【正文】 向相反，采區(qū)范圍內(nèi)沿傾斜方向的風(fēng)路長(zhǎng)，在通風(fēng)最困難時(shí)，約比上山采區(qū)長(zhǎng)一倍。下山開采的主要優(yōu)點(diǎn)是充分利用原有開采水平的井巷和設(shè)施，節(jié)省開拓工程量和基建投資，可延長(zhǎng)水平服務(wù)年限，推遲礦井下一水平延深的期限。的緩斜煤層，瓦斯及水的涌出量不大，前述下山開采的缺點(diǎn)并不嚴(yán)重，而其節(jié)約工程量的優(yōu)點(diǎn)則較突出。②當(dāng)井田深部受自然條件限制，儲(chǔ)量不多、深部境界不一、設(shè)置開采水平有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可在最終水平一些設(shè)一部分下山采區(qū)。對(duì)某些多水平開采的礦井，最下一階段如仍采用上山開采，需延深井筒和開掘井底車場(chǎng)、大巷，并掘較長(zhǎng)的石門，工程量大、投資多、工期長(zhǎng)，如煤層傾角不大，就可采用下山開采。這種下山采區(qū)是生產(chǎn)水平過(guò)渡的臨時(shí)措施，待大部分生產(chǎn)轉(zhuǎn)入下開采水平時(shí)，將改為上山開采。通過(guò)上述可知，本礦井第三水平儲(chǔ)量較大，服務(wù)年限較長(zhǎng)，深部境界較均衡，故宜采用方案三，即三水平上山式開采。由于其第一水平相同，故只要在其延深上進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 礦井基本巷道 井筒礦井初期共用三個(gè)井筒，分別為主立井、副立井、回風(fēng)立井。①主井井筒裝備采用剛性裝備剛性罐道，主井罐道梁采用組合罐道、山形式布置，罐道與罐道梁的連接方式采用鋼軌連接。③主井井筒采用圓形斷面，這里選用JDG16/1504標(biāo)準(zhǔn)底卸式四繩16t箕斗。S0——罐道與罐道梁連接處凹槽墊板寬度，取S0=112mm。井型240萬(wàn)t井筒直徑井深360m凈斷面積㎡掘進(jìn)斷面㎡圖45 主井平面布置圖（2）副立井位于礦井工業(yè)場(chǎng)地，擔(dān)負(fù)全礦的材料和設(shè)備提升、人員升降，并兼做主要進(jìn)風(fēng)井。按照規(guī)程規(guī)定，采用一對(duì)單層雙車（3t）罐籠。罐道梁采用20b工字鋼。梯子間尺寸M、S、T根據(jù)梯子間、管道間布置，可按下列公式計(jì)算M=600+600+m=1361mm （）式中：600 —— 兩梯子中心距，mm；600 —— 梯子中心到壁板距離加另一梯子中心到井壁距離，mm；m —— 梯子間隔板總厚度，金屬梯子間m=77mm；，左側(cè)布置梯子間，右側(cè)布置管路，最后，根據(jù)圖解法解出井筒的直徑（6500mm）以及罐籠在井筒中的位置。井型240萬(wàn)t井筒直徑井深300m凈斷面積㎡掘進(jìn)斷面㎡圖46 副井平面布置圖（3）回風(fēng)立井位于礦井風(fēng)化帶內(nèi)，擔(dān)負(fù)礦井的全部回風(fēng)任務(wù)，根據(jù)總回風(fēng)量及梯子間布置確定井筒凈直徑為5m，178。 m178。井筒斷面布置如圖47。井型240萬(wàn)t井筒直徑5m井深100m凈斷面積㎡掘進(jìn)斷面㎡圖47 風(fēng)井平面布置圖（1） 確定井底車場(chǎng)的形式井底車場(chǎng)是井筒附近聯(lián)結(jié)井筒和主要運(yùn)輸大巷的一組巷道和硐室的總稱，是聯(lián)結(jié)礦井提升和井下運(yùn)輸?shù)臉屑~，井下的煤炭和矸石通過(guò)井底車場(chǎng)運(yùn)到地面，地面的材料和設(shè)備通過(guò)井底車場(chǎng)運(yùn)到井下用料場(chǎng)所。①設(shè)計(jì)依據(jù)：a、礦井生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t/a，年工作日數(shù)為330天，全礦采用“四六”制作業(yè)，三班生產(chǎn)一班準(zhǔn)檢修，每日凈提升時(shí)間為16小時(shí)。c、主井凈直徑6500mm，準(zhǔn)備一對(duì)16t雙箕斗；副井凈直徑6500mm，裝備一對(duì)3t單層雙車罐籠。e、矸石量占礦井產(chǎn)量的15%，由副井提升。礦井通風(fēng)采用中央邊界式通風(fēng)，副井主要進(jìn)風(fēng)，主井少量進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。③影響選擇井底車場(chǎng)形式的因素a、井田開拓方式；b、大巷運(yùn)輸方式及礦井生產(chǎn)能力； c、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)；d、不同煤種需分運(yùn)分提的礦井；本礦設(shè)計(jì)大巷選用礦車運(yùn)輸，井底車場(chǎng)采用刀式環(huán)形車場(chǎng)，其形式如圖48所示：圖48 井底車場(chǎng)（2）井底車場(chǎng)線路尺寸輔助運(yùn)輸：輔助運(yùn)輸空、一列礦車為15個(gè)車廂，外形尺寸（長(zhǎng)寬高）240011501150（mm），故取存車線為55m。其作用是將礦井涌水暫時(shí)儲(chǔ)存起來(lái)并予澄清，然后供給水泵排至地面。本礦正常涌水量120m179。/h，所以水倉(cāng)容量為8小時(shí)正常涌水量，即為1808=1440m179。水倉(cāng)斷面為半圓拱形，㎡。的用水量，單個(gè)水倉(cāng)長(zhǎng)度為720/=。②中央水泵房和中央變電所中央水泵房和中央變電所聯(lián)合布置在車場(chǎng)繞道附近，分別有一條通道與井底車場(chǎng)連接。水泵房尺寸：，高3m。③管子道布置管子道為泵房通往井筒的斜巷道，布置在泵房的頂端，除設(shè)置排水管外，還可作安全出口，由井筒引入的電纜也由此進(jìn)入中央變電所，管子道傾角30度，中設(shè)人行階梯，高3m，179。 不拐彎，不易發(fā)生堵倉(cāng)。煤倉(cāng)容積：根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，大型礦井應(yīng)容納1～2h提升量，由于全礦和采區(qū)的作業(yè)制度不同，采區(qū)出煤為18h，凈提升時(shí)間為16h，應(yīng)在此基礎(chǔ)上加大煤倉(cāng)容量，煤倉(cāng)直徑3～8m。16）]/＝501m179。煤倉(cāng)直徑:D=5m煤倉(cāng)高度：H=500/（（D/2）2）＝，取26m。底板高出大巷底板300mm，大巷有3‰的坡度，凈長(zhǎng)10m，半圓拱，混凝土支護(hù)。井下火藥庫(kù)采用壁槽式，布置在距調(diào)度室外側(cè)的軌道大巷一側(cè)，與輔助運(yùn)輸大巷垂距50m，有兩個(gè)便于運(yùn)送火藥和行人的出口與軌道大巷相連，庫(kù)房規(guī)格為AB=5230，全混凝土支護(hù)，容積600kg。⑧電機(jī)車庫(kù)及電機(jī)修理間布置在井底車場(chǎng)或大巷等進(jìn)出車方便、干燥的地方，此礦井布置在進(jìn)入車場(chǎng)輔助大巷前。 （1）運(yùn)煤大巷運(yùn)煤大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，兼作進(jìn)風(fēng)巷，滿足運(yùn)輸、通風(fēng)和排水的要求。通風(fēng)方式采用中央邊界式。礦井的生產(chǎn)系統(tǒng)如下：（1）運(yùn)煤系統(tǒng) 采煤工作面刮板輸送機(jī)——轉(zhuǎn)載機(jī)——采區(qū)區(qū)段運(yùn)輸平巷——采區(qū)上山——采區(qū)緩沖煤倉(cāng)——主要運(yùn)輸大巷——井底車場(chǎng)煤倉(cāng)——主井提升至地面（2）運(yùn)料系統(tǒng)采煤工作面：副井——井底車場(chǎng)——輔助運(yùn)輸大巷——采區(qū)下部車場(chǎng)——采區(qū)軌道上山——采區(qū)回風(fēng)平巷——采煤工作面區(qū)段平巷掘進(jìn)工作面：副井——井底車場(chǎng)——輔助運(yùn)輸大巷——采區(qū)下部車場(chǎng)——采區(qū)上山——采區(qū)中部車場(chǎng)——區(qū)段平掘進(jìn)工作面（3）排矸系統(tǒng)與運(yùn)料方向相反。第5章 采煤方法和采區(qū)巷道布置 煤層的地質(zhì)特征 采區(qū)位置為了產(chǎn)量達(dá)產(chǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)首采區(qū)——北一采區(qū)，位于井田北翼，靠近井底車場(chǎng)的第一個(gè)采區(qū)，一個(gè)工作面回采，一個(gè)備用。煤層平均厚度5m，煤層傾角6186。平均傾角8186。179。2煤層主要是無(wú)煙煤，僅個(gè)別小塊段因與火成巖接觸出現(xiàn)天然焦。煤質(zhì)特征見表51。/t，為低瓦斯礦井。 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況煤層圍巖特征如下表： 煤層圍巖特征表煤層圍巖類型巖石名稱巖層厚度（m）類別巖性特征2號(hào)煤基本頂中砂巖2~5Ⅱ級(jí)灰黑色至深灰色，中下部含硅質(zhì)結(jié)核，具斜波狀層理，含少量泥巖包裹體直接頂粉砂巖4~11Ⅱ級(jí)深灰色，塊狀，質(zhì)不均，夾薄層泥巖，可見植物化石碎片偽頂泥巖0~1Ⅱ級(jí)灰黑色，質(zhì)軟，隨采掘脫落，含植物化石碎片，含碳質(zhì)直接底粉砂巖Ⅱ級(jí)灰黑色，質(zhì)軟，均勻?qū)永?，局部炭化老底?xì)砂巖Ⅱ級(jí)深灰色，薄之中厚層狀，水平層理發(fā)育，可見貝殼狀斷口 水文地質(zhì)井田內(nèi)含水層自下而上有奧灰強(qiáng)含水層，厚度大，富水性較強(qiáng)；大青灰?guī)r含水層厚度5~6m，為較強(qiáng)含水層；，為較強(qiáng)含水層；野青灰?guī)r含水層含水性差，一般不含水；，含水性弱到中等；上石盒子組細(xì)砂巖以上含水層厚度大于100m，雖含水性不強(qiáng)，但靜儲(chǔ)量比較大；第四系砂礫石層最厚94m，一般50~60m，富水性較強(qiáng)。/h，最大200~260m3/h。礦井地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。以NE為主，斷層面一般不寬。采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層整體呈西北部高，東南部低的向斜構(gòu)造，造成煤層底板有較小的波動(dòng)，但變化不大煤層傾角一般在6186。平均傾角8186。地表無(wú)大的地表水系和水體。煤層穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，火成巖對(duì)煤層干擾不大，全區(qū)穩(wěn)定可采。煤層傾角6186。平均傾角8186。采煤方法全區(qū)基本選用走向長(zhǎng)壁采煤法，全部跨落法管理頂板，采區(qū)式開采。~25 186。②巷道沿煤層掘進(jìn)，可提前探測(cè)煤層構(gòu)造及厚度變化情況；走向長(zhǎng)壁采煤法的優(yōu)缺點(diǎn)：走向長(zhǎng)壁采煤法比傾斜長(zhǎng)壁采煤法具有以下優(yōu)點(diǎn)：①采區(qū)巷道近水平，掘進(jìn)，運(yùn)輸，行人方便；②巷道沿煤層掘進(jìn)，可提前探測(cè)煤層構(gòu)造及厚度變化情況；③通風(fēng)、排水方便，可避免仰斜開采的瓦斯積聚，俯斜開采的涌水問(wèn)題；④現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)成熟，設(shè)備適應(yīng)能力強(qiáng)，選型方便。具體有下列幾個(gè)方面：① 按目前的設(shè)備條件，傾斜長(zhǎng)壁采煤法主要適用于傾角在12186。應(yīng)做為推廣應(yīng)用的重點(diǎn)；②當(dāng)對(duì)采煤工作面設(shè)備采取有效的技術(shù)措施后，可應(yīng)用于12186。的煤層。左右時(shí)，現(xiàn)只有少數(shù)礦井應(yīng)用，總的也有待于改進(jìn)；③對(duì)于傾斜和斜交斷層較多的區(qū)域，能大致劃分成較為規(guī)則分帶的情況下，可采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法或偽斜長(zhǎng)壁采煤法。與走向長(zhǎng)壁采區(qū)巷道布置相比，這種方法減少了一些準(zhǔn)備巷道，相應(yīng)地可以縮短礦井建設(shè)期。②運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占用設(shè)備少，運(yùn)輸費(fèi)用低。③由于傾斜長(zhǎng)壁工作面的回采巷道既可以沿煤層掘進(jìn)，又可以保持固定方向，故可使采煤工作面長(zhǎng)度保持等長(zhǎng)，從而減少了因工作面長(zhǎng)度的變化給生產(chǎn)帶來(lái)的不利影響，對(duì)綜合機(jī)械化采煤非常有利。⑤對(duì)傾斜方向發(fā)育的斷層的井田適應(yīng)性較強(qiáng)。存在的問(wèn)題是：長(zhǎng)距離的傾斜巷道，使綜掘機(jī)輔助運(yùn)輸、行人比較困難；現(xiàn)有設(shè)備都是按走向長(zhǎng)壁工作面的回采條件設(shè)計(jì)和制造的，不能完全適應(yīng)傾斜長(zhǎng)壁工作面生產(chǎn)的要求；大巷裝車點(diǎn)較多，特別是當(dāng)工作面單產(chǎn)低，同采工作面?zhèn)€數(shù)較多時(shí)，這一問(wèn)題更加突出；有時(shí)存在污風(fēng)下行的問(wèn)題。 回采工藝本采區(qū)2號(hào)煤層采用綜合機(jī)械化5m大采高采煤工藝。~5m左右。若采用放頂煤綜采，則煤層又較薄時(shí)，不太適應(yīng)。支架穩(wěn)定性差，煤壁易片幫，管理難度大。經(jīng)計(jì)算和實(shí)際測(cè)量，、水平放置時(shí)，立柱橫向偏斜角度可達(dá)3..4176。1176。70mm；若采煤機(jī)向煤壁側(cè)傾斜6176。滾筒就要割支架頂梁，而如果煤層有傾角以及底板不平，支架更容易歪斜、傾倒，從而導(dǎo)致頂梁互相擠壓；支架難前移，或頂梁間距過(guò)大而發(fā)生漏矸現(xiàn)象。②把煤壁采直，并防止輸送機(jī)下滑，使支架垂直煤壁前移，架間保持平衡，防止鄰架間前梁和尾端相互推擠，并嚴(yán)格控制支架高度和采高，使之不超高。④工作面出現(xiàn)斷層等地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，也要制定相應(yīng)技術(shù)措施，保證工作面的工程質(zhì)量。頂板失去煤壁支撐，常常造成冒頂事故。大采高綜采面片幫程度是不同的，有的基本不片幫；有的雖片幫，但靠支架的護(hù)幫板和伸縮梁就可以解決問(wèn)題；也有的片幫嚴(yán)重，特別是周期來(lái)壓時(shí)。由于煤層節(jié)理方向的原因，有的綜采面在同一煤層中采煤，推進(jìn)的方向不同時(shí)，片幫程度不同，月產(chǎn)量可相差30%以上。③用聚氨酯或其他化學(xué)樹脂固結(jié)煤壁，增加煤體強(qiáng)度。但有些厚煤層頂煤留不住，因此常常采用沿頂留底的方法掘進(jìn)平巷，在工作面端部留下較厚的底煤，使端頭管理造成困難。 大采高采煤法主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：①單產(chǎn)高； ②效率高； ③成本低；④巷道掘進(jìn)量?。?⑤減少了搬家倒面次數(shù)，節(jié)省了采煤工作面的安裝和搬遷費(fèi)用。大采高工作面的適用條件：①煤層厚度。②煤層硬度。④煤層傾角。⑤煤層結(jié)構(gòu)。頂煤中夾矸層厚度占煤層厚度的比例也不宜超過(guò)10%~15%。直接頂應(yīng)具有隨頂煤下落的特性，~，老頂懸露面積不宜過(guò)大，以免受沖擊。⑦ 自然發(fā)火、瓦斯及水文地質(zhì)條件。采煤機(jī)端頭斜切式進(jìn)刀，雙向割煤，往返一次進(jìn)兩刀。這種割煤方式也叫做“穿梭割煤”，多用于煤層賦存穩(wěn)定，傾角較緩的綜采面，工作面為端部進(jìn)刀。該方式適用于：頂板穩(wěn)定性差的綜采面；煤層傾角大、不能自上向下移架，或輸送機(jī)易下滑、只能自下而上推移的綜采面；采高大而滾筒直徑小、采煤機(jī)不能一次才全高的綜采面；割煤時(shí)產(chǎn)生煤塵多、降塵效果差，移架工不能再采煤機(jī)的回風(fēng)平巷一端工作的綜采面。③運(yùn)煤方法工作面采用刮板輸送機(jī)（型號(hào) SGB764/3200）運(yùn)煤，至運(yùn)輸平巷與膠帶輸送機(jī)搭接。⑤采空區(qū)處理利用全部垮落法處理采空區(qū)。上端頭進(jìn)刀行程長(zhǎng)25m，下端頭長(zhǎng)20m。采煤機(jī)進(jìn)刀方式見圖51。②采煤機(jī)生產(chǎn)能力工作面正常開機(jī)時(shí)理論生產(chǎn)率Q Q=60VHBγC=746t/h （）式中 Q——正常開機(jī)時(shí)理論生產(chǎn)率，t/h； H——采高，5m； B——滾筒截深，； V——采煤機(jī)平均割煤速度，； r——煤容重，179。根據(jù)以上計(jì)算，選擇SL1000型采煤機(jī)。（2）刮板輸送機(jī)選型計(jì)算，即 Qc=QK=895t/h （）式中 Q —— 正常開機(jī)時(shí)理論小時(shí)煤量，746/h； K —— 。選用SGB764/320型刮板輸送機(jī)。刮板輸送機(jī)輸送能力要與采煤機(jī)生產(chǎn)能力相匹配；外形尺寸要與采煤機(jī)相匹配。min1133重載/空載牽引速度/m表54 SGB764/320型刮板機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表序號(hào)技術(shù)指標(biāo)技術(shù)參數(shù)1刮板機(jī)功率/kW16022刮板鏈/mm中雙鏈φ269223鏈速/mh19005電壓/V11406中部槽（長(zhǎng)寬高）/mmmmmm15007642227設(shè)計(jì)長(zhǎng)度/m2008聯(lián)軸器液壓馬達(dá) SGB764/320刮板由張家口煤機(jī)廠生產(chǎn)，該機(jī)采用雙中鏈布置，SCT控制，水冷卻，可正反運(yùn)轉(zhuǎn)，鏈條強(qiáng)度大，壽命長(zhǎng)。表55 SZZ764/160順槽轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)參數(shù)表系列型號(hào)輸送量（t/h）設(shè)計(jì)長(zhǎng)度（m）裝機(jī)功率（kW）中部槽規(guī)格（㎜）刮板鏈型式配用破碎機(jī)型號(hào)SZZ764/16011001601500764222中雙鏈PCM132（4）順槽膠帶輸送機(jī)：順槽膠帶輸送機(jī)選擇SSJ1200/M可伸縮帶式輸送機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)見表56。表57 BRW200/型號(hào)公稱流量L/min工作壓力MPa柱塞直徑mm柱塞數(shù)往復(fù)