【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖 42 副斜井井筒端面圖43 回風(fēng)斜井井筒端本礦均采用斜井開(kāi)拓方式，主運(yùn)輸機(jī)采用輸送機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用膠輪車自地面直達(dá)工作面運(yùn)輸，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，環(huán)節(jié)少，副斜井井底無(wú)存、調(diào)車線及硐室。井下硐室有中央水泵房及水倉(cāng)、中央變電所、消防材料庫(kù)，各硐室均布置在大巷之間。因初期開(kāi)采的工作面距井底較近，不設(shè)采區(qū)變電所。 根據(jù)井田開(kāi)拓方式，結(jié)合煤層賦存條件，井下主要大巷均沿煤層布置，考慮排水需要，輔助運(yùn)輸大巷底板標(biāo)高略低于膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸大巷。本區(qū)煤層較硬，出于連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工藝的要求，主要大巷均采用矩形端面，凈寬5m。 支護(hù)方式：樹(shù)脂錨桿噴射混凝土支護(hù)，頂錨桿間距900 mm，幫錨桿排距1200 mm，最上一排距頂板350 mm,排距各為1000mm，頂錨桿長(zhǎng)度2100mm，錨桿直徑18mm，幫錨桿長(zhǎng)度1700mm,直徑18mm，排列方式矩形。巷道中間布置一根錨索，長(zhǎng)度為7300mm，間距為3000mm，在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)圍巖受采動(dòng)影響較大時(shí)，及時(shí)加密。頂板、兩幫均鋪金屬網(wǎng)。各主要大巷端面見(jiàn)圖 4—4—4—6 圖45 輔助運(yùn)輸大巷斷面 圖44 膠帶輸送機(jī)大巷斷面圖46 回風(fēng)大巷斷面第五章 準(zhǔn)備方式第一節(jié)　　煤層的地質(zhì)特征設(shè)計(jì)首采區(qū)為4煤第一個(gè)工作面，也是礦井生產(chǎn)時(shí)的首采工作面，該層煤傾角2176?！?176。～，,。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含夾矸3～9層，頂板巖性多為砂質(zhì)泥巖和炭質(zhì)泥巖，亦有高嶺石及粉砂巖。頂?shù)装寰鶠槟鄮r或炭質(zhì)泥巖，前者有時(shí)為高嶺石，后者有時(shí)為砂質(zhì)泥巖?！?； ～。煤層以弱玻璃光澤為主，次為瀝青光澤；結(jié)構(gòu)為條帶狀～均一狀；構(gòu)造塊狀；較硬；斷口參差狀或棱角狀；條痕為褐黑色；內(nèi)生裂隙較發(fā)育，且有方解石脈充填；9號(hào)煤可見(jiàn)黃鐵礦結(jié)核或薄膜，密度較大。煤質(zhì)性脆、堅(jiān)硬，分化后疏松，嚴(yán)重分化成泥狀，抗壓強(qiáng)度較低。根據(jù)《安太堡二號(hào)勘探區(qū)勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告》煤層物理性質(zhì)表51表51物理力學(xué)性質(zhì)表項(xiàng)目煤層比重（t/m3）容重（t/m3）含水率（%）孔隙率（%）抗壓強(qiáng)度(自然狀態(tài)）MPa堅(jiān)固性系數(shù)(f)9（一）、頂板偽頂：呈零星分布，泥巖，炭質(zhì)泥巖，高嶺巖，～。直接頂：井田大部分地區(qū)有分布，僅在上窯區(qū)中部缺失，巖性以泥巖，粉沙巖為主，炭質(zhì)泥巖，～，太西區(qū)以單元結(jié)構(gòu)居多老頂：局部分布，巖性為灰白色粗粒砂巖，中立砂巖，～，交錯(cuò)層里發(fā)育，中厚層—厚層壯，屬中等堅(jiān)硬巖石。（二）、底板巖性以泥巖，粉沙巖，細(xì)粒砂巖，泥灰?guī)r為主，中立砂巖，粉沙巖次之，～，屬軟弱～中等堅(jiān)硬巖石 （一）、水文：主要太原組的砂巖裂隙水。井下涌水量多為40～50m3/h。值得注意的是，由于奧灰水位高出9號(hào)煤層部分底板100m，其突水系數(shù)又大于構(gòu)造破壞地段的臨界突水系數(shù)，在斷層附近存在突水的可能性。（二）、礦井瓦斯：本礦井為低沼氣礦井，相對(duì)瓦斯涌出量小于10m3/。層煤揮發(fā)物均大于36%，均屬有爆炸性危險(xiǎn)煤層。煤層均屬易自然煤層，井田周圍的木瓜界礦（舊井）發(fā)生過(guò)井下煤層自然。據(jù)蘆子溝礦調(diào)查，現(xiàn)場(chǎng)存煤5000T以上的煤堆，100天就自然。（三）、地質(zhì)構(gòu)造：區(qū)內(nèi)地層產(chǎn)狀平緩，傾角一般在2～5176。，局部達(dá)12176。左右。無(wú)大的斷層，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。（四）、開(kāi)采環(huán)境；開(kāi)采上部無(wú)村莊，工廠、河流，但有小礦井開(kāi)采，總體來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。第二節(jié) 帶區(qū)巷道布置帶區(qū)的東西走向長(zhǎng)度為1600m，南北傾向長(zhǎng)度為1660m。（一）、區(qū)段斜長(zhǎng)對(duì)于走向長(zhǎng)壁開(kāi)采，區(qū)段斜長(zhǎng)=工作面長(zhǎng)度+區(qū)段平巷+護(hù)巷煤柱的寬度。區(qū)段斜長(zhǎng)由下式計(jì)算：區(qū)段斜長(zhǎng)＝工作面長(zhǎng)度＋區(qū)段平巷寬度+護(hù)巷煤柱＝150＋5＋5+20＝180m（二）、區(qū)段數(shù)目根據(jù)地質(zhì)條件和巷道情況前期分為3個(gè)帶區(qū)。由于受井田范圍所限，采區(qū)范圍較小，采區(qū)采用單翼布置方式，根據(jù)露天礦剝采情況，在采區(qū)的南邊界沿煤層布置三條大巷，工作面南北布置，條帶式回采，工作面采用雙巷布置，既一條回風(fēng)巷，兩條運(yùn)輸巷，上一個(gè)工作面的第二運(yùn)輸巷位下一個(gè)工作面的回風(fēng)巷。根據(jù)開(kāi)拓巷道布置，結(jié)合采區(qū)煤層層位關(guān)系，采區(qū)開(kāi)采順序如下：4煤 9煤。工作面所需新鮮風(fēng)流由主、副斜井至4號(hào)煤輔助運(yùn)輸巷和膠帶運(yùn)輸巷，然后進(jìn)入工作面運(yùn)輸巷，最后到達(dá)回采工作面，經(jīng)過(guò)工作面的污風(fēng)經(jīng)工作面回風(fēng)巷進(jìn)入4號(hào)回風(fēng)大巷，再由回風(fēng)斜井排出。煤的運(yùn)輸：回采工作面工作面運(yùn)輸巷4號(hào)煤膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸大巷主斜井地面 材料的運(yùn)輸：由副斜井4號(hào)煤中央輔助運(yùn)輸大巷工作面運(yùn)輸巷（雙巷）工作面矸石：由于井下矸石量少，矸石盡可能在井下處理，用鏟車排至廢棄的聯(lián)絡(luò)巷中。采區(qū)內(nèi)巷道主要是煤巷。采用S150型掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行截割，通過(guò)掘進(jìn)機(jī)鏟板、扒載到掘進(jìn)機(jī)運(yùn)輸機(jī)上。通過(guò)掘進(jìn)機(jī)小皮帶轉(zhuǎn)載到SSJ800皮帶運(yùn)輸機(jī)上，再由SSJ800皮帶運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載到SGW40溜子上，通過(guò)外部煤流系統(tǒng)將煤運(yùn)出。通風(fēng)方式采用局扇壓入式采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量為：Zg=LHMγ104 公式 （51）式中：Zg——礦井第一水平工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t L——采區(qū)南北傾向長(zhǎng)度為1660m；H——采區(qū)東西走向長(zhǎng)度為1600m； M——煤層平均厚度，； γ——煤的容重。把數(shù)據(jù)代入上式得： Zg=LHMγ104 =16601600104 =。采區(qū)可采儲(chǔ)量為： Zg=LHMγC104 公式 （52）式中：Zg——礦井第一水平工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)tL——采區(qū)南北傾向長(zhǎng)度為1660m；H——采區(qū)東西走向長(zhǎng)度為1600m；M——煤層平均厚度，；γ——煤的容重。C——采區(qū)采出率，Z=LHMγC104 =16601600104 = 。采區(qū)服務(wù)年限： T=Z/(AK) 公式 （53） 式中： T——采區(qū)服務(wù)年限，a； Z——采區(qū)可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； A——采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t/a；K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，—。把數(shù)據(jù)代入上式得： T= (68) =38a采區(qū)采出率：C=3868/ =故采區(qū)采出率C=，滿足《采礦學(xué)》中對(duì)相應(yīng)厚度煤層采區(qū)采出率的要求。第三節(jié) 采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)因本礦井采用斜井開(kāi)拓，本礦主斜井采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，副斜井采用無(wú)軌膠輪車進(jìn)行輔助運(yùn)輸，而且無(wú)井底車場(chǎng)。第六章 采煤方法第一節(jié) 采煤工藝方式本采區(qū)401工作面是礦井的首采工作面。煤層傾角2176。～5176。，平均4176。，工作面走向長(zhǎng)度1600m，傾斜長(zhǎng)度150m，全煤層均可采，采區(qū)內(nèi)煤層的傾角變化不大，屬緩傾斜煤層，煤層穩(wěn)定。（一）、頂板條件： 直接頂：砂質(zhì)泥巖，深灰色，～ ，致密，較堅(jiān)硬，含化石碎片。（二）、底板條件：直接底：泥灰?guī)r及泥巖，～，泥灰?guī)r，黑灰色薄層狀，含植物化石碎屑，泥巖，巖性欠均一，水平層理，半堅(jiān)硬，明顯接觸，局部含炭質(zhì)泥巖，裂隙發(fā)育。（三）、地質(zhì)構(gòu)造：工作面所穿區(qū)域整體呈北高，南低的趨勢(shì)，有些小的斷層，但不影響掘進(jìn)和采掘。、推進(jìn)方向工作面長(zhǎng)度：工作面長(zhǎng)度是決定其產(chǎn)量和效率的主要因素，適當(dāng)加大工作面的長(zhǎng)度，不僅可以減少工作面的準(zhǔn)備工程量，提高回采率，而且也可以減少工作面端頭進(jìn)刀等輔助作業(yè)的時(shí)間，有利于提高工作面產(chǎn)量和效率。結(jié)合本區(qū)井下開(kāi)采技術(shù)條件、煤厚變化及合理的年推進(jìn)度等因素綜合考慮，設(shè)計(jì)確定工作面面長(zhǎng)度均為150m。本井田煤層傾角小，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，開(kāi)采技術(shù)較好，工作面推進(jìn)長(zhǎng)度受地質(zhì)條件限制少，主要受開(kāi)采邊界的限制。在目前技術(shù)條件下，為減少工作面搬家次數(shù)，提高工作面產(chǎn)量和效率，并考慮設(shè)備的大修周期，大采高綜采工作面推進(jìn)長(zhǎng)度已達(dá)3000～6000m，綜采防頂煤工作面推進(jìn)長(zhǎng)度多在1500～2000m 。由于受開(kāi)采邊界的限制，本礦工作面推進(jìn)長(zhǎng)度為1300～1600m，而本工作面推進(jìn)長(zhǎng)度為1600m。由于綜采放頂煤采煤法優(yōu)點(diǎn)：①單產(chǎn)高,工作面具有多個(gè)出煤點(diǎn)，而且在工作面內(nèi)可實(shí)行分段平行作業(yè)，易實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)；②效率高，由于放頂煤工作面的一次采出厚度大，生產(chǎn)集中，放煤工藝勞動(dòng)量小，以及出煤點(diǎn)多等原因，其生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益大幅提高；③成本低，放頂煤采煤法比分層開(kāi)采減少了分層數(shù)目和鋪網(wǎng)工序，由此節(jié)省了鋪網(wǎng)費(fèi)用，此外，其它材料、電力消耗、工資費(fèi)等也都相應(yīng)減少；④巷道掘進(jìn)量小，掘進(jìn)率和巷道維護(hù)費(fèi)用減少，便于采掘接替；⑤減少了搬家倒面次數(shù)，節(jié)省了采煤工作面的安裝和搬遷費(fèi)用；⑥對(duì)煤層厚度變化及地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性強(qiáng)。所以本礦采用綜采防頂煤。工作面采用綜采放頂煤回采工藝，一次采全高。（一）、 煤機(jī)進(jìn)刀方式：煤機(jī)在上下端頭部斜切進(jìn)刀,進(jìn)刀距離定為30m。（二）、 放煤方式：采用一刀一放、專職放煤工雙輪順序放煤,煤機(jī)割煤一刀,放煤一次,利用放煤支架的后尾梁和插板放煤。（三）、 回采工序：煤機(jī)割煤→移架→推前溜→放煤→清理→拉后溜?，F(xiàn)以煤機(jī)從機(jī)頭通刀開(kāi)始運(yùn)行為例說(shuō)明采放工藝流程：煤機(jī)割通機(jī)頭返刀向機(jī)尾割煤，上滾筒割頂煤，下滾筒掃底煤，并滯后煤機(jī)后滾筒4～6架開(kāi)始移架，滯后煤機(jī)后滾筒10～15m依次向機(jī)尾方向推前溜；當(dāng)煤機(jī)正常往機(jī)尾吃刀時(shí)，專職放煤工從6支架開(kāi)始分兩輪順序向機(jī)尾方向放頂煤（機(jī)頭五架、機(jī)尾4架不放），同時(shí)距第二輪放煤處15m開(kāi)始拉后溜機(jī)頭，并依次向機(jī)尾方向拉后溜；煤機(jī)割通機(jī)尾后，推前溜至后滾筒處，煤機(jī)上滾筒降下掃底煤，下滾筒升起割頂煤，向下返刀割煤、斜切進(jìn)刀，進(jìn)刀后停下，再依次向機(jī)尾方向推前溜至機(jī)尾，拉移前溜機(jī)尾，同時(shí)放煤到80架，拉移后溜機(jī)尾；煤機(jī)上滾筒升起割頂煤，下滾筒降下割底煤，向機(jī)尾方向割煤；割通機(jī)尾后返刀，調(diào)整上下滾筒位置，即煤機(jī)下滾筒割頂煤，上滾筒割底煤，向機(jī)頭方向割煤，同時(shí)滯后煤機(jī)后滾筒4～6架移架；拉前、后溜機(jī)尾。重復(fù)機(jī)頭向機(jī)尾工藝過(guò)程。（四）、 層位控制嚴(yán)格沿4號(hào)煤底板回采，使工作面層位控制合理。（五）、工藝要求割煤 割煤采用MGTY400/，并自行裝煤。采用端部斜切進(jìn)刀方式，雙向割煤，往返一次割兩刀，自行裝煤。煤機(jī)在工作面端頭斜切進(jìn)刀，回采時(shí)沿9煤底板回采，頂?shù)装逡钇?，不得出現(xiàn)臺(tái)階，煤壁要齊直，不得出現(xiàn)割底板、留底煤、留傘檐現(xiàn)象，如因掘進(jìn)時(shí)巷道留底煤或破底板時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，使留底煤或破底板現(xiàn)象控制在最小范圍內(nèi)。177。移架 工作面移架必須配備專職人員，由技術(shù)熟練的工人操作，在割煤時(shí)滯后煤機(jī)后滾筒46架進(jìn)行,采取分組追機(jī)移架及時(shí)支護(hù)頂板方式。當(dāng)頂板破碎或片幫時(shí),能移超前架的提前移超前架，不能移超前架的必須及時(shí)打出支架護(hù)幫扳,并在煤機(jī)前滾筒割煤后,追機(jī)帶壓擦頂移架，必要時(shí)停機(jī)移架。支架要移成直線。支架要移到位，接頂要嚴(yán)實(shí)有力。移架時(shí)不準(zhǔn)停后溜。推前溜 在煤機(jī)割煤后，滯后煤機(jī)15m開(kāi)始推前溜，并依次順序推溜, 嚴(yán)禁由兩頭向中部或由中部向兩頭推溜，一律在溜子運(yùn)行中推溜,除兩端頭斜切進(jìn)刀段外嚴(yán)禁緊隨煤機(jī)推溜或停溜時(shí)推溜。放煤 放煤由專職放煤工負(fù)責(zé)，采用采放平行作業(yè)、一采一放雙輪順序放煤方式；初次放煤在工作面推進(jìn)8m后進(jìn)行，停采線前10m停止放煤。機(jī)頭五架機(jī)尾四架不放煤。由兩名專職放煤工滯后移架5架開(kāi)始放煤，第一輪放出頂煤的1/3，第二輪放到見(jiàn)矸關(guān)門，兩輪放煤間距不得少于10架。由于工作面較長(zhǎng)，放煤工必須根據(jù)后溜中的煤量控制放煤速度，工作面同時(shí)放煤點(diǎn)不得超過(guò)兩處，防止壓死后溜。清理 工作面前部溜子推過(guò)之后，要將支架底座前方、架間、電纜槽的浮煤清理干凈。后溜前方如堆煤較多，影響放煤視線，要用鏟子將其鏟入后溜中運(yùn)出。拉后溜 拉后溜在第二輪放完煤后滯后15m進(jìn)行拉移。拉后溜時(shí)煤機(jī)從機(jī)頭向機(jī)尾割煤時(shí)先拉后溜機(jī)頭,依次從機(jī)頭向機(jī)尾在運(yùn)行中拉后溜；煤機(jī)從機(jī)尾向機(jī)頭吃刀時(shí)與之相反,溜子彎曲長(zhǎng)度不得小于15m。拉移要到位并保持平直，嚴(yán)禁由兩頭向中部或由中部向兩頭拉移后溜，后溜停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不得拉后溜。拉移轉(zhuǎn)載機(jī) 工作面每推進(jìn)兩個(gè)循環(huán),必須及時(shí)拉移轉(zhuǎn)載機(jī)，不得滯后，以避免轉(zhuǎn)載機(jī)尾伸入下隅角采空區(qū)側(cè)過(guò)多，而造成下隅角難以維護(hù)。（六）、采放比～，，采放比：1:。（七）、放煤步距的確定放煤步距由割煤步距、采高、煤層厚度、架型來(lái)共同確定:, 每割煤一刀放煤一次,。（八）、放煤要求初次放煤時(shí)，應(yīng)在工作面刷幫試采，出切眼后即可放煤，嚴(yán)禁提前放煤,防止將老塘冒落的切眼支護(hù)材料放入后溜中，嚴(yán)禁亂動(dòng)尾梁和插板及放煤操作手把，防止發(fā)生意外事故。放煤工應(yīng)加強(qiáng)責(zé)任心，放煤時(shí)注意觀察煤流情況，遇到矸石急劇增加時(shí)要及時(shí)停止放煤，將插板打出，尾梁擺起。放煤時(shí)，若遇大塊煤不易放出，可反復(fù)伸縮插板，并上下擺動(dòng)尾梁使頂煤破碎、充分冒落.放煤時(shí)要加強(qiáng)煤質(zhì)管理，見(jiàn)矸即停止放煤