【正文】 ㈣ 綜采工作面巷道布置及端頭支架 ⑴ 巷道布置 采用單巷布 置．區(qū)段運(yùn)輸巷中的一側(cè)需設(shè)置轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶輸送機(jī)；另一側(cè)設(shè)置泵站和移動(dòng)變電站等電氣設(shè)備、故巷道斷面較大，一般達(dá) 12㎡以上。 ⑦ 拉后溜 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 31 放煤工序完成后，及時(shí)拉回后溜。結(jié)合 邯鄲 礦局的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，端頭放煤不僅可以提高頂煤的回收率，而且改善了端頭的維護(hù)條件，端頭處放煤后壁不放頂煤易于維護(hù)，減少了端頭維護(hù)難度。 ⑤ 端頭放煤 地質(zhì)條件復(fù)雜，傾角較大的采區(qū)，為維護(hù)工作面兩端出口處的頂煤穩(wěn)定性，工作面兩端各留 2～ 4 架不放頂煤。 ④ 放煤方式 中國(guó)目前綜采放頂煤生產(chǎn)工作面的放煤方式為基本上可以歸納為單輪順序放煤、多輪順序放煤和單輪間隔放煤以及多輪間隔放煤等方式。 ③ 采放比的確定 增大采高，可以贈(zèng)加工作面割煤量，使采放比減少，有利于頂煤的冒放和回收，但隨著采煤機(jī)高度的加大，礦山壓力的顯現(xiàn)加劇，支架?chē)嵨恢亓考哟?，工作面搬遷困難，頂煤放煤量減小，煤壁片幫量也明顯增加。根據(jù)放頂煤工作面的實(shí)際統(tǒng)計(jì)，可用下面的經(jīng)驗(yàn)公式 42計(jì)算放煤步距： d=(～ )h （ 42） 式中 d— 放煤步距， m h— 放煤高度，可近似取頂煤高度， m d=(～ )179。由于煤 9在該采區(qū)均厚為 ，比一般采用放頂煤開(kāi)采的煤層厚度稍小，頂板垮落空間相對(duì)小，老頂突然來(lái)壓危險(xiǎn)性相對(duì)減弱，可確定初次放頂煤距離為 左右。 50mm。 ；停溜時(shí)，不準(zhǔn)推溜，以 防發(fā)生卡鏈?zhǔn)鹿剩煌屏飼r(shí)嚴(yán)禁使用一個(gè)千斤頂一次頂足，要采用相鄰架的千斤頂交替前移；推溜過(guò)程中，要保證大溜彎曲段長(zhǎng)度不小于 18m。 ⑹ 移架 工作面采用液壓支架及時(shí)支護(hù)管理頂板，移架實(shí)行追機(jī)作業(yè)。 頂煤直接通過(guò)液壓支架的放頂煤窗放到刮板輸送機(jī)上。然后將輸送機(jī)移直，如圖 ， b 所示； （ 3）再調(diào)換兩個(gè)滾筒上、下位置，重新返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處，如圖 ， c 所示； 將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上、下滾筒，返程正常割煤，如圖 ， d 所示。 1）進(jìn)刀方式 采用割三角煤工作面端部斜切進(jìn)刀方式。本設(shè)計(jì)鑒于實(shí)際礦井的情況，采煤機(jī)進(jìn)刀方式采用工作面端部斜切進(jìn)刀割三角煤。向右牽引時(shí)，前滾筒為右螺旋，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿頂煤割煤；后滾筒向左割煤，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿底割煤；向左牽引則與次相反。 采用端部斜切進(jìn)刀，工作面端頭作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，采煤機(jī)等待移機(jī)頭時(shí)間較長(zhǎng)，影響有效割煤時(shí)間長(zhǎng)；采用中部斜切進(jìn)刀，可以提高開(kāi)機(jī)率，可以提高采煤機(jī)的裝煤效 果。在特殊的條件下也可采用單向采煤。 ㈢ 采煤機(jī)的工作方式和進(jìn)刀方式 ⑴ 綜采工作面采用雙滾筒采煤機(jī)采煤時(shí)，普遍采用先進(jìn)刀 后移架的斜切進(jìn)方式。因此，該方式使用于頂板不宜冒落的條件下?；夭晒に嚪绞綖椋翰擅?— 推刮板輸送機(jī) — 移架。此方式應(yīng)用較多，特別是在頂板不穩(wěn)定的的情況下，為防止端面冒頂，必須采用及時(shí)支護(hù)方式。 160型可伸縮膠帶輸送機(jī) ,技術(shù)參數(shù)如下表 45 所示。 1705 機(jī)尾搭接 長(zhǎng)度（ m） 15 軌距（ mm） 1362 質(zhì)量（ t） 120 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) YSB— 160 功率（ kW） 2179。 3 儲(chǔ)帶長(zhǎng)度（ m） 100 機(jī)頭尺寸 寬179。 160 整機(jī)性能 輸送能力（ t/h） 1000 輸送距離（ m） 1200 帶速（ m/s） 最大坡度（176。 表 44 ZT4410/18/ 型端頭支架技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) 單位 高度 最低 1800 Mm 最高 4250 Mm 煤層傾角 ＜ 25 176。針對(duì)本設(shè)計(jì)工作面的具體特點(diǎn)，不僅要采煤，而且要放煤，機(jī)械設(shè)備比一般的工作面要多，同時(shí)，端頭受到水的影響，如果采用液壓支柱則因液壓支柱承受能力低造成支柱扎底，所以決定采用端頭支架支護(hù)，其支架型式為自移式液壓端頭支架。 1470179。 表 43 ZFQ240016/24 型支架技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目 技術(shù)特征 單位 型式 ZFQ240016/24 放煤型式 雙輸送機(jī)、擺動(dòng)后尾梁插板 支 架 支撐高度 ～ m 寬度 1470 m 中心距 1500 m 初撐力 1800 KN 工作阻力 2400 KN 支護(hù)強(qiáng)度 MPa 對(duì)底板比壓 MPa 適應(yīng)傾角 ≦ 35 176。 =式中 r— 巖石容重 ,工作面選用 ZFQ240016/24 型輕放支架，其額定工作阻力位 ，工作面的壓力不大于支架額定工作阻力的 80%，初撐力也滿足要求。 H=m/(Kp1) （ 41） =()=14m 式中 H— 參與運(yùn)動(dòng)的頂板巖石的厚度， m m— 回采高度， m 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 26 Kp— 巖石的碎脹系數(shù) 其所產(chǎn)生的壓強(qiáng)為： P=H179。根據(jù)實(shí)際礦壓觀測(cè)的結(jié)果：工作面直接頂垮落步距為6～ 8m，初次來(lái)壓步距為 25～ 30m，周期來(lái)壓步距為 10～ 13m。液壓支架是以液壓為動(dòng)力，完成對(duì)工作面頂板的支撐、切頂、擋矸、護(hù)幫、移架，以及推移工作面刮板輸送機(jī)等一套動(dòng)作。采高為 ,放煤高度為 。 本設(shè)計(jì)的開(kāi)采煤層為中厚煤層，采用放頂煤開(kāi)采。選擇時(shí)需綜合各項(xiàng)因素，進(jìn)行全面分析。最小結(jié)構(gòu)高度比最小采高低 250～ 350mm。合適的結(jié)構(gòu)高度是支架正常工作的關(guān)鍵。目前支架阻力主要是采用現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，然后根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行估算或折 算。液壓支架的阻力式支架設(shè)計(jì)中最基本參數(shù)，支架所有強(qiáng)度都由此決定。 1470179。寬179。雙向割煤法，即采煤機(jī)往返為兩個(gè)循環(huán)。 4319 JOY700 采煤工作面破煤、裝煤方式 工作面采煤機(jī)螺旋滾筒完成破煤裝煤過(guò)程，部分遺留碎煤由輸送機(jī)上的鏟煤板裝入溜《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 25 槽。 工作面配套設(shè)備見(jiàn)表 41。順槽斷面均為 5m 寬， 高；上區(qū)段工作面運(yùn)輸平巷和下區(qū)段工作面回風(fēng)平巷的煤柱留設(shè) 20m。 回采工作面參數(shù) 根據(jù)前面開(kāi)拓、準(zhǔn)備的 巷道布置，采煤工作面沿傾向布置，走向推進(jìn)，工作面長(zhǎng)度為 300m，區(qū)段長(zhǎng)度為 1700m；采高 4m，頂部留煤皮。該方式用于頂板不易冒落的條件下?；夭晒に嚪绞綖椋翰擅?— 推刮板輸送機(jī) — 移架。此方式應(yīng)用較多，特別是在頂板不穩(wěn)定的條件下，為防止端面冒頂，必須采用及時(shí)支護(hù)方式。50m。 （ 5）移刮板運(yùn)輸機(jī) 移運(yùn)輸機(jī)應(yīng)滯后煤機(jī)不小于 15m，沿移架方向逐架順序移動(dòng)輸機(jī)。 運(yùn)煤：采用刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。 4 采煤方法 采煤工藝方式 確定采煤工藝方式 1）回采工藝 （ 1）回采工藝流程： 采煤機(jī)割煤 —— 移架 —— 推移運(yùn)輸機(jī) （ 2）落煤方式 工作面跟煤層底板回采，采用 MG500/1180WD 型采煤機(jī)截割落煤，往返一次進(jìn)兩刀，進(jìn)刀采 用端頭斜切進(jìn)刀方式。 采區(qū)回收率一般不得低于國(guó)家規(guī)定： 厚煤層為 75%；中厚煤層為 80%；薄煤層為 85%。 工作面回采率 （式 33） Qk =－ = ⑶ 采區(qū)回采率 R，見(jiàn)公式 31 R=(Qs/Qk)179。 = ⑵ 采區(qū)實(shí)際采出量 Qk 考慮到 三 層煤厚度不一樣，其工作面回采率也相應(yīng)不一樣，可大概計(jì)算采區(qū)實(shí)際采出量見(jiàn)公式 56。 (+179。煤厚179。 = 186 萬(wàn)噸 計(jì)算采區(qū)回采率 采區(qū)采出率為采區(qū)內(nèi)實(shí)際采出煤量與采區(qū)可采儲(chǔ)量的比值 采區(qū)回采率 R=采區(qū)實(shí)際采出量 /采區(qū)可采儲(chǔ)量179。 330179。 179。用一個(gè)綜采面保證采區(qū)生產(chǎn)能力 綜采面采煤機(jī)截深為 米，每天進(jìn) 6 刀，主采煤層厚度 米，工作面長(zhǎng)度為 300米，則采區(qū)生產(chǎn)能力為 179。 20 確定采區(qū)生產(chǎn)能力 采區(qū)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)能力、采掘機(jī)械化程度和 采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)等因素來(lái)確定。 斷面及其特征見(jiàn)圖 和表 。 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 21 圖 軌道上山斷面示意圖 表 軌道上山巷道斷面特征表 圍巖類(lèi)別 斷面 /m2 掘進(jìn)尺 /mm 噴射 厚度 /mm 錨 桿 （ mm） 凈周長(zhǎng) /m 凈 掘 寬 高 型式 外露長(zhǎng)度 排列方式 間排 距 錨深 規(guī)格 L*φ 巖巷 4000 3700 100 樹(shù)脂 100 菱形 800 1500 1500179。如表 ： 表 平巷掘進(jìn)速度 掘進(jìn)機(jī)械化程度 巷道煤巖類(lèi)別 月進(jìn)度 /m 綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)組 煤 400 半煤巖 250 鉆爆法 煤 200 半煤巖 150 液壓、鑿巖臺(tái)車(chē)機(jī)械化作業(yè)線 巖 120 氣 腿鑿巖機(jī)械化作業(yè)線 巖 80 2） 軌道上山斷面 軌道上山是沿煤層底板掘進(jìn)的半圓拱形式的半煤巖巷，支護(hù)方式采用錨網(wǎng) +噴射混凝土支護(hù)，其中布置 600mm 軌道，采用綜合掘進(jìn)機(jī)組進(jìn)行施工，月進(jìn)度為 250m/月。 如圖 ： 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 20 圖 采區(qū)下部車(chē)場(chǎng) 采區(qū)采掘接替計(jì)劃 采區(qū)主要巷道參數(shù)確定 1）巷道掘進(jìn)速度 根據(jù)鄰近礦井或條件類(lèi)似礦井所達(dá)到的巷道掘進(jìn)速度和施工隊(duì)伍的技術(shù)管理水平分析研究確定巷道掘進(jìn)速度。小于 12176。本設(shè)計(jì)采區(qū)采用大巷裝車(chē)式下部車(chē)場(chǎng)。 采區(qū)下部車(chē)場(chǎng) 采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)由采區(qū)裝車(chē)站和輔助提升下部車(chē)場(chǎng)組合而成。圖 所示： 圖 采區(qū)中部車(chē)場(chǎng) 調(diào)車(chē)方式： 區(qū)段運(yùn)輸平巷所需材料設(shè)備由采區(qū)軌道上山經(jīng)過(guò)區(qū)段軌道石門(mén)，運(yùn)之運(yùn)輸平巷。開(kāi)采單一薄及中厚煤層的采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)多采用甩入繞道式；聯(lián)合布置的采區(qū)或采用巖石上山的采區(qū)其中部車(chē)場(chǎng)多采用單向甩入石門(mén)式車(chē)場(chǎng)。本設(shè)計(jì)中有兩層煤，煤層距離較大，采用單層布置，由于上山布置在巖層中，故采用甩車(chē)場(chǎng)，且甩車(chē)場(chǎng)具有通過(guò)能力大 ，調(diào)車(chē)方 便，勞動(dòng)量小等優(yōu)點(diǎn)。 圖 供電線路 采區(qū)車(chē)場(chǎng)形式選擇 采區(qū)上部車(chē)場(chǎng) 采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)常用的有甩車(chē)場(chǎng)和平車(chē)場(chǎng)，平車(chē)場(chǎng)又有順向和逆向等形式。工作面的供電線路簡(jiǎn)圖如圖 地面變電站→副井→中央變電所→采區(qū)變電所→區(qū)段運(yùn)輸平巷→移動(dòng)變電站→工作面 5）供電系統(tǒng) 高壓電纜由井底中央變電所經(jīng)軌道大巷至采 區(qū)變電所，降壓后由低壓電纜分別送到回采和掘進(jìn)工作面附近的配電站，以及膠帶運(yùn)輸機(jī)和絞車(chē)房等用電地點(diǎn)。 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 18 采煤工作面回收的材料、設(shè)備和掘進(jìn)工作面運(yùn)出的矸石用礦車(chē)經(jīng)由與運(yùn)料系統(tǒng)相反的方向運(yùn)至地面。 污濁風(fēng)流→區(qū)段回風(fēng)平巷→采區(qū)回風(fēng)石門(mén)→回風(fēng)大巷→回風(fēng)石門(mén)→風(fēng)井→地面 圖 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)路線 為調(diào)節(jié)風(fēng)量和控制風(fēng)流方向，在適當(dāng)位置設(shè)置風(fēng)門(mén)、風(fēng)窗和風(fēng)簾等通風(fēng)構(gòu)筑物。 ． 7 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 1）采區(qū)運(yùn)煤系統(tǒng) 采區(qū)內(nèi)運(yùn)輸上山鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，運(yùn)輸煤炭到主運(yùn)輸大巷膠帶輸送機(jī)，經(jīng)井底煤倉(cāng)到主井膠帶輸送機(jī)運(yùn)送至地面。 聯(lián)絡(luò)巷道的布置 采區(qū)聯(lián)絡(luò)巷道有集中平巷與區(qū)段平巷之間的聯(lián)絡(luò)巷，采區(qū)上山與區(qū)段集中巷之間的聯(lián)絡(luò)巷，采區(qū)上山與各煤層區(qū)段平巷之間的聯(lián)絡(luò)巷道。這種布置適用于產(chǎn)量小，服務(wù)年限不長(zhǎng)的采區(qū)而且煤層群的最下一層煤為維護(hù)條件較好的薄及中厚煤層，可將軌道上山布置在該煤層中，運(yùn)輸上山布置在底板巖石中；當(dāng)煤層群最下一層煤為厚煤層，或開(kāi)采單一厚煤層的采區(qū)，可把兩條上山都布置在底板巖石中。在生產(chǎn)能力較大的特厚煤層采區(qū)，集中聯(lián)合布置的采區(qū)；或產(chǎn)量較大，瓦斯涌出量也大的采區(qū)；以及其他情況需要時(shí)，也可以增設(shè)一條專用的上山，增設(shè)的上山如果服務(wù)年限不長(zhǎng)，可 沿煤層布置。 表 巷道類(lèi)別 薄及中厚煤層巷道一側(cè) /m 厚煤層巷道一側(cè)/m 備注 水平大巷 20～ 30 20～ 50 采區(qū)傾角較大時(shí)，煤柱尺寸可小一些 主要回風(fēng)大巷 20左右 20～ 30 采區(qū)上下山 20左右 30～ 40 區(qū)段平巷 8～ 20 15～ 20 采區(qū)邊界 3～ 10 目前常不留邊界煤柱 較大斷層 10～ 15到 30～ 50 根據(jù)斷層具體情況而定 采區(qū)上下山的布置 對(duì)于單一厚煤層和聯(lián)合布置的采區(qū)，一般應(yīng)將上山布置在煤層底版巖層中，但在下部煤層的底版巖層距涌水量特大的巖層很近，不能布置上山，或者當(dāng)上山只為開(kāi)采上部煤層服務(wù)，而開(kāi)采下部煤層便報(bào)廢不用時(shí)，可以考慮把上山布置在煤層群的中部或上部。 邑陽(yáng) 礦北礦井采區(qū)實(shí)行無(wú)煤柱開(kāi)采，區(qū)段平巷不留煤柱，采區(qū)上山一側(cè)需留 20m 煤柱。目前，煤柱尺寸主要根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。 煤柱尺寸的確定 為了使采區(qū)內(nèi)各種煤層巷道保持良好狀態(tài)，有時(shí)留設(shè)一定的煤柱。 首采采區(qū)斜長(zhǎng)為 1400m,工作面長(zhǎng)度暫定為 300m，區(qū)段平巷寬度為 40m,則區(qū)段斜長(zhǎng)為：300＋ 2179。區(qū)段平巷寬度，根據(jù)巷道斷面的確定，這里取 4米。 井田內(nèi)沒(méi)有大的地質(zhì)變化，采用綜合機(jī)械化開(kāi)采，采區(qū)走向長(zhǎng)度為 1000米。普通機(jī)械化開(kāi)采時(shí)，一般為 120