矿井开采课程设计 - 图文

《矿井开采》课程设计

采区中部车场也同样采用甩车场形，甩轴方向偏向运输上山一侧。 它的作用是在本区段作为进风巷，起到通风作用；并且还可以作为行人进入工作面避灾的通路 3.1.3.3 采区下部车场

（1）采区下部车场：采区下部车场的基本形式，按装车地点不同分为大巷装车、石门装车和绕道装车三种；按材料车场设置地点不同，又有顶板绕道和底板绕道两种。当煤层倾角在12°及以下是，采用底板绕道。

（2）其作用是转载从大巷来的矿车进入采区上山，把采区的煤转运到运输大巷，还可以把大巷来的风导入轨道上山和运输上山；

本采区的下部车场根据条件可以绕道装车形式，由于煤层倾角为3°～15°， 3.2 采区生产系统综述 3.2.1 运煤系统

在采煤工作面和分层运输平巷内铺设刮板输送机，在区段运输集中平巷和运输上山内铺设胶带输送机，在区段运输石门中胶带输送机。工作面的运煤路线是：采区煤层工作面→区段运输平巷→区段运输石门→区段溜煤眼→运输上山→采区煤仓→大巷装车运出采区。 3.2.2 通风系统

采煤工作面的新鲜风流，自运输大巷→下部车场→轨道上山→中部车场→区段运输平巷→采煤工作面（风变为污风）→区段回风平巷→回风石门→回风大巷→风井排到地表。

注：若为多区段开采，在上下区段分别有工作面在同时采煤时上、下区段必须实行独立通风。同时，各个掘进头之间也应有独立通风。 3.2.3 材料运输系统

采煤工作面所需的材料，自运输大巷→采区下部车场→轨道上山→上部车场→采区运输石门→区段回风平巷→采煤工作面。 3.2.4 排矸及掘进出煤系统

由于区段集中平巷设置煤层底板岩层中，还要开掘许多岩石溜煤眼和联络石门，有较多的矸石需要外运。为了不使生产期间出煤与排矸相互干扰，不因岩巷掘进工程进展缓慢而影响生产准备，一般应使一个区段内的岩石巷道尽量在投产

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前全部掘好，这样在该区段回采期间就不再排运矸石。

掘进各巷道的矸石→轨道上山→采区下部车场→运输大巷→… 3.2.5 排水系统

工作面的矿水→区段运输平巷→区段运输石门→溜煤眼→运输上山→采区煤仓→运输大巷→… 3.2.6 动力供应系统

运输大巷采→轨道上山→采区变电所→轨道上山→上部车场→采区运输石门→区段回风平巷→采煤工作面和掘进头。 3.3 采区回采工作面配备和生产能力验算

工作面长度为200m,煤层倾角平均为9°,顶底板都比较稳定。倾向长度为2540m，煤厚为1.18m，采用走向长壁放顶煤采煤法，综合机械化采煤，全部垮落法管理顶板。进刀方式： 为了合理利用工作时间，提高效率,采用往返两刀割煤方式，工作面每天推进6刀，双向割煤往返一次割两刀，截深为600mm。采煤机自工作面下切口开始上行割顶煤，输送机铲煤板清浮煤。采煤机的牵引速度为5.2m/min,采高，根据设备能力，取1.18m， 3.3.1 计算回采工作面产量

机采工作面日产量可用下式计算： A=NLSMγC

式中A—回采工作面日产量，t/d； L—工作面长度，m； S—截深，m；

M—采高；放顶煤开采时为每次采放总厚度，m； γ—煤的视密度，t/m3；

C—工作面回采率，薄煤层取0.97，中厚煤层取0.95，厚煤层取0.93 ； N—采煤机日进刀数；放顶煤开采时N为日采放总进尺 N=60k1(24－t1)/td k1—事故影响系数，0.6~0.8； t1—准备时间，h；

td—截割一刀所需时间，min；

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单向采煤时：

td=k2(L－l ) (1/v1+1/v2)+t2 双向采煤时：

td= k2(L－l )/ v1+ t2 式中l —缺口长度，m； v1—采煤机工作速度，m/min； v2—采煤机清煤速度，m/min；

t2—进刀时间，包括移机头及自开缺口，一般为30~90min；

k2—每刀辅助时间，（包括交接班、处理大块煤等采煤机合理停顿时间）系数，一般取1.3~1.5；

经计算可得工作面日生产能力为4242t/d。 3.3.2 确定采区内同时回采工作面数目

采区内同时生产的工作面数目，应根据煤层赋存条件、采区主要巷道的运输能力、开采程序、采掘机械化程度、管理水平和采掘关系等因素，综合考虑确定。同时生产工作面过多，则管理复杂，接续紧张。

为保持采区合理的开采强度，每个双翼采区内同采的工作面数目一般为1~2个：在一个采区内安排两个综采工作面，容易互相影响，可布置一个综采工作面另外再布置—个普采或炮采工作面。采区内同时生产的综采工作面宜为一个面，不应超过两个面；普采工作面宜为两个工作面，不应超过三个面。本矿井采用综采，采区内应同时回采一个回采工作面。 3.3.3 备用回采工作面及掘进头的设置

在整个采区中，由于采用下行式、后退式开采，因此，备用工作面位于回采工作面的下部。

掘进头设在备用工作面内，目的是将备用工作面准备好，待上一工作面采完后，能及时的搬迁设备到下一工作面，进行投入生产已达到矿井的设计生产能力要求。

3.3.4 采区生产能力验算

初步确定采区生产能力后，应经过以下各生产环节的验算。 3.3.4.1 采区运输能力。

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采区的运输能力应大于采区生产能力，其中主要是运煤设备的生产能力要与采区生产能力相适应。对于普采或综采工作面，采区集中巷和上(下)山运煤设备的小时生产能力，应与同时工作的工作面采煤机小时生产能力相适应。 A =60HBVγ

A=60×0.6×2.9×8×1.3=1085.76t／h Q= AκλT=1085.76×0.8×1.2×20=20846.592t

式中: A —— 设备生产能力，；

κ —— 运输设备正常工作系数，取0.7～0.9；取0.8. λ —— 产量不均衡系数，取1.2～1.3； T —— 日出煤时间，h;

V —— 采煤机的牵引速度，一般最大牵引速度为6～100m/min,取8 m/min；

H —— 采高，m；

B —— 有效截深，m，目前多采用截深为0.6m； Q —— 设备的运输能力,t／h； 3.3.4.2 采区通风能力

采区的生产能力应和通风能力相适应。根据矿井瓦斯等级、进回风巷道数目、断面和允许的最大风速，验算通风允许的最大采区生产能力为

3.4 开采顺序

由于有一层煤，因此无需对煤层间的开采顺序进行选择。而煤层厚度又很小，可不用分层。只需对区段间的开采顺序及参数进行设计即可。

煤层区段采用上山开采双翼单层布置准备。双翼采区是应用最广泛的一种准备方式。其特点是采区上山布置在采区中部，为采区两翼服务，相对减少了上山及车场的掘进工程量。而但采取受自然条件及开采条件影响，走向长度较短时，可将上山布置在采区一侧边界，此时采区只有一翼，称为单翼采区。采用上山时，煤炭运输有折返现象，增加了运输工作量，但工作面可跨过上山连续推进。故采用两翼开采方式。 3.5 采区准备工作及组织

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