通风课程设计说明书.docx

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通风课程设计说明书

1采区概况

本采区的基本情况如表1-1所示。

要求根据以下条件对该采区进行设计。

煤层数

1层

煤层号

8#

煤层厚度

26m

煤层自然发火期

4个月

煤层顶板

砂岩

煤层瓦斯涌出量

8.6m3/t

产量

120万t/a

表1-1采区概况

2采区煤炭储量和服务年限计算

经测算可得采区的基础数据如下：

1层倾角

=2.27°﹤8°属于近水平煤层

2采区走向长度1536m

⑶采区倾斜长度

=1407m

2.1采区工业储量

ZG=采区走向长度×采区倾斜长度×煤层厚度×煤的容重

=1536×1407×26×1.35＝75856435.2吨=7585.64万吨

2.2采区煤柱损失量

根据《规程》规定，为了隔离采取，防止发生火灾、水灾和瓦斯涌出的影响，在采区边界留设的采区隔离煤柱10米；水平边界留30米；井田边界留设40米。

本设计留设采区上下左右边界隔离煤柱均为10米；采用无煤柱开采方式，工作面之间不留设煤柱；停采线距大巷水平距离为20米。

①边界煤柱损失=采区左右边界煤柱+采区上下边界煤柱

=[10×1407×2+10×（1536-20）×2]×26×1.35

=2051946吨=205.20万吨

②停采界限内的保护煤柱损失＝停采线长度×条带长度×条带数×煤层厚度×煤的重率＝20×（2×230+3×220+238）×26×1.35=953316吨=95.33万吨

③P（总的煤柱损失）=边界煤柱损失+停采界限内的保护煤柱损失

=205.20+95.33=281.53万吨

2.3采区可采储量

可采储量是指工业储量中实际可能采出的储量。

其计算式为：

Zk=ZG-P=7585.64-281.53=7304.11万吨

2.4采区回采率

100％=

100％≈96.23％

采区服务年限

=

=43.4768年≈43.5年

3采区情况介绍

3.1采区基本情况

本课程设计的采区，煤层数一层，煤层厚度为26m；煤层顶板是砂岩，煤的平均容重为1.35/t.m-3；采区内煤层赋存稳定，地质构造简单，无断层；煤层的瓦斯涌出量为8.6/m3.t-1，属于低瓦斯矿井；煤层倾角为2.27°，属于近水平煤层；煤层无自然发火危险，自然发火期为4个月；无煤尘爆炸危险。

采区走向长度为1536m，倾斜长度为1407m；采区工业储量为7585.64万吨，开采损失281.53万吨，可采储量7304.11万吨；采区年生产能力设计为120万吨，设计服务年限43.5年。

3.2采区巷道布置说明

本设计的采区内，煤层数为一层，煤厚为26m。

所以采用分层开采，分层间采用下行开采顺序，垮落法处理采空区。

上分层铺设人工假顶。

本采区采用盘区石门集中平巷联合准备方式。

盘区内单翼开采，采用走向长壁后退式进行开采，工作面长度为220、230m。

在盘区自运输大巷开掘盘区石门，在距煤层底板10m左右布置轨道下山，在区段边界处，煤层底板8m左右的岩层中布置区段运输集中平巷和轨道集中平巷，在区段集中平巷内每隔350m分别开掘穿透煤层的进风行人斜巷、回风运料斜巷和区段溜煤眼。

在区段平巷内开掘第一分层运输平巷和回风、运料平巷，至区段平巷后，沿煤层倾斜方向开掘开切眼，即可进行回采。

3.3采区内工作系统介绍

采区内的工作系统主要包括：

（1）运煤系统：

工作面—第一分层工作面运输平巷—溜煤眼-区段岩石运输集中平巷-煤仓-盘区石门-运输大巷

（2）通风系统：

回采通风系统：

新鲜风流—采区运输大巷—盘区石门—进风斜巷—区段岩石运输集中平巷—进风行人斜巷-第一分层工作面运输平巷—第一分层工作面—第一分层工作面运输平巷—回风运料斜巷-区段岩石轨道集中运输平巷-盘区回风大巷—浊风排出；

掘进通风系统：

新鲜风流—采区运输大巷—盘区石门—进风斜巷—区段岩石运输集中平巷—进风行人斜巷-第一分层下一工作面运输平巷—掘进工作面—第一分层下一掘进回风斜巷—轨道下山—盘区回风大巷-浊风排出。

（3）材料及设备运输系统：

回采面：

盘区运输大巷—车场绕道-轨道下山-区段岩石轨道集中运输平巷-回风运料斜巷-第一分层工作面运输平巷-工作面

掘进面：

盘区运输大巷—车场绕道-轨道下山-区段岩石轨道集中运输平巷-回风运料斜巷-第一分层下一工作面运输平巷—掘进工作面。

（4）排矸系统：

掘进巷道时所出的煤和矸石—分层工作面回风平巷-区段岩石轨道-回风运料斜巷-区段岩石轨道集中运输平巷-轨道下山-车场绕道-盘区运输大巷

（5）排水系统：

在盘区石门、轨道下山等各条巷道中布置水槽，使水依靠自重在水槽中流动，最终流入水仓。

（6）供电系统

高压电缆由井底中央变电所，经大巷、盘区运输石门、至采区变电所。

经降压后的低压电，由低压电缆分别引向回采和掘进工作面附近的配电点以及输送机、绞车房等用电地点。

3.4巷道断面选取

盘区运输大巷、盘区回风大巷、盘区石门、轨道下山采用拱形断面，锚喷支护；工作面运输巷道和回风巷道、区段岩石运输集中平巷、区段岩石轨道集中平巷采用梯形断面，工字梁支护。

随着锚喷支护的推广，采用拱形断面拱部成形好，施工方便，利用率高；梯形断面能够使顶板暴露面积少，可减少顶压，能承受较大的侧压。

其中，盘区石门采用带式输送机运输煤炭；工作面运输巷道采用带式输送机运输，为单输送机道；工作面回风巷道利用1.5t矿车运输材料和设备，为单轨巷道。

巷道断面及其技术参数如下：

（1）采区运输、回风大巷、盘区石门、轨道下山

设计掘进断面积16.2m2，净断面积14.2m2，净周长14.4m；设计掘进宽度B=4.8m,高度H=3.9m，喷射厚度T=100mm；锚杆型式为钢筋砂浆，外露长度50mm，排列方式为矩形，间排距为800mm，锚深1600mm，锚杆直径14mm，巷道断面图如图4-1。

图4-1采区运输大巷巷道断面图

（2）回采工作面运输、分层回风巷及通风道、区段岩石运输集中平巷、区段岩石轨道集中平巷

设计掘进断面积10.8m2，净断面积10m2，净周长13.4m；设计掘进底板宽度B=4890m，顶板宽度B

=3990m,高度H=2435m；金属支架采用GB700-65，11#A5矿用工字钢，断面设计如图4-2所示。

图4-2工作面运输、回风巷道断面图

4回采工艺设计

4.1采煤方法的选择

由于煤层倾角为2.27°，因而采用走向长壁采煤法，采用后退式开采。

采用走向长壁采煤法具有以下优点:

（1）巷道布置简单,巷道掘进和维护费用低、投产快；

（2）运输系统简单,占用设备少,运输费用低；

（3）回采巷道既可以沿煤层掘进,又可以保持固定方向,使采煤工作面长度保持等长,减少了因工作面长度的变化给生产带来的不利影响,非常有利于综采；

（4）对某些地质条件的适应性较强。

当煤层的地质构造,如倾斜和斜交断层比较发育时,布置倾斜长壁工作面可减少断层对开采的影响,可保证工作面的有效推进长度；当煤层顶板淋水较大或采空区采用注浆防火时,仰斜开采有利于疏干工作面,创造良好的工作环境；

（5）技术经济效果比较显著。

国内外实践表明,在工作面单产、巷道掘进率、采出率、劳动生产串和吨煤成本等几项指标方面,都有显著提高或改善。

4.2盘区开采顺序与开采方法

本设计将煤层分为8层，每层煤3.2米厚。

各分层间划分为区段进行开采，按地理位置自西向东依次编号为1、2、3、4、5、6，共同组成一个盘区。

开采顺序为：

首先进行第1区段，然后依序号向下开采。

当开采上一工作面时，下一区段进行掘进作业。

开采作业以后，利用沿空掘巷方式保留上一工作面巷道。

上一工作面开采结束后，再移至下一区段开采。

当第一分层都开采结束后，再去开采第二分层。

层与层之间铺设金属网做为人工假顶。

4.3采煤设备的选择

根据煤层厚度、煤层倾角、工作面长度选择成套的采煤设备。

采煤机型号MXA-300/4.5，液压支架为ZY3400/24/45型掩护式支架，工作面刮板输送机为SGZ764/264A型，刮板转载机型号为SZB-764/132工作面运输巷道用SSJ-1000/2×160型伸缩带式输送机，破碎机型号为PEM1000×650Ⅱ。

（1）采煤机型号MXA-300/4.5，其主要参数如表5-1所示：

表5-1MXA-300/4.5采煤机参数表

采高（m）

2.3~3.5

滚筒中心距（mm）

10326

适应煤质硬度（kg/cm2）

f=2~4

机面高度（mm）

1905

倾角（°）

5~25

卧底量（mm）

185

截深（mm）

656

电

动

机

型号

DMB-300s

滚筒直径（m）

2.0

功率KW

300

牵引方式

液压、双牵引、无链

台数（台）

1

牵引速度（m/min）

0~8.5

电压（V）

1140

链条规格

齿销

冷却方式

水冷

主油泵型式

125EV-2XP1-V1300S变量泵

喷雾灭尘方式

内、外喷雾

油马达型式

125-EX-8XP1定量马达

控顶距（mm）

2342

调高泵型式

定量柱塞泵

总量（t）

48.3

辅助泵型式

定量柱塞泵

（2）液压支架，其主要参数如表5-2所示：

表5-2液压支架参数表

型号

ZYX3400/23/45

ZY3600/25/50

支

9架

型式

大采高大倾角掩护式

掩护式

高度（m）

2.3-4.5

2.5-5.0

宽度（m）

1.43-1.6

1.43-1.6

中心距（m）

1.5

1.5

初撑力（kN）

2608

3092

工作阻力（kN）

3400

3600

支护强度（MPa）

0.58

0.61

对底板比压（MPa）

1.34

1.31-2.35

适应煤层倾角（°）

35

＜25

降-移-升循环时间（s）

28.58

35.9

运输尺寸（长

宽

高）（m）

5.47

1.43

2.3

6.12

1.43

2.5

重量（t）

21.2

19.76

立

柱

型式

双伸缩

双伸缩

缸径/中缸内径/柱径（mm）

230/180/220

250/180/160

工作阻力/初撑力（kN）

1700/1304

1800/1546

推移

千

斤顶

型式

浮动活塞式

浮动活塞式

缸径/行程（mm）

150/750

160/700

推力/拉力（kN）

178.1/452.8

178.8/452.6

平衡

千

斤顶

缸径/行程（mm）

150/415

140/350

工作阻力（活塞腔/缸腔）（kN）

671.6/534

646/408

每架数量（个）

2

2

（3）工作面刮板输送机,型号SGZ-764/264，其主要参数如表5-3所示：

表5-3SGZ-764/264刮板输送机主要参数表

设计长度（m）

200

刮板链型式

双边链

出厂长度（m）

150

刮板间距（mm）

1032

运输能力（t/h）

700

与采煤机配套牵引方式

有链

链速（m/s）

1.12

电

动

机

型号

KBY550-132

适应倾角（°）

无

功率（kW）

2×132

液力偶合器型号

YL-500X

Q

转速（r/min）

1475

液力偶合器介质

油

电压（V）

1140

布置方式

平行布置

圆环链破断负荷（KN）

≥598

中部槽规格（mm）

（长×宽×高）

1500×764×222

总量（t）

166.62

圆环链规格

26×86-C

减速器速比

1：

25.444

（4）刮板转载机,型号SZB-