【正文】 有效容積可按下式計算： Qmc=KAmc式中 Qmc——井底煤倉的有效容積，t；Amc——礦井設計日產量，t；K——系數(shù)，大型礦井取最小值，中型礦井取最大值。 Mt/a，則Amc= t，本礦取K=.則Qmc=KAmc== t。根據(jù)井底煤倉設計要求， m，有效裝煤高度為28 m，煤倉容量按下時計算：Q=SHγ式中 Q——設計煤倉容量，t；S——設計煤倉斷面面積，S= = m2；H——設計煤倉高度，m；γ——煤的體積密度，t/m3。Q=25= m3 Q= Qmc=，符合設計要求。（2）水倉布置及清理說倉布置在井底車場主變電所北側，水倉開口在主變電所與主泵房的聯(lián)絡巷中部，礦井正常涌水量為240 m3/h，最大涌水量為280 m3/h，所需水倉容量為QC= 2408=1930 (m3)根據(jù)水倉的設計要求，水倉的容量為：Q=SL式中 Q——水倉=倉容量，m3；S——水倉有效斷面積， m2；L——水倉長度，450 m；則 Q=450=3600 m3,Q QC符合設計要求。井底車場巷道及硐室除煤倉、箕斗裝載硐室等采用現(xiàn)澆混泥土支護外，采用錨噴支護，遇到圍巖破碎的地方加金屬網(wǎng)支護。 主要巷道開拓運輸大巷和軌道大巷均布置距在3煤層底板30 m的底板巖層中，為了便于排水，巷道有一定的傾角，一般為1176?！?176。運輸大巷鋪設混泥土底板，厚度150 mm，軌道大巷輔助運輸大巷鋪設混泥土，厚度250 mm。主運輸大巷和軌道大巷的斷面特征見表41。礦井回風巷布置在煤層中，回風巷基本沿煤層底板掘進，為錨梁網(wǎng)索支護矩形斷面?；仫L大巷的斷面特征表見表41表411 膠帶運輸大巷特征表斷面面積/m2掘進尺寸 /m支護厚度 /mm鋪底/mm凈斷面掘進斷面寬高200150表412 軌道大巷特征表斷面面積/m2掘進尺寸 /m支護厚度 /mm鋪底 /mm凈斷面掘進斷面寬高200250表413 回風大巷斷面特征表斷面面積/m2掘進尺寸 /m支護厚度 /mm鋪底/mm凈斷面掘進斷面寬高100100 膠帶運輸大巷斷面圖 軌道大巷斷面圖 回風大巷斷面圖5 準備方式——帶區(qū)巷道布置 煤層地質特征 帶區(qū)位置設計首采帶區(qū)（一帶區(qū)）位于井田南翼，大巷東部。 帶區(qū)煤層特征帶區(qū)所采煤層為3煤層，其煤層特征：黑色，層狀機構，具有強玻璃光澤，176?！?76。，176。，煤層厚度3～13 m,平均厚度為10 m。含夾矸0～2層， m， m， m。煤質堅硬，～ t/ /m。 m3/t，瓦斯涌出量較大。煤層無爆炸性和自然傾向性。 煤層頂?shù)装?3 煤層頂板可大致分為：偽頂、直接頂及老頂，局部直接頂與老頂合并；而直接底和老底穩(wěn)定，只局部發(fā)育有偽底。該井田頂、底板為一套砂巖、泥巖與砂質泥巖互層巖性。3 煤層頂板初次來壓步距16～17 m、周期來壓布距8～10 m。3 ～ MPa，～ MPa；而3～ MPa， MPa； MPa；～ MPa，～ MPa。帶區(qū)水溫地質條件簡單，涌水來源主要為3煤層上覆巖層沙質泥巖和細砂巖等弱含水層裂隙水，預計正常涌水量為240 t/h，最大用水量為310 t/h。 地質構造帶區(qū)內地質構造簡單，煤層整體呈東高西低的單斜構造，在此基礎上發(fā)育了一系列的褶曲，造成煤層有小的波動，176。～176。，176。 帶區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng) 帶區(qū)準備方式的確定帶區(qū)準備方式的優(yōu)點：巷道系統(tǒng)簡單；運輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)少，費用低，運輸設備、數(shù)量和輔助人員少；工作面長度可以保持等長，對綜合機械化開采非常有利；受煤層影響小；技術經(jīng)濟效果顯著。本設計礦井大巷布置在距煤層底板30 m的底板巖層中，輔助運輸采用礦車運輸。 帶區(qū)巷道布置由于工作面產出量大，中央并列式通風不能滿足工作面通風要求，故在煤層中另布置帶區(qū)回風大巷至井田南部邊界的風井，回風巷 兩側留設30 m煤柱。帶區(qū)采用雙煤巷掘進，及工作面兩側分別開掘兩條煤巷，南側兩條巷道進風，靠近工作面一條兼作運料和行人；北側兩條巷道回風，靠近工作面一側的巷道兼作帶區(qū)運輸巷。帶區(qū)煤巷之間留設30 m煤柱。 帶區(qū)巷道布置2. 帶區(qū)要素首采帶區(qū)一帶區(qū)位于大行東側，走向長度2200 m，傾斜長度平均2800 m。帶區(qū)內分6 個工作面，每個工作面寬300 m。3. 帶區(qū)通風帶區(qū)各工作面的通風采用兩進兩回U型通風系統(tǒng)，即工作面南側布置的兩條巷道進風，工作面北側的布置的兩條巷道回風。帶區(qū)內運輸斜巷布置B=1400 mm的膠帶輸送機，運煤帶帶區(qū)煤倉，帶區(qū)運料斜巷鋪設一條軌距為900 mm的鐵軌，材料車經(jīng)材料車場進入帶區(qū)運料斜巷，再到工作面。1. 帶區(qū)煤倉設置一定容量的煤倉對于保證采掘工作面正常生產和高產、高效是十分必要的。它可以有效地提高工作面采掘設備的利用率，充分發(fā)揮運輸系統(tǒng)的潛力 ，保證連續(xù)均衡生產。（1）帶區(qū)煤倉容量 帶區(qū)煤倉的容量取決于帶區(qū)生產能力、裝車站的通過能力及大巷運輸能力等因素。煤倉按煤倉的中軸與水平面的夾角分為垂直煤倉和傾斜煤倉兩種。垂直煤倉一般為圓形斷面。圓形斷面利用率高，不易形成死角，便于維護，施工方便，施工速度快。傾斜煤倉雖可適當增加煤倉的長度和容積，便于與上口及下口巷道連接，而且倉口結構簡單、附加工程最少，并可減少煤炭的破碎度，但施工不方便。目前現(xiàn)場多采用垂直煤倉。本礦擬采用圓形斷面垂直煤倉。根據(jù)帶區(qū)實際生產情況，煤倉容量按采煤機連續(xù)作業(yè)割一刀煤的產量計算，即一個循環(huán)的產煤量，按下式計算： Q=Q0+LMBγC0kt式中 Q——煤倉容量，t；Q0——防空倉漏風留煤量，取Q0=10 t；L——工作面長度，L=300 m；M——采高，M =10 m；B——采煤機截深，b= m；γ——煤的容重，γ= t/m3；C0——工作面的采出率，C0=；kt——同時生產的工作面數(shù)目，取kt=1。Q=10+300103001= t t， m。 帶區(qū)生產系統(tǒng)1. 運煤系統(tǒng)煤油工作面刮板輸送機→帶去轉載機、破碎機→帶區(qū)膠帶輸送機→帶區(qū)煤倉→運輸大巷膠帶輸送機→井底煤倉→主立井→地面。2. 輔助運輸系統(tǒng)地面→副立井→井底車場→軌道運輸大巷→帶區(qū)運料斜巷→工作面。3. 通風系統(tǒng)副立井（主立井）→井底車場→軌道大巷（運輸大巷）→帶區(qū)運料斜巷→工作面→帶區(qū)運輸斜巷→煤層回風大巷→風井。4. 排矸系統(tǒng)帶區(qū)巷道沿煤層底板掘進，基本不產矸石，在掘進局部底板起伏時掘進產生的矸石由副井提升到地面。礦井投產后，在局部產生的矸石可以填充到采空區(qū)。5. 供電系統(tǒng)供電：① 地面變電站→副立井→中央變電所→軌道大巷→帶區(qū)運料斜巷→工作面②地面變電站→副立井→中央變電所→運輸大巷→帶區(qū)運煤斜巷→工作面6. 排水系統(tǒng)在工作面兩側巷道個建一個水窩，水由工作面排到水窩，再經(jīng)排水管排出。水流方向：工作面→帶區(qū)斜巷→軌道大巷→副井底水倉→地面 帶區(qū)內的巷道掘進方法帶區(qū)內的所有巷道均布置在煤層，均沿煤層底板掘進，采用連續(xù)采煤機及其配套設備施工，后配套刮板輸送機和膠帶輸送機組成的機械化掘進。鏟車完成材料、設備的運送、搬移以及巷道浮煤的清理工作。錨桿機完成巷道頂錨桿和錨索打眼、安裝工作；選用手持風動鉆機來完成錨桿的打眼安裝。掘進通風：在掘進帶區(qū)剛到過程中，采用局部通風機為為掘進面通風，每個掘進工作面配備兩臺FDⅡ型255kW局部通風機，通風方式為壓入式通風。 帶區(qū)生產能力及采出率1. 帶區(qū)生產能力由于本設計礦井的的煤層為10 m的厚煤層，綜放工作面產量大，帶區(qū)只需布置一個工作面就可滿足礦井設計要求：帶區(qū)生產能力按下試計算：A0=LV0MγC式中 A0 —— 工作面生產能力，Mt/a； L——工作面長度，m；V0——工作面年推進長度，V0=3306=1584 m/a； M——煤層厚度，m； γ——煤層視密度，取γ= t/m3；C——工作面采出率，取C=。則：A0=3001584 10= （Mt/a）； Mt/a， 7 Mt/a。2. 帶區(qū)回采率帶區(qū)回采率是反映采區(qū)巷道布置優(yōu)劣的主要指標之一。帶區(qū)回采率計算公式為：帶區(qū)采出率=帶區(qū)實際采出煤產量/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%；帶區(qū)內煤柱不可回收部分損失；帶區(qū)斷層煤柱損失等。帶區(qū)內工業(yè)儲量為： Mt；帶區(qū)實際采出煤量為： Mt；則：帶區(qū)采出率=100%=%根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定，采（帶）區(qū)采出率：。%，覅和《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》的規(guī)定。 帶區(qū)車場選型設計帶區(qū)煤層傾角笑，176。，為近水平煤層。礦井主要運輸大巷布置在煤層底板巖石中，帶區(qū)采煤巷道布置在煤層中。根據(jù)礦井實際情況，在工作面南側設計一個帶區(qū)材料車場，用于連接軌道大巷和帶區(qū)材料運輸巷道，并兼作帶區(qū)進風、行人斜巷。帶區(qū)材料車場采用絞車提升，其長度為96 m。坡度傾角為20176。為了滿足生產要求膠平主要運輸大巷與帶區(qū)膠帶運輸之間開設一條斜巷，用于行人、檢修。為其長度為96 m，坡度傾角為20。6 采煤方法 采煤工藝方式 采煤工藝的確定根據(jù)帶區(qū)地質條件及煤層特征，可旋轉分層綜采工藝和放頂煤工藝，其各有優(yōu)缺點如下：1. 分層開綜采工藝的特點（1）優(yōu)點：分層綜采工藝技術成熟，設備類型齊全，性能完好，操作方便，管理簡單，可選出使用各種條件的采煤設備；液壓支架及配套設備小、請把，采煤工作面搬家方便。～ m，采煤工作面煤壁增壓小，煤壁穩(wěn)定，生產環(huán)節(jié)良好；工作面采出率高，可達93%～97%.（2）缺點：巷道掘進較多，萬噸掘進率高；工作面單產低，單產提高困難；開采投入高，分層開采人工鋪網(wǎng)勞動強度大、費用加劇接替緊張矛盾，需要等到再生頂板穩(wěn)定后才能開采下層。2. 放頂煤工藝（1）優(yōu)點：有利于合理集中生產，實習高產高效，堅硬現(xiàn)在的經(jīng)濟效益；巷道掘進較少，減少了巷道維護工程量，同時生產也相對集中；工作面搬家次數(shù)少；對地質條件、煤層賦存條件有更大的適應性。（2）缺點：沒損多，工作面回收率低；煤層大，放煤時煤和矸石的界線難以區(qū)別，使得煤炭含矸驢提高，影響煤質；自燃發(fā)火、瓦斯積聚隱患較大，“一通三防”難度大。比較上述兩種回采工藝的特定，分層開采綜合經(jīng)濟效益差，不利于礦井實現(xiàn)高產高效。本設計礦井的地質條件穩(wěn)定，煤層賦存條件較好，帶區(qū)煤層平均厚度為10 m。所以，確定選擇綜放回采工藝，后退式回采。 回采工作面參數(shù)根據(jù)前面開拓、準備巷道的布置，采煤工作面沿傾向布置，走向推進；工作面長度為300 m,階段平均2800 m；煤厚10 m，采煤機采煤厚度3 m，放煤厚度7 m，采放比為1:。才兩刀放頂煤一次。工作面巷道采用雙巷掘進，及在工作面兩側各布置兩條兩條巷道，南側均為進風巷，其兼作帶區(qū)運料和行人；北側兩條作回風巷道，靠近工作面一天作為帶區(qū)運輸巷。帶區(qū)巷道斷面均為5 m寬， m高；工作面兩側巷道之間留設30 m煤柱。巷道之間沒隔200 m均聯(lián)絡巷。 帶區(qū)巷道斷面圖工作面配套設備見表61。表61 工作面配套設備采煤機液壓支架刮板輸送機SL500ZF12000/23/45H放頂煤液壓支架PF41132 采煤工作面破煤、裝煤方式工作面采煤機螺旋滾筒完成破煤、裝煤過程，部分遺留碎煤有輸送機的鏟煤板裝入溜槽。結合框上實際使用情況，工作面選用德國艾克夫公司生產的SL500電牽引采煤機，德國DBT 公司生產的PF141132型刮板輸送機。雙向割煤法，即采煤機往返一次為兩個循環(huán)。采煤機及刮板輸送機技術特征見表6表63。1. 進刀方式：采用端部斜切割三角煤進刀。2. 進刀方法：機組割透機頭（機尾）沒壁厚，將滾筒降下割底煤，下滾筒升起割頂煤，采煤機反向沿溜子彎曲斜切煤壁； m后停機；將液壓支架拉過并順序移溜過機頭（機尾）后調換上下滾筒位置向機頭（機尾）割煤；采煤機再次割透機頭（機尾）煤壁后，再次調換上下滾筒位置，向機尾（機頭）割煤，開始下一個循環(huán)的割煤，割過煤后及時拉架、頂機頭（機尾）、移溜。機組進刀長度控制在50 m左右。表62 采煤機技術特征項 目單 位數(shù) 目型 號SL500制造廠商德國艾克夫公司采 高m～截 深m滾筒直徑m截割功率kW2750牽引方式電牽引牽引速度m/min0～牽引功率kW290機面高度m臥底量m生產能力t/h4000表63 刮板輸送機技術特征項 目單 位數(shù) 目型 號PF41132制造廠商德國DBT公司生產能力t/h2