【正文】 2）式中： A0——工作面年生產(chǎn)能力，萬t/a； N ——工作面日正規(guī)循環(huán)數(shù)，m。％，符合《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定。圖52 帶區(qū)下部車場1）帶區(qū)煤倉斜巷與巖層集中巷均為膠帶輸送機運煤，斜巷膠帶輸送機與巖層集中巷膠帶輸送機直接用煤倉連接，每個分帶均設帶區(qū)煤倉，通過煤倉與煤炭運輸大巷連接。變電所采用錨噴帶支護，底板用100號混凝土鋪底并高出鄰近巷道底板200～300 mm，%的坡度。二 m179。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，采煤方法及工藝的選擇，應符合下列規(guī)定：（1）選擇采煤方法，應根據(jù)地址條件、煤層賦存條件、開采技術(shù)條件、地面保護要求、設備狀況及其發(fā)展趨勢等因素，以安全、高率、低成本、高回收率為目的，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟比較后確定；（2）大型礦井應以綜合機械化采煤為主，條件適宜的中型礦井，也宜采用綜采工藝；（3），條件適宜，應采用先進成套綜采設備，設計高產(chǎn)高效采煤工作面。從設備技術(shù)性能要求出發(fā)，所選綜采機械設備必須是技術(shù)先進、性能優(yōu)良、可靠性高，同時各設備間要相互配套性好，保持采運平衡，最大限度地發(fā)揮綜采優(yōu)勢。②推移輸送機機頭（機尾）：將輸送機機頭（機尾）推近煤壁。（1）滾筒的直徑D =αHmax式中：α ——螺旋滾筒裝煤效率；對小直徑滾筒，α=～；對大直徑滾筒，α=～。截深過小，采煤機生產(chǎn)率受到影響，但加大截深，會使支架的步距加大，頂梁長度和千斤頂行程也要加大；同時也使采煤機電機功率及運輸機的輸送能力加大。大直徑滾筒選用低檔轉(zhuǎn)速，小直徑滾筒選用高檔轉(zhuǎn)速。采煤機的生產(chǎn)率取決于礦山地質(zhì)和礦山技術(shù)條件、機器工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)以及時間利用率等因素。裝機容量、移架速度、輸送機生產(chǎn)能力等因素又限制了牽引速度的增長；從另一方面講，牽引速度加大后，切屑厚度過大將導致齒座擠壓煤體，造成截割阻力的急劇上升。則采煤機實際裝機功率：N= Nj+ Nq+ Nf=++=采煤機的裝機容量是由生產(chǎn)能力決定的，生產(chǎn)能力為500～700 t/h時，裝機容量約600～750 kW。經(jīng)調(diào)查，初步選用目前國內(nèi)使用的相對較為可靠的MG200/500AWD型無鏈電牽引采煤機。③刮板輸送機設計長度工作面的長度為220m，故刮板輸送機的設計長度應大于220m。則支架最大支護高度為：支架最小支護高度為：（2）支架支護強度驗算根據(jù)工作面頂?shù)装宸诸悩藴剩∕T554199MT5531996），本礦井主要可采煤層頂板主要為2類，底板主要為II~III類。支架要成直線，頂梁要平，必須嚴密接頂并達到初撐力，操作完畢，將各種手把打回零位。因此本設計端頭支護采用ZT7500/18/36型端頭支架，其技術(shù)特征見表66。（2）超前支護管理①超前支護必須嚴格按照要求打好、打牢，支柱一定要成一直線；回柱時必須四人以上配合作業(yè)，嚴禁單人進行操作，回柱時必須有專人看護好頂板、煤幫情況，發(fā)現(xiàn)有活煤、矸及時處理后方可作業(yè)，嚴格執(zhí)行先支后回的原則。、各工藝過程注意事項割煤質(zhì)量標準割過煤后工作面要保證煤壁平直，無傘檐（長度超過1m，最突出部分不超過150mm；長度在1m以下，最突出部分不超過200mm）。支架頂梁與頂板平行支設，最大仰俯角7176。對工作面端頭支架支護的管理工作面兩端頭各布置3臺端頭支架，其滯后普通支架一個循環(huán)，又因端頭至超前支護20m段是壓力集中區(qū)，特制訂以下管理措施。清煤質(zhì)量標準工作面沒有超過100mm的炭塊。架間距要均勻，中心距偏差不超過177。超前支護工作不能與同一地點其它工作平行作業(yè)。④當各橫川進入超前支護范圍內(nèi)，必須在各橫川口加強支護。因此，決定采用端頭液壓支架進行支護。移架遵循及時支護原則，采煤機上滾筒割過1～3架后，開始伸支架伸縮梁，梁必須與煤壁擠嚴。放頂煤液壓支架技術(shù)特征見表64。采高范圍m～截 深m牽引形式銷排式無鏈電牽引牽引速度m/min0～～牽引力kN580～350滾筒轉(zhuǎn)速r/min頻率范圍Hz～84噴霧滅塵方式內(nèi)外噴霧滾筒直徑m最大臥底量mm300供電電壓V1140整機質(zhì)量t47板輸送機的生產(chǎn)能力： Qc=QhKcKyKv (65)式中：Qc——刮板輸送機的生產(chǎn)能力，t/h； Qh——采煤機應具有的最小生產(chǎn)能力，； Kc——采煤機割煤速度不均衡系數(shù)，； Ky——考慮運輸方向及傾角對刮板輸送機能力的影響系數(shù)，； Kv——采煤機與刮板輸送機相同方向運動時的修正系數(shù)。P=（～）N式中：P——牽引力，kN；N——采煤機裝機容量，kW。；一般取Hw=～，硬煤及韌性煤取上限，軟煤及脆性煤取下限。使用生產(chǎn)率可由下列公式計算：式中：——實際生產(chǎn)率，； ——采煤機在實際工作中的連續(xù)工作系數(shù)，一般 =。則： 根據(jù)上述驗算結(jié)果。采煤機滾筒轉(zhuǎn)速的選擇要兼顧截煤及裝煤兩種工藝，以適應不同的煤質(zhì)情況，目前大部分廠家的采煤機基本都已匹配好的。（2）滾筒的截深截深是指采煤機一次循環(huán)的推進量，選擇滾筒的截深要與現(xiàn)有的滾筒系列和選定支架等設備配套。根據(jù)目前國內(nèi)外高產(chǎn)高效礦井發(fā)展趨勢看，采煤工藝和技術(shù)發(fā)展狀況的分析，結(jié)合本礦井煤層開采技術(shù)條件及礦井規(guī)模，設計對礦井設備選型考慮全部采用國產(chǎn)設備。（2）進刀方式：端部割三角煤斜切進刀（3）進刀過程：①端部斜切進刀：采煤機割煤至機頭（機尾）后調(diào)換煤機滾筒的上下位置使前滾筒在上，后滾筒在下，調(diào)換上（下）關(guān)系后反向運行，利用輸送機的彎曲段牽引煤機切入煤壁，直至后滾筒全部進入煤壁為止。另外，煤層地質(zhì)條件是影響工作面長度的又一重要因素，地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度、傾角、頂板條件都會影響工作面長度的選擇。二三2煤層直接頂，底板多為細中粒砂巖，厚層狀泥巖（厚度一般大于5m），局部為砂質(zhì)泥巖或落層狀泥巖，抗壓強度一般大于600kg/cm178。179。帶區(qū)變電所應設在通風良好，圍巖穩(wěn)定，地壓小，易維護，無淋水，易于搬遷變壓器等電器設備的地方，并使變電所位于帶區(qū)用電負荷中心。在斜巷和大巷連接處需抹角，抹角大小為33 m，與大巷成45176。 M——煤層厚度，m γ——煤層容重，t/m179。工作面回采率95％；每年生產(chǎn)330天。在掘鑿小反井時采用深孔掏槽爆破法。由影響工作面長度的因素得知220 m既能滿足設備的要求也適合本礦煤層的賦存條件。太原組上段灰?guī)r是開采二2煤層的間接充水含水層，二2煤底板下距K3（L11灰?guī)r，）平均距離50m，距L8灰?guī)r（）平均距離80m，L8上距L11一般平均在30m左右，其間又有泥巖，砂質(zhì)泥巖相隔，基本無水力聯(lián)系，因此，如不受斷裂構(gòu)造影響，正常情況下不會造成突水。本采區(qū)主采煤層為三2煤和二2煤，其煤質(zhì)特征見表51：表51 主采煤層煤質(zhì)特征表煤層煤厚傾角結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性容重硬度牌號三2單一較穩(wěn)定WY二2單一穩(wěn)定WY179。)錨桿重量 (kg)注眼樹脂(kg)托板鋼筋(kg)鐵(kg)木(個)煤132）輔助運輸大巷軌道大巷為一條雙軌巷道，并作進風巷使用，設人行道。膠帶大巷斷面特征見表412，運輸大巷每米材料消耗量見表413。但是由于大巷將在礦井整個服務年限內(nèi)使用，維護時間長且工程量大，維護費用高?；费b載硐室布置在堅硬穩(wěn)定的巖層中，其它硐室的布置由線路布置決定。圖43風井井筒斷面圖表411 風井井筒主要參數(shù)特征表井型井筒支護鋼筋混凝土井壁井壁厚620mm井筒直徑井深850凈斷面積基巖段毛斷面積表土段毛斷面積1）井底車場的形式和布置方式井底車場是連接礦井只要提升井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。由第九章《礦井通風與安全》的風速驗算可知，所選擇的井筒符合風速要求。此外，還布置有檢修道、動力電纜、照明電纜、通信電纜、人行臺階等設施，主井井筒斷面和井筒特征如圖41，主要參數(shù)見表49。表43 方案3與方案4比較方案3方案4基建費/萬元立井開鑿28503000104＝510立井開鑿28503000104＝510井底車場掘進1300900104=117井底車場掘進21300900104=234主斜巷延伸250900104=主斜井開鑿580900104=副斜巷延伸250900104=副斜井開鑿580900104=小計672生產(chǎn)費/萬元立井提升4818=大巷運輸4818=主斜巷延伸4818=222暗斜井提升0立井排水22024365104=排水(斜立井)22024365104=小計總計百分率100%%表44 建井工程量建井工程量項目方案2方案3初期立井井筒/m750+20850+20副井井筒/m750+5850+5井底車場/m13001300運輸大巷/m12001340軌道大巷/m12001340后期立井井筒/m1700副井井筒/m1700井底車場/m13000主斜巷延伸/m10501478副斜巷延伸/m10501478運輸大巷/m89062412軌道大巷/m89062412表45 生產(chǎn)經(jīng)營工程量生產(chǎn)經(jīng)營工程量項目方案2項目方案3運輸提升/萬t2）開拓方案比較第二水平面積約為： 第二水平工業(yè)儲量為：第二水平可采儲量為：第二水平服務年限為： 粗略比較見表4表43：表42 方案1與方案2比較方案1方案2基建費/萬元立井開鑿21703000104＝102主暗斜井開鑿10101050104=石門開鑿1434800104=副暗斜井開鑿10101150104=井底車場掘進1300900104=井底車場掘進(400+650)900104=小計生產(chǎn)費/萬元立井提升=暗斜井提升=石門運輸=立井提升=立井排水22024365104=排水(斜立井)22024365(+)104=小計小計6969總計總計百分率100%百分率%根據(jù)上述比較我們可以看出立井暗立井延伸方案比暗斜井延伸方案在投入資金方面要多，即方案2。1）方案說明根據(jù)前述各項決定，本井田在技術(shù)上可行的開拓方案有下列四種。但采用這種方法延伸時，受奧陶系含水層的限制，致使井筒同時擔任生產(chǎn)和延伸任務，施工與生產(chǎn)相互干擾，立井接井時技術(shù)難度較大，礦井將短期停產(chǎn)，延伸兩個井筒施工組織復雜，為延伸井筒需要掘進一些臨時工程，延伸后提升高度增加，能力下降，可能需要更換提升設備。本礦井煤層埋藏最淺部為470m，煤層埋藏最深部為860m，垂直高度達390m。井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。要建立完善的通風、運輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認真研究。4）儲量條件校核本礦井的設計生產(chǎn)能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應，保證有足夠的服務年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》要求，見表31。 按礦井的實際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲量條件及安全條件因素對井型進行校核：1）礦井生產(chǎn)能力校核，均為中厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大，都為緩傾斜煤層，開采條件簡單。煤田地質(zhì)條件復雜，儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。工業(yè)廣場按Ⅱ級保護留維護帶，寬度為15m。，根據(jù)《煤礦設計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條，工業(yè)場地占地面積指標見表21。因此在計算工業(yè)儲量時只針對這兩層煤，對于其它不可采煤層不予以計算。煤層最小傾角6186。/g，屬低沼氣礦井。礦井正常涌水量180～250m179。各可采煤層中貧煤數(shù)量較少，除它的發(fā)熱量量稍高于無煙煤外，其它煤質(zhì)特征與無煙煤相似。井田內(nèi)褶皺構(gòu)造除柏窯背斜與蔣閣向斜比較緊密外，其余均屬褶幅不大的隆起和凹陷。其上游永城市段常年關(guān)閘蓄水，致使下游斷流無水。通往徐州及宿州的兩條主干公路，分別經(jīng)過井田的北部和南部；由永城至淮北的公路從工業(yè)廣場門前穿過，交通非常方便。工業(yè)廣場標高+35m。℃ ，℃，℃。下石盒子組（P1x）含三煤組，由4～7個分層組成，分層編號從下至上分別為三三三三三三6及三7。各主采煤層的煤質(zhì)特征見下表12：新生界松散層劃分為四個含水層組及四個隔水層組，由于新生界底部砂層少，富水性又弱，對礦床一般無充水影響。（局部大于600kg/cm178。（3）地溫井田內(nèi)地溫僅隨深度的增加而增加。；《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》關(guān)于化工、動力用煤的標準：，原煤灰分不大于40%。；估算可