【正文】 結(jié)合礦井的實際情況，煤層平均傾角為 14 度，煤層自然發(fā)火期 36 個月 ，煤塵無爆炸性，瓦斯涌出量低，屬低瓦斯礦井，綜合考慮上訴因素，選取中央分列式通風(fēng)方 式。 5) 混合式 上述幾種方法的組合稱為混合式。這種通風(fēng)方式具有建井期短，安全性好，便于管理等優(yōu)點，但回風(fēng) 井多，占場地大和風(fēng)井管理分散等原因。這種方式也稱為分區(qū)式通風(fēng)，它適用于煤層距地表較近且高低起伏大，第一水平無法開鑿總回風(fēng)道的情況；也適用于有煤和瓦斯突出危險的礦井或高瓦斯礦井。 19 3) 兩翼對角式 進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，回風(fēng)井布置井田兩翼各一個，分別為井田一翼服務(wù)，適用于高瓦斯礦井，自燃發(fā)火和熱量比較嚴(yán)重或有煤和瓦斯突出危險的礦井。 2).中央分列式 進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，回風(fēng)井位于井田上部邊界中央，這種方式具有通風(fēng)阻力小、漏風(fēng)小、安全性好、工業(yè)場地噪聲小，且便于從回風(fēng)井鋪設(shè)防塵灑水管路等優(yōu)點，適用于煤層傾角較小，埋藏較淺，瓦斯和煤塵自燃發(fā)火期比較嚴(yán)重的設(shè)計。工業(yè)場地噪音大。這種方式具有初期工程量少，建井期短，便于管理等優(yōu)點。據(jù)氣象資料記載年平均氣溫 20 攝氏度。為保證采掘正常接替，同時掘進(jìn)工作面為兩個，采掘比 1： 1。大巷布置采用全煤組集中布置，大巷布置在 580m水平。 本礦井為低瓦斯礦井， CH４ 絕對涌出量 m３ /min、相對涌出量 m３ /t。煤層傾角平均為 14176。井田走向平均長 5km，傾斜平均長 ，面積約為 11平方 km。 工作面勞動組織 追機作業(yè) 分段作業(yè) 分段接接力追機作業(yè) 分段綜合作業(yè) 第五章 礦井通風(fēng)與安全 概述 黃陵 井田大部位于 延安 市境內(nèi)， 南 部邊緣屬 銅川 市， 點頭 河與 銅川 市相望，西與 西安 毗鄰，南臨 西安 ，北依燕山隔長城與承德地區(qū)接壤。綜采工作面的勞動組織有追機作業(yè)和分段作業(yè)兩種基本形式，追機作業(yè)適用于頂板較穩(wěn)定、支護(hù)工作較簡單、移架速度快、工作面出勤人員較少、技術(shù)管理水平較高的情況；分段作業(yè)主要適用于工作面長度較短、截深較小、采煤機牽引速度快、班進(jìn)多刀、頂板條件差、支護(hù)工作較復(fù)雜、工作面出勤人員多的情況。綜采工作面的工序安排仍以保證割煤這個主要工序順利進(jìn)行為原則，移架和移運輸機應(yīng)積極配合割煤工作，盡可能實現(xiàn)平行作業(yè)。可根據(jù)設(shè)備檢修能力組織兩采一準(zhǔn)、兩班半采煤，半班檢修的三班作業(yè)制或者三班采煤，一班準(zhǔn)備 (包括檢修 )的四班作業(yè)制。完成這三個主要工序就算完成一個循環(huán)，因而一般是按多循環(huán)方式組織作業(yè)的。 綜采設(shè)備的技術(shù)特征可見《國產(chǎn)綜采設(shè)備選型參考圖冊》。目前適應(yīng)這種采煤法的采煤機為 MXA300 型雙滾筒采煤機，支架有： ZFD400017/33型放頂煤支架 (又稱高位放頂煤支架 )、 ZFS440019/28 型放頂煤支梁 (又稱中位放頂煤支架 )、 ZFS520017/32 型插板式放頂煤液壓支架 (又稱低位放頂煤支架 )。為了適應(yīng)不同的圍巖條件，我國還研制了適應(yīng)大采高的其它架型，如 BY360025/50型、 ZY350025/47 型等。以下、煤層厚度 ～ 一次采全厚的全套綜采設(shè)備。工作面長度在 150m 左右，走向長度為 700～ 1000m。 這套綜采設(shè)備的適用條件：煤厚在 ～ ，傾角在 10176。運輸順槽中可配 SZQ40 型雙鏈刮板轉(zhuǎn)載機， DSP1060/1000 型落地架可伸縮皮帶運輸機或 SJ80 可伸縮皮帶運輸機。 (5)以 TZ 型或 BZZC 型支撐式液壓自移支架為主的方案。以下 (配 YAJ13 型液壓防滑絞車時，可用于 15～ 25176。運輸順槽中運輸轉(zhuǎn)載設(shè)備，端頭支護(hù)及供電設(shè)備，同 (1)方案。 (4)以 ZYZ 掩護(hù)式或 QY 型液壓支架為主的方案。 這套綜采設(shè)備的適用條件：煤厚 ～ ，傾角小于 12176。 (3)以 ZY8A或 ZY3B(即將由 ZY2Z 型產(chǎn)品代替 )支撐掩護(hù)式液壓支架為主的方案，配MD150型或 MZS150 型雙滾筒采煤機 (配 直徑滾筒 )， SGWD180型可彎曲刮板運輸機 (裝Ⅱ型擋煤板 )。以下 (傾角大于 15176。 (2)以 QY 型掩護(hù)式液壓支架為主的方案，配 MLS170 雙滾筒采煤機 (配 直徑的滾筒 )， SGW250 可彎曲刮板運輸機 (裝Ⅱ型檔板 )、運輸順槽的運輸轉(zhuǎn)載設(shè)備，端頭支護(hù)及供電 設(shè)備同 (1)方案。以下 (帶防倒防滑裝置，可用于 30176。按 1140V、 660V供電配備。 原煤炭部規(guī)劃設(shè)計院提出以下幾種綜采設(shè)備配套方案，供設(shè)計時參考： (1)以 ZY35 型支撐掩護(hù)式液壓支架為主的方案：配備 MLS170 雙滾筒采煤機 (配 直徑的滾筒 )， SGW250 可彎曲刮板運輸機 (裝Ⅱ型檔板 )：運輸順槽配以 SZQ75型轉(zhuǎn)載機，SDJ150 型可伸縮皮帶運輸機 (或 DSP1063/1000 落地架可伸縮皮帶運輸機 )。 采煤工藝設(shè)計 綜采工作面機械設(shè)備 綜采工作面機械設(shè)備，除了采煤機、運輸機和液壓自移支架三大設(shè)備外，一般在運輸平巷 (順槽 )中還配有轉(zhuǎn)載機和可伸縮膠帶運輸機，以及液壓泵站等附屬機電設(shè)備。層間距較大時，可用斜巷聯(lián)系；而近水平煤層，區(qū)段平巷為垂直布置時，則用立眼聯(lián)系。區(qū)段平巷為水平布置時，常采用石門聯(lián)絡(luò)；煤層傾角小于 15176。 16 區(qū)段集中巷與區(qū)段平巷間的聯(lián)系方式，一般當(dāng)煤層傾角大 15176。之間。其位置應(yīng)選在距煤層底板的垂直距離不小于 h，并在支承壓力傳遞影響角 φ以外的地方，根據(jù)經(jīng)驗，最小的 h 值一般為 8～ 12m， φ角介于 25176。的近水平煤層，一般可用重迭式布置。時，可用水平式布置； 傾角小于 8176。時，一般用內(nèi)錯式布置；傾角大于 20176。 開采厚煤層時，各分層的區(qū)段平巷，在煤層傾角小于 15176。但如果采區(qū)涌水量大時，可將軌道上山布置在低于運輸上山的位置。 采區(qū)上山沿煤層走向方向距離一般為 20～ 25m。但在下部煤層的底板巖層距涌水量特大的巖層很近，不能布置上山，或者當(dāng)上山只為采區(qū)部分上部煤層或區(qū)段服務(wù)，開采下部煤層便廢 棄不用時，可以考慮把上山布置在煤層群中的中部或上部。 對開采緩 斜及傾斜煤層，在下列情況下，可考慮將采區(qū)上山布置在煤層中： 薄及中厚煤層，采區(qū)服務(wù)年限短時； 開采只有兩個分層的單一厚煤層的采區(qū)，開采深度小，頂?shù)装鍘r石比較穩(wěn)定，煤質(zhì)在中硬以上，上山不難維護(hù)時； 聯(lián)合布置采區(qū)，下部為維護(hù)條件較好的薄及中厚煤層； 為部分煤層或區(qū)段服務(wù)的，維護(hù)年限不長的專用通風(fēng)或運煤上山。 采（盤）區(qū)的劃分 采區(qū)劃分應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層賦存條件、開采技術(shù) 條件及裝備水平等綜合分析比較后確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定： ⑴ 當(dāng)井田內(nèi)有較大斷層或褶皺構(gòu)造時，應(yīng)以其斷層和褶皺軸部作為采區(qū)劃分的自然邊界； ⑵ 當(dāng)井田地面有重要建筑（構(gòu)）物，按其保護(hù)等級劃分必須留設(shè)保護(hù)煤柱時，采區(qū) 15 劃分應(yīng)以其保護(hù)煤柱為邊界； ⑶ 當(dāng)井田內(nèi)無影響工作面正常回采的斷層或斷層較少時，應(yīng)按開采工藝、通風(fēng)、運輸和巷道維護(hù)要求，合理劃分采區(qū)； ⑷ 開采有煤與瓦斯突出危險和突水威脅的煤層時，應(yīng)按開采保護(hù)層、抽放瓦斯及單獨開采等技術(shù)措施要求，合理劃分采區(qū) ； ⑸ 井田內(nèi)小斷層較多且對工作面回采有一定影響，當(dāng)采區(qū)劃分避不開時，宜避免工作面回采方向和斷層走向呈小角度斜交； ⑹ 開采煤層群時，應(yīng)按集中和分組布置開采方式的不同，劃分集中煤組采區(qū)和分煤組采區(qū)； ⑺ 近水平煤層開采，宜在開采水平運輸大巷兩側(cè)劃分盤區(qū)； ⑻ 有條件時，應(yīng)在井筒附近劃分中央采區(qū)。賦存穩(wěn)定時，應(yīng)優(yōu)先考慮采用偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法，當(dāng)不適宜采用偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法時，厚度在 7m 以上煤層，可采用水平分層或其它采煤法。厚度大于 5m，煤質(zhì)較軟，頂板中等穩(wěn)定以下，無煤與瓦斯突出危險，可采用綜合機械化放頂煤采煤。分層厚度根據(jù)選用的支架類型確定，一般為 ~，煤層厚度 ～ 時，應(yīng)盡可能一次采全高。 對煤層賦存穩(wěn)定、頂?shù)装鍡l件較好的中厚煤層，大型礦井一般采用綜合機械化的采煤工藝方式；對中型礦井，煤層賦存較穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造不太復(fù)雜的工作面，以及不適于綜采的大型礦井工作面，可采用高檔普機采和機采采煤工藝方式；對小型礦井，或受其它條件限制不適于機采的工作面，可選用炮采采煤工藝。 采用走向長壁采煤法，一般采用全部冒落法處理采空區(qū)。在此基礎(chǔ)上，可參照下列各點選擇采煤方法： 對緩斜、傾斜薄及中厚煤層，一般使用單一走向長壁采煤法，傾角小于 12176。發(fā)火期短，煤層直接頂較厚并且軟弱。煤層賦存簡單，無斷層及火成巖侵入等 地質(zhì)構(gòu)造，煤層傾角平均為 14 度。變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車場連接處巷道軌面標(biāo)高 ，水泵房及變電所通往井底車場的通道應(yīng)設(shè)置密閉門。根據(jù)軌道上山起坡點到大巷的距離，本車場屬于斜式頂板繞道 方案比較、確定開拓系統(tǒng) 一般布置在副井井筒與井底車場連接處附近，當(dāng)?shù)V井突然發(fā)生火災(zāi)時，仍能繼續(xù)供電、照明和排水，為便于設(shè)備的檢修 及運輸，水泵房應(yīng)靠近副井空車線一側(cè)。 3) 下部車場：本下部車場的繞道屬于頂板繞道，從上山來看，通過豎曲線落平后摘鉤，沿車場的高道自動滑行到下部車場存車線。 2) 車場： 車場形式為石門甩車場形式，單道起坡方式。這種布置方式使用方便，運行可靠。 井底車場線路設(shè)計 13 １ ―― 主井 ２ ―― 副井 ３ ―― 井底煤倉 ４ ―― 水倉 5―― 水泵房 6―― 中央變電所 7―― 清煤斜巷 井底車場示意圖 區(qū)段上部車場為順向平車場，中部為單向甩車場，下部為直向平車場。 硐室布置 根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，井下硐室應(yīng)根據(jù)設(shè)備安裝尺寸進(jìn)行布置，并應(yīng)便于操作、檢修和設(shè)備更換，符合防水、防火等安全要求。 根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，井底車場布置形式應(yīng)根據(jù)大巷運輸方式、通過井底車場的貨載運量、井筒提升方式、井筒與主要運輸大巷的相互位置、地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置和井底車場巷道及主要硐室處圍巖條件等因素，經(jīng) 技術(shù)經(jīng)濟比較確定。 12 圖 2 礦井巷道布置及回風(fēng)系統(tǒng)圖 井底車場 井底車場的形式選擇及硐室布置 井底車場是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運輸和提升的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉。煤層平均單軸抗壓強度為 MPa～ ；偽頂為黑色炭質(zhì)頁巖，平均厚度 ，夾煤線或煤屑，隨采隨冒?？紤]到分 帶比較長，在掘進(jìn)過程中每隔 1000m開設(shè)中切眼連接分帶進(jìn)風(fēng)斜巷和分帶回風(fēng)斜巷。對大巷的基本要求是便于運輸、利于掘進(jìn)和維護(hù)、滿足礦井通風(fēng) 安全的需要。運輸大巷一般沿煤層走向布置。本礦井的可采煤層有 兩 層 ，雙軌大 巷布置在 122 號煤層底板巖層的 580m水平處，距煤層底板 30m。如井田斜長較大 ,劃分的階段數(shù)目較多 ,就要設(shè)置兩個或更多的開采水平 ,每個開采水平擔(dān)負(fù)一個上山階段的開采 (上山開采時 )或上、下山各一個階段的開采 (上、下山開采時 ),采用多水平開拓。根據(jù)煤層斜長 (垂高 )的大小、開采煤層數(shù)的多少、層間距的遠(yuǎn)近和傾角陡緩的不同 ,井田內(nèi)可設(shè)一個或幾個 開采水平。正確劃分開采水平要分析合理的階段斜長 ,上下山開采的條件 ,輔助水平的應(yīng)用及正確的劃分原則。 11 開采水平的劃分及水平標(biāo)高確定 礦井開采水平常以其所在的標(biāo)高或自上而下的順序命名。煤層間下行式，區(qū)段內(nèi)后退式回采。所以，一個采區(qū)的服務(wù)年限應(yīng)大于一個采區(qū)的開拓準(zhǔn)備時間。為保證均衡生產(chǎn) ,一個采區(qū)開始減產(chǎn) ,另一個采區(qū)即應(yīng)投入生產(chǎn)。 根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，新建礦井采區(qū)開采順序必須遵循先近后遠(yuǎn)，逐步向井田邊界擴展的前進(jìn)式開采。 合理的開采順序是在考慮煤層采動影響的前提下，有步驟、有計劃的按照一定的順序進(jìn)行，保證采區(qū)、工作面的正 常接替，以保證安全、均衡、高效的生產(chǎn)，并且有利于提高技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。 根據(jù)井田地質(zhì)情況，煤層賦存較穩(wěn)定，煤層厚度在 4 左 右，井田走向長度 5km，井田內(nèi)兩條大的斷層構(gòu)造，以上條件很適合布置綜合機械化采煤。 井筒位置的確定 1．井 筒位置的確定原則 1） 有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運輸大巷的布置，石門工程量少； 2） 有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村； 3） 井田兩翼儲量基本平衡； 4） 井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層； 5） 工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)， 10 不受崖崩滑坡和洪水威脅； 6） 工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤； 7） 水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。表土層薄，無流沙層 傾角較小，地形復(fù)雜 井田范圍較大 優(yōu)點 井身短，通過井筒的各種管線長度小，提升速度快，機械化程度高，對輔助提升有利，人員提升快；井筒斷面大，通風(fēng)阻力 ??；生產(chǎn)經(jīng)營費用低，有利于井筒維護(hù)，適應(yīng)性強，技術(shù)可靠，不受煤層瓦斯煤層等限制 開拓部署能適應(yīng)產(chǎn)量大、生產(chǎn)集中的要求，主斜井不受長度限制，井筒裝備及井底車場，地面設(shè)施簡單；施工簡單，掘進(jìn)快，初期投資少，延伸方便，安全出口好 最