【導(dǎo)讀】政區(qū)劃隸屬于和順縣義興鎮(zhèn)管轄，地理坐標(biāo)：東經(jīng)113°31'37"～113°33'07"，礦井目前“六證”齊全有效。，《煤炭生產(chǎn)許可證》和《安全生產(chǎn)許可證》證載能力均為120萬t/a，批準(zhǔn)開采15#煤層。證照情況見表1-1-1。公司，南北無礦。井田四鄰關(guān)系見圖1-1-1。礦井采用斜井開拓方式，共布臵主斜井、副斜井、回風(fēng)立井3個(gè)井筒。鉤串車，擔(dān)負(fù)全礦井矸石、材料及設(shè)備等輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口。各井筒特征及裝備詳見表1-1-2。15號(hào)煤層全井田共劃分為兩個(gè)采區(qū)，現(xiàn)開采采區(qū)為一采區(qū)。面開采設(shè)計(jì)，該工作面設(shè)計(jì)月生產(chǎn)能力為萬t?！?/，配用YR400S4-10型電動(dòng)機(jī)，功率280kW，電壓380V，降一般物料采用翻斗式礦車，下放大型設(shè)備及支架時(shí)選用1輛MCP20-6型平板車。擔(dān)負(fù)，提升長度860m，提升傾角°，一次提人106人，驅(qū)動(dòng)輪直徑1080mm。井下原煤運(yùn)輸主要采用帶式輸送機(jī)。15號(hào)煤膠帶下山安裝STJ100/2〓200S. 動(dòng)，配2臺(tái)200kW隔爆電動(dòng)機(jī)。DTⅡ-100/30/2〓250型強(qiáng)力帶式輸送機(jī)→地面。

　　

【正文】 造成水從工作面老搪中涌出，最大涌水量為 8～ 10m3/h；另 據(jù)地質(zhì)報(bào)告 ， 煤層頂?shù)装迳皫r含水性弱，以靜儲(chǔ)量為主，補(bǔ)、徑、排條件均較差，對回采威脅 較小。 該工作面為下山開采， 開采過程中應(yīng)及時(shí)將工作面涌水自流到采區(qū)水倉，再通過水泵排到中央水倉。局部巷道低洼處應(yīng)設(shè)積水坑，由小水泵、管路系統(tǒng)把水排入采區(qū)水倉或?qū)氲较锏浪疁现信湃氩蓞^(qū)水倉，再排到中央水倉。 影響回采的其他因素 影響回采的其它因素見表 142。 表 142 影響回采的其它 因素 瓦斯涌出量 高瓦斯 煤塵爆炸指數(shù) 煤塵 有 爆炸性 煤的自 燃傾向性 不易自燃 地溫 、地壓 地溫正常區(qū)，地壓無異?，F(xiàn)象。 沖擊地壓 無危害 煤與瓦斯突出 不突出 二、工作面基本參數(shù) 工作面位臵及 周邊情況 工作面位臵及周邊情況見表 143。 山西和順正邦煤業(yè)有限公司 150108 綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì) 晉中市煤炭規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 28 表 143 150108 工作面位臵及周邊概況 煤層名稱 15 開采水平 1140m 水平 采區(qū)編號(hào) 一采區(qū) 工作面編號(hào) 150108 地面標(biāo)高 （ m） +1350～ +1530 ＋ 1440 井下標(biāo)高 （ m） +940～ +990 ＋ 965 地面位臵 本工作面位于九龍柱保護(hù)區(qū)西北。 四周及上下 采掘情況 150108工作面 西 、南 為井田邊界保護(hù)煤柱， 東 為 150109工作面（未開采） ，北 為回風(fēng)、軌道、膠帶下山 。 回采對地面 設(shè)施的影響 本工作面地面為丘陵山地，無地面設(shè)施影響。 可采 煤量 150108工作面長度為 150m， 從切眼到設(shè)計(jì)停采線推進(jìn)長度為 685m，煤機(jī)割煤高度為 ，放煤高度為 ，采放高度平均 。 150108 工作面面積為102750m2。 150108 工作面儲(chǔ)量 Q=685〓150〓〓= 萬 t。根據(jù)礦方統(tǒng)計(jì)，150108 工作面的回采率 結(jié)合 之前回采 工作面 回采率 ， 回采率 按 93%計(jì)算 ，即 可采 儲(chǔ)量為 Q 可 =76萬 t。 工作面服務(wù)時(shí)間 根據(jù)正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表，確定 日 循環(huán)數(shù)為 3個(gè)，正規(guī)循環(huán)率為 ，正規(guī)循環(huán)推進(jìn)長度為 ，則工作面每月推進(jìn)度為 。 150108工作面可推進(jìn)長度為 685m，則工作面可采 個(gè)月。 三、工作面生產(chǎn)能力 本工作面 15 號(hào)煤層平均煤厚約 ，屬厚煤層。因此，按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定： 礦井生產(chǎn)期間，采區(qū)回采率應(yīng)不低于 75％，采煤工作面回采率應(yīng) 不低于 93％。 設(shè)計(jì) 回采工作面長度 150m， 采煤工作面工作制度為 “ 四 〃 六 ” 制， 每天 三班生產(chǎn)，一班檢修。 工作面采用 “ 兩 采 一放 ” 的采煤工藝， 采煤機(jī)在工作面端頭斜切進(jìn)刀，截深 山西和順正邦煤業(yè)有限公司 150108 綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì) 晉中市煤炭規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 29 ，雙向割煤，循環(huán)進(jìn)度 ，放頂步距 ，正常生產(chǎn)時(shí)每班 1 個(gè)循環(huán)，一天 3個(gè)循環(huán)，日進(jìn)尺 。 回采工作面生產(chǎn)能力： A 采 =330L（ h1c1+ h2c2） rabd 式中： A── 工作面生產(chǎn)能力， 萬 t/a； 330── 工作面年工作日， d； L── 工作面長度， 150m； h1── 回采高度， ； h2─ 放頂煤厚度， ； c1── 工作面 采 出 率， 95％； c2─ 放頂煤回收率， 85％； r── 煤的容 重， ； a── 循環(huán)進(jìn) 度， ； b── 日循環(huán)數(shù)，取 3； d── 正規(guī)循環(huán)率，取 ； 經(jīng)計(jì)算，回采工作面生產(chǎn)能力 A采 = t/a，回采工作面月生產(chǎn)能力為 萬 t。 掘進(jìn)工作面生產(chǎn)能力： t/a)( 10330 14 萬????? ni iij LSrA 式中： Aj── 掘進(jìn)工作面生產(chǎn)能力， 萬 t/a； 330── 工作面年工作日， d； r── 煤的容重， ； Li── 運(yùn)輸、回風(fēng)順槽 掘進(jìn)工作面日進(jìn)尺， 18m； Si── 運(yùn)輸順槽 純煤 斷面積， ； 山西和順正邦煤業(yè)有限公司 150108 綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì) 晉中市煤炭規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 30 回風(fēng)順槽純煤斷面 積， 。 經(jīng)計(jì)算，掘進(jìn)工作面生產(chǎn)能力 A 掘 = 萬 t/a。 則 15 號(hào) 煤層采掘工作面生產(chǎn)能力 萬 t/a，能夠滿足 礦井 設(shè)計(jì)能力 120萬 t/a 的要求。 四、工作面走向長度 根據(jù) 150108 工作面具體 位臵 ，工作面的推進(jìn)長度為 685m。 五、工作面割煤高度與放煤高度 考慮到本礦瓦斯含量，確定機(jī)采高度時(shí)應(yīng)滿足工作面通風(fēng)要求，同時(shí)，根據(jù)該礦15 號(hào)煤層地質(zhì)條件結(jié)合相鄰礦井的經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮，確定工作面采煤機(jī)割煤高度為。 割煤高度確定后，在煤層平均厚度為 的情況下，放頂煤高度即為 ，因而采放比為 1： 。 六、采煤機(jī)截深與放煤步距 由于工作面要求實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，采煤機(jī)的截深和放煤步距應(yīng)保證工作面盡可能大的循環(huán)產(chǎn)量。我國綜放工作面的采煤截深近幾年逐漸加大，依據(jù) 該 礦近年來放頂煤開采實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)采煤工作面采煤機(jī)截深為 ，采用 “ 兩 采 一放 ” 采煤 工藝，即采煤機(jī)割 兩 刀進(jìn) ，液壓支架放一次煤，循環(huán)進(jìn)度為 ，放煤步距為 。 七、工作面長度 為確保綜放工作面設(shè)備配套能力滿足 礦井 年產(chǎn) 120 萬 t 的要求，同時(shí)結(jié)合該工作面地質(zhì)條件，確定工作面長度為 150m。 山西和順正邦煤業(yè)有限公司 150108 綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì) 晉中市煤炭規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 31 第二章 工作面布臵及采 煤方法 第一節(jié) 回采工作面布臵 一、工作面布臵方式 150108 工作面 布臵 ：運(yùn)輸順槽一條， 沿 15號(hào)煤層底板布臵， 為進(jìn)風(fēng)巷，用來進(jìn)風(fēng)、供電、供水、運(yùn)煤，裝備帶式輸送機(jī) ； 回風(fēng)順槽一條， 沿 15 號(hào)煤層底板布臵，鋪設(shè)軌道，為回風(fēng)巷，用來回風(fēng)及輔助運(yùn)料 ； 工作面高抽巷布臵于工作面內(nèi)靠回風(fēng)順槽一側(cè) 30m、與煤層頂板間距約 36m 的巖石 中，該巷道擔(dān)負(fù)工作面 鄰近層 及采 空區(qū)瓦斯抽放任務(wù)。開切眼沿煤層傾向布臵。 二、煤柱的留設(shè) 根據(jù)礦井防水煤 (巖 )柱的種類，結(jié)合本地區(qū)鄰近礦井留設(shè)煤柱的經(jīng)驗(yàn)，確定本礦安全煤柱的尺寸如下： 大巷煤 柱 .50m； 采區(qū)巷道煤柱 30m； 斷層兩側(cè)煤柱 30m； 陷落柱周圍煤柱 30m； 九龍柱保護(hù)區(qū)煤柱 500m； 清漳河?xùn)|源 防水安全煤巖柱尺寸計(jì)算： Hsh=HLi+Hb 式中： Hsh—— 防水煤巖柱， m； HLi—— 導(dǎo)水裂縫帶高度， m； Hb—— 保護(hù)層厚度， m。 1) 導(dǎo)水裂縫帶高度 HLi= M20 ? +10 式中： ∑M —— 煤層總采高， ； HLi=+10=(m) 山西和順正邦煤業(yè)有限公司 150108 綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì) 晉中市煤炭規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 32 2) 保護(hù)層厚度： Hb= nM)(6? 式中： n—— 分層層數(shù)， n=1 Hb=(m) 則防水安全煤巖柱： Hsh=HLi+Hb=+=(m)， 取 100m。 三、巷道的斷面及支護(hù)形式 根據(jù)瓦斯涌出量對風(fēng)量的要求以及工作面順槽、切眼設(shè)備布臵對巷道斷面的要求， 對照前面工作面巷道布臵， 確定 150108 工作面回采巷道規(guī)格如下： 運(yùn)輸 、回風(fēng) 順槽均沿 15 號(hào) 煤層 底 板布臵，運(yùn)輸順槽巷道斷面凈寬 、凈高、 凈斷面積 ， 矩形錨網(wǎng)索支護(hù) ； 回風(fēng)順槽巷道斷面凈寬 、凈高、凈斷面積 ， 矩形 錨網(wǎng)索支護(hù) 。 走向高抽巷 布臵于工作面內(nèi)靠回風(fēng)順槽一側(cè) 30m、與煤層頂板間距約 36m 的巖石中 ，凈寬 、凈高 ，凈斷面 ，矩形 錨桿 支護(hù)。 切眼沿煤層 底 板布臵，寬 、高 的矩形 錨網(wǎng)索＋鋼帶 支護(hù)。 四、工作面的接替順序 本次設(shè)計(jì)的 150108 工作面為 150107 工作面的接替工作面，故接替順序?yàn)?50107 工作面 — 150108工作面。 第二節(jié) 回采工作面裝備 一、采煤工作面主要設(shè)備配備及參數(shù) 該礦經(jīng)過多年的放頂煤綜采工藝，已經(jīng)積累了一定的放頂煤綜采工藝經(jīng)驗(yàn)，150108 工作面仍利用礦井現(xiàn)有的主要 設(shè)備。 150108工作面主要設(shè)備配備及參數(shù)情況見表 221。 山西和順正邦煤業(yè)有限公司 150108 綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì) 晉中市煤炭規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 33 表 221 150108 工作面主要設(shè)備配備及參數(shù) 序號(hào) 設(shè)備名稱 型 號(hào) 功率（ kW） 數(shù)量 備注 1 液壓支架 中間支架： ZF4400/17/30 94架 2 過 渡 支架 : ZFG5200/19/32 6架 3 采煤機(jī) MGTY200/ 500 1部 4 前部輸送機(jī) SGZ764/500 2〓 250 1部 5 后部輸送機(jī) SGZ764/500 2〓 250 1部 6 轉(zhuǎn)載機(jī) SZZ800/250 250 1部 7 破碎機(jī) PCM160 160 1部 8 帶式輸送機(jī) SSJ100/132 132 1部 9 乳化泵 BRW315/ 200 2臺(tái) 10 噴霧泵 BPW320/16M 110 2臺(tái) 150108綜采 放頂煤 工作面符合以下條件： １ 、 無煤 (巖 )與瓦斯 (二氧化碳 )突出危險(xiǎn)性； ２ 、 頂煤和煤層頂板能隨放煤即行垮落或在采取預(yù)裂爆破等措施后能及時(shí)垮落，且頂板垮落充填采空區(qū)的高度大于采放煤高度； 煤層平均厚度為 ，大于 4m，灰分小于 40%，滿足《煤礦安全規(guī)程》要求； 采煤高度 ，放煤高度 ， 采放比為 1： ，小于 1： 3； 采區(qū) 回采率 75%； 砂質(zhì)泥巖巖性抗壓性及抗剪強(qiáng)度均弱，可形成足夠壓力，使頂煤順利垮落，可完全充填采空區(qū)，不易形成老頂沖擊來壓； 二、采煤工作面主要設(shè)備選型驗(yàn)算 采煤機(jī) 1) 按采煤機(jī)的小時(shí)生產(chǎn)能力確定采煤機(jī)，其生產(chǎn)能力按下式計(jì)算： Q 采 ＝ 60〓V〓M〓B〓r〓 k 山西和順正邦煤業(yè)有限公司 150108 綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì) 晉中市煤炭規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 34 式中： Q 采 — 采煤機(jī)小時(shí)割煤能力， t/h； 60— 一小時(shí) 60 分鐘； V— 采煤機(jī)牽引速度，取 。 M— 割煤高度， 。 B— 采煤機(jī)截割深度， ； r— 采煤容重， ； k— 工作面采出率 ， 。 則采煤機(jī)的小時(shí)需要割煤能力： Q 采 ＝ 60〓〓〓〓 1〓0. 95＝ ； 150108 綜放工作面中 機(jī) 采面 能力 約 萬 t/a，采煤機(jī)開機(jī)率按照 40%，每班割煤時(shí)間按 考慮，每天三班生產(chǎn)，采煤機(jī)的年生產(chǎn)能力為〓 〓3〓330= 萬 t， 則采煤機(jī)的年生產(chǎn)能力滿足 150108綜放工作面機(jī) 采面的生產(chǎn)能力。 2) 裝機(jī)功率的確定 根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，開采 1t 煤所需能量為 ～ 〃h ，采煤機(jī)理論裝機(jī)總功率最大應(yīng)為 〓 ＝ 。在實(shí)際生產(chǎn)中，采煤機(jī)的裝機(jī)功率要比正常割煤時(shí)所需的功率要大，還要考慮采煤機(jī)過地質(zhì)構(gòu)造時(shí)的破巖能力，這樣采煤機(jī)的裝機(jī)容量應(yīng)考慮富裕系數(shù)，取 ，因此，采煤機(jī)的總功率不小于 〓 ＝ 。 通過上述分析 ，考慮到煤層有夾矸，隨煤一并采出，選用礦方現(xiàn)用 的MGTY200/ 型 采煤機(jī)，其主要技術(shù)特征見表 222。 表 222 MGTY200/ 采煤機(jī)技術(shù)特征 設(shè) 備 性 能 數(shù)據(jù) 設(shè)備性能 參數(shù) 采高范圍 ～ 牽引速度 0～ 7～ 截割深度 功率 500kW 工作面可彎曲刮板輸送機(jī) 工作面可彎曲刮板輸送機(jī)的選型應(yīng)滿足三個(gè)方面的要求： 一是運(yùn)輸能力與采煤機(jī)生產(chǎn)能力相適應(yīng)，并留有一定的余地。 山西和順正邦煤業(yè)有限公司 150108 綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì) 晉中市煤炭規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 35 Q 刮 ＝ 采 ＝ 〓 ＝ ； 二是刮板輸送機(jī)的外型尺寸與選用的 MGTY200/ 型 采煤機(jī)的滑靴尺寸與牽引鏈相匹配。 三是刮板輸送機(jī)長度與工作面長度相一致，回采工作面的設(shè)計(jì)長度為 150m。 考慮上述因素，確定采用了礦方現(xiàn)用的與采煤機(jī)相配套的 SGZ764/500 型可彎曲輸送機(jī)，其主要技術(shù)特征見表 223。 表 223 可彎曲 刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表 型號(hào) 設(shè)計(jì) 長度 (m) 輸送 能力(t/h) 刮板 鏈速 (m/s) 中部槽 (mm) (長 〓 寬 〓 高 ) 電機(jī) 功率(kW) 電壓 等級(jí) (v) 備注 SGZ764/500 250 1000 1500〓 724〓 3