【導讀】本設計礦井的井田面積為平方千米，年產量300萬噸。煤層賦存比較穩(wěn)定，煤層傾角，平均3°，煤層厚度平均。內整體地質條件比較簡單，斷層較發(fā)育，但均是小斷層。高，為高瓦斯礦井，礦井涌水量不大。根據實際的地質資料情況進行井田。開拓和準備方式的初步設計，該礦井決定采用雙斜井兩水平上下山開采，設計采用綜合機械化放頂煤回采工藝，傾斜長壁采。求，完成了整個礦井的初步設計。礦井全部實現機械化，采用先進技術和。達到良好的經濟效益和社會效益。開采順序及采區(qū)回采工作面的配置........

　　

【正文】 度， 179。 2=； 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 43 Ф — 正規(guī)循環(huán)系數，Ф＝ ～ 1,取Ф =； 由此： L＝ 330179。 4179。 179。 ＝ 1645m 3 0 0 1 0 0 0 0 0 . 9 1 4 9 m8 1 . 4 5 1 6 4 5 0 . 9 5B ???? ? ? ? ＝ ⑵ 確定同采工作面數 LnBN ?? （取整數） 式中： N—— 同采工作面數，個； B—— 工作面總線長， 149m； n—— 同采煤層數 ， n=1； L—— 回采工作面長度 ,取 200m； 由此 : 0 .7 4 5N ?149 1＝ ＝ 個200 帶區(qū)工作面配置 采區(qū)內同采工作面數目應根據煤層賦存特征，所確定的回采工藝等確定，同時還應符合合理的開采順序，保證安全生產提高工作面單產為原則。采區(qū)內同時生產的綜采工作面宜為一個面；普采工作面宜 為兩個面，不應超過三個面。因此，在滿足礦井服務年限的條件下，經過計 算 帶區(qū)內同采工作面為 個，所以帶區(qū)內同時生產的工作面 數目取 1。 礦井產量的驗算： ?? ????? ni iiiiin KlImA 1 ? 式中： nA —— 礦井同采工作面產量總和， Mt； im —— 第 i 號工作面采高 , 8m； iI —— 第 i號工作面長， 200m； iL —— 第 i號工作面年推進度， 1645m/a； i? —— 第 i號工作面煤的容重， ； 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 44 n—— 同采工作面 個 數 ， n=1。 由此： nA ＝ 8179。 200179。 1645179。 179。 1 ＝ 355Mt 計算結果 nA 應大于礦井設計產量 A，但不宜超過 。 因此進行驗算有： 355/300＝ ,稍大于 ，也能滿足要求。 井 巷工程量和建井周期 概述 根據以上各章節(jié)計算的結果，計算統(tǒng)計達到設 計產量時的井巷工程量。 設計中的井筒有：主 斜 井、副 斜 井、風井。主 斜井凈寬度 為 ，副斜 井 凈寬度為 ，風井直徑為 4m。斷面面積分別為 m m2和 m2。采用普通法施工。 設計中的巷道有：井底車場、運輸大巷、回風大巷、分帶運輸斜巷、進風行人斜巷、工作面開切眼。 井巷工程量和建井周期的各計算圖表 礦井建設主要工程包括井筒、井底車場巷道及峒室、主要石門、運輸大巷及 帶 區(qū)回采巷道等。 本設計中礦井的主要巷道由： 主、副斜井、井底車場、運輸大巷、回風大巷、運煤平巷、運料 平巷及上、下順槽 。斷面均按通過設備最大尺寸和通風行人的安全尺寸設計。 礦井達到設計產量時井巷工程量見下表（表 3－ 6－ 1） 圖 3－ 6－ 1 礦井達到設計產量時井巷工程量表 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 45 序號 巷道 名稱 斷面形狀 支護材料 巷道斷面（ m3） 巷道長度（ m） 工程量（ m3） 凈 掘 凈容積 掘進 容積 一 開拓巷道 1 主斜井 半圓 拱形 混凝土 1016 12192 2 副斜井 半圓 拱形 混凝土 825 3 風井 圓形 混凝土 260 4 井底車場 半圓 拱形 混凝土 5 運輸大巷 半圓 拱形 混凝土 1200 24984 26772 6 回風大巷 半圓 拱形 混凝土 1200 24984 26772 二 準備巷道 1 進風行人斜巷 半圓 拱形 錨網 116 1079.96 2 帶區(qū)運料 斜巷 半圓 拱形 錨網 74 3 煤層運料平巷 梯形 錨網 —— 1200 9756 —— 4 煤層運煤平巷 梯形 錨網 —— 1200 9756 —— 5 上下順槽 梯形 錨網 8013 —— 1200 9756 —— 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 46 井巷工程施工進度見下表 （表 3－ 6－ 2） 表 3－ 6－ 2 井巷施工進度表 序號 工程名稱 工程量（ m） 施工速度（ m/月） 時間（月） 1 主 斜 井 1016 130 2 副 斜 井 825 60 3 風井 260 50 4 井底車場 65 5 運輸大巷 1200 70 6 回風大巷 1200 70 7 進風行人斜巷 116 130 8 帶區(qū)運料斜巷 74 130 9 煤層運料平巷 1200 400 10 煤層運煤平巷 1200 400 11 上下順槽 1200 400 各巷道的掘進速度指標見下表（表 3－ 6－ 3） 表 3－ 6－ 3 平巷掘進速度表 掘進機械化程度 煤巖類 別 月進度 （ m） 綜合機械化掘進機組 煤 400 液壓鑿巖臺車機械化作業(yè)線 巖 120 液壓鉆作業(yè)線 巖 80 鉆爆法 煤 250 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 47 4 采煤 方法 采煤方法的選擇 為了選擇合理的采煤方法，必須詳細研究煤層的賦存條件和地質特征，并考慮實習礦井實際使用經驗。 成 莊礦區(qū)煤層賦存比較穩(wěn)定，可采煤層主要 有 3號煤層、 9號煤層和 15 號 煤層 。本設計礦井只考慮 3號煤層的開采。3 號煤層 屬于近水平煤層，平均傾角 6186。,平均厚度為 8m,煤塵無 爆炸性， 無自 燃發(fā)火傾向。 煤塊硬度較大，煤層直接頂為 粉砂巖和泥巖 ,厚 度變化 約， 煤層頂板 中等穩(wěn)定，容易冒落。老頂為 較 穩(wěn)定 的中粒砂巖 ， 厚度約 8m。井田內 地質構造簡單， 又由于煤層厚度大 ,礦井年產量大 ,結合設計礦井實際情況以及現有的生產技術條件，設計 決定 采用綜合機械化 、放頂煤、傾斜長壁、全部跨落法 回采工藝 。 采區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng) 布置采區(qū)巷道是為了把回采工作面與主要開拓巷道聯系起來。構成運輸、通風、動力供應、材料供應等系統(tǒng)。保證工作面聯續(xù)不斷的生產。 帶區(qū)走向長度的確定（以第一水平第一階段內帶區(qū)為例） 前已確定采煤工作面的長度為 200m,為了有利于帶區(qū)通風 及煤炭的集中運輸 ,決定六個條帶組成一個帶區(qū) ,采用無煤柱護巷技術 ,因此 ,每個帶區(qū)的走向長度為 1200m。由于井田的傾向長度自南向北逐漸增加 ,為了使三個階段的采煤工作面傾向長度趨于均勻 ,因此 ,井田開采設計中 ,自南向北采煤工作面的長度逐漸加長 ,平均傾向長度為 1200m。 回采巷道的布置（分帶斜巷的布置） 由于開采的煤層為單一厚煤層且回采巷道 的 服務年限 不足一年 ，根據煤層賦存條件 可 知頂板板巖石比較穩(wěn)定，維護條件較好，所以決定將回采巷道布置在煤層中，為了減少煤層厚度的損失，回采巷道和采煤工作面開切眼均應沿煤層 底板布置。 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 48 聯絡巷的布置 運輸大巷與運煤平巷和運料平巷的聯接通過進風行人斜巷 。煤層 回風平 巷 即煤層運料平巷與 回風大巷 的 聯接 通過帶區(qū)運料斜巷 。 帶區(qū)硐室 帶區(qū)煤倉： 圓形垂直煤倉，凈直徑 4m，高度為 30m。（ 煤層運煤平 巷 和巖石運輸大巷 布置在 一個垂直面內 ,兩個大巷之間的 垂距為 30m,由于巖石運輸大巷內設膠帶輸送機 ,運量大 ,故障少 ,因此 ,帶區(qū)煤倉類似于溜煤眼的作用 ,在巖石運輸大巷內的膠帶輸送機發(fā)生故障檢修時 ,該溜煤眼可以起到煤倉的作用 。煤倉容量為 540t，煤倉 的支護方式 采用 混凝土 支 護，壁厚 300mm。 絞車房： 由于采用 聯合 帶區(qū)式 布置 ,順槽運煤采用皮帶輸送機 ,通過溜煤眼將煤炭溜放到大巷皮帶輸送機上 ,因此 ,輔助運輸工作量及 運輸環(huán)節(jié)較少， 煤層運料平巷通過帶區(qū)運料 斜巷與運輸大巷相聯。 帶區(qū)運料 斜巷采用單繩纏繞式絞車來完成輔助運輸 ,在煤層運料斜巷的一側布置絞車房。 變電所： 由于 綜合機械化采煤 ,推進速度快 ,各條帶傾向也較長 ,采用放頂煤開采 ,推溜移架割煤等的用電量較大 ,因此 ,在離采煤工作面一定距離的順槽巷道內 ,布置有移動變電站。 帶區(qū) 千噸掘進率、帶區(qū)掘進出煤 率及帶區(qū)回采率 帶區(qū)掘進巷道及其煤巷統(tǒng)計見 下頁 表 42 表 422。 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 49 表 421 帶區(qū)掘進巷道統(tǒng)計 序號 巷道名稱 圍巖形式 支護方式 巷道斷面 (m2) 巷道長度(m) 同類巷道總長度 (m) 凈斷面 掘斷面 1 進風行人斜巷 巖石 錨噴 116 116 2 帶區(qū)運料斜巷 巖石 錨噴 74 74 合計 190 表 422 帶區(qū)煤巷統(tǒng)計表 序號 巷道名稱 巷道斷面面積(m2) 每米出煤量(t/m) 巷道全長(m) 全部出煤量 (t) 帶區(qū)總出煤量(kt) 帶區(qū)千噸掘進率m/kt 帶區(qū)掘進出煤率(％ ) 1 煤層運料 平巷 1200 14148 2 煤層運煤 平巷 1200 14148 3 上下順槽 1200179。12=14400 169776 合計 16800 198072 16704 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 50 確定帶區(qū)巷道掘進方法、設備數量及掘進工作面數 根據帶區(qū)生產能力，帶區(qū)巷道布置、煤層賦存條件選擇確 定巷道的掘進方法為綜掘。當某一回采工作面將要采完時，須把一個接替回采工作面準備好，以確保工作面的正常生產。故需要配置足夠的巷道掘進隊，并安排好掘進工作面的接替。 采掘工作面的比例關系 (頭、面比 )計算方法如下 ： jh 1 2tt t tN ??＝ 式中： N — 掘進工作面 、 回采工作面頭面比； t1— 機械安裝時間，綜采一個月； t2— 工作面?zhèn)溆脮r間，按半月計。 th— 回采工作面所需時間，月； gh ht LV＝ 其中： Lg— 區(qū)段內回采工作面沿 傾 向全長， 1200m； Vh— 回采工作面月速度， ； tj— 掘進工作面所需時間，月； njjtIV＝ 其中： In— 接替工作面的巷道長度， 2600m； Vj— 巷道的掘進速度， m/月； 所以 ： j 2600t 400＝ ＝ 月 h 1200t ＝ ＝ 月 又因為 t1＝ 1， t2＝ 。 所以： 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 51 1 ??＝ ＝ 帶區(qū)生產系統(tǒng) 帶區(qū)生產系統(tǒng)包括帶區(qū)內 的 煤、矸 石 、材料和設備的運輸路線。 煤炭運輸系統(tǒng) 順槽和運輸大巷 采用 GX— 1568 型 鋼繩芯式 膠帶輸送機 并 配 以型號為JBR40— 6的 電機。 運煤路線： 綜采工作面的煤炭 —— 順槽 —— 帶區(qū)煤倉 —— 運輸大巷 —— 井底中央煤倉 —— 主 斜 井提升至地面 輔助運輸系統(tǒng)： 帶區(qū)內以帶 區(qū)運料 斜巷 、進風行人斜巷、巖石運輸大巷、煤層運料平巷 構成輔助運輸系統(tǒng)，擔負著設備、材料、矸石和人員的運輸任務。 輔助運輸路線： 副 斜 井 —— 井底車場 —— 運輸大巷 —— 帶區(qū)運料斜巷 —— 煤層運料平巷 —— 順槽 —— 綜采工作面 矸石運輸由巖巷掘進工作面往外運 ,其 方向與上述方向剛好相反。 人員運送行進路線： 副斜井 —— 井底車場 —— 運輸大巷 —— 進風行人斜巷 —— 順槽 ——綜采工作面 輔助運 矸系統(tǒng) 采用 固定式礦車運輸 ,運料采用平板車 ,運送人員采用人車。 通風系統(tǒng) 根據帶區(qū)巷道布置及生產安排，主要進風巷為 運輸大巷 。主要回風巷回風大巷。 通風路線： 副 斜 井 —— 井底車場 —— 運輸大巷 —— 進風行人斜巷 —— 上順槽 —— 綜采工作面 —— 下順槽 —— 煤層運料平巷 —— 帶區(qū)運料斜巷 —— 回風大巷 —— 風井 。 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 52 排水系統(tǒng) 根據帶區(qū)巷道布置，工作面污水經水溝流至 下順槽 ，再經 煤層運料平巷、帶區(qū)運料斜巷、 運輸大巷 、井底車場并 由井下中央泵房排至地面。 供電系統(tǒng) 高壓電纜由井底中央變電所，經運輸大巷至帶區(qū) 移動變電站 ，經降壓后的低壓電通過 低壓電纜 分別引向回采和掘進工作面的配電點以及分帶運輸巷輸送機，分帶軌道巷絞車等用電地點。 供水系統(tǒng) 采掘工作面、斜巷 及 順槽 輸送機轉載點所需的防塵噴霧用水，由地