【正文】 構(gòu)常以條帶狀為主，線理狀、透鏡狀次之。179。179。夾矸巖性為泥巖、粉砂巖、中、粗粒砂巖。經(jīng)對勘探獲得資料及鄰近生產(chǎn)礦井水文資料綜合分析，區(qū)內(nèi)地形平坦，地表徑流差，大氣降水及春汛期冰雪融化，易于積聚，區(qū)內(nèi)地表水系發(fā)育，新開河縱貫全區(qū)，地下水與大氣降水、地表水關(guān)系密切。ⅠⅠ3煤及煤層間粗、中、細砂巖含水層富水性、導(dǎo)水性強，與第四系砂礫含水層有水力聯(lián)系，是礦井最大的充水源，也是礦井涌水量最大的地段。與本井鄰近生產(chǎn)礦井Ⅱ1煤屬容易自燃煤層。故本井Ⅱ2－1屬容易自燃，自燃發(fā)火期為1～6個月。工作面布置兩條順槽，分別為運輸順槽和回風(fēng)順槽。在軌道大巷一側(cè)掘帶區(qū)下部車場與帶區(qū)材料巷溝通；帶區(qū)運輸巷作為帶區(qū)回風(fēng)巷掘斜巷與回風(fēng)大巷相貫通。因為工作面回采時間比較長，因此，本設(shè)計的工作面接替為按順序推進（一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)）。煤倉容量按采煤機連續(xù)作業(yè)割一刀煤的產(chǎn)量計算：Q=Q0+LMbγC0kt （31）式中： Q——煤倉容量，t；Q0——防空倉漏風(fēng)留煤量，取Q0=10t；L——工作面長度，L=250 m；M——采高，M=6 m；b——進刀深度，b= m；γ——煤的容重，γ= t/m179。選用無級繩絞車進行軌道運輸，距軌道大巷15 m，距離分帶軌道順槽20 m左右，以利于維護。底板采用100?；炷龄伒祝⒏叱鲟徑锏?00300 mm且具有3‰的流水坡度，以防礦井水流進變電所。輔助運輸系統(tǒng)：，井筒采用罐籠提升。乏風(fēng)由工作面→分帶軌道巷→回風(fēng)大巷→中央風(fēng)井→風(fēng)硐→地面。（8）供水系統(tǒng)采掘工作面和運輸順槽及運輸機轉(zhuǎn)載點所需要的防塵噴霧用水，由副井的供水管下井，然后送至各個用水地點。錨桿機完成巷道頂錨桿和錨索的打眼、安裝工作；選用手持風(fēng)動鉆機來完成幫錨桿的打眼和安裝工作。循環(huán)產(chǎn)量中煤：25093%=2197t， 夾矸：25093%=22t （2197+22）95％＝2108t其中工作面回采率按93%計算。（3）工作面單產(chǎn)計算根據(jù)以上計算，綜放工作面日產(chǎn)、年產(chǎn)量計算分別如下：日產(chǎn)量為 42163=12648t年產(chǎn)量為 12648330=。工作面回采率取93％，其中割煤回采率取97％，放頂煤回采率取91％。 采煤工藝方式井田地面條件分析本井田面積較大，主采煤層Ⅱ1及Ⅱ2煤全區(qū)發(fā)育，㎡。帶區(qū)所采煤層為Ⅱ煤層，其煤層特征：褐煤、長焰煤為主，其平均厚度為6 m，平均傾角為3176。C屬容易自燃煤層，自燃發(fā)火期為1～6個月；Ⅱ179。煤層變化規(guī)律是沿走向一般北翼厚、南翼薄，沿傾向西翼厚、東翼薄，兩翼由淺至深煤層厚度增大。經(jīng)對井田地面條件、煤層開采技術(shù)條件及礦井規(guī)模綜合分析，村莊煤柱內(nèi)可采用試驗成功的房柱式采煤法或充填采煤法。四個方案的特點如下：一方案：上分層采用放頂煤綜采，下分層采用綜采經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，我國放頂煤綜采開采已經(jīng)取得了成功，放頂煤綜采開采技術(shù)已經(jīng)達到世界領(lǐng)先地位，作為一種高產(chǎn)、高效、安全、低耗、經(jīng)濟效益好的采煤方法已經(jīng)成為厚煤層開采工藝的首選之一，現(xiàn)已遍布全國各個厚煤層礦區(qū)。工作面全部為國產(chǎn)設(shè)備。因此，本井采用放頂煤綜采技術(shù)上是可行的。二方案：放頂煤綜采一次采全高用一次采全高的方式開采厚煤層，在我國有較快發(fā)展，目前我國一次采全高所采煤層較厚的是安家?guī)X斜井。一采一放雙輪順序放煤工藝。根據(jù)國家煤礦安全監(jiān)察局綜合司文件煤安監(jiān)司函綜合〔2006〕1號《關(guān)于煤礦安全規(guī)程第68和158條修訂稿征求意見的通知》，采放比大于1:3嚴(yán)禁放頂煤開采，如果本規(guī)定不實施，本方案與其他方案相比，更適合本井條件，可優(yōu)先選用。國內(nèi)采用大采高綜采的礦區(qū)有神東、沈陽、鐵法、龍口、開灤、邢臺、西山、大同等礦區(qū)，這些礦區(qū)經(jīng)過反復(fù)探索均取得了較好的經(jīng)濟效益。工作面全部為引進設(shè)備，主要裝備：液壓支架JOY（27625KN）/141架、采煤機SL500型、刮板輸送機SDAFC93700KW。上分層采用大采高綜采時，布置一個大采高工作面，～，工作面長度為250m。四方案：分層普通綜采，是我國九十年代前厚煤層普遍使用的采煤方法之一,由于大采高綜采和放頂煤綜采的快速發(fā)展，分層普通綜采逐漸被取代，近幾年發(fā)展速度較慢。該方案的優(yōu)點：采用鋪網(wǎng)方式時，第一分層回采率高，達95%左右；工作面割煤高度小，煤壁不易片幫；設(shè)備國產(chǎn)率高，投資較少；工作面煤塵小。一方案是主要設(shè)備和配件均為國產(chǎn)，設(shè)備制造周期短、價格低。工作面長度 采煤工作面長度和采高除受煤層地質(zhì)條件制約外，還與工作面的產(chǎn)量和效率有關(guān)。在生產(chǎn)過程中，可根據(jù)地質(zhì)條件的變化及生產(chǎn)經(jīng)驗加以調(diào)整，以期達到最好的經(jīng)濟效果。采高，緩傾斜厚煤層放頂煤綜采技術(shù)近幾年在我國有了長足的發(fā)展，已經(jīng)成為兗州、潞安等礦區(qū)厚煤層開采的主要工藝方式，并達到了國際領(lǐng)先水平，突出優(yōu)點是可以充分利用中厚煤層高效采煤機和刮板輸送機，～。、裝煤方式工作面破煤方式及其設(shè)備選擇工作面設(shè)計采用雙滾筒采煤機破煤、在采煤機截割煤的同時，利用滾筒螺旋齒片和弧型擋煤板自動將煤裝到工作面刮板輸送機，余煤由鏟煤板隨移溜鏟入刮板輸送機；根據(jù)計算結(jié)果和煤的硬度，借鑒國內(nèi)各礦區(qū)采煤機使用情況及我國采煤機發(fā)展現(xiàn)狀及本礦由于煤層硬度和夾矸情況存在一定的變化，為達到更好的割煤效果，采煤機裝機功率應(yīng)適當(dāng)加大。截深（mm）800滾筒直徑（m）牽引方式電牽引（交）無鏈　銷軌牽引力（kN）150牽引速度（m/min）0～12搖臂擺動中心距（mm）650/410臥底量（mm）434～554電動機功率（kW）610臺數(shù)（臺）2電壓（V）3300冷卻方式水冷噴霧除塵方式內(nèi)、外噴霧總重（t）65制造廠家雞西煤礦機械廠由于Ⅱ1煤賦存穩(wěn)定，煤層傾角平緩，采煤機采用端部割三角煤斜切進刀、往返一次割兩刀的割煤方式，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤。 圖32工作面端部割三角煤斜切進刀(a)起始 (b)斜切并移直輸送機 (c)割三角煤 (d)開始正常割煤1綜采面雙滾筒采煤機；2刮板輸送機 回采工作面運煤方式、主要采煤機械選型回采工作面運煤方式回采工作面采下的煤由工作面刮板輸送機通過轉(zhuǎn)載機運到皮帶運輸順槽。 根據(jù)計算結(jié)果，選擇SGZ1200／2600型（前部）和SGZ1200／2700型（后部）刮板輸送機共兩臺，前部刮板輸送機電機功率為2600kW，運輸能力為2000t/h；后部刮板輸送機電機功率為2700kW，運輸能力為2500t/h。因此，選用SSJ1400／4400型可伸縮帶式輸送機，帶寬B＝1400mm，L＝3170m，Q＝3000t／h，電機功率為4400kw。是目前普遍使用的架型，故設(shè)計選用低位放頂煤液壓支架。根據(jù)支架選型經(jīng)驗公式計算，～，工作阻力在4151～5534kN之間。井田內(nèi)可采煤層頂板巖性由泥巖、粉砂巖及粗中砂巖組成，以粗、中砂巖為多，泥質(zhì)膠結(jié)，粗、中砂巖松散、抗壓強度低。支架按放煤口位置分為高、中、低位放頂煤液壓支架。根據(jù)計算結(jié)果，選擇配套的SZZ1200/525型自移式刮板轉(zhuǎn)載機一臺，電機功率525kW，運輸能力3500t/h；選擇PLM179。前部刮板輸送機運輸能力應(yīng)滿足采煤機最大落煤能力的要求，后部刮板輸送機運輸能力應(yīng)滿足最大放煤流量的要求。（2）調(diào)換滾筒位置，前滾筒降下、后滾筒升起并沿輸送機彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機直線段為止。表35 MG610/1400WD型雙滾筒電牽引采煤機型號 MG610/1400WD采高(m)～煤層傾角（176。下分層采用大采高綜采。根據(jù)《煤礦開采學(xué)》的有關(guān)論述，綜放工作面的連續(xù)推進長度不宜小于8001000 m。隨著綜放工作面裝備水平和管理水平的提高，高產(chǎn)高效綜放工作面長度正逐漸加大，目前，國內(nèi)綜放工作面最長為300m。綜合考慮，本設(shè)計采用一方案，即上分層采用放頂煤綜采，下分層采用綜采。綜上所述，分層綜采在本礦區(qū)已經(jīng)逐漸被分層放頂煤綜采所取代，四方案與其它兩個方案相比，已沒有優(yōu)勢。分層普通綜采在本礦區(qū)已經(jīng)使用多年，也積累了很多經(jīng)驗，一般采用分層鋪網(wǎng)方式，也可采用分層間留設(shè)煤皮的方式，因此，采用分層普通綜采是可行的。在不考慮內(nèi)錯或外錯情況下，一、一、二分層工作面綜合回采率約83％左右。以確保下分層回采的正常進行，因此，本井上分層采用大采高綜采，下分層采用放頂煤綜采是可行的。而神東礦區(qū)大柳塔井采用全套引進高強度、大功率、大運量和機電一體化的綜采工作面設(shè)備，工作面的單產(chǎn)和工效均得到了大幅度的提高，； Mt，創(chuàng)綜采工作面年產(chǎn)世界記錄。故設(shè)計暫不作進一步比選。鐵北礦東翼所采Ⅱ21煤層，由于頂?shù)装遢^軟?！?176。該方案的優(yōu)點： 工作面單產(chǎn)較高；有進一步增產(chǎn)的可能性，工作面綜合回采率較高，一般80%～85%；割煤高度較小，煤壁不易片幫；設(shè)備性能較穩(wěn)定，效率較高，可實現(xiàn)采、裝、運、支全面機械化；對厚度變化大的煤層適應(yīng)性強，巷道掘進率低；工作面搬家次數(shù)少，費用低；綜放工作面與大采高工作面相比，初期投資少，成本較低。本井Ⅱ1煤分兩層開采，夾矸層數(shù)0～8層，夾矸一般為泥巖，粉砂巖，中、細粒砂巖，頂?shù)装遢^軟。煤層頂板中等冒落以下；對自燃發(fā)火期短和有煤塵爆炸危險的礦井應(yīng)采取防滅火和防塵措施。 Ⅱ1煤屬特厚煤層，目前國內(nèi)外開采實踐經(jīng)驗證明，特厚煤層比較理想的采煤法是分層開采。夾矸巖性為泥巖、粉砂巖、中、粗粒砂巖。因此，本井按低瓦斯礦井設(shè)計?，F(xiàn)使用綜采放頂煤技術(shù)開采。居民分布集中，范圍較大，動遷可能性較小，設(shè)計按留設(shè)煤柱考慮，如果該區(qū)域采取不動遷村莊情況下回采，可采用保護性房柱式采煤法或充填采煤法，但必須在局部試驗成功后再推廣使用。Kt—同時生產(chǎn)的工作面數(shù)目，Kt取1；Q=10+2501=808t溜煤眼的斷面半徑：（808/（57））=。（5）回采工作面倒替接續(xù)關(guān)系礦井生產(chǎn)即達產(chǎn)，工作面布置在Ⅱ煤層內(nèi)，礦井投產(chǎn)時在西翼布置一個工作面，下行式開采。（2）班循環(huán)產(chǎn)量及循環(huán)數(shù)根據(jù)工作面單產(chǎn)、長度和采高，綜放工作面需日進6刀，每班循環(huán)數(shù)平均為2個。每個掘進工作面配備兩臺FDII型2*55 KW局部通風(fēng)機，通風(fēng)方式為壓入式。掘進帶區(qū)下部車場時，采用鉆爆法施工，掛腰線掘進；掘進煤巷時，采用配套綜掘設(shè)備進行落、裝煤，通過橋式膠帶轉(zhuǎn)載機和可伸縮帶式輸送機、刮板輸送機運輸煤巖。圖31帶區(qū)內(nèi)主要通風(fēng)設(shè)施（3）排水采、掘工作面水泵→分帶軌道巷→軌道運輸大巷→井底車場→井底水倉→副井→地面。掘進煤：綜掘工作面掘進煤經(jīng)掘進面配備的可伸縮帶式輸送機，進入主運輸系統(tǒng)；普掘工作面通過可彎曲刮板輸送機、可伸縮帶式輸送機進入主運輸系統(tǒng)。 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)（1）運輸系統(tǒng)主運輸系統(tǒng)：由工作面至井底煤倉采用帶式輸送機運輸，從井底煤倉至地面采用箕斗提升。高壓電氣設(shè)備與低壓設(shè)備分別集中在一側(cè)布置， m；高度根據(jù)行人的高度和設(shè)備要求以及吊掛電燈的高度確定為3 m， m。則，煤倉容量為：Q=10+25061= t煤倉的斷面直徑為：所以， m， m， t。（1）帶區(qū)煤倉帶區(qū)煤倉設(shè)在分帶運輸順槽與運輸大巷連接處，一個分帶設(shè)一個帶區(qū)煤倉。根據(jù)鐵北煤礦煤層的賦存條件，適宜建設(shè)高產(chǎn)高效礦井，因此本設(shè)計采用一礦一面達產(chǎn)。由于礦井采用中央并列式通風(fēng)，副井進風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。巷道布置：本井屬低瓦斯礦井，開采條件好、煤層厚、傾角小、構(gòu)造簡單。C，其余煤層均小于305176。從礦井水文地質(zhì)資料分析和井田區(qū)抽水試驗資料分析，隨降深增加和時間的增長，單位涌水量減小。根據(jù)井田內(nèi)各含水巖系的富水性和導(dǎo)水性分析，第四系砂礫含水層富水性、導(dǎo)水性強。表3－1井田西帶區(qū)南部煤層特征表煤層編號煤層厚度(m)最小－最大平均煤層層數(shù)煤層結(jié)構(gòu)夾石層數(shù)夾石厚度(m)最?。畲笃骄?底 板 巖 性與Ⅱ3煤層間距(m)最?。畲笃骄€(wěn)定性頂 板底板Ⅱ1～2～8復(fù)雜1～7～粉砂巖、泥 巖、局部細、中粗粒粉砂巖和砂礫巖泥巖，細粒砂巖～較穩(wěn)定表3－2井田西帶區(qū)北部煤層特征表煤層編號煤層厚度(m)最?。畲笃骄簩訉訑?shù)煤層結(jié)構(gòu)夾石層數(shù)夾石厚度(m)最?。畲笃骄?底 板 巖 性與Ⅱ3煤層間距(m)最?。畲笃骄€(wěn)定性頂 板底板Ⅱ1～1～2簡單0～10～粉砂巖、泥 巖、局部細、中粗粒粉砂巖和砂礫巖泥巖，細粒砂巖～穩(wěn)定表3－3井田東帶區(qū)南部煤層特征表煤層編號煤層厚度(m)最小－最大平均煤層層數(shù)煤層結(jié)構(gòu)夾石層數(shù)夾石厚度(m)最?。畲笃骄?底 板 巖 性與Ⅱ3煤層間距(m)最小－最大平均穩(wěn)定性頂 板底板Ⅱ1～1～5復(fù)雜0～8～粉砂巖、泥 巖、局部細、中粗粒粉砂巖和砂礫巖泥巖，細粒砂巖～較穩(wěn)定表3－4井田東帶區(qū)北部煤層特征表煤層編號煤層厚度(m)最?。畲笃骄簩訉訑?shù)煤層結(jié)構(gòu)夾石層數(shù)夾石厚度(m)最小－最大平均頂 底 板 巖 性與Ⅱ3煤層間距(m)最?。畲笃骄€(wěn)定性頂 板底板Ⅱ1～1～3簡單0～20～粉