枣泉煤矿首采区放顶煤综采设备选型报告.doc

枣泉煤矿首采区放顶煤综采设备选型报告一、枣泉煤矿设计概况枣泉井田东北部以赵儿塔向斜轴与羊场湾煤矿为界，正北部以29勘探线与英子梁井田为界，东西南三面均以1煤层+600m水平底板等高线在地面的投影线为界。其地理坐标为东经106°30106°35，北纬37°5238°02。井田南北长13km，东西宽平均约4km，面积为52km2。全井田地质储量为964.68Mt，工业储量949.36Mt，可采储量529.30 Mt，按5.0Mt/a的生产能力，考虑1.4的储量备用系数，其服务年限为75.6 a，枣泉煤矿设计生产能力为500万吨/a，在1、2煤中各布置一个综采工作面生产，其中1煤综采工作面设计生产能力150万吨/a，2煤综采工作面设计生产能力330万吨/a。2煤综采工作面先投产，1煤滞后投产。二、枣泉煤矿首采区开采技术条件根据矿井开拓布置，首采区位于24线以北，237线以南，碎石井背斜东侧、980m水平以上、走向长6km左右的井田东中部区域。其东西平均宽1.4km左右，面积约7.8km2左右。1、构造首采区内褶曲构造单一，主体为碎石井背斜东翼的单斜构造带，总体形态为北浅南深，向南倾伏，轴部宽缓，翼部变陡。背斜轴在平面上呈南北走向。背斜轴部地段，地层倾角较缓，一般为8°15°。背斜轴以东，地层倾角变陡，至首采区深部地段，最大倾角为36°。其单斜构造带的走向与背斜轴基本一致，为N15°20°E。以井筒为界，首采区北部倾角较大，均在20°以上；南部倾角相对平缓。1#、2#煤的深度由西北部露头处的1525m，向东部逐渐加深，至东部首采区边界，煤层埋深为500m左右。根据首采区三维地震勘探报告，首采区内共查明断层18条，断点1个。断层落差为525m，断点落差小于4m。断层多具逆冲性质，最大延展长度（DF2）为660m，最小延展长度（DF15）仅为80m，首采区小断层比较发育。断层多发生在采区中部背斜轴部煤层变浅地段及翼部煤层在倾向方向急倾的部位，主要为走向断层。2、煤层井田内含煤地层为中侏罗统延安组，共含煤41层，平均总厚41.24m。矿井前期主采煤层为1、2煤。1煤主要分布于井田东翼，西翼多不可采，煤层厚度0.105.37m，平均2.20m，煤层结构简单，属较稳定煤层，少数含夹矸达四层，夹矸岩性多为砂质泥岩，少数为粉砂岩。2煤层位稳定，全井田可采，单层地质储量占全井田储量的40%左右，是井田内最主要的可采煤层，煤厚4.74(2514孔)9.42m（L64孔），平均7.88m。2煤厚度变化小，结构单一，少数钻孔含13层夹矸，属稳定煤层。首采区内南翼1煤厚度为0.574.31m，平均2.2m；2煤厚度为6.529.28m，平均7.83m，倾角5°32°。采区北翼1煤厚度为2.394.48m，平均3.72m；2煤厚度为7.629.28m，平均7.83m，倾角18°35°。煤层赋存稳定（个别钻孔靠近火烧区或煤层露头处变薄），结构简单，个别钻孔含1或2层夹矸，夹矸岩性多为砂质泥岩，厚度一般在300mm以下。3、顶底板岩性1煤：首采区顶板为厚度3m左右的细粒砂岩、粉砂岩，抗压强度为137186kg/cm2，抗拉强度为15kg/cm2。底板以厚4m左右的粉砂岩、细粒砂岩为主，次之为砂质泥岩、局部为炭质泥岩，粉砂岩抗压强度为210295 kg/cm2；砂质泥岩抗压强度为263 kg/cm2。2煤：首采区顶板以厚24m的炭质泥岩为主，次之为砂质泥岩，局部为粉砂岩。砂质泥岩抗压强度为196289 kg/cm2；粉砂岩抗压强度为380399 kg/cm2。底板以厚3m左右的粉砂岩、砂质泥岩为主，泥岩次之。粉砂岩抗压强度为208337 kg/cm2。4、矿井水文情况井田基岩含水层为直接充水含水层，但富水性极弱，井田最大的含水层为火区烧变岩I、III含水体，但不是直接充水含水层；井田位于年均降水量200mm的半沙漠区，地下水唯一补给来源是大气降水，大气降水渗入补给洪积沟谷潜水，而基岩含水层渗透极差补给量甚微。其水文地质勘探类型属水文地质条件简单的裂隙充水矿床，即二类一型。根据宁夏煤田地质局提供的枣泉煤矿矿井涌水量预计（2004年3月）资料，矿井正常涌水量为239 m3/h，最大涌水量为359m3/h。预计首采工作面最大涌水量120 m3/h。5、瓦斯：小于1m3/t，属低瓦斯矿井。6、其它开采技术条件首采区1煤、2煤无地温异常区。煤层属很易自然发火煤层，煤尘爆炸指数（Vdaf）一般为2935%，有爆炸危险。三、采煤方法枣泉煤矿初步设计说明书设计的“1煤采用一次采全高走向长壁综合机械化开采，2煤在投产初期采用大采高分层开采，后期根据邻近矿井放顶煤开采的试验效果决定是否采用综采放顶煤”。根据宁煤发（2005）196号专题会议纪要，对枣泉煤矿2煤开采工艺进行讨论，形成以下确定：1、枣泉煤矿12205首采工作面上分层采用一般综采，沿伪顶开采，采高控制在3.5m以下。下分层根据再生顶板的形成情况，再确定开采工艺。2、剩余2煤工作面均采用放顶煤开采工艺。3、1煤仍采用初步设计确定的一般综采。四、放顶煤工作面开采顺序及其参数枣泉煤矿2煤首采工作面12205采用分层开采，放顶煤开采工艺从12207工作面开始，按照下表开采顺序进行。各工作面的参数见下表。枣泉煤矿12采区2煤开采顺序及其参数表开采顺序工作面编号走向长度(m)倾向长度(m)煤厚（m）倾角（度）储量（万吨）备注11220524502458.45012599分层开采21220729002208.50119.5673放顶煤31220319602208.5909367放顶煤41220929002208.50125737放顶煤51220110652207.2013.5237放顶煤61220220252207.921219428放顶煤71220423402207.8424.529512放顶煤81220623402207.6127.531.5411放顶煤3964、五、综采设备选型根据确定的回采工艺，枣泉煤矿2煤按照放顶煤工艺选型综采设备，生产能力330万t/a。12207工作面倾向长度220m，走向长度2900m，平均煤厚8.50m，煤层倾角119.5°。根据枣泉煤矿的煤层赋存情况，结合磁窑堡二矿两套综放设备的设备选型和使用情况，拟定采3.0m，放5.5m。我处对放顶煤综采设备初步选型如下：枣泉煤矿放顶煤综采设备配套表序号设备名称预选型号数量主要技术参数1采煤机MG450/1020-QWD1台生产能力1200t/h,采高18003500mm，滚筒直径1800mm，截深800mm，牵引速度012m/s，牵引力750kN,过煤高度700mm，适应煤层倾角835度，电压3300V。2液压支架ZFS7800/18/35180架四柱支撑掩护式，支架高度18003500mm，中心距1500mm，工作阻力6800KN，支护强度0.730.76Mpa3前部刮板运输机SGZ960/10501台运输能力1800t/h，铺设长度250m ，电机功率2×525KW，电压3300V4后部刮板运输机SGZ960/10501台运输能力1800t/h，铺设长度250m，电机功率2×525KW，电压3300V转载机SZZ1000/4001台运输能力2000t/h，设计长度60M，电机功率400KW，电压3300V5破碎机PLM25001台破碎能力2500t/h，最大入口断面1000×1000mm，出口粒度150300mm，电压3300V6胶带运输机两台带宽1400mm，运距1500m，运输能力2000t/h,电压3300V。 主要综放设备的技术参数，仍需继续论证、优化，其他设备待主要设备选定后再进行配套。