四海煤矿3201工作面回采工艺设计终稿

1重庆大学网络教育学院毕业设计（论文）题目四海煤矿3201工作面回采工艺设计学生所在校外学习中心山西晋中校外学习中心批次层次专业121批次专科起点本科采矿工程学号W12115301学生李旭指导教师彭守建起止日期2014.02.24——2014.04.132目录1.概况……………………………………………………….…………51.1.工作面位置及井上下关系…………………………….………51.2工作面位置及井上下关系…………………………...…………62.地质概况………………………………………………..……...……62.1煤层赋存情况……………………………………………..……72.2煤层情况表………………………………………..………82.3该怎么煤层综合柱状图………………………………..……….82.4地质构造及水文地质情况……………………………….……..92.5瓦斯、煤尘和自燃发火情况…………………………….……103.可采储量和可采期…………………………………………………133.1工业储量………………………………………..………………133.2采煤工作面服务年限……………………..……………………134.巷道布置与生产系统…………………………………..…………..135.采煤工艺……………………………………………………..……..205.1采煤工艺……………………………………………..…………205.2采煤方法……………………………………………..…………235.3工作面正规循环生产能力…………………………..…………235.4设备配置…………………………………………………..……236.生产技术管理………………………………………………………236.1劳动组织…………………………………………..……………246.2主要经济技术指标………………………………..…………...2537.采煤方法图的设计与绘制（见图纸）………………….…….…..278.安全技术措施…………………………………………………...….278.1一般规定……………………………………………….………278.2顶板管理……………………………………………….………288.3防治水………………………………………………….………338.4爆破管理……………………………………………….………338.5通防及安全监测………………………………………….……388.6运输管理………………………………………………….……388.7机电管理……………………………………………….………408.8工作面防滑管理……………………………………….………42设计小结…………………………………………………...…………..42参考文献……………………….…………………………...………….434摘要此次设计主要是采煤工艺设计，需要设计的工作面为四海煤矿3201工作面回采工艺设计，工作面走向长度200米，倾斜长度为500米，煤层走向为东西方向，该工作面采用对拉伪倾斜长壁采煤法，煤的平均采高为3.56米，煤厚在0.7～2.5m之间变化，以亮煤为主、暗煤次之，含有镜煤条带或透镜体，丝炭以细条带或线理状分布于煤层中，高挥发分、低硫、低灰分，在本工作面，煤层不含夹矸。f=0.98。煤层厚度赋存稳定。3上201工作面采用“三八”制作业制度，三班生产、边采边准，3上201工作面每班由一名跟班副区长和两名带班班长负责组织生产，配有放炮员、机电维修工、溜子司机、支柱管理工、油泵工等相关工种的操作人员若干名，全工区共计141人日生产量为,816吨，月生产量为22840吨。为保证安全生产，对顶板、一通三防、机电、运输、避灾等方便编制了安全措施。关键词：四海煤矿；回采工艺；设计51.概况1.1工作面位置3上201工作面是二采区的第一个工作面。位于二采区北翼。井下位于3200轨道、皮带巷以北，北部为煤层3上煤冲刷边界，东部为何岗村和汪庄村保护煤柱，南部为3200皮带巷保护煤柱，西部为3上203工作面，尚未进行巷道掘进。本工作面相对位置位于工业广场以南310m～860m，东邻何岗村保护煤柱和汪庄村保护煤柱；地面全部为农田，主要以农田、苗木为主；跃进沟从该面中上部穿过，别无其他建筑物。1.2工作面位置及井上下关系表表一水平名称390水平采区名称二采区地面标高+41.0m井下标高-330～-389m地面的相对位置本工作面相对位置位于工业广场以南310m～860m，东邻何岗村保护煤柱和汪庄村保护煤柱；地面全部为农田，主要以粮田、苗木为主；跃进沟从该面中上部穿过，别无其他建筑物，正常情况下，地下开采对河堤有一定影响，须做好采后河堤的塌陷治理工作。回采对地面设施的影响3上201工作面地表为粮田及苗木，回采对地表设施无影响；开采后对河堤有一定影响，须做好塌陷治理工作。井下位置及与相邻关系井下位于3200轨道、皮带巷以北，为二采区的首采工作面；北部为煤层3上煤冲刷边界，基岩厚度超过100m，东部为何岗村和汪庄村保护煤柱，南部为3200皮带巷保护煤柱，西部为3上203工作面，尚未进行巷道掘进。本煤层是最上一层煤，底板下相距0.7～2.0m的3下煤及相距44m左右的6煤均未开拓。走向长度200m倾斜长度500m面积106914m262.地质概况2.1煤层赋存情况3上煤正常厚度在0.7～2.5m，平均2.0m，下距3下煤0.7～2.0m左右。黑色,沥青玻璃光泽,粉状及粉末状与鳞片状,以亮煤及暗煤为主,内夹镜煤条带,条带状构造,水平层里。直接顶厚1.5m，为粘土岩。老顶厚40m，以中砂岩为主的岩性组合，局部含有薄层粉细砂岩互层、粘土岩、粗砂岩等，灰白色，石英为主，长石次之，粘土交结。直接底为厚0.5～1.0m的粉砂质粘土岩，灰褐色，富含植物根化石，局部变薄。老底厚0～2.0m的细砂岩，灰色～深灰色，硬度较小，断层处破碎，泥质交结。2.2煤层情况表表二煤层厚度(m)0.7～2.5/2.0煤层结构简单煤层倾角（度）3～26开采煤层3上硬度0.98煤种气煤稳定程度稳定煤层情况描述煤厚在0.7～2.5m之间变化，以亮煤为主、暗煤次之，含有镜煤条带或透镜体，丝炭以细条带或线理状分布于煤层中，高挥发分、低硫、低灰分，在本工作面，煤层不含夹矸。f=0.98。煤层厚度赋存稳定。煤3上下距煤3下平均为0.7～2.0m左右。2.3煤层围岩性质及其对采煤的影响表三顶底板名称岩石名称厚度（m）岩性特征老顶中粒砂岩403上煤顶板以上40m左右范围是一组以中砂岩为主的岩性组合，局部含有薄层粉细砂岩互层、粘土岩、粗砂岩等，灰白色，石英7为主，长石次之，粘土交结。硬度系数f=4～6。直接顶粘土岩1.5根据X3-14号孔，3上煤顶板有一层1.5m厚灰～褐灰色的粘土岩，但在-390行人暗斜井未见该层粘土岩。直接底粉砂质粘土岩0.5～1.0灰褐色，富含植物根化石，局部变薄。老底细砂岩0～2灰色～深灰色，硬度较小，断层处破碎，泥质交结。83201工作面煤(岩)层综合柱状图岩石名称层厚(m)柱状岩性描述中粒砂岩灰白色中粒砂岩，局部含有薄层粉细砂岩互层.粘土岩.粗砂岩等，石英为主，长石次之，粘土交结，硬度系数f=4~6。粘土岩局部地段存在褐灰色粘土岩。3上煤黑色，亮煤为主，水平层理。前方有冲刷区。3下煤粘土岩细砂岩灰褐色,富含植物化石,局部厚度变薄。灰色~深灰色,硬度较小,断层处破碎,泥质交结。黑色,以暗煤为主亮煤次之,油脂光泽,属半暗型煤。粉砂质粘土岩灰褐色,含较多的植物化石碎片。粉砂岩细砂岩~粉细砂岩互层深灰色,顶部含植物根部化石并含有星点黄铁矿。浅灰~灰色,石英为主,含少量长石,接触式钙质.粘土质交结。细砂岩粉砂岩有多层细砂岩.粉砂岩交替出现,巨厚层状。6煤层黑色,以暗煤为主亮煤次之,块状~鳞片状。粉砂岩灰~深灰色,含少量粘土质及细砂岩条带,含较多植物根部化石,及少量黄铁矿薄膜。三灰浅灰~灰色,致密性脆,质纯.块状,含燧石结核,含较多海百合茎化石,具裂隙,且被方解石脉充填。1∶500上92.4地质构造及水文地质情况2.4.1断层情况以及对回采的影响：根据工作面各巷道揭露的地质资料，本工作面的准备过程中揭露断层6条，F1断层在工作面三条巷道内均有揭露，贯穿整个工作面，但煤层未断开，对工作面回采有一定影响，F2断层分别在上轨道顺槽、皮带顺槽揭露，贯穿下面，因落差较大，须重补改造巷，F2断层在上皮带顺槽揭露，位于采区巷道保护煤柱内，对工作面回采无影响；其它断层f1、f2、f3、f4均未在其它巷道的对应位置揭露，预计延展不长即尖灭，对工作面回采影响不大。现分述如下：（具体情况详见3上201工作面平面图和素描图。）断层参数表表四断层名称走向(°)倾向(°)倾角(°)性质落差(m)控制情况F11253580正断层0.8～1.7控制F21253565正断层0～4.0控制F311020070正断层4.1控制f112021065正断层1.0查明f212021060正断层0.8查明f312021080正断层1.0查明f41203070正断层1.0查明2.4.2充水因素根据3200各条巷道的水文情况，本区域水文地质条件比较简单，影响生产的水文因素主要有3煤老顶砂岩含水层及三灰含水层。山西组砂岩含水层：3煤层老顶砂岩厚度较大，正常情况下含有一定水量，但是在本矿井-250m的各个工作面普遍基本不含水，涌水量2～5m3/h；在-390水平的开拓过程中，3200轨道及3200皮带巷涌水量2～25m3/h，工作面各巷道淋水量2～10m3/h。102.5瓦斯、煤尘和自燃发火情况3上煤层硬度0.98，顶板泥岩硬度4～6之间，3上煤尘爆炸指数38.67%，具有强爆炸性，低瓦斯，无瓦斯突出危险，无地温危害，无冲击地压危害。根据三条巷道的揭露情况，本工作面回采范围内无陷落柱和岩浆岩侵入。附：表五瓦斯低瓦斯、低二氧化碳，二氧化碳相对涌出量3.48m3/t、瓦斯相对涌出量2.2m3/t煤尘爆炸指数煤尘具有强爆炸性，爆炸指数为38.67%煤的自燃倾向性54～118天地温危害正常地温区22°冲击地压危害无冲击地压危害3.可采储量和可采期3.1工业储量：26.91万t；可采储量：本工作面的回采率为95%，可采储量25.24万t。3.2采煤工作面服务年限本矿的炮采工作面回采率值为95%，工作面的服务年限=可采储量/设计月产量=25.24/2.28=11个月4.巷道布置与生产系统4.1巷道布置4.1.1采区设计、采区巷道布置概况二采区位于我矿井田南部，北部为煤层3上煤冲刷边界，基岩厚度超过100m，东部为何岗村和汪庄村保护煤柱，南部为3200皮带巷保护煤柱，西部为3上203工作面，11尚未进行巷道掘进。二采区设计于2006年1月通过山亭区煤炭局的审查批准。4.1.2工作面轨道顺槽3上201轨道下顺槽东部为何岗村和汪庄村保护煤柱；轨道上顺槽西部为3上203工作面，尚未进行巷道掘进。3上201轨道上、下顺槽均为矩形锚网支护，净宽2.4m，净高2.0m，净断面为4.8㎡。上下顺槽为工作面的进风巷和辅助运输巷。4.1.3工作面运输顺槽3上201皮带顺槽为锚网支护，巷道采用矩形断面，净宽2.6m，净高2.2m，净断面为5.72㎡。该巷道为工作面主要运输巷和集中回风巷。4.1.4工作面切眼3上201工作面切眼位于该工作面上部边界，基本沿煤层走向掘进。采用锚网支护、局部地段采用锚网喷支护。4.1.5联络巷：无。4.1.6溜煤眼：无。4.1.7峒室及其它巷道：三条顺槽每隔40米左右，在巷道一侧布置有躲避硐室一个，采用锚网支护，净宽2.2m，净高2.0m，净深2m。正常回采时做机电硐室或设备硐室用。附图三：3上201面位置及巷道布置图（M：1∶2000）附后。4.2生产系统4.2.1运输系统工作面采用放炮落、装煤，人工装煤的方式，煤由工作面刮板输送机、运输巷刮板输送机、运输巷胶带输送机运出。工作面所需的材料、设备等物资，采用1.0吨矿车或材料车、JD-11.4及JD-25型调度绞车，通过上下轨道顺槽运到两巷指定地点。采用自下而上依