【文章內(nèi)容簡介】 煤層9785中厚煤層9580厚煤層9375水力采煤70工作面年推進度： v0=300nIΦ （3—5）式中300——礦井年工作日，天； n ——日循環(huán)數(shù)，個； I ——循環(huán)進度，m； Φ——正規(guī)循環(huán)系數(shù)，—1.根據(jù)工作面作業(yè)規(guī)程，回采工作面日循環(huán)數(shù)為8，.v0=300???n?I?Φ=3008 =1152m《設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：綜采工作面年推進度一般為900—1200m。設(shè)計符合規(guī)定. A0=Lv0mΥC0= 1601152395％ =A=nA0Bk1=11 =75萬t3. 3采區(qū)服務年限生產(chǎn)能力較大的采區(qū)，—，——3。表3—3 采區(qū)生產(chǎn)能力與服務年限的關(guān)系采區(qū)生產(chǎn)能力（萬噸/年）10—2030—5060—90采區(qū)服務年限（年）﹥2—3﹥4—5﹥6采區(qū)服務年限的計算公式： T=CQ/A （3—6）式中 A——采區(qū)生產(chǎn)能力，萬t/a； Q——采區(qū)可采儲量，萬t； C——采區(qū)采出率.T=CQ／A=80％741/75 =8年設(shè)計符合規(guī)定。第四章 采區(qū)方案設(shè)計4. 1采煤方法的選擇選擇采煤方法時，主要考慮以下原則：要適合煤層地質(zhì)和開采條件，提高工作面單產(chǎn)，保證礦井穩(wěn)定生產(chǎn)；簡化采煤工藝，減少環(huán)節(jié)，節(jié)省巷道和設(shè)備、降低掘進率盡量不打或少打巖石巷道；可靠地保證礦井安全生產(chǎn)，有效地防止煤層自然發(fā)火和瓦斯、煤塵爆炸事故；提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，節(jié)約開采成本；提高資源回收率。本采區(qū)煤層的平均傾角為11176。，屬緩傾斜、中厚煤層，開采一層煤，適宜采用單一走向長壁采煤法；該采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件較好，適合運用綜合機械化采煤工藝；選擇全部垮落法處理頂板。4. 2采區(qū)巷道布置4. 2 .1 采區(qū)設(shè)計方案選擇采用綜合機械化采煤的采區(qū)，要求有一定的走向長度，本采區(qū)平均走向長度為2000m，布置為雙翼采區(qū)，每翼走向長度為970m，可滿足綜合機械化采煤對采煤工作面長度的要求，故采區(qū)布置采用雙翼采區(qū)布置形式。采區(qū)上山：該礦井屬低瓦斯礦井，瓦斯涌出量小，故無需布置專門的回風上山，軌道上山兼做回風上山。根據(jù)采區(qū)煤層賦存穩(wěn)定、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單的條件，采區(qū)上山可以提出三種布置方案。第一方案：采區(qū)上山單層布置。在距煤層12m的底板巖層中布置兩條上山，上山位于采區(qū)走向中央，通過石門與煤層聯(lián)系，兩條上山間距20m。第二方案：采區(qū)上山單層布置。在煤層中布置兩條上山，間距20m，上山位于采區(qū)走向中央。第三方案：采區(qū)上山單層布置。其中一條上山布置在采區(qū)中央的煤層中，另一條上山布置在煤層底板巖層中，距煤層10m。煤層上山為輸送機上山，巖層上山為軌道上山。區(qū)段平巷布置：采區(qū)內(nèi)煤層為中厚煤層，可一次采全高，根據(jù)采區(qū)的煤層條件，決定采用沿空留巷。由于該采區(qū)煤層瓦斯含量小，煤層埋藏穩(wěn)定，涌水量不大，故采用單巷布置，但要采取措施加強巷道密閉或充填，以減少漏風，預防煤層自燃發(fā)火。聯(lián)絡巷道：在聯(lián)絡巷道的布置上，第一方案中，在煤層的區(qū)段運輸平巷中設(shè)溜煤眼與采區(qū)上山聯(lián)系。第二、三方案中輸送機上山均布置在煤層中，故不需設(shè)置溜煤眼。各方案的軌道上山均用石門與煤層區(qū)段軌道平巷相聯(lián)系。方案比較:根據(jù)已提出的方案及方案比較原則，三個方案相同的部分可不參與比較，僅就采區(qū)上山及聯(lián)絡巷進行比較。方案的技術(shù)比較見表4—1。由比較可以看出，第三方案實際為第一、二兩個方案結(jié)合的結(jié)果，較第一、二方案并無明顯的特點，故該方案不參與經(jīng)濟比較。方案的經(jīng)濟比較見表4—2。表4—1 采區(qū)方案技術(shù)比較表 方案項目 第一方案雙巖上山方案第二方案雙煤上山方案第三方案一煤一巖上山掘進工程量工程量大。因兩上山均布置在巖層中，故要多掘進石門和溜煤眼工程量小工程量較大比第二方案多掘進石門工程難度困難，一是巖巷施工，二是巷道聯(lián)接復雜較容易困難通風距離長短較長管理環(huán)節(jié)管理環(huán)節(jié)多。一是溜煤眼多；二是漏風地點多少多（同第一方案）巷道維護維護工程量少，維護費用低煤層上山，u形金屬支架受采動影響大，維護工程量大，費用高第一條煤層上山，維護工程量大，費用較高支架回收無法回收可以回收，70%可以復用煤層上山支架可以回收復用工程期巖石上山掘進速度慢，約需12個月才能投產(chǎn)煤層上山掘進速度快，約8個月就可以投產(chǎn)同第一方案表4—2 采取方案經(jīng)濟比較表 方案項目第一方案雙巖上山方案第二方案雙煤上山方案 上山長度/m掘進單價，元/m費用/元 聯(lián)絡巷石門長度，m單價，元/m單條上山費用，元總費用（7）10002395790000上山到煤層，12m395474033180100022765520000溜煤眼（Φ=2m）體積，m179。單價，元/m每區(qū)段費用，元總費用（6）124655233120 維護巷道長度，m單價，元/m?a維護時間，a費用，元10002+1228116535100028347200費用總計，元943027899200通過經(jīng)濟技術(shù)比較可以看出，第二方案經(jīng)濟上相對較省，工程量小，施工容易，投產(chǎn)期短，沿煤層布置上山有利于進一步摸清煤層賦存情況。故選擇第二方案。采煤工作面回采順序選擇后退式，即由采區(qū)邊界向采區(qū)上山方向推進。綜合機械化采煤工作面單巷布置，區(qū)段運輸平巷內(nèi)的一側(cè)需設(shè)置轉(zhuǎn)載機和帶式輸送機，另一側(cè)設(shè)置泵站及移動變電站等電氣設(shè)備，巷道斷面需在12m178。以上，%—%的坡度掘進，區(qū)段回風平巷中鋪設(shè)軌道，采用礦車運輸材料，設(shè)備。巖巷掘進應用光面爆破技術(shù)，選用錨噴支護方式。煤層巷道掘進選用國產(chǎn)ELMA—90型掘進機，采用錨噴支護。巷道掘進速度參見表4—3。表4—3 巷道掘進速度指標巷道名稱（A）掘進速度指標，m/月巷道名稱（B）掘進速度指標，m/月巖巷100巖巷≤150半煤巖巷200半煤巖巷250—300煤巷300煤巷400—500A—為普通方法掘進， B—為掘進機掘進采區(qū)上部車場：根據(jù)對采區(qū)圍巖情況及采取運輸量的綜合考慮，采區(qū)上部車場宜采用單向甩車場，上部甩車場使用安全，方便可靠，效率高，勞動量少，可減少工程量。但需加強對絞車房的通風管理。采區(qū)中部車場：薄及中厚煤層采區(qū)，軌道上山布置在煤層中，宜采用雙向甩入式中部車場。采區(qū)下部車場：由于采區(qū)上山坡度小于12176。，周圍圍巖條件好，宜采用大巷裝車底板繞道式下部車場。第五章 采煤工藝5. 1采煤工藝流程落煤、進刀方式、割煤方式：根據(jù)采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定的情況及地質(zhì)情況，結(jié)合實踐經(jīng)驗和設(shè)備配備實際情況以及采煤工作面的具體情況，由采煤機自開缺口，往返割煤的同時，由螺旋滾筒將煤裝入刮板輸送機內(nèi)，剩余浮煤在移溜時由鏟煤板裝入溜槽。采煤機往返一次割兩刀，進刀方式采用割三角煤工作面端部斜切進刀方式，如圖5—1。圖5— 1 采煤機進刀方式圖進刀過程如下：a． 當采煤機割至工作面端頭時，其后的運輸機槽已移近煤壁，采煤機機身處沿留有一段下部煤(見圖5—1（a）)；b． 調(diào)換滾位置，前滾筒降下、后滾筒升起、并沿運輸機彎曲段返向割入煤壁，直至運輸機直線段為止。然后將運輸機移直(見圖5—1（b）)；c． 再調(diào)換兩個滾筒上、下位置，重新返回割煤至運輸機機頭處(見圖5—1（c）)；d． 將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上、下滾筒，返程正常割煤(見圖5—1（d）)。5. 2支護、頂板管理及采空區(qū)處理5. 2. 1支護設(shè)計根據(jù)《工作面回采地質(zhì)說明書》及統(tǒng)配煤礦《頂板管理資料匯編》的定量的采場頂板控制方法中直接頂厚度確定方法：，－＝。直接頂和老頂參數(shù)根據(jù)礦壓觀測數(shù)據(jù)，～13m，老頂初壓步距為22m，周壓步距為13m。支護強度計算①、力學保證條件：支架至少承擔起直接頂初垮步距一半的重量，合理支護強度為：Pγ≥MzRzLz/2Lk=11/2＝（t/m2）式中：Mz：直接頂厚度；Rz：；Lz：初垮步距m；Lk：。②、老頂初次來壓時支護強度計算Pγ＝A+MgRgCo/2KtLk＝MzRz(Ls+Lk)2/Lk(2Ls+Lk)+MgRgCo/2KtLk＝（3+）2/（23+）+3＝+＝（t/m2）式中Mg：老頂厚度m、Rg：老頂容重t/mCo：老頂初壓步距m、A：直接頂作用力、Kt：巖重分配系數(shù)取Ls：懸頂距取3m。③、正常推進階段支護強度計算力學保證條件，支架能支撐直接頂并能承擔部分老頂?shù)淖饔昧?，合理支護強度：Pγ＝A+2M1R1C1/KtLｋ＝+213/3＝+＝（t/m2）＝式中：MRC1分別為第一巖梁的厚度、容重及周壓步距，該支架能滿足支護需求。特殊支架：機頭采用轉(zhuǎn)載機自移抬棚支護頂板，機尾設(shè)兩對四根4m花工字鋼或π型梁，一梁三柱交替前移。如果支架升緊后原上下巷錨網(wǎng)、必須再架一對走向抬棚交替前移，用4m花工字鋼或π型梁、液壓支柱、一梁三柱。工作面煤墻到上下巷10m范圍內(nèi)打雙排抬棚，10m～20m范圍內(nèi)貼工作面煤體打單排抬棚。所打抬棚用花工字鋼梁或π型梁、液壓支拄，一梁三柱，如果巷道過高，液壓支柱無法支護時，可用圓木作腿。要求棚梁必須全部接頂。備用材料應放整齊并掛標志牌，保證行人通風暢通。端頭支護：工作面上下端頭不使用端頭支架，仍以原巷道的錨網(wǎng)形式。如果頂板破碎時可用工字鋼梁、單體柱套傾向棚，棚距1m。上巷：支架后大立柱以里2m處用3根以上的單體液壓支拄打加強柱，如果頂板破碎時可打加強棚，并用荊笆背木堵好口。下巷：轉(zhuǎn)載機機尾以里2m處用3根以上液壓支柱打加強柱，如果頂板破碎時打加強棚，并用荊笆背木堵好口，后大立柱以里頂板不落超25平方米時要及時強制放頂。5. 2. 2 頂板管理該面采用全部垮落法管理頂板，正常生產(chǎn)時追機移架并打開護幫板維護煤墻，嚴防片幫引起冒頂，當頂板破碎時，可采用擦頂拉超前架。移架后必須使支架的護幫板及時撐起，緊貼煤壁或支護住頂板，當遇到嚴重片幫和煤體滑落時，可采用停機架設(shè)超前棚方式。保證煤壁平直，無傘檐，支架頂梁移到位，當有空頂時及時用坑木荊笆背實并升緊支架。上巷回柱車以外30m處，要備有坑木20～30根（Φ≥16cm、L＝）以應付緊急情況下使用。當壓力較大，片幫嚴重時，及時降低采高。由于刮板機機尾機頭寬度較大，要求加強機頭機尾支架管理，拉架要及時，支架升緊，遇到頂板破碎時，要提前擴幫支護。上下巷超前支護嚴格按規(guī)定執(zhí)行。可提前放震動炮，將煤墻側(cè)錨桿取出，以便采煤機割煤。處理冒頂時，跟班隊長或班長全面指揮，并派有經(jīng)驗的老工人看頂。5. 2. 3 采空區(qū)處理 隨著采煤工作面不斷向前推進，頂板懸露面積越來越大，為了工作面的安全和正常生產(chǎn)，就需要使用全部跨落法處理采空區(qū)。其方法是，當工作面從開切眼推進一定的距離后，主動撤除采煤工作空間以外的支架，是直接頂自然跨落。以后隨著工作面推進，每隔一定距離就預定計劃回柱放頂。這樣，不僅可以及時減少工作面的控頂面積，而且由于頂板跨落后破碎巖石體積膨脹而充填采空區(qū)，從而減輕工作面壓力和防止對工作面產(chǎn)生不良影響。其主要工序是配合工作面推進定期進行回柱放頂工作。5. 3 綜采工藝移架： 工作面液壓支架選擇單向連續(xù)式移架方式。支架沿采煤機牽引方向依次前移，移動步距等于截深。先降后移帶壓檫頂移架支護頂板，移架滯后割煤機3～5架進行追機作業(yè)，頂板破碎處可跟機組進行超前支護。移溜：移溜前工作面浮煤清理干凈，底板平整，并改掉臨時柱。移溜時，采用移溜器進行移溜。工作面每6米設(shè)一個移溜點，機頭機尾各設(shè)一個移溜點。，由機頭向機尾，或由機尾向機頭，或由中間向兩端移溜，嚴禁由兩端向中間移溜。移溜點間距不得大于9米，移溜過程中，除移機頭機尾外不得停溜。移溜后要保持溜子平、直、穩(wěn)、牢，并要打好機頭、機尾壓柱。機電設(shè)備的管理措施： （1）所有入井設(shè)備都必須取得防爆合格證，方可入井。 （2）工作面必須保證“雙風機、雙電源、自動切換”，局扇必須安裝“三專兩閉鎖”設(shè)施，機電副隊長要每天檢查，保證備用局扇時常完好，隨時 能夠正常運行。 （3）嚴禁帶電作業(yè)，嚴禁帶電移動設(shè)備，檢修電氣設(shè)備時，瓦檢員必須檢查附近瓦斯，瓦斯?jié)舛炔怀迺r，方可開蓋檢修，否則，嚴禁檢修電氣設(shè)備，同時要遵守《煤礦安全規(guī)程》第445條的規(guī)定。 （4）工作面電纜線、信號線嚴格按《巷道斷面標準圖冊》進行標準吊掛，每1m一個電纜鉤。懸掛整齊，不準使用鐵絲捆綁， m處。電纜、信號線不允許與風筒管路掛在同一側(cè)，必須在側(cè)一時。同時，遵守《煤礦安全規(guī)程》第469條之規(guī)定。 （5）工作面電氣設(shè)備的運行和檢修，必須符合防爆性能的各項技術(shù)要求，防爆性能受到破壞的電氣設(shè)備，應立即處理或更換，不得繼續(xù)使用。 （6）工作面所有設(shè)備實行包機制，責任到人，掛牌留名，確保設(shè)備的完好狀態(tài)，做到設(shè)備清潔，附件齊全，合理潤滑，定期保養(yǎng)，杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象發(fā)生。 （7）包機人員