【正文】 以下因素： 盡量位于井田儲(chǔ)量中心，使井下有合理的布局； 占地要少，盡量做到不搬遷村莊； 盡量布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，同時(shí)工業(yè)場(chǎng)地的標(biāo)高要高于最高洪水位； 盡量減少工業(yè)廣場(chǎng)的壓煤損失。 (2)生產(chǎn)系統(tǒng)盡可能簡(jiǎn)單、實(shí)用，生產(chǎn)工藝先進(jìn)、合理。 開(kāi)拓方案 基于上述原則，根據(jù)地質(zhì)條件和煤層賦 存情況，本次設(shè)計(jì)方案如下： 斜井開(kāi)拓方案 礦井采用斜井開(kāi)拓。新掘副斜井作為資源重組整合后礦井的輔助提升井，副斜井凈寬 , 凈斷面,傾角 18176。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 14 根據(jù)煤層賦存特征，設(shè)一個(gè)水平開(kāi)拓全井田 11 號(hào)煤層，井筒落底至11 號(hào)煤層后，沿井田西部邊界煤柱新掘運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)大巷 ,至井田南部邊界，回采井田南部新增資源。巷道間距 30m，巷道保護(hù)煤柱每側(cè) 30m。首采區(qū)布置在井田南部的 11 號(hào)煤層中。主要含煤地層為太原組，含有 1 12 號(hào)煤層，其中 11 號(hào)煤層為全井田穩(wěn)定發(fā)育可采， 12 號(hào)為不穩(wěn)定零星可采，煤層厚度平均 ，地層平均厚度為 ，含煤系數(shù)為 %，可采煤層厚度平均 ，可采煤層含煤系數(shù) %，山西組厚度平均 ，含 3 32號(hào)薄煤層，煤層平均厚度 ，含煤系數(shù)為 %。 在井田東北部及中部井下采掘各發(fā)現(xiàn)有一正斷層。落太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 16 差 7m，井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度 1000m。 采區(qū)地質(zhì)情況對(duì)開(kāi)采的影響不是很大。 井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，總體為一寬緩的褶曲構(gòu)造，地層傾角 2～ 8176。 11 號(hào)煤層自燃傾向?yàn)棰蝾?lèi)，屬自燃煤層，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性。 放頂煤開(kāi)采關(guān)鍵在于頂煤的可放性 ,而頂煤的可放性則由煤層賦存條件、力學(xué)性 質(zhì)、裂隙 (節(jié)理 )發(fā)育狀況及夾矸特征、頂、底板性質(zhì)等因素綜合確定： 1．煤層厚度：一次采全高以 ～ 為宜，最大不超過(guò) ，本礦井田范圍內(nèi) 11 號(hào)煤層厚度 ～ ，平均 。～ 8176。 4．煤層硬度和節(jié)理 :本井田范圍內(nèi) 11 號(hào)煤層堅(jiān)固性系數(shù) f=1～ 2,在 f≤ 3的放頂煤開(kāi)采范圍之內(nèi)。 11 號(hào)煤層吸氧量為，自燃傾向性為Ⅱ類(lèi)，屬自燃煤層。 采區(qū)儲(chǔ)量和生產(chǎn)能力 采區(qū)儲(chǔ)量 設(shè)計(jì)首采區(qū)位于 11 號(hào)煤層一采區(qū)。 采區(qū) 服務(wù)年限： T＝ Zk/(AK) 式中 : T— 服務(wù)年限 ,a； Zk— 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 , ； A— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 , ； K— 儲(chǔ)量備用系數(shù) ,取 。 2. 缺點(diǎn) ①工作面單產(chǎn)低，單產(chǎn)提高困難；②開(kāi)采投入高，上、下分層開(kāi)采，人工鋪網(wǎng)勞動(dòng)強(qiáng)度大，鋪網(wǎng)費(fèi)用高，煤巷掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)率高，回采工作面搬家倒面次數(shù)多，搬家費(fèi)用高；區(qū)段分層周期長(zhǎng)，多次啟閉，引起自燃發(fā)火頻繁；③需要等再生頂板的生成，加劇接續(xù)緊張 的矛盾；④由于下分層開(kāi)采需要留內(nèi)錯(cuò)式隔離煤柱，使得采區(qū)采出率降低。 3. 適用條件 一次采出的煤層厚度在 5~12m 之間；煤的硬度系數(shù)一般應(yīng)小于 3；煤層傾角不宜過(guò)大；煤層所含夾石曾厚度不宜超過(guò) ，其硬度系數(shù)也應(yīng)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(guò)大；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、破壞嚴(yán)重，斷層較多和使用分層長(zhǎng)壁綜采較困難的地段，采用放頂煤能取得較好的效益。因此 ,設(shè)計(jì)中不做為首選考慮的采煤方法 ,只有當(dāng)煤層賦存條件不適宜放頂煤開(kāi)采時(shí)才考慮使用。 2．煤層傾角：本井田煤層傾角 2176。 3．煤層賦存深度：本井田 11 號(hào)煤層，埋藏深度均大于 100m，符合放頂煤開(kāi)采條件。 11 號(hào)煤層均為自燃。頂?shù)装寰坠芾怼?基本垂直于運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)大巷道布置工作面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽。全井田共劃分 3個(gè)采區(qū)。另外，煤層地質(zhì)條件是影響工作面長(zhǎng)度的又一重要因素，地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度、傾角、頂板條件都會(huì)影響工作面長(zhǎng)度的選擇。 勞動(dòng)組織 用比較類(lèi)推法，根據(jù)類(lèi)似工作面的定員和工作面及勞動(dòng)定額配備對(duì)各項(xiàng)工種和人員數(shù)目進(jìn)行確定，具體工種和人員數(shù)目見(jiàn)表 6— 6。 工作面效率的計(jì)算 工作面效率 =在冊(cè)人數(shù)工作面日產(chǎn)量 = 170 ???? = 工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表 3— 2。 11 號(hào)煤層以一個(gè)長(zhǎng)壁綜采放頂煤工作面保證年產(chǎn) ，長(zhǎng)壁綜采放頂煤工作面日產(chǎn)量 2727t 左右。然后將輸送機(jī)移直 [31（ b） ]； ③再調(diào)換兩個(gè)滾筒上下位置，重新返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處 [31（ c） ]； ④將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上下滾筒，返程正常割煤， [31（ d） ]。 驗(yàn)算日產(chǎn)量： 工作面機(jī)采生產(chǎn)能力由下式計(jì)算： Qc 機(jī) =labMrφ c 式中： l— 工作面長(zhǎng)度， 120m； a— 工作面日推進(jìn)度， ； b— 年工作日 ,330d/a； M— 工作 面采高， ； r— 煤的容重， ； φ — 正規(guī)循環(huán)率， ； c— 工作面回采率 ,。 掘進(jìn)煤 :順槽掘進(jìn)工作面 SGB620/40 型刮板輸送機(jī)→ SSJ800/402 型帶式輸送機(jī)→運(yùn)輸大巷 DTⅡ /1000/30 2 型帶式輸送機(jī)、 DTⅡ /1000/220 2 型帶式輸送機(jī)→井底煤倉(cāng)→主斜井 DTⅡ型強(qiáng)力帶式輸送機(jī)→地 面。 材料車(chē) 20 輛、 平板車(chē) 20 輛、 3t 平板車(chē) 20 輛，用于運(yùn)送材料和設(shè)備。 表 41 礦車(chē)規(guī)格特 征數(shù)量表 序號(hào) 名 稱(chēng) 型 號(hào) 容積 (m3) 名義載重(t) 最大載重(t) 軌距(mm) 軸距(mm) 自重(kg) 外形尺寸 (mm) (長(zhǎng)寬高 ) 數(shù)量 (輛) 1 600 750 718 2400 10501200 50 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 30 2 600 750 566 2400 10501200 20 3 600 750 527 2021 900 410 20 4 3t平板車(chē) MP36 600 835 3450 1320480 20 5 25t平板車(chē) MPC256 25 30 600 1100 2021 3410 1500480 20 6 人車(chē) XRC156/6 2 合計(jì) 132 采區(qū)排水及灑水 采區(qū)排水 設(shè)計(jì)采區(qū)內(nèi)未設(shè)采區(qū)水倉(cāng)及水泵房， 工作面積水由小水泵排至大巷，由大巷水溝自流至井底水倉(cāng)，同時(shí)在大巷的局部低洼處設(shè)置小水泵，保證積水流入井底水倉(cāng)。無(wú)水或噴霧裝置損壞時(shí)必須停機(jī)。根據(jù)井下負(fù)荷及井下巷道布置情況，并考慮到礦井遠(yuǎn)期的發(fā)展，采用 10kV 下井供電，下井電纜采用 120mm2 兩回 ,沿副斜井下井至井下主變電所。其懸掛高度應(yīng)保證電纜在 行車(chē) 時(shí)不受撞擊。電纜與壓風(fēng)管、供水管在巷道同一側(cè)敷 設(shè)時(shí)，必須敷設(shè)在管子上方，并保持 以上的距離。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 32 高、低壓電力電纜敷設(shè)在巷道同一側(cè)時(shí)，高、低壓電纜之間的距離應(yīng)大于 。 井下主變電所接線系統(tǒng)，設(shè)備選型 1．主變電所接線系統(tǒng)，設(shè)備選型 井下主變電所與井下主排水泵房聯(lián)合布置，兩回 10kV 電源引自礦井工業(yè)場(chǎng)地 35kV 變電所 10kV 不同母線段，井下主變電所 10kV、 kV 母線采用單母線分段供電方式。 上倉(cāng)膠帶巷 2 臺(tái)帶式輸送機(jī)供電： 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 33 井下主變電所以一回 10kV 向上倉(cāng)膠帶巷 KBSGZY315/10/ 移動(dòng)變電站供電，上倉(cāng)膠帶巷變電站分別向大巷帶式輸送機(jī)一和帶式輸送機(jī)二供電。 采區(qū)變電所以?xún)苫?10kV 向綜采工作面移動(dòng)變電站供電，以?xún)苫?10kV向綜采工作面回風(fēng)順槽、綜采工作面運(yùn)輸順槽口移動(dòng)變電站供電，以一回10kV 向綜掘工作面運(yùn)輸順槽移動(dòng)變電站供電，以一回 660V 向炮掘工作面、綜掘工作面膠帶機(jī)、軌道大巷、采區(qū)錨噴供電。 井下主變電所及采區(qū)變電所至移動(dòng)變電站的電纜采用 MYPJ6/10 礦用太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 34 移動(dòng)金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜；采煤機(jī)采用 橡套軟電纜供電； 1140V 設(shè)備有采用 電纜供電； 660V 設(shè)備采用 ；電鉆采用 ；井下照明采用 動(dòng)輕型橡套軟電纜供電 . 井下 40kW 及以上的電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，采用真空磁力起動(dòng)器。 在井底主水泵房的主、副水倉(cāng)中各設(shè) 1 塊主接地極，各機(jī)電硐室、配電點(diǎn)及接線盒均設(shè)有局部接地 極。 2．通風(fēng)系統(tǒng) 礦井采用主斜井和副斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)，風(fēng)機(jī)工作方法為機(jī)械抽出式的通風(fēng)系統(tǒng)。通風(fēng)方式采用壓入式。 (1)回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量 ①按瓦斯涌出量計(jì)算 Q 采 =100qK 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 37 式中 : Q 采 — 回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3/ min； q— 回采工作面的絕對(duì) CH4涌出量，根據(jù)本礦瓦斯鑒定資料測(cè)算回采工作面的絕對(duì) CH4涌出量為礦井絕對(duì) CH4涌出量的 65%，為 ； K— 回采工作面通風(fēng)系數(shù) ,取 。 則： Q 采 = Q 基本 K 采高 K 采面長(zhǎng) K 溫 =804 =1206m3/min ④按工作 面溫度 (風(fēng)速 )計(jì)算 Q 采 =60VS 式中 : Q 采 — 回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3/min； V — 工作面風(fēng)速，工作面風(fēng)速 m/s； S— 工作面平均斷面， 。 則： Q 掘 =100 =139m3/min ②按二氧化碳涌出量計(jì)算 Q 掘 =100qK/ 式中 : Q 掘 — 掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3/min； q — 掘進(jìn)工作面的絕對(duì) CO2涌出量 , 根據(jù)本礦瓦斯鑒定資料測(cè)算掘進(jìn)工作面的絕對(duì) CO2涌出量為礦井絕對(duì) CO2涌出量的 25%，為 ；每個(gè)太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 40 掘進(jìn)工作面絕對(duì) CO2涌出量為 ； K— 掘進(jìn)工作面通風(fēng)系數(shù) ,取 。則 : Q 運(yùn)順掘 =350 1+60 =539m3/min Q 回順掘 =350 1+60 =493m3/min ④按人數(shù)計(jì)算： Q 采 =4N 式中： N— 掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)， N=24 人。 Σ Q 硐室 =180m3/min (4)其它巷道需要風(fēng)量 Σ Q 其它 =720m3/min 礦井總風(fēng)量計(jì)算 : Q=(1206+603+1032+180+720) =3741m3/min=取 Q=63m3/s 二、 風(fēng)量分配 風(fēng)量分配 根 據(jù)上述計(jì)算，風(fēng)量分配如下 : 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 42 主斜井進(jìn)風(fēng) :23m3/s； 副斜井進(jìn)風(fēng) :40m3/s； 回風(fēng)斜井回風(fēng) :63m3/s； 綜采工作面 :21m3/s； 備用工作面 :11m3/s； 順槽掘進(jìn)工作面 : 9 2=18m3/s； 采區(qū)主變電所： 3m3/s； 其它： 10m3/s?！?85176。臨時(shí)密閉用木板及黃泥建筑，永久密閉用磚、料石、水泥等建筑。結(jié)構(gòu)堅(jiān)固；主要風(fēng)橋斷面積不小于原巷道斷面的 80%。 擋風(fēng)墻兩幫、頂、底需掏槽，槽深在煤中不得小于 1m，巖石中不小于；用不燃性材料建筑，墻無(wú)裂縫，無(wú)漏風(fēng)；墻內(nèi)外 5m 內(nèi)支架完好。 8)風(fēng)硐：主要通風(fēng)機(jī)和井筒之間的聯(lián)絡(luò)硐，井下污風(fēng)流均通過(guò)此風(fēng)硐排出地面，風(fēng)硐內(nèi)應(yīng)安裝風(fēng)速和負(fù)壓傳感器。 3)在行人或行車(chē)而不允許風(fēng)流通過(guò)的巷道中，應(yīng)設(shè)置風(fēng)門(mén)，并對(duì)風(fēng)門(mén)進(jìn)行遙控和集中監(jiān)視。 6)對(duì)于損壞或變形較大的巷道要及時(shí)修復(fù)，清除堵塞巷道，以保證通過(guò)的有效風(fēng)量和減少通風(fēng)阻力。 安全措施 在生產(chǎn)過(guò)程中，煤礦生產(chǎn)必須堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，制定出相應(yīng)的作業(yè)規(guī)程、操作規(guī)程及詳細(xì)的安全措施。采取 有效的管理和預(yù)防措施，堅(jiān)決杜絕瓦斯爆炸事故的發(fā)生，采取措施如下： 1．巷道布置及通風(fēng)系統(tǒng) 1)由于上山布置在煤層中，為減少煤層風(fēng)化及減少瓦斯涌出，主要巷道采用矩形斷面錨網(wǎng)噴支護(hù)； 2)采煤方法為傾斜長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化放頂煤采煤法，全部垮落法管理頂板。巷道掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。臨時(shí)停工地點(diǎn)不得停風(fēng)，由于特殊原因停風(fēng)，恢復(fù)通風(fēng)時(shí)，必須制定排除瓦斯和送電的安全措施； 14)依據(jù)采掘工作面位置的變化，及時(shí)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)井下各種通風(fēng)構(gòu)筑物要及時(shí)建筑和安裝，并經(jīng)常維護(hù)，保持完好； 15)為防止瓦斯災(zāi)害事故擴(kuò)大， 回風(fēng)斜井井口設(shè)防爆門(mén)和安全出口，以防沖擊波毀壞風(fēng)機(jī)； 16)堅(jiān)持“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮”制度； 17)煤巷掘進(jìn)工作面應(yīng)安設(shè)隔爆設(shè)施； 18)局部冒頂區(qū)瓦斯積聚采用充填法和設(shè)置風(fēng)簾； 19) 礦長(zhǎng)、礦技術(shù)負(fù)責(zé)人、爆破工、采掘區(qū)隊(duì)長(zhǎng)、通風(fēng)區(qū)隊(duì)長(zhǎng)、工程技術(shù)人員、班長(zhǎng)、流動(dòng)電鉗工下井時(shí)，必須攜帶便攜式甲烷檢測(cè)儀。瓦斯?jié)舛瘸^(guò) 《煤