【正文】 百合莖，具縫合線結(jié)構(gòu)，裂隙發(fā)育，見含水裂隙和小溶洞，局部含 燧石結(jié)核，部分巖芯較破碎。 礦井含水層 許廠 煤礦有六個(gè)主要沖水含水層 ： 第四系孔隙含水層，山西組 3 煤層頂、底板砂巖裂隙承壓含水層，太原組第三層石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層，太原組第 下十 層石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層，太原組第十三層層石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層，奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層 。 礦井開拓系統(tǒng) 開拓方式 許廠煤礦主、副井和風(fēng)井都采用立井開拓方式。再掘階段運(yùn)輸石門，在煤層底板巖層中掘進(jìn)運(yùn)輸大巷，向井田兩翼延伸，當(dāng)階段運(yùn)輸大巷掘至采區(qū)中部時(shí)，再掘采區(qū)運(yùn)輸石門，沿煤層掘進(jìn)采區(qū)運(yùn)輸上山、軌道上山。 水平分布情況 礦井現(xiàn)有 5 個(gè)采區(qū)， 13 個(gè)掘進(jìn)工作面。其中 4 530 兩個(gè)采區(qū)為生產(chǎn)采區(qū)， 3 1160 采區(qū)為開拓準(zhǔn)備采區(qū)。 （ 2） 13 個(gè)掘進(jìn)工作面： 255m 水平 130 采區(qū)的南翼 8充填巷 2個(gè)掘進(jìn)工作面； 530 采區(qū)的 5309 軌道順槽、 530 采區(qū)Ⅲ段集中皮帶巷和 530采區(qū)水倉 3 個(gè)掘進(jìn)工作面； 330 采區(qū)的 330 采區(qū)軌道大巷、皮帶大巷及東翼軌道大巷 3 個(gè)掘進(jìn)工作面； 430 采區(qū)的 4312 軌順、 4315 皮順、 430 采區(qū)西翼軌道巷 3 個(gè)掘進(jìn)工作面； 400m水平的 1160 采區(qū)軌道上山、 1160 皮帶上山 2 個(gè)掘進(jìn)工作面。 （ 1）主井井筒 主井井筒凈直徑 ，裝備一對(duì) 12t 底卸式多繩箕斗，擔(dān)負(fù)礦井原煤提升。 （ 2）副井井筒 副井井筒凈直徑 ，裝備一對(duì) 礦車雙層四車一寬一窄多繩罐籠，擔(dān)負(fù)升降人員，材料設(shè)備及矸石提升并作進(jìn)風(fēng)井。并設(shè)有全玻璃鋼梯子間安全出口，二趟排水管，一趟壓風(fēng)管，一趟灑水管，以及動(dòng)力，信 號(hào)控制電纜 （ 3）風(fēng)井井筒 風(fēng)井井筒凈直徑 ，擔(dān)負(fù)全礦井回風(fēng)。 井底車場(chǎng) 井底車場(chǎng)布置在 255m水平上，為節(jié)省初期工程量，車場(chǎng)內(nèi)利用大巷進(jìn)行調(diào)車，其具體平面圖如下圖所示： 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 副井主井 圖 255m 井底車場(chǎng)布置圖 煤層開采方式 礦井現(xiàn)采用走向長壁后退式一次采全高采煤法，建下壓煤采用條帶開采法。 掘進(jìn)方式 綜掘 工藝： （ 1）綜掘機(jī)截割煤層，遇巖石放震動(dòng)炮，煤巖經(jīng)綜掘機(jī)耙裝系統(tǒng)轉(zhuǎn)載到后部運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。（ 3）一個(gè)循環(huán)截割完畢后退機(jī)，對(duì)迎頭采取臨時(shí)支護(hù)措施，最大空頂距不超過一個(gè)循環(huán)進(jìn)尺加 300 毫米，最小空頂距 300 毫米。（ 4）頂板錨桿、錨索都用 MQT120 型風(fēng)動(dòng)錨桿機(jī)，兩幫錨桿用 MQB45 型風(fēng)動(dòng)錨桿機(jī)打眼并固定。（ 5）巷道掘進(jìn)的同時(shí)后部鋪設(shè)臨時(shí)軌道，做好四清等工作。實(shí)行“四六”工作制，三班掘進(jìn)一班噴漿。 礦井自然災(zāi)害情況 礦井瓦斯 本礦各煤層瓦斯含量低。瓦斯含量與煤層厚度成正比。 歷年來瓦斯鑒定的結(jié)果顯示，瓦斯相對(duì)涌出量最大值 tm3 、最小值 tm3 、平均值 tm3 ，絕對(duì)涌出量最大值 min3m 、最小值 min3m 、平均值 min3m ； 2CO 相對(duì)涌出量最大值 tm3 、最小值 tm3 、平均值 tm3 ,絕對(duì)涌出量最大值 min3m 、最小值 min3m 、平均值 min3m 。 表 歷年瓦斯鑒定結(jié)果 年份 礦井 瓦斯 等級(jí) 瓦斯 相對(duì)涌出量 m3/t 瓦斯絕對(duì)涌出量 m3/min 二氧化碳相對(duì)涌出量 m3/t 二氧化碳絕對(duì)涌出量 m3/min 2021 低 0 0 2021 低 2021 低 2021 低 2021 低 2021 低 2021 低 2021 低 2021 低 礦井煤塵 煤礦生產(chǎn)過程中煤塵主要來源于采掘工作面，由煤塵和巖塵構(gòu)成，對(duì)礦井安全生產(chǎn)和職工健康造成威脅的主要是煤塵。 表 各煤層煤塵爆炸性鑒定結(jié)果 序號(hào) 煤層 采 區(qū) 時(shí) 間 爆炸指數(shù) 爆炸性鑒定結(jié)果 1 3 下 130采區(qū) 2021年 6月 % 有煤塵爆炸性 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 2 3 下 430采區(qū) 2021年 3月 % 有煤塵爆炸性 3 16 上 1160采區(qū) 2021年 9月 % 有煤塵爆炸性 4 3 下 330采區(qū) 2021年 9月 % 有煤塵爆炸性 煤的自燃發(fā)火傾向 許廠煤礦 下3 煤層和 上16 煤層經(jīng)中國煤科總院撫順分院鑒定屬于自燃煤層，自然發(fā)火期為 3～ 6 個(gè)月，最短發(fā)火期 20177。 表 各煤層自然發(fā)火傾向性鑒定結(jié)果 序號(hào) 煤層 采 區(qū) 時(shí) 間 自燃傾向性 1 3 下 130 采區(qū) 2021 年 6 月 自燃 2 3 下 430 采區(qū) 2021 年 3 月 自燃 3 16 上 1160 采區(qū) 2021 年 9 月 自燃 4 3 下 330 采區(qū) 2021 年 9 月 自燃 礦井通風(fēng)要求 礦井通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為抽出式。風(fēng)井地面通風(fēng)機(jī)房安設(shè)兩臺(tái)型號(hào)為 型軸流式礦井主要通風(fēng)機(jī) ,一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用。風(fēng)葉角度在 20～+20 度之間可調(diào)，并在通過調(diào)整風(fēng)葉角度，實(shí)現(xiàn)礦井反風(fēng)。 2021年 12月份，開啟Ⅱ 扇風(fēng)機(jī)為井下正常供風(fēng)，電機(jī) i=82A， u=6000V，h=2150Pa， n=989 轉(zhuǎn) /min，風(fēng)機(jī)葉角為 1 度，等積孔為 2m ,礦井需要風(fēng)山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 量 9195 min3m ，礦井進(jìn)風(fēng)量為 10088 min3m ，總回風(fēng)量 10751 min3m ，有效風(fēng)量為 9437 min3m ，礦井有效風(fēng)量率為 %，通風(fēng)系統(tǒng)合理穩(wěn)定，能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。 礦井主要通風(fēng)機(jī)安裝有在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)風(fēng)機(jī)的軸溫、轉(zhuǎn)速、電流、電壓、效率及礦井風(fēng)量、負(fù)壓等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并顯示風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線 。 ：采用集中排水方式，在 255m水平設(shè)有中央主排水泵房， 430 采區(qū)設(shè)有采區(qū)泵房。 7 水泵 5 臺(tái)，配用 JSQ158－ 4 型高壓電機(jī)，功率為 680kW。水倉分內(nèi)、外、擴(kuò)容三個(gè)水倉，總?cè)莘e 9120 3m 。 430 采區(qū)正常涌水量為 hm3 ，最大涌水量為 hm3 。泵房安設(shè)了 MD500－ 57179。 9 水泵 6 臺(tái)，配用 YKKY5004 型高壓電機(jī)，功率為 1120kW。 14 無縫鋼管，泵房最大排水能力 2530 hm3 。礦井水從 400m水平泵房通過 400m水平地面直排鉆孔排到地面新礦井水處理站，處理后排入楊家河。污水泵房配有 2 臺(tái) 型水泵，功率 15kW； 1 臺(tái) 4PW 型水泵，功率 30kW。 整個(gè)地面的疏水、防水、排水系統(tǒng)完善可靠。皮帶運(yùn)輸： 順槽采用PVJ1400S、 PVJ800S 巷道平鋪式皮帶，主要運(yùn)輸大巷采用 ST3150 型平鋪式強(qiáng)力皮帶。提升運(yùn)輸主要使用絞車牽引箕斗、罐籠和礦車運(yùn)輸。 礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng) 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 矸石（掘進(jìn)出煤）：掘進(jìn)工作面→掘進(jìn)巷道→軌道上山→采區(qū)下部車場(chǎng)→大巷→井底車場(chǎng)（翻罐籠）→副立井提升（主井膠帶）→地面； 材料設(shè)備：地面→副井→井底車場(chǎng)→大巷→采區(qū)下部車場(chǎng)→軌道上山→工作面平巷→工作面； 人員：地面→副井人車→井底車場(chǎng)→（大巷人車）→運(yùn)輸（或軌道）上山→工作面平巷→工作面。副井提升高度 米，半自動(dòng)運(yùn)行。 主井安裝定量自動(dòng)裝載系統(tǒng)，由兩臺(tái) K4 給煤機(jī)給煤，通過寬 1000 毫米的皮帶 運(yùn)至定量斗，再經(jīng)扇形閘門裝至箕斗。2021 年 4 月，由外動(dòng)力汽缸卸載改為內(nèi)動(dòng)力曲軌卸載，卸載時(shí)間縮短了 10秒鐘。井口上下裝有液動(dòng)安全門、搖臺(tái)、阻車器和推車機(jī) ，絞車閉鎖和操車聯(lián)動(dòng)都為程序控制，副井口上下信號(hào)系統(tǒng)使用多功能信號(hào)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了各環(huán)節(jié)的信號(hào)閉鎖。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 礦井供電系統(tǒng) 供電系統(tǒng) 礦井 110KV 變電站主變?nèi)萘繛?20210KVA，高壓側(cè)（ 110KV）額定電流為 ，低壓側(cè)（ 6KV）額定電流為 1833A。 礦井由地面 110kv 變電站 6kv 室向井下供電電纜共計(jì) 6 條，其中供 255中央變電所 3 條 YJV59 3179。 150mm2 電纜，供 400 水平泵房變電所 1 條 YJV59 3179。 井下供電 255 中央變電所由 110 千伏變電站饋出的三回路提供電源。正常供電時(shí)，由三路電源同 時(shí)運(yùn)行，一旦有一回路發(fā)生停電故障，正常運(yùn)行的兩臺(tái)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，可保證各水平供電的連續(xù)性。 495 水平變電所安裝 BGP9L6AK 高壓防爆開關(guān) 28 臺(tái)，采用三電源單母線分段系統(tǒng)供電方式，饋出 20 路，分別供至 495 水平各個(gè)配電硐室和移動(dòng)變電站。 礦井采區(qū)采用 1140 伏、 660 伏、 127 伏三種電壓等級(jí)，采區(qū)變電所采用固定式與移動(dòng)變電站相結(jié)合的供電方式，由變電所向工作面移動(dòng)變電站供電，再進(jìn)入工作面機(jī)組等設(shè)備或上下山絞車和附近掘進(jìn)設(shè)備。設(shè)立機(jī)廠區(qū)變電所、鍋爐房配電室、煤化工配電室、蒜場(chǎng)配電室及工具房配電室等主要配電點(diǎn)。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 2 采煤工作面設(shè)備選型計(jì)算 采煤工作面是礦上工作的重中之重，采煤設(shè)備的選型也是最重要的。 采煤工作面條件 此選型設(shè)計(jì)工作面選用 許廠煤礦 4311 工作面。工作面井下標(biāo)高～ 。夾角，工作面除養(yǎng)豬場(chǎng)外，其余均為農(nóng)田和田間小路。預(yù)計(jì)回采過程中將對(duì)楊家河河堤及地面養(yǎng)豬場(chǎng)產(chǎn)生影響。 井下位置及相鄰關(guān)系 工作面以西為小屯西斷層，斷層走向與工作面走向大致平行，與工作面皮帶順槽間隔 225～ 258m；以東為孫氏店支 21斷層，與工作面軌道順槽相距為 0～ 27m；停采線以北 140m 為 430采區(qū)南翼集中皮帶巷，工作面切眼以南為實(shí)炭區(qū)。 表 煤層情況表 煤層厚度 (m) ～ 煤層結(jié)構(gòu) 較簡(jiǎn)單 煤層傾角（176。 開采煤層 3 下 硬度 1～ 3 煤種 氣煤 穩(wěn)定程度 穩(wěn)定 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 煤 層 情 況 該面所采煤層為下二迭統(tǒng)山西組 3 下煤層，該煤層褐黑～黑色，參差狀斷口，瀝青光澤，塊狀及少量粉末狀，條帶狀結(jié)構(gòu)。屬低灰、低硫、特低磷的優(yōu)質(zhì)氣煤。該面在傾斜方向上煤層傾角 0～ +6176。 采煤工作面設(shè)計(jì) 該工作面分里、外兩段，走向長度分別 138m、 201m，傾向長度分別為175m、 149m，平均煤厚為 ，煤層容重 3tm ，計(jì)算工作面基礎(chǔ)儲(chǔ)量為 萬 t。在采區(qū)中部布置三條下山，分別為 430 采區(qū)皮帶下山、 430 采區(qū)軌 道下山和 430采區(qū)行人下山。另外，為便于布置工作面順槽，施工了 430 輔助軌道上山和 430 輔助皮帶上山。 4311 工作面布置在 430 采區(qū)南翼， 4311 軌道順槽與 430 南翼集中軌道巷相通，皮帶順槽與 430 南翼集中皮帶巷相通。 2400mm的 20MnSi 高強(qiáng)度全 螺紋鋼錨桿 支護(hù)，每排布置 5 條錨桿，錨桿間排距為 900179。 1800mm 的 20MnSi 高強(qiáng)度全螺紋鋼錨桿支護(hù)，每幫布置 3 條，每排布置 6 條，錨桿間排距為 900179。該順槽主要用于本工作面的進(jìn)風(fēng)和運(yùn)料。 2） 工作面皮帶順槽 4311 工作面皮帶順槽，長度為 426m。 2400mm的 20MnSi 高強(qiáng)度全 螺紋鋼錨桿 支護(hù)，每排布置 5 條錨桿，錨桿間排距為 1000179。 1800mm 的 20MnSi 高強(qiáng)度全螺紋鋼錨桿支護(hù)，每幫布置 3 條，每排布置 6 條，錨桿間排距為 1000179。該順槽主要用于本工作面的運(yùn)煤和回風(fēng)。 3） 工作面切眼 4311 工作面切眼，長度為 175m。錨網(wǎng)索支護(hù)，頂板及兩幫錨桿分別采用φ 20179。 1800mm 的 20MnSi 鋼螺紋錨桿，頂板錨桿間排距頂板為 700179。 800mm。 200179。 4） 硐室及其它巷道 在工作面切眼中部，靠近軌道順槽側(cè)布置采煤機(jī)組裝硐室，長度 19m，寬度 ，高度 ，采用錨網(wǎng)索支護(hù)。當(dāng)工作面推進(jìn)到此處時(shí)，需撤出機(jī)尾側(cè)的部分支架和溜槽，進(jìn)行縮面處理。 采煤工藝：割煤→移架→推移刮板輸送機(jī) 落煤方式：使用 MG400/930WD 型雙滾筒采煤機(jī)雙向截割煤體，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 裝煤：采煤機(jī)滾筒截割裝煤和工作面刮板運(yùn)輸機(jī)前移配合裝煤。 落煤方法 1） 采煤機(jī)的進(jìn)刀 圖 采煤機(jī)斜切進(jìn)到示意圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 采煤機(jī)的進(jìn)刀采用端部自開缺口、斜切進(jìn)刀的方式，斜切進(jìn)刀段長度為 45m，進(jìn)刀深度 。 （ 2）將兩個(gè)滾筒的上下位置調(diào)換，向下（上）割三角煤至割透端頭煤壁。 2） 采煤機(jī)正常切割 采煤機(jī)正常割煤時(shí)，前滾筒割頂煤、后滾 筒割底煤。 三機(jī)配套要求 1）生產(chǎn)能力配套 采煤機(jī)生產(chǎn)能力與工作面生產(chǎn)任務(wù)