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大型煤矿14＃层410盘区开采设计前言大型煤矿矿为大型集团公司实业总公司下属国企煤井,登记面积为17.9067km2,水平标高为900m。开采范围有27个拐点坐标圈定。大型煤矿矿1954年由北京煤矿设计院提出矿井整体设计方案,设计能力为90万吨/年,设计服务年限52年,为贯彻落实国家煤炭法和一系列安全生产法规，加强煤矿安全生产监督管理，合理开发利用煤炭资源，提高煤矿企业经济效益，根据煤炭生产许可证办法及其实施细则的有关规定，由大型煤矿矿负责编制矿井改扩建初步设计。1970～1983年开始大规模改扩建工程,开拓出900米水平,对运输环节进行了改造。1980年核定的生产能力为170万吨/年。2004年核定能力为250万吨。本设计依据煤炭工业设计规范和煤矿安全规程及国家、地方一系列安全生产方针、政策的要求而编制。从矿井实际出发，充分利用现有设施、设备和井巷工程，重点对矿井今后的开拓布置、采掘布局、采煤方法及采掘机械装备进行设计。对矿井各生产环节进行改造，对矿井安全设施进行配套完善，并编制职业安全卫生和环境保护措施。通过本设计使矿井具备基本的安全生产条件，开采技术选型可靠、生产布局合理完善，真正做到合理开采、综合保护及持续稳定发展。设计原则和主要依据：1、遵照技术先进、经济合理的原则；2、依据11、12＃合并层和14＃层的布置和开采状况，即11、12＃合并层和14＃层对照图；3、地质科提供的11、12＃合并层和14＃层地质说明书及各种图纸；4、国内现有中厚煤层开采技术和设备情况。目录第一章采区地质特征.............................................4第一节采区概况................................................5第二节采区地质情况............................................5第三节采区储量和生产能力.....................................10第二章采煤方法及采区巷道布置..................................11第一节采煤方法的选择.........................................11第二节矿压观测情况...........................................12第三节采区巷道布置...........................................13第四节回采工艺及劳动组织.....................................17第五节采区准备...............................................19第三章采区运输、供排水与供电..................................20第一节采区运输...............................................20第二节运料、排矸系统.........................................20第三节采区供排水和洒水系统...................................20第五节采区供电、压风系统.....................................20第四章通风与安全..............................................27第一节、矿井通风方式...........................................27第二节、通风系统...............................................27第三节、风量配置...............................................27第四节通风构筑物..............................................30第五节安全措施................................................30第五章采区巷道规格及支护方式.................................32第一节、概述..................................................32第二节、采区巷道规格及支护方式.................................32第六章采区设备选型及计算......................................33第一节采煤机的选型及计算.....................................33第二节运输机的选型及验算......................................33第三节顺槽设备的选型.........................................36第四节支架的计算与选型........................................45第五节其他设备的选型.........................................47第七章采区主要技术、经济指标...................................48第一节劳动生产率..............................................48第二节盘区主要技术经济指标表..................................49附录...........................................................51参考文献.......................................................53致谢...........................................................48第一章采区地质特征第一节采区概况一、位置、开采范围与邻近采区关系：14-2煤层410盘区位于大型煤矿矿井田西北部，东南与408盘区（正在开采）相接，东部隔矿界煤柱与**矿相邻，北部与412盘区相接（14-2煤层未采），西部以900大巷为界。盘区走向长约2080米，倾斜长1020米，面积约2082360平方米。二、地貌、埋藏条件和钻孔情况：14-2煤层410盘区与地表对照，北部及中部较平坦，多为黄土覆盖。北西部及南部沟谷发育，沟谷以E-W向延展，长度为500-900米，沟谷最大切割深度为35米，沟底局部基岩出露。埋藏深度330.8-354.2m，西南部设有本矿西三、西四风井。地表海拔高度为1287.8-1325.4米，煤层底板标高956-996.1米。三、储量：14-2煤层410盘区地质构造属一类简单型。储量级别的确定主要取决于煤层的稳定程度及钻孔的工程线距。储量划分为A级储量。容重为1.37吨/米3。盘区北西部3-A，面积1165840米2，煤厚2.21m，储量353.0万吨；盘区中西部6-A，面积192120米2，煤厚1.60m，储量42.1万吨；盘区南东部4-A，面积724400米2，煤厚1.48m，储量146.9万吨。共计工业储量542.0万吨，可采储量420.6第二节采区地质情况一、地质构造：该区地质构造简单。主要的地质构造为：1、煤层总体由北西向南东呈单斜层布，煤层倾角1-5°，平均2°。2、受次一级褶皱构造的影响，盘区中部发育宽缓的背斜、向斜构造，两翼煤层倾角2-5°，对煤层开采影响不大。3、由11、12#410盘区揭露的断层推断14#410盘区的预测断层F1、走向15°，倾角285°，落差2.2-2.68m。二、煤层：该盘区14-2煤层全区内赋存，煤层厚度1.1-2.92m，平均1.75m，为井田内主要可采煤层之一。北部及中部煤层厚度1.62-2.95m，平均2.21m。南部煤层1.11-1.81m，平均1.48m，埋藏深度330.8-354.2m，可采指数100%，煤层变异系数28.60%。煤层走向：E-W-NW-SE、倾向E-NE。煤层结构较为复杂，盘区北中部48381、48375、48376、48377号钻孔含1-3层0.2-0.65m的细砂岩夹石。三、煤种和煤质：本区煤种为2#弱粘煤，根据该区内和临近钻孔煤质化验资料，煤质情况如下表：四、瓦斯和煤尘：1、根据钻孔煤样化验，气体涌出量为：CO2：4.81ml/g，CH4:2.68ml/g2、煤尘爆炸指数为26—32%，自燃发火期为6—12个月。五、水文地质：水文地质条件简单，主要为：1.14-2煤层本身微量含水。2.上伏11、12#410盘区正在开采，煤层总体呈单斜展布，北西高南东低。与14-2煤层410盘区层间距2.5-14.8m。随着11、12#410盘区的开采，采空区低洼处会积聚大量的积水。在开拓14#410盘区时，针对上伏11、12#410盘区采空积水情况编制专门的探放水设计。3.上伏3#煤层410煤层盘区已采空，与14-2煤层410盘区层间距133.7-149.2m，平均142.1m。2007年5月，从地面施工水文观测孔，探测3#410盘区采空区低洼处积水。经探测，无积水。对14#410盘区影响不大。六、煤层顶底板及与11、12#合并层层间距：1.顶板自14-2煤层向上。（1）、直接顶：多为黑灰色粉细砂岩互层或灰白色中粒砂岩。厚1.3-2.8m。致密、平坦状断口，质硬，性脆。（2）、老顶：灰色细粒砂岩，2.6m，成分以石英为主，次为长石、云母、钙质胶结，微波状层理，质较硬。（3）、底板：直接底，深灰色粉细砂岩互层，3.8m，致密，水平层理。含植物化石及黄铁矿结核，质硬，性脆。2.11、12#层与14-2层间距灰份Ad(%)5.56-16.02硫Std(%)0.41-2.23水份Mad(%)0.83-2.89磷Pad(%)0.0122-0.0535挥发份Vdaf(%)22.64-32.73发热量(MJ/kg)Qgr.v.daf(MJ/kg)31.38-34.4514-2煤层410盘区与11、12#410盘区层间距2.5-14.8m。其中西部层间距较大，一般为6.0-14.8m，东部层间距一般为2.5-6.0m。（详见14-2煤层410盘区层间距等厚线图）。七、附：1、地面勘探孔表一孔号地面标高14#层底板标高煤厚4836101321.30969.51.11483681309.10966.81.08483661320.52966.31.2483641311.26964.31.25483611304.38959.21.14483621298.00954.91.47493631277.50957.21.5483671321.20970.31.37483741313.96962.61.81483781324.70975.91.23483731290.14958.91.22483761296.12956.01.81483711317.23981.21.62483771311.65968.22.06483751311.42969.12.01473741320.48978.61.62473761324.00974.61.59473791319.96976.81.53473771314.14975.31.39473731329.34975.11.93473751317.56984.21.95483811313.96983.22.72473821319.31987.72.92473831307.70989.92.542、井下钻孔表二孔号14#层底板标高煤厚410011002.70.941002996.12.941003996.21.041008989.12.27