【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)礦井為雞西礦業(yè)集團(tuán)哈達(dá)煤礦。業(yè)牌號(hào)為1/3焦煤，可采儲(chǔ)量，服務(wù)年限為80a。，頂?shù)装宕蠖紴榉凵硯r，硬度較高。其中23#煤層與30#煤層間距。斷裂都為正斷層落差范圍在0～250m，將井田劃分為四個(gè)區(qū)域。設(shè)計(jì)礦井采用雙立井開(kāi)拓，劃分三個(gè)水平。大巷采用兩輛10t架線(xiàn)電機(jī)車(chē)牽引3t底卸式礦車(chē)運(yùn)輸。采用三條上山布置在煤層中，雙翼采區(qū)單翼回采，工作。化回采工藝一次采全高。通風(fēng)方式為兩翼對(duì)角式。

　　

【正文】 區(qū)儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及巷道維護(hù)等因素； (4)初步設(shè)計(jì) 一般負(fù)責(zé)劃分一水平采區(qū)，需要沿走向全長(zhǎng)統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，全井合理，更有利于初期生產(chǎn)； (5)采區(qū)走向長(zhǎng)度不大； (6)開(kāi)采多煤層井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)； (7)初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機(jī)長(zhǎng)度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可適當(dāng)加大。 結(jié) 合上述原則，本設(shè)計(jì)井田以井田境界內(nèi)的斷層為界，將整個(gè)井田 一水平 劃分為 6 個(gè)采區(qū)，詳見(jiàn)采區(qū)劃分示意圖 35。 28 西一采區(qū)西一下采區(qū)中一采區(qū)中一下采區(qū)東一采區(qū)東一下采區(qū) 圖 35 采區(qū)劃分示意圖 井筒布置及施工 井筒 穿過(guò) 的巖層性質(zhì)及 井筒 維護(hù) 本設(shè)計(jì)井田采用雙立井開(kāi)拓方式，布置兩個(gè)井筒，井筒穿過(guò)的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖 、 中砂巖 、泥巖、頁(yè)巖 ，詳見(jiàn)綜合柱狀圖。依據(jù)井筒特征及裝備情況，參考地質(zhì)及 水文地質(zhì)資料，對(duì)本設(shè)計(jì)礦井 井筒 支護(hù)形式提出以下兩種技術(shù)可行 方案： 方案一：砌筑式 方案二：整體灌注式 對(duì)兩種方案在技術(shù)上 比較， 結(jié)合本設(shè)計(jì)井田地質(zhì)資料、巖層性質(zhì)、水文地質(zhì)等情況對(duì)比 方案二 較合理， 有如下優(yōu)點(diǎn)： (1)井筒結(jié)構(gòu) 整體性 能強(qiáng)度高； (2)防水性能好； (3)施工方便，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低 。 所以本設(shè)計(jì)井筒支護(hù)形式為 混凝土整體 灌注式，主副井井壁厚度均為 450 毫米。 井筒 布置及裝備 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)、運(yùn)輸方式、通風(fēng)安全等因素，具體遵循原則如下： (1)符合《煤礦安全規(guī)程》 、 《煤炭工業(yè) 礦井 設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)通風(fēng)、 29 運(yùn)輸、管線(xiàn)布置的要求，滿(mǎn)足施工需要； (2)合理使用斷面空間，減少井筒工程量 ； (3)當(dāng)提升容器發(fā)生掉道事故，對(duì)井筒中各種管線(xiàn)或其他設(shè)備的破壞減小到最低程度； (4)井筒 線(xiàn)路簡(jiǎn)潔， 有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全 。 根據(jù)設(shè)計(jì)礦 井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定 布置運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施，采用斷面尺寸如 圖 36。 主井?dāng)嗝鎴D1 :50 30 31 副井?dāng)嗝鎴D 1 :5 0 圖 36 井筒斷面圖 (單位 ： mm) 主井：井筒直徑 ，附有一對(duì) 12t 箕斗，鋼絲繩罐道； 副井：井筒直徑 ，凈斷面面積 33m2，掘進(jìn)斷面積 。井筒深度 430m，井筒裝備一對(duì) 1t 固定式礦車(chē) 600mm 軌距，雙層四車(chē)剛性立井多繩罐籠，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升 和掘進(jìn)煤 任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井筒。井筒內(nèi)設(shè)有梯子 間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷有排水管路，井下消防灑水管路，井筒還敷設(shè)有動(dòng)力電纜、通訊訊號(hào)電纜。 32 井筒延伸的初步意見(jiàn) 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井將延伸原主副井，從 200 水平延伸至 650 水平。井筒延伸方案主要有以下兩種： A 方案：直接 延伸原有主副井 ； B 方案： 暗 斜 井延伸 A 方案 優(yōu)點(diǎn)：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，管理方便； 缺點(diǎn)： 原有井筒同時(shí)擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個(gè)井 筒的施工組織復(fù)雜，延伸后提升長(zhǎng)度增加，提升能力下降； B 方案 優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，可充分利用原有井筒提升能力 ； 缺點(diǎn)： 增加了提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備 ，并且涉及到二次轉(zhuǎn)載，井下運(yùn)輸復(fù)雜 ；通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜 ，管理復(fù)雜。 井田煤層賦存較深，延伸長(zhǎng)度大，暗斜井延伸井筒過(guò)長(zhǎng)，還有壓煤并且涉及到二次轉(zhuǎn)載，降低礦井運(yùn)輸能力，參照井筒延伸原則初步?jīng)Q定采用 主副井直接延 伸方案。 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開(kāi)拓方式、大巷運(yùn)輸方式、地面布置 及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來(lái)選擇。該礦井井底車(chē)場(chǎng)形式的選擇依據(jù)如下： (1)該礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330d，實(shí)行四六工作制，每日凈提升 16 小時(shí)； (2)礦井采用雙立井開(kāi)拓方式， 一 個(gè)開(kāi)采水平，集中大巷 采區(qū)石門(mén) 布置，兩翼來(lái)煤量基本相等； (3)主要運(yùn)輸大巷采用 雙 10t 架線(xiàn) 電機(jī)車(chē)牽引 底卸式礦車(chē)25 輛 ，輔助運(yùn)輸采用 固定式礦車(chē)；掘進(jìn)煤列車(chē)由 28 輛礦車(chē)組成，煤矸混合列車(chē)由 28 輛礦車(chē)組成，其中煤車(chē) 9 輛，矸石車(chē) 19輛；井底車(chē)場(chǎng)設(shè)有卸載坑 、翻車(chē)站 ， 掘進(jìn)出煤 由主井翻車(chē)站卸載 。 (4)本設(shè)計(jì)礦井屬于 低 瓦斯、低涌水量礦井； 綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)分析比較后，本設(shè)計(jì)礦井?dāng)M 33 選用 底卸式礦車(chē) ， 梭式井底車(chē)場(chǎng) 。 井底車(chē)場(chǎng)的布置線(xiàn)路 及 行車(chē)線(xiàn)路布置長(zhǎng)度 (1)井底車(chē)場(chǎng)的線(xiàn)路主要由主井空、重車(chē)線(xiàn)，副井進(jìn)、出車(chē)線(xiàn)和回車(chē)線(xiàn)組成，由于通過(guò)各個(gè)井底車(chē)場(chǎng)的煤種數(shù)量不同，其各線(xiàn)路的數(shù)目和長(zhǎng)度亦相應(yīng)不同； (2)井底車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； (3)減少 井底車(chē)場(chǎng)的線(xiàn)路工程量 、 盡量減少道岔和交岔點(diǎn) ； (4)為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線(xiàn)巷道頂車(chē)，機(jī)械推車(chē)需布置 在直線(xiàn)段上； (5)線(xiàn)路布置要有利于通風(fēng)； (6)底卸式礦車(chē)的井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問(wèn)題。 確定存車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度是井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題， 存車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)短制約著井下運(yùn)輸能力和井筒提升 。根據(jù)我國(guó)煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類(lèi)存車(chē)線(xiàn)可以選用下列長(zhǎng)度： (1)副井空、重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度， 大型礦井按 ～ 列車(chē)長(zhǎng) ； (2)材料車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度， 大型礦井應(yīng)能容納 15～ 20 礦車(chē)長(zhǎng) ； (3)調(diào)車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度通常為 列車(chē)和電機(jī)車(chē)長(zhǎng)度之和； (4)主要運(yùn)輸巷道用底卸式礦車(chē)時(shí) 主井 空重車(chē)線(xiàn)有效長(zhǎng)度應(yīng)各容納 列車(chē)； 計(jì)算 (1)主井空、重車(chē)線(xiàn)，副井進(jìn)、出車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度為 k j fL m n L N L L? ? ? ? ? (31) 式中 L 主井空、重車(chē)線(xiàn)，副井進(jìn)、出車(chē)線(xiàn)有效長(zhǎng)度， m； m 列車(chē)數(shù)目，列； n 每列車(chē)的礦車(chē)數(shù)，按列車(chē)組成計(jì)算確定； Lk 每輛礦車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度， m； N 機(jī)車(chē)數(shù) ,臺(tái)； Lj 每臺(tái)機(jī)車(chē)的長(zhǎng)度， m； Lf 附加長(zhǎng)度，取 10 m。 34 m= 列， n＝ 25 輛， L1＝ 4m， N=2 臺(tái)， L2＝ ， L3＝ 10m； 第 5 章 采煤方法 采煤方法的選擇 采煤方法是采煤系統(tǒng)和回采工藝的總稱(chēng)。 采煤方法的 選擇應(yīng)該結(jié)合 井田 具體地質(zhì)條件和 現(xiàn)階段煤炭開(kāi)采的 技術(shù)條件，綜合考慮高產(chǎn)、高效 、安全、經(jīng)濟(jì) 、 煤炭采出率高 方 便管理等因素。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用行之有效是先進(jìn)技術(shù)，積極提高 礦井 機(jī)械化 程度 。 我國(guó)常用的中厚煤層采煤方法有如下： 表 51 采煤方法 及其 技術(shù)特征表 序號(hào) 采煤方法 體系 整層與分層 推進(jìn)方向 采空區(qū)處理 采煤工藝 適應(yīng)條件 1 單一走向長(zhǎng)臂采煤法 壁式 整層 走向 垮落 綜、普、炮采 薄及中厚為主 2 單一傾 斜長(zhǎng)臂采煤法 壁式 整層 傾向 垮落 綜、普、炮采 緩斜薄及中厚 (1)煤層賦存狀況如：傾角、厚度 ， 采區(qū)儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限等； (2)煤層劑圍巖的特性 ； (3)煤層的地質(zhì)構(gòu)造情況 ； (4)煤層的含水性、瓦斯涌出量及煤的自燃情況 。 35 本設(shè)計(jì)采區(qū)走向長(zhǎng)度為 2200m，傾斜長(zhǎng)度為 1000m，第一開(kāi)采水平布置在 200m 標(biāo)高處。采區(qū)內(nèi)共有可采煤層 1 層，煤層平均傾角，煤層平均厚度為 ，系緩傾斜中厚煤層。為了提高產(chǎn)量、提高效率，滿(mǎn)足安全及生產(chǎn)集中化要 求，結(jié)合礦井設(shè)計(jì)一礦一面的設(shè)計(jì)趨勢(shì)，設(shè)計(jì)采區(qū)選用走向長(zhǎng)壁 采煤法、 綜合機(jī)械化 回 采工藝 ，采用雙翼布置，單翼 后退式回 采。 回采工藝 工作面設(shè)備選用 本設(shè)計(jì)采區(qū)系緩傾斜中厚煤層， 采區(qū)內(nèi) 地質(zhì)條件簡(jiǎn)單適合選用綜合機(jī)械化采煤方法，選擇性能優(yōu)良較大功率采煤機(jī)一次才采全高，配備刮板 輸送機(jī)，液壓支架及其他配套設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。選擇理由為采高、煤層傾角適合；工作面回采功效高；生產(chǎn)安全 等。 采煤工藝主要包括落煤、裝煤、運(yùn)煤、工作面支護(hù)和采空區(qū)處理五個(gè)方面。 (1)落煤 使用雙滾筒采煤機(jī)割煤 ，雙向割煤往返兩刀，上行割煤、移架、推移輸送機(jī)，下行重復(fù)上行時(shí)的工序，截深 。 (2)裝煤 采煤機(jī)落煤以后直接落入刮板輸送機(jī)中，浮煤由鏟煤板和人工 裝入刮板輸送機(jī)中。 (3)運(yùn)煤 由刮板輸?shù)罊C(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)膠帶輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉(cāng)，然后由大巷裝車(chē)站運(yùn) 到 井底車(chē)場(chǎng)。 (4)支護(hù) 工作面內(nèi)部使用支撐掩護(hù)式液壓支架支護(hù)；工作面端頭支護(hù)方式為 專(zhuān)用端頭支架 ， 上、下巷采用超前支護(hù) 20m 加強(qiáng)支護(hù) 。 (5)采用全部垮落法處理采空區(qū)。 (1)采煤機(jī)選型 由于煤質(zhì)屬于中等 硬度，在選擇采煤機(jī)時(shí)考慮，在保證采高、進(jìn)尺深度和牽引速度的前提下完成 設(shè)計(jì) 采煤量，并且考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理 。 (2)支架選型 36 由于煤層頂?shù)装寰鶠?粉沙巖 ，屬于 中等 穩(wěn)定頂板，老頂屬于 Ⅲ 級(jí)，老頂來(lái)壓明顯 ， 礦井為 低 瓦斯礦井，選架時(shí)要求通風(fēng)良好，選用支撐 掩護(hù) 式支架，優(yōu)點(diǎn)是支撐掩護(hù)式支架反撐力大， 頂板覆蓋率高，切頂性強(qiáng)，防護(hù)性能好，通風(fēng)面大，穩(wěn)定性好。 在選取支架時(shí)，通常所選用支架的最大結(jié)構(gòu)高度比最大采高大200 ㎜左右，最小結(jié)構(gòu)高度比最小采高小 250～ 350 ㎜。采煤機(jī)的特征如下表 51，支架的特征如下表 52。 表 52 采煤機(jī)技術(shù)特征表 采煤機(jī) MG200/450WD 牽引方式 無(wú)鏈牽引 電動(dòng)機(jī) 采高 (m) ～ 牽引力 2 225 功率 450kw 硬度 250～ 500 牽引速度 0～ 臺(tái)數(shù) 2 煤層傾角 0～ 35 滾筒中心距 8370mm 電壓 1140 截深(㎜ ) 630～ 800 機(jī)面高度 950mm 廠(chǎng) 家 西安煤機(jī)廠(chǎng) 滾筒直徑 ～ 臥底量 200 ～250mm 表 53 ZY300011/28 型支架參數(shù) 型號(hào) 1420 1200 煤層厚度 ～ 移架步距 700mm 支撐高度 ～ 支架中心 1500mm 支架類(lèi)型 支撐掩護(hù)式 廠(chǎng)家 重慶機(jī)械廠(chǎng) (3)其他 設(shè)備選型 A 刮板輸送機(jī)輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)的最大生產(chǎn)能力 倍； B 轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于工作面的運(yùn)輸能力的 倍，它的溜槽寬度和連速應(yīng)大于工作面輸送機(jī)； C 可伸縮膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸能力應(yīng)大于 工作面運(yùn)輸能力 刮板輸送機(jī) SGB730/160200 轉(zhuǎn)載機(jī) SZB760/132 可伸縮膠帶輸送機(jī) SSJ1000/160 37 端頭支架 ZT13000/17/32 乳化液泵 XRB2B 選擇采煤工作面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式 工作面采用分段追機(jī)作業(yè)，全工作面分為三段，移架滯后采煤機(jī)割煤，推移輸送機(jī)滯后移架，具體流程為： 采煤機(jī)端頭進(jìn)刀 ? 割煤 ?移架 ?推移輸送機(jī) ? 采煤機(jī)在機(jī)尾進(jìn)刀 ? 割煤 ?移架 ?推移輸送機(jī)。 回采工作面的勞動(dòng)組織是以循環(huán)作業(yè)為基礎(chǔ)的，但是勞動(dòng)組織形式也會(huì)直接影響到循環(huán)的完成情況，從而影響到工作面的產(chǎn)量和效率。長(zhǎng)壁工作面的勞動(dòng)組織形式主要有以下幾種： (1)分段作業(yè) 分段作業(yè) 一般是采用綜合工種 ,將工作面按長(zhǎng)度劃分為若干段 ,每段有一個(gè)采煤小組，小組內(nèi)的工人均為綜合工種，共同完 成該段內(nèi)的所有工作。這種勞動(dòng)組織形式 方便工人間 搭配和培養(yǎng)一職多能工種， 工人熟悉工作地點(diǎn)的情況，有利于安全作業(yè) 。 這種勞動(dòng)組織形式在我國(guó)既適用于炮采面，也適用于機(jī)采面。 (2)追機(jī)作業(yè) 追機(jī)作業(yè) 一般是將 工人按照專(zhuān)業(yè)技術(shù)分成 若干組， 跟 隨著采煤機(jī)割煤，各專(zhuān)業(yè)人員隨采煤機(jī)及時(shí)完成 移架、移輸送機(jī)等 各項(xiàng)工作。這種勞動(dòng)組織形式 具有 工種單一，便于實(shí)施崗位責(zé)任制，工作效率高 等優(yōu)點(diǎn) 。 但是由于 分工過(guò)細(xì)， 追 機(jī)作業(yè)時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大，而采煤機(jī)停止割煤時(shí)，又可能造成誤工。 (3)分段接力追機(jī)作業(yè) 該組織形式是上述兩種勞動(dòng)組織形式的綜合。 綜 上所述，本設(shè)計(jì)工作面采用 追擊 作業(yè)的勞動(dòng)組織形式，“四班六小時(shí)工作制”，即每日四班， 3 個(gè)班生產(chǎn)， 1 班準(zhǔn)備，每班工作 6個(gè)小時(shí)，循環(huán)圖表、 工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、 人員安排及勞動(dòng)組織詳見(jiàn)表 5 5 56 所示。 38 表 54 工作面循環(huán)圖表 圖例 割煤一班2 3 4 5 6204060801001201401601808 9 10 11 12檢修四班移架 移輸送機(jī)二班