【正文】 輪車(chē)運(yùn)到盤(pán)區(qū)或帶區(qū)。井底車(chē)場(chǎng)的形式和布置方式本礦井為立井開(kāi)拓方式，采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車(chē)，所以井底車(chē)場(chǎng)選用無(wú)軌膠輪車(chē)輔助運(yùn)輸?shù)牧⒕总?chē)場(chǎng)。 井底車(chē)場(chǎng)布置圖空重線長(zhǎng)度 ～ 列車(chē)長(zhǎng)。 噸固定廂式礦車(chē)運(yùn)輸，其尺寸為240013201200。電機(jī)車(chē)選用ZK106/550 直流架線式電機(jī)車(chē)，其尺寸為450010601550。每列車(chē)15 節(jié)車(chē)廂。 一列車(chē)的長(zhǎng)度L＝4500＋240015＝40500mm＝ ，=。 調(diào)車(chē)方式運(yùn)輸大巷的煤直接由皮帶運(yùn)入井底煤倉(cāng)。矸石經(jīng)無(wú)軌膠輪車(chē)轉(zhuǎn)載到礦車(chē)上，列車(chē)在副井重車(chē)線機(jī)車(chē)分離后，電機(jī)車(chē)經(jīng)機(jī)車(chē)?yán)@道至副井空車(chē)線牽引空車(chē)經(jīng)繞道出井底車(chē)場(chǎng)。材料的運(yùn)行路線與矸石空車(chē)相同。硐室 （1）主井系統(tǒng)硐室 立井系統(tǒng)硐室由皮帶機(jī)頭驅(qū)動(dòng)硐室、井底煤倉(cāng)、裝載膠帶巷、清理井底撒煤硐室等組成，是井底煤流匯集和裝載提升的樞紐。硐室的布置由線路布置決定。井底煤倉(cāng)的有效容量可按礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量的15%～25%來(lái)計(jì)算，一般大型礦井取小值， 因本礦井日產(chǎn)量為5454 t， t，設(shè)置一個(gè)直徑為7 m，高20 m的圓筒煤倉(cāng)，總?cè)萘考s1100 t，能夠滿足礦井生產(chǎn)需要。直立煤倉(cāng)通過(guò)一條裝載輸送機(jī)巷與箕斗裝載硐室連接，箕斗裝載硐室為單側(cè)式，這種布置煤倉(cāng)容量大，多煤種可分裝分運(yùn)， 適應(yīng)性強(qiáng)。（2）副井系統(tǒng)硐室 副井系統(tǒng)硐室由中央水泵房、水倉(cāng)、清理水倉(cāng)硐室、中央變電所、等候室等組成， 為節(jié)省管材，電纜及方便管理，同時(shí)考慮到錨索的安裝，故把中央變電所和中央水泵房布置在附近，并設(shè)有防爆密閉門(mén)。 水倉(cāng)的主倉(cāng)和副倉(cāng)之間距離20 m。礦井正常涌水量為334 m3h，最大涌水量為375m3h，所需水倉(cāng)的容量為： QO=3758=3000m3根據(jù)水倉(cāng)的布置要求，水倉(cāng)的容量為: Q=SL式中: Q——水倉(cāng)容量，m3； S——水倉(cāng)有效斷面積， m2； L——水倉(cāng)長(zhǎng)度，500 m； 則Q=SL=500=4075m3 由上面計(jì)算得知：0，故設(shè)計(jì)的水倉(cāng)容量滿足要求。（3）其它硐室 醫(yī)療硐室、機(jī)修硐室、消防車(chē)硐室、井下材料庫(kù)、火藥庫(kù)、換裝組裝硐室、換矸硐室、乘人車(chē)場(chǎng)等。井底車(chē)場(chǎng)巷道及硐室，除煤倉(cāng)、裝卸載硐室等采用現(xiàn)澆混凝土支護(hù)外，其余的都采用錨噴支護(hù)，遇到圍巖破碎的地方加金屬網(wǎng)支護(hù)。 主要開(kāi)拓巷道主要運(yùn)輸大巷、輔助運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷均布置在煤層中，大巷水平間距30 m。主要運(yùn)輸大巷為矩形斷面，采用錨梁噴聯(lián)合支護(hù)，噴射厚度100 mm，寬度為3200mm，高度為2900mm； m2；輔助運(yùn)輸大巷為矩形斷面，采用錨梁噴聯(lián)合支護(hù)，噴射厚度100 mm，寬度為5800mm，高度為3500mm； m2；回風(fēng)大巷為矩形斷面，采用錨梁噴聯(lián)合支護(hù)，噴射厚度100 mm，寬度為5800mm，高度為3500mm；；。 主要運(yùn)輸大巷斷面圖 輔助運(yùn)輸大巷斷面圖 回風(fēng)大巷斷面圖5 準(zhǔn)備方式——帶區(qū)巷道布置 煤層地質(zhì)特征設(shè)計(jì)首采區(qū)為西二帶區(qū)，主采煤層為15號(hào)煤層，煤層厚度變化不大，全區(qū)穩(wěn)定可采；傾角為2176?！?0176。，平均4176。；15號(hào)煤層為黑灰色、金屬光澤，貝殼狀斷口，致密堅(jiān)硬，均一～條帶狀結(jié)構(gòu)，由亮煤和鏡煤組成，宏觀煤巖類(lèi)型為光亮型，；煤層頂、底板巖層均為泥巖、沙質(zhì)泥巖，硬度較小，見(jiàn)表51；15號(hào)煤層瓦斯涌出量小，為5m3t；預(yù)計(jì)涌水量較大，為7000～9000m3d；煤塵無(wú)爆炸性；15號(hào)煤層屬不易自燃煤層，自然發(fā)火危險(xiǎn)性低，西二帶區(qū)對(duì)應(yīng)的地面無(wú)需要保護(hù)的建筑物。 采（盤(pán)）區(qū)或帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 帶區(qū)準(zhǔn)備方式的確定帶區(qū)準(zhǔn)備方式優(yōu)點(diǎn)：1）巷道布置簡(jiǎn)單，巷道掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用低、投產(chǎn)快；2）運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占用設(shè)備少，運(yùn)輸費(fèi)用少；3）由于工作面的回采巷道既可以沿煤層掘進(jìn)，又可以保持固定方向，故使采煤工作面長(zhǎng)度保持等長(zhǎng)，從而減少了因工作面長(zhǎng)度的變化給生產(chǎn)帶來(lái)的不利影響，對(duì)綜合機(jī)械化采煤非常有利。4）通風(fēng)線路短，風(fēng)流方向轉(zhuǎn)折變化少，同時(shí)使巷道交叉點(diǎn)和風(fēng)橋等通風(fēng)構(gòu)筑物也相應(yīng)減少。5）技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著。國(guó)內(nèi)實(shí)踐表明，帶區(qū)準(zhǔn)備方式工作面單產(chǎn)高、巷道掘進(jìn)率低、采出率高、勞動(dòng)生產(chǎn)率高和噸煤成本低。本設(shè)計(jì)礦井膠帶運(yùn)輸大巷布置在煤層中，輔助軌道大巷布置在煤層中，輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車(chē)。帶區(qū)準(zhǔn)備方式存在的問(wèn)題：1）長(zhǎng)距離的傾斜巷道，使掘進(jìn)及輔助運(yùn)輸、行人比較困難；2）現(xiàn)有設(shè)備都是按走向長(zhǎng)壁工作面的回采條件設(shè)計(jì)和制造的，不能完全適應(yīng)傾斜長(zhǎng)壁工作面生產(chǎn)的要求；3）大巷裝車(chē)點(diǎn)多，特別是當(dāng)工作面單產(chǎn)低，同采工作面?zhèn)€數(shù)較多時(shí)，這一問(wèn)題更加突出；4）有時(shí)存在著污風(fēng)下行的問(wèn)題。上述問(wèn)題采取措施后可以逐步得到克服。 帶區(qū)巷道布置針對(duì)首采帶區(qū),其參數(shù)設(shè)計(jì)如下：（1）帶區(qū)煤柱由后面第9章通風(fēng)設(shè)計(jì)確定工作面采用一進(jìn)一回的布置方式，每個(gè)工作面共布置兩條斜巷，一側(cè)布置一條：一條進(jìn)風(fēng)兼運(yùn)煤，一條回風(fēng)兼輔助運(yùn)輸。因?yàn)楣ぷ髅嫱七M(jìn)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，為了減小掘進(jìn)通風(fēng)困難，設(shè)計(jì)采用雙巷掘進(jìn)方式，帶區(qū)煤柱留設(shè)為15m。（2）區(qū)段要素首采帶區(qū)位于井筒西北側(cè)；，賦存穩(wěn)定；根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)踐統(tǒng)計(jì)得知，綜采工作面長(zhǎng)度在150～250 m之間，噸煤生產(chǎn)成本最低，故工作面長(zhǎng)度取為195m；兩斜巷設(shè)計(jì)均為矩形斷面，高為3m；回風(fēng)斜巷寬6m，高3 m；、。分帶寬B為：B =195++6+20=（3）開(kāi)采順序首采帶區(qū)為西二帶區(qū)，然后依次開(kāi)采東一帶區(qū)、東三帶區(qū)、西四盤(pán)區(qū)，東五帶區(qū)，西六帶區(qū)。首采工作面為15201工作面，然后依次開(kāi)采下一個(gè)相鄰分帶，具體如下：15201→15202→15203→15204→15205→15206其中培訓(xùn)和組建專(zhuān)責(zé)的邊角煤采煤隊(duì)，積極開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新，提高邊角煤采出率。（4）帶區(qū)通風(fēng)帶區(qū)內(nèi)各工作面采用一進(jìn)一回U型通風(fēng)系統(tǒng)。（5）帶區(qū)運(yùn)輸帶區(qū)內(nèi)分帶運(yùn)輸斜巷鋪設(shè)B=3000mm的膠帶輸送機(jī)，運(yùn)輸煤炭到大巷膠帶運(yùn)輸機(jī)，集中到井底煤倉(cāng)，由主井箕斗提升至地面；帶區(qū)內(nèi)輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸，材料車(chē)從井底車(chē)場(chǎng)出來(lái)，經(jīng)輔助運(yùn)輸大巷到回采工作面的輔助運(yùn)輸斜巷，再到工作面。 運(yùn)煤進(jìn)風(fēng)斜巷斷面圖 輔運(yùn)回風(fēng)斜巷斷面圖 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)包括運(yùn)煤系統(tǒng)、輔助運(yùn)輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、排矸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等，具體設(shè)計(jì)如下：（1） 運(yùn)煤系統(tǒng)煤由工作面刮板運(yùn)輸機(jī)→斜巷轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)→斜巷膠帶輸送機(jī)→大巷膠帶輸送機(jī)（2）輔助運(yùn)輸系統(tǒng)工作面設(shè)備材料經(jīng)副井罐籠至井底車(chē)場(chǎng)，由無(wú)軌膠輪車(chē)經(jīng)大巷運(yùn)至工作面。運(yùn)輸路線如下：輔助運(yùn)輸大巷→工作面軌道斜巷→工作面（3）通風(fēng)系統(tǒng)帶區(qū)15201工作面風(fēng)流路線為：副井→軌道大巷→進(jìn)風(fēng)斜巷→15202回風(fēng)斜巷→帶區(qū)聯(lián)絡(luò)巷→15201進(jìn)風(fēng)斜巷→15201工作面→15201回風(fēng)斜巷→回風(fēng)大巷→北風(fēng)井（4）排矸系統(tǒng)礦井巷道基本均沿煤層掘進(jìn)，故礦井排出矸石很少，排出的少量矸石只需用無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)至井底車(chē)場(chǎng)，再由副井提升至地面即可，也可在井下利用。（5）供電系統(tǒng)供電：地面變電站→副井→中央變電所→軌道運(yùn)輸大巷→運(yùn)輸斜巷→工作面（6）排水系統(tǒng)在工作面15201運(yùn)輸斜巷敷設(shè)一趟6寸管路，在4205運(yùn)輸斜巷低洼處建一水窩，水由工作面排到水窩，再由水窩通過(guò)排水管排出。在水窩處備兩臺(tái)55 KW水泵，一臺(tái)使用，一臺(tái)備用。水流方向：工作面→4205運(yùn)輸斜巷→輔助運(yùn)輸大巷→副井井底水倉(cāng)→地面巷道沿煤層掘進(jìn)，不可避免出現(xiàn)一些低洼地段，低洼地段容易形成積水，可在低洼地段設(shè)立小水倉(cāng)，采用合適的水泵排水。 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)，主要采用部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)掘進(jìn)，錨桿及時(shí)支護(hù)相配合；部分巷道采用炮掘巷道快速掘進(jìn)技術(shù)，主要通過(guò)實(shí)現(xiàn)炮掘工藝中掘、支、運(yùn)三大工序的爆破深孔化、支護(hù)合理化、裝運(yùn)機(jī)械化及其之間的優(yōu)化配置，從而最大限度提高單進(jìn)水平和勞動(dòng)效率，改善安全環(huán)境和工程質(zhì)量，降低巷道成本的實(shí)用技術(shù)。主要包括：中深孔爆破、錨桿成套支護(hù)等。鏟車(chē)完成材料、設(shè)備的運(yùn)送、搬移以及巷道浮煤的清理工作。錨桿鉆機(jī)配合錨桿機(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(dòng)鉆機(jī)來(lái)完成幫錨桿的打眼和安裝工作。掘進(jìn)通風(fēng)：采用局扇為掘進(jìn)面供風(fēng)。每個(gè)掘進(jìn)工作面配備兩臺(tái)FDⅡ型255 KW局扇，通風(fēng)方式為壓入式。 帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率（1） 帶區(qū)生產(chǎn)能力由于綜采工作面產(chǎn)量大，只布置一個(gè)工作面即可滿足礦井產(chǎn)量要求。1）工作面的采煤機(jī)生產(chǎn)能力，按下式計(jì)算： （51）式中：——工作面采煤機(jī)生產(chǎn)能力，Mt/a；——采煤機(jī)割煤高度，m；——煤層容重，t／m3；——工作面長(zhǎng)度，m；——采煤機(jī)截深，m；——工作面晝夜進(jìn)刀次數(shù)；——工作面割煤回采率。 已知=，= t／m3，=195m，= m，=6，=，將各值代入公式（51），可得：=3301956106=（Mt/a）工作面年產(chǎn)量=（Mt/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，Mt/a；L——掘進(jìn)面長(zhǎng)度，取區(qū)段斜巷寬掘進(jìn)寬度（+6）/2=；H——掘進(jìn)巷道高度，取順槽掘進(jìn)高3m；V1——掘進(jìn)面年推進(jìn)長(zhǎng)度，V1=33030=9900m/a；γ——煤層容重，／m3；C1——掘進(jìn)面回采率。則：A1=99003106=（Mt/a）3）帶區(qū)生產(chǎn)能力A=A0+2A1 = +2= （Mt/a），能滿足礦井的產(chǎn)量要求。（2）帶區(qū)采出率帶區(qū)內(nèi)的煤炭損失主要包括初采、末采丟煤，工藝損失，端頭損失，保護(hù)煤柱損失等，因此帶區(qū)內(nèi)實(shí)際采出的煤量低于實(shí)際埋藏量。帶區(qū)內(nèi)實(shí)際采出煤量與帶區(qū)內(nèi)工業(yè)儲(chǔ)量的百分比稱(chēng)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(chǔ)量100% 帶區(qū)內(nèi)工業(yè)儲(chǔ)量為： Mt帶區(qū)內(nèi)實(shí)際采出煤量為：則：帶區(qū)采出率 = 100% = %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：。設(shè)計(jì)首采帶區(qū)屬厚煤層，%，符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定。 帶區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì)帶區(qū)煤層傾角小，平均4176。，為近水平煤層。軌道大巷位于煤層中，輔助運(yùn)輸大巷采用無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸，因此，軌道斜巷與大巷連接處不需設(shè)立車(chē)場(chǎng)。井底中央變電所至首采帶區(qū)的供電系統(tǒng)電路壓降不大，不布置帶區(qū)變電所。 6 采煤方法 采煤工藝方式 采煤方法的選擇本采區(qū)可采煤層的特征如表61所示。表61 可采煤層特征表特征內(nèi)容煤層名稱(chēng)15煤層厚度 m穩(wěn)定性穩(wěn)定硬度中硬f=傾角2～10176。煤層牌號(hào)無(wú)煙煤頂板老 頂直接頂泥巖、底板直接底泥巖、老 底瓦斯涌出量相對(duì)涌出量5m3t預(yù)計(jì)涌水量7000～9000m3d煤塵爆炸性無(wú)爆炸危險(xiǎn)自然發(fā)火性不易自燃根據(jù)可采煤層特征表，15號(hào)煤層為平均傾角為4176。的緩傾斜煤層，在采區(qū)范圍內(nèi)，煤層結(jié)構(gòu)單一，賦存穩(wěn)定。經(jīng)詳細(xì)討論，確定主采煤層選用綜采開(kāi)采工藝，選用綜采開(kāi)采工藝的優(yōu)越性為：工作面產(chǎn)量和效率高；有利于合理集中生產(chǎn)；對(duì)煤層及地質(zhì)條件具有較強(qiáng)的適應(yīng)性；具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，可使噸煤成本降低10~30元。根據(jù)帶區(qū)地質(zhì)條件及煤層特征，煤層中厚，不適應(yīng)于放頂煤和分層綜采，故采用一次采全高的回采工藝，一次采全高工藝優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：工作面產(chǎn)量和效率高；巷道掘進(jìn)較少，減少了巷道的維護(hù)工程量，同時(shí)生產(chǎn)也相對(duì)集中；萬(wàn)噸掘進(jìn)率高；工作面搬家次數(shù)少，節(jié)省搬遷費(fèi)用，增加了生產(chǎn)時(shí)間；材料消耗少。缺點(diǎn)：煤炭損失大，對(duì)于煤厚比采高大的煤層，一次不能采完；控頂較困難，煤壁容易偏幫；采高固定，適應(yīng)條件單一。由于煤層中厚，可以一次采完，且控頂比較容易，相對(duì)與煤層厚度大的煤層，此礦井煤層厚度最適合，故采用一次采全高，后退式自然垮落法采煤。 回采工作面參數(shù)影響工作面長(zhǎng)度的因素有煤層賦存條件、機(jī)械設(shè)備及技術(shù)特征、巷道布置等。該采區(qū)的煤層特征如表61所示，其煤層賦存條件好，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，所以該礦井設(shè)計(jì)為綜合機(jī)械化程度比較好的現(xiàn)代化礦井。要求工作面的較大的生產(chǎn)能力，故選用較長(zhǎng)的工作面。一般綜采工作面的長(zhǎng)度范圍為150～250m，但由于綜采設(shè)備的改進(jìn)，管理水平的提高，以及各區(qū)段長(zhǎng)度之間的關(guān)系，為了能夠使工作面的生產(chǎn)能力達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)工作面的長(zhǎng)度為195m。由于后退式的工作面和巷道的維護(hù)條件比較好，工作面的推進(jìn)方向確定為后退式。綜采工作面的推進(jìn)長(zhǎng)度一般不宜小于1000～2000m，推進(jìn)時(shí)間不低于一年。另外，考慮到工作面搬遷次數(shù)及煤損隨工作面推進(jìn)距離之間的關(guān)系，結(jié)合礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力所選用滾筒采煤機(jī)的技術(shù)參數(shù)，可得出綜采工作面日進(jìn)6刀，年推進(jìn)度為：V0=6330=1188m/a。 綜采工作面的設(shè)備選型及配套（1）工作面配套設(shè)備的選擇工作面的關(guān)鍵參數(shù)見(jiàn)表62。表62 工作面關(guān)鍵參數(shù)表工作面長(zhǎng)度（m）煤厚（m）煤層結(jié)構(gòu)所需支架類(lèi)型傾角（176。）195簡(jiǎn)單、無(wú)夾矸支撐掩護(hù)式4根據(jù)工作面的關(guān)鍵參數(shù)，查《綜采綜掘高檔普采設(shè)備類(lèi)型配套圖集》選用編號(hào)為ZC186—ZZ38的配套設(shè)備。三機(jī)標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)見(jiàn)表63。ZZ4000/18/38型液壓支架主要技術(shù)特征見(jiàn)表64。MG300W型采煤機(jī)主要技術(shù)特征見(jiàn)表65。SGZ—764/264A型刮板輸送機(jī)主要技術(shù)特征見(jiàn)表66。SZB764/132型轉(zhuǎn)載機(jī)主要技術(shù)特征見(jiàn)表67。PCM110型破碎機(jī)主要技術(shù)特征見(jiàn)表68。SSJ1000/2160型帶式輸送機(jī)主要技術(shù)特征見(jiàn)表69。表63 三機(jī)