【正文】 機(jī)組進(jìn)刀總長度控制在 50 米左右。 ：采用端部斜切割三角煤進(jìn)刀。雙向割煤法，即采煤機(jī)往返一次為兩個(gè)循環(huán)。 回采工作面破煤、裝煤方式 工 作面采煤機(jī)螺旋滾筒完成破煤、裝煤過程，部分遺留碎煤由輸送機(jī)上的鏟煤板來裝入溜槽。 工作面的日產(chǎn)量為： A0= NLMBγ C0 （ 331） 式中： A0—— 工作面日產(chǎn)量， t； N—— 每日循環(huán)數(shù)； L—— 工作面長度， 250m； B—— 循環(huán)進(jìn)尺 ， m； M—— 煤層厚度， m； γ —— 煤的容重， ； C0 —— 工作面回采率， 90%。故確定工作面采用一次采全高回采工藝。 比較上述 3種回采工藝的特點(diǎn)，分層開采綜合經(jīng)濟(jì)效益差，不利于礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，初步確定選擇放頂煤或一次采全高的回采工藝較合理。 3. 一次采全高工藝 優(yōu)點(diǎn)： 工作面產(chǎn)量和效率高；巷道掘進(jìn)較少，減少了巷道的維護(hù)工程量，同時(shí)生產(chǎn)也相對集中；萬噸掘進(jìn)率高；工作面搬家次數(shù)少，節(jié)省搬遷費(fèi)用，增加了生產(chǎn)時(shí)間；材料消耗少。 缺點(diǎn)： 巷道掘進(jìn)較多，萬噸掘進(jìn)率低；工作面單產(chǎn)低，單產(chǎn)提高困難；開采投入高，分層開采人工鋪網(wǎng)勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)用大；加劇接替緊張的矛盾，需要等到再生頂板穩(wěn)定后才可采下分層。煤層直接頂為復(fù)合頂板，由砂質(zhì)泥巖、泥巖組成 . 根據(jù)盤區(qū)地質(zhì)條件及煤層特征，可選擇分層綜采工藝、放頂煤工藝和一次采全高回采工藝，各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面進(jìn)行比較： 1. 分層綜采工藝的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 分層綜采工藝技術(shù)成熟，設(shè)備類型齊全性能完好，操作方便，管理簡單，可選出適應(yīng)各種條件的采煤設(shè)備；液壓支架及配套的采煤機(jī)設(shè)備小、輕便，回采工 作面搬家方便。平均容重為 。 ，屬于近水平煤層。 ～ 10176。 工作面落煤損失： 2500 250 （ ） 21=8544375t 各種煤柱損失： 2500 5 20+5000 60 + 2500 10 2=3906000t 帶區(qū)采出率： (6352290085443753906000) /63522900 =%75% 符合厚煤層帶區(qū)采出率不低于 之規(guī)定。 首采條帶工作面推進(jìn)長度 2500m，順槽為沿空掘巷，留 5m 的小保護(hù)煤柱，停采線距離大巷 60m。 則 Q綜 =330 8 250 90%= t （ 3）帶區(qū)生產(chǎn)能力 AB=K1 K2 Ai （ 326） 式中： AB—— 帶區(qū)生產(chǎn)能力，萬 t/a； K1—— 帶區(qū) 掘進(jìn)出煤量系數(shù)，取 ； K2—— 工作面之間出煤影響系數(shù)，取 1； Ai—— 同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面生產(chǎn)能力之和，萬 t/a。所以，綜放面每班進(jìn) 4 刀是能夠?qū)崿F(xiàn)的。在此取 15min。 所以， 割一刀煤所需的時(shí)間： T = 割T + 空T +停T =39+2+13=54min （ 323） （ 2）端頭作業(yè)時(shí)間端T 本綜采工作面端頭支護(hù)采用鉸接頂梁支護(hù)，端頭作業(yè)時(shí)間取30min。 則 空T =20/10=2min c. 必須的間歇時(shí)間 停T 必須的間歇時(shí)間包括每割完一刀煤檢查機(jī)器更換截齒時(shí)間；正常的停開機(jī)時(shí)間；采煤機(jī)改變牽引方向時(shí)的翻擋煤板時(shí)間及滾筒調(diào)位時(shí)間等。 割一刀煤的循環(huán)時(shí)間 循T （ 1）每割一刀煤所需的時(shí)間 a. 純割煤的時(shí)間 割T 割T ＝ (L2L1 ) /v+2 L1 /v2 （ 321） 式中： L—— 工作面長度， m，工作面長度為 250m； L1—— 斜切段長度， m，為 20m； v—— 采煤機(jī)正常割煤牽引速度， m/min，取 6m/min； v2—— 采煤機(jī)單向割煤牽引速度， m/min，取 8m/min。本帶區(qū)工作面布置為一次采全高綜采工作面，工作制度為“三八制”，兩班采煤，一班檢修（進(jìn)一刀）。 斷 面 特 征 表 巷道規(guī)格 掘進(jìn)斷面 凈斷面 凈周長 支護(hù)形式 最大風(fēng)量 （ m2） （ m2） （ m） （ m3/s） 4600mm3100mm 16 錨桿 確定帶區(qū)生產(chǎn)能力和采出率 為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，達(dá)到 良好的經(jīng)濟(jì)效益，本礦井采用一個(gè)工作面開采。 掘進(jìn)通風(fēng) 采用壓入式局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，局部風(fēng)機(jī)應(yīng)在新鮮風(fēng)流處。 確定帶區(qū)各種巷道的尺寸、支護(hù)方式及通風(fēng)方式 尺寸 帶區(qū)巷道的尺寸應(yīng)能滿足綜放工作面運(yùn)煤、輔助運(yùn)輸 和通風(fēng)的需要，根據(jù)實(shí)際情況確定巷道的尺寸為 4600mm 3000mm。通風(fēng)方式采用 U 型通風(fēng)方式，這種通風(fēng)方式有風(fēng)流系統(tǒng)簡單，漏風(fēng)小的優(yōu)點(diǎn)。圖 321 為一帶區(qū)布置圖 生產(chǎn)系統(tǒng) 采煤方法：本面采用后退式傾向長壁一次采全高綜合機(jī)械化采煤方法回采。膠帶煤層平巷布置膠帶，與帶區(qū)煤倉相連，兼做回風(fēng)用。沿水平大巷上下兩側(cè)同時(shí)布置，分帶長 265m，分帶間保護(hù)煤柱 5m，工作面長 250m左右。 （ 6）首采區(qū)布置要有利于瓦斯、通風(fēng)管理。 （ 4）應(yīng)盡量避免初期搬遷村莊，尤其是較大的村鎮(zhèn)；避開地面主要河流、公路及重要構(gòu)筑物的影響。 （ 2）首采區(qū)應(yīng)布置在井筒附近，盡量使初期井巷工程量省、貫通距離短、初期投資省、工期短、達(dá)產(chǎn)快。 （盤）區(qū)或帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) （ 1）首采區(qū)地質(zhì)勘探程度要高、儲(chǔ)量豐富可靠。根據(jù)氧化程度指標(biāo)分為很易自燃（＞ 50%）、自燃（ 50～ 35%）、有可能自燃（ 35～ 20%）和不自燃（＜ 20%）四級(jí)。煤塵爆炸試驗(yàn)成果見表 表 34 煤塵爆炸試驗(yàn)成果見表 煤 層 樣數(shù) 揮發(fā)份 V(%) 火焰長度 (mm) 131 10 ～ ─────── 100～ 200 150～ 500 ─────── ～ ────── 120 280 煤 層 樣數(shù) 巖粉量 % 爆炸指數(shù)（ %） 結(jié) 論 本次試樣 淮南礦井 131 10 25～ 55 ──── 42 ～ ─────── ～ 均有強(qiáng)爆炸性。煤層瓦斯測試成果如表 表 33 煤層瓦斯測試成果 表 煤層 新地層厚度 （ m） 基巖蓋層厚度 （ m） 瓦斯含量 (m3/t) 瓦斯成份 （ %） CH4 CO2 CH4 CO2 N2 131 )26( ? )26( ? )26( ? )26( ? )26( ? )26( ? )26( ? 據(jù)測試結(jié)果表明，主要煤層揮發(fā)份產(chǎn)率均大于 33%，火焰長度一般大于 100～ 700mm，平均可達(dá) 280～ 584mm，巖粉量一般為 40～ 70%,平均 42～ 70%,煤塵爆炸指數(shù)一般為 ～ %,平均 ～%。 根據(jù)本井田主要煤層瓦斯測試成果與潘謝礦區(qū)生產(chǎn)礦井瓦斯資料綜合分析，本礦井應(yīng)屬高瓦斯礦井。根據(jù)不同類（級(jí)）的頂?shù)装逅m應(yīng)的架型，本礦井 131煤層首采塊段一次采全高工作面可選擇二柱掩護(hù)式或者四柱支撐掩護(hù)式支架 表 32 設(shè)計(jì)煤層主要特征表 煤層 厚度（ m） 最小～最大 平均 頂 板 巖 性 底 板 巖 性 結(jié) 構(gòu) 可采性 穩(wěn)定性 131 ～ 淺部為中、細(xì)砂巖，其它地段為泥巖 泥 巖 簡單～較簡單 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 131 下 0～ 淺部為中、細(xì)砂巖，其它地段為泥巖 泥 巖 簡單～較簡單 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 本煤層水文地質(zhì)條件屬厚覆蓋層下煤層、含水層、充水因素復(fù)雜的礦床，其富水性屬簡單～中等，與地表水體無水力聯(lián)系。但總體來看，本井田主要可采煤層頂、底板巖石工程地質(zhì)條件比較差，巷道支護(hù)和頂板管理比較困難。本井田主要可采煤層頂板主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖和少量砂巖組成；底板均為泥巖和砂質(zhì)泥巖。煤炭工業(yè)牌號(hào)為氣煤及 1/3焦煤。煤層普氏硬度 ～ 。 煤層厚 ～ ，平均厚 ，傾角 3～ 10176。 半暗型～半亮型。 見可采煤層物理性質(zhì)表 表 31 設(shè)計(jì)煤層物理性質(zhì) 煤層 顏色 結(jié)構(gòu)、構(gòu)造 光澤 煤巖成份 煤巖類型 131 黑 色 上部塊狀為主，下部粉末狀為主，局部少量鱗片，片狀。 3．煤的工業(yè)牌號(hào) 根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告提供的數(shù)據(jù)，本區(qū)各煤層均屬氣煤大類，局部1/3 焦煤。 131 煤為高油煤，其余煤層為富油煤。粘結(jié)性指數(shù) G 值的變化范圍為 ～ 93，各煤層的平均值為 68～ ，粘結(jié)性較強(qiáng)。 （二）、煤的粘結(jié)性 膠質(zhì)層指數(shù) Y值：可采煤層的 Y值變化在 ～ 20mm之間，各煤層 Y 值的平均值為 10～ 14mm，以 1煤最厚，均屬中等粘結(jié)煤。 二、工藝性能 （一）、煤的發(fā)熱量 本區(qū)可采煤層的原煤分析基彈筒低位發(fā)熱量為 4884～ 8435 卡 /克，（ ～ ），各煤層的平均值為 5665～ 6893 卡 /克，（ ～ ）， 發(fā)熱量與灰份含量有良好的線性關(guān)系。 各煤層灰成份 SiQ2含量平均值為 ～ %， Al2O3平均含量為 ～ %，二者合計(jì) 平均含量為 ～ %，屬難熔組份，其含量高，灰熔點(diǎn)也高。 磷：各煤層原煤磷含量為 ～ %， 131煤屬低磷煤，其余煤層均屬特低磷煤。（四）、全硫與磷含量 全硫：各煤層原煤全硫平均含量為 ～ %，屬特低硫煤 。精煤灰份平均為～ %。 （二）、灰份產(chǎn)率（ Ad） 各煤層原煤干燥基灰分平均值為 ～ %，屬中灰～富灰煤。變質(zhì)階段為 第Ⅱ～第Ⅲ階段。其中硫（黃鐵礦硫）含量少，不同于石炭系。 殼質(zhì)組：主要是樹皮、角質(zhì)層及孢子體，灰黑色，灰度甚高，突起較明顯，占 ～ % . 無機(jī)顯微組份 以粘土礦物為主，占 ～ %，呈微粒，團(tuán)塊狀，或充填在細(xì)胞腔中。 鏡質(zhì)組：一般為無結(jié)構(gòu)鏡煤，深灰～灰色，灰度中等，突起微弱，占組份的 ～ %。其它可采煤層由暗煤、亮煤組成，夾少量鏡煤條帶，中下部煤層夾絲炭，為半暗～半亮型煤。 本設(shè)計(jì)只針對 131煤層作設(shè)計(jì)。在中、下部厚約 490m 的一～五含煤段中，集中分布 9 層可采煤層，平均總厚 。 本井田的煤系地層為石炭、二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。其中發(fā)育有一系列寬緩褶曲和斷層?！?5176。 表 2— 2— 4 罐籠參數(shù) 型號(hào) GDG3/9/2/2K 參數(shù) 單位 技術(shù)特征 裝載礦車 型號(hào) — 9 數(shù)量 個(gè) 2 乘人數(shù) 人 76 罐籠裝載量 KN 罐籠質(zhì)量 t 最大終端載荷 KN 提升首繩 數(shù)量 根 4/6 直徑 mm 41/ 尾繩數(shù) 根 2 表 2— 2— 5 多繩摩擦式提升機(jī)參數(shù) 型號(hào) JKD4000 6 項(xiàng)目 單位 技術(shù)特征 摩擦輪直徑 m 4 導(dǎo)向輪直徑 m 3 鋼絲繩 最大靜張力 KN 950 最大靜張力差 KN 200 最大直徑 mm 根數(shù) 根 6 間距 mm 300 最大提升速度 m/s 主軸裝置重力 KN 減速器重力 KN 392 減速器型號(hào) ZGH120 機(jī)器重力（不包括電器） KN 900 變位重力 KN 適應(yīng)年產(chǎn)量 300~350 生產(chǎn)廠家 上海冶金礦山機(jī)械廠 備注 全自動(dòng)操縱 第三章 采煤方法及采區(qū)巷道布置 煤層的地質(zhì)特征 本井田位于淮南復(fù)向斜中部，屬陳橋背斜東翼與潘集背斜西部銜接帶。 50~80 最大提升速度 m/s 14 旋轉(zhuǎn)部分變位重力（不包括電機(jī)和天輪） KN 380 天輪變位重力 KN 260 外形尺寸（不包括電機(jī)） m 10 4 機(jī)器質(zhì)量（不包括電器設(shè)備） t 182 最大不可拆件 質(zhì)量 m 外形尺寸 t 2 41 生產(chǎn)廠家 洛陽礦山機(jī)械廠 （二） 副井提升 副井采用多繩摩擦式提升機(jī)提升一對 3t礦車雙層單車罐籠帶平衡錘?；泛吞嵘龣C(jī)參數(shù)見表 2— 2— 2和表 2— 2— 3。 主副井的提升方式為：主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。 礦井工作 制度為 “ 三八 ” 制，兩班采煤，一班檢修，最大下井人數(shù)為 140 人。副井井筒直徑為 m ，凈斷面積為 ㎡ ，井筒支護(hù)為鋼筋混凝土砌碹。 礦井提升 礦井采用立井單水平開拓，大巷所在水平為 780 m。 綜合考慮顧橋礦的煤層賦存條件和本設(shè)計(jì)選擇的開拓方式，輔助運(yùn)輸設(shè)備采用 3t 的卡軌礦車。隨著采煤機(jī)機(jī)械化程度的提高，重型設(shè)備在井下運(yùn)用越來越廣，運(yùn)輸最大件所占比例增大，對輔助運(yùn)輸設(shè)備的性能、質(zhì)量提出了新的要求。由于煤層賦存條件不同，為滿足開采需要，井下巷道尤其是采取巷道多具有起