【正文】 導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟媳毕颍骄L(fēng)速 。 由于學(xué)識(shí)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限，加上時(shí)間的倉(cāng)促，本設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)某些缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，在此懇請(qǐng)各位老師提出寶貴意見，進(jìn)行批評(píng)指導(dǎo)。 如需圖紙， 153893706 前 言 采區(qū)設(shè)計(jì)是根據(jù) 實(shí)習(xí)單位 鶴壁煤電三礦的原資料進(jìn)行編寫的。 目錄 第一章 礦井概況 第一節(jié) 井田地質(zhì)概況 第二節(jié) 地質(zhì)特征 第三節(jié) 礦井生產(chǎn)狀況 第二章 采區(qū)地質(zhì)情況 第三章 采區(qū)儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力 第一節(jié) 采區(qū)儲(chǔ)量 第二節(jié) 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 第四章 采區(qū)方案 設(shè)計(jì) 第一節(jié) 采煤方法的選擇 第二節(jié) 采區(qū)巷道的布置 第五章 采煤工藝 第一節(jié) 落煤裝煤和運(yùn)煤 第二節(jié) 工作面支護(hù)頂板管理及采空區(qū)處理 第三節(jié) 綜采工藝 第四節(jié) 生產(chǎn)技術(shù)管理 第五節(jié) 工作面設(shè)備 第六章 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 第一節(jié) 采區(qū)運(yùn)輸 第二節(jié) 采區(qū)通風(fēng) 第三節(jié) 采區(qū)供電 第四節(jié) 壓風(fēng)系統(tǒng) 第五節(jié) 防塵注漿 第六節(jié) 采區(qū)排水 第七章 采區(qū)施工設(shè)計(jì) 第八章 安全技術(shù)措施 第九章 采區(qū)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 第一節(jié) 井田地質(zhì)概況 一． 地理位置及 交通位置 鶴壁三礦位于鶴壁煤田中部， 礦井北至 F11， F13 斷層， 西部以二 .1 煤層露頭為界， 南距鶴壁市中心 ， 距京廣鐵路湯陰車站 21km，鶴壁 鐵路支線 從 本礦 工業(yè)廣場(chǎng)穿過，距鶴壁北站 1 千米，鶴壁集至湯陰公路從本礦東北穿過，公路及鐵路交通方便。凍土深度一般為 . 根據(jù)兩年的統(tǒng)計(jì)資料， 8 月至來年 2 月多為北風(fēng)，最大風(fēng)速 23 m/s。其中 5 個(gè)使用，總?cè)∷繛?5493m3/ 二 電源 目前礦井現(xiàn)有一座 35/6kv 變電所，設(shè)主變 2 臺(tái)，型號(hào)為SI7500/35， 7500kv,35/6kv 雙回路 35kv 電源分別取自大湖 110kv變電站 （導(dǎo)線型號(hào)為 LGT— 150/） ，和康加 110kv 變電站 (導(dǎo)線型號(hào)為 LGJ_150/)。另外， 323 背斜與 321 背斜相接處，呈現(xiàn)出鞍狀構(gòu)造，這是由于地層產(chǎn)狀的明顯變化，致使 321 向斜軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)的緣故，各褶皺特征見表 122。丘陵和溝谷大致呈南北向，區(qū)內(nèi)有東馬駒河、黃斗坡、劉家溝、胞泉、胡家溝等幾個(gè)村莊。 三礦多年開采實(shí)踐證明，涌入礦井的水來自兩方面，來自頂板的是 S10 砂巖水；來自底版的有 L8灰?guī)r水， L2灰?guī)r水，O2灰?guī)r水以及底版 S9砂巖水，其中主要為 L8據(jù) 1999 年統(tǒng)計(jì)資料，礦井正常涌水量為 ,其中頂板砂 巖水,底板水 550m~800m 涌水量計(jì)算，分底板和頂板兩部分。二水平瓦斯涌出量比一水平有所增加。開拓方式：立井開拓；采煤方法：1967 年進(jìn)行水采擴(kuò)建， 1968 年 5月開始水采生產(chǎn)， 1980 年初水采下馬，僅三、四分層及邊角地段采用水采作配采。 本礦區(qū)二 .1 煤層 儲(chǔ)備條件好，瓦斯含量高，逸散條件差，構(gòu)造發(fā)育，煤炭的堅(jiān)固性系數(shù)低，突出危險(xiǎn)性指數(shù)高等特點(diǎn)，特別是在向斜軸部及附近、 ]斷層尖滅處等地帶采煤時(shí)應(yīng)加強(qiáng)瓦斯涌出檢測(cè)、通風(fēng)和防塵以防患于未然。 三 . 煤層及頂?shù)装逍再|(zhì) 采區(qū)內(nèi)可菜煤層為 二 1煤層 和一 1煤層 ，煤層平均厚度 4m，煤層傾角 190，煤 質(zhì)中硬，為黑色，玻璃 ~金剛光澤，條帶黑色略帶淺灰色，屬半亮型煤，具條狀結(jié)構(gòu)，比重 ／ t。瓦斯隨著開采的深度增加而增加， 1959 年開采深 度 177。采區(qū)邊界有一 F20斷層，落差 較大，斷層兩盤含水層對(duì)接，水壓高的一側(cè)通過斷層補(bǔ)給水壓低的一側(cè)。在低瓦斯礦井，最多能安排上，下兩個(gè)區(qū)段同時(shí)生產(chǎn)，即最多能安排 4個(gè)工作面同時(shí)生產(chǎn)；對(duì)單一厚煤層采區(qū)，一般在一翼一個(gè)區(qū) 段同時(shí)開采的分層數(shù)目最多為 2個(gè)，同采的上，下分層工作面應(yīng)保持一定的錯(cuò)距；對(duì)開采煤層群的聯(lián)合布置采區(qū)，煤層數(shù)目多，層間距離近的，一個(gè)區(qū)段內(nèi)同采的煤層數(shù)，一般以不超過兩個(gè)為宜；如果層間距離大，同一區(qū)段內(nèi)，某幾層煤同采時(shí)不影響，同采的煤層數(shù)目可多些，但要考慮通風(fēng)能力。 19176。煤層傾角的變化不僅直接影響到采煤工作面推進(jìn)方向、破煤方式、運(yùn)煤方式、工作面長(zhǎng)度、支護(hù)方式、采空區(qū)處理方法，而且還直接影響到采區(qū)巷道布置、運(yùn)輸方式、通風(fēng)系統(tǒng)、頂板災(zāi)害防治措施以及各種參數(shù)的選擇。煤層賦存穩(wěn)定、完好，適合于機(jī)械化采煤工作面的布置。一般情況下，對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，埋藏條件穩(wěn)定的煤層，有利于選用綜合機(jī)械化采煤方法；對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、埋藏條件不穩(wěn)定的煤層，可選用普通機(jī)械化采煤、爆破落煤采煤方法以及其它適應(yīng)性較強(qiáng)、安全可靠性較高的采煤方法；多走向斷層的宜采用走向長(zhǎng)壁采煤法；多傾斜斷層的，已采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法。還要考慮在開采過程中加強(qiáng)通風(fēng)和瓦斯管理，防止瓦斯事故的發(fā)生。 采區(qū)參數(shù)包括：采區(qū)尺寸、工作面及區(qū)段 長(zhǎng)度、采區(qū)煤柱尺寸及采區(qū)生產(chǎn)能力等。如采用巖石集中平巷且圍巖較穩(wěn)定時(shí)，工作面采用超前平 巷，煤層巷道維護(hù)時(shí)間很短，采區(qū)長(zhǎng)度可適當(dāng)增大。隨著開采技術(shù)的發(fā)展，急斜煤層采區(qū)走向長(zhǎng)度有加大的趨勢(shì)。 （ 3）礦車。采區(qū)走向長(zhǎng)度的變化會(huì)引起多項(xiàng)費(fèi)用的變化，如區(qū)段平巷的維護(hù)費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi)隨著采區(qū)走向長(zhǎng)度的加大而增加；采區(qū)上（下）山采區(qū)車場(chǎng)和硐室的掘進(jìn)費(fèi)和機(jī)電設(shè)備安裝費(fèi)隨著采區(qū)走向長(zhǎng)度的加大而減少；而區(qū)段平巷的掘進(jìn)費(fèi)則與采區(qū)走向長(zhǎng)度的變化無(wú)關(guān)。 煤層傾角較大時(shí)，采區(qū)傾斜長(zhǎng)度由水平高度確定，在這種情況下確定采用尺寸主要是確定采區(qū)走向長(zhǎng)度。煤層傾角大于 30176。 機(jī)械裝備及技術(shù)管理水平 (1)采煤機(jī)。傾角小時(shí)，可采用分段同時(shí)回柱以提高放頂能力；傾角大時(shí)，分段回柱則不夠安全。例如煤層群聯(lián)合布置的采區(qū)，應(yīng)使各區(qū)段上下煤層工作面長(zhǎng)度相適應(yīng)。在通常情況下，煤層埋藏深度和厚度較大、圍巖較軟時(shí)，煤柱承受的壓力就較大。 (2)采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化程度和通風(fēng)、供電能力。 1．一個(gè)采煤工作面產(chǎn)量 000 CMLVA ?? 式中 L —— 采煤工作面長(zhǎng)度， m； 0V —— 工作面推進(jìn)度， am/ ； M —— 煤層厚度或采高， m； ? —— 煤的密度， t／ m3； 0C —— 采煤工作面采出率。對(duì)于普采或綜采工作面，采區(qū)集中巷和上 (下 )山運(yùn)煤設(shè)備的小時(shí)生產(chǎn)能力，應(yīng)與同時(shí)工作的工作面采煤機(jī) 小時(shí)生產(chǎn)能力相適應(yīng)。 ⑵采區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造 采取內(nèi)無(wú)斷層、無(wú)褶曲，無(wú)熔巖陷落柱。 煤層內(nèi)無(wú)夾矸及火成巖入侵的情況，煤層內(nèi)無(wú)尖滅、分叉及合并的情況，煤層賦存完好，煤層頂板（直接頂）為碳酸巖，屬于中硬巖層，煤層底板為頁(yè)質(zhì)砂巖，屬于比較堅(jiān)硬的底板。兩條上山間距 20米。所 以采區(qū)巷道布置選擇雙巖上山。 ｈ３ =h5+h7+ hb R )(AR? =927mm ｈ３ =h5+h7+ hb R（ A1/2+m1+ D/2+b2） =1101mm 式中 D壓氣管法蘭盤直徑， D=160mm； h7管子吊件總高度約為 780mm； m導(dǎo)電弓至法蘭盤的安全距離，取 300mm； b2軌道中心至巷道中心的距離，取 500mm； 根據(jù)以上計(jì)算，壁高最大值為 1101mm，所以 ｈ３ =1300mm，均可以滿足要求。 ⑷巷道計(jì)算掘進(jìn)高度： H2= H1+δ =3615mm。在通常情況下，煤層埋藏深度和厚度較大、圍巖較軟時(shí)，煤柱承受的壓力就較大。 (4)回風(fēng)大巷一側(cè)煤柱寬度：對(duì)于薄及中厚煤層約為 20m；對(duì)于厚煤層約為 20～ 30m。開采這類煤層在技術(shù)上比較成熟，根據(jù)煤的堅(jiān)硬度等因素，可選擇中等功率或大功率的采煤機(jī)。故煤層傾角大于 10 度時(shí)還應(yīng)考慮防滑裝置；在工作面潮濕的條件下，摩檫系數(shù)減小，傾角大于 8 度時(shí)，就應(yīng)該考慮設(shè)備的防滑。 本工作面采用 端部斜切進(jìn)刀割三角煤方式 。外注式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、初撐 力可靠、升柱速度快、工作行程大、重量小。 隨著采煤工作面不斷向前推進(jìn)，頂板懸露面積越來越大為了工作面的安全和正常生產(chǎn)，就需要及時(shí)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處理。如果不放頂， 工作面繼續(xù)向前推進(jìn)，就會(huì)使頂板懸露過寬而頂板壓力過大、占用支架和頂梁過多。但這種支護(hù)方式增大了工作面控頂寬度，不利于控制頂板。 第三節(jié) 綜采工藝 ㈠綜采面平巷相對(duì)位置與端頭作業(yè) 綜采面平巷布置有利于設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和維 護(hù)，有利于煤流在端頭處轉(zhuǎn)載和采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)人工切口端部進(jìn)刀，并便于人員進(jìn)出和材料運(yùn)送，為端頭頂板支護(hù)創(chuàng)造良好條件。采煤機(jī)正常工作時(shí)，一般其前端的滾筒沿頂板割煤，后端滾筒沿底板割煤。 （ 2）往返一次割一刀，即單向割煤，工作面中間或端部進(jìn)刀。若平巷過窄，則需輔以人工開切口方能進(jìn)刀，這就難以發(fā)揮綜采的生產(chǎn)潛力。 端部斜切進(jìn)刀時(shí)，工作面端頭作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，采煤機(jī)要長(zhǎng)時(shí)間等待推移機(jī)頭和移端頭支架，影響有效割煤時(shí)間。 ㈢工作面 采煤機(jī)的進(jìn)刀方式 1. 直接推入法進(jìn)刀 其過程與單滾筒采煤機(jī)直接推入法進(jìn)刀相同。在某些特殊條件下，例如煤層中部含硬夾矸時(shí)，可使用采煤機(jī)的右滾筒為左螺旋，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；左滾筒則為右螺旋，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)采煤機(jī)牽引至終點(diǎn)位置時(shí)，端部無(wú)須開人工切口。 插底式支架在前移時(shí)，將底座前段插入輸送機(jī)機(jī)槽下方，推移輸送機(jī)后，底座前端與機(jī)槽相接，控頂減少了一個(gè)截深的寬度，適用于穩(wěn)定性差的頂板。我國(guó)開采薄及中厚煤層和大部分厚煤層時(shí)，幾乎都采用全部垮落法。 全部垮落法，通常適用于直接頂易于垮落，或具有中等穩(wěn)定性的頂板。 液壓支架 選用 BC48022/42，金屬制造，工作阻力為 4800KN中心距為 。 三 運(yùn)煤及移溜 采煤工作面輸送機(jī)的選擇 刮板輸送機(jī)適用于煤層傾角不超過 25 度的采煤工作面，但對(duì)于兼作采煤機(jī)運(yùn)行軌道與機(jī)組配合的刮板輸送機(jī)，當(dāng)工作面傾角大于 10 度時(shí)，要采用防滑措施，在采煤工作面的下順槽和聯(lián)絡(luò)眼也可以使用刮板輸送 機(jī)。 故選用： R550型采煤機(jī)，采高為 ，滾筒直徑為1060mm，牽引速度為 。 ③ 根據(jù)煤層傾角選型 煤層傾角分為四類： 0— 8176。 (6)斷層一側(cè)煤柱寬度根據(jù)斷層落差及含水等具體情況而定：落差大且含水時(shí)留 30～ 50m；落差較大留 10～ 15m；采區(qū)內(nèi)落差小的斷層通常不留煤柱。在選擇合理煤柱尺寸時(shí)，須綜合分析確定。 ⑸每米巷道錨桿數(shù)： N =（ ） / D2=15 根 ⑹每米巷道噴射混凝土： V′ =（ B2T1） +2ｈ３ T1= ⑺每米巷道錨桿消耗： G=Ng= 式中 g 為每根錨桿的重量，鋼筋直徑為 14mm，長(zhǎng)為 米，g=。 ⑵凈斷面積 S： S=B（ + h2） = ⑶用風(fēng)速要求校核凈斷面： v =Q/S=＜ 8m/s 符合要求。 一 、巷道斷面 巷道高度的確定，巷道寬度的確定，巷道斷面的確定。且上山兩旁留３０米的保護(hù)煤柱。 ⑸采煤方法及采區(qū)生產(chǎn)能力 根據(jù)煤層的附 存條件，在二 .1 煤層中采用走向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤的方法采煤。煤層賦存穩(wěn)定、完好。 (2)采區(qū)通風(fēng)能力。 2．采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面數(shù)目 采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面數(shù)目，應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、采區(qū)主要巷道的運(yùn)輸能力、開采程序、采掘機(jī)械化程度、管理水平和采掘關(guān)系等因素，綜合考慮確定。采區(qū)的生產(chǎn)能力要與采區(qū)儲(chǔ)量相適應(yīng)，使采區(qū)具有相應(yīng)的服務(wù)年限。在選擇合理煤柱尺寸時(shí)，須綜合分析確 定。 實(shí)際工作中，都是根據(jù)煤層賦存條件、機(jī)械裝備情況、采空區(qū)處理能力以及通風(fēng)能力等因素綜合考慮確定工作面長(zhǎng)度。綜采工作面實(shí)現(xiàn)了“支回合一”，減少了頂板控制對(duì)加大工作面長(zhǎng)度的影響。由于使用液壓支架能保證采煤機(jī)有較高的牽引速度，輔助時(shí)間少，所以綜采工作面長(zhǎng)度可比普采工作面更長(zhǎng)，但工作面過長(zhǎng)管理復(fù)雜，遇到地質(zhì)變化的可能性也愈大，因此，工作面也不宜過長(zhǎng)。 (3)圍巖性質(zhì)。在一定范圍內(nèi)加長(zhǎng)工作面長(zhǎng)度能獲得較高的產(chǎn)量和提高效率，減少采區(qū)巷道的開掘工程量和維護(hù)量，降低噸煤成本。 采區(qū)參數(shù)包括：采區(qū)尺寸、工作面及區(qū)段長(zhǎng)度、采區(qū)煤柱尺寸及采區(qū)生產(chǎn)能力等。 （ 4）輔助運(yùn)輸設(shè)備。 采區(qū)尺寸的因素 確定合理的采區(qū)長(zhǎng)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。有自然發(fā)火危險(xiǎn)的煤層，在確定采區(qū)走向長(zhǎng)度時(shí)，要保證開采、收尾及封堵期間不發(fā)生煤層自燃發(fā)火，并在采完以后，能將采區(qū)迅速封閉。 (一 )影響采區(qū)尺寸的因素 采區(qū)尺寸 1．地質(zhì)條件 (1)地質(zhì)構(gòu)造。 （ 7）煤層自燃發(fā)火傾向性 煤層自然發(fā)火傾向性直接影響著采區(qū)巷道布置、工作面參數(shù)、巷道維護(hù)方法和采煤工作面推進(jìn)方向等，決定著是否需要采取防火灌漿措施或選用充填采煤法，在選擇采煤方法時(shí)應(yīng)予以考慮。 本采區(qū)煤層附存狀態(tài)穩(wěn)定，采取內(nèi)無(wú)斷層、無(wú)褶曲，無(wú)熔巖陷落柱。 （ 3）煤層特征及頂?shù)装宸€(wěn)