【正文】 開鑿費用較高，基建投資大。 裝備膠帶輸送機的斜井可實現(xiàn)井下煤流到地面的連續(xù)運輸，運輸 能力大，效率高，煤流運輸系統(tǒng)轉折連續(xù)靈活，并可接受多點來煤，對生產水平過渡期的提煤有利；當礦井需增產而要求加大提升能力時，更換或改造帶式輸送機也比較容易。 井筒位置的確定 合理確定井筒位置，對于井下開拓部署、地面設施布局及運 輸線路布置有著決定性的影響；不僅能減少初期井巷工程量，縮短建井工期，減少工業(yè)場地占地面積和煤炭損失，降低運輸費用，節(jié)省投資，而且對于礦井迅速達產和正常生產接替，提高礦井技術和經濟效益起著十分重要的作用。 ○ 2 為減少保護井筒和工業(yè)場地煤柱的損失及減少初期工程量，可使井筒靠近井田靠近淺部大致在中偏上的適應位置，并使保護井筒的煤柱不占和少占初期投產采區(qū)的儲量。 為便于井筒的掘進和維護，井筒不應設在受地質破壞比較劇烈的地帶及受采動影響的地區(qū)。為考慮長期運輸的行車安全和管理，要盡量避免與公路或其他農用道路相交，力求使接軌點位于編組站配線一側。 工業(yè)廣場位置、形狀的確定 工業(yè)場地的位置 工業(yè)場地應選在主、副井附近，要便于布置地面生產系統(tǒng)及建筑物和構筑物。 根據《 工業(yè)場地占地面積指標明細表 》 工業(yè)廣場占地面積為 確定工業(yè)廣場需要保護的尺寸為：長 寬 =430 280=120400m2 主要開拓巷道 根據煤層賦存狀態(tài)，決定使用采區(qū)式準備方式，由于煤層埋藏比較深，落差比較大，又中傾斜煤 層水平的垂高一般為 200~350m，所以將本煤田定為 3 個水平比較合適。煤層具有自然發(fā)火，瓦斯涌出量大。但采用這種方法延伸時，井筒同時擔任生產和延伸任務，施工與生產相互干擾，立井接井時礦井將短期停產，延伸兩個井筒施工組織復雜，為延伸井筒需要掘進一些臨時工程，延伸后提升高度增加，能力下降。采區(qū)北 — 300，東采區(qū)，二一南 — 380，西二四采區(qū)為界。 地面無保護地物，臨近采空區(qū)第一本采區(qū)開采無影響，井底車場位于采區(qū)字西側，回風大巷位于采區(qū)上邊界距二 1 煤層 12m 的巖層中，運輸大巷位于采區(qū)下邊界距二 1 煤層 12m的巖層中。沿走向發(fā)育了軸向 NE～ NEE 寬緩的向、背斜褶曲構造， NE及 NEE 向斷表明發(fā)育。山西組為二煤組，含煤 1～ 3 層，平均總厚 米，其中二 1 煤為本采區(qū)主要可采煤層，煤厚 ～ 米，平均厚 米，含煤 系數 %。本組地層由砂巖砂質頁巖，石灰央及煤組成。地層多呈灰色深灰色、黑色、富含植物化石碎片。黃土紅士垂節(jié)理發(fā)育底部多礫石。 老底為砂巖，厚 ，深灰色，石英長石為主，次為白云母片和暗紅色礦物，鈣質膠結，波狀層理發(fā)育，少許方解石脈，層面為黑色，可見白云母片 采區(qū)煤質、瓦斯、煤塵、水、火 煤的特征 煤的物理性質 （ 1）二 1 煤層：黑色，金鋼光澤，條痕黑色徽帶淺灰色，均一狀和條帶狀結構，硬度小，松散易碎，塊煤較小。 （ 2）一 1 1煤層：為暗淡煤型 工藝性能 （ 1）發(fā)熱量 二 1 煤層煤芯煤樣的兩極值為： ～ ，平均 ，煤層煤樣 ～ ，平均 ， 1989～ 20xx 年上倉皮帶原煤的兩極值為 ～ ，二 1 煤 層屬于中高～高熱值煤。試驗中采用了 、 、 、 、 五種比重液。 煤的工業(yè)用途 綜上所述， 本礦二 1 煤層為中灰特低硫特低磷貧瘦煤，中高 — 高熱值發(fā)熱量，其工業(yè)用途為優(yōu)質動力用煤。日；二水平從 1989 年到 20xx 年，年平均瓦斯相對涌出量 但不同的時間，相對瓦斯涌出量并不均衡，它是隨著開采水平的延深，相對瓦斯涌出量量現(xiàn)出逐漸增大的趨勢。日，而 12141 工作面標高 170m，相對瓦斯涌出量僅為 日 瓦斯等級 1984 年 低 1985 年 高 1986 年 高 1987 年 低 1988 年 低 平均 1989 年 高 1990 年 缺 缺 1991 年 缺 缺 1992 年 高 1993 年 高 1994 年 低 1995 年 高 1996 年 低 1997 年 1998 年 高 1999 年 高 20xx 年 高 20xx 年 高 20xx 年 （煤瓦斯突出） 平均 全礦平均 煤塵 本礦在 1962～ 1964 年取煤塵樣 5 個， 1980 年取煤坐樣 3 個， 1982～ 1987年取煤坐樣 6 個，其結果見二 1 煤煤塵爆炸試驗成果表，表 731。 =LlBMγ= A。走向 NE 轉向NW，傾向 SE 轉向 NE，傾角 22176。 煤質情況：煤質為黑色致密塊狀，金剛光澤，條帶狀結構，煤質為貧瘦煤，為低硫，中灰分，發(fā)熱量高的良好工業(yè)用煤， 容重 179。老底為砂巖，厚度 ，上部灰色，細粒，以石英長石為主，含黑色粒狀礦物，含少許白云母片，鋁質膠結。 d，按突出危險區(qū)管理。 確定采煤工藝方式 根據采區(qū)地質條件及煤層特征，可選擇分層綜采放頂煤工藝、一次采全高工藝和 分層綜 采工藝，各有優(yōu)缺點，下面進行比較： 綜采放頂煤工藝的特點 優(yōu)點 ： （ 1） 單產高，工作面具有多個出煤點，而且在工作面內可實行 分段平行作業(yè)，易實現(xiàn)高產； （ 2） 效率高，由于放頂煤工作面的一次采出厚度大，生產集中，放煤工藝勞動量小，以及出煤點多等原因，其生產效率和經濟效益大幅提高； （ 3） 成本低，放頂煤采煤法比分層開采減少了分層數目和鋪網工序，由此節(jié)省了鋪網費用，此外，其它材料、電力消耗、工資費等也都相應減少； （ 4） 巷道掘進量小，掘進率和巷道維護費用減少，便于采掘接替； （ 5） 減少了搬家倒面次數，節(jié)省了采煤工作面的安裝和搬遷費用； （ 6） 對煤層厚度變化及地質構造的適應性強。 缺點 ： 巷道掘進較多，萬噸掘進率低；工作面單產低，單產提高困難；開采投入高，分層開采人工鋪網勞動強度大，費用大；加劇接替緊張的矛盾，需要等到再生頂板穩(wěn)定后才可采下分層。 巷道系統(tǒng)簡化，減少巷道掘進及維護工程量。 確定采區(qū)巷道布置 1 本礦煤層較厚，煤層松軟，為了有利于上山維護，將上山布置在巖層中，大概離煤層 20 多米。新增設的回風上山不僅要為本采區(qū)服務，而且下山采區(qū)的回風也要經過本上山，所以將此回風上山布置在巖層中。傾角大，并且屬于高瓦斯礦井，所以考慮到生產和安全，將采用全部上山開采。 軌道上山上部設置絞車房，用于提升物料，運送矸石。掘進采區(qū)車場時，采用鉆爆法施工，掛腰線 掘進；掘進煤巷和半煤巖巷時，采用配套綜掘設備進行落、裝煤巖，通過橋式膠帶轉載機和可伸縮帶式輸送機運輸煤巖。） 177。 工作面運輸和回風平巷均采用錨桿、錨索支護，巷道斷面為：凈寬凈高 = ，全斷面鋪設塑料網。 5 采煤方法 . 采區(qū)煤層特征及地質條件 概況：含煤地層為石炭二疊系，山西組二 1 煤層為主采煤層。 ，平均煤厚 煤厚基本均勻穩(wěn)定，煤層結構簡單，無夾石層。 （ 2） 煤層底板：煤層直接底板為砂質泥巖，厚度 ，黑色，致密，含白云母星，富集植物根部化石。 工作面瓦斯含量高，涌出量大，絕對瓦斯涌出量 16m3/min，相對涌出量11m3/t煤塵有自燃發(fā)火可能，自燃發(fā)火期為142 天，回采時應嚴格 按照措施進行滅塵，并做好灑水注漿工作，以防煤塵爆炸及煤炭自燃事故發(fā)火。 分層綜采工藝的特點 優(yōu)點： 分層綜采工藝技術成熟，設備類型齊全性能完好，操作方便，管理簡單，可選出適應各種條件的采煤設備；液壓支架及配套的采煤機設備小、輕便；回采工作面搬家方便，采高一般為 ，回采工作面煤壁增壓小，煤壁穩(wěn)定，生產環(huán) 節(jié)良好；工作面采出率高，可達到 9397%以上。采用雙滾筒采煤機割煤，割煤厚度 ，其上 米頂煤采用液壓支架放出， 采煤機及液壓絞車選型 MXA300/ 雙 滾筒采煤機總體設計采用了多電機橫向布置方式和積木式組合結構，性能可靠，結構簡單，并具有牽引力大，爬坡能力強，操作靈活，維修方便，使用于煤層地質條件復雜的工作面等特點。安全絞車采用 YAJ122 型號。采煤機截割下的煤，要通過刮板輸送機輸送出工作面。輸送機溜槽的結構一般應選用開底式，只有煤層底版較松軟時才選用閉底式。 采煤機的實際生產能力主要取決于采煤機的實際牽引速度，后者與煤層強度、夾石層厚度和強度、司機的操作技能以及工作面的管理水平有關。 則： QZ=31401/5= 選用 SZZ764/160 型刮板轉載機，其主要技術參數見表 轉載 機技術特征 項 目 單 位 數 目 型 號 SZB830/180 制造廠家 西北一廠 生產能力 t/h 1200 出廠長度 m 中部槽規(guī)格 mm 1500830222 爬坡角度 176。 回采工藝流程 ：采煤機。膠帶運輸機選型的原則： （ 1）運輸機的運輸能力要能夠把工作面采下的煤炭順暢地從區(qū)段運輸平巷運走； （ 2）傳動裝置優(yōu)先采用雙電機、雙滾筒驅動，輸送量大時采用兩臺等容量電機。 QC=60VCSMγK ( 611) 式中 QC —— 采煤機的實際生產能力， t/h； VC —— 采煤機的實際牽引速度，一般綜采為 3~4 m/min； S —— 采煤機的截深， m； M —— 工作面的平均采高， ； γ —— 煤的容重， t/m3； K —— 工作面采出率， 。刮板輸送機的輸送能力應大于采煤機的最大生產能力的20%。邊雙鏈的運輸能力大，但受力不均，適用煤質較硬的煤；中單鏈與中雙鏈的運輸能力較大，煤質較軟時適用。工作面落下的煤由刮板輸送機通過轉載機，轉運到區(qū)段運輸皮帶巷，再由膠帶上山運至運輸大巷。 0～ 40 滾筒轉速 r/mm 滾筒直徑 mm 1800 機面高度 mm 1605 降塵方式 內、外噴霧 裝機功率 KW 300 截 深 m 630 臥底量 m m 194 牽引方式 液壓齒輪銷排 牽引速度 m/min 0～ 供電電壓 V 1140 保護方式 液壓恒功率 重量 t 39 牽引力 KN 400 煤礦安全規(guī)程規(guī)定 ，當采煤機在傾角為 16176。 適應條件： 一次采出的煤層厚度在 5～ 12m 之間；煤的硬度系數一般應小于 3；煤層傾角不宜過大；煤層所含夾石曾厚度不宜超過 ，其硬度系數也應小于 3；煤層直接頂具有隨頂煤下落的特性，其冒落高度不宜小于煤層厚度的 ～ 倍，基本頂懸露面積不宜過大；地質構造復雜、破壞嚴重，斷層較多和使用分 層長壁綜采較困難的地段，采用放頂煤能取得較好的效益。 缺點 ： （ 1） 煤損多，工作面采出率低（比分層開采低 10%左右）； （ 2） 煤層易自燃發(fā)火； （ 3） 工作面煤塵大； （ 4） 瓦斯積聚隱患大?；夭蓵r影響產量的提高，因此應采取措施，防止瓦斯大量涌出，加強瓦斯管理，以防事故發(fā)生。下部淺灰色發(fā)褐 ，細粒，以石英長石為主，含黑色粒狀礦物及植物化石碎片，含大白云母片，裂隙充填黃鐵礦，鈣質膠結。 頂底板情況： （ 1） 煤層頂板：直接頂為砂質泥巖，厚度為 ，黑色，致密，含菱鐵質結核及植物根部化石。～ 30176。 掘進通風： 采用局部通風機通風 ， 由于巷道太長，為保證安全，一般在一半距離的時候開中切眼 。 ，上下 15176。工作面掘進分兩組進行掘進：一組掘進軌道平巷、開切眼；一組掘進運輸平巷。 供電系統(tǒng)： 礦井地面變電所 — → 副井 — → 井底車場中央變電所 — → 軌道運輸大巷 —→ 采區(qū)變電 站 — → 移動變電站 — → 采（掘）煤（巖）工作面 排水系統(tǒng)： 由采煤工作面 — → 區(qū)段運輸平巷 — → 采區(qū)上山 — → 采區(qū)下部車場 — → 開采水平運輸大巷 — → 井底車場水倉 — → 水泵房 — → 副井 — → 地面 供水系統(tǒng) : 采掘工作面和運輸機巷及運輸機轉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。 1 2 3 4 5 6 7 8 采 區(qū)內各工作面采用 一進一回 U 型通風系統(tǒng)，即：工作面 一 側（進風側）布置 一 條進風巷， 另一 側（回風側）布置 一 條巷道 ，為回風巷。及以下。根據八礦隸屬于高瓦斯礦井，每個采區(qū)將采用 3 條上三，其中一條用來專門回風。 煤損少。 最終，根據已知條件選擇 綜采放頂煤工藝 作為采煤方法。 適用條件 ： 一次采出的煤層厚度在 5～ 12m 之間；煤的硬度系數一般應小于 3；煤層傾角不宜過大；煤層所含夾石曾厚度不宜超過 ，其硬度系數也應小于 3；煤層直接頂具有隨頂煤下落的特性，其冒落高度不宜小于煤層厚度的 ～ 倍，基本頂懸露面積不宜過大；地質構造復雜、破壞嚴重，斷層較多和使用分層長壁綜采較困難的地段，采用放頂煤能取得較好的效益。 煤塵有爆炸危險，爆炸指數 %。 煤層瓦斯含量，瓦斯涌出量（絕對和相對）并分析