矿井机械化采煤升级改造补充修改设计方案书说明毕业论文设计Word下载.docx
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支护选用ZZS6000/20/40型四柱支撑掩护式液压支架，支撑高度2.0～4.0。
安全性大大提高。
工作面运输选用SGZ-764/320型可弯曲刮板输送机，电机功率2×
160kw，输送能力700t/h，配套SZZ-764/200型转载机，电机配YBSD200/100-4/8Y型双速功率200kw，小时运量900t，自带配套ZY1100迈步自移一套。
破碎机PLM1500型。
破碎能力1500t/h，配YBSD-200/100-4/8Y型双速电机，功率200KW,电压1140V。
顺槽运输选用DSJ-1000/125型可伸缩带式输送机，带宽1m，运量630t/h，电机功率125kw。
回采工作面配BRW316/31.5型乳化液泵站，电动机功率75KW。
公称流量315L/Min，公称压力10MPa。
外型尺寸1900*1080*900.总重900，配BPW315/10型喷雾泵站。
掘进面各配置一套EBZ-132型煤巷掘进机，配JZP-100型转载机和SSJ-650/40型可伸缩带式输送机，电机功率40kw，运输能力100t/h,运距1000m.实现快速掘进。
矿井采用中央并列式通风系统，机械抽出式通风方式。
一对斜井进风，回风立井专门回风。
选择2台FBCDZ-8-№24C型防爆对旋轴流式通风机，一用一备，双回电源，风流稳定，安全性高。
回采工作面采用U型全负压通风系统，掘进工作面采用局部通风机独立通风，设有瓦斯电闭锁装置。
双风机，双电源，带电备用。
矿井正常涌水量67m3/h,最大涌水量110m3/h，选择D85-45×
5型多级离心水泵3台，一台工作，一台备用，电机功率90kw，双回路供电，保证安全，同时布置两趟φ150mm无缝钢管排水管路,一工一备。
最大涌水量时，两趟管路同时工作，按“煤矿安全规程”规定,井下设有主副水仓。
水仓容量满足矿井排水要求。
井下配设了KJ-78N型监测监控系统和计算机管理系统,提高了矿井现代化管理水平。
配设了KT105型无线通讯系统。
JFY-2010-G型煤矿应急广播系统，KJ278型人员定位系统。
补充了紧急避险硐室和可移动救生舱。
建井工期自2011年10月至2013年6月31日，共21个月。
三、存在的主要问题
再次强调本次补充修改初步设计没有涉及重组整合部分资源开拓开采问题。
建设单位必须在后期开采该部分资源前提供该部分资源的地质报告，供编制设计之用。
待设计审批，一切手续办理齐全，经审查批准后，才可进行后期生产工作。
第一章井田概况及地质特征
第一节井田概况
与本矿相邻的煤矿有3个，均为小型矿井，开采面积不大。
相邻矿井位置见图1-1-1。
东南部为双扶煤矿；
南部为东风煤矿；
西南部为焉头煤矿。
以上三个矿井所开采煤层与XX矿没有压荐关系。
也没有古窑与小煤窑破坏性影响。
第二节地质特征
该节内容没变化。
第二章井田开拓与开采
第一节井田境界及可采储量
一、井田境界
根据XX省国土资源厅2010年6月7日颁发的采矿许可证（证号C1400002010061220067043），批准开采4#—9#煤层。
井田范围由9个拐点坐标变为17个拐点坐标连线圈定。
拐点坐标见表2-1-1。
表2-1-1XX煤矿矿区范围拐点坐标
点号
X坐标
Y坐标
1
4182131.65
19501409.55
2
4181621.66
19504249.58
3
4182506.67
19505828.59
4
4182201.67
19506429.59
5
4181451.66
19505684.59
6
4181515.66
19505089.58
7
4181201.65
19505209.59
8
4180666.65
19505172.59
9
4180533.65
19505022.59
10
4180153.65
19505001.59
11
4179101.64
19504429.59
12
4178944.63
19503693.58
13
4179120.63
19503320.58
14
4179157.63
19502715.57
15
4179189.63
19502198.57
16
4179193.63
19501882.57
17
4180401.63
19500479.55
井田呈不规则多边形，东西平均长约4.0Km，南北宽约3.00Km，井田面积11.7498平方公里。
本次设计不考虑后期，所以资源/储量没有变化。
第二节矿井设计生产能力及服务年限
该节内容没有变化
第三节井田开拓
按建设单位提供的重组整合的5号煤层采掘工程平面图，将原初步设计井田5，9号煤层开拓方案（推荐方案）复制在该平面图上见图2-3-1,2-3-2。
第四节井筒
一、井筒用途、布置及装备
矿井移交生产，共布置三个井筒，即主斜井、副斜井、回风立井（利用原有主立井）。
（一）主斜井
井筒净宽4.0m，净断面12.68㎡,倾角16°
30′，斜长980.0m，装备强力带式输送机，担负全矿井提煤和部分进风的任务。
井筒为锚喷。
井口段混凝土砌碹。
根据实测，井口坐标X=4179529.042，Y=19502892.616井口标高=991.295m。
（二）副斜井
井筒净宽3.6m，净断面10.85㎡,倾角23°
，斜长690.0m，装备单钩串车及扶手、台阶，担负矿井人员升降、下大件设备、部分进风的任务和安全出口。
根据实测，井口X=4179536.423Y=19502932.331井口标高991.688
（三）回风立井
回风立井没有变化。
井筒特征见表2-4-1。
表2-4-1井筒特征表
序号
井筒名称
项目
主斜井
副斜井
回风立井
井口
坐标
54
X（m）
4179529.042
4179536.423
4179917.640
Y（m）
19502892.616
19502932.331
19503105.670
80
4179480.676
4179488.057
4179869.098
19502822.188
19502861.904
19503035.243
井筒标高（m）
991.295
991.688
980.23
井筒倾角（m）
16°
30′
23°
90°
井筒方位角（度）
180°
井筒直径或宽度（m）
净
4.0
3.6
φ4.5
掘
4.2
3.8
φ5.1
井筒断面
净（㎡）
12.68
10.85
15.9
掘（㎡）
13.6（17.3）
11.8（14.6）
20.43
支护方式
表土段
混凝土
料石
基岩段
锚喷
支护厚度（mm）
450
400
300
100
第一水平标高（m）
805
838.2
落底标高（m）
724.3
垂深（m）
142.8
斜长（m）
980
690
第二水平标高（m）
711
771.2
井筒装备
夹钢芯强力胶带输送机
检修道
单钩串车
台阶扶手
梯子间
专用回风
备注
新建
已有
第五节井底车场及硐室
为保证主变电所、主排水泵房及管子道避开老巷，主排水泵房、主变电所各加长20m.主排水泵房道长度更改为40.34m，变电所通道长度更改为33m，水仓通道长度更改为37.718m。
管子道长度更改为51.55m。
第三章大巷运输及设备
第一节运输方式的选择
该节内容没变化
第二节矿车
井下采用MGC1.1-6A型1tU型厢式矿车运输矸石，利用MPC25-6型25t重型平板车下放液压支架,采用MP3-6型3t平板车放置综采工作面设备，采用MP1-6A型1t平板车和MC1-6A型1t材料车运送其他设备和部分材料，选用XRC15-6/6型人车运送人员。
每列3节。
各种矿车规格特征见表3-2-1。
表3-2-1矿车规格特征数量表
名称
型号
容
积
（m3）
名义载重（t）
最大
载重（t）
轨距（mm）
轴距（mm）
自垂（kg）
外形尺寸（mm）
（长×
宽×
高）
数量
备注
1tU型车
MGC1.1-6A
1.1
1.0
600
550
592
2000×
880×
1150
66
1t平板车
MP1-6A
2.0
464
410
材料车
MC1-6A
494
斜井人车
XRC15-6/6
3200
车1750、挂车1903
4970×
1200×
1474
1列
新购一头二尾
3t平板车
MP3-6
3.0
835
3410×
1520×
480
新购
重型平板车
MPC25-6
25
27
1100
1030
2500×
1500×
340
合计
116/1列
第三节大巷胶带机验算
一、大巷带式输送机
建设单位实际订货设备型号为DTL100/63/2315带式输送机。
带宽1000mm。
运输能力630t/h。
防爆电机型号YB2355L2-4.电机功率315KW，2台。
钢丝绳芯阻燃胶带ST=2000，采用液压自动张紧ZYL500J，机头拉紧，张紧行程大于8m。
可以满足运输要求。
二、辅助运输设备
建设单位已定货1台JWB132型无极绳绞车。
电机功率132KW，电压等级660/1140V最大牵引力120KN无级变速调速方式。
牵引速度0.1～1.7m/s，梭车容绳量600-1200m，绳径24mm，单滚筒抛物线型，直径1200mm，机械重锤式张紧，电液和手闸双制动。
外型尺寸（长宽高）3234×
2350×
1931mm。
经验算可以满足运输要求。
第四章采区布置及装备
第一节采煤方法
一、工作面采煤、装煤、运输方式及设备选型
（一）综采工作面的采、装、运、支工序全部机械化。
据目前综采的发展趋势，设计高产高效的综采面要求加大工作面的长度，加大截深，选用能切割硬煤的特大功率采煤机，提高采煤的切割速度，相应要求提高移架速度，与大运量的重型可弯曲刮板输送机相匹配，加强端头支护，采用长距离顺槽胶带输送机。
针对上述要求，对于综采系统设计考虑了以下原则：
1．机械设备的选择首先满足技术先进，生产可靠，提高综采设备的开机率，达到高产高效。
同时各设备间要相互配套，保证运输畅通，并增加运输环节的缓冲能力，以期达到采运平衡，最大限度地发挥综采优势。
2．为综采工作面创造快速连续开采的条件，加大工作面推进长度，减少搬家次数，并保证快速搬家。
同时做到采准工作快，增大巷道断面特别是顺槽断面，利用顶板完整，煤层坚硬的条件，采用树脂锚杆支护，以提高掘进速度，保证工作面的接替要求。
3．对辅助运输系统，要求系统简单、环节少，把工作人员快速方便地运送至工作地点，作为提高工作面生产能力的一个重要因数考虑，并在巷道布置上加以保证。
（二）工作面主要设备
1.采煤机
由于首采区，首采面5号煤层实际揭露厚度为3.8m，原设计选用的MG300/730-WD1型采煤机不能满足开采要求。
建设单位已定货1台MG300/730-WD1型电牵引采煤机，可以满足回采要求。
主要技术特征见表4-1-1。
该采煤机可以满足5号煤层的开采要求。
表4-1-1采煤机技术特征表
开采厚度
（㎜）
滚筒直径
（㎜/个）
截深
牵引型式
机面高度（㎜）
重量
t
电机功率（kw）
MG300/730-WD1
2000～3800
2000
630
交流液压牵引、无链
1390
730
35
2．工作面可弯曲刮板运输机
工作面刮板运输机选型一是运输能力和采煤机生产能力相匹配。
二是外型尺寸和牵引方式与采煤机一致。
三是运输机长度和工作面长度一致。
根据以上三条要求，设计选用SGZ-764/320可弯曲刮板运输机。
技术特征见下表4-1-2。
表4-1-2可弯曲刮板输送机技术特征表
铺设
长度
m
输送
能力
t/h
刮板
链速
m/s
中部槽规格
高）（㎜）
电机
功率
kw
电压
等级
（v）
SGZ-764/320
150
700
0.95
764-222
160×
660
1140
3．液压支架
液压支架是综合机械化采煤的关键设备之一，选择是否合理、合适，直接关系到生产和安全。
5#煤层顶板为泥岩或者砂质泥岩，底板为砂质泥岩，，为Ⅱ级二类顶板，可选用支撑掩护式支架，其顶板荷载可按我国经验公式P=M×
r×
n×
10-2/（k-1）计算。
式中：
P——支架单位面积上的荷载（MPa）
M——煤层开采厚度m，取3.8m（实际揭煤厚度）
r——顶板岩石容重（t/m3）取2.7t/m3
n——支架受力不均衡系数，取2
k——顶板岩石破碎膨胀系数，取1.3
将以上数据代入公式，则P=0.6840Mpa。
本设计选择ZZ6000/20/40型四柱支撑掩护式液压支架，其特征见表4-1-3。
表4-1-3支撑掩护式液压支架特征表
工作阻力（KN）
初撑力（KN）
支护高度（m）
支护宽度（mm）
支护强度（MPa）
移架步距（mm）
泵站工作
压力（MPa）
支架重（t）
ZZ6000/20/40
6000
5209
2.0～4.0
1500
0.89
750
31.4
24
支架支护强度0.89MPa，大于计算的0.6840MPa，可以满足使用要求。
端头支架选用ZZD6000型支架，支护高度2.0-4.0m，重量25t/架，机头机尾共4架。
工作面顺槽超前支护采用DZ31.5-25/110型单体液压支柱。
HDL-3000型π型梁，一梁三柱，超前支护距离20m。
必须架设在实底上，并留设安全出口。
满足开采要求。
4．顺槽可伸缩胶带输送机
顺槽胶带输送机应与工作面顺槽长度相适应，铺设长度需1000m左右，小时运量和工作面生产能力相匹配。
工作面运输能力500t/h时，按1.2的系数，则胶带机运输能力为600t/h。
胶带机宽
B——带宽m
K——货载截面系数B=30°
时，k=458
R——货载散容重,取1t/m3
C——输送机倾角系数a=0-10°
，C=1
V——带速,取2m/s
建设单位已定货1台DSJ-1000/632×
110型可伸缩带式输送机。
其特征见表4-1-4。
表4-1-4可伸缩带式输送机特征表
输送能力（t/h）
运距
（m）
带速
（m/s）
带宽
（mm）
电机功率
（kw）
DSJ-100/63/2×
110
1000
2×
660～1140
运量富余系数1.32>
1.2，带宽B=1000>
655mm的最小宽度要求，带式输送机机长1000m长度满足要求并能和采煤机配套，满足生产需要。
5．顺槽转载机
转载机的生产能力应和工作面、顺槽带式输送机等设备相一致，工作面最大生产能力455t/h，建设单位已定货1台SZZ764/200型转载机，可以满足生产要求。
转载机特征见表4-1-5。
表4-1-5转载机技术特征表
出厂长度
M
运输能力
电机功率kw
v
外形尺寸
质量
SZZ-764/200
50
1.30
200
764×
222
17.5
二、工作面长度及年推进度
工作面的产量和效率是随着工作面长度的增加而提高，加大工作面长度不仅减少了准备和回采的工程量，而且也相对减少了端头、进刀等辅助作业时间，保证工作面高产高效；
推进长度的提高，减少了搬家倒面次数，为工作面连续稳定高产创造了条件。
根据本井田煤层赋存条件,结合煤矿开采技术装备水平及工作面产量要求,设计确定5号煤层回采工作面长度为150m,采高3.80m，每日6个循环，循环进度0.630m，正规循环率取0.85则年推进度
B=330×
6×
0.630×
0.90=1122.66m
采区巷道机械设备配备见采掘机械配备表4-1-6。
表4-1-6采区巷道机械设备配备见采掘机械配备
第二节采区布置
一、移交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
（一）矿井达到设计产量时，布置一个采区，一个综采工作面，两个综掘工作面，采掘比为1：
2，回采工作面长150m。
（二）回采工作面能力计算：
工作面生产能力Q=B×
L×
M×
c
=1122.66×
150×
3.80×
1.4×
0.93=833171t/a
Q——工作面生产能力（t/a）
L——工作面长度，取150m
B——工作面年推进度，取1122.66m
M——采高（m），按煤层厚3.80m
r——煤的实体容重（1.4t/m3）
c——工作面回采率，取0.93
工作面特征见表4-2-1。
表4-2-1工作面特征表
采区名称
煤层号
工作面装备
采高
工作面长
年推进度
生产能力
Mt/a
北一
（5101）
双滚筒采煤机
支撑掩护式液压支架
可弯曲刮板机
可伸缩胶带机
转载机
DSJ-100/2×
3.80
1122.66
0.83
全矿回采产量0.83Mt/a，加上8%的掘进煤产量0.070Mt/a，则全矿井产量为0.90Mt/a。
满足矿井0.90Mt/a的生产能力。
第三节巷道掘进
一、巷道断面及支护形式
一采区首采工作面垂直大巷（上山）布置二条顺槽，带式输送机顺槽和轨道顺槽均为矩形，锚杆支护。
树脂锚杆，长2.0m,直径Φ14三花布置，间排距800mm，每米架设锚杆11根，迂到顶板破碎时，可增打锚索加固。
工作面采用U型全负
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