采煤工藝課程設(shè)計(jì)

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1、 湖南安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院 采煤工藝課程設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 題 目：采 煤 工 藝 課 程 設(shè) 計(jì) 專 業(yè) 班 級(jí)：礦 山 安 全 技 術(shù) 與 監(jiān) 察 組 別：第 一 組 姓 名：陳 濤 指 導(dǎo) 老 師：趙 鐵 橋 評(píng) 閱 人：

2、安全技術(shù)系 第一章 概況————————————（3） 第一節(jié) 原 始 資 料 第二節(jié) 采煤工作面與相鄰煤層及相鄰采區(qū)的關(guān)系 第二章 地質(zhì)概況——————————（5） 第一節(jié) 煤層賦存條件 第二節(jié) 圍巖的性質(zhì)及對(duì)采煤影響 第三節(jié) 瓦斯，煤層和自燃發(fā)火情況——（6） 第三章 可采儲(chǔ)量及可采期——————（6） 第四章 巷 道布置圖————————（7） 第一節(jié) 巷道布置圖 第二節(jié) 生產(chǎn)系統(tǒng)——————————（9） 第五章 采煤工藝--—————————（11） 第一節(jié) 采煤工藝選擇 第二節(jié) 采煤工藝

3、 第六章 生產(chǎn)技術(shù)管理————————（13） 第一節(jié) 循環(huán)方式 第二節(jié) 作業(yè)形式 第三節(jié) 工序安排 第四節(jié) 勞動(dòng)組織和循環(huán)圖表—————（14） 第六節(jié) 采煤工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表——（15） 第七章 采煤方法圖的設(shè)計(jì)和繪制———（16） 第八章 安全技術(shù)措施————————（17） 第一章 概述 一， 原始資料 （1）采區(qū)概況 該采區(qū)位于XX礦一水平東翼，東以礦井井田邊界為界，西與N采區(qū)相

4、鄰，南以0等高線為界，北以煤層露頭+107m上部風(fēng)化帶為界。走向長(zhǎng)1230m，采區(qū)傾斜長(zhǎng)度560m，開(kāi)采面積688800m2。區(qū)內(nèi)僅m1煤層可采，煤種屬無(wú)煙煤。煤層賦存穩(wěn)定，傾角為16度，為緩傾斜煤層。 低瓦斯礦井(工作面瓦斯絕對(duì)涌出量1.10m3/min)，煤層自然發(fā)火傾向性為不易自燃，煤塵無(wú)爆炸性。采區(qū)年產(chǎn)10萬(wàn)t，服務(wù)年限11年。 （2）采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造 本采區(qū)根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告和鄰近揭露的資料看，構(gòu)造尚屬簡(jiǎn)單。 （3）煤層要素及頂?shù)装逄卣? m1煤層：平均厚度2.50m,煤的密度為1.41t/m3。為穩(wěn)定煤層,煤質(zhì)中硬,節(jié)理裂隙發(fā)育。 m1煤層偽頂為0.1m泥巖,直接頂為沙質(zhì)泥巖

5、,厚度4m,基本頂為中粒砂巖,底板為粉砂巖。 （4）采區(qū)巷道布置 采區(qū)巷道采用布置，如下圖所示。 （五） 落煤工藝 采用爆破落煤工藝。 （六） 作業(yè)形式 采用兩采一準(zhǔn)。 二， 采煤工作面與相鄰煤層及相鄰采區(qū)的關(guān)系 1， 煤層地質(zhì)關(guān)系 M1煤層：平均厚度2.50m,煤的密度為1.41t/m3,為穩(wěn)定煤層,煤質(zhì)中硬,節(jié)理裂隙發(fā)育。 M1煤層偽頂為0.1m泥巖,直接頂為沙質(zhì)泥巖,厚度4m,基本頂為中粒砂巖,底板為粉砂巖。 2 與相鄰采

6、區(qū)的關(guān)系 礦井西側(cè)與N采區(qū)相鄰，由巷道布置圖可知留有保護(hù)煤柱可根據(jù)相應(yīng)的地質(zhì)條件和實(shí)際的條件來(lái)確定保護(hù)煤柱的長(zhǎng)度。 第二章 地質(zhì)概況 一， 煤層賦存條件 m1煤層：平均厚度2.50m,煤的密度為1.41t/m3,為穩(wěn)定煤層,煤質(zhì)中硬,節(jié)理裂隙發(fā)育。 M1煤層偽頂為0.1m泥巖,直接頂為沙質(zhì)泥巖,厚度4m,基本頂為中粒砂巖,底板為粉砂巖。 二， 圍巖的性質(zhì)及其對(duì)采煤的影響 根據(jù)普氏巖石堅(jiān)固系數(shù)分類表可得；中粒砂巖為堅(jiān)固巖石，泥巖為相當(dāng)軟的巖石，沙質(zhì)泥巖為相當(dāng)軟的巖石，粉砂巖為相當(dāng)堅(jiān)固的巖石。M1煤層的偽頂為0.1m，直接頂?shù)暮穸葹?m為不穩(wěn)定頂板，基本頂為中粒砂

7、巖，為第一類基本頂。圍巖的性質(zhì)覺(jué)得著巷道的支護(hù)類型，可以做出針對(duì)性的方案，對(duì)頂板的控制是非常重要的。頂板的巖性決定著支護(hù)的類型，支護(hù)的密度，等等。（工作面煤層綜合柱狀圖附下）。 第四章 巷道布置生產(chǎn)系統(tǒng) 第一節(jié) 巷道布置 第二節(jié) 生產(chǎn)系統(tǒng) 一， 運(yùn)輸系統(tǒng) 煤炭運(yùn)輸系統(tǒng) 由采煤工作面—區(qū)段運(yùn)輸平巷9—運(yùn)輸上山5—采區(qū)煤倉(cāng)12—采區(qū)下部車場(chǎng)—運(yùn)

8、輸大巷—采區(qū)運(yùn)輸石門1—井底車場(chǎng)—主井提升到地面。 運(yùn)料系統(tǒng) 副井—井底車場(chǎng)—采區(qū)運(yùn)輸石門—運(yùn)輸大巷—采區(qū)下部車場(chǎng)3—軌道上山4—由工作面回風(fēng)巷進(jìn)入到工作面。 運(yùn)輸設(shè)備 運(yùn)用1.5T礦車運(yùn)輸，單軌運(yùn)輸，煤倉(cāng)的容量為20T。 二， 排水系統(tǒng) 工作面的的涌水，由區(qū)段運(yùn)輸平巷，采區(qū)上山排到采區(qū)下部車場(chǎng)，經(jīng)運(yùn)輸大巷，主要運(yùn)輸石門等巷道的排水溝，自流到井底車場(chǎng)水倉(cāng)，由中央水泵房排到地面。 三， 供電系統(tǒng) 表1 采煤工作面用電設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 使用地點(diǎn) 數(shù)量 額定容量 備注 局部風(fēng)機(jī) JBT—52

9、 區(qū)段進(jìn)風(fēng)平巷 1 11 kw/H 600mm風(fēng)筒直徑 刮板運(yùn)輸機(jī) SGE-40 工作面 1 40 kw/H 三， 通風(fēng)防塵系統(tǒng) 1， 確定風(fēng)量 （1）按瓦斯（二氧化碳）涌出量計(jì)算 （m3/min） 式中：---采煤工作需要風(fēng)量，m3/min ； ---采煤工作面瓦斯（二氧化碳）絕對(duì)涌出量，m3/min； ---采煤工作面因瓦斯（二氧化碳）涌出量不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，即該 工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值與平均值之比。通常，機(jī)采工作面可取1.2~1.6；炮 采工作面可取1.4~2.0；水采工作面可取2.0~3.0。生產(chǎn)

10、礦井可根據(jù)各個(gè)工作面正常生產(chǎn)條件時(shí)，至少進(jìn)行五晝夜的觀測(cè)，得出五個(gè)比值，取其最大值。 由上式子可得；等于176 m3/min （2）（3）按炸藥使用量計(jì)算 （m3/min） 式中：25---每使用1㎏炸藥的供風(fēng)量，m3/min； A采--采煤工作面一次炸破使用的最大炸藥量，㎏。 由上式子得等于41.875 m3/min 2. 通風(fēng)防塵系統(tǒng) 采煤工作面采取壓入式通風(fēng)，主要的措施最大限度的減少風(fēng)筒的阻力和防止風(fēng)筒漏風(fēng)。首先是增大風(fēng)筒的直徑和每節(jié)風(fēng)筒的長(zhǎng)度。其次是提高風(fēng)筒接頭的質(zhì)量，以減少漏風(fēng)系數(shù)。再就是安設(shè)風(fēng)筒時(shí)必須吊掛平直

11、，拉緊拉穩(wěn)。 防塵措施；采取濕式鉆眼，噴霧灑水，加強(qiáng)通風(fēng)排塵工作，加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)工作。 測(cè)塵設(shè)備；ACG—1型光電煤塵測(cè)定儀。 第五章 采煤工藝 第一節(jié) 采煤工藝的選擇 根據(jù)煤層的地質(zhì)條件工作面采用爆破落煤。 第二節(jié) 采煤工藝 采煤工作面的工藝過(guò)程，包括破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和采空區(qū)處理等工序。 一， 破煤 (1) 爆破落煤 炮采在我國(guó)仍廣泛采用，特別是在地質(zhì)條件復(fù)雜 ，不具備使用采煤機(jī)的工作面中應(yīng)用更廣 。 鉆眼爆破工作包括打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線及爆破等。依據(jù)采煤工作面的采高，煤層的軟硬，煤層節(jié)理裂隙發(fā)育程度及圍巖的性質(zhì)

12、，正確地確定鉆眼爆破參數(shù)。這些參數(shù)包括炮眼的排列，炮眼布置方式，炮眼的角度、炮眼的深度、裝藥量、一次起爆炮眼數(shù)量以及起爆順序等，附炮眼布置圖，炮眼裝藥結(jié)構(gòu)示意圖，爆破說(shuō)明書(shū)。 三， 運(yùn)煤 采取SGW-40可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。 四， 工作面支護(hù)和采空區(qū)處理 工作面采取單體液壓支柱及鉸接頂梁方式支護(hù)。采空區(qū)處理的方法為全部垮落法。最小控頂距為3排，

13、最大控頂距離為4排。排距為1m，柱距為0.5m。支架的前移由液壓千斤頂推送。 第六章 生產(chǎn)技術(shù)管理 一， 循環(huán)方式 （1） 循環(huán)進(jìn)度。采煤工作面每完成一個(gè)循環(huán)向前推進(jìn)的距離，是每次落煤的深度和循環(huán)落煤次數(shù)的乘積，本采煤工作面的一次循環(huán)進(jìn)度為1m。 （2） 晝夜循環(huán)次數(shù)。主要根據(jù)采煤工作面的頂板的條件，采煤工藝方式，操作管理水平，工作面的基本參數(shù)和作業(yè)方式合理確定。晝夜循環(huán)的次數(shù)為6次。 （3） 正規(guī)循環(huán)作業(yè)。按照作業(yè)規(guī)程中循環(huán)作業(yè)圖表安排的工序順序和勞動(dòng)定員，在規(guī)定的時(shí)間保質(zhì)，保量，安全的完成循環(huán)作業(yè)的全部工作量，并周而復(fù)始進(jìn)行采煤的一種作業(yè)方式。 （4） 正

14、規(guī)循環(huán)率。月正規(guī)循環(huán)率=(月實(shí)際完成循環(huán)數(shù)/月工作日數(shù)*日計(jì)劃循環(huán)數(shù))*100% 二， 作業(yè)形式 采煤工作面為“兩采一準(zhǔn)”的作業(yè)形式，就是晝夜三個(gè)班中兩個(gè)班生產(chǎn)和一個(gè)班準(zhǔn)備。 三， 工序安排 爆破落煤和裝煤—人工裝煤—刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤—移置輸送機(jī)—人工支護(hù)—回頂放柱。 安排工序時(shí)應(yīng)注意問(wèn)題 (1) 保證主要工序順利進(jìn)行。 (2) 處理好主要工序和輔助工序的關(guān)系。 (3) 采用平行作業(yè)，提高工作效率。 四， 勞動(dòng)組織 采用分段作業(yè)， 勞動(dòng)組織表

15、 序 號(hào) 工 種 工 種 合 計(jì) 各個(gè)工種出勤時(shí)間 一 二 三 一 二 三 1 班長(zhǎng) 2 2 3 7 2 鉆眼工 1 1 2 3 爆破工 1 1 2 4 裝煤工 6 6 12 5 支護(hù)工 5 5 10 6 驗(yàn)收員 1 1 1 3 7 運(yùn)輸司機(jī) 1 1 1 3 8 維修電工 1 1 1 3 9 機(jī)械檢修工 3 3 10 材料員

16、 4 4 11 隊(duì)管 1 1 1 3 12 泵站司機(jī) 1 1 1 3 13 電器檢修工 2 2 14 材料運(yùn)送工 6 6 合計(jì) 20 30 13 63 五， 循環(huán)圖表 循環(huán)作業(yè)圖表示工作面內(nèi)各工序在時(shí)間與空間上的相互關(guān)系。它是以工作面長(zhǎng)度（單位是米）為縱坐標(biāo)，以晝夜24h為橫坐標(biāo)，再以規(guī)定的符號(hào)在圖內(nèi)繪出各工序所處的時(shí)間和地點(diǎn)。循環(huán)圖表應(yīng)根據(jù)確定的循環(huán)方式、作業(yè)形式、工序安排及勞動(dòng)組織等編制。 作圖時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確地反

17、映出各工種在時(shí)間上和空間上的關(guān)系。圖的下面應(yīng)注明圖例。 第七章 采煤方法圖的設(shè)計(jì)與繪制 一， 采煤工作面平面圖 （b） （a） 為最小控頂距離 （b） 為最大控頂距離 工作面采取齊梁式，正懸臂鉸接梁。 二， 采煤工作面斷面圖 采煤工作面斷面圖；

18、 第八章 安全技術(shù)措施 炮采工作面生產(chǎn)時(shí)容易出現(xiàn)的問(wèn)題是冒頂、片幫和爆破事故。因此，炮采作業(yè)各工藝和各工種崗位人員必須認(rèn)真執(zhí)行“三大規(guī)程”的規(guī)定和要求作業(yè)外，制定炮采工作面采煤作業(yè)安全措施，必須嚴(yán)執(zhí)行，確保生產(chǎn)安全。 1、首先檢查采面進(jìn)回風(fēng)巷道木支架有無(wú)斷梁折柱及頂板情況，如有支護(hù)問(wèn)題要立即處理，保證巷道暢通。 2、順槽和回風(fēng)巷至工作面煤壁線20m范圍內(nèi)是否進(jìn)行超前支護(hù)，支護(hù)質(zhì)量符合要求；巷道至安全出口的高度不低于1.6m，超高時(shí)接頂背實(shí)。

19、 3、觀察回采工作面通風(fēng)情況，經(jīng)檢查確認(rèn)瓦斯?jié)舛仍?%以下時(shí)方可進(jìn)入工作面。進(jìn)入工作面首先要敲幫問(wèn)頂，并檢查工作面支護(hù)質(zhì)量情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)處理。 4、檢查無(wú)盲炮后，按規(guī)程規(guī)定布孔打眼，打眼過(guò)程中注意清除活矸危巖和傘檐，敲幫問(wèn)頂并觀察支架變化情況，有危險(xiǎn)時(shí)及時(shí)撤退或報(bào)告班長(zhǎng)進(jìn)行處理。 5、嚴(yán)格執(zhí)行“三人聯(lián)鎖放炮”和“一炮三檢”制度，一組裝藥必須一次放炮。嚴(yán)禁無(wú)炮泥封孔或封孔長(zhǎng)度不夠放炮。盲炮處理必須按《規(guī)程》規(guī)定處理。 6、每次放炮后及時(shí)掛梁護(hù)頂，對(duì)放炮崩歪崩倒的支架立即扶正及補(bǔ)上支架。遇構(gòu)造影響，頂板有離層切頂或壓力超前時(shí)，要在頂梁上打上臨時(shí)支柱加強(qiáng)支護(hù)。

20、 7、在放炮出煤前應(yīng)對(duì)刮板機(jī)空轉(zhuǎn)1周以上檢查完好情況，必須在刮板機(jī)的機(jī)頭機(jī)尾打上壓柱。嚴(yán)禁用不符合規(guī)定的物料代替保險(xiǎn)鎖和對(duì)輪木滾珠作傳動(dòng)。 8、打眼放炮前要用水噴淋煤壁，放炮后要進(jìn)行灑水，防止煤塵飛揚(yáng)，加強(qiáng)通風(fēng)。 9、鏟裝（攉）煤時(shí)要先敲幫問(wèn)頂和清理煤壁，人員間有一定距離隔開(kāi)，防止相互影響與傷人。移機(jī)時(shí)嚴(yán)禁使用刮板機(jī)或絞車推拉移工作面刮板機(jī)頭。 10、設(shè)柱上支架時(shí)，支柱排成直線，柱距、排距不超寬10cm；支柱初撐力，迎山角、棚梁、背板、柱窩符合規(guī)定要求。 11、頂梁鉸接率95%以上，頂梁無(wú)連續(xù)不較接現(xiàn)象；不存在失效梁柱和空載支柱；及時(shí)架設(shè)斜撐棚或戧柱等特種

21、支護(hù)；改臨時(shí)柱時(shí)要做到先設(shè)后回。 12、回采過(guò)老巷或斷層（小浙曲）時(shí)必須采取加密支柱或架設(shè)特種支護(hù)等有效措施加強(qiáng)頂板管理。 13、認(rèn)真執(zhí)行最大和最小控頂距的規(guī)定，嚴(yán)格做到“見(jiàn)四回一”，禁止提前或拖后回柱放頂。工作面改設(shè)支柱或調(diào)整頂梁時(shí)應(yīng)先設(shè)后回。 14、回柱回梁及分段放頂作業(yè)要按規(guī)定程序回撤；嚴(yán)禁無(wú)人監(jiān)護(hù)頂板獨(dú)自一人撤柱回梁以及站在無(wú)安全支護(hù)頂板的位置回柱放頂。 15、放頂后必須保證工作面人行道和上下安全出口的行人路線暢通無(wú)陰。并做好交接班，不給下一班次留有隱患。 16、在工作面中必須24小時(shí)檢查工作面瓦斯的濃度，加強(qiáng)通風(fēng)，杜絕火源以及檢查管路的安全，堅(jiān)決的

22、防止出現(xiàn)火星。在工作面中必須嚴(yán)格的執(zhí)行煤礦安全規(guī)程中的明文規(guī)定。 17、在工作面中要積極的防治水害，超前鉆孔，加強(qiáng)抽水，熟悉礦井的水文地質(zhì)條件。嚴(yán)格按照煤礦安全規(guī)程的規(guī)定來(lái)實(shí)施。 回柱放頂安全操作規(guī)程 第1條 回柱放頂工要熟悉工作面頂板的管理及支護(hù)特性，燕具有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)和支護(hù)工擔(dān)任。 第2條 必須按作業(yè)中頂板管理方法和本規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行回柱放頂。 第3條 工作面初次放頂、結(jié)束放頂或頂板大面積不冒落等情況下，除按全措施執(zhí)行外，必須在區(qū)（隊(duì)）長(zhǎng)、技術(shù)人員和礦安監(jiān)員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督指導(dǎo)下操作，工作面初次放頂還必須有初次放頂領(lǐng)導(dǎo)小組人員在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督指導(dǎo)。 第4條

23、工作面局面壓力較大，遇斷層、破碎帶、老巷等回收時(shí)要在區(qū)（隊(duì)）長(zhǎng)的監(jiān)督指導(dǎo)下操作。 第5條 工作面的基本和特種支護(hù)歪扭、質(zhì)量不合格，有空頂、漏頂或沒(méi)有按規(guī)定移設(shè)特種支架時(shí)，必須及時(shí)處理或整修達(dá)到質(zhì)量合格，安全可靠，方準(zhǔn)柱放頂。 第6條 工作面來(lái)壓有冒頂預(yù)兆時(shí)，不準(zhǔn)回柱放頂，必須將所有人員撤離工作面，待壓力穩(wěn)定，經(jīng)區(qū)（隊(duì)）、班長(zhǎng)檢查及處理后，方準(zhǔn)人員進(jìn)入工作面工作。 第7條 回柱放頂應(yīng)由下往上，由采空區(qū)向工作面，分段距離小于15米。嚴(yán)格執(zhí)行先支后回的操作順序。嚴(yán)禁提前摘柱和進(jìn)入采空區(qū)內(nèi)作業(yè)。 第8條 回柱放頂時(shí)至少有二人配合作業(yè)，一人回柱放頂，一人觀察頂板及支架周圍

24、情況；觀察人和回柱人都要站在支架牢固的斜上方安全地點(diǎn)進(jìn)行操作；觀察人除協(xié)助回柱外，不得兼做其它工作；回柱人要聽(tīng)從觀察人的指揮。 第9條 回收出的支柱應(yīng)支撐在作業(yè)教程規(guī)定的位置，并全承載，頂梁和各咱材料秘須按品種規(guī)程碼放整齊，不準(zhǔn)堵塞人行道和安全出口或埋入煤矸石。 第10條 工作面用兩臺(tái)絞車同時(shí)回柱作業(yè)時(shí)，不準(zhǔn)在同一排距內(nèi)有兩根鋼絲繩同時(shí)運(yùn)行。每臺(tái)絞車分別使用各自的信號(hào)線。如果下部 絞車安設(shè)于工作面內(nèi)，絞車附近支柱的回收方法應(yīng)按作定規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。 過(guò)斷層，陷落柱的安全技術(shù)措施 1、堅(jiān)持使用前探支護(hù)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。 2、縮小循環(huán)進(jìn)度，嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問(wèn)頂制度。 3、架棚支護(hù)，使用防倒裝置不得少于10架棚。 4、嚴(yán)格按中、腰線施工。 5、石門見(jiàn)煤前必須堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘”的原則。 6、虧幫空頂處必須打“#”字木垛構(gòu)緊頂幫，木垛間必須相互聯(lián)鎖。 參考文獻(xiàn) 《煤礦安全規(guī)程》 《煤礦開(kāi)采方法》 19