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1、科技大学课程设计说明书第一章 矿井概况21.1矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响。21.2矿井开拓方式及主要井巷的布置形式。31.3矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况。41.4矿井提升运输系统及主要设备配备情况。5第二章 开采技术条件62.1采区的位置及与相邻采区的关系62.2构造8构造形态，倾向，褶皱及断层，岩浆岩体侵入，地质构造类型。82.3煤层9煤层厚度、倾角、稳定性、结构。92.4顶底板岩性9顶底板岩石的物理力学性质、稳定性及坚固性。92.5其它开采条件9瓦斯含量、自燃发火性、煤尘爆炸危险性、水文地质条件。9第三章 采煤方法的选择123.1采煤方法的选择原则123.2采煤方法的
2、技术分析123.3采煤方法的经济分析13第四章 采区巷道布置154.1采区主要参数的确定154.2采准巷道布置154.3采区主要设备配备情况164.4断面设计174.5回采巷道生产系统18第五章 回采工艺设计195.1回采工作面参数选择195.2回采巷道布置215.3回采工作面设备选择225.4回采工作面回采工艺过程27第六章 安全296.1安全技术措施296.2安全操作32第一章 矿井概况1.1矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响。1.1.1.交通地理位置山西柳林鑫飞下山峁煤业有限公司位于山西省柳林县城北偏西直距约20km王家沟乡圪塔上村、延家峁村、任家山村、后备村一带，属柳林县王家沟乡管辖
3、。井田地理坐标:东经1105215 1105411,北纬373614373731。井田位于柳林县城北20km处，紧靠柳林碛口公路，距孝柳铁路穆村站30km，距柳林结绳焉公路3km，交通运输条件便利。1.1.2.地形地貌井田地处晋西黄土高原，属吕梁山西侧的中低山区，黄土覆盖广泛，冲沟发育，地形起伏较大，地貌类型以侵蚀性黄土梁、峁为主，其次为黄土沟谷地貌中的冲沟，地势总体南高北低，地形最高点位于井田中东部山头，海拔1081.5m，最低点位于井田北部沟谷，海拔820.0m左右，最大相对高差261.5m。1.1.3.水系本区属黄河流域黄河水系，井田沟谷发育，无常年性水流，仅在雨季有洪水流出，并很快排干
4、，季节性水流向西北汇入黄河。1.1.4.气象及地震情况井田地处晋西北黄土高原，为大陆性季风气候，暖温带半干旱地区，气温变化昼夜悬殊，四季分明，降水量有限，多呈干旱状态，冬春季多西北风，少雨雪，夏秋季雨量集中，有时出现暴雨洪水灾害。据柳林气象站资料，各气象要素特征如下：（1）、气温:年平均8.8 ，1月份最低，平均为-7.6 ，极端值达-24.8 ，7月份最高，平均为22.6 ，极端值达37，平均温差30.2 。一般气温降至0的时间为10月中旬，回升到0以上的时间是翌年4月中旬。（2）、降水量和蒸发量:历年平均降水量为519.3mm, 最大降水量在7月份,为1299mm , 最小在12月份,为3
5、.6mm . 雨量集中在7、8、9三个月，占全年的63%。蒸发量平均值为2141.9mm , 最大在6月份，平均为362.3mm。（3）、风向及风速:风向多为西北，风速年平均2.5m/s,最大在3-5月份，风速平均3.1m/s，最大风速18 m/s。（4）、霜期、雪期和冻土期：初霜期在10月份上旬，终霜期在次年3月份，一次最大积雪厚度为14-30cm。 最早冻土期在11月26日，最晚解冻日为翌年4月1日，最大冻土深度111cm。据GB50011-2001建筑抗震设计规范，柳林县抗震设防烈度为度区，设计基本地震加速度值为0.05g。据历年记载，历史上发生过数次地震，其中以1101年，1555年最
6、强烈；其次1918年及1965年较强烈。1.2矿井开拓方式及主要井巷的布置形式。根据井田内8、9号煤层的赋存条件与地面地形特点，为合理开发全井田8、9号煤层，并最大限度的利用矿方已有的设施，1.2.1.开拓方案： 利用并刷大原任家山煤矿的主立井和副立井，做本次设计的副立井和回风立井。另在距原任家山煤矿主立井东北约150m左右处，新打一个主斜井，全井田采用一斜两立三个井筒开拓。主斜井落底于9号煤层，井筒净宽5.0m，斜长545m，倾角23，井筒内装备B=1000mm的胶带输送机及单钩串车，并设台阶、扶手，担负矿井提煤、进风及下大件的任务，是矿井的一个安全出口；副立井落底于9号煤层底板上，井筒净径
7、由4.0m刷大到5.5m，垂深210m，井筒内装备双钩1t标准罐笼，设梯子间，担负矿井矸石、材料设备和人员等提升任务，兼做主要进风井和安全出口；回风立井净径由3.0m刷大至5.5m，落底于8号煤层，垂深181m，井筒内装备梯子间，担负矿井回风任务，兼做安全出口。根据主、副井井筒落底点标高，结合井田几何特征和煤层赋存状况，设计以一个水平联合布置，分层开采井田内的8、9号煤层，水平标高+690m。即将总回风巷布置于8号煤层，并分别在8、9号煤层中布置运输大巷和轨道大巷。设计主斜井落底于9号煤层，回风立井落底于8号煤层。副立井落底后设置9号煤层+690m水平井底车场。利用8号煤层与9号煤层的层间距，
8、做一个井底煤仓。井底煤仓上口开口于8号煤层。过井底煤仓上口、沿正东正西方向在8号煤层和9号煤层重叠布置一组开拓巷道分别至井田西部边界煤柱线和井田东部边界煤柱线，当大巷掘进至井田东部煤柱线附近时，改为向北掘进，当大巷掘进至井田8号拐点处时，再改为向东掘进直至井田边界。每组开拓巷道设运输、轨道和回风三条巷道，相互平行，间距30m。其中，运输、轨道巷道分别沿8、9号煤层布置，回风巷道沿8号煤层布置。其中布置于8号煤层中的轨道大巷通过轨道石门与9号煤层+690m水平井底车场相接，回风大巷与回风立井直接沟通。矿井井下大巷主运输采用胶带输送机运输方式。大巷辅助运输方式选用连续牵引车牵引矿车运输。矿井采用中
9、央并列式通风系统，主、副井筒进风，回风井回风。矿井采用机械抽出式通风方式。全井田共划分为两个采区，其中8号煤层划分为一个采区，9号煤层划分为一个采区。矿井首采区选择为8号煤层一采区。1.3矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况。矿井通风方式为中央并列式，采用机械风机抽出式通风。工作面采用单进、单回的U型通风系统。掘进工作面采用局部扇风机压入式独立通风。依据煤矿保安规程，采区变电所采用独立通风。其它硐室可采用新鲜风串联通风。1.4矿井提升运输系统及主要设备配备情况。1.4.1.主斜井选用带式输送机：输送机：DTC100/25/2185大倾角钢丝绳芯带式输送机，带宽B=1000mm，带速V=2m
10、/s，输送机长L=570m，倾角=23，运量Q=250t/h。双滚筒双电机驱动，驱动滚筒为1000mm的胶面滚筒。尾部车载重锤。输送带：钢丝绳芯阻燃抗静电胶带，B=1000mm，ST1600。电动机：YB355M-4电动机（380V，185KW） 2台减速器：M3PSF70+冷却风扇 i=40 2台偶合器：YOTCS560 2个制动器：BYWZ5-400/121 2个逆止器：DSN090 2个1.4.2.副立井采用双钩罐笼提升方式：提升矸石时选用MGC1.1-6A，1t固定车厢式矿车，一部2JK-2.51.2/31.5型双滚筒绞车一部2JK-2.51.2/31.5型双滚筒绞车。1.5.矿井工作
11、制度。按煤炭工业矿井设计规范规定，矿井设计年工作日为330d，三八制，两班生产，一班准备，每天净提升时间为16h。第二章开采技术条件2.1采区的位置及与相邻采区的关系2.1.1.采区位置赋存太原组下部，上距8号煤层平均15.24m，煤层厚度1.55-3.50m，平均2.59m，含0-3层夹矸，井田内5个钻孔仅2个含1-2层夹矸，夹矸厚度为0.20-0.70m，岩性为泥岩或炭质泥岩，总体上井田内煤层结构简单到复杂，煤层发育稳定，属全井田稳定可采煤层。顶板岩性为泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩，底板为细粒砂岩、泥岩。2.1.2.与相邻采区的关系整合后井田北与新民二矿相邻、东与山西柳林大庄煤业有限公司相邻、
12、西与中铝碛口煤矿相邻、西南与碾墕煤矿相邻（见井田四邻关系图）。1. 新民二矿新民二矿始建于1949年，1956年正式投产，为国有煤矿，现开采4号煤层，生产规模为21万t/a，实际生产能力为21万t/a，采用立井开拓，分两个水平开采，采用长壁式开采，采煤机落煤，一次性采全高，顶板管理方法为全部跨落法，单体液压支柱型梁支护，中央并列式机械抽出式通风，该矿涌水量20m3-40m3/d，属低瓦斯矿井。煤尘具有爆炸性，煤的自燃倾向性等级为级，属自燃煤层。经调查，新民二矿与本井田相接处不存在越界开采现象。2.柳林大庄煤矿有限责任公司柳林大庄煤矿有限责任公司始建于1947年，1996年改制成立大庄煤矿股份公
13、司。井田内有三个坑口，即大庄煤矿、大庄4号坑口和三贤岔坑口。大庄煤矿位于井田中东部，建井于1947年，投产于1949年，主采9号煤层，在1995年开始开采8号煤层，1998年停产9号煤，后主采8号煤。初设计生产能力3万t/a，后经核定生产能力为9万t/a。采用一对竖井开拓，井田东部8、9号有部分采空区。采煤方法为走向长壁布置工作面，垮落法管理顶板。工作面采用金属摩擦支柱配合金属铰接顶梁支护，大巷用木棚架支护，井筒用料石砌碹。通风方式为中央并列式，采用机械抽出式通风方法。矿井一般涌水量12m3/d，井下建有水仓，采用水泵向地面集中抽排。属低瓦斯矿井。大庄煤矿4号坑口位于井田中北部，建井于1991
14、年，投产于2000年，主采4号煤层。设计生产能力9万吨/年，核定生产能力为9万吨/年。采用一竖、一斜井开拓，生产水平为820水平，分为五个采区，现已采空。矿井生产中发现井田中部已是古空区。采煤方法为走向长壁布置工作面，垮落法管理顶板，工作面配有煤电钻，采用打眼放炮落煤，人工攉煤，刮板机运煤，大巷用矿车运输，斜井串车提升。工作面采用金属磨擦支柱配合金属铰接顶梁支护，大巷用木棚架支护，井筒用料石砌碹。通风方式为中央并列式，采用机械抽出式通风方法。矿井一般涌水量50m3/d，井下建有水仓，采用水泵向地面集中抽排。井下瓦斯相对涌出量为3.9m3/t，属低瓦斯矿井。三贤岔坑口位于井田北部，建井于1947
15、年，投产于1949年，后再建于1971年，4号煤层已采空，2002年7月延深至8号、9号煤层。开采9号煤层。原设计生产能力3万吨/年，核定生产能力为9万吨/年。采用竖井竖井开拓，生产水平为747水平，在东部采空少部分。采煤方法为走向长壁煤采落煤，垮落法管理顶板，工作面配有煤电钻，刮板机运煤，大巷用矿车运输，罐笼提升。工作面采用金属磨擦支柱配合金属铰接顶梁支护，大巷用砌碹或工字支护，井筒用料石砌碹。通风方式为中央并列式，采用机械抽出式通风方法。矿井一般涌水量13.5m3/d，井下建有水仓，采用水泵向地面集中抽排。井下甲烷相对涌出量为4.32m3/t，属低瓦斯矿井。各可采煤层煤尘具有爆炸性，煤的自燃倾向性等级均为级，属自燃煤层。经调查，柳林大庄煤矿有限责任公司与本井田相接处不存在越界开采现象。3碾墕煤矿该矿为柳林县碾墕村村办煤矿，批准开采4、5号煤层，现开采4号煤层，生产能力为90
