14-3#号煤层初步设计.doc
《14-3#号煤层初步设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《14-3#号煤层初步设计.doc(35页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、前 言毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节,其目的是使本专业学生运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计,并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究。以培养和提高学生分析和解决实际问题的能力,是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练,也是对一个采矿工程技术人员的基本训练。本次设计的内容是同家梁矿12-1#、14-3#号煤层初步设计。是在同家梁矿井田概况和地质特征的基础上,结合搜集到的其它相关原始资料、运用所学知识、参考采矿学、煤炭工业矿井设计规范、采矿工程设计手册等参考资料,在辅导老师深入浅出的精心指导下独立完成。在设计的过程中我受益非浅。此次毕业设计是根据国家煤炭建设的有关
2、方针、政策,结合设计矿井的实际情况,遵照采矿专业毕业设计大纲的要求,在收集、整理、查阅大量资料的前提下,运用自己所学的专业知识独立完成设计的。本次设计的指导老师为杨丹老师,同时还得到了于显生、常勇等老师的悉心指导,他们在许多方面给予了宝贵意见,为了帮助我们顺利、正确地完成毕业设计,经常加班加点,牺牲了大量的工作时间和业余时间,在此表示衷心的感谢和深深的敬意!通过本次设计,我看到了许多以往自己欠缺的地方,提高了综合能力,知识水平有了很大的提高,由于本人初次设计,水平有限,错误难免,恳请各位老师指正。 学生:董瀚文 2014年3月13号摘 要本次设计是开采同家梁矿412盘区的12#、14#煤层,它
3、位于同家梁井田的西南地区,因在井田的最末端,形状像三角形,又称后三角。煤层厚度分别平均为2.4.m和2.7m,层间距最大为32.8m,最小12.8m,平均为18m。据盘区外围资料调查该盘区为低瓦盘区,瓦斯涌出量平均为2.04m3/t,煤层有爆炸危险性。煤的自然倾向等级为易自燃。根据盘区涌水量预测,该盘区正常涌水量为0.28m3/min,最大涌水量为0.44 m3/min。大同煤田位于晋北,地跨大同、左云、右玉、山阴等五个县市。同家梁矿位于大同煤田东北端,距大同市17.5Km,距口泉站5.3Km。本矿属于低瓦斯高CO2矿井,通风方式为混合式,主扇工作方式为抽出式,采用立井单水平开拓,共开掘有三个
4、进风井(副立井、八号斜井及碾子沟立井),总入风量12293M3/min,和二个回风井(西二风井和西三风井),矿井总排风量13147M3/min, 总有效风量10542M3/min, 有效风量率为80.2%。主、副及八号斜井及两个风井的断面分别为33.2m2、18.8 m2、19.63 m2和19.63m2。矿井为立井单水平开拓方式,生产水平为1013水平。井田采用前进式开采方式,采用“盘区前进,区内后退”开拓方式,回采工艺采用一次采全高综合机械化采煤法,采用“四六”制作业制度。采空区采用全部跨落法管理顶板。盘区由东向西开采,井田东部盘区开采已基本结束, 西部盘区正在开采。该井田共划分为十二个盘
5、区,即:301、303、305、307、309、310、404、406、408、410、412、414盘区,目前正在开采的是410盘区,准备设计的是412盘区,还有一个414盘区未开拓,其余的已开采完毕,目前矿井生产区队置有:二个综放队和四个机掘队。关键词:矿井;采煤方法;盘区;安全设计人:董瀚文 第一章 盘区地质概况 一、盘区概况1013水平412盘区位于同家梁矿井田西部地区,410盘区的西北角,盘区对应地面为张家沟左侧的山坡、山梁及平地。地面标高为1358.31413.0米,其西北相邻燕子山矿,西南相邻四老沟矿,东南相邻410盘区,东北为大西沟南井区,其形状近似三角形状,面积为170520
6、0,走向长1000m,倾向长1150m,在此区域11#层已采结束,12#层及14#层未采。根据我矿采掘现状及煤层赋存状况,对该盘区进行设计布置,开采12#层及14#层两层煤。 表1 12#、14#煤层距地表深度:层号最大最小12#337.7281.414#346.0308.3表2 盘区位置及井上下关系表:水平名称同矿1013水平盘区名称14#层412盘区地面标高1358.31413.01359.1盘区标高1041.41065.31053.4地面的相对位置地面位于达子沟东北部的山沟及高山、平地上。回采对地面设施的影响对应地面无设施。井下位置及与四邻关系井下位于410盘区西部,南部为已采完的810
7、19和81021工作面,西部和北西部分别与四老沟矿和城区达子沟矿毗邻,其余未开拓。表1 12#、14#煤层距地表深度:层号最大最小走向长度M1000倾斜长度M1150可采面积M2表3 煤层情况表煤层厚度M2.104.052.7煤层结构煤层倾角()232.5煤层硬度开采煤层14#层煤种2#弱粘结煤稳定程度稳定煤层情况描述该盘区煤层为14-2#与14-3#合并煤层,其最小煤层厚度为2.10M,最大煤层厚度为4.05M,平均煤层厚度为2.7M。 煤层可采指数1,变异系数为12%,容重为1.34T/M3. 二、盘区煤层及其顶底板特征该盘区12#层为12-1#与12-2#分叉合并区,主采层为12-1#层
8、,煤层厚度为1.2-3.6米,平均厚度为2.4米,局部含两层夹石,夹石厚度为0.05-0.42米;12-2#层煤层厚度为0.5米左右,为不可采层。该盘区14#层为14-2#与14-3#分叉合并区,主采层为14-3#层,煤层厚度为0.8-4.76米,平均厚度为2.7米,煤层中含有一至两层夹石,夹石厚度0.05-0.27米;14-2#层不可采。该盘区12#、14#层,伪顶为深灰色粉砂岩,局部为细砂岩或无伪顶,厚度为0-0.35米,层理、节理发育,结构松散,易塌落。直接顶为灰色粉细砂岩互层,局部为中砂岩,以细砂岩为主,厚度为1.5-4.5米,层理、节理发育,结构致密,胶结坚硬,成分以石英为主,层面含
9、植物碎屑化石及炭线。老顶:12#层为中砂岩与细砂岩;14#层为细、中砂岩,厚状层理,胶结致密,含黄铁矿结核。各层层间距情况见下表:表4层号最大最小平均11#-12#20.812.719.412#-14#32.812.818.011#、12#、14#煤层层间距表盘区煤系地层综合柱状图(见附图1): 三、盘区地质构造12#层以矿界、断层、1.3m煤厚线,盘区界线为设计开采范围,处于盘区的东北翼,面积为856800;14#层以矿界、断层、1.3m煤厚线,410盘区已采空,工作面边界线为设计开采范围,在410盘区与412盘区之间有一条断层(H=4.57.0m),将该断层作为两盘区的开采界线,面积为85
10、0200。该盘区内有两组正断层,走向长为NE向,倾向分别为南东、西北向,落差为0.3-0.4米和1.4-4.0米,断层破碎带较发育,影响煤层的开采速度。 四、煤质、瓦斯、煤尘煤质情况:全区范围内所有钻孔无煤质化验资料,故在此只有参考同家梁矿煤质工业分析成果(见下表)表5层号M%A%V%S%Q11#7.515.732.410,8808712#1.2512.029.770,8807914#2.18.2932.920.858225上表为矿煤质工业分析结果瓦斯情况:该盘区西部部分地段被城区达子沟煤矿破坏,采空区内瓦斯含量较高。盘区内瓦斯含量一般为3.5M3/t左右,在断层附近可能增大。盘区煤尘爆炸指数
11、为31.17-35.76%之间。表6 其它地质情况表6 其它地质情况瓦斯绝对涌出量:0.12M3/min 相对涌出量:0.18M3/T 瓦斯等级:低瓦斯二氧化碳绝对涌出量: 1.43 m3/min煤尘爆炸指数31.1735.76%煤的自燃倾向性煤层自燃发火期为36个月。地温危害常温,对回采无影响。地压危害常压 五、盘区水文地质特征该盘区对应中部2#层为大斗沟南井采空区,通过地面打孔,监测采空区积水面积为23.8万M2,积水量为35.6万M3,西部的11#层部分被城区达子沟煤矿破坏,预计采空区低凹处有积水。相邻盘区实见地质、水文地质情况:该盘区东南部的410盘区在11#层21017巷与21021
12、巷揭露出一条H=4.5-7.0米的正断层,断层较破碎;在51007、21009巷通过巷探揭露出一条H=5.0米的正断层,故以该组断层划分410盘区与412盘区界线。根据城区达子沟煤矿和2#层大斗沟南井区资料,推断将有两条正断层穿越该盘区中部,一条为H=1.4-2.4米,另一条为H=4.0米。将会影响该盘区工作面正常布置。该盘区北西部为南郊区小南头乡碾子沟煤矿正在开拓。在2004年6月,该盘区打了一个地面孔,探测结果大斗沟南井区2#层积水面积为23.8万M2,水量为35.6万M3。该盘区对应上部为12#层未采区和11#层达子沟矿破坏区,对应11#层已施工6个放水孔,均无水,另外,针对2#层施工了
13、3个地面探放水孔,均无水,但为以防万一,工作面应安装大功率水泵和相应的排水系统。11#层-14#层间距为3038米。盘区正常涌水量0.28M3/min,最大涌水量0.44M3/min。第二章 盘区巷道布置 一、采煤工作面长度及区段长度表9 回采工作面参数层别工作面巷道长(m)面长(m)推进长(m)采高(m)可采储量(万吨)开采期(天)12#8120215511254202.416.4668120413681256002.322.410614#8120120421507722.839.11598120310551504002.617.971合计602695.8 二、盘区形式准备巷布置3条,由14
14、#层410盘区的81013面对应位置平行顺槽巷沿14-3煤层向开掘,进入本盘区,在本盘区内分煤层布置各煤层的盘区准备巷,两层煤开采用暗斜井,溜煤眼及回风眼的方式连接,形成联合布置的生产系统,两翼开采,西南翼采14#层,东北翼采12#层,在14#层布置有两个工作面,即81201和81203面。在12#层布置有两个工作面,即81204和81202面。 三、盘区巷道的数目及位置该盘区准备巷布置3条,即412巷、4121巷、4122巷,分别用作皮带运输巷、轨道运输巷、专用回风巷,12层与14层联合布置,形成两翼开采的布局。盘区内布置有14#层412-2回风巷、412辅助皮带巷、412-1轨道巷共三条盘
15、区巷道,三条巷道平行布置,其中412-2回风巷、412辅助皮带巷、412-1轨道巷三条巷道间煤柱,煤柱宽分别为30M、15M。盘区准备巷道间煤柱净留1630m,区段煤柱净留20m,断层煤柱净留20m,矿界煤柱净留20m,距已采空边界线净留20m煤柱,停采线煤柱距回绕口净留15m,在14#层盘区中布置变电所及水仓泵房。四、区段平巷的布置1、巷道布置原则(1)要考虑尽量减少工程量的原则进行布置巷道; (2)巷道尽量少掘岩巷,多掘煤及半煤岩巷道;(3)巷道本着运输方便的原则进行布置;(4)考虑开拓期间生产系统的方便。 五、盘区主要巷道断面的确定表10 盘区巷道工程量(m)层别开拓巷准备巷回采巷总计1
16、2#110029201234414#337314003100变电所75水仓泵房270溜煤眼9.6暗斜井62回风眼9.6回风斜井25合计339829446020六、盘区万吨掘进率:其中:M盘区准备巷道和回采巷道的总长 Q盘区核定生产能力七、生产系统(一)、12#层的生产系统:1、运煤:工作面12#层412巷溜煤眼14#层412巷14#层311巷14#层集中溜煤眼1013强皮矿井运煤系统。2、运料:1013大巷14#层3111巷14#层4121巷412材料暗斜井12#层4121巷工作面。3、排水:工作面14#层412集中水仓泵房1013大巷水沟。4、供水:静压水由1013大巷14#层3111巷12
17、#层4121巷工作面。5、供电:由14#层412盘区变电所向各采掘面供电。6、供压风:采用移动压风机向用压风作业点供用。7、供液:由14#层311盘区的加压泵站向本区供液。8、通风:进风由14#层410盘区进风巷14#层4121巷12#层4121巷工作面。回风由工作面12#层4122巷回风眼14#层4122巷14#层4102巷总回风巷西三风井。(二)、14#层的生产系统1、运煤:工作面14#层412巷14#层311巷14#层集中溜煤眼1013强皮矿井运煤系统。2、运料:1013大巷14#层3111巷14#层4121巷工作面。3、排水:工作面14#层412集中水仓泵房1013大巷水沟。4、供水:
18、静压水由1013大巷14#层3111巷14#层4121巷工作面。5、供电:由14#层412盘区变电所向各采掘面供电。6、供压风:采用移动压风机向用压风作业点供用。7、供液:由14#层311盘区的加压泵站向本区供液。8、通风:进风由14#层410盘区进风巷14#层4121巷工作面。回风由工作面14#层4122巷14#层4102巷总回风巷西三风井。(三)、盘区运煤方式采用皮带运输方式。在412巷内铺设两部SSJ1000200型快速皮带运输机,全长1730m;盘区运料方式采用调度绞车接力拉运,轨道为24kg/m,轨距为600mm,稳设若干部JD-25型绞车。在材料暗斜井的运输则稳设提升绞车或双速回柱
19、绞车,排水管路铺设一趟4寸水管,吊挂于412-1巷内,其他管路用2寸管铺设在盘区3条准备巷,通风方式为全负压供风,工掘巷道施工采用局部供风,采掘通风要各自有独立的通风系统。第三章 采煤工艺第一节 巷道布置一、采区设计、采区巷道布置情况:盘区内布置有14#层412-2回风巷、412辅助皮带巷、412-1轨道巷共三条盘区巷道,三条巷道平行布置,其中412-2回风巷、412辅助皮带巷、412-1轨道巷三条巷道间煤柱,煤柱宽分别为30M、15M。根据地质条件和煤层赋存情况,本盘区采用区内后退式回采,选择盘区末端的14#层81201面为首采面,其采用的是双巷布置。二、工作面运输巷:21201巷为运输巷,
20、该巷为机轨合一巷,该巷靠煤柱侧安装皮带运输机,靠工作面侧钉道停放泵站、电气开关组、移动变压器等移动设备,此巷主要为运煤进风用,兼作行人。巷道断面为矩形,巷宽4.0M巷高2.8M, 断面为11.2M2,。巷道支护方式为: 钢带锚栓和锚索钢梁混合支护, 钢带锚栓间距为1米、锚索钢梁间距为2M(每隔两根钢带打一根锚索钢梁)。巷道两帮各打二或三排护帮锚栓,锚栓板为水泥板,按“三花”或“五花”布置,排间距均为 1.0M,局部挂网。 三、工作面回风巷:51201巷为回风巷,此巷主要为运料回风,兼作行人。巷道断面为矩形,巷宽4.0M巷高2.8M, 断面为11.2M2, 巷道支护方式为:钢带锚栓和锚索钢梁混合
21、 支护,钢带锚栓间距为1米、锚索钢梁间距为2M (每隔两根钢带打一根锚索钢梁)。巷道两帮各打二或三排护帮锚栓板,锚栓板为水泥板,按“三花”或“五花”布置,排间距均为1.0M。 四、工作面切眼巷:切眼与回风巷、皮带巷垂直布置,断面为矩形,巷高2.8M,巷道净宽6.2m, 断面17.36m2, 巷道支护方式为:钢带锚栓和锚索钢梁混合支护, 钢带锚栓、锚索钢梁间距分别为1.0M。附图2: 工作面运输巷、回风巷、切眼巷素描图五、联络巷:工作面与盘区412辅助皮带巷、412-1轨道巷共有2条巷道联通。六、溜煤眼:溜煤眼断面为圆形,工作面煤经顺槽皮带,14#层412盘区两部辅助皮带运输机,14#层311盘
22、区两部辅助皮带运输机,将煤运入溜煤眼。七、峒室及其它巷道:在该工作面开采范围内无峒室。附图2: 工作面运输巷、回风巷、切眼巷素描图切眼剖面图4.0 MM2.8M21201巷剖面51201巷剖面图2.8M2.8M4.0M6.2M注:巷道、切眼均为钢带锚栓和锚索钢梁混合支护81201工作面布置图(附图3)工作面支护布置图和断面图(附图4)其中最大控顶距为5240mm,最小控顶距为4690mm第二节 采煤工艺 一、现生产盘区采煤方法 现生产盘区为14#层410盘区,工作面长度120180m,推进长度为5621172m。采用近水平长壁后退式全部垮落法综合机械化开采。 二、本盘区采煤方法: 1、采煤方法
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
10 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 14 煤层 初步设计
