【正文】 20 工作面刮板輸送機(jī)型號為： SGZ630／ 220，參數(shù)如表 45。 s1 最大輸送 長度 /m 主電機(jī)功 率 /kw 傳動滾筒 直徑 /mm 托輥直徑 /mm 傾角圍 /186。 缸徑 /行柱 500/850（ mm） 降 升循環(huán)時間 28s 推力 /拉力 (mm) 平衡千斤頂 缸徑 /行柱 工作阻力 (活塞 /桿腔 ) 1241/1110（ KN） 伸縮帶式輸送機(jī)型號： SSD800/90，參數(shù)如表 44。其主要參數(shù)如表 42。 表 41 MG900/2290GWD 型采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù) MG900/2290GWD shearer main technical parameters 型號 MG900/2290WD 采高 m ～ 截深 m ； 適應(yīng)傾角 (0) ≤10176。選用 SGZ800/800 型刮板輸送機(jī)。 工作面裝煤方式 ： 在割煤時 ，利用滾筒 弧型擋煤板和 螺旋齒片自動將 割下的煤裝進(jìn) 刮板 輸送機(jī) ； 剩余煤用 鏟煤板鏟入刮板輸送機(jī)；少量 由人工裝煤 。 根據(jù) 井田的地質(zhì)條件、煤層賦存 、礦井產(chǎn)量等 選取特定的采煤機(jī) ， 而且 采煤機(jī) 的 傾角、 采高、 截深 、牽引方式等參數(shù) 要適合 本礦 ， 各參數(shù)要有適當(dāng)大的范圍 ， 以便在以后的生產(chǎn)工作中提高工作面的生產(chǎn)能力 ， 經(jīng)比對 ，本礦井 選用 MG900/2290GWD 型 交流電牽引 采煤機(jī)，其技術(shù)特征參數(shù)見表 41。工作面每刀進(jìn)尺 ，日循環(huán)進(jìn)度為 ，即工作面的推進(jìn)速度為 天；每月按 30天計算，月推進(jìn)度為 72m每 月；每年按 330天計算，年推進(jìn)度為792m每年 。 采煤 工作面 為 后退式開采，即工作面向 上山 方向推進(jìn)。 由于本設(shè)計采用單翼開采，且 綜采工作面 推進(jìn)的長度不宜太短 。確定工作面長度為 200 米。 工作面參數(shù) 采煤工作面日進(jìn)刀數(shù)用下式計算： tdMRL ????? AD （ 41） 式中： D— 每日割煤刀數(shù) ； A— 工作面年生產(chǎn)能力， 80 萬噸 ； L— 工作面的長度， m； R— 煤的實體密度， 3mt ； M— 煤層的厚度， m； d— 工作面年工作時間，取 330； t— 載割深度，取 。 （一） 工作面設(shè)備：采煤機(jī)、自移式放頂煤液壓支架、刮板輸送機(jī)； （二） 斜巷設(shè)備：轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、可伸縮膠帶機(jī)； （三） 液壓系統(tǒng)：乳化液泵站、乳化液混溶箱、進(jìn)回液主管路； （四） 控制系統(tǒng)：控制臺、聲光信號、擴(kuò)音電話及線路； （五） 供水系統(tǒng)：冷卻水、水箱、管路； （六） 供電系統(tǒng)：高壓供電線路、開關(guān)、移動變電站、配電開關(guān)、線路。 綜合機(jī)械化采煤 工藝方式 ——采煤工作面破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和處理采空區(qū)全部實現(xiàn)機(jī)械化的采煤工藝。小康礦煤炭開采主要為走向長壁采煤法，綜合機(jī)械化采煤法， 由于小康礦煤層屬于厚煤層所以采用綜合機(jī)械化采煤法開采；頂板管理 辦法為 自然垮落法。 采煤方法和回采工藝評價及綜述 根據(jù)本水平平均煤厚約為 米，煤層傾角 8176。 （七） 供水系統(tǒng) 由副井的供水管流入井下后，供給到各用水地點(diǎn)。 （ 五 ） 供電系統(tǒng) 高壓電纜從井底車場的中央變電所沿著軌道大巷，軌道上山到采區(qū)變電所，在采區(qū)變電所降壓后由低壓電纜分別送到采煤和掘進(jìn)工作面附近的配電站，以及井下的其他各個需要電能的地點(diǎn)。 掘進(jìn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)：地面新鮮風(fēng)流→主井和副井→皮帶大巷和軌道大巷→皮帶上山和軌道上山→局部通風(fēng)機(jī)→掘進(jìn)巷道→回風(fēng)上山→回風(fēng)大巷→回風(fēng)井→污風(fēng) 從回風(fēng)井排出到地面。 （二） 運(yùn)料系統(tǒng) 地面→副井→井底車場→軌道大巷→軌道上山→運(yùn)輸斜巷→運(yùn)輸順槽→采煤工作面 。 （四） 運(yùn)輸斜巷及各聯(lián)絡(luò)巷 運(yùn)輸斜巷及聯(lián)絡(luò)巷的參數(shù)和支護(hù)方式均與所連接巷道參數(shù)和支護(hù)方式一致。 （三） 皮帶、軌道及回風(fēng)順槽的參數(shù) 皮帶順槽的斷面積為 ，斷面周長為 ，摩擦阻力系數(shù)為 ，形狀為梯形，軌道順槽的斷面積為 ，斷面周長為 ，摩擦阻力系數(shù)為 ，形狀為梯形，回風(fēng)順槽的斷面積為 ，斷面周長為 ，摩擦阻力系數(shù)為 ，形狀為梯形。 （二） 皮帶、軌道及回風(fēng)上山的參數(shù) 皮帶上山及軌道上山的斷面積為 15m2,，斷面周長為 ，摩擦阻力系數(shù)為 ，遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 形狀為半圓拱形，回風(fēng)上山的斷面積為 ，斷面周長為 ，摩擦阻力系數(shù)為，形狀為半圓拱形。 圖 42 小康莊礦井巷道布置圖 Xiaokang coal mine roadway layout 采區(qū)各巷道斷面的參數(shù)： （一） 皮帶、軌道及回風(fēng)大巷的參數(shù) 皮帶大巷及軌道大巷的斷面積為 ，斷面周長為 ，摩擦阻力系數(shù)為 ，形狀為半圓拱形，回風(fēng)大巷的斷面積為 ，斷面周長為 ，摩擦阻力系數(shù)為 ，形狀為半圓拱形。采區(qū)內(nèi)單翼開采，采用后退式進(jìn)行開采。皮帶大巷擔(dān)任運(yùn)煤的任務(wù)。與皮帶順槽平行設(shè)置軌道順槽及回風(fēng)順槽，擔(dān)任工作面運(yùn)料和回王天陸：小康礦通風(fēng)系統(tǒng)及集中降溫設(shè)計 22 風(fēng)任務(wù)。 （二） 工作面巷道布置 工作面巷道采用雙巷掘進(jìn)布置。三條上山水平距離為 20米。采區(qū)軌道上山為采區(qū)的輔助運(yùn)輸、運(yùn)輸矸石、設(shè)備、材料。 因為采取有較長的服務(wù)時間 ， 為了減小井巷內(nèi)發(fā)生事故的概率 ， 同時方便巷道的維護(hù)，采區(qū)軌道、皮帶和回風(fēng)上山都在巖層中，其中軌道上山和皮帶上山在煤層底板下，回風(fēng)上山在煤層頂板上。小康礦為高瓦斯礦井，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第 113 條規(guī)定“高瓦斯礦井、有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險的礦井的每個采區(qū)和開采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設(shè)置至少一條專用回風(fēng)巷 [32]。 小康礦井田劃分如圖 41 所示， S3 采區(qū) 尺寸， 采區(qū) 的南北長 ,東西寬 ， 采區(qū) 面積 首采 S3 采區(qū)可采儲量為 萬噸 ，采區(qū)設(shè)計服務(wù)年限為 年，約為 15 年。 應(yīng)選擇抽出式通風(fēng)更為合理，抽出式通風(fēng)時， 井下處于低于大氣壓力的負(fù)壓狀態(tài)，如果主要通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障而停止運(yùn)行，井下的壓力將會在大氣壓力的作用下提高，空氣壓力的提高可以防止采空區(qū)巷道頂部冒落處和采空區(qū)積聚 的有害氣體涌入巷道，這對保持井下良好的環(huán)境及安全很重要 [32]。 結(jié)合小康礦實際情況， 由于以上原因，對于小康礦更為合適的是中央并列式。 （二） 回風(fēng)井筒數(shù)目少，同時運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)臺數(shù)少，容易管理。 根據(jù)小康井田的實際地質(zhì)及煤炭賦存情況，確定在 小康 井田范圍內(nèi)進(jìn)行單水平開采，且 階段與水平的垂高相同 ，即一個水平只開采一個階段。水平高度能否合理的確定， 不但會影響到初期投資的多少 ， 也會對生產(chǎn)過程中的技術(shù)和費(fèi)用產(chǎn)生影響 ，而且如果一旦確定了水平垂高， 將影響很長一段時間內(nèi)，礦山生產(chǎn)成本和效果 。 （四） 水平高度在經(jīng)濟(jì)上有利 從技術(shù)與經(jīng)濟(jì) 兩方面 的觀點(diǎn)來看， 經(jīng)濟(jì)效果的好與壞也取決于 技術(shù)上 是否有 合理的水平、垂高， 所以對于水平垂高的選擇也 可以通過 比較 經(jīng)濟(jì) 效益 的 手段 。 （二） 區(qū)段數(shù)目的設(shè)置要合理 要設(shè)置合理的區(qū)段 數(shù)量 來更好的確保 采區(qū)內(nèi)的 區(qū)段 的銜接以及正常的生產(chǎn) （三） 要有利于采區(qū)的正常接替 為 了確保整個 礦井 在不同時期的產(chǎn)量基本相同，下一個采區(qū)應(yīng)該在前一個采區(qū)減產(chǎn)時遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 開始投入生產(chǎn)，所以，應(yīng)該使前一個采區(qū)的服務(wù)年限大于下一個采區(qū)的服務(wù)準(zhǔn)備時間。 （ 2） 輔助運(yùn)輸： 當(dāng)利用絞車進(jìn)行材料運(yùn)輸時 ， 因為絞車不便于在井下的安裝和運(yùn)輸 ，因此一般使用直徑低于 米的絞車來運(yùn)輸 ， 當(dāng) 挖掘 階段斜長可達(dá) 20xx～ 3000 米的 傾斜 程度較小的煤層或者采用傾斜長壁法開采時的，可采用兩段式或三段運(yùn)輸提升，使用無軌膠輪車取代軌道運(yùn)輸也是現(xiàn)在流行的方式。 階段水平劃分 開采水平及階段的劃分原則 （一） 要有合理的階段斜長 在采用合理的工作面參數(shù) 及合 理的回采技術(shù) ，采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)，在 特定的 采區(qū)設(shè)備條件下所能 到達(dá) 的階段斜長 便是 合理的階段斜長 。 按照如上原則并結(jié)合小康礦井的實際情況，工業(yè)廣場所處的位置與礦井井筒位置相同，靠近井田西南部。 小康礦井筒位置的選擇應(yīng)根據(jù)以上原則，結(jié)合多方面因素綜合考慮，來選擇出最合適王天陸：小康礦通風(fēng)系統(tǒng)及集中降溫設(shè)計 18 的井筒位置。 （ 2） 井筒落底位置應(yīng)盡可能使開拓工程量小，建井快，出煤早。 （ 4） 為了使采煤損失達(dá)到 最低的水平，井筒下面的煤層要盡量少 （ 5） 井筒位置應(yīng)保證井筒延伸時，不受底板強(qiáng)含水層水患威脅。 （ 2） 井筒下面所對應(yīng)的井底車場要處在堅固，不易坍塌的巖層中，使井底車場的維護(hù)簡單一些。 （ 6） 要充分考慮各種人為因素。 （ 4） 井口位置應(yīng)有良好的 施工條件 ，要 防止塌 、 滑坡 等地質(zhì)因素 所造成的困難。 （ 2） 地面工業(yè)場 所 盡可能少占或不占 肥沃的土地 ， 對于高效農(nóng)田尤其不能 。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 圖 31 主井?dāng)嗝鎴D The main shaft crosssection 圖 32 副井?dāng)嗝鎴D Auxiliary shaft crosssection 王天陸：小康礦通風(fēng)系統(tǒng)及集中降溫設(shè)計 16 圖 33 回風(fēng)井?dāng)嗝鎴D Return air shaft crosssection 表 31 井筒斷面特征表 Characteristics of shaft crosssection table 井筒名稱 井筒用途 井筒長度 /m 半徑 /m 凈斷面積 /m2 主井 提升煤炭、進(jìn)風(fēng) 525 副井 輔助提升、進(jìn)風(fēng) 485 中央風(fēng)井 回風(fēng) 465 表 32 主井?dāng)嗝嫣卣鞅? Table 32 Characteristics of the main shaft section table 凈斷面 /m2 掘進(jìn)斷面 /m2 砌壁厚 /mm 混凝土消耗量 /m3/m 450 表 33 副井?dāng)嗝嫣卣鞅? Table 33 Characteristics of auxiliary table section 凈斷面 /m2 掘進(jìn)斷面 /m2 砌壁厚 /mm 混凝土消耗量 /m3/m 450 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 表 34 風(fēng)井?dāng)嗝嫣?征表 Table 34 Characteristics of air shaft section table 凈斷面 /m2 掘進(jìn)斷面 /m2 井筒半徑 /mm 砌碹厚度 /mm 450 井筒位置 對于井筒位置，應(yīng)該考慮到地面、地下以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)的因素，相互對比來選取適當(dāng)?shù)奈恢?。土層掘進(jìn)斷面積為 m2，基巖段掘進(jìn)斷面積 m2。 采用 固定車廂式副井罐籠 ；一個 雙層加寬的且 帶平衡錘的四車罐籠 ， 截 面半徑 ，表土層 開掘截 面積為 ， 井筒 截 面積為 m2，基巖段掘進(jìn) 截 面積 m2，基巖段的井壁不用加厚。井筒的 截面 半徑為 ，表土層 隧道截 面積為 ， 井筒 截 面積為 ，基巖段掘進(jìn)斷面積 ，基巖段的井壁不用加厚。 （一） 主立井 位置 在礦井 的 工業(yè)廣場，作為進(jìn)風(fēng)并擔(dān)負(fù)全礦 80 萬噸每年的煤炭運(yùn)輸。 井筒數(shù)目 通常 情況下，一個礦井至少有 負(fù)責(zé)運(yùn)煤 的主井和 負(fù)責(zé)運(yùn)料、運(yùn)人 的 副 井兩個井筒。 考慮到小康井田的煤層情況，本設(shè)計決定進(jìn)行單王天陸：小康礦通風(fēng)系統(tǒng)及集中降溫設(shè)計 14 水平開采 。 小康礦井現(xiàn)有的井筒形式為適應(yīng)性很強(qiáng)的立井開拓形式 ，厚度、煤層傾角、水文地質(zhì)、瓦斯等自然條件通常不會影響立井開拓；在垂直的深度相同的狀況下，立井的井筒 長度小于斜井 ， 有更強(qiáng)的提升能力和更快的提升速度 ，更加有力于輔助提升； 由于立井 井筒的橫斷面大，可有效提供瓦斯 較高的 礦井和 有瓦斯 突出 現(xiàn)象的 礦井所需的風(fēng)量，且 通風(fēng) 阻力小，對深井更為有利； 經(jīng)過不牢固的地層時，立井比斜井的施工更加有優(yōu)勢 ；由于一些井田的地質(zhì)條件和煤層產(chǎn)狀極為復(fù)雜，立井開拓對于同時照顧各個產(chǎn)狀的煤層有優(yōu)勢 。 （三） 立井開拓優(yōu)點(diǎn)是對于煤層傾角、厚度等地質(zhì)條件的要求較少，在相同的深度條件下，立井的井筒相對來說更短，提升速度要優(yōu)于斜井井筒，井筒有較大的截面積，通風(fēng)條件更好，對于高瓦斯礦井來說更加合適，且通風(fēng)阻力較小，對開采較深的礦井更加有利；由于一些井田的地質(zhì)條件和煤層產(chǎn)狀極為復(fù)雜 ， 立井開拓對于同時照顧 各個產(chǎn)狀的煤層 有優(yōu)勢 。 （二） 對比 于 立井開拓來說， 斜井開拓所存在的優(yōu)勢與問題如下 ： 施工技術(shù)、設(shè)備和過程要求更低 ，施工所用到的費(fèi)用較低，而且施工起來較為簡單；各個地面建筑及井下構(gòu)筑物等的施工都簡單于立井開拓，井筒延伸施工比其他方式更加方便， 煤層底板含水層對于這種井筒的影響更小 ；提升能力較大，很適用于特大型的礦井；斜井開拓的井筒也可以用于煤礦井下發(fā)生事故逃生時的緊急避險出口。 采煤工作面作業(yè)循環(huán)圖如圖 22： 圖 22 采煤工作面作業(yè)循環(huán)表 Cycle operation cha