403采区设计.docx

1、403采区设计恒宝源煤业403采区初步设计方案说明书编 制: 马占权审 核:负责人:日 期: 2014.01.26第一章 采区基本情况1、开采范围如下：北至5301顺槽；南至403轨道大巷停采线；西至8301行人通道切眼；东至403回风巷停采线。整个采面为梯形，见图。:面积为：（100m+167m）*233m/2=31105.5/cos18=32706m2。2、储量计算采区储量：Q= 3270610.751.4=49.2万吨永久煤柱损失量：P永=（24215+133523）10.751.4=28.5万吨可采储量：Q采= 49.2-28.5=20.7万吨3、煤层埋藏深度4#煤层埋藏最大垂深为28

2、7m。4、井上下对照关系：本区地面为山坡沟壑地形，无重要建筑物，地表大部分被黄土、植被覆盖。东部有一较大荒沟，沟宽约5米，常年无水，只在雨季形成径流。5、4-1号煤层赋存于太原组顶部，煤层厚度9.94-20.79m，本区约10.75m，属全区可采的稳定煤层。该煤层结构简单复杂，含夹矸06层，岩性多为高岭岩、炭质泥岩和砂质泥岩。本煤层老顶为K3砂岩，顶板为砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩，有时有炭质泥岩伪顶。厚度0-2.5米，底板一般为含植物根化石的泥岩、细砂岩、炭质泥岩。第二章 采区生产能力一、采区生产能力一个采面的生产能力为：A0 =LV0MC0式中 L采煤工作面长度，m； V0推进速度，m/a；

3、M煤层厚度或采高，m； 煤的密度，t/m3 C0采煤工作面采出率，厚煤层取低限；此处取0.93。采煤班每班一个工作面平均进尺长6m*宽5m*高4m,每班包括支护采用三八制，一天工作面推进速度为18m，本采区因此一个采面生产能力A0 =3*6*5*4*1.4*0.93=468吨/天第三章 采区方案设计一、采煤方法选择概述结合具体地质条件和技术条件，综合考虑高产、高效、材料消耗少，成本低、便于安全管理等因素。采用掘进机破巷采煤。二、 采区巷道布置前期先采8301工作面，直接从403轨道巷2301顺槽处与2301原巷错开4米掘进顺槽，坡度+10，掘进20米见顶，然后沿顶掘进到8301行人通道巷顶部4

4、7米，再刷扩403轨道403皮带巷20米。按照同样方法掘进5301顺槽，达到位置后，掘进切眼，形成回采系统。 到403回风掘进切眼时，调整通风系统，将403回风巷变成进风巷，先炮掘25米，再用掘进机掘进，掘进到原403轨道巷位置停止，长度9095米。切眼中至中间距10米。三、劳动组织采用“三八”工作制。每天三个小班，每小班工作八小时.8301工作面掘进工程量序号巷道名称性质断面规格支护形式工程量（m）每日进度m12301运输顺槽煤3.83.0锚、网、索、钢带8715.525301回风顺槽煤3.62.8锚、网、索、钢带11715.53切眼煤6.02.8锚、网、索、钢带10015.54403回风巷

5、切眼煤6.0*2.8锚、网、索、钢带9015.55每个切眼开口为炮掘煤3.8*2.8锚、网、索、钢带25米*29条4.5合计2374序号工种早班中班晚班合计1班长1113人2掘进司机1113人3皮带、溜子工（兼职）2226人4支护工44412人5钳工1113人6辅助运料工44412人小计13131339人合计36人，技术员1人、大队长1人、领料工1人、出勤率0.85，在册人数45人第四章 采煤工艺一、回采工艺工艺顺序：掘切眼锚网索顶板护帮掘进机起底出煤掘进机从顶部掘进切眼宽度6米，到底部宽度为4米。见图1、锚杆、锚索支护参数计算 （1）、锚杆支护参数（按悬吊理论计算锚杆参数）A、顶锚杆长度计算

6、：L=KH+L1+L2式中L锚杆长度，m;H冒落拱高度，m;K安全系数，一般取K=1.5; L1锚杆锚入稳定层的深度，取0.4m;L2锚杆在巷道中外露长度，一般取0.05m;其中:H=B/2f=6/23=1.0式中B 巷道开掘宽度，按6.0m;f坚固系数，取3。则L=1.51.0+0.4+0.05=1.95mB锚杆间、排距计算=(Q/KH)1/2式中锚杆间排距，m;Q锚杆设计锚固力，85kN/根；H冒落拱高度，m; K安全系数，取K=1.5。被悬吊煤岩的密度，取25.6kN/m3=85/(1.52.525.6) 1/2=0.94m通过计算选用20mm2.0m左旋无纵筋螺纹钢锚杆，间排距800m

7、m800mm合理。 C按锚杆杆体承载力与等抗拉拔力强度原则确定锚杆直径d锚杆锚固力Q等于锚杆杆体承载力P，P=，由P=Q得： 式中：Q按抗拉拔力试验数据取8.5t相当于68600N； t锚杆杆体材料的设计抗拉强度，按普通低碳钢抗拉强度取值550Mpa。d=13.9mm所以锚杆直径选择为20，大于13.9可满足支护需要。（2）、锚索支护参数（确定锚索长度）L=La+Lb+Lc+LdL锚索总长度，m；La锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m；Lb需要悬吊的不稳定岩层厚度，取3m；Lc上托盘及锚具的厚度，取0.2m；Ld需要外露的张拉长度，取0.3m；锚索锚固长度La按下式确定:LaKd1fa/4fc

8、式中K安全系数,取K=2；d1 锚索钢绞线直径，取17.8mm；fa钢绞线抗拉强度，N/mm2(1860MPa,合1920N/ mm2)；fc锚索与锚固剂的粘合强度，取10N/mm2；则La217.81920/410=1708.8mm1.708m取La=1.708mm锚索长度L=1.708+3+0.2+0.3=5.208故设计取锚索长度为8m合理。（3）锚索倾角。锚索按垂直巷道顶的切线布置。（4）锚索排距的确定。因为锚索排距一般不大于锚索长度的1/2，所以排距小于4 m 即可。为保证安全，确保支护效果，排距取3.0m完全满足要求。（5）锚索数目的确定N = KW/ P断 式中： N-锚索数目；

9、K- 安全系数，一般取1.5；P断- 锚索的最低破断率，为350 kN；W- 被吊岩石的自重，kN，W = B h r D；B-巷道掘进宽度，为6m；r-悬吊岩石平均容重，25.6 kN/m3 ；h-悬吊岩石厚度，取3 m；D-锚索间距，取1.5m。则W = 691.2kN。计算得：N 2.96根。通过以上计算：按1.5m的间距在顶部布置3根，进行支护能够满足要求。锚索间排距：L=nF2/BH-(2F1sin)/L1式中 L锚索间距，m； B巷道最大冒落宽度，取6.0m； H巷道冒落高度，按最严重冒落高度取3.0m； 岩体容重，25.6kN/m3； L1锚索排、间距，1.5m； F1锚索锚固力，100kN；F2锚索极限承载力，取345kN；锚杆与巷道顶板的夹角，按最小角度取，87；n锚索排数，取1。排距：L=1345/6.02.525.6-(2100sin87)/1.5=1.38m