采礦工程畢業設計-鶴壁六礦一采區設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 道布置 采區方案設計比較 方案一：在煤層中布置兩條上山，即兩煤上山。 優點：兩煤上山有利于巷道間的聯系，有利于掘進施工，有利于設備，材料運送和方便行人。巷道掘進較快，生產靈活性大，能很快的產生經濟效益。 缺點： 由于開采影響及礦山壓力的作用，巷道維護較困難。 方案二：采區上山布置時，一條上山布置在煤層 中，一條山上布置在底板巖層中，即一煤一巖。 優點：巷道布置在較穩定堅硬的底板巖石中，較好地克服了礦山壓力大，巷道維護困難的問題。 缺點：巖巷掘進困難，費用高速度慢。石門數量多，巖石工程量大，施工慢，耗費高。 主要經濟技術比較： 由于一煤一巖布置方式（方案二）石門掘進量有所增加，維護起來比較簡單；采區上山沿煤層布置時，掘進容易、費用低、速度快，聯絡巷道工程量少，生產系統較簡單，可以較快的產生經濟效益，又可提前預知每層的地質情況，但美中不足的是維護起來較困難。 綜上所述：依據采區的相應條件及綜合考慮擬采用方案一，即兩煤上山開采。 采區方案技術比較表 方 案 項 目 方案一： 雙煤上山 方案二： 一煤一巖上山 工程量小 巖巷掘進工程量較大 比較容易 巖巷施工困難，巷道聯系復雜 比較短 較長 較少 較多。溜煤眼多，漏風點多 受采動影響較大，維護困難，維護工程量及費用較高 煤層上山維護困難 部分可以回收 煤層上山可以回收 煤層上山掘進快，工期短 巖石上山掘進速度慢，投產較晚 采區方案經濟比較 第一方案： 雙煤上山 第二方案： 一煤一巖上山 １：上山 長度／ m 掘進單價元／ m 費用元 1000179。 2 2021 4000000 1000179。 2 2500 5000000 ２：聯絡巷 方 案 項 目 長度 m 單價元／ m 總費用元 0 0 0 60 2500 150000 3：巷道維護 長度 m 單價元／ m 費用元 1000179。 2 100 202100 1000179。 2+60 300 618000 根據上表可以得出采用雙煤上山。 因為此采區只是單一煤層，又不用分層開采，所以不用設計區段集中平巷，因為無區段集中平巷，所以也不用設計聯絡巷。 采煤工作面的推進方向，決定綜采工作面推進方向時所考慮的因素： 采煤工作面回采方向有后退式、前進式、往復式及旋轉式等幾種。工作面由采區邊界向采區上山方向推進的方法，稱為后退式。此種推進方向可以充分掌握相應的地質情況，可以減少平巷的維護期，因為隨著工作面的推進可以讓采空區垮落，是最常用的一種回采順序。工作面由采區上山向采區邊界推進，稱為前進式。此種推進方式可以一邊采煤，一邊掘進巷道，不需要掘準備巷道，但必須留有平巷，增加了維護難度，更增加了支護難度和防止漏風難度。 往復式回采實質上是前進式與后退式的混合方式。主要特點是一個區段采用后退式，另一個區段采用前進式。上區段工作面 采煤結束 后，可直接搬遷到下區段工作面，縮短了設備的搬遷距離，節省了搬遷時間，但它具有前進式的缺點。 旋轉式是在上區段采煤工作面結宿前，逐漸將工作面調斜最后達到１８０176。旋轉狀態推進到下一個區段工作面，實現了工作面不搬遷而連續推進的回采順序，但頂板控制及采煤工藝比較復雜，旋轉時的產量和效率低，邊角損失較多。 采用較常用的后退式采煤方向。 區段運輸平巷與區段回風平巷的合理位置 因為此采區的傾斜長為 1000m，比較長所以將它分為五個區段，每個區段的傾斜長為 200m，區段平巷一般設置０ .５％～ ％的坡度進行掘進的 ，由于坡度很小，所以一般在施工設計上說明。 因為此煤層只有 厚，所以把區段運輸平巷和區段回風平巷設置在煤層中。 簡述巖巷及煤巷的掘進方式和設備，通風運輸系統，掘進速度，同時掘進工作面的數量，采煤工作面及采掘工作面的數量比 A178。 巖巷的掘進方式可分為鉆爆發和掘進機法。 煤巷的掘進也可分為鉆爆發和掘進機法。 在這主要說掘進機法：掘進巖巷所用的機械為 RH25 型掘進機。掘進煤巷所用的掘進機為 ＶⅡＫ－Ｃ型掘進機。 兩種掘進機的技術特征表 型號 RH25 VⅡ C 煤巖單軸抗壓強度 MPa =70 =40 巷道 斷面 高 *寬 m 面積 ㎡ （ 2～ ） *（ 3～ 6） 6～ （ ～ ） *（ ～ ） ～ 15 巷道角度 176。 177。 14 裝機總功率 kw 164 175 質量 t 48 外行尺寸 m ** ** 裝載機構形式 縱軸式 縱軸式 轉載機 速度 m/s 寬度 ㎜ 500 行走機構 形式 履帶，液壓傳動 履帶 速度 m/min ～ 接地長度㎜ ２４４０ Ｂ178。通風系統 主要用局部通風機進行通風。主要通風方法有壓入式通風法、抽出式通風法和混合式通風法。 Ｃ178。掘進速度 根據規范要求和礦井生產實際，巷道掘進指標如下 巖石斜巷 90m/月。 巖石平巷 110m/月。 煤層斜巷 130m/月。 煤層平巷 150m/月。 半煤巖巷 120m/月。 Ｄ178。同時掘進工作面的數量 當采煤工作面工作時，一個采煤工作面要把此區段的煤采完大約需要 個月。而煤巷的掘進速度為 150m/月，把下個工作面的準備巷道（包括開切眼）掘完要 個月，因為 ＜ ，所以要在前一個工作面開采時提前 個月準備下一個工作面的區段平巷（包括開切眼），所以采煤工作面與掘進工作面的數量比大約為 1:。 計算采區總工程量，投產工程量及準備時間 采區工程量：需要掘兩條上山、十二條 1000m 長的區段平巷需要的準備時間。要讓一個工作面開始工作，所以需要把兩條上山完成、兩條區段平巷完成及一條開切眼完成，所以需要的時間大約為 T＝(1000179。 2／ 150)179。 2+200/150=28 月 。 采煤工作面的長度，采高及分層高度，區段數及區段斜長，采區內各巷道之間的距離及煤柱尺寸 根據規定綜合機械化工作面的長度為 150～ 200m，所以本工作面采用 200m 長的工作面，由于煤層的厚度為 ，所以采高為 不用分層。 設計采區的傾斜長為 1000m，所以分成五個區段，因此區段傾斜長為 200m 也就是工作面的長度。 兩條上山之間的隔離煤柱的尺寸設為 20m 寬、 1000m 長。兩條區 段平巷之間的距離長為 200m，留舍小煤柱護巷。 開采順序： 采區內煤層只有一層，所以沒有開采煤層的順序。 區段的開采順序：都是采用先采上區段再采下區段。 同采煤層的數目：因為本采區內只有一個煤層不會有同采煤層的順序。 同采工作面的數目只有一個。 沒有分層，所以沒有上下分層，同時沒有采煤工作面的超前距離及掘進順序。 只有一層煤，所以沒有上下煤層同時采煤工作面的超前距離及掘進順序。 采區上、中、下部車場的形式及確定依據 本采區采用單道起坡逆向平車場。 因為本采區運輸量不大，可以不采用順向平車場，因為順向平車場容易跑車，巷道斷面大等問題，而逆向平車場不存在此些問題，可以不給予理會。 采區上部車場 1235461 絞車房繞道4回風石門2運輸上山5甩車場3軌道上山6 中部車場 聯結采區上山和區段下部平巷的一組巷道稱為采區中部車場。中 部車場按甩入點不同可分為平巷式、石門式和繞道式三種。 采用繞道式中部車場。 繞道式中部車場是在采區某個區段下部，甩車道線路由上山斜面進入平巷同一平面后，經頂板繞道到達上山兩側翼巷道，即為繞道式中部車場。 中部車場簡圖 下部車場按裝車點不同可分為大巷裝車式、石門裝車式和繞道裝車式。 按軌道上山的繞道位置不同，又可分為頂板繞道式和底版繞道式。 本采區采用頂板繞道式下部車場。主要特點是裝車站裝煤時大巷的運輸能力沒有影響，雖然工程量大，但這些都無礙大局。 本采區采用頂板繞道式裝車式下部車場。 下部車場簡圖 1 3 2 4 1 甩車場 繞道 2 運輸上山 3 軌道上山 4 202 采區硐室 采區煤倉的位置選擇：運輸上山與運輸大巷之間的煤倉。 1. 煤倉 采區煤倉容量的選擇取決于采區生產能力、采區下部車場裝車站和運輸大巷的通過能力。 容量的選擇： ⑴ ．在采區高峰生產延續時間內，保證采區連續生產。 Ｑ＝（Ａ Ｇ －Ａ Ｎ ） tGKb=(340227) 179。 179。 = t AG為采區高峰生產能力，高峰期間的小時產量為平時的 ～ 倍 t/h AN裝車站通過能力，為平均產量的 ～ 倍 t/h TG為采區高峰區延續時間 機采取 ～ Kb為運輸不均勻系數 機采取 ～ ⑵．按裝車站的時間來計算 Ｑ＝Ａ Ｇ Ｔ Ｏ Ｋ Ｂ ＝ 340179。 179。 ＝ 204 t AG為采區高峰生產能力，高峰期間的小時產量為平時的 ～ 倍 t/h TO為裝車間隔時間，一般可取 15～ 30min KG為運輸不均勻系數 機采取 ～ 煤倉形式 : 采區煤倉采用圓形斷面的垂直煤倉，凈直徑 ，高度為 20m，支護方式采用砌碹支護，壁厚 400mm。 煤倉的支護形式： 為了防止大煤塊、矸石、廢木料等進入煤倉，造成堵塞，應在煤倉上方安設鐵算子，采用 20 ㎏ /m 的舊鋼軌編網，網孔尺寸為 200 ㎜179。 200 ㎜，倉身運用砌喧壁厚為 400 ㎜。 而設計的煤倉的容量 : Q 設 =∏ r178。hR=179。 178。179。 20179。 =269 t ∏ 為 r為煤倉的半徑 m H為煤倉的高 20m R為煤的容重 179。 Q 設 =269Q 最大 =204，所以可以使用直徑為 ，高為 20m 的煤倉。 2. 采區變電所 采區變電所是向采區供電的樞紐，由于低壓輸電的電壓損失較大，為保證采區正常生產，必須合理的選擇采區的變電所位置。應考慮到 對范圍影響較小的采區，盡可能由一個采區變電所向采區全部采掘工作面的受電設備供電并使之位于負荷中心，對較大的采區可設兩個或兩個以上的變電所，當開采到下一階段時，盡可能充分利用原有變電所，盡量減少變電所的遷移次數，應保證最遠端的設備正常啟動，并要求采區變電所通風良好，而且所選用地點應易于搬遷變壓器等電氣設備的地方 ，并且無淋水、地壓小、易于硐室的維護。 所以采區變電所的具體位置，一般設置在運輸上山與軌道上山之間或設在上山巷道與運輸大巷交岔點附近。 根據本采區的參數走向長為 2021m，傾斜長為 1000m，所以把采區變電所設在上山 500m 處的運輸上山與軌道上山之間的聯絡巷，因此需掘一條聯絡巷并設置成采區變電所。 因為變電所人行道寬度要大于 ，所以設置成寬度為 3600 ㎜，而高度應根據行人高度、設備高度及吊掛燈的高度確定。一般設在～ 之間，所以高度設成 2500 ㎜的半圓拱型的硐室，長度設置成 6000 ㎜，并且必 須在硐室兩側都設置緊急出口。 注意事項：硐室與通道的連接處，設防火柵欄兩用門。防火柵欄兩用門的擋墻可用 C10 混凝土砌筑。設有兩個通道的采區變電所，一個用于進風，一個用于回風。 采區變電所的支護采用不燃性材料支護，一般情況下采用拱形石料砌碹，服務年限短的可用裝配式混凝土支架，盡量采用錨噴支護、石料支護，所選用的混凝土不小于 MU30。采用混凝土拱時，混凝土強度不小于 C15，鋪底可用 C10 混凝土。 3. 采區絞車房 采區絞車房是采區上部車場的主要硐室。絞車硐室設計是否合理直接影響采區輔助提升運輸。 絞車房的位置 采區絞車房應位于圍巖堅固穩定的薄及中厚煤層的底板巖石中。應當避開大的地質構造及大的含水層和有煤與瓦斯突出危險的地區，必須避開開采期間的巖層移動影響。所以把采區絞車房設在軌道上山處的煤層底板巖石中。 絞車房應設置兩個出口 —— 鋼絲繩通道及回風道。鋼絲繩通道用于行人、通風、運輸設備和走繩。回風道主要用于回風，有時還要存放電器設備，必要時還可以運輸設備及行人，硐室通道必須裝設向外開的防火鐵門及鐵柵鐵門，鐵門敞開時，不得防礙交通。回風道設調節風門。 絞車房的設計尺寸：回風道的斷面較小，凈寬 ，繩道內可只設單邊 人行道，人行道的位置應于軌道上山的人行道一致，以利于行人安全，繩道的凈寬度為 2500 ㎜。 絞車房的平面布置如下： 150 01500150 02500600 0300 013504700 絞車房