【文章內(nèi)容簡介】 煤層傾角不大；結(jié)合設(shè)計礦井的實際條件，是比較適合采用完全沿空掘巷方式布置區(qū)段平巷的 它的優(yōu)點如下：煤體邊緣為低壓區(qū)，有利于巷道維護(hù)；完全取消了上下區(qū)段之間的護(hù)巷煤柱；煤層邊緣地帶經(jīng)過壓松、卸壓使瓦斯得到了自然釋放，有利于掘進(jìn)和生產(chǎn)的安全；沿煤層掘進(jìn)有助于實現(xiàn)掘進(jìn)機械化。 采區(qū)車場及硐室 車場形式無極繩運輸車場形式分為平車場和甩車場兩類。由于平車場摘掛鉤安全、操作方便，所以，無論上繩式和下繩式運輸大都采用平車場形式，并在車場中設(shè)有自動滑行坡度調(diào)車，只在個別情況下，上繩式運輸才考慮采用選取甩車場形式。所以本設(shè)計的采區(qū)上、中、下部車場形式實際也都為平車場形式，只是下部車場由于上山的落平問題設(shè)置了豎曲線和高低道。 調(diào)車方式1上部車場：車場形式為平車場（與回風(fēng)道在同一水平），由此。當(dāng)無極繩上提礦車到車場后摘鉤，由道岔順向推入回風(fēng)道內(nèi)即可，而由回風(fēng)道的來車，則由回風(fēng)道推入平車場（上山的一段）在無極繩上摘鉤。2中部車場：車場形式平車場（同小段聯(lián)絡(luò)巷在同一水平），所以上山來車到達(dá)平車場后摘鉤，推入?yún)^(qū)段平巷（一小段），然后由區(qū)段聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)的小絞車提到工作面順槽。由工作面來車，則經(jīng)斜巷下放到區(qū)段短石門后，推入平車場（上山的一段），在無極繩上摘鉤下放。3下部車場：由車場形式?jīng)Q定，從上山來看，通過豎曲線落平后摘鉤，沿車場的高道自動滑行到下部車場存車線。由井底來車，則進(jìn)入車場的底道，自動滑行到下部車場的低道存車線后，掛無極繩羊角鉤由無極繩上提。 采區(qū)硐室采區(qū)主要硐室有變電所、絞車房、煤倉。 變電所：它是采區(qū)供電的樞紐，所以應(yīng)設(shè)置在巖層穩(wěn)定、無淋水、地壓小及通風(fēng)良好的地方，并要求位于采區(qū)用電負(fù)荷的中心。本設(shè)計將它設(shè)置在采區(qū)兩條上山之間，并靠近軌道上山一側(cè)，其基本層位與軌道上山在同一層位。沿傾斜大致在采區(qū)的中央。 絞車房：主要是根據(jù)絞車的型號及規(guī)格、基礎(chǔ)尺寸、絞車房的服務(wù)年限和所處的圍巖性質(zhì)等進(jìn)行設(shè)計。其位置選擇在圍巖穩(wěn)定、無淋水、地壓小和易維護(hù)的地點，在滿足施工、機械安裝和提升運輸要求的前提下，應(yīng)盡量靠近上山變坡點，以減少巷道工程量。另外，它與臨近的巷道間應(yīng)有足夠的煤柱或巖柱，一般情況下不小于10米，以利于絞車房的維護(hù)。 煤倉：在采區(qū)煤倉的尺寸確定之前，首先對煤倉的容量進(jìn)行確定：（1）按采區(qū)高峰生產(chǎn)延續(xù)時間計算煤倉容量Q （53） 式中： ——采區(qū)高峰生產(chǎn)能力，噸/小時 ——裝車站通過能力，噸/小時， ——采區(qū)高峰生產(chǎn)延續(xù)時間， ——不均衡系數(shù)，—所以 Q =（463） =（2）按循環(huán)產(chǎn)量計算煤倉容量 =Llhr （54） 式中： L——工作面長度，米 l——截深，米 h——采高，米 r——煤的容重，所以Q =190 =由以上計算作為依據(jù)，選擇煤倉容量為800噸。由經(jīng)驗 （55）R=≈3 h=21采區(qū)煤倉用混凝土收口，在煤倉上口設(shè)鐵箅子，煤倉溜口與裝車方向相同，閘門的形式為單扇閘門，開啟方式為氣動。 采準(zhǔn)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、運輸系統(tǒng) 采準(zhǔn)系統(tǒng) 自煤層運輸大巷開掘采區(qū)下部車場、采區(qū)煤倉，從下部車場向上，沿著煤層分別開掘軌道和運輸上山，兩條上山相距20米，到采區(qū)上部邊界后，以上部車場與采區(qū)回風(fēng)石門連通，形成通風(fēng)系統(tǒng)，然后，為了準(zhǔn)備出第一區(qū)段的采煤工作面，在上山附近第一區(qū)段的 下部掘中部車場，然后掘進(jìn)第一區(qū)段的運輸與回風(fēng)平巷至于采區(qū)邊界后在掘出開切眼，與此同時，還要開掘變電所，當(dāng)開切眼準(zhǔn)備完后，機械設(shè)備安裝好后就可以進(jìn)行生產(chǎn)了。 通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流副井→井底車場→軌道斜巷→軌道大巷→軌道上山→運輸順槽→工作面污風(fēng)回風(fēng)順槽→軌道上山→采區(qū)回風(fēng)石門→回風(fēng)大巷→風(fēng)井排出地面 運輸系統(tǒng)運煤系統(tǒng)：工作面出煤→區(qū)段運輸順槽→運煤上山→采區(qū)煤倉→運輸大巷→皮帶斜巷→井底煤倉→從主井提到地面排矸系統(tǒng)：掘進(jìn)巷道時所出的矸石用單軌吊沿軌道斜巷運到井底車場，然后從副井提至地面運料系統(tǒng)：副井→井底車場→軌道斜巷→軌道大巷→軌道上山→回風(fēng)順槽→使用地點 采區(qū)開采順序 本設(shè)計采區(qū)同一煤層采用區(qū)段順序依次開采，工作面沿走向推進(jìn)，為減少煤炭損失，在采某一區(qū)段時，先將綜采設(shè)備不能采的煤采出（用炮采的方法） 采區(qū)巷道斷面 根據(jù)《設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，綜采工作面膠帶輸送機順槽巷道凈斷面不宜小于12㎡，回風(fēng)順槽凈斷面不宜小于10㎡，輸送機上下山的凈斷面不宜小于12㎡，運料、通風(fēng)、和行人上山的凈斷面，不宜小于10㎡。采區(qū)準(zhǔn)備巷道工程量是指從區(qū)段石門起的所有巷道和硐室的工程量總和。具體見下表571表571采區(qū)巷道工程量序號巷道名稱支護(hù)類型斷面，㎡長度，m體積，1運輸大巷錨噴5102軌道大巷錨噴5103運輸上山錨噴2010297484軌道上山錨噴2010265325運順錨噴162002397606回順錨噴162002154607煤倉砌璇——218采變電所砌璇——209開切眼液壓支架15285042750 采區(qū)巷道掘進(jìn)率，采區(qū)回采率 采區(qū)巷道掘進(jìn)率= 采區(qū)回采率===區(qū)內(nèi)開采損失主要包括；境界煤柱、護(hù)巷煤柱、工作面落煤損失即根據(jù)《設(shè)計規(guī)范》，對于厚煤層，由上述計算確定本采區(qū)的回采率是符合《設(shè)計規(guī)范》要求的。6 采煤方法 采煤方法的選擇、煤層厚度、煤層傾角、層數(shù)、層間距、硬度和有無矸石等，以及頂?shù)装鍘r性、瓦斯、煤塵、水文地質(zhì)、自然發(fā)火等情況，煤層的開采關(guān)系以及地面井下開采關(guān)系等。、設(shè)備適應(yīng)條件。，采用正規(guī)采煤方法。，達(dá)到工作面高產(chǎn)高效。 本礦井的重點設(shè)計煤層為3煤，由于煤層傾角小，屬于緩傾斜煤層，采用走向、傾向長壁采煤方法都可以，但根據(jù)本采區(qū)的形狀特點，采用走向長壁更有利。其余采區(qū)根據(jù)各自特點，也有部分采區(qū)采用傾斜長壁開采。 概述重點設(shè)計層的煤層賦存條件，煤層結(jié)構(gòu)及圍巖條件 主采層的賦存條件本礦井的首采層是3煤，發(fā)育好且賦存穩(wěn)定，傾角小、，煤層容易自燃，瓦斯涌出量大，是煤與瓦斯突出煤層。 圍巖情況 煤層頂板多為砂巖、泥砂巖或細(xì)砂巖，部分為中砂巖、粗砂巖，煤層較穩(wěn)定，頂?shù)装鍘r性相類似。 工作面長度的確定合理的工作面長度能為工作面高產(chǎn)高效提供有利的條件，從工作面內(nèi)部條件來說，在一定范圍內(nèi)加長工作面長度能獲得較高的產(chǎn)量，提高效率和效益，降低成本，但工作面長度增長，生產(chǎn)技術(shù)管理難度也會隨之增大，因此，單產(chǎn)、效率、效益以及安全生產(chǎn)條件等都會下降，所以，根據(jù)《設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，綜合機械化采煤工作面的長度不宜小于160米。本設(shè)計根據(jù)實際情況及設(shè)備能力決定工作面長度為190米。 按通風(fēng)能力確定工作面長度 （61）式中：L——工作面允許最大長度 v ——工作面允許最大風(fēng)速，4m/s M——工作面采高， ——風(fēng)流收縮系數(shù)，～ ——晝夜產(chǎn)一噸煤所需風(fēng)量， p——煤層生產(chǎn)率， S——工作面最小控頂距， N——循環(huán)進(jìn)刀數(shù)，12 B——采煤機截深， 根據(jù)采煤機能力確定工作面長度采煤機的最大速度為7 （62）式中：Q ——采煤機日生產(chǎn)能力 Q=18607=45617 K ——開機率，即循環(huán)率 N ——日進(jìn)刀數(shù)，12刀 B ——采煤機截深， M ——采高， r ——煤的容重 179。 C ——工作面回采率 L≤通過上述檢驗，工作面長度定在190m是十分合理的。 采煤機械選擇和回采工藝確定 綜采機組的設(shè)備選擇根據(jù)本設(shè)計礦井的實際條件：～5m、傾角3176。～9176。、普氏系數(shù)13，選擇綜采成套設(shè)備為：TLS6型電牽引雙滾筒采煤機、工作面刮板輸送機選用DBT公司生產(chǎn)的PF4/1132型可彎曲的刮板輸送機、以上各機械技術(shù)特征見下表：表641 支撐掩護(hù)式支架型號支撐高度支撐強度額定工作阻力中心距支架重量2500—5500mm8636kN1750mm27t表642 采煤機型號裝機功率采高截深滾筒直徑牽引速度電壓生產(chǎn)能力TLS61810KW～600mm2600mm0～15 m/min3300v4000t/h表643 刮板輸送機型號裝機功率輸送能力設(shè)計長度供電電壓鏈速PF4/11322*700kw2500t/h2003300v 配套設(shè)備選型 工作面的配套設(shè)備主要有轉(zhuǎn)載機、破碎機、可伸縮膠帶輸送機。具體技術(shù)特征見下表表644 轉(zhuǎn)載機型號裝機功率輸送能力設(shè)計長度DF4/B32315kw2750t/h表645 破碎機型號功率破碎能力破碎粒度SBO916315kw3500t/h300mm表646 膠帶輸送機型號功率帶寬帶速輸送能力3753375kw1400mm3000t/h表647 乳化液泵站乳化液泵型號工作壓力功率乳化液箱泵站流量S300型3 3220KW一臺300m/min 回采工藝方式的確定回采工藝是人們根據(jù)回采工作面煤層的賦存條件，運用某種技術(shù)裝備進(jìn)行的生產(chǎn)方式，在回采工作面進(jìn)行破煤、裝煤、運煤、支架及處理采空區(qū)等各種工藝?；夭晒に囘x擇的原則： （1）盡可能使用機械采煤，達(dá)到工作面高產(chǎn)高效。（2）勞動安全條件好。（3）煤炭損失少，回采率高。（4）材料消耗少，成本低。 采煤機的工作方式（1）滾筒的位置采用雙滾筒采煤機，在運行過程中為了司機操作安全，煤塵少，裝煤效果好，前滾筒沿頂板割煤，后滾筒沿底板割煤，并有一定的臥底量，以增加采煤機對底板平整性及輸送機槽歪斜的適應(yīng)能力，避免采煤機和輸送機因底板鼓起或浮煤墊起而向采空區(qū)傾斜。（2）采煤機的割煤方式：雙向割煤，端頭斜切進(jìn)刀。進(jìn)刀過程如下：a 當(dāng)采煤機割煤至工作面 端頭時，其后的輸送機槽已移近煤壁，采煤機身處尚有一段下部煤，如圖a所示。 b調(diào)整滾筒位置，前滾筒下降，后滾筒上升，并沿輸送機彎曲段反向割入煤壁，直至輸送機直線段為止，然后將輸送機移直，如圖b所示。c 再調(diào)換兩個滾筒上下位置，中心返回割煤至輸送機機頭處，如圖c所示。d 將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上下滾筒位置，返程正常割煤，如圖d所示。(3)工藝過程：采煤機由機頭斜切進(jìn)刀→移端頭溜子→移過度架和端頭架→采煤機反向空駛→采煤機割第一刀煤→移架→推溜→采煤機由機尾斜切進(jìn)刀進(jìn)行下一個循環(huán)。 移架方式為了及時支護(hù)頂板，采用先移架后推溜的及時支護(hù)方式，指甲移步方式為成組整體依次順序式。該方式按順序每次移一組，每組二、三架，一般由大流量電液閥組成控制。適用于頂板穩(wěn)定的高產(chǎn)綜采面。 支護(hù)方式工作面端頭采用ZZ4000/17/35B端頭液壓支架支護(hù)。具體形式見工作面圖。 循環(huán)方式選擇及循環(huán)圖表的編制 確定循環(huán)方式循環(huán)方式是循環(huán)進(jìn)度和晝夜循環(huán)總數(shù)。工作面作業(yè)制度，循環(huán)方式、作業(yè)方式、工序安排及勞動組織最終反映在循環(huán)圖表上，它包括循環(huán)作業(yè)圖、勞動組織表、技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表等部分?；夭晒ぷ髅娴难h(huán)作業(yè)是回采工作面在規(guī)定時間內(nèi)保質(zhì)保量、安全地完成采、裝、運、支、處這樣一個采煤全過程。采煤工作面采用“四六”工作制，三采一準(zhǔn)，每班工作6小時，采煤班每班進(jìn)4刀，工作交班時間未計入循環(huán)圖表，循環(huán)圖表見圖651。圖641 斜切進(jìn)刀示意圖圖651 循環(huán)作業(yè)圖表651 工人出勤表序號工種班次小計一二三四1班長111142采煤班司機222063支架工5555204轉(zhuǎn)載機司機111145破碎機工111146端頭支護(hù)工111147泵站司機111148運料工2228149檢修工33391810機電維修工11136總計1818183084 工人出勤表編制原則：a、出勤的工種必須與循環(huán)圖表中的作業(yè)時間相對應(yīng)。b、出勤工數(shù)必須按國家規(guī)定的人員配備，綜采隊不超過100人。c、采場直接工人包括轉(zhuǎn)載機以內(nèi)工人，采區(qū)人員不在內(nèi) 機電設(shè)備表具體見表652序號設(shè)備名稱型號單位數(shù)量1液壓支架ZZ4000/17/35架1202采煤機AM500/臺13刮板輸送機SGZ730/320臺14轉(zhuǎn)載機SZD730/90臺15乳化液泵站NBR—764/132臺26移動變電站KSGZY—500/6臺27端頭支架ZTB50/185/36架88帶式輸送機S