【正文】 和設備選型。工作面采煤設備：選用 MGTY250/ 型無鏈雙滾筒采煤機，最大采高 ，截深 ，電機總功率 600kW。工作面運煤設備：采煤運輸設備選用與采煤機配套的 SGZ764/630 型44 / 160可彎曲刮板輸送機，鋪設長度 150m，運輸能力 1000t/h，電機功率630kW。根據(jù)工作面運煤設備的運輸能力，回采工作面膠帶順槽運煤設備選用DSJ100/45/180 型可伸縮膠帶輸送機，鋪設長度 1350m，運輸能力1000t/h，電功功率 180kW。破碎機選用 PCM160 型顎式破碎機，破碎能力 2022t/h，電機功率160kW。轉載機選用 SZZ830/315 型刮板轉載機，輸送能力 2022t/h，電機功率315kW。工作面主要設備配備詳見表 411。表 411 綜采工作面主要機械配備表數(shù)量設備名稱 設備型號 功率(kW)單位 總量 其中備用 備 注雙滾筒采煤機 MGTY250/ 600 臺 1可彎曲刮板輸送機 SGZ764/630 630 臺 2破碎機 PCM160 160 臺 1刮板轉載機 SZZ830/315 315 臺 1可伸縮膠帶輸送機 DSJ100/45/180 180 臺 1刮板運輸機 SZB764/160 160 臺 1液壓支架 ZF5600/18/32 架 100 10端頭支架 ZTF650020/32 架 6乳化液泵站 WBR250/ 160 臺 1噴霧泵站 WPZ320/10 75 臺 1水泵 IS6550160 臺 4注水鉆 MYZ150 15 臺 2 1單體液壓支柱 DZ31 根 125 25Π型鋼梁 HDL3500 根 55 1545 / 160三、工作面支架液壓支架的阻力是支架設計中最基本的參數(shù)，支架所有結構的強度都由此決定。設計采用“ 估算法” 計算液壓支架工作阻力。估算法首先考慮支撐冒落帶巖層的重量。 P＝∑hcosa 式中：P――支架承受的荷載，kN；S――支架支護的頂板面積，m 2，為 ；r――頂板巖石視密度，t/m 3，為 ；∑h――冒落帶巖石的高度（直接頂厚度） ， m； M∑h＝——— K－1M――采高，m，為 ；K――巖石碎脹系數(shù)，取 ～；α――煤層傾角， （176。） ，為 6176。；上式可寫成： P＝（2～ 4）一般用上限，即 P＝4計算中再考慮支架受力不均衡量的安全系數(shù) ～2，則 P＝（6 ～8）則：P＝（6 ～8）cos6176。＝～（kN）設計選用型號為 ZF5600/18/32 放頂煤液壓支架，其支護頂板面積為46 / 160，工作阻力 5600kN，支撐高度 1800～3200mm，支架重量 。工作面端頭過渡支架初步選用 ZTF650020/32 型液壓支架，工作阻力6500kN，支護高度 ～。工 作 面 超 前 20m 采 用 DZ31 型 單 體 液 壓 支 柱 配 HDL3500 型 π型 鋼 梁 支護 。四、采煤工作面采高、長度及年推進度采煤工作面采高井田內 6 號煤層平均厚度 ，依據(jù) 6 號煤層厚度，設計確定采煤機割煤高度 。采煤工作面長度礦井首采區(qū)為一采區(qū)，依據(jù)首采區(qū)煤層賦存特征和礦井設計規(guī)模，參照《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》的有關規(guī)定，綜合確定綜采放頂煤工作面長度為 150m。采煤工作面年推進度采煤工作面采煤機截深為 ，設計采煤工作面每個循環(huán)進兩刀，循環(huán)進度為 ，日循環(huán)個數(shù)為 個，則日循環(huán)進度為 =。采煤工作面年推進度按下式計算：年推進度＝日循環(huán)進度年工作日 循環(huán)率采煤工作面年推進度=330=(m)五、工作面回采方向采煤工作面采用后退式回采，相鄰工作面間采用跳采。六、采區(qū)及工作面回采率47 / 160井田內 6 號煤層為厚煤層，依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》 ，采區(qū)回采率取 75%，工作面回采率為 93%。第二節(jié) 采區(qū)布置一 、 移 交 生 產 和 達 到 設 計 生 產 能 力 時 的 采 區(qū) 數(shù) 目 、 位 置 和 工 作 面 生 產 能 力 計 算（一）采區(qū)數(shù)目和位置根據(jù)礦井開拓部署，結合礦井規(guī)模和采煤工作面裝備水平，礦井移交生產和達到設計生產能力時，共布置一采區(qū)一個生產采區(qū)。一采區(qū)位于井田中部三條北大巷以東，采區(qū)內 6 號煤層賦存穩(wěn)定，儲量可靠，地質構造及水文地質條件簡單，對礦井及早達產和穩(wěn)產高產均十分有利。（二）礦井生產能力計算采煤工作面生產能力計算A＝m 1lLγC1+ m2lLγC2＝150 + 150＝704679t/a＝式中： A――回采工作面產量，t/a；m1－－工作面采煤高度，；m2－－工作面放煤高度，；l――工作面長度，150m；L――工作面年推進長度，；48 / 160γ――煤的容重，；C1――工作面采煤回采率，；C2――工作面放煤回采率。掘進工作面掘進煤量計算礦井移交生產及達到設計產量時，井下共裝備兩個煤巷掘進工作面，掘進斷面平均 ，掘進工作面年總推進度為 4500m，則掘進工作面掘進煤量計算如下：A 掘 =4500=82080t/a=礦井生產能力計算A 礦 =A 采 +A 掘 =+=可滿足礦井 600Kt/a 設計生產能力的要求。礦井達到設計生產能力時采區(qū)回采工作面特征見表 421。表 421　 　 達到設計生產能力時采區(qū)工作面特征表采煤工作面采區(qū)名稱個數(shù) 裝 備 煤層平均厚度 (m) 機采高度(m)年推進度(m)生產能力(Mt/a)一采區(qū) 1 綜采放頂煤 工作面 二、采區(qū)尺寸、巷道布置采區(qū)尺寸礦井移交生產及達到設計生產能力時，布置一采區(qū)一個生產采區(qū)，一采區(qū)南北走向長 ～，東西傾斜寬 ～。采區(qū)巷道布置49 / 160一采區(qū)設北運輸大巷、北輔運大巷及北回風大巷，均相互平行。運輸大巷、輔運大巷沿 6 號煤層底板布置，回風大巷沿 6 號煤層頂板布置。一采區(qū)采用單翼布置工作面，走向長壁開采。在大巷的東側布置回采工作面?；夭晒ぷ髅婺z帶運輸、軌道回風順槽均沿 6 號煤層底板布置，膠帶順槽直接與井筒相接，并通過順槽聯(lián)絡巷與輔助運輸大巷溝通；軌道順槽直接與回風大巷相連，并通過順槽聯(lián)絡巷與輔助運輸大巷相接，形成回采工作面完善的運輸、通風、排水、供電及井下消防灑水系統(tǒng)。首采區(qū)巷道布置詳見圖 421。回采方式為采區(qū)內采用前進式開采，工作面采用后退式開采，相鄰工作面間采用跳采。三、采區(qū)煤炭運輸、輔助運輸、通風及排水系統(tǒng)運煤系統(tǒng)采煤工作面(可彎曲刮板輸送機)→膠帶順槽(可伸縮膠帶輸送機) →膠帶運輸大巷(大巷帶式輸送機)→主井( 帶式輸送機) →地面。材料設備等輔助運輸系統(tǒng)地面材料設備→副斜井(防爆無軌膠輪車或平板車) →輔運大巷（防爆無軌膠輪車或平板車）→順槽聯(lián)絡巷(防爆無軌膠輪車或平板車) →工作面軌道回風順槽(防爆無軌膠輪車或平板車)→回采工作面。通風系統(tǒng)地面新鮮風流→副斜井(主斜井)→輔運大巷(運輸大巷) →順槽聯(lián)絡巷→膠帶順槽→回采工作面(乏風)→軌道回風順槽→回風大巷→一回風斜井(主扇風機) →地面。50 / 160排水系統(tǒng)工 作 面 順 槽 (小 水 泵 )→ 順 槽 聯(lián) 絡 巷 (小 水 泵 )→ 輔 運 大 巷 (水 溝 )→ 水 倉 → 主排 水 泵 房 (主 排 水 泵 )→ 管 子 道 （ 排 水 管 ） → 回 風 斜 井 井 筒 → 地 面 → 井 下 水 處理 站 。第三節(jié) 巷道掘進一、巷道斷面和支護形式6 號煤運輸大巷、輔運大巷及回風大巷均采用矩形斷面，錨網(wǎng)噴支護；順槽掘進采用矩形斷面，錨網(wǎng)噴或錨噴支護，在自燃發(fā)火期以內不能開采完的必須采用錨網(wǎng)支護。巷道斷面詳見圖 C1161(G)1221～11。二、掘進工作面?zhèn)€數(shù)及裝備根據(jù)采煤工作面年推進度，本著以保證礦井正常生產時合理的采掘關系為原則，礦井移交生產及達到設計生產能力時，共布置兩個煤巷掘進工作面，其中一個大巷普掘工作面，一個順槽綜掘工作面。掘進工作面主要設備配備見表 431。三、礦井達產時采掘比例關系及矸石量預計礦井移交生產時，共布置兩個煤巷掘進工作面，采掘比為 1∶2。礦井投產后，預計井下矸石量為 120Kt/a。表 431　　 　　　 掘進工作面主要設備表大巷普掘工作面 順槽綜掘工作面設備名稱 型 號 功率(kW)臺數(shù) 型 號功率(kW) 臺數(shù)51 / 160綜掘機 EBT120TP 190 1轉載機 JZP100A 10 1可伸縮膠帶輸送機 DSJ100/45/16090 160 1局部通風機 2BKJ 系列 22 2 2BKJ 系列 22 2錨桿打眼安裝機 MYT115DII 11 1刮板輸送機 SGB420/22 22 3煤電鉆 ZM12S 1 ZM12S 1噴霧泵站 WPZ320/10 75 1小水泵 IS6550160 2 IS6550160 2混凝土攪拌機 安－ IV 1混凝土噴射機 P30B 17 1四、移交生產時井巷工程量礦井移交生產時，井巷工程總量為 ，掘進總體積為，其中硐室體積為 。井巷萬噸掘進率為 。井巷工程量見表 432。表 432 井巷工程量匯總表長 度(m) 掘進體積 (m3)序號項目名稱煤巷 小計 井巷 硐室 小計備 注1 井筒 2 硐室 3 主要運輸巷及回風巷 4 采區(qū) 5 合 計 52 / 160第五章 通風與安全第一節(jié) 概 況一、礦井瓦斯涌出量據(jù)儲量核實報告資料，在碓臼溝煤礦周邊的兩個鉆孔采取了 6 號煤層瓦斯樣，測定了瓦斯成分及其含量。自然瓦斯成分中，可燃氣為 0％，二氧化碳為 ～％，氮為 ～％。瓦斯成分帶均在二氧化碳—氮氣帶中，屬瓦斯風化帶。另據(jù)調查，鄰近小煤礦井下曾使用電石燈照明，從未發(fā)生過瓦斯爆炸事故，所以本井田 6 號煤層瓦斯含量極少，屬低瓦斯礦井。但提請礦方在開采中經(jīng)常進行瓦斯測試，防止發(fā)生瓦斯爆炸。根據(jù)儲量核實報告資料，本區(qū)煤的自燃傾向屬于容易自燃。煤塵具有爆炸性。本區(qū)地溫梯度均小于 3℃/100m ，故本區(qū)無地溫異常，礦井開采無地熱危害。第二節(jié) 礦井通風53 / 160一、礦井通風方式及通風系統(tǒng)依據(jù)井田開拓布置及煤層賦存條件，確定礦井選用中央并列式通風系統(tǒng)，由主、副斜井進風，回風斜井回風。三個井筒均位于礦井工業(yè)場地內。三個井筒服務于全井田，服務年限為 。二、掘進通風及硐室通風礦井達到設計生產能力時，共配備 2 個掘進工作面，掘進工作面所需風量由局部通風機對其壓入式供給。井下中央變電所、主排水泵房、消防材料庫等利用主扇風機負壓通風。三、礦井風量、風壓及等積孔計算（一）礦井風量根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第 103 條規(guī)定，礦井總進風量計算如下：按井下同時工作的最多人數(shù)計算Q 礦進 ＝4NK 礦通式中：N――井下同時工作的最多人數(shù)，88 人；K 礦通 ――礦井通風系數(shù)，取 ；則 Q 礦進 ＝488＝440m 3/min=(m3/s)取 Q 礦進 ＝8m 3/s按采煤、掘進、硐室及其它用風地點實際需要風量的總和計算Q 礦進 ＝（∑Q 采 ＋∑Q 掘 ＋∑Q 硐 ＋∑Q 殘采 ＋∑Q 其它 ）K 礦通式中：54 / 160∑Q 采 ――采煤工作面實際需要風量的總和，m 3/s；∑Q 掘 ――掘進工作面實際需要風量的總和，m 3/s；∑Q 硐 ――硐室實際需風量的總和，m 3/s；∑Q 其它 ――礦井除了采煤、掘進和硐室地點外的其它井巷需要進行通風的風量總和，m 3/s。（1）采煤工作面實際需要風量計算①、由于地質報告未對開采 6 號煤層瓦斯涌出量進行預測，故按回采工作面適宜風速進行計算：Q 采 =SV式中：S——6 號煤層回采工作面平均有效斷面積， 2；V——采煤工作面風速，取 2m/s。則 Q 采 =2=(m3/s)，取 Q 采 =16m3/s②、按回采工作面溫度計算：Q 采 =VCSCK1K2=2 =，取 Q 采 =13m3/s式中：VC――工作面溫度 18176?！?0℃ 時適宜風速，取 VC=2m/sSC――工作面平均有效斷面積， 2K1――工作面有效斷面系數(shù)，取 K2――備用風量系數(shù)，取 。55 / 160③、按工作人員數(shù)量計算：Q 采 =4nc =420=80m3/min =式中：4——每人每分鐘應供給的最低風量，m 3/min；nc——井下一個回采工作面同時工作的最多人數(shù)，取 20 人；經(jīng)上述計算，井下 6 號煤布置一個綜采工作面，則 Q 采 =16m3/s。（2）掘進工作面實際需要風量計算①按掘進工作面適宜風速進行計算：Q 掘 =SV式中：S——掘進工作面過風斷面，S 大巷 =，S 順槽 =；V——掘進工作面風速，取 V 大巷 =， V 順槽 =；則：Q 大巷 ==(m3/s) 取 Q 大巷 =；Q 順槽 ==(m3/s) 取 Q 順槽