煤矿采区设计说明书范本

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1、煤矿采区设计说明书范本刖言主要叙述矿井概况、开拓方式、通风方式、开采状况及 本采区设计依据。（前言单独一页）第一章 采区概况及地质特征第一节采区概况一、米区范围：说明采区所在的水平，采区四周边界，采区走向长度、倾斜长 度、采区面积、开采上、下限标高。二、邻近采区开采情况：说明邻近采区开采情况三、地面位置及建筑物：采区对应的地面位置、区域、地形地貌、水系、地面积水范围 及区域内的建（构）筑物，开采后对地面建（构）筑物的影响情况、 破坏程度及应采取的措施。四、区内钻孔情况：概述区内钻孔的数量、封孔质量、可利用程度等。区内钻孔特征表孔号见煤层号见煤底板标高（m）煤厚（m）孔深（m）终孔层位封孔质量备

2、注第二节煤层赋存情况及顶底板特征一、煤层赋存情况：概述煤层赋存情况并填下表:煤层赋存情况表煤层编号煤层厚度煤层倾角 （度）煤层结构 上（夹石）下（m）稳定性标志层层间距（m）最小最大平均最小最大平均煤层特征表煤层颜色光泽普氏系数（f）容重（吨/m3）煤层工业指标表煤层水分灰分Ad硫分St.d挥发分发热量工业二、煤层顶底板特征：分煤层详述煤层顶底板岩性、厚度、颜色、结构性质等。第三节采区储量分析分析计算采区及各煤层工业储量、可采储量等。采区储量汇总表煤层工业储量（万吨）合计可采储量（万吨）回采率（）第四节地质构造分析采区范围内及其周围的构造分布情况，包括断层的产状、性质、揭露控制程度以及对开采的

3、影响程度等。断层特征表编号性质断层产状控制程度走向（）倾向（）倾角（）落差（m）第五节水文地质一、实见水文地质：叙述已开拓、开采的相邻采区、相同煤层实见水文地质及水害情 况。二、主要含水层及地质构造的水文地质特征：1、说明主要含水层及其主要特征（指从第四系至奥灰对采区涌 水有影响的含水层）。2、主要构造水文地质特征三、安全隔水层厚度：计算受水威胁采区掘进巷道安全隔水层厚度。四、突水系数计算：采用公式：Ts=P/（M-Cp-Dg）式中：Ts一突水系数（MPa/m）；P一隔水层承受的水压（MPa）；M一隔水层厚度（m）；Cp一采矿对底板隔水层的扰动破坏深度（m）;Dg一隔水层中危险导高（m）;矿压

4、破坏深度Cp：七层煤按11m，正常块段八层暂按12m, 九层暂按10m,十层暂按8m。受多个含水层威胁的，要分别计算突水系数。根据突水系数划分受水威胁块段范围，确定正常块段突水系数 大于0.1 MPa/m和复杂块段突水系数大于0.06 MPa/m的上限标 高。五、断层防水煤柱：断层防水煤柱的留设，要符合水文地质规程的有关规定要求, 需要计算的煤柱，要有计算过程（与采区地质说明书相符）。六、采区涌水量：采区正常涌水量和最大涌水量，要与已经审批的采区地质说明书 提供的数据一致。最大涌水量要有计算过程。七、防治水建议及措施：包括整个采区防治水及掘进工作面和回采工作面的防治水管理措 施及建议。受水威胁

5、采区，必须首先采取措施查清水文地质条件。底板受构 造破坏块段突水系数大于 0.06MPa/m，正常块段突水系数大于 0.1MPa/m的，要采取疏水降压或注浆改造等有效措施后方可回采。第六节其它地质因素叙述采区瓦斯和二氧化碳绝对用储量和相对涌出量，煤尘爆炸指数及其爆炸性，煤层自燃发火倾向，地温、地压情况。第二章采区方案设计及方案比较第一节方案设计采区设计方案至少要有两个，一般情况下将主导方案作为第一方 案。概括叙述各设计方案，包括采区上下山所在的层位、巷道第一开 门口的位置、方位、巷道长度、坡度、调向开门位置、采区工作面布 置方式等。第二节方案比较采区设计方案要求以技术上先进，经济上合理，安全上

6、可靠为原 则。采区设计方案比较主要从技术和经济两个方面进行全面比较，通 过比较确定最优方案。技术比较：主要从采区的通风、运输、供电、排水等生产系统方 面进行比较，既考虑生产，又兼顾安全，立足当前，着眼长远。经济比较：主要从开拓掘进工程量和费用、充分利用现有系统节 约的费用以及采区供电、排水、运输及巷道维护等方面的费用进行比 较。要有相应的计算过程。技术经济比较表方案技术比较经济比较优点缺点优点缺点方案一方案二方案三一、采区准备巷道布置：按照选取的最优方案，分别详述各开拓、准备巷道的布置方式。叙述内容包括：巷道布置层位、巷道第一开门口的位置、掘进方 位角、巷道长度、坡度、调向开门位置及方位等。需

7、要叙述的巷道包括：采区主要上下山，采区水仓、泵房、变电 所，采区泄水巷、联络巷及首采工作面巷道的布置。二、采煤工作面布置：包括工作面个数、工作面上下出口的掘进方向、区段煤柱的留设， 不同煤层上下两个工作面的巷道错距等。采煤工作面布置要充分考虑通风、运输、防治水等因素，适当增 加工作面走向长度，增大工作面储量、单产和服务年限，减少回采巷 道工程量，有利于巷道维护，减少工作面搬家频率，工作面布置方式 要有利于工作面顶板、设备等方面的安全管理。三、采区工程量：第三章第一节采区巷道布置采区巷道布置采区总工程量，准备巷道工程量，回采巷道工程量，全岩工程量，全煤（半煤岩）工程量。第二节巷道断面及支护一、巷

8、道断面：叙述设计范围内的各类巷道断面形式及断面积。二、巷道支护方式：分别详述各巷道的永久支护方式，支护材料及规格。三、巷道施工工艺：包括打眼工具、爆破方式、耙装方式、运输方式。第四章采掘顺序及采煤办法1 I ;ni第一节掘进顺序XX采区开拓（准备）巷道一览表序 号巷道名称断面 形式支护 方式断面尺寸巷道 长度（m）巷道 坡度 （）净宽（mm）净高（mm）面积（m2）上宽下宽墙高全高净荒说明：上表可据实际情况进行调整说明该采区同时安排几个掘进头，分别是哪几个掘进头，各掘进 头的接续顺序。第二节回采顺序说明采区内不同煤层的开采顺序，同一煤层采煤工作面的回采顺序，同时回采的工作面个数。第三节采煤方法

9、一、采煤方法:说明采煤工作面的采煤方法。二、采煤工艺:包括采煤工作面落煤、装煤、运煤方法、工作面支护及采空区管理、劳动组织。第四节采煤工作面装备第五章采区生产能力及服务年限第一节采区生产能力1、简要介绍采区采煤工作面及开采煤层的采高、容重、面长 等计算采区生产能力所需要的基础数据。2、采煤工作面单产采煤工作面单产按下式计算：A= L L1 MyC式中A一工作面日产量，t/d;L一工作面长度，m;L1-工作面日进度，m/d;M一采高，放顶煤开采时为每次采放总厚度，m;Y一煤的视密度，t/m3；C一工作面回采率，薄煤层取0.9 7,中厚煤层取0.95，厚煤层 取 0.93 ;机采工作面日产量可用下

10、式计算：A=NLSMyC式中A一回采工作面日产量，t/d；L一工作面长度，m；S截深，m；M一采高；放顶煤开采时为每次采放总厚度，m;Y一煤的视密度，t/m3；C一工作面回采率，薄煤层取0.9 7,中厚煤层取0.95，厚煤层 取 0.93 ；N一采煤机日进刀数；放顶煤开采时N为日采放总进尺N=60ki(24-ti)/tdk1一事故影响系数，0.60.8；t1准备时间，h；td一截割一刀所需时间，min；单向采煤时：t =k (Ll ) (1/v +1/v )+t d 2122双向采煤时：td= k2(L l V1+ t2式中l 一缺口长度，m；v1采煤机工作速度，m/min；V2采煤机清煤速度

11、，m/min;t2一进刀时间，包括移机头及自开缺口，一般为3090min;k2每刀辅助时间，（包括交接班、处理大块煤等采煤机合理停 顿时间）系数，一般取1.31.5；3、采区生产能力采区生产能力是采区内同时回采工作面和掘进产量的总和。按 照煤矿安全规程第四十八条第一款规定，一个采区内同一煤层不 得布置3个（含3个）以上回采工作面和5个（含5个）以上掘进 工作面同时作业。采区内同时生产的采煤工作面个数和掘进工作面个数确定后， 采区生产能力可按下式计算（年工作日数按330d）:ab=ea+eai或AB=k1k2A式中ab一采区生产能力，t/d;A一采区内同时回采工作面日产量之和，t/d;EA1采区

12、内同时掘进的煤巷掘进工作面产量之和，t/d；ki工作面产量不均衡系数。采区内同采两个工作面，取0.95;k2采区内掘进出煤系数，取1.1;第三节采区服务年限采区服务年限按下式计算：T=10000ZC/Ab式中T一采区服务年限，a;Z一采区可采储量，万t；C一采区回采率，%;薄煤层不低于85%，中厚煤层不低于 80%，厚煤层不低于75%；第六章采区通风安全第一节通风系统一、简要叙述矿井通风现状，主要内容包括矿井通风方式、风机 型号、矿井需要风量、矿井实际进风量、风机排风量、矿井负压等参 数。二、新设计采区投产后，矿井采场分布情况，主要包括：矿井生 产采区个数，每个生产采区内采煤工作面、掘进工作面

13、及硐室个数。用文字叙述新风风流与乏风风流路线，并附通风系统图，系统 图采用微机绘制，通防设施、风流标志与方向要与现场相对应。统一 采用山东省煤矿一通三防实施细则所规定的通防设施图例。附：通风系统图第二节采区供风量及负压计算以国家安全生产监督管理总局等三部门联合制定的煤矿通风能 力核定办法规定的风量计算方法为依据，逐项统计、分析计算、验 算采掘工作面、备用工作面、各机电硐室所需要的风量、风速、计算 出采区需要的总风量。说明矿井风量是否能够满足采区所需要的风量 要求。采煤工作面按采区设计中通风流程最长、需风量最大的工作面进 行计算，备用工作面风量选取的原则是不得低于正规工作面最大需风 量的一半。掘

14、进工作面的风量计算按采区设计中最大需风量为标准。机电硐室、绞车房等用风地点根据肥城矿业集团风量计算细则 相关部分的规定执行。一、采煤工作面需要风量计算每个回采工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆 破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别计 算，然后取其中最大值。1、低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯 涌出量确定需 要风量，其计算公式为：采=。基本XK采高XK采面长*%温式中：。采 采煤工作面需要风量，ms/min;Q基本一不同采煤方式工作面所需的基本风量，ms/min；Q基本一工作面控顶距乂工作面实际采高乂工作面有效断面的70%X适宜风速，（不小于1.0 m/s

15、）;K采高一回采工作面采高调整系数，（见表1）;K面长一回采工作面长度调整系数，（见表2）;K温一回采工作面温度调整系数，（见表3）;回采工作面采高调整系数（K采高）表1采高200长度调整系数（K面长）1.01.01.31.31.5回采工作面温度与对应风速调整系数仔温）表3回采工作面空气温度（C）米煤工作面风速（m/s）配风调整系数K温0.7Un，满足启动器吸持电压的要求, 因此确定采煤机电机端子上的最小启动电压为Uq。采煤机启动时各部分电压损失启动采煤机时支线电压损失AU”bl.st启动时干线电流和功率因数Imsst I +K EI z qe x e式中：虹一容量最大的电动机的额定起动电流，

16、A；Kx需用系数；EI 其余电动机的额定电流之和,A; eKx = Id/IzId一短路电流，A;增加计算过程Iz整定值，A;(当Kx大于1.5时，灵敏度验算合格)供掘进工作面配出开关和向运输线路配出开关的整定值确定和灵敏度验算第九章运输系统及设备选型第一节运输系统一、 运输路线1、采区主运输(运煤)路线：2、采区辅助运输(运矸石、材料等)路线：第二节设备选型一、主运输设备选型计算：皮带运输机选型1、选择机型首先应根据原始资料和其他要求选择带式输送机的类型。如选用通用设备还是专用成套设备，是固定式还是吊挂式等。2、输送带宽度的确定在确定带速的基础上，计算满足生产条件要求的带宽。(1) 、满足设

17、计运输能力的带宽B的计算：B=(Q/Kuyc) 1/2式中：Q设计运输能力，t/hB一满足设计运输能力的输送带宽度，mK一物料断面系数，u输送带运行速度，m/sY一物料的散状密度，t/m3c一倾角系数，(2) 、满足物料块度条件的带宽B2的计算：B22amax+2Q0amax物料中最大块度的长尺寸，mmB2一满足物料块度条件的输送带宽度，mm根据B1、B2和带型选取标准带宽的输送带。3、基本参数的确定计算(1) 输送带线质量qd当输送带选定后，可从其规格表中或通过计算得出输送带每米长的质量，即线质量qd，单位为kg/m。(2) 物料线质量q当已知设计运输能力和带速时，物料线质量q=Q/3.6u

18、式中：q一物料线质量，kg/mQ一生产地点设计运输能力，t/hu输送带运行速度，m/s(3) 托辊旋转部分线质量q，t、q “t选择承载、回程托辊和托辊布置间距，求出托辊旋转部分线质量q t=G /l tq t=G” /L” t式中：qt一承载托辊旋转部分线质量，kg/mG，一承载托辊旋转部分的质量，kgL，七一承载托辊间距，mq“t 一回程托辊旋转部分线质量，kg/mG”一回程托辊旋转部分的质量，kgL”t一回程托辊间距，m(4) 计算输送带许用张力，NS =dB/m式中：Se一输送带许用张力，N气一带芯拉断强度，N/mmB一输送带宽度mmm一输送带安全系数。钢绳芯带：m=10,整体带芯带：

19、采用 塑化接头m=9,采用机械接头m=14。(5) 选择滚筒计算传动滚筒直径，确定改向滚筒直径，同时确定滚筒表面形式。(6) 计算各直线区段阻力对于承载分支承载： Wz=gL(q + qd + qt).s.cos&土(q+qJ.sinB空载： Wk=g L(qd + qt”).s” .cospqd.sinp式中：W一承载分支直线段运行阻力，NzWk一回空分支直线段运行阻力，Ng-重力加速度m/s2L输送长度m;B一输送倾角s，一输送带在承载分支运行的阻力系数，s “一输送带在回空分支运行的阻力系数q物料线质量，kg/mqd输送带线质量，kg/mq ,t一承载托辊旋转部分线质量 kg/mq “t

20、一回程托辊旋转部分线质量 kg/m土一向上运行取“+”，向下运行取“-”；4、输送带张力计算用逐点法计算输送带关键点张力，输送带张力应满足两个条件：(1)摩擦传动条件，即输送带的张力必须保证输送机在任何正常工况下都无输送带打滑现象发生。(2)垂度条件：即输送带的张力必须满足保证输送带在两托辊间的垂度不超过规定值，或满足最小张力条件。SZmin = 5g L t (q + qd)cos&SKmin = 5g L”t qdcos&式中：SZmin-承载分支输送带最小张力，NSKmin一回空分支输送带最小张力，N 按垂度条件求承载段最小张力点的张力值：S2 = SZmin =5g Lt (q + q

21、d)cos&Si = S2/1.06S3 = S1+Wz S4=1.06S3 sS4S9 = S1-WkS8 = Sg/1.06S7 = S8/1.06 S/S75、打滑验算eua = S5/S6ua=(查数学表)a = (ua /u)x(180/n)a7则输送带强度合格。式中：Smax一输送带的最大张力 Smax=1.06 (Sm，n/1.06+Wz)Gx一每毫米宽输送带抗拉强度 N/mm;7、选取电机功率N = K.W.V/(g.102.n) (kw)8、制动力矩计算根据井下用带式输送机技术要求，制动装置或逆止装置产生的制动力矩不得小于该输送机所需制动力矩的1.5倍。二、辅助运输设备选型计

22、算：1、辅助运输设备：根据采区生产能力初选调度绞车。2、按巷道最大坡度和最长运输距离进行验算，允许载荷量WW=P-QL (sina+f2COSa) /( sina+ COSa)钢丝绳安全系数校验P=n.2400.(sina+fCosa) +qL (sina+f2COSa)m = F/ P当m6.5,钢丝绳安全系数能够满足要求；当m6.5,钢丝绳 安全系数不能满足要求，必须重新选择钢丝绳并验算。式中：P一绞车牵引力，Q一钢丝绳每米重量，kg/mL一钢丝绳长度，mfi-取 0.015 车轮与轨道的摩擦系数f2-取 0.15 钢丝绳与其接触物的摩擦系数F一钢丝绳破断拉力总和，m一钢丝绳安全系数P一钢

23、丝绳终端载荷,kgn-每次提升矿车数，2400每矿车及载物重量，kg第十章压风系统一、采区压风设备及管路系统二、采区压风路线第十一章防尘系统说明防尘系统采用的水源、不同巷道采用的管路尺寸及敷设路线 等内容。对水源的水量、水压大小及水质的分析结果进行说明，满足设计 采区的供水需求。分段叙述进风大巷、采区进回风巷采用的管径尺寸。 严格按煤矿安全规程规定设置三通和阀门。采掘工作面、运输转 载点等各个生产环节防尘设施做到装备齐全、使用可靠。第十二章供水系统二、采区供水水源、水压及供水管路三、采区供水路线第十三章防火灌浆系统说明采区防火注浆系统，主要包括注浆站和注浆管路。对注浆站的地理位置、注浆设备的种

24、类与型号、数量、所采用的 注浆材料及水土比例等参数要进行说明。介绍注浆管路的敷设路线及管径尺寸情况。安装束管监测系统的矿井，应对其系统型号、束管敷设路线与束 管采样器的安装位置等情况进行说明。针对发火煤层或厚煤层开采的 工作面采用其他防灭火手段的，一并对应用的新工艺、新材料的设备 种类、工艺流程、材料配比、安全标准等事项进行叙述。第十四章采区通讯系统从入矿的接口开始叙述，一直叙述到回采工作面和掘进工作面通 讯设备。第十五章安全监测监控系统第十六章灾害预防及处理措施全面分析采区通风、提升、运输、供电、顶板、水、火、瓦斯、煤尘等方面存在的危险有害因素，提出针对性的预防及处理措施。第十七章 采区主要

25、技术经济指标序号名称单位指标备注1采区走向长度m2采区倾向长度m3采区面积m24采区工业储量万t5米区可采储量万t6采区生产能力万t/a7采区服务年限a8采区开拓方式9采区上、下山名称说明10采区开拓准备工程量m11可采煤层名称12煤层平均厚度m13煤的容重t/m314煤的灰分%15煤的自燃发火期月16煤尘爆炸性17瓦斯等级18煤层瓦斯绝对涌出量m3/t19煤层瓦斯相对涌出量m3/min20采煤方法21准备巷道支护方式22回采工作面顶板管理方法23首采工作面24采区设计工作面个数个25采区正常涌水量m3/h26采区最大涌水量ms/h27突水系数Mpa/m不同煤层、含水层分别叙述28安全隔水层厚

26、度m29受水威胁程度30采区水仓容量m331泵房排水泵型号分工作、备 用、检修泵32泵房排水泵数量台33水泵排水能力ma/h34主运输设备型号、数量35辅助运输设备型号、数量363738采区设计附图：1. 采区所在水平采区划分平面图1： 20002. 采区巷道布置平面图1: 1000或1: 20003. 采区巷道布置剖面图1： 10004. 采区硐室平、剖面图（包括绞车房、机头硐室、水仓、泵房、 变电所） 1： 1005005. 采区巷道断面支护图1： 506. 采区煤（岩）层综合柱状图1： 2005007、采区通风系统图1: 100020008、采区供电系统图9、采区避灾路线图10、回采工作

27、面及回采工艺平、剖面图要求：1、各类图纸要求：(1) 微机绘喷，图中的签字、图例、标注等齐全、规范、清晰, 字号一般不得小于六号；(2) 叠图规范(210X297mm),折叠方式：“手风琴”式；(3) 巷道布置平、剖面图要求每个方案一套，巷道要用双线条 表示；(4) 附图纸目录。2、采区设计报集团公司时，要有请求集团公司审批的请示(红 头文件，加盖矿公章)。3、采区巷道布置平面图：(1) 图幅较大时，1： 2000;图幅较小时，1: 1000o要求能 够反映出采区四面边界外至少200m范围内的采掘情况。(2) 图中要用不同箭头标注采区通风、运输路线，运输路线上 用符号标明运输设备。(3) 图中的断层、各类煤柱线、巷道、煤层底板等高线、地面 建筑物等要标注清晰。(4) 不同煤层巷道在同一张图上时，要用不同颜色分开。(5) 开拓、准备巷道的岩巷使用黄色，煤(半煤岩)巷为黑色。4344