采区巷道布置及生产系统毕业设计

采准巷道布置及生产系统设计杨长学【摘要】本文主要阐述了采准巷道多巷布置、走向长壁双工作面布置及生产系统设计、往复式开采设计等技术问题.【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2012(000)022【总页数】1页(P140)【关键词】巷道布置;生产系统;设计【作者】杨长学【作者单位】七煤集团公司律设煤矿,黑龙江七台河 154600【正文语种】中文传统的长壁开采体系，准备巷道通常采用双巷布置，如布置输送机上山和轨道上山。

回采巷道通常采用单巷布置，若仅布置区段运输巷和区段轨道巷。

1 采准巷道多巷布置在煤矿采用连续采煤开采过程中，采用连续采煤机掘进巷道和回收巷间煤柱，能确保采准巷道多巷布置的巷道准备速度，调整采掘平衡关系。

采用锚杆机对采准巷道及工作面进行支护，能实现主动支护及支护的机械化，支护速度快、效果好。

开采方向灵活，能沿走向或倾向推进；开采顺序灵活，可顺序开采或跨采；工作面连续推进距离长，能力大；顶板稳固，采空区处理简单，可任其垮落或局部打锚杆支护；低瓦斯矿井，对通风条件要求不严等。

这些优越条件加上采准巷道多巷布置的实施，使巷道布置方案掘进出煤量增加；多巷布置使运煤、运料、通风、行人等方便灵活，在一条巷道维修时，其余几条巷道也能保证工作面正常生产，确保采煤工作面的高产高效。

这种多巷布置方式，常用的有三巷布置。

三条下区段平巷中，一条铺设带式输送机，一条运煤兼进风巷，一条为专用进风巷。

上区段平巷有两条，都在回风巷。

为确保巷间保护煤柱的作用，要科学合理设计煤柱尺寸，通常采用以下留设方式：一是煤柱的长、宽等长留设，通常采用18m×18m或20m×20m。

二是煤柱的长、宽不等长留设，通常采用（18～25）m×（25～30）m。

三是三条区段平巷中，靠工作面采空区一侧的两条巷道间留设大煤柱25m×30m，靠未采区一侧的两条巷道间留设小煤柱25m×5m。

2 走向长壁双工作面布置及生产系统设计走向长壁双工作面布置，根据区段共用运输平巷的设置情况，采用以下两种布置方式。

潘一矿采区巷道布置设计第一章采区概况潘一矿是淮南矿业集团主力矿井之一，1983年投产，设计生产能力 3.0M t/a，经过技术改造，2005年核定生产能力 4.0M t/a，矿井可采和局部可采煤层13层。

其中13—1煤层是矿井目前的主采煤层，平均厚度 4.5米。

煤层结构复杂，顶底版一般为泥岩或沙子泥岩，遇水易泥化。

矿井投产以来，先后采用普通综采和综采放顶煤工艺开采13—1煤层。

由于普通综采采高较低，13—1煤层不能一次采全高，开采效率低，难以实现高产高效，综采放顶煤开采虽然可以一次采全高，但煤炭灰分较大，不能适应煤炭市场需求，且放顶煤开采影响工作面推进进度，制约生产能力的提高，另外综采放顶煤开采采空区留有余第一节煤系及煤层石炭、二叠系为本区煤系地层，共有可采煤层14层，总厚度为27.67m。

自上而下分别为1、3、4-1、4-2、5-2、6-1、7-1、8、11-2、13-1、16-1、16-2、17-1及18煤，其中13-1煤层为本采区主要可采煤层。

第二节采取内地质构造该采取根据地质勘探和邻近采区揭露的资料看，无较大的断层和明显的褶曲构造，对井下开采无明显的影响，构造尚属简单。

第三节煤层要素及顶底板特征所开采的C组13-1煤层：平均厚度4.49m，煤的密度为1.34t/ m3。

为较稳定煤层，无夹矸，煤质中硬，结构简单，高瓦斯。

顶底板特征见下表：第四节采煤方法和采煤工艺及劳动组织根据煤层赋存条件，在13-1煤层中，本采区采用后退式走向长壁一次采全高综合机械化采煤方法回采。

初放期间采高为3m以内，正常回采期间为3.5-4.5m.工作面最大控顶距3.5m，最小控顶距2.3m,面积为13.5m2,三角煤根据情况采用炮采或丢弃方式处理。

工作面总体沿走向推进。

采煤工艺及劳动组织见下表：第二章采区及巷道布置第一节采区形式及工作面划分根据采区的走向长度和产量要求及采区的基本情况，将采区设计为采取上山在后面（即井底车场一侧）的单翼开采形式。

矿井采区巷道方案设计一、采区设计的内容（一）采区设计说明书（1）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（2）采区所采煤层的走向、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赋存情况及煤质。

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；现生产区域正常及最大涌水量，邻近采区周围小煤窑涌水和积水情况等。

煤层及其顶底板的物理、力学性质等。

（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、穿过较大断层等地质复杂地区提出原则意见，指导编制采煤与掘进工作面作业规程编制，并在施工中加以贯彻落实。

（10）计算采区巷道掘进工程量。

（11）编制采区设计的主要技术经济指标：采区走向长度和倾斜长度、区段数目、可采煤层数目及煤层总厚度、煤层倾角、煤的容重、采煤方法、主采煤层顶板管理方法、采区工业储量和可采储量、机械化程度、采区生产能力、采区服务年限、采区采出率和掘进率、巷道总工程量、投产前的工程量。

《煤矿开采技术》专业毕业设计大纲（河北能源学院成人业余大专适用）一、毕业设计的目的和任务：毕业设计是成人学员毕业前的最后学习和综合训练阶段，是学习深化与升华的重要过程；是学员学习、研究与实践成果的全面总结；是学员综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验；也是衡量学校教学质量和办学效果的重要评价内容。

其具体目的是：1、提高学员对所学基本理论和专业知识的理解能力和综合运用能力。

2、培养学员理论联系实际的学风、严谨的工作作风和科学的工作态度及发现问题、分析问题、解决问题的创新能力。

3、提高学员工程设计技能和技术管理能力及较强的逻辑思维能力。

4、提高学员对工程图纸的识读、绘制和使用能力，科学的分析能力、计算能力和文字表达能力。

二、毕业设计的内容：根据教学计划要求，本次毕业设计课题为学员所在矿的采区设计。

具体内容为：第一章采区地质概况§1 采区位置、范围及井上下关系采区的位置、范围，采区走向、倾斜尺寸，上下边界标高，与邻近采区的关系，地面地形，水系，道路，管线，村庄及其与井下开采的关系等。

（附：井上下对照图、采区工程平面图、煤层板等高线平剖图）§2 煤层赋存及围岩情况采取内可采煤层的层数、煤种、厚度、间距、倾角，走向、倾斜及其变化情况；煤层结构及煤层和夹石的变化规律；各煤层灰分及影响煤质的其它因素；顶底板岩性及物理力学性质和标志层情况。

§3 地质构造及水文情况采区内断层构造的性质、位置、产状、断距，对煤层开采的影响；褶曲的性质、位置、产状及其对开采的影响；岩浆岩侵入情况，侵入的形式，侵入岩的岩性、分布规律及其对煤层的破坏情况。

采区内含水层的层数、特征及补给条件。

地表水、第四纪冲积层含水层、煤系地层中顶、底板含水层、老空水等各种水源对开采的影响，采区预计涌水量等。

§4 煤尘、瓦斯、自燃发火及煤质情况有无煤尘爆炸危险，煤尘爆炸指数；瓦斯含量、矿井瓦斯等级；煤的自燃发火情况，自燃发火期。

城郊2矿矿井初步设计（定稿）前言本设计为城郊2矿的初步设计。

设计主要分为十二部分：井田概况及地质特征、井田境界及储量、矿井设计生产能力及服务年限、井田开拓、矿井基本巷道、采煤方法和采区巷道布置、矿井运输、矿井提升、矿井通风系统及安全、矿井排水、动力供应及照明和技术经济分析及主要技术经济指标。

在内容上设计以设计原理和设计方法为主线，力求在阐明基础原理的基础上，密切结合矿井的实际条件，采用先进的开采方法。

设计中的重要数据和图表都是以城郊煤矿的地质资料、地质勘探图、底板等高线图、综合柱状图等为依据，严格的依照了《采矿工程专业毕业设计教学大纲》的要求进行计算和描绘。

在进行设计过程中，严格遵守《煤矿安全规程》和《煤矿工业设计规范》的有关规定，不仅注重加强了基本理论、基本方法技能的学习和基本能力的培养；而且注重了与其它课程的联系，特别是与课本及规程的衔接与配合。

在设计中得到了指导老师以及采矿工程其他老师和同学的精心指导和大力帮助，在此一并表示感谢！由于本人学识水平有限，加上时间仓促，本设计中错误和不足在所难免，恳请各位老师和同学批评指正。

作者：目录第一章井田概况及地质特征- 1 -第一节井田概况- 1 -第二节地质特征- 3 -第二章井田境界及储量- 11 -第一节井田境界- 11 -第二节储量计算- 12 -第三章矿井设计生产能力及服务年限- 14 -第一节矿井工作制度- 14 -第二节矿井设计生产能力及服务年限- 14 -第四章井田开拓- 16 -第一节井田地质、老窑及水文对开采的影响- 16 - 第二节工业广场位置的确定- 16 -第三节水平划分- 18 -第四节预提可行开拓方案及技术评价- 19 -第五节开拓方案经济比较- 22 -第六节最终开拓方案概述- 24 -第五章矿井基本巷道- 26 -第一节井筒- 26 -第二节井底车场- 31 -第三节主要开拓巷道- 36 -第六章采煤方法和采区巷道布置- 41 -第一节煤层地质特征- 41 -第二节采煤方法及回采工艺- 42 -第三节采区巷道布置及生产系统- 47 -第四节采区车场设计- 50 -第五节建井工期与采掘计划- 57 -第七章井下运输- 60 -第一节概述- 60 -第二节采区运输设备的选择- 60 -第三节大巷运输设备的选择- 61 -第八章矿井提升- 67 -第一节概述- 67 -第二节主井提升- 67 -第三节副井提升- 73 -第九章矿井通风与安全- 77 -第一节矿井通风系统的选择- 77 -第二节采区及全矿所需风量- 77 -第三节扇风机类型- 80 -第四节防止特殊灾害的安全措施- 83 -第十章矿井排水- 85 -第一节概述- 85 -第二节排水设备选型计算- 85 -第十一章动力供应及照明- 91 -第一节供电- 91 -第二节照明- 95 -第十二章技术经济分析及主要技术经济指标- 96 - 第一节技术经济分析- 96 -第二节主要技术经济指标- 96 -结束语- 98 -参考文献- 99 -城郊2矿初步设计摘要：本设计通过详细介绍城郊2矿的井田概况和地质特征，经过一系列的方案论证比较，选择了适合本矿井的开拓方式、采煤方法和各生产系统。

第三章采区巷道布置第一节采区巷道布置1、采区准备巷道布置因为绿水洞煤矿为高瓦斯矿井，所以布置两条上山及一条瓦斯尾巷可满足运输、行人和通风的要求。

由于煤层间距较大且属于倾斜薄煤层所以采用采区联合准备方式，即两层煤共用一组上山。

下面列出三条可行性方案进行比较：方案一：三条岩石上山，将三条上山都布置在2#煤层底板岩石中，其中轨道上山和回风上三布置在同一层面（距离底板10m处），运输上山布置在下煤层15m处。

方案二：两条煤层上山，一条岩石上山，两条上山都布置在2#煤层中，巷道下部在煤层中，上部在煤层顶板中。

方案三：一条煤层两条岩石上山，将回风上山布置在2#煤层的煤层中，其中轨道上山和回风上三布置在同一层面（距离底板10m处），运输上山布置在下煤层15m处。

方案可行性比较由《井巷工程概算指标》可查得各种巷道的掘进和维护费用：如下表技术经济比较：表1-6 掘进费用表表1-6 维护费用表表1-6 辅助费用表表1-6 费用总汇表表1-7 技术比较表从以上对比中可以看出，两煤一岩上山所需费用最少，在经济上更为合理，沿煤层掘进具有超前探煤的作用，再加上现在我国煤巷支护技术有了很大的提高，完全可以满足煤层上山的需要，综合考虑以上因素，确定在2#煤层中布置两条上山。

即：选两条煤层上山方式布置生产系统。

2、上山的倾角、高程、断面、支护及用途；上下山与水平运输大巷及回风大巷的联系方式。

上山的倾角与煤层的倾角基本一致，标高近似等于采区的标高：上山由于是布置在岩层里，采用三心拱形断面，用锚喷，砌碹或金属支架支护。

运输上山主要用于煤的运输，轨道上山主要用于行人、通风、运料及出矸。

运输上山通过煤仓与水平运输大巷联系，通过回风石门与回风大巷联系；轨道上山通过下部绕道车场与水平运输大巷联系，通过采区上部平车场与回风大巷联系，上煤层与下煤层通过区段石门和溜煤眼联系。

3、采区车场布置采区上部车场：由于311采区，绞车房布置在回风巷标高以下，维护比较困难，，通风条件较差，因此选择顺向平车场。

采矿工程毕业设计摘要：本设计详细介绍开拓立式煤矿井的概况特征，经过一系列的方案论证比较，选择了适合立式矿井的开拓方式、采煤方法和各生产系统。

井田内地质构造比较简单，主要为纵贯井田东西的天仓向斜，对第一水平选择了立井开拓方案，首采区的采煤方法采用倾斜长壁采煤法，综合机械化回采工艺。

辅助运输系统与主运输系统相分离，其中辅助运输系统采用了国际上先进的辅助运输设备单轨吊，可满足人员、机械设备、材料和矸石的运输，无需中间转载，可从井底车场直达工作面。

矿井一水平采用两翼对角式通风系统。

立井开拓；条带式；单一倾斜长壁采煤法；综合机械化采煤；两翼对角式通风。

第一章：概述矿井开采在地底下开采的矿山。

有时把矿山地下开拓中的斜井、竖井、平硐等也称为矿井。

矿井开拓对金属矿山或采煤矿井的生产建设的全局有重大而深远的影响，它不仅关系矿井的基建工程量，初期投资和建井速度，更重要的是将长期决定矿井的生产条件、技术经济指标。

矿井开拓即从地面向地下开掘一系列井巷，通至采区。

矿井开拓需要解决的主要问题是：正确划分井田，选择合理的开拓方式，确定矿井的生产能力，按标高划分开采技术分类，选择适当的通风方式，进行采区部署以及决定采区开采的顺序等。

矿井开拓通常以井筒的形式分为平硐开拓、斜井开拓和立井开拓。

采用合理的采矿方法是搞好矿井生产的关键。

煤层在形成时，一般都是水平或者近水平的，在一定范围内是连续完整的。

但是，在后来的长期的地质历史中，地壳发生了各种运动，是煤层的空间形态发生了变化，形成了单斜构造、褶皱构造和断裂构造等地质构造。

我们采煤就要注意煤层的走向倾向和倾角。

矿井的开拓可以分成立井开拓，斜井开拓，平硐开拓和综合开拓，主井和运输巷等都需要永久的支护，可以采用砌碹支护，架拱支护，架蓬支护，锚杆支护，锚喷支护，锚网喷支护；第二章：矿井设计生产能力及服务年限第一节：工作制度矿井一般的生产制度按设计规定为：每年工作日数为330天，矿井每昼夜分三班工作。

目录第一章矿井概述 -------------------------第2页第二章采区地质概况 --------------------第23页第三章采区储量与生产能力 --------------第26页第四章采区巷道布置方案的选取 ----------第26页第五章采煤工艺设计 --------------------第51页第六章采煤工作面生产技术管理 ----------第67页第七章安全技术措施 --------------------第57页第一章矿井概况第一节矿井位置1.1.1 矿区地理位置与交通条件峰峰集团薛村矿位于河北省邯郸市西南部，峰峰矿区大社镇。

薛村矿地处鼓山东麓，区内有公路与主干道相通，向北22.5km到邯郸市与107国道和京沈公路接壤，并向北15km与309国道相连，向南10km到峰峰集团公司。

有运煤专用铁路自本矿储煤厂经牛儿庄矿、羊渠河矿到新坡编组后，到马头站与新线接轨。

交通四通八达，十分便利。

附矿井交通位置图1-1。

1.1.2 矿区地形特点峰峰矿区位于河北省南部，太行山余脉鼓山之东翼为平缓丘陵，地带为黄土台地。

地势西北高东南低，惊天最高海拔314.0m最低178.9m，比高139.1m。

地形由西向东倾斜坡度约16.7%东西高差48m，为第四系黄土覆盖。

南北长40km,东西宽25km。

为NNE向较狭长隆起地带，区内地层除鼓山西侧及局部地区叫陡，倾角高达60度左右，大部分地区地层倾斜较缓，一般在7—15度之间。

1.1.3 矿分布及建材矿区内煤、水、电峰峰矿区位于邯郸市南部，面积为353.0km2，东西窄，南北宽呈长条形。

建材：矿区内盛产料石、水泥及钢铁等建筑材料，运输距离均不超过25km。

电源：本矿井采用电源，一是由牛二庄输送的电荷，二是本矿矸石发电厂输送的电荷。

水源：本井田内的冲积层及井田周围的冲积层及奥陶纪灰岩中均含丰富的水源。

1.1.4 矿区气候条件薛村矿井田属温带大陆性气候，每年11月至次年3月为冬季，寒冷干旱，多刮西北风，二月至九月为雨季，多刮南风与东南风。

第三章采区巷道布置设计3-1 采区下山布置3-1.1方案选择根据二水平所在位置及地质情况，经过矿井多次研究提出两种方案：方案I：在五2±0大巷距西下山150米处向下布置两条下山300米，然后采用片盘式布置，向西前进式回采至井田边界，斜巷采用双钩串车提升，大巷采用夹线式电机车运输，总回巷布置在五2±0大巷煤柱中。

此方案的优点是：初期工程量小，工期短，投资少，见效快，可以探明深部煤层赋存情况。

缺点是：煤柱损失大，回采率低，巷道维护费用大，采掘不能形成独立的通风系统，需采用串联通风，在向前推进时，遇地质变化带时改造困难，造成采掘接替紧张。

方案Ⅱ：采用采区式布置即将该水平划分四个采区：东一三采区、西二四采区，二采区在距五200米处布置两条下山，落差至－200米水平，采区走向长2西下山1200米，倾斜长700米，四采区在距五2西下山1500米处布置两条下山落差至－200米水平，然后由下向上布置采面进行回采，斜巷采用皮带运输。

此方案优点：生产系统比较完善、简单、合理，采区生产能力大，采掘相对独立，便于管理，斜巷运输人员少，运输能力大。

缺点：初期工程量大，工期长，下部资料不详，直接落底风险性大，每个采区都要布置一个独立的生产系统。

根据两种方案比较，由于现矿井采掘接替比较宽松，初选第二种方案，其首采区为二采区，本次设计即为二采区设计。

3-1.2 采区下山根据采区地质情况及采面布置情况，该采区布置两条下山，布置在采区中间即距五2西下山200m处，两条下山均沿煤层底板布置在煤层中，一条运输下山作采区运输、进风用；另一条轨道下山，作采区行人、回风、运料用，两条下山间距40m。

采区下山采用锚喷支护，设计断面9.0m2，巷道形状采用圆弧供形。

3-1.3采区车场在采区上部充分利用一水平±0大巷车场，在轨道平台设计一顺向平车场，采区中部、下部设计为甩车场。

3-1.4采区总回风巷布置在煤层中，距五±0大巷以下110m处，开口于轨道下山，向东与东下山贯通。

前言一、概况阳泉煤业集团国阳二矿，建于1951年5月。

隶属于阳煤集团，属于国有煤炭企业。

通过三次改扩建，矿井设计能力为720万吨/年，核定能力为810万吨/年。

矿井座落于太行山西麓，阳泉市西南6千米处，石太铁路、307国道和太旧高速公路横穿矿区工业广场而过，地理位置优越，交通和通信便利，是一座现代化大型矿井。

井田位于沁水煤田东北部，太行复背斜一翼，井田以东为大阳泉井田，以西为正在勘探的西上庄井田，南部与五矿井田相邻，北部以石太铁路为界，隔桃河与三矿、四矿相望。

井田走向长8.0km，偏向长7.5km，面积60.0603km2，截止2020年末保有储量773466kt, 可采储量446607kt，矿井效劳年限年。

矿井采纳直线职能制治理，成立生产经营指挥系统，实行矿、井（区）、队三级治理体制。

六证齐全。

二、设计的要紧依据一、《国家平安监管总局国家煤矿安监局关于增强煤矿放顶煤开采平安治理工作的通知》（安监总煤行（2020）130号），省厅有关文件；二、地质报告及批复文件、初步设计及批复文件、平安专篇及批复文件等；3、有关矿井瓦斯抽放、防灭火、防治水专项设计等；三、设计的指导思想与要紧特点依照《国家平安监管总局国家煤矿安监局关于增强煤矿放顶煤开采平安治理工作的通知》精神，为增强放顶煤开采平安技术治理，提高放顶煤开采平安生产治理水平，切实做好放顶煤工作面的通风瓦斯、防尘、防火、防治水、顶板支护等平安治理工作，有效防范放顶煤开采工作面的各类型事故发生，制定放顶煤开采期间的通风、防瓦斯、防尘、防火、防水、防顶板事故等专项平安技术方法。

四、存在的要紧问题与建议第一章采区概况及地质特点第一节矿井概况二矿建矿于1951年5月1日，通过三次改扩建，矿井设计能力为720万吨/年，核定能力为810万吨/年。

生产模式为一矿一井两水平，即西四尺井、470水平和560水平。

2020年矿井原煤产量完成万吨，全矿职工在册9512人，采纳直线职能制治理，成立生产经营指挥系统，实行矿、井（区）、队三级治理体制。