采煤工作面设计毕业设计.doc

采煤工作面设计毕业设计.doc

《采煤工作面设计毕业设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采煤工作面设计毕业设计.doc（92页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

采煤工作面设计毕业设计

目录

第一章工作面概况及地质特征 3

第一节工作面概况 3

第二节工作面地质构造及水文地质 3

第三节煤层赋存条件 4

第四节储量计算 5

第二章回采工艺 6

第一节回采工艺概述 6

第二节回采工艺设计 6

第三章工作面巷道设计 17

第一节巷道布置方案说明 17

第二节巷道布置方案比较 18

第三节工作面巷道 20

第四章工作面生产系统 20

第一节提升、运输系统 20

第二节通防与监控系统 24

第三节采区防尘及注水系统 29

第四节防火系统 30

第五节排水系统 37

第六节供电系统 38

第七节压风系统 53

第八节监测监控系统 54

第九节通讯与照明系统 55

第五章安全技术措施 56

第一节顶板管理 56

第二节防治水 58

第三节爆破管理 59

第四节矿井防尘措施 64

第五节井下防灭火 67

第六节瓦斯防治措施 68

第七节六大系统安全保障系统 74

第八节运输管理 75

第九节机电管理 83

第十节其它管理 86

第六章技术经济指标 88

第一章工作面概况及地质特征

第一节工作面概况

一、工作面位置及围

丁集煤矿位于市西北，潘谢矿区中部，凤台县境，阜淮线及矿区铁路专用线经过矿井南部，工业广场紧邻省道凤蒙公路，地理位置优越，交通方便。

井田东西长14.75公里，南北宽11公里。

共有可采煤层9层，煤层赋存稳定。

井田地质储量12.79亿吨，可采储量6.4亿吨。

煤层属中灰、中高挥发份、中高发热量，为特低硫、特低磷、富油的气煤和1/3焦煤，可供动力、炼焦配煤和化工之用。

工作面与XF10断层之间，具体位置及井上下关系如下表一所示：

工作面位置及井上下关系表表一

水平名称

-140水平

采区名称

回采采区

地面标高

+85～+87m

井下标高

-250~-315m

地面的相对位置

地面地表大部为农田，地势平坦，一条普通公路南北方向和一条生产小路东西方向纵横交叉穿行。

除地面有矿业集团公司丁集煤矿运销专用铁路通过外，无其它建筑物及重要水体存在。

井下位置及与相邻关系

本工作面走向方向位于巷道工作面采空区和回采工作面之间，倾向方向位于辅助轨道巷和运输巷之间；

***工作面将于2011年5月回采完毕，回采工作面2007年9月回采完毕。

巷道工作面和回采工作面为未采动区。

走向长度

107m

倾斜长度

286m

面积

30572m2

第二节工作面地质构造及水文地质

一、断层情况以及对回采的影响

地质

构造

情况

本工作面沿煤层倾向仰采，在切眼掘进过程中揭露XF99断层，落差5米，由于断层落差大于煤厚，回采采用划分为两工作面的方法过断层，随着工作面的推采该断层逐渐逐渐减小，分别在运输巷点前S10点前18米处和联络巷进行了实际揭露；工作面北部靠近XF10断层，掘进过程中未发现有次生构造存在，除此之外，在回风巷和运输巷共揭露段3条，因落差比较小，对回采影响不大。

断层名称

断层性质

倾向°

倾角°

落差（m）

对回采影响

XF10

正断层

125

45

0-7

小

XF99

正断层

310

60

1--5

小

XF94

正断层

300

40

0.8

小

XF95

正断层

305

50

0.5

小

XF99

正断层

270

40

2.4

小

本区域无陷落柱和火成岩侵入现象。

二、水文地质情况

影响回采的主要含水层为3煤层顶板中砂岩，根据相邻***工作面回采揭露表明，3煤层顶板中砂岩垂直裂隙发育,其部静储量裂隙水会以淋水形式流入巷道,又由于本工作面靠近井田断层XF10,受其影响,裂隙将会相对发育,因此,对正常回采将会产生一定影响.预计正常涌水量1.5-2m3/h，最大涌水量4m3/h，工区应备齐备足相应排水管路及设备,并要保证其能正常运转,以免巷道积水,影响生产。

预计正常涌水量为1.5-2m3/h，最大涌水量为4m3/h。

第三节煤层赋存条件

一、煤层情况

工作面开采煤层为31层煤，该煤层为稳定的主要可采煤层,煤层厚度2.5-3.0米之间，具体情况如表所示。

煤层情况表表二

煤层厚度（m）

2.5-3.0

煤层结构

复杂

煤层倾角（度）

8-14°

11°

2.8

10°

开采煤层

3煤层

煤种

气煤

稳定程度

稳定

煤层情况描述

该面3煤层为稳定的主要可采煤层，下部发育砂质粘土岩夹矸0.1-0.8m，属复杂结构型煤层，煤层黑色质纯，具玻璃光泽，具参差状断口。

煤层厚度2.5～3.0米之间，平均2.8米，变异系数23.1%，可采性指数1.0。

煤层工业牌号为气煤，煤质稳定，属低硫煤。

容重为1.35t/m3，硬度系数f在2-3之间。

工作面煤质特征表三

煤质特征

M（%）

A（%）

S（%）

P（%）

MJ/KG

容重

t/m3

牌号

0.64-2.74

8.25-22.93

0.73

0.0039

28.60-33.6

1.35

气煤

二、煤层顶底板情况

表四

顶、底板名称

岩石名称

厚度（平均）

特征

老顶

中砂岩

18.5m

灰白色,含石英,钙质胶结,局部采直裂隙发育,结构致密坚硬。

直接顶

细-中砂岩

3.5m

成分以石英为主，长石次之，泥质胶结，呈深灰色，局部含煤线。

伪顶

粘土岩

0.４m-0.8m

为一层砂质粘土岩局部存在。

直接底

粉砂岩

3.４m

上部为浅灰色粘土质，具滑感，往下渐为粉砂岩，富含植物茎化石印痕。

附图：

工作面煤岩层综合柱状图

三、影响回采的其它地质情况:

瓦斯

相对涌出量1.46m3/t，绝对涌出量0.49m3/min，属低瓦斯煤层

CO2

相对涌出量2.93m3/t，绝对涌出量0.99m3/min，属低CO2煤层

煤尘

煤尘爆炸指数38.49%，具有爆炸可能性

地温

工作区温度18°C-20°C，地温梯度2°C/100m

自燃

煤层有自燃发火倾向，发火期为6-12个月

本工作面无冲击地压危险和应力集中区。

第四节储量计算

一、工作面储量参数

表五

走向长（m）

倾向长（m）

面积（m2）

厚度（m）

工业储量（t）

回采率

回采储量（t）

107

286

30572

2.8

115562

95%

109784

二、服务年限

工作面设计产量：

Q=L×D×M×γ×C×330

=107×1×2.8×1.35×0.95×330

=126798t

式中：

L——工作面长度，m；

D——工作面日推进度，m/天；

M——工作面采高，m；

γ——煤炭容重，1.35t/m3；

C——工作面回采率，中厚煤层取95%。

工作面的服务年限=可采储量/工作面设计产量=109784/126798=0.87年，

即10.4个月。

第二章回采工艺

第一节回采工艺概述

根据煤层赋存、工作面巷道布置方式及我矿现有技术装备，工作面确定采用倾向长壁后退式采煤方法，采用炮采工艺沿煤层顶底板回采。

一次采全高，全部垮落法管理顶板。

根据我矿现有支护材料，确定将采高严格控制在3.00米以，当采高超过此规定时采取留设底煤的方法，采取相应措施，保证支柱达到初撑力，确保支护强度。

正式回采前，先调整切眼两排顶梁，支柱、顶梁、均按规程要求调整柱、排距，上齐贴邦柱。

对拉工作面生产时，先组织左工作面生产，超前右工作面1米。

工作面初压前，控顶方式采用“见五回一”；正常推采时，控顶方式采用“见四回一”。

生产工艺流程：

遵循：

爆破落煤→挂梁串顶、支临时柱子→出煤、改贴帮柱→移刮板输送机→支正规柱子→回柱放顶。

附：

工作面正规循环作业图标

第二节回采工艺设计

一、落煤、装煤、运煤

由于产量较低，工作面采用爆破落煤；回采期间右工作面使用SGB-40T刮板输送机运煤，左工作面使用SGB-150C刮板输送机运煤，左、右工作面循环进度1m。

爆破落下的煤借助自重进入工作面刮板输送机，余煤由人工装入输送机外运。

1、设备验算：

工作面产量126798t/年，即每天出煤384.2t，取1.5的运输不均衡系数，

（1）、工作面刮板输送机：

以每班净运输时间为5小时计算，工作面运输机运输能力Q运应达到：

Q运×5×3≥384.2×1.5

即Q运≥38.42t/h

（2）、顺槽输送机运输机运输能力Q运应大于工作面刮板输送机运输能力。

（3）、SGB-40T刮板输送机运输能力为150t/h，SGB-150C刮板输送机运输能力为250t/h，均可满足工作面生产运输需要。

2、左、右工作面上、下缺口及整个采面采用打眼爆破的方法进行落煤，爆破要求如下:

（1）、使用MZ-15煤电钻侧式供水钻杆，湿式打眼，严禁干打眼，炮眼布置为五花眼，串联联线，正向装药，水炮泥与黄泥封孔，用炮棍捣实，封泥长度不少于0.5米，串联正向爆破。

放炮母线使用双线单回路，爆破材料用二级煤矿许用乳化炸药与毫秒延期电雷管（总延期时间不得超过130ms），由专职爆破工采用FD100D煤矿用电容式发爆器起爆。

响炮顺序由溜尾向溜头方向放炮。

工作面采用分组装药、分次爆破的方法，但一组装药，必须一次起爆，正常情况下，连续放炮长度最多不超过15米，顶板破碎或有特殊地质构造时分段放炮（即扒开心），每段一次2米，一次起爆的最大炸药消耗量为11.25kg。

（2）、炮眼采用五花眼布置

（3）、炮眼特征表表六

名称

距离（m）

位置

角度

眼深（米）

利用率（％）

装药量（kg/孔）

距顶（m）

距底（m）

仰俯（度）

水平（度）

上眼

1.0

0.5

2.5

5-8

70-80

1.2

83

0.225

中眼

1.0

1.5

1.5

0

70-80

1.2

83

0.3

底眼

1.0

2.55

0.45

10-15

70-80

1.2

83

0.45

（4）、装药量:

项目

单位

顶眼

中眼

底眼

合计

循环炮眼数

个

115

115

115

345

每孔装药量

千克

0.225

0.30

0.30

0.825

循环用量

千克

25.875

34.5

34.5

94.875

消耗定额

千克/万吨

构造影响系数为1.1

2168

（5）、爆破说明书表七

序号

项目

单位

数量

说明

1

打眼工具

型号

MZ-15手提式煤电钻

台数

台

2

2

炮眼特征

平均深度

米

1.2

采用五花眼

3

火药

炸药种类

2﹟煤矿许用乳化炸药

每孔装药量

千克/孔

0.275（平均）

循环用量

千克

45

4

雷管

种类

毫秒延期电雷管

循环用量

个

345

5

装药方式

分组装药

6

封泥

炮泥

黄土炮泥

水炮泥

个/孔

每孔不少于1块

封泥长度

米

≥0.5米

填满封实

7

起爆

联线方式

串联联线

起爆顺序

顺序起爆

起爆顺序

正向爆破

（6）、炸药的规格及性能:

（1）使用二级煤矿许用乳化炸药。

（2）规格：

药卷直径：

30mm；药卷长：

180mm，药卷质量：

0.15kg。

（7）、雷管的规格：

使用煤矿许用毫秒延期电雷管，最后一段的延期时间不得超过130m