东三42方案设计书明书.docx
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东三42方案设计书明书
鸡西矿业(集团)有限责任公司
城山煤矿东三采区42#层
采区方案初步设计
说明书
设计能力:
30万t/a
矿长:
总工程师:
城山煤矿计划科
二00八年六月二日
参加设计人员名单
专业
姓名
技术职称
负责设计内容
矿务
杨文华
高级工程师
审核
矿务
丛瑞涛
高级工程师
审核
采矿
宋爱花
工程师
开拓与巷道布置
采煤
宋绪奎
工程师
采煤设备选型
机电
刘东升
工程师
供电优化设计
地质
赵恒春
工程师
地质审核
地质
李好武
工程师
地质与储量
前言┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1
第一章采区简况和地质特征┈┈┈┈┈┈┈2
第一节采区简况┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2
第二节地质特征┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2
第三节采区境界与储量┈┈┈┈┈┈┈4
第二章采区生产能力、服务年限和工作制度
第一节采区生产能力┈┈┈┈┈┈┈┈4
第二节服务年限和工作制度┈┈┈┈┈6
第三章开拓巷道布置及回采方式┈┈┈┈┈6
第一节开拓巷道布置┈┈┈┈┈┈┈┈6
第二节采区布置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈7
第三节采煤方法┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈8
第四章通风与安全┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈9
第一节通风系统┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈9
第二节风量计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈9
第三节通风阻力计算┈┈┈┈┈┈┈┈13
第四节洒水消尘系统┈┈┈┈┈┈┈┈16
第五节有关安全措施┈┈┈┈┈┈┈┈16
第五章主要设备选型┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈20
第一节提升设备┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈21
第二节通风┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈23
第三节压风与排水┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈23
第六章供电┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈27
第一节6KV高压系统供电优化设计┈┈┈28
第二节低压供电系统优化设计┈┈┈┈┈29
第三节采区移动变压器容量选择与验算┈┈30
第七章施工安排┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈36
第八章经济分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈36
第九章主要经济技术指标┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈39
附:
1、42#层三下压煤开采设计
2、42#层采区地质说明书
主要机电设备器材
序号
设 备 名 称
型 号
数量
单位
1
绞车
JK-2.5
1
台
2
水泵
PJ-150
2
台
3
空压机
4L-20/8
3
台
4
高压开关
PB3-6GA
16
台
5
油浸变压器
KSJ2
5
台
6
馈电开关
DW80-350
10
台
7
干式移动变压器
KBSGZY
5
台
8
启动柜
2
台
9
防爆磁力启动器
PQEBH-300-1140
9
台
10
防爆磁力启动器
QCE83-225
22
台
11
防爆磁力启动器
QCE83-120
10
台
12
防爆磁力启动器
QC83-80
6
台
13
防爆磁力启动器
QC83-80N
3
台
14
皮带运输机
SDJ-150
3
台
15
皮带运输机
SDJ-80
2
台
16
采煤机
MG150/375-W
1
台
17
采煤机
MG-300BW
1
台
18
刮板机
SGB-630/220
1
台
19
刮板机
SGW-150
1
台
20
刮板机
SGW-40T
1
台
21
转载机
SDE-730/90
1
台
22
破碎机
LPS-1000
1
台
23
乳化泵
PRB-200/320
2
台
24
支架
FAEOS-12/28
110
架
25
排水泵
PJ150×6
2
台
26
排水泵
5DA×6
6
台
27
局扇
3
台
28
排水管路
10寸
1300
M
29
压力水管
4寸
1600
M
30
压力水管
2寸
3200
M
31
综掘机
S-100
1
台
前 言
城山煤矿立井分五个自然采区,由西至东分为二采区、西一采区、中部采区、东一采区、东三采区,本设计是东三采区42#层,该层纯煤灰分为10.25%,全层灰分32.0%,煤种为1/3焦煤,是我矿优质煤层之一。
东三采区现生产层只有43#层,该层剩余可采储量120万吨,可布置3个回采工作面,预计2009年8月开采完毕,为保证矿井均衡生产,急需打开该采区42#层,为合理的开采东三采区42#层,特编制本设计。
设计资料依据是矿地测科提供的立井东三采区42#层地质说明书、《煤炭工业矿井设计规范》及《煤矿安全规程》。
第一章采区简况和地质特征
第一节采区简况
城子河煤矿自然采区,由西至东分布为二采区、西一采区、中部采区、东一采区、东三采区,本设计为东三采区42#层,西邻东一采区3、4#层正在掘进、回采中对该采区回采没有影响,东邻正阳矿。
东三42#采区平均走向长800M,平均倾斜长2000M,区域内发育煤层有43、42、37、25、24、、4、3等煤层,其中43、37层已大面积回采。
42#层是优质煤层,纯煤灰分为10.25%,全层灰分32.0%,挥发分38.86%,发热量8130.0大卡,煤种为1/3焦煤,主要用于发电、炼钢。
地表为山坡农田,南部是红卫村,红卫小学位于本区的东南部,其建筑物均为平房,无其它大型建筑物。
第二节 地质特征
一、地质构造
该区边界断层F2、F5、F48断层落差较大,受其影响区内小断层较多,在37#、43#煤层回采时均已揭露。
断层情况见下表
断层情况一览表
断层号
走向
倾向
倾角
落差M
性质
变化趋势
F1
180°
270°
85°
15.0
正
向南落差变小
F2
180°
210°
73°
9.0
正
向南落差变小
F3
155°
65°
70°
2.5
正
向北落差变小
F4
150°
60°
75°
24.0
正
向北落差变小
F5
80°
170°
50°
2.0
正
东西被断层F5、F48所截
F6
120°
30°
65°
0.6-4.0
正
向东南落差变小
F7
85°
355°
82°
3.0
正
向西落差变小
F8
70°
340°
60°
0-13.0
正
由东向西变小
二、煤层赋存情况
根据东三回风巷道揭露42#煤层厚度在0.91M左右,煤层上及下部有部分页岩煤质较好,其纯煤厚度为0.53M,由钻孔资料看浅部煤层厚度大于深部煤层厚度,平均厚度0.7M,在本区内42#煤层走向变化较大,在浅部近于东西,在城山与正阳境界与F48断层之间煤层走向逐渐变为近于南北,倾角8°-5°。
三、瓦斯情况
该采区42#层为高瓦斯采区,根据东三43#层及东一42#层在回采时瓦斯绝对涌出量预计,东三42#层瓦斯绝对涌出量为1.0m3/min,在掘进和回采过程中加强瓦斯、通风管理工作,特别是接近F2、F5、F48断层时,加强瓦斯管理和预防瓦斯突出。
该煤层煤尘爆炸指数为41.83%,42#煤层不自然,无突出危险性。
四、水文地质
据地测部门提供的地质资料,该区水文地质条件简单,但区内有64-189、64-190、64-191、64-185、64-201、64-202六个钻孔,以上钻孔没有测斜和封孔资料,掘进和回采接近钻孔时,应注意防水。
在该区的上部43#煤层已经回采完毕,有少量积水,由于42#-43#层层间距只有30M,会对该区43#层的掘进、回采工程带来一定的影响,断层或裂隙会将43#层采空区的积水导入42#煤层,所以在42#层掘进、回采时遇到断层或裂隙时会有淋水现象。
预计该采区最大涌水量为40立方M/小时,正常涌水量为30立方M/小时。
五、勘探程度
本区内有6个见煤钻孔,纯煤厚度在0.57-0.84之间,煤层较稳定,所以本采区42#层赋存比较可靠。
本采区西部边界F48、上部边界F38、F42断层均有43#层井巷工程控制,对其摆布和延展方向比较可靠。
第三节 采区境界和储量
一、采区境界
该采区境界上以F38、F42断层,下至-200M标高为技术境界,西以F48断层,东至城山矿与正阳矿境界。
二、储量
采区储量表
地质储量(万吨)
工业储量(万吨)
可采储量(万吨)
135.2
135.2
128.3
第二章 采区生产能力、服务年限和工作制度
第一节采区生产能力
一、采煤工作面单产计算
工作面日产量:
A=NLSMΥC=9×120×0.8×0.7×1.5×97%=880.0T
式中:
N-采煤机日进刀数
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
Υ-煤的视密度 t/m3
C-工作面回采率%
二、采区生产能力
AB=k1k2∑A=1×1.1×880.0=968.0t/d
式中:
k1-工作面产量不均衡系数,一个采面为1,采区内同采两个工作面,取0.95
k2-采区内掘进煤系数取1.1
∑A-采区内同时回采工作面日产量之和
年工作日按330天计算,年采区生产能力为
968.0×330=319434.2t
取采区设计生产能力为30万吨/年
三、采区生产能力验算
1、工作面下巷及采区下山运输能力:
工作面下巷及采区下、下山均采用皮带运输,选取SDJ80皮带运输量为400t/h
采区运输设备设计能力为
An≥
即AB≤8.8ηAn
式中:
An-运输设备的设计能力 t/h
1.25-产量不均衡系数
2×5.5-昼夜工作小时数,即两班出煤,每班工作5.5h
η-运转不连续性系数,输送机为0.7~0.8
下巷运输:
AB≤8.8×0.8×400=2816t/d
2816/968.0=2.9倍>1.2倍,满足要求。
式中:
400-SDJ80皮带运输量400t/h
2、采区的通风能力:
验算通风允许的最大采区生产能力为:
AB≤=t/d
1476.9 〉968.0满足要求
式中V-巷道允许最大风速
S-进风或回风巷道净断面
-日产一吨煤所需风量
第二节服务年限和工作制度
一、服务年限
根据公式:
T=
式中:
T-服务年限(年)
-采区可采储量(万吨)
-采区设计生产能力(万吨/年)
-储量备用系数,取1.4
年
二、工作制度
本采区的工作制度,根据现有的高档工作面生产的实际,高档工作面采用四班作业制,即三个班出煤,一个班准备,为其准备的掘进工作面可视具体情况来安排。
第三章 开拓巷道布置及回采方式
第一节 开拓巷道布置
在东三返上绞车道-170M标高处掘进后石门,见42#煤层后沿42#煤层开拓采区上、下山绞车道及皮带道,将原有43#层绞车道改造成42#层风道。
该绞车道上山长740M,下山长680M,断面8.3m2,担负本系统的材料及设备运送任务。
皮带道长1380M,断面6.4m2,在-170M标高利用43#层溜煤眼至东三返上皮带道进入东三煤仓,在-400水平设集中装车站运往井底。
风道通过东三回风道进入东风井,由东风井排出地面。
第二节采区布置
一、巷道布置
该采区42#层布置单翼开采,沿倾斜方向共布置13个回采工作面,平均工作面长为120M,走向长750M左右。
二、生产系统
1、运煤系统
工作面→运输巷(下巷)→上、下
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