【文章內(nèi)容簡介】 靠近神（木北）—包（頭）鐵路以及府（谷）—店（塔）一級(jí)公路。為了交通方便，工業(yè)場地應(yīng)布置在臨近鐵路、公路處。綜合考慮上述因素后，共提出兩個(gè)開拓方案。 方案特征1）方案一（工業(yè)廣場在井田內(nèi)西北角）該場地位于井田西北邊界處平沙地上，場地標(biāo)高+1260m。地形平坦開闊，場地標(biāo)高較高，不受洪水威脅，地面水、電、路等外部條件均較好，但井筒和大巷位于井田邊界不利因素較多。大巷布置：兩個(gè)井筒和大巷靠井田西邊界沿東西方向布置，整個(gè)井田為一個(gè)盤區(qū)，采用單翼開采。盤區(qū)走向長約2000m。該方案的缺點(diǎn)是東北部邊角煤不容易正規(guī)開采，丟煤多。2）方案二（工業(yè)廣場在井田東南部）該場地位于井田東南邊界處平沙地上，場地標(biāo)高+1300m。地形較為平坦開闊，場地標(biāo)高較高，不受洪水威脅，地面水、電、路等外部條件均較好，有利于井田開拓和巷道布置。大巷布置：三個(gè)井筒和大巷靠井田東邊沿火燒區(qū)西邊布置，剛好將整個(gè)井田劃分為四個(gè)盤區(qū)，首采盤區(qū)為101盤區(qū)。采用單翼開采。盤區(qū)走向長約1200m，回采工作面沿南北方向布置由西向東推進(jìn)。本方案利于井田東北部邊角煤的開采，也有利于井田開拓和巷道布置。 方案比較1）分析比較（1）井筒位置及數(shù)目方案一：工業(yè)廣場在井田內(nèi)西北角；兩條井筒，通風(fēng)不利。方案二：工業(yè)廣場在井田內(nèi)東南部；三條井筒，利于通風(fēng)。 (2）工業(yè)場地方案一：工業(yè)廣場在井田內(nèi)西北角，離公路較遠(yuǎn)。方案二：工業(yè)廣場在井田內(nèi)東南部，離公路較近。(3）盤區(qū)劃分方案一：整個(gè)井田為一個(gè)盤區(qū)，盤區(qū)走向長約2000m，采用單翼開采，工作面推進(jìn)長度較長，通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)炔焕蛩剌^多。方案二：整個(gè)井田劃分為四個(gè)盤區(qū)，盤區(qū)走向長約1200m，采用單翼開采,首采盤區(qū)為101盤區(qū)，工作面推進(jìn)長1200m。2) 結(jié)論從以上分析比較可以看出，方案二明顯優(yōu)于方案一。因此，確定方案二為最優(yōu)方案。第三章 大巷運(yùn)輸及設(shè)備 運(yùn)輸方式的選擇本礦井設(shè)計(jì)在井下22煤層布置一個(gè)綜采放頂煤工作面來完成采煤任務(wù)。根據(jù)礦井開拓布置及煤層賦存條件，設(shè)計(jì)確定井下煤炭運(yùn)輸采用B=1000mm的帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，運(yùn)輸路線為：工作面運(yùn)輸巷→盤區(qū)膠帶輸送機(jī)巷→膠帶輸送機(jī)大巷→主斜井→地面。井下輔助運(yùn)輸采用無中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)的無軌膠輪車運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)人員、材料、設(shè)備等自地面直接送達(dá)井下各工作地點(diǎn)。 運(yùn)輸設(shè)備選型 煤炭運(yùn)輸設(shè)備選型本礦井大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，井底不設(shè)煤倉，并與主斜井共用一條膠帶輸送機(jī)，25輸送能力確定為600t/h，煤層傾角1186。，大巷長度2000m，主斜井和大巷全長為2340m左右。設(shè)備選型詳見第六章第一節(jié)。 輔助運(yùn)輸設(shè)備選型輔助運(yùn)輸系統(tǒng)由副斜井、輔助運(yùn)輸大巷、盤區(qū)輔助運(yùn)輸巷、工作面輔助運(yùn)輸巷組成。礦井投產(chǎn)時(shí)。井下主要輔助運(yùn)輸工作內(nèi)容為：運(yùn)送人員、錨桿、坑木及其它材料等。輔助運(yùn)輸工作量為：人員30人／班，坑木2m3／d，錨桿4000kg/d，其它材料4m3/d。輔助運(yùn)輸設(shè)備選型立足于國產(chǎn)設(shè)備，選用煤科總院常州科試中心設(shè)計(jì)制造的無軌膠輪車系列產(chǎn)品。（1）上下班集中運(yùn)送人員選用WCQ3C型無軌膠輪人車。主要技術(shù)參數(shù)如下：柴油機(jī)功率：50kW額定載人數(shù)：21人傳動(dòng)方式：機(jī)械傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式：后輪驅(qū)動(dòng)牽引力：23kN爬坡能力：14176。最大速度：38km/h轉(zhuǎn)彎半徑：7m離地間隙：220mm外形尺寸：550018002200 mm車輛自重：（2）運(yùn)送各種材料和中小型設(shè)備等選用WCQ3C型固定車廂式無軌膠輪材料車。主要技術(shù)參數(shù)如下：柴油機(jī)功率：75kW額定載重：3t傳動(dòng)方式：機(jī)械傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式：后輪驅(qū)動(dòng)牽引力：25kN爬坡能力：14176。最大速度：23km/h轉(zhuǎn)彎半徑：離地間隙：220mm外形尺寸：550020632250 mm車輛自重：5t（3）運(yùn)送散裝貨物（矸石、水泥砂石）選用WCQ3C型自卸車廂式無軌膠輪材料車。主要技術(shù)參數(shù)如下：柴油機(jī)功率：75kW額定載重：3t傳動(dòng)方式：機(jī)械傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式：后輪驅(qū)動(dòng)牽引力：25kN爬坡能力：14176。最大速度：23km/h轉(zhuǎn)彎半徑：離地間隙：220mm外形尺寸：550020632250mm車輛自重：5t（4）選用FBZL16型防爆裝載機(jī)，主要用于井下裝卸散狀物料，與WCQ3C型自卸車廂式無軌膠輪材料車配套完成掘進(jìn)矸石的排棄工作，亦可進(jìn)行裝載、推土、鏟挖、起重等作業(yè)。是一種多用途高效率的煤礦井下裝載機(jī)械。主要技術(shù)參數(shù)如下：發(fā)動(dòng)機(jī)：FB4105型發(fā)動(dòng)機(jī)功率：50kW額定載重量：額定斗容量：最大牽引力：38kN最大掘起力：40kN最大車速：28km/h爬坡能力：14176。最小轉(zhuǎn)彎半徑：4700mm最小離地間隙：280mm最大卸載高度：2300mm最小卸載距離：750mm參考外型尺寸：576018002500 mm主機(jī)重量：2．無軌膠輪車作業(yè)時(shí)間輔助運(yùn)輸車輛作業(yè)時(shí)間，根據(jù)不同運(yùn)輸內(nèi)容按巷道不同傾角選取平均車速計(jì)算。12176。坡運(yùn)送人員上、下坡車速為10km/h（），（4m/s）；運(yùn)送材料平均車速為15km/h（）。副斜井井口至礦井投產(chǎn)時(shí)最遠(yuǎn)作業(yè)點(diǎn)首采工作面運(yùn)人每往返一次的循環(huán)時(shí)間約32min；運(yùn)材料每往返一次的循環(huán)時(shí)間約46min。副斜井井口至最遠(yuǎn)作業(yè)點(diǎn)運(yùn)材料次數(shù)：每班運(yùn)送坑木1次，運(yùn)送錨桿2次，運(yùn)送其它材料5次；運(yùn)送人員次數(shù)：最大作業(yè)班運(yùn)人2次。根據(jù)以上作業(yè)時(shí)間及作業(yè)次數(shù)，設(shè)計(jì)確定全礦井共配備2臺(tái)WCQ3C型無軌膠輪人車，2臺(tái)WCQ3C型固定車廂式無軌膠輪材料車，2臺(tái)WCQ3C型自卸車廂式無軌膠輪材料車，1臺(tái)FBZL16型防爆裝載機(jī)。第四章 盤區(qū)布置及裝備 盤區(qū)布置 礦井設(shè)計(jì)初期盤區(qū)位置選擇的規(guī)定1．和井田內(nèi)其他盤區(qū)相比，煤層賦存條件好，地質(zhì)構(gòu)造和開采技術(shù)條件簡單，地質(zhì)勘查程度高；2. 資源可靠、開采儲(chǔ)量豐富。探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量比例不應(yīng)低于井田內(nèi)其他盤區(qū)；3. 盤區(qū)生產(chǎn)能力大，服務(wù)年限長，能保證接替盤區(qū)的正常接替；4．地面一般應(yīng)無影響開采的重要建筑物，村莊少；5．首采區(qū)應(yīng)位于工業(yè)場地保護(hù)煤柱線附近，工程量生、貫穿距離短。由以上因素，綜合考慮后確定井田西部101盤區(qū)（如圖所示）為首采盤區(qū)。在101盤區(qū)南部靠近工業(yè)廣場附近布置一個(gè)首采工作面。 盤區(qū)的劃分 盤區(qū)的劃分 根據(jù)本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，結(jié)合煤層賦存條件、井田開拓布局，并綜合考慮運(yùn)輸、通風(fēng)、工作面接替等因素，劃分四個(gè)盤區(qū)，盤區(qū)的劃分主要是通過三條大巷及火燒區(qū)邊界來劃分的，井田西部為101盤區(qū)（大巷西側(cè)），東部以火燒區(qū)邊界和大巷保護(hù)煤柱線最短距離為界限分北部102盤區(qū)，中部103盤區(qū)，南部104盤區(qū)。如圖421所示： 盤區(qū)參數(shù)的確定參數(shù)盤區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量/Mt可采儲(chǔ)量/Mt盤區(qū)面積/km2平均煤厚/m服務(wù)年限/a101盤區(qū)18102盤區(qū)2103盤區(qū)4104盤區(qū)6421 盤區(qū)劃分圖 101盤區(qū)參數(shù)的確定101盤區(qū)走向長1200m，傾向2500m。1．工作面長度及推進(jìn)長度工作面長度是決定其產(chǎn)量和效率的主要因素之一，適當(dāng)加大工作面長度，不僅可以減少工作面準(zhǔn)備和回采的工程量，提高回采率，而且可以減少工作面輔助作業(yè)時(shí)間，有利于提高工作面產(chǎn)量和效率。同時(shí)，工作面長度與地質(zhì)條件、開采技術(shù)條件、采煤設(shè)備能力、技術(shù)水平、管理水平等因素有關(guān)。因此，必須綜合考慮，合理選擇。由井田開拓方式等因素的影響，首采工作面推進(jìn)長度布置1000m，工作面長100m，采用單翼布置。2．工作面采高～，根據(jù)本井田主采煤層22煤賦存條件，考慮到工作面合理支護(hù)高度及該區(qū)域上覆基巖厚度及松散層厚度，以提高工作面回采率。3. 工作面生產(chǎn)能力的計(jì)算按下式計(jì)算工作面生產(chǎn)能力式中 單工作面生產(chǎn)能力,萬噸/年。每日工作面推進(jìn)長度,米。m采高,米,。 L工作面長度,米, 取100米。煤的容重,。c工作面回采率,取90%。d年工作日，取300天。故, =4=工作面生產(chǎn)能力：=10090%300=。201首采工作面長度為100米，工作面年推進(jìn)長度為960米，,。 采煤方法 采煤方法的選擇采煤方法的選擇，應(yīng)根據(jù)煤層賦存情況、開采技術(shù)條件、地面保護(hù)要求、設(shè)備供應(yīng)狀況以及安全、產(chǎn)量、效率、成本和煤的回收率等諸多因素，綜合考慮后確定。本井田2－2煤基本全區(qū)可采，～，煤層傾角1176。左右，井田西北部煤層相對(duì)較薄，南部煤層厚度均大于6m，厚度穩(wěn)定。頂板基本頂巖性為細(xì)砂巖、中砂巖和厚層粉砂巖，巖石質(zhì)量中等，巖體中等完整，煤層頂板屬穩(wěn)定頂板，以難冒落頂板為主，底板由粉砂巖和泥質(zhì)砂巖組成?！＞飽|部為火燒區(qū)，西部有水源保護(hù)區(qū)，將煤層分割成很不規(guī)則的塊段，另外東部火燒區(qū)的界限現(xiàn)還不能完全確定，因此在采煤方法的選擇上要考慮到這一點(diǎn)。根據(jù)2－2煤層賦存特征，結(jié)合我國煤礦開采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，及我國煤礦現(xiàn)有的裝備水平，設(shè)計(jì)認(rèn)為適合本井田煤層開采的方式有高檔普采、綜合機(jī)械化分層綜采、一次采全厚綜合機(jī)械化開采和放頂煤開采等。，設(shè)計(jì)認(rèn)為布置一個(gè)高檔普采工作面回采，就能滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力要求，但用高檔普采分層，如果分兩層，，并且下井人員多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全性差，如果分三層開采，則難度更大，安全性更差（尤其對(duì)自燃發(fā)火煤層而言）。分層綜采是將厚煤層分成若干層進(jìn)行開采。根據(jù)下分層頂板形成條件的不同，分層綜采又分為人工假頂分層綜采和留煤皮假頂分層綜采。八十年代厚煤層開采中廣泛采用人工假頂分層綜采，在兗州、晉城等礦都取得了較好的業(yè)績。分層綜采雖然技術(shù)比較成熟，煤炭回收率高，但由于自動(dòng)鋪網(wǎng)裝置和工藝技術(shù)沒有取得重大突破，從而制約了綜采設(shè)備能力的發(fā)揮。需大量增加鋪網(wǎng)人員，工作面工序復(fù)雜、輔助作業(yè)時(shí)間增加，存在著工作面效率低、產(chǎn)量低、掘進(jìn)率高、巷道維護(hù)費(fèi)用高，開采下分層時(shí)工作面端頭維護(hù)困難、事故多等諸多缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約工作面設(shè)備能力。同時(shí)，由于揭露煤層次數(shù)的增加，加大了采空區(qū)丟煤與空氣的接觸時(shí)間，使煤層更易自燃發(fā)火，不利于礦井安全生產(chǎn)。近年來，隨著綜合機(jī)械化一次采全高的推廣，分層開采的比例呈逐年下降趨勢，一次采全厚綜合機(jī)械化開采大大降低了巷道掘進(jìn)率和巷道維護(hù)工作量，減少了回采工作面生產(chǎn)的輔助工序，為采區(qū)和工作面的合理集中生產(chǎn)開辟了一條新的途徑。總體來說，綜合機(jī)械化壁式采煤體系可以提高資源回采率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，又可大幅度提高工效，減少安全事故的發(fā)生，但是上綜采必須要加大資金投入力度，大幅增加生產(chǎn)成本，另外上綜采就必須提高礦井的生產(chǎn)能力，從而導(dǎo)致了礦井服務(wù)年限必將縮短；最主要的是蘇家壕煤礦在受到火燒區(qū)及水源保護(hù)區(qū)切割后，其可采范圍很不規(guī)則，加之受三不拉斷層帶影響，本井田內(nèi)次生小斷層將會(huì)增多，對(duì)綜采來說工作面走向長度太短，推進(jìn)受限，搬家次數(shù)過于頻繁。另外如果采用綜合機(jī)械化開采的話，也需要丟失較多的三角煤，造成資源的浪費(fèi)，因此本井田也不利于綜合機(jī)械化壁式開采優(yōu)點(diǎn)的充分發(fā)揮。根據(jù)設(shè)計(jì)委托書要求，結(jié)合礦井煤層厚度、硬度、埋藏深度以及頂?shù)装鍡l件，由于該區(qū)斷層多，小煤窯及火燒區(qū)破壞嚴(yán)重，可采煤層被分割成大小不等的不規(guī)則區(qū)域的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)決定采用放頂煤采煤法開采本井田煤層。 回采方式1．工作面巷道布置工作面布置三條巷道，其中一條為膠帶機(jī)運(yùn)輸巷道，一條為回風(fēng)巷道，另一條為輔助運(yùn)輸巷道。工作面采用后退式回采。為適應(yīng)放頂煤設(shè)備需要，,各巷均采用錨桿支護(hù)，由錨桿鉆機(jī)來完成。2．采煤方法工藝系統(tǒng)本設(shè)計(jì)采用采煤機(jī)——轉(zhuǎn)載破碎機(jī)機(jī)——帶式輸送機(jī)工藝系統(tǒng)。工作面采煤機(jī)落煤后運(yùn)至工作面運(yùn)輸巷中的給料破碎機(jī)，破碎后由橋式轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載至膠帶輸送機(jī)。（一）落煤1）選用MG300/700WD型電牽引雙滾筒采煤機(jī)落煤。2）為了保證運(yùn)輸機(jī)正常運(yùn)行，采煤機(jī)司機(jī)必須嚴(yán)格控制采煤機(jī)牽引速度，防止工作面運(yùn)輸機(jī)過負(fù)荷。3）循環(huán)進(jìn)刀量：滾筒最大截深800mm，循環(huán)進(jìn)刀量800mm。4）進(jìn)刀（作出口）方式：工作面采用采煤機(jī)端部斜切進(jìn)刀自作出口方式作出口，采煤機(jī)割煤到機(jī)尾端頭后，將前（左）滾筒降下來后（右）滾筒升起呈割頂煤狀態(tài)，返回進(jìn)行斜切進(jìn)刀，同時(shí)液壓支架滯后采煤機(jī)跟機(jī)移架；直到走完彎曲段進(jìn)入溜子的直線段，然后將煤機(jī)至機(jī)尾段的溜子推直；采煤機(jī)升起左滾筒向溜子機(jī)尾方向運(yùn)行割三角煤至機(jī)尾端頭；然后采煤機(jī)返回，左滾筒割底煤、右滾筒割頂煤進(jìn)行正常割煤。采煤機(jī)在機(jī)頭的進(jìn)刀方式同溜子機(jī)尾進(jìn)刀方式相同，左、右滾筒的功能互換。具體采煤機(jī)進(jìn)刀方式見圖443所示。5）進(jìn)刀距離確定：溜子彎曲段長度10m，采煤機(jī)全長約10m。端頭斜切進(jìn)刀采煤機(jī)運(yùn)行的總長度約為10m+210m=30m。6）割煤方式：雙向割煤，正常情況下前滾筒在上割頂煤，后滾筒在下割底煤。采煤機(jī)每割一刀煤，支架溜子推移一個(gè)步距為完成一個(gè)循環(huán)，往返一次割兩刀煤。（二）裝煤利用采煤機(jī)滾筒上螺旋葉片，配合推溜過程運(yùn)輸機(jī)鏟煤板裝煤。（三）運(yùn)煤1）工作面選用SGZ764/320型可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)。2）順槽運(yùn)輸設(shè)備（1）跟面移動(dòng)轉(zhuǎn)載機(jī)使用SZD730/75型橋式轉(zhuǎn)載機(jī)。（2）破碎機(jī)破碎機(jī)選用PE600750顎式破碎機(jī)破碎機(jī)。（3）皮帶運(yùn)輸機(jī)201工作面回風(fēng)順槽選用兩部DSJ100/100/2200型可伸縮膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。AAAAAAAA(a)(b)(c)(d)AAAAAAAA(a)起始 （b）斜切并移直輸送機(jī) （c）割三角煤 （d）開始正常割煤圖441 采煤機(jī)進(jìn)刀方式（四）工作面支護(hù)1）工作面頂板支護(hù)選用FYS300019/26型放頂煤支架。2）移架工藝：工作面支架采用本架操作，移架工藝為降架→移架→升側(cè)護(hù)板→升柱。3）移架的注意事項(xiàng)（1）拉架時(shí)必須使支架保持一條直線。（2）工作面液