斜井延伸开拓方案.docx
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斜井延伸开拓方案
水城县化乐锦源煤矿
斜井延伸开拓方案
编制单位:
水城县化乐锦源煤矿
矿长:
蒙香平
总工:
冯恩阳
编制人:
冯恩阳王春义
二〇一二年四月十日
水城县化乐锦源煤矿
斜井延伸开拓方案
为加快我矿机械化开采步伐,根据水城县煤管局、安监局下达的文件精神,加快施工进度以及提高安全生产效益。
由于我矿前期没有及时将三条井筒开拓到位,造成采掘失调,我矿为了解决生产接续问题,为了进一步优化矿井生产部署,加快我矿机械化开采步伐,决定进行主斜井、副斜井及回风斜井延伸施工。
贵州国源矿业公司对锦源煤矿的情况十分重视,决定为我矿装备EBZ200C型及EBZ-160型共两台综掘机,采用综掘机机械化掘进施工,开拓后将有开拓煤量2#煤层28万吨。
5#煤层63万吨6-2#煤层70万吨共计161万吨。
为了有计划,有组织的统筹安排该项目的施工,特制定使用综掘机斜井延伸开拓方案如下:
一、斜井延伸设计
(一)工程概况
计划先在副斜井向主斜井掘送+1374m标高联络巷,将主斜井及副斜井延伸至+1325m水平,在掘送+1325m水平
(二)工程量
1主斜井
现有主斜井筒巷道长度617m,坡度7°18′,断面6.5m2,部分地段为砌碹、部分地段为片石混凝土墙体搭工字钢梁支护。
井筒内设置有排水沟、消防管路、通讯、照明及信号电缆。
计划延伸部分斜长308m,倾角-12°,延深后总斜长920m。
2、副斜井:
现有副斜井巷道长度580m,坡度8°30′,断面积5.74m2,部分地段为砌碹支护、部分地段为片石混凝土墙体搭工字钢梁支护;计划延深部分斜长350m,倾角12°,延深后总斜长929m。
3、回风斜井
上段坡度为-4°,下段坡度为-15°,平均8°7′,三心拱形断面,净断面积11.35m2;表土段砌碹支护,其它地段锚喷支护。
巷道长度460m;计划延深部分斜长446m,倾角12°,延深后总斜长906m
(三)巷道支护形式:
1、支护:
主斜井、副斜井及回风斜井延伸段均在基岩中,采用半园拱断面,支护参数:
设计为-120,采用锚网+喷浆+锚索支护,即:
采用锚网初喷、二次支护采用复喷,喷厚100mm,局部遇断层、顶板破碎、压力大地段采用U型钢架棚加强支护、再复喷混凝土强度C20,最厚150mm;棚距800mm,若围岩较软,动压显现明显,棚距可缩小至600mm;所用锚杆为全螺纹带肋钢筋树脂锚杆,规格为:
杆径20mm,杆体长度2500mm,锚杆间、排距为800×800mm,矩形布置,采用2支MSCK2335型树脂锚固剂锚固;金属网采用Φ8焊接钢筋网,网孔规格:
100×100mm,网片规格:
1000×2000mm,网片搭接不小于100mm,每隔300mm用12#铁丝联结一道。
铺设水沟规格:
深200×宽300mm、浇筑厚度100mm,水沟上沿与地坪面平,强度C20。
2、巷道断面
⑴主斜井延伸段设计为半圆拱,净宽为3600mm、净高为3000m,拱半径1800mm、墙高1200mm,净断面S净=3.6×(0.39×3.6+1.2)=9.37㎡;毛宽为3800mm、毛高3100mm、拱半径1900mm、墙高1200mm,毛断面S毛=3.8×(0.39×3.8+1.2)=10.19㎡。
⑵副井延伸段设计为半圆拱,锚网喷支护。
净宽为4200mm、净高为3300m,拱半径2100mm、墙高1200mm,净断面S净=4.2×(0.39×4.2+1.2)=11.92㎡;毛宽为4400mm、毛高3400mm、拱半径2200mm、墙高1200mm,毛断面S毛=4.4×(0.39×4.4+1.2)=12.83㎡。
⑶回风斜井为半圆拱形断面,巷道净宽4000㎜,净高3200㎜,拱半径2000mm、墙高1200mm,净断面S净=4.0×(0.39×4.0+1.2)=11.04㎡;毛宽4200㎜,毛高3300㎜,毛断面S毛=4.2×(0.39×4.2+1.2)=11.92㎡。
⑷副斜井与主斜井+1374m标高联络巷设计为半圆拱,净宽为3600mm、净高为3000m,拱半径1800mm、墙高1200mm,净断面S净=3.6×(0.39×3.6+1.2)=9.37㎡;毛宽为3800mm、毛高3100mm、拱半径1900mm、墙高1200mm,毛断面S毛=3.8×(0.39×3.8+1.2)=10.19㎡。
主斜井延伸技术特征表表1
序号
名称
单位
技术参数
备注
1
井筒长度
m
306
2
坡度
0
-12
3
断面形状
半圆拱
4
净断面
㎡
9.37
5
净宽
m
3.6
6
净高
m
3.0
7
掘进断面
㎡
10.19
8
拱半径
㎜
1.8
9
墙高
㎜
1.2
10
巷道基础
㎜
200
11
支护形式
锚网喷
12
锚杆间排距
㎜
800×800
13
喷厚
㎜
100
14
砼强度等级
C20
副斜井延伸技术特征表表2
序号
名称
单位
技术参数
备注
1
井筒长度
m
350
2
坡度
0
-12
3
断面形状
半圆拱
4
净断面
㎡
11.92
5
净宽
m
4.2
6
净高
m
3.3
7
掘进断面
㎡
12.83
8
拱半径
㎜
2.1
9
墙高
㎜
1.2
10
巷道基础
㎜
200
11
支护形式
锚网喷
12
锚杆间排距
㎜
800×800
13
喷厚
㎜
100
14
砼强度等级
C20
15
回风斜井延伸技术特征表表3
序号
名称
单位
技术参数
备注
1
井筒长度
m
429
2
坡度
00
-12
3
断面形状
半圆拱
4
净断面
㎡
11.04
5
净宽
m
4.0
6
净高
m
3.2
7
掘进断面
㎡
11.92
8
拱半径
㎜
2.0
9
墙高
㎜
1.2
10
巷道基础
㎜
200
11
支护形式
锚网喷
12
锚杆间排距
㎜
800×800
13
喷厚
㎜
100
14
砼强度等级
C20
15
二、综掘机入井路线及巷道特征
1、由国源公司领导、锦源煤矿有关人员及三一综掘机生产厂家两位专家现场考察,副井施工巷道岩石硬度f5,局部岩石节理有发育,就新掘副井的岩性考虑,设计掘进巷道宽4.2米,高3.3米;支护方式:
锚杆+锚网+喷浆联合支护;根据目前此巷道的断面结构及岩性来看,此巷道要使用EBZ200C二代设备,这样确保设备能在穿过不同岩性的岩层时都能正常掘进,使巷道成型规范,同时能保证有效地完成此巷道约350m的施工。
2、由于现在的副井断面小,综掘机入井困难,考虑将来矿井扩大规模持续发展,准备在副井+1374m水平向主斜井掘送联络巷,贯通后综掘机由此进入主斜井延伸迎头。
3、井筒延伸综掘机入井路线:
⑴EBZ-200C型综掘机入井路线:
地面→副斜井→安装地点→迎头
⑵EBZ-160型综掘机入井路线:
地面→副斜井→安装地点→+1374m标高联络巷→回风斜井→安装地点
3、巷道特征:
巷道特征表表4
巷道
名称
断面
形状
支护
形式
宽度
(m)
高度
(m)
净断面
(㎡)
坡度
(°)
主斜井
半圆拱
锚喷
3.6
3.0
9.37
-12
副斜井
半圆拱
锚喷
4.2
3.3
11.92
-12
回风斜井
半圆拱
锚喷
4.0
4.0
11.04
-12
副井车场
半圆拱
锚喷
3.6
3.0
9.37
0
+1325水平石门
半圆拱
锚喷
3.6
3.0
9.37
3‰
+1325水平运输巷
半圆拱
锚喷
3.6
3.0
9.37
3‰
副斜井目前已由施工队进行巷道维修掘进,设计在5#煤层底板以-120采用掘进EBZ200H二代机掘进施工,支护方式:
锚杆+锚网+锚索+喷浆联合支护。
以上断面满足综掘机的行走和后期的使用。
主斜井目前已由施工队进行巷道维修掘进,设计在5#煤层以-120穿层掘进,施工采用EBZ200C二代机掘进施工,支护方式:
锚杆+锚网+喷浆联合支护。
以上断面满足综掘机的行走和后期的使用。
回风主斜井目前已由施工队进行巷道维修掘进,设计在5#煤层以-120穿层掘进,采用EBZ-200C机掘进施工,支护方式:
锚杆+锚网+喷浆联合支护。
以上断面满足综掘机的行走和后期的使用。
三、掘进机施工岩性及矿井水、瓦斯治理
(1)煤层顶底板岩性:
煤层呈单斜构造,煤层倾角7°~13°,满足综掘机施工。
矿区内含煤岩系为上二叠统龙潭组(P3l),龙潭组含煤岩系由上至下产煤7层(2、3-1、3-2、5、6-1、6-2、32煤层),2、3-1、5、6-1、6-2煤层厚度变化较小,较稳定,是区内的主采煤层,3-2、32煤层不稳定,在本区内属不可采煤层,煤层走向NNW~SSE,倾向NE°,倾角6—10º,平均8º(实际揭露值)。
(2)矿井水:
煤层及顶底板不含水。
施工中必须注意预防断层导水,严格执行“物探先行、钻探验证”,“有掘必探、先探后掘”探放水制度。
综掘机施工用压力水由井上300m³静压水池通过管路供至工作面,酸碱度符合要求。
(3)瓦斯治理:
针对综掘机施工速度快的情况,我们加大了瓦斯的治理,组织了专门的防突队伍,工作面按照设计要求进行钻场抽放(高负压)、防突管理严格执行“四位一体”防突措施。
四、掘进时运输路线及设备
1、副斜井矸石:
工作面→副斜井皮带→井底车场(装矿车)→副斜井(绞车)→地面
2、主风斜井矸石:
工作面→主斜井皮带→联络巷→副斜井皮带→井底车场(装矿车)→副斜井(绞车)→地面
3回风斜井矸石:
工作面→回风斜井皮带副→联络巷→副斜井皮带→井底车场(装矿车)→副斜井(绞车)→地面
五、掘进机供电
采用10KV的双回路供电,在井下+1384m副斜井与回风斜井联络巷设临时配电硐室,为搞好煤矿安全生产,提升矿井机械化装备水平,减轻职工劳动强度,提高工作效率,经公司研究决定,我矿主井、轨道井延深处,准备上两台综掘机组,根据机组功率所需负荷及配套设备如下:
(一)机组型号及功率:
1、型号:
EBZ200C型:
功率320KW
EBZ-160型:
功率246KW计:
566KW
电压1140伏与综掘机现配套的设备分别用两台油泵电机功率为2×95KW(两台综掘机用);两台2×11KW电滚筒80㎝皮带机跟随机组(可伸缩皮带)。
2、计:
功率为:
320KW+246KW+2×95KW=778KW
3、根据两台综掘机组及配套设备的总功率为778KW,选择应配移动变电站的容量,选择过大造成浪费,过小会使变压器过负荷运行,因此根据公式确定变压器的需用容量:
4、根据变压器计算容量,所选变压器的额定容量应大于或等于变压器的计算容量即:
SBe≥SBj
得:
选矿用隔爆型移变KBSG—630/10KV/1.14KV一台
5、变压器的负荷率:
KfB
6、变压器一次侧小电流:
二次侧电流:
公式同上=354.5A
7、根据电流及电压选电缆:
1>:
变压器一次侧电压10KV、电流40.4A,应选电缆型号MYPTj3×35mm2的高压电缆长度约130M,(10KV已入井距离180M)。
2>直次侧电压1140V,电流354.5A,应选电缆型号:
MCP-3×120mm2+1×35mm2,电缆长度15M
(二)、高低压馈电及磁力起动器选型:
1、10KV高压隔爆馈电选用:
JGP9L—150型
2、1140V隔爆总馈选KBZ—630/1140V一台
3、隔爆分馈六台型号是:
KBZ20—400/1140V
4、隔爆矿用起动器六台型号规格分别如下:
1>QBZ-200/1140V二台带两台综掘机
2>QBZ-120/1140v二台带95KW油泵
3>QBZ-80/1140V二台带11KV电滚筒80CM皮带
(三)、主井及轨道井延深处所用运输、通风设备功率、电压如下:
660V
1、运输:
(两巷)
1>刮板运输机型号:
SGB-620/2×40
2>输送皮带型号:
DTL-80-10-40
总:
185KW×2巷=370KW
3>JD25绞车一台25KW
2、局扇通风:
型号:
QBZ-80-2×22KW对旋×4台=156KW(两巷二用二备)
3、两巷运输、绞车、局扇总功率为370KW+156/2=458KW
4、运输、绞车、局扇应配隔爆矿用馈电、起动器规格型号台数如下:
1>KBZ9-400/660V二台(两巷总馈)
2>KBZ9-200/660V八台(两巷八台分馈)
3>QBZ-120/600V(两巷八台起动器)
4>QBZ-80/660V二台(带JD25绞车)
5>局扇用矿用隔爆型双回路真空电磁起动器的型号:
QBZ-2×80/660V/(380V)F=4台
(四)、选择低压动力电缆规格型号及长度:
1、主井延深用:
MCP-3×702+1×16mm2---360M
2、油泵电机用:
MCP-3×352+1×10mm2---360M
3、80CM皮带设备滚筒电机用:
MCP-3×4+1×4mm2---350M
4、局扇电缆:
MCP-3×102+1×6mm2--200M
5、轨道井延深用:
MCP-3×702+1×16mm2---300M
6、油泵电机用:
MCP-3×352+1×10mm2---300M
7、80CM皮带滚筒电机用:
MCP-3×42+1×4mm2---300M
8、轨道井局扇用电缆:
MCP-3×162+1×6mm2---200M
(五)、局扇
1、使双电源双风机做到每巷一用一备自动切换。
2、可靠使用三专两闭锁装置;
3、设备操作司机定岗定员、定时试验、维修并填写记录备查。
(六)、通讯联络、压风管、水管、三条“生命线”到位。
六、总结
综上所述,从我矿的地质条件、井筒及主要巷道特征、矿井供电、矿井运输、通风、瓦斯治理、矿井防治水等情况来分析,适合于机械化施工,二采区开拓及准备巷道正适合于综掘机掘进,能短时间内解决目前的接续和使用于长期的规划之中。
水城县化乐锦源煤矿
二〇一二年四月十日