【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 第二章 采區(qū)基本開(kāi)采條件第一節(jié) 采區(qū)基本條件一、開(kāi)采范圍采區(qū)位于朱家窯溝一帶，柳樹(shù)垴以南，太舊高速公路以東。井下北部為桑掌大巷，南部為斷層帶，西部為太舊高速公路規(guī)劃煤柱，東部為采區(qū)邊界。上部8煤、3煤已開(kāi)采，6煤尚未開(kāi)采。采區(qū)上限標(biāo)高570米，采區(qū)下限標(biāo)高540米，地面標(biāo)高852—1078米，埋藏深度293—510米，平均401米。二、采區(qū)生產(chǎn)能力，服務(wù)年限計(jì)算確定礦井生產(chǎn)能力確定的合理與否，對(duì)保證礦井能否迅速投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)和盡早發(fā)揮投資效益至關(guān)重要。而礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力問(wèn)題又是一個(gè)與井田地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤炭資源量及煤質(zhì)、煤層賦存條件及建井條件、采掘機(jī)械化裝備水平等諸多因素有關(guān)的綜合問(wèn)題。(一)工作制度采煤工作面三八制，兩個(gè)班生產(chǎn)，一班檢修。(二)采區(qū)服務(wù)年限采區(qū)的服務(wù)年限計(jì)算公式為：T=ZK/（AK）=（110*）=7式中：T—服務(wù)服務(wù)年限，a；ZK—設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt；A—設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/aK—儲(chǔ)量備用系數(shù)，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定、開(kāi)采技術(shù)條件差的取大值，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定、開(kāi)采技術(shù)條件好的取小值。取K= 采區(qū)考慮設(shè)置一個(gè)綜采隊(duì)，兩個(gè)綜掘隊(duì)。采區(qū)設(shè)計(jì)能力為110萬(wàn)噸/年，服務(wù)年限7年。第二節(jié) 采區(qū)開(kāi)采煤層條件根據(jù)勘探鉆孔成果和鄰區(qū)實(shí)際揭露，本區(qū)9煤普遍存在，屬中厚煤層。9，變異系數(shù)20%，屬穩(wěn)定厚煤層。據(jù)上部3煤和8煤實(shí)采揭露，本區(qū)陷落柱較發(fā)育，對(duì)煤層賦存情況有一定影響。8煤與9煤層間距變化較小。以221號(hào)孔為中心，層間距向南、向東有逐漸增厚趨勢(shì)。 第三章 采區(qū)巷道布置第一節(jié) 采區(qū)上山布置方案一、采區(qū)上山位置、數(shù)目方案提出，比較和確定根據(jù)本采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及上述其它因素，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的分析、研究、方案比較，最后提出如下兩套較優(yōu)方案：根據(jù)本采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、各種保護(hù)煤柱及上述其它因素，現(xiàn)初步擬定兩個(gè)方案，分析其利弊，從優(yōu)選擇。方案一：利用現(xiàn)8煤12區(qū)準(zhǔn)備巷，在采區(qū)的中部沿煤層布置四條采區(qū)準(zhǔn)備巷，分別為采區(qū)皮帶巷（進(jìn)風(fēng)）、采區(qū)軌道巷（進(jìn)風(fēng)）、采區(qū)左右回風(fēng)巷兩條，采區(qū)實(shí)現(xiàn)兩翼開(kāi)采。工作面布置2進(jìn)2回，即進(jìn)風(fēng)順槽、輔助進(jìn)風(fēng)順槽、回風(fēng)順槽、尾巷；輔助進(jìn)風(fēng)利用下一工作面順槽巷道，其中首采面為11105工作面，布置方式為2進(jìn)2回雙腰巷，即進(jìn)風(fēng)順槽、輔助進(jìn)風(fēng)順槽、回風(fēng)順槽、尾巷。 布置方式詳見(jiàn)方案一 采區(qū)各種參數(shù)詳見(jiàn)采區(qū)參數(shù)表。方案二：在方案一的基礎(chǔ)上在采區(qū)兩側(cè)布置輔助進(jìn)風(fēng)巷實(shí)現(xiàn)外部送風(fēng)。右翼采區(qū)輔助進(jìn)回風(fēng)巷布置在太舊高速公路保護(hù)煤柱內(nèi)；左翼采區(qū)輔助進(jìn)風(fēng)巷布置在距切巷30米距離并與運(yùn)輸大巷連通，布置方式詳見(jiàn)方案二，采區(qū)各種參數(shù)詳見(jiàn)采區(qū)參數(shù)表。針對(duì)上述兩個(gè)設(shè)計(jì)方案其布置特點(diǎn)比較如下：工程量：從采區(qū)總工程量比較，方案一比方案二多1284米。初期投產(chǎn)工程量方案一比方案二少855米。方案二比方案一支棚巷道少3238米。從采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)上相比較方案二采用采區(qū)左右外部供風(fēng)更為簡(jiǎn)單一些。方案一部分工作面外部送風(fēng)必須在下一工作面掘出后供給，使順槽服務(wù)年限加長(zhǎng)。方案二外部送風(fēng)依靠采區(qū)兩翼輔助進(jìn)風(fēng)巷，減少順槽服務(wù)年限，有利與銜接安排。綜上所述，選擇方案二，從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)及瓦斯治理上較為合理。 二、工作面巷道布置采區(qū)巷道布置：在均衡兩翼的基礎(chǔ)上布置采區(qū)準(zhǔn)備巷，采區(qū)皮帶巷、軌道巷、左回風(fēng)與8煤12區(qū)皮帶、軌道巷、回風(fēng)巷連接。采區(qū)右回風(fēng)與桑掌回風(fēng)大巷系統(tǒng)巷連接。9煤11區(qū)皮帶巷、軌道巷為進(jìn)風(fēng)巷，左右回風(fēng)巷為回風(fēng)巷。軌道巷、左右回風(fēng)巷從8煤開(kāi)口按10176。下山掘進(jìn)見(jiàn)9煤，皮帶巷按8176。下山掘進(jìn)見(jiàn)9煤，然后沿9煤頂板掘進(jìn)。工作面順槽巷道沿9煤頂板掘進(jìn)。第二節(jié) 采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)置分析（一）生產(chǎn)系統(tǒng)： ①、進(jìn)料系統(tǒng)：人員物料采用電機(jī)車運(yùn)輸至8煤12區(qū)口，物料采用絞車及無(wú)極繩絞車運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅?；人員步行到工作面。②、出煤系統(tǒng)：工作面→通過(guò)順槽皮帶→911區(qū)皮帶巷→8煤12區(qū)皮帶巷→4號(hào)小井→電機(jī)車?yán)?噸礦車至底卸坑。（二）輔助運(yùn)輸系統(tǒng)礦井輔助運(yùn)輸形式的選擇不但取決于輔助運(yùn)輸量的大小，同時(shí)也與輔助運(yùn)輸巷道坡度變化情況有著十分密切的關(guān)系。本礦井主要大巷均為煤層巷道，巷道坡度大多在2～5176。之間，傳統(tǒng)的軌道運(yùn)輸已不能適應(yīng)本礦井較大坡度運(yùn)輸?shù)男枰?，因此，必須采用新型輔助運(yùn)輸設(shè)備。近年來(lái)隨著高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展，井下輔助運(yùn)輸設(shè)備的種類也越來(lái)越多，無(wú)級(jí)繩絞車就是其中一種比較成熟的輔助運(yùn)輸設(shè)備。無(wú)極繩連續(xù)牽引車是以鋼絲繩牽引的軌道運(yùn)輸設(shè)備，主要用于井下工作面順槽和采區(qū)大巷實(shí)現(xiàn)材料、設(shè)備及人員運(yùn)輸、特別適用大型綜采設(shè)備的運(yùn)輸牽引，也可用于金屬礦井下和地面軌道運(yùn)輸，可適用于坡度不大且起伏變化的軌道運(yùn)輸。該設(shè)備操作簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，一次性投入少，運(yùn)行費(fèi)用低，可靠性高，可替代傳統(tǒng)的小絞車接力，對(duì)拉運(yùn)輸方式，實(shí)現(xiàn)不經(jīng)轉(zhuǎn)載的連續(xù)直達(dá)運(yùn)輸，并可適應(yīng)水平彎道運(yùn)輸，是替代小絞車連續(xù)轉(zhuǎn)運(yùn)的理想產(chǎn)品。系統(tǒng)配置有絞車、張緊裝置、梭車、尾輪、壓繩輪組、托繩論組及電控等，通過(guò)鋼絲繩組合成運(yùn)輸系統(tǒng)。其特點(diǎn)是：最末一級(jí)由一個(gè)小齒輪帶動(dòng)兩個(gè)大齒輪，兩個(gè)大齒輪上分別嵌一個(gè)摩擦輪，從而使兩個(gè)摩擦輪作同步同向旋轉(zhuǎn)，鋼絲繩同時(shí)纏繞在兩個(gè)摩擦輪上，輪的外圓制成繩槽，繩與輪之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此解決了目前市場(chǎng)上普遍存在的繩與輪之間磨損快，相互咬繩等突出問(wèn)題，該設(shè)備做到了磨損小、不咬繩，從而大大提高了繩與輪的使用壽命。（三）下料系統(tǒng) 回風(fēng)順槽及工作面所使用的材料、設(shè)備經(jīng)采區(qū)車場(chǎng)、軌道巷運(yùn)至回風(fēng)順槽、工作面各使用地點(diǎn)。、設(shè)備經(jīng)采區(qū)車場(chǎng)、軌道巷、運(yùn)至進(jìn)風(fēng)順槽各用料地點(diǎn)。二、通風(fēng)系統(tǒng)①、通風(fēng)系統(tǒng)：工作面采用兩進(jìn)兩回的通風(fēng)系統(tǒng)，新鮮風(fēng)流從560運(yùn)輸大巷進(jìn)入812區(qū)、9煤11區(qū)皮帶巷、軌道巷進(jìn)入工作面。外部送風(fēng)通過(guò)采區(qū)兩翼輔助進(jìn)風(fēng)巷進(jìn)入尾巷。污風(fēng)通過(guò) 回順、尾巷經(jīng)采區(qū)左右回風(fēng)巷回到桑掌回風(fēng)大巷。三、抽放系統(tǒng) 在采區(qū)工作面上鄰近煤層812區(qū)煤中沿底挑頂布置走向高抽巷，采區(qū)布置∮600mm瓦斯支管，和回風(fēng)大巷∮800mm瓦斯主管連接，經(jīng)390回風(fēng)巷、南大巷副巷、西大巷副巷、外南溝回風(fēng)井斜井到達(dá)外南溝瓦斯泵站。四、供水與排水系統(tǒng) ，給工作面進(jìn)風(fēng)順槽水幕、各轉(zhuǎn)載點(diǎn)、螺旋截煤消塵供水，以及為采煤機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)的電機(jī)冷卻供水。水管每100m安設(shè)一個(gè)三通閥門。另設(shè)一趟三寸排水管，并備用一臺(tái)22KW水泵，隨時(shí)排除巷道內(nèi)的積水。，給回風(fēng)順槽水幕、工作面支架噴霧、溜頭轉(zhuǎn)載點(diǎn)消塵供水，以及為前后溜電機(jī)冷卻供水。水管每50m設(shè)一個(gè)三通閥門。另設(shè)一趟三寸排水管，并備用一臺(tái)22KW水泵，隨時(shí)排除巷道內(nèi)的積水。 、回風(fēng)順槽的供水均來(lái)自于軌道巷內(nèi)鋪設(shè)的三寸進(jìn)水管中，在進(jìn)、回風(fēng)順槽口安設(shè)有分路閥門，總閥門。進(jìn)、回風(fēng)順槽排出的水均進(jìn)入軌道巷內(nèi)鋪設(shè)的三寸排水管中。五、供液系統(tǒng)在進(jìn)風(fēng)順槽設(shè)備列車處，設(shè)置有一臺(tái)乳化液箱及兩臺(tái)乳化液加壓泵，給工作面液壓支架及單體柱提供壓力液。在井上通過(guò)管路直接將乳化液輸送到設(shè)備列車處的六、照明、信號(hào)及通訊系統(tǒng) 供電設(shè)計(jì)概況地面從桑掌降壓站用兩趟MYJV423240mm2銅芯高壓電纜送到560水平桑掌中央配，560水平桑掌中央配由兩趟ZRYJV223120mm2銅芯高壓鎧裝電纜送到八號(hào)煤十二區(qū)配。八號(hào)煤十二區(qū)配由兩趟MYJV223120mm2銅芯高壓電纜送到九號(hào)煤十一區(qū)配，供電采用雙回路供電方式。 采區(qū)生產(chǎn)規(guī)模為一兩個(gè)綜合掘進(jìn)隊(duì)和一個(gè)綜采隊(duì)進(jìn)行生產(chǎn)，下面為按就近供電原則各配電室負(fù)責(zé)供電的回采工作面。九號(hào)煤十一區(qū)配負(fù)擔(dān)11101110111011101110111011107回采工作面的供電。采區(qū)負(fù)荷估算：（1）、采區(qū)綜采工作面負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表：序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 臺(tái)數(shù) Pe(KW) Ue(V)1 采煤機(jī) MGTY300/7001 1 700 11402 工作溜 SGZ620/180 1 2 X315 11403 破碎機(jī) PCM110 1 110 11404 轉(zhuǎn)載機(jī) SZZ880/220 1 250 11405 乳化液泵 WRB200/ 4 200 11406 噴霧泵 MZG150/100 2 90 11407 順槽皮帶 SSJ1000/2160 1 2X160 11408 皮帶漲緊 4KW 1 4 6609 水泵 22KW 2 22 66010 回柱車 JM14 3 66011 小絞車 2 66012 無(wú)極繩絞車 JW950/48 1 25 66013 注水泵 30KW 1 30 66014 照明綜保 2 66015 分站 1 660采區(qū)綜合掘進(jìn)隊(duì)主要設(shè)備包括：S－120掘進(jìn)機(jī)一部，80T皮帶三部，過(guò)道溜一部，其他包括下料設(shè)備等，總負(fù)荷估算為560KW，兩個(gè)綜合掘進(jìn)隊(duì)為2560KW。綜合機(jī)械化采煤工作面主要設(shè)備包括：采煤機(jī)、前工作溜、后工作溜、順槽運(yùn)輸設(shè)備等，總負(fù)荷估算為3300KW，采區(qū)下料及運(yùn)輸設(shè)備估算為480KW。采區(qū)高峰時(shí)，按一個(gè)綜合化采煤隊(duì)，兩個(gè)綜掘施工隊(duì)同時(shí)生產(chǎn)考慮，全采區(qū)總負(fù)荷估算為4900KW。 工作電流:Ig=Kx∑Pe103/√3UeCOSPJ=674A(，)，查《煤礦電工手冊(cè)》643頁(yè)12－2－26，YJV3120mm2電纜載流量為510A，故兩趟電源采用兩根YJV3120mm2高壓電纜。采用雙回路電源供電。 高壓配電開(kāi)關(guān)型號(hào)為PBG6/630供電設(shè)備選型見(jiàn)《采區(qū)供電系統(tǒng)圖》采區(qū)高壓電纜選擇見(jiàn)下表：序號(hào) 型號(hào) 截面積 起點(diǎn) 終點(diǎn) 長(zhǎng)度1 YJV22 3120mm2 560桑中配 8煤12區(qū)配 2970米2 MYJV 3120mm2 8煤12區(qū)配 9煤11區(qū)配 21000米七、 采區(qū)信號(hào)、照明及通訊信號(hào)無(wú)極繩絞車的車房及摘掛鉤點(diǎn)，必須有聲光兼?zhèn)涞男盘?hào)裝置和發(fā)生事故時(shí)緊急停車裝置。2各單鉤調(diào)度絞車的上、下車場(chǎng)，必須有聲光兼?zhèn)涞耐敌盘?hào)裝置。3采區(qū)各部皮帶機(jī)、采掘工作面順槽皮帶各種運(yùn)輸設(shè)備之間必須設(shè)有聯(lián)系信號(hào)和發(fā)生事故時(shí)的緊急停車信號(hào)。照明采區(qū)無(wú)極繩絞車車場(chǎng)和采區(qū)各機(jī)電峒室每隔3M安設(shè)一盞BKJ36型防爆燈照明，綜采工作面每隔6M安設(shè)一盞8SF8400型防爆燈照明信號(hào)閉鎖裝置，掘進(jìn)工作面采用綜掘機(jī)配套的照明裝置，順槽皮帶及采區(qū)皮帶每隔10米安設(shè)礦用防爆型照明燈。通訊采區(qū)信號(hào)站、綜采工作面進(jìn)風(fēng)順槽口，設(shè)備列車、采區(qū)各部皮帶機(jī)頭及綜掘工作面配電點(diǎn)附近各設(shè)一部直通井口調(diào)度絞車的防爆電話機(jī)、綜采工作面采用NT2000型通訊裝置。第三節(jié) 采區(qū)開(kāi)采順序設(shè)計(jì)確定采用上行式開(kāi)采順序，既同一水平先采下層煤，再采上層煤，當(dāng)下部煤層不可采時(shí)，可直接開(kāi)采上部煤層，工作面之間采用跳采的方式接替。開(kāi)采上山時(shí)有：（1）下行式：先將采區(qū)上山掘至采區(qū)上部邊界，然后由采區(qū)邊界向大巷方向自上而下依次開(kāi)采各區(qū)段。（2）上行式：事先不把采區(qū)上山全長(zhǎng)掘出來(lái)，而只掘其一段，從運(yùn)輸大巷向采區(qū)上部邊界自下而上依次開(kāi)采各區(qū)段。開(kāi)采下山采區(qū)時(shí)：（1）下行式：從運(yùn)輸大巷將采區(qū)下山掘至采區(qū)下部邊界，然后自下而上逐次開(kāi)采各區(qū)段。（2）上行式：自上而下逐次開(kāi)采各區(qū)段。采區(qū)內(nèi)采煤工作面推進(jìn)方向：后退式——工作面自采區(qū)邊界向采區(qū)上山方向推進(jìn)。第四節(jié) 巷道斷面及支護(hù)形式一、巷道斷面的設(shè)計(jì)9煤為厚煤層，按陽(yáng)煤集團(tuán)生字（2012）63號(hào)文件規(guī)定：，；，；采區(qū)回風(fēng)巷為矩形斷面時(shí)凈寬不小于5米。8煤與9—，9煤巷道不能用錨桿、錨索支護(hù)。根據(jù)現(xiàn)有的支護(hù)形式準(zhǔn)備用梯形棚或U型棚沿支護(hù)，沿9煤頂板掘進(jìn)。9煤11采區(qū)準(zhǔn)備巷沿8煤掘進(jìn)的巷道采用矩形斷面，；，；㎡，㎡。二、支護(hù)形式：8煤：頂部采用錨桿＋鋼帶＋鋼帶＋鋼筋網(wǎng)片錨索聯(lián)合支護(hù)。每排布置兩根錨索，四根錨桿。煤幫：采用錨桿＋砼托帽＋金屬經(jīng)緯網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。9煤：支設(shè)梯形棚：。㎡，㎡。梯形棚為對(duì)棚支護(hù)；。㎡，㎡。梯形棚為單棚支護(hù)，棚頂、幫用∮180/21000mm的兩開(kāi)木花構(gòu)花盤。（在兩開(kāi)木頂、幫上鋪設(shè)金屬經(jīng)緯網(wǎng)）。支設(shè)U型叉腿棚：皮帶巷、下口凈寬5米，㎡，㎡；；，㎡，㎡。，棚頂、幫用100015070mm的砼背板花構(gòu)花盤。（在砼背板上鋪設(shè)金屬經(jīng)緯網(wǎng)）。三、錨索要求,將開(kāi)透口處的鋼帶頭全部托住。錨索緊跟煤頭，夠四排就打錨索上槽鋼；切巷大斷面掘進(jìn)時(shí),打起四排鋼帶后必須將錨索跟至煤頭,且錨索要交錯(cuò)布置，然后再截割另一半巷道或繼續(xù)向前掘進(jìn)。， 第四章 采煤工作面采煤工藝及勞動(dòng)組織第二節(jié) 采煤工作面采煤工藝一、確定采區(qū)主要采煤工藝本采區(qū)內(nèi)采用后退式開(kāi)采方法。工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式一次采全高綜合機(jī)械化采煤方法。采用MGTY300/7001型電牽引雙滾筒機(jī)組割煤，ZZ4400—16/33型液壓支架管理頂板。二、進(jìn)刀方式機(jī)組在端頭斜切進(jìn)刀、雙向割煤，前滾筒割上刀，后滾筒割下刀；，機(jī)組沿底板割煤，運(yùn)行速度不超過(guò)5m/min，割至端頭或煤質(zhì)松軟破碎處其速度要適當(dāng)放慢。機(jī)組端頭斜切進(jìn)刀，機(jī)組割至工作面端頭后，停機(jī)調(diào)換滾筒上下位置，隨機(jī)拉架和推溜暫停；機(jī)組反向斜切進(jìn)刀，進(jìn)刀完成后停止切割；調(diào)換滾筒上下位置，按順序向端頭逐一拉架推溜，(溜頭、溜尾兩架為滯后支護(hù)方式，即先移溜，后移架)；而后機(jī)組第二次向工作面端頭切割，割至端頭后，停機(jī)調(diào)換滾筒上下位置；反向走空刀至進(jìn)刀處暫停，前移溜頭(尾)，并拉架推溜至機(jī)組后35m處，機(jī)組調(diào)整前滾筒正常割煤。如下圖所示采煤機(jī)進(jìn)刀方式示意圖（2—機(jī)組）三、機(jī)械設(shè)備（一）工作面主要設(shè)備選型