【正文】 區(qū)范圍上至 620 m下至 680 m,相鄰采區(qū)為第一、四采區(qū) ,由于該礦周邊地區(qū)為沙漠所以對(duì)地面無影響 .圖 21為 金寶屯煤礦 地理位置圖。 第二節(jié)采區(qū)地質(zhì)概況 一、地質(zhì)構(gòu)造 該采區(qū)內(nèi)無斷層 ,陷落柱 ,火成巖侵入的影響是比較平坦的向斜構(gòu)造 . 二、煤層及頂?shù)装迩闆r 本采區(qū)可采用煤層為單一煤層 ,平均厚度為 5 m，傾角平均為 4o左右 ,煤層為西南 — 東北走向 ,西北高東南低 ,瓦斯涌出量為 m3/min,煤層自然發(fā)火期為 2～ 3個(gè)月 ,該煤無夾石火成巖入侵的情況 ,無煤層內(nèi)失火、分叉及合并情況 。煤層頂板為泥巖 ,厚度為 1m層狀量冒落底板泥煤劣煤厚為 m層狀質(zhì)軟易碎 . 三、瓦斯及煤塵 該礦為低瓦斯礦井該采區(qū)無煤與瓦斯突出 ,沒的自然發(fā)火期為 54天易自然 ,煤塵爆炸的可能性為 65%為強(qiáng)爆 . 四、礦井水對(duì)采區(qū)開采的影響 采區(qū)回采不波及頂板含水層 ,底部無含水層 ,本采 區(qū)沒有出水點(diǎn) ,采區(qū)內(nèi) 6個(gè)鉆孔封堵質(zhì)量均合格回采中為確保安全在距鉆孔 50 m的范圍內(nèi)應(yīng)打探眼前進(jìn) ,周圍無采空區(qū)無小煤礦 ,該采區(qū)無斷層所以不影響開采 。 金寶屯煤礦北二采區(qū)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 圖 21 第三章 采區(qū)儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限 第一節(jié)采區(qū)儲(chǔ)量 金寶屯煤礦北二采區(qū)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量： 采區(qū)煤柱損失：井田邊界留保護(hù)煤柱 10 m，采區(qū)其他邊界留 10 m。采區(qū)內(nèi)兩工作面間保護(hù)煤柱 10 m，共 9個(gè)保護(hù)煤柱。煤柱損失煤量 。 采區(qū)可采儲(chǔ)量計(jì)算： （ ）179。 80%= 年掘進(jìn)出煤量： 1100179。 179。 179。 179。 = 單工作面年產(chǎn)量： 采區(qū)總生產(chǎn)能力： += 采區(qū)服務(wù)年限： 1070247。 = 第二節(jié)采區(qū)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限 根據(jù)二種采煤方法設(shè)計(jì)方案，即傾斜長(zhǎng)壁采煤法、走向長(zhǎng)壁采煤法，即而產(chǎn)生兩種關(guān)于采區(qū)生產(chǎn)能力和采區(qū)服務(wù)年限的計(jì)算方法。 方案一：傾斜長(zhǎng)壁采煤法 采區(qū)采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法，根據(jù)煤層賦存條件，可用綜合機(jī)械化采煤，為單一工作面生產(chǎn)，日 產(chǎn)量 ，月產(chǎn)量為 t，年產(chǎn)量為 t，服務(wù)年限為 5年，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 90 萬 t。 采區(qū)生產(chǎn)能力計(jì)算： AB=AO=LVOmDrnCO L工作面的長(zhǎng)度為 200 m VO工作面的推進(jìn)度為 m/d m煤層厚度為 m D工作面作業(yè)天數(shù) 330 d r煤的體積密度為 t/m3 n同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面 1 個(gè) CO采煤工作面采出率 95﹪ AB=200179。 179。 179。 330179。 179。 1179。 95﹪ = 萬 t 采煤服務(wù)年限： T=M 可采 /AB M 可采 可采儲(chǔ)量 t AB年生產(chǎn)能力為 t/a 所以采區(qū)服務(wù)年限為 T= M 可采 /AB=方案二：走向長(zhǎng)壁采煤法 采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁采煤法，根據(jù)煤層賦存情況，選用綜合機(jī)械化采煤法，雙工作面日產(chǎn)量為 ,月產(chǎn)量為 t,年產(chǎn)量為 t,服務(wù)年限 年，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 180 萬 t。 采區(qū)生產(chǎn)能力計(jì)算： AB=AO=LVOmDrnCO L工作面的長(zhǎng)度為 200 m VO工作面的推進(jìn)度為 m/d m煤層厚度為 m D工作面作業(yè)天數(shù) 330 d 金寶屯煤礦北二采區(qū)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 r煤的體積密度為 t/m3 n同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面 2 個(gè) CO采煤工作面采出率 96﹪ AB=200179。 179。 179。 330179。 179。 2179。 96﹪ = 萬 t 采煤服務(wù)年限： T=M 可采 /AB M 可采 可采儲(chǔ)量 t AB年生產(chǎn)能力為 150 萬 t/a 所以采區(qū)服務(wù)年限為 T= M 可采 /AB= 第四章 采區(qū)方案設(shè) 計(jì) 第一節(jié)采煤方法的選擇 金寶屯煤礦北二采區(qū)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 方案一 帶區(qū)式傾斜長(zhǎng)壁采煤法： 采區(qū)工作面的長(zhǎng)度為 200 m，斜長(zhǎng)為 1100 m，有 9個(gè)工作面組成。采用“四六”工作制，及“三班采煤一班準(zhǔn)備”作業(yè)形式，每班進(jìn)兩刀，截深為 m，每日 6次循環(huán)，日進(jìn)度 m。 方案二 采區(qū)式走向長(zhǎng)壁采煤法： 采區(qū)工作面的長(zhǎng)度為 200 m，區(qū)段長(zhǎng)為 1000 m，兩翼開采，每翼分為 5個(gè)采區(qū)。采區(qū)由 10個(gè)工作面組成，采用“四六”工作制，及“三班采煤一班準(zhǔn)備”每班進(jìn)兩刀，截深為 m。每日 6次循環(huán)，日進(jìn)度 m。 第二節(jié) 采區(qū) 巷道 布置 一、初期采區(qū)選擇方案的確定、工作面數(shù)目 由于該采區(qū)位于井田中部，所以定該采區(qū)為北二采區(qū)，此采區(qū)內(nèi)的絕大部分煤量屬于高級(jí)儲(chǔ)量，采區(qū)內(nèi)沒有斷層，煤層傾角平緩，約 4o。采區(qū)的開采條件好，對(duì)工藝要求比較簡(jiǎn)單。 根據(jù)北二采區(qū)的資源條件結(jié)合小組討論和目前綜采工作面的實(shí)際達(dá)到生產(chǎn)能力和管理水平，確定礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)為一個(gè)工作面同時(shí)開采。即單工作面 現(xiàn)將采區(qū)內(nèi)的巷道布置進(jìn)行比較 方案一：傾斜長(zhǎng)壁采煤法 每個(gè)工作面有兩條巷道，一條運(yùn)輸斜巷、一條回風(fēng)斜巷，兩工作面之間留有 20 m的保護(hù)煤柱。 見圖（ 1） 為傾斜長(zhǎng)壁開采巷道布置 優(yōu)點(diǎn)： 傾斜回采工作面的礦山壓力顯現(xiàn)比較緩和，工作面動(dòng)壓對(duì)左右順槽的影響范圍小。因而回采巷道的維護(hù)量和維護(hù)費(fèi)用相應(yīng)地要小些； 由于工作面沿傾向推進(jìn)，在一個(gè)帶區(qū)回采過程中工作面長(zhǎng)度可保持不變，避免了因工作面長(zhǎng)度變化而增、減支架的裝拆和接長(zhǎng)或拆短輸送機(jī)的工序，對(duì)充分發(fā)揮綜采設(shè)備的效能，提高工作面產(chǎn)量和效率有利。 缺點(diǎn) 左右順槽斜長(zhǎng)達(dá) 1100 m以上，掘進(jìn)和回采時(shí)輸送機(jī)設(shè)備、材料和人員通行難度大，如用絞車，容繩量也大，斜巷中輔助運(yùn)輸就要倆段接力才能完成。 在帶 區(qū)式的特定條件下，絞車房的開拓等巷道多了環(huán)節(jié) 上述走向長(zhǎng)壁開采和傾向長(zhǎng)壁開采兩巷布置方式經(jīng)分析比較，雖各有利弊，但在技術(shù)上都是可行的 對(duì)現(xiàn)在政策加大采區(qū)回采率和工作面的統(tǒng)一長(zhǎng)度考慮，選擇傾斜帶區(qū)式。 對(duì)傾斜帶區(qū)式中的缺點(diǎn)現(xiàn)將方案補(bǔ)充如下： 金寶屯煤礦北二采區(qū)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 關(guān)于巷道維護(hù)問題： 為了減少綜采工作面的搬家次數(shù)，北二采區(qū)綜采工作面的有效斜長(zhǎng)為1100 m，兩側(cè)的順槽長(zhǎng)度大，維護(hù)時(shí)間長(zhǎng)，維護(hù)量大。因此，對(duì)于順槽，除了采用綜采、綜掘加大采掘推進(jìn)長(zhǎng)度外，順槽應(yīng)盡量選用重型的 U型鋼可縮性支架支護(hù)。為提高順槽的支護(hù)效果，通 過實(shí)踐，必要時(shí)也可以采取加大支架密度的方法來提高支護(hù)效。 方案二本采區(qū)在采區(qū)中部布置兩條上山，間隔 20 m，在兩條上山之間留設(shè) 20 m的保護(hù)煤柱。運(yùn)輸上山和軌道上山布置在采區(qū)中部，運(yùn)輸上山通過煤倉(cāng)與大巷連接，軌道上山和運(yùn)輸大巷之間開一進(jìn)風(fēng)行人斜巷，兩個(gè)方案中 的上山和斜巷均布置在煤巷中。 見圖（ 2） 為走向長(zhǎng)壁開采采區(qū)巷道布置 優(yōu)點(diǎn) 運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽沿走向掘進(jìn)，施工比較方便； 掘進(jìn)和回采的材料、設(shè)備等輔助運(yùn)輸方式比較簡(jiǎn)單，用常規(guī)的調(diào)度絞車等輔助運(yùn)輸設(shè)備就可以滿足要求； 采區(qū)內(nèi)煤的運(yùn)輸和輔助運(yùn)輸 由于輸送機(jī)下山和軌道下山分別與運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽相連接，均可減少一個(gè)環(huán)節(jié)，相應(yīng)可以減少運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備臺(tái)數(shù)。 缺點(diǎn) 回采工作面動(dòng)壓對(duì)上下順槽的影響范圍大。（據(jù)統(tǒng)計(jì)資料：一般影響工作面前方 30～ 60米，而傾斜長(zhǎng)壁為 20～ 40米） 由于采區(qū)邊界影響，工作面長(zhǎng)度相差大，工作中設(shè)備調(diào)用復(fù)雜。 二 、工作面巷道布置及支護(hù)方式 金寶屯北二采區(qū)綜采面煤層在礦井右翼，其巷道布置如圖 24所示，工作面為傾斜帶區(qū)式，面長(zhǎng)初步確定為 200 m，傾向推進(jìn)長(zhǎng)度約 1100 m，兩順槽均為拱形斷面，金寶屯北二采區(qū)工作面回采巷道， 根據(jù)該工作面產(chǎn)量、瓦斯涌出量及通風(fēng)情況，確定均為拱形斷面，回風(fēng)順槽底寬 m，高 4 m，凈斷面面積為 10 m2；運(yùn)輸順槽底寬 m，高 4 m，凈斷面面積為 10 m2。超前支護(hù)各 20 m，梯形斷面，回風(fēng)順槽底寬 m，頂寬 m，高 4 m，凈斷面10 m2；運(yùn)輸順槽底寬 m，頂寬 m，高 4 m，凈斷面 10 m2。 1． 回采巷道支護(hù)方式的參數(shù)選擇 煤層頂?shù)装鍘r性特征及厚度見圖 4－ 1。根據(jù)煤及頂?shù)装鍘r石的力學(xué)，該煤層頂板破碎穩(wěn)定性差，底板松軟。因此經(jīng)可行性研究決定兩個(gè)順槽的支護(hù)方式都 選擇 U型鋼棚支護(hù)。見附圖： 42 金寶屯煤礦北二采區(qū)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 說明： 單位： 該斷面適合綜采工作面的上下順槽。 凈=1 0 ； 掘=1 2. 10 4 22 圖 21：上下順槽斷面支護(hù)圖 根據(jù)工作面所選擇的設(shè)備，確定開切眼為矩形斷面，要求凈寬 m，凈高 3 m，以滿足綜放支架的安裝與搬家要求。具體施工方法可分兩次完成，即先開掘 179。 3 m的小開切眼，安裝前再擴(kuò)寬至 179。 3 m的正式開切眼。開切眼的支護(hù)方式選擇目前廣泛采用技術(shù)先進(jìn)的錨梁網(wǎng)支護(hù)（圖 22）。 2．開切眼錨桿支護(hù)參數(shù)的確定 1）頂板 采用高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿，錨桿排距為 750 mm，間距為 800 mm，鋪設(shè)金屬網(wǎng)，相鄰網(wǎng)搭接 250 mm。同時(shí)，為確 保安全，要求加打錨索，錨索在頂板雙排布置，排距 ～ 2 m，間距 3～ 5 m，用聚氨樹脂錨固時(shí)，內(nèi)錨固段長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)到 m。錨索安裝時(shí)應(yīng)達(dá)到一定的預(yù)緊力，要求預(yù)緊力為 100～ 150 KN。 2）幫錨桿 錨桿排距 750 mm，錨桿間距 700 mm，采用雙抗塑料網(wǎng)和鋼筋梯子梁組合錨網(wǎng)梁支護(hù)。 金寶屯北五采區(qū)工作面開切眼錨桿布置如圖 22所示。頂板需 7根錨桿，金寶屯煤礦北二采區(qū)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 間距 800 mm，兩幫各為 4根錨桿，間距 700 mm，錨桿排距初步確定為 750 mm。另外頂板每隔 3～ 5 m打一對(duì)錨索，確保安全。 如圖 43。 15 176。 15 176。15176。15176。 圖 43 切眼錨桿布置示意圖 圖 41 金寶屯煤礦北二采區(qū)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 金寶屯煤礦北二采區(qū)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 第三 節(jié) 采區(qū)車場(chǎng) 1 輔助提升車場(chǎng)線路設(shè)計(jì) ： 采用雙道起坡，對(duì)稱岔道選用 DC61539,道岔參數(shù)為 a=1880,b=2880,σ=18o55＇ 30〃 ,用中間人行道，線路中心距取為 1800㎜ 。 ⑴斜面線路各參數(shù)： 斜面曲線半徑 R取 9000㎜ ， 對(duì)稱道岔平行線路連接點(diǎn)長(zhǎng)度 Lc=a+s1/2179。 (1247。 tanα /2)+Rtanα /4 =(1880+900)/tan9o27＇ 45〃 +tan4o43＇ 53〃 =8025 mm (2)豎 曲線各參數(shù)及相對(duì)位置： 高道為重車 取坡度 iG=％ O rG==2o08＇ 51〃 低道為空車 取坡度 iD=％ orD==2o43＇ 10〃 取軌道上山起坡角 β =250 高道低道豎曲線兩端點(diǎn)高差及水平距離，取 RD=12021 mm RG=20210 mm hG=RG(cosrcosβ )=20210(cos2o08＇ 51〃 cos25o)=1860 mm hD=RD(cosrcosβ )=12021(cos2o43＇ 10〃 cos25o)=1111 mm lG=RG(sinβ sinr)=20210(sin25osin2o08＇ 51〃 )=7703 mm lD=RD(sinβ +sinr)=12021(sin25o2o43＇ 10〃 )=5641 mm 高低道最大高差 ： H=LHGIG+LHGID=8000179。 +8000179。 =680㎜ 兩豎曲 線上端點(diǎn)間距 L1 L1=（ hGhD+H） /sinβ =（ 18601111+680 ） /sin25o =3381 ㎜ 兩豎曲線下端點(diǎn)水平距離 L2 L2=L1cosβ +LDLG=3381cos25o+56417703=1002 mm 即低道起坡點(diǎn)超前高道起坡點(diǎn) 1002 mm (3)平面儲(chǔ)車線計(jì)算 求出 L1和 L2以后，還要 LHG=（ 6801002179。 ） /（ +） =8442 mm 則 LHD= LHG+L2 =7440+1002=8442 mm 高道儲(chǔ)車線直線 段 d=LHG=7440 mm 低道儲(chǔ)車直線段 d＇ 。 d＇ =LHD L2=84421002=7440 mm 儲(chǔ)車線單開道岔選用 4號(hào) DK618412(右 )，其參數(shù) a=3472 mm ， b=3328 mm，L=6800 mm， α =14o15＇。平行線路聯(lián)接點(diǎn)曲線半徑選 12021 mm， 聯(lián)