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1、 1 内蒙古科技大学内蒙古科技大学 采矿学采矿学课程课程设计说明书设计说明书 题题 目：斜沟煤矿目：斜沟煤矿 8 8 号号煤层煤层 1313 采区采区设计设计 学生姓名：史晨飞学生姓名：史晨飞 学学 号：号：11792021051179202105 专专 业：采矿业：采矿工程工程 班班 级：采矿级：采矿 20112011- -4 4 班班 指导教师：郭灵飞指导教师：郭灵飞 内蒙古科技大学课程设计说明书 目录 第一章 矿井概况 1 1.1 矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响.1 1.1.1 矿井地形.1 1.1.2 矿井地貌.1 1.1.3 矿井地物.1 1.1.4 矿井水系.1 1.1.5
2、气象及地震.2 1.2 矿井开拓方式及主要井巷的布置形式.2 1.3 矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况.3 1.4 矿井提升运输系统及主要设备配备情况.4 1.5 矿井工作制度.4 第二章 开采技术条件.5 2.1 采区的位置及与相邻采区的关系.5 2.2 构造形态.5 2.2.1 区域地层与地质构造5 2.3 煤层厚度、倾角、稳定性、结构.6 2.4 顶底板岩石的物理力学性质、稳定性及坚固性.7 2.5 其它开采条件.7 2.5.1 瓦斯含量7 2.5.2 自燃发火性7 2.5.3 煤尘7 2.5.4 水文地质条件8 第三章 采煤方法的选择.9 3.1 采煤方法的选择原则.9 3.2
3、 采煤方法的技术与经济分析.9 第四章 采区巷道布置.13 4.1 采区主要参数的确定.13 4.2 采准巷道布置.13 4.3 采区主要设备配备情况.16 4.5 采区生产系统.17 4.6 绘制采区巷道布置图.17 第五章 回采工艺设计.18 5.1 回采工作面参数选择.18 内蒙古科技大学课程设计说明书 5.1.1 工作面长度18 5.1.3 作面产量19 5.1.5 作面回采率21 5.1.6 作业面煤柱尺寸21 5.2 回采巷道布置.21 5.2.1 回采巷道布置方式21 5.2.2 断面形状及断面积22 5.2.3 支护方式22 5.2.4 巷道断面图22 5.3 回采工作面设备选
4、择.24 5.4 回采工作面回采工艺过程.30 5.4.1 回采工作面的作业形式30 5.4.2 回采工作面劳动组织形式30 5.4.3 工作面循环方式、昼夜循环数、循环进度30 5.4.4 回采工作面工艺31 5.4.5 绘制回采工作面布置图31 5.4.6 绘制回采工作面循环作业图表31 第六章 安全.34 6.1.1 顶板事故的预防措施34 6.1.2 防尘降尘措施34 6.1.3 防灭火措施35 6.1.4 防治水措施36 6.1.5 预防瓦斯煤尘爆炸措施37 6.2 安全操作规程.38 6.2.1 液压支架工操作规程38 6.2.2 掘进机司机操作规程39 6.2.3 采煤机司机操作
5、规程39 参考文献.41 1 第一章第一章 矿井概况矿井概况 1.1 矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响 1.1.1 矿井地形矿井地形 山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿位于山西省兴县县城北直距 20km 处，行政区划隶属于兴县魏家滩镇和保德县南河沟镇管辖， 其地理坐标为： 东经： 11105301110833， 北纬： 383240384439， 井田南北长约 22km， 东西宽约 4.5km，总面积为 88.6435km2，开采深度为 1046 米-350 米标高。煤炭总资源/储量 2401.18Mt。煤类为气煤。 1.1.2 矿井地貌矿井地貌 井田
6、属吕梁山脉的西北端，山河交错，沟壑纵横，山川层叠，侵蚀冲刷剧烈，地势总体为南北高中部低，最高点位于井田东南角寨则卯村西，海拔高程+1254.0m；最低点位于井田中东部的岚漪河谷地， 海拔高程+924.0m， 最大相对高差 330.0m， 区内大面积为第三、四系松散层所覆盖。 1.1.3 矿井地物矿井地物 岢瓦铁路和县级公路从井田中部沿岚漪河通过，岢瓦铁路目前已基本建成，铁路装车站设在石吉塔沟口西侧附近的河滩地。从节省投资，减少运营费用的角度出发，井口及工业场地选择应尽量靠近铁路装车站。 岚漪河上游有一座设计蓄水能力 2400 万m3的天古崖水库。为文革期间所建，目前坝体已出现渗漏，水利部门定性
7、为危库，矿井井口及工业场地选择需注意这一因素的影响。 1.1.4 矿井水系矿井水系 井田内主要河流为岚漪河，属黄河水系。发源于岢岚县马跑泉，全长 120km，经魏家滩至裴家川口注入黄河，流域面积 2167km2，多年平均流量 2.83m3/s，最大洪峰发生在1967年 8 月，平均洪流量达 81.6m3/s。河内长年有流水，天古崖水库位于井田河段上游 1.5km 处，入库清水流量0.71.10m3/s。 内蒙古科技大学课程设计说明书 2 1.1.5 气象及地震气象及地震 本区属温带大陆性季风气候，四季分明，昼夜温差大。冬季漫长寒冷少雪，春旱风大升温较快， 夏季短暂炎热多雨， 秋季凉爽天气晴朗。
8、 据 兴县志 记载， 年平均气温为8.112.8，一月份最冷，平均气温为-9.4，7 月份最热，平均气温为 23.2；极端最低气温为-29.3（1958 年 1 月 16 日） ，极端最高气温为 38.4（1961 年 6 月 11 日） ，年平均太阳总辐射为 559080J/cm2。全年风向以东风为主，西风次之，历年平均风速 2.4m/s，最大风速可达 20m/s。多年平均降雨量为 625mm，年最大降雨量为 844.6mm（1964 年） ，其中1967 年 8 月 20 日最大降水量达 104.1mm； 年最小降雨量为 181.1mm （1965 年） ， 其中 1969年 11 月 2
9、9 日至 1970 年 2 月 18 日连续 82 天无降水，降雨量分配极不均匀，多集中于每年 6 月下旬至 9 月上旬，占全年的 66.2%。年平均蒸发量为 2090.8mm，最大蒸发量为2541.0mm（1972 年） 。年平均无霜期为 174d，初霜一般出现在 9 月 26 日至 10 月 13 日之间，终霜一般在翌年的 4 月 3 日至 4 月 20 日之间。最大冻土深度 130cm 左右。 本区最早有记载的一次地震为 1331 年 4 月，地震波及全县，裂地尺余，民房倾塌甚多，尔后至 2004 年的 600 余年间共发生过地震 40 余次，其中破坏性地震 5 次，其强度为4.05.5
10、 级。根据中国地震裂度区划图（1990 年） 中及 建筑抗震设计规范(GB50011-2001) ， 本区基本地震烈度为6度区， 设计基本地震加速度值为0.05g。 1.2 矿井开拓方式及主要井巷的布置形式矿井开拓方式及主要井巷的布置形式 矿井工业场地及井口布置在井田中部岢瓦铁路南侧的石吉塔沟内及沟口附近。 采用沟内外结合布置方式，场地标高+940.0+992.0m。 根据工业场地附近煤层埋藏较浅的特点， 井田采用斜井开拓方式。 矿井初期形成五条井筒，其中一、二号主斜井布置在石吉塔沟内 400m 处的坡地上，井口标高+980.0m，其中一号主斜井的方式掘至 8 号煤层+660m 标高，一号主斜
11、井倾角 15，斜长 1236m，铺设带式输送机，通过煤仓与 11 采区带式输送机上山及 8 号煤带式输送机大巷相接。二号主斜井掘进至 13 号煤层+585m 标高，通过煤仓与 21 采区带式输送机上山及 13 号煤带式输送机大巷相接，二号主斜井倾角 17，斜长 1351m，铺设胶带输送机。副斜井井口及辅助生产系统布置在石吉塔沟沟口东侧，岢瓦铁路南侧的河滩地上，井口标高+945.0m，以内蒙古科技大学课程设计说明书 3 斜井的方式掘进至 8 号煤层+763m 标高，副斜井倾角 5.5，斜长 2011m，利用无轨胶轮车担负辅助运输。 矿井采用分区式通风系统， 一号回风斜井布置在石吉塔沟深部主斜井南
12、侧 550m 附近坡地上，倾角 25，斜长 653m。在其东侧约 150m 处的台阶上布置有一号回风立井。井口标高+1010m，垂深 365m。 全井田划分为两个水平上下山开采，一水平标高确定为+700m，二水平标高确定为+640m。设计采用分煤组布置大巷方式。上组煤开拓大巷沿井田中央南北向布置在 8 号煤层+700m 标高处，采用采区上下山开采，为便于实现无轨胶轮车辅助运输，上下山均伪斜布置，伪斜后，上下山倾角 5-6 度。4、5、6 号煤层各区段巷道通过石门与位于 8 号煤层中的上下山联系。下组煤大巷沿井田中央南北向在 13 号煤层+640m 标高处布置一组大巷，采用采区上下山开采，10
13、号、12 号煤通过区段石门与位于 13 号煤层中的采区上下山联系。8、13 号煤层大巷之间通过集中上山联系。各煤组大巷分别布置两条，即带式输送机大巷和辅助运输大巷。 全井田共划分为 16 个采区，其中上组煤区为 6 个采区，下组煤区为 10 个采区，移交生产的采区为 11、21 采区。 矿井主运输采用带式输送机，辅助运输采用无轨胶轮车。 1.3 矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况 矿井移交生产初期开采上山采区时为低瓦斯矿井， 后期接续开采下山采区时上升为高瓦斯矿井。设计矿井投产时采用分区式通风系统，抽出式通风方式，一号主斜井、二号主斜井、副斜井进风
14、，一号回风斜井和一号回风立井回风。根据采区及工作面接续，为了满足矿井后期风量的增加， 一号回风斜井在投产后第 7 年时改为进风井。 由于本矿井井田面积大，生产能力高，因此矿井后期均采用分区式通风系统，新开凿一、二号进风立井和二、三号回风立井。 矿井风量：一号回风斜井： 130/s。 一号回风立井：容易时期 130m3/s，困难时期 329m3/s。 矿井负压：一号回风斜井：容易时期 2170Pa，困难时期 2787.9Pa。 一号回风立井：容易时期 2246.8Pa，困难时期 2848.2Pa。 通风设备：一号回风斜井选用 GAF23.7-13.3-1 型轴流式矿井通风机 2 台，一号回风立井
15、选用 GAF35.5-18-2 型轴流式矿井通风机 2 台。均为一台工作，一台备用。 内蒙古科技大学课程设计说明书 4 1.4 矿井提升运输系统及主要设备配备情况矿井提升运输系统及主要设备配备情况 矿井生产期间，按照开拓开采状况变化，适时调整无轨胶轮车辆数量。一号主斜井装备一台胶带输送机，L=1230m，倾角 15。B=1600mm，Q=3000t/h，V=4.5m/s，ST=4500N/mm（阻燃型钢绳芯胶带） ，选配电动机 3 台（31600kW） ，3 套 ML3PSF140减速系统。二号主斜井装备一台胶带输送机，L=1390m，倾角 17。B=1600mm，Q=3000t/h，V=4.
16、8m/s，ST=5000N/mm（阻燃型钢绳芯胶带） ，选配电动机 3 台（32000kW） ，3 套 ML3PSF150减速系统。 井下辅助运输选用无轨胶轮车系统，为满足矿井生产规模 15.0Mt/a 辅助运输需要，选用各型无轨胶轮车辆总计 41 辆，其中：WCQ-3B 型无轨胶轮人车 10 辆（其中维修备用 1辆） ；WCQ-3B 型平板式无轨胶轮材料车 10 辆（其中维修备用 1 辆） ；WCQ-5B 型自卸车厢式无轨胶轮车 7 辆（其中维修备用 2 辆） ；WQC2J（2A）型生产指挥防爆胶轮车 5 辆；FBZL16型防爆装载机 5 辆；DBT 10CHT-50 型多功能运输车（支架拖车）2 辆；DBT FBL-55 型支架铲车 2 辆 1.5 矿井工作制度矿井工作制度 矿井设计规范第 2.2.3 条规定： “矿井设计生产能力按年工作日 330d 每日净提升16h”计
