【正文】 ，均處于正常地溫值中 采區(qū)通風(fēng)（一）采掘工作面通風(fēng)系統(tǒng)采掘工作面通風(fēng)線路：副井→井底車場(chǎng)→運(yùn)輸石門→一水平軌道大巷→階段軌內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書29道大巷→采區(qū)軌道大巷→采區(qū)上部車場(chǎng)繞道→區(qū)段軌道平巷→6101 采煤工作面（局部通風(fēng)機(jī)→掘進(jìn)工作面）→區(qū)段運(yùn)輸平巷→采區(qū)運(yùn)輸上山→階段運(yùn)輸大巷→一水平運(yùn)輸大巷→風(fēng)井→風(fēng)硐→地面。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書27圖 3－3－7 頂煤垮落線圖第四章 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)運(yùn)輸 采區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)煤系統(tǒng)采煤工作面→刮板輸送機(jī)→轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)→區(qū)段運(yùn)輸平巷→采區(qū)運(yùn)輸上山→階段運(yùn)輸大巷→一水平運(yùn)輸大巷→井底煤倉(cāng)→主井→地面。因此，提高頂煤放出率應(yīng)重點(diǎn)抓好以下幾方面工作：（1）采用高強(qiáng)度放頂煤支架，避免頂煤因支護(hù)強(qiáng)度不足引起整體下沉而產(chǎn)生大塊冒落現(xiàn)象；增大支架放煤口尺寸并增設(shè)輔助破煤機(jī)構(gòu)，提高支架在放煤過程中回收大塊煤的能力；（2）適當(dāng)加大工作面尺寸，減少初末采煤炭損失量占工作面圈定儲(chǔ)量的比例；（3）盡量減少初末采不放頂煤量。因此，頂煤損失形式很多，大致有以下幾類：初采損失初采損失是從切眼到正常放頂煤期間未放出的頂煤損失。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書23圖 3－3－3 頂煤預(yù)爆破鉆孔布置示意圖圖 3－3－4 頂板預(yù)爆破鉆孔布置示意圖架間或架前松動(dòng)爆破在支架前或支架上方放松動(dòng)炮。6 號(hào)煤層底板巖性多為泥巖、粘土巖、砂巖等巖性，在遇水可能產(chǎn)生塑性變形。放頂煤(1)當(dāng)采煤機(jī)割完一刀后，由工作面一端（軌道平巷或運(yùn)輸平巷）向另一端（運(yùn)輸平巷或軌道平巷）依次放落頂煤；(2) 放頂煤分兩次進(jìn)行，第一輪放出一半，第二輪再放剩余的部分，這種方式可使頂煤充分放出，提高放煤率；(3)放煤時(shí)，相鄰兩架同時(shí)放煤，以利于松動(dòng)頂煤，提高放煤效果；(4)放煤過程中如遇大塊煤卡住放煤窗口出，則利用支架尾梁插板、尾梁將大塊頂煤松動(dòng)、搗碎后放出；若仍然難以放出時(shí)，可小幅度升降支架，已達(dá)到破碎效果；(5)放煤工除要注意觀察頂煤流動(dòng)情況，當(dāng)煤流中含矸量驟增時(shí)立即關(guān)閉插板，還應(yīng)做好放煤口噴水消塵工作外。 回采工藝一水平 6 煤層采用走向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采放頂煤采煤法，按水平分段的方法布置巷道，沿傾斜方向布置工作面，走向推進(jìn)。當(dāng)工作面長(zhǎng)度 150m、采高 、放煤高度 （采放比 ）的條件下，工作面每循環(huán)進(jìn)一刀的割煤量為：Qg=h1blrCg=150=式中 Q g — 工作面每刀割煤產(chǎn)量，t； h1 — 工作面采高,； L — 工作面長(zhǎng)度,150m； B — 采煤機(jī)截深，B=； Cg — 工作面割煤回采率，95%；γ— 煤體容重。當(dāng)前高產(chǎn)高效礦井工作面截深一般為 ～，本礦井采煤機(jī)截深取為 。工作面布置如圖 331 所示：圖 331 工作面布置圖內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書18 綜放工作面參數(shù)工作面長(zhǎng)度確定對(duì)于綜采工作面，為了延長(zhǎng)工作面服務(wù)年限，減少搬家次數(shù)，應(yīng)盡量加大工作面的推進(jìn)長(zhǎng)度，國(guó)內(nèi)其它礦區(qū)的綜采工作面一般都在 1000m 以上。本設(shè)計(jì)中采用留小煤柱法，將巷道與采空區(qū)通過小煤柱隔離，從而防止采空區(qū)的水與有害氣體串入巷道，危及安全生產(chǎn)。缺點(diǎn)：由于工作面推進(jìn)長(zhǎng)度大，準(zhǔn)備巷道工程量大，巷道服務(wù)年限較長(zhǎng)，巷道維護(hù)工作量增加，相應(yīng)的維護(hù)成本高。= km2參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層為 6 號(hào)煤層，煤容重取 t/m3。表 123 煤的燃點(diǎn)試驗(yàn)表煤層揮發(fā)分Vad(%)還原樣著火點(diǎn)℃氧化樣著火點(diǎn)℃ΔTo℃傾向等級(jí)6 330 281 49 很易自燃(1)9 330 284 46 很易自燃(1) 據(jù)相鄰煤礦資料表明，自燃發(fā)火期為一年。礦區(qū)和井田內(nèi)有工程地質(zhì)孔兩個(gè)，即 38 號(hào)和 112 號(hào)鉆孔，經(jīng)巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)表明，大部分巖石屬半堅(jiān)硬～堅(jiān)硬巖石，只有煤層、泥巖等抗壓強(qiáng)度低于100kg/cm2。通過上述含水層分析，礦區(qū)和井田均屬于孔隙裂隙巖層為主的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床，即一類～二類一型。（5）山西組（P 1sx）：地表被覆蓋，鉆孔中厚度 53～72m，由砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖夾 1～5 號(hào)煤層組成。由于地下水補(bǔ)給主要來源于大氣降水，但地表沖溝切割很深，所以不利于地下水富集。煤的可選性差，屬難選煤。（四）煤的可選性及工業(yè)用途可選性評(píng)價(jià)普查～勘探階段，對(duì)小魚溝礦區(qū) 9 上 及 9 號(hào)煤層經(jīng)多次簡(jiǎn)易篩分，浮沉試驗(yàn)及 23 套大樣試驗(yàn)表明：6 號(hào)煤層上段厚度 米，灰分高（%） ，煤質(zhì)差、精煤回收率低，當(dāng)精煤灰分為 10%時(shí)，回收率僅 %，精煤灰分為 12%時(shí)，回收率可達(dá) %，177。9 號(hào)煤層變化較大，為 ～%，平均值為 %，屬于低硫煤。煤的顯微特征本區(qū)煤質(zhì)特征為絲炭含量高，6 號(hào)煤層平均值為 %，8 號(hào)煤層平均值%，9 上 煤層平均值 %，9 號(hào)煤層平均值 %。當(dāng) 8 號(hào)煤層缺失時(shí)，與 6 號(hào)煤間距為 ～，平均 。8 號(hào)煤層：位于太原組中上部，主要分布井田西部，大部分可采，煤層厚度 0～，平均 ，可采厚度 ～，平均 ，厚度變化大，屬不穩(wěn)定煤層。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書4太原組平均厚度 ，含煤 6 層，含煤系數(shù) 33%，分別為 6 上 、9 上 、10 號(hào)煤層，可采煤層 4 層，為 9 上 、9 號(hào)煤層；不可采煤層為 6 上 、10 號(hào)2 層。東北端緊密，西南端寬緩，南翼陡，北翼緩，南翼傾角為 13176。全新統(tǒng)（Q h）：地表為風(fēng)積砂及風(fēng)成砂土，地質(zhì)填圖未分，礦區(qū)鉆孔所見厚度最大 118m。第二旋回為（K 1）粗砂巖～9 上 號(hào)煤層結(jié)束；第三旋圖 121 柱狀圖內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3回由 9 上 號(hào)煤層頂部粗砂巖開始，到 8 號(hào)煤層結(jié)束；第四旋回由粗砂巖（K 2）～6 上號(hào)煤層頂部砂質(zhì)泥巖結(jié)束（見圖 121） 。 地質(zhì)特征 地層與構(gòu)造（一）井田地層井田內(nèi)大部被第四系黃土以及風(fēng)積砂土覆蓋，基巖露頭很少，僅在井田北部腦包溝、東部腦包溝支溝，井田南部小魚溝有少量白堊系下統(tǒng)志丹群出露，地層由老至新分述如下：石炭系上統(tǒng)太原組（C 2t）：是區(qū)內(nèi)主要含煤地層，地表未出露。 地震根據(jù)國(guó)家地震區(qū)劃圖，本區(qū)按 7 度設(shè)防。井田對(duì)外交通便利。通過本次設(shè)計(jì)，我已經(jīng)基本掌握了采區(qū)乃至礦井設(shè)計(jì)的方法和步驟，培養(yǎng)了搜集、整理、運(yùn)用技術(shù)資料和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的能力，提高了撰寫技術(shù)文件和解決實(shí)際問題的能力。采區(qū)設(shè)計(jì)是采區(qū)施工開掘的依據(jù),在采區(qū)的施工過程中及生產(chǎn)過程中通常不能隨意更改。要采用新技術(shù),機(jī)械化和自動(dòng)化。設(shè)計(jì)中難免有不妥和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)審閱老師批評(píng)指正。 地形水系黃河是流經(jīng)井田東部邊緣唯一的地表水，年均最大流量 930～3390m 3/s，年均最大含砂量 ～％，井田內(nèi)最低標(biāo)高 ，低于黃河水位 140 多米。當(dāng)?shù)鼐用穸鄰氖罗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)，牧副業(yè)次之，經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后。本組厚度 ～，平均厚度。 二疊系下統(tǒng)～中統(tǒng)石盒子組（P 12sh）：主要由砂泥巖、紫紅色砂巖、砂質(zhì)粘土巖、泥巖及粗砂巖構(gòu)成。腦包溝背斜：位于井田北部，長(zhǎng)約 ，軸向北東 45176。之間，褶皺已控制查明。6 號(hào)煤層：太原組頂部，是井田內(nèi)主要可采煤層，全區(qū)可采，厚度～，平均 ，可采厚度 ～，平均 ，屬較穩(wěn)定煤層。距 6 號(hào)煤層 ～，平均 。煤層頂?shù)装鍘r性為粘土巖、砂巖和泥巖。（三）煤的化學(xué)性質(zhì)及工藝性能煤灰成分與灰熔融性：本區(qū)煤灰的熔融性很高，各煤層均屬難熔灰分煤,利于煤的氣化和燃燒。砷含量較高，且變化大，9 上 及 9 號(hào)煤層平均值分別為 ，41PPM，不能用于釀酒或食品業(yè)燃燒用煤。 值分別為 （難選） 、（易選） 。煤炭經(jīng)粗選后可作為火車、船舶等蒸汽機(jī)用煤，原煤可用于火力發(fā)電，氣化和液化用煤。（1）第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Qh al+pl）：分布在腦包溝、小魚溝及其支溝中，以中粗砂、礫為主，厚度不大，水量不豐富，潛水位變化大。（6）太原組（C 2t）：厚度 ～，砂巖、泥巖夾 6～10 煤層，鉆孔施工過程中大部分鉆孔嚴(yán)重漏水。該空共計(jì)抽了三個(gè)試段水；下石盆組、山西組中上部、山西組中下部。底板 炭質(zhì)泥巖 平均厚度 黑色,主要成分為粘土礦物含炭質(zhì)較高污手階梯狀斷口,水平薄層節(jié)理發(fā)育 井田工地程地質(zhì)類型屬Ⅲ類二型～三型，即層狀巖類，工程地質(zhì)條件中等～復(fù)雜。二采區(qū)最大走向長(zhǎng)度 ，最小長(zhǎng)度 ；傾斜方向最大長(zhǎng)度。優(yōu)點(diǎn)：工作面運(yùn)輸、回風(fēng)巷服務(wù)時(shí)間短，維護(hù)工程量較小，采空區(qū)遺失煤炭的自燃發(fā)火危險(xiǎn)較低，防火防煤炭自燃成本減少。 圖 311 采區(qū)巷道布置方案一 圖 312 采區(qū)巷道布置方案二 綜合考慮各種因素，最終選取方案一作為采區(qū)巷道布置方案。2 巷道支護(hù)方式由于工作面開采時(shí)間較長(zhǎng)，巷道支護(hù)要求大。工作面采高越大，煤壁越容易片幫，且較嚴(yán)重；同時(shí)支架的初期投入大。工作面長(zhǎng)度及日循環(huán)數(shù)本礦井屬改造新建的礦井，為確保綜放工作面設(shè)備配套能力滿足礦井實(shí)現(xiàn)一井一面、達(dá)到年產(chǎn) 120 萬 t 以上的要求，為減少工作面設(shè)備投資且便于綜放工作面的管理，首采工作面長(zhǎng)度確定為 150m。 煤柱留設(shè)尺寸隔離煤柱隔離煤柱是采區(qū)與采區(qū)之間留設(shè)的安全煤柱。（一）回采工藝過程：回采工藝過程：交接班→端頭斜切進(jìn)刀→采煤機(jī)割煤→推前溜→拉架→放頂煤→移后溜→清浮煤→檢修。注水孔的布置見圖 3－3－2。爆破位置距工作面 25m。使用煤礦許內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書24用硝胺炸藥卷，藥卷規(guī)格為 φ37180mm，炮泥封孔長(zhǎng)度為 2m。端頭損失端頭損失包括兩部分：一部分是兩個(gè)順槽上方的頂煤隨工作面推進(jìn)無法回收而丟失；一部分是工作面兩端端頭支架不放煤，或?yàn)楸ＷC端頭頂板的穩(wěn)定性兩端各有1～2 架普通支架(或過渡支架)不放煤而丟失的頂煤。 0102030405060末 采 損 失 放 頂 步 距 端 頭 損 失圖 3－3－6 頂煤損失影響因素圖6 號(hào)煤層采取一定的技術(shù)措施，不僅可以實(shí)現(xiàn)一次采全厚放頂煤工藝，而且可以保證 60％～80％的工作面回采率。 采區(qū)通風(fēng) 概況瓦斯礦區(qū)和井田內(nèi)瓦斯含量均不高，通過井田北部外圍 8 線共 11 個(gè)瓦斯樣化驗(yàn)，6號(hào)煤層瓦斯平均含量 ，瓦斯成分 CH4 ％，CO2 %，N2 %；9 號(hào)煤層瓦斯含量 毫升/克燃，瓦斯成分 CH4 0%，CO2 %，N2 %；為二氧化碳氮?dú)鈳Вㄟ^鄰井訪問從未發(fā)生過瓦斯爆炸事故。Q 礦井 =480=368m3/min= m3/s(2)按工作面溫度計(jì)算采 煤 工 作 面 應(yīng) 有 良 好 的 勞 動(dòng) 條 件 ， 溫 度 和 風(fēng) 速 應(yīng) 符 合 表421 的 要 求 。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書31S局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)巷道凈斷面，取 。檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的 25%。（1）確定直徑：D 排 = =?（2）計(jì)算管壁厚度：δ=( 1)+?? =根據(jù)以上計(jì)算，排水管選用外徑 60mm，壁厚 4mm 的鋼管。電控：水泵控制開關(guān)設(shè)在井下中央變電所內(nèi)，水泵房?jī)?nèi)設(shè)就地控制按鈕。變電所低壓總開關(guān)選用 BKD1－400Z/660Z 礦用隔爆型真空饋電開關(guān)，其它開關(guān)選用 BKD9 系列饋電開關(guān)。掘進(jìn)工作面?zhèn)鞲衅髋渲镁蜻M(jìn)工作面設(shè)瓦斯、溫度、粉塵、風(fēng)筒開關(guān)以及設(shè)備開停傳感器，每個(gè)掘進(jìn)工作面均配備一套風(fēng)電閉鎖裝置，在瓦斯超限時(shí)立即斷電，防止事故發(fā)生。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書35 采區(qū)安全監(jiān)控 煤礦安全監(jiān)控是煤礦安全現(xiàn)代化管理的重要手段，為更好地發(fā)揮其效能，在安裝、使用和維護(hù)上必須嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定和原煤炭部關(guān)于礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝置使用管理規(guī)定。供電電源引自中央變電所 6KV 的兩段不同的母線上，當(dāng)一回電纜故障或檢修時(shí)，另一回電纜仍能擔(dān)負(fù)采區(qū)主要負(fù)荷用電。=所以水泵穩(wěn)定（2）排水能力校驗(yàn)正常涌水時(shí)的排水時(shí)間：T 正常 = =（3）電動(dòng)機(jī)容量N= =.? 選型結(jié)果水泵：D12259 型 3 臺(tái)，標(biāo)稱流量 ，標(biāo)稱揚(yáng)程 225m，轉(zhuǎn)速2950r/min，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修，為了減少阻力損失，降低電耗，提高水泵運(yùn)行效率，本設(shè)計(jì)采用無底閥排水。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書32 設(shè)計(jì)依據(jù)：202 m 3/d；：130m。采區(qū)中應(yīng)包含規(guī)范的水倉(cāng)、泵房設(shè)計(jì)；必須有工作、備用和檢修水泵。 Q=601=648m3/min=(3)按炸藥消耗量計(jì)算內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書30Q 采 =25AA 工作面一次消耗炸藥最大用量 kgQ 采 =257=175 m3/min= m3/s(4)按瓦斯涌出量計(jì)算按瓦斯涌出量計(jì)算：按平均日產(chǎn) 1 噸煤每晝夜實(shí)際涌出或預(yù)計(jì)涌出的采區(qū)瓦斯涌出量計(jì)算。表 421　煤的燃點(diǎn)試驗(yàn)表煤層揮發(fā)分Vad(%)還原樣著火點(diǎn)℃氧化樣著火點(diǎn)℃ΔTo℃傾向等級(jí)6 330 281 49 很易自燃(1)9 330 284 46 很易自燃(1) 據(jù)相鄰煤礦資料表明，自燃發(fā)火期為一年。以上的計(jì)算只是理論上的估算，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)可能有些出入。工藝損失煤量壓在采空區(qū)后方，無法檢測(cè)，很難用公式計(jì)算，只有在工作