【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電所，然后由采區(qū)變電所分配到各用電點(diǎn)。6）掘進(jìn)工作面正常生產(chǎn)期間配備2個(gè)掘進(jìn)工作面，采掘比為1:2。掘進(jìn)工藝為機(jī)掘。7）采掘機(jī)械配備。 采掘機(jī)械設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量（臺(tái)）單價(jià)（萬元）總價(jià)（萬元）一采煤機(jī)1135135二刮板輸送機(jī)16060三轉(zhuǎn)載機(jī)1四膠帶輸送機(jī)STJ800/1321120120五乳化液泵1六輸送機(jī)移置器20七煤電鉆2八調(diào)度絞車2九支柱DWX3750120十絞接頂梁750合計(jì)1）采煤方法設(shè)計(jì)采用底板走向平硐單水平上下山開拓。2）回采工藝、工作面支護(hù)及頂板管理采煤工作面設(shè)計(jì)采用普采落煤。(1)落煤方式：采煤機(jī)。(2)運(yùn)輸方式：刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。(3)支護(hù)方式：。根據(jù)采面片幫情況，在片幫地段打設(shè)臨時(shí)貼幫柱。上下出口(端頭)采用單體支柱及金屬絞接頂梁加強(qiáng)支護(hù)或采用6米4根礦用22kg/m工字鋼，交錯(cuò)抬棚加強(qiáng)支護(hù)，并保持出口暢通。運(yùn)輸、回風(fēng)巷離工作面20米范圍內(nèi)采取加強(qiáng)支護(hù)的措施，可在兩架棚之間增加一架棚或采用單體支柱或設(shè)巷道走向抬棚支護(hù)。(4)頂板管理：采用全部陷落法管理頂板，“四、五排”控頂。放頂線采用密集支柱、叢柱切頂，采用回柱絞車回柱。3）工作面循環(huán)方式、作業(yè)方式的選擇采用三班制，兩采一準(zhǔn)，工作面長(zhǎng)140m，循環(huán)完成率75%，年進(jìn)度約1080m。4）工作面年生產(chǎn)能力驗(yàn)算首采工作面產(chǎn)量計(jì)算如下：A= LV0MγC0式中：A —工作面產(chǎn)量，萬t／a；V0 —工作面年推進(jìn)度，m／a；該工作面每年生產(chǎn)時(shí)間為300天；每天割煤刀數(shù)為6刀。所以工作面年推進(jìn)度為1080m。M—工作面平均采高，m；L—工作面長(zhǎng)度，m；γ—煤層容重，t／m3；C0—工作面回采率；所以該采煤工作面的年產(chǎn)量為A=1401080=49萬t。因此一個(gè)采煤工作面的年生產(chǎn)能力能夠滿足礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。井底水倉中的水泵選擇PJ型高揚(yáng)程多級(jí)離心泵PJ2003型水泵三臺(tái),一臺(tái)工作,一臺(tái)檢修，一臺(tái)備用。流量420 m3/h，轉(zhuǎn)速1480(r/min)，電機(jī)功440(kW)率，排水管直徑Φ=200mm。4）井下供配電礦井地面工作容量701kw，井下工作容量為201kw；。選擇1臺(tái)容量為350kvA的S9—350/10，10/—350/10，10/，變壓器中性點(diǎn)接地；∕10,10∕，250 kVA型變壓器供井下其他設(shè)備，變壓器中性點(diǎn)不接地，∕10,10∕，50 kVA變壓器作為局部通風(fēng)機(jī)的專用變壓器，變壓器中性點(diǎn)不接地。自地面引φ二回下井電纜至井下配電點(diǎn)，鋪設(shè)方式為電纜掛鉤鋪設(shè)。在主平硐，區(qū)段石門、工作面運(yùn)輸和回風(fēng)順槽等巷道內(nèi)設(shè)置固定照明電器。主要通風(fēng)機(jī)、瓦斯泵、井下水泵等為雙回路供電，兩回路電源線路上不得分接任何負(fù)荷，以保證供電的連續(xù)性，且備用回路必須帶電備用。2）礦內(nèi)通訊礦井行政電話和調(diào)度電話共用一臺(tái)程控調(diào)度機(jī)，設(shè)備選用DDK—1型礦用調(diào)度總機(jī)，電話站設(shè)在礦辦公樓內(nèi)，另設(shè)置22門直通用戶(其中地面12門，井下10門)，供特需用戶。地面及井下用戶話機(jī)均為按鍵話機(jī)，地面為HA01型。電話站至通風(fēng)機(jī)房等工業(yè)場(chǎng)地通訊選用HUVV型礦用電話電纜，其敷設(shè)方式采用鋼索吊掛，分別與場(chǎng)區(qū)動(dòng)力照明線網(wǎng)同桿架設(shè)，1電話線。電話站至井下選用HUVV20型礦用電話電纜，用戶話機(jī)線選用KUVVR軟電纜，以完成礦井的內(nèi)部按照礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、工作制度、勞動(dòng)定員，計(jì)算的效率為：礦井原煤生產(chǎn)人員效率=3597/411= t/工礦井原煤生產(chǎn)工人效率=3597/333= t/工礦井井下工人效率=3597/ 280= 礦井勞動(dòng)定員表序號(hào)人員類別各班出勤人數(shù)（人）合計(jì)（人）在冊(cè)系數(shù)在冊(cè)人數(shù)一班二班三班一生產(chǎn)工人其中：井下地面12011895333333100100802802802018155353二管理人員8842020其中工程技術(shù)人員43299原煤生產(chǎn)人員合計(jì)132129101362362三服務(wù)人員 201554040四其它人員43299全礦定員合計(jì)156147108411411第三章 瓦斯災(zāi)害防治 煤層瓦斯涌出量計(jì)算根據(jù)已知條件：此次貴州省桐梓縣平安煤礦設(shè)計(jì)為一采兩掘瓦斯進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)探測(cè)地質(zhì)條件，選擇8101為采面開采，為滿足采掘交替同時(shí)開掘兩個(gè)掘進(jìn)面9101和91022。兩個(gè)掘進(jìn)巷道長(zhǎng)度為40m。該礦井參照設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)瓦斯抽采率為65%。設(shè)計(jì)按照一采兩掘進(jìn)行設(shè)計(jì)，開采煤層為8煤層，，%、%、%。煤層透氣性系數(shù)λ＝（m2/)。~?；夭晒ぷ髅嫦鄬?duì)瓦斯涌出量16m3／t；根據(jù)礦井瓦斯涌出量計(jì)算方法，統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)法需要的數(shù)據(jù)龐大，故采用分源計(jì)算的方法計(jì)算礦井瓦斯涌出量。主要計(jì)算井下開采煤層及圍巖、鄰近煤層、采空區(qū)瓦斯涌出量、掘進(jìn)巷道瓦斯涌出量。即該礦井相對(duì)瓦斯涌出量等于平均每噸煤各瓦斯涌出的分量之和。1)開采層瓦斯涌出量： （）式中： K1——圍巖瓦斯涌出系數(shù)；K2——回采工作面丟煤涌出系數(shù)，其值為回采率的倒數(shù)；C8——順槽掘進(jìn)預(yù)排系數(shù)，后退式回采，C8=（）/B；B——回采工作面長(zhǎng)度，m；b——順槽瓦斯預(yù)排寬度，m； m——開采層厚度，m； M——工作面采高，m； W0——煤層原始瓦斯含量，m3／t；Wc——煤層殘存瓦斯含量，m3／t。／t。2） 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)用絕對(duì)瓦斯涌出量表達(dá)，采用下式計(jì)算。 （）式中：q掘—掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m3／min；q3—掘進(jìn)工作面巷道煤壁絕對(duì)瓦斯涌出量，m3／min；q4—掘進(jìn)工作面落煤絕對(duì)瓦斯涌出量，m3／min。（1）其中掘進(jìn)工作面巷道煤壁絕對(duì)瓦斯涌出量按下式計(jì)算 （）式中：q3—掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量，m3／min；D—巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長(zhǎng)度，m；對(duì)于薄及中厚煤層，D=2m0，m0為開采層厚度；對(duì)于厚煤層，D=2h+b，h及b分別為巷道的高度及寬度；v—巷道平均掘進(jìn)速度，m／min；L—巷道長(zhǎng)度，m；q0—煤壁瓦斯涌出強(qiáng)度，m3／（m2?min），參考下式計(jì)算。 （）式中：q0—巷道煤壁瓦斯涌出量初速度，m3／（m2?min）：Vr—煤中揮發(fā)分含量，％；W0—煤層原始瓦斯含量，m3／t。C8煤層揮發(fā)分為18%，179。/t。 ／（m2?min）。煤層為中厚煤層，D=2m0=。 =／min。（2）其中掘進(jìn)巷道落煤的瓦斯涌出量采用下式計(jì)算 （） 式中：q4—掘進(jìn)巷道落煤的瓦斯涌出量，m3／min：S—掘進(jìn)巷道斷面積，m2；v—巷道平均掘進(jìn)速度，m／min；r—煤的密度，t／m3；W0—煤層原始瓦斯含量，m3／t， Wc—運(yùn)出礦井后煤的殘存瓦斯含量，m3／t， 。%， m179。/t = m3／min。 m3／min4）生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量采用下式計(jì)算 （）式中：q區(qū)—生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量，m3／t；K＇—生產(chǎn)采區(qū)內(nèi)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)；q采i—第i個(gè)回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m3／t；Ai—第i個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量，t；q掘i—第i個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m3／min；Ao—生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t 。經(jīng)計(jì)算的=／t5）礦井瓦斯涌出量礦井瓦斯涌出量采用下式計(jì)算 （）式中：q井—礦井相對(duì)瓦斯涌出量，m3／t；q區(qū)i—第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量，m3／t；Aoi—第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t；K′、K＂—已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，（參照AQ1018－）經(jīng)計(jì)算可知=／t。 采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)K′、K″值采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)煤層屬性取值范圍取值原則生產(chǎn)采區(qū)K＇單一煤層～a）對(duì)通風(fēng)管理水平較高，開采煤層厚度適中，丟煤較少，煤層層數(shù)較少的礦井（或采區(qū)），應(yīng)取下限值；b）對(duì)通風(fēng)管理水平較差，開采中厚以上煤層且煤層層數(shù)較多的礦井（或采區(qū)），應(yīng)取上限值。近距離煤層群～已產(chǎn)采區(qū)K＂單一煤層～近距離煤層群～所以礦井設(shè)計(jì)按照瓦斯涌出量25m3／t設(shè)計(jì)。該礦的瓦斯涌出預(yù)測(cè)見下表（) 礦井相對(duì)瓦斯涌出量結(jié)果表字母代碼8號(hào)煤層L140mq采／th3mγmK1MK2W0掘進(jìn)面數(shù)2個(gè)Wc4Aoq區(qū)／tq井25m3／tq掘i／min 工作面可抽放量計(jì)算和抽放必要性可行性論證一、由于該礦為高瓦斯礦井，所以按照規(guī)定可以直接最瓦斯進(jìn)行抽采。二、瓦斯抽采可行性論證：相對(duì)瓦斯涌出量q可由以下公式求得：式中：W0 ——煤層原始瓦斯含量q ——煤層理論相對(duì)瓦斯涌出量Wc——瓦斯殘存量，m179。/t。 純煤的殘存瓦斯含量取值揮發(fā)分（Vr）/%6～88～1212～1818～2626～3535～4242～56Wc[m3/（）.1]9～66～44～33～2222 注：。C8煤層揮發(fā)分為18%， m179。/t 本工作面理論最大瓦斯涌出量可用下面公式計(jì)算QMax =qLHDρQMax ——工作面理論最大瓦斯涌出量，m3q ——煤層理論相對(duì)瓦斯涌出量 L——C8號(hào)煤工作面走向長(zhǎng)度，m； H——煤層厚度，m； D—— C8煤傾向長(zhǎng)度，m； ρ——C8煤的密度，t/m179。 QMax =647140 =179。則工作面絕對(duì)瓦斯涌出量：Q絕= QMax /(2460330) m179。/min Q絕 ——工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m179。/min QMax ——工作面理論最大瓦斯涌出量，m3 Q絕= (2460330)= (m179。/min)（1）AQ 1027—2006《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》中規(guī)定：凡符合下列情況之一的礦井，必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下移動(dòng)泵站瓦斯抽放系統(tǒng)。① 一個(gè)采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3 /min或一個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯出量大于3m3 /min，用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理的。② 礦井絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的：——大于或等于40m3 /min；——～，大于30 m3 /min；——～，大于25 m3 /min；——～，大于25 m3 /min；——，大于15 m3 /min。③ 開采具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層。采掘工作面需要采取瓦斯抽放的必要性判斷標(biāo)準(zhǔn)是：在給定的巷道通風(fēng)斷面條件下，采掘工作面設(shè)計(jì)通風(fēng)能力小于稀釋瓦斯所需的風(fēng)量，抽放瓦斯才是必要的。（1）采掘工作面最大供風(fēng)量計(jì)算根據(jù)采煤工作面巷道面積S和最大限定風(fēng)速4m/s，計(jì)算理論最大供風(fēng)量。，我們暫設(shè)為800m179。/min。（2）采煤工作面最大風(fēng)排瓦斯量計(jì)算％，計(jì)算風(fēng)排瓦斯量Qp。Qp=Q供C=800。，如不抽放瓦斯，則工作面的瓦斯?jié)舛葘⒊?，尚需抽放瓦斯量Q剩＝==％. 本煤層瓦斯抽放的可行性是指在自然透氣條件下進(jìn)行預(yù)抽的可能性，衡量本煤層瓦斯預(yù)抽是否可行可參照下表：按λ、。 本煤層預(yù)抽瓦斯難易程度分類表煤層抽放瓦斯難易程度鉆孔流量衰減系數(shù)（）煤層透氣性系數(shù)（m2/Mpa2d）容易抽放10可以抽放～10～較難抽放根據(jù)已知條件，C8煤層透氣性系數(shù)λ=（㎡/MPa2d），C8煤屬于可抽采煤層，我們要選取合適的抽采方案來防治采掘工作面的瓦斯超限。 煤層瓦斯抽放方法設(shè)計(jì) 抽放方法的比較和選擇（1）抽放方法的分類和選擇瓦斯抽放方法的規(guī)定：根據(jù)《》：按礦井瓦斯來源實(shí)施開采煤層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放；：多瓦斯來源的礦井，應(yīng)采用綜合瓦斯抽放方法。根據(jù)本煤層的特點(diǎn)，我們選取抽采瓦斯鉆孔法，鉆孔抽采瓦斯的方法順層鉆孔抽采和邊采邊抽以。 抽放鉆孔參數(shù)確定(1)鉆孔直徑鉆孔直徑大，暴露煤壁面積就大，瓦斯涌出量相應(yīng)也大，但二者增長(zhǎng)并非線性關(guān)系，在煤層條件不同的情況下，瓦斯涌出量并不隨孔徑的增大而成比例增大。據(jù)測(cè)定結(jié)果，孔徑由73mm提高到300mm，鉆孔的暴露面積增至4倍，而日本赤平煤礦孔徑由65mm增至120mm?？讖綉?yīng)根據(jù)鉆機(jī)性能，施工速度與技術(shù)水平、抽放瓦斯量、抽放半徑等因素確定，目前一般采用抽放瓦斯鉆孔直徑為60～110mm。根據(jù)本煤層的特性，選取鉆孔直徑為89mm。(2）鉆孔長(zhǎng)度據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，單一鉆孔的瓦斯