礦井通風(fēng)課程設(shè)計--煤礦的通風(fēng)系統(tǒng)

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　本設(shè)計是針對于鄧家莊煤礦的通風(fēng)系統(tǒng)進行的設(shè)計，內(nèi)容涉及較多，設(shè)計時間較短，對于我來說，設(shè)計的過程是一個學(xué)習(xí)的過程，更是一個把所有知識與實踐相結(jié)合的一個過程。再此設(shè)計過程中，通過查閱資料和在老師的幫助下對全礦有了較為全面的認識和了解，其中以前的礦井開拓設(shè)計也為本次設(shè)計打下了一個良好的基礎(chǔ)。同時涉及的參考文獻較多，由于參考資料

2、層次不齊，難免存在一些錯誤，還望大家見諒。根據(jù)設(shè)計大綱所要求內(nèi)容，將設(shè)計分為五章，內(nèi)容主要有三部分，第一部分主要是對于鄧家莊煤礦的地質(zhì)條件和水文、煤層情況進行分析，從而合理的對煤田進行劃分，內(nèi)容涉及第一章。二到四章為設(shè)計的第二部分，也是本次設(shè)計的核心內(nèi)容，主要是對礦井的開拓和通風(fēng)系統(tǒng)進行合理設(shè)計，選擇合理的通風(fēng)方式和方法，并計算出容易時期和困難時期的風(fēng)阻，最后選擇出適合的風(fēng)機和對通風(fēng)費用進行概算。第五章介紹了礦用設(shè)備的選擇。</p

3、><p>　　由于時間緊迫，加之所學(xué)知識有限，本設(shè)計中難免有錯誤和不妥之處，歡迎大家批評指正。</p><p>　　2013年12月23號</p><p><b>　　目 錄 </b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p><b>

4、;　　目 錄2</b></p><p>　　第一章 井田地質(zhì)條件3</p><p>　　1.1 井田概況3</p><p>　　1.2 水文和地質(zhì)條件4</p><p>　　1.3 煤層及煤質(zhì)7</p><p>　　第二章 井田開拓12</p><p>

5、　　2.1 井田再劃分12</p><p>　　2.2 井田開拓方式17</p><p>　　2.3 主要巷道設(shè)計21</p><p>　　2.4 井底車場設(shè)計26</p><p>　　第三章 采煤方法29</p><p>　　3.1 采煤方法選擇29</p><p>　　3.

6、2 采區(qū)巷道布置及回采工藝31</p><p>　　3.3 采區(qū)車場選擇32</p><p>　　3.4采區(qū)生產(chǎn)能力確定34</p><p>　　第四章 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計36</p><p>　　4.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計36</p><p>　　4.2 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計37</p><p

7、>　　4.3 風(fēng)量計算與分配43</p><p>　　4.4 計算礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力49</p><p>　　第五章 礦井通風(fēng)設(shè)備選擇54</p><p>　　5.1主要通風(fēng)機的選擇54</p><p>　　5.2電動機的選擇60</p><p>　　5.3礦井通風(fēng)費用計算61</p>

8、<p><b>　　致 謝63</b></p><p><b>　　參考文獻64</b></p><p>　　第一章 井田地質(zhì)條件</p><p>　　本章主要介紹井田的地理概況以及井田煤系地層、開采賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件、煤層瓦斯涌出規(guī)律等地質(zhì)概況。</p><p&

9、gt;<b>　　1.1 井田概況</b></p><p><b>　　1）地理條件</b></p><p>　　鄧家莊煤礦位于北京市市北偏東約12km處，南距馬樂溝礦6km，距原京山鐵路開山車站19km，東距殺河發(fā)電廠5.5km。行政區(qū)域?qū)俦本┦惺虚_山區(qū)管轄。</p><p>　　本區(qū)為一平坦的沖積平原，東南面沿陡河?xùn)|岸

10、是由奧陶紀石灰?guī)r構(gòu)成的東北—西南方向起伏伸展的低山丘陵。從東往西有巍山（+290m）、鳳山（+180m）、小梁山（+100m）和菀豆山（+38m），由菀豆山向西南傾沒于平原之下。由巍山向東北低山丘陵接連綿延，地勢逐漸增高，直到青龍山標高達+493.01m。在井田北約7km為由震旦紀灰?guī)r構(gòu)成的低山丘陵，東西方向橫伏，這兩條低山丘陵在井田東面的青龍山一帶相匯合。低山丘陵的伸展方向與地層走向方向一致。井田內(nèi)地勢平坦，但北部稍高，向南低下，北部

11、地面標高為+38.8m，南端標高為+23.85m，傾向陡河。</p><p><b>　　2）地形地貌</b></p><p>　　流經(jīng)本區(qū)東南邊的陡河，發(fā)源于北部山區(qū)，上游由二支匯成，東支稱管河，發(fā)源于豐潤縣福山寺管泉，西支稱泉水河，發(fā)源于豐潤縣趙莊上水路。二支水流在雙橋村北側(cè)匯合，向南流經(jīng)唐山市區(qū)，下游匯集石榴河，向南流入渤海。河北省水利廳于1965年在雙橋村一帶

12、修建了陡河水庫，水庫大壩距井田東端的最近距離為2200m。陡河及陡河水庫雖然距井田區(qū)較近，但是因其底下均賦存有百余米的第四紀松散沉積物，而且存在有隔水作用的粘土層，對本礦充水沒有直接的影響。</p><p><b>　　3）氣象及條件</b></p><p>　　鄧家莊煤礦氣候?qū)侔氪箨懶?，夏季炎熱多雨，冬季嚴寒凜烈，氣溫變化較大。降水一般集中在七、八、九月份。氣象資料

13、統(tǒng)計：年降水量最大值為899.6mm（1987年），最小值為317.45mm（1997年），平均值為596.85mm。最大凍土深度0.5m，年降雨量一般520-680mm，年蒸發(fā)量1670mm，春冬季節(jié)多西北風(fēng)，夏秋季節(jié)多東南風(fēng)，一般風(fēng)力3-4級，最大風(fēng)力6級。</p><p><b>　　4）礦井其他概況</b></p><p>　　1995年開始建礦，采用凍結(jié)鑿井

14、法進行沖積層的鑿掘與砌筑，當鑿至188.55m時（煤5頂板中粗粒砂巖），涌水量達到每小時258m³，由于涌水水源、途徑及充水的其它因素不清，1998年對原精查地質(zhì)報告進行了復(fù)審，重新評價了地質(zhì)資料的成就與不足，1999年停建，2000年進行補充勘探工作，對水文地質(zhì)情況基本查清。礦井設(shè)計能力為年產(chǎn)180萬噸。</p><p>　　礦井開拓方式為中央立井多水平上山方式，第一水平標高為-271.5m，以中央石

15、門為主巷，分東翼和西翼，在煤層底板砂巖中各開拓兩條大巷，分別為軌道運輸巷和皮帶運輸巷。</p><p>　　采掘方式為大巷盤區(qū)和集中上山開采，目前井田共分兩個采區(qū)，即：東翼采區(qū)、西翼采區(qū)。</p><p>　　本礦井為高瓦斯礦井，并有煤塵爆炸危險。相對涌出量為：12m³/t，絕對涌出量為28m³/min；二氧化碳相對涌出量為1.5～2.85m³/t，絕對涌出量

16、為4.95～9.24m³/min。煤塵爆炸指數(shù)為38.42％～64.2％。</p><p>　　礦井通風(fēng)采用中央分列抽出式，由副井進風(fēng)，回風(fēng)井回風(fēng)?；仫L(fēng)水平標高為-140m。</p><p>　　1.2 水文和地質(zhì)條件</p><p>　　井田地理為一向斜，煤系地層為石炭系和二疊系以及其他系組成，所含煤層總共有5層，其中可供開采的煤層有2層，這些煤層上部都

17、覆蓋有厚度為100～380m的第四系沖積物。</p><p>　　1.2.1 礦井水文地質(zhì)</p><p>　　礦井最大涌水量為5.20m³/min，一般涌水量為3.73m³/min，至1998年底測得其涌水量為5.12m³/min。疏水中心排放的清水通過管路抽到地面供生活用水，其它質(zhì)量低于清水質(zhì)量的一些涌水排到-360m水倉通過有效的排水系統(tǒng)將這些涌水排至地

18、面，以方便其灌溉農(nóng)田，最后途經(jīng)東翼塌陷坑進行沉淀，然后經(jīng)過環(huán)游后通過后屯大渠將其流入陡河。</p><p>　　鄧家莊煤礦的水文地質(zhì)條件屬簡單型，有三個含水層，自下而上分別為：</p><p>　　1）奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ）</p><p>　　2）煤3以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）</p><p>　　3）風(fēng)化帶裂隙、孔隙承壓含

19、水層（Ⅲ）</p><p>　　其中與礦井生產(chǎn)較密切的為Ⅰ、Ⅱ。</p><p>　　補給關(guān)系是：大氣降水→Ⅰ、Ⅱ等各基巖含水層。礦井主要充水水源有：含水層水、斷層水、老空水。</p><p><b>　?。?）含水層水</b></p><p>　　礦井含水層充水水源主要是煤3以上砂巖裂隙承壓含水層水，含水層的水可通過巖

20、石裂隙滲透到主大巷和工作面，對礦井正常生產(chǎn)造成一定影響。</p><p><b>　?。?）斷層水</b></p><p>　　斷層水作為充水水源主要是通過斷層導(dǎo)通含水層水而形成的。斷層的性質(zhì)及圍巖的破壞程度是斷層充水的主要因素。張性正斷層、落差大、圍巖破壞嚴重便形成了良好的斷層充水條件。</p><p><b>　　（3）老空水&l

21、t;/b></p><p>　　由于煤層的開采方法和煤層本身的賦存狀態(tài)不同，所以工作面回采后隨著煤巖層垮落形成許多松散空隙，使工作面涌出的水積存在低洼的老空區(qū)內(nèi)，形成老空水。在高處的工作面采后形成老空水對相鄰低處的工作面產(chǎn)生影響。</p><p>　　礦井充水通道有自然通道和人為因素造成的充水，自然通道主要是巖石的孔隙、裂痕和斷層；而人為因素主要是采掘活動，因為采掘活動可使隔水層遭到

22、破壞，產(chǎn)生冒落裂隙，溝通含水層水。礦井首采的2煤層，其頂板灰白色中粗粒砂巖為一隔水層，擋住了2煤層上方的頂板砂巖裂隙含水層水，由于采掘活動，灰白色中粗粒砂巖經(jīng)常冒落，使隔水層遭破壞而導(dǎo)致上部含水層水下泄。</p><p>　　1.2.2 礦井地質(zhì)構(gòu)造</p><p><b>　　1）地質(zhì)構(gòu)造</b></p><p>　　鄧家莊煤礦井田位于開平向

23、斜的西北側(cè)，南北長約2.8km，東西寬約5.4km，北端閉合，南端開放，面積約15.12km²。地質(zhì)構(gòu)造簡單，向斜角度不大，平均為8°。只在井田四周有較大斷層。</p><p><b>　　2）煤系地層</b></p><p><b>　?。?）地層層組劃分</b></p><p>　　鄧家莊煤礦井田位

24、于開平向斜西北側(cè)，煤系地層的形成時代屬于石炭紀和二疊紀。煤系基底地層為中奧陶統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r。</p><p>　　本井田與開平煤田其它構(gòu)造單元的地層特征基本相似。</p><p>　?。?）石炭系上統(tǒng)（C3）</p><p>　　趙各莊組C3，該組是鄧家莊煤礦井田當中一個重要的含煤地層，本組含煤地層一般厚度為135m。本組含煤地層以粉砂巖為主，其次為砂巖，其中各種

25、巖石所占百分比如下所示：粉砂巖類為38.3％，砂巖類為29.5％，煤層為17.4％，粘土巖為14.8％。巖相組合主要是瀉湖海灣相和泥巖沼澤相相互交替沉積，同時在瀉湖海灣相之后出現(xiàn)有湖濱三角洲相。</p><p>　　（3）二疊系下統(tǒng)P1</p><p>　　下界為煤5頂板之泥巖頂面，為整合接觸。上界為礬土質(zhì)粘土巖之頂板，井田內(nèi)該層大部分被沖蝕掉。本統(tǒng)地層一般厚度為235.76m，分上下兩組

26、，上組稱唐家莊組，下組稱大苗莊組，其中大苗莊組是重要的含煤地層。</p><p>　　本組一般厚度為90.36m，最小厚度為65m。本組地層以粉砂巖和砂巖為主，粘土巖也較多，巖石大致百分比為：粉砂巖類占36.2％，砂巖類占30.2％，粘土巖類占19.2％，煤占14.4％。巖相組合主要是瀉湖海灣相、三角洲相及泥炭沼澤相沉積。在本組頂部出現(xiàn)了大陸河流沖積相沉積。</p><p><b&g

27、t;　　（4）風(fēng)化殼</b></p><p>　　巖石特點：巖層顯著變色，粘土巖和砂巖均變成淺黃色、灰白色或其它雜色；巖石硬度降低，產(chǎn)生風(fēng)化裂隙，疏松易碎，裂隙中有黃色充填物；巖石礦物發(fā)生淋濾分解作用。在垂直方向上，區(qū)內(nèi)風(fēng)化殼具有分帶性：上部強風(fēng)化帶和下部弱風(fēng)化帶。</p><p><b>　　1.3 煤層及煤質(zhì)</b></p><p&

28、gt;<b>　　1.3.1 概述</b></p><p>　　井田煤系主要由石炭系上統(tǒng)和二疊系下統(tǒng)地層組成，煤系地層總厚度約150m，共含大小煤層3～5層，煤層總厚度7m，含煤系數(shù)為5.7％，其中可采煤層共2層，即煤2、煤5。煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)如圖1-1：</p><p>　　圖1-1煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)</p><p>　　1.3.2 可采煤層厚度、

29、結(jié)構(gòu)及變化</p><p>　　1）煤2：為礦井的主采煤層，厚度為0.00～5.21m，平均厚度為2.5m。傾角為7°～9°，平均傾角為8°。煤層為黑色、條帶狀構(gòu)造，玻璃光澤，以亮煤為主，間夾暗色條帶，局部含絲炭，偶含黃鐵礦膜，半亮～光亮型。</p><p>　　2）煤5：為礦井的主采煤層，厚度為1.27～5.80m，平均厚度為3m，煤層傾角為0～30

30、6;，平均傾角為10°。煤層為黑色，塊狀構(gòu)造，下部為條帶狀構(gòu)造，質(zhì)硬，玻璃光澤～暗淡光澤，半亮～半暗型，含夾石1～2層，最多達3層，為簡單結(jié)構(gòu)煤層，其中下部含一層分布極穩(wěn)定的細砂巖夾矸，灰白色或淺灰色，條帶狀，致密堅硬，厚度0.02～0.78m，平均0.39m。煤層的容重為1.35t/m³。區(qū)內(nèi)煤層厚度變化較大。（詳見下表1-1）</p><p>　　表1-1煤層地質(zhì)特征表</p>

31、<p>　　1.3.3 煤層的穩(wěn)定性和煤質(zhì)</p><p>　　井田內(nèi)共有可采煤層兩層，煤2、煤5為穩(wěn)定煤層。</p><p><b>　　1）煤的化學(xué)分析</b></p><p>　　（1）硫份：各煤層全硫平均含量為0.25％～3.66％，其中煤5含量低于1％，屬低硫煤；煤2含硫量最高為3.66％，平均為3.07％，屬富硫煤，其

32、所含硫量分為：黃鐵礦硫占59％，有機硫占36％，硫酸鹽硫占2.5％。</p><p>　　（2）磷份：磷份平均含量最大0.0825％，最小0.008％，其中煤5為特低磷煤，煤2為中磷煤。</p><p>　?。?）發(fā)熱量：各可采煤層發(fā)熱量變化范圍在18.01～24.18MJ/kg之間，各煤層發(fā)熱量由大至小為：煤2＞煤5。一般情況是煤層灰分高的發(fā)熱量低，而煤層灰分低的其發(fā)熱量高。</p

33、><p>　　2）煤的工業(yè)用途評價</p><p>　　井田內(nèi)各煤層均屬氣煤類，結(jié)焦性能較差，塊度小，抗碎性及抗磨性能較差，不適于單獨煉焦，可以考慮作配焦用煤；煤的焦油含量較高，屬富油煤～高油煤，發(fā)熱量均在18.01～24.18MJ/Kg，主要為動力用煤</p><p>　　1.3.4 煤層頂?shù)装?lt;/p><p><b>　　1）煤2&

34、lt;/b></p><p>　　偽頂：暗灰色泥巖或粉砂巖，厚0～0.08m，隨采隨落，區(qū)內(nèi)大部分缺失。</p><p>　　直接頂：灰色粉砂巖，有明顯水平層理或波狀層理，塊狀，含有豐富的植物葉片化石，偶見淺褐色結(jié)核，厚度變化較大，極不穩(wěn)定，厚0～3.86m，平均1.97m。</p><p>　　老頂：灰白色中砂巖，夾粉砂巖，厚層狀；巖石成分為石英及泥質(zhì)巖屑，

35、次為暗色燧石，并含有紫紅色的礦物細粒；膠結(jié)物為高嶺土質(zhì)基底式膠結(jié)，占30％，極易風(fēng)化，遇水澎漲，厚10.43～39.2m，平均12.00m。</p><p>　　底板：灰黑色泥巖，致密塊狀，斷口呈貝殼狀或參差狀，含菱鐵質(zhì)結(jié)核及黃鐵礦散晶體，結(jié)核大小不一，扁球狀成層狀分布，含大量植物根化石，厚4.51～8.60m，平均6.44m。</p><p><b>　　2）煤5</b&

36、gt;</p><p>　　直接頂：灰黑色泥巖，塊狀，致密細膩，貝殼狀斷口，含菱鐵質(zhì)透鏡狀結(jié)核及黃鐵礦聚集體，含海相動物化石(在西翼曾采到完整的動物介殼化石)層厚3.96～9.47m，平均6.65m。</p><p>　　老頂：淺灰色～灰白色細砂巖，塊狀，鈣質(zhì)基底式膠結(jié)，成分以石英為主，易風(fēng)化，厚度不穩(wěn)定，一般在0.65～8.23m之間，平均2.69m。</p><p&

37、gt;　　直接底：灰～灰白色帶褐色泥巖或粘土質(zhì)粉砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，塊狀構(gòu)造，含大量植物根化石，厚0.53～3.87m，平均1.85m。</p><p>　　1.3.5 瓦斯、煤塵及煤的自燃傾向性</p><p>　　根據(jù)鉆孔煤樣和周圍礦井生產(chǎn)實際調(diào)查分析，本礦煤層平均瓦斯相對涌出量12m³/t，絕對涌出量為25m³/min；二氧化碳相對涌出量為1.5～2.85m³

38、;/t，絕對涌出量為4.95～9.24m³/min。煤塵爆炸指數(shù)為38.42％～64.2％。屬高瓦斯礦井。</p><p>　　根據(jù)鉆孔煤樣和周圍礦井生產(chǎn)實際調(diào)查分析，本礦井煤5煤塵有爆炸危險性外，煤2有自燃傾向性。本區(qū)屬地溫正常區(qū)，地溫梯度0.6-2.9℃/hm，恒溫帶深45m左右。</p><p>　　第二章 井田開拓</p><p>　　煤田劃分

39、為井田，是井田開拓所要解決的一個主要問題。本章主要內(nèi)容為：進行井田再劃分、礦井產(chǎn)能力的核定、設(shè)計開拓方式和煤層群開拓方式、階段大巷井設(shè)計、井底車場設(shè)計等。</p><p><b>　　2.1 井田再劃分</b></p><p>　　2.1.1 井田邊界</p><p><b>　　礦井井田范圍：</b></p>

40、<p>　　井田東西走向長5.4km，南北傾斜寬2.8km，井田面積15.12km²，除去井田內(nèi)未搬走的村莊，扣除0.05km²實際井田可開采面積15.07km²。</p><p>　　2.1.2 礦井儲量</p><p>　　1）礦井工業(yè)儲量計算</p><p>　　礦井工業(yè)儲量計算可用下式計算：</p>

41、<p>　　Zg= （2-1）</p><p>　　式中 Zg—礦井工業(yè)儲量，t；</p><p>　　Si—計算塊段的平均走向長度，m；</p><p>　　Li—計算塊段的平均傾斜長度，m；</p><p>　　Mi—計算塊

42、段的平均煤厚，m；</p><p>　　R—煤的容重，t/m³，經(jīng)實測取1.2857/m³。</p><p>　　故礦井工業(yè)儲量為：Zg==5400×2800×(2.5+3)×1.2857</p><p><b>　　=10692萬t</b></p><p><b&

43、gt;　　2）可采儲量計算</b></p><p>　　礦井可采儲量可用下式計算：</p><p>　　Zk=（Zg-P）×C （2-2）</p><p>　　式中 Zk—可采儲量，t；</p><p>　　P—固定

44、煤柱損失，t；固定煤柱損失系指為保護工業(yè)廣場、井筒、建筑物、</p><p>　　鐵路、超高壓輸電線路等而留的保護煤柱，以及為了安全生產(chǎn)而留設(shè)的</p><p>　　井田邊界、斷層、河流、湖泊等隔離煤柱；</p><p>　　C—采區(qū)回采率，C值的大小取決于不同的開采方法。為了提高資源的回收率，</p><p>　　減少煤炭損失，國家規(guī)定采區(qū)

45、回采率一般不應(yīng)小于以下數(shù)值：</p><p>　　厚煤層：75%；中厚煤：80%；薄煤層：85%</p><p>　　所以，礦井可采儲量可進行如下計算：</p><p>　　固定煤柱損失按工業(yè)儲量的5%計算，本礦井可采的2、5號煤層均屬中厚煤層，采區(qū)回采率取80%，故有：</p><p>　　P=Zg×5%=534.6萬t；<

46、/p><p>　　Zk=（Zg-P）×C=（10692-534.6）×80%=8125.92萬t</p><p>　　各煤層儲量見下表2-1</p><p><b>　　表2-1儲量分配表</b></p><p>　　3）礦井設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限</p><p>　　礦井服務(wù)年限

47、要和礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)。大型礦井建設(shè)工期長，需要裝備大型固定設(shè)備，基建工程量大。所以，建設(shè)投資較高。為了充分發(fā)揮投資效果，礦井股務(wù)年限應(yīng)該長些。反之，小型礦井的礦井服務(wù)年限應(yīng)短些。</p><p>　　礦井服務(wù)年限與礦井生產(chǎn)能力存在一個技術(shù)上經(jīng)濟上都比較合理的關(guān)系。當?shù)V井儲量一定時，井型增加，投資增加，噸煤投資成本增加。另一方面，井型增加，生產(chǎn)集中，機械化水平和勞動效率高，噸煤的生產(chǎn)成本減少。</p>

48、<p>　　礦井服務(wù)年限可用下式計算：</p><p>　　T=Zk/(A×K) （2-3）</p><p>　　式中 T—服務(wù)年限，a；</p><p>　　Zk—可采儲量，t；</p><p>　　A—礦

49、井設(shè)計年產(chǎn)量，t/a；</p><p>　　K—儲量備用系數(shù)。（《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定儲量備用系數(shù)一般取1.3-1.5，按本礦井地質(zhì)條件取中間值1.4）</p><p>　　由于煤層賦存條件較好，根據(jù)儲量情況，可預(yù)設(shè)礦井為大型礦井。按大型礦井服務(wù)年限下限要求[2]，T取60年，儲量備用系數(shù)K取1.4，現(xiàn)求礦井設(shè)計生產(chǎn)能力A：</p><p>　　A=Zk/（T&#

50、215;K）[1]=8125.92/(60×1.4)=96.74萬t/a；</p><p>　　可見，不能保證大型礦井的產(chǎn)量，設(shè)計為大型礦井不合理?？紤]改設(shè)為中型礦井。同理，按中型礦井服務(wù)年限下限要求[2]，T取50年，儲量備用系數(shù)K取1.4，現(xiàn)求礦井設(shè)計生產(chǎn)能力A：</p><p>　　A=Zk/（T×K）=8125.92/(50×1.4)=116.1萬t/

51、a；</p><p>　　根據(jù)煤層賦存情況和礦井設(shè)計可采儲量，按煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范規(guī)定，將礦井設(shè)計生產(chǎn)能力A確定為90萬t/a，計算服務(wù)年限：</p><p>　　T=Zk/(A×K)=8125.92/(90×1.4)=64.5a</p><p>　　通過上述計算，將礦井設(shè)計生產(chǎn)能力A確定為90萬t/a時，服務(wù)年限T=64.5a>50a符

52、合《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》要求，因此設(shè)計本礦井產(chǎn)量為90萬t/a。</p><p><b>　　4）井田再劃分</b></p><p>　?。?）井田階段劃分和開采水平設(shè)置</p><p>　　一般情況下井田的范圍都比較大，為了有計劃、按順序、安全合理地開采井田內(nèi)的煤層，以獲得好的技術(shù)經(jīng)濟效果，必須將井田劃分為若干個小的部分，然后有序地進行開采。&

53、lt;/p><p><b>　　基本概念：</b></p><p><b>　?、陔A段</b></p><p>　　在井田的范圍內(nèi)沿傾斜方向，按一定標高將井田劃分成若干長條部分以便開采，這樣的長條部分稱為階段。階段的走向長度等于井田走向全長。階段的傾斜長度由階段的垂直高度決定，一般可以走一百米到一千米以上。</p>

54、<p><b>　?、谒?lt;/b></p><p>　　通過運輸或通風(fēng)平巷的某一標高的水平面稱為水平。水平通常以標高、用途、開采順序來表示。開采水平是指具有井底車場及主要運輸大巷的水平，稱為開采水平，簡稱水平。一般研究和討論的水平主要是指開采水平。</p><p>　　一個井田可以用一個水平開采或者用幾個水平開采，前者稱為單水平開拓，后者稱為多水平開拓。

55、</p><p><b>　?、蹎嗡介_拓</b></p><p>　　用一個開采水平把井田沿傾斜劃分為兩個階段，水平以上稱為上山階段，水平以下稱為下山階段。單水平開拓一般用在煤層傾角較小（16°以下），井田傾斜長度也比較小的地方。</p><p>　　如果本井田用單水平開拓，就需要有下山階段，而由于下山開拓的防治水害工程量大，且不易

56、開展；另外有下山階段的話，容易造成跑車事故。故本井田不采用單水平開拓。</p><p><b>　?、芏嗨介_拓</b></p><p>　　用兩個以上開采水平來開采整個井田的，稱為多水平開拓。按開采水平服務(wù)的階段布置方式的不同，可分為多水平上山開拓、多水平上、下山開拓和多水平混和開拓。多水平開拓一般用在井田的傾斜長度比較大或者煤層傾角大的地方。由于本礦井的傾角是8&

57、#176;，所以可以采用多水平開拓的方式。</p><p>　　所以一個礦井的水平數(shù)和階段數(shù)是不一定相等的，因為一個水平既可以為一個階段服務(wù)，也可以為兩個階段服務(wù)。因為采用兩個水平的開拓方式，避免了下山開拓，井田的管理和生產(chǎn)更為安全，所以本礦采用了兩個水平的多水平開拓方式。</p><p>　　現(xiàn)對本井田進行再劃分：</p><p>　　由于井田走向長5.4km，傾

58、斜長2.8km，又煤層傾角約為在8°，計算得煤層最高端與最低端高差△H，計算公式如下：</p><p>　　△H=2800×sin8°=389.6m</p><p>　　根據(jù)井田條件，考慮將本井田劃分為三個階段，設(shè)置兩個水平，階段垂高△H’=△H/3=129.9m。由此得斜長L=129/tan8°=924m，所以階段斜長為924m。</p>

59、;<p>　　因井田內(nèi)瓦斯和涌水量問題，若采用上下山開采，開采下山部分在技術(shù)上困難較多，故決定階段內(nèi)均采用上山開采。由于井田斜長較大，傾角在8°左右，因此排除了單水平上下山開采的開拓方案。這樣，井田階段劃分和開采水平設(shè)置采用三個階段，兩個水平方案，即每階段傾斜長924m。</p><p><b>　?。?）階段內(nèi)布置</b></p><p>　

60、　井田劃分成階段后，階段內(nèi)范圍仍然較大，一般情況下井田范圍內(nèi)整階段開采在技術(shù)有一定難度，通常階段內(nèi)要再劃分，以適應(yīng)開采技術(shù)的要求。</p><p>　　由于井田走向較長，故每個階段又可劃分為若干采區(qū)，根據(jù)井田范圍，初步設(shè)計每個階段為四個采區(qū)，除去工業(yè)廣場和井田邊界固定煤柱，則單向開采的采區(qū)走向長度為800m，雙向開采為1600m，傾斜長924m。本礦井的東一、二，西一、二均為單翼開采，東三、四、五、六，西三、四、

61、五、六均為雙翼開采。因為在這些采區(qū)上面的地質(zhì)情況不好，而且上面還有村莊等建筑，不適宜開采。</p><p>　　（3）階段和開采水平參數(shù)</p><p><b>　?、匐A段垂高</b></p><p>　　△H’=△H/2=129m；</p><p><b>　?、陔A段服務(wù)年限</b></p&

62、gt;<p>　　第一、第二、第三階段64.5/3=21.5a</p><p>　　③區(qū)段數(shù)目及區(qū)段斜長</p><p>　　每個采區(qū)劃分為6個區(qū)段，區(qū)段斜長為：924/6=154m</p><p>　　2.2 井田開拓方式</p><p><b>　　1）井田開拓方案</b></p><

63、;p>　　開拓方式是指進入礦體的方式、井田及階段內(nèi)的劃分方式。如用立井—單水平—分區(qū)式、斜井—多水平—分段式等表示井田開拓方式。通常以井峒形式把井田開拓方式分成平峒開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓四種形式。</p><p>　　根據(jù)本礦的地質(zhì)等條件，正對選定的工業(yè)場地，和既有的井下工程設(shè)施，結(jié)合礦井的建設(shè)規(guī)模、煤層賦存條件、井筒提升方式和建設(shè)投資等因素，采用立井兩水平分區(qū)是開拓方式，即：</p>

64、;<p>　　全井田采用主立井、副立井、回風(fēng)立井多水平分區(qū)式開拓。且井田劃為三個個階段，每個階段又劃分為四個采區(qū)。該種方式不受表土、煤層、地質(zhì)構(gòu)造等條件限制，適應(yīng)性較強，同時，井筒斷面大，可以滿足通風(fēng)的要求，尤其對深井更有煤柱丟失少，鑿井施工難度小，投資少，系統(tǒng)簡單，主提升時間短。其缺點是施工技術(shù)、井筒裝備復(fù)雜，不能躲開煤層頂板的含水層及流沙層，施工困難，掘進速度慢。</p><p><b&g

65、t;　　2）煤層開采順序</b></p><p>　　（1）沿煤層傾斜方向的開采順序</p><p>　　沿煤層傾斜方向，一般是自上而下按階段依次進行回采，稱為下行開采順序。反之，則為上行開采。下行開采順序，由于它的開采順序是由淺及深，初期工程量小，投資低，建井快，開采技術(shù)上也比較簡單。</p><p>　　在階段內(nèi)部不論分區(qū)式或分段式一般也采用下行開采

66、順序，因為其不管是技術(shù)上和在安全維護上，都較為可行。而當在近水平煤層開采時，上、下行開采均可以。</p><p>　?。?）沿煤層走向的開采順序</p><p>　　在井田內(nèi)，由于主井在煤層沿其走向方向的位置不同，可將井田分為雙翼井田與單翼井田。</p><p>　　一般將井筒所處的位置看作后，而將井田邊界的位置看作前。在井田的一翼內(nèi)無論是分區(qū)式開采或者是分段式開采

67、，由于沿煤層走向開采方向不同可分為前進式和后退式的開采順序。</p><p>　　前進式具有初期工程量小，建井期短，出煤快，初期投資小等優(yōu)點。對于上山階段來說，一般都采用前進式。而對于采區(qū)內(nèi)部來說，一般都采用后退式，即所謂采區(qū)前進式、區(qū)內(nèi)后退式。對于下山階段可以采用前進式也可以采用后退式。</p><p>　　據(jù)此，可將本礦井設(shè)計為沿煤層走向的開采順序為：采區(qū)前進式，采面后退式。</

68、p><p><b>　　3）煤層群開拓</b></p><p>　　當若干煤層或煤組由一個礦井開采時，稱為煤層群開拓。</p><p>　　為了盡量減少開拓工程量，改善開采的技術(shù)經(jīng)濟指標，通常根據(jù)煤種、煤質(zhì)、厚度及層間距等因素，按照開采技術(shù)的要求，將煤層群劃分為若干煤層組。</p><p>　　煤層群的分組要盡量為了便于煤質(zhì)

69、管理，同組煤組的煤種和煤質(zhì)應(yīng)盡可能相同；同組煤層的層間距應(yīng)當較小，以便于生產(chǎn)管理和減少石門的掘進量；力求各煤組煤層的有利于配采和均衡生產(chǎn)；將含沼氣等級相同或相近的煤層盡量劃分為一組，以便于通風(fēng)管理；應(yīng)考慮同組煤采用相同采煤方法的可能性；煤層間的聯(lián)系方式。</p><p>　　開拓煤層群時，無論是煤組或是煤層之間都需要用巷道聯(lián)系，以構(gòu)成全礦完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。煤層之間的聯(lián)系方式可以利用直立的溜井或暗井、傾斜的巖石巷道或

70、水平的石門等。這些方式的選擇主要取決于煤層傾角和煤層層間距離。層間距不變時，溜井的長度隨煤層傾角的增大而增長，而石門長度則隨傾角增大而縮短，傾斜巷道的長度介于溜井與石門之間。</p><p>　　根據(jù)本礦的地質(zhì)條件和煤層賦存條件，本礦煤層群開拓選用石門聯(lián)系的煤層群分組聯(lián)合開拓。兩煤層為一組采用共用運輸上山的聯(lián)合開拓。</p><p>　　4）主、副井及風(fēng)井設(shè)計</p><

71、;p>　?。?）井筒數(shù)目位置的確定</p><p><b>　　①井筒數(shù)目</b></p><p>　　鄧家莊煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力為90萬噸/年，生產(chǎn)能力大，服務(wù)年限長，因而，在投產(chǎn)初期確定一個主井，擔負礦井的主提升；一個副井，擔負礦井的輔助運輸及升降人員。為了滿足通風(fēng)及輔助運輸?shù)男枰?，又鑿一新風(fēng)井，同時兼作副提。</p><p><b

72、>　　②井筒位置</b></p><p>　　為了使井下各翼儲量分布均衡，減少運輸費用和通風(fēng)阻力， 將主副井筒布置在井田中央。這種布局有以下優(yōu)點：工業(yè)廣場煤柱損失比布置在井田中央少；投產(chǎn)初期開拓工程量少；投產(chǎn)后短期內(nèi)能達到設(shè)計生產(chǎn)能力，使運輸、通風(fēng)、井巷維護等費用最低。</p><p>　?。?）井筒斷面與提升能力</p><p>　?、僦骶矁?/p>

73、斷面面積 19.64m²</p><p>　　主井提升能力 447.3噸/時</p><p>　?、诟本矁魯嗝婷娣e 28.27m²</p><p>　　副井提升能力 3.4噸/次</p><p>　　

74、③風(fēng)井斷面面積、提升能力與副井相同</p><p><b>　?。?）井筒裝備</b></p><p>　　主井凈直徑5m，安裝金屬罐道、罐道梁、一對10m³箕斗和通訊電纜一條，通風(fēng)水平以上，設(shè)行人梯子間。安裝480mm（外徑）排水管三條。動力電纜兩條，并予留1條管路和兩條動力電纜的位置。</p><p>　　副井凈直徑6m，安裝金屬

75、罐道、罐道梁、行人梯子間。一對滾動罐耳3T。單層普通罐籠，鋼絲繩防墜器，準備改鋁合金雙層罐籠，以便雙層提升人員，單層絞材料及矸石。外徑419mm，排水管路3條，動力電纜4條和通訊電纜一條，并予留后期排水管路1條和動力電纜的位置兩條。</p><p>　　井筒特征、用途及裝備見表2-1井筒特征表。</p><p>　　表2-1 井筒特征表</p><p>　　2.3

76、主要巷道設(shè)計</p><p>　　2.3.1 運輸大巷設(shè)計</p><p><b>　　1）巷道位置</b></p><p>　　主要運輸大巷一般布置在最下一個可采煤層底板下不受開采影響的較堅硬的巖石中以保證開采水平和采區(qū)有一定的儲量。</p><p>　　鄧家莊煤礦煤層有自然發(fā)火傾向，因此采用了集中運輸大巷采區(qū)石門的布

77、置方式，將運輸大巷均布置在最下一個可采煤層底巖石中，這種布置方式有以下特點：</p><p>　　（1）大巷布置在底板巖石中，可以避免支承壓力對大巷在影響，大大改善了巷道維護條件，降低了生產(chǎn)期間的維護費用。</p><p>　　（2）集中開拓可采煤層，生產(chǎn)能力大。</p><p>　　（3）大巷布置在巖石中，不受煤層起伏及走向變化的影響，可按開采技術(shù)要求直線掘進，易

78、于掌握工程質(zhì)量，便于采用大型運輸設(shè)備，特別是皮帶運輸。</p><p>　?。?）各煤層可同時進行回采準備，開采順序靈活，開采強度大。</p><p>　?。?）煤層內(nèi)可不留煤柱，煤柱損失少，提高了回收率。</p><p>　　（6）便于布置采區(qū)煤倉，有利于均衡生產(chǎn)。</p><p><b>　　2）巷道選型</b>&l

79、t;/p><p>　　根據(jù)礦井產(chǎn)量和地質(zhì)條件仍選巷道斷面形狀為半圓拱形，支護方式為噴漿支護，其斷面圖如圖2-1。</p><p>　　圖2-1 巷道斷面形狀</p><p>　　3）巷道的高度和寬度</p><p>　　H0=h0+h2 （

80、2-4）</p><p>　　式中 H0—巷道的凈高度（指除去支護厚度后，可能利用的最大空間高度），</p><p>　　設(shè)計規(guī)定，運輸巷道的凈高度不小于1900mm；</p><p><b>　　h0—為拱的高度；</b></p><p><b>　　h2—巷道的墻高。</b></p>

81、;<p>　　取h0為2.2m，h2為1.9m，則H0為4.1m；由于巷道為半圓拱形，拱高h0=2.2m，則寬度B=4.4m。</p><p><b>　　4）巷道的凈斷面積</b></p><p>　　巷道的凈斷面積可用公式：S凈=B×（h2+0.39×B）

82、 （2-5）</p><p>　　可得：S凈=B×（h2+0.39×B）=15.91m²</p><p>　　2.3.2 井底車場巷道</p><p><b>　　1）巷道選型</b></p><p>　　由于井底車場為環(huán)行臥式井底車場，故可設(shè)計其巷道斷面形狀為半圓拱形形狀，

83、支護方式為噴漿支護。其斷面圖如圖2-1巷道斷面形狀所示。</p><p>　　2）巷道的高度和寬度：</p><p>　　利用公式（2-4）計算，取h0為2.0m，h2為2.0m，則H0為4.0m；由于巷道為半圓拱形，拱高h0=2.0m，則寬度B=4.0m。</p><p><b>　　3）巷道的凈斷面積</b></p><

84、p>　　巷道的凈斷面積可用公式（2-5）計算</p><p>　　可得：S凈=B×（h2+0.39B）=4×（2+0.39×4）=14.24m2</p><p>　　2.3.3 采區(qū)上山（軌道上山、運輸上山、回風(fēng)上山）</p><p><b>　　1）巷道選型</b></p><p>

85、　　根據(jù)鄧家莊煤礦地質(zhì)條件和礦井生產(chǎn)能力，可仍選采區(qū)上山斷面形狀為半圓拱形形狀，支護方式為噴漿支護，其斷面圖如圖2-1。</p><p>　　2）巷道的高度和寬度</p><p>　　根據(jù)公式（2-4）：H0=h0+h2計算</p><p>　　式中：H0—巷道的凈高度（指除去支護厚度后，可能利用的最大空間高度），按設(shè)計規(guī)定，運輸巷道的凈高度不小于1900mm；&l

86、t;/p><p><b>　　h0—為拱的高度；</b></p><p><b>　　h2—巷道的墻高。</b></p><p>　　取h0為2.0m，h2為1.5m，則H0為3.5m；由于巷道為半圓拱形，拱高h0=2.0m，則寬度B=4.0m。</p><p><b>　　3）巷道的凈斷面積

87、</b></p><p>　　巷道的凈斷面積可用公式（2-5）：S凈=B×（h2+0.39×B）計算</p><p>　　可得：S凈=B×（h2+0.39×B）=12.24m²</p><p>　　2.3.4 區(qū)段進回風(fēng)巷</p><p><b>　　1）巷道選型<

88、/b></p><p>　　由于巷道不屬于永久性支護，故選擇巷道形狀為梯形斷面，支護形式為工字鋼支護。其斷面形狀如圖2-2區(qū)段進回風(fēng)巷斷面形狀所示。</p><p>　　圖2-2 區(qū)段進、回風(fēng)巷斷面形狀</p><p>　　2）巷道的高度和寬度</p><p>　　巷道的高度h=2.8m，上底寬a=2.6m，下底寬b=3.4m。<

89、/p><p><b>　　3）巷道的凈斷面積</b></p><p>　　根據(jù)公式：S凈=h×（a+b）/2 （2-6）</p><p>　　計算出梯形的凈斷面積S凈=h×（a+b）/2</p><p>　　=2.8×（2

90、.6+3.4）/2</p><p><b>　　=8.4m²</b></p><p>　　2.3.5 回風(fēng)大巷及回風(fēng)石門</p><p><b>　　1）巷道選型</b></p><p>　　由礦井地質(zhì)條件選回風(fēng)大巷和回風(fēng)石門斷面形狀為半圓拱形狀，斷面形狀圖如</p><

91、;p>　　圖2-3回風(fēng)大巷及回風(fēng)石門形狀所示。</p><p>　　圖2-3 回風(fēng)大巷及回風(fēng)石門形狀</p><p>　　圖2-3 回風(fēng)大巷及回風(fēng)石門形狀</p><p>　　2）巷道的高度和寬度</p><p>　　根據(jù)公式（2-3-1）：H0=h0+h2</p><p>　　式中 H0—巷道的凈高度（指除去

92、支護厚度后，可能利用的最大空間高度），按設(shè)計規(guī)定，運輸巷道的凈高度不小于1900mm；</p><p><b>　　h0—為拱的高度；</b></p><p>　　h2—為巷道的墻高。</p><p>　　取h0為2.0m，h2為1.5m，則H0為3.5m；由于巷道為半圓拱形，拱高h0=2.0m，則寬度B=4.0m。</p>&l

93、t;p><b>　　3）巷道的凈斷面積</b></p><p>　　巷道的凈斷面積可用公式：S凈=B（h2+0.39B）計算</p><p>　　由上式可得：S凈=B（h2+0.39B）=4.0（1.5+0.39×4.0）=12.24m²</p><p>　　2.4 井底車場設(shè)計</p><p>

94、;　　1）井底車場的形式和選型</p><p>　　井底車場是井硐與井下主要巷道連接處的一組巷道和硐室的總稱。它擔負著礦井煤、矸石、物料、設(shè)備、人員的轉(zhuǎn)運，并為礦井的通風(fēng)、排水、供電服務(wù)，是連接井下運輸和井筒提升的樞紐。</p><p>　　根據(jù)礦車在井底車場內(nèi)運行的特點，井底車場又可分為環(huán)行井底車場和折返式井底車場兩大類。</p><p><b>　?。?/p>

95、1）環(huán)行井底車場</b></p><p>　　環(huán)行井底車場的特點是重列車在車場內(nèi)總是單向運行，因而調(diào)車工作簡單，可以達到較大的通過能力，但車場的開拓工程量較大。</p><p>　　按照井底車場空重車線與運輸大巷或主要石門的相對位置關(guān)系，環(huán)行井底車場又可分為臥式（a）斜式（b）和立式（c）三種（詳見圖2-4）?，F(xiàn)分別敘述如下：</p><p>　?。╝）

96、 （b） （c）</p><p>　　圖2-4 環(huán)行井底車場</p><p>　　當井筒位置與主要運輸大巷和石門較近時，主副井儲車線與運輸大巷或石門可平行布置，稱為臥式井底車場。</p><p>　　主副井儲車線與運輸大巷或石門斜交稱為斜式井底車場。</p><p>　　環(huán)行立式

97、井底車場的主副井儲車線垂直于運輸大巷或石門。</p><p>　?。?）折返式井底車場</p><p>　　折返式井底車場的特點是空重車在車場內(nèi)有折返運行，根據(jù)車場兩端是否可以出車，折返式井底車場又可以分為梭式和盡頭式兩種。</p><p>　　梭式井底車場：其主要特點是主井儲車線完全布置在主要運輸巷道上，列車往返運行需經(jīng)翻籠一側(cè)的軌道。這種車場的優(yōu)點是：開拓工程量

98、小，車場彎道少。</p><p>　　盡頭式井底車場：與梭式井底車場的線路布置基本相似。但空重列車只從車場的一端出入，另一端為車場的盡頭。（附圖2-5梭式井底車場）</p><p>　　由上面的對比，本礦采用環(huán)形井底車場。因為他的運輸簡單，而且其運輸能力也很大，有較大的通過能力。</p><p>　　圖2-5 梭式井底車場</p><p>　

99、　2）井底車場內(nèi)的各種硐室</p><p>　　井底車場內(nèi)的主要硐室有：中央變電所、水泵房、水倉、裝煤設(shè)備硐室、電機車庫及修理間等。</p><p>　　第三章 采煤方法</p><p>　　本章主要內(nèi)容為：采煤方法選擇，采煤機械、支護設(shè)備選擇及其主要特性參數(shù)，主要巷斷面形狀、道斷面積、支護方式設(shè)計，采區(qū)巷道布置及回采工藝，采區(qū)上部、中部、下部車場選擇。<

100、;/p><p>　　3.1 采煤方法選擇</p><p><b>　　1）采煤方法選擇</b></p><p>　　由于礦井各個煤層賦存條件較好，煤層厚度適中，傾角較小，一般8°至10°之間，頂?shù)装寰鶎僦械葓杂矌r石，較易管理，加之井田地質(zhì)構(gòu)造簡單，適合于機械化集中開采。</p><p>　　根據(jù)各煤層的賦

101、存條件和目前開采技術(shù)條件及管理水平，可供選用的采煤方法有高檔普采、綜合機械化采煤和放頂煤綜采三種方法。</p><p>　　由于2號、5號煤層較厚，賦存條件較好，煤層傾角較小，故2號煤層開采使用走向長壁高檔普采采煤方法；由于5號煤層厚度較大，煤層傾角較小，賦存條件也較好，故5號煤層開采使用走向長壁綜合機械化采煤方法。</p><p>　　2）回采工作面長度和采高</p>&l

102、t;p>　　結(jié)合本礦煤層賦存條件，及大型煤礦開采技術(shù)水平，確定工作面長度為125m，采高為一次采全高。</p><p><b>　　3）采場支護方式</b></p><p>　　由于是綜合機械化采煤，故采場支護方式選用掩護式液壓支架，支架型號見下表3-1 采煤機與液壓支架型號表。</p><p>　　表3-1 采煤機與液壓支架型號表<

103、;/p><p>　　液壓支架的主要特征：</p><p>　　（1）ZYX3400/23/45</p><p>　　支撐高度：2.3～4.5m；</p><p>　　適用條件：煤層厚度〈4.3m，煤層傾角〈25°；</p><p>　　工作阻力：3600kN；</p><p>　　初撐力：

104、2608kN；</p><p>　　外形尺寸：5470×1430×2500（長×寬×高，單位：mm）</p><p><b>　　操作方式：鄰架；</b></p><p>　?。?）ZY3000-12/28</p><p>　　支撐高度：1.2～2.8m；</p>&

105、lt;p>　　適用條件：煤層厚度1.4～2.6m，煤層傾角〈25°；</p><p>　　工作阻力：2060～2854kN；</p><p>　　初撐力：1355～1877kN；</p><p>　　外形尺寸：4030×1420×1200（長×寬×高，單位：mm）；</p><p>&l

106、t;b>　　操作方式：本架。</b></p><p><b>　　4）運輸方式</b></p><p>　　采面采用刮板式輸送機，區(qū)段運輸巷用膠帶輸送機，運輸上山用膠帶輸送機，軌道上山采用蓄電電機車，礦車類型選用3t底卸式礦車。</p><p><b>　　5）采空區(qū)處理</b></p>&

107、lt;p>　　由于是綜合機械化采煤，又根據(jù)煤層頂板巖層的性質(zhì)（直接頂?shù)暮穸容^大，且強度為2～3），故采空區(qū)處理采用全部垮落法處理。</p><p><b>　　6）采煤機選擇</b></p><p>　　采煤機選用雙滾筒采煤機，割煤方式為雙向割煤，往返兩刀。各煤層采煤機型號及數(shù)量如表3-1。采煤機的主要特征如下：</p><p>　?。?

108、）MG375-GW</p><p>　　采高：2.3～4.5m；</p><p>　　煤層傾角：〈35°；</p><p><b>　　截深：630mm；</b></p><p>　　滾筒直徑：2.3m；</p><p>　　牽引力：500kN；</p><p>

109、　　牽引速度：0～6.1m/min；</p><p>　　控頂距：2250～2450mm；</p><p>　?。?）MG375-AW</p><p>　　采高：1.5～2.6m；</p><p>　　煤層傾角：〈35°；</p><p><b>　　截深：630mm；</b></

110、p><p>　　滾筒直徑：1.3m；</p><p>　　牽引力：500kN；</p><p>　　牽引速度：0～6.1m/min；</p><p>　　控頂距：2200～2450mm。</p><p>　　3.2 采區(qū)巷道布置及回采工藝</p><p><b>　　1）采區(qū)巷道布置<

111、;/b></p><p>　　回采工作面采用一面兩巷布置，進風(fēng)順槽與軌道上山相連，回風(fēng)順槽與回風(fēng)上山相連，進回風(fēng)順槽在區(qū)段邊界構(gòu)成回采工作面，進回風(fēng)順槽均沿煤層底板布置，采用共用采區(qū)上山的巷道聯(lián)合布置方式，詳見圖3-1采區(qū)上山的巷道布置。</p><p>　　圖3-1 采區(qū)上山的巷道布置圖</p><p>　　1—運輸大巷；2—軌道大巷；3—運輸上山</

112、p><p>　　4—軌道上山；5—回風(fēng)上山；6—回風(fēng)大巷</p><p><b>　　2）回采方式</b></p><p>　　在井田范圍內(nèi)，采用采區(qū)前進式開采，工作面采用后退式開采。</p><p>　　3）回采工作面循環(huán)工作組織</p><p>　　回采工作面的工作“循環(huán)”，即完成落煤、裝煤、運煤

113、、工作面支護及采空區(qū)處理等全部工序的整個過程。本礦井每年工作日為330天，回采工作面循環(huán)工作組織為“三八”工作制度，即把每晝夜為三班，兩班生產(chǎn)一班檢修，每班工作時間為八小時，日進十刀每刀0.6m的作業(yè)方式。</p><p>　　3.3 采區(qū)車場選擇</p><p><b>　　1）采區(qū)上部車場</b></p><p>　　由地質(zhì)條件選采區(qū)上部車

114、場為順式平車場，其俯視圖如圖3-3采區(qū)上部車場所示。</p><p>　　圖3-3 采區(qū)上部車場</p><p>　　1—回風(fēng)大巷；2—回風(fēng)上山；3—軌道上山；</p><p>　　4—區(qū)段回風(fēng)平巷；5—絞車房</p><p>　　優(yōu)點：車輛運輸順當，調(diào)車方便，回風(fēng)巷短，通過能力大；</p><p>　　缺點：車場巷道

115、斷面積大。</p><p><b>　　2）采區(qū)中部車場</b></p><p>　　由于采區(qū)為單面上山，故選擇采區(qū)中部車場為單側(cè)甩車場，其俯視圖如圖3-4 采區(qū)中部車場所示。</p><p>　　圖3-4 采區(qū)中部車場</p><p>　　1—軌道上山；2—運輸上山；3—回風(fēng)上山</p><p>

116、;　　優(yōu)點：調(diào)車方便，搬道岔工程量?。?lt;/p><p>　　缺點：推車勞動量大，易磨損鋼絲繩，人員來往困難，工程量大。</p><p><b>　　3）采區(qū)下部車場</b></p><p>　　由于運輸上山采用膠帶輸送機運煤，故采區(qū)下部車場選用大巷裝車式的臥式繞道車場，其俯視圖如圖3-5采區(qū)下部車場所示。</p><p>

117、;　　圖3-5 采區(qū)下部車場</p><p>　　1—軌道大巷；2—運輸大巷；3—回風(fēng)上山；4—運輸上山；</p><p>　　5—軌道上山；6—下部車場繞道</p><p>　　優(yōu)點：調(diào)車方便；缺點：工程量大。</p><p>　　3.4采區(qū)生產(chǎn)能力確定</p><p>　　采區(qū)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，煤層生產(chǎn)能力，

118、采掘機械化程度和采區(qū)同時生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)及其接替關(guān)系等因素來確定。其中掘進出煤率為年產(chǎn)量的10%</p><p>　　本礦井兩翼布置，單面開采，同采工作面只有一個，因而本礦井的生產(chǎn)能力由該采區(qū)生產(chǎn)能力決定。</p><p>　　1）采煤工作面計算：</p><p>　　A＝LL1MγC （3-1）<

119、;/p><p>　　式中：A——工作面日產(chǎn)量，t/d；</p><p>　　L——工作面長度，m；</p><p>　　L1——工作面日進度，m/d；</p><p><b>　　M——采高，m；</b></p><p>　　γ——煤的容度,1.4t/m3；</p><p>　

120、　C——工作面回采率，取93％。</p><p>　　日產(chǎn)量A＝125×6×2.5×1.4×93％</p><p><b>　　＝2441.25t</b></p><p>　　2）采區(qū)日生產(chǎn)能力計算公式：</p><p>　　AB＝K1K2ZA

121、 (3-2)</p><p>　　式中：AB——采區(qū)生產(chǎn)能力；</p><p>　　K1——工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，只有一個工作面，取1；</p><p>　　K2——采區(qū)內(nèi)掘進出煤系數(shù)，取1.1；</p><p>　　ZA——采區(qū)內(nèi)同采工作面日產(chǎn)量之和；</p><p>　　故AB

122、＝1.1×2441.25＝2685.4t</p><p>　　第四章 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，其設(shè)計合理與否對全礦井安全生產(chǎn)及經(jīng)濟效益具有長遠而重要的影響。礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計是礦井設(shè)計的主要內(nèi)容之一，是反映礦井設(shè)計質(zhì)量和水平的主要因素。本章討論通風(fēng)系統(tǒng)的類型及適用條件，選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)量計算與分配，計算礦井通