【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(duì)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(kāi)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(xì)砂巖含水層富水性、導(dǎo)水性強(qiáng)，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(gè)月。工作面布置兩條順槽，分別為運(yùn)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(chǎng)與帶區(qū)材料巷溝通；帶區(qū)運(yùn)輸巷作為帶區(qū)回風(fēng)巷掘斜巷與回風(fēng)大巷相貫通。因?yàn)楣ぷ髅婊夭蓵r(shí)間比較長(zhǎng)，因此，本設(shè)計(jì)的工作面接替為按順序推進(jìn)（一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)）。煤倉(cāng)容量按采煤機(jī)連續(xù)作業(yè)割一刀煤的產(chǎn)量計(jì)算：Q=Q0+LMbγC0kt （31）式中： Q——煤倉(cāng)容量，t；Q0——防空倉(cāng)漏風(fēng)留煤量，取Q0=10t；L——工作面長(zhǎng)度，L=250 m；M——采高，M=6 m；b——進(jìn)刀深度，b= m；γ——煤的容重，γ= t/m179。選用無(wú)級(jí)繩絞車進(jìn)行軌道運(yùn)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(hù)。底板采用100＃混凝土鋪底，并高出鄰近巷道200300 mm且具有3‰的流水坡度，以防礦井水流進(jìn)變電所。輔助運(yùn)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(yùn)輸順槽及運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)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(gè)用水地點(diǎn)。錨桿機(jī)完成巷道頂錨桿和錨索的打眼、安裝工作；選用手持風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)來(lái)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(jì)算。（3）工作面單產(chǎn)計(jì)算根據(jù)以上計(jì)算，綜放工作面日產(chǎn)、年產(chǎn)量計(jì)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(zhǎng)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(gè)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(duì)井田地面條件、煤層開(kāi)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(yàn)成功的房柱式采煤法或充填采煤法。四個(gè)方案的特點(diǎn)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(guò)近幾年的快速發(fā)展，我國(guó)放頂煤綜采開(kāi)采已經(jīng)取得了成功，放頂煤綜采開(kāi)采技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先地位，作為一種高產(chǎn)、高效、安全、低耗、經(jīng)濟(jì)效益好的采煤方法已經(jīng)成為厚煤層開(kāi)采工藝的首選之一，現(xiàn)已遍布全國(guó)各個(gè)厚煤層礦區(qū)。工作面全部為國(guó)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(kāi)采厚煤層，在我國(guó)有較快發(fā)展，目前我國(guó)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(guó)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(hào)《關(guān)于煤礦安全規(guī)程第68和158條修訂稿征求意見(jiàn)的通知》，采放比大于1:3嚴(yán)禁放頂煤開(kāi)采，如果本規(guī)定不實(shí)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(guó)內(nèi)采用大采高綜采的礦區(qū)有神東、沈陽(yáng)、鐵法、龍口、開(kāi)灤、邢臺(tái)、西山、大同等礦區(qū)，這些礦區(qū)經(jīng)過(guò)反復(fù)探索均取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。工作面全部為引進(jìn)設(shè)備，主要裝備：液壓支架JOY（27625KN）/141架、采煤機(jī)SL500型、刮板輸送機(jī)SDAFC93700KW。上分層采用大采高綜采時(shí)，布置一個(gè)大采高工作面，～，工作面長(zhǎng)度為250m。四方案：分層普通綜采，是我國(guó)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(diǎn)：采用鋪網(wǎng)方式時(shí)，第一分層回采率高，達(dá)95%左右；工作面割煤高度小，煤壁不易片幫；設(shè)備國(guó)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(guó)產(chǎn)，設(shè)備制造周期短、價(jià)格低。工作面長(zhǎng)度 采煤工作面長(zhǎng)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(guò)程中，可根據(jù)地質(zhì)條件的變化及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)加以調(diào)整，以期達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)效果。采高，緩傾斜厚煤層放頂煤綜采技術(shù)近幾年在我國(guó)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，已經(jīng)成為兗州、潞安等礦區(qū)厚煤層開(kāi)采的主要工藝方式，并達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，突出優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用中厚煤層高效采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)，～。、裝煤方式工作面破煤方式及其設(shè)備選擇工作面設(shè)計(jì)采用雙滾筒采煤機(jī)破煤、在采煤機(jī)截割煤的同時(shí)，利用滾筒螺旋齒片和弧型擋煤板自動(dòng)將煤裝到工作面刮板輸送機(jī)，余煤由鏟煤板隨移溜鏟入刮板輸送機(jī)；根據(jù)計(jì)算結(jié)果和煤的硬度，借鑒國(guó)內(nèi)各礦區(qū)采煤機(jī)使用情況及我國(guó)采煤機(jī)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(dá)到更好的割煤效果，采煤機(jī)裝機(jī)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(wú)鏈　銷軌牽引力（kN）150牽引速度（m/min）0～12搖臂擺動(dòng)中心距（mm）650/410臥底量（mm）434～554電動(dòng)機(jī)功率（kW）610臺(tái)數(shù)（臺(tái)）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(jī)械廠由于Ⅱ1煤賦存穩(wěn)定，煤層傾角平緩，采煤機(jī)采用端部割三角煤斜切進(jìn)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(jìn)刀(a)起始 (b)斜切并移直輸送機(jī) (c)割三角煤 (d)開(kāi)始正常割煤1綜采面雙滾筒采煤機(jī)；2刮板輸送機(jī) 回采工作面運(yùn)煤方式、主要采煤機(jī)械選型回采工作面運(yùn)煤方式回采工作面采下的煤由工作面刮板輸送機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)到皮帶運(yùn)輸順槽。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇SGZ1200／2600型（前部）和SGZ1200／2700型（后部）刮板輸送機(jī)共兩臺(tái)，前部刮板輸送機(jī)電機(jī)功率為2600kW，運(yùn)輸能力為2000t/h；后部刮板輸送機(jī)電機(jī)功率為2700kW，運(yùn)輸能力為2500t/h。因此，選用SSJ1400／4400型可伸縮帶式輸送機(jī)，帶寬B＝1400mm，L＝3170m，Q＝3000t／h，電機(jī)功率為4400kw。是目前普遍使用的架型，故設(shè)計(jì)選用低位放頂煤液壓支架。根據(jù)支架選型經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)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(qiáng)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(jì)算結(jié)果，選擇配套的SZZ1200/525型自移式刮板轉(zhuǎn)載機(jī)一臺(tái)，電機(jī)功率525kW，運(yùn)輸能力3500t/h；選擇PLM179。前部刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力應(yīng)滿足采煤機(jī)最大落煤能力的要求，后部刮板輸送機(jī)運(yùn)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(jī)彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機(jī)直線段為止。表35 MG610/1400WD型雙滾筒電牽引采煤機(jī)型號(hào) 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(kāi)采學(xué)》的有關(guān)論述，綜放工作面的連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)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(zhǎng)度正逐漸加大，目前，國(guó)內(nèi)綜放工作面最長(zhǎng)為300m。綜合考慮，本設(shè)計(jì)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(gè)方案相比，已沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。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(yàn)，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(cuò)或外錯(cuò)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(jìn)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(jìn)高強(qiáng)度、大功率、大運(yùn)量和機(jī)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(jì)暫不作進(jìn)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(diǎn)： 工作面單產(chǎn)較高；有進(jìn)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(shí)現(xiàn)采、裝、運(yùn)、支全面機(jī)械化；對(duì)厚度變化大的煤層適應(yīng)性強(qiáng)，巷道掘進(jìn)率低；工作面搬家次數(shù)少，費(fèi)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(kāi)采，夾矸層數(shù)0～8層，夾矸一般為泥巖，粉砂巖，中、細(xì)粒砂巖，頂?shù)装遢^軟。煤層頂板中等冒落以下；對(duì)自燃發(fā)火期短和有煤塵爆炸危險(xiǎn)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(guó)內(nèi)外開(kāi)采實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，特厚煤層比較理想的采煤法是分層開(kāi)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(jì)?，F(xiàn)使用綜采放頂煤技術(shù)開(kāi)采。居民分布集中，范圍較大，動(dòng)遷可能性較小，設(shè)計(jì)按留設(shè)煤柱考慮，如果該區(qū)域采取不動(dòng)遷村莊情況下回采，可采用保護(hù)性房柱式采煤法或充填采煤法，但必須在局部試驗(yàn)成功后再推廣使用。Kt—同時(shí)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(dá)產(chǎn)，工作面布置在Ⅱ煤層內(nèi)，礦井投產(chǎn)時(shí)在西翼布置一個(gè)工作面，下行式開(kāi)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(zhǎng)度和采高，綜放工作面需日進(jìn)6刀，每班循環(huán)數(shù)平均為2個(gè)。每個(gè)掘進(jìn)工作面配備兩臺(tái)FDII型2*55 KW局部通風(fēng)機(jī)，通風(fēng)方式為壓入式。掘進(jìn)帶區(qū)下部車場(chǎng)時(shí)，采用鉆爆法施工，掛腰線掘進(jìn)；掘進(jìn)煤巷時(shí)，采用配套綜掘設(shè)備進(jìn)行落、裝煤，通過(guò)橋式膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)運(yùn)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(yùn)輸大巷→井底車場(chǎng)→井底水倉(cāng)→副井→地面。掘進(jìn)煤：綜掘工作面掘進(jìn)煤經(jīng)掘進(jìn)面配備的可伸縮帶式輸送機(jī)，進(jìn)入主運(yùn)輸系統(tǒng)；普掘工作面通過(guò)可彎曲刮板輸送機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)進(jìn)入主運(yùn)輸系統(tǒng)。 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)（1）運(yùn)輸系統(tǒng)主運(yùn)輸系統(tǒng)：由工作面至井底煤倉(cāng)采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，從井底煤倉(cāng)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(cāng)容量為：Q=10+25061= t煤倉(cāng)的斷面直徑為：所以， m， m， t。（1）帶區(qū)煤倉(cāng)帶區(qū)煤倉(cāng)設(shè)在分帶運(yùn)輸順槽與運(yùn)輸大巷連接處，一個(gè)分帶設(shè)一個(gè)帶區(qū)煤倉(cāng)。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(jì)采用一礦一面達(dá)產(chǎn)。由于礦井采用中央并列式通風(fēng)，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。巷道布置：本井屬低瓦斯礦井，開(kāi)采條件好、煤層厚、傾角小、構(gòu)造簡(jiǎn)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(yàn)資料分析，隨降深增加和時(shí)間的增長(zhǎng)，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(qiáng)。表3－1井田西帶區(qū)南部煤層特征表煤層編號(hào)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Ⅱ1～2～8復(fù)雜1～7～粉砂巖、泥 巖、局部細(xì)、中粗粒粉砂巖和砂礫巖泥巖，細(xì)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(hào)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(jiǎn)單0～10～粉砂巖、泥 巖、局部細(xì)、中粗粒粉砂巖和砂礫巖泥巖，細(xì)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(hào)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Ⅱ1～1～5復(fù)雜0～8～粉砂巖、泥 巖、局部細(xì)、中粗粒粉砂巖和砂礫巖泥巖，細(xì)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(hào)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Ⅱ1～1～3簡(jiǎn)單0～20～粉