礦井開采課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　《礦井開采》課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　說 明 書</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　1 采區(qū)概況及地質(zhì)特征</p><p>&l

2、t;b>　　1.1 采區(qū)概況</b></p><p>　　1.2 地質(zhì)特征及可采煤層工程地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.3 采區(qū)儲(chǔ)量</b></p><p>　　2 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　2.1 采區(qū)生產(chǎn)能力的確定</p><p>　　2

3、.2 采區(qū)服務(wù)年限</p><p><b>　　3 采區(qū)巷道布置</b></p><p>　　3.1 采區(qū)巷道布置方案的選擇</p><p>　　3.2 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)綜述</p><p>　　3.3 采區(qū)回采工作面配備和生產(chǎn)能力驗(yàn)算</p><p><b>　　3.4 開采順

4、序</b></p><p>　　3.5 采區(qū)準(zhǔn)備工作及組織</p><p>　　4 采煤方法及工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 設(shè)計(jì)回采工作面概況</p><p>　　4.2 采煤方法選擇</p><p>　　4.3 采區(qū)（或盤區(qū)、分區(qū)）參數(shù)選擇計(jì)算</p><p>　

5、　4.4 采煤工藝的確定</p><p>　　4.5 循環(huán)方式、作業(yè)形式的選擇及循環(huán)圖表的編制</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　附 采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表</p><p><b>　　前 言</b></p><p><b>

6、　　一、目的 </b></p><p>　　1、初步應(yīng)用《礦井開采》課程所學(xué)的知識(shí)，通過課程設(shè)計(jì)加深對(duì)《礦井開采》課程的理解。</p><p>　　2、培養(yǎng)采礦工程專業(yè)學(xué)生的動(dòng)手能力，對(duì)編寫采礦技術(shù)文件，包括編寫設(shè)計(jì)說明書及繪制設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行初步鍛煉。</p><p>　　3、為畢業(yè)設(shè)計(jì)中編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及繪制畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙打基礎(chǔ)。</p>

7、<p><b>　　二、設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　余吾煤業(yè)15號(hào)煤層采區(qū)工作面設(shè)計(jì)</p><p><b>　　三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1采區(qū)概況及地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1 采區(qū)概況</b></p>

8、<p>　　屯留井田位于山西省屯留、襄垣縣境內(nèi)，潞礦集團(tuán)的西部，礦區(qū)對(duì)外交通有太（原）焦（作）鐵路、邯（鄲）長(zhǎng)（治）鐵路和太（原）洛（陽(yáng)）公路。</p><p>　　采區(qū)走向長(zhǎng)度為3000 m，傾向長(zhǎng)度為2500m，煤層傾角9°。其中15號(hào)煤層厚度0~2.95m ，平均厚度為1.18m </p><p>　　礦井正常涌水量Q正=533m3/h，礦井最大涌水量Q大

9、=800m3/h。礦井內(nèi)平均瓦斯含量7.67m3/t。</p><p>　　煤塵無(wú)爆炸性，沒有自燃發(fā)火傾向。煤主要為中灰、特低硫、低磷、高發(fā)熱量、高熔點(diǎn)灰分貧煤。</p><p>　　煤層火焰長(zhǎng)度在3~15mm之間，撲滅火焰的巖粉量為5~50%。各煤層煤塵均有爆炸危險(xiǎn)性。</p><p>　　1.2 地質(zhì)特征及可采煤層工程地質(zhì)特征</p><

10、p>　　礦區(qū)位于沁水煤田東部中段，處于華北斷塊區(qū)呂梁~太行斷塊沁水塊坳?yáng)|部次級(jí)構(gòu)造單元的沾尚~武鄉(xiāng)~陽(yáng)城北北東向褶曲帶中段，晉獲斷裂帶西側(cè)。礦區(qū)主體部分為新生代疊加的長(zhǎng)治新裂陷，屯留井田位于新裂陷西北部。</p><p>　　井田內(nèi)及其外圍廣為第四系黃土覆蓋，僅北部及西部溝谷中有二疊系上統(tǒng)上石盒子組，石千峰組及三疊系下統(tǒng)劉家溝地層出露。井田內(nèi)地層從新至老有第四系(Q)、三疊系下統(tǒng)劉家溝組(T1L)、二疊系上

11、統(tǒng)石千峰組(P2sh)、二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)、二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P1x)、二疊系下統(tǒng)山西組(P1S)、石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)、石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)、奧陶系中統(tǒng)峰峰組(Q2f)。其特征見表1.2-1。</p><p>　　礦區(qū)主構(gòu)造線近南北，以褶曲為主，向斜緊密，背斜開闊，斷裂較少，地層走向近南北，傾向西且略有起伏；傾角3～15o。</p><p>　　井田內(nèi)揭露的斷

12、層共33條，其中正斷層10條，逆斷層23條。落差大于30m的斷層有9條(包括井田南、北邊界斷層)，30～10m的斷層有20條，落差小于10mm的有4條。斷層特征詳見表l.2-2，3號(hào)煤層構(gòu)造綱要見圖l.2-1。</p><p>　　褶曲以北北東～南北向?yàn)橹鳎灤┤锏鸟耷晕飨驏|依次有坪村向斜、余吾背斜、余吾向斜、蘇村背斜及屯留向斜。其中以西部的坪村向斜和東部的蘇村背斜構(gòu)成井田內(nèi)煤層起伏的基本形態(tài)。另外，還有東

13、鄧向斜和墻則背斜。井田主要褶曲特征見表1.2-3。此外，井田內(nèi)有陷落柱6個(gè)，其主要特征見表1.2-4。</p><p>　　總之，井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。</p><p>　　表1.2-2 斷層特征表</p><p>　　表1.2-3 主要褶曲特征表</p><p>　　表1.2-4

14、 陷落柱控制情況一覽表</p><p>　　地勘期間采用直接法測(cè)定了15-2、15-3號(hào)煤層的瓦斯含量，其結(jié)果見表1.2-7。</p><p>　　表1.2-7 地勘期間煤層瓦斯含量測(cè)定結(jié)果表</p><p>　　斷層及陷落柱的導(dǎo)水性</p><p><b>　?、?斷層&l

15、t;/b></p><p>　　井田內(nèi)主要斷層有北邊界文王山南正斷層，南邊界西魏正斷層及其附近東賈、F24、F25正斷層，對(duì)初期開采無(wú)影響。井田北中部有余吾、前蘇村逆斷層，斷距分別為10~98m和46m，經(jīng)抽水試驗(yàn)，均顯現(xiàn)隔水性質(zhì)，但由于抽水試驗(yàn)位置有局限性，不排除該斷層局部導(dǎo)水的可能性。</p><p><b>　?、?陷落柱</b></p>&

16、lt;p>　　在屯留井田(精查)地質(zhì)報(bào)告論述中井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)陷落柱6個(gè)，114煤田地質(zhì)勘探隊(duì)對(duì)Ⅱ、Ⅴ號(hào)陷落柱進(jìn)行了專題研究，結(jié)果表明該陷落柱不含水或含水弱。但由于煤層和大巷均位于奧灰?guī)r溶水的高水頭壓力之下，因此，當(dāng)大巷或工作面推進(jìn)至陷落柱附近時(shí)。應(yīng)引起注意。另外2004年對(duì)南二采區(qū)首采面和試采面區(qū)域進(jìn)行了三維地震勘探，預(yù)測(cè)出14個(gè)陷落柱，因此在掘進(jìn)和回采過程中，要進(jìn)行先探后掘。 </p><p>　　鄰近礦井

17、的水文地質(zhì)特征</p><p><b>　?、?常村礦井</b></p><p>　　1995年投產(chǎn)，開采+520m水平，現(xiàn)礦井排水量在1000m3/d以上，大巷穿過陷落柱時(shí)只有滲水現(xiàn)象。</p><p><b>　?、?王莊礦井</b></p><p>　　目前開采+630m水平，其充水水源主要為

18、3號(hào)煤層頂板砂巖裂隙含水層及下石盒子組砂巖裂隙含水層。歷年來，隨著開采面積的增大和深度的增加，涌水量相應(yīng)變大，當(dāng)涌水量增加到一定數(shù)值時(shí)，便有變小的趨勢(shì)。</p><p><b>　　1.3 采區(qū)儲(chǔ)量</b></p><p><b>　　采區(qū)儲(chǔ)量計(jì)算表</b></p><p>　　2 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p&

19、gt;<p>　　2.1 采區(qū)生產(chǎn)能力的確定</p><p>　　根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)能力、機(jī)械化程度和采區(qū)工作面接替關(guān)系等因素確定，使用綜采，采區(qū)生產(chǎn)能力為140萬(wàn)t/a。</p><p>　　2.2 采區(qū)服務(wù)年限</p><p>　　=（1283.25×0.9）/140=8(年）</p><p><b>

20、;　　3 采區(qū)巷道布置</b></p><p>　　3.1 采區(qū)巷道布置方案選擇</p><p>　　3.1.1 采區(qū)上山的位置、數(shù)目和用途</p><p>　　3.1.1.1 完善開拓巷道</p><p>　　為了減少煤柱損失提高采出率，利于滅災(zāi)并提高經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)所給地質(zhì)條件及采礦工程設(shè)計(jì)規(guī)劃，在第一開采水平中，在開采

21、煤層的兩端分別布置區(qū)段回風(fēng)大巷和運(yùn)輸大巷，隨著工作面的推進(jìn)有計(jì)劃的處理采空區(qū)。</p><p>　　3.1.1.2 確定巷道布置系統(tǒng)及采區(qū)布置方案分析比較</p><p>　　采區(qū)上山沿煤層布置時(shí)，掘進(jìn)容易、費(fèi)用低、速度快，聯(lián)絡(luò)巷道工程量少，生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。因此采區(qū)準(zhǔn)備巷道均采用上山布置。采區(qū)煤層傾角為3~15，傾角較小，采區(qū)上山的傾角與煤層傾角一致。采區(qū)上山至少布置兩條，即一條運(yùn)輸上山，

22、一條軌道上山。但是，由于回風(fēng)風(fēng)井布置在井筒，因此雖然礦井瓦斯低仍需一條回風(fēng)巷道進(jìn)行回風(fēng)使用。故總需三條上山巷道。</p><p>　　方案一：三條巖石上山</p><p>　　在15號(hào)煤層地板下部，布置三條巖石上山，一條為運(yùn)輸上山，另一條為軌道上山，第三條為回風(fēng)上山。三上山層位有一定差距，使其分別聯(lián)結(jié)兩翼的區(qū)段;平巷不交叉；石門聯(lián)系各煤層。該方案的特點(diǎn)是：巖石工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高，聯(lián)絡(luò)石門

23、長(zhǎng)，但維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，有利于通風(fēng)，運(yùn)輸能力大。</p><p>　　方案二：一煤兩巖上山</p><p>　　在15號(hào)煤層，15m處巖石中布置兩條巖石運(yùn)輸上山，位于同一層位，在15號(hào)煤層煤層中布置一條回風(fēng)上山，石門聯(lián)系各煤層。</p><p>　　該方案的特點(diǎn)是：節(jié)省了一條巖石上山，相對(duì)減少了巖石工程量，但回風(fēng)上山不易維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用高，且煤不穩(wěn)定，需要保護(hù)煤

24、柱。 </p><p>　　方案一：巖石工程量達(dá)，掘進(jìn)費(fèi)用高，聯(lián)絡(luò)石門長(zhǎng)，但維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，有利于通風(fēng)，運(yùn)輸能力大</p><p>　　方案二：節(jié)省了一條巖石上山，相對(duì)減少了巖石工程量，但軌道上山不易維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用高，需要保護(hù)煤柱。</p><p>　　通過方案一、方案二的比較，根據(jù)生產(chǎn)的需要，采用方案一。在此基礎(chǔ)上，可以在滿足生產(chǎn)、安全和施工基礎(chǔ)上

25、，提高巷道利用率從而減小巷道的掘進(jìn)工作量，取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　3.1.2 區(qū)段平巷布置方式</p><p>　　3.1.2.1 雙巷布置</p><p>　　即留煤柱護(hù)巷，兩巷間留8～15m煤柱。</p><p>　　優(yōu)：回風(fēng)平巷超前掘進(jìn)，便于探明煤層變化及利于輔助運(yùn)輸和排水。</p><p>

26、;　　缺：巷道維護(hù)困難，增加聯(lián)絡(luò)巷，煤損大。</p><p>　　要求下區(qū)段回采時(shí)采出一部分（50%）煤柱。</p><p>　　3.1.2.2 單巷布置</p><p><b>　　即沿空留巷。</b></p><p>　　優(yōu)：少掘進(jìn)一條巷道，煤損少。</p><p>　　適：瓦斯含量不大，煤

27、層埋芷穩(wěn)定，涌水不大時(shí)常用。</p><p>　　但是這里的煤層不穩(wěn)定，因此采用單巷布置不適用，需采用雙巷布置。留煤柱護(hù)巷。</p><p>　　區(qū)段平巷的掘進(jìn)沿煤層走向開拓，位于采取工作面下部。</p><p>　　3.1.3 采區(qū)上、中、下部車場(chǎng)形式的選擇</p><p>　　軌道設(shè)計(jì)必須與采區(qū)運(yùn)輸方式和生產(chǎn)能力相適應(yīng)；必須保證采區(qū)調(diào)車

28、方便、可靠；操作簡(jiǎn)單、安全；作效率和盡可能減少車場(chǎng)的開掘及維護(hù)工作量。采區(qū)車場(chǎng)線路是由甩車場(chǎng)（或平車場(chǎng)）線路、裝車站和繞道線路所組成。在設(shè)計(jì)線路時(shí)，首先進(jìn)行線路總布置，繪出草圖，然后計(jì)算各線段和各聯(lián)接點(diǎn)的尺寸，但是其計(jì)算過程不再贅述。</p><p>　　3.1.3.1 采區(qū)上部車場(chǎng)：</p><p>　　按照軌道上山與上部區(qū)段回風(fēng)巷（或回風(fēng)石門）的連接方式不同，上部車場(chǎng)分為平車場(chǎng)、甩車

29、場(chǎng)和轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)三類。</p><p>　　上部車場(chǎng)的作用，從軌道上山來的礦車經(jīng)轉(zhuǎn)載后進(jìn)入此區(qū)段的回風(fēng)石門，然后進(jìn)入?yún)^(qū)段回風(fēng)平巷，主要作用是為轉(zhuǎn)載上區(qū)段的運(yùn)輸設(shè)備和材料，其結(jié)構(gòu)形式，屬于甩車場(chǎng)，</p><p>　　3.1.3.2 采區(qū)中部車場(chǎng)：</p><p>　　采區(qū)中部車場(chǎng)也同樣采用甩車場(chǎng)形，甩軸方向偏向運(yùn)輸上山一側(cè)。</p><p>　

30、　它的作用是在本區(qū)段作為進(jìn)風(fēng)巷，起到通風(fēng)作用；并且還可以作為行人進(jìn)入工作面避災(zāi)的通路</p><p>　　3.1.3.3 采區(qū)下部車場(chǎng)</p><p>　?。?）采區(qū)下部車場(chǎng)：采區(qū)下部車場(chǎng)的基本形式，按裝車地點(diǎn)不同分為大巷裝車、石門裝車和繞道裝車三種；按材料車場(chǎng)設(shè)置地點(diǎn)不同，又有頂板繞道和底板繞道兩種。當(dāng)煤層傾角在12°及以下是，采用底板繞道。</p><p

31、>　　（2）其作用是轉(zhuǎn)載從大巷來的礦車進(jìn)入采區(qū)上山，把采區(qū)的煤轉(zhuǎn)運(yùn)到運(yùn)輸大巷，還可以把大巷來的風(fēng)導(dǎo)入軌道上山和運(yùn)輸上山；</p><p>　　本采區(qū)的下部車場(chǎng)根據(jù)條件可以繞道裝車形式，由于煤層傾角為3°～15°，</p><p>　　3.2 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)綜述</p><p>　　3.2.1 運(yùn)煤系統(tǒng)</p><p&g

32、t;　　在采煤工作面和分層運(yùn)輸平巷內(nèi)鋪設(shè)刮板輸送機(jī)，在區(qū)段運(yùn)輸集中平巷和運(yùn)輸上山內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，在區(qū)段運(yùn)輸石門中膠帶輸送機(jī)。工作面的運(yùn)煤路線是：采區(qū)煤層工作面→區(qū)段運(yùn)輸平巷→區(qū)段運(yùn)輸石門→區(qū)段溜煤眼→運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉(cāng)→大巷裝車運(yùn)出采區(qū)。</p><p>　　3.2.2 通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　采煤工作面的新鮮風(fēng)流，自運(yùn)輸大巷→下部車場(chǎng)→軌道上山→中部車場(chǎng)→區(qū)段運(yùn)輸平巷→采煤工作

33、面（風(fēng)變?yōu)槲埏L(fēng)）→區(qū)段回風(fēng)平巷→回風(fēng)石門→回風(fēng)大巷→風(fēng)井排到地表。</p><p>　　注：若為多區(qū)段開采，在上下區(qū)段分別有工作面在同時(shí)采煤時(shí)上、下區(qū)段必須實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)。同時(shí)，各個(gè)掘進(jìn)頭之間也應(yīng)有獨(dú)立通風(fēng)。</p><p>　　3.2.3 材料運(yùn)輸系統(tǒng)</p><p>　　采煤工作面所需的材料，自運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場(chǎng)→軌道上山→上部車場(chǎng)→采區(qū)運(yùn)輸石門→區(qū)段回風(fēng)平

34、巷→采煤工作面。</p><p>　　3.2.4 排矸及掘進(jìn)出煤系統(tǒng)</p><p>　　由于區(qū)段集中平巷設(shè)置煤層底板巖層中，還要開掘許多巖石溜煤眼和聯(lián)絡(luò)石門，有較多的矸石需要外運(yùn)。為了不使生產(chǎn)期間出煤與排矸相互干擾，不因巖巷掘進(jìn)工程進(jìn)展緩慢而影響生產(chǎn)準(zhǔn)備，一般應(yīng)使一個(gè)區(qū)段內(nèi)的巖石巷道盡量在投產(chǎn)前全部掘好，這樣在該區(qū)段回采期間就不再排運(yùn)矸石。</p><p>　　

35、掘進(jìn)各巷道的矸石→軌道上山→采區(qū)下部車場(chǎng)→運(yùn)輸大巷→…</p><p>　　3.2.5 排水系統(tǒng)</p><p>　　工作面的礦水→區(qū)段運(yùn)輸平巷→區(qū)段運(yùn)輸石門→溜煤眼→運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉(cāng)→運(yùn)輸大巷→…</p><p>　　3.2.6 動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)</p><p>　　運(yùn)輸大巷采→軌道上山→采區(qū)變電所→軌道上山→上部車場(chǎng)→采區(qū)運(yùn)輸石門→區(qū)段

36、回風(fēng)平巷→采煤工作面和掘進(jìn)頭。</p><p>　　3.3 采區(qū)回采工作面配備和生產(chǎn)能力驗(yàn)算</p><p>　　工作面長(zhǎng)度為200m,煤層傾角平均為9°,頂?shù)装宥急容^穩(wěn)定。傾向長(zhǎng)度為2540m，煤厚為1.18m，采用走向長(zhǎng)壁放頂煤采煤法，綜合機(jī)械化采煤，全部垮落法管理頂板。進(jìn)刀方式： 為了合理利用工作時(shí)間，提高效率,采用往返兩刀割煤方式，工作面每天推進(jìn)6刀，雙向割煤往返一次割

37、兩刀，截深為600mm。采煤機(jī)自工作面下切口開始上行割頂煤，輸送機(jī)鏟煤板清浮煤。采煤機(jī)的牽引速度為5.2m/min,采高，根據(jù)設(shè)備能力，取1.18m，</p><p>　　3.3.1 計(jì)算回采工作面產(chǎn)量</p><p>　　機(jī)采工作面日產(chǎn)量可用下式計(jì)算：</p><p><b>　　A=NLSMγC</b></p><p&

38、gt;　　式中A—回采工作面日產(chǎn)量，t/d；</p><p>　　L—工作面長(zhǎng)度，m；</p><p><b>　　S—截深，m；</b></p><p>　　M—采高；放頂煤開采時(shí)為每次采放總厚度，m；</p><p>　　γ—煤的視密度，t/m3；</p><p>　　C—工作面回采率，薄煤層

39、取0.97，中厚煤層取0.95，厚煤層取0.93 ；</p><p>　　N—采煤機(jī)日進(jìn)刀數(shù)；放頂煤開采時(shí)N為日采放總進(jìn)尺</p><p>　　N=60k1(24－t1)/td</p><p>　　k1—事故影響系數(shù)，0.6~0.8；</p><p>　　t1—準(zhǔn)備時(shí)間，h；</p><p>　　td—截割一刀所需時(shí)間

40、，min；</p><p><b>　　單向采煤時(shí)：</b></p><p>　　td=k2(L－l ) (1/v1+1/v2)+t2</p><p><b>　　雙向采煤時(shí)：</b></p><p>　　td= k2(L－l )/ v1+ t2</p><p>　　式中l(wèi)

41、—缺口長(zhǎng)度，m；</p><p>　　v1—采煤機(jī)工作速度，m/min；</p><p>　　v2—采煤機(jī)清煤速度，m/min；</p><p>　　t2—進(jìn)刀時(shí)間，包括移機(jī)頭及自開缺口，一般為30~90min；</p><p>　　k2—每刀輔助時(shí)間，（包括交接班、處理大塊煤等采煤機(jī)合理停頓時(shí)間）系數(shù)，一般取1.3~1.5；</p&g

42、t;<p>　　經(jīng)計(jì)算可得工作面日生產(chǎn)能力為4242t/d。</p><p>　　3.3.2 確定采區(qū)內(nèi)同時(shí)回采工作面數(shù)目 </p><p>　　采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面數(shù)目，應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、采區(qū)主要巷道的運(yùn)輸能力、開采程序、采掘機(jī)械化程度、管理水平和采掘關(guān)系等因素，綜合考慮確定。同時(shí)生產(chǎn)工作面過多，則管理復(fù)雜，接續(xù)緊張。</p><p>　　為保

43、持采區(qū)合理的開采強(qiáng)度，每個(gè)雙翼采區(qū)內(nèi)同采的工作面數(shù)目一般為1~2個(gè)：在一個(gè)采區(qū)內(nèi)安排兩個(gè)綜采工作面，容易互相影響，可布置一個(gè)綜采工作面另外再布置—個(gè)普采或炮采工作面。采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的綜采工作面宜為一個(gè)面，不應(yīng)超過兩個(gè)面；普采工作面宜為兩個(gè)工作面，不應(yīng)超過三個(gè)面。本礦井采用綜采，采區(qū)內(nèi)應(yīng)同時(shí)回采一個(gè)回采工作面。</p><p>　　3.3.3 備用回采工作面及掘進(jìn)頭的設(shè)置</p><p>

44、　　在整個(gè)采區(qū)中，由于采用下行式、后退式開采，因此，備用工作面位于回采工作面的下部。</p><p>　　掘進(jìn)頭設(shè)在備用工作面內(nèi)，目的是將備用工作面準(zhǔn)備好，待上一工作面采完后，能及時(shí)的搬遷設(shè)備到下一工作面，進(jìn)行投入生產(chǎn)已達(dá)到礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力要求。</p><p>　　3.3.4 采區(qū)生產(chǎn)能力驗(yàn)算</p><p>　　初步確定采區(qū)生產(chǎn)能力后，應(yīng)經(jīng)過以下各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的

45、驗(yàn)算。</p><p>　　3.3.4.1 采區(qū)運(yùn)輸能力。</p><p>　　采區(qū)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于采區(qū)生產(chǎn)能力，其中主要是運(yùn)煤設(shè)備的生產(chǎn)能力要與采區(qū)生產(chǎn)能力相適應(yīng)。對(duì)于普采或綜采工作面，采區(qū)集中巷和上(下)山運(yùn)煤設(shè)備的小時(shí)生產(chǎn)能力，應(yīng)與同時(shí)工作的工作面采煤機(jī)小時(shí)生產(chǎn)能力相適應(yīng)。</p><p><b>　　A =60HBVγ</b><

46、/p><p>　　A=60×0.6×2.9×8×1.3=1085.76t／h</p><p>　　Q= AκλT=1085.76×0.8×1.2×20=20846.592t</p><p>　　式中: A —— 設(shè)備生產(chǎn)能力，；</p><p>　　κ —— 運(yùn)輸設(shè)備

47、正常工作系數(shù)，取0.7～0.9；取0.8.</p><p>　　λ —— 產(chǎn)量不均衡系數(shù)，取1.2～1.3；</p><p>　　T —— 日出煤時(shí)間，h;</p><p>　　V —— 采煤機(jī)的牽引速度，一般最大牽引速度為6～100m/min,取8 m/min；</p><p>　　H —— 采高，m；</p><

48、p>　　B —— 有效截深，m，目前多采用截深為0.6m；</p><p>　　Q —— 設(shè)備的運(yùn)輸能力,t／h；</p><p>　　3.3.4.2 采區(qū)通風(fēng)能力</p><p>　　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(jí)、進(jìn)回風(fēng)巷道數(shù)目、斷面和允許的最大風(fēng)速，驗(yàn)算通風(fēng)允許的最大采區(qū)生產(chǎn)能力為</p><p><b

49、>　　3.4 開采順序</b></p><p>　　由于有一層煤，因此無(wú)需對(duì)煤層間的開采順序進(jìn)行選擇。而煤層厚度又很小，可不用分層。只需對(duì)區(qū)段間的開采順序及參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)即可。</p><p>　　煤層區(qū)段采用上山開采雙翼單層布置準(zhǔn)備。雙翼采區(qū)是應(yīng)用最廣泛的一種準(zhǔn)備方式。其特點(diǎn)是采區(qū)上山布置在采區(qū)中部，為采區(qū)兩翼服務(wù)，相對(duì)減少了上山及車場(chǎng)的掘進(jìn)工程量。而但采取受自然條件及

50、開采條件影響，走向長(zhǎng)度較短時(shí)，可將上山布置在采區(qū)一側(cè)邊界，此時(shí)采區(qū)只有一翼，稱為單翼采區(qū)。采用上山時(shí)，煤炭運(yùn)輸有折返現(xiàn)象，增加了運(yùn)輸工作量，但工作面可跨過上山連續(xù)推進(jìn)。故采用兩翼開采方式。</p><p>　　3.5 采區(qū)準(zhǔn)備工作及組織</p><p>　　3.5.1 采準(zhǔn)工作</p><p>　　巷道斷面是指垂直于巷道中心線的橫斷面?？煞志匦?、梯形及各類拱形（

51、由巖性、地壓大小及服務(wù)年限而定）。按施工過程有凈斷面和毛斷面之分。地質(zhì)探礦坑道多用矩形斷面，面積為4平方米左右。而各類工程巷道（包括采礦）則多用各種拱形，礦山還有采用梯形及矩形斷面，交通隧道則多用馬蹄型斷面。當(dāng)巷道圍巖比較穩(wěn)定，礦山壓力不大，服務(wù)年限不長(zhǎng)時(shí)，一般宜選用礦用工字鋼支架、錨桿或鋼筋混凝土支架進(jìn)行支護(hù)，其斷面形狀一般為梯形或者矩形。采區(qū)內(nèi)的準(zhǔn)備巷道和回采巷道。當(dāng)巷道圍巖不太穩(wěn)定,礦山壓力較大，且服務(wù)年限較長(zhǎng)時(shí)，一般宜采用錨噴、

52、混凝土砌碹、料石砌碹或U型鋼可縮性支架進(jìn)行支護(hù)，斷面形狀一般為拱形圓形。</p><p>　　3.5.1.1 斷面選擇</p><p>　　已知礦井年生產(chǎn)能力為140萬(wàn)噸，服務(wù)年限8年左右，采用600mm的軌距雙軌 運(yùn)輸方式，根據(jù) 《煤礦安全規(guī)程》 規(guī)定，其凈寬在3m以上，穿過泥巖 （f=3~5） 巖層屬于一般穩(wěn)定巖層， 故選用螺紋鋼樹脂錨桿與噴射混凝土支護(hù)，圓弧拱形斷面。</p&

53、gt;<p>　　3.5.1.2 確定巷道斷面尺寸 </p><p>　　1. 確定巷道凈寬度B 查表可知ZK10-6/250電機(jī)車寬A1=1060 mm、高h(yuǎn)=1550 mm1.5 t礦車寬1050 mm、高1150 mm。 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》取巷道人行道寬C=840mm非人行過一側(cè)寬a=400 mm。兩電機(jī)車之間安全距離取為240mm。 故巷道凈寬度：B=a1 +2A1+c1+t=40

54、0+2*1062+840+240=3600mm</p><p>　　2. 確定巷道拱高h(yuǎn)0 </p><p>　　半圓拱形巷道拱高h(yuǎn)0=B/2=3600/2=1800 mm。半圓拱半徑R=h0=1800 mm。</p><p>　　3. 確定巷道壁高h(yuǎn)3 </p><p>　　按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子要求確定h3 由中半圓拱形巷道拱高

55、公式得式中h4--軌面起電機(jī)車架線高度按《煤礦安全規(guī)程》取h4=2000mmhc--道床總高度。選24kg/m鋼軌得hc=360mm道碴高度hb=200 mm n--導(dǎo)電弓子距拱壁安全間距取n=300 mm K--導(dǎo)電弓子寬度之半K=718/2=359取K=360 mm b1--軌道中線與巷道中線間距b1=B/2-a1=3600/2-930=870mm。</p><p><b>　　

56、故 </b></p><p>　　（2）按管道裝設(shè)要求確定h3</p><p>　　式中h5--渣面至管子底高度按《煤礦安全規(guī)程》取h5=1800 mm h7--管子懸吊件總高度取h7=900 mm m--導(dǎo)電弓子距管子間距取m=300 mm D--壓氣管法蘭盤直徑D=335 mm b2--軌道中線與巷道中線間距b2=B/2-C1=3600/2-1370=4

57、30 mm。</p><p><b>　　故</b></p><p>　　（3）按人行高度要求確定h3</p><p>　　綜上計(jì)算并考慮一定的余量確定本巷道壁高為h3=1800mm。則巷道高度H=h3-hb+h0=1800-200+1800=3400 mm。</p><p>　?。?）確定巷道凈斷面面積S和凈周長(zhǎng)P

58、 凈斷面積S=B(0.39B+h2)式中h2--道碴面以上巷道壁高h(yuǎn)2=h3-hb=1800-200=1600 mm。故S=3600（0.39*3600+1600）=10814400 mm2=10.8mm2</p><p>　　凈周長(zhǎng) P=2.57B+2h2=2.57*3600+2*1600=12500mm=12.5m</p><p>　　用風(fēng)速校核巷道凈斷面面積校核巷道凈斷面面積值。

59、</p><p>　　知vmax=8m/s,已知通過大巷風(fēng)量Q=28m3/s得</p><p>　　設(shè)計(jì)的大巷斷面面積、風(fēng)速?zèng)]超過規(guī)定可以使用。 </p><p>　?。?6） 選擇支護(hù)參數(shù)本巷道采用錨噴支護(hù)</p><p>　　根據(jù)巷道凈寬3.6m、穿過中等穩(wěn)定巖層即屬Ⅲ類圍巖、服務(wù)年限大于10 a等條件得錨噴支護(hù)參數(shù)錨桿長(zhǎng)1.

60、8 m間距a=0.78≈0.8 m排距a′=0.8 m錨桿直徑d=18 mm噴射混凝土層厚T1=100 mm錨桿外露長(zhǎng)度T2=50 mm。 故支護(hù)厚度T=T1=100 mm</p><p>　　選擇道床參數(shù)根據(jù)本巷道通過的運(yùn)輸設(shè)備</p><p>　　已選用24kg/m鋼軌其道床參數(shù)hc、ha分別為360mm和200mm道渣面至軌面高度ha=hc-hb=360-200=160

61、 mm。采用鋼筋混凝土軌枕。</p><p>　　確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸 </p><p>　　巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度B1=B+2T=3600+2×100=3800 mm。 巷道計(jì)算掘進(jìn)寬度B2=B1+2δ=3800+2×75=3950 mm。 巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度H1=H+hb+T=3400+200+100=3700 mm。 巷道計(jì)算掘進(jìn)高度H2=H1+δ=3700+75=377

62、5 mm。 巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面面積S1=B1(0.39B1+h3)=3800×(0.39×3800+1800)=12471600 mm2。取S1=12.5 m2。 巷道計(jì)算掘進(jìn)斷面積S2=B2(0.39B2+h3)=3950×(0.39×3950+1800)=13194075 mm2。取S2=13.2 m2。</p><p>　　3.5.2 確定采區(qū)工作面接替順序&l

63、t;/p><p>　　生產(chǎn)能力為60萬(wàn)t/a，目前開采準(zhǔn)備系統(tǒng)的發(fā)展方向是高產(chǎn)高效生產(chǎn)集中化，采用提高工作面單產(chǎn)，以一個(gè)工作面產(chǎn)量保證采區(qū)產(chǎn)量，所以定為采區(qū)內(nèi)一個(gè)工作面生產(chǎn)。在采區(qū)進(jìn)行施工生產(chǎn)時(shí)，采用上山施工的方式，先第一區(qū)段的煤層，然后由上向下依次進(jìn)行施工作業(yè)。以第一區(qū)段為例進(jìn)行施工作業(yè)方式及施工順序進(jìn)行說明。</p><p>　　沿第一區(qū)段進(jìn)行劃分1.18的煤層，運(yùn)輸上山和軌道上山位于第一

64、區(qū)段。在上水平布置區(qū)段回風(fēng)大巷，下水平布置區(qū)段運(yùn)輸大巷。隨著采煤工作面的推進(jìn)，有計(jì)劃地進(jìn)行采空區(qū)的支護(hù)與放頂，采下的煤沿平行于采煤作業(yè)面的方向運(yùn)出采場(chǎng)。</p><p>　　圖1 第一采區(qū)工作面接替順序圖</p><p>　　第一采區(qū)煤層施工順序：區(qū)段1（001→002）→區(qū)段2（001→002）→區(qū)段3（001→002）→區(qū)段4（001→002）→區(qū)段5（001→002）→區(qū)段6（001

65、→002）→區(qū)段7（001→002）→區(qū)段8（001→002）→區(qū)段9（001→002））→區(qū)段10（001→002）→區(qū)段11（001→002）→區(qū)段12（001→002）→區(qū)段13（001→002）。</p><p>　　(說明：以上箭頭表示方向?yàn)楣ぷ髅嫱七M(jìn)順序。)</p><p>　　3.5.3 采區(qū)巷道掘進(jìn)順序</p><p>　　采區(qū)巷道的掘進(jìn)順序大致上

66、先從主巷道到下部車場(chǎng)，然后，同時(shí)開掘軌道上山和運(yùn)輸上山。在采區(qū)的某個(gè)階段處設(shè)置中部車場(chǎng)，然后通過中部車場(chǎng)向兩翼掘進(jìn)區(qū)段運(yùn)輸巷和區(qū)段回風(fēng)巷。之后繼續(xù)沿著軌道上山和運(yùn)輸上山開掘，等到了上部車場(chǎng)再向兩翼分別開掘回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷。到了邊界處后開掘開切眼，再沿走向同時(shí)向中部開掘，之后與軌道上山以及運(yùn)輸上山相連通，上部設(shè)置絞車房，之后再開掘一條回風(fēng)巷使工作面的的污風(fēng)能夠通過回風(fēng)巷出去。</p><p>　　注釋：在上表中，步驟

67、二軌道上山、運(yùn)輸上山和回風(fēng)上山應(yīng)當(dāng)同時(shí)掘進(jìn)，如果人員不夠，可以同時(shí)掘進(jìn)先掘進(jìn)軌道上山和回風(fēng)上山，待掘進(jìn)好后，人員分兩組分別掘進(jìn)運(yùn)輸上山，一組由回風(fēng)巷開始掘進(jìn)，一組由采區(qū)下部車場(chǎng)掘進(jìn)，以減少貫通的時(shí)間。步驟四中，應(yīng)先掘進(jìn)運(yùn)輸和回風(fēng)石門，然后一組掘進(jìn)區(qū)段平巷（區(qū)段運(yùn)輸平巷或區(qū)段回風(fēng)平巷皆可），一組掘進(jìn)溜煤眼。</p><p>　　3.5.3.1 建立施工質(zhì)量保證體系</p><p>　　施工

68、質(zhì)量保證體系以“三工序”（上道工序、本工序、下道工序）、“三自檢”（自檢、自分、自作標(biāo)記）、“三控制”（事前控制、事中控制、事后控制）和“TQC”小組的活動(dòng)為主要內(nèi)容。</p><p>　　（1）建立以項(xiàng)目經(jīng)理為首的安全質(zhì)量領(lǐng)導(dǎo)小組，形成基本組織，收集與項(xiàng)目有關(guān)的質(zhì)量保證資料，編制施工作業(yè)規(guī)程與安全技術(shù)措施。</p><p>　?。?）開展質(zhì)量教育，制定質(zhì)量目標(biāo)，其對(duì)象是參與施工的全體人員

69、，根據(jù)不同類型人員的技術(shù)水平，進(jìn)行技術(shù)規(guī)范、操作規(guī)程、施工質(zhì)量及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等學(xué)習(xí)。</p><p>　　（3）在健全施工組織的同時(shí)，健全施工隊(duì)質(zhì)量保證組織，明確施工員、質(zhì)檢員、安全員。</p><p>　　（4）明確質(zhì)量責(zé)任制，推行質(zhì)量與工資獎(jiǎng)金掛鉤。</p><p>　　3.5.3.2 保證施工質(zhì)量體系的正常運(yùn)行。</p><p>　　（1

70、）以“三檢制”（自檢、專檢、互檢）為核心內(nèi)容，以開展施工班組的“三自檢”為基礎(chǔ)，以“QC”小組活動(dòng)為手段，以“三工序”為質(zhì)量控制程序而運(yùn)行。</p><p>　　（2）搞好光面爆破，堅(jiān)持以數(shù)據(jù)說話，在施工中做好自檢記錄，以確保所有檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。</p><p>　　（3）加強(qiáng)組織協(xié)調(diào)工作，按計(jì)劃對(duì)各質(zhì)量部門進(jìn)行組織協(xié)調(diào)與控制，加強(qiáng)內(nèi)部質(zhì)量體系與外部（監(jiān)理、業(yè)主監(jiān)督）質(zhì)量檢驗(yàn)控制體系的溝

71、通與協(xié)調(diào)。</p><p>　　3.5.3.3 掘進(jìn)</p><p>　?。?）明槽段開挖時(shí)，按設(shè)計(jì)要求確定邊坡角，若土質(zhì)松軟必須采用掛網(wǎng)臨時(shí)支護(hù)，必要時(shí)噴漿封閉。</p><p>　　（2）雨季開挖明槽，工作面上部必須設(shè)置防雨棚，防止基坑灌水，并準(zhǔn)備排水設(shè)備，及時(shí)將基坑內(nèi)積水外排，以防止邊坡長(zhǎng)時(shí)間浸水坍塌。</p><p>　?。?）在明

72、槽開挖過程中，必須設(shè)專人觀測(cè)四周邊坡變化情況，發(fā)現(xiàn)異常情況，必須及時(shí)通知附近施工人員撤離到安全地點(diǎn)，待處理并確認(rèn)安全后方可繼續(xù)作業(yè)。</p><p>　?。?）在明槽開挖過程中，邊坡上部設(shè)專人把崗，并用柵欄或者繩索圍住，揭示警標(biāo)，嚴(yán)禁非工作人員靠近；開挖的土方及雜物應(yīng)堆積在邊坡上邊緣5m范圍以外。</p><p>　　（5）待明槽開挖結(jié)束后，及時(shí)在邊坡上邊安設(shè)防護(hù)網(wǎng)，防止人員墜落。<

73、/p><p>　?。?）表土及風(fēng)化基巖段必須采取超前支護(hù)，打設(shè)板樁及超前錨桿的數(shù)量應(yīng)根據(jù)土質(zhì)及圍巖風(fēng)化情況具體確定，必要時(shí)封閉全斷面；需要爆破時(shí)必須編制專項(xiàng)措施。</p><p>　　（7）裝藥聯(lián)線時(shí),除放炮員、檢查員和指定的裝藥人員外,其他人員一律撤至躲炮安全地點(diǎn)。</p><p>　?。?）要由熟練的打眼工完成掏槽眼和周邊眼的鉆眼工作,實(shí)行定人、定鉆、定位、定眼、定

74、時(shí)間、定任務(wù)。</p><p>　　3.5.3.4 工程排隊(duì)</p><p>　　（1）井筒施工準(zhǔn)備工期30天，主要進(jìn)行設(shè)備基礎(chǔ)、廠房及安裝工作。</p><p>　　（2）41.1m表土段施工：平均30m/月，預(yù)計(jì)工期45天。</p><p>　　（3）119.8m風(fēng)化基巖段施工：平均40m/月，預(yù)計(jì)工期100天。</p>

75、<p>　　（4）基巖段：平頂山砂巖段每月30m/月，施工正常段上山60 m/月，基巖段累計(jì)1050m（下部650米與上部平行施工，不占總工期），預(yù)計(jì)工期510天。</p><p>　　（5）主井井筒施工總工期22個(gè)月零25天。</p><p>　　注：施工過程中若出現(xiàn)10m3/小時(shí)以上涌水、突水情況以及揭、過突出危險(xiǎn)性煤層時(shí)，需另行計(jì)算治水和防突工期，不在上述工期之列。<

76、/p><p>　　注：《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定</p><p>　　第四十一條 掘進(jìn)工作面嚴(yán)禁空頂作業(yè)。靠近掘進(jìn)工作面10m內(nèi)的支護(hù)，在爆破前必須加固。爆破崩倒、崩壞的支架必須先行修復(fù)，之后方可進(jìn)入工作面作業(yè)。修復(fù)支架時(shí)必須先檢查頂、幫，并由外向里逐架進(jìn)行。</p><p>　　在松軟的煤、巖層或流砂性地層中及地質(zhì)破碎帶掘進(jìn)巷道時(shí)，必須采取前探支護(hù)或其他措施。</p

77、><p>　　在堅(jiān)硬和穩(wěn)定的煤、巖層中，確定巷道不設(shè)支護(hù)時(shí)，必須制定安全措施。</p><p>　　第四十二條 支架間應(yīng)設(shè)牢固的撐木或拉桿。可縮性金屬支架應(yīng)用金屬支拉桿，并用機(jī)械或力矩扳手?jǐn)Q緊卡纜。支架與頂幫之間的空隙必須塞緊、背實(shí)。巷道砌碹時(shí)，碹體與頂幫之間必須用不燃物充滿填實(shí)；巷道冒頂空頂部分，可用支護(hù)材料接頂，但在碹拱上部必須充填不燃物墊層，其厚度不得小于0.5m。</p>

78、<p>　　第四十三條 更換巷道支護(hù)時(shí)，在拆除原有支護(hù)前，應(yīng)先加固臨近支護(hù)，拆除原有支護(hù)后，必須及時(shí)除掉頂幫活矸和架設(shè)永久支護(hù)，必要時(shí)還應(yīng)采取臨時(shí)支護(hù)措施。在傾斜巷道中，必須有防止矸石、物料滾落和支架歪倒的安全措施。</p><p>　　第四十四條 采用錨桿、錨噴等支護(hù)形式時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)定：</p><p>　　（一）錨桿、錨噴等支護(hù)的端頭與掘進(jìn)工作面的距離，錨桿的形式

79、、規(guī)格、安裝角度，混凝土標(biāo)號(hào)、噴體厚度，掛網(wǎng)所采用金屬網(wǎng)的規(guī)格以及圍巖涌水的處理等，必須在施工組織設(shè)計(jì)或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。</p><p>　?。ǘ┎捎勉@爆法掘進(jìn)的巖石巷道，必須采用光面爆破。</p><p>　　（三）打錨桿眼前，必須首先敲幫問頂，將活矸處理掉，在確保安全的條件下，方可作業(yè)。</p><p>　　（四）使用錨固劑固定錨桿時(shí)，應(yīng)將孔壁沖洗干凈，砂漿錨

80、桿必須灌滿填實(shí)。</p><p>　?。ㄎ澹┸泿r使用錨桿支護(hù)時(shí)，必須全長(zhǎng)錨固。</p><p>　　（六）采用人工上料噴射機(jī)噴射混凝土、砂漿時(shí)，必須采用潮料，并使用除塵機(jī)對(duì)上料口、余氣口除塵。噴射前，必須沖洗巖幫。噴射后應(yīng)有養(yǎng)護(hù)措施。作業(yè)人員必須佩戴勞動(dòng)保護(hù)用品。</p><p>　?。ㄆ撸╁^桿必須按規(guī)定做拉力試驗(yàn)。煤巷還必須進(jìn)行頂板離層監(jiān)測(cè)，并用記錄牌板顯示。對(duì)噴

81、體必須做厚度和強(qiáng)度檢查，并有檢查和試驗(yàn)記錄。在井下做錨固力試驗(yàn)時(shí)，必須有安全措施。</p><p>　?。ò耍╁^桿必須用機(jī)械或力矩扳手?jǐn)Q緊，確保錨桿的托板緊貼巷壁。</p><p>　　（九）巖幫的涌水地點(diǎn)，必須處理。</p><p>　?。ㄊ┨幚矶氯膰娚涔苈窌r(shí)，噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。</p><p>　　第四十五條 掘進(jìn)

82、巷道在揭露老空前，必須制定探查老空的安全措施，包括接近老空時(shí)必須預(yù)留的煤（巖）柱厚度和探明水、火、瓦斯等內(nèi)容。必須根據(jù)探明的情況采取措施，進(jìn)行處理。</p><p>　　在揭露老空時(shí)，必須將人員撤至安全地點(diǎn)。只有經(jīng)過檢查，證明老空內(nèi)的水、瓦斯和其他有害氣體等無(wú)危險(xiǎn)后，方可恢復(fù)工作。</p><p>　　第四十六條 開鑿或延深斜井、下山時(shí)，必須在斜井、下山的上口設(shè)置防止跑車裝置，在掘進(jìn)工作

83、面的上方設(shè)置堅(jiān)固的跑車防護(hù)裝置。跑車防護(hù)裝置與掘進(jìn)工作面的距離必須在施工組織設(shè)計(jì)或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。</p><p>　　斜井（巷）施工期間兼作行人道時(shí)，必須每隔40m設(shè)置躲避硐并設(shè)紅燈。設(shè)有躲避硐的一側(cè)必須有暢通的人行道。上下人員必須走人行道。行車時(shí)紅燈亮，行人立即進(jìn)入躲避硐；紅燈熄滅后，方可行走。</p><p>　　第四十七條 由下向上掘進(jìn)25°以上的傾斜巷道時(shí)，必須將溜煤

84、（矸）道與人行道分開，防止煤（矸）滑落傷人。人行道應(yīng)設(shè)扶手、梯子和信號(hào)裝置。斜巷與上部巷道貫通時(shí)，必須有安全措施。</p><p>　　4 采煤方法及工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 回采工作面概況</p><p>　　煤層厚度0～2.95m，平均1.18m，井田內(nèi)分南、北兩片可采，頂板為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖、炭質(zhì)泥巖。該煤層屬較穩(wěn)定型局部可采煤層。為

85、富~高灰、高硫、低磷、高熔點(diǎn)灰份無(wú)煙煤?？扇蓟咚购繛?.87，原煤瓦斯含量平均為7.67。煤層火焰長(zhǎng)度在3~15mm之間，撲滅火焰的巖粉量為5~50%。煤層煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性。屬于不易自燃至易自燃煤層。?；夭煞秶鷥?nèi)有兩個(gè)陷落柱，三個(gè)斷層。回采工作面內(nèi)若無(wú)構(gòu)造溝通或未遭受破壞，則各含水層相對(duì)獨(dú)立，水力聯(lián)系微弱。地下水運(yùn)動(dòng)主要以層間逕流為主，在斷層或陷落柱附近，可能會(huì)與其它含水層發(fā)生水力聯(lián)系。加之現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，我們可以認(rèn)為個(gè)含水層之間

86、沒有相互的聯(lián)系。正常的涌水量為533m3/h，最大涌水量按800m3/h。</p><p>　　4.2 采煤方法選擇</p><p>　　4.2.1采煤方法選用原則</p><p>　　采煤方法的選擇應(yīng)該結(jié)合具體地質(zhì)條件和技術(shù)條件，綜合考慮高產(chǎn)、高效、材料消耗少，成本低、便于管理等因素。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用行之有效的的先進(jìn)技術(shù)，積極提高機(jī)械化水平。結(jié)合本設(shè)計(jì)采區(qū)的實(shí)際情

87、況，采用合理的采煤方法。</p><p>　　在所設(shè)計(jì)的采區(qū)中考慮到煤層屬于緩斜薄煤層，煤層頂板為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，在采煤施工中支護(hù)技術(shù)要求高，支護(hù)困難；煤質(zhì)為中硬偏軟，煤塵有爆炸性，有自然發(fā)火傾向，煤為富~高灰、高硫、低磷、高熔點(diǎn)灰份無(wú)煙煤等特點(diǎn)，礦井正常涌水，煤層瓦斯涌出量等特點(diǎn)。本采區(qū)在采煤施工中，采用液壓支架支護(hù)，利用綜采機(jī)進(jìn)行割煤，其采煤方法是薄煤層的單一走向長(zhǎng)壁全部垮落綜采。</p>&

88、lt;p>　　4.2.2確定采煤工藝的參數(shù)</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)有采煤工藝特點(diǎn)及綜采設(shè)備的使用效果，確定采區(qū)工作面長(zhǎng)度為200m，分為13個(gè)區(qū)段。，采用綜采工藝進(jìn)行回采。每一區(qū)段的平均采高為1.18m，從而進(jìn)行單一走向長(zhǎng)壁垮落采煤法進(jìn)行開采。</p><p>　　4.2.3采煤工作面的生產(chǎn)能力</p><p>　　………………………………………………(公

89、式2-1)</p><p>　　式中：A0-----回采工作面年生產(chǎn)能力，單位為t；</p><p>　　L-----工作面推進(jìn)度，單位為m/a；</p><p>　　l-----每次進(jìn)刀的距離，單位為m；</p><p>　　m-----煤層厚度，單位為m；</p><p>　　γ-----煤的容重，單位為t/m3；

90、</p><p>　　K-----工作面回采率，取0.92.</p><p>　　本采區(qū)采用綜合機(jī)械化采煤工藝，工作制為三八制，二班半采煤半班準(zhǔn)備，雙向割煤往返一次割兩刀，截深為0.6m，一年工作330天，工作面長(zhǎng)度為200m，工作面的回采率取0.92.采煤機(jī)的采掘速度為5.2。</p><p>　　所以：采煤機(jī)實(shí)際年生產(chǎn)能力：</p><p&g

91、t;　　A0=×L×m×γ×K=</p><p>　　4.2.4工作面接替順序</p><p>　　生產(chǎn)能力為140萬(wàn)t/a，目前開采準(zhǔn)備系統(tǒng)的發(fā)展方向是高產(chǎn)高效生產(chǎn)集中化，采用提高工作面單產(chǎn)，以一個(gè)工作面產(chǎn)量保證采區(qū)產(chǎn)量，所以定為采區(qū)內(nèi)一個(gè)工作面生產(chǎn)。在采區(qū)進(jìn)行施工生產(chǎn)時(shí)，采用上山施工的方式，先第一區(qū)段的煤層，然后由上向下依次進(jìn)行施工作業(yè)。以第一區(qū)

92、段為例進(jìn)行施工作業(yè)方式及施工順序進(jìn)行說明。</p><p>　　沿第一區(qū)段進(jìn)行劃分采高為0~2.95的煤層，運(yùn)輸上山和軌道上山位于第一區(qū)段煤層底板。在上水平布置區(qū)段回風(fēng)大巷，下水平布置區(qū)段運(yùn)輸大巷。利用單一走向長(zhǎng)壁垮落法進(jìn)行施工作業(yè)。隨著采煤工作面的推進(jìn)，有計(jì)劃地進(jìn)行采空區(qū)的支護(hù)與放頂，采下的煤沿平行于采煤作業(yè)面的方向運(yùn)出采場(chǎng)。由于煤層厚度為1.18m，屬于中厚煤層，煤質(zhì)為富灰、高硫、特低磷、高熔點(diǎn)灰份無(wú)煙煤，結(jié)

93、構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)斷層，可采用單一走向長(zhǎng)壁采煤法，綜合機(jī)械化采煤，沿煤層底板布置機(jī)采工作面，一次采出煤層的全部厚度。根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)備檢修能力，組織三班采煤，一班準(zhǔn)備的四班作業(yè)制。</p><p>　　雙向割煤往返一次割兩刀，截深為600mm，由于此綜采面較短，采煤機(jī)具有較高的空牽引速度工作面端頭空間狹小，不便于采煤機(jī)在端頭停留并維修保養(yǎng)，為提高開機(jī)率，采用綜采面中部斜切進(jìn)刀，一年工作330天，工作面長(zhǎng)度為200m，工作

94、面的回采率取0.92。采煤機(jī)割煤高度為1.18m。為保證規(guī)格質(zhì)量，適應(yīng)不穩(wěn)定頂板，移架方式采用單架依次順序式，支架沿采煤機(jī)牽引方向依次前移，移動(dòng)步距等于截深，支架移成一條線。</p><p>　　工作面回采工藝流程為：采煤機(jī)向上割煤、移架→采煤機(jī)向下裝煤→推移刮板輸送機(jī)→斜切進(jìn)刀→推移刮板輸送機(jī)。為了推移輸送機(jī)后，在支架底座前端與輸送機(jī)之間有富余的一個(gè)截深的寬度，工作面空間大，有利于行人、運(yùn)料和通風(fēng)；綜采面工作工

95、序配合方式采用及時(shí)支護(hù)方式，采煤機(jī)割煤后，支架依次立即前移、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。綜采面端頭支護(hù)方式采用自移式端頭支架，提高移動(dòng)速度，適應(yīng)巷道條件。綜采機(jī)械化采煤，采用單巷布置，區(qū)段運(yùn)輸巷中的一側(cè)需設(shè)置轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶輸送機(jī)，另一側(cè)設(shè)置泵站和移動(dòng)變電站等電氣設(shè)備，由圍巖條件采用梯形金屬支架。回采順序?yàn)閱喂ぷ髅娌贾煤笸耸交夭伞?lt;/p><p><b>　　4.3 采區(qū)參數(shù)&

96、lt;/b></p><p>　　4.3.1從煤層地質(zhì)條件考慮</p><p>　　該采區(qū)可采煤層的地質(zhì)條件較好，無(wú)斷層，煤層傾角為9°，煤層厚0—2.95m，平均1.18m。頂板為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖、炭質(zhì)泥巖，煤層埋藏穩(wěn)定。根據(jù)采煤工藝布置200m的工作面比較合適。</p><p>　　4.3.2從工作面生產(chǎn)能力考慮</p>

97、<p>　　工作面的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為140萬(wàn)t/a。正規(guī)循環(huán)每天進(jìn)六刀，采煤機(jī)滾筒截深為600mm，所以煤層的工作面實(shí)際年生產(chǎn)能力為：</p><p>　　A0=ι×L×m×γ×K=55242×5.3×200×1.4×0.93=140萬(wàn)t/a</p><p>　　能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求，一個(gè)工作面

98、生產(chǎn)就能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求，并且考慮到其他各個(gè)方面對(duì)生產(chǎn)的影響，工作面的長(zhǎng)度確定的合理。</p><p>　　4.3.3從運(yùn)輸設(shè)備及管理水平角度考慮</p><p>　　采區(qū)生產(chǎn)選用的設(shè)備均為國(guó)內(nèi)先進(jìn)的的生產(chǎn)設(shè)備，工作面選用的190米刮板輸送機(jī)能夠利用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的技術(shù)，能夠與時(shí)俱進(jìn)的跟上技術(shù)的發(fā)展。由于現(xiàn)在提倡管理人員的知識(shí)化、年輕化，所以工作面長(zhǎng)度為200米在管理上可以的。</

99、p><p>　　4.3.4從頂板管理及通風(fēng)能力考慮</p><p>　　該采區(qū)的頂板較穩(wěn)定，工作面可以適當(dāng)?shù)募娱L(zhǎng)，綜采工作面的長(zhǎng)度一般在150~250m，所以選擇的工作面的長(zhǎng)度為200m較合適。另外，工作面的瓦斯涌出量較低，通風(fēng)問題能夠解決。</p><p>　　4.3.5從巷道布置角度考慮</p><p>　　由于采區(qū)傾斜長(zhǎng)度為2540m，除去

100、煤柱寬及巷道寬308m，剩余2232m，把每個(gè)工作面長(zhǎng)度定為200米，n=2232/200=11.2 取n=11即分為11工作面。</p><p>　　4.3.6 經(jīng)濟(jì)合理的工作面</p><p>　　由地質(zhì)因素及技術(shù)因素設(shè)置工作面的長(zhǎng)度為200米 ，可提高生產(chǎn)效率，高產(chǎn)量、高效率，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益高。加快工作面的推進(jìn)速度，減少巷道的維護(hù)時(shí)間，降低回采總成本，設(shè)備、資源得到了最高利用。

101、</p><p>　　4.4回采工藝的確定</p><p><b>　　4.4.1采煤</b></p><p>　?。?）工作面長(zhǎng)度為200m,煤層傾角平均為9°,頂?shù)装宥急容^穩(wěn)定。傾向長(zhǎng)度為2540m，煤厚為1.18m，采用走向長(zhǎng)壁放頂煤采煤法，綜合機(jī)械化采煤，全部垮落法管理頂板。</p><p>　　(2)

102、進(jìn)刀方式： 為了合理利用工作時(shí)間，提高效率,采用往返兩刀割煤方式。采煤機(jī)自工作面下切口開始上行割頂煤，輸送機(jī)鏟煤板清浮煤。</p><p><b>　　采煤機(jī)設(shè)備選用：</b></p><p>　　①確定采煤機(jī)的牽引速度</p><p>　　v = （L－L1）/（T × 60－n × T1）（－8）</p

103、><p>　　式中v ——采煤機(jī)所需平均牽引速度，m/min；</p><p>　　L ——為工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，200m；</p><p>　　L1 ——工作面生產(chǎn)時(shí)采用斜切進(jìn)刀開機(jī)窩方式，開機(jī)窩長(zhǎng)度取35 m；</p><p>　　T——工作面開機(jī)時(shí)間：14 × 55% = 7.7 h；</p><p>　　

104、n——晝夜循環(huán)數(shù)，取8；</p><p>　　T1——開機(jī)窩時(shí)間，取20 min。</p><p>　　v = （1600－35）/（7.7 × 60－8 × 20） =5.2（m/min）</p><p>　　則工作面的最大牽引速度應(yīng)為 1.4 ×5.2=7.28（m/min）</p><p>　　按照計(jì)算，采

105、煤機(jī)的實(shí)際截煤速度應(yīng)達(dá)到6 ~ 8 m/min?？蛰d時(shí)要求其速度不小于12 m/min，以減少輔助工作時(shí)間。</p><p><b>　　②采煤機(jī)的功率</b></p><p>　　W = 60vBHkHw（－9）</p><p>　　式中W ——需要的采煤機(jī)功率，kW；</p><p>　　v ——采煤

106、機(jī)所需平均牽引速度，m/min；</p><p>　　B ——工作面截深，取0.600 m；</p><p>　　H ——采高，根據(jù)設(shè)備能力，取1.18m；</p><p>　　k——破巖能力系數(shù)，取1.4；</p><p>　　Hw——能耗系數(shù)（1.1 ~ 4.4），取3 ~ 3.5。</p><p>　　W = 6

107、0 ×5.2× 0.600× 1.18 × 1.4 × (3 ~ 3.5)/3.6 = 1200~1300（kW）</p><p><b>　　4.4.2運(yùn)煤</b></p><p>　　(1)工作面采用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，運(yùn)輸平巷采用轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。工作面可彎曲刮板輸送機(jī)型號(hào)： SGZ-730/260；&l

108、t;/p><p>　　(2)移架方式：由于采用及時(shí)支護(hù)方式，而且工作面每天推進(jìn)6刀，故選擇順序移架方式進(jìn)行移架。順序移架方式移架速度快，能滿足采煤機(jī)快速牽引的需要，適用于頂板比較穩(wěn)定的高產(chǎn)工作面。</p><p>　　工作面可彎曲刮板輸送機(jī)</p><p>　?、俟ぷ髅婀伟遢斔蜋C(jī)的生產(chǎn)能力應(yīng)保證采煤機(jī)采的煤被全部運(yùn)出，并留有一定備用能力。采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力比理淪生產(chǎn)能

109、力低得多，特別是受設(shè)備開機(jī)率和液壓支架移架速度、刮板機(jī)生產(chǎn)能力等影響和高瓦斯礦井瓦斯涌出量及通風(fēng)條件制約，牽引速度必然受限制，實(shí)際能力為：</p><p>　　Q = 60HBVrC（10－10）</p><p>　　式中Q ——采煤機(jī)小時(shí)割煤量，t/h；</p><p>　　HB——采高，1.18 m；</p><p>

110、;　　V——采煤機(jī)實(shí)際牽引速度取，5.2 m/min；</p><p>　　γ ——煤的容重，1.5 t/m3。</p><p>　　C——采煤機(jī)反向空牽引或清浮煤、割煤時(shí)的牽引速度，m/min；</p><p>　　Q = 60 × 1.18 × 0.600×5.2× 1.5 × 0.9 = 340（t/h）&l

111、t;/p><p>　　則刮板輸送機(jī)輸送能力應(yīng)達(dá)到340t/h。</p><p>　?、谶\(yùn)輸機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度和裝機(jī)功率應(yīng)依照工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度和采煤參數(shù)確定。初步計(jì)算，功率應(yīng)在1200 kW以上，結(jié)構(gòu)應(yīng)堅(jiān)固耐用， </p><p><b>　　4.4.3支護(hù)</b></p><p>　　端頭支架：由于巷道寬4.5m，而架寬為1.5m，

112、因此選3架，左右兩端共需6架。端頭支架型號(hào)：PDZ（掩護(hù)式）</p><p><b>　　液壓支架</b></p><p>　　工作面液壓支架采用掩護(hù)式。支架的頂梁要求采用整體剛性結(jié)構(gòu)。不使用鉸接頂梁，支架在要求的工作高度下應(yīng)能保證支架的整體穩(wěn)定性，應(yīng)設(shè)護(hù)幫板，前探梁帶一級(jí)護(hù)幫板，支架底座采用帶有基座千斤頂?shù)膭傂缘鬃?lt;/p><p>　　校核

113、支架的強(qiáng)度和高度</p><p><b>　　①校核高度</b></p><p>　　經(jīng)查《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》得到：</p><p>　　在實(shí)際使用中，通常所選用的支架的最大結(jié)構(gòu)高度比最大采高大200mm左右，即：；最小結(jié)構(gòu)高度應(yīng)比最小的采高小250～350mm，即：。</p><p>　　已知選用的 ZZS6000—17

114、/37 支撐掩護(hù)式液壓支架的最大結(jié)構(gòu)高度3.7m，滿足要求。支架的最小結(jié)構(gòu)高度為，滿足要求。</p><p><b>　?、谛：藦?qiáng)度</b></p><p><b>　　由</b></p><p>　　式中：q-----支護(hù)強(qiáng)度，Mpa；</p><p>　　K-----作用于支架上的頂板巖石厚度系

115、數(shù)，取6；</p><p>　　M-----采高，m；</p><p>　　ρ-----巖石密度，取 2.5×103Kg/m3;</p><p>　　g-----取10N/Kg。 </p><p><b>　　由</b></p><p>　　式中：F-----為支架支護(hù)面積，</

116、p><p><b>　　由</b></p><p>　　式中：P-----支架的工作阻力，KN；</p><p>　　Q-----支架的有效工作阻力，KN；</p><p>　　η-----支架的支撐效率，取80%</p><p>　　<支架工作阻力6000 KN， 滿足要求。</p>