补连塔矿连采作业规程doc.docx
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补连塔矿连采作业规程doc
第一章工程及地质概况
一、工程概况
1、掘进巷道名称为32203运顺、32204回顺、联巷及水仓,所掘巷道方位角为330度,所掘巷位于1088水平巷以北,至呼和乌素沟1000米处,地面位于补连沟村庄,中部穿越补连沟,西至2盘区集中胶运大巷510米,东与32204工作面相邻。
地面沙丘起伏、有一水库、水塔,再无重大建筑物,地表均被第四系松散层覆盖.
2、所掘巷道为回采巷道,主要用于2盘区布置综采工作面,煤、材料运输及巷道通风、行人等用,巷道工程质量必须达到优良.
3、所掘巷道形状全为矩形巷道,巷道为全煤巷,所掘巷道全部留底煤掘进,留底煤厚度为300——500mm,采用锚杆支护,两条巷道同时掘进,32203运顺和32204回顺之间的净煤柱为25m,32203运顺和32204回顺联巷之间的净煤柱为50m;32203运顺巷断面尺寸:
宽×高=5400×3600mm;S=19.44m2,掘进长度为3556m;32204回顺巷断面尺寸:
宽×高=5400×3600mm;S=19.44m2,巷道掘进长度为3556m;联巷断面尺寸:
宽×高=5000×3.600mm,S=18m2,共计掘72个联尺巷,巷道长度为1800m;顺槽内不设排矸巷,如遇到特殊情况需要打时临时决定。
两顺槽所掘大小水仓应布置于顺槽间煤柱内,所掘巷道全部采用锚杆支护,32203运顺打4排锚杆,每排打4根锚杆,锚杆排间距均为1000×1200mm,联巷全断面打锚杆,锚杆间距为1000×1200mm,32204回顺每排打4根锚杆,共打4排,锚杆排间距均为1000×1200mm,后附巷道平面布置图、支护图等。
具体材料消耗见下表:
序
号
巷道
名称
围岩
类别
断面
形状
断面
尺寸
宽*高
断面积
m2
支护
方式
锚杆间
排距
m
每米材料消耗锚杆套
总消耗量
套
1
32203
运顺
煤
矩形
5.4*3.6
19.44
锚杆
1.0*1.2
3.3
11735
2
32204
回顺
煤
矩形
54*3.6
19.44
锚杆
1.0*1.2
3.3
11735
3
联巷
煤
矩形
5.0*3.6
18
锚杆
1.0*1.2
3.3
5940
二、地质情况
1、该巷道地面位置位于呼和乌素沟1000米处,地面位于补连沟村庄,中部穿越补连沟,地面沙丘起伏、有一水库、水塔,再无重大建筑物,地表均被第四系松散层覆盖,地形总体趋势北高南低,地表大部分被第四系松散层覆盖,地面有简易公路通过;井下位于1088水平巷以北220米,西至2盘区集中胶运大巷510米,东与32204工作面相邻,开口从2盘区辅运大巷沿330度方位向北掘进,周围无其它回采面的影响。
2、该巷道煤层平均厚度为6.34m,厚度稳定结构简单,巷道均留底煤掘进,煤层顶板岩性以砂泥岩、泥质岩为主,局部中砂岩,波状层里,抗压强度54.51—70.2Mpa,含水率一般2.6%,软化系数0.63;直接顶厚度为2米,老顶厚度大于20米,砂岩互层、半坚硬、泥质胶结,呈灰色、白灰色;底板以泥质岩、粉砂岩为主,遇水易软化,软化系数0.45,含水率2.38%,抗压强度50Mpa左右,呈黑灰色,直接底厚度为4米,老底砂岩互层,深灰色、半坚硬,水平层里、植物化石碎片,厚度大于5m。
3、工作面总体为单斜构造,地层平缓,煤层倾角0-3度,此处煤层总体上表现为北高南低、西高东低,煤层顶板裂隙较发育,掘进时注意顶板支护。
4、该巷22煤上覆地层为第四纪松散层、侏罗统延安组,松散层度在5—25米,煤层及顶板岩层中含裂隙水,掘进时会有淋、滴水现象,巷道正常情况涌水量为5—20m3/h,,过沟、过水库时水量可能增大,但持续时间不长,无突水危险性。
从所揭露的地质情况看,22煤层厚度大而稳定,没有受到同沉积冲刷的影响,也没有发现在掘进段内有断层等不良构造发育区发育,整个巷道结构简单。
5、该煤:
黑色,黯淡光泽,弱沥青光泽,以暗煤、半暗煤为主,亮煤丝炭次之,夹镜煤条带,内、外生裂隙发育,为半暗型煤。
低灰、特低硫、低磷、中高发热量、长焰煤。
煤易自然,具有爆炸性,甲烷含量0—0.19m3/t,二氧化碳含量0.01—0.15m3/t,属低瓦斯矿井,煤层的灰分5.56—10.38%,内在水分8.29—9.14%。
附煤层柱状图;
第二章工程施工方法及施工组织
一、巷道掘进
1、采用连续采煤机及其配套设备施工。
选用一台12CM15-10D型连续采煤机来完成割煤和装煤工序,选用一台CWT-4型锚杆机完成锚杆的打眼和安装工作,采用循环锚杆支护的掘,支工艺进行施工。
选用一台1030给料破碎机完成煤炭的破碎与转载工作;选用两台CH818运煤车将采出的煤转运之破碎机,破碎机运出的煤通过顺槽皮带运出;选用四台DSP-1080/1000型皮带机,皮带先布置在32203运顺内,32204回顺为辅助运输巷;选用一台LA488铲车来完成材料、设备的搬移及巷道的清理等工作,从而形成连续采煤机落煤、装、运、支、材料设备搬移及巷道浮煤清理等工序全部机现化作业的施工方法。
附工作面机械设备布置平面图及电器设备明系表;
12CM15-10D型连续采煤机主要技术特征表
技术特征
主要参数
技术特征
主要参数
外形尺寸
长×宽×高
11005×3300×2100(mm)
输送机宽度
762mm
截割头直径
1120mm
总功率
553KW
截割宽度
3300mm
电压
1050V
截割头转速
50转/分
采高
2.66-4.6
行驶速度
0-19.3m/分
溜自摆动角度
45度
工作倾角范围
17度
总重量
57吨
采煤能力
15-27吨/min
生产厂家
久益
818型运煤车技术特征表
技术特征
主要参数
技术特征
主要参数
外形尺寸
长×宽×高
10516*3099*1765
(mm)
回转外半径
回转内半径
7518
3759(mm)
动力来源
蓄电池128V
最大载重
16.329T
充电运转时间
8-10小时/次
功率
35马力
卸载时间
28s
转向角
80度
牵引速度
8.04KM/h
生产厂家
朗艾道
488型铲车主要技术特征表
技术特征
主要参数
技术特征
主要参数
外形尺寸
长*宽*高
8356*2794*927
mm
回转内半径
回转外半径
3531mm
6655mm
动力来源
蓄电池128V
最大载重
4T
充电运转时间
8-10h
功率
50马力
转向角
80度
牵引速度
8.85KM/h
空车重量
15.15T
生产厂家
朗艾道
1030给料破碎机主要技术特征表
技术特征
主要参数
技术特征
主要参数
外形尺寸
长*宽*高
9144*3632*864
mm
运输机电机功率
运输机电机电压
56KW
660V
给料斗容积
6.5m3
破碎机功率
75KW
牵引速度
14m/min
破碎机电压
660V
卸载速度
340m3/h
重量
16.34T
输送机宽度
1270mm
生产厂家
朗艾道
DSP-1080/1000型胶带运输机主要技术特征表
技术特征
主要参数
技术特征
主要参数
外形尺寸
长*宽*高
3994*2451*1697
mm
机尾部尺寸
长*宽*高
16745*1358*685
mm
运输能力
630T/h
运输带规格
1000*8mm
运输距离
1000m
运输带速度
2m/s
运输坡度
水平
减速器总速比
24.6448
主电机型号
JSB-90
液力偶合器
YL-500
主电机电压
660V
传动滚筒直径
630mm
主电机功率
125KW
传动滚筒个数
2个
主电机转速
1475r/min
整机重量
93.5T
CWT-4型锚杆机主要技术特征表
技术特征
主要参数
技术特征
主要参数
外形尺寸
长*宽*高
5500*3000*1300
mm
泵电机数量
2个
牵引
马达驱动履带
泵电机功率
45KW
牵引速度
0-0.5ms-1
出厂电压
1140V
牵引高
1900mm
重量
27T
履带尺寸
2600*450mm
生产厂家
澳大利亚
主要电气设备明细表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
移动变电站
KBSGZY-800/6/1.14
台
1
2
移动变电站
KBSGZY-500/6/1.14
台
1
3
移动变电站
KBSGZY-800/6/1.14
台
1
4
磁力启动器
QJZ-300/660
台
3
5
馈电开关
DW80-350
台
3
6
磁力启动器
QC83-80N
台
5
7
照明综合装置
KSGZZ-4/0.66
台
2
8
煤电钻综合装置
台
1
9
16型开关
BAC1-16
台
若干
2、掘进顺序
先切槽后采垛,每完成一个循环通过联巷进入另一工作面,以此类推循环往复;附图
3、掘进工艺
(1)、连续采煤机主要是割煤和装煤,在每次掘进巷道前,司机开动煤机调整在巷道前进方向的左侧,以激光中心线确定位置,开始向正方向割煤,割煤深度达到循环进度要求后退机,这一工序为切槽;调整煤机到另一侧,割完剩余部分的煤,这一工序为采垛。
连续采煤机就是靠切槽和采垛来完成割煤工序。
当顶板完好时,本机操作循环进度为15米,司机必须坐在驾驶室内操作,本规程用本机操作。
连续采煤机割煤时,先将截割头调整在巷道顶板,切入煤体,从上而下割煤,当到底板时,煤机稍向后退,割完底煤,使巷道底板平整,装完余煤,再次将截割头调整在巷道顶板,进行下一个循环。
采煤机完成从顶板至底板再到顶板这一过程就称一个循环。
(2)、连续采煤机采用自动装煤方式。
连续采煤机装有收集投机构和中间输送机,连续采煤机割煤时,煤落入收集头机构,爬爪连续运转,中间输送机将煤运到等候到后面的运煤车内,完成装煤工序。
(3)、工作面采用蓄电池运煤车运煤。
运煤车往返于采煤机和破碎机之间,将采出的煤运到给料破碎机上,再由破碎机转运到胶带输送机运出,完成装煤工序。
(4)、采用蓄电池铲车来清理巷道的浮煤、淤泥,确保巷道干净畅通。
(5)、采煤机每完成一个循环进度进入另一个掘进头时,锚杆机从另一头进入已完成的工作面进行支护,使煤机和锚杆机同步循环,完成支护工序。
4、支护工艺
(1)、采用单体锚杆永久支护,树脂端头永久锚固。
单体锚杆参数确定:
根据顶板岩石性质,32203运顺、32204回顺选用锚杆长度Φ16×1800mm不可回收锚杆,锚深1750mm。
排距:
Dr=Pr/2KQr[1+√!
+8(a-0.2)‾‾‾‾‾KQr/Pr=40/2*3*66.7[1+√!
+8(a-0.2)‾‾‾‾‾2.5*66.7/40]=1.2m取1.0m
其中:
Dr—锚杆排距;mm
Pr—锚杆抗拔力;40KN
K—安全系数;取3.0
a—悬臂岩层的半跨距;3.0m
Qr——顶板载荷集度;66.7KN/m
每排锚杆个数:
N1=KQrDr/Pr=3*66.7*1.2/40=6(根);取4根
(2)、打锚杆先已激光中心线定排位。
再以间距定出孔位用粉笔标记;将锚杆机调整到正中间位置,用临时支护护好顶板,在钻箱上装好钻杆,操作阀使钻头刚好顶在打眼的位置上,然后轻轻动作给进阀杆,使钻头在顶板上顶一个小窝,接着操作快速给进阀,钻眼深度达1.75米时,退出钻杆。
锚杆司机先给孔内装入药卷,用以上好的托板和螺母锚杆推入药卷进入孔内,司机把专用的搅拌杆安在钻箱上,慢慢升钻臂把锚杆和药卷送入孔底,并捅破药卷搅拌,搅拌时间为20秒,使锚杆紧贴顶板并关闭钻机,停留40-60秒后,等药卷凝固后,开启钻箱进行断销将锚杆紧固,达到设计扭距值100N*M,完成锚杆支护工序。
(3)、支护锚杆采用Ф16*1800mm三小不回收锚杆,联巷锚杆支护间排距和所有巷道锚杆支护间排距均为1.0*1.2m;32203运顺、32204回顺全打4排,每排打4根,药卷规格为Ф23*350mm,一套锚杆一卷药卷,用Ф16*1800mm锚杆29410套,药卷29410支,支护时,支护工必须每一联巷探一次顶煤,并做好纪录。
(附掘进、支护循环图)
二、施工组织
(一)、工作面正规循环方式
1、实行三八制作业方式,两班掘进一班检修,为了提高工效,采用各工种平行与顺序相结合的劳动组织方式,生产班每班安排2个循环进度,一日共4个循环进度。
2、工作面采用掘进与支护平行作业的循环方式:
循环进度:
15.0m(本机操作),
日循环个数:
4个,
日进度:
60m,
月进度:
1800m(按30天计算)
正规循环率:
0.95
掘进工效:
P=月进度/(人数*30)=1800/(40*30)
=1.5米/工(附正规循环作业图表)
(二)劳动组织(附劳动组织表)
第三章生产系统
一、运输系统
1、煤的运输
(掘32203运顺运煤线)工作面的煤→给料破碎机→32203运顺皮带→新主井皮带→地面
2、材料、设备运输
地面→辅运平硐→辅运大巷→2盘区辅运大巷→32204顺槽工作面
(附工作面运输路线图)
二、通风系统
1、通风方式
工作面掘进头采用压入式通风,选用JBT—62(28KW)两台局扇安设于2盘区辅运巷,2盘区辅运大巷进风,32203运顺回风,工作面的新鲜风由风筒直接送入,两工作面的进风路线从平硐—2盘区辅运大巷—32204回顺—工作面;污风从32203运顺—2盘区辅运巷—32203回顺反掘段—回风眼—+1055辅运大巷—+1055炸药库回风上山—旧3回大巷—工业广场主扇。
由于工作面粉尘大,必须加强风流净化,使工作面能得到新鲜风流,并保证风量;两台风机安装的距离应保持30米以上,风机的最大通风距离为1000米,随着巷道向前推进风机每1000米向前移一次。
2、风量计算
Q=4KN=4*1.2*30=144m3/min
式中:
Q—所需风量,m3/min;
K—风量备用系数,取1.2
N—工作面最多人数,取30人
则单头最小风量为144m3/min。
按CO2涌出量计算:
Q=200*q*k=200*0.15*2=60m3/min
式中:
q—CO2绝对涌出量,0.15m3/min
k—CO2涌出不均衡系数,取2.0
按沼气涌出量计算:
Q=100*q*k=100*0.2*2.0=40m3/min
式中:
q—沼气绝对涌出量,0.2m3/min
k—沼气涌出不均衡系数,取2.0
按风速验算:
(以32204回顺为例)
Q1=V1Sd=0.15*19.44*60=175m3/min
式中:
V1——允许最低风速,0.15m/s(按神东公司一通三防管理细则要求)
s—巷道断面积,19.44m2
Q2=V2Sd=4.0*19.44*60=4665m3/min
V2——允许最高风速,4.0m/s
综上计算,32203顺槽工作面所需风量Q:
4665m3/min≥Q≥175m3/min根据风机的技术特性28KW风机全风量为250—390m3/min根据工作面所需风量可以满足;
3、风机、风筒的选择
(1)、确定局扇的工作参数
局扇工作风量QF=Q*ф=300*1.02=306m3/min
其中:
Q—工作面所需风量,取300m3/min
ф—风筒漏风备用系数,取1.02
(2)、局扇工作风压h
h=RQFQ=12*1000*306*300/3600*100=3060(pa)
其中:
R—百米风阻,估为12.0(NS2/m8)
根据计算28KW风机满足需要
风机技术特征表
型号
功率KW
转速r/min
全风压Pa
全风量m3/min
全压效率
JBT—62
28
2950
700-3200
250-390
80%
风筒技术特征表
直径mm
百米风阻NS2/m8
漏风率
风筒长度m
600
12.0
〈0.015
10*1
4、风筒出口距工作面的最大距离不超过20米。
二、供电系统
工作面的电源来自1#变电所,煤机的高压电缆、皮带机、破碎机的电缆、信号、电话线布置在2盘区回风大巷和32203运顺内左手帮,各设备所用的电缆规格:
YZY3*185+1*50mm电缆共用4400m,UC3*95+1*35mm电缆用1000m,风电避锁线用100m,UC3*70+1*35mm电缆用7900m,3*2.5+1*1mm信号线电缆用7900m,电话线用8000m,其余供电系统图上附,共用三台移变,1140V移变随着工作面的掘进每1000米往前移一次,两台660V移变根据容量供皮带机、破碎机、充电柜、水泵排水用,电缆钩用五联钩,电缆眼由检修班电工负责两巷全打,眼间距为1.5米,固定高度为2.2米,打电缆眼时必须先拉线后打,必须保持所有的电缆眼在一条直线上,挂电缆时应遵循‘高压在下、低压在上’的原则,所有的电缆必须挂平挂直。
附供电系统图
2-2煤连采掘进工作面供电整定计算
(一)皮带机变压器整定800KVA:
1、低压馈电二次侧负荷统计如下:
(额定电压660V)
序号
设备名称
型号
电机功率
额定电流
备注
1
1号皮带机
SSJ1000/160
160KW
184A
2
张紧绞车
4KW
5A
3
2号皮带机
SSJ1000/160
160KW
184A
4
张紧绞车
4KW
5A
5
照明综保
ZXZB-4/127
10A
6
破碎机
1030
75+65KW
151A
7
局扇
JBT62-2
28KW
32A
8
局扇
JBT62-2
28KW
32A
9
充电机
LA120
50A
10
充电机
LA120
50A
11
充电机
LA10
50A
12
水泵
10*4KW
50A
合计
564KW
803A
2、整定计算:
馈电整定值等于各台电机的额定电流之和。
Iz=ΣIe
=184+5+184+5+10+151+32+32+50+50+50+50
=803(A)
所以馈电过载整定值应为:
800A。
3、短路整定值计算:
(1)低压电缆阻抗值计算:
所用低压电缆的型号UCP-3*70+1*25,
电缆长度为L=1km。
由电工手册查的该型号电缆的电阻值、电抗值分别为:
R0=0.276Ω/km、X0=0.081Ω/km
Rbl=R0*1=0.276*1=0.276Ω
XbL=X0*1=0.081*1=0.081Ω
(2)变压器的阻抗
由电工手册查KBSGZY–800/6型变压器的Vs=5.5%,
ΔPN.T=2300W
I2N=384.9A
RT=ΔPN.T/3I22N=2300/(3*384.92)=0.0052Ω
IT=υsV20/100*1.732I2N=4*690/(100*1.732*384.9)=0.041Ω
XT=(IT2-RT2)1/2==(0.0412-0.00522)1/2=0.041Ω
根据以上可以求得到最远断路点每相总电阻R∑和总电抗X∑分别为:
R∑=Rbl+RT+Rca=0.276+0.0052+0.01=0.2912Ω
X∑=XbL+XT+Xsy=0.081+0.041+0.0095=0.1315Ω
(3)最远点两相断路电流计算
I
(2)=V20/2(R∑2+X∑2)1/2=690/2*(0.29122+0.13152)1/2
=1080A
所以短路整定为:
1000A。
(二)工作面800kvA移变低压馈电整定值计算:
(额定电压1140V)
1、二次侧负荷统计如下:
序号
设备名称
型号
电机功率
额定电流
备注
1
截割电机
170*2kw
153*2A
2
油泵电机
52kw
47A
3
运输机电机
45*2kw
40A*2
4
行走电机
26*2kw
23A*2
5
除尘电机
19kw
17A
6
锚杆机电机
45*2kw
81A
7
8
合计
643KW
2、整定计算:
馈电整定值等于各台电机的额定电流之和。
Iz=ΣIe
=153+153+47+40+40+23+23+17+81
=577(A)
所以馈电过载整定值应为550A。
3、短路整定值计算:
(1)、低压电缆阻抗值计算:
所用低压电缆的型号UCP-3*95+1*25,
电缆长度为L=1.2km。
由电工手册查的该型号电缆的电阻值、电抗值分别为:
R0=0.247Ω/km、X0=0.076Ω/km
Rbl=R0*1.2=0.247*1.2=0.296Ω
XbL=X0*1.2=0.076*1.2=0.091Ω
(2)变压器的阻抗
由电工手册查KBSGZY–800/6型变压器的Vs=5.5%,
ΔPN.T=2300WI2N=384.9A
RT=ΔPN.T/3I22N=2300/(3*384.92)=0.0052Ω
IT=υsV20/100*1.732I2N=5.5*1200/(100*1.732*384.9)==0.099Ω
XT=(IT2-RT2)1/2==(0.0992-0.00522)1/2=0.099Ω
根据以上可以求得到最远断路点每相总电阻R∑和总电抗X∑分别为:
R∑=Rbl+RT+Rca=0.296+0.0052+0.01=0.311Ω
X∑=XbL+XT+Xsy=0.091+0.099+0.0095=0.199Ω
(3)最远电两相断路电流计算
I
(2)=V20/2(R∑2+X∑2)1/2=1200/2*(0.3112+0.1992)1/2
=1623A
所以短路整定为:
1600A。
所以馈电短路整定值应为1600A。
(三)电子式保护的开关用下列公式整定:
Iz=Ie
熔短器保护的开关用下列公式整定:
Iz=Iq/2.5
=Ie*(5—7)/2.50
四、供、排水系统
该掘进工作面进水管布置32203运顺内左手帮落地,排水管布置在32204回顺右手帮,该管路必须用托钩吊挂,工作面供水从1088水平巷——2盘区回风大巷——联巷——32203运顺——工作面,水管需要龙门跨巷,高度以紧贴顶板为宜;排水管出口接到32204回顺与2-2煤区段回风巷交岔点与永久DN160排水主管路上,具体供、排水管用4寸108管敷设,连接用螺栓直接连接,每隔60米安一个4寸三通,三通出口安变6分截门倒刺,500米安一个4寸截止阀;每隔500米安一个闸阀,巷道低洼处安4寸变1.5寸三通,三通出口加变头为1.5寸截止阀和倒刺,这样便于及时排水;所有的管路必须接头紧固,巷道里的积水设4KW二寸水泵排出,两顺槽水仓布置在联巷25米
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