【正文】 產(chǎn)、增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)礦井生產(chǎn)的高度集中化，以達(dá)到礦井高產(chǎn)高效的目的。簡(jiǎn)化采煤工藝，減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)，降低巷道掘進(jìn)率。提高資源回收率，減少資源損失。然后分析各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，淘汰具有明顯缺點(diǎn)的方案。 比較項(xiàng)目 采煤方法分層開采一次采全厚開采工作面單產(chǎn)低高生產(chǎn)效率低高開采投入成本高低勞動(dòng)強(qiáng)度大小搬家倒面次數(shù)多少頂板管理容易管理較難管理巷道掘進(jìn)量較大小煤損率但放頂煤開采也存在一些急待解決的問題，主要有煤塵大、回采率低，自然發(fā)火問題尚未得到很好解決，對(duì)高瓦斯礦井，有瓦斯局部積聚的危險(xiǎn)。 對(duì)初選后的方案，初步確定采區(qū)參數(shù)、采準(zhǔn)巷道布置和回采工藝，并計(jì)算各方案的勞動(dòng)生產(chǎn)率、采準(zhǔn)工程量、材料消耗量、煤炭回采率及噸煤直接成本等指標(biāo)。初步確定采區(qū)參數(shù)：傾斜長(zhǎng)度：960m 走向長(zhǎng)度：800m生產(chǎn)能力：150Mt 采 出 率： 〉80% ，可以通過對(duì)給定的任一個(gè)煤層厚度M，計(jì)算有關(guān)費(fèi)用， 按噸煤生產(chǎn)費(fèi)用最小作為準(zhǔn)則進(jìn)行對(duì)比，整層開采與分層開采時(shí)各項(xiàng)費(fèi)用計(jì)算的內(nèi)容和方法如下： 工作面產(chǎn)量設(shè)工作面推進(jìn)速度整層開采時(shí)為V1（m/a)，分層開采時(shí)為V2(m/a)，則工作面年產(chǎn)量相應(yīng)為： A1=V1M1L1RC1； A2=V2M2L2RC2；式中：A1，A2 一整層開采、分層開采時(shí)的工作面產(chǎn)量，t/a； C1，C2一整層開采、分層開采時(shí)的工作面采出率，%； L1，L2一整層開采、分層開采時(shí)的工作面長(zhǎng)度，m； R一煤的容重，t/m3； M1一煤層總厚度， 即整層開采時(shí)的煤層厚度，m； M2一分層采高、平均采高、為分層數(shù)目，按M1/。以分層開采時(shí)噸煤工資G2（元/t)為基準(zhǔn)，整層開采時(shí)的噸煤工資G1為：G1=G2A2/A1綜合機(jī)械化開采時(shí)材料消耗費(fèi)用分兩部分考慮。若金屬網(wǎng)材料單價(jià)為B0元，則△B 的計(jì)算為當(dāng)N≤4時(shí)，△B=B0/NM2RC2；當(dāng)N≥4時(shí)， △B=2B0/NM2RC2 區(qū)段巷道掘進(jìn)與維護(hù)費(fèi)用 根據(jù)巷道掘進(jìn)與維護(hù)費(fèi)單價(jià)計(jì)算噸煤費(fèi)用：P1=2J1/M1L1RC1+2W1S/V1M1L1RC1=2/M1L1RC1(J1+W1S/V1)P2=2NJ2/M1L2RC2+2NW2S/V2M1L2RC2=2N/M1L2RC2(J2+W2S/V2) 式中： J1，J2 一整層開采、分層開采的區(qū)段巷道掘進(jìn)費(fèi)單價(jià)，元/m； W1，W2 一整層開采、分層開采的區(qū)段巷道維護(hù)費(fèi)單價(jià)，元 /；S一工作面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度，相當(dāng)于采區(qū)一翼走向長(zhǎng)度，m。放頂煤整層開采時(shí)增加的噸煤費(fèi)用為： DP = (C2C1)*DK/C1。只有當(dāng)Z1 ≤Z2時(shí)選用整層放頂煤開采有利。煤層厚度在4~10m， 甚至達(dá)20m，煤的硬度系數(shù)f=~， 傾角在30。但在放頂煤開采的發(fā)展過程中， 也還存在人們普遍關(guān)注的如何降低煤炭損失和確保安全生產(chǎn)的有關(guān)技術(shù)問題。nф；其中：330——礦井年工作日，d；——日循環(huán)數(shù)，3個(gè)；——循環(huán)進(jìn)度，；ф——正規(guī)循環(huán)系數(shù)，ф=～1 。3=891mmb. 確定同采工作面?zhèn)€數(shù)式中：——同采工作面數(shù)，個(gè)；——工作面總線長(zhǎng)，m；——同采煤層數(shù)(或分層數(shù))；l——回采工作面長(zhǎng)度，mN=*1/180=1確定為一個(gè)同采工作面，工作面長(zhǎng)度為180m。護(hù)巷煤柱尺寸煤厚煤柱尺寸巷道薄及中厚煤層厚煤層備注巷道一側(cè)兩巷之間巷道一側(cè)兩巷之間水平大巷30~4040~50煤層傾角較大時(shí)煤柱寬度可小些采區(qū)上(下)山20左右20左右30~4020~25該采區(qū)沿傾斜方向布置4條區(qū)段，由3條上（下）山連通，分別為：運(yùn)輸上（下）山，回風(fēng)上（下）山，軌道上（下）山，全部布置在煤層中；采區(qū)車場(chǎng)共計(jì)4個(gè)，分別為上部車場(chǎng)、中部車場(chǎng)兩個(gè)、下部車場(chǎng)；采區(qū)硐室為采區(qū)煤倉、采區(qū)變電所、絞車房。由于產(chǎn)量大、通風(fēng)量大，區(qū)段回風(fēng)巷斷面基本上與運(yùn)輸巷相同或者不小于12㎡。根據(jù)圍巖條件可采用梯形金屬支架或U型鋼拱形可縮性支架。 主要采準(zhǔn)巷道斷面設(shè)計(jì)根據(jù)國內(nèi)外掘進(jìn)設(shè)備及技術(shù)參考，巖石大巷采用液壓鑿巖機(jī)臺(tái)車機(jī)械化作業(yè)線，月進(jìn)度為120m。煤巷月進(jìn)度為400m，半煤巖巷月進(jìn)度為250m,主副立井的月進(jìn)度為50m，風(fēng)井的月進(jìn)度為50m.。1. 保證人員通行安全；2. 合理布置該斷面的管路及電纜等；3. 斷面能過最大風(fēng)量時(shí)，不得超4. 不得小于《煤礦安全規(guī)程》規(guī)過《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的風(fēng)速；5. 按水量要求，設(shè)置水溝；定的最小凈斷面和最小凈高度；6. 滿足其它要求，如需在巷道一側(cè)堆放坑木和材料或安裝其它設(shè)備等。 當(dāng)巷道圍巖比較穩(wěn)定，礦山壓力不大，服務(wù)年限不長(zhǎng)時(shí)，一般宜選用礦用式字鋼支架、錨桿或鋼筋混凝土支架進(jìn)行支護(hù)，其斷面形狀一般為梯形或矩形。 當(dāng)巷道圍巖不太穩(wěn)定，礦山壓力較大，且服務(wù)年限較長(zhǎng)時(shí)，一般宜采用錨噴、混凝土砌碹或U型鋼可伸縮性支架進(jìn)行支護(hù)，斷面形狀一般為拱形、圓形或橢圓形。拱形斷面一般包括半圓拱、圓弧拱和三心圓拱形。2方案比較1） 半圓拱形斷面：目前開拓、準(zhǔn)備巷道和硐室普遍采用的斷面形狀，多在頂板壓力大，側(cè)壓小，無底鼓的條件下使用。當(dāng)跨度較大時(shí)，較半圓拱形斷面利用率高。綜合以上地質(zhì)條件及方案比較：本采區(qū)由于服務(wù)年限較長(zhǎng)，且布置在巖石中，采用錨噴支護(hù)，開拓巷道頂壓大，測(cè)壓小，無底鼓，故該設(shè)計(jì)采區(qū)考慮用半圓拱形斷面的運(yùn)輸大巷。 巷道斷面凈寬度的確定巷道凈寬度是運(yùn)輸設(shè)備的最大輪廓尺寸，《煤礦安全規(guī)程》所規(guī)定的人行道寬度以及有關(guān)的安全間隙相加之和。 拱形斷面的主要運(yùn)輸巷道凈寬度。查設(shè)計(jì)手冊(cè)可知其主要技術(shù)參數(shù)如下表：蓄電式電動(dòng)機(jī)車參數(shù)表1產(chǎn)品型號(hào)機(jī)車外形及主要尺寸mm總長(zhǎng)總寬軌至頂棚高牽引高度軸距輪徑449010501212135016003204301150φ680蓄電式電動(dòng)機(jī)車參數(shù)表2產(chǎn)品型號(hào)整備數(shù)量t軌距mm小時(shí)參數(shù)蓄電池組牽引電機(jī)最小曲線半徑調(diào)速方式制動(dòng)方式備注牽引力速度Km/h電壓V容量Ah功率臺(tái)數(shù)KW臺(tái)KNKg8600762900130814044015X27斬波機(jī)械單司機(jī)室、高1150mm由此可知，電機(jī)車采用600㎜軌距，經(jīng)查表得雙軌中心距為1300㎜的雙軌巷道。綜采礦井非人行側(cè)寬a=500㎜，、壁間的c=1000mm。已知主要采準(zhǔn)巷道的斷面參數(shù)如下表序號(hào)準(zhǔn)備巷道名稱斷面形狀支護(hù)材料巷道斷面(m2)長(zhǎng)度(m)工程量（m3）凈掘凈容積掘進(jìn)體積1絞車房矩形錨噴138010402運(yùn)輸上山半圓拱U型鋼1361479823軌道上山半圓拱U型鋼13889115574回風(fēng)上山半圓拱U型鋼13843109595煤倉圓形混凝土30588738由此可知巷道凈斷面面積S=13㎡，由公式S=B(+h2) 計(jì)算得h2=1875mm綜上計(jì)算，并考慮有一定的余量，本巷道的凈高度H= h2+h0=1875+1925=3800mm. 確定巷道斷面面積S和凈周長(zhǎng)P：取噴射混凝土厚度T=100mm，則巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度：B1=B+2T=3850+2100=4050㎜.巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度：H1=H+hb+T=3800+200+100=4100㎜h3=h2+hb=1875+200=2075mm，由此可得巷道設(shè)計(jì) 掘進(jìn)斷面面積：S1=B1(+h3)=4050（4050+2075）=巷道凈斷面面積：S= 13m2凈周長(zhǎng)P=+2 h2=*3850+2*1875=布置水溝和管線（1）水平巷道及小于16176。（2）在水平或傾斜的砌碹巷道，可將沿水溝一側(cè)的巷道基礎(chǔ)加寬50㎜以上，以便搭設(shè)水板頂面與道碴面齊平。（4）在確定水溝最小流速時(shí)，應(yīng)不使煤泥等雜物沉淀，／s；混凝土砌筑時(shí)的最大流速為5～10 m／s?，F(xiàn)在采用水溝坡度3‰，得水深400寬400，㎡，㎡。設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)表序號(hào)項(xiàng) 目設(shè)計(jì)要求允許誤差（mm）1凈寬385030～+602凈高38000～+1003柱窩左2000～+50右2000～+504水溝規(guī)格4004000～+505毛斷面（m2）+＝U型鋼棚 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 運(yùn)煤系統(tǒng)：在運(yùn)輸上山和運(yùn)輸巷內(nèi)均鋪有刮板輸送機(jī)，其運(yùn)輸路線為：工作面運(yùn)出的煤炭，經(jīng)運(yùn)輸巷、運(yùn)輸上山到采區(qū)煤倉上口，通過采區(qū)煤倉在采區(qū)運(yùn)輸石門外裝車外運(yùn)。運(yùn)料排矸石采用600mm軌距的礦車和平板車。區(qū)段回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷所需的物料，自軌道上山經(jīng)中部車場(chǎng)送入。：采煤工作面所需的新鮮風(fēng)流，從采區(qū)運(yùn)輸石門進(jìn)入，經(jīng)下部車場(chǎng)、軌道上山、中部車場(chǎng)，分成兩翼經(jīng)過運(yùn)輸巷到達(dá)工作面。掘進(jìn)工作面所需的新鮮風(fēng)流，從軌道上山經(jīng)中部車場(chǎng)分成右翼送至回風(fēng)平巷。采區(qū)絞車房和變電所所需的新鮮風(fēng)流是由軌道上山直接供給的。 供電系統(tǒng)高壓電纜由井底中央變電所，經(jīng)大巷、采取運(yùn)輸石門、下部車場(chǎng)運(yùn)輸上山至采區(qū)變電所。 壓氣和安全用水系統(tǒng)掘進(jìn)巷道時(shí)所采用的壓氣，采掘工作面、平巷以及上山輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)所需的防塵噴水，分別由地面或井下壓氣機(jī)房和地面貯水池或井下小水泵以及專用管路送至采區(qū)用氣用水地點(diǎn)。第五章 回采工藝設(shè)計(jì) 回采工作面參數(shù)選擇工作面長(zhǎng)度； l=180m工作面推進(jìn)度； L=891m工作面產(chǎn)量； 根據(jù)所配置同采工作面的具體條件，驗(yàn)算投產(chǎn)初期礦井年產(chǎn)量，驗(yàn)算公式如下：式中：——礦井同采工作面產(chǎn)量總和，Mt；——第i號(hào)工作面采高，m；——第i號(hào)工作面長(zhǎng)，m； ——第i號(hào)工作面年推進(jìn)度，m/a； ——第i號(hào)工作面煤的容重，t/m3；n——同采工作面數(shù)；=*180*891**=掘進(jìn)出煤量為：12*330*13**=A=+= A 150 符合要求計(jì)算結(jié)果An加上全礦井掘進(jìn)煤之和應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)產(chǎn)量A。工程量（m3）凈掘凈容積掘進(jìn)體積1區(qū)段運(yùn)輸巷梯形工字鋼13159020670225782區(qū)段回風(fēng)巷梯形工字鋼13159020670225783開切眼梯形液壓支架151818027003240在綜合機(jī)械化采煤時(shí)，采用單巷布置，區(qū)段運(yùn)輸平巷的一側(cè)需要設(shè)置轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī)；另一側(cè)需要布置泵站和移動(dòng)變電所等電氣設(shè)備，故巷道斷面較大，一般可達(dá)12㎡。根據(jù)圍巖條件可采用金屬支架和U型鋼拱形可伸性支架維護(hù)。本采區(qū)單巷布置時(shí)設(shè)備分巷布置?？傻肂0=4653mm，由公式B2=B1+2Hcot80176。 回采工作面設(shè)備選擇 采煤機(jī)采煤機(jī)的生產(chǎn)能力應(yīng)大于工作面的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，同時(shí)選擇的采煤機(jī)應(yīng)與液壓支架、端頭支架、刮板輸送機(jī)之間必須有良好的配套關(guān)系。本礦設(shè)計(jì)綜采工作面年產(chǎn)量為150萬t，日循環(huán)數(shù)3個(gè)，則采煤機(jī)一個(gè)循環(huán)的平均時(shí)間為： t=3*T*60/n= 3660/3=360min 式中：t—采煤機(jī)每個(gè)循環(huán)的作業(yè)時(shí)間，min；T—每班工作時(shí)間，6h； n—日循環(huán)數(shù)，3個(gè)。 m；或20 mB—采煤機(jī)滾筒截深，m t—采煤機(jī)每個(gè)循環(huán)的作業(yè)時(shí)間，min； t1—輔助作業(yè)時(shí)間，取為20 min。采煤機(jī)功率采煤機(jī)總裝機(jī)功率根據(jù)工作面煤質(zhì)硬度、采高及生產(chǎn)率要求。采煤機(jī)牽引力、割煤速度、截深及滾筒直徑。局部為9176。再結(jié)合設(shè)計(jì)采煤方法及所確定采高。MG400/920WD(3300V)采煤機(jī)主要技術(shù)特征表 生產(chǎn)廠家：雞西煤礦機(jī)械有限公司項(xiàng)目基 型MG400/920WD(3300V) 采高 m適應(yīng)傾角 度35度 截割機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)功率 kw920 截深 m滾筒直徑 m29/35/40搖臂長(zhǎng)度 m 牽引方式液壓鏈牽引則刮板輸送機(jī)的輸送能力為：QG1≥QK1＝＝QG2≥QK2＝174＝式中：QG1─前刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力，t/h； QG2─后刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力，t/h； Q—采煤機(jī)生產(chǎn)能力， t/h。（2）、刮板機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度回采工作面長(zhǎng)度為180m，考慮機(jī)頭、機(jī)尾搭接關(guān)系，刮板機(jī)長(zhǎng)度暫按280m考慮，精確長(zhǎng)度應(yīng)在設(shè)備訂貨前配套設(shè)計(jì)時(shí)確定。 2）、轉(zhuǎn)載機(jī)的傳動(dòng)裝置，應(yīng)根據(jù)運(yùn)量和運(yùn)距大小確定電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)及功率，并盡量與工作面刮板輸送機(jī)相同，以便通用。 根據(jù)所選刮板機(jī)的型號(hào)，確定轉(zhuǎn)載機(jī)選用中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司生產(chǎn)的SZZ830/500型轉(zhuǎn)載機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)