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中國礦業大學采礦畢業設計--淮北礦業集團公司岱河煤礦Ⅱ8采區設計

作者:佚名 2012-05-21 22:08 來源:本站原創

  前 言

  本設計是根據岱河煤礦礦井地質資料進行編製,設計中的一些重要數據和圖表都是以岱河煤礦Ⅱ8采區的地質資料、地質勘探圖、底板等高線圖、綜合柱狀圖等為依據,嚴格依照《畢業設計大綱》要求進行編寫的。設計注重科學性、針對性、啟發性、實踐性。

  在進行設計過程中,嚴格遵守《煤礦安全01manbetx 》和《煤礦工業設計規範》的有關規定,注重加強基本理論、基本方法和基本技能的學習和基本能力的培養,樹立設計的政策觀念、經濟觀念、安全觀念,注重與其它課程的聯係,特別是與課本及01manbetx 的銜接與配合。

  設計主要分為七部分:礦井開拓概況、采區概況、采區巷道布置、采煤方法、采區生產係統、采區技術經濟指標、安全生產措施

  設計在內容上以規定的設計原理和設計方法為主線,力求在闡明基礎原理的基礎上,密切結合礦井及采區的實際條件,采用先進的開采方法。

  本次設計在指導老師的細心指導下,在岱河煤礦眾多同事的熱心幫助下,通過自己的獨立思考,克服重重困難,經過近兩個月緊張、有序的努力最終完成。其間得到多位同事的大力支持,他們辛勤、無私的指導和幫助在本設計的完成中起到了十分重要的作用,在此一並表示衷心的感謝!

  由於本人學識水平,加上時間的倉促,本設計中錯誤和不足在所難免,懇請各位老師和同學提出寶貴意見,給予批評指正,在此感謝對本設計提出寶貴意見和幫助的老師及同學!

  設計人:劉 偉

  二0一一年七月

  中國礦業大學

  采礦畢業設計

  淮北礦業集團公司岱河煤礦Ⅱ8采區設計

  編製人 劉 偉

  二0一一年七月

  目 錄

  第一章 礦井開拓概況 3

  第一節 礦井概況 3

  第二節 礦井開采範圍及生產能力 7

  第三節 礦井開拓準備簡介 12

  第二章 采區概況 19

  第一節 采區位置 19

  第二節 煤層與圍岩 19

  第三節 地質構造及水文地質 19

  第四節 煤塵、瓦斯、煤炭自燃情況 20

  第三章 采區儲量、生產能力及服務年限 21

  第一節 采區儲量 22

  第二節 生產能力及服務年限 22

  第四章 采區準備與巷道布置 22

  第一節 采區巷道方案的確定 22

  第二節 采區階段劃分 29

  第三節 上、中、下部車場及采區煤倉 29

  第五節 主要峒室 30

  第六節 投產前工程量安排 30

  第七節 幾點說明 30

  第五章 采煤方法及回采工藝 32

  第一節 采煤方法 32

  第二節 回采工藝 32

  第三節 回采程序及循環作業方式 32

  第六章 采區生產係統 34

  第一節 運輸係統 34

  第二節 通風係統 35

  第三節 排水係統 37

  第四節 供電係統 37

  第五節 供水、灌漿、防塵係統 40

  第六節 壓風係統 40

  第七章安全技術措施41

  附:采區技術經濟指標一覽表

  第一章 礦井開拓概況

  第一節 礦 井 概 況

  (一)礦區地理位置、交通、地形、氣象及地震資料

  1、礦區地理位置

  岱河煤礦所在行政區劃,屬安徽省淮北市杜集區管轄,其井田範圍所占土地為杜集區高嶽鎮、礦山集鎮、朔裏鎮轄區。岱河煤礦位於安徽省淮北市東北4千米處,在杜集區區域之中,因西部靠近岱河而得名。北距江蘇省徐州市50千米,南距安徽省宿州市50千米。井田位於淮北煤田濉蕭礦區閘河向斜中段之西翼,井田南部以楊莊地塹與朱莊毗鄰,北以河窪地塹與朔裏礦相鄰,東南以-350等高線與張莊礦為技術邊界,東北部以HF3逆斷層及HF2正斷層與石台礦及杜集區房莊礦相連,西部為煤層露頭。

  2、 交 通

  岱河煤礦交通十分便利。鐵路:向西1千米以礦區專用鐵路與國鐵符夾線相接,向北約45千米與隴海線相連,向南約23千米與津浦線相連。公路:向北10千米有連霍高速公路,向東15千米有京福高速公路。另外,礦區周圍國道、省道等公路四通八達(見圖1-1)。

  3、 地 形

  礦區均為45.02~78.06米厚的第四係衝積層覆蓋,構成一個西北部高,東南部低的較為寬闊的山間盆地平原。區內地形較為平坦,海拔高度一般在31.5~33.5米之間,相對高差一般不超過2米。礦區東西兩側皆為寒武、奧陶係灰岩,構成北東、南西走向的低山丘陵,東部有白頂山、老鴉山等;西部有相山、陳蔣山等,海拔高度一般為100~350米之間,這些小山為地下水和地表水的天然分水嶺。

  隨著礦井開采,地表塌陷,在礦井田工業廣場南部、西南部形成麵積較大的塌陷積水區,曾經積水常年不枯,後因建設用地,利用煤矸石充填進行改造。在井田其他地段也有較大開采塌陷區,多經地方政府改造成魚塘、農田等。

圖1-1 岱河煤礦交通圖

  4、 氣 象

  (1)氣溫

  礦區為海洋~大陸過渡性氣候。夏季炎熱多雨,冬季寒冷多風,年平均氣溫15℃左右,1月份最冷,最低氣溫零下18~20℃,8月份最熱,最高氣溫35~42℃。

  (2)日照

  年平均日照時數2325.7小時,年承受的太陽輻射總量為124.5千卡/平方米, 其中6~8月日照時數最多,12月最少。年平均蒸發量1300~900毫米。年平均無霜期202天。

  (3)降水

  年平均降水量900毫米左右。降雨多集中在7月份,12月和1月降水量最小。每年6~8月為雨季,一般6月下旬開始,至8月結束。雨季平均降水量在450毫米左右,占全年的50%以上,平均降雨天數37天,占全年降水天數的40%。年平均於12月12日出現初雪,3月2日出現終雪,積雪最大厚度0.35米,初終雪日為80天,土壤凍土深0.30米。受雨季影響,降水呈兩個特點,一是季節不均,二是年際變化大。夏季易暴雨成災,冬季又易幹旱,偏旱年份有增加的趨勢。

  (4)風向

  春、夏兩季以東南風為主,冬季以北風為主。年平均風速為3.2米/秒,其中3~4月平均風速達3.7米/秒,9月平均風速最小,為2.4 米/秒。春末夏初常有幹熱風,最大風速為20米/秒。夏季時有暴風,最大風力9級,冬季可達6級。

  5、 地震資料

  淮北礦區位於蘇魯豫皖交界地區,東有郯廬大斷裂,北有秦嶺緯構造帶,南有宿南斷裂。自公元179年以來,在淮北礦區內發生的地震以及鄰省波及的中強地震有40餘次。1973年9月22日11時53分,在濉溪縣臨渙發生裏氏4.5級地震,震中居民有強烈震感,少部分土房輕度破壞。1983年11月7日5時9分,山東菏澤市與東明縣交界處(距淮北市200千米)發生裏氏5.9級地震,波及淮北礦區。

  據全國地震烈度區域報告,淮北礦區大部分地區在6度範圍內,東部少數地區在7度範圍內。岱河煤礦地震烈度為6度,按7度設防。

  (二)礦井電源、水源、建材來源情況

  1、 礦井電源

  礦供電電源為馬莊變電所3565、3567兩個回路;供電電壓為35千伏和6千伏;電力負荷5900千瓦。

  供電方式:地麵變電所35千伏側為全橋式結線,6千伏側為單母線分段式結線。高壓電纜由井底中央變電所經大巷、采區上(下)山至采區變電所,經降壓後的低電壓,由低壓電纜引向配電點、用電地點。

  電壓等級:35千伏、6千伏、660伏、380伏、220伏、127伏、36伏。

  2、礦井水源

  二疊係太原組、奧陶係灰岩為裂隙岩溶含水組,含水量豐富,水質良好,是礦區工業及生活的主要水源。

  3、 建材來源情況

  岱河煤礦自1960年5月~1965年12月,從建井到交接曆時6年,總投資3166.2萬元。主要施工單位有:華東煤炭工業基本建設公司,安徽省煤炭基本建設局,徐州基建局等。

  第二節 礦井開采範圍及生產能力

  (一)礦井開采範圍

  1、 煤層邊界及走向

  井田南部以楊莊地塹F2號斷層與朱莊礦為界,東南部以-350米煤層底板等高線及淮煤地字[1995]592號文批準邊界與張莊礦為界,北部以何窪地塹的HF2號斷層與朔裏礦為界,東北部以HF3逆斷層與房莊礦為界,西部以煤層露頭為界。

  煤層開采深度-50~-550米,井田南北長約5.6千米,東西寬1.3~4千米,麵積19.16平方公裏。

  2、 可采用煤層數目及其厚度

  礦井田共含煤17層,其中可采及局部可采煤層共5層。

  (1) 6煤層

  山西組煤層,共含煤2層,即61、62兩個分層。其中62煤層位於K1灰岩之上40~60米,一般53米左右。K2之下60~80米,煤層厚0~3.75米,一般厚0.6~1.2米,係井田內局部可采煤層之一。煤層結構簡單,偶夾一層夾矸,煤質良好。已證實的儲量主要分布在一水平三、五采區淺部,但因兩采區深部及Ⅱ1、Ⅱ3采區無工程點控製,無法進行定量03manbetx

  61 煤層位於K2之下69米左右,62煤層之上4~18米,為局部可采煤層。煤厚0~2.75米,較穩定,煤層結構簡單。主要可采範圍位於井田北部的Ⅱ4采區及一水平四、六、八采區的淺部。由於Ⅱ4采區向北地段工程控製點較少,尚須進一步摸清煤層賦存條件,掌握其可采範圍。

  (2) 5煤層

  位於下石盒子組底部,K2之上5~23米,平均11.6米。屬對比可靠、部分可采、較穩定煤層。煤厚0~7.21米,平均1.6米。煤層結構較複雜,含夾矸1~3層,其中南部較北部複雜。

  5煤層受古河流衝刷影響嚴重。8線以南煤層穩定,厚度變化小,煤厚為1.06~4.21米,基本不受影響;但8線以北,3線以南,由於古河流衝刷,造成煤層大麵積不可采,且出現無煤區,煤層層位被砂岩相代替,個別孔雖可采,但煤厚在0.7~1.0米之間,煤層較薄,開采極其困難。

  岩漿侵蝕主要在7線以南,岩漿多以侵入頂部為主,穿插侵入次之,造成煤層變薄或變為天然焦或被岩漿岩吞噬,出現無煤帶。由於岩漿侵蝕層位、位置變化較大,各地段受其影響程度不盡相同。7線以北受岩漿侵蝕影響很小。

  (3) 4煤層

  4煤層屬井田內局部可采煤層,位於K2之上26.7米左右,下距5煤層11.5米左右,中部及東北部間距較大,最大可達24米。與3煤層呈合並分叉狀態,間距小於0.7米的4煤層合並到3煤層參與儲量計算,大於0.7米的4煤層單獨計算,因此井田南部可采點較少,北部稍多。煤層結構較簡單,局部較複雜,含夾矸1~3層,多為泥岩或炭質泥岩,厚0~0.7米,煤層對比可靠。

  煤層受岩漿侵入影響較小,7線以北基本不受影響,以南受影響稍大。侵入特征主要是穿層侵入,侵入麵積約占可采麵積的13.5%。

  (4) 3煤層

  3煤層為本井田內主采煤層,對比程度高,可靠性好。位於K2之上25~40米,一般33米左右,下距4煤層0~9米,平均3米左右,與4煤層呈合並分叉關係。煤層穩定,厚度0~6.1米,平均2.83米左右。結構較複雜,有夾矸1~4層,夾矸總厚0~0.69米,一般0.1~0.4米。第一層夾矸為肉紅色泥岩,厚度穩定,為井田內標誌層之一。各煤分層以頂分層最穩定,其他分層穩定性相對較差。

  3煤層受岩漿侵入影響嚴重,侵入麵積占可采麵積的68.9%。二水平以下穿過其層位的鑽孔143個,見岩漿岩的鑽孔73個,占51.05%。個別鑽孔煤層被岩漿岩吞噬,部分鑽孔雖然見煤,但煤層厚度較薄或無煤,煤層被替換成天然焦,天然焦最大厚度達3.55米。岩漿侵入多以岩床狀順煤層頂部侵入,部分地段穿插侵入,給開采造成較大困難,其次為岩牆,主要造成開采設計的困難。

  (5) 2煤層

  下石盒子組2煤層位於K2之上45~60米,一般52米左右,下距3煤層18米左右,井田內穿過其層位鑽孔273個,見煤點143個,可采點40個,占全部鑽孔的14.7%,可采點最厚1.48米,井田內平均煤厚0.77米。煤層變化較大,不穩定,煤層結構簡單,且受下部煤層開采破壞。2煤層受岩漿侵入影響不大。

  以上各煤層受斷裂構造影響均較大,除大斷層影響采區劃分外,中小斷層是影響各煤層開采的重要因素。在礦井開采過程中,工作麵內見斷層10條以上是正常的。斷層的存在,造成工作麵挑頂、破底,跳壓等現象隨時出現,成為不安全因素。

  2、礦井生產能力

  (1) 煤塵傾角及開采麵積、工業儲量

  儲量計算采用在1:5000的煤層底板等高線圖上以地質塊段法進行。

  計算公式: Q=S×M×D×secα

  式中:Q:儲量(噸)

  S:塊段斜麵積

  M:塊段煤層真厚度(米)

  D:煤的容重(噸/立方米)

  secα:煤層真傾角正割值

  儲量塊段的劃分主要以構造線、煤層底板等高線、地質勘探剖麵線、煤種、儲量級別、采區、水平、永久煤柱等技術邊界為界。

  計算可采儲量、采區回采率取值為:薄煤層85%、中厚煤層80%、厚煤層75%。依據曆年地質損失量、礦井動用儲量、攤銷量數據計算,岱河礦實際地質及水文地質損失係統為0.05。可采儲量計算公式為:

  可采儲量=(工業儲量-永久煤柱儲量)×采區回采率×(1-地質及水平地質損失係數)。截止到2004年12月底,全礦井工業儲量2004.9萬噸。

  見表 2008年底礦井工業儲量表 單位:萬噸

  (2) 礦井設計生產能力及服務年限

  1982年,煤炭部核定生產能力為90萬噸/年,1997年重新核定生產能力為140萬噸/年。服務年限為50年。

  (3) 礦井年工作日及工作製度

  岱河煤礦的年工作日為350天/年。井下實行三班輪流製,分為早、中、晚三班,每班連續工作八個小時。部分井下輔助人員和地麵工作人員實行大班製度,每天工作八個小時,中午有休息時間。

  第三節 礦井開拓準備簡介

  1、主要井筒形式、數目及位置

  主井為單繩纏繞式提升方式。井筒直徑4.5米,井深311.606米,壁厚300毫米,井架高27米,井口標高34.7米,井下裝卸水平標高-270.858米,提升高度322米。提升容器為QJ5.2Z輕型箕鬥,載重4.9噸。提升絞車型號1965年12月投產時為2ъм3000/1511–2絞車(仿蘇),設3噸提煤箕鬥1對。現為2JK3×1.5-11.5。滾筒直徑為3米,電機型號投產時為JRQ1512-10,功率:480千瓦。現用電機型號為JRZ630-10,功率630千瓦.減速機型號原 為цⅡ2-150-11.5(ц3),現為xp900(2)Ⅲ·12型減速機。速比:11.2,鋼絲繩型號:6×28Ts-Φ33毫米,總長420米。提升最大速度8.3米/秒,控製方式為PLC可編程電器控製。作用主要提升原煤。

  老副井為單繩纏繞式提升機。井筒直徑4.5米,井深297.521米,壁厚350毫米,井架高20米,井口標高34.7米,井下裝卸水平標高-250米,提升高度284.7米。原提升容器為1噸雙層單車普通罐籠,木罐道,為1噸單層單車普通罐籠,組合罐道。1965年12月投產時采用提升絞車型號為2Бм3000/1520 –2(蘇聯絞車),滾筒直徑為3米。原電機型號為ΦAMCO-158-8,後改為JRQ158-8型電機,功率為380千瓦。減速機型號ZLH-150G-20。鋼絲繩型號為6V×37s-Φ33毫米,總長390米。提升最大速度5.78米/秒,控製方式為低頻製動控製。用於提升人員、物料。

  新副井為單繩纏繞式提升方式。井筒直徑6米,井深398.115米,壁厚0.4米,井架高22米,井口標高34.7米,井下裝卸水平標高-350.277米,提升高度384.7米。提升容器為1t礦車單層雙車罐籠。1980年5月投產,采用提升絞車型號為2JK-3.5×1.7/11.5。電機型號為YR143/39-12,功率:630千瓦。 滾筒直徑為3.5米,減速機型號ZHLR-170Ⅲ。鋼絲繩型號:6V×36S-Φ37毫米。提升最大速度7.82米/秒。控製方式為PLC可編程電氣控製,主要提升人員和物料。

  2、礦井通風方式

  通風方式為中央、兩翼對角混合式通風,為負壓通風。新鮮風由新、老副井進入,經過運輸大巷和采區工作麵,最後由兩翼風井出風。

  礦井通風方法為抽出式通風,采用專用反風道反風。掘進工作麵均采用機械通風,通風方法均為壓入式。礦井通風係統圖見圖1-2。

  3、開采水平劃分及其數目

  井田主要分為兩個水平,一水平和二水平,三水平為輔助水平。

  4、運輸大巷、回風大巷及主要石門的布置方式與數目位置

  設計依據:有利於礦井合理集中生產,使采區有合理的生產能力和增產能力;安全生產條件好,符合《煤礦安全01manbetx 》的有關規定;保證具備完善的生產係統,有利於充分發揮機電設備的效能,並為采用新技術、發展綜合機械化和自動化創造有利條件;要技術先進、經濟合理,盡量簡化巷道係統,減少巷道的掘進和維護工作量,減少設備占用率和生產成本費用,便於采區和工作麵的正常接替;煤炭損失少,有利於提高采出率。一水平運輸大巷建立在5煤層底板20~30米穩定岩石中,以砌镟和錨噴支護為主。二水平運輸大巷施工在-350米,布置方式為集中岩石運輸大巷和回風大巷。

  5、采區劃分與開采順序

  一水平除大巷、主要上山作為回風用外,其餘巷道已封閉報廢,二水平共分10個采區,除Ⅱ8和Ⅱ10采區還剩殘采小塊段外,其餘已報廢,三水平輔助水平共分4個采區,為主采水平。

  三水平采區劃分:

  Ⅲ1采區:Ⅲ1采區與Ⅲ3采區以EF1-1和EF1-2兩大斷層為界,斷層南部為現正準備的Ⅲ3采區,北部為Ⅲ1采區,可采儲量63萬噸,為梁莊壓煤。Ⅲ1采區北部與Ⅱ4采區相鄰,東部與Ⅱ14采區相鄰。

  Ⅲ2采區:Ⅲ2采區是從二水平北大巷往下Ⅱ6采區的下延采區,西、北部為Ⅱ6采區,南接Ⅱ4采區,東部為Ⅲ2擴采區,走向長約1100~1700米,傾斜長650米~700米。三煤層已回采結束,五煤層剩Ⅲ5210一個工作麵,四煤層灰份較高,Ⅲ423工作麵已準備好,剩三個區段,可采儲量51.52萬噸。

  Ⅲ2擴采區:Ⅲ2擴采區北接Ⅱ8采區,南接Ⅱ6采區,西接Ⅲ2采區,東接Ⅱ8采區和石台礦邊界,是主采采區,可采儲量745.3萬噸。

  Ⅲ3采區:Ⅲ3采區正在準備,西運輸下山已掘好,開始掘東軌道及東運輸下山,Ⅲ3采區可采儲量260萬噸。

  各采區采取集中上山布置,自上而下依次開采各煤層。附開拓係統示意圖及井底車場示意圖。

圖1-2 岱河煤礦通風係統圖

  圖1-3 第二水平井底車場形式示意圖

  第二章 采區概況

  第一節 采區位置及範圍

  本采區位於岱河井田官莊向斜的北部,東部與石台礦相鄰,西部與Ⅱ6采區相接,北部同朔裏煤礦相鄰,南部為官莊向斜。

  采區走向上:上部1700M,下部1570M,平均1635M。

  采區傾斜長:西部350M,東部810M,平均580M。

  地麵情況

  本采區地麵是平坦的農田、塘溝、公路和村莊,有數條高壓線通過采區,中部有任官莊,東有縱樓,西有小任莊。官莊雖處於采區東南邊界處,但在塌陷影響範圍內。

  第二節 煤層及圍岩

  本采區共有可采煤層三層,其中3、4層是分叉合並關係,四層煤僅局部可采,五層煤由於受古河床衝刷,局部不可采,各煤層厚度頂底板岩性及層間距見下表:

第三節 地質構造及水文

  1、地質構造

  (1)褶曲:本采區東西邊界處於官盆的轉折帶,煤層產狀變化較大,西部由0°漸變90°,東部由130°漸變為200°

  (2)斷層:HF2斷層在本采區北部邊界,走向94°,傾向N4°E。傾角為:70∽77°。落差40∽0米,正斷層。

  HF3-1斷層:斜交逆斷層,走向為40°∽50°,傾向為130°,傾角為4°∽40°,落差為50∽0米。

  采區內部雖沒發現斷層,但北部和東部有大斷層構造,且下部為官莊向斜,因此本采區內將可能有一些次生斷層。

  (3)古河床衝刷:本采區東部處於古河衝刷的邊界,古河床衝刷使五層煤的賦存條件遭受破壞,灰分增高,煤層變薄以至尖滅,造成局部不可采。

  2、水文地質

  (1)地表水:本采區地麵是平坦的農田,以及溝、塘和農用機井,無較大的河流。

  (2)第四係水:第四係表土在本采區內厚57∽76米,平均約68米,其中下部為厚層粘土和含礫石粘土層,累計平均厚度為22.61米,一般為28.41米,是良好的隔水層。考慮采區回采上限為—180米,每四係水對本采區影響不大。

  (3)煤係地層砂岩水:上部共有九個含水層,單層厚度為2—18米,是影響礦井生產的主要水文地質困素。

  (4)斷層水:HF2、HF3-1為采區邊界斷層,從鑽孔資料來看,兩斷層水量均不太大。但為防止水量增大給回采帶來困難,要留不少於30米的防水煤柱。

  (5)封孔情況:在本采區施工的鑽孔除78—16在施工中卡孔三層未封孔,其餘均進行了封孔。

  (6)湧水量計算:采區內抽水試驗孔176施工於HF2附近,由於構造因素的影響而使其值較大,不符合采區的實際情況,因此采區湧水量采用補134孔的抽水試驗成果,計算結果為130噸/時。根據二水平六采區和十四采區開采情況看較符合實際情況。

  第四節 煤塵、瓦斯、自然發火及煤質情況

  煤塵:煤塵爆炸指數為18.67---22.2%。

  瓦斯:高瓦斯礦井。

  自燃發火:不易自燃。

  煤質:本采區煤質牌號較為單一,多為瘦煤,少量焦煤,均為中灰分和富灰分煤,灰分在16.60∽35.00%之間。

  含硫均屬特低,為0.5%左右。

  發熱量為5528-7526大卡/公斤。

  第三章 采區儲量、生產能力及服務年限

  第一節 采區儲量

  (見下表):

  第二節 生產能力及服務年限

  根據本采區可采儲量和煤層賦存情況及今後我礦采區接替,生產能力安排的要求,確定本采區設計生產能力為45萬噸/年。安排二個工作麵同時生產,其中:安排一個高檔普采工作麵。采區服務年限為12年左右。

  第四章 采區準備與巷道布置

  第一節 采區巷道方案的確定

  對於一個建設項目在技術上是否可行,在經濟上是否合理,進行深入細致的調查研究,通過03manbetx 計算和多方案比較。對建設項目建成後可能取得的技術經濟效果 進行預測,從而判斷這個建設項目是否值得投資和提出建設建議,為投資決策提供科學可靠的依據。

  本節建立在可行性研究定義基礎之上,根據礦井內部和外部條件,依據設計的內容和目的,提出六個可行的方案;然後通過技術比較,從中確定三個技術上都相當優越的方案;最後對此三方案進行詳盡的經濟比較,並綜合考慮各種因素,從中選擇一個技術上可行、經濟上合理的最優方案。

  對於一個建設項目在技術上是否可行,在經濟上是否合理,進行深入細致的調查研究,通過03manbetx 計算和多方案比較。對建設項目建成後可能取得的技術經濟效果 進行預測,從而判斷這個建設項目是否值得投資和提出建設建議,為投資決策提供科學可靠的依據。

  本節建立在可行性研究定義基礎之上,根據礦井內部和外部條件,依據設計的內容和目的,提出六個可行的方案;然後通過技術比較,從中確定二個技術上都相當優越的方案;最後對此二方案進行詳盡的經濟比較,並綜合考慮各種因素,從中選擇一個技術上可行、經濟上合理的最優方案。

  一、預提開拓方案

  該采區是岱河礦構造最複雜的采區之一,小型褶曲和大、中、小型斷裂構造都比較發育,煤層除呂莊背斜和官莊向斜外,局部還表現出一些無名小褶曲(向斜)。采區東北部邊界受HF3逆斷層控製,在大段層附近將會產生一些次生斷層。煤層產狀變化大,傾角從3°變化到10°,將給開采帶來一定困難。本采區內鑽孔雖然沒有見到火成岩,但在Ⅱ12采區一區段機巷和軌道巷所揭露的火成岩牆,經地質部門測定將貫穿Ⅱ12 采區延展到Ⅱ8采區境內,火成岩牆厚7-10米,火成岩牆兩邊煤層受火成岩侵入嚴重,煤質變為天然焦,將給工作麵生產和掘進施工帶來困難。本礦是高瓦斯礦井,湧水量較大,礦井正常湧水量為180-250m3/h。

  采區布置原則:

  1、合理集中生產

  2、合理確定采區生產能力

  3、好的經濟效果

  4、合理的通風、運輸係統

  5、其他如合理配采、便於采後密閉。施工方便,盡量避免長距離單孔掘進。

  針對采區的實際情況,結合采區布置原則,現提出兩個初選方案:

  第一方案,雙翼采區集中上山開采,沿岩層布置巷道。

  第二方案,單一采區集中上山開采,沿煤層布置巷道。

  下麵從幾個方麵來就兩個方案的可行性進行比較:

  一、上山的布置:

  在一般情況下布置兩條上山(一條運輸上山,一條輔助上山)滿足采區各生產係統的要求,當采區生產能力大,瓦斯湧出量大或采區需風量較大,上山斷麵受限製時,常需增設一條上山。結合本礦井的地質條件,就上山布置形式的適用條件來03manbetx

  綜合比較設立兩條岩石上山,軌道上山進風和回料,膠帶上山兼作回風行人用。軌道上山從五層煤底板穿到五層煤頂板,皮帶上山施工在五層煤頂板沙岩中。在采區上部邊界處砌一條岩石總回風巷。

  二、區段巷道的布置及聯係方式

  根據煤層埋藏條件和生產的需要,以及考慮到與采區上山和區段平巷的配合,區段集中平巷的布置方式的比較如下:

  根據煤層情況,本采區3、4層合並,且3、4層受火成岩侵入僅局部可分層開采,因此不設立岩石集中巷,采用通風巷、通機巷的布置方式,為了解決機巷輔助運輸和下區段準備,設立軌道巷,考慮道本采區邊界大斷層,湧水量可能較大,軌道巷-到切眼位置。最後一個區段考慮到Ⅲ4采區第一區段回風需要,砌一段岩石集中巷。。機巷與軌道巷以斜巷聯係,與運輸上山采用立眼聯係。機巷采用內錯式布置,風巷采用外錯式布置,原則上沿空掘巷局部也可試行留巷。

  三、區段劃分與工作麵長度、采區巷道的掘進順序、回采順序。

  (一)區段劃分:

  對於近水平、緩傾斜及傾斜煤層走向長壁開采,采區沿傾斜劃分若幹區段進行回采,一般一個區段內安排一個采煤工作麵或一對拉工作麵。

  當采區斜長不受限製時,區段數目的確定主要應考慮采區上、下山設備的選型和生產能力。大型礦井的采區傾斜長度一般為1000~1500m左右。

  (二)影響采煤工作麵長度的因素:

  ㈠地質因素

  ⑴煤層厚度:煤層薄,工作麵行人運料不便時,工作麵不宜太長。煤層厚度較大時,工作麵長度應與采煤工藝開采厚度是否分層及其厚度、開采能力相適應。

  ⑵傾角:煤層傾角大於30°行人運料很不方便。特別是急傾斜煤層,工作麵作業條件比價困難,勞動強度大,為了安全起見,防止滑落煤和岩塊砸傷人員或衝到支架,工作麵宜短不宜長。

  ⑶圍岩性質。頂板鬆軟破碎的工作麵,防頂時矸石易竄入工作空間影響作業,工作麵越長、暴露頂板麵積越大,采場壓力越大,對采場生產和安全都不利。因此,頂板鬆軟破碎或堅硬時,工作麵不宜太長。

  ⑷地質構造。地質構造主要包括斷層、褶曲、陷落柱與岩漿侵入,其中以斷層和陷落柱印象最大。

  不同的回采工藝方式,對地質構造的適應性有所不同。一般來說機械化程度越高,對地質構造的適應性越差。

  ㈡技術因素

  工作麵對應的采煤機、輸送機以及相應的頂板管理、工作麵通風、巷道布置也會對工作麵長度有較大影響。

  因此,結合本采區地質條件和機械化水平、技術能力,再參考其他采區近似工作麵情況,確定本采區工作麵長度約為120m。

  采區巷道的掘進順序、回采順序:

  編製配采計劃可按下述步驟和方法進行。

  ⑴ 根據采區和工作麵設計,在煤層采掘工程圖上測繪並計算采煤工作麵的工作麵長度、推進方向長度、采高、可采儲量,並應掌握煤層和地質構造特點等情況。

  ⑵ 按各工作麵計劃采用的采煤工藝方式,估算月進度、產量和可采期。

  ⑶ 編製各采煤工作麵的接替順序。為此應按照開采順序合理,保證產量、煤層搭配、厚薄搭配等要求,選用較為合理的方案,編製出采煤工作麵的配采計劃

  ⑷ 檢查與配采計劃有關的巷道掘進、設備安裝能否按期完成,運輸、通風等生產環節和能力能否適應。如有矛盾,應采取有效措施,或調整接替安排。如此,經過幾次修改,最後確定出工作麵配采計劃。

  第二節 采區階段劃分

  本采區劃分為五個區段,其西翼由於受HF2斜交斷層切割,1—2階段合並,變為四個階段。各階段工作麵平均斜長100—150米。

  各階段的車場標高為:一階段:-220米;二階段;-236米;三階段:-272米;四階段:-307米;五階段:-335米。

  本采區由於生產能力較大,又依集團公司批複精神,確定布置三條上山,其位置均在五層煤底板9∽28米的岩層裏。

  軌道上山:

  角度:15°45′長度:461.4M方向:29°04′14″

  皮帶上山上段:

  角度:14°長度:360M方向:29°04′14″

  皮帶上山下段:

  角度:12°長度120.24M方向:29°04′14″

  行人上山:

  角度:14°長度470M方向:29°04′14″

  行人上山,皮帶上山在同總風巷溝通時進行了變坡,角度由14°變成23°。

  第三節 分層巷道布置

  機巷采用內錯式布置,風巷采取外錯式布置。原則上是沿空掘巷局部也可試行留巷。超前機、風巷都保持滯後上層工作麵4—6月回采期距離。

  第四節 上、中、下部車場及采區煤倉

  上部車場:為甩車場,車場雙軌段長30米;中部車場:均為單向單軌甩入中間石門式車場,雙軌段長為30—35米。下部車場采取軌道上山跨越大巷的頂繞臥式車場,雙軌段長130米。

  各車場均采用料石砌旋的支護形式。

  采區裝車線為大巷裝車站式。調車采用調度絞車牽引整列車不摘勾裝車。空、重車線各長100米。

  采區煤倉:立式煤倉,高21米,直徑5米儲煤量350噸。

  第五節 主要硐室

  1、變電所:由於本采區傾斜長和走向長都比較大,所以在下部裝車站與人行通道之間,二車場與皮帶上山之間各設立一個永久變電所。投產後如使用高檔普采還需各跟一個機組移動變電站。

  2、絞車房:依據采區生產能力,絞車房按JT1600/1224G型絞車布置。其斷麵尺寸為淨寬6米,淨高4米,長7米。由於采區有可能出現次生斷層,因此,絞車房在施工時要注意加強支護強度和解決淋水在的問題。

  第六節 投產前工程量安排

  第一個投產工作麵編號為Ⅱ382。投產時各類巷道總工程量為7600米,其中岩巷6120米,煤巷及半煤岩巷1480米。

  第七節 幾點說明

  1、一階段走向較短,斜長變化大,上分層與下分層之間接替準備困難,而且距斷層較近,以使用炮采為宜。

  2、在準備第一個工作麵之前應探清各處次生斷層的確切位置。根據情況合理布置工作麵。

  3、軌運合一巷布置形式在上下階段同采,尤其是同翼上下階段同采時,通風困難。要盡量避免同翼上下階段同采。否則要進行係統改造。

  第五章 采煤方法及回采工藝

  第一節 采煤方法

  采煤方法是采煤工藝與回采巷道布置及其在時間上、空間上相互配合的總稱。根據不同的地質、開采技術條件,有不同的采煤工藝與回采巷道布置相配合,構成了多種多樣的采煤方法。

  ㈠地質因素

  ⑴煤層厚度:煤層薄,工作麵行人運料不便時,工作麵不宜太長。煤層厚度較大時,工作麵長度應與采煤工藝開采厚度是否分層及其厚度、開采能力相適應。

  ⑵傾角:煤層傾角大於30°行人運料很不方便。特別是急傾斜煤層,工作麵作業條件比價困難,勞動強度大,為了安全起見,防止滑落煤和岩塊砸傷人員或衝到支架,工作麵宜短不宜長。

  ⑶圍岩性質。頂板鬆軟破碎的工作麵,防頂時矸石易竄入工作空間影響作業,工作麵越長、暴露頂板麵積越大,采場壓力越大,對采場生產和安全都不利。因此,頂板鬆軟破碎或堅硬時,工作麵不宜太長。

  ⑷地質構造。地質構造主要包括斷層、褶曲、陷落柱與岩漿侵入,其中以斷層和陷落柱印象最大。

  不同的回采工藝方式,對地質構造的適應性有所不同。一般來說機械化程度越高,對地質構造的適應性越差。

  ㈡技術因素

  工作麵對應的采煤機、輸送機以及相應的頂板管理、工作麵通風、巷道布置也會對工作麵長度有較大影響。

  因此,結合本采區地質條件和機械化水平、技術能力,再參考其他采區近似工作麵情況,確定本采區工作麵長度約為120m。

  采區巷道的回采順序:

  編製配采計劃可按下述步驟和方法進行。

  ⑴ 根據采區和工作麵設計,在煤層采掘工程圖上測繪並計算采煤工作麵的工作麵長度、推進方向長度、采高、可采儲量,並應掌握煤層和地質構造特點等情況。

  ⑵ 按各工作麵計劃采用的采煤工藝方式,估算月進度、產量和可采期。

  ⑶ 編製各采煤工作麵的接替順序。為此應按照開采順序合理,保證產量、煤層搭配、厚薄搭配等要求,選用較為合理的方案,編製出采煤工作麵的配采計劃。

  ⑷ 檢查與配采計劃有關的巷道掘進、設備安裝能否按期完成,運輸、通風等生產環節和能力能否適應。如有矛盾,應采取有效措施,或調整接替安排。如此,經過幾次修改,最後確定出工作麵配采計劃。

  由上條件,確定采用單一走向長壁全部垮落法。因煤厚超過3米者,進行分層開采,采高1.9m。

  第二節 回采工藝

  本采區東翼一階段,西翼一、二階段由於走向短,斜長變化大,使用炮采,其餘使用高檔普采。

  1、炮采:落煤。運輸方式:放炮落煤,人工裝煤,鏈板機運輸。

  支護材料:單體液壓支柱,絞接頂梁,塘材小笆過頂。

  支護方式;走向棚。

  頂板管理:三、四排管理。最大控頂距5.0米,最小控頂距3.8米,放頂距1.2米。人工回柱。回采上分層時要進行老塘灌漿,以利再生頂板的形成。

  2、機采:

  落煤方式:割煤機落煤、裝煤,人工清理浮煤。

  支護材料:絞接頂梁,單體液壓支柱,塘柴笆片過頂。

  支護方式:走向棚。

  頂板管理:三、四排管理。最大控頂距4.0米,最小控頂距3.0米,放頂距1.0米。工作麵前方要進行滅塵清水,回柱時老塘要進行灌漿,以利再生頂板形成。

  第三節 回采程序及循環作業方式

  本采區按生產能力的要求,安排兩個生產麵,一個備用工作麵。

  回采程序:下行式回采。即先采上分層,後采下分層,先采上階段後采下階段。要注意厚薄搭配。

  循環作業方式:兩采兩準,四八交叉正規循環作業。

  第六章 采區生產係統

  第一節 運輸係統

  1、出煤方式:工作麵機巷采用鏈板機運輸,溜煤眼自溜,上山采用皮帶機運輸,大巷使用電機車牽引一噸礦車運輸。

  2、出煤係統:

  工作麵的煤→機巷→溜煤眼→階段小煤倉→皮帶上山→采區煤倉→二水平運輸大巷→二水平井底煤倉

  3、出矸係統

  各掘進頭矸石→提料上山→車場→軌道上山→下部車場→二水平北大巷→井底車場→新付井→地麵

  4、運料係統

  設備、材料從地麵→新付井→井底車場→二水平北大巷→軌道上山→車場→提料上山→機、風巷。

  5、軌道上山絞車提升能力驗算

  上山絞車負擔兩個回采工作麵的設備、材料和五個掘進頭正常生產的煤、矸石的下放和材料的運送。選用TT1600/1224型絞車,提升能力及安全係數驗算如下:

  (1)提升能力

  為簡化計算,按五個頭均去一車場位置考慮。淨提升一勾的時間:

  t=L/Vmax

  式中L—一車場到軌道起坡點的斜長L=432米

  Vmax—最大繩速,Vmax=2.6m/s。

  t=432/2.6=166秒=2.8分

  上下摘掛勾取8分鍾

  提升一勾所需時間T=2t+8=13.6分

  每小班按6小時計,總提升數為60/13.6×6=26次

  每勾四個礦車,則每班提升數為

  26×4=104車 除去材料車14個外,還有90個礦車,可進尺90/8=11.25米,每個頭平均可進2.25米。

  (2)牽引力:

  軌道上山角度β=15°45′,斜長L=461.4米

  選用D6×7—140型 24.5鋼絲繩,每勾四個車

  F=(P矸+P車+P繩)sinβ

  =2.883<最大靜張力4噸>

  (3)安全係數驗算:

  K=31.200/2.883=10.8>6.5

  式中:31.200(噸)是鋼絲繩的破斷力。

  6.5《保安01manbetx 》規定的安全係數

  以上驗算證明,JT1600/1224型絞車能夠滿足。

  第二節 通風係統

  1.采區總風量的確定

  ⑴ 按瓦斯湧出量計算:

  ⑵ 掘進頭均采用11kw得軸流式局扇通風,短距離可采用5.5kw局扇。

  2、通風方式:北風井負壓通風,軌道上山、皮帶上山(很少一部分風)進風,行人上山回風。

  3、通風係統

  地麵新鮮空氣→新付井→二水平北大巷→下部車場→軌道上山→中部車場→皮帶上山→行人通道→進風提料上山→機巷→工作麵→回風巷→回風提料上山→回風行人通道→行人上山→采區總回風巷→回風通道→一水平北大巷→皮帶上山→總回風巷→北風井

  3、采區總風量的確定

  (1)按瓦斯湧出量計算:

  Q=AnqK /60

  式中:An——平均日產量,一年按350天計算

  An=450000/350=1286噸/日

  q——日產噸煤所需風量,q=2

  K——產量不均衡係數,K取1.15

  Q=49.3M3/s

  若按同時工作人數和同時放炮計算,都小於49.3M3/s。

  (2)掘進通風

  掘進頭均采用15×2kw的對旋式局扇通風,短距離可采用7.5×2kw局扇。

  第三節 排水係統

  機巷、風巷基本上3∽5%的上坡掘進。所有巷道內都建立水溝,采掘工作麵的經行人上山和軌道上山流入大巷巷水溝。

  對於西翼需進行下坡掘進的機、風巷,要安設水泵排水。

  第四節 供電係統

  1、供電方式:本采區設計產量為45萬噸。二個高檔普采工作麵,五個掘進頭,乘人用無極繩絞車等,設備多,負荷大,綜合考慮二水平北部采區,現由一根70平方毫米鋁芯電纜由二水平泵房送到Ⅱ4、Ⅱ6采區,後期Ⅱ8采區投產還要由Ⅱ4采區變電所引過來,因此,這一根電纜再擔負Ⅱ10采區供電,僅就長期允許通過電流已不能滿足需要。因此,必須從二水平泵房再放一根70平方毫米電纜至Ⅱ4,單獨供Ⅱ4、Ⅱ10,原有的一根電纜供Ⅱ6、Ⅱ8。因此該采區6kv電源引至Ⅱ6采區下部變電所。

  因Ⅱ384-1和Ⅱ387-1二個工作麵均為高檔普采機組,所以應考慮移動變電站,分別由下、上部變電所供6kv電源至移動變電站。

  對集中巷、皮帶上山、機巷、風巷、掘進頭、軌道絞車等配電點為開線式供電,而從各配電點向各用電設備均為幅射式供電。

  煤電鑽考慮綜合保護,掘進頭采用風電聯鎖等措施。

  2、供電係統:

  根據各用電設備遠近、負荷大小,綜合考慮電纜的長期允許通過的電流、機械強度、電源損失、最小兩相短路電流和啟動條件等方麵因素,以及負荷的不同性質擬定出供電係統為:下部變電所一台180kvA變壓器專供掘進頭用電,上部一台、下部二台320kvA變壓器分別供給集中巷、機巷等負荷。高檔普采麵負荷由兩台500kvA移動變電站供電。

  掘進負荷統計

  設備名稱單機

  容量台數總容量設備名稱單機容量台數總容量

  扒矸機17585煤電鑽1.256

  內 絞11.4557總 計203

  局 扇11555

  P=∑PNkv/cosφ=203×0.55/0.7=158kvA

  選用一台ksJ2-180/6 變壓器專供掘進用電

  上部負荷統計

  設備名稱單機容量台 數總 容 量

  鏈 板 機403120

  吊掛皮帶403120

  內 絞11.4334.2

  回柱絞車7.5215

  給 煤 機616

  煤 電 鑽1.2224

  總 計297.6

  選ksJ2-320/6 一台變壓器

  下部負荷統計

  設備名稱單機容量台 數總 容 量

  鏈 板 機405200

  吊掛皮帶404160

  吊掛皮帶1001100

  軌道絞車1101110

  無極繩絞車57157

  回柱絞車7.5322.5

  內齒輪絞車11.4334.2

  煤 電 鑽1.233.6

  水 泵515

  給 煤 機616

  總 計698.3

  選兩台ksJ2-320/6 變壓器

  第五節 供水、灌漿、防塵係統

  供水係統

  地麵靜壓水→北二鑽孔→一水平北大巷→Ⅱ6皮帶上山→Ⅱ6采區Ⅱ564集中巷→Ⅱ8采區總回風巷→Ⅱ8皮帶上山→階段行人通道→進回風提料上山→采掘工作麵。

  灌漿滅塵均采用這條管路。

  第六節 壓風係統

  二水平東二石門壓風機站→二水平大巷→Ⅱ8皮帶上山→各階段車場→提料小上山→掘進工作麵。

  第七章 安全生產措施

  第一節 防瓦斯及煤塵措施

  一、防瓦斯措施

  1、瓦斯管理的有關規定

  ①工作麵的瓦斯和CO2的管理規定按《煤礦安全規程》第136條、138~140條、145~150條嚴格執行。

  ②工作麵設專職瓦檢員。瓦檢員必須對工作麵執行瓦斯巡回檢查製度和請示報告製度,當瓦斯濃度超過《煤礦安全規程》上述條文規定,瓦檢員有權責令現場人員停止工作,並撤到安全地點。

  ③工作麵必須從采掘生產管理上采取措施,防止瓦斯積聚,當發生瓦斯積聚時,必須及時處理。工作麵、上隅角及其它地點巷道出現有體積大於0.5m3,空間內積聚瓦斯濃度達到2.0%時,附近20m內必須停止工作,撤出人員、切斷電源、進行處理。

  ④工作麵、機風巷使用中的機電設備地點及高位鑽場峒室都應納入瓦斯檢查範圍,每班檢查瓦斯至少3次,不準空班、漏檢、假檢,做到井下記錄牌、檢查手冊、地麵台帳三對口,並將檢查瓦斯情況通知現場工作人員。

  ⑤瓦斯檢查員必須經過培訓合格,執證上崗。

  ⑥當工作麵絕對瓦斯湧出量大於5 m3/min時,必須建立瓦斯抽放係統治理工作麵瓦斯。

  ⑦工作麵及其他作業地點風流中瓦斯濃度達到1.0%時,必須停止用電鑽打眼;達到1.5%時,必須停止工作,切斷電源,撤出人員,進行處理。爆破地點附近20m以內風流中瓦斯濃度達到1.0%時,嚴禁爆破。工作麵回風巷風流中瓦斯濃度超過1.0%時,必須停止工作,撤出人員,采取措施進行處理。

  ⑧工作麵上隅角必須懸掛便攜式瓦斯警報儀,並每班三次向礦調度彙報工作麵瓦斯情況,並有記錄可查。

  ⑨工作麵嚴格執行“一炮三檢”和“三人連鎖”放炮製度。

  ⑩嚴格堅持“六不準生產原則”和“八個停產整頓”規定。

  2、瓦斯防治:

  ⑴、防治瓦斯積聚的措施:

  ①工作麵風巷與上區段老空聯通處必須采取封堵或噴漿措施處理漏風。

  ②采煤麵上隅角必須超前回,使頂板及時垮落充填。對上隅角懸頂處必須采取人工充填措施,並用風簾導風處理瓦斯。對錨網支護段必須在抹帽時將錨杆托盤、梯子梁及時拆卸掉。

  ③對底板和鏈板機底槽內瓦斯可采取加大風速處理。

  ④對空洞瓦斯可采取導風板處理。

  ⑤加強工作麵采空區邊界處的瓦斯檢查。

  ⑵工作麵的管理及CH4濃度要求:

  ①工作麵回采必須堅持“先抽後采,監測監控、以風定產”的方針,在工作麵回采前預先抽出瓦斯。

  ②工作麵上隅角必須三班懸掛便攜式瓦斯警報儀,並每班向礦調度彙報工作麵瓦斯情況,並有記錄可查。

  ③工作麵嚴格執行“一炮三檢”和“三人連鎖”放炮製度。

  ④嚴格堅持“六不準生產原則” 和“八個停產整頓”規定。

  ⑤工作麵及其他作業地點風流中濃度達到1.0%時,必須停止用電鑽打眼;達到1.5%時,必須停止工作,切斷電源,撤出人員,進行處理。爆破地點附近20m以內風流中瓦斯濃度達到1.0%時,嚴禁爆破。工作麵回風巷風流中瓦斯濃度超過1.0%時,必須停止工作,撤出人員,采取措施進行處理。

  3、通風安全監控係統:

  ⑴安裝位置及要求:

  ①T0應垂直懸掛在工作麵風巷距離上幫、頂板、采空區切頂線各300mm,工作麵傳感器T1安裝在上風巷距工作麵≤10m處,工作麵回風傳感器T2安裝在距回風口10~15m處。

  ②安全監控設備的安裝與設置嚴格按《煤礦01manbetx 》第160條和161條執行。

  ⑵監測係統的管理措施:按《煤礦01manbetx 》第三章163~167條要求執行。

  二、防塵要求及煤壁淺孔注水:

  ⑴防塵要求

  ①建立完善的防塵係統和設施,確保水源、水量、水壓符合要求。建立綜合防塵齊抓共管責任製,並嚴格執行。工作麵機巷、風巷、軌道巷防塵管路直徑ф1時,每50m設一“三通”閘閥。供水水量不少於5L/min,水壓範圍0.2~1.0MPa,供水PH值:6.0~9.5。

  ②合理安排生產布局,避免集中用水超出管網係統供水能力。

  ③必須堅持先注後采,不注不采的煤層注水原則規定,但符合《煤礦01manbetx 》第154條有關特殊規定的可不采取注水措施。

  ④嚴格堅持工作麵上下風巷衝刷滅塵製度,消除煤塵堆積、飛揚現象,井下不得出現厚度超過2mm,連續長度超過5m的煤塵堆積,衝刷期間必須對各類電器設備和牌板進行保護。

  ⑤工作麵出煤係統各轉載點必須有完善的噴霧裝置(兩巷的噴霧裝置安裝在距工作麵30m以內),並應實現自動化,霧化好,靈敏可靠,使用正常。各轉載點底板積煤和機電設備浮煤應設專人及時清理。

  ⑥隔爆裝置布置在兩巷距工作麵60~200m範圍內,每處隔爆水袋40個,每袋水量30升。工作麵風機巷淨化噴霧安裝在距工作麵50m以內,並隨工作麵的推進而後移,確保正常使用。

  ⑦按規定對工作麵粉塵濃度進行測定和分析,作業人員必須佩帶防塵口罩。

  (2)煤壁淺孔注水

  為了有效降低采煤工作麵在生產過程中的煤塵濃度,現對采煤工作麵實施淺孔注水措施,特作如下規定:

  ①淺孔注水工作由打眼工擔任,兩人協作,打眼工必須按照打眼的《01manbetx 》和《作業規程》中打眼的與關規定執行。

  ②打注水孔使用煤電鑽,注水使用注液槍進行。打注水孔及注水前要仔細檢查頂板﹑煤壁﹑支架﹑電鑽﹑鑽杆﹑注水器及其聯結裝置等情況,發現一異常必處理好。

  ③注水孔布置形式:(如圖)

  沿工作麵傾向布置兩排眼,打眼要垂直煤壁,向下俯角5°,頂眼距頂板600mm,底眼距底眼300mm。孔深4m,孔距4m,孔徑42mm。

  ④ 淺孔注水流程:

  打注水孔—安裝封孔器—注液槍注水—回收封孔器

  ⑤鑽孔注水:

  注水前封孔器全部插入注水孔內,封孔器未端孔口離≮200 mm,用注液槍對封孔器進行注液後,當煤壁出現掛汗或相鄰注水孔出水時,方可停止注液,回收封孔器,並用黃泥對注水孔進行封堵,封孔長度≮500 mm。

  ⑥幾點要求

  1、注水前,煤壁背幫過頂要嚴實,防止煤壁膨脹造成片幫封頂。

  2、淺孔注水要在打炮眼或割煤前進行,注水孔口與炮眼距離≮500 mm,打炮眼時嚴禁與注水孔打透。

  3、回采過程中,每回采三峒必須對工作麵進行一次淺孔注水。

  4、打注水孔及注水嚴禁與裝藥、放炮平行作業,與回柱及其它工序平行作業距離≮15 mm。

  5、打注水孔及注水工作必須停車進行,注液管線必須吊掛好,不能放在鏈板機內,注水時,注水上下15m範圍內煤壁側嚴禁有人作業。注水人員嚴禁正對封孔器,注水時,注水管放在封孔器斜上方的人行道內,注液槍必須卡牢,防止甩動傷人。

  注水孔布置圖

  第二節 防水患及火災措施

  一、防水患措施

  1、Ⅱ10采區直接頂為泥岩或砂質泥岩,老頂為砂岩,含水豐富。在回采中會有滴淋水現象。

  2、湧水量大小:最大湧水量0.15m3/min, 正常湧水量0.03m3/min。

  3、防治水措施:

  ①工作麵機、風巷及工作麵有積水(長不小於5m,深不低於0.1m)均應安泵抽排。排水時機、風巷各布置一專門排水管道,並且每個排水泵旁均放一台備用泵,以便積水處泵壞時及時更換。

  ②回采過程中,淋水較大造成積水時,要及時裝泵抽排,並保持疏排水路線的暢通,管道堵塞時應及時疏通,確保正常排水。

  ③采區局部出現淋水時,淋水段采用防水雨布過頂,雨布間用細鐵絲每隔100~200mm聯結。

  ④水泵每班設專人開,並現場交接班,發現泵壞及時更換。

  ⑤工作麵或其他地點發現有透水預兆(掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙出現滲水、水色發渾有臭味等異狀)時,必須停止作業,采取措施,報告礦調度所。如果情況危急,必須立即發出警報,撤出所有受水災威脅地點的人員。

  二、防火災措施

  ①每一入井人員嚴禁攜帶煙草和點火物品,嚴禁穿化纖衣服下井;加強放炮管理,嚴禁放糊炮和明炮;加強機械管理,以防摩擦起火;加強電器設備管理,杜絕失爆現象;加強皮帶機管理,清理淨機頭、機尾處的落煤,並使用阻燃皮帶。

  ②隨著工作麵的推進,原與工作麵相連的巷道應及時封閉,滯後時間不超過10天,工作麵回采結束後必須在25天內撤出一切設備、材料,在45天內完成永久性封閉,在封閉牆內要留有5m的加強棚。

  ③工作麵如遇地質構造,過壓要留煤柱時,必須經礦總工程師批準。

  ④工作麵必須按計劃推進,不得中途停頓,以免長期暴露氧化生熱。

  ⑤在工作麵進、回風巷內必須預定防火牆位置,並儲備足夠的構築防火材料,以便隨時封閉。

  ⑥井下來火按《煤礦01manbetx 》第244、245條執行;封火區按第248、249、250條執行。

  ⑦炮眼深度不小於0.6m,封泥長度符合要求,啟封火區按第248、249、250條執行。

  ⑧機、風巷內要安規定配備滅火器材,並要定期檢查更換。

  第三節 防頂板、運輸及機電等02manbetx.com 措施

  一、防頂板02manbetx.com 措施

  1、冒頂預防

  (1)加強地質預報工作,工作麵過地質異常區前,地質部門須及時向有關職能科室和綜采隊提供詳細的地質資料,以便提前編製專項安全技術措施。

  (2)定期進行頂板動態監測,調查頂板活動規律,進行頂板來壓預防預測,防止片幫冒頂02manbetx.com 的發生。

  (3)加強工作麵支護質量管理,嚴格執行敲幫問頂製度,發現異常情況,及時采取措施進行處理。

  (4)追機移架支護頂板,確保端麵距不超過400mm,采取帶壓擦頂移架,及時伸出護板幫、伸縮梁進行護頂、護幫,支架達到初撐力,當移架跟不上采煤機時,應停機移架。

  (5)若局部片幫掉頂嚴重,支架不能有效支護頂板時,可按照從上往下、先老塘側後煤壁側順序架設走向木棚支護頂板。

  a、架走向棚管理頂板時,要從片幫處上麵頂班完好處開窩。

  b、使用δ0.15m× 2.4m的雙麵扒皮料為梁。DZ-28單體為柱架設走向棚。棚梁間距0.75m,一端與支架前梁搭接不少於0.2m,另一端由DZ-28單體支撐與頂板接勁。

  c、走向棚梁下用δ0.15m× 2.4m的雙麵扒皮料為梁、DZ-28單體為柱挑臨時傾向棚,一棚二柱;連續架走向木棚達到4.5m時要架設正規傾向棚,棚梁使用I11-4.5m工字鋼,棚柱使用DZ-28單體,一梁四柱;傾向棚架設在距走向棚煤壁一端0.4m處,棚梁間搭接0.5m

  d、使用搪材、笆片等將頂板過嚴背實

  e、棚梁與棚柱間要用雙股10#鐵絲栓牢結實。

  f、架棚要有班隊長現場統一指揮,並安設有經驗的工人專門觀察頂板。

  (6)人員進入煤壁側作業前,必須閉鎖工作麵輸送機,設專人看護閉鎖,未經施工人員同意,嚴禁解鎖;煤機距施工地點不足15m時,要停電閉鎖,並拉出滾筒離合。施工前,閉鎖施工地點上下10架範圍內的支架控製器或本架供液截止閥,仰采或煤壁高度超過2.8m時,使用單體、適長的圓木或扒皮料配合塘柴、笆片將施工地點的煤壁背實,確保退路暢通。

  2、冒頂處理

  回采工作麵發生冒頂時,應立即彙報調度所。並根據冒頂區岩層冒落的高度和塊度、冒頂位置和影響範圍的大小等,靈活掌握其處理方法。

  (1)首先弄清冒頂部位,頂板壓力是否已經穩定,冒落高度和冒頂範圍大小,冒落矸石的塊度等情況,並檢查冒頂區瓦斯情況,符合規定後方準作業。

  (2)檢查未冒落區的支架狀態,加強其支護密度與強度,確保支架正規有勁,避免冒頂區的擴大。作業人員必須清理好後路,確保後路安全暢通。

  (3)檢查輸送機是否能正常運轉,若需開車時應首先清出車內冒頂煤矸,點車試運轉,若不能開啟,可將車斷開鋪設臨時機尾恢複運輸,處理冒頂區的矸石。

  (4)必須將高冒區填實封閉。施工前,要先檢查瓦斯情況,若瓦斯超限或積聚,須處理掉瓦斯後方可施工;嚴格執行“敲幫問頂”,采取臨時支護,消除不安全因素,然後才能進行接頂作業。

  (5)如果是較大範圍的冒頂,另製定專門措施處理。

  二、運輸及機電等02manbetx.com 措施

  1、防機電事故措施

  ⑴機電設備管理製度

  ①嚴格執行三大規程,堅守工作崗位,對設備做到精心使用、精心維護、精心保養,使設備經常保持在完好狀態下運行。

  ②要熟練掌握本崗位範圍內的設備,做到三懂(懂構造、懂原理、懂性能)、四會(會操作、會檢查、會維護、會排除故障)。

  ③工作中要精力集中,要巡回檢查設備的運轉情況,發現問題及時彙報和處理。

  ④搞好文明生產,工作場所不得有雜物堆積,注意設備的清潔和潤滑。

  ⑤嚴格執行設備包機製、現場交接班製和四檢製。認真填寫設備運轉日誌。

  ⑥對違章指揮有權拒絕執行。

  ⑦工作麵所用電器設備,如開關、綜保及備用設備等必須放在超前管理以外頂板、支架完好、無淋水的安全地點,且必須上架,持牌管理。機電設備(采煤機、刮板機等)必須嚴格執行日檢、周檢製度。

  ⑵機電設備管理重點

  ①皮帶機撐架、托滾齊全完好,皮帶不跑偏。電纜吊掛整齊,不得落地、埋壓、擠壓。煤電鑽電纜要盤好。開關要上架,且要掛牌留名。備用設備和材料要放在安全出口20m以外的安全地方。電氣設備上方有淋水時,要有防水設施;

  ②電器三大保護、膠帶輸送機、煤電鑽綜合保護裝置必須齊全、靈敏、可靠;

  ③係統內皮帶機、鏈板機機頭、機尾各10m範圍內煤塵、雜物必須班班清掃幹淨;

  ④小絞車的壓車柱(地錨)、防跑車裝置要有責任牌板和安全標誌。壓車柱、生根繩、聲光信號、鋼絲繩、保險擋、製動閘及護身板等齊全有效,靈敏可靠。絞車窩支架正規有勁、環境整潔、責任製齊全。

  ⑶開關的維修質量要求

  ①開關維修人員,必須由井下電鉗工擔任,並經過培訓,考試合格,並持證上崗。

  ②開關要包機到人,並掛牌留名,並且上架。

  ③內各種保護齊全、靈敏、可靠,並符合機電完好標準的規定,杜絕失爆。

  ④檢查開關防爆麵,以確保防爆而無鏽蝕,油漆、灰塵和傷痕(寬度及深度不大於0.5mm,其長度應保證剩餘無傷隔爆麵有效長度不小於規定長度的2/3)。

  ⑤開關啟動時,要嚴格遵守《煤礦安全規程》的有關規定,嚴禁違章作業。

  ⑥填寫檢修記錄和試驗記錄。

  2、防運輸事故措施

  ⑴刮板輸送機管理規定

  (1)刮板輸送機司機必須嚴格執行《刮板輸送機司機01manbetx 》,遵守崗位責任製,堅持持證上崗。

  (2)工作麵刮板輸送機與順槽刮板輸送機搭接要合理,不拉回頭煤,機頭、機尾必須打好壓車柱子(機頭部少於兩顆,機尾不少於一顆)並有醒目標記,嚴禁挪作他用;刮板輸送機水平彎曲度不大於3°,保持平直穩狀態。

  (3)刮板輸送機機頭、機尾運轉平穩,鏈輪無損壞,緊鏈器動作靈活,托鏈器、壓鏈器完整、堅固。

  (4)刮板、螺絲齊全,刮板間距符合要求,無彎曲和傾斜刮板;溜槽不得單向彎曲,無嚴重變形, 搭接良好,刮板鏈張緊合適,溜槽平、直穩、不飄鏈,運轉正常。

  (5)順槽刮板輸送機擋煤板齊全,無嚴重變形,與溜槽連接牢固,搭接良好;行人通過處安設過橋, 機尾安設蓋板。

  (6)司機在接班後, 開車前必須詳細、全麵地對刮板輸送機進行檢查;啟動刮板輸送機前,要發出信號,以防發生事故;刮板輸送機啟動後,司機應集中精力,隨時觀察頂板、支柱、電纜及周圍環境的情況;大矸石及物料要及時停車處理;操作按鈕要放在安全可靠的位置,聽到或見到停機信號時要及時停車,隻要重新聽到或見到開車信號後方可開動。信號不明嚴禁開車。

  (7)禁止停車的刮板輸送機中大量裝煤,禁止停運時移車(移機頭、機尾除外),禁止向溜槽中裝大量大塊煤炭和矸石,禁止在刮板輸送機中行走。

  (8)嚴禁使用工作麵輸送機運送人和物料,使用機巷刮板輸送機運料,必須編製安全技術措施。

  (9)搬運支柱、工字鋼、木料等笨重物料跨越刮板輸送機時,必須在傳好停車號後進行。

  (10)刮板輸送機檢修時,必須將磁力啟動器的手把放在零位,並用螺杆鎖好,掛上“有人工作,禁止開機”的牌子,確保停機,須送電或換向時,必須有熟悉、熟練的人員認真操作,避免誤開機造成人員傷亡。進行掐、接鏈點動時,人員應須躲離鏈條反力方向;正常運行時,人員不準正對刮板輸送機運行方向,以免傷人。

  (11)刮板輸送機運行時,不準人員從機頭上部跨越,不準清理轉動部位的煤和雜物或用手調整刮板鏈。

  (12)刮板輸送機運行時,當支柱、頂梁、木料等物料或大塊煤、矸石進入輸送機時,必須及時停車搬出,處理完畢後方準開車。

  (13)刮板輸送機的順序可自上而下、自下而上或從中間兩頭移,嚴禁由兩頭向中間推移,防止拱車。移刮板輸送機應在運行時進行,移刮板輸送機機頭、機尾必須停車進行。移刮板輸送機機頭時,順槽移刮板輸送機停車並斷電,嚴禁使用順槽刮板輸送機拉工作麵移刮板輸送機機頭。

  (14)移車時,兩台移溜器或移車柱間距不大於6m;移溜器或移車柱生根要牢固,有木料順山時在人行道或材料道老塘側兩根正規有勁支柱處,移溜器或移車柱依次生根,其前端應垂直頂在溜槽幫的凹處。

  (15)移車時,移車段新機道內不得有人。其他應按照《采煤工移刮板輸送機及01manbetx 》執行。

  (16)刮板輸送機機頭、機尾的延長和縮短嚴格按照《采煤工刮板輸送機機頭、機尾的延長和縮短01manbetx 》執行。

  (17)其他按《作業規程》及《刮板輸送機司機操作規程》執行。

  ⑵膠帶輸送機的使用要求及維修質量要求

  (1)膠帶輸送機入井前,必須經有關技術部門檢驗合格後,方可入井使用。

  (2)為確保皮帶運輸機的安全運轉,操作人員必須經過專業培訓,熟悉和掌握皮帶運輸機的性能、結構及操作規程,並持證上崗,必須專人專機,嚴禁無人操作。

  (3)膠帶輸送機入井後,必須使用阻燃輸送帶,各種保護設置必須齊全、可靠、靈敏,每班對其必須進行試驗。

  (4)膠帶輸送機運行時嚴禁乘人,並嚴禁攜帶笨重物品和超長物品和危險品。

  (5)帶式輸送機起動前應檢查各緊固件是否完整、齊全、緊固;各保護裝置、連接裝置、信號閉鎖係統等應齊全、靈敏、可靠;動力係統油質、油位,應符合規定,清掃器是否符合要求。各傳動滾筒、導向滾筒及托輥是否齊全、完整、轉動靈活,輸送帶張緊情況是否良好,卡子是否良好,信號是否可靠,各種電欄狀態高吊是否良好整齊。

  (6)帶式輸送機起動運行時應做到:

  必須用信號聯係,待信號確定後方可起動。

  起動電動機,觀察機頭傳動裝置。各滾筒動轉情況,清掃器及其它附屬裝置的工作情況。

  檢查輸送帶張緊情況。加載後注意輸送帶運行情況,發現跑偏,立即調整。

  集中精力,聽清開機、停機信號不得出現誤動作。

  (7)按規定維護好輸送機各部件,保證設備完好。

  (8)膠帶輸送機的維修工必須由經過專業培訓,並且考試合格,取得特殊工種上崗證的人員擔任。

  (9)每台膠帶輸送機應做到包機到人,並掛牌留名。

  (10)膠帶輸送機的各種保護裝置必須齊全、靈敏、可靠,每班必須有專人對其進行試驗。

  (11)膠帶輸送機必須有詳細的檢修計劃,確保皮帶運輸機在完好的狀態下運到安全運轉的目的,其主要內容包括:

  檢查減速器、聯軸器、電動機及所有滾筒軸承的溫度是否正常。

  檢查通過傳動裝置輸送帶運行是否正常,有無卡、磨和跑偏等不正常 現象。

  檢查輸送帶清掃器及輸送帶接觸是否符合要求。

  檢查各減速器和液力偶全器是否漏油。

  檢查輸送帶張力大小,需要時進行調整。

  檢查鬆緊裝置是否靈活,鋼絲繩是否鏽蝕。

  檢查更換不合格的上、下托輥。

  檢查處理變形的中間架。

  按觀定的輸送機各部進行注油。

  (12)膠帶輸送機部分,必須符合《煤礦采區機電完好標準》的規定。

  (13)每班必須認真填寫運轉和檢修情況記錄。

  (14)膠帶輸送機操作工必須經過專門培訓,考試合格,並持證上崗。

  (15)開車前,檢查各種信號,保護及啟動、停止按鈕是否清晰、靈敏、可靠。

  (16)檢查皮帶機是否跑偏,大小托輥是否缺少、轉動是否靈活,各滾筒運轉是否正常,有無異響。

  (17)檢查皮帶機各部接頭,卡子有無鬆動或斷裂,皮帶有無抽筋、撕壞現象,拉絲吊掛,主棍、鬆緊鋼絲齊全,無斷絲。

  (18)嚴禁皮帶機帶病運轉,嚴禁帶負荷起動。

  (19)禁止用皮帶機運送重物和大件,操作工離開時,應切斷電源。

  五、其它

  1、本采區小上山角度大,小絞車數量多,要加強小絞車的管理工作,防止事故發生。

  2、地麵的任官莊、小任莊、縱樓、官莊等村莊必須在回采前辦理好搬遷工作。

  3、東部HF3-1斷層為逆斷層,我礦在下盤而石台礦在上盤,為了國家資源的回收和確保生產安全,請集團公司領導安排兩個礦之間的回采程序和接茬時間,交換兩礦有關的圖紙資料。由於上盤回采後上部岩層的完整性將受到破壞,所以要防止斷層水湧入工作麵影響安全生產,一定要留有不少於30米的煤柱。

  4、HF2斷層是一條大斷層,可能含有大量斷層水,並且由於斷層的影響,有可能使上覆粘土隔水層遭到破壞而同第四係水造成水力聯係。因此開采準備時要留有足夠的防水煤柱,尤其是總回風巷緊靠斷層,在施工過程中要做好探放水工作。

  5、本采區由於上北部和東部有較大大斷層,本采區內將會出現較多的次生斷層,在采掘時要充分注意這一不安全因素。

  附:采區技術經濟指標一覽表

  順 序指 標 名 稱單 位數 量說明

  1采區走向長度米上1700平均1635下1570

  2采區傾斜長度米西350平均580東810

  3煤層傾角度11—13°

  4采區地質儲量萬噸646.1

  5采區可采儲量萬噸509.4

  6采區回采率%85%

  7采區生產能力萬噸45萬噸/年

  8服務年限年12

  9采區可采煤層層3

  10采區階段數目個5

  11采區煤層總厚度米平均5.81

  12煤的比重噸/米1.4

  13灰份%16.60 35.00

  14采煤方法走向長壁全部垮落法

  15采區投產前總工程量米7600

  岩6120

  半煤及煤1480

  參考文獻

  [1] 《煤礦礦井開采設計手冊》(上、下冊) 煤炭工業出版社

  [2] 《礦井設計指南》 劉吉昌 中國礦大出版社

  [3] 《中國采煤方法圖集》 徐永圻 中國礦大出版社

  [4] 《煤炭工業技術政策》 煤炭工業出版社

  [5] 《煤炭工業礦井設計規範》 煤炭工業出版社

  [6] 《煤礦安全規程》 煤炭工業出版社

  [7] 《煤礦開采學》 徐永圻 中國礦大出版社

  [8] 《礦井開采設計》(上、下冊) 孫寶錚等主編 中國礦大出版社

  [9] 《礦山壓力及其控製》 錢鳴高主編 中國礦大出版社

  [10] 《中國采煤方法》 徐永圻 中國礦大出版社

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