【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 系統(tǒng)。 二 、開(kāi)拓方案 根據(jù)建設(shè)單位提供井田內(nèi)煤層賦存資料情況， 可采煤層 4 號(hào)煤層與 7 號(hào)煤層均在地表出露， 4 號(hào)煤層與 7 號(hào)煤層層間距較小，由西部的 45m 到東部的 17m 逐漸變小 ，平均 31m。 確定全井田布置成一個(gè)采 21 區(qū)開(kāi)采， 7 號(hào)煤層開(kāi)采采用聯(lián)合布置方式，在礦井中央沿煤層布置三條斜井。其中：一條為主斜井，布置在 7 號(hào)煤層中，擔(dān)負(fù)煤炭運(yùn)輸；一條為副斜井，布置在 7 號(hào)煤層中，擔(dān)負(fù)運(yùn)料、行人；一條為專(zhuān)用回風(fēng)井，布置在 4 號(hào)煤層中 。（詳見(jiàn)設(shè)計(jì) 方案 開(kāi)拓平面圖 ） 以上方案已經(jīng)由設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位及其上級(jí)主管部門(mén)多次討論確定，不再提出其他方案進(jìn)行比較。 第二節(jié) 開(kāi)采水平、采區(qū)的劃分及開(kāi)采順序 一 、水平劃分及水平標(biāo)高的確定 根據(jù)井田內(nèi)主采煤層 4 號(hào)、 7 號(hào)賦存狀況，采用單水平開(kāi)拓方式。水平標(biāo)高 +1619m。 二 、采區(qū)劃分及開(kāi)采順序 整個(gè)井田范圍作為一個(gè)下山采區(qū)開(kāi)采。 因井田內(nèi)原有小煤窯開(kāi)采，預(yù)計(jì)淺部煤層已被破壞。所以首采工作面布置在采區(qū)的最深部，即同一煤層按照從下向上工作面后退式順序開(kāi)采。 先采上 部 4 號(hào) 煤層，后采下 部 7 號(hào) 煤層。 第三節(jié) 主要巷道布置 根據(jù)建設(shè)單位提供資料情況看，全井田為一單斜構(gòu)造，且井田面積不大。所以可以利用礦井的三條井筒作為采區(qū)的三條下山，掘進(jìn)至采區(qū)最低水平（ +1619m）后布置變電所及水倉(cāng)、泵房等硐室。 在副井 7 號(hào)層布置各工作面車(chē)場(chǎng)，工作面車(chē)場(chǎng)作為 4 號(hào)煤層的軌道運(yùn)輸和進(jìn)風(fēng)，作為 7 號(hào)煤 層西部工作面的回風(fēng)巷；在工作面車(chē)場(chǎng)以 22 25 度坡度掘進(jìn)軌道聯(lián)絡(luò)斜巷到 4 號(hào)煤層，作為 4 號(hào)煤層工作面的進(jìn)風(fēng)和運(yùn)輸巷，作為 7 號(hào)煤層西部工作面的回風(fēng)巷。 在主井 7 號(hào)煤層向上穿層至 4 號(hào)煤層， 布置 4 號(hào)各采面煤倉(cāng)， 煤倉(cāng)形式為直立園形。 煤層中巷道均采用矩形斷面，錨梁網(wǎng)噴漿支護(hù)方式。巖巷采用半圓拱形斷面，錨噴支護(hù)。斷面積根據(jù)通過(guò)設(shè)備型號(hào)、尺寸及通風(fēng)能力確定。 第 四 節(jié) 井筒 一、 井筒布置 主斜井口 布置在 7 號(hào)煤層中， 坐標(biāo) X=4419828， Y=38515976，Z=+， 井底標(biāo)高為 +1619m 水平，井筒坡度 2176。 30′ ，斜長(zhǎng) 498m，矩形斷面， 錨網(wǎng)噴 支護(hù) ， 凈斷面 ㎡。 副斜井口 布置在 7 號(hào)煤層中， 坐標(biāo) X=4419822， Y=38515930，Z=+， 井底標(biāo)高為 +1619m 水平，井筒坡度 2176。 30′ ，斜長(zhǎng) 495m，矩形斷面， 錨網(wǎng)噴 支護(hù) ， 凈斷面 ㎡。 回風(fēng)斜井 布置在 4 號(hào)煤層中， 坐標(biāo) X=4419736， Y=38515960，Z=+， 井底標(biāo)高為 +1619m 水平，井筒坡度 2176。 ′ ，斜長(zhǎng) 415m，矩形斷面， 錨網(wǎng)噴 支護(hù) ， 凈斷面 ㎡。 二、 井筒用途及裝備 主斜井 為 煤炭提升兼進(jìn)風(fēng) 井 。 提升 設(shè)備 為 STJ800 固定帶式輸送 23 機(jī) ,輸送量 200t/h，帶速 ，帶寬 800cm，傳動(dòng)滾筒直徑 500mm，電動(dòng)機(jī)功率 90KW,運(yùn)距 498m。 同時(shí)設(shè)置行人臺(tái)階及扶手 ，作為礦井的一個(gè)安全出口 。 副斜井擔(dān)負(fù) 輔助運(yùn)輸任務(wù)，采用 8T 柴油卡軌機(jī)車(chē)牽引礦車(chē)運(yùn)輸。同時(shí)設(shè)置行人臺(tái)階 ，作為礦井的另一個(gè)安全出口 。 作為礦井的專(zhuān)用回風(fēng)井，井口安裝兩臺(tái) FBCZ— 4— NO12A 軸流風(fēng)機(jī) ，抽出式通風(fēng)。 同時(shí)設(shè)置行人臺(tái)階 ，作為礦井的另一個(gè)安全出口 。 三、 井筒特征表 肘骨灣煤礦井筒特征表 序號(hào) 主筒特征 主斜井 副斜井 回風(fēng) 斜 井 1 井口座標(biāo) X=4419828 Y=38515976 Z=+ X=4419822 Y=38515930 Z=+ X=4419736 Y=38515960 Z=+ 2 斷面規(guī)格 矩形 矩形 矩形 3 凈斷面 (㎡ ) 5 井壁 錨網(wǎng)噴 錨網(wǎng)噴 錨網(wǎng)噴 6 提升容器 皮帶機(jī) 礦車(chē) —— 7 井筒裝備 8 井筒長(zhǎng)度（ m） 498 495 415 24 第 五 節(jié) 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 一 、井底車(chē)場(chǎng)形式：主斜井采用皮 帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸不設(shè)置車(chē)場(chǎng)，副斜井為輔助運(yùn)輸，在 +1619m 設(shè)置井底車(chē)場(chǎng)。 由于井下煤炭運(yùn)輸和輔助運(yùn)輸車(chē)場(chǎng)相互獨(dú)立，各類(lèi)運(yùn)輸互不干擾，其各自通過(guò)能力均能滿足生產(chǎn)需求。 二 、主要硐室： ：采用聯(lián)合布置，支護(hù)形式為錨噴。支護(hù)斷面： 179。 。 ：在副斜井車(chē)場(chǎng)設(shè)消防材料庫(kù) 、打點(diǎn)硐等 。 第四章 井下開(kāi)采 第一節(jié) 采區(qū)巷道布置 礦井用以一個(gè)綜采工作面，三個(gè)掘進(jìn)工作面保證礦井技改設(shè)計(jì)產(chǎn)量。 一、采區(qū)巷道布置 井田內(nèi)可采煤層兩層，即 4 號(hào)煤層和 7 號(hào)煤層 ， 煤層層間 距較小 。 7 號(hào)煤層開(kāi)采采用聯(lián)合布置方式，開(kāi)采順序?yàn)橄炔?4 號(hào)煤層后采 7號(hào)煤層，采區(qū)由下而上進(jìn)行開(kāi)采，回采工作面后退式開(kāi)采。 、軌道巷布置方式： 采區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層賦存較穩(wěn)定，采區(qū)內(nèi)煤層傾角在 25176。 左右，確定工作面皮帶、軌道巷沿煤層的近走向布置。 25 根據(jù)采區(qū)走向及傾向長(zhǎng)度及井田邊界形狀，確定采區(qū)以三條井筒為中心分為采區(qū)兩翼聯(lián)合布置。 在副井 7 號(hào)層布置各工作面車(chē)場(chǎng)，工作面車(chē)場(chǎng)作為 4 號(hào)煤層的軌道運(yùn)輸和進(jìn)風(fēng)，作為 7 號(hào)煤層西部工作面的回風(fēng)巷；在工作面車(chē)場(chǎng)以25 度坡度掘進(jìn)軌道聯(lián)絡(luò)斜巷到 4 號(hào)煤層，作為 4 號(hào)煤層工作面的進(jìn)風(fēng)和運(yùn)輸巷，作為 7 號(hào)煤層西部工作面的回風(fēng)巷。 在主井布置 4 號(hào)各采面煤倉(cāng)，在主井 7 號(hào)煤層做 4 號(hào)煤層煤倉(cāng)，煤倉(cāng)形式為直立形。 軌道聯(lián)絡(luò)巷揭露 4 號(hào)煤層后，沿近似井田邊界保護(hù)煤柱線向東布置 401 首采面皮帶運(yùn)輸平巷，和皮帶巷平行向上布置首采面軌道運(yùn)輸回風(fēng)平巷。皮帶、軌道運(yùn)輸巷之間距 100 米。第一采面開(kāi)始，由于回風(fēng)井下部沒(méi)有和最下部采面運(yùn)輸巷聯(lián)通，所以布置一條皮帶巷和軌道巷的聯(lián)絡(luò)巷，以便在 401 采面準(zhǔn)備時(shí)作為采面皮帶運(yùn)輸平巷的回風(fēng)巷和采面軌道回風(fēng)平巷的運(yùn)輸巷。采面皮帶運(yùn)輸平巷和軌道回風(fēng)平巷 掘進(jìn)到井田邊界保護(hù)煤柱后，掘進(jìn)回采工作面切割巷，切割巷掘進(jìn)完成后，就形成 401 首采工作面。 軌道聯(lián)絡(luò)巷揭露 4 號(hào)煤層后，沿近似井田邊界保護(hù)煤柱線向西布置 40 40 404 采面皮帶運(yùn)輸平巷，和皮帶巷平行向上布置采面軌道運(yùn)輸回風(fēng)平巷，皮帶、軌道運(yùn)輸巷間距 100 米。皮帶運(yùn)輸平巷掘進(jìn)到井田邊界 8﹟點(diǎn)的井田邊界煤柱線時(shí)，沿煤柱線的方向掘進(jìn)皮帶運(yùn)輸平巷到井田邊界 10﹟點(diǎn)的井田邊界煤柱線上，作為 402 回采工 26 作面皮帶運(yùn)輸平巷。和皮帶巷平行向上布置采面軌道運(yùn)輸回風(fēng)平巷，皮帶運(yùn)輸巷和軌道運(yùn)輸巷間距 100 米。和在井田邊界煤 柱線 10﹟兩點(diǎn)的皮帶運(yùn)輸巷平行 20 米做 402 軌道回風(fēng)巷， 402 軌道回風(fēng)巷在403 軌道回風(fēng)巷匯合點(diǎn)再向北掘進(jìn)和 404 軌道回風(fēng)巷聯(lián)通，作為 40403 回采工作面的公共回風(fēng)巷。 皮帶運(yùn)輸、軌道運(yùn)輸回風(fēng)巷掘進(jìn)到井田邊界后，做 402 回采工作面切割巷，切割巷掘進(jìn)完成后，就形成 402 回采工作面。 回采工作面與回采工作面要留設(shè) 10 米隔離的煤柱。 7 號(hào)煤層的巷道布置基本同 4 號(hào)煤層，所不同的是東部采面為減少巷道巖石工程量，在工作面軌道回風(fēng)巷距主井平面距離 20 米處，做坡度 30 度上山 10 米，后做平巷和 4 號(hào)煤層煤倉(cāng)掘透，作為 7 號(hào)煤層?xùn)|部回采工作面的回風(fēng)巷。 附： 采區(qū)巷道布置及機(jī)械配備平面圖， 比例 1： 2020 回采方式 根據(jù)礦井開(kāi)拓方式及采區(qū)布置，確定采區(qū)內(nèi)后退式，回采工作面為后退式回采。 回采工作面銜接，采區(qū) 4 號(hào)煤層?xùn)|翼最下邊 401 回采工作面定為礦井首采回采工作面，采區(qū)西翼最下邊 402 回采工作面定為接替工作面后采 40 404 回采工作面， 404 回采工作面回采結(jié)束后，區(qū)段接續(xù)采用倒替接續(xù)。采區(qū) 7 號(hào)煤層回采工作面銜接和采區(qū) 4 號(hào)煤層回采工作面銜接相同。 27 二、采區(qū)各主要系統(tǒng) 工作面→運(yùn)輸順槽→ 煤倉(cāng)→主斜井→地面。 輔助運(yùn)輸采用 1t 固定箱式礦車(chē)及材料平板車(chē)，工作面所需材料、設(shè)備，由副斜井 8 噸柴油卡軌機(jī)車(chē)運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅孳?chē)場(chǎng)，經(jīng)軌道運(yùn)輸斜巷到軌道運(yùn)輸巷、采面軌道運(yùn)輸巷運(yùn)至工作面。 新鮮風(fēng)流由地面→主斜井、副斜井→工作面車(chē)場(chǎng)→軌道運(yùn)輸斜巷→工作面皮帶運(yùn)輸平巷→工作面；乏風(fēng)由工作面→工作面軌道運(yùn)輸回風(fēng)平巷→回風(fēng)井→地面。 采區(qū)排水由采面皮帶運(yùn)輸平巷較低處建臨時(shí)水倉(cāng)，安設(shè)潛水泵排入井底水倉(cāng)后回風(fēng)井排至地面。 第二節(jié) 采煤方法及工藝 一、 采煤方法 選擇 井田內(nèi)煤層傾角一般在 25 度，屬近水平煤層，本礦井 4 號(hào)煤層頂板巖性為砂巖、泥巖及粉砂巖，水平層理清晰，細(xì)膩致密，其抗壓強(qiáng)度平均為 290kg/cm2，普氏系數(shù) 34 之間，屬較堅(jiān)硬巖石。為較穩(wěn)定，局部不穩(wěn)定頂板。底板粘土巖為主，屬半堅(jiān)硬巖石，穩(wěn)固性較好， 28 裂隙不甚發(fā)育，故工程地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單型。 根據(jù)井下煤層賦存條件及頂?shù)装鍘r性，確定采用長(zhǎng)壁式采煤法。由于井田內(nèi)煤層傾角一般在 25176。左右，工作面推進(jìn)方向確定沿煤 層走向布置，采煤方法選用走向長(zhǎng)壁采煤法。 4 號(hào)煤層頂板巖性為砂巖、泥巖及粉砂巖，水平 層理清晰，細(xì)膩致密，其抗壓強(qiáng)度平均為 290kg/cm2，普氏系數(shù) 34 之間，屬較堅(jiān)硬巖石。為較穩(wěn)定，局部不穩(wěn)定頂板。底板粘土巖為主，屬半堅(jiān)硬巖石，穩(wěn)固性較好，裂隙不甚發(fā)育，故工程地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單型。巷道施工采用錨網(wǎng)梁支護(hù)巷道。 回采工作面采用液壓支架支護(hù)頂板。 從礦井所采煤層厚度分析， 4煤層平均厚度 ，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，賦存較穩(wěn)定，煤層開(kāi)采適合采用綜合機(jī)械化回采。 所以確定采用綜合機(jī)械化采煤法，液壓支架支護(hù)頂板，采煤機(jī)落煤。 二、 采煤工作面設(shè)備選型 井田內(nèi)煤層傾角一般在 25 度，屬 近水平煤層，煤層頂板巖性為砂巖、泥巖及粉砂巖，水平層理清晰，細(xì)膩致密，其抗壓強(qiáng)度平均為290kg/cm2，普氏系數(shù) 34 之間，屬較堅(jiān)硬巖石。為較穩(wěn)定，局部不穩(wěn)定頂板。底板粘土巖為主，屬半堅(jiān)硬巖石，穩(wěn)固性較好，裂隙不甚發(fā)育，故工程地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單型。 根據(jù)本地區(qū)頂?shù)装鍘r性、煤層埋藏淺的特點(diǎn)，以及國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)壁工作面生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，液壓支架是工作面裝備中對(duì)生產(chǎn)能力影響最大的設(shè) 29 備，因此必須把支架的可靠性放在首位，不但要穩(wěn)定可靠，故障率低，而且要使用壽命長(zhǎng)，近年來(lái)液壓支架逐步重型化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作阻力增大。 支架支護(hù)高度和強(qiáng)度 的確定： 礦區(qū)范圍內(nèi) 4 號(hào)煤層厚度由西向東逐漸變厚，厚度從 ，由北向南逐漸變厚，厚度從 ，煤層厚度總體從翼部到軸部逐漸變厚。煤層最小厚度為 ，最大厚度 ，平均 ，屬較穩(wěn)定的中厚煤層。 7 號(hào)煤層平均厚度 ，為較穩(wěn)定的中厚煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通常所選用的支架最大結(jié)構(gòu)高度比最大采高大 200mm，最小結(jié)構(gòu)高度比最小采高小 250～ 350mm，因此最大結(jié)構(gòu)高度為 ，最小結(jié)構(gòu)高度為 。 根據(jù)地質(zhì)資料顯示， 煤層頂板巖性為砂巖、泥巖及粉砂巖， 按倍數(shù)巖重法 計(jì)算液壓支架的支護(hù)強(qiáng)度，公式如下： q＝ n178。 m178。γ 式中： q— 液壓支架的支護(hù)強(qiáng)度， t/m2； n— 巖重倍數(shù)，按中等穩(wěn)定以下頂板考慮，取 6～ 8； m— 采高，按最大采高考慮， ； γ — 頂板巖層的容重，取 。 則： q＝ (6～ 8)179。 179。 ＝（ ～ ） t/m2， 即不小于 。 支架選擇： 液壓支架是綜采工作面主要設(shè)備之一，其關(guān)系到工作面的安全生 30 產(chǎn)和工作面高產(chǎn)高效的實(shí)現(xiàn)，因此，該液壓支架應(yīng)滿足如下要求： ① 穩(wěn)定性好，可靠性高，故障率低，壽命長(zhǎng)； ② 支撐高度在 － 之間； ③ 支護(hù)強(qiáng)度不小于 。 根據(jù)以上分析計(jì)算， 根據(jù)以上原則，并考慮留有一定的備用系數(shù)，同時(shí)考慮 礦井煤層賦存較淺，具有淺層地壓特點(diǎn)，有存在頂板整體切落的可能，支架選型應(yīng)適當(dāng)加大工作阻力 ,液壓支架選 ZY6400/12/24 型掩護(hù)式液壓支架，參數(shù)如下： 支架工作高度 1200～ 2400mm 支架寬度 1430～ 1600mm 支架中心距： 1500mm 支架初撐力 5066kN 支架工作阻力 6400kN 梁端距 380～ 435mm 支護(hù)強(qiáng)度 ～ 對(duì)底板比壓 ～ 泵站壓力 MPa 操縱方式 本架手動(dòng) 在工作面上、下兩端的機(jī)頭、機(jī)尾處分別布置 2 組端頭液壓支架，端頭液壓支架支護(hù)強(qiáng)度與工作面中部支架基本相同，考慮到工作面順槽高度，端頭液壓支架設(shè)計(jì)最大高度為 。端頭液壓支架選用ZYT6400/12/29。 設(shè)計(jì)按工作面年產(chǎn) 選擇采煤機(jī)。 31 (1)采煤機(jī)小時(shí)生產(chǎn)能力核算 雙向割煤具有輔助工序少，采煤速度快，工序緊湊，工時(shí)利用率高及生產(chǎn)能力大的特點(diǎn)，因此工作面采用雙向割煤方式。 采煤機(jī)在工作 面的進(jìn)刀方式，將直接影響工作面的工時(shí)利用以及采煤機(jī)效能的發(fā)揮。為減少工作面人員操作工作量，設(shè)計(jì)采用端部斜切進(jìn)刀方式，雙向割煤。采煤機(jī)的平均落煤能力為： ? ?? ???????