兖州矿业集团兴隆庄煤矿设计毕业论文.doc

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1、摘 要矿井机械化已经高速发展的今天，如何做到花最少的钱选最合适的设备，是我们这些即将进入煤矿工作的人应该掌握的一门重要的基础能力，在设计中把基础知识和实用技术相结合，在“采掘机械”、“井下运输”、“通风排水”三个方面的选型合理，可以达到高产高效的目的。本设计以兖州矿业集团兴隆庄煤矿为设计对象，结合该矿的煤层情况、煤质情况、煤层顶底板情况、水文地质情况和瓦斯情况等进行综合分析并加以计算。对井田开拓系统，主运输系统，主提升系统，通风排水系统和生产管理系统进行合理有效的选型。对采煤工作面的设备进行合理的设计，按照综采工作面设备配套要求，达到生产能力配套，性能配套，尺寸配套等等。通过严格的计算，进行正

2、确的采掘机械、支护设备和刮板输送机的选型设计。根据整体情况，进一步进行正确的排水设备和通风设备的选型设计，运输设备方面对皮带运输机进行选型设计。在以安全第一的前提下，严格管理，从而实现真正的效益最大化。关键词：矿井机械化；选型设计；设备配套；皮带运输；通风排水ABSTRACTWith the rapid development of mine mechanization, nowadays, selecting the most appropriate equipment at the lowest cost is a basic ability the people who are goin

3、g to work in coal mines should have. Reasonable selection of facility in mining machinery, transportation ascension, ventilation and drainage on the basis of combining basic knowledge with practical technology will achieve the purpose of high yield and high efficiency.Taking Xinglongzhuang coal mine

4、 of Yanzhou mining group as its model, this design will make a comprehensive analysis on the mines coal bed, coal quality ,coal seem roof and floor, hydrogeology and gas. According to the data of the analysis , this design chooses reasonable field development systems , main transport system, auxilia

5、ry transport systems, power systems,and mine production management system. In according with the requirement of equipment for fully mechanized coal face, this paper makes a rational design for the facility of working face so as to reach the goal of production capacity matching , function matching an

6、d size matching. The author also make a correct design for the option of mining machinery , support equipment and scraper conveyor .Further, the author makes proper design for ventilation and drainage and determines to apply the selection of retractable belt conveyor and main shaft lifting equipment

7、 in transport ascension on the basis of whole condition. Giving priority to safety and managing the mine strictly, we will realize real benefit maximization.Key words: Mine Mechanization; type design; equipment matching; transport promotion;ventilation and drainage目 录1 矿井概况11.1 矿井地理位置及井田分布11.2 矿井发展史

8、、现年产量21.3 煤层赋存情况31.4 水文地质情况41.5 矿井开拓系统41.6 矿井自然灾害情况51.7 通风系统61.8 压风系统61.9 排、供水系统61.10 运输系统71.11 提升系统71.12 供电系统82 采煤工作面设备选型设计102.1 采煤工作面概述102.2 采煤工艺及三机配套要求202.3 采煤机选型设计262.4 支护设备选型设计422.5 乳化液泵站选型设计512.6 防尘系统设计522.7 工作面运输机选型设计542.8 采煤面的生产管理643 皮带输送机选型设计703.1 工作面主运输系统703.2 工作面辅助运输系统703.3 7301下顺槽内段皮带输送机

9、733.4 7301下顺槽外段皮带输送机814 主井提升系统设计864.1 设计依据864.2 主要提升设备的计算与选择874.3 提升机对井筒相对位置的计算944.4 提升系统变位质量的计算974.5 提升运动学计算1004.6 提升动力学计算1074.7 防滑验算1104.8 提升电动机容量验算1154.9 提升电耗和效率的计算1175 排水设备选型设计1195.1 水泵选型1195.2 选择管路系统1225.3 计算管路特性1245.4 验算排水时间1275.5 计算水泵安装高度1275.6 电机必须的容量1285.7 电耗计算1286 通风设备选型设计1316.1 选择风机1316.2

10、 电动机选型和容量核算1346.3 风机年平均电耗计算135参考文献137致 谢139附录1 英文文献141附录2 英文文献翻译1521 矿井概况兴隆庄煤矿系国家“六五”重点建设项目，是我国自行设计和建造的第一座设计年产300万吨大型现代化矿井，井田面积70平方公里，地质储量7.8亿吨。1981年12月21日建成投产，主要设备从美国、英国等8个国家引进，采掘机械化程度达100。煤炭产品低灰、低硫、低磷、高发热量，是良好的动力用煤和炼焦配煤。精煤荣获国家煤质最高奖银质奖、国优产品和中国煤炭知名出口品牌称号。与矿井相配套的有年入洗量300万吨的大型现代化选煤厂和亚洲第一家煤泥热电公司。矿井自199

11、8年以来，产量逐年跃升，经济效益大幅度增长，截至2005年底，共生产原煤1亿吨，经济效益连续8年位居同行业榜首，曾创出安全生产8周年的国际井工开采先进水平。截至2005年，连续安全生产四周年，安全产煤3495.7万吨。1.1 矿井地理位置及井田分布矿井地处中国儒家文化发祥地的孔孟之乡，北依五岳之尊泰山、南靠烟波浩渺微山湖，东接黄海、西临京杭大运河，具有得天独厚的地理条件。矿井煤炭储量丰富，煤质低灰、低硫、低磷、高发热量，是良好的动力用煤和炼焦配煤。井田横跨兖州、曲阜两市。津浦铁路干线纵贯井田东北部，兖济铁路从井田北侧向西延伸，兖石铁路自井田南侧向东延伸，西接京九线，东至石臼所新港，矿区铁路经大

12、东章集配站与津浦铁路相接。公路四通八达，104国道沿井田东部通过，兖济公路沿井田西部通过，兖邹公路贯穿井田范围，区内地势平坦，交通十分方便。矿井北距兖州市8kM，东距程家庄2.1kM，东南距邹城市14kM。图1.1 兴隆庄矿井交通位置图兴隆庄煤矿位于兖州向斜的北翼，东以滋阳断层为界，南以C- 1和35号孔连线为界，西以煤层露头为界，北以滋阳断层和王村断层会合处为界，深部以第3煤层- 450m垂直下切为界；面约69.5km2，总储量7.8亿吨。1.2 矿井发展史、现年产量煤矿自投产以来，特别是走向市场经济以来，始终坚持以经济效益为中心，以科技进步为依托，坚持走“大规模、低成本、高效益”发展之路，

13、大力推进技术创新和管理创新，先后完成了行业“八五”、“九五”重点科研攻关项目，使采煤工艺经历了高档普采、分层开采、综放和高效综放四个阶段，培育、完善和发展了兖矿核心竞争力。提前三年完成了以“600万吨综放工作面设备配套与技术研究”为核心内容的行业“十五”重点科技攻关任务，今年“两柱式”综采放顶煤支架又在兴隆庄煤矿顺利通过专家评议，取得了工业性试验成功，不但推动了矿井生产规模和经济效益的大幅度提高，而且为中国煤炭行业实现由引进技术转为向海外输出技术的历史性突破做出了突出的贡献，并代表集团公司走出国门，成功对接南田煤矿，开始了对澳大利亚的战略资源开发，圆了中国煤炭工人半个世纪的梦。矿井自1998年

14、以来，产量逐年跃升，经济效益大幅度增长，截至2005年底，共生产原煤1亿吨，经济效益连续8年位居同行业榜首，曾创出安全生产8周年的国际井工开采先进水平。截至2005年，连续安全生产四周年，安全产煤3495.7万吨。矿井先后荣获“特级质量标准化矿井”、“部特级高产高效矿井”、“中国矿井排头兵”、“全国煤炭工业双十佳矿井”、“全国煤炭行业科技创新型矿井”、全国“创建学习型组织，争做知识型职工”活动示范单位、“中国企业文化建设先进单位”、“全国精神文明建设先进单位”、“全国模范职工之家”、“山东省先进基层党组织”、“全国工业旅游示范点”、“全国学习型组织标兵单位”、“全国文明单位”等130多项省部级

15、以上的荣誉称号。1.3 煤层赋存情况1.3.1煤层情况 井田含煤地层共含有26层煤，总厚度17.88m。其中稳定可采的有3、16上、17三层煤。 局部可采的2煤、6煤以及暂不可采的10下、 15上层煤，可采煤层总厚度13.14m，约占煤层总厚的73.5%。而第3层煤全区稳定，平均厚度为8.29m，占可采煤层总厚的63%，是矿井的主采煤层。1.3.2煤质特征 本井田的煤质稳定，各煤层的主要指标变化较小，均为中变质程度的气煤， 山西组的煤层（2煤和3煤）属低硫、中灰、中等可选至易选煤，是良好炼焦配煤或动力用煤。太原群煤层（6、16上、17煤）均属中灰、富硫至高硫的易选煤， 不宜单独作炼焦配煤，为动

16、力用煤。1.4 水文地质情况本井田含水层有第四系覆盖层,第四系覆盖层总厚度平均186.27m，分上、中、下三组，除中组粘土类的厚度占73%左右，透水性弱，含水不丰富外，其上、下两组均为含水丰富的砂及砂砾岩层。下组含水层间夹有不稳定的粘土层，其上有中组为隔水层，故含水性虽强，但补给和排泄条件较差，其底部含水层为煤系含水层的主要补给水源。基岩主要含水层对矿井充水直接有关的为第3层煤顶部砂岩，第三层灰岩和第十层灰岩。当有断层构造时，其它含水层也可成为奥陶系灰岩水的通道，直接影响矿井安全开采。煤系底部的奥陶系灰岩，厚度在450750m之间，虽然含水丰富， 但因距主采煤层甚远，故近期内对矿井生产不会产生

17、影响。若开采16上、17煤时将给矿井生产带来一定影响。1.5 矿井开拓系统1.5.1井筒布置兴隆庄矿井建有四个井筒，其中主、副、中央风井均布置在工业广场内，西风井布置在西风井工业广场内。1.5.2矿井开拓方式 兴隆庄煤矿矿井采用竖井开拓，煤层分组，采区上、下山联合布置的开拓方式。根据矿井初步设计方案，矿井分为两个水平，目前开采为-350水平，主要开采3层煤。第二水平为-500m，开拓方式待定，主要开采16上、17煤。1.5.3采区划分 矿井自投产以来，一直开采3煤。按3煤赋存条件，在全井田目前共分为七个采区（一、二、三、四、五、七、十采区）。截止目前二、三、四、五采区开采已基本结束，只剩边角煤

18、。一、七、十采区为矿井今后的主要生产采。 1.5.4巷道布置 我矿水平大巷基本沿走向布置，井底车场，峒室和轨道、皮带运输大巷，均布置在-350m水平的3煤底板岩石中。采区上、下山采用石门和大巷相联。上山采区内，采用岩石集中巷，并以联络斜巷和垂直溜煤眼与轨道和皮带上山联系。下山采区内的轨下山直接与大巷相通，皮带下山用溜煤眼和皮带大巷相接。 我矿采区内巷道布置有两种方式，煤岩重叠平行布置和煤岩立体直交布置。1.6 矿井自然灾害情况地压：主要应力表现为大地静力场型，断层构造发育区处应力集中。瓦斯：兴隆庄煤矿历年瓦斯鉴定均为低瓦斯矿井，且无高瓦斯区。2008年度瓦斯等级鉴定结果：全矿井最大相对瓦斯涌出

19、量为0.47m3/t，小于10 m3/t；最大绝对瓦斯涌出量为6.01m3/min，小于40 m3/min。采煤工作面最大瓦斯绝对涌出量为0.63m3/min，最大瓦斯相对涌出量为0.11m3/t；最大二氧化碳绝对涌出量为1.38m3/min，最大二氧化碳相对涌出量为0.24m3/t。煤尘：3煤层火焰长度大于400mm，挥发份含量为40.3842.41%，煤尘爆炸指数34.09%左右。煤尘具有强爆炸危险性。煤的自燃：倾向性鉴定为II类自燃煤层，煤层自然发火期36个月，最短自然发火期为33天。地温：小于26，属地温正常区。1.7 通风系统矿井通风方式：矿井采用对角抽出式通风，由副井进风，东、西风

20、井回风。 东风井标高52.5-250m，井深302.5 m，净直径5m，净断面为19.6m2；通风等积孔3.4m2；装备G4-73-11NO25D型号的风机两台，配用电机功率400KW。西风井标高49.6-245m，井深294.6m，净直径5.5m，净断面23.8m2；通风等积孔4.6 m2；装备G-73-11NO28D型号的风机两台，配用电机功率630KW。1.8 压风系统 矿井压风系统是有工业广场压风机房和东风井压风机房分别通过管路向井下供风。工业广场压风机房配备L8-60/8型压风机4台；东风井配备5L-40/8型和L8-60/8型压风机各2台。L8-60/8型压风机单台排气量为60m3

21、/min，5L-40/8型压风机单台排气量为40 m3/min。工业广场压风机房服务于二、四、十采区；东风井压风机服务于一、三、五、七采区。1.9 排、供水系统1.9.1排水系统矿井中央泵房现安装D450-608型水泵5台,配用电机功率为1250kW。排正常涌水的工作方式为一台工作,一台备用，一台检修，另外两台为以后矿井延伸留用。每台泵的设计排水能力为450。泵房至地面沿副井井壁安装有两趟规格为32512的排水管路，排水高度405.7m，中央水仓泵房的有效容积为4227.43。1.9.2供水系统矿井供水系统由东、西风井向井下供水。西风井有三个水源井各配备QJ140-6-37型深井泵一台，流量为

22、140m3/h，蓄水池组有效容积均为790m3，并通过159mm的管路向井下供水，服务于二、四、十采区。东风井有二个水源井各配备QJ140-6-37型深井泵一台，流量为140m3/h，蓄水池组有效容积均为790m3，并通过159mm的管路向井下供水，服务于一、三、五、七采区。1.10 运输系统 井底车场，峒室和轨道、皮带运输大巷，均布置在-350m水平的3煤底板岩石中。采区上、下山采用石门和大巷相联。上山采区内，采用岩石集中巷，并以25的联络斜巷和垂直溜煤眼与轨道和皮带上山联系。下山采区内的轨下山直接与大巷相通，皮带下山用溜煤眼和皮带大巷相接。 煤炭运输：采用型胶带机运输。 辅助运输：轨道运输

23、大巷基本沿煤层走向布置，采用600mm轨距的7t架线电机车和1.5t矿车及13t、20t车盘运输。1.11 提升系统主副井均为立井提升。主井井口标高为+49.2m，井深399.2m，实际井筒深度350m,净直径6.5m，净断面33.2m2，提升高度385m。安装两台同型号的瑞典ASEA公司产HSVE2.86型多绳摩擦轮绞车，绞车滚筒直径2.8m，宽度1.815m，配用两台LAA710型，功率1260KW直流电机，转速815转/分。该提升系统为双闭环，无环流直流拖动，绳速8.5m/秒，箕斗容量14吨。副井井口标高为49.2m，井底车场标高为350m，井深399.2m，副井净直径7.5m， 净断面

24、44.18m2。安装两台瑞典ASEA公司产HSVE2.86型多绳摩擦轮绞车，滚筒直径2.8m，宽1.815m，提升速度 8.5米秒。绞车分别配一个带平衡锤的双层单罐和一对双层罐笼，提升均为双闭环，无环流直流拖动。单罐电机为LAD410L型，功率810KW，双罐电机为LAA710型，功率1260KW。每层罐笼可装MG1.76型矿车两辆。单罐笼绞车最大不平衡负荷为9吨。双罐笼绞车最大不平衡负荷为14.5吨。1.12 供电系统 兴隆庄煤矿供电系统共有两个电源，分别来自济宁电业局的马青变电站和兴隆庄煤泥自备热电厂。来自马青变电站的电源线路共有两回，线路电压等级为35kV，导线型号LGJ-185，每回线

25、路长7.85km。运行方式为：一回运行，一回带电热备用。来自兴隆庄煤泥自备热电厂的电源线路共有三回。一回为6kV电源线路，导线型号为YJLV-3150-6，6条并用；另两回35kV电源线路，导线型号分别为YJV22-1150-35和YJV22-1240-35。矿井变电所35kV主接线采用全桥式，安装有3台主变压器，1#、2#主变的型号为SFZ9-20000/35/6.3，3#主变的型号为SF7-8000/35/6.3。1#、2#主变压器互为备用，即一台运行，一台备用， 3#主变长期运行。矿井设备总装机负荷约为58600kW，矿井运行设备总负荷为46500kW，矿井实际用电21500kW，井下最

26、大涌水时的用电负荷为12000KW。井下供电分两部分，一部分有四路3240电缆从35kV变电所通过副井筒至井下中央变电所，为矿井西翼诸采区供电，导线型号为YJV59-3240，每回800米。另一部分有三路3150电缆从东风井变电所通过东风井井筒至井下东翼采区变电所，为矿井东翼诸采区供电，导线型号为YJV22-3150，每回1150米。自然功率因数在0.80，经无功补偿后系统功率因数达到0.90。2 采煤工作面设备选型设计采煤工作面是矿上工作的重中之重，采煤设备的选型也是最重要的。恰当的选型能够更好的发挥设备的运行能力，提高煤矿的产量。2.1 采煤工作面概述2.1.1采煤工作面条件1）工作面位置

27、及井上下关系7301工作面为七采区安排回采的第二个综放工作面，其西北方向与五采区相邻，西南方向与一采区相接，东南方向以井田边界煤柱与东滩矿相邻，北东方向以肖家庄二号断层为界与设计的7302工作面相邻。工作面为多边形布置。开采水平：-450水平工作面标高：-432.1-521.6m埋藏深度：480.95571.41m具体位置及井上下关系如表一所示。表2.1 工作面位置及井上下关系表水平名称-450水平采区名称七采区地面标高+48.85+49.81 m埋藏深度480.95571.41m地面相对位置该工作面地面位于程家庄以北，大南庄西南方向，地面为农田及一采区13021305综放工作面采后沉降形成的

28、水体，无建筑物。 续表2.1回采对地面设施影响工作面的回采将造成地面（农田）大面积沉降。井下位置及相邻关系7301工作面为七采区安排回采的第二个综放工作面，其西北方向与五采区相邻，西南方向与一采区相接，东南方向以井田边界煤柱与东滩矿相邻，北东方向以肖家庄二号断层为界与设计的7302工作面相邻。走向长度1161m倾斜长度160-237米面 积212513.122）煤层 表2.2 煤 层 情 况 表煤层厚度m7.50 m10.05m煤层结构复杂煤层倾角（度）112平均煤厚m8.63m平均度数（度）5开采煤层3硬度系数2.3煤 种气煤稳定程度稳定煤层情况描述本工作面所采煤层为二叠系月门沟统山西组底部

29、之3煤，黑色，以亮煤为主，含镜煤条带，属半亮型煤，高发热量，低灰分，低硫、磷，是良好的动力用煤和炼焦配煤。其属中等变质程度的气煤。工作面煤层结构复杂，在距顶板2.83.0m发育一厚0.03m左右的炭质粉砂岩夹矸；距底板3.3m左右发育一厚0.050.5m的泥质粉砂岩夹矸。煤层总体倾向SENE，倾角112，平均5左右。煤层厚度一般在7.5010.05m，平均8.63m。普氏硬度f=2.3，为软中等硬度煤层。3） 煤层顶底板 表2.3 煤层顶底板情况表煤层顶底板情况顶底板名称岩石名称厚度()岩性及物理力学性质老 顶泥质中砂岩26.7018.6520.34少量燧石及菱铁质点，粒度向下渐粗，底部以粗粒

30、为主，上部以硅质胶结为主，微层状缓波状层理为主，少量斜层理小于10度21度。直接顶粉中砂岩互层31.249.7911.50深灰、浅灰色，砂岩成分主要为石英，下部以细粒为主，中层壮微波壮水平层理。伪顶粉砂岩3.651.872.14浅灰色，含根化石，显隐伏波壮水平层理。直接底粉砂岩8.605.787.04顶深灰色，部含根化石以下含细羊齿及苛达树化石。老 底钙质中砂岩11.366.809.22浅灰灰白色，钙泥质胶结，性脆较硬，具斜层理。4)地质构造该工作面地质构造总体简单，局部较复杂，煤层总体为一单斜构造，并发育次一级的波状起伏（小的褶皱）。从切眼到停采线煤层的产状变化规律为：SENE，煤层倾角11

31、2平均倾角5.0。本面内有五条断层发育，在上顺槽掘进期间揭露了7301F1断层：1455H=2.4m，在工作面内延伸长度约300m，对回采影响较小；7301F2断层首次在上顺槽揭露4775H=5.3m，后又在上顺槽近切眼处揭露落差为1.5m，在上顺槽安撤通道揭露落差为5.5m ,通过对几个揭露点的分析，该断层在面内延伸长度约900m，由上顺槽近切眼附近落差逐渐变小，对回采影响亦较大；7301F3断层，3465H=3.52.0m，断层落差向工作面内呈渐小的趋势，预计对回采影响较小；7301F4断层，3550H=1.0m，仅在7141点附近揭露，且落差不大，预计对回采影响很小。DF1、DF2断层为

32、工作面内发育的断层，经中国矿业大学专家对三维地震资料的分析以及7301探煤巷揭露的情况来看，DF1、DF2断层可合并为一个，为DF1断层，70H=08.0m；7301F5断层分别在7301下顺槽外段、探煤横拐、下顺槽内段及探煤巷多次揭露，落差在6.00m，此断层是新揭露的一个断表2.4 7301综放工作面断层表断 层名 称走 向(m)倾 向(m)倾角()落 差(m)性质断层预计延展长度(m)对回采的影响程 度7301F111012515552.4正约300较小7301F29047755.3正约900较大7301F312434653.52.0正135较小7301F412535551.0正很小73

33、01F51141402450587006.0正100较大层；DF3断层70H=012.0m，在切眼及下顺槽内段分别揭露，落差在10m以上，物探资料预计至原下顺槽尖灭，实际在7301运煤巷门口处揭露落差为6.5m，预计该断层还将向对接切眼方向延伸，但不会延伸至工作面中，因该断层在下顺槽及切眼处揭露长度较大，在回采初期对工作面顶板管理方面影响将较大；肖家庄二断层、DF3、DF1以及7301F5断层，这些断层集中发育在下顺槽靠近切眼附近，造成这一地段地质构造局部出现复杂现象，给下顺槽的掘进造成了比较大的影响，致使原下顺槽不得不转变，减少了工作面的回采面积，而7301F5、DF3断层还将对工作面回采造

34、成较大的影响。工作面范围内无古河流冲刷、岩浆岩侵入体、陷落柱等情况出现。5)水文地质(1)水文地质条件由于深部开采，直接充水含水层为3煤顶板砂岩含水层。据附近补9号孔注水资料，单位注水量仅为0.00000195L/s.m，可见其富水性较弱；但顶板岩性大多为粗、中至粉细砂岩互层，中砂岩垂直裂隙发育，加上工作面断层发育较好，局部断层带可能含水，水文地质条件较其它工作面复杂。肖家庄一号支一、二号及分支断层在工作面上、下顺槽掘进过程中，都出现不同程度的淋水现象，但其水量较小；特别是肖家庄一号支一断层，由于1305工作面靠近断层，断层带受到挤压破碎，使得1305采空区通过断层渗漏接收7301工作面顶板砂

35、岩水的补给。(2)其它水源分析由于煤层埋藏深，不受地表水的影响。1305工作面自2007年5月至2008年4月停采，回采过程中工作面无水。7301上顺槽掘进过后，发现断层裂隙较以往更加发育。根据生产安全需要，在原施工的两钻孔位置处由于穿过断层破碎带出现塌孔现象，无法正常泄水，重新核算预计积水量为9603m3，通过7301上顺槽探放水钻孔情况，至今1305老空疏放累计出水量为1.4万m3。目前所有钻孔合计水量平均4m3/h，现仍无减小迹象，采空区积水基本为7301工作面顶板砂岩通过断层带顺层补给，形成自流水。（3）涌水量预计由于7301综放面与1305综放面水文地质条件相类似，采用采空面积F0富

36、水系数Kp预计，则1305综放面KpQ0/F00Q0为1305面钻孔疏放量14000m3；F0为向斜部位采空面积（按2007年9月底回采面积计算402212=85224m2）0.1643；F7301面设计回采面积415240=99600m2，则QKpF0.16439960016364.28m3/120回采天/24h=5.682m3/h，此涌水量仅为正常涌水量。因该面为全煤工作面，为防止出现较大瞬时涌水量，预计最大涌水量为30m3/h，正常涌水量为10m3/h。6）影响回采的其它因素回采的其它地质情况：地压：主要应力表现为大地静力场型，断层构造发育区处应力集中。瓦斯：兴隆庄煤矿历年瓦斯鉴定均为低

37、瓦斯矿井，且无高瓦斯区。2008年度瓦斯等级鉴定结果：全矿井最大相对瓦斯涌出量为0.47m3/t，小于10 m3/t；最大绝对瓦斯涌出量为6.01m3/min，小于40 m3/min。采煤工作面最大瓦斯绝对涌出量为0.63m3/min，最大瓦斯相对涌出量为0.11m3/t；最大二氧化碳绝对涌出量为1.38m3/min，最大二氧化碳相对涌出量为0.24m3/t。煤尘：3煤层火焰长度大于400mm，挥发份含量为40.3842.41%，煤尘爆炸指数34.09%左右。煤尘具有强爆炸危险性。煤的自燃：倾向性鉴定为II类自燃煤层，煤层自然发火期36个月，最短自然发火期为33天。地温：小于26，属地温正常区

38、。普氏硬度：见表2.5。表2.5 普氏硬度系数表普氏硬度(f)煤 层夹 矸直接顶直接底2.32.55.73.17）储量及服务年限 （1）储量根据生产矿井储量管理规程中储量计算公式块段法计算该工作面储量，见下表。表中基础储量扣减了该工作面开采范围内相关地质构造（断层）的煤量损失和超过0.15m厚的夹矸量。各块段范围及相关信息也同时标示于7301综放工作面综合地质图中。表2.6 工作面各块段储量估算块段号走向长()面积(2)煤厚()采高()基础储量(万t)回采率()可采储量(万t)111b187123.18.633.5218.080174.4333-124919.58.653.529.08023.

39、2333-2470.58.553.50.5800.4掘进煤15002.82.8合计212513.18.633.5250.380195.2说明：工作面储量计算范围为北到设计停采线，南西到上顺槽内邦，南东到切眼内邦，北东到下顺槽内邦。7301下顺槽安撤通道等巷道掘进长度约1500m，掘进煤量2.8万t。(2)工作面服务年限按每天完成六大循环，即六刀六放，进尺4.8m，月工作29天，正规循环率80计算：日产量4.8235.0233.51.3597+4.8235.0235.131.358011421 t月产量114192980%264967 t月推进度4.82980%111.36 m工作面可采期116

40、1/111.3611个月2.1.2采煤工作面设计1）上、下顺槽7301工作面设计开采范围在肖家庄一号支一断层（H023m）和肖家庄二号断层（H60m）之间，其上、下顺槽均为沿断层煤柱实体煤掘进，方位角1112857，均布置在煤层底部，沿煤3底板掘进，锚网、锚索联合支护方式，遇断层破碎带、构造应力异常区等特殊施工地点，采用锚架联合支护方式。工作面设计上顺槽靠下帮布置移动变电站，靠上帮铺设铁路，做为进风、行人及辅助运输。下顺槽设计靠下帮安装胶带输送机（即顺槽中心线下移400mm定胶带输送机中心线），做为煤流运输及回风巷道。7301下顺槽根据该处实际揭露的构造情况，工作面下顺槽一侧采用刀把布置，为避

41、免探煤巷开门口附近多条断层对工作面安全开采的影响，设计将工作面对接位置放在7301下顺槽7128导线点附近。同时设计施工下顺槽横转载机巷及7301下顺槽安撤通道。7301上顺槽特别说明的是，工作面中部上顺槽一侧有推进长316m的块段，面长随推进由中-中239m逐步缩短为165m。为提高采区资源回采率，设计工作面中段上顺槽一侧采用两个台阶开采的布置方式，并施工斜顺槽作为安撤运输通道，可以分两次集中撤除支架及相应设备。第一次预计工作面上头推进326m时需集中撤除50组支架；第二次预计再推进180m需集中撤除37组支架，并且第二次集中撤除支架的位置设计与下顺槽对接支架的位置（需对接支架37组）基本对

42、应。届时，调整好工作面，同时进行下顺槽一侧的对接、撤除、煤流系统改造和上顺槽一侧的支架设备集中撤除工作。两个台阶开采的布置方式较采用一个大刀把开采，可多采出煤炭10万吨。上顺槽中部斜顺槽段采用梯形大断面掘进，顶宽4.4m，底宽5.0m，可在充分调研、认真准备的基础上，在工作面轨顺一侧进行边采边撤试验，以最大限度地采出资源（比采用两次集中撤除的方案又可多采出煤炭9.8万吨），届时需编制专项措施。2）切眼为尽可能多地回收煤炭资源，采用斜切眼布置方式，沿工作面推进方向下头拖后上头48m。斜切眼设计与7301上顺槽成101夹角，锚网、锚索及单体支柱联合支护方式。采煤机组装峒室深1.5m，长21m，高3

43、.5m，开在工作面上头前方。3）停采线工作面设计推进至7301下顺槽外段岩巷位置处停采，其对应7301上顺槽与7301轨联巷拐弯位置。为最大限度采出煤炭，减少资源呆滞浪费，根据设计停采线以外巷道布局、煤层赋存情况及构造状况，我矿将积极组织外延停采线至1311轨道顺槽探煤巷附近，届时需根据外延块段地质及其它技术资料补充设计及相关措施，见7301综放工作面巷道布置平面图。4）联络巷及其有关巷道本面生产时使用7301轨联巷、七采二号皮机头联络巷及运输通道。通过上述各联络巷使-450大巷、七采二号皮和7301工作面煤顺槽连通形成通风、运输等各个生产系统。5）溜煤眼 本面生产时使用七采二号皮机头溜煤眼。

44、该溜煤眼上口在七采二号皮带巷内，下透于七采一号皮带巷机尾，为垂直布置，垂深19.3m，净直径3.5m，容量约251t。6）巷道断面形状、几何尺寸及支护形式表2.7 巷道断面参数及其支护形式巷道名称进、回风断面形状净宽（m）净高（m）净断面（m2）支护形式七采二号皮机头溜煤眼圆形直径3.59.6锚喷及锚喷后部分砌筑支护7301下顺槽回风梯形上净宽4.0下净宽4.63.213.7锚网、锚索联合支护7301切眼回风矩形4.0（7.8）3.012.0（23.4）锚网、锚索联合支护7301上顺槽进风梯形上净宽4.0m下净宽4.6m3.213.7锚网、锚索联合支护7301下顺槽（岩巷）回风半圆拱形4.63

45、.815.3锚喷支护或锚网喷配合顶部锚索支护4.33.6513.77301轨联巷进风半圆拱形4.33.6513.7锚喷支护或锚网喷配合顶部锚索支护4.63.815.3续表2.77301上顺槽安撤通道进风梯形上净宽4.4m下净宽5.0m3.215.0锚网、锚索联合支护7301下顺槽安撤通道回风梯形上净宽4.0m下净宽4.6m3.213.7锚网、锚索联合支护2.2 采煤工艺及三机配套要求2.2.1采煤工艺1）采煤方法该面采煤方法为倾斜长壁综采放顶煤一次采全高全部陷落法。 2）采放工艺（1）工艺流程以放煤工序为中心，以一刀一放为基本工艺，采放平行作业。工艺流程为：割煤移架推前部运输机放煤拉后部运输机。（2）工艺参数采高设计采高3.5m。采放比设计割煤高度3.5m，放煤高度5.13m，故该工作面采放比3.5/5.131：1.47。放煤步距：采取一刀一放，放煤步距确定为0.8m。（3）主要工艺设计落煤方式采用双滚筒电牵引机组割底煤和支