【正文】 30176。，行人運料很不方便，特別是急傾斜煤層，工作面作業(yè)條件比較因難，勞動強度大．為了安全起見，防止滑落煤和巖塊砸傷人員或沖倒支架，工作面宜短不宜長。③圍巖性質(zhì)頂板松軟破碎的工作面，放頂時矸石易竄入工作空間影響作業(yè)，工作面越長、暴露頂板面積越大，采場壓力越大，對采場生產(chǎn)和安全都水利。因此，頂板松軟破碎或堅硬時，工作面不宜太長。④地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造主要包括斷層、沼曲、陷落校與巖漿侵入，其中以斷層和陷落柱影響為最大。不同的回采工藝方式，對地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性有所不同。一般來說機械化程度越高，對地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性則越差。（2）技術(shù)因素①采煤機滾筒式采煤機或刨煤機采煤比爆破落煤的進(jìn)度快、效率高、產(chǎn)量大。條件相同時機采工作面長度應(yīng)大于炮采工作面長度。工作面愈長、相對減少丁輔助工作時間，同時也相應(yīng)減少了盤區(qū)區(qū)段數(shù)目和工作搬家次數(shù)，節(jié)約了工程量。②輸送機設(shè)計選用輸送機的運輸能力和有效鋪設(shè)長度應(yīng)滿足工作面長度、產(chǎn)量和進(jìn)度要求。③頂板管理頂板不穩(wěn)定時，工作面不應(yīng)過長，綜采工作面長度一般情況下是不受頂板管理要求的限制，故條件相同時綜采上作面長度一般應(yīng)大于普采工作面。④工作面通風(fēng)一般情況下工作面長度與通風(fēng)無直接關(guān)系。瓦斯涌出量較大的煤層，需要用來沖淡瓦斯的風(fēng)量愈大。工作面風(fēng)速大，引起煤塵飛揚，所以在高瓦斯礦井中，應(yīng)按采煤工作面的通風(fēng)能力確定工作面長度： （式41）式中 L—依據(jù)工作面通風(fēng)能力確定的最大工作面長度，m；V—工作面內(nèi)允許的最大風(fēng)速，4m/s；B—工作面最小控頂距，m；m—工作面面采高，m；C1—風(fēng)流收縮系數(shù)，～；qb—生產(chǎn)噸煤所需風(fēng)量，m3/min；SN—循環(huán)進(jìn)度，m；P—煤層生產(chǎn)率，單位面積上出煤量，P=mrc，t/m3；r—煤的視密度，t/m3；c—工作面回采率；—晝夜循環(huán)數(shù)，個。⑤巷道布置在煤層群聯(lián)合布置盤區(qū)時，由于各煤層的賦存條件和開采技術(shù)條件不同，根據(jù)工作面生產(chǎn)技術(shù)條件所確定的合理工作面長度也不盡相同。這時，應(yīng)在分析各煤層合理工作面長度的基礎(chǔ)上，以主要開采煤層為主，兼顧其它煤層，統(tǒng)籌考慮選定一個對盤區(qū)內(nèi)各煤層都比較合理的工作面長度。（3）經(jīng)濟因素由于工作面長度與地質(zhì)因素和技術(shù)因素關(guān)系十分密切，直接影響生產(chǎn)效益、所以應(yīng)根據(jù)條件，以產(chǎn)量高、效率高為原則選取合理的工作面長度。合理的工作面長度應(yīng)以生產(chǎn)成本最低、經(jīng)濟效益最好為目標(biāo)。采煤工作面的經(jīng)驗長度：綜合機械化采煤工作面長度，一般為150～220m，如開采技術(shù)條件許可工作面長度可達(dá)250～300m，每個工作面長度盡可能保持一致；普通機械化采煤工作面的長度，一般宜為120～160m，其總長度一般為200～300m。炮采工作面長度一般為80～150m。當(dāng)受斷層等構(gòu)造影響時，根據(jù)實際情況決定其長度。急傾斜煤層采用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法的工作面長皮一般為30～60m。水砂充填采煤的工作面長度，可參照條件類似的分層下行陷落采煤法工作面長度的數(shù)值確定。放頂煤開采，當(dāng)工作面端頭受條件限制無法放煤時，應(yīng)適當(dāng)增加工作面長度。對于日產(chǎn)萬噸的高產(chǎn)高效放頂煤工作面，當(dāng)煤層厚度較小、采煤機割煤時間大于放頂煤時間時，工作面長度以180~200m為佳；當(dāng)煤層厚度較大、放煤時間較長時，工作面長度以150~180m為宜。工作面的參考長度如表43所示。表43 工作面長度參考表Table 43 Face length of the reference table回采工藝類型工作面長度(m)綜合機械化采煤不宜小于160普通機械化采煤薄煤層不小于120，中厚煤層不小于140炮采工藝100～120綜合以上技術(shù)、經(jīng)濟、地質(zhì)因素以及采煤工作面經(jīng)驗長度，選定工作面長度為190m。 盤區(qū)區(qū)段長度及區(qū)段數(shù)目的確定（1）盤區(qū)煤柱留設(shè)經(jīng)驗尺寸采用走向長壁采煤法的盤區(qū)，條件允許時，應(yīng)優(yōu)先考慮采用無煤柱護(hù)巷。有煤柱護(hù)巷時，區(qū)段斜長等于采煤工作面長度加區(qū)段平巷和護(hù)巷煤柱的寬度。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，護(hù)巷煤柱寬度可參考表44。表44 盤區(qū)煤層巷道護(hù)巷煤柱尺寸Table 44 Mining area roadway pillar size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)備注大巷20～3025～50回風(fēng)巷2020～30區(qū)段平巷8～2015～20邊界5～105～10較大斷層10~5010～50視斷層落差情況而定根據(jù)上述盤區(qū)煤柱留設(shè)經(jīng)驗，確定采區(qū)邊界煤柱按20m留設(shè)，大巷間距30m，兩側(cè)預(yù)留煤柱30m，區(qū)段平巷煤柱預(yù)留20m。（2）影響盤區(qū)尺寸的因素盤區(qū)尺寸主要指盤區(qū)傾斜長度和走向長度。一盤區(qū)走向長度約為1650m，傾向長度2970m，現(xiàn)將盤區(qū)的區(qū)段斜長、區(qū)段走向長度，和區(qū)段數(shù)目計算如下：一、二盤區(qū)均采用走向長壁采煤法，根據(jù)地質(zhì)條件，需煤柱護(hù)巷。有煤柱護(hù)巷時，區(qū)段斜長等于采煤工作面長度加區(qū)段平巷和護(hù)巷煤柱的寬度。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，參照表34采區(qū)巷道護(hù)巷煤柱尺寸。（3）確定區(qū)段的傾斜長度、走向長度、區(qū)段數(shù)目根據(jù)上一節(jié)中工作面長度選定為190m，區(qū)段平巷的寬度5m，護(hù)巷煤柱的寬度定為20m，則區(qū)段傾斜長確定為220m。L=2H+D+B （式42）式中 L—區(qū)段斜長，m；H—區(qū)段平巷的寬度，m；D—護(hù)巷煤柱寬度；B—工作面長度。則L=25+20+190=220 m則區(qū)段傾斜長度為220m，因工作面沿煤層走向方向推進(jìn)，確定區(qū)段的走向長度為1500m，即工作面連續(xù)推進(jìn)長度為1500m，區(qū)段數(shù)目為12。當(dāng)盤區(qū)范圍內(nèi)煤層傾斜方向有較大變化或遇到落差較大的斷層時，區(qū)段劃分應(yīng)考慮以這種自然變化為界，以利于工作面生產(chǎn)。因采區(qū)內(nèi)的斷層基本為礦井南部邊界，對采區(qū)煤層開采和工作面布置基本無影響，故不予考慮。 盤區(qū)的生產(chǎn)能力、盤區(qū)煤柱和回采率盤區(qū)生產(chǎn)能力是盤區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的采煤工作面和掘進(jìn)工作面產(chǎn)旦的總和，是礦井和采區(qū)集中化的標(biāo)志之一。（1）盤區(qū)生產(chǎn)能力的影響因素影響設(shè)計盤區(qū)生產(chǎn)能力的因素：影響盤區(qū)生產(chǎn)能力的因素主要是煤層賦存狀況和地質(zhì)構(gòu)造及開采技術(shù)條件，回采工藝和裝備水平等，設(shè)計中正確地確定采區(qū)有關(guān)參數(shù)和采煤方法是保證采區(qū)生產(chǎn)能力的前提。近年來，隨著采煤、運輸設(shè)備制造水平的高度發(fā)展，大大地提高了綜采設(shè)備生產(chǎn)能力，因此在礦井綜合開采條件許可時，應(yīng)盡可能提高工作面單產(chǎn)，創(chuàng)造一井一面的高產(chǎn)大型礦井，從而使礦井生產(chǎn)工藝系統(tǒng)，設(shè)備配置更加完善，使礦井獲得高的生產(chǎn)率和較高的綜合效益，使礦井生產(chǎn)經(jīng)營達(dá)到一個新的水平。（2）確定盤區(qū)生產(chǎn)能力的方法①采煤工作面生產(chǎn)計算按照確定的工作面長度，選取工作面進(jìn)度以及采高進(jìn)行計算：A=L L1M1 r C1+ L L1M2 r C2 （式43）式中 A—工作面日產(chǎn)量，t/d；L—工作面長度，m；L1—工作面日進(jìn)度，m；M1—采煤高度，m；M2—放頂煤高度，m；r—煤的視密度，t/m3；C1—工作面機采回采率；C2—工作面放頂煤回采率。則A=190+190=2566t/d②盤區(qū)內(nèi)回采工作面數(shù)目盤區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的綜采工作面宜為一個面，不應(yīng)超過兩個面；普采工作面宜為兩個面，不應(yīng)超過三個面。近年來，隨著礦井機電裝備能力的提升，礦井生產(chǎn)集約化、機械化、信息化的發(fā)展，多數(shù)高產(chǎn)高效礦井都裝備了一井一面的生產(chǎn)布置方式，大大提高了生產(chǎn)效率和安全性能。根據(jù)實際情況，本盤區(qū)內(nèi)采用一個工作面便可滿足產(chǎn)量要求。③盤區(qū)生產(chǎn)能力計算盤區(qū)內(nèi)同時回采工作面數(shù)目及其工作面單產(chǎn)確定后，可按下式計算盤區(qū)生產(chǎn)能力：盤區(qū)內(nèi)同時回采工作面數(shù)目及其工作面單產(chǎn)確定后，可按下式計算盤區(qū)生產(chǎn)能力：AB = k1 k2∑A （式44）式中 AB—盤區(qū)生產(chǎn)能力，t/d；∑A—回采工作面日產(chǎn)量之和，t/d；k1—工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，本盤區(qū)只有一個工作面，取1；k2—盤區(qū)內(nèi)掘進(jìn)出煤系數(shù)，；則AB=12729= 年生產(chǎn)能力A= ABTr=330=，其中r為循環(huán)率。礦井生產(chǎn)能力能夠滿足60萬t/a。④盤區(qū)生產(chǎn)能力驗算初步確定盤區(qū)生產(chǎn)能力后，還應(yīng)驗算運輸、通風(fēng)、采區(qū)車場能力等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力。（a）盤區(qū)運輸能力為保證盤區(qū)生產(chǎn)能力，要求盤區(qū)運輸設(shè)備的小時生產(chǎn)能力應(yīng)與回采工作面設(shè)備能力相適應(yīng)。對中、小礦井，采區(qū)運輸設(shè)備設(shè)計能力為An≥ （式45）式中 An—運輸設(shè)備的設(shè)計能力，t/d；—產(chǎn)量不均衡系數(shù)；—運轉(zhuǎn)不連續(xù)性系數(shù)，～，～。則An≥=。（b）盤區(qū)的通風(fēng)能力盤區(qū)的生產(chǎn)能力應(yīng)和通風(fēng)能力相適應(yīng)。驗算通風(fēng)允許的最大盤區(qū)生產(chǎn)能力為：AB≤ （式46）式中 V—巷道允許最大風(fēng)速，取4m/s；S—進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)巷道凈斷面，取12m2；Q—日產(chǎn)一噸煤所需風(fēng)量，m3/min/t。根據(jù)《通風(fēng)細(xì)則》，本次計算Q取2 m3/min/t。因AB≤60412247。2=1440()/s=86400t/d ，故盤區(qū)通風(fēng)能力滿足要求。（3）盤區(qū)煤柱盤區(qū)煤柱包括盤區(qū)范圍內(nèi)的巷道煤柱，以及盤區(qū)邊界煤柱，斷層煤柱，防水煤柱、邊界煤柱等。按其作用和性質(zhì)可分為護(hù)巷煤柱和隔離煤柱兩大類。①盤區(qū)煤柱的留設(shè)根據(jù)經(jīng)驗，一般煤層大巷保護(hù)煤柱兩側(cè)各寬50～100m。 ②盤區(qū)邊界和區(qū)段巷道煤柱盤區(qū)邊界煤柱寬度一般為10～20m，當(dāng)盤區(qū)邊界亦為井田邊界時，煤柱尺小大小按井田邊界煤柱要求留設(shè)；區(qū)段巷道煤柱寬度為5～20m，厚煤層者取上限。護(hù)巷煤柱留設(shè)時，在使用安全的前提下還應(yīng)便于煤柱回收。開采煤柱：大巷間距30m，兩側(cè)預(yù)留煤柱30m，區(qū)段煤柱預(yù)留20m。盤區(qū)的保護(hù)煤柱示意圖見圖46。圖46 盤區(qū)保護(hù)煤柱示意圖Figure 46 Mining area of protective pillar schematic（4）盤區(qū)回采率①工作面回采率工作面采出煤量占工作面動用儲量的百分率稱作工作面回采率。工作面回采率計算時按照下列原則進(jìn)行選取數(shù)據(jù)：厚煤層不應(yīng)小于93%；中厚煤層不應(yīng)小于95%，薄煤層不應(yīng)小于97%，而在煤層冒放性較好和良好的放頂煤采煤工作面，其工作面回采率為85％。，屬于厚煤層，工作面回采率為95％。②盤區(qū)回采率盤區(qū)采出煤量占儲量的百分串，稱作盤區(qū)回采率。盤區(qū)儲量是指盤區(qū)內(nèi)的礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地地面建筑物和構(gòu)筑物、井下主要巷道保護(hù)煤柱煤量所得的儲量。按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定盤區(qū)回采率：厚煤層不應(yīng)小于75%，中厚煤層不應(yīng)小于80%，簿煤層不應(yīng)低于85%。結(jié)合實際情況，本盤區(qū)回采率為75％。 盤區(qū)內(nèi)巷道及硐室布置（1）一般規(guī)定采煤工作面瓦斯涌出量大于或等于20m3/min、進(jìn)回風(fēng)巷道凈斷面8m2以上，經(jīng)抽放瓦斯達(dá)到《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》的要求和增大風(fēng)量已達(dá)到最高允許風(fēng)速后，其回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯?jié)舛热圆环媳疽?guī)程第一百三十六條規(guī)定的，由企業(yè)主要負(fù)責(zé)人審批后，可采用專用排瓦斯巷，專用排瓦斯巷的設(shè)置必須遵守下列規(guī)定：①工作面風(fēng)流控制必須可靠；②專用排瓦斯巷必須在工作面進(jìn)回風(fēng)巷道系統(tǒng)之外另外布置，并編制專門設(shè)計和制定專項安全技術(shù)措施，嚴(yán)禁將工作面回風(fēng)巷作為專用排瓦斯巷管理；③%，；專用排瓦斯巷進(jìn)行巷道維修工作時，%；④專用排瓦斯巷及其輔助性巷道內(nèi)不得進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)和設(shè)置電氣設(shè)備；⑤專用排瓦斯巷內(nèi)必須使用不燃性材料支護(hù)，并應(yīng)當(dāng)有防止產(chǎn)生靜電、摩擦和撞擊火花的安全措施；⑥專用排瓦斯巷必須貫穿整個工作面推進(jìn)長度且不得留有盲巷；⑦專用排瓦斯巷內(nèi)必須安設(shè)甲烷傳感器，甲烷傳感器應(yīng)當(dāng)懸掛在距專用排瓦斯巷回風(fēng)口10～15m處，%時，能發(fā)出報警信號并切斷工作面電源，工作面必須停止工作，進(jìn)行處理；⑧專用排瓦斯巷禁止布置在易自燃煤層中。⑨隨著采煤工藝的發(fā)展，為了適應(yīng)綜采推進(jìn)和產(chǎn)量大幅度提高的要求，在盤區(qū)布置時，回采巷道一般沿煤層布置煤巷，不再設(shè)置巖石中巷。在開采單一中厚煤層或薄煤層時，一般沿煤層布置，在開采煤層群時，也應(yīng)盡可能沿煤層布置巷道，巷道支護(hù)方式目前也主要采用錨桿支護(hù)。（2）盤區(qū)內(nèi)巷道布置根據(jù)上述規(guī)定，本采區(qū)共布置三條大巷，分別是運輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)大巷。其中運輸大巷、軌道大巷沿煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿煤層頂板布置。運輸大巷、軌道大巷以及回風(fēng)大巷的巷道斷面圖如圖47所示，巷道的特征表見表45。（a）軌道大巷（b）運輸大巷（c）回風(fēng)大巷圖47 大巷斷面圖Figure 47 Down the roadway crosssection diagram表45 巷道特征表Table 45 Roadway characteristics table巷道名稱斷面積（m2）掘進(jìn)尺寸（mm）支護(hù)方式噴射厚度（mm）凈周長（m）凈斷面積設(shè)計斷面寬高軌道大巷42003100錨噴100運輸大巷42003100錨噴100回風(fēng)大巷45003200錨噴100（3）區(qū)段平巷的布置開采厚煤層時，各分層的區(qū)段平巷，在煤層傾角小于15176。～20176。時，一般用內(nèi)錯式布置；傾角大于20176。～25176。時，可用水平式布置；傾角小于8176。～10176。的近水平煤層，一般可用重迭式布置。對于開采煤層群的聯(lián)合布置采區(qū)及單一厚煤層分層開采采區(qū)應(yīng)考慮設(shè)置區(qū)段集中巷。根據(jù)經(jīng)驗，其位置應(yīng)選在距煤層底板的垂直距離8～12m處，并在支承壓力傳遞影響角以外的地方，角度介于25176?！?5176。之間，區(qū)段集中巷還應(yīng)布置在比較堅硬的穩(wěn)定的底板巖層中，并應(yīng)避開地質(zhì)破壞的影響。本盤區(qū)內(nèi)