学位论文-—采区设计说明书毕节学院.doc
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1、XXXX矿务局AA矿五 采 区 设 计 说 明 书 编制单位: 编 制 人: 日 期: 第一章 矿井概况31.1总体概况31.2生产采区的巷道布置及生产系统31.3五采区附近的巷道布置情况4第二章 采区地质情况52.1采区范围内的地质情况522水文地质情况,开采技术条件5第三章 采区储量与生产能力731采区边界732采区储量733采区生产能力7331采区生产能力计算7332采区生产能力验算834采区服务年限8第四章 采区设计方案104.1采煤方法的选择104.2采区巷道布置10第五章 回采工艺15第六章 采区生产系统1861 采区运输1862采区通风3463采区供电37第七章 采区施工设计48
2、7.1采区下部车场487.2采区中部车场487.3采区上部车场507.4采区硐室50741采区煤仓50742采区绞车房50743采区变电所51744采区泵房51第八章 安全技术措施52第九章 采区主要技术经济指标56第一章 矿井概况XXXX矿务局AA矿属国有企业,位于广西田阳县西面,井田为丘陵地貌,海拔标高一般在+120+200m之间,最高处为南部的+209.6高地,最低处为右江(水面为+102m左右)。井田内仅有一个自然屯(位于东部的六密屯)及AA矿工业广场和煤矿生活区。矿井距离那坡镇约13km,有简易公路相通,区内村村都通乡村公路;井田距田阳火车站距离不超过30km。右江从井田中西部经过,
3、一年四季均可通航,煤仓可直接往货船装煤。井田东起平江屯至百峰街间的自然水沟,西止于49勘探线,南以A煤露头为界,北至-295m煤层底板等高线,东西长约2.40km,南北宽约1.2km,总面积2.385 km2。1.1总体概况AA矿为斜井多水平开拓,大巷采用电机车运输,斜井单钩串车提升,矿井现主要生产煤层为B煤和A煤,分两个水平,即-25水平和-150水平,目前集中可采-25水平。分两个采区开采,即三采区和四采区,两个区均为单翼开采。采煤工作面为炮采,采用走向长壁后退式全部冒落采煤法,巷道施工为炮掘。1961年3月由广西区煤炭石油局设计院设计改为年产6万吨的二号斜井,1965年建成投产,1970
4、年改为工人矿,1971年10月进行二次技术改造,扩建为年产12万吨的矿井。现核定生产能力年产16万吨。-25运输大巷标高为-25m,总回风巷标高为-25。-150水平的运-输大巷标高为-147m,总回风巷标高为-150m。1.2生产采区的巷道布置及生产系统三采区的巷道布置是:在煤层底板下稳定的岩层中布置轨道上山,沿煤层布置运输上山。工作面沿走向布置,中部车场采取平巷甩车场。四采区的巷道布置是:在煤层底板下稳定的岩层中布置轨道下山,沿煤层布置运输下山。工作面沿走向布置,中部车场采取平巷甩车场。通风方式,采用中央并列抽出式通风,主井进风,副井回风,矿井利用反风道进行反风。运输方式是大巷采用电机车运
5、输,斜井单钩串车提升。采煤工作面为炮采,采用走向长壁后退式全部冒落采煤法,巷道施工为炮掘。1.3五采区附近的巷道布置情况其上部是-150水平大巷、-150水仓和-150泵房,-150水平有两条上山巷道通往-25水平,一条是二水平绞车道,长度是441米,另一条是二水平人行道,长度是550 米,两条巷道都需要返修,具体情况见图1第二章 采区地质情况2.1采区范围内的地质情况在井田范围内,钻孔揭露的地层有始新统那读组、渐新统公康组和第四系(Q)。AA矿田含煤地层为第三系渐新晚始新统的那读组下百岗段(E2nb)。该段在井田内的厚度为150250m。岩性由泥岩、砂质泥岩、细砂岩、泥质粉砂岩及炭质泥岩、煤
6、层组成。含煤多达9层,其中层位较稳定、厚度较大的为位于该段中下部的A、B煤层,是本井田的主要可采煤层。AA矿田AA矿位于百色盆地西部南翼,总体呈一单斜构造。岩层往北东倾斜,倾角较平缓,一般为18;褶曲不甚发育,矿井生产中发现的断层有3条,均为北东东向正断层,发育于井田的西北部,构造复杂程度属中等(偏简单)。五采区主要是采A煤,A煤层位于下百岗段下部,井田内有5102、5101、5100、510A、5201、5301钻孔控制。厚度1.033.05m、平均厚1.30m, A煤层直接顶板为泥岩、砂质泥岩。煤层结构简单,局部含炭质泥岩夹矸1-2层,采用煤厚0.143.05m,属薄中厚煤层,该煤层在井田
7、内属大部分可采的较稳定煤层。由于五采区的钻孔过少,前期需要打一条煤巷探测地质情况,其将来作运输下山使用。22水文地质情况,开采技术条件 1、水文地质情况(1)、A煤层大部分埋藏于当地侵蚀基准面以下,埋深多在百米以下,下百岗段以泥岩、粉细砂岩为主,含水性弱;断层发育于细碎屑岩为主的岩层中,断层的导水性差,右江水和浅层地下水对矿坑充水的影响不大。(2)、煤层顶底板的岩性主要是泥岩、钙质泥岩、泥灰岩,其中夹少量粉、细砂岩透镜体。前者结构致密,透水性差,可视为隔水层;后者结构疏松,含孔隙水,但补给条件差,属弱含水层。(3)、矿井充水的直接因素是厚度小、水量贫乏的粉、细砂岩透镜体,充水来源以静储量为主,
8、故矿井涌水量不大。根据以上水文地质特征,本井田是一个以粉、细砂岩和泥质砂岩等弱含水层为主的裂隙、孔隙充水矿床,水文地质条件属简单类型。2、开采技术条件(1)可采煤层特征A煤层可采煤厚度1.033.05m,平均厚1.30m,煤层倾角15度-18度(2)煤尘及煤的自燃煤尘具有爆炸危险性,煤尘爆炸指标高达57%;煤层具有自燃性,自燃发火期为4-6个月。(3)瓦斯从矿井井下测量来看,瓦斯含量均小于5m3/吨,属于低瓦斯矿井。(4)煤层顶底板情况AA矿煤层顶底板岩石属于软岩较软岩类,根据矿井实际开采情况来看,矿井支护较为容易,坍塌情况很少。第三章 采区储量与生产能力31采区边界AA矿五采区位于-150水
9、泵房的东边,采区地表标高为+118+121m北面和东面以井田边界为界,南面是一采区采空区,五采区和一采区留设40米的保安煤柱。西面以地面工业广场保安煤柱线为界,浅部标高是-150m,深部标高是-255m。因为五采区的西面是工业广场的保安煤柱,走向长度只有600米,所以采用单面布置。32采区储量五采区可采煤层是A上和A下两层煤,最小可采厚度是1.03米,平均厚度是1.3米。最高灰份是39.73 % ,煤的容重量是1.45吨/m3。采区储量采用“块段法”计算。经计算地质储量是 75 万吨,可采储量是 49.7 万吨。采区储量计算见表1 表1采区储量估算顺序段号块段面积(米2)煤层生产率(T/M2)
10、地质储量(T)保安煤柱损失(T)回采率(%)可采储量(T)备注11477443775569941272148536531325400037720358049010851313843合计20174476057417622449669733采区生产能力331采区生产能力计算根据AA矿的地质条件,煤层生产能力、开采强度、采区内同时回采工作面个数和产量等因素综合考虑,采区生产能力计算按如下公式计算:A=A1 .K1K2 吨/年=959941.01.05=100793t/年其中:A1回采工作面单产,吨/年; K1工作面产量不均匀系数。三个工作面同时生产时可取0.9,两个工作面同时生产取0.95,单工作面
11、生产取1.0;K2掘进出煤系数,薄及中厚煤层取1.051.08A1=r.m.l.i.c=1.45*1.3*700*75*97%=95944t r煤的容重,吨/米3,取1.45; m煤层采高,米,取1.30; l工作面推进进度,米/年,取700m i工作面长度,米,取75 c回采工作面回采率(%):厚煤层为93%;薄煤层为97%;中厚煤层为95%。取97%。 五采区同时生产时为一个工作面生产, 采区生产能力为10万吨/年。332采区生产能力验算1按采区运输能力验算AA矿五采区采用炮采的采煤方法进行回采,运输不均匀系数采用1.25,可按下式验算设计能力。An = 1.25*303/15=25.3
12、吨/时其中:An 运输设备的设计能力,吨/时; AB 采区日产量,取303, 吨/日;AB=100000/330=303 K 产量不均匀系数,取1.25; t 每日出煤时间,小时:只有一个面时为15,两个工作面时为16.5,取15,符合要求。2按采区通风能力验算根据矿井瓦斯等级,进回风上下山的数目,断面和允许的最大风速,可以验算通风允许的最大采区生产能力,可用下式计算:AB = 6044.81=1152 吨/日其中:AB 采区日产量,取274, 吨/日; V 巷道内最大允许风速,米/秒; S 巷道净断面,米2,取4.8; C 日产一吨煤需要的风量,米3/分,取1(根据资料矿井瓦斯相对涌出量10
13、m3/t时,日产一吨煤需风量1.001.25米3/分,AA矿历年来瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井,即相对瓦斯涌出量10m3/t)通过验算,符合要求。34采区服务年限采区生产能力和服务年限与可采储量相适应。生产能力过大,服务年限过短,不仅经济上不合理,而且会造成接替紧张,一般年产3050万吨的采区,服务年限不少于五年,1020万吨的采区不少于三年。采区服务年限可用下式计算:T= =49.7/(1.410)=3.55其中:T 采区服务年限,年; Z采区可采储量,万吨,取49;A采区生产能力,万吨/年,取10;k富余系数,取1.4; 符合要求。第四章 采区设计方案4.1采煤方法的选择一采煤方法的选择AA矿
14、原采区都是伪倾斜长壁采煤法,多年来已证明该采煤法适合AA矿的实际情况,所以五采区也是采用伪倾斜长壁采煤法。先采A上煤层,后采A下煤层,同层原则上从深部采面到浅部,采面支护材料是单体液压支柱和金属绞接顶梁,采用炮采采煤法。二区段划分1采煤工作面总长度的确定,按保证采区年产量计算工作面总长度。Ho=74其中:H0采区内回采工作面总长度,74 米; A采区生产能力,10 万 吨/年; X回采出煤率,长壁采煤法0.90.95.取0.95.L回采工作面年推进度,700m;r煤的容重,吨/米3,取1.45;M煤层厚度,米,取1.3;C工作面回采率,取值0.97所以设计工作面长度75米是满足采区生产能力的要
15、求的。2区段长度和数目区段平巷之间的煤柱取10米。区段斜长=区段回风巷宽度+工作面长度+中间煤柱宽度+运输机平巷宽度 =2+75+10+2=89根据实际情况,五采区布置四个区段,A上布置四个工作面,A下布置四个工作面。4.2采区巷道布置五采区拟采用两条暗斜井布置下山,运输下山布置在煤层中,轨道下山布置在煤层底板下垂高10米的岩层中,本文设计有两个方案供选择:方案1:布置进风石门120米,轨道下山440米,运输下山440米,回风石门100米,回风下山440米,中部车场甩车平巷60米。回采巷道基本一致,在此不加叙述。方案2:布置进风石门60米,轨道下山460米,回风联络巷150米(其中76米是坡度
16、25的穿层岩巷,74米是煤巷),运输下山460米,中部车场甩车平巷60米。方案2的巷道工程量小,施工工期短,也较容易施工,运输、通风、排矸、排水,供电也是简单可行,所以选方案2该方案的开采顺序是先采A上煤层,后采A下煤层,先采下区段,后采上区段。配备一个采煤队,两个掘进组。回采面接替情况见(表2回采面接替表), 掘进工作面接替情况见(表3掘进工作面接替表)。根据表2、表3计算得采区总工程量、投产工程量及采区准备时间见表4。表2回采面接替表工作面名称年份/月份2345672531A上2535A上2533A上2537A上2531A下2535A下2533A下2537A下表3掘进面接替表工作面名称工程
17、量(米)年份/月123246810122468101224681012五采区进风石门、五采区上部车场联络巷701队五采区运输下山460五采区回风联络巷150五采区轨道下山4602队五采区下部车场34五采区泵房40五采区水仓80五采区绞车房12五采区绞车房回风绕道36五采区中部车场62五采区中部车场煤仓10五采区变电所30表3掘进面接替表(续)工作面名称工程量(米)份/月2342468101224681012246810122531A上机巷6101队 2531A上料巷6102队2531A上切眼1002535A上机巷6102535A上料巷6102535A上切眼1002533A上机巷6102533A
18、上料巷6102533A上切眼1002537A上机巷6102537A上料巷6102537A上切眼1002531A下机巷6102531A下料巷6102531A下切眼100采区工程量,投产工程量及采区准备时间见(表4采区工程量及投产准备时间表)表4采区工程量及投产准备时间表工程名称工程量(米)施工天数工期安排年月日至年月日备注岩巷半煤岩巷煤巷五采区进风石门6040五采区上部车场联络巷102五采区运输下山46090五采区回风联络巷747660五采区下部车场3430五采区水仓8070五采区轨道下山460240五采区泵房4040五采区变电所3640五采区绞车房1220五采区绞车房回风绕道3620五采区中部
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