【文章內容簡介】 0 萬噸 / a。 L — 工作面長度， 180 米 L0— 工作面年推進度， 1100 米。 M— 采高， 米。 γ — 容重 , 噸 / m3 C— 工作面回采率， 95%。 所以， L＝ 1202000247。（ 1100 95%） ＝ 米 根據規(guī)程規(guī)定并結合我國實際情況，工作面長度在 150～ 250 米之間，故本采區(qū)設計是合理的，又考慮到生產的不平衡需要取一定的富裕量，故將本采區(qū)的工作面長度確定為 180 米。在本采區(qū)每個煤層劃分 6 個區(qū)段。 區(qū)段平巷的布置方式 區(qū)段平巷直接與 回采工作緊密聯系的回采巷道，本采區(qū)的區(qū)段平巷的布置方式采用雙巷布置，有護巷煤柱，主要是為了下個區(qū)段的回風做準備。雙巷掘進速度快，維護簡單。因此在技術和經濟上比較合理。 采區(qū)車場及硐室 采區(qū)車場 1) 采區(qū)上部車場： 采區(qū)上部車場的主要任務是掘進出煤、出矸、進料等的轉載站。軌道上山以水平的繞道線路與區(qū)段回風石門相連，絞車房布置在與回風石門同一水平的巖石某 礦通風系統(tǒng)及 本 近層瓦斯抽采設計 22 中，故采用采區(qū)上部平車場。 2) 采區(qū)中部車場：車場在跨上山的布置的。 3) 采區(qū)下部車場：根據軌道上山起坡點至大巷的距離，本采區(qū)下部車場采用斜式車場，為了便于調車、行人，一般常用朝向井底車場方向布置。 采區(qū)煤倉 每一個采區(qū)設置一個一定容量的煤倉，對于保證采掘工作面的高產高效是十分必要的。它可以有效提高采掘設備的利用率，充分發(fā)揮生產設備的潛力，保證連續(xù)均衡生產。煤倉的開工多樣，按煤倉的中軸線與水平面的夾角分為垂直式煤倉和傾斜式煤倉兩種。垂直式煤倉一般為圓形斷面，與傾斜式煤倉相比，垂直式煤倉具有利用率高，不易形成死角，便于維護，根據本采區(qū)的實際情況，本采區(qū)采用垂直式煤倉。 采區(qū)變電所 本采區(qū)采用移動變電站，安裝在運輸順槽 里，隨工作面的不斷推進而移動。 采區(qū)絞車房 絞車房的位置應選擇在圍巖堅硬的巖石中，不受采動影響，因此把絞車房布置在煤層底板的堅硬巖石中，未受采動影響，硐室斷面采用半圓拱形，支護方式采用錨噴支護。 圖 43 采區(qū)絞車房斷面 Fig. 43 Picks the area hoist house cross section Xx 大學畢業(yè)設計 23 采區(qū)系統(tǒng) 采準系統(tǒng) 首先在井田中部開鑿一對立井，主副井筒到 +180m第一水平后開掘井底車場及主要石門，在下一層煤的底版巖層中開主要的運輸大巷和運料軌 道大巷，向兩翼伸展，當掘至各采區(qū)中部時，開掘采區(qū)下部車場、采區(qū)運輸上山、采區(qū)軌道上山與回風上山連通形成通風系統(tǒng)，在從采區(qū)上山依據掘進各區(qū)段的區(qū)段石門、各煤層的區(qū)段運輸巷、區(qū)段回風巷，最后掘開切眼，完成采準工作。 通風系統(tǒng) 地面新風→井底車場→主要運料石門→軌道大巷→采區(qū)下部車場→軌道上山→區(qū)段運輸石門→區(qū)段運輸巷→工作面→區(qū)段回風巷→區(qū)段回風石門→回風上山→回風打巷→風井。 運輸系統(tǒng) 1)運煤系統(tǒng)：工作面出煤→區(qū)段運輸巷→區(qū)段運輸石門→區(qū)段溜煤眼→運輸上山→采區(qū)煤倉→皮帶運輸大巷→主 要石門→井底煤倉→主井提升至地面。 2)運料系統(tǒng)：副井下料→井底車場材料線→軌道大巷→主要運料石門→采區(qū)下部車場→采區(qū)軌道上山→區(qū)段回風石門→區(qū)段回風巷→工作面。 3）運矸系統(tǒng)：掘進工作面→掘進巷道→區(qū)段回風巷→區(qū)段回風石門→采區(qū)軌道上山→采區(qū)下部車場→軌道大巷→主要運料石門→副井。 灌漿系統(tǒng) 地面灌漿站攪拌池→灌漿泵→風井管子道→主管、分管→區(qū)段回風石門→回風順槽→工作面采空區(qū)。 采區(qū)開采順序 一般情況下，在各區(qū)段留設一定的護巷煤柱，并起一個隔離的作用，各區(qū)段依次回采。針對平莊二礦的情 況，煤層厚，發(fā)火期短，采用留煤柱雙巷布置。 采區(qū)內各區(qū)段的回采順序：選擇后退式開采，且先采上層，再采下層，后退某 礦通風系統(tǒng)及 本 近層瓦斯抽采設計 24 式開采可以減少離上山最遠的集中巷的維護時間，隨著工作面回采結束而報廢，降低維護費用。 采區(qū)巷道斷面尺寸、支護方式、采區(qū)準備工程量 確定依據 1) 根據巷道所處的位置及圍巖的物理力學性質和地質作用大小而確定。 2) 為采區(qū)機械采煤的需要，采區(qū)內各巷道斷面應滿足機械設備的要求。 3) 巷道的支護形式及支護配料應滿足巷道的服務年限。 4) 采區(qū)巷道還要滿足通風安全的需要。 根據設計規(guī) 范規(guī)定：綜采工作面運輸順槽凈斷面不小于 12 平方米，回風順槽的凈斷面不小于 10平方米。本設計中運輸順槽的凈斷面為 ㎡，回風順槽的凈斷面為 ㎡。 采區(qū)準備工程量 在井筒及主要石門，皮帶運輸大巷，運料軌道大巷和回風大巷等開拓巷道完成之后開掘采區(qū)下部車場、上山、石門、運輸順槽、回風順槽、開切眼，然后安裝設備，構成完的生產系統(tǒng)，即正常生產。 采區(qū)內開采損失量 采 區(qū)內開采損失主要包括：斷層及境界煤柱，護巷煤柱，階段煤柱及工作面落煤損失。 ZP= 萬 t 采區(qū)的可采儲量： ??? PC ZZZ = 萬 t 采區(qū)回采率 C=（采區(qū)工業(yè)儲量 開采損失） /采區(qū)工業(yè)儲量 =100%= 所以 采 區(qū)設計是合理的。 采礦方法 采礦方法的選擇 采煤工作量是礦井下生產的中心環(huán)節(jié)。采煤方法的選擇是否合理，直接影響Xx 大學畢業(yè)設計 25 各個礦井的生產安全和各個經濟指標。 選擇采煤方法的依據 1)礦井地質構造、煤層厚度、煤層傾角、層數、層間距、硬度和有無矸石等，以及頂底板巖性，瓦斯、煤塵、水文地質、自 然發(fā)火等情況，煤層的開采關系以及地面井下開采關系等。 2)國家關于煤炭生產的方針政策； 3)采煤機械化程度、設備適應條件； 4） 臨礦或相似礦井的采煤時間經驗。 選擇采煤方法的原則 1) 生產安全 所選擇的采煤方法應仔細檢查采煤工藝的各個程序以及采煤系統(tǒng)各生產環(huán)節(jié)，務必使其符合《煤炭安全規(guī)程》的各項規(guī)定。 2) 經濟合理 經濟效益是評價采煤方法好壞的重要依據。在選擇采煤方法的時，不僅要研究出幾種方案，進行經濟比較，而且還要在經濟效益上進行比較，最后確定經濟上合理的采煤方法。一般應符合以下五個方面的要求： a 采煤工 作面單產高； b 勞動效益高； c 材料消耗少； d煤巖質量少； e 成本低； 3) 煤炭采出率高 減少煤炭損失，提高煤炭采出率，充分利用煤炭資源是國家對煤炭企業(yè)的一項重要技術政策，同時也是防止自燃、減少地下火災、保護和延長工作面和采區(qū)期限、減低掘進率、保證正常生產的重要措施。 選擇采煤方法的影響因素 1) 地質因素 煤層的傾角；煤層的厚度煤層及圍巖的特征；煤層的地質構造特征；煤層的某 礦通風系統(tǒng)及 本 近層瓦斯抽采設計 26 含水性、瓦斯涌出量及煤的自燃情況。 2) 技術發(fā)展及裝備水平的影響 技術發(fā)展及裝備水平可以直接影響巷道布置及生產系統(tǒng)，在選 擇系統(tǒng)方法時必須認真考慮。 3) 管理水平 管理水平的及職工素質有時對采煤方法有一定的影響，在管理水平差的情況下，一般難度較大的再沒技術和工藝，如大采高一次采全高綜采及大傾角綜采等很難推廣。 采煤方法的確定 本礦區(qū)的煤層傾角平均為 度，地質構造簡單，再根據《煤炭設計規(guī)范》的規(guī)定，通過采區(qū)劃分我們發(fā)現采用走向長壁采煤方法最合理。 設計煤層的賦存條件、煤層結構及圍巖情況 設計采區(qū)的埋藏深度為 180— 500，區(qū)內煤層平坦，無構造，平均傾角為 14度，采區(qū)內煤層瓦斯大，煤塵具有自燃性和爆炸性 ，發(fā)火期為 36 個月。設計煤層的上下圍巖均為細砂巖，厚度大且質密堅硬，這給巷道的布置帶來了很大的便利。 工作面長度的確定 合理的工作面長度能為工作面的高產高效提供有利的條件，從工作面的內部條件來說，在一定范圍內加長工作面的長度能獲得較高的產量、提高效率和效益、降低成本，但工作面長度增長，生產技術管理難度也會隨之增大，因此，單產效率、效益和安全生產條件等都會先獎，根據《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》規(guī)定：綜采工作面的長度不宜小于 160 米，不宜大 于 250 米，適宜時應盡量加大。在本設計中，為了一個工作面達產，經 反復計算，確定工作面的長度為 180 米，下面按工作面長度 180 米進行校核。 采煤機械的選擇和回采工藝的確定 采煤機械的選擇 《規(guī)范》規(guī)定，大型礦井應以綜合機械化采煤工藝為主，綜采是回采工藝的Xx 大學畢業(yè)設計 27 重要發(fā)展方向，它具有高產﹑高效﹑安全﹑低耗及勞動條件好，勞動強度小的優(yōu)點。要實現綜采必須配備成套設備，特別是把工作面“三機 — 采煤機，刮板輸送機，液壓支架”配套搞好，否則綜采生產將無法進行，因此也不能取得好的經濟效果。 根據設計工作面煤層賦存情況和生產能力選擇綜采機組設備。 根據設計工作面煤層賦存情況 和生產能力選擇綜采機組設備。 1）采煤機： 采煤機選用 MG900/2210WD 型雙滾筒采煤機，它適用于開采傾角 ≤35176。， 可采采高 ，并可在有瓦斯和煤塵爆炸危險的礦井中使用。 表 42 MG900/2210WD 型采煤機主要技術特征一覽表 采煤機型號 采高（ m） 煤質硬度 煤層傾角 滾筒直徑（ m） 截深（ mm） MG900/2210WD F=2～ 4 35176。 800 2)工作面刮板輸送機 ： 工作面選用 SGZ630/220 型刮板輸送機。 選擇刮板輸送機時根據和采煤機配 套的原則因此選擇 SGZ730/320 采煤速率（每小時） 選擇采煤機的牽引速度為 每小時產煤量 60= 噸 /小時 表 4 3 SGZ630/220 型刮板輸送機主要技術特征一覽表 型號 設計長度（ m） 運輸能力（ t/h） 鏈速（ m/s） 刮板鏈形式 SGZ630/220 180 450 1 中雙邊鏈 3)液壓支架： 工作面選用 ZY3600/25/50 型支撐掩護式液壓支架 表 44 ZY3600/25/50 型掩護式液壓支架主要技術特征 支架 型號 支架形式 高 度 （ m） 寬 度 （ m） 中心距 （ m） 初撐力 （ KN） 工作阻力 （ KN） 支護強度 （ Mpa） ZY3600/25/50 支撐掩護式 3092 3600 回采工藝的確定 回采工藝是人們根據回采工作面煤層的賦存條件，運用某種技術裝備進行的生產方式，在回采工作面進行破煤、裝煤運煤、支架及處理采空區(qū)等各種工藝。 回采工藝的選擇的原則 [2]： 1) 盡可能的使用機械落煤，達到工作面高產高效。 2) 勞動安全條件好。 3) 煤炭損失少，回采率高。 某 礦通風系統(tǒng)及 本 近層瓦斯抽采設計 28 4) 料消耗少，成本低。 回采工藝： 1) 滾筒的位置： 采用雙滾筒采煤機，在運行過程中為了司機的操作安全，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的平整性及輸送機槽歪斜的適應能力 ，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。 經考慮頂板管理，移架，端頭支護等因素，工作面采用雙向割煤，往返依次割兩刀。 2) 綜采面采煤機進刀方式 采用工作面端部斜切進刀時，其進刀過程如下： a 當采煤機割至工作面端頭 時，其后的輸送機槽移近煤壁，采煤機身處尚留有一段下部煤。 b 調換滾筒位置，前滾筒下降，后滾筒升起，并沿輸送機彎曲段反向割入煤壁直至直線段為止，然后將輸送機移直。 c 再調換兩個滾筒的上下位置，重新反向割煤至輸送機處。 d 將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調換上下滾筒，反程進入正常割煤。 Xx 大學畢業(yè)設計 29 a起始 b開始并移直輸送機 c割三角煤 d開始正常割 圖 41 斜切進刀示意圖 圖 42 工作面布置圖 Acting surface arrangement fig 某 礦通風系統(tǒng)及 本 近層瓦斯抽采設計 30 3）移架方式 采用單架依次順序式移架，支架沿采煤機牽引方向依次前移，移動步距等于截深，支架移成一條直線，這種移架方式操作簡單，容易保證規(guī)格質量，能適應不穩(wěn)定頂板。 4）綜放面工序配合方式 綜放面割煤、移架、推移輸送機四個主要工序要互相配合，才能取得良好的經濟效益。工作面支護采用及時支護方式，移架滯后采煤機 3— 6m，推溜滯后采煤機 15m。采煤機割煤后支架依次前移支護頂板，輸送機隨移架逐漸移向煤壁，推移步距等于采煤機截深。 5）端頭支護 及超前支護 端頭控頂面積大，設備，人員集中，又是設備、人員、材料出入工作面的交通口，大采高綜采工作面端頭管理尤其困難，故宜采用端頭支架支護，它適用于傾角較小的綜采面，通常在機頭（尾）處滯后于工作面支架一個截深。這種端頭支架移動快，靈活