【正文】 空區(qū)，從而減輕工作面壓力和防止對工作面產(chǎn)生不良影響。其方法是，當工作面從開切眼推進一定的距離后，主動撤除采煤工作空間以外的支架，是直接頂自然跨落。 頂板管理： 采用自然跨落法管理頂板。 下巷超前替棚 58 米范圍內(nèi)，使用 3 米工字鋼梁配單體支柱，一梁三柱支護，在巷道上、下幫距梁口 米間分別；架設一排，該范圍內(nèi)要求巷高不低于 米，有 米寬的人行道。 上、下巷超前支護 上巷超前替棚 58 米范圍內(nèi)，使用 3 米工字鋼梁配單體支柱，一梁三柱支護，在巷道上、下幫距梁口 米間分別架設一排，該范圍 內(nèi)要求巷道不低于 米，有 米寬的人行道。 下端頭采用 5 米長的滑移抬 棚配輔助抬棚，成對使用，分別在前后溜機頭處兩幫架設三對輔助抬棚，邁步前移，前、后溜機頭處上幫架設兩根滑移抬棚，下幫架設三根滑移抬棚，工作面機頭排頭架與端頭輔助抬棚間距不得超過 米，每超過 米，增加一對輔助抬棚。老塘及時壘煤袋強，要打穩(wěn)打牢。 上、下巷端頭支護及超前替棚支護工作 上、下巷替棚： 回采后，由于上、下巷采用供形支架支護，因此要從上、下安全出口向外替棚，棚距 米，保證替棚距離超前機頭，前機尾 58 米 ，替棚采用圓木（ Ф 18179。 =109T/㎡ = 式中： P 為工 作面需要支護強度 K 為載荷不均衡系數(shù) ㎡ =179。 3179。 支護、頂板管理及采空區(qū)處理 支護： 支護方式： 工作面采用 ZY3200/23/45 型液壓支架支護 ，支護方式為本架操作及時支護。 割煤方式 本工作面采取雙向割煤往返一次進兩刀 。具有 %的坡度。 采 區(qū)變電所應設在通風良好，圍巖穩(wěn)定，地壓小，易維護，無淋水，易于搬遷變壓器等電器設備的地方，并使變電所位于 采 區(qū)用電負荷中心，即 巖石上山 中段，位于 軌道上山和運輸上山 之間。 順槽與大巷均為膠帶輸送機運煤，順槽膠帶輸送機 通過溜煤眼 與運輸上山 膠帶輸送機 相連 ， 下部車場采用大巷裝車下部車場，下部車場設采區(qū) 煤倉。 采區(qū)上 、 中 、 下部車場的形式及確定依據(jù) 采 區(qū)煤層傾角小，平均 15 度 ， 采 區(qū) 上山 布置，順槽直接和回采巷道連接 ， 采用 礦車 輔助運輸，在順槽和大巷連接處需抹角，抹角大小為 33m，與大巷成 45176。保證安全生產(chǎn)提高工作面單產(chǎn)為原則。采用條帶和采區(qū)相結(jié)合綜采放頂煤一次采全厚的采煤方法。一是溜煤眼多，二是漏風地點多 少 多（同第一方案） 維護 維護工程量少，維護費用低 煤層上山，金屬支架受采動影響大，維護 工程量大，費第一條煤層上山，維護工程量較大，費用高 用高 回收 無法回收 可以回收，70﹪可以復用 煤層上山支架可以回收復用 期 巖石上山掘進速度慢，約需 14個月才能投產(chǎn) 煤層上山掘進快，約 10個月可投產(chǎn) 同第一方案 通過比較可以看出，第二方案的工程量小，施工容易，投產(chǎn)期短，沿煤巷布置上山有利于進一步摸清煤層賦存情況。每區(qū)段要增加 130m 的通風距離 短 較長。 表 41 采區(qū)方案技術(shù)比較表 方案 項目 第一方案 雙巖上山方案 第二方案 雙煤上山方案 第三方案 一煤一巖上山方案 工程量 工程量大，因兩上山均在巖層中，故要多掘進252m 石門和60m 溜煤眼 工程量小 工程量較大比第二方案多掘 170m 石門 難度 困難。 方案比較： 根據(jù)已提出的方案及方案比較的原則，三個方案中相同的部分可不參加比較，故區(qū)段巷道布置方案不參加比較，僅就采區(qū)上山及聯(lián)絡巷道進行比較。 （四）聯(lián)絡巷道。 （三）區(qū)段巷道。 第三種方案：采區(qū)上山聯(lián)合布置。 第二種方案：采區(qū)上山聯(lián)合布置。在煤層底板巖層中布置兩條上山，上山位于采區(qū)走向中央，通過石門與煤層聯(lián)系。 二 采區(qū)上山 根據(jù)采區(qū)煤層賦存穩(wěn)定，采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單的條件，采區(qū)上山可以提出三種布置方案。 采區(qū)巷道布置 － 采區(qū)形式 采用大采高一次采全厚綜合機械化采煤法，要有一定的走向長度。 （ 1）控制片幫的措施一般有以下幾點： ①加快工作面推進速度； ②用快硬膨脹水泥尼龍繩等錨桿加固煤壁； ③在地質(zhì)條件允許下采用俯采方式； ④提高液壓支架的初撐力，以求改善近煤壁處圍沿的應力狀態(tài)，減小端面頂板的下沉量及減輕煤壁片幫程度。 主采煤層平均厚度為 ，煤層沒有爆炸性，煤自燃期長，從以上分析可以看出大采高一次采全厚采煤工藝優(yōu)點更加突出。 ２）大采高一次采全厚綜合機械化采煤工藝的特點 ： a. 工作面產(chǎn)量和效率大幅度提高； b. 回采巷道的掘進量比分層減少了一半，并減少了假頂?shù)匿佋O； c. 工作面搬遷的次數(shù)減少，比分層開采減少一半以上，節(jié)省搬遷費用，增加了生產(chǎn)時間； ： a. 煤壁片幫甚至架前漏頂較為嚴重，控制片幫是大采高采煤工藝的關(guān)鍵性技術(shù)問題； b. 支架防倒防滑工作顯得尤為重要 c. 端頭支護和超前支護比分層開采更為重要。 f. ： g. 工作面單產(chǎn)低，單產(chǎn)提高困難； h. 開采投入高，上、下分層開采，人工鋪網(wǎng)，勞動強度大，鋪網(wǎng)費用高，煤巷掘進工程量大，回采工作面搬家次數(shù)多，搬家費用高； i. 區(qū)段分層周期長，多次啟閉，自燃發(fā)火頻繁； j. 下分層開采需要留內(nèi)錯式隔離煤柱，因而采區(qū)回采率降低； k. 加劇接續(xù)緊張的矛盾，這是由于需要等待再生頂板的生成； l. 生產(chǎn)區(qū)域大，影響不同煤系的開采，相對不能合理集中生產(chǎn)，也影響地面建設的合理進行。 １）分層綜合機械化采煤工藝的特點 A．優(yōu)點： a. 分層綜采是我國使用成熟的一種采煤工藝，采煤設備配套，類型齊全，性能完好，操作方便，管理簡單； b. 液壓支架及配套的采煤機設備體積小，輕便，回采工作面搬家到面方便； c. 采高一般為 ，回采工作面煤壁增壓區(qū)小，煤壁穩(wěn)定，生產(chǎn)環(huán)節(jié)良好； d. 回采工作面回收率高，煤炭含矸率低，一般不大于 %，且相對綜放開采煤塵濃度低； e. 頂板 易管理，工作面巷道維護難度小，上分層跟頂掘進，回采。 我國礦井采用的主要采煤方法及其特征表 序號 采煤方法 體系 整層與分層 推進方向 采空區(qū)處理 采煤工藝 適用條件 1 單一走向 壁 整層 走向 跨落法 綜采 薄及中厚煤長壁采煤法 式 普采 炮采 層 2 單一傾斜長壁采煤法 壁式 整層 傾斜 跨落法 綜采 普采 炮采 緩斜薄及中厚煤層 3 刀式采煤法 壁式 整層 走向或傾斜 煤柱支撐法 普采 炮采 頂板堅硬的薄及中厚煤層 4 大采高一次采全厚采煤法 壁式 整層 走向或傾斜 跨落法 綜采 緩斜 5m 以下的厚煤層 5 傾斜分層走向長壁下行跨落采煤法 壁式 分層 走向 跨落法 綜采 普采 炮采 緩斜 傾斜厚及特厚煤層 6 傾斜分層傾斜長壁壁式 分層 傾斜 跨落法 綜采 普采 緩斜 傾斜厚及特厚煤層 下行跨落采煤法 炮采 7 傾斜分層走向長壁上行充填采煤法 壁式 整層 走向或傾斜 充填法 炮采 緩斜 傾斜特厚煤層 8 放頂煤采煤法 壁式 整層 走向或傾斜 跨落法 綜采為主 緩斜 5m 以上的厚煤層 9 水平分段放頂煤采煤法 壁式 分層 走向 跨落法 綜采為主 急斜特厚煤層 10 水平分層 斜切分層下行跨落采煤法 壁式 分層 走向 跨落法 炮采 急斜厚及特厚煤層 11 掩護支架 壁 整層 走向 跨落法 炮采 急斜中厚及采煤法 式 或傾斜 風鎬 厚煤層 12 臺階式采煤法 壁式 整層 走向 跨落法 炮采 風鎬 急斜薄及中厚煤層 13 倉儲巷道長壁采煤法 壁式 整層 走向為主 跨落法 炮采 急斜薄及中厚煤層 14 水力采煤法 柱式 整層 走向或傾斜 跨落法 水采 不穩(wěn)定煤層傾斜 急傾斜煤層等 15 柱式體系采煤法 柱式 整層 走向或傾斜 跨落法 炮采 非正規(guī)條件回收煤柱 主采煤層煤層傾角為 10 度，欲采用走向長壁 采煤法，煤層結(jié)構(gòu)簡單，賦存穩(wěn)定，主采煤層平均厚度 ，因此可以考慮采用分層綜采和大采高一次采全厚綜合機械化采煤工藝。 采煤工藝過程：割煤機割煤，溜子運煤、移架、放頂。 普通機械化采煤（簡稱普采）工作面一般采用單滾筒采煤機（少數(shù)條件下用雙滾筒采煤機或刨煤機）落煤和裝煤，可彎曲大型刮板輸送機運 煤，金屬摩擦支柱或單體液壓支柱鉸接頂梁（個別用 II 形鋼等頂梁或不用頂梁）支護，液壓推移器或其他方式移溜。 爆破采煤工藝過程包括打眼，爆破落煤和裝煤，人工裝煤，刮板輸送機運煤，移置輸送機，人工支護和回柱放頂?shù)戎饕ば颉? T=Q可采 /Q年產(chǎn) 式中， T—— 可采煤層的服務年限， a Q 可采 —— 采區(qū)可采煤層的可采儲量， Q 年產(chǎn) —— 采區(qū)可采煤層的工作面年產(chǎn)量， T=Q可采 /Q年產(chǎn) ==7a 煤層 采區(qū)工業(yè)儲量（ Mt） 損失量 可采儲量 （ Mt） 回采率（ %） 合計 煤柱 （ Mt） 厚度損失 (Mt) 落煤損失（ Mt） 名稱 數(shù)量（ Mt） 名稱 地點 數(shù)量 （ Mt） 二一煤 小計 376 小計 8 80 0 分層 第四章 采區(qū)方案設計 采煤方法的選擇 本礦的煤層賦存條件簡單穩(wěn)定，地質(zhì)特征簡單，參照附近礦井的實際經(jīng)驗，并遵循以下原則： （ 1） 煤炭資源損失少，采用正規(guī)采煤方法； （ 2） 安全勞動條件好； （ 3） 盡可能采用機械化采煤，達到工作面高產(chǎn)高效； （ 4） 材料消耗少，生產(chǎn)成本低； （ 5） 便于生產(chǎn)管理。 n =179。 = Q 年產(chǎn) =Q日產(chǎn)179。 4179。 179。 r179。 l179。 N—— 采區(qū)可采煤層工作面日進刀數(shù)， 8 刀； L—— 采區(qū)采煤工作面長度， 178m； l—— 進刀深度， h—— 采區(qū)可采煤層的采高， 4m； r—— 采區(qū)可采煤層的容重， c—— 采煤工作面的采出率， 97%； Q 日產(chǎn) =n179。 r179。 l179。 Q 日產(chǎn) =n179。 80% =179。4= P 總 =P1+P2+P3=++= C—— 采區(qū)采出率， 80% Q 可采 =(Q 儲 P)179。 4179。 8179。 4179。 = P2=1000179。 1000179。 P—— 采區(qū)煤層的煤炭損失量 其中， P1=2179。 C 式中， Q 可采 —— 采區(qū)可采煤層的可采儲量 ,Mt。 1000179。 r =2021179。 l179。 h179。 二 采區(qū)工業(yè)儲量 1，采區(qū)可采煤層的工業(yè)儲量 Q 儲 =L179。 (24TZ)/T1 =179。（ 17815） / +30+20 =2h 6，采煤 機日割煤刀數(shù) N=K179。 t2—— 工作面頂板支護滯后時間， 20min。 l—— 工作面采煤機自開缺口長度， 15m； v—— 采煤機割煤是運行速度， 。 采煤機割一刀煤所需時間 T=K1(Ll)/v+ti+t2 式中， T— — 采煤機割一刀煤所需時間， h。 2179。 60179。 L—— 采區(qū)斜長， 1000m； L’ —— 采區(qū)區(qū)段斜長， ； N=L/L’ =1000/ =5個 根據(jù)采煤機實際能力公式， Q≥ 60vmbr 得采煤機截深 ： B≤ Qk/60vmr 式中： Qk—— 工作面運輸機實際運輸能力，查規(guī)格表， Qk=320t/h； V—— 采煤機實際牽引速度， V=。 b—— 區(qū)段平巷寬度， ； B—— 區(qū)段上下平巷之間護巷煤柱的寬度， 8m； L’ =L+2b+B =178+217