煤矿采区设计说明书_毕业设计-文库吧

【正文】 二、巷道支护方式： 分别详述各巷道的永久支护方式，支护材料及规格。 三、 巷道施工工艺： 包括打眼 工具、爆破方式、耙装方式、运输方式。 采区开拓（准备）巷道一览表 序号 巷道名称 断面形式 支护方式 断面尺寸 巷道 长度 巷道 坡度 净宽（ mm） 净高（ mm） 面积（ m2） 7 上宽 下宽 墙高 全高 净 荒 （ m） （ 186。） 说明：上表可据实际情况进行调整 第四章 采掘顺序及采煤办法 第一节 掘进顺序 说明该采区同时安排几个掘进头，分别是哪几个掘进头，各掘进头的接续顺序。 第二节 回采顺序 说 明采区内不同煤层的开采顺序，同一煤层采煤工作面的回采顺序，同时回采的工作面个数。 第三节 采煤方法 一、采煤方法： 说明采煤工作面的采煤方法。 二、采煤工艺： 包括采煤工作面落煤、装煤、运煤方法、工作面支护及采空区管理、劳动组织。 第四节 采煤工作面装备 第五章 采区生产能力及服务年限 第一节 采区生产能力 简要介绍采区采煤工作面及开采煤层的采高、容重、面长等计算采区生产能力所需要的基础数据。 采煤工作面单产 采煤工作面单产按下式计算： A= L L1 Mγ C 式中 A— 工作面日产量， t/d； 8 L— 工作面长度， m； L1— 工作面日进度， m/d； M— 采高，放顶煤开采时为每次采放总厚度， m； γ — 煤的视密度， t/m3； C— 工作面回采率，薄煤层取 ，中厚煤层取 ，厚煤层取 ； 机采工作面日产量可用下式计算： A=NLSMγ C 式中 A— 回采工作面日产量， t/d； L— 工作面长度， m； S— 截深， m； M— 采高；放顶煤开采时为每次采放总厚度， m； γ — 煤的视密度， t/m3； C— 工作面回采率，薄煤层取 ，中厚煤层取 ，厚煤层取 ； N— 采煤机日进刀数；放顶煤开采时 N为日采放总进尺 N=60k1(24－ t1)/td k1— 事故影响系数， ~； t1— 准备时间， h； td— 截割一刀所需时间， min； 单向采煤时： td=k2(L－ l ) (1/v1+1/v2)+t2 双向采煤时： td= k2(L－ l )/ v1+ t2 式中 l — 缺口长度， m； v1— 采煤机工作速度， m/min； v2— 采煤机清煤速度， m/min； t2— 进刀时间，包括移机头及自开缺口，一般为 30~90min； k2— 每刀辅助时间，（包括交接班、处理 大块煤等采煤机合理停顿时间）系数，一般取 ~； 采区生产能力 9 采区生产能力是采区内同时回采工作面和掘进产量的总和。按照《煤矿安全规程》第四十八条第一款规定，一个采区内同一煤层不得布置 3个（含 3 个）以上回采工作面和 5 个（含 5 个）以上掘进工作面同时作业。 采区内同时生产的采煤工作面个数和掘进工作面个数确定后，采区生产能力可按下式计算（年工作日数按 330d）： AB=∑ A+∑ A1 或 AB=k1k2∑ A 式中 AB— 采区生产能力， t/d； ∑ A— 采区内同时回采工作面日产量之和， t/d； ∑ A1— 采区内同时掘进的煤巷掘进工作面产量之和， t/d； k1— 工作面产量不均衡系数。采区内同采两个工作面，取 ； k2— 采区内掘进出煤系数，取 ； 第三节 采区服务年限 采区服务年限按下式计算： T=10000ZC/AB 式中 T— 采区服务年限， a； Z— 采区可采储量，万 t； AB— 采区生产能力， t/d； C— 采区回采率， %； 薄煤层不低于 85%，中厚煤层不低于 80% ，厚煤层不低于 75%； 第六章 采区通风安全 第一节 通风系统 一、简要叙 述矿井通风现状，主要内容包括矿井通风方式、风机型号、矿井需要风量、矿井实际进风量、风机排风量、矿井负压等参数。 二、新设计采区投产后，矿井采场分布情况，主要包括：矿井生产采区个数，每个生产采区内采煤工作面、掘进工作面及硐室个数。 用文字叙述新风风流与乏风风流路线，并附通风系统图，系统图采用微机绘制，通防设施、风流标志与方向要与现场相对应。统一采用《山东 10 省煤矿一通三防实施细则》所规定的通防设施图例。 附：通风系统图 第二节 采区供风量及负压计算 以国家安全生产监督管理总局等三部门联合制定的《煤矿通风能力核定办法》规定的风量计算方法为依据，逐项统计、分析计算、验算采掘工作面、备用工作面、各机电硐室所需要的风量、风速、计算出采区需要的总风量。说明矿井风量是否能够满足采区所需要的风量要求。 采煤工作面按采区设计中通风流程最长、需风量最大的工作面进行计算，备用工作面风量选取的原则是不得低于正规工作面最大需风量的一半。掘进工作面的风量计算按采区设计中最大需风量为标准。 机电硐室、绞车房等用风地点根据《肥城矿业集团风量计算细则》相关部分的规定执行。 一、采煤工作面需要风量计算 每个回采工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧 化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别计算，然后取其中最大值。 低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯 涌出量确定需要风量，其计算公式为： Q 采 =Q 基本 K 采高 K 采面长 K 温 式中： Q 采 —— 采煤工作面需要风量， m3/min； Q 基本 — 不同采煤方 式工作面所需的基本风量， m3/min； Q 基本 — 工作面控顶距工作面实际采高工作面有效断面的 70%适宜风速，（不小于 m/s）； K 采高 — 回采工作面采高调整系数，（见表 1）； K 面长 — 回采工作面长度调整系数，（见表 2）； K 温 — 回采工作面温度调整系数，（见表 3）； 回采工作面采高调整系数（ K 采高 ） 表 1 11 采 高 ＜ ～ ～ 及放顶煤面 系数（ K 采高 ） 回采工 作面长度调整系数 （ K 面长 ） 表 2 回采工作面长度（ m） 80～ 150 150～ 200 ＞ 200 长度调整系数（ K 面长 ） ～ ～ 回采工作面温度与对应风速调整系数 （ K 温 ） 表 3 回采工作面空气温度（ ℃ ） 采煤工作面风速（ m/s） 配风调整系数 K 温 ＜ 18 ～ 18～ 20 ～ 20～ 23 ～ ～ 23～ 26 ～ ～ 26～ 28 ～ ～ 28～ 30 ～ ～ 按瓦斯或二氧化碳涌出量计算 根据《煤矿安全规程》规定，按回采工作面风流中瓦斯（或二氧化碳浓度）的浓度不超 ％要求计算： Q 采 ＝ 100q 采 K CH4 Q 采 — 回采工作面实际需要风量， m3/min； q 采 — 回采工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量， m3/min； KCH4 — 采煤面瓦斯涌出不均衡通风系数为。（正常生产条件下，连续观测 1 个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）。 12 按工作面温度选择适宜的风 速进行计算 Q 采 =60V 采 S 采 （ m3/min） 式中： V 采 — 采煤工作面风速， m/s。 S 采 — 采煤工作面的平均断面积， m2。 按回采工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量 每人供风 ≮4m 3/min： Q 采 ＞ 4N（ m3/min） 每千克炸药供风 ≮25m 3/min： Q 采 ＞ 25A（ m3/min）； 式中： N— 工作面最多人数； A— 一次爆破炸药最大用量， Kg。 综合以上各项计算结果确定工作面 供 风量 数值。 按风速进行验算 15S＜ Q 采 ＜ 240S ( m3/min) 式中： S— 工作面平均断面积， m2 。 经过计算及验算后，最终确定该工作面计划供风量数值。 备用工作面应满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量，且最少不得低于采煤工作面实际风量的 50％。 Q 备 ≥ 21 Q 采 二、掘进工作面的需要风量 基本参数 巷道设计长度 （米） 巷道掘进 断面 积 （ m2） 瓦斯绝对涌出量（ m3/min） 二氧化碳绝对涌出量（ m3/min） 巷道类别 工作面温度 （ ℃ ） 每班最多工作人数 （ 人） 一次乳化炸药消耗量（ Kg） 13 计算 : ① 、按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算掘进面需要风量： Q 掘 =100q 掘 K 掘通 式中： Q 掘 — 单个掘进工作面需要风量， m3/min； q 掘 — 掘进工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的绝对涌出量 m3/min； K 掘通 — 瓦斯涌出不均衡通风系数。（正常生产条件下，连续观测 1 个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）。 ② 、按同时作业人数和炸药量计算掘进工作面需要风量： 每人供风 ≮4m 3/min，即 Q 掘 ＞ 4N( m3/min) 每千克炸药供风 ≮25m 3/min，即 Q 掘 ＞ 25A（ m3/min） 式中： N — 掘进工作面最多人数； A — 一次爆破炸药最大用量 , Kg。 ③ 、按风速进行验算掘进工作面需风量 煤巷掘进最低风量， Q 煤掘 ＞ 15S 掘 （ m3/min） 岩巷掘进最低风量， Q 岩掘 ＞ 9S 掘 （ m3/min） 岩煤巷道最高风量， Q 掘 ＜ 240S 掘 （ m3/min） 式中： S 掘 — 掘进工作面的断面积， m2。 ④ 、掘进工作面局部通风机选型 Q 吸 1= Q 掘 /（ 1P 百 ） m 式中： Q 吸 1— 局部通风机需要吸风量， m3/min； M— 独头通风百米长度指数； P 百 — 柔性风筒百米漏风率； 根据上述计算结果，确定该掘进面选用局部通风机型号与风筒尺寸， 14 并说明该局扇实际吸风量大小。 ⑤ 、按局部通风机实际吸风量计算掘进面全风压需要风量： 岩巷掘进： Q 掘 ＝ Q 扇 I i＋ 9S 煤巷掘进： Q 掘 ＝ Q 扇 I i＋ 15S 式中： Q 扇 — 局部通风机实际吸风量， m3/min； 安设局部通风机的巷道中的风量，除了满足局部通风机的吸风量 之外，还应保证局部通风机吸入口至 掘进工作面回风流之间的风速 ， 岩巷不小于 、煤巷和半煤岩巷不小于 ，以防止局部通风机吸入循环风和这段距离内风流停滞，造成瓦斯积聚 。 S— 局扇安装地点巷道断面 积 ， m2 ； I i — 掘进工作面同时通风的局部通风机台数。 根据上述计算结果最终确定掘进工作面需要风量大小。 三、 井下硐室需要风量计算 井下硐室需要风量，应按采区内各个独立通风硐室实际需要风量的总和来计算： ∑Q 硐 ＝ Q 硐 1+ Q 硐 2+ Q 硐 3+ „„ + Q 硐 n 式中： ∑Q 硐 — 所有独立通风硐室需要风量总和， m3/min； Q 硐 Q 硐 Q 硐 „.. 、 Q 硐 n — 不同独立硐室需要风量， m3/min。 井下机电硐室需要风量计算 机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风。选取硐室风量，保证机电硐室温度不超过 30℃ ，其他硐室温度不超过 26℃ 。 机电硐室的需要风量可按经验值选用 (表 4) 机电硐室需要风量 表 4 硐 室 小 型 中 型 大 型 15 风量 m3/min 40～ 60 70～ 100 100～ 200 注：小型硐室：总容量在 30kW或 50kVA以下，充电组 2组以下。 中型硐室 ：总容量在 30~500kW或 50～ 380kVA，充电组 3~4组。 大型硐室：总容量在 500kW以上或 380kVA 以上，充电组 5组以上。 四、其它井巷实际需要风量计算 按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算 Q 其它 ＝ 100 qch4 K 其通 （ m3/min） 式中： qch4— 井巷最大瓦斯绝对涌出量， m3/min； K 其通 — 瓦斯涌出不均衡系数，取 ～ 。 按风速验算： Q 其它 ＞ 9 S 其它 （ m3/min） 式中： Q 其它 — 其它地点需用