石湖矿综采放顶煤可行性技术论证1课件Word文档格式.docx
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井田西部边界附近和北部发育两条走向近北东—南西向的正断层，西部边界外、东部边界外分别发育两条走向近南北和北东向的正断层。
矿田内地层倾角5°
～13°
左右。
井田构造地质复杂程度属简单类型。
3、火成岩侵入及对煤层开采的影响
井田根据钻孔资料和多年来的开采情况未发现陷落柱及岩浆岩侵入。
4、煤层条件
本井田含煤地层为石炭系上统太原组，共含煤6层，编号为2号、3号、4号、5上号、5号、6号，其中2、3、5号煤层为较稳定-稳定可采煤层，其余煤层不稳定不可采。
2#煤层位于太原组顶部，伏于K2砂岩之下。
该煤层为中厚—厚煤层，厚度为1.90—5.40m，平均为4.15m，含0—2层泥岩夹石，结构较简单。
3#煤层位于太原组上部，上距2号煤层7.99m左右。
该煤层为全井田可采的中厚煤层，厚度变化不大，一般为1.53—2.39m，平均为2.23m，含0—2层泥岩夹矸，结构较简单。
5#煤层位于太原组下部，上距3号煤层47.86m左右，为全井田稳定可采的巨厚煤层，煤层厚度12.90－19.65m，平均16.89m，煤层结构极复杂，含3－7层夹矸。
本区中北部煤层厚度最薄，向东北和西南方向逐渐变厚，在井田西北和东南部达到最厚，向西南方向又逐渐变薄。
我矿现在正在开采此煤层。
为放顶煤开采煤层。
煤层稳定程度属简单类型。
根据我矿已采的多个综放工作面，揭露煤层厚度一般均为11.2-12.3之间，平均厚度为11.75米，按采煤机割煤2.6米，放煤高度为9.15米，采放比为1：
3.519。
5、煤层顶底板岩性
5#煤层伪顶为炭质泥岩，厚度1.55-2.78m，平均2.09m。
直接顶以粉砂岩为主，厚度1.2-2.2m，平均1.65m。
老顶以细砂岩为主，局部为砂岩，粉泥岩，厚度10.19-15.04m平均11.92m。
砂岩抗压强度69.0-70.7MPa,抗拉强度4.7-5.0MPa，稳定性好，属坚硬岩类。
底板为泥岩，炭质泥岩，平均厚度1.5米，抗压强度8-64.8MPa，抗拉强度0.2-2.4MPa，节理裂隙不发育，属软弱岩类至坚硬岩类。
本矿工程地质类型为Ⅲ类Ⅱ型，即属于层状岩类工程地质条件中等的矿井。
6、瓦斯、煤尘
6.1瓦斯
石湖煤矿5#煤层根据2010年-2014年山西省煤炭工业厅瓦斯鉴定的批复结果,矿井瓦斯绝对涌出量最大为1.76m3/min，回采工作面瓦斯绝对涌出量最大为0.83m3/min,掘进工作面瓦斯绝对涌出量最大为0.24m3/min;
二氧化碳绝对涌出量最大为3.34m3/min,瓦斯等级鉴定为瓦斯矿井。
6.2煤尘
5#煤层根据多年的鉴定结果,煤尘具有爆炸性,火焰长度>
400mm,加岩粉量70%
7、矿井水文地质情况
7.1受采掘破坏或影响的孔隙裂隙岩溶含水层
5#煤层的底板含水层主要为太原组砂岩裂隙含水层（5#煤层底板的砂岩含水层,据井田南部ZK705ZK401号水文孔抽水试验,单位涌水量为0.0209-0.0288L/SM,为弱富水性含水层。
奥灰岩溶水最高水位为+1106.25m,低于5#煤层最低底板标高+1170m,约63.75m,奥灰水对煤层开采无影响。
7.2矿井及周边各矿井采（古）空区分布状况
井田内周边各矿井,2#、5#煤层采（古）空区有少量积水,位置积水范围,积水量基本清楚,在采掘过程中要进行探放水。
7.3矿井涌水量
矿井以往正常涌水量为27m3/h,小于180m3/h,最大涌水量为45m3/h,小于300m3/h,防治水工作简单。
7.4突水量
矿井以往未发生过突水。
8、自燃发火
根据化验结果该5#煤层容易自燃，煤的自燃倾向性为Ⅰ级，发为期为3-6个月，吸氧量为0.677cm3/g。
二、矿井建设
1、工业场地位置
石湖矿工业场地在井田中部，主斜井坐标为X=4322604.463，Y=19618102.394，Z=1503.456
2、开拓方式及运输系统
井田开拓方式为斜井开拓，主运输方式为胶带输送机连续运输，辅助运输方式采用无轨胶轮车。
3、运输大巷布置
井田范围布置一个主水平和一个辅助水平，主水平布置在5#煤层中,辅助水平布置在2#煤层中，5#布置有3个采区,上山部分为513、514采区，下山部分为510采区。
本井田5#煤层开采水平为+1370m。
4、采区采煤方法确定
4.1综采分层开采巷道系统复杂，巷道掘进率高，巷道的掘进与维护费用高，分层开采时辅设人工假顶，增加了工人的劳动强度和矿井的生产成本，下分层不仅单产低、效率低，而且下分层在假顶下开采，顶板难以管理，开采困难较大，煤层厚度变化时容易丢煤。
我矿属自燃煤层，易于自燃。
4.2综采放顶煤采煤法近20年来得到了迅速的发展，目前我国放顶综采开采技术，设备配套技术已走向成熟，综采放顶煤开采与分层开采相比有明显优势，它简化了巷道布置，减小了巷道掘进率，提高了巷道利用率。
减小了分层铺网工序，节省材料等费用，减少了工作面搬家次数，降低了综采面设备搬迁、安装的工作量及费用，降低了吨煤成本，放顶煤开采对于厚度变化大的煤层适应性更强，一个放顶煤工作面可达到两个以上一次性采全高工作面的产量，使工作面年产和效率大大提高。
4.3各种采煤方法有其各自的特点和适用条件，确定采煤方法，不仅要与煤层的地质条件相适应，还应与技术水平和资金实力相结合。
综采放顶煤采煤方法，已成为国内厚煤层开采的主要发展方向，我矿5#煤层51000工作面煤层厚度11.2-12.3m,平均11.75m，适合放顶煤开采。
根据以上分析，石湖煤矿5#煤层510采区采煤方法确定为综采放顶煤采煤方法。
510下山采区确定为走向长壁综采放顶煤采煤法。
5、工作面采煤方法确定
现采下山510采区工作面为51000工作面。
因510采区确定为综放采煤法，故510采区51000工作面为综放采煤工作面。
6、采煤工作面参数及设备选型
6.1工作面长度确定
根据设计和实际情况，工作面长度确定为150米，采用1.5米中心距液压支架共101架。
6.2工作面推进长度的确定
根据采煤机及煤层结构和支架性能确定工作面循环进度为0.6米。
据51000工作面到井田内断层的实际距离及煤柱留设，确定可采走向长度为570米。
6.3工作面采高的确定
根据支架的高度为1.75-2.8米，确定采煤机割煤高度为2.6米。
51000工作面煤层平均厚度为11.75米，采用沿底全厚一次放顶煤开采，放煤高度为9.15米。
6.4工作面生产能力估算
工作面每循环割煤量为150×
0.6×
2.6×
1.38×
93%=300吨。
放煤量按150×
9.15×
80%=909吨，每日按2班计算，中班割2个循环，夜班割3个循环，共割5个循环，即日产量（300+909）×
5=6045吨.
工作面年产量：
6045*276天＝166.8万吨
6.5矿井达产工作面个数
我矿达产工作面以往为11个。
7、工作面设备选型及配套
7.1采煤机选型原则
7.1.1根据煤层厚度及采高要求选取:
510采区煤层平均厚度为11.75m,故选择双滚筒采煤机.
7.1.2根据煤层倾角的大小,510采区51000工作面煤层倾角在5-13°
之间,可采取无链电牵引采煤机.
7.1.3按煤质（包括夹矸）硬度选择,510采区51000工作面煤质较硬,依据设计手册选用功率大于450KW的采煤机.
7.1.4按采煤工作面的生产能力要求选型
采煤工作面采煤机年生产能力为150×
828×
93%=41万吨,每年按276天计算,每天按8小时计算,采煤机每小时生产能力为185.7吨.
7.1.5按工作面采煤工艺要求选取,对中厚煤层的单一长壁采煤工艺,选用通用型滚筒采煤机.
结合三机配套,51000工作面选用采煤机为MG-300/700-WD无链电牵引双滚筒采煤机.
参数
单位
要求
采高范围
m
1.3-2.92
适应倾角
D
小于35°
截深
mm
600
截割功率
kw
700
最大牵引力
KN
350
牵引速度
m/min
0～6
调速牵引方式
交流变频调速、齿轮/齿轨式无链牵引
重量
t
44
供电电压
v
1140
7.2前部运输机选择
7.2.1根据刮板运输机的输送能力，大于采煤机的生产能力以及结合三机配套原则选取。
取Q输≥690t/h，取700t/h，选刮板机型号为SGZ-764/400。
运输能力
t/h
800
刮板链型式
中双链
电机功率
400
内槽宽
1500*724*300
圆环链规格
26*92-C
槽接联接型式
大扣环联接
紧链方式
闸盘紧链器
电压
1140V
7.3后部运输机选择
Q放＝1.1*9.15*150*1.38*0.8÷
2.5＝667t/h，取刮板输送机的输送能力大于667t/h，选刮板机型号为SGZ-830/630。
1000
630
1200
30*108-C
联接方式
哑铃销联接
减速器一轴闸盘紧链
7.4转载机与破碎机选择
按其生产能力大于等于刮板机的能力分别选用SZZ-764/200型转载机和PLM110型破碎机。
拟选转载机参数表
项目
参数及特征
输送能力
出厂长度
39
电机功率
200
额定电压
1140/660V
刮板环链型式
（中双链）
26*92C
1500*764*222
槽间联接型式
哑铃联接
紧链型式
闸盘紧链
破碎机主要技术特征及参数要求见下表：
项目
传动型式
电机+液力偶合器+减速器
破碎能力
110
最大输入块度
750×
950
最大排出粒度
300（250，200，150）
1105
7.5可伸缩胶带输送机选择
运输顺槽选择DSJ-1000/80/2*160可伸缩皮带型带式输送机运输。
设计运输长度
输送带宽度
储带长度
100
（2×
160）
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