煤矿通风与安全毕业设计 - 图文(7)

第3章 矿井开拓

3．1 矿井开拓方式

1、矿区煤层倾角较平缓，地形高差较大，结合地面地形、外部运输条件、煤层赋存情况、井口及工业场地位置选择，宜采用平硐配暗斜井开拓，在第一开采水平的先期开采地段，设主（平硐）、副井一对，主井担负矿井煤炭输送，副井担负矿井人员通行及回风，采用中央并列式通风。

2、开采方法及回采工艺

根据煤层的赋存及开采技术条件，采区适宜半机械化人工或机械化采煤，轨道矿车或皮带运输机运输。采用走向长壁式或倾向短壁式进行回采。回采过程中，采用放炮落煤或割煤机割煤，全部垮落法管理顶板。

3、选矿方式

根据煤层可选性评价等级，在不同粒度条件下洗选排矸的多方案比较后，合理的选矿方式为：可选择适宜的溪沟建小～中型选煤厂，采用振动跳台法和重油浮选法选煤，将降低的灰分及硫分的精煤分级，既满足客户对煤产品的需求，又提高了煤炭产品的附加值，增加煤矿的经济效益。

3.1.1 开拓方式、井筒数目、巷道布置及支护方式

矿井采用平硐开拓方式，共有二个井筒，主平硐坐标：X=3055359

Y=35384463 Z=+2136m 回风斜井坐标为：X=3055349 Y=35384626 Z=+2255m 主要担负全矿井的回风。

主平硐垂直于煤层走向布置，见煤后沿煤层布置运输巷，进行上山开采。矿井巷道砌碹、锚喷或金属支架支护。 3.1.2 采煤方法确定

一、采煤方法选择

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1、开采技术条件

煤层呈单斜构造，煤层倾角23～25°，总体为由上向下（由浅至深）逐渐变缓。设计采区煤层倾角平均为24°（首采工作面倾角平均为24°），无断层发育。

采矿许可证许可开采C3煤层，赋存较稳定，属中厚煤层。本次设计开采C3煤层，煤层平均厚为1.4m。 煤层顶底板以层状结构软岩岩组为主，其次为层状结构软硬相间岩组。 C3煤层无煤尘爆炸危险性，煤层自燃倾向性等级为Ⅲ类，不易自燃。 根据云南省煤炭工业局2008年12月的审定结果，矿井为低瓦斯矿井。

矿区范围内无冲击地压，地温正常；矿区水文地质简单，正常涌水量9.6m/h，最大涌水量17.8m/ h。 2、采煤方法选择

矿井可采煤层为缓倾斜中厚煤层，设计采用走向长壁后退式采煤法，炮采工艺。 二、回采工艺

生产能力为15万t/a，首采工作面煤层平均厚度1.6m，煤层倾角24°，设计采用炮采工艺。 1、落煤：首采工作面纯煤厚度为1.6m，采用ZMS-12T型湿式煤电钻打眼，“三花眼”布置，炮眼长度1.2m，炮眼间距1.2m～1.6m，与煤壁夹角85°，使用3号煤矿安全炸药，毫秒电雷管引爆。

2、装煤：工作面煤炭自溜。

3、运煤：运输顺槽采用刮板输送机转载。

4、顶板控制及采空区处理：工作面平均采高1.6m，设计采用DW18-400/110型单体液压支柱配铰接顶梁支护顶板，排距1.0m，柱距0.8m，“五·三”排控顶，最大控顶距5.3m，最小控顶距3.3m。采用全部垮落法处理采空区，放顶步距2.0m。

采煤工作面回采时，各工序按《作业规程》、《操作规程》、以及《煤矿安全规程》相关规定执行。 见采煤方法示意图。 三、采区及工作面回采率

按《煤炭工业小型矿井设计规范》规定，各煤层采区回采率取85%，各煤层工作面回采率均为95%。 3.2 采煤工艺设计

1．采面基本参数

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工作面走向长500-600m，倾斜长100m，平均煤厚1.60m，煤层倾角20°～24°，煤的容重1.4t/m3。 2、采煤方法

采区前进、区内后退式走向长壁采煤法。

3、采高的确定

综合平均采高确定为1.6m。 4．落煤方式

根据该矿井生产实际情况，为提高效率，该工作面采用GMZ—1.2型煤电钻打眼，放炮落煤。

5．装煤及运煤方式

装煤方式：手工装煤，用掏扒和铲子将煤铲入启动的运输机装入顺槽矿车中。 运煤方式：机械运煤，放炮落煤，装煤方式为人工攉煤。工作面煤炭由SGW-420/22型刮板输送机将工作面的煤运输到顺槽溜煤口的1.3T侧卸式矿车内，再通过顺槽内的2.5T蓄电池电机车牵引至区段甩车场，最后通过斜井串车提升出井。

6．进回风巷的布置方式

沿煤层布置工作面机巷及回风巷，掘进至保安煤柱边界时，利用切眼贯通，形成工作面。两巷断面为梯形，采用矿工钢支护。开切眼利用木点柱或金属摩擦支柱支护，顶板破碎地段可直接采用单体液压支柱支护。

7．支护形式的选择 （1）支护材料的确定

根据采高确定支护材料，使用DW18-300/100和DW20-300/100的单体液压支柱和HDJB-1000型的绞接顶梁配套支护工作面顶板（规格、数量见支护材料明细表），悬臂方式为正悬臂。

（2）排距的确定

根据采区设计，该面实行“两采一准”，昼夜一循环，循环进度2.0m，该面使用1.0m的绞接顶梁，所以排距定为1.0m。

（3）柱距的确定

根据工作面支柱的支撑能力必须满足周期来压时防止压垮和推垮的要求柱距为0.8米。

8．回采工艺流程简图

打眼——装药、连线、放炮——攉煤（临时支护）——支护（挂梁、正规支柱）——移溜——充填——架设木垛——回收

9. 工作面顶板管理方法

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（1）上下安全出口超前30m顺槽加固支护，采用十字项梁绞接支护顶板，柱距0.8m，排距1.0m。加固方法：单轨断面采用连锁绞接抬梁单排支护；双轨断面采用连锁绞接抬梁双排支护。放顶步距1.0m。风巷顺槽加固支护

（2）初次来压和周期来压的特殊支护措施 ①．初次放顶措施

为了加强对放顶工作的领导，矿应成立以总工程师为组长的初次放顶领导小组。提高工程质量，以优质保证初次放顶工作安全

a.打眼前，先进行敲帮问顶，检查顶板及煤壁情况，若有伞檐片帮危险，架好贴帮柱后再打眼。

b.攉煤工作中，推进0.5m必须设带帽点柱作临时支护，间距1.0m，进度够1.0m时，及时处理好片帮和顶板，立即架设基本支柱，架设时支柱落硬底（底穿木鞋，规格0.5×0.1×0.1m），迎山有劲，柱成直线。

c.工作面每隔15m架设一个木垛，压力大时间距缩小至10m，并在四角线创本固定，提高切顶能力，打齐密柱切顶，隔离采空区，每隔10m增设一架射向老塘的创柱（棚），提高基本支柱的稳定性，机头、机尾的充填带交接顶见底，错缝严密整齐，内部用石方渣充实，斜长不小于4.5m。

d.为防止煤壁处顶板出现采动裂隙和台阶下沉，必须严格控制支柱与煤壁间的控顶宽度，超过0.5米必须架设贴帮柱。

e.第一次回收，全工作面分为上、下两段，每段严格按《操作规程》由下往上逐架回收，回收时要有中队和大队领导现场指挥。

②．初次来压，周期来压的特殊支护措施： Ⅰ、进行支护质量与顶板动态监控，加强来压预报。

Ⅱ、加强来压预兆的监视工作，每班设专安员一人专门负责监视顶板。

Ⅲ、来压前，柱距缩小到0.6m，并沿放顶线架设好密集支柱，增强切顶能力，并隔离采空区。

Ⅴ、为增大基本支柱的稳定性，来压前每隔10m架设一个木垛，并在两木垛之间沿倾斜方向增设一架三柱的创棚。

Ⅵ、铲煤过程中，必须架设好临时支柱，及时架设基本支柱，要求柱落面更底，迎山有劲，柱成直线，柱距、排距符合本规程要求，有片帮危险时，及时架设贴帮柱。

Ⅶ、加强运输调度工作，保证矿车供应，加快采面推进度，保持煤壁的完整性，使之具有良好的支撑作用。

Ⅷ 、回收干净老塘内的支护材料，使直接顶充分垮落，以缓解老顶垮落时支架的冲击。

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10、采区煤、矸运输和辅助运输方式及设备选择

回采工作面配备刮板运输机运煤。在轨道运输巷内铺设22kg/m钢轨，+497m以上煤炭用蓄电瓶机车运输；以下区段的煤炭经轨道运输巷内用人力推车，经暗斜井用GKT1.2×1－30型防爆提升绞车提升。

回采工作面和各掘进工作面所需材料和设备由MC1－6B型材料车和MP1－6A型平板车装载，经机车运输、绞车提升，最后由电机车运至目的地点。

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