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1、毕业课题设计论文题 目：应用科学技术改进采矿方法创效益 所在系部：学 科 专 业： 煤矿开采技术 作 者 姓 名：指导学 号： 答 辩 日 期： 2012 年 6 月 / 应用科学技术改进采矿方法创效益摘 要矿井各项指标的良性走势源于技术的应用,源于先进设备的引进,源于对新技术性能工艺的消化吸收,源于职工培训之后职工素质的提高,所有这些都表明,坚持科学,坚持开拓创新,矿井才能安全、和谐、快速发展。坚持优化设计与强化管理相结合,坚持应用先进技术与淘汰落后工艺相结合,坚持突出重点与全面推进相结合,坚持清洁生产与资源综合利用相结合。在井下、地面各环节、各系统应用先进技术、引进先进设备,全面提升了矿井
2、的本质安全程度。我就围绕这一主题,粗略的介绍目前我所了解关于的煤矿开采及煤矿巷道掘进的现状以及未来技术的发展。关键词：薄煤层 地质条件 支护方式 回采工艺 钻爆法目录第1章 绪论41.1 引言41.2 研究现状41.2.1 煤炭工业的行业性质41.2.2 煤炭分布与类型41.2.3煤矿开采新技术应用51.2.4环境问题5第2章 采煤工艺与掘进工艺6-92.1回采工作面位置及井上下关系62.2回采工作面参数及回采情况62.3地质构造及其对开采的影响72.4回采工艺8-92.5全岩掘进施工10-12第3章 顶板控制及支护形式12-143.1顶板支护设计123.2支护设备及数量133.3支护设施及配
3、套设施规格143.4全岩巷支护14第4章 运输系统及劳动组织15-164.1 回采工作面顶板支护方式154.2掘进工作面运输154.3机电运输安全164.4劳动组织优化16第5章 通风与安全17-205.1回采工作面通风175.2掘进通风175.3通风注意事项185.4 矿井通风安全控制195.5通风安全管理195.6矿井通风系统评价综合指标kq的计算20第6章工作面灾害事故的总体防治21-266.1 瓦斯防治216.2 顶板事故的防治22-246.3 煤尘防治256.4 矿井火灾26致 27参考文献28第1章 绪论1.1 引言我国是世界上最大的产煤国,煤炭产量约占全世界产量的40%,而我国又
4、是世界上煤矿自然灾害最严重的国家,煤矿安全生产是整个安全生产的重中之重。随着我国国民经济的快速发展,对煤炭资源的需求越来越大,这相应地要求我国的采矿技术的飞速发展。这几年我国煤炭采矿设备正在向自动化、信息化、大型化、集约化方向发展,煤炭的开采强度和速得到极大的提高：但同时我们不得不面对的是这几年中小煤矿生产技术相对落后的局面。造成这一局面的原因有很多,但主要与我国的中小煤矿设备革新慢、适应性差、技术不过关等因素有关。生产技术的发展缓慢越来越成为我国煤炭工业可持续发展的瓶颈,也是广大技术人员需要研究的关键性问题。1.2 研究现状1.2.1.煤炭工业的行业性质煤炭开采是资源性行业,煤矿的寿命取决于
5、拥有的资源量；安全生产状况受其资源条件的限制；煤炭资源条件差别很大,开采条件属中等偏下水平；大多数煤矿远离经济发达地区；企业发展不平衡性在工业行业中十分突出。煤炭开采是高危行业,煤矿存在瓦斯、顶板、自然发火、突水、爆炸等多种灾害隐患；致灾因子共存于同一作业空间,容易引发事故；我国煤矿主要是井工矿,开采深度深,作业环境、照明等条件差,不利于生产安全；容易引起多种灾害的藕合。1.2.2.煤矿分布与类型我国煤矿自然条件差,地质条件复杂。大型煤炭基地煤炭储量丰富、煤类齐全、煤质优良,开采条件好,区位优势明显,已具有一定的生产开发规模和配套工程设施。我国煤炭资源赋存丰度与地区经济发达程度呈逆向分布特点,
6、使煤炭基地远离了煤炭消费市场,煤炭资源中心远离了煤炭消费中心；煤炭资源与水资源呈逆向分布特点；煤层埋藏较深,适于露天开采的很少,适于露天开采的中、高变质煤更少；共伴生矿产种类多,资源丰富。优质动力煤丰富,优质无烟煤何优质炼焦用煤不多,属稀缺煤种,应当引起各方面的高度重视,采取有效措施,切实加强保护和合理开发利用。煤炭企业应加快开发利用步伐,走以煤为本,综合开发,多矿种经营的路子。1.2.3煤矿开采新技术应用煤炭工业是国民经济的基础工业,它为许多重要工业部门提供原料和能源。近年来,我国煤炭工业发展取得了显著的效果,综采、综放技术,普采、炮采工艺有了极改进。立井施工中,一些矿区装备使用了大型绞车、
7、提升机、井架钻架,深孔光面爆破,大型抓岩机,锚喷和滑模筑壁等机械化作业线,岩巷施工方面,以钻装锚机为主体的作业线,以凿岩台车、侧卸装载机为主的作业线已广泛采用,全断面掘进机正在积极推进中,深孔光爆、锚喷支护、激光指向等特色机械化施工工艺已取得了很好的效果,此外,施工管理技术方面也得到了不断改进和提高。1.2.4环境问题1.对土地资源的破坏和占用煤炭开采对土地资源的破坏损害,井工开采以地表塌陷和矸石山压占为主,而露天开采则以直接挖损和外排土场压占为主.2.对水资源的破坏和污染煤炭开采过程中,进行的人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤系含水层的自然疏干,破坏了地下水资源.同时开采还可能污染地下水资
8、源.3.对大气环境的污染主要来自矿井排出的煤层瓦斯和煤矿矸石山的自燃.第二章 采煤工艺与掘进工艺工作面背景介绍参考文献市小溪沟煤业公司3914回采工作面及+370东集中运输巷作业规程2. 1 回采工作面位置及井上下关系附表1-1-1 工作面位置及井上下关系表水平名称矿井延伸水平采区名称+430采区地面标高+800m+620m井下标高+430m+490m地面相对位置小溪沟西侧灯盏窝一带,地表坡度大,植被覆盖较好,无建、构筑物。掘进施工对地表无影响。回采对地面设施的影响该工作面在回采围无人工建、构筑物,且采深较大,回采对地表基本无影响。井下位置与四邻关系矿井东邻葡萄石煤矿,该矿曾越界进入我矿登记开
9、采围进行采掘活动,在本矿+490水平九煤半煤巷掘进施工中探到其采空区,布置回采工作面时留有20米以上的保护煤柱。2. 2回采工作面参数及煤层情况附表1-2-2 3914工作面参数表走向长度m730倾斜长度m95面积m269350附表1-3-3 工作面煤层情况表煤层厚度m0.8-1.4结构式m0.90容重t/m31.4煤层硬度中等煤种SM倾角38-40稳定程度较稳定煤层情况描述9-1煤层,有2-3个煤分层,夹矸为3-15cm厚的粗砂岩,煤性硬,回采过程中易片帮；爆破效果不佳时人工剥离清帮难度较大,容易形成伞檐和造成煤壁不直。附表1-4-4 煤层顶底板情况表煤层顶底板情况板顶板名称岩石名称厚度m
10、特 征基本顶细砂岩2-6稳定直 接 顶粗砂岩大于1较稳定,支柱回撤后易大块冒落伪顶粗砂岩0.3-0.8脆性、易断裂,伪顶与直接顶间层理清晰,间或夹煤线,随煤壁推进极易冒落。直接底砂页岩0.1-0.4为复合岩层,稳定性差老底细砂岩2.5-5岩性稳定2.3地质构造及其对开采的影响该回采区无大型褶曲构造,根据+550采区和+490采区回采揭露情况推测,可能出现小围走向或倾向褶曲,对工作面生产无严重影响。2. 4回采工艺2.4.1爆破落煤,上下端头采用爆破落煤,打眼放炮人工攉煤,炮采段按1.2m间距支设贴帮柱。打眼方法：炮眼采用双排眼布置,眼深1.0米,眼距0.9米,采用矿用水胶炸药,每孔装药量0.3
11、kg。爆破操作严格执行以炮三检和三人连锁放炮制。每次放炮前,进行煤层注水工作,钻孔布置在煤层中间顶板以下1.0m处,俯角15,根据爆破落煤长度每6m 布置一个注水孔。2.4.2人工装煤机车运煤,一般装车4人,各站在矿车四角,一手握锹200毫米处,一手握锹把后端,全身用力,均匀地将锹插入底子薄板把锹装滿,要看准将煤装入车,要精力集中注意左右,前后周围人的安全,特别是在装滿时防止煤块滚落伤人。煤矸不能超车沿。进入工作面时检查车道和作业地点的顶板,片邦等隐患。在装运煤时要适量不准超载,在重车下坡时打好刹车掩,以免滑车挤伤人。有两人同时在一个工作面运输时要做到空车让实车,确保工作面的煤按时运出地面。2
12、.4.3采空区处理,采用全部垮落法和煤柱支撑法,用回柱绞车回撤支柱,回柱按由上而下、采空区侧向煤壁方向的顺序进行,并应遵守安全规程的各项规定,以保证回柱放顶工作的安全。2.5全岩掘进施工表9 巷道断面图表 10巷道炮眼布置图2.5.1钻眼爆破,爆破后巷道断面和轮廓应符合设计要求,对顶、帮围岩的震动和破坏小,有利顶板管理,崩落的煤、岩块不打倒支架,块度均匀便于装运,炮眼利用率高,所消耗的雷管和炸药量要少。2.5.2通风与降温,风量规定,爆破后15分钟能把工作面的炮烟排出；按掘进工作面同时工作得最多人数计算,每人每分钟的新鲜空气量不应小于4m；风速不得小于0.15ms；混合式通风系统的压入式通风机
13、,必须在炮烟全部排出工作面后方可停止运转。综合防尘降温技术有,湿式钻眼、喷雾洒水、冲洗井壁巷帮、使用水炮泥、加强通风排尘、加强个人防护等。第三章 顶板控制及支护形式3.1 顶板支护设计3.1.1工作面的支护设计1、根据支架的型号及允许的端面距,结合本工作面实际情况,确定本工作面最小控顶距为3.975m,最大控顶距为4.575m,落煤进度0.90m,放顶步距0.90m,全部陷落法处理采空区。采用经验公式计算工作面支护强度pt=9.81hk=9.811.12.58=215.82kN/m2式中：pt工作面合理的支护强度,kN/m2; h根据+430采区K9煤层地质资料,3914工作面平均采高为1.1m；顶板岩石重力密度,t/m3; k工作面支柱应该支护的上覆岩层厚度与采高之比,一般取48,根据具体情况合理选取,本工作面计算时取8。2、根据工作面的煤层顶底板的情况、煤层情况、采高及支架情况,选取ZY2400/6.5/13型支架。按提供的支架最小工作阻力2400KN计算该支架的最小支护强度为：最小支护强度= = = =365.73kN/ m2根据以上计算结果可知该种支架的最小支护强度为365.73kN/m2,大于工作面的顶板的来压强度215.82kN/m2,因此ZY2400/6.5/13型支架完全能有
