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[2010]山西柳林下寺头煤业有限公司作业地点：8013工作面安字第01号8013综采工作面安装技术措施施工单位：综采队施工负责人：宋平则编制：高明批准日期：2010.7.11第一章概述第一节地质条件一、概述：8013综采工作面位于石炭系上统太原组，工作面标高+740m—768m，该工作面西为一采区轨道大巷，东接庄上煤业有限公司，工作面走向1360m，倾向长180m，主采8#煤，煤层倾角3-8°，平均5.5°，煤层厚度1.8m，地面标高＋835m—＋934m。该回采工作面对应地面内沟壑纵横，切割强烈，具典型的黄土地貌特征，地面有村庄和其它建筑物。二、煤层及顶底板情况：1、煤层该工作面煤层，为太原组9#煤，以亮煤为主，次为暗煤、镜煤，丝炭少量。本层煤为特低灰－低灰、低挥发分－中等挥发分、低硫分、焦煤和肥煤。煤层厚1.40-2.11m，平均为1.90m，一般含0-1层夹矸，井田东部边缘已剥蚀，在赋存区内为稳定可采煤层。煤层顶板为石灰岩，底板为泥岩、砂质泥岩。三、地质构造采区内尚未发现大的构造形迹，采区地层总体上为一单斜构造，走向北西－南东，倾向南西，地层平缓，倾角为3－7°。四、水文地质2一般情况下，开采9#煤层及其以上煤层，受奥灰水影响较小。但要注意隐伏构造的存在，并进行详细观察其导水性，预留保安煤柱。五、影响回采的其它因素1、地温、地压：采区内在开采过程中，未发生过地温、地压异常现象，据邻矿资料平均地温梯度为2.14℃/100m。该区地温地压均属正常。2、瓦斯：该工作面属低瓦斯区域。3、煤尘：该区煤层具有煤尘爆炸性，开采过程中要加强防尘洒水工作。4、煤的自燃：该工作面煤层为自然煤层。5、顶底板硬度：8号煤层直接顶板为深灰色石灰岩，坚硬，局部夹燧石条带，厚度在1.60-5.99m，平均4.70m，饱和抗压强度为127.9-140.6MPa，平均为137.3MPa，抗压强度较高，当其裂隙发育时强度会变低；底板为砂质泥岩、泥岩，具斜层理，厚度为4.50-8.80m，平均6.66m，饱和抗压强度为31.5-40.6MPa，平均为36.1MPa，遇水易发生软化，稳定性较差。六、储量计算8013综采工作面工业储量为62.6万吨，可采储量为60.6万吨。第二节工作面生产能力及生产系统一、工作面生产能力：综采工作面的工作制度采用三·八式工作制。两班采煤，一班检修。工作面切眼长180m，走向1360m，平均采厚1.9m，采煤班，每班割煤34刀，割煤、运煤交替进行，平均每天割煤8刀，循环进度为0.6m，回采率95%。日产量：Q=180×8×0.6×1.9×1.4×0.95≈2183吨取日产量为2183吨。工作面可采储量62万吨，可采期为284天，按每月30个生产日计算，可采9.47个月.二、工作面生产系统：1、运煤系统采煤工作面→8103运输顺槽→上仓皮带巷→煤库→主斜井→栈桥→筛分系统→煤场（1）工作面运输系统工作面选用SGB-764/264W型刮板运输机，转载机选用SZB730/75型转载机。顺槽皮带机道选用一部DSS100/60/250X3型皮带运输机。（2）工作面出煤量：工作面采用MG375-AW型采煤机、割煤速度一般选3-5m/min，按5m/min。Y1=5×1.9×0.6×1.4×60=478.8/hY2=5×1.14×0.6×1.4×60=287.28t/hY=Y1＋Y2=992.88t/h所以运输设备能够满足综采工作面的需要。（3）煤库容量580t（4）主斜井皮带机运输能力300t/h日运输能力Qr=300×16=4800t全矿井日产量Q=Q3+QG=3636+（1.4×2.8×16×4）4=3636+250.88=3886.88t/h（QG为掘进煤）因Qr＞Q，所以，主斜井皮带机能够满足综采工作面的生产需要。2、材料运输系统地面料场→副立井（或主斜井轨道）→轨道运输巷→采区回风巷→8013材料巷→8013工作面第三节排水系统设计一、8103运输顺槽：1、原始资料：①正常涌水量Qr=2m3/h②最大涌水量Qrm=3m3/h③水量变化趋势，呈逐渐减小的趋势。④排水高度Hp=25m2、水仓位置及容量：①水仓位置，8013皮带机道（甲点，乙点）②水仓容量，5m3+5m3=10m33、排水路线及管路敷设长度：①排水路线：8013皮带机道甲点→乙点→轨道运输巷→主水仓②敷设长度：1360m4、主选水泵：①排水能力的确立5QB=1.2Qr=1.2×2=2.4m3/hQBm=1.2Qrm=1.2×3=3.6m3/h②水泵的估算HB=HP/µ(取µ=0.75)=25/0.75=33.3m③水泵型号及台数的确定根据验算结果，初选效率较高的BQW矿用隔爆型排污排沙潜水泵，BQW20-50-7.5KW，该泵额定流量QH=20m3/h，额定HB=50m，额定功率P=7.5KW。④正常涌水时水泵工作台数n1=QB/QH=2.4/20=0.12，取n1=1台⑤备用水泵台数n2=0.7QB/QH=0.7×2.4/20=0.084，取n1=1台⑥最大涌水时水泵工作台数n3=QBm/QH=3.6/20=0.18，取n3=1台n1＋n2=1＋1=2＞n3=1，满足排水需要。⑦说明：由于8013皮带机道有两个水仓，实际配备两台排水泵，可以互为备用，固不设备用泵。5、管路的确立①管路趟数的确立：由于Qr=2m3/h＜50m3/hQrm=3m3/h＜100m3/h6故只敷设一趟管路，不设备用管路。②管路的计算排水直径：取VP=1.8m/sd=（20/3600×1.8×π×1/2）1/2=（0.00197）1/2=0.0444(m)因排水高度较低，故选用内径50mm的钢管或钠米管。二、8013轨道顺槽：由于：8013轨道顺槽与8013运输顺槽情况相同，固选择水泵型号、管路直径与8013运输顺槽一致。第四节通风设计1、通风系统：新鲜风流→副斜井→集中轨道巷→轨道大巷→8103运输顺槽→8103轨道顺槽→回风大巷→回风立井→地面新鲜风流→主斜井→煤库进风行人斜巷→上仓皮带巷→8103运输顺槽→8103轨道顺槽→回风大巷→回风立井→地面2、工作面风量估算：8013工作面为综采工作面，结合实际，该回采工作面采用一进一回的通风系统，现对该工作面根据瓦斯涌出量、人数、气候条件及风速验算分别进行核定，取其最大值。1、按瓦斯涌出量计算：7根据《煤矿安全规程》规定，按回采工作面回风流中瓦斯的浓度不超过0.8%的要求计算。Q采＝100×q采×KCH4＝100×0.30×1.6＝48m3/min。式中：Q采—回采工作面实际需要风量，m3/min；q采—回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量，m3/min；KCH4—采面瓦斯涌出不均衡通风系数，取1.6。2、按回采工作面同时作业人数计算：q采＞4N＝4×11＝44m3/min式中：N—工作面最多人数，每人供风≮4m3/min3、按气象条件计算：根据《柳林县煤矿通风瓦斯管理实施细则》一书知，低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量计算，采用高瓦斯计算公式）确定需要风量，其计算公式为：q采＝q基本×K采高×k采面长×K温＝60×4.2×2.8×70%×1×1.5×1.3×1.0＝963.14m3/min≈970m3/min8式中：q采——采煤工作面需要风量，m3/min；q基本—不同工作面所需的基本风量，m3/min。q基本—60×工作面控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速（不小于1m/s），取1m/s；K采高—回采工作面采高调整系数，取1.5；K采面长—回采工作面长度调整系数，取1.3；K温—回采工作面温度调整系数，取1.0；按风速进行验算：15S＜q采＜240S(m3/min)15S=15×4.2×2.8=176.4m3/min240S=240×4.2×2.8=2822.4m3/min可见176.4m3/min＜970m3/min＜2822.4m3/min经上述计算，8013回采工作面需要风量为970m3/min。第二章准备工程第一节轨道运输安装工程91、轨道敷设及付属设施安装。2、材料计划，及费用。3、工程安装费用预算。第二节运输设备安装工程1、无极绳绞车安装。（8013轨道运输巷）2、工作面回柱绞车安装。①JSDB-13双速绞车1台。②JH-20回柱绞车5台。③JD-25调度绞车2台。3、材料计划及费用。4、工程安装费用及预算。5、运输设备安装费用。第三节排水系统安装工程8013综采工作面排水系统安装工程：①水泵安装；②管路安装；③设备材料计划及费用；④工程安装费用。10第四节静压洒水系统安装工程1、管路安装。2、材料计划费用。3、工程安装费用。第五节照明、通讯、信号系统安装工程1、照明安装。2、通讯安装。3、信号安装。4、材料设备计划及费用。5、工程安装费用。第六节皮带运输系统安装工程1、8013顺槽皮带机安装。2、设备及材料计划费用。3、工程安装费用。第七节供电系统设计及安装工程11一、供电设备拟定1、供电线路中央变电所→轨道运输巷→采区回风巷→8013回风顺槽→工作面2、机电设备表3、供电负荷表二、供电能力计算1、供电系统拟定根据8013综采工作面所处的地理位置，及该地区的负荷状况，拟定8013工作面综机设备及两道供电系统，由两台移变（共中：KBSGZY-800/10一台，KBSGZY-1000/10一台），进行供电，具体设备布置，供电方式及负荷电压等级，详见供电系统图，设备布置图。2、供电系统图。3、设备布置图。4、变压器容量的校验。（1）1#变压器：KBSGZY-800/10采煤机、转载机、破碎机、泵站等。ΣPN=400＋132＋110＋125＋75=842KWKr=0.4＋0.6(Pman/ΣPN)=0.6Si=ΣPN×Kr/0.7=722KVASi=722KVA＜SN=800KVA合格（2）2#变压器：KBSGZY-1000/10两部刮板输送机。ΣPN=400＋400=800KW12Kr=0.4＋0.6(Pman/ΣPN)=0.63Si=ΣPN×Kr/0.7=800KVASi=800KVA＜SN=1000KVA合格三、动力电缆的选择1、长度的选择：L=（工作长度＋组合开关与工作面之间的长度）×1.1m（1）采煤机电缆的长度：L=（187＋50）×1.1=259m（2）前部刮板输送机尾：L1=55×1.1×60m×2根机头：L2=（187＋55）×1.1≈266×2根后部刮板输送机尾：L3=55×1.1=60m×2根后部刮板输送机头：L4=(187＋55)×1.1≈266×2根（3）转载机：L=（187＋50＋45）×1.1≈310m（4）破碎机：L=（187＋55＋30）×1.1≈299m（5）移变用高压电缆长度：L=913×1.1≈1004m（6）顺槽皮带机电缆长度：L=61×1.1≈67m2、电缆截面的选择：（1）按负载电流初选A：采煤机额定电流：Ie=270×0.75=202.5A选MCPB3×95＋1×25＋4×10型电缆IM=237.5A＞202.5AB：刮板运输机：额定电流Ie=99A选MYP3×70＋1×25IM=175A＞99AC：转载机额定电流：Ie=99A13选MYP3×70＋1×25IM=175A＞99AD：破碎机：额定电流：Ie=80.3A选MYP3×35＋1×16IM=105A＞80.3AE：乳化泵、喷雾泵电缆：选MYP3×35＋1×16或MYP3×50＋1×16F：移变额定负荷电流：Ie=P/√×Ve×cos=108A选MYPTJ－3×35＋1×16/3＋J5高压电缆Im=138A108AG：顺槽皮带机、电缆Ie=206A选MYP3×70＋1×25电缆Im=215A206A（2）按电压降对电缆进行校验按单台最大容量200KW直接起，经计算允许供电距离L：（1200V时）A：供电电缆为3×35＋1×16L=534mB：供电电缆为3×50＋1×16L=711mC：供电电缆为3×70＋1×25L=1051m因工作面最远供电距离为237m，所以按电压降校验合格。