鄂尔多斯职业学院课程设计明书 第一章 概 述一、采煤工作面位置及开采范围1、工作面位置及井上下关系该采煤工作面位于一水平一采区 ，开采3号煤层。采煤工作面东以开采边界为界，西与1205工作面相邻，本工作面编号为6116。工作面位置及井上下关系表水平名称3号煤层采区名称F6103综采面地面标高+1123.5+1244.9m井下标高+916.0+950.0m回采对地面设施的影响本面地表附近有二处民房及一座庙宇需要搬迁。井下位置及与四邻关系工作面西连6煤辅助运输大巷，东靠1号向斜和F38号大断层， 南、北均是未采区。走向长度/m873.3倾斜长度/m239.5面积/m22091602、 开采范围东为6116工作面回风巷，北距采区边界10m为界，西为6116工作面运输巷，南以采区回风大巷为界。始采线为本工作面开切眼，终采线为距回风大巷20米停采线，工作面沿倾斜方向上山推进，推进长度为1032米，工作面长度为160米。二、采煤工作面与相邻煤层及相邻已采采区的关系1、与相邻煤层的关系本煤层上无可采煤层，本煤层编号为3号煤层，位于山西组下部，层位稳定，下距9号煤层47.6米。3号煤层平均厚度为6米；9号煤层位于太原组上段下部，煤层平均厚度为3米，煤层稳定，属于可采，目前尚未开采，对本工作面没有影响。2、与相邻已采采区的关系本工作面为本矿第一个采煤工作面，相邻无采空区。三、采煤工作面与地面相对位置的关系工作面地面为农田，没有需要保护的建筑物和构筑物，回采后将造成地面开裂、下陷，要及时充填，以防地面雨水灌入井下。第二章 地质概况一、煤层赋存情况该工作面北高南低，呈东西走向。煤层呈一单斜构造，煤层平均倾角为16。煤层较稳定。该煤层为黑色，块状，玻璃光泽，中宽条带状结构，以亮煤为主，境煤次之，夹暗煤及丝炭条状，为光亮型煤，煤质为贫煤，容重为1.3t/m3.。二、围岩的性质及其对采煤的影响工作面煤层伪顶为0.2米厚的碳质页岩 ，黑色不稳定，一般随着煤层而掉落；直接顶为8.4米厚左右的泥质细沙岩，碳质页岩互层，随着工作面推进而垮落；老顶为8.6米厚的灰色泥质页岩，砂页岩互层。直接底为灰色砂质泥岩，细砂岩互层，坚硬，厚度一般在4.2米左右，对开采无影响。 附图1本工作面煤层综合柱状图。三、地质构造及水文地质情况本工作面没有构造，煤层赋存条件简单，稳定。1、工作面水文地质条件本工作面直接充水水源为上部砂岩裂隙含水层，6煤顶板至玄武岩底板地层厚度为18.5-63米，含砂岩1-4层，第一层砂岩（老顶砂岩）厚8.7-13.3米，本面砂岩含水层富水性弱，补给源不充分。掘进过程中本面两顺槽及切眼多处顶板淋水，两顺槽局部地段破底板砂岩掘进时也出现底板砂岩渗水现象，但对生产无影响。预测本面在回采时正常涌水量为每小时50-68立方米，最大涌水量为每小时111.5立方米。回采前必须安装好排水系统并确保动转正常。2、其他水源分析地面大沟在雨季对本面进行间接补，水对回采影响不大。另据钻孔封孔情况分析，工作面回采至钻孔附近时，还要注意封闭不良钻孔导水，密切注意煤层出水和顶板淋水情况，并及时向矿调度和生产技术部汇报。四、瓦斯、煤尘和自然发火情况本矿井属于低瓦斯矿井，没有高瓦斯区域，自燃倾向性等级为级，属于不易自燃煤层，无自燃发火现象。煤尘具有爆炸性 第三章 可采储量及可采期6116采煤工作面开采范围内的可采储量及可采期。工作面可采长度：160米；综采放顶煤一次采全高，机采高度4.0米。煤层厚度：3 m，6116工作面煤层总厚度平均为1.5，容重240。1、可采储量： 873.3239.515.81.4=4626516.342T设计采出煤量计算：按初次放煤步距20米，停采线前30米不放顶（煤），割煤回采率97%，放煤回采率80%计算：割煤采出量：873.3239.54.01.497%=1136131.861T放煤量：（873.3-20-30）239.5(15.8-4.0）1.480%=2605935.506T设计出煤量：1136131.861+2605935.506=3742067.367T工作面设计回采率：3742067.367/4626516.342100%=80.9%2、可采期限n=(873.3/4)/30=7.3月 第四章 巷道布置与生产系统第一节 巷道布置一、巷道设计及布置1、采区设计、采区巷道布置概况工作面两条顺槽及切眼均沿煤层底板布置，两条顺槽相互平行。进风顺槽(辅运顺槽)通过联络巷直接与6#中央辅运大巷相联，构成工作面的辅助运输系统；回风顺槽（主运顺槽）与6#煤回风大巷相联，构成工作面的回风系统；主运顺槽通过顺槽溜煤眼与6#层中央主运大巷相联搭接，构成工作面的运煤系统。2、支护形式全断面共布置锚杆14根，顶板布置6根规格为182400mm 的等强杆体高强度无纵筋左旋螺纹钢锚杆；两帮各布置4根规格为182000mm的等强杆体高强度无纵筋右旋螺纹钢锚杆（备用规格为182000mm锚固端头带左螺旋麻花的等强杆体高强度无纵筋右旋螺纹钢锚杆）。2、锚杆支护附件顶板：选用W钢带配合钢筋塑料网（在顶板围岩状况较差时可用钢筋网代替）护顶。W 钢带规格：厚度为 3mm，宽度为 250mm，长度为 5300mm。钢筋塑料网规格：8股钢筋，网孔规格为50mm50mm，网片尺寸为：2400 mm13000mm。钢筋网规格：钢筋直径为 6.5mm，网孔规格为 100mm100mm，网片尺寸为： 2600mm1200mm。两帮：顶板和两帮使用整体钢筋塑料网支护。 二、采煤工艺（一）采煤工艺方法选择：6116工作面采煤方法采用倾斜长壁后退式全部垮落综合机械化放顶采煤法。正常生产工艺流程：进刀煤机割煤移架第一轮放煤返刀扫底（同时第二轮放煤）推前溜拉后溜清理。1、割煤工序正常割煤工序为采煤机前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，采煤机为单向割煤，每割一刀煤，支架溜子推移一个步距0.8m，完成一次循环，往返一次割一刀煤。2、进刀方式 本工作面采用机头机尾割三角煤端部斜切进刀，截深0.8m，采煤机割到端头后，将前滚筒降下来，返回进行斜切进刀，同时液压支架滞后采煤机后滚筒4-6架开始移架，如遇到特殊情况可以追机移架，或超前移架；直到走完弯曲段进入溜子的直线段，然后沿着溜子向机尾方向依次将溜子推直；采煤机升起左滚筒沿溜子向机头方向运行割三角煤；割完三角煤采煤机割煤返回，然后进行正常割煤，完成采煤机的进刀。3、移架工序移架为依次顺序移架，一般情况液压支架滞后采煤机后滚筒4-6架的距离依次跟机移架；特殊情况，例如老顶来压、顶板破碎，应追机带压擦顶移架，支架滞后前滚筒1-2架。移架步距0.8m。4、放煤方式放煤由两名专职放煤工负责，采用采、放平行作业、一采一放双轮顺序放煤方式；初次放煤在工作面顶板初次来压后进行，停采线前30m停止放煤。机头五架机尾五架不放顶煤。由两名专职放煤工按照135架、134架、133架8架、7架、6架（依次间隔递减）开始放煤，第一轮放出顶煤的1/3，第二轮放到见矸关门。由于工作面较长，放煤工必须根据后溜中的煤量控制放煤速度，工作面同时放煤点严禁超过两处，防止压死后溜。5、推溜工序煤机返空刀扫底时，必须保证滞后采煤机不少于15m（约9节溜槽）的弯曲段距离。推溜步距0.8m。6、层位控制严格沿煤底板回采，使工作面层位控制合理。如遇煤层底板有较大起伏的情况可依据情况，以工作面平直为原则适当调整层位。附图2为工作面巷道布置平面图及巷道断面图。第二节 生产系统一、运输系统采煤工作面用采煤机破煤后，用SGZ630/220前刮板运输机将煤运到运输顺槽，用SGB620/40型刮板输送机转载到SPJ650/22胶带输送机上运送到采区运输大巷运至采区煤仓（煤仓容量为500吨），利用水平大巷皮带运至井底煤仓用箕斗提至地面。放顶煤落煤后用SGB630/150C后刮板运输机将煤运到运输顺槽，通过转载机转载到顺槽皮带运输。材料运输：地面材料装罐车后通过副井井筒罐笼运至井底车场，通过水平辅运大巷运至采区辅运大巷，利用回风顺槽运至工作面。二、排水系统本工作面因为是沿倾斜下山回采，工作面涌水通过两顺槽排入采区水仓，最后排至井底水仓。三、供电系统采区变电所KBSG200/6引出一趟660V电源供监控分站。移变KBSGZY1000/6/1140引二趟1140V电源，一趟供液压泵站两台乳化液泵，另一趟供运输顺槽皮带、刮板运输机和工作面供前后煤溜及采煤机用电。本工作面所有用电设备的负荷列表统计，见下表。6116采煤工作面用电负荷统计表 设备名称规格型号使用地点数量规定容量/kw备注采煤机4MG200工作面1200KW前输送机SGZ630/220工作面割煤1110KW后输送机SGB630/150C工作面放顶煤175KW乳化液泵BRW200/31.52125KW胶带输送机SPJ650/22运输顺槽122KW双速绞车JSDB13采面213 KW 调度绞车JD11.4采区运输大巷111.4 KW四、通风防尘系统1、确定风量6116工作面风量计算：根据“一通三防”管理规定中矿井风量计算细则所提供的采煤工作面的风量计算公式：按瓦斯涌出量的计算：Q采=100Q瓦K=1000.561.6=89.6m3/min式中:Q采采煤工作面实际需要风量；K工作面通风系数取1.6；Q瓦工作面瓦斯绝对涌出量，参照D1204工作面实测值和上年度瓦斯等级签定取0.56m3/min。按工作面风速计算：Q采=60VS=6019.24554.4（m3/min）其中：V工作面平均风速m/s取1。注：“一通三防”管理规定矿井通风量计算细则取值。S工作面平均面积9.24m2平均控项距4.2采高2.2=9.24m2按工作面人数计算:Q采=4N=420=80m3/minN采煤工作面同时工作的最多人数取20按风速验算15SQ采240S根据计算及风速验算本工作面供风量取值554.4m3/min，满足需要。2、通风防尘系统（1）通风：新鲜风流：地面主副井井底车场水平运输大巷采区运输大巷回采工作面运输顺槽乏风流：回采工作面回采工作面回风顺槽采区回风大巷总回风巷回风井主扇风机地面（2）综合防尘：1、在运输顺槽各转载点设置灭尘喷头：皮带机头、转载机、煤溜机头，保证其完好并正常使用。2、在风巷安设6道净化水幕，保证生产期间开启，使用正常，满足净化风流的要求。3、采煤机割煤时，其内、外喷雾必须保证使用，必须随时更换损坏的喷嘴和被堵塞的喷咀，严禁在内外喷雾不完好或不使用时开启机组割煤。4、工作面支架装备有移架，放煤喷雾，当工作面支架进行降柱、移架或放煤作业时，其