南一采区设计内容
完整版采区设计说明书
摘要本设计以在云冈矿收集的资料为基础，以《煤矿开采方法》，《煤矿安全规程》，《采煤概论》，《煤矿地质学》，《通风安全学》，《井巷工程》，《矿山压力与岩层控制》，《毕业设计大纲》和《毕业设计指导书》等资料为依据，进行了采区生产系统的设计。
云冈矿井田内共有3#、9#、15#三层可采煤层，煤层总厚度9.77m，本设计煤层为3#，煤层厚3.78～6.10m，平均厚5.23m，含夹矸1-3层，全区可采厚度变化小，可采性指数为1，厚度变异系数为24.7%，属稳定煤层。
该煤层属灰分低，硫、磷均低，高发热属热稳定性好的无烟煤,顶板岩性为厚层灰黑色的粉砂岩，底板为黑色灰色粉砂岩。
经鉴定本煤层瓦斯含量低，不存在煤与瓦斯（二氧化碳）突出危险性，煤尘无爆炸性，自然倾向性等级为III 级，属不易自燃煤层。
可采储量1904万t。
采区设计生产能力150万t/a,设计服务年限为9.4a。
采区内为单翼开采，且大巷均沿煤层布置，采用带式输送机运输，矿井投产时在采区布置一个综采工作面和一个综掘工作面。
采煤方法为走向长壁后退式采煤法，采煤工艺为综采综放采煤工艺，顶板处理方法为自然跨落法；工作面长180m，每刀进度为0.60m，每日割8刀。
设计年工作日330d，采用“三八”作业制，两个班生产，一个班准备。
第一章矿井概况第一节井田地质特征一、井田位置及交通云冈煤矿位于山西省大同市西北约7km处的寺庄镇云冈村西，地理坐标为北纬35°48′52″～35°52′52″，东经112°47′46″～112°56′36″，为沁水煤田大同矿区王报井田的一部分。
井田东2km处有太（原）～焦（作）电气化铁路穿过，煤矿有9.87km的铁路专用线与太（原）～焦（作）电气化铁路在大同站接轨，煤矿东距长晋公路1.5km，其间有简易公路连通，交通极为方便二、井田地质概况（一）地层根据地表出露和钻孔揭露情况，井田内发育的地层有奥陶系中统峰峰组，石炭系中统本溪组、上统太原组，二迭系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组，第四系中、上更新统、全新统。
采区设计说明书
矿井概况一、地理位置与交通芦岭煤矿位于宿州市东南20余公里处，北距淮北市82公里。
矿井主、副井筒位于井田中央，主井地理坐标为：北纬33°35′59″，东经117°06′30″。
矿井西南临近津浦铁路，距芦岭火车站9公里，矿区专用铁路在此与津浦铁路接轨；井田西部20km 左右（宿州市）有合（肥）—徐（州）高速公路，矿井北有宿（县）—泗（县）省道、南有宿（县）—蚌（蚌埠市）101省道穿过，各有矿区公路与之相连，交通便捷。
淮北宿州芦岭津浦铁路宿泗省道宿蚌101省道合徐高速图1-1二、地形地貌矿井范围内地形平坦，除采矿形成的塌陷湖外，多为农田和村庄，地形呈西高东低的趋势变化，标高在22～25m 之间。
三、环境地质井田位于淮北平原中部，矿区内地势平坦，是一个人口稠密，物产丰富的农业区。
新生界松散层第一、二含水层地下水是矿内的供水水源，也是农村人、畜的饮用水源及农业灌溉水源。
但一、二含地下水埋藏浅，易受污染，目前水质尚好。
矿内无大型工业污染源，因此，自然环境地质质量比较好。
由于矿井开采引起地面沉降和塌陷、煤矸石的堆放以及矿井地下水的排放等对环境造成一定的污染。
煤层开采后会使地表塌陷、变形，使位于其上的建筑物和农田造成破坏，矿井地表沉降比为煤层厚度的0.8倍，目前最大塌陷深度在10米左右。
据统计矿井已有塌陷区1.6Km2，预测蓄水量9.65万m3。
煤矸石中的有害元素会给环境造成一定危害，刮风会引起粉尘飞扬，污染空气和地表水；同时煤矸石长期堆放会占用土地，矿井煤矸石占地面积约40亩。
另外，煤矸石堆放过程中，时间久了会引起自燃，产生有害气体污染空气。
煤矸石堆放过高还容易引起滑坡，存在不安全因素。
矿井地下水被排至地面，其矿化度及硫酸根离子稍高。
煤矿开采使用的部分设施产生的噪音对人身有不同程度的危害。
四、煤矿电源线路情况芦岭矿共有35kv变电所3座，分别为工人村变电所、工业广场变电所、西部井变电所。
采区设计及巷道布置方案
采区及工作面布置方案第一章采区概述及地质特征第一节采区概况工作面位于副井运输巷1790水平北翼，北为矿井边界（1、2号矿拐点中段），南边为1790南运输巷（新主井与主井联络巷），1830水平以上为22煤六班采区，南东边为未采区，地面为荒山小灌木丛林，无任何建筑物，掘进对地面无影响。
根据历年来的实际生产和瓦斯等级鉴定，区域内瓦斯相对涌出量在25m3/吨以上；煤层不具有爆炸性；根据煤样鉴定结果，K17煤属不易自燃，K22煤属容易自燃。
区域内无采空区和积水，偶有二号副井1830水平22煤采区巷道积水渗透至采区巷道。
第二节地质特征矿区内受浸蚀切割，形成高原低山地形，海拔一般在1850-2100米之间，井田内沟谷发育，多陡坡，地表相对高差250米，山脉走向北东向（40-60度），与区域构造线走向一致。
矿区为构造剥蚀低中山地貌，山脉走向为北东向，与区域构线方向一致，近似南北及北东向冲沟发育，矿区南部段地势高，为北东小的分水岭，分水岭南东冲沟水流入北干溪，分水岭北西冲沟水流入大舍溪，小北干溪在矿区北东外1km与大舍溪汇合，汇口处标高为1850米。
矿区范围外北300米有一条大舍溪，自南西向北东流，流量为0.6L/s-1100L/s，区内多为近似南北的季节性小溪，依地势向北注入大舍溪，由于矿区内山高坡陡，排泄条件好，地表水对井下开采无影响。
根据矿区出露地层的岩性组合特征，结合区域水文地质资料和历年来的开采情况分析，矿区内地层结构松散，透水性较好，无泉水出露，雨季时地形地貌处形成暂时渗流，富水性弱，对矿井开采影响不大（一）地层矿区内出露地层由新至老有第四系、下三选统、上二选统宣威煤系至峨眉山玄武岩，现将矿区地层由新至老叙述于下：1、第四系（Q）主要是砂砾层、泥炭层、粘土、亚粘土层组成，分布在1-8勘探线Ⅰ煤段之上，厚度约20米左右。
2、下三选统飞仙关组（T1f1-T1f4）飞仙关组厚400-430米，岩性单一，以紫-灰紫色粉砂质泥岩夹粉砂岩与细砂岩互层，T1f1与下伏煤系为假整合接触。
一采区设计 第一章采区概况及特征
第一章采区概况及地质特征第一节采区概况一、采区范围：主平硐位于+1730水平。
上边界至+2728，下边界至+1730，左边界至(X=2824876.00 Y=35435686.0X=2823483.00 Y=35436082.00)，右边界至（X=2823003.00 Y=35435409.00X=2823003.00 Y=35435914.00）。
采区平均走向长度为1126m，平均倾斜长度为243m。
采区面积约为273618㎡,开采上限标高为+2730，下限标高为+2370。
二、邻近采区开采情况：与本采区相邻的采区是+2400～+2450水平的准备采区。
本区为设建设中时的第一采区所以本区与相邻采区并无开采情况。
三、地面位置及建筑物：本区地貌属中高山区，主要山脉近南北向展布。
最高点位于本区北部的大坪子村，标高2900.46m；最低侵蚀基准面位于南部的靖安乡镇，标高1841.70m。
相对高差达1058.76m左右，一般标高在2700～2300m间。
综观全区地形由北东向南西逐渐铺张。
本区气候属亚热带季风型气候，气候寒冷。
据昭通市气象站资料，年最高气温20℃，最低气温-8℃，年平均气温14℃，近年来气温有上升趋势。
每年11月至次年4月为旱季，5月至10月为雨季，尤以7月降雨量较大，最大可达年降雨量的20%以上；日最大降雨量87.5mm，全年降雨量741.6～1213.5mm。
年蒸发量2312.1mm，日蒸发量16.5mm。
主导风向为西南风，最大风力7级（即风速15米/秒）。
采区对应地表无建筑物，无耕地。
采区开采后可能造成地表下沉，但对山上植被无较大影响，针对地表下沉带来的影响，设计时已按《煤矿安全规程》相关规定留设保护煤柱。
表1-1-1 钻孔特征表第二节煤层赋存情况及顶底板特征一、煤层赋存情况：本区煤层赋存情况详见表1-2-1。
煤层特征见表1-2-2。
煤层工业指标见表1-2-3二、层顶底板特征：可采煤层（含局部煤层）共14层，现依次分述如下1、K3煤层位于K2+1煤层之下约8.13m，煤层厚0.45～2.00m，平均厚1.02。
采区设计
第一章矿井基本情况我矿井由原煤炭部兖州煤矿设计研究院设计，设计年生产能力为150 万t，2002 年省煤炭局核定年生产能力为300 万t，系一对机械化程度较高的大型矿井。
矿井为立井开拓方式，设计两个水平开拓，第一水平（即目前开采水平）标高为-320m，第二水平标高为-450m。
矿井一水平原设计共划分11 个采区，其中北翼 6 个，分别为：北二、北四、北六、北八、北十、北十二采区；南翼 5 个，分别为：南一、南三、南五、南七、南九采区。
后来由于井田边界和采区重新划分，北四采区划归北八采区开采，北六采区大部分划给柴里井田，只保留小部分。
另外，北十、北十二采区3 煤因其埋藏较深，利用一水平开拓很不经济，在进行二水平开拓延深方案设计时，将其划归二水平开采，这样一水平现在只剩8 个采区。
一水平主采 3 上、3 下煤层，均为近水平中厚及厚煤层，可采总厚度7m 左右，采用单一长壁全部垮落采煤法，有综采和高档普采两种采煤工艺。
矿井于1988 年9 月28 日移交生产管理并试生产，1989 年 6 月24 日正式投产，先后动用了南一、北二、南三、北八、南七共 5 个采区，其中2004 年内有南一、北二、南三 3 个采区开采结束，北八、南七成为矿井的主采区。
两个主采区中，南七采区由于实际揭露的地质情况要远远复杂于采区设计时提交的地质报告，采区的可采储量大为减少，也影响了正规综采工作面的布置，降低了采区的生产能力，对矿井的生产能力也产生一定的影响，现正在开拓其接替采区—南九采区；而北八采区现已开采 5 年，正规工作面已不多，大部分储量为柴里村和大屯村下压煤，为保证矿井的稳产高产和南北翼的均衡生产，北翼应尽早为北八采区开拓新的接续采区，为此我们拟设计北六采区。
第二章采区概况一、采区位置1、地面位置：2、井下位置：北六采区位于-320m 水平北大巷的西侧，北二和北八采区的西部，南三采区的北部，为矿井西部边缘采区。
二、采区边界及面积北六采区南部与南三采区相接，东部和北部以王庄断层与北二采区和北八采区为界，西部以高庙断层与柴里井田相邻。
煤层和采区设计
煤层和采区设计一、煤层及煤质龙潭组地层总厚205m～299.79m，平均厚度234m，共含煤层53层。
自上而下主要煤层编号24层，煤层总厚约31.96m，含煤系数13.66％。
储量计算煤层平均总厚度18.86m，储量计算煤层可采系数8.06％。
按开采顺序、煤层编号为。
2、煤层矿区内可采煤层与井田内可采煤层的层数，仅少15a、17煤层尖灭区及不可采，全区共有可采煤层15层，煤层编号分别是3、8、9 b、10、11b、14、14b、15 b、16、19a、19b、21a、21b、23、24等，其中主要可采煤层有8、9 b、14、15 b、16、19b、21b等7层，其它煤层局部可采，各可采煤层特征详见表3-2-2。
现按开采顺序自上而下分述如下：3煤层：位于龙潭组P2l5上部，距1煤层9.40～23.00m，平均15.80m。
层位稳定，厚度不稳定，一般厚度0.00～1.47，平均厚1.04m。
结构较复杂，常有1～3层隐晶质高岭石粘土岩夹矸。
上部为厚层状砂岩局部夹有含砾石砂岩，为标志层B2层。
8煤层：位于龙潭组P2l4中下部，上距3煤层58.00～72.00m，平均60.00m，层位稳定，厚度较稳定，一般厚度0.00～4.06m，平均厚1.48m。
结构较复杂，常有1～2层显晶质高岭石粘土岩夹矸，下部夹矸为粘土，该煤层顶部为一套细砂岩，与含炭质的炭屑组成水平层理，直接顶底板含鲕粒，为B4标志层。
9b煤层：位于龙潭组P2l3顶部，上距8煤层8.00～12.00m，平均11.00m。
层位稳定，厚度稳定，一般厚度0.00～4.06m，平均厚2.35m，结构较复杂，一般为单一煤层，偶夹有不规则状的粘土岩夹矸，顶板为薄层状菱铁岩与粉砂岩等间距互层，菱铁岩易裂成方墩状，含植物化石，为B5标志层。
10煤层：位于龙潭组第三段P2l3上部，上距9煤层6.00～12.00m，平均8.00m。
层位较稳定，厚度不稳定，一般厚度0.00～1.63m，平均厚1.06m，结构较复杂，具有1～3层显晶质高岭石粘土岩，顶板含海绿石，底板含菱铁质鲕粒，为B6标志层。
煤矿采区设计
第一章矿井概况第二章设计采区地质概况一、采区位置+2343m水平南翼采区位于矿井运输下山车场以南， +2359水平以下，阶段高度16m。
从井田中央车场（2365水平车场）南翼采区总走向长度为380米，煤层平均水平厚度34米，南翼采区内煤层沿走向煤层倾角有变化，从运输上山位置算向南翼走向270米倾角为14°，从270米至采区边界煤层倾角约为20-23°。
采区与地面的垂深为78米。
二、采区邻近关系及老窑和采空区+2359水平南翼采区上部为+2365水平南翼采区，两个采区之间的高差6米，2004年6月25日已采完封闭，回采范围为走向从+2365水平井田南边界到+2365水平南翼采区第一煤门以南10米处，共329米，回风水平标高+2386，阶段高度21米。
+2365水平北翼采区范围为走向从+2365水平井底车场算起向北153米。
+2365水平井底车场永久煤柱为86米。
+2365水平和+2359水平南北翼采区范围内无小窑开采破坏区，但上部+2365水平南翼采区采空区与+2359水平南翼采区有重叠现象。
因+2365水平以上（包括+2365水平）都为仓储式开采，有阶段煤柱和仓间煤柱，采空区顶板没有完全垮落，采空区的火、水、顶板等灾害对+2359水平的影响较大，采区布置过程中要做好探放水工作，并采区投产前要做好采空区灭火和预先放顶工作。
矿井南部有原乌鲁木齐县水西沟乡小东沟（东来顺）煤矿立井，开采最底水平标高为+2357米（一说+2337m），北翼采区走向长度为102米。
原乌鲁木齐县水西沟乡小东沟煤矿北翼采区与我矿南翼采区边界之间有40米的边界煤柱。
三、采区地质煤层顶底板A号煤层顶板岩性为粉砂岩，含泥质成份，不稳定，易冒落，属软弱岩石。
A号煤层底板为泥岩，厚2.0m。
全区稳定发育，遇水软化或膨胀。
该泥岩极不稳定，开采时一般都留有护底煤柱，不揭露该底板，A号煤层底板为软弱岩石，曾经发生过因顶板冒落造成人员伤亡事件。
【精品】煤矿采区设计范本
第一章采区地质概况第一节采区概况一、交通位置能源煤矿，行政区划隶属于XX县XX镇管辖。
矿区位于XX县城南东方向，公路里程56千米处（简易公路）,地理坐标：东经104°25′00″—104°26′00″，北纬25°32′15—25°33′15″，面积2.39平方千米。
省级公路从大河西部通过,大河镇至矿区有简易公路相通，里程约26千米，富源至曲靖65千米(二级路面）,贵成线支线经过富源县城,交通尚属方便（见图1）.二、矿井情况该矿井位于××矿一水平右翼,东以矿井边界为界,西与六采区相临，东翼1950等高线为界，西翼1700m等高线为界，走向平均长度1200m，采区平均倾斜长800m，采区面积为0。
45Km2。
采区可开采煤层为K9一层煤,K9平均厚度2 m，煤层的倾角平均为170,一层煤均为主焦煤，煤的密度均为1.4t/m3.能源煤矿矿区属低—中山区，地势西部、北部、东部高，中部、南部低，地形切割剧烈.区内最高点为北东区无名山梁，海拔标高+2181。
72米,最低点为南部小溪沟，海拔标高为+1823米,最大相对高差358.72米.第二节地质特征及水文地质条件一、煤层顶底板情况K煤层伪顶为粘土岩及砂质泥岩。
粘土岩厚0.05～0。
2m，鲮片状，松软易土脱落;砂质泥9岩厚0.2m~0。
4m，灰黑色、厚状、质硬。
直接顶为厚0。
05m~0。
15m等间距互层的层状、似层状菱铁粉砂岩、泥质粉砂岩,厚度为6m～10m，基本顶为中等稳定顶板。
伪底为厚0.1m~0.3m的碎屑状粉砂质粘土岩，水侵呈粘糊状，易膨胀.直接底为透境状、藕节状菱铁质粉砂岩包裹于泥质粉砂岩中.厚度为4m~5m。
二采区地质构造采区内为向斜构造，向斜两翼为单斜构造。
单斜产状：左翼213°NE∠17°右翼1°SE∠17°在开采时可沿向斜轴布置上山巷道。
采区边界有一正断层，对采区影响较小，可作为采区边界。
第一章采区布置设计依据及要求
毕业设计（论文）任务书站名鹤壁站年级专业05级采矿工程学生姓名李树民一、设计（论文）题目：鹤壁煤电股份有限公司十矿13采区毕业设计说明书二、设计（论文）任务与要求三、设计（论文）时间：2008年10月13日至2007年11月22日指导教师（签名）成教院院长（签名）２毕业设计（论文）评定书站名鹤壁年级专业05级采矿（本）学生姓名李树民一、设计（论文）题目：鹤壁煤电股份有限公司十矿13采区毕业设计说明书二、设计（论文）共页，附图张三、审阅意见及评语根据学院教学管理的有关规定，同意（不同意）该生参加毕业答辩指导教师（签名）职称工作单位３毕业设计（论文）答辩委员会（小组）决议站名鹤壁站年级专业05级采矿（本）学生姓名李树民该生于年月日进行毕业设计（论文）答辩设计（论文）题目：鹤壁煤电股份有限公司十矿13采区毕业设计说明书答辩委员会：主任委员（组长）委员（成员）答辩学生向答辩委员会（小组）提交如下资料：设计（论文）说明书共页设计（论文）图纸共页指导教师评阅意见共页４根据学生所提供的毕业设计（论文）材料和指导教师意见以及在答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计（论文）答辩委员会（小组）作出如下决议：一、毕业设计（论文）的总评语二、毕业设计（论文）的总评成绩：毕业设计答辩委员会主席（组长）（签名）委员（成员）（签名）年月日５摘要关键词:机械化装备, 安全施工, 安全保障。
坚持以经济效益为中心，充分利用生产系统，做到系统完善，环节流畅。
依靠科技进步，提高矿井的机械化装备水平，加大产品的科技含量。
认真贯彻执行国家和地方的煤矿安全生产法律、法规精神，坚持“安全第一，预防为主”的方针，真正做到为今后的安全施工和生产创造良好的条件。
本设计结合本矿井的地质特点及设计情况，合理确定矿井的技术装备标准，提出切实可行的生产技术措施和安全设施，为职工的生命安全及矿井的生产管理提供可靠的安全保障。
６Abstract(英文摘要)７目录（仅供参考格式）1 矿井概述 (1)1.1 鹤壁中泰公司概况 (1)1.1.1 地理与交通位置 (1)1.1.2 周边经济与人文概况 (1)1.1.3 煤炭资源概况 (1)2 采区地质概况 (3)2.1 采区概述 (3)2.2 采区地层及其顶底板特征 (4)2.2.1 采区地层 (4)2.2.2 采区地质构造 (5)2.3 采区瓦斯、瓦斯涌出量 (6)2.3.1 瓦斯 (6)2.3.2 煤尘及自燃 (7)2.4 采区水文地质特征 (7)2.4.1 主要含( 隔) 水层，岩性厚度，富水及隔水性能 (7)2.4.2 采区充水因素( 含水层、断层及其它) (8)2.4.3 涌水量预测 (8)８2.4.4 水害分布情况，对采区生产的影响及防治措施 (8)3 采区储量及生产能力 (8)3.1 采区储量 (8)3.1.1 储量计算边界与工业指标 (8)3.1.2储量及块段划分 (9)3.1.3 储量计算结果 (9)3.2 采区生产能力及采区服务年限 (9)3.2.1 工作面参数的确定 (9)3.2.2 生产能力及服务年限 (9)3.2.3 验算采区生产能力 (10)3.2.4 采区服务年限 (10)4 采区设计方案 (11)4.1 采煤方法的选择 (11)4.1.1 采煤方法选择的依据 (11)4.1.2 采煤方法选择的要求 (11)4.1.3 采煤方法的选择 (11)4.2 采区巷道布置 (12)4.2.1 采区走向长度 (12)4.2.2 采区倾斜长度 (12)4.2.3 采煤工作面长度及区段斜长 (13)９4.2.3.1 工作面长度的影响因素 (13)4.2.3.2 工作面长度l的确定 (13)4.2.3.3 区段斜长 (14)4.2.3.4 采区形式 (14)4.2.3.5 采区上山的数目和位置 (14)4.2.3.6 区段平巷的布置、区段集中平巷 (14)4.3 巷道掘进 (14)4.3.1 巷道高度的规定 (14)4.3.2 巷道宽度的规定 (14)4.3.3 巷道断面的确定 (15)5 采区巷道及交岔点设计 (15)5.1 巷道断面设计 (15)5.1.1 巷道断面尺寸的确定 (15)5.1.2 巷道工程量及材料消耗计算 (16)6 采区车场设计 (16)6.1 采区上部车场 (16)6.2 采区中部车场 (18)7 采区生产系统 (18)7.1 采区生产系统 (18)7.1.1 运煤路线 (18)7.1.2 运料路线 (19)7.1.3 通风路线 (19)１０7.1.4 按瓦斯绝对涌出量计算 (19)7.1.5 供电路线 (19)7.1.6 排水路线 (19)7.1.7 供水路线 (20)7.1.8 发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸事故避灾路线 (20)7.1.9 发生水灾事故避灾路线 (20)8 采煤工艺 (20)8.1 落煤、装煤、运煤 (20)8.1.1 落煤、装煤 (20)8.1.2 运煤 (21)8.1.3 移梁与支护 (21)8.1.4 设备及工具配备 (24)8.2 工作面支护 (25)8.2.1 乳化液泵 (25)8.2.2 支护密度计算 (26)8.2.3 支护形式 (26)8.2.4 回采工作面支护顶板管理图 (28)8.2.5 矿压观测与顶板管理措施 (28)8.2.5.1顶板矿压观测 (28)8.2.5.2初采来压和周期来压期间的顶板管理 (29)8.2.5.3 顶板管理措施 (30)8.3 劳动组织、循形图表及主要技术经济指标 (31)8.3.1 劳动组织及循环作业 (31)8.3.2 主要技术经济指标 (32)9.1 总则 (36)9.2 采煤安全技术措施 (36)9.2.1 采煤机割煤 (36)9.2.2 移梁护顶 (37)9.2.3 推移运输机 (38)9.2.4 推机头、机尾及回柱放顶 (39)9.2.4.1 推机头机尾 (39)9.2.4.2 回柱放顶 (39)9.2.5 上下顺槽替棚支护 (39)9.2.6 巷道维修 (40)9.2.7 开上下缺口 (41)9.2.8 铺联网措施 (42)9.2.9 初次放顶 (43)9.2.10 提高回收率措施 (43)9.2.11 提高煤质措施 (43)9.2.12 掘进和回采期间过老巷制定专项安全技术措施 (44)9.3 其它安全技术措施 (44)9.3.1 处理片帮及冒顶 (44)9.3.2 单体柱使用管理 (45)9.3.3 爆破管理 (45)9.3.4 防治水 (47)9.4一通三防安全技术措施 (48)9.4.1 通风 (48)9.4.2 防灭火 (48)9.4.3 防瓦斯 (49)9.4.4 防尘 (50)9.4.5 工作面上隅角瓦斯管理 (50)致谢 (52)参考文献 (53)附录 (54)。
采区设计说明书1
采区设计说明书5目录第一章采区地质情况 (2)第一节井田概况 ·························································错误!未定义书签。
第二节地质特征 (2)第二章采区储量与生产能力 (2)第一节采区储量 ·························································错误!未定义书签。
第二节采区生产能力 ··················································错误!未定义书签。
采区毕业设计说明书内容
采区毕业设计内容矿井概况与地质概况1.矿区概述矿区的地理位置，地形特点，交通条件，居民点分布情况。
附矿区交通位置图。
矿区内煤矿分布及其他工业和农业生产情况，可供矿井建设和生产用的原料和建筑材料的供应情况，矿区的电力供应来源。
矿区的气候条件：年平均温度、最高和最低温度，结冻期和冻土深度，年平均降雨量和最大降雨量，主导风向和最大风速。
矿区的水文情况：河流、湖、泊、沟渠的分布，平均流量和最大流量。
历年最高洪水位，工业及居民用水的水源、水质及供应情况。
2.井田地质特征井田的地形，井田的勘探程度，井田煤系地层概述，地质综合柱状。
井田的地质构造、最主要的地质变动。
如断层、褶曲和错动等，其分布情况。
岩浆侵入活动和岩溶塌陷现象及其对煤层的影响。
井田的水文地质特征。
地下含水层情况，岩层的透水性，井田涌水量（分最大涌水量和正常涌水量）。
表11.3 主要断层特征表3.煤层特征煤层埋藏条件：走向方位，倾向和倾角及其变化，煤层的露头深度与风化带深度。
煤层群的层数，各煤层的最大、最小和平均厚度，稳定性和各煤层间的最大、最小和平均间距。
煤层的围岩性质：各煤层的顶板和底板岩石组成，厚度、硬度、容重，松散系数，及其他与开采有关的特征。
煤的特征：煤的工业分析及元素分析，各煤层的牌号及其用途，煤的硬度，容重和解理性，煤层含有夹石的情况，煤的含瓦斯性及相对瓦斯涌出量，煤的自燃性及自燃发火期，煤尘爆炸危险性及爆炸指数。
三、矿井概况与地质概况图纸资料1．交通位置图；2．煤层综合性状图；3．井田水文地质特征、地质构造特征；4．煤层与煤质特征表；一、井田境界和储量1.井田境界说明井田四周境界及其确定的依据。
说明开采上限和下部边界有无扩大的可能性。
井田的走向长度、倾斜长度（包括最大、最小、平均值），井田的水平宽度及井田的水平面积。
2.矿井工业储量说明井田勘探类型，钻孔及勘探线分布情况，储量等级的圈定。
煤层最小可采厚度。
按不同标高（或开采水平）分别计算矿井工业储量，若采用现场的数据要进行核实。
采区设计编制依据
采区设计编制依据采区设计第一节采区设计的依据、程序和步骤一、采区设计的依据要做好采区设计，起到正确指导生产的作用，必须有正确的设计指导思想和充分可靠的设计依据。
采区设计必须贯彻执行《煤炭工业技术政策》、《煤矿安全规程》和《煤炭工业矿井设计规范》等。
采区是组成矿井生产的基本单位。
采区设计被批准后，在采区的施工及生产过程中，一般不能任意改变。
因此，采区设计要为矿井合理集中生产和持续稳产、高产创造条件；尽量简化巷道系统，减少巷道掘进和维护工程量；有利于采用新技术，发展机械化和自动化；煤炭损失少，安全条件好等。
采区设计的主要依据有：1．已批准的采区地质报告地质报告主要包括地质说明书和附图两部分。
在采区地质说明书中，应有详细的采区地质特征，地质构造状况；煤层赋存条件和煤层稳定程度；矿井瓦斯等级；有无煤和瓦斯突出危险；自然发火期；水文地质特征；煤种和煤质以及国家对产品的要求；钻孔布置及各级储量的比例等。
图纸包括：采区井上下对照图、煤层底板等高线图、储量计算图、勘探线剖面图、钻孔柱状图、采掘工程平(立)面图等。
2．根据矿井生产、接替和发展对设计采区的要求主要是生产矿井提出的对设计采区的生产能力、采煤工艺方式、采准巷道布置及生产系统改革等要求，以适应生产技术不断发展的需要。
二、采区设计程序采区设计一般是根据矿井设计和矿井改扩建设计以及生产技术要求，由矿主管单位提出设计任务书，单位根据批准的设计任务书进行设计。
采区设计通常分为两个阶段进行，即确定采区主要技术特征的采区方案设计和根据批准的方案设计而进行的采区单位工程施工图设计。
采区方案设计除了需要阐述采区范围、地质条件、煤层赋存状况、采区生产能力、采区储量及服务年限等基本情况外，应着重论证和确定以下问题：采准巷道的布置方式及生产系统、采煤方法选择、采掘工作面的工艺及装备、采区参数、采区机电设备的选型与布置、安全技术措施等。
在进行具体采区方案设计时，应根据煤炭工业技术政策、地质和生产技术条件、设备供应状况，拟定数个技术上可行的方案，然后计算各方案相应的技术经济指标，通过对这些方案进行技术经济比较，选择出技术上先进、经济上合理、安全上可靠的方案，为进一步进行采区施工图设计打下基础。
采区设计的内容
采区设计的内容采区设计的内容采区设计编制的内容，包括采区设计说明书，采区设计图纸。
一、采区设计说明书(1)采区设计说明书应说明：采区位置、境界、开采范围及与邻近采区的关系；可采煤层埋藏的最大垂深，有无小煤窑和采空区积水；与邻近采区有无压茬关系等。
(2)采区所采煤层的赋存情况(走向、倾斜、倾角及其变化规律、煤层厚度、层数、层间距离、夹矸层厚度及其分布，顶底板的岩石性质及其厚度等)及煤质。
瓦斯涌出情况及其变化规律，瓦斯涌出量及确定依据；煤尘爆炸性，煤层自然发火性及其发火期；地温情况等。
水文地质：井上、下水文地质条件；含水层、隔水层特征及发育情况变化规律；矿井突水情况、静止水位和含水层水位变化；断层导水性；现生产区域最大及正常涌水量，邻近采区周围小窑涌水和积水情况等。
煤层及其顶底板的物理、力学性质等。
说明对地质资料进行审查的结果，包括资料的可靠性及存在的问题。
(3)确定采区生产能力，计算采区储量(工业储量、可采储量)和高级储量所占的比例，计算采区服务年限并确定同时生产的工作面数目。
(4)确定采区准备方式。
区段和工作面划分、开采顺序，采掘工作面安排及其生产系统(包括运煤、运料、通风、供电、排水、压气、充填和灌浆等)的确定。
当有几个不同的采区巷道准备方案可供选择时，应该进行技术经济分析比较，择优选用。
(5)选择采煤方法和采掘工作面的机械装备。
(6)进行采区所需机电设备的选型计算，确定所需设备型号及数量，采区信号、通讯与照明等。
(7)洒水、掘进供水、压气、充填和灌浆等管道的选择及其布置。
(8)采区风量的计算与分配。
(9)安全技术及组织措施：对预防水、火、瓦斯、煤尘、穿过较大断层。
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四、运输压风排水1、南一胶带大巷运输设备选型：运输机DSJ120/150/2×200胶带选型：带宽：1.2米；抗拉强度1600牛/mm;驱动电机选型：电机功率：315千瓦；驱动方式：双电机驱动选型说明：因考虑到开采后为两个综采工作面同时进行原煤运输，故选用带宽为1.2米胶带；巷道全长1190米，且为上运胶带，故选用驱动电机为250千瓦及双机驱动。
胶带运输机技术参数：运输能力：1500吨/小时（一个综采工作面每小时生产原煤约600吨）运顺胶带运输能力：运顺长度为1800米，计划共安设四台胶带运输机，胶带运输机型号均为DSJ100/65/2×200；运顺一台胶带宽度为1.2米，带速2.5米/秒，运输能力1500吨/时；其余三台胶带宽度均为1米，带速2米/秒，运输能力650吨/时；运顺四台胶带运输机所使用的驱动电机功率均为200千瓦，均为双机驱动2、辅助运输：1)、南一采区辅助均采用轨道运输，辅助运输巷采用24Kg/m轨道，各采区回顺采用24Kg/m轨道，运顺采用15Kg/m轨道；2)、矿车选型矿车为1吨固定式、型号MGC1.1-6，材料车型号MLC3-63）、南一采区辅助提升：轨道斜巷：JD-55KW调度绞车已知条件：牵引力4000㎏，提升长度500m，钢丝绳6×19-21.5-170，矿车自重1000㎏，矿车运行阻力系数0.015，钢丝绳阻力系数0.2，钢丝绳单重1.658㎏/ m，钢丝绳破断力总合29800㎏，巷道坡度14°。
提升能力计算：Fmax=[4000－1.658×500×(sin14°＋0.2cos14°)]/Sin14°＋0.015cos14°=14210.9㎏.一次提升煤、岩石、沙子、水泥等为14210.9/3000=4.7辆一次提升工字钢、铁道、铁管、圆木等为14210.9/6000=2.35辆一次提升空矿车为14210.9/1000=14.2辆一次提升移变为1辆一次最大提升限重14210.9㎏钢丝绳安全系数：29800/4000=7.45倍＞6.5倍合格辅助运输巷：JD-25KW调度绞车（两部对拉）已知条件：牵引力1600㎏，提长度400m，钢丝绳6×19-15.5-170，矿车自重1000㎏，矿车运行阻力系0.015钢丝绳阻力系数0.2，钢丝绳单重0.8457㎏/ m，钢丝绳破断力总合29800㎏，巷道坡度5°。
提升能力计算：Fmax=[1600－0.8457×500×(sin5°＋0.2cos5°)]/Sin5°＋0.015cos5°=14737㎏.一次提升煤、岩石、沙子、水泥等为14737/3000=4.9辆一次提升工字钢、铁道、铁管、圆木等为14737/6000=2.45辆一次提升空矿车为14737/1000=14.7辆一次提升移变为1辆一次最大提升限重钢丝绳安全系数：15200/1600=9.5倍＞6.5倍合格采煤工作面顺槽：JD-40KW调度绞（4部）车已知条件：牵引力2500㎏，提升长度400m，钢丝绳6×19-18.5-170，矿车自重1000㎏，矿车运行阻力系数0.015，钢丝绳阻力系数0.2，钢丝绳单重1.218㎏/ m，钢丝绳破断力总合21900㎏，巷道坡度9°。
提升能力计算：Fmax=[2500－1.218×400×(sin9°＋0.2cos9°)]/Sin9°＋0.015cos9°=13611.2㎏.一次提升煤、岩石、沙子、水泥等为13611.2/3000=4.5辆一次提升工字钢、铁道、铁管、圆木等为13611.2/6000=2.25辆一次提升空矿车为13611.2/1000=13.6辆一次提升移变为1辆一次最大提升限重钢丝绳安全系数：21900/2500=8.7倍＞6.5倍合格选型说明：牵引设备选型依据巷道坡度对绞车提升能力进行核算，确保运输生产需求。
3、压缩空气设备1﹞、副井工业广场压风机站副井工业广场压风机房现安装5L－40／8型压风机七台，总额定排风量280m3／min，其中五台可供现井下供风用，另外两台专门供洗煤厂加压过滤机用风。
现正常生产时，夏季最大用风量时六台工作一台备用检修。
下面就西部开采所需供风能力进行分析计算。
2﹞、风动工具设备名称及使用台数，见表5-1-1。
风动工具设备统计表表5-1-1风动工具使用地点见西一开采压风机及用风地点示意图5-3。
3﹞、压缩空气总耗气量计算Q＝α1*α2*α3* ni*qi*ki式中：α1－沿管路全长的漏气系数α2－风动工具磨损后耗气量增加系数α3－海拔高度修正系数n i－同型号风动工具的同时使用台数q i－每台风动工具的耗气量，m3 /mink i－同型号风动工具的同时使用系数则采区耗气量为：Q＝1.2⨯1.15⨯1⨯（12⨯3.6⨯1＋8⨯1.2⨯1＋4⨯8⨯1＋0.2⨯1⨯1）＝85 m3 /min4﹞、压风管径的选择根据南一采区实际情况，选用ø159mm无缝钢管做为压风管路干线，用于南翼-850轨道大巷及南翼采区轨道下山。
用ø159mm无缝钢管做为压风管路支线。
用于南翼胶带巷、南翼胶带下山、七煤南一采区轨道联络巷、七煤南一采区轨道联络巷、七煤南一采区胶带运输巷、七煤南一采区轨道运输巷、南翼总回风道、七煤南一采区回风联络道、七煤南一采区专用回巷等主要巷道。
风源来自于副井压风主管路。
具体见示意图14、排水南一采区排水设计由采区临时水仓排至南翼-850轨道大巷，再由南翼-850轨道大巷经水沟流至副井井底水仓，后经中央水泵排至地面沙河。
由于南一采区的正常涌水量为20.6m3/h，自然最大涌水量为40m3/h，临时水仓至南翼-850轨道大巷的垂直高度为112米。
1)、水泵的选择由于南一采区的最大涌水量为40m3/h，排水高度为112米，所以，选择型号为100D45×7离心式水泵，其流量为85 m3/h,扬程为315米，必须气蚀余量为4.9米。
本采区泵房设计2台水泵，一台运转、一台备用。
2)、管路的选择水泵的吸水管采用159管，每台水泵的出口水管为108管，两台水泵出口水管汇合到2条159管路的总排水管路上，2条159总排水管路为并联方式，一条运行，一条备用。
3)、采区水仓按《煤矿安全规定》：采区水仓的有效容量应能容纳4小时的采区正常涌水量。
水仓容量＝矿井采区正常涌水量×4小时＝20.6m3/h×4h＝82.4m3所以，水仓的容量为82.4 m3。
5、井下供水用ø108mm无缝钢管做为供水管路，用于南翼-850轨道巷、南翼轨道巷下山、南翼胶带巷、南翼胶带下山、七煤南一采区轨道联络巷、七煤南一采区轨道联络巷、七煤南一采区胶带运输巷、七煤南一采区轨道运输巷、南翼总回风道、七煤南一采区回风联络道、七煤南一采区专用回巷等主要巷道。
水源来分别自于南翼-850轨道巷、西一采区胶带运输巷及西一采区专用回风巷三条供水主线。
具体见示意图2。
6、降温系统1﹞、冰冷低温制冷降温工艺流程在地面建有日产片冰量为1440吨的制冰系统（也称制冰中心或制冰车间），将地面制冰系统制成的片冰由输冰系统送入井底融冰硐室的池融冰内进行融冰，产生0～5℃以下的低温冷水，用输冷散冷系统中供冷水泵将融冰池中的低温水通过输冷管道输送至工作面，在工作面采用空气冷却器、喷淋与防尘水相结合及作为机组冷却用水等方式进行散冷，进行热交换形成14℃～16℃的温水经回水管，再返回融冰硐室用于融冰池融冰。
具体见冰冷低温制冷降温工艺流程图。
２、南一制冷降温设计对南翼采区实施制冷降温，使用二期制冷工程。
地面制冰中心日产片冰量为1440吨，合计总制冷量为6861.7ＫＷ。
可同时满足二个采煤工作面和七个掘进工作面制冷降温需要。
融冰系统选用-820融冰硐室。
制冷量的计算（一）、计算条件按采取降温措施后，工作面平均温度为30℃，相对湿度100%；大气压按125000Pa计算如下：1、采煤工作面需冷量计算1）空气的含湿量d1=0.622*φPs1/(P-φPs1)=0.0333kg/kg 干空气2）湿空气的焓i1=1.005t1+1.85t1d1+2501 d1=123.813 kg/kg 干空气3）湿空气的密度ρ1=0.003484*P/T1*(1-0.37*φPs/P)=1.373kg/ m34）湿空气的质量流量M=Q*ρ1=41.19kg/s5）干空气的质量流量Md=M/(1+d1)=39.86kg/s2、计算制冷后空气状态参数1）饱和湿空气的含湿量d2=0.622* Ps2/(P- Ps2)=0.0172kg/kg 干空气2）含水雾空气的含量i2=1.005t2+1.85t2d2+4.19(d1-d2)+2501d1=123.813 kg/kg 干空气3、制冷前后空气的焓差Δ1=i1-i2=50.08kJ/kg 干空气4、采煤工作面的需冷量Q1=G*(i1-i2)=1996.19kW（二）、掘进工作面需冷计算按同样方法算出１个掘进工作面需冷量为190.14 KW输冷管路选择：根据倾斜巷道不同地点的垂深，加上输冷水泵的扬程计算，水力计算及定管路直径与最大流量限定选用壁厚为7mm 的Ф219mm无缝钢管为干线管路，用于主要南翼-850轨道巷及七煤南一采区胶带运输输冷。
选用壁厚为6mm的Ф159mm无缝钢管为支线管路，用于采煤、掘进顺槽输冷。
管路连接采用快速接头方式，供冷水管路采用厚3cm聚胺酯保温层，进行保温处理。
注：水力计算条件：回采工作面需冷水量按100m3/h，掘进迎头需冷水量按17.7m3/h计算。
输冷管道的阻力计算公式：hi=λi×L i×v i2÷(D gi×2g)米水柱式中：λi———摩擦阻力系数，λi＝0.021÷（D gi0.3）D gi=φ150 mm λi＝0.0371D gi=φ200 mm λi＝0.034说明：定管路直径与最大流量限定空冷器选择:选KL系统列组合空冷器，额定工作压力3MPa，能风量400m3/min，水量25m3/h，额定制冷量300KW。
七五、供电与通讯为了生产的需要，在南一采区设一个采区变电所，变电所设在7煤南一采区轨道联络巷与7煤南一采区专用回风巷间的联络川内，距南一采区最远处工作面约1800米。
南一采区变电所均由井下2号中央变电所两回6KV线路供电。
采区的负荷均由采区变电所进行转供电。
具体的供电方式如附图一所示，变电所内配置的各高开如附表一所示。