【正文】 采煤服務年限：T=M可采/ABAB年生產能力為150萬t/a所以采區(qū)服務年限為T= M可采/AB=第四章 采區(qū)方案設計第一節(jié)采煤方法的選擇方案一 帶區(qū)式傾斜長壁采煤法： 采區(qū)工作面的長度為200 m，斜長為1100 m，有9個工作面組成。采用“四六”工作制，及“三班采煤一班準備”作業(yè)形式，每班進兩刀， m，每日6次循環(huán)， m。 方案二 采區(qū)式走向長壁采煤法： 采區(qū)工作面的長度為200 m，區(qū)段長為1000 m，兩翼開采，每翼分為5個采區(qū)。采區(qū)由10個工作面組成，采用“四六”工作制，及“三班采煤一班準備”每班進兩刀， m。每日6次循環(huán)， 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)內的絕大部分煤量屬于高級儲量，采區(qū)內沒有斷層，煤層傾角平緩，約4o。采區(qū)的開采條件好，對工藝要求比較簡單。 根據北二采區(qū)的資源條件結合小組討論和目前綜采工作面的實際達到生產能力和管理水平，確定礦井達產時為一個工作面同時開采。即單工作面 現將采區(qū)內的巷道布置進行比較方案一：傾斜長壁采煤法每個工作面有兩條巷道，一條運輸斜巷、一條回風斜巷，兩工作面之間留有20 m的保護煤柱。見圖（1） 為傾斜長壁開采巷道布置優(yōu)點：傾斜回采工作面的礦山壓力顯現比較緩和，工作面動壓對左右順槽的影響范圍小。因而回采巷道的維護量和維護費用相應地要小些；由于工作面沿傾向推進，在一個帶區(qū)回采過程中工作面長度可保持不變，避免了因工作面長度變化而增、減支架的裝拆和接長或拆短輸送機的工序，對充分發(fā)揮綜采設備的效能，提高工作面產量和效率有利。缺點左右順槽斜長達1100 m以上，掘進和回采時輸送機設備、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) 上述走向長壁開采和傾向長壁開采兩巷布置方式經分析比較，雖各有利弊，但在技術上都是可行的 對現在政策加大采區(qū)回采率和工作面的統一長度考慮，選擇傾斜帶區(qū)式。對傾斜帶區(qū)式中的缺點現將方案補充如下：關于巷道維護問題：為了減少綜采工作面的搬家次數，北二采區(qū)綜采工作面的有效斜長為1100 m，兩側的順槽長度大，維護時間長，維護量大。因此，對于順槽，除了采用綜采、綜掘加大采掘推進長度外，順槽應盡量選用重型的U型鋼可縮性支架支護。為提高順槽的支護效果，通過實踐，必要時也可以采取加大支架密度的方法來提高支護效。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20 m的保護煤柱。運輸上山和軌道上山布置在采區(qū)中部，運輸上山通過煤倉與大巷連接，軌道上山和運輸大巷之間開一進風行人斜巷，兩個方案中 的上山和斜巷均布置在煤巷中。見圖（2） 為走向長壁開采采區(qū)巷道布置優(yōu)點運輸順槽和回風順槽沿走向掘進，施工比較方便；掘進和回采的材料、設備等輔助運輸方式比較簡單，用常規(guī)的調度絞車等輔助運輸設備就可以滿足要求；采區(qū)內煤的運輸和輔助運輸 由于輸送機下山和軌道下山分別與運輸順槽和回風順槽相連接，均可減少一個環(huán)節(jié)，相應可以減少運輸的設備臺數。缺點回采工作面動壓對上下順槽的影響范圍大。（據統計資料：一般影響工作面前方30～60米，而傾斜長壁為20～40米）由于采區(qū)邊界影響，工作面長度相差大，工作中設備調用復雜。二 、工作面巷道布置及支護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，面長初步確定為200 m，傾向推進長度約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，根據該工作面產量、瓦斯涌出量及通風情況，確定均為拱形斷面， m，高4 m，凈斷面面積為10 m2； m，高4 m，凈斷面面積為10 m2。超前支護各20 m，梯形斷面， m， m，高4 m，凈斷面10 m2； m， m，高4 m，凈斷面10 m2。1． 回采巷道支護方式的參數選擇煤層頂底板巖性特征及厚度見圖4－1。根據煤及頂底板巖石的力學，該煤層頂板破碎穩(wěn)定性差，底板松軟。因此經可行性研究決定兩個順槽的支護方式都選擇U型鋼棚支護。見附圖：42 圖21：上下順槽斷面支護圖根據工作面所選擇的設備，確定開切眼為矩形斷面， 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，3 m的小開切眼，3 m的正式開切眼。開切眼的支護方式選擇目前廣泛采用技術先進的錨梁網支護（圖22）。2．開切眼錨桿支護參數的確定1）頂板采用高強度螺紋鋼錨桿，錨桿排距為750 mm，間距為800 mm，鋪設金屬網，相鄰網搭接250 mm。同時，為確保安全，要求加打錨索，錨索在頂板雙排布置，～2 m，間距3～5 m，用聚氨樹脂錨固時， m。錨索安裝時應達到一定的預緊力，要求預緊力為100～150 KN。2）幫錨桿錨桿排距750 mm，錨桿間距700 mm，采用雙抗塑料網和鋼筋梯子梁組合錨網梁支護。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，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打一對錨索，確保安全。如圖43。圖43 切眼錨桿布置示意圖圖41 第三節(jié) 采區(qū)車場1 輔助提升車場線路設計： 采用雙道起坡，對稱岔道選用DC61539,道岔參數為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：斜面曲線半徑R取9000㎜，對稱道岔平行線路連接點長度Lc=a+s1/2(1247。tanα/2)+Rtanα/4 =(1880+900)/tan9o27＇45〃+tan4o43＇53〃 =8025 mm(2)豎曲線各參數及相對位置： 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高差及水平距離，取RD=12000 mm RG=20000 mm hG=RG(cosrcosβ)=20000(cos2o08＇51〃cos25o)=1860 mm hD=RD(cosrcosβ)=12000(cos2o43＇10〃 cos25o)=1111 mm lG=RG(sinβsinr)=20000(sin25osin2o08＇51〃)=7703 mm lD=RD(sinβ+sinr)=12000(sin25o2o43＇10〃)=5641 mm高低道最大高差： H=LHGIG+LHGID=8000+8000=680㎜兩豎曲線上端點間距 L1L1=（hGhD+H）/sinβ =（18601111+680 ）/sin25o =3381 ㎜兩豎曲線下端點水平距離L2 L2=L1cosβ+LDLG=3381cos25o+56417703=1002 mm即低道起坡點超前高道起坡點1002 mm(3)平面儲車線計算 求出L1和L2以后，還要LHG=（6801002）/（+）=8442 mm則LHD= LHG+L2 =7440+1002=8442 mm高道儲車線直線段d=LHG=7440 mm低道儲車直線段d＇。d＇=LHD L2=84421002=7440 mm儲車線單開道岔選用4號DK618412(右)，其參數a=3472 mm ，b=3328 mm，L=6800 mm，α=14o15＇。平行線路聯接點曲線半徑選12000 mm，聯接點長度LK LK=a+scosα+ Rtanα/2 =3472+(1800/tan14o15′)+12000tan7o7′30″=12060 mm儲車線單開道岔與平行線路聯接點曲線間設緩和直線段數為2000 mm(4)標高計算，計算高道豎曲線上端點的標高:設高道自行滾動坡度終點為o，o點標高為177。0。高道起坡點C的標高: hc=LHGiG=7440=279 mm高道豎曲線上端點標高: h A=hG+hc=1860+279=2139 mm 低道起坡點C′標高 hc′=LHDiD=8442=401㎜低道豎曲線上端點標高hA=hc′+hD=401+1111=710 ㎜兩豎曲線上端點高差hAA′=L1sin25o=3381sin25o=1429 ㎜若hA′+hAA′=hA，則計算無誤，710+1429=2139 mm。故計算無誤。2繞道線路設計繞道為底板繞道式，斜式車場布置。（1）計算為繞道交岔點出非平行線路聯接點各參數： M=a+(b+T)sinβ/sinδ =3472+(3328+3300) sin30o45′/sin45176。 =8265 ㎜T=Rtanβ/2=12000tan30o45′/2=3300㎜β=δα=45o14o15′=30o45′n=（bsinα+RcosαRcosδ）/sinδ=（3328sin14o15′+12000cos14o15′12000cos45o）/ sin45o=5607 mm(2)計算通過線至繞道單軌直線段間距S： S=(n+c+T)sinδ n=5607 mm c=SB＋2X′ 其中SB=1100 mm當R=12000，機車運行速度U= m/s時△h可取20 mm X′取300 △h，即X′=300△h=30020=6000 mmC=1100+26000=13100 mmT=Rtan25o/2 =12000tan45o/2 =4971 mmS=（5607+13100+4971）sin45o=16743 mm第四節(jié)采區(qū)硐室采區(qū)煤倉設計一 采區(qū)煤倉容量 采區(qū)生產能力，采區(qū)車場裝車站和運輸大巷的通過能力等綜合因素決定采區(qū)煤倉的容量。（1）按采區(qū)高峰生產延續(xù)時間，保證連續(xù)生產 Q=(AGAN)tGkbAG采區(qū)高峰生產能力，～；AN裝車站通過能力，～；tG采區(qū)高峰生產延續(xù)時間，～；Kb運輸不均勻系數，～；AG= Q=()** = t(2)按裝車站的裝車間隔時間 Q=AGtoKb to裝車間隔時間，可取15～30 min Q=*2*= t 綜合考慮確定采區(qū)煤倉容量為170 t二 煤倉形式 ,不易形成死角,穩(wěn)定性好,溜煤速度快,不易堵塞, m,高度h為15 m . h≥ 滿足設計要求二 煤倉形式 ,不易形成死角,穩(wěn)定性好,溜煤速度快,不易堵塞, m,高度h為15 m . h≥ 滿足設計要求1) 煤倉上口 由于煤倉斷面較大，保證煤倉上口安全需用混凝土收口為防止大塊煤，矸石， kg/m舊鋼軌，網孔尺寸定為200 mm 200 mm為防止井下水流進煤倉內，煤倉上口高出巷道底板。適當擴大上口處巷道斷面，加強支護.2) 倉身 煤倉倉身采用砌碹壁,壁厚300 m3) 下口漏斗 收口漏斗成截圓錐形,垂直煤倉下口處傾角取60176。煤倉直徑4 m鎖口斜長3400 mm,收口處采取鋪設密集舊鋼軌，鋼軌一正一反，擺好后灌入混凝土.4) 煤倉閘門采用上關式氣動閘門,因其不易被大塊煤夾住以至撒煤,啟閉迅速,操作方便,動作可靠,安全省力,不漏不堵,～300 。采區(qū)煤倉示意圖見下頁圖44圖44第五章 回采工藝第一節(jié) 回采工藝方式的選擇北翼第一采區(qū)為近水平煤層，平均傾角為4 O，區(qū)內構造簡單，屬于單一中厚煤層，煤層賦存穩(wěn)定，煤層頂板（直接頂）為泥巖急易冒落，底板為厚曾頁巖遇水膨脹，鼓底嚴重，自然發(fā)火期較短，為此應加快推進度防止發(fā)火，提高產量，為了一次采全高不丟煤，只有選用可調性和穩(wěn)定性好的支撐掩護式支架才能滿足要求。故該區(qū)確定為單一長壁，依據目前的技術條件采用綜合機械化采煤工藝，一次采全高。工作面為傾斜長壁采煤法布置。根據該采區(qū)的煤層厚度及煤質可以確定工作面所選用的采煤機為MG300W型，可彎曲刮板輸送機為SGZ730/320型，可伸縮帶式輸送機為SDJ150型，轉載機為SZQ75型，液壓支架為ZZ4000/17/35型。工作面機電設備的組成，見表51。表51 機 電 設 備 明 細 表序號名稱型號單位數量1采煤機MG300W臺12液壓支架ZZ4000/17/35型臺2293刮板輸送機SGZ730/320型臺14破碎機LPS1000臺15橋式轉載機SZQ75型臺16可伸縮帶式輸送機SDJ150型臺17乳化液泵站XRB2B臺18乳化液箱XRXTA臺19回柱絞車JH214臺110移動變電站KSGZY500/6套