【正文】 及本采區(qū)設(shè)計(jì)依據(jù)。 2 第一章 采區(qū)概況及地質(zhì)特征 第一節(jié) 采區(qū)概況 一、采區(qū)范圍： 說(shuō)明采區(qū)所在的水平，采區(qū)四周邊界，采區(qū)走向 長(zhǎng)度、傾斜長(zhǎng)度、采區(qū)面積、開(kāi)采上、下限標(biāo)高。 三、區(qū)內(nèi)鉆孔情況： 概述區(qū)內(nèi)鉆孔的數(shù)量、封孔質(zhì)量、可利用程度等。 第三節(jié) 采區(qū)儲(chǔ)量分析 分析計(jì)算采區(qū)及各煤層工業(yè)儲(chǔ)量、可采儲(chǔ)量等 。 斷層特征表 編 號(hào) 性 質(zhì) 斷層產(chǎn)狀 控制程度 走向（ 186。） 傾角（ 186。 二、主要含水層及 地質(zhì)構(gòu)造的水文地質(zhì)特征： 說(shuō)明主要含水層及其主要特征（指從第四系至奧灰對(duì)采區(qū)涌水有影響的含水層）。 四、突水系數(shù)計(jì)算： 采用公式： Ts=P/(MCpDg) 式中： Ts— 突水系數(shù)（ MPa/m）； P— 隔水層承受的水壓（ MPa）； M— 隔水層厚度（ m）； Cp— 采礦對(duì)底板隔水層的擾動(dòng)破壞深度（ m）； Dg— 隔水層中危險(xiǎn)導(dǎo)高（ m）； 礦壓破壞深度 Cp：七層煤按 11m，正常塊段八層暫按 12m，九層暫按10m，十層暫按 8m。 根據(jù)突水系數(shù)劃分受水威脅塊段范圍，確定正常塊段突水系數(shù)大于 MPa/m 和復(fù)雜塊段突水系數(shù)大于 MPa/m的上限標(biāo)高。 六、采區(qū)涌水量： 采區(qū)正常涌水量和最大涌水量，要與已經(jīng)審批的采區(qū)地質(zhì)說(shuō)明書(shū)提供的數(shù)據(jù)一致。 七、防治水建議及措施： 5 包括整個(gè)采區(qū)防治水及掘進(jìn)工作面和回采工作面的防治水管理措 施及建議。底板受構(gòu)造破壞塊段突水系數(shù)大于 ，正常塊段突水系數(shù)大于 ，要采取疏水降壓或注漿改造等有效措施后方可回采。 第二章 采區(qū)方案設(shè)計(jì) 第一節(jié) 方案設(shè)計(jì) 采區(qū)設(shè)計(jì)方案至少要有兩個(gè)，一般情況下將主導(dǎo)方案作為第一方案。 第二節(jié) 方案比較 采區(qū)設(shè)計(jì)方案要求以技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理，安全上可靠為原則。 技術(shù)比較：主要從采區(qū)的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電、排水等生產(chǎn)系統(tǒng)方面進(jìn)行比較，既考慮生產(chǎn)，又兼顧安全，立足當(dāng)前，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)。要有相應(yīng)的計(jì)算過(guò)程。 敘述內(nèi)容包括：巷道布置層位、巷道第一開(kāi)門口的位置、掘進(jìn)方位角、巷道長(zhǎng)度、坡度、調(diào)向開(kāi)門位置及方位等。 二、采煤工作面布置 包括工作面?zhèn)€數(shù)、工作面上下出口的掘進(jìn)方向、區(qū)段煤柱的留設(shè)，不同煤層上下兩個(gè)工作面的巷 道錯(cuò)距等。 三、采區(qū)工程量： 采區(qū)總工程量，準(zhǔn)備巷道工程量，回采巷道工程量，全巖工程量，全煤（半煤巖）工程量。 二、巷道支護(hù)方式： 分別詳述各巷道的永久支護(hù)方式，支護(hù)材料及規(guī)格。 采區(qū)開(kāi)拓（準(zhǔn)備）巷道一覽表 序號(hào) 巷道名稱 斷面形式 支護(hù)方式 斷面尺寸 巷道 長(zhǎng)度 巷道 坡度 凈寬（ mm） 凈高（ mm） 面積（ m2） 7 上寬 下寬 墻高 全高 凈 荒 （ m） （ 186。 第二節(jié) 回采順序 說(shuō) 明采區(qū)內(nèi)不同煤層的開(kāi)采順序，同一煤層采煤工作面的回采順序，同時(shí)回采的工作面?zhèn)€數(shù)。 二、采煤工藝： 包括采煤工作面落煤、裝煤、運(yùn)煤方法、工作面支護(hù)及采空區(qū)管理、勞動(dòng)組織。 采煤工作面單產(chǎn) 采煤工作面單產(chǎn)按下式計(jì)算： A= L L1 Mγ C 式中 A— 工作面日產(chǎn)量， t/d； 8 L— 工作面長(zhǎng)度， m； L1— 工作面日進(jìn)度， m/d； M— 采高，放頂煤開(kāi)采時(shí)為每次采放總厚度， m； γ — 煤的視密度， t/m3； C— 工作面回采率，薄煤層取 ，中厚煤層取 ，厚煤層取 ； 機(jī)采工作面日產(chǎn)量可用下式計(jì)算： A=NLSMγ C 式中 A— 回采工作面日產(chǎn)量， t/d； L— 工作面長(zhǎng)度， m； S— 截深， m； M— 采高；放頂煤開(kāi)采時(shí)為每次采放總厚度， m； γ — 煤的視密度， t/m3； C— 工作面回采率，薄煤層取 ，中厚煤層取 ，厚煤層取 ； N— 采煤機(jī)日進(jìn)刀數(shù)；放頂煤開(kāi)采時(shí) N為日采放總進(jìn)尺 N=60k1(24－ t1)/td k1— 事故影響系數(shù)， ~； t1— 準(zhǔn)備時(shí)間， h； td— 截割一刀所需時(shí)間， min； 單向采煤時(shí)： td=k2(L－ l ) (1/v1+1/v2)+t2 雙向采煤時(shí)： td= k2(L－ l )/ v1+ t2 式中 l — 缺口長(zhǎng)度， m； v1— 采煤機(jī)工作速度， m/min； v2— 采煤機(jī)清煤速度， m/min； t2— 進(jìn)刀時(shí)間，包括移機(jī)頭及自開(kāi)缺口，一般為 30~90min； k2— 每刀輔助時(shí)間，（包括交接班、處理 大塊煤等采煤機(jī)合理停頓時(shí)間）系數(shù)，一般取 ~； 采區(qū)生產(chǎn)能力 9 采區(qū)生產(chǎn)能力是采區(qū)內(nèi)同時(shí)回采工作面和掘進(jìn)產(chǎn)量的總和。 采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面?zhèn)€數(shù)和掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)確定后，采區(qū)生產(chǎn)能力可按下式計(jì)算（年工作日數(shù)按 330d）： AB=∑ A+∑ A1 或 AB=k1k2∑ A 式中 AB— 采區(qū)生產(chǎn)能力， t/d； ∑ A— 采區(qū)內(nèi)同時(shí)回采工作面日產(chǎn)量之和， t/d； ∑ A1— 采區(qū)內(nèi)同時(shí)掘進(jìn)的煤巷掘進(jìn)工作面產(chǎn)量之和， t/d； k1— 工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)。 二、新設(shè)計(jì)采區(qū)投產(chǎn)后，礦井采場(chǎng)分布情況，主要包括：礦井生產(chǎn)采區(qū)個(gè)數(shù)，每個(gè)生產(chǎn)采區(qū)內(nèi)采煤工作面、掘進(jìn)工作面及硐室個(gè)數(shù)。統(tǒng)一采用《山東 10 省煤礦一通三防實(shí)施細(xì)則》所規(guī)定的通防設(shè)施圖例。說(shuō)明礦井風(fēng)量是否能夠滿足采區(qū)所需要的風(fēng)量要求。掘進(jìn)工作面的風(fēng)量計(jì)算按采區(qū)設(shè)計(jì)中最大需風(fēng)量為標(biāo)準(zhǔn)。 一、采煤工作面需要風(fēng)量計(jì)算 每個(gè)回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯、二氧 化碳涌出量和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別計(jì)算，然后取其中最大值。（正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測(cè) 1 個(gè)月，日最大絕對(duì)瓦斯涌出量與月平均日瓦斯絕對(duì)涌出量的比值）。 S 采 — 采煤工作面的平均斷面積， m2。 綜合以上各項(xiàng)計(jì)算結(jié)果確定工作面 供 風(fēng)量 數(shù)值。 經(jīng)過(guò)計(jì)算及驗(yàn)算后，最終確定該工作面計(jì)劃供風(fēng)量數(shù)值。 Q 備 ≥ 21 Q 采 二、掘進(jìn)工作面的需要風(fēng)量 基本參數(shù) 巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 （米） 巷道掘進(jìn) 斷面 積 （ m2） 瓦斯絕對(duì)涌出量（ m3/min） 二氧化碳絕對(duì)涌出量（ m3/min） 巷道類別 工作面溫度 （ ℃ ） 每班最多工作人數(shù) （ 人） 一次乳化炸藥消耗量（ Kg） 13 計(jì)算 : ① 、按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量計(jì)算掘進(jìn)面需要風(fēng)量： Q 掘 =100q 掘 K 掘通 式中： Q 掘 — 單個(gè)掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量， m3/min； q 掘 — 掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯（或二氧化碳）的絕對(duì)涌出量 m3/min； K 掘通 — 瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù)。 ② 、按同時(shí)作業(yè)人數(shù)和炸藥量計(jì)算掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量： 每人供風(fēng) ≮4m 3/min，即 Q 掘 ＞ 4N( m3/min) 每千克炸藥供風(fēng) ≮25m 3/min，即 Q 掘 ＞ 25A（ m3/min） 式中： N — 掘進(jìn)工作面最多人數(shù)； A — 一次爆破炸藥最大用量 , Kg。 ④ 、掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)選型 Q 吸 1= Q 掘 /（ 1P 百 ） m 式中： Q 吸 1— 局部通風(fēng)機(jī)需要吸風(fēng)量， m3/min； M— 獨(dú)頭通風(fēng)百米長(zhǎng)度指數(shù)； P 百 — 柔性風(fēng)筒百米漏風(fēng)率； 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，確定該掘進(jìn)面選用局部通風(fēng)機(jī)型號(hào)與風(fēng)筒尺寸， 14 并說(shuō)明該局扇實(shí)際吸風(fēng)量大小。 S— 局扇安裝地點(diǎn)巷道斷面 積 ， m2 ； I i — 掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)。 三、 井下硐室需要風(fēng)量計(jì)算 井下硐室需要風(fēng)量，應(yīng)按采區(qū)內(nèi)各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和來(lái)計(jì)算： ∑Q 硐 ＝ Q 硐 1+ Q 硐 2+ Q 硐 3+ ?? + Q 硐 n 式中： ∑Q 硐 — 所有獨(dú)立通風(fēng)硐室需要風(fēng)量總和， m3/min； Q 硐 Q 硐 Q 硐 ?.. 、 Q 硐 n — 不同獨(dú)立硐室需要風(fēng)量， m3/min。選取硐室風(fēng)量，保證機(jī)電硐室溫度不超過(guò) 30℃ ，其他硐室溫度不超過(guò) 26℃ 。 中型硐室 ：總?cè)萘吭?30~500kW或 50～ 380kVA，充電組 3~4組。 四、其它井巷實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算 按瓦斯（二氧化碳）涌出量計(jì)算 Q 其它 ＝ 100 qch4 K 其通 （ m3/min） 式中： qch4— 井巷最大瓦斯絕對(duì)涌出量， m3/min； K 其通 — 瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取 ～ 。 經(jīng)以上計(jì)算驗(yàn)算后，確定其它巷道最低需要風(fēng)量。 計(jì)算出設(shè)計(jì)采區(qū)需要風(fēng)量求后，結(jié)合投產(chǎn)時(shí)的采場(chǎng)分布，分析計(jì)算礦井需風(fēng)量大小。進(jìn)而得出新設(shè)計(jì)采區(qū)投產(chǎn)后全礦井通風(fēng)阻力結(jié)果。 對(duì)照風(fēng)機(jī)性能曲線提供的風(fēng)量、風(fēng)壓等參數(shù)和風(fēng)機(jī)現(xiàn)運(yùn)行狀況、核實(shí)礦井通風(fēng)能力是否能夠滿足設(shè)計(jì)采區(qū)投產(chǎn)后的風(fēng)量需求，若設(shè)計(jì)采區(qū)負(fù)壓過(guò)大，要采取措施將負(fù)壓控制在規(guī)定值范圍內(nèi)。 第七章 采區(qū)排水系統(tǒng)及設(shè)備選型 第一節(jié) 排水系統(tǒng) 下山采區(qū)必須建有能滿足要求的排水系統(tǒng)，采區(qū)水倉(cāng)的有效容量應(yīng)能容納 4h 的采區(qū)正常涌水量。 第二節(jié) 排水設(shè)備選型 一、說(shuō)明： 包括排水泵和排水管路的選型。 對(duì)于最大涌水量和正常涌水量差別較大的下山采區(qū)，應(yīng)有規(guī)范的水倉(cāng)、泵房設(shè)計(jì)；必須有工作、備用和檢修水泵。備用水泵的能力應(yīng)不 小于工作水泵能力的 70%。檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的 25%。 工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在 20h 內(nèi)排出采區(qū) 24h 的正常涌水量。 二、 排水設(shè)備選型 已知條件： 采區(qū)正常涌水量 qz= m3/h，最大涌水量 qmax= m3/h，水泵房標(biāo)高 H1= m，排水口標(biāo)高 H2= m，礦井水酸堿度 PH= 選型計(jì)算： （ 1） 選擇水泵 ①正常涌水時(shí)水泵必須的排水能力 Qz= ②最大涌水時(shí)水泵必須的排水能力 Qmax= ③水泵必須揚(yáng)程 Hb=Hc/η g=(H1— H2)/ η g η g取 ④預(yù)選水泵 ⑤水泵穩(wěn)定性校驗(yàn) （ 2）選擇管路 正常涌水時(shí) 趟排水管路，最大涌水時(shí) 趟排水管路。 工況點(diǎn) 流量 (m3/h) 揚(yáng)程 (m) 效率 (%) K K? (4)驗(yàn)算排水時(shí)間 正常涌水時(shí)和最大涌水時(shí)每天必須的排水時(shí)間分別為 Tz=24qz/(nlQk) Tmax=24qmax/[(nl+n2)Qk] 無(wú)論正常涌水還是最大涌水時(shí)，每天的排水時(shí)間均符合《煤礦安全規(guī)程》第 278條要求。 第八章 采區(qū)供電及裝備 第一節(jié) 供電系統(tǒng) 說(shuō)明采區(qū)供電系統(tǒng)，包括電源和線路。 第二節(jié) 供電設(shè)備選型 一、采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)： 列表說(shuō)明 二、采區(qū)供電計(jì)算 ㈠高壓電纜選擇計(jì)算 已知采區(qū)裝機(jī)總?cè)萘喀?Pe = KW 回采工作面設(shè)備需用系數(shù)及功率因數(shù) Kx=+式中 Σ Pe— 工作面電機(jī)額定容量之和 KW； 19 Σ Pemax— 工作面最大容 量電機(jī)額定功率 KW； 需用系數(shù)： Kx1= 功率因數(shù)：查表得 cospj1= 掘進(jìn)工作面設(shè)備需用系數(shù)及功率因數(shù) 需用系數(shù)： Kx2= 功率因數(shù)：查表得 cospj2= 運(yùn)輸設(shè)備需用系數(shù)及功率因數(shù) 需用系數(shù)： Kx3= 功率因數(shù)：查表得 cospj3= 采區(qū)總視在功率 S＝ Kx1Σ Pe1 / cospj1+ Kx2Σ Pe2 / cospj2+ Kx3Σ Pe3 / cospj3 Σ Pe1 — 回采工作面總功率， KW。 Σ Pe3 — 運(yùn)輸設(shè) 備總功率 , KW。 ⑴ 采煤工作面變壓器的選擇 S＝ Kx1Σ Pe1/Cosφ Pj1 根據(jù) S 值，選變壓器 臺(tái)， 型號(hào)： ⑵ 掘進(jìn)工作面變壓器的選擇計(jì)算 S＝ Kx2Σ Pe2/Cosφ Pj2 根據(jù) S 值，選變壓器 臺(tái)， 型號(hào)： （ 3）運(yùn)輸變壓器的選擇計(jì) 算 S＝ Kx3Σ Pe3/Cosφ Pj3 根據(jù) S 值，選變壓器 臺(tái)， 型號(hào)： 根據(jù)以上計(jì)算，采區(qū)變電所裝備 型變壓器 臺(tái)，高防 20 開(kāi)關(guān) 臺(tái)。 ②采煤機(jī)啟動(dòng) 時(shí)各部分電壓損失 啟動(dòng)采煤機(jī)時(shí)支線電壓損失 Δ ＝ 啟動(dòng)時(shí)干線電流和功率因數(shù) ＝ 2c a .r es t .2c a .r est )39。. c osI. c o