤礦往往一同并開采，其夾層不作為煤層頂板來對待。在施工鉆孔中，泥漿沖洗液溫度也未發生明顯變化。煤層瓦斯樣測定成果詳見表21。②地下水