【正文】 內(nèi)布置一個(gè)煤巷掘進(jìn)面，故煤巷掘進(jìn)面的總生產(chǎn)能力為 （3）帶區(qū)生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計(jì)井型為，帶區(qū)生產(chǎn)能力 ，能滿足礦井產(chǎn)量要求。2）帶區(qū)采出率帶區(qū)內(nèi)實(shí)際采出煤量與帶區(qū)內(nèi)可采儲(chǔ)量的百分比稱為帶區(qū)采出率。按下式計(jì)算：帶區(qū)采出率 = 帶區(qū)實(shí)際采出煤量/帶區(qū)可采儲(chǔ)量帶區(qū)開采損失主要有：工作面落煤損失，約占厚度及其他損失占。帶區(qū)內(nèi)可采儲(chǔ)量為：帶區(qū)內(nèi)實(shí)際采出煤量為：則：帶區(qū)采出率 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：采（帶）區(qū)采出率：厚煤層不低于 ，中厚煤層不低于 ，薄煤層不低于 。設(shè)計(jì)首帶區(qū)采出率為，符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定。 帶區(qū)車場及硐室 帶區(qū)車場本帶區(qū)采用傾斜長壁采煤法，由于用單軌吊運(yùn)輸，只有輔助材料車場，無一般意義上的上、中、下車場，由于采用皮帶運(yùn)輸，沒有裝車站線路，煤直接由帶區(qū)煤倉運(yùn)至井底煤倉。 帶區(qū)硐室?guī)^(qū)變電所是帶區(qū)供電樞紐，合理確定帶區(qū)變電所的位置及尺寸是保證帶區(qū)正常生產(chǎn)，減少工程費(fèi)用的重要措施。帶區(qū)變電所應(yīng)布置在穩(wěn)定的且無淋水，礦壓小及通風(fēng)良好的地方，并位于帶區(qū)中心，帶區(qū)變電所采用不可燃燒的材料支護(hù)。本帶區(qū)采用錨噴支護(hù)，底版采用00號(hào)混凝土鋪底，并高出臨近巷道，并采用3‰坡度，以防礦井水流流入變電所。硐室內(nèi)不設(shè)電纜溝，電纜沿墻敷設(shè)，電纜穿過密封門處時(shí)，需要套管保護(hù)，硐室與通道的連接處裝向外的防火柵欄。 帶區(qū)開采順序?qū)τ谝粋€(gè)帶區(qū)來說，合理的開采順序應(yīng)該是在考慮采動(dòng)影響的關(guān)系的前提下，保證帶區(qū)內(nèi)回采工作面的正常接替，保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，最大限度地采出煤炭資源，減少巷道掘進(jìn)和維護(hù)工程量，合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，便于災(zāi)害防治，保證生產(chǎn)安全可靠。：1) 巷道所處的位置及圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)及地壓作用的大小。2) 為帶區(qū)機(jī)械化采煤的需要，帶區(qū)內(nèi)各巷道斷面應(yīng)滿足各機(jī)械設(shè)備的要求。3) 巷道的支護(hù)形式及支護(hù)材料應(yīng)滿足巷道的服務(wù)年限。4) 帶區(qū)巷道斷面還要滿足通風(fēng)和安全的需要。根據(jù)以上所述及帶區(qū)實(shí)際的自然條件，本設(shè)計(jì)帶區(qū)進(jìn)、回風(fēng)煤層斜巷均采用矩形斷面，工作面帶區(qū)斜巷亦采用矩形斷面。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：綜采工作面，其運(yùn)輸帶區(qū)斜巷的斷面不小于，回風(fēng)帶區(qū)斜巷凈斷面不小于，運(yùn)料、通風(fēng)和行人上、下山的凈斷面不宜小于，由于半圓拱形巷道斷面受壓能力大，維護(hù)費(fèi)用低，故運(yùn)料斜巷、行人進(jìn)風(fēng)斜巷均采用拱形斷面，錨噴支護(hù)，工作面回采巷道均選用支撐掩護(hù)式支架支護(hù)，帶區(qū)各種巷道的斷面規(guī)格如圖；（見圖：52）帶區(qū)巷道包括帶區(qū)皮帶巷，帶區(qū)軌道巷，帶區(qū)回風(fēng)巷，運(yùn)輸帶區(qū)斜巷和回風(fēng)帶區(qū)斜巷，回風(fēng)帶區(qū)斜巷斷面和帶區(qū)回風(fēng)巷斷面保持一致.帶區(qū)皮帶巷和帶區(qū)回風(fēng)巷的具體情況前已敘述， （圖53）運(yùn)輸帶區(qū)斜巷和圖（54）回風(fēng)帶區(qū)斜巷，采用錨桿進(jìn)行支護(hù)。圖52 工作面布置圖圖53 運(yùn)輸帶區(qū)斜巷圖54 回風(fēng)帶區(qū)斜巷 帶區(qū)準(zhǔn)備工程量為一個(gè)帶區(qū)和數(shù)個(gè)帶區(qū)服務(wù)的巷道稱為準(zhǔn)備巷道.（見表：53）；表：53準(zhǔn)備巷道工程量表巷道名稱工程量()帶區(qū)運(yùn)輸斜巷2250帶區(qū)回風(fēng)斜巷2250帶區(qū)軌道斜巷2250通風(fēng)行人斜巷150工程量總計(jì)(m)6900 帶區(qū)的巷道掘進(jìn)率、帶區(qū)回采率 巷道掘進(jìn)率帶區(qū)的巷道掘進(jìn)率是生產(chǎn)礦井在一定時(shí)期內(nèi)每生產(chǎn)萬噸煤所需掘進(jìn)的生產(chǎn)巷道總進(jìn)尺數(shù)和開拓總進(jìn)尺數(shù)。用下式計(jì)算帶區(qū)巷道掘進(jìn)率 （55）式中： ——帶區(qū)巷道掘進(jìn)率，米/萬噸；——掘進(jìn)巷道總長度，米；——帶區(qū)可采儲(chǔ)量，萬噸；帶區(qū)巖石巷道掘進(jìn)率=巖石巷道總長/帶區(qū)可采儲(chǔ)量（米/萬噸）帶區(qū)煤層巷道掘進(jìn)率=煤層巷道總長/帶區(qū)可采儲(chǔ)量（米/萬噸） 帶區(qū)回采率帶區(qū)回采率=帶區(qū)可采儲(chǔ)量/帶區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量6 采煤方法 采煤方法的選擇采煤方法包括采煤系統(tǒng)與回采工藝兩方面，據(jù)不同的井田地質(zhì)條件，可以有不同的采煤方法與回采工藝相結(jié)合，從而構(gòu)成多種多樣的采煤方法，根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，選擇采煤方法時(shí)，一般應(yīng)遵循下列原則；1) 綜合考慮礦井地質(zhì)構(gòu)造，煤層特征，頂?shù)装鍡l件以及瓦斯、煤塵、水文、自燃發(fā)火等狀況，保證安全生產(chǎn)。2) 設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用行之有效的先進(jìn)技術(shù)，積極提高機(jī)械化水平，達(dá)到工作面的高產(chǎn)高效。3) 選擇的采煤方法，應(yīng)做到經(jīng)濟(jì)上合理，材料消耗少，成本低，回采率高。本設(shè)計(jì)水平可采煤層有4號(hào)煤層，煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造及水文條件簡單，煤層傾角平均為，屬于近水平煤層，又瓦斯涌出量少（經(jīng)抽放后）煤層易自燃以及煤層厚度屬于厚煤層，故采用傾斜長壁采煤法。根據(jù)本設(shè)計(jì)井田的條件，決定回采工藝選擇綜采，（根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，大型礦井應(yīng)以綜合機(jī)械化采煤工藝為主）綜采的優(yōu)點(diǎn)是：高產(chǎn)、高效、安全、低耗及勞動(dòng)條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度小。 重點(diǎn)設(shè)計(jì)煤層及圍巖條件本設(shè)計(jì)指定重點(diǎn)設(shè)計(jì)煤層為4號(hào)煤層，此煤層位于帶區(qū)可采煤層的第一層，煤厚，平均傾角為，煤層頂?shù)装鍘r石為粉砂巖、粗砂巖，中等穩(wěn)定，煤層的瓦斯相對(duì)涌出量為（經(jīng)抽放后），煤層爆炸指數(shù)為，有煤層爆炸危險(xiǎn)，煤層的自燃發(fā)火期一般為個(gè)月，屬易燃煤層，本層的煤質(zhì)牌號(hào)為無煙煤，煤質(zhì)中硬。 工作面長度的確定合理的工作面長度是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效的重要條件，雖然在一定的范圍內(nèi)加長工作面長度，有利于提高產(chǎn)量、效率和效益，但工作面長度受設(shè)備、煤層地質(zhì)條件及沼氣涌出量等因素制約，同時(shí)工作面長度太長，生產(chǎn)技術(shù)管理的難度也會(huì)增大，因此工作面長度超過一定范圍，工作面單產(chǎn)、效率、效益以及安全生產(chǎn)條件等都會(huì)下降，據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，綜采工作面長度不小于160米，條件適宜時(shí)，工作面長度可適當(dāng)加大，據(jù)本設(shè)計(jì)帶區(qū)煤層地質(zhì)條件，確定工作面長度為170米，下面對(duì)工作面長度進(jìn)行校核：1) 按工作面生產(chǎn)能力保證礦井生產(chǎn)能力進(jìn)行校核本設(shè)計(jì)礦井由一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，工作制度為“四六”制，即三班割煤，每班割三刀。工作面年推進(jìn)度工作面日進(jìn)度年工作日數(shù)正規(guī)循環(huán)率 ∴ 回采工作面產(chǎn)量: （62）式中： ——工作面生產(chǎn)能力，萬； ——工作面長度，； —— 煤層厚度，； ——工作面年推進(jìn)長度，； —— 煤層容重，； ——工作面回采率，取。 ∴ 礦井生產(chǎn)能力: （62）式中：K——帶區(qū)掘進(jìn)出煤系數(shù)，?。?∴ 2) 按采煤機(jī)生產(chǎn)能力進(jìn)行校核采煤機(jī)理論生產(chǎn)能力: （63）式中：——采高，； ——采煤機(jī)截深，； ——采煤機(jī)牽引速度，； ——煤的容重；； ∴ 采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力 （64）式中： ——采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力系數(shù)，； ∴ 工作面按設(shè)計(jì)需要能力為：，采煤機(jī)生產(chǎn)能力滿足要求。3) 按運(yùn)輸機(jī)能力校核由于采煤設(shè)備選型時(shí)，根據(jù)采煤機(jī)能力小于運(yùn)輸機(jī)能力 （65）式中： ——晝夜運(yùn)煤班數(shù)，班； ——每班內(nèi)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤小時(shí)數(shù)，； ——輸送機(jī)小時(shí)運(yùn)輸能力， ； ——采煤機(jī)截深，； ——晝夜進(jìn)刀數(shù)，刀； ——工作面回采率； ——煤層生產(chǎn)能力，； ∴4) 按工作面通風(fēng)能力確定工作面最大長度L （66）式中； ——工作面內(nèi)允許的最大風(fēng)速，； ——工作面最小控頂距，； ——風(fēng)流收縮系數(shù)； ——晝夜產(chǎn)煤一噸所需風(fēng)量，取 ——截深，； ——煤層生產(chǎn)率，； ——日割煤刀數(shù)，刀；∴ 采煤機(jī)械的選擇及回采工藝方式的確定 采煤機(jī)械的選擇選擇工作面采煤機(jī)械要與煤層賦存條件相結(jié)合，盡可能保證工作面有良好的生產(chǎn)條件，使煤炭損失少，回采率高，材料消耗量少，所以采煤機(jī)的選型是煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。其選擇應(yīng)根據(jù)以下原則:1）工作面地質(zhì)構(gòu)造包括斷層、火成巖侵入，若火成巖寬度大時(shí)，采煤機(jī)無法通過正?；夭桑粠r體寬度小時(shí)，可爆破預(yù)掘；若存在落差小于1米的斷層，采煤機(jī)可強(qiáng)行割巖通過，故考慮小斷層存在的可能性，選用功率較大的采煤機(jī)。2）選擇采煤機(jī)時(shí)應(yīng)考慮煤層的機(jī)械性質(zhì)，本煤層，屬中硬煤層，抗截強(qiáng)度為，選擇采煤機(jī)時(shí)應(yīng)考慮這些指標(biāo)。3）考慮綜采面的生產(chǎn)能力，適當(dāng)選擇采煤機(jī)最大牽引速度，截深與采高。4）為實(shí)現(xiàn)工作面綜采機(jī)械化，選擇采煤機(jī)時(shí)應(yīng)考慮與其它設(shè)備的配套。，而且水文地質(zhì)條件都比較簡單，煤層傾角平均為，在滿足生產(chǎn)能力的前提下，選用采煤機(jī)，這種采煤機(jī)適宜采高在米，其技術(shù)特征見表（61），工作面刮板運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶輸送機(jī)在滿足運(yùn)輸能力和鋪設(shè)長度前提下，按照《設(shè)備配套手冊(cè)》選取，其型號(hào)分別如下；型刮板運(yùn)輸機(jī)，型轉(zhuǎn)載機(jī)，破碎機(jī)型號(hào)為，膠帶輸送機(jī)型號(hào)為SSD80090。其技術(shù)參數(shù)見表（62），（63）；表61采煤機(jī)技術(shù)特征表項(xiàng) 目單 位數(shù) 目型 號(hào)制造廠家鄭州煤機(jī)廠采 高截 深滾筒直徑截割功率牽引方式液壓無鏈牽引速度牽引力機(jī)面高度臥底量電 壓表62 刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表項(xiàng) 目單 位數(shù) 目型 號(hào)制造廠家鄭州煤機(jī)廠生產(chǎn)能力運(yùn)輸機(jī)長度電壓等級(jí)功 率鏈 速中部槽尺寸表：63轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)特征表型號(hào)輸送能力/鏈速/中部槽尺寸/刮板鏈型式刮板間距/雙鏈 工作面液壓支架的選擇1）工作面液壓支架選擇回采工作面的支護(hù)采用液壓支架支護(hù)，根據(jù)工作面頂?shù)装鍘r性及煤層厚度、采高等條件，選用型支撐掩護(hù)式液壓支架及其相配套的端頭支架。工作面機(jī)頭、機(jī)尾分別布置端頭架3架，中間架104架，共計(jì)110架。支架技術(shù)特征見表64。表64 支架主要技術(shù)特征項(xiàng)目單位數(shù)目型號(hào)型式支撐掩護(hù)式支撐高度中心距初撐力工作阻力 支護(hù)強(qiáng)度泵站壓力支架重量制造廠家鄭州煤機(jī)廠2）頂板管理工作面采用全部跨落法管理頂板。3）移架及推溜方式根據(jù)本煤層地質(zhì)條件，底板平整，起伏不大，移架采用本架操作，追機(jī)依次順序移架，每次僅限移動(dòng)一架。如果煤壁片幫嚴(yán)重，在采煤機(jī)前滾筒前方拉超前架及時(shí)支護(hù)暴露的頂板。本回采工作面運(yùn)輸、回風(fēng)帶區(qū)斜巷支護(hù)均采用錨桿和工字鋼支護(hù)，采用的型式為：W型鋼帶與樹脂錨固金屬錨桿，巷道兩幫使用工字鋼和樹板，由頂錨桿W型鋼帶組成頂部錨桿支架，巷道兩幫也可采用可回收錨桿。W型鋼帶規(guī)BHW700/6503002．754300；即長4300mm，寬300mm，厚2．75mm；頂錨桿為反麻花頭的圓鋼錨桿，錨桿規(guī)格為：f16M182000；傾斜錨桿規(guī)格為：f16M182200；兩幫采用可回收金屬錨桿，長一般為2000mm，傾斜長為2200mm，直徑為16mm；錨固方式：端頭錨固劑為22335型樹脂。托盤規(guī)格：BH7型高強(qiáng)度托盤。錨桿布置：排距800mm；頂錨桿間距：運(yùn)輸帶區(qū)斜巷為900mm；回風(fēng)帶區(qū)斜巷為900mm；兩幫錨桿間距為660mm，錨網(wǎng)長1800mm，以防止片幫傷人。 回采工藝1) 綜采面雙滾筒采煤機(jī)工作方式本綜采面選用了型采煤機(jī)，采煤機(jī)右滾筒右螺旋，割煤時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。左滾筒左螺旋，割煤時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，割煤方式綜合考慮頂板管理、移架與進(jìn)刀方式、端頭支護(hù)等因素。由于煤層賦存穩(wěn)定，傾角較小，采用往返一次割兩刀，由于工作面較長，頂板較穩(wěn)定，故選擇工作面端部斜切進(jìn)刀，割三角煤方式。利于工作面端頭支護(hù)，輸送機(jī)保持成一直線。進(jìn)刀方法：機(jī)組割透機(jī)頭（機(jī)尾）煤壁后，將上滾筒降下割底煤，下滾筒升起割頂煤，采煤機(jī)反向沿刮板輸送機(jī)彎曲段斜切入煤壁；；將支架拉過并順序移溜頂過機(jī)頭（機(jī)尾）后調(diào)換上、下滾筒位置向機(jī)頭（機(jī)尾）割煤；采煤機(jī)再次割透機(jī)頭（機(jī)尾）煤壁后，再次調(diào)換上、下滾筒位置，向機(jī)尾（機(jī)頭）割煤，開始下一個(gè)循環(huán)的割煤，割過煤后及時(shí)拉架、頂機(jī)頭（機(jī)尾）、移溜。機(jī)組進(jìn)刀總長度控制在30米左右，進(jìn)刀方式如圖61所示。3圖61 工作面端部斜切進(jìn)刀過程2）頂板管理工作面采用全部跨落法管理頂板。3）移架及推溜方式根據(jù)本煤層地質(zhì)條件，底板平整，起伏不大，移架采用本架操作，追機(jī)依次順序移架，每次僅限移動(dòng)一架。如果煤壁片幫嚴(yán)重，在采煤機(jī)前滾筒前方拉超前架及時(shí)支護(hù)暴露的頂板。4）綜采面的工序配合:采煤機(jī)割煤后，支架依次隨機(jī)立即前移支護(hù)頂板，輸送機(jī)隨移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤機(jī)截深，此種配合，支架與輸送機(jī)之間有一個(gè)截深的富余量，工作面空間大，利于行人通風(fēng)、運(yùn)料。工作面采用自移式端頭支架，移動(dòng)速度快，操作方便。由于本工作面開采煤層頂板為粉砂巖，故可以采用自然垮落法管理頂板。因本開采煤層易自燃發(fā)火，所以當(dāng)工作面向前推進(jìn)時(shí)，應(yīng)向采空區(qū)中充填惰性氣體、氮?dú)饣驗(yàn)⒆枞嘉镔|(zhì)或采用均壓防火技術(shù)等以防止煤的自燃。 循環(huán)方式的選擇及循環(huán)圖表的編制 循環(huán)方式的確定循環(huán)方式是循環(huán)進(jìn)刀和晝夜循環(huán)次數(shù)的總和。，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬噸/年，為了提高綜采的設(shè)備效率，應(yīng)該在保證設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)的前提下，力求增加生產(chǎn)時(shí)間，因此本工作面的工作制度采用“三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備”的作業(yè)方式，即“四六”工作制，這種循環(huán)方式能充分利用工作面