煤矿采区设计大学论文.docx

1、煤矿采区设计大学论文附 图 目 录序号图 纸 名 称比例尺1-400/-600东二石门区设计平、剖面图1:10002-400/-600东二石门区支护断面图1:10003-500东二石门采区车场交岔点支护设计1:504-400/-600东二石门区采区布置及机械配备图示意图5-400/-600东二石门区通风系统图示意图6-400/-600东二石门区瓦斯抽放系统图示意图7-400/-600东二石门区注氮、防火门设计及位置图示意图8-400/-600东二石门区安全监测监控及传感器布置图示意图9-400/-600 东二石门区井下避灾路线图示意图10-400/-600 东二石门区水采管路系统图示意图11-

2、400/-600东二石门区压风管路及消防及防尘管路系统图示意图12-400/-600 东二石门区井下供电示意图示意图13-400/-600 东二石门区通讯线路系统图示意图14-400/-600东二石门区人员定位系统示意图示意图15-400/-600 东二石门区采煤方法图示意图前 言道清煤矿北斜井位于白山市八道区六道江境内，67年投产，06年通过技改核定矿井生产能力为75万吨，截止2013年尚有煤炭资源储量3456.6万t，设计可采储量989.2万t。矿井目前生产水平标高为-400-600m标高及+160-200m标高复采区，两个采区各有一个水采工作面。全井共划分为四个开拓水平，三段斜井提升。第

3、一水平+439+160m标高开采完毕，第二水平+160-200m标高正在复采，第三水平-200-600m标高为现主要生产水平。第四水平-600-770m标高为延深水平。目前，北斜井三水平-400-600m标高中央石门区处于收尾阶段，预计2015年4月份开采完毕；-200-400m标高六道江三区正在准备中，预计2015年4月份出面回采，从掘进过程中实际揭露该区地质条件比较复杂，火层岩侵入严重，造成地质资源储量减少，为保证矿井生产正常接续和均衡生产，决定准备-500/-600m二石门区。据此，编制本次北斜井接续区（-500-600m二石门区）采区设计。一、编制设计依据：1、地质部门提供的-500-

4、600m二石门区地质说明书2、煤矿安全规程3、煤炭工业矿井设计规范二、设计指导思想：本着充分发挥资源优势、合理集中生产和保证安全生产的原则，认真贯彻执行煤矿安全生产方针，严格执行煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计规范，合理确定生产系统和设备选型，力求使矿井开拓布置合理、生产集中、系统完善、环节畅通。通过优化设计，来实现投资少、效益好的效果。三、主要设计原则：1、采区设计能力为37.5万t/a。 2、采煤方法为水力采煤，布置一个水采工作面。3、水采工艺系统与现生产相同并充分利用原有系统。四、需要说明的问题:1、掘进和回采期间，要做好地质勘探工作，进一步摸清煤层赋存情况，以指导生产。2、该区为深部开采

5、，加强矿压观测与瓦斯防治工作，结合实际情况、必要时进行专题研讨，制定和采取专项措施，确保安全生产。第一章 采区概况及地质特征第一节 采区概况该区位于北斜井井田的东北部，盲斜井筒东翼。上至-500标高、下止-600标高，西以中央区技术边界为界、东至北斜井井田技术边界。（地表为小横道河子）全区走向长500米，倾斜长120米。地表标高 +503m，煤层埋藏深度 10031103m。第二节 地质特征一、含煤地层含煤系地层为石炭二迭系上统太原组和山西组，下伏中石炭系本溪统以及下部奥陶系马家沟统灰岩地层，本溪统平均厚度50-160m。主要由砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成，四号煤层发育较好为主采煤层 可 采

6、煤 层 特 征 表含煤地层煤层编号煤层厚度平均结构夹矸可采性稳定性容重顶底板岩性顶板底板石炭二迭系山西、太原组4层3.88复杂2-4可采较稳定1.32石英砂岩砂岩、砂质页岩二、地质构造 该区内可利用钻孔有补XX线的84-4勘探线钻孔。井下小钻钻孔20个， 06-57号孔、06-58号孔、07-10号孔、07-44号孔、08-19号孔。-600-770井筒绞车绕道1号、2号、3号孔、-600皮带巷1号、2号、3号孔、以及-60008-16号孔、10-19号孔、东二钻窝1号、2号、3号孔、4号孔、东三钻场1号、2号、3号孔控制该区内煤岩层呈一单斜构造产出，其走向为北东45左右、向南东倾斜，倾角最大

7、为75、最小倾角为40、平均倾角为56 三、煤层及结构根据该区上部（-200-400）已采区井巷工程控制情况实见，煤层结构十分复杂，煤层中含2-4层透镜状夹石，其岩性以灰黑色砂质页岩、青灰色粗粒砂岩以及灰白色中粒砂岩为主，厚度一般在0-8.5米之间。本区内赋存一层煤，即四号煤层。基本上全区发育可采，四号煤层最大厚度12.12米，最小厚度0.2米，平均厚度3.88米，结构十分复杂。另外从该区上部已采区开采情况看煤层稳定性差，呈连藕状产出，无论从走向上还是从倾向上厚度变化较大，给生产带来一定困难。顶底板特征（附煤层综合柱状图）层次柱状厚 度小 大平 均岩 性 特 征1、老顶：灰白色中粒石英质砂岩，

8、砂质胶结、较坚硬、2、23 m直接顶：灰黑色砂质页岩层，厚度在23米之间3、12.12-0.23.88m四层煤：黑色有光泽。夹石情况：临区实见夹石以灰黑色砂质页岩或灰白色中粒砂岩为主，厚度在0-4.5米之间。东三石门夹石主要为青灰色粗粒石英质砂岩，厚度在0-8.5米之间，较坚硬。4、0.05-0.1m伪底：为黑色铝土质页岩及炭质页岩，一般厚度0.050.1米之间5、老底：为灰黑色中粒砂岩及砂质页岩、细砂岩四、水文地质-200-50区段采完后采区老巷水现从-200东三石门小峒室流出，最大流量40.3m/小时，最小流量12.40m/小时。-400m标高平均涌水量30 m/小时.在生产过程中要采取必

9、要的防排水、探放水措施以确保安全生产。预计平均涌水量（富水系数法）：22.2 m/h五、瓦斯、地温等情况本区绝对瓦斯涌出量：14.36 m/ min,煤尘爆炸指数：24.08,自然发火期：7个月，地温：17。第二章 采区开拓第一节 井田境界及储量一、采区范围该区位于北斜井井田的东北部，盲斜井筒东翼。上至-500标高、下止-600标高，西以中央区技术边界为界、东至北斜井井田技术边界。全区走向长500米，倾斜长120米二、采区储量1、该采区范围内尚有地质资源/储量为122b30.7万t 2、设计可采储量设计可采储量=工业资源/储量回采率 =30.770% =21.5万t注：该矿井厚煤层水力采煤，根

10、据煤炭工业矿井设计规范，水采矿井厚煤层采区回采率为70%。第二节 采区设计能力及服务年限一、工作制度采区工作制度与矿井同，即设计年工作日为330d，每天按三班作业，每班8h，每天净提升时间为16h。二、设计能力与服务年限该采区设计能力为37.5万t，采区范围内可采储量为21.5万t， 采区服务年限按下式计算：T=Zk/AB式中：T采区服务年限 a Zk可采储量 74 万吨 A年生产能力 37.5 万吨 B1.1T=Zk/AB=21.5/（37.51.1）=0.52a第三节 采区开拓矿井开拓方式为阶段斜井，现有三段开拓:一段由地表+160m标高；二段由+160m-200m标高；三段由-200m-

11、600m标高。本接续区位于三段-500m-600m标高。本设计接续采区（-500-600m二石门）的开拓，是利用-200/-600m暗盲斜、-600m标高东大巷来开拓接续采区，阶段高度为100m,阶段布置与其相邻采区（-400-600m东翼一石门区）相同。接续采区的大巷运输方式不变，煤炭运输直接通过溜煤井运送到-600底卸坑，辅助运输采用1t矿车（包括材料车、平板车）运输。第三章 采区布置及装备第一节 采区布置该矿井为水力采煤，根据接续采区走向长度（平均500米左右），在靠近采区中央位置布置两条集中上山，其中一条行人、运料辅助上山、一条溜煤上山。辅助上山坡度25，长度190米，该上山负担采区的

12、材料运送、人员行走及通风。溜煤上山坡度25，长度为190米，该上山做为集中溜煤道。 采区内通过-500m标高底板巷石门进入煤层，采区内共设计1个阶段。两条集中上山与上石门贯通后沿煤层走向回采小阶段分层顺槽，坡度8，小阶段分层顺槽高度10米。分层顺槽内每隔50米掘一联络巷与上分层贯通，直至边界。 在-600标高对应采区两条集中上山位置布置采区煤水小硐室，小硐室包括煤水泵泵房与配电室、煤水仓，刮板捞坑，筛机道及斜井块煤仓。 煤水小硐室处布置一个斜井块煤仓，工作面煤水经溜煤道至捞坑分级，筛上品经刮板筛机载入斜井块煤仓后直接进入-600卸载坑；筛下品由采区煤水泵经转排站排至地面洗煤厂。 采区及回采工作

13、面为负压通风，在回采工作面配备一台15kw2对旋风机正压供风；掘进工作面采用11kw2对旋风机正压供风。新鲜风流由-600m标高运输大巷入，经-600m下石门、溜煤、辅助上山，分层顺槽、-500回风石门、-500底板巷、原-200-600皮带道、排入箕斗井。 采区涌水量不大，预计平均涌水量Q=22.2Mh采区排水方式为自然排泄，即采区内的涌水经巷道流至-600运输大巷，沿大巷水沟流入-600中央水仓。第二节 采煤方法 一、采煤方法： 该区为倾斜煤层，煤层倾角7540，平均56，煤层厚度不均匀、平均煤厚3.88米，煤层走向变化大。根据地质情况和北斜井开采技术情况，该采区采用走向小阶段水力采煤法。

14、开采时按由上至下、由里至外的顺序后退式开采，工作面采用高压水枪水力落煤，顺槽、上山采用煤水自滑的方式运输。顶板管理方式为全部垮落法。 回采最大冲采角为70，回采最小退枪步距3.0米。二、采区装备及支护：本采区内煤层普氏硬度系数f1.0(煤层硬度较软，煤层裂隙较发育)，选用S-Q型水枪，水枪落煤压力一般为100Mpa。考虑到局部煤层硬度的变化因素，并参照以往水采经验水枪落煤压力为10MPa左右，水枪射流量为250m/h。水力采煤为工作面无支护落煤，该区巷道采用U型钢、矿工钢及锚网等支护方式。三、采区生产能力水采工作面生产能力按下式计算A=nwhdA工作面生产能力 万t/an工作面落煤台枪数 台w台枪小时生产能力 th日生产时间 hd年生产天数 d该区地质条件复杂，煤层厚度变化较大，根据相邻采区的生产实践，此类煤层赋存条件条件下，实际台枪能力在90110t/h左右（取100t/h）,每天开枪时间取10h，则:A采=110010330=33万t掘进出煤约占15% ，A掘=37.515%= 5.6万t年采区生产能力A采+A掘=33+5.6=38.6万t37.5万t三、走向小阶段水采相关安全技术措施1、本采区内煤层普氏硬度系数f1.0(煤层硬度较软，煤层裂隙较发育)，选用S-Q型水枪（特殊地段选用YJSQ-3远程监控水枪），水枪落煤压力一般为100f。考虑到局部煤层硬度