【正文】 采面內(nèi) DXF21 斷層控制程度較差，可能斷至寒武系灰?guī)r而具有較強(qiáng)導(dǎo)水性；DF18 和 F13 逆斷層控制程度可靠， F13 逆斷層斷裂帶本身富水性弱或不富水，但使兩盤不同的含水層對(duì)接，并發(fā)生一定程度的水力聯(lián)系。 L10灰?guī)r頂界至煤層底板間距 ～ ，平均 ，巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，其次為粉細(xì)砂巖，自然狀態(tài)下為隔水層。直接底板大部為泥巖、砂質(zhì)泥巖，厚度一般 ～ ，平均 ，局部為細(xì)粒砂巖，厚度 0～ ，平均厚 ，底板飽和抗壓強(qiáng)度平均為 ，屬松軟類底板?！?0176。該采面穿 DF18 斷層和 F13 高溝逆斷層， DF18 斷層落差 0～ 5 m，傾角 70176。 地質(zhì)構(gòu)造 己 1512021 采面位于白石山背斜南翼，緊鄰白石山背斜。左右，在機(jī)巷里段坡度較大，一般為 11176。 煤層賦存情況 己 1512021 采面煤層結(jié)構(gòu)單一，厚度一般在 ～ m，平均 m，與己 1617煤層 間距為 2～ 6 m。 根據(jù)礦井初步設(shè)計(jì)，該采面走向長(zhǎng) 2380m，可采走向長(zhǎng) 2180m，采長(zhǎng) 210m，采面回采己 15煤層，可采儲(chǔ)量 148 萬噸。 145 均滿足《煤礦安全規(guī)程》要求。 24 T 正常 = ———— = ＜ 20h 145 最大涌水時(shí)日排水時(shí)間： 160179。 選擇 YB315L14 型防爆電機(jī)能夠滿足排水要求。 3600179。 P39。 145179。 電動(dòng)機(jī) 根據(jù)水泵工況參數(shù)計(jì)算電機(jī)所需功率為： 179。 7mm 無縫鋼管。 排水管布置 2趟，在正常涌水時(shí)， 1臺(tái)泵工作于一趟排水管路，在最大涌水時(shí) 2 臺(tái)泵同時(shí)對(duì) 2趟管路工作。 排水管路 取經(jīng)濟(jì)流速 vp=～ ，則排水管內(nèi)徑： m～～d p )(3600 1554 ?? ?? ）? 排水管路選用Φ 219179。水泵性能參數(shù)為：額定流量 Q=155m3/h，額定揚(yáng)程 H=210m。 =202m 選擇布置 MD15530179。 60=72m3/h 最大涌水時(shí)排量： Qmax = 179。采區(qū)涌水由 750m 排至 600m 水平，排水垂高為 150m，排水管路沿軌道下山敷設(shè)。 采區(qū)排水 采掘工作面積水由污水泵排至采區(qū)上中下車場(chǎng)→采區(qū)上（下）山→運(yùn)輸大巷→井底車場(chǎng)水倉(cāng)→副井井筒→地面污水處理廠。 采區(qū)通風(fēng)及排水 采區(qū)通風(fēng) 新鮮風(fēng)流由 600m 軌道大巷和 600m 進(jìn)風(fēng)石門→采區(qū)軌道運(yùn)輸上（下）山采區(qū)→中車場(chǎng)工作面運(yùn)輸順槽→回采工作面；泛風(fēng) 風(fēng)流由回采工作面→回風(fēng)順槽→采區(qū)回風(fēng)上（下）山→總回風(fēng)巷→中央回風(fēng)井至地面。 矸石從掘進(jìn)工作面裝 3t固定礦車→采區(qū)中部車場(chǎng)→軌道上（下）山→采區(qū)下（上）部車場(chǎng)→大巷→井底車場(chǎng)→副井罐籠提升至地面。 250kW 己 2采區(qū)下山帶式輸送機(jī)主要技術(shù)特征 : 膠帶 St3000 帶寬 B=1m 帶速 V=長(zhǎng)度 L=1183m 運(yùn)量 Q=800t/h 電機(jī)功率 P=2179。 采區(qū)上（下）山煤炭運(yùn)輸設(shè)備 采區(qū)上（下）山采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，選型計(jì)算方法及公式同第三章第三節(jié)上倉(cāng)帶式輸送機(jī)選型計(jì)算。 第六節(jié) 采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)運(yùn)輸及設(shè)備 （一） 采區(qū)煤炭運(yùn)輸及設(shè)備 煤炭運(yùn)輸線路 回采工作面煤炭經(jīng)工作面刮板輸送機(jī)→工作面運(yùn)輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī)及可伸縮帶式輸送機(jī)→溜煤眼（工作面煤倉(cāng)）→運(yùn)輸上（下）山采區(qū)（轉(zhuǎn)載）煤倉(cāng)→上倉(cāng)帶式輸送機(jī)巷→井底煤倉(cāng)→主井箕斗提升至地面。＜ 55176。 效率： η 2=80％ 計(jì)算軸功率： N2=1036(kw)＜ 1250kw 經(jīng)驗(yàn)算通風(fēng)機(jī)配用的電動(dòng)機(jī)容量，能夠滿足風(fēng)機(jī)起動(dòng)要求。 其 運(yùn)行工況如下： 前期： 風(fēng)量： Ｑ 1=320 m3/s 負(fù)壓： H1=3010Pa 葉片角度： α 1=49176。 hz－礦井自然風(fēng)壓， Pa 通風(fēng)機(jī)驗(yàn)算 礦井現(xiàn)裝備了型號(hào)為 ANN2884/1400N 型不停車動(dòng)葉可調(diào)礦用軸流式通風(fēng)機(jī)２臺(tái)，其中１臺(tái)工作，１臺(tái)備用。 hz =2806+200+0=3006Pa H 后期 =Ｈ max+Δ h177。 確定通風(fēng)機(jī)需要的風(fēng)量及全壓 根據(jù)礦井所需的風(fēng)量和負(fù)壓，考慮通風(fēng)設(shè)施漏風(fēng)、各種阻力損失和自然負(fù)壓后，通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量和負(fù)壓分別為： 通風(fēng)機(jī)必須產(chǎn)生的風(fēng)量： Q=KLＱ =179。 第四節(jié) 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù) 礦井所需風(fēng)量：前期： 305m3/s； 后期： 305m3/s。 此外，采區(qū)內(nèi)的硐室有采區(qū)提升機(jī)房、采區(qū)變電所、帶式 輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾硐室及井下瓦斯抽采泵站等。 第三節(jié) 采區(qū)主要硐室 硐室 己 2采區(qū)上部均設(shè)有采區(qū)（轉(zhuǎn)載）煤倉(cāng)，并分別與上倉(cāng)帶式輸送機(jī)相接，煤倉(cāng)高度為 30，凈直徑 6m，有效容量為 400t。 采區(qū)準(zhǔn)備工程量小 確保中車場(chǎng)連接測(cè)量準(zhǔn)確 初期投資小 煤層有突出危險(xiǎn)性 缺點(diǎn) 探不清煤層條件，巷道層位不易準(zhǔn)確控制 中車場(chǎng)施工時(shí)需要揭煤及串聯(lián)風(fēng)，不利于安全生產(chǎn) 工程總費(fèi)用偏高 采區(qū)準(zhǔn)備工程量大 初期投資偏大 軌道布置在煤層中，施工進(jìn)度慢，采區(qū)形成系統(tǒng)時(shí)間長(zhǎng)。 為了提高巷道支護(hù)效果，降低維護(hù)工作量，我們考慮將軌道、回風(fēng)、皮帶上 (下 )山布置在穩(wěn)定的巖層中，對(duì)己二采區(qū)，將軌道和回風(fēng)下山布置在煤層頂板 6～ 10 米的砂巖及沙質(zhì)泥巖中，巖層很穩(wěn)定， 支護(hù)效果好，也便于巷道連接，皮帶下山布置在距煤層底板 15～ 20 米間的二灰中。原初步設(shè)計(jì)將軌道布置在煤層中考慮了探煤能保證巷道的準(zhǔn)確連接，但存在串聯(lián)風(fēng)無法避免，還要多次揭煤層，施工進(jìn)度比較慢，采區(qū)形成系統(tǒng)時(shí)間長(zhǎng) ，煤層中維護(hù)困難，維修費(fèi)用高。 方案選擇 根據(jù)礦井地質(zhì)報(bào)告及揭露的煤巖層地質(zhì)條件，礦井煤層具有突出危險(xiǎn)性，突出煤層施工進(jìn)度慢，措施費(fèi)用高，以及施工安全不易保證，礦井采區(qū)巷道斷面比較大，煤層中維護(hù)相當(dāng)困難，考慮盡量少在煤層中布置主要巷道，將主要巷道布置在穩(wěn)定的巖層中。 各方案工程量、投資及施工安全比較見附表一：己二采區(qū)巷道布置方案比較表。 方案二：為了避免生產(chǎn)期間串聯(lián)通風(fēng)，少揭煤層，保證工作面聯(lián)絡(luò)巷的測(cè)量貫通精度，增加一條輔助回風(fēng)巷，即三條巖巷、一條煤巷，在方案一的基礎(chǔ)上增加一條沿煤輔助回風(fēng)巷。 對(duì)己二采區(qū)，根據(jù)揭露的巖層情況及地質(zhì)勘探報(bào)告，煤層頂板有穩(wěn)定的厚層狀砂巖（現(xiàn)總回風(fēng)巷布置在此層位），為了采區(qū)連接方便及加快建設(shè)期間的工程進(jìn)度，將回風(fēng) 及軌道下山布置在頂板巖層中，距煤層 6～ 10 米，為了便于轉(zhuǎn)載，將皮帶下山布置在距煤層底板 10～ 20 米的穩(wěn)定灰?guī)r中，二灰厚達(dá) 16米中，便于維護(hù)。 方案比較 根據(jù)現(xiàn)在礦井已經(jīng)揭露的地質(zhì)條件相近的其他臨近礦的采區(qū)巷道布置經(jīng)驗(yàn)，煤層中巷道維護(hù)困難，后期運(yùn)營(yíng)成本高，加上煤與瓦斯突出指標(biāo)高，煤巷施工進(jìn)度慢，施工安全性差，對(duì)首山一礦，根據(jù)安全高效生產(chǎn)使用要求，采區(qū)必 須有專用回風(fēng)巷，皮帶、軌道、專用回風(fēng)巷等主要巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖層中。軌道上 （ 下 ） 山布置在煤層中主要起探煤的作用。 降低工程造價(jià)，控制投資。 選擇合理、支護(hù)效果好的的巷道層位， 主要 巷道要布置在穩(wěn)定的巖層中， 有利于維護(hù)。乳化液泵站選用 LRB400/ 型 ,配套液箱為RX400/25(容積 2500L)。 經(jīng)計(jì)算，己煤 QL=，戊煤 QL=。 s2179。 s2179。 s1179。 Vy179。 200kW 電壓： 1140V 輸送能力： 800t/h 最大輸送長(zhǎng)度： 2400m. 四、乳化液泵站、噴霧泵站 支架移架速度主要取決于支架液壓系統(tǒng)的流量。 200M 可伸縮膠帶輸送機(jī)。 =582 k W 選取 200kW 電機(jī) 3 臺(tái)。179。 + 800/12230） +2400179。取平均 176。 則 B= 0 .9 81 .02 .50 .98 0 0 /4 3 5 ???? = 選取 B=1000 ㎜膠帶，滿足塊度要求。工作面生產(chǎn)能力不小于 707t/h，膠帶輸送機(jī)能力應(yīng)具有 800t/h 的能力。選用 PCM160 型破碎機(jī)，電機(jī)功率 160kW，破碎能力 2021t/h。 707=1080 t/h 綜合工作面長(zhǎng)度等因素，設(shè)計(jì)己、戊組煤工作面均選用 SGZ830/630W 型刮板輸送機(jī)，電機(jī)功率 630kW，輸送能力 1200t/h。 179。 Qm 式中 Qc— 刮板輸送機(jī)應(yīng)具有的運(yùn)輸能力， t/h； Kc— 采煤機(jī)截割速度不均衡系數(shù)， ； Qm— 采煤機(jī)平均落煤能力， 707t/h； Km— 采煤機(jī)與刮板輸送機(jī)同向運(yùn)動(dòng)時(shí)的修正系數(shù)， ； Ky— 運(yùn)輸方向及傾角系數(shù)， 。 Km179。 40（牽引） +（泵站） kW 電壓： 1140V 截深： 調(diào)速方式：交流變頻調(diào)速 牽引速度： 0～ （二）、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)及破碎機(jī) 工作面刮板輸送機(jī)生產(chǎn)能力的選擇原則是保證采煤機(jī)采落的煤被全部運(yùn)出，并留有一定的備用能力。 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，設(shè) 計(jì)選用 MG300/700GWD 型無鏈電牽引采煤機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)如下： 功率： 2179。滾筒直徑按標(biāo)準(zhǔn)滾筒選取，φ 為宜。本礦井首采區(qū)戊 910 煤煤層厚度 ～,平均 ；己 15 煤層厚度 ～ ,平均 。 采煤機(jī)所需牽引力 據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，采煤機(jī)牽引力一般為其裝機(jī)功率數(shù)值的 ～ 1倍。 Hw=707179。 采煤機(jī)裝機(jī)功率 裝機(jī)功率包括截割電動(dòng)機(jī)、牽引電動(dòng)機(jī)、破碎電動(dòng)機(jī)、液壓泵電動(dòng)機(jī)、機(jī)載增壓噴霧泵電動(dòng)機(jī)等電動(dòng)機(jī)功率總和。 K) 式中 Vc—— 采煤機(jī)平均截割牽引速度， m/min； Qh—— 采煤機(jī)可實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)能力， 707t/h； H —— 平均采高，己煤 ，戊煤 ； B —— 截深， ； γ —— 煤的容重 , ,己煤 ，戊煤 t/m3； C —— 工作面回采率，己煤 ，戊煤 ； K —— 有效割煤時(shí)間利用率， 。γ179。 B179。 6179。 [300179。 則 Qh=179。 106t/a； D—— 年生產(chǎn)天數(shù) ,300d； f—— 能力富裕系數(shù) ,。 t179。 f/[D179。 （一）、采煤機(jī) 工作面設(shè)備應(yīng)具有的生產(chǎn)能力 根據(jù)本礦井規(guī)模和開采規(guī)劃，礦井己、戊組煤產(chǎn)量均不應(yīng)低于 ，考慮到礦井總體規(guī)模可達(dá) ，設(shè)備選型按不低于 。 主要采煤機(jī)械設(shè)備選型 發(fā)展高產(chǎn)高 效綜采工作面的一個(gè)重要方面，就是要選用技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、功率大、自動(dòng)化程度高的綜采設(shè)備。根據(jù)膠帶輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度，順槽維護(hù)、設(shè)備大修及工作面搬家等因素模擬計(jì)算，確定工作面推進(jìn)方向最優(yōu)長(zhǎng)度 11002021m，由于高產(chǎn)高效綜采面日推進(jìn)度一般大于 6m，因此，為減少工作面搬家次數(shù)，必須加大工作面推進(jìn)方向長(zhǎng)度。根據(jù) 工作面附近鉆孔及所確定的采煤方法 ,戊己 1512021 工作面采高 。 (1)工作面長(zhǎng)度 根據(jù)采區(qū)斜長(zhǎng)區(qū)己 1己 1617煤一次采全高工作面長(zhǎng)度取 200m。 ） ≈ （年） 式中： T— 采區(qū)服務(wù)年限， a； Z— 采區(qū)可采儲(chǔ)量， 39Mt； A— 采區(qū)年設(shè)計(jì)能力， Mt/a； K— 備用系數(shù)，取 。 （二）采區(qū)服務(wù)年限 根據(jù)礦井提供的地質(zhì)資料及儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果，采區(qū)可采儲(chǔ)量為 39Mt，采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)為 ，則己 二 采區(qū)的服務(wù)年限為： T＝ Z/(A179。 179。 d 式中： A采區(qū)設(shè)計(jì)年產(chǎn)量； A1綜采面日產(chǎn)量， t/d； t10%掘進(jìn)煤系數(shù)； d每年生產(chǎn)天數(shù)。 =4077t/d 采區(qū)生產(chǎn)能力 : A=A1179。 179。 179。γ179。 L179?；夭晒ぷ髅嫔a(chǎn)能力為： A1=N179。 第二節(jié) 采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 （一）采區(qū)生產(chǎn)能力的確定 根據(jù)煤層賦存條件、煤層特征、煤炭?jī)?chǔ)量以及綜采設(shè)備檢修周期及設(shè)備運(yùn)輸能力、供電等因素，該采區(qū)在移交生產(chǎn) 時(shí)，考慮布置一個(gè)綜采工作面，保證采區(qū)生產(chǎn)能力。但采區(qū)尺寸加大又使采區(qū)煤炭及輔助運(yùn)輸、通風(fēng)等費(fèi)用增加，巷道維護(hù)時(shí)間延長(zhǎng)，維修費(fèi)用增加，同時(shí)供電距離增加，電壓降增大，影響工作面機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 采區(qū)尺寸與巷道布置 （一）采區(qū)尺寸 采區(qū)尺寸的確定取決于地質(zhì)構(gòu)造條件、煤層開采技術(shù)條件及采區(qū)機(jī)械化裝備水平。 (一 )采區(qū)數(shù)目 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 ,3個(gè)高產(chǎn)高效綜采工作面即可保證礦井產(chǎn)量。同時(shí)，煤層氣逸散條件亦不均一，封閉性好的地段，含量亦明顯增大。直接底板大部為泥巖、砂質(zhì)泥巖，厚度一般 ～ ，平均 ，局部為細(xì)粒砂巖，厚度 0～ ，平均厚 ，底板飽和抗壓強(qiáng)度平均為 ，屬松軟類底板。己二采區(qū)為我礦第一個(gè)采區(qū) ,四周無采動(dòng)影響。左右，在機(jī)巷里段坡度較大，一般為 11176。 己二采區(qū)煤層結(jié)構(gòu)單一，厚度一般在 ～ m，平均 m，與己 1617煤層間距為 2～ 6 m。采區(qū)標(biāo)高范圍：上限標(biāo)高為 580m，下限為