武甲煤矿090Mta采区布置及装备设计

武甲煤矿090Mta采区布置及装备设计 第1页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 目 录 1引言..............................................................................................2 1.1设计的指导思想..........................................................................2 1.2设计的主要特点..........................................................................2 2采区布置及装备............................................................................4 2.1采煤 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ....................................................................................4 2.1.1采煤方法选择..........................................................................4 2.1.2工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型................................4 2.2采区布置....................................................................................8 2.2.1移交生产和达到设计生产能力时的采区数目、位置和工作面生产能 力计算.....................................................................................8 2.2.2采区尺寸、巷道布置................................................................10 2.2.3采区煤炭运输、辅助运输、通风及排水系统.............................11 2.3巷道掘进.....................................................................................12 2.3.1巷道断面和支护形式.................................................................12 2.3.2掘进工作面个数及装备..............................................................13 2.3.3矿井达产时采掘比例关系及矸石量预计.....................................13 3参考文献.........................................................................................15 第2页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 武甲煤矿0.90Mt/a采区布置及装备设计 1 引言 武甲煤矿位于山西省阳城县北西部，距县城约30km，隶属于山西晶鑫实业股份有限公司(阳城县地方国有煤矿企业)。 2井田处于沁水块坳的南部，面积15.7236km，主采3号煤层，该煤层厚度3.30,6.43m，平均4.96m，属全井田稳定可采的厚煤层。该煤层赋存平缓，结构简单，顶底板岩性良好;地质及水文地质条件简单，属高瓦斯矿井;煤尘无爆炸危险性，属不自燃煤层;其地质储量为99.05Mt,设计可采储量54.70Mt。综观全井田开采技术条件优越，适宜于综采放顶煤开采和建设大中型矿井。 1.1设计的指导思想 以市场经济为导向，加大矿井设计改革的力度，在保证矿井设计规模和安全生产的前提下，尽量简化环节，减少行政福利设施。设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 充分体现市场经济的特点，因地制宜选择生产工艺，系统设计简单实用，设备选型先进合理。力争通过精心设计和科学管理，将该矿井建设成规模合理、安全条件好、机械化装备水平高，见效快、效益好、符合煤矿发展趋势的新型地方矿井。 1.2设计的主要特点 1.矿井设计生产能力为0.9Mt/a，矿井采用一次设计，一次建成 第3页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 投产的移交方式。 2. 矿井初期布置主斜井、副斜井和中央回风立井三个井筒。主斜井装备大倾角带式输送机和胶带检修轨道，担负煤炭提升任务;副斜井铺设双轨，担负矿井矸石、材料设备和人员等所有辅助提升任务;中央回风立井担负矿井初期回风任务，兼做矿井安全出口。 3. 在开采水平划分和开拓巷道布置上，依据综采面的连续推进长度，结合永久煤柱条带的位置和走向来进行井田水平划分和开拓巷道布置，比较符合本井田的实际。 4. 井下大巷主运输采用胶带输送机，可实现自回采工作面至地面胶带一条龙连续运输，用人少、效率高、故障率低、安全性好，利于实现集中管理与控制。大巷辅助运输初期采用调度绞车牵引1.0t系列矿车运输，后期改用无极绳绞车牵引1.0t系列矿车运输，既满足矿井前后期对井下辅助运输的要求，又最大限度地减少了矿井初期投资。 5. 矿井以一个生产采区、一个轻型综采放顶煤工作面保证矿井设计生产能力，工程量少，运输环节简单，符合高产高效矿井“一井一面”的模式。 第4页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 2 采区布置及装备 2.1采煤方法 2.1.1采煤方法选择 井田内3号煤层厚度3.30,6.43m，平均4.96m，倾角6?左右，为全区稳定可采的近水平厚煤层。常含夹石1,2层，属简单,较简单结构。顶底板多为泥岩及砂质泥岩，局部为粉砂岩，岩性良好，适合于综合机械化开采。 根据3号煤层的赋存状况和井田开拓特征，结合矿井设计规模和晋城地区轻型综采放顶煤开采3号煤层的成功经验，确定矿井采用长壁轻型综采放顶煤一次采全高的采煤方法，顶板采用全部垮落法管理。 2.1.2工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型 矿井以一个生产采区、一个轻型综采放顶煤工作面保证矿井设计生产能力。在此前提下，结合工作面采高、放煤高度、3号煤层的煤质特征和晋城地区各生产矿井轻型综采放顶煤机组设备配套情况，对工作面采煤、装煤、运煤方式进行确定和设备选型。 工作面采煤设备:选用4MG200-W型无链双滚筒采煤机，最大采1 高3.0m，截深0.6m，电机功率200kW。 工作面运煤设备:前部采煤运输设备和后部放煤运输设备均选用与采煤机配套的SGB-630/220型可弯曲刮板输送机，铺设长度150m， 第5页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 运输能力450t/h，电机功率2×112kW。 根据工作面运煤设备的运输能力，回采工作面胶带顺槽运煤设备选用SSJ-1000/160型可伸缩胶带输送机，铺设长度1080m，运输能力800t/h，电功功率160kW。 破碎机选用PEM1000×1000型颚式破碎机，破碎能力700t/h，电机功率55kW。 转载机选用SZD-630/75型刮板转载机，输送能力450t/h，电机功率450kW。 工作面主要设备配备详见表1.1。 表1.1 轻型综采放顶煤工作面主要机械设备配备表 数量 其 功率 设备名称 设备型号 单位 备 注 中 (kW) 总量 备 用 双滚筒采煤机 4MG200-W 200 台 1 1.液压支架1 中含4架过渡前部可弯曲刮板输送SGB-630/220 112×2 台 1 支架，并要求机 第6页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 后部可弯曲刮板输送SGB-630/220 有放煤功能， 112×2 台 1 机 能与中间支架 配套。 颚式破碎机 PEM1000×1000 55 台 1 2.轻型综采刮板转载机 SZD-630/75 75 台 1 放顶煤工作面可伸缩胶带输送机 SSJ1000/160 160 台 1 配套设备由支轻型放顶煤液压支架 ZFZ2600/16/24 架 110 10 架生产厂家提乳化液泵站 MRB-125/31.5 90 台 1 供。 喷雾泵站 ZPB250/5.5 30 台 1 单体液压支柱 DZ25-25/100 根 144 24 Π型钢梁 HDL-3000 根 50 10 回柱绞车 JH,8 11 台 2 2 三、工作面支架选型 本矿为新建矿井，回采面顶板压力尚无实测数据。据调查，邻近竹林山等矿开采3号煤层时的工作面顶板压力一般为1800,2500kN，设计暂以此为依据，并结合3号煤层底板岩性和工作面机采高度，轻型综采放顶煤工作面液压支架初选ZFZ2600/16/24型低位插板式轻型放顶煤液压支架，支撑高度1.6,2.4m，放煤方式为摆动尾梁及低位插板，工作阻力2648,2836kN，支架重量8.2t。 轻型综采放顶煤工作面端头支护配备4架与工作面放顶煤支架 第7页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 相配套的过渡放顶煤支架，并配备了DZ25-25/100型单体液压支柱120根和Π型钢梁40根，待矿井实施时随工作面端头支护水平的提高进一步完善端头支护设计。 四、采煤工作面采高、长度及年推进度 1.采煤工作面采高 井田内3号煤层平均厚度4.96m，依据3号煤层厚度，设计确定采煤机割煤高度2.20m，放顶煤高度2.76m，采放比为1?1.255。 2.采煤工作面长度 矿井首采区为一采区，依据首采区煤层赋存特征和矿井设计规模，参照《煤炭工业矿井设计规范》的有关 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ，并结合晶鑫实业股份有限公司的生产和管理水平，综合确定轻型综采放顶煤工作面长度为150m。 3.放煤步距和放煤方式 根据设计所要求的工作面单产能力，借鉴晋城、潞安等地区3号煤层轻型综采放顶煤开采的成功经验，确定放煤步距为1.2m，即“两采一放”。 根据3号煤层开采时的放煤高度和采高，本着提高资源回收率的宗旨，暂确定工作面采用单轮顺序放煤方式，同时放煤支架以两架为宜。矿井生产时应根据具体条件，对设计确定的放煤步距和放煤方式进一步实验，以确定适合本矿井的合理放煤步距和放煤方式。 第8页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 4.采煤工作面年推进度 采煤工作面采煤机截深为0.6m，设计采用“两采一放”的作业方式，采煤、放煤平行作业。即采煤机割两刀进2×0.6,1.2m，放顶煤液压支架放一次顶煤，工作面每个循环进两刀，放一次顶煤，循环进度为1.2m，日循环次数为3次，则日循环进度为1.2×3=3.6m。 采煤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=3.6×300×0.9=972(m) 五、工作面回采方向 采煤工作面采用后退式回采，相邻工作面间采用跳采。 六、采区及工作面回采率 井田内3号煤层为厚煤层，依据《煤炭工业矿井设计规范》，采区回采率取75%，工作面回采率为:机采回采率95%，放顶煤回采率80%。 2.2 采区布置 2.2.1移交生产和达到设计生产能力时的采区数目、位置和工作面生产能力计算 (一)采区数目和位置 根据矿井开拓部署，结合矿井规模和采煤工作面装备水平，矿井 第9页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 移交生产和达到设计生产能力时，共布置一采区一个生产采区。一采区位于+450m水平井底车场附近，采区内3号煤层赋存稳定， 储量可靠，地质构造及水文地质条件简单，对矿井及早达产和稳产高产均十分有利。 (二)矿井生产能力计算 1.采煤工作面生产能力计算 采煤工作面生产能力按下式计算: A=M?l?L?r?C，M?l?L?r?C 采1122 式中: A——采煤工作面年产量，t/a; 采 M——采煤工作面机采高度，M=2.2m; 11 M——采煤工作面放煤高度，M=2.76m; 22 l——采煤工作面长度，l=150m; L——采煤工作面年推进度，L=972m; 3r——煤的容重，r=1.41t/m; C——采煤工作面机采回采率，取0.95; 1 C——采煤工作面放顶煤回采率，取0.80。 2 则A=2.2×150×972×1.41×0.95+2.76×150×972×1.41×采 0.80 =883574(t/a) 第10页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 =883.57kt/a 2.掘进工作面掘进煤量计算 矿井移交生产及达到设计产量时，井下共装备两个煤巷掘进工作 2面，掘进断面平均9.60m，掘进工作面年总推进度为2800m，则掘进工作面掘进煤量计算如下: A=2800×9.60×1.41=37901t/a=37.90kt/a 掘 3.矿井生产能力计算 A=A+A=883.57+37.90=921.47kt/a 矿采掘 可满足矿井0.90Mt/a设计生产能力的要求。 矿井达到设计生产能力时采区回采工作面特征见表2.1。 表2.1 达到设计生产能力时采区工作面特征表 采煤工作面 煤层平机采放顶煤 年推 生产 采区名称 个数 装 备 均厚度高度高度进度 能力 (m) (m) (m) (m) (Mt/a) 一采区 1 轻型综采放顶煤 4.96 2.20 2.76 972 0.92 2.2.2采区尺寸、巷道布置 1.采区尺寸 矿井移交生产及达到设计生产能力时，布置一采区一个生产采区，一采区南北走向长1.27,2.60km，东西倾斜宽2.44,2.50m，面 第11页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 2积6.43km，3号煤层可采储量22.38Mt，采区设计生产能力按0.90Mt/a考虑，可服务17.7a。 2.采区巷道布置 一采区设轨道、胶带、回风三条集中上山，均相互平行，间距40m，其中集中轨道、胶带上山沿3号煤层底板布置，集中回风上山沿3号煤层顶板布置。一采区采用双翼布置工作面，走向长壁开采。在西一集中上山巷道的两侧布置回采工作面，回采面采用走向长壁开采。回采工作面胶带、轨道顺槽均沿3号煤层底板布置，胶带顺槽(兼进风)直接与西一集中胶带上山相接，并通过顺槽联络巷与西一集中轨道上山沟通;轨道顺槽(兼回风)直接与西一集中回风上山相连，并通过顺槽联络巷与西一集中轨道上山相接，形成回采工作面完善的运输、通风、排水、供电及井下消防洒水系统。 首采区巷道布置详见图4-2-1。 回采方式为采区内采用前进式开采，工作面采用后退式开采，同一翼相邻工作面间采用跳采。 2.2.3采区煤炭运输、辅助运输、通风及排水系统 1.运煤系统 采煤工作面(可弯曲刮板输送机)?胶带顺槽(可伸缩胶带输送机)?西一集中胶带上山(强力带式输送机)?井底煤仓?主斜井(大倾角带式输送机)?地面。 第12页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 2.材料设备、矸石等辅助运输系统 地面材料设备?副斜井(双滚筒提升机提升串车)?+450m水平井底车场?西一集中轨道上山(调度绞车)?顺槽联络巷(调度绞车)?工作面轨道顺槽(无极绳连续牵引车)?回采工作面。 一采区掘进头矸石(调度绞车牵引矿车)?西一集中轨道上山(调度绞车牵引矿车)?+450m水平井底车场?副斜井(双滚筒提升机提升串车)?地面排矸系统。 3.通风系统 地面新鲜风流?副斜井(主斜井)?+450m水平井底车场(主井井底清理撒煤巷道、井底煤仓上部联络巷)?西一集中轨道上山、西一集中胶带上山?顺槽联络巷?胶带顺槽?回采工作面(乏风)?轨道顺槽?西一集中回风上山?中央回风立井(主扇风机)?地面。 4、排水系统 工作面顺槽(小水泵)?顺槽联络巷(小水泵)?西一集中轨道上山(水沟)??井底水仓?主排水泵房(主排水泵)?管子道及副斜井排水管?地面?井下水处理站调节池。 2.3巷道掘进 2.3.1巷道断面和支护形式 西一集中轨道、胶带上山均采用半圆拱形断面，煤巷段采用锚网 第13页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 喷支护，岩巷段采用锚喷支护;西一集中回风上山采用矩形 断面，锚网喷支护;胶带和轨道顺槽采用矩形断面，锚杆挂钢带支护，并且每隔3m采用锚索补强支护;开切眼采用矩形断面，戴帽木点柱支护。 巷道断面详见图C1456,122,1。 2.3.2掘进工作面个数及装备 根据采煤工作面年推进度，本着以保证矿井正常生产时合理的采掘关系为原则，矿井移交生产及达到设计生产能力时，共布置两个煤巷掘进工作面，其中一个西一集中上山普掘工作面，一个顺槽综掘工作面。 掘进工作面主要设备配备见表3.1。 2.3.3矿井达产时采掘比例关系及矸石量预计 矿井移交生产时，共布置两个煤巷掘进工作面，采掘比为1?2。 矿井投产后，新掘巷道绝大部分为煤巷，矸石量很少。预计井下矸石量为10kt/a。 表3.1 掘进工作面主要设备表 煤巷普掘工作面 煤巷综掘工作面 设备名称 台 型 号 功率(kW) 型 号 功率(kW) 台数 数 煤巷掘进机 ELMA-40 80 1 第14页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 可伸缩胶带输送机 SSJ-800/90 90 1 胶带转载机 JZP-100A 10 1 局部通风机 JBT61,2 14 2 FD,1?.6 2×30 2 刮板输送机 SGD-610/22 22 3 煤电钻 MZS-12 1.2 2 MZS-12 1.2 2 岩石电钻 EZ-2.0 2.0 2 EZ-2.0 2.0 2 22 喷雾泵站 WPB-50/10 11 1 耙斗装岩机 P-30B 17 1 调度绞车 JD-11.4 11.4 3 JD-11.4 11.4 4 小水泵 IS65-50-160 5.5 2 IS65-50-160 5.5 2 混凝土搅拌机 安,V 5.5 1 混凝土喷射机 ZP,IV 5.5 1 风镐 FG,8.3 1 第15页 山西煤炭职工联合大学太原分校----09级成人大专机电班毕业设计 参考文献 [1] 徐永圻等，《煤矿开采学》，中国矿业大学出版社，1999; [2] 冷金龙等，《矿山井巷工程量计算手册》，河北科学技术情报研究所出版，1984; [3] 陈炎光等，《中国采煤方法》，中国矿业大学出版社，1991; [4] 徐永圻等，《中国采煤方法图集》，中国矿业大学出版社，1990; [5] 刘吉昌等，《倾斜长壁开采》，煤炭工业出版社，1993; [6] 张荣立等，《采矿工程设计手册》，煤炭工业出版社，2003; [7] 张国枢等，《通风安全学》，中国矿业大学出版社，2000; [8] 王家廉等，《煤矿地下开采方法》，煤炭工业出版社，1985; [9] 杨坚等，《矿井提升运输选型设计》，煤炭工业出版社出版，1981; [10]《煤矿安全规程》，煤炭工业出版社，2006; [11]《煤炭工业矿井设计规范》，中国 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 出版社 2006; [12]《井巷工程》，中国矿业大学出版社，1985; [13]《矿山供电》，中国矿业大学出版社，1995; [14]《运输与提升》，中国矿业大学出版社，1996; [15]《煤炭井巷工程综合预算定额》，煤炭工业出版社出版，1986。