【正文】 東二帶區(qū)，西翼劃分為西一帶區(qū)、西二帶區(qū)。因此，礦井一水平共有12個(gè)分煤組盤區(qū)。如圖31。圖31 帶區(qū)劃分示意圖三、主要巷道根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第149條的規(guī)定，高瓦斯、突出礦井的每個(gè)采（盤）區(qū)和開采容易自燃煤層的采（盤）區(qū)，必須設(shè)置至少1條專用回風(fēng)巷；低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯(lián)合布置的采（盤）區(qū)，必須設(shè)置1條專用回風(fēng)巷。本礦井為高瓦斯礦井，且具有突出危險(xiǎn)性，故必須設(shè)置專用回風(fēng)巷，且本井田采用的是帶區(qū)式開采與采區(qū)式開采相結(jié)合，因此盤區(qū)回風(fēng)大巷即為專用回風(fēng)巷。本礦井采用立井、多水平、分組集中大巷、兩翼對角式通風(fēng)、集中出煤的開拓方式?？紤]井筒位置及數(shù)量、煤組劃分、盤區(qū)布置及采煤方法，各水平井底車場與盤區(qū)大巷之間采用大巷聯(lián)系，即盤區(qū)運(yùn)輸大巷、盤區(qū)軌道大巷和盤區(qū)回風(fēng)巷。礦井一水平井底車場設(shè)于750 m，位于8煤層底板，在750 m井底車場兩翼均設(shè)1條盤區(qū)軌道大巷、1條盤區(qū)運(yùn)輸大巷及1條回風(fēng)大巷。第二節(jié) 采煤方法及盤區(qū)巷道布置一、采煤方法的合理性分析 本礦井為煤與瓦斯突出礦井，131141和3煤層為主要可采煤層，平均厚度分別為2. 0 m、 m、 m、 m、 m，賦存較穩(wěn)定，煤層傾角平緩，176。，地質(zhì)構(gòu)造簡單。根據(jù)煤層賦存條件，采用傾斜長壁采煤法。 m以上，煤層傾角平緩。主要塊段構(gòu)造簡單，適合綜合機(jī)械化開采。根據(jù)煤層開采條件，并結(jié)合當(dāng)前煤炭開采技術(shù)發(fā)展水平和淮南礦區(qū)綜采實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本礦井選擇以綜采一次采全高為主的回采工藝。二、采掘設(shè)備的安全性依據(jù)煤安技裝字[2000]第15號“關(guān)于加強(qiáng)煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志管理的通知”，采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)械及配套設(shè)備，井下動力設(shè)備（乳化液泵站、空氣壓縮機(jī)等），瓦斯抽采泵、注水泵等必須嚴(yán)格執(zhí)行安全標(biāo)志管理，礦井裝備符合規(guī)定。綜采工作面液壓支架支護(hù)強(qiáng)度校核：8煤層綜采工作面裝備ZZ7000/13/26支撐掩護(hù)式支架，主要技術(shù)參數(shù)如表31所示。表31 支撐掩護(hù)式支架主要技術(shù)參數(shù)高度（m）支架寬度（m）初撐力（kN）推移行程（mm）工作阻力（kN）平均支護(hù)強(qiáng)度（MPa）底座平均比壓（MPa）～～50259007000～～支架支護(hù)強(qiáng)度按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：P＝8mr103 （31）式中 P—支架支護(hù)強(qiáng)度，MPa；m—采高，8；r—巖石容重，取r=。計(jì)算結(jié)果如下：P=8103=，支架工作阻力為6375 kN。根據(jù)上述計(jì)算分析，8煤層首采塊段既可選用支撐掩護(hù)式支架，也可選用掩護(hù)式支架。結(jié)合淮北礦區(qū)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及高產(chǎn)高效工作面對支架支撐能力的要求，設(shè)計(jì)選用ZZ7000/13/26支撐掩護(hù)支架，支架的工作阻力7000KN。本礦井煤層傾角大多平緩，但在局部塊段傾角大于10176。在這些塊段布置綜采工作面時(shí)，必須有液壓支架防倒、防滑措施：（1）工作面機(jī)頭、機(jī)尾各一組，中間支架每10架為一組，每組頭3架在支架前梁隔架安裝防倒千斤頂1套，以控制支架的傾倒與歪斜，必要時(shí)在移下出口第一架前，在第一架下方緊靠第一架用DZ20單體打二棵防倒單體，單體注液有勁并拴齊防倒繩，拉架時(shí)人員禁止通過。（2）每臺支架底座后方預(yù)留孔內(nèi)安裝側(cè)推千斤頂及加長桿1套，用以調(diào)整架間空隙，防止支架向下甩尾，確保調(diào)架空間。（3）嚴(yán)格移架順序，正常情況下，工作面分成茬作業(yè)，移架順序?yàn)椋簭纳舷蛳逻M(jìn)行，先移基準(zhǔn)架，后移中間架。（4）移架時(shí)，將所移支架的側(cè)護(hù)板打開，同時(shí)操縱上下支架的防倒千斤頂，使千斤頂始終處于張緊狀態(tài)，移完架后及時(shí)升勁。（5）工作面回采期間，嚴(yán)格控制工作面的回采方向，必要時(shí)調(diào)整工作面的偽傾角，控制支架下滑。（6）當(dāng)?shù)装遢^軟，支架下陷嚴(yán)重時(shí)，必須及時(shí)用單體配合進(jìn)行抬架，杜絕野蠻操作，以防損壞設(shè)備。（7）生產(chǎn)過程中要強(qiáng)化支架的管理與正規(guī)操作，保證支架有足夠的初撐力，控制倒架。操作時(shí)帶壓擦頂移架；正確使用好側(cè)推和防倒裝置，嚴(yán)格正規(guī)操作和工程質(zhì)量。三、盤區(qū)巷道布置（一）盤區(qū)布置方式根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第46條：在突出礦井開采煤層群時(shí)，除因突出煤層距離太近而威脅保護(hù)層工作面安全或可能破壞突出煤層開采條件的情況外，首先開采保護(hù)層。結(jié)合淮北礦區(qū)煤層分組開采的經(jīng)驗(yàn)，本礦井采用分煤層布置盤區(qū)，即首采煤層8煤層采用單一煤層布置盤區(qū)。（二）盤區(qū)巷道布置礦井采用傾斜長壁采煤方法，本礦井為煤與瓦斯突出礦井，且煤層埋藏深，具有地溫高、地壓大，瓦斯大等特點(diǎn)，盤區(qū)生產(chǎn)能力較大，為滿足礦井通風(fēng)、降溫和運(yùn)輸?shù)纫螅瑬|翼自井底車場與盤區(qū)之間采用3條大巷連接，即布置1條盤區(qū)軌道大巷、1條盤區(qū)運(yùn)輸大巷和1條回風(fēng)大巷。東一（8煤層）北盤區(qū)煤層傾角2～5176。，走向長度1800～3020 m左右。根據(jù)煤層賦存及構(gòu)造情況，采用傾斜長壁開采，盤區(qū)內(nèi)平行布置3條大巷，即東翼回風(fēng)大巷、東翼盤區(qū)運(yùn)輸大巷和東翼盤區(qū)軌道大巷，各大巷間通過聯(lián)絡(luò)巷相互聯(lián)系。工作面軌道順槽與軌道大巷相聯(lián)，膠帶機(jī)順槽通過溜煤眼與膠帶機(jī)大巷相聯(lián)。（三）巷道支護(hù)巖巷以錨網(wǎng)噴普通支護(hù)的支護(hù)方式，局部斷層破碎帶及受采動影響區(qū)域采用錨索或錨注支護(hù)形式或采取U型鋼棚加強(qiáng)支護(hù)。煤巷以錨梁網(wǎng)和錨梁網(wǎng)加錨索支護(hù)為主。根據(jù)本井田開采水平深、地壓大的特點(diǎn)，巷道斷面除滿足通風(fēng)、運(yùn)輸、行人和敷設(shè)管線的要求外，還要根據(jù)淮北礦區(qū)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)考慮10%的收縮率。巷道斷面形狀一般采用直墻半圓拱，對局部過斷層帶巷道及井底車場大硐室考慮采用全封閉式馬蹄形斷面。帶區(qū)各巷道參數(shù)如表31所示。表32 盤區(qū)各巷道參數(shù)巷道名稱凈斷面積（m2）凈周長（m）支護(hù)形式斷面形狀軌道順槽1415錨梁網(wǎng)加錨索梯形運(yùn)輸順槽1415錨梁網(wǎng)加錨索梯形瓦斯抽采巷道1415錨網(wǎng)噴梯形四、采區(qū)生產(chǎn)能力（一）回采工藝采煤工藝主要包括落煤、裝煤、運(yùn)煤、工作面支護(hù)和采空區(qū)處理五個(gè)方面。（1）落煤：綜放工作面設(shè)計(jì)采用雙滾筒采煤機(jī)破煤。 m的綜采工作面，采用雙滾筒采煤機(jī)割煤。工作面端頭割三角煤斜切進(jìn)刀方式，雙向割煤， m。工作面采煤形式見圖32。圖32 采煤機(jī)移動示意圖a——起始；b——斜切并移直輸送機(jī)；c——割三角煤；d——開始正常割煤1——綜采面雙滾筒采煤機(jī)；2——刮板輸送機(jī) m，176。，工作面長度200m， m。則循環(huán)產(chǎn)量，即日產(chǎn)量為：Q=150104247。276= t循環(huán)產(chǎn)量：Q=GrLHC （32）式中 Q——循環(huán)產(chǎn)量，t；G——循環(huán)進(jìn)尺，m；H——煤厚，m；r——煤的容重，t/m3；L——工作面長度，m；C——工作面開幫回采率，取90%。則G=Q/（rLHC）= m m，則進(jìn)刀數(shù)：247。=7刀（2）裝煤：采煤機(jī)落煤以后直接落入刮板輸送機(jī)中，浮煤由鏟煤板和人工裝入刮板輸送機(jī)中。（3）運(yùn)煤：由刮板輸送機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)、膠帶輸送機(jī)運(yùn)到溜煤眼，然后由運(yùn)輸上山內(nèi)的輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉，在運(yùn)輸大巷內(nèi)通過膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至井底車場。（4）工作面支護(hù)：工作面內(nèi)部使用液壓支架支護(hù)；工作面端頭支護(hù)方式為基本支架加走向邁步臺棚支護(hù)，并采用超前支護(hù)方式，超前20m以上。（5）采用全部垮落法處理采空區(qū)。工作面采用四六工作制，即每日四班，班三進(jìn)刀采煤，一班檢修。掘進(jìn)工作面人數(shù)：經(jīng)參考相鄰礦井本礦一個(gè)掘進(jìn)工作面最多人數(shù)確定為15人。（二）帶區(qū)生產(chǎn)能力的確定帶區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面?zhèn)€數(shù)，應(yīng)體現(xiàn)工作面合理集中生產(chǎn)和保證工作面正常接替的原則，并符合下列規(guī)定：（1）綜合機(jī)械化裝備的采區(qū)，同時(shí)生產(chǎn)的綜采工作面宜為1個(gè)，條件適宜的盤區(qū)可布置2個(gè)采煤工作面。（2）普通機(jī)械化裝備的采區(qū)，當(dāng)開采單一煤層時(shí)，回采工作面不應(yīng)超過2個(gè)；近距煤層群聯(lián)合布置開采，經(jīng)工作面接替安排適宜時(shí)，可布置3個(gè)普采工作面。（3）開采有煤與瓦斯突出的煤層和開采有沖擊地壓的煤層，采區(qū)內(nèi)采掘工作面布置，必須符合現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。礦井同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù)，應(yīng)體現(xiàn)采區(qū)合理集中生產(chǎn)和保證采區(qū)正常接替的原則，一般不宜超過3個(gè)，條件適宜時(shí)可考慮一礦一區(qū)一面。除保證礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力所需的初期采區(qū)和工作面?zhèn)€數(shù)外，不應(yīng)配置過多備用采區(qū)和備用工作面。確定回采工作面單產(chǎn)按照下式計(jì)算：Ai =LiIiriMiCi （33）式中 Ai——某回采工作面生產(chǎn)能力，t∕a；Li——回采工作面長度，m；Ii——回采工作面年推進(jìn)長度，m∕a；ri——回采工作面煤層的容重，t∕m3；Mi——回采工作面采高，m；Ci——回采工作面回采率。回采工作面單產(chǎn)為：Ai =200276=104t/a兩個(gè)主采區(qū)西二帶區(qū)和東一帶區(qū)同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)為1個(gè)，其中東一帶區(qū)有1個(gè)備用工作面，采用超前掘進(jìn)的方式， 2個(gè)煤巷掘進(jìn)頭，1個(gè)巖巷掘進(jìn)頭。西二帶區(qū)有1個(gè)巖巷掘進(jìn)頭，3個(gè)煤巷掘進(jìn)頭。采區(qū)生產(chǎn)能力驗(yàn)算公式如下：A=（∑Ai）K1K2 （34）式中 A——采區(qū)生產(chǎn)能力；∑Ai——采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面生產(chǎn)能力之和；K1——產(chǎn)量不均衡系數(shù)，；K2——掘進(jìn)出煤率。采區(qū)生產(chǎn)能力：A=104=10t/a第四章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第一節(jié)　通風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)礦井采掘系統(tǒng)，確定合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)主要是擬定進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井的布置方式，礦井風(fēng)流路線，礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法，這是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)和礦井的開拓、開采設(shè)計(jì)一起考慮，并通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較之后確定。確定的通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)符合投產(chǎn)快、出煤多、安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等原則。一、通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)方式朱集煤礦為容易自燃的高瓦斯礦井，且具有突出危險(xiǎn)性。根據(jù)《煤炭安全規(guī)程》第147條：新建高瓦斯、突出礦井、煤層容易自燃礦井及有熱害的礦井，應(yīng)當(dāng)采用分區(qū)式通風(fēng)或?qū)鞘酵L(fēng)。綜合安全、經(jīng)濟(jì)的角度，本礦井采用兩翼對角式通風(fēng)，通風(fēng)方法采用機(jī)械抽出式。（一）通風(fēng)方式由于本礦為煤與瓦斯突出礦井，抽出式通風(fēng)使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，一旦主要通風(fēng)機(jī)因故障停轉(zhuǎn)，井下風(fēng)流壓力處于升高狀態(tài)，有可能使瓦斯涌出量減少，有利于礦井安全；走向長度較長，地面平坦，漏風(fēng)??；采用抽出式通風(fēng)方式，以簡化井下通風(fēng)構(gòu)筑物，有利于通風(fēng)管理和水平過渡，由此可以確定本礦的通風(fēng)方式為抽出式。（二）通風(fēng)系統(tǒng) km，表土層厚約295 m，煤層埋藏深，且瓦斯含量高。根據(jù)《規(guī)程》第一百四十七條規(guī)定，并結(jié)合本礦實(shí)際，確定本礦采用的通風(fēng)方式應(yīng)為兩翼對角式通風(fēng)或分區(qū)對角式通風(fēng)。鑒于兩種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)的比較，決定采用兩翼對角式通風(fēng)方式解決通風(fēng)問題，即東西翼均采用對角式通風(fēng)。目前只討論兩翼對角式通風(fēng)和分區(qū)對角式通風(fēng)的比較。根據(jù)開拓布置，礦井初期采用副井進(jìn)風(fēng)為主，主井進(jìn)風(fēng)為輔，為礦井西二帶區(qū)和東一帶區(qū)進(jìn)行供風(fēng)。1．技術(shù)比較根據(jù)《煤礦安全工程》第147條，本礦只能用分區(qū)式或?qū)鞘?。由于礦井的煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造條件，且風(fēng)井的開鑿位置均位于海拔+22 m的地面，開鑿至標(biāo)高740m，井筒長770 m。由于本礦為高瓦斯突出礦井，必須設(shè)有專用回風(fēng)巷用于回風(fēng)和抽瓦斯。所以，無論是分區(qū)式還是對角式，專用回風(fēng)巷是必須要有的。本礦的兩翼對角式通風(fēng)示意簡圖和分區(qū)對角式通風(fēng)示意簡圖如圖4圖42所示。圖41兩翼對角通風(fēng)示意簡圖圖42分區(qū)對角式通風(fēng)示意簡圖通過技術(shù)比較，由于本礦走向長度長，井型大，屬于有突出危險(xiǎn)性的高瓦斯礦井，且煤層容易自燃。若采用分區(qū)對角式占用場地多，管理分散，礦井反風(fēng)困難。所以初步考慮使用兩翼對角式的通風(fēng)方式。2．經(jīng)濟(jì)角度井巷開拓及維護(hù)費(fèi)比較：兩翼對角式：風(fēng)井掘進(jìn)至740，井筒長770 m，開掘?qū)Ｓ没仫L(fēng)大巷5400 m，則總的通風(fēng)掘進(jìn)為：立井1540 m，總回風(fēng)大巷5400 m。分區(qū)對角式：每一盤區(qū)需打一回風(fēng)井，在20年內(nèi)，需要打6個(gè)風(fēng)井，風(fēng)井掘至740，井筒長770m，專用回風(fēng)大巷7030 m，則總的通風(fēng)掘進(jìn)為：立井4620 m，總回風(fēng)大巷5400 m。這兩種方式大體相同，經(jīng)濟(jì)比較見下表41 井巷開拓及維護(hù)費(fèi)用比較井巷通風(fēng)費(fèi)用回風(fēng)大巷，石門風(fēng)井開拓及維護(hù)費(fèi)合計(jì)（百萬元）開拓維護(hù)開拓維護(hù)工程量單價(jià)費(fèi)用工程量單價(jià)年限費(fèi)用工程量單價(jià)費(fèi)用工程量單價(jià)年限費(fèi)用兩翼對角式km萬元/m百萬元km元/m年年限百萬元m萬元/m百萬元mm/m年年限百萬元5400101171540154020117混合式540010117462046202020通風(fēng)設(shè)備的購置費(fèi)：每臺風(fēng)機(jī)及配套設(shè)施按60萬元/臺計(jì)，每臺服務(wù)年限按20年計(jì)，所以分區(qū)式通風(fēng)設(shè)備購置費(fèi)為602=120萬元；兩翼對角式通風(fēng)設(shè)備購置費(fèi)為602=120萬元。式中乘以2是因一臺工作，一臺備用。附上經(jīng)濟(jì)比較匯總表42。表42 經(jīng)濟(jì)比較匯總 通風(fēng)方式兩翼對角式混合式井巷開拓及維護(hù)費(fèi)（百萬元）通風(fēng)設(shè)備費(fèi)（百萬元）合計(jì)（百萬元）百分率100%%通過表41和表42的經(jīng)濟(jì)比較，%，因而基本可以確定采用兩翼對角的通風(fēng)方式，此外還需從安全角度考慮。3．安全角度兩種通風(fēng)方式均屬于對角式的通風(fēng)方式，從安全