【導讀】東山礦為雞西礦業(yè)集團東山礦，共有可采煤層為3層，分別為1#上、3#上和6#A。質構造簡單，工業(yè)儲量為，可采儲量Mt。設計服務年限為56a，產，達產時帶區(qū)個數為兩個。采用帶區(qū)式準備。煤法，采煤工藝為普通機械化采煤工藝。大巷運輸采用10t架線式電機車牽引。3t底卸式礦車運輸，頂板處理方法為全部跨落法。運輸方式工作面運輸采用刮。分帶區(qū)運輸巷采用帶式輸送機。提升方式主井采用箕斗提升。由于本人水平有限，設計之中難免有錯誤，望各位老師不吝賜教。定虛心接受，為以后工作打下良好的基礎。

　　

【正文】 ； Q 地損 =802200 t Q 開 =（ 5000 3000 ） =31276855t （ 2）準備煤量 Q 準 =（ L h M DQ 地損 Q 呆滯 ） K 式中 Q 準 準備煤量， t； L帶區(qū)走向長度， m； h帶區(qū)傾向長度， m； M 帶區(qū)煤層平均厚度， m。 Q 開 =（ 2020 3600 ） =14998655 t （ 3）回采煤量 Q 回 = L h M D K 式中 Q 回 =回采煤量， t； L工作面走向可采長度， m； 28 M采高， m； K工作面回采率 Q 回 =170 3700 = t 三兩可采期確定及計算 開拓煤量可采期（ a） =力當年計劃采量或設計能 期末開拓煤量=3127/90=（ a） 準備煤量可采期（月） =平均月設計能力 期末準備煤量=150/=20（月） 回采煤量可采期（月） =量當年平均月計劃回采煤 期末回采煤量=（月） 開拓煤量可采期 TK=5a ， 滿足要求； 準備煤量可采期 TZ=1a ， 滿足要求； 回采煤量 可采期 TN= 月 6月， 滿足要求。 經核定符合三量規(guī)定。 29 第 4 章 帶區(qū)巷道布置 帶區(qū)概述 設計帶區(qū)的位置 邊界 范圍 帶區(qū)煤柱 本設計帶區(qū)為一帶區(qū)，位于井田西部。西部以 F11 正斷層為界，東部以F10 正斷層為帶區(qū)邊界。淺部以 100 標高為界，深部以 500 標高為界。走向長 200m，南北傾斜長 1600m。 帶區(qū)煤柱包括帶區(qū)范圍內的邊界煤柱、斷層煤柱、隔水煤柱等。按其作用和性質可分為護巷煤柱和隔離煤柱兩大類。本帶區(qū)采用傾斜長壁聯合開采，帶區(qū)煤柱留設如下 ：各煤層在帶區(qū)邊界留設 30m 保護煤柱，井田境界處留設30m 保護煤柱。 帶區(qū)的地質和煤層情況 本帶區(qū)位于 東山 煤田西部 F11 正斷層和 F10 正斷層之間，地層走向總的趨勢為北 70176。 ～ 30176。東， 5176。 ～ 15176。向南傾斜。本區(qū)地層傾角平緩，走向變化不大，帶區(qū)內無斷層，開采煤層主要位于侏羅系 恒山群 含煤組，即 1上，3上和 6A。 帶區(qū)生產能力 儲量及服務年限 根據幾何法求得帶區(qū)工業(yè)儲量為 Mt， 可采儲量為 ，本帶區(qū)設計生產能力為 ，則本帶區(qū)服務年限 Tn＝ Z/（ A）=( )≈ ，經計算得服務年限為 。 30 帶區(qū)巷道布置 區(qū)段劃分 由于采用傾斜長壁開采故不存在區(qū)段劃分和上下山布置 ，將 本帶區(qū)劃分為 2 個條帶， 3 層煤聯合開采，采用中央并列式通風。 工作面長度的確定： 該帶區(qū)設計產量為 ，兩個工作面達產，即工作面日產量為1367t/d。 確定工作面長度的公式如下： A0=L l M r c 式中： A0工作面年生產能力， t； L工作面年推進度， m； l工作面長度， m； M煤層厚度， m； r煤 的視密度， t/ m3； c工作面回采率，取 ～ ； 即： L＝ 170m 上式計算得到的 L 值，還應通過下述公式確定的工作面 L 來校核，若 L≤ L/則 L合理。 L=（ 60 V B Cｆ M）／（ Qb Sn P ∮ ） 式中： V― 工作面內允許的最大風速，取 4m/s； B― 工作面最小控頂距， m； Cｆ － 風速收縮系數 ； M― 工作面采高， m； Qb― 晝夜產煤， t； Sn―循環(huán)進度； P― 煤層生產率； ∮― 晝夜循環(huán)數。 L/=（ 60 4 3） /( 3 9)=， 可見 L＝ 170m＜ L/＝ ， 工作面長度合理。分帶劃分帶區(qū)斜巷布置。 31 帶區(qū)巷道布置 １．帶區(qū)巷道布置原則 （ 1）減少井巷掘進率，簡化生產系統(tǒng)和運輸環(huán)節(jié)； （ 2）在帶區(qū)巷道布置上，最大限度地滿足生產機械化、運輸連續(xù)化、布置集中化的要求，為生產采用新工藝、新技術、新設備創(chuàng)造條件； （ 3）工程量少、投資少、投產快、巷道維護量少、回采率和生產率高，帶區(qū)生產成本低。 ２．帶區(qū)布置方式 巷道布置以施工方便，通風、運輸系統(tǒng)要簡單、安全、可靠。巷道布置以施工方 便，通風、運輸系統(tǒng)要簡單、安全、可靠。 帶區(qū)沿煤層傾斜方向布置工作面。 工作面采用二條斜巷，運輸斜巷，運料斜巷，考慮到東山礦為低瓦斯，煤層傾角 8176。左右，布置在煤層中，更有利于帶區(qū)生產的接續(xù)。 帶區(qū)上部車場布置 １． 《煤礦礦井井底車場和硐室設計規(guī)范》中規(guī)定 （ 1）帶區(qū)車場和硐室應根據圍巖情況盡量布置在穩(wěn)定巖層或煤層中； （ 2）帶區(qū)車場和硐室的設計，應根據帶區(qū)巷道布置、帶區(qū)生產能力和服務年限、運輸方式和礦車類型、地質構造和圍巖性質、煤塵、瓦斯及水文情況等因素進行全面考慮確定； （ 3）帶區(qū)車場巷道斷 面應根據圍巖情況確定，可為半圓拱形，跨度大時視圍巖情況也可采用三心拱形，應優(yōu)化選擇錨噴支護，當錨噴支護有困難時，也可采用其他支護方式。 帶區(qū)上部車場多由帶區(qū)裝車站和輔助提升車場組合而成。可分為平車場、甩車場和轉盤車場三類。 2. 車場形式選擇 帶區(qū)車場形式為甩車場。各片盤車場也采用甩車場形式。 (1)線路布置：由 100 軌道大巷處石門車場，以帶式輸送機上山運料和做設備維修等用； (2)調車方式：由 100 軌道大巷向石門甩車； (3)車場形式示意圖（圖 41）。 32 圖 41 上部車場示意圖 帶區(qū)煤倉形式、容量及支護 1．帶區(qū)選用的是垂直式煤倉，主要優(yōu)缺點是倉體受力性能好，較少發(fā)生填塞現象，但受條件限制； 2． 煤倉容量； (1)按采煤機連續(xù)作業(yè)割一刀的容量計算； 33 Q＝ Q o＋ L m b r Co Kt 式中 : Q―帶區(qū)煤倉容量； Q o―防空倉漏風留煤量， t（一般取 5－ 10t）； L―工作面長度， m； m―采高， m； b―進刀深度， m； r―煤的視密度； Co―工作面的回采率； Kt―同時生產工作面系數綜采時取 1，普采時取 1+。 Q＝ 10+180 3 1＝ (2)按運輸大巷列車間隔時間內帶區(qū)高峰期產量計算； Q ＝ Q o＋ Q h ti ad 式中： Q h―帶區(qū)高峰期生產能力， t/h（一般為平均產量 － 倍） ti— 列車進入帶區(qū)裝車站的間隔時間，一般取高限 20－ 30 分鐘； ad―不均衡系數，機采取 － 。 故 Q＝ 10＋ 4000/18 2 ＝ (3)按帶區(qū)高峰生產延續(xù)時間計算 (Qh＞ Qt時 )。 Q ＝ Q o＋（ Q h－ Q t） thc ad 式中 : Q h―帶區(qū)高峰期生產能力， t/h（一般為平均產量 － 倍） Q t―帶區(qū)裝車站通過能力， t/h（一般為平均產量的 1－ 倍） thc―帶區(qū)高峰生產延續(xù)時間，機采取 1～ 炮采取 ～ 2h ad―不均衡系數，機帶區(qū) － ，炮采取 Q ＝ 10＋ [4000/18 － 4000/18 ] ＝ 290t 取最大值 Q ＝ 一般帶區(qū)煤倉容量可按下表?。? 帶區(qū)生產能力 Mt/a 煤倉容 量（ t） 以下 50～ 100 ～ 100～ 200 ～ 200～ 300 ～ 300～ 500 以上 大于 500 所以本 帶區(qū)煤倉容量為 500t。 煤倉結構包括 :煤倉上部收口，倉身，下口漏斗及溜口閘門基礎，溜口和 34 閘門裝置。 上部收口：為保證煤倉上部收口安全與改善煤倉上口的受力狀況，需以混凝土收口筑成圓臺體。 倉身：采用錨噴支護 下口漏斗及溜口閘門基礎，煤倉下口用混凝土砌筑圓臺體收口，收口斗倉可作成曲面圓臺體以解決起拱堵倉 問題，為了大巷的安全，煤倉與大巷連接處加強支護，一般應在煤倉下口處四周鋪設數根鋼梁灌入混凝土使其與大巷支護聯為一體。 帶區(qū)硐室簡介 帶區(qū)變電所 一般宜設在圍巖穩(wěn)定，地壓小通風較好，無淋水的地點，用電負荷中心。硐室與電器設備應有 0。 5m的通道，相互之間應留 0。 8m以上通道溫度不超過 30℃，必須有足夠的照明，機電硐室應設置瓦斯自動檢測報警斷電儀，并配備便攜式個體檢測設備。帶區(qū)變電所形式有一字形、人形和Ⅱ形，一般采用一字形，斷面一般為矩形，用混凝土砌筑。 帶區(qū)硐室除帶區(qū)變電所還應設有井下空氣壓縮硐室、機電 硐室；壓縮機房一般為半圓拱形用料石或混凝土砌筑，有條件可以錨噴。 帶區(qū)工作面的接續(xù) 本設計帶區(qū)為一帶區(qū)，三層煤聯合開采，服務年限為 年，按《煤炭安全規(guī)程》將一帶區(qū)分為 10 個工作面，年產量為 60Mt。 帶區(qū)準備 帶區(qū)巷道的準備順序 采準工作由運輸大巷開掘下部車場，然后反斜開掘斜巷，穿到最上一層煤后，再沿煤層開掘分帶運輸入風巷和分帶運料回風巷，再開切眼貫通，形成回采工作面。 35 帶區(qū)主要巷道的斷面及支護方式 Ⅳ Ⅳ 斷 面 斷 面Ⅲ Ⅲ 36 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。 本設計帶區(qū)的煤層賦存狀況良好，三層煤煤厚分別為 ， ， ，平均傾角為 11176。，屬于中厚煤層，它的選擇應該結合具體地質條件和技術條件，綜合考慮高產、高效、材料消耗少，成本低、便于管理等因素。設計時應盡量采用行之有效的先進技術，積極提高機械化水平。采煤方法的選擇應結合本設計 帶 區(qū)的實際情況，采用合理的采煤方法。 1． 選擇采煤方法的制約因素 (1)開采水平的劃分和 帶 區(qū)巷道布置； (2)帶 區(qū)煤層賦存狀況及地質 條件； (3)現有技術及設備； (4)帶 區(qū)儲量、生產能力及服務年限等。 2． 直接影響采煤方法選擇的主要因素有以下五個方面 (1)煤層傾角是影響采煤方法選擇的重要因素，傾角的變化不僅直接影響采煤工作面的落煤方式，運煤方式，采場支護和采空區(qū)處理等的選擇，而且也直接影響巷道布置、運輸、通風和采煤方法各種參數的選擇； (2)煤層的地質構造情況； (3)煤層厚度； (4)煤層的含水性，瓦斯涌出量及煤的自燃情況 ； (5)煤層及圍巖特征 。 3．采煤方法的選擇 本設計 帶 區(qū)走向長度為 900m，傾斜長度 1000m，第一開采水平 布置在100m標高處。帶區(qū)內共有可采煤層 3 層，煤層平均傾角 11176。，煤層地質構造簡單，煤層穩(wěn)定，瓦斯涌出量小，煤層沒有煤塵爆炸的危險，有自燃發(fā)火傾向。 根據以上條件及采煤方法的選擇原則，現決定采用 傾斜 長壁采煤方法。這種采煤方法具有產量大，效率高，生產系統(tǒng)簡單，巷道掘進量小，回采工序簡單，材料消耗少，成本低以及生產安全等優(yōu)點。 37 回采工藝 選擇和決定回采工作面的工藝過程及使用的機械設備 本帶區(qū)生產能力為 ，日產量 1376t，掘進出煤占 6％即 ，工作面出煤 3760t，采用機械 化采煤工藝，每天進 4 刀，截深是 ，日進尺 ，兩個工作面達產，計算合理工作面長度 170m。采用端頭斜割三角煤進刀，雙向割煤。 工作面回采工藝為：回采工藝主要包括落煤、裝煤、運煤、工作面支護和采空區(qū)處理五個方面。根椐本帶區(qū)地質情況，礦井生產系統(tǒng)安排如下： 1．裝煤，采煤機落煤以后直接落入刮板輸送機中，浮煤由鏟煤板和人工裝入刮板輸送機中； 2．落煤，采用 傾斜長壁采煤法 ，使用雙滾筒采煤機割煤，工作面端頭割三角煤斜切進刀方式截深 ； 3．工作面支護，工作面內部用支撐掩護式液壓支柱，工作面端頭支護用端頭液壓支柱，并采用超前支護方式，超前２０ m 左右； 4．運煤， 由刮板輸 送 機經轉載機 后經 帶 式 輸送機運到 帶 區(qū)煤倉，然后由大巷裝車站運于井底車場 ； 5．采空區(qū)外理方法有全部垮落法、緩沖法、刀柱法和充填法。本帶區(qū)采用全部垮落法處理采空區(qū)。 設備選型 采煤機的特征如下表 采煤機型號 ML350W 牽引方式 液壓傳 動無鏈牽引 電動機 型號 YBCS2150 YBQYS60 采高 (m) 1. 8～ 2. 1 牽引力 250KN 功率 150， 60kw 硬度 f1 牽引速度 0 － 臺數 2+1 煤層傾角 25 滾筒中心距 6600mm 電壓 660， 1140V 截深 (㎜ ) 600 機面高度 1450mm 廠家 沈陽煤機廠 滾筒直徑 ， 臥底量 300mm 38 液壓支柱的特征如下表 液壓支柱特征表 型號 ZZ4990/18/35 外形 5673 1420 1700mm 割煤厚度 移架步距 700mm 支撐高度 ～ 支架中心距 1500mm 類型