【正文】 采區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 一、采區(qū)生產(chǎn)能力 (1) 確定工作面走向長度 加長工作面的走向長度可以加大可采儲量，增加工作面連續(xù)生產(chǎn)的時間，有利于提高工作面的產(chǎn)。 5．供電系統(tǒng) 地面變電站 → 副井 → 中央變電所 → 運輸大巷 → 采區(qū) 運輸上山 → 區(qū)段運輸平巷 → 工作面。 3．通風系統(tǒng) 地面 → 副井 → 軌道大巷 → 采區(qū)下部車場 → 采區(qū)軌道上山 → 采區(qū)中部車場 → 區(qū)段運輸平巷 → 工作面 → 區(qū)段 回風 平巷 → 回風石門 → 風井。 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 1．運煤系統(tǒng) 工作面 → 區(qū)段運輸平巷 → 采區(qū)運輸上山 → 采區(qū)煤倉 → 運輸大巷 → 井底煤倉 → 主井→ 地面。 在通風除塵方面，在巷道內(nèi)或主機上設(shè)置干式布袋除塵裝置，配合內(nèi)外噴霧，綜合除塵。 工作面通風采用局部扇風機，扇風機采用壓入式。 ⑴ 、掘進方法 采區(qū)兩條上山采用巖巷機械化掘進，利用全液壓雙臂履帶掘進鉆車鉆鑿爆破孔，后配套采用履帶式側(cè)卸裝巖機進行運輸矸石。采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造情況簡單，無大斷層、陷落柱及其它影響回采的復雜地質(zhì)構(gòu)造。水平 運輸大巷和軌道大巷布置在巖層中，水平間距 15m，外側(cè)各留設(shè) 50m 保護煤柱。 采區(qū)內(nèi)的煤柱主要是采區(qū)邊界煤柱、區(qū)段之間保護煤柱。 由于采用一次采全高，工作面產(chǎn)量大，只布置一個工作面即可滿足礦井產(chǎn)量要求。 采區(qū)內(nèi)布置中央上山，雙翼工作面，一個生產(chǎn)，一個準備。一條為皮帶上山，巷道內(nèi)布置與采區(qū)煤倉相通的膠帶運輸機，把順槽運出的煤通過膠帶運輸機運至采區(qū)煤倉。 由于本采區(qū)上山長度較長，兩條上山在采區(qū)煤層采完后需為下水平其他采區(qū)留作回風上山使用，其服務年限較長，煤層上山維護困難，所以決定選用 一 巖 一煤 上山。 巖石上山的優(yōu)點是： （ 1）巷道維護容易，維護費用低； （ 2）巷道受采動影響小，服務年限長； （ 3）能實現(xiàn)跨采； （ 4）無須留設(shè)上山保護煤柱。各自優(yōu)缺點如下： 煤層上山的優(yōu)點： （ 1）巷道掘進較容易，掘進費用低； （ 2）巖石工程量少。 ，為緩傾斜煤層，沿采區(qū)中央傾斜方向在 2煤層底板 10m 以外巖層內(nèi)布置兩條巖石上山，進行單翼后退式回采。地層走向近東西，區(qū)內(nèi)有小構(gòu)造，地質(zhì)構(gòu)造簡單。 概述 本采區(qū)單斜構(gòu)造，煤層平均傾角為 15176。 煤層的頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 直接頂 厚度（ m） 初步跨距 (m) 初跨強度 KN/架 分類 4 1408 2 老頂 厚度 （ m） 結(jié)構(gòu)形式 初步跨距(m) 初壓強度KN/架 周壓步距（ m） 周壓強度KN/架 分級 16 拱梁 1724 2250 Ⅱ 底版 數(shù)值 項目種類 允許比壓 (Mpa) 底版類別 煤底版 1 巖石底版 780 2 煤層產(chǎn)狀 煤層 (m) 真傾角 (度 ) 抗壓強度（ MPa） 5～ 15 水文地質(zhì) 該含水層層為穩(wěn)定，但厚度變化大，為 0～ ，一般厚度 5m～ 15m，巖性一中細砂巖為主，局部 為粗砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，本區(qū)裂隙不發(fā)育，該含水層為含水性弱，但局部可達中等的承壓裂隙含水層。其中 2煤的自然發(fā)火期為 6～ 12個月。氣煤分布廣泛， 1/3 焦煤呈零河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 量小塊夾在其間。 2煤有兩個煤類，氣煤（ QM）和 1/3 焦煤。經(jīng)計算，煤厚變異系數(shù)（ γ ）為 17%，屬穩(wěn)定的厚煤層。 圖 運輸大巷斷面圖 圖 軌道大巷斷面圖 圖 回風石門斷面圖 5 準備方式 —— 采區(qū)巷道布置 煤層的地質(zhì)特征 采區(qū)煤層特征 2煤層：為于山系組下部，井田最小厚度 ，最大厚度 ，平均 ，純煤平均厚度 。膠帶輸送機大巷采用膠帶輸送機運輸，輔助運輸采用架線式電機車牽引 固定廂式礦車。具體情況如圖 48。 B2=a+b+d1+d2+ c （ ） 式中 ： B2—— 軌道大巷寬度， mm； a—— 人行道寬度，取 1200mm； b—— 車輛邊緣至巷道壁的最小距離，主要運輸巷道一般取 580mm，采區(qū)巷道一般取 300~500mm； d d2—— 架線電機車的寬度， d1＝ d2＝ 1060mm； c—— 架線電機車的間距， 300m。 B1＝ 500+1520+1060+310+810＝ 4200mm 運輸大巷的斷面和特征表如圖 46，回風石門選用的斷面與運輸大巷相同。不設(shè)專用人行道。 (7) 其它硐室 醫(yī)療硐室、機修硐室、消防車硐室、井下材料庫、火藥庫、換裝組裝硐室 、換矸硐室、乘人車場等。 ⑤ 、等候室 : 河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 在副井井筒附近應設(shè)置等候室，作為工人候罐和休息的場所。8 V：水倉容積， m3 Q：礦井正常涌水 量， m3/h V=1688 m3 本礦井水倉斷面為半圓拱形，用混凝土砌碹，考慮到支架間隙亦可儲水，水倉凈斷面應乘以 的系數(shù)。 據(jù)上述可知，本礦正常涌水量 211 m3/h，小于 1000 m3/h。礦井主要水倉必須含有內(nèi)水倉和外水倉，當一個水倉清理時，另一個水倉能正常使用，即在井底車場的北側(cè)布置兩條水倉，一個主倉一個副倉，它們獨立且不滲漏，在清理時交替使用。 ④ 、井底水倉： 井底水倉是按照礦井正常涌水量計算的，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，當?shù)V井正常涌水量在 1000 立方米 /小時以下，主要水倉有效容積能容納 8 小時的正常涌水量。 泵房硐室的地平應高出通道與車場連接處地板 米，設(shè)有流水坡，以防硐室積水。 出口通道處需設(shè)置向外開啟的能防水防火的密閉門。要求具有良好的通風條件 根據(jù)以上要求，硐室位置應選在井底車場與副井連 接處附近空車線一側(cè)，以便于設(shè)備運輸，與中央變電所硐室組成聯(lián)合硐室，即使有特殊原因也要盡可能靠近副井。 ③ 、中央水泵房： 河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 水泵房硐室是井下主要硐室之一，能否正常安全運行關(guān)系重大，故水泵房硐室位置的選擇應考慮以下因素： 管線敷設(shè)最短，不僅節(jié)約管線電纜，而且管道阻力和電壓降最小。 硐室不應有滴水現(xiàn)象，電纜溝應 設(shè)一定坡度，以便將積水隨時排除室外。從硐室出口防火門起 5米內(nèi)的巷道應砌碹或用其它不然性材料支護。 變電所必須采用不燃性材料支護，如選用混凝土或料石砌碹，條件許可也可采用不燃性錨噴支護。在馬頭門附近為便于礦車進出罐籠，要安設(shè)推車機、阻車器等設(shè)備。 ① 、馬頭門： 它是副井井簡與車場巷道相連接的部分。井底積水排入井底車場巷道的水溝中，再流入水倉。 （ 5）主井井底小水泵房： 為了清理撤煤和防止箕斗裝載設(shè)備被水淹沒，必須及時排除井底積水。為了清理需設(shè)置清理撤煤硐室，其中安設(shè)提升絞車，并經(jīng)清理斜巷將礦車或小箕斗送入井底。本硐室上接煤倉，并與立井井簡直接相連，位于井底車場水平之上。直立煤倉通過一條裝載輸送機巷與箕斗裝載硐室連接，箕斗裝載硐室為單側(cè)式，這種布 置煤倉容量大，多煤種可分裝分運，適應性強。 （ 1）井底換裝站 用于材料、設(shè)備的換裝 ，長度為 70 m，可同時容納兩套膠輪平板車，硐室內(nèi)一端布置 2臺 40 m行程的 10 t電動葫蘆橋式起重機用于物料與一般設(shè)備換裝；另一端布置 2臺一組的 20 t電動葫蘆橋式起重機，用于支架等重型設(shè)備的換裝。 兩翼大巷駛?cè)刖总噲龅碾姍C人車在存車場存放，該處同時作為上、下井人員換乘點。 3） 調(diào)車方式 井底車場內(nèi)設(shè) 2臺架線式機車（軌道），車場內(nèi)的材料設(shè)備、集裝箱平板車由架線機車牽引，重車頂入卸載站，機車返回井底車場存車線。= 所選車場的副井空重線的長度均 100m，長度均大于 ，所選的車場符合要求。一列車的長度： L＝ 4500＋ 2400179。1550mm 。電機車選 用 ZK106/550 直流架線式電機車，其尺寸為 4500179。1050179。 2．空重車線長度 大型礦井的副井空重車線的長度應為 ~ 列車長。 其斷面及規(guī)格如圖 ： 河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 圖 風井井筒斷面 井型 Mt/a 井筒直徑 m 井深 250 m 凈斷面積 m2 基巖段毛斷面積 m2 表土段毛斷面積 m2 井底車場及硐室 1．井底車場的形式和布置方式 井底車場聯(lián)系著井筒提升和井下運輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下料、通風、排水、供電和升降人員等各項工作服務，是井下運輸?shù)目倶屑~。 圖 副井井筒斷面布置圖 副井井筒特征表 井型 提升容器 兩套 t固定車廂式 雙層四車帶平衡錘罐籠 井筒直徑 m 井深 350 m 凈斷面積 m2 井筒支護 混凝土砌碹厚 400 mm 表土段井筒壁厚 1 000～ 1 100 mm 充填混凝土厚 50 mm 基巖段毛斷面積 m2 表 土段毛斷面積 ～ m2 3）風井： 風井除用作通風外，一般又可作安全出口。井筒斷面形狀為圓形，凈斷面面積為 m2 ，表土層掘進斷面面積為 ~ m2 ，基巖掘進毛斷面面積為 m2 ，井深 635 m。 圖 主井井筒斷面布置圖 主井井筒特征表 井型 Mt/a 提升容器 一對 12 t繩箕斗 落地式多繩摩擦提升機 井筒直徑 m 河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 井深 370 m 凈斷面積 m2 井筒支護 混凝土砌碹厚 400 mm 表土段井筒壁厚 1 000 mm 充填混凝土厚 75 mm 基巖段毛斷面積 m2 表土段毛斷面積 ～ m2 2） 副立井 位于礦井工業(yè)場地，擔負全礦的材料和設(shè)備提升。井筒斷面為圓形，凈斷面面積為 m2 ，表土層段掘進毛斷面面積為 ~ m2 ，基巖掘進斷面面積為 m2 ，井深 645 m。t ） 費用（萬元） 方案一 120 萬噸 5655 皮帶機 方案二 120 萬噸 6605 皮帶機 表 方案經(jīng)濟比較表 掘進費用（萬元） 維護費用（萬元） 運輸費用（萬元） 總計（萬元） 方案一 方案二 由以上比較可看出，（ ） /=%，方案一比方案二的綜合費用低，綜合考慮，選擇方案一為最優(yōu)方案。 運輸費用中運距不包括準備巷道，只包括大巷和石門的運輸。 河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 在比較中需要說明以下幾 點： 兩方案中階段的劃分和采區(qū)的布置均相同，故大巷和采區(qū)上山的開掘長度相同，費用也基本相同，故未對其進行比較 兩方案中井底車場的形式和建設(shè)費用雖稍有差別，但相對較小，故也未予以比較。 綜合考慮，應該放棄方案三，將方案一和方案二進行經(jīng)濟比較。對井塔封閉要求高，通風較困難。方案三從減少穿越流沙層開鑿井筒數(shù)目的角度出發(fā)，提出用兩個水平分別山下山開采，這雖然減少了井筒及石門的總體工程量，但井下運輸相對復雜，暗斜井提升環(huán)節(jié)多。便于后期生產(chǎn)管理。提升環(huán)節(jié)多。 2. 地面生產(chǎn)系統(tǒng)分散，不便管理。 1. 提升相對復雜，暗斜井提升環(huán)節(jié)多。 2. 石門相對總長度最小，掘進及輔助運輸費用小。 3. 工業(yè)廣場距離煤層較遠，煤柱損失大。 2. 初期工程量相對較大。 占用初期投產(chǎn)采區(qū)儲量。 了部分初期投產(chǎn)采區(qū)儲量。 ，壓煤少。提河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 ，機械化程度高?；ㄍ顿Y小。井田深部用立井延伸，與第二階段輔助運輸大巷聯(lián)絡(luò)，并采用山下 山開采。 方案二： 主副井筒都設(shè)于井田中部，初期通過石門與第一水平大巷聯(lián)絡(luò)，后期通過立井延伸至第二水平，因煤系基底有豐富的含水層，第三、四水平由暗斜井延伸。采區(qū)內(nèi)采用煤層上山準備，除中央采區(qū)上山位于距 2煤層底板 10m 以上的砂巖中并在采后加以維護留作下階段回風大巷及安全出口外，其他上山均位于 2煤層中并 在采區(qū)回采后加以報廢 。 河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 為減少煤柱損失和保證大巷維護條件，除軌道大巷設(shè)于 2煤層底板下垂距為20m 的厚層砂巖內(nèi)，皮帶運輸大巷和回風大巷均布置在煤層內(nèi)。由于采用分列式通風，軌道大巷、運輸大巷沿底板掘進，部分區(qū)域采用煤巷和巖巷掘進，位于井田中央，沿等高線方向布置。 ，煤層厚度變化不大。 主要巷道 開拓 2號煤層平均厚度為 ，賦存穩(wěn)定，頂板和底板均較穩(wěn)定，圍巖較穩(wěn)定，煤層傾角為 5176。 由于采區(qū)內(nèi)只有一個工作面，所以在采區(qū)左右兩翼進行跳采，即采區(qū)布置一個回采工作面和兩個掘進工作面，當一翼回采即將結(jié)束時，掘進面已準備出另一個回采工作面，這 樣即可實現(xiàn)回采工作面的順利接替。本礦第一水平的安排的首采區(qū)的走向長度就為 1800m，采區(qū)中部布置上山，將采區(qū)