【正文】 巷，煤柱寬度20m左右，工作面接替順序采用依次順序接替，即當(dāng)工作面進(jìn)行回采時(shí)，在其相鄰區(qū)段準(zhǔn)備下一工作面，共有兩個(gè)掘進(jìn)面，當(dāng)上一區(qū)段回采即將結(jié)束，便可在下一區(qū)段安設(shè)回采設(shè)備，實(shí)現(xiàn)其順利接替。采區(qū)內(nèi)的煤柱主要是采區(qū)邊界煤柱、區(qū)段之間保護(hù)煤柱。井田一水平內(nèi)布置兩個(gè)采區(qū)，采區(qū)兩邊各留設(shè)10m采區(qū)邊界煤柱。水平運(yùn)輸大巷和軌道大巷布置在巖層中，水平間距15m，外側(cè)各留設(shè)50m保護(hù)煤柱。采區(qū)軌道上山和運(yùn)輸上山布置在煤層中，水平間距40m，外側(cè)各留設(shè)30m保護(hù)煤柱。采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造情況簡(jiǎn)單，無大斷層、陷落柱及其它影響回采的復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造。各區(qū)段巷道采用留小煤柱沿空掘巷的方法，在沿空掘進(jìn)區(qū)段回風(fēng)小平巷時(shí)，以利于巷道回風(fēng)和支護(hù)。⑴、掘進(jìn)方法采區(qū)兩條上山采用巖巷機(jī)械化掘進(jìn)，利用全液壓雙臂履帶掘進(jìn)鉆車鉆鑿爆破孔，后配套采用履帶式側(cè)卸裝巖機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸矸石。采區(qū)區(qū)段運(yùn)輸巷和區(qū)段回風(fēng)巷采用煤巷機(jī)械化掘進(jìn)，運(yùn)輸煤炭采用橋式轉(zhuǎn)載機(jī)，伸縮帶式輸送機(jī)，輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車運(yùn)輸，支護(hù)采用機(jī)載錨桿鉆機(jī)打錨桿支護(hù)。工作面通風(fēng)采用局部扇風(fēng)機(jī)，扇風(fēng)機(jī)采用壓入式。局扇和啟動(dòng)裝置安裝在離掘巷道口10米以外的進(jìn)風(fēng)側(cè)，局部風(fēng)扇把新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒送到掘進(jìn)面，污風(fēng)沿巷道排出。在通風(fēng)除塵方面，在巷道內(nèi)或主機(jī)上設(shè)置干式布袋除塵裝置，配合內(nèi)外噴霧，綜合除塵。⑵、掘進(jìn)速度根據(jù)各掘進(jìn)隊(duì)施工技術(shù)力量，煤巖性質(zhì)，作業(yè)方式以及掘進(jìn)關(guān)系，參照《設(shè)計(jì)規(guī)程》，規(guī)定巷道掘進(jìn)速度如下：巖巷：月進(jìn)度150m；煤巷：月進(jìn)度為450m。1．運(yùn)煤系統(tǒng)工作面→區(qū)段運(yùn)輸平巷→采區(qū)運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉(cāng)→運(yùn)輸大巷→井底煤倉(cāng)→主井→地面。2．運(yùn)料系統(tǒng)地面→副立井→井底車場(chǎng)→軌道大巷→采區(qū)下部車場(chǎng)→采區(qū)軌道上山→采區(qū)上部車場(chǎng)→區(qū)段軌道平巷→工作面。3．通風(fēng)系統(tǒng)地面→副井→軌道大巷→采區(qū)下部車場(chǎng)→采區(qū)軌道上山→采區(qū)中部車場(chǎng)→區(qū)段運(yùn)輸平巷→工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→回風(fēng)石門→風(fēng)井。4．排矸系統(tǒng)與運(yùn)料系統(tǒng)路線相反。5．供電系統(tǒng)地面變電站→副井→中央變電所→運(yùn)輸大巷→采區(qū)運(yùn)輸上山→區(qū)段運(yùn)輸平巷→工作面。6．排水系統(tǒng)工作面→區(qū)段運(yùn)輸平巷→采區(qū)軌道上山→軌道大巷→井底車場(chǎng)→副井→地面。一、采區(qū)生產(chǎn)能力 (1) 確定工作面走向長(zhǎng)度加長(zhǎng)工作面的走向長(zhǎng)度可以加大可采儲(chǔ)量，增加工作面連續(xù)生產(chǎn)的時(shí)間，有利于提高工作面的產(chǎn)量，工效和回采效率的提高，但是工作面的走向長(zhǎng)度過大會(huì)帶來巷道掘進(jìn)和維護(hù)以及運(yùn)輸和防滅火方面的困難。結(jié)合考慮目前的技術(shù)條件，工作面的走向長(zhǎng)度不小于1000～1200m，對(duì)于開采條件簡(jiǎn)單的高產(chǎn)高效礦井也達(dá)到2000m以上。綜合考慮選取工作面走向長(zhǎng)度為1800 m。（2）確定工作面傾向長(zhǎng)度對(duì)于緩斜厚煤層采用綜合機(jī)械化采煤方法的工作面長(zhǎng)度一般為150～240m，如開采技術(shù)條件許可工作面長(zhǎng)度可達(dá)250～300m，當(dāng)煤層賦存條件好時(shí)可取大值，條件較差時(shí)取小值。綜合本礦井2號(hào)煤層的賦存條件考慮選工作面傾向長(zhǎng)度為 180 m 。（3） 確定采區(qū)內(nèi)的工作面?zhèn)€數(shù)采區(qū)平均走向長(zhǎng)度1780m，傾斜長(zhǎng)度940 m，區(qū)段長(zhǎng)度為210m，走向長(zhǎng)壁回采工作面長(zhǎng)度180m。因此分區(qū)段個(gè)數(shù)為：，因此取區(qū)段數(shù)為5 。（4）工作面年推進(jìn)度由于工作面初步安排的為三八制，兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備班進(jìn)四刀。則年進(jìn)度為：330=。每個(gè)區(qū)段分為一個(gè)工作面，共5個(gè)工作面。（5）工作面生產(chǎn)能力工作面的生產(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(zhǎng)度，m； M煤層厚度，m； V0工作面年推進(jìn)長(zhǎng)度，1188（m/a）； γ煤層容重，t/m3；γ= t/m3 ； C0工作面回采率，取c＝。 因此，一個(gè)采煤工作面產(chǎn)量為A0= 180=（萬t/a）。(6) 煤巷掘進(jìn)面生產(chǎn)能力，： A= L V H γ C （） 式中 A——掘進(jìn)面生產(chǎn)能力，萬t/a； L——掘進(jìn)面長(zhǎng)度， m；H——采高，取順槽掘進(jìn)高3. 65 m； V——掘進(jìn)面年推進(jìn)長(zhǎng)度，V= 330 15= 4950 m/a； γ——煤層容重， t／m； C——掘進(jìn)面回采率，取c＝。 則： A= 4 500 = Mt/a 采區(qū)內(nèi)布置兩個(gè)連采面， Mt/a。 采區(qū)生產(chǎn)能力： A= A+2 A = + 2 = M t/a Mt/a， Mt/a，能滿足礦井的產(chǎn)量要求。二、采區(qū)采出率采區(qū)采出率是指工業(yè)儲(chǔ)量中，設(shè)計(jì)或?qū)嶋H采出那一部分儲(chǔ)量 ，約占工業(yè)儲(chǔ)量的百分比。采區(qū)采出率為： （）在開采過程中煤炭損失主要有：采區(qū)邊界保護(hù)煤柱取5m，停采煤柱取30m，區(qū)段煤柱取5m。 ， 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：。%，符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定。 采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)及硐室 、中部車場(chǎng)采區(qū)上部車場(chǎng)形式采區(qū)上部車場(chǎng)按軌道上山與上部區(qū)段回風(fēng)平巷（或回風(fēng)石門）的連接方式不同，上部車場(chǎng)分為平車場(chǎng)、甩車場(chǎng)和轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)三類。本采區(qū)軌道上山以傾斜的甩車道與區(qū)段回風(fēng)平巷相連，本設(shè)計(jì)采用甩車場(chǎng)。采區(qū)中部車場(chǎng)形式采區(qū)中部車場(chǎng)可分為甩車場(chǎng)、吊橋式車場(chǎng)和甩車道吊橋式車場(chǎng)。本采區(qū)軌道上山布置在2＃煤層底板巖層內(nèi)，所以本采區(qū)中部車場(chǎng)決定采用石門甩車形式。由于采區(qū)運(yùn)輸上山采用皮帶運(yùn)輸，故采區(qū)上部車場(chǎng)和中部車場(chǎng)只需用來運(yùn)材料和矸石。由于煤層傾角為15176。，軌道運(yùn)輸大巷距軌道上山落平點(diǎn)較遠(yuǎn)，且頂板圍巖較好。適合采用頂板繞道，因?yàn)橹醒肷仙脚c井底車場(chǎng)距離很近，為了減少巷道工程量，設(shè)計(jì)將采區(qū)下部車場(chǎng)繞道直接與井底車場(chǎng)副井重車線連通。其優(yōu)點(diǎn)是車場(chǎng)布置緊湊，工程量省，調(diào)車方便，但繞道出口交岔點(diǎn)距裝車站近，線路布置困難，繞道維護(hù)條件較差。采區(qū)煤倉(cāng)由于礦井主要運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定，煤倉(cāng)容量為上(下)，即V=377=，，取200m3。a．煤倉(cāng)高度煤倉(cāng)高度以10m為宜。b．煤倉(cāng)斷面積本煤倉(cāng)設(shè)計(jì)為圓形斷面。c．煤倉(cāng)傾角本煤倉(cāng)為垂直煤倉(cāng)，傾角90176。，煤倉(cāng)下口收口角為60176。d．防堵及處理措施常用的措施有：選擇的形式及合理參數(shù)；在煤倉(cāng)上口設(shè)鐵箅子；減少煤倉(cāng)口入口處煤的自由落體高度；在煤倉(cāng)內(nèi)設(shè)鋼絲繩；在煤倉(cāng)下口側(cè)壁頂留釬孔；在煤倉(cāng)收口處上下壁上預(yù)留壓風(fēng)管。采區(qū)絞車房，其主要尺寸為：寬度：左側(cè)人行道1150mm，右側(cè)人行道1050mm，凈寬5000mm。高度：自地面起墻高1500mm，拱高2500mm，凈高4000mm。長(zhǎng)度：前面人行道寬970mm，后面人行道寬1600mm，凈長(zhǎng)7300mm。斷面為半圓拱形。采區(qū)變電所a．一般規(guī)定及要求① 采區(qū)變電所宜設(shè)在圍巖穩(wěn)定、地壓小、通風(fēng)良好、無淋水地點(diǎn)及用電負(fù)荷中心。② 井下機(jī)電硐室必須設(shè)在進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中。當(dāng)硐室長(zhǎng)度超過6m時(shí)，必須在硐室的兩端各設(shè)一個(gè)出口；當(dāng)變電所設(shè)在兩條上山之間時(shí)，其中一個(gè)出口應(yīng)與軌道上山相連。③ 硐室以及從硐室出口的防火柵欄兩用門起5m內(nèi)的巷道應(yīng)砌碹或用其他不燃性材料支護(hù)。④ 井下機(jī)電硐室應(yīng)備用滅火器材。⑤ 機(jī)電硐室的空氣溫度不得超過30℃。⑥ 硐室兩端必須裝設(shè)向外開的防火柵欄兩用門，全部敞開時(shí)，不得防礙巷道交通。穿過門框墻的電纜進(jìn)出線孔，應(yīng)設(shè)電纜套管，管孔應(yīng)密封。⑦ 硐室通道的尺寸以能通過最大件設(shè)備及安裝標(biāo)準(zhǔn)防火柵欄兩用門為原則，～。⑧ 井下機(jī)電硐室，必須有足夠的照明。⑨ 機(jī)電硐室，應(yīng)設(shè)置瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電儀，并配備便攜式個(gè)體檢測(cè)設(shè)備。b．變電所布置形式采區(qū)變電所的形式有一字形，L形和Ⅱ形等幾種，一字形的布置最簡(jiǎn)單，本設(shè)計(jì)采用一字形布置。c．變電所尺寸的確定平面尺寸，根據(jù)變電所的設(shè)備布置，設(shè)備的外形尺寸，設(shè)備的維修和行人安全間隙來確定，長(zhǎng)度為15m。硐室內(nèi)設(shè)備排列，將高壓和低壓設(shè)備分別布置在硐室兩側(cè)。－，本峒室取3m。－。d．硐室的斷面形狀及支護(hù)硐室斷面為半圓拱形，用混凝砌筑?？諝鈮嚎s機(jī)硐室a．一般規(guī)定及要求① 空氣壓縮機(jī)硐室可采用硐室式，空氣壓縮機(jī)和儲(chǔ)氣罐必須分別安裝在兩個(gè)硐室內(nèi)；② 每臺(tái)空氣壓縮機(jī)的能力不宜大于20m3/min，數(shù)量不宜超過3臺(tái)；③ 壓縮空氣站內(nèi)的噪聲值不應(yīng)超過85dB，并設(shè)隔音值班室。b．布置形式空氣壓縮機(jī)硐室包括主硐室和附屬硐室，其布置形式采用巷道式（Z形）。c．尺寸的確定?？諝鈮嚎s機(jī)硐室的高度是根據(jù)設(shè)備、起吊設(shè)備安裝高度以及有關(guān)間隙來確定。6 采煤方法 采煤工藝方式 采區(qū)煤層特征及賦存條件采區(qū)所采煤層2煤層， m，煤層傾角5～15176。，為緩斜煤層，結(jié)構(gòu)單一，賦存穩(wěn)定。采區(qū)內(nèi)無斷層影響。 煤質(zhì)硬度較軟，該煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含夾矸層， t／m。 涌水量：預(yù)計(jì)礦井正常涌水量為211m3/h，最大涌水量為320m3/h，以此作為礦井開采設(shè)計(jì)的依據(jù)。／min，／t，鑒定結(jié)果為低瓦斯礦井。9均為二類自燃，其中2煤的自然發(fā)火期為6～12個(gè)月，煤塵具有爆炸性或爆炸危險(xiǎn)性。 確定采煤工藝方式根據(jù)采區(qū)地質(zhì)條件及煤層特征，可選擇分層綜采工藝、放頂煤工藝和一次采全高回采工藝，各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面進(jìn)行比較： 1) 分層綜采工藝的特點(diǎn)(1) 優(yōu)點(diǎn)：分層綜采工藝技術(shù)成熟，設(shè)備類型齊全，性能完好，操作方便，管理簡(jiǎn)單，可選出適應(yīng)各種條件的采煤設(shè)備；液壓支架及配套的采煤機(jī)設(shè)備小、輕便，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(chǎn)環(huán)節(jié)良好；工作面采出率高，可達(dá)93%～97%甚至更高。(2) 缺點(diǎn)：巷道掘進(jìn)較多，萬噸掘進(jìn)率高；工作面單產(chǎn)低，單產(chǎn)提高困難；開采投入高，分層開采人工鋪網(wǎng)勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)用高；加劇接替緊張的矛盾，需要等到再生頂板穩(wěn)定后才可采下分層。2）放頂煤工藝(1) 優(yōu)點(diǎn)：有利于合理集中生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，單產(chǎn)和效率高，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；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；工作面搬家次數(shù)少；對(duì)地質(zhì)條件、煤層賦存條件有更大的適應(yīng)性。(2) 缺點(diǎn)：煤損多，工作面回收率低；煤塵大，放煤時(shí)煤和矸石的界限難以區(qū)別，使得煤炭含矸率提高，影響煤質(zhì)；自然發(fā)火、瓦斯積聚隱患較大，“一通三防”難度大。3）一次采全高工藝(1) 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。 (2) 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。 比較上述3種回采工藝的特點(diǎn)，分層開采綜合經(jīng)濟(jì)效益差，不利于礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，初步確認(rèn)選擇放頂煤或一次采全高的回采工藝較合理。結(jié)合礦井實(shí)際條件，采用放頂煤工藝工作面瓦斯易積聚，煤質(zhì)堅(jiān)硬，放頂放煤困難，且放頂煤回采率低， m， m，工作面回采率比放頂煤要高很多。故確定工作面一次采全高回采工藝，后退式自然垮落法采煤。 回采工作面參數(shù)根據(jù)前面開拓、準(zhǔn)備的巷道布置，回采工作面沿傾向布置，走向推進(jìn)，工作面長(zhǎng)度為180 m， m。 工作面布置兩條順槽：一條巷道布置皮帶，作為區(qū)段運(yùn)輸平巷兼作進(jìn)風(fēng)巷；另一條作為區(qū)段回風(fēng)運(yùn)料平巷。順槽斷面均為5 m寬， m高；沿空留巷，即：上工作面的區(qū)段運(yùn)輸平巷作為下工作面的區(qū)段回風(fēng)平巷。 工作面配套設(shè)備采煤機(jī)液壓支架刮板輸送機(jī)SL500DBT—Schitd 255/550 24 319PF4—1 132 采煤工作面破煤、裝煤方式工作面采煤機(jī)螺旋滾筒完成破煤、裝煤過程，部分遺留碎煤由輸送機(jī)上的鏟煤板來裝入溜槽。工作面采用德國(guó)艾克夫公司生產(chǎn)的SL500電牽引采煤機(jī)，德國(guó)DBT公司生產(chǎn)的PF4—1 132型刮板輸送機(jī)。雙向割煤法，即采煤機(jī)往返一次為兩個(gè)循環(huán)。 采煤機(jī)技術(shù)特征項(xiàng)目單位數(shù)目型號(hào)SL500制造廠家德國(guó)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(jī)面高度m臥底量m生產(chǎn)能力t/h4 000 刮板輸送機(jī)技術(shù)特征項(xiàng)目單位數(shù)目型號(hào)PF4—1 132制造廠家德國(guó)DBT公司生產(chǎn)能力t/h2 500運(yùn)輸機(jī)長(zhǎng)度m210電壓等級(jí)V3 300總裝機(jī)功率kW1 400鏈速m/s中部槽尺寸mm1 7561 3323531）進(jìn)刀方式：采用端部斜切割三角煤進(jìn)刀。 2）進(jìn)刀方法：機(jī)組割透機(jī)頭（機(jī)尾）煤壁后，將上滾筒降下割底煤，下滾筒升起割頂煤，采煤機(jī)反向沿溜子彎曲段斜切入煤壁； m后停機(jī)；將支架拉過并順序移溜頂過機(jī)頭（機(jī)尾）后調(diào)換上、下滾筒位置向機(jī)頭（機(jī)尾）割煤；采煤機(jī)再次割透機(jī)頭（機(jī)尾）煤壁后，再次調(diào)換上、下滾筒位置，向機(jī)尾（機(jī)頭）割煤， 開始下一個(gè)循環(huán)的割煤，割過煤后及時(shí)拉架、頂機(jī)頭（機(jī)尾）、移溜。機(jī)組進(jìn)刀總長(zhǎng)度控制在50 m 左右。 工作面端部割三角煤斜切進(jìn)刀(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) 采煤工作面支護(hù)方式1) 支架選型及布置 回采工作面支護(hù)采用液壓支架支護(hù)，根據(jù)工作面頂?shù)装鍘r性及煤層厚度、采高等條件，選用德國(guó)西北煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)的二柱式掩護(hù)支架以及相配套的端頭支架。從工作面機(jī)頭到機(jī)尾分別布置端頭架4架，中間架97架，端頭架3架，共計(jì)104架。2) 支架支護(hù)強(qiáng)度的驗(yàn)算： 結(jié)合礦上實(shí)際情況，工作面液壓支架支護(hù)強(qiáng)度按工作面最