4-3煤~4-2煤运回联巷设计.docx
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1、目录刖B第一章概况-1-第二章巷道布置及支护说明-6 -第三章施工方法及工艺-7 -第四章支护设计-9-第五章供电设计-15-第六章运输设计-21 -第七章通风设计-22 -第八章井下紧急避险六大系统-27 -第九章风险辨识-29-第十章安全技术措施-30-第H章 避灾路线-36 -第十二章 附件-37-(4)封闭不良钻孔本设计碉室区域无封闭不良钻孔。IV、老窑积水分布情况广煤4”煤运回联巷附近为大部为实体煤,附近不涉及老窑。V、矿井充水情况1、矿井涌水量根据43煤2煤运回联巷掘进地质说明书确定该掘进区域涌水量最大为5n)3/h,正常涌水量为3m3/h。六、其他瓦 斯4煤层瓦斯绝对涌出量0.9
2、1m7min,相对涌出量0. 50m3/t,掘进 工作面最大瓦斯绝对涌出量0. 13m7min,无煤与瓦斯突出、喷出情 况。4一3煤层瓦斯绝对涌出量0. 77m3/min,相对涌出量0.61m3/t,掘进 工作面最大瓦斯绝对涌出量0. 13m:7min,无煤与瓦斯突出、喷出情 况。煤尘爆炸指数具有爆炸性煤的自燃倾向性I类容易自然,自然发火期34天。地温危害正常冲击地压危害无冲击地压第二章巷道布置及支护说明第一节巷道布置43煤4煤运回联巷具体布置如下:-6-1. 运输联巷:设计全长81. 669mo开口端位于4一3煤东翼大巷运输顺槽停掘处,方位角180 ,沿南翼保护煤柱布置,先沿顶板掘进10m
3、后,按仰角9。11,36破顶掘进71.669m (平距,中)与疽煤东翼 主运大巷贯通结束。2.回风联巷:设计全长88. 430m。开口端位于产煤东翼大巷回风 顺槽停掘处,方位角180 ,沿南翼保护煤柱布置,先沿底板掘进10m 后,按仰角9 31 47破顶掘进68. 990m (平距,中)与4”煤南翼 回风巷贯通结束。4煤4煤运回联巷参数表巷道名称巷道尺寸/m(宽X高)支护形式用途备注毛尺寸净尺寸运输联巷开口4.8 X 2.84.6 X 2.7锚网通风、行人、排水10m运输联巷4X2.63.8 X 2.5锚网通风、行人、排水71.67m回风联巷开口4X2.64.8 X 2.8锚网通风10m回风联
4、巷4X2.63.8 X 2.5锚网通风78.43m第三章施工方法及工艺第一节巷道掘进及机械化一、掘进区域简介:本次设计包含的掘进作业区域有:运输联巷全段,计81.669m; 回风联巷全段计88. 430m。掘进工程量:-7-1 .运输联巷:设计全长81.669m;掘进全长81.669m;掘进煤量7. 78t,掘进岩量:885to回风联巷:设计全长88. 43m掘进全长88. 43m;掘进煤量218t,掘进岩量:923to总计掘进:170.1m;掘进煤量:226t;掘进岩量:1808to二、掘进方式掘进一支护f掘进,再重复。采用综合机械化掘进,使用EBZ-160型掘进机;配合防爆装载机, 经防爆
5、胶轮车再将煤(岩)运往地面。三、设备及工具配备EBZ-160型掘进机技术参数项目参数项目参数外型10600X3600X1800 mm截割头转速46r/min整机功率325KW可/经济截割硬度W85/65Mpa截割头卧底深度400mm最大切割宽度5100mm最大截割断面26.5m2适应巷道坡度18装载能力4m3/min行走速度。7m/min整机重量59t最大截割高度5200mm-4-| | K 乂 业人 截囚总数36铲板宽度3600mm工作电压1140V设备及工具配备表序号设备工具名称型号规格功率单位数量备注1局部通风机FBD-No6.02 X 22KW台21用1备2掘进机EBZ-200325K
6、W台15风动锚杆机MQT130/2.8台46扭钥扳手0-300N.m把21用1备7排水泵/台18风镐GT10P部29锹张8-8-1()锤把211镐I把412激光指向仪JZY-3把113锚杆拉力计MLK114找顶工具1.5m, 2.0m把2各1把15装载机ZL18EFB (A)(防爆)台116无轨胶轮车WC3J (防爆)台317探水钻ZLJ-3501顶板探水18探水钻ZLJ-650台1掘进头探水19馈电开关KBZ-400台120切换开关QBZ-2*120台1第二节工作面生产系统一、掘进作业I、出渣:工作面破落的煤(岩)采用掘进机耙爪扒装一防爆装 载机一4一3煤东翼大巷运输顺槽皮带机尾一煤仓一地面
7、II、辅助运输:施工中采用防爆胶轮车运输,材料及设备从地面 用防爆胶轮车运至工作面。第四章支护设计一、临时支护采用吊环式前探梁作为临时支护,切割后在永久支护的掩护下用 找顶工具先撬掉迎头危岩悬砰,将前探梁移至迎头,然后用木板背实 顶板,吊环采用350 X 130 X 100mm厚8mm钢板加工而成,前探梁采用 089X6mm无缝钢管制作,长度不小于6. 0mo前探梁必须跟头若距迎 头端面不平整时最大不大于300mni,共使用二根前探梁;移动状态时, 保持每根前探梁上有两个吊环固定,吊环上的螺母必须拧紧,移前探-9-梁时,每根前探梁至少四人操作,需在掘进机上操作时,掘进机必须停机停电闭锁。工作面
8、顶板最小控顶距0. 3m,最大控顶距3. 3m0二、永久支护1.锚杆支护参数确定锚杆支护参数确定采用悬吊作用理论进行。(1) 顶锚杆长度计算:l = kh + l+l2式中:L 一锚杆长度,m;H 冒落高度,一般取2m;K 安全系数,一般取K=2;L1 锚杆锚入稳定岩层的深度,一般按经验取0. 5m;L2 锚杆在巷道中的外露长度,一般取0. 05m;其中:岩层:/顶=切2/= 3.8/(2x5)= 0.38mH 帮=B/lf = 2.5/(2 x 5)= 0.25m煤层:H顶=B/2f = 3.8/(2x 3)= 0.63wH 帮=B/lf = 2.5/(2 x3)= 0.42m式中:B 巷道
9、掘进宽度,取3. 8m,高度,取2. 5mf -岩石坚固性系数,砂岩取5,煤层取3;pjgL顶=2 x 0.63 + 0.5 + 0.05 = 1.81/n-10-L 帮=2 x 0.42 + 0.5 + 0.05 = 1.37 m岩层:Lj贝=2 x 0.38 + 0.5 + 0.05 = 1.31m=2x0.25 +0.5 + 0.05 = 1.05 m顶板选用中20X2000mm高强锚杆,帮部选用4)18X1500玻璃钢 锚杆满足要求。(2) 锚杆间距、排距计算,间排距取a:a = .28.Q 弘.1.41d锚杆的直径(mm)r岩石容重(KN/e )6 t一杆体材料的抗拉强度(MPa)顶
10、锚取455MPa;帮锚取300MPao顶锚取 d二20, r=10, 6 t=455,计算得 a=0. 028X20X4. 02 = 2. 25m, 考虑岩体的挤压破坏范围及相同条件下的经验,为安全起见,取排距 1000mm,顶部杆间距880mmo帮锚取 d二 18, r二9, 6 t二300,计算得Q = 0.028x18x3.44 = 1.74m, 考虑岩体的挤压破坏范围及相同条件下的经验,为安全起见,取排距 1000mm,帮锚杆间距,1000mm o锚杆直径的确定d顶=1.13x(Q 顶/切严=1.13x(105x103/455)* =17.17ms取顶锚杆直径20mm;d顶=1.13x
11、(Q顶/屯严=i i3x(60xl03/300)L2 =15.98mm-11 -取帮锚杆直径18mmo式中:d锚杆直径,mm;Q锚杆设计的锚固力,取Q顶二105KN, Q帮二60KN;。t杆体的抗拉强度,顶锚取。t=455MPa;帮锚取。t=300MPao锚杆锚固力计算锚杆锚固力可按下式计算:Q顶=S/4)x屈)=2 x335 x 106 =105KN式中:。屈一杆体材料的屈服极限,顶锚取。屈二335Mpa;d杆体直径,nrnio帮锚采用玻璃钢锚杆,根据三方检测报告,锚固力取60KNo锚杆的选择巷道顶部锚杆选择巾20mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,Q二105KN。巷道帮部锚杆选择。18mm玻璃钢锚杆
12、,Q=60KN。(3) 锚固剂的确定锚杆锚固采用MSCK2360型树脂锚固剂。2.支护参数修正结合锚杆的布置关系,修正支护计算参数结果如下表。-12-计算参数修正结果表3. 43煤4煤运回联巷详细支护参数确定:序号参数名称单位计算值修正 结果说明1顶锚杆长度m煤层:1.812.02顶锚杆间排 距m2. 250. 88X13顶锚杆锚固 力kN105105根据锚杆杆体 载荷4顶锚杆直径mm17. 17205帮锚杆长度m煤层:1.371. 56帮锚杆间排 距m1. 741X17帮锚杆锚固 力kN6060根据三方检验 报告8帮锚杆直径mm15. 9818(1) 运输联巷开口段该段永久支护采用锚网支护。
13、该段巷道为矩形巷道,断面:4.8X2. 8m;巷道全段顶板为泥岩、 细粉砂岩,两帮整体为泥岩、细粉砂岩,属不稳定一较稳定型(I 一 II)顶板。顶板:顶锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆,规格4)20X 2000mm, 锚杆间、排距为880X 1000mm,顶板每排布置6根锚杆;采用长X宽 X厚为150X 150X10mm的金属方托盘,每根锚杆配套2根MSCK2360 型树脂锚固剂,端头锚固。帮部:帮锚杆采用玻璃钢锚杆,规格4 18X 1500mm,锚杆间、排 距为1000X 1000mm,帮部每排布置3根锚杆;采用塑料托盘紧固, 每根锚杆配套1根MSCK2360型树脂锚固剂,端头锚固。-13-顶网
14、采用金属网,规格为4minX4800niniX llOOinni,网格为100 X 100mm,网片搭接长度为100mm,每隔500mni用不小14#镀锌双根铁 丝扭结1道;帮网采用塑料网片。(2) 运输联巷该段永久支护采用锚网支护。该段巷道为矩形巷道,断面:3. 8X2. 5m;巷道全段顶板为泥岩、 细粉砂岩,两帮整体为泥岩、细粉砂岩,属不稳定一较稳定型(I 一 II)顶板。顶板:顶锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆,规格4)20 X 2000mm, 锚杆间、排距为880X1000mm,顶板每排布置5根锚杆;采用长X宽 X厚为150 X 150 X 10mm的金属方托盘,每根锚杆配套2根MSCK2
15、360 型树脂锚固剂,端头锚固。帮部:帮锚杆采用玻璃钢锚杆,规格18X 1500mm,锚杆间、排 距为1000X 1000mm,帮部每排布置3根锚杆;采用塑料托盘紧固, 每根锚杆配套1根MSCK2360型树脂锚固剂,端头锚固。顶网采用金属网,规格为4mmX3800nmiX llOOmm,网格为100 X 100mm,网片搭接长度为100mm,每隔500inni用不小14#镀锌双根铁 丝扭结1道;帮网采用塑料网片。(3) 回风联巷开口段该段永久支护采用锚网支护。该段巷道为矩形巷道,断面:4. 8X2. 8m;巷道全段顶板为泥岩、 细粉砂岩,两帮整体为泥岩、细粉砂岩,属不稳定一较稳定型(I 一 I
16、I)顶板。顶板:顶锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆,规格4)20 X 2000mm, 锚杆间、排距为880X 1000mm,顶板每排布置6根锚杆;采用长X宽-14-X厚为150X 150 X 10mm的金属方托盘,每根锚杆配套2根MSCK2360 型树脂锚固剂,端头锚固。帮部:帮锚杆采用玻璃钢锚杆,规格18X 1500mm,锚杆间、排 距为1000X 1000mm,帮部每排布置3根锚杆;采用塑料托盘紧固, 每根锚杆配套1根MSCK2360型树脂锚固剂,端头锚固。顶网采用金属网,规格为4mmX4800mniX 1100mm,网格为100 X 100mm,网片搭接长度为100mm,每隔500mm用不小
17、14#镀锌双根铁 丝扭结1道;帮网采用塑料网片。(4)回风联巷该段永久支护采用锚网支护。该段巷道为矩形巷道,净断面:3. 8X2. 5m;巷道全段顶板为泥 岩、细粉砂岩,两帮整体为泥岩、细粉砂岩,属不稳定一较稳定型(I II)顶板。顶板:顶锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆,规格4)20X 2000mm, 锚杆间、排距为880X1000nini,顶板每排布置5根锚杆;采用长X宽 X厚为150X 150 X 10mm的金属方托盘,每根锚杆配套2根MSCK2360 型树脂锚固剂,端头锚固。帮部:帮锚杆采用玻璃钢锚杆,规格(I)18 X 1500mm,锚杆间、排 距为1000X 1000mm,帮部每排布置
18、3根锚杆;采用塑料托盘紧固, 每根锚杆配套1根MSCK2360型树脂锚固剂,端头锚固。顶网采用金属网,规格为4mmX3800mniX 1100mm,网格为100 X 100mm,网片搭接长度为100mm,每隔500mm用不小14#镀锌双根铁 丝扭结1道;帮网采用塑料网片。第五章供电设计、电源-15-4一3煤上山回风顺槽联巷掘进动力用电来自4一3煤辅运大巷1#移动 变电站(KBSGZY-630/10KV/1140V),通过4*煤辅运大巷敷设至4* 煤东翼大巷回风顺槽,在4一3煤东翼大巷运输顺槽掘进工作面进风口 安装一台矿用隔爆型馈电开关,供电给掘进机、潜水泵、探水钻等负 荷,电压等级为1140V
19、; 43煤上山运输顺槽联巷局部通风机专用电源 取自4点煤与3煤辅运巷交叉口 2#移动变电站(KBSGZY-315/1OKV/1140/660V),备用电源取自煤辅运大巷1#移 动变电站;局部通风机实行“三专两闭锁”(即专用线路、专用开关、 专用变压器;两闭锁:风电闭锁和瓦斯电闭锁装置),并实现双风机、 双电源、自动切换装置。二、供电负荷I、供电负荷统计4一3上山运输顺槽联巷掘进工作面供电负荷统计43上山运输顺槽联巷掘进工作面供电负荷统计序号设备名称型号数量额定电压(KV)额定功率(KW)备注1悬臂式掘进机EBZ-16011. 143252排水泵/1/风动3煤矿用深孔钻车ZDY1200LS11.
20、 14304局部通风机FBDNo-6. 021. 142X30一用一备5伸缩皮带DSJ80/40/2*5511. 142X556电滚筒皮带YZB/3711. 14377刮板输送机SGB620/40T11. 1555-16-总功率(KW)587II、供电系统图及短路电流整定计算1. 设备整定值:a、掘进机过载整定电流:169A短路整定电流:1352Ab、潜水泵过载整定电流:5A短路整定电流:40Ac、探水钻 过载整定电流:21A短路整定电流:126Ad、局部通风机过载整定电流:27A短路整定电流:162Ae、伸缩皮带过载整定电流:80A短路整定电流:480Af、电滚筒皮带过载整定电流:26A短路
21、整定电流:156Ag、刮板输送机过载整定电流:28A短路整定电流:168A2. 变压器整定公式:(1) 保护装置动作值的整定IPe二Uelcos cos= 0. 9(2) 过载整定la. o3INla. o一过载保护的动作电流值IN一单台或同时启动的多台电动机的额定电流A-17-(3) 短路保护la. sIN. stla. s一短路保护的动作电流IN. st单台或同时启动多台电动机的启动电流A3. 保护不同时启动的多台用的设备干线过载整定la. oNIcala.。一过载保护的动作电流值lea一线路的最大长时间工作电流A短路保护la. sIN. st+E IN. rela. s一短路保护的动作电
22、流IN. st启动电流最大一台或同时启动电流最大的多台电动机启 动电流AE IN. re一其余电动机额定电流之和A4. 变压器二次总馈电开关的整定过载整定la. o=I2N. Tla.。一过载保护的动作电流值I2N.T变压器二次侧额定电流A短路保护laIN. st+E IN. rela一短路保护电流值A-18-IN. st变压器所带负荷中启动电流最大的一台或同时启动电流最大的多台电动机启动电流AIII、4一3上山回风顺槽联巷掘进工作面供电负荷统计序号设备名称型号数量额定电压(KV)额定功率(KW)备注1悬臂式掘进机EBZ-16011. 143252排水泵/1/风动3煤矿用深孔钻车ZDY1200
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- 运回 设计
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