【正文】 6，回風石門選用的斷面與運輸大巷相同。（2）輔助運輸大巷此巷為一條無軌膠輪車雙車道大巷，并作進風巷使用，設人行道。 （公式42）式中：B2——軌道大巷寬度，mm；a——人行道寬度，取1200 mm；b——車輛邊緣至巷道壁的最小距離，主要運輸巷道一般取580 mm，采區(qū)巷道一般取300500mm；d1，d2——架線電機車的寬度，d1＝d2＝1060 mm；c——架線電機車的間距，300 m。 B2=1200+580+1060+1060+300＝4200mm運輸大巷的斷面和特征表如圖46，軌道大巷的斷面和特征表如圖47。各主要開拓巷道的斷面尺寸，均按運輸設備的外形尺寸以及《規(guī)程》第19條，第20條有關(guān)安全間隙的要求而確定其斷面尺寸，并按通風要求驗算其風速，驗算結(jié)果見第九章。根據(jù)本礦井的設計的地質(zhì)條件和煤層埋藏特點，經(jīng)過開拓方案的技術(shù)經(jīng)濟比較，將膠帶輸送機大巷和輔助運輸大巷都布置在巖層中。膠帶輸送機大巷采用膠帶輸送機運輸。主要大巷（膠帶輸送機大巷和輔助運輸大巷）均采取錨噴，其支護效果好，經(jīng)濟效益可觀。5 準備方式—帶區(qū)巷道布置為了有利于礦井早投產(chǎn)，資金早回籠，緩解前期建設資金的緊張狀況，本設計選用東三帶區(qū)120301為首采帶區(qū) m， m。帶區(qū)內(nèi)劃分為6個傾斜分帶， m。設計首采區(qū)（東三帶區(qū)）位于井田東北部，接近井底車場；由井底車場至大巷157 m處。范各莊井田位于開平向斜東南翼，開平煤田位于燕山南麓，煤系地層為石炭系。帶區(qū)內(nèi)主采煤層為石炭系上統(tǒng)趙各莊組的12煤層。12煤層為單一結(jié)構(gòu)厚煤層。~。中上部含有2～3層黃鐵礦結(jié)核層，呈細條帶或串珠狀分布，比較穩(wěn)定?！?。煤層厚度由北往南逐漸增厚。煤巖類型以光亮型和半光亮型為主。內(nèi)生節(jié)理發(fā)育，玻璃光澤，貝殼狀斷口。煤的硬度f=～。12煤層：偽頂：無偽頂。直接頂：泥巖，～，炭質(zhì)含量很高，呈腐泥質(zhì)泥巖，褐色條痕，分布比較穩(wěn)定，與老頂之間存在明顯層見滑動。南四以南炭質(zhì)成分逐漸減少成致密泥巖。老頂：粉砂巖，致密，塊狀結(jié)構(gòu)。含結(jié)核，順層呈串珠狀分布。直接底：粉砂巖，～，南二石門以北較薄，松軟含化石。南二至南五較厚，巖石完整，為灰色塊狀結(jié)構(gòu)。范各莊井田水文地質(zhì)情況復雜，煤系上下各有一個含水層，上為沖積層強含水層，其為厚度不等的卵石層，下有一黏土層有隔水作用；下為奧灰含水層。礦井涌水量為249 m3/h，礦井最大涌水量為563 m3/h。 帶區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層傾角平均8176。左右，總體呈近水平。經(jīng)初步勘探無斷層，具體有待開采過程中確認，煤層賦存情況較好。本帶區(qū)地表以農(nóng)田為主，沒有大的建筑物或大的地表水系及水體。 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)帶區(qū)準備方式優(yōu)點：1）巷道布置簡單，巷道掘進和維護費用低、投產(chǎn)快；2）運輸系統(tǒng)簡單，占用設備少，運輸費用少；3）由于工作面的回采巷道既可以沿煤層掘進，又可以保持固定方向，故使采煤工作面長度保持等長，從而減少了因工作面長度的變化給生產(chǎn)帶來的不利影響，對綜合機械化采煤非常有利。4）通風線路短，風流方向轉(zhuǎn)折變化少，同時使巷道交叉點和風橋等通風構(gòu)筑物也相應減少。5）對某些地質(zhì)條件的適應性較強。6）技術(shù)經(jīng)濟效果顯著。國內(nèi)實踐表明，帶區(qū)準備方式工作面單產(chǎn)高、巷道掘進率低、采出率高、勞動生產(chǎn)率高和噸煤成本低。本設計礦井膠帶運輸大巷與輔助軌道大巷布置在煤層中，輔助運輸采用1 t固定式礦車。帶區(qū)準備方式存在的問題：1）長距離的傾斜巷道，使掘進及輔助運輸、行人比較困難；2）現(xiàn)有設備都是按走向長壁工作面的回采條件設計和制造的，不能完全適應傾斜長壁工作面生產(chǎn)的要求；3）大巷裝車點多，特別是當工作面單產(chǎn)低，同采工作面?zhèn)€數(shù)較多時，這一問題更加突出；4）有時存在著污風下行的問題。上述問題采取措施后可以逐步得到克服。針對首采帶區(qū)，其參數(shù)設計如下：（1）帶區(qū)煤柱由后面第9章通風設計確定工作面采用一進一回的布置方式，每個工作面共布置兩條斜巷，一側(cè)布置一條：一條進風兼輔助運輸，一條回風兼運煤。為提高掘進速度，節(jié)省掘進費用，并結(jié)合煤層賦存情況，設計采用沿空掘巷施工，采空區(qū)一側(cè)留設5m保護煤柱。由于首采區(qū)兩側(cè)均無采空區(qū)，故不留設保護煤柱。（2）區(qū)段要素首采帶區(qū)位于東三帶區(qū)南側(cè)； m， m，賦存穩(wěn)定；根據(jù)理論計算和實踐統(tǒng)計得知，綜采工作面長度在150～250 m之間，噸煤生產(chǎn)成本最低，故工作面長度取為200 m；兩斜巷設計均為矩形斷面。帶區(qū)內(nèi)分帶運輸斜巷鋪設B=1000 mm的膠帶輸送機，運輸煤炭到大巷膠帶運輸機，集中到井底煤倉，由主井箕斗提升至地面；帶區(qū)內(nèi)輔助運輸采用連續(xù)牽引車運輸，材料車從井底車場出來，經(jīng)輔助運輸大巷到回采工作面的輔助運輸斜巷，再到工作面。帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)包括運煤系統(tǒng)、輔助運輸系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、排矸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等，具體設計如下：（1） 運煤系統(tǒng)煤由工作面刮板運輸機→斜巷轉(zhuǎn)載機、破碎機→斜巷膠帶輸送機→大巷膠帶輸送機（2）輔助運輸系統(tǒng)工作面設備材料經(jīng)副井罐籠至井底車場，由礦車經(jīng)大巷，轉(zhuǎn)由連續(xù)牽引車運至工作面。運輸路線如下：輔助運輸大巷→工作面軌道斜巷→工作面（3）通風系統(tǒng)帶區(qū)1203工作面風流路線為：副井→軌道大巷→120301回風平巷→120301工作面→120301軌道平巷→膠帶運輸大 巷→主井（4）排矸系統(tǒng)膠帶運輸大巷巷道沿煤層底板掘進，礦井投產(chǎn)后，基本不產(chǎn)生矸石；軌道大巷在煤層底板巖層中掘進，產(chǎn)生大量矸石，前期用于地面鋪填，后期一方面用于采空區(qū)充填，一方面用連續(xù)牽引車排棄在井下廢舊巷道中，矸石不出井，但在地面仍需設一定的排矸系統(tǒng)。（5）供電系統(tǒng)供電：地面變電站→副井→中央變電所→軌道運輸大巷→輔助運輸斜巷→工作面（6）排水系統(tǒng)在工作面120301運輸巷敷設一趟6寸管路，在運輸巷低洼處建一水窩，水由工作面排到水窩，再由水窩通過排水管排出。在水窩處備兩臺55 KW水泵，一臺使用，一臺備用。水流方向：工作面→120301運輸巷→軌道運輸大巷→副井井底水倉→地面帶區(qū)內(nèi)所有工作面斜巷均沿煤層掘進，主要采用部分斷面掘進機掘進，錨桿及時支護相配合；部分巷道采用炮掘巷道快速掘進技術(shù)，主要通過實現(xiàn)炮掘工藝中掘、支、運三大工序的爆破深孔化、支護合理化、裝運機械化及其之間的優(yōu)化配置，從而最大限度提高單進水平和勞動效率，改善安全環(huán)境和工程質(zhì)量，降低巷道成本的實用技術(shù)。主要包括：中深孔爆破、錨桿成套支護等。鏟車完成材料、設備的運送、搬移以及巷道浮煤的清理工作。錨桿鉆機配合錨桿機完成巷道頂錨桿和錨索的打眼、安裝工作；選用手持風動鉆機來完成幫錨桿的打眼和安裝工作。掘進通風：采用局扇為掘進面供風。每個掘進工作面配備兩臺FDⅡ型255 KW局扇，通風方式為抽出式。（1） 帶區(qū)生產(chǎn)能力，只布置一個工作面即可滿足礦井產(chǎn)量要求。1）工作面的采煤機生產(chǎn)能力，按下式計算： （公式51）式中：——工作面采煤機生產(chǎn)能力，Mt/a；——采煤機割煤高度，m；——煤層容重，t／m3；——工作面長度，m；——采煤機截深，m； ——工作面晝夜進刀次數(shù)，取6； ——工作面割煤回采率。 已知= m，=1..44 t／m3，=200 m，= m，=4，=，將各值代入公式（51），可得：=3302004106= Mt/a工作面年產(chǎn)量= Mt/a2）準備掘進和端頭生產(chǎn)能力 工作面共布置兩條斜巷： m， m；回風斜巷寬4 m， m。計算方法如下： （公式52）式中：——準備掘進和端頭生產(chǎn)能力，Mt/a；——運煤斜巷寬度，m；——回風斜巷寬，m；——煤層厚度，m；——巷道長度，m；——煤層容重，t／m3；——綜合考慮掘進和回采率。已知= m，=4 m，= m， =1438 m，= t／m3，=，將各值代入公式（53），可得：=（+4）1438106=（Mt/a）總上， Mt/a，能滿足礦井的產(chǎn)量要求。（2）帶區(qū)采出率帶區(qū)內(nèi)的煤炭損失主要包括初采、末采丟煤，工藝損失，端頭損失，保護煤柱損失等，因此帶區(qū)內(nèi)實際采出的煤量低于實際埋藏量。帶區(qū)內(nèi)實際采出煤量與帶區(qū)內(nèi)工業(yè)儲量的百分比稱為帶區(qū)采出率。按下式計算：帶區(qū)采出率 = 帶區(qū)實際采出煤量/帶區(qū)工業(yè)儲量100% 帶區(qū)內(nèi)工業(yè)儲量為： Mt帶區(qū)內(nèi)實際采出煤量為：則：帶區(qū)采出率 = 100% = %根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定：采（帶）區(qū)采出率：。設計首采帶區(qū)采出率為85%，符合《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定。帶區(qū)煤層傾角小，平均8176。，為近水平煤層。軌道大巷位于煤層底板約33 m處，大巷采用由架線式機車牽引1 t固定式礦車運輸，因此，軌道斜巷與大巷連接處需設立車場：連接處轉(zhuǎn)角30176。，曲線半徑9 m；設15176。斜巷，長約40 m，頂端設一部SDJ—28A絞車，用于輔助提升；在距絞車23 m處，開石門，連接到運輸平巷，長27 m；井底中央變電所至首采帶區(qū)的供電系統(tǒng)電路壓降不大，不布置帶區(qū)變電所。1軌道大巷 2膠帶運輸大巷 3材料斜巷 4絞車房 5帶區(qū)軌道斜巷 6絞車房回風巷 圖53 帶區(qū)下部車場6 采煤方法 采煤工藝方式 采煤方法的選擇本帶區(qū)可采煤層的特征如表61所示。表61 可采煤層特征表特征名稱煤層單位煤層名稱12煤層厚度m穩(wěn)定性較穩(wěn)定硬度f=~傾角8176。煤層牌號2號肥煤偽頂巖性無厚度0m直接頂巖性泥巖厚度~m老頂巖性粉砂厚度m根據(jù)可采煤層特征表，12煤層的傾角為8176。的緩傾斜煤層，在帶區(qū)范圍內(nèi)，煤層結(jié)構(gòu)單一，賦存穩(wěn)定。經(jīng)詳細討論，確定選用綜采開采工藝，選用綜采開采工藝的優(yōu)越性為：有利于合理集中生產(chǎn)；對煤層及地質(zhì)條件具有較強的適應性；具有顯著的經(jīng)濟效益，可使噸煤成本降低10~30元綜合考慮綜采采煤法與其它采煤法的優(yōu)缺點，決定選用傾斜長壁全部跨落一次采全高。 回采工作面長度的確定影響工作面長度的因素有煤層賦存條件、機械設備及技術(shù)特征、巷道布置等。該帶區(qū)的煤層特征如表6～1所示，其煤層賦存條件好，地質(zhì)條件簡單，所以該礦井設計為綜合機械化程度比較好的現(xiàn)代化礦井。要求工作面的較大的生產(chǎn)能力，故選用較長的工作面。一般綜采工作面的長度范圍為150～250m，但由于綜采設備的改進，管理水平的提高，以及各區(qū)段長度之間的關(guān)系，為了能夠使工作面的生產(chǎn)能力達到設計的要求，設計工作面的長度為200m。 工作面的推進方向和推進度由于后退式的工作面和巷道的維護條件比較好，工作面的推進方向確定為后退式。綜采工作面的走向長度一般不宜小于1000m。另外，考慮到工作面搬遷次數(shù)及煤損隨工作面推進距離之間的關(guān)系，結(jié)合礦井設計生產(chǎn)能力所選用滾筒采煤機的技術(shù)參數(shù)，可得出綜采工作面的推進度為：V0=3304=1142m/年。 綜采工作面的設備選型及配套（1）工作面配套設備的選擇工作面的關(guān)鍵參數(shù)見表62。表62 工作面關(guān)鍵參數(shù)表工作面長度（m）煤厚（m）煤層結(jié)構(gòu)所需支架類型傾角（176。）200簡單、無夾矸支撐掩護式8三機標準型號見表63。ZYGT10800/28/63型液壓支架主要技術(shù)特征見表64。SL1000型采煤機主要技術(shù)特征見表65。SGZ830/500型刮板輸送機主要技術(shù)特征見表66。SZZ764/132型轉(zhuǎn)載機主要技術(shù)特征見表67。PEM1000650型破碎機主要技術(shù)特征見表68。表63 三機標準型號液壓支架采煤機刮板輸送機ZYGT10800/28/63SL1000SGZ830/500表64 ZYGT10800/28/63型液壓支架主要技術(shù)特征見表項目技術(shù)特征單位標準型號ZYGT10800/28/63形式雙柱掩護式高度~m中心距m初撐力7912kN工作阻力10800kN支護強度MPa表65 SL1000型采煤機主要技術(shù)特征項目技術(shù)特征單位型號SL1000采高~m截深865mm滾筒直徑m最大牽引力978kN最佳牽引速度13m/min滾筒中心距8389mm采機高度3210mm臥底量286mm表66 SGZ830/500型刮板輸送機技術(shù)特征項 目單 位技術(shù)特征項 目單 位技術(shù)特征制造廠家太原礦山機械廠電動機功率kW500運輸能力t/h1000鏈 速m/s主機質(zhì)量t200中部槽尺寸長寬高mm1500830260運輸機長度m200表67 SZZ764/132型轉(zhuǎn)載機技術(shù)特征項 目單 位技術(shù)特征項 目單 位技術(shù)特征制造廠家山西煤機廠電動機功率kW132生產(chǎn)能力t/h1100鏈 速m/s主機質(zhì)量t32中部槽尺寸長寬高mm1500762222運輸機長度m200表68 PEM1000650型破碎機技術(shù)特征項