安全工程畢業(yè)論文

1、<p><b>　　一</b></p><p><b>　　般</b></p><p><b>　　部</b></p><p><b>　　分</b></p><p>　　1 礦區(qū)概述及井田地址特征</p><p>　　1

2、.1地理位置、企業(yè)性質(zhì)、隸屬關(guān)系、地形與氣象、交通情況</p><p><b>　　1.1.1地理位置</b></p><p>　　一礦東鄰陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司四礦，南鄰陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司三礦；西鄰七里河井田(規(guī)劃井田)；北鄰蔭營煤礦及程莊井田(規(guī)劃井田)。井田東西走向長約5.7公里，南北寬約5公里，面積約28.5平方公里，見圖1-1。</p&

3、gt;<p><b>　　1.1.2隸屬關(guān)系</b></p><p>　　一礦隸屬于陽煤集團(tuán)，礦井為山西國陽新能股份有限公司一礦的一個獨(dú)立生產(chǎn)礦井。</p><p><b>　　1.1.3地形</b></p><p>　　一礦位于太行山北段西翼，以落雁垴——廟梁——佛爺梁——王蘭山——劉備山分水嶺呈大致東西向

4、橫貫井田中南部，形成西北高而東南低的地勢。最高點(diǎn)北坡，標(biāo)高為1125m，南坡最低點(diǎn)為一礦的蒙村河床，標(biāo)高為605.3m，一般相對高差520m左右?？偟牡匦蔚孛蔡卣魇牵何鞅备邧|南底傾斜向下的地貌。</p><p>　　本區(qū)屬大陸性氣候，冬季寒冷，年平均氣溫最高17.1℃，最低5.5℃，歷年平均氣溫10.9℃，極端最高氣溫40.2℃，最低氣溫-19.1℃。歷年最大降水量866.4mm，年最水降水量240.4mm，平均

5、平均年降水量566.5mm。歷年最大風(fēng)速35m/s，最大風(fēng)力12級。風(fēng)向秋冬季節(jié)多刮西北風(fēng)，春夏季節(jié)多刮東南風(fēng)。根據(jù)陽泉?dú)庀缶趾陀劭h氣象站歷年觀測的統(tǒng)計資料，基本情況如下：</p><p><b>　　1）降水量</b></p><p>　　陽泉年最大降水量866.4毫米，年最小降水量240.4毫米，平均降水量566.5毫米；盂縣年最大降水量817.6毫米，年最小降水

6、量302.6毫米，平均降水量576.5毫米。每年降水主要集中在7、8、9三個月。</p><p><b>　　2）蒸發(fā)量</b></p><p>　　陽泉年蒸發(fā)量最大2381.9毫米，最小1319.1毫米，歷年平均1885.9毫米；盂縣年蒸發(fā)量最大2280.8毫米，最小1730.4毫米、歷年平均1919毫米。蒸發(fā)量大于降水量3倍多，所以氣候干燥。</p>

7、<p><b>　　3）氣溫</b></p><p>　　陽泉年平均氣溫最高17.1℃，最低5.5℃，歷年平均10.9℃；盂縣年平均氣溫最高15.2℃，最低3.1℃，歷年平均8.7℃。 陽泉極端最高氣溫40.2℃， 最低氣溫-19.1℃；極端最高地溫67.4℃,最低地溫-29.9℃；盂縣極端最高氣溫37.4℃，最低-21.6℃。</p><p><

8、b>　　4）風(fēng)速</b></p><p>　　在1989年8月24日20時10分至20時25分，陽泉市遭到一次罕見的颶風(fēng)暴雨、冰雹的襲擊，最大風(fēng)力12級，最大風(fēng)速為35米/秒，為陽泉市歷史上的最大風(fēng)速。其次是1959年4月14日，風(fēng)速為28米/秒(Ｗ風(fēng))，歷年平均1.7米/秒。盂縣最大風(fēng)速為20.7米/秒(ＷＮＷ風(fēng))，歷年平均2.6米/秒。</p><p>　　5）霜雪期

9、(冰凍期)</p><p>　　陽泉最早初霜期1980年9月23日、終霜期1963年4月29日，最大凍土深度0.68米；盂縣平均初霜期10月上旬、終霜期4月中旬，最大凍土深度0.88米。</p><p>　　從以上情況可以看出：本井田屬于暖溫帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候。</p><p>　　1.1.4 交通位置</p><p>　　一礦的交通運(yùn)輸

10、條件極為方便，工業(yè)廣場旁有鐵路專用線與電氣化雙軌石太線陽泉站接軌，運(yùn)距10公里。一礦的公路往南行2公里至賽魚與主要公路干線（石家莊—太原）相接，通向全國各地。陽泉市內(nèi)有1路、101路、801路公共汽車和陽煤集團(tuán)的通勤車直達(dá)一礦，交通十分便利。（陽泉站距全國主要城市的里程見表1—1）。</p><p>　　表1—1 陽泉站距全國主要城市之里程表（公里）</p><p><b>　　

11、圖1－1</b></p><p><b>　　1.1.5水源</b></p><p>　　一礦的供水水源有：桃河自備井、娘子關(guān)提水工程、蒙村河水及礦井水，前兩種供民用，后兩種主要供工業(yè)用水。</p><p>　　1.2井田位置、邊界范圍、井田面積、相鄰礦井邊界關(guān)系</p><p>　　一礦位于陽泉市西北部和盂

12、縣東南部，落雁垴——廟梁分水嶺便是陽泉市、盂縣在井田內(nèi)的行政分界線，井田西南部、南部和東部分別為陽泉市舊街、辛興及平坦鄉(xiāng)管轄；西北部、北部分別歸盂縣的南婁、路家村及陽泉市的燕龕鄉(xiāng)和蔭營鎮(zhèn)管轄。</p><p>　　1.3井田地質(zhì)情況、地層、含煤地層、構(gòu)造</p><p><b>　　1.3.1地層情況</b></p><p>　　本井田為石炭—

13、二疊紀(jì)煤系地層，即為本溪組、太原組和山西組。太原組含煤性最好、其次為山西組，本溪組含煤性最差。太原組是本區(qū)主要含煤地層之一，連續(xù)沉積于本溪組地層之上。全組厚度90—130m，平均121.82m，由灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖，灰白色細(xì)—中粒砂巖，深灰色石灰?guī)r和煤組成。有三層石灰?guī)r，是本組煤層對比的典型標(biāo)志層。含煤2層，其中15#為主要可采煤層。山西組連續(xù)沉積于太原組之上，全組厚度40—75m，平均57.79m。由灰白色砂巖、深灰色砂質(zhì)泥巖

14、、泥巖和煤組成。本組含煤2層，均不可采。</p><p><b>　　1.3.2斷層</b></p><p>　　一礦井田位于礦區(qū)大單斜的西北部，其構(gòu)造形態(tài)基本上也呈一單斜狀，其走向?yàn)闁|西，傾向?yàn)槟媳?。沿傾向發(fā)育有次一級的較平緩的向斜和層間斷裂構(gòu)造。褶皺兩翼傾角一般在14°以下。</p><p>　　一礦井田內(nèi)落差大于20米的大中型斷

15、層有1條，長約1370米左右。</p><p><b>　　1.3.3煤層</b></p><p>　　15號煤層位于太原組下部，是組內(nèi)及區(qū)內(nèi)最主要的煤層，煤厚最大值為9.03米，最小值為4.77米，平均6.91米，一般含夾石1—4層，夾石厚度在0.1—1.0米之間，屬復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層。柱狀圖見圖2－2。</p><p>　　一礦井田采煤層情況見表

16、(1-2)</p><p>　　表1-2 一礦井田煤層情況一覽表</p><p>　　一礦井田以15號煤層屬厚煤層，采煤方法為開天窗放頂煤一次采全高采煤法，頂板管理均采用全部垮落法。煤層頂板一般比較平整，為砂質(zhì)泥巖、泥巖，粉砂巖和石灰?guī)r，局部為細(xì)—中粒砂巖，頂板厚度一般不大，直接頂板類別一般為中等穩(wěn)定頂板?？刹擅簩哟蟛慷加袀蔚状嬖?，為泥巖、砂質(zhì)泥巖，一般比較平整，遇水膨脹成粉狀，好在本井田

17、地下水甚微，底鼓現(xiàn)象在工作面不多見，很少影響支護(hù)、采煤工藝及方法的選擇。</p><p>　　各開采煤層的巖石工程地質(zhì)特征見表1－3和1－4。</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p>　　表1－3煤層頂板情況</p><p>　　表1－4主要巖石力學(xué)強(qiáng)度試驗(yàn)統(tǒng)計表</p><p&

18、gt;　　2 煤的物理特性及工業(yè)分析</p><p><b>　　2.1煤的物理性質(zhì)</b></p><p><b>　　2.1.1特性</b></p><p>　　井田內(nèi)各煤層的顏色以黑、灰黑色為主，光澤較強(qiáng)，以似金屬光澤為主，次為金剛光澤，條痕大部為褐色，原生節(jié)理并不發(fā)育，次生節(jié)理只有15號煤較為發(fā)育，煤層的結(jié)構(gòu)以條帶

19、狀為主，次為凸鏡狀結(jié)構(gòu)，煤層的構(gòu)造以塊狀為主，次為層狀及粉狀構(gòu)造。</p><p>　　2.1.2顯微煤巖類型及其特征</p><p>　　15號煤層為半亮型煤顯微煤巖類型和礦化度為凝膠化和半凝膠化組分含量平均為71.2%，半絲炭化組分平均為26.4%，礦物含量最低，平均為8.9%。屬微礦化半絲炭暗亮煤。</p><p>　　2.1.3煤巖顯微組分含量</p&

20、gt;<p>　　可采煤層煤巖顯微組分主要為凝膠化和半凝膠化物質(zhì)，含量為61.7～83.0%，次為半絲炭化物質(zhì)，含量為15.8～36.9%，絲炭化物質(zhì)一般在1.5%左右，穩(wěn)定組分未見。</p><p>　　礦物質(zhì)以粘土礦物為主，次為黃鐵礦、石英、方解石等，多呈粒狀、塊狀零星分布或充填于煤的裂隙中。粘土礦物多為分散、浸染狀出現(xiàn)。</p><p><b>　　2.2煤質(zhì)

21、特征</b></p><p>　　15號原煤灰分為5.77—32.88%，平均為14.32%，洗后顯著下降，平均為6.06%?；页煞諷iO2平均為42.64%，Al2O3平均為31.53%，F(xiàn)e2O3平均為10.59%，灰熔點(diǎn)T2平均為1389℃，屬難熔灰分。原煤揮發(fā)分為5.51一12.27%，平均為9.64%，洗后為5.24—9.93%，平均為8.38%。原煤全硫?yàn)?.26—4.55%，平均為2.2

22、9%。有機(jī)硫在各硫中含量最高，為1.14—2.06%，平均為1.55%。精煤全硫?yàn)?.73%，降硫率為24%。原煤磷為0.006—0.066%，平均為0.024%。精煤氫含量平均為3.79%，原煤發(fā)熱量為34.26—36.13MJ/kg，平均為35.35MJ/kg。</p><p>　　煤層樣化驗(yàn)結(jié)果為原煤灰分為4.76—24.95%，平均為15.04%，原煤揮發(fā)分為6.29—12.58%，平均為9.29%。原煤

23、全硫?yàn)?.84—2.03%，平均為1.57%，原煤發(fā)熱量為30.11—32.51MJ/kg，平均為31.33MJ/kg。</p><p>　　一礦15號煤層煤芯樣分層化驗(yàn)指標(biāo)如下：上分層原煤灰分平均為15.11%，硫分平均為2.12%，發(fā)熱量平均為35.29MJ/kg，中層原煤灰分為13.45%，硫分平均為2.15%，發(fā)熱量平均為35.45MJ/kg，下分層原煤灰分平均為16.74%，硫分平均為3.49%，發(fā)熱量

24、平均為35.24MJ/kg。中層質(zhì)量好。</p><p>　　綜上所述，本井田15號煤屬低灰、中硫、低磷、高發(fā)熱量的無煙煤，煤質(zhì)較好。</p><p><b>　　2.3煤質(zhì)指標(biāo)</b></p><p>　　表2－1井田煤質(zhì)指標(biāo)表</p><p>　　2.3.1煤的發(fā)熱量</p><p>　　發(fā)熱

25、量是評價煤的一項(xiàng)重要指標(biāo)，尤其作為動力燃料更是關(guān)鍵。發(fā)熱量越高，經(jīng)濟(jì)價值就越大。煤芯樣化驗(yàn)結(jié)果：</p><p>　　本井田煤層可燃基彈筒發(fā)熱量一般在33.23—36.24MJ/kg。經(jīng)過計算，高位分析基發(fā)熱量()一般在25.08—29.26MJ/kg，低位分析基發(fā)熱量()一般在23.41—28.84MJ/kg，低位干燥基發(fā)熱量()一般在24.24—29.26MJ/kg，低位應(yīng)用基發(fā)熱量()一般在22.57—26

26、.75MJ/kg。按應(yīng)用基評價屬中等發(fā)熱量—中高發(fā)熱量。按動力用煤指標(biāo)一干基低位發(fā)熱量()來評價各煤層，15號煤均大于25.08MJ/kg，符合動力用煤條件。</p><p>　　煤層樣化驗(yàn)結(jié)果：15號煤層的干燥基低位發(fā)熱量為30.11—32.51MJ/kg，平均為31.33MJ/kg?？梢?5號煤層的干燥基低位發(fā)熱量大于25.08MJ/kg，和煤芯樣化驗(yàn)結(jié)果一致，符合動力用煤條件。</p><

27、;p><b>　　2.4煤的工藝性能</b></p><p>　　表2-2各種不同基發(fā)熱量匯總表(煤芯)單位：MJ/kg</p><p>　　由煤芯化驗(yàn)結(jié)果知：各煤層的發(fā)熱量在平面上無多大變化，在垂直方向上是上高下低。在一定程度上反映了煤的變質(zhì)程度。發(fā)熱量的高低和灰分有著直接的關(guān)系，灰分高發(fā)熱量低，灰分低發(fā)熱量高，灰分每增加l%，發(fā)熱量約降低100.32KJ/k

28、g，發(fā)熱量的高低和灰分的高低成反比。</p><p><b>　　2.4.1可磨性</b></p><p>　　煤的可磨性指數(shù)反映煤粉碎時的難易程度。在設(shè)計制粉系統(tǒng)和估算磨煤機(jī)耗電量時均需測定煤的可磨性。可磨性指數(shù)高的煤，制粉系統(tǒng)少，機(jī)械磨損小，耗電量也少，經(jīng)濟(jì)效益高。當(dāng)前大量的粉煤主要用于噴吹煉鐵，每千克可代替0.8—0.9千克的冶金焦炭，但要求灰分低于15%，硫分

29、低于1%，揮發(fā)分7—10%，粒度0.2毫米。</p><p>　　本井田15號煤層進(jìn)行了可磨性測試，指數(shù)大于60，可磨性尚好，符合噴吹煉鐵要求。耐可磨試驗(yàn)用混煤磨試，如利用洗選后的粉煤，經(jīng)濟(jì)上就更加合理。</p><p>　　2.5煤中的有害成分</p><p>　　2.5.1灰分(Ag)</p><p>　　本井田煤層的灰分高低不一，影響其

30、變化的主要原因是原始堆積物質(zhì)—有機(jī)質(zhì)的純度和沉積過程中外來的無機(jī)雜質(zhì)的多少。15號煤無機(jī)組分平均為8.9%，灰分則為14.30%，可見灰分的高低與無機(jī)組分的多少直接有關(guān)。另外在構(gòu)造復(fù)合部位灰分略高于其它地段，說明煤層受構(gòu)造影響，灰分可增高。</p><p>　　從煤層灰分頻率分布直方圖中還可看到15號煤層的數(shù)據(jù)比較集中，其平均灰分15號煤為13.65%。雖然灰分略低于煤芯樣灰分，但它更具有代表性。</p&g

31、t;<p><b>　　2.5.2硫分()</b></p><p>　　為了了解各煤層經(jīng)洗選后的降硫情況，通過降硫率的計算能進(jìn)一步說明洗選后的降硫效果(見表2-3)</p><p><b>　　表2－3</b></p><p>　　硫分在垂直方向的變化是下高上低，因?yàn)樯轿鹘M煤層為過渡相沉積，多為氧化環(huán)境，而太

32、原組煤層是海相及過渡相沉積，頻繁的海進(jìn)與海退，使煤的原始物質(zhì)得以及時地封存，在較好的還原環(huán)境下，硫元素得以富集。</p><p>　　煤層自身硫分的變化不十分明顯， 15號煤以有機(jī)硫?yàn)橹鳌?lt;/p><p><b>　　2.6瓦斯</b></p><p>　　15號煤層，絕對瓦斯涌出量的最大值為118.86米3/分，一般值為110米3/分，相對瓦

33、斯涌出量的最大值為53.2米3/噸,一般值為20米3/噸，瓦斯壓力為9.8×104～1.96×105帕斯卡，瓦斯涌出構(gòu)成為15號煤層及其鄰近層瓦斯。</p><p>　　2.7水文地質(zhì)情況、開采技術(shù)條件</p><p>　　2.7.1水文地質(zhì)情況</p><p>　　桃河為區(qū)內(nèi)主要河流，屬于海河流域滹沱河水系，發(fā)源于壽陽縣境內(nèi)，由西向東流經(jīng)舊街、

34、賽魚、陽泉，橫貫礦區(qū)中部至娘子關(guān)磨河灘村與溫河相匯，流經(jīng)長度80多公里，流域面積1324平方公里，截至陽泉市桃河大橋處，流域面積為503平方公里，歷年最大流量2200m3/S(59年8月)，二十一年來(59一79年)，清水期(10～5月)平均流量為0.108×108m3，洪水期(6—9月)平均流量為0.437×108m3。</p><p>　　2.7.2開采技術(shù)條件</p>&l

35、t;p>　　該礦井開拓方式為主立井、副立井開拓方式，開采技術(shù)條件簡單。綜采工作面均采用開天窗放頂煤一次采全高采煤法，頂板管理均采用全部垮落法。</p><p>　　2.8礦井瓦斯、壓力、煤塵和煤的自燃</p><p>　　礦井進(jìn)行了瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定，礦井絕對瓦斯涌出量25m3min，相對瓦斯涌出量5m3/t，山西省煤炭局批復(fù)為高瓦斯礦井。15號煤層煤塵無爆炸性。</

36、p><p>　　經(jīng)山經(jīng)山西煤炭工業(yè)局綜合測試中心鑒定，15號煤層自燃等級為Ⅲ級，煤層不易自燃。</p><p>　　15#煤層絕對瓦斯涌出量極大值為25m3/min，一般值為24m3/min，相對瓦斯涌出量極大值為5.4m3/t,一般為5m3/t。</p><p>　　井田開采15#煤層不具有煤塵爆炸危險傾向性。15#煤層具有自然發(fā)火傾向性，屬四級易燃煤層，自然發(fā)火期為

37、22個月。恒溫帶深度為30~60m，溫度12℃左右。平均地溫梯度為0.8℃~1.9℃/100m。</p><p><b>　　3 井田開拓</b></p><p>　　3.1 井田境界及可采儲量</p><p>　　3.1.1 井田境界 </p><p>　　本井田邊界及四鄰關(guān)系是東部以經(jīng)線為界，西部以經(jīng)線為界，南起緯線

38、，北止緯線，東鄰陽煤集團(tuán)四礦，西鄰官莊礦井田，南鄰陽煤集團(tuán)三礦，北鄰蔭營煤礦及程莊井田。井田東西走向長約5.7公里，南北寬約5公里，面積約28.5平方公里。</p><p>　　3.1.2 井田儲量</p><p><b>　　1）工業(yè)儲量計算</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p>

39、<p>　　式中 ZG——井田工業(yè)儲量，萬t；</p><p>　　ρ——煤的容重，t/m3</p><p>　　H—— 煤層的厚度，m。</p><p>　　15號煤層的厚度為4.77m～9.03m，平均厚度為6.91m。煤層的走向長度為5700m，傾向長度為5000m，煤層容重（1.40t/m3）。</p><p>　　根

40、據(jù)公式（3-1）計算：</p><p>　　=2850×1.4×6.91=27570.9（萬噸）</p><p><b>　　2）可采儲量計</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中 ZK——井田的可采儲量，萬t；</p>

41、<p>　　ZG——井田工業(yè)儲量，萬t；</p><p>　　C—— 采區(qū)采出率，厚煤層不低于0.75；中厚煤層不低于0.8；薄煤層不低于0.85；</p><p>　　本設(shè)計開采15號煤層，根據(jù)公式（3-2）計算：</p><p>　　=27570.9×0.75 =20678.17（萬噸）</p><p>　　3）礦

42、井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p><b>　　<1>礦井工作制度</b></p><p>　　礦井工作制度采用年工作日300天，每天凈提升時間16h。采用“三八”式工作制度，礦井晝夜三班工作，其中二班進(jìn)行采掘工作，一班進(jìn)行檢修。</p><p>　　<2>礦井設(shè)計服務(wù)年限、年產(chǎn)量和儲量之間的關(guān)系可用下式表示：&l

43、t;/p><p><b>　　（3-3）</b></p><p>　　式中： T——礦井設(shè)計服務(wù)年限，（年）</p><p>　　A——礦井設(shè)計產(chǎn)量，（250萬t/年）</p><p>　　K —— 儲量備用系數(shù)，1.2～1.4。（本設(shè)計中k采用1.4）。</p><p>　　本設(shè)計的井田可采儲量為2

44、0678萬噸，根據(jù)公式2-3計算可得：</p><p>　　=20678/（250 ×1.4）=59.08（年）</p><p><b>　　3.2 礦井開拓</b></p><p>　　3.2.1 礦井開拓的基本問題</p><p>　　1）地質(zhì)條件對開采的影響</p><p>　　由

45、于煤層瓦斯涌出量比較大，所以在開采煤層的時候采用瓦斯抽放是非常必要的。</p><p>　　2）井筒形式、數(shù)目、位置</p><p>　　井筒是井下與地面出入的咽喉，是全礦生產(chǎn)的樞紐。平硐、斜井和立井及三者相結(jié)合的綜合開拓是煤礦廣泛采用的開拓方式，本設(shè)計開拓方式從自然地質(zhì)條件、技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件等各方面因素綜合考慮進(jìn)行選擇。</p><p>　　平硐開拓是在侵蝕基準(zhǔn)

46、面上的山嶺或丘陵地區(qū)賦存的煤層，由地面開鑿?fù)ㄏ蛎簩拥钠巾峡衫闷巾祥_拓煤田的一部分或全部。本礦井設(shè)計開采的兩層煤均埋藏在井田地表標(biāo)高以下，受地形和埋藏條件的限制，沒有平硐開拓的條件。</p><p>　　斜井開拓對于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡單的煤田適合。由于帶式輸送機(jī)運(yùn)煤方式的廣泛應(yīng)用對于煤層賦存較深，但只要斜井能通過表土層，往往也采用斜井或斜井為主的綜合開拓方式。</p><

47、p>　　立井開拓適應(yīng)性很強(qiáng)，可用與各種地質(zhì)條件，同時技術(shù)上也成熟，一般在表土層厚，煤層賦存深時應(yīng)采用立井開拓。</p><p>　　由于地面的山較多，能做為工業(yè)廣場的地方都距井田中心較遠(yuǎn)。本礦井只能采用主斜井，以立井做副井能彌補(bǔ)副斜井輔助提升比較困難，提高輔助環(huán)節(jié)多，而且通風(fēng)路線長、阻力大、風(fēng)量小等缺點(diǎn)，便于實(shí)現(xiàn)大型礦井的穩(wěn)產(chǎn)高效。</p><p><b>　　3）井筒位置

48、</b></p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》，井筒、工業(yè)廣場位置一般定在井田中央或走向中央。</p><p>　　<1>有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平；有利于井底車場和主運(yùn)輸大巷的布置；石門的工程量要盡量少。</p><p>　　<2>有利于首采采區(qū)布置在井筒附近的富煤層階段。首采區(qū)要盡量少遷或不遷村。</p

49、><p>　　<3>井田兩翼的儲量基本平衡。</p><p>　　<4>井筒不宜穿過厚表土層、后含水層、斷層破壞帶、煤與瓦斯突出層或軟弱巖層。</p><p>　　<5>工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件且避開離山、洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水的威脅。</p><p>　　<6>工業(yè)場地

50、宜少占耕地、少壓煤。</p><p>　　<7>水流、電流較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合力。</p><p>　　在本礦15號煤層底板等高線圖上，定坐標(biāo)系南北為X軸，東西為Y軸。主、副井位置坐標(biāo)如下：</p><p>　　主井 X=109.1 Y=89.3 </p><p>　　副井 X=1

51、09.1 Y=89.3</p><p><b>　　4）井筒數(shù)目</b></p><p>　　本礦瓦斯涌出量較大，為了較好的解決礦井通風(fēng)問題，采用四個井筒，既主立井提煤進(jìn)風(fēng)，副井輔助提升并進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。主副井布置在井田中部的工業(yè)廣場上，兩個風(fēng)井在井田上部邊界處。</p><p><b>　　5)工業(yè)廣場</b&g

52、t;</p><p>　　工業(yè)場地的選擇主要考慮以下因素：</p><p>　　<1>盡量位于儲量中心，使井下有合理的布局.</p><p>　　<2>占地要少，盡量做到不搬遷村莊.</p><p>　　<3>盡量布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，同時工業(yè)場地的標(biāo)高要高于最高洪水位.</p><

53、p>　　<4>盡量減少工業(yè)廣場的壓煤損失。</p><p>　　根據(jù)以上原則和本礦井的實(shí)際情況，工業(yè)廣場與主副井筒布置位置相同，其面積及保護(hù)煤柱的大小，工業(yè)廣場面積16公頃，定為400m×400m的矩形。</p><p>　　3.2.2 井田主要開采水平及煤層開采順序</p><p><b>　　1）開采水平的確定</b&

54、gt;</p><p>　　本礦就一可采煤層，由于井田的面積教大，選取的主井在井田的中間，水平為煤層下面約20米左右。</p><p>　　2）礦井開拓方案的確定</p><p>　　本井田開拓方式的選擇，主要考慮到以下幾個因素：</p><p>　　<1>本礦井地表地勢屬低山和中高山地形，最高處1125m，低處為605m，區(qū)內(nèi)山

55、頂多為黃土復(fù)蓋，山坡及溝谷兩側(cè)，巖層出露良好。根據(jù)開拓開采設(shè)計確定，該礦井采用主副立井上下山開拓。</p><p>　　本礦井的瓦斯含量大，屬于高瓦斯礦井，為了滿足礦井通風(fēng)，全礦采用兩翼對角式通風(fēng)。同時考慮到井田走向較長，為了減少通風(fēng)阻力，我們設(shè)計的大巷的地斷面面積較大，以保證礦井的正常通風(fēng)。</p><p>　　3.2.3 礦井基本巷道</p><p><b

56、>　　1）井筒</b></p><p>　　<1>確定井筒斷面的形狀</p><p>　　根據(jù)井筒的用途，服務(wù)年限，井筒穿過巖層性質(zhì)及涌水情況。本礦井筒斷面選用圓柱斷面。因?yàn)閳A柱斷面具有服務(wù)年限長，承受地壓性能好，通風(fēng)阻力小及便于施工等特點(diǎn)。</p><p>　　<2>井筒斷面布置及裝備</p><p&g

57、t;　　根據(jù)提升容器的規(guī)格、尺寸、井筒合理布置的要求，并參考實(shí)際礦井的生產(chǎn)情況確定，本設(shè)計為250萬噸的產(chǎn)量，風(fēng)量約70m3/min,其斷面見圖3-1，斷面特征見表3-1。</p><p>　　副井的井筒直徑7.2m，凈斷面40.71m2，裝備雙層四車帶平衡錘罐籠和兩套1.5噸固定車廂式罐籠。井筒內(nèi)敷設(shè)有排水管路，風(fēng)壓管路，灑水管路，動力通訊管路等。是全礦井的進(jìn)風(fēng)井。表土段為1000～1100mm混凝土結(jié)構(gòu)，基巖

58、段為280mm混凝土結(jié)構(gòu)。圖見圖3-2，斷面表見3-2。</p><p>　　風(fēng)井：兩風(fēng)井井筒凈身直徑均為5.0m，凈斷面19.63m2，井筒內(nèi)設(shè)有梯子間、抽防管路和灌漿管路，分別擔(dān)負(fù)前期和后期回風(fēng)任務(wù)，以及作為礦井的安全出口。其布置圖見圖3-3，斷面特征見表3-3。</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　表3-1主

59、井?dāng)嗝嫣卣鞅?lt;/p><p>　　表3-2副井?dāng)嗝嫣卣鞅?lt;/p><p><b>　　圖3-2</b></p><p>　　表3-3風(fēng)井?dāng)嗝嫣卣鞅?lt;/p><p><b>　　圖3-3</b></p><p><b>　　2）主要開拓大巷</b><

60、/p><p>　　主要開拓巷道包括軌道上山，運(yùn)輸上山，運(yùn)輸大巷。運(yùn)輸大巷基本沿15號煤層底板布置，巷道坡度隨煤層而有起伏,一般2°-5°，便于排水的需要。運(yùn)輸大巷局部8°，主運(yùn)輸大巷上倉段局部10°，主要是為了更好的搭接皮帶和連接煤倉。這三種巷道都采用一樣的斷面設(shè)計。見圖3-4和斷面技術(shù)參數(shù)表3-4。</p><p>　　圖3-4運(yùn)輸大巷斷面圖</

61、p><p><b>　　表3-4斷面特征表</b></p><p>　　圖3-5回風(fēng)巷斷面圖</p><p>　　表3-5回風(fēng)巷斷面特征表</p><p>　　3）本礦井采用井底車場，此形式車場的特點(diǎn)，</p><p>　　井底車場空、重車線調(diào)車線長度按1.5倍列車長度考慮，一列礦車為20個車廂，采用

62、1.5t固定箱式礦車，型號為MG1.7-9B,外形尺寸（長×寬×高）2400×1150×1150（mm），故取調(diào)車線長度為80m。</p><p>　　調(diào)車方式主要是機(jī)頭從一側(cè)將重車推入副井，然后繞道另一側(cè)拉上材料車或是空車。因?yàn)榇说V井運(yùn)煤主要是靠膠帶，所以車場調(diào)車比較簡單。</p><p>　　本礦井設(shè)計年產(chǎn)量為250萬噸，大巷運(yùn)輸采用帶寬為120

63、0mm的膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用1.5t固定箱式礦車，井底車場經(jīng)過石門與大巷直接相連。為了保證礦井生產(chǎn)及安全的需要，井底車場設(shè)有各種硐室，包括、水泵房、工具室，調(diào)度室、等候室、醫(yī)療室。井底車場布置見下圖3-6。</p><p><b>　　圖3-6井底車場</b></p><p>　　4 采煤方法及采區(qū)巷道布置</p><p>　　4.1

64、煤層的地質(zhì)特征</p><p>　　15號煤層，平均厚度6.91米，賦存穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，共有三層夾石。上部為厚0.1米的巖質(zhì)頁巖，中部偏下為0.65～0.1米的炭質(zhì)頁巖連巖石，下部為一層透鏡狀黑色頁巖。一般長5～7米，寬3～5米，厚0～1.1米，在煤層中不連續(xù)分布，但層位不變，俗稱“驢石”。煤層中含有黃鐵礦結(jié)核，呈現(xiàn)餅狀或馬鈴薯狀分布，在連巖石和驢石夾層中分布較廣。15號煤的顏色呈鋼灰色、金剛光澤，條痕內(nèi)呈黑

65、～灰黑色，復(fù)雜結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)，具內(nèi)外生裂隙，裂隙中有礦物充填，貝殼狀斷口。15號煤層視密度為1.42t/m3，以光亮、半光亮型為主，少數(shù)為半暗型煤。</p><p>　　15#煤層直接頂為黑色泥巖，平均厚度1.38m，性脆節(jié)理發(fā)育，含植物化石，老頂為深灰色石灰?guī)r，平均厚度11.17m，灰?guī)r中夾兩層黑色泥巖。</p><p>　　4.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p

66、>　　4.2.1盤區(qū)的位置和劃分</p><p>　　根據(jù)井田的特征與地形，走向長度5km，傾斜長度5.7km。呈正方形，理想劃分為四個盤區(qū)，既西北翼盤區(qū)、西南翼盤區(qū)、東北翼盤區(qū)和東南翼盤區(qū)。盤區(qū)間保護(hù)煤柱20m，工作面長200左右。在井田中部設(shè)有運(yùn)輸大巷，連通東西兩翼；在每翼中設(shè)有三條平行上山巖巷，以便行人通風(fēng)，運(yùn)輸煤炭。輔助運(yùn)與大巷連接，平行與運(yùn)輸大巷主要用于材料運(yùn)輸，通風(fēng)行人。</p>

67、<p><b>　　1)生產(chǎn)系統(tǒng)</b></p><p>　　盤區(qū)內(nèi)的開采采用走向開采，即工作面沿傾向由上到下采。通風(fēng)方式采用 型通風(fēng)方式，</p><p><b>　　風(fēng)流線路為： </b></p><p>　　運(yùn)煤系統(tǒng)為：綜放工作面→區(qū)段運(yùn)輸平巷→皮帶上山→盤區(qū)煤倉→膠帶運(yùn)輸大巷→主石門→主井。</p&

68、gt;<p>　　運(yùn)料系統(tǒng)為：副井→井底車場→主石門→運(yùn)輸大巷→盤區(qū)下部車場→軌道上山→區(qū)段石門→區(qū)段軌道巷。</p><p>　　運(yùn)矸系統(tǒng)為：綜放工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→盤區(qū)上部車場→盤區(qū)軌道上山→盤區(qū)下部車場→盤區(qū)運(yùn)輸大巷→井底車場→副井→地面。</p><p>　　排水系統(tǒng)為：綜放工作面的水→區(qū)段運(yùn)輸平巷→盤區(qū)下部車場→盤區(qū)運(yùn)輸大巷→ 運(yùn)輸大巷→井底車場→副井→地面。&l

69、t;/p><p>　　2)盤區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)的確定</p><p>　　綜合考慮煤層開采條件、開采順序、運(yùn)輸能力、機(jī)械化程度、管理水平、采掘接替等因素，采用綜采放頂煤采煤方法，盤區(qū)內(nèi)布置兩個工作面，一面生產(chǎn)，一面?zhèn)溆?。本礦井兩盤區(qū)在生產(chǎn)同時備用，既有兩個工作面同時生產(chǎn)。</p><p>　　3)盤區(qū)煤層開采順序</p><p>　　本井田15號煤

70、層面積較大，埋藏平穩(wěn)，厚度居中，地質(zhì)構(gòu)造簡單，瓦斯涌出量大，每個盤區(qū)沿傾斜方向劃分為10個區(qū)段。采煤工作面沿煤層傾斜布置，沿走向方向推進(jìn)。開采順序沿傾斜方向由上至下逐節(jié)開采。</p><p>　　4.2.2 盤區(qū)巷道布置</p><p>　　本設(shè)計所有基本巷道都在煤層底板巖石中開掘。</p><p>　　1)確定盤區(qū)各種巷道的尺寸、支護(hù)方式及通風(fēng)方式</p&g

71、t;<p><b>　　<1>尺寸</b></p><p>　　盤區(qū)巷道的尺寸應(yīng)能滿足綜放工作面運(yùn)煤、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)的需要，由此確定巷道的尺寸為5000mm×4000mm。如圖4-1</p><p>　　圖4-1區(qū)段軌道巷圖</p><p>　　表4-1軌道巷斷面特征表</p><p>

72、;<b>　　<2>支護(hù)方式</b></p><p>　　采用錨網(wǎng)支護(hù)，錨索補(bǔ)強(qiáng)，這種支護(hù)方式經(jīng)濟(jì)效益好，且掘進(jìn)速度快。錨桿間排距為0.8 m，錨噴厚度0.1 m</p><p><b>　　<3>掘進(jìn)通風(fēng)</b></p><p>　　采用壓入式局扇進(jìn)行通風(fēng)，局扇應(yīng)在新鮮風(fēng)流處。為了防止回風(fēng)短路，在

73、巷道設(shè)置風(fēng)門，具體位置見帶區(qū)巷道布置圖。</p><p>　　2)確定盤區(qū)生產(chǎn)能力和采出率</p><p>　　為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益，本礦井采用兩個工作面開采。因此，本盤區(qū)工作面的生產(chǎn)能力必須達(dá)到250萬t/a（礦井設(shè)計生產(chǎn)能力）。本盤區(qū)工作面布置為綜采放頂煤的采煤方法的工作面，工作制度為“三八制”，二班采煤，一班檢修。進(jìn)刀方式為工作面端部斜切進(jìn)刀，雙向割煤，往返一次割兩刀,

74、每刀進(jìn)尺0.6m。</p><p><b>　　<1>生產(chǎn)能力</b></p><p>　　盤區(qū)的生產(chǎn)能力和開拓方式、采區(qū)巷道布置、回采工藝等有直接關(guān)系。采取生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采煤工作面生產(chǎn)能力，而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度、工作面長度及推進(jìn)度。</p><p>　　盤區(qū)安排一個綜放隊，兩個掘進(jìn)隊，回采每班截兩刀煤，截深按0.6m

75、計算，工作面采長按200m計算。綜掘隊每天按8m進(jìn)度計算,其詳細(xì)計算如下：</p><p>　　<<1>>回采工作面生產(chǎn)能力</p><p>　　日產(chǎn)量： =200×2.4×6.91×1.4×0.85=3946噸</p><p>　　年產(chǎn)量：A年==4039×300=118.38萬噸</

76、p><p>　　<<2>>掘進(jìn)工作面生產(chǎn)能力</p><p>　　日出煤量：A日==2×8×21=336噸</p><p>　　年出煤量：A年==336×300=10.08萬噸</p><p>　　<<3>>采區(qū)設(shè)計能力</p><p>　　A采

77、= 綜A年+掘A年=128.4萬噸</p><p>　　式中：L——工作面采長200m；</p><p>　　m——工作面日推進(jìn)度2.4m；</p><p>　　r——煤層容重 1.4t/m3；</p><p>　　c——工作面回收率 取85%；</p><p>　　t——采掘面年工作日數(shù) 300天；</p>

78、;<p>　　n——掘進(jìn)兩個數(shù) 2個；</p><p>　　m——掘進(jìn)單頭日進(jìn)度8m；</p><p>　　q——掘進(jìn)每米進(jìn)尺平均出煤量21t/m。</p><p>　　礦井設(shè)計 4個盤區(qū),2個工作面,2個備采面,2個掘進(jìn)頭。</p><p>　　盤區(qū)采出率＝（盤區(qū)工業(yè)儲量—開采損失）/盤區(qū)工業(yè)儲量</p><

79、;p>　　盤區(qū)開采損失主要指帶區(qū)各種煤柱損失及工作面回采中的落煤損失。首采工作面推進(jìn)長度1700m，順槽為沿空掘巷，留5m的小保護(hù)煤柱，回風(fēng)巷與高抽巷之間的保護(hù)煤柱為10m，區(qū)斷運(yùn)輸巷和區(qū)斷軌道巷的保護(hù)煤柱為15m 停采線距離上山20m。3條上山之間的距離為10m。</p><p>　　15號煤層的首采盤區(qū)工業(yè)儲量為5128.5萬t。</p><p>　　工作面落煤損失，約占3%—7

80、%；既106.4萬t</p><p>　　各種煤柱損失為394萬t</p><p>　　盤區(qū)采出率為(5128.5-106.4-394) /5128.5 =90.2%>75%</p><p>　　符合厚煤層帶區(qū)采出率不低于0.75之規(guī)定。</p><p><b>　　<2>采煤工藝方式</b></

81、p><p>　　采煤方法包括采煤工藝和巷道布置兩個方面，是高產(chǎn)高效礦井建設(shè)的核心。嚴(yán)格執(zhí)行國家技術(shù)政策、法規(guī)和規(guī)程的基礎(chǔ)上，確保整個礦井的安全和各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不受影響，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，生產(chǎn)安全。設(shè)計中對采煤方法的選擇遵循以下原則：</p><p>　　<<1>>技術(shù)先進(jìn)：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。</p><

82、p>　　<<2>>經(jīng)濟(jì)合理：勞動效率高；材料消耗少；成本低。</p><p>　　<<3>>生產(chǎn)安全：積極采取措施，保證巷道維護(hù)狀況良好，確保礦井采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和行人（包括安全避災(zāi)系統(tǒng)）系統(tǒng)暢通；認(rèn)真編制采煤工作面作業(yè)制度，切實(shí)加強(qiáng)采煤工藝過程各工序的監(jiān)督和控制；建立礦井安全制度保障體系，采用高新技術(shù)，加強(qiáng)全方位的生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控。</p>&

83、lt;p>　　就目前煤礦地下開采技術(shù)發(fā)展趨勢看，綜采是采煤工藝的重要發(fā)展方向。陽泉一礦屬于高瓦斯礦井，但井田內(nèi)煤層賦存條件比較好、構(gòu)造少。結(jié)合其所屬陽泉煤業(yè)集團(tuán)公司的技術(shù)條件實(shí)力和管理水平，采用綜采能很快實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效。根據(jù)采煤方法選擇的要求，采用走向長壁綜合機(jī)械化放頂煤一次采全高的采煤方法。</p><p>　　15#煤層采煤方法的回采工藝，采用雙滾筒采煤機(jī)落煤，液壓支架支護(hù)頂板，前部工作溜運(yùn)煤，后工作溜

84、回收頂煤，工作面每割一刀放一部頂煤，實(shí)行“一采一放，追機(jī)放頂煤”作業(yè)方式。</p><p>　　4.3 設(shè)備選型、巷道支護(hù)及放煤</p><p><b>　　4.3.1采煤機(jī)</b></p><p>　　要達(dá)到礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力，采煤機(jī)的平均生產(chǎn)能力則應(yīng)能達(dá)到： 2500000t/（300×2×16h）=260.4t/h。&

85、lt;/p><p>　　按照《綜采生產(chǎn)管理手冊》P152之規(guī)定，工作時間有效利用系數(shù)K值一般在0.3～0.45之間，通過提高生產(chǎn)管理水平，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化礦井的高產(chǎn)高效，K值可達(dá)到0.5以上，K取0.5。則采煤機(jī)割煤能力應(yīng)能達(dá)到260.4/0.50=520.8t/h。</p><p>　　依據(jù)以上原則及計算結(jié)果，綜合考慮，此礦選擇型號為MXA-600/4.5的采煤機(jī)，及其配套刮板輸送機(jī)為SGZ-76

86、4/500。其技術(shù)特征見表4-2和表4-3。</p><p>　　表4-2采煤機(jī)主要技術(shù)特征一覽表</p><p>　　表4-3刮板運(yùn)輸機(jī)主要技術(shù)特征一覽表</p><p>　　4.3.2 轉(zhuǎn)載機(jī)選型</p><p><b>　　選型原則：</b></p><p>　　1)轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于工

87、作面運(yùn)輸機(jī)的能力（一般為1.2倍），它的溜槽寬度或鏈速一般應(yīng)大于工作面運(yùn)輸機(jī)；</p><p>　　2)轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)型，即機(jī)頭傳動裝置及電動機(jī)和溜槽類型及刮板鏈類型，應(yīng)盡量與工作面運(yùn)輸機(jī)一致，以便于日常維修及配件管理；</p><p>　　3)轉(zhuǎn)載機(jī)尾部與工作面運(yùn)輸機(jī)的連接處要配套。</p><p>　　根據(jù)這些原則其他設(shè)備的配套情況，選用SZZ1000/375型轉(zhuǎn)載

88、機(jī)，其技術(shù)特征見表4-4。</p><p>　　表4-4轉(zhuǎn)載機(jī)主要技術(shù)特征一覽表</p><p>　　4.3.3工作面破碎機(jī)械</p><p><b>　　選型原則：</b></p><p>　　1)破碎機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)與所選轉(zhuǎn)載機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)；</p><p>　　2)破碎機(jī)應(yīng)與其安裝位置相適應(yīng)；&l

89、t;/p><p>　　3)破碎機(jī)類型與破煤能力應(yīng)滿足工作面生產(chǎn)可能出現(xiàn)的大塊煤、巖等狀況的需要。</p><p>　　根據(jù)以上原則，結(jié)合本設(shè)計帶區(qū)的特點(diǎn)，選用PCM200型錘式破碎機(jī)，其技術(shù)特征如表4-5。</p><p>　　表4-5破碎機(jī)主要技術(shù)特征一覽表</p><p>　　4.3.4 采煤機(jī)工作方式和進(jìn)刀方式</p><

90、;p>　　由于采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，傾角較小，所以采用采煤機(jī)雙向割煤，追機(jī)作業(yè)；前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤；在工作面端部斜切進(jìn)刀，上行下行均割煤，往返一次進(jìn)兩刀；采煤機(jī)過后先移架后推移刮板運(yùn)輸機(jī)。兩工序分別滯后采煤機(jī)后滾筒5～10m和12～18m。</p><p>　　采用割三角煤工作面端部斜進(jìn)刀方式。如圖4-2</p><p><b>　　進(jìn)刀過程如下：</b>

91、</p><p>　　1)當(dāng)采煤機(jī)割至工作面端頭時，其后的運(yùn)輸機(jī)槽移近煤壁。 (見圖（a）)；</p><p>　　2)調(diào)換滾位置，前滾筒降下、后滾筒升起、并沿運(yùn)輸機(jī)彎曲段返向割入煤壁，直至運(yùn)輸機(jī)直線段為止。然后將運(yùn)輸機(jī)移直(見圖（b）)；</p><p>　　3)再調(diào)換兩個滾筒上下位置，重新返回割煤至運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭處(見圖（c）)；</p><p&

92、gt;　　4)將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上下滾筒位置，返程正常割煤(見圖（d）)。</p><p>　　4.3.5工作面支護(hù)方式</p><p><b>　　1)支架選型及布置</b></p><p>　　礦井設(shè)計開采煤層是厚煤層，采用綜合機(jī)械放頂煤開采，綜采工作面的支護(hù)設(shè)備為低位放頂煤雙輸送機(jī)支架。采高為2.5m。支架以液體壓力為動力

93、，完成對工作面頂板的支撐、切頂、擋矸、護(hù)幫、支架前移，以及推移工作面刮板輸送機(jī)等一套動作。</p><p>　　支架選型應(yīng)符合以下幾個原則：</p><p>　　<1>支護(hù)強(qiáng)度與工作面礦壓相適應(yīng)；</p><p>　　<2>支架結(jié)構(gòu)與煤層賦存條件相適應(yīng)；</p><p>　　<3>支護(hù)斷面與通風(fēng)要求相適應(yīng)；

94、</p><p>　　<4>液壓支架與采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備相匹配。</p><p>　　根據(jù)“三機(jī)”選型配套原則，選擇ZZF5200/19/32S型放頂煤支架，支架的技術(shù)特征見表4-6。</p><p>　　表4-6 ZZF5200/19/32S型放頂煤支架主要技術(shù)特征一覽表</p><p>　　2)支架支護(hù)強(qiáng)度的驗(yàn)算：<

95、/p><p>　　結(jié)合礦上實(shí)際情況，工作面液壓支架支護(hù)強(qiáng)度按工作面最大采高的八倍進(jìn)行計算，上覆巖層所需的支護(hù)強(qiáng)度按下式計算：</p><p><b>　　(4-1) </b></p><p>　　其中： H——工作面采高，2.5m</p><p>　　R——上覆巖層密度，2.3×103kg／m3</p&g

96、t;<p>　　S——支護(hù)面積，7.85m2</p><p>　　F——計算工作阻力，kN</p><p>　　則： F＝8×2.5×2300×9.8×7.85=3538 kN</p><p>　　根據(jù)支架說明書提供的支架工作阻力為6526KN大于8倍采高驗(yàn)算所需的工作阻力，所以該支架能夠滿足支護(hù)要求。<

97、;/p><p><b>　　3)頂板管理</b></p><p>　　工作面采用全部跨落法管理頂板。</p><p>　　4)綜放工作面設(shè)備主要設(shè)備組成表見表4-7。</p><p>　　表4-7工作面主要設(shè)備組成表</p><p>　　4.3.6放煤步距及放煤方式</p><p&

98、gt;<b>　　1)放煤步距</b></p><p>　　放煤步距的大小應(yīng)與頂煤的厚度有關(guān)。本煤層的頂煤厚度為6.9m—2.5m為4.4m，屬于厚度較小的頂煤。由于，頂煤厚度越小時，通常以一采一放較為合理；因此，采用一采一放的放煤步距。</p><p><b>　　2)放煤方式</b></p><p>　　放煤方式不僅對

99、工作面煤炭采出率、含矸率影響較大，還會影響到總的放煤速度、正規(guī)循環(huán)的完成，以及能否實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。由于本礦井的煤質(zhì)比較松軟、賦存穩(wěn)定、構(gòu)造簡單，因此采用多倫、分段、順序、等量放煤的放煤方式。</p><p>　　4.4回采巷道的布置</p><p>　　4.4.1回采巷道的布置方式</p><p>　　根據(jù)回采巷道數(shù)目和與工作面之間的位置關(guān)系，回采巷道的布置方式主要有：單

100、巷式、雙巷式、一條半巷道布置和多巷式布置等幾種形式。</p><p>　　雙巷布置：一個工作面回采時有三條回采巷道為其服務(wù)，分別為工作面回風(fēng)巷、工作面運(yùn)輸巷和軌道巷。走向長壁開采時，分別叫區(qū)段回風(fēng)巷、區(qū)段運(yùn)輸巷、區(qū)段軌道巷，軌道巷一般同時作為相鄰工作面的回風(fēng)巷。</p><p>　　單巷式布置：一個工作面回采時只有兩條回采巷道為其服務(wù)，分布于采煤工作面兩側(cè)，分別叫工作面回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷。&l

101、t;/p><p>　　一條半巷道布置：一個采煤工作面布置一條運(yùn)輸巷、一條回風(fēng)巷和半條軌道巷（在工作面回采時只掘出一半）。</p><p>　　多巷式布置：工作面兩側(cè)各布置2—3條巷道，由連續(xù)采煤機(jī)用房柱式采煤方法開掘而成，為綜采工作面服務(wù)。</p><p>　　4.4.2幾種布置方式的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件</p><p>　　雙巷布置可利用工作面軌道

102、巷探明煤層變化情況，便于輔助運(yùn)輸，運(yùn)輸平巷低洼處的積水可通過聯(lián)絡(luò)巷向工作面軌道平巷排水，工作面接替容易。同時在瓦斯含量較大、工作面推進(jìn)長度較大的區(qū)段，工作面準(zhǔn)備時，可采用一條巷道進(jìn)風(fēng)、一條巷道回風(fēng)的方式，采用雙巷并列掘進(jìn)，有利于巷道掘進(jìn)時的通風(fēng)和安全。主要缺點(diǎn)是：回采巷道掘進(jìn)工程量大；工作面軌道巷如作為相鄰工作面的回風(fēng)巷使用，雖有煤柱保護(hù)，但維護(hù)時間較長、維護(hù)困難；增加了巷間聯(lián)絡(luò)巷道的掘進(jìn)工程量；工作面運(yùn)輸巷和軌道巷間煤柱較寬，煤炭損失

103、較多。</p><p>　　當(dāng)瓦斯含量不大，煤層埋藏較穩(wěn)定，涌水量不大時，一般常采用單巷布置方式，相鄰工作面開采時采用沿空掘巷或沿空留巷方式準(zhǔn)備，減少了巷間煤柱的損失。</p><p>　　為了方便工作面的接替，減少工作面煤炭損失，節(jié)省巷道維護(hù)費(fèi)用，可采用一條半?yún)^(qū)段巷道布置方式，其缺點(diǎn)介于雙巷布置和單巷布置兩者之間。</p><p>　　多巷式布置方式用連續(xù)采煤機(jī)開

104、掘巷道，掘進(jìn)速度快，采掘合一，工作面單產(chǎn)水平高，工作面準(zhǔn)備和搬遷容易。</p><p>　　根據(jù)本礦情況，瓦斯含量較大、工作面推進(jìn)長度較長、傾角較小，約為7—12度左右，屬于近水平；由上述條件，因此，回采巷道布置選用雙巷布置外加一條高抽巷。</p><p>　　4.4.3保護(hù)煤柱尺寸的確定</p><p>　　工作面回采巷道采用了雙巷布置，但是為了在掘進(jìn)時不受采空區(qū)

105、積水和冒落的頂板的影響應(yīng)留5m的小煤柱。為保護(hù)大巷，停采線設(shè)在離大巷20m遠(yuǎn)處，即留設(shè)20m的大巷保護(hù)煤柱。煤柱可在大巷報廢前采出。</p><p>　　5 礦井提升、運(yùn)輸、供電</p><p><b>　　5.1礦井提升概述</b></p><p>　　一礦礦井田的煤層賦存穩(wěn)定，煤厚為厚煤層，優(yōu)質(zhì)無煙煤，礦井屬高瓦斯礦井，煤層有自然發(fā)火危險，

106、煤塵無爆炸性。本礦井設(shè)計井型為250萬噸/年，服務(wù)年限為59年，出矸量為20萬t/a。煤的容重為1.40t/m3，矸石容重為2.5t/m3。</p><p>　　本礦井采用主斜井副立井單水平開拓，水平大巷所在水平為+670 m。主井井筒直徑為5.6 m ，凈斷面積為24.63㎡，井筒支護(hù)為鋼筋混凝土砌碹。副井井筒直徑為7.7 m ，凈斷面積為46.56㎡，井筒支護(hù)為鋼筋混凝土砌碹。</p><

107、p>　　礦井運(yùn)輸采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用5t礦車運(yùn)輸。礦井工作制度為“三八”制，二班采煤，一班檢修。提升設(shè)備年工作日為300天，日工作16小時。</p><p>　　5.1.1主井提升系統(tǒng)</p><p>　　礦井年產(chǎn)量為250萬噸，井型較大，所以主井采用一對20t底卸式箕斗進(jìn)行提升，提升機(jī)選用洛陽礦山機(jī)器廠生產(chǎn)的JKMD—5×4(Ⅲ)C型落地式多繩摩擦式提升機(jī)。箕

108、斗和提升機(jī)參數(shù)見表5-1和表5-2。</p><p>　　表5-1 箕斗主要技術(shù)特征一覽表</p><p><b>　　表5-2提升機(jī)參數(shù)</b></p><p>　　5.1.2副井提升系統(tǒng)</p><p>　　副井提升系統(tǒng)分為副立井提升系統(tǒng)和排矸井提升系統(tǒng)，其中副立井提升系統(tǒng)主要承擔(dān)人員、材料及大型設(shè)備的提升任務(wù)，排

109、矸井提升系統(tǒng)主要承擔(dān)大井井下所有矸石的提升任務(wù)。副井采用多繩摩擦式提升機(jī)提升一對3t礦車雙層單車罐籠帶平衡錘。提升機(jī)和罐籠參數(shù)見表5-3和表5-4。</p><p><b>　　表5-3罐籠參數(shù)</b></p><p>　　表5-4多繩摩擦式提升機(jī)參數(shù)</p><p><b>　　5.2運(yùn)輸系統(tǒng)</b></p>

110、<p>　　5.2.1井下運(yùn)輸系統(tǒng)</p><p>　　礦井沿走向分為四個采區(qū)開采，分別為西北翼采區(qū)、西南翼采區(qū)、東北翼采區(qū)和東南翼采區(qū)。其中西北翼采區(qū)和東北翼采區(qū)為開采兩區(qū)，西南翼采區(qū)和東南翼采區(qū)為備采。每個采區(qū)沿傾斜劃分為十個階段。</p><p>　　運(yùn)輸大巷平常每班運(yùn)行15臺煤車、4臺人車、5臺矸車。運(yùn)煤列車使用20噸電機(jī)車牽引20個5噸礦車，大巷運(yùn)輸采用ZK20-6

111、/550型架線式電機(jī)車牽引5t底側(cè)卸式礦車從采區(qū)煤倉接煤，經(jīng)運(yùn)輸大巷運(yùn)輸?shù)降仔睹簜}。輔助運(yùn)輸大巷采用ZK10-6/550型架線式電機(jī)車牽引1.5t礦車，另配備PR12-6人車四列，每列16節(jié)。</p><p>　　直流架線電機(jī)車參數(shù)如下表5-5：</p><p>　　表5-5 ZK206/550直流架線電機(jī)車參數(shù)</p><p>　　表5-6 五噸底側(cè)卸式礦車

112、參數(shù)</p><p>　　5.2.2采掘工作面運(yùn)輸系統(tǒng)</p><p>　　礦井開拓方式為主副立井開拓方式。其中主井主要擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升任務(wù)，副立井擔(dān)負(fù)設(shè)備、材料、矸石和人員的提升任務(wù)；在井田中央設(shè)主副立井和風(fēng)立井；東北翼回風(fēng)立井擔(dān)負(fù)東北翼采區(qū)和東南翼采區(qū)的回風(fēng)任務(wù)；西北翼采區(qū)設(shè)一回風(fēng)井，擔(dān)負(fù)西北翼采區(qū)和西南翼采區(qū)的回風(fēng)任務(wù)，共計四個立井。井下運(yùn)輸大巷沿+669水平掘進(jìn)，每個采區(qū)布置兩條大

113、巷，分別為軌道巷、皮帶巷。</p><p><b>　　礦井生產(chǎn)準(zhǔn)備情況</b></p><p>　　現(xiàn)有西北翼采區(qū)、西南翼采區(qū)、東北翼采區(qū)和東南翼采區(qū)共4個采區(qū)，西北翼采區(qū)、東北翼采區(qū)現(xiàn)屬于生產(chǎn)采區(qū)，西南翼采區(qū)和東南翼采區(qū)為后備接替采區(qū)。現(xiàn)有兩個采煤隊三個組、兩個綜掘隊四個組、三個開拓隊六個組、兩個工程準(zhǔn)備隊四個組、一個外建隊兩個組。兩個綜采工作面均采用走向長壁后退

114、式綜合機(jī)械化放頂煤一次采全高采煤法、全部垮落法管理頂板。</p><p><b>　　6 礦井通風(fēng)</b></p><p>　　6.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇</p><p>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括通風(fēng)方式、通風(fēng)方法、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。通風(fēng)方式，既進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井的布置方式。分為中央式、對角式和混合式，中央式又分為并列式、分列式。通風(fēng)方法，即礦井下個風(fēng)路的聯(lián)接關(guān)

115、系及通風(fēng)設(shè)施的布置。</p><p>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求：</p><p>　　1)通風(fēng)能力和生產(chǎn)能力相適應(yīng)，技術(shù)上要求合理，有一個風(fēng)量、風(fēng)流穩(wěn)定的通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　2)最佳的經(jīng)濟(jì)效益，即消耗最少的動力而獲得最大的風(fēng)量</p><p>　　3)主風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)合理，要和風(fēng)網(wǎng)相匹配</p><p>　　

116、4)通風(fēng)設(shè)施應(yīng)盡可能的少，且安全可靠</p><p>　　6.2 確定礦井通風(fēng)方式</p><p>　　6.2.1 通風(fēng)方式費(fèi)用選擇</p><p>　　根據(jù)進(jìn)風(fēng)井、回風(fēng)井的相對位置，礦井通風(fēng)方式分為中央式、對角式和混合式三類。其中中央式又分為并列式和分列式；對角式分為兩翼對角式和分區(qū)對角式。</p><p><b>　　1)中央并

117、列式</b></p><p>　　適用于煤層傾角較大，走向不長（一般不小于4Km左右），投產(chǎn)初期暫未設(shè)置邊界安全出口，且自然發(fā)火不嚴(yán)重的礦井。其特點(diǎn)表現(xiàn)在以下方面：</p><p>　　<1>初期投資少，采區(qū)生產(chǎn)集中，并便于管理；</p><p>　　<2>節(jié)省風(fēng)井工業(yè)場地，占地少，比在井田邊界風(fēng)井壓煤少；</p>

118、<p>　　<3>進(jìn)出風(fēng)井之間漏風(fēng)較大，風(fēng)路較長，阻力較大；</p><p>　　<4>工業(yè)場地有噪音影響。</p><p><b>　　2)中央分列式</b></p><p>　　適用于煤層傾角小，走向長度不大的礦井。其特點(diǎn)表現(xiàn)在以下方面：</p><p>　　<1>比中央

119、并列式安全性要好</p><p>　　<2礦井通風(fēng)風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)少，有利于對瓦斯、自然發(fā)火的管理</p><p>　　<3>工業(yè)場地沒有噪音影響</p><p>　　<4>一個風(fēng)井場地，壓煤較多</p><p><b>　　3)對角式</b></p><p>