【正文】 工作面主要設(shè)備選型：、
。 綜采工作面總體配套設(shè)計(jì)包含以下內(nèi)容： 1）成套設(shè)備生產(chǎn)能力、技術(shù)參數(shù)的配套計(jì)算和校核； 2）根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)對(duì)工作面長(zhǎng)度和巷道斷面進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化； 3）工作面成套設(shè)備的合理布置。同時(shí)做到采準(zhǔn)工作快，增大巷道斷面特別是順槽斷面，采用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，利用頂板完整，煤層比較堅(jiān)硬的條件，采用樹脂錨桿支護(hù)，以提高掘進(jìn)速度，保證工作面的接替要求。同時(shí)各設(shè)備間要相互配套，保證運(yùn)輸暢通，并增加運(yùn)輸環(huán)節(jié)的緩沖能力，以期達(dá)到采運(yùn)平衡，最大限度地發(fā)揮綜采優(yōu)勢(shì)。 從目前綜采的發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)安全高 效的綜采面要求加大工作面的長(zhǎng)度，加大截深，選用能切割硬煤的特大功率采煤機(jī)，提高采煤的截割速度，相應(yīng)要求提高移架速度，與大運(yùn)量的重型可彎曲刮板輸送機(jī)相匹配，加強(qiáng)端頭支護(hù)，采用長(zhǎng)距離順槽膠帶輸送機(jī)。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 礦井通風(fēng)與安全（?？疲? 24 工作面回采方向采用后退式。 移架方式 工作面移架時(shí)，采取及時(shí)支護(hù)方式，從端頭或端尾跟機(jī)移架。 割煤 割煤順序?yàn)椴擅簷C(jī)在工作面由機(jī)頭→機(jī)尾，機(jī)尾→機(jī)頭反 復(fù)運(yùn)行，循環(huán)順序割煤。 3）讓采煤機(jī)正向牽引，再次割透機(jī)頭，割掉三角煤，開始進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。 進(jìn)刀方式 工作面采用端部斜切進(jìn)刀方式，具體過程以機(jī)頭進(jìn)刀為例敘述如下： 1）采煤機(jī)割透機(jī)頭時(shí)，采煤機(jī)后 30m 外，刮板輸送機(jī)推向煤墻，做好采煤機(jī)進(jìn)刀和推移機(jī)頭工作。 回采工作面作業(yè)方式采用“四六”作業(yè)，三采一準(zhǔn)，每班工作 6 個(gè)小時(shí)。礦井達(dá)產(chǎn)時(shí) 8 號(hào)煤層布置一個(gè)綜采一次采全高回采工作面。 采煤方法的選擇 根據(jù)各煤層賦存條件， 9號(hào)煤層采用綜采一次采全高采煤法。厚度穩(wěn)定，全井田可采，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有時(shí)含 1～ 2層夾石。 （ 4） 9 煤層：位于 8號(hào)煤下 ～ ，平均 。頂板為泥灰?guī)r或石灰?guī)r。全區(qū)穩(wěn)定可采，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有時(shí)含 1 層夾石。 （ 3） 8 號(hào)煤層：位于太原組下段頂部，上距 4號(hào)煤層 ～ ，平均 。底板巖性為砂質(zhì)泥巖或粉砂巖。井田內(nèi)穩(wěn)定可采，煤層厚度 ～ ，平均 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，無夾石。已大面積采空。 2）煤層賦存條件 （ 1） 2+3 號(hào)煤層：位于山西組中部，上距下石盒子組 K4 砂巖 20m 左右，煤層厚度～ ，平均 ，穩(wěn)定，全井田可采，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有時(shí)含有一層夾石，夾石最大厚度 。該井田 9號(hào)煤層煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，井田 內(nèi) 9 號(hào)煤層自燃傾向性等級(jí)為Ⅱ級(jí)，自燃傾向性為自燃。對(duì)采煤方法選擇影響不大。采區(qū)接替順序見表 341。 80 902 采區(qū)內(nèi)工作面布置采取前進(jìn)式。 采區(qū)接替采用順序接替， 8 號(hào)煤層一采區(qū)（ 801）， 8號(hào)煤層二采區(qū)（ 802）， 9號(hào)煤層二采區(qū)（ 902）。首采區(qū)為一采區(qū)，布置 1個(gè)綜采工作面保證礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 全井田共布置 2 個(gè)采區(qū)， 8 號(hào)煤層?xùn)|翼劃分為 1個(gè)采區(qū)。 902 采區(qū)膠帶巷、 902 采區(qū)軌道巷沿 9號(hào)煤層底板布置， 902 采區(qū)回風(fēng)巷沿 9號(hào)煤層頂板布置。水平設(shè)在 9 號(hào)煤層中，水平標(biāo)高 +992m，開采 9 號(hào)煤層。主、副斜井和回風(fēng)立井均布置在位于井田中南部的工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)。巷道間距均為 30m，兩側(cè)煤柱各留設(shè) 30m。的方位角向東北掘進(jìn) 304m 布置 801 總回風(fēng)巷?；仫L(fēng)立井見 8 號(hào)煤層后，沿 8號(hào)煤層頂板以 145176。 801 采區(qū)軌道巷和主井清理撒煤斜巷連通。在主井井底布置清理撒煤斜巷。 .開拓巷道布置 主斜井進(jìn)入 9號(hào)煤層后延伸 74m 設(shè)井底煤倉(cāng)，煤倉(cāng)上口設(shè)在 9 號(hào)煤層底板上，通過斜巷向東北方向與 801 采區(qū)膠帶巷（沿 8號(hào)煤層底板布置）相連，至東南邊界境界煤柱。 8號(hào)煤層和 9號(hào)煤層間距平均 ，設(shè)計(jì)確定布置一個(gè)水平開拓整個(gè)井田。為礦井的專用回風(fēng)井兼作礦井的安全出口。 ：井筒凈直徑 ，凈斷面 ㎡，垂深 185m（至 8號(hào)煤層中）。半圓拱斷面，凈寬 ，凈斷面 ㎡。井筒內(nèi)設(shè)檢修道、行人臺(tái)階，兼作礦井的進(jìn)風(fēng)井和安全出口。裝備大傾角膠帶輸送機(jī)。 ：井筒斜長(zhǎng) 507m（至 9號(hào)煤層下方 74m 處），傾角 24176。礦井工業(yè)場(chǎng)地地形較平坦，地面工業(yè)、生活建筑比較齊全，且具有一定規(guī)模，可以滿足礦井整合后 。根據(jù)現(xiàn)有工業(yè)場(chǎng)地條件，利用原山西銀宇煤業(yè)有限公司副斜井刷大后作為礦井的主斜井，利用原山西銀宇煤業(yè)有限公司主斜井作為副斜井。礦井 2+ 4號(hào)煤層基本采空，不能布置正規(guī)機(jī)械化采煤工作面。礦井為低瓦斯礦井。 井田內(nèi)設(shè)計(jì)開采的 9號(hào)煤層賦存穩(wěn)定，為主要可采煤層。 本礦 4 號(hào)煤層自燃等級(jí)為Ⅲ級(jí)，屬不易自燃煤層， 8號(hào)煤層自燃等級(jí)為Ⅱ級(jí)，屬自燃煤層。井太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 礦井通風(fēng)與安全（?？疲? 19 田北部邊界附近斷裂構(gòu)造發(fā)育，但基本不影響井田的開拓開采。左右。經(jīng)計(jì)算礦井服務(wù)年限為 。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算 : T= Z /(AK) 式中： T—— 礦井服務(wù)年限， a； Z—— 礦井可采儲(chǔ)量， Mt； A—— 礦井生產(chǎn)能力， Mt/a； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 礦井年工作日為 330d，每天四班作業(yè)，日凈提升時(shí)間 16h。 )計(jì)算保安煤柱。 井田邊界煤柱留 20m，水平大巷之間留 30m，兩側(cè)留 30m 煤柱，采空區(qū)邊界 留 30m,工業(yè)場(chǎng)地按二級(jí)保護(hù) ,井筒按一級(jí)保護(hù)，再根據(jù)表土層和基巖厚度 (表土移動(dòng)角 45176。 安全煤柱及各種煤柱的留設(shè)與計(jì)算方法 巷道煤柱 f MHS )(1 ?? 式中： S1—— 巷道保護(hù)煤柱的水平寬度， m； H—— 巷道的最大垂深， m； M—— 煤層厚度， m； f—— 煤的強(qiáng)度系數(shù)。 表 322 資源 /儲(chǔ)量估算結(jié)果匯總表 單位： Mt 煤層號(hào) 煤類 資源儲(chǔ)量 111b 122b 333 蹬空區(qū) 現(xiàn)保有 采空區(qū) 累計(jì)查明 2+3 JM 4 JM 8 JM 9 JM 總計(jì) JM 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 礦井通風(fēng)與安全（?？疲? 16 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 礦井通風(fēng)與安全（專科） 17 表 323 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量計(jì)算表 單位： Mt 煤層 編號(hào) 水平 工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 111b+122b+333 永久煤柱損失 設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 井田境界 蹬空區(qū) 村莊 斷層 小計(jì) 8 2 9 合計(jì) 表 324 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量計(jì)算表 單位： Mt 煤層 編號(hào) 水平 設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 開采煤柱損失 開采損失 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 井筒及 工業(yè)場(chǎng)地 采空區(qū) 大巷 小計(jì) 8 2 9 合計(jì) 因 2+ 4 號(hào)煤層基本為井筒保安煤柱，本次設(shè)計(jì)不計(jì)算其可采儲(chǔ)量。 礦井儲(chǔ)量匯總表見表 323。井田內(nèi)共獲得保有資源 /儲(chǔ)量 ，其中，探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量 (111b) ，控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（ 122b） ，（ 111b+122b）占總資源 /儲(chǔ)量 %，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量 (333)。 d)3%； 以純厚度計(jì)算儲(chǔ)量； 2+ 9號(hào)煤層； + 9號(hào)煤層視密度分別采用 、 、 、 。見井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表 321。 井下供水水源：礦井正常涌水量為 30m3/h，最大涌水量為 60m3/h,涌水排至地面后，經(jīng)凈化處理達(dá)標(biāo)后，可作為礦井井下消防、灑水及井下用水設(shè)施用水水源。按《煤礦防治水規(guī)定》，礦井水文地質(zhì)類型應(yīng)為中等。據(jù)礦方提供資料，礦井兼并重組整合后生產(chǎn)能力 ，礦井正常涌水量 30m3/h,最大涌水量 60m3/h。水文地質(zhì)類型為簡(jiǎn)單。局部裂隙發(fā)育段富水性中等，對(duì)生產(chǎn)有影響，水文地質(zhì)類型為簡(jiǎn)單～中等。 m，屬弱富水性含水層，補(bǔ)給條件差，水文地質(zhì)類型為簡(jiǎn)單。 3）松散巖類孔隙水 其主要補(bǔ)給來源是大氣降水，接受補(bǔ)給后，一般沿溝谷向下游運(yùn)動(dòng)，流向與地表水基本一致，其排泄方式附后蒸發(fā)排泄外，主要是人工開采或補(bǔ)給下伏基巖裂隙含水層。本井田屬巖溶水逕流區(qū)，水位標(biāo)高 840m 左右；其排泄除晉祠泉排泄外，近年來人工開采也成為其主要排泄方式之一。礦井淋水明顯增加，說明大氣降水對(duì)地下水的 補(bǔ)給作用明顯，另一方面礦坑外排水增加地表水的流量。 地下水與地表水的動(dòng)態(tài)關(guān)系 地下水與地表水二者之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系是一般地表水發(fā)育時(shí)，則地下水的補(bǔ)給量增加，地下水量增大。井田西北部發(fā)育二條正斷層，斷距 4～ 5m，井田西邊發(fā)育一正斷層，斷距 25～ 30m，正斷層多具導(dǎo)水性，開采正斷裂面附近時(shí)有突水的可能性。 石炭系中統(tǒng)本溪組隔水層 本溪組厚度為 ，為一套以泥巖、粘土巖、鋁土巖為主，夾薄層石灰?guī)r和粉砂巖的地層，區(qū)域上分布連續(xù)穩(wěn)定，裂隙不發(fā)育，透水性差，隔水性好，為煤系地層良好太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 礦井通風(fēng)與安全（?？疲? 12 的隔水底板，隔斷了其上含水層與下伏巖溶含水層之間的水力聯(lián)系。第三系第四系砂礫巖含水層多位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，分布不廣，富水性弱。屬弱含水層。 石盒子組砂巖裂隙水層 據(jù)勘探資料，原梭峪區(qū)有 8 個(gè)孔在下石盒子組涌水，有 15 個(gè)孔不返水，鉆孔單位涌水量 ～ m；平均滲透系數(shù) ；水位標(biāo)高 。 K3 砂巖厚度變化化大。據(jù)勘探資料，水位標(biāo)高 。 L4 層位穩(wěn)定，厚度 ～ 。 太原組砂巖、灰?guī)r裂隙、巖溶含水層 含水層由 L K L4三層灰?guī)r及其間的中～粗粒砂巖組成，含灰?guī)r段 20～ 27m，平均 23m 左右， L1 常變?yōu)槟嗷規(guī)r，層位穩(wěn)定，厚度 ～ 。 水化學(xué)類型為 HCO3— CaMg 型，礦化度為 ，總硬度 德國(guó)度，酸度 ；堿度 ，總固形物 285mg/l， PH 值 ，屬于弱堿性，微硬水，水質(zhì)清澈，透明無味，符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。上段（ O2f2）厚 ～ ，一般 60m，巖性為厚層狀石灰?guī)r夾泥灰?guī)r，石灰?guī)r巖溶發(fā)育，鄰區(qū)鉆孔中曾見有 1m 高的溶洞，該段為主要含水層之一。中段（ O2s2）厚 ～，一般 120m，巖性為厚層石灰?guī)r，厚 ～ ，巖溶不太發(fā)育，為一弱含水 層；上段（ O2s3）厚 ～ ，一般 60m，巖性以厚層石灰?guī)r為主，一行賄受賄裂隙巖溶發(fā)育，為主要含水層段之一。 井田主要含水層 中奧陶統(tǒng)灰?guī)r巖溶含水層 為一套淺海相碳酸鹽巖沉積，自下而上劃分為下馬家溝組（ O2x），上馬家溝組（ O2s），峰峰組（ O2f）。 地溫、地壓 礦井生產(chǎn)過程中觀測(cè)，未發(fā)現(xiàn)地溫異?，F(xiàn)象，本區(qū)屬地溫正常區(qū)。 屬于低瓦斯礦井。 本井田煤系地層巖石類型以互層狀軟硬相間碎屑巖類為主，間夾堅(jiān)硬的石灰?guī)r或泥灰?guī)r，工程地質(zhì)類型為簡(jiǎn)單型。底板為砂質(zhì)泥巖。 煤層頂、底板特征及瓦斯、煤塵、煤的自燃性 煤層頂、底板特征 2+3 煤層頂板為砂質(zhì)泥巖或細(xì)砂巖，底板為細(xì)砂巖或砂質(zhì)泥巖； 4 號(hào)煤層頂板為細(xì)砂或砂質(zhì)泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖或粉砂巖； 8 號(hào)煤層頂板為泥灰?guī)r或石灰?guī)r，底板為砂質(zhì)泥巖或粉砂巖； 9 號(hào)煤層頂板均為細(xì)砂巖或砂質(zhì)泥巖。 8 號(hào)煤層： 以光亮煤型為主，鏡質(zhì)組和半鏡質(zhì)組含量 80～ 85%，在絲炭化、半絲炭化物質(zhì)上，可以見到少量植物組織的原始結(jié)構(gòu)，如胞腔、細(xì)胞壁等，礦物含量較小，除粘土外，沿含有結(jié)構(gòu)狀的黃鐵礦，但其橫向變化大，個(gè)別鉆孔竟達(dá) 7～ 8%。 煤類 井田內(nèi)可采煤層為 2+ 9 號(hào)煤層，宏觀煤巖類型以半亮型和半暗型、暗淡型煤為主，光亮型煤和混合類型次之，具層狀結(jié)構(gòu)，玻璃光澤，參差狀斷口，節(jié)理不發(fā)育，現(xiàn)將其顯微煤巖類型級(jí)組合分含量分述如下： 2+3 號(hào)煤層 以半亮型和半暗煤型為主，過渡組分比較多，鏡質(zhì)組和半鏡質(zhì)組的含量之和低于其它煤層，礦物含量中等，以粘土為主，分布不均勻，多以小顆粒，小塊充填于各有機(jī)組分裂隙間。 表 211 可采煤層特征 煤質(zhì) 煤的物理性質(zhì) 8 號(hào)煤層：以光亮煤型為主，鏡質(zhì)組和半鏡質(zhì)組含量 80～ 85%，在絲炭化、半絲炭地層 煤層 厚度 （ m） 間距 （ m） 結(jié)構(gòu)（夾石層 數(shù)） 穩(wěn)定性 可采性 頂?shù)装鍘r性 頂板 底板 山西組 2+3 簡(jiǎn)單(0～ 1) 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 砂質(zhì)泥巖細(xì)砂巖 細(xì)砂巖砂質(zhì)泥巖 4 簡(jiǎn)單無夾石 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 細(xì)砂巖砂質(zhì)泥巖 砂質(zhì)泥巖細(xì)砂巖 太