2008級采礦班白皎煤礦采煤畢業(yè)設(shè)計
目錄
第一章井田概況及地質(zhì)特征――――――――――――――――2
第一節(jié)井田概況―――――――――――――――――――――――――2
第二節(jié)地質(zhì)構(gòu)造與煤層特征――――――――――――――――――――5
第二章井田境界及儲量――――――――――――――――――――――9
第一節(jié)井田境界――――――――――――――――――――――――-9
第二節(jié)井田儲量――――――――――――――――――――――――9
第三章礦井工作制度、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限―――――――――――――10
第一節(jié)礦井工作制度―――――――――――――――――――――-10
第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限―――――――――――――――――10
第四章井田開拓――――――――――――――――――――――――11
第一節(jié)開拓方案地確定――――――――――――――――――――-11
第二節(jié)井底車場――――――――――――――――――――――――13
第五章礦車、井筒及提升――――――――――――――――――――-13
第一節(jié)礦車―――――――――――――――――――――――――13
第二節(jié)井筒提升――――――――――――――――――――――――14
第六章回采工藝及采區(qū)巷道布置(方案比較)―――――――――――-15
第一節(jié)采區(qū)概況及煤層地質(zhì)特征―――――――――――――――――15
第二節(jié)采煤方法及回采工藝―――――――――――――――――――15
第二節(jié)采區(qū)巷道布置(方案比較)―――――――――――――――――17
第七章井下運(yùn)輸―――――――――――――――――――――――-35
第一節(jié)采區(qū)運(yùn)輸――――――――――――――――――――――――35
第二節(jié)運(yùn)輸大巷運(yùn)輸――――――――――――――――――――――36
第八章礦井通風(fēng)與安全――――――――――――――――――――-36
第一節(jié)確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)――――――――――――――――――――36
第二節(jié)計算和分配礦井總風(fēng)量――――――――――――――――――36
第二節(jié)計算礦井通風(fēng)阻力,選擇扇風(fēng)機(jī)――――――――――――――37
第四節(jié)安全技術(shù)措施――――――――――――――――――――――38
第九章礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)――――――――――――――――――――49
第一章井田概括及地質(zhì)特征
第一節(jié)井田概況
一、交通位置
白皎煤礦位于四川省宜賓市珙縣巡場鎮(zhèn),隸屬于四川芙蓉集團(tuán)(實業(yè))有限公司(即芙蓉礦務(wù)局),為國有企業(yè)。
白皎煤礦位于珙縣巡場鎮(zhèn)南5km,開采范圍包括白皎井田,井田呈南北、北西走向分布,走向長3.1km,南北寬2.0km,面積6.2km2。東以VI勘探線為自然邊界,西以X號勘探線與芙蓉井田毗鄰,上至小煤礦開采下限,下至+350采高為邊界。區(qū)內(nèi)交通便利,宜珙鐵路通過井田北緣,有專線從伍家?guī)r站到井口。宜珙鐵路往北經(jīng)內(nèi)宜鐵路于內(nèi)江與成渝線相連。公路交通四通八達(dá),巡場是礦區(qū)的交通中心,往北可達(dá)宜賓市,向南經(jīng)珙縣、往西經(jīng)高縣可達(dá)云南,東經(jīng)興文縣、瀘州市可達(dá)貴州(見圖1-1-1)。
二、地形地貌
礦井及附近山勢與構(gòu)造方向基本一致,沿南東至北西向延伸,呈南高北低的中低山地形,山岳海拔高度多在1000m以內(nèi),相對高差一般為300~500m。
礦井無大的水體存在。
三、氣象和水文情況:
區(qū)內(nèi)溫濕多雨,屬川南亞熱帶氣候區(qū),年平均氣溫17.4℃,最高39.5℃,最低-2.2℃。年平均降水量1142mm,最大達(dá)1515.9mm,每年有數(shù)次暴雨,多分布在6~8月,最大暴雨量達(dá)176.3mm。主要風(fēng)向為北風(fēng),風(fēng)力一般為1~2級。
按四川省山地環(huán)境地質(zhì)分區(qū),礦山所在地區(qū)屬川西南山地環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害中等亞區(qū),礦山所在地區(qū)屬川西南山地環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害區(qū)中等亞區(qū),地處我國地震活動強(qiáng)烈的南北地震帶中段,北西距龍門山斷裂帶不遠(yuǎn),西南與鮮水河斷裂帶和安寧河斷裂帶相鄰,上述斷裂帶是我省地震活動較強(qiáng)烈地帶,發(fā)生在上述地震帶上的地震曾波及到境內(nèi),區(qū)域地應(yīng)力場較強(qiáng)。根據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖(1990)》劃定,區(qū)內(nèi)地震烈度為Ⅶ度。為此,區(qū)內(nèi)建議以Ⅶ度設(shè)防。
區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動不明顯,僅表現(xiàn)為剝蝕及沖溝侵蝕作用。
四、礦區(qū)概況
區(qū)內(nèi)以農(nóng)業(yè)為主,主產(chǎn)水稻、玉米、小麥及薯類和竹木、茶葉等經(jīng)濟(jì)作物。工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,加工業(yè)不發(fā)達(dá),農(nóng)村剩余勞動力較多,煤礦開發(fā)勞動力可就地解決。材料來源便利,供水供電方便,煤炭銷售情況看好。
第二節(jié)地質(zhì)構(gòu)造及煤層特征
礦井所在區(qū)域為四川盆地與云貴高原的接壤地帶,山系走向與構(gòu)造線方向基本一致,大體呈東西向,地勢南高北低。
白皎井田位于珙長復(fù)式背斜之次級褶曲—雙河背斜南翼西端,井田內(nèi)除出現(xiàn)局部小型波狀起伏外,基本上是一緩傾斜的單斜構(gòu)造,傾向一般200°~230°,傾角7~14°,由西向東逐漸增大。從勘探期間,在儲量計算范圍內(nèi),斷層很少,幾乎對開采沒有影響。
宣威組含煤5~14層,其中白皎礦井范圍內(nèi)可采煤層只有一層(K3),屬于單一煤層礦井。煤層厚度平均為2.5m,,煤層傾向南北,走向東西,煤層為傾角7~14°可采煤層平均厚度為2.5m,??刹擅簩樱↘3)位于宣威組第二段中上部7~20m范圍內(nèi),為全礦可采煤層。煤層頂板巖性位細(xì)砂巖及砂質(zhì)泥巖,煤層底板巖性為粘土巖。煤質(zhì)牌號為WY3。
礦井可采煤層厚度、間距及頂?shù)装鍘r性見表1-2-1,煤層煤質(zhì)分析見表1-2-2。煤層綜合柱狀見1-2-1圖。
區(qū)內(nèi)煤層瓦斯含量低,確定本礦為低瓦斯礦井,煤塵無爆炸危險。根據(jù)勘查時采樣試驗結(jié)果表明,本井田煤層屬無自然發(fā)火傾向。本區(qū)無高溫?zé)岷?,地溫一般小?6℃,深部地區(qū)地溫較高(+300以下,非本設(shè)計范圍),是因煤層埋深所致,不受地?zé)岙惓S绊?,屬正常地溫區(qū)。茅口組地層表現(xiàn)為局部異熱,其原因主要是受地下深循環(huán)熱水影響。因此,本設(shè)計不考慮高溫?zé)岷Α?/p>
礦井由于地表水系的切割,致南部成狹谷區(qū),相對高差500m以上,屬中等切割;中部和北部為輕度切割,整個地區(qū)屬中低山區(qū)。區(qū)域內(nèi)山岳多層地貌景觀表現(xiàn)明顯,主要河谷為侵蝕—溶蝕谷地,可見三級階面顯著傾斜的階地,并具有洪積階地特征。礦井東部地表水系可劃分為兩個小流域,即東部長寧河流域與中—西部南廣河流域,此二水系未進(jìn)入本區(qū)。長寧河在區(qū)內(nèi)流經(jīng)珙縣一、二號井田外緣及巡場井田東緣,系統(tǒng)區(qū)內(nèi)較大常年河。南廣河主河道也不在礦井范圍內(nèi),在區(qū)內(nèi)僅有三條支流,均屬山間小溪,呈樹枝狀分布,系季節(jié)性溪溝。在井田詳查報告中,對礦井涌水量進(jìn)行了大井法,比擬法和水力均衡法三種計算方法比較計算,本礦井最大涌水量為60m3/h,最小涌水量10m3/h,一般為30m3/h。地表水對本礦區(qū)開采影響非常微弱,本設(shè)計不考慮水患。
茅口組(P1m)為深灰、灰色灰?guī)r,巖溶發(fā)育,為強(qiáng)含水層。但當(dāng)無大的導(dǎo)水?dāng)嗔褧r,對礦井充水無影響。
峨眉山玄武巖組(P2β)為深灰、灰綠色玄武巖,具氣孔、杏仁狀構(gòu)造,在淺部裂隙、節(jié)理發(fā)育;在深度大于20m以后水容度小,持水性差,深部致密堅硬,為良好的隔水層。
宣威組(P2x)下部由砂質(zhì)泥巖、泥巖、粘土巖組成,屬隔水層;中上部以砂巖、砂質(zhì)泥巖及煤層夾數(shù)層泥質(zhì)灰?guī)r組成,屬極弱含水層,且受降雨補(bǔ)給。
飛仙關(guān)組(T1f)以砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖組成,其中厚層砂巖、砂質(zhì)泥巖及薄層灰?guī)r為主要含水層,厚度127m,且由于風(fēng)化帶透水造成下部含水,致使該層直接受大氣降水補(bǔ)給。在井田深部由于裂隙減少,含水層厚度變薄,為61m左右,其含水性隨深度的增大而減弱。
嘉陵江組(Tlj)在井田內(nèi)出露面積較大,以厚層灰?guī)r為主,夾泥質(zhì)灰?guī)r及泥巖,巖溶發(fā)育,井田范圍內(nèi)系補(bǔ)給區(qū)。但由于距開采煤層較遠(yuǎn),從目前開采資料看,其巖溶水對礦井充水無影響。
從上可知,除主要含水層--飛仙關(guān)組在大氣降水時對礦井充水有影響外,其余地層對礦井充水有影響。
小窯水:井田內(nèi)老窯及生產(chǎn)小窯較多,開采極為混亂,其積水可對臨近的采掘工作面構(gòu)成突水威脅,但均位于本礦開采范圍以外300m的距離,對本礦影響十分微弱,但必須做好探、放水工作。
地表水:井田范圍內(nèi)無大的地表河流,僅有一些季節(jié)性的溪溝及農(nóng)用的小型水庫。各溪溝平時流量極微,洪水時流量較大但延續(xù)時間短。
陷落柱:從總體來看,陷落柱受區(qū)域構(gòu)造控制,呈條帶狀發(fā)育,條帶方向為南東—北西向,其發(fā)育部位在斷層、構(gòu)造比較發(fā)育的復(fù)合、交叉部位,且垮落高度比較大,一般在200m左右,最低發(fā)育標(biāo)高為+160m,但均位于本礦井田范圍外,對礦井采掘部署無影響。
第二章井田境界及儲量
第一節(jié)井田境界
白皎煤礦位于珙縣巡場鎮(zhèn)南5km,開采范圍包括白皎井田,井田呈南北、北西走向分布,走向長3.1km,南北寬2.0km,面積6.2km2。東以VI勘探線為自然邊界,西以X號勘探線與芙蓉井田毗鄰,上至小煤礦開采下限,下至+350采高為邊界。
第二節(jié)井田儲量
井田煤層有工業(yè)儲量7355.8kt,控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(332)5730.3kt,推斷內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量為1625.5kt。
工業(yè)儲量扣除永久煤柱損失后剩余的儲量,全井田可采儲量為6684.7kt,其中+450m水平以上的工業(yè)儲量有4051.2kt,占全井田的60.6%。
本井田的永久煤柱有邊界煤柱和井筒煤柱,共計671.1kt;采區(qū)保護(hù)煤柱及開采損失按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》計取,共計1604.3kt。
礦井設(shè)計儲量,設(shè)計可采儲量見表2-1-1
表2-1-1礦井可采儲量、設(shè)計可采儲量匯總表
第三章礦井工作制度、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限
第一節(jié)礦井工作制度
礦井年工作日300d,每天三班作業(yè),其中兩班采煤,一班準(zhǔn)備、檢修。三班掘進(jìn)。每班工作8h,每天凈提升時間為14h。
第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限
?。?)確定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的依據(jù)
本井田可采煤層1層,據(jù)勘探資料,本井田規(guī)劃工業(yè)儲量7355.8kt,設(shè)計可采儲量5080.4kt,因此本井田有豐富的儲量保證礦井有充足服務(wù)時間。
本井田地質(zhì)構(gòu)造比較簡單,井田內(nèi)僅受隱伏小斷層的影響,為機(jī)械化集中生產(chǎn)創(chuàng)造了條件,煤層無自然發(fā)火的傾向,瓦斯含量低,為低瓦斯礦井,生產(chǎn)安全管理難度小,給機(jī)采創(chuàng)造了條件。
?。?)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的確定
采煤工作面生產(chǎn)能力的確定:
根據(jù)F=L×l×h×r×c
?。?20×110×2.5×1.55×0.95
?。?10567
F—采煤工作面年生產(chǎn)能力(t/a)
L—工作面年進(jìn)度(m/a)
l—工作面長度(m)
h—采高(m)
r—煤的容重(t/m3)
c—工作面回采率(取95%)
因為本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為210kt,礦井由一個采區(qū)的一個機(jī)采工作面來完成礦井的設(shè)計年生產(chǎn)能力。
綜合以上因素,設(shè)計推薦礦井生產(chǎn)能力為210kt/a,其理由如下:
①、本井田主要可采煤層1層,有工業(yè)儲量7355.8kt,可采儲量5080.4kt,其服務(wù)年限17.2年,符合《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》及有關(guān)技術(shù)政策的要求。
?、?、結(jié)合礦井的具體情況鄰近礦區(qū)芙蓉礦務(wù)局的實際生產(chǎn)經(jīng)驗,在相類似的礦井中,一個高檔普采工作面年平均產(chǎn)量200~250kt左右,礦井易達(dá)到設(shè)計能力。
由此可見,確定礦井生產(chǎn)能力為210kt/a,從井下采區(qū)布置采掘接替關(guān)系等方面是滿足,礦井服務(wù)年限也符合《煤炭設(shè)計規(guī)范》和有關(guān)技術(shù)政策的要求。
?、?、礦井及各水平服務(wù)年限
礦井及水平設(shè)計服務(wù)年限按下式計算:
式中:T——礦井、水平設(shè)計服務(wù)年限(a)
Z采——礦井、水平可采儲量(kt)
A——礦井設(shè)計生產(chǎn)能力(210kt/a)
K——儲量備用系數(shù),取1.4
經(jīng)計算:礦井設(shè)計服務(wù)年限為17.2a
第四章井田開拓
第一節(jié)開拓方案的確定
礦井內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件對開采的影響
礦井地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件均屬簡單,煤層僅次于地下水位線以上,影響礦井開采的水文地質(zhì)因素為上部P2C和底部P1m灰?guī)r巖溶裂隙水,大氣降水以及煤層采空區(qū)老窯積水等。但煤層產(chǎn)狀變化不大,為單一傾斜煤層,只要巷道保持3‰的流水坡度,即可實現(xiàn)自流排水至水倉,礦井向深部開采,礦井涌水量將增大,要加大機(jī)械排水能力,防止汛期淹井,本礦井開采方式為地下開采,同時根據(jù)對礦井初期開采有利,儲量可靠,井巷工程量省,建井期短;井田兩異儲量大致平衡,井下運(yùn)輸、通風(fēng)、開采比較均衡合理;盡量不占良田、少占農(nóng)田,充分利用地形使地面生產(chǎn)系統(tǒng),工業(yè)場地和地面運(yùn)輸比較合理;井筒盡量避免穿過流砂屋,較大含水層,較厚沖積層,較大的斷層和采空區(qū)。盡量少壓煤;有良好的工程地質(zhì)條件,不受巖崩、滑坡和洪水位威脅;地面地形比較平坦,地面工程量少,便于煤炭外運(yùn);井口應(yīng)遠(yuǎn)離森林、河流,井口標(biāo)高應(yīng)高于礦區(qū)歷年最高洪水水位,以免礦井生產(chǎn)受到威脅。
針對以上地質(zhì)資料,提出以下開拓方案:
(1)立井開拓
根據(jù)地質(zhì)、地形資料,選擇立井開拓,在井田范圍內(nèi)最恰當(dāng)?shù)奈恢眠x擇井口位置,就必須選擇在井田中部,才可以使井田上、下山煤的儲量平衡,有利于礦井開采,根據(jù)地質(zhì)、地形資料顯示,主井筒深度為300m的立井,副井筒深度為300m的立井,兩井筒深度為600m的立井,施工難度非常大,且后期維護(hù)十分困難,且采用立井開拓的時,就必須將公路修至井田中部的山上,公路須修6km距離,電源、水源、通訊及地面建筑都存在一定的難度。
因此,本設(shè)計不選擇立井開拓。
?。?)平硐開拓
根據(jù)地質(zhì)、地形資料,選擇平硐開拓,在井田范圍內(nèi)最恰當(dāng)?shù)奈恢眠x擇井口位置,就必須選擇在煤層露頭線外與礦井最低開采標(biāo)高基本一致的位置,平硐底板揭煤;或在煤層上方地形標(biāo)高與礦井最低開采標(biāo)高基本一致的位置,平硐頂板揭煤,才可以使礦井進(jìn)行平硐上山開采,根據(jù)地質(zhì)、地形資料顯示,主井筒深度為3300m的平硐,副井筒深度為300m的平硐,兩井筒深度為3600m的平硐,初期工程量大,施工工期非常大,初期投產(chǎn)工期長,采用平硐開拓頂板揭煤時,就必須將公路修至井田南部的平坎處,公路須修6km距離,電源、水源、通訊及地面建筑都存在一定的難度。
因此,本設(shè)計不選擇平硐開拓。
(3)平硐+暗斜井開拓
采用平硐+暗斜井開拓方式,交通、電源、水源、通訊及地面建筑十分容易。且初期工程量較方案(1)、(2)都小,初期投產(chǎn)工期短,因此選擇平硐+暗斜井開拓,走向長壁采煤方法,礦井為低瓦斯礦井,煤塵無爆炸危險和煤無自燃發(fā)火傾向。煤層頂板穩(wěn)定性較好,底板含水性差遇水膨脹輕微底鼓,這樣的開采技術(shù)條件采用走向長壁式采煤法是恰當(dāng)?shù)?,只要加?qiáng)通風(fēng)管理和頂?shù)装?a href=http://cltuan.cn/mkgl/ target=_blank class=infotextkey>管理生產(chǎn)安全是有保障的。
暗斜井坡度為12度,平硐坡度為3‰向外排水坡度。
平硐有主平硐、副平硐、因此采用平硐+暗斜井開拓。
第二節(jié)井底車場
根據(jù)井田地質(zhì)質(zhì)格條件,井型、井筒、運(yùn)輸大巷的布置,提升和運(yùn)輸方式及地面生產(chǎn)系統(tǒng),直接選擇車場。
第五章礦車、井筒及提升
第一節(jié)礦車
為了簡化工序,煤炭和矸石運(yùn)輸選用600軌距MF翻1.25-1.25翻斗式礦車,其特征見表5-1-1。
絞車選型如下:
從斜坡長度800m,傾角8°以及提升量和盡量減少提升機(jī)臺數(shù)出發(fā),不采用二級提升。
選用JK-2/20x提升絞車作主提升機(jī),該機(jī)主要技術(shù)參數(shù):滾筒1個直徑2m,寬度1.5m/s,速度為5.11m/s,防爆電機(jī),電壓380V,主機(jī)功率326KW,轉(zhuǎn)速9752/min。
第六章回采工藝及采區(qū)巷道布置(方案比較)
第一節(jié)采區(qū)概況及煤層地質(zhì)特征
井田內(nèi)出露的地層由老到新為;下二疊統(tǒng)茅口組(P1m),上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P2β)和宣威組(P2x),下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)和嘉陵江組(Tlj),總厚約1000m。煤系地層為宣威組,平均厚度131.3m。宣威組第二段(P2x2)為主要含煤段,系瀉湖海灣沉積。底部為一層厚0.5~6.0m的灰綠色細(xì)~中粒砂巖,特征明顯,為區(qū)內(nèi)標(biāo)志層;下部以淺灰色厚層狀粘土巖、細(xì)砂巖為主,含鮞狀菱鐵礦團(tuán)塊及致密菱鐵礦層;煤層頂板為砂巖、粉砂巖、粘土巖、煤層為主,含煤可采煤層1層,其中K3煤層全區(qū)可采,煤層平均厚度為2.5m。
以礦井首采區(qū)(一一區(qū))為例進(jìn)行論述巷道布置。
第二節(jié)采煤方法及回采工藝
一、基本參數(shù):
1、煤層厚度:最小煤厚0.64m,最大煤厚4.36m,平均煤厚2.5m,確定采高為2.5m。
2、煤層傾角:
最大:18°,最小:6°平均煤層傾角:9°
3、煤厚硬度:f=2~4
4、可采年產(chǎn)量:210kt
5、頂板情況:煤層頂板為砂巖、粉砂巖、粘土巖。
二、采煤方法:
工作面采用走向長壁后退式采煤方法。
三、回采工藝:
1、采高的確定和支護(hù)形式的選擇
確定工作面采高為2.5m,煤厚大于2.5m時,采取留低煤進(jìn)行開采,煤厚小于2.5m時,一次采全高。
2、單體液壓支柱、π型鋼梁及鉸梁等支護(hù)材料的確定。
(1)、工作面傾斜長度為120m,支柱柱距為0.6m,排距為1.2m,機(jī)風(fēng)巷超前支護(hù)各20m,(工作面煤壁超前10m設(shè)雙排),支柱柱距為1m,取60根(柱、梁)。
(2)、基本支柱四排:(120/0.6)×4=800根(柱、梁)
(3)、貼幫支柱:120/3=40根(柱、梁)
(4)、密集支柱:120/0.6=200根(柱、梁)
(5)、四對八梁:8×3=24(柱、16根π型鋼梁)
(6)、π型鋼梁:120÷3=40根
備用材料:支柱50根,鉸梁20根,杭坑木20根。
支柱數(shù):1182根,鉸梁:1010根,3.6m長的11#工字鋼16根,20根2.0~2.2m長(Ø≥200)的坑木。
故選用單體液壓支柱DZ14-30/100型612根,DZ1.6-30/100型214根,DZ1.8-30/100型300根,DZ2.5-25/100型60根,配2.6m長的π型鋼梁40根及HDJA-1200型金屬鉸梁910根支護(hù)頂板。(附:工作面頂板支護(hù)圖)
3、進(jìn)、回風(fēng)巷的布置方式
工作面機(jī)、風(fēng)巷沿煤層走向布置,切眼沿煤層傾斜方向布置,切眼與機(jī)、風(fēng)巷聯(lián)通。
4、回采工藝流程
1、據(jù)工作面采高和礦井年產(chǎn)量以及f系數(shù),采用4MG200(或MWG160/375)型雙滾筒落煤,雙端斜進(jìn)刀,滾筒截深為0.63m,往返割煤,循環(huán)進(jìn)度為1.26m。
2、機(jī)組運(yùn)行流程
機(jī)組端頭進(jìn)刀→割煤→刀清浮煤割三角煤→機(jī)組端頭進(jìn)刀→割煤
3、裝煤及運(yùn)煤方式
A、采煤機(jī)自裝煤,人工清理浮煤
B、工作面采用SGB-630/220型可彎曲刮板運(yùn)機(jī)向順槽運(yùn)煤,刮板運(yùn)機(jī)每6m設(shè)一推留器推移輸送機(jī)。機(jī)頭、機(jī)尾設(shè)在工作面,采用四對八梁支護(hù)。
第三節(jié)采區(qū)巷道布置(方案比較)
1、采區(qū)三條下山的布置
軌道下山的布置:
一一區(qū)軌道下山(距煤層25m,將作為二水平的回風(fēng)上山)為一級提升,上段通過水平運(yùn)輸大巷施工車場,由車場往上施工至上部+525水平,形成盤區(qū)提升系統(tǒng)。各區(qū)段通過中部車場進(jìn)入各區(qū)段煤層??傦L(fēng)下山(布置在煤層中)與皮帶下山平面間距20m,皮帶下山(布置在煤層中)與軌道下山平面間距20m。
皮帶下山布置(布置在煤層中):
從水平運(yùn)輸大巷掛口施工皮帶下山。
總風(fēng)下山布置(布置在煤層中):
總風(fēng)下山在水平運(yùn)輸掛口,施工總風(fēng)下山至+525水平,與東風(fēng)井貫穿。形成一一區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)。
2、采區(qū)各區(qū)段順槽巷道的布置
一一采區(qū)在甩道揭煤后按中對中10m布置風(fēng)巷、機(jī)巷,巷道施工時,按中線沿煤層頂板掘進(jìn)。
3、主要巷道斷面的確定
根據(jù)巷道的性質(zhì)用途,結(jié)合礦井實際,其確定如下:
1、軌道下山
軌道下山為全區(qū)的材料提升,并兼作全區(qū)進(jìn)風(fēng)道。設(shè)計凈斷面為8.378m2的半圓拱錨噴支護(hù)巷道。
2、皮帶下山
皮帶下山除安設(shè)固定皮帶外,還作全區(qū)的主要管線安設(shè)及進(jìn)風(fēng)行人巷道。設(shè)計凈斷面為7.4m2的半圓拱錨噴支護(hù)巷道。
3、總風(fēng)下山
根據(jù)礦井實際,設(shè)計凈斷面為8.4m2的缺圓拱錨噴支護(hù)巷道。
4、工作面順槽機(jī)、風(fēng)巷、切眼
機(jī)、風(fēng)巷切眼設(shè)計凈斷面為5.17m2金支架梯形斷面。
采區(qū)巷道布置設(shè)計計算:
1、儲量
以11區(qū)為例:該采區(qū)共計一層煤,即K3煤層。設(shè)計標(biāo)高:+420—+570m,走向長度Lz=1000m。煤層情況及相關(guān)參數(shù)如前所述,儲量計算如下:
1)K3煤層的工業(yè)儲量
式中:
Z工.k3————k3煤層的工業(yè)儲量,t;
H————采區(qū)的水平垂高,取150m;
Α————采區(qū)煤層的傾角,取9º;
dk3————煤層(k3)的煤層平均厚度,取2.50m;
L走向————采區(qū)走向長度,取1000m;
γ————煤層容重,取1.55t/m3
故,Z工.k3=2045kt
2)采區(qū)可采儲量
a.中厚煤層,K3煤層的可采儲量:
Z可.k3.=(Zc1-Pk3.).K
式中:
Z可.k3.————K3煤層的可采儲量,t;
Zc1————中厚煤層K3工業(yè)儲量,
Pk3————采區(qū)邊界及水平隔離煤柱
K3————中厚煤層的采區(qū)采出率,取0.8;
故,Z可.k3.=1600kt
2.采區(qū)服務(wù)年限
采區(qū)生產(chǎn)能力210kt/a,是《畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書》所要求的。則采區(qū)服務(wù)年限為:
式中:
P————采區(qū)的服務(wù)年限,a;
Z————采區(qū)可采儲量,取1600kt;
A————采區(qū)的年生產(chǎn)能力,210kt/a;
故,1600/210=7.7a
3.采區(qū)主要參數(shù)
1)采區(qū)傾斜長度
式中:
L傾斜————采區(qū)煤層的傾斜長度,m;
H————采區(qū)的水平垂高,H=150m;
α————采區(qū)煤層的平均傾角,取9º;
故,LQ傾斜=958.895≈959m
2)采區(qū)走向長度
采區(qū)走向長度是確定采區(qū)范圍的一個重要參數(shù),根據(jù)采區(qū)的煤層地質(zhì)條件、開采機(jī)械化水平、采準(zhǔn)巷道的布置方式,通過下列“方案比較法”,得出最佳方案,盡可能地取得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
下列三個方案都是基本符合“安全上可靠,技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)上合理”這三個原則的,在此基礎(chǔ)上根據(jù)該采區(qū)實際的相關(guān)情況而選出最優(yōu)的方案。三個方案分別如下:
方案Ⅰ:采區(qū)走向長度為1200m
方案Ⅱ:采區(qū)走向長度為1000m
方案Ⅲ:采區(qū)走向長度為800m
由于該采區(qū)采用雙翼回采的準(zhǔn)備方式,方案Ⅰ、方案Ⅱ、方案Ⅲ,可得出每一翼的長度分別為:600m、500m、400m
以上三種方案將通過下列地質(zhì)因素、技術(shù)因素、經(jīng)濟(jì)因素這三個主要方面進(jìn)行比較。
A方案Ⅰ與方案Ⅱ的比較
方案Ⅰ與方案Ⅱ相比具有以下缺點:
?、澹诘刭|(zhì)因素比較上:由于方案Ⅰ相比方案Ⅱ的走向長度過長,一翼達(dá)600m,通過斷層及斷裂構(gòu)造的數(shù)量相對增加了。該采區(qū)煤層底板不好,吸水易膨脹,增加了平巷的維護(hù)量;
?、?在技術(shù)因素比較上:由于方案Ⅰ一翼相對過大,需要5~6臺輸送機(jī)串聯(lián)運(yùn)輸,比方案Ⅱ的單機(jī)故障機(jī)率大。而且由于離采區(qū)負(fù)荷中心較遠(yuǎn),造成電壓降加大,增加了電力損耗,從而達(dá)不到額定電壓,甚至影響了工作面電機(jī)設(shè)備的啟動。在平巷(回采巷道)掘進(jìn)時,增加了在掘進(jìn)時局部通風(fēng)的困難;
?、?在經(jīng)濟(jì)因素比較上:方案Ⅰ由于一翼長度過大,引起相應(yīng)平巷的維護(hù)量,增大了維護(hù)費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用,增大了平巷的運(yùn)輸距離,間接增加了噸煤的成本;
所以,方案Ⅰ與方案Ⅱ比較,選擇方案Ⅱ。
B方案Ⅱ與方案Ⅲ的比較
方案Ⅲ與方案Ⅱ比較具有以下缺點:
方案Ⅲ由于走向長度過短,一翼長度只有400m,相對來說增加采區(qū)下山、車場和硐室的掘進(jìn)工程量,掘進(jìn)費(fèi)用加大了;采煤工作面搬遷的次數(shù)也相對增加了;采區(qū)儲量和服務(wù)年限也相對減少了,不利于工作面的上下及左右保持一定的工作面錯距;影響了全礦的生產(chǎn)協(xié)調(diào)和各個采區(qū)的正常接替,從而影響了采區(qū)和礦井的合理集中生產(chǎn)。
上述三個方案各有利弊,考慮該采區(qū)主采煤層(K3)使用高檔普采,按《工業(yè)技術(shù)規(guī)范》的要求:緩斜煤層采區(qū)的走向長度,普采、炮采雙翼不小于1000m的要求,并結(jié)合該礦的經(jīng)驗,通過上述的方案比較,最終優(yōu)選方案Ⅱ。
所以采區(qū)的走向長度為:L走向=1000m
工作面及區(qū)段斜長
1)工作面長度
采區(qū)各煤層工作面的長度需用通風(fēng)能力來確定:
L≤
式中:
L————依工作面通風(fēng)能力確定的工作面最大長度,m;
V————工作面內(nèi)容許的最大風(fēng)速,4m/s;
B————工作面最小控頂距,k3煤層用機(jī)采工藝,取3.9m;
m————工作面的采高,k3煤層取2.5m;
Cf————風(fēng)流收縮系數(shù),取0.9~0.95,該設(shè)計取0.9;
qb——————-晝夜產(chǎn)煤一噸所需風(fēng)量,k3煤層取2.056m3/min;
SN———循環(huán)進(jìn)度,k3煤層取2.4m/d;
P————煤層生產(chǎn)率,即單位面積上出煤量,P=mγC,t/m2;
γ————煤層容重,取平均值:1.55t/m3;
C————工作面回采率,k3取0.95;
φ————晝夜循環(huán)個數(shù),k3煤層工作面皆為“兩采一準(zhǔn)”的作業(yè)方式,取1個;
故,k3煤層工作面長度確定為:
Lk3≤
=110.8m
按通風(fēng)能力所確定的工作面長度。為了便于采區(qū)集中下山布置,合理有序地進(jìn)行開采,因此,工作面?。篖=110m
2)區(qū)段傾斜長度
已知一個區(qū)段傾斜長度等于上下兩平巷的斜寬、一個工作面的傾斜長度再加上一個區(qū)段護(hù)巷煤柱尺寸,四者之和。
其中,兩平巷斜寬?。?d=2×3=6m;一個工作面長度取:L=110m;一個護(hù)巷煤柱:Ld=14m;區(qū)段數(shù)目暫定為7。下面通過驗算來求證劃分區(qū)段的相關(guān)參數(shù)是否合理,具體過程如下:
一個區(qū)段傾斜長度為:L2=6+110+14=130m;則7個區(qū)段傾斜長度為:130×7=910m;其中采區(qū)水平隔離煤柱已包含了第七區(qū)段14m的護(hù)巷煤柱;即,910-14=896m,則所留水平隔離煤柱斜長為:959-896=63m,基本符合水平隔離煤柱尺寸(取64m)要求。因此驗算合格。
因此,該采區(qū)的區(qū)段數(shù)目為7個,區(qū)段傾斜長度:L2=130m;護(hù)巷煤柱:Ld=14m;平巷:d=3m和采區(qū)水平隔離煤柱尺寸為63m。
同時回采工作面的錯距:
本設(shè)計為單煤層開采,不設(shè)計錯距.
采區(qū)煤柱及回采率:
1、煤柱尺寸
?、?采區(qū)邊界煤柱:
為防止萬一發(fā)生火災(zāi)、水害和瓦斯涌出時的相互蔓延以及避免從臨近采區(qū)采空區(qū)大量漏風(fēng),影響正在生產(chǎn),所以一一采區(qū)兩翼各5m,共計10m,損失煤量為:
P1=10.L傾斜.d.γ
式中:
P1————采區(qū)邊界煤柱損失,kt;
L傾斜———采區(qū)傾斜長度,取959m;
d————采區(qū)內(nèi)可采煤層,即k3煤層的總厚度,取2.50m;
γ————煤的容重,取1.55t/m3
故,P1=10×959×2.50×1.55=79550t=37.2kt
?、?采區(qū)水平隔離煤柱:
在本采區(qū)開采殆盡以后,為防止本采區(qū)的瓦斯、水害和采空區(qū)的矸石等對下一水平正在生產(chǎn)的采區(qū)構(gòu)成威脅,影響正常生產(chǎn)。故在該采區(qū)下部要留設(shè)垂高H=10m,傾斜長度L水=10/sinα=64m的水平隔離煤柱。損失煤量為:
P2=(L走向-10).L水.d.γ
式中:
P2————采區(qū)水平隔離煤柱損失量,kt;
L走向———采區(qū)走向長度,取1000m
L水———采區(qū)水平煤柱傾斜長度,取64m;
故,P2=990×64×2.50×1.55=245.5kt
以上的采區(qū)邊界煤柱與采區(qū)水平隔離煤柱是構(gòu)成采區(qū)永久煤柱的兩大組成部分,因此既要做定性設(shè)計說明,也要做定量的計算。
采區(qū)永久煤柱損失:P=P1+P2=282.7kt
?、?區(qū)段保安煤柱
該采區(qū)采用有煤柱開采,同時也考慮橫貫過密對巷道的影響,因此橫貫沿走向每隔50m布置一個上、下區(qū)段之間,即,該采區(qū)采用有煤柱開采,橫貫沿走向每隔50m布置一個。軌道平巷與運(yùn)輸平巷間的煤柱尺寸傾長取,Ld=14m;
由于大巷和下山巷道均布置在煤層底板巖層中,并留有一定的巖柱厚度,不會受很大的采動影響,因而上部煤層對應(yīng)的部分不必留設(shè)保安煤柱。
2)采區(qū)回采率
采區(qū)內(nèi)k3、煤層為中厚煤層,依據(jù)〈〈煤炭工業(yè)技術(shù)政策〉〉的規(guī)定:中厚煤層回采率不低于80%,故取0.8;
根據(jù)設(shè)計要求,采區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力為210kt/a。該采區(qū)采用單一走向長壁采煤方法,自然垮落法處理采空區(qū)。k3煤層設(shè)計采用炮采:
1)K3煤層機(jī)采面的日單產(chǎn)能力
Ak3=L.Vk3.mk3.γ.Co
式中:
Ak3———K3煤層工作面的日產(chǎn)量,t/d;
L———工作面的長度,取110m;
Vk3———工作面的日進(jìn)度,取2.4m/d;
mk3———工作面的采高,取2.5m;
γ———煤的容重,取1.55t/m3
Co———工作面的回采率,k3為中厚煤層,取0.95;
故,Ak3=110×2.4×2.50×1.55×0.95=971.85t/d
2)區(qū)內(nèi)同采工作面的數(shù)目
為確保采區(qū)的生產(chǎn)能力和采區(qū)正常生產(chǎn)接替,結(jié)合前面設(shè)計計算的各煤層各個工作面日單產(chǎn)能力,根據(jù)合理的配采可得出:采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)目最多達(dá)到1個。
巷道布置:
采區(qū)相關(guān)的開拓巷道布置
1)運(yùn)輸大巷
水平運(yùn)輸大巷是礦井開拓系統(tǒng)中的一部分,設(shè)計布置于+400m的標(biāo)高,該煤系地層的下一巖層中,巖性為玄武巖。巖石堅固性系數(shù)為:ƒ=11。煤層底板的法線距離為40m左右,選用半圓拱形斷面,斷面積為10m2,料石砼碹砌支護(hù)。
2)回風(fēng)大巷
回風(fēng)大巷同樣是礦井開拓系統(tǒng)中的一部分,礦井采用分區(qū)通風(fēng)方式,共分為二個水平,不布置水平回風(fēng)大巷,利用上個水平采區(qū)的回風(fēng)上山做為下個水平采區(qū)的回風(fēng)系統(tǒng)。
同樣,采區(qū)回風(fēng)大巷也位于該煤系地層的下一巖層中,巖性為玄武巖。巖石堅固性系數(shù)為ƒ=11。選用半圓拱形斷面,斷面積為16.58m2,料石砼碹砌支護(hù)。
采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置:
1)采區(qū)巷道布置類型
根據(jù)該采區(qū)的地質(zhì)和煤層賦存條件為依據(jù),可提出走向長壁采煤法中的下山采區(qū)巷道布置方案;傾斜長壁采煤法的條帶巷道布置方案。
采區(qū)內(nèi)可采煤層k3一層,采區(qū)巷道進(jìn)行集中布置。采區(qū)走向長度1000m,為雙翼開采。傾斜長度959m,劃分了7個區(qū)段。
運(yùn)煤系統(tǒng):
各煤層回采工作面采出的煤由區(qū)段運(yùn)輸平巷,區(qū)段運(yùn)輸斜巷,再由溜煤眼到達(dá)運(yùn)輸下山,在大巷裝車外運(yùn)。
通風(fēng)系統(tǒng):
第一區(qū)段的通風(fēng)系統(tǒng)為:軌道下山的風(fēng)流由本區(qū)段中部甩車場,區(qū)段軌道石門,區(qū)段運(yùn)輸斜巷,到達(dá)各個煤層的區(qū)段運(yùn)輸平巷,沖洗工作面。污風(fēng)由各煤層區(qū)段回風(fēng)平巷,區(qū)段回風(fēng)斜巷,第一區(qū)段軌道斜巷,到回風(fēng)下山,再到達(dá)回風(fēng)井。
其它區(qū)段的通風(fēng)系統(tǒng)為:軌道下山的風(fēng)流由中部甩車場,區(qū)段運(yùn)輸斜巷,到達(dá)各煤層區(qū)段運(yùn)輸平巷,沖洗工作面。污風(fēng)由各煤層區(qū)段回風(fēng)平巷,區(qū)段回風(fēng)斜巷,上區(qū)段軌道石門,上區(qū)段回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷,到回風(fēng)下山,再到達(dá)回風(fēng)大巷。
運(yùn)料系統(tǒng):
軌道下山,上區(qū)段中部車場,上區(qū)段軌道石門,區(qū)段軌道斜巷,各煤層的區(qū)段回風(fēng)平巷,再到工作面。
第一區(qū)段為上部車場,到軌道斜巷,區(qū)段回風(fēng)斜巷,各煤層的區(qū)段回風(fēng)平巷,在到回采工作面。
采區(qū)上部車場的相關(guān)設(shè)計計算:
通過上述方案比較選出裝煤車場為大巷裝車底板繞道斜式,輔助車場確定為順向車場。
①.大巷裝車式車場線路
大巷裝車為通過式調(diào)度絞車調(diào)車,則裝車站線路總長度L
L=l1+l2+3l4+l3
式中:
L————線路總長度,m;
l1-------空車存車線長度,m;l1=Le+nLm+(3~5);
le-----------機(jī)車長,選用XKB-6/100-1A蓄電池式電機(jī)車,機(jī)車長取4500mm;
n-------一列車礦車個數(shù),取15個;
Lm-------礦車長度,選用1t固定式礦車,
(3~5)m----制動安全距離,該設(shè)計取4m;
l2------重車線存車長度,l2=n×Lm=15×3.4=51m;
l4-------渡線道岔長度,5m;
l3-------煤倉溜煤閘門口到渡線道岔長度渡線道岔長度,l3=le+0.5lm=4.5+1=5.5m
故,L=4.5+15×3.4+4+51+3×5+5.5=131m
?、?順向平車場
該采區(qū)鋪助車場采用順向雙軌平車場,線路相關(guān)設(shè)計計算如下:
Lu為過卷安全距離,取15m;
LP=nLm+Lbm+Ld
式中:
LP-------停車長度,m;
n-------礦車數(shù)目,取5個;
Lbm-------富裕長度,取3m;
Ld-------道岔線路聯(lián)接長度,取5m;
故,LP=5×2+3+5=18m
Lbc為變坡點到道岔基本軌距離。防跑車裝置,取3m;
2)采區(qū)中部(下部)車場
該采區(qū)為下山方式開采,采區(qū)上部車場除了上山開采中下部車場的裝煤與輔助車場的作用外,還具有提升的作用。也就是說,該采區(qū)的上部車場是裝煤、輔助車場和提升這三大功能的組合。
該采區(qū)的下部車場的位置可在回采時,將軌道拆掉,因為在生產(chǎn)中,僅作為進(jìn)風(fēng)、行人和排水服務(wù),沒有發(fā)揮運(yùn)料的作用。第七區(qū)段的下部車場只在掘進(jìn)中發(fā)揮了排矸的作用,在投產(chǎn)后第七區(qū)段運(yùn)料的任務(wù)交給了上一區(qū)段的中部車場,該采區(qū)中部車場的類型為單鉤單側(cè)輔助提升甩車場。由于軌道下山沿煤層底板的真傾斜布置,傾角為9º,區(qū)段軌道石門與上山相交,區(qū)段軌道石門巷內(nèi)輔設(shè)600mm軌距的單軌線路,要求甩車場存車線設(shè)高、低道。線路布置用雙道起“道岔—道岔”系統(tǒng)斜面線路一次回轉(zhuǎn)方式。
2.4.5采區(qū)硐室的布置
1)采區(qū)煤倉
煤倉的形式
該采區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力為210kt,煤倉設(shè)計為垂直式圓形斷面,直徑為7m,高45m。
B.煤倉的容量
采區(qū)煤倉容量取決于采區(qū)生產(chǎn)能力,裝車站的通過能力及大巷運(yùn)輸能力有關(guān)。
按采區(qū)高峰生產(chǎn)能力延續(xù)時間計算煤倉容量
Vc=(Oh-Ol)tbc.ad
式中:
Oh---------采區(qū)高峰生產(chǎn)能力,取100t/h;
Ol----------裝車站通過能力,取55t/h;
tbc----------生產(chǎn)能力延續(xù)時間,取1.8h;
ad----------不均勻系數(shù),取1.3
故,Vc=(100-55)×1.8×1.3=105.3t
安裝車站的裝車間隔時間計算
Vc=Oh.ti.ad
式中,ti---------裝車間隔時間,可取0.5h,其余參數(shù)同上。
故,Vc=100×0.5×1.3=65t
按運(yùn)輸大巷列車間隔時間內(nèi)采區(qū)平均產(chǎn)量計算
Vc=Oad.tct.ad
式中:
Oad---------采區(qū)生產(chǎn)日產(chǎn)量,700t/d;
tct---------采區(qū)下山每日凈運(yùn)輸時間,15min;
ad---------不均勻系數(shù),取1.5;
故,Vc=700×15×1.5=23t
結(jié)合以上經(jīng)驗計算的數(shù)據(jù),再接合《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定,設(shè)計煤倉容量為100t。
C.煤倉結(jié)構(gòu)及支護(hù)
?、偕喜渴湛?/p>
為保證煤倉上口安全,需作混凝土收口,為防止大塊煤、矸石、廢木料進(jìn)入煤倉,造成堵塞,在收口出設(shè)鐵蓖,鐵蓖用舊鋼筋或工字鋼作成,蓖孔大小約200mm左右,在大塊煤較多時,可安設(shè)破碎機(jī),煤倉上口應(yīng)高出巷道底板以防止水流如倉內(nèi)。
?、?倉身
由于該煤層底板巖性為粘土巖、細(xì)砂巖,不穩(wěn)定,因此采用錨網(wǎng)索噴注復(fù)合支護(hù)。
?、?下口漏斗及溜口閘門基礎(chǔ)
煤倉下口采用架工字鋼、澆注復(fù)合支護(hù),收口角為45º,為了大巷的安全,煤倉與大巷連接必須加強(qiáng)支護(hù)。
?、?溜口和閘門
使用500×500mm規(guī)格的有效尺寸,裝車方向為順向裝車。閘門使用雙扇,電動閘門。
2)采區(qū)絞車房
選擇在圍巖穩(wěn)定,無淋水,易維護(hù)的地點,盡量靠近變坡點,減少工程量,該采區(qū)絞車房布置在上部車場、軌道下山的上部,采區(qū)上部順向平車場的布置方案圖。有多于兩個安全出口,即鋼絲繩通道及絞車房通道。
絞車房的布置盡量在保證安全生產(chǎn)的前提和易于檢修的條件下緊湊布置,減少硐室工量。采區(qū)絞車房斷面設(shè)計成半圓拱形,用料石砌筑。
3)采區(qū)變電所
采區(qū)變電所設(shè)在巖層穩(wěn)定、無淋水、通風(fēng)良好的地點,位于采區(qū)用電負(fù)荷中心,位于運(yùn)輸下山,第三區(qū)段附近,選用“┗”形布置方式。
采區(qū)變電所采用不可燃材料支護(hù),采用錨噴支護(hù),底板采用100混凝土鋪底,高出鄰近巷道200~300mm和3‰的坡度,以防礦井水流進(jìn)變電所。
硐室與通道連接處,必須安設(shè)向外開的防火棚欄兩用門。
4)躲避硐室
一般軌道下山不準(zhǔn)行人(檢修除外),所以設(shè)計是考慮節(jié)省工程量的原因,未在軌道一側(cè)布置人行道,但出于安全考慮,在軌道下山布置一側(cè)每隔100~150m的距離開鑿一個2×1.0m規(guī)格的躲避硐室。
采區(qū)的采掘關(guān)系:
1)開采順序
煤層開采順序為單一煤層開采,區(qū)段開采為由下至上開采,水平開采為上到下開采。
由接替表可以看出配采的年產(chǎn)量:根據(jù)前面所設(shè)計計算的參數(shù)可計算出配采后的配產(chǎn)產(chǎn)量A配ˊ=225kt。配產(chǎn)后的年產(chǎn)量皆在設(shè)計生產(chǎn)能力的1~1.1倍之間。符合配采的要求。
巷道掘進(jìn)工程的排隊:
1)接續(xù)時間的要求
為使采區(qū)正常投產(chǎn)和工作面的正常接替,在接續(xù)時間上分別留有適當(dāng)?shù)母辉r間,以免發(fā)生意外事故而影響正常接續(xù)。
首先,在采區(qū)投產(chǎn)以前,即,首采工作面正?;夭汕?~1.5個月,完成采區(qū)準(zhǔn)備、回采巷道的掘進(jìn)工程、設(shè)備安裝工程和試運(yùn)轉(zhuǎn)工作。
再次,在工作面結(jié)束10~15d以前,完成下一接替工作面的巷道掘進(jìn)工程及設(shè)備安裝工程。
2)巷道的掘進(jìn)速度
為滿足采區(qū)投產(chǎn)前完成準(zhǔn)備、部分回采巷道的掘進(jìn)工程和投產(chǎn)后每一個工作面在結(jié)束后順利接續(xù)的要求,制定了該采區(qū)巷道掘進(jìn)速度指標(biāo)表2.2.
表2.2
掘進(jìn)機(jī)械化程度巷道類別月進(jìn)度/m
鉆眼法巖巷100
鉆眼法煤巷200
鉆眼法半煤巖巷150
3)巷道的掘進(jìn)工程排隊
為使采區(qū)投產(chǎn)后,保證采煤工作面的正常接替,掘進(jìn)要趕上回采之前,合理安排掘進(jìn)施工。
設(shè)計考慮一個備用工作面,即為本區(qū)段同一煤層的另一翼工作面。并且在本區(qū)段開采時,使用上區(qū)段下順槽(運(yùn)輸平巷)作為本區(qū)段開采的回風(fēng)巷。
因此在采區(qū)投產(chǎn)以前要完成采區(qū)下山、上部車場、硐室(包括絞車房、煤倉、變電所)、第七區(qū)段、第六區(qū)段、第五區(qū)段、第四區(qū)段、第三區(qū)段、第二區(qū)段共六個區(qū)段的中部車場、軌道石門、第七區(qū)段、第六區(qū)段、第三區(qū)段各區(qū)段的回風(fēng)斜巷、運(yùn)輸斜巷、溜煤眼、回采巷道(包括機(jī)、風(fēng)巷和瓦斯尾巷(上區(qū)段的機(jī)巷))。
采煤方法:
方案Ⅰ:單一走向長壁采煤法
特點:首先將采區(qū)劃分為區(qū)段,在區(qū)段內(nèi)布置回采巷道(區(qū)段平巷、開切眼),采煤工作面呈傾斜布置,沿走向推進(jìn),上下回采巷道基本上是水平的,且與采區(qū)下山相連。
方案Ⅱ:單一傾斜長壁采煤法
特點:首先將井田或階段劃分為帶區(qū),在帶區(qū)內(nèi)布置回采巷道(分帶斜巷、開切眼),采煤工作面呈水平布置,沿煤層傾向推進(jìn),兩側(cè)的回采巷道是傾斜的,并通過聯(lián)絡(luò)巷與大巷相連。采煤工作面向上推進(jìn)稱仰斜長壁;向下推進(jìn)稱俯斜長壁。為便于順利開采,煤層傾角不宜超過12º.
方案Ⅰ與方案Ⅱ比較具有以下優(yōu)點:
巷道布置相對簡單,巷道掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用低,投產(chǎn)快;
運(yùn)輸系統(tǒng)相對簡單,占用設(shè)備少,運(yùn)費(fèi)相對低;
通風(fēng)線路短,風(fēng)流轉(zhuǎn)折變化少;
但同樣與方案Ⅰ相比也具有以下缺點:
由于方案Ⅱ工作面的特點上水平布置沿傾斜達(dá)九百多米,造成傾斜巷道的距離過長,
因而使得輔助運(yùn)輸、行人、掘進(jìn)比較困難,且現(xiàn)有設(shè)備都是按走向長壁工作面的回采條件設(shè)計的,不能完全適應(yīng)傾斜長壁工作面生產(chǎn)要求;
方案Ⅱ采煤工作面由于受運(yùn)輸方式、放炮、支架、回柱放頂及安全等因素影響,工作面長度受到限制,使得工作面單產(chǎn)能力較低;
該采區(qū)有一定數(shù)量的小斷層,且大多數(shù)為走向延伸,對傾斜長壁采煤方法的開采相對不利。
兩方案皆為整層開采,自然垮落法處理采空區(qū)。適合于薄及中厚煤層的開采。通過上述比較,結(jié)合該采區(qū)的實際開采條件和該礦一貫采用的采煤方法,選擇方案Ⅰ:單一走向長壁采煤法。
生產(chǎn)系統(tǒng):
該采區(qū)采用集中上山,區(qū)段不聯(lián)合的下山采區(qū)巷道布置的準(zhǔn)備方式,采用單一走向長壁垮落采煤法。層煤劃分七個區(qū)段,共計14個采煤工作面。通過軌道石門和上山相連。
1)運(yùn)煤系統(tǒng):
各煤層回采工作面采出的煤由區(qū)段運(yùn)輸平巷,區(qū)段運(yùn)輸斜巷,區(qū)段運(yùn)到由溜煤眼到達(dá)運(yùn)輸下山,在大巷裝車外運(yùn)。
2)通風(fēng)系統(tǒng):
第一區(qū)段的通風(fēng)系統(tǒng)為:軌道下山的風(fēng)流由本區(qū)段中部甩車場,區(qū)段軌道石門,區(qū)段運(yùn)輸斜巷,到達(dá)各個煤層的區(qū)段運(yùn)輸平巷,沖洗工作面。污風(fēng)由各煤層區(qū)段回風(fēng)平巷,區(qū)段回風(fēng)斜巷,區(qū)段軌道斜巷,到回風(fēng)下山,再到達(dá)回風(fēng)大巷。區(qū)段的通風(fēng)系統(tǒng)為:軌道下山的風(fēng)流由本區(qū)段下部車場(在掘進(jìn)時敷設(shè)有軌道,在投產(chǎn)后可拆掉,敷設(shè)皮帶運(yùn)輸機(jī)),區(qū)段進(jìn)風(fēng)石門,區(qū)段運(yùn)輸斜巷,到達(dá)各煤層的區(qū)段運(yùn)輸平巷,沖洗工作面。污風(fēng)由各煤層區(qū)段回風(fēng)平巷,區(qū)段回風(fēng)斜巷,上區(qū)段軌道石門,上區(qū)段回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷,到回風(fēng)下山,再到達(dá)回風(fēng)大巷。其它區(qū)段的通風(fēng)系統(tǒng)為:軌道下山的風(fēng)流由中部甩車場,區(qū)段運(yùn)輸斜巷,到達(dá)各煤層區(qū)段運(yùn)輸平巷,沖洗工作面。污風(fēng)由各煤層區(qū)段回風(fēng)平巷,區(qū)段回風(fēng)斜巷,上區(qū)段軌道石門,上區(qū)段回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷,到回風(fēng)下山,再到達(dá)回風(fēng)大巷。各煤層采空區(qū)涌出的瓦斯由專用的瓦斯尾巷(上區(qū)段的運(yùn)輸平巷)排出,再到上區(qū)段進(jìn)風(fēng)斜巷,上區(qū)段軌道石門,再由回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷,進(jìn)入回風(fēng)下山,回風(fēng)大巷。
3)運(yùn)料系統(tǒng):
軌道下山,上區(qū)段中部車場,上區(qū)段軌道石門,區(qū)段軌道斜巷,各煤層的區(qū)段回風(fēng)平巷,再到工作面。
第一區(qū)段為上部車場,到軌道斜巷,區(qū)段回風(fēng)斜巷,各煤層的區(qū)段回風(fēng)平巷,在到回采工作面。區(qū)段軌道石門,中部(下部)甩車場,在到達(dá)軌道下山,從大巷走出。
4)避災(zāi)路線:
避災(zāi)路線為:工作面到本區(qū)段運(yùn)輸平巷,到達(dá)區(qū)段運(yùn)輸斜巷。
表2.3高檔普采工作面的設(shè)備配備表
序號設(shè)備名稱型號單位數(shù)量
1采煤機(jī)MDY-150臺1
2刮板輸送機(jī)SGB-630/150臺1
3刮板輸送機(jī)SGW-40T臺5
4乳化液泵XRB-2B臺1
5移動變電站KSGZY-500/660臺1
6輸送機(jī)移置器YQ-1000C/1000臺24
7煤電鉆MZ-1.2臺2
8水泵PB-120/15臺1
9調(diào)度絞車JD-11.4臺2
10單體液壓支柱DZ-22臺971
11鉸接頂梁HDJA-1000臺971
采空區(qū)處理方式
采用全部垮落法處理采空區(qū)頂板,采用人工間隔回柱放頂,先支后回的順序,對個別人工難以回柱的單體液壓支柱,用回柱小絞車解決。
工作面的作業(yè)方式
采用“兩采一準(zhǔn)”的方式作業(yè),作業(yè)制度為“三八”制。
第七章井下運(yùn)輸
第一節(jié)采區(qū)運(yùn)輸
采區(qū)運(yùn)輸主要由煤炭運(yùn)輸、材料運(yùn)輸和矸石運(yùn)輸組成。暗斜井(采區(qū)的軌道下山、皮帶下山)運(yùn)輸方式設(shè)計考慮了絞車提升礦車和膠帶輸送機(jī)兩種方式。膠帶運(yùn)輸具有運(yùn)輸連續(xù)、能力大、易實現(xiàn)集中管理和自動控制等優(yōu)點,國內(nèi)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗表明,在運(yùn)輸距離小于4.0km,運(yùn)量在1000kt/a以上時,使用膠帶輸送機(jī)是經(jīng)濟(jì)合理的,因此煤炭采用皮帶運(yùn)輸,軌道下山采用絞車運(yùn)輸矸石與運(yùn)輸材料,本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為210kt/a,采區(qū)利用皮帶運(yùn)輸與絞車提升相結(jié)合的方式。
第二節(jié)運(yùn)輸大巷運(yùn)輸
根據(jù)礦井開拓方式,礦井的運(yùn)輸主要由平硐和水平運(yùn)輸大巷擔(dān)負(fù),根據(jù)運(yùn)輸距離和運(yùn)輸量,主平硐、運(yùn)輸大巷只考慮機(jī)車牽引1T礦車運(yùn)輸。
第八章礦井通風(fēng)與安全
第一節(jié)確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)
本礦井通風(fēng)方式為抽出式通風(fēng)。礦井的通風(fēng)系統(tǒng)為中央對角式通風(fēng)系統(tǒng)。
礦井新鮮風(fēng)流經(jīng)主平硐井進(jìn)風(fēng),水平運(yùn)輸大巷、采區(qū)下車場、軌道上山和運(yùn)輸機(jī)上山、石門和運(yùn)輸平巷、運(yùn)輸順槽到回采工作面;回風(fēng)經(jīng)回風(fēng)順槽、回風(fēng)石門、回風(fēng)上山,最后由回風(fēng)斜井排出地面。
第二節(jié)計算和分配礦井總風(fēng)量
1、礦井總風(fēng)量
?。?)按同時下井人數(shù)需風(fēng)量計算
Q=4NK
式中:Q——礦井總供風(fēng)量,m3/s
N——井下同時工作的最大班人數(shù),人
4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn),4m3/min·人
K——風(fēng)量備用系數(shù),K=1.35
Q=4×180×1.35=972m3/min
=16.2m3/s。
?。?)按瓦斯涌出量計算
=805m3/s≈13.4m3/s
式中:Q——礦井總供風(fēng)量,m3/s
q瓦——礦井瓦斯或二氧化碳的平均相對涌出量,6.60m3/t
T——礦井平均日產(chǎn)量,700t
K——風(fēng)量備用系數(shù),K=1.65
Q硐——獨(dú)立通風(fēng)硐室,100m3/min
?。?)按實際需要計算
Q=(ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它)×k漏
式中:ΣQ采——回采面需風(fēng)量和,m3/s;
ΣQ掘——掘進(jìn)面需風(fēng)量和,m3/s;
ΣQ硐——硐室需風(fēng)量和,m3/s;
ΣQ其它——其它巷道需風(fēng)量和,m3/s;
K漏——漏風(fēng)系數(shù),取1.20。
礦井移交達(dá)產(chǎn)時,布置一個高檔普采工作面生產(chǎn),ΣQ采=1×18=18m3/s;3個掘進(jìn)工作面,ΣQ掘=3×5=15m3/s;本設(shè)計中,井下機(jī)車充電硐室需獨(dú)立通風(fēng),故ΣQ硐=1.67m3/s;其它巷道需風(fēng)量按10m3/s考慮,ΣQ其它=10m3/s。
Q=(18+15+1.67+10)×1.20=56.0m3/s
根據(jù)上述三種計算方法,礦井總風(fēng)量取其中較大者,因此,礦井總供風(fēng)量為56m3/s。
第三節(jié)計算礦井通風(fēng)阻力,選擇扇風(fēng)機(jī)
1、礦井負(fù)壓計算
經(jīng)計算,本礦井通風(fēng)容易時期負(fù)壓720Pa,通風(fēng)困難時期負(fù)壓1256Pa。
2、等積孔計算
A=
式中:A——等積孔,m2
Q——礦井總風(fēng)量,m3/s
h——礦井負(fù)壓,Pa
通風(fēng)容易時期:
A=2.12m2
通風(fēng)困難時期:
A=1.71m2
以上計算結(jié)果表明,礦井生產(chǎn)初期,通風(fēng)阻力等級為小阻力礦井,通風(fēng)難易程度為容易。生產(chǎn)后期,通風(fēng)阻力等級為中阻力礦井,通風(fēng)難易程度為中等難易程度。
根據(jù)以上計算結(jié)果,選擇TZK58NO.24風(fēng)機(jī)四臺,用于東風(fēng)井(2臺)與西風(fēng)井(2臺),工況點參數(shù)為:Q=3000m3/s~5000m3/s,pst=600~2500pa,電機(jī)型號為:YBF400M2-8,電機(jī)功率為185kw,電壓為6000V,n=740r/min.風(fēng)機(jī)反風(fēng)裝置為電機(jī)反轉(zhuǎn)實現(xiàn),可靠。
一、礦井災(zāi)害防治
?、逋咚篂?zāi)害防治
?、狈乐雇咚狗e聚
?。?)加強(qiáng)通風(fēng)是防止瓦斯積聚的主要措施,巷道斷面設(shè)計考慮通風(fēng)需要,主扇根據(jù)計算選型,可靠地保證礦井總風(fēng)量。同時生產(chǎn)的采掘工作面不多,通風(fēng)系統(tǒng)比較簡單,沒有不符合《安全規(guī)程》規(guī)定的“四風(fēng)”。井下通風(fēng)構(gòu)筑物少,管理維護(hù)容易,各用風(fēng)地點風(fēng)量易控制,風(fēng)流穩(wěn)定性好,能保證各用風(fēng)點風(fēng)量。但生產(chǎn)中、后期通風(fēng)路線較長,通風(fēng)阻力增大。隨著掘進(jìn)工程的結(jié)束,風(fēng)量的增大可抑制采空區(qū)瓦斯的大量涌出,有利于對瓦斯的綜合控制。
?。?)加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)施檢查與維護(hù),保證通風(fēng)設(shè)施完好,正確使用通風(fēng)設(shè)施,保證礦井風(fēng)流穩(wěn)定,確保各用風(fēng)地點按計劃配風(fēng),風(fēng)速和風(fēng)流中瓦斯?jié)舛确稀?a href=http://cltuan.cn/czgc/ target=_blank class=infotextkey>安全規(guī)程》規(guī)定。
?。?)加強(qiáng)巷道維護(hù)和采煤工作面頂板管理,避免形成頂板高冒空洞,一旦形成要及時接頂充填。及時密閉盲巷、廢巷,隔離采空區(qū)。合理安排巷道掘進(jìn),盡量減少盲頭。對容易積聚瓦斯的低風(fēng)速巷道頂板附近、斷層帶附近、高冒區(qū)、盲巷、采空區(qū)邊緣、采面上隅角、采面尾巷等地點,要嚴(yán)格瓦斯檢查。當(dāng)瓦斯超限時,必須嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯排放制度。
?。?)實行采、掘電源分開,加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)備及供電設(shè)備的檢修維護(hù),減少無計劃停電停風(fēng)造成的瓦斯積聚。
?、卜乐挂咚?a href=http://cltuan.cn/jscs/ target=_blank class=infotextkey>措施
?、艊?yán)禁攜帶點火工具入井,嚴(yán)禁穿化纖衣物下井,井下嚴(yán)禁使用電爐,嚴(yán)禁拆
開礦燈,井口周圍20m范圍內(nèi)嚴(yán)禁明火。井下需要進(jìn)行電焊、氣焊、噴燈等焊接作業(yè)時,必須嚴(yán)格執(zhí)行報批手續(xù),嚴(yán)格遵守《安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。
?、圃O(shè)計井下電氣設(shè)備均按《安全規(guī)程》防爆要求選型。所有井下電氣設(shè)備均選用隔爆型。電氣設(shè)備下井前要嚴(yán)格執(zhí)行防爆檢查,井下電氣的安裝、使用要嚴(yán)格按《安全規(guī)程》操作,并經(jīng)常進(jìn)行檢查、維修,保持完好,杜絕失爆。
?、蔷鹿╇娤到y(tǒng)設(shè)計有接地系統(tǒng)和漏電保護(hù)。所有電氣設(shè)備外殼就地接地,井下380V線路設(shè)繼電漏電保護(hù),127V設(shè)綜合保護(hù)器保護(hù)。
⑷采煤工作面實行甲烷電閉鎖、掘進(jìn)工作面實行風(fēng)電閉鎖、甲烷電閉鎖,能有效杜絕瓦斯超限時可能產(chǎn)生的電氣火花。
?、娠L(fēng)筒、支護(hù)材料、電纜等非金屬材料必須采用抗靜電材料,防止電火花。工器具及設(shè)備外殼應(yīng)使用活性較小的金屬材料。要加強(qiáng)回柱絞車等設(shè)備管理,防止強(qiáng)烈磨擦及撞擊產(chǎn)生火花。
?、示卤票仨毎疵簬r類別使用煤礦安全許用炸藥,不準(zhǔn)使用不合格或變質(zhì)的炸藥。必須使用煤礦準(zhǔn)許用電雷管,采用毫秒延期雷管時,一次爆破延期時間不得超過130毫秒,打眼、裝藥、放炮等各項爆破工序必須嚴(yán)格遵守《安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。
?、嗣簜}、溜煤眼堵塞需要放炮松動時,必須制定安全技術(shù)措施,放炮之前,要進(jìn)行瓦斯?jié)舛葯z查和眼內(nèi)灑水,必須使用安全被筒炸藥。
?、滔锏镭炌ㄏ嗑?5m時,必須停止一頭掘進(jìn),并保持停掘巷道正常通風(fēng),即將穿透時必須再次檢查瓦斯、煤塵。
?、撤乐雇咚贡?zāi)害擴(kuò)大措施:
⑴礦井采用平硐暗斜井開拓,煤層平巷、斜巷回風(fēng),采掘工作面距井口遠(yuǎn),回風(fēng)路線長,不有利于爆炸波的卸壓。因此,風(fēng)井口和平硐共同承擔(dān)卸壓作用。為減少爆炸煙塵及有毒氣有害氣體影響危害范圍,應(yīng)在井下工作面就近進(jìn)風(fēng)巷適當(dāng)?shù)攸c設(shè)避災(zāi)硐室。
?、撇挥玫呐f巷及開采結(jié)束工作面要及時構(gòu)筑可靠的永久密閉,與采空區(qū)隔離。
⑶要采取綜合防塵措施,減少揚(yáng)塵,及時清掃積塵,避免瓦斯爆炸時引起煤塵爆炸。
⑷編制周密的瓦斯爆炸事故處理計劃,按規(guī)定進(jìn)行反風(fēng)演習(xí),檢驗反風(fēng)設(shè)施及反風(fēng)效果。礦井應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行瓦斯等級鑒定,根據(jù)鑒定結(jié)果按《安全規(guī)程》規(guī)定相應(yīng)設(shè)防。
㈡煤塵爆炸災(zāi)害防治
?、苯档兔簤m措施
⑴設(shè)計在產(chǎn)塵巷道、積塵巷道鋪設(shè)消塵灑水管路,并按規(guī)定距離安設(shè)支管和閥門。
?、聘餮b載點、轉(zhuǎn)載點和卸載點均安設(shè)灑水消塵裝置,以降低揚(yáng)塵,主要進(jìn)、回風(fēng)巷設(shè)噴霧水幕凈化空氣。
?、墙ㄗh采煤工作面使用水炮泥;掘進(jìn)作業(yè)實施濕式鑿巖,使用水炮泥,放炮前,裝巖前灑水。定期沖刷井壁巷幫清除巷道積塵等綜合防塵措施。
?、燃訌?qiáng)巷道維護(hù),保證通風(fēng)斷面,工作面合理配風(fēng),保證巷道及工作面風(fēng)速適宜,減少煤塵二次飛揚(yáng)和及時排出揚(yáng)塵。煤倉保持一定煤位,防止煤倉過風(fēng),煤倉上口設(shè)風(fēng)門減少煤塵飛揚(yáng)。
?、卜乐挂簤m措施
煤塵爆炸往往是由瓦斯爆炸產(chǎn)生的空氣沖擊波引起煤塵二次飛揚(yáng),煤塵再被爆炸高溫火焰引爆的一連串爆炸,其爆炸威力及危害性更大,所以除要采取防止瓦斯爆炸引起煤塵爆炸的措施外,在產(chǎn)塵地點,也要采取防止引爆瓦斯的措施,防止煤塵單獨(dú)爆炸。
?、撤乐姑簤m爆炸災(zāi)害擴(kuò)大措施
要采取防止瓦斯爆炸災(zāi)害擴(kuò)大措施防止煤塵爆炸災(zāi)害擴(kuò)大,重點是定期沖刷井壁巷幫及時清除巷道積塵。
?、绲V井防滅火
⒈防火系統(tǒng)
結(jié)合防塵要求,地面在礦井開采最高標(biāo)高線及以上適當(dāng)?shù)攸c修建200m3高位水池,采用抽取河水或沉淀后的礦坑水作為消防,防塵水源。用泵抽到高位水池,采用靜壓供水。設(shè)計消防主干管為DN100mm焊縫鋼管,分管為DN50mm,支管為DN25mm。地面分別在坑木場,木料加工場,辦公室,宿舍等地設(shè)消防栓,間距不大于50m。井下在主要巷道內(nèi)鋪設(shè)灑水、消防管路,并按規(guī)定距離安設(shè)支管和閥門。另外地面易燃易爆場所,如地面變電所、主扇房火藥庫等,要配備二氧化碳滅火器、干粉滅火器、砂箱等多種滅火器材。
⒉防止火災(zāi)措施
?、诺V井必須制定井上、下防火措施。礦井所有地面建筑、煤場(倉)、矸石(堆)場、坑木場等處的防火設(shè)施和制度必須符合國家有關(guān)防火規(guī)定。
⑵易燃、易爆場所配備的二氧化碳滅火器、干粉滅火器材必須按規(guī)定定期檢查更換,保證其完好。
⑶井口附近建筑必須采用不燃材料修建。井口及主扇房20m范圍內(nèi)嚴(yán)禁煙火。
?、葒?yán)格執(zhí)行入井檢身制度,嚴(yán)禁非生產(chǎn)火源帶入井下,嚴(yán)禁在井下撤卸礦燈。嚴(yán)格按《規(guī)程》規(guī)定管理井下電焊、氣焊、噴燈等生產(chǎn)火源。井下嚴(yán)禁使用電爐,嚴(yán)禁使用燈泡取暖。
?、删轮饕锏谰捎貌蝗夹圆牧现ёo(hù),風(fēng)筒選用抗靜電、阻燃風(fēng)筒,電纜均選用阻燃電纜。
⑹電氣設(shè)備、電纜要合理選型,保護(hù)裝置齊全,保護(hù)整定值準(zhǔn)確,保護(hù)動作迅速。
?、说V井要制定切實可行的火災(zāi)處理預(yù)案,防止火災(zāi)擴(kuò)大,減少損失,并與當(dāng)?shù)毓蚕啦块T建立消防聯(lián)網(wǎng)。
⑻為了防止煤層自燃,采掘工程必須嚴(yán)格按設(shè)計施工,不隨意留設(shè)煤柱,回采工作面采空側(cè)每隔50m應(yīng)用不燃材料相隔,回采過程中要掃凈浮煤。舊巷、采空區(qū)要及時封閉,減少漏風(fēng)。要加強(qiáng)井巷中一氧化碳及煤壁溫度的監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)異常要立即采取措施。
?、杈缕渌鼮?zāi)害防治
⒈頂板事故防治
?、诺V山壓力及支架選型:
鑒于圍巖穩(wěn)定性較好,設(shè)計巖石巷道采用全部或部分掛網(wǎng)錨噴支護(hù)。圍巖松軟破碎的階段石門及煤巷用木棚支護(hù)或單拱、花拱支護(hù)。工作面及開切眼采用木支柱支護(hù)。巷道斷面設(shè)計考慮受壓變形后仍然能滿足通風(fēng)及行車、行人安全間隙要求。采煤工作面下端頭及采場內(nèi)支護(hù)符合本設(shè)計第五章要求。運(yùn)輸大巷上方用板石帶護(hù)巷。走向長壁采煤工作面進(jìn)、回風(fēng)巷超前煤壁20m必須加強(qiáng)支護(hù),超前10m應(yīng)進(jìn)行特殊支護(hù),以保證工作面上下安全出口暢通及保證巷道通風(fēng)斷面。
⑵防治頂板事故措施:
?、俑鶕?jù)煤層頂板特點及礦壓資料分析預(yù)測,合理設(shè)計煤柱寬度。由于采高為2.5m,且沒有老頂來壓,采空區(qū)冒落充填較好,階段回風(fēng)巷可采用沿煤掘巷,無煤柱開采。合理設(shè)計工作面巷道支護(hù)參數(shù),并按設(shè)計參數(shù)施工,保證施工質(zhì)量。
?、诩皶r支護(hù),嚴(yán)禁空頂作業(yè)。放炮崩倒、崩歪失效支護(hù)要及時補(bǔ)打、扶正。由于煤層為緩傾斜煤層,所以采煤工作面煤壁、掘進(jìn)工作面迎頭必須加強(qiáng)支護(hù),防止煤壁片幫。
③采掘工作面作業(yè)前和作業(yè)中要認(rèn)真執(zhí)行敲幫問頂制度,細(xì)致檢查作業(yè)場所幫頂情況,發(fā)現(xiàn)有幫頂活石、傘檐要及時處理,處理不掉的不得在其下停留,并要及時
打設(shè)臨時支護(hù),防止冒落傷人。敲幫問頂及處理卸頂?shù)牟僮饕獓?yán)格執(zhí)行《安全規(guī)程》及《操作規(guī)程》。
?、懿擅汗ぷ髅媸褂霉伟暹\(yùn)輸機(jī)時,必須制定移溜安全技術(shù)措施,對移溜方法、步距等作出明確規(guī)定;頂板破碎時應(yīng)考慮分段或拆卸移溜。
⑤煤層上山掘進(jìn)放炮時,上山內(nèi)所有人員必須撤至運(yùn)輸巷或安全躲身硐,防止放炮片幫堵人、傷人。
⑥加強(qiáng)地質(zhì)工作,做好過斷層、舊巷、破碎帶的地質(zhì)預(yù)報,并根據(jù)地質(zhì)預(yù)報采取專項措施,加強(qiáng)支護(hù)。
?、矇嬄涫鹿史乐?/p>
①上山內(nèi)必須每架棚設(shè)底橫桿,全長必須栓有結(jié)實可靠的攀繩,以防止大塊煤矸、設(shè)備、物料滾落傷人。
?、诿簜}、溜煤眼及矸倉嚴(yán)禁行人。煤倉、溜煤眼及矸倉上口要加裝篦子,防止人員墜入。斜巷的欄桿、扶手、煤倉、溜煤眼及矸倉篦子的安設(shè)及管理必須符合《安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。煤倉、溜煤眼、矸倉上山上口人行道寬度應(yīng)大于0.8m,下口人行道寬度應(yīng)大于1.0m。
?、潮剖鹿史乐?/p>
①放炮員必須由具有兩年以上采掘工齡、經(jīng)過專門培訓(xùn),取得由公安機(jī)關(guān)頒發(fā)合格證的人員擔(dān)任,并持證(牌)上崗。
?、趪?yán)格執(zhí)行雷管編號及爆破材料領(lǐng)退核銷制度,防止爆破材料流失。
?、郾撇牧系倪\(yùn)輸、儲存嚴(yán)格執(zhí)行《安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。
④嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”制度及“三人連鎖放炮”制度。
⑤放炮員必須認(rèn)真執(zhí)行放炮安全距離規(guī)定,放炮之前要設(shè)好警戒人、警戒牌,放炮時按規(guī)定喊號警示。石門揭煤的爆破工作必須制定專門的安全措施并在地面操作。
?、抟幹谱?、瞎炮處理嚴(yán)格執(zhí)行《安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。嚴(yán)禁放糊炮、明炮。
?、催\(yùn)輸提升事故防治
?、傧锏缹挾确闲熊嚒⑿腥税踩g隙,平巷巷道坡度為3‰,滿足人力推車要求。暗斜井坡度滿足斜巷串車提升要求。運(yùn)輸軌道的選型,鋪設(shè)符合《安全規(guī)程》規(guī)定。
?、谲壍腊敌本惭b完備的安全保護(hù)裝置,做到有坡必?fù)酰?ldquo;一坡三擋”及聲光信號齊全。斜井提升嚴(yán)禁蹬鉤,提升時嚴(yán)禁行人。嚴(yán)禁爬乘運(yùn)行中的礦車和材料車。
?、廴肆ν栖嚨牡V車應(yīng)自制剎車裝置(可配剎車棒),能夠?qū)崿F(xiàn)靈活制動,保證人力推車安全。采用電機(jī)車運(yùn)輸時,機(jī)車必須達(dá)到合格的“四齊全”要求,牽引數(shù)量應(yīng)按機(jī)車使用說明書執(zhí)行。
?、軣o論是人力推車或電機(jī)車運(yùn)輸、運(yùn)行過程中推車人或機(jī)車司機(jī)、跟車員都要集中精力,時刻注意前方,在接近道岔、拐彎、風(fēng)門及發(fā)現(xiàn)前方有人、有障礙物時,要發(fā)出警告信號,減速慢行,嚴(yán)禁(開)快車。
?、莸V車同向推進(jìn)時,相鄰之間要保持10m距離,防止撞人。
?、藿g車司機(jī)、電車司機(jī)、跟車員、把鉤工、信號工、刮板司機(jī)、翻籠工等必須經(jīng)培訓(xùn)合格并持證上崗。
?、榈V山救護(hù)災(zāi)害處理
?、钡V山救護(hù)隊、消防隊
由于礦井設(shè)計生產(chǎn)能力不大,采掘頭面少,故不設(shè)專職礦山救護(hù)隊,但礦井應(yīng)與礦區(qū)專職礦山救護(hù)隊簽訂救護(hù)協(xié)議,并組建兼職礦山救護(hù)隊。當(dāng)?shù)V井發(fā)生災(zāi)害事故需要救護(hù)時,救護(hù)隊能在30min內(nèi)及時趕到。不組建專職消防隊,但應(yīng)配備兼職消防隊,當(dāng)?shù)孛姘l(fā)生火災(zāi)時,應(yīng)在第一時間進(jìn)行搶救,并在同一時間向“119”報警,礦區(qū)消防隊能在30min內(nèi)及時趕到。
?、沧跃然ゾ燃霸O(shè)備器材配備
礦井必須按規(guī)定給井下人員配備隔離式自救器,并教會每個人正確佩帶使用,監(jiān)督其隨身攜帶。礦井應(yīng)建立創(chuàng)傷急救系統(tǒng),配備急救器材、裝備和藥品,情況危急時求助鄉(xiāng)、縣急救。
礦井應(yīng)加強(qiáng)職工救護(hù)知識培訓(xùn)教育,增強(qiáng)職工自救、互救意識,掌握各類事故現(xiàn)場搶救處理方法及避災(zāi)路線,掌握呼吸道通暢、人工呼吸、止血、包扎、骨折固定及搬運(yùn)等現(xiàn)場急救基本知識。礦井要根據(jù)當(dāng)時采掘情況及接續(xù)動態(tài)編制切實可行的年度、季度《礦井災(zāi)害預(yù)防及處理計劃》,礦井要建立處理災(zāi)害事故領(lǐng)導(dǎo)小組,明確處理災(zāi)害事故有關(guān)人員的責(zé)任,在簽定救護(hù)協(xié)議的專職救護(hù)隊和礦區(qū)或縣公安消防隊指導(dǎo)下,每年至少進(jìn)行1次礦井救災(zāi)、防火演習(xí)和創(chuàng)傷急救等技術(shù)練兵活動。
二、礦井安全管理
㈠安全生產(chǎn)責(zé)任制度
?、苯⒌V井各級領(lǐng)導(dǎo)安全生產(chǎn)責(zé)任制,分別明確其在安全生產(chǎn)工作中的職責(zé),增強(qiáng)安全生產(chǎn)責(zé)任心。
?、步⒌V井各部門業(yè)務(wù)保安制,分別明確其從業(yè)務(wù)范圍確保安全生產(chǎn)的職責(zé),為安全生產(chǎn)提供可靠指導(dǎo)和有力保障。
?、辰⒏鞴しN崗位責(zé)任制,在規(guī)定其本崗位生產(chǎn)工作職責(zé)的基礎(chǔ)上,規(guī)定其安全生產(chǎn)的職責(zé)和權(quán)利。
?、淳幹聘鞴しN操作規(guī)程,規(guī)定各工種(崗位)安全操作的方法和技術(shù)要領(lǐng)。
?、姘踩a(chǎn)管理制度:
⒈建立安全信息管理制度,每一管理人員升井后,必須填寫所經(jīng)路線發(fā)現(xiàn)的安全隱患,及時落實限期整改,按期復(fù)查整改情況。
?、步⒌V井安全生產(chǎn)分析制度,定期或不定期對安全生產(chǎn)工作進(jìn)行分析預(yù)測,總結(jié)前期安全工作,布置后階段安全工作。
⒊建立礦井安全大檢查制度,定期或不定期檢查安全工作,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,消除事故隱患。
?、唇⒌V井安全生產(chǎn)獎懲制度,以年、季、月為時間界限,對安全生產(chǎn)工作進(jìn)行階段總結(jié)、評比、獎懲,對在安全生產(chǎn)工作中有突出貢獻(xiàn)的予以隨時重獎,對不服管理造成事故的予以重懲。
⒌建立請示匯報制度,根據(jù)安全生產(chǎn)責(zé)任制,業(yè)務(wù)保安制、崗位責(zé)任制,實行逐級管理,分級負(fù)責(zé),做好安全生產(chǎn)的請示匯報工作。
?、督牟伞⒕?、機(jī)、通、運(yùn)各工序安全管理制度以及水、火、瓦斯、煤塵、頂板等分類別安全技術(shù)措施和辦法,全員、全方位、全過程管理安全生產(chǎn),杜絕各類事故的發(fā)生。確保礦井生產(chǎn)安全。
?、方⑹鹿首勛凡橹贫龋龅绞鹿试蚍治霾磺宀环胚^;事故責(zé)任者和群眾沒有受到教育不放過;防范措施沒有落實不放過。同時建立傷亡及重大非傷亡事故向鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、縣市匯報的制度。
?、附踩逃嘤?xùn)制度,定期和不定期對職工進(jìn)行安全思想教育和安全技術(shù)培訓(xùn),增強(qiáng)職工安全意識,提高操作技能和預(yù)防及處理事故的應(yīng)變能力。
⒐建立安全生產(chǎn)保障及風(fēng)險機(jī)制,加大安全生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)施、防護(hù)用品的投入,確保安全設(shè)備、設(shè)施超前運(yùn)作,為職工做好人身保險工作。
?、绨踩珯C(jī)構(gòu)及管理體制
⒈礦設(shè)安全監(jiān)察科(組),配備科(組)長及與安全生相適應(yīng)的安全監(jiān)察員,對全礦安全監(jiān)督和安全業(yè)務(wù)全面負(fù)責(zé),是業(yè)主(礦長)直接領(lǐng)導(dǎo)下的職能機(jī)構(gòu)。有條件時可配備或指定一個副礦長分管此項工作。本礦安全監(jiān)察科(組長)安全監(jiān)察人員應(yīng)經(jīng)過縣級安全部門的培訓(xùn)合格并持證上崗。
?、驳V井安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)實行單軌制,即在安全監(jiān)察工作上代表礦方行使安全監(jiān)察權(quán),在業(yè)務(wù)工作上覆行安全管理職能,全礦各級職能機(jī)構(gòu)和全礦職工都必須接受安全監(jiān)察科(組)的監(jiān)督和管理,并與縣鄉(xiāng)安全部門建立業(yè)務(wù)聯(lián)系。安全監(jiān)察科(組長)、安全監(jiān)察員由業(yè)主(礦長)聘任,保持相對穩(wěn)定,并將聘用名單報縣、鄉(xiāng)安全部門備案。安全監(jiān)察人員應(yīng)享受生產(chǎn)部門人員的同等待遇。
第九章礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
序號指標(biāo)單位數(shù)量
1煤層牌號WY3
2層1
3可采煤層總厚度m2.5
4煤層傾角度9
5工業(yè)儲量/可采儲量萬t735.58/668.47
6工作制度年工作日數(shù)/日采煤班數(shù)d/班300/2
7礦井生產(chǎn)能力年生產(chǎn)能力/日生產(chǎn)能力萬t/a、t/d21/700
8礦井服務(wù)年限a17.2
9第一水平服務(wù)年限a10
10井田走向長度m3100
井田傾向長度m2000
11瓦斯等級低瓦斯
12通風(fēng)方式抽出式
13礦井涌水量正常涌水量/最大涌水量m2/h30/60
14開拓方式平硐+暗斜井
15水平標(biāo)高第一水平/最大涌水量mm2/h42030
16工作面數(shù)目生產(chǎn)/備用個1/1
17采煤工作年進(jìn)度m520
18大巷運(yùn)輸方式機(jī)車
19電機(jī)車型號XKB-6/100-1A
20礦車類型1T標(biāo)準(zhǔn)礦車
21設(shè)計煤層主要指標(biāo)
工作面長度
工作面年進(jìn)度
采煤機(jī)械
工作面效率m
m
t/工130
520
MDY-150
4.2