【正文】 頂煤過硬難以垮落時必須預(yù)先對頂煤進(jìn)行破碎處理，目前主要采取從工作面向頂煤打眼放炮方法。處理碎煤成拱主要方法是通過擺動支架的尾梁和掩護(hù)梁，一般情況下能破壞成拱的碎煤，也可以升降支架破壞成拱，但這種方法不常用，對支架有所損害。放煤步距過小時，后方矸石易混入放煤口，影響煤質(zhì)，并容易誤認(rèn)為煤已經(jīng)放盡而停止放煤，造成上部煤炭損失。根據(jù)支架選型要求及設(shè)計的特點，選用ZTFS5400/16/32型端頭支架，其技術(shù)特征見表4—5 ZTFS5400/16/32型端頭支架技術(shù)特征表項目技術(shù)特征型號ZTFS5400/16/32放煤形式雙輸送機(jī)、擺動后尾梁插板、低位放頂煤高度（m）—寬度（m）—中心距（m）初撐力(kN)4985工作阻力(kN)5410支護(hù)強(qiáng)度(Mpa)對底板比壓(Mpa)適應(yīng)傾角(176。S ——支護(hù)面積，m2。(176。采用放頂煤液壓支架支護(hù)。 1)工作面支護(hù)方式 礦井設(shè)計煤層采用綜合機(jī)械化放頂煤開采,綜放工作面的支護(hù)設(shè)備為放頂煤液壓支架。（7）放頂煤工作面的采高是根據(jù)最佳工作條件人為確定的。因考慮后部留有通道，作為維修后部刮板輸送機(jī)和排矸使用。其主要特點和性能如下：（1）放頂煤液壓支架有液壓控制的放煤機(jī)構(gòu)。輸送機(jī)中部糟的結(jié)構(gòu)多為開底式，只有煤質(zhì)底板較軟時選用閉底式。正常情況下超前機(jī)組35m收護(hù)幫板，滯后13架放護(hù)幫板。移架采用本架操作，滯后采煤機(jī)滾筒35m追機(jī)作業(yè)，帶壓擦頂移架，邊收伸縮梁邊移架。工作面前部由采煤機(jī)落煤、裝煤；頂煤由工作面后部放煤窗口放出。放煤時，要堅持“見矸關(guān)門”原則。在拉架和移置前輸送機(jī)后，操作移后輸送機(jī)的專用千斤頂，將后輸送機(jī)移到規(guī)定位置。移架后，移置前輸送機(jī)。 為了維護(hù)端面頂煤的穩(wěn)定性，放頂煤液壓支架一般均有伸縮前探梁和護(hù)幫板。采煤機(jī)落煤由滾筒螺旋葉片、擋煤板及前運(yùn)輸機(jī)鏟煤板相互配合裝入前輸送機(jī)運(yùn)出工作面。，日進(jìn)6刀，年進(jìn)度1134m詳見第四章。1確定回采工作面長度、推進(jìn)方向、推進(jìn)度 以合理的推進(jìn)度確定工作面長度：　　　　　　　　　　　　　　(式51) 式中：——工作面要求的日產(chǎn)量，5000t；S——工作面日推進(jìn)度，m/d，；　　　　　　　　 H——一次采厚，m，=6m；　　　　　　　　 C——工作面回采率，本設(shè)計取80%；　　　　　　　　 ——所采煤的容重。其工藝過程如下：在煤層底部布置的綜采工作面中，采煤機(jī)割煤后，液壓支架及時支護(hù)并移至新的位置，隨后將工作面前部刮板輸送機(jī)移至煤壁。比較上述兩種采煤方法為了滿足安全、經(jīng)濟(jì)、煤炭采出率高的基本原則，努力實現(xiàn)高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)。根據(jù)采區(qū)地質(zhì)條件及煤層特征，以及當(dāng)前煤炭發(fā)展趨勢，有兩種備選方案放頂煤和一次采全高采煤方法，各有優(yōu)缺點比較如下： 表5—1優(yōu)點缺點放頂煤，實現(xiàn)高產(chǎn)高效；，具有顯著經(jīng)濟(jì)效益；，減少了巷道的維護(hù)工程量，工作面成本低；；放頂煤開采對地質(zhì)構(gòu)造、煤層構(gòu)造、煤層厚度變化適應(yīng)性強(qiáng)。煤質(zhì)的硬度23，煤層直接頂為細(xì)砂巖，厚度3—5米；老頂為粉砂巖，；直接底為粉砂質(zhì)泥巖厚度3—4米；老底為細(xì)砂巖，厚度10米。第五章采煤工藝設(shè)計第一節(jié)采煤工藝方式的選擇一般采煤方法設(shè)計遵循以下原則：技術(shù)先進(jìn)，要求采煤工作面機(jī)械化水平高，單產(chǎn)高，煤炭質(zhì)量好，煤炭采出率高；經(jīng)濟(jì)合理，要求勞動效率高，材料消耗少，噸煤成本低；生產(chǎn)安全，生產(chǎn)中要用科學(xué)的管理水平，應(yīng)用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，認(rèn)真貫徹《煤礦安全規(guī)程》，確保安全生產(chǎn)，保證礦井有完整的運(yùn)輸通風(fēng)排水和行人的系統(tǒng)，設(shè)置完善的安全設(shè)施。 表4—6項目單位技術(shù)特征型 號裝載量/t軌 距/mm900車輪直徑/mm300外型尺寸（長寬高）/mm20008801150質(zhì) 量/kg610允許牽引力(4倍安全系數(shù))/N60000設(shè)計選擇SZZ764/132型轉(zhuǎn)載機(jī),其技術(shù)特征見表4—7。左右，普通皮帶不能滿足要求，因此選用DJ系列波狀擋邊輸送機(jī)，型號為DJ1400/160Ⅱ。變電所的支護(hù)要用不可燃材料，在此采用錨噴支護(hù)，用100號混凝土鋪底，厚200mm，以防礦井水流進(jìn)變電所，硐室設(shè)置3‰的坡度，便于向外流水。(3) 硐室尺寸確定平面尺寸：根據(jù)變電所的設(shè)備布置，設(shè)備的外形尺寸，設(shè)備的維修和行人安全間隙來確定。5)、變電所長度超過6m時，必須在硐室的兩端各設(shè)一個出口。3)、硐室必須裝設(shè)向外開的防火鐵門，提醒全部敞開時，不得妨礙交通。采區(qū)變電所本設(shè)計采區(qū)變電所位于運(yùn)輸上山和軌道上山之間。采區(qū)采出的煤炭經(jīng)運(yùn)輸上山運(yùn)至采區(qū)煤倉，再下放到運(yùn)輸大巷膠帶輸送機(jī)上運(yùn)出。如圖53。圖45采區(qū)中部車場采區(qū)下部車場采用大巷裝車式底板繞道車場，軌道上山在接近采區(qū)底部時變坡取平，與輔助運(yùn)輸大巷相連。線路變平后，設(shè)單開道岔非平行線路連接點。采區(qū)車場的巷道包括甩車道、存車線及一些聯(lián)絡(luò)巷道，硐室主要有煤倉、絞車房、變電所和采區(qū)水倉等。本采區(qū)工作面推進(jìn)長度達(dá)1200m，工作面長度為180m，工作面生產(chǎn)服務(wù)年限為1年左右，一個工作面就能保證全礦井年設(shè)計產(chǎn)量的要求，又因為沿空掘巷需待上部采空區(qū)完全垮落穩(wěn)定后才可進(jìn)行掘進(jìn)，所以采區(qū)的回采順序采用兩冀交替方式進(jìn)行回采（二采區(qū)和八采區(qū)交替掘進(jìn)和生產(chǎn)）。本礦井屬高瓦斯礦井，按照常規(guī)區(qū)段上下平巷應(yīng)采用雙巷掘進(jìn)，并要求下區(qū)段軌道平巷要超前上區(qū)段運(yùn)輸平巷沿腰線掘進(jìn)，這樣既可以探明煤層變化情況又便于輔助運(yùn)輸及排水。布置在煤層走向中央（已采的二號采區(qū)和設(shè)計的八號采區(qū)共同用一組上山）。本礦瓦斯涌出量較大，地質(zhì)構(gòu)造相對簡單，涌水量較大。為了易于區(qū)段平巷維護(hù)，一般在上下兩個平巷之間留設(shè)一定寬度的煤柱，使平巷處于工作面上、下方固定支承壓力影響較小的區(qū)域。區(qū)段一翼的走向長度減去采區(qū)上山一側(cè)的保護(hù)煤柱寬度和采區(qū)邊界煤柱寬度，即為該翼采煤工作面的推進(jìn)長度。沿空掘巷的位置應(yīng)避開固定支承壓力影響較大的區(qū)域，并且要求在采空區(qū)上覆巖層垮落穩(wěn)定之后才能開始掘，一般情況下掘進(jìn)與上區(qū)段采煤工作面之間的間隔時間應(yīng)不少于3個月，通常為4—6個月，個別情況下要求8—10個月，堅硬的頂板比軟頂板所需間隔時間要長一些。沿空掘巷方法多用于開采緩斜、傾斜中厚煤層和厚煤層。綜合機(jī)械化采煤工作面的等長布置，要求下一個區(qū)段軌道平巷應(yīng)按中線取直。煤層瓦斯含量高的礦井，需要在工作面采煤前預(yù)先抽放瓦斯時，或者工作面后方采空區(qū)瓦斯涌出量很大時，需加強(qiáng)通風(fēng)和排放采空區(qū)瓦斯時，可將區(qū)段回風(fēng)平巷布置成雙巷。根據(jù)瓦斯和區(qū)段因素選平巷雙巷布置。時，一般采用內(nèi)錯式布置；傾角小于8176。采用錨網(wǎng)索支護(hù)。m每區(qū)段費(fèi)用/元總費(fèi)用/元上山到2號煤層63m50031500189000635031509450上山到2號煤層63m5003150012600063503150945000長度/m單價/元維護(hù)時間/a費(fèi)用/元25032+63255（可供兩翼共用）219002502+263+2505 7051031502503705262500采區(qū)方案經(jīng)濟(jì)比較匯總表 表4—4方案項目 第一方案三巖上山方案第二方案二巖一煤上山方案第三方案三煤上山方案1初期投資/元（包括上山、石門、溜煤眼等）548450485450300000初期投資比較/%182．82100總投資總費(fèi)用661873659005782104609034912190609037總費(fèi)用比較/%105．83100通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，和采區(qū)服務(wù)年限的因素等，本采區(qū)采用兩巖一煤上山方案。每區(qū)段增加100m通風(fēng)距離短管理環(huán)節(jié)多。采區(qū)方案技術(shù)比較表 表4—2方案項目第一方案三巖上山方案第一方案二巖一煤上山方案第三方案三煤上山方案工程量大。 采區(qū)形式：采用綜采放頂煤采煤法的采區(qū)，要求有一定走向長度，采區(qū)上部走向長度 1600，下部走向長度1000m， 平均走向長度 1200m。當(dāng)二條上山均在煤層中布置，且煤層厚度有限，而一條上山可能處于軟弱破碎巖層中時，為便于巷道維護(hù)，仍應(yīng)在同一層位布置上山。只有煤層厚度不大，采深較淺，頂板和底板巖層穩(wěn)定，煤質(zhì)較硬，煤層自然發(fā)火危險小或者是煤層底板之下有一層含水量較大的巖層，或煤層底板為較厚的松軟巖層，布置巖巷有困難的情況下，才考慮將上山布置在煤層中。增設(shè)的上山特別是服務(wù)年限不長的上山，多數(shù)可沿煤層布置，以便減少掘進(jìn)費(fèi)用，并起到探清煤層變化情況的作用。 在生產(chǎn)能力很大的特厚煤層采區(qū)，聯(lián)合布置的采區(qū)；產(chǎn)量較大，瓦斯涌出量也很大的采區(qū)，特別是下山采區(qū)；產(chǎn)量較大，經(jīng)常出現(xiàn)上、下區(qū)段同時生產(chǎn)，需要簡化通風(fēng)系統(tǒng)的采區(qū)，運(yùn)輸上山和軌道上山均布置在底板巖石中。上山坡度在6176。當(dāng)煤層傾角大于25176?！?5176。的上山，可鋪設(shè)帶式輸送機(jī)或刮板輸送機(jī)運(yùn)煤；坡度在15176。但如果下部煤層的底板巖層距涌水量大的含水層很近，不能布置上山，或者當(dāng)上山只為采區(qū)上部煤層或部分區(qū)段服務(wù)，開采下部煤層便廢棄不用時，可以考慮把上山布置在煤層群的中部或上部。、采區(qū)上山的數(shù)目及位置采區(qū)上山位置的要求 采區(qū)上山是采區(qū)的主要巷道，應(yīng)以有利于采區(qū)生產(chǎn)和巷道維護(hù)作為確定其位置的主要依據(jù)，同時考慮其經(jīng)濟(jì)效益。16247。A1≤45018300247。即每班可采2刀。 由上式計算得出＝60min。合理確定采區(qū)生產(chǎn)能力，可以充分發(fā)揮采區(qū)主要巷道和設(shè)備效能，改善采取各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，合理提高采區(qū)生產(chǎn)能力，是實現(xiàn)采區(qū)集中化生產(chǎn)，不斷提高礦井產(chǎn)量、減少同時生產(chǎn)采區(qū)個數(shù)的重要措施。采區(qū)邊界兩個采區(qū)之間的煤柱寬度為10m。工作面停采線至上山的煤柱寬度：薄及中厚煤層為20m；厚煤層為3040m。急傾斜采用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法的工作面一般為3060m。在確定工作面長度時，應(yīng)考慮一下因素。(1)采區(qū)尺寸數(shù)值 采區(qū)尺寸包括走向長度和傾斜長度。在選擇采煤方法時，要研究擬采采用采煤方法的投入和產(chǎn)出關(guān)系，考慮企業(yè)的投資能力和采煤方法經(jīng)濟(jì)效果。技術(shù)發(fā)展及裝備水平工作面采煤工藝技術(shù)、裝備能力不斷提高，工作面單產(chǎn)水平和勞動效率迅速增長。（4）煤層含水性 煤層及其頂?shù)装搴枯^大時，需要在采煤工作面開采前采取疏排措施，或在采煤過程中布置疏排水設(shè)施，應(yīng)在選擇采煤方法時加以充分考慮。在開采自然發(fā)火期較短的厚煤層時，就必須采區(qū)綜合預(yù)防煤層自然發(fā)火的措施。一般條件下，傾角小于12176。采出率高就是要求盡量減少煤柱損失，減少工作面留煤損失和潑撒損失，最大限度地提高煤炭資源采出率，已達(dá)到國家要求。選擇采煤方法應(yīng)當(dāng)結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)特點，根據(jù)煤層賦存條件、礦井開采技術(shù)水平等因素，選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全條件生產(chǎn)好、資源回收率高的采煤方法。 Zk=(ZgP)C式中Zk采區(qū)可采儲量，萬噸；Zg采區(qū)工業(yè)儲量，萬噸；P采區(qū)煤炭損失量，萬噸； C設(shè)計采出率。 該數(shù)據(jù)經(jīng)97年7月份實測，煤塵具有爆炸性，——。斷層控制程度低。第二節(jié) 采區(qū)內(nèi)煤層賦存的條件開采煤層特征：煤層煤厚傾角傾向走向穩(wěn)定性硬度牌號大煤平均6(m)12176。、鄰區(qū)對本區(qū)的影響因素 （1）、水的影響 本采區(qū)東部以F3大斷層為界,此段含水層沿斷層裂隙突出的危險。東西長1000——1600米，南北長400——750米。綜上所述，車場巷道及硐室除煤倉、裝卸硐室都采用混凝土支護(hù)其他采用錨噴支護(hù)，遇到圍巖破碎的地方加金屬網(wǎng)錨噴。⑤ 線路布置：（見圖35）(3) 車場通過能力：① 區(qū)段劃分：首先將井底車場線路繪制在1：500的平面圖上，并在圖中標(biāo)出主要線路長度、道岔位置及其編號等，然后按下列原則把整個線路劃分為若干區(qū)段。式中 m列車數(shù)，副井取1列； n每列車的礦車數(shù)，按車組成計算確定，15輛； l1一個礦車帶緩沖器的長度，； N電機(jī)車數(shù)，臺； l2每臺電機(jī)車的長度，米； l3列車制動距離。② 副井進(jìn)、出線長度：~。第九節(jié)井底車場 概述井底車場是井筒附近連接井筒和主要運(yùn)輸大巷的一組巷道和硐室的總稱，是連接礦井提升和井下運(yùn)輸?shù)臉屑~，井下的煤炭和矸石通過井底車場運(yùn)到地面，地面的材料和設(shè)備通過井底車場運(yùn)到井下用料場所、排水、動力供應(yīng)及人員上下必須通過井底車場。左右，采用下山比上山開采具有技術(shù)簡單、生產(chǎn)條件優(yōu)越等優(yōu)點，因此采用上山開采。在井田淺部開拓風(fēng)井。該處沖擊層薄，地下水補(bǔ)給范圍有限、工程地質(zhì)條件較好，土地畝產(chǎn)較低。（2）井下條件：1）按最小運(yùn)輸功確定井筒位置通常把運(yùn)量與運(yùn)距的乘積叫做運(yùn)輸功，以噸公里表示。選擇井筒形式對井下開采有利，又要便于井筒 開掘和維護(hù)。認(rèn)真研究主要井巷工程如何深入地下，以便接近或深入煤層預(yù)定位置，為采區(qū)開采打通道路。礦井年工作日為300天。 根據(jù)礦井實際的地層和煤層特征，主要可采煤層為2煤層，, 186。南部與郭二莊井田分界處留設(shè)40m煤柱，煤礦技術(shù)邊界處，留設(shè)50m井田邊界煤柱，其他井田邊界留設(shè)30m保護(hù)煤柱（2）工業(yè)廣廣場煤柱：工業(yè)廣場按一級保護(hù)級別留設(shè)維護(hù)帶15m,（3）村莊煤柱：（4）井田內(nèi)斷層煤柱：（5）礦用鐵路下不留設(shè)煤柱，