【導讀】北宿煤礦位于山東省鄒城市北宿鎮(zhèn)境內(nèi)，距鄒城約13km。地形平坦，為一自東北向西南緩慢降低的平原區(qū)。井田東部有京滬鐵路、京福。高速公路，嵐?jié)反┻^井田，西部有白馬河水陸碼頭，白馬河可常年通航，礦區(qū)內(nèi)有礦區(qū)專用鐵路線。本區(qū)域內(nèi)村莊稠密，共有大小村莊。礦區(qū)交通位置圖見圖1—1。北宿井田為兗州煤田的南部邊緣，井田內(nèi)為第四系沖積平原，地勢平坦，中，冬季寒冷而雨雪較少。礦區(qū)年平均氣溫℃，最低月份為1月份，平。均氣溫-2℃，最高氣溫月份為7月份，平均氣溫℃。年平均最大降雨量。本區(qū)主要的河流為白馬河，流經(jīng)井田西部，全長72km，流域面積1052km2，葦水庫，可控制上游112km2流域面積，減少北沙河排洪量。自西南部孟樓地下奧陶系石灰?guī)r水，供應滿足要求。，抽水8次，穩(wěn)定水位4次。，8月提交《兗州煤田北宿勘探區(qū)精查(最終)地質(zhì)報告》。厚度數(shù)據(jù)合理可靠。本井田無巖漿侵入活動和巖溶塌陷現(xiàn)象。層，水力聯(lián)系較差，補給條件不好。

　　

【正文】 平巷，宜施工甩車場直接進入順槽平巷。甩車場均采用單道起坡方式。中、上部車場形式見圖 5— 5— 2。 7 124365AAA A 剖面圖51采區(qū)上部車場示意圖1皮帶運輸上山 2軌道運輸上山 3總回風巷 4絞車房5甩車場 6回風聯(lián)絡(luò)巷 7區(qū)段軌道平巷1皮帶運輸上山 2軌道運輸上山 3甩車場 4區(qū)段軌道平巷圖52采區(qū)中部車場示意圖剖面AAA321412 圖 5— 5— 2 中、上部車場布置方式示意圖 采區(qū)下部車場 由于礦井采用運輸大巷運輸煤炭，因此采區(qū)下部車場沒有煤炭運輸只作為采區(qū)的輔助運輸，沒有裝車站，沒有必要進行調(diào)車方式及車場線路的設(shè)計，只對輔助提升車場進行設(shè)計。 根據(jù)運輸大巷 所處的層位，決定車場采用頂板繞道式車場，在豎曲線后以6176。坡度沿煤層起坡。計算路線圖如圖 5— 3所示。 斜面線路采用 DC618312 對稱道岔分車。其主要參數(shù)為： 39。39。3039。5518,2723,2077 ???? ?ba ，車場雙車道中心線距為 1300mm，斜面線路對稱道岔線路連接長度 (連接半徑取 12m)為： )(69704 39。39。3039。5518ta n120 0 02 39。39。3039。5518c ot2130 0 020774ta n2c ot2mmRSaTBaL c?????????????? ?? 由于巷道起坡較緩，豎曲線對礦車運輸影響不大，因此不再進行豎曲線參數(shù)的計算。 222111 RαKRαK31g5 2FBLCSLd L CCmL 圖 5— 3 采區(qū)下部車場繞 道線路計算圖 采區(qū)主要硐室 采區(qū)的主要硐室有：采區(qū)變電所、采區(qū)煤倉、采區(qū)絞車房、采區(qū)火藥發(fā)放硐室等，由于采區(qū)上山較長，在采區(qū)的中部設(shè)采區(qū)中部變電所。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，各峒室必須有專用回風系統(tǒng)。 ：采區(qū)煤倉為垂直式，斷面為圓形，直徑 5m，高度 20m，煤倉容量為 450t，滿足要求。煤倉采用錨噴支護，噴漿厚度 100mm。 ：上部絞車房布置在 100m 水平，中部絞車房布置在 150m水平的煤層中。絞車房長 ，寬 ，高 ，斷面為半圓拱形。支護采用錨噴支護， 噴漿厚度 100mm。 ：各變電所寬 ，長 12m，高 ，半圓拱形。支護采用錨噴，噴漿厚度 100mm。 ：火藥發(fā)放硐室內(nèi)設(shè)火藥壁龕和雷管壁龕，其距主要運輸大巷的距離不少于 25m。硐室內(nèi)嚴禁有鐵器外露和淋水。 第六章 采 煤 方 法 采煤工藝方式 采煤工藝的確定 本采區(qū)煤層為近水平煤層，采用走向長壁采煤方法。煤層結(jié)構(gòu)簡單，賦存穩(wěn)定，煤層厚度變化均勻，為 ～ ，平均 。采區(qū)內(nèi)無大的斷層等地質(zhì)構(gòu)造。煤層中含有黃 鐵礦結(jié)核及粉砂巖夾石，黃鐵礦結(jié)核的硬度達到 8 以上，采煤機無法割動，因此可考慮采用炮采采煤工藝。 工作面長度、推進方向及推進度 本礦井采用對拉工作面布置，考慮到運輸機械的牽引能力和人員在工作面工作的方便，工作面長度下面一般在 120m，上面在 130m 比較合適。 工作面采用后退式回采方法，即從開切眼向采區(qū)上山方向推進，工作面循環(huán)進度 ，每班一個循環(huán)，三班生產(chǎn)。 炮采工作面的回采工藝 工作面生產(chǎn)能力 工作面正規(guī)循環(huán)生產(chǎn)能力： 16 上 層煤： )()( tCrhSLW ???????????? 17層煤： )()( tCrhSLW ???????????? 式中： W— 工作面沒循環(huán)生產(chǎn)能力 t L— 工作面長度 m S— 循環(huán)進度 m h— 煤層厚度 m r— 煤的容重 kg/m3 C— 采煤工作面回采率 % 則兩層煤工作面的平均生產(chǎn)能力為： ）（平 t2 45 .9 32 2 59 .2 42 32 .6 1 ???W 采煤方法 1． 打眼、裝藥方法 ⑴炮眼布置：炮眼采用三花眼布置，上下眼距 ，上眼自頂板下 ～ 處點眼，仰角 8～ 10176。，與煤壁夾角 85176。；下部眼自煤底板以上 處點眼，俯角 8～ 10176。，與煤壁夾角 85176。；上下眼傾角向溜頭方向，眼深 ；炮眼間距 。炮眼布置圖如圖 6— 1。 ⑵裝藥規(guī)格要求：使用乳化炸藥，毫秒延期雷管。裝藥前，必須先用炮桿串出炮眼內(nèi)的煤粉，然后用竹簽扎藥卷，再由藥卷的頂部裝入雷管 ，雷管腳線繞一圈并打結(jié)。采用反向裝藥，即先裝起爆藥，再裝藥卷。然后用 10cm 炮泥封眼密實，再裝一塊水炮泥，最后用炮泥 封口，炮眼封泥長度不得小于 。裝藥量：頂眼 300g，底眼 450g。火藥消耗基礎(chǔ)表見表 6— 1。 裝藥結(jié)構(gòu)圖水炮泥 乳化炸藥雷管雷管腳線黃泥炮泥8010810溜頭方向8085俯視圖側(cè)視圖主視圖3 1245 圖 6— 1 工作面炮眼布置三視圖 表 6— 1 工作面循環(huán)火藥消耗量表 項目 單位 頂眼 嘴子眼 底眼 合計 炮眼個數(shù) 個 243 6 243 492 裝藥量 g 300 300 450 循環(huán)用量 kg 消耗定額 kg/萬 t 1996 44 2993 5039 炸藥種類：乳化炸藥；雷管種類：毫 秒延期；封孔材料：黃泥、水炮泥； 封孔長度 (m)： 2． 放炮落煤 每 5 個炮眼為一組，即每次響 5個炮眼。響炮時，其他人員都要撤離工作面到順槽內(nèi)警戒線外頂幫完好、支護齊全的安全地點。 3． 出煤、鏟煤和浮煤清掃 ⑴出煤時兩人一組，每人必須有一把把長不少于 的尖錘。 ⑵先攉運輸機后的煤，隨時扶設(shè)排柱、鋼梁，出口處鋼梁必須離擋煤板出口不大于 處扶設(shè)，然后鏟煤。 ⑶鏟煤時，從溜尾開始，兩人一組，一人觀察，一人操作鏟煤。 ⑷當從溜尾鏟完煤后將運輸機收回，在運輸機前按要求支設(shè)臨時支柱，然后再清掃運輸機 前余煤。 ⑸收溜子點和鏟煤點距離不大于 30m，一次逐漸向溜頭方向隨鏟隨收隨支，直至鏟完。 ⑹操作移溜器時，一人操作，一人在其一側(cè)照明監(jiān)護。 ⑺如遇到頂板破碎、二合頂和斷層等地質(zhì)構(gòu)造，要及時在鋼梁之間架設(shè)板棚，棚距 。 ⑻控頂區(qū)和采空區(qū) 范圍內(nèi)的浮煤必須清理干凈，嚴禁任何人或身體任何部位進入或探入采空區(qū)，清掃采空區(qū)浮煤時，必須使用長 的扒子清掃。 工作面運輸及支護 工作面刮板運輸機選用 SGW— 150C 型，運輸順槽選用 SZD— 630/75 型轉(zhuǎn)載機和 SD800 型吊掛式皮帶機。液壓 泵站選用 MRB— C 型，工作面打眼選用MZ— ，工作面爆破選用 MFB— 100型發(fā)爆器。 (見表 6— 6— 6— 6— 5) 表 6— 2 工作面刮板運輸機及中巷轉(zhuǎn)載機技術(shù)特征 項 目 單位 工作面運輸機 中巷轉(zhuǎn)載機 型 號 SGW— 150C SZD630/75 機 型 雙邊鏈 雙邊鏈 適應傾角 176。 0176?！?20176。 0176?！?20176。 設(shè)計長度 m 200 運輸能力 t/h 250 450 鏈 速 m/s 電動機 型 號 DSB75 DSB75 功 率 kw 2 75 75 轉(zhuǎn) 速 rpm 1400 1475 電 壓 v 660 660 中部槽 (長寬高 ) mm 1500 630 190 1500 630 220 圓環(huán)鏈 規(guī) 格 d t(mm) φ 18 64(C 級 ) φ 26 92(C 級 ) 破斷載荷 kN ≥ 410 850 總 重 t 生產(chǎn)廠家 張家口煤機廠 西北煤機廠 工作面采用單體液壓支柱、墩柱、 “π”性鋼梁和木板棚支護頂板。工作面支護選用 DZ1030/100、 DZ1230/100、 DZ1430/100 型單體液壓支柱切頂排采用 SQD1 SQD14 型切頂墩柱，巷道超前支護選用 DZ2230/100、 DZ2530/100 型單體液壓支柱。 (見表 6— 6— 7) 表 6— 3 順槽皮帶運輸機技術(shù)特征 項 目 單位 技術(shù)特征 項 目 單位 技術(shù)特征 型 號 SD800 機尾裝置 搭接長度 m 運輸能力 t/h 450 軌道距 m 1000 輸送長度 m 600～ 800 電動機 型 號 JDSB40 帶 速 m/s 功 率 kw 2 40 滾筒直徑 mm 630 電 壓 v 660 托棍直徑 mm 108 機頭外形尺寸 4230 1961 1500 輸送帶 類 型 阻燃 質(zhì) 量 t 帶 寬 mm 800 生產(chǎn)廠家 抗拉強度 kN/m 貯帶長度 m 100 表 6— 4 乳化液泵站技術(shù)特征 型號 形式 公稱壓力 (MPa) 公稱流量(L/min) 總功率 (kw) 電動機電 壓 (v) MRB125/ 柱塞往復式 125 90 660 工作介質(zhì) 配液方法 外形尺寸 (mm) 總質(zhì)量 (t) 2～ 3%的乳化液 半自動 2166 858 920 生產(chǎn)廠家 石家莊煤礦機械廠 工作面頂板管理 支護選型設(shè)計 1． 采用頂?shù)装蹇刂茖＜蚁到y(tǒng) ⑴按煤層 8～ 10 倍采高巖重計算： )2 3 0 (k N/ )108( 2～～ ????P ⑵按支護手冊規(guī)定： 2 150=300(Kn/m2) 表 6— 5 煤電鉆及發(fā)爆器技 術(shù)特征 煤電鉆 發(fā)爆器 項 目 單位 技術(shù)特征 項 目 單位 技術(shù)特征 型號 MZ— 12 型 號 MFB— 100 電機轉(zhuǎn)速 rpm 2820 外形尺寸 mm 216 144 56 電機功率 kw 引爆發(fā)數(shù) 發(fā) 100 額定電壓 V 127 峰值電壓 V 主軸轉(zhuǎn)速 rpm 640 負載電阻 Ω 生產(chǎn)廠家 撫順礦燈廠 生產(chǎn)廠家 開封煤礦儀表長 表 6— 6 單體液壓支柱技術(shù)特征 項目 單位 支 柱 型號 DZ8 30/100 DZ10 30/100 DZ12 30/100 DZ22 30/100 DZ25 30/100 形式 外注式 外注式 外注式 外注式 外注式 工作行程 mm 315 408 500 800 800 缸體直徑 mm 100 100 100 100 100 支撐高度 最大 mm 800 1000 1200 2200 2500 最小 mm 685 792 900 1440 1700 重量 kg 60 63 初撐力 KN 118～ 157 額定工作阻力 KN 250 300 泵站 壓力 MPa 15～ 20 工作液壓 MPa 生產(chǎn)廠家 張家口煤礦機械廠 表 6— 7 切頂墩柱技術(shù)特征 項目 單位 技 術(shù) 特 征 型號 SQD12 SQD14 形式 外注式 外注式 工作行程 mm 600 700 工作液壓 MPa 18 18 支撐高度 最大 mm 1200 1400 最小 mm 600 700 重量 kg 500 550 初撐力 KN 額定工作阻力 KN 800 泵站壓力 MPa 缸體形式 雙伸縮 生產(chǎn)廠家 常州測試中心 2． 采用類比法進行設(shè)計 ⑴根據(jù)相鄰礦井礦壓觀測資料，周期來壓期間的礦壓值為 。 ⑵合理的支護強度計算 (采用經(jīng)驗公式 )： )/( 2mkNrhP t ????????? 選取以上結(jié)果中的最大平均支護強度為 3． 支柱實際支撐能力計算 )( kNRkkkkR ahzgt ???????????? 式中： kg— 液壓支柱工作系數(shù) kz— 增阻系數(shù) kh— 不均勻系數(shù) ka— 采高系數(shù) R傾角系數(shù) 4． 工作面合理的支護密度計算 )/(2 53 13 2mRPn tt 根??? 根據(jù)合理的支護密度計算，確定排距 ，柱距 ，對柱支護。 5． 選擇合理的控頂距 根據(jù)工作面循環(huán)進尺及工作面工作空間的要求，確定最大控頂距為 ，最小控頂距 ，每次放頂步距 。 工作面最小控頂距是采用“ 322”支護方式，即運輸機后第一排支柱為三棵，第二、三排均支柱為兩棵；最大控頂距是采用“ 1222”支護方式，即運輸機前一排臨時支護為單柱，運輸機后第一、二、三排支柱均為對柱，基本支護柱距，排距 ，每 3m 加一顆墩柱。臨時支柱柱距 ，在