【文章內(nèi)容簡介】 平；巷道布置等因素。 綜合機械化采煤工作面長度，一般為150—200m；普采工作面長度，一般為120—150m；炮采工作面長度80150m；對拉工作面總長度一般為200300m。小型礦井工作面長度可采用大、中型礦井的下線或適當降低。急傾斜采用偽傾斜柔性掩護支架采煤法的工作面一般為3060m。綜放工作面長度一般不應小于80m，目前以130—200m較為合理，在設備可靠性和技術(shù)熟練程度提高的前提下，綜放工作面程長度可適當增加。(3)采區(qū)煤柱尺寸煤柱留設應按照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱及壓煤開采規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定確定。采區(qū)上山間的煤柱寬度（沿走向）：薄及中厚煤層為20m；厚煤層為2025m。工作面停采線至上山的煤柱寬度：薄及中厚煤層為20m；厚煤層為3040m。上下區(qū)段平巷之間煤柱寬度：薄及中厚煤層為815m；厚煤層為30m。運輸大巷一側(cè)煤柱寬度：薄及中厚煤層為2030m；厚煤層為2550m。回風大巷一側(cè)煤柱寬度：薄及中厚煤層為20m；厚煤層為2030m。采區(qū)邊界兩個采區(qū)之間的煤柱寬度為10m。斷層一側(cè)煤柱寬度根據(jù)斷層落差及含水等具體情況而定：落差大且含水時留3050m；落差較大留10—15m；采區(qū)內(nèi)落差小的斷層通常不留煤柱。應當指出:大巷布置在較堅硬的巖石中，或大巷距離煤層垂距在20m以上時，一般不受采動影響，其上方可不留護巷煤柱。(4)采區(qū)生產(chǎn)能力 采區(qū)生產(chǎn)能力是采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的采煤工作面和掘進工作面出煤的總和。合理確定采區(qū)生產(chǎn)能力，可以充分發(fā)揮采區(qū)主要巷道和設備效能，改善采取各項技術(shù)經(jīng)濟指標，合理提高采區(qū)生產(chǎn)能力，是實現(xiàn)采區(qū)集中化生產(chǎn)，不斷提高礦井產(chǎn)量、減少同時生產(chǎn)采區(qū)個數(shù)的重要措施。本礦井初步確定采用高產(chǎn)高效一井一面工作面開采。工作面工作制度采用“四六”工作制，即三班采煤，一班準備，年工作日為300天。則為達到礦井生產(chǎn)能力每天的產(chǎn)量為：1500000/300＝5000t 一個工作面生產(chǎn)能力確定①、工作面采用雙向割煤，往返進兩刀所需時間tL為 （式51）式中：——工作面長度，180m； 　 ——斜切進刀段長度，30m； ——采煤機正常割煤牽引速度，取3m/min；——采煤機反向操作及進刀所需時間，取10min。 由上式計算得出＝60min。②、 必須的間歇時間T停必須的間歇時間包括每割完一刀煤檢查機器更換截齒時間；正常的停開機時間；采煤機改變牽引方向時的翻擋煤板時間及滾筒調(diào)位時間等。根據(jù)實際情況，T停取40min。③、因此每割一刀煤用時100min，工作中保留一定的富裕系數(shù)即割一刀煤用時取180min。即每班可采2刀。① 確定采區(qū)生產(chǎn)能力的確定采煤工作面產(chǎn)量A1=LvmrcL采煤工作面長度，180m；V工作面推進度，1134m/a；（每天進6刀，，一年按300天計算）M煤層厚度或采高，6m；r煤的體積密度，；c采煤工作面采出率，A1=18011346=165萬噸≥ 150萬噸符合要求。② 采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的工作面數(shù)目以為本礦井為高產(chǎn)高效一井一面礦井所以只有一個生產(chǎn)工作面。③ 采區(qū)生產(chǎn)能力的驗算a. 采區(qū)運輸能力驗算A1≤An（η/K）300式中Ａｎ—設備生產(chǎn)能力，450t/h；η－輸設備正常工作系數(shù)，；Ｋ－產(chǎn)量不均衡系數(shù)，；Ｔ－日出煤時間，18h。A1≤45018300247。＝168萬t，符合要求。ｂ．采區(qū)通風能力驗算A1≤3002460ｖｓ/CC1式中V－巷道內(nèi)允許的最大風速，4ｍ/ｓ；　S－巷斷面積，㎡；C－生產(chǎn)１ｔ煤需要的風量，16m3/(mint)；C1－風量備用系數(shù)， A1≤30024604247。16247。＝，符合要求。為了保證礦井穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，必須做好采煤工作面接替計劃。采區(qū)工作面接替表 表4—1注：采煤工作面以四位數(shù)字編號，第一位數(shù)字代表水平序號，第二位數(shù)字代表采區(qū)編號，第三位數(shù)字代表煤層編號，第四位數(shù)字代表區(qū)段編號。、采區(qū)上山的數(shù)目及位置采區(qū)上山位置的要求 采區(qū)上山是采區(qū)的主要巷道，應以有利于采區(qū)生產(chǎn)和巷道維護作為確定其位置的主要依據(jù)，同時考慮其經(jīng)濟效益。上山根據(jù)層位可分為：巖層上山和煤層上山兩種方式。采區(qū)上山在下列情況下，可以考慮在煤層中布置：①對于可采單一煤層，薄及中厚煤層的采區(qū)，采區(qū)服務時間短；②可采只有兩個分層的單一厚煤層采區(qū)，開采深度小，頂?shù)装灞容^穩(wěn)定，煤質(zhì)在中硬以上 ，上山不難維護時；③聯(lián)合布置采區(qū)，下部為維護較好的薄及中厚煤層時；④為部分煤層和區(qū)段服務的，維護年限不長的專用通風或運煤上山。 對于單一厚煤層和聯(lián)合布置的采區(qū)，一般應將上山布置在煤層底板巖石中。但如果下部煤層的底板巖層距涌水量大的含水層很近，不能布置上山，或者當上山只為采區(qū)上部煤層或部分區(qū)段服務，開采下部煤層便廢棄不用時，可以考慮把上山布置在煤層群的中部或上部。采區(qū)上山坡度一般情況下，采區(qū)內(nèi)煤炭的運輸都采用輸送機上山運煤或上山溜放。緩傾斜煤層一般采用輸送機上山，傾斜煤層采用自溜上山。 坡度小于15176。的上山，可鋪設帶式輸送機或刮板輸送機運煤；坡度在15176?！?5176。的上山，可鋪設刮板輸送機運煤；坡度超過25176。的上山，可采用搪瓷或鑄石溜槽溜煤，自溜上山的自溜坡度為30176?！?5176。軌道上山軌道上山的提升方式，一般采用絞車牽引的串車方式或循環(huán)絞車（無極繩）運輸方式。采用串車提升的，要求上山坡度小于25176。；采用循環(huán)絞車運輸?shù)?，要求上山坡度不超過10176。當煤層傾角大于25176。時，無論是煤層軌道上山，還是巖層軌道上山，其坡度應與煤層傾角一致；當煤層傾角大于25176。時，應將上山坡度控制在25176。以下。上山坡度在6176。∽25176。之間，可采用單滾筒絞車輔助提升。采區(qū)上山的數(shù)目 采區(qū)上山至少為兩條，一條為運輸上山，一條為軌道上山，同時兼做通風和行人。 在生產(chǎn)能力很大的特厚煤層采區(qū)，聯(lián)合布置的采區(qū)；產(chǎn)量較大，瓦斯涌出量也很大的采區(qū)，特別是下山采區(qū)；產(chǎn)量較大，經(jīng)常出現(xiàn)上、下區(qū)段同時生產(chǎn)，需要簡化通風系統(tǒng)的采區(qū)，運輸上山和軌道上山均布置在底板巖石中。增設的上山如果服務年限不長，可沿煤層布置。 在以下情況下，需要三條上山：煤層層數(shù)多，生產(chǎn)能力大的煤層群聯(lián)合布置采區(qū)；生產(chǎn)能力較大，瓦斯涌出量也很大的采區(qū)，特別是需要有專門排出瓦斯上山；生產(chǎn)能力大，經(jīng)常出現(xiàn)上下區(qū)段同時生產(chǎn)，需要簡化通風系統(tǒng)的采區(qū)；集中運輸上山和軌道上山均布置在底板巖層中，需要探清煤層情況，或為提前掘進其他采區(qū)的巷道以及需要泄水的采區(qū)。增設上山一般可用作運煤或通風用，也可兼做行人、輔助提升。增設的上山特別是服務年限不長的上山，多數(shù)可沿煤層布置，以便減少掘進費用，并起到探清煤層變化情況的作用。采區(qū)上山的布置方式 開采厚煤層的采區(qū)上山可布置在煤層底板巖層中，也可以布置在煤層中。當煤層厚度較大，采區(qū)儲量較豐富，采區(qū)上山服務年限較長時，如果將采區(qū)上山布置在煤層中，不僅巷道維護較為困難，維護費用高，而且要留設較大尺寸的煤柱，增大煤柱損失。因此，一般將采區(qū)上山布置在距煤層底板以下10∽15m的巖層中。只有煤層厚度不大，采深較淺，頂板和底板巖層穩(wěn)定，煤質(zhì)較硬，煤層自然發(fā)火危險小或者是煤層底板之下有一層含水量較大的巖層，或煤層底板為較厚的松軟巖層，布置巖巷有困難的情況下，才考慮將上山布置在煤層中。 采區(qū)上山數(shù)目一般為2條，其布置方式可以是兩巖、兩煤或一巖一煤等。但在特殊情況下，也可以布置三條上山，可以是三巖上、三煤上山或一煤二巖上山布置方式。上山之間應有一定的層位高差，一般運輸上山布置在上層位，軌道上山布置在下層位，這樣有利于巷道的排水及與區(qū)段巷道的銜接。當二條上山均在煤層中布置，且煤層厚度有限，而一條上山可能處于軟弱破碎巖層中時，為便于巷道維護，仍應在同一層位布置上山。巖石上山的布置應是其處于基本避開采動影響、較為穩(wěn)固的巖層中，因此 ，上山距煤層底板應保持一定的距離。 采取兩條巖石上山布置的，其水平間距一般取20∽25m；三條巖石上山的，其間距可以縮小到10∽15m；如果是煤層上山，則間距要增加到20∽30m左右。上山間距，過大則會使上山之間的聯(lián)絡巷長度加大，過小不利于巷道維護，也不便于在其間布置機電硐室，給中部車場的布置和施工帶來困難。 采區(qū)形式：采用綜采放頂煤采煤法的采區(qū)，要求有一定走向長度，采區(qū)上部走向長度 1600，下部走向長度1000m， 平均走向長度 1200m。 采用單翼采區(qū)布置。走向為1200m。根據(jù)所有采區(qū)資料分析采用三條上山布置，有三種方案進行比較分別為三巖上山布置、兩巖一煤上山布置和三煤上山布置。采區(qū)方案技術(shù)比較表 表4—2方案項目第一方案三巖上山方案第一方案二巖一煤上山方案第三方案三煤上山方案工程量大。因三條上山均在巖石中，故要多掘378m石門和60m溜煤眼工程量較大比第三種多掘170m石門工程量小困難。一是巖巷施工，二是巷道連接復雜困難較容易長。每個區(qū)段要增加180m的通風距離較長。每區(qū)段增加100m通風距離短管理環(huán)節(jié)多。一是溜煤眼多，二是漏風地點多多（同第一方案）少5，巷道維護維護工程量少，維護費用低煤層上山，維護工程量較大，費用較高煤層上山，梯形金屬支架受采動影響大，維護工程量大，費用高無法回收煤層上山支架部分可以回收復用可以回收，70%可以復用 采區(qū)方案經(jīng)濟比較表 表4—3 方案項目第一方案三巖上山方案第二方案二巖一煤上山方案第三方案三煤上山方案長度/m掘進單價/元m費用/元25035003750002502+250500 40035000025034003000002聯(lián)絡巷石門長度/m單價/元m單條上山費用/元總費用/元溜煤眼（直徑為2m）體積/m3單價/元m每區(qū)段費用/元總費用/元上山到2號煤層63m50031500189000635031509450上山到2號煤層63m5003150012600063503150945000長度/m單價/元維護時間/a費用/元25032+63255（可供兩翼共用）219002502+263+2505 7051031502503705262500采區(qū)方案經(jīng)濟比較匯總表 表4—4方案項目 第一方案三巖上山方案第二方案二巖一煤上山方案第三方案三煤上山方案1初期投資/元（包括上山、石門、溜煤眼等）548450485450300000初期投資比較/%182．82100總投資總費用661873659005782104609034912190609037總費用比較/%105．83100通過技術(shù)經(jīng)濟綜合比較，和采區(qū)服務年限的因素等，本采區(qū)采用兩巖一煤上山方案。布置在煤層走向中央（已采的二號采區(qū)和設計的八號采區(qū)共同用一組上山）。軌道上山、運輸上山布置在煤層底板巖石中，回風上山布置在煤層中，以便于處理區(qū)段平巷與上下山交叉關(guān)系。三條上山間距為10—20m。采用錨網(wǎng)索支護。圖4—1采區(qū)上山布置1—軌道上山；2—運輸上山；3—回風上山 應保證采煤工作面的生產(chǎn)需要，盡可能獲得較好維護條件；應考慮盡量減少萬噸掘進率和掘進費用；應考慮通風、防治自然發(fā)火、瓦斯等方面災害的要求；應考慮有利于工作面接替。對于開采單一薄及中厚的采區(qū)，區(qū)段平巷布置在煤層中，一般留有8—15m煤柱維護。開采厚煤層時，各個分層的區(qū)段平巷，在煤層傾角小于1520176。時，一般采用內(nèi)錯式布置；傾角小于8176。的近水平煤層，一般采用重疊式布置。條件適合時，盡可能采用沿空留巷或沿空掘巷的布置方式。按其掘進方式的不同，區(qū)段平巷通常有雙巷布置和單巷布置兩種方式。根據(jù)瓦斯和區(qū)段因素選平巷雙巷布置。（1） 平巷雙巷布置雙巷布置是指上一區(qū)段運輸平巷和下一區(qū)段回風平巷兩巷同時掘進成巷布置方式。對于普通機械化采煤和爆破采煤，在煤層走向變化較大情況下，采用雙巷布置時通常區(qū)段軌道平巷超前于區(qū)段運輸平巷掘進，這樣既可探明煤層變化情況又便于輔助運輸和排水。對于煤層瓦斯含量較大、一翼走向長度較長的采區(qū)，雙巷掘進有利于掘進通風和安全。煤層瓦斯含量高的礦井，需要在工作面采煤前預先抽放瓦斯時，或者工作面后方采空區(qū)瓦斯涌出量很大時，需加強通風和排放采空區(qū)瓦斯時，可將區(qū)段回風平巷布置成雙巷。見圖4—2所示的就是靠近采空區(qū)的一條回風平巷作為瓦斯尾巷，專用作排放采空區(qū)瓦斯。對于綜合機械化采煤，區(qū)段平巷采用雙巷布置時，可以縮小巷道斷面，將運輸機與移動變電站、泵站分別布置在兩條巷道內(nèi)，運輸平巷隨采隨棄，而對移動變電站、泵站所在的平巷加以維護，作為下區(qū)段的回風平巷，如圖4—3所示。這種布置方式的缺點是，配電點到用電設備的輸電電纜以及乳化液輸送管、水管等需穿過兩條平巷之間聯(lián)絡巷，工作每推進一個聯(lián)絡巷的距離時，需移置電站、泵站并將電纜、油管等管線拆下來在另一條聯(lián)絡巷中重新布置，給生產(chǎn)、維護帶來不便。綜合機械化采煤工作面的等長布置，要求下一個區(qū)段軌道平巷應按中線取直。采用雙巷布置時，當上區(qū)段采煤工作面結(jié)束，就應立即轉(zhuǎn)入下區(qū)段進行回采，以減少回風平巷的維護時間。圖4—2排放采空