【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度80m，走向長(zhǎng)度約1283m，開(kāi)采面積約102640km2。二、煤層賦存條件及結(jié)構(gòu)二采區(qū)開(kāi)采的2325號(hào)煤層全區(qū)可采，大部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾矸1～6層，～，屬較穩(wěn)定的厚煤層。煤層傾角在16176?！?0176。之間，屬緩傾斜～傾斜煤層，煤層淺部?jī)A角大，隨著深度的增加煤層傾角逐漸變緩。煤層頂?shù)装鍘r石均以粉砂巖類為主，屬于易軟化的軟弱巖石，穩(wěn)固性差，其裂隙發(fā)育，易沿裂隙產(chǎn)生開(kāi)裂或側(cè)向脹裂。本礦井屬瓦斯礦井，煤塵有爆炸性，煤層易自燃。三、工作面回采煤量及可采期根據(jù)2303回采巷道及開(kāi)切眼所圈定的范圍及煤層厚度。2303回采工作面可采期可根據(jù)下列公式計(jì)算：T=ZC/A式中：T—可采期，a；Z—工作面可采煤量，Mt；A—設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/a；C—設(shè)計(jì)工作面回采率，%。代入數(shù)據(jù)可得。第二節(jié) 工作面巷道布置一、工作面巷道布置根據(jù)綜采放頂煤回采工作面巷道一般布置情況，順槽采用單巷布置，后退式開(kāi)采，共布置有2條順槽巷道，其中一條為2303膠帶運(yùn)輸順槽，巷道內(nèi)裝備順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭，敷設(shè)有消防灑水管路，兼作回風(fēng)和工作面人員行進(jìn)的通道；另外一條為2303軌運(yùn)順槽，為工作面的進(jìn)風(fēng)巷，敷設(shè)有消防灑水、注漿、注氮管路、照明、通訊及信號(hào)電纜，作為工作面設(shè)備及材料的運(yùn)輸通道，兼作工作面進(jìn)風(fēng)和工作面人員行進(jìn)的通道。2303工作面上、下順槽均布置在23～25號(hào)煤層當(dāng)中，且2303軌運(yùn)順槽沿煤層底板掘進(jìn)，2303軌運(yùn)順槽均與23～25號(hào)煤采區(qū)膠帶下山、軌道下山相通；2303運(yùn)輸順槽23～25號(hào)煤采區(qū)膠帶下山、回風(fēng)下山相通，并與23～25號(hào)煤采區(qū)軌道下山聯(lián)通。形成工作面正常生產(chǎn)所需的運(yùn)輸、通風(fēng)、行人以及檢修等系統(tǒng)。二、工作面長(zhǎng)度工作面走向長(zhǎng)度由于采區(qū)下山的位置已定，工作面巷道布置自下山至2303開(kāi)切眼，工作面至設(shè)備撤出巷的距離平均為1283m，即是工作面的走向長(zhǎng)度。工作面長(zhǎng)度工作面長(zhǎng)度主要和地質(zhì)條件、設(shè)備能力、生產(chǎn)管理和技術(shù)水平等密切相關(guān)，合理的工作面長(zhǎng)度和合理的工作面推進(jìn)度的組合是保證工作面產(chǎn)量和采出率最主要的因素。工作面長(zhǎng)度同時(shí)也應(yīng)與整個(gè)礦井和采區(qū)布置有關(guān)，潘津工業(yè)煤礦23～25號(hào)煤采區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)可布置7個(gè)綜放工作面，分別為：2302302302302302302307工作面工作面平均設(shè)計(jì)長(zhǎng)度80m。第三節(jié) 巷道掘進(jìn)一、巷道支護(hù)形式經(jīng)綜合考慮大型設(shè)備運(yùn)輸、通風(fēng)、掘進(jìn)、礦壓、巷道服務(wù)時(shí)間等因素，確定工作面巷道斷面形狀采用矩形，支護(hù)方式采用錨（索）網(wǎng)鋼筋梯支護(hù)；開(kāi)切眼斷面形狀采用矩形，支護(hù)方式采用錨索、錨桿及支柱支護(hù)。二、工作面巷道主要斷面參數(shù)膠帶順槽2303膠帶順槽采用矩形斷面，斷面凈寬3400mm，凈高2600mm，采用錨網(wǎng)索支護(hù)+鋼筋梯；局部過(guò)斷層及破碎段采用架工字鋼棚支護(hù)。順槽內(nèi)鋪設(shè)帶寬B=1000mm可伸縮膠帶輸送機(jī)，型號(hào)為SSJ1000/2160，可伸縮膠帶輸送機(jī)在順槽內(nèi)側(cè)布置，用于工作面的煤炭運(yùn)輸。順槽內(nèi)敷設(shè)動(dòng)力、信號(hào)通訊等電纜，以及消防灑水管路、壓風(fēng)管路、以及順槽水倉(cāng)排水管路。軌道順槽2303軌道順槽采用矩形斷面，斷面凈寬3400mm，凈高2700mm，采用錨網(wǎng)索支護(hù)+鋼筋梯；局部過(guò)斷層及破碎段采用架工字鋼棚支護(hù)。工作面端頭150～200m附近，鋪設(shè)有軌距600mm，23kg/m的軌道，通過(guò)SQ80/75WY型無(wú)極繩絞車牽引設(shè)備列車運(yùn)輸工作面移動(dòng)變壓器、乳化液泵站、噴霧泵站等。順槽內(nèi)敷設(shè)有動(dòng)力、照明、信號(hào)電纜及消防灑水管、壓風(fēng)、注漿、注氮管以及順槽水窩排水管路。開(kāi)切眼2303工作面開(kāi)切眼沿23～25號(hào)煤層底板掘進(jìn)，巷道斷面為矩形，采用錨網(wǎng)索+鋼筋梯支護(hù)，巷道內(nèi)加支液壓支柱作為臨時(shí)支護(hù)。主要用于回采工作面綜采設(shè)備的安裝。根據(jù)設(shè)備安裝需要，切眼凈寬6500mm，凈高2800mm。其它巷道除工作面膠帶運(yùn)輸巷、軌道運(yùn)輸巷、工作面開(kāi)切眼外按其功能和要求，設(shè)計(jì)給出下列斷面尺寸。工作面主要巷道斷面特征表見(jiàn)表31。工作面主要巷道斷面特征表表31序號(hào)巷道名稱斷面形狀斷面尺寸(mm)支護(hù)方式掘進(jìn)斷面（m2）凈寬凈高1膠帶順槽矩形34002600錨網(wǎng)索+鋼筋梯2軌道順槽矩形34002700錨網(wǎng)索+鋼筋梯3開(kāi)切眼矩形65002800錨網(wǎng)索+鋼筋梯+支柱第四章 綜采放頂煤工藝參數(shù)第一節(jié) 采放比根據(jù)煤礦安全規(guī)程第六十八條：采用放頂煤開(kāi)采時(shí)，采放比大于1：3的嚴(yán)禁采用放頂煤開(kāi)采。國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局綜合司（技術(shù)裝備司）有關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)此條文進(jìn)行了解釋：“采放比1：3是指。如果采放比過(guò)大，一方面難以保證放出的煤量，損失的資源量較大；另一方面，瓦斯涌出、礦山壓力等方面的問(wèn)題也難以有效控制，容易造成瓦斯超限和頂板事故”。根據(jù)以上要求，設(shè)計(jì)綜采放頂煤工作面的采放比原則上應(yīng)小于1：3。另：根據(jù)采區(qū)內(nèi)23～25號(hào)煤層的賦存特征、煤層厚度、煤層結(jié)構(gòu)、頂?shù)装鍘r性、礦井的生產(chǎn)能力以及其他開(kāi)采條件等綜合因素，結(jié)合臨近礦井類似煤層和原小煤窯實(shí)際開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)，在采取一定措施加強(qiáng)原煤回采管理、瓦斯管理、頂板管理的情況下設(shè)計(jì)2303工作面采用放頂煤一次采全高具有較強(qiáng)的可行性。一、割煤高度割煤高度的確定主要由以下三個(gè)方面考慮：有利于選型采煤機(jī)有合適的割煤高度和速度，提高采煤效率；能滿足工作面通風(fēng)要求；工作面有合理的作業(yè)空間?！彩遣擅簷C(jī)機(jī)型最多的高度區(qū)間?！?m的大型礦井。，23～，根劇我礦23～：采用放頂煤開(kāi)采時(shí)，采放比大于1：3的嚴(yán)禁采用放頂煤開(kāi)采工藝外，且降低了工作面的安全性，跟降低了頂煤的回采率。因此此方案設(shè)計(jì)采放比確定為1:3內(nèi)，制定出23～,結(jié)合我礦現(xiàn)有設(shè)備情形已滿足不了此機(jī)采高度，因此需對(duì)我礦采煤機(jī)、液壓支架、前后部刮板運(yùn)輸機(jī)、裝載機(jī)、破碎機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī)重新選型。二、放煤高度放煤高度即由采煤高度減去割煤高度得出。由于煤層厚度變化的因素存在，放煤高度也有變化。（根據(jù)2303工作面順槽巷道揭露）。三、采放比綜采放頂煤采煤工藝實(shí)現(xiàn)安全高效最主要的是在保證安全生產(chǎn)的前提下，以較低的能源動(dòng)力消耗，采出合適的煤量，并能保證頂煤能夠順利放出和回收。，采放比為1：。第二節(jié)　放煤步距目前我國(guó)綜放工作面放煤工藝一般采用“一采一放”和“兩采一放”的放煤模式，放煤工藝與采煤機(jī)截深即一次拉移支架的距離有很大的關(guān)系，放煤步距過(guò)大會(huì)造成采出率的下降，過(guò)小則會(huì)造成含矸率的增高，合理的放煤工藝是保證工作面高產(chǎn)高效的重要一環(huán)。一、橢球體假說(shuō)目前綜采放頂煤理論多是依據(jù)放礦理論解釋放頂煤工藝的。根據(jù)放礦理論，礦石從采場(chǎng)內(nèi)是按近似橢球體形狀流出來(lái)的，即原來(lái)所占的空間為一個(gè)旋轉(zhuǎn)的橢球體，在放礦過(guò)程中形成的橢球體叫放出橢球體，如圖421中1所示；停止擴(kuò)展最終形成的橢球體為松動(dòng)橢球體3；放礦后形成漏斗2和移動(dòng)漏斗4。圖421　橢球體形成示意圖放煤時(shí)橢球體成形示意圖見(jiàn)圖422。由橢球體理論可知：⑴ 放煤步距太小時(shí)，則會(huì)有矸石混入。見(jiàn)圖423；⑵ 放煤步距太大時(shí)，放煤有余煤留下。見(jiàn)圖424；⑶ 放煤步距合適時(shí)，放煤效果較好。見(jiàn)圖425。由于放煤時(shí)松散碎煤有限，放出體前方的煤體破碎不充分，后方的采空區(qū)有垮落的矸石，橢球體長(zhǎng)軸偏向采空區(qū)，部分煤暫時(shí)放不出來(lái)，為停滯區(qū)；部分煤放不出來(lái)，為死角區(qū)。因此確定放煤步距的原則是：放出范圍內(nèi)的煤充分破碎，采出率高，含矸率低；所以，放煤步距不能大，也不能小；放煤步距過(guò)大則會(huì)在采空區(qū)側(cè)有大量的煤放不出來(lái)，過(guò)小則使后方矸石混入煤中，以為已經(jīng)放完煤了，反而降低了采出率。如果放煤步距合適，放煤口的煤充分破碎，則會(huì)形成較理想的橢球體，利用頂煤的放出。圖422　放煤時(shí)橢球體成形示意圖二、放煤步距的確定。理想的放煤步距是與放頂煤高度相匹配，一般采用下述經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算：d＝（～）h式中：d——放煤步距，m；h——放煤高度，m。，～，結(jié)合臨近其他類似礦井工作面綜放經(jīng)驗(yàn)，本礦井暫設(shè)計(jì)為兩采一放。在生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)堅(jiān)持探索適合本礦井的最合理的放煤步距，并不斷改進(jìn)，以現(xiàn)實(shí)礦井安全高效生產(chǎn)的目的。三、初次放煤步距潘津工業(yè)煤礦23～25號(hào)煤層頂板巖性為中等偏弱的巖性，強(qiáng)度較低，在生產(chǎn)過(guò)程中，也易于跨落，根據(jù)周邊礦井井下開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)2303工作面初次放煤步距暫定為5～8m，并在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)礦壓觀測(cè)工作面初次來(lái)壓通過(guò)后，工作面采空區(qū)冒落充分后再進(jìn)行放煤工作。四、工作面收尾長(zhǎng)度為保證工作面安全收尾，防止頂板巖石對(duì)支架直接接觸形成沖擊，在工作面收尾前一般有一段距離不進(jìn)行放頂煤，我國(guó)綜采放頂煤工作面收尾階段不進(jìn)行放煤的距離為10～15m，根據(jù)周邊礦井井下工作面開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，2303工作面收尾長(zhǎng)度暫定為15m。第三節(jié)　放煤方式一、放煤方式目前綜采放頂煤工作面的放煤方式很多，有多輪、分段、順序、等量放煤；單輪、多口、順序、不等量放煤；多輪、間隔、等量放煤；單輪、間隔、多口放煤等。多輪、分段、順序、等量放煤工作面分成2～3段，段內(nèi)同時(shí)開(kāi)啟兩個(gè)放煤口，每次放1/3～1/2頂煤（等量），按順序循環(huán)放煤（多輪、順序），可一段段地放，也可多段同時(shí)放。單輪、多口、順序、不等量放煤從工作面一端開(kāi)始放煤，根據(jù)工作面長(zhǎng)度劃分3～4個(gè)放煤口，開(kāi)放面積分別為1/1/1/4。第一個(gè)口放完，關(guān)閉，按順序開(kāi)啟第5，分別為1/1/1/開(kāi)放，這樣每個(gè)口一次放完，單輪完成放煤工序。多輪、間隔、等量放煤放煤順序?yàn)?…（間隔），一次放出1/2～1/3，多輪放完，然后再6…。單輪、間隔、多口放煤先放5…，見(jiàn)矸關(guān)門，一次放完再放6…。上述放煤方式多式多樣，都是在礦井生產(chǎn)過(guò)程中，結(jié)合礦井實(shí)際情況對(duì)放煤方式細(xì)化出來(lái)的結(jié)果，總體歸結(jié)起來(lái)放煤方式主要分為順序放煤和間隔放煤兩大類。二、順序放煤順序放煤又分為單輪順序放煤和多輪順序放煤。多輪順序放煤多輪順序放煤就是通過(guò)多次小量的放煤，使得頂煤按放出的煤量均勻下降，把頂部矸石擋在煤體之外，從而達(dá)到提高放煤率的效果。在實(shí)踐過(guò)程中，想達(dá)到這樣的理想效果十分困難，一是橢球體的形成非常復(fù)雜，每架不可能相同，二是放煤量也很難相同，三是煤厚變化影響，使得放煤雖然混矸量減少，但放煤率下降很多，再就是放煤時(shí)間長(zhǎng)，影響工作面的開(kāi)機(jī)率，生產(chǎn)效率較低，也不適合本礦井。單輪順序放煤?jiǎn)屋嗧樞蚍琶菏菍⒐ぷ髅嬷Ъ芤来伟错樞蜓夭擅簷C(jī)割煤方向放煤。對(duì)于放煤高度較大的煤層來(lái)說(shuō)，由于后一架放煤時(shí)不可避免地使得前一架橢球體內(nèi)已放空煤的矸石過(guò)早進(jìn)入放煤口，因此放煤損失較大，但單輪順序放煤工序簡(jiǎn)單，放煤時(shí)間短，綜合分析，不適合本礦井。三、間隔放煤間隔放煤對(duì)于厚煤層來(lái)說(shuō)，橢球體短軸一般用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：2b＝（～）h本礦井煤體較松軟，因此可用：2b=，因此。間隔放煤對(duì)橢球理論的附合性較好，放煤間距與橢球體的短軸距離接近，則放煤效果也好。就本礦井而言，其沿工作面方向短軸長(zhǎng)度，按放煤高度為長(zhǎng)軸計(jì)，；，與短軸距離較為接近，放煤時(shí)間短，放煤效率高，放煤效果較好，結(jié)合臨近礦井生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)采用單輪間隔放煤。因此，針對(duì)對(duì)本礦井2303工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，單輪間隔放煤方式比較合適。四、放煤方式的確定由以上論述可以看出，間隔放煤比順序放煤優(yōu)點(diǎn)較多，因此，設(shè)計(jì)本礦井采用單輪間隔放煤方式。單輪順序放煤放煤時(shí)間短放煤低，單輪間隔放煤時(shí)間短放煤高，多輪順序放煤率高時(shí)間長(zhǎng)，在生產(chǎn)過(guò)程中，需對(duì)這三種放煤方式進(jìn)行比較，選出更合適放煤方法來(lái)，在高產(chǎn)高效的基礎(chǔ)上，更好地實(shí)現(xiàn)放煤率的提高。五、放煤分段為了滿足高產(chǎn)高效工作面的要求，工作面采煤速度快，對(duì)放煤速度提出了更高的要求。目前大型礦井放煤一般多采用“雙人雙口”或“多人多口”的放煤方式。由于放煤時(shí)間和頂煤厚度、頂板壓力、煤層特征等諸多特性有關(guān)，因此放煤時(shí)間也會(huì)有較大的不同，根據(jù)臨近其他類似礦井本礦井經(jīng)驗(yàn)，2303工作面暫可考慮按同時(shí)開(kāi)2～3個(gè)放煤口進(jìn)行放煤。在生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)堅(jiān)持探索適合本礦井的最合理的放煤作業(yè)方式，并不斷改進(jìn)，以現(xiàn)實(shí)礦井安全高效生產(chǎn)的目的。第四節(jié)　頂煤弱化一、概述放煤時(shí)容易出現(xiàn)的問(wèn)題主要有三種情況：一是破煤成拱放不下來(lái)；二是大塊煤堵口放不出來(lái)；三是頂煤過(guò)硬，難以跨落。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第六十八條 “采用預(yù)裂爆破對(duì)堅(jiān)硬頂板或者堅(jiān)硬頂煤進(jìn)行弱化處理時(shí)，應(yīng)在工作面未采動(dòng)區(qū)進(jìn)行，并制定專門的安全技術(shù)措施。嚴(yán)禁在工作面內(nèi)采用炸藥爆破方法處理頂煤、頂板及卡在放煤口的大塊煤（矸）。”，設(shè)計(jì)對(duì)三種情況的處理辦法如下：處理第一種破煤提拱的辦法主要是通過(guò)擺動(dòng)支架的尾梁或掩護(hù)梁，一般情況下都能破壞成拱的破煤。實(shí)在不行可采取降、升支架破壞成拱，但是此辦法不可常用，對(duì)支架有所損壞。處理大塊煤堵口時(shí)，在放煤過(guò)程中，當(dāng)煤塊過(guò)大放不下來(lái)，可通過(guò)支架上的插板、攪動(dòng)桿等結(jié)構(gòu)破碎或松動(dòng)頂煤，促其下落。在工作面頂煤穩(wěn)定的情況下，可以適當(dāng)擺動(dòng)支架尾梁將頂煤松動(dòng)破碎。放落的大塊煤落在輸送機(jī)上要及時(shí)用人工或機(jī)械的方式進(jìn)行破碎，以免在工作面端頭因輸送機(jī)的過(guò)煤高度產(chǎn)生阻煤現(xiàn)象。處理放頂煤工作面頂煤過(guò)硬難以跨落時(shí)，必須預(yù)先制定超前頂煤欲裂爆破專項(xiàng)安全技術(shù)措施對(duì)頂煤進(jìn)行破碎處理，對(duì)難跨落的頂煤進(jìn)行破碎或強(qiáng)制跨落。同時(shí)，如果頂煤中出現(xiàn)大塊煤不是個(gè)別現(xiàn)象，則重新考慮進(jìn)行專門的預(yù)爆破作業(yè)，以避免影響工作面各道工序的正常進(jìn)行。在井下回采工作面實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)綜放工作面實(shí)驗(yàn)段的放頂煤難易程度以及頂煤采出率高低情況，調(diào)整是否對(duì)頂煤進(jìn)行弱化處理。二、設(shè)計(jì)工作面頂煤弱化方案根據(jù)煤層賦存特征及臨近礦井開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，預(yù)計(jì)23～25號(hào)煤層冒放性較好，暫不設(shè)計(jì)專項(xiàng)頂煤弱化方案。在生產(chǎn)實(shí)踐中，若頂煤過(guò)硬難以跨落，則編制專項(xiàng)措施進(jìn)行頂煤弱化，并不斷改進(jìn)