【正文】 。村莊煤柱以外區(qū)域，地面無保護設施，適合長壁垮落采煤法或放頂煤采煤法。帶區(qū)所采煤層為Ⅱ煤層，其煤層特征：褐煤、長焰煤為主，其平均厚度為6 m，平均傾角為3176。，夾矸層厚度一般115 cm，煤層厚度往南變薄，不過變化不大，帶區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件比較簡單，涌水量主要來源于大氣降水補給和地表水補給?，F(xiàn)使用綜采放頂煤技術開采。 煤屬容易自燃煤層，根據(jù)井田內(nèi)著火點的測試結(jié)果，Ⅱ煤層小于305176。C屬容易自燃煤層，自燃發(fā)火期為1～6個月；Ⅱ179。/t。因此，本井按低瓦斯礦井設計。煤層開采技術條件分析Ⅱ煤層是主要可采煤層。煤層變化規(guī)律是沿走向一般北翼厚、南翼薄，沿傾向西翼厚、東翼薄，兩翼由淺至深煤層厚度增大。在27—28線以北煤層結(jié)構較簡單、煤層穩(wěn)定，多為單層或一層夾矸；接近27—28線時個別點夾矸2～3層；以南結(jié)構復雜、急劇分岔變薄，一般夾矸3～5層，局部8層，屬較穩(wěn)定～不穩(wěn)定。夾矸巖性為泥巖、粉砂巖、中、粗粒砂巖。適合放頂煤采煤法。經(jīng)對井田地面條件、煤層開采技術條件及礦井規(guī)模綜合分析，村莊煤柱內(nèi)可采用試驗成功的房柱式采煤法或充填采煤法。村莊、國道及鐵路煤柱以外區(qū)域，Ⅱ1煤適合采用放頂煤采煤法。 Ⅱ1煤屬特厚煤層，目前國內(nèi)外開采實踐經(jīng)驗證明，特厚煤層比較理想的采煤法是分層開采。根據(jù)煤層開采技術條件，借鑒國內(nèi)外高產(chǎn)高效礦井發(fā)展現(xiàn)狀，設計對適合本井厚煤層開采的采煤工藝提出了四個方案：一方案為上分層采用放頂煤綜采，下分層采用綜采；二方案采用放頂煤綜采一次采全高；三方案為上分層采用大采高綜采，下分層采用放頂煤綜采；四方案采用分層綜采。四個方案的特點如下：一方案：上分層采用放頂煤綜采，下分層采用綜采經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，我國放頂煤綜采開采已經(jīng)取得了成功，放頂煤綜采開采技術已經(jīng)達到世界領先地位，作為一種高產(chǎn)、高效、安全、低耗、經(jīng)濟效益好的采煤方法已經(jīng)成為厚煤層開采工藝的首選之一，現(xiàn)已遍布全國各個厚煤層礦區(qū)。其適用條件是：煤層厚度變異系數(shù)大；煤硬度系數(shù)小于3；煤層傾角0～15176。煤層頂板中等冒落以下；對自燃發(fā)火期短和有煤塵爆炸危險的礦井應采取防滅火和防塵措施。，其中綜放隊有33個，％。，工作面全部為國產(chǎn)設備。主要裝備為： ZFS7200型液壓支架、MGTY400/。本井Ⅱ1煤分兩層開采，夾矸層數(shù)0～8層，夾矸一般為泥巖，粉砂巖，中、細粒砂巖，頂?shù)装遢^軟。鄰井靈泉礦生產(chǎn)實踐經(jīng)驗表明，（夾矸位于煤層上部，），，，工作面回采率達80％，且放出的煤大塊較少。因此，本井采用放頂煤綜采技術上是可行的。上分層采用綜放開采時，布置一個綜放工作面，工作面長度為260m。該方案的優(yōu)點： 工作面單產(chǎn)較高；有進一步增產(chǎn)的可能性，工作面綜合回采率較高，一般80%～85%；割煤高度較小，煤壁不易片幫；設備性能較穩(wěn)定，效率較高，可實現(xiàn)采、裝、運、支全面機械化；對厚度變化大的煤層適應性強，巷道掘進率低；工作面搬家次數(shù)少，費用低；綜放工作面與大采高工作面相比，初期投資少，成本較低。該方案的缺點：工作面煤塵較大；設備多，工序復雜，占用人員較多；根據(jù)目前情況分析，下分層采用綜采巷道維護量大、產(chǎn)量難以保證。二方案：放頂煤綜采一次采全高用一次采全高的方式開采厚煤層，在我國有較快發(fā)展，目前我國一次采全高所采煤層較厚的是安家?guī)X斜井。安家?guī)X斜井4101工作面主采41號煤層，煤層傾角2176?！?176。采用放頂煤工藝，工作面長度為230m，，采放比為1：。一采一放雙輪順序放煤工藝。工作面回采率82％。鐵北礦東翼所采Ⅱ21煤層，由于頂?shù)装遢^軟。根據(jù)目前國內(nèi)采煤機割煤情況，，采放比1:。根據(jù)國家煤礦安全監(jiān)察局綜合司文件煤安監(jiān)司函綜合〔2006〕1號《關于煤礦安全規(guī)程第68和158條修訂稿征求意見的通知》，采放比大于1:3嚴禁放頂煤開采，如果本規(guī)定不實施，本方案與其他方案相比，更適合本井條件，可優(yōu)先選用。如果本規(guī)定實施，本方案將不成立。故設計暫不作進一步比選。三方案：上分層采用大采高綜采，下分層采用放頂煤綜采，已經(jīng)成為我國建設高產(chǎn)高效礦井的重要途徑之一，～。國內(nèi)采用大采高綜采的礦區(qū)有神東、沈陽、鐵法、龍口、開灤、邢臺、西山、大同等礦區(qū)，這些礦區(qū)經(jīng)過反復探索均取得了較好的經(jīng)濟效益。，～，產(chǎn)量偏低的主要原因是設備質(zhì)量不過關、煤層條件較差。而神東礦區(qū)大柳塔井采用全套引進高強度、大功率、大運量和機電一體化的綜采工作面設備，工作面的單產(chǎn)和工效均得到了大幅度的提高，； Mt，創(chuàng)綜采工作面年產(chǎn)世界記錄。神東公司榆家梁礦（一井兩面）創(chuàng)造煤礦單井全年產(chǎn)量1480 萬t，刷新煤礦單井年產(chǎn)世界紀錄。工作面全部為引進設備，主要裝備：液壓支架JOY（27625KN）/141架、采煤機SL500型、刮板輸送機SDAFC93700KW。本井煤層傾角小、瓦斯低、厚度大。，以確保下分層回采的正常進行，因此，本井上分層采用大采高綜采，下分層采用放頂煤綜采是可行的。雖然本礦區(qū)目前無大采高綜采經(jīng)驗，但是，已經(jīng)積累了幾十年普通綜采開采的成功經(jīng)驗，如果選用在神東礦區(qū)使用成熟的進口設備，借鑒大柳塔井的生產(chǎn)管理經(jīng)驗、提前培訓使用進口設備的綜采技術工人。上分層采用大采高綜采時，布置一個大采高工作面，～，工作面長度為250m。該方案的優(yōu)點：工作面采高大、開機率高、單產(chǎn)高，產(chǎn)量有保障，并且有進一步加大推進度和提高單產(chǎn)的可能；工作面設備少、工序簡單；引進綜采工作面設備裝備水平高、性能穩(wěn)定，可靠性高；工作面工人勞動強度低，可全面實現(xiàn)采、裝、運、支機械化；工作面回采率較高。在不考慮內(nèi)錯或外錯情況下，一、一、二分層工作面綜合回采率約83％左右。該方案的缺點是：工作面采高大，煤壁穩(wěn)定性差；巷道掘進率較放頂煤綜采高；綜采工作面設備需部分引進，初期投資高；上分層開采時間較短，短期內(nèi)需購開采下分層的綜放設備，投資大。四方案：分層普通綜采，是我國九十年代前厚煤層普遍使用的采煤方法之一,由于大采高綜采和放頂煤綜采的快速發(fā)展，分層普通綜采逐漸被取代，近幾年發(fā)展速度較慢。到目前為止，國內(nèi)分層普通綜采的礦井一般均采用分層鋪網(wǎng)方式，由于鋪網(wǎng)工序復雜。分層普通綜采在本礦區(qū)已經(jīng)使用多年，也積累了很多經(jīng)驗，一般采用分層鋪網(wǎng)方式，也可采用分層間留設煤皮的方式，因此，采用分層普通綜采是可行的。如果選用國內(nèi)使用成熟的先進設備，加強生產(chǎn)管理。該方案的優(yōu)點：采用鋪網(wǎng)方式時，第一分層回采率高，達95%左右；工作面割煤高度小，煤壁不易片幫；設備國產(chǎn)率高，投資較少；工作面煤塵小。該方案的缺點是：鋪網(wǎng)工作量大、工序復雜、下分層巷道維護困難，維護成本高；生產(chǎn)組織管理工作較復雜、掘進率高、支護成本高；由于下分層工作面布置需采用內(nèi)錯或外錯式布置，下分層煤柱增多，回收率低，煤層綜合回采率較低；工作面單產(chǎn)低，效率低，搬家次數(shù)多。綜上所述，分層綜采在本礦區(qū)已經(jīng)逐漸被分層放頂煤綜采所取代，四方案與其它兩個方案相比，已沒有優(yōu)勢。三方案進口設備制造周期長、價格高，如果只配一套設備，工作面搬家、設備維修時無備用設備，影響正常生產(chǎn)，如果備用一套設備，初期投資高。一方案是主要設備和配件均為國產(chǎn)，設備制造周期短、價格低。如果礦區(qū)內(nèi)其它礦井也選用同類綜放設備，設備的互換性和通用性將進一步增強。綜合考慮，本設計采用一方案，即上分層采用放頂煤綜采，下分層采用綜采。投產(chǎn)時在西帶區(qū)北翼布置一個綜放工作面。工作面長度 采煤工作面長度和采高除受煤層地質(zhì)條件制約外，還與工作面的產(chǎn)量和效率有關。合理的工作面長度，既可減少巷道準備工程量和工作面搬家次數(shù)，又可相對減少端頭進刀等輔助作業(yè)時間，提高設備利用率。隨著綜放工作面裝備水平和管理水平的提高，高產(chǎn)高效綜放工作面長度正逐漸加大，目前，國內(nèi)綜放工作面最長為300m。根據(jù)工作面長度與單產(chǎn)關系曲線和帶區(qū)尺寸，本井綜放工作面長度應在230～280m之間。在生產(chǎn)過程中，可根據(jù)地質(zhì)條件的變化及生產(chǎn)經(jīng)驗加以調(diào)整，以期達到最好的經(jīng)濟效果。為減少巷道維護工程量以及獲得良好的通風效果，工作面采用從邊界向大巷推進的俯斜式開采順序。根據(jù)《煤礦開采學》的有關論述，綜放工作面的連續(xù)推進長度不宜小于8001000 m。另外，考慮到工作面搬遷次數(shù)及煤損，隨工作面推進距離增大而減少，確定首采帶區(qū)工作面平均推進長度為2200 m。采高，緩傾斜厚煤層放頂煤綜采技術近幾年在我國有了長足的發(fā)展，已經(jīng)成為兗州、潞安等礦區(qū)厚煤層開采的主要工藝方式，并達到了國際領先水平，突出優(yōu)點是可以充分利用中厚煤層高效采煤機和刮板輸送機，～。根據(jù)煤層賦存條件、選擇的采煤工藝和配套設備情況，借鑒類似條件礦井的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，；。下分層采用大采高綜采。在生產(chǎn)過程中，可根據(jù)地質(zhì)條件的變化及生產(chǎn)經(jīng)驗加以調(diào)整，以期達到最好的經(jīng)濟效果。、裝煤方式工作面破煤方式及其設備選擇工作面設計采用雙滾筒采煤機破煤、在采煤機截割煤的同時，利用滾筒螺旋齒片和弧型擋煤板自動將煤裝到工作面刮板輸送機，余煤由鏟煤板隨移溜鏟入刮板輸送機；根據(jù)計算結(jié)果和煤的硬度，借鑒國內(nèi)各礦區(qū)采煤機使用情況及我國采煤機發(fā)展現(xiàn)狀及本礦由于煤層硬度和夾矸情況存在一定的變化，為達到更好的割煤效果，采煤機裝機功率應適當加大。設計選用MG610/1400WD型雙滾筒電牽引采煤機，～，牽引速度0～，總裝機功率1400kW。表35 MG610/1400WD型雙滾筒電牽引采煤機型號 MG610/1400WD采高(m)～煤層傾角（176。）≤35176。截深（mm）800滾筒直徑（m）牽引方式電牽引（交）無鏈　銷軌牽引力（kN）150牽引速度（m/min）0～12搖臂擺動中心距（mm）650/410臥底量（mm）434～554電動機功率（kW）610臺數(shù)（臺）2電壓（V）3300冷卻方式水冷噴霧除塵方式內(nèi)、外噴霧總重（t）65制造廠家雞西煤礦機械廠由于Ⅱ1煤賦存穩(wěn)定，煤層傾角平緩，采煤機采用端部割三角煤斜切進刀、往返一次割兩刀的割煤方式，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤。割三角煤進刀過程如下見圖32：（1）當采煤機割至工作面端頭時，將其后的輸送機移近煤壁。（2）調(diào)換滾筒位置，前滾筒降下、后滾筒升起并沿輸送機彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機直線段為止。然后將輸送機移直 （3）再調(diào)換兩個滾筒上下位置，重新返回割煤至輸送機機頭處；（4）將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上下滾筒，返程正常割煤。 圖32工作面端部割三角煤斜切進刀(a)起始 (b)斜切并移直輸送機 (c)割三角煤 (d)開始正常割煤1綜采面雙滾筒采煤機；2刮板輸送機 回采工作面運煤方式、主要采煤機械選型回采工作面運煤方式回采工作面采下的煤由工作面刮板輸送機通過轉(zhuǎn)載機運到皮帶運輸順槽?；夭晒ぷ髅婀伟暹\輸機的選擇刮板輸送機的選型主要從設備能力、使用壽命、可靠性、互換性、大塊壓溜和煤壁片幫等方面考慮。前部刮板輸送機運輸能力應滿足采煤機最大落煤能力的要求，后部刮板輸送機運輸能力應滿足最大放煤流量的要求。經(jīng)計算，前部刮板輸送機運輸能力不小于1574t/h，后部刮板輸送機運輸能力不小于1889t/h。 根據(jù)計算結(jié)果，選擇SGZ1200／2600型（前部）和SGZ1200／2700型（后部）刮板輸送機共兩臺，前部刮板輸送機電機功率為2600kW，運輸能力為2000t/h；后部刮板輸送機電機功率為2700kW，運輸能力為2500t/h。表32 SGZ1200／2600型前部刮板輸送機技術特征表型號SGZ1200／2600輸送能力2000t/h內(nèi)槽寬1000mm裝機功率2600kw電壓3300v圓環(huán)鏈規(guī)格2φ38137mm圓環(huán)鏈破斷負荷1810kN表37 SGZ1200／2700型前部刮板輸送機技術特征表型號SGZ1200／2700輸送能力2000t/h內(nèi)槽寬1200mm裝機功率2700kw電壓3300v圓環(huán)鏈規(guī)格2φ38137mm圓環(huán)鏈破斷負荷1810kN轉(zhuǎn)載機和破碎機為了配合工作面的快速推進、減少輔助生產(chǎn)時間，提高工作效率、減輕工人的勞動強度，選擇自移式刮板轉(zhuǎn)載機，運輸能力不小于2614t/h。根據(jù)計算結(jié)果，選擇配套的SZZ1200/525型自移式刮板轉(zhuǎn)載機一臺，電機功率525kW，運輸能力3500t/h；選擇PLM179。500型破碎機一臺，功率250kw，破碎能力3500t/h可伸縮帶式輸送機可伸縮帶式輸送機能力與工作面生產(chǎn)能力息息相關，根據(jù)設備選型原則，帶式輸送機小時運輸能力應大于轉(zhuǎn)載機小時運輸能力。因此，選用SSJ1400／4400型可伸縮帶式輸送機，帶寬B＝1400mm，L＝3170m，Q＝3000t／h，電機功率為4400kw。液壓支架 綜采放頂煤液壓支架的選型是放頂煤技術的關鍵，它不同于普通綜采液壓支架，其作用不僅是支護頂板、推移支架和刮板輸送機，還起到回收和破碎頂煤、隔離矸石的作用。支架按放煤口位置分為高、中、低位放頂煤液壓支架。從實際使用情況上看，低位放頂煤液壓支架是在尾梁下部放煤，利用尾梁下部可伸縮插板來控制頂煤排放速度和破碎塊煤，因此，低位放頂煤液壓支架具有放煤連續(xù)、無脊背損失、回采率高、產(chǎn)量高、煤塵小、放煤速度快、采煤和放煤可平行作業(yè)、工人勞動強度低等優(yōu)點。是目前普遍使用的架型，故設計選用低位放頂煤液壓支架。綜放液壓支架的工作阻力與采深、頂煤厚度、頂煤強度有關，。井田內(nèi)可采煤層頂板巖性由泥巖、粉砂巖及粗中砂巖組成，以粗、中砂巖為多，泥質(zhì)膠結(jié)，粗、中砂巖松散、抗壓強度低。一般規(guī)律是煤層的抗壓強度普遍較高，巖石抗壓強度較低，巖石隨粒度變粗而抗壓強度變低。根據(jù)支架選型經(jīng)驗公式計算，～，工作阻力在4151～5534kN之間。根據(jù)計算結(jié)果，考慮一