【正文】 機、鋼絲繩牽引膠帶輸送機，擔負礦井主提升任務(wù)；副立井（2個）：裝備落地式多繩磨擦輪提升機，擔負礦井輔助提升任務(wù)；材料斜井（1個）：任液壓支架等大型材料的提升任務(wù)；專用進風井（4個）：桑掌進風井、南山進風井、龍門進風井、1進風井；回風井5個：南山回風立井、桑掌回風立井、大南溝回風井(由一號斜井和二號斜井并聯(lián)組成)、龍門回風立井、北茹回風立井。各煤層都是自上而下開采，采區(qū)由近而遠向井田邊界前進式推進，采煤工作面為后退式開采。開采3煤、8煤和12煤的回采工作面通風系統(tǒng)為“U+L”型通風，即一個回采工作面配一條進風巷、一條回風巷、一條專用排放采空區(qū)瓦斯的外錯尾巷；開采15煤的回采工作面為“U+I”型通風，即一個回采工作面配一條進風巷、一條回風巷、一條專用處理落山瓦斯的內(nèi)錯尾巷?！?0176。厚度穩(wěn)定。現(xiàn)上部3正在開采，目前形成的采空區(qū)積水有兩處：一處為71308工作面采空區(qū)積水，積水量3000m3，一處為71304工作面采空區(qū)積水，積水量2000m3。本設(shè)計擬在合并區(qū)域采用厚煤層放頂煤綜采工藝。二、設(shè)計采區(qū)采煤方法的確定根據(jù)本采區(qū)煤層地質(zhì)條件，綜合本礦井現(xiàn)有技術(shù)裝備、技術(shù)管理水平等因素，確定本采區(qū)采用走向長壁采煤方法。根據(jù)本采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及相關(guān)因素，現(xiàn)擬定兩個采區(qū)布置方案，分析其利弊，從優(yōu)選擇。采區(qū)回風巷分別與一水平桑掌南回風巷和北回風巷相通，形成通風系統(tǒng)。二、設(shè)計方案比較上述兩個設(shè)計方案針對其布置特點比較如下：工程量：初期投產(chǎn)工程量相同，采區(qū)總工程量相比，方案一比方案二多1826m。采區(qū)設(shè)計方案參數(shù)表項 目方 案方 案 一方 案 二8煤合并區(qū)（萬噸）儲量（萬噸）395739578煤非合并區(qū)（萬噸）儲量（萬噸）23522352總量（萬噸）63096309可采儲量（萬噸）52495172采區(qū)回采率（%）8381工作面走向長（m）3272631826采區(qū)巷道總長（m）149021147195采掘比1：1:掘進率采區(qū)準備巷道全 長（m）1563014316采掘比1:1:掘進率采區(qū)回采巷道全 長（m）133391132879采掘比1:1:掘進率巷道構(gòu)成切 巷（m）36203530煤 巷（m）144312142496巖 巷（m）10891169初期投產(chǎn)量巖 巷（m）10891169煤 巷（m）2794026878合 計（m）2902928047高抽巷（m）819821第四節(jié) 采區(qū)準備采區(qū)初期準備可利用8煤11采區(qū)巷道施工構(gòu)成系統(tǒng)。工作面傾斜高抽巷的開口布置在瓦斯尾巷內(nèi)，沿設(shè)計坡度掘進至3號煤煤層底板，傾斜高抽巷與回風巷方位呈90176。一、生產(chǎn)工序及設(shè)備配備落煤、裝煤和運煤工作面采用MG300/700WD型雙滾筒采煤機完成落煤和裝煤工序。推移刮板輸送機滯后采煤機15m進行。循環(huán)方式完成一個循環(huán)規(guī)定為：割一刀煤（），拉一次支架，移一次工作溜。代入數(shù)據(jù)計算得：Q循=23095%=520（t）工作面平均日產(chǎn)量Q日= Q循n k ，t式中 n——晝夜循環(huán)數(shù)，取8個；k——循環(huán)完成率，取90%。采區(qū)軌道巷配備JW—950/48無極繩絞車。水管每100m設(shè)一個三通閥門。由桑掌進風井入風，新鮮風流經(jīng)進風系統(tǒng)巷、采區(qū)軌道巷、猴車巷、皮帶巷進入各采煤工作面、掘進工作面、硐室和其他用風地點，污風經(jīng)各用風地點的回風巷、采區(qū)回風巷、回風系統(tǒng)巷，由桑掌回風井、分區(qū)主通風機排出地面。掘進通風設(shè)備選用230KW局部通風機和φ800mm的膠質(zhì)風筒，實現(xiàn)“雙風機雙電源”。木門板厚不小于30mm，門板要錯口接縫。為防止瓦斯自采空區(qū)向工作區(qū)擴散也須設(shè)置擋風墻。（4）永久性擋風墻應(yīng)設(shè)U型放水管。（4）漏風小，橋下巷道前后6m支架需加固。設(shè)計取Q瓦=95 m3/min，本煤層a=10/95=%，b=85/95=%，η=64/85=%，k瓦=k=，代入公式計算得：＝1436＋1210＝2646（m3/min）由于有輔助進風量，這部分風量不通過采煤工作面，按巷道適宜風速1m/s， m2計算，輔助進風量為634 m3/min。四、其它風量其它風量包括輔助進風量634 m3/min和風門送風240 m3/min 。各掘進工作面裝備“三專兩閉鎖”裝置。（b）孔深：45—65m。F工作面打鉆，注水等施工時，必須注意頂板，支架，運輸，電器設(shè)備，瓦斯等安全情況，確保安全生產(chǎn)。（4）水棚要掛牌管理，明確專人管理和維護。二、確定巷道斷面尺寸巷道斷面尺寸主要取決于巷道的用途，存放或通過巷道的機械器材或運輸設(shè)備的數(shù)量及規(guī)格，人行道寬度與各種安全間隙和通過風量、風速等因素。(2)南、六眼鋼帶垂直巷道前進方向布置，緊貼頂板。軌道巷、猴車巷錨索布置形式為：按掘進方向從左向右數(shù)，第一排鋼帶的第3個眼，第二排鋼帶的第5個眼；第三排鋼帶的第4個眼，第四排鋼帶的第5個眼，依次類推。 w頂/2）]/ f頂 =[+ tan（45176。為安全起見，再考慮安全系數(shù)k，取k＝2。第七章 采區(qū)設(shè)備選型及計算第一節(jié) 采煤機選型及驗算一、采煤機選型根據(jù)煤層賦存條件和對生產(chǎn)能力的要求，以及與刮板輸送機和液壓支架的配套要求，工作面選用MG300/700WD電牽引型采煤機，主要技術(shù)特征見表71。表72 刮板輸送機技術(shù)特征表設(shè)計長度(m)輸送能力(t/h)刮板鏈速(m/s)刮板鏈形式中部槽規(guī)格(長寬高)(mm)電機功率(kW)電壓等級(V)2501000中雙鏈150080034525251140二、電動機功率驗算計算運行阻力重段阻力： Wz=g(qω+q0ω0)Lcosβ g(q+q0)Lsinβ , N空段阻力： Wk=gL q0 (ω0cosβ+ sinβ) , N總阻力： W0=(Wz+ Wk) , N式中 Wz 、Wk 、W0——分別為重段、空段和總運行阻力，N；q——單位長度貨載量，kg/m；取鏈速v=1m/s，則 q=A/()= 572/(1)=159（ kg/m）v——刮板鏈速，1m/s； q0——刮板鏈單位長度質(zhì)量，取60kg/m； β——煤層傾角，取3176。第三節(jié) 液壓支架的選型與驗算一、液壓支架選型根據(jù)煤層采高變化、煤層頂?shù)装鍘r性和礦壓觀測資料，并考慮與采煤機和刮板輸送機配套的要求，主要技術(shù)特征見表73。表74 轉(zhuǎn)載機主要技術(shù)特征表型號出廠長度( m )輸送能力( t/h )刮板鏈速（ m/s ）刮板鏈形式電機功率( kW )電壓等級( V )SZZ764/200651000中雙鏈2001140表75 可伸縮帶式輸送機技術(shù)特征表型 號輸送能力( t/h )輸送長度 ( m )帶速( m/s )帶寬( mm )電機功率( kW )電壓等級( V )SSJ1200/220012001000120022001140表76 調(diào)度絞車技術(shù)特征表型 號牽引力( kN )平均繩速 ( m/s )容繩量( m )鋼絲繩直徑( mm )電機功率( kW )電壓等級( V )10400121140/660二、SSJ1200/2200膠帶輸送機能力驗算計算運行阻力負載段阻力：Wz =g(q +q0+ q′)Lω′cosβ+g(q+q0)Lsinβ , N空載段阻力：Wk =g(q0+ q″)L ω″cosβ－g q0 L sinβ , N式中 Wz 、Wk ——分別為重段和空段運行阻力，N；q——單位長度膠帶上貨載量，kg/m； q=A/()= 572/()=50（ kg/m）v——帶速，； q0——單位長度膠帶自身質(zhì)量，18kg/m；q′——單位長度膠帶上托輥轉(zhuǎn)動慣量，；q″——單位長度膠帶下托輥轉(zhuǎn)動慣量，； β——輸送機傾角，考慮順槽起伏變化，取平均5176。則 S4= S1[1+(eμα1)/m]= S1[1+()/]= S1 （2）聯(lián)立（1）、（2）解得：S1=90637（N）S4=172210（N）計算主軸牽引力W0= S4 S1+(S4+ S1)= 17221090637+(172210+90637)=89458（N） 電動機功率驗算：N= W0 v/ ηc103 =89458103 =332（kW）計算可知，實際所需電動機功率小于所選膠帶輸送機電動機功率（2200 kW），滿足設(shè)計要求。)+400(cos7176。N= 5701103 =（kW）＜（kW），滿足要求。50）參考文獻一、技術(shù)政策[1]《煤礦安全規(guī)程》國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局 2011年3月1日[2]《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》煤炭工業(yè)出版社 1997年2月1日[3]《煤炭工業(yè)實行政策》煤炭工業(yè)部 1979年9月7日[4] 《關(guān)于改革礦井開拓部署的若干技術(shù)規(guī)定》（試行）煤炭工業(yè)部 1984年1月3日二、參考資料、書刊 [1] 《采煤學(xué)》[2]《煤礦設(shè)計手冊》[3]《井巷工程》[4]《煤礦地質(zhì)學(xué)》[5]《礦井通風與安全》[6]《煤礦地下開采方法》。各單鉤調(diào)度絞車的上、下車場，必須有聲光兼?zhèn)涞耐敌盘栄b置。)=5701（ N）由以上計算可知，絞車實際最大牽引力小于JD—（10000N），符合要求。n——拉車數(shù) ，JD—； G——礦車最大載重，取2700 kg；G0——礦車自重， kg； w39。 代入數(shù)據(jù)計算得：Wz =(50+18+)1000cos5176。代入數(shù)據(jù)計算得：Hmax = =（m）Hmin = =（m）由以上計算可知，支架應(yīng)有的最大支撐高度（）小于支架最大結(jié)構(gòu)高度為（），支架應(yīng)有的最小支撐高度（）大于支架最小結(jié)構(gòu)高度（），滿足設(shè)計要求。 代入數(shù)據(jù)計算得：Wz=(159+60)250cos3176。 S——采煤機截深，； h——采煤機最大采高，；γ——煤層容重，；代入數(shù)據(jù)計算得：W =608=1524（t/h） 實際工作中，由于采煤機有一些必要的輔助工作（如更換截齒、開切口，檢查機器和排除故障等）需要占用一定的時間，另外工作中還會發(fā)生各種類型的停機時間（如處理輸送機和支架的故障、處理頂?shù)装迨鹿实龋?，故采煤機的采煤的實際生產(chǎn)能力為： W=K Wmax ， t/h式中 K——開機率，～。kG＜QD＜（Q/kγL2）1/2所選頂錨桿的錨固力Q＞7t，計算得錨桿排距D＜，、因此，錨桿選用間、排距參數(shù)能滿足計算結(jié)果。/2）]/3=c= Htan（45176。南、北翼回風巷錨索布置形式為：按掘進方向從左向右數(shù)，第一排鋼帶的第4個眼，第二排鋼帶的第5個眼；第三排鋼帶的第4個眼，第四排鋼帶的第5個眼，依次類推。皮帶巷、六眼鋼帶垂直巷道前進方向布置，緊貼頂板。表61 采區(qū)巷道斷面規(guī)格表 項目 巷道形狀毛寬（m）毛高（m）凈寬（m）凈高（m）毛斷面（m2）凈斷面（m2）南、北翼回風巷矩形皮帶巷、軌道巷矩形猴車巷矩形運輸順槽瓦斯尾巷回風順槽矩形橫貫矩形第二節(jié) 巷道支護方式一、確定巷道支護形式根據(jù)地質(zhì)說明書及周邊巷道支護經(jīng)驗煤層頂?shù)装迩闆r分析，8煤層直接頂為泥巖，屬于較穩(wěn)定巖層；基本頂為中粒砂巖，屬于穩(wěn)定巖層，巷道適合采用錨網(wǎng)支護，為了將錨桿加固的組合梁懸吊于堅硬巖層中，需用高強度錨索做加強支護。三、 瓦斯抽放本采區(qū)8煤層為高瓦斯區(qū)，瓦斯是制約礦井生產(chǎn)的主要因素，而進行瓦斯抽放是解決瓦斯涌出的最有效途徑。（4）工作面進、回風順槽每隔三天沖洗一次，其它巷道必須定期沖洗，不得有煤塵堆積。（d）孔距：1015m。二、綜合防塵、防爆措施根據(jù)礦井瓦斯等級鑒定，本采區(qū)所開采8煤層有煤層爆炸性，故須采取綜合防塵措施及防爆措施。Q ＝( ∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他 ) K備， m3/min 式中 ∑Q采 ——各采煤工作面（包括備用工作面）所需風量之和，m3/min ；∑Q掘 ——各掘進工作面所需風量之和，m3/min ；∑Q硐——各獨立回風的硐室所需風量之和，m3/min ；∑Q其他 — 其他需要獨立回風的地點（如行人和維護巷道等）所需風量之和，m3/min；K備——采區(qū)風量備用系數(shù)，包括采區(qū)漏風和配風不均勻等因素，～。由以上計算可知，按瓦斯涌出量計算的結(jié)果（Q采＝2012m3/min）滿足設(shè)計要求。從運