【正文】 相適應(yīng)。 3000 ??? KTAA nB ? 式中 nA —— 設(shè)備生產(chǎn)能力， ht/ ； 0? —— 運(yùn)輸設(shè)備正常工作系數(shù)，取 ～ ； K —— 產(chǎn)量不均衡系數(shù)，取 ～ ； T —— 日出煤時間， h 。 (2)采區(qū)通風(fēng)能力。采區(qū)的生產(chǎn)能力應(yīng)和通風(fēng)能力相適應(yīng)。根據(jù)礦井瓦斯等級、進(jìn)回風(fēng)巷道數(shù)目、斷面和允許的最大風(fēng)速，驗算通風(fēng)允許的最大采區(qū)生產(chǎn)能力如下： 16024300 CC SA B ? ????? ? 式中 ? —— 巷道內(nèi)允許的最大風(fēng)速， m／ s； S —— 巷道凈斷面積， m2； C —— 日產(chǎn) 1t 煤需要的風(fēng)量， m3／ min178。 1?t ； 1C —— 風(fēng)量備用系數(shù)。 ⑴采區(qū)概況 該采區(qū)位于三礦二水平，在井底車場的左側(cè)，西為采區(qū)邊界，南于二 .5 采區(qū)相鄰，北是二 .1 采區(qū)，且采區(qū)走向長度為 2021米，采區(qū)傾斜長為 1000米，采區(qū)面積 2021 000 ㎡。 采區(qū)主采煤層為二 .1 煤，煤層附存穩(wěn)定，煤層傾角為 19176。 ⑵采區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造 采取內(nèi)無斷層、無褶曲，無熔巖陷落柱。無火成巖入侵等的地質(zhì)發(fā)育情況。煤層賦存穩(wěn)定、完好。地 質(zhì)構(gòu)造簡單。 ⑶煤層要素及頂?shù)装逄匦? 煤層要素主要是走向、傾向和傾角。走向基本上是東西的，傾角為 19176。煤層的平均厚度為 4 米，屬于中厚煤層，煤的視密度為 t/m3。為穩(wěn)定煤層，無夾矸、媒質(zhì)中硬，節(jié)理發(fā)育較高高，且屬于高瓦斯煤層。 煤層內(nèi)無夾矸及火成巖入侵的情況，煤層內(nèi)無尖滅、分叉及合并的情況，煤層賦存完好，煤層頂板（直接頂）為碳酸巖，屬于中硬巖層，煤層底板為頁質(zhì)砂巖，屬于比較堅硬的底板。 ⑷才采區(qū)儲量 該采區(qū)地質(zhì)儲量為 1120 萬噸，其中可采儲量為 萬 t。 ⑸采煤方法及采區(qū)生產(chǎn)能力 根據(jù)煤層的附 存條件，在二 .1 煤層中采用走向長壁綜合機(jī)械化采煤的方法采煤。 該采區(qū)年產(chǎn)量為 100萬ｔ。服務(wù)年限為 。 ⑹采區(qū)巷道布置 一 采區(qū)形式 采用綜合機(jī)械化采煤方法的采區(qū)要求有一定的走向長度，采區(qū)走向長度為 1980米，采用單翼布置，滿足綜合機(jī)械化工作面走向長度的要求，所以采區(qū)形式采用單翼采區(qū)布置的形式。 二 采區(qū)上山 根據(jù)采區(qū)煤層賦存穩(wěn)定、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單的條件，采區(qū)上山可以提出兩種布置方案。 第一方案：在距二１煤層 20m的底板巖層中布置兩條上山，上山位于采區(qū)走向中央，通過石門與煤層聯(lián)系。兩條上山間距 20米。 第二方案：在二１煤層中布置兩條上山，間距 20 米，上山位于采區(qū)走向中央。且上山兩旁留３０米的保護(hù)煤柱。 三 區(qū)段巷道 因二１煤層為中厚煤層，可以一次采全高，本采區(qū)布置區(qū)段巷道根據(jù)采區(qū)煤層附存條件，決定采用沿空留巷，區(qū)段巷道單巷布置的方式。 各種方案采區(qū)巷道布置圖 第一種方案 第二種方案 方案比較 根據(jù)已經(jīng)提出的的方案及方案比較原則，兩個方案中相同的部分可以不參加比較，所以區(qū)段巷道布置不參加比較，就采區(qū)上山、聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)行比較。 采區(qū)方案技術(shù) 比較表 方案 項目 第一種方案 雙巖上山 第二種方案 雙煤上山 掘進(jìn)工程量 工程量大，因為上山均在巖層中掘進(jìn)且掘進(jìn)的距離為2021米 工程量小 巷道維護(hù) 巷道維護(hù)工程量小 成本低 維護(hù)困難 費(fèi)用高 通風(fēng)距離 長 短 安全狀況 好 差 管理環(huán)節(jié) 管理環(huán)節(jié)多，一是溜煤眼多，二是漏風(fēng)地點多 管理環(huán)節(jié)少 巷道維護(hù) 維護(hù)工程量少，維護(hù)費(fèi)用低 煤層上山梯形金屬支架受采動影響大，維護(hù)工程量大費(fèi)用高 支架回收 無法回收 可以回收，約 70%可以復(fù)用 工程期 巖石上山掘進(jìn)速度慢，約需要 14個月才能投產(chǎn) 煤層 上山掘進(jìn)速度快，約需要 10 個月可以投產(chǎn) 煤柱失及安全性 煤柱損失量少，回收率高，安全性好 階段煤柱損失量大，采區(qū)采出率低，安全性低主要因為上山開拓在煤層中，且采區(qū)相對瓦斯涌出量大 通過技術(shù)比較可以看出第三種方案跟第一種方案類似，故在經(jīng)濟(jì)需要比較。在技術(shù)上只需要將前兩種方案進(jìn)行比較，然后選擇合理的巷道布置方案。 方案的經(jīng)濟(jì)比較表 方案 項目 第一種方案 雙巖上山 第二種方案 雙煤上山 上山 長度 /m 掘進(jìn)單價 /元 /m 費(fèi)用 /萬元 960*2 433 960*2 聯(lián)絡(luò)巷 石門 長度 /m 單價 元 /m 單條上山費(fèi)用 /元 總費(fèi)用 /萬元 21 0 0 0 溜煤眼（￠ =2 m） 體積 /m 單價 元 /m 每區(qū)段費(fèi)用 /元 總費(fèi)用（五組）元 21 12228 0 0 0 0 維護(hù)巷道 長度 /m 單價 /元 /ma 維護(hù)時間 /a 費(fèi)用 /元 960*2 14 960*2 14 1107456 采區(qū)方案經(jīng)濟(jì)比較匯總表 方案 項目 第一種 雙巖上山 第二種 雙煤上山 初期投資 /萬元 （包括上山、石門、溜煤眼各一組及鋪軌的一組） 總費(fèi)用 /萬元 （一總投資，二總費(fèi)用扣除可回收部分的費(fèi)用） 通過經(jīng)濟(jì)比較可以看出第二種方案初期投資較少，盡管初期投資少，工程量小，施工容易，投資期短，但煤層相對瓦斯涌出量大，安全性低，巷道布置在煤層中，維護(hù)時間長，維護(hù)費(fèi)用高，總投資較大，所以這種方案不如第一種方案。所 以采區(qū)巷道布置選擇雙巖上山。 第三節(jié) 巷道掘進(jìn) 巷 道掘進(jìn)主要是根據(jù)采區(qū)巷道布置及采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備，確定采區(qū)巷道斷面及采區(qū)巷道的掘進(jìn)施工安排。 一 、巷道斷面 巷道高度的確定，巷道寬度的確定，巷道斷面的確定。 采區(qū)的設(shè)計生產(chǎn)能力為 60萬 t，主要運(yùn)輸大巷采用ZK109/250架線式電機(jī)車、 3t 固定式礦車運(yùn)輸。采區(qū)的涌水量為 2 m/min，大巷的服務(wù)年限約為２５年，且大巷為雙軌布置。 （一）石門斷面選型 大巷為巖石巷道，服務(wù)年限較長，而且是采區(qū)的主要運(yùn)輸大巷，確定采用半圓拱斷面形式的錨噴支護(hù)巷道。 （二）大巷凈 斷面尺寸的確定 １、巷道的凈寬Ｂ （１）運(yùn)輸設(shè)備尺寸：查表知電機(jī)車尺寸比礦車的大， 其寬度Ａ 1＝ 1360 mm,高度 ｈ ＝ 1550 mm,架線高度 ｈ４ =2021 mm。 （２）按 煤礦安全規(guī)程 規(guī)定：非行人側(cè)設(shè)備至壁的寬度ａ≥ 250 mm, 取 400mm；人行側(cè)設(shè)備至壁的寬度ｃ≥８００ｍｍ，取 1000ｍｍ． （３）雙軌軌道中心距ｂ：查表的ｂ＝１ 6００ｍｍ，故電機(jī)車之間的間隙為 1300A1=240 200 mm,符合安全要求． 根據(jù)以上各項，巷道凈寬Ｂ＝ ａ１＋ｂ＋ｃ１ ＝ 4360ｍｍ． ２、巷道壁高 ｈ３ （１） 確定道床參數(shù)． 查表得，軌型為 24 ㎏ /ｍ．根據(jù)軌型查表得，道床總高度 ｈｃ ＝ 27０ｍｍ，道碴高度 ｈｂ ＝１ 4０ｍｍ，道碴面至軌高 ｈａ＝１ 3０ｍｍ． （２）按各種要求計算壁高 ｈ３ ． ①按導(dǎo)電拱要求： ｈ３＝ｈ４＋ｈｃ －(Rn)(kz)= 式中 R半圓拱的半徑，取 2180mm； n導(dǎo)電弓的距離，取 300mm； k導(dǎo)電弓寬度之半為 360mm； z軌道中心距，為 1100mm； ②按行人要求： ｈ３ =h5+hb R （ Rr） =1028mm 式中 h5自道碴面起管子的高度，取 2180mm； r行人與壁間的安全距離，取 200mm； ③按管道布置要求：必須滿足機(jī)車與導(dǎo)電弓距管道的安全間隙要求。 ｈ３ =h5+h7+ hb R )(AR? =927mm ｈ３ =h5+h7+ hb R（ A1/2+m1+ D/2+b2） =1101mm 式中 D壓氣管法蘭盤直徑， D=160mm； h7管子吊件總高度約為 780mm； m導(dǎo)電弓至法蘭盤的安全距離，取 300mm； b2軌道中心至巷道中心的距離，取 500mm； 根據(jù)以上計算，壁高最大值為 1101mm，所以 ｈ３ =1300mm，均可以滿足要求。 ⑴凈周長 P： P=+2h2= 式中 h2自碴面起墻高，取 1120mm； B巷道凈寬， B=4360mm。 ⑵凈斷面積 S： S=B（ + h2） = ⑶用風(fēng)速要求校核凈斷面： v =Q/S=＜ 8m/s 符合要求。 式中 v通過巷道的風(fēng)速 ； Q 通過巷道的風(fēng)量； S 凈斷面積。 ㈢支架參數(shù)的確定 查圍巖分類表可知，砂巖屬于中等穩(wěn)定巖石，錨噴支護(hù)參數(shù)如下：噴射混凝土厚度 T1=100mm；鋼筋直徑 Ф =14mm；錨桿長度 米； 錨深 L=；錨桿間排距 D=800mm；錨桿外漏長度 T2=50mm；錨噴總厚度 T=T1=100mm。 ㈣ 掘進(jìn)斷面和有關(guān)尺寸 ⑴設(shè)計掘進(jìn)寬度： B1=B+2T=4560mm。 ⑵ 計算掘進(jìn)寬度： B2= B1+2δ =4710mm 式中δ為計算掘進(jìn)超挖量，取 75mm。 ⑶巷道設(shè)計掘進(jìn)高度： H1=H+T+Hb=3540mm 式中 H 為巷道自道碴面起的凈高。 ⑷巷道計算掘進(jìn)高度： H2= H1+δ =3615mm。 ⑸設(shè)計掘進(jìn)斷面： S1= B1（ B1+ｈ３ ） =14m2 計算掘進(jìn)斷面： S2=B2（ B2+ｈ３ ） = m2 ㈤巷道工程量及消耗量計算 ⑴每米巷道計算掘進(jìn)體積： V2= S2= ⑵每米巷道墻角掘進(jìn)體積： V3=（ T+δ） = m3 ⑶錨桿消耗量的周長： P1= B2+2ｈ３ =10m ⑷錨桿間距： D=。 ⑸每米巷道錨桿數(shù)： N =（ ） / D2=15 根 ⑹每米巷道噴射混凝土： V′ =（ B2T1） +2ｈ３ T1= ⑺每米巷道錨桿消耗： G=Ng= 式中 g 為每根錨桿的重量，鋼筋直徑為 14mm，長為 米，g=。 ⑻每米巷道錨孔注沙漿量： V4=NL￠ 式中￠為錨桿孔注沙截面積。 ⑼每米巷道粉刷面 積： Sn=+2ｈ 2= m2 ㈥水溝斷面選擇 按巷道通過的水量 120 m3/h 、選用 2 號水溝，其凈寬B=400mm、深 H=400mm、凈斷面面積為 m2 、掘進(jìn)斷面面積為 m2。 ㈦繪制石門施工圖及配套表格 巷道特征 圍巖類別 面積 / m2 設(shè)計掘進(jìn)尺寸/mm 噴射厚度/mm 錨桿 凈周長m 凈斷面 設(shè)計掘進(jìn)尺寸 寬B1 高H1 型式 外漏長度 排列方式 間排距 錨深 直徑mm II 12.5 14 4560 3540 100 鋼筋沙漿 50 矩形 800 1600 14 13.4 采區(qū)內(nèi)各巷道的主要參數(shù) 巷道名稱 S U L a* 104 運(yùn)輸、回風(fēng)大巷 1000 500 采區(qū)上山巷道 960 85 區(qū)段運(yùn)輸大巷 450 125 區(qū)段回風(fēng)大巷 450 125 工作面 15 12 120 500 主要運(yùn)輸大巷斷面圖 二、掘進(jìn) 施工 主要掘進(jìn)速度和掘進(jìn)施工的安排。 巷道的掘進(jìn)速度與掘進(jìn)設(shè)備有關(guān)還與管理水平有關(guān)。 第四節(jié) 采區(qū)巷道布置有關(guān)的技術(shù)措施 保安煤柱的規(guī)定和境界煤柱 確定煤柱合理尺寸的因素是煤層所受壓力的大小以及煤柱本身的強(qiáng)度。在通常情況下，煤層埋藏深度