【正文】 置；傾角小于8176。條件適合時(shí)，盡可能采用沿空留巷或沿空掘巷的布置方式。根據(jù)瓦斯和區(qū)段因素選平巷雙巷布置。對于普通機(jī)械化采煤和爆破采煤，在煤層走向變化較大情況下，采用雙巷布置時(shí)通常區(qū)段軌道平巷超前于區(qū)段運(yùn)輸平巷掘進(jìn)，這樣既可探明煤層變化情況又便于輔助運(yùn)輸和排水。煤層瓦斯含量高的礦井，需要在工作面采煤前預(yù)先抽放瓦斯時(shí)，或者工作面后方采空區(qū)瓦斯涌出量很大時(shí)，需加強(qiáng)通風(fēng)和排放采空區(qū)瓦斯時(shí)，可將區(qū)段回風(fēng)平巷布置成雙巷。對于綜合機(jī)械化采煤，區(qū)段平巷采用雙巷布置時(shí)，可以縮小巷道斷面，將運(yùn)輸機(jī)與移動(dòng)變電站、泵站分別布置在兩條巷道內(nèi)，運(yùn)輸平巷隨采隨棄，而對移動(dòng)變電站、泵站所在的平巷加以維護(hù)，作為下區(qū)段的回風(fēng)平巷，如圖4—3所示。綜合機(jī)械化采煤工作面的等長布置，要求下一個(gè)區(qū)段軌道平巷應(yīng)按中線取直。圖4—2排放采空區(qū)瓦斯的區(qū)段平巷布置1—區(qū)段運(yùn)輸平巷；2—區(qū)段回風(fēng)平巷；3—瓦斯尾巷圖4—3綜采區(qū)段平巷的雙巷布置1— 轉(zhuǎn)載機(jī)；2—帶式輸送機(jī)；3.—變電站；4—泵站；5—配電點(diǎn)用區(qū)段與區(qū)段之間留設(shè)煤柱的方法來維護(hù)區(qū)段平巷，即使得采區(qū)平巷處于固定支承壓力影響范圍內(nèi)，有造成煤炭采出率低。沿空掘巷方法多用于開采緩斜、傾斜中厚煤層和厚煤層。沿空掘巷是在上區(qū)段采煤工作面回采結(jié)束后，經(jīng)過一段時(shí)間待采空區(qū)上覆巖層移動(dòng)基本穩(wěn)定之后，沿上區(qū)段運(yùn)輸平巷采空冒落區(qū)邊緣，掘進(jìn)下區(qū)段工作面的區(qū)段回風(fēng)平巷。沿空掘巷的位置應(yīng)避開固定支承壓力影響較大的區(qū)域，并且要求在采空區(qū)上覆巖層垮落穩(wěn)定之后才能開始掘，一般情況下掘進(jìn)與上區(qū)段采煤工作面之間的間隔時(shí)間應(yīng)不少于3個(gè)月，通常為4—6個(gè)月，個(gè)別情況下要求8—10個(gè)月，堅(jiān)硬的頂板比軟頂板所需間隔時(shí)間要長一些。區(qū)段參數(shù)主要是指區(qū)段走向長度和區(qū)段斜長。區(qū)段一翼的走向長度減去采區(qū)上山一側(cè)的保護(hù)煤柱寬度和采區(qū)邊界煤柱寬度，即為該翼采煤工作面的推進(jìn)長度。區(qū)段斜長，為采煤工作面長度、區(qū)段煤柱寬度和區(qū)段上下兩條平巷的寬度之和。為了易于區(qū)段平巷維護(hù)，一般在上下兩個(gè)平巷之間留設(shè)一定寬度的煤柱，使平巷處于工作面上、下方固定支承壓力影響較小的區(qū)域。綜上所述，經(jīng)過綜合考慮各種因素確定采區(qū)巷道布置如下：本礦井主采煤層為2號煤層，平均厚度6m，平均煤層傾角12176。本礦瓦斯涌出量較大，地質(zhì)構(gòu)造相對簡單，涌水量較大。另外還要考慮到大煤下部野青煤和山青煤的開采。布置在煤層走向中央（已采的二號采區(qū)和設(shè)計(jì)的八號采區(qū)共同用一組上山）。三條上山間距為10—20m。本礦井屬高瓦斯礦井，按照常規(guī)區(qū)段上下平巷應(yīng)采用雙巷掘進(jìn)，并要求下區(qū)段軌道平巷要超前上區(qū)段運(yùn)輸平巷沿腰線掘進(jìn)，這樣既可以探明煤層變化情況又便于輔助運(yùn)輸及排水。經(jīng)實(shí)踐采用沿空掘巷能解決地層壓力大所造成的影響問題，能保證礦井正常生產(chǎn)。本采區(qū)工作面推進(jìn)長度達(dá)1200m，工作面長度為180m，工作面生產(chǎn)服務(wù)年限為1年左右，一個(gè)工作面就能保證全礦井年設(shè)計(jì)產(chǎn)量的要求，又因?yàn)檠乜站蛳镄璐喜坎煽諈^(qū)完全垮落穩(wěn)定后才可進(jìn)行掘進(jìn)，所以采區(qū)的回采順序采用兩冀交替方式進(jìn)行回采（二采區(qū)和八采區(qū)交替掘進(jìn)和生產(chǎn)）。區(qū)段平巷的巷寬，—。采區(qū)車場的巷道包括甩車道、存車線及一些聯(lián)絡(luò)巷道，硐室主要有煤倉、絞車房、變電所和采區(qū)水倉等。上部車場采用單向甩車場，絞車房位于階段回風(fēng)水平以上，絞車將礦車沿軌道擔(dān)至甩車道標(biāo)高以上，然后經(jīng)甩車道下甩到上部區(qū)段回風(fēng)巷水平。線路變平后，設(shè)單開道岔非平行線路連接點(diǎn)。為了縮短倒車時(shí)間，提高通過能力，在單開道岔后在設(shè)一個(gè)分車道岔，變?yōu)殡p軌線路。圖45采區(qū)中部車場采區(qū)下部車場采用大巷裝車式底板繞道車場，軌道上山在接近采區(qū)底部時(shí)變坡取平，與輔助運(yùn)輸大巷相連。進(jìn)入起坡道后變?yōu)閱诬壍?。如圖53。采區(qū)煤倉本礦井設(shè)計(jì)的運(yùn)輸大巷和采區(qū)運(yùn)輸上山均采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸大巷和采區(qū)軌道上山均采用礦車運(yùn)輸。采區(qū)采出的煤炭經(jīng)運(yùn)輸上山運(yùn)至采區(qū)煤倉，再下放到運(yùn)輸大巷膠帶輸送機(jī)上運(yùn)出。因而，本設(shè)計(jì)中絞車房布置在2煤層的底板砂巖中。采區(qū)變電所本設(shè)計(jì)采區(qū)變電所位于運(yùn)輸上山和軌道上山之間。1)、變電所的位置應(yīng)設(shè)置在巖石穩(wěn)固，地壓小，通風(fēng)良好，無淋水的地點(diǎn)。3)、硐室必須裝設(shè)向外開的防火鐵門，提醒全部敞開時(shí)，不得妨礙交通。裝有鐵門時(shí)，門內(nèi)可加設(shè)向外開的鐵柵門，但不得妨礙鐵門的開關(guān)，或裝設(shè)向外開的防火柵欄兩用門。5)、變電所長度超過6m時(shí)，必須在硐室的兩端各設(shè)一個(gè)出口。7)、硐室內(nèi)不應(yīng)有滴水現(xiàn)象。(3) 硐室尺寸確定平面尺寸：根據(jù)變電所的設(shè)備布置，設(shè)備的外形尺寸，設(shè)備的維修和行人安全間隙來確定。~，－，長度為15m。變電所的支護(hù)要用不可燃材料，在此采用錨噴支護(hù)，用100號混凝土鋪底，厚200mm，以防礦井水流進(jìn)變電所，硐室設(shè)置3‰的坡度，便于向外流水。第四節(jié)開切眼布置切眼長度180m，沿煤層傾向布置，采用二梁八柱對棚支護(hù)，安裝支架時(shí)二次擴(kuò)巷，擴(kuò)幫后切眼規(guī)格為：寬6m，安裝ZF2200/16/24液壓支架120架，安裝ZFG2200/16/24液壓支架8架。左右，普通皮帶不能滿足要求，因此選用DJ系列波狀擋邊輸送機(jī)，型號為DJ1400/160Ⅱ。DJ1400/160Ⅱ型帶式輸送機(jī)的技術(shù)參數(shù)表 表45 項(xiàng)目技術(shù)特征單位型號DJⅡ1400/160帶寬1400mm適應(yīng)傾角0～90度功率160kW運(yùn)輸能力2800t/h帶速m/s擋板高600mm輸送能力驗(yàn)算：根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)程要求，：21100＝2640t/h﹤2800t/h,滿足設(shè)計(jì)要求。 表4—6項(xiàng)目單位技術(shù)特征型 號裝載量/t軌 距/mm900車輪直徑/mm300外型尺寸（長寬高）/mm20008801150質(zhì) 量/kg610允許牽引力(4倍安全系數(shù))/N60000設(shè)計(jì)選擇SZZ764/132型轉(zhuǎn)載機(jī),其技術(shù)特征見表4—7。PEM1000650Ⅱ型顎式破碎機(jī)的技術(shù)參數(shù)表 表4—8型 號PEM1000650單 位結(jié)構(gòu)特點(diǎn)顎式過煤能力1100t破碎能力600t/h進(jìn)料口尺寸(進(jìn)煤出煤)1000650mm出料粒度60～370mm電動(dòng)機(jī)型號JBY914/55功率55kW電壓1140/660V制造廠家張家口煤機(jī)廠本設(shè)計(jì)選擇SSJ1000/2110型皮帶輸送機(jī)，其技術(shù)特征見表4—9。第五章采煤工藝設(shè)計(jì)第一節(jié)采煤工藝方式的選擇一般采煤方法設(shè)計(jì)遵循以下原則：技術(shù)先進(jìn)，要求采煤工作面機(jī)械化水平高，單產(chǎn)高，煤炭質(zhì)量好，煤炭采出率高；經(jīng)濟(jì)合理，要求勞動(dòng)效率高，材料消耗少，噸煤成本低；生產(chǎn)安全，生產(chǎn)中要用科學(xué)的管理水平，應(yīng)用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，認(rèn)真貫徹《煤礦安全規(guī)程》，確保安全生產(chǎn)，保證礦井有完整的運(yùn)輸通風(fēng)排水和行人的系統(tǒng)，設(shè)置完善的安全設(shè)施。結(jié)構(gòu)簡單，賦存穩(wěn)定。煤質(zhì)的硬度23，煤層直接頂為細(xì)砂巖，厚度3—5米；老頂為粉砂巖，；直接底為粉砂質(zhì)泥巖厚度3—4米；老底為細(xì)砂巖，厚度10米。正常涌水量為2（m3/min）；最大涌水量為3（m3/min）。根據(jù)采區(qū)地質(zhì)條件及煤層特征，以及當(dāng)前煤炭發(fā)展趨勢，有兩種備選方案放頂煤和一次采全高采煤方法，各有優(yōu)缺點(diǎn)比較如下： 表5—1優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)放頂煤，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效；，具有顯著經(jīng)濟(jì)效益；，減少了巷道的維護(hù)工程量，工作面成本低；；放頂煤開采對地質(zhì)構(gòu)造、煤層構(gòu)造、煤層厚度變化適應(yīng)性強(qiáng)。大采高一次采全高；2. 巷道掘進(jìn)較少，減少了巷道的維護(hù)工程量，同時(shí)生產(chǎn)也相對集中；。比較上述兩種采煤方法為了滿足安全、經(jīng)濟(jì)、煤炭采出率高的基本原則，努力實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)。 表5—2采煤方法體系整層與分層推進(jìn)方向采空區(qū)處理采煤工藝適用條件放頂煤采煤法壁式整層傾斜（走向長壁采煤法）全部垮落法綜采緩斜5m以上厚煤層放頂煤采煤法厚煤層中，沿煤層底部布置一個(gè)采高2—3m的長壁工作面，用綜合機(jī)械化采煤工藝進(jìn)行回采，利用礦山壓力的作用或輔以人工松動(dòng)方法是支架上方的頂煤破碎成散體后從支架后方或上方放出，并予以回收的一種采煤方法。其工藝過程如下：在煤層底部布置的綜采工作面中，采煤機(jī)割煤后，液壓支架及時(shí)支護(hù)并移至新的位置，隨后將工作面前部刮板輸送機(jī)移至煤壁。采煤機(jī)割過1—3刀后，按規(guī)定的放煤工藝要求，打開放煤窗口，放出已松散的煤炭，待放出的煤炭中含矸量超過一定限度時(shí)，及時(shí)關(guān)閉放煤窗口。1確定回采工作面長度、推進(jìn)方向、推進(jìn)度 以合理的推進(jìn)度確定工作面長度：　　　　　　　　　　　　　　(式51) 式中：——工作面要求的日產(chǎn)量，5000t；S——工作面日推進(jìn)度，m/d，；　　　　　　　　 H——一次采厚，m，=6m；　　　　　　　　 C——工作面回采率，本設(shè)計(jì)取80%；　　　　　　　　 ——所采煤的容重。本設(shè)計(jì)礦井的工作面推進(jìn)方式為后退式，工作面由采區(qū)邊界逐漸向上山方向推進(jìn)，待達(dá)到停采線時(shí)停止推進(jìn)。，日進(jìn)6刀，年進(jìn)度1134m詳見第四章。一次采全厚放頂煤開采的綜采工藝過程如下： 放頂煤綜采工作面一般采用雙滾筒采煤機(jī)沿工作面全長截割煤體，工作面兩端采用斜切進(jìn)刀方式。采煤機(jī)落煤由滾筒螺旋葉片、擋煤板及前運(yùn)輸機(jī)鏟煤板相互配合裝入前輸送機(jī)運(yùn)出工作面。割煤機(jī)進(jìn)刀方式：采用割三角煤工作面端部斜切進(jìn)刀方式，進(jìn)刀過程如下：a. 當(dāng)采煤機(jī)割至工作面端頭時(shí)，其后的輸送機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)機(jī)身處沿留有一段下部煤（）；b. 調(diào)換滾位置，前滾筒降下、后滾筒升起、并沿輸送機(jī)彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機(jī)直線段為止。 為了維護(hù)端面頂煤的穩(wěn)定性，放頂煤液壓支架一般均有伸縮前探梁和護(hù)幫板。采煤機(jī)通過后，及時(shí)移架，同時(shí)收回伸縮前梁，并用護(hù)幫板護(hù)住煤壁。移架后，移置前輸送機(jī)。若采用多架協(xié)調(diào)操作，分段移輸送機(jī)，可在采煤機(jī)后5m左右開始推移輸送機(jī)，每次推移不超過300mm,分23次將輸送機(jī)全部移置煤壁，并保證前輸送機(jī)彎曲段不小于15m，輸送機(jī)推移后呈直線狀，不得出現(xiàn)急彎。在拉架和移置前輸送機(jī)后，操作移后輸送機(jī)的專用千斤頂，將后輸送機(jī)移到規(guī)定位置。放頂煤為綜放開采的關(guān)鍵工序，一般采用一采一放。放煤時(shí)，要堅(jiān)持“見矸關(guān)門”原則。放頂煤開采一個(gè)循環(huán)是以放煤工序完成為標(biāo)志。工作面前部由采煤機(jī)落煤、裝煤；頂煤由工作面后部放煤窗口放出。為減少混矸，提高采出率，設(shè)計(jì)工作面采用多輪、順序、間隔、等量、上行放煤的放煤方法。移架采用本架操作，滯后采煤機(jī)滾筒35m追機(jī)作業(yè)，帶壓擦頂移架，邊收伸縮梁邊移架。高檔段在后部溜空幫側(cè)夠3排支柱及時(shí)放頂。正常情況下超前機(jī)組35m收護(hù)幫板，滯后13架放護(hù)幫板。采煤機(jī)的選擇要考慮工作面的地質(zhì)條件，采煤機(jī)的采高、截深、功率、牽引方式等主要參數(shù)要選取合理，有較大的使用范圍，以便在實(shí)際生產(chǎn)中有較強(qiáng)的適應(yīng)性。輸送機(jī)中部糟的結(jié)構(gòu)多為開底式，只有煤質(zhì)底板較軟時(shí)選用閉底式。由于是放頂煤開采，故采用前后2個(gè)刮板輸送機(jī)，前后型號相同，其技術(shù)特征見表表5—4。其主要特點(diǎn)和性能如下：（1）放頂煤液壓支架有液壓控制的放煤機(jī)構(gòu)。（2）工作面放煤時(shí)，不可避免有大塊煤冒落，放煤機(jī)構(gòu)必須有強(qiáng)力可靠的二次破煤性能。因考慮后部留有通道，作為維修后部刮板輸送機(jī)和排矸使用。（5）對于雙輸送機(jī)放頂煤支架，要有足夠的工作空間，因此支架的控頂距較大，頂梁較長。（7）放頂煤工作面的采高是根據(jù)最佳工作條件人為確定的。（8）由于放頂煤支架重量大，工作面浮煤較多，支架必須有較大的拉架力，拉架速度要快，能夠帶壓擦頂移架。 1)工作面支護(hù)方式 礦井設(shè)計(jì)煤層采用綜合機(jī)械化放頂煤開采,綜放工作面的支護(hù)設(shè)備為放頂煤液壓支架。其中低位放頂煤液壓支架因?yàn)榘踩愿?，含矸率低而被廣泛使用。采用放頂煤液壓支架支護(hù)。2）液壓支架選型由于支撐掩護(hù)式液壓支架具有支撐能力大，切頂能力強(qiáng)，支撐效率高等特點(diǎn)，本工作面采用綜放頂煤液壓支架，根據(jù)“三機(jī)”選型配套原則，選用ZFS2200/16/24。(176。H——工作面采高。S ——支護(hù)面積，m2。4端頭支架選型由于工作面的上、下出口處懸頂面積大，機(jī)械設(shè)備多，又是材料和人員出入的交通要口，所以必須加強(qiáng)支護(hù)。根據(jù)支架選型要求及設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，選用ZTFS5400/16/32型端頭支架，其技術(shù)特征見表4—5 ZTFS5400/16/32型端頭支架技術(shù)特征表項(xiàng)目技術(shù)特征型號ZTFS5400/16/32放煤形式雙輸送機(jī)、擺動(dòng)后尾梁插板、低位放頂煤高度（m）—寬度（m）—中心距（m）初撐力(kN)4985工作阻力(kN)5410支護(hù)強(qiáng)度(Mpa)對底板比壓(Mpa)適應(yīng)傾角(176。合理的放煤步距，對提高采出率、降低含矸率十分重要。放煤步距過小時(shí)，后方矸石易混入放煤口，影響煤質(zhì)，并容易誤認(rèn)為煤已經(jīng)放盡而停止放煤，造成上部煤炭損失。根據(jù)我國放頂煤工作面的實(shí)際情況，確定放頂煤步距時(shí)可借鑒一下經(jīng)驗(yàn)公式：L=（—）h式中L—放頂煤步距，m h—放煤口至煤層頂部的垂高，L=（—）=—，所以支架選型合理。處理碎煤成拱主要方法是通過擺動(dòng)支架的尾梁和掩護(hù)梁，一般情況下能破壞成拱的碎煤，也可以升降支架破壞成拱，但這種方法不常用，對支架有所損害。遇到特大塊煤時(shí)，可以采用打眼放炮的方法破碎，但每個(gè)炮眼的裝藥量要嚴(yán)格控制。 頂煤過硬難以垮落時(shí)必須預(yù)先對頂煤進(jìn)行破碎處理，目前主要采取從工作面向頂煤打眼放炮方法。放煤方式綜采放頂煤工作面每個(gè)放頂煤支架均有一個(gè)放煤口，放煤可分為連續(xù)和不連續(xù)放煤兩種，其中低位放頂煤支架為連續(xù)放煤，中、高位放頂煤支架為不連續(xù)