【正文】 綜采 面中部進(jìn)刀 綜采面中部斜切進(jìn)刀，其特點(diǎn)是輸送機(jī)彎曲段在工作面中部，操作過程為：①采煤機(jī)割煤至工作面左端；②空牽引至工作面中部，并沿輸送機(jī)彎曲段斜切進(jìn)刀，繼續(xù)割煤至工作面右端；③移直輸送機(jī)，采煤機(jī)空牽引至工作面中部；④采煤機(jī)自工作面中部開始割煤至工作面左端，工作面右半段輸送機(jī)移近煤壁，恢復(fù)初始狀態(tài) 。該方式適用于：頂板穩(wěn)定性差 的綜采面；煤層傾角大、不能自上而下移架，或輸送機(jī)易下滑、只能自下而上推移的綜采面；采高大而滾筒直徑小、采煤機(jī)不能一次采全高的綜采面；采煤機(jī)裝煤效果差、需單獨(dú)牽引裝煤行程的綜采面；割煤時(shí)產(chǎn)生煤塵多、降塵效果差，移架工不能在采煤機(jī)的回風(fēng)平巷一端工作的綜采面。這種布置方式司機(jī)操作安全，煤塵少，裝煤效果好。平巷臥底掘進(jìn)、工作面輸送機(jī)機(jī)頭與機(jī)槽坡度一致，機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾有合理搭接高度，為輸送機(jī)提供了良好運(yùn)轉(zhuǎn)條件。為此，有的綜采設(shè)備，其支架和輸送機(jī)采用插底式和半插底式配合方式。 采用全部垮落法處理采空區(qū)簡單可靠、費(fèi)用少，所以，凡是條件合適時(shí)均應(yīng)盡可能采用這種方法。由于頂板特征、煤層厚度和保護(hù)地表的特殊要求等條件不同，采空區(qū)有 多種處理方法，但最常用的是全部垮落法 。其缺點(diǎn)是：需要有一套泵站和管路系統(tǒng)，靈活性差，由于乳化液排出后不在復(fù)用，所以乳化液消耗量大，在底板較軟，遇水膨脹時(shí)不便使用。 二 裝煤 采用滾筒式采煤機(jī)裝煤。 MG2*300、 MG200QW、 WG150、 AM500 等型采煤急具有雙牽引部，牽引力大，其雙自動(dòng)包閘裝置，防滑性能強(qiáng)，在傾斜煤層中使用時(shí)，可取消輔助絞車。如： MG3 MXA300/、 MG300W（ 2*300）、 MG200W（ 2*200）等。 (5)采區(qū)邊界兩個(gè)采區(qū)之間的煤柱寬度為 10m。煤柱強(qiáng)度主要決定于煤層的物理力學(xué)性質(zhì)，并與煤柱的形狀尺寸、巷道的服務(wù)年限及巷道支護(hù)情況有關(guān)。 ⑸設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面： S1= B1（ B1+ｈ３ ） =14m2 計(jì)算掘進(jìn)斷面： S2=B2（ B2+ｈ３ ） = m2 ㈤巷道工程量及消耗量計(jì)算 ⑴每米巷道計(jì)算掘進(jìn)體積： V2= S2= ⑵每米巷道墻角掘進(jìn)體積： V3=（ T+δ） = m3 ⑶錨桿消耗量的周長： P1= B2+2ｈ３ =10m ⑷錨桿間距： D=。 ⑴凈周長 P： P=+2h2= 式中 h2自碴面起墻高，取 1120mm； B巷道凈寬， B=4360mm。 第三節(jié) 巷道掘進(jìn) 巷 道掘進(jìn)主要是根據(jù)采區(qū)巷道布置及采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備，確定采區(qū)巷道斷面及采區(qū)巷道的掘進(jìn)施工安排。 第二方案：在二１煤層中布置兩條上山，間距 20 米，上山位于采區(qū)走向中央。 ⑷才采區(qū)儲(chǔ)量 該采區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量為 1120 萬噸，其中可采儲(chǔ)量為 t。無火成巖入侵等的地質(zhì)發(fā)育情況。 3000 ??? KTAA nB ? 式中 nA —— 設(shè)備生產(chǎn)能力， ht/ ； 0? —— 運(yùn)輸設(shè)備正常工作系數(shù)，取 ～ ； K —— 產(chǎn)量不均衡系數(shù)，取 ～ ； T —— 日出煤時(shí)間 ， h 。 采煤工作面的設(shè)計(jì)能力一般應(yīng)選取如下數(shù)值：綜采工作面，采高在 2m 及 2m以上的為 50～ 80萬 at/ ， ～ 2m 的為 30～ 50萬 at/ ；配備有單體液壓支柱的普采工作面產(chǎn)量為 20～ 30 萬at/ ；炮采工作面能力為 10～ 20 萬 at/ 。 (3)采區(qū)儲(chǔ)量。煤柱強(qiáng)度主要決定于煤層的物理力學(xué)性質(zhì)，并與煤柱的形狀尺寸、巷道的服務(wù)年限及巷道支護(hù)情況有關(guān)。可能對(duì)某一煤層而言工作面長度不大合適，但為了便于巷道布置，必須采用同主要可采煤層相適應(yīng)的工作面長度。頂板穩(wěn)定時(shí)，可實(shí)行采回平行作業(yè)，但頂板壓力大或破碎時(shí)，采回平行作業(yè)即比較困難，故工作面長度不宜過大。由于滾筒采煤機(jī)和刨煤機(jī)落煤較爆破落煤進(jìn)度快、效率高，為了充分發(fā)揮采煤機(jī)械的效能，條件相同的普采工作面長度宜大于炮采工作面。行人運(yùn)料即感不便，特別是急斜煤層，由于工作面 作業(yè)條件困難、勞動(dòng)強(qiáng)度大、滑落煤塊巖塊易于傷人等原因，工作面宜較短。 采煤工作面長度 (一 )影響工作面長度的因素 合理的工作面長度應(yīng)能為實(shí)現(xiàn)工作面高產(chǎn)、高效 提供有利條件。因此，在經(jīng)濟(jì)上存在著使噸煤費(fèi)用最低的采區(qū)走向長度的合理值。中、小型礦井區(qū)段運(yùn)輸平巷常采用無極繩、小絞車牽引礦車運(yùn)煤，采區(qū)長度一般較短。 采區(qū)參 數(shù)包括：采區(qū)尺寸、工作面及區(qū)段長度、采區(qū)煤柱尺寸及采區(qū)生產(chǎn)能力等。 (3)自然發(fā)火。 確定合理的采區(qū)長度，應(yīng)考慮采區(qū)地質(zhì)條件、開采技術(shù)裝備條件、采區(qū)生產(chǎn)能力、工作面接替以及經(jīng)濟(jì)因素的影響。 本采區(qū)煤層瓦斯相對(duì)涌出量為 12m3/t，屬于高瓦斯煤層，在巷道布置中應(yīng)考布置瓦斯專用巷道和欲抽瓦斯鉆孔，并通過瓦斯管網(wǎng)進(jìn)行瓦斯抽放，在采煤工作面應(yīng)布置瓦斯抽放系統(tǒng)。因此，在選擇采煤方法之前，必須加強(qiáng)地質(zhì)勘查和測(cè)量工作，準(zhǔn)確掌握開 采范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況，以便正確地選擇適宜的采煤方法。 本采區(qū)煤層的平均厚度平均為 4米，屬于中厚煤層，故選用一次采全高的采煤方法。一般條件下，煤層傾角小于 12176。 4 煤層厚度 米 4 5 地質(zhì)儲(chǔ)量 萬 t 1120 6 可采儲(chǔ)量 萬 t 7 可采期 a 8 涌水量 m/min 2 9 采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量 M3/t 12 10 采區(qū)工作面?zhèn)€數(shù) 個(gè) 1 第四 章 采區(qū)方案設(shè)計(jì) 第一節(jié) 采煤方法的選擇 采煤方法 的選擇 ，必須滿足安全、經(jīng)濟(jì)、煤炭采出率高的基本原則，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)。 （ 3） 根據(jù)回采工作面的接替的安排，應(yīng)力求使采區(qū)正常生產(chǎn)期間保持均衡穩(wěn)定。 該采區(qū)沒有對(duì)開采有影響的含水層，周圍采區(qū)沒有積水等特殊情況，含水層對(duì)本采區(qū)沒有影響，所以該采區(qū)水文地質(zhì)穩(wěn)定。 0m，絕對(duì)瓦斯涌出量， 1984 年開采深度 150m，絕對(duì)瓦斯涌出量 m3/min，2021 年開采深度 400 m，絕對(duì)瓦斯涌出量 51 m3/min，形成這一規(guī)律的原因是由于覆蓋層增厚，瓦斯不易逸散而致。二 1煤層位于山西組底部 S10 砂巖之下，底為 S9砂巖，下距 L8灰?guī)r 35m，結(jié)構(gòu)比較簡單。 第二章 采區(qū)地質(zhì)情況 一 . 采區(qū)位置 采區(qū) 二 .4 位于該礦井的西北部。水采改旱采以后，有三個(gè)高檔普采隊(duì) ，一個(gè)炮采隊(duì)，一次性采全高。一般絕對(duì)瓦斯涌出量在 9~20m3/min 之間，相對(duì)瓦斯涌出量更高，絕對(duì)瓦斯涌出量平均 51m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為10~20m3/t，平均 。 頂板水 據(jù)以往回采情況，頂板砂巖水隨回采面積增大而略有增加，故采用比擬法計(jì)算： Q 頂 =Q0 0/FF = 式中： F—— 550m 以下首采面積 (km)2 F0—— 二、三水平回采面積 0 .98(km)2 Q0—— 相應(yīng)的頂板砂巖涌水量 31。礦區(qū)西部奧陶系灰?guī)r廣泛出露，石灰系地層在山前零星出露。 （三） 井田的構(gòu)造特征 從井田內(nèi)揭露的構(gòu)造行跡來看，井田邊界斷層較 發(fā)育，邊界斷層在起行跡形成的過程中由于派生應(yīng)力場(chǎng)的作用，起附近形成叫多的小斷層，這些小斷層在平面上的搌布方向有一定的規(guī)律性，尤其是在兩條較大的斷層交接復(fù)合部位，派生構(gòu)造的密度明顯增加，井田中部以褶皺構(gòu)造為主，形成一套褶曲構(gòu)造 。 第二節(jié) 地質(zhì) 特征 一 . 地質(zhì)構(gòu)造 三礦井田 位于鶴壁煤田中部，地層走向 NNE 傾向 SE 傾角 8~480，平均 210左右，井田構(gòu)造以斷層為主，褶曲不 發(fā)育，構(gòu)造 線展 布方向以 NNE， NE 向?yàn)橹鳎F(xiàn)將三礦井田的主要構(gòu)造分述如下： （一） 斷層 目前礦井共發(fā)現(xiàn) 47 條斷層，落差大于 5m 以上的斷層共有 41 條，落差大于 50m 以上的主要斷層有 9 條，各主要斷層的特性如下： 1. F16 斷層 : 淺部系三、五礦井井田分界斷層，深部交與F403 斷層，延展長度大于 3km，走向 N510E 傾向 SE，傾角 680，落差 50115m。 3 月至 7 月，多為南風(fēng)，最大風(fēng)速 14 m/s 根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布“中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB183062021《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》”，鶴壁市地震動(dòng)峰值為 對(duì)應(yīng)的基本烈度為 Ⅷ度。 礦井南北走向 5 ㏎ ,東西走向 ㏎，面積 ㎡ 交通位置圖詳見圖 111。設(shè)計(jì)中的一些重要數(shù)據(jù)和圖表都是以三礦的地質(zhì)資料、地質(zhì)勘探圖、底板等高線圖、綜合柱狀圖等為依據(jù)，嚴(yán)格依照《畢業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱》的要求進(jìn)行的。設(shè)計(jì)在內(nèi)容上以設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法為主線，力求在闡明基礎(chǔ)原理的基礎(chǔ)上，密切結(jié)合礦井的條件，采用先進(jìn)的開采方法 進(jìn)行開采，解決了設(shè)計(jì)中的各種主要技術(shù)問題。年均降雨量 mm 多集中在 8 月，年降雨量最大值 ，最小值 mm，年平均降雨量 mm，年最大蒸發(fā)量為 mm ，年最小蒸發(fā)量 mm 年平均蒸發(fā)量為 mm。 六 . 現(xiàn)有水源，電源概況 一 水源 目前礦井的水源為奧陶系灰?guī)r水。該斷層 421,38934 孔見到。 三 . 煤的物理性質(zhì) 二 1煤為黑色，玻璃 ~金剛光澤，條帶灰色略帶淺灰色，屬半亮型煤，具條帶狀結(jié)構(gòu)，比重 左右 ，松軟易碎。 1979 年北翼新軌道下山掘進(jìn)時(shí)，揭露一落差 的斷層，L8灰?guī)r水沿?cái)鄬佑砍?，初時(shí)涌水量 1m3/h，而后逐漸增大到20m3/h。 二 1煤直接頂板一般情況下能隨采隨落，不須采取強(qiáng)制落頂措施，若頂跨落步距 20~25m，老頂跨落時(shí)對(duì)回采作業(yè)場(chǎng)所有較明顯壓力顯現(xiàn)。分層工作面的第一分層，由于回采過程中及回采后，中、下層的瓦斯都往回采空間及老塘涌出，致 使第一分層比下面好幾層的瓦斯涌出量大的多。 井筒位置大約在井田中央，分別為主井和副井，主井主要為提升煤炭，副井為提升人員、材料、矸石及進(jìn)新鮮風(fēng)流等用 途，技術(shù)裝備為絞車提升。（附井上下對(duì)照?qǐng)D，采區(qū)工程平面圖，煤層底版等高線平剖面圖） 二 . 地質(zhì)構(gòu)造 該采區(qū)地址構(gòu)造比較簡單，在采區(qū)東 部有一 F20斷層，該斷層落差比較大，地址構(gòu)造簡單，斷層內(nèi)沒有含水層，比較穩(wěn)定。 可采煤層主要 特征 煤層 編號(hào) 見煤情況 厚度 （ m） 夾矸 距二 1煤層間距 （ m） 可采 情況 穩(wěn)定 程度 穿見空 —— 見煤點(diǎn) 兩極值 —— 平均值 1 數(shù)層點(diǎn) —— 2 層點(diǎn)數(shù) 二 .1 365 —— 365 —— 48 —— 6 0 全區(qū)可采 較穩(wěn)定 一 .1 53 —— 38 —— 2 —— 0 局部可采 不穩(wěn)定 主采 煤層 二 .1 煤層為中 厚煤層，中間無夾矸情況，無陷落柱、火成巖侵 入等，地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層厚度較穩(wěn)定，煤層自然發(fā)火期為六個(gè)月，有自燃發(fā)火傾向 ，有爆炸性，指數(shù)為 8，涌水量為 2m3/min 。 四 . 采 區(qū)水文地質(zhì) 2401 采區(qū)內(nèi)，正常涌水量在 2 m3/min 以下，煤層頂板為 S10 砂巖，頂板砂巖含水層裂隙發(fā)育程度較低，富水性差。 （ 2） 安排采區(qū)內(nèi)同采工作面的書目時(shí)，應(yīng)以符合開采順序，保證安全生產(chǎn)為原則。 鑒于以上要求，初步確定采區(qū)使用綜合機(jī)械化采煤，采區(qū)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 60萬噸 /a，采區(qū)內(nèi)布置一個(gè)采煤工作面和一個(gè)掘進(jìn)工作面 二 .服務(wù)年限 T=ZK/AK 式中 ZK—— 采區(qū)可采儲(chǔ)量 T—— 采區(qū)設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； A—— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬噸 /a； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 。 一 、 影響采煤 方法選擇的因素 為了滿足采煤方法三方面的原則要求，在選擇和設(shè)計(jì)采煤方法時(shí)，必須充分考慮到具體的地質(zhì)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素的影響。 （ 2）煤層厚度 本采區(qū)內(nèi)無斷層、褶曲較小，無熔巖陷落柱。 （ 4）煤層地質(zhì)構(gòu)造 采煤工作面內(nèi)的斷層、褶皺、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造，直接影響著采煤方法的選擇和應(yīng)用。 煤層底板無含水層，且采區(qū)涌水量為 2 m/min，涌水量小，不需要在采區(qū)另設(shè)置采區(qū)水倉，只需要在采區(qū)巷道中布置排水溝就可以滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)采區(qū)巷道布置提出幾個(gè)可行性方案，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定采區(qū)巷道布置的形式。圍巖的穩(wěn)定程度影響區(qū)段巷道的維護(hù)狀況。 (5)煤層傾角。 （ 2）刮板輸送機(jī)。所以在確定采區(qū)走向長度時(shí)， 要顧及電壓降的影響。 煤層傾角平緩，采用盤區(qū)上（下）山布置時(shí)，盤區(qū)上山長度一般不超過 1500m，盤區(qū)下山長度不宜超過 1000m；采用盤區(qū)石門布置時(shí)，盤區(qū)斜長可按具體條件確定。煤層很薄時(shí)，工作面行人運(yùn)料不便；煤層采高過大 (超過 )時(shí)，工作面支柱和回柱操作困難，工作面不宜過長。落差較大的走向斷層常作為劃分區(qū)段的境界，在客觀上也限制了工作面長