【正文】 （ 2）適當加大工作面尺寸，減少初末采煤炭損 失量占工作面圈定儲量的比例； （ 3）盡量減少初末采不放頂煤量。 末采損失 當工作面推進到接近停采線時，為保證采空區(qū)冒落帶高度用以支撐老頂，保證工作面頂板的穩(wěn)定、以便給放頂煤支架及其它設(shè)備的拆遷創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，在工作面到達停采線以前一定距離內(nèi)不再放出頂煤，這時的頂煤將全部丟失， 放煤步距損失 當放煤步距選擇不合理（放煤步距大于支架放煤口的縱向尺寸的水平投影 )時，支架移架步距達到放煤步距時將有一部分頂 煤落在放煤口以外不能放出，這部分丟失的頂煤稱為放煤步距間損失 工藝損失 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 26 在放煤過程中，由垮落的頂煤和直接頂中形成一個煤矸混合帶，為了減少煤炭含矸率而放棄的一部分頂煤；或因放煤順序不當，造成大量矸石提前竄入放煤口，從而造成 — 部分頂煤損失。因此，頂煤損失形式很多，大致有以下幾類： 初采損失 初采損失是從切眼到正常放頂煤期間未放出的頂煤損失。這種方法有以下特點：節(jié)省投資，不必另開工藝巷；但影響機采作業(yè)時間，而且對支架造成一定的沖擊或損壞，所以裝藥量要適當。 圖 3－ 3－ 3 頂煤預爆破鉆孔布置示意圖 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 24 圖 3－ 3－ 4 頂板預爆破鉆孔布置示意圖 架間或架前松動爆破 在支架前或支架上方放松動炮。預爆破鉆孔布置見圖 3－ 3－ 3。 6 號煤 層底 板 巖性多為泥巖、粘土巖、砂巖等 巖性，在遇水可能產(chǎn)生塑性變形。 鉆孔在工藝巷內(nèi)平行工作面方向，每 20m 布置一組注水鉆孔，每組 3個注水 鉆孔，鉆孔直徑 45mm～60mm，鉆孔長度 6m～ 26m ，采用凈壓注水。 放頂煤 (1)當采煤機割完一刀后，由工作面一端（軌道平巷或運輸平巷）向另一端（運輸平巷或軌道平巷）依次放落頂 煤； 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 22 (2) 放頂煤分兩次進行，第一輪放出一半，第二輪再放剩余的部分，這種方式可使頂煤充分放出，提高放煤率； (3)放煤時，相鄰兩架同時放煤，以利于松動頂煤，提高放煤效果； (4)放煤過程中如遇大塊煤卡住放煤窗口出，則利用支架尾梁插板、尾梁將大塊頂煤松動、搗碎后放出；若仍然難以放出時，可小幅度升降支架，已達到破碎效果； (5)放煤工除要注意觀察頂煤流動情況，當煤流中含矸量驟增時立即關(guān)閉插板，還應(yīng)做好放煤口噴水消塵工作外。 割煤及進刀： XMG375W 型液壓牽引雙滾筒采煤機端部斜切進刀，上滾筒割頂煤、下滾筒割底煤，循環(huán)一次割一刀，截深 。 回采工藝 一水平 6 煤層采用走向長壁綜合機械化采放頂煤采煤法 ，按水平分段的方法布置巷道，沿傾斜方向布置工作面，走向推進。一般情況下隔離煤柱按 50 米留設(shè)。當工作面長度 150m、采高 、放煤高度 （采放比 ）的條件下，工作面每循環(huán)進一刀的割煤量為： Qg=h1blrCg=1501. 360. 95= 式中 Qg — 工作面每刀割煤產(chǎn)量， t； h1 — 工作面采高 ,； L — 工作面長度 ,150m； B — 采煤機截深， B=； Cg — 工作面割煤回采率， 95%； γ — 煤體容重， 。當工作面的長度確定以后，可按下式計算工作面的日循環(huán)數(shù)： CBHLK Qn r ?????? ?1 式中 Qr — 工作面日產(chǎn)量，按年產(chǎn) 120萬 t、年生產(chǎn) 330d 計算， Qr=3636t； K1 — 工作面正規(guī)循環(huán)率，取 ； L — 工作面長度，取 150m； n — 日循環(huán)數(shù)； H — 煤層厚度，取 ； B — 循環(huán)進尺，采煤機截深 ， 1 刀 1 放，則 B=； C — 工作面回采率 , 取 80%（割煤 95%，放煤 65%加權(quán)計算）； γ — 煤體容重，取 。當前高產(chǎn)高效礦井工作面截深一般為 ～ ，本礦井采煤機截深取為。但采高增大時，采放比縮小，有利于提高工作面回采率。 工作面布置如圖 331所示： 圖 331 工作面布置圖 綜放工作面參數(shù) 工作面長度確定 對于綜采工作面，為了延長工作面服務(wù)年限，減少搬家次數(shù)，應(yīng)盡量加大工作面的推進長度，國內(nèi)其它礦區(qū)的綜采工作面一般都在 1000m 以上。階段運輸、回風大 巷以及采區(qū)運輸、軌道上山采用錨噴支護，工作面進回風巷采用 U 型鋼抬棚支護方式。 本設(shè)計中采用留小煤柱法，將 巷道與采空區(qū) 通過 小煤柱 隔離 ， 從而 防止采空區(qū)的水與有害氣體串入巷道，危及安全生產(chǎn) 。 采區(qū)準備巷道布置 按照選取的最優(yōu)方案，在運輸大巷與軌道大巷內(nèi)接近二采區(qū)邊界處掘出采區(qū)軌道、運輸大巷，至采區(qū)中央位置是開掘采區(qū)運輸、軌道上山，并繼續(xù)掘出區(qū)段運輸、回風平巷和開切眼，采用綜和機械化放頂煤采煤法開采。 缺點：由于工作面推進長度大，準備巷道工程量大，巷道服務(wù)年限較長，巷道維護工作量增加，相應(yīng)的維護成本高。 缺點：初期開拓工程量大，投資高。 = km2 參加儲量計算的煤層為 6 號煤層，煤容重取 t/m3。煤層最大傾角 10176。 表 123 煤的燃點試驗表 煤層 揮發(fā)分 Vad(%) 還原樣 著火點℃ 氧化樣 著火點℃ Δ To ℃ 傾向等級 6 330 281 49 很易自燃 (1) 9 330 284 46 很易自燃 (1) 據(jù)相鄰煤礦資料表明，自燃發(fā)火期為一年。 瓦斯、煤塵、煤的自燃及地溫 瓦斯 礦區(qū)和井田內(nèi)瓦斯含量均不高，通過井田北部外圍 8 線共 11 個瓦斯樣化驗， 6號煤層瓦斯平均含量 ，瓦斯成分 CH4 ％， CO2 %， N2 %； 9號煤層瓦斯含量 毫升 /克燃，瓦斯成分 CH4 0%， CO2 %， N2 %；為二氧化碳氮氣帶，通過鄰井訪問從未發(fā)生過瓦斯爆炸事故。礦區(qū)和井田內(nèi)有工程地質(zhì)孔兩個，即 38 號和 112 號鉆孔，經(jīng)巖石物理力學性質(zhì)試驗表明，大部分巖石屬半堅硬～堅硬巖石，只有煤層、泥巖等抗壓強度低于 100kg/cm2。下石盆組抽水試驗，因抽水時間僅延續(xù) 2小時 45分，其精度較低；山西組中上部的抽水試驗僅一次降深，延續(xù)時間 12 小時 5 分鐘，其精度也較低。通過上述含水層分析，礦區(qū)和井田均屬于孔隙裂隙巖層為主的水文地質(zhì)條件簡單的礦床，即一類～二類一型。底部有一層鋁土質(zhì)粘土巖、砂質(zhì)粘土巖全區(qū)發(fā)育，是一良好隔水層，該層距 9煤層 15～ 47m。 （ 5）山西組（ P1sx）：地表被覆蓋，鉆孔中厚度 53～ 72m，由砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖夾 1～ 5 號煤層組成。 （ 2）上更新統(tǒng)黃土（ Q3）：全區(qū)分布，厚度達 118m，有少量泉水出露，流量為～ ，施工鉆探過程中，大多在底部發(fā)生嚴重漏水，為一透水不含水層。由于地下水補給主要來源于大氣降水，但地表沖溝切割很內(nèi)蒙古工業(yè) 大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 8 深，所以不利于地下水富集。 9 上 、 9 號均屬富灰煤，低磷、低硫、砷含量高，經(jīng)可選性試驗屬極難選煤，可作為火力發(fā)電和民用煤。煤的可選性差，屬難選煤。 上述表明， 6號煤層下段當灰分控制在 12%時，屬易選，控制在 10%時，屬于難選。 （四）煤的可選 性及工業(yè)用途 可選性評價 普查～勘探階段，對小魚溝礦區(qū) 9 上 及 9 號煤層經(jīng)多次簡易篩分，浮沉試驗及23 套大樣試驗表明： 6號煤層上段厚度 米，灰分高（ %），煤質(zhì)差、精煤回收率低，當精煤灰分為 10%時，回收率僅 %，精煤灰分為 12%時，回收率可達 %，177。 煤的工藝性能：洗煤后精煤發(fā)熱量（ Q,d）穩(wěn)定，可達 ；礦區(qū)內(nèi)主要煤層可磨性系數(shù)大于 1，屬容易磨碎煤。 9號煤層變化較大，為 ～ %，平均值為 %，屬于低硫煤。煤的灰成分： SiO2 ～ %， Fe2O3 ～ %， Al2O3 ～ %， CaO ～ %， MgO ～ %， TiO2 ～ %， SO3 ～%。 煤的顯微特征 本區(qū)煤質(zhì)特征為絲炭含量高， 6 號煤層平均值為 %， 8 號煤層平均值 %，9 上 煤層平均值 %， 9 號煤層平均 值 %。距 9 上 煤層間距 ～ ，一般在 7m 左右，屬較穩(wěn)定煤層。當 8 號煤層缺失時，與 6號煤間距為 ～ ，平均 。 9 上 煤層：位于太原組中下部，煤層厚度 ～ ，平均 ，可采厚度 ～ ，平均 ，礦區(qū)內(nèi)大部可采，井田內(nèi)全部可采，由于煤層灰分高且變化大，影響了高類型資源儲量的圈定，煤層穩(wěn)定類型確定為較穩(wěn)定～不穩(wěn)定煤層。 8號煤層：位于太原組中上部，主要分布井田西部，大部分可采，煤層厚度0～ ，平均 ，可采厚度 ～ ，平均 ，厚度變化大，屬不穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)復雜，含夾矸最多達 21 層，平均 10 層，煤層中夾矸總厚 0～ ，平均 。 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 5 太原組平均厚度 ，含煤 6層，含煤系數(shù) 33%，分別為 6 上 、 9 上 、 10 號煤層，可采煤層 4層，為 9 上 、 9 號煤層；不可采煤層為 6 上 、 10 號 2層。 地質(zhì)構(gòu)造報告表面，本礦區(qū)井田地質(zhì)構(gòu)造復雜程度屬于簡單類型。東北 端緊密，西南端寬緩，南翼陡，北翼緩，南翼傾角為 13176。褶皺兩翼平緩，傾角 1～ 3176。全新統(tǒng)（ Qh）：地表為風積砂及風成砂土，地質(zhì)填圖未分，礦區(qū)鉆孔所見厚度最大 118m。最大厚度 77m，與山西組呈整合接觸。第二旋回為（ K1）粗砂巖～ 9 上 號煤層結(jié)束；第三旋回由 9 上 號煤層頂部粗砂巖開始，到 8號煤層結(jié)束；第四旋回由粗砂巖（ K2）～ 6 上 號煤層頂部砂質(zhì)泥巖結(jié)束（見圖 121）。中部為灰白色粗砂巖、黑色泥巖夾 9 上 、 10 號煤層，一層厚約 10m 的灰白色粗砂巖夾在 8 與 9 上 煤層之間，全區(qū)分布，是 8號和 9 上 煤層標準層 之一。 地質(zhì)特征 地層與構(gòu)造 （一）井田地層 井田內(nèi)大部被第四系黃土以及風積砂土覆蓋，基巖露頭很少，僅在井田北部腦包溝、東部腦包溝支溝，井田南部小魚溝有少量白堊系下統(tǒng)志丹群出露，地層由老至新分述如下： 石炭系上統(tǒng)太原組（ C2t）：是區(qū)內(nèi)主要含煤地層，地表未出露 。 礦井建設(shè)用三大主材需外購，其它建材可在區(qū)內(nèi)解決或部分從外地調(diào)入。 地震 根據(jù)國家地震區(qū)劃圖，本區(qū)按 7 度設(shè)防。但據(jù)鉆孔探測，孔內(nèi)無水位，又無大的斷裂與黃河溝通，未見黃河水補給井田。井田對外交通便利。 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 2 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 位置與交通 扶貧煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂 爾多斯市準格爾旗境內(nèi)，準格爾煤田東北部小魚溝勘探區(qū)，行政區(qū)隸屬準格爾旗窯溝鄉(xiāng)管轄。通過本次設(shè)計，我已經(jīng)基本掌握了采區(qū)乃至礦井設(shè)計的方法和步驟，培養(yǎng)了搜集、整理、運用技術(shù)資料和技術(shù)經(jīng)驗的能力，提 高了撰寫技術(shù)文件和解決實際問題的能力。使煤炭損失 少 ,安全條件好 ,生產(chǎn)礦井提出的對設(shè)計采區(qū)的生產(chǎn)能力、采煤工藝、采準巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等要求 ,要適應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展的需要。采區(qū)設(shè)計是采區(qū)施工開掘的依據(jù) ,在采區(qū)的施工過程中及生產(chǎn)過程中通常不能隨意更改。 采區(qū)設(shè)計是對采區(qū)巷 道布置 方案、生產(chǎn)系統(tǒng)與開采設(shè)計進行設(shè)計與計算 ,一般包括設(shè)計說明書及相關(guān)設(shè)計圖紙。要采用新技術(shù) ,機械化和自動化 。 toadopt new technology, mechanization and automation,in order to reduce the coal loss, provide good security conditions, design requirements for mining production capacity,coal mining technology, quasi roadway arrangement and productionsystem production of mine is proposed, to meet the need of the development of production technology. This paper mainly describes themining design and monomial construction design and mining designspecification, drawings etc Keywords: driving along goaf； the top coal recovery rate； roof weakening 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 3 目 錄 引 言 .......................................................... 1 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 ......................................... 2 井田概況 .....................................