【正文】 0t架線式電機(jī)車牽引至北翼石門翻車機(jī)煤倉，經(jīng)轉(zhuǎn)載進(jìn)入井下主膠帶機(jī)系統(tǒng)。4．換尾繩硐室根據(jù)主井換尾繩的要求，、長10m。硐室位于粉砂巖中，采用錨噴加混凝土支護(hù)。（二）副井系統(tǒng)硐室副井系統(tǒng)硐室主要包括副井馬頭門、中央變電所、中央水泵房、管子道、井底水倉及副井井底清理系統(tǒng)等。1．副井馬頭門根據(jù)副井提升容器、下放長材料等的要求，、。硐室位于7煤層頂板細(xì)砂巖中，采用錨噴加鋼筋混凝土支護(hù)。2．中央變電所、中央水泵房及管子道中央變電所和中央泵房采用聯(lián)合布置，管子道位于副井井筒南側(cè)10m。中央變電所布置在副井井筒北側(cè)，，采用錨噴加混凝土支護(hù)。中央水泵房布置在井筒南側(cè)，?？紤]到后期排水量的增加，中央水泵房內(nèi)預(yù)留了一臺水泵的位置。3．井底水倉本礦井預(yù)計(jì)正常排水量為500m3/h。按8小時(shí)正常涌水量計(jì)算，水倉有效容積不小于4000m3；水倉采用內(nèi)外倉聯(lián)合布置形式，內(nèi)外倉平面間距為25m，采用混凝土支護(hù)，水倉設(shè)計(jì)總長度為494m?？紤]到后期排水量的增加，在水倉內(nèi)側(cè)預(yù)留了擴(kuò)建水倉的位置。4．副井井底清理系統(tǒng)副井井底清理斜巷下部設(shè)有積水池、吸水井、水泵房等，采取斜巷清理方式。（三）其它硐室除上述主要硐室外，井底車場內(nèi)還設(shè)有電機(jī)車修理間、消防材料庫、等候室、人車庫、調(diào)度室、醫(yī)療室、工具室及爆破材料庫等硐室。另外，為便于煤巷普掘面的掘進(jìn)出煤及主井井底清理撒煤的處理。5 準(zhǔn)備方式 煤層的地質(zhì)特征一、設(shè)計(jì)采區(qū)煤層賦存情況概述本井田內(nèi)有可采煤2層（10煤），主要可采煤層為10煤，本設(shè)計(jì)開采10煤層，本煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，： 煤層地質(zhì)特征表1走向長度（m）370012頂板含水情況隔水層，含水弱2傾斜長度（m）350013底板巖性泥沙、粉砂巖3煤層傾角（0）1014地板含水情況含水弱4煤厚（m）315涌水量（m3/h）5煤的容重（t/m3）16最大涌水量（m3/h）6工業(yè)儲量（萬噸）17自燃發(fā)火期(月)37可采儲量（萬噸）18煤塵爆炸指數(shù)（%）～8設(shè)計(jì)損失（萬噸）19自燃發(fā)火等級Ⅱ級9設(shè)計(jì)回采率（%）8520工業(yè)牌號瘦煤、貧煤10可采年限（a）7121相對瓦斯涌出量11頂板巖性泥巖、粉砂巖22低溫率(℃/100m)3二、設(shè)計(jì)煤層的物理特征⑴厚度：，，煤層厚度變化不大。⑵產(chǎn)狀：走向NW30176。，傾向SW60176。，傾角最小8176。，最大14176。，平均12176。⑶結(jié)構(gòu)：煤層結(jié)構(gòu)簡單，局部有夾矸，煤層穩(wěn)定。⑷煤質(zhì)：煤層硬度小，節(jié)理較發(fā)育。煤質(zhì)牌號為氣煤，煤塵具有爆炸性，%，煤層具有自燃傾向性，自燃發(fā)火期為6～12個(gè)月。⑸瓦斯：瓦斯含量低，絕對涌出量小于10m3/min。三、頂?shù)装逄卣鳍艂雾敚壕植坑袀雾?，巖性為砂質(zhì)頁巖，厚0～。⑵直接頂：為深灰色頁巖，砂頁巖或互層，局部相變?yōu)橹屑?xì)砂巖，個(gè)別為灰質(zhì)頁巖，頂板的厚度、巖性變化不大。直接頂一般為二類頂板，隨采隨冒，能及時(shí)充填采空區(qū)。⑶基本頂：為灰白色中粒砂巖，厚度2～5m，較為穩(wěn)定，基本頂來壓強(qiáng)度為Ⅱ級，初垮步距為13～25m。⑷底板：為灰、深灰色頁巖，～，稍含砂質(zhì)。四、水文地質(zhì)特征⑴水文：主要為砂巖裂隙水，涌出方式為淋水，正常涌水量2m3/h，最大涌水量10m3/h，水文地質(zhì)條件簡單。⑵地質(zhì)構(gòu)造：井田為緩傾斜構(gòu)造，斷層大多位于井田邊界或采區(qū)邊緣部位，井田內(nèi)沒有巖漿侵入和巖溶塌陷現(xiàn)象。⑶開采環(huán)境：2煤和7煤相距105m，采區(qū)地面局部為村莊和小型磚瓦廠，無河流，周圍無其它煤礦開采，留有邊界防隔水煤柱，總體上開采環(huán)境較簡單。⑷礦井瓦斯：瓦斯等級屬低瓦斯礦井，二氧化碳屬一級， m3/t， m3/t，煤層爆炸指數(shù)V=%，屬爆炸危險(xiǎn)性煤層，煤的自然發(fā)火期為5～12月，有時(shí)為1～3個(gè)月。 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)本采區(qū)采用上下山開采，為全礦較大采區(qū)，采區(qū)西、北部，以煤層露頭為界，南部以井田邊界為界，東部以黃灣向斜和葛洼向斜交接處為界，南部以黃灣向斜軸線為界。一、確定采區(qū)走向長度煤層地質(zhì)條件，開采機(jī)械化水平，采區(qū)巷道布置類型和經(jīng)濟(jì)效果綜合考慮。采區(qū)走向長度是確定采區(qū)范圍的一個(gè)重要參數(shù)，需要根據(jù)采區(qū)的地質(zhì)條件井田沿走向無大的地質(zhì)構(gòu)造，斷層少，落差小，煤層厚度變化不大，不存在無煤帶，圍巖平衡，平巷易維護(hù)，采區(qū)走向長度可適當(dāng)加大。開采技術(shù)裝備(1)區(qū)段平巷鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，風(fēng)巷用調(diào)度絞車牽引礦車輔助運(yùn)輸，采區(qū)走向長度可以加大。(2)區(qū)段平巷單巷掘進(jìn)時(shí)，每掘進(jìn)800m左右，開一切眼，將機(jī)、風(fēng)巷聯(lián)系起來，因此 掘進(jìn)通風(fēng)不構(gòu)成限制采區(qū)走向長度的因素。(3)采區(qū)供電采用移動變電站，不受壓降影響，供電距離不受影響。經(jīng)濟(jì)因素在經(jīng)濟(jì)上，采區(qū)走向長度的變化將引起掘進(jìn)費(fèi)，維護(hù)費(fèi)的變化，其中采區(qū)上、下山，采區(qū)車場和硐室的掘進(jìn)費(fèi)以及相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備安裝費(fèi)均隨著采區(qū)走向長度的增加而減少，區(qū)段的維護(hù)費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)將承受采區(qū)走向長度的增加而增加，對于該礦而言，由于煤層賦存條件好，區(qū)段平巷的維護(hù)費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)對采區(qū)走向長度不會構(gòu)成太大的影響。因此，確定一、二采區(qū)走向長度均為2100m，均勻雙翼采區(qū)，這樣工作面連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間長，設(shè)備搬家次數(shù)少，減少搬家費(fèi)用，掘進(jìn)費(fèi)用也相應(yīng)減少。二、確定區(qū)段斜長和區(qū)段數(shù)目自F2斷層至采區(qū)東部邊界，采區(qū)的走向長2800～4000，平均走向長3700米；采區(qū)傾斜長度1000～1800，平均3500米。本區(qū)全部采用區(qū)段開采，區(qū)段寬度為130米，區(qū)段長度一般1000～1800米，根據(jù)采區(qū)走向長度及工作面長度，本采區(qū)上下山階各分11個(gè)區(qū)段進(jìn)行回采。三、煤柱尺寸的確定⑴采區(qū)煤柱的要求采區(qū)煤柱的強(qiáng)度取決于煤層物理力學(xué)性質(zhì)，煤柱形狀，留設(shè)時(shí)間和受采動影響的程度，次數(shù)等。大巷距離煤層的垂距在20米以上，或者布置在較堅(jiān)硬的巖層中，一般不受采動影響，其上方可不留護(hù)巷煤柱，厚煤層階段平巷（或條帶進(jìn)回風(fēng)巷），巷道不好維護(hù)，如果煤柱尺寸大，增加資源損失和自燃發(fā)火的危險(xiǎn)性，對此進(jìn)行無煤柱開采。⑵采區(qū)煤柱的留設(shè)與尺寸本煤層煤自燃發(fā)火性高，因此在開采時(shí)采區(qū)邊界30米的煤柱，在360水平運(yùn)輸大巷，回風(fēng)巷及采區(qū)上下山每側(cè)只留20米煤柱。四、采區(qū)上、下山的布置由于本采區(qū)開采單一煤層，且采區(qū)上、下山服務(wù)年限較長，故將其布置在煤層底板巖石中，距煤層底板20m，兩條上山之間的平均距離為25m，在空間上，運(yùn)輸上山布置在比軌道上山高4～6m處，為了充分利用上山采區(qū)的系統(tǒng)，考慮到通風(fēng)、運(yùn)輸排水、施工及生產(chǎn)的均衡性，將上山布置在采區(qū)的中央，這樣可以使投資少，見效快，上山的傾角為：軌上12176。，運(yùn)上12176。，運(yùn)上、軌上均采用錨噴支護(hù)，凈斷面為：。五、區(qū)段平巷布置根據(jù)本采區(qū)的具體情況，采區(qū)的區(qū)段平巷采用水平布置，雙巷掘進(jìn)，每隔800m區(qū)段平巷用聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)系，以解決掘進(jìn)通風(fēng)問題。六、聯(lián)絡(luò)巷的布置軌道上山與軌道大巷之間用下部車場聯(lián)絡(luò)，與區(qū)段平巷采用上、中部車場聯(lián)系， 運(yùn)輸上山與運(yùn)輸大巷和區(qū)段運(yùn)輸平巷通過溜煤眼聯(lián)系，在采區(qū)上山中部在軌道上山與運(yùn)輸上山間布置采區(qū)變電所，機(jī)、風(fēng)巷每800m左右開一切眼。七、采區(qū)內(nèi)布置：為使礦井盡快投產(chǎn)，首采工作面為七層煤層，再采二煤層，各煤層不同采，首采區(qū)內(nèi)布置一個(gè)面進(jìn)行生產(chǎn)，一個(gè)面準(zhǔn)備。 帶區(qū)車場選型設(shè)計(jì)一、采區(qū)上部車場形式的選擇采區(qū)上部車場有甩車場和平車場兩種，平車場有如下特點(diǎn)：在平臺上設(shè)置車輛調(diào)運(yùn)工作，根據(jù)車輛調(diào)運(yùn)方向不同，上部車場又可分為逆向和順向兩種，根據(jù)該礦井的地質(zhì)情況，采用平車場較為全適合，由于上部傾角較大，且為聯(lián)合布置采區(qū)，有階段回風(fēng)石門同回風(fēng)大巷聯(lián)系，因此，選用逆向平車場較為合適，逆向平車場指車輛進(jìn)入平臺后，車輛進(jìn)入儲車線方向與提升方向相反。 二、采區(qū)中部車場形式的選擇本采區(qū)全部采區(qū)走向長壁采煤法上下山開采,區(qū)段進(jìn)回風(fēng)巷,經(jīng)過上下山和回風(fēng)石門,于運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷相連,需設(shè)下部與上部車場, 四、采區(qū)主要硐室的布置 采區(qū)煤倉當(dāng)采區(qū)內(nèi)煤炭是連續(xù)性運(yùn)輸，大巷為不連續(xù)運(yùn)輸時(shí)，煤倉可起調(diào)節(jié)和緩沖作用，因此，設(shè)置一定的采區(qū)煤倉是充分發(fā)揮礦井及采區(qū)生產(chǎn)能力的一項(xiàng)重要措施。1）采區(qū)煤倉容量　采區(qū)煤倉的容量取決于采區(qū)的生產(chǎn)能力，為了保證正常生產(chǎn)能力應(yīng)以高峰時(shí)的能力為準(zhǔn)，根據(jù)所設(shè)計(jì)采區(qū)的生產(chǎn)能力，結(jié)合礦井的經(jīng)驗(yàn)，將此采區(qū)煤倉的容量定為400t。2）煤倉的形式及參數(shù)　煤倉形式按傾角不同可分為：垂直式、傾斜式及混合式三種。垂直式煤倉一般為園形斷面。斷面利用率高，不易形成死角，便于維護(hù)，施工方便，速度快。因此選之。煤倉直徑選為5m，高為20m，此時(shí)煤倉的總?cè)萘繛?V=πRh=20=3）煤倉的結(jié)構(gòu)及支護(hù)①煤倉的結(jié)構(gòu)包括有煤倉上部的收口，倉身，下口漏斗及溜口閘門基礎(chǔ)，溜口和閘門裝置。②由于煤倉斷面較大，為了保證煤倉上口安全，需要用混凝士收口，倉身用錨噴支護(hù)，在倉下口用混凝土砌筑，為了大巷安全，煤倉與大巷邊接處必須加強(qiáng)支護(hù)，在煤倉下部收口處，四周鋪設(shè)數(shù)根鋼梁，灌入混凝土，并與大巷邊為一體，煤倉溜口閘門處的有效尺寸為700mm的正方形，為了好處理煤倉事故，在收口處設(shè)觀察孔，當(dāng)堵塞時(shí)，用鋼釬捅煤塊即可，在煤倉內(nèi)設(shè)置自動測定裝煤指示器。采區(qū)絞車房絞車房是采區(qū)上部車場的主要硐室。1）絞車房設(shè)在二層煤底板巖石中，此處圍巖穩(wěn)固，無大的地質(zhì)構(gòu)造與含水層，無淋水。因此，以利于絞車房的維護(hù)。2）絞車房設(shè)兩個(gè)安全出口，即負(fù)絲繩通道及絞車房通道，絞車房設(shè)備由繩道運(yùn)入時(shí)，繩道寬度應(yīng)能滿足使最大部件通過，繩道與絞車房聯(lián)接處，布置一段平巷，繩道在5m長度內(nèi)，用不可燃材料支護(hù)，風(fēng)道在5m內(nèi)，采用不可燃材料支護(hù)，風(fēng)道中設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)窗。3）絞車房布置及尺寸絞車房內(nèi)布置原則是：在保證安全生產(chǎn)和易于安裝檢修的條件下，盡可能布置緊湊，以減少硐室工程量。絞車房采用不可燃材料支護(hù)，用半圓拱形斷面。錨噴支護(hù)。采區(qū)變電所采區(qū)變電所是采區(qū)供電的樞紐。采區(qū)變電所布置在2煤底板兩條上山中間，長為20m，布置成“︹”形，高度為3m，硐室通道寬為2m，硐室地面留有3‰向外流水的坡度，用不燃性材料支6 采煤方法 采煤工藝方式一、采煤方法選擇1．開采條件本井田位于淮北煤田渦陽向斜的東翼，總體構(gòu)造形態(tài)為一走向北東、傾向北西、傾角多在5176?！?0176。、且發(fā)育有一系列次級褶曲和斷層的單斜構(gòu)造。井田東部受巖漿巖的影響較嚴(yán)重，構(gòu)造復(fù)雜程度總體上屬中等構(gòu)造復(fù)雜程度。據(jù)地質(zhì)鉆探揭露以及地震資料分析，井田內(nèi)共發(fā)育斷層109條，其中正斷層98條，逆斷層11條。按斷層的最大落差大小來分，落差大于100m的斷層有8條；落差在100～50m的斷層有5條；落差在50～20m的斷層有18條；落差小于20m的斷層有78條；斷層基本上呈東西向、北北西方向有規(guī)律地展布。本井田以二疊系下統(tǒng)山西組和下石盒子組為主要含煤巖組。山西組含煤三組，1～4層，～。11煤層、9煤組不發(fā)育，不可采，10煤層局部有兩個(gè)分層，為該礦區(qū)主要可采煤層之一，總體上是較穩(wěn)定煤層。下石盒子組含煤五組，1～7層，～。8煤層零星可采， 4煤層為極不穩(wěn)定的不可采煤層。7煤層由于受輝綠巖穿插，常出現(xiàn)1～2個(gè)分層，多變質(zhì)為天然焦，為主要可采煤層，總體上是較穩(wěn)定煤層。，其中：，%；，%。按水平分，%；641m～，％；800m～，％。本井田10煤層頂板為泥巖，粉砂巖或細(xì)粒砂巖，砂巖頂板對下伏巖煤層具沖刷作用。煤層底板多為暗色泥巖或細(xì)粉砂巖。7煤層頂?shù)装逯饕獮槟鄮r粉砂巖。一般情況下，巖石的力學(xué)強(qiáng)度以砂巖和巖漿巖較高，工程地質(zhì)條件較好；粉砂巖次之；泥巖較低。根據(jù)鉆孔瓦斯資料，本礦井瓦斯成分以N2為主，（），可采煤層的瓦斯含量，隨埋藏深度增加而增加，在采樣深度750m處陡然升高。預(yù)計(jì)礦井一水平生產(chǎn)時(shí)，～，礦井瓦斯涌出量較小，但從煤層瓦斯含量隨埋藏深度的變化特征而言，深部煤層的瓦斯含量增加明顯，有可能存在局部瓦斯富集現(xiàn)象，同時(shí)參照臨近生產(chǎn)礦井，本設(shè)計(jì)按高瓦斯礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)。本井田的10煤層和7煤層都具有煤塵爆炸危險(xiǎn)性，10煤層為不自燃—不易自燃，7煤層為不易自燃。℃/hm，屬于正常地溫區(qū)。預(yù)計(jì)本井田在26℃為安全上限值，范圍為340m400m，而510～545m以下地溫已達(dá)31℃，為一級高溫區(qū)。我國綜合機(jī)械化采煤技術(shù)提高較快，生產(chǎn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)日趨成熟，國有重點(diǎn)煤礦采煤、%%，%，%、%、%；采煤工作面和綜采工作面平均單產(chǎn)提高111%和89%，工作面數(shù)量減少33%，124個(gè)綜采隊(duì)組年產(chǎn)超過百萬噸。我國煤礦高產(chǎn)集約化開采技術(shù)和設(shè)備的研究開發(fā)取得重要突破。我國研制開發(fā)成功厚煤層、中厚煤層和較薄煤層高效開采大功率機(jī)電一體化綜采成套技術(shù)裝備，其中，交流變頻調(diào)速電牽引采煤機(jī)有30多種型號，裝機(jī)功率300～1200kW,供電電壓1140～3300V，～5m，適應(yīng)煤層傾角0～45176。；重型刮板輸送機(jī)最大裝機(jī)功率1400 kW，運(yùn)力2500t/h，過煤量8Mt以上；強(qiáng)力液壓支架支護(hù)高度達(dá)5m，工作阻力達(dá)8000～10000kN，承載壽命試驗(yàn)達(dá)35000次，并裝備了大流量電液控制系統(tǒng)。近幾年，淮北礦區(qū)通過改革采煤方法，完善回采工藝，已經(jīng)探索出適合淮北礦區(qū)條件的高產(chǎn)高效采煤方法，；～，～。采煤設(shè)備裝備水平也在不斷提升，綜采面液壓支架工作阻力由4200kN、4800kN上升到6000kN、6400kN，架型將由四柱支撐掩護(hù)式逐步向兩柱掩護(hù)式過渡；采煤機(jī)由MG37MG475型液壓牽引升級為MG300/700、MG400/920型電牽引采煤機(jī)。刮板機(jī)由SGZ400、SGZ500升級為SGZ764/6SGB880/800、SGZ1000/1050型。綜合以上分析，根據(jù)本井田的煤層開采條件，并結(jié)合當(dāng)前煤炭生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和綜采實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本礦井在適合綜合機(jī)械化開采的塊段均選擇