【正文】 在確定掘進(jìn)隊(duì)組數(shù)的時(shí)候應(yīng)盡量考慮巖巷和半煤巖巷、煤巷掘進(jìn)隊(duì)的專(zhuān)一化，以利于提高掘進(jìn)速度，同時(shí)在整個(gè)建井期盡量保持掘進(jìn)隊(duì)組數(shù)的相對(duì)穩(wěn)定，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工程排隊(duì)，確定出建井工期，詳細(xì)見(jiàn)建井施工圖。工作面作業(yè)制度，循環(huán)方式、作業(yè)方式、工序安排及勞動(dòng)組織最終反映在循環(huán)圖表上，它包括循環(huán)作業(yè)圖、勞動(dòng)組織表、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表等部分。c 再調(diào)換兩個(gè)滾筒上下位置，中心返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處，如圖c所示?；夭晒に囘x擇的原則： a 盡可能使用機(jī)械采煤，達(dá)到工作面高產(chǎn)高效。通過(guò)上述校驗(yàn)，可知工作面長(zhǎng)度定在180m是可行的，故在本設(shè)計(jì)中，確定工作面長(zhǎng)度L=180m。 工作面長(zhǎng)度的確定合理的工作面長(zhǎng)度能為工作面高產(chǎn)高效提供有利的條件，從工作面內(nèi)部條件來(lái)說(shuō)，在一定范圍內(nèi)加長(zhǎng)工作面長(zhǎng)度能獲得較高的產(chǎn)量，提高效率和效益，降低成本，但工作面長(zhǎng)度增長(zhǎng)，生產(chǎn)技術(shù)管理難度也會(huì)隨之增大，因此，單產(chǎn)、效率、效益以及安全生產(chǎn)條件等都會(huì)下降，所以，根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，綜合機(jī)械化采煤工作面的長(zhǎng)度一般150～240m，年進(jìn)度一般為900～1500m。 采煤方法 本礦井的兩層煤均屬于緩傾斜煤層，根據(jù)本采區(qū)的形狀特點(diǎn)，采用走向長(zhǎng)壁后退垮落采煤法。[6] 采區(qū)開(kāi)采順序本設(shè)計(jì)采區(qū)同一煤層采用區(qū)段順序依次開(kāi)采，工作面沿走向推進(jìn)，采區(qū)內(nèi)共有四個(gè)煤層，分別都是由遠(yuǎn)及近開(kāi)采，由于頂?shù)装鍘r性較好，受采動(dòng)影響較?。炔缮蠈用?，再采下層煤，工作面沿走向推進(jìn)。由井底來(lái)車(chē)，則進(jìn)入車(chē)場(chǎng)的底道，自動(dòng)滑行到下部車(chē)場(chǎng)的低道存車(chē)線后，掛鉤由絞車(chē)房提升上去。 區(qū)段劃分采區(qū)傾向長(zhǎng)1256m，其中留4m的區(qū)段平巷，區(qū)段間保護(hù)煤柱留10m寬，井田境界煤柱30m，階段煤柱30m，則本采區(qū)可以劃分為6個(gè)區(qū)段，工作面長(zhǎng)180m。 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限采區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采煤工作面生產(chǎn)能力，而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度、工作面長(zhǎng)度及推進(jìn)度。2) 移交生產(chǎn)時(shí)井巷開(kāi)鑿的位置在礦井設(shè)計(jì)中，全礦年產(chǎn)量由一個(gè)綜采工作面保證達(dá)產(chǎn)，移交生產(chǎn)時(shí)，運(yùn)輸上山、軌道上山已經(jīng)掘進(jìn)到開(kāi)采位置。一采區(qū)通風(fēng)路線是：副井，軌道石門(mén)，軌道大巷，采區(qū)軌道上山，區(qū)段軌道石門(mén)，區(qū)段運(yùn)輸平巷，工作面，區(qū)段回風(fēng)平巷，區(qū)段回風(fēng)石門(mén)，采區(qū)運(yùn)輸上山，回風(fēng)大巷，最后由主回風(fēng)井排出地面。水倉(cāng)入口，一般設(shè)在空車(chē)線，井底車(chē)場(chǎng)標(biāo)高最低處，確定水倉(cāng)入口時(shí)，應(yīng)注意水倉(cāng)裝滿水。井下主要硐室位置的選擇，應(yīng)符合下列規(guī)定：a應(yīng)選擇在穩(wěn)定堅(jiān)硬巖層中，應(yīng)避開(kāi)斷層、破碎帶、含水巖層；b井下硐室不布置在煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層中和沖擊地壓煤層中。由于雙翼兩個(gè)采區(qū)條件相近，大巷長(zhǎng)度又大致相等，所以采區(qū)開(kāi)采順序可任選一個(gè)先采，本設(shè)計(jì)開(kāi)采順序?yàn)椋篘1采區(qū)，S1采區(qū)，N2采區(qū)，S2采區(qū)。二階段兩個(gè)下上采區(qū)：南一采區(qū)，南二采區(qū)。各大巷具體斷面如下：圖 46 雙軌大巷斷面圖 Transport the big lane sectional drawing大巷運(yùn)輸方式采用礦車(chē)運(yùn)輸，軌型為18公斤/m，軌道大巷軌距600 mm，對(duì)大巷運(yùn)輸方式選擇的依據(jù)是：1）由于設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力小，采用此種運(yùn)輸方式能滿足要求。 設(shè)計(jì)水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限本井田設(shè)計(jì)水平為580水平。本礦井煤層傾角平均為14度，故采用走向長(zhǎng)壁采煤法。煤層標(biāo)高從750m標(biāo)高到300m標(biāo)高。綜合考慮，本礦井的風(fēng)井沿走向布置在井田的邊界中部。走向的位置a) 井筒沿井田走向的位置應(yīng)在井田中央，當(dāng)井田儲(chǔ)量不均勻分布時(shí)，應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中央，以次形成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田。e工業(yè)廣場(chǎng)宜少占農(nóng)田少壓煤f 水源，電源較近，礦井設(shè)在鐵路專(zhuān)用線路短，道路布置合理點(diǎn)。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]規(guī)定：煤層埋藏較深、表土層較厚、水文地質(zhì)條件復(fù)雜及主要可采煤層賦存比較穩(wěn)定．儲(chǔ)量比較豐富等特點(diǎn)．本設(shè)計(jì)采用立井開(kāi)拓． 井筒位置及數(shù)目的確定1) 井筒的數(shù)目a 根據(jù)本礦區(qū)煤層的埋藏的具體條件，各井筒均采用立井。斜井：利用斜井開(kāi)拓首先要求煤層埋藏較淺、傾角較大的傾斜煤層，且當(dāng)?shù)氐乇頉_積層較厚，利用豎井開(kāi)拓困難時(shí)，即便是煤層埋藏較深，不惜打較長(zhǎng)的斜井井峒的條件下才可能使用，而本井田的條件卻不盡如此，全部的可采煤層均賦存于50m以下，最深達(dá)500m。5）要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜合機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。本礦井工作制度采用“三八”制，兩班采煤，一班檢修，日提升工作時(shí)間為16小時(shí)。綜上所述，由于礦井優(yōu)越的條件及外部運(yùn)輸條件，礦井的生產(chǎn)能力為90萬(wàn)t是可行的、合理的，并且符合《煤礦安全規(guī)程》和《設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求。而礦井生產(chǎn)能力與井田地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤炭?jī)?chǔ)量及質(zhì)量、煤層賦存條件、建井條件、采掘機(jī)械化裝備水平及市場(chǎng)銷(xiāo)售量等許多因素有關(guān)。a斷層煤柱損失斷層的兩側(cè)各留20m的保護(hù)煤柱，此斷層的面積為118840=47520m178。3) 開(kāi)采多種煤類(lèi)的煤層，應(yīng)合理搭配開(kāi)采。則工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)成長(zhǎng)380m ,寬290m的矩形。2 井田境界及儲(chǔ)量 井田境界 井田范圍本井田西部以I號(hào)勘探線和F1斷層為界，東部以VI號(hào)勘探線為界，北部以300等高線為界，南部以750等高線為界。厚度薄但比較穩(wěn)定。表 12 煤層間距見(jiàn)表Tab .12 Seam pitch table煤層平均厚度（m)煤層間距(m)94151223煤層賦存狀態(tài)十煤組共分122分層。從全礦井看，煤層角度東部較小，西部邊界偏大。煤田向南傾伏，其南部界限可能跨過(guò)寶坻～奔城大斷層伸入另一個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元－－華北斷陷?！?。低于地面標(biāo)高40m左右。 圖11 劉官屯礦交通位置圖 Liuguantun Mining traffic and location3) 水文本區(qū)東南的陡河。礦井走向長(zhǎng)5km，井田面積11km2。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)能夠全面系統(tǒng)的運(yùn)用和鞏固所學(xué)的知識(shí)，掌握礦井設(shè)計(jì)的方法、步驟及內(nèi)容，培養(yǎng)實(shí)事求是、理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，培養(yǎng)自己的科學(xué)研究能力，提高了編寫(xiě)技術(shù)文件和運(yùn)算的能力，同時(shí)也提高了計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力及其他方面的能力。煤炭發(fā)展的快慢，將直接關(guān)系到國(guó)計(jì)民生。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了指導(dǎo)老師的詳細(xì)指導(dǎo)和同學(xué)的悉心幫助，在此表示感謝。2) 交通該礦區(qū)的交通十分方便，鐵路：一條通往用煤大戶陡河電廠的專(zhuān)用線，并與呂陡線在井田上方交匯；另一條經(jīng)馬家溝礦業(yè)公司與老京山線的開(kāi)平站相聯(lián)。河水終年不固，不凍。秋冬多西北風(fēng)。開(kāi)平煤田受新華夏構(gòu)造體系的影響，以一系列ＮＮＥ向的褶曲及逆斷層組成，北部受緯向構(gòu)造的影響逐漸向南彎轉(zhuǎn)成走向近東西向。井田內(nèi)賦存有122號(hào)兩個(gè)可采煤層。 水文地質(zhì)荊東四礦的水文地質(zhì)條件屬一般型，有八個(gè)含水層，自下而上分別為：1）奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ）2）K2～K6砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）3）K6～煤12砂巖裂隙承壓含水層（Ⅲ）4）煤9～煤7砂巖裂隙承壓含水層（Ⅳ）5）煤5以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅴ）6）風(fēng)化帶裂隙、孔隙承壓含水層（Ⅵ）7）第四系底部卵石孔隙承壓含水層（Ⅶ）8）第四系中上部砂卵礫孔隙承壓和孔隙潛水含水層（Ⅷ）其中與礦井生產(chǎn)較密切的為Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ。煤的容重見(jiàn)表13。煤塵爆炸指數(shù)為：％～％；本區(qū)由于煤燃點(diǎn)低，易自燃發(fā)火，煤塵試驗(yàn)結(jié)果為火焰長(zhǎng)度40mm，巖粉量55%，具有爆炸性。根據(jù)參考《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]和《礦井安全規(guī)程》[2]的相關(guān)數(shù)據(jù)要求和規(guī)定，本井田所留的各種保護(hù)煤柱均合理，符合規(guī)定。井田有合理的尺寸，條帶尺寸滿足《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]的要求，走向長(zhǎng)度劃分合理，使礦井的開(kāi)采有足夠的儲(chǔ)量和足夠的服務(wù)年限，避免礦井生產(chǎn)接替緊張。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量礦井的工業(yè)儲(chǔ)量：勘探地質(zhì)報(bào)告中提供的能利用儲(chǔ)量中的A、B、C三級(jí)儲(chǔ)量。24＝122煤層壓煤量＝（840＋926）704247。本井田內(nèi)交通十分便利，劉官屯礦井田大部位于河北省豐南市境內(nèi)，地處交通要塞，是華北通往東北的咽喉地帶，京沈、京秦、大秦三大鐵路橫貫全境。4) 工作面的回采率提高，導(dǎo)致在相同的條件下，礦井服務(wù)年限增加。3）合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。下面就幾種形式進(jìn)行技術(shù)分析，然后進(jìn)行確定采用哪種開(kāi)拓方式。由于利用平硐和斜井都是不可行的，所以混合式也就不予考慮。井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡。e充分利用地形、使地面生產(chǎn)系統(tǒng)，工業(yè)場(chǎng)地總平面布置及其地面運(yùn)輸合理，并盡可能是平整場(chǎng)地的工程量少。綜合考慮，主副井筒位置選在井田走向中央位置，位于傾向中上部。圖43風(fēng)井?dāng)嗝鎴D shaft cross—section fig風(fēng)井位于井田上部邊界中部，同時(shí)做為安全出口。正常情況下，～2年，井底車(chē)場(chǎng)、～2年，延伸井筒需要1年，合計(jì)需要4～5年的時(shí)間。179。2)大巷的數(shù)目和用途根據(jù)運(yùn)輸和通風(fēng)條件，本礦井共布置一條雙軌大巷。 采區(qū)劃分及開(kāi)采順序 采區(qū)形式及尺寸的確定根據(jù)井田地質(zhì)情況，煤層賦存較穩(wěn)定，煤層厚度在4左右，井田走向長(zhǎng)度5km，井田內(nèi)兩條大的斷層構(gòu)造，以上條件很適合布置綜合機(jī)械化采煤。為保證均衡生產(chǎn),一個(gè)采區(qū)開(kāi)始減產(chǎn),另一個(gè)采區(qū)即應(yīng)投入生產(chǎn)。由于本設(shè)計(jì)中主井提升方式為箕斗提升，大巷采用礦車(chē)運(yùn)輸，井底車(chē)場(chǎng)與大巷距離較遠(yuǎn)且需用石門(mén)聯(lián)系，從主副井井底車(chē)場(chǎng)到大巷均與石門(mén)聯(lián)系，所以井底車(chē)場(chǎng)型式選為立式車(chē)場(chǎng)。一般布置在副井井筒與井底車(chē)場(chǎng)連接處附近，當(dāng)?shù)V井突然發(fā)生火災(zāi)時(shí)，仍能繼續(xù)供電、照明和排水，為便于設(shè)備的檢修及運(yùn)輸，水泵房應(yīng)靠近副井空車(chē)線一側(cè)。采用立井開(kāi)拓，共3個(gè)井筒，主箕斗立井、副罐籠立井、邊界風(fēng)井，采用中央邊界式通風(fēng)方式。e 排水系統(tǒng)：采掘工作面，區(qū)段平巷，區(qū)段軌道石門(mén)，采區(qū)軌道上山，軌道大巷，井底車(chē)場(chǎng)，水倉(cāng)，副井，地面。發(fā)火期短，煤層直接頂較厚并且軟弱。 采區(qū)上山數(shù)目、位置及用途設(shè)計(jì)的上山在最下部煤層的底板開(kāi)掘。2) 車(chē)場(chǎng)：車(chē)場(chǎng)形式為石門(mén)甩車(chē)場(chǎng)形式，單道起坡方式。掘進(jìn)過(guò)程中同時(shí)開(kāi)掘中部車(chē)場(chǎng)，上部車(chē)場(chǎng)及采區(qū)各種硐室。3）便于生產(chǎn)管理。煤的自燃：煤的自燃發(fā)火期為3~6個(gè)月。在高瓦斯礦井，工作面的通風(fēng)能力則是限制工作面長(zhǎng)度的重要因素。[3] 采煤機(jī)械的選擇1) AM500雙滾筒采煤機(jī)主要技術(shù)特征如下：采高：～5m適應(yīng)煤質(zhì)硬度：f=1～4煤層傾角：0～45度截深： 800mm滾筒直徑：1800mm牽引方式：液壓、雙牽引、無(wú)鏈牽引力：36t牽引速度：0～滾筒中心距：11028mm機(jī)面高度：1640mm臥底量：400mm重量：32t與采煤機(jī)配套的電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)特征如下：型號(hào)：2KI功率：375kW臺(tái)數(shù)：2電壓：1140V冷卻方式：水冷噴霧方式：內(nèi)、外噴霧2) ZY6400/24/47支撐掩護(hù)式液壓支架的主要技術(shù)特征如下：型式 ：支撐掩護(hù)式高度 ：～ m寬度 ： ～中心距：初撐力： 5680 KN工作阻力：6400 KN支護(hù)強(qiáng)度： 適應(yīng)煤層傾角： 20176。[12]2) 采煤機(jī)的割煤方式：雙向割煤，端頭斜切進(jìn)刀。適用于頂板穩(wěn)定的高產(chǎn)綜采面。建井工程量是指由井筒開(kāi)始建井到移交生產(chǎn)時(shí)止的全部開(kāi)拓巷道、準(zhǔn)備巷道及回采巷道工程量的總和。 ，側(cè)卸式裝巖機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī)，列車(chē)，齒軌車(chē)組成機(jī)械化作業(yè)線；小斷面巷道掘進(jìn)配備巖石電鉆，帶調(diào)車(chē)盤(pán)的耙斗裝巖機(jī)，齒軌車(chē)，礦車(chē)等。工作交班時(shí)間未計(jì)入循環(huán)圖表，循環(huán)圖表見(jiàn)圖63： 圖63 循環(huán)作業(yè)圖[16] Figure 63 cycle of operations plans 勞動(dòng)組織表勞動(dòng)組織表編制原則：1) 出勤的工種必須與循環(huán)圖表中的作業(yè)時(shí)間相對(duì)應(yīng)；2) 出勤工數(shù)必須按國(guó)家規(guī)定的人員配備，綜采隊(duì)不超過(guò)100人；3) 采場(chǎng)直接工人包括轉(zhuǎn)載機(jī)工作人員以內(nèi)工人，采區(qū)工作人員除外。移架方式：為了及時(shí)支護(hù)頂板，采用先移架后推溜的及時(shí)支護(hù)方式，指移步方式為成組整體依次順序式。d 材料消耗少，成本低。選用的設(shè)備為AM500型雙滾筒采煤機(jī)。 按通風(fēng)能力確定工作面長(zhǎng)度通風(fēng)能力對(duì)工作面長(zhǎng)度的影響取決于工作面瓦斯涌出量。瓦斯：開(kāi)采煤層屬于低瓦斯煤層， m3/min。具體見(jiàn)下表51：表51采區(qū)準(zhǔn)備工程量 Ready engineering amount of mining section巷道支護(hù)形式斷面大小長(zhǎng)度/m體積凈/m2掘/m2凈/m3掘/m3運(yùn)輸上山錨噴11701918823634軌道上山錨噴11701790122230絞車(chē)房錨噴1535525采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)錨噴15019652235采區(qū)煤倉(cāng)混凝土21區(qū)段運(yùn)輸石門(mén)錨噴14523782929區(qū)段回風(fēng)石門(mén)錨噴1452755運(yùn)輸順槽梯形棚子14301758919591回風(fēng)順槽梯形棚子14301658818733開(kāi)切眼錨網(wǎng)1801848．3圖51. 運(yùn)輸順槽巷道斷面圖Fig. 51 Transport trough tunnel section圖52 回風(fēng)順槽斷面及特征Fig. 52 Returns to the wind to break the chart along the trough and charactic6 采煤方法 采煤方法的選擇 選擇的要求1）煤炭資源損失少，采用正規(guī)采煤方法。 由經(jīng)驗(yàn) （54）