【正文】 接班時間；回采工作搬家則集中在回采面接替的一段時間內。 （ 3）貨流不均衡。輔助運輸難以維持一恒定運輸量持續(xù)運輸，而是 具有間斷性特點。 （ 4）運輸線路復雜、分支多。由于煤層賦存條件不同，為滿足開采需要，井下巷道尤其是采取巷道多具有起伏不一、坡度不一、環(huán)境差、分支多的特點。 （ 5）貨物量向重型發(fā)展。隨著采煤機機械化程度的提高，重型設 中國礦業(yè)大學2008屆本科生畢業(yè)設計 第23頁 備在井下運用越來越廣，運輸最大件所占比例增大，對輔助運輸設備的性能、質量提出了新的要求。 （ 6）具有雙向運輸?shù)奶攸c，即設備、材料、人員等所運貨物，既需向井下作業(yè)地點運輸又需由井下作業(yè)地點運往井底或地面。 綜合考慮顧橋礦的煤層賦存條件和本設計選擇的開拓方式，輔助運輸設備采用 3t 的卡軌礦車。 本礦有專 門的軌道大巷，軌道大巷有專門的軌道，而且軌道大巷為進風巷，保證了人員上下班的安全，便于管理！ 礦井提升 1 概述 礦井采用立井單水平開拓，大巷所在水平為 700 m。主井井筒直徑為 ，凈斷面積為 ㎡，井筒支護為鋼筋混凝土砌碹。副井井筒直徑為 m ，凈斷面積為 ㎡，井筒支護為鋼筋混凝土砌碹。 礦井運輸采用膠帶運輸機運輸，輔助運輸采用 3t 礦車運輸，具體型號和參數(shù)見本章。 礦井工作制度為 “三八 ”制，兩班采煤，一班檢修，最大下井人數(shù)為 140人。提升設備年工作日為 300 天，日工作 16 小時。 主副井的提升方式為：主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。 2 主副井提升 （一） 主井提升 礦井年產量為 300 萬噸，井型較大，所以主井采用一對 20t 底卸式箕斗進行提升，提升機選用洛陽礦山機器廠生產的 JKMD—54(Ⅲ )C 型落地式多繩摩擦式提升機?；泛吞嵘龣C參數(shù)見表 2—2—2 和表 2—2—3。 表 2—2—2 箕斗主要技術特征一覽表 型號 JDG16/1504 項目 單位 技術特征 名義載煤量 t 20 有效容積 m3 24 鋼絲繩 數(shù)量 根 4 直徑 mm 31~40 繩間距 mm 300 箕斗自重 KN 中國礦業(yè)大學2008屆本科生畢業(yè)設計 第23頁 表 2—2—3 提升機參數(shù) 型號 JKMP—54(Ⅲ )C 項目 單位 技術特征 主導輪直徑 m 5 天輪直徑 m 5 鋼絲繩 最大靜張力 KN 910 最大靜張力差 KN 220 直徑 mm 49 根數(shù) 根 4 間距 mm 350 出繩角 176。 50~80 最大提升速度 m/s 14 旋轉部分變位重力（不包括電機和天輪） KN 380 天輪變位重力 KN 260 外形尺寸（不包括電機） m 104 機 器質量（不包括電器設備） t 182 最大不可拆件 質量 m 外形尺寸 t 241 生產廠家 洛陽礦山機械廠 （二） 副井提升 副井采用多繩摩擦式提升機提升一對 3t 礦車雙層單車罐籠帶平衡錘。提升機和罐籠參數(shù)見表 2—2—4 和表 2—2—5。 中國礦業(yè)大學2008屆本科生畢業(yè)設計 第23頁 表 2—2—4 罐籠參數(shù) 型號 GDG3/9/2/2K 參數(shù) 單位 技術特征 裝載礦車 型號 —9 數(shù)量 個 2 乘人數(shù) 人 76 罐籠裝載量 KN 罐籠質量 t 最大終端載荷 KN 提升首繩 數(shù)量 根 4/6 直徑 mm 41/ 尾繩數(shù) 根 2 表 2—2—5 多繩摩擦式提升機參數(shù) 型號 JKD40006 項目 單位 技術特征 摩擦輪直徑 m 4 導向輪直徑 m 3 鋼絲繩 最大靜張力 KN 950 最大靜張力差 KN 200 最大直徑 mm 根數(shù) 根 6 間距 mm 300 最大提升速度 m/s 主軸裝置重力 KN 減速器重力 KN 392 減速器型號 ZGH120 機器重力（不包括電器） KN 900 變位重力 KN 適應年產量 300~350 生產廠家 上海冶金礦山機械廠 備注 全自動操縱 中國礦業(yè)大學2008屆本科生畢業(yè)設計 第23頁 3 采煤方法和采（盤）區(qū)或帶區(qū)布置 煤層的地質特征 顧橋井田為走向南北，向東傾斜的單斜構造，一般傾角 5～ 15176。井田有可采煤層 9 層，平均可采總厚 。其中全區(qū)可采的主要煤層 5 層： 131煤、 112 煤、 8 煤、 62 煤、 1 煤，其中 62 煤相當張集井田的 6 煤層，平均總厚 ，占可采總厚的 %；局部可采 4 層： 172 煤、 131 下煤、 72煤、 41 煤，其中 172 煤層相當張集井田的 171 煤層，平均總厚 ，占可采總厚的 %。本設計只針對 112 煤層作設計。 設計煤層 112 煤層及煤的特征 本煤層呈黑色，暗淡～弱油脂光澤，弱玻璃～玻璃光澤。塊狀、粉末狀，少量片狀。局部內生裂隙發(fā)育，可見貝殼狀斷口。次要煤層多呈塊狀，光澤暗淡。見可采煤層物理性質表 表 31 設計煤層物理性質 煤層 顏色 結構、構造 光澤 煤巖成份 煤巖類型 112 黑 色 塊狀～粉末狀，少量 鱗片、片狀 暗淡光澤～油脂光澤。 亮煤、暗煤為主，夾少量鏡煤條帶。 半暗型～ 半亮型。 煤層上距 131 煤平均 69m。煤層厚 ～ ，平均厚 ，傾角5～ 10176。，結構簡單～較簡單，夾矸為巖質泥巖，少有泥巖。煤層普氏硬度 ～。煤層穩(wěn)定，變異系數(shù) %。煤炭工業(yè)牌號為氣煤及 1/3 焦煤。煤層上部砂體發(fā)育，淺部頂板為中細石英砂巖，其余地區(qū)為泥巖，底板以泥質巖為主。本井田主要可采煤層頂板主要由泥巖、砂質泥巖和少量砂巖組成；底板均為泥巖和砂質泥巖。直接頂、底普氏硬度均為 4～ 6，頂、底板泥 巖、砂質泥巖的抗壓強度較低，平均介于 342～ 513kg/cm2，砂巖的抗壓強度較高，平均介于 571～ 1224kg/cm2。但總體來看，本井田主要可采煤層頂、底板巖石工程地質條件比較差，巷道支護和頂板管理比較困難。 表 32 設計煤層主要特征表 煤層 厚度（ m） 最小～最大 平均 頂 板 巖 性 底 板 巖 性 結 構 可采 性 穩(wěn)定性 112 ～ 淺部為中、細砂巖，其它地段為泥巖 泥 巖 簡單～較簡單 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 本煤層水文地質條件屬厚覆蓋層下煤層、含水 層、充水因素復雜的礦床，其富水性屬簡單～中等，與地表水體無水力聯(lián)系。新生界下部中新統(tǒng)砂層孔隙含水組在七線以北直接覆蓋在基巖上，單位涌水量 ～ ，間接滲入補給煤系和灰?guī)r，是礦坑充水主要補給來源。 中國礦業(yè)大學2008屆本科生畢業(yè)設計 第23頁 根據(jù)本井田主要煤層瓦斯測試成果與潘謝礦區(qū)生產礦井瓦斯資料綜合分析，本礦井應屬高瓦斯礦井。隨著礦井開采深度的增加，局部可能出現(xiàn)煤與瓦斯突出現(xiàn)象。煤層瓦斯測試成果如表 表 3 3 煤層瓦斯測試成果 表 煤層 新地層厚度 （ m） 基巖蓋層厚度 （ m） 瓦斯含量 (m3/t) 瓦斯成份 （ %） CH4 CO2 CH4 CO2 112 )16( ? )16( ? )16( ? )16( ? )16( ? )16( ? 據(jù)測試結果表明，主要煤層揮發(fā)份產率均大于 33%，火焰長度一般大于100～ 700mm，平均可達 280～ 584mm，巖粉量一般為 40～ 70%,平均 42～ 70%,煤塵爆炸指數(shù)一 般為 ～ %,平均 ～ %。結合淮南礦區(qū)生產礦井各煤層塵均有強爆炸性特征，本區(qū)主要煤層亦屬于具有強爆炸煤層。煤塵爆炸試驗成果見表 表 34 煤塵爆炸試驗成果見表 煤 層 樣數(shù) 揮發(fā)份 V(%) 火焰長度 (mm) 112 5 ～ ─────── 100～ 200 150～ 500 ─────── ～ ────── 120 280 煤 層 樣數(shù) 巖粉量 % 爆炸指數(shù)（ %） 結 論 本次試樣 淮南礦井 112 5 25～ 55 ──── 42 ～ ─────── ～ 均有強爆炸性。 此外，經(jīng)試驗結果表明，原煤著火溫度為 292℃ ～ 319℃ 。根據(jù)氧化程度指標分為很易自燃（＞ 50%）、自燃（ 50～ 35%）、有可能自燃（ 35～ 20%）和不自燃（＜ 20%）四級。試驗結果見表 自燃傾向性測試表 煤層名稱 試 驗 數(shù) 自燃等級劃分 全 層 評 定 采樣 點數(shù) 采樣 個數(shù) 很易 自燃 自燃 有可能 自燃 不自燃 112 22 22 12 5 4 1 以很易自燃為主 可見，開采煤層具有自燃發(fā)火危險，且發(fā)火期為 3～ 6 個月。 中國礦業(yè)大學2008屆本科生畢業(yè)設計 第23頁 采（盤）區(qū)或帶區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng) 帶區(qū)的位置和劃分 首采工作面位于北一采區(qū)，采用俯仰結合式開采。沿水平大巷上下兩側同時布置，分帶長 265m，分帶間保護煤柱 5m，工作面長 250m 左右。在帶區(qū)下部有兩條煤層集中平巷，連通各個分帶之間的斜巷，以便行人通風，運輸煤炭。膠帶煤層平巷布置膠帶，與帶區(qū)煤倉相連，兼做回風用。軌道煤層平巷通過進風斜巷與軌道大巷連接，主要用 于材料運輸，通風行人。圖 321為一帶區(qū)布置圖。 圖 321 一帶區(qū)布置圖 生產系統(tǒng) 采煤方法：本面采用后退式傾向長壁一次采全高綜合機械化采煤方法回采。帶區(qū)內的開采采用俯仰結合式開采。通風方式采用 U 型通風方式，這種通風方式有風流系統(tǒng)簡單，漏風小的優(yōu)點。 風流線路為：副井 → 井底車場 → 軌道石門 → 軌道運輸大巷 → 進風斜巷 →分帶進風斜巷 → 工作面 → 分帶回風斜巷 → 回風斜巷 → 膠帶運輸大巷 → 皮帶石門 → 風井 運煤系統(tǒng)為：綜采工作面 → 分帶回風斜巷 → 回風斜巷 → 膠帶運輸大巷 → 中國礦業(yè)大學2008屆本科生畢業(yè)設計 第23頁 膠帶石門 → 井底煤倉 → 主井 運料系統(tǒng)為：副井 → 井底車場 → 軌道石門 → 軌道運輸大巷 → 進風斜巷 →分帶進風斜巷 → 綜采工作面 運矸系統(tǒng)為：綜采工作面 → 分帶進風斜巷 → 進風斜巷 → 軌道運輸大巷 →井底車場 → 井底煤倉 → 副井 排水系統(tǒng)與運料系統(tǒng)線路方向相反。 帶區(qū)內同采工作面數(shù)的確定 綜合考慮煤層開采條件、開采順序、運輸能力、機械化程度、管理水平、采掘接替等因素，當采用綜采時，帶區(qū)內布置一個工作面。即 “一礦一面 ”，一面生產，一面?zhèn)溆谩? 煤層與工作面的開采采順序和接替順序 本設計主采煤層為 112 煤層，由于斜巷采用沿 空掘巷，因此帶區(qū)內采用跳采，開采順序如下圖 322 所示，它的接替順序為： 確定帶區(qū)各種巷道的尺寸、支護方式及通風方式 尺寸 帶區(qū)巷道的尺寸應能滿足綜放工作面運煤、輔助運輸和通風的需要，根據(jù)實際情況確定巷道的尺寸為 4600mm3000mm。 支護方式 采用錨網(wǎng)支護，錨索補強，這種支護方式經(jīng)濟效益好，且掘進速度快。 掘進通風 中國礦業(yè)大學2008屆本科生畢業(yè)設計 第23頁 46003100采用壓入式局部通風機進行通風，局部風機應在新鮮風流處。為了防止回風短路，在巷道設置風門。 帶區(qū)巷道剖面圖 圖 323 斷 面 特 征 表 巷道規(guī)格 掘進斷面 凈斷面 凈周長 支護形式 最大風量 （ m2） （ m2） （ m） （ m3/s） 4600mm3100mm 16 錨桿