【正文】 淮南謝橋煤礦通風系統(tǒng)設計分區(qū)石門皮帶機搭接關系及大巷圍巖穩(wěn)定性，礦井東、西兩翼皮帶機大巷布置在8煤層頂板的巖石中，兩翼軌道大巷布置在瓦斯含量較低，煤層厚度為5m～7m的以下的巖巷中。為了避免兩套運輸系統(tǒng)之間的相互干擾與巷道的平面交叉，設計確定將皮帶機斜巷布置高于軌道石門及大巷。2．主要回風巷道布置根據(jù)煤層賦存特點，本礦井適于布置東翼回風大巷為單巷布置，其位置在8煤層底板，西翼回風大巷布置在8煤層底板。為了使巷道有較好的施工和維護條件，應盡量把巷道布置在穩(wěn)定性較好的巖層里； 另一面，回風大巷應盡量可能遠離八煤層，以免因斷層導通而引起1煤層底板突水危及礦井安全。3．井筒的延伸礦井只設立一個水平，故暫不考慮井筒延伸的問題。 通過以上的分析，可以得出本礦采用單水平上下山開拓是比較理想的開拓方式，即可滿足產(chǎn)量的要求，又能簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，在一定程度上保證了安全。二、礦井基本巷道（一）井筒1．主井（1）主井斷面及箕斗的選型方案；根據(jù)一次提升量40t選用兩套JG32/190B箕斗。表25箕斗參數(shù)表同側裝卸式JG40/190B載重（t）40有效容積（m3 ）最大終端載荷（Kn）1540尾繩裝置最大允許載荷（Kn）670最大提升高度（m）1100表26JG32/190B箕斗的主要尺寸表ABB1B2K33701900226022003500主井井筒凈直徑取8m。主井井筒表土層采用凍結法施工，表土層、基巖段均采用噴射混凝土支護，支護厚度為1000mm，選取JG40/190B型箕斗。第 26 頁 共 77 頁PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 華北科技學院畢業(yè)設計其中井筒斷面尺寸同方案一來確定，經(jīng)過計算。2．副井（1）提升設備選型根據(jù)《礦井提升運輸》，副井罐籠的規(guī)格選擇規(guī)定如下： ① 根據(jù)井下運輸使用的礦車名義載重量（主井為箕斗提升時按運輸?shù)V車名義載重量）；② 根據(jù)運送最大班下井工人的時間不超過40min或每班總作業(yè)時間是否超過5h來確定罐籠的層數(shù)； 采用簡單計算法確定斷面：D=8m；那么，副井井筒表土層采用凍結法施工，表土層、基巖段均采用噴射混凝土支護，支護厚度為1000mm。選取GDG3/9/2/2K(—9B礦車)3．風井在方案一、采用東風井、西風井。東風井用于東翼回風，西風井專用于西翼回風。 風井井筒斷面尺寸主要根據(jù)所需通過的風量來確定, 東西翼風井直徑均為7m。（二）井底車場（1）井底車場形式的選擇：初步設計已確定井底車場為折返式車場，東西兩翼軌道大巷來車均經(jīng)主石門進入井底車場。（2）車場巷道斷面及支護形式主要依據(jù)井底車場所通過的風量，運輸設備對外形尺寸和管道線路布置的要求以及圍巖狀態(tài)來確定。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 淮南謝橋煤礦通風系統(tǒng)設計圖26 井底車場硐室布置示意圖三、礦井提升（一）主井提升；生產(chǎn)一水平為700m；年工作日為330天，每天三班工作兩班提煤（16小時）。采用塔式提升，（Ⅲ），其最大靜張力為900KM、最大靜張力差為220KM。提升控制和井上、下自動裝卸系統(tǒng)均應具有自動、手動兩種操作方法。主井提升機電控系統(tǒng)所需要的高、低壓電源均引自主井井塔變電所。（二）副井提升副井擔負礦井升降人員和材料設備以及矸石等輔助作業(yè)任務。本礦井的矸石量為105/a。本礦采用塔式提升，每罐載76人，提升機為JKM—46（A/Ⅲ）。第 28 頁 共 77 頁PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 華北科技學院畢業(yè)設計第三章 采煤方法及采區(qū)巷道布置第一節(jié) 煤層的地質特征一、采區(qū)地質構造本井田位于謝橋向斜北翼，呈單斜構造。煤層走向北 70176?！?0176。，一般傾角為 8176?！?5176。，產(chǎn)狀平直、穩(wěn)定。區(qū)內斷層對煤層的破壞程度較小，大斷層均出現(xiàn)在東、西邊界和井田深部。從本礦井斷裂構造分布的位置來看，幾條主要斷層都處于礦井邊界或其深部位置， 而井田內斷層比較少，規(guī)模也不大，且多出露在 8 煤層以下各煤層之淺部，對煤層的破壞比較小。二、采區(qū)煤層本區(qū)8煤層為首采和主采煤層?，F(xiàn)從這層煤的主要特征及其所受構造的影響等方面，對其主要開采條件作如下分析：該煤層厚度介于4m～7m之間，平均6m，煤層厚度的變異系數(shù)為27%，煤層的可采性指數(shù)為100%?！?m的厚度段為主的約占總數(shù)的27%，～度段，約占總數(shù)的32%。該煤層分布穩(wěn)定，結構簡單，僅局部遇見一層炭質泥巖夾矸，煤層頂板以砂質泥巖、泥巖為主，局部為石英砂巖；底板為泥巖、砂質泥巖。第一水平內見斷層五條，首采區(qū)內見斷層三條。這些斷層的出現(xiàn)，也僅對工作面的布置具備影響。因此，8煤層的開采條件比較好。第二節(jié) 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)一、采區(qū)布置（一）首采區(qū)位置選擇原則本礦井首采區(qū)位置選擇原則：（1）首采區(qū)位置必須要有較高的勘探程度和豐富的可靠的儲量，尤其是有足夠的綜采可采儲量，而且煤層賦存穩(wěn)定，地質構造簡單。（2）首采區(qū)應布置在井筒附近，使其初期貫通距離短，井巷工程量少，以達到工期短、投資省、達產(chǎn)快的目的。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 淮南謝橋煤礦通風系統(tǒng)設計（3）采區(qū)布置要有利于井下開拓、配采和采掘接替，以形成合理的通風運輸系統(tǒng)，為礦井投產(chǎn)后生產(chǎn)管理簡單，生產(chǎn)運營管理費用低創(chuàng)造條件。 （4）首采區(qū)要盡量布置在有鄰近礦井生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的煤層中，以保證礦井能夠很快地達到設計產(chǎn)量。（5）首采區(qū)應盡量布置在對開采有影響的的主要村鎮(zhèn)、河流及地面主要干線等建筑物下。（二）采區(qū)巷道布置方式根據(jù)井下開拓布局、煤層群分組及采區(qū)的具體地質條件，按安全生產(chǎn)、開采方便、 系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟合理以及多掘煤巷少掘巖巷的要求，確定東西一二采區(qū)采用雙翼走向長 壁，中央集中上山布置方式。對于各個煤層采用一次采全高的采煤方法，由于本設計首先考慮開采8煤層，所以先開采8煤層再配采其他煤層。初期采區(qū)的這種布置方式有以下特點：（1）礦井以 2 個采區(qū)、兩個工作面達到設計產(chǎn)量，采區(qū)布置緊湊集中，礦井生產(chǎn)高產(chǎn)高效；（2）兩翼大巷除了工業(yè)場地保護煤柱即可準備達產(chǎn)采區(qū)，工程量最省，工期最短； （3）井下實現(xiàn)東西兩翼同時開采，采場接替容易，可確保礦井穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)； （4）達產(chǎn)采區(qū)開采條件好，具有豐富可靠的綜采儲量，礦井達產(chǎn)后，有較大的增產(chǎn)潛力。（三）上山布置方式由于本礦采用雙翼走向長壁，那么在東西兩翼布置上山。本礦井按高瓦斯突出礦井 設計，根據(jù)礦井通風需要和采區(qū)內煤炭設備材料運輸?shù)纫?，設計確定本礦井的東西兩 翼采區(qū)布置3條上山，即在采區(qū)中央布置一條軌道上山、一條專用回風上山和一條皮帶機上山。三條上山布置的主要優(yōu)點是：專巷專用、安全可靠、系統(tǒng)簡單，對施工和生產(chǎn)有利。根據(jù)本礦具體情況以及支護技術和井巷維護情況，設計確定東西兩翼采區(qū)采用三條巖巷上山，其中皮帶機上山布置在8煤層底板。（四）開采順序和接替關系根據(jù)本礦井各可采煤層的賦存條件及開采技術因素，各采區(qū)內開采順序均采用下行 式開采，即先采上層，后采下層。在接替關系上，由于本礦井為高瓦斯突出礦井，為了第 30 頁 共 77 頁PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 華北科技學院畢業(yè)設計避免在回采區(qū)段下準備回采工作面時，出現(xiàn)采掘串聯(lián)風和開采動壓對巷道的影響，回采 工作面接替均按由采區(qū)一翼向另一翼接替方式。東一采區(qū)一翼回采，另一翼準備。西一采區(qū)一翼回采，另一翼掘進。按前進布置考慮。二、巷道掘進（一）采區(qū)巷道為保證礦井安全生產(chǎn)和便于施工，采區(qū)巷道準備，先由煤層上山貫通，再施工采區(qū) 車場和回采巷道。為防瓦斯突出、發(fā)生透水，或遇巖石破碎，煤層急劇變化時，應及時 打超前鉆孔，邊探邊掘，以保安全。為避免采掘串聯(lián)風，各采掘工作面均設有獨立的通 風系統(tǒng)。（二）巷道斷面本礦井瓦斯較高、地壓較大、地溫也較大。因而，在設計巷道斷面時，除滿足礦井 正常生產(chǎn)期間的通風、運輸、行人等要求外，并參照生產(chǎn)實踐，對可縮支架斷面考慮了 一定的收縮率。巷道斷面一般采用直墻半圓拱斷面開，切眼采用梯形斷面。（三）掘進工作面?zhèn)€數(shù)本礦井為高瓦斯突出礦井，且開采強度大、綜合采煤機械化程度高，為保證礦井開 拓，準備和回采的正常接替，并考慮到礦井投產(chǎn)后的具體生產(chǎn)技術條件和工程量大小，設計確定本礦井達到設計產(chǎn)量時，共配備2個掘進面，回采與掘進面比為1：1。第三節(jié) 采煤方法及生產(chǎn)系統(tǒng)一、采煤工藝方法本礦井煤層傾角多為6176?！?0176。，屬于緩傾斜煤層，對緩傾斜煤層開采，目前國內普通選用的有走向長壁或帶區(qū)式采煤法。傾斜長壁采煤雖然具有巷道系統(tǒng)簡單，掘進率低、 工程量較省，經(jīng)濟效果較好等優(yōu)點。但從目前國內開采技術來看，采用傾斜長壁采煤法的礦井，絕大部分煤層傾角在12176。以下，也有一部分礦井傾角在17176。以下也采用了傾斜長壁采煤法。，煤層傾角一般多在8176。以下。對于8176。以上的厚煤層和12176。以上的中厚煤層，由于開采技術條件較復雜，工作面綜合性管理困難，以及大傾角綜采設備可調斜裝置還未全面過關，暫不適宜在國內普 遍推廣應用。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 淮南謝橋煤礦通風系統(tǒng)設計基于上述情況，并結合本礦井傾角小等具體條件，設計確定本礦達產(chǎn)時的2個采區(qū)，西翼采區(qū)均為走向長壁采煤法，頂板管理采用全部垮落法。此外，為在正常生產(chǎn)期間，能夠切實掌握采區(qū)內煤層構造及其變化情況，充分發(fā)揮采煤機械化的效能，保證礦井穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、避免新鮮風流竄入采空區(qū)，防治煤層自燃，采區(qū)內均采用退式開采?；茨系V區(qū)多年來均以走向長壁開采為主，對于本礦井是否采用傾斜長壁開采方式，經(jīng)過認真分析國內傾斜長壁開采的現(xiàn)狀，并考慮到本礦井東翼初期開采塊段煤層傾角較 小（一般在 8176。左右），斷層分布以傾斜方向為主，工作面沿煤層走向方向推進長度可達 到 1200m～2200m，首采煤層頂板砂巖裂隙水較少等因素，確定東西翼達產(chǎn)采區(qū)均采用走向長壁采煤法，這種采煤方法具有以下優(yōu)越性： （1）采用走向長壁采煤法，大幅度減少了井巷工程量，節(jié)省了初期投資，建井工期也大大縮短。（2）與井田構造條件相適應，資源回收率高。根據(jù)三維地震勘探資料，本礦井初期開采的東翼采區(qū)，小斷層分布以傾斜方向為主，工作面沿走向方向布置，采區(qū)丟失的 三角煤也少；沿工業(yè)場地保護煤柱線方向偽傾斜布置，以便最大限度地延長工作面推進長度，充分發(fā)揮綜合機械化采煤的優(yōu)勢。（3）開采系統(tǒng)簡單、環(huán)節(jié)少，有利于高產(chǎn)高效。二、采煤工作面技術參數(shù)的確定（一）回采工作面長度隨著采煤機械化的、技術裝備水平和生產(chǎn)管理水平的提高，國內外回采工作面長度 也在不斷加長。根據(jù)統(tǒng)計，目前我國生產(chǎn)礦井經(jīng)濟效益較好的綜采面，平均工作面長度多為200m左右；經(jīng)濟效益較好的高檔普采面，平均工作面長度多為200m以內。實踐證明，在同樣條件下，不論煤層厚薄，長工作面效果明顯優(yōu)于短工作面。但是由于受到現(xiàn) 有的采煤方法技術裝備，管理水平和煤層賦存條件的限制，工作面也不宜過長?？傊?確定工作面長度時，要根據(jù)各礦井的具體生產(chǎn)實際，水平的階段斜長和階段高度，因地 制宜，盡量使其能夠獲得最大產(chǎn)量和最佳的技術經(jīng)濟效果?；谏鲜銮闆r，并考慮到本礦井已確定的采煤方法，設備性能和當前的操作管理水平，以及本礦瓦斯高、煤層采高大、煤層頂?shù)装迤扑?、煤質松軟及工作面通風能力等因 素，設計確定本礦井回采工作面東翼采區(qū)的長度為300m，西翼采區(qū)為300m。（二）回采工作面采高第 32 頁 共 77 頁PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 華北科技學院畢業(yè)設計根據(jù)本礦井的煤層賦存條件和當前國內采煤技術及設備研制等情況，設計確定本礦 井所有可采煤層均采用一次采全高或綜采放頂煤，其主要原因如下：（1）本礦井大部分可采煤層為厚煤層，從目前國內外采煤技術的發(fā)展情況來看， 對6m厚的緩傾斜煤層一般采用一次采全高，并通過生產(chǎn)實踐表明，厚煤層實現(xiàn)一次采全高，其各項技術經(jīng)濟指標均優(yōu)于厚煤層中采用分層開采，如我國東龐煤礦的新安煤礦。 而且，一次采全高還可以實現(xiàn)礦井高度集中生產(chǎn)，減少工序和回采面搬家次數(shù)（約節(jié)省2個月的設備，搬家時間），又可減少礦井同時生產(chǎn)工作面和采區(qū)個數(shù)。 （2）目前，我國緩傾斜厚煤層一次采全高