【文章內(nèi)容簡介】 隨著放頂，頂煤及直接頂板隨即垮落 。 （一）、支： 工作面支護(hù)密度計算： ①工作面最大控頂距時支護(hù)密度： n1=6247。 ( )＝ /米 2 ②工作面最小控頂距時支護(hù)密度： n2=6247。 ( )＝ /米 2 工作面支護(hù)強度計算： ①最大控頂距時支護(hù)強度： P 大 = 30 80%＝ 噸 /米 2 ②最小控頂距時支護(hù)強度： P 小 = 30 80%＝ /米 2 八倍采高的頂板壓力： P1=8Mγ =8 =42噸 /米 3 （式中： M為采高，γ為上覆巖層容重， /米 3） 利用平均值加兩倍均方差計算： P2=(q+2Sp) n=[12+(2～ 3) 2] =43～ 48噸 /米 3 （式中： q為支柱載荷平均值 t/根， Sp 為均方差， n為最大控頂距時支護(hù)密度） 按支架全部承載直接頂重量計算： P3=M R=(+) 2= /米 2 （式中： M 為頂煤、直接頂厚度 m， R 為煤、巖平均容重 t/m3） （二）、護(hù)： 護(hù)底： 保證工作面支護(hù)質(zhì)量的前提是支柱不鉆底，因此要求支拄在額定工作阻力下對底板的強度小于底板比壓，否則要穿鐵鞋。 支柱的底面積： =π R2=（ ） 2=（ m2） （式中： R 為支柱底面半徑） 支柱在直接底板下： 在煤底（或松軟底板）： 式中： Smin—— 支柱或穿鐵鞋面積， m2； Pc—— 支護(hù)強度 t/m2， Pc＝ 30 80% So—— 支拄的支護(hù)面積 m2， So＝ qc—— 底板比壓 N/m2（底板為砂質(zhì)頁巖時，容許比壓取 ，在煤底或較松軟底板時取 ） 通過驗算工作面支柱在直接底板時支柱可不穿鐵鞋，在煤底、底板松軟時支柱必須穿鐵鞋，規(guī)格為 200mm200mm，即可滿足護(hù)底需要，若底板極其松軟鐵鞋無法控制底板時，采取下底梁上加鐵鞋的方法護(hù)底，底梁規(guī)格為1200mm 200mm 100mm。 護(hù)幫： 根據(jù)開采同煤層經(jīng)驗，為有效、合理使用生產(chǎn)材料，工作面煤層沉積穩(wěn)定完整堅硬處可不進(jìn)行剎幫，若工作面出現(xiàn)地質(zhì)變化或煤層松軟片幫時，為保證不使煤壁片幫而引起的漏頂，必須 全斷面護(hù)幫，護(hù)幫時采用 荊芭配合兩根小桿，規(guī)格為 1000mm 80mm 60mm，將煤壁剎嚴(yán)剎靠。 護(hù)頂： 采用 的 12黑鐵絲編制的質(zhì)量可靠的大眼網(wǎng)和小桿護(hù)頂，鋪網(wǎng)時，長邊對接，短邊搭接，搭接不小于。采用 14鐵絲扣扣相聯(lián)，至少擰五擰以上，聯(lián)網(wǎng)后網(wǎng)頭網(wǎng)絲彎向頂板，以防刮人，且工作面網(wǎng)子與風(fēng)機兩巷掘進(jìn)網(wǎng)子聯(lián)成一體。頂煤較破碎、松軟、漏頂處，每架棚上剎兩根小桿 配合荊芭 護(hù)頂，頂板完整正常情況下頂部可不剎小桿。 （三）、支架的穩(wěn)： 防止復(fù)合頂板推跨型冒頂事故的發(fā)生 ,必須 保證支柱初撐力： P 初 =hr(cosα +sinα /f)/n= (cos22176。+sin22176。 /)/ =≈ 80（ KN） 式中： h—— 可放煤層厚度與偽頂厚度 m； r—— 煤的容重 t/m3； α —— 煤巖層平均傾角 度； f—— 煤巖層之間磨擦系數(shù) 取 ； n—— 工作面支護(hù)強度 根 /米 2 故工作面支柱初撐力為 90KN 以上，能防止復(fù)合頂推垮型冒頂事故發(fā)生。 支護(hù)強度校核： 根據(jù)以上計算， P2P 大 ， P2P 小 ， 即工作面采用二梁六柱；棚距為 ；最大控頂距為 ，最小控頂距為 的支護(hù)方式滿足工作面支護(hù)需要 ， 選定工作面的支護(hù)合理。 四、工作面循環(huán)數(shù)、年進(jìn)度及作業(yè)方式 1．每日三班作業(yè)，一班采煤，一班放煤，一班檢修，每日一循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度 ，月平均推進(jìn)度 ，年進(jìn)度為 330m。 2．工作面?zhèn)€數(shù)及長度 礦井只布置一個采煤工作面。二號煤工作面長度146m，三號煤工作面長度布置為 95m。 五、工作面設(shè)備配備 工作面設(shè)備配備見工作面設(shè)備配備表 工作面設(shè)備配備表 表 411 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 備注 П型鋼梁 2200mm 根 316 工作面 26超前 備用 34 3200mm 20 工作面機頭支護(hù) 單體支柱 DZ2230/100 根 1220 工作面 104超前 60、備用 112 可彎曲刮板輸送機 SGW620/40T 臺 7 工作面及順槽 移溜器 YT77B/1100 臺 4 乳化液泵 RB80/200 臺 2 使用一臺備用一臺 煤電鉆 MZ12 臺 2 風(fēng)鎬 臺 10 使用 7 臺備用 3 臺 六、生產(chǎn)時主要材料消耗 1．炸藥： 1440kg/萬 t 2．雷管： 3760 發(fā) /萬 t 3．坑木： 10m3/萬 t 4．金屬網(wǎng) 1313m3/萬 t 第二節(jié) 采區(qū)布置 一、移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計能力時采區(qū)數(shù)目、位置和工作面生產(chǎn)能力計算 1．采區(qū)數(shù)目、位置和工作面?zhèn)€數(shù) 礦井移交生產(chǎn)即達(dá)產(chǎn)，礦井不劃分采區(qū)（只劃分區(qū)段），移交工作面在二階段北翼為三層煤第一個工作面，編號為321 工作面，詳見開拓系統(tǒng)圖。 2．工作面年生產(chǎn)能力 A=NL（ H1C1+H2C2） r =330 950 ( 95%+ 83%) =3313160t/a =式中： A—— 回采工作面年 產(chǎn)量， Mt/a； N—— 工作面年進(jìn)度， 330m； L—— 工作面長度， 95m； H1—— 工作面回采高度， ； C1—— 采煤回采率， 95%； H2—— 工作面放煤高度， ； C2—— 放煤回采率， 83%； r—— 煤層容重， 。 由以上計算得出，礦井布置一個回采工作面，完全可以達(dá)到礦井年設(shè)計生產(chǎn)能力。 二、開采順序 移交生產(chǎn)時在第二階段北翼三號煤形成 321 工作面，掘進(jìn)第五階段北翼二號煤 252 工作面。三號煤第一個工作面采完后進(jìn)行二號煤的開采，二號煤全部開采結(jié)束后再轉(zhuǎn)入三號煤的開采。三號煤井田 兩翼交替生產(chǎn)，隨著工作面接續(xù)，逐步采向深部。 三、回采巷道布置 該井田走向長 1000m，傾斜寬 500m，面積約 。井筒布置在井田中央，進(jìn)行兩翼開采。從 1500m 往下，化分為 4 個階段進(jìn)行回采，每段垂高約 39m 左右。階段斜長為 105m 左右。 首采工作面布置在北翼。從原礦井開采過的最后一個運輸順槽往下留 20m 煤柱在三號煤副井北幫開口，沿煤層底板施工回風(fēng)順槽 486m 到二號煤副井南部保護(hù)煤柱線；自三號煤副井 1459m 標(biāo)高處向北開口，先施工 80m 運輸順槽，然后在運輸順槽開口施工主井通路與主井貫通，之后施工煤倉 ，接著再施工運輸順槽到二號煤副井南部保護(hù)煤柱線，最后沿二號煤副井南部保護(hù)煤柱線施工切眼與回風(fēng)順槽貫通形成通風(fēng)系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)。 四、運輸、通風(fēng)、排水 1．運煤 工作面爆破自裝結(jié)合人工攉煤→工作面刮板輸送機→運輸順槽刮板輸送機→煤倉→主井膠帶輸送機→地面 2．通風(fēng) 地面新鮮風(fēng)→主井→運輸順槽主井通路→運輸順槽→工作面→回風(fēng)順槽→副井→風(fēng)硐→地面 3．運料 地面物料→副井→回風(fēng)順槽→工作面 4．排水 工作面水自流到運輸順槽自流到井筒到井底水倉，經(jīng)水泵排到地面。 第三節(jié) 巷道掘進(jìn)及設(shè)備配備 一、巷道斷面及支護(hù) 形式 回風(fēng)、運輸順槽采用 11＃ 工字鋼梯形棚支護(hù)，金屬網(wǎng)包幫包頂?；仫L(fēng)順槽凈斷面 ，巷道凈高 ，上凈口寬，底部寬 ；運輸順槽凈斷面 ，巷道凈高 ，上凈口寬 ，底部寬 。回采工作面采用單體液壓支柱配合П型鋼梁架設(shè)一梁三柱棚子支護(hù)，金屬網(wǎng)包外側(cè)幫和頂；煤 倉 采用錨網(wǎng)噴支護(hù)；水倉采用半圓拱斷面錨噴支護(hù)。 二、掘進(jìn)工作面及設(shè)備配備 礦井建設(shè)期間配備兩個掘進(jìn)工作面，正常生產(chǎn)期間配備一個采煤工作面和一個掘進(jìn)工作面。 巖石巷道掘進(jìn)配備氣腿式鑿巖機和錨噴設(shè)備，煤巷掘進(jìn)配備 煤電鉆。掘進(jìn)時采用礦車運輸。 第四節(jié) 建井工期 一、巷道掘進(jìn)指標(biāo) 井筒： 80m/月；水倉： 80m/月；回采巷道： 180m/月；其它巷道 80m/月。 二、井巷工程量 礦井初期井巷工程量為 1054m，其中煤巷 1027m；巖巷 27m。詳見表 431。 井巷工程量統(tǒng)計表 表 431 巷道名稱 煤巖別 施工長度（ m） 斷面 類型 支護(hù)方式 掘進(jìn)斷面(m2) 凈斷面（ m2） 備注 回風(fēng)順槽 煤 486 梯形 工字鋼棚 運輸順槽 煤 446 梯形 工字鋼棚 切眼 煤 95 矩形 一梁三柱 主井通路 巖 23 半圓拱 錨噴 煤倉 巖 4 圓形 錨網(wǎng)噴 合計 1054 巖巷 27m 三、建井工期 （一）工程準(zhǔn)備時間 1 個月。 （二）井巷施工時間 掘進(jìn)一組施工回風(fēng)順槽，工期 個月；掘進(jìn)二組施工運輸順槽、切眼、主井通路及煤倉，工期 個月。 （三）地面工程及安裝工程 個月。 （四）工程總工期 5 個月。 第五章 礦井通風(fēng) 第一節(jié) 概況 根據(jù)礦井瓦斯涌出量鑒定，預(yù)計該 礦井瓦斯相對涌出量 ，絕對涌出量為 ，屬低瓦斯礦井。但隨著開采深度不斷深入，瓦斯涌出量也會增加。 煤塵爆炸指數(shù) 25%，有爆炸危險性。 煤層屬不易自燃發(fā)火煤層，但有自燃傾向性，發(fā)火期約 18 個月。 相鄰礦井及周邊已 采礦井 未發(fā)現(xiàn)煤和瓦斯突出現(xiàn)象。但周邊同煤層礦井發(fā)生過瓦斯事故，因此該礦井瓦斯管理按高瓦斯礦井管理。 第二節(jié) 礦井通風(fēng) 一、通風(fēng)方式、通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)方式為中央并列式，采用軸流式風(fēng)機抽出式通風(fēng)，主斜井進(jìn)風(fēng)，三號煤副井回風(fēng)。 二、掘進(jìn)通風(fēng)及硐室通風(fēng) 掘進(jìn)通風(fēng)采用局 扇壓入式通風(fēng)。 井下躲避硐、信號硐室采用擴散通風(fēng)，再無其它大硐室。 井下根據(jù)通風(fēng)需要，設(shè)置風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門等，并在井巷適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置測風(fēng)站，以便有效地控制、調(diào)節(jié)風(fēng)量。 三、風(fēng)量 按照《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，礦井的總風(fēng)量應(yīng)該按下列要求分別計算，并提取其中最大值。 1．按井下同時工作最多人數(shù)計算 Q=4 N K 式中： Q—— 礦井總供風(fēng)量， m3/s； 4—— 每人每分鐘供風(fēng)量不少于 4m3； N—— 井下同時工作的最多人數(shù)，人； K—— 礦井通風(fēng)系統(tǒng)，取 K=。 Q=4 88 =440m3/min=2．按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點實際需要風(fēng)量和總和按下式進(jìn)行計算： Q=（Σ Q 采 +Σ Q 掘 +Σ Q 硐 +Σ Q 它 ） K 式中：Ｑ —— 礦井總供風(fēng)量， m3/min Σ Q 采 —— 采煤工作面實際需要風(fēng)量總和， m3/min； Σ Q 掘 —— 掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量總和， m3/min； Σ Q 硐 —— 獨立通風(fēng)硐室實際需要風(fēng)量總和， m3/min； Σ Q 它 —— 其它井巷實際需要風(fēng)量總和， m3/min； K—— 礦井通風(fēng)系統(tǒng)，取Ｋ＝ 。 采煤工作面風(fēng)量計算 按瓦斯涌出量計算 Q 采 =100 q 采 Kc 式中： Q—— 采 煤工作面供風(fēng)量， m3/min； q 采 —— 采煤工作面瓦斯絕對涌出量， m3/min； Kc—— 瓦斯涌出不均勻的備用系數(shù)， Kc=。 Q=100 = 按工作面溫度與風(fēng)速關(guān)系進(jìn)行計算 Q 采 =60 Vc Sc Ki 式中： Vc—— 回采工作面適宜風(fēng)速， m/s，取 Vc=； Sc—— 回采工作面有效斷面， m2； Ki—— 工作面長度系數(shù)，取 。 Q 采 =60 5 =324m3/min=5. 4m3/s 按炸藥量計算 Q 采 =25Ac=25 =式中： Ac—— 采煤工作面一次使用最大炸藥量。 風(fēng)量確定及風(fēng)速驗算 根據(jù)以上風(fēng)量計算，工作面風(fēng)量應(yīng)取其最大值，現(xiàn)取采煤工作面風(fēng)量為 Q 采 =。 按最低風(fēng)速進(jìn)行驗算： Q 采小 =15 5=75m3/min=按最高風(fēng)速進(jìn)行驗算： Q 采大 =240 5=1200m3/min=20m3/s 由以上驗算可知， Q 采小 Q 采 Q 采大 ，符合規(guī)程規(guī)定，故采煤工作面風(fēng)量最終確定為 。 掘進(jìn)工作面風(fēng)量 計算 按瓦斯涌出量計算 Q 掘 =100 q Kd 式中： q—— 掘進(jìn)工作面瓦斯絕對涌出量； Kd—— 瓦斯涌出不均勻備用系數(shù)， Kd 取 。 Q 掘 =100 =284m3/min= 按炸藥使用量計算 Q 掘 =25Aj=25 = 按局部通風(fēng)機的風(fēng)量計算 Q 掘 =Qf I Kf Qf—— 掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機額風(fēng)量， m3/min； I—— 掘進(jìn)工作面同時運轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機臺數(shù)， 1 臺； Kf—— 為防止局部通風(fēng)面吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備 用系數(shù)，一般取 ～ ，進(jìn)風(fēng)巷無瓦斯涌出時取 ，有瓦斯涌出時取 。 Q 掘 =300 1 =390m3/min= 按工作面人員數(shù)量計算 Q