【正文】 1) 綜采面雙滾筒采煤機(jī)工作方式本綜采面選用了型采煤機(jī)，采煤機(jī)右滾筒右螺旋，割煤時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。支架技術(shù)特征見(jiàn)表64。3) 按運(yùn)輸機(jī)能力校核由于采煤設(shè)備選型時(shí)，根據(jù)采煤機(jī)能力小于運(yùn)輸機(jī)能力 （65）式中： ——晝夜運(yùn)煤班數(shù)，班； ——每班內(nèi)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤小時(shí)數(shù)，； ——輸送機(jī)小時(shí)運(yùn)輸能力， ； ——采煤機(jī)截深，； ——晝夜進(jìn)刀數(shù)，刀； ——工作面回采率； ——煤層生產(chǎn)能力，； ∴4) 按工作面通風(fēng)能力確定工作面最大長(zhǎng)度L （66）式中； ——工作面內(nèi)允許的最大風(fēng)速，； ——工作面最小控頂距，； ——風(fēng)流收縮系數(shù)； ——晝夜產(chǎn)煤一噸所需風(fēng)量，取 ——截深，； ——煤層生產(chǎn)率，； ——日割煤刀數(shù)，刀；∴ 采煤機(jī)械的選擇及回采工藝方式的確定 采煤機(jī)械的選擇選擇工作面采煤機(jī)械要與煤層賦存條件相結(jié)合，盡可能保證工作面有良好的生產(chǎn)條件，使煤炭損失少，回采率高，材料消耗量少，所以采煤機(jī)的選型是煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。2) 設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用行之有效的先進(jìn)技術(shù)，積極提高機(jī)械化水平，達(dá)到工作面的高產(chǎn)高效。：1) 巷道所處的位置及圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)及地壓作用的大小。帶區(qū)內(nèi)可采儲(chǔ)量為：帶區(qū)內(nèi)實(shí)際采出煤量為：則：帶區(qū)采出率 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：采（帶）區(qū)采出率：厚煤層不低于 ，中厚煤層不低于 ，薄煤層不低于 。掘進(jìn)頭利用聯(lián)絡(luò)巷貫通構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)，在掘聯(lián)絡(luò)行貫通前的獨(dú)頭段采用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。帶區(qū)內(nèi)輔助運(yùn)輸采用軌道，電機(jī)車牽引，材料車從井底車場(chǎng)出來(lái)，經(jīng)軌道大巷和運(yùn)輸斜巷到工作面。 帶區(qū)巷道布置1）帶區(qū)煤柱由后面第8章通風(fēng)設(shè)計(jì)確定工作面采用副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)的布置方式，每個(gè)工作面共布置兩條斜巷，一側(cè)布置一條，一條為進(jìn)風(fēng)巷（運(yùn)輸斜巷)；另一側(cè)為回風(fēng)巷。5帶區(qū)巷道布置 煤層地質(zhì)特征 帶區(qū)位置設(shè)計(jì)首采帶區(qū)（北一帶區(qū)）位于井田中部偏東部，巖石大巷西南部。隨著通風(fēng)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段獨(dú)頭掘進(jìn)的距離可達(dá)3000多米，因此通風(fēng)問(wèn)題對(duì)帶區(qū)傾斜長(zhǎng)度的大小沒(méi)有限制。2）運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占用設(shè)備少，運(yùn)輸費(fèi)用低。4）運(yùn)料系統(tǒng)副井→軌道大巷→運(yùn)料石門→軌道中巷→運(yùn)料斜巷→帶區(qū)回風(fēng)斜巷→工作面。兩翼大巷駛?cè)刖总噲?chǎng)的電機(jī)人車在存車場(chǎng)存放，該處同時(shí)作為上、下井人員換乘點(diǎn)。電機(jī)車選用蓄電池電機(jī)車。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下料、通風(fēng)、排水、 供電和升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)，是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。礦井軌道大巷、運(yùn)輸大巷布置均布置在巖石中，大巷間距。井筒采用混凝土支護(hù)，井壁厚度。井筒內(nèi)裝備一對(duì)9的箕斗，井壁混凝土壁厚。本礦井煤層傾角小，平均為，為近水平煤層；但表土層有流沙層；水文地質(zhì)情況比較復(fù)雜；井筒需要特殊法施工，因此本礦井采用立井開(kāi)拓。 礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。4）斷層煤柱寬度，井田境界煤柱寬度為。井田傾斜方向的水平投影最大長(zhǎng)度為，最小長(zhǎng)度為，平均長(zhǎng)度為。2 井田境界及儲(chǔ)量 井田范圍金家?guī)X井田為南北走向，金家?guī)X井田所處的地理坐標(biāo)為： 北緯東經(jīng)北部邊界：金家?guī)X井田北與小青礦、大隆礦相鄰；東部邊界：以人為邊界劃分；南部邊界：南以煤層最低可采邊界線為界，上煤組局部以人為技術(shù)邊界與長(zhǎng)　　　鐵煤礦相鄰；西部邊界：與大興煤礦相鄰，以，斷層為界。3）揮發(fā)份（）各煤層原煤可燃基揮發(fā)份平均值為之間，平均為。宏觀煤巖類型主要是半亮型煤，光亮型煤和暗淡型煤少見(jiàn)。瓦斯含量較大的地段煤層厚度、煤層埋藏深度有較好的正相關(guān)關(guān)系。在金家?guī)X井田背斜處，號(hào)斷層以西部分，褶曲軸西翼地層傾角為度，向西傾。 礦層質(zhì)量及礦層特征金家?guī)X井田普遍發(fā)育的煤層4個(gè)，其中一個(gè)煤層發(fā)育范圍較大，為金家?guī)X井田主要可采層；其余為不可采煤層。另外本區(qū)內(nèi)的斷裂帶大部分不含水，只有個(gè)別斷層含水，從而說(shuō)明第四紀(jì)含水層和白堊紀(jì)上部風(fēng)化帶含水層中的水對(duì)礦井影響甚微。 井田含礦層成因及地質(zhì)特征金家?guī)X井田位于鐵法斷陷盆地的東南角，其地層層序和煤層生成年代與區(qū)域地層一致，以前震旦系構(gòu)成基底，其上發(fā)育了中生界之下白堊統(tǒng)及新生界之第四系。從構(gòu)造成因上看，又屬于特定大地構(gòu)造環(huán)境下的斷陷盆地。 礦區(qū)地形地貌本礦區(qū)地勢(shì)平坦，屬于平原地區(qū)，其西部為調(diào)兵山復(fù)背斜，是由一套古老巖系隆起而成的山區(qū)。本設(shè)計(jì)主要由七大部分組成：礦井概況和地質(zhì)特征、礦井開(kāi)拓開(kāi)采設(shè)計(jì)、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)、礦井提升和運(yùn)輸、安全生產(chǎn)措施、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)及專題設(shè)計(jì)（傾斜長(zhǎng)壁采煤采場(chǎng)礦山壓力的新特點(diǎn)）。 The geographical position of the mine， field range of well。摘 要礦井生產(chǎn)，其主要特點(diǎn)是地下作業(yè)，工作環(huán)境艱苦，自然條件復(fù)雜，通風(fēng)和安全措施顯得尤為重要。關(guān)鍵詞：立井；高瓦斯；傾斜長(zhǎng)壁；帶區(qū)；斜巷 ABSTRACTThe coalfield to the geography and varied geological conditions of coal， mining methods have varied. Mine production， its main feature is underground work， work hard and plicated natural conditions， the ventilation and safety measures appears to be particularly important.This design is the mineral well first step design make under the condition of original geology of the mine of Jinjialing Coal Mine， This design contents containment: The well farmland general situation and geology characteristic， the mineral wells expand， safe technique measure of well ventilated design， the mineral well， and the feature of understanding on the fully mechanized top coal caving mining method. The field general situation of the well includes geography， topography and traffic of the mining area mainly。在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時(shí)，繼續(xù)發(fā)展多層次、多樣化的采煤工藝，建立具有中國(guó)特色的采煤工藝?yán)碚?。鐵路及公路網(wǎng)能有利于金家?guī)X的煤炭資源持續(xù)不斷的向外運(yùn)輸。 井田及其附近的地質(zhì)特征 區(qū)域地層鐵法煤田為一內(nèi)陸山間盆地。從成因上看，屬于北東向的新華夏系構(gòu)造切割東西向構(gòu)造帶而形成的斷陷構(gòu)造盆地，且盆地的展布方向?yàn)楸北睎|向，盆地的形成和發(fā)展，始終受到新華夏系構(gòu)造的控制，盆地內(nèi)的構(gòu)造形式以斷裂構(gòu)造為主，褶曲構(gòu)造次之，并伴有廣泛的巖漿活動(dòng)。 井田的水文情況1）井田范圍內(nèi)的河流、流量及洪水位鐵法煤田的水文地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單，煤系地層上覆蓋有它巨厚的白堊系地層，白堊系地層滲透很差，滲透性系數(shù)較低，所以第四系含水層和白堊系上部風(fēng)化帶含水層中的水不易滲入井下。井田內(nèi)普遍發(fā)育，起到了一定的隔水作用?？傮w規(guī)律為東部煤層傾角較疏緩，向西傾角逐漸增大。瓦斯含量由井田中部及東側(cè)向金家?guī)X井田背斜鞍部逐漸增大；由中部向西側(cè)瓦斯含量也是遞增的。絲炭主要分布在水平層理的表面上，形成薄膜，反映出沼澤盆地小幅度頻繁升降。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，煤層灰分每增加，發(fā)熱量減少左右。但在火成巖侵入部位有局部的煤質(zhì)變化現(xiàn)象。井田的走向最大長(zhǎng)度為，最小長(zhǎng)度為，平均長(zhǎng)度為。3）維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場(chǎng)地，村莊，其他。則礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為： 3 礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度 礦井的年產(chǎn)量根據(jù)本礦區(qū)的煤層賦存狀況及本井田的儲(chǔ)量，確定本礦井的年生產(chǎn)量為240萬(wàn)噸， 礦井的一般工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，礦井設(shè)計(jì)年工作日為300天；根據(jù)本礦的煤層狀況、年產(chǎn)量、工人的技術(shù)水平和管理者管理水平，本礦采用“四六制”作業(yè)、三采一準(zhǔn)制度，即每班每日工作6小時(shí)，三個(gè)采煤班，一個(gè)準(zhǔn)備班；每晝夜的井提升時(shí)間為16小時(shí)。主要缺點(diǎn)：立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需要設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。2）井筒形式的確定a）主井主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑，凈斷面積，基巖段毛斷面積，表土段毛斷面積。圖42副井井筒斷面圖表43副井井筒特征表井型提升容器一對(duì)1t雙層四車加寬多繩罐籠井筒直徑井深凈斷面積 井筒支護(hù)混凝土井壁厚表土段井壁厚基巖段毛斷面積 表土段毛斷面積c）風(fēng)井風(fēng)井采用立井型式，圓形斷面，凈直徑為，凈斷面積為，風(fēng)井布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，不需要留單獨(dú)的保護(hù)煤柱。4號(hào)煤層平均厚度為，賦存穩(wěn)定，底板起伏不是很大，為近水平煤層，煤層厚度變化不大，煤質(zhì)硬度中等。1）井底車場(chǎng)的形式和布置方式井底車場(chǎng)是連接礦井井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。其尺寸為。大巷來(lái)的機(jī)車直接倒入卸載站然后運(yùn)走。3）運(yùn)煤系統(tǒng)回采工作面→帶區(qū)運(yùn)輸斜巷→運(yùn)輸大巷→井底煤倉(cāng)→主井→地面。根據(jù)煤層的賦存條件，該井田為近水平煤層，傾角在左右，可以采用盤區(qū)式準(zhǔn)備和帶區(qū)式準(zhǔn)備，但與盤區(qū)式準(zhǔn)備相比，帶區(qū)式準(zhǔn)備有下列優(yōu)點(diǎn)：1）巷道布置簡(jiǎn)單，巷道掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用低、投產(chǎn)快。下面從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)因素的角度來(lái)分析以上各條帶尺寸選擇及劃分的合理性：1）技術(shù)因素帶區(qū)生產(chǎn)時(shí)，斜巷內(nèi)鋪設(shè)膠帶運(yùn)輸機(jī)，根據(jù)我國(guó)目前運(yùn)輸機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)狀，膠帶機(jī)其長(zhǎng)度在之間，考慮到帶區(qū)實(shí)際斜長(zhǎng)，可用兩臺(tái)膠帶機(jī)搭接，這樣可解決工作面推進(jìn)長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，即解決了條帶斜巷的運(yùn)輸問(wèn)題。前進(jìn)式是回采工作面向遠(yuǎn)離大巷方向推進(jìn)，運(yùn)輸斜巷及回風(fēng)斜巷在回采工作面之后采空區(qū)中維護(hù)，這種工作面推進(jìn)方式有投產(chǎn)快、出煤早的優(yōu)點(diǎn)，但巷道維護(hù)困難，漏風(fēng)量大，因此這種方式只在頂板巖石堅(jiān)硬，地質(zhì)變化很小，無(wú)自燃發(fā)火傾向的薄煤層中才考慮使用，本設(shè)計(jì)井田采用后退式回采，即回采工作面由條帶邊界向大巷方向推進(jìn)，以保證條帶運(yùn)輸斜巷及回風(fēng)斜巷具有良好的維護(hù)條件，避免了嚴(yán)重漏風(fēng)，更有利于預(yù)防煤層的自燃發(fā)火。本設(shè)計(jì)礦井大巷布置在巖石中，輔助運(yùn)輸采用軌道，電機(jī)車牽引。4）帶區(qū)運(yùn)輸帶區(qū)內(nèi)各分帶的運(yùn)輸斜巷鋪設(shè)的膠帶輸送機(jī)，煤炭經(jīng)帶區(qū)運(yùn)煤斜巷、帶區(qū)運(yùn)煤斜巷和運(yùn)輸大巷直接到井底煤倉(cāng)。利用錨桿機(jī)進(jìn)行巷道頂錨桿和錨索的打眼、安裝工作；選用手持風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)來(lái)完成幫錨桿的打眼和安裝工作。按下式計(jì)算：帶區(qū)采出率 = 帶區(qū)實(shí)際采出煤量/帶區(qū)可采儲(chǔ)量帶區(qū)開(kāi)采損失主要有：工作面落煤損失，約占厚度及其他損失占。 帶區(qū)開(kāi)采順序?qū)τ谝粋€(gè)帶區(qū)來(lái)說(shuō)，合理的開(kāi)采順序應(yīng)該是在考慮采動(dòng)影響的關(guān)系的前提下，保證帶區(qū)內(nèi)回采工作面的正常接替，保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，最大限度地采出煤炭資源，減少巷道掘進(jìn)和維護(hù)工程量，合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，便于災(zāi)害防治，保證生產(chǎn)安全可靠。用下式計(jì)算帶區(qū)巷道掘進(jìn)率 （55）式中： ——帶區(qū)巷道掘進(jìn)率，米/萬(wàn)噸；——掘進(jìn)巷道總長(zhǎng)度，米；——帶區(qū)可采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸；帶區(qū)巖石巷道掘進(jìn)率=巖石巷道總長(zhǎng)/帶區(qū)可采儲(chǔ)量（米/萬(wàn)噸）帶區(qū)煤層巷道掘進(jìn)率=煤層巷道總長(zhǎng)/帶區(qū)可采儲(chǔ)量（米/萬(wàn)噸） 帶區(qū)回采率帶區(qū)回采率=帶區(qū)可采儲(chǔ)量/帶區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量6 采煤方法 采煤方法的選擇采煤方法包括采煤系統(tǒng)與回采工藝兩方面，據(jù)不同的井田地質(zhì)條件，可以有不同的采煤方法與回采工藝相結(jié)合，從而構(gòu)成多種多樣的采煤方法，根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，選擇采煤方法時(shí)，一般應(yīng)遵循下列原則；1) 綜合考慮礦井地質(zhì)構(gòu)造，煤層特征，頂?shù)装鍡l件以及瓦斯、煤塵、水文、自燃發(fā)火等狀況，保證安全生產(chǎn)。 ∴ 礦井生產(chǎn)能力: （62）式中：K——帶區(qū)掘進(jìn)出煤系數(shù)，取； ∴ 2) 按采煤機(jī)生產(chǎn)能力進(jìn)行校核采煤機(jī)理論生產(chǎn)能力: （63）式中：——采高，； ——采煤機(jī)截深，； ——采煤機(jī)牽引速度，； ——煤的容重；； ∴ 采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力 （64）式中： ——采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力系數(shù)，； ∴ 工作面按設(shè)計(jì)需要能力為：，采煤機(jī)生產(chǎn)能力滿足要求。工作面機(jī)頭、機(jī)尾分別布置端頭架3架，中間架104架，共計(jì)110架。錨桿布置：排距800mm；頂錨桿間距：運(yùn)輸帶區(qū)斜巷為900mm；回風(fēng)帶區(qū)斜巷為900mm；兩幫錨桿間距為660mm，錨網(wǎng)長(zhǎng)1800mm，以防止片幫傷人。3圖61 工作面端部斜切進(jìn)刀過(guò)程2）頂板管理工作面采用全部跨落法管理頂板。設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬(wàn)噸/年，為了提高綜采的設(shè)備效率，應(yīng)該在保證設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)的前提下，力求增加生產(chǎn)時(shí)間，因此本工作面的工作制度采用“三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備”的作業(yè)方式，即“四六”工作制，這種循環(huán)方式能充分利用工作面的空間與時(shí)間，增加機(jī)