细羊齿及苛达树化石。 老底 表5-3 煤种煤质一览表 中砂岩 9.22 灰~灰白色,致密坚硬,以石英长石为主,钙泥质胶结,斜层理为主。 Ma.d 煤质情(%) 2.35 Ad (%) 14.30 Vadf (%) 39.90 Qgr.d (Mj/kg) 33.30 Cdaf (%) 43.00 St.d (%) 0.45 Y (mm) 10 工业牌号 QM43 煤岩成分以暗煤为主、亮煤次之,煤岩类型为亮暗煤,煤质牌号况 为气煤43,属低硫、低磷、低灰分、高发热量之煤种,是良好的动力用煤和炼焦配煤。 5.2带区巷道布置及生产系统
5.2.1采煤方法及工作面长度的确定
首采煤层平均厚度8.29 m,属缓倾斜煤层。由于煤层较厚,采用综采放顶煤采煤法,一次采全厚。根据《规范》规定:综采面长度一般不小于150 m。结表5.1-1 3#煤地质特征表实际情况,带区工作面的长度为200 m可以满足产量的要求,确定带区工作面的长度为200 m。 5.2.2带区巷道的联络方式
由于矿井采用两翼对角式通风,副井进风,风井回风。开拓巷道布置两条大巷,一条运煤,另一条辅助运输和进风行人,通过带区下部车场和带区工作面相连接。在带区内部,大巷两侧两个条带共用一个带区煤仓和下部车场。
5.2.3煤层的开采顺序和带区接替顺序
矿井主采3#煤,由于井筒打在井田中央,把整个井田分成了东西两翼。我们设计先采上部右翼,沿大巷向井田边界回采,即前进式开采。由于采空区上覆岩层尚未垮落稳定之前不能进行沿空掘巷,因此工作面接替要采用跳采方式。在保证一个工作面达产的同时,注意另一分带的准备,保证工作面的正常接替。
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5.2.4生产系统
带区内的开采采用后退式开采(面向集中大巷),通风方式采用U型通风方式。这种通风方式有风流系统简单,漏风小的优点。
风流线路为:副井→带区下部车场→轨道顺槽→工作面→运煤顺槽→运输大巷→风井
运料系统为:副井→井底车场→轨道大巷→带区下部车场→轨道顺槽→工作面
运矸系统为:工作面→轨道顺槽→带区下部车场→井底车场→副井 供电系统:高压电经由井底中央变电所经由轨道大巷、带区变电所,降压后的低压电由低压电缆送到回采和掘进工作面附近的配电点。
供水系统:采掘工作面和轨道运输转载机点所要的防尘喷雾水由副井下井然后供给各地点。
5.2.5确定带区各种巷道的尺寸、支护方式和通风方式
1. 尺寸
顺槽的尺寸应能满足综放工作面运煤、辅助运输和通风的需要,由此确定顺槽的尺寸为4600 mm×3000 mm。
2. 支护方式
采用锚网支护,锚索补强,这种支护方式经济效益好,且掘进速度快。 3. 掘进通风
采用压入式局扇进行通风,局扇应在新鲜风流处。为了防止回风短路,在顺槽设置风门,具体位置见毕业设计大图《带区巷道布置图》。 5.2.6确定带区生产能力和采出率
本矿井初期采用一个工作面回采,因此这个工作面的生产能力即为矿井的生产能力150万t /年。工作面布置为综放面。工作面工作制度采用“三八”工作制,即为两班采煤,一班检修。双向割煤,往返一次割两刀,每刀近尺0.6 m。
1. 综放面生产能力
(1)每割一刀煤所需的时间
[1] 纯割煤的时间T割:
T割=(L+L1)/ V割
式中:L— 工作面长度,200 m L1— 斜切段长度,25 m
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V割— 采煤机合理的牵引速度,取4 m/分钟。 [2] 割煤作业中必需的辅助作业时间T空 T空= L1 / V空=25 / 7.2=4 (分)
式中:V空—采煤机空刀运行时的牵引速度,取7.2 m/分。 [3] 必需的间歇时间T停
必需的间歇时间包括每割完一刀煤检查机器更换截齿时间、正常的停开机时间、采煤机改变牵引方向时的翻挡板时间及滚筒调位时间等。根据实际情况,T停取15分钟。
所以,每割一刀煤所需的时间为: T割+T空+T停=56+4+15=75(分钟) (2)端头作业时间T端
本综采工作面端头支护采用端头液压支架,端头作业时间取30分钟。 (3)故障时间 T故
根据大量调查,国产综采设备机电事故影响时间占总工时的8 %~15 %,每割一刀煤影响时间为15~30分钟。在此取30分钟。 由以上分析,每割一刀煤的循环时间T循为: T循=T+T端+T故=75 + 30 + 30=135(分钟) 所以,综放面每班进两刀是能够实现的。 综放工作面生产能力Q综 Q综=NLSMRCKc×300
=4×200×0.6×8.29×1.35×0.80×0.95×300 =155.25万t
式中:N—工作面日循环数,4个。 L—工作面长度,200 m。 S—截深,0.6 m。 M—采高,8.29 m。
R—煤的容重,1.35 t/m3。 C—工作面回采率,0.80。 Kc—循环率,取0.95。 2. 掘进出煤量Q掘
按规定,掘进出煤量按工作面出煤量的5 %~10 %计算,取5 %。 Q掘 = 142.8 × 5 %=7.75万t
3. 带区生产能力Q区
Q区=155.25 + 7.75=163万t
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4. 计算带区回采率
首采条带工作面推进长度1000 m,顺槽为沿空掘巷,留3 m的小保护煤柱,停采线距离大巷30 m。 带区实际出煤量:
(23.2 + 31.2 + 32 + 32.6)×100 × 8.29 × 1.35 × 220 = 2929.93万t 带区煤柱损失: (119-0.3×4)×100×200×8.29×1.35=2636.72万t 带区回采率:
2636.72?92%?75 % 符合规范要求。
2929.935.3带区车场选型设计
5.3.1确定带区车场的形式
由装煤车场和辅助提升车场组合而成。本设计带区车场的装煤车场采用大巷装车式车场,辅助提升车场采用底版绕道式车场。
工作面生产的煤由运输顺槽到带区煤仓后,直接在运输大巷装车,经皮带输送机送至井底煤仓。
底板绕道式井底车场先由轨道大巷做一段平的斜巷,然后用25°的斜巷向上,直到与轨道顺槽同一标高,然后再通过一段平巷与轨道顺槽向接。车场采用绞车提升。绞车房独立通风,从绞车房打一条斜巷与运输大巷直接相连,为避免通风短路,在绞车房的回风斜巷上打一个风窗,调节风量,满足绞车房的通风要求即可。
带区下部辅助运输车场图如图5-1。
图5-1 带区下部车场
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1-运输大巷 2-轨道大巷 3-行人运料进风斜巷 4-绞车房 5-绞车房回风巷 6-回风斜巷 7-轨道顺槽
5.3.2带区主要硐室布置
⒈ 根据《煤矿设计指南》关于采区煤仓容量的计算,可以按照工作面半小时的最大产量来确定。带区煤仓采用垂直煤仓,断面为圆形。大巷距煤层20 m。
用混凝土砌碹支护,壁厚300 mm,其容量为: Q + Qo + LMBCo 式中:Q—煤仓容量,t;
Qo—防空仓漏风留煤量,取10 t; L—割煤机半小时运行距离,120 m; M—煤层厚度,8.29 m; B—深度,0.6 m;
γ—煤的容重,1.35 t/m3;
Co—工作面采出率,0.80 Q=10 + 120 ×8.29 × 0.6 × 1.35 × 0.80 = 654.6 t 煤仓的断面直径:
654.?61.?35??20?m 2.5所以,煤仓断面直径取5 m,煤仓高度20 m,容重654.6 t。
⒉ 绞车房
绞车房布置在煤层底板,绞车房要有专门的回风斜巷。
⒊ 带区变电所
带区变电所应设在带区用电负荷集中的地方,故放在两条大巷之间,带区上山附近。高压电气设备与低压电气设备应分别在一侧布置,故硐室宽度取3.6 m,高度根据行人的高度和吊挂电灯的高度确定,取3m,通道高度取2.5 m。硐室断面形状为半圆形,采用不可燃材料支护和锚喷支护。硐室与通道相连处,设有向外的放火栅栏两用门。
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