完整采礦畢業設計-資料下載頁

　　

【正文】 底車場連接部分，信號硐室，阻車器坑等，井底水泵的水用井底水泵排出。4)排水系統：主排水硐室安排三臺水泵，水倉由內外環組成，水倉總容量為 960m3，大于井下八小時正常涌水量。5)其它硐室：為便于在井底車場安全通過副井井筒，故設等候室。根據省局對方案設計的批文，在車場不設醫療室，工具及各品備件室，電機車修理間等輔助硐室、井下炸藥庫設在石門的北端。 大巷運輸1)大巷運輸方式及設備：回采工作面的煤經皮帶運至采區煤倉，煤倉底大巷接車，再經架線電機車運至井底車場。選用 ZK7~6/250 型電機車三臺，固定式礦車 300 輛，材料車 30 輛，平板車 4 輛。32)運輸大巷及斷面：主要運輸大巷及主要運輸石門均按單道鋪軌。運輸距離較遠時，可在中間設錯車場。西翼運輸大巷沿 12 下層煤頂板掘進，由采區石門透各煤層。東翼由主要石門穿過東一采區后，另掘石門至 16層煤，開采東部邊界的下組煤層，主要石門見 12 下 層煤后即掘主要上山開采東三采區，并建立輔助水平開采其它采區。第 16 層煤的頂板是第 10 層灰巖，在穿過該層灰巖時應注意探水，并制定防水措施，確保安全。大巷及石門的支護以錨噴為主，如遇圍巖地壓變化時，可根據具體情況，再選用其他支護方式。 水平接續時的技術措施水平過渡時期，兩水平同時生產，增加了提升、通風和排水的復雜性，所以應采取恰當的技術措施。14 采區設計 采區地質特征 采區位置及井上下關系采區位置及井上下關系見表 。表 采區位置及井上下關系表水平名稱 東翼二水平 采區名稱 163地面標高 + 井下標高 ~地面的相對位置 小黑河北武所屯村莊西側,工作面最近處距小黑河約 190 米?；夭蓪Φ孛嬖O施的影響 地表為農田，無建筑物和其它設施，對回采無影響。井下位置及相鄰關系采區位于東翼二水平，采區起始位置西距 163 軌道平巷約 48 米，北部為井田邊界保護煤柱，與休城礦相鄰，我礦留有邊界煤柱 20 米，休城礦在邊界 100米范圍內 16 煤沒有采掘工作面及老空區，工作面上方為 123 采空區。 煤層16 煤層位于太原組下部十 下 灰之下，煤層厚度 ~，平均。下距 17 煤層 ~，平均 ，上距 15 上 煤層~，平均 ，為穩定型全區可采煤層。煤層結構較簡單，底板多為泥巖和砂質泥巖。17 煤層位于太原組下部十一灰之下，煤層厚度 ~，平均。上距 16 煤層 ~，平均 ，下距本溪組十二灰頂界面~，平均間距 。為不穩定型大部分可采薄煤層，但局部可采區則為較穩定型。煤層結構簡單，底板多為泥巖、細粒砂巖和中粒砂巖。2 煤層地頂板煤層頂底板情況見表 。表 煤層頂底板情況表頂、底板名稱 巖石名稱 厚度(m) 特 征基本頂 十 下 灰巖 深灰色，巖性致密，堅硬，裂隙發育，被方解石充填，中部有小溶洞，內充填泥質；f=5。 偽頂 泥巖 灰黑色，含炭質有機物，層理不發育，隨采隨冒落。直接底 砂質泥巖 深灰色，其上部為砂泥巖，中部為厚層狀細砂巖，下部為泥巖，結構致密；f=3。 煤質井田內主要煤層均為黑色，條痕為褐黑色~棕黑色，瀝青~玻璃光澤，參差狀或階梯狀斷口。內生裂隙發育，含黃鐵礦薄膜。外生裂隙發育，裂隙內多充填方解石細脈，裂隙壁上多附生有黃鐵礦薄膜，煤層中黃鐵礦多呈浸染狀，少數為扁豆狀、透鏡狀。各煤層宏觀煤巖組分以亮煤為主，其次為暗煤，鏡煤及絲炭則較少，鏡煤一般呈細條帶狀和透鏡狀分布。煤層多為線理狀、細條帶狀結構，層狀構造。117 煤層為半亮~光亮型。 地質構造及水文地質采區地質條件比較簡單，已經查明的比較大的武所屯斷層為井田東部邊界斷層，逆斷層，走向北北東，傾向南東東，傾角 40~50176。，落差0~20m。井田位于斷層的下盤(下降盤) 。斷層向北尖滅于 18~171 勘探線之間，向南切錯張坡斷層以后伸入煤系基底奧灰內，斷層走向長約 。斷層兩盤煤層底板等高線形態有差異，為基本查明斷層。該斷層位于井田邊界,留設邊界煤柱后對采掘生產影響不大3根據 12 下 煤推采情況可以斷定工作面范圍內無陷落柱、火成巖影響。根據地質部門提供的資料本工作面 103 鉆孔為封閉合格鉆孔，對回采沒有影響。16 層煤本身及底板泥巖不含水，充水水源主要為頂板十 下 層石灰巖裂隙水，在回采時，遇斷層及裂隙構造時頂板有時會以裂隙水的形式出水，表現為滴、淋水現象，使底板松軟，影響工作面的支護強度。本采區的回采不受上部 12 下 、14 煤采空區積水的影響。 影響回采的其它因素影響回采的其它因素見表 。表 影響回采的其它地質情況表 采區生產能力及服務年限采區生產能力是采區內同時生產的采煤工作面和掘進工作面產量的總和，是礦井和采區集中化的標志之一。采區的生產能力應根據地質條件、煤層生產能力、機械化程度和采區內的工作面接替關系等因素確定。趙坡煤礦設計生產能力為 45 萬 t/a，故采區的生產能力是 45 萬 t/a，根據采區工業儲量計算采區服務年限：采區服務年限 T= 采 取 生 產 能 力采 區 回 采 率采 區 工 業 儲 量 ?瓦斯 低瓦斯礦井，16 煤瓦斯相對涌出量 ，絕對涌出量 。CO2 CO2 相對涌出量 ，絕對涌出量 。煤塵爆炸指數 煤塵具有強爆炸危險性，指數為 %。煤的自燃傾向性 自燃煤層，有自燃傾向，自然發火期為 6~9 個月。地溫危害 無沖擊地壓危害 無4 = at/ ? = 采煤方法及采區參數 采煤方法的選擇及采煤工藝1)選擇采煤方法的原則(1)能夠適應煤層開采條件，提高工作面集中化生產程度，實現高產高效；(2)工期短，達產快，效益好；(3)能夠優化采煤工藝，減少輔助環節，降低巷道掘進率，節約生產成本；(4)能夠有效地防治頂板、水、火、瓦斯等自然災害，保證礦井安全生產。2)回采工藝根據目前國內外煤礦開采工藝和落煤方式，共有綜采、高檔普采、炮采等三種落煤方式。依照本礦井的開采條件，比較適應于炮采，在炮采工藝中，有帶鏟煤板、擋煤板裝煤和人工裝煤兩種。根據本礦井開采條件、經濟實力、技術素質等幾個方面，對本礦井延深采的采煤工藝進行分析，炮采落煤的兩種裝煤型式均能適應，放炮落煤，帶鏟煤板及擋煤板裝煤，單體液壓支柱支護能力大大降低勞動強度。該工藝可提高工作單產，加快工作面推進，基本解決了人工裝煤的重體力勞動，并能相應減少炮采裝煤的人員配備。另外，此工藝還可以改善工作面環境，提安全程度，減少工作支柱的維修、炮崩等現象。本礦井延深開采，設計確定采用放炮落煤、鏟煤板及擋煤板裝煤、可5彎曲刮板輸送機和皮帶機運煤的開采工藝。 采區參數的確定1)采區傾斜長度：東翼首采區傾斜長度平均為 482m。2)采區走向長度：東翼首采區走向長度平均為 874m。3)區段傾斜長度：東翼首采區沿傾向劃分為四個對拉工作面八個區段，每個區段傾斜長度為 120m。4)采區生產能力確定：A=LV0m?C0式中：A—一個工作面生產能力，10 ∕萬；4L—回采工作面的長度，m；V0—工作面年推進度，m∕a；m—煤層厚度或采高，m；?—煤層容重，t/m 3；C0—工作面回采率，取 。A(16 煤 )=LV0m?C0=240792=28 萬 t A(17 煤 )=LV0m?C0=240792= 萬 t兩煤層聯合開采，16 煤 17 煤同時布置兩個對拉工作面，則其生產能力為 萬噸。6 采區巷道布置 采區聯合布置的確定根據設計要求，綜合考慮采區的形狀、地質構造情況、煤層賦存特點及地面建構筑物的分布等情況，盡量減少煤柱留設，充分利用礦井已形成的生產系統和生產設施，按照系統完善、安全可靠、技術先進、經濟合理的原則，進行設計。由于 16 煤層和 17 煤層間距是 7m，可采厚度比較大，煤層間聯系巷道的長度和維護量小于上山的長度和維護量，所以選取聯合布置采區比較合適，并提出三種采區上山布置方案。方案一：布置三條巖石上山，運輸上山和軌道上山布置在 17 煤底板中，回風上山布置在 16 煤頂板，如圖 所示。方案二：布置兩條巖石上山和一條半煤巖上山，即軌道上山和運輸上山布置在 17 煤底板，回風上山沿著 16 煤臥底掘半煤巖上山，如圖 所示。方案三：布置三條半煤巖上山，即軌道上山沿 16 煤臥底掘進，運輸和回風上山沿 17 煤臥底掘進，如圖 所示。圖 三條巖石上山7圖 兩條巖石上山和一條半煤巖上山圖 三條半煤巖上山技術比較如表 所示表 上山方案技術比較經濟比較：三個方案都是布置三條上山，只是不知的位置不同，由于巖石上山的工程量要遠大于半煤巖上山工程量，所以可以直接看出方案三技術比較 優點 缺點方案一 巷道圍巖較堅硬，同時上山離開了煤層一段距離，減少了受采動影響。上山沿巖層布置，掘進困難，費用高，速度慢方案二巷道圍巖較堅硬，同時上山離開了煤層一段距離，減少了受采動影響?；仫L上山布置在煤層中，不易維護，維護費用高。減少了一些巖石上山工程量。方案三下山布置在煤層中，掘進工程量小，掘進快，投產快；沿煤層布置，可探明煤層賦存情況。下山布置在煤層中，不易維護，維護費用高；需要留設下山保護煤柱，增加了煤炭損失。8即三條半煤巖上山經濟上最優，再結合技術比較可以確定選擇方案三進行采區布置。 采區上山的位置和數目布置三條半煤巖上山，即軌道上山沿 16 煤臥底掘進，運輸和回風上山沿17 煤臥底掘進，三上山水平間距為 25 米。 工作面順槽布置采煤工作面順槽布置考慮了以下 3 種布置方式：1)單巷布置，沿空掘巷準備下區段；2)單巷布置，沿空留巷服務下區段；3)雙巷布置，留煤柱單巷服務于下區段。單巷布置，沿空掘巷準備下區段的方式在山東各個礦務局礦區已得到廣泛的應用，積累了豐富的經驗，其主要優點為煤炭回收率高，有利于防止自然發火，巷道維護工作量少。單巷布置，沿空留巷服務下區段的方式在國內某些礦區也有成功的經驗，巷道掘進工程量少，但巷旁充填系統復雜，生產管理困難，采面產量低。雙巷布置，留煤柱單巷服務于下區段的方式有利于長距離煤巷掘進和下工作面的準備工作；但要多掘進巷道，丟煤多，維護量大，容易引起自然發火。綜上分析，本設計推薦單巷布置，沿空留巷服務下區段的方式，生產過程中，根據安全狀況，也可采取雙巷布置，確保安全生產。 采區車場1)采區上部車場上部車場有平車場和甩車場兩種形式，因甩車場調車方便安全，只要絞車房的維護和通風條件允許，應選用甩車場。根據本采區的煤層地質條9件及巷道布置方式可選用單甩繞道式車場，可使調車更加方便。2)采區中部車場根據本采區的煤層地質條件，采區中部車場也選擇單甩繞道式車場。 采區內工作面接替根據采區生產能力以及采區內同時生產工作面數目，安排工作面接替順序為：16301(17301)→16302(17302)→16303(17303)→16304(17304)，工作面接替順序見表 。表 工作面接替表 采區巷道斷面設計皮帶上山斷面如圖 所示。、圖 皮帶上山斷面示意圖軌道上山斷面如圖 所示。 、灑 水 管信 號 、 通 訊 電 纜 鉤、 動 力 電 纜 鉤圖 軌道上山斷面示意圖11回風上山斷面如圖 所示。 、圖 回風上山斷面示意圖工作面運輸平巷斷面如圖 所示。圖 工作面運輸平巷12工作面軌道平巷斷面如圖 所示。圖 工作面軌道平巷炮采工作面切眼如圖 所示。圖 炮采工作面切眼13 回采工藝16301 炮采工作面回采主要工藝流程以破煤工序為中心，包括打眼、放炮落煤、和裝煤、刮板輸送機運煤、移置輸送機、人工支護和回柱放頂等主要工序。1)工藝說明及質量要求(1)打眼方式設計采用三角眼布置炮眼，炮眼與煤壁的水平夾角去 60 度。炮眼布置如圖 所示圖 炮采工作面炮眼布置圖(2)放炮落煤工作面采用毫秒爆破，一次多發炮。(3)裝煤手工作業完成裝煤工序。(4)運煤刮板輸送機將煤運到皮帶順槽轉載機，再由轉載機與皮帶順槽皮帶輸送機搭接將煤運出。質量要求：割煤時，必須割平頂、底板，不留頂煤，無臺階，保證煤壁齊直，采高均勻。傘檐：傘檐長度超過 1m 時，其最大突出部分不超過200mm，傘檐長度在 1m 以下時，傘檐最大突出部分不超過 250mm，機道梁14端至煤壁的頂板冒落高度不大于 300mm。嚴格掌握好采高(~)及機頭、機尾高度和輸送機的水平角度(即兩平一直)并與兩巷順平以確保設備的平穩運轉。(5)推溜移治輸送機是從工作面的一端向另一端依次推移，以防止輸送機槽拱起而損壞。推溜質量要求：①推溜前必須沿采煤機前進方向依次進行，不準采用從兩端向中間推移的方式。②推溜時，應在輸送機運轉時推移(推機頭、機尾時除外)。③推溜后，溜子必須保證平、直、穩；溜頭與轉載機搭接合理，底鏈不拉回頭煤。④移機頭、機尾前，應首先將周圍浮煤、浮矸等雜物清理干凈，各種連接牢固可靠，電纜、管線懸掛好，按照先支后回，改好支柱，確認無前移障礙時停輸送機進行推移工作。⑤推移機頭、機尾時，要專人指揮，專人操作，動作協調一致，機頭、機尾推不動時、應停止操作，查明原因并及時進行處理。⑥完成機頭、機尾的推移工作后，將操作手把打回“0”位。(6)工作面支護工作面采用單體