2019屆煤礦開採技術專業畢業設計指導

2022-05-16 21:23:55 字數 4783 閱讀 8114

根據煤礦開採技術專業的培養目標,結合實際情況,畢業設計安排採煤工藝設計和採煤系統設計,同學可以根據實習煤礦的情況任選乙個。

一、設計要求:

(一)說明書的要求

設計說明書由文字說明、圖表、附件等組成,要求完整。

(二)採煤工藝圖的繪製

1、採煤工藝圖的內容

採煤工藝圖包括以下主要圖表,並在同一張圖紙中繪製。

(1)採煤工作面平面圖;(2)採煤工作面斷面圖;(3)採煤工作面迴圈作業圖;

(4)採煤工作面勞動組織表;(5)技術經濟指標表

(如果是炮採工作面,還要繪製炮眼布置圖和爆破說明書。)

2、採煤工藝圖中應標註的主要尺寸

工作面全長、上下缺口長度、寬度、上下平巷寬度、採高、柱距、排距、機道寬度、無支護寬度及最大和最小控頂距,炮眼布置各引數。

3、採煤工藝圖圖幅安排

(1)採煤工作面剖面圖(比例尺1:100);(2)最大控頂距和最小控頂距剖面圖(比例尺1:50);(3)炮眼布置圖(比例尺1:

50);(4)迴圈作業圖;(5)勞動組織表;(6)技術經濟指標表。

二、說明書編寫內容

第一章概述

一、採煤工作面位置及開採範圍

1.位置

採煤工作面的位置主要指本工作面所處的水平、翼、採區(盤區或帶區)、區段等。

2.開採範圍

採煤工作面的開採範圍是指開採的上下邊界、始採和終採位置、沿走向(或傾斜)方向的推進長度及工作面的長度。

二、採煤工作面與相鄰煤層及相鄰已採採區的關係

1.與相鄰煤層的關係

開採煤層群的礦井,應寫明本採煤工作面所開採的煤層與上下煤層的層號、層間距、各煤層的厚度、開採情況及對本工作面的影響,若上下煤層工作面同採,應寫明兩工作面的錯距。

2.與相鄰已採採區的關係

應寫明本採煤工作面與相鄰已採採區有無隔離煤柱以及煤柱的寬度;採空區內是否有積水和瓦斯,對本工作面採煤有何影響。

第二章地質概況(可以參考實習礦井具體內容)

一、煤層賦存情況

二、圍岩的性質及其對採煤的影響

三、地質構造及水文地質情況

四、瓦斯、煤塵和自然發火情況

第三章可採儲量及可採期

計算出本採煤工作面開採範圍內的可採儲量及可採期。

第四章巷道布置與生產系統

第一節巷道布置

簡要說明本工作面所在採區(盤區或帶區)的巷道布置方式。詳細說明本採煤工作面的運煤巷、回風巷及開切眼的布置、巷道斷面規格、支護形式以及支架折損情況。

第二節生產系統

一、運輸系統

包括煤炭運輸系統和材料及裝置運輸系統。

二、排水系統

採煤工作面遇有正常淋水或湧水時,作業規程要說明水源及湧水量、排水方式、所選用的排水裝置型號、台數及主要技術特徵、排水硐室的布置。

三、供電系統

將本工作面所有用電裝置的負荷列表統計,表的格式見下表。

四、通風防塵系統

通風防塵系統圖

用文字說明通風設施和通風監測儀表的布置及要求,說明綜合防塵的設施、裝置及要求,並繪製通風防塵系統圖。

五、管路系統

用文字說明本採煤工作面供液、供壓風、灑水、注水、注漿、充填、瓦斯抽放等管路系統。

六、照明及通訊系統

說明工作面照明裝置的型號、數量、及安設地點。說明通訊裝置的型號及安設地點,並說明各特定的聯絡訊號和聯絡辦法。

第五章採煤工藝

第一節採煤工藝的選擇

確定採煤工藝,應首先詳細了解煤層賦存條件,並對實習礦井目前要用的採煤工藝進行認真分析,作出簡要的評價。對於近距離煤層群採區,可由指導教師指定其中一層煤進行採煤工藝設計。

採煤工藝設計應盡可能採用先進技術、先進裝置,以提高機械化水平、產量和勞動生產率,保證安全生產,降低噸煤成本。

第二節採煤工藝

採煤工作面的工藝過程,包括破煤、裝煤、運煤、支護和採空區處理等工序。

一、破煤

1.滾筒採煤機落煤

在煤層賦存穩定、地質構造簡單、頂板完整、煤層厚度在0.8公尺以上的長壁工作面可採用滾筒採煤機落煤。在設計中應說明:採煤機型別、採煤機的工作方式、採煤機的進刀方式以及合理的截深等。

2.刨煤機落煤

刨煤機對煤層地質條件(特別是底板岩層性質)的適應性比滾筒採煤機差,因此使用並不廣泛。但是刨煤機的刨深小,可充分利用煤壁被壓酥的特點,快速穿梭採煤。工作中不需要人工清理浮煤,工人分段定點作業,司機固定位置操作,採出煤塊度大,煤塵少,所以仍有不少優點。

在設計中應說明:刨煤機的型別、刨深等。

3.爆破落煤

炮採在我國仍廣泛採用,特別是在地質條件複雜,不具備使用採煤機的工作面中應用更廣。鑽眼爆破工作包括打眼、裝藥、填炮泥、聯炮線及放炮等。依據採煤工作面的採高、煤層的軟硬、煤層節理裂隙發育程度及圍岩的性質,正確地確定鑽眼爆破引數。

這些引數包括炮眼的排列、炮眼布置方式、炮眼的角度、炮眼深度、裝藥量、一次起爆炮眼數量以及起爆順序等。附炮眼布置圖、炮眼裝藥結構示意圖、爆破說明書。

4.爆破材料消耗量

列表計算火波破料消耗量,**形式可參考下表。

二、裝煤

1.炮採工作面的裝煤方式

1)爆破裝煤

人工裝煤輔以爆破自裝。爆破裝煤的自裝率與爆破引數有關。

2)機械裝煤

2.普採及綜採工作面的裝煤方式

使用滾筒式採煤機的工作面,採煤機在割煤的同時,約90%的煤靠擋煤板及螺旋葉片將煤推向輸送機,完成裝煤工序。其餘少量浮煤由安裝在輸送機上的鏟煤板在移輸送機時鏟入輸送機內,或由人工清理。

三、運煤

1. 採煤工作面的運輸方式

採煤工作面的運煤方式主要根據煤層傾角及破煤方式確定。在緩斜煤層工作面,無論採用何種採煤方式,均採用可彎曲刮板輸送機運煤。在傾斜煤層工作面,當採用滾筒式採煤機破煤時,使用可彎曲刮板輸送機運煤或活節溜槽溜煤;當採用爆破法破煤時,可採用鐵溜槽或搪瓷溜槽溜煤。

搪瓷溜槽的磨擦係數較小,在煤層傾角大於19°時即可採用。

2. 採煤工作面輸送機的選擇

採煤工作面輸送機的選擇應根據落煤方式及運煤能力確定。而各種輸送機在設計上已規定了它們適應的落煤方式,所以在設計中著重根據運煤能力來考慮,所選輸送機的運輸能力應大於工作面生產能力。

四、工作面支護

1.炮採、機採工作面支護

一般選用單體液壓支柱與鉸接頂樑組成的金屬支架。

這部分應說明單體支柱規格(計算出最大、最小高度,確定單體支柱的型別和規格)、工作面支架布置方式(附工作面支架布置圖)、工作面上下出口支護、採煤巷道的超前支護。

2.綜採工作面支護

說明液壓支架的架型及規格。

五、採空區處理

採空區處理方法有全部跨落法、充填法、煤柱支撐法、緩慢下沉法等。其中全部跨落法應用最廣。

全部跨落法是通過回柱放頂、移架使工作面控頂距範圍以外的頂板岩層有計畫地跨落下來,基本上填滿採空區,同時維護好控頂距範圍內的頂板,使其保持完整穩定。為此設計這部分內容要解決放頂距及控頂距的確定(在設計中,放頂距、控頂距應與支架的布置、截深放在一起考慮。);是否採用特種支架,採用何種形式的特種支架(可參考實習礦井實際生產情況而確定);工作面回柱順序、回柱方法等幾個問題。

第六章生產技術管理

這一章內容包括確定迴圈方式、作業形式、工序安排及勞動組織、編制迴圈作業圖、採煤工作面主要技術經濟指標表。

一、迴圈方式

迴圈方式係指迴圈進度和晝夜迴圈數的總體。

迴圈進度是指採煤工作面每完成乙個迴圈工作面煤壁向前推進的距離。對於炮採工作面,迴圈進度等於工作面煤壁每次開幫深度與每迴圈開幫次數的乘積。對於普採工作面,迴圈進度等於採煤機截深與每次迴圈割煤刀數的乘積,一般為鉸接頂樑長度的1~2倍。

對於綜採工作面,迴圈進度等於採煤機截深(或移架距離)。

在一晝夜內採煤工作面完成的迴圈數目。其分為單迴圈、和多迴圈。工作面晝夜迴圈數目的確定,主要考慮每個迴圈各工序在時間和空間上的嚴密配合及其所延續的時間。

二、作業形式

係指一晝夜內採煤班和準備班的配合形式。

目前,我國煤礦的工作制度有三種,一種是「三八」制,另一種是「四六」制,第三種是「四八」交叉制。作業形式的確定與礦井工作制度、機械化程度有關,選擇作業形式時,應從集中生產時間出發,在保足夠的準備檢修時間的前提下,以最短的生產時間完成迴圈方式中所規定的工作量。

在頂板穩定、回柱後即能冒落、支架布置簡單,可實行三班採煤,採准平行作業形式。

在頂板破碎或有週期壓力、衝擊地壓等情況時,特種支架或鋪設假頂工作量大的工作面可考「兩採一準」的作業形式。

綜採工作面工序簡化,可採用二班半採煤,半班準備,或三班生產,一班準備的作業方式。

三、工序安排

首先應對整個採煤工藝過程進行分析,確定主要工序和次要工序及其相互關係,充分利用工作面空間和時間,避免各工序的相互影響,保證主要工序順利進行。如機採工作面割煤是主要工序,支護、放頂等是次要工序,把次要工序圍繞主要工序進行安排。

其次應對各工序在時間上分清先後順序,在空間上應分清位置關係,在不影響安全的前提下應安排其平行作業。

四、勞動組織

勞動組織包括人員的配備和勞動組織形式。

附勞動組織表。

五、迴圈作業

迴圈作業圖表示工作面內各工序在時間與空間上的相互關係。它是以工作面長度(單位是公尺)為縱座標,以晝夜24小時為橫座標,再以規定的符號在圖內匯出各工序所處的時間和地點。迴圈圖表應根據確定的迴圈方式、作業形式、工序安排及勞動組織等編制。

作圖時應準確地反映出各工種在時間上和空間上的關係。圖的下面應註明圖例(必須用採礦製圖標準中的標準圖例)。

繪製迴圈作業圖的步驟參見本書相關章節的內容。

六、工人出勤表

工人出勤表中各工種出勤人數,可根據各工種的工作量及實習礦井收集到的勞動定額計算求得,無定額的工種,按崗位定員。

七、採煤工作面技術經濟指標

用**形式來表示採煤工作面的工作條件和應獲得的技術經濟指標,其所包括內容如下表。

採煤工作面技術經濟指標表形式

第七章安全技術措施

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