【正文】 三節(jié) 采區(qū) 儲量 和生產(chǎn)能力 按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文修改的說明》，確定本礦井工作制度為：按年工作日 330d計算， “ 二九 每日二班出煤，礦井每晝夜凈提升時間為 16h。 井田境界 邊界煤柱可按下列公式計算 ： Z=LbMγ 式中： Z—— 邊界煤柱損失量， Mt； L—— 邊界煤柱長度， m； b—— 邊界煤柱寬度，井田境界煤柱在本井田一側(cè)按 50m留設(shè)； M—— 煤層厚度， ； γ —— 煤的容重， 。 50 106= Mt 斷層煤柱 落差小于 10m的斷層，兩側(cè)各留 20m煤柱；落差 10～ 20m的斷層，兩側(cè)各留 25m煤柱；落差大于 20m的斷層，兩側(cè)各留 30m煤柱。 則：工業(yè)廣場的煤柱量為： Z=SMγ 式中： Z—— 工業(yè)廣場煤柱量， Mt； S—— 工業(yè)廣場壓煤面積， ； M—— 煤層厚度， ； γ —— 煤的容重， 。 則 Zk= 萬 t 礦井 可 采儲 量 萬 t，設(shè)計 生 產(chǎn)能 力 為 30 0 萬 t/a，儲量備用系數(shù)按 考 慮， 礦 井服 務(wù) 年限 為： A=礦 井 設(shè) 計 可 采 儲 量 ／ （ 設(shè) 計 生 產(chǎn) 能 力 礦 井 儲 量 備 用 系數(shù)） ＝ ／（ 30 0 1 .4）＝ 76. 9a 第三章 采區(qū)巷道布置及裝備 第一節(jié) 采煤方法的選擇 一、采煤方法選擇 陽煤三礦采區(qū) 初期開采 15號煤層， 15 號煤層傾角平緩，一般為 6176。地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層賦存穩(wěn)定，平均厚度為 ，頂、底板均為砂質(zhì)泥巖，為半堅硬巖石，適合于機械化開采。 第二節(jié) 礦壓觀測情況 ，主要了解本采煤工作面頂?shù)装暹\動規(guī)律及頂板對支架產(chǎn)生的壓力特征，由此可確定頂?shù)装宄醮蝸韷汉椭芷趤韷簭姸?，掌握綜方面的礦壓顯太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 4 現(xiàn)規(guī)律。為了掌握本工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，在本工作面共布置了三個區(qū)域五條觀察先，其中工作面頭部一條，中部一條，尾部一條，每天觀察并觀測數(shù)據(jù)及時通報本礦技術(shù)部，以便根據(jù)觀測數(shù)據(jù)及時采取相應(yīng)措施。支架受力：主要是前，后立柱受力測定，但同時也要對工作面支架支護情況，頂板狀況 ，煤壁情況均詳細檢查留有記錄。工作面均勻布置五組（每組三塊） YN60 型煤礦用液壓支架測力儀，對液壓支架的初撐力，工作阻力進行監(jiān)測，確保工作面支護質(zhì)量，準(zhǔn)確及時低于報工作面頂板來壓，保證安全生產(chǎn)。 工作面進 風(fēng)巷，擔(dān)負工作 進 風(fēng) ，軌道順槽 擔(dān)負輔助材料運 輸；工作面運輸巷靠近回采工作面，鋪設(shè)可伸縮帶式輸送機，擔(dān)負工作面煤炭運輸任務(wù)；工作面輔運巷除擔(dān)負本工作面材料運輸和進風(fēng)外，還擔(dān)負下一工作面的材料運輸和回風(fēng)。 風(fēng)流線路：主副井→運輸大巷、軌道大巷→區(qū)段運輸巷→回采工作面→區(qū)段回風(fēng)巷→回風(fēng)大巷→風(fēng)井。 采區(qū)的開采采用后退式開采，通風(fēng)方式 U+L 型通風(fēng)布置方式 。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 5 方案比較： （一）、方案敘述： 考慮到該采區(qū)走向較長，儲量豐富，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，陷落柱發(fā)育較多，為使采區(qū)的生產(chǎn)準(zhǔn)備靈活多變，并兼顧采區(qū)的通風(fēng)、瓦斯問題處理，以及防止煤層自燃發(fā)火，且該區(qū)為綜五隊 350 萬噸的銜接采區(qū)，因而在采區(qū)的巷道布置上必須具備生產(chǎn)系統(tǒng)靈活可靠，對開采設(shè)備適應(yīng)，在技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理的條件，為此我們在采區(qū)的巷道布置上考慮了 兩種方案。 缺點：采區(qū)巖巷較多，工作面布置受陷落柱的影響較大，采區(qū)采出煤量少。該方案的優(yōu)缺點如下： 優(yōu)點： 采區(qū)下料系統(tǒng)利用了三采區(qū)的系統(tǒng)，節(jié)省大量巖巷，采區(qū)采出煤量較多； 工作面布置受陷落柱、大巷保護煤柱的影響較小。 （二）、兩方案工程量比較（見表 311）： 項 目 方案一 方案二 比 較 準(zhǔn)備巷巖巷（米） 398 40 +358 準(zhǔn)備巷煤巷（米） 5186 6846 － 1660 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 6 準(zhǔn)備巷總進尺（米） 5584 6886 － 1302 采區(qū)巷道總進尺（米） 89026 87421 +1605 萬噸掘進率（米 /萬噸） － （三）、方案確定： 通過比較，以上兩種方案，各有利弊，但總體上講，雖然方案一巖巷進尺較多，但考慮到方案一具有巷道布置簡單，工作面走向較長，能夠滿足高產(chǎn)高效的要求，有利于采區(qū)和工作 面的銜接，有利于采空區(qū)側(cè)巷道的施工和維護，經(jīng)礦有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)研究后，我們確定方案一為該采區(qū)的布置方案。工作面安裝前后刮板輸送機，型號為SGZ－ 880/1050 型。實行 “ 一采一放 ， 追機放頂煤 ” 的作業(yè)方式。 1）進刀方式 ： 采煤機自開缺口斜切進刀。 圖 61 采煤機進刀示意圖 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 7 常情況下，采煤機后滾筒割煤后，滯后 35架開始移架，頂板破碎時，采取提前過架的方式維護頂板，如仍不能接幫，可伸出前探梁維護頂板，支架要頂死煤幫。 采煤機自開缺口，割煤同時完成裝煤。采煤機自 開缺口 ,雙向割煤，往返一次割兩刀。 移架遵循及時支護原則，采煤機上滾筒割過 1— 3 架后，開始伸伸縮梁。 移架后的端面距不大于 ，支架要成直線，頂梁要平，必須嚴密接頂并達到初撐力，操作完畢，將各種手把打回零位。 F： E： D： C： B： A： 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 8 （四）移溜：包括推前部溜和拉后部溜，利用前 后推移千斤來完成。 初次放煤：工作面初采走完切割巷時，開始放煤。 末采放煤：工作面采幫距停采線 15m時開始鋪金屬網(wǎng)，當(dāng)金屬網(wǎng)遮蓋后尾梁時，停止放煤。 工作面推進長度和推進方向確定 （ 1） 工作面推進長度 本礦井工作制度為二九一六制，兩班采煤、放煤，一班準(zhǔn)備，循環(huán)進度 ,日進度 ,即推進速度 4,8m/d。 勞動組織和循環(huán)作業(yè)表 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 9 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 14 15 17 18 19 20 21 23班次時間圖 例割煤斜切入刀檢修 500工作面長度22移架移溜（米）工作面循環(huán)作業(yè)圖表8 16100150195 13一 班 二 班 三 班 四 班 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 10 工 種 一班 二班 三班 檢修班 合計 班 長 2 2 2 3 9 采煤機司機 2 2 2 3 9 刮板機司機 2 2 2 2 8 轉(zhuǎn)載機司機 1 1 1 2 5 膠帶機司機 2 2 2 2 8 支 架 工 4 4 4 4 16 放 煤 工 3 3 3 9 泵 站 工 1 1 1 1 4 電 工 1 1 1 2 5 浮煤清理工 3 3 3 9 巷道修理工 3 3 3 3 12 放 塵 工 1 1 1 1 4 料 工 2 2 2 5 11 油脂管理員 2 2 修 理 工 1 1 材 料 工 1 1 1 1 4 技 術(shù) 工 1 1 1 1 4 質(zhì)量驗收員 1 1 1 1 4 其 他 2 2 2 2 8 合 計 32 32 32 36 132 第五節(jié) 采區(qū)準(zhǔn)備 本礦井為高瓦斯礦井，巷道斷面除滿足運輸設(shè)備布置及行人要求外，還應(yīng)滿足巷道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛纫?，并按風(fēng)速校核。巷道支護以光爆錨噴為主，局部圍巖條件較差時，可采用錨網(wǎng)噴及錨索。 掘進通風(fēng)的基本要求： （ 1）掘進巷道嚴格采用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)或局部通風(fēng)機通風(fēng)，不得采用擴散通風(fēng)。 初步確定采區(qū)內(nèi)各類巷道的斷面形狀、規(guī)格及支護方式（以備通風(fēng)和運輸驗算）闡明掘進月進度、計算采區(qū)準(zhǔn)備時間，計算采區(qū)的掘進出煤率、萬噸煤掘進率和采掘比，合理安排工作面的接替，確定采區(qū)內(nèi)掘進工作的數(shù)目 及位置。 （ 2）設(shè)備選型 根據(jù)采煤機生產(chǎn)能力，回采工作面選用 SGZC— 764／ 400 型可彎曲刮板輸送機，其主要技術(shù)特征如下： 出廠長度： 150m 小時運量： 800t/h 刮板鏈速： 電機型號： YBKYS— 100/200— 8/4 電機功率： 200 2kW 可伸縮帶式輸送機選型 輸送機的能力要大于轉(zhuǎn)載機的輸送能力，一般應(yīng)為 倍 。 根據(jù)以上的原則及其他配套的情況，回采工作面運輸順槽選用 SSJ1000/160型可伸縮膠帶輸送機，其主要技術(shù)特征如下： 輸送能力： 800t/h 運距： 1000m 帶速： 帶寬： 1000mm 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 13 電機功率： 160kW 帶 式 輸送機主要技術(shù)特 征 運量： Q＝ 600 t/h； 帶寬： B＝ m； 帶速： v＝ m/s； 機長： L＝ 420＋ 643＝ 1063m； 提升高： H＝ ＋ ＝ 35 m； 傾角 （坡度） ： δ ＝ 3?、 3176。 （ 2） 帶 式 輸送機 簡要設(shè)計 計算 ⑴ 裝料斷面輸送能力 ： Qmax＝ ????? ＝ 0. 1127 85 0 ＝ 854 t/h ＞ 600 t/h （滿足要求） 式中： S — 輸送帶上物料 斷 面積， S＝ m2 ； v — 輸送帶速度， v＝ m/s； k — 傾角 系數(shù)， k＝ ； ρ — 物料松散密度， ρ ＝ 850 kg/m3 。 軸功率： PA＝ vFU ???310 ＝ 103 78920 ＝ kW 需 主 電 動 機功率： kWPP AM 4 9 74321 ??????? ????＝ 式中： 1? — 電壓降系數(shù)， 1? ＝ ； 2? — 減速器效率， 2? ＝ ； 3? — 低速軸和高速軸聯(lián)軸器等 效率， 3? ＝ 。 傳動滾筒與輸送帶之間不打滑要求松邊最小張力： Ne FKF UA 6 8 3 9 712 . 5 07 8 9 2 01 . 31m i n2 ?????? ??? 式中： KA — 動荷載系數(shù)，取 KA＝ ； e — 自然對數(shù)的底， e＝ ； 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 15 μ — 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)， μ ＝ ； φ — 傳動滾筒圍包角，φ ＝ 195176。 上分支輸送帶撓度要求最小張力： ? ? ? ? Nh gqqaFxr m aGBO i n ?? ????? ???? 式中： aO— 上托輥間距， aO＝ ； hrmax — 輸送帶允許撓度， hrmax＝ 。 下分支阻 力： ? ? SUBBRUUR FHgqqqgLfCW ?????????? ＝ 1063 （ 29＋ 6） － 29 35＋ 2100 ＝ 4078 N 式中： FSU — 輸送帶下分支 清掃器特種阻力， FSU＝ 2100 N。 ⑶ 逆止工況（ 3?坡度區(qū)段空載、 3176。傾角區(qū)段 輸送機提升高度， H1＝ m； 。傾角區(qū)段 輸送機 機 長， L1＝ 643 m。 ⑷ 高速軸制動器選型 按滿載緊急制動工況，取制動減速度 a＝ m/s2，取模擬摩擦系數(shù) f1=，忽略特種阻力。 慣性圓周力： Fa＝ a m＝ 198824＝ 59647 N 需制動圓周力： Fz＝ Fa－ F1＝ 59647－ 43191＝ 16456 N （ Fz＝ 16456N，大于 2倍逆止圓周力 2FL＝ 2 5574＝ 11148N，滿足逆止要求） 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 17 需高速軸制動力矩： mNiDFM ZZ ??? ????? 2 6 77 0 6 4 5 62 式中： D — 傳動滾筒直徑 ， D＝ m； i — 減速器速比 ， i＝ 。 第二節(jié) 采區(qū)防排水和灑水 由于本礦井為整合礦井，小煤窯已生產(chǎn)多年，形成了大面積的采空