云南省煤矿矿井机械化改造方案.docx

云南省煤矿矿井机械化改造方案.docx

《云南省煤矿矿井机械化改造方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《云南省煤矿矿井机械化改造方案.docx（42页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

云南省煤矿矿井机械化改造方案

云南省煤矿矿井机械化改造方案

编制提纲

（暂行）

云南省工业和信息化委员会

云南煤矿安全监察局

二一三年四月

封面：

（隶属关系及建设单位名称）

××矿井

机械化改造工程设计

（编制单位名称）

××××年×月

资质：

工程设计资质证书（彩色复印或扫描件）

（省外设计单位需附省工信委资质复核备案申请表）

扉页：

（隶属关系及建设单位名称）

××矿井

机械化改造工程设计

工程编号：

××××

设计规模：

××××

院长：

××××

总工程师：

××××

项目负责：

××××

（编制单位名称）[加盖资质专用章]

××××年×月

参加编制人员名单表（格式）

专业

姓名（签字）

职务

职称

参加审核人员名单表（格式）

专业

姓名（签字）

职务

职称

前言

第一章井田概况及地质特征

第一节井田概况

第二节地质特征

第三节开采技术条件

第二章矿井现状

第一节矿井生产能力

第二节矿井开拓开采现状

第三节矿井现有主要系统

第三章矿井机械化改造方案

第一节井田境界及储量

第二节矿井设计生产能力及服务年限

第三节　井田开拓

第四节井筒

第五节井底车场及硐室

第六节采区布置

第七节采煤方法及采煤工艺改造方案

第八节井巷掘进及装载工艺改造方案

第九节原煤及辅助运输系统改造方案

第四章　通风系统

第一节　矿井瓦斯涌出量预测

第二节　矿井通风

第三节　通风设备

第五章提升、排水、压风和供水系统

第一节提升系统

第二节排水系统

第三节压风系统

第四节井下供水系统

第六章地面生产系统及总平面布置

第一节原煤生产系统

第二节辅助生产系统

第三节矸石处理系统

第四节总平面布置

第七章供配电系统

第一节电源和负荷

第二节地面供配电

第三节井下供配电

第四节监控与计算机管理

第五节通信

第八章灾害预防及安全技术措施

第一节矿井安全避险“六大系统”

第二节　灾害预防及安全技术措施

第九章建设工期

第十章技术经济

第一节劳动定员及劳动生产率

第二节设计概算

第十一章煤矿机械化改造效果简评

附录：

一、建设单位的“设计委托书”；

二、行业管理部门对本建设项目的批复意见；

三、“地质勘探报告”或“生产地质报告”或“储量核实报告”的备案证明及评审意见书；

四、煤矿合法有效的“六证”；

五、矿井瓦斯等级、煤尘爆炸危险性、煤的自燃倾向性鉴定资料；

六、高瓦斯矿井应附瓦斯治理能力评估批文；

七、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井应附防突能力评估批文。

附件：

一、主要机电设备和材料目录

二、概算书

图纸目录

顺序

名称

固定

图号

比例

备注

井田地质地形图

∶或∶

主要煤层底板等高线图

∶或∶

主要地质剖面图

∶或∶

采掘工程平面图

∶

井田开拓方式平、剖面图

∶或∶

采区巷道布置及机械设备配备平、剖面图

∶

采煤方法图

∶及∶

井下运输系统图（轨道、胶带）

示意

通风系统图（移交达产时）

示意

地面配电系统图

井下配电系统图

安全监控系统图

通信系统图

机采工作面三机配套图

前言

一、矿井基本情况

．项目名称、所在位置及隶属关系。

．项目背景（整合方案、规划及改扩建情况，“六证”情况，矿井瓦斯等级鉴定及核定生产能力，现生产状况及存在问题等）

二、编制设计的依据

．地质报告：

（含“地质勘探报告”或“生产地质报告”或“储量核实报告”的评审备案证明及评审意见书等）；

．采矿许可证、生产许可证、安全生产许可证。

．云南省工业与信息化委员会关于印发《云南省推进煤矿机械化发展规划》的通知（云工信煤技[]）。

．国家有关规程规范；

、设计委托书。

三、设计的指导思想

四、设计的主要特点、主要技术经济指标和分析

．资源开采条件：

简述地质构造，可采煤层，煤质，瓦斯，煤尘，自燃及水文地质条件

．井田面积及储量

．矿井设计生产能力及服务年限

．开拓方式

．采区布置及采煤方法

．主、副井提升方式

．井下运输

．矿井排水

．矿井通风（含瓦斯抽采）

．矿井供电（含监测监控系统）

．地面生产系统（含选煤厂）

．地面建筑和总平面布置

．对矿井机械化改造总的评价（从技术合理、经济高效、安全保障等方面简要论述）。

五、存在问题及建议

如是否需要进行：

补充地质勘探；补充瓦斯、煤尘、自燃的测定和鉴定；补充煤与瓦斯突出预测；补充施工井筒检查钻；补充测定河流的最高洪水位等。

下一步工作建议。

第一章井田概况及地质特征

第一节井田概况

一、交通位置：

矿区、矿井所在地理位置，水陆交通情况及至附近大城市和车站的距离。

附交通位置图。

二、地形地貌

三、河流、湖泊、沼泽的分布及范围，河流的流量、流速、水深，通航情况及最高洪水位等。

四、气象及地震情况

气象资料来源及其完整性，矿区气候性质及气温变化。

雨季时间、年平均及最大降雨量、年蒸发量、年日照天数。

全年最大和最小频率风向和最大风速。

地震情况及地震烈度。

五、煤田开发简史，现有生产、在建矿井和小窑分布及开采情况。

六、有无文物古迹旅游区及其他地面建筑情况。

第二节地质特征

一、地质构造

煤田和井田地质构造及其相互关系；断层和褶皱发育情况及其分布规律；火成岩侵入情况及其对煤层开采的影响；陷落柱、剥蚀带等其它构造情况。

地质构造类型。

附：

主要断层特征表，见表。

表主要断层特征表

断层

名称

性质

走向

倾向

倾角

（°）

落差

（）

控制

程度

二、地层

地质年代、由老至新地层层序，沉积厚度及岩石特征；重点叙述含煤地层分段岩性及其厚度，煤系地层走向、倾斜、倾角及其变化规律；含煤层数、含煤系数。

三、煤层及煤质

可采煤层数、煤层厚度、层间距、顶底板岩性、稳定性、煤层倾角及其变化规律；煤层结构夹石的岩性、厚度及分布规律，结核伴生情况，煤层露头及风氧化带。

附表：

可采煤层特征表见表

表可采煤层特征表

煤组

煤层

煤层厚度（）

煤层间距（）

煤层

结构

顶底板岩性

稳定性

倾角（°）

视密度（）

备注

最大

最小

平均

最大

最小

平均

层数

厚度

顶板

底板

第三节开采技术条件

一、水文地质

含水层、隔水层分布发育情况及其变化规律；

含水层的富水性（水位、渗透系数、单位涌水量）、补给来源及其与地表水的联系；

断层、陷落柱的导水性及其与含水层的水力联系。

煤层底板有承压水的井田，应提供煤层至承压含水层的距离及其岩性，机械强度、底板承压含水层的岩性、厚度、径流带、补给来源及水头压力。

邻近矿井浅部小窑分布及积水情况。

钻孔封孔情况。

矿井水的水质类型及其对建筑材料和设备的腐蚀性；

预计矿井的正常涌水量和最大涌水量。

水文地质条件类型。

二、工程地质

对不稳定层（如软土、膨胀土、流砂）、滑坡、泥石流的性质、范围、活动趋势及其矿井建设、生产可能造成的危害。

煤层顶底板岩石性质、煤层顶底板的破碎性及含水性，坚硬顶板的可冒落性、泥质岩顶板的再生性及底板的膨胀性。

工程地质条件类型。

三、瓦斯、煤尘、煤层自燃和地温

瓦斯赋存情况及涌出量，矿井历年瓦斯等级鉴定情况，邻近矿井瓦斯和煤与瓦斯突出的鉴定研究成果。

煤尘爆炸危险性、煤的自燃性鉴定报告。

地温正常和地温异常的高温区。

第二章矿井现状

第一节矿井生产能力

一、设计生产能力

业主最近一次委托编制初步设计的时间及编制单位名称，审查批准文号，设计生产能力。

二、核定生产能力

本矿井进行生产能力核定的时间及核定生产能力。

生产许可证证载生产能力。

三、近两年的原煤生产情况

原煤产量、销往何处、销售价格。

第二节矿井开拓开采现状

一、现有开拓方式

现有的开拓方式、水平划分、采区（或盘区）划分、采煤方法、采煤工艺、资源开采情况、通风方式、通风方法。

二、现有井筒

现有井筒的数目、井筒坐标、断面形状、支护方式、井筒装备、井筒功能。

第三节矿井现有主要系统

一、原煤运输系统

二、辅助运输系统

三、通风系统

第三章矿井机械化改造方案

第一节井田境界及储量

一、井田境界

根据批准的采矿许可证确定拐点坐标。

附拐点坐标和开采标高表。

矿井走向长度，倾斜宽度，井田面积。

与相邻矿井及小煤窑的关系。

附井田境界示意图。

应标注相邻矿井名称。

二、储量

根据地质条件结合开采技术经济等因素，提出经济可采储量的范围和界限（如硫分>的煤层不计入工业资源储量）。

计算储量的煤层最小可采厚度，最高灰分。

井田内地质资源储量，已开采资源储量，保有资源储量。

矿井工业资源储量：

全井田及第一水平高级资源储量占工业资源储量的百分比。

矿井设计资源储量：

是指工业储量扣除永久煤柱（断层、井田边界、地面建筑物）损失后的资源储量。

矿井设计可采储量：

是指矿井设计储量扣除保护煤柱（工业场地（含风井）、井筒、大巷）损失后储量。

附表：

矿井设计可采储量汇总表。

表矿井设计可采储量汇总表

单位：

万吨

煤层　

矿井资源量

矿井工业储量

永久煤柱损失

矿井设计储量

工业场地及主要井巷煤柱

开采损失

设计可采储量　

断层

井田境界

合计

工业场地

主要井巷

合计

一水平

合计

二水平

合计

总计

第二节矿井设计生产能力及服务年限

一、矿井工作制度

设计年工作日、采煤工作班数、掘进工作班数、每天净提升小时数。

二、矿井设计的年生产能力和日生产能力

确定矿井设计生产能力的依据，分析论证其合理性。

矿井服务年限，各水平服务年限，采用的储量备用系数。

第三节　井田开拓

一、井田内地质构造、老窑范围、矿井开采现状、煤层及水文等条件对开采的影响。

二、阐述选定方案的理由。

三、井口数目和位置的选择。

插图：

各主要开拓方案平、剖面图

四、水平划分及阶段垂高的确定。

各水平之间的连接方式。

五、主要运输大巷及总回风道布置方式和位置选择。

六、矿井各水平、煤层、上下山和采区开采顺序，第一水平采区划分和配采关系，矿井现有生产采区和改造后投产采区的关系。

七、改造矿井现有生产采区的调整布置。

八、对于受开采影响的建（构）筑物、水体、铁路，论述哪些搬迁，哪些留设煤柱，哪些进行“三下”开采。

需要搬迁的村庄的数目、面积和人口，并提出达产前的安排意见。

提出开采后地面沉降变形预计，以及进行“三下”开采时的防护措施。

第四节井筒

一、井筒用途、布置及装备

论述各井筒的布置、用途及装备，附井筒特征表，

表井筒特征表

井筒名称

井口标高（）

提升方位角（°）

井筒倾角（°）

井筒深度或斜长（）

井筒直径或宽度（）

井筒断面

（）

砌壁

井筒装备

备注

第一水平

最终水平

净

掘进

净

掘进

厚度（）

材料

主井

副井

风井

插图：

井筒断面图。

比例为：

或：

第五节井底车场及硐室

一、井底车场形式的选定

插图：

井底车场布置图（万吨年及以下矿井可省略）。

二、井底车场硐室名称和位置；

井底煤仓的形式、容量、清理撒煤方式。

水仓布置及容量计算，水仓的清理方式。

井下爆破材料库的形式、容量及通风系统。

第六节采区布置

一、移交生产和达到设计能力时的采区数目、位置和工作面生产能力计算

移交、达产采区位置应本着先浅后深，先近后远，先开采勘探程度可靠区域的原则选择。

二、煤层分组、分层关系和开采顺序

、煤层开采顺序见《煤炭工业小型煤矿设计规范》条规定；

、采用上行开采时，按《采矿工程设计手册》第三篇，第一章中相关部分计算。

三、采区尺寸、巷道布置、沿煤层的、集中的和岩石集中巷道的数目、作用及其联络巷道的布置形式。

采区专用回风巷设置按《煤矿安全规程》条执行。

四、采区车场、装车点及硐室

五、采区煤、矸运输和辅助运输方式及设备选型，采区通风和排水

、采区煤炭运输方式及输送机运输能力见“煤炭工业小型矿井设计规范”井下煤炭运输规定；

、采区上、下山煤炭运输及辅助运输用轨道运输时应进行绞车选型计算。

表达到设计能力时采区工作面特征表

采区

煤层工作面

工作面装备

平均采高

（）

长度

（）

年推进度

（）

年生产能力

（万）

第七节采煤方法及采煤工艺改造方案

一、采煤方法及采煤工艺改造的必要性分析

、煤矿采煤方法及采煤工艺现状

、采煤方法及采煤工艺存在的问题

（）资源回收率低

（）存在安全隐患

（）限制产能

（）其它

二、采煤方法及采煤工艺改造的可行性分析

、矿区煤层赋存条件

、国内或省内条件相似矿井进行改造后取得的经验和效益

三、采煤方法及采煤工艺改造方案

、采煤方法、工艺和采煤机械化选择应符合《煤炭工业小型矿井设计规范》（）或《煤炭工业矿井设计规范》（）的规定。

放顶煤开采应按《煤矿安全规程》第条规定执行。

采煤方法分类见《采矿工程设计手册》第三篇第二章第一节。

、工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型。

（）普通机械化开采工艺

①采煤机选择

开采薄煤层的万以上矿井，条件适宜时可采用刨煤机采煤。

采用滚筒式采煤机时可采用爬底板式或骑溜式；采高>时采用骑溜式。

采高～时一般选用装机功率以下的单滚筒采煤机；采高～可采用装机功率～的双滚筒采煤机。

倾角<°时，可选用锚链式牵引采煤机；倾角>°时，应选用无链齿销式牵引采煤机。

采煤机或刨煤机工作面生产率应计算，计算方法可参考“采矿工程设计手册”第二篇第二章相关部分。

②工作面选用刮板输送机运煤时，应进行刮板输送机小时运输能力运计算。

（）综合机械化采煤工艺

采煤机和刮板运输机的选型计算可参照普通机械化采煤工艺。

、工作面顶板管理方式，支架设备选型

当采用全部垮落法管理顶板时，工作面支架（柱）应进行支护强度、支柱排、柱距的计算选型。

炮采工作面宜选用炮采单体液压支柱、金属顶梁支护，普通机采工作面应选用单体液压支柱、金属顶梁或悬（滑）移支架支护，综采工作面应选用综采液压支架支护。

有关的说明如下：

（）计算液压支架支护强度时的支护面积应为：

支架中心距×（顶梁长度移架后的端面距）。

技术参数表中括号内数字系掩护支架顶梁上的支护强度，设计和选用时应根据括号内数字除以支撑效率，即为所需的支架总阻力。

（）基本顶分级的增压系数，即Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级来压强度与Ⅰ级来压强度的增压比值，系根据同类型顶板统计分析所得。

Ⅳ级顶板由于地质条件变化较大，故只给出最低值，一般可根据实际情况确定其适宜值。

（）单体支柱的支护密度应根据技术参数表中的支护强度除以支柱实际达到的支撑力而得。

（）充填法和厚煤层的下分层工作面的支护强度可以根据实际情况自行确定。

、计算方法

①工作面选用单体支柱、金属顶梁支护时

选用单体液压支柱时支柱规格选择见“采矿工程设计手册”第三篇第二章相关计算方法。

②工作面选用悬（滑）移支架时，可根据采高计算的单体支柱支护强度（）要求选择满足支护强度的支架型号。

、工作面回采方向

工作面应用后退式回采。

、采煤工作面的循环数、年进度及工作面长度。

各工作面的生产能力及倒替接续关系。

（）工作面年推进度应根据采煤工艺制定的循环作业图表计算确定。

年推进度日循环进度×设计年工作日×循环率

循环率：

可取～

（）工作面长度：

根据各种采煤方法确定。

、采区及工作面回采率

采区回采率：

厚煤层不应小于；

中厚煤层不应小于；

薄煤层不应小于。

采煤工作面回采率：

厚煤层不应小于；

中厚煤层不应小于；

薄煤层不应小于。

、生产主要材料消耗指标

第八节井巷掘进及装载工艺改造方案

一、井巷掘进及装载工艺改造的必要性分析

㈠井巷掘进及装载工艺现状

㈡掘进及装载工艺存在的问题

、效率低

、成本高

、掘进及装载事故

、由于掘进工艺落后造成的通风阻力偏大

、其它

二、井巷掘进及装载工艺改造的可行性分析

㈠矿区工程地质条件

㈡国内或省内条件相似矿井进行升级改造后取得的经验和效益

三、掘进及装载工艺改造方案

㈠巷道断面和支护形式

巷道断面和支护形式应符合《煤矿巷道断面和交岔点设计规范》（）的规定。

㈡井巷掘进及装载机械设备选型

井巷掘进及装载机械设备选型应符合《煤炭工业小型矿井设计规范》（）或《煤炭工业矿井设计规范》（）的规定。

㈢掘进工作面个数、组数

、掘进工作面组数的确定应估算采区、采面每年所需的接替巷道工程量，根据各类巷道的掘进指标，计算所需的掘进组数。

、改造矿井现有掘进工作面的位置、个数与装备情况及修改调整情况。

㈣矿井生产时采掘比例关系，掘进率和矸石率的预计

矿井生产时的掘进率和矸石率可根据前述估算的采区、采面每年接替巷道工程量计算初年掘进煤和矸石量进行预计。

㈤达产时井巷总工程量

井巷工程量应列出明细表。

第九节原煤及辅助运输系统改造方案

一、原煤及辅助运输系统改造的必要性分析

㈠原煤及辅助运输系统现状

㈡原煤及辅助运输系统存在的问题

、效率低

、成本高

、原煤运输事故及辅助运输事故

、其它

二、原煤及辅助运输系统改造的可行性分析

㈠井田合理的开拓布置为原煤及辅助运输系统改造提供了可能

㈡国内或省内条件相似矿井进行改造后取得的经验和效益

三、原煤及辅助运输系统改造方案

㈠煤炭及辅助运输方式比选

、煤炭运输原则上推荐刮板机、搪瓷溜槽、胶带运输机等设备组成的连续运煤系统，并列出各设备的选型计算。

、轨道运输方式

①万以上矿井宜选用轨距或标准矿车，～机车。

万以下矿井宜选用轨距，或以下矿车，以下机车。

②大巷坡度宜为‰或‰；钢轨轨型以下机车应为～，以上机车应为～；道岔应选用与轨型相同的“标准设计”道岔；应采用钢筋混凝土轨枕。

③机车类型和数量、列车组成的选型计算

㈡矿车

、矿车选型

矿车应选择已取得煤安标志的矿车。

、各类矿车的数量计算

①采用矿车运煤时，矿车数量宜按排列法计算，矿车备用数量为使用量的。

表矿井达到设计生产能力时各类矿车数量表

矿车类型

使用地点

矿车数

列

辆

型矿车

型平板车

型材料车

型平巷人车

表矿车规格特征表

矿车类型

容积（）

载重（）

外形尺寸（）

轨距

（）

轴距

（）

自重

（）

备

注

装煤

装矸

长

宽

高

矿车

平板车

材料车

平巷人车

②平板车数量：

普通机械化采煤的矿井，、平板车数量一般可配～辆。

并配左右重型平板车辆运送大件、重型设备。

炮采工艺矿井，、平板车可按矿车总数的配置，但不应少于辆。

③材料车数量

应根据运距、运量计算确定，一般可按矿车总数的配置。

④平巷人车数量

运距超过的主要运输平巷应采用人车运送人员，人车数量按最大班下井人员在～内运完计算，并有～的备用量。

第四章　通风系统

第一节　矿井瓦斯涌出量预测

一、若有比较完整的煤层瓦斯含量资料，应对地质勘探瓦斯含量按照～的系数进行修正后，再按《矿井瓦斯涌出量预测方法（）》进行计算，分别计算出回采工作面、掘进工作面、生产采区和矿井瓦斯涌出量，并确定是否要进行瓦斯抽采。

二、若无煤层瓦斯含量资料，可参照本矿井的实测相对瓦斯涌出量（应收集近三年的实测资料取最大值），并考虑矿井的开采深度和开采煤层层数等因素，确定本矿井的相对瓦斯涌出量，计算出矿井的绝对瓦斯涌出量，并分别对回采工作面和掘进面进行分配。

其分配的百分比，应参照邻近矿井的实测资料，若无实测资料时可暂按回采面占～，掘进工作面占～计算。

三、预测矿井瓦斯等级

四、选择瓦斯抽采方法

五、预计瓦斯抽采量

第二节　矿井通风

一、通风方式和通风方法的选择及依据

二、风井数目、位置、服务范围及服务时间

三、通风线路

四、矿井风量、风压计算

㈠矿井风量计算

＝（∑采∑掘∑硐∑齿∑它）×漏

、采煤工作面需风量采

按瓦斯涌出量、工作面温度、炸药使用量和工作面人数分别计算，取最大值并验算风速

、掘进工作面需要量掘

按瓦斯涌出量、炸药使用量、工作面人数分别计算，取大值，并按局部通风机实际吸风量进行较核。

、硐室需风量硐

对需要独立通风的硐室进行分别计算，如：

炸药库、炸药发放硐室、机车充电变流室、绞车硐室、井下瓦斯抽放泵房、采区变电所等。

、柴油机车需要风量车

是指井下同时使用柴油机车需要风量，如柴油机车、柴油机齿轨机车、柴油车单轨吊、无轨胶轮车等。

风量计算标准：

（）第一台机车按·，第二台加单台的；第三台及以上各台分别加的风量进行计算。

（）按同时作业台数·进行计算。

、其它巷道需风量∑它

应根据巷道的瓦斯涌出量和风速分别进行计算，并采用最大值。

、矿井通风系数漏

包括矿井内部漏风和风量分配不均匀等因素，应根据矿井的通风系统和通风方式不同进行选取。

中央并列通风时：

漏取～

中央分列式或混合式通风时：

漏取～

对角式或分区式通风时：

漏取～

㈡矿井风量分配和风速校核

当矿井总风量确定后，应将其分配到各用风地点，并防止巷道