发布时间 : 星期四 文章采矿学课程设计-采区巷道布置设计更新完毕开始阅读7220fe7b15791711cc7931b765ce0508763275ce
《采矿学》课程设计
P1= 30×2×3000×3.5×1.3+15×2×(1100-30×2)×3.5×1.3=96.0960万t
P(1100-30?2)?6.9?1.3?189.45万t1?30?2?3000?6.9?1.3?15?2?P2?30?2?3000?3.0?1.3?15?2?(1100-30?2)?3.0?1.3?82.37万tP3?30?2?3000?2.2?1.3?15?2?(1100-30?2)?2.2?1.3?60.40万t(P包括上下两端永久煤柱损失量和左右两边永久煤柱损失量,万t)
Zk1?(Zg1?P)?C1?(2960.10-189.45)?0.75=2077.99万t 1Zk2?(Zg2?P2)?C2?(1287.00-82.37)?0.80=963.70万t Zk3?(Zg3?P3)?C3?(943.80-60.40)?0.80=706.72万t ZK?Zk1?Zk2?Zk3?3748.41万t (3)带区服务年限
(公式1-3) T?Zk(/A?K)式中: T——带区服务年限,a;
A——带区生产能力,150万t; ZK——设计可采储量;
K——储量备用系数,取1.3;
T/A?K)=2077.99/(150?1.3)=10.66a 1?Zk1(T2?Zk2(/A?K)=963.70/(150?1.3)=4.94a T3?Zk3(/A?K)=706.72/(150?1.3)=3.62a T?T1+T2+T3?10.66?4.94?3.62?19.22a (4)验算带区采出率
C?(Zg-P)/Zg (公式1-4) 1、对于K1厚煤层:
C1?(Zg1-P1)/Zg1?(2960.10-189.45)/2960.10=93.60%>75%
式中: C1 ——带区采出率,%
Zg1 —— K1煤层的工业储量,万t
P1 ——K1煤层的永久煤柱损失,万t ,取Zg1×6% ;
3、 对于K2中厚煤层:
C2?(Zg2-P2)/Zg2?(1287.00-82.37)/1287.00=93.60%>80%
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式中: C2 ----带区采出率,% ;
Zg2----K2煤层的工业储量,万t ;
P2---- K2煤层的永久煤柱损失,万t ,取Zg2×4%
4、 对于K3中厚煤层:
C3?(Zg3-P3)/Zg3?(943.80-60.64)/943.80=93.57%>80%
式中: C3 ----带区采出率,% ;
Zg3----K3煤层的工业储量,万t ;
P3 ---- K3煤层的永久煤柱损失,万t ,取Zg3×4%
故满足要求。
第二节 带区内的再划分
1、确定工作面长度
该煤层组左右两边界各留15m的边界煤柱,上部留30m防水煤柱,下部留30m护巷煤柱,从而其煤层倾向长度共有:1100-60=1040(m),走向长度为3000-30=2970m。又各煤层埋藏平稳,地质构造简单,无断层,煤层附存条件较好,瓦斯涌出量较低,涌水量也小,自然发火倾向较弱,且现代采矿工作面长度有加长趋势,故采煤工艺选取较先进的综合机械化采煤方法。一般而言,考虑到设备选型及技术方面的因素,综采工作面长度为160~250m,巷道宽度为4m~5m,本带区开掘巷道宽度为5m,且带区生产能力为150万t/a,一个厚煤层或中厚煤层的一个工作面便可以满足生产要求,将带区划分为两个大的分带, 两大分带间留取30m较大煤柱,再分别划分为7个小分带,最后将整个带区划分为14个分带,采用沿空掘巷方式,巷道间留取5m较小煤墙。故工作面长度为:
L?(3000?15?2?30?12?5?5?28)/14?196m
2、 确定带区内工作面数目
回采工作面沿走向布置,沿倾向推进,采用下行后退式倾斜长壁采煤法开采。 工作面数目:N?(L?S0)/(l?l0) (公式2-1) 式中: L——煤层走向长度(m);
S0——带区边界煤柱宽度(m); L——工作面长度(m);
l0——回采巷道宽度,因采用综采采煤法,故 l0取5m。 则: N?(L?S0)/(l?l0)?(3000?2?15?12?5?30)/(196?5?5)?14 3、工作面生产能力
Qr?A/(T?1.1) (公式2-2)
式中: A——带区生产能力,150万t/a ;
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Qr——工作面生产能力,万t ; T——每年正常工作日,330天。
故: Qr?A/(T?1.1)?150/(330?1.1)?4132.22t
4、确定带区内同采工作面数及工作面接替顺序
生产能力为150万t/a,且工作面生产能力为4132.22t。目前开采准备系统的发展方向是高产高效生产集中化,采用提高工作面单产,以一个工作面产量保证带区产量,所以定为带区内一个工作面生产。各煤层采用跳采方式开采,14个分带工作面接替顺序如下:
K1煤层工作面接替示意图 1101 1102 1103 1104 1105 1106 1107 1108 1109 1110 1111 1112 1113 1114 1 3 5 7 9 11 13 2 4 6 8 10 12 14 对于K1布置一个综放工作面便可以满足生产设计的要求。K1煤层接替顺序为:1101→1108→1102→1109→1103→1110→1104→1111→1105→1112→1107→1113→1109→1114
K2煤层工作面接替示意图 2101 2102 2103 2104 2105 2106 2107 2108 2109 2110 2111 2112 2113 2114 1 3 5 7 9 11 13 2 4 6 8 10 12 14 K2煤层工作面接替顺序:2101→2108→2102→2109→2103→2110→2104→2111→2105→2112→2106→2113→2107→2114
K3煤层工作面接替示意图 3101 3102 3103 3104 3105 3106 3107 3108 3109 3110 3111 3112 3113 3114 1 3 5 7 9 11 13 2 4 6 8 10 12 14 K3煤层工作面接替顺序:3101→3108→3102→3109→3103→3110→3104→3111→3105→3112→3106→3113→3107→3114
(说明:以上箭头方向表示工作面推进先后。)
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第三节 确定带区内准备巷道布置及生产系统
1、完善开拓巷道
为了缩短带区准备时间并提高经济效益,根据所给地质条件,在第一开采水平中,把为该带区服务的运输大巷和回风大巷均布置在K3煤层底板下方25m的稳定岩层中。
2、确定巷道布置系统
首先确定回采巷道布置方式,由于地质构造简单,无断层,煤层赋存条件好,涌水量较小,瓦斯涌出量较小,无自然发火倾向,直接顶较厚且易跨落。同时为减少煤柱损失,提高采出率,降低巷道维护费用,采用沿空掘巷的方式。因此采用工作面布置图所示工作面接替顺序,就能弥补沿空掘巷时工作面接替复杂的缺点。
3、带区布置方案分析比较
确定带区巷道布置系统, 带区内有三层煤,每一层都布置14个工作面,根据相关情况初步制定以下两个方案进行比较: 方案一:分带单独布置
每一个分带分别开斜巷进入上部煤层,每一个分带都布置一个煤仓直通运输大巷。
通风系统为:新风从运输大巷→进风行人斜巷→煤层运输平巷→分带运输斜巷→采煤工作面→分带运料斜巷→回风运料斜巷→回风大巷。该方案的特点是,每个分带都布置了煤仓,所以管理较复杂,煤仓和联络斜巷工程量大,但有利于通风和工作面的接替。 方案二:带区联合布置
将带区分成两个大分带,每一大分带由7个小分带组成。运输大巷通过进风行人斜巷进入上部煤层,在上部煤层布置两条煤层集中平巷,一条煤层运输集中平巷,一条煤层回风集中平巷。整个带区布置一个煤仓直通运输大巷。
通风系统为:新风从运输大巷→进风行人斜巷→煤层运输集中平巷→分带运输斜巷→采煤工作面→分带回风斜巷→煤层回风集中平巷→回风石门→回风运料斜巷→回风大巷。该方案简化了运输系统,仅布置了一个煤仓和一对联络巷,减少了煤仓和联络斜巷的施工量,使运煤、运料集中处理,符合集中化生产理念,但出现了因带区内通风线路长短不同而造成通风协调困难的问题,同时还增加煤巷的维护量,增大了煤柱损失。 经济技术比较:
巷道及硐室掘进费用
表1-1
巷道及硐室维护费用
表1-2
生产经营费
表1-3
费用汇总表
表1-4
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