【正文】 相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為330d，工作制度采用“ 三八制 ”，每天三班作業(yè)，二班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作 8h。礦井每晝夜凈提升時間為 16h。 礦 井 設(shè) 計(jì) 生 產(chǎn) 能 力 及 服 務(wù) 年 限此二七采區(qū)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 120 萬 t/a，本采區(qū)的服務(wù)年限為 12 年。此采區(qū)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限相適應(yīng)。 工 作 面 劃 分 工作面劃分的依據(jù)井田劃分為階段后，階段的范圍仍然較大，通常需要再劃分，以適應(yīng)開采要求。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院29階段劃分一般有三種方式：采區(qū)式、分段式、帶區(qū)式?！、旁陔A段范圍內(nèi)，沿走向把區(qū)段劃分為若干個具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的塊段，每一個塊段稱為采區(qū)。在采取范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向?qū)⒉蓞^(qū)劃分為若干個長條部分，每一個長條部分為一個區(qū)段。⑵在階段范圍內(nèi)不劃分區(qū)段，而是沿傾斜方向?qū)⒚簩觿澐譃槿舾蓚€平行于走向的長條帶，每個長條帶稱為分段，每個分段沿傾斜布置一個采煤工作面，這種劃分稱為分段式?！　、窃陔A段沿煤層走向劃分為若干個具有獨(dú)立系統(tǒng)的帶區(qū)，帶區(qū)式又劃分為若干個傾斜分帶，每個分帶布置一個采煤工作面?！?工作面劃分　因此，經(jīng)三種劃分方式優(yōu)缺點(diǎn)比較比較，再結(jié)合本采區(qū)地質(zhì)條件和機(jī)械化水平、技術(shù)能力，再參考其他采區(qū)近似工作面情況，確定本采區(qū)劃分方式為帶區(qū)式劃分。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院304 采區(qū)巷道布置 煤 層 的 地 質(zhì) 特 征該設(shè)計(jì)采區(qū)位于神火集團(tuán)薛湖煤礦一水平，開采二 2 煤層。采區(qū)北為采區(qū)回風(fēng)大巷、東為二五采區(qū)、南為采區(qū)運(yùn)輸大巷、西以二九采區(qū)為界。 煤層特征帶區(qū)所采煤層為二 2 煤層，其煤層特征：黑色，亮煤為主，具有金屬玻璃光澤，煤層平均厚度 ，煤層傾角 7～12176。 ，平均 10176。煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤的容重 ／m 3。帶區(qū)平均瓦斯涌出量為 ，瓦斯涌出量較大。煤塵無自燃傾向性，不具有爆炸性。 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況老頂：中粒砂巖，厚度 7—8m?；疑X土質(zhì)，具鮞粒及暗斑，局部夾鏡煤條帶。直接頂：粉砂巖，厚度 5—6m，灰色，成份以石英為主，具水平層理。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院31直接底：粉砂質(zhì)泥巖，厚度 ，灰黑色至深灰色，塊狀，富含植物根部化石老底：粉砂巖，厚度 13—14m，灰色，成份以石英為主，具水平層理。 水文地質(zhì)帶區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件較簡單，涌水來源主要為二 2 煤層上覆砂巖、粉砂巖等弱含水層裂隙水，和底板砂巖和石灰?guī)r等強(qiáng)含水層，預(yù)計(jì)正常涌水量為 ，最大涌水量為 地質(zhì)構(gòu)造帶區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，總體構(gòu)造形態(tài)呈一走向北西西的單斜構(gòu)造，在此基礎(chǔ)上發(fā)育了一系列寬緩褶曲，造成煤層底板有小的波動，但變化不大，煤層角度 7176。～ 12176。傾角平均 10176。井田中央沿東西走向貫穿整個井田有一相對傾角較大的褶曲。各帶區(qū)均未布置于斷層中。井底車場附近沒有較大斷層。 帶 區(qū) 巷 道 布 置 帶區(qū)準(zhǔn)備方式的確定帶區(qū)準(zhǔn)備方式優(yōu)點(diǎn)，不需要開掘上山，大巷掘出后便可以掘帶區(qū)平巷、開切眼和必要的硐室車場，因此巷道系統(tǒng)簡單；運(yùn)輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)少，費(fèi)用低，系統(tǒng)簡單，運(yùn)輸設(shè)備、數(shù)量和輔助人員少；工作面長度可保持等長，對綜合機(jī)械化非常有利；受斷層影響??；技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著，國內(nèi)實(shí)踐表明，在工作面單產(chǎn)、巷道掘進(jìn)率、采出率、勞動生產(chǎn)率和噸煤成本等幾項(xiàng)指標(biāo)方面，都有顯著提高和改善。本設(shè)計(jì)礦井大巷布置在煤層中，輔助運(yùn)輸采用軌道，電機(jī)車牽引。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院32帶區(qū)準(zhǔn)備方式存在的問題，如帶區(qū)布置受煤層傾角較大，采取一定的技術(shù)措施后可應(yīng)用于 12176。~17176。,故采用帶區(qū)準(zhǔn)備方式，以下就帶區(qū)巷道布置及其生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行說明。 開采水平的確定及采盤區(qū)劃分井田主采煤層為二 2 號煤層，其它煤層均不可采。設(shè)計(jì)中針對二 2 號煤層。二 2 號煤層傾角平緩，為 5176?！?5176。，平均 10176。，為緩傾斜煤層，故設(shè)計(jì)為立井兩水平開采。一水平標(biāo)高550m，主要開采方式為帶區(qū)式開采，二水平標(biāo)高850m，主要開采方式為帶區(qū)式開采。二 2 號煤層生產(chǎn)能力：可采儲量為 210Mt，服務(wù)年限為 6a。 主要開拓巷道二 2 號煤層平均厚度為 ，賦存穩(wěn)定，底板起伏不是很大，為緩傾斜煤層，煤層厚度變化不大，煤質(zhì)硬度中等。礦井軌道大巷、運(yùn)輸大巷布置均布置在巖石中，大巷間距 60m。由于礦井瓦斯涌出量大，為滿足回風(fēng)需要，在巖石中再布置一條回風(fēng)大巷。軌道大巷，運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷，共三條巖石大巷。為便于在巷道交叉時架設(shè)風(fēng)橋等構(gòu)筑物，軌道大巷、運(yùn)輸大巷沿底板掘進(jìn)，回風(fēng)大巷沿煤層頂板掘進(jìn)。大巷位于井田中央，沿等高線方向布置，局部半煤巖及巖巷，運(yùn)輸大巷巷道坡度隨煤層而起伏,一般5176。15176。，軌道大巷巷道水平掘進(jìn)坡度為千分之三到千分之五，便于排水，主運(yùn)輸大巷上倉段局部 10176。 方案比較1 提出方案根據(jù)采區(qū)煤層賦存穩(wěn)定、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單的條件，采區(qū)上山可以提出三種布置方案。第一方案：采區(qū)上山單層布置。在距煤層 12m 的底板巖層中布置兩條上山，上山位于采區(qū)走向中央，通過石門與煤層聯(lián)系，兩條上山間距 20m。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院33第二方案：采區(qū)上山單層布置。在煤層中布置兩條上山，間距 20m，上山位于采區(qū)走向中央。第三方案：采區(qū)上山單層布置。其中一條上山布置在采區(qū)中央的煤層中，另一條上山布置在煤層底板巖層中，距煤層 10m。煤層上山為輸送機(jī)上山，巖層上山為軌道上山。區(qū)段平巷布置：采區(qū)內(nèi)煤層為中厚煤層，可一次采全高，根據(jù)采區(qū)的煤層條件，決定采用沿空留巷。由于該采區(qū)煤層埋藏穩(wěn)定，涌水量不大，故采用單巷布置，但要采取措施加強(qiáng)巷道密閉或充填，以減少漏風(fēng)，預(yù)防煤層自燃發(fā)火。聯(lián)絡(luò)巷道：在聯(lián)絡(luò)巷道的布置上，第一方案中，在煤層的區(qū)段運(yùn)輸平巷中設(shè)溜煤眼與采區(qū)上山聯(lián)系。第二、三方案中輸送機(jī)上山均布置在煤層中，故不需設(shè)置溜煤眼。各方案的軌道上山均用石門與煤層區(qū)段軌道平巷相聯(lián)系。方案比較:根據(jù)已提出的方案及方案比較原則，三個方案相同的部分可不參與比較，僅就采區(qū)上山及聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)行比較。方案的技術(shù)比較見表 4—1。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院34由比較可以看出，第三方案實(shí)際為第一、二兩個方案結(jié)合的結(jié)果，較第一、二方案并無明顯的特點(diǎn)，故該方案不參與經(jīng)濟(jì)比較。方案的經(jīng)濟(jì)比較見表4—2。表 4—1 采區(qū)方案技術(shù)比較表 方案項(xiàng)目 第一方案雙巖上山方案第二方案雙煤上山方案第三方案一煤一巖上山掘進(jìn)工程量工程量大。因兩上山均布置在巖層中，故要多掘進(jìn)石門和溜煤眼工程量小工程量較大比第二方案多掘進(jìn)石門工程難度困難，一是巖巷施工，二是巷道聯(lián)接復(fù)雜較容易 困難通風(fēng)距離長 短 較長 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院35管理環(huán)節(jié)管理環(huán)節(jié)多。一是溜煤眼多；二是漏風(fēng)地點(diǎn)多少多（同第一方案）巷道維護(hù)維護(hù)工程量少，維護(hù)費(fèi)用低煤層上山，u形金屬支架受采動影響大，維護(hù)工程量大，費(fèi)用高第一條煤層上山，維護(hù)工程量大，費(fèi)用較高支架回收無法回收可以回收，70%可以復(fù)用煤層上山支架可以回收復(fù)用工程期巖石上山掘進(jìn)速度慢，約需12 個月才能投產(chǎn)煤層上山掘進(jìn)速度快，約 8 個月就可以投產(chǎn)同第一方案表 4—2 采取方案經(jīng)濟(jì)比較表 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院36 方案項(xiàng)目第一方案雙巖上山方案第二方案雙煤上山方案 上山長度/m掘進(jìn)單價，元/m費(fèi)用/元 聯(lián)絡(luò)巷石門長度， m單價，元/m單條上山費(fèi)用，元總費(fèi)用（7）10002395790000上山到煤層，12m395474033180100022765520220溜煤眼（ Φ=2m）體積， m179。單價，元/m每區(qū)段費(fèi)用，元124655233120 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院37總費(fèi)用（6） 維護(hù)巷道長度， m單價，元/m?a維護(hù)時間，a費(fèi)用，元10002+1228116535100028347200費(fèi)用總計(jì)，元 943027 899200通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較可以看出，第二方案經(jīng)濟(jì)上相對較省，工程量小，施工容易，投產(chǎn)期短，沿煤層布置上山有利于進(jìn)一步摸清煤層賦存情況。故選擇第二方案。采煤工作面回采順序選擇后退式，即由采區(qū)邊界向采區(qū)上山方向推進(jìn)。綜合機(jī)械化采煤工作面單巷布置，區(qū)段運(yùn)輸平巷內(nèi)的一側(cè)需設(shè)置轉(zhuǎn)載機(jī)和帶式輸送機(jī)，另一側(cè)設(shè)置泵站及移動變電站等電氣設(shè)備，巷道斷面需在12m178。以上，區(qū)段運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷以 %—%的坡度掘進(jìn)，區(qū)段回風(fēng)平巷中鋪設(shè)軌道，采用礦車運(yùn)輸材料，設(shè)備。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院38巖巷掘進(jìn)應(yīng)用光面爆破技術(shù)，選用錨噴支護(hù)方式。煤層巷道掘進(jìn)選用國產(chǎn)ELMA—90 型掘進(jìn)機(jī)，采用錨噴支護(hù)。巷道掘進(jìn)速度參見表 4—3。表 4—3 巷道掘進(jìn)速度指標(biāo)巷道名稱（A）掘進(jìn)速度指標(biāo)，m/月巷道名稱（B）掘進(jìn)速度指標(biāo)，m/月巖巷 100 巖巷 ≤ 150半煤巖巷 200 半煤巖巷 250—300煤巷 300 煤巷 400—500A—為普通方法掘進(jìn)， B—為掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn) 帶區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法帶區(qū)內(nèi)所有工作面斜巷均沿底板掘進(jìn)，采用連續(xù)采煤機(jī)及其配套設(shè)備施工，后配備皮帶和 SGW730/320SW 型溜子組成的機(jī)械化掘進(jìn)，采用連續(xù)采煤機(jī)割煤，梭車、給料破碎機(jī)、加皮帶、溜子運(yùn)煤。鏟車完成材料、設(shè)備的運(yùn)送、搬移以及巷道浮煤的清理工作。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院39錨桿機(jī)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(jī)來完成幫錨桿的打眼和安裝工作。掘進(jìn)通風(fēng)：可通過聯(lián)絡(luò)巷構(gòu)成通風(fēng)回路，在掘聯(lián)絡(luò)巷貫通前的獨(dú)頭段采用局扇為掘進(jìn)面供風(fēng)。每個掘進(jìn)工作面配備兩臺 FDⅡ型 255KW 局扇，通風(fēng)方式為壓入式。掘進(jìn)面通風(fēng)系統(tǒng)如圖 。 帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率1. 帶區(qū)生產(chǎn)能力由于采用一次采全高，工作面產(chǎn)量大，只布置一個工作面即可滿足礦井產(chǎn)量要求。1）工作面的生產(chǎn)能力，按下式計(jì)算：A0=LV0MγC0 （）式中： A0——工作面生產(chǎn)能力，萬 t/a；L——工作面長度， m；M——煤層厚度，m；V0——工作面年推進(jìn)長度，V。=3308=1689（m/a）；γ——煤層容重，t／m 3；C0——工作面回采率，取 c＝。則：A 0=1601689=（萬 t/a）2）煤巷掘進(jìn)面生產(chǎn)能力，按下式計(jì)算：A1=LV1HγC1 （）式中： A1——掘進(jìn)面生產(chǎn)能力，萬 t/a；L——掘進(jìn)面長度，取區(qū)段斜巷寬掘進(jìn)寬度 ； 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院40H——采高，取順槽掘進(jìn)高 ；V1——掘進(jìn)面年推進(jìn)長度，V 1=33030=9900（m/a）；γ——煤層容重，t／m 3；C1——掘進(jìn)面回采率，取 c＝。則：A 1=9900=（萬 t/a）帶區(qū)內(nèi)布置兩個每巷掘進(jìn)面，故煤巷掘進(jìn)面的總生產(chǎn)能力為 萬t/a。3）帶區(qū)生產(chǎn)能力A 盤 =A0+2A1 = + 2= 萬 t/a礦井設(shè)計(jì)井型為 ，帶區(qū)生產(chǎn)能力 ，能滿足礦井的產(chǎn)量要求。帶區(qū)內(nèi)實(shí)際采出煤量與帶區(qū)內(nèi)工業(yè)儲量的百分比稱為帶區(qū)采出率。按下式計(jì)算：帶區(qū)采出率 = 帶區(qū)實(shí)際采出煤量 /帶區(qū)工業(yè)儲量100% （ ）帶區(qū)開采損失主要有：工作面落煤損失，約占 3%；工作面頂煤煤皮損失；帶區(qū)內(nèi)區(qū)段煤柱不可回收部分損失；帶區(qū)內(nèi)斷層煤柱損失等。帶區(qū)內(nèi)工業(yè)儲量為： 萬 t帶區(qū)內(nèi)實(shí)際采出煤量為： 萬 t則：帶區(qū)采出率 = /100% = % 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院41根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：采（帶）區(qū)采出率：厚煤層不低于，中厚煤層不低于 ，薄煤層不低于 。設(shè)計(jì)首采盤區(qū)采出率為%，符合 《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定。 帶 區(qū) 車 場 選 型 設(shè) 計(jì)帶區(qū)煤層傾角小，平均 10176。，為緩傾斜煤層。帶區(qū)布置，帶區(qū)運(yùn)輸平巷直接和主運(yùn)輸大巷連接，不設(shè)帶區(qū)車場，采用電機(jī)車牽引礦車輔助運(yùn)輸，帶區(qū)回風(fēng)平巷與運(yùn)輸大巷均為膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，帶區(qū)回風(fēng)平巷膠帶輸送機(jī)與大巷膠帶輸送機(jī)通過帶區(qū)煤倉聯(lián)系起來，帶區(qū)回風(fēng)斜巷膠帶輸送機(jī)將煤運(yùn)到帶區(qū)車場，大巷膠帶輸送機(jī)再將煤運(yùn)至主煤倉。井底中央變電所至帶區(qū)的供電系統(tǒng)電路壓降較大，為保證帶區(qū)正常生產(chǎn)，需布置帶區(qū)變電所。帶區(qū)變電所應(yīng)設(shè)在通風(fēng)良好，圍巖穩(wěn)定，地壓小，易維護(hù)，無淋水，易于搬遷變壓器等電器設(shè)備的地方，并使變電所位于帶區(qū)用電負(fù)荷中心，即東區(qū)大巷中段，位于主運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷 1 之間。采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，底板用 100 號混凝土鋪底并高出鄰近巷道底板200～300mm。具有 %的坡度。礦井為立井開拓，煤炭由箕斗運(yùn)至地面；物料經(jīng)副立井運(yùn)至井底車場，在井底車場換裝，由電機(jī)車運(yùn)到采區(qū)或帶區(qū)。1） 井底車場的形式和布置方式根據(jù)礦井開拓方式，立井和大巷的相對位置關(guān)系，確定為臥式環(huán)形井底車場