固體礦床地下開采課程設(shè)計(jì)

1、20087262 江君：固體礦床地下開采課程設(shè)計(jì) 目錄固體礦床地下開采課程設(shè)計(jì)題目1第一章 帶區(qū)地質(zhì)特征、儲(chǔ)量及服務(wù)年限2第一節(jié) 帶區(qū)的地質(zhì)特征21礦井基本情況22設(shè)計(jì)帶區(qū)的位置，范圍43設(shè)計(jì)帶區(qū)周邊煤炭資源情況以及開采情況54帶區(qū)地質(zhì)構(gòu)造55開采煤層厚度、煤層傾角、層間距56煤層頂?shù)装逄卣?7設(shè)計(jì)煤層的基本情況6第二節(jié) 帶區(qū)的儲(chǔ)量及服務(wù)年限71帶區(qū)邊界煤柱72帶區(qū)的地質(zhì)儲(chǔ)量、工業(yè)儲(chǔ)量、可采儲(chǔ)量的計(jì)算73帶區(qū)服務(wù)年限的計(jì)算74帶區(qū)采出率的驗(yàn)算85帶區(qū)的工作制度8第二章 采礦方法的選擇91壁式體系采煤法和柱式體系采煤法的選擇92走向長(zhǎng)壁采煤法和傾向長(zhǎng)壁采煤法的選擇93仰斜、俯斜開采的選擇10第三

2、章 帶區(qū)巷道布置11第一節(jié) 帶區(qū)的布置方案111開拓巷道的布置112確定巷道布置系統(tǒng)11第二節(jié) 帶區(qū)內(nèi)的劃分141確定工作面長(zhǎng)度142確定工作面?zhèn)€數(shù)143工作面日生產(chǎn)能力144確定帶區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)及工作面接替順序14第三節(jié) 帶區(qū)的生產(chǎn)系統(tǒng)151掘進(jìn)順序152通風(fēng)系統(tǒng)153運(yùn)輸系統(tǒng)15第四章 回采工藝16第一節(jié) 回采工藝方式的確定161綜合機(jī)械化采煤工藝162采煤工作面機(jī)械設(shè)備材料的選擇類型特征163確定工作面各參數(shù)204采煤工作面循環(huán)方式，作業(yè)方式和勞動(dòng)組織20第二節(jié) 工作面合理長(zhǎng)度的驗(yàn)證211從煤層地質(zhì)條件考慮212從工作面生產(chǎn)能力考慮213從運(yùn)輸設(shè)備及管理水平考慮224從頂板管理及通風(fēng)能

3、力考慮225從巷道布置考慮226從經(jīng)濟(jì)合理方面考慮22第五章 帶區(qū)生產(chǎn)的安全措施231綜合機(jī)械化采煤過程中應(yīng)注意事項(xiàng)232通風(fēng)安全方面的措施233供電方面的安全措施244排水方面的安全措施255各種防塵的措施2626固體礦床地下開采課程設(shè)計(jì)題目1、設(shè)計(jì)采區(qū)：鐵山南煤礦112采區(qū)；2、112采區(qū)設(shè)計(jì)能力：150萬噸；3、112采區(qū)標(biāo)高：-100+40，對(duì)應(yīng)地面標(biāo)高+300+440m；4、112采區(qū)尺寸：走向長(zhǎng)1000m左右；5、煤層名稱、厚度、層間距：； ； 21、22層煤間距均為5.0m；6、煤層傾角：21、22煤層傾角均為2°5°，平均為4°，容重1.4t/m3

4、；7、頂?shù)装鍘r性：見地質(zhì)資料；8、瓦斯、煤塵、自燃性、涌水量：見相關(guān)資料。(低瓦斯，煤塵無爆炸危險(xiǎn)，不易自燃)9、運(yùn)輸大巷：布置在煤層底板25m的穩(wěn)定巖層中。10、工作面設(shè)計(jì)煤層：21煤層11、設(shè)計(jì)人：20087262 江君 注：具體地質(zhì)資料見群共享文件。第一章 帶區(qū)地質(zhì)特征、儲(chǔ)量及服務(wù)年限第一節(jié) 帶區(qū)的地質(zhì)特征1礦井基本情況（1）井筒位置、功能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)。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

5、風(fēng)井等；西翼井筒包括主平峒、+300水平主副暗斜井、±0水平主暗斜井、與大興廠風(fēng)機(jī)房相連的回風(fēng)井（名稱不詳）等。（2）生產(chǎn)水平運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷設(shè)置情況每個(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水平南回風(fēng)大巷和+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。（3）礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)提升系統(tǒng)：礦井提升系統(tǒng)分東翼、西翼提升系統(tǒng)。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

6、至東翼+300m水平。二級(jí)絞車提升系統(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。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2JK2/30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)。排水系統(tǒng)：礦井的排水系統(tǒng)分東翼、西翼排水系統(tǒng)。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。東翼-100m水平正常涌水量2235m3/d，最大涌水量3924m3/d，配備三臺(tái)150D30×9型水泵（160KW電機(jī)），

7、兩趟245mm管徑的管路排水。二級(jí)排水為東翼+100m水平至+300m水平。東翼+100m水平礦井正常涌水量為3900m3/d，最大涌水量為6885m3/d。配備三臺(tái)200D43×6型水泵（300KW電機(jī)），兩趟219mm管徑的管路排水。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。配備三臺(tái)200D43×9型水泵（440KW電機(jī)），兩趟219mm管徑的管路排水。東翼+100m水平水泵房安裝有三臺(tái)200D43×6型水泵（配用電機(jī)為：JR138-4型300KW電機(jī)），從100水平至+300水平為敷設(shè)有兩

8、趟219mm管徑的管路排水，東翼+100m水平有主、副兩個(gè)水倉(cāng)，每個(gè)水倉(cāng)容積為1500米3。東翼-100m水平水泵房安裝有三臺(tái)150D30×8型水泵（配用電機(jī)為：Y315L1-4型160KW），從東翼-100m水平至東翼+100m水平為敷設(shè)有兩趟245mm管徑的管路排水，東翼-100m水平有主、副兩個(gè)水倉(cāng),每個(gè)水倉(cāng)容積2415米3。西翼排水系統(tǒng)分一級(jí)排水，西翼± 0m水平泵房安裝有三臺(tái)200D43×9型水泵（配用電機(jī)為：JR148-4型440KW電機(jī)），從西翼± 0m水平至西翼+300m水平敷設(shè)有兩趟219mm管徑的管路排水，西翼± 0水平有主

9、、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。供電系統(tǒng)：礦井供電為雙回路供電。礦井電源來自達(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。礦井主扇通風(fēng)機(jī)以10KV架空線路供電。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。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

10、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。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。井下局部通風(fēng)機(jī)采用“三專”電源。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。地面供電系統(tǒng)采用10KV電壓等級(jí)線路供電。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cos=0.9；東翼最大用電負(fù)

11、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。地面生產(chǎn)系統(tǒng)：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ZK10-6/550型架線式直流電機(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)過膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至TD62-650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)。西翼井下原煤經(jīng)西翼+300m主暗斜井提升至+300m水平后，由ZK10-6/550型架線式直流電機(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

12、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)過膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至TD62-650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)。通風(fēng)系統(tǒng)：礦井通風(fēng)方式為混合式，通風(fēng)方法為抽出式。礦井區(qū)域內(nèi)無酷署嚴(yán)寒，雨量充沛，氣候溫和，屬亞熱帶型氣候。礦區(qū)地震為6度區(qū)，為不設(shè)防區(qū)。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。主平硐、桐子灣風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，廣山河、大興廠風(fēng)井回風(fēng)。礦井東翼主要通風(fēng)機(jī)是重慶天巨承公司生產(chǎn)的BDK-6-18隔爆對(duì)旋軸流式主通風(fēng)機(jī)，主通風(fēng)機(jī)額定功率2*90KW，葉片角度34°，東翼總進(jìn)風(fēng)量3360m3/m

13、in，總回風(fēng)風(fēng)量3620m3/min，負(fù)壓為1500Pa，等級(jí)孔1.86m2，風(fēng)機(jī)效率73.2%。礦井西翼主要通風(fēng)機(jī)是重慶興達(dá)通風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的4-68-12.5C隔爆離心式主通風(fēng)機(jī)，主通風(fēng)機(jī)機(jī)額定功率75KW，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%。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+300上部車場(chǎng),和-100水平北大巷，對(duì)-211采區(qū)、-212采區(qū)、-111采區(qū)供風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流經(jīng)過采區(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+

14、300水平集中車場(chǎng)，由廣山河回風(fēng)井抽出地面。礦井西翼通風(fēng)系統(tǒng)：主平峒進(jìn)新風(fēng)通過+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401軌道上山進(jìn)入401采區(qū)，回風(fēng)風(fēng)流經(jīng)過采區(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。2設(shè)計(jì)帶區(qū)的位置，范圍（1）帶區(qū)位置-112帶區(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。

15、采區(qū)走向長(zhǎng)度：2000m。（2）帶區(qū)范圍帶區(qū)走向長(zhǎng)度:L=1000m帶區(qū)傾斜長(zhǎng)度:H=2000m，H=煤層標(biāo)高/sin煤層傾角=140/sin4°=2000m3設(shè)計(jì)帶區(qū)周邊煤炭資源情況以及開采情況相鄰采區(qū)有111采區(qū)、-111采區(qū)、-121采區(qū)、-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，帶區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、煤層變化基本查清，儲(chǔ)量可靠。4帶區(qū)地質(zhì)構(gòu)造-112帶區(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°51

16、6;，平均45°，走向上成一寬松弧形，較穩(wěn)定，變化不大。帶區(qū)中未發(fā)現(xiàn)中型以上的斷裂構(gòu)造。水文地質(zhì)情況：帶區(qū)開采煤層位于地下潛水面以下，總的看來，含水空間不發(fā)育，涌水量弱，除主要含水層水性強(qiáng)外，基本上無構(gòu)造涌水。煤層上覆各含水層無水力聯(lián)系，地表無積水，下伏含水層在煤層以下對(duì)開采無影響。地表降水滲透對(duì)帶區(qū)有一定的影響。水文地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。5開采煤層厚度、煤層傾角、層間距煤層名稱、厚度、層間距：； ；21、22層煤間距均為5.0m。煤層傾角：21、22煤層傾角均為2°5°，平均為4°，容重1.4t/m3。表1-1 煤層及頂?shù)讕r性特征序號(hào)煤層名稱傾角煤層平均厚

17、度（m）層間距（m）容重(t/m3)圍巖性質(zhì)備注頂板底板1214°3.051.4砂質(zhì)泥巖泥巖2224°1.21.4中粒石英砂巖砂質(zhì)泥巖6煤層頂?shù)装逄卣?1煤層頂?shù)装鍘r性：21煤層頂板為砂質(zhì)泥巖2-3米，局部過渡粉砂巖至細(xì)粒砂巖。其上1-2米為細(xì)粒砂巖或中粒砂巖。再上即為2米左右的砂質(zhì)泥巖。21煤層頂板比較穩(wěn)定。屬-類型頂板。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21煤層底板松弛，粘結(jié)性不好，開采時(shí)難于管理。22煤層頂?shù)装鍘r性：22煤層頂板屬厚層狀中粒石英砂巖，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

18、部凹凸不平，致使煤層局部變薄，煤層上面局部地段有一層0.20-0.80的砂質(zhì)泥巖，大多呈薄殼狀出現(xiàn)，易于剝落，給煤層開采帶來一定困難。22煤層直接底板為砂質(zhì)泥巖。表1-2 煤層柱狀圖7設(shè)計(jì)煤層的基本情況煤層結(jié)構(gòu)：21煤層為復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層，含一層夾矸，矸石為泥巖、砂質(zhì)泥巖。22煤層為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層，含夾矸1-2層，夾矸巖性為砂質(zhì)泥巖，有時(shí)夾矸過渡至炭質(zhì)泥巖或高炭質(zhì)泥巖，大部地段，沒有夾矸，為單一煤層，煤層煤質(zhì)較好，呈團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu)。煤的硬度：21,22煤層為1/3焦煤，硬度較高。煤層含瓦斯性：為低瓦斯煤層自然發(fā)火傾向性：不易自然煤塵爆炸性：煤塵無爆炸危險(xiǎn)煤質(zhì)分析結(jié)果及其工業(yè)用途：21,22煤層均屬低硫、

19、低磷、低灰-中灰的1/3JM，粘結(jié)性能良好。屬易選-中等可選。精煤回收率高（54%），為優(yōu)質(zhì)的煉焦配煤。第二節(jié) 帶區(qū)的儲(chǔ)量及服務(wù)年限1帶區(qū)邊界煤柱該煤層組左右兩邊界各留10m的邊界煤柱，上部留30m防水煤柱，下部留30m護(hù)巷煤柱。21煤層邊界煤柱損失：P1=1000×30×2×3.0×1.4+（2000-30×2）×10×2×3.0×1.4=41.5萬t22煤層邊界煤柱損失：P2=1000×30×2×1.2×1.4+（2000-30×2）×10&

20、#215;2×1.2×1.4=16.6萬t2帶區(qū)的地質(zhì)儲(chǔ)量、工業(yè)儲(chǔ)量、可采儲(chǔ)量的計(jì)算（1）工業(yè)儲(chǔ)量Zg=H×L×(m1+m2)× （公式1-1）式中，Zg-采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量，萬t；H-帶區(qū)傾斜長(zhǎng)度，2000mL-帶區(qū)走向長(zhǎng)度，1000m；-煤的容重，1.40t/m3m1-21煤層煤的厚度，為3.0mm2-22煤層煤的厚度，為1.2m21煤層工業(yè)儲(chǔ)量：Zg1=1000×2000×3.0×1.4=840.0萬t22煤層工業(yè)儲(chǔ)量：Zg2=1000×2000×1.2×1.4=336.0萬tZg=1

21、000×2000×（3.0+1.2）×1.4=1176.0萬t（2）可采儲(chǔ)量ZK=Zg×C （公式1-2）式中，ZK-煤層可采儲(chǔ)量Zg-煤層工業(yè)儲(chǔ)量C-煤層采出率。厚煤層取75%，中厚煤層取80%，薄煤層取85%。21煤層開采儲(chǔ)量：ZK1=Zg1×C1=840.0×0.80=672.0萬t22煤層可采儲(chǔ)量：ZK2=Zg2×C2=336.0×0.85=285.6萬tZK=ZK1+ZK2=957.6萬t3帶區(qū)服務(wù)年限的計(jì)算T=ZK/(A×K) （公式1-3）式中，K-儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3 A-帶區(qū)生產(chǎn)能力，

22、150萬t21煤層服務(wù)年限：T1=ZK1/(A×K)=672.0/(150×1.3)=3.45a22煤層服務(wù)年限：T2=ZK2/(A×K)=285.6/(150×1.3)=1.46aT=T1+T2=3.45+1.46=4.91a4帶區(qū)采出率的驗(yàn)算21煤層采區(qū)采出率：C1=(Zg1-P1)/Zg1 （公式1-4）式中：C-帶區(qū)采出率，% ；Zg1-21煤層的工業(yè)儲(chǔ)量，萬t ；P1-21煤層的永久煤柱損失，萬t，P1=30×2×1000×3.0×1.4+(2000-60)×（10×2+8×

23、3）×3.0×1.4=64.3萬tC1=(Zg1-P1)/Zg1=(840.064.3)/840.0=92.3%>80%故滿足要求。22煤層采區(qū)采出率：C2=(Zg2-P2)/Zg2 （公式1-5）式中：C2-帶區(qū)采出率，%；Zg2-22煤層的工業(yè)儲(chǔ)量，萬t；P2-22煤層的永久煤柱損失，萬tP2=30×2×1000×1.2×1.4+(2000-60)×(10×2+8×3)×1.2×1.4=25.7萬tC2=(Zg2-P2)/Zg2=(336.025.7)/336.0=92.4%

24、>85%故滿足要求。5帶區(qū)的工作制度全礦年工作日數(shù)：330天。日工作班數(shù)：三班，采用三八制工作循環(huán)方式，兩班半采煤，半班準(zhǔn)備。每日凈提升時(shí)數(shù)：8小時(shí)/班。第二章 采礦方法的選擇1壁式體系采煤法和柱式體系采煤法的選擇（1）壁式體系采煤法的主要特點(diǎn)1）通常具有較長(zhǎng)的采煤工作面長(zhǎng)度，一般為120-180，先進(jìn)采煤工作面長(zhǎng)度多在200m以上；2）在采煤工作面兩端至少各有一條巷道，用于通風(fēng)和運(yùn)輸；3）隨采煤工作面推進(jìn)，應(yīng)有計(jì)劃的處理采空區(qū)；4）采下的煤沿平行于采煤工作面的方向運(yùn)出采場(chǎng)。（2）柱式體系采煤法的主要特點(diǎn)1）一般工作面長(zhǎng)度不大但數(shù)目較多，采房和回收煤柱設(shè)備合一；2）礦上壓力顯現(xiàn)較弱，在生

25、產(chǎn)過程中支架和處理采空區(qū)工作比較簡(jiǎn)單，有時(shí)還可以不處理采空區(qū)；3）采場(chǎng)內(nèi)煤的運(yùn)輸方向是垂直于工作面的，采煤配套設(shè)備均能自行行走，靈活性強(qiáng)；4）工作面通風(fēng)條件較壁式采煤法差，采出率也較低。（3）壁式采煤法與柱式采煤法的選擇考慮到帯區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力較大，為150萬t，為提高工作面生產(chǎn)效率，可使用綜合機(jī)械化采煤加長(zhǎng)工作面的方法，故采用壁式采煤法較優(yōu)越，且壁式采煤法采出率較柱式采煤法采出率高。再者，為保障采場(chǎng)生產(chǎn)安全，選擇壁式體系采煤法通風(fēng)效果較好。2走向長(zhǎng)壁采煤法和傾向長(zhǎng)壁采煤法的選擇（1）走向長(zhǎng)壁采煤法的適用條件走向長(zhǎng)壁采煤法是我國(guó)采煤方法中應(yīng)用最多的一種，主要是用于頂板易于垮落的緩斜、傾斜薄及中厚

26、煤層。（2）傾向長(zhǎng)壁采煤法的適用條件傾向長(zhǎng)壁采煤法主要適用于傾角在12°以下的煤層，應(yīng)作為推廣應(yīng)用的重點(diǎn)；對(duì)于傾斜和斜交斷層較多的區(qū)域，能大致劃分成較為規(guī)則的分帶的情況下，可采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法。（3）走向長(zhǎng)壁采煤法和傾向長(zhǎng)壁采煤法的選擇由于煤層平均傾角為4°，為近水平煤層，選擇采用傾向長(zhǎng)壁采煤法。采用傾向長(zhǎng)壁采煤法開采時(shí)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）巷道布置簡(jiǎn)單，巷道掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用低、投產(chǎn)快；2）運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占用設(shè)備少，運(yùn)輸費(fèi)用低；3）通風(fēng)線路段，風(fēng)流方向轉(zhuǎn)折變化少；對(duì)某些地質(zhì)條件適應(yīng)性較強(qiáng)；4）技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果比較顯著。3仰斜、俯斜開采的選擇（1）仰斜開采的特點(diǎn)：1）采空區(qū)頂板冒落的矸

27、石基本涌向采空區(qū)；2）支架的主要作用是支撐頂板；3）支架穩(wěn)定性好；4）煤壁易片幫，穩(wěn)定性差；5）采空區(qū)積水直接流入采空區(qū)，工作面排水容易；6）工作面通風(fēng)較困難，易于瓦斯積聚。（2）俯斜開采的特點(diǎn)：1）采空區(qū)頂板冒落的矸石基本涌向工作面；2）支架的作用除支撐頂板還要防止破碎矸石涌入；3）支架穩(wěn)定性差，易前傾；4）煤壁穩(wěn)定性較好不易片幫；5）采空區(qū)積水流向工作面，要加強(qiáng)排水；6）工作面通風(fēng)較容易，瓦斯不易積聚。（3）仰斜、俯斜開采的選擇第三章 帶區(qū)巷道布置第一節(jié) 帶區(qū)的布置方案1開拓巷道的布置將運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷均布置在21煤層底板下方25m的穩(wěn)定巖層中。2確定巷道布置系統(tǒng)（1）確定回采巷道布置方

28、式由于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無斷層,煤層賦存條件好，涌水量較小，且為低瓦斯煤層，無自然發(fā)火傾向,直接頂易跨落。同時(shí)為減少煤柱損失，提高采出率，降低巷道維護(hù)費(fèi)用，采用沿空掘巷的方式。巷道之前留設(shè)8m的煤壁。因此采用工作面布置圖所示工作面接替順序就能彌補(bǔ)沿空掘巷時(shí)工作面接替復(fù)雜的缺點(diǎn)。（2）帯區(qū)硐室?guī)^(qū)煤倉(cāng)：由于上下煤倉(cāng)口不在同一垂直面上，故采用傾斜煤倉(cāng)。為保證使煤倉(cāng)順利滑落，傾斜煤倉(cāng)角度宜在60°-70°，取傾斜煤倉(cāng)角度為70°。并且采用圓形斷面，因其利用率高，不易形成死角，便于維護(hù)，施工方便，施工速度快。圓形斷面直徑一般取2-5m，以4-5m為最佳，故取圓形煤倉(cāng)直徑為4m

29、。煤倉(cāng)容量與帯區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系一般有100萬t以上的煤倉(cāng)容量宜為250-500t。帶區(qū)變電所：帶區(qū)變電所應(yīng)設(shè)在帶區(qū)用電負(fù)荷集中的地方，故放在兩條大巷之間。（3）帶區(qū)布置方案比較帶區(qū)內(nèi)有兩個(gè)層煤，每一層都布置4個(gè)工作面，根據(jù)相關(guān)情況初步制定以下兩個(gè)方案進(jìn)行比較：方案一：分帶單獨(dú)布置每一個(gè)分帶分別由運(yùn)輸大巷開掘進(jìn)風(fēng)行人斜巷進(jìn)入煤層，每一個(gè)分帶都布置一個(gè)煤倉(cāng)直通運(yùn)輸大巷?；仫L(fēng)時(shí)，每一個(gè)分帶都開掘回風(fēng)運(yùn)料斜巷與回風(fēng)大巷相通。通風(fēng)系統(tǒng)為：新風(fēng)從運(yùn)輸大巷進(jìn)風(fēng)行人斜巷煤層運(yùn)輸平巷分帶運(yùn)輸斜巷采煤工作面分帶回風(fēng)斜巷回風(fēng)運(yùn)料斜巷回風(fēng)大巷。該方案的特點(diǎn)是，每個(gè)分帶都布置了煤倉(cāng)，所以管理較復(fù)雜，且煤倉(cāng)和聯(lián)絡(luò)斜巷工程

30、量大，但有利于通風(fēng)和工作面的接替。方案二：帶區(qū)聯(lián)合布置由運(yùn)輸大巷通過進(jìn)風(fēng)行人斜巷和回風(fēng)運(yùn)料斜巷進(jìn)入煤層，在煤層中布置兩條煤層集中平巷，包括一條煤層運(yùn)輸集中平巷，一條煤層軌道集中平巷。整個(gè)帶區(qū)布置一個(gè)煤倉(cāng)直通運(yùn)輸大巷。通風(fēng)系統(tǒng)為：新風(fēng)從運(yùn)輸大巷進(jìn)風(fēng)行人斜巷煤層運(yùn)輸集中平巷分帶運(yùn)輸斜巷采煤工作面分帶回風(fēng)斜巷煤層軌道集中平巷回風(fēng)石門回風(fēng)運(yùn)料斜巷回風(fēng)大巷。該方案簡(jiǎn)化了運(yùn)輸系統(tǒng)，僅布置了一個(gè)煤倉(cāng)和一對(duì)聯(lián)絡(luò)巷，減少了煤倉(cāng)和聯(lián)絡(luò)斜巷的施工量，使運(yùn)煤、運(yùn)料集中處理，符合集中化生產(chǎn)理念，但出現(xiàn)了因帶區(qū)內(nèi)通風(fēng)線路長(zhǎng)短不同而造成通風(fēng)協(xié)調(diào)困難的問題，同時(shí)還增加煤巷的維護(hù)量，增大了煤柱損失。經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較：見表3-1、表

31、32、表33、表3-4表3-1 巷道硐室掘進(jìn)費(fèi)用方案工程名稱單價(jià)（元）方案一方案二工程量(m)費(fèi)用（萬元）工程量(m)費(fèi)用（萬元）回風(fēng)運(yùn)料斜巷（m）1578108×4=43268.17108×1=10817.04進(jìn)風(fēng)行人斜巷（m）157880×4=32050.5080×1=8012.62煤倉(cāng)(元/m3)1443.14×42×25×4=502472.353.14×42×25×1=125618.09集中平巷(元/m)8312×(1000-10×2)=1960162.88合計(jì)191

32、.02210.63表3-2 巷道及硐室維護(hù)費(fèi)方案工程名稱方案一方案二單價(jià)（元）工程量費(fèi)用（萬元）工程量費(fèi)用（萬元）回風(fēng)運(yùn)料斜巷（m）40元/a.m108×4×4.91=2121.128.48108×4.91×1=530.282.06進(jìn)風(fēng)行人斜巷（m）40元/a.m80×4×4.91=1571.26.2880×5.48×1=392.81.57小計(jì)13.763.63煤倉(cāng)(元/m3)30元/a.m25×4.91×4=4911.4725×4.91×1=122.750.37集中平巷(元

33、/m)160元/a.m1980×4.91×2=1.94311.10合計(jì)29.99318.73表3-3 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng) 方案工程名稱方案一方案二單價(jià)（元）工程量費(fèi)用（萬元）工程量費(fèi)用（萬元）斜巷（m）1164元/m80×8=64074.5080×2=16018.62煤倉(cāng)（m）951元/m4×25=1009.5125×1=252.38合計(jì)84.0121.00表3-4 費(fèi)用匯總表 方案總費(fèi)用方案一方案二掘進(jìn)（萬元）191.02210.63維護(hù)（萬元）29.99318.73生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)（萬元）84.0121.00合計(jì)（萬元）305.02550.36方案

34、一：分帶單獨(dú)布置優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)簡(jiǎn)單，通風(fēng)容易。缺點(diǎn)：1.煤倉(cāng)與聯(lián)絡(luò)巷太多，掘進(jìn)與維護(hù)量大。2.煤倉(cāng)太多，維護(hù)困難。3.裝煤點(diǎn)多，生產(chǎn)調(diào)度管理復(fù)雜。方案二：帶區(qū)聯(lián)合布置優(yōu)點(diǎn)：采用集中化生產(chǎn)，從根本上克服了方案一的缺點(diǎn)。缺點(diǎn)：費(fèi)用高。雖然方案二費(fèi)用高，但從技術(shù)和管理等方面的綜合分析，選擇方案二更優(yōu)越一些。綜上所述，選擇帶區(qū)聯(lián)合布置方式，巷道布置情況見帶區(qū)平面圖、帶區(qū)剖面圖。第二節(jié) 帶區(qū)內(nèi)的劃分1確定工作面長(zhǎng)度（1）煤柱的留設(shè)邊界煤柱：該煤層組左右兩邊界各留10m的邊界煤柱，上部留30m防水煤柱，下部留30m護(hù)巷煤柱。從而其煤層傾向長(zhǎng)度共有：2000-60=1940m，走向長(zhǎng)度為1000-20=980m

35、。帶區(qū)煤柱：一般而言，考慮到設(shè)備選型及技術(shù)方面的因素，綜采工作面長(zhǎng)度為180250m，巷道寬度為3.5m5m，本帶區(qū)開掘巷道寬度為4.5m。將煤層沿走向方向劃分為的4個(gè)傾斜分帶，采用沿空掘巷方式,巷道間留取8m煤墻。（2）工作面長(zhǎng)度的確定工作面長(zhǎng)度為：L=(100010×24.5×4×28×3)/4=230m2確定工作面?zhèn)€數(shù)回采工作面沿走向布置，沿傾向推進(jìn)，采用下行后退式傾斜長(zhǎng)壁采煤法開采。帯區(qū)內(nèi)工作面數(shù)目：n=(L-S0)/(l+l0) （公式3-1）式中，L-煤層走向長(zhǎng)度(m)；S0-帶區(qū)邊界煤柱寬度(m)；l-工作面長(zhǎng)度(m)；l0-回采巷道寬度，

36、因采用綜采采煤法，故l0取5m。n=(10002×108×3)/(230+4.5×2)=43工作面日生產(chǎn)能力Qr=A/(T×1.1) （公式3-2）式中，Qr-工作面日生產(chǎn)能力；A-采區(qū)設(shè)計(jì)能力，150萬t；T-年工作日，330天。Qr =150/(330×1.1)=4132.2t4確定帶區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)及工作面接替順序由于目前開采準(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)量保證帶區(qū)產(chǎn)量，所以定為帶區(qū)內(nèi)一個(gè)工作面生產(chǎn)。各煤層采用跳采方式開采,4個(gè)分帶工作面接替順序（以21煤層為例）如下表1： 表3-5 工作面接替

37、順序圖工作面編號(hào)1121112211231124開采次序1324由于回采巷道采用沿空掘巷的方式，為保證1號(hào)工作面生產(chǎn)順利進(jìn)行并保證接替，在1號(hào)工作面采煤過程中，同時(shí)開掘3號(hào)工作面的回采巷道；在1號(hào)煤層完成開采后，開始開采3號(hào)工作面；待1號(hào)工作面的采空區(qū)完全跨落后，再掘進(jìn)2號(hào)工作面的回采巷道，依次接替。22煤層4個(gè)工作面開采順序同21煤層。第三節(jié) 帶區(qū)的生產(chǎn)系統(tǒng)1掘進(jìn)順序自1運(yùn)輸大巷，開掘3進(jìn)風(fēng)行人斜巷，然后在煤層中開掘5煤層運(yùn)輸集中平巷。然后向上開掘8分帶運(yùn)輸斜巷至帯區(qū)邊界，然后開掘開切眼形成工作面。同時(shí)自2回風(fēng)大巷開掘4回風(fēng)運(yùn)料斜巷至煤層，在煤層中開掘6煤層軌道集中平巷，再向上開掘9分帶回風(fēng)

38、斜巷。至此形成通風(fēng)系統(tǒng)。在此過程中，完成7煤倉(cāng)以及其他硐室的開掘。2通風(fēng)系統(tǒng)1運(yùn)輸大巷3進(jìn)風(fēng)行人斜巷5煤層運(yùn)輸集中平巷8分帶運(yùn)輸斜巷工作面9分帶回風(fēng)斜巷6煤層軌道集中平巷4回風(fēng)運(yùn)料斜巷2回風(fēng)大巷。3運(yùn)輸系統(tǒng)（1）運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面8分帶運(yùn)輸斜巷5煤層運(yùn)輸集中平巷7帯區(qū)煤倉(cāng)1運(yùn)輸大巷。（2）運(yùn)料系統(tǒng)：2回風(fēng)大巷4回風(fēng)運(yùn)料斜巷6煤層軌道集中平巷9分帶回風(fēng)斜巷工作面。（3）徘矸系統(tǒng)：工作面9分帶回風(fēng)斜巷6煤層軌道集中平巷4回風(fēng)運(yùn)料斜巷2回風(fēng)大巷。第四章 回采工藝第一節(jié) 回采工藝方式的確定1綜合機(jī)械化采煤工藝（1）采煤與裝煤采用綜合機(jī)械化采煤，雙滾筒采煤機(jī)直接落煤和裝煤。工作面采用三八工作制，兩班半采煤

39、，半班準(zhǔn)備。選取采煤機(jī)的滾筒截深為800mm，每天正規(guī)循環(huán)推進(jìn)7刀，每個(gè)循環(huán)0.8m，可滿足每天推進(jìn)5.6m。滾筒的轉(zhuǎn)向和位置：面向煤壁站在綜采工作面時(shí)，采煤機(jī)右滾筒順時(shí)針旋轉(zhuǎn)割煤，左滾筒逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)割煤。工作時(shí)，前段滾筒沿頂板割煤，后端滾筒沿底板割煤。這種布置方式操作安全，煤塵少，裝煤效果好。（2）進(jìn)刀方式為了合理利用工作時(shí)間，提高效率，采用端頭斜切割三角梅進(jìn)刀方式，雙向割煤。（3）運(yùn)煤方式工作面采用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，運(yùn)輸斜巷采用轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤。（4） 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)7刀，故選擇單架依次順序移架方式進(jìn)行移架。順序移架方式移架速度快，能滿足采煤機(jī)快速

40、牽引的需要，操作簡(jiǎn)單，容易保證規(guī)格質(zhì)量。（5）采空區(qū)處理方式采用全部跨落法處理采空區(qū)。2采煤工作面機(jī)械設(shè)備材料的選擇類型特征（1）采煤機(jī)根據(jù)采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）P995，一般厚度在0.8-1.3m的煤層中，可采用騎溜式或爬底板式采煤機(jī)；在大于1.3m的煤層中，采用騎溜式采煤機(jī)；綜采工作面采用大功率雙滾筒采煤機(jī)。采煤機(jī)裝機(jī)功率，根據(jù)工作面煤質(zhì)硬度、采高及生產(chǎn)率等要求，參考同類型采煤機(jī)的使用條件，一般可用類比法確定，采高在0.9-1.3m，單滾筒采煤機(jī)功率50-100kw，雙滾筒采煤機(jī)功率100-200kw；采高在2.0-4.5m，雙滾筒采煤機(jī)功率400-1000kw。選擇MG400/985W

41、D型采煤機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)如下表：表4-1 采煤機(jī)采煤機(jī)型號(hào)MG400/985WD采高（m）1.9-3.75適應(yīng)煤層硬度（f）f3煤層傾角15(35)截深（mm）630,800滾筒直徑（m）1.6、1.8、3.0牽引方式交流電牽引（無鏈）牽引力（KN）620/360、506/304牽引速度(m/min)0.7-12/0-8.6/14.5滾筒中心距（mm）10280臥底量（mm）326,426,526電動(dòng)機(jī)功率（KW）2×400+2×45+75+20最大不可拆卸件尺寸（長(zhǎng)×寬×高）/質(zhì)量（mm/t）2500×1380×900/8.6總重（

42、t）51（2）刮板輸送機(jī)根據(jù)采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）P996，刮板輸送機(jī)的輸送能力必須與采煤機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力。刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)與采煤機(jī)和液壓支架相配套。為配合滾筒采煤機(jī)自開缺口的需要，應(yīng)優(yōu)先選用短機(jī)頭和短機(jī)尾結(jié)構(gòu)形式的可彎曲刮板輸送機(jī)。選擇SGD-730/320型刮板輸送機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)如下：表4-2 工作面可彎曲刮板輸送機(jī)型號(hào)SGD-730/320外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）（mm）1500×730×220適用條件緩斜2.84.5m綜采工作面出廠長(zhǎng)度（m）150運(yùn)輸能力（t/h）700鏈速（m/s）0.93電動(dòng)

43、機(jī)型號(hào)YBKYS-200電動(dòng)機(jī)功率（kw）160×2電機(jī)電壓（v）1140質(zhì)量（t）140（3） 轉(zhuǎn)載機(jī)根據(jù)采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（下冊(cè)）P3015，轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于工作面輸送機(jī)的能力（一般為1.2倍）。它的溜槽寬度和鏈速應(yīng)大于工作面輸送機(jī)。選擇SZB-764/132型號(hào)的轉(zhuǎn)載，其主要技術(shù)參數(shù)如下表：表4-3 轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)SZD730-90外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）（mm）1500×764×220適用條件中厚煤層順槽轉(zhuǎn)載出廠長(zhǎng)度（m）29.7運(yùn)輸能力（t/h）700鏈速（m/s）1.34有效鏈接長(zhǎng)度（m）11.4爬坡角度（°）10爬坡長(zhǎng)度（

44、m）6.5電動(dòng)機(jī)功率（kw）132電動(dòng)機(jī)電壓（v）1140質(zhì)量140t（4）液壓支架根據(jù)采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）P1002，支撐掩護(hù)性支架支撐能力大，切頂能力強(qiáng)，抗水平推力強(qiáng)，底板比壓較均勻，但支架較重，成本高，適用于厚度2.5-4.5m，傾角小于15°的煤層，中等穩(wěn)定或穩(wěn)定頂板支護(hù)。選擇ZZ7200/20.5/32型支撐掩護(hù)式液壓支架，其主要技術(shù)參數(shù)見下表：表4-4 支撐掩護(hù)式液壓支架支架型號(hào)ZZ6000/25/47支撐高度（m）2.05-3.2適用煤層厚度（m）3.0適用煤層傾角（°）15架中心距（mm）1500工作阻力（KN）7200初撐力（KN）5216外形尺寸（長(zhǎng)

45、×寬×高）（mm）3625×1420×2050支護(hù)強(qiáng)度（MPa）1.03對(duì)底板最大比壓（MPa）4.35支架重量（t）17.0（5）工作面支架需求量由n=L/E （公式4-1）式中，n-工作面支架數(shù)目，取整；L-工作面長(zhǎng)度，230m；E-支架中心距，1.5m。故n=230/1.5=153.3，取154架。（6）超前支護(hù)方式和距離由于采用綜放工藝開采，支撐壓力分布范圍為25 50m，峰值點(diǎn)距煤壁前方515m，所以超前支護(hù)的距離為25m。選用單體液壓支柱和金屬鉸接頂梁支護(hù)。（7）端頭支架由于巷道寬4.5m，而架寬1.5m，因此選2架，左右兩端共需4架。選擇P

46、DZ型端頭液壓支架，其主要技術(shù)參數(shù)如下：表4-5 端頭支架型號(hào)PDZ外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）（mm）2448×1594適用條件傾角30°的中厚煤層支撐高度（m）1.5-3.8工作阻力(KN)9000初撐力（KN）7070支護(hù)強(qiáng)度（MPa）0.51重量（t）33.57（7）帶式輸送機(jī)選擇S-100/26J型可伸縮式帶式輸送機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下表：表4-6 帶式輸送機(jī)型號(hào)SZD730-90外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）8640mm×2011mm×2020mm適用條件井下工作面運(yùn)輸巷，集中運(yùn)輸平巷，掘進(jìn)巷運(yùn)輸能力700t/h運(yùn)距

47、1000m膠帶種類尼龍電動(dòng)機(jī)功率2×132kw電動(dòng)機(jī)電壓660，1140v質(zhì)量117t3確定工作面各參數(shù)循環(huán)放煤步距：取放煤步距為采煤機(jī)截深的整數(shù)倍,即放煤步距為0.63m。這樣工作面采一刀放一次煤。循環(huán)進(jìn)度：采煤工作面完成一個(gè)循環(huán)向前推進(jìn)的距離。即采煤機(jī)的截深，0.8m。班進(jìn)尺：一班完成3個(gè)循環(huán)，故班進(jìn)尺為0.8×3=2.4m。日進(jìn)尺：采煤工作面每天向前推進(jìn)的距離，因?yàn)椴捎萌酥?，前兩個(gè)班每班完成3個(gè)循環(huán)，后一個(gè)班完成一個(gè)循環(huán)，共7個(gè)循環(huán)，故日進(jìn)尺為0.8×7=5.6m。工作面年推進(jìn)度：日進(jìn)尺為5.6m，故年推進(jìn)度為5.6×330=1848m。4采煤工

48、作面循環(huán)方式，作業(yè)方式和勞動(dòng)組織（1）工作面布置示意圖（見附圖3）（2）工人出勤表表4-6 工作面勞動(dòng)組織表序號(hào)工種早班中班晚班合計(jì)1班長(zhǎng)22262支架工666183采煤機(jī)司機(jī)33394泵站工11135控制臺(tái)11136機(jī)電維修工22267支架維修工11138大班維修工559出口工333910送飯工111311材料員1112油質(zhì)管理員1113驗(yàn)收員111314清理工111315砸煤矸石工111316防塵工111317看電纜卡子工111318鐵料管理員1119干部112420放煤工222621其他111322合計(jì)29293896（3）采煤工作面循環(huán)圖表表4-7 采煤工作面循環(huán)圖表第二節(jié) 工作面合理

49、長(zhǎng)度的驗(yàn)證1從煤層地質(zhì)條件考慮該帶區(qū)內(nèi)的兩層可采煤層的地質(zhì)條件較好，無斷層，煤層平均傾角為4°，煤層厚度適中，頂?shù)装遢^穩(wěn)定，瓦斯涌出量較低，無自然發(fā)火傾向，涌水量也較小，所以布置230m的工作面是合適的。2從工作面生產(chǎn)能力考慮工作面的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬t/a。正規(guī)循環(huán)每天進(jìn)7刀，采煤機(jī)滾筒截深為800mm，所以21煤層的工作面實(shí)際生產(chǎn)能力為：工作面日生產(chǎn)能力：Qr=NLMBC （公式4-1）式中，N-每日割煤刀數(shù)，7；L-工作面長(zhǎng)度，230m；M-煤層厚度，3.0m；B-采煤機(jī)截深，0.8m；-煤的容重，1.40t/m3C-采煤工作面采出率，一般為0.93-0.97，薄煤層取高限

50、，厚煤層取低限，故取0.95。Qr=7×230×3.0×0.8×1.4×0.95=5139.1t工作面年生產(chǎn)能力為：Qr×330=169.6萬t150萬t故一個(gè)工作面就能滿足帯區(qū)生產(chǎn)能力，所以確定的工作面長(zhǎng)度合理。3從運(yùn)輸設(shè)備及管理水平考慮帶區(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232m刮板輸送機(jī)利用國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)，能夠與時(shí)俱進(jìn)的跟上技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)當(dāng)前采礦界管理人員知識(shí)化、專業(yè)化、年輕化，所以工作面長(zhǎng)度為230m在管理上是沒有問題的。4從頂板管理及通風(fēng)能力考慮該帶區(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

51、般在180250m，所以選擇的工作面的長(zhǎng)度為230m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。5從巷道布置考慮由于帶區(qū)走向長(zhǎng)為1000m，除去煤柱寬10×23×8=44m，及巷道寬4.5×4×2=36m，剩余920m，把每個(gè)工作面長(zhǎng)度定為230m，920÷230=4，正好可以布置4個(gè)采煤工作面。6從經(jīng)濟(jì)合理方面考慮工作面的長(zhǎng)度與地質(zhì)因素及技術(shù)因素的關(guān)系十分密切 ，直接影響生產(chǎn)效率，合理的工作面以生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益高為目標(biāo)。所以根據(jù)條件，以高產(chǎn)量、高效率為原則，以盡量加快工作面的推進(jìn)速度，減少巷道的維護(hù)時(shí)間，降低回采總成本，使設(shè)備

52、、資源得到最高利用為指導(dǎo)，選擇230m的工作面長(zhǎng)度是合理的。第五章 帶區(qū)生產(chǎn)的安全措施1綜合機(jī)械化采煤過程中應(yīng)注意事項(xiàng)1)綜合機(jī)械化采煤工作面，必須根據(jù)礦井各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)、煤層地質(zhì)條件、煤層厚度、煤層傾角、瓦斯涌出量、有無自然發(fā)火傾向和礦山壓力等因素，編制設(shè)計(jì)，報(bào)礦務(wù)局總工程師批準(zhǔn)；2)運(yùn)送、安裝和拆除液壓支架時(shí)，必須有安全措施，明確規(guī)定運(yùn)送方式，安裝質(zhì)量，拆裝工藝和管理頂板的措施，并指定專人負(fù)責(zé)；3)綜合機(jī)械化采煤的工作面的煤壁、刮板輸送機(jī)和支架都應(yīng)保持直線。支架間的煤、矸石應(yīng)清理干凈。由于煤層傾角大于15°時(shí)，液壓支架必須采取防倒、防滑措施。該工作面老頂為厚層難冒頂板，應(yīng)在工作面前

53、方放炮松動(dòng)1.5m厚的老頂；4)采煤機(jī)采煤時(shí)，必須及時(shí)移架。采煤和移架之間的懸頂距離，應(yīng)根據(jù)頂板的具體情況，在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。超過規(guī)定距離或發(fā)生冒頂、片幫時(shí)，必須停止采煤；5)嚴(yán)格掌握采高，嚴(yán)禁采高超過支架允許的最大高度，當(dāng)煤層變薄時(shí)，采高不得小于支架允許的最小采高；6)綜合機(jī)械化采煤工作面的兩端，應(yīng)使用端頭支架；否則，必須增設(shè)其他形式的支護(hù)；7)由于工作面的下口裝載機(jī)機(jī)尾安有破碎機(jī)，必須加保護(hù)柵欄，防止人員進(jìn)入；8)綜合機(jī)械化采煤工作面放炮時(shí)，必須有保護(hù)液壓支架和其它設(shè)備的安全措施；9)乳化液的配制、水質(zhì)化驗(yàn)、配比等，必須符合有關(guān)規(guī)定要求；否則，不得使用。2通風(fēng)安全方面的措施（1）采煤工

54、作面通風(fēng)安全措施1）建立完善獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。采區(qū)為“U型+專用尾排瓦斯水泥圓筒”通風(fēng)系統(tǒng)。2）進(jìn)出材料不得沖撞風(fēng)門，區(qū)域內(nèi)施工人員嚴(yán)禁破壞通風(fēng)設(shè)施。3）各組上山風(fēng)門外配電點(diǎn)安設(shè)KJ90瓦斯分站，隨時(shí)監(jiān)測(cè)工作面、上隅角、進(jìn)、回風(fēng)巷等瓦斯和CO變化情況。監(jiān)測(cè)電纜必須懸掛在巷道干坡邊，距底板1.01.5m，與其它電纜線相距不少于0.3m，用絕緣材料固定，并與金屬支架隔開。4）工作面上下安全出口要加強(qiáng)支護(hù)與維護(hù)，及時(shí)清除安全出口處的煤矸和材料，回風(fēng)巷堆碼材料不得超過巷道斷面的1/3。5）工作面每月測(cè)風(fēng)不少于三次，如遇風(fēng)量不符合規(guī)定，則必須進(jìn)行調(diào)整。6）在距采煤工作面進(jìn)、出風(fēng)口以北2540m處的巷道中分別安設(shè)一組壓風(fēng)自救裝置（每組設(shè)8個(gè)自救口袋）；進(jìn)、回風(fēng)巷每隔50m安設(shè)一組壓風(fēng)自救器，每組壓風(fēng)自救器數(shù)量不少于3個(gè)壓風(fēng)自救口袋；工作面拉炮點(diǎn)設(shè)一組壓風(fēng)自救器，至少設(shè)8個(gè)自救口袋。每個(gè)壓風(fēng)自救口袋供風(fēng)量不少于0.1m3/min。7）在進(jìn)、回風(fēng)巷安設(shè)隔爆水袋，水量按安設(shè)處巷道斷面計(jì)算不少于200L/m2。（2）掘進(jìn)工作面通風(fēng)安全措施1）巷道掘進(jìn)采用壓入式通風(fēng)方式。2）巷道供風(fēng)必須實(shí)行“三專二閉鎖”，并定期檢查。3）風(fēng)筒口距工作面齊頭距離不得超過5m。4）局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)在進(jìn)風(fēng)口上風(fēng)向10m處的新鮮風(fēng)流中。5）局部通風(fēng)機(jī)任何時(shí)候不得停風(fēng)，因檢修、停電等原因停風(fēng)