【正文】 的巖巷穿 過(guò) 落差 40m 的 F3斷層 。 本采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造總體為一單斜構(gòu)造，走向近北北西，傾向北東東，地層傾角 3176。井田內(nèi)無(wú)巖漿巖侵入。斷層北東段走向近東西向，南西段走向轉(zhuǎn)為近南北向，北東段傾向南，南西段傾向東，傾角 65176。 F5正斷層：位于井田中部，走向北西，傾向南西，傾角 75176。 。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，正常礦坑涌水量 24m3/d，最大礦坑涌水量 72m3/d。底板巖性多為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，個(gè)別地段有炭質(zhì)泥巖，厚度為 － ，平均 ，底板穩(wěn)定性一般。 灰 分（ Ad）：原煤 %； 浮煤 %。 粘結(jié)指數(shù) ()： 浮煤 13。 表 213 煤質(zhì)特征表 項(xiàng) 目 煤 層 工業(yè)分析 Mad % Ad % Vdaf % % Pd % MJ/kg Y （ mm） 5 號(hào) 原煤 38 0 浮煤 48 13 煤的種類(lèi)及用途 井田內(nèi)批采的 5號(hào)煤層煤類(lèi)的確定依據(jù)《煤炭質(zhì)量分級(jí)》（ GB/T15224— 20xx）， 5號(hào)煤為中灰，中硫，中熱值長(zhǎng)焰煤 。 煤塵 20xx 年 4月 17 日山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心對(duì)山西忻州華基煤業(yè)有限公司 5號(hào)煤層進(jìn)行采樣測(cè)試。 山西煤炭 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 表 214 煤塵爆炸性測(cè)試 項(xiàng) 目 煤層號(hào) 煤 塵 爆 炸 測(cè)試時(shí)間 火焰長(zhǎng)度 mm 加巖粉量 % 有無(wú)爆炸性 5 190 55 有 20xx417 煤的自燃 20xx 年 4月 17 日 山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心對(duì)山西靈石安苑 煤業(yè)有限公司 5號(hào)煤層進(jìn)行采樣測(cè)試。在接近原采空區(qū)時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取有效措施；同時(shí)要及時(shí)密閉廢棄巷道。 h179。 = 噸 煤量損失按盤(pán)區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量的 5%計(jì)算： P=179。 l179。 100179。 100% =()179。 與方案二相比，減少了保護(hù)煤柱損失的布設(shè)，減少了煤的損失。 缺點(diǎn)： 工作面布置受涌水的影響較大，造成工作面積水。 （三）方案確定： 通過(guò)比較，以上兩種方案，各有利弊，但總體上講，雖然方案一的工作面比較短 ，但考慮到方案一具有巷道布置簡(jiǎn)單，工作面不受涌水的影響，布設(shè)的邊界煤柱少，煤炭損失量少，有利于采區(qū)和工作面的銜接，有利于采空區(qū)側(cè)巷道的施工和維護(hù)，經(jīng)研究后，我們確定方案一為該采區(qū)的布置方案。軌道下山與下部 5號(hào)煤層 +1370 水平軌道大巷相連，形成 5 號(hào)煤層 514 下山采區(qū)的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)；膠帶下山直 接和 5 號(hào)煤層井底煤倉(cāng)相連，形成 5號(hào)煤層 514 下山采區(qū)的煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)； 5 號(hào)煤層回風(fēng)通過(guò) 5 回風(fēng)大巷和5號(hào)煤層總回風(fēng)大巷相連，形成 5號(hào)煤層 511 下山采區(qū)的回風(fēng)系統(tǒng)。 輔助運(yùn)輸系統(tǒng) 副斜井（礦車(chē)）→ 5 號(hào)煤層 +1370m 水平材料車(chē)場(chǎng)及大 巷（礦車(chē)178。 通風(fēng)系統(tǒng) 地面新鮮風(fēng)流（主斜井、副斜井）→井底車(chē)場(chǎng)→膠帶上山→膠帶順槽 →回采工作面 → 軌道順槽 →軌道上山→ 5號(hào)煤層 +1370m水平軌道大巷→ 5號(hào)煤層總回風(fēng)大巷→ 回風(fēng)斜井→ 地面。 二、有關(guān)支護(hù)技術(shù)參數(shù)： 工作面 回采方向 采用后退式回采 ，工作面上下平巷的超前支護(hù)。 DZ25 系列單體液壓支柱參數(shù)： 初撐力： 50kN，最大工作阻力： 245kN，支撐高度： ～ 支護(hù)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)： ①支柱走向一條線，偏差不超過(guò)177。 ④所有單體液壓支柱手把方向一致，朝向平巷以外。 第四章 采煤工藝及勞動(dòng)組織 第一節(jié) 采煤工藝 一、采煤方法： 礦井無(wú)瓦斯突出現(xiàn)象，屬低瓦斯礦井，煤塵有爆炸性危險(xiǎn)，煤層屬自燃煤層。 （一）采煤方法的選擇原則 選擇采煤方法及工藝主要考慮了以下原則： 與煤層賦存條件相適應(yīng)，有利于提高工作面單產(chǎn)和礦井的穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)礦井生產(chǎn)的高度集中化，以達(dá)到礦井高產(chǎn)高效的目的。 和地方煤礦生產(chǎn)、技術(shù)管理水平相適應(yīng)。自 20xx 年山西省煤炭工業(yè)實(shí)行采煤方法改革以來(lái)，在山西省鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦得到了廣范應(yīng)用。 綜 采放頂煤采煤工藝有如下特點(diǎn)： 1）推進(jìn)速度較快，煤炭產(chǎn)量較高； 2）機(jī)械落煤，工人勞動(dòng)強(qiáng)度較低； 3）切割煤層中含有的硫化鐵結(jié)核時(shí)容易產(chǎn)生火花，影響安全生產(chǎn)，采煤機(jī)截齒消耗量大，生產(chǎn)成本高； 4）初期投資較大，噸煤能耗較多； 5）對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件的適應(yīng)性較好。 方案Ⅱ：炮采放頂煤采煤工藝 炮采放頂煤采煤法即利用爆破落煤、人工裝煤、刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，并用懸（滑）移支架進(jìn)行支護(hù)，實(shí)現(xiàn)采煤工藝過(guò)程部分機(jī)械化。近幾年來(lái)，炮采放頂煤采煤技術(shù)有了迅速發(fā)展和重大突破。 但分層開(kāi)采造成采區(qū)巷道布置復(fù)雜，巷道掘進(jìn)工程量大，加重了采掘接續(xù)緊張程度；對(duì)采空區(qū)重復(fù)供氧，增加了煤層自然發(fā)火的幾率，不利 于防止煤層自然發(fā)火；縮短了工作面開(kāi)采周期，增加了工作面的搬家次數(shù)；重復(fù)切割煤層，電能消耗高；需要鋪設(shè)金屬網(wǎng)，影響了工作面的推進(jìn)度，材料消耗高，成本高。 ①煤層強(qiáng)度對(duì)頂煤冒放性的影響分析 煤層強(qiáng)度是煤層本身抗破壞能力的主要指標(biāo)，影響著頂煤在壓力作用下破壞的過(guò)程和程度，與頂煤跨落角有密切的關(guān)系，即煤層強(qiáng)度越大，頂煤跨落角就越小，頂煤冒放性就越差，反之則較好。理論研究表明，在不考慮構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的情況下，頂煤發(fā)生破壞的臨界賦存深度與煤層的單向抗壓強(qiáng)度密切關(guān)系，即煤層的單向抗壓強(qiáng)度一定時(shí)，煤層埋深大于臨界值越多，頂煤冒放效果越好。 ④煤層夾矸對(duì)頂煤冒放性的影響分析 煤層夾矸對(duì)頂煤的冒放性影響比較復(fù)雜，其影響程度與夾矸的硬度、厚度、層數(shù)及賦存位置有關(guān)。老頂巖性為中粗砂巖、細(xì)砂巖，厚度 － ，平均 ，巖石致密堅(jiān)硬，穩(wěn)定性好，不易冒落。在采用放頂煤開(kāi)采時(shí)，必須遵守 《煤礦安全規(guī)程》第 68條規(guī)定。 綜采放頂煤采煤工藝與分層綜采采煤工藝相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)： ①對(duì)于煤層厚度變化大以及過(guò)小斷層有較強(qiáng)的適應(yīng)性； ②生產(chǎn)集中化程度高，所需占用的設(shè)備數(shù)量較分層開(kāi)采成倍減少，設(shè)備成本及維修費(fèi)用顯著降低； ③由于放頂煤開(kāi)采工作面的一次開(kāi)采厚度大，從而大大減少了工 作面設(shè)備安裝、拆卸與搬家的次數(shù)，縮短了工作面的非生產(chǎn)時(shí)間，工人的作業(yè)環(huán)境條件相對(duì)穩(wěn)定，有利于安全生產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)； ④綜采工作面裝備采煤機(jī)組 ,機(jī)械落煤 ,實(shí)現(xiàn)了采、裝、運(yùn)的機(jī)械化，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度； ⑤回采工藝簡(jiǎn)單，材料消耗量省，減少了分層開(kāi)采鋪設(shè)金屬網(wǎng)工序。適用于煤層賦存較穩(wěn)定的中、小型煤礦，薄及中厚煤層中應(yīng)用較綜遍，工作面布置靈活，適應(yīng)性較強(qiáng)。對(duì)于 回采工作面設(shè)備選型設(shè)計(jì)考慮了以下原則： （ 1）機(jī)械設(shè)備的選擇首先滿(mǎn)足技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)可靠，提高回采率，達(dá)到高產(chǎn)高效。綜采工作面的設(shè)備選型是實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效的 根本保障，因此根據(jù)選定的采煤方法，回采工作面選用雙滾筒可調(diào)高采煤機(jī)采煤 ,采用斜切進(jìn)刀 ,自開(kāi)機(jī)窩 ,雙向截煤方式 ,被割落的煤炭通過(guò)采煤機(jī)螺旋滾筒以及鏟煤板等 ,將煤裝入工作面刮板輸送機(jī) ,經(jīng)順槽刮板轉(zhuǎn)載機(jī) ,可伸縮膠帶輸送機(jī)運(yùn)至膠帶大巷的膠帶輸送機(jī)上。 后部刮板輸送機(jī)：溜槽整體鑄造 ,中雙鏈 , 型號(hào) SGB630/75，輸送能力 200t/h， L=100m,功率 40kW，電壓 660V。 表 511 綜采工作面設(shè)備配備表 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 特征 功率 采煤機(jī) MGTY250/ 采高 . ～ m,滾筒直徑 ,牽引速度： 最大牽引力時(shí)（ 12 t） 0 ～ m / min, 空載時(shí) 0 ～ m / ： 47 t 150 前部刮板輸送機(jī) SGB630/75 溜槽整體鑄造 ,中雙鏈 ,輸送能力200t/h 40 后部刮板輸送機(jī) SGB630/75 溜槽整體鑄造 ,中雙鏈 ,輸送能力200t/h 40 順槽轉(zhuǎn)載機(jī) SZD630/40 封底溜槽 ,中雙鏈 ,轉(zhuǎn) 載 能 力200t/h， L= 40 乳化液泵站 XRB2B80/20 Q=100L/min， P=，兩泵一箱，其中一泵備用 37 山西煤炭 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 順槽可伸縮膠帶輸送機(jī) SSJ80/75 帶寬 800mm，輸送能力 200t/h，帶速 75 三、工作面支護(hù)及頂板管理 頂板管理： 5煤層頂板以直接頂為主，老頂次之，局部出現(xiàn)偽頂。 結(jié)合本礦井及鄰近礦井的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，工作面采用全部陷落法管理頂板。 P=（ 6— 8） 179。 cos12176。 山西煤炭 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20 四、回采工藝： 割煤方式：采用雙滾筒采煤機(jī)雙向割煤，前滾筒割頂煤后滾筒割底煤。然后將運(yùn)輸機(jī)移直。 采煤機(jī)割煤工序 正常割煤長(zhǎng)度為 100m，采煤機(jī)向上（下）割煤，直至割透上（下）端頭煤壁。移架滯后采煤機(jī)滾筒 3～ 5 架追機(jī)作業(yè)，頂板不好處可緊跟采煤機(jī)滾筒后停機(jī)移架或拉超前架，移架步距 。采用 兩輪 順序 放煤工藝。放煤過(guò)程中如遇大塊煤不易放出時(shí)，可 采用風(fēng)鎬 ，使頂煤破碎，松動(dòng)后放 出。當(dāng)頂煤不冒時(shí)，可放松動(dòng)炮。經(jīng) 計(jì)算，礦井 勞動(dòng)定員 為 180 人。 四、工作面作業(yè)方式： 回采工作面選用雙滾筒可調(diào)高采煤機(jī)采煤 ,采用斜切進(jìn)刀 ,自開(kāi)機(jī)窩 ,雙向截煤方式 ,被割落的煤炭通過(guò)采煤機(jī)螺旋滾筒以及鏟煤板等 ,將煤裝入工作面刮板輸送機(jī) ,經(jīng)順槽刮板轉(zhuǎn)載機(jī) ,可伸縮膠帶輸送機(jī)運(yùn)至膠帶大巷的膠帶輸送機(jī)上。 根據(jù)瓦斯成份進(jìn)行瓦斯分帶，煤層瓦斯處于二氧化碳 — 氮?dú)鈳Щ虻獨(dú)?— 沼氣帶，既瓦斯風(fēng)化帶。設(shè)計(jì)按自燃煤層考慮。采用機(jī)械通風(fēng)方法，混合式通風(fēng)方式，其通風(fēng)方式為“兩進(jìn)一回”，即“ U+L”的通風(fēng)方式。 礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，共配備 2 個(gè)掘進(jìn)工作面，均采用獨(dú) 立通風(fēng)，掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量由局部 通 風(fēng)機(jī)對(duì)其壓入式供給。 T179。 60） 式中： Q 采 — 回采工作面所需風(fēng)量， m3/s； q — 回采工作面瓦斯相對(duì)涌出量， m3/t（按 20xx 年原九牛溝煤礦礦井相對(duì)瓦斯涌出量考慮，回采工作面瓦斯涌出量按礦井瓦斯涌出量的 70%，回采工作面瓦斯相對(duì)涌出量為）； T — 回采工作面平均日產(chǎn)量， t/d； K — 瓦斯涌出不均衡系數(shù)， K=。 100/（ 24179。 Ki =179。 Nc=4179。 Sc=4179。 Kj =100179。 Aj=25179。 I179。 經(jīng)驗(yàn)算，井下各掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)機(jī)吸入口至掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷口之間的風(fēng)速大于山西煤炭 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 27 ，滿(mǎn)足煤礦安全規(guī)程要求。 Sj=179。 則硐室所需總風(fēng)量Σ Q 硐 =1+1+1+1=4m3/s。 L178。 等積孔計(jì)算 礦井等積孔按下式計(jì)算： A = 式中： A—— 采區(qū)等積孔， m2； Q—— 采區(qū)風(fēng)量， m3/s； h—— 采區(qū)負(fù)壓， Pa。 第四節(jié) 安全通風(fēng)措施： 采區(qū)通風(fēng)主要設(shè)施 ①主要進(jìn)、回風(fēng)巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷中設(shè)置兩道雙向風(fēng)門(mén)，以免風(fēng)流短路。 防止漏風(fēng)和降低風(fēng)阻的措施 ①回風(fēng)斜井風(fēng)硐、風(fēng)道等地面建筑需嚴(yán)實(shí)，經(jīng)常檢修，以防漏風(fēng)。通風(fēng)是防止瓦斯積聚行之有效的工藝，工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸^(guò) 1％或二氧化碳濃度超過(guò) ％時(shí)，必須停止工作，撤出人員，并采取措施進(jìn)行處理。不用的巷道及時(shí)封閉。在主要工作地點(diǎn)設(shè)置瓦斯斷電儀，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí)，及時(shí)自動(dòng)切斷電源。 二 、防止瓦斯積聚： ，巷道斷面設(shè)計(jì)考慮通風(fēng)需要，主扇根據(jù)計(jì)算選型，可靠地保證礦井總風(fēng)量。隨著掘進(jìn)工程的結(jié)束，風(fēng)量的增大可抑制采空區(qū)瓦斯的大量涌出，有利于對(duì)瓦斯的綜合控制。合理安排巷道掘進(jìn)，盡量減少盲頭。 三、防止瓦斯爆炸災(zāi)害擴(kuò)大措施： ，煤層平巷、斜巷回風(fēng)，采掘工作面距井口遠(yuǎn)，回風(fēng)路線長(zhǎng)，不有利于爆炸波的卸壓。 ，減少揚(yáng)塵，及時(shí)清掃積塵，避免瓦斯爆炸時(shí)引起煤塵爆炸。 (2) 上、下平巷各配備水壓測(cè)定表一塊，上平巷安裝在噴霧泵站處，下平巷安裝在距工作面 100m 范圍內(nèi)。 (4) 噴霧要求：支架前方的噴霧噴嘴迎風(fēng)噴霧，支架后部噴霧噴嘴朝向放煤口，