【正文】 巖為主，次為砂泥巖，較穩(wěn)定。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)走向長度的確定合理的工作面長度能為工作面的高產(chǎn)高效提供有利的條件，從工作面的內(nèi)部條件來說，在一定范圍內(nèi)加長工作面的長度能獲得較高的產(chǎn)量、提高效率和效益、降低成本，但工作面長度增長，生產(chǎn)技術(shù)管理難度也會隨之增大，因此，單產(chǎn)效率、效益和安全生產(chǎn)條件等都會先獎，根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：綜采工作面的長度不宜小于160m，不宜大于250m，適宜時應(yīng)盡量加大。在本設(shè)計中，為了一個工作面達產(chǎn)，經(jīng)反復(fù)計算，確定工作面的長度為200m，下面按工作面長度200m進行校核。1）按通風(fēng)能力校核 m3/t 。 （41）式中：L——依工作面通風(fēng)能力確定工作面的最大長度，m；V——工作面允許的最大風(fēng)速，4m/s；S——最小控頂距，；M——工作面采高，；——風(fēng)流收縮系數(shù)，～；——晝夜產(chǎn)一噸煤所需風(fēng)量 ，10080％/2460=；B——滾筒截深， m；N——夜循環(huán)進刀數(shù)，9刀；P——煤炭生產(chǎn)能力，即單位面積上的出煤量 P=Mrc==；所以，L=6049=200m 因此，按通風(fēng)條件校核，工作面的長度是合理的。2）按采煤機能力校核。 （42）式中：L——依采煤機能力確定工作面的長度；Q——采煤機日生產(chǎn)能力，Q=2460= t/d；K——開機率，； N——晝夜循環(huán)進刀數(shù)，9刀；M——采高，；B——滾筒截深， m；γ——煤的容量，㎡；C——工作面回采率，；所以 ，L== m因此按采煤機能力校核工作面的長度是合理的。3）按輸送機能力校核 （43）式中：n——晝夜出勤班數(shù)，3班；——每班運煤時間，4h；q——運輸機每小時能力，900t/h；B——滾筒截深，；N——晝夜循環(huán)進刀數(shù)，9刀；C——工作面回采率，；P——煤層生產(chǎn)能力，㎡；所以，L =34900/9= m通過上述校驗知工作面的長度為200m是合理的，故在設(shè)計中取工作面的長度200m。 采區(qū)在礦井中的位置及界限采區(qū)為緩傾斜煤層，大致的走向長度為1900m，傾斜長度為870m，采區(qū)內(nèi)共發(fā)育4個可采煤層，煤層賦存簡單，無斷層及火成巖侵入等地質(zhì)構(gòu)造，煤層傾角平均為12176。，煤種單一，煤質(zhì)較好。煤塵有爆炸性危險，爆炸指數(shù)為55％。煤層的自燃發(fā)火期為2～3個月。，區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)簡單，采區(qū)預(yù)測涌水量為256m3/h。一、采區(qū)范圍同前所述， 萬t，詳見表4～2。二、本采區(qū)煤層頂板為砂泥巖，底板為細(xì)砂粉砂巖，煤層厚度見第一章圖1～3。表4～2煤層的賦存條件序 號 傾 角 o煤 厚m 容 重t/m3616o13o4626o13o636o13o646o13o本采區(qū)大致長為1900m，傾斜長870m，面積約為199萬平方m ，:Zc=1990000= 萬t （4—4） 采區(qū)煤柱損失為: Zp=邊界煤柱損失量+上山保護煤柱量+區(qū)段煤柱損失量=++= 萬t 采區(qū)可采儲量為:= 萬t （4—5） 采區(qū)的生產(chǎn)能力及服務(wù)年限1） 采區(qū)的生產(chǎn)能力A（4—6）式中:A0工作面單產(chǎn) 噸/日 I工作面長度200m M采高 m C工作面回采率95%A0=200= t/d同時考慮掘進出煤6%① ，則采區(qū)的生產(chǎn)能力為: A = A0330= 萬t/a2） 采區(qū)的服務(wù)年限T （4—7）式中: Z采區(qū)的可采儲量 A采區(qū)的生產(chǎn)能力所以: T= 采區(qū)形式采區(qū)形式按照煤層群的開采的布置方式為聯(lián)合準(zhǔn)備，首采6～1煤層平均傾角為12176。，頂?shù)装宸€(wěn)定，瓦斯低，涌水較小。根據(jù)煤層賦存條件，采用走向長壁采煤法，采區(qū)式劃分，其中一采區(qū)為首產(chǎn)采區(qū)。 采區(qū)上（下）山數(shù)目、位置及用途由于該采區(qū)賦存四層煤，層間距不大，一般4～7 m，采區(qū)服務(wù)年限長，故采用兩巖石上山，采區(qū)聯(lián)合布置雙翼采區(qū)。雙翼采區(qū)的優(yōu)點是：上山數(shù)目相對減少，掘進率低，生產(chǎn)集中，管理方便，采區(qū)走向長度大，采區(qū)煤柱損失少。缺點存在反向運輸?shù)膯栴}。聯(lián)合布置上山的優(yōu)點是：采區(qū)生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)集中，上山掘進工程量少，維護費用低，煤炭損失少，缺點是：巖石巷道掘進工程量大，準(zhǔn)備新采區(qū)時間較長，巷道之間聯(lián)系及通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜，要求生產(chǎn)管理水平高。采區(qū)上山數(shù)目定為兩條，一條為軌道上山，運料、運矸、行人，另一條為運輸上山，運煤、兼回風(fēng)巷，兩條上山間距取20m，距6～4煤層底板法線距離為14m，上山傾角與煤層傾角相同為13176。 ，布置在同一層較堅硬巖石中，兩條上山巷道斷面見圖4～4～2。 采區(qū)區(qū)段劃分采區(qū)的劃分要合理，確定區(qū)段的寬度及長度和的數(shù)目，區(qū)段的寬度等于工作面長度加兩側(cè)斜巷的寬度；合理的工作面長度不僅取決于礦井的產(chǎn)量，而且要考慮其內(nèi)部的生產(chǎn)技術(shù)條件，以免因地質(zhì)構(gòu)造影響回采工作面的生產(chǎn)?！兑?guī)范》規(guī)定：傾斜煤層綜采工作面的長度不小于160m，年推進度不小于1000m，為了使一個工作面就達到設(shè)計產(chǎn)量，考慮到地質(zhì)條件以及全礦的生產(chǎn)能力、管理水平等因素，工作面定為200m。 工作面長度：根據(jù)一工作面的產(chǎn)量公式： （4—8） 式中：L——每個工作面的長度；V——工作面年進度；M——采高；R——容重；C——工作面回采率；=1760616/9330=200 m根據(jù)規(guī)程并結(jié)合我國的實際情況和實踐生產(chǎn)經(jīng)驗，傾斜的合理范圍在200～350之間。所以，本采區(qū)工作面長度定為200 m。 采區(qū)巷道布置根據(jù)煤層開采條件，本井田采用聯(lián)合布置。采用雙巷布置時通常區(qū)段軌道平巷超前區(qū)段運輸平巷沿腰線掘進，既可探明煤層變化情況又便于輔助運輸及排水，同時在瓦斯含量大、采區(qū)走向長度長的采區(qū)，采用雙巷掘進有利于掘進通風(fēng)和安全；其主要缺點是提前開掘下區(qū)段軌道平巷，雖有區(qū)段煤柱護巷，但維護通常比較困難，且增加了聯(lián)絡(luò)巷的掘進費用及相應(yīng)的密閉費用。雖然采用雙巷布置有其局限性，我們還應(yīng)該看到它的優(yōu)點，采用雙巷布置時，從回采順序要求來看，宜上區(qū)段采煤工作面聯(lián)絡(luò)后立即轉(zhuǎn)到下區(qū)段進行回采，以減少軌道巷的維護時間。區(qū)段煤柱可以在下區(qū)段回采時采出一部分。圖4～1運輸上山斷面圖圖4～2軌道上山斷面圖圖4～3區(qū)段運輸平巷斷面圖圖4～4 區(qū)段回風(fēng)平巷斷面圖 層間聯(lián)系采區(qū)有四層煤，用多煤層聯(lián)合準(zhǔn)備方式，各煤層共用上山，煤層之間通過石門連接。具體見采區(qū)剖面圖。 采區(qū)上、中、下部車場形式a、采區(qū)上：由于采區(qū)上山與區(qū)段平巷采用區(qū)段石門聯(lián)系，故上部車場采用平車場。b、中部車場：中部車場為甩車場。c、采區(qū)下部車場：采用頂板繞道斜式車場。其優(yōu)點是：采區(qū)軌道上山到下部落平前變坡，便于甩車，上山長度減小，軌道上山不在大巷上部通過，大大巷維護有利。采區(qū)車場形式詳見圖4～5。圖4～5采區(qū)車場形式 采區(qū)硐室位置、斷面尺寸及支護方式a、本采區(qū)采用移動變電站，安裝在運輸順槽里，隨工作面的不斷推進而移動。 b、采區(qū)煤倉：采用立式圓形煤倉 ，具體參數(shù)見表4～3。表4～3采區(qū)煤倉特征表斷面支護直徑m長度 m工程量m3壁厚 mm圓形混凝土812602400c、采區(qū)絞車房絞車房的位置應(yīng)選擇在圍巖堅硬的巖石中，不受采動影響，因此把絞車房布置在煤層底板的堅硬巖石中，未受采動影響，硐室斷面采用半圓拱形，支護方式采用錨噴支護。表4～4采區(qū)絞車房斷面主要尺寸絞車型號寬度mm高度mm長度mm斷面支護JT16001200—20左側(cè)人行道右側(cè)人行道凈寬自地面起壁高拱高凈高前面人行道寬后面人行道寬凈長半圓拱料石砌碹70010505800120029004100120015607600 采準(zhǔn)系統(tǒng)及主要生產(chǎn)系統(tǒng)采準(zhǔn)系統(tǒng)：首先在井田中部煤層露頭外開鑿主斜井，+330m開采水平后開掘井底車場及主要石門，接著在6～4層煤的底板巖層中開主要的運輸大巷，當(dāng)掘至采區(qū)中部時，開掘采區(qū)下部車場、期間掘出出風(fēng)井，接著掘出采區(qū)運輸上山、采區(qū)軌道上山與回風(fēng)井連通形成通風(fēng)系統(tǒng)，在從采區(qū)上山依據(jù)掘進開采區(qū)段的區(qū)段石門、煤層的區(qū)段運輸平巷、區(qū)段回風(fēng)平巷，最后掘開切眼，完成采準(zhǔn)工作。運煤系統(tǒng)：工作面→區(qū)段運輸平巷→區(qū)段運輸石門→溜煤眼→運輸上山→采區(qū)煤倉→運輸大巷→主井煤倉→主井→地面運矸系統(tǒng)：掘進工作面→區(qū)段石門→軌道上山→運輸大巷→副井→地面通風(fēng)系統(tǒng)：副井→軌道運輸大巷→軌道上山→運輸石門→運輸平巷→工作面→回風(fēng)平巷→回風(fēng)石門→運輸上山→風(fēng)硐→地面其中，絞車房通風(fēng)：軌道上山→絞車房→風(fēng)硐灌漿供水系統(tǒng)：地面→風(fēng)井→運輸上山→區(qū)段石門→區(qū)段平巷→采空區(qū)排水系統(tǒng)：工作面→區(qū)段平巷→采區(qū)上山→軌道運輸大巷→水倉→副井→地面 開采順序本采區(qū)共4層煤，煤層水平分4個區(qū)段，雙翼采區(qū)共個32塊段，總的開采順序為：煤層間下行式，區(qū)段間后退式。 回采工藝設(shè)計 綜采機組的設(shè)備選型[7] 根據(jù)本設(shè)計的實際條件，設(shè)計礦層的煤厚為4 m，176。，普氏系數(shù)f=2～4，選用的綜采設(shè)備為：ZY3500/25/47型掩護式液壓支架、MAX300/、SGZC764/320型刮板運輸機。各設(shè)備的技術(shù)特征如下表：表4～5 ZY3500/25/47型掩護式液壓支架主要技術(shù)特征型式高度mm寬度m中心距m初撐力Kn工作阻力Kn支護強度MPa對頂板比壓MPa適應(yīng)煤層傾角176。運輸尺寸m重量t立柱推移千斤頂型式缸徑㎜工作阻力Kn型式缸徑㎜推力Kn掩護式2500~4700~2600360035000.76~~2016.6雙伸縮230/180/1601750/1300浮動活塞160~495178~453表4～6 MAX300/采高m普氏系數(shù)煤層傾角176。截深m滾筒直徑m牽引方式牽引速度m/min牽引力Kn滾筒中心距㎜機面高度㎜臥底量㎜最大不可拆卸長度電動機型號功率Kw臺數(shù)電壓V2.3~4.452~40~256562.0液壓雙牽引無鏈0~8.5040010326190518536051241450/DMB300s30011140表4～7 SGZ730/320型刮板輸送機主要技術(shù)特征一覽表設(shè)計長度m出廠長度m 鏈 速T/H運輸能力t/h鏈速m/s電動機刮板方式減速器速比布置方式中部槽規(guī)格㎜圓環(huán)鏈規(guī)格圓環(huán)鏈破斷負(fù)荷Kn液力偶合器介質(zhì)刮板間距㎜型號功率Kw轉(zhuǎn)速r/min電壓V200~2501507003~8YSB—160220014801140準(zhǔn)雙邊鏈1:平行布置150073022230108C≥≥1130油1080 配套設(shè)備的選型工作面的配套設(shè)備主要有轉(zhuǎn)載機、破碎機、膠帶輸送機，各設(shè)備的技術(shù)特征如下：表4～8 SZZ764/160型刮板轉(zhuǎn)載機主要技術(shù)特征一覽表型號出廠長度m輸送能力t/h速度m/s減速器速比爬坡性能電動機與帶式輸送機有效重疊長度中部槽尺寸㎜刮板間距㎜角度176。長度m高度m型號功率Kw轉(zhuǎn)速電壓VSZZ764/16037.811001:1