八采区边界调整说明书(方案一)Word文件下载.doc
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二采区扩大采区设计共有2211、2217、2218和2219四个综采工作面,其中2211综采工作面为煤柱工作面面。
截止到2011年3月底,2218综采工作面已回采结束,2211综采工作面里段已经圈出,正在安装,2211胶带顺槽外段还余670m,预计7月初施工结束,该工作面可采储量85万吨,其中联巷以里储量为22.5万吨,该工作面预计4月份开始回采,到7月底2211工作面联巷以里回采结束。
2217综采工作面已经圈出,该工作面可采储量50万吨;
2219工作面胶带顺槽和切眼已经施工结束,轨道顺槽还余730m,预计到6月初能够施工结束,8月初具备生产条件。
三、八采区边界调整的原因:
根据2011年采掘接替规划,北翼采区到2011年下半年只有2219、2211和C2401三个工作面,东翼有F2103和2502两个综采面,C2401是充填开采工作面,不具备高产条件,2211综采工作面和2219综采工作面需同时回采方可保证2011年矿井的产量。
2211综采工作面里段储量22万吨,4月份2211工作面开始回采,预计到2011年8月初2211工作面里段回采结束,转入旋转回采,二采区扩大采区主辅运输系统均被截断,即2219、2217工作面外围生产系统被截断。
为保证矿井正常生产,需把2219工作面及2217工作面划归为八采区,利用八采区系统进行生产。
2219工作面和2217工作面划归为八采区后合并更名为2805工作面,工作面合计储量为114.5万吨。
四、边界调整后八采区概况:
在2219综采面和2217综采面掘进顺槽期间,利用二采区扩大采区系统进行生产,并经过二采区扩大采区生产系统进行安装。
待工作面安装调试完毕后,利用八采区系统进行生产。
截止到2011年4月份,只剩下2217轨顺车场(110m)及2219轨道顺槽(275m)没有施工,其余巷道均施工结束。
到2011年8月份2805综采面开始回采时,八采区其他工作面均回采结束。
第三章2805综采工作面生产系统
第一节主运输系统
1、主运输路线:
工作面煤流→2805工作面胶带顺槽→2805工作面出煤联巷→八采区胶带巷→北翼2#煤仓→北翼胶带运输大巷→北翼1#煤仓→主井→地面
2、2805工作面运煤设备选型:
2805工作面采用SGZ-730/400型号刮板输送机一部,在2805胶带顺槽安装两部SSJ-1000/2×
160型号胶带输送机,在2805出煤联巷安装一部SGZ-730/400型号刮板输送机。
刮板输送机和胶带输送机主要技术参数:
1)SGZ-730/400型刮板输送机:
电机功率:
2×
200kW 运输能力:
700t/h
链速:
0.95m/s(0.46m/s)刮板间距:
1080mm
2)SSJ-1000/2×
160型胶带输送机:
储带长度:
100m骑跨胶带输送机机尾长度:
15m
电机功率:
160kW运输能力:
800t/h
带宽:
1.0m带速:
2.0m/s
第二节辅助运输系统
1.巷道原始参数:
2805工作面轨道顺槽长度1600m,平均坡度1°
,最大坡度6°
;
2805轨顺车场长度130m,最大坡度22°
。
2.选型计算
根据工作面安装及运输状况,需采用SDJ-28A双速绞车进行提升,由于其提升长度及坡度较多,对其中一部坡度最大、长度最长斜坡段的进行设计校验,其设计验算情况如下。
最大提升载荷基本参数:
ZY3800-16/35型液压支架自重13.5T,装载支架用平板车重1T,最大提升载荷Q=13.5+1=14.5T,按最大坡度22°
,长度130m进行设计计算。
2.1绞车卷筒切点处最大静载荷计算:
Qj=Q0(sinθ+f1cosθ)+PL(sinθ+f2cosθ)
Qj---切点处最大静载荷
Q0---绳端载荷按最大载荷选取=14.5t;
θ---轨道倾角按最大倾角选取=22°
f1---滚动摩擦系数(提升容器运动的阻力系数)取0.015;
f2---钢丝绳与底板和托辊间的摩擦系数,取0.2;
P---钢丝绳每米重量;
L---钢丝绳的倾斜长度130m
Qj=145000×
(sin22°
+0.015cos22°
)+2.49×
9.8×
130×
+0.2cos22°
)=56335+1777=58112N=58.112KN
根据绞车卷筒切点最大静载荷58.112kN,选取SDJ-28A绞车提升长度130m,最大牵引力280KN,符合使用要求
2.2钢丝绳安全系数:
6×
7系列纤维芯φ26mm钢丝绳最小破断拉力:
392kN
392÷
58.1=6.74>
6.5,满足《煤矿安全规程》要求。
第三节排水系统
工作面的水自流至工作面两顺槽设置的临时泵窝,临时泵窝具备200m3/h的排水能力,经一趟四吋和一趟六吋排水管路泵排至2805轨顺车场→八采区轨道巷→北翼轨道巷→井底水仓→地面。
第四节通风系统
1.矿井通风现状
目前矿井通风系统为混合式,共有三大通风系统,即北风井、东风井和西风井系统。
2805综采工作面由北风井担负其供风任务。
北风井:
井筒为直径5.0m,井深424m,装备梯子间。
安装FBCDZ№26/2×
355型对旋轴流式风机两台,流量为62~157m3/s,流量为:
78~196m3/s,静压:
188~4840Pa,电机功率2×
355kW,电压6kV,转速1470转/分。
叶片角度调整范围-9°
~+6°
2.通风线路、风量配备
2.1通风线路
根据2805综采工作面布置方式,利用合理的通风设施,采用新鲜风流从八采区轨道巷进入2805工作面轨顺车场,再进入2805综采工作面轨道顺槽,工作面。
乏风由工作面胶带顺槽至2805出煤联巷,再回到八采区胶带巷至北翼胶带巷,至北风井。
即:
地面→主副井→井底车场→-495m轨道运输石门→北翼轨道大巷→八采区轨道巷→2805轨顺车场→2805轨道顺槽→2805综采工作面→2805胶带顺槽→2805出煤联巷→八采区胶带巷→北翼2#煤仓回风绕道→北翼12#联络巷→北翼胶带运输巷→北翼1#(2#)总回风巷→北风井→地面。
2.2工作面风量配备
由于矿井为低瓦斯矿井,工作面配风计算时,以气温为指标作为工作面风量计算的依据。
2.2.1综采工作面风量计算
2.2.1.1根据工作面人数计算:
Q1=4N
式中:
Q1──工作面人员呼吸所需风量,m3/min;
4──每人每分钟需要新鲜风量,按人体正常需要取4m3/min;
N──工作面最多人员,取42人(工作面生产32人,流动人员10人)。
代入数据得:
Q1=4×
42=168(m3/min)
2.2.1.2根据工作面瓦斯涌出量计算:
Q2=100qKc
Q2──工作面排瓦斯所需风量,m3/min;
q──工作面绝对瓦斯涌出量,据城郊煤矿瓦斯2009年鉴定结果取0.52m3/min;
Kc──工作面瓦斯涌出不均匀的备用系数,取1.5。
Q2=100×
0.52×
1.5=78(m3/min)
2.2.1.3根据工作面的温度计算:
Q3=60×
VC×
SC×
Ki
Q3──工作面降温所需风量,m3/min;
60──秒与分单位换算系数;
Vc──工作面适宜风速,进风温度在23~26℃范围内取1.5m/s;
Sc──工作面平均有效断面,经测量计算得9.2m2;
Ki──工作面长度系数调整,取1.0;
1.5×
9.2×
1.0=828(m3/min)
因为Q3最大,所以确定工作面实际需风量为828m3/min。
2.2.1.4工作面按风速验算:
2.2.1.4.1最大控顶距下的最小风速:
Vmin=Q/Smax
Smax──工作面最大有效通风断面,经测量计算得10m2。
Vmin=(828÷
60)÷
10≈1.38(m/s)>
0.25m/s
2.2.1.4.2最小控顶距下的最大风速:
Vmax=Q/Smin
Smin──工作面最小有效通风断面,经测量计算得8.4m2。
Vmax=(828÷
8.4≈1.64(m/s)﹤4(m/s)
根据计算结果,工作面最大风速和最小风速都满足要求。
1个综采工作面配风量取为828m3/min。
2.2.2回撤工作面需风量
回撤工作面应满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量,一般选用2×
5.5kW局部通风机供风,吸风量为200m3/min。
Q回=Q局×
Ii+60×
0.15S(m3/min)
=200×
1+60×
0.15×
10.8=298(m3/min)
式中:
Ii——局部通风机台数,取1台;
S——局部通风机吸风口至掘进工作面回风流之间巷道最大断面积,取10.8m2。
2.2.3煤巷综掘工作面风量计算
漏风系数计算:
煤巷综掘工作面采用压入式局部通风机通风,风筒选用抗静电、阻燃的Φ600mm胶质风筒,最长供风距离800m。
漏风系数:
P=1÷
[1-(L÷
100)×
P100]
=1÷
[1-(800÷
0.015]
=1.14
式中P100—百米风筒漏风率,取0.015;
L—根据工程设计掘进巷道送风长度不超过800m,取800m;
P—漏风系数。
a按工作面瓦斯涌出量计算:
Q掘=100×
Qq掘×
Ka
=100×
0.20×
2.0
=40(m3/min)
Q掘——掘进工作面实际需风量,m3/min;
Qq掘——为掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量(参照其它掘进面的瓦斯绝对涌出量为0.20m3/min);
Ka——为备用风量系数,机掘k=1.5~2.0,取2.0。
b按局部通风机吸入风量:
根据供风距离采用2×
11kw对旋式局部通风机,其吸风量:
Q局=300(m3/min)
c按工作面最多工作人数计算:
Q综掘=4N=4×
30=120(m3/min)
N——为工作面最多工作人数,取30人。
d风速验算:
风速验算:
V=Q局/(60×
S)S——顺槽面积
=300/(60×
10.8)=0.47(m/s)
0.25m/s<V<4m/s,符合《规程》要求。
经上述条件计算,1台2×
11kw对旋式局部通风机吸风量最大值为300m3/min。
煤巷掘进工作面需风量
Q煤=Q局×
0.25S(m3/min)
=300×
0.25×
10.8=462(m3/min)
2.2.4岩巷炮掘工作面需风量计算
岩巷炮掘工作面采用压入式局部通风机通风,风筒选用抗静电、阻燃的Φ600mm胶质风筒,最长供风距离600m。
[1-(600÷
0.02]
≈1.14
式中P100—百米风筒漏风率,取0.02;
L—根据工程设计岩巷掘进巷道送风长度不超过600m,取600m;
a、按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算
Q掘=100q掘·
K掘通
=100×
0.24×
1.3
=31.2(m3/min)
式中Q掘——掘进工作面实际需风量,m3/min;
q掘——掘进工作面回风流中二氧化碳的绝对涌出量,实测为0.24m3/min;
K掘通——二氧化碳涌出不均衡通风系数,掘进工作面的二氧化碳涌出不均衡系数均在1.1~1.3之间,取上限1.3。
b、局部通风机实际吸风量计算需要风量
岩巷掘进:
Q掘=Q扇·
0.15S掘(m3/min)
式中Q扇——掘进工作面局部通风机实际吸风量,m3/min;
目前井下掘进工作面选局部通风机型号为2BKJ№6.0,功率2×
11kW,吸风量在200~340m3/min之间,取260m3/min。
Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数,矿井每个岩巷掘进工作面同时使用的局部通风台数为1台;
S掘——局部通风机吸风口至掘进工作面回风流之间巷道最大断面积,取11.8m2。
岩巷掘进工作面需风量
Q岩=Q扇·
=260×
11.8=366(m3/min)
c、按掘进工作面同时作业人数计算
每人供风≮4m3/min:
Q掘=4N(m3/min)
式中N——掘进工作面最多人数,为30人。
Q炮掘=4N=4×
N——为工作面最多工作人数;
d、按最大炸药消耗量计算掘进工作面实际需要的风量,采用下式计算
Q掘炸=
Q掘炸—压入式通风时风筒出口风量;
m3/min
t—排除炮烟时间,一般取25min;
A—掘进最大炸药消耗量,取40kg;
S—巷道掘进净断面积,11.8m2;
L—稀释炮烟长度,230m;
P—漏风系数,取1.14。
=219(m3/min)
e、按风速进行验算
V=Q炮掘/(60S)=366/(60×
11.8)≈0.49(m/s)
式中S——工作面断面积,取14.6m2。
0.25m/s<V<4m/s
通过以上计算及验算,岩巷炮掘工作面需风量取最大值432m3/min。
3、2805工作面通风困难时期
2805工作面通风困难时期,北风井担负二采区扩大采区、四采区、六采区、八采区、十采区的通风。
二采区扩大采区安排1个综采面施工;
四采区安排一个综采面施工,另外担负着充填硐室的供风;
六采区安排2个煤巷综掘头施工,另外担负着六采区变电所及泵房的供风;
八采区安排一个综采面施工;
十采区担负着1个回撤面和1个炮掘头和1个综掘头施工,另外担负着十采区变电所及泵房供风;
北翼担负着5个硐室供风(北翼爆炸材料库、北翼电机车充电硐室、北翼2#变电所、北翼3#变电所、北翼4#变电所)。
3.1二采区扩大采区总需风量
Q2=∑Q采×
K
=828×
1.15
=952(m3/min)
∑Q采——为二采区扩大采区采煤工作面需风量,为828m3/min;
K——为漏风系数取1.15
3.2四采区总需风量:
Q4=(∑Q采+∑Q硐)×
=(828+80)×
=1044(m3/min)
∑Q采——为四采区采煤工作面需风量,为828m3/min;
∑Q硐——为四采区机电硐室需风量,为80m3/min;
3.3六采区总需风量:
Q6=(∑Q掘+∑Q硐)×
=(2×
462+80)×
=1155(m3/min)
∑Q掘——为六采区掘进工作面需风量,为924m3/min;
∑Q硐——为六采区机电硐室需风量,为80m3/min;
3.4八采区总需风量
Q8=∑Q采×
=952(m3/min)
∑Q采——为八采区采煤工作面需风量,为828m3/min;
3.5十采区总需风量:
Q10=(∑Q回+∑Q掘+∑Q硐)×
=(298+2×
=1497(m3/min)
∑Q备——为21001回撤面需风量,为298m3/min;
∑Q掘——为十采区掘进工作面需风量,为924m3/min;
∑Q硐——为十采区机电硐室需风量,为80m3/min;
3.6北翼硐室需风量:
Q北翼硐室=(∑Q硐)×
=5×
80×
=460(m3/min)
北风井系统需风总量为:
Q北=∑Q采区
=952+1044+1115+955+1497+460
=6023m3/min=100.38m3/s
4.1主要通风机能力验证
2805工作面通风困难时期由北风井担负通风任务,北风井安装FBCDZ№26/2×
355型对旋轴流式风机两台,流量为62~157m3/s,静压:
矿井通风阻力计算(参照2010年11月河南理工大学为我矿进行的通风阻力测定的有关数据及矿井设计手册有关资料),先计算出矿井摩擦阻力,矿井通风摩擦阻力占矿井总通风阻力的90%,然后计算矿井通风总阻力,另考虑自然风压的因素,矿井通风机应提供的压力还会降低,即将计算的通风总阻力减去自然风压就是风机应提供的风压,按2010年7月河南理工大学为我矿进行的通风阻力测定的自然风压数据,再考虑综合因素,北风井自然风压定为300Pa。
通风阻力计算(见附表)。
矿井系统总阻力为:
3849.59(Pa)
风机应提供的风压为:
3849.59-300≈3550(Pa)
通风等积孔:
≈2.01(m2)
风阻:
Ns2/m8
4.2结论:
从北风井等积孔、风阻值来看,八采区边界调整后通风难易程度属容易。
32
八采区边界调整通风阻力计算
序号
巷道名称
S
U
L
α
R
Q
h
114-115
北翼轨道巷
13.1
13.9
650
0.0010
0.00402
2449
6.70
八十采区总风量
113-114
12.97
13.87
123
0.0097
0.00758
2529
13.47
北翼3#变电所80
112-113
12.93
13.81
237
0.0070
0.01060
18.83
111-112
13.56
14.14
257
0.0082
0.01195
21.23
110-111
84
0.0072
0.00343
3481
11.54
二采区扩大采区952
109-110
228
0.0092
0.01190
4636
71.02
六采区总进风1155
108-109
13.24
13.97
455
0.0085
0.02328
138.98
107-108
12.15
13.38
253
0.0064
0.01208
4716
74.62
北翼压风机硐室80
106-107
8.28
11.05
205
0.0024
0.00958
4796
61.19
北翼充电硐室80
105-106
12.3
13.47
92
0.0047
0.00313
5840
29.65
四采区总进风1044
104-105
13.17
13.93
307
0.0031
0.00580
5920
56.50
二采区泵房80
103-104
14.24
14.
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