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56×

96mm

660v

4、乳化液泵站

选用BRW—80/20型乳化液泵站。

公称流量:

80L/min

公称压力:

20MPa

电机功率37kw

电压等级:

数量:

2泵1箱

5、变电站

变电站的电控系统配套的电器设备:

选用KBSGZY-500/6移动变电站一台,QJZ-300/1140控制开关2台、KBZ-400/1140馈电开关一台,向工作面运输机、采煤机供电。

KBSG-315/6型干式变压器1台、KBZ-400/660馈电开关一台,向转载机供电。

选用QBZ-80/660低压开关2台(其中1台备用),用以工作面1#、2#乳化液泵供电。

采区设备配置统计表

序号

设备名称

设备型号

台数

电压V

容量

KW

使用去向

1

馈电开关

KBZ-400

660

304机采皮带头、

三、四东变电所

2

1140

304工作面运输机采煤机

3

信号综保

ZBZ-4.0M

4.0

304运顺、回顺

4

控制开关

QBZ-80

5

慢速绞车

JHB-14

18.5

6

QBZ-120

304运顺

7

皮带机

SSJ-80

40

8

刮板机

SGW-40T

9

QBZ-80N

10

QJZ-300

304工作面

11

调度绞车

JD-1.0

11.4

304回顺

12

JD-1.6

25

13

移动变压器

KBSGZY-500/6

500

14

潜水泵

BQW50-20/5.5

5.5

15

乳化泵

BRW-80/20

37

16

采煤机

MG-132/310-BW

310

17

运输机

SGW-630/150

150

附图:

三、回采工作面顶板管理

1、概述

根据本矿井煤层赋存条件、顶底板岩性及地面地形地物情况,确定回采工作面顶板管理方式为全部垮落法。

2、支架选择

工作面支护设备选用适应性强,体积小、重量轻、易操作、安全、防腐、耐崩的单体液压支柱,其型号为DZ16-300/100型,主要技术特征如下:

工作阻力:

300KN

重量:

32Kg

最大支撑高度:

1.6m

最小支撑高度:

1.08m

泵站压力:

19.6Mpa

本次设计工作面支护配备DZ16-300/100型单体液压支柱与铰接顶梁配套支护,端头支护采用DZ16-300/100型单体液压支柱配型钢梁(四对八梁);

工作面超前支护采用DZ25-300/100型单体液压支柱和配套铰接顶梁加强支护,支护长度为20m,柱间距为1.0m。

3、支架支护强度校核

支架的支护强度估算按工作面实测统计法(该法按实测结果统计,以煤层厚度与岩石容重的乘积表示支架支护强度)计算如下:

P=k·

r

式中:

P-支架应具有的支护强度,KN/m2;

K-安全系数取1.2;

n.-折算系数,据统计此折算系数在来压期间:

n=9.768M-0.79

M-煤层全厚,m

γ-上覆岩层容重,取25KN/m2

代入上式:

P=1.2×

9.768M-0.79×

=293M0.21

=293×

=345.76KN/m2

工作面支架间距计算:

S=P架/(P·

K)

P架-工作面支架工作阻力,单体液压支柱支护时,可用下式计算:

P架=单体额定阻力×

排数/循环进度=300×

5/0.8=1875KN;

P-工作面顶板压力345.76KN/m2;

R-最大控顶距4.6m;

K-修正系数,取1.1

S=1875/(345.76×

4.6×

1.1)=1.07m

高档普采工作面设计取支护间距0.75m,排距0.8m。

采用“四、五排管理”,最大控顶距为5.1m,最小控顶距为4.3m。

四、工作面回采方向

为利于加强通风管理,回采工作面回采方向采用后退式。

五、工作面长度

本井田地质构造中等,煤层倾角30°

,煤层较薄,煤层生产能力较小,给生产管理带来一定的困难。

因此,工作面不易过长,参照该矿井的开采经验,确定本矿井回采工作面长度为140-170m。

六、矿井生产能力

矿井以一个回采工作面保证矿井90Kt/a的生产能力,3层煤的容重为1.4t/m3,则循环产量为:

Q=L×

c

=144×

0.8×

1.39×

1.4×

0.97=217吨

L―工作面平均长度,144m;

s―工作面循环进尺,0.8m;

h―工作面设计采高,1.39m;

r―煤的容重,1.4t/m3;

c―工作面回采率,97%;

Q―工作面每循环生产能力,217吨。

一日2个循环,年工作日为330d,正规循环率为80%,则工作面年产量为:

Q=217×

330×

0.8=114576t。

工作面产量11.4576万吨/年;

掘进煤1.0万吨/年,矿井年产量12.4万吨/年,满足矿井产量规模。

经计算回采工作面年推进度约为420米/年。

七、主要材料消耗指标

矿井生产时主要材料消耗指标预计如下:

坑木:

2m3/kt

火药:

240kg/kt

雷管:

700个/kt

水泥砂石:

钢材:

100kg/kt

乳化液:

60kg/kt

第三节采区布置

一、采区巷道布置

采区巷道分别与二段中区运输道、二段中区304运输道、二段中区皮带道、二段皮带道、主运皮带道形成联合布置方式。

二、首采工作面位置选择

首采面布置在正在生产的304工作面,四片回风巷标高-170m,四片运输巷标高-240m。

接续面为东区105工作面。

工作面为走向长壁回采工作面,工作面胶带输送机顺槽、工作面回风顺槽均为东西方向布置,形成生产系统。

1、运输顺槽

巷道沿3#煤层顶板按中线掘进,巷道为梯形,锚杆支护,运输顺槽巷道净宽2.9m,净高2.2m,局部顶板破碎处挂菱形网,该顺槽为本面进风、煤炭运输及移动电站和材料运输之用。

2、回风顺槽

巷道为二段中区303运顺沿空留巷,巷道为梯形,锚杆、钢带和锚索支护,巷道净宽2.9m,净高2.2m,该顺槽为本面回风及工作面设备安装、材料运输用。

3、切眼

切眼位置与两顺槽垂直布置,切眼施工一次成巷,靠近两顺槽处10m范围内净宽3m,切眼净高1.39m。

上端机采设备安装用的绞车硐室随切眼施工同时掘出,切眼施工掘进断面为矩形断面,采用单体支护。

三、运输系统

1、煤炭运输系统

二段中区304采面运输机→二段中区304运顺转载机→平巷皮带运输机→中区304石门运输机→中区皮带道运输机→煤仓→二段大倾角皮带→五路主运皮带巷→五路煤仓→一段大倾角皮带→地面(详见304采面运输系统图)。

2、材料、设备等辅助运输系统

地面→一段绞车道→二段绞车道→二段三路车场→304回顺→304采面。

3、供水系统

地面→一段绞车道→一段三路车场→一段主井→一段六路车场→二段绞车道→二段三路车场→二段中区304回顺→工作面。

地面水处理站→地面→一段绞车道→一段三路车场→一段主井→一段六路车场→二段绞车道→二段四路车场→二段中区皮带道→中区304运顺→304采面。

4、压风系统

六路压风机房→二段绞车道→二段四路车场子→二段中区皮带道→二段中区304运顺→304工作面。

四、通风系统

回采工作面采用全负压通风,设有各类通风设施保证通风效果,并且可以实行局部反风。

掘进工作面配备局扇通风。

二段中区304回采入风:

副井→二段绞车道→二段四路车场子→二段中区皮带道→二段中区304运顺→304工作面。

二段中区304回采回风:

二段中区304工作面→二段中区304回顺→二段三东煤仓回风→二段回风道→一段回风道→总排。

五、排水系统

一段各类涌水经水沟自流到一段六路永久水仓,二段三路、四路、六路分别设立临时水仓,由水泵将二段涌水排至一段六路永久水仓,由水泵硐室内水泵经主井的排水管路排到地面。

六、综合防尘系统

1、防尘供水水源来自地面静压水池

2、防尘管路系统:

3、二段中区304工作面运、回顺消尘管路每隔50米设置一个三通水门,并备有到工作面高压水管的连接头,保证水压充足。

七、防灭火系统

1、防灭火管路系统:

2、二段中区304工作面运、回顺供水管路每隔50米设置一个三通水门,并备有到工作面高压水管的连接头,保证水压充足。

3、该工作面两顺,必须配备,两个干粉灭火器和两个沙箱(0.5m3)灭火器必须放置在灭火箱内,由施工单位负责定期检查灭火器材是否完好可靠。

八、监测系统安全要求:

中区304机采采用煤科院沈阳研究院KJ333监控系统,矿用分站安设在二段三东车场配电点内,编号为16和17号分站,监测线采用MHYVR1*4*7/0.52,线路由分站到达中区304机采工作面。

工作面甲烷传感器T1,回风甲烷传感器T2,上隅角甲烷传感器T3,一氧化碳传感器CO,温度传感器0C,氧气传感器O2。

九、巷道掘进

1、巷道支护方式

根据该矿井煤(岩)层情况,并结合矿井多年以来的井巷支护效果分析,原则上大巷、石门、水仓、硐室等全岩巷道断面为半圆拱形,采用挂网锚喷支护为主;

交叉点断面为半圆拱形,采用砼碹支护为主;

工作面顺槽等沿煤层顶板掘进巷道断面为梯形,采用锚网(工字钢棚)支护为主。

井巷断面以满足设备运输、通风要求为原则进行选取,以达到经济、实用的目的。

2、掘进工作面个数及机械配备

为保证回采工作面的正常接替,矿井投产时,采掘比按1:

2,安排开拓巷道掘进工作面1个,准备及回采巷道掘进工作面1个。

半煤岩掘进工作面主要设备:

MQT-110/2.5C型锚杆钻机,7655型气腿式凿岩机,SGW—40T刮板运输机,FBDNO6.0/2×

15型局扇风机。

岩巷掘进工作面主要设备:

P-30B(岩巷)耙斗机,7XZ-7混凝土喷射机,MQT-110/2.5C型锚杆钻机,7655型气腿式凿岩机,JD-1.6(JD-2.5)调度绞车,FBDNO6.0/2×

3、巷道掘进指标

根据当地生产矿井实际情况,并结合矿井掘进面装备水平,巷道掘进指标如下:

煤层平巷:

150m/月;

岩石平巷:

100m/月;

岩石斜巷:

80m/月;

硐室:

400m3/月;

4、矿井投产时采掘比例关系、矸石率

1)矿井投产时采掘比例关系为1:

2;

2)矿井投产后预计矸石率为20%。

5、矿井移交生产时井巷工程量

该矿井为生产矿井,现有炮采工作面直接升级为高档普采工作面,故移交生产井巷工程量为0m。

七、矿井移交生产时三个煤量及可采期

项目

数量

(万吨)

计算标准

(万吨/年)

可采期

(年)

开拓煤量

54.6

6.1

准备煤量

24.2

2.7

回采煤量

6.9

8个月

第四节矿井通风系统

一、瓦斯、煤尘、煤层自燃、煤与瓦斯突出及地温

(一)瓦斯

根据黑龙江省煤炭工业管理局文件:

黑煤生产发【2011】431号“关于2011年度第一批矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量核准结果的通知”,碱场煤矿六井瓦斯等级为高管,二氧化碳等级为低。

矿井瓦斯绝对涌出量5.95m3/min,矿井瓦斯相对涌出量8.86m3/t,工作面瓦斯绝对涌出量1.49m3/min;

矿井二氧化碳绝对涌出量3.85m3/min,属高瓦斯管理和低二氧化碳矿井,无瓦斯突出。

(二)煤尘

该矿煤尘具有爆炸危险,煤尘爆炸指数为37%。

(三)煤层自燃

根据黑龙江省煤田地质测试研究中心2006年检验结果,本井田煤层属Ⅱ级自燃。

目前各发火煤层在本矿无发火史。

(四)地温

通过多年生产实际,井下温度为13-15℃,根据鸡西地区地温梯度3℃/100m,未超过允许范围26℃,不影响人身健康和生产效率。

(五)开采深度对瓦斯、地温的影响

本矿井无瓦斯梯度的具体资料和数据,预计瓦斯涌出量会随着开采深度的增加而增大,在生产过程中,应注意检测。

井下温度会随着开采深度的增加而略有增加。

二、矿井通风

(一)本井田煤层赋存较稳定,井田开拓方式采用斜井片盘开拓。

(二)通风方式

采用机械抽出式通风。

(三)通风系统

主、副井→二段绞车道、皮带道→二段四路车场→二段中区皮带道→二段中区304运顺→304工作面→二段中区304回顺→二段三东煤仓回风→二段回风道→一段回风道→风井→地面。

(四)通风设施

矿井主要进、回风巷道间,不使用的联络巷及与采空区相连的巷道,设置两道永久密闭;

使用的联络巷设置两道风门,每道风门分别安设正、反联锁风门。

三、风井数目、位置、服务范围及时间

1、本矿井为斜井开拓,一、二段分别设主井、副井和风井。

风井担负矿井回风任务。

2、入风井为副井、主井,同时主井担负矿井主提任务,副井担负矿井辅助提升及人员升降任务。

井筒特征详见第二章,井筒服务时间与矿井服务年限相同。

四、采、掘工作面及硐室通风

(一)采煤工作面通风

采用全风压通风,新风流经车场和入风大巷、机道顺槽进入采煤工作面,经采煤工作面上巷回到区段回风道,再进入风井。

(二)掘进工作面采用FBDN06.0/2×

15kw对旋局部扇风机正压供风,工作面乏风经上顺槽、回风道进入回风井,排出地面。

(三)硐室通风采用全风压通风,新风由入风口经硐室、回风道进入回风井排出地面。

五、井下通风设施及构筑物

井下通风设施包括永久密闭、临时密闭、永久风门,临时风门、风窗等。

矿井主要进、回风巷道间,不使用的巷道设置两道永久密闭,使用的联络巷设置两道风门,每道风门分别安设正反联锁风门,本矿通风构筑物布置见通风系统图。

六、矿井风量、风压及等积孔

(一)矿井风量

本设计按《煤矿井工开采通风技术条件》AQ1028-2006的相关规定,对矿井井下用风量进行计算,过程如下。

1、按井下同时工作最多人数计算总风量

Q=4·

K矿通=4×

80×

1.2=384m3/min

Q—矿井所需总用风量,m3/min;

N—按井下同时工作最多人数,80人;

K矿通—包括矿井内部漏风和配风不均衡等因素,取1.2。

2、高档普采采煤工作面实际需要风量

每个回采工作面实际需要风量应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。

⑴按瓦斯涌出量计算

其计算公式为:

Q采=100q采·

Kch4(m3/min)

=100×

1.49×

1.99/1.37

=217m3/min

Q采—采煤工作面需要风量,m3/min;

q采—回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量,1.49m3/min;

Kch4—采面瓦斯涌出不均衡系数,取2.0;

⑵按工作面温度选择适宜的风速进行计算

Q采=60·

V采·

S采(m3/min)

=60×

6.5

=546m3/min

V采—采煤工作面风速,取1.4m/s;

S采—采煤工作面平均断面,6.5m2。

⑶按回采工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量

每人供风≮4m3/min:

Q采>4N(m3/min)

每千克炸药供风≮25m3/min:

Q采>25A(m3/min)

N—采煤工作面同时工作最多人数,30人。

A—采煤工作面一次爆破最大炸药用量,kg。

Q采>4N=4×

30=120m3/min)

Q采>25A=25×

10=250m3/min

⑷按风速验算

60×

0.25S<Q采<60×

4S(m3/min)

0.25×

6.5<Q采<60×

975<Q采<1560

S采—采煤工作面平均断面,m2;

根据以上计算,采煤工作面最大风量546m3/min,为便于计算,采煤工作面的风量取600m3/min。

3、掘进工作面实际需要风量

每个掘进工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速、人数以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行计算,然后取其中最大值。

Q掘=100·

q掘·

K掘通

1.15×

=230m3/min

Q掘—单个掘进工作面需要风量,m3/min;

q掘—掘进工作面回风流中瓦斯的绝对涌出量,1.15m3/min;

K掘通—瓦斯涌出不均衡通风系数,取2。

⑵按局部通风机实际吸风量计算需要风量

岩巷掘进:

Q掘=Q扇·

Ii+60×

0.15S(m3/min)

=300+60×

0.15×

7.0

=363m3/min

煤巷掘进:

0.25S(m3/min)

=300+60×

0.25×

=405m3/min

Q扇—FBDNO6.0/2×

15型局部通风机实际吸入风量,取300m3/min;

Ii—掘进工作面同时工作的局部通风机的台数,取1。

⑶按掘进工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量

Q掘>4N(m3/min)

Q掘>25A(m3/min)

N—掘进工作面同时工作最多人数,10人。

A—一次爆破最大炸药用量,kg。

Q掘>4N=4×

10=40m3/min)

Q掘>25A=25×

6=150m3/min

⑷按风速进行验算

岩巷掘进最低风量:

Q岩掘>60×

0.15S掘(m3/min)

7.0=63

煤巷掘进最低风量:

Q煤掘>60×

0.25S掘(m3/min)

7.0=105

岩煤巷最高风量:

Q掘<60×

4.0S掘(m3/min)

Q掘<60×

4.0×

7.0=1680m3/min

S掘—掘进工作面平均断面,m3;

根据计算取掘进工作面最大风量300m3/min。

4、硐室实际需要风量

⑴变电、水泵房等实际需要风量

Q机=860wδ/1.2×

0.24×

t

=860×

400×

0.02/1.2×

=84(m3/min)

Q机—水泵房等实际需要风量,m3/min;

w—电机总功率,kj/s;

δ—机电硐室的发热系数,水泵房取0.02

⊿t—硐室进回风温差,取5℃

变电、水泵房实际需要风量取120m3/min。

二段绞车、压风、变电硐室、材料硐室实际需要风量各取90m3/min。

则硐室总风量取480m3/min。

5、矿井联络巷道

矿井井下入风与回风行人联络巷道7处,各取110m3/min,则联络巷道需风量770m3/min。

6、矿井其它风量

矿井其它风量取260m3/min。

7、矿井总风量

Q矿井=(

+

K矿

=(600+300+410×

2+480+770+260)

1.2=3876(m3/min)

取Q初期=Q后期=64.6m3/s。

Q矿井——矿井总入风量,m3/min

∑Q采—采煤工作面实际需要风量总和;

∑Q备—采煤备用工作面实际需要风量,取采面风量50%;

∑Q掘—掘进工作面实际需要风量总和;

∑Q硐—硐室实际需要风量总和;

∑Q其它—其它井巷需要进行通风的风量总和;

K矿—矿井通风系数,取1.2

(二)矿井通风阻力计算

根据H=

H——矿井总阻力,mmH2O

a——井巷阻力系数,N·

s2/m4

p——井巷断面周长,m

L——井巷长度,m

Q—井巷通过的风量,m3/s

S—井巷净断面积,m2

分别计算出矿井通风最容易时期和通风最困难时期的通风阻力,见矿井通风阻力计算表。

(三)矿井等积孔计算

A易=

=

A难=

因为:

1<

1.85<

21<

1.82<

经计算,矿井初期通风负压为1715Pa,等积孔1.85m2。

矿井后期通风负压为1783Pa,等积孔1.82m3。

所以,矿井通风容易时期和通风困难时期,通风难易程度均属中等。

七、通风设备校核

(一)通风设备校核

该矿采煤机械化实施后,仍采用中央并列抽出式通风方式,风井回风,主井和副井入风。

该矿现有BD-II-8-No24型防爆对旋抽出式轴流风机两台,一台使用,一台备用,配套电动机功率2×

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