【正文】 。 產(chǎn)量遞增計(jì)劃根據(jù)礦井建設(shè)工期安排，礦井建設(shè)工程為一次建成并移交生產(chǎn)。考慮國(guó)內(nèi)目前綜采工作面的生產(chǎn)技術(shù)、組織管理及設(shè)備性能等方面都已經(jīng)比較成熟，設(shè)計(jì)提出本井達(dá)產(chǎn)用一年時(shí)間。4 采煤方法 采煤方法的選擇、采煤方法的選擇及其依據(jù)1）、地質(zhì)構(gòu)造條件宏測(cè)煤礦井田范圍內(nèi)地表地貌屬高原侵蝕性丘陵地貌，半荒漠地區(qū)，具有切割強(qiáng)烈、基巖裸露、植被稀疏之特點(diǎn)。井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，其整體為一向西南傾斜的單斜構(gòu)造，煤層傾角一般1176?！?176。，沿走向有微波狀起伏，無斷層，無巖漿巖侵入。2）、煤層賦存條件設(shè)計(jì)可采煤層為341共2層煤。，下面對(duì)各主要可采煤層的特性分述如下：31煤層：，厚度變化小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是礦井的首采煤層，屬全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層。41煤層：，，屬全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層，～。、開采技術(shù)條件1）水文地質(zhì)條件本井田地層傾角平緩，露頭區(qū)出露面積較大，對(duì)接受補(bǔ)給形成有利條件，但年降雨量不大，蒸發(fā)量大，地下水補(bǔ)給來源受到限制。第四系在本區(qū)覆蓋面積呈傘狀覆蓋，厚度薄，含水微弱。m。根據(jù)地下水的補(bǔ)給來源以裂隙水為主、孔隙水次之，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，故井田水文地質(zhì)類型為第一～第二類第一型，即以裂隙～孔隙充水含水層為主的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單類型礦床。2）工程地質(zhì)條件本區(qū)巖體結(jié)構(gòu)多為層狀，以碎屑巖為主，屬層狀巖類?！?，～。以中～軟弱巖石為主，結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD值在65～95%之間，巖石質(zhì)量較好，巖體較完整。雖然本區(qū)地層較平緩，構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層巖性較單一，但本區(qū)巖層易風(fēng)化，地表及部分巖段風(fēng)化較嚴(yán)重，中夾的砂質(zhì)泥巖及泥巖層影響巖層的穩(wěn)定性，根據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》（GB1271991）的有關(guān)規(guī)定，經(jīng)綜合分析，本區(qū)工程地質(zhì)勘探類型為層狀巖類，工程地質(zhì)條件為中等型。各主要可采煤層頂、底板穩(wěn)定性如下：31煤層：頂板以砂質(zhì)泥巖為主，粉砂巖、砂巖次之，巖體較完整。屬不穩(wěn)定～較穩(wěn)定型（Ⅰ～Ⅱ）和全區(qū)穩(wěn)定型（Ⅲ）；底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，巖石致密塊狀，巖體完整，屬不穩(wěn)定型底板（Ⅰ）。41煤層：頂板以砂質(zhì)泥巖為主，全區(qū)為粉砂巖、砂巖，巖體較完整，屬不穩(wěn)定型（Ⅰ）和全區(qū)較穩(wěn)定～穩(wěn)定型（Ⅱ～Ⅲ）；底板為砂質(zhì)泥巖，全區(qū)為細(xì)粒砂巖，巖體較完整，屬不穩(wěn)定型（Ⅰ），全區(qū)為穩(wěn)定型（Ⅲ）。3）其它開采技術(shù)條件礦井瓦斯等級(jí)為低瓦斯；煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性；煤層屬易自燃煤層；本礦各主要可采煤層賦存較穩(wěn)定，傾角較緩，屬近水平煤層，適合本礦井各煤層的采煤方法主要有綜合機(jī)械化采煤方法和普通機(jī)械化采煤方法，各采煤方法的特點(diǎn)分述如下：1）、綜合機(jī)械化采煤法就目前煤礦地下開采技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，綜合機(jī)械化回采是采煤工藝的重要發(fā)展方向，它具有高產(chǎn)、高效、安全、低耗以及勞動(dòng)強(qiáng)度小的優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)自上世紀(jì)70年代末從國(guó)外成套引進(jìn)綜采設(shè)備以來，經(jīng)過20多年的開發(fā)、研制，國(guó)產(chǎn)綜采設(shè)備制造已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，隨著綜采設(shè)備發(fā)展和采煤技術(shù)的進(jìn)步，綜合機(jī)械化采煤已成為我國(guó)高產(chǎn)高效礦井的主要采煤工藝之一。其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械化程度高，在落煤、運(yùn)輸、和支護(hù)三方面都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，它也是我國(guó)現(xiàn)行在中厚煤層中實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效首選的采煤方法；缺點(diǎn)是一次性設(shè)備投資費(fèi)用高，設(shè)備較為笨重，工作面搬家倒面較為費(fèi)時(shí)，一般需用1530d。2）、普通機(jī)械化采煤法普通機(jī)械化采煤法是我國(guó)在中厚煤層中一種常用的采煤方法。其特點(diǎn)是用采煤機(jī)落煤，用刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，用單體液壓支柱支護(hù)頂板。該采煤法設(shè)備投資較少，但仍可保持較高的機(jī)械化水平。另外，該采煤法的設(shè)備較為輕便，工作面搬家方便。3）采煤方法的選擇原則采煤方法是一個(gè)礦井的核心技術(shù)問題，它直接決定著礦井的生產(chǎn)技術(shù)水平、安全狀況和經(jīng)濟(jì)效益。本次設(shè)計(jì)根據(jù)本井田各主要可采煤層厚度及傾角，按照以下原則確定工作面采煤方法。(a）根據(jù)礦井煤層及其頂、底板條件，優(yōu)先采用國(guó)內(nèi)成熟的高產(chǎn)高效采煤方法，力求實(shí)現(xiàn)安全高效機(jī)械化開采。(b），宜選用普通機(jī)械化采煤方法，這樣可提高機(jī)械化開采水平，減少礦井設(shè)備投入，也便于工作面搬家。(c），根據(jù)國(guó)內(nèi)綜合機(jī)械化開采技術(shù)水平，宜采用綜合機(jī)械化采煤方法。(d），宜采用綜合機(jī)械化放頂煤采煤法。根據(jù)上述原則并結(jié)合本井田煤層賦存情況、地質(zhì)條件、開采技術(shù)條件和礦井生產(chǎn)能力等因素，設(shè)計(jì)確定各煤層采煤方法如下：31煤層：，厚度變化小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層，一般不含夾矸，全區(qū)地段內(nèi)一層夾矸，設(shè)計(jì)采用綜合機(jī)械化采煤法進(jìn)行開采。41煤層：，，屬全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層，～，設(shè)計(jì)采用綜合機(jī)械化采煤法進(jìn)行開采。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)、移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)工作面生產(chǎn)能力計(jì)算礦井移交生產(chǎn)時(shí)為一個(gè)綜采工作面，工作面長(zhǎng)度為160m，工作面日進(jìn)9刀，年推進(jìn)度為1782m，工作面回采率為93％，工作面生產(chǎn)能力為：A＝LSMγC106式中：A — 工作面生產(chǎn)能力，Mt/a；L — 工作面長(zhǎng)度，160m；S — 工作面年推進(jìn)度，1782m/a；M — 3103工作面采高，；γ — 煤體容重，；C — 工作面回采率。A＝1601782106＝（Mt/a）達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)工作面特征見表421。工作面名 稱工作面裝 備平均采高（m）煤容重(t/m3)工作面長(zhǎng)度（m）年推進(jìn)度（m）回采率（%）工 作 面生產(chǎn)能力（Mt/a)3103綜采160178293注: ，掘進(jìn)工作面原煤生產(chǎn)能力按10%。、煤層分組、分層關(guān)系和開采順序首區(qū)可采煤層共2層，分別為：341煤層。根據(jù)水平劃分， 31煤層主水平、41煤層輔助水平分別開采341煤層，各煤層開采順序?yàn)橛缮隙拢簩觾?nèi)工作面的開采順序?yàn)橛山斑h(yuǎn)，工作面內(nèi)的開采順序?yàn)楹笸耸交夭伞?、巷道布置?duì)巷道布置主要考慮滿足以下要求：生產(chǎn)系統(tǒng)要簡(jiǎn)單、安全可靠、便于管理。巷道布置應(yīng)盡量滿足合理集中生產(chǎn)的需要，并保證工作面正常接替。巷道布置要簡(jiǎn)單、合理，工程量少、投產(chǎn)快、巷道維護(hù)量少，采區(qū)生產(chǎn)成本低。1）、帶區(qū)布置的確定宏測(cè)礦區(qū)煤層賦存簡(jiǎn)單，大幅度簡(jiǎn)化了礦井的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高礦井的集約化生產(chǎn)程度，井田內(nèi)無盤區(qū)劃分，采用井筒兩翼直接布置長(zhǎng)條帶的方式。其布置特點(diǎn)如下：(a）無軌膠輪車的應(yīng)用為大巷長(zhǎng)條帶布置創(chuàng)造了有利的條件。無軌膠輪車可以在有一定坡度的巷道內(nèi)行駛的特點(diǎn)，井田內(nèi)煤層大巷的布置方向不受煤層走向和傾向的限制，可以根據(jù)開采劃分的要求布置，實(shí)現(xiàn)全井田的大巷條帶式布置，徹底改變了傳統(tǒng)的盤區(qū)式布置，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)系統(tǒng)，節(jié)省了挑頂窩底的井巷工程量。井田內(nèi)無盤區(qū)劃分，煤層大巷可以沿走向和傾向布置。(b）高效的連續(xù)采煤機(jī)技采掘及配套的運(yùn)輸設(shè)備，使條帶的尺寸有了根本性的增大。條帶中的輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車，不但對(duì)巷道的坡度有了很強(qiáng)的而適應(yīng)性，而且擴(kuò)大了巷道長(zhǎng)度，為加大工作面的推進(jìn)長(zhǎng)度創(chuàng)造了條件，徹底解決了過去輔助運(yùn)輸平巷長(zhǎng)度主要受輔助運(yùn)輸設(shè)備能力和巷道坡度的限制問題。(c）工作面推進(jìn)長(zhǎng)度加大，大大減少了工作面的搬家次數(shù)。與過去相比，因推進(jìn)長(zhǎng)度的增加1倍，綜采工作面綁架次數(shù)大致可減少一半，同時(shí)采煤工作面的連續(xù)快速推進(jìn)，為工作面達(dá)產(chǎn)做了保障，使礦井的生產(chǎn)效率大幅度的提高。(d）系統(tǒng)簡(jiǎn)單，工程量少，費(fèi)用低。大巷條帶式的布置方式，使礦井減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低了井巷工程量，從而減低了噸煤投資，提高了建井速度。并且生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，降低了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用，提高了礦井效益。1)帶區(qū)順槽每個(gè)工作面設(shè)置四個(gè)順槽，一側(cè)布置兩條。因工作面的推進(jìn)長(zhǎng)度約1782m故在做準(zhǔn)備巷道時(shí)采用雙巷掘進(jìn)，以便通風(fēng)。在工作面生產(chǎn)時(shí)，采用兩進(jìn)一回的方法通風(fēng)，最初掘的一條通風(fēng)巷道廢棄?？拷ぷ髅娴囊粭l巷道負(fù)責(zé)輔助運(yùn)輸，與輔助運(yùn)輸大巷相連，采用無軌膠輪車輔助運(yùn)輸。在工作面另一側(cè)的兩條順槽，靠近工作面的一條與主要運(yùn)輸大巷相連，負(fù)責(zé)采出的煤運(yùn)到主要運(yùn)輸大巷的工作，兼做進(jìn)風(fēng)，另一條巷道主要負(fù)責(zé)通風(fēng)，與回風(fēng)大巷相連。2） 區(qū)段要素每個(gè)工作面各設(shè)三條順槽，兩條進(jìn)風(fēng)，一條專用回風(fēng)，工作面兩邊靠近順槽之間的留設(shè)8m的煤柱。每一區(qū)段平均推進(jìn)長(zhǎng)度約為1782m，工作面長(zhǎng)為160 m。3） 開采順序井田開采順序?yàn)楹笸耸?，以大巷為界先開采大巷西側(cè)煤層，沿傾向由首采區(qū)段依次向井田的北翼邊界推進(jìn)。在采空區(qū)上覆巖層移動(dòng)穩(wěn)定后，利用連續(xù)采煤機(jī)采用房柱式采煤法回收煤柱?；厥章拾?0%計(jì)算。4）工作面通風(fēng)首采條帶式工作面采用兩進(jìn)一回的U型通風(fēng)系統(tǒng)，即工作面的有右側(cè)進(jìn)風(fēng)，布置兩條進(jìn)風(fēng)巷，即：運(yùn)輸巷和輔助運(yùn)輸巷。左側(cè)回風(fēng)，專門回風(fēng)巷。、生產(chǎn)系統(tǒng)本礦設(shè)計(jì)中采用帶區(qū)劃分，大巷條帶式布置工作面，故每個(gè)工作面生產(chǎn)系統(tǒng)即為帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)，首采工作面生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)述如下。1)運(yùn)煤系統(tǒng) 煤由工作面刮板運(yùn)輸機(jī)→順槽轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)→順槽膠帶輸送機(jī)→大巷膠帶輸送機(jī)→帶區(qū)煤倉(cāng)→主斜井膠帶輸送機(jī)→地面。2)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)工作面設(shè)備材料由無軌膠輪車→副井→井底車場(chǎng)→輔助運(yùn)輸大巷→工作面。3)通風(fēng)系統(tǒng)主斜井→主運(yùn)輸石門→行人、進(jìn)風(fēng)斜巷→主運(yùn)輸大巷→工作面運(yùn)輸順槽→工作面→工作面回風(fēng)順槽→回風(fēng)大巷→回風(fēng)立井。副斜井→輔助運(yùn)輸大巷→工作面輔助運(yùn)輸順槽→工作面→工作面回風(fēng)順槽→回風(fēng)大巷→回風(fēng)立井。4)排矸系統(tǒng)巷道沿煤層掘進(jìn)，礦井投產(chǎn)后，基本不產(chǎn)生矸石，在全區(qū)掘進(jìn)穿越巖層和施工風(fēng)橋、順槽運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭硐時(shí)產(chǎn)生的少量矸石，將矸石充填到順槽之間的聯(lián)絡(luò)巷中以形成密閉功能，減少漏風(fēng)的同時(shí)也可以減少矸石的運(yùn)輸費(fèi)用，或采用無軌膠輪車搬運(yùn)排棄在井下廢舊巷道中，矸石不出井，因此在地面不設(shè)排矸系統(tǒng)。5)供電系統(tǒng)地面變電站→供電鉆孔→輔助運(yùn)輸大巷→輔助運(yùn)輸順槽→工作面。6)排水系統(tǒng)工作面輔助運(yùn)輸巷鋪設(shè)一趟4寸管路，在工作面的低洼處各建設(shè)水窩，水由工作面排到水窩，再由水窩通過排水管排出，后集中到水倉(cāng)排出地面。即：工作面→輔助運(yùn)輸順槽→輔助運(yùn)輸大巷→副斜井井底水倉(cāng)→輔助運(yùn)輸石門→副斜井→地面。、采區(qū)巷道掘進(jìn)方法、設(shè)備及掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù) 巷道掘進(jìn)工藝，既保證了掘進(jìn)與支護(hù)平行作業(yè)，又滿足了長(zhǎng)距離大斷面掘進(jìn)通風(fēng)要求，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)，徹底改變了傳統(tǒng)礦井巷道掘進(jìn)方式。掘進(jìn)工作面設(shè)備配置：掘進(jìn)工作面分別裝備一臺(tái)連續(xù)采煤機(jī)，2～3臺(tái)運(yùn)煤車，1臺(tái)錨桿打眼機(jī)，1臺(tái)鏟車，1部轉(zhuǎn)載破碎機(jī)和3部國(guó)產(chǎn)1063帶式輸送機(jī)。 采用連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)的條帶工作面雙巷布置采用連續(xù)采煤機(jī)及其配套設(shè)備的掘進(jìn)方式，適用于大斷面雙巷或多巷掘進(jìn)，工藝過程如下：1）落煤連續(xù)采煤機(jī)完成落煤工藝。在激光指向儀的導(dǎo)向下，確定采煤機(jī)進(jìn)刀位置，進(jìn)刀位置選擇在巷道掘進(jìn)方向右側(cè)，這一工序稱為切槽；截割深度達(dá)到循環(huán)進(jìn)度后退機(jī)，截割左側(cè)剩余部分的煤，這一工序稱為采垛。連續(xù)采煤機(jī)就是通過切槽和采垛工序來完成巷道掘進(jìn)。2）裝煤連續(xù)采煤機(jī)裝有收集頭機(jī)構(gòu)，割煤時(shí)，煤落人收集頭機(jī)構(gòu)，經(jīng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的扒爪及中部輸送帶即將煤裝入后面的運(yùn)煤車內(nèi)。3）運(yùn)煤掘進(jìn)工作面采用運(yùn)煤車運(yùn)煤。運(yùn)煤車往返于連續(xù)采煤機(jī)和給料破碎機(jī)之間，把掘進(jìn)落煤運(yùn)到給料破碎機(jī)，再由給料破碎機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)到帶式輸送機(jī)運(yùn)出。4）支護(hù) 連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)時(shí)，掘進(jìn)和支護(hù)平行作業(yè)。連續(xù)采煤機(jī)達(dá)到一個(gè)循環(huán)進(jìn)度退機(jī)倒巷后，錨桿機(jī)隨即進(jìn)入裸巷打錨桿。先將錨桿機(jī)調(diào)整在巷道的正中間，然后用臨時(shí)支撐框掩護(hù)好頂板。在鉆箱上裝好鉆桿，操作閥使鉆頭剛好頂在打眼的位置，然后輕輕動(dòng)作給進(jìn)閥桿，快鉆頭能頂?shù)巾敯宀⒐潭ǎ又僮骺焖俳o進(jìn)閥，鉆服達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，退出鉆桿。安裝錨桿時(shí)，用已上好托板和螺母的錨桿將樹脂藥卷頂入眼內(nèi)，然后把專用攪拌桿安在鉆箱上，將鉗桿的尾部套在攪拌桿上，慢慢升鉆臂把錨桿同藥卷送人孔底，并捅破藥卷攪拌20s，使托板緊貼頂板，錨桿機(jī)一般備有擰緊裝置，可用錨桿機(jī)將鉗桿擰緊。5）清煤用蓄電池鏟車來清理巷道的浮煤淤泥，以保巷道整潔暢通。6）掘進(jìn)通風(fēng)采用雙巷掘進(jìn)，并使用“周邊填充、中間掛風(fēng)簾”的“巷道快速隔風(fēng)裝置”，解決了聯(lián)絡(luò)巷封閉問題，選用大直徑、大帶長(zhǎng)、雙反邊風(fēng)筒，選用大功率對(duì)旋式全區(qū)通風(fēng)機(jī)，利用全區(qū)通風(fēng)機(jī)串聯(lián)作業(yè)，采用國(guó)際先進(jìn)的濕式除塵器配合渦流控塵技術(shù)，進(jìn)行了掘進(jìn)工作面通風(fēng)技術(shù)的合成與創(chuàng)新，逐步形成了“全風(fēng)壓與全區(qū)通風(fēng)結(jié)合”的雙巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)和“全區(qū)通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)”單巷通風(fēng)技術(shù)。掘進(jìn)面設(shè)備選型1） 連續(xù)采煤機(jī) 因此選擇的連續(xù)采煤機(jī)的采高應(yīng)大于巷道的掘進(jìn)高度，選擇：12CM1810D型連續(xù)采煤機(jī)：生產(chǎn)能力15 27t/ min , ～ , 總功率553kW , 傾角≤5176。2）錨桿機(jī)作為連續(xù)采煤機(jī)的配套頂板支護(hù)設(shè)備,在連續(xù)采煤機(jī)完成掘進(jìn)、裝運(yùn)工序之后立即進(jìn)入工作面鉆眼和安裝錨桿, 對(duì)裸露的頂板及時(shí)支護(hù)。錨桿支護(hù)是連續(xù)采煤機(jī)房柱式采煤工藝流程中耗時(shí)最多的一道工序。在一定意義上講, 錨桿支護(hù)是保證安全高產(chǎn)的技術(shù)關(guān)鍵。如果要使連續(xù)采煤機(jī)快速高效掘進(jìn)煤層巷道(或煤房) , 就必須使用錨桿支護(hù),為連續(xù)采煤機(jī)及配套的運(yùn)輸車輛、鏟車等各種大型行走設(shè)備提供寬闊的安全通道。故選擇與12CM1810D型連續(xù)采煤機(jī)相配套的1 臺(tái)ARO 40 RELMB AWT 型錨桿機(jī)：功率2 45KW , ～ , 最大支撐力200KN。3）運(yùn)煤車按動(dòng)力分為拖電纜式、蓄電池式和內(nèi)燃機(jī)式3 種。拖電纜式運(yùn)煤車習(xí)慣稱梭車, 是最早使用的運(yùn)煤車, 其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格較便宜, 適用于有一定運(yùn)輸傾角的工況, 但存在井下使用不便, 電纜易疲勞損壞、壽命短及營(yíng)運(yùn)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。 蓄電池運(yùn)煤車具有機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的顯著特點(diǎn),適用于底板好、運(yùn)輸沒有坡度的工況。故選擇蓄電池運(yùn)煤車： 848 型運(yùn)煤車, 128V 蓄電池, , 。4） 鏟車鏟車作為連續(xù)采煤機(jī)的主要配套設(shè)備之一, 具有運(yùn)輸煤炭、清理工作面和輔助運(yùn)輸?shù)榷喾N功能。故選擇488 型鏟車, 128V 蓄電池, , 載重10t。5）給料破碎機(jī)給料破碎機(jī)是高產(chǎn)高效連續(xù)采煤機(jī)采煤工作面的重要配套設(shè)備之一, 它與連續(xù)采煤機(jī)、運(yùn)煤車和帶式輸送機(jī)配套, 實(shí)現(xiàn)落煤、裝煤、運(yùn)煤機(jī)械化。