【正文】 膠帶順槽出煤聯(lián)巷均已封閉 2 年，施工巷道前上述巷道需要進行返修，返修工程量 ，返修工期為 3 個月。 根據(jù)一采區(qū)擴大采區(qū)范圍及地質(zhì)情況，一采區(qū)擴大采區(qū)膠帶巷在21011 膠帶順槽出煤聯(lián)巷距 1011P7 點 處開口，按 333176。方位沿煤層施工 ，再沿 284176。方位沿煤層施工 至 末部聯(lián)巷；一采區(qū)擴大采區(qū)軌道巷在 21011 軌道順槽距 1011G11 點 處開口，按 333176。方位沿煤層施工 ，再沿 284176。方位沿煤層施工 至末部聯(lián)巷。工作面沿煤層偽傾方向布置。采煤工作面采取走向長壁回采。 城郊煤礦一采區(qū)擴大采區(qū)設(shè)計說明書 11 一采區(qū)擴大采區(qū)膠帶巷總長度 ,其中利用 21011 出煤聯(lián)巷，其 機頭硐室作為 ，凈斷面面積 ，剩余段巷道為 ，凈斷面面積 m2；一采區(qū)擴大采區(qū)膠帶巷另施工 ，設(shè)計巷道 寬矩形斷面，巷 高不低于 ，凈斷面面積。 一采區(qū)擴大采區(qū)軌道巷利用 21011 軌道順槽車場 。一采區(qū)擴大采區(qū)軌道巷總長度 ，其中利用 21011軌道順槽 ，巷道 寬矩形斷面，巷高不低于 ，凈斷面面積 。一采區(qū)擴大采區(qū)軌道巷另施工 ，設(shè)計巷道 寬矩形斷面，巷高不低于，凈斷面面積 。 一采區(qū)擴大采區(qū)范圍設(shè)計 1 個聯(lián)巷， 設(shè)計巷道 工程量 ；聯(lián)巷設(shè)計斷面 寬矩形斷面，凈斷面面積 。 準(zhǔn)備 巷道總工程量為 ，均為煤巷。一采區(qū)擴大采區(qū)共設(shè)計 2個綜采工作面，加上后期煤柱，可采儲量 萬噸。 三、 投入 與產(chǎn)出比較 方案 Ⅰ 初期投入預(yù)算 0 萬元 ，搬遷費用 億元 （建筑物搬遷費 億元， 道路修復(fù) ，土地復(fù)墾 億元 ） ，按照每噸盈利 534 元計算 ，可盈利： 53414000= 億元 ； 方案 Ⅱ 初期投入預(yù)算 329 萬元 搬遷費用 億元（建筑物搬遷費 億元，道路修復(fù) ，土地復(fù)墾 億元），按照每噸盈利 534 元計算，可盈利： 53414000=5 億元 。 方案 Ⅰ 初期投入預(yù)算小于方案 Ⅱ 4000 萬 元。 城郊煤礦一采區(qū)擴大采區(qū)設(shè)計說明書 12 經(jīng)過城郊煤礦相關(guān)工程技術(shù)人員的探討、研究、論證，確定選用方案Ⅰ進行 一采區(qū)擴大 采區(qū)的設(shè)計開采。另根據(jù)永煤控股〖 2020〗 102 號文批復(fù)精神，對方案Ⅰ進行了修改完善。 第二節(jié) 設(shè)計方案 一、 設(shè)計原則 本次設(shè)計遵循以下原則進行 （一） 綜合機械化采煤為主的原則 。 （二） 系統(tǒng)簡單、可靠，便于管理的原則 。 （三） 提高采區(qū)防災(zāi)、抗災(zāi)能力的原則 。 二、 設(shè)計依據(jù) （一） 煤礦有關(guān)法律法規(guī) 。 （二） 煤礦安全規(guī)程 、 煤礦綜采采區(qū)設(shè)計規(guī)范 。 （三） 永煤集團股份有限 公司采區(qū)（工作面）設(shè)計、投產(chǎn)驗收管理辦法 。 （四） 城郊煤礦 礦井接替規(guī)劃 。 （五） 城郊煤礦一采區(qū)擴大采區(qū)方案討論結(jié)論（按方案 Ⅰ 進行設(shè)計 ） 。 二、 巷道布置 （一） 采區(qū)總體布置情況 根據(jù)一采區(qū)擴大采區(qū)范圍及地質(zhì)情況，在東翼膠帶大巷、東翼軌道大巷南側(cè)開口布置工作面，工作面沿煤層偽傾方向布置，避免因工作面仰采坡度過大而造成片幫、冒頂?shù)劝踩[患。采煤工作面采取走向長壁回采。 （ 二 ） 其他輔助巷道 城郊煤礦一采區(qū)擴大采區(qū)設(shè)計說明書 13 無。 詳細(xì)巷道布置見一采區(qū)擴大采區(qū)巷道布置平面圖 （方案 Ⅰ ） （ 1： 2020）。第三節(jié) 工程量、工期及初期投入預(yù)算 一、 工程量 采區(qū)準(zhǔn)備 巷道總工程量為 0。 二、 工期 設(shè)計工期為 0。首采工作面預(yù)計 2020 年 5 月底圈出工作面。 三、 初期投入預(yù)算 初期投入預(yù)算 0。 第四節(jié) 首采工作面的選擇及原因 一、 首采工作面選取 K2101 工作面。 二、 選取原因： （一） 根據(jù)一采區(qū)擴大采區(qū)底板等高線圖，該工作面僅存在 1 個落差8m 的 F042斷點，但是在該斷點延伸方向 84m 處的 21011 工作面并未揭露該斷點，該斷點的影響預(yù)計較小。 （ 二 ） 該工作面四邊煤柱邊界規(guī)整，便于布置綜采工作面，掘進、回采工藝簡單。 （ 三 ） 該工作面從東翼膠帶大巷、軌道大巷開口，無準(zhǔn)備工程量，能快速形成工作面并達到設(shè)計生產(chǎn)能力。 綜上，選擇該 K2101 工作面為采區(qū)首采工作面比較合適。 城郊煤礦一采區(qū)擴大采區(qū)設(shè)計說明書 14 第四章 采煤方法及工藝、設(shè)計能力、服務(wù)年限 一、 采煤方法： 采用走向長壁后退式采煤法。 二、 采煤工藝： 綜合機械化采煤，一次采全高。 三、 采區(qū)設(shè)計能力 （ 一 ） 工作面單產(chǎn) 工作面平均面長： L ＝ 180 m 工作面日推進度： I ＝ 煤層采高： M ＝ ～ 煤的容重： r ＝ t/m3 工作面回采率： C ＝ 工作面單產(chǎn)： A1＝ LIMrC ＝ 180(～ ) ＝ 1041～ 1448(t/日 ) （ 二 ） 采區(qū)單產(chǎn) 根據(jù)本采區(qū)設(shè)計為單翼傾斜布置采區(qū)，共 2 個面，采區(qū)工作面依次回采，回采期間只能一個工作面生產(chǎn)，采區(qū)單產(chǎn)即為工作面單產(chǎn)。 即：采區(qū)單產(chǎn)為： A 綜 ＝ A1 ＝ 1041～ 1448 (t/日 ) （ 三 ） 采區(qū)生產(chǎn)能力 AS(綜 ) ＝ 330 k1A 1 /10000 ＝ 330(1041～ 1448)/10000 ＝ 38～ 53(萬 t/a) 采區(qū)設(shè)計能力按 50 萬 t/a 計算，各生 產(chǎn)系統(tǒng)按 50 萬 t/a 的規(guī)模進行配城郊煤礦一采區(qū)擴大采區(qū)設(shè)計說明書 15 備。 （ 四 ） 采區(qū)服務(wù)年限 T ＝ CZ/AS ＝ 247。50 ＝ （ a） 城郊煤礦一采區(qū)擴大采區(qū)設(shè)計說明書 16 第五章 采區(qū)安全生產(chǎn)系統(tǒng) 第一節(jié) 主運輸系統(tǒng) 一、 主運輸路線 各工作面煤流 → 各工作面膠帶順槽 → 東翼膠帶大巷 → 主井底二號煤倉→ 主井 → 地面 。 二、 一采區(qū)擴大采區(qū)運煤 方式 一采區(qū)擴大采區(qū) 各工作面 順槽的膠帶機直接與東翼膠帶大巷 膠帶機 搭接 ，滿足一采區(qū)擴大采區(qū) 50 萬 t/年 需要 。 第二節(jié) 輔助運輸系統(tǒng) 一、 一采區(qū)擴大采區(qū)各采掘工作面緊鄰東翼軌道運輸大巷，可直接通過軌道大巷輔助運輸。 二、 人員運 輸路線：副井 → 東翼行人上山架空乘人裝置 → 東翼軌道大巷 → 采掘工作面。 材料、設(shè)備通過 10t 架線電機車或 8t 防爆蓄電池電機車直接運入就近車場，運輸路線： 副井 → 東翼軌道上山 → 東翼軌道大巷→ 采掘工作面就近車場。采掘工作面矸石、雜物直接倒入就近車場，通過軌道運輸系統(tǒng)升井。 三、 工作面需求材料、設(shè)備每次最多 2 車，進出綜采設(shè)備及液壓支架等大型設(shè)備每次 1 車，出矸每次最多 2 車。 東翼軌道大巷 運輸系統(tǒng) 可服務(wù)礦井一翼， 運輸量 能夠 滿足一采區(qū)擴大采區(qū)生產(chǎn)要求。 城郊煤礦一采區(qū)擴大采區(qū)設(shè)計說明書 17 第三節(jié) 排水系統(tǒng) 一、 根據(jù) 地質(zhì)部門 提供的 地質(zhì)說明書 ，回采工作面正常涌水量 80m3/h，最大涌水量 200m3/h，掘進工作面正常涌水量 50m3/h，最大涌水量 100m3/h。最大排水高度為 40m。 二、 采煤工作面選用二臺 MD155302 型水泵作為主排水，單臺排水量為 155 m3/h，排水高度 60m。 三、 工作面順槽掘進期間敷設(shè)排水管路至少為一趟 DN150 和一趟DN100，回采期間工作面順槽敷設(shè)排水管路至少兩趟 DN150 和一趟 DN100管路。排水路徑為從工作面排水點將水排到東翼軌道大巷的水溝內(nèi)。 四、 在工作面順槽低洼處適當(dāng)?shù)牡攸c按照規(guī)定的規(guī)格設(shè)置泵坑。 第四節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng) 一、 礦井通風(fēng)現(xiàn)狀 目前礦井通風(fēng)系統(tǒng)為混合式，共有三大通風(fēng)系統(tǒng)，即北風(fēng)井、東風(fēng)井和西風(fēng)井系統(tǒng)。一采區(qū)擴大采區(qū)由東風(fēng)井擔(dān)負(fù)其供風(fēng)任務(wù)。 北風(fēng) 井井筒為直 徑 ， 井深 424m ， 裝備梯子 間。安 裝FBCDZ№26/2355 型對旋軸流式風(fēng)機兩臺，流量為 62～ 157m3/s，流量為 :78～ 196m3/s，靜壓： 188～ 4840Pa，電機功率 2355kW,電壓 6kV，轉(zhuǎn)速1470 轉(zhuǎn) /分。葉片角度調(diào)整范圍 9176?！?+6176。 東風(fēng)井井筒為直徑 ,井深 495m, 裝備梯子間。安裝兩臺FBCDZ№30/2560型對旋軸流式 通風(fēng)機 。流量為 :70～ 250m3/s，靜壓： 400～5000Pa，電機功率 2400kW， 電壓 6kV，轉(zhuǎn)速 740 轉(zhuǎn) /分。葉片角度調(diào)整范圍 6176?！?+6176。 城郊煤礦一采區(qū)擴大采區(qū)設(shè)計說明書 18 西回風(fēng)井：井筒凈直徑 ，井深 ， 裝備梯子間。西風(fēng)井目前裝配 2 套 FBCDZ№282450 型對旋軸流式主要通風(fēng)機，流量為 :78～196m3/s，靜壓： 194～ 4987Pa，電機功率 2450kW,電壓 6kV。 葉片角度調(diào)整范圍 15176。～ +6176。 二、 通風(fēng)線路、風(fēng)量配備 （一） 通風(fēng)線路 根據(jù)一采區(qū)擴大采區(qū)巷道布置方式，利用合理的通風(fēng)設(shè)施，采用新 鮮風(fēng)流從 東翼軌道大巷 進入一采區(qū)擴大采區(qū)，再進入各工作面軌道順槽，到各工作面。乏風(fēng)由工作面膠帶順槽至 東翼膠帶大巷 ，再回到 東南翼膠帶大巷 ，至東風(fēng)井回風(fēng)石門，至東風(fēng)井。 即：地面 → 副井（主井） → 東翼軌道運輸上山 → 一采區(qū)擴大采區(qū)工作面軌道順槽 → 工作面 → 工作面膠帶順槽 → 東翼膠帶大巷 → 東南翼膠帶大巷→ 東風(fēng)井回風(fēng)石門 → 東風(fēng)井 → 地面。 采區(qū)通風(fēng)方式為分區(qū)通風(fēng)，各采掘工作面均采用獨立通風(fēng)，回采工作面采用 U 型通風(fēng)。新鮮風(fēng)流由 東翼軌道大巷 進入工作面軌道順槽，清洗工作面有害氣體及粉塵后，再進入工作面膠帶順槽，回入 東翼膠帶大巷 ，再回 到 東南翼膠帶大巷 ，至東風(fēng)井回風(fēng)石門，至東風(fēng)井。詳見一采區(qū)擴大采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)圖。 （ 二 ） 采區(qū)風(fēng)量配備 （ 1） 按照瓦斯涌出量計算 Q 采 =125q 采 K CH4 城郊煤礦一采區(qū)擴大采區(qū)設(shè)計說明書 19 其中 ： Q 采 —— 采煤工作面需風(fēng)量 ， m3/min q 采 —— 回采工作面瓦斯的平均絕對涌出量，根據(jù) 2020 年瓦斯等級鑒定結(jié)果，取 ； KCH4—— 采面瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù)，取大值， KCH4=。 代入數(shù)據(jù)得： Q 采 =125=120（ m3/min） （ 2） 按工作面氣象條件計算 Q 采 =Q 基本 K 采高 K 采面長 K 溫 其中 Q 采 —— 采煤工作面需風(fēng)量， m3/min； Q 基本 —— 不同采煤方式工作面所需的基本風(fēng)量， m3/min； Q 基本 =60工作控頂距 工作面實際采高 70%適宜風(fēng)速 K 采高 —— 回采工作面采高調(diào)整系數(shù)，取 K 采高 =； K 采面長 —— 回采工作面長度調(diào)整系數(shù)，取大值， K 采面長 =； K 溫 —— 回采工作面溫度與對應(yīng)風(fēng)速調(diào)整系數(shù)，取大值， K 溫 =； 代入數(shù)據(jù)得： Q 基本 =6070%=510 Q 采 =510=1094（ m3/min） （ 3） 按回 采工作面最多同時作業(yè)人數(shù)計算 Q 采 =4N 其中： Q 采 —— 采煤工作面需風(fēng)量， m3/min； N—— 工作面最多人員，取 47 人； 代入數(shù)據(jù)得： Q 采 =447=188（ m3/min） （ 4） 按炸藥量計算 城郊煤礦一采區(qū)擴大采區(qū)設(shè)計說明書 20 Q 采 =25A 其中 Q 采 —— 采煤工作面需風(fēng)量 ， m3/min； A—— 一次爆破炸藥最大用量 ，取 20kg，； 代入數(shù)據(jù)得： Q 采 =2520=500 (m3/min) （ 5） 按風(fēng)速進行驗算 60SQ 采 60S 其中 Q 采 —— 采煤工作面需風(fēng)量， m3/min S—— 工作面平均斷面積，取 代 入數(shù)據(jù)得： 60Q 采 60 117 m3/min Q 采 1865m3/min 根據(jù)上述計算結(jié)果， 工作面的供風(fēng)量為不小于 1094m3/min。 （ 1） 按實際送風(fēng)長度確定漏風(fēng)率： P 漏 =1247。{1（ L/100） c} =1247。{1（ 1200247。100） %} = 其中： 按送風(fēng)長度 （ 1200m）確定漏風(fēng)率，百米漏風(fēng)率取 %。 P 漏 漏風(fēng)率 L最長供風(fēng)距離 c百米漏風(fēng)率 ，取 % （ 2） 按瓦斯涌出量計算 Q 掘 =125KCH4q 掘 =125=38(m3/min) 城郊煤礦一采區(qū)擴大采區(qū)設(shè)計說明書 21 式中： Q掘進風(fēng)量 ， m3/min KCH4瓦斯涌出不均衡風(fēng)量系數(shù) ，取 KCH4= q— 平均絕對瓦斯涌出量，取 m3/min（根據(jù)城郊煤礦 2020年瓦斯等級結(jié)果 ） （ 3） 按炸藥量計算掘進工作面實際需要的風(fēng)量 ： Q 掘 =（ AbS2L 2247。P 漏 2247。C 碳 ） 1/3247。t =(3002247。247。%） 1/3247。25 =65(m3/min) 其中 ： Q 掘 掘進工作面所