煤矿开采技术新景矿佛洼分区采区的设计说明书-阅读页

　　

【正文】 主仓、副仓各一个，长度为130m，有效容量为550m3，大于分区4小时的用水量474m3。佛洼风井井底巷道和硐室采用半圆拱断面，井筒与井底连接处（马头门）为混凝土碹支护，分区变电所、水泵房及管子道、水仓等硐室采用锚喷支护。~10176。根据佛洼分区开拓部署和煤层的赋存情况，该分区达产时在3号煤同时布置两个回采工作面，为此，设计确定3号煤层回采工作面采煤方法为倾斜长壁综采，顶板管理方法采用全部垮落法。在此前提下，结合回采工作面的采高和煤层特征，对回采工作面采煤和运煤设备进行设备选型。回采工作面运煤设备：选用SGZ830/630型可弯曲刮板输送机，铺设长度为200m，输送能力为1000t/h，电机功率为2315kW。转载机选用SZZ880/220型转载机，电机功率为220kW。回采工作面端头及超前支护综采工作面端头支护配备4架ZT600017/35型与工作面支架相配套的过渡支架，并配备了DZ2825/100型单体液压支柱120根和Π型钢梁40根，对回采工作面端头及超前进行维护。运输顺槽、回风顺槽超前工作面20m范围内支设两排帽柱。回采工作面日循环次数12次， m，日循环进度12=，正规循环率按85%考虑，则回采工作面年推进度按下式计算：年推进度＝日循环进度年工作日循环率采煤工作面年推进度=350=2856(m)五、采区及工作面回采率 3号煤层为中厚煤层，依据《煤炭工业采区设计规范》，采区回采率取80%，回采工作面回采率为95%。七、煤炭运输和辅助运输方式及分区通风和排水系统运煤系统主运输采用胶带运输。掘进煤（皮带转载机、可伸缩胶带输送机）——3号煤采区胶带巷（胶带输送机）——汇入采区煤流系统。材料车：由副立井（提升机）——+525m水平井底车场——南石门轨道巷（蓄电池电机车）——525南上轨道巷（蓄电池电机车）——西一上轨道石门（蓄电池电机车）——佛洼分区525轨道大巷（蓄电池电机车）——3号煤采区轨道巷（无极绳连续牵引绞车）——进、回风顺槽（调度绞车）——采、掘工作面。通风系统佛洼分区进风由两部分组成，大部分进风由佛洼进风井进入，另有小部分进风由芦湖南进风井进入，其回风全部由佛洼回风立井排出。排水系统工作面——进、回风顺槽（或尾巷）——3号煤采区轨道巷（或采区回风巷、采区胶带巷）——水窝——通过排水设备排至佛洼井底水仓——佛洼进风立井——地面（井下水沉淀池）。采区布置两条进、回顺槽，一条瓦斯尾巷，一条运输顺槽。从而形成分区完善的通风、运输、供电、排水系统。回采工作面生产能力按下式计算：A采=lLC式中：A采——回采工作面生产能力，t/a；l——回采工作面长度，取200m；L——工作面年推进度，2856m；M——回采工作面采高。则一个3号煤回采工作面生产能力为A采=2002856=（万吨/年）二个3号煤回采工作面生产能力为 2=（万吨/年）（三）掘进工作面掘进煤量计算掘进工作面掘进煤量按回采工作面产量的5%计算，为A掘==（万吨/年）（四）分区生产能力计算分区总产量A=+=（万吨/年）第三节 采区巷道布置方案的选择一、开拓方式佛洼分区开拓方式佛洼分区为新景矿的一个分区，本设计遵循新景矿的总体开拓方式，其主副提升仍利用采区的主副提升系统；其开拓巷道布置为：在分区中部东西方向沿煤层布置四条采区巷道；矸石排放利用芦湖南进风立井排矸系统。形成佛洼风井除提升之外相对独立的供电、通风、排水、压风等系统。根据分区开拓巷道布置情况，结合地形特点，选定在佛洼村东南侧500m处有一块较平坦的场地比较合适，通过方案比较，确定两井口坐标分别为：进风立井：x=101536；y=84138；z=969（井口）回风立井：x=101536；y=84218；z=960（井口）开拓方案的比较及选择在确定了风井工业场地的情况下，本设计以佛洼风井为界将佛洼分区分为东西两个区，同时提出了两个开拓布置方案，分别叙述如下：二、采区巷道布置方案的选择与确定：（一）3号煤采区巷道布置方案一本方案以辅助运输绞车服务范围为界将佛洼分区分为东西两个区。其开拓布置方式为，利用分区中部的东西方向布置的525轨道大巷，向北间距30米布置分区北翼回风巷，向南间距30米分别布置轨道巷、胶带巷和分区南翼回风巷，分区巷道除东部边界处的部分轨道斜巷和上仓胶带巷为岩石巷道外，其余绝大部分为煤层巷道。当525轨道大巷掘至佛洼风井东侧距回风井437m左右时（y=84650m），煤层开始变为向西方向的倾角向下的单斜构造，煤层距525轨道大巷愈来愈远，其间距由50米逐步变为100米以上，设计525轨道大巷在y=84650m附近停掘，做一个上部平车场后在525轨道大巷南侧间距30米布置西区轨道巷，轨道巷以12176。其回采工作面布置形式同东区。开拓方式（方案一）平、剖面图见图231，232。在此不予以说明。（二）、3号煤采区巷道布置方案二本方案以佛洼进风井为界将佛洼分区大致分为东西两个区。该单翼采区由东区准备巷道将其分为南北两部分，需要通过轨道巷及胶带巷分别与西区采区车场及胶带巷相连。三、方案比较及选择由于佛洼分区东区方案已成定局，因此只对西区方案进行比较。方案一比方案二节省巷道工程量约300米。方案一的主要缺点是：西区南部块段布置的三角煤工作面较多（9个）。方案二的主要缺点是：采区巷道系统增加一个运输环节，主运输及辅助运输至少多投入一部设备；辅助运输增加一个采区车场环节；初期移交工程量增加；采区巷道工程量略有增加（约300米左右）。本设计推荐方案一。根据推荐的开拓巷道布置方案，佛洼分区3号、8号、15号煤层采用+525m和+420m两个水平开采，各煤层均划分为东西两个采区。开采顺序为从上到下、由东到西。巷道内铺设600mm双轨，运输12t蓄电池电机车。~10176。巷道内铺设带宽1200mm的胶带输送机。~10176。巷道内铺设600mm双轨，装备无极绳连续牵引绞车。巷道断面及支护形式详见巷道断面图册。综掘工作面主要装备有：S100型综掘机、SJ80型可伸缩胶带输送机、SGB620/40型刮板输送机、KDF系列对旋式局部扇风机、MQT70型锚杆钻机等掘进设备。掘进工作面主要设备配备见表431。总掘进体积为340800m3，其中硐室体积为7300m3。 井巷工程量汇总表 表432 序号项目名称长度（m）掘进体积（m3）备注煤巷岩巷计井巷硐室计1井筒1220122047739477392进回风石门60060011142111423525轨道大巷及车场70070010640106404材料斜巷250250396039605采区巷道880088001292731292736回采巷道12100121001307441307447硐室73007300合计215002170236703335007300340800第四章 技术经济第一节 劳动定员及劳动生产率，年工作日350天，设计日生产能力10000t，每天两班生产，一班检修，经计算分区在籍总人数为707人，见表1011。6~10176。煤尘本区对3号煤层取样进行了煤尘爆炸性试验，结果为3号煤层具有煤尘爆炸危险性。 煤尘爆炸性试验表 表511 钻孔号煤厚煤尘爆炸挥发分V%火焰长度%加岩粉量%有无爆炸性原煤精煤3—181050有3—391050有3—421050有368550有煤的自燃根据山西省煤炭工业局综合测试中心检验报告：3号、8号煤层均无自然发火性。煤与瓦斯突出依据本井田及相邻矿井情况，在开采3号煤层时，有瓦斯突出危险性。二、瓦斯涌出量预测根据阳泉矿区及新景矿开采经验，矿井绝对瓦斯涌出量分别由回采工作面瓦斯涌出、掘进工作面瓦斯涌出及已采区瓦斯涌出三部分组成，其中回采工作面瓦斯涌出约占80%，掘进工作面瓦斯涌出约占10%，已采区瓦斯涌出约占10%。（1440350）=111m3/min其中回采工作面绝对瓦斯涌出量为11180%=本区设计有两个回采工作面，则一个回采工作面绝对瓦斯涌出量为q回=247。其通风系统为中央并列式，通风方式为机械负压抽出式第三节 采区风量的计算及分配佛洼分区风量计算及分配（一）风量按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算Q总＝（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐+∑Q其它）∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min。∑Q其它——除采煤、掘进和硐室地点外的其它井巷需要进行通风的风量总和，m3/min。1%K瓦K备＋b(1－c)q采247。1%＋(1－80％)247。Q掘式中：Q掘局——根据局扇安装使用的台数计算的掘进工作面全风压的供风量，m3/min；Ｑ局额——局扇的额定风量；设计选用的局扇额定风量为：230kW对旋风机额定风量为600m3/min；2。本区布置4个综掘工作面、4个普掘工作面、2个备用掘进工作面，备用掘进工作面与普掘工作面风量相同。分区总风量Q总=（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q其它）Q总取18000m3/min（二）风量分配将矿井总风量分配到井下各用风地点，具体配风见表521。另外，由芦湖南进风井供给佛洼分区的风量中，还有一部分风量需供给布设抽放瓦斯管路的回风巷，该风量为600m3/min（10m3/s）。 LQ2 /S3 ） +h局式中：h——矿井通风阻力，mmH2O； α——井巷摩擦阻力系数，； L——井巷长度，m；P——井巷净断面周长，m； S——井巷净断面积，m2；Q——通过井巷的风量，m3/s； h局——局部阻力，h局=15%本分区达到设计产量后，选择通风容易时期及困难时期的风阻最大路线进行阻力计算（其中容易时期位于3210回采工作面，困难时期位于15234回采工作面）。根据《煤炭工业矿井设计规范》“井深400米以上时，宜计算矿井的自然风压”的要求，设计对矿井的自然风压采用下式进行计算：He=P0g/RK）夏季时的自然风压He=89830623〔1/（273+30）－1/（273+20）〕（1+623/10000） =－=－23mmH2O冬季时的自然风压He=89830508〔1/（273+10）－1/（273+20）〕（1+508/10000） =197Pa =20mmH2O考虑自然风压后，佛洼分区通风容易时期、困难时期阻力分别为176mmH2O和270mmH2O。通风容易时期通风阻力计算表 表542序号巷道名称支护形式αP(m)S(m2)L(m)Q(m3/s)h(mmH2O)v（m/s）1佛洼进风井砼碹5102332进风石门锚喷16..010011733号煤采区轨道巷锚喷1805043号煤采区轨道巷锚喷6004153号煤采区轨道巷锚喷600366进风顺槽锚杆1500387工作面液压支架20038158回风顺槽锚杆14403293号煤采区回风巷锚喷24044103号煤采区回风巷锚喷73075113号煤采区回风巷锚喷1907812回风石门锚喷15015013回风立井砼碹48030014计15局阻15％16小计19617合计196 通风困难时期通风阻力计算表 表543序号巷道名称支护形式αP(m)S(m2)L(m)Q(m3/s)h(mmH2O)v（m/s）1佛洼进风井砼碹6202332进风石门锚喷16..0100117315号煤采区轨道巷锚喷1180804进风顺槽锚杆1500385工作面液压支架20038156回风顺槽锚杆144032715号煤采区回风巷锚喷1480728回风石门锚喷401509回风立井砼碹60030010计