《煤矿综采采区设计标准(征求意见稿)》.doc

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UDC 中华人民共和国国家标准 GB P GB 50536-202X 煤矿综采采区设计标准 Code for design of coal mine full-mechanized mining district 征求意见稿 202X-XX-XX发布 202X-XX-XX实施 中华人民共和国住房和城乡建设部 联合发布 国家市场监督管理总局 前 言 本标准是根据住房和城乡建设部关于印发2019年工程建设规范和标准编制及相关工作计划的通知(建标函〔2019〕8号文)的要求,由通用技术集团工程设计有限公司和中国煤炭建设协会勘察设计委员会会同有关单位进行修订。 本标准修订过程中,编制组认真调查研究和分析吸取了我国煤矿综采采区及矿井设计建设和生产管理的经验,特别注重吸纳引用了近十几年来我国综采长足发展的新技术、新工艺、新设备、新经验,同时借鉴了国外先进技术和经验,根据审查会专家意见修改后形成本次征求意见稿。 本标准共10章,主要内容包括总则、地质条件、采煤方法及工艺、采区布置、采掘工作面设备选型、采区运输、通风与安全、电气、监控通信及智能化、节能和减排。 本次修订的主要内容是 (1) 删减了“2.2 地质条件”部分内容。 (2) 删除合并了“3.2 缓倾斜、倾斜煤层采煤方法及工艺”部分内容。 (3) 增加了“绿色开采”的内容。 (4) 增加了“冲击地压防治”的内容。 (5) 增加了“掘进设备选型”的内容。 (6) 增加了“瓦斯抽采及防突”的内容。 (7) 增加了“采掘智能化”的内容。 (8) 删减合并了“10 节能和减排”部分内容。 本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国煤炭建设协会负责日常管理工作,由通用技术集团工程设计有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送通用技术集团工程设计有限公司地址山东省济南市堤口路141号,邮政编码250031。 本标准主编单位通用技术集团工程设计有限公司 中国煤炭建设协会勘察设计委员会 本标准参编单位中煤西安设计工程有限责任公司 中煤科工集团南京设计研究院有限公司 中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司 中赟国际工程有限公司 贵州省煤矿设计研究院有限公司 煤炭工业太原设计研究院集团有限公司 中煤天津设计工程有限责任公司 新疆煤炭设计研究院有限责任公司 兰州煤矿设计研究院 山西省煤炭基本建设局 山西焦煤集团有限责任公司 本标准主要起草人员王正超 付小敏 郭宝德 李延振 宋 伟 华召文 徐鸿明 关 众 白怡明 于新胜 辛德林 曹召奇 张 英 孟应芳 陈 文 徐忠和 赵正军 寇永嘉 秦喜文 宋 刚 王建军 王海涛 吴峻民 王静波 毛新华 杨彦群 曹海亮 本标准主要审查人员宫守才 丁 易 安国利 郭俊生 李定明 张安林 王 勇 3 目 次 1 总 则( 1 ) 2 地质条件( 2 ) 3 采煤方法及工艺( 3 ) 3.1 一般规定( 3 ) 3.2 近水平、缓倾斜、倾斜煤层采煤方法及工艺( 3 ) 3.3 急倾斜煤层采煤方法及工艺( 4 ) 3.4 绿色开采( 4 ) 4 采区布置( 5 ) 4.1 一般规定( 5 ) 4.2 采煤工作面布置( 6 ) 4.3 巷道布置( 7 ) 4.4 巷道断面与支护( 8 ) 4.5 巷道掘进( 9 ) 5 采掘工作面设备选型( 11 ) 5.1 一般规定( 11 ) 5.2 采煤机械选型( 11 ) 5.3 刮板输送机选型( 12 ) 5.4 液压支架选型( 13 ) 5.5 运输巷运输设备选型( 15 ) 5.6 采煤工作面辅助设备选型( 16 ) 5.7 掘进工作面设备选型( 17 ) 6 采区运输( 19 ) 6.1 一般规定( 19 ) 6.2 煤炭运输( 19 ) 6.3 辅助运输( 21 ) 7 通风与安全( 22 ) 7.1 通风( 22 ) 7.2 安全( 22 ) 8 电 气( 24 ) 8.1 供电系统及电压( 24 ) 8.2 电气设备及变电所( 24 ) 8.3 移动变电站( 24 ) 8.4 采区线网( 25 ) 8.5 照明( 26 ) 8.6 电气设备保护及接地( 26 ) 9 监控、通信及智能化( 27 ) 9.1 监控( 27 ) 9.2 通信( 28 ) 9.3 智能化( 28 ) 10 节能和减排( 31 ) 10.1 节能( 31 ) 10.2 减排( 31 ) 本标准用词说明 ( 33 ) 引用标准名录 ( 34 ) 附条文说明 ( 35 ) 2 1 总 则 1.0.1 为积极推广应用井工矿井综采的先进技术及管理经验,实施综采采区的科学合理设计,提高综采采区设计水平,制定本标准。 1.0.2 本标准适用于新建、改建及扩建的井工矿井初步可行性研究、可行性研究、初步设计、安全设施设计和施工图等各阶段的综采采区设计以及生产矿井的综采采区设计。 1.0.3 新建矿井的综采采区设计应根据地质条件、煤层赋存和开采技术条件、可能采用的采煤方法与技术装备以及相关联的矿井主要系统和地面条件等,生产矿井的综采采区设计还应根据矿井初步设计、安全设施设计、专项设计及相关批复资料,全面分析采用综采的适应性、安全性、可行性、合理性。 1.0.4 综采采区设计应以安全可靠、条件适宜、技术进步、装备适应、减人增效、经济合理、节能减排为准则,以设计本安型、智能型、效益型、节约型采区为目标,切实体现采区生产集约化、采煤工艺装备智能化、系统配套协调化、安全监控信息化,因地制宜采用新技术、新工艺、新设备、新材料,并推行科学管理。 1.0.5 综采采区设计除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 34 2 地质条件 2.1.1 新建、改建和扩建矿井综采采区设计应根据经评审备案或批准的地质勘查资料,生产矿井综采采区设计应根据经审批的采区地质说明书,全面分析采区地质条件、煤层赋存条件、开采技术条件、探明资源量和控制资源量比例以及地面相关情况,并研究采用综采的适应性。 2.1.2 综采采区应达到勘探程度,在条件许可时,应进行三维地震勘查。 2.1.3 综采采区的资源量应以探明资源量和控制资源量为主,并应达到80以上。 2.1.4 综采采区设计应对地质勘查程度进行评价,对地质资料存在的问题应提出意见和建议。应根据煤矿采区或工作面水文地质条件分类GB/T 22205判定采区水文地质条件分类。 2.1.5 综采采区的煤层稳定性宜达到较稳定程度。 2.1.6 采区内应采取适宜勘探手段查明和控制落差大于3m的断层,查明幅度大于20m的褶曲和陷落柱、岩浆岩侵入的发育与延展状况。 2.1.7 采区内受水害、煤与瓦斯突出、冲击地压、自然发火等各类灾害威胁的工作面,应采取相应针对措施消除后,可以采用综采。 3 采煤方法及工艺 3.1 一般规定 3.1.1 采煤方法及回采工艺应根据地质和水文条件、煤层赋存与开采技术条件、设备状况及地面相关因素等,进行综合分析和技术经济比选确定。 3.1.2 选择采煤方法及回采工艺,应符合安全可靠、条件适宜、设备适应、先进高效、节能减排的原则并应简化开采系统和生产环节。 3.1.3 采用综采工艺的采煤工作面,宜采用后退式回采。 3.1.4 “三下”压煤开采、保护煤柱回收、边角煤残采等特殊地段开采,应采用充填开采工艺。 3.1.5 条件适宜的采区,宜在井下进行毛煤预排矸,矸石直接用于充填开采,减少提升能耗和无效运输。 3.2 近水平、缓倾斜、倾斜煤层采煤方法及工艺 3.2.1 近水平、缓倾斜、倾斜煤层宜采用长壁采煤法。当煤层倾角小于12时,可采用倾斜长壁采煤法;当煤层倾角大于12时,宜采用走向长壁采煤法,经论证经济合理技术可行的情况下,也可采用倾斜长壁采煤法。 3.2.2 厚煤层采煤工艺应根据煤层实际开采厚度情况合理选择,综采装备技术可行、经济合理时采用一次采全高综采工艺,不适宜采用一次采全高综采工艺的,应采用综采放顶煤或分层综采工艺。 3.2.3 煤层平均厚度1.3m以下,开采条件适宜的,宜采用薄煤层综采工艺。 3.2.4 因受地质条件或地面建(构)筑物压煤等其他因素限制,不能实行长壁式开采的,可采用短壁式综采工艺。 3.2.5 煤层厚度变化较大的厚煤层,开采条件适宜的,可在同一工作面内依据煤层厚度变化的需要,分段采用一次采全高或综采放顶煤工艺。 3.2.6 对厚度超过适宜放顶煤开采高度的特厚煤层,应进行技术经济比较确定采用分层综采放顶煤工艺或其他相适宜的综采工艺。 3.3 急倾斜煤层采煤方法及工艺 3.3.1 对于倾角50以下的急倾斜煤层,当开采条件适宜时,可采用伪倾斜长壁式综采工艺。 3.3.2 对于急倾斜特厚煤层,当开采技术条件适宜时,宜采用水平分层综采放顶煤工艺。水平分层的高度应依据煤层开采条件合理确定。 3.3.3 不具备放顶煤开采条件的急倾斜特厚煤层,可采用水平分层综采工艺。 3.4 绿色开采 3.4.1 地表沉降控制要求较高时,应采用膏体、似膏体充填工艺;地表沉降控制要求一般,主要以消耗矸石为目的时,宜采用原生矸石充填工艺;煤矿企业实施充填开采前,应编制专项设计,对具体充填工艺根据地表沉降要求、充填材料配比、开采技术条件等资料充分比选论证后确定。 3.4.2 充填材料应按照就地取材、足质足量的原则选取,配合比例应满足地面沉降控制、搅拌、输送、凝固及支撑强度要求。 3.4.3 充填材料应安全环保、无毒无害,凡对地下水水质有影响的,应预先进行无毒、无害化处理,避免污染地下水及含水层。 3.4.4 首次采用充填开采工艺的矿井或开采特殊保护要求的地段,应进行试采,并编制试采总结,经评审通过后方可进行其它区域的充填开采。 3.4.5 充填开采应采用机械化充填装备,减轻从业人员劳动强度,提高充填效率。 3.4.6 充填站布置在地面时,充填管路应利用井筒敷设,条件不允许时可施工专用钻孔敷设。 3.4.7 充填开采过程中,应加强充填体及岩层地表移动观测,确保数据真实可靠。 4 采区布置 4.1 一般规定 4.1.1 采区布置应符合下列要求 1 认真分析并正确使用地质资料,采区布置应适应地质构造和煤层赋存的实际情况。 2 符合国家有关煤矿安全法规的规定以及初步设计及安全设施设计的相关原则。 3 正确选择采煤方法及工艺。 4 合理确定首采工作面及接续工作面的位置及参数。 5 合理选择采区与工作面的巷道布置方式。 6 简化采区运输、通风、排水等系统,并减少生产环节。 7 保证采煤工作面及采区的生产接续。 8 体现良好的技术经济效益。 4.1.2 采区和工作面的采出率应符合国家现行有关标准的规定。 4.1.3 采区尺寸应根据地质构造、煤层赋存与开采条件、采煤方法及工艺、技术装备等因素,综合分析合理确定,并应符合下列规定 1 采区尺寸应保证采煤工作面和采区生产正常接续,宜使综采工作面具有1年以上推进长度。地质条件适宜、技术装备适应的,采区尺寸宜适当加大。 2 采区储量宜满足采区具有5年以上服务年限,应至少有3年服务年限。 4.1.4 中央采区宜采用双翼布置,其他采区应根据地质条件和采区尺寸等具体情况分析比较确定采取双翼布置或单翼布置,优先采用双翼布置。 4.1.5 采区生产能力应依据开采煤层条件、采煤方法及工艺、技术装备、工作面参数及个数、运输与通风等系统能力以及生产接续关系等因素,综合分析合理确定。 4.1.6多煤层开采时,宜采取下行顺序开采;当煤层间距较大、开采条件适宜、在不破坏损失上部煤层的情况下,经技术经济论证,可采取上行顺序开采。 4.2 采煤工作面布置 4.2.1 首采工作面的位置应根据采区具体情况选择,并应符合下列要求 1 地质勘探程度较高,煤层赋存和开采技术条件较好。 2 有利于矿井快速达产和稳产。 3 有利于工作面生产接续。 4 宜避开对采煤有影响的地面村庄及建(构)筑物。 4.2.2 采煤工作面参数应根据地质构造、煤层赋存与开采技术条件、采煤方法及工艺、技术装备等因素,综合分析合理确定,并应符合下列规定 1 长壁工作面长度,不宜小于150m;开采条件适宜的,宜大于200m。 2 同一综采工作面的长度在生产过程中宜保持不变。 3 工作面推进长度要兼顾矿井正常接续的需要,尽量减少短期内频繁搬家次数,一般宜使工作面具有1年以上生产时间。 4.2.3 一个采盘区内同一煤层的一翼最多只能布置1个采煤工作面和2个煤半煤岩巷掘进工作面同时作业。一个采盘区内同一煤层双翼开采或者多煤层开采的,该采盘区最多只能布置2个采煤工作面和4个煤半煤岩巷掘进工作面同时作业。采区内除预抽瓦斯、冲击地压等安全生产需要外,不应配置备用工作面。 4.2.4 采煤工作面年推进度应依据开采煤层条件、采煤方法及工艺技术装备的效能、工作制度以及生产管理等因素,综合分析并经计算确定。工作面年推进度可按下式计算 Ldnsk (4.2.4) 式中L工作面年推进度(m/a); d工作面年工作天数; n采煤机每天进刀数; S采煤机每刀截深(m); k正常循环率0.8~0.9。 4.2.5 采煤工作面生产能力应根据开采煤层条件、采煤方法及工艺技术装备、工作面长度与推进度等因素,综合分析并经计算确定。工作面生产能力可按下式计算 A Llhrc (4.2.5) 式中A工作面年生产能力(t/a); L工作面年推进度(m/a; l工作面长度(m; h工作面采高,放顶煤开采时为采放总高度(m); r煤的视密度(t/m3); c工作面采出率。 4.3 巷道布置 4.3.1 采区与工作面的巷道布置方式应根据煤层赋存和开采技术条件、采煤方法及工艺、采掘技术装备、采区运输和通风方式、冲击地压治理以及瓦斯治理和防治水等需要,经综合分析和技术经济比较确定。 4.3.2 采区与工作面的巷道布置应体现多布置煤巷少布置岩巷的原则,并应节约工程量和减少煤柱损失。凡煤层倾角及顶、底板条件适宜,采区上、下山及分阶段平巷均应布置在煤层中。特厚煤层因巷道维护、预防煤层自然发火、防治水患、治理瓦斯、治理冲击地压或适应大倾角煤层运输等特殊需要,经技术经济论证,可设置岩石上、下山。冲击地压矿井、突出矿井上下山布置还应满足防治煤矿冲击地压细则防治煤与瓦斯突出细则规定。 4.3.3 采区上、下山应至少设置2条。当采区产量较大或瓦斯与通风量较大,上、下山巷道断面偏大或因其他特殊需要时,经技术经济比较,可设置3条及以上采区上 、下山。 4.3.4 开采多煤层时,应根据煤层赋存条件、技术装备和采区生产能力等因素,综合分析和技术经济比较确定采取联合布置采区或各煤层单独布置采区。条件适宜且技术经济合理时,宜扩大分煤层布置采区的应用范围。 4.3.5 采区巷道布置应同时满足采区与工作面的运输、行人、通风 、防瓦斯、防治水、防灭火、防治冲击地压 、避险的需要。 4.3.6 高瓦斯矿井、突出矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区,应设置至少1条专用回风巷。低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区,应设置1条专用回风巷。采区进、回风巷应贯穿整个采区,不应一段为进风巷、一段为回风巷。突出矿井、有突出煤层的采区区段回风石门应为专用回风巷。 4.3.7 采煤工作面应保持至少2个畅通的安全出口,一个通到进风巷道,另一个通到回风巷道。 4.3.8 采煤工作面回采巷道宜采用单巷布置。当因瓦斯量较大、涌水量较大、工作面产量较大或长距离巷道掘进通风需要;或采用连续采煤机掘进巷道等特殊要求,单巷不能满足需要时;或采区一翼采用顺序接续开采的,可采取双巷或多巷布置。 4.3.9 根据瓦斯治理或疏放水的需要,采区和工作面可设置专用瓦斯抽放巷或疏水巷。 4.3.10 近水平、缓倾斜、倾斜的薄及中厚煤层或厚煤层分层开采,条件适宜的回采巷道应采用无煤柱护巷或无煤柱自成巷工艺。 4.3.11 回采巷道应采取直线布置方式,并宜保持工作面在生产过程中长度相等。特殊条件需要调整回采工作面长度时,应结合液压支架参数确定。 4.4 巷道断面与支护 4.4.1 巷道断面形式应根据煤层与围岩性质、巷道用途及服务时间、巷道内设施布置以及受采动影响程度等因素,进行综合分析合理确定。一般情况下宜采用拱形、梯形或矩形。 4.4.2 在不稳定、地压大的围岩中,当采用拱形、梯形或矩形巷道断面形式不能适应时,可采用马蹄形、圆形、椭圆形等断面形式。 4.4.3 采区巷道断面尺寸的确定,应以支护最大允许变形后的净断面能满足通风、运输、行人、管线及设备安装检修等需要为原则。巷道净断面的选取应符合现行国家标准煤矿巷道断面和交岔点设计规范GB 50419及煤矿安全规程中的有关规定。 4.4.4 巷道支护方式应依据煤层与围岩性质、巷道用途及服务时间、巷道断面形式及受采动影响程度等因素合理选择。 煤及半煤岩巷道宜采用锚杆、锚带、锚网、锚索、金属支架等支护方式。岩石巷道宜采用锚喷支护;岩性条件适宜的,可不加支护。对于有冲击地压的矿井,巷道支护应符合防治煤矿冲击地压细则中的有关规定。 4.4.5 一般支护不能适应的巷道应采用组合支护方式。宽度较大的支架巷道,必要时可加设中间支柱。工作面两端应使用端头支架或者增设其他形式的支护。 对技术复杂的或特殊的巷道支护方式及支护参数,应进行必要的计算和论证,并进行现场实验与观测。 4.4.6 回采巷道支架,应依据煤层与围岩性质、巷道断面与支架形式以及受采动影响等因素预留必要的伸缩量。 4.4.7 有底鼓的巷道应依据底板岩层性质、可能底鼓的状况及对生产使用影响程度,采取相应的防治措施。有底鼓的巷道宜选用带底拱的拱形、马蹄形或圆形全封闭支护形式。 4.4.8 靠近工作面的回采巷道应依据受采动地压影响的状况,采取相应的加强支护措施。 1 采煤工作面所有安全出口与巷道连接处超前压力影响范围内应加强支护,且加强支护的巷道长度不应小于20m;综合机械化采煤工作面,此范围内的巷道高度不应低于1.8m。 2 具有冲击危险的采煤工作面安全出口与巷道连接处超前支护范围不应小于70m,综采放顶煤工作面或具有中等及以上冲击危险区域的采煤工作面安全出口与巷道连接处超前支护范围不应小于120m,超前支护优先采用液压支架。煤巷掘进工作面后方具有中等及以上冲击危险的区域应当再采用可缩支架加强支护。 4.5 巷道掘进 4.5.1 综采采区应装备综合掘进机、掘锚一体化机组或连续采煤机组的综合机械化掘进机组掘进巷道。 4.5.2 装备掘进机组的掘进工作面,应配备相应的后配套系统形成综合机械化掘进作业线,并应符合下列规定 1 配套单机的主要技术特征和参数,应满足掘进巷道的地质条件和巷道掘进工艺的要求。 2 成套设备的综合生产能力,应以掘进机的生产能力为主要依据。后配套设备的生产能力,宜依次较其前者大10~20。 3 各配套单机之间的关系和布置尺寸,应配合协调。 4.5.3 巷道掘进应根据采区地质条件、巷道布置和掘进工作的实际需要,另配备相应的普通机械化掘进设备。 岩石巷道掘进,条件适宜时,应配备岩巷掘进机或液压钻车及相应的后配套设备;当巷道断面小、倾角大或掘进长度短时,可配备气腿式风动凿岩机等;溜煤眼、煤仓掘进应配备反井钻机。 4.5.4 采区掘进工作面个数应根据采煤工作面推进速度、生产接续巷道工程量和掘进速度等因素,经分析计算确定。 4.5.5 巷道掘进速度应依据掘进巷道的具体条件、机械装备的技术效能等因素,经分析计算合理确定,并应符合现行国家标准煤炭工业矿井设计规范 GB 50215的有关规定。 4.5.6 开采冲击地压煤层时,在应力集中区内不应布置2个工作面同时进行采掘作业。2个掘进工作面之间的距离小于150m时,采煤工作面与掘进工作面之间的距离小于350m时,应停止其中一个工作面,确保回采工作面与掘进工作面之间、两个掘进工作面之间留有足够的间距,以避免应力叠加导致冲击地压的发生。 4.5.7 严重冲击地压厚煤层中的巷道应当布置在应力集中区外。冲击地压煤层双巷掘进时,两条平行巷道在时间、空间上应当避免相互影响。 4.5.8 对冲击地压煤层,应当根据顶底板岩性适当加大掘进巷道宽度。 5 采掘工作面设备选型 5.1 一般规定 5.1.1 采煤工作面设备应根据煤层地质条件、采煤方法、工作面参数与生产能力等因素合理选择。 5.1.2 采煤工作面宜设计为智能化工作面,其装备的智能化程度应与工作面生产能力和开采条件相匹配,并符合节能的要求。 5.1.3 采煤工作面采煤机械、刮板输送机和液压支架的相关尺寸应相互协调和匹配。 5.1.4 综采放顶煤工作面滚筒采煤机的截深和液压支架放煤口水平投影的长度应与工作面的放煤步距相协调。 5.1.5 采煤工作面刮板输送机和采煤机械的电动机电压等级应相同,如设备配套适应,则转载机和破碎机的电动机电压也宜与工作面设备相同。 5.1.6 掘进工作面设备应根据开采技术条件、煤岩特性、掘进方法和工艺等综合确定,设备生产能力和性能应相配套。 5.2 采煤机械选型 5.2.1 工作面采煤机械宜选用滚筒采煤机;地质构造简单、底板较平整、煤层不粘顶、直接顶稳定、底板中硬或坚硬、采高不大于2m的煤层,可选用刨煤机。 5.2.2 工作面滚筒采煤机选型应符合下列要求 1 应采用可调高双滚筒结构。 2 骑槽式采煤机应采用无链电牵引。 3 采煤机的截割高度应大于工作面的最大设计采高l00mm,采煤机截割滚筒的直径应小于工作面的最小设计采高100mm,截深应大于工作面的设计截深。 4 采煤机的生产能力应与工作面的设计生产能力相适应。 5 采煤机应装有能停止工作面刮板输送机运行的闭锁装置。 6 采煤机应装备可靠的内、外喷雾装置。 7 工作面倾角大于15时,采煤机应有可靠的防滑装置,工作面倾角大于35时,采煤机应有可靠的制动装置。 8 短壁工作面、急倾斜煤层水平分层放顶煤工作面和急倾斜煤层水平分层工作面,宜采用正面截割式采煤机或其他短壁工作面采煤机。 5.2.3 滚筒采煤机的机面高度应低于工作面最小采高处液压支架顶梁下方的工作面净高l00mm采高小于2.0m的工作面,应选用矮机身采煤机;采高小于0.8m的极薄煤层工作面,应选用爬底板型采煤机。 5.2.4 对于煤质较硬、落煤块度较大的工作面,滚筒采煤机宜配置大块煤破碎装置。 5.3 刮板输送机选型 5.3.1 工作面刮板输送机选型应符合下列要求 1 刮板输送机应采用可弯曲可自移结构。 2 刮板输送机宜采用变频或双速电动机驱动,电动机与减速箱宜和机身平行布置在采空区一侧。 3 刮板输送机的铺设长度应与工作面长度相适应,运输能力应与工作面生产能力及采煤机生产能力相匹配。 4 刮板输送机中部槽的长度应与液压支架的中心距一致。 5 刮板输送机煤壁侧应有铲煤板,采空区侧应有挡板和电缆槽。 5.3.2 与骑槽式采煤机配套的刮板输送机应符合下列规定 1 刮板输送机中部槽的强度与刚度应满足采煤机骑压与行走的要求。 2 刮板输送机中部槽的尺寸应与采煤机底座滑动机构的尺寸相匹配。 3 采空区侧应有与采煤机行走机构相适应的牵引导轨。 5.3.3 薄煤层工作面应选用机身高度小的矮机头刮板输送机。采用爬底板采煤机的薄煤层工作面,应选用与爬底板采煤机配套的刮板输送机。 5.3.4 采用刨煤机的工作面应选用与刨煤机配套的刮板输送机。 5.3.5 下列工作面应选用封底溜槽 1 底板为Ⅰ~Ⅲa类的工作面。 2 煤质较软的工作面。 3 日推进度大于6m的工作面。 5.3.6 煤质较软、落煤块度较小的工作面,应选用双中链或单中链刮板输送机;煤质较硬、落煤块度较大的工作面,宜选用双边链刮板输送机。 5.3.7 运输能力大于或等于1000t/h的运输机,宜选用与工作面运输巷转载机十字连接的交叉侧卸式机头。 5.3.8 当出现下列情况之一时,刮板输送机应装设防滑、锚固装置 1 与刨煤机配套的刮板输送机,当工作面倾角大于12时。 2 与滚筒采煤机配套的刮板输送机,当工作面倾角大于15时。 5.3.9 当工作面倾角大于25时,刮板输送机应有防止煤、矸窜出溜槽伤人的措施。 5.4 液压支架选型 5.4.1 工作面应选用掩护式或支撑掩护式液压支架。支架的结构应便于人员行走和作业,并应满足工作面通风对工作面过风断面的要求。 5.4.2 工作面应选用同一型号的液压支架,不同型号的液压支架不应在-个工作面混用。 5.4.3 液压支架的结构高度应与工作面设计采高相匹配,并符合列规定 1 液压支架的最大结构高度应大于工作面设计最大采高0.2m。 2 液压支架的最小结构高度应小于工作面设计最小采高0.2m。 5.4.4液压支架的额定支护强度应与工作面采高和顶板条件相适应。有矿压观测资料的矿井,液压支架的额定支护强度应根据类似条件工作面的矿压观测资料确定;无矿压观测资料的矿井,液压支架的额定支护强度应根据工作面基本顶的级别和采高采用倍重系数估算法、工程类比法确定,并选取最大值作为工作面支架合理支护强度。 5.4.5 液压支架对工作面底板的最大比压应小于工作面底板的允许底板载荷强度。工作面各类底板的允许底板载荷强度可按表5.4.5选取。 表5.4.5 工作面各类底板的允许底板载荷强度Pp值 底 板 类 别 允许底板载荷强度 Pp(MPa) 参 考 岩 性 类别名 代号 极软 Ⅰ Pp≤3.0 充填砂、泥岩、软煤 松软 Ⅱ 3.0 Pp≤ 6.0 泥页岩、煤 较软 Ⅲ Ⅲa 6.0 Pp ≤ 10.0 中硬煤、薄层状页岩 Ⅲb 10.0 Pp≤16.0 硬煤、致密页岩 中硬 Ⅳ 16.032.0 厚层砂质页岩、粉砂岩、砂岩 5.4.6 工作面倾角大于15时,液压支架应设置防倒、防滑装置,并应采取防倒、防滑措施。 5.4.7 对于设计移架速度大于4架/min的工作面,应配置电液控制系统的液压支架。 5.4.8 下列工作面的液压支架应配置大流量安全阀 1 直接顶为3、4类或基本顶为Ⅲ、Ⅳ级的工作面。 2 顶板有可能发生切冒的浅埋深工作面。 3 有冲击地压的工作面。 5.4.9 刨煤机工作面的液压支架,除满足工作面支护的要求外,还应符合下列要求 1 液压支架的推移千斤顶应具有保证给定刨深的功能。 2 液压支架的底座与刮板输送机之间应设置调斜装置。 5.4.10 综采放顶煤工作面应选用低位放顶煤液压支架,并应符合下列规定 1 支架的放煤口应有大块煤破碎装置或措施。 2 支架应有对放煤口实施喷雾的防尘喷雾系统。 5.4.11 需铺设金属网假顶的分层工作面,宜选用具有自动铺网及自动联网功能的液压支架。 5.4.12 采用水砂充填、风力充填管理顶板的工作面,应选用有挡帘、充填管路等附设装置的充填支架。 5.4.13 下列工作面液压支架应有防止煤壁片帮的护帮板 1 采高大于3m或煤壁片帮严重的工作面。 2 节理裂隙发育或煤质松软的中厚煤层工作面。 5.4.14 工作面刮板输送机驱动装置处,应选用符合下列要求的过渡支架 1 过渡支架的架型与结构高度应与基本支架相同,支护强度等主要技术参数应与基本支架相匹配。 2 放顶煤工作面过渡支架应具有放顶煤的功能。 5.4.15 工作面端头支护宜选用端头支架。工作面与运输巷接合处的端头支架宜选用偏置式,支架结构应与端头的设备布置相适应,并宜带有推移转载机的动力装置。 5.5 运输巷运输设备选型 5.5.1 工作面运输巷的运输设备应选用可伸缩带式输送机以及配套的桥式转载机和破碎机。 5.5.2 工作面运输巷桥式转载机选型应符合下列规定 1 转载机的输送能力应与工作面刮板输送机的能力相适应。 2 转载机的零部件应与工作面刮板输送机具有互换性。 3 转载机的机头及其移动方式应与可伸缩带式输送机的机尾相适应;条件适宜的,转载机可采用自移式。 4 转载机的机尾结构应与工作面刮板输送机机头的结构及端头的设备布置相适应。 5 转载机与带式输送机的有效搭接长度应与工作面日推进度及带式输送机机尾的结构相适应。 5.5.3 工作面运输巷破碎机选型应符合下列规定 1 破碎机的出料块度不应大于300mm。 2 破碎机的通过能力应与转载机的运输能力相适应。 3 破碎机的结构及相关尺寸应与转载机相匹配。 4 破碎机的入料口应设置防止人员误入破碎机的安全防护设施。 5.5.4 下列工作面运输巷应选用轮锤式破碎机 1 转载机的运输能力大于或等于1000t/h的工作面。 2 煤的普氏硬度系数f大于或等于2.0的工作面。 3 煤层结构复杂,夹砰厚度较大的工作面。 5.5.5 工作面运输巷可伸缩带式输送机选型应符合下列规定 1 带式输送机的运输能力应与转载机的运输能力相适应。 2 带式输送机机尾的结构形式与尺寸应与转载机相匹配。 3 带式输送机的储带长度不宜小于100m。 4 带式输送机的拉紧装置应具有自动拉紧功能。 5 带式输送机应装备有跑偏、打滑、断带等机械电气安全保护装置。 6 带式输送机应使用阻燃带,输送带及非金属材料零件的安全性能应符合有关规定。 7 带式输送机应具备运行工况监测控制和上传信号功能,并具备沿线起车声光预警、沿线急停闭锁及通信功能。 5.5.6工作面运输巷宜采用落地式可伸缩带式输送机;底板松软、有底鼓的工作面运输巷应选用吊挂式可伸缩带式输送机。 5.5.7 工作面运输巷宜铺设1台可伸缩带式输送机;当工作面运输巷较长,1台带式输送机长度不能满足要求时,应选用同型号的带式输送机搭接,但台数不宜超过2台。 5.5.8 倾角大于5的倾斜长壁工作面运输巷可伸缩带式输送机,上运时,应设逆止装置和制动装置;下运时,应设软制动装置和超速保护装置。 5.6 采煤工作面辅助设备选型 5.6.1 在工作面巷道中应配置乳化液泵站、喷雾泵站、移动变电站、巷道超前支护设备等辅助设备。 5.6.2 乳化液泵站应符合下列规定 1 泵站的工作压力应满足支架初撑力的要求,并考虑管路阻力所造成的压降,且不应小于31.5MPa。 2 泵站的流量应根据工作面支架的移架速度和每次移架所需要的乳化液体积确定。 3 乳化液泵的流量应与泵站的流量相适应,当1台乳化液泵不能满足要求时,应配置2台同型号的乳化液泵并联工作。 4 泵站应安装1台备用乳化液泵,备用泵的型号应与工作泵相同并可随时投入运行。 5 工作与备用乳化液泵的总台数超过2台时,应配置2个乳化液箱,乳化液箱的容量应满足多台泵同时运转的需要。 6 乳化液泵站宜配有自动配比装置,乳化液泵宜采用变频设备,并能根据工作面支架压力自动加载。 5.6.3 喷雾泵站的工作压力与流量应与采煤机械内、外喷雾系统的压力与流量相适应。 5.6.4 工作面在巷道超前支护宜选用超前支架,支架结构及强度应与矿山压力相适应,支架空间应满足回采巷道功能要求。 5.6.5 工作面应根据瓦斯抽采、煤层注水、煤层自燃的防治、顶板或顶煤软化松动、工作面设备防滑等需要,按照国家现行有关标准的要求,配备相应的辅助设备。 5.6.6 大中型矿井的采煤工作面顺槽电气等设备运输宜采用自移式设备列车,电缆拖移装置。 5.7 掘进工作面设备选型 5.7.1 掘进工作面设备选型应满足掘进巷道的围岩条件、断面及掘进工艺的要求。大中型矿井掘进工作面宜选用智能化综掘设备。 5.7.2 煤及半煤岩巷道综掘工作面宜选择悬臂式、接地比压0.14MPa以下、截割功率大于132kW的掘进机,岩石巷道综掘工作面宜选择悬臂式、截割功率大于200kW的掘进机或掘锚机或全断面掘进机。掘进机应配备内外喷雾装置,内喷雾装置的使用水压不应小于2MPa,外喷雾装置的使用压力不应小于4MPa。 5.7.3 综掘工作面应配备与掘进机相适应的转载机、后配套运输设备、支护设备、局部通风机、除尘机、探水钻、排水泵等辅助设备。应满足下列要求 1 转载机能力应大于掘进机生产能力,宜选用桥式转载机。 2 煤巷及煤岩巷道单巷掘进时,后配套运输设备宜装备带式输送机;多巷道掘进时,宜装备梭车带式输送机,且掘进机宜选用连续采煤机;辅助运输设备宜与矿井辅助运输设备一致,有轨运输宜装备无极绳绞车或单轨吊。 3 锚杆支护宜配置自行式锚杆钻机或掘锚一体机,选用液压锚杆钻机和湿式喷浆机,喷浆材料宜采用地面配料,锚杆、锚索支护应配备锚杆拉力计、锚杆预紧力检测仪、锚索张拉器和锚索切断器。 4 局部通风机宜选择对旋轴流式,应根据巷道长度和需风量配备。 5 除尘风机宜选用湿式振弦除尘风机,除尘能力应适应局部通风机风量。 6 探水钻机钻孔能力应与掘进工艺和速度相适应,选用钻探深度不小于200m的全方位探水钻机。 7 排水泵应根据工作面预计的涌水量及积水点数量合理配备,低瓦斯矿井排水泵宜选用防爆型自动潜污泵,高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井宜选用风动自动排水潜污泵。 6 采区运输 6.1 一般规定 6.1.1 采区运输应满足采区采掘工作的需要,安全可靠,并应符合系统简单、环节少、用人少、效率高与节能的要求。 6.1.2 采区运输方式与系统应根据采区的生产能力、煤层赋存条件、煤层层数、采掘工作面个数与生产能力、人员与材料设备的运输需要、大巷运输方式与系统、采区巷道布置等因素,进行综合分析和技术经济比较确定。 6.2 煤炭运输 6.2.1 采区煤炭运输应采用连续运输方式。在大巷采用轨道运输的矿井中,当采区石门与煤层之间采用石门溜煤眼布置时,采区石门中可采用轨道运输。 6.2.2 工作面运输巷带式输送机与采区运输巷或上、下山运输设备应直接联系,或通过溜煤眼、区段石门联系;多煤层联合布置的采区,当煤层距采区运输巷或上、下山较远,经技术经济比较合理时,也可
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