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文檔簡介

1、煤礦采區設計說明書目 錄前 言第一章礦井概況第一節 概況第二節 礦井現狀第二章 礦井地質第一節 地層第二節 地質構造第三節 煤層、煤質第四節 開采技術條件第三章 采區生產能力及服務年限第一節 水平及采區劃分第二節 采區儲量第三節 生產能力及服務年限第四章 采區布置第一節 采區巷道布置第二節 巷道掘進第三節 采煤方法第五章 通風與安全第一節 概 況第二節 通 風第三節 通風設施及防止漏風、降低風阻措施第六章 主要設備第一節 提升設備第二節 排水設備第三節 通風設備第四節 壓風設備第七章 采區供電第一節 供電方式第二節 電力負荷第三節 采區供電第四節 井下通訊第八章 安全監測監控系統第九章安全技術

2、措施第一節 瓦斯災害防治措施第二節綜合防塵措施第三節消防火措施第四節水害防治措施第五節頂板事故防治措施第六節運輸事故防治措施第七節提升事故防治措施第八節電氣事故防治措施第九節 井下安全監控系統及自救器配備第十節 礦山救護第十章 技術經濟第一節 建井工期第二節 勞動定員及勞動生產率第三節 建設投資估算第四節 采區設計主要技術經濟指標附 錄1、設計委托書;2、采礦許可證;3、煤炭生產許可證;4、云南省煤礦生產能力復核證書;5、安全生產許可證;6、云南省煤礦礦井瓦斯等級鑒定證書;7、煤層自燃傾向性鑒定報告;8、煤塵爆炸危險性鑒定報告。附 圖序號圖 名圖號比例備注1井上、下對照平面圖1:2000新制2

3、采區巷道布置平面圖1:2000新制3采區巷道布置a-a剖面圖1:2000新制4采區機械配備平面圖1:2000新制5采煤方法圖示意新制6通風系統示意圖(投產時)示意新制7采區供電系統圖示意新制8采區通訊系統圖示意新制9安全監測監控傳感器布置平面圖1:2000新制10壓風系統管路布置平面圖1:2000新制11消防、防塵灑水系統布置平面圖1:2000新制12避災線路示意圖示意新制前 言礦井位于xxxxxxx。該礦于2004年建礦,2006年正式投產,2007年核定生產能力9.0 萬t/a,實際生產能力為3.0萬t/a。礦井東西平均長約1.50km,南北平均寬約0.65km,礦區面積0.9765km2

4、,許可開采標高+940+680m,許可開采c3煤層。根據縣煤炭資源整合方案,本礦井為證照齊全的合法獨立保留礦井,為保證礦井正常生產,根據xx的要求,為進一步提高全市煤礦生產技術管理水平,確保礦井安全生產,現委托我單位編制采區設計。我單位接受委托后,組織項目組開展現場調查工作,收集地質及生產技術資料,考察安全生產條件等,經綜合分析研究,編制本設計。一、設計編制依據1、設計委托書;2、采礦許可證、煤炭生產許可證、煤礦生產能力復核證書、安全生產許可證;3、礦井瓦斯等級鑒定證書;4、煤層自然發火傾向性、煤塵爆炸危險性鑒定報告;5、采區地質說明書;7、縣煤炭工業管理局關于做好煤礦礦井采區設計工作的通知;

5、8、煤礦安全規程;9、煤炭工業小型礦井設計規范(gb50399-2006);10、國家安全生產監督管理總局等7部局文件安監總煤調(2007)95號關于加強小煤礦安全基礎管理的指導意見;13、設計單位現場調查、實測、收集的資料。二、設計的指導思想及技術原則1、充分利用現有井巷工程及設備、設施,優化礦井生產系統,提高礦井建設的綜合經濟效益。2、認真貫徹執行國家相關法規、規程、規范及政策,結合礦井實際情況,遵循“技術可行、安全可靠、方便實用、經濟合理”的原則,盡量采用與礦井相適應的先進技術、工藝、設備,力求布局合理,系統完善,環節暢通,實現礦井正規、安全、穩定生產。3、按照小型煤礦安全生產的基本條件

6、要求,配備安全設施、設備。堅持 “三同時”原則,盡力提高礦井的抗災能力,注重環境保護。4、為減少巖石巷道,設計采用以煤巷布置系統為主。三、設計要點1、采區巷道布置設計采區運輸大巷、軌道上山、回風上山、總回風平巷均布置在c3煤層中。采區上部車場采用平車場,中部車場為甩車場,下部車場采用高低道車場。2、采煤方法根據煤層賦存條件及開采技術條件,設計采用走向長壁后退式采煤法,炮采工藝,單體液壓支柱配絞接頂梁支護頂板、全部垮落法處理采空區。3、采區提升、運輸工作面的運輸機巷用一臺刮板運輸機通過聯絡巷與軌道平巷的礦車人力運輸至甩車場,通過礦用防爆提升絞車下放至下車場,人力運輸至地面。4、通風礦井采用中央分

7、列式通風方式,抽出式通風方法。回采工作面為“u”型通風;掘進工作面采用局部通風機配抗靜電阻燃膠質風筒進行壓入式通風。5、采區排水礦井為平硐開拓,上山開采,工作面的涌水通過軌道運輸巷,軌道上山,東運輸大巷的巷道水溝自流排放至地面。6、采區供電根據采區電力負荷統計,采用660v電源下井供井下提升及采掘設備用電,其供電回路采用裝有選擇性漏電保護的專用開關和專用線路供電。7、安全監控利用礦井現有kj73n型監控系統及地面設施,按煤礦安全規程及煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范(aq1029-2007)的有關規定安裝增加補充各類傳感器,一旦出現瓦斯超限,自動切斷工作面及其回風巷內所有非本質安全型用電

8、設備電源,保障礦井生產安全。礦井消防、防塵、壓風管路及通訊系統等按煤礦安全規程及有關文件規定裝備。四、主要技術經濟指標1、設計采區生產能力:9.0萬t/a。2、設計采區服務年限:3.1年。3、設計采區數及工作面數:1個采區、1個回采工作面、2個掘進工作面。4、采區移交生產時井巷工程量共計3366m,掘進體積22434m3(其中利用井巷225m)。5、直接工效:2.1t/工。6、采區勞動定員:185人。7、采區固定資產靜態投資:482.2萬元其中:井巷工程:366.41萬元設備及工具器購置費:56.08萬元安裝工程:4.74萬元工程建設其他費用:54.97萬元8、采區施工工期:13.0個月。五、

9、問題與建議1、本次設計所依據的地質資料為資源儲量核實報告,地質勘查程度較低。報告中缺乏斷層、礦井水文、瓦斯等資料,因此造成本次設計部分內容設計深度受到限制,僅為方案設計。2、建議加強地質工作和水文地質工作,探明礦區范圍內的老窯分布及積水情況和斷層情況,采取措施,防止老窯水、采空區積水和斷層水等對礦井開采的危害。3、建議加強瓦斯工作,對低瓦斯礦井中的高瓦斯區域,按高瓦斯礦井進行管理。第一章礦井概況第一節 概況一、位置及交通礦井位于。礦區中心地理坐標為,東經: xxx,北緯: xxx。礦區有2.5km簡易礦山公路與主干線公路相接。二、地形地貌三、地表水系四、氣象及地震1、氣象區內氣候屬溫和潮濕型,

10、秋下天氣晴朗,冬春雨霧綿綿。根據氣象站資料,區內歷年平均氣溫17.8,最冷為1月份,最低氣溫-2.46,最熱為7月份,最高氣溫可達34.3。年平均日照時間為965.7h,較同緯度地區偏少。年平均無霜期328天,歷年平均降雨量為1226.2mm,蒸發度為1117.1mm。68月為主要降雨季節,雨量集中,占全年降雨量的78.3%,9月到次年5月為旱季。2、地震據中國地震烈度區劃圖,本區地震烈度屬7度區,屬地震活動強烈區。據國家質量技術監督局2001年2月2日頒發的1400萬中國地震動峰值加速度區劃本文來自: 中國煤礦安全生產網 () 詳細出處參考:http:/www.mka

11、/html/2012/08/23/149284.shtml圖及建筑抗震設計規范(gb50011-2001)附錄a所列我國主要城鎮抗震設防烈度、設計基本地震加速度和設計地震分組:縣抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度值為0.10g,所屬的設計地震分組為第一組。五、礦區經濟區內居民以漢族為主,雜居少數苗族。當地居民以農業生產為主,農作物以玉米、水稻、小麥、洋芋為主,主要經濟作物是茶葉、烤煙、油桐、天麻、竹筍、水果。區內工業不發達,僅有少量煤礦企業,且其生產規模均較小。原煤除少量供縣工、農業及生活用煤外,大部份銷往四川、重慶等地。區內農用電網已改造完成,電信通訊方便。第二節 礦井現狀一、

12、礦井開拓礦井采用平硐開拓,中央分列式通風方式,機械抽出式通風方法。礦區范圍內現共有2個井筒,即主平硐與風井。主平硐位于礦井中部,井口坐標:x= ,y= ,z= m,= ;風井位于礦井上部邊界,井口坐標:x= ,y= ,z= m,= 。二、水平劃分、采區劃分與標高礦井許可開采標高+940+680m,垂高260m;礦井東西走向長約1.50km,南北寬約0.65km;煤層平均傾角24。礦井未進行水平劃分及采區劃分。三、礦井生產能力該礦于2004年建礦,2006年正式投產,2007年核定生產能力9.0 萬t/a。而實際礦井現有生產能力僅為3.0萬t/a左右。礦井現僅有1個殘采區生產(11區),1個回采

13、工作面,2個掘進工作面。回采工作面布置極不正規,采用爆破落煤,木支護控制頂板,全部垮落法處理采空區。四、主要生產系統現生產殘采區運輸平巷、回風聯絡巷均布置在煤層中。運輸平巷采用梯形斷面,金屬棚支護,凈斷面3.80 m2;回風聯絡巷采用梯形斷面,金屬棚支護,凈斷面為2.52m2。礦井采用中央分列式通風方式,風井安設兩臺fbcz-4-11a型主要通風機,回采工作面為“u”形通風,掘進工作面采用局部通風機壓入式通風。主平硐、運輸平巷均采用人力推車運輸;工作面煤炭采用鋼溜槽自溜。礦井為平硐開拓,上山開采,無排水設備。礦井現為雙電源供電,下井電源采用660v低壓下井。低壓下井直達各用電作業點。礦井安設有

14、kj73n型監測監控系統。第二章 礦井地質第一節 地層一、礦井出露地層區內出露地層由老至新分別為:二疊系下統茅口組(p2m)、二疊系上統峨眉山玄武巖組(p2)、宣威組(p2x)、三疊系下統卡以頭組(t1k)和飛仙關組(t1f)及第四系(q),其中宣威組為含煤地層。二、煤系地層礦區含煤地層為二疊系上統宣威組(p2x),屬陸相含煤沉積,根據巖性及含煤特征,可劃分為三段:1、下段巖性為灰色粘土夾深灰色中厚層狀砂質泥巖、粉砂巖及細砂巖,含0.5m1.6m厚的菱鐵礦層,含大量植物化石碎片及菱鐵礦結核,底部見厚約27m的灰白色鋁土質泥巖,頂部為灰色粘土巖、間夾煤線及薄煤層。該段厚30100m,平均70m。

15、2、中段該段厚3050m,巖性為深灰色中厚層狀粉砂巖、泥質粉砂巖及細砂巖,夾有煤線及薄煤層4層。3、上段該段厚3042.5m,屬陸相含煤沉積,巖性為灰色中厚狀細砂巖、粉砂巖,夾煤層6層,主要可采煤層為c3煤層, c1、c2、c4、c5、c6均為不可采煤層。第二節 地質構造礦區位于興隆場向斜南東翼。礦區地層總體為一向北西傾斜的單斜構造,地層傾向345355,傾角2035。根據勘查規范dz-t0215-2002構造復雜程度標準,本礦井構造復雜程度為簡單類型。本次設計區域內無褶皺,無斷層。第三節 煤層、煤質一、煤層宣威組含煤14層,自上而下編號為c1、c2、c3、c4、c5、c6c14,其中僅上段的

16、c3煤層全區可采。現將c3煤層特征簡述如下:c3煤層(俗稱高炭):位于宣威組中上部,層位穩定,煤層厚度本區為1.2m1.6m,本次設計區域平均厚度為1.4m,煤層結構單一。煤層直接頂為砂質泥巖和灰色厚層狀粉砂巖,直接底為粘土巖和中厚層狀細砂巖,屬較穩定煤層。(見煤層特征表)。本文來自: 中國煤礦安全生產網 () 詳細出處參考:/html/2012/08/23/149284_2.shtml二、煤質1、煤的物理性質及煤巖特征上部為暗淡型煤,中部為半暗型煤,下部為亮煤,以塊狀結構為主。中、上部顏色為灰黑淺灰色,性脆,光澤較強。上部煤巖成份以

17、鏡煤為主,鏡煤呈細條帶至線理產出,貝殼狀斷口;中部以暗煤成份為主,絲炭呈不規則狀斷續產出,光澤暗淡;下部煤巖成份以暗煤和亮煤為主,呈條帶狀及透鏡狀結構。煤層平均體重1.50t/m3。2、煤的化學性質和工藝性能c3煤層化驗指標為:水份(mad)3.01%,灰份(ad)26.6%,揮發份(vdaf)10.36%,固定炭(fd)60.30%,發熱量(qb.ad)23.979mj/kg,全硫(st,d)0.34%,磷(pd)0.005%。c3煤層為低水份、中灰、特低揮發份、低硫、低磷、中熱值煤;煤類為無煙煤三號,工業牌號wy03,可作工業和民用用煤。第四節 開采技術條件一、瓦斯根據xxxxxx審定結果

18、:最大相對瓦斯涌出量為5.160m3/t,最大絕對瓦斯涌出量為0.436 m3/min;最大相對二氧化碳涌出量為8.230m3/t,最大絕對二氧化碳涌出量為0.695m3/min。根據煤礦安全規程第133條,本礦井為低瓦斯礦井。二、煤塵爆炸危險性、煤自燃傾向性2007年8月委托xxx煤礦礦用安全產品檢驗中心對c3煤層進行了煤塵爆炸危險性鑒定及煤層自燃傾向性等級鑒定,鑒定結論為c3煤層無煤塵爆炸危險性,煤層自燃傾向性等級屬類,為不易自燃。三、地溫根據鄰近區域調查情況及礦井生產揭示,現開采區域屬地溫正常區,無熱害危及礦井安全生產。四、工程地質條件該礦開采煤層賦存于二疊系上統宣威組中上部,c3煤層直

19、接頂為砂質泥巖和灰色厚層狀粉砂巖,直接底為粘土巖和中厚層狀細砂巖。綜上所述:礦井工程地質條件屬簡單類型。五、礦區水文地質條件礦區屬支流河水系,山勢陡峻,溝谷發育。地形坡度在2035間,有利于地表水與大氣降水的排泄,不利于向下滲透補給,與地下水的水力聯系弱。區內無地表水體和常年性河流,僅有小股季節性支溝,大氣降水沿支溝流出礦區,匯入礦區以北的河。礦井充水因素為大氣降水,通過裂隙滲入井下,小窯積水也是礦井充水的主要因素。隨采空區面積增大,充水量亦會增加,特別是小窯采空區積水,必須采取“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的有效措施進行防范,不要誤穿采空區積水區造成突水事故。1、地層含(隔)水性

20、二疊系下統茅口組(p1m)為灰色灰黑色塊狀灰巖夾燧石條帶,厚達300m以上,分布于礦區南部,在地表裂隙、溶洞與陷落漏斗等卡斯特地貌發育地段,極易受大氣降水補給,補給條件充分,在深部形成較為豐富的含水層,但巖溶地下水位遠低于最低開采標高,對煤層開采影響不大。二疊系上統峨眉山玄武巖組(p2)為灰色、淺灰色凝灰巖、致密塊狀玄武巖,含稀疏團塊、星點狀黃鐵礦,厚約150200m,是良好的隔水層,對下部的茅口組強巖溶含水層進行阻隔。二疊系上統宣威組(p2x)為泥巖弱含水隔水層,厚約122m。雖然砂巖、粉砂巖中裂隙、孔隙含水,出露于斜坡地帶,接受大氣降水補給,但砂巖的厚度僅為23m,并有泥巖、粘土巖阻隔,故

21、礦區僅形成封閉獨立水含水體。宣威組為飛仙關組鮞粒灰巖與茅口組灰巖之間的良好的隔水層三疊系下統卡以頭組(t1k)分布在礦區北部,為巖溶及裂隙含水,水量豐富,屬強含水層,但遠離礦山開采煤層,對煤層開采無影響。三疊系下統飛仙關組(t1f)灰色中厚層狀鮞粒灰巖,局部具巖溶空洞及裂隙,砂巖、粉砂巖裂隙較發育,為裂隙、溶水含水層,但該層多位于山脊附近,常形成陡坡,不利于大氣降水向本層滲透,故在深部的含水量不大。2、老窯水和生產礦井水文地質情況及其對礦床充水的影響(1)老窯水對礦床的充水影響礦區沿煤系地層的煤層露頭附近,有較悠久的采煤歷史,大部分屬無規劃的小業主、村民開采,開采技術落后,老窯的規模及延伸較小

22、,巷道長度及延伸一般小于100m,主要為平硐開拓,自然排水,但部分老窯的暗斜井仍存著一定的積水,數量數十方至數百方不等。若揭穿老窯,可形成老窯突水,并有部分老窯與地表水產生水力聯系。因此,老窯積水對礦床充水有較大的影響。(2)生產礦井對礦床充水的影響礦井主要開采c3煤層,采用平硐開拓上山開采,自流排水。充水來源為頂板含水層的滴水、淋水,采空冒落裂隙溝通地表,大氣降水和季節性小溪滲入,對礦井產生充水。3、礦區水文地質條件及類型礦區地形切割強烈,相對高差較大,地表水及地下水主要接受大氣降水補給,但多以地表徑流的方式迅速排泄,地表水和地下水水力聯系較弱,存水條件差。開采煤層位于當地侵蝕基準面以上,地

23、質構造簡單,主要含水層為二疊系上統宣威組中砂巖、粉砂巖中裂隙、孔隙含水,其富水性弱。因此,礦井水文地質條件屬以裂隙弱含水層充水為主的簡單型。煤層底板為隔水性較好的泥巖,頂板為粉砂質泥巖、粉砂巖、泥巖,地層含水性弱,現礦井正常涌水量9.6m3/h,最大涌水量17.8m3/ h。第三章 采區生產能力及服務年限第一節 水平及采區劃分一、 水平劃分及采區劃分因礦井生產至今,沒有明確的、合理的進行水平劃分及采區劃分,在生產部署、采掘接替、能力持續穩定及礦井發展的過程中難以進行有效的指導、規劃、部署、安排和落實,礦井安全生產帶有盲目性、短期性、臨時性和突擊性,造成采掘接替嚴重失調,安全生產得不到保證,生產

24、能力難以提高,礦井效益長期低下,并嚴重制約礦井的發展。為此,需對礦井水平及采區進行合理的劃分。1、水平劃分根據礦井許可開采標高+940+680m,垂高260m,煤層平均傾角24。全礦井設計二個水平,即主平硐水平(820m水平)和680m水平。主平硐水平開采標高+940+820m,垂高120m;680m水平開采標高+820+680m,垂高140m。2、采區劃分礦井東西走向長約1.50km,南北寬約0.65km。主平硐水平即820m水平劃分為兩個采區,即以主平硐為界劃分為11采區、12采區兩個采區進行開采。其中11采區為現生產區,也為殘采區,剩余儲量僅為3.8萬t。680m水平劃分為兩個采區,同樣

25、以主平硐為界劃分為21采區、22采區兩個采區進行開采。3、采區接替水平接替為:主平硐水平680m水平。采區接替為:11采區12采區21采區22采區。二、設計采區現生產區為11區,也為殘采區,剩余儲量僅為3.8萬t。故選主平硐水平12采區作為11殘采區的新接替采區進行采區設計。1、采區地形地貌設計采區內地勢東高西低,地表最大標高為1200m,最大埋深為280m,為中高山地形地貌,設計采區內無“三下采煤”。2、采區位置本次設計采區位于礦井一水平東部,主平硐以東820m940m標高間的c3煤層。3、采區范圍本次設計采區開采標高820m940m,垂高120m,采區走向長約882m,傾斜寬約312m,面

26、積約27.5萬m2。三、設計采區區段劃分根據設計采區12采區開采范圍,沿傾斜方向共劃分為三個區段,每個區段斜長約90m,每個區段兩翼各布置一個后退式工作面,工作面斜長約80m。首采工作面為1231工作面。第二節 采區儲量1、采區地質儲量根據框算,本次設計采區內c3煤層保有資源量50.6萬t(122b)。2、采區工業資源/儲量由于設計區域資源類別均為122b,則采區工業資源/儲量與采區地質儲量相同,為50.6萬t。3、采區設計資源/儲量礦井邊界煤柱按25m留設,經計算煤柱量為2.2萬t;采空區防水煤柱按20m留設,經計算煤柱量為5.4萬t。采區工業儲量扣除礦井永久煤柱后,得到采區設計資源/儲量為

27、43.0萬t。4、采區設計可采儲量設計采區運輸大巷,即礦井東運輸大巷需留設煤柱,按15m留設,經計算煤柱量為1.5萬t;設計采區2條上山需留設煤柱,按單側20m留設,經計算煤柱量為3.0萬t。采區設計資源量扣除主要井巷煤柱后乘以采區回采率(按85%計算),得到采區設計可采儲量為38.6 萬t。第三節 生產能力及服務年限一、工作制度礦井年工作日330d,“三、八”作業制度,“兩采一準”循環作業方式。二、設計能力本次設計能力按礦井核定生產能力設計,即9.0萬t/a。三、服務年限根據礦井基礎儲量及資源類型、礦井地質構造復雜程度和開采方式等情況,采區儲量備用系數取1.4,則采區設計服務年限為:t式中:

28、t采區設計服務年限,a;zk采區設計可采儲量,萬t;a采區設計生產規模,萬t/a;k儲量備用系數,取1.4。采區服務年限t138.6 /(9 1.4)3.1a第四章 采區布置第一節 采區巷道布置本文來自: 中國煤礦安全生產網 () 詳細出處參考:/html/2012/08/23/149284_2.shtml一、開采順序采區各區段開采順序:自上而下、由東向西開采,首采工作面為1231工作面,即1231工作面1232工作面1233工作面12341235工作面。區段內采用后退式開采。二、采區巷道布置設計采區的運輸大巷、材料上山、回風上山、總

29、回風平巷均布置在煤層中。采區上車場采用平車場,中部車場為甩車場,下車場采用高低道車場。見采區巷道布置平面圖、剖面圖。三、回采工作面1、回采工作面巷道布置回采工作面巷道由工作面軌道平巷、運輸機巷、聯絡巷、回風平巷及開切眼組成。工作面軌道平巷通過留設煤柱護巷作為下一區段的回風巷。2、首采工作面設計采區首采工作面布置在首采區段東翼 (區段標高+900+935m),工作面編號為1231。采煤工作面平均純煤厚1.4m,平均傾角為24,工作面走向長393m,傾斜寬80m。3、工作面長度及推進度工作面長度是決定其產量和效率的重要因素,適當加大工作面長度可減少工作面的準備工程量,提高回采率。但工作面過長會導致

30、工作面推進度下降,降低正規循環率,不利于礦井高產、穩產、安全生產。根據礦井煤層條件,設計確定回采工作面長度80m。工作面年生產時間按330d、“三、八”制作業、“兩采一準”循環作業方式,日循環進度2.0m、正規循環率0.80計算,則年推進度為528m。4、工作面生產能力工作面生產能力按下式計算:a采nimlc103式中:a采采煤工作面生產能力,萬t/a;n回采工作面個數,1個;i工作面長度,首采工作面長80m;m純煤厚度,c3煤層首采面煤厚 1.4m。l工作面走向年推進度,528m;煤層容重,1.50t/m3;c工作面回采率,95%。a采1801.45281.500.95/10008.43(萬

31、t/a)5、采區生產能力掘進煤按10計算,則礦井生產能力為:a礦8.431.19.3(萬t/a)經計算,一個回采工作面能滿足礦井9.0萬t/a的設計生產能力。四、采區生產系統1、煤炭運輸工作面煤炭自溜至運輸機巷、通過刮板輸送機轉載至聯絡巷裝入礦車,由人力推運至采區中部車場,經軌道上山由絞車下放至采區下車場而進入東運輸大巷。2、矸石運輸掘進工作面矸石由人工推運至采區中(上)部車場,經采區軌道上山由絞車下放至采區下車場而進入東運輸大巷。3、材料及設備運輸材料、設備通過軌道上山提升絞車提升至采區中部車場,經人力推運至工作面下口。4、采區通風回采工作面:新鮮風流從軌道上山、中部車場、工作面軌道平巷(運

32、輸機巷)進入工作面,污風經工作面回風平巷進入總回風平巷排出地面。掘進工作面:新鮮風流從軌道上山、中部車場通過局部通風機壓入掘進工作面,污風經回風上山進入總回風平巷排出地面。5、主要硐室通風消防材料庫位于新鮮風流中,未獨立配風;采區絞車房采用獨立配風。6、排水礦井采用平硐開拓,12采區為上山開采,無排水設備,礦井涌水通過水溝自流排放。7、壓風礦井主平硐井口附近建有地面壓風機房,井下主管管徑為dn80,支管管徑為dn40。8、消防及防塵風井井口附近,950m標高建有200m3高位水池,水源取自山泉水。井下防塵主管管徑為dn50,支管管徑為dn32。見消防、防塵灑水系統布置平面圖。見采區機械配備平面

33、圖。第二節 巷道掘進一、巷道斷面及支護形式主平硐、采區上、下車場、絞車房半圓拱斷面,錨噴支護,錨噴采用砂漿錨桿,錨深1.8m,錨桿間、排距1.0m,噴漿厚度80mm;總回風斜井、消防材料庫均采用等采用半圓拱斷面,砌碹支護。東運輸大巷、軌道上山、回風上山、區段軌道平巷、運輸機巷、聯絡巷及區段回風平巷均采用梯形斷面,礦用工字鋼架棚支護;開切眼為矩形斷面,外注式單體液壓支柱支護。二、巷道掘進進度指標掘進指標:巖石平巷100m/月,巖石斜巷70m/月,半煤巖巷150m/月,煤巷200m/月。三、掘進方法、掘進面個數及掘進機械設備采用鉆爆法掘進,巖巷采用光面爆破,同時作業的掘進工作面為2個。煤巖巷采用風

34、動鑿巖機和煤電鉆打眼,人工裝載,礦車裝運。四、生產時期采掘比例正常生產時期,1個回采工作面,2個掘進工作面,采掘比為1:2。五、移交生產時井巷工程量設計區域移交生產時,采區施工井巷長度總計3591m(新施工3366m,維護利用225m),其中巖巷612m(新施工387m),半煤巖巷(新施工)2892m,煤巷(新施工)87m,井巷工程量總計22434m3。井巷工程量詳見附表4-2-1。巷道斷面圖詳見附圖4-2-1、4-2-2、4-2-3、4-2-4。本文來自: 中國煤礦安全生產網 () 詳細出處參考:/html/2012/08/23/1

35、49284_3.shtml第三節 采煤方法一、采煤方法選擇1、開采技術條件煤層呈單斜構造,煤層傾角2325,總體為由上向下(由淺至深)逐漸變緩。設計采區煤層傾角平均為24(首采工作面傾角平均為24),無斷層發育。采礦許可證許可開采c3煤層,賦存較穩定,屬中厚煤層。本次設計開采c3煤層,煤層平均厚為1.4m。煤層頂底板以層狀結構軟巖巖組為主,其次為層狀結構軟硬相間巖組。c3煤層無煤塵爆炸危險性,煤層自燃傾向性等級為類,不易自燃。根據云南省煤炭工業局2008年12月的審定結果,礦井為低瓦斯礦井。礦區范圍內無沖擊地壓,地溫正常;礦區水文地質簡單,正常涌水量9.6m3/h,最大涌水量17.8m3/ h

36、。2、采煤方法選擇礦井可采煤層為緩傾斜中厚煤層,設計采用走向長壁后退式采煤法,炮采工藝。二、回采工藝生產能力為9.0萬t/a,首采工作面煤層平均厚度1.4m,煤層傾角24,設計采用炮采工藝。1、落煤:首采工作面純煤厚度為1.4m,采用zms-12t型濕式煤電鉆打眼,“三花眼”布置,炮眼長度1.2m,炮眼間距1.2m1.6m,與煤壁夾角85,使用3號煤礦安全炸藥,毫秒電雷管引爆。2、裝煤:工作面煤炭自溜。3、運煤:運輸順槽采用刮板輸送機轉載。4、頂板控制及采空區處理:工作面平均采高1.4m,設計采用dw18-400/110型單體液壓支柱配鉸接頂梁支護頂板,排距1.0m,柱距0.8m,“五三”排控

37、頂,最大控頂距5.3m,最小控頂距3.3m。采用全部垮落法處理采空區,放頂步距2.0m。采煤工作面回采時,各工序按作業規程、操作規程、以及煤礦安全規程相關規定執行。見采煤方法示意圖。三、采區及工作面回采率按煤炭工業小型礦井設計規范規定,各煤層采區回采率取85%,各煤層工作面回采率均為95%。第五章 通風與安全第一節 概 況一、瓦斯根據云南省煤炭工業局2008年12月的審定結果:最大相對瓦斯涌出量為5.160m3/t,最大絕對瓦斯涌出量為0.436 m3/min;最大相對二氧化碳涌出量為8.230m3/t,最大絕對二氧化碳涌出量為0.695m3/min,根據煤礦安全規程第133條,本礦井為低瓦斯

38、礦井。二、煤塵爆炸危險性、煤自燃傾向性2005年08月18日委托江西煤礦礦用安全產品檢驗中心對c3煤層進行了煤塵爆炸危險性鑒定及煤層自燃傾向性等級鑒定,鑒定結論為c3煤層無煤塵爆炸危險性,煤層自燃傾向性等級屬類,為不易自燃。三、地溫及沖擊地壓井田范圍內屬于地溫正常區,無沖擊地壓。第二節 通 風一、通風系統及通風方式根據礦井開拓布置,主平硐位于礦井中部,回風斜井位于礦井上部。主平硐為進風井,回風斜井為回風井。礦井采用中央分列式通風方式,抽出式通風方法。回采工作面采用“u”型通風。新鮮風流由主平硐進入,經東運輸大巷、采區下車場、軌道上山、中部車場、進入工作面軌道平巷(運輸機巷)至工作面,污風經工作

39、面回風平巷進入總回風平巷排出地面。詳見通風系統示意圖。二、掘進通風及硐室通風1、掘進通風掘進工作面選用fbd5.0/11/25.5型礦用防爆對旋軸流局部通風機配阻燃、抗靜電膠質風筒進行壓入式通風。2、硐室通風絞車房位于新鮮風流中,采用獨立配風;井下消防材料庫處于新鮮風流中,采用全風壓并聯通風。三、風量、風壓及等積孔計算(一)風量1、總風量計算(1) 按井下同時工作的最多人數所需風量計算q=4nk式中:n井下同時工作的最多人數,據計算為51人;4每人每分鐘供風標準,m3/min;k通風系數,礦井采用分列式通風,k取1.20。q=4511.20=244.8(m3/min)=4.08m3/s(2)按

40、采煤、掘進、硐室及其它地點實際需風量進行計算q=(q采+q掘+q硐+q它)k式中:q采、q掘、q硐、q它分別為采煤工作面,掘進工作面、獨立通風硐室及其它行人、維護巷道所需風量總和(m3/s);k同上。 采煤工作面需風量計算a、按二氧化碳涌出量計算礦井二氧化碳涌出量大于瓦斯涌出量,且二者比值超過1.5(按煤礦安全規程的規定,總回風巷瓦斯允許濃度為1%,而二氧化碳允許濃度為1.5%),因此設計按二氧化碳涌出量進行計算。q采=67q采kc式中:q采回采工作面絕對二氧化碳涌出量0.57m3/min;kc采煤工作面因二氧化碳涌出不均勻的備用風量系數,炮采工作面可取1.42.0,設計取kc=2.0。則采煤

41、工作面需風量為:q采=670.572.0=76.4(m3/min)=1.3m3/sb、按炸藥量計算q采=25aj式中:aj采煤工作面一次起爆最大炸藥量:首采工作面純煤厚度為1.4m,采用zms-12t型濕式煤電鉆打眼,“三花眼”布置,炮眼長度1.2m,炮眼間距1.2m。與煤壁夾角85,使用3號煤礦安全炸藥,毫秒電雷管引爆,一次起爆工作面長度為12m,取aj=6.75kg。q采=256.75=168.75(m3/min)=2.81m3/sc、按工作面溫度計算q采=80v采s采ki式中:v采采煤工作面適宜風速,m/s,回采工作面進風流溫度年均20左右,對應風速取1.0m3/s;s采采煤工作面的平均

42、有效斷面積,m2;平均斷面積等于平均控頂距與采高的乘積,最大控頂距為5.3m,最小控頂距3.3m,平均采高為1.4m,則工作面平均有效斷面積為:ki回采工作面長度系數,取0.9。工作面需風量分別為:q采=601.06.020.9=325.0(m3/min)=5.42m3/sd、按工作面最多人數計算q采=4nc式中:nc回采工作面同時工作的最多人數,設計nc=26人。q采=426=104(m3/min) =1.7m3/se、按風速進行驗算根據煤礦安全規程,按式:0.25式中:q采根據以上計算取最大值,q采=5.42m3/s;s采回采工作面有效斷面,s采=6.02m2。經驗算,q采=5.42m3/

43、s符合要求。風速驗算滿足要求。 掘進工作面需風量計算a、按二氧化碳出量計算q掘=67q掘kd式中:q掘掘進工作面絕對二氧化碳涌出量0.13m3/min;kd掘進工作面因二氧化碳涌出不均勻的備用風量系數,炮掘工作面可取1.82.0,設計取kd=2.0。采區投產時布置2個掘進工作面同時作業,則:q掘1=q掘2=670.132.0=17.4(m3/min)=0.3m3/sb、按工作面最多人數計算q掘=4nj式中:nj掘進工作面同時工作的最多人數,設計nj=14人。q掘1=q掘2=414=56(m3/min)=0.9m3/sc、按炸藥量計算q掘=25aj式中:aj掘進工作面一次起爆最大炸藥量:采用楔形

44、掏槽,掏槽眼長度2.3m,與煤壁夾角70,毫秒電雷管引爆,取aj=9.0kg。q掘1=q掘2=259=225(m3/min)=3.75m3/sd、按局部通風機實際吸入風量計算q掘=qfikf式中:qf掘進面局部通風機吸入風量,設計掘進工作面選用fbd5.0/11/25.5型礦用防爆對旋軸流局部通風機,其吸入風量取3.0m3/s;i掘進面同時運轉的局部通風機臺數,設計每個掘進面使用1臺局部通風機,i=1臺;kf為防止局部通風機吸循環風的風量備用系數,取1.3。q掘1=q掘2=3.011.3=3.9(m3/s)e、按風速進行驗算根據煤礦安全規程,按式:0.25式中:q掘根據以上計算取最大值, q掘

45、=3.9m3/s;s掘掘進工作面有效斷面,s掘為4.59m2。經驗算,q掘1=q掘2=3.9m3/s符合要求。f、掘進工作面貫通期間需配備的備用風量q掘備按一個掘進工作面的需風量配備,則q掘備=3.9m3/s則掘進工作面需風量總和為:q掘=q掘1+q掘2+q掘備=11.7m3/s。 硐室需風量采區材料上山絞車房設計為獨立配風,其需風量q它取1.0 m3/s,則q硐=1.0m3/s。 其它需風量設計采區有回風上山需獨立配風,其回風上山需風量取1.0m3/s,則q它=1m3/s。 采區需風量q2=(q采+q掘+q硐+q它)k=(5.42+11.7+1.0+1.0)1.20=22.9(m3/s)(3

46、) 采區需風量確定(即礦井需風量)采區達產時為1個采煤工作面、2個掘進工作面同時生產。因礦井達產時就是一個采區的一個工作面生產。因此采區需風量就是礦井需風量為23.0m3/s。2、風量分配采煤工作面:配風6.0m3/s;掘進工作面:配風6.0m3/s,2個掘進工作面共計12.0m3/s;硐室:配風2.0 m3/s其它巷道:配風3.0m3/s。合計:23.0m3/s。(二)投產時通風風壓通風摩擦阻力計算公式如下:本文來自: 中國煤礦安全生產網 () 詳細出處參考:/html/2012/08/23/149284_4.shtml第三節 通風

47、設施及防止漏風、降低風阻措施一、 通風設施1、為避免主平硐、運輸大巷、采區車場或采區上山附近發生火災時事故的擴大,礦井需要反風。反風通過主要通風機電機反轉實現。2、為防止瓦斯、煤塵爆炸時損壞風機,回風井設防爆門。3、為使風流按規定路線流動,控制各用風地點的風量,井下有關巷道中設置正反向風門、調節風門、密閉墻等通風構筑物。二、 防止漏風的措施1、采煤工作面設計采用后退式開采,減少采空區漏風。2、回采后的采區、采面、廢棄的巷道及時設置密閉墻,減少采空區漏風量。3、系統發生變化后,及時調整通風系統,避免礦井各地點壓差發生變化而導致漏風量增加。4、主要風門設置兩道連鎖的風門,防止風流短路或漏風。對設在

48、運輸線上的通風調節風門應專人管理風門。風墻、風門等通風構筑物設置在圍巖堅固、地壓穩定的地點,并進行刻槽(深度不小于20cm)。5、生產時設專人負責通風構筑物的檢查與維修。三、 降低風阻的措施1、嚴格按設計斷面及支護形式施工。2、新掘巷道周壁盡可能光滑,金屬支架巷道剎幫背頂、架設整齊,錨噴巷道采用光面爆破。巷道轉彎處應呈圓弧形或使之呈鈍角,避免直拐彎。3、避免在主要通風巷道中堆積雜物,設專人檢查井巷狀況,發現問題及時維修,保證巷道的有效通風斷面達到設計要求。第六章 主要設備第一節 提升設備礦井為平硐開拓,上山開采。12采區軌道上山選用一臺jtkb1.61.2型單滾筒防爆提升絞車擔負材料、設備提升

49、和煤、矸下放的任務。計算過程如下:(一) 設計選型依據1、原煤年產量:9.0萬t/a(273t/d),出矸量:0. 9萬t/a(27.3t/d)2、年工作日:330d3、軌道上山傾角:=244、提升長度參數:l=l斜+l上+l下=275+25+25=325m5、提升方式:單鉤串車提升6、絞車鋼絲繩安全系數:m6.57、上、下部車場均為平車場8、提升容器:mgc1.1-6型固定式礦車 礦車自重:q0=592kg 煤的載重量:q=1.0t3 矸的載重量:q矸=1.8t(二) 設計選型計算1、絞車及鋼絲繩選型:(1)估算一次提升循環時間井筒上、下均為平車場。經計算,一次提升循環時間t=470s。(2)按產量求一次提升量本文來自: 中國煤礦安全生產網 () 詳細出處參考:/html/2012/08/23/149284_4.shtml1、主要本文來自: 中國煤礦安全生產網 () 詳細出處參考:

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