【正文】 采工作面采用一進一回布置。首采面帶區(qū)一分帶工作面長200m，推進長約1670 m。根據(jù)雙柳煤礦4號煤層的賦存條件，適宜建設采用一礦一面達產(chǎn)。先開采南一帶區(qū)，開掘準備及回采巷道為一帶區(qū)服務，為工作面接替做好準備。待首采帶區(qū)一分帶，二分帶，三分帶依次開采。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定高瓦斯礦井必須布置專用的回風道， 因此采用三條巷道方式準備，一條運煤，一條運料，一條回風。運輸大巷與軌道大巷布置在底板巖石中，回風大巷布置在煤層頂板中，三條巷道間距30m。根據(jù)《煤炭設計規(guī)程》要求，結(jié)合本礦實際情況，帶區(qū)邊界煤柱設定為20m，大巷煤柱在2側(cè)各留30m煤柱。區(qū)段平巷采用雙巷掘進。本礦井為高瓦斯礦井，根據(jù)通風和瓦斯抽采需要，采煤工作面采用3條順槽布置，工作面采用兩進一回的U+L型通風系統(tǒng)，設專用瓦斯抽采巷。工作面運輸順槽與軌道順槽進風，分別與運輸大巷和軌道大巷相連，專用瓦斯抽采巷兼回風，與帶區(qū)回風大巷相連。各工作面之間留設20m保護煤柱，專用瓦斯巷將成為下一分帶工作面的軌道進風巷。 通風系統(tǒng)帶區(qū)內(nèi)的開采采用后退式開采，通風方式采用U型通風方式。這種通風方式有風流系統(tǒng)簡單，漏風小的優(yōu)點。風流線路為：副井→井底車場→軌道運輸大巷→工作面軌道順槽（工作面運輸順槽）→工作面→工作面回風順槽→回風斜巷→回風大巷→回風石門→風井運煤系統(tǒng)工作面→工作面運輸順槽→帶區(qū)煤倉→膠帶運輸大巷→井底煤倉→主井運料系統(tǒng)副井→井底車場→軌道運輸大巷→帶區(qū)材料車場→工作面軌道順槽→工作面運矸系統(tǒng)工作面→工作面軌道順槽→帶區(qū)材料車場→軌道運輸大巷→井底車場→副井行人地面副井井底車場軌道運輸大巷帶區(qū)材料車場各個工作地點供電系統(tǒng)高壓電纜由井底中央變電所經(jīng)軌道運輸大巷至帶區(qū)變電所，降壓后由低壓電纜分別送到回采和掘進工作面附近的配電站，以及膠帶運輸機和絞車房等用電地點。供水系統(tǒng)采掘工作面和運輸機巷及運輸機轉(zhuǎn)載點所需要的防塵噴霧用水，由主井的供水管下井，然后送至各個用水地點。 排水方向：工作面→順槽平巷→軌道運輸大巷→副井井底水倉→地面、支護、通風方式及掘進方法尺寸順槽的尺寸應能滿足綜采工作面運煤、輔助運輸和通風的需要，由此確定運輸順槽的尺寸（寬高）為47003100mm，軌道順槽為44003100mm。支護方式運輸巷和回風巷采用錨網(wǎng)支護，錨索補強，這種支護方式經(jīng)濟效益好，且掘進速度快。掘進通風采用壓入式局部通風機進行通風，局部通風機應在新鮮風流處。為了防止回風短路，在順槽設置風門，具體位置見帶區(qū)巷道布置圖。巷道掘進方法:帶區(qū)內(nèi)巷道主要有三種：巖巷、煤巷和半煤巖巷。掘進帶區(qū)車場時，采用鉆爆法施工，掛腰線掘進；掘進煤巷和半煤巖巷時，采用配套綜掘設備進行落、裝煤巖，通過橋式膠帶轉(zhuǎn)載機和可伸縮帶式輸送機運輸煤巖。帶區(qū)軌道斜巷和帶區(qū)運輸斜巷同時掘巷。帶區(qū)內(nèi)所有工作面順槽均沿底板掘進，采用綜掘機及其配套的設備施工，后配備膠帶輸送機組成機械化掘進，采用轉(zhuǎn)載機、給料破碎機和膠帶輸送機運煤，雙巷掘進，每隔60 m掘聯(lián)絡巷貫通。本設計所選用的配套綜掘設備主要為：EL90型掘進機，QZP―160A型轉(zhuǎn)載機，SSJ800/240I型可伸縮膠帶輸送機。各設備技術(shù)特征見表3表32。表31 綜掘設備技術(shù)特征表（一）掘進機轉(zhuǎn)載機型號EL90型號QZP160A生產(chǎn)能力（m3/h）125輸送能力（t/h）160掘進斷面積（m2）8～22輸送長度（m）16切割高度（m）帶速（m/s）切割硬度系數(shù)f ≤6輸送帶類型橡膠阻燃帶適應坡度（176。）177。16驅(qū)動滾筒寬度(mm)650質(zhì)量（t）直徑（mm）400截割部切割頭型式縱軸式型號BYD751606540電動機功率(kW)90功率(kW)轉(zhuǎn)速（r/min）電壓（V）380/660截齒類型鎬形齒數(shù)量1裝運部刮板機速度(m/s)托輥直徑(mm)89鏟板寬度(m)機頭可轉(zhuǎn)角度水平30176。，上下15176。制造廠家淮南煤機廠制造廠家淮南煤機廠 表32 綜掘設備技術(shù)特征表（二）可伸縮帶式輸送機型號SSJ800/240I輸送帶類型阻燃那輸送帶輸送能力（t/h）250寬度(mm)800輸送長度(m)1000機頭外形尺寸(長寬高 mm)57101961142帶速(m/s)2機尾外形尺寸(長寬高 mm)162921394655傳動滾筒直徑(mm)500質(zhì)量（t）托輥直徑(mm)108電動機型號JDSB—40貯帶長度(m)100功率(kW)40機尾搭接長度(m)12電壓（V）380/660機尾搭接處軌距(mm)1100制造廠家淮南煤機廠 帶區(qū)生產(chǎn)能力確定本礦井初步?jīng)Q定采用一個工作面開采，因此一個工作面的生產(chǎn)能力即為礦井的生產(chǎn)能力240萬t/年。工作面工作制度采用“三八”工作制，即兩班采煤，一班準備。雙向割煤，往返一次割兩刀。一個工作面生產(chǎn)能力確定①工作面采用雙向割煤，往返進兩刀所需時間tL為：tL=LL1/V+t1 ()式中：L——工作面長度，200m； L1——斜切進刀段長度，30m； Vc——采煤機正常割煤牽引速度，取3m/min； t1——采煤機反向操作及進刀所需時間，取40min。由上式計算得出tL＝96min。②必須的間歇時間T停必須的間歇時間包括往返一次割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40min。③因此每往返一次用時136min，工作中保留一定的富裕系數(shù)即往返割一次用時取140min。即每班可采三刀能實現(xiàn)。工作面生產(chǎn)能力A0=LV0MγC0 () 式中：L——工作面長度，m M——煤層厚度，m V0——工作面的年循環(huán)進尺，m/年 γ——煤層容重， C0——工作面回采率 93％則：A0=200（6330）93％ =241萬t帶區(qū)生產(chǎn)能力 ()式中：AB——帶區(qū)生產(chǎn)能力，萬t K1——帶區(qū)掘進出煤系數(shù)， K2——工作面之間出煤影響系數(shù)，由于同采的工作面?zhèn)€數(shù)為1，故K2=1 A0——工作面生產(chǎn)能力則：AB=1241=265萬t240萬t通過計算，帶區(qū)的生產(chǎn)能力達到礦井的設計生產(chǎn)能力。計算帶區(qū)回采率帶區(qū)采出率是指工業(yè)儲量中，設計或?qū)嶋H采出的那一部分儲量約占工業(yè)儲量的比例，以百分數(shù)表示。帶區(qū)采出率按下式計算： ()帶區(qū)設計可采儲量等于帶區(qū)工業(yè)儲量減去開采損失，在開采過程中的煤炭損失主要有：帶區(qū)區(qū)段煤柱損失，割煤損失以及放煤損失。帶區(qū)工業(yè)儲量 Q=LMBγ ()式中：L——帶區(qū)走向長度，m M——煤層厚度，m γ——煤層容重，t/m3 B——帶區(qū)傾斜長度，m則：Q = 19002120= 3294萬t帶區(qū)煤柱損失：由于帶區(qū)內(nèi)有斷層，帶區(qū)損失煤柱估計為371萬t割煤損失：19002120（193%）=230萬t所以，帶區(qū)采出率 =（3294371230）/3294100%=82%根據(jù)《煤炭規(guī)程》規(guī)定，帶區(qū)采出率：，，經(jīng)過帶區(qū)采出率計算符合《煤炭規(guī)程》規(guī)定。本設計帶區(qū)煤層運料斜巷通過帶區(qū)車場與軌道大巷相連接，每個分帶設置一個帶區(qū)車場。帶區(qū)下部車場采用逆向甩車場，為了提高通過能力，縮短倒車時間，在單開道岔后在設一個分車道岔，變?yōu)殡p軌線路。礦車在軌道大巷提升至車場后，甩入材料車場，然后推進區(qū)段斜巷。通過提升絞車提升；絞車房擴散通風能滿足要求。帶區(qū)主要硐室包括帶區(qū)絞車房、帶區(qū)變電所等。帶區(qū)絞車房帶區(qū)提升絞車房的位置應選擇在圍巖堅硬的薄及中厚煤層或頂板巖石中，避開瓦斯突出、地質(zhì)構(gòu)造復雜、含水豐富的地方，并且有良好的通風條件，絞車房要有專門的回風巷。有防火、防水、防潮的措施，室內(nèi)不能滴水等。因而，本設計中絞車房布置在4煤層的底板巖層中。采用半圓拱形斷面，選用不可燃的材料支護并聯(lián)合錨桿支護。根據(jù)所選絞車確定其尺寸為：高5m，寬6m，長7m。帶區(qū)變電所帶區(qū)變電所是帶區(qū)供電的樞紐，應在帶區(qū)用電負荷集中的地方。由于低壓輸電的電壓降大，故合理地確定帶區(qū)變電所的位置及尺寸是保證帶區(qū)生產(chǎn)、減少工程費用的重要措施。帶區(qū)變電所應設置在巖石穩(wěn)固、地壓小、通風條件好、無淋水的地方。本設計帶區(qū)變電所位于兩條上山之間。高壓電氣設備與低壓設備應分別在一側(cè)布置，斷面形狀是半圓拱，，長度8m，變電所的支護要用不可燃材料，在此采用錨噴支護，用100號混凝土鋪底，厚200mm。變電所兩端各設一個出口通道，采用錨噴支護。硐室與通道相連處，設向外的防火柵欄兩用門。 采煤方法 采煤工藝方式一般采煤方法設計遵循以下原則：（1）技術(shù)先進，要求采煤工作面機械化水平高，單產(chǎn)高，煤炭質(zhì)量好，煤炭采出率高。（2）經(jīng)濟合理，要求勞動效率高，材料消耗少，噸煤成本低。（3）生產(chǎn)安全，生產(chǎn)中要用科學的管理水平，應用先進的生產(chǎn)設備和技術(shù)，認真貫徹《煤礦安全規(guī)程》，確保安全生產(chǎn)，保證礦井有完整的運輸通風排水和行人的系統(tǒng)，設置完善的安全設施。采煤方法確定本帶區(qū)地質(zhì)條件簡單，傾角平均約5176。左右，由于本礦井設為“一礦一面”高產(chǎn)高效礦井，要求工作面生產(chǎn)能力比較大，機械化程度比較高，根據(jù)煤層厚度條件，本礦采用綜合機械化一次采全高的回采工藝。全部垮落法管理頂板，能夠節(jié)省煤層巷道掘進費用和維護費用，經(jīng)濟效果明顯。確定回采工作面長度、推進方向、推進度合理的回采工作面長度是實現(xiàn)高產(chǎn)高效的重要因素，影響工作面長度的因素主要有地質(zhì)因素、技術(shù)因素、經(jīng)濟因素和員工素質(zhì)。本帶區(qū)地質(zhì)條件簡單，但煤層含瓦斯量高，屬高瓦斯礦井，設有專用回風道，因此地質(zhì)因素對回采工作面影響不大，但瓦斯因素影響較大，受通風能力限制。由于帶區(qū)內(nèi)煤質(zhì)較硬，推進速度慢，工作面長度不宜太長。另外，工作面長度越長，要求的管理水平越高，為了實現(xiàn)高產(chǎn)高效，以礦設計生產(chǎn)能力為參考，在現(xiàn)有的人員配置水平下，合理的設計工作面長度。本礦井工作制度采用三八制，每班工作8小時，為了便于管理，擬定正規(guī)的作業(yè)循環(huán)為，兩班采煤一班檢修，生產(chǎn)班每班割三刀煤，為保證正規(guī)循環(huán)率不低于95％，因此，工作面長度也不宜過長。另外，工作面產(chǎn)量應保證礦井達產(chǎn)。Qt＝A/T ()式中：Qt——礦井理論日產(chǎn)量，t/d； A——礦井設計生產(chǎn)能力，240萬t； T——礦井年工作天數(shù)，取330天；即：Qt＝7272 t/d綜合以上多種因素，確定工作面長度為200m，現(xiàn)驗算工作面生產(chǎn)能力。工作面日產(chǎn)量Qr為：Qr＝BLMbγC () 式中：L——工作面長度，m M——煤層厚度，m B——循環(huán)進尺，m γ——煤層容重，t/m3b——每日采煤刀數(shù)，取6。 C——工作面回采率，85%則：Qr =2006=7301t礦井日產(chǎn)量Q為： Q＝Qr（1＋10％） ()式中：Q——礦井日產(chǎn)量，t； Qr——工作面日產(chǎn)量，t； 10％——掘進出煤系數(shù)；Q＝8031t7272t即該工作面長度能夠滿足礦井達到設計生產(chǎn)能力的要求。工作面推進長度和推進方向確定1）工作面推進長度本礦井工作制度為三八制，兩班采煤一班檢修，采煤班每班采三刀，，年推進長度為1584m/年。本帶區(qū)工作面推進方向為走向長壁布置方式，后退式開采?；夭晒ぷ髅嫫泼?、裝煤方式的確定本面采用MG900/2210GWD電牽引采煤機，采用采煤機滾筒和刮板輸送機鏟煤板裝煤，人工清理活煤。其特性見表33。表33 MG900/2210GWD型采煤機技術(shù)特性項目技術(shù)參數(shù)項目技術(shù)參數(shù)采高范圍(m)搖臂回轉(zhuǎn)中心距(mm)8550機面高度(mm)2708液壓支架ZY10080/30/65D煤層傾角(176。)≤15刮板輸送機SGZ1000/2525供電供壓(v)3300轉(zhuǎn)載機SZZ764/160裝機總功率(kw)2210(2900+2110+40+150)破碎機SB1200牽引形式機載式交流變頻調(diào)速銷軌式無鏈牽引最大臥底量(mm)400最大牽引力(kN)5001000過煤高度(mm)1153牽引中心距(mm)6245滾筒載深(mm)800煤層硬度f≤4整機重量(t)74采煤機的工作方式由于帶區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，傾角較緩，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