【正文】 高， m；本礦取 。 γ — 煤的密度， t/m3；本礦取 。 C0— 采煤工作面采出率，一般取 ～ ，薄煤層取高限，厚煤層取低限。取 。 所以該采煤工作面的年產(chǎn)量為 A0＝ 50 528 ＝ t，因此二 個采煤工作面的年生產(chǎn)能力能夠滿足 采區(qū) 的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 因此，采區(qū)的生產(chǎn)能力即為礦井的生產(chǎn)能力 15 萬 t/a。 按下式計(jì)算礦井的服務(wù)年限： )/( KAZT K ?? 式中： ZK—— 采區(qū) 可采儲量 ；萬 t T—— 采區(qū) 服務(wù)年限； a A—— 采區(qū) 年生產(chǎn)能力；萬 t／ a K—— 儲量備用系數(shù)；一般取 ～ 10 由此確定出采區(qū) 的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限： T＝ （ 15 ） =； 第二章 采區(qū)準(zhǔn)備方式及參數(shù) 第一 節(jié) 采區(qū)準(zhǔn)備方式的確定 采用普通炮采采煤法的采區(qū)，要求有一事實(shí)上的走向長度，采區(qū)上部走向長度 980 m，下部走向長度 800 m，平均走向長度 940 m，采用雙翼采區(qū)布置，每翼走向 長度 450m，已滿足炮采工作面走向長度的要求，故采區(qū)形式采用雙翼采區(qū)布置形式。 綜合采區(qū)儲量、服務(wù)年限、長度、煤層厚度、傾角及地質(zhì)情況等，采區(qū)巷道采用全煤巷布置，在采掘運(yùn)裝備、支護(hù)手段、布置參數(shù)、機(jī)械水平等技術(shù)的應(yīng)用下，布置煤層上山，節(jié)約成本，提高效率，減少輔助工作量，簡化運(yùn)輸系統(tǒng)，提高運(yùn)輸效率等等。 第 二節(jié) 采區(qū)參數(shù) 根據(jù)本礦的具體情況，由于受斷層的影響一采區(qū)走向長不均勻，走向長 750m900m之間。 段斜長及區(qū)段數(shù)目 由于設(shè)計(jì)的采區(qū)的走向長不均勻，傾斜也不均勻出現(xiàn)三角壯，工作面走向長度和傾斜長度受到一定的影響。結(jié)合實(shí)際情況工作面長度定為 50m，巷道的掘進(jìn)采用雙 巷掘進(jìn)，所有區(qū)段的斜長為 450m。將劃分為 4個區(qū)段進(jìn)行回采。 由于采 區(qū)內(nèi)區(qū)段間的開采順序采用下行式；煤層間的開采順序也采用下行式。主要開拓巷道均布置在 K9號煤層的底板中，除了 采區(qū) 邊界 及上山 留 設(shè) 20m外，其他均不留煤柱 。 11 第三 節(jié) 采區(qū)巷道布置 采區(qū)的布置方法也就是確定 采煤方法和上山 (下山 )的布置；由于本礦采用立井開拓，采區(qū)采用走向長壁后退式采煤法開采， 該礦井屬于高瓦斯礦井，必須有專用回風(fēng)上山， 采區(qū) 主要采 K9 煤， K9 煤層傾角平均 22176。，煤層頂?shù)装宸€(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，采區(qū)走向長 900m，傾斜 250m，采區(qū)沿傾斜劃分為 4個區(qū)段，工作面為炮采工藝。由于煤層傾角比較大，下山開 采在采煤、掘進(jìn)、通風(fēng)、排水等方面有一定的困難，所以選擇上山開采。 礦井屬于高瓦斯礦井， 必須有專用回風(fēng)上山，同時還應(yīng)布置通風(fēng)行人上山，運(yùn)輸上山等三條上山。 回風(fēng)上山布置在煤層底板中，與工作面回風(fēng)巷直接相連 ；運(yùn)輸上山 和通風(fēng)行人上山布置在巖層中。 區(qū)段平巷布置方式有單 巷布置和雙巷布置兩種方式，結(jié)合采區(qū)實(shí)際情況和開采順序，所以采用雙 巷布置。 區(qū)段運(yùn)輸順槽 運(yùn)輸上山 相連接，回風(fēng) 順槽 與回風(fēng) 上山 井相連接。 1) 采區(qū)的巷道布置 在 采區(qū) 工作面 內(nèi)只布置開切眼、工作面運(yùn)輸順槽、工作面回風(fēng)順槽，直接 與 運(yùn)輸上山和回風(fēng)上山 相連接，主要開拓巷道布置在 K9煤層的底板中，開切眼和工作面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽布置在 K9煤層中，運(yùn)輸和回風(fēng)石門貫穿煤層。 2) 采區(qū)車場形式選擇 由于 +1600 水平采用 上山開采 ，采煤方法 采用走向長壁采煤法，運(yùn)輸用 罐籠將煤提升至地面。工作面采煤用溜子 直接通過運(yùn)輸順槽 與 運(yùn)輸上山 相連接 ；煤從運(yùn)輸上山自運(yùn) 到采區(qū)煤倉，煤通過運(yùn)輸大巷 運(yùn)輸?shù)降乇?，在采區(qū)設(shè) 置采區(qū)下部 車場 。采區(qū)中部和上部設(shè)置甩車場運(yùn)矸和運(yùn)料。 3. 采區(qū)硐室 采區(qū)硐室包括采區(qū)煤倉、采區(qū)絞車房和采區(qū)變電所。采區(qū)內(nèi)直接在運(yùn)輸順槽和運(yùn)輸石門中 溜煤上山 ，采區(qū)內(nèi)的煤直接通過 溜煤上山溜進(jìn)采區(qū)煤倉。再經(jīng)運(yùn)輸大巷 運(yùn)輸?shù)?地面 。材料由 材料上山 礦車運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅婊仫L(fēng)和運(yùn)輸順槽，在采區(qū)內(nèi) 需要布置絞車房 。本礦采用集中供電，變電所布置在回風(fēng) 上山 井和 材料上山之間 。 12 根據(jù)采區(qū)煤層賦存穩(wěn)定、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單的條件，采區(qū)上山可以提出三種布置方案。 方案一：采區(qū)上山聯(lián)合布置。在距 K9 煤層 12 m 的底板巖層中布置三條上山，上山位于采區(qū)走向中央，通過石門與煤層聯(lián)系。每 條上山相距 30 m。 方案二：采區(qū)上山聯(lián)合布置。在 K9煤層中布置三 條上山間距 30 m，上山位于采區(qū)走向中央。 方案三：采區(qū)上山聯(lián)合布置。其中一條布置在采區(qū)中央的 K9煤層中；另兩 條布置在 K9煤層底板巖層，距 K9煤層 10 m。 煤層上山為運(yùn)輸 上山，巖層上山為軌道上山。 由于本采區(qū)設(shè)計(jì)方案均采用上山聯(lián)合 布置，在聯(lián)絡(luò)巷道的布置上，采用區(qū)段石門 —— 溜煤眼結(jié)合的聯(lián)系方式。第一方案中的溜煤眼分煤層設(shè)置，即 K9煤層均在本煤層的區(qū)段運(yùn)煤平巷中設(shè)溜煤眼與采區(qū)運(yùn)輸上山聯(lián)系。第二、三方案中輸送機(jī)上山均布置在煤層中，故僅 K9 煤層區(qū)段運(yùn)輸平巷用溜煤眼與運(yùn)輸上山聯(lián)系。各方案的軌道上山均采用石門與煤層區(qū)段軌道平巷相聯(lián)系。 根據(jù)已提出的方案及方案比較的原則，三個方案中相同的部分可不參加比較，故區(qū)段巷道布置方案不參加比較，僅就采區(qū)上山及聯(lián)絡(luò)巷道進(jìn)行比較。 比較可看出，方案三實(shí)際為方案一與方案二結(jié)合的結(jié)果，較方案一與方案二并無明顯的特點(diǎn) ，故該方案不參加經(jīng)濟(jì)比較。方案的經(jīng)濟(jì)比較見表 7－ 2和表7－ 3。通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較可以看出，方案二上相對較?。ǔ跗谕顿Y少 %，總投資少 %左右），工程量小、施工容易、投產(chǎn)期短，沿煤層布置上山有得于進(jìn)一步煤層賦存情況。故選用方案二。 采區(qū)方案技術(shù)比較表 項(xiàng) 目 方案一 一煤二 巖上山 方案二 三 煤上山 方案三 二煤一巖 上山 1. 掘進(jìn)工程量 工程量大。因兩上山均在巖層中，故要多掘進(jìn) 252 m 石門和 60 m 溜煤眼 工程量小 工程量較大比第 二方案多掘 170 m 石門 2. 工程難度 困難。一是巖巷施工，二是巷道聯(lián)接復(fù)雜 較容易 困難 3. 通風(fēng)距離 長。每區(qū)段要增加 130 m 的通風(fēng)距離 短 較長。每區(qū)段增加 60 m 通風(fēng)距離 4. 管理環(huán)節(jié) 管理環(huán)節(jié)多。一是溜煤眼多；二是漏風(fēng)地點(diǎn)多 少 多（同方案一） 5. 巷道維護(hù) 維護(hù)工程量少，維護(hù)費(fèi)用低 煤層上山，梯形金屬支架受采動影響大，維護(hù)工程量大，維護(hù)費(fèi)用高 第一條煤層上山，維護(hù)工程量較大，費(fèi)用較高 6. 支架回收 無法回收 可以回收， 70%可以復(fù)用 煤層上山支架可以回收利復(fù)用 13 7. 工程 期 巖石上山掘進(jìn)速度慢，約需 14個月才能投產(chǎn) 煤層上山掘進(jìn)快，約 10 個月可投產(chǎn) 同方案一 表 7－ 2 采區(qū)方案經(jīng)濟(jì)比較表 項(xiàng) 目 單價 方案 二 方案 三 上山 長 度 m 689 429（巖） 260（煤） 條 數(shù) 個 3 3 單 價 元 ?m1 費(fèi)用小計(jì) 元 石門 長 度 m 兩上山 間 30 m 兩 上山 間距 30m， 上山到 k9煤層 63 m 單 價 元 ?m1 單條上山費(fèi)用 元 41 總 費(fèi) 用 元 158088 溜煤眼 體 積 m3 0 63 單 價 元 ?m1 0 每區(qū)段費(fèi)用 元 0 2 費(fèi)用小計(jì) 元 0 11 維護(hù)巷道 長 度 m 689 429（巖） 260（煤 單 價 元 ?m1 維護(hù)時間 a 費(fèi)用小計(jì) 元 表 7－ 3 采區(qū)方案經(jīng)濟(jì)比較匯總表 單位：元 序號 項(xiàng)目 方案 二 方案 三 備注 1 初期投資 包括上山、石門、溜煤眼各一組，鋪軌兩組 2 初期投資比較 /% 100 3 總投資 661 912 14 4 總費(fèi)用 659 922 5 總費(fèi)用比較 /% 100 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) （ 1） 、運(yùn) 煤系統(tǒng) 191 工作面的煤 由 工作面 SGB－ 320/15 型刮板運(yùn)輸機(jī)輸送至對拉工作面運(yùn)輸 上山 中的 SGB－ 320/15 型刮板運(yùn)輸機(jī) ，而后 輸送至 采區(qū)煤倉 ，于 +1600m 運(yùn)輸大巷內(nèi)裝礦車，經(jīng) +1600m 水平 運(yùn)輸大巷 由主井絞車提至地面煤倉翻卸。 192 工作面的煤 由 工作面 SGB－ 320/15 型刮板運(yùn)輸機(jī)輸送至對拉工作面運(yùn)輸斜 上山中 的 SGB－ 320/15 型刮板運(yùn)輸機(jī) ，而后 輸送至 采區(qū)煤倉， 于 +1600m 運(yùn)輸大巷內(nèi)裝礦車，經(jīng) +1600m 井底車場由主 井絞車提至地面煤倉翻卸。 （ 2） 、運(yùn)矸系統(tǒng) 各 水平的掘進(jìn)工作面矸石裝礦車后， 經(jīng)區(qū)段 回風(fēng)巷，由材料上山運(yùn)至井底車場， 經(jīng) +1600m運(yùn)輸大巷 由主 井絞車提至地面排卸。 運(yùn)矸系統(tǒng)與運(yùn)料路線相反。 （ 3） 、材料、設(shè)備運(yùn)輸系統(tǒng) +1720m水平各工作面所需設(shè)備、材料通過主斜井下放至 +1600m水平 運(yùn)輸大巷 ，經(jīng) 材料上山提至 工作面進(jìn)風(fēng) 巷提升至采煤工作面；掘進(jìn)工作面所需材料、設(shè)備則采用人力推車至掘進(jìn)工作面附近，然后搬運(yùn)至掘進(jìn)工作面。 （ 4） 、通風(fēng)系統(tǒng) 191（ 192） 工作面所需新鮮空氣從主 、副 井通過 +1600m 水平 井底 車場 ，經(jīng) +1600m 運(yùn)輸大巷、 191（ 192） 工作面進(jìn)風(fēng) 巷送至 191（ 192） 工作面。 191（ 192）工作面污風(fēng)風(fēng)流經(jīng) 191（ 192） 工作面回風(fēng) 巷、 區(qū)段 回風(fēng)石門、 回風(fēng)上山 經(jīng)軸流式風(fēng)機(jī)抽出地面。 （ 5） 、排水系統(tǒng) +1600m水平采區(qū)內(nèi)各處礦井水可分別通過各工作面進(jìn)風(fēng)巷或工作面回 風(fēng) 斜 水溝自流至， +1600m運(yùn)輸大巷水溝自流經(jīng) +1600m 水平車場、由 +1600m井底車場水倉；經(jīng)主排水泵房由主斜井內(nèi)的排水管抽排至地面。 第四節(jié) 井巷工程 根 據(jù)以上各章節(jié)計(jì)算的結(jié)果，計(jì)算統(tǒng)計(jì)達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時的井巷工程量。 采區(qū) 投產(chǎn)時，完成 2個回采工作面及與之配套的全部井巷工程和設(shè)備安裝工程。 礦建、土建、安裝三類工程中，以礦建工程 量最大，工期最長，故三類工程中以井巷工程為主，土建、機(jī)電安裝工程配合礦建工程進(jìn)行平行或交叉作業(yè)，以達(dá)到施工工期最短的目的。 設(shè)計(jì)中的巷道有：井底車場、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、采區(qū)軌道上山、采區(qū)運(yùn)輸上山、采區(qū)回風(fēng)上山、區(qū)段運(yùn)輸平巷、區(qū)段回風(fēng)平巷、工作面開切眼及一系列的聯(lián)絡(luò)巷。 15 表 3－ 6－ 2 礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時井巷工程量表 巷道名稱 斷面 形狀 支護(hù) 材料 巷道斷面（ 2m ） 巷道長度（ m） 工程量（ 32 m或m ） 凈 掘 掘進(jìn)容積 開拓巷道 井底車場 半圓拱形 混凝土 570 運(yùn)輸 大巷 半圓 拱形 錨網(wǎng) 600 3120 準(zhǔn)備巷道 進(jìn)風(fēng)行人斜巷 梯形 錨網(wǎng) 33 回風(fēng)上山 梯形 錨網(wǎng) 169 運(yùn)輸上山 梯形 錨網(wǎng) 260 1300 軌道上山 梯形 錨網(wǎng) 260 1300 區(qū)段平巷 矩形 錨網(wǎng) 910 5187 聯(lián)絡(luò)巷 梯形 錨網(wǎng) 320 1504 開切眼 矩形 錨網(wǎng) 170 3536 16 序號 工程名稱 工程量（ m） 施工速度（ m/月） 時間（月） 1 井底車場 70 160 2 進(jìn)風(fēng)行人斜巷 30 160 3 運(yùn)輸上山 260 160 4 軌道上山 260 160 5 回風(fēng)上山 169 160 6 運(yùn)輸平巷 910 400 7 回風(fēng)平巷 843 400 8 聯(lián)絡(luò)巷 320 250 9 開切眼 170 400 17 第三章 采煤方法 第一節(jié) 回采巷道布置 由于開采的煤層為單一厚煤層且回采巷道的服務(wù)年限較短，根據(jù)煤層賦存條件，將回采巷道布置在煤層底中，沿煤層掘進(jìn)，由于壓力較大，因此掘進(jìn)時考慮預(yù)留一定的變形量，掘進(jìn)斷面較大。 采區(qū)回采巷道采用機(jī)軌雙煤布置，這種方式是將運(yùn)輸集中平巷和軌道集中平巷都布置在煤層中 。機(jī)軌雙煤巷布置，巖石工程量小、巷道掘進(jìn)容易、速度快、費(fèi)用低，可以縮短采區(qū)準(zhǔn)備時間。同時雙巷布置有利于上下區(qū) 段同時回采。擴(kuò)大采區(qū)生產(chǎn)能力。但在煤層內(nèi)布置集中平巷，受采動影響大，特別是煤層（成分層）數(shù)目多，間距又較小時，集中平巷將受多次采動影響，加以集中平巷的服務(wù)期較長，維護(hù)工程大。嚴(yán)重時會影