【正文】 度等。煤層埋深越大，工作面煤壁前方頂煤受超前支撐壓力越大，越易預(yù)先發(fā) 生變形、破碎直至松散，是頂煤能否放出的先決條件。本礦井 煤層垂直裂隙發(fā)育，有利于頂煤的冒放。 ⑤頂板條件對頂煤冒放性的影響分析 本礦井 5 號煤層直接頂板為細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，厚度 ，穩(wěn)定性一般，頂板易于放落。 通過初步分析，本礦井開采煤層具有冒放性，煤層厚度適宜，適合采用放頂煤采煤工藝。 ③ 工作面隨機(jī)掛梁、推移輸送機(jī)和支架，縮短了作業(yè)循環(huán)時間，同時縮短了機(jī)道上方頂板空頂時間，改善了機(jī)道頂板支護(hù)，減少了頂板事故。 綜采放頂煤是一種技術(shù)經(jīng)驗較成熟的采煤工藝，與炮采放頂煤工藝的根本區(qū)別是落煤和裝煤均采用機(jī)械化。 二、回采工作面設(shè)備選型 本礦井的資源條件因處于寧武煤田邊緣，非常適合建設(shè) 300kt/a 的小型礦井的條件，不宜建中、大型礦井。 （ 3）對輔助運輸系統(tǒng)，要求系統(tǒng)簡單、環(huán)節(jié)少，把材料、設(shè)備方便地運送至工作地點，作為提高工作面生產(chǎn)能力的一個重要因素考慮，并在巷道布置上加以保證。 山西煤炭 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 18 前部刮板輸送機(jī)：溜槽整體鑄造 ,中雙鏈 , 型號 SGB630/75，輸送能力 200t/h， L=100m,功率 40kW，電壓 660V。 工作面設(shè)備配備見表 511。底板巖性多為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，個 別地段有炭質(zhì)泥巖，底板穩(wěn)定性一般。（ 514 采區(qū)煤層平均傾角）； （ 6～ 8） — 支架承受的載荷 6～ 8倍采高的巖石柱重量。 179。支架中心距 ，工作面使用 73 架，備用 7 架。 (2)調(diào)換滾筒位置，前滾筒降下、后滾筒升起，并沿運輸機(jī)彎曲段反向割入煤壁，直至運輸機(jī)直線段為止。 采煤機(jī)進(jìn)刀示意 圖 1 進(jìn)刀距離的確定 D=2L 采 +L 運彎 a b c d e f 山西煤炭 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 21 式中： D— 進(jìn)刀距離，米 L 采 — 采煤機(jī)機(jī)身長， 米 L 運彎 — 運輸機(jī)彎曲段長度，約 17米 把以上數(shù)據(jù)帶入式中，得 D=2╳ +17=（米） 近似地，進(jìn)刀距離取 48 米。 移架：采用跟機(jī)拉架支護(hù)方式，本鄰架操作，先降后移架，帶壓擦頂移架。 放煤采用一刀一放，根據(jù)放頂煤工作面開采經(jīng)驗，放煤步距選用 。放煤 口剪 開后，放煤工除做好放煤口噴霧降塵外，應(yīng)特別注意頂煤流動情況，當(dāng)放出的頂煤中含矸率達(dá) 20%～ 30%時關(guān)閉放煤口，進(jìn)行下一架放煤工作。第一輪滯后移架 10 組跟機(jī)放煤，一般循環(huán)放煤時間 50～ 60s/架，第二輪滯后第一輪 5組支架放煤，并補(bǔ)放，見矸就停。 山西煤炭 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 22 第二節(jié) 工作面勞動組織 一、勞動定員 根據(jù)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，確定工作制度為年工作日 330 d，凈提升時間 16 h/d，每天三班作業(yè)，其中：兩班生產(chǎn)、一班檢修。 三、全員效率 根據(jù)設(shè)計規(guī)范規(guī)定和以上勞動定員及礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，計算原煤全員效率為 噸 /工。原后村 煤礦 20xx 年度瓦斯相對涌出量 ，絕對涌出量 ，二氧化碳相對涌出量 ，絕對涌出量 ，屬低瓦斯礦井。 煤的自燃 據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心 20xx年 4月 17日提 交的山西忻州華基煤業(yè)有限公司原煤 5煤塵爆炸性及煤層自燃傾向性鑒定檢驗報告，礦井 5 號煤層自燃發(fā)火等級為Ⅱ級，最短發(fā)火期為 4 個月，屬自燃煤層。 依據(jù)井田開拓部署， 采區(qū)通風(fēng)方式為抽出 式， 本采區(qū)布置一對進(jìn)、回風(fēng)斜井。當(dāng)需要反風(fēng)時，正常風(fēng)機(jī)停止運行，風(fēng)門下放，同時打開備用通風(fēng)機(jī)的風(fēng)門，備用通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)，可滿足《煤礦安全規(guī)程》 (20xx 版 )第 122 條規(guī)定，風(fēng)機(jī)在 10min 內(nèi)開動，反風(fēng)量不小于正常風(fēng)量的 40%。 a. 按瓦斯涌出量計算 根據(jù)礦井瓦斯鑒定資料， 20xx 年原九牛溝煤礦礦井相對瓦斯涌出量 ，原后村煤礦礦井相對瓦斯涌出量 ，按下式計算回采工作面所需風(fēng)量： Q 采 =q179。 60179。 179。 Sc179。 c. 按回采人數(shù)計算實際需要風(fēng)量 山西煤炭 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 26 Q 采 =4179。 =（ m3/s） Q 采 ≤ 4179。根據(jù)回采工作面年推進(jìn)度及巷道掘進(jìn)進(jìn)度，掘進(jìn)工作面瓦斯絕對涌出量為 ，故掘進(jìn)工作面實際需風(fēng)量按下式計算： Q 掘 =100qj179。 Q 掘 =25179。 Q 掘 =Qf179。 =（ m3/s） 式中： Qf— 局部通風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量， m3/s； I— 掘進(jìn)工作面同時通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺數(shù)，臺； Kf— 為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，取 。 12=48（ m3/min） =式中： Nj— 一個掘進(jìn)工作面最大斑人數(shù)，人； e. 按風(fēng)速進(jìn)行驗算 各掘進(jìn)工作面的最低風(fēng)量按下式計算： Q 掘 ≥ 179。 4=8（ m3/s） ③硐室需風(fēng)量 礦井達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力時，獨立通風(fēng)的硐室有火藥發(fā)放硐室、采區(qū)變電所、上山膠帶機(jī)頭硐室和上山絞車硐室，火藥發(fā)放硐室配風(fēng)量取 1m3/s，采區(qū)變電所配風(fēng)量取1m3/s，上山膠帶機(jī)頭硐室和上山絞車硐室配風(fēng)量均取 1m3/s，均為采用負(fù)壓通風(fēng)。 P178。 經(jīng)計算采區(qū)通風(fēng)容易時期負(fù)壓： 合 ；采區(qū)通風(fēng)困難時期負(fù)壓： 合 。 38/ （ m2） 采區(qū)通風(fēng)屬容易至中等采區(qū)。 ④在主要風(fēng)巷中，均建立測風(fēng)站，以便正確測定風(fēng)量。 山西煤炭 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 29 第六章 安全技術(shù)措施 第一節(jié) 防瓦斯爆炸措施 一、防止引爆瓦斯措施： 防止生產(chǎn)過程中瓦斯?jié)舛瘸蓿旱V井必須建 立完善的瓦斯檢查制度，所有采掘工作面每班至少應(yīng)檢查三次。 采取有效措施及時處理局部積存的瓦斯，特別是回采工作面上隅角等地點，應(yīng)加強(qiáng)檢測與處理。 瓦斯安監(jiān)系統(tǒng)：在采掘工作面以及與其相聯(lián)接的上下順槽中設(shè)置瓦斯報警儀，監(jiān)測風(fēng)流中的瓦斯動態(tài)，并將信息及時傳送到地面控制室。 井下建立完善的隔爆設(shè)施，在規(guī)程規(guī)定地點設(shè)置隔爆水棚。但生產(chǎn)中、后期通風(fēng)路線較長，通風(fēng)阻力增大。及時密閉盲巷、廢巷，隔離采空區(qū)。 、掘電源分開，加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)備及供電設(shè)備的檢修 維護(hù)，減少無計劃停電停風(fēng)造成的瓦斯積聚。 ，與采空區(qū)隔離。 第二節(jié) 防煤塵爆炸措施 一、降低煤塵措施： 綜合防塵措施 (1) 上平巷沿上幫安設(shè)Φ 108m 防塵管路，每 100m 設(shè)置一個三通閥門；下平巷安設(shè)Φ50mm 防塵管路，每 50m 設(shè)置一個三通閥門。 (3) 噴嘴布置：工作面單號架設(shè)四通閥，雙號架設(shè)三通閥，每個支架前梁下方各設(shè)一組三個噴嘴的噴霧；支架后部設(shè)一個噴嘴噴霧，并每十架設(shè)一個遠(yuǎn)程噴霧，移架時進(jìn)行防塵。 架間手動噴霧和放煤口手動噴霧降塵 (1) 供水采用 的高壓膠管。 ，按規(guī)定進(jìn)行反風(fēng)演習(xí)，檢驗 反風(fēng)設(shè)施及反風(fēng)效果。因此，風(fēng)井口和平硐共同承擔(dān)卸壓作用。對容易積聚瓦斯的低風(fēng)速巷道頂板附近、斷層帶附近、高冒區(qū)、盲巷、采空區(qū)邊緣、采面上隅角、采面尾巷等地點，要嚴(yán)格瓦斯檢查。 ，保證通風(fēng)設(shè)施完好，正確使用通風(fēng)設(shè)施，保證礦井風(fēng)流穩(wěn)定，確保各用風(fēng)地點按計劃配風(fēng)，風(fēng)速和風(fēng)流中瓦斯?jié)舛确稀栋踩?guī)程》規(guī)定。同時生產(chǎn)的采掘工作面不多，通風(fēng)系統(tǒng)比較簡單，沒有不符合《安全規(guī)程》規(guī)定的“四風(fēng)”。此外，配備個體檢測設(shè)備。工作面回風(fēng)流、上隅角分 別設(shè)置瓦斯檢查點，由專職瓦斯檢查員每班檢查三次，班與班、次與次檢查間隔時間為 2～ 4 小時；工作面上隅角設(shè)便攜式瓦斯報警儀，懸掛位置距頂板 ，距切頂排 1m，距下幫 處，并處于常開狀態(tài)。瓦斯檢查牌板應(yīng)設(shè)置在回風(fēng)順槽中距工作面 20m 內(nèi)，檢查結(jié)果要及時填寫，并及時向有關(guān)人員匯報。 ②各進(jìn)、回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷中的風(fēng)門、風(fēng)簾、調(diào)節(jié)風(fēng)門及風(fēng)橋等通風(fēng)設(shè)施要經(jīng)常維護(hù)，保持完好，經(jīng)常檢查風(fēng)門的關(guān)閉情況。 ②沿煤層布置的進(jìn)、回風(fēng)巷道，在其立交處設(shè)置風(fēng)橋。 采區(qū)通風(fēng)容易時期： A1 = 179。 Q2/S3 式中： h —— 井巷摩擦阻力， mmH2O； 山西煤炭 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 28 α —— 井巷摩擦阻力系數(shù)， kg178。 ④ 其它 地點需風(fēng)量 其它 地點需風(fēng)量主要考慮掘進(jìn)面貫通、獨頭通風(fēng)及備用風(fēng)量，根據(jù)實際情況，取 6 m3/s。 =（ m3/s） Sj— 各掘進(jìn)工作面斷面，按最大 ； 依據(jù)上述計算結(jié)果及實際配備局部通風(fēng)機(jī)的有效風(fēng)量，普掘工作面實際需要風(fēng)量按 4m3/min 計算，礦井達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力時，共 2 個掘進(jìn)工作面。 d. 按人數(shù)計算掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量 Q 掘 =4179。 Kf =3179。 =165（ m3/min） = m3/s 式中： Aj— 一個掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥用量，經(jīng)計算一次爆破的最大炸藥用量為 。 179。 =（ m3/s） Sc— 采煤工作面平均斷面， m2； 經(jīng)上述計算并經(jīng)風(fēng)速驗算，結(jié)合 本礦井低瓦斯及實際產(chǎn)量情況，回采工作面配風(fēng)取12m3/s，礦井達(dá)產(chǎn)時共布置 1個綜采放頂煤回采工作面，則Σ Q 采 =12m3/s。 40=160（ m3/min） = m3/s 式中： Nc— 采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，人； d. 按風(fēng)速進(jìn)行驗算 Q 采 ≥ 179。 179。 60179。 Q 采 =179。 K179。 第三節(jié) 采區(qū)風(fēng)量、風(fēng)壓及等積孔的計算 采區(qū)總風(fēng)量 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，采區(qū)的總進(jìn)風(fēng)量應(yīng)按 同時工作最多人數(shù) 的采煤、掘進(jìn)工作面及硐室實際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計算，取最大值。 設(shè)山西煤炭 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 25 計選用 FBCZ6NO17B 型 防爆軸流通風(fēng)機(jī) 2 臺，每臺風(fēng)機(jī)配 75Kw 380V 980r/min 防爆 電動機(jī) 1臺。 第二節(jié) 通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 采區(qū)投產(chǎn)時期主要通風(fēng)線路：新鮮風(fēng)流由主副斜井井筒進(jìn)入 5煤層 +1370 水平軌道運輸大巷，經(jīng) 514采區(qū)軌道下山、 51401 膠帶順槽、清洗 51401 回采工作面。設(shè)計按低瓦斯礦井考慮。初期開采的 2號煤層工 作面為單翼布置，上區(qū)段工作面連續(xù)推進(jìn)至上山保安煤柱邊界后，工作面搬家，移入下一個區(qū)山西煤炭 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 23 段工作面連續(xù)推進(jìn) 五、 循環(huán)圖表 ： 工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 序號 項目 單位 指標(biāo) 1 工作面長度 米 100 2 煤厚 米 3 采高 米 4 工作面推進(jìn)度 米 5 日循環(huán)數(shù) 個 4 6 循環(huán)進(jìn)度 米 7 日產(chǎn)量 噸 /日 8 月產(chǎn)量 噸 /月 10 支架數(shù) 個 73 11 年工作日 天 300 山西煤炭 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 24 12 煤的容重 噸 /立方米 第五章 采區(qū)通風(fēng)與安全 第一節(jié) 采區(qū)通風(fēng)條件概述 瓦斯 據(jù)地質(zhì)報告，井田內(nèi)煤層瓦斯含量較低，煤層中瓦斯含量變化較小，故未計算瓦斯變化梯度。礦井勞動定員配備見表 1911。 放煤范圍：初次頂煤冒落前、停采前 10m 不放煤，鋪雙網(wǎng)、 掛鋼絲繩為撤面創(chuàng)造條件。 放煤順序 : 采用兩輪順序跟機(jī)放煤，根據(jù)放煤速度測定，當(dāng)每小班組織 ～ 3 個循環(huán)時，必須同時開啟 2 個放煤口，要求至少 2 人同時放煤；當(dāng)每小班組織 ～ 4個循環(huán)時，必須同時開啟 3個放煤口，要求至少 3人同時放煤。 在放煤過程中， 當(dāng)放出的頂煤中含矸率達(dá) 20%～ 30%時立即關(guān)閉放煤口。 推前運輸機(jī)：移架后 15～ 20m 推前運輸機(jī)，推移彎曲段不小于 15m，推移步距 。采煤機(jī)正常割煤采用前滾筒在上部、后滾筒在下部的方式。 (3)再調(diào)換兩個滾筒上、下位置，重新返回割煤至運輸機(jī)機(jī)