【正文】 線(xiàn)路和連接部分所組成，連接部分包括曲線(xiàn)線(xiàn)路和道岔。直線(xiàn)部分為存車(chē)線(xiàn)和行車(chē)線(xiàn)，以及其他輔助線(xiàn)路。2）曲線(xiàn)線(xiàn)路曲線(xiàn)線(xiàn)路亦稱(chēng)彎道，在礦井軌道線(xiàn)路中，所采用的曲線(xiàn)都是圓曲線(xiàn)。在線(xiàn)路連接計(jì)算中，曲線(xiàn)半徑R是一個(gè)主要的參數(shù)。600毫米軌距的電機(jī)車(chē)運(yùn)行線(xiàn)路，其R不小于12米，一般取15—20米。在本設(shè)計(jì)中，1噸系列礦車(chē)采用12米。在井底車(chē)場(chǎng)施工圖中，曲線(xiàn)線(xiàn)路由下列參數(shù)確定：曲線(xiàn)半徑R及曲線(xiàn)線(xiàn)路的轉(zhuǎn)角δ，曲線(xiàn)的切線(xiàn)長(zhǎng)度T和曲線(xiàn)的長(zhǎng)度K。本設(shè)計(jì)中① R＝12000mm，δ＝45176。，T＝4971，K＝9424mm；② R＝12000mm，δ＝53176。，T＝5983mm，K＝11099mm；③ R＝12000mm，δ＝90176。，T＝12000mm，K＝18848mm；圖343 彎道線(xiàn)路連接3）道岔礦井窄軌道岔是線(xiàn)路連接系統(tǒng)中的基本元件，其作用是使車(chē)輛由一條線(xiàn)路駛向另一條線(xiàn)路。根據(jù)所確定的車(chē)場(chǎng)形式、線(xiàn)路布置方式以及運(yùn)行的車(chē)輛類(lèi)型，選擇鋼軌型號(hào)為18kg/m，軌距600mm，彎道曲率半徑12m，4號(hào)道岔。表341 道岔一覽表 項(xiàng) 目名 稱(chēng)αa（mm）b（mm）L（mm）V速度（m/s）DK61841214015’347233287400～DX6184121314015’3472332812063～DC61831218055’30”207727234800～① 單開(kāi)道岔平行線(xiàn)路的連接計(jì)算己知：道岔DK618412，a＝3472，b＝3328，α＝14015’，R＝12000mm，S＝1300mm；求：L，c，n, D查表得：L＝＝13222mm，c＝2922mm，n＝6250mm，D＝13075mm。 圖344 單開(kāi)道岔平行線(xiàn)路的連接② 單開(kāi)道岔非平行線(xiàn)路連接計(jì)算己知：道岔DK618412，a＝3472 mm，b＝3328 mm，α＝14015’，R＝12000mm，δ＝45176。；求：m，n，H, T查表得：m＝8861mm，n＝6719mm，H＝4751mm，T＝4125mm，Kp＝8050mm。圖345 單開(kāi)道岔非平行線(xiàn)路連接③ 渡線(xiàn)道岔連接計(jì)算已知：DX61841213，a＝3472 mm，b＝3328 mm，α＝14015’， S＝1300mm。求：L0，L，D，C查表知：L0＝5119mm，L＝12063mm，D＝10526mm，C＝481mm。圖346 渡線(xiàn)道岔連接計(jì)算④ 對(duì)稱(chēng)道岔連接計(jì)算已知：DC618312，a＝3496mm，b＝3404mm，α＝14015’，R＝12000mm，S＝1600mm。求：C，n，L，D 查表知：C＝864 mm，n＝3625mm，L＝8118mm，D＝6683mm。圖347 對(duì)稱(chēng)道岔連接計(jì)算 井底車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路總平面布置圖348 井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算圖線(xiàn)路布置如上圖所示，用投影進(jìn)行車(chē)場(chǎng)閉合計(jì)算：L軌道大巷＝4mm因此認(rèn)為車(chē)場(chǎng)完全閉合。 主要開(kāi)拓巷道。總回風(fēng)大巷基本沿煤層頂板掘進(jìn)，布置在煤層中，回風(fēng)大巷斷面及支護(hù)特征為錨梁網(wǎng)索噴支護(hù)矩形斷面，掘進(jìn)寬度為6m， m178。， m178。 輔助運(yùn)輸大巷斷面（半圓拱，錨噴，B=5200） 主運(yùn)輸大巷斷面（半圓拱，錨噴，B=4500） 回風(fēng)大巷斷面（半圓拱，錨噴，B=5000） 開(kāi)拓系統(tǒng)的綜述通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：確定本井田為立井單水平開(kāi)拓。通風(fēng)方式采用中央并列式，在井田開(kāi)采后期由于通風(fēng)線(xiàn)路較長(zhǎng)，可以考慮在井田北部邊界另開(kāi)鑿后期風(fēng)井。本井田主要采用帶區(qū)式開(kāi)采，只有東部邊界角度為10186。，采用采區(qū)式上山開(kāi)采，主要運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸為膠輪車(chē)運(yùn)輸。礦井的生產(chǎn)系統(tǒng)如下：運(yùn)煤系統(tǒng)：采煤工作面→皮帶斜巷→帶區(qū)煤倉(cāng)→皮帶大巷→井底煤倉(cāng)→主井→地面運(yùn)料，排矸系統(tǒng)：副井→井底車(chē)場(chǎng)→軌道大巷→帶區(qū)下部車(chē)場(chǎng)→軌道斜巷→工作面排矸與之相反。供電系統(tǒng)：地面→中央變電所→帶區(qū)變電所→工作面移動(dòng)變電站→用電負(fù)荷通風(fēng)系統(tǒng)：新鮮風(fēng)流：地面→副井→井底車(chē)場(chǎng)→軌道大巷→皮帶斜巷→工作面污風(fēng)風(fēng)流：工作面→軌道斜巷→回風(fēng)大巷→風(fēng)井→地面灑水系統(tǒng)副井→井底車(chē)場(chǎng)→軌道大巷→軌道斜巷→加壓泵站→工作面壓氣和供水系統(tǒng)掘進(jìn)巖巷的鑿巖機(jī)和錨桿打眼機(jī)所用的空氣，采掘工作面、斜巷以及運(yùn)輸斜巷皮帶機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)所需的防塵噴霧用水，分別由地面（或井下）壓氣泵房和地面貯水池（或井下小水泵）以專(zhuān)用管路送至各個(gè)需要的地點(diǎn)。5 采煤方法和帶區(qū)巷道布置 煤層的地質(zhì)特征 帶區(qū)位置設(shè)計(jì)首采帶區(qū)（南六帶區(qū)）位于井田南翼，大巷西部。 帶區(qū)煤層煤層特征帶區(qū)所采煤層為9號(hào)煤層，其煤層特征：為高變質(zhì)煤，為黑色～灰黑色，煤巖成分由鏡煤，亮煤、暗煤和絲炭組成。，煤層傾角4186。~10186。，平均傾角6186。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜：受構(gòu)造破壞，裂隙十分發(fā)育，煤體結(jié)構(gòu)多為碎裂結(jié)構(gòu)和碎粒結(jié)構(gòu)，硬度較小，機(jī)械強(qiáng)度低。燃燒時(shí)難燃、無(wú)煙，無(wú)火焰或火焰短，不熔不膨脹。9煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含矸0~7層，煤層愈厚，夾矸層數(shù)愈多， 12勘探線(xiàn)以南，用煤層厚度變異系數(shù)、可采指數(shù)評(píng)價(jià)均，屬較穩(wěn)定煤層。179。本帶區(qū)煤的牌號(hào)以高變質(zhì)無(wú)煙煤為主，部分為天然焦。9煤層主要是無(wú)煙煤，僅個(gè)別小塊段因與火成巖接觸出現(xiàn)天然焦。本采區(qū)煤的主要用途是供動(dòng)力燃料和民用煤，部分可作化工用煤。 煤質(zhì)情況表煤種工業(yè)牌號(hào)硬度發(fā)熱量灰份揮發(fā)分活性炭硫份貧煤PM35MJ/kg19%7~12%70%% 開(kāi)采煤層的瓦斯及煤塵情況瓦斯涌出量統(tǒng)計(jì)經(jīng)地質(zhì)分析及預(yù)測(cè)，9煤瓦斯涌出量小于1m3/t，煤層最大瓦斯涌出量4m3/t，為低瓦斯礦井。煤塵和自燃發(fā)火情況根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的資料，煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性，自燃傾向等級(jí)為三類(lèi)不易自燃煤層。 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況煤層圍巖特征如下表： 煤層圍巖特征表煤層圍巖類(lèi)型巖石名稱(chēng)巖層厚度（m）類(lèi)別巖性特征9號(hào)煤基本頂中砂巖2~5Ⅱ級(jí)灰黑色至深灰色，中下部含硅質(zhì)結(jié)核，具斜波狀層理，含少量泥巖包裹體直接頂粉砂巖4~11Ⅱ級(jí)深灰色，塊狀，質(zhì)不均，夾薄層泥巖，可見(jiàn)植物化石碎片偽頂泥巖0~1Ⅱ級(jí)灰黑色，質(zhì)軟，隨采掘脫落，含植物化石碎片，含碳質(zhì)直接底粉砂巖Ⅱ級(jí)灰黑色，質(zhì)軟，均勻?qū)永恚植刻炕系准?xì)砂巖Ⅱ級(jí)深灰色，薄之中厚層狀，水平層理發(fā)育，可見(jiàn)貝殼狀斷口 水文地質(zhì)井田內(nèi)含水層自下而上有奧灰強(qiáng)含水層，厚度大，富水性較強(qiáng)；大青灰?guī)r含水層厚度5~6m，為較強(qiáng)含水層；，為較強(qiáng)含水層；野青灰?guī)r含水層含水性差，一般不含水；，含水性弱到中等；上石盒子組細(xì)砂巖以上含水層厚度大于100m，雖含水性不強(qiáng)，但靜儲(chǔ)量比較大；第四系砂礫石層最厚94m，一般50~60m，富水性較強(qiáng)。礦井正常涌水量192m179。/h，最大211m3/h。 地質(zhì)構(gòu)造井田為單斜構(gòu)造，以斷裂構(gòu)造為主。礦井地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。斷層基本為高角度正斷層，斷層面傾角一般70～80186。，以NNE及NS為主，斷層面一般不寬。北部構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，大中型斷層一般相互交叉或切割，落差大的切割落差小的。小構(gòu)造比較發(fā)育，走向與其鄰近的大中型斷層基本一致，但延伸不遠(yuǎn)即消失。帶區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層整體呈東西部高，中部低的向斜構(gòu)造，造成煤層底板有較小的波動(dòng)，但變化不大煤層傾角一般在4186。~10186。，平均傾角6186。井田中央沿東西走向貫穿整個(gè)井田有一個(gè)落差較大的斷層，稱(chēng)為中央大斷層F1，以此將井田分為南北兩翼。井田中央，井底車(chē)場(chǎng)附近有一沿南北走向貫穿有一向斜。南二、四、六帶區(qū)內(nèi)分別有古順西向斜和南向斜，但構(gòu)造簡(jiǎn)單。其他帶區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單。 地表情況各帶區(qū)對(duì)應(yīng)地面有零星分布的幾個(gè)村莊，村莊都不大，人口、戶(hù)數(shù)少，搬遷費(fèi)用相對(duì)較少，采區(qū)全部搬遷措施。地表無(wú)大的地表水系和水體。 采煤方法和回采工藝 采煤方法的選擇為了對(duì)各煤層選擇合理的采煤方法，必須詳細(xì)研究煤層的賦存條件和地質(zhì)特征。并參考實(shí)習(xí)礦井或礦區(qū)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)。1．開(kāi)采條件本井田位于陳橋背斜東翼與潘集背斜西部的銜接帶，總體構(gòu)造形態(tài)為走向南北、向東傾斜的“S”型單斜構(gòu)造。地層傾角平緩，平均4176。左右, 為近水平煤層，斷層較少，構(gòu)造簡(jiǎn)單； m3/t。為高瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)。綜上所述，本井田煤層賦存穩(wěn)定、塊段完整、開(kāi)采面積大、適合綜采儲(chǔ)量多，故應(yīng)優(yōu)先考慮采用綜合機(jī)械化開(kāi)采。近年來(lái)，隨著世界煤炭技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)綜合機(jī)械化采煤技術(shù)提高很快，生產(chǎn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)日趨成熟，%%。我國(guó)潞安、晉城礦務(wù)局及兗州礦業(yè)（集團(tuán)）的南屯、興隆莊、鮑店、東灘、濟(jì)寧二號(hào)井、濟(jì)寧三號(hào)井等6對(duì)礦井綜采機(jī)械化程度均達(dá)到100%?；茨系V業(yè)集團(tuán)自80年代初以來(lái)，已有近20年的綜合機(jī)械化開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)。%。2001年底投產(chǎn)的張集礦井及正在生產(chǎn)的謝橋礦井綜合機(jī)械化程度已達(dá)100%。綜合以上分析，根據(jù)本井田的煤層開(kāi)采條件，并結(jié)合當(dāng)前煤炭生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和淮南礦業(yè)集團(tuán)的綜采實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本礦井選擇以綜采為主的采煤工藝。（1）國(guó)內(nèi)采煤方法發(fā)展現(xiàn)狀本礦井可采煤層屬緩傾斜煤層，目前我國(guó)緩傾斜煤層主要采用走向長(zhǎng)壁和傾斜長(zhǎng)壁采煤法開(kāi)采，工作面產(chǎn)量分別占總產(chǎn)量的88%和12%。其中走向長(zhǎng)壁采煤法開(kāi)采技術(shù)業(yè)已成熟，并被廣泛采用。新集礦區(qū)以及鄰近的淮南礦區(qū)均以走向長(zhǎng)壁采煤法開(kāi)采為主。傾斜長(zhǎng)壁采煤法多在大同、兗州、雞西等24個(gè)礦區(qū)、100多對(duì)礦井采用，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效果，積累了豐富的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)正在條件適宜的地區(qū)推廣使用。本礦井鄰近的張集礦井初期移交的兩個(gè)131煤層工作面（煤層傾角7176?！?176。）均采用傾斜長(zhǎng)壁布置。（2）采煤方法選擇，面積21 Km2，煤層傾角較緩，宜采用傾斜長(zhǎng)壁式開(kāi)采；綜上分析，本設(shè)計(jì)礦井采用傾斜長(zhǎng)壁的綜合機(jī)械化采煤方法。全部冒落法管理頂板。 回采工藝一、概述（1）國(guó)內(nèi)采煤工藝發(fā)展現(xiàn)狀緩傾斜厚煤層一次采全高綜采技術(shù)已在神東、淮南、邢臺(tái)、開(kāi)灤、晉城、鐵法、西山、徐州、棗莊等礦區(qū)推廣使用，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和豐富的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，緩傾斜厚煤層一次采全高綜采產(chǎn)量已占國(guó)有重點(diǎn)煤礦產(chǎn)量的15%左右，并有逐步提高的趨勢(shì)。如神東大柳塔煤礦在工作面長(zhǎng)238m、采用全套進(jìn)口綜采設(shè)備（、PM4電液控制系統(tǒng)、美國(guó)6LS5型電牽引采煤機(jī)、功率1500kW等），2000年度綜采面單產(chǎn)達(dá)到8030kt，；，～，綜采面日產(chǎn)達(dá)到25～27kt；本礦井鄰近的張集煤礦在工作面長(zhǎng)220m、（131煤層頂板Ⅱ1～Ⅲ4類(lèi)、底板Ⅲa類(lèi)）的條件下，采用國(guó)產(chǎn)ZZ600020/42型液壓支架、MG400/920WD型采煤機(jī)；、煤層傾角15176?！?8176。、Ⅱ2類(lèi)頂板條件下，采用國(guó)產(chǎn)大采高綜采設(shè)備，1997年度綜采面單產(chǎn)達(dá)到2230kt。針對(duì)大采高工作面片幫冒頂問(wèn)題，各礦在學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上也探索出一套成功經(jīng)驗(yàn)：① 精選支架根據(jù)美國(guó)及國(guó)內(nèi)神東礦區(qū)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在中等穩(wěn)定及偏下類(lèi)頂板開(kāi)采條件下，采用高強(qiáng)度二柱掩護(hù)式支架，可有效地阻止頂板巖層向采空區(qū)移動(dòng)的縱向推力，改善工作面圍巖的受力條件，工作面片幫冒頂事故隨之減少。如美國(guó)10個(gè)厚煤層礦井中考慮煤質(zhì)問(wèn)題有6個(gè)礦井留有頂煤（均采用二柱掩護(hù)式支架），均不存在頂煤留不住或工作面冒頂問(wèn)題。② 提高液壓支架初撐力開(kāi)灤錢(qián)家營(yíng)、西山官地等煤礦通過(guò)配備初撐力保證閥，提高液壓支架初撐力，有效地減少了工作面頂板下沉量，進(jìn)而減少了片幫、冒頂次數(shù)。③ 及時(shí)支護(hù)端面頂板和煤壁邢臺(tái)東龐礦在大采高綜采工作面實(shí)行追機(jī)作業(yè)，即在采煤機(jī)割煤后，緊跟著擦頂帶壓移架，移架到位后，立即將支架的伸縮式（或折疊式）前探梁及護(hù)幫板伸出，及時(shí)支護(hù)住新裸露的頂板及煤壁。④ 加固煤壁開(kāi)灤范各莊礦工作面局部采用木錨桿加固煤壁，效果較好。⑤ 加快工作面推進(jìn)速度大采高工作面加快推進(jìn)速度，縮短端面頂板及煤壁懸露時(shí)間，減少煤體及端面頂板的累計(jì)變形量，亦可提高煤壁的穩(wěn)定性。如本礦井鄰近的張集礦井大采高（）工作面片幫冒頂較少，與工作面推進(jìn)速度較快（平均186m/月）有很大關(guān)系。⑥ 合理選擇工作面采高根據(jù)工作面頂板和煤層條件，合理選擇工作面采高，可有效地控制工作面片幫冒頂程度。根據(jù)邢臺(tái)東龐礦在2702工作面的Ⅱ2類(lèi)頂板條件下，進(jìn)行一次采全高綜采試驗(yàn)觀(guān)測(cè)結(jié)果，煤壁片幫深度隨著實(shí)際采高的增大而呈非線(xiàn)性增加；當(dāng)采高超過(guò)5m后，其片幫深度急劇增加。綜合近年來(lái)神東大柳塔、補(bǔ)連塔、邢臺(tái)東龐、淮南張集等礦的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，在頂板中等穩(wěn)定、煤質(zhì)較硬的條件下，采高可達(dá)到5m；對(duì)于頂板穩(wěn)定性較差、煤質(zhì)較軟的煤層。綜上分析，回采工藝已日趨成熟，工作面單產(chǎn)已達(dá)到較高水平，5m大采高工作面也取得了成功經(jīng)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)外采煤技術(shù)的發(fā)展為本礦井采煤工藝的選擇提供了依據(jù)。（2）回采工藝的選擇根據(jù)本井田煤層賦存條件和國(guó)內(nèi)外采煤技術(shù)裝備發(fā)展水平，設(shè)計(jì)確定112煤層（）采用一次采全高回采工藝。二、綜采工作面回采工藝設(shè)計(jì)（1）液壓支架目前，國(guó)外液壓支架的主要發(fā)展趨勢(shì)是高阻力、高可靠性、寬中心距和電液控制的二柱掩護(hù)式支架。1996年美國(guó)采用二柱支架的工作面達(dá)66個(gè)，占96%，至年底僅剩一個(gè)四柱支架工作面。澳、英、德等國(guó)近年來(lái)也大力發(fā)展二柱支架，新購(gòu)置支架大多為二柱式。其主要原因是兩柱支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。高強(qiáng)度二柱掩護(hù)式支架可有效地遏止頂板