煤矿机械化改造审查修改44

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1、* 金沙县高坪乡*采掘机械化改造技术方案* 金沙县高坪乡*采掘机械化改造技术方案院 长 ：总 工 程 师：项 目 负 责 人：参加编制人员名单姓名专业职务及职称文宇采矿高级工程师黄廷采矿助理工程师郭中惠机电工程师审核人员名单名 姓业 专成 康 罗矿风全 采通安员小 文电 机亠乳群 建 王矿风全 采通安亠乳琼 芝 张矿风全 采通安目录前言 1一、煤矿概况 61、交通位置 62、井田境界 63、地质条件及资源储量 64、矿井开采技术条件 95、矿井生产现状 10二、煤矿采掘机械化改造的必要性和可行性 161、煤矿采掘机械化改造的必要性 162、煤矿采掘机械化改造的可行性 16三、煤矿采掘机械化改造

2、技术方案主要内容 181、矿井采掘系统机械化改造技术方案 182、矿井通风系统改造技术方案 273、矿井瓦斯抽采系统改造技术方案 354、矿井提升运输系统改造技术方案 435、矿井供电系统改造技术方案 516、矿井六大系统改造技术方案 54四、采掘机械化改造投资估算 561、投资估算范围 562、投资估算原则及依据 563、投资估算结果 57五、采掘机械化改造项目实施计划 601、项目实施计划 602、项目建设周期和完成日期 60六、存在问题及建议 621、存在的主要问题 622、建议 62附件：1、委托书；2、金沙县人民政府办公室关于印发金沙县 2017 年煤矿采掘机械化改造实施 方案的通知

3、（2017年 2月）；3、采矿许可证（证号： C520000201111200121064；）4、安全生产许可证证号：（黔）MK安许证字（1684）;5、贵州省能源局文件（黔能源审 201654 号）“关于对我省”十二五“小煤 矿机械化改造矿井生产能力核定（第四批）的批复” 。附图：1 、采区巷道布置及机械设备配备平面图；2、通风系统图；3、井下运输系统图；4、避灾路线图；5、地面供配电系统图；6、井下供电系统图；、八 、前言1、项目名称*金沙县高坪乡 *2、项目来源 根据贵州省煤炭工业“十三五”发展规划和贵州省发展改革委、贵州省能 源局 2017年3月7日全省煤炭产业健康发展基本情况 ，即到

4、 2020年底，全省生 产煤矿均实现采煤机械化、掘进装载机械化，3045万t/a矿井合理采用轻型综采 成套装备。结合金沙县人民政府办公室 “关于印发金沙县 2017 年煤矿采掘机械化改 造实施方案的通知”，为了不断提高煤矿机械化程度， 逐步解决全县煤矿规模小、 工 艺落后、技术装备条件差、安全保障能力低等突出问题，全面提高煤矿生产水平， * 纳入金沙县 2017 年机械化改造矿井， 对* 采掘机械化进行改造升级由高档 普采改造为综采。 受* 金沙县高坪乡 * 的委托，我院承担了 * 金沙县高 坪乡 * 的编制工作。3、编制依据1） 金沙县人民政府办公室“关于印发金沙县2017 年煤矿采掘机械化

5、改造实施 方案的通知”文件；2）国家安全监管总局关于开展“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行 动的通知（安监总科技 201563 号）；3）贵州省人民政府办公厅 “关于贵州省加快推进煤矿采掘械化实施方案的通知” 文件（黔府办函 2014144号）；4）贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局关于加快推进煤矿“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动的通知 （黔安监煤矿 20169 号）；5）江苏省地质矿产局第一地质大队 2013 年 8 月编制的贵州省金沙县高坪乡 * 资源储量核实及勘探报告；6）贵州省国土资源厅文件（黔国土资储备字 201430 号）“关于贵州省金沙 县高坪乡 * 资

6、源储量核实及勘探报告矿产资源储量评审备案证明”；7） 贵州创新矿冶工程开发有限责任公司2016年 9 月编制的贵州飞尚能源有 限公司金沙县高坪乡 * 生产能力核定报告；8）贵州省能源局文件（黔能源审 201654 号）“关于对我省“十二五”小煤矿 机械化改造矿井生产能力核定（第四批）的批复”；9）中国矿业大学（北京）2008年6月12日提交的金沙县*C8、C12煤层 煤与瓦斯突出危险性鉴定；10）贵州省煤炭管理局文件（黔煤生产字【 2008】935 号）“关于毕节地区煤炭 局关于请求审批金沙县禹谟大沟煤矿等 4 对矿井煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的 报告的批复；11 ）贵州省煤矿企业兼并重组工作

7、面领导小组办公室、贵州省能源局文件（黔 煤兼并重组办 201511 号“关于对贵州飞尚（浦鑫）能源有限公司煤矿企业兼并重 组实施方案的批复”；12）煤矿安全规程 2016 版；13）* 提供的有关资料。4、本次采掘机械化改造技术方案编制的工作过程1 ）前期准备工作根据金沙县人民政府办公室 “关于印发金沙县 2017 年煤矿采掘机械化改造实施 方案的通知” 等有关文件的要求， 贵州省煤矿设计研究院承担 * 金沙县高坪乡 * 采掘机械化改造技术方案 编制工作，我单位成立了煤矿采掘机械化改造技术 方案编制工作小组，由采矿工程、通风与安全、机电运输等专业人员组成。2）现场调查工作 我单位煤矿采掘机械化

8、改造技术方案编制工作小组于 2017年 2月 2426日对 * 进行采掘机械化改造现场调查工作，工作小组现场人员按专业分别深入井上、 下调查现场情况，收集现场资料，测定相关数据：（1）调查目前计划改造的采掘工作面具体情况；（2）重点调查矿井的通风系统、 瓦斯抽采系统、 提升运输系统、 供电系统等是 否满足进行采掘机械化改造后的安全要求，提出还存在的主要问题；（3）按“煤矿采掘机械化改造技术方案的编制提纲” ，收集矿井应提供的资料；（ 4）调查建矿历史及矿井现状，收集掌握相关数据资料。 （5）接收由矿方提供的相关图纸。3）煤矿采掘机械化改造技术方案的编制根据现场技术人员收集整理的资料，按照矿井计

9、划改造的采掘工作面以及采掘 工艺，经过认真分析、验算，采掘机械化改造后， 煤矿的通风系统、 瓦斯抽采系统、 提升运输系统、供电系统是否满足安全要求。编制了 * 金沙县高坪乡 * 采 掘机械化改造技术方案，于 2017 年 3 月 22 日完成该矿采掘机械化改造技术方案 的编制工作，并进行了报告审核，修改完善后提交了送审稿。5、本次采掘机械化改造升级的思路1）* 是 * 下属企业，为证照齐全的生产矿井， 2016 年获得贵州省国土 资源厅颁发的采矿许可证（证号： C52000020111120012106，4 有效期自 2016 年 11 月至 2017年 12月，生产规模： 15万吨/年）；2

10、015年 5月由贵州安全监察局颁发了 安全生产许可证证号：（黔）MK安许证字（1684），有效期2015年5月20日-2018 年 5 月 19 日；根据贵州省能源局文件（黔能源审 201654 号）“关于对我省”十二 五“小煤矿机械化改造矿井生产能力核定（第四批）的批复” ， * 核增能力达 45 万 t/a ，采煤工艺为高档普采。本次 * 采掘机械化改造升级将采面高档普采改为 综采，矿井各系统均按 45万 t/a 的规模进行验算。2）根据贵州省煤矿企业兼并重组领导小组办公室、贵州省能源局文件（黔煤兼 并重组办 201 51 1 号）“关于对贵州飞尚能源有限公司煤矿企业兼并重组实施方 案的批

11、复” ， * 金沙县高坪乡 * 与贵州飞尚能源有限公司六枝特区新窑三家 寨煤矿异地资源整合， 保留金沙县高坪乡 * ，关闭六枝特区新窑三家寨煤矿， 兼 并重组批复规模为 45 万 t/a 。由于 * 兼并重组工作还未开展，本次采掘机械化 改造升级的范围在原 * 合法的井田范围内进行。6、采掘机械化改造目的1 ）认真贯彻执行国家安全生产的方针和政策，充分考虑 * 地质条件和实际 生产情况，依靠科技进步，借鉴国内先进的煤矿安全生产技术，积极采用相适宜的 新技术、新工艺、新装备，确保所选的采煤方法先进、合理、适用，把矿井建设成 为安全高效矿井。2）通过煤矿机械化改造，大大地降低工人劳动强度，减少工人

12、数量，降低安全 风险，从而提高单产单进水平，进一步实现减人提效，实现安全生产。3）面对当前煤炭市场较为疲软，煤矿只有提高煤炭产量，降低煤炭成本，煤矿才有生存的希望。 故* 计划通过采掘机械化改造， 提高单产单进， 减人提效， 降低煤炭成本，以量取胜，提高煤矿的生存竞争力4）新型环保节能。采用机械化生产，可减少火工品、坑木等材料消耗，提高机 械设备复用率，减少金属材料消耗。6采掘机械化改造技术方案的主要内容对矿井11203采面由目前的高档普采改为综采，选用 MG180/420-WDK型采煤 机、SGZ630/220型刮板输送机、ZY3600/14/32型掩护式液压支架，在回采工作面 实现综合机械

13、化采煤，同时，对 11203采面运输巷、11203采面回风巷已掘段断面 进行扩修，满足综采的通风、运输等安全要求。相应的对矿井的通风系统、瓦斯抽 采系统、提升运输系统、供电系统等进行校核。进过校核计算，现有瓦斯抽采系统、 供电系统等能满足采掘机械化改造后的要求，需对通风系统、提升运输系统进行改 造。*采掘机械化改造前后对照详见下表。采掘机械化改造前后对照表骨口. 序号改造项目改造对比备注改造前改造后-一一井巷工程111203回风顺槽I段9.66m210.38m2扩修392m211203运输顺槽I段9.66m212.43m2扩修371m311203回风顺槽I段10.38m2新掘263m41120

14、3运回风槽II段10.38m2新掘562m511203运输顺槽II段12.43m2新掘432m611203运输顺槽III段12.43m2新掘724m711回风石门10.38m2新掘120m811回风斜巷10.38m2新掘226m911212回风巷10.38m2新掘126m1011212运输巷12.43m2新掘60m-二二采煤工艺及设备1米煤工艺高档普采综采2米面支护单体液压支柱ZY3600/14/32 型支架更换3乳化液泵无MRB200/31.5 型新增4乳化液泵箱无RX2000新增5喷雾泵无WPZ320/6.3新增骨口. 序号改造项目改造对比备注改造前改造后6综采设备列车无SLZ-500新增

15、三通风系统设备1主要通风机FBCDZ-NO19/2X 90FBCDZ-8- NO21B/2X 132更换四副斜井提升系统1提升机JTP-1.6 X 1.2PJK-2.0 X 1.5P更换2钢丝绳20 6 X 19S+FC 1670 U ZZ24 6 X 19S+FC 1670 U ZZ更换、煤矿概况1、交通位置金沙县高坪乡*位于贵州省西部的金沙县城南西 240度方向，平距约30公 里，隶属金沙县高坪乡管辖。相邻矿井有老虎寺煤矿。金沙县城至黔北电厂约4km至遵义南站85km至遵义市89km经黔西至贵阳 200km经马家湾至贵阳208km至遵义南站85km交通较方便。见交通位置图1-1-1 O2、

16、井田境界根据贵州省国土资源厅2009年9月颁发的金沙县高坪乡*采矿许可证（证号: C5200002011111120121064）有效期限自2015年12月至2016年12月。开采范围 由1、2、3、4、5、6、7共七个拐点的连线为界，其形状为不规则多边形，面积3.0143km。 开采深度由+1475nffi+1250m标高。矿井生产规模15万t/a，矿界拐点坐标见 表1-2-1。表1-2-1矿界拐点坐标表（北京坐标系）序号北京（54）坐标西安（80）坐标XYXY13016170356396203016053.78735639463.43123017120356396203017003.792

17、35639463.43433017430356401603017313.79235640003.43843017870356401603017753.79435640003.43953018150356393803018033.79835639223.43663017450356380503017333.79835637893.427713016160356380503016043.79135637893.423矿区面积3.0143km2;开采深度+1475+1250m3、地质条件及资源储量1）地层矿区出露地层自老至新有：二迭系下统茅口组（P2R）、二迭系上统龙潭组（F3I ）、 二迭系上统长

18、兴组（P3C）、三迭系下统夜郎组（y）及第四系（Q 。2）地质构造矿区总体构造形态为一单斜。地层倾角一般12左右，局部为25左右。矿区 范围未发现落差较大的断层，在矿井中偶见3-5m的小断层，在矿区东部外围发育有 F2逆断层，西部外围发育有F1正断层，F1、F2断层对矿区无影响。矿区地质构造 复杂程度类型属中等类型.AO rilN 右 I LI图1-1-1交通位图3）煤层矿区内含煤岩系为上二叠统龙潭组。含煤712层，一般为10层。煤层总厚6.3310.19m,平均未9.14m,含煤系数为5.76%。其中：含全区可采及局部可采煤 层5层(C4、C8、C9、Cio、C12),可采煤层累计厚度为3.

19、029.84m,平均厚度累计为 6.49m，可采含煤系数4.09%。可米煤层特征见表1-3-1 o表1-3-1*煤层特征表煤层 编 号采 用 占八、 数可 采 占八、 数不 可 采 占八、 数间距(m)全层厚度夹矸厚度(m)采用厚度(m)可 采 情 况对比 可靠 性结 构 复 杂 程 度稳定 程度P3C15.6334.712727026.391.002.740.001.002.74全 区可靠简稳定C447.4856.861.921.92可 采单97250.970.651.400.000.651.09局 部可靠简较稳C82.306.190.900.88可 采单疋12843.970.401.240

20、.000.260.401.12局 部可靠简较稳C910.0314.960.880.86可 采单疋1210213.030.401.400.000.150.371.32大 部可靠简较稳C1027.7535.101.020.99可 采单疋2019132.510.604.180.000.800.603.57全 区可靠简稳定C125.4620.132.161.84可 采单P2m11.464)资源/储量计算根据2013年8月江苏省地质矿产局第一地质大队编写的贵州省金沙县*资源储量核实及勘探报告及贵州省国土资源厅文件关于 贵州省金沙县*资 源储量核实及勘探报告 矿产资源储量评审备案证明(黔国土资储审字 20

21、1430 号)：核实截至 2013年7月30日止，金沙县高坪乡*矿权范围(标高+1475m-+1250m内C4 C8 C9 C10 C12等5层煤层估算总资源储量 1798万吨， 其中：开采消耗资源量（111） 87万吨，保有总资源储量1711万吨，保有资源储量 中：探明的基础储量（111b） 335万吨，控制的经济基础储量（122b） 358万吨，推 断的（333）资源量1018万吨。（111b+122b） 693万吨，占矿权范围内保有总资源 储量的41%4、矿井开采技术条件1）矿井瓦斯及煤与瓦斯突出（1）突出危险性根据贵州省煤炭管理局文件关于毕节地区煤炭局关于请求审批金沙县禹谟镇大沟煤矿等

22、4对矿井煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的报告 的批复（黔煤生产字 2008935号）第3条：“该矿C8煤层在开采+1372m水平以上时，不具有突出危险 性，属非突出危险煤层；C2煤层在开采+1260m水平以上时，不具有突出危险性，属 非突出危险煤层”。（2）瓦斯含量根据2010年2014年共4年的矿井瓦斯等级鉴定，该矿近四年瓦斯等级鉴 定结果均为突出矿井。矿井近四年的瓦斯涌出量参数见表1-4-1。表1-4-1近三年来矿井瓦斯等级鉴定结果表鉴定年度矿井瓦斯涌出量（CH）鉴定结果3绝对量(m /min)相对量（m3/t）20104.3517.53咼瓦斯矿井20114.2716.84咼瓦斯矿井20124

23、.0516.24咼瓦斯矿井20145.0116.4咼瓦斯矿井根据煤矿瓦斯治理国家工程研究中心水城分中心2016年12月编制的金沙县高坪乡*瓦斯治理“一矿一策、一面一策”矿井实测C12煤层原始瓦斯含量最 大为 5.8915m3/t。2）煤尘爆炸性贵州省煤田地质局实验室2007年5月25日提交的煤尘爆炸性鉴定报告， 矿井主要可米煤层（C8、C12）煤尘均无爆炸危险性。3）煤的自然倾向性贵州省煤田地质局实验室2010年6月17日提交的煤炭自燃倾向等级鉴定报告，矿井主要可采煤层（C8、C12）煤层自燃倾向等级为川级，属不易自燃煤层。4）煤层顶、底板岩性 矿井可采煤层顶板一般为泥岩、粉砂岩、细砂岩，底板

24、一般为泥岩、灰岩、细砂岩，顶底板条件一般，地质条件为中等，在开采过程中应加强巷道顶、底、帮的 支护管理工作，预防不良事故发生。5）矿井水文地质条件 矿区地形相对平缓。矿井范围内含水层主要为上二叠统长兴灰岩岩溶含水层，受大气补给条件较差，水量的变化受大气降水的影响呈季节性变化。本矿井直接充 水因素为煤层顶板裂隙水，主要充水因素为老空区水，由于矿区开采历史较长，废 弃老窑较多，老窑中都有一定量积水，矿井水文地质类型属中等类型。根据 2013年 8月江苏省地质矿产局第一地质大队编写的贵州省金沙县 * 资源储量核实及勘探报告，矿井是生产矿井，未利用钻孔进行抽水试验，采用比拟 法预测矿区未来矿井涌水量。

25、预测结果为：在 +1250m 水平以上，矿井正常涌水量 58.3m3/h ，最大涌水量 180.5m3。5、矿井生产现状* 是* 下属企业， 为证照齐全的生产矿井， 2016 年获得贵州省国土资源 厅颁发的采矿许可证（证号： C52000020111120012106，4 有效期自 2016年11 月至 2017年 12月，生产规模： 15万吨/年）；2015年5 月由贵州安全监察局颁发了安全 生产许可证证号：（黔）MK安许证字（1684），有效期2015年5月20日-2018 年 5 月 19 日；根据贵州省能源局文件（黔能源审 201654 号）“关于对我省”十二 五“小煤矿机械化改造矿井

26、生产能力核定（第四批）的批复” ， * 核增能力达 45 万t/a，采煤工艺为高档普采。1 ）矿井采掘系统现状（ 1 ）开拓巷道布置* 采用斜井开拓， 共布置有三条出地面的井筒， 分别为主井、 副斜井、 回风 井。井田共划分一个水平（水平标高为 +1270n）二个采区开拓，X坐标3017000以 南及Y坐标35638400以西为一采区，X坐标3017000以北及Y坐标35638400以东 为二采区。主斜井、副斜井、回风斜井井筒均从二叠系上统长兴组（P3C ）开口，分别穿过 C8煤层、二叠系上统龙潭组地层；主斜井、副斜井落底+1274m标高C12煤层中，回风 井落底于C12煤层顶板二叠系上统龙潭

27、组地层中，三条井筒落平后构建+1274m井底车场，+1274m井底车场布置C12煤层中。在三条井筒合适位置处开口，沿煤层走向 延伸，揭穿C12煤层后沿煤层分别布置一采区运输上山、一采区轨道上山及一采区回风上山均，三条上山在+1304m水平标高贯通，形成完整的生产系统。（ 2）采区巷道布置目前矿井生产区域为一采区C12煤层，根据矿方提供的采掘现状图，矿井在三 条井筒底部布置有一米区运输、轨道、回风下山至一米区底部+1334m标咼，并在三条下山东翼+1320m标高正在掘11203运输顺槽和11203回风顺槽；11203运输顺槽 和 11203 回风顺槽通过联络巷与一采区回风上山连通，保证了掘进中的

28、独立回风。 根据矿方提供的 2017年度“三项计划”，矿井计划回采工作面为 11203工作面，采 用高档普采采煤工艺和刮板运输机、胶带输送机装、运煤 ,矿井目前正在掘 11203 运输顺槽和 11203回风顺槽， 11212接替工作面布置在西翼， 其掘进工作尚未开始， 采用炮掘工艺和刮板运输机、胶带输送机装、运煤。矿井采区巷道布置详见 * 采区巷道布置现状图。（ 4）井筒及矿井主要巷道 井筒数量* 采用斜井开拓，矿井设有主斜井、副斜井和回风斜井三条井筒。 井筒断面布置、用途及装备主斜井：井口标高+1402.371m 倾角15，长496m装备DTS80/20/2X 75带式 输送机和RJY30-

29、15/540架空乘人装置担负原煤提升及上下人，净断面 11.7叭为 半圆拱巷道，采用锚喷支护，表土段采用砌碹支护。副斜井：井口标高+1412.603m 倾角18，长472m装备JTP-1.6 X 1.2P型提 升机担负矿井矸石提升，下放材料及设备，净断面7.1卅，为半圆拱巷道，采用锚喷支护，表土段采用砌碹支护。回风井：井口标高+1412.283m 倾角24.5。，长372m净断面9.0川，为矿井 专用回风井，为半圆拱形巷道，采用锚喷支护，表土段采用砌碹支护。井筒特征见 表 1 51表1-5-1井筒位置及特征表井筒名称井口坐标井口 标高(米)运输方位角倾角井筒长度(m)断面(m2)掘净XY主斜井

30、3017281.68635638745.496+ 1402.3712161549612.911.7副斜井3017290.62235638605.707+ 1412.603220184728.47.1回风斜井3017272.0635638652.788+ 1412.28321624.5 3729.69.0 现有巷道现状矿井现有主要巷道断面详见表1 52表1 - 5-2矿井主要巷道断面及支护形式骨口. 序号工程名称坡度 ()岩性支护方 式断面巷道长 度(m备注掘进-一一井筒1主斜井15MLJ 岩锚喷11.712.94962副斜井18MLJ 岩锚喷7.18.44723 ：回风斜井24MLJ 岩锚喷9

31、9.63724回风斜井行人通道MLJ 岩砌碹6.59.4305 ：引风道MLJ 岩砌碹6.59.4P30小计1400-二大巷、车场及硐室111211轨道大巷岩锚喷7.18.42002永久避难硐室岩锚喷10.611.9303消防材料库岩锚喷9.19.93341274井底车场岩锚喷14.715.7975变电所岩砌碹16.921.1386水泵房MLJ 岩砌碹17.121.1227 n主、副水仓岩砌碹7.18.2250小计670三采区1一采区运输上山岩锚喷11.712.97302 :一米区轨道上山MLJ 岩锚喷5.56.5r 5813一采区回风上山MLJ 岩锚喷7.17.46174 :1274回风平巷

32、MLJ 岩锚喷7.17.4r 17351279轨道斜巷MLJ 岩锚喷5.56.52016 111211运输石门MLJ 岩锚喷11.712.9201712运输斜巷岩锚喷11.712.9120811203回风顺槽I段煤锚喷9.669.66392911203运输顺槽I段煤锚喷9.669.66371骨口. 序号工程名称坡度（）岩性支护方 式断面巷道长 度（m备注净掘进10其他联络巷岩锚喷7.1 :7.4300小计3686合计57562）矿井通风系统现状矿井采用中央并列式通风，主要通风机工作方法为抽出式，采煤工作面通风方 式为U型通风，掘进头局部通风机工作方法为压入式。矿井回风斜井安装FBCD理19-2

33、 X 90型防爆对旋轴流式通风机二台（一台工作，一台备用），风量1900 5000mVmin，负压 7802050Pa,电机功率 2X90kw。主斜井、副斜井为主要进风井，回风斜井回风。新鲜风流主要从主斜井、副斜 井进入，经一采区运输上山、一采区轨道上山，通过联络巷至一采区回风上山进入 回风斜井，然后排至地面。11203运输巷通风线路：主斜井一一采区运输上山一 11203运输巷一一采区回风 上山一 1274回风平巷一回风斜井-引风道-地面。11203回风巷通风线路：主斜井-一采区运输上山-11203回风巷-一采区回风 上山-1274回风平巷-回风斜井-引风道-地面。3）矿井瓦斯抽采系统现状*在

34、风井场地布置有瓦斯抽米泵房，设置有咼、低负压抽米系统。咼负压米 用2BEI-303型真空泵2台，1台工作，1台备用；低负压采用2台2BEA-303型真空 泵，1台工作，1台备用。高负压抽采系统：安装有 2BE1-303型（n=590rpm） 2台，流量Q高=54nVmin, 隔爆电动机功率75kW矿井设有高负压抽采主管1趟，地面瓦斯管采用D377X 8焊 接钢管，井下主管采用D377X 8聚氯乙烯管（即PVC管）。低负压抽采系统：安装有2BE1-353型（n=460rpm） 2台，流量Q低=68.3m3/min, 隔爆电动机功率110kW矿井设有低负压抽采主管1趟，地面瓦斯管采用 D377X

35、8 焊接钢管，井下主管采用D377X 8聚氯乙烯管（即PVC管）4）提升、运输系统现状（1）原煤运输系统主斜井运输胶带矿井主斜井带式输送机提运出井煤炭，现主斜井铺设1部DTS80/2O2 X 75型带 式输送机，斜长度496m倾角15。主要技术参数为：带速为 2m/s,带宽800mm 输送能力为200t/h，配用电机功率为2X 75kW井下运输系统11203采煤工作面、一采区运输上山、 11211 运输巷掘进工作面、 11211 回风巷 掘进工作面均采用带式输送机运输煤炭。（2）矸石、材料、设备提升运输系统副斜井辅助提升副斜井安装有 JTP-1.6 X 1.2 P 型矿井提升机一台完成矿井材料

36、、 矸石、 设备等 的提升运输任务，采用 30kg/m 轨道。JTP-1.6 X 1.2型提升机主要技术参数：滚筒直径 D=1.6m滚筒宽度B=1.2m 最大静张力45KN钢丝绳直径20mm电机功率为110kW一采区轨道上山安装有 SQ-30/37 型无极绳绞车一台， 主要技术参数： 刚绳速直 径22mm最大牵引力30kN,绳速1.0m/s，功率37kW该矿井下辅助运输主要采用调度绞车运输。（3）副斜井架空人车副斜井安装有一部 RJY30-35/1000 型架空乘人装置运送人员。RJY30-35/1000 型架空乘人装置主要技术参数：电机功率30KW。5）矿井供电系统现状*供电电源采用10kV

37、双回路电源供电，地面10kV变电所两回10kV电源线 路均引自高坪35kV变电站10kV不同母线段，线路型号均为 LGJ-120/1.2km。该矿 井供电设两回独立的电源线路，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路能担负 矿井全部负荷。 正常情况下，两回路电源线采用分列运行的方式， 当一回路运行时， 另一回路带电备用。6）矿井 “六大系统”现状（1 ）安全监测监控系统*现使用一套KJ90N型矿井安全监测监控系统，监控中心设在矿调度室，该 系统具有对瓦斯、一氧化碳、风速、温度等环境参数的采集、显示和报警功能；具 有对馈电状态、 风机开停、风门开关、各种机电设备开停等生产参数的采集、 显示、 报警

38、、控制等功能。并实现了与县监控中心和公司监控指挥中心联网。（2）井下人员定位系统*现使用KJ236型井下人员定位系统,监控中心设在矿调度室，该系统可对 井下人员情况进行全面监测。井下安装人员定位系统分站 9 台。（3）通信系统*在矿调度室安装了一台SH-3000DH型程控交换机在井底车场、采掘工作面、 避难硐室、局部通风机安设处等均设有电话。（4）压风系统*在地面工业场地设置有压风机房，安装3台KG-150A型螺杆空气压缩机， 供气量20m3/min,额定排气压力0.8MPa,电机功率110kW主要负责井下生产供风 及压风自救系统用风， 2 台工作， 1 台备用。压风主管沿副斜井敷设下井，压风

39、主管采用DN150的无缝钢管，压风自救管选用57X 3.5无缝钢管。（5）供水施救系统矿井在工业场地西北角山上建有 500n3高位水池，供水管路由主斜井铺设至井 下各用水点。（6）紧急避险系统矿井在井底车场建立了定额容纳 60 人，最多 80 人的永久避险硐室。、煤矿采掘机械化改造的必要性和可行性1、煤矿采掘机械化改造的必要性1) * 在回采 11202 高档普采工作面时顶板压力大，且较为破碎，液压单体 支柱反修率高，采用单体液压支柱支护顶板管理困难，为确保采面作业人员安全及 提高工效的需要，对准备开采的 11203 采面进行机械化改造，采用液压支架支护。2) * 目前机械化程度较低，工人劳动

40、强度大，安全条件较差，采面时常发 生轻伤事故，作业人员的安全得不到有效保障。国内类似煤层赋存条件矿井的生产 经验表明，在该类煤层中只有采用综合机械化开采，才能大幅度改善工作面安全条 件，保障劳动者的安全。3) * 目前采用高档普采工艺，由于顶板破碎，单体液压支柱支护困难，且 单体液压支护维修率高， 需要维修的人员较多， 影响工作面推进进度， 采面产量低， 其生产效率较低等问题，生产成本居高不下。为了减少企业生产成本，提供生产效 率。只有采取机械化开采方式，从而提高单产单进水平，进一步实现减人提效，才 能使企业经济效率得到逐步提高。2、煤矿采掘机械化改造的可行性1) 煤层赋存条件根据江苏省地质矿

41、产局第一地质大队制 2013年 8月的贵州省金沙县 * 资 源储量核实及勘探报告 * 可采煤层为 5 层，为薄及中厚煤层，其中 C8、C9、C10为薄煤层平均厚度 0.860.99m,C4平均厚度1.92m,C12平均厚度1.84m,又根 据矿井近几年实际生产情况，实际揭露C12煤层煤厚为2.2m,且各可采煤层为近水 平煤层，煤层倾角 02。本次计划改造的工作面为矿井 C12号煤层的11203采面，该工作面走向长约900m倾斜长度150m实际揭露煤厚2.2m；煤层倾角为0 2；在该采面范围内 无大的构造，从煤层赋存条件分析对该采面进行采掘机械化改造是可行的。2) 目前在全省范围内类似 * 的小

42、型矿井进已行了综合机械化开采，技术条件成熟，已取得了成功，积累了丰富的经验。3) * 进行采掘机械化改造，计划采用盘江精煤公司的一套成熟综采设备， 并有该公司的专门技术员到矿上进行实地指导、安装，同时矿上已招聘有综采经验 的相关专业技术人员。因此，矿井进行采掘机械化改造其专业技术人员、队伍基本 满足要求。三、煤矿采掘机械化改造技术方案主要内容1、矿井采掘系统机械化改造技术方案根据矿方提供的采掘工程现状平面图及 *2017 年度“三项计划”，矿井 计划回采工作面为 11203 工作面，接续工作面为 11212 工作面；本次机械化改造 充分对矿井采掘现状及“三项计划”进行分析， 确定遵循矿方回采工

43、作面及接续 工作面布置的计划，因此本次机械化改造主要针对C12煤层的采掘系统进行改造， 即根据矿井原有采区巷道的布置，将 11203工作面改造为综采工作面， 11203采 面采用掩护式支架支护、采煤机割煤、可弯曲刮板运输机运输，接续的11212煤巷掘进工作面仍为炮掘。矿井采区巷道布置详见 附图 1.1 ）采煤工作面掩护式液压支架选型论证根据江苏省地质矿产局第一地质大队制 2013年 8 月的贵州省金沙县 * 资源储量核实及勘探报告 * 可采煤层为 5 层，为薄及中厚煤层，其中 C8、 C9C10为薄煤层平均厚度0.860.99m,C4平均厚度1.92m,C12平均厚度1.84m, 又根据矿井近

44、几年实际生产情况，实际揭露C12煤层煤厚为2.2m，本次机械化改造C12煤层厚度以实际揭露为准.11203 采面采用走向长壁式采煤法，后退式回采，全部垮落发管理顶板。采煤工艺米用综米，米面倾斜长度 150m倾角2，设计考虑一次米全高。（ 1 ）液压支架支护强度由于本矿没有对米场压力等相关参数的测试参数， 暂以经验计算法确定煤层 支架的支护强度： 倍重系数估算法P n M式中：P液压支架的支护强度，kN/rni或MPan岩重倍数，顶板中等稳定，范围取 68,取8计算。M采高，2.2mm;3丫一顶板岩石容重，25.5 kN /m ;P= 8X 25.5 X 2.2 = 448.8kN/m2，即 0

45、.45MPa 工程类比法*C12煤层基本顶级别为U级，额定支护强度下限按下式计算：P= 72.3h m+4.5L p+78.9Bc-10.24N-62.1式中：P额定强度下限（Kn/m2）hm煤层采高（m）, 2.2m；Lp基本顶周期来压步距（m,取10mBc控顶宽度（其值为梁端距加上顶梁长度）（m ,取5.3m；N直接顶充填系数；N=h/hm,当直接顶厚度小于6倍采高时，hi 取实测直接顶厚度；直接顶厚度为 1.8m,则：N=hi/h=1.8/2.2=0.82 。P= 72.3 X 2.2 +4.5 X 10+78.9 X 5.3-10.24 X 0.82-62.1=552kN/m,即 0.

46、55MPa通过以上计算,确定液压支架支护强度下限值为即0.55MPa。支架工作阻力的确定液压支架工作阻力按下式计算：F= PX S式中：F支架工作阻力（kN）P支架支护强度（kN/m2）,取552kN/m；S支架支护的顶板面积取（m）, S=LX B；L支架顶梁长度（m）,取5mB支架宽度（m,取1.5m。P= 552X 5X 1.5=4140kN（3）支架结构高度的选择*C12煤层勘探平均厚度1.84m,但实际揭露为2.2m，综合考虑勘探和 实际揭露情况，本次改造支架选型煤层厚度按1.82.2m进行计算，则液压支架 最大及最小工作高度按下式确定：H 大=M大 + 0.2式中：h大支架最大工作

47、高度（m；M 大一一煤层最大采高（m ,取2.2m；H 大=2.2 + 0.2 = 2.4mH小=M小一（0.25 0.35 ）式中：h小支架最小工作高度， mM 小煤层最小采高（m）,取1.8mm;H小=1.8 0.3 = 1.5m（4）综采工作面液压支架选型根据上述计算分析，结合本矿井 C12煤层厚度1.82.2m，因此选择支撑强度较大，过风断面大的ZY3600/14/32型掩护式支架，其主要特征见表3 1 1 表3 1 1液压支架特征表项目主要技术特征备注型号ZY3600/14/32 型型式掩护式高度（m）1.4 3.2支架工作阻力（kN ）34303633初支撑压力（MP331.4支护

48、强度（MPa0.6 0.64移动步距（mm）600支架宽度（mm）14301600中心距（m）1.5适应煤层倾角小于35适应煤层顶板I、II级老顶2）米煤工作面米煤及运输设备:（1）采煤机选型A、工作面采煤机平均牵引速度V （m/min）、，（L LJVc n60（T K n t1）式中：Vh正常条件下割煤时采煤机平均牵引速度（m/min）； n采煤机日进刀数（刀）；L工作面长度（m），取150m;L1进刀长度（m）,取30mT工作面生产班时间，四六制取 18h;t1每循环进刀时间（h），取0.4h ;K采煤机开机率，50%80%工作面日进刀数由下数计算：Q年B）n330 Q刀 K) 式中：n

49、工作面采煤机日进刀数（个）；Q年一一工作面年设计产量（t/a ），根据贵州省能源局文件（黔能源 审201654 号）“关于对我省”十二五“小煤矿机械化改造矿井生产能力核定（第四批）的批复” ，*核增能力达45万t/a,因此，工作面设计生产能力45 万 t/a ；B机采煤厚站总煤厚的百分比（% ,取88%330年工作天数（天）;K不均衡系数，0.90.95，取0.9 ;Q刀一一工作面一刀产量（t/刀）；工作面每进一刀产量按下式计算：Q 刀 B H L C r式中：Q刀工作面一刀产量（t/刀）；B采煤机截深（m），取0.6m；H平均割煤厚度（n），2.2m；L工作面长度（m）,取150mC工作面的

50、回收率（%，95%33r煤的容重（t/m ） , 1.45 t/m ；Q刀=0.6 X 2.2 X 150X 0.95 X 1.45=272.75 （t）工作面日进刀数 :n=450000X 88%/（330X 272.75X 0.9 ）=5（刀） 采煤机平均牵引速度：Vc=5X（150-30）/60 X （18X 0.5-5 X 0.4）=1 .43（m/min）B采煤机平均生产能力Q （t/h ）Qm 60H B Vc C式中：Q正常条件下采煤机平均生产能力（t/h ）；H工作面煤层平均采高（m），2.2m；B采煤机滚筒截深（m），取0.6m；Vc 正常条件下割煤时采煤机平均牵引速度（m/

51、min），取1.43m/min ；丫一一煤的实体密度（t/m3） , 1.45 t/m 3；C工作面的回采率（%，95%Q=60X 2.2 X 0.6 X 1.43 X 1.45 X 0.95=156.01(t/h)C采煤机设计最大生产能力 Qin (t/h )Qm Kc Qm式中：Qa采煤机设计最大生产能力（t/h ）；Q m采煤机平均生产能力（t/h ），取156.01 t/h ；Kc采煤机割煤不均衡系数，1.21.5，取1.2m/minQmax=156.01X1.2=187.2（t/h）D计算工作面采煤机装机功率P （kWP 60 Kb B H Vmax r H wmaxKc V式中：P

52、采煤机装机功率，kW；&备用系数，取 =1.31.5，取1.4 ;B采煤机截深（m，取0.6m。H工作面煤层平均采高（m）,取2.2 ;r煤的容重（t/m3） , 1.45 t/m 3。H采煤机单位能耗，取（0.60.8 ） （ kW.h/t ），取0.8 ;Vma采煤机最大割煤速度不均匀系数，取1.21.5，取1.4 ；Kc采煤机割煤不均衡系数，1.21.5，取1.2V采煤机平均割煤速度（m/min），取1.43m/min ;Vmax=1.2X1.43=1.72（m/min）P=60X1.4X0.6X2.2X 1.72X 1.45X 0.8=221.23（kW）E、确定滚筒直径滚筒直径一般按

53、最大采高的0.6倍来考虑，C12煤层11203采面实际揭露厚 度为2.2mm，设计一次米全高，则米高为 2.2m。则本矿井可选用滚筒直径 1.6m 的采煤机。根据以上计算，目前矿井已与盘江精煤公司协议订购的MG180/420-WD型双滚筒采煤机满足要求。采煤机主要技术特征详见表 3-1-2 。表3-1-2采煤机主要技术特征表机型MG180/420-WDK采高（m）1.43.2截深（mm）630适应煤层倾角（35装机功率（kW）2X 180+2 X 22+7.5电压（V）1140适应煤质硬度ff 4牵引方式齿轮销排式电牵引牵引速度（m/min）0 7.5/10最大牵引力（kN）330滚筒直径（m

54、m）1250、 1400、 1600机面咼度（mm）1180最小卧底量（m）145喷雾火尘方式内外喷雾最大不可拆卸件尺寸（长 X宽X高）3010mm X 920mm X 610mm质量32t（2）工作面刮板输送机的选型根据所选用的采煤机，工作面配套使用 SGZ630/220型可弯曲刮板输送机运 输，运输能力300t/h，电机功率110X 2,电压660V1440V,链速1m/s，中部 槽外形尺寸1500X 630X 222mm设计长度150m（3）工作面运输巷刮板转载机为了保证煤流高峰时期的煤炭能够顺利地运输，转载机的运输能力必须大于 或等于工作面刮板输送机的运输能力，经计算，选用SZZ-63

55、0/110型刮板转载机， 转载机运输能力300t/h，设计长度25m电机功率110kW能满足运输要求。（4）乳化液泵站和喷雾泵站为保证单体液压支柱供液，配备两台 DRB200/31.5型乳化液泵及一台型号为 RX20C乳化液箱。为了保证工作降尘才需要，配备BRW80/2型喷雾泵两台（一台工 作一台备用）o（5）工作面运输巷可伸缩带式输送机与工作面生产能力配套的，在11203运输顺槽配备DTL800/55型可伸缩胶带 输送机，输送能力300t/h，带宽800mm功率55kW（6）其它回采工作面上、下巷端头超前支护采用单体液压支柱配合金属铰接顶梁进行 支护，超前支护距离不小于20m单体液压支柱选用

56、DZ31型，支撑高度2.33.2m， 铰接顶梁选用11号矿用工字钢梁。（7）设备配套分析 能力配套分析设计选用MG180/420-WD型采煤机，设计日进5刀，则设计最大生产能力 202万t/h,工作面配套选用SGZ630/220刮板输送机，设计运输能力200t/h大于 采煤机最大生产能力187万t/h,运输顺槽设计选用SZZ-630/110刮板转载机， 设计输送能力200t/h，与工作面刮板运输机输送能力相匹配；选用 DTL800/55 型胶带输送机，设计输送能力200t/h，输送能力与刮板转载机相匹配；液压支架的移架速度与采煤机的移动速度相适应；ZY3600/14/32型液压支架初支撑压 力31.4MPa,配套选用MRB200.5型乳化液泵，公称压力 31.5MP& 采面设备性能配套配套分析SGZ630/220型刮板输送机的结构形式与 MG180/420-WDI型采煤机的结构形 式匹配；SGZ630/2