【文章內(nèi)容簡介】 分帶運輸斜 巷 通過帶區(qū)石門、帶區(qū)煤倉與 運輸 大巷 相聯(lián)， 回風(fēng)大巷和分帶回風(fēng)斜 巷 通過分帶回風(fēng)石門 相聯(lián)， 運輸大巷 通過 聯(lián)絡(luò) 斜巷 與 回風(fēng) 大巷 相聯(lián)。 首 帶區(qū) 位于井筒 西 側(cè)，走向長 約3660m，傾向長 1800m，采用單巷掘進。 （ 3） 確定 帶區(qū) 主要硐室的布置 帶 區(qū)煤倉 帶區(qū)煤倉是帶區(qū)巷道布置中的一個組成部分，是帶區(qū)運輸?shù)囊粋€重要環(huán)節(jié)，對帶區(qū)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)起重要作用。隨著開采機械化程度的 提高，帶區(qū)產(chǎn)量日益增大，相應(yīng)的帶區(qū)煤倉容量呈逐年增大的趨勢，有的已達 500t 以上。 為保證帶區(qū)正常生產(chǎn)，煤倉容量可按下列方法計算： 按采煤機連續(xù)作業(yè)割一刀煤的產(chǎn)量計算 Q =Q0 + LMBγ coKtn （ 公式 ） 式中 Q—— 采區(qū)煤倉容量， t； Q0—— 防漏風(fēng)留煤量 510t； L—— 工作面長， m； 15 M—— 采高， m； γ —— 煤容重， t/m3； B—— 截深， m； co—— 工作面采出率 ； Kt—— 同 時生產(chǎn)工作面系數(shù)；綜采 Kt =1； n—— 帶區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)目。 則： Q = Q0 + LMBγ coKtn =10 + 188 1 1 ＝ 490 采用自由降落式垂直煤倉，倉身采用錨噴支護，煤倉下部收口處采用鋼筋混凝土支護。 帶區(qū)變電所 變電所設(shè)于 兩條大巷 之間，“－”型布置，位于 帶 區(qū)用電負荷中心，近似在 運輸大巷中點處，使各用電點距離基本相等。 變電所尺寸為 *，高度為 3m，通道高度為 ，斷面為半圓拱形，采用錨噴支護。底 板比鄰近大巷高 200300mm，并設(shè)一定的流水坡度 (3‰ )以防止礦井水進入變電所，硐室兩端各設(shè)一出口，分別與 運輸大巷 和 回風(fēng)大巷 相通，硐室與通道連接處須設(shè)外開的防火柵欄兩用門。 （ 4） 確定煤層開采順序，同時生產(chǎn)的煤層及回采工作面數(shù)目 第 一 帶 區(qū)采用綜采整層開采 15煤； 帶 區(qū)自 東 向 西 開采，工作面采用 傾 向長壁倒退式采煤方法，本著高產(chǎn)、高效、一礦一面的原則，礦井達到設(shè)計產(chǎn)量時，由一個綜采面采煤來保證。 開采順序 由于本井田只有 15 號煤層可采。 各帶區(qū)按照分帶號隔一采一開采，每八個分帶為一個循環(huán)，直到第一帶區(qū) 采完，再開始第二帶區(qū)開采。 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 根據(jù)設(shè)計的巷道布置，確定 帶區(qū) 的生產(chǎn)系統(tǒng)。 16 運煤系統(tǒng)：回采面→ 分帶運輸斜巷 → 帶 區(qū)煤倉→運輸大巷→井底煤倉→主井→地面。 運料系統(tǒng)：地面→副井→井底車場→運輸大巷→ 分帶 軌道 運輸巷 →回采面。 通風(fēng)系統(tǒng)：地面→副井→運輸大巷→ 分帶進風(fēng)斜巷 → 工作 面→ 分帶 回風(fēng) 斜 巷→ 回風(fēng)大巷 →風(fēng)井→地面。 帶區(qū)生產(chǎn)能力 帶區(qū) 生產(chǎn)能力為 帶區(qū) 同時生產(chǎn)的回采面出煤與掘進面出煤的總和。 回采面產(chǎn)煤 一個采煤工作面產(chǎn)量由公式： 綜采面年產(chǎn)量： A 綜年 ＝ 300Ａ 日 （ 公式 ） =300 3840 ＝ 萬噸／年 掘進出煤量：（按工作面年產(chǎn)量的 5％計） A 掘年 ＝ Ａ 綜年 （ 公式 ） ＝ 6 萬噸／年 則： A 礦年 ＝ A 綜年＋ A 掘年 ＝ 萬噸 /年 帶區(qū)采出率 帶區(qū)采出率是指工業(yè)儲量中，設(shè)計或?qū)嶋H采出的那一部分儲量約占工業(yè)儲量的比例，以百分數(shù)表示。采（帶）區(qū)采出率按下式計算： %100??? 帶區(qū)工業(yè)儲量 開采損失帶區(qū)工業(yè)儲量帶區(qū)采出率 （ 公式 ） 采（帶）區(qū)設(shè)計可采儲量等于采（帶）區(qū)工業(yè)儲量減去開采損失，在開采過程中的煤炭損失主要有：分帶煤柱損失、大巷保護煤柱、割煤損失等。 帶區(qū)工業(yè)儲量： Q = S Mγ Secα （ 公式 ） 式中： S—— 帶區(qū)面積， 17 M——煤層厚度， γ——煤層容重， α——煤層傾角， 7176。 Q=Sec7176。 = 煤柱損失： P1=[（ 45+30+10+20） 3660 + 18 5 1800] = Mt 帶區(qū)割煤損失率為工業(yè)礎(chǔ)量的 7%，故損失量： P2=Q 7%= 7%= Mt 則帶區(qū)煤炭損失量 P 為； P=P1+P2=+= Mt 所以，采（帶）區(qū)采出率 =(采（帶）區(qū)工業(yè)儲量 開采損失 )/采（帶）區(qū)工業(yè)儲量 100% =（ ） /100% = % 80% 根據(jù)《煤炭規(guī)程》規(guī)定，采區(qū)采出率：厚煤層不低于 ，中厚煤層不低于 ，薄煤層不低于 ，經(jīng)過帶區(qū)采出率計算符合《煤炭規(guī)程》規(guī)定。 由以上結(jié)果可以看出，本設(shè)計工作面長度及進度的選擇是合適的， 設(shè) 一 個 綜采面。其選用的采煤機為： MX2 300；配套的電動機為： JDFM2B150；選擇液壓支架，型號為： ZY5600；工作面輸送機： SGB764/264；移架步距為 米；進回風(fēng)采用 PDZ 型端頭液壓支架。 本設(shè)計采用綜采工藝方式，巷道采用 留保護煤柱 掘巷，按腰線掘進，巷道沿煤層底板布 置， 采用錨桿加金屬網(wǎng)支護。 采煤工藝方式 選擇的依據(jù) ⑴ 礦 井地質(zhì)構(gòu)造，煤層傾角、厚度、層數(shù)、層間距、硬度和夾矸等頂板巖、 瓦斯、水文、煤層自然發(fā)火等。 ⑵ 國家關(guān)于煤炭生產(chǎn)的方針、政策 18 ⑶ 對采煤機械化程度的要求及設(shè)備供應(yīng)條件 ⑷ 臨近或相似礦井的采煤實踐經(jīng)驗 ⑸ 生產(chǎn)管理水平 采煤方法選擇的基本要求 ⑴ 保證安全生產(chǎn)及勞動條件 ⑵ 最好的經(jīng)濟效果，回采工作面的產(chǎn)量高，勞動生產(chǎn)率高，材料消耗少，生產(chǎn)成本低。 ⑶ 煤炭回收率高 ⑷ 便于生產(chǎn)管理 采煤方法的確定 本礦井設(shè)計年生產(chǎn)能力為 120 萬噸，井 田煤層厚 米，井田內(nèi) 地質(zhì) 構(gòu)造較為簡單，變化平緩，煤層傾角為平均 70。頂?shù)装鍡l件良好，為較好的提高機械化程度，高產(chǎn)高效，同時依據(jù)煤層賦存特點，決定采用 傾 向長壁采煤法，進行 帶 區(qū)式開采，此種方法有很多優(yōu)點 : ⑴ 巷道布置簡單，巷道掘進和維護費用低、投產(chǎn)快。由于減少了一些準(zhǔn)備巷道，與走向長壁采區(qū)巷道布置相比，這種方法巷道工程量和掘進費用可以減少 15%左右，相應(yīng)的可以縮短礦井建設(shè)時間；當(dāng)井底車場和少量的大巷工程完畢后，就可以很快的準(zhǔn)備出采煤工作面投入生產(chǎn)；在生產(chǎn)期間，由于減少了巷道工程量，工作面接續(xù)也比較容易掌握 ，同時還減少了巷道維護工程量和維護費用。 ⑵運輸系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少，運輸費用低。工作面出煤經(jīng)分帶斜巷運輸直達運輸大巷，運輸環(huán)節(jié)少，系統(tǒng)簡單，運輸設(shè)備數(shù)量和輔助人員可以減少約 30%— 40%。 ⑶由于傾斜長壁工作面的回采巷道既可以沿煤層掘進，又可以保持固定方向，故可使采煤工作面長度保持等長，從而減少了因工作面長度的變化給生產(chǎn)帶來的不利影響，對綜采非常有利。 ⑷通風(fēng)路線短，風(fēng)流方向轉(zhuǎn)折變化少，同時使巷道交叉點和風(fēng)橋等通風(fēng)構(gòu)筑物也相應(yīng)減少。 ⑸技術(shù)經(jīng)濟效果比較顯著。國內(nèi)外實踐表明，在工作面單產(chǎn)、巷道掘金率、采出率 、19 勞動生產(chǎn)率和噸煤成本等幾項指標(biāo)方面，都有顯著提高和改善。 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：開采有自燃傾向的煤層，采煤工作面必須采用后退式開采，同時為方便管理，為此本礦井各采區(qū)工作面均采用后退式開采。 回采工作面參數(shù)的確定 (1)工作面長度 長壁開采中工作面長度是決定其產(chǎn)量和效率的主要因素，適當(dāng)加大工作面長度，可以減少工作面準(zhǔn)備工程量與工作面端頭進刀及輔助作業(yè)時間，總體提高工作面的產(chǎn)量和效率。 依據(jù) 一帶區(qū) 地質(zhì)情況與開拓設(shè)計中確定的開采條件，綜合考慮適宜的設(shè)備性能，通風(fēng)安全的要求，工作面推進度的合理性，設(shè)計一 帶區(qū) 工 作面長為 188m。一個工作面達產(chǎn)，回采巷道包括一條運輸 斜 巷、軌道 斜 巷和開切眼 ， ， 采空區(qū)處理為全部垮落法。 (2)推進度 工作面推進長度主要受地質(zhì)構(gòu)造，保護煤柱，開采范圍的限制，同時考慮順槽開掘與生產(chǎn)時的通風(fēng)能力，工作面的時間推進度服務(wù)年限，設(shè)備的大修周期的影響。 一帶區(qū) 工作面仰斜布置，煤層傾角 7176。，依據(jù) 帶區(qū) 特征，工作面采用后退式開采，工作面推進長度取 1800m。 (3)工作面生產(chǎn)能力 循環(huán)進度及產(chǎn)量 : Q1 ＝ L B1 H r C (公式 ) 式中： Q1 — 單循環(huán)產(chǎn)量， t/刀； L — 工作面長度， 188m； B1 — 單循環(huán)進度，即采煤機截深 ； H — 平均采高， ； R — 煤的容重， ； 20 C — 工作面回采率，中厚煤層取 95%； 計算得： Q1 ＝ 480t/刀； 日推進度及產(chǎn)量 : 依據(jù)一帶區(qū)工作面設(shè)計生產(chǎn)能力，以日循環(huán) 8 刀計算，則工作面日進度： B2＝ 8B 1 ＝ (公式 ) 15煤工作面日產(chǎn)量 Q2＝ 8Q 1＝ 3840t/d； 年推進度及產(chǎn)量 : 工作日以 300d/a 計算，則工作面年推進度 : B＝ 300 B2＝ 1920m (公式 ) 15煤層工作面年產(chǎn)量 Q ＝ 300 Q2＝ 萬 t/a。 (4)礦井生產(chǎn)能力驗算 設(shè)計該礦井年生產(chǎn)能力 120 萬 t，由一個工作面達設(shè)計產(chǎn)量。因此首采面的產(chǎn)量加掘進出煤量即為礦井生產(chǎn)能力。工作面產(chǎn)量 萬 t，掘進出煤 6 萬 t，共計 萬 t，滿足設(shè)計產(chǎn)量的要求。 3)工作面落煤、裝煤、運煤 本礦井設(shè)計為全部設(shè)備機械化礦井，工作面生產(chǎn)能力大，推進快，因此選用采煤機落煤。雙滾筒采煤機割煤，采高 ，截深 。 采煤機割煤和運輸機前移配合裝運落煤 ，采用刮板輸送機運煤。 21 圖 采煤工作面布置圖 4)支護方式 本設(shè)計為綜合機械化采煤，工作面采用 支撐式 液壓支架支護。工作面兩端采用端頭支架支護。 工作面上下出口采用超前支護，上 分帶 順槽超前距離不低于 50m，下 分帶 順槽不低于 30m。超前支護采用錨網(wǎng)支護方式。并采用單體支柱和鉸接頂梁支護。 采空區(qū)采用全部跨落法處理，采空區(qū)直接頂頂冒落后基本可以添滿采空區(qū)。 回采巷道布置 1) 工作面 膠帶 運輸巷、 軌道 運輸巷布置方式 工作面 膠帶 運輸巷可采用單巷、雙巷布置。 (1) 采用雙巷布置時，可減少巷道斷面，將膠帶輸送機和電氣設(shè)備等分別布置在兩條巷道內(nèi)。輸送機平巷隨采隨棄，電氣設(shè)備平巷加以維護，作為下一帶區(qū) 的 軌道 運輸巷。其缺點是，配電點至用電設(shè)備的輸電電纜要穿過聯(lián)絡(luò)巷，這就需要隨工作面的推進進行移置和重新拆接電纜和油管等工作，給生產(chǎn)、維修帶 來不便。雙巷布置時巷道端面較小，22 使采煤機工作面采煤機進刀困難，需增開切口，給采煤工藝帶來不便。 (2) 采用單巷布置時，運輸 大 巷中的一側(cè)需要設(shè)置轉(zhuǎn)載機及膠帶輸送機，另一側(cè)要設(shè)置泵站及移動變電站等電氣設(shè)備，故巷道斷面較大。由于巷道斷面大，不利于巷道掘進和維護。當(dāng)瓦斯含量不大，煤層埋藏穩(wěn)定，涌水量不大時一般采用單巷布置。 隨著采煤機械化程度的提高，采用雙巷布置在普通機械化采煤時的一些優(yōu)勢已經(jīng)消失。結(jié)合本礦井地質(zhì)條件，本設(shè)計采用單巷掘進，巷道斷面 ，采用梯形金屬支架支護。 圖 工作面膠帶運輸 巷 工作面 軌道 運輸巷采用單巷布置，巷道內(nèi)鋪設(shè) 600mm 軌道用于運送設(shè)備材料等?？紤]到通風(fēng)阻力要求其斷面不宜過小。其斷面見圖 ，巷道斷面 ，采用梯形金屬支架支護。 23 圖 工作面軌道運輸巷 圖 工作面切眼斷面圖 2) 工作面 膠帶 運輸巷、 軌道 運輸巷的坡度及方向 在礦井實際生產(chǎn)工作中為了便于排水和有利于礦車運輸， 膠帶運輸 巷都是按一定的坡度掘進的，但坡度較小，在進行巷道系統(tǒng)布置和分析時都以水平巷道對待。 (1)工作面 膠帶 運輸巷 24 在 膠帶 運輸巷中安設(shè)了刮板輸送機和膠帶輸送機，膠帶機對巷道 的坡變化有一定的適應(yīng)性，但要求巷道直，掘進時要按中線掘進。 膠帶 運輸巷由于與采煤工作面相連，故要求必須沿煤層開掘。 (2)工作面 軌道 運輸巷 在工作面 軌道 運輸巷內(nèi)鋪設(shè)軌道用礦車運輸時，要求巷道基本水平， 只保持一定的流水坡度，允許巷道有一定的彎曲，掘進時可沿腰線掘 25 第二篇 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計 第一章 礦井 及采區(qū) 通風(fēng) 第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 一、 井田含一個可采煤層，煤厚為 ，煤層傾角為 7176。左右。煤的容重均為 。瓦斯絕對