采区设计

采区设计（精选11篇）

采区设计 篇1

摘要：本文对某矿51007掘进工作面的供电系统进行设计, 对电器设备进行选型, 在实际使用中达到了预期效果, 满足生产要求。

关键词：工作面,供电设计,电气设备

1 工作面概况

51007工作面位于14#层-410盘区, 该工作面掘进长度为1077米, 工作面生产、风机电源取自14#层-410盘区变电所, 变电所距51011巷口为326米。

2 负荷统计

机组EBZ-200, 切割电机YBUD-200额定功率200KW, 额定电压1.14KV, 1台;油泵电机额定功率132KW, 额定电压1.14KV, 1台;转载电机额定功率11KW, 额定电压1.14KV, 1台;皮带DSP-800额定功率2×40KW, 额定电压0.66KV, 1台;拉紧车额定功率4KW, 额定电压0.66KV, 1台;风机水泵额定功率4KW, 额定电压0.66KV, 3台;照明综保BXZ1-2.5KVA额定功率2.5KW, 额定电压0.66KV, 1台;生产风机额定功率2×30KW, 额定电压0.66KV, 1台;∑PNZ机组总额定容量343KW, ∑PN1机组同时工作额定容量332KW, ∑PN2工作面用电设备额定容量158.5KW, ∑PN (2) 工作面同时工作设备的额定容量146.5KW。

3 变压器的选择

4 电缆的选择

4.1 高压电缆的选择

4.2 千伏级电缆的选择

4.3 生产线低压干线电缆的选择

Ⅰ段干线电缆的选择:Ica1=0.87×158.5/1.732×0.66×0.95=127A可选1根U-1000V-3×50+1×16型低压橡套软电缆, 长度为: (326+20+10) ×1.1=392米。

Ⅱ段干线电缆的选择:Ica2=4×3/1.732×0.66×0.95=11.1考虑到后期增容需要, 可选一根U-1000V-3×35+1×10型低压橡套软电缆, 长度为1077×1.1=1185米。

5 开关的选择

5.1 巷口高压开关的选择

根据Icag=28.5A, 考虑到以后负荷增容需要, 及风、瓦电闭锁需要, 可选BGP9L-6-200A作为51011工作面生产高压开关。

5.2 千伏级磁力起动器的选择

根据Icak=150A, 可选1台QJZ-300A/1140V千伏级磁力起动器作为机组控制开关。

5.3 低压开关的选择

根据Ica1=127A, Ica2=11.1A, 可选所内一台KBZ-200A低压馈电真空开关作为低压总开关, 选择一台KBZ-200A作为作为巷口分路开关, 另外选择一台KBZ-200A作为作为巷内分路开关。根据Icaf=56A可选一台KBZ-200A低压馈电真空开关作为风机低压电源开关。

5.4 低压磁力起动器的选择

皮带开关Icap=80×103/1.732×660×0.95=74A可选1台QBZ-120真空磁力起动器;皮带拉紧车, 水泵开关Icas=4×103/1.732×660×0.95=3.7A可选1台QBZ-80N作为皮带拉紧车开关, 3台KDSK-30A作为水泵控制开关。

风机开关Icaf=56A可选1台QBZ (3) -80开关作为风机控制开关。

6 开关的保护整定与校验

6.1 所内高压开关BGP9L-6-200A整定

Icag=28.5A过载整定:40A (0.2倍) ;Iop.s=130A短路整定:200A (1倍) ;

6.2 移变二次侧开关整定

Icak=150A过载整定:160A;Iop.s=683A短路整定:800A。当d1点发生短路时L1=1185×0.724=858m, 经查表, I (2) d=1119A;K1=1119/800=1.54>1.5校验合格。

6.3 所内低压开关KBZ-200A整定

根据:Ica1=127A过载整定:140A (0.7倍) ;Iop.s=74×6+ (127-74) =497A短路整定:800A (4倍) 。当d2点发生短路时L2= (392+30) =422m, 经查表, I (2) d=1600AK2=1600/800=2>1.5校验合格。

7 结语

我国高产高效矿井逐年增加, 生产工作面的不断向前延伸, 扩大, 高压供电电缆及设备不断深入末端, 低压系统一直向前延伸, 星罗棋布的电网由变压器、高低压开关和磁力启动器相连, 这些供电设备和电缆安全与否, 直接关系着整个矿井的生产安全。为了确保安全和正常的生产, 合理优化煤矿井下供电系统是十分重要的。

参考文献

[1]张学成.工矿企业供电设计指导书.中国矿业大学出版社, 2012.

[2]张学成.工矿企业供电.煤炭工业出版社, 2012.

[3]李虎伟.矿山供电技术.中国矿业大学出版社, 2008.

采区设计 篇2

某煤矿东西宽度为4.81km，南北方向的长度为6.03km，总面积为28.99km2。在经过详细的勘察计算后于1990年年底移交投入生产。在开采过程中采用中央立井单水平上下山开拓，通风方式选择的是中央并列式通风方式。在进行井下生产的过程中，实施的是一井一面的生产模式，通过综放开采技术进行开采，在生产过程中实现了全过程的监控生产，确保了生产过程的透明化。该煤矿原岩最大主应力值为9.79～12.05MPa，倾角为1.5～9.6°，方位角为254～274°，近水平最大主应力值约为垂直应力值的1.7倍。

2巷道围岩变形破坏特征

因为巷道的围岩是碎裂结构，因此其节理发育强度很低。在进行煤矿挖掘的过程中，巷道会受到采动的影响，进而导致围岩发生一定的挤压流动性变形。在实际的采矿过程中，巷道所发生的变形主要具有以下特点：巷道在挖好后因为原来的内部压力发生变化，使得围岩存在较大的变形，因为巷道的存在会是整个巷道内的整体结构发生变化，导致矿压发生剧烈的变化。在回采巷道掘进时，巷道的顶板以及底板移近的速度最高能够超高100mm/d。此外，巷道内围岩流动性较强，在挖掘后很长一段时间都无法保持稳定，发生变形的`速度相对较快。因为围岩结构稳定性较低，因此其极易受到外界的影响，在采矿过程中无论是返修还是放炮，都会导致整体的结构发生变化，使得围岩的变形进一步的加大。因为巷道的底板处的移动量要大于两侧，因此存在十分严重的变形形象，底板处的鼓包十分的严重。在矿区开采的过程中，影响的范围十分的大，越是靠近工作区域的巷道所受到的影响越大，变形十分的影响。

采区设计 篇3

关键词：改扩建矿井；首采区；巷道布置；优化设计

中图分类号：TD822.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）15-0167-01

1 矿井概况

兴和煤矿于1998年建井，原为3万t矿井，现矿井改扩建为生产能力1.2 Mt/a。井田位于头屯河西岸，总体呈一单斜构造，地层走向呈北西～南东向，倾向西南，倾角为12 ？觷～32 ？觷之间。矿井+1 500 m水平以上煤层无煤与瓦斯突出危险性，为高瓦斯区域；矿井+1 500～1 150 m水平之间煤层评估具有煤与瓦斯突出危险性。井田煤层煤尘均具有爆炸性，井田各主要可采煤层以易自燃煤层为主。

根据各方面论证，矿井改扩建后将采用主斜井、副立井的综合开拓方式。分煤组、分水平进行开拓，全矿井两个水平开采：①水平标高+1 350 m；②水平标高+1 150 m。

2 首采区位置的选择

2.1 首采区数目和位置选择

根据矿井已确定的开拓方式，矿井达产时布置一采区（+1 500 m辅助水平以上煤层），矿井投产一采区9号煤层工作面。设计推荐一采区为矿井首采区，一采区有如下优点：①一采区煤层煤质较好；②储量较为丰富，煤层赋存稳定；③勘探程度高，工作面接续可靠；④建井工期最短，达产快，效益好。

2.2 首采区地质特征

2.2.1 采区尺寸

一采区位于+1 500 m辅助水平以上，1勘探线以西，采区服务年限约为3.0 a，开采标高为+1 500 m以上的下组煤（9号～11号煤层），单翼布置，走向长度约为900～1 000 m。

2.2.2 构 造

井田位于头屯河西岸，总体呈一单斜构造，地层走向呈北西～南东向，倾向西南，倾角为12 ？觷～32 ？觷之间，矿井北部地层倾角大于矿区南部地层倾角，在矿区的西北部，地层走向向西偏转，倾向为20 ？觷左右。

2.2.3 煤层赋存

井田主要含煤段为中侏罗统八道湾组地层的下部（J1b1）共含煤12层，其煤层自上而下编号为1～12号。其中首采区可采的煤层为7、8、9、10、11号煤层均为大部可采煤层，煤层厚度2.76～9.02 m，煤层平均总厚为5.89 m。

2.2.4 水文地质

井田大部分煤层位于当地侵蚀基准面—头屯河河床标高以下，常年性河流—头屯河从井田南界流经，地质构造简单，为向西倾斜的单斜构造，未发现断裂构造。

2.2.5 其他开采技术条件

一采区煤层直接顶板为粗砂岩、粉砂岩、细砂岩，泥质胶结，较软；煤层底板为粗砂岩、粉砂岩、炭质泥岩；投产采区按高瓦斯煤层设计；煤尘有爆炸性；煤层易自燃。

2.3 首采区资源储量

一、二采区地质资源储量共28.42 Mt，工业资源量为26.52 Mt，设计可采储量为11.42 M。

3 采区巷道布置的确定

3.1 现有矿井情况

该矿井为改扩建矿井，设计利用原混合提升立井作改扩建后的副立井，+1 500 m水平的井底车场的巷道及硐室可以作为改扩建矿井的车场（+1 500 m水平）。在+1 500 m水平车场向北的+1 500 m水平的轨道石门，可以直接和新掘的主斜井的+1 500 m水平运输巷相连；矿井开采三、四采区时，布置的+1 500 m水平轨道大巷可以通过新掘一段+1 500 m水平轨道石门和副立井车场相通。

3.2 采区巷道布置情况

井田内对采区巷道布置影响最大的是火烧区和采空区的分布，由于7号、8号煤层采空区底线标高为+1 520 m的水平，因此，矿井投产工作面可以布置在+1 500 m水平的9号煤层中。根据矿井煤层赋存情况和浅部小井开采现状分析，矿井的巷道布置系统可以分为一采区的+1 500 m辅助水平以上和二采区的1 350 m水平至+1 500 m水平之间两个部分。

3.2.1 一采区+1 500 m辅助水平以上巷道系统布置

根据浅部小井开采现状，+1 500 m辅助水平以上7、8号煤层都已经回采完毕，剩余的其它煤层（9号～11号煤层）浅部都有火烧区，底部标高在+1 580 m水平左右，留设30 m的安全隔离煤柱后，仅能布置一个工作面。因此，工作面回风水平为+1 540 m水平。

回采9～11号煤层时，+1 500 m水平轨道石门沿伸到9～11号煤层，在+1 500 m水平布置轨道上山。主运输通过工作面运输顺槽经集中运输斜巷到主斜井下部的+1 500 m水平煤仓。

最后通过主斜井带式输送机到达地面；新鲜风流通过副立井、+1 500 m水平轨道石门到达工作面的运输顺槽、工作面；回风通过工作面回风顺槽到集中回风上山，最后从立风井到达地面。

3.2.2 二采区1 350 m水平至+1 500 m辅助水平之间巷道系统

布置

该区域上部标高+1 500 m，下部标高+1 350 m，垂高150 m，该区域瓦斯评估为煤与瓦斯突出区域。

在矿井南部的6号和7号煤层之间布置主、副暗斜井，至+1 350 m水平后布置车场和轨道、运输石门，然后沿8号煤层底板布置二采区轨道、运输上山，上部标高+1 530 m，下部标高+1 350 m，斜长590 m。二采区回风上山布置在7号煤层底板中，在+1 500 m水平布置一条回风石门连接到集中回风上山。

设计矿井达产时在二采区+1 500～+1 460 m水平间的7号煤层01分层布置一个综合机械化采煤工作面。该工作面走向长度为1 500 m，工作面倾斜长度为150 m，沿煤层底板布置工作面运输、回风顺槽至井田边界或是煤层火烧区保护煤柱线，沿煤层倾斜方向布置工作面开切眼。

270101分层工作面运输顺槽到集中运输石门，通过溜煤眼到二采区运输上山、+1 350 m水平运输石门、+1 350 m水平上仓斜巷、+1 350 m水平煤仓、主暗斜井，再经过+1 500 m水平运输石门、+1 500 m水平上仓斜巷、+1 500 m水平煤仓与主斜井连接。

270101分层工作面回风顺槽经过集中回风石门与二采区轨道上山、+1 350 m水平轨道石门、+1 350 m水平车场、副暗斜井，再经过+1 500 m水平轨道石门与副立井联系。270101分层工作面回风顺槽经过集中回风石门与二采区回风上山联系、到+1 500 m水平回风石门和集中回风石门与立风井连接。

根据安监总煤装[2010]146号《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》的规定，矿井须建设井下紧急避险系统。因此，设计在+1 500 m辅助水平和+1 350 m水平车场各设一座永久避难硐室，采煤工作面回风顺槽和运输顺槽中部各设一座临时避难硐室，内设压风自救系统、供水施救系统以及通讯联络系统。在+1 500 m水平和+1 350 m水平车场设置避难硐室，避难硐室要求：设置向外开启的隔离门，室内净宽2.6 m，净断面积为7.11 m2，长度为40 m，设有与矿（井）调度室直通的电话；压风自救系统的每人供风量按0.3 m3/min配备；避难硐室内配备110台隔离式自救器。

4 结 语

采区巷道布置的合理性不仅影响矿井的生产能力，而且直接关系到矿井生产的安全性。目前，该矿的首采区已经按照本布置方案进行了实施，实现缩短首采区准备工期和连续化集中安全生产的目的。因此，作为一名采矿设计人员，研究改扩建矿井采区巷道的布置方式，对矿井设计和生产具有重要的意义。

参考文献：

[1] 张凤年，田宝方，李大国.试论采区巷道布置的科学性[J].山东煤炭科技，2005，（6）.

丁二下延采区优化设计 篇4

平煤股份某矿井田位于平顶山煤田的西南缘, 属剥蚀残余丘陵地貌, 井田北部为二迭系石千峰砂岩组成的丘陵山体, 山体呈北西~南东向展布, 山脊标高+227.3~+320.4m。井田南缘为寒武系灰岩组成呈北西~南东展布的剥蚀残丘和垄岗, 标高+176.1m~+102.0m。

井田地势大致呈北高南低。东以48勘探线与平五矿相邻, 西以51勘探线与十一矿相邻, 上部为各煤层露头, 深部为锅底山断层-1000水平为限。走向长2.3Km, 倾斜宽2.7Km, 面积5.98Km 2。井田内含煤地层总的构造形态为一单斜构造, 走向北西50°, 倾向北东。煤层倾角沿倾向变化比较大, 浅部为急倾斜煤层 (50°~70°) , 中深部变缓 (20°~40°) , 深部更缓 (5°~17°) 。

矿井目前共开采有丁5-6煤层, 戊8低质煤层, 戊9-10煤层, 己15煤层, 己16-17煤层。丁5-6煤层:位于下石盒子组四煤段中部, 上距五煤段分界砂岩80m, 下距戊9-10煤层95m。煤层厚度为0.13~10.05m, 平均2.76m, 该煤层属中厚煤层, 结构较复杂, 为较稳定煤层。煤层直接顶板底板均以泥岩为主。全区大部可采。

丁二下延采区范围:南至-390m水平, 下限标高-620m, 北部、东部及西部分别至矿井井田边界。地面标高+126.2m~+176.2m, 采区东西走向长1691m, 倾向长1597m, 面积1.87km 2, 工业储量885.28万t, 可采储量604.535万t。

采区在初期设计存在以下不足:

1) 巷道层位布置。根据初步设计, 原设计轨道下山及东翼回风下山、西翼回风下山 (预留) 均沿丁5-6煤层顶板5~10m的棕褐色中粒砂岩、浅黄色的砂质泥岩中, 皮带下山沿丁5-6组煤层底板5~10m的深灰色砂质泥岩中。由于采区上部煤层倾角较大, 而皮带下山坡度最大可以达到19°, 无法布置在丁5-6组煤层底板中。

2) 巷道断面设计。根据集团公司“大断面、强支护、重装备”指导思想, 丁二下延采区轨道下山及皮带下山设计断面小, 无法满足生产需要。

3) 采区专用回风巷条数。根据煤炭科学研究总院沈阳研究院实测及出具报告, 某矿丁5-6煤层-550~-630范围原始瓦斯含量、原始瓦斯压力较小。其中原始瓦斯含量为3.78m3/t~4.80m3/t, 原始瓦斯压力为0.42~0.52MPa, 低于瓦斯含量8m3/t和瓦斯压力0.74 MPa。丁5-6煤层基本由II类和III煤组成, 煤层基本属于原生结构, 不具备发生突出的构造软煤发育条件。平煤设计院设计的《矿丁二下延采区初步设计》, 九矿丁二下延采区预留一条西翼回风下山, 设计坡度7°30'~20°, 设计断面15.2 m 2, 设计布置在丁5-6煤层顶板沙质泥岩中, 该巷道全长1656m。根据报告可以不再施工西翼回风下山。

4) 采区下山工程量。某矿丁二下延采区下部由于受锅底山断层影响, 边界下部走向短, 采面走向长度短, 巷道利用效率低, 严重影响矿井正常接替。

施工设计方面:

1.1 丁5-6-22100采面工作面

该采面为高瓦斯工作面, 瓦斯涌出量较大, 为有效治理瓦斯, 防止新鲜风流进入老塘, 按要求需在上隅角打设挡墙。由于该采面采高和风巷断面较大, 且采面推进速度快, 每班都要重新打设挡墙, 打设挡墙需要人工用煤装阻燃袋子, 摆成一堵墙的形状, 然后用黄土将四周封堵严实。施工复杂, 每次打挡墙要三个人打设半个班, 消耗人力物力。需要进行优化改造。

1.2 丁组皮带运输系统

由于丁二下延采区轨道下山未形成排矸系统, 为确保我矿动力煤煤质不受下延采区开掘工程排矸污染, 经过论证, 丁组采区采取煤矸分运措施, 每班用两个小时 (零点班0时~2时, 8点班10时~12时, 16点班16时~18时) 运输矸石, 其余时间运输煤炭, 既可以保证每班排矸和输煤炭运输要求, 又保证了煤质。

针对以上设计中的不足, 广大工程技术人员经过科学的研究分析, 现场勘查, 结合生产实际对采区进行了优化。

2 采区优化方法

1) 巷道层位布置:目前矿所施工的皮带下山位于的层位是上部在丁5-6组煤层顶板, 下部穿层至丁5-6组煤层底板, 根据采区下山巷道揭露情况, 皮带下山布置在砂质泥岩及砂岩中, 为稳定岩层。

2) 巷道断面设计优化:轨道下山和皮带下山原设计为4.0m, 净高3.5m, 采用半圆拱形断面, 净断面12.3m 2, 回风下山断面均采用4.6m宽, 净高3.8m, 采用半圆拱形断面, 净断面15.2m2。在满足安全、技术、经济一体化的前提下, 为尽可能实现集约化、人性化设计, 按照支护最大允许变形后的断面能满足行人、运输、通风、管线和安全设施己设备安装、检修、施工等需要设计支护断面。, 丁二下延采区轨道下山及东翼回风下山、皮带下山巷道断面均采用4.6m宽, 净高3.8m, 采用半圆拱形断面, 净断面15.2m2, 掘进断面16.1m2。

3) 采区专用回风巷条数优化:根据某矿揭露丁组煤层瓦斯情况和瓦斯鉴定结果, 考虑不再施工丁二下延采区西翼回风下山, 减少工程量1656米。

4) 采区下山工程量优化:为了进一步优化丁二下延采区设计, 经矿及设计院相关领导及人员多次论证, 丁二下延采区下山工程减少2个区段工程量, 缩短了下山开拓工程量后, 增加了10万吨可采储量, 减少了一个综采工作面, 综采工作面搬家次数减少一次。

2.1 施工设计优化

丁5-6-22100采面工作面优化设计:新型阻燃泡沫挡墙具有阻燃、轻便、可复用的优点, 摆设成一堵墙的形状后, 四周用黄泥糊严实即可。通过投入新型挡墙, 每班打设挡墙只需要一个人不到半个小班的功夫就很轻松完成。不仅降低了劳动强度, 节约了人力劳力, 而且防瓦斯效果更好, 促进了安全生产。

该采面回采时间为一年, 每小班可以节省一人, 一年可以节省1080个工时, 每工按照200元计算, 计可以节省21.6万元。

2.2 生产环节改造设计优化方案

丁组通风系统优化设计:应缩短简化丁二采区进风巷道, 减少矿井无用巷道, 降低丁二采区回风通风系统阻力。

尽量简化该地区通风系统, 制定优化方案进行优化改造, 对老丁组瓦斯泵站及原为丁5-6-22070采面回风无利用价值的丁二辅助回风及丁戊绕道等巷道进行封闭, 减少丁组回风段的巷道;丁二采区通风系统优化利用丁戊 (-215m水平) 地区现有巷道, 通过构筑通风设施, 将戊8轨道底弯通戊二轨道下山一段进风巷道改为回风巷道与丁戊回风巷道并联, 形成双路回风系统, 预计投资21万元, 降低回风段通风阻力;减少丁组主扇消耗。

3“四新”应用类及其它设计优化

压风系统余热利用:目前, 矿有四套压风机组, 供井下用风可以满足要求, 但余热利用不充分, 造成浪费。通过改造, 对余热进行利用, 用余热加热澡堂洗澡水和淋浴, 此项改造费用约200万元, 改造后每年可以节省加热费用100万元。

压风系统余热利用虽增加200万元投入, 但该系统投入使用后, 每年可以减少投入100万元, 两年即可回收投入成本。

丁组皮带运输系统优化不用投入资金, 可以减少分选成本, 提高煤质。

通风系统改造, 虽投入43.04万元, 但可以保证了采区能够安全生产, 降低采区回风段通风阻力, 减少主扇消耗, 改造后可以节省主扇一定数量的用电消耗。压风系统余热利用虽增加200万元投入, 但该系统投入使用后, 每年可以减少投入100万元, 两年即可回收投入成本。

丁组皮带运输系统优化不用投入资金, 可以减少分选成本, 提高煤质。通风系统改造, 虽投入43.04万元, 但可以保证了采区能够安全生产, 降低采区回风段通风阻力, 减少主扇消耗, 改造后可以节省主扇一定数量的用电消耗。

采区优化前后示意图 (见下图) :

4 优化效果分析

采区水平接替与掘进工程 篇5

【关键词】采区；水平接替；掘进工程

1.水平接替

在多水平开拓的矿井，原有开采水平的煤层经过较长时间的充分开采，剩余的采区和工作面不能保证矿井正常生产和设计(或计划)产量，因此需要、向新的开采水平转移，并逐步由新水平生產代替老水平生产，此过程称为水平接替。水平接替从原有开采水平逐渐减产，新水平逐渐增产，到最终全部转入新水平生产是一个较长的过程，一般要数年或更长的水平过渡时间。

矿井进行水平接替时，新水平开拓需要进行井筒延深或增开新的井筒，开掘井底车场、大巷，准备新采区，以及更换或增加大型机电设备等，工程庞大艰巨，对矿井生产和技术经济效果影响较大。开采条件好、储量丰富的矿井，开拓延深往往与矿井改扩建一并进行。进行新水平开拓延深设计或矿井改扩建设计，往往还需要由专业施工队伍负责施工。对于生产矿井所要编制的水平接替计划，一般仅限于提出接替水平投产的时间，以便在这一时间之前能够完成有关的各项工作，诸如提请有关部门进行设计、设计审批、筹措资金、联系基建单位、进行施工等，使新水平得以按时投入生产。

水平接替计划中，新水平投产时间的计算应留有适当的富裕时间。在现有开采水平内，同采的采区生产能力总和，即水平的生产能力开始递减的前1~1．5a，应完成新水平的基本井巷掘进工程和设备安装工程。

水平接替期间所要进行的工作有：①原有生产水平结束开采前的采煤工作面安排，煤柱回收，报废巷道封闭，留用巷道和设备的维修等；②按新水平开拓延深设计或矿井改扩建设计进行施工；③协调新水平施工与现有水平生产之间的关系；④两个水平同时生产的过渡期间，矿井主副提升、运输、通风、排水等方面采取的技术措施。

2.掘进工程安排

矿井采掘关系的具体安排，体现在所编制的长期采煤工作面、采区和水平接替计划，以及在此基础上所做的开拓、准备、回采巷道掘进工程安排和年度采掘计划上。

巷道掘进工程安排是在矿井已定的开拓和采区巷道布置方案的条件下，按照配采提出的采煤工作面和采区接替要求，结合施工力量等因素所确定的各类巷道施工顺序和进程，以保证采煤工作面、采区和开采水平的正常接替，使掘进工程与采煤生产相互匹配，达到采掘关系的协调平衡。

由于矿井每年掘进的巷道数目和种类较多，并且变动较快，掘进工程的安排比较复杂，通常按下述步骤和方法进行：①根据已批准的开采水平、采区、采煤工作面设计，列出有待掘进的巷道名称、类别(煤巷、半煤岩巷、岩巷)、断面，并在设计图上测量其长度。②根据掘进施工和设备安装的要求，编排备类巷道必须遵循的先后顺序。③按照采煤工作面、采区及开采水平接替计划上对接替时间的要求，加上关于富裕时间的规定，确定各有关巷道完成掘进的最后期限，并根据这一要求，编排各巷道掘进的先后顺序。④根据现有掘进队情况和巷道掘进任务，安排各掘进队(组)的掘进任务，编制巷道掘进计划表，其内容包括巷道名称、工作量、进度、施工队组、开工和完工时间等。⑤根据巷道掘进计划表，检查与其施工有关的运输、通风、动力供应、供水等辅助系统能否保证生产，需要采取哪些措施，最后确定巷道掘进工程的安排计划。

在安排巷道掘进工程时，应当注意以下几个问题：①分析连锁工程，分清各巷道掘进的先后、主次关系，确定合理的施工顺序。②尽早构成掘进巷道的全风压通风系统，为多条巷道同时施工创造条件。③掘进工程量的测算要符合实际，并留有余地。④按岩巷、煤巷、半煤岩巷类别的不同，分别安排施工队伍，使各掘进队的施工条件、设备相对稳定，并尽可能使其施工地点相对稳定，离搬家地点较近。⑤完成巷道掘进既要考虑施工准备和设备安装的时间，又要留有一定的富裕时间。为接替工作面所开掘的巷道工程要有10~15d的富裕时间；为接替采区所开掘的巷道工程要有30~45d的富裕时间；开采水平接替要有1~1．5a的富裕时间。⑥对需要预先抽放瓦斯的矿井、开采保护层的矿井、煤层或顶板需要预注水的矿井，在确定巷道掘进开工和完成时间时，要考虑到完成这些工作所占用的时间。

矿井地质和煤层的确切情况是在开采和掘进过程中不断揭露出来的，因此生产技术也在不断发生变化和改进，必须随着情况的变化，及时调整采掘关系和修改采掘计划。

通过采煤和掘进计划的缜密安排，做到采掘关系的合理匹配，是保证采掘平衡的具体、切实、可靠的措施。通过计划安排并参考多年生产实践的经验，可以得出适合本矿井生产技术条件的、合理的采掘比例关系，包括开采万吨煤所需要的各类巷道进尺指标(万吨掘进率)，巷道掘进工作面头数与采煤工作面个数之间的比例关系(头面比)，巷道掘进的开拓队、掘进队数目与采煤生产队数目的比例关系，以及每个时期应完成的开拓、准备、回采巷道和岩巷、煤巷的进尺数量。这些可作为宏观控制采掘平衡的一些依据。

采掘平衡关系中出现的问题，主要是巷道进尺没有按计划完成，或巷道掘进计划编制有误，造成采煤工作面接替不上，生产缺乏场地。回采巷道掘进进尺不足造成的采掘失调较少，比较容易补救和扭转被动局面；而由开拓准备巷道的掘进进尺不足所造成的采掘失调比较严重，难以在短时间内补救，故应尽量避免。

32采区运输系统设计及应用 篇6

鹤煤集团第三煤矿32采区位于矿井三水平北翼地区, 上部与二水平北翼风井相邻, 下部与三水平北翼皮带巷相接, 工作面的煤炭通过工作面下顺槽到三水平北翼皮带巷, 然后到三水平煤仓。目前32采区剩余工作面为3200工作面、3204工作面、3206工作面和3208工作面。三水平北翼皮带巷南段位于3010工作面顶板煤层中, 根据矿生产安排, 2014年6月将对3010工作面进行回采, 三水平北翼皮带巷将随之报废, 如何使3010工作面既能正常回采, 又能保证32采区剩余工作面的煤炭正常运输, 是该矿设计人员必须解决的问题。32采区原运输系统如图1所示。

2 方案设计及确定

2.1 方案选择

方案1:三水平北翼皮带巷位于3010工作面中部, 与上下顺槽平行。在三水平北翼皮带巷两侧各布置一个工作面, 避开三水平北翼皮带巷, 可以保证32采区正常生产。

方案2:三水平北翼皮带巷位于3010工作面中部的长度为700 m, 从3010工作面切割处对三水平北翼皮带巷进行改道, 在3010工作面上面3008工作面采空区内掘一条运煤巷与三水平煤仓贯通, 能够满足32采区生产需要。

方案3:在3010工作面下顺槽下方补掘一条运煤巷也可解决采区工作面煤炭运输问题。

方案4:利用四水平北翼第一辅助回风巷作为32采区的运输巷, 四水平北翼第一辅助回风巷位于四水平北翼地区, 位于煤层底板的岩层中, 作为4202工作面的瓦斯预抽巷, 上部与3010工作面相邻, 北端与42采区边界回风上山相连接, 南端与42采区轨道运输上山相连接, 与三水平北翼皮带巷平行。此巷道用作32采区的煤炭运输。

2.2 方案比较

方案1:此方案可保留三水平北翼皮带巷, 使之正常使用。但需要增加1个工作面, 还需要在三水平北翼皮带巷两侧留有一定的保护煤柱, 增加了煤炭损失量。原设计3010工作面切割长度为120 m, 现改为2个工作面, 除去对三水平北翼皮带巷20 m的保护煤柱, 每个工作面的切割只有50 m。另外三水平南翼皮带巷还存在一定的弯曲, 所以2个工作面都不适合布置综放工作面, 只能采用炮采工艺。从经济技术方面考虑, 此方案不合理。

方案2:采用此方案虽然能够满足32采区运输需要, 但是在采空区内掘进巷道支护比较困难, 掘进效率低。另据地测部门提供的资料, 3008工作面采空区存有大量积水, 对掘进工作会造成一定的不安全因素。

方案3:采用此方案补掘一条运输巷能够满足32采区运输需要, 但是3010工作面下顺槽下方, 位于-550 m煤层底板等高线以下, 由于该矿为煤与瓦斯突出矿井, -550 m水平以下煤层为突出区域, 根据相关文件规定, 掘进前必须进行打钻预抽煤层内瓦斯, 待最后一个钻孔施工完成后, 对本煤层瓦斯预抽6个月, 待抽放后进行区域防突验证, 消突达标后方可进行掘进作业, 此方案需要时间周期长。

方案4:采用此方案不仅可以减少掘进巷道工程量600多m, 而且此巷道为岩巷, 岩性稳定, 长期使用不需要维修, 减少巷修工程量。在三水平北翼皮带巷南段掘一条运煤联络巷, 与四水平北翼第一辅助回风巷连通, 在四水平北翼第一辅助回风巷与三水平南翼皮带巷掘一条联络巷连通, 32采区的煤炭运输通过三水平北翼皮带巷→四水平北翼第一辅助回风巷→三水平南翼皮带巷→三水平煤仓。这样减少了改造运输系统的巷道工程量, 充分利用了四水平北翼第一辅助回风巷。

32采区运输系统改造后情况如图2所示。

通过4个方案比较, 方案4优于其它3个方案, 故采用方案4。

3 方案实施

从三水平北翼皮带巷坐标点向四水平北翼第一辅助回风巷延伸, 延伸后的巷道使四水平北翼第一辅助回风巷与三水平北翼皮带巷连通。经过计算, 此巷道长350 m, 巷道坡度小于15°, 能够满足安装皮带机使用。从四水平北翼第一辅助回风巷向三水平南翼皮带巷方向延伸, 与三水平南翼皮带巷连通, 经过计算, 此段巷道长70 m, 巷道坡度小于17°, 能够满足安装皮带机需要。

4 结论

煤矿采区供电系统设计探讨 篇7

供电系统是煤矿生产的只要动力来源, 如果电力运输中断, 就会出现被迫停产的后果, 而且, 其中出现淹井、瓦斯积聚、爆炸坍塌等严重事故的几率就会上升。供电过低, 会对采煤采矿的工作造成不良的影响, 严重的还会威胁到矿工的生命安全。并且, 由于时代的进步、机械技术的发展, 煤矿采区的作业区域逐渐加大, 供电线路也越来越长。煤矿采区对“安全”的要求非常高以及严格, 虽然增加了设计的难度, 但是也必须按照要求高质量地完成供电系统设计。

2 煤矿采区供电系统的设计步骤

为了保证供电系统的安全性和提高供电效率与质量水平, 保证煤矿采区工作如期进行, 就需要设计一个有序的、简介明晰、高质量和经济节能的供电系统设计的最优方案。

设计出最优的方案需要遵循下列步骤:

在进行设计方案之前, 需要做的工作是收集煤矿采区的原始资料作为设计的依据。而原始资料的收集包括采煤的方法、运输方式、采煤工作面的长度等方面。除此之外, 还需要对整个煤矿采区的电负荷情况进行全面的了解和系统地归纳总结, 列出供电系统所需要的用典设备以及制作出用电设备分布情况的平面图以及负荷统计表。

根据用电设备分布情况图和相互之间的用电关系, 然后再进一步对其对应分类分组, 再根据分组的具体情况给出一个大致的规划、设立负荷集中配电点。如果出现采区作业面上功率大, 而且供电的距离较远和需要保护等级较高的用电负荷的情况, 那么就使用双干线电缆或者井下防爆式移动变电站进行供电。另外, 采区变电所位置的确定需要确定在通风良好的地方, 温度不能超过其附近巷道的5℃, 而且还要严格满足方便运输设备、电缆进出, 顶板无漏水等要求。

因为在采区作业的过程中会存在电缆悬挂形成弯曲的供电设备的这种情况, 所以在设计橡胶电缆的长度时应该尽量满足用电设备最大的供电距离。

如果煤矿的产业规模较大, 产量较高, 为了确保能在煤矿采区正常供电, 为了提高供电系统的可靠性, 在设计供电系统时就需要采用这样的一个供电设计:双回路高压电源进线加上两台或以上的移动变电站。

3 煤矿采区供电中主要存在的问题

采区供电系统的电压具有不稳定性, 波动的次数也较为频繁, 使得设备起动和日常作业、工作供电方面的可靠性降低。

多数的采煤机械设备在煤矿采区供电系统中应用都是以电力电子为核心的, 并且具有非线性电力负荷的特点, 在这些设备的运作过程当中就会产生众多的谐波分量。这种情况同样会威胁到供电系统的可靠性, 降低工作人员对此供电系统的信心。

供电系统在设计的过程中也会有考虑不周全, 忽略了煤矿采区生产量增大的情况。由于产量增大, 那么原来设计的供电系统已经不能满足这时的煤矿采区, 其中的变压器的容量不能满足数量在增加的电动拖动系统所需要的起动容量, 造成系统不能起动, 拖慢采区作业的进度与降低效率, 造成采区工作人员再一次地对供电系统的可靠性增添了怀疑。

4 煤矿采区供电系统的设计要点

4.1 采区漏电保护

现在的设备多数是智能化高科技产品, 具有漏电保护功能, 所以出现漏电的可能性的高低是取决于安装系统的可靠性。在变电所、运输巷、井底车场和其他配电点的用电设备的外壳连上橡胶电缆。另外, 必须可靠地进行主接地极, 在水沟处或者潮湿的地方可以有针对性地采用局部接地的埋设, 但采用的钢板的面积和厚度都需要多加注意。

4.2 设备的保护

除了漏电之外, 在采区的变电所、配电点和移动变电站都需要安装短路、过负荷的保护装置以及远程控制装置, 提高供电系统的可靠性。在高压电线区域必须装上具有选择性的单向接地的保护装置。

4.3 提高供电系统电压

在正常情况下, 动力线路的电压变动范围只能在5%以内, 不得超过。这是电业规程的规定要求, 也是为了保证采区电器设备能够正常运转, 高效稳定所提高的硬性要求。

为了保证采区供电系统的供电质量, 在选择电缆截面的时候往往会偏向于大型。虽然这会增加供电系统的成本, 但是采区k V级电压设计供电系统, 除了提高供电的可靠性和供电质量水平之外, 还能降低供电的电流, 减少电能在线路运行过程中的损失, 大大提高供电电路中的电能传输效率。

4.4 控制电机拖动系统

对于运作功率较大、可以空载启动和对起动没有特殊要求的机电设备, 可以采取降压起动式;而对于功率小、在运作过程总对供电系统影响不大的机电设备, 可以采取直接起动式;对于功率大、负荷又集中并且要求重载起动的点击拖动系统就要求使用变极调速的方式。针对不同的机电设备, 采取不同的起动方式, 这样才能保证供电系统的高效运转, 增强其中的可靠性。

4.5 设计电缆截面及型号

在供电系统设计的过程中, 电缆选型的设计方法的依据有:电压的损失、电流密度、机械强度和短路热稳定条件等。而采区的机电设备的电缆大部分为动力电缆, 所以电缆选型的设计方法应采用按照电压损失来对电缆截面和型号进行设计, 再用按长期运行的条件来进行检验, 确保电缆工作稳定性。

5 结语

总结以上的论述, 在进行设计煤矿采区供电系统的时候, 无可厚非的是需要根据煤矿采区的实际情况:产量多少、规模、实际用电情况、地势特点等方面, 再思考需要的系数、配电点的确定、电缆类型、长度以及机电设备的选择等多方面的因素。除此之外, 还要顾及供电系统的后期的维护工作以及采区规模发生变化后所做的应对措施。这样才能设计出科学可持续、合理规范、节能、经济的采区供电系统, 保证矿工人员的生命安全和煤矿采取工作的正常运作、高效进行。

参考文献

[1]候阿龙.煤矿采区供电系统设计探讨[J].科技情报开发与经济, 2012 (11) .

[2]彭秋红, 成兰.煤矿采区供电系统设计探析[J].煤矿现代化, 2014 (01) .

某煤矿采区6kV供电设计研究 篇8

1 采区变电所

1.1 主接线方式

采区变电所采用2回电源进线, 单母线分段, 正常时两回电源同时供电, 当任意一回故障或检修时, 另一回可承担其余全部负荷。

1.2 主要配电设备选型

本矿井采区变电所选用矿用隔爆型电气设备, 设置PBG1–10Y型矿用隔爆型永磁机构高压真空配电装置16台, 其中2台进线, 1台联络, 2台至所用变, 10台至采区各配电点, 1台备用。

变电所所内低压馈电开关均选用KBZ型矿用隔爆型真空馈电开关;照明综保装置选用ZBX型矿用隔爆型照明信号变压器综合保护装置。

1.3 配电变压器选型

采区各移变选用KBSGZY型矿用移动变电站;采区所用变选用KBSG型矿用隔爆型干式变压器, 容量为2×630k VA。

1.4 主要馈出电缆选型

从变电所引至矿用隔爆型永磁机构高压真空配电装置的电缆选用MYJV22-6/10型矿用移动屏蔽监视型橡套电缆;固定敷设的低压电缆选用MY-0.38/0.66k V矿用移动软电缆;移动式电气设备选用MYP-0.38/0.66k V矿用移动屏蔽软电缆。

1.5 井下供电电压等级的确定

采区井下设备用电由矿井中央变电所供给, 采区井下供电电压为6k V、1140V、660V、127V。

2 采区配电点设计

2.1 采区变电所和配电点的设置

井下采区:布置1个工作面, 2个掘进面, 设计考虑在采区设置采区变电所一座, 工作面运输顺槽、回风顺槽、掘进面、采区水泵房、采区运输上山等地设置配电点。

2.2 各个配电点设计

2.2.1 采区变电所

采区变电所主要为6201工作面运输顺槽, 6201工作面, 采区运输上山, 采区泵房及掘1、掘2等提供6k V电源。同时设置2台容量为630k VA的所用变, 为6201工作面运输顺槽、采区轨道上山提升机、采区运输上山架空人车、6201工作面回风顺槽、采区水仓等处提供660V电源。在所内另设2台容量为100k VA的所用变, 作为采区掘1、掘2工作面工作局扇的专用电源。

2.2.2 采区水泵房配电

采区水泵由采区变电所的6k V两段母线直接馈出, 供给6k V水泵, 水泵房低压负荷水仓清理机、调度绞车等660V设备由采区变电所引来两路660V电源。

2.2.3 工作面变配电

采区6201工作面设备由2台移动变电站供电, 一台KBSGZY-1000/6 6/1.2k V (容量1000k VA) 移变供可刮板机用电, 一台KBSGZY-1000/6 6/1.2k V (容量1000k VA) 移变供采煤机用电;二套移变由一回高压电源供电, 移动变电站的高压电源由采区变电所高压真空配电装置配出。

采区6201工作面运输顺槽设备由设置在运输顺槽的2台移动变电站供电, 一台KBSGZY-500/6 6/1.2k V (容量500k VA) 移变供可伸缩胶带输送机用电, 一台KBSGZY-800/6 6/1.2k V (容量800k VA) 移变供工作面采煤机和刮板机、转载机、乳化液泵、喷雾泵等用电;二套移变由一回高压电源供电, 移动变电站的高压电源由采区变电所高压真空配电装置配出。6201工作面回风顺槽设备由采区变电所容量为630k VA的所用变供电。

工作面供电设备均设“瓦斯、电”闭锁装置, 采煤机与工作面刮板输送机开关实现闭锁。工作面三机采用集中控制, 各转载胶带机由胶带保护系统控制, 实现前方闭锁, 各运输系统相互实现闭锁。

2.2.4 掘进工作面配电

采区掘1、掘2均采用移动变电站供电。掘1、掘2采掘面各设置一台KBSGZY-500/6 6/0.69k V (容量500k VA) 移变供电, 移变高压电源分别由采区变电所高压真空配电装置配出。

掘进面局扇采用三专二闭锁。

采掘面均配备安装1台同等能力的备用局部通风机, 使用QBZ-4×80/660SF型局扇组合开关, 能够实现主局扇、备用局扇自动切换。主、副局扇均采用三专供电。当正常工作的局扇故障时, 备用局扇能够自动启动, 保持掘进工作面正常通风。

掘进面采用高爆开关与QBZ-4×80/660SF局扇组合开关配合能够实现掘进工作面的风电闭锁 (设计采用断高压) , 与监测监控系统分站配合能够实现瓦斯电闭锁。

2.2.5 采区运输上山胶带机配电点

采区运输上山胶带机工作电压1140V, 采用移动变电站供电。设置2台KBSGZY-1250/6 6/1.2k V (容量1250k VA) 移变供电, 2回移变高压电源分别由采区变电所高压真空配电装置6k V两段母线直接配出。

2.2.6 其他配电点

在6201工作面运输顺槽、采区轨道上山提升机、采区运输上山架空人车、6201工作面回风顺槽、采区水仓等地分设低压配电点, 配电点的~660V电源引自采区变电所。其中采区运输上山架空人车配电点及采区水仓配电点采用双电源供电。

3 总结

采区设计 篇9

一、标准依据

首先是《工程建设标准体系 (煤炭工程部分) 》 (建标[2011]188号) , 其包含了煤炭工程的术语、图形、分级、井巷工程、地下开采、装备与安装标准, 内容很全面。

其次是《工程建设标准体系 (煤炭工程部分) 》没有列入的一些中央部门规范性文件, 如《煤矿地质测量图例》 (能源煤总[1989]第26号) 、《建筑安装工程费用项目组成》 (建标[2013]44号) 、《关于加强煤矿井下生产布局管理控制超强度生产的意见》 (发改运行[2014]893号) 。这些没有被列入的规范性文件, 有的比列入的内容更多, 如《煤矿地质测量图例》在图例数量、图例颜色、字体规定方面比《煤炭矿井制图标准》 (GB/T50593-2010) 丰富。还有的根据当前安全形势的需要, 提出了比列入的更加严格的规定, 如《煤矿安全规程》第四十八条规定:“一个采区内同一煤层双翼开采或多煤层开采的, 该采区最多只能布置2个回采工作面和4个掘进工作面同时作业”, 而发改运行[2014]893号文件二、 (八) 条款规定:“原则上一个采 (盘) 区只布置一个采煤工作面生产”。

再次是地方各级政府及其所属部门发布的规范性文件, 如《重庆市人民政府关于印发区县小煤矿和市属国有煤矿开展瓦斯集中整治遏制重特大安全事故的两个若干规定的通知》 (渝府发[2005]52号) 、《云南省煤矿矿井机械化改造方案编制提纲》 (暂行) (云工信煤技[2013]309号) 、《萍乡市煤炭管理局关于规范煤矿巷道及采掘工作面等名称的通知》 (萍煤字[2013]26号) 。这些地方规范性文件所规定内容很多是国家规定没有的, 是结合地方实际情况将内容具体化。

然后, 就是规范性文件的有效性问题。《关于做好规章清理工作有关问题的通知》 (国办发[2010]28号) 规定:“各地方、各部门在开展这次规章集中清理工作的同时, 应当一并开展规范性文件的清理工作。对不符合法律、法规、规章规定, 或者相互抵触、依据缺失以及不适应经济社会发展要求的规范性文件, 特别是对含有加重企业负担、地方保护、行业保护等方面内容的规范性文件, 要予以修改或者废止。清理后, 要向社会公布继续有效、废止和失效的规范性文件目录;未列入继续有效地文件目录的规范性文件, 不得作为行政管理的依据。”目前, 中央部门向社会公布继续有效、废止和失效的煤炭工业规范性文件目录可以查阅《关于废止242件安全生产规范性文件的通知》 (安监总政法[2010]135号) 、《国家发展和改革委员会令2011年第10号》、《国家发展和改革委员会令2012年第18号》、《关于废止和修改部分规章和规范性文件的决定》 (国家发展和改革委员会令2013年第4号) 、《国家发展改革委2010年7月1日至2013年10月14日发布的现行有效规范性文件目录》 (国家发展和改革委员会公告2013年第43号) 。地方部门的具体查询地方部门公布的文件。

最后, 没有列入继续有效、废止和失效目录的规范性文件虽然不能作为行政管理的依据, 但是可以作为设计参考。比如国家、行业、地方、企业标准里都没有的内容, 可以参考《高档普采机械化管理办法》 ([84]煤生字第812号) 、《综合机械化采煤暂行管理办法》 ([84]煤生字第640号) 、《地方国营煤矿设计若干规定》 ([84]煤地方字第1159号) 。

二、设计步骤

首先在采区设计前3个月应制定采区地质说明书, 并由矿总工程师审批。采区地质说明书在采区设计前1个月送交设计单位。

其次根据矿总工程师审批的采区地质说明书、矿井设计文件、矿井的长远规划、采区接续图表、邻近采区相同煤层的矿压观测资料, 矿总工程师组织矿技术部门编制采区设计方案。在编制采区设计方案的过程中, 应广泛征求有关科室人员、工人的意见。编制完毕, 由矿总工程师签字上报矿务局 (集团公司) 。矿务局 (集团公司) 总工程师负责组织有关技术、 安监部门人员对采区设计方案提出详细和具体明确的审查意见, 最后由矿务局 (集团公司) 总工程师审批。

再次根据审批的采区设计方案, 矿总工程师组织矿技术部门编制采区设计说明书。在编制采区设计说明书的过程中, 应广泛征求有关科室人员、工人的意见。如有特殊情况需要改变原审批的采区设计方案时, 必须提出修改意见, 报矿务局 (集团公司) 总工程师审批。采区设计说明书编制完毕, 由矿总工程师签字上报矿务局 (集团公司) 备案。

三、设计内容

(一) 采区设计方案的主要内容

采区几何尺寸;采区生产能力、采掘工作面个数、采区服务年限;采煤方法、采煤工艺、回采巷道布置;采区生产系统;安全技术措施;采区工程估价和主要技术经济指标。

(二) 采区设计说明书的内容

(1) 概况。采区位置及井上下关系、煤层、煤层顶底板、地质构造、水文地质、影响回采的其他因素、储量及服务年限; (2) 采煤方法。巷道布置、采煤工艺、设备配置、采掘比例关系以及采掘工程平面图; (3) 顶板控制。支护设计、工作面顶板控制、区段平巷及端头顶板控制; (4) 采区生产系统。包含采区通风、运输、供电、排水、压风、通讯、照明、防尘, 还有井下安全避险六大系统并附各系统图; (5) 安全技术措施。预防水灾、火灾、瓦斯煤尘爆炸事故、顶板事故、机电事故、爆破事故、运输事故的措施以及其他需要采取的特殊措施; (6) 采区工程估价和主要技术经济指标。按照《关于发布<煤炭建设工程工程量清单项目及计算规则>、各类工程消耗量和工程造价管理有关规定的通知》 (中煤建协字[2007]90号) 、《建筑安装工程费用项目组成》 (建标[2013]44号) 、《建设工程工程量清单计价规范》 (GB50500-2013) 的规定对工程进行准确估价。采区主要技术经济指标为采区走向长度、采区倾斜长度、煤层倾角、煤层厚度、采高、煤的密度、区段数目、工作面长度、同时生产工作面数、采区月产量、采区生产能力、采区工业储量、采区采出率、采区可采储量、采区服务年限、万吨掘进率等。

四、结语

采区设计 篇10

【关键词】山煤柱;回收;技术研究

概 述

白庄煤矿始建于1970年，设计年生产能力30万吨；矿井开拓方式：两立井，一斜井；水平开拓方式为：单水平上下山开拓；分东西两翼开采，开采煤层为二叠系山西组二1煤层，平均煤厚4.5m，煤层平均倾角16°。经过近30年的开采，矿井已衰老，产量递减。为延长矿井服务年限，近年来白庄煤矿陆续对矿井大巷及边角煤柱进行了回收，通过对煤柱工作面开采、回收、实践，初步摸索出了残留煤柱工作面的开采实用技术经验，取得了良好的效果。

1.回采基本情况

千方百计将煤炭资源吃干挖尽，就是煤炭企业最大的节能。今年以来，白庄矿通过加大奖励力度，实施技术攻关，成功回收“边角煤”35.2万t。（面积由上到下分别为16856、15727、10120和13323m³，合计55936m³；煤层厚度为按4.2m计算，容重为1.5）

对原有的11采区进风斜巷进行改造，掘巷与东总回风巷贯通，作为下山煤柱回收工程的回风斜巷，同时在距回风斜巷以西35m处掘进风斜巷，用作工作面供风。

2.采煤工作面的回采顺序及采煤方法

2.1、回采工艺及顺序

回采使用炮采工艺，全部跨落处理采空区，工作面采用走向长壁式分阶段布置，分别有11下山煤柱工作面、11下山煤柱05段、11下山煤柱03段、11下山煤柱01段，切眼长度平均在75m左右，由下至上逐步回收。回收顺序为11下山煤柱顶分层工作面→11下山煤柱底分层工作面→11下山煤柱05段顶分层→11下山煤柱05段底分层→11下山煤柱03段顶分层→11下山煤柱03段顶分层→11下山煤柱01段顶分层→11下山煤柱01段底分层。

2.2、采用深孔爆破落煤采煤法

在目前采用炮采的工作面中，爆破落煤过程中的打眼一般在煤壁上且与煤壁的水平夹角为50°~80°，炮眼深度按每次的进度不同而不同。炮眼布置采用单排眼、双排眼和三排眼。另一种方法是深孔爆破采煤法，深孔爆破采煤法原来是由11下山，平行采面煤壁钻出的一个或一组与采面长度相等的深孔，实现一次起爆落煤的一种方法。11下山煤柱回收同样可以采用深孔爆破，在每个煤柱的平巷内打眼、装药和爆破，降低了工人在工作面打眼的危险性。为保证钻孔的方位，钻眼靠调用定向导轨的轻型钻机钻孔。采用尼龙绳导引药包和爆索，并由上平巷引至下平巷，在煤柱回收过程中则由煤柱的一侧引至另一侧。通过导爆索将爆轰波向炮孔深处传导，在瞬间完成整个采面深孔的爆破过程。为了保证钻眼效果，尽可能地减少终孔偏差，孔深一般控制在20~30m之间。深孔爆破技术与一般炮采工艺爆破技术的差别在于炮孔深度不同。传统炮采工艺其炮孔长度一般小于2m，即使井巷工程掘进中，深孔也不超过4m，即使如此，爆破实践证明，在浅孔爆破中(2—4m)由于不偶合装药而产生管道效应，因此，解决管道效应是深孔爆破技术的难点之一 。

3.回采工作面存在的问题

由于受废巷影响工作面在布置较为不规则。

工作面回采难度在于工作面内布置有11采区东回风巷、11采区运料下山和11采区运煤下山三条料石砌碹巷道，同时局部要通过一些废探巷。

4.局部采取的措施

通过回风斜巷后的回采方法：工作面在推过回风斜巷后，对上付巷进行留巷，确保了工作面的正常通风，其余回采工序不变。

5.上下顺槽的布置原则

①尽量布置在煤巷中，减少岩石巷道。②最大化利用已有巷道和采用沿空留巷技术。③科学分析、对比，避过废巷集中地段，简化所布置工作面过废巷难度，实现回收煤炭资源最大化，回收效益最大化。

6.过废巷采取的技术措施

①工作面过倾斜废巷时，应斜切通过。并提前合理打探眼，探明废巷位置、支护状况及排放有毒有害气体；②为了便于工作面支护，在工作面回采前，可视情况对全煤废巷进行崩落，使下部塌实；③工作面临近废巷采煤时，应减少一次爆破药量，煤质松软地段，尽量不放炮，用手镐将煤体刷掉，并严防片帮；④采煤时，及时挂梁褙顶，支设临时支護，严禁空顶作业；对于空顶高度在0.2m以上地段，必须使用坑木呈“＃”型绞架，并绞实褙严；⑤为防止支柱下沉，在支设支柱时，沿工作面倾斜方向在支柱下铺设底梁，并给支柱增穿铁柱垫，确保支柱初撑力。

7.结束语

白庄煤矿做为一个步入开采后期的矿井，可生产地区少，采掘接替紧张。自2009年以来应用上述煤柱开采技术，已陆续回采了12大巷煤柱工作面、11回风大巷煤柱工作面及11采区外水仓下煤柱工作面，充分回收了遗留煤柱，，延长了矿井服务年限，促进了安全生产，缓解了采掘接替紧张局面。通过对煤柱工作面开采技术的研究，设计煤柱工作面巷道本着“系统顺、环节少”的原则，尽量利用原有旧巷道，并适时采用沿空留巷技术，避免开掘新的辅助工程，最大限度的降低工程量，降低了生产成本，提高了矿井经济效益，为以后煤柱工作面的开采积累了技术与经验。

采区设计 篇11

关键词：胶带,绞车,设计,核算

1 概述

北二采区位于晓南井田北部, 采区设计生产能力为60万t/a, 设计采区服务年限6a。矿井的主提升系统与原有运输系统均能满足矿井需要, 只要对本采区的运输系统进行校核即可。

2 主运输系统

结合本矿的煤炭运输方式, 确定井下煤炭运输方式采用带式输送机连续运输根据工作面布置情况, 采区内共选用7部皮带输送机。六部DTJ100/80/2×160、一部DSJ100/63/2×75胶带输送机。选择具有代表性的采面运顺二部皮带输送机进行能力验算。

2.1 胶带输送机参数:

输送量:Q=800 t/h、输送长度:L=900m、输送倾角:β=2o、胶带运行速度:V=2.5 m/s

2.2 运输能力与胶带宽度验算

2.2.1 运输能力验算:

式中:A=453万t/a。远远大于90万t/a, 满足生产需要。

2.2.2胶带宽度验算:

经计算:B=0.88m。

通过计算所选的胶带输送机运输能力与胶带宽度满足要求。

2.3 胶带输送机运行阻力计算 (见图1)

胶带运行阻力计算

2.4 胶带张力计算

胶带与滚筒之间的摩擦系数, 井下一般取0.2;α=450°=7.85。еμα=4.84

联立 (1) 、 (2) 两式得:

为保证皮带下垂度。进行最小张力点与下垂度验算

计算结果:

2.5 传动滚筒圆周牵引力W0

考虑主轴承摩擦阻力及胶带在传动滚筒上的弯曲阻力

2.6 电动机功率计算

由此可得出结论:选用DSJ100/80/2×160S型皮带功率为2×160, 满足要求。

2.7 胶带强度计算

此阻燃输送胶带强度满足要求。

3 辅助运输

根据开拓布置方案, 结合矿井目前辅助运输实际, 设计确定辅助运输采用轨道运输系统。

3.1 采区材料下车场、运输大巷的运输及设备

设备、材料、矸石等由二水平集中材料上山下部车场经北翼运输大巷至北二材料上山下部车场采用8t蓄电池机车运送, 北二材料上山至北二轨道中巷、采掘工作面及其它采区巷道采用绞车运输。

3.2 辅助提升系统能力以北二材料为例, 进行具体校核。

3.2.1 绞车参数

北二材料上山斜长200m, 坡度13o

型号:JYB-5净张力:平均5102kg绳速:最大:1.7m/s;钢丝绳直径:∮24.5mm;

3.2.2 钢丝绳终端载荷计算

3.2.2.1 钢丝绳安全系数验算

钢丝绳型号:绳6×19+NF;单重Q=2.165kg/m;σ=1700kg/mm;破断力总和∑p=38900kg

符合规程要求。

3.2.2.2 钢丝绳终端负荷计算

由以上验算可知二水平北二材料上山满足生产要求。

3.3 其他绞车验算与上相同, 均能满足生产需要