靛頭煤礦初步設計(專業版)

　　

【正文】 表 635 可伸縮帶式輸送機技術特征表 型號 輸送能力 (t/h) 輸送長度 (m) 帶速 (m/s) SJJ1000/160 800 1000 電機功率（ kW） 電壓等級（ V） 帶寬 (mm) 質量 (t) 160 660/1140 1000 93 （五）液壓支架 根據地質報告， 2 號煤層頂板多為泥巖、砂質泥巖等泥質巖類，局部為砂巖頂板，基本屬軟 中等堅硬，易垮落類頂板。 （四）綜采面端頭作業 綜采面端頭支護方式采用單體支柱加長梁組成的邁步抬棚，該方式適應性強，有利于排頭液壓支架的穩定，但支設麻煩，費工費時。 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 40 （三）通風、運輸系統簡單、安全、可靠 。 （二）緩斜、傾斜厚煤層的采煤方 法 對緩斜、傾斜厚煤層，一般采用傾斜分層下行垮落走向長壁采煤法。 （三）機電安裝工程和土建安裝工程除服從于井巷工程施工工期外，還應盡量考慮到勞動力的均衡使用。該礦井為一個工作面滿足礦井生產能力，礦井移交生產和達產為同一時間。井底車場巷道和主要硐室均采用半圓拱斷面，錨噴支護。 三、石門與大巷 該礦井布置了三條大巷和三個煤門，分別為運輸大巷、軌道大巷、回繼續教育學院畢業設計（論文）紙 32 風大巷、軌道煤門、運輸煤門和回風煤門。裝備一對 16t 立井箕斗，鋼繩罐道，裝備普通梯子間。中部槽規格 1500 764 222mm。按照《煤礦安全規程》中的規定，兩個安全出口間距不得小于 30m。 應使井田兩翼儲量大致平衡，即井筒應位于儲量中心，利于井下運輸、通風和開采系統布置，減少生產經營費用。以下的緩傾斜煤層，可以采用上下山開采。 (一 ) 井筒的確定 煤層賦存和地形等具有平硐開拓條件時，應首先考慮采用平硐拓。 4．市場需求因素：本礦井擬開采的煤層，煤質優良，市場需求前景非常好，因此加大開發力度不僅能產生顯著的經濟效益，而且能產生較好的社會效益。其方式通常有以下四種。 （一）井田邊界煤柱量的計算 該井田邊界全長為 ，留設煤柱寬度為 20m。面積 ，周長 。 為低中灰、特低硫 低中硫、低磷、特高熱值之肥煤，可作為煉焦用煤。 區內山西組、太原組總厚 148m,煤層平均總厚 ,含煤系數％。 (2)石炭系上統太原組碎屑巖夾碳酸鹽巖類含水層組 本含水組主要由 Ll、 K L4等 3 層石灰巖及砂巖組成，厚度 20m 左右，含巖溶裂隙水，具承壓性，據區域資料，單位涌水量 — ／，屬 型，礦化度 104153mg/l，總硬度 ／ l。 （五）第四系 (Q) 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 8 上更新統馬蘭組 (Q3m) 厚 0— 30m，淺黃色粉砂土，孔隙較大，垂直節理發育，中下部含 l 一2 層砂礫層。由灰黑色泥巖、砂質泥巖、灰色中細砂巖及煤組成，底部以一層灰色厚層狀細砂巖 (北岔溝砂巖， K3)為底與太原組分界。 依據中華人民共和國國家標準 GB500112020《建筑抗震設計規范》附錄 A，本地區抗震設防烈度為 7 度，設計基本地震加速度為 。以培養和提高學生分析和解決實際問題的能力，是學生走上工作崗位前進行的一次綜合性能力訓練，也是對一個采礦工程技術人員的基本訓練。年平均降雨量分部不均，一般春季占 14％，夏季占 59％，秋季占 24％，冬季最少僅占 3％。 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 6 上統太原組 (C3t) 連續沉積于下伏本溪組之上，為一套海陸交互相含煤建造，為區內主要含煤地層之一，由灰黑色 泥巖、砂質泥巖、灰色中細粒砂巖和 3 層石灰巖及 7— 8 層煤組成，底部以 — 層灰白色、硅質膠結的細 — 中粒砂巖 (晉祠砂巖 K1)為基底與本溪組分界。 （ 2）和尚溝組 (Tlh) 厚 109m，磚紅色、紫紅色中細粒、粗粒石英砂巖與深紅、土紅色砂質泥巖、泥巖互層，中下部砂巖呈塊狀。 （二）礦井沖水條件 地表水 本區為山區，屬汾河水系文峪河支系，區內支溝由西北向東南流入文峪河，常年干涸，雨季排泄地表水。 第三節 煤層的埋藏特征 一、煤層及煤 質 （一）煤層 本區含煤地層為太原組和山西組，不同的巖相形成不同的巖性組合，含煤性也存在有一定的差異性。 化學性質 2 號煤層：水分 (Mad)：原煤 ％ ％，平均 ％；灰分 (Ad)：繼續教育學院畢業設計（論文）紙 13 原煤 ％ ％，平均 ％；揮發分 (Vdaf)：原煤 ％％，平均 ％；全硫 ()：原煤 ％ ％，平均 ％；焦渣特征 (CRC)：原煤 7；膠質層厚度 (Y 值 )： ；固定碳 (Fc，d)：原煤 ％；磷 (Pd)： ％；發熱量 ()：原煤 ／ kg，平均 ／ kg。 本井田劃分充分考慮了上述因素，將主要以自然邊界為井田邊界將村莊、斷層等自然條件作為井田的邊界，并且為 合理的布置開采減小開采難度、降低開采成本達到較好的經濟效益創造條件。 礦井設計儲量計算公式如下： 設計儲量 = 工業儲量 永久煤柱損失〔井田邊界煤柱〕 其中： 永久煤柱一般是指井田境界和大斷層兩側的井田境界煤柱和斷層煤柱，以及保護地面建筑物、河流、鐵路等而留設的保護煤柱等。 采煤工作面中的有序循環作業，是指采煤工作面在規定時間內保質、保量、安全地完成采、裝、運、支、處這樣一個采煤全過程，對于普采工作面是以放頂為標志，綜采工作面是以移架為標志。因此，宜選擇適宜的井型。 ，并為采用新技術、新工藝、發展采煤機械化、綜合機械化、自動化創造條件。 ４、要保證開采水平有合理的服務年限和足夠的儲量，服務年限必須符合礦井設計規范的規定。 煤層開采順序應符合下列規定： 近距離多煤層開采順序，一般應先采上層，后采下層的下行式開采； 開采有煤與瓦斯突出煤層時，經論證需要先開采下部保護層；或開采煤層間距大，開采下部煤層不影響上部煤層完整性，可采用先采下層，后采上層的上行式開采； 多煤層開采時，應厚、薄煤層合理搭配開采。還有一個 立井為礦井的前期回風井，用于礦井的回風，并設梯子間作為礦井的又一安全出口。達到設計生產能力時應該配備正常生產一個綜合機械化采煤工作面和兩個綜合機械化掘進工作面。 （三）前期回風立井：井筒直徑 ，垂深 754m,裝備普通梯子間。回風立井內全部采有混凝土砌碹，砌碹厚度表土層為 500mm，基巖段為 350mm。《煤礦安全規程》規定，主要回風巷的風速不得超過 8m/s，因此最大允許風量為 m3/s。 在礦建、土建、設備安裝三類工程的施工中，應盡力提高機械化水平，三類工程的施工應充分利用時間和空間，采取平行交叉作業，加快建井速度，縮短建井工期。工程建設期間，應充分利用時間、空間，對礦建、土建、機電安裝三類工程與礦井配套工程進行合理安排， 使三者緊密接合交叉施工。時，可以考慮采用傾斜長壁采煤法開采。 表 611 不同厚度煤層的采區與工作面回采率 采區回采率 工作面回采率 厚煤層 75% 93% 中厚煤層 80% 95% 薄煤層 85% 97% 第二節 確定采區 巷道布置和要素 一、投產后首采區位置及布置原則 根據開拓方式，為了節省初期井巷工程量，減少初期投資和縮短建設工期，盡快回收資金，設計將首采區布置在一采區內。 （二）移架 液壓支架的移架方式采用單架依次順序式，支架沿采煤機牽引方向依次前移，移動步距等于截深，支架移成一條直線，該方式操作簡單，容易保證規格 質量，操作安全，工作面環境好。 表 633 轉載 機主要技術特征表 型號 出廠長度 (m) 輸送能力 (t/h) 鏈速 (m/s) SZZ730/132 43 630 中部槽 (長寬高 ) 電機功率（ kW） 電壓等級（ V） 備注 1500 764 222 132 1140 中雙鏈 順槽破碎機的破碎能力亦因不小于工作面的生產能力，并與刮板轉載機相匹配，為此選用石家莊煤礦機械廠生產的 PEM980 815 型破碎機，其主要技術參數見表 634。 工作面頂板壓力估算 P=8 倍采高巖石容重 工作面采高 ，頂板巖石平均容重取 。 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 42 （一）采煤機 該礦井設計生產能力為 ，由一個綜采工作面滿足全礦井生產能力。垂直運輸，在采區內布置回采工作面，回采工作面長度為 200m，工作面年推進長度約為 2112m，工作面運輸平巷和回風平巷采用雙巷布置、雙巷掘進。 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 38 （三）急傾斜煤層的采煤方法 急傾斜煤層應優先考慮采用偽斜采煤法，其工作面偽傾角一般不小于25176。 （三）依靠科學技術進步，充分發揮第一生產力的作用，積極合理地采用和推廣國內外行之有效的先進技術和先進經驗，選用成套施工設備，提高機械化程度，提高勞動生產率。 三、回風立井：表土層采用混凝土料石砌碹，基巖端采用錨噴支護，主要用來回風，并兼做安全出口，井筒一側安設梯子間，月進 60m，工期13 個月。在兩硐室的通道內都設有防火門和柵欄門。鋪設一部帶式輸送機，并 設檢修軌道，巷道凈寬為 ，凈高為 ，凈斷面積為 。 副立井井深為 556m,采用圓形斷面。 破碎機：選用 石家莊煤礦機械廠生產的 PEM980 815 型破碎機 ，生產能力為 650t/h。基本為一近水平煤層。 井筒應盡量避免穿過流沙層、較大含水層、較厚的沖擊層、有煤和瓦斯突 出的煤層以及較大面積的采空區和大斷層，以減少施工困難，并盡量少壓煤。用多水平上、下山開采的礦井，為了解決下山采區排水、通風和輔助運輸等困難，也可以考慮設置輔助水平。斜井角度的大小由斜井內所選擇的運輸設備確定。 經計算，礦井服務年限 年。邊采邊準，是指三個采煤班，每班設備檢修工作約占 2 小時，采煤、放頂平行作業，一日完成三個循環。 一、礦井工業場地和巷道保護煤柱量的計算 本區地處山岳地帶，東臨文水平川，總觀全井田，區內地形復雜，溝壑縱橫，總體趨勢西高東低，北高南低，東南、南向發育 5 條相間的沖溝。 表 211 井田境界拐點坐標表 標號 緯距 (X) 經距 (Y) 備注 1 4151000 19584000 2 4145000 19583438 3 4145000 19587000 4 4151000 19587000 （面積 = km2，周長 = km） 第二節 地質儲量的計算 一、礦井所有資源 /儲量 根據中華人民共和國地質礦產行業標準 DZ/T02152020《煤、泥炭地質勘查規范》、中華人民共和國國家標準 GB/《煤炭質量分級第 1 部分：灰分》；中華人民共和國國家標準 GB/T 《煤炭質量分級第 2 部分：硫分》；中華人民共和國國家標準 GB/《煤炭質量分級第 3 部分：發熱量》。 根據地質報告，各煤層煤塵均有爆炸性危險。其頂板為砂質泥巖、底板為細砂巖。 （ 5）第四系松散巖類含水層組 本含水層主要為大溝谷中的窄條帶沖積物，厚度很小，水量不大，礦化度為 ，總硬度為 ，屬 。 二、地質構造 （一）區域地質構造 依據 1986 年《山西區域地質層》，本區位于“祁呂賀”山字型構造帶東翼，其整體為一復式向斜 ，為軸向近南北的“西山向斜組”構造，西陡東緩，兩翼極不對稱。本組按巖性及色調的不同以 K5砂巖為界可分為上下兩段。該礦由一眼深井供水，日出水量約 1200 m3／ d,能滿足改擴建后的生活用水。在設計的過程中我受益非淺。其間山高坡陡，黃土零星披蓋于緩坡處；基巖大面積裸露，區內最高點位于西北山梁處，海拔 ，最低點位于靛頭溝谷，海拔 ，最大相對高差 478m，屬中高山區。厚度 90m 左右。 上段 (P2s2)：由一套黃綠色砂巖，間夾紫紅色泥巖組成，厚 256m。區域水文地繼續教育學院畢業設計（論文）紙 9 質單元屬晉祠泉域南泉大斷裂排泄區。 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 11 礦井涌水主要從煤層上部及其頂底裂隙滲入，礦井充水類型應為水文地質條件中等的裂隙水間接進水型礦井。玻璃、強玻璃光澤，具棱角狀或階梯狀斷口，或均 — 狀結構。如井田 走向長度過短，則難以保證礦井各個開采水平有足夠的儲量和合理的服務年限，造成礦井生產接替緊張； 三、充分利用自然等條件劃分井田 利用大斷層作為井田邊界，或在河流、國家鐵路、城鎮等下面進行開采存在問題較多或不夠經濟，須留設安全煤柱時，可以此作為井田邊界。 四、工業儲量 該礦井井田面積為 ,2 號煤煤層平均厚度為 ，平均容重為 ,因此，該礦井 2 號煤層的工業儲量為： Q＝ S H D/1000＝ 19688000 ／ 1000=76899kt 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 17 3 號煤層的平均厚度為 ，平均容重為 ,因此，該礦井 3號煤層的工業儲量為： Q＝ S H D/1000＝ 19688000 ／ 1000=67805kt 該礦井的工業儲量為： Q＝ 76899+6780