【正文】 號JDSB—40貯帶長度(m)100功率(kW)40機尾搭接長度(m)12電壓（V）380/660機尾搭接處軌距(mm)1100制造廠家淮南煤機廠（1）工作面生產(chǎn)能力本采區(qū)為一個工作面生產(chǎn)。工作面生產(chǎn)能力按照確定的工作面長度、選取工作面進度及采高，便可算出工作面單產(chǎn)。A=LL1MRC （51）式中：A——工作面日產(chǎn)量，噸/天；L——工作面長度，240m；L1——工作面日進度，6=；M——采高，3m；R——煤的容重，；C——工作面采出率。則： A=2403 =（t）工作面的年生產(chǎn)能力為A330104=330104=171（萬噸/年）（2）采區(qū)生產(chǎn)能力采區(qū)生產(chǎn)能力由式5—2計算， Ab=K1K2 （52）式中：Ab——采區(qū)生產(chǎn)能力，萬噸/年；K1——采區(qū)掘進煤系數(shù)，；K2——工作面之間出煤影響系數(shù)，由于同采工作面?zhèn)€數(shù)為1個，故K2=1。A0i——工作面生產(chǎn)能力。則：Ab=1171 =188（萬噸/年）采區(qū)工業(yè)儲量由下式計算： Q=SMR104 （53）式中：Q——采區(qū)工業(yè)儲量，萬噸；S——采區(qū)面積，5127109 m2；M——煤層厚度，；R——煤的容重。則： Q = 5127109104=（萬t）采區(qū)煤柱損失為：P=（370040+152733+152744+1600302）104=（萬t）注：該煤柱損失不包括斷層煤柱和風(fēng)氧化帶煤柱。采用下面公式計算采區(qū)采出率：采區(qū)采出率 = 100% （54）工作面的落煤損失，約占采區(qū)煤柱損失的3%—7%，這里取7%。 采區(qū)采出率= 100% =100% =84%根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：采（盤）區(qū)采出率：。%，符合《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定。選用采區(qū)上部平車場，絞車房位于階段回風(fēng)水平以上，采區(qū)上山的上端與回風(fēng)巷道之間用平巷聯(lián)結(jié)，并在平巷中布置儲車線和調(diào)車線，區(qū)段回風(fēng)平巷通過石門與風(fēng)井相連，絞車房布置與回風(fēng)巷同一水平的巖石中，：本采區(qū)生產(chǎn)能力大，煤層傾角為11176。，選用繞道式中部車場，甩車道線路由斜面進入平面后再延深至頂板繞道，：由于礦井采用膠帶運輸，下部車場只用于采區(qū)運送材料和矸石調(diào)車之用，采用大巷裝車式下部車場，上山通常提前下扎，并在大巷底板變平，底板圍巖條件好，可以設(shè)置大巷裝車底板繞道式下部車場。大巷裝車式下部車場調(diào)車方便，線路布置緊湊，工程量省。1運輸大巷；2軌道大巷；3采區(qū)下部車場；4回風(fēng)上山；5采區(qū)煤倉； （1）采區(qū)煤倉采區(qū)煤倉容量目前一般為50～500t，煤倉容量與采區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系參考下表：表54 煤倉容量與采區(qū)生產(chǎn)能力關(guān)系采區(qū)生產(chǎn)能力（萬t/a）＜3030～4545～6060～100及以上采區(qū)煤倉容量（t）50～100100～150150～2525～500 各種形式的煤倉中以圓形斷面的煤倉利用率高，不易形成死角，便于維護，施工方便。結(jié)合本采區(qū)煤層底板巖性綜合考慮，本采區(qū)選用圓形斷面煤倉。圓形斷面直徑一般取2～6m，以4～6m為佳，由因為煤倉過高，容易使煤壓實而起拱，引起堵塞，一般不宜超過30m，以20m左右為好，但由于本采區(qū)生產(chǎn)能力比較大，尺寸為圓形斷面直徑5m，煤倉高21m，凈斷面為19m2凈斷面煤倉利用率η=H/D=21/5=。即煤倉選型合理。（2）采區(qū)絞車房采區(qū)絞車房應(yīng)布置在圍巖穩(wěn)定無淋水、地壓小、易維護的地點。應(yīng)避開較大的地質(zhì)構(gòu)造、含水層，并不受開采的影響。本采區(qū)上部為逆向平車場，軌道上山以水平的巷道與區(qū)段回風(fēng)平巷相連，絞車房布置在與回風(fēng)巷同一水平的巖石中。所選用的絞車為JIP—。設(shè)計絞車房有兩個出口，一是鋼絲繩通道，二是通風(fēng)巷道，硐室斷面為半圓拱型，高度為3900mm，用錨噴支護。（3）采區(qū)變電所采區(qū)變電所應(yīng)布置在圍巖穩(wěn)定、地壓小、無淋水、通風(fēng)條件良好且采區(qū)用電負(fù)荷處。所以本采區(qū)變電所設(shè)在采區(qū)中心地區(qū)，采區(qū)變電所設(shè)在第三區(qū)段的底板巖石中，位于兩條上山之間。斷面形狀是半圓拱，錨噴支護。，高3m，長度8m，用100混凝土鋪底，厚300mm，以防礦井水流進變電所，硐室設(shè)置3‰的坡度，便于向外流水。設(shè)兩個出口通道。硐室與通道相連處，設(shè)向外的防火柵欄兩用門。 采區(qū)軌道上山示意圖 采區(qū)運輸上山示意圖6 采煤方法礦井首采采區(qū)北一采區(qū)位于井田北部第一水平上山部分，西以斷層為界，南以一水平大巷為界， m，采區(qū)垂高282 m。采區(qū)標(biāo)高為150m～600m。煤層賦存穩(wěn)定，傾角平均為10176。，, 采用綜合機械化采煤的回采工藝（簡稱綜采）一次采全高，全部垮落法管理頂板；煤層有自然發(fā)火險性，煤塵具有爆炸性， m3/t。 本設(shè)計只對二煤進行具體設(shè)計。，煤層傾角為10176。左右，不存在支架倒滑問題。頂板為泥巖，泥沙巖。鑒于以上情況，可選擇綜采放頂煤工藝，一次采全高回采工藝，分層綜采工藝，各有優(yōu)缺點，下面對三者的優(yōu)缺點及適用條件作一個簡單的比較。（1）綜采放頂煤工藝的特點優(yōu)點：①單產(chǎn)高,工作面具有多個出煤點，而且在工作面內(nèi)可實行分段平行作業(yè)，易實現(xiàn)高產(chǎn)；②效率高，由于放頂煤工作面的一次采出厚度大，生產(chǎn)集中，放煤工藝勞動量小，以及出煤點多等原因，其生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益大幅提高；③成本低，放頂煤采煤法比分層開采減少了分層數(shù)目和鋪網(wǎng)工序，由此節(jié)省了鋪網(wǎng)費用，此外，其它材料、電力消耗、工資費等也都相應(yīng)減少；④巷道掘進量小，掘進率和巷道維護費用減少，便于采掘接替；⑤減少了搬家倒面次數(shù)，節(jié)省了采煤工作面的安裝和搬遷費用；⑥對煤層厚度變化及地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性強。缺點：①煤損多，工作面采出率低（比分層開采低10%左右）；②煤層易自燃發(fā)火；③工作面煤塵大；④瓦斯積聚隱患大。適用條件：一次采出的煤層厚度在5～12 m之間；煤的硬度系數(shù)一般應(yīng)小于3；煤層傾角不宜過大； m，其硬度系數(shù)也應(yīng)小于3；煤層直接頂具有隨頂煤下落的特性，～，基本頂懸露面積不宜過大；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、破壞嚴(yán)重，斷層較多和使用分層長壁綜采較困難的地段，采用放頂煤能取得較好的效益。（2）一次采全高工藝的特點優(yōu)點：工作面產(chǎn)量和效率高：巷道掘進較少，減少了巷道的維護工程量，同時生產(chǎn)也相對集中；萬噸掘進率高；工作面搬家次數(shù)少，節(jié)省搬遷費用，增加了生產(chǎn)時間；材料消耗少。缺點：煤炭損失大，對于煤厚比采高大的煤層，一次不能采完；控頂比較困難，煤壁容易片幫；采高固定，適應(yīng)條件單一。（3）分層綜采工藝的特點優(yōu)點：分層綜采工藝技術(shù)成熟，設(shè)備類型齊全性能完好，操作方便，管理簡單，可選出適應(yīng)各種條件的采煤設(shè)備；液壓支架及配套的采煤機設(shè)備小、輕便。回采工作面搬家方便，回采工作面煤壁增壓小，煤壁穩(wěn)定，生產(chǎn)環(huán)節(jié)良好；工作面采出率高，可達到9397%以上。缺點：巷道掘進較多，萬噸掘進率低；工作面單產(chǎn)低，單產(chǎn)提高困難；開采投入高，分層開采人工鋪網(wǎng)勞動強度大，費用大；加劇接替緊張的矛盾，需要等到再生頂板穩(wěn)定后才可采下分層。比較上述三種回采工藝的特點，分層開采綜合經(jīng)濟效益差，不利于礦井實現(xiàn)高產(chǎn)高效，初步確定選擇放頂煤或一次采全高的回采工藝較合理。結(jié)合礦井實際條件，, 故確定工作面采用選擇放頂煤，采放比為1：。，單工作面即可完成產(chǎn)量。運料用3t的MLC36材料車，采煤機破煤，由刮板輸送機運出工作面到轉(zhuǎn)載機，再由膠帶輸送機運出到溜煤眼。具體見表61：表61 工作面設(shè)備表 序號設(shè)備名稱設(shè)備型號1液壓支架ZZ5600/23/47（B）型2采煤機MXG600/3刮板運輸機SGZ830/6304轉(zhuǎn)載機SZZ764/1605皮帶輸送機SSJ1200/22506乳化液泵站W(wǎng)RB200/7采煤機噴霧站KPB360/208移動變電站KSFZY630/69破碎機PLM—2200（1）工作面長度的確定影響工作面長度的因素有設(shè)備、煤層地質(zhì)條件、瓦斯涌出量及生產(chǎn)技術(shù)管理的難度等。設(shè)備是影響工作面長度的主要因素之一。我國生產(chǎn)的工作面刮板輸送機大都按150～200m的鋪設(shè)長度設(shè)計的。另外，煤層地質(zhì)條件是影響工作面長度的又一重要因素，地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度、傾角、頂板條件都會影響工作面長度的選擇。根據(jù)以上技術(shù)分析和目前我國煤礦實踐經(jīng)驗，緩傾斜煤層綜采工作面長度以130～250 m較為合理。參考十一礦現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗，結(jié)合采區(qū)區(qū)段的整體劃分，確定首采盤區(qū)采煤工作面的長度為240 m。（2）工作面推方向和推進度為減少巷道維護工程量以及獲得良好的通風(fēng)效果，工作面采用從邊界向大巷推進的后退式回采順序。根據(jù)《煤礦開采學(xué)》的有關(guān)論述，綜采工作面的連續(xù)推進長度不宜小于800～1000 m。另外，考慮到工作面搬遷次數(shù)及煤損隨工作面推進距離增大而減少，確定首采區(qū)工作面平均推進長度為2100m。、裝煤方式及落煤、裝煤機械（1）回采工作面落煤、裝煤方式工作面采用一次采全高的綜合機械化采煤方法，全部垮落法管理頂板。工作面由采煤機落煤、裝煤。（2）采煤機選型采煤機的選擇要考慮工作面的地質(zhì)條件，采煤機的采高、截深、功率、牽引方式等主要參數(shù)要選取合理，有較大的適用范圍，以便在實際生產(chǎn)過程中有較強的適應(yīng)性。，采煤機截深800mm ，工作面設(shè)計年產(chǎn)量171萬t。本工作面選用MXG600/，其技術(shù)特征見表62。表62 MXG600/項目技術(shù)特征單位型號MXG600/—采高2～m適應(yīng)煤質(zhì)硬度F≤4kg/cm2煤層傾角≤40176。截深800mm滾筒直徑m牽引方式無鏈—牽引力630kN牽引速度0～6m/min牽引形式銷輪齒軌—主油泵型式ZB150斜軸式軸向柱塞泵—液壓馬達型式CZG125斜軸式軸向柱塞馬達—調(diào)高泵型式CBK10齒輪泵—輔助泵型式CBK20齒輪泵—滾筒中心距2465mm機面高度1685mm臥底量300mm電動機型號YBC﹣250A（YBC﹣100）—功率2250+100kw臺數(shù)2臺電壓1140V冷卻方式電機、牽引、截割搖臂均水冷—噴霧滅塵方式內(nèi)外噴霧—最大不可拆卸件尺寸（長寬高）/質(zhì)量mm/t總重59t設(shè)計單位—制造廠家西安煤礦機械廠— 工作面運煤方式及運煤機械（1）回采工作面運煤方式為配合綜采工作面采煤機割煤，使采煤機割下的煤及放頂煤能順利運出工作面，回采工作面采用與采煤機生產(chǎn)能力及頂煤放出速度相適應(yīng)的刮板輸送機運煤。（2）刮板輸送機選型目前使用的刮板輸送機，按照刮板鏈分，有三種類型：邊雙鏈、中單鏈和中雙鏈，邊雙鏈的運輸能力大，但受力不均，適用煤質(zhì)較硬的煤；中單鏈與中雙鏈的運輸能力較大，煤質(zhì)較軟時選用。輸送機中部槽的結(jié)構(gòu)，多為開底式，只有煤層底板較松軟時才選用閉底式。由于設(shè)計帶區(qū)的煤為中硬煤，同時考慮到與所選用的采煤機配套，設(shè)計工作面選用邊雙鏈的刮板輸送機。工作面輸送機選用SGZ830/630型刮板輸送機，其技術(shù)特征分別見表63。表63 SGZ830/630型刮板輸送機技術(shù)特征表項 目單 位數(shù) 目型 號SGZ830/630制造廠家山西煤機廠運輸能力t/h1200設(shè)計長度m200出廠長度m200刮板鏈形式中雙鏈電機布置方式平行布置刮板間距mm1080與采煤機牽引方式無鏈減速器速比1:圓環(huán)鏈規(guī)格mm30108 C電壓等級V1140鏈速m/s中部槽尺寸mm1500830270（1）工作面支護方式礦井設(shè)計開采煤層采用綜合機械化開采，綜放工作面的支護設(shè)備為普通液壓支架；普通煤液壓支架根據(jù)支架與圍巖相互作用的特點分為三類：支撐式、掩護式、支撐掩護式。高產(chǎn)高效工作面要求液壓支架具有高支護性能、高可靠性、快速移架和大推移步距。結(jié)合本礦的設(shè)計條件，在設(shè)計中選用支撐掩護式液壓支架。支架完成對工作面頂板的支撐、切頂、擋矸、護幫、支架前移，以及推移工作面刮板輸送機等動作。（2）液壓支架選型由于支撐掩護式液壓支架具有支撐能力大，切頂能力強，支撐效率高的特點，本工作面采用普通支撐掩護式液壓支架，根據(jù)“三機”選型配套原則，選用ZZ5600/23/47（B）型液壓支架，其技術(shù)特征見表64液壓支架支護強度驗算 　　　 P=1000NMγ106　　　　　　 (61)式中：P——支架支護強度，MpaM——煤層采高，N——與煤層頂板分類相關(guān)系數(shù)，N=6γ——頂?shù)装迦葜?，因此：P=10006=根據(jù)以上計算，所選液壓支架ZZ5600/23/47（B）型能滿足要求。 表64 ZZ10000/29/47型液壓支架技術(shù)特征表項目技術(shù)特征單位標(biāo)準(zhǔn)型號ZZ5600/23/47（B）—原型號ZZ5600/23/47（B）—支架總體性能高度～m長度寬度61001500m中心距