《固體礦床地下開采》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p>　　《固體礦床地下開采》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書</p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的:</b></p><p>　　在前面的幾年里我們學(xué)完《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》、《礦山測(cè)量》《爆破及井巷工程》、《礦山壓力及其控制》、《固體礦床地下開采》和《礦井通風(fēng)》等專業(yè)課程之后，通過(guò)此課程設(shè)計(jì)

2、，鞏固和擴(kuò)大我們所學(xué)理論知識(shí)并使之系統(tǒng)化，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高計(jì)算、識(shí)圖繪圖、查閱資料的基本能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)中編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書及繪制畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙打基礎(chǔ)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目:</b></p><p>　　四川達(dá)竹煤電集團(tuán)鐵山南煤礦-112采區(qū)設(shè)計(jì)；</p><p><b>　　設(shè)計(jì)參數(shù)：&l

3、t;/b></p><p>　　1、采區(qū)生產(chǎn)能力：60萬(wàn)噸/a</p><p>　　2、設(shè)計(jì)標(biāo)高：-100~+100 </p><p><b>　　3、可采煤層參數(shù)</b></p><p>　　4、兩煤層間距：25.0m；</p><p>　　5、礦井瓦斯等級(jí)：高瓦斯礦井；</p>

4、;<p>　　6、回采工藝設(shè)計(jì)煤層：K22。</p><p>　　設(shè)計(jì)資料：除以上給定的參數(shù)外，其余地質(zhì)資料以實(shí)習(xí)礦井資料為準(zhǔn)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)依據(jù)：</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)以達(dá)竹煤電集團(tuán)鐵山南煤礦勘察的地質(zhì)資料為基礎(chǔ)，結(jié)合我們所學(xué)的《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》、《礦山測(cè)量》《爆破及井巷工程》、《礦山壓力及其控制》

5、、《固體礦床地下開采》和《礦井通風(fēng)》等專業(yè)課程知識(shí)，以及《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)(2003年版)》等資料為依據(jù)，進(jìn)行采區(qū)設(shè)計(jì)。</p><p>　　采區(qū)地質(zhì)特征、儲(chǔ)量及服務(wù)年限</p><p><b>　　采區(qū)的地質(zhì)特征</b></p><p><b>　　1.礦井基本情況：</b></p><p>　　

6、主要井筒位置、功能：</p><p>　　鐵山南井田開拓方式為主平峒～暗斜井聯(lián)合布置，主平硐井筒貫穿鐵山背斜東西翼煤層群。延深水平是通過(guò)主、副暗斜井和回風(fēng)斜井井筒形成行人、通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)认到y(tǒng)。</p><p>　　礦井分東翼、西翼。東翼井筒包括+300主平峒和桐子灣平硐、+100主副暗斜井、-100主副暗斜井、廣山河回風(fēng)井等；西翼井筒包括主平峒、+300水平主副暗斜井、±0水平主暗

7、斜井、與大興廠風(fēng)機(jī)房相連的回風(fēng)井（名稱不詳）等。</p><p>　　生產(chǎn)水平運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷設(shè)置情況：</p><p>　　每個(gè)水平有獨(dú)立的進(jìn)風(fēng)大巷和回風(fēng)大巷，其大巷均布置在煤層底板25m的穩(wěn)定巖層中。礦井東翼：運(yùn)輸大巷包括-100水平南大巷和-100水平北大巷， 回風(fēng)大巷包括+300水平北回風(fēng)大巷；礦井西翼：運(yùn)輸大巷包括±0水平大巷，回風(fēng)大巷包括+300水平回風(fēng)大巷<

8、/p><p><b>　　礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)：</b></p><p><b>　　提升系統(tǒng)：</b></p><p>　　礦井提升系統(tǒng)分東翼、西翼提升系統(tǒng)。</p><p>　　東翼提升系統(tǒng)現(xiàn)為兩級(jí)絞車提升系統(tǒng)和膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤系統(tǒng)。一級(jí)絞車提升系統(tǒng)為東翼+100m水平至東翼+300m水平。二級(jí)絞車提升系

9、統(tǒng)為東翼-100m水平至東翼+100m水平。東翼膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤系統(tǒng)為東翼-100m水平至東翼+300m水平。</p><p>　　西翼提升系統(tǒng)現(xiàn)為一級(jí)絞車提升系統(tǒng)。+300m水平延伸主暗斜井采用2JK—2/30型絞車、22kg/m鋼軌、600mm軌距、1t“U”型礦車，雙鉤串車提升，承擔(dān)西翼+300m水平以下的原煤、矸石及材料提升任務(wù)。</p><p><b>　　排水系統(tǒng)：&l

10、t;/b></p><p>　　礦井的排水系統(tǒng)分東翼、西翼排水系統(tǒng)。</p><p>　　東翼排水系統(tǒng)分兩級(jí)排水。一級(jí)排水為東翼-100m水平至+100m水平，正常涌水量2235m3/d，最大涌水量3924m3/d。二級(jí)排水為東翼+100m水平至+300m水平，礦井正常涌水量為3900m3/d，最大涌水量為6885m3/d。東翼+100m水平和-100m水平設(shè)有水泵房，東翼+100m

11、水平有主、副兩個(gè)水倉(cāng)，每個(gè)水倉(cāng)容積為1500m³，東翼-100m水平有主、副兩個(gè)水倉(cāng)，每個(gè)水倉(cāng)容積2415 m³。</p><p>　　西翼排水系統(tǒng)分一級(jí)排水，西翼± 0m水平礦井正常涌水量為682m3/d，最大涌水量為1996m3/d。西翼± 0m水平設(shè)有水泵房，西翼± 0水平有主、副兩個(gè)水倉(cāng)，每個(gè)水倉(cāng)容積1400米3。西翼+300m水平采取水溝自然排水。<

12、;/p><p><b>　　供電系統(tǒng)：</b></p><p>　　礦井供電為雙回路供電。礦井電源來(lái)自達(dá)竹煤電（集團(tuán)）公司渡市選煤發(fā)電廠。電壓等級(jí)10kV，供電線路長(zhǎng)0.48km，其供電線路采用電力電纜，型號(hào)為YJLV22-3*120mm2，引至地面變電所。礦井主變采用兩臺(tái)S9-2500/10/6kV變壓器2臺(tái),1臺(tái)工作1臺(tái)備用,工作變壓器供井下生產(chǎn)用電。</p&g

13、t;<p>　　礦井主扇通風(fēng)機(jī)以10KV架空線路供電。 </p><p>　　礦井井下以6kV電壓等級(jí)線路分別向東翼、西翼井下中央變電所供電。分別有兩回供電線路。</p><p>　　東翼采用YJV22-ZR-95交聯(lián)電纜雙回路供至該翼各水平井下中央變電所，井下中央變電所分別以6kV電壓等級(jí)線路供采區(qū)變電所，采區(qū)變電所以660V電壓等級(jí)向各采掘工作面供電。</p>

14、<p>　　西翼采用YJV22-ZR-50交聯(lián)電纜雙回路供至該翼各水平井下中央變電所。井下中央變電所分別以6kV電壓等級(jí)線路供采區(qū)變電所，采區(qū)變電所以660V電壓等級(jí)向各采掘工作面供電。</p><p>　　井下局部通風(fēng)機(jī)采用“三專”電源。</p><p>　　40kW以上電動(dòng)機(jī)采用真空開關(guān)控制；采區(qū)變電所采用高壓真空隔爆開關(guān)，保護(hù)齊全。</p><p&g

15、t;　　地面供電系統(tǒng)采用10KV電壓等級(jí)線路供電。</p><p>　　礦井主要變壓器容量為2500KVA；礦井設(shè)備裝機(jī)容量為：8212kw；礦井運(yùn)行設(shè)備總?cè)萘繛?106kw；礦井實(shí)際用電容量為3500kw，礦井有功功率3500kw；功率因素cosФ=0.9；東翼最大用電負(fù)荷為2390kw，西翼最大用電負(fù)荷為1640kw。2008年礦井綜合電耗為36.03kwh/噸，2008年原煤電耗29.23kW/t。<

16、/p><p><b>　　地面生產(chǎn)系統(tǒng)：</b></p><p>　　東翼井下原煤經(jīng)膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸至東翼+300m水平煤倉(cāng)后，由機(jī)車牽引列車運(yùn)輸進(jìn)入地面工業(yè)廣場(chǎng)翻車機(jī)翻車；西翼井下原煤經(jīng)西翼+300m主暗斜井提升至+300m水平后，由機(jī)車牽引列車運(yùn)輸進(jìn)入地面工業(yè)廣場(chǎng)翻車機(jī)翻車。2010年年底，新作的專用膠帶運(yùn)輸巷投入使用后，井下所有煤炭將經(jīng)過(guò)膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至TD62-650

17、型膠帶輸送機(jī)401#、402#進(jìn)入達(dá)竹煤電（集團(tuán)）渡市選煤發(fā)電廠貯煤倉(cāng)。</p><p><b>　　通風(fēng)系統(tǒng)：</b></p><p>　　礦井通風(fēng)方式為混合式，通風(fēng)方法為抽出式。東翼主要通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)，西翼主要通風(fēng)機(jī)反風(fēng)道反風(fēng)，東、西翼風(fēng)機(jī)供電均為雙電源、雙回路供電。東翼總進(jìn)風(fēng)量3360m3/min，總回風(fēng)風(fēng)量3620m3/min，負(fù)壓為1500Pa，等級(jí)孔1.8

18、6m2，風(fēng)機(jī)效率73.2%。西翼總進(jìn)風(fēng)量1570m3/min，總回風(fēng)風(fēng)量1685m3/min，負(fù)壓為1220Pa，等級(jí)孔0.96m2，風(fēng)機(jī)效率68%。礦井有效風(fēng)量率為95.12%。</p><p>　　礦井東翼通風(fēng)系統(tǒng)：+300主平峒和桐子灣平硐新風(fēng)經(jīng)過(guò)+300上部車場(chǎng),通過(guò)+100主暗斜井和副暗斜井和-100主暗斜井和副暗斜井進(jìn)入-100水平南大巷和-100水平北大巷，對(duì)-211采區(qū)、-212采區(qū)、-111采區(qū)

19、供風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流經(jīng)過(guò)采區(qū)回風(fēng)上山進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)巷，采區(qū)回風(fēng)進(jìn)入+300水平南大巷和+300水平北大巷,再經(jīng)過(guò)+300水平集中車場(chǎng)，由廣山河回風(fēng)井抽出地面。</p><p>　　礦井西翼通風(fēng)系統(tǒng)：主平峒進(jìn)新風(fēng)通過(guò)+300水平主、副暗斜井和±0水平主暗斜井到±0水平，對(duì)401采區(qū)供風(fēng)，其中+200水平的部分風(fēng)量通過(guò)401軌道上山進(jìn)入401采區(qū)，回風(fēng)風(fēng)流經(jīng)過(guò)采區(qū)回風(fēng)上山進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)巷，采區(qū)回風(fēng)經(jīng)+200

20、回風(fēng)上山，進(jìn)入+300水平回風(fēng)大巷，由大興廠風(fēng)機(jī)房抽出地面。</p><p><b>　　監(jiān)控系統(tǒng)：</b></p><p>　　礦井安裝KJ73N型安全監(jiān)控系統(tǒng)一套，地面中心站設(shè)在公司調(diào)度室，中心站配服務(wù)器1臺(tái)，工作主機(jī)2臺(tái)（備用1臺(tái)），主機(jī)接有LQ-1600KⅢ打印機(jī)、UPS不間斷電源和KJ73N型數(shù)據(jù)傳輸接口裝置。系統(tǒng)主傳輸線采用光纜傳輸，井下信息由分站傳輸至光

21、端機(jī)，光端機(jī)通過(guò)光纜傳輸至地面中心站主機(jī)，該系統(tǒng)安裝井下分站15個(gè)，斷電器17臺(tái)，按《煤礦安全規(guī)程》設(shè)置了甲烷、一氧化碳、風(fēng)門開閉、設(shè)備開停、風(fēng)速、煙霧、斷電饋電、負(fù)壓、溫度、液位等傳感器，地面設(shè)監(jiān)控室，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)將對(duì)礦井井下各作業(yè)地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛?、?duì)主要通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)、風(fēng)門、電器設(shè)施設(shè)備等的運(yùn)行狀態(tài)以及瓦斯電閉鎖、風(fēng)電閉鎖等進(jìn)行有效監(jiān)控。</p><p>　　2.采區(qū)位置、范圍:</p>&l

22、t;p>　　-112采區(qū)位于井田東翼F3斷層下盤，采區(qū)上與112采區(qū)毗鄰，南以112采區(qū)水閘門隔水煤柱向下延深為界，北界位于1號(hào)勘探線以南約100米，全長(zhǎng)2000米。運(yùn)輸水平為-100水平，回風(fēng)水平為+100水平，垂高200米，傾斜長(zhǎng)度348.7米。</p><p>　　3.設(shè)計(jì)采區(qū)周邊煤炭資源情況以及開采情況:</p><p>　　相鄰采區(qū)有111采區(qū)、-111采區(qū)、-121采區(qū)

23、、-112采區(qū)、-122采區(qū)。相鄰采區(qū)留設(shè)隔離煤柱40米或以大斷層隔離，現(xiàn)生產(chǎn)采區(qū)為-111采區(qū)，上部112采區(qū)、南部-111采區(qū)開采揭露，采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、煤層變化基本查清，儲(chǔ)量可靠。</p><p>　　4.采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造:</p><p>　　-112采區(qū)內(nèi)一帶為單斜構(gòu)造。煤巖層走向18°~32°，傾向108°~122°，傾角42°~5

24、1°，平均45°，走向上成一寬松弧形，較穩(wěn)定，變化不大。采區(qū)中未發(fā)現(xiàn)中型以上的斷裂構(gòu)造。采區(qū)開采煤層位于地下潛水面以下，總的看來(lái)，含水空間不發(fā)育，涌水量弱，除主要含水層水性強(qiáng)外，基本上無(wú)構(gòu)造涌水。煤層上覆各含水層無(wú)水力聯(lián)系，地表無(wú)積水，下伏含水層在煤層以下對(duì)開采無(wú)影響。地表降水滲透對(duì)采區(qū)有一定的影響。水文地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。采用類比法預(yù)測(cè)采區(qū)涌水量。最小涌水量：957.94m3/d；一般涌水量：1388.38m3/d；

25、最大涌水量：2563.65m3/d。</p><p>　　5.開采煤層厚度、傾角和層間距:</p><p>　　煤層厚度： 21號(hào)煤層厚度4.1~5.3米，平均厚度5.0米，22號(hào)煤層厚度2.4~3.0米，平均厚度2.8米；</p><p>　　煤層間距： 25.0m；</p><p>　　煤層傾角： 21、22煤層傾角均為31°

26、~37°，平均為35°，容重1.4t/m3，詳見下表。</p><p>　　6.煤層頂?shù)装逄卣?lt;/p><p>　　22煤層直接底板為砂質(zhì)泥巖，與21煤層間距25米。21煤層的全套頂板就是22煤層的全套底板巖石。22煤層頂板屬厚層狀中粒石英砂巖（T6-33xj），含大量黑色礦物，質(zhì)地堅(jiān)硬，f值大于8。整個(gè)頂板與煤層呈沖刷接觸，局部呈凹凸不平，致使煤層局部變薄，煤層上面

27、局部地段有一層0.20~0.80米的砂質(zhì)泥巖，大多呈薄殼狀出現(xiàn)，易于剝落，給煤層開采帶來(lái)一定困難。</p><p>　　21煤層頂板為砂質(zhì)泥巖2~3米，局部過(guò)渡粉砂巖至細(xì)粒砂巖。其上一層1~2米之細(xì)粒砂巖或中粒砂巖。再上即為2米左右的砂質(zhì)泥泥巖，也就是22煤層的直接底板。21煤層底為1.5~3米的砂質(zhì)泥巖、泥巖底部0.4~0.7米夾大量煤屑、煤條帶和煤線。故此21煤層底板松弛，粘結(jié)性不好，開采時(shí)難于管理。其下16

28、煤層（錫皮）厚0.20~0.35米。16煤層直接底板為2~3米的泥巖。再下即為灰白色厚層狀中粒石英砂巖（T6-13xj），平均厚40.5~64.23米。</p><p>　　采區(qū)內(nèi)兩煤層頂板均較好，比較穩(wěn)定，22煤層屬Ⅳ~Ⅴ類型頂板，21煤層屬Ⅲ~Ⅳ類型頂板。（后附圖表）</p><p><b>　　煤巖層特征表</b></p><p><

29、;b>　　煤層柱狀圖</b></p><p>　　設(shè)計(jì)煤層的其他特征:</p><p>　　22煤層局部可采，從鉆孔資料及上部112采區(qū)開采情況看，3號(hào)勘探線以北430米為0.4米最低可采厚度線，以北變薄至不可采?；緦賳我幻簩印：穸仍?.40~0.64米。平均0.50米。含夾矸1~2層，厚0~0.10米。夾矸巖性為砂質(zhì)泥巖，有時(shí)夾矸過(guò)渡至炭質(zhì)泥巖或高炭質(zhì)泥巖，大部地段沒(méi)

30、有夾矸，為單一煤層，煤層煤質(zhì)較好，呈團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu)，屬半亮型煤和亮型煤。</p><p>　　21煤層上距22煤層3.5~5.5米，21煤層全采區(qū)可采，屬穩(wěn)定煤層，厚度在1.01~1.50米之間，平均1.26米。本煤層為復(fù)合煤層，含一層夾矸，矸石為泥巖、砂質(zhì)泥巖，厚0.1~0.30米，平均0.25米，屬半亮型煤。</p><p>　　22、21煤層均屬低硫、低磷、低灰~中灰的1/3JM，粘結(jié)性

31、能良好。屬易選~中等可選。精煤回收率高（54%），為優(yōu)質(zhì)的煉焦配煤。</p><p>　　借鑒-111采區(qū)實(shí)測(cè)和《鐵山南2009年瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告》資料，CH4一般為0.12~0.1%，CO2一般為0.04~0.2%。22、21煤塵均具有爆炸可能性和，爆炸指數(shù)為34.78%——34.91%。煤層自燃發(fā)火傾向?yàn)槿?，為不易自燃煤層?lt;/p><p>　　第二節(jié) 采區(qū)的儲(chǔ)量及服務(wù)年限<

32、/p><p><b>　　1.采區(qū)邊界煤柱：</b></p><p>　　查《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（2003版）》（第一篇 第七章 保護(hù)煤柱留設(shè)）得采區(qū)上部邊界保護(hù)煤柱取20米，下部邊界保護(hù)煤柱取10米。</p><p>　　2.采區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量、工業(yè)儲(chǔ)量、可采儲(chǔ)量：</p><p>　　地質(zhì)儲(chǔ)量：根據(jù)-112采區(qū)地質(zhì)報(bào)告，知采區(qū)內(nèi)

33、獲得資源儲(chǔ)量104.0萬(wàn)噸，其中基礎(chǔ)儲(chǔ)量(122b)：55.0萬(wàn)噸，資源量(333)：49.0萬(wàn)噸。</p><p>　　采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量： 由 Zg=H×L×(m1+m2)× γ式中： Zg---- 帶區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t； H---- 帶區(qū)傾斜長(zhǎng)度，348.7m； L---- 帶區(qū)走向長(zhǎng)度，2000m； γ----

34、 煤的容重，1.40t/m³； m1---- K21煤層煤的厚度，為5.0m； m2---- K22煤層煤的厚度，為2.8m；Zg21=348.7×2000×5.0×1.4=488.2萬(wàn)tZg22=348.7×2000×2.8×1.4=273.4萬(wàn)tZg=348.7×2000×（5.0+2.8）×

35、;1.4=761.6萬(wàn)t可采設(shè)計(jì)儲(chǔ)量： 由 ZK =Zg×C </p><p>　　式中： ZK--設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸；</p><p>　　C--礦井回采率（一般厚煤層≥0.75，中厚煤層≥0.80，薄煤層≥0.85）；</p><p>　　ZK21 = Zg21 ×C=488.2×0.75=366.

36、15萬(wàn)噸ZK22 = Zg22 ×C=273.4×0.80=218.72萬(wàn)噸ZK = ZK21 + ZK22 = 366.15 +218.72 = 584.87萬(wàn)噸</p><p><b>　　3.采區(qū)服務(wù)年限：</b></p><p>　　由 T= Zk/（A×k） </p><p>　　式中：

37、 T—— 采區(qū)服務(wù)年限，a;</p><p>　　A—— 采區(qū)生產(chǎn)能力，60萬(wàn)t；</p><p>　　Zk—— 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，584.87萬(wàn)t；</p><p>　　K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4；</p><p>　　T=584.87 /(60×1.4) =7.0 a</p><p>　　故采區(qū)

38、服務(wù)年限7年。</p><p>　　4.采區(qū)采出率的驗(yàn)算：</p><p><b>　　對(duì)于k21煤層：</b></p><p>　　由 C=(Zg21-p21)/Zg21 </p><p>　　式中： C —— 采區(qū)采出率，% ；</p><p>　　Zg21 —— k1煤層的工業(yè)儲(chǔ)

39、量，萬(wàn)t ；</p><p>　　P21 —— k1煤層的永久煤柱損失，萬(wàn)t ；</p><p>　　說(shuō)明：采區(qū)上部邊界保護(hù)煤柱取20m，下部邊界保護(hù)煤柱取10m，區(qū)段煤柱10m；</p><p>　　Zg21=348.7×2000×5.0×1.4=488.18萬(wàn)t；</p><p>　　P21=（30×

40、;2000+10×348.7-30×10）×1.4×5.0 =44.23萬(wàn)t； </p><p>　　C=( Zg21- P21)/ Zg21=（488.18-44.23）/488.18=90.9%>75% ；</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p><b>　　對(duì)

41、于k22煤層：</b></p><p>　　由 C=(Zg22-p22)/Zg22 </p><p>　　式中： C —— 采區(qū)采出率，% ；</p><p>　　Zg22 —— k2煤層的工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t ；</p><p>　　P22 —— k22煤層的永久煤柱損失，萬(wàn)t ；</p><p

42、>　　說(shuō)明：采區(qū)上部邊界保護(hù)煤柱取20m，下部邊界保護(hù)煤柱取10m，區(qū)段煤柱10m；</p><p>　　Zg22=348.7×2000×2.8×1.4=273.3萬(wàn)t；</p><p>　　P22=（30×2000+348.7×10—30×10）×1.4×2.8=24.7萬(wàn)t；</p>&

43、lt;p>　　C=( Zg22- P22)/ Zg22=（273.3-24.7）/273.3=90.9%>80%；</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p><b>　　5.采區(qū)工作制度</b></p><p>　　采區(qū)“三八”制作業(yè)方式，兩個(gè)半班采煤半班準(zhǔn)備。</p>&l

44、t;p>　　第二章 采礦方法的選擇</p><p>　　不同的礦山地質(zhì)及技術(shù)條件，可有不同的采煤系統(tǒng)與采煤工藝相配合，即多種多樣的采煤方法。根據(jù)現(xiàn)行的煤炭行業(yè)技術(shù)政策、規(guī)定，結(jié)合設(shè)計(jì)采區(qū)的具體地質(zhì)情況和煤層特征（詳見第一章 第一節(jié) 采區(qū)的地質(zhì)特征），以及所學(xué)理論知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)所得實(shí)際資料，本著“安全上可靠，技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理”三原則，對(duì)鐵山南煤礦-112采區(qū)K22煤層的采煤方做作出如下假設(shè)：</

45、p><p>　　K22煤層的特征如下</p><p>　　單一走向長(zhǎng)壁采煤法：</p><p>　　這種采煤法主要用于緩斜、傾斜薄及中厚煤層或緩斜3.5~5.0m厚的煤層，走向較長(zhǎng)，回采工作面沿煤層傾斜方向布置，沿走向方向推進(jìn)，工作面長(zhǎng)度較長(zhǎng)，其巷道布置比較簡(jiǎn)單，適合用于煤層傾斜較大，且穩(wěn)定的煤層。</p><p><b>　　傾斜長(zhǎng)壁

46、采煤法：</b></p><p>　　由于傾斜長(zhǎng)壁采煤法工作面的回采巷道可以沿煤層掘進(jìn)，有能夠保持固定方向，可保持采煤工作面的長(zhǎng)度不變，給工作面創(chuàng)造了優(yōu)良的開采技術(shù)條件，有利于綜合機(jī)械化采煤。巷道布置簡(jiǎn)單，巷道掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用低，準(zhǔn)備時(shí)間短、投產(chǎn)快。運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占用設(shè)備少，運(yùn)輸費(fèi)用低。通風(fēng)線路短，通風(fēng)構(gòu)筑物少，漏風(fēng)少，通風(fēng)效果好。對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性較強(qiáng)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好，工作面單產(chǎn)、巷道掘進(jìn)率、煤炭采出

47、率、勞動(dòng)生產(chǎn)率和噸煤成本等指標(biāo)，都比走向長(zhǎng)壁采煤法有明顯的提高和改善。而這種采煤法的煤層傾角在12°以下時(shí)開采效果更好。</p><p>　　結(jié)合K22煤層的地質(zhì)特征，故本設(shè)計(jì)采用單一走向長(zhǎng)壁采煤法，綜采一次采全高。</p><p>　　K21也采用單一走向長(zhǎng)壁采煤法，綜采一次采全高。 </p><p>　　第三章 采區(qū)巷道布置</p>&

48、lt;p><b>　　采區(qū)的布置方案</b></p><p>　　采區(qū)上山的巷道布置：</p><p>　　根據(jù)所給地質(zhì)條件及采礦工程設(shè)計(jì)規(guī)劃，采區(qū)煤層賦存穩(wěn)定、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層傾斜高瓦斯含量，且k22煤層局部可采、K21和K22煤層相距較遠(yuǎn)的條件，減少煤柱損失提高采出率，利于滅災(zāi)和提高經(jīng)濟(jì)效益，把為該采區(qū)服務(wù)的運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷均布置在K22煤層底板下方

49、的穩(wěn)定巖層中，在采區(qū)下部和上部分別掘出采區(qū)運(yùn)輸石門和采區(qū)回風(fēng)石門進(jìn)入到該煤層。采區(qū)石門是位于采區(qū)走向長(zhǎng)度的中央，分別與運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷相垂直的水平巖石巷道。</p><p>　　該礦井屬于高瓦斯礦井，應(yīng)布置三條上山，一條軌道上山，一條運(yùn)輸上山，一條回風(fēng)上山；而增設(shè)的上山專做通風(fēng)用，也可兼做行人和輔助提升（臨時(shí)）用，煤運(yùn)輸由溜煤眼和區(qū)段運(yùn)輸平巷組成。</p><p>　　根據(jù)三條上山的布置

50、方法，綜合各方面因素，共有兩種方案供選擇。</p><p>　　方案一：三條巖石上山</p><p>　　在距K22煤層底板10m處巖石中布置一條巖石上山軌道上山，為了運(yùn)輸方便，將運(yùn)輸上山布置在軌道上山下方層位5m處，且在此層位布置回風(fēng)上山，三條上山沿煤層走向相距15m。石門聯(lián)系各煤層，回風(fēng)上山直達(dá)采區(qū)回風(fēng)大巷。通風(fēng)路線為，新風(fēng)從采區(qū)運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場(chǎng)→軌道上山→中部車場(chǎng)→區(qū)段軌道平巷

51、→聯(lián)絡(luò)巷→區(qū)段運(yùn)輸→平巷采煤工作面；污風(fēng)由采煤工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→回風(fēng)石門（回風(fēng)上山）→回風(fēng)大巷排入大氣。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)石門長(zhǎng)，但維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，有利于通風(fēng)。</p><p>　　方案二：兩巖一煤上山</p><p>　　在距K22煤層底板10m處巖石中布置一條巖石軌道上山，石門聯(lián)系各煤層；回風(fēng)上山是由區(qū)段石門從煤層開掘直達(dá)采取回風(fēng)大巷。該方案的特

52、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，需要保護(hù)煤柱。</p><p><b>　　比較：</b></p><p>　　第一種方案不需要留設(shè)保安煤柱，巖層穩(wěn)定性好，支護(hù)簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低，但巷道開拓沒(méi)有煤巷簡(jiǎn)單，費(fèi)用大。</p><p>　　第二種方案開拓巷道布置在煤層中，開鑿費(fèi)用少，但服務(wù)年限為4年，維護(hù)

53、費(fèi)用高，且對(duì)于高瓦斯煤層，維護(hù)不易，通風(fēng)不易。</p><p>　　相比之下對(duì)于高瓦斯煤層而言第一種方案更適用。</p><p><b>　　方案一如圖所示：</b></p><p><b>　　采區(qū)方案技術(shù)比較：</b></p><p><b>　　如表所示</b></

54、p><p><b>　　采區(qū)方案經(jīng)濟(jì)比較：</b></p><p>　　由于兩種方案均有兩條巖石上山，主要比較回風(fēng)上山布置在煤層和巖層中的差異。</p><p><b>　　如表所示</b></p><p>　　通過(guò)以上技術(shù)比較，可以看出巖石上山雖其掘進(jìn)工程量多，工程難度高，工程期長(zhǎng)，但煤炭損失少，巷道

55、維護(hù)工程量小，受采動(dòng)影響小，運(yùn)輸能力大，在技術(shù)上多方面比煤層上山優(yōu)越；同時(shí)該礦井屬于高瓦斯礦井，將上山布置在煤層底板可以有效防治瓦斯災(zāi)害；并且?guī)r層上山雖巷道掘進(jìn)費(fèi)比煤層上山高，但所需的總費(fèi)用要比煤層上山所需的總費(fèi)用要少，因此在經(jīng)濟(jì)上更加合理。</p><p><b>　　故選擇方案一。</b></p><p>　　4. 采區(qū)上山具體布置：</p><

56、;p>　　軌道上山：位于砂質(zhì)泥巖中，距K22煤層地板垂直距離為10m，傾角25°，采用直墻半圓拱斷面，寬度取4.5m，噴射混凝土支護(hù)，上部設(shè)絞車房，用于運(yùn)送材料和矸石，下部和運(yùn)輸大巷相連，作為進(jìn)風(fēng)巷，給采區(qū)供風(fēng)。</p><p>　　運(yùn)輸上山：位于砂質(zhì)泥巖中，距K22煤層地板垂直距離為15 m，沿煤層走向距軌道上山15m。傾角25°，直墻半圓拱斷面，寬4.5m，噴射混凝土支護(hù)，中部開區(qū)段

57、回風(fēng)石門，用于區(qū)段供風(fēng)。</p><p>　　回風(fēng)石門：與運(yùn)輸上山位于同一層位，沿煤層走向距運(yùn)輸上山15m，傾角25°。</p><p>　　5. 采區(qū)車場(chǎng)布置：</p><p>　　采區(qū)上部和中部車場(chǎng)的選擇：</p><p>　　由于煤層傾角平均35°，屬于傾斜煤層，上山眼集中布置在K22煤層中，布置上部和中部車場(chǎng)可以甩

58、車場(chǎng)。</p><p><b>　　采區(qū)下部車場(chǎng)選擇：</b></p><p>　　由于該采區(qū)煤層傾角為35°，上山傾角為35°> 12°，上山眼通常提前下扎，并在采區(qū)運(yùn)輸石門底板變平，底板圍巖穩(wěn)定，因此選用大巷裝車頂板繞道式下部車場(chǎng)。其優(yōu)點(diǎn)是車場(chǎng)布置緊湊，工程量省，調(diào)車方便，但繞道出口交岔點(diǎn)距裝車站近，線路布置困難，繞道維護(hù)條件較

59、差。</p><p><b>　　采區(qū)硐室：</b></p><p><b>　　6.1采區(qū)煤倉(cāng)：</b></p><p>　　煤倉(cāng)采用垂直式，斷面為圓形，容量根據(jù)采煤機(jī)連續(xù)作業(yè)割一刀煤的產(chǎn)量計(jì)算Q=Q0+LMbγC0k=418.3t；</p><p>　　Q0為防空倉(cāng)漏風(fēng)煤量，取5t；</p

60、><p>　　M是采高；b是進(jìn)刀深度；γ是煤的密度；C0是工作面采出率；L為工作面長(zhǎng)度，m；</p><p>　　k是同時(shí)生產(chǎn)工作面系數(shù)，取1；</p><p>　　所以煤倉(cāng)設(shè)計(jì)高度為20米，半徑為2.5米，容積為400立方，總裝煤量為460~560噸。</p><p>　　煤倉(cāng)設(shè)在灰?guī)r中，比較穩(wěn)定，采用錨噴支護(hù)，下口漏斗采用雙曲線斗倉(cāng)。<

61、/p><p><b>　　6.2采區(qū)絞車：</b></p><p>　　采用JT1200×1000----24的絞車，左側(cè)人行道寬700mm，走側(cè)人行道寬950mm，凈寬為4700mm，半圓拱形斷面，墻高800mm,拱高2350mm，凈高3150mm，凈長(zhǎng)6米。</p><p>　　在煤層地板灰?guī)r中，采用錨噴支護(hù)，兩個(gè)安全出口，鋼絲繩的、

62、通道和軌道上山相通，風(fēng)道和總回風(fēng)巷相連。</p><p><b>　　6.3采區(qū)變電所：</b></p><p>　　采上區(qū)段的煤時(shí)，設(shè)在中部車場(chǎng)的采區(qū)石門與運(yùn)輸巷相連的聯(lián)絡(luò)斜巷里面，采下區(qū)段時(shí)，在下部車場(chǎng)繞道石門開鑿硐室。都設(shè)在穩(wěn)定的灰?guī)r層中，采用錨噴支護(hù)，地板采用混凝土鋪底，高出臨近巷道300mm，且具有0.3%的坡度，防止水進(jìn)入硐室，采用半圓拱斷面，高3米。&l

63、t;/p><p>　　第二節(jié) 采區(qū)內(nèi)的劃分</p><p><b>　　1. 區(qū)段劃分：</b></p><p>　　1.1 確定區(qū)段數(shù)目和區(qū)段斜長(zhǎng)及選擇采煤工作面長(zhǎng)度：</p><p>　　影響工作面長(zhǎng)度的因素有煤層賦存條件、機(jī)械裝備及技術(shù)特征、巷道布置。該采區(qū)的煤層特征如煤層柱狀圖所示，其煤層賦存條件好，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單

64、。該礦井開采傾斜煤層，根據(jù)延深水平煤層賦存條件，采用走向長(zhǎng)壁采煤法，中厚煤層上綜采。</p><p>　　根據(jù)礦井生產(chǎn)能力的需要及采區(qū)巷道布置，結(jié)合礦井的生產(chǎn)管理能力，考慮煤層分布的具體情況，傾斜綜采工作面長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)。由已知條件知：該采區(qū)傾斜長(zhǎng)度348.7m，巷道寬度為5m,且采區(qū)生產(chǎn)能力為60 萬(wàn)t/a，最終劃定2個(gè)區(qū)段。</p><p><b>　　故工作面長(zhǎng)度為：<

65、/b></p><p>　　L=（348.7–30）÷2-5×2= 149.35(m)</p><p>　　工作面長(zhǎng)度取整，工作面L=145m；區(qū)段斜長(zhǎng)分別為160m和155m。</p><p>　　1.2 區(qū)段煤柱尺寸的確定：</p><p>　　采區(qū)內(nèi)的煤柱主要是采區(qū)邊界煤柱、區(qū)段護(hù)巷煤柱。</p>

66、<p>　　為防止采空區(qū)矸石的冒落，需在采區(qū)一邊留設(shè)20m的采區(qū)邊界煤柱，區(qū)段留10米的保護(hù)煤柱。采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造情況簡(jiǎn)單，無(wú)斷層、褶皺、陷落柱及其它影響回采的復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造，所以采區(qū)內(nèi)不留設(shè)此類煤柱。為防止采區(qū)內(nèi)的水涌入下一階段，需在采區(qū)下部邊界留設(shè)10m的隔離煤柱。</p><p>　　采區(qū)煤柱留設(shè)方法見下表：</p><p><b>　　采區(qū)煤柱尺寸</b&g

67、t;</p><p>　　2. 采區(qū)內(nèi)區(qū)段巷道布置：</p><p>　　該采區(qū)開采中厚煤層，煤層厚度平均為2.8m，區(qū)段平巷布置在煤層中。為達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，盡量集中生產(chǎn)，區(qū)段依次接替。由于采區(qū)的涌水量正常，煤層賦存穩(wěn)定，且煤層采用綜合機(jī)械化開采，工作面不等長(zhǎng)布置，為減小煤柱損失，提高采出率。綜合考慮各種因素，區(qū)段平巷采用雙巷沿空掘巷掘進(jìn)方式。</p><p>　　這

68、種方式掘出的巷道正處在應(yīng)力降低區(qū)，既好維護(hù)又提高了采出率，有取代沿空留巷的趨勢(shì)。</p><p>　　這樣布置雖然下區(qū)段風(fēng)巷受采動(dòng)影響，維護(hù)時(shí)間比較長(zhǎng)，但是掘進(jìn)，通風(fēng)容易；進(jìn)、出掘進(jìn)面有兩個(gè)出口，回采時(shí)避災(zāi)出口多；風(fēng)巷可超前勘探煤層變化，利于為機(jī)巷定向；泄水方便；易送物料到機(jī)巷（安裝、維修）；為上、下采面及時(shí)接替創(chuàng)造條件。區(qū)段平巷均采用圓弧拱形，錨網(wǎng)支護(hù)。</p><p>　　3. 確定工

69、作面的生產(chǎn)能力：</p><p>　　礦井年工作日330天，采區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采煤工作面的生產(chǎn)能力，采煤工作面的生產(chǎn)能力取決于煤層厚度、工作面長(zhǎng)度和推進(jìn)度。</p><p>　　K22煤層一個(gè)采煤工作面的生產(chǎn)能力可由下式計(jì)算： </p><p>　　A0=L?V0?M?γ?C0</p><p>　　式中： L——工作面長(zhǎng)度，m；</p

70、><p>　　V0——工作面年推進(jìn)度，m/年； </p><p>　　M——煤層厚度，m ；</p><p>　　γ——煤層容重，t／m3；</p><p>　　C0——采煤工作面回采率，由于K21煤層為厚煤層，則取C0＝0.93，K22煤層為中厚煤層，取C0＝0.95；</p><p>　　則K21煤層A1=145

71、15;1188×5.0×1.4×0.93=112.14萬(wàn)t/a</p><p>　　則K22煤層A2=145×1188×2.8×1.4×0.95=64.14萬(wàn)t/a</p><p>　　4. 確定采區(qū)同采工作面?zhèn)€數(shù)及工作面接替順序，并列出接替順序表</p><p>　　回采工作面是沿傾斜方向布置，

72、沿走向推進(jìn)，采用走向長(zhǎng)壁采煤法開采。</p><p>　　由于采區(qū)生產(chǎn)能力為60萬(wàn)t/a,且K22煤層工作面生產(chǎn)能力為64.14萬(wàn)t/a，并且采用綜采采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面只需要1個(gè)。</p><p>　　采區(qū)內(nèi)工作面的接替順序?yàn)閱我黹_采，采用后退式開采，區(qū)段接替采用由上往下依次接替。對(duì)K22煤層,2個(gè)區(qū)段工作面具體接替順序如下表所示：</p><p>　　K1工

73、作面接替順序圖</p><p>　　對(duì)于K22煤層兩個(gè)綜采工作面便可以滿足生產(chǎn)設(shè)計(jì)的要求。</p><p>　　K22煤層：區(qū)段1（1001）→區(qū)段1（1002）→區(qū)段2（1003）→區(qū)段2（1004）。(說(shuō)明：以上箭頭表示方向?yàn)楣ぷ髅嫱七M(jìn)順序。)</p><p>　　第三節(jié) 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p><b>　　采區(qū)巷道掘

74、進(jìn)順序：</b></p><p>　　由運(yùn)輸大巷到采區(qū)下部車場(chǎng)，車場(chǎng)向上沿巖層分別掘軌道上山、運(yùn)輸上山和回風(fēng)上山，三條上山沿煤層走向相距15m，至采區(qū)上部車場(chǎng)后，開采和采區(qū)回風(fēng)石門連通，并向兩翼開采運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷以及連通，在中部車場(chǎng)開采石門及運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷連通等。</p><p>　　2. 采區(qū)煤、矸運(yùn)輸和輔助運(yùn)輸方式：</p><p><

75、b>　?、倜禾窟\(yùn)輸：</b></p><p>　　回采工作面的煤炭由運(yùn)輸平巷的刮板輸送機(jī)、刮板轉(zhuǎn)載機(jī)和固定式帶式輸送機(jī)運(yùn)至溜煤眼，通過(guò)運(yùn)輸上山到煤倉(cāng)上口，經(jīng)采區(qū)下部車場(chǎng)由機(jī)車、礦車通過(guò)運(yùn)輸大巷和提升系統(tǒng)運(yùn)出地面。</p><p><b>　?、陧肥\(yùn)輸</b></p><p>　　煤巷矸石的運(yùn)輸：順槽綜掘面配備帶式輸送機(jī)，其掘

76、進(jìn)煤和小部分矸石采取直接進(jìn)入煤流系統(tǒng)運(yùn)輸出井，在地面選矸樓進(jìn)行選矸處理，再運(yùn)至矸石山。</p><p>　　巖巷矸石的運(yùn)輸：區(qū)段石門、上山等掘面的掘進(jìn)矸石通過(guò)上山絞車提升、大巷機(jī)車運(yùn)輸送至矸石車場(chǎng)，經(jīng)礦車運(yùn)輸?shù)降孛媾彭穲?chǎng)。</p><p>　?、鄄牧?、設(shè)備運(yùn)輸及人員行走</p><p>　　材料設(shè)備采用專用平板車、材料車從采區(qū)運(yùn)輸大巷，運(yùn)到采區(qū)軌道上山下車場(chǎng)，再通過(guò)

77、上山和石門到使用地點(diǎn)。</p><p>　　人員從運(yùn)輸大巷乘平巷人車到采區(qū)軌道上山下車場(chǎng)，步行進(jìn)入各工作地點(diǎn)。下班可以步行到各乘車地點(diǎn)，再出井。</p><p><b>　　3. 采區(qū)通風(fēng)：</b></p><p>　　新風(fēng)從采區(qū)運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場(chǎng)→軌道上山→區(qū)段軌道平巷→工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→回風(fēng)上山→采區(qū)回風(fēng)大巷。</p>

78、<p>　　采掘工作面、采區(qū)變電所等均為獨(dú)立通風(fēng)。</p><p><b>　　供電系統(tǒng)：</b></p><p>　　雙回路供電，井下中央變電所分別以6KV電壓等級(jí)線路供電變電所，采取變電所以660KV電壓等級(jí)向各采掘工作面供電。</p><p><b>　　排水系統(tǒng)：</b></p><

79、p>　　采區(qū)巷道均設(shè)有水溝，各巷道的水自流到采區(qū)放水石門，經(jīng)采區(qū)運(yùn)輸大巷流到礦井水倉(cāng)。</p><p><b>　　第四章 回采工藝</b></p><p>　　第一節(jié) 回采工藝方式的確定</p><p>　　1.工作面采、裝、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型</p><p>　　1.1 采煤機(jī)的割煤方式：</p>

80、;<p>　　本礦井開采中厚傾斜煤層，針對(duì)礦井的煤層賦存條件和開采技術(shù)條件，結(jié)合礦井實(shí)際應(yīng)用情況，選用MG200490-W型電牽引雙滾筒采煤機(jī)，電機(jī)功率620kW，電壓1140V，截深0.8m，能力700t/h。</p><p>　　1.2 工作面運(yùn)煤設(shè)備：</p><p>　　綜采工作面選用SGB-730/160型刮板輸送機(jī)，鋪設(shè)長(zhǎng)度200m，160kW，660\1140V

81、，能力400t/h</p><p>　　1.3 順槽運(yùn)煤設(shè)備：</p><p>　　DTII-B650，帶寬650mm，輸送量127t/h，功率7.5kW，帶寬650mm</p><p>　　1.4 采區(qū)輔助運(yùn)輸設(shè)備：</p><p>　　掩護(hù)式液壓支架，ZYS3600/14/32，支撐高度1.4m～3.1m；端頭液壓支架ZTHJ11400-

82、15/32，支撐高度1.8m～3.2m；單體液壓支柱DZ35，支撐長(zhǎng)度2.65m～3.5m等等。</p><p>　　采煤工作面主要設(shè)備配備詳見表</p><p>　　工作面頂板管理方式及支架設(shè)備選型</p><p>　　2.1 工作面頂板管理方式</p><p>　　根據(jù)煤層頂?shù)装宓拈_采技術(shù)條件及工作面采煤配套設(shè)備要求，結(jié)合礦井的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，

83、設(shè)計(jì)確定回采工作面仍采用全部陷落法管理頂板。</p><p>　　2.2 液壓支架選型</p><p>　　根據(jù)煤層頂?shù)装鍘r性較差的特性，工作面選用掩護(hù)式液壓支架。液壓支架的選型計(jì)算如下：</p><p><b>　　支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p><b>　?。?）估算法計(jì)算</b><

84、/p><p>　　P=M×γ×n×cosα×9.8×103 /（K-1）</p><p>　　=2.8×2.4×2.0×cos35°×9.8×103/（1.4-1）</p><p><b>　　=43.15MPa</b></p>

85、<p><b>　　式中：</b></p><p>　　P——支架單位面積上應(yīng)有的工作阻力（即支護(hù)強(qiáng)度），Pa；</p><p>　　K——頂板巖石碎脹系數(shù)，取1.4；</p><p>　　n——考慮支架受力不均衡的安全系數(shù)，取2.0；</p><p>　　M——煤層平均采高， 2.8m；</p>

86、;<p>　　γ——頂板巖石平均容重，取2.4t/m3；</p><p>　　α——煤層綜采平均傾角（°）。</p><p><b>　?。?）經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算</b></p><p>　　P=N×M×γ×cosα×9.8×103</p><p>　　

87、=（6～8）×2.8×2.4×cos35°×9.8×103</p><p>　　=323.62～431.49MPa</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　N—支架荷載相當(dāng)于采高巖重的倍數(shù)，對(duì)中等穩(wěn)定頂板取6～8；</p><p><

88、;b>　　α—煤層傾角；</b></p><p><b>　　其它參數(shù)同上。</b></p><p>　　結(jié)論：支架支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)不小于上述兩式計(jì)算結(jié)果的最大值。</p><p><b>　?。?）工作阻力</b></p><p>　　P=N×M×F×γ&

89、#215;9.8×103</p><p>　　=6.0×2.8×3.1×1.5×2.4×9.8×103</p><p><b>　　=1837kN</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　F——支架

90、的支護(hù)面積，F(xiàn)=L×b</p><p>　　L——支架控頂距，m；</p><p>　　b——支架中心距，m；</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，綜采面采煤機(jī)配用過(guò)風(fēng)斷面較大，性能參數(shù)適應(yīng)本礦條件的ZYS9600/14/32型掩護(hù)式液壓支架（支撐高度1.5～3.6m、工作阻力3600kN）和ZTHJ11400-15/32型端頭支架（支撐高度1.8m～3.2m、工

91、作阻力7000kN），DZ35（支撐高度2.65～3.6m，額定工作阻力300kN，初撐力142～190kN）型單體液壓支柱，配用HDJA-1200型金屬絞接頂梁（長(zhǎng)度1200mm、梁體許用荷載3000kN），以滿足順槽的端頭超前加強(qiáng)支護(hù)需要。</p><p><b>　　3. 防滑</b></p><p>　　采煤機(jī)防滑依托輸送機(jī)，輸送機(jī)防滑主要依托液壓支架，由于工

92、作面傾角為35度，所以三個(gè)頭支架，每?jī)杉艿鬃g前后各設(shè)一個(gè)防滑千斤頂，兩頂梁間設(shè)一個(gè)防倒千斤頂；</p><p>　　工作面支架的每架底座上設(shè)一調(diào)架梁，調(diào)架梁前后端各設(shè)一個(gè)千斤頂，同過(guò)它上下移動(dòng)底座前端或后端來(lái)調(diào)整。在支架和頂梁和掩護(hù)梁上均有彈簧，起防倒防滑的作用，下部端頭支架頂梁朝向采煤工作面，與工作面支架垂直布置，頂梁前端有一個(gè)伸縮量為1米的活動(dòng)頂梁。</p><p>　　4. 工作面

93、回采方向</p><p>　　本采區(qū)為傾斜煤層，采區(qū)內(nèi)各區(qū)段的回采采用區(qū)內(nèi)下行式，工作面采用后退式，即工作面自采區(qū)邊界開切眼往采區(qū)上山方向回采。</p><p>　　5. 工作面的循環(huán)方式，作業(yè)方式和勞動(dòng)圖表</p><p>　　采用“三八”制作業(yè)方式，即：兩班半采煤，半班準(zhǔn)備。</p><p>　　每個(gè)采煤班割兩刀煤兩個(gè)循環(huán)</p&g

94、t;<p>　　工作面勞動(dòng)組織配備表如下：</p><p>　　綜采工作面循環(huán)作業(yè)圖表如下：</p><p>　　6. 工作面合理長(zhǎng)度的驗(yàn)證</p><p>　　工作面長(zhǎng)度是決定其產(chǎn)量和效率的重要因素，適當(dāng)加大工作面長(zhǎng)度，不僅可減少工作面的準(zhǔn)備工程量，提高回采率，而且可減少工作面端頭進(jìn)刀等輔助作業(yè)的時(shí)間，有利于提高工作面產(chǎn)量和效率。但開采工作面過(guò)長(zhǎng)，又

95、會(huì)導(dǎo)致工作面推進(jìn)度下降，降低循環(huán)率，從而不利礦井高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。</p><p>　　根據(jù)國(guó)內(nèi)綜采工作面的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本礦井煤層賦存條件和采煤機(jī)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)確定本礦井+350m水平工作面長(zhǎng)度110～180m。在生產(chǎn)中掌握了地質(zhì)構(gòu)造和煤層變化規(guī)律，并積累了一定的開采經(jīng)驗(yàn)后，可適當(dāng)進(jìn)行工作面長(zhǎng)度調(diào)整。</p><p>　　按采煤機(jī)的牽引速度和截深及開機(jī)率計(jì)算，平均每天進(jìn)5刀，采煤機(jī)有效截割深

96、度為0.8m，工作面日進(jìn)尺4.0m，正規(guī)循環(huán)率按90%考慮，年推進(jìn)度為1188m。符合綜采要求，且年產(chǎn)量也符合要求。</p><p>　　第6節(jié) 采區(qū)生產(chǎn)的安全措施</p><p>　　1 采煤工作面的落、運(yùn)、支、管的安全措施</p><p>　　1.1 安全技術(shù)措施：</p><p>　?、偎刑厥夤しN的上崗人員必須持證上崗，嚴(yán)格執(zhí)行崗位

97、責(zé)任制、現(xiàn)場(chǎng)交接班制、設(shè)備維修制、質(zhì)量驗(yàn)收制、事故分析制。</p><p>　　②工作面回采工程質(zhì)量和頂板控制，要嚴(yán)格按川煤集團(tuán)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，做到動(dòng)態(tài)達(dá)標(biāo)、安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)。</p><p>　?、鬯猩蠉徣藛T上崗前都必須學(xué)習(xí)本規(guī)程，學(xué)習(xí)后人人簽字并進(jìn)行考試，考試不合格者不得上崗。</p><p>　?、芗訌?qiáng)工作面綜采設(shè)備的管理，要按照設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢修和

98、保養(yǎng)，保證設(shè)備處于完好狀態(tài)。</p><p>　?、莨ぷ髅娴母鞅O(jiān)測(cè)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、防塵系統(tǒng)、通信系統(tǒng)，應(yīng)隨時(shí)保證其完好，并堅(jiān)持使用。</p><p>　　⑥為防止大塊煤堵塞煤倉(cāng)，煤倉(cāng)上口必須安設(shè)一個(gè)眼孔不大于400mm×400mm的方孔篦子，煤倉(cāng)上口必須設(shè)置防墜落警標(biāo)和牢固的柵欄。</p><p>　?、呷藛T經(jīng)常跨越的運(yùn)輸設(shè)備上方，要安裝牢固的人行過(guò)橋，并

99、設(shè)置提示牌。</p><p>　　⑧禁止在工作面割煤和運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行時(shí)進(jìn)入工作面煤壁側(cè)，如確需進(jìn)人，則工作面割煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)必須停電閉鎖，并在上方采取防片幫、飛矸傷人措施。</p><p>　?、崴腥藛T在處理各種管子前必須關(guān)閉截止閥，嚴(yán)禁帶壓作業(yè)。</p><p>　　1.2 交接班安全檢查內(nèi)容和有關(guān)規(guī)定：</p><p>　?、俳唤影鄷r(shí)，上一班

100、跟班副隊(duì)長(zhǎng)、班長(zhǎng)必須向下一班跟班副隊(duì)長(zhǎng)、班長(zhǎng)交接清楚本工作面存在未處理完的安全隱患及當(dāng)班的處理方法、進(jìn)展情況，要根據(jù)“工程質(zhì)量考核的標(biāo)準(zhǔn)”對(duì)工作面的工程質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，特別是支架的歪斜度、刮板輸送機(jī)的直線度、支架的接頂、工作面的衛(wèi)生清理、上、下出口及超前的支護(hù)質(zhì)量等。各崗位工交接時(shí)要對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況、存在的隱患、處理方法、工具的數(shù)量等進(jìn)行交接。下一個(gè)班接班后對(duì)上班存在的安全隱患要立即處理好，否則不得生產(chǎn)。</p><p

101、>　?、诘竭_(dá)作業(yè)點(diǎn)后，跟班副隊(duì)長(zhǎng)、班長(zhǎng)必須先對(duì)工作面安全情況進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)無(wú)危險(xiǎn)后，才準(zhǔn)人員進(jìn)入工作面作業(yè)。所有工作人員必須經(jīng)常認(rèn)真檢查工作地點(diǎn)的頂板、煤壁、支架等的安全牢固情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。隱患未排除前，班組長(zhǎng)不得離開現(xiàn)場(chǎng)。</p><p><b>　　1.3 瓦斯防治：</b></p><p>　?、?進(jìn)入該工作面的礦長(zhǎng)、礦技術(shù)負(fù)責(zé)人、采掘隊(duì)長(zhǎng)、通

102、風(fēng)隊(duì)長(zhǎng)、工程技術(shù)員、班長(zhǎng)、流動(dòng)電鉗工、安全監(jiān)測(cè)工，必須攜帶便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀。瓦斯檢查工必須攜帶便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀和光學(xué)甲烷檢測(cè)儀。</p><p>　?、谠摴ぷ髅媸褂?個(gè)KG9701A甲烷傳感器T1、T2，其中T1傳感器安設(shè)在距工作面煤壁10m范圍內(nèi)，報(bào)警濃度為1.0﹪，斷電濃度1.5﹪，復(fù)電濃度小于1.0﹪，斷電范圍：工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備；T2安設(shè)在距工作面回風(fēng)10～15m范圍內(nèi)，報(bào)

103、警濃度為1.0﹪，斷電濃度1.0﹪，復(fù)電濃度小于1.0﹪，斷電范圍：工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。</p><p>　?、墼诠ぷ髅嫔嫌缃窃O(shè)置甲烷傳感器或便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀，采煤機(jī)設(shè)置機(jī)載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀。</p><p>　?、芗淄閭鞲衅鲬?yīng)垂直懸掛，距頂板（頂梁）不得大于300mm，距巷道側(cè)壁不得小于200mm，并應(yīng)安裝維護(hù)方便，不影響行人。</p&

104、gt;<p>　　⑤在工作面回風(fēng)10～15m安設(shè)一氧化碳傳感器，一氧化碳傳感器應(yīng)垂直懸掛，距頂板（頂梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并應(yīng)安裝維護(hù)方便，不影響行人和行車；報(bào)警濃度＞0.0024﹪.工作面采煤機(jī)安設(shè)一個(gè)設(shè)備開停傳感器，安裝在能正確反映被監(jiān)測(cè)狀態(tài)的位置。回風(fēng)石門風(fēng)門設(shè)置風(fēng)門開關(guān)傳感器，當(dāng)兩道風(fēng)門同時(shí)打開時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。機(jī)巷帶式輸送機(jī)滾筒下風(fēng)側(cè)10m～15m處安設(shè)煙霧傳感器。561變電所安裝

105、2臺(tái)斷電控制器，當(dāng)瓦斯超限時(shí)能分別切斷工作面及回風(fēng)巷的高壓和低壓電源。</p><p>　?、匏袀鞲衅髋c安裝在561變電所的KJ90-F8分站相連，其連接電纜為專用阻燃電纜（MHYVR），分站與礦KJ90NB安全監(jiān)控系統(tǒng)相連。</p><p>　?、呙堪嘤赏咚箼z查員負(fù)責(zé)甲烷傳感器T1的移展以及甲烷傳感器每天的除塵，移展時(shí)應(yīng)避免摔打、碰撞。使用連隊(duì)負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電纜的整齊懸掛，安全監(jiān)測(cè)工負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)

106、電纜的回撤。</p><p>　?、喟踩O(jiān)測(cè)工每隔10天使用校準(zhǔn)氣體和空氣樣調(diào)校一次。調(diào)校時(shí)，應(yīng)先在新鮮空氣中或使用空氣樣調(diào)校零點(diǎn)，使儀器顯示值為零，再通入濃度為1.0﹪CH4的甲烷校準(zhǔn)氣體，調(diào)整儀器的顯示值與校準(zhǔn)氣體濃度一致，氣樣流量200ml/min；每隔10天必須對(duì)甲烷超限斷電閉鎖和甲烷風(fēng)電閉鎖功能進(jìn)行測(cè)試；分站、傳感器等裝置在井下連續(xù)運(yùn)行6～12個(gè)月，必須升井檢修。</p><p>

107、;　?、崤c安全監(jiān)控設(shè)備關(guān)聯(lián)的電氣設(shè)備、電源線和控制線在改線或拆除時(shí)，必須與安全監(jiān)控管理部門共同處理。檢修與安全監(jiān)控設(shè)備關(guān)聯(lián)的電氣設(shè)備，需要監(jiān)控設(shè)備停止運(yùn)行時(shí)，必須經(jīng)總工程師或通風(fēng)安全副總工同意，以及在監(jiān)控設(shè)備發(fā)生故障時(shí)必須采用人工監(jiān)測(cè)。</p><p>　?、馔咚箼z查：工作面設(shè)瓦斯檢查員沿途檢查，瓦檢員按規(guī)定次數(shù)檢測(cè)瓦斯，每班三次，嚴(yán)禁空班漏檢、假檢等責(zé)任不到位現(xiàn)象出現(xiàn)。（瓦檢員的管理由通風(fēng)防突隊(duì)統(tǒng)一管理）。&l

108、t;/p><p>　　各跟班隊(duì)長(zhǎng)、班長(zhǎng)、管理人員及流動(dòng)作業(yè)人員必須攜帶便攜式瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀，并在工作面上口回風(fēng)隅角懸掛一臺(tái)便攜式瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀，對(duì)工作面瓦斯進(jìn)行監(jiān)測(cè)。</p><p>　　各跟班隊(duì)長(zhǎng)必須及時(shí)掌握工作面CH4、CO2濃度的變化情況，必要時(shí)按要求組織人員撤離。</p><p>　　1.4 防止頂板冒落措施： </p><p>　　

109、當(dāng)工作面遇地質(zhì)構(gòu)造頂板破碎時(shí)，采用帶壓拉架或跟機(jī)拉架的方式及時(shí)支護(hù)頂板。</p><p>　　若工作面發(fā)生冒頂，高度超過(guò)支架有效支護(hù)高度后，必須及時(shí)構(gòu)假頂。構(gòu)假頂前先檢查作業(yè)地段及冒頂處的瓦斯?jié)舛龋瑯?gòu)假頂時(shí)由跟班隊(duì)長(zhǎng)統(tǒng)一指揮，先敲幫問(wèn)頂，及時(shí)處理頂、幫活石，待頂板穩(wěn)定后，用半圓木層層碼垛，直到接頂嚴(yán)實(shí)。構(gòu)假頂時(shí)，必須設(shè)專人觀察幫、頂板安全，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)撤人，如情況特殊，必須另補(bǔ)充專項(xiàng)技術(shù)措施。</p&g

110、t;<p>　　1.5 初次放頂及懸頂距的規(guī)定：</p><p>　　初采時(shí)，當(dāng)采空區(qū)側(cè)懸頂面積走向長(zhǎng)超過(guò)20m，傾斜長(zhǎng)超過(guò)15m未自然垮落時(shí)，采取強(qiáng)制放頂措施進(jìn)行初次放頂（強(qiáng)制放頂措施另行編制）。</p><p>　　1.6 初次來(lái)壓及周期來(lái)壓的頂板管理：</p><p>　　1. 當(dāng)工作面初次來(lái)壓和周期來(lái)壓期間,應(yīng)適當(dāng)降低采高, 要隨時(shí)檢查各類千斤

111、頂?shù)墓ぷ髑闆r，必須保證支架平穩(wěn)，頂梁接頂嚴(yán)實(shí)、 排列整齊，確保各類千斤頂處于良好的工作狀態(tài)，相鄰支架頂梁錯(cuò)差不大于側(cè)護(hù)板高度的三分之二。</p><p>　　2. 若頂板破碎必須及時(shí)拉架支護(hù)頂板。 </p><p>　　3. 由于下端頭區(qū)采用急傾斜支撐掩護(hù)式液壓支架和急傾斜橫式端頭液壓支架控頂，除保證支架正常使用外可不采取其它措施。</p><p>　　2. 排

112、水方面的安全措施：</p><p>　　1） 回采前必須完善本工作面的排水系統(tǒng)，配備足夠的排水設(shè)施。</p><p>　　2）堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則。</p><p>　　3） 施工人員必須熟悉透水征兆。在有透水預(yù)兆時(shí)，必須立即向調(diào)度室匯報(bào)，并由跟班隊(duì)長(zhǎng)帶領(lǐng)人員沿水災(zāi)避災(zāi)路線撤退至安全地段，并按《煤礦安全規(guī)程》第二百六十六條執(zhí)行。

113、</p><p>　　4）當(dāng)井下發(fā)生水災(zāi)征兆或水災(zāi)事故時(shí)，在事故地點(diǎn)及附近的職工應(yīng)認(rèn)真分析判斷災(zāi)情，并及時(shí)向可能受危害區(qū)域的人員和調(diào)度室發(fā)出警報(bào)通知，在加強(qiáng)防護(hù)、保證自身安全的前提下，積極妥善的組織搶救工作。</p><p>　　5）若為采空區(qū)涌水，現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)立即佩戴自救器，在未確定所在地點(diǎn)的空氣成分能否保證人員生命安全時(shí)，任何人不得摘掉。</p><p>　　6）

114、 若為其它涌水，且涌水量?jī)疵停F(xiàn)場(chǎng)無(wú)法急救時(shí)，由跟班隊(duì)長(zhǎng)帶領(lǐng)所有人員沿著規(guī)定的避災(zāi)路線撤退到安全地段，并清查人數(shù)，及時(shí)向礦調(diào)度室匯報(bào)。</p><p>　　3. 通風(fēng)方面的安全措施</p><p>　　3.1 通風(fēng)管理措施:</p><p>　?。?）加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)管理，確保工作面的風(fēng)量足夠，風(fēng)速滿足要求。</p><p>　　（2）確保工作區(qū)

115、域內(nèi)空氣質(zhì)量滿足要求，正常情況下氧氣濃度不得低于20%，二氧化碳濃度不得超過(guò)0.5%，其他氣體符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。</p><p>　　3.2 防止煤與瓦斯異常涌出措施:</p><p>　?。?）所有人員都必須佩帶完好的自救器。</p><p>　?。?）自救器由跟班隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)每班檢查，保證完好。</p><p>　?。?）班組長(zhǎng)、跟班

116、隊(duì)長(zhǎng)必須佩帶便攜式瓦斯檢測(cè)儀，確保連續(xù)監(jiān)測(cè)作業(yè)點(diǎn)的瓦斯情況。</p><p>　?。?）嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖放炮”制，嚴(yán)格檢查瓦斯，瓦檢員要按規(guī)定檢查瓦斯，并執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)手上交接班。</p><p>　　（5）放炮母線必須完好，不得有明接頭，所有電器設(shè)備要做到完好率達(dá)100%，杜絕失爆。</p><p>　?。?）在工作面附近新鮮風(fēng)流中設(shè)置直通調(diào)度室的防爆電

117、話。</p><p>　　（7）控制循環(huán)進(jìn)度以及割煤速度，減少瓦斯涌出量。</p><p>　?。?）每班作業(yè)前，要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行失爆檢查，并作好檢查記錄。</p><p>　　（9）若有突出預(yù)兆，由跟班隊(duì)長(zhǎng)組織所有人員立即戴好自救器，沿進(jìn)風(fēng)流撤到528大巷，并向調(diào)度室匯報(bào)。</p><p>　　3.3 防滅火管理措施:</p>