【正文】 采。由于采空區(qū)上覆巖層尚未跨落穩(wěn)定之前不能進行沿空掘巷，因此工作面接替要采用跳采方式。在保證本帶區(qū)一個工作面達產(chǎn)的同時，進行另一分帶的掘進準備，以保證工作面的正常接替。 帶區(qū)內(nèi)各煤柱的尺寸帶區(qū)靠近大巷一側(cè)留設(shè)50 m護巷煤柱，各分帶之間留設(shè)6 m的隔離防水煤柱。 確定同時生產(chǎn)的數(shù)目根據(jù)水平內(nèi)開采準備系統(tǒng)改革激發(fā)展方向：對于綜采帶區(qū)一般布置“一區(qū)一帶”。這樣便于集中生產(chǎn)，便于管理，所以本帶區(qū)只布置一個面生產(chǎn)。 ， m，采出率暫定為80 %，工作面長度為250 m， t/m3，年生產(chǎn)天數(shù)為330 a，工作面日進六刀， m。則工作面年產(chǎn)量為：250680%330= 〉300萬t完全滿足設(shè)計生產(chǎn)能力。 帶區(qū)巷道布置本礦井采用中央并列式通風(fēng)，副井進風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。開拓巷道布置二條大巷，即運輸大巷，輔助運輸大巷。帶區(qū)準備不需要開掘上山，大巷掘出后便可掘運輸斜巷、回風(fēng)斜巷等，系統(tǒng)比較簡單。 從運輸大巷掘進風(fēng)斜巷與膠帶順槽相連，膠帶順槽內(nèi)的運輸膠帶通過運輸斜巷與運輸大巷膠帶搭接，不設(shè)帶區(qū)煤倉；同時從輔助運輸大巷掘運料行人回風(fēng)斜巷與進風(fēng)順槽相連；然后掘開切眼，形成生產(chǎn)系統(tǒng)。順槽及開切眼斷面圖如圖51。 生產(chǎn)系統(tǒng)（1）運煤系統(tǒng)煤由工作面刮板運輸機→巷轉(zhuǎn)載機、破碎機→順槽膠帶輸送機→運輸斜巷→大巷膠帶輸送機→井底煤倉→主立井箕斗→地面。（2）輔助運輸系統(tǒng)工作面設(shè)備材料經(jīng)副井罐籠運至井底換裝站，換裝至無軌膠輪車，由無軌膠輪車運至工作面。運輸路線如下：地面→副立井→－320 m井底車場→井底車場換裝站→輔助運輸大巷→運料行人進風(fēng)斜巷→進風(fēng)順槽→工作面。（3）排矸系統(tǒng)本設(shè)計中的巷道大都是在煤層中掘進，出矸量很少，一塊和煤由膠帶運出。矸石的來源主要是開拓巷道的掘進、巷道過斷層和掘斜巷，采用無軌膠輪車或小礦車搬運排棄在井下廢舊巷道中，矸石不出井，因此不設(shè)排矸系統(tǒng)。（4）通風(fēng)系統(tǒng)副井→井底車場→輔助運輸大巷→進風(fēng)順槽→工作面→回風(fēng)順槽→回風(fēng)斜巷→輔助運輸大巷→風(fēng)井。（5）供電系統(tǒng)地面變電站→副井→中央變電所→主運輸大巷→帶區(qū)變電所→進風(fēng)順槽→工作面。圖51 順槽斷面示意圖 帶區(qū)巷道掘進帶區(qū)內(nèi)各分帶上、下順槽均采用綜合機械化進行掘進，其配套設(shè)備如見表52。表52 順槽掘進配套設(shè)備表名稱掘進機轉(zhuǎn)載機運輸機型號S100－41QZP－160SSJ800/240工藝流程：準備支護材料→截割→轉(zhuǎn)載→臨時支護頂板→錨網(wǎng)支護頂板、兩幫→清理浮煤→拖膠帶輸送機。說明 ：（1）交接班后，開機截割，煤經(jīng)轉(zhuǎn)載機轉(zhuǎn)載到后部的運輸機運輸；（2）在截割、運輸時，及時準備支護材料；（3）截割完畢后，退機進行臨時支護并加固，再按由頂板中間向兩幫的順序打錨桿進行支護，錨桿機完成巷道頂錨桿和錨索的打眼、安裝工作；選用手持風(fēng)動鉆機來完成幫錨桿的打眼和安裝工作。掘進通風(fēng)：結(jié)合本礦巷道布置及工作面推進長度等實際情況，掘進頭采用壓入式通風(fēng)方式，由局扇向工作面提供新鮮風(fēng)流。 帶區(qū)生產(chǎn)能力和采出率本礦井初期采用一個工作面回采，因此這個工作面的生產(chǎn)能力即為礦井的生產(chǎn)能力，工作面布置為綜放面。工作面工作制度采用“四六”工作制，即三班采煤，一班檢修。雙向割煤，往返一次割兩刀， m 。1確定每班進刀數(shù)目(1) 每割一刀煤所需的時間a. 純割煤的時間T割T割=（L+ L1）/V牽 （51）=（250+30）/4=70 （分）式中： L——工作面長度，250 m；L1——斜切段長度，30 m；V牽——采煤機合理的牽引速度，取4 m/分。b. 割煤作業(yè)中必須的輔助作業(yè)時間T空 T空= L1/V空=30/6=5 （分） （52）式中： V空——采煤機空刀運行時的牽引速度，取6 m/分。c. 必須的間歇時間T停必須的間歇時間包括每割完一刀煤檢查機器更換截齒時間；正常的停開機時間；采煤機改變牽引方向時的翻擋煤板時間及滾筒調(diào)位時間等。根據(jù)實際情況，T停取20分。所以每割一刀煤所需的時間= T割+ T空+T停=70+5+20=95 分鐘(2) 端頭作業(yè)時間T端綜采工作面端頭支護采用端頭液壓支架，端頭作業(yè)時間取25 分鐘。(3) 故障時間根據(jù)大量調(diào)查，國產(chǎn)綜采設(shè)備機電事故影響時間占總工時的8%～15%，每割一刀煤影響時間為15～30 分鐘。在此取20 分鐘。由以上分析，每割一刀煤的循環(huán)時間T循為： T循=T+T端+T故 （53） =140 分鐘所以，綜放面每班進2刀是能夠?qū)崿F(xiàn)的。2 工作面的生產(chǎn)能力A0=LL1MγC0 （54）式中： L——工作面長度，取250 m；L1——工作面日推進長度，L1=6=；M——采高，放頂煤時為每次采放總厚度，；γ——煤層容重，／m3；C0——工作面回采率，采3 m， 取C0＝；A0——工作面日產(chǎn)量， t/d。則：A0 =250=（t/d）3 帶區(qū)生產(chǎn)能力 AB=K1K2∑A0i （55）式中： K1——工作面不均衡系數(shù)，帶區(qū)內(nèi)同采一個工作面，取1；K2——帶區(qū)內(nèi)掘進出煤系數(shù)，；∑A0i——帶區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的回采工作面日產(chǎn)量之和，t/d；AB——工作面日生產(chǎn)能力，t/d。則： AB ==（t/d）4 帶區(qū)年生產(chǎn)能力A=330AB （56）式中： 330——礦井年工作日，取330d； A——工作面年生產(chǎn)能力，萬t/a。則： A==330=（萬t/a）礦井設(shè)計井型為300萬t/a，能滿足礦井的產(chǎn)量要求。5 帶區(qū)采出率帶區(qū)采出率=（帶區(qū)工業(yè)儲量—帶區(qū)煤柱損失量）/帶區(qū)工業(yè)儲量100%帶區(qū)煤柱損失包括：大巷保護煤柱損失、順槽保護煤拄、斷層保護煤柱損失量、邊界保護煤柱損失、工作面落煤損失等。帶區(qū)工業(yè)儲量： Q帶= （萬t）大巷保護煤柱損失： Q護=306. 7（萬t）斷層保護煤柱損失量： Q斷=（萬t）邊界保護煤柱損失： Q邊=（萬t）順槽保護煤拄： Q條=（萬t）工作面落煤損失： Q采= （萬t）帶區(qū)煤柱損失量： Q帶損=Q斷＋Q邊＋Q護＋Q條＋Q采 （57） =306. 7++++ =（萬t）則：帶區(qū)采出率=（）/ 100%=% 〉75%根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：采（帶）區(qū)采出率：。%，符合《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定。6 采煤方法 采煤工藝方式 采煤方法選擇的依據(jù)和選擇原則采煤方法選擇的依據(jù)：（1）煤層賦存條件；（2）采煤技術(shù)發(fā)展和裝備水平；（3）管理水平；（4）國家的技術(shù)政策、法規(guī)和規(guī)程。采煤方法的選擇原則：（1）技術(shù)先進；（2）經(jīng)濟合理；（3）生產(chǎn)安全。 帶區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件本礦井可采煤層為3上、3下煤層， ，煤層傾角最大為13 176。， 176。，平均傾角為4 176。左右，屬于近水平煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡單，不含夾矸。瓦斯涌出量小，煤層有煤塵爆炸危險性，并有自然發(fā)火傾向。普氏硬度為2～3， t/m t/m3。煤層頂板以較穩(wěn)定頂板為主、次不穩(wěn)定頂板為主。底板為泥質(zhì)巖及粉砂巖，以堅固巖石為主。 采煤方法的選擇本礦的煤層賦存條件簡單穩(wěn)定，地質(zhì)特征簡單，參照附近礦井的實際經(jīng)驗，并遵循以下原則：（1） 煤炭資源損失少，采用正規(guī)采煤方法；（2） 安全勞動條件好；（3） 盡可能采用機械化采煤，達到工作面高產(chǎn)高效；（4） 材料消耗少，生產(chǎn)成本低；（5） 便于生產(chǎn)管理。根據(jù)本帶區(qū)地質(zhì)條件及煤層特征，可選擇采煤方法為：分層綜采工藝和放頂煤工藝。各有優(yōu)缺點如下：（1）分層綜采工藝優(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。 m，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。（2）放頂煤工藝優(yōu)點：有利于合理集中生產(chǎn)，實現(xiàn)高產(chǎn)高效，單產(chǎn)和效率高，具有顯著的經(jīng)濟效益；對地質(zhì)條件、煤層賦存條件有更大的適應(yīng)性。 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；工作面搬家次數(shù)少；工作面塊煤量比機采割煤相比有所增加。缺點：煤損多，工作面回收率低；煤塵大，放煤時煤和矸界線難以區(qū)別，使得煤炭含矸率提高，影響煤質(zhì)；自然發(fā)火、瓦斯積聚隱患較大，“一通三防”難度大 。經(jīng)過以上對比分析可知，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，結(jié)合本礦井生產(chǎn)實際要實現(xiàn)“一面達產(chǎn)”，確定采煤方法為：放頂煤工藝。 采煤工藝與采空區(qū)處理（1）采煤工藝采煤工藝：工作面利用雙滾筒采煤機破煤、裝煤，刮板輸送機運煤，液壓支架進行支護，其上下端頭用端頭支架進行支護，并在上下順槽中加強支護。采煤機的工作方式：由于采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，傾角較小，所以采用采煤機雙向割煤，追機作業(yè)；前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤；在工作面端頭斜切進刀，上行下行均割煤，往返一次進兩刀；采煤機過后先移架后推移刮板輸送機。兩工序分別滯后采煤機后滾筒3～9 m和12～18 m。進刀方式：采用割三角煤工作面端部斜切進刀方式。進刀長度30 m， m。采煤機進刀示意圖如圖61所示，進刀過程如下：當采煤機割至工作面端頭時，其后的輸送機槽已移近煤壁，采煤機機身處沿留有一段下部煤(如圖a所示)；調(diào)換滾位置，前滾筒降下、后滾筒升起、并沿輸送機彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機直線段為止。然后將輸送機移直(如圖b所示)；再調(diào)換兩個滾筒上、下位置，重新返回割煤至輸送機機頭處(如圖c所示)； 將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上、下滾筒，返程正常割煤(如圖d所示)。（2）移架及推溜方式所選液壓支架采用先進的電液控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)多種移架方式及推溜方式：支架可實現(xiàn)的四種移架方式：鄰架自動順序移架；成組順序移架；煤機和支架聯(lián)動移架；手動移架。工作面可實現(xiàn)的四種推溜方式：雙向鄰架推溜；雙向成組推溜；采煤機割煤后自動拉架并推溜；手動推溜。根據(jù)本煤層地質(zhì)條件，底板平整，起伏不大，及為減輕工人勞動強度，拉架采用鄰架自動順序移架，每次移一架；推溜采用雙向成組推溜，每組設(shè)置為12架。拉架滯后底滾筒3－5架，如果頂板壓力過大或有冒頂危險時，應(yīng)及時追機拉架（滯后上滾筒3－5架），以防頂板冒落；如移架過程中頂板破碎或片幫嚴重要及時拉過超前架并打出護幫板；采空區(qū)處：采用自然跨落法處理采空區(qū)，但由于煤層有自燃傾向，所以要加強采空區(qū)煤塵自燃可能性的防范，做到動態(tài)監(jiān)測，安全生產(chǎn)。圖61 采煤機進刀方式圖 工作面設(shè)備選型及其技術(shù)特征工作面選型的主要依據(jù)，見表61：表61 工作面選型的主要依據(jù)煤層名稱煤層厚度傾角硬度瓦斯?jié)舛鹊V井生產(chǎn)能力3上、3下、4176。2～3低300萬t/a根據(jù)以上條件并參考“三機”配套手冊，工作面主要設(shè)備選型如表62：表62 工作面主要設(shè)備采煤機前（后）刮板輸送機工作面液壓支架MG2400WSGZ764/500ZZF4800/17/33（1）采煤機的技術(shù)特征采煤機技術(shù)特征見表63。表63 采煤機技術(shù)特征項 目單 位技 術(shù) 特 征型 號MG2400W采 高m～截　深m滾筒直徑m適合煤質(zhì)硬度～牽引方式無 鏈牽引速度m/min0～12牽引力kN420機面高度mm1480臥底量mm261油馬達形式 ZM2/YCH107L馬達電動機型號YBCSZ400/400電動機功率kW4002電動機電壓V1140制造廠家雞 西 煤 機 廠（2）刮板輸送機選型刮板輸送機選型原則：刮板輸送機的輸送能力應(yīng)大于采煤機的最大生產(chǎn)能力，；牽引方式要跟采煤機相配套。根據(jù)以上原則，選用SGZ764/500型前部刮板輸送機，后部刮板輸送機同樣選用SGZ764/500型，其技術(shù)特征見表64。表64 SGZ764/500型前（后）部刮板輸送機技術(shù)特征項 目單 位技 術(shù) 特 征型號SGZ764/500設(shè)計長度m250出廠長度 m200運輸能力 t/h900鏈速m/s電動機型號KBYD250/125功率kW2250電壓V1140轉(zhuǎn)速rps735/1480布置方式平 行 布 置刮板間距mm 1080與采煤機配套