【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(zhǎng)度的確定合理的工作面長(zhǎng)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(lái)說(shuō)，在一定范圍內(nèi)加長(zhǎng)工作面的長(zhǎng)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(zhǎng)度增長(zhǎng)，生產(chǎn)技術(shù)管理難度也會(huì)隨之增大，因此，單產(chǎn)效率、效益和安全生產(chǎn)條件等都會(huì)先獎(jiǎng)，根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：綜采工作面的長(zhǎng)度不宜小于160m，不宜大于250m，適宜時(shí)應(yīng)盡量加大。在本設(shè)計(jì)中，為了一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，經(jīng)反復(fù)計(jì)算，確定工作面的長(zhǎng)度為200m，下面按工作面長(zhǎng)度200m進(jìn)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(zhǎng)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(jìn)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(zhǎng)度是合理的。2）按采煤機(jī)能力校核。 （42）式中：L——依采煤機(jī)能力確定工作面的長(zhǎng)度；Q——采煤機(jī)日生產(chǎn)能力，Q=2460= t/d；K——開(kāi)機(jī)率，； N——晝夜循環(huán)進(jìn)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(jī)能力校核工作面的長(zhǎng)度是合理的。3）按輸送機(jī)能力校核 （43）式中：n——晝夜出勤班數(shù)，3班；——每班運(yùn)煤時(shí)間，4h；q——運(yùn)輸機(jī)每小時(shí)能力，900t/h；B——滾筒截深，；N——晝夜循環(huán)進(jìn)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(guò)上述校驗(yàn)知工作面的長(zhǎng)度為200m是合理的，故在設(shè)計(jì)中取工作面的長(zhǎng)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(zhǎng)度為1900m，傾斜長(zhǎng)度為870m，采區(qū)內(nèi)共發(fā)育4個(gè)可采煤層，煤層賦存簡(jiǎn)單，無(wú)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(xiǎn)，爆炸指數(shù)為55％。煤層的自燃發(fā)火期為2～3個(gè)月。，區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)簡(jiǎn)單，采區(qū)預(yù)測(cè)涌水量為256m3/h。一、采區(qū)范圍同前所述， 萬(wàn)t，詳見(jiàn)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(jiàn)第一章圖1～3。表4～2煤層的賦存條件序 號(hào) 傾 角 o煤 厚m 容 重t/m3616o13o4626o13o636o13o646o13o本采區(qū)大致長(zhǎng)為1900m，傾斜長(zhǎng)870m，面積約為199萬(wàn)平方m ，:Zc=1990000= 萬(wàn)t （4—4） 采區(qū)煤柱損失為: Zp=邊界煤柱損失量+上山保護(hù)煤柱量+區(qū)段煤柱損失量=++= 萬(wàn)t 采區(qū)可采儲(chǔ)量為:= 萬(wàn)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(zhǎng)度200m M采高 m C工作面回采率95%A0=200= t/d同時(shí)考慮掘進(jìn)出煤6%① ，則采區(qū)的生產(chǎn)能力為: A = A0330= 萬(wàn)t/a2） 采區(qū)的服務(wù)年限T （4—7）式中: Z采區(qū)的可采儲(chǔ)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(kāi)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(zhǎng)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(zhǎng)，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(diǎn)是：上山數(shù)目相對(duì)減少，掘進(jìn)率低，生產(chǎn)集中，管理方便，采區(qū)走向長(zhǎng)度大，采區(qū)煤柱損失少。缺點(diǎn)存在反向運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題。聯(lián)合布置上山的優(yōu)點(diǎn)是：采區(qū)生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)集中，上山掘進(jìn)工程量少，維護(hù)費(fèi)用低，煤炭損失少，缺點(diǎn)是：巖石巷道掘進(jìn)工程量大，準(zhǔn)備新采區(qū)時(shí)間較長(zhǎng)，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(yùn)料、運(yùn)矸、行人，另一條為運(yùn)輸上山，運(yùn)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(jiān)硬巖石中，兩條上山巷道斷面見(jiàn)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(zhǎng)度和的數(shù)目，區(qū)段的寬度等于工作面長(zhǎng)度加兩側(cè)斜巷的寬度；合理的工作面長(zhǎng)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(zhǎng)度不小于160m，年推進(jìn)度不小于1000m，為了使一個(gè)工作面就達(dá)到設(shè)計(jì)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(zhǎng)度：根據(jù)一工作面的產(chǎn)量公式： （4—8） 式中：L——每個(gè)工作面的長(zhǎng)度；V——工作面年進(jìn)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(guó)的實(shí)際情況和實(shí)踐生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，傾斜的合理范圍在200～350之間。所以，本采區(qū)工作面長(zhǎng)度定為200 m。 采區(qū)巷道布置根據(jù)煤層開(kāi)采條件，本井田采用聯(lián)合布置。采用雙巷布置時(shí)通常區(qū)段軌道平巷超前區(qū)段運(yùn)輸平巷沿腰線掘進(jìn)，既可探明煤層變化情況又便于輔助運(yùn)輸及排水，同時(shí)在瓦斯含量大、采區(qū)走向長(zhǎng)度長(zhǎng)的采區(qū)，采用雙巷掘進(jìn)有利于掘進(jìn)通風(fēng)和安全；其主要缺點(diǎn)是提前開(kāi)掘下區(qū)段軌道平巷，雖有區(qū)段煤柱護(hù)巷，但維護(hù)通常比較困難，且增加了聯(lián)絡(luò)巷的掘進(jìn)費(fèi)用及相應(yīng)的密閉費(fèi)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(diǎn)，采用雙巷布置時(shí)，從回采順序要求來(lái)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(jìn)行回采，以減少軌道巷的維護(hù)時(shí)間。區(qū)段煤柱可以在下區(qū)段回采時(shí)采出一部分。圖4～1運(yùn)輸上山斷面圖圖4～2軌道上山斷面圖圖4～3區(qū)段運(yùn)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(guò)石門(mén)連接。具體見(jiàn)采區(qū)剖面圖。 采區(qū)上、中、下部車(chē)場(chǎng)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(mén)聯(lián)系，故上部車(chē)場(chǎng)采用平車(chē)場(chǎng)。b、中部車(chē)場(chǎng)：中部車(chē)場(chǎng)為甩車(chē)場(chǎng)。c、采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)：采用頂板繞道斜式車(chē)場(chǎng)。其優(yōu)點(diǎn)是：采區(qū)軌道上山到下部落平前變坡，便于甩車(chē)，上山長(zhǎng)度減小，軌道上山不在大巷上部通過(guò)，大大巷維護(hù)有利。采區(qū)車(chē)場(chǎng)形式詳見(jiàn)圖4～5。圖4～5采區(qū)車(chē)場(chǎng)形式 采區(qū)硐室位置、斷面尺寸及支護(hù)方式a、本采區(qū)采用移動(dòng)變電站，安裝在運(yùn)輸順槽里，隨工作面的不斷推進(jìn)而移動(dòng)。 b、采區(qū)煤倉(cāng)：采用立式圓形煤倉(cāng) ，具體參數(shù)見(jiàn)表4～3。表4～3采區(qū)煤倉(cāng)特征表斷面支護(hù)直徑m長(zhǎng)度 m工程量m3壁厚 mm圓形混凝土812602400c、采區(qū)絞車(chē)房絞車(chē)房的位置應(yīng)選擇在圍巖堅(jiān)硬的巖石中，不受采動(dòng)影響，因此把絞車(chē)房布置在煤層底板的堅(jiān)硬巖石中，未受采動(dòng)影響，硐室斷面采用半圓拱形，支護(hù)方式采用錨噴支護(hù)。表4～4采區(qū)絞車(chē)房斷面主要尺寸絞車(chē)型號(hào)寬度mm高度mm長(zhǎng)度mm斷面支護(hù)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(zhǎng)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(kāi)鑿主斜井，+330m開(kāi)采水平后開(kāi)掘井底車(chē)場(chǎng)及主要石門(mén)，接著在6～4層煤的底板巖層中開(kāi)主要的運(yùn)輸大巷，當(dāng)掘至采區(qū)中部時(shí)，開(kāi)掘采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)、期間掘出出風(fēng)井，接著掘出采區(qū)運(yùn)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(jìn)開(kāi)采區(qū)段的區(qū)段石門(mén)、煤層的區(qū)段運(yùn)輸平巷、區(qū)段回風(fēng)平巷，最后掘開(kāi)切眼，完成采準(zhǔn)工作。運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面→區(qū)段運(yùn)輸平巷→區(qū)段運(yùn)輸石門(mén)→溜煤眼→運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉(cāng)→運(yùn)輸大巷→主井煤倉(cāng)→主井→地面運(yùn)矸系統(tǒng)：掘進(jìn)工作面→區(qū)段石門(mén)→軌道上山→運(yùn)輸大巷→副井→地面通風(fēng)系統(tǒng)：副井→軌道運(yùn)輸大巷→軌道上山→運(yùn)輸石門(mén)→運(yùn)輸平巷→工作面→回風(fēng)平巷→回風(fēng)石門(mén)→運(yùn)輸上山→風(fēng)硐→地面其中，絞車(chē)房通風(fēng)：軌道上山→絞車(chē)房→風(fēng)硐灌漿供水系統(tǒng)：地面→風(fēng)井→運(yùn)輸上山→區(qū)段石門(mén)→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(yùn)輸大巷→水倉(cāng)→副井→地面 開(kāi)采順序本采區(qū)共4層煤，煤層水平分4個(gè)區(qū)段，雙翼采區(qū)共個(gè)32塊段，總的開(kāi)采順序?yàn)椋好簩娱g下行式，區(qū)段間后退式。 回采工藝設(shè)計(jì) 綜采機(jī)組的設(shè)備選型[7] 根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際條件，設(shè)計(jì)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(hù)式液壓支架、MAX300/、SGZC764/320型刮板運(yùn)輸機(jī)。各設(shè)備的技術(shù)特征如下表：表4～5 ZY3500/25/47型掩護(hù)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(hù)強(qiáng)度MPa對(duì)頂板比壓MPa適應(yīng)煤層傾角176。運(yùn)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(hù)式2500~4700~2600360035000.76~~2016.6雙伸縮230/180/1601750/1300浮動(dòng)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(jī)面高度㎜臥底量㎜最大不可拆卸長(zhǎng)度電動(dòng)機(jī)型號(hào)功率Kw臺(tái)數(shù)電壓V2.3~4.452~40~256562.0液壓雙牽引無(wú)鏈0~8.5040010326190518536051241450/DMB300s30011140表4～7 SGZ730/320型刮板輸送機(jī)主要技術(shù)特征一覽表設(shè)計(jì)長(zhǎng)度m出廠長(zhǎng)度m 鏈 速T/H運(yùn)輸能力t/h鏈速m/s電動(dòng)機(jī)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(hào)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(jī)、破碎機(jī)、膠帶輸送機(jī)，各設(shè)備的技術(shù)特征如下：表4～8 SZZ764/160型刮板轉(zhuǎn)載機(jī)主要技術(shù)特征一覽表型號(hào)出廠長(zhǎng)度m輸送能力t/h速度m/s減速器速比爬坡性能電動(dòng)機(jī)與帶式輸送機(jī)有效重疊長(zhǎng)度中部槽尺寸㎜刮板間距㎜角度176。長(zhǎng)度m高度m型號(hào)功率Kw轉(zhuǎn)速電壓VSZZ764/16037.811001:1