【正文】 實(shí)見(jiàn)煤厚、結(jié)構(gòu)與勘探階段相符合，為全區(qū)可采煤層，煤層傾角15176。8煤層： ～，平均4m，為全區(qū)可采煤層。全礦及鄰區(qū)實(shí)見(jiàn)163個(gè)點(diǎn)，7～。％。井田東、西部間距較小，向中部逐漸增大。在中部間距較大區(qū)中間又有一個(gè)形狀不規(guī)則的間距縮小區(qū)。表51 各煤層容重表煤層78容重(t/m3)表52 各可采煤層煤厚、層間距變化特征一覽表煤層煤 層 厚 度（m）煤 層 間 距（m）最小～最大變 化 規(guī) 律最小～最大變 化 規(guī) 律平均平均7～僅西北部煤厚在4m以下，個(gè)別點(diǎn)煤厚偏大～井田中部間距最大，往西間距變小，往東北兩煤層合區(qū)8～煤厚變化不大各煤層均為腐植煤，顏色一般為黑色，條痕為深褐色或黑色。硬度及韌性較小，脆性較大，呈棱角狀、參差狀斷口，外生裂隙發(fā)育，油脂光澤或玻璃光澤。以亮煤和暗煤為主，次為鏡煤，少量絲炭。一般為半亮～半暗型。各煤層的宏觀煤巖類型特征參見(jiàn)表53。表53 煤層肉眼鑒別特征和結(jié)構(gòu)特征一覽表煤層肉眼鑒別特征煤 層 結(jié) 構(gòu)類型夾石層數(shù)夾石厚度夾石巖性對(duì)回采的影響變化情況續(xù)表7深黑色，玻璃光澤；以暗煤為主，底部有1m左右的亮煤，條帶狀或?qū)訝顦?gòu)造，硬度較大。復(fù)雜04含炭泥巖或粉砂 巖隨煤一起采出，增加原煤灰份。一般含兩層夾石，相對(duì)來(lái)說(shuō)東部不穩(wěn)定，西部穩(wěn)定且厚度大。8深黑色，具光亮的玻璃光澤；以亮煤為主，次為鏡煤和暗煤，條帶狀構(gòu)造，硬度中等。簡(jiǎn)單一般無(wú) 一般不含夾石， 全區(qū)瓦斯及水涌出量均較小，但煤層具有自燃傾向性。 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況通過(guò)對(duì)鉆孔所見(jiàn)煤層頂?shù)装宓膸r層取芯情況看，各個(gè)主要煤層的頂?shù)装宓膸r性基本穩(wěn)定。7煤層、8煤層的頂?shù)装鍘r性以粉砂巖、細(xì)砂巖為主，巖石比較完整，裂隙不發(fā)育。由于斷層的破壞，使一部分煤層的頂、底板巖石遭到了嚴(yán)重破壞，變得比較破碎，不少鉆孔遇到了漏水現(xiàn)象。7煤層頂板、底板巖石的普氏硬度系數(shù)較小，變形系數(shù)較小，而不易維護(hù)。表54 煤層頂?shù)装鍘r性物理特征一覽表煤層編號(hào)頂/底板巖石名稱比重容重含水量 (%)孔隙率吸水率(%)堅(jiān)固性系數(shù)普氏硬度系數(shù)7頂板粉砂巖57底板粉砂巖68頂板泥巖48底板泥巖2 地表情況 全區(qū)對(duì)應(yīng)地面有零星村莊分布，人口戶數(shù)少，搬遷費(fèi)用相對(duì)較少，故已采取搬遷措施。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 確定采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)沿井田走向有無(wú)大的地質(zhì)變化，如斷層，無(wú)煤帶，傾角變化很大等地質(zhì)條件，利用這些地質(zhì)變化帶劃分采區(qū)，確定走向長(zhǎng)度。若沒(méi)有地質(zhì)地質(zhì)條件限制時(shí)，采區(qū)走向長(zhǎng)度應(yīng)從技術(shù)上可行和經(jīng)濟(jì)上有利的原則來(lái)確定。技術(shù)上的因素主要考慮區(qū)段巷道的運(yùn)輸維護(hù)和供電問(wèn)題。經(jīng)濟(jì)上有利的采區(qū)走向長(zhǎng)度，應(yīng)是與采區(qū)走向有關(guān)的巷道掘進(jìn)、維護(hù)、運(yùn)輸?shù)鹊膰嵜嘿M(fèi)用最低的長(zhǎng)度。根據(jù)我國(guó)煤礦實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)：對(duì)于緩傾斜和傾斜煤層，如果開(kāi)采條件好，采掘機(jī)械化程度較高，區(qū)段集中巷采用帶式輸送機(jī)。生產(chǎn)能力較大的采區(qū)，其走向長(zhǎng)度為10001500米。綜合機(jī)械化開(kāi)采，采區(qū)單面布置時(shí)，走向長(zhǎng)度一般不小于1000米；雙面布置時(shí)，走向長(zhǎng)度不小于2000米。普通機(jī)械化開(kāi)采時(shí)，一般為12001500米。采區(qū)內(nèi)沒(méi)有大的地質(zhì)變化，采用綜合機(jī)械化開(kāi)采，采區(qū)內(nèi)平均走向長(zhǎng)度3800米。 確定區(qū)段斜長(zhǎng)和區(qū)段數(shù)目使用走向長(zhǎng)壁采煤法的采區(qū)，區(qū)段斜長(zhǎng)等于回采工作面長(zhǎng)度加上區(qū)段平巷和護(hù)巷煤柱的寬度。區(qū)段平巷寬度，根據(jù)巷道斷面的確定，這里取4米。采用雙巷掘進(jìn)，保護(hù)煤柱寬度為20米。采區(qū)斜長(zhǎng)為1060m,工作面長(zhǎng)度暫定為210m，區(qū)段平巷寬度為4m，保護(hù)煤柱為20米，則區(qū)段斜長(zhǎng)為：210＋24＋20＝238m，一個(gè)采區(qū)區(qū)段數(shù)目為1060/238＝4個(gè)。 煤柱尺寸的確定為了使采區(qū)內(nèi)各種煤層巷道保持良好狀態(tài)，有時(shí)留設(shè)一定的煤柱。如留設(shè)開(kāi)采水平運(yùn)輸大巷、上下山、總回風(fēng)巷、區(qū)段平巷，以及采區(qū)邊界煤柱和大斷層煤柱等。目前，煤柱尺寸主要根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。緩傾斜及傾斜煤層煤柱參考尺寸見(jiàn)表55。表55 采區(qū)煤層巷道護(hù)巷煤柱尺寸巷道類別薄及中厚煤層巷道一側(cè)/m厚煤層巷道一側(cè)/m備注水平大巷20～3020～50 采區(qū)傾角較大時(shí)，煤柱尺寸可小一些主要回風(fēng)大巷20左右20～30采區(qū)上下山20左右30～40區(qū)段平巷8～2015～20采區(qū)邊界3～10目前常不留邊界煤柱本礦井實(shí)行無(wú)煤柱開(kāi)采，除區(qū)段平巷留20m煤柱，采區(qū)上山一側(cè)需留20m煤柱外，采區(qū)邊界不留煤柱，大巷布置在巖層中也不留煤柱。 采區(qū)上山的布置呂家坨礦兩煤層聯(lián)合開(kāi)采，軌道上山和運(yùn)輸上山度都布置在8煤層中。 區(qū)段平巷的布置由于采區(qū)兩煤層間距較小，實(shí)行聯(lián)合布置；由于采用綜合機(jī)械化采煤作業(yè)，工作面運(yùn)輸平巷、軌道平巷定向平行布置，以保證工作面等長(zhǎng)。 聯(lián)絡(luò)巷道的布置上區(qū)段運(yùn)輸平巷和下區(qū)段回風(fēng)平巷之間采用聯(lián)絡(luò)巷道連接，每隔200m位置布置一個(gè)聯(lián)絡(luò)巷。在開(kāi)采7號(hào)煤時(shí)，運(yùn)輸平巷皮帶機(jī)拉出的煤炭通過(guò)溜煤眼到達(dá)運(yùn)輸上山的皮帶機(jī)上。 采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)運(yùn)料等系統(tǒng)的確定采區(qū)巷道布置平、剖面圖見(jiàn)圖51。1—運(yùn)輸上山；2—軌道上山；3采區(qū)變電所；4—采區(qū)煤倉(cāng)；5—運(yùn)輸大巷；6—軌道大巷；7—下部車場(chǎng)；8＇—工作面運(yùn)輸平巷；9＇—下區(qū)段回風(fēng)平巷；10—聯(lián)絡(luò)巷；11—中部車場(chǎng)；12—回風(fēng)平巷；13—石門車場(chǎng)；14—上部車場(chǎng)；15—繞道；16—絞車房；17—回風(fēng)石門；18—風(fēng)井；19—回風(fēng)大巷 圖51 采區(qū)布置平剖面圖1) 運(yùn)煤系統(tǒng)：回采工作面—區(qū)段運(yùn)輸平巷—溜煤眼—運(yùn)輸上山—采區(qū)煤倉(cāng)—運(yùn)輸大巷—運(yùn)輸石門—井底車場(chǎng)。2) 通風(fēng)系統(tǒng)：軌道大巷—軌道上山—區(qū)段軌道石門—區(qū)段運(yùn)輸平巷—回采工作面—區(qū)段回風(fēng)平巷—采區(qū)回風(fēng)石門—回風(fēng)大巷。3) 運(yùn)料系統(tǒng)：軌道大巷—軌道上山—采區(qū)上部車場(chǎng)—采區(qū)回風(fēng)石門—區(qū)段回風(fēng)平巷—工作面。 采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)采區(qū)上部車場(chǎng)常用的有甩車場(chǎng)和平車場(chǎng)，平車場(chǎng)又有順向和逆向等形式。平車場(chǎng)和甩車場(chǎng)的選擇主要根據(jù)絞車房的布置和維護(hù)條件。本設(shè)計(jì)中有兩層煤，煤層距離較小，采用聯(lián)合布置，由于上山布置在煤層中，故采用甩車場(chǎng)，且甩車場(chǎng)具有通過(guò)能力大，調(diào)車方便，勞動(dòng)量小等優(yōu)點(diǎn)。1—絞車房；2—甩車場(chǎng)；3—聯(lián)絡(luò)石門；4—軌道上山；5—運(yùn)輸上山；6—回風(fēng)大巷；7—區(qū)回風(fēng)石門圖52 采區(qū)上部甩車場(chǎng)示意圖采區(qū)中部車場(chǎng)只能是甩車場(chǎng)，它的基本形式按甩車方向分，有雙向甩車和單向甩車兩種；按甩入地點(diǎn)不同，又分為甩入繞道車場(chǎng)，甩入平巷車場(chǎng)和甩入石門車場(chǎng)三種。開(kāi)采單一薄及中厚煤層的采區(qū)中部車場(chǎng)多采用甩入繞道式；聯(lián)合布置的采區(qū)或采用巖石上山的采區(qū)其中部車場(chǎng)多采用單向甩入石門式車場(chǎng)。本采區(qū)采用單向甩入石門式中部車場(chǎng)。如圖53所示。 1—軌道上山；2—運(yùn)輸上山；3—區(qū)段運(yùn)輸平巷；4—區(qū)段軌道石門；5—甩車道；6—溜煤眼圖53 采區(qū)中部甩車場(chǎng)示意圖 調(diào)車方式：1) 區(qū)段運(yùn)輸平巷所需材料設(shè)備由采區(qū)軌道上山經(jīng)過(guò)區(qū)段軌道石門到運(yùn)輸平巷。2) 工作面采下煤炭通過(guò)區(qū)段運(yùn)輸平巷，區(qū)段運(yùn)輸石門，溜煤眼到采區(qū)回風(fēng)上山。采區(qū)下部車場(chǎng)由采區(qū)裝車站和輔助提升下部車場(chǎng)組合而成。主要根據(jù)裝車地點(diǎn)的不同，采區(qū)下部車場(chǎng)可分為大巷裝車式、石門裝車式和繞道裝車式三種。本采區(qū)采用大巷裝車式下部車場(chǎng)。采區(qū)的輔助提升下部車場(chǎng)是采區(qū)掘進(jìn)、出煤、出矸進(jìn)料等的轉(zhuǎn)運(yùn)站，是采區(qū)下部車場(chǎng)的組成部分。大巷裝車式下部車場(chǎng)的輔助提升車場(chǎng)多為繞道式。繞道位于大巷頂板的稱為頂板繞道，位于大巷底版的稱為底版繞道。一般情況下。煤層傾角在120以上時(shí)，可采用頂板繞道；當(dāng)煤層傾角較小時(shí)，即120以下時(shí)，采用底板繞道。聯(lián)合布置采區(qū)具有長(zhǎng)度較大的采區(qū)石門時(shí)，宜采用石門裝車的下部車場(chǎng)。在選用頂板或底板繞道時(shí)，應(yīng)注意軌道上山的起坡角，一般以不超過(guò)25176。為宜。由于本礦井煤層傾角在120以上，故本礦井下部車場(chǎng)的輔助提升車場(chǎng)采用頂板繞道式。頂板繞道式有分為三種：；立式、臥式、斜式。立式下部車場(chǎng)的布置緊湊，工程量省，調(diào)車方便；繞道出口交叉點(diǎn)距離裝車站近，線路布置困難，繞道維護(hù)條件較差，傾角大于12176。的煤層運(yùn)輸大巷距離上山的起坡點(diǎn)較遠(yuǎn)且頂板圍巖條件較好時(shí)采用。臥式下部車場(chǎng)的調(diào)車方便，但工程量較大，線路布置簡(jiǎn)單，繞道的維護(hù)條件較好，當(dāng)煤層傾角大于12176。，運(yùn)輸大巷距離上山起坡點(diǎn)近，圍巖條件較好是采用。斜式下部車場(chǎng)工程量較省，調(diào)車較方便；繞道維護(hù)條件差。當(dāng)煤層傾角大于12176。，不能立式布置而臥式工程量又太大時(shí)采用。根據(jù)此次設(shè)計(jì)的主采煤層特征和圍巖條件，本礦井下部車場(chǎng)的輔助提升車場(chǎng)采用頂板繞道臥式下部車場(chǎng)，軌道上山在接近下部車場(chǎng)時(shí)可變化，使軌道上山起坡角為25176。，軌道上山變坡有利于減少工程量。采區(qū)下部車場(chǎng)與運(yùn)輸大巷關(guān)系如圖54所示。1—運(yùn)輸上山；2—軌道上山；3—采區(qū)煤倉(cāng)；4—運(yùn)輸大巷；5—軌道大巷；6—行人斜巷；7—材料車場(chǎng)；8—繞道。圖54采區(qū)下部車場(chǎng) ⑴確定起坡點(diǎn)位置圖55 材料繞道車場(chǎng)起坡點(diǎn)位置計(jì)算圖L1＝h2/sinθ＋RDtanβD/2式中 L1—大巷中心線至起坡點(diǎn)水平距離h2—運(yùn)輸大巷軌面，至軌道上山軌面垂直距離為20mRD—豎曲線半徑，取15mθ—上山變坡后的坡度角為25176。BD—豎曲線轉(zhuǎn)角，為25176。L1＝L2=(h1/sinβ－L1+RtanBD/2)sinβ/sin(θ—β)式中 L2—軌道上山變坡段長(zhǎng)度h1—運(yùn)輸大巷中心線軌面水平到軌道上山變坡前軌面延長(zhǎng)線的垂直距離為15mβ—煤層傾角，為20176。L2—⑵ 繞道線的設(shè)計(jì)1—煤倉(cāng)；2—運(yùn)輸上山膠帶機(jī)中心線；3—軌道上山軌道中心線；4—軌道大巷圖56頂板繞道臥式車場(chǎng)計(jì)算圖 其中 R1=R3＝15m，R4＝20mL1—低道起坡點(diǎn)，距大巷中心線水平距離lAB—豎曲線離低道起坡點(diǎn)水平距離，C1—插入直線段，大于一個(gè)礦車長(zhǎng)度，取4md=(Le+nlm)－C1—lAB－k1＝式中 k1－內(nèi)側(cè)曲線長(zhǎng)k1=ΠR1α1/180176。=Π1590176。/180176。= Lg=d+l5+C2=式中 l5—單開(kāi)道岔道平行線路聯(lián)接長(zhǎng)度，取15mC2—～，取5mC3＝R1+C1＋l1－e－n－R3e—大巷中心線至大巷上山一側(cè)的軌道中心線間距，繞道車場(chǎng)開(kāi)口位置確定：x＝LB+m—x1＝式中 x1—運(yùn)輸機(jī)上山中心線至軌道上山軌道中心線間距，為25mLB—Lg+R3+R1+S/2=其中 m取21m，S＝1600㎜采區(qū)主要硐室包括采區(qū)煤倉(cāng)、采區(qū)絞車房和采區(qū)變電所等。1) 采區(qū)煤倉(cāng)⑴ 煤倉(cāng)的形式及參數(shù)井巷式煤倉(cāng)按煤倉(cāng)的中軸與水平面的夾角分為垂直煤倉(cāng)和傾斜煤倉(cāng)兩種。垂直煤倉(cāng)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(hù)，施工方便，施工速度快。本礦采區(qū)煤倉(cāng)都選用垂直煤倉(cāng)。煤倉(cāng)的斷面直徑取4 m, 煤倉(cāng)高度取16m。⑵ 煤倉(cāng)容量合理的煤倉(cāng)容量應(yīng)在保證正常生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)那疤嵯?，工程量最省。按采煤機(jī)連續(xù)割煤的產(chǎn)量計(jì)算： Q = Q0 + LMbγC0kt (534）式中 Q — 采區(qū)煤倉(cāng)容量，t Q0 — 防空倉(cāng)漏風(fēng)留煤量，一般取5～10t L— 工作面長(zhǎng)度，m M — 采高，m b — 進(jìn)刀深度，m γ — 煤的容重，t/m3 C0 — 工作面采出率； kt — 同時(shí)生產(chǎn)的工作面系數(shù)，綜采時(shí)，kt = 1則 Q =10+21093%1≈848t表56 煤倉(cāng)容量與采區(qū)生產(chǎn)能力關(guān)系采區(qū)生產(chǎn)能力/萬(wàn)ta130以下304545100100以上采區(qū)煤倉(cāng)容量/t50100100200200500大于500由上表知： 選采區(qū)煤倉(cāng)容量為850t。⑶ 采區(qū)煤倉(cāng)的支護(hù)本采區(qū)煤倉(cāng)采用砌碹支護(hù)，壁厚350 mm，為避免堵倉(cāng)，煤倉(cāng)下口采用雙曲線型，煤倉(cāng)上口設(shè)置鐵篦子，防止大塊煤及矸石進(jìn)入煤倉(cāng)。煤倉(cāng)內(nèi)采取預(yù)埋鋼絲繩等措施，處理萬(wàn)一堵倉(cāng)事故。2) 采區(qū)絞車房的布置采區(qū)絞車房主要依據(jù)絞車房的型號(hào)及規(guī)格、基礎(chǔ)尺寸、絞車房的服務(wù)年限和所處的圍巖性質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)。，其主要參數(shù)見(jiàn)表57。表57 絞車參數(shù)表鋼絲繩負(fù)荷（kN）繩速m/s滾筒尺寸（mm）容繩量m外形尺寸長(zhǎng)寬高（mm）重量kg最大靜張力最大靜張力差直徑寬度0～42500200013407300490029007600⑴ 絞車房的位置采區(qū)絞車房布置在圍巖穩(wěn)定，無(wú)淋水、地壓小、易維護(hù)的地點(diǎn)；在滿足絞車房施工、機(jī)械安裝和提升運(yùn)輸要求的前提下，絞車房應(yīng)盡量靠近變坡點(diǎn)，以減少巷道工程量；絞車房與相鄰巷道要有足夠的保護(hù)煤柱或巖柱，一般不小于10 m，以利絞車房的維護(hù)。⑵ 絞車房的通道絞車房應(yīng)有兩個(gè)安全出口，即鋼絲繩通道及絞車房的風(fēng)