+30m水平延深设计方案
更新时间:2024-05-01 09:30:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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萍乡市潘家冲煤矿新峰井
+30m水平延深
初 步 设 计 方 案
萍乡市潘家冲煤矿新峰井 萍乡市煤矿技术服务中心 二00六年八月三日
参与矿井生产能力核定人员
1
姓名 单位 职务 (职称) 参与环节 李新衡 萍乡市煤矿技术服务中心 主任 审核 胡国庆 萍乡市潘家冲煤矿新峰市 采煤助理工程师 矿井采掘 刘海忠 萍乡市煤矿技术服务中心 采煤工程师 凌爱惠 萍乡市煤矿技术服务中心 采煤技师 矿井通风 张文奇 萍乡市煤矿技术服务中心 机电工程师 矿井供电、提升、 排水 钟寨明 萍乡市潘家冲煤矿新峰井 矿长
目 录
一、矿井基本情况
2
1.企业概况 2.矿井生产现状 3.矿井开采范围与储量 二、井田地质概况
1.地层 2.构造 3.煤层
4、开采技术条件 三、水平延深开拓
1.开拓方案 2.设计依据
3.开拓顺序与巷道布置 四、区划分与采区布置
1.开采划分理处 2.采区布置 3.开采顺序 4、采区生产工艺 五、开拓准备工程量
六、水平延深需要设备与选型
1.需要设备计划表 2.设备选型
3
七、矿井通风
1.掘进通风 2.水平采区通风 八、工程工期计算 九、矿井安全监控系统 十、防尘系统 十一、防灭火系统 十二、延深投资估算 十三、结论
一、矿井基本情况 1.企业概况
萍乡潘家冲煤矿新峰井为市属地方国有企业,企业六证齐
4
全,现有职工四百余人,主要管理人员13人,有技术职称的技术人员5人。
矿区地处安源区安源镇境内,距萍乡市区8KM,距安源镇2KM,交通甚是便利,道路畅通。 2.矿井生产现状
矿井现为平硐斜井联合开拓,主斜井标高+229m,副平硐口标高+232m,风斜井口标高+231m。
矿井现生产水平为+76m,主采上煤组3、4两层煤,+76水平开采已接近收尾阶段,矿计划向+30水平延深开拓,以接替矿井生产。
3.矿井开采范围与储量
矿井开采范围由13个拐点圈定(表1-1),开采面积0.4213km,开采上限+410m,下限±0m,《采矿许可证》由省国土厅颁发。
开采范围拐点坐标 表1-1
点号 1 2 3 4 5 6 7
2
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#
坐 标 x y 点号 8 9 10 11 12 13 坐 标 x y 3053225 38490555 3053037 38490734 3053080 38490750 3053300 38490868 3053176 38491330 3052510 38490810 3052660 38490800 5
3052750 3849705 3053745 38490545 3052780 38490400 3052722 38490360 3052784 38490300 3052960 38490190
④暗斜井井底+30m车场(同上部车场),贯通原金源矿井巷,形成开拓系统。 4.+30m水平储量与服务年限
+30m水平主要开采北翼井田的下煤组煤层,水平走向平均长300m,可采标高85m,可采煤层有八寸槽、列皮槽、1
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3
#
大槽、2大槽四层煤层,煤层重1.4t/m,煤层厚度见表2-2。
①水平可采储量=300×70%=356kt
式中:70%—可采系数取70%,考虑有老采空区 ②水平服务年限=
356=4.260?1.48527?sin×1.4(1.3+1.2+1.8+1.5)
年
式中:1.4—储量备用系数
四、采区划分采区布置 1、采区划分
北翼井田主要可采煤层有八寸槽、列皮槽、1大槽、2大槽四层煤层,+30m水平布置一个采区,每槽煤层布置一个走向长壁采回采工作面。
由于+76m水平南翼采区已接近收尾,为考虑矿井生产正常接替,本方案只设计八寸槽回采工作面,列皮槽、1大槽、2大采槽的回采工作面布置待期后再行设计。 2.采区布置(详见表)
①采区尺寸
11
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走向长度:走向以RF2断层为界,RF2断层向西325m为西向边界,东西两界各留20m隔离煤区,采区走向长285m。
倾向长度:下限标高+30m,上限标高+115m,八寸槽煤层倾角27°,采区倾向长度=
②区段划分
根据矿井生产能力6万t/a,平均日产量182t的需求,全区划分为三个区段回采工作面,可满足矿井生产能力需求的日产量。
③巷道布置
a.采区运输大巷:利用原金源矿井+30m八寸槽顺槽大巷与东石门。
b.采区回风平巷:利用原金源矿井+115m回风顺槽。 c.采区上山:利用原金源矿井为轨道上山,一条为行人上山,均与+115回风平巷联通。
d.区段运输平巷:在溜煤上山+87m水平向两翼掘运输顺槽平巷至采区边界。
e.回采工作面开切眼:在采区东翼边界处从+87运输顺槽平巷开切眼通至+115回风平巷。
f.上山联络巷:两条上山开巷联通+87m区段运输平巷。 3.开采顺序
采区走向前进式:即先采东翼,后采西翼。
回采工作面后退式:即由+115m水平逐段向+30m水平移
12
115?30=187m 27?sin动,上区段顺槽运输平巷采用沿空留巷法,留做下区段回风平巷。 4.生产工艺
①采煤方法与落煤方式:走向长壁式采煤方法,煤电钻打眼,爆破落煤方式。
②支护方式:掘进巷道梯型木支架支护,回采工作面单腿液压支柱或金属支柱与绞接顶梁支护。
③运输方式:回采工作面V型刮板运输机运输,溜煤上山搪瓷溜槽自溜,轨道上山调度绞车提料,大巷人力推车运输,暗斜井绞车提升。
④采区通风:掘进工作面选用局扇压入式通风,回采工作面采用全风压通风。
五、开拓准备工程量(见表5-1)
开拓工程量统计表 表5-1
序项目 号
工程巷道 岩性 单位 断面规格 数量 名 称 13
备注 1 +76m运输大巷 +76m车场 暗斜井 +30m车场 管子道 岩 岩 岩 岩 岩 m/m2 m/m2 m/m2 m/m2 m/m2 m/m2 m/m2 m/m2 m/m2 m/m2 m/m2 m/m2 m/m2 m/m2 m/m2 m/m2 5.2 7.1 5.2 7.1 2.4 7.1 3.2 5.2 1.0 5.2 3.6 4.2 3.6 3.6 3.2 3.6 305 40 112 开拓工程2 3 4 5 配套工程准13 备工程14
40 小计:497m 20 10 25 50 5 3 374 285 30 70 45 小计:103m 6 水泵高度(配电室) 岩 7 8 9 10 下水道 水仓 吸水间 信号硐室 岩 岩 岩 岩 11 八寸槽采区集中上山 煤 12 +87m区段运输平巷 煤 采区上山联络巷 工作面超前副巷 区段上山 工作面开切眼 合计 煤 煤 煤 煤 15 16 60 小计:864m 1464m
六、水平延深需要设备选型 1、水平延深需要设备计划
水平延深需要设备计划表 表6-1
序号 设备名称 型号规格 14
用途 单位 数量 备注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 My3×95+1×25 井下供电 m 500 My3×50+1×10 采区供电 m 400 xtk1×1.2 暗井提升 台 1 防爆电机 DA1—80×6 +30m排水 台 3 工作、备用、多级水泵 100D45×4 +76m排水 3 检修各一台 ∮=80mm无缝钢管 250 排水管路 配套排 m 二趟×120 ∮=100mm无缝钢管 650 钢丝绳 6×19+1∮=18.55mm 暗井提升 m 300 调度绞车 JD—4.2 采区提料 台 1 防爆电机 钢丝绳 6×19+1∮=12.5mm 采区提料 m 240 刮板运输机 SGD—280/75V型 工作面运输 台 4 阻燃电缆 My3×25+1×2.5 设备供电 m 200 阻燃电缆 My3×10+1×6 设备供电 m 300 专用电缆 3×2.5+1×2.5 煤电专用 台 200 煤电钻 M—12 127V1.2KW 采煤用 台 3 搪瓷溜槽 400×1200 溜煤 块 200 馈电开关 DWKB30—400 井下配电 台 1 馈电开关 DWKB30—200 井下配电 台 1 防爆磁力起动机 QC83—120 配电 台 1 防爆磁力起动机 QC83—80 配电 台 6 防爆磁力起动机 QC83—60 配电 台 4 综保开关 ZB81—127/20 煤电钻开关 台 2 安全监控 监控瓦斯 套 1 包括联网 防尘设施 井下防尘 套 1 局扇 BKY60—11 开拓通风 台 2 局扇 BKY60—5.5 推进通风 台 3 轻轨 11/m 运输轨 吨 13.5 压风机 15KW移动式 岩巷掘进 台 1 凿岩机 ZY24 岩巷掘进 台 2 风镐 G10 岩巷掘进 台 1 储气罐 3m3金属品 岩巷掘进 只 1 说明:不足需要设备,可利用矿井原有设备或另编编制补充计划 阻燃电缆 阻燃电缆 矿用绞车 2、设备选型
①排队水设备造型 Ⅰ:水泵选型 a.矿井涌水量
15
=
330?3(6?3600?3600?3?180)
1.25?25%2.5%?1.25?104?200?200?300?2.562.56?1.92?=10.97万t/年>年生产能力6万t,满足矿井生产能力提升需求。
式中:tR——人员上下班时间
D——下放其它材料次数 tQ——下放其它材料时间 k1——提升不均衡系数 Pm——提煤一次重量 tm——提煤一循环时间 R——提矸石重量比 Pc——提矸石重量比 M——材料重量比 tc ——放材料一循环时间 3.通风设备选型 ①局扇选型
(1)开拓工作面需要风量计算: a.按工作面同时工作最多人数算: Q=4〃N〃K=4×10×1.15=46m/min b.按工作面一次爆破用最多炸药量算: Q=25〃A〃K=25×3×1.15=86.25m/min
c.经计算,开拓工作面需要风量86.25 m/min,选用BKY60
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3
3
3
—11型局扇,∮=600mm阻燃柔性风筒向工作面供风;
局扇吸风量4.1~2.5 m/min,200—500m距离风筒涌风率取15%,局扇工作效率取60%,则:
Q扇=4.1×60×60%×(1-15%)=125.4m/min
125.4>86.25,局扇有效工作风量满足工作面需要风量。 (2)顺槽巷道掘进工作面需要风量 a.按工作面一次爆破用最多炸药量算: Q=4〃N〃K=4×9×1.15=41.4m/min b.按工作面一次爆破用最多炸药量算: Q=25〃A〃K=25×1.1×1.15=51.75m/min c.按工作面绝对瓦斯涌出量算:
Q=100〃q〃k=100×0.08×1.5=12m/min
d、经计算,顺槽掘进工作面需要风量取51.75m/min,选用BKY60—5.5型局扇,阻燃柔性风筒向工作面供风,风筒漏风率取15%,局扇风量2.5~1.5 m/s,局扇效率取60%,则:
Q扇=2.5×60×60%×(1-15%)=76.5m/min
76.5>51.75,选用局扇工作风量能满足顺槽掘进工作面需要风
②主扇选型 (1)矿井需要风量
采区投产后,采区布置一个煤层联络石门掘进,二个顺槽掘进,一个回采工作面,可满足矿井生产能力的产量需要。
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3
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3
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Ⅰ.回采工作面需要风量
a、按工作面同进工作最多人数算:
Q采=4〃N〃K=4×24×1.15=110.4m/min b、按工作面一次爆破用最多炸药量算:
Q采=25〃A〃K=25×4.5×1.15=129.4m/min c、按工作面气象条件算:
Q采=Q基本〃K采高〃K采面长〃K温
=(60×1.8×1.3×70%×1.3)×1×1×1.1 =140.5m/min
d、按工作面绝对瓦斯涌出量算:
Q采=100〃q系〃KCH4=100×0.42×1.5=63m/min 经计算,回采工作面需要风量取最大值为140.5m/min。 Ⅱ.矿井需要风量
a. Q =[Q采+Q掘+Q采+Q备+Q硐]1.15
=[3×86.25+140.5+(140.5×50%)+0] ×1.15 =539.9m/min
b.根据近年测定矿井风量内漏系数为1.17,则:
Q实=539.9×1.17=631.7m/min (2)主扇选型 Ⅰ.主扇吸风量确定
根据矿井风阻为32.173,通风条件较困难,设定主扇工作效率y=72%,则主扇需要吸风量为:
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613.7÷72%=877.36m/min
Ⅱ.矿风井现装主扇现装主扇型号为FBCZ№10/37,功率37KW,风量1300—930m/min,主扇最低工况点930m/min>877.36 m/min。故利用该套主扇装备拆迁安装到北风井通风为矿井安全生产服务,可满足矿井风量需求。
4.空压设备选型
考虑开拓巷道长,故选用移动式15KW功率的采区空压机压风到3m储气罐供风,ZY24型风动凿岩机湿式打眼。
5.水平供电
由地面变电所经95mm电缆,660V电压送至暗斜井上部车场机电峒室的400A馈电开关配电,暗斜井井底机电峒室的200A馈电开关控制采区配电。
6.信号
主井、暗斜井上下均选用声、光二套装置控制信号,并配备电话直通地面调度室。
七、矿井通风 1.掘进通风 ①开拓工程掘进通风
选用BKY60—11,功率11KW,风量4.1—2.5 m/min的局扇与柔性阻燃,∮=600mm的风筒向掘进面供风,局扇安装在回风口15m的进风巷中。泛风流入回风巷中,由北风井(原金源
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3
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矿主斜井)抽出到地面。
②采区准备工程掘进通风
选用BKY60—11型,功率11KW,风量4.1—2.5 m/s的局扉与柔性阻燃∮=400mm的风筒向掘进面供风,局扇安装在距回风口15m的进风巷中.泛风流入回风巷中,由北风井(原金源矿主斜井)抽出到地面.
2.水平采区通风 ①通风系统
+30m水平形成系统后,利用原金源矿主斜井变更为北风井,北风井坐落在+30m水平北翼采区西向边界,井口标高+180.7m,井口坐标:x3053730y38489885,井底标高+115m,并有暗斜井延深到+30m水平,原风井装备FBCZ10/37型,功率37KW,风量1300—930 m/min,风压660—1400pa的轴流式通风机,拆迁安装到北风井,形成中央分列式通风系统。矿井通风能力原已经核定能满足矿井生产能力需要,但在+30m水平投产后,原风井改为提升进风主井,原主井改为副井。原平峒副井密闭,不再服务于矿井生产。
+30m水平新风由主、副井进入,经+76m运输大巷,暗斜井+30m运输石门,八寸槽运输大巷,采区集中上+87m 区段运输平巷主回采工作面。泛风从+115m回风巷流入总回风巷,由北风井抽出到地面。
②矿井通风阻力(见表7-1)
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3
矿井通风阻力计算表达式 表7-1
巷道名称 支护 D P 风量巷道长摩阻系数 32形式 净断面m 净周长m m/s 度m 拱 4.8 8.4 0.0005 9.7 351 负压备注 mmH2O 2.979 主斜井 +76运输大巷 (车场) 暗斜井(车场) 裸 4.8 8.4 0.0008 9.7 355 4.821 拱 5.2 9.8 0.0004 9.7 192 1.404 +30运输石门 裸 4.4 8.4 0.008 9.7 280 4.148 八寸槽运输大巷 枝架 4.4 8.0 0.0010 9.7 92 1.622 集中上山2条 枝架 3.6 7.2 0.0010 4.2 370 3.108 工作面切眼 枝架 3.6 7.2 0.0012 4.5 62 0.669 区段运输顺槽 枝架 3.6 7.2 0.0012 4.5 285 3.078 +115回风顺槽 枝架 3.4 7.0 0.0012 4.8 290 3.439 总回风巷 裸 4.2 7.8 0.0009 9.8 232 3800 合计:29.428 局部阻力=29.428×10%=2.925+29.248=32.173 ③矿井等积孔
A=0.38Q=0.38?631.7?0.70m2
h?6032.173 26
根据等积孔计算,矿井通风较困难。
八、水平延深开拓准备工程工期预算
1.开拓工程工期
①+76m水平运输大巷工期:
D1=Q?K=192?1.2=96.2天
M3②暗斜井及井上下车场工期
D2=Q?K=192?1.2=76.8天
M3式中:Q—巷道工程量
K—工期富余余数 M—日进度量
③水仓工期
D3=Q?K=50?1.1=18.3天
M3④泵房、配电室、信号硐、下水道工期
D4=Q?K=()(0?25?21.2)1.15=14.2天
M3⑤吸水井、管子道工期
D5=Q?K=20?1.2=6.7天
M3⑥合计开拓工期 D=D1+ D2+ D3+ D4+ D5
=96.2+76.8+18.3+14.2+6.7=198天
2.准备工程工期
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①采区集中上山工期
D1=Q?K=370?1.1=67.8天
M6②上山联络巷工期
D2=Q?K=30?1.1=12.2天
M2.7③区段运输顺槽+115m回风顺、切眼工期
D3=Q?K=285?290?62=106.2天
M6④合计准备工期
D=D1+ D2+ D3=67.8+12.2+106.2=186.2天
3.总计工期
D总=开拓+ 准备=198+186=384天
九、矿井安全监控系统 1.监控设备:
KJ650监控设备,包括地面显示器一台、瓦斯断电仪一台、瓦斯监测器(探头)四台。
2.设备安装:
显示器安装在地面监控室,瓦斯断电仪安装在进风巷中的专用峒室内,监测器安装采掘工作面距迎头15m的回风侧巷道内与总回风巷内。
3.监控制度:
①矿安全监控显示必须与市监控室联网,并通讯畅通。
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②矿井必须编写专项安全监控室联网,并通讯畅通。 ③矿安全监控室必须24小时有人值班,并随时可与市监控室取得联系。
④实行监控与现场检测的综合防治瓦斯系统。
十、矿井防尘系统
①距副斜井20m右左处砌筑防尘水池,水池容量应在20m以上,并有长久性水源供给,经常保证水池满水。
②防尘管路从水池出水口经副井往井下布置,直到开拓掘进工作面。
③防尘管路由阀门等控制用水地点,应保证随时都可用水。
2.+30m水平形成系统投产后
①水池可建在北风井口附近,管路从风井往采区各采掘工作面布置。
②水池、管路要求同上。 3.防尘系统管理
①防尘系统应有专人负责管理,并编写好矿井防尘专项安全技术措施。
②井下采用式凿岩,掘进工作面可采用水炮泥等措施。 ③井下定期检测矿尘含量。
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3
④井下作业工人定期检查尘肺健康状况。
十一、矿井防灭火系统 1.防灭火设备器材
矿井应购置充足的化学灭火器、灭火工具及其他器材。 2.灭火器材设置
①地面的设备车间,电气室等容易着火的地点。 ②井下机电峒室,采掘工作面等易产生火灾的地点。 3.防灭火管理
①从防火器材、设置地点、防火监测、灭火处理、专职机构达到防灭火目的,形成防灭火系统。
②矿安全部门有专人负责防灭火系统,经常性或定期对煤层温度、电器峒室、设备设施进行监测。
③制订防灭火管理制度,编制并落实防灭火技术措施。 ④采区开采煤层为Ⅱ级自燃煤层,矿井应考虑采用采空区黄泥注浆措施,以防止采空区残煤自燃,黄泥注浆系统,矿井应另行设计。
十二、水平延深开拓工程投资计算:(表12-1) 投资估算表 12-1
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