云岡礦8煤層設(shè)計(jì)

1帶區(qū)基本開采條件1.1帶區(qū)概況采（盤）區(qū)或帶區(qū)位置、邊界、開采范圍，與鄰近采（盤）區(qū)或帶區(qū)關(guān)系，采（盤）區(qū)或帶區(qū)開采煤層產(chǎn)狀，可采層厚度等，采（盤）區(qū)或帶區(qū)地質(zhì)構(gòu)造，采（盤）區(qū)或帶區(qū)水文地質(zhì)條件。803帶區(qū)是礦井首帶區(qū)，井上位置：位于工業(yè)廣場東北部,地表為農(nóng)田，無其它建筑物，無常年地表水系。井下位置：西部東部井田邊界為界，西部以801帶區(qū)與803帶區(qū)帶區(qū)邊界煤柱為界，附近無其它工作面或采空區(qū)。開采深度為1065～1125米之間。帶區(qū)走向長度2280m，傾斜長度約1400m。運(yùn)輸大巷位于1075水平，回風(fēng)大巷位于1075水平?？刹擅簩?#煤層，8#煤層厚2.8m，傾角2.5°左右，屬于近水平煤層。本帶區(qū)有倆條斷層，一條落差2.9m，另一條落差10.7m。本區(qū)屬海河流域、永定河水系、桑干河支系。井田內(nèi)最大的河流為十里河，由西向東橫穿井田中部。十里河發(fā)源于井田西部左云縣常凹村一帶，經(jīng)左云出小站進(jìn)入大同平原，匯入御河，注入桑干河，河流全長75.9公里，流域面積1185平方公里。上游河床寬約50米，中游寬約200米，下游寬達(dá)500-600米，坡度1-2‰，一般流量0.5-2.0立方米/秒。井系多出露于十里河附近，為第四系孔隙水及砂巖裂隙水，日出水量為300m3/h。帶區(qū)水文地質(zhì)條件屬中等類型。1.2煤層地質(zhì)特征井田地處大同煤田東北角，侏羅系賦煤區(qū)北端。古生界含煤巖系基底為寒武系，其上依次賦存石炭系中統(tǒng)本溪組，上統(tǒng)太原組：二疊系下統(tǒng)山西組；侏羅系下統(tǒng)永定莊組，中統(tǒng)大同組、云岡組；白堊系下統(tǒng)左云組，上統(tǒng)助馬堡組；第四系中更新統(tǒng)、上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。大同組為主要含煤地層。8號(hào)煤層總體比較穩(wěn)定，厚度平均2.8m，煤層距地表169—238m，簡單無夾石11號(hào)煤層：以十里河為界，主要賦存在礦井北部，平均2.08m。煤層距地表190—340m，結(jié)構(gòu)簡單，部分含1層夾矸，偶見2層者。為大部可采的較穩(wěn)定煤層。12號(hào)煤層：以十里河為界，主要賦存在礦井南部，上距11號(hào)煤層平均近12m。南部大部與12-2號(hào)合并。厚0—13.83m，平均7.08m。煤層距地表205—350m，結(jié)構(gòu)一般簡單，部分多含1—2層夾矸，有多至3、5層者。為大部可采的較穩(wěn)定煤層。本設(shè)計(jì)礦井主采8號(hào)煤層。1）瓦斯：井田內(nèi)瓦斯含量較高，各煤層瓦斯含量一般小于10m3/t，但8號(hào)煤層絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3/min，設(shè)計(jì)按高瓦斯礦井考慮。2）煤塵：經(jīng)鑒定，本井田設(shè)計(jì)開采的煤煤塵爆炸指數(shù)平均為25.3％。設(shè)計(jì)按有煤塵爆炸危險(xiǎn)考慮。3．地溫井田內(nèi)地溫僅隨深度的增加而增加。井田平均地溫為20.67°C。

2帶區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限2.1帶區(qū)儲(chǔ)量計(jì)算本設(shè)計(jì)只對(duì)8號(hào)煤層803帶區(qū)進(jìn)行開采設(shè)計(jì)，本次儲(chǔ)量計(jì)算是在精查地質(zhì)報(bào)告提供的1：5000煤層底板等高線圖上計(jì)算的，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。井田范圍內(nèi)的煤炭儲(chǔ)量是帶區(qū)設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，煤炭工業(yè)儲(chǔ)量是由煤層面積、容重及厚度相乘所得，其公式一般為：Zg=S×M×γ式2-1式中，Zg——礦井的工業(yè)儲(chǔ)量；S——井田的水平面積，20.02km2；M——煤層的厚度，8號(hào)煤層厚度為2.8m；γ——煤的容重，8號(hào)煤層1.3t/m3。對(duì)于8號(hào)煤層：Zg=S/cosα×M×γ=20.02×2.8×1.3=72.87Mt2.2帶區(qū)生產(chǎn)能力本井田交通方便,通信快捷,水源充足,電源可靠,勞動(dòng)力豐富,建材供應(yīng)充分,具有建設(shè)大型礦井良好的外部條件。本設(shè)計(jì)開采煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度大部分比較穩(wěn)定，屬中厚煤層(2.8m)，煤層平均傾角小，屬近水平煤層。從煤層賦存條件看,本礦井適合建設(shè)中型礦井。綜合以上分析，從礦井的外部建設(shè)條件,資源條件,開采技術(shù)條件以及良好的市場前景看,本設(shè)計(jì)認(rèn)為帶區(qū)規(guī)模180萬t/a是比較合理的。2.3帶區(qū)服務(wù)年限為了保證采（盤）區(qū)或帶區(qū)均衡生產(chǎn)，采（盤）區(qū)或帶區(qū)服務(wù)年限應(yīng)在3～5年以上比較合理。則礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為：T=72.87×82%/1.8=33a3帶區(qū)巷道布置提出采（盤）區(qū)或帶區(qū)上（下）山位置、數(shù)目方案，進(jìn)行技術(shù)比較，并確定最終方案；要求：必須提出兩種及以上方案進(jìn)行技術(shù)比較。煤柱尺寸的確定；回采工作面尺寸；由地質(zhì)條件、回采工藝方式、運(yùn)輸設(shè)備、管理水平、頂板管理能力、采（盤）區(qū)或帶區(qū)斜長等綜合考慮予以確定。區(qū)段平巷的布置方式（有無煤柱護(hù)巷、數(shù)目、位置等）；區(qū)段斜長和數(shù)目的確定；采用走向長壁采煤法時(shí)，根據(jù)工作面長度、區(qū)段平巷寬度、護(hù)巷方式及煤柱尺寸計(jì)算區(qū)段斜長，按區(qū)段斜長和采（盤）區(qū)或帶區(qū)斜長確定區(qū)段數(shù)目。采（盤）區(qū)或帶區(qū)上、中、下部車場形式、線路布置和調(diào)車方式的確定，并繪制上、中和下部車場說明書插圖。采用傾斜長壁采煤法時(shí)，確定工作面長度、推進(jìn)長度及方向、護(hù)巷方式及煤柱尺寸、開采條帶數(shù)目、通風(fēng)方式等。選擇確定采（盤）區(qū)或帶區(qū)巷道斷面形式、尺寸和支護(hù)方式；確定區(qū)段間、條帶間的開采順序。3.1帶區(qū)巷道布置方案初選分析803帶區(qū)所屬8#煤層屬近水平煤層，結(jié)合《礦井初步設(shè)計(jì)》，提出以下巷道布置方案：在帶區(qū)上部布置兩條帶區(qū)集中巷，即803帶區(qū)軌道巷和803帶區(qū)皮帶巷，803帶區(qū)回風(fēng)巷分別與軌道大巷，運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷相接，各區(qū)段軌道平巷和區(qū)段回風(fēng)平巷與帶區(qū)軌道巷和帶區(qū)運(yùn)輸巷聯(lián)接。帶區(qū)出煤經(jīng)帶區(qū)運(yùn)輸巷至帶區(qū)煤倉，再通過運(yùn)輸大巷到井底煤倉，輔助運(yùn)輸及行人運(yùn)輸通過運(yùn)輸大巷，帶區(qū)軌道巷，區(qū)段回風(fēng)平巷到工作面。方案一：煤巷布置，運(yùn)輸巷、軌道巷、回風(fēng)巷均布置在煤層中。方案二：軌道巷沿煤層布置在底板，運(yùn)輸巷布置在煤層中，回風(fēng)巷沿煤層頂板布置。方案三：巖巷巷布置，運(yùn)輸巷、軌道巷均布置在煤層底板的巖層中?；仫L(fēng)巷布置在煤層頂板巖層中。3.2確定帶區(qū)巷道布置的可行方案方案一，煤巷布置，運(yùn)輸巷、軌道巷均布置在煤層中。大巷煤層布置，大巷掘進(jìn)速度快，有利于早投產(chǎn)，前期投入少，但后期煤巷維護(hù)費(fèi)用較高。方案二，軌道巷沿煤層布置在底板，運(yùn)輸巷布置在煤層中，回風(fēng)巷沿煤層頂板布置。方案二軌道巷布置在巖層中，運(yùn)輸巷布置在煤層中，運(yùn)輸巷行人較少，設(shè)備簡單，軌道巷，輔助運(yùn)輸較多，設(shè)備較多，布置在巖層中有利于設(shè)備維護(hù)。方案三，巖巷巷布置，運(yùn)輸巷、軌道巷均布置在煤層底板的巖層中。運(yùn)輸巷、軌道巷均布置在巖層中，雙巖巷掘進(jìn)速度慢，掘進(jìn)費(fèi)用高，前期投入較大，后期巖巷維護(hù)費(fèi)用低，需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。3.3方案比較因本礦為高瓦斯礦井，所以需要布置三條大巷滿足運(yùn)輸、行人和通風(fēng)的要求。所以列出以下三條可行性方案進(jìn)行比較：方案一：煤巷布置，回風(fēng)巷、軌道巷均布置在煤層中。方案一方案二：軌道巷沿煤層布置在底板，運(yùn)輸巷布置在煤層中。方案二方案三：雙巖巷巷布置，運(yùn)輸巷、軌道巷均布置在煤層底板的巖層中。方案三1.方案技術(shù)比較表4-2帶區(qū)巷布置方案比較項(xiàng)目方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方案一大巷布置在煤層中，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低，投產(chǎn)快，軌道巷作為排矸、運(yùn)料的巷可實(shí)現(xiàn)集中運(yùn)輸，便于管理，運(yùn)輸巷作為專用運(yùn)煤通道設(shè)備少，風(fēng)阻小等優(yōu)點(diǎn)。使用雙煤巷時(shí)，運(yùn)輸巷和與區(qū)段運(yùn)輸平巷均采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。區(qū)段運(yùn)輸平巷也可分段掘。受周邊采動(dòng)影響，煤巷維護(hù)頻繁。，保安煤柱留設(shè)較多。運(yùn)輸巷，軌道巷專巷專用有利于運(yùn)煤，排矸和行人，運(yùn)輸安全性高。方案二軌道巷布置在巖層中，維護(hù)簡單，只執(zhí)行下排矸、運(yùn)料、行人的工作，任務(wù)不重，運(yùn)輸巷布置在煤層里，區(qū)段運(yùn)輸平巷和運(yùn)輸巷使用皮帶或者刮板機(jī)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸。因此軌巷可使用小功率絞車，帶區(qū)內(nèi)雙軌巷道少，礦車使用量少，礦車使用量少，運(yùn)輸安全性高。巖巷掘進(jìn)費(fèi)用高，投產(chǎn)慢，采煤面投產(chǎn)前掘進(jìn)工程量大；刮板或皮帶機(jī)使用臺(tái)數(shù)較多，需布置帶區(qū)煤層煤倉和區(qū)段溜煤眼，工程量增加。方案三軌道巷和運(yùn)輸巷均布置在巖層中，維護(hù)簡單，只執(zhí)行下排矸、運(yùn)料、行人的工作，任務(wù)不重，區(qū)段運(yùn)輸平巷和運(yùn)輸巷使用皮帶或者刮板機(jī)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸。因此軌巷可使用小功率絞車，帶區(qū)內(nèi)雙軌巷道少，礦車使用量少，礦車使用量少，運(yùn)輸安全性高。雙巖巷掘進(jìn)費(fèi)用高，投產(chǎn)慢，采煤面投產(chǎn)前掘進(jìn)工程量大；刮板或皮帶機(jī)使用臺(tái)數(shù)較多，需布置帶區(qū)煤倉和區(qū)段溜煤眼，增加了工程量。綜上所述，方案一有較大的優(yōu)勢。方案一；帶區(qū)準(zhǔn)備方式的優(yōu)點(diǎn)：巷道掘進(jìn)速度快、掘進(jìn)費(fèi)用低，不需要開掘溜煤眼，巷道系統(tǒng)簡單，運(yùn)輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)少，運(yùn)輸設(shè)備、數(shù)量和輔助人員少；工作面長度可保持等長，對(duì)綜合機(jī)械化非常有利；技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著。本設(shè)計(jì)帶區(qū)軌道巷，運(yùn)輸巷布置在煤層中，輔助運(yùn)輸采用1.5t固定式礦車。3.4帶區(qū)主要巷道參數(shù)確定⑴巷道斷面=1\*GB3①帶區(qū)軌道巷斷面軌道巷是布置在煤層中的半圓拱形式的煤巷，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù)，其中布置900mm軌道，采用綜合掘進(jìn)機(jī)組進(jìn)行施工，月進(jìn)度為250m/月。斷面及其特征見圖4-3和表4-1。圖4-3軌道巷斷面示意圖表4-1軌道巷巷道斷面特征表圍巖類別斷面/m2掘進(jìn)尺/mm噴射厚度/mm錨桿（mm）凈周長/m凈掘?qū)捀咝褪酵饴堕L度排列方式間排距錨深規(guī)格L*φ巖巷11.513.642003700100樹脂100菱形80015001500×2013.1=2\*GB3②帶區(qū)運(yùn)輸巷斷面帶區(qū)運(yùn)輸巷是布置在巖石中的半圓拱形的巖巷，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù)，其中布置膠帶輸送機(jī)，采用液壓、鑿巖臺(tái)車機(jī)械化作業(yè)線施工，月進(jìn)度為120m/月。斷面及其特征見圖4-4和表4-2。圖4-4運(yùn)輸巷斷面示意圖表4-2運(yùn)輸巷巷道斷面特征表圍巖類別斷面/m2掘進(jìn)尺/mm噴射厚度/mm錨桿（mm）凈周長/m凈掘?qū)捀咝褪酵饴堕L度排列方式間排距錨深規(guī)格L*φ巖巷11.513.642003700100樹脂100菱形80015001500×2013.1=3\*GB3③區(qū)段軌道平巷斷面區(qū)段軌道平巷是布置在煤層中的梯形煤巷，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù)，其中布置900mm軌道，采用液壓、鑿巖臺(tái)車機(jī)械化作業(yè)線施工，月進(jìn)度為120m/月。斷面及其特征見圖4-5和表4-3。圖4-5區(qū)段軌道平巷斷面示意圖表4-3軌道平巷斷面形狀特征表圍巖類別斷面/m2掘進(jìn)尺/mm噴射厚度/mm錨桿（mm）凈周長/m凈掘?qū)捀咝褪酵饴堕L度排列方式間排距錨深規(guī)格L*φ煤巷12.412.645912916100樹脂100菱形80015001500×2014.0=4\*GB3④區(qū)段運(yùn)輸平巷斷面區(qū)段運(yùn)輸平巷是布置在煤層中的梯形煤巷，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù)，其中布置膠帶運(yùn)輸機(jī)，采用液壓、鑿巖臺(tái)車機(jī)械化作業(yè)線施工，月進(jìn)度為120m/月。圖4-6區(qū)段運(yùn)輸平巷斷面示意圖表4-4運(yùn)輸平巷斷面形狀特征表圍巖類別斷面/m2掘進(jìn)尺/m噴射厚度/mm錨桿（mm）凈周長/m凈掘?qū)捀咝褪酵饴堕L度排列方式間排距錨深規(guī)格L*φ煤巷12.412.647233116100幫木錨桿頂金屬加錨索兩根100菱形80015001500×2014.0⑵掘進(jìn)方法帶區(qū)內(nèi)巷道主要有兩種：巖巷、煤巷。掘進(jìn)帶區(qū)車場時(shí)，采用鉆爆法施工，掛腰線掘進(jìn)；掘進(jìn)煤巷時(shí)，采用配套綜掘設(shè)備進(jìn)行落、裝煤巖，通過橋式膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮帶式輸送機(jī)運(yùn)輸煤巖。本設(shè)計(jì)所選用的配套綜掘設(shè)備主要為：EBZ―90型掘進(jìn)機(jī)，QZP―160A型轉(zhuǎn)載機(jī)，SSJ800/2×40=1\*ROMANI型帶式輸送機(jī)。各設(shè)備技術(shù)特征見表4-5、表4-6。表4-5綜掘設(shè)備技術(shù)特征表（一）掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)EBZ-90型號(hào)QZP―160A生產(chǎn)能力（m3/h）100輸送能力（t/h）160掘進(jìn)斷面積（m2）4.7～16輸送長度（m）16切割高度（m）4帶速（m/s）1.6切割硬度系數(shù)f≤7輸送帶類型橡膠阻燃帶適應(yīng)坡度（°）±16.0寬度(mm)650質(zhì)量（t）26.0驅(qū)動(dòng)滾筒直徑（mm）400截割部切割頭型式橫軸式型號(hào)BYD75—160—6540電動(dòng)機(jī)功率(kW)90功率(kW)7.5轉(zhuǎn)速（r/min）56.48電壓（V）380/660截齒類型鎬形齒數(shù)量1裝運(yùn)部刮板機(jī)速度(m/s)0.9托輥直徑(mm)89鏟板寬度(m)2.5（可選2或3）機(jī)頭可轉(zhuǎn)角度水平30°，上下15°行走部電機(jī)功率(kW)15.5×2與掘進(jìn)機(jī)搭接形式鉸支座行走速度(m/s)0.083搭接行程（m）12.5電氣系統(tǒng)電機(jī)總功率(kW)150質(zhì)量（t）2.9電壓（V）660外形尺寸(長×寬×高mm)17500×922×654制造廠家內(nèi)蒙古北方重工業(yè)集團(tuán)有限公司制造廠家淮南煤機(jī)廠一分廠表4-6綜掘設(shè)備技術(shù)特征表（二）可伸縮帶式輸送機(jī)型號(hào)SSJ800/2×40=1\*ROMANI輸送帶類型阻燃那輸送帶輸送能力（t/h）250寬度(mm)800輸送長度(m)1000機(jī)頭外形尺寸(長×寬×高mm)5710×1961×142帶速(m/s)2機(jī)尾外形尺寸(長×寬×高mm)16292×1394×655傳動(dòng)滾筒直徑(mm)500質(zhì)量（t）50.234托輥直徑(mm)108電動(dòng)機(jī)型號(hào)JDSB—40貯帶長度(m)100功率(kW)40機(jī)尾搭接長度(m)12電壓（V）380/660機(jī)尾搭接處軌距(mm)1100制造廠家淮南煤機(jī)廠⑶巷道掘進(jìn)速度根據(jù)鄰近礦井或條件類似礦井所達(dá)到的巷道掘進(jìn)速度和施工隊(duì)伍的技術(shù)管理水平分析研究確定巷道掘進(jìn)速度。不同機(jī)械化程度的巷道掘進(jìn)速度不宜低于《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定。如表4-7所示。表4-7平巷掘進(jìn)速度掘進(jìn)機(jī)械化程度巷道煤巖類別月進(jìn)度/m綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)組煤400半煤巖250鉆爆法煤200半煤巖150液壓、鑿巖臺(tái)車機(jī)械化作業(yè)線巖1203.5開采順序在同一煤層內(nèi)，沿傾斜煤層的開采順序，可分為上行式和下行式開采。除近水平煤層外，對(duì)于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，一般只采用下行式開采順序。本礦屬于近水平煤層，沿煤層傾斜方向上采用下行式開采順序。為了保證生產(chǎn)能力，在帶區(qū)布置倆個(gè)綜采工作面進(jìn)行回采。同采工作面數(shù)為2，考慮施工接替等影響因素，本區(qū)內(nèi)最大生產(chǎn)能力按倆個(gè)回采工作面進(jìn)行設(shè)計(jì)，以一個(gè)工作面保證礦井0.9Mt/a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。3.6帶區(qū)車場與硐室?guī)^(qū)主要硐室包括帶區(qū)煤倉、帶區(qū)變電所等。⑴帶區(qū)煤倉=1\*GB3①煤倉的形式及參數(shù)井巷式煤倉按煤倉的中軸與水平面的夾角分為垂直煤倉和傾斜煤倉兩種。垂直煤倉一般為圓形斷面，圓形斷面利用率高，不易形成死角，便于維護(hù)，施工方便，施工速度快。本礦帶區(qū)煤倉都選用垂直煤倉。煤倉的斷面直徑取5m,煤倉高度取20m。=2\*GB3②煤倉容量合理的煤倉容量應(yīng)在保證正常生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)那疤嵯拢こ塘孔钍?。按采煤機(jī)連續(xù)割煤的產(chǎn)量計(jì)算：Q=Q0+LMbγC0kt(4-1）式中Q—帶區(qū)煤倉容量，tQ0—防空倉漏風(fēng)留煤量，一般取5～10tL—工作面長度，mM—采高，mb—進(jìn)刀深度，mγ—煤的容重，t/m3C0—工作面采出率；kt—同時(shí)生產(chǎn)的工作面系數(shù)，綜采時(shí)，kt=1則Q=10+200×2.8×0.6×1.3×95%×2≈840t則：選帶區(qū)煤倉容量為840t。=3\*GB3③帶區(qū)煤倉的支護(hù)本帶區(qū)煤倉采用砌碹支護(hù)，壁厚350mm，為避免堵倉，煤倉下口采用雙曲線型，煤倉上口設(shè)置鐵篦子，防止大塊煤及矸石進(jìn)入煤倉。煤倉內(nèi)采取預(yù)埋鋼絲繩等措施，處理萬一堵倉事故。4采煤方法選擇1、采煤方法選擇根據(jù)煤層的開采條件：如傾角、厚度、頂?shù)装鍘r性、地質(zhì)構(gòu)造以及技術(shù)設(shè)備條件和發(fā)展趨勢等進(jìn)行分析論證，提出技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上合理可行的采煤方法，并確定主要回采工藝?？梢詫?duì)采煤方法進(jìn)行技術(shù)對(duì)比，比如用走向和傾斜長壁。2、回采工藝根據(jù)采（盤）區(qū)或帶區(qū)選用的主要回采工藝，進(jìn)行工作面采煤工藝設(shè)計(jì)。以機(jī)采或綜采為主，選擇工作面配套的機(jī)械設(shè)備型號(hào)并計(jì)算生產(chǎn)能力。一、破煤與裝煤：選擇采煤機(jī)型號(hào)，確定截深、進(jìn)刀方式、割煤方式等。二、運(yùn)煤：選擇刮板輸送機(jī)型號(hào)，確定鋪設(shè)和移置方法。三、支架：確定采場支護(hù)方式、支架材料或型號(hào)規(guī)格、支護(hù)密度、移架方式。四、頂板管理：確定頂板管理方法、最大控頂距、最小控頂距等。五、繪制工作面布置大圖（或采煤方法圖）。3、正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表一、選擇工作面作業(yè)方式、勞動(dòng)組織形式，進(jìn)行勞動(dòng)定員計(jì)算，確定工作面循環(huán)方式。二、繪制正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖、勞動(dòng)組織表和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表。4、回采巷道超前支護(hù)選擇確定區(qū)段巷道超前支護(hù)段支護(hù)方式，并繪制巷道支護(hù)示意圖。4.1采煤方法選擇對(duì)于緩斜、傾斜、薄及中厚煤層，一般使用單一走向長壁采煤法；傾角小于14°時(shí)，則應(yīng)考慮用傾斜長壁采煤法的可能性。采用走向長壁采煤法，一般采用全部跨落法處理采空區(qū)。但直接頂為堅(jiān)硬難跨落的巖層、或受其他條件限制（如“三下”采煤或近距離煤層開采的需要）時(shí)，可以考慮采用充填法或刀柱法處理采空區(qū)。對(duì)于大型礦井的緩傾斜、中厚煤層，煤層賦存穩(wěn)定、頂?shù)装遢^好的走向長壁式工作面，一般應(yīng)采用綜合機(jī)械化回采工藝方式即綜采；對(duì)中型礦井的煤層賦存比較穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造不太復(fù)雜的工作面，以及不適應(yīng)綜采的大型礦井工作面，可采用高檔普采或普通機(jī)械化開采的回采工藝方式；對(duì)于小型礦井，或受其他條件限制不適于機(jī)采的工作面，可采用打眼爆破落煤，單體金屬支架的回采工藝方式（簡稱炮采）。《設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：綜采工作面的長度，一般應(yīng)為150～200m，年進(jìn)度一般為900～1200m；普采工作面長度，一般為120～150m，年進(jìn)度一般不小于700m；炮采工作面長度，一般為80～120m,年進(jìn)度一般為420～540m。對(duì)于緩傾斜、傾斜、厚煤層，一般采用傾斜分層下行跨落走向長壁采煤法，分層厚度為1.6～2.5m。煤層厚度大、分層數(shù)目多、工作面推進(jìn)速度慢、單產(chǎn)低時(shí)，可采用分層同采的開采順序；煤層厚度不太大（如只有兩分層），頂板巖石性質(zhì)有利于形成再生頂板、工作面推進(jìn)速度快、單產(chǎn)高的綜采工作面，可采用分層分采的開采順序。本礦井的設(shè)計(jì)主采煤層8#煤為近水平中厚煤層，厚度為2.8m，煤層的傾角為2°，且頂板條件較好，所以采用走向長壁綜合機(jī)械化采煤法，采用全部垮落法處理采空區(qū)。⑴確定回采工作面長度及工作面推進(jìn)度確定走向長壁式采煤法的工作面長度及推進(jìn)度，參照《設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定和礦井的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。綜采工作面的長度一般為150～220m，如條件允許可達(dá)150～300m。影響綜采工作面連續(xù)推進(jìn)度的主要經(jīng)濟(jì)因素是搬家費(fèi)和巷道掘進(jìn)費(fèi)。在我國當(dāng)前設(shè)備條件下，工作面連續(xù)推進(jìn)方向長度以小于1000～1200m為宜，高產(chǎn)高效礦井推進(jìn)度可取1000～3000m。綜合考慮，根據(jù)礦井的實(shí)際情況，開采803帶區(qū)時(shí)將工作面長度定為200m，工作面年推進(jìn)長度為1188m。日推進(jìn)度為3.6m，日進(jìn)6刀。⑵確定開采方向沿煤層傾向開采順序合理的開采順序要能夠保證開采水平，帶區(qū)，采煤工作面的正常接替，以保證穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，符合煤層采動(dòng)影響關(guān)系，合理集中生產(chǎn)，盡量降低掘進(jìn)率等。礦井采用雙翼開采，有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，有利于礦井通風(fēng)，運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)系統(tǒng)的管理。對(duì)于803帶區(qū)，采用帶區(qū)前進(jìn)式和區(qū)內(nèi)后退式開采，以減少初期工程量和基建投資。4.2回采工藝根據(jù)采（盤）區(qū)或帶區(qū)選用的主要回采工藝，進(jìn)行工作面采煤工藝設(shè)計(jì)。以機(jī)采或綜采為主，選擇工作面配套的機(jī)械設(shè)備型號(hào)并計(jì)算生產(chǎn)能力。一、破煤與裝煤：選擇采煤機(jī)型號(hào)，確定截深、進(jìn)刀方式、割煤方式等。二、運(yùn)煤：選擇刮板輸送機(jī)型號(hào)，確定鋪設(shè)和移置方法。三、支架：確定采場支護(hù)方式、支架材料或型號(hào)規(guī)格、支護(hù)密度、移架方式。四、頂板管理：確定頂板管理方法、最大控頂距、最小控頂距等。五、繪制工作面布置大圖（或采煤方法圖）。㈠綜采工作面的設(shè)備選型及配套⑴采煤機(jī)的選用用于長壁工作面的采煤機(jī)械有采煤機(jī)和刨煤機(jī)。綜采工作面由于效率較高，一般都采用大功率的雙滾筒采煤機(jī)。采煤機(jī)的牽引方式有錨鏈?zhǔn)?，適應(yīng)于傾角0°～35°的回采工作面；無鏈齒銷式，應(yīng)用于傾角0°～55°的回采工作面。根據(jù)回采工作面的傾角大小，采煤機(jī)的牽引方式選為無鏈電牽引。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)的使用條件來選定，類比見表5-1。表5-1采煤機(jī)的使用條件采高（m）采煤機(jī)功率（kw）單滾筒雙滾筒0.6～0.90～500~1000.9～1.350～100100~2001.3～2.0100～150200~4002.0～4.5150～200400~1000（注）因此采煤機(jī)選用MG300W型采煤機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如表5-2所示。表5-2MG300W型采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)單位型號(hào)MG300W——采高最低2.11m最高4.60m臥底量316mm截割機(jī)構(gòu)滾筒直徑1.6，1.8，2.0m滾筒數(shù)量2個(gè)截深630mm牽引機(jī)構(gòu)牽引方式無鏈牽引力404KN牽引速度0-6m/min電動(dòng)機(jī)型號(hào)YSKBC-300/300——總功率300Kw電壓1140V重量40t機(jī)面高度1600生產(chǎn)廠家雞西煤礦機(jī)械廠⑵工作面刮板輸送機(jī)刮板機(jī)的輸送能力必須與采煤機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配。選用型號(hào)為：SGZ—730/320型刮板輸送機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如5-3所示。表5-3刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表型號(hào)SGZ-730/320設(shè)計(jì)長度（m）200出廠長度（m）200輸送量（t/h）700刮板鏈速（m/s）0.93鏈條型式中雙鏈電動(dòng)機(jī)型號(hào)YSB-16功率（kW）2×160電壓等級(jí)（V）1140/660轉(zhuǎn)速（r/min）1475刮板鏈鏈規(guī)格26×92—C破斷拉力（kN）850中心距（mm）120刮板距離（mm）1140每米重量（kg）57中部槽型式不封底規(guī)格（長×寬×高）（mm）1500×730×220擋板規(guī)格（長×寬×高）（mm）1480×490×776機(jī)頭卸載方式側(cè)卸最大尺寸（mm）3533×1750×1200單件重（kg）8222牽引型式無鏈機(jī)器總重（t）125⑶工作面支護(hù)設(shè)備的選型①工作面液壓支架選擇液壓支架必須有合理的工作阻力和初撐力。液壓支架的阻力式支架設(shè)計(jì)中最基本參數(shù)，支架所有強(qiáng)度都由此決定。它在一定程度上顯示了支架的工作能力和特征。目前支架阻力主要是采用現(xiàn)場觀測，然后根據(jù)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行估算或折算。選擇液壓支架還必須確定合理支架結(jié)構(gòu)高度。合適的結(jié)構(gòu)高度是支架正常工作的關(guān)鍵。在實(shí)際使用中，通常選用的支架最大結(jié)構(gòu)高度比最大采高大200mm左右。最小結(jié)構(gòu)高度比最小采高低250～350mm。同時(shí)它們又隨這地質(zhì)條件和生產(chǎn)條件的變化而變化。選擇時(shí)需綜合各項(xiàng)因素，進(jìn)行全面分析。除了以上要求外，液壓支架的選型還必須和生產(chǎn)能力配套。本設(shè)計(jì)的開采煤層為中厚煤層，采用一次采全高綜合機(jī)械化開采方法。采高為2.8m。液壓支架是以液壓為動(dòng)力，完成對(duì)工作面頂板的支撐、切頂、擋矸、護(hù)幫、移架，以及推移工作面刮板輸送機(jī)等一套動(dòng)作。工作面選用ZFQ2400-16/24型輕放支架，其額定工作阻力位22.496t/架，工作面的壓力不大于支架額定工作阻力的80%，初撐力也滿足要求。ZFQ2400-16/24型支架的技術(shù)特征見表5-4。表5-4ZFQ2400-16/24型支架技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目技術(shù)特征單位型式ZFQ2400-16/24放煤型式雙輸送機(jī)、擺動(dòng)后尾梁插板支架支撐高度1.8～4.2m寬度1470m中心距1500m初撐力1800KN工作阻力2400KN支護(hù)強(qiáng)度0.51MPa對(duì)底板比壓1.20MPa適應(yīng)傾角≦35°供液泵壓31.4MPa運(yùn)輸尺寸3890×1470×1600（長*寬*高）m重量4.5t設(shè)計(jì)單位鄭州煤機(jī)廠制造單位鄭州煤機(jī)廠②工作面端頭支護(hù)設(shè)備選型由于工作面的上下出口處懸頂面積大，機(jī)械設(shè)備多，又是材料和人員出入的交通口，所以，必須加強(qiáng)支護(hù)。針對(duì)本設(shè)計(jì)工作面的具體特點(diǎn)，機(jī)械設(shè)備比一般的工作面要多，同時(shí)，端頭受到水的影響，如果采用液壓支柱則因液壓支柱承受能力低造成支柱扎底，所以決定采用端頭支架支護(hù)，其支架型式為自移式液壓端頭支架。根據(jù)支架選型要求及設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，選用ZT4410/18/34.5型端頭支架，其技術(shù)參數(shù)見表5-5。表5-5ZT4410/18/34.5型端頭支架技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)單位高度最低1800Mm最高4250Mm煤層傾角＜25°初撐力3773KN工作阻力4416KN支架中心距1500Mm支護(hù)強(qiáng)度0.209-0.329MPa對(duì)底板最大比壓0.44MPa⑷區(qū)段平巷膠帶運(yùn)輸機(jī)選用SSJ1000/2×160型可伸縮膠帶輸送機(jī),技術(shù)參數(shù)如下表5-6所示。表5-6膠帶輸送機(jī)參數(shù)表型號(hào)SSJ1000/2×160整機(jī)性能輸送能力（t/h）1000輸送距離（m）1200帶速（m/s）3.3最大坡度（°）±5儲(chǔ)帶長度（m）100機(jī)頭尺寸寬×高（mm）2646×1705機(jī)尾搭接長度（m）15軌距（mm）1362質(zhì)量（t）120電動(dòng)機(jī)型號(hào)YSB—160功率（kW）2×160電壓（V）660/1140減速比i23.39輸送帶寬度（mm）1000類型阻燃輸送帶㈡綜采工藝方式的選擇綜采工藝方式一般分為兩種：⑴及時(shí)支護(hù)即在采煤機(jī)割煤后先移支架，再移輸送機(jī)，工藝過程為采煤—移架—推溜。此方式應(yīng)用較多，特別是在頂板不穩(wěn)定的的情況下，為防止端面冒頂，必須采用及時(shí)支護(hù)方式。⑵滯后支護(hù)即在采煤機(jī)過后，先推溜再移架?；夭晒に嚪绞綖椋翰擅骸乒伟遢斔蜋C(jī)—移架。移架滯后割煤較大距離，頂板懸露面積較大。因此，該方式使用于頂板不宜冒落的條件下。遵循安全第一的原則，本礦回采工作面采用及時(shí)支護(hù)的工藝方式。㈢采煤機(jī)的工作方式和進(jìn)刀方式⑴綜采工作面采用雙滾筒采煤機(jī)采煤時(shí)，普遍采用先進(jìn)刀后移架的斜切進(jìn)方式。根據(jù)煤層采高及人工清煤的大小，雙滾筒采煤機(jī)一般采用雙向割煤。在特殊的條件下也可采用單向采煤。⑵綜采工作面中部斜切進(jìn)刀，其特點(diǎn)是輸送機(jī)彎曲段在工作面中部，其過程為；采煤機(jī)割煤至工作面左端，采煤機(jī)跑空車至工作面中部，沿輸送機(jī)彎曲段斜切進(jìn)刀，割煤至右端；移直輸送機(jī)，采煤機(jī)跑空至工作面中部，自中部割煤至工作面左端，移半部輸送機(jī)到煤壁，恢復(fù)初始狀態(tài)。采用端部斜切進(jìn)刀，工作面端頭作業(yè)時(shí)間較長，采煤機(jī)等待移機(jī)頭時(shí)間較長，影響有效割煤時(shí)間長；采用中部斜切進(jìn)刀，可以提高開機(jī)率，可以提高采煤機(jī)的裝煤效果。MXG-300型采煤機(jī)為雙滾筒采煤機(jī)，割煤方式為雙向割煤。向右牽引時(shí)，前滾筒為右螺旋，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿頂煤割煤；后滾筒向左割煤，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿底割煤；向左牽引則與次相反。這種割煤方式優(yōu)點(diǎn)是：司機(jī)操作安全，煤塵少，裝煤效果好。本設(shè)計(jì)鑒于實(shí)際礦井的情況，采煤機(jī)進(jìn)刀方式采用工作面端部斜切進(jìn)刀割三角煤。其進(jìn)刀過程見圖5-1。1-采煤機(jī)2-刮板輸送機(jī)圖5-1采煤機(jī)進(jìn)刀方式圖①當(dāng)采煤機(jī)割至工作面端頭時(shí)，其后的輸送機(jī)已移近煤壁，采煤機(jī)身處留有一段下部煤。如圖6-1-1（a）；②調(diào)換滾筒位置，前滾筒下降、后滾筒升起并沿輸送機(jī)彎曲段反向割入煤壁，直至輸送機(jī)直線段為止。然后將輸送機(jī)移直。如圖6-1-1（b）；③再調(diào)換兩個(gè)滾筒位置，重新返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭。如圖6-1-1（c）；④將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上下滾筒，返程正常割煤。如圖6-1-1（d）。㈩綜采工作面巷道布置方式目前綜采工作面巷道布置現(xiàn)場使用的方式主要有6種類型：a.一小一大巷布置；b.三小巷布置；c.二條半小巷布置；d.二小巷布置；e.一大一小巷布置；f.二大巷布置。其具體方式、優(yōu)缺點(diǎn)、適用條件及使用地點(diǎn)見表6-2-1。表6-2-1綜采工作面巷道布置方式方式圖示優(yōu)缺點(diǎn)適用條件使用地點(diǎn)一小一大巷布置優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)簡單、工程量省、搬運(yùn)設(shè)備方便、煤柱損失少、供電集中等缺點(diǎn)：運(yùn)輸平巷斷面大，受采動(dòng)影響有時(shí)難以維護(hù)頂?shù)装鍡l件好，采場涌水瓦斯不大大同、徐州、大屯等局采用普遍三小巷布置優(yōu)點(diǎn)：巷道斷面小，維護(hù)容易，膠帶機(jī)和其他設(shè)備分裝在兩條巷道內(nèi)，對(duì)設(shè)備檢修和維護(hù)方便缺點(diǎn)：增加了回采航道掘進(jìn)率；聯(lián)絡(luò)巷破壞了煤柱的完整性；在頂板來壓時(shí)，運(yùn)輸平巷與設(shè)備維護(hù)困難；工作面采過聯(lián)絡(luò)巷后，須及時(shí)密閉，工程量大大斷面不易維護(hù)，涌水大的低瓦斯礦井大同晉華宮煤礦、徐州龐莊礦二條半小巷布置優(yōu)點(diǎn)：巷道斷面小，維護(hù)工程量少，設(shè)備移動(dòng)和處理工作面巷道積水方便缺點(diǎn)：工程量大，設(shè)備巷有時(shí)不能復(fù)用或維護(hù)費(fèi)用高，煤柱損失大，回采過程中管線移動(dòng)頻繁，增加風(fēng)眼掘進(jìn)和密閉工程量斷面大不易維護(hù)，涌水大的低瓦斯礦井大同四老溝礦、王村礦、徐州全臺(tái)礦等采用較多二小巷布置優(yōu)點(diǎn)：工程量省缺點(diǎn)：排放積水及設(shè)備、材料運(yùn)輸均不方便；電器設(shè)備在回風(fēng)流中，安全性差；分散供電，占用設(shè)備臺(tái)數(shù)多瓦斯小，無積水，煤層傾角小徐州東城井、義馬千秋礦一大一小巷布置優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)簡單、工程量省、搬運(yùn)設(shè)備方便、煤柱損失少、供電集中等缺點(diǎn)：運(yùn)輸平巷斷面大，受采動(dòng)影響有時(shí)難以維護(hù)煤層傾角小于10度，可采用下行風(fēng)的工作徐州、義馬局的個(gè)別工作面二大巷布置優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)簡單，設(shè)備搬運(yùn)方便，煤柱損失少缺點(diǎn)：巷道斷面大，維護(hù)困難當(dāng)風(fēng)量要求大斷面時(shí)采用陽泉二、四礦符號(hào)注釋1—回風(fēng)巷道；2—運(yùn)煤巷道；3—軌道巷道；4—聯(lián)絡(luò)巷綜采機(jī)械化采煤采用單巷布置時(shí)，區(qū)段運(yùn)輸巷的一側(cè)需要布置轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶輸送機(jī)；另一側(cè)布置泵站和移動(dòng)變電站，所以巷道斷面大，一般在12m2以上。同時(shí)隨著綜采技術(shù)的發(fā)展，綜采高產(chǎn)高效工作面大量涌現(xiàn)，綜采生產(chǎn)水平不斷提高，綜采設(shè)備多、產(chǎn)量大、需風(fēng)量大，加之規(guī)程要求，所以綜采工作面已普遍采用兩大巷的布置形式，回風(fēng)平巷斷面不小于10m2，運(yùn)輸平巷斷面不小于12m2。采用雙巷布置，可以減小巷道斷面，減少支護(hù)困難。雙巷布置可以將帶式輸送機(jī)和電器設(shè)備分別布置在兩條巷道內(nèi)。輸送機(jī)巷隨采隨廢，電器設(shè)備平巷加以維護(hù)，作為下區(qū)段回風(fēng)平巷。其缺點(diǎn)是：配電點(diǎn)至用電設(shè)備的輸電電纜需穿過聯(lián)絡(luò)巷，當(dāng)配電移過一個(gè)聯(lián)絡(luò)巷的距離時(shí)，需將輸電電纜和油管等也要從原來的聯(lián)絡(luò)巷倒到下一個(gè)聯(lián)絡(luò)巷中去。這就需要進(jìn)行移置和重新拆接油管和電纜等，給生產(chǎn)和維護(hù)帶來不便。但是，由于綜采要求工作面等長，下區(qū)段軌道巷也要求沿中線掘進(jìn)，這樣一來，采用雙巷布置的優(yōu)點(diǎn)就不存在了，僅可對(duì)區(qū)段運(yùn)輸平巷的積水起疏導(dǎo)作用。下區(qū)段回采時(shí)回風(fēng)斷面不夠，需重新擴(kuò)巷。因此，只要維護(hù)條件允許，一般也采用單巷布置。在低瓦斯礦井，煤層傾角小于10°、允許采用下行風(fēng)的條件下，也可以將配電點(diǎn)及變電站布置在區(qū)段上平巷中，這種布置方法又成為分巷布置法。區(qū)段上部平巷進(jìn)風(fēng)，區(qū)段運(yùn)輸巷回風(fēng)。但是，采用分巷布置法應(yīng)加強(qiáng)對(duì)瓦斯和煤塵的管理工作，以保證安全生產(chǎn)。這樣布置可以減小巷道斷面。對(duì)于瓦斯較大的礦井，有的需要在回風(fēng)前預(yù)先抽放瓦斯，有的工作面后方采空區(qū)瓦斯涌出量很大，也需要加強(qiáng)通風(fēng)和排放采空區(qū)瓦斯。此時(shí)，區(qū)段回風(fēng)巷可采用雙巷布置。從本礦井的實(shí)際情況出發(fā)，本礦井的工作面在設(shè)計(jì)中全部采用第六種類型，即兩大巷布置方式。4.3正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表一、選擇工作面作業(yè)方式、勞動(dòng)組織形式，進(jìn)行勞動(dòng)定員計(jì)算，確定工作面循環(huán)方式。二、繪制正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖、勞動(dòng)組織表和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表。㈧回采工作面噸煤成本工作面噸煤成本由設(shè)備折舊費(fèi)C1、工人工資C2、材料費(fèi)C3、電力消耗費(fèi)C4等組成。⑴設(shè)備折舊費(fèi)(C1)設(shè)備折舊費(fèi)(C1)=（固定資產(chǎn)原值總和-設(shè)備殘值）/使用年限各種設(shè)備的年折舊費(fèi)見表5-7。表5-7機(jī)電設(shè)備折舊表設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量折舊費(fèi)1采煤機(jī)MXG-30010.4322中間支架ZFQ2400-16/241291.3963端頭支架ZT4410/18/34.541.396刮板輸送機(jī)SGZ-730/3205轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ-764/132A10.1176破碎機(jī)PEM1000×65010.0427膠帶輸送機(jī)SSJ1000/2×16020.21210乳化液泵VRB250/31.520.02211隔爆移動(dòng)變電站KSGZY-630/610.01812噴霧泵KPB315/1620.02213單體液壓支柱DZ22-24.5/100Q1200.018合計(jì)3.815⑵工資(C2)工資費(fèi)包括基本工資費(fèi)、附加工資、獎(jiǎng)金人均工資平均每工150元，工效為30.8噸。則噸煤工資費(fèi)(C2)為150/25.1=6.5元/t。⑶材料費(fèi)(C3)材料消耗費(fèi)用包括坑木費(fèi)用、火藥費(fèi)用、雷管費(fèi)用、坑袋費(fèi)用以及其他材料費(fèi)用，綜采面材料費(fèi)(C3)一般為8.0元/t。⑷電費(fèi)(C4)①動(dòng)力用電消耗動(dòng)力電耗=電機(jī)容量總和×循環(huán)開動(dòng)時(shí)間×負(fù)荷系數(shù)/循環(huán)產(chǎn)量=1850×4.55×0.9/978.01=7.75kwh/t其中，電機(jī)容量總和取1850kw，循環(huán)開動(dòng)小時(shí)數(shù)取4.55小時(shí)。②照明用電消耗照明電耗=照明用電總功率×循環(huán)照明時(shí)數(shù)/循環(huán)產(chǎn)量=200×6/978.01=1.23kwh/t其中，照明用電總功率--包括工作面及上下順槽照明用電，取200KW，③電費(fèi)總消耗(C4)電力費(fèi)=單價(jià)×（動(dòng)力用電單耗+照明用電單耗）=1.00×（7.75+1.23）=9.48元/t其中，單價(jià)取1.00元/kwh⑸工作面的噸煤成本工作面噸煤成本(C)=設(shè)備折舊費(fèi)(C1)+工資(C2)+材料消耗費(fèi)(C3)+電費(fèi)(C4)=3.815+6.5+8+9.48=27.795元/t㈨綜采工作面組織循環(huán)作業(yè)及循環(huán)圖表的編制緩傾斜中厚煤層的綜采工作面一般只有割煤、前移支架和推移輸送機(jī)三個(gè)主要工序，習(xí)慣上，完成這三個(gè)主要工序后，就算完成了一個(gè)循環(huán)。因此，一般是按多循環(huán)組織作業(yè)的，但在安排作業(yè)方式時(shí)，必須把機(jī)械設(shè)備檢修作為綜采工作面的一個(gè)很重要的工序，進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌才拧＞C采工作面工序安排仍以保證割煤這個(gè)主要工序順利進(jìn)行為主要原則，前移支架和推移輸送機(jī)的工序應(yīng)積極配合割煤工序，盡可能實(shí)現(xiàn)平行作業(yè)。本工作面采用“四六”作業(yè)制。工作面的勞動(dòng)組織有追機(jī)作業(yè)和分段作業(yè)兩種基本形式。追機(jī)作業(yè)適用于頂板較穩(wěn)定，支護(hù)工作簡單，移架速度快，工作面出勤人員較少，技術(shù)管理水平較高的情況。分段作業(yè)適用于工作面長度較短，截深較小，采煤機(jī)牽引速度快，班進(jìn)多刀，頂板條件差，支護(hù)工作較復(fù)雜，工作面出勤人數(shù)較多的情況。根據(jù)實(shí)際情況本礦井綜采工作面的勞動(dòng)組織采用追機(jī)作業(yè)形式。⑴勞動(dòng)組織用比較類推法，根據(jù)類似工作面的定員和工作面及勞動(dòng)定額配備對(duì)各項(xiàng)工種和人員數(shù)目進(jìn)行確定，具體工種和人員數(shù)目見表5-8。表5-8綜采面勞動(dòng)組織表序號(hào)工種出勤人數(shù)合計(jì)一班二班三班檢修班1采煤司機(jī)3335142端頭工666183電工111474泵站工111255轉(zhuǎn)載工111476輸送機(jī)司機(jī)111477支架工8884288班長3333129驗(yàn)收員1111410放煤工3330911運(yùn)料工9912合計(jì)28282836120在確定在冊人數(shù)時(shí)，出勤率按95%計(jì)算：在冊人數(shù)=出勤人數(shù)×（7/6）/出勤率=120×（7/6）/95%=157.4≈157式中7/6——替休系數(shù)⑵工作制度回采工作面工作制度采用“四六”工作制，三班采煤，一班檢修。⑶工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表圖5-3綜采工作面循環(huán)圖表⑷工作面效率的計(jì)算工作面效率==(180×3.94×4.8×1.4×0.95)/157=28.8t/工直接工效==(180×3.94×4.8×1.4×0.95)/120=38.3t/工回采工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目單位指標(biāo)1工作面長度m1802采高m2.83工作面走向長度m24504煤層傾角（0）25日產(chǎn)量T36366日出勤人數(shù)工1187工作面效率t/工28.88油脂消耗量kg/萬t909坑木消耗m3/萬t2.410截齒消耗個(gè)/萬t8011工作面噸煤成本元/t27.812支架形式支撐掩護(hù)式13刀煤進(jìn)度m0.614日進(jìn)度m3.64.4回采巷道超前支護(hù)選擇確定區(qū)段巷道超前支護(hù)段支護(hù)方式，并繪制巷道支護(hù)示意圖。5.4帶區(qū)生產(chǎn)能力驗(yàn)算確定采（盤）區(qū)或帶區(qū)內(nèi)同時(shí)采、掘工作面數(shù)目；計(jì)算回采工作面產(chǎn)量；采（盤）區(qū)或帶區(qū)生產(chǎn)能力驗(yàn)算。帶區(qū)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)能力、采掘機(jī)械化程度和帶區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)等因素來確定。本帶區(qū)地質(zhì)條件較簡單，煤層厚度較大，煤層生產(chǎn)能力大，工作面采用棕采，煤巷掘進(jìn)采用綜掘。用一個(gè)綜采面保證帶區(qū)生產(chǎn)能力。綜采面采煤機(jī)截深為0.6米，每天進(jìn)6刀，主采煤層厚度2.8米，工作面長度為180米，則綜采工作面生產(chǎn)能力為：2.8×200×0.6×6×330×1.3×0.95=82.16萬噸倆個(gè)掘進(jìn)工作面；每個(gè)掘進(jìn)工作面掘進(jìn)產(chǎn)量取工作面產(chǎn)量的5%；82.16×5%×2=8.2萬噸則；803帶區(qū)生產(chǎn)能力為；82.16萬噸+8.2萬噸=90.36萬噸803帶區(qū)服務(wù)年限為45年。5帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)1、運(yùn)輸系統(tǒng)：包括運(yùn)煤系統(tǒng)、運(yùn)料排矸系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行描述，對(duì)設(shè)備進(jìn)行選型并驗(yàn)算。2、通風(fēng)系統(tǒng)：帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)圖（標(biāo)明通風(fēng)構(gòu)筑物）、采煤工作面通風(fēng)設(shè)計(jì)、掘進(jìn)工作面通風(fēng)設(shè)計(jì)、硐室（帶區(qū)變電所、火藥庫、帶區(qū)絞車房）所需風(fēng)量的計(jì)算、計(jì)算帶區(qū)總需進(jìn)風(fēng)量。5.1帶區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng)簡圖如圖5-1所示：圖5-1運(yùn)輸系統(tǒng)示意圖本設(shè)計(jì)井下的運(yùn)煤采用刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、膠帶輸送機(jī)等運(yùn)輸工具。輔助運(yùn)輸系統(tǒng)采用礦車。⑴運(yùn)煤系統(tǒng)①采煤工作面煤炭運(yùn)輸由采煤機(jī)破落下的煤炭在工作面裝載在刮板運(yùn)輸機(jī)上，到工作面端頭經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)到運(yùn)輸平巷的膠帶輸送機(jī)上，經(jīng)1075m運(yùn)輸大巷的膠帶輸送機(jī)運(yùn)到帶區(qū)煤倉。在帶區(qū)下部車場裝煤，大巷采用礦車運(yùn)輸?shù)搅⒕酌簜}，再由箕斗提升到地面；②掘進(jìn)工作面煤炭運(yùn)輸掘進(jìn)工作面的煤炭由綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)掘出，轉(zhuǎn)運(yùn)到膠帶輸送機(jī)上運(yùn)送到帶區(qū)煤倉，其余的運(yùn)輸環(huán)節(jié)和運(yùn)輸方式和采煤工作面的運(yùn)輸方式相同。⑵輔助運(yùn)輸系統(tǒng)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)主要包括材料、設(shè)備、人員、矸石等的運(yùn)輸，主要是由地面經(jīng)副井的罐籠運(yùn)送到副井井底，由材料車運(yùn)到帶區(qū)車場，再進(jìn)入軌道石門，最后經(jīng)軌道平巷到達(dá)采煤工作面或者掘進(jìn)工作面。從而完成物料或人員的進(jìn)入工作面的運(yùn)輸。矸石、人員的運(yùn)輸方向與進(jìn)入工作面的運(yùn)輸方向相反，運(yùn)輸工具和方式相同。上面兩個(gè)方面的運(yùn)輸?shù)木C合就是整個(gè)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)。5.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型主要包括采煤工作面、區(qū)段運(yùn)輸平巷、大巷主要運(yùn)輸設(shè)備。其設(shè)備類型主要由礦井地質(zhì)特征、開拓系統(tǒng)、開采方法、運(yùn)距、運(yùn)量和瓦斯等條件來決定。目前采煤工作面的運(yùn)輸設(shè)備是刮板運(yùn)輸機(jī)，而工作面運(yùn)輸巷取段集中平巷及帶區(qū)上（下）的運(yùn)煤系統(tǒng)主要帶區(qū)帶式輸送機(jī)，輔助軌道大巷則采取電機(jī)車運(yùn)輸。本設(shè)計(jì)主要以首帶區(qū)使用設(shè)備的情況來選型。5.2.1主運(yùn)輸設(shè)備⑴工作面刮板輸送機(jī)的選擇計(jì)算本礦井設(shè)計(jì)選用SGZ—730/320型刮板輸送機(jī)，其技術(shù)參數(shù)見第六章表6-1-3。由于廠家說明書給出的輸送機(jī)鋪設(shè)長度一般是指水平鋪設(shè)長度，而在現(xiàn)場，工作面的傾角、長度是變化的，這就使得現(xiàn)場的情況不一定完全符合輸送機(jī)的技術(shù)特征，為此就需要通過計(jì)算確定其運(yùn)輸能力是否滿足要求。運(yùn)輸能力的計(jì)算：刮板運(yùn)輸機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，其每秒運(yùn)輸能力（單位：kg/s）為Q=qv（7-2-1）式中v—刮板鏈運(yùn)行速度，m/sq—輸送機(jī)上單位長度貨載量，kg/m每小時(shí)運(yùn)輸能力（單位：t/h）Q=3.6qv（7-2-2）刮板運(yùn)輸機(jī)工作時(shí)，貨載沿中部槽連續(xù)分布，被刮板鏈拖帶而沿中部槽移動(dòng)，所以q值與中部槽貨載斷面積有關(guān)。q=1000F0γ（7-2-3）式中F0—刮板輸送機(jī)中部槽貨載斷面積，m2γ—貨載的散集容重，t/m3刮板輸送機(jī)裝運(yùn)貨載的最大橫斷面積與中部槽的結(jié)構(gòu)形式及結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，還與松散煤的堆積角有關(guān)?？紤]到上述因素后，刮板輸送機(jī)的小時(shí)運(yùn)輸力為：Q=3600Fψγv（7-2-4）式中F—貨載最大橫斷面積，m2ψ—貨載裝滿系數(shù)，見表7-2-1則Q=3600×0.134×0.95×0.90×0.93=383.34t/h表7-2-1裝滿系數(shù)ψ只值輸送情況水平及向下運(yùn)輸向上運(yùn)輸裝滿系數(shù)ψ0.9～15°10°15°上面計(jì)算的是運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸能力，它必須大于運(yùn)輸設(shè)計(jì)生產(chǎn)率，才能滿足生產(chǎn)的要求。運(yùn)輸設(shè)計(jì)生產(chǎn)率是由礦井產(chǎn)量任務(wù)和它的工作制度所決定的單位時(shí)間運(yùn)輸量，它的計(jì)算公式如下：Q1=KAr/Tr（7-2-5）式中Q1—運(yùn)輸設(shè)計(jì)生產(chǎn)率，t/hAr—日產(chǎn)量，t/dTr—日運(yùn)輸工作時(shí)間，hK—不均勻系數(shù)則運(yùn)輸設(shè)計(jì)生產(chǎn)率為：Q1=1.2×2727/16=204.5t/h因?yàn)镼＞Q1，所以所選刮板運(yùn)輸機(jī)能夠滿足運(yùn)輸生產(chǎn)能力的要求。⑵帶式輸送機(jī)的選擇設(shè)計(jì)=1\*GB3①膠帶輸送機(jī)的選擇本礦井設(shè)計(jì)運(yùn)輸平巷用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，運(yùn)距1200米，設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)能力為1000t/h,最大塊度為250mm，原煤密度γ＝1.40t/m,動(dòng)堆積角，驗(yàn)算使用SSJ1000/2×160型帶式輸送機(jī)。其主要技術(shù)特征及參數(shù)見第六章表6-1-6膠帶輸送機(jī)參數(shù)表。膠帶輸送機(jī)理論生產(chǎn)率為：A=3600vFγc（7-2-6）式中v—輸送帶運(yùn)行速度，m/sF—被運(yùn)物料在輸送帶上的堆積斷面積，m2γ—被運(yùn)物料的堆積密度，t/m3c—輸送帶的傾角系數(shù)，c=0.95物料在輸送帶上的堆積斷面積，決定于帶寬B、物料動(dòng)堆積角ρd和輸送帶成槽角ψ。F=K（0.9B－0.05）2（7-2-7）成槽角取30°，動(dòng)堆積角取30°，則物料斷面系數(shù)K=0.1737則A=3600vγcK（0.9B－0.05）2 ＝3600×3.3×0.9×0.90×0.1737×（0.9×1.0－0.05）2＝1207.29t/h已知工作面運(yùn)輸設(shè)計(jì)生產(chǎn)率為204.5t/h，因此，所選運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)滿足要求。=2\*GB3②輸送機(jī)帶寬驗(yàn)算a．按設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)能力計(jì)算帶式輸送機(jī)理論生產(chǎn)率（單位：t/h）為：A＝3600vFγc式中v—輸送帶運(yùn)行速度，m/s；F—被運(yùn)物料在輸送帶上的堆積斷面積，mγ—被運(yùn)物料的堆積密度，t/mc—輸送機(jī)的傾角系數(shù)，見表7-2-2表7-2-2輸送機(jī)傾角系數(shù)表β/()0～1010～1515～20c1～0.950.95～0.90.9～0.85物料在輸送帶上的堆積面積，決定于帶寬B，物料的動(dòng)堆積角，和輸送帶成槽角。輸送帶的工作寬度及輸送帶上的物料的自由表明形狀。世界各國的計(jì)算方法個(gè)各有不同，但基本上采用下列輸送帶有效工作寬度的計(jì)算方法。B≤2.0m時(shí)，取b＝0.9B－0.05，m；B＞2.0m時(shí)，取b＝B－0.25，m.由輸送機(jī)的特征參數(shù)表可知帶寬B＝1m則b＝0.9×1－0.05＝0.85m運(yùn)輸散裝物料的帶式輸送機(jī)，其承托輥形式主要采用三屆剛性操行托輥，只這時(shí)輸送帶上的堆積面積F為梯形面積F和弓形民機(jī)F之和如下圖7-2-1：圖7-2-1物料在運(yùn)輸帶上的堆積面積即：F＝F+F=K×（0.9B-0.05）我國三節(jié)托輥組取成槽角30，根據(jù)式（7-2-6）和式（7-2-7）可得：A＝3600vγcK（0.9B－0.05），t/h.（7-2-8）式中K為動(dòng)堆積角和成槽角的函數(shù)，K取值見表7-2-3：表7-2-3物料斷面系數(shù)K值成槽角/()動(dòng)堆積角/()10203000.03620.05910.0906200.09630.12430.1538300.12840.14880.1737450.14850.16890.1915對(duì)于本礦井K值選取為0.1737令設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率Q＝A，帶入式（7—2—8），可計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率所需輸送帶寬度（m）.B＝1.1[]（7-2-9）=1.1=0.95＜1因此，所選運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)的帶寬滿足要求。b．按塊寬要求計(jì)算在確定輸送帶帶寬的時(shí)候，還要考慮物料塊度的影響，按下式校核：未篩分物料帶寬B≥2a＋200，mm式中a—物料最大塊度的橫向尺寸，mm。B＝1000＞2×250＋200＝700mm故所選運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)的帶寬也符合塊度要求。根據(jù)區(qū)段運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)的計(jì)算原理同樣可以得出，大巷帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力大于設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率。5.2.2帶區(qū)輔助運(yùn)輸⑴輔助運(yùn)輸方式的選擇=1\*GB3①架空式與落地式的選擇架空式運(yùn)輸方式主要指單軌吊車，落地式指有軌及無軌運(yùn)輸方式。本帶區(qū)采用落地式運(yùn)輸方式。優(yōu)點(diǎn)是：承載能力大，對(duì)巷道支架無特殊要求，運(yùn)行安全可靠。=2\*GB3②牽引方式與牽引動(dòng)力的選擇牽引方式有機(jī)車牽引和絞車牽引。本帶區(qū)輔助運(yùn)輸采用絞車牽引。優(yōu)點(diǎn)是：牽引力大爬破能力強(qiáng)，無需克服機(jī)車自身的重量，能源利用率高。=3\*GB3③運(yùn)行方式的選擇運(yùn)行方式分為有軌和無軌運(yùn)行方式兩類。帶區(qū)選用有軌運(yùn)輸。優(yōu)點(diǎn)：車輛沿固定線路運(yùn)行可靠性高，易于駕駛。=4\*GB3④有軌機(jī)車類型的選擇選用鋼絲繩牽引卡軌車。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)巷道起伏適應(yīng)性強(qiáng)，爬坡能力強(qiáng)，能夠以較高的速度運(yùn)行，安全可靠。=5\*GB3⑤軌道系統(tǒng)選擇選用槽鋼軌。⑵設(shè)備選型選用KCY—8/900型卡軌車，其技術(shù)參數(shù)如表7-2-4。表7-2-4卡軌車技術(shù)參數(shù)表卡軌車KCY—8/900電動(dòng)機(jī)參數(shù)型號(hào)KBT550—132A功率/kW132轉(zhuǎn)速/r/min1480結(jié)構(gòu)參數(shù)絞車形式液壓絞車，使用固定馬達(dá)變量泵制動(dòng)方式絞車用液壓抱閘，制動(dòng)車用制動(dòng)油缸滾筒直徑/mm1050鋼絲繩直徑/mm23.5軌型18號(hào)槽鋼軌距/mm900卡軌形式內(nèi)卡性能參數(shù)最大牽引力/kN40～80最大制動(dòng)力/kN120最大速度/m/s2.0最大爬破能力/°20最大運(yùn)距/m1000～2000⑶卡軌車配套設(shè)備=1\*GB3①安全制動(dòng)車表7-2-5安全制動(dòng)車參數(shù)表外形尺寸/mm（長×寬×高）質(zhì)量/t軸距/mm軌距/mm軌型/kg/m1460×1040×6601.099090022=2\*GB3②15t載重車表7-2-6載重車技術(shù)參數(shù)表外形尺寸/mm（長×寬×高）質(zhì)量/t軸距/mm軌距/mm軌型/kg/m3600×1400×3451.60200090022=3\*GB3③人車（15人/節(jié)）表7-2-7人車技術(shù)參數(shù)表外形尺寸/mm（長×寬×高）質(zhì)量/t軸距/mm軌距/mm軌型/kg/m4000×1300×15991.53180090022=4\*GB3④制動(dòng)儲(chǔ)繩車表7-2-8制動(dòng)儲(chǔ)繩車計(jì)數(shù)參數(shù)表外形尺寸/mm（長×寬×高）質(zhì)量/t軸距/mm軌距/mm軌型/kg/m3362×1300×16052.401950900225.3大巷運(yùn)輸設(shè)備目前大巷運(yùn)輸一般采用軌道運(yùn)輸，并選用標(biāo)準(zhǔn)礦車，牽引設(shè)備一般采用電機(jī)車。我國目前礦用電機(jī)車都采用直流電機(jī)車，按電能來源，機(jī)車分為礦用直流架線式電機(jī)車和礦用蓄電池電機(jī)車。5.3.1礦車選擇按設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，大巷運(yùn)輸?shù)V車分為1噸、1.5噸、3噸和5噸幾種形式，本礦井選用3噸底卸式礦車，其參數(shù)如表7-3-1。表7-3-1礦車特征參數(shù)表型號(hào)容積（m3）名義載重量（t）軌距（mm）軸距（mm）牽引高度（mm）MG3.3—9B3.339001100320緩沖器外形尺寸（長×寬×高）（mm）車輪直徑（mm）質(zhì)量（kg）類型最大牽引力（KN）雙列彈簧式58.83000×1520×155035017305.3.2礦用電機(jī)車的選型由于本礦井瓦斯涌出量不大，可采用架線式電機(jī)車。表7-3-2電機(jī)車粘著質(zhì)量選擇表礦井年產(chǎn)量/萬t架線式/t蓄電池/t配套礦車/tA≤6060＜A≤120120＜A≤180A＞1807及以下7～1014～20208及以下888～121及以下33～55由表7-3-2本礦大巷電機(jī)車選用ZK14—9/550型電機(jī)車，技術(shù)參數(shù)如表7-3-3。表7-3-3電機(jī)車特征參數(shù)表項(xiàng)目單位型號(hào)ZK14—9/550粘著質(zhì)量t14軌距mm900供電電壓V550最小曲線半徑m10受弓器工作高度m2.0～3.2固定軸距mm1700車輪直徑mm760連接器高度mm430制動(dòng)方式機(jī)、點(diǎn)、氣速度小時(shí)制km／h12.9長時(shí)制km／h17.7最大km／h26牽引力小時(shí)制kN26.65長時(shí)制kN9.60牽引電動(dòng)機(jī)型號(hào)ZQ—24臺(tái)數(shù)臺(tái)2電壓V550功率小時(shí)制kw52長時(shí)制kw22.5電流小時(shí)制A105長時(shí)制A50外形尺寸長mm4900寬mm1355高mm1500列車組成計(jì)算列車組成計(jì)算通常按三個(gè)條件進(jìn)行計(jì)算，即粘著力條件、溫升條件及制動(dòng)條件來計(jì)算。取其中最小值為列車組成的依據(jù)。根據(jù)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)，重列車下坡制動(dòng)條件最為重要。⑴按粘著力條件計(jì)算機(jī)車在最困難條件，即上坡重載啟動(dòng)中機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪不打滑，就是在該工況下機(jī)車能滿足粘著力條件。當(dāng)電機(jī)車粘著質(zhì)量和礦車規(guī)定確定后，列車組成按式（7-3-1）確定Q＝，t（7-3-1）式中Q—重車組質(zhì)量，tW—重列車啟動(dòng)的阻力系數(shù)，見表7-3-4，取0.0105i—運(yùn)輸線路的平均坡度，取3‰g—重力加速度，取6m/sa—啟動(dòng)時(shí)的加速度，一般取0.03～0.9，現(xiàn)取0.04p—電動(dòng)機(jī)粘著質(zhì)量，t，也即電機(jī)車質(zhì)量—電機(jī)車不撒砂啟動(dòng)時(shí)的粘著系數(shù)，見表7-3-3，取0.20P—電機(jī)車質(zhì)量，t表7-3-4電機(jī)車運(yùn)行粘著系數(shù)表工作狀態(tài)撒沙不撒沙啟動(dòng)制動(dòng)啟動(dòng)制動(dòng)運(yùn)行值0.240.170.200.090.12表7-3-5礦車運(yùn)行阻力系數(shù)表礦車名義載重質(zhì)量（t）列車啟動(dòng)列車運(yùn)行重車空車重車空車1.00.01350.01650.00900.01101.50.01200.01500.00750.00953.00.01050.01350.00700.00905.00.00900.01200.00600.0080帶入數(shù)據(jù)得：Q≤＝142.5t⑵按制動(dòng)條件計(jì)算按制動(dòng)條件計(jì)算車組，是按列車能在規(guī)定的制動(dòng)距離內(nèi)，制動(dòng)停車的條件計(jì)算列車中車組的最大質(zhì)量?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，列車制動(dòng)距離，運(yùn)送物料時(shí)不得超過40m；運(yùn)送人員時(shí)不得超過20m。為使列車能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)制動(dòng)停車，列車應(yīng)有的減速度為：b=（7-3-2）式中V—機(jī)車長時(shí)制運(yùn)行速度，km/h,查表7-3-2為17.7km/hL—制動(dòng)距離，m，取40m代入數(shù)值，得：b==0.30m/s2重列車下坡是制動(dòng)是最不利的制動(dòng)條件，這是所需要的制動(dòng)力（單位：N）為：B=1000(P＋Q)g(0.11b－＋i)（7-3-3）受粘著力限制，機(jī)車所能輸出的最大制動(dòng)力為：B=1000Pg（7-3-4）由式（7-3-3）和（7-3-4）得，滿足制動(dòng)條件是時(shí)機(jī)車所能牽引的最大車組質(zhì)量（單位：t）為：Q≤（7-3-5）式中—制動(dòng)時(shí)的粘著系數(shù)，表7—3—3取0.17P—列車制動(dòng)質(zhì)量之和，沒制動(dòng)車時(shí)，P＝P設(shè)制動(dòng)車P＝P+q+q式中q—礦車質(zhì)量，tq—礦車貨載質(zhì)量P—機(jī)車質(zhì)量，tb—機(jī)車制動(dòng)減速度，m/s—重列車運(yùn)行阻力系數(shù)，取0.007假設(shè)沒有制動(dòng)礦車，帶入數(shù)據(jù)得：Q≤＝89.5t⑶列車中礦車數(shù)量的確定根據(jù)以上三個(gè)約束條件確定的礦車組質(zhì)量，取最小值，即89.5t，則礦車臺(tái)數(shù)為Z＝（7-3-6）式中G，G礦車載重和自重，帶入數(shù)據(jù)得：Z＝=19輛一列車由多節(jié)礦車組成，設(shè)其數(shù)目為n，n可由下式求得：An＝nGNrTs×60/[TzKb（1＋Kg）]式中An—裝車站年通過能力，取帶區(qū)生產(chǎn)能力的1.3倍，即An=120×1.3=156萬噸。G—礦車載重，取G=3噸Nr—年工作日數(shù)，取330天Ts—日生產(chǎn)小時(shí)數(shù)，取16hTz—列車進(jìn)入車場平均間隔時(shí)間，取10minKb—不均勻系數(shù)，取1.15Kg—矸石系數(shù)，取0.2則有： 1560000=n×3×330×16×60/[10×1.15×1.2]得：n=23 即每列車有23節(jié)礦車。而在前面相關(guān)章節(jié)進(jìn)行井底車場設(shè)計(jì)和帶區(qū)下部車場的大巷裝車站線路設(shè)計(jì)中，根據(jù)帶區(qū)產(chǎn)量計(jì)算出的礦車數(shù)量為23臺(tái)，知本計(jì)算得出的礦車數(shù)較少，故應(yīng)設(shè)制動(dòng)車使之滿足制動(dòng)要求，即>(3+1.73)×23＝108.8t假設(shè)礦車中制動(dòng)礦車的數(shù)量為n，則P＝14+(3+1.73)n>109求得：n＝1.48為保證安全，得有一定的安全系數(shù)，取n＝2；即列車中的礦車數(shù)為23輛，其中制動(dòng)礦車為2輛。5.4帶區(qū)通風(fēng)5.4.1風(fēng)量計(jì)算原則礦井需風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算，并取其中的最大值：⑴按井下同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算，供風(fēng)量不得小于4m3/(人·min)；⑵按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他實(shí)際需風(fēng)量之和進(jìn)行計(jì)算。5.4.2風(fēng)量計(jì)算方法⑴回采工作面需風(fēng)量的計(jì)算=1\*GB3①按瓦斯涌出量計(jì)算按回采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯的濃度不得超過1℅的要求計(jì)算。即Qai=100×Qgai×Kgai（9-2-1）式中Qai－第i個(gè)回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/minQgai-第i個(gè)回采工作面瓦斯的平均絕對(duì)涌出量，為5m3/minKgai－第i個(gè)回采工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。它是該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值與平均值之比。生產(chǎn)礦井可在各個(gè)工作面正常生產(chǎn)條件時(shí)，進(jìn)行至少5晝夜的觀測，取其最大值。通常機(jī)采工作面取1.2～1.6，炮采工作面取1.4～2.0，水采工作面取2.0～3.0。本工作面為機(jī)采工作面，取1.3Qai=100×5×1.3=650m3/min=2\*GB3②按工作面氣溫與適宜風(fēng)速的關(guān)系計(jì)算回采工作面應(yīng)有良好的氣候條件，其氣溫與風(fēng)速的關(guān)系應(yīng)符合表9-2-1要求：表9-2-1回采工作面溫度與風(fēng)速關(guān)系表回采工作面空氣溫度/℃回采工作面的風(fēng)速Vai/m/s＜150.3～0.515～180.5～0.818～200.8～1.020～231.0～1.523～261.5～1.8回采工作面平均空氣溫度為21℃，回采工作面的風(fēng)速取為1.2m/s，因此，工作面所需風(fēng)量可按下式計(jì)算：Qai=60×Vai×Sai×Kai（9-2-2）式中Vai—第i個(gè)回采工作面的風(fēng)速，1.2m/sSai—第i個(gè)回采工作面的有效通風(fēng)面積，對(duì)于綜采工作面可根據(jù)不同情況按下式近似計(jì)算Sai=3.5（M－0.3）（9-2-3）式中M—煤層開采厚度，2.8m則Sai=3.5×（2.8－0.3）=8.75m2Kai—第i個(gè)回采工作面的長度風(fēng)量系數(shù)，可按表9-2-2取值：表9-2-2工作面長度風(fēng)量系數(shù)取值表回采工作面長度/m回采工作面長度風(fēng)量系數(shù)Kai＜500.850～800.980～1201.0120～1501.1150～1801.2＞1801.3～1.4這里Kai取1.2則Qai=60×1.2×8.75×1.3=819m3/min=3\*GB3③按工作人數(shù)計(jì)算Qai=4Nai（9-2-4）式中4—以人數(shù)為單位的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，即每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/minNai—第i個(gè)回采工作面最多人數(shù)，人Qai=4×20×2=180m3/min=4\*GB3④按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)回采工作面的最小風(fēng)量為：Qai≧60×0.25×Sai（9-2-5）按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)回采工作面的最大風(fēng)量為：Qai≦60×4×Sai（9-2-6）Qai≧60×0.25×8.75=131m3/minQai≦60×4×8.75=2100m3/min《規(guī)程》規(guī)定∶回采工作面的最小風(fēng)速為0.25m/s，最高風(fēng)速為4m/s。按此要求進(jìn)行驗(yàn)算：131≤≤2100所以工作面風(fēng)量Q=819m3/min符合要求。⑵掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量計(jì)算=1\*GB3①按瓦斯涌出量計(jì)算掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量的計(jì)算公式為Qhf=100×Qghi×Kghi(9-2-7)式中Qhf－第i個(gè)掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/minQghi－第i個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯平均絕對(duì)涌出量，為5m3/minKghi－第i個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出不均勻風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.5～2.0，這里取1.7Qhf=100×5×1.7=850m3/min=2\*GB3②按局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算公式為：Qhi=∑Qhfi×Khfi(9-2-8)式中∑Qhfi—第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的和，掘進(jìn)工作面選用JBT—61型局部通風(fēng)機(jī)，額定風(fēng)量為250m3/minKhfi—為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量儲(chǔ)備系數(shù)，取1.25則Qhi=250×1.25=312.5m3/min=3\*GB3③按人數(shù)計(jì)算按人數(shù)計(jì)算掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的計(jì)算公式為：Qhi=4Nh(9-2-9)式中4－以人數(shù)為單位的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，即每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/minNh－第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，為32人Qhi=4×32=128m3/min=4\*GB3④按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最低風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面最小風(fēng)量為Qhi≥60×0.15×Shi(9-2-10)各個(gè)煤巷或半煤巖巷掘進(jìn)工作面的最小風(fēng)量為：Qhi≥60×0.25×Shi(9-2-11)按最高風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)掘進(jìn)工作面的最大風(fēng)量為：Qhi≤60×4×Shi(9-2-12)式中Shi－第i個(gè)掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m2掘進(jìn)中的巷道有運(yùn)輸大巷和區(qū)段回風(fēng)、運(yùn)輸平巷，運(yùn)輸大巷為巖巷，區(qū)段回風(fēng)、運(yùn)輸平巷為煤巷。運(yùn)輸大巷掘進(jìn)工作面最小風(fēng)量為：Qhi≧60×0.15×12.6=113.4m3/min區(qū)段巷掘進(jìn)工作面最小風(fēng)量為：Qhi≧60×0.25×12.4=186m3/min運(yùn)輸大巷掘進(jìn)工作面最大風(fēng)量為：Qhi≦60×4×12.6=3024m3/min區(qū)段平巷掘進(jìn)工作面最大風(fēng)量為：Qhi≦60×4×12.4=2976m3/min根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果可確定掘進(jìn)風(fēng)量為312.5×2=625m3/min。⑶硐室所需風(fēng)量計(jì)算井下獨(dú)立通風(fēng)的每個(gè)硐室，應(yīng)根據(jù)各類硐室分別計(jì)算。=1\*GB3①機(jī)電硐室發(fā)熱量大的機(jī)電硐室，風(fēng)量根據(jù)硐室中運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量進(jìn)行計(jì)算：Qri=（3600∑N×θ）/（ρ×Cp×60×Δt）（9-2-13）式中Qri-第i個(gè)機(jī)電硐室的通風(fēng)量，m3/min∑N-機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)總功率，kWθ-機(jī)電硐室的發(fā)熱系數(shù)ρ-空氣密度，一般取1.2kg/m3Cp-空氣的定壓比熱Δt-機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)流溫度差帶區(qū)變電所等機(jī)電硐室，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定風(fēng)量：Qri=60～80m3/min，在本設(shè)計(jì)礦井中取Qri=80m3/min=2\*GB3②爆破材料庫所需風(fēng)量的計(jì)算爆破材料庫所需風(fēng)量的計(jì)算公式為：Qri=4×V/60；（9-2-14）式中；V-庫房容積，m3大型爆破材料庫風(fēng)量不得小于100m3/min，中小型爆破材料庫不得小于60m3/min。這里取110m3/min。=3\*GB3③充電硐室按其回風(fēng)流中氫氣濃度不得小于0.5%計(jì)算Q硐=200×qd（9-2-15）式中；qd-充電硐室在充電時(shí)產(chǎn)生的氫氣量，m3/min通常充電硐室的供風(fēng)量不得小于100m3/min，這里取110m3/min。則硐室所需風(fēng)量之和為：80＋110＋110=300m3/min。=4\*GB3④其他用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量設(shè)為200m3/min。⑷礦井總風(fēng)量計(jì)算礦井的總風(fēng)量，應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際所需風(fēng)量的總和計(jì)算：Qm=（ΣQat+ΣQht+ΣQrt）×Km（9-2-16）式中ΣQat－采煤工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3/minΣQht－掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/minΣQrt－硐室所需風(fēng)量之和，m3/minKm－礦井通風(fēng)系數(shù)，可取1.15－1.25，這里取1.25Qm=2430m3/min即Qm=40.5m3/s

6礦井災(zāi)害防治專題6.1煤及瓦斯的防突措施1一般防突措施防突措施一般可分為兩類,一類是區(qū)域性防突措施，如開采保護(hù)層，預(yù)抽煤層瓦斯，另一類是局部防突措施，屬于該類的措施有超前鉆孔、抽放瓦斯和抽排瓦斯鉆孔、大直徑超前鉆孔、水力沖孔和水力隔縫、金屬骨架、深孔松動(dòng)爆破、震動(dòng)放炮等。1）開采保護(hù)層的礦井。主要巷道應(yīng)布置在巖層或非突出煤層中，并充分利用保護(hù)層的保護(hù)范圍，將煤層巷道盡可能布置在卸壓范圍內(nèi)。選擇保護(hù)層應(yīng)遵循以下原則：優(yōu)先選