【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 平；巷道布置等因素。 綜合機(jī)械化采煤工作面長(zhǎng)度，一般為150—200m；普采工作面長(zhǎng)度，一般為120—150m；炮采工作面長(zhǎng)度80150m；對(duì)拉工作面總長(zhǎng)度一般為200300m。小型礦井工作面長(zhǎng)度可采用大、中型礦井的下線或適當(dāng)降低。急傾斜采用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法的工作面一般為3060m。綜放工作面長(zhǎng)度一般不應(yīng)小于80m，目前以130—200m較為合理，在設(shè)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(zhǎng)度可適當(dāng)增加。(3)采區(qū)煤柱尺寸煤柱留設(shè)應(yīng)按照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱及壓煤開(kāi)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(yùn)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(fēng)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(gè)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(shí)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(yīng)當(dāng)指出:大巷布置在較堅(jiān)硬的巖石中，或大巷距離煤層垂距在20m以上時(shí)，一般不受采動(dòng)影響，其上方可不留護(hù)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(shí)生產(chǎn)的采煤工作面和掘進(jìn)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(shè)備效能，改善采取各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，合理提高采區(qū)生產(chǎn)能力，是實(shí)現(xiàn)采區(qū)集中化生產(chǎn)，不斷提高礦井產(chǎn)量、減少同時(shí)生產(chǎn)采區(qū)個(gè)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(kāi)采。工作面工作制度采用“四六”工作制，即三班采煤，一班準(zhǔn)備，年工作日為300天。則為達(dá)到礦井生產(chǎn)能力每天的產(chǎn)量為：1500000/300＝5000t 一個(gè)工作面生產(chǎn)能力確定①、工作面采用雙向割煤，往返進(jìn)兩刀所需時(shí)間tL為 （式51）式中：——工作面長(zhǎng)度，180m； 　 ——斜切進(jìn)刀段長(zhǎng)度，30m； ——采煤機(jī)正常割煤牽引速度，取3m/min；——采煤機(jī)反向操作及進(jìn)刀所需時(shí)間，取10min。 由上式計(jì)算得出＝60min。②、 必須的間歇時(shí)間T停必須的間歇時(shí)間包括每割完一刀煤檢查機(jī)器更換截齒時(shí)間；正常的停開(kāi)機(jī)時(shí)間；采煤機(jī)改變牽引方向時(shí)的翻擋煤板時(shí)間及滾筒調(diào)位時(shí)間等。根據(jù)實(shí)際情況，T停取40min。③、因此每割一刀煤用時(shí)100min，工作中保留一定的富裕系數(shù)即割一刀煤用時(shí)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(zhǎng)度，180m；V工作面推進(jìn)度，1134m/a；（每天進(jìn)6刀，，一年按300天計(jì)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(wàn)噸≥ 150萬(wàn)噸符合要求。② 采區(qū)內(nèi)同時(shí)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(gè)生產(chǎn)工作面。③ 采區(qū)生產(chǎn)能力的驗(yàn)算a. 采區(qū)運(yùn)輸能力驗(yàn)算A1≤An（η/K）300式中Ａｎ—設(shè)備生產(chǎn)能力，450t/h；η－輸設(shè)備正常工作系數(shù)，；Ｋ－產(chǎn)量不均衡系數(shù)，；Ｔ－日出煤時(shí)間，18h。A1≤45018300247。＝168萬(wàn)t，符合要求。ｂ．采區(qū)通風(fēng)能力驗(yàn)算A1≤3002460ｖｓ/CC1式中V－巷道內(nèi)允許的最大風(fēng)速，4ｍ/ｓ；　S－巷斷面積，㎡；C－生產(chǎn)１ｔ煤需要的風(fēng)量，16m3/(mint)；C1－風(fēng)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(jì)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(hào)，第一位數(shù)字代表水平序號(hào)，第二位數(shù)字代表采區(qū)編號(hào)，第三位數(shù)字代表煤層編號(hào)，第四位數(shù)字代表區(qū)段編號(hào)。、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(yīng)以有利于采區(qū)生產(chǎn)和巷道維護(hù)作為確定其位置的主要依據(jù)，同時(shí)考慮其經(jīng)濟(jì)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(duì)于可采單一煤層，薄及中厚煤層的采區(qū)，采區(qū)服務(wù)時(shí)間短；②可采只有兩個(gè)分層的單一厚煤層采區(qū)，開(kāi)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(hù)時(shí)；③聯(lián)合布置采區(qū)，下部為維護(hù)較好的薄及中厚煤層時(shí)；④為部分煤層和區(qū)段服務(wù)的，維護(hù)年限不長(zhǎng)的專用通風(fēng)或運(yùn)煤上山。 對(duì)于單一厚煤層和聯(lián)合布置的采區(qū)，一般應(yīng)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(dāng)上山只為采區(qū)上部煤層或部分區(qū)段服務(wù)，開(kāi)采下部煤層便廢棄不用時(shí)，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(yùn)輸都采用輸送機(jī)上山運(yùn)煤或上山溜放。緩傾斜煤層一般采用輸送機(jī)上山，傾斜煤層采用自溜上山。 坡度小于15176。的上山，可鋪設(shè)帶式輸送機(jī)或刮板輸送機(jī)運(yùn)煤；坡度在15176。～25176。的上山，可鋪設(shè)刮板輸送機(jī)運(yùn)煤；坡度超過(guò)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(chē)牽引的串車(chē)方式或循環(huán)絞車(chē)（無(wú)極繩）運(yùn)輸方式。采用串車(chē)提升的，要求上山坡度小于25176。；采用循環(huán)絞車(chē)運(yùn)輸?shù)?，要求上山坡度不超過(guò)10176。當(dāng)煤層傾角大于25176。時(shí)，無(wú)論是煤層軌道上山，還是巖層軌道上山，其坡度應(yīng)與煤層傾角一致；當(dāng)煤層傾角大于25176。時(shí)，應(yīng)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(chē)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(yùn)輸上山，一條為軌道上山，同時(shí)兼做通風(fēng)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(shí)生產(chǎn)，需要簡(jiǎn)化通風(fēng)系統(tǒng)的采區(qū)，運(yùn)輸上山和軌道上山均布置在底板巖石中。增設(shè)的上山如果服務(wù)年限不長(zhǎng)，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(mén)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(shí)生產(chǎn)，需要簡(jiǎn)化通風(fēng)系統(tǒng)的采區(qū)；集中運(yùn)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?yàn)樘崆熬蜻M(jìn)其他采區(qū)的巷道以及需要泄水的采區(qū)。增設(shè)上山一般可用作運(yùn)煤或通風(fēng)用，也可兼做行人、輔助提升。增設(shè)的上山特別是服務(wù)年限不長(zhǎng)的上山，多數(shù)可沿煤層布置，以便減少掘進(jìn)費(fèi)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(kāi)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(dāng)煤層厚度較大，采區(qū)儲(chǔ)量較豐富，采區(qū)上山服務(wù)年限較長(zhǎng)時(shí)，如果將采區(qū)上山布置在煤層中，不僅巷道維護(hù)較為困難，維護(hù)費(fèi)用高，而且要留設(shè)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(xiǎn)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(yīng)有一定的層位高差，一般運(yùn)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(dāng)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(shí)，為便于巷道維護(hù)，仍應(yīng)在同一層位布置上山。巖石上山的布置應(yīng)是其處于基本避開(kāi)采動(dòng)影響、較為穩(wěn)固的巖層中，因此 ，上山距煤層底板應(yīng)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(guò)大則會(huì)使上山之間的聯(lián)絡(luò)巷長(zhǎng)度加大，過(guò)小不利于巷道維護(hù)，也不便于在其間布置機(jī)電硐室，給中部車(chē)場(chǎng)的布置和施工帶來(lái)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(zhǎng)度，采區(qū)上部走向長(zhǎng)度 1600，下部走向長(zhǎng)度1000m， 平均走向長(zhǎng)度 1200m。 采用單翼采區(qū)布置。走向?yàn)?200m。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(jìn)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(xiàng)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(mén)和60m溜煤眼工程量較大比第三種多掘170m石門(mén)工程量小困難。一是巖巷施工，二是巷道連接復(fù)雜困難較容易長(zhǎng)。每個(gè)區(qū)段要增加180m的通風(fēng)距離較長(zhǎng)。每區(qū)段增加100m通風(fēng)距離短管理環(huán)節(jié)多。一是溜煤眼多，二是漏風(fēng)地點(diǎn)多多（同第一方案）少5，巷道維護(hù)維護(hù)工程量少，維護(hù)費(fèi)用低煤層上山，維護(hù)工程量較大，費(fèi)用較高煤層上山，梯形金屬支架受采動(dòng)影響大，維護(hù)工程量大，費(fèi)用高無(wú)法回收煤層上山支架部分可以回收復(fù)用可以回收，70%可以復(fù)用 采區(qū)方案經(jīng)濟(jì)比較表 表4—3 方案項(xiàng)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(zhǎng)度/m掘進(jìn)單價(jià)/元m費(fèi)用/元25035003750002502+250500 40035000025034003000002聯(lián)絡(luò)巷石門(mén)長(zhǎng)度/m單價(jià)/元m單條上山費(fèi)用/元總費(fèi)用/元溜煤眼（直徑為2m）體積/m3單價(jià)/元m每區(qū)段費(fèi)用/元總費(fèi)用/元上山到2號(hào)煤層63m50031500189000635031509450上山到2號(hào)煤層63m5003150012600063503150945000長(zhǎng)度/m單價(jià)/元維護(hù)時(shí)間/a費(fèi)用/元25032+63255（可供兩翼共用）219002502+263+2505 7051031502503705262500采區(qū)方案經(jīng)濟(jì)比較匯總表 表4—4方案項(xiàng)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(mén)、溜煤眼等）548450485450300000初期投資比較/%182．82100總投資總費(fèi)用661873659005782104609034912190609037總費(fèi)用比較/%105．83100通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，和采區(qū)服務(wù)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(hào)采區(qū)和設(shè)計(jì)的八號(hào)采區(qū)共同用一組上山）。軌道上山、運(yùn)輸上山布置在煤層底板巖石中，回風(fēng)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(hù)。圖4—1采區(qū)上山布置1—軌道上山；2—運(yùn)輸上山；3—回風(fēng)上山 應(yīng)保證采煤工作面的生產(chǎn)需要，盡可能獲得較好維護(hù)條件；應(yīng)考慮盡量減少萬(wàn)噸掘進(jìn)率和掘進(jìn)費(fèi)用；應(yīng)考慮通風(fēng)、防治自然發(fā)火、瓦斯等方面災(zāi)害的要求；應(yīng)考慮有利于工作面接替。對(duì)于開(kāi)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(hù)。開(kāi)采厚煤層時(shí)，各個(gè)分層的區(qū)段平巷，在煤層傾角小于1520176。時(shí)，一般采用內(nèi)錯(cuò)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(shí)，盡可能采用沿空留巷或沿空掘巷的布置方式。按其掘進(jìn)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(yùn)輸平巷和下一區(qū)段回風(fēng)平巷兩巷同時(shí)掘進(jìn)成巷布置方式。對(duì)于普通機(jī)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(shí)通常區(qū)段軌道平巷超前于區(qū)段運(yùn)輸平巷掘進(jìn)，這樣既可探明煤層變化情況又便于輔助運(yùn)輸和排水。對(duì)于煤層瓦斯含量較大、一翼走向長(zhǎng)度較長(zhǎng)的采區(qū)，雙巷掘進(jìn)有利于掘進(jìn)通風(fēng)和安全。煤層瓦斯含量高的礦井，需要在工作面采煤前預(yù)先抽放瓦斯時(shí)，或者工作面后方采空區(qū)瓦斯涌出量很大時(shí)，需加強(qiáng)通風(fēng)和排放采空區(qū)瓦斯時(shí)，可將區(qū)段回風(fēng)平巷布置成雙巷。見(jiàn)圖4—2所示的就是靠近采空區(qū)的一條回風(fēng)平巷作為瓦斯尾巷，專用作排放采空區(qū)瓦斯。對(duì)于綜合機(jī)械化采煤，區(qū)段平巷采用雙巷布置時(shí)，可以縮小巷道斷面，將運(yùn)輸機(jī)與移動(dòng)變電站、泵站分別布置在兩條巷道內(nèi)，運(yùn)輸平巷隨采隨棄，而對(duì)移動(dòng)變電站、泵站所在的平巷加以維護(hù)，作為下區(qū)段的回風(fēng)平巷，如圖4—3所示。這種布置方式的缺點(diǎn)是，配電點(diǎn)到用電設(shè)備的輸電電纜以及乳化液輸送管、水管等需穿過(guò)兩條平巷之間聯(lián)絡(luò)巷，工作每推進(jìn)一個(gè)聯(lián)絡(luò)巷的距離時(shí)，需移置電站、泵站并將電纜、油管等管線拆下來(lái)在另一條聯(lián)絡(luò)巷中重新布置，給生產(chǎn)、維護(hù)帶來(lái)不便。綜合機(jī)械化采煤工作面的等長(zhǎng)布置，要求下一個(gè)區(qū)段軌道平巷應(yīng)按中線取直。采用雙巷布置時(shí)，當(dāng)上區(qū)段采煤工作面結(jié)束，就應(yīng)立即轉(zhuǎn)入下區(qū)段進(jìn)行回采，以減少回風(fēng)平巷的維護(hù)時(shí)間。圖4—2排放采空