林南倉(cāng)礦年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力萬(wàn)噸畢業(yè)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)總說(shuō)明B=kmB=B=5km圖2—3—1井田邊界保護(hù)煤柱示意圖井田內(nèi)有一條斷層,走向長(zhǎng)度為2700m。則其保護(hù)煤柱為：（2700×40×2）×7.6×1.4＝2.3×106t其他保護(hù)煤柱：1.×106噸；2.水體下煤柱留設(shè)2×106噸所以，井田內(nèi)可采儲(chǔ)量為：（1.95×108－×106－4.34×106－2.3×106－1.8×106－2×106）×80%＝×108t3礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力是其他設(shè)計(jì)的依據(jù)，如采煤、通風(fēng)、運(yùn)輸、提升設(shè)計(jì)等，因此，確定礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力非常關(guān)鍵。3.1礦井工作制度《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：“礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按工作日330d計(jì)算。每天4班作業(yè)，每天凈提升時(shí)間為18h?！币虼?，設(shè)計(jì)時(shí)按礦井年工作日330d，每天4班作業(yè)，每天提升能力按18小時(shí)設(shè)計(jì)。本礦井采用“四六”工作制度。對(duì)于儲(chǔ)量豐富，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層生產(chǎn)能力大，開(kāi)采技術(shù)條件好的礦區(qū)宜建設(shè)大型礦井。當(dāng)煤層賦存深，表土層厚，沖積層含水豐富，井筒需要特殊施工時(shí)，為擴(kuò)大開(kāi)采范圍降低噸煤成本，建設(shè)大型礦井較為合理。對(duì)煤層生產(chǎn)能力大，地形地貌復(fù)雜的礦區(qū)，工業(yè)廣場(chǎng)不易選擇和布置，為避免過(guò)多的地面工程，井型應(yīng)當(dāng)定大一些，儲(chǔ)量不豐富，煤層生產(chǎn)能力不大，或?yàn)楸∶簩?，或地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，或有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)，宜建中小礦井。由于本礦井煤層賦存較深，表土層較厚，且儲(chǔ)量豐富，沒(méi)有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)，因此，要建大型礦井。初步確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)噸/年。校核礦井煤層的開(kāi)采能力是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求礦井的開(kāi)采能力取決于回采工作面和采區(qū)的生產(chǎn)能力，本礦井計(jì)劃用一個(gè)采區(qū)的一個(gè)高產(chǎn)、高效工作面保證全礦井的產(chǎn)量。主采煤層厚度3.8m，工作面長(zhǎng)度200m，采煤機(jī)截深0.8m，每天進(jìn)六刀，一年200×3.8×0.8×6×330×1.4×90%＝151.68萬(wàn)噸能夠滿(mǎn)足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。校核各種輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力根據(jù)后面礦井運(yùn)輸提升部分的設(shè)計(jì)，礦井的各種輔助運(yùn)輸能力都能滿(mǎn)足礦井生產(chǎn)能力的要求。校核儲(chǔ)量條件礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證礦井有合理的服務(wù)年限。新建礦井及水平服務(wù)年限見(jiàn)表3—2—1：表3—2—1礦井及水平服務(wù)年限表礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（Mt/a）礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a）第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a煤層傾角0°～25°煤層傾角25°～45°煤層傾角45°～90°6.0及以上80403.0～5.070351.2～2.4603025200.45～0.950252015礦井服務(wù)年限可用下式計(jì)算：T=Z/AK式中T——礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；Z——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t；A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t/a；K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，這里取1.4。對(duì)于本礦井T=1.40×104/（150×1.4）=66同理可計(jì)算出第一水平的服務(wù)年限為30a。經(jīng)校核儲(chǔ)量條件滿(mǎn)足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。校核安全條件本礦為低瓦斯礦井，通過(guò)后面的通風(fēng)設(shè)計(jì)可算出通風(fēng)能力能夠滿(mǎn)足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。礦井涌水量較小。經(jīng)校核礦井的安全條件也滿(mǎn)足礦井省級(jí)生產(chǎn)能力的要求。綜上所述，確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)噸/年。4井田開(kāi)拓開(kāi)拓設(shè)計(jì)是礦井設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它直接關(guān)系到礦井的布局，關(guān)系到礦井長(zhǎng)遠(yuǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，關(guān)系到礦井的安全生產(chǎn)。4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題確定井筒的形式、數(shù)目、配置（一）井筒形式的選擇1、選擇的一般標(biāo)準(zhǔn)煤層賦存和地形等條件具有平硐開(kāi)拓條件時(shí)，應(yīng)首先考慮采用平硐開(kāi)拓。當(dāng)平硐以上煤層垂高或斜長(zhǎng)過(guò)大時(shí)，多開(kāi)地面出口有利時(shí)，可采用階梯平硐開(kāi)拓。對(duì)于煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的緩傾斜、傾斜煤層，應(yīng)盡量采用斜井開(kāi)拓。各種提升方式的斜井井筒傾角一般規(guī)定如下：串車(chē)提升≤25°箕斗提升25°～35°輸送機(jī)≤16°對(duì)于有條件的礦井，在急需煤炭地區(qū)，其淺部可采用片盤(pán)斜井開(kāi)拓，提前出煤，有小到大，然后集中斜井開(kāi)拓。片盤(pán)斜井可一個(gè)片盤(pán)生產(chǎn)，一個(gè)片盤(pán)準(zhǔn)備。采用立井開(kāi)拓的一般條件為：（1）煤層賦存較深或沖積層較厚時(shí)；（2）水文地質(zhì)條件復(fù)雜，井筒需要特殊施工時(shí)；（3）多水平開(kāi)拓的急傾斜煤層；（4）其他井筒形式無(wú)法開(kāi)拓的條件。根據(jù)井田特點(diǎn)，結(jié)合地面布置，采用單一的開(kāi)拓方式不能滿(mǎn)足通風(fēng)、安全生產(chǎn)、提升、運(yùn)輸時(shí)或單一開(kāi)拓不合理時(shí)，可采用平硐—立井、平硐—斜井、斜井—立井等綜合開(kāi)拓方式。第一水平采用立井開(kāi)拓的大中型礦井，其延深方式可采用延深井筒方法開(kāi)拓深部水平，或采用膠帶輸送機(jī)暗斜井和只延深副井的開(kāi)拓方式。當(dāng)條件受限制時(shí)，主副井不能直接延深時(shí)，也可采用暗立井延深開(kāi)拓方式。大型礦井采用立井多水平開(kāi)拓，而第二水平采用暗斜井延深時(shí)，暗斜井井筒個(gè)數(shù)、主副暗斜井的提升能力，以及通風(fēng)安全等條件均應(yīng)作詳細(xì)計(jì)算，避免出現(xiàn)暗斜井能力不足，要特別注意副井提升能力的校核。采用立井多水平開(kāi)拓時(shí)，為避免出現(xiàn)多段提升，增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不宜多次采用暗斜井延深，避免增加設(shè)備占用量，增加投資費(fèi)用。2、本礦井的井筒形式由于林南倉(cāng)礦井煤層埋藏較深，且傾角較小，所以，本礦井采用立井多水平開(kāi)拓方式。（二）井筒數(shù)目采用斜井或立井開(kāi)拓時(shí)，新建礦井一般要開(kāi)鑿一對(duì)井筒，滿(mǎn)足提升和輔助運(yùn)輸?shù)男枰?，并滿(mǎn)足礦井通風(fēng)和施工的需要。風(fēng)井的個(gè)數(shù)是根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)要求以及安全生產(chǎn)的需要合理確定的。若采用主井作為回風(fēng)井，用箕斗或膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。林南倉(cāng)礦為新建礦井，且瓦斯涌出量低，所以設(shè)1個(gè)主井、1個(gè)副井、1個(gè)風(fēng)井。確定工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置確定的原則若下：（1）對(duì)初期開(kāi)采有利，即儲(chǔ)量必須可靠，井巷工程量省，建井工期較短。（2）應(yīng)使井田兩翼儲(chǔ)量大致平衡，即井筒應(yīng)位于儲(chǔ)量中心，利于井下運(yùn)輸、通風(fēng)和開(kāi)采系統(tǒng)布置，減少生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用。（3）盡量不占良田、少占農(nóng)田。充分利用地形地貌布置工業(yè)廣場(chǎng)，以便使地面生產(chǎn)系統(tǒng)合理，便于與外界溝通，使運(yùn)輸方便。（4）井筒應(yīng)盡量避免穿過(guò)流沙層、較大含水層、較厚的沖積層、有煤和瓦斯突出的煤層以及較大面積的采空區(qū)和大斷層，以減小施工困難，并盡量少壓煤。（5）工業(yè)廣場(chǎng)和井筒應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件，不受洪水、巖崩、泥石流、滑坡及森林火災(zāi)的威脅。（6）用斜井開(kāi)拓時(shí)，應(yīng)考慮井筒層位的合理選擇，考慮其經(jīng)濟(jì)技術(shù)的合理性。林南倉(cāng)工業(yè)廣場(chǎng)和主副井井口布置在井田走向的中央，對(duì)于本礦井井田走向中央也大致是井田儲(chǔ)量中央。風(fēng)井位置的確定風(fēng)井位置應(yīng)根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)合理選擇（1）采用中央邊界式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，主、副井筒設(shè)在井田中央，風(fēng)井設(shè)在井田上部邊界中央。（2）采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，進(jìn)、回風(fēng)井并列在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。一般可利用副井進(jìn)風(fēng)，主井回風(fēng)，也可以設(shè)單獨(dú)回風(fēng)井。（3）采用對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，風(fēng)井設(shè)在井田兩翼上部邊界。（4）采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，回風(fēng)井設(shè)在各采區(qū)的上部邊界。根據(jù)林南倉(cāng)礦的生產(chǎn)實(shí)際：產(chǎn)量為150萬(wàn)噸/年。為保證井下生產(chǎn)時(shí)有足夠的風(fēng)量并考慮到盡快投產(chǎn)的需要，本礦井采用中央邊界式通風(fēng)。確定開(kāi)采水平和階段高度開(kāi)采水平的確定是礦井設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它直接關(guān)系到礦井的基本建設(shè)投資及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用，是礦井開(kāi)拓的重要參數(shù)。開(kāi)采水平的高度根據(jù)煤層賦存條件、生產(chǎn)技術(shù)水平及水平接替等因素綜合考慮決定。從以下方面進(jìn)行分析論證：（1）是否有合理的階段斜長(zhǎng)；（2）階段內(nèi)是否有合理的區(qū)段數(shù)目；（3）要保證開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限和足夠的儲(chǔ)量；（4）要使水平高度在經(jīng)濟(jì)上合理。其中開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限很重要，必須符合規(guī)范規(guī)定。水平垂高可按表4—1—1選取：表4—1—1礦井水平垂高表(m)井型緩傾斜、傾斜煤層急傾斜煤層大、中型礦井150～250100～150小型礦井80～12060～120采用上下山開(kāi)拓時(shí)，水平垂高可大于250m。對(duì)于開(kāi)采近水平煤層的礦井，用盤(pán)區(qū)上（下）山準(zhǔn)備時(shí)，盤(pán)區(qū)上山長(zhǎng)度一般不宜超過(guò)1500m，盤(pán)區(qū)下山不宜超過(guò)1000m。用盤(pán)區(qū)石門(mén)和溜煤眼開(kāi)采時(shí)，盤(pán)區(qū)斜長(zhǎng)可根據(jù)具體確定。采用傾斜長(zhǎng)臂采煤法時(shí)，階段斜長(zhǎng)可取1000～1500m。為擴(kuò)大水平的開(kāi)采范圍，對(duì)傾角在16°以下的緩傾斜煤層，可采用上下山開(kāi)拓。在井田深部受自然條件限制時(shí)，且儲(chǔ)量不多，深部境界不一致，設(shè)置開(kāi)采水平有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可在最下部水平以下設(shè)下山開(kāi)采。在開(kāi)采水平以上的上山煤層斜長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，用一個(gè)階段開(kāi)采技術(shù)上有困難，安全上又不可靠時(shí)，可考慮設(shè)置輔助水平。用多水平上下山開(kāi)采的礦井，為解決下山采區(qū)排水、通風(fēng)和輔助運(yùn)輸?shù)壤щy，也可考慮設(shè)置輔助水平。開(kāi)采近水平煤層分煤層開(kāi)拓，距開(kāi)采水平較遠(yuǎn)的煤層，其儲(chǔ)量不大，設(shè)置開(kāi)采水平不經(jīng)濟(jì)時(shí)，也可以設(shè)置輔助水平。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，林南倉(cāng)設(shè)兩個(gè)主水平，第一水平用上山開(kāi)拓，第二水平用上下山開(kāi)拓。首采煤層傾角為13°，第一水平標(biāo)高為-550m，第二水平標(biāo)高為-750m。第一水平垂高為：200m，第二水平垂高為：200m。三個(gè)階段斜長(zhǎng)分別為：890m,890m,890m。開(kāi)采水平布置及井底車(chē)場(chǎng)的選型開(kāi)采水平布置的原則：（1）開(kāi)采煤層群時(shí)，應(yīng)根據(jù)煤層數(shù)目、煤層間距條件，選擇采用分煤層運(yùn)輸大巷主要石門(mén)的布置方式，或集中運(yùn)輸大巷采區(qū)石門(mén)的布置方式，或者采用分組集中打巷主要石門(mén)的布置方式。某些礦區(qū)的經(jīng)驗(yàn)表明：煤層間距小于50m時(shí)，一般可采用集中運(yùn)輸大巷的的布置方式；而采用分組集中打巷的布置方式時(shí)，分層間距一般應(yīng)大于70m。（2）有些煤層的層間距雖然較大，但煤層受斷層切割，或者賦存狀態(tài)不穩(wěn)定，只有局部可采，儲(chǔ)量較少，不宜單獨(dú)布置運(yùn)輸大巷，可根據(jù)具體情況，與其他相鄰煤層化為一組。對(duì)于瓦斯涌出量很大的有些煤層，為了滿(mǎn)足技術(shù)上和安全上的要求，也可以分別劃成煤組。對(duì)有突然涌水危險(xiǎn)的煤層也可考慮單獨(dú)劃組。（3）運(yùn)輸大巷一般布置在底板巖層中，但在下列條件下，也可考慮布置在煤層中：①距其他煤層很遠(yuǎn)，儲(chǔ)量有限的單個(gè)薄及中厚煤層；②煤組（或煤系）底部有距離很近的富含溶洞水或含水層，不宜布置底巖石運(yùn)輸大巷，而在煤層中有堅(jiān)硬頂板、有布置大巷條件的薄及中厚煤層；③井田走向較短，運(yùn)輸大巷服務(wù)年限不長(zhǎng)，而煤層厚度又不大、大巷維護(hù)不困難時(shí)；④煤組（或煤系）底部有煤質(zhì)堅(jiān)硬、圍巖穩(wěn)固、無(wú)自然發(fā)火危險(xiǎn)的薄及中厚煤層，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較有利時(shí)；⑤煤層賦存不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的中、小礦井，尤其是地方小礦井或生產(chǎn)勘探性礦井。（4）大巷若布置在煤層中，需在上下幫兩側(cè)各留30～40m保護(hù)煤柱。（5）巖石運(yùn)輸大巷應(yīng)布置在堅(jiān)硬、穩(wěn)定、厚度較大的巖層中，應(yīng)考慮大巷距上部煤層的發(fā)現(xiàn)距離。根據(jù)我國(guó)經(jīng)驗(yàn)，這一法線距離一般為20～30m。對(duì)急傾斜煤層，一般應(yīng)布置在底板移動(dòng)線之外，并留出10～20m的安全巖柱。（6）大巷的方向與煤層走向大體一致。為便于機(jī)車(chē)行使，大巷應(yīng)盡量取直，不宜彎曲折轉(zhuǎn)過(guò)多。但要注意，不要因取直巷道造成大巷維護(hù)不利和開(kāi)采困難。（7）近水平煤層的大巷應(yīng)與井田內(nèi)煤層的主要延展方向一致，便于在其兩側(cè)布置盤(pán)區(qū)。采用分煤層（組）布置大巷時(shí)，上下煤層（組）的大巷方向應(yīng)一致，平面位置宜重疊，便于留設(shè)安全煤柱，并便于上下煤層配采。（8）礦井通風(fēng)系統(tǒng)要求設(shè)置總回風(fēng)道時(shí)，總回風(fēng)道的布置原則，同上述運(yùn)輸大巷基本相同。礦井第一水平的總回風(fēng)道應(yīng)盡可能保持標(biāo)高一致。當(dāng)井田上部邊界標(biāo)高不一致時(shí)總回風(fēng)道可按不同標(biāo)高分段設(shè)置，但分段不宜過(guò)多。當(dāng)井田上部沖積層厚、含水豐富，留有防水煤柱時(shí)，總回風(fēng)道應(yīng)布置在防水煤柱內(nèi)。林南倉(cāng)礦井可采煤層的間距都比較小，地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，所以，采用集中大巷布置。采區(qū)劃分及其布置采區(qū)劃分應(yīng)遵循以下原則：（1）采區(qū)宜雙翼布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時(shí)，或在安全上有特殊要求時(shí)，可以單翼布置。采區(qū)走向長(zhǎng)度的確定應(yīng)以技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理為原則。（2）開(kāi)采煤層群時(shí)，宜集中或分組布置采區(qū)。煤層群分組時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的礦山地質(zhì)和開(kāi)采技術(shù)條件，綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的合理性。在礦山地質(zhì)條件方面，應(yīng)將層間距較近的煤層化為一組，但要適當(dāng)注意個(gè)煤層的傾角、厚度、頂?shù)装鍘r性的一致性以及地質(zhì)構(gòu)造方面的情況，以利于開(kāi)采。根據(jù)我國(guó)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)煤層間距小于20～30m時(shí)，適合采用聯(lián)合布置采區(qū)；煤層數(shù)多、可采總厚度大時(shí)，采用聯(lián)合布置更為有利。關(guān)于在開(kāi)采水平范圍內(nèi)的采區(qū)布置問(wèn)題，應(yīng)考慮：礦井初期開(kāi)采的采區(qū)，應(yīng)盡量布置在井筒附近，貫徹先進(jìn)后遠(yuǎn)、采區(qū)前進(jìn)式開(kāi)采的原則，逐步向井田邊界擴(kuò)展；應(yīng)優(yōu)先考慮布置中央采區(qū)的可能性；主、副井和風(fēng)井的貫通距離應(yīng)盡量縮短；對(duì)傾角小于16°的煤層，采用上下山同時(shí)布置采區(qū)；初期開(kāi)采的采區(qū)，應(yīng)盡量布置在高級(jí)儲(chǔ)量?jī)?nèi)。在井田范圍內(nèi)，采區(qū)的開(kāi)采順序，一般采用前進(jìn)式（即從井田中央開(kāi)始，向井田兩翼邊界推進(jìn)的方式）；如采用上下山開(kāi)采時(shí)，上山階段可采用前進(jìn)式，下山階段采用后退式。煤層組與組間的開(kāi)采順序是：原則上采用下行式，即先采上組煤層，依次開(kāi)采下組煤層。但在煤層間距遠(yuǎn)，上下山煤層不受采動(dòng)影響時(shí)，經(jīng)論證可行時(shí)，也可先布置下組煤的開(kāi)采。林南倉(cāng)煤礦每個(gè)階段劃分為兩個(gè)采區(qū)，每個(gè)采區(qū)走向長(zhǎng)度為2500m；采區(qū)采用集中布置；井田范圍內(nèi)采用前進(jìn)式開(kāi)采順序；煤層群開(kāi)采順序?yàn)橄滦惺?。同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)一個(gè)，一個(gè)采區(qū)保證全礦井的產(chǎn)量。4.2井田開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較井田概況林南倉(cāng)礦地處華北平原，井田范圍內(nèi)地面標(biāo)高約為+20m左右，表土層及風(fēng)化帶厚度（垂高）約90m。表土層中央有一定厚度的流沙層。本井田煤層下以-950m地板等高線，上以各煤層的-350m底板等高線為界，西部以第27號(hào)探測(cè)線東部以17號(hào)探測(cè)線為界。井田走向長(zhǎng)5.0km，傾向長(zhǎng)為3.15km，井田內(nèi)主要可采煤層2層，傾角19°左右，各煤層情況如表4—表4—2—1各煤層情況表煤層別層厚/m間距/m頂?shù)装婷?1煤123.83.832各煤層頂?shù)装鏋楹穸炔灰坏姆凵皫r，伴隨少量的炭質(zhì)泥巖∑M7.6各煤層成層平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)大斷層，煤質(zhì)中硬；無(wú)煤塵爆炸性危險(xiǎn)，煤層自然發(fā)火期較長(zhǎng)；煤的平均密度為1.4t/m3，本礦為低瓦斯礦井，為28m3/min井田內(nèi)已探明工業(yè)儲(chǔ)量為1.95億噸，減去井田內(nèi)工業(yè)場(chǎng)地煤柱，境界煤柱等永久煤柱損失，采區(qū)回采率確定為80%，由此計(jì)算出本井田的可采儲(chǔ)量為1.40×108噸。根據(jù)煤層賦存情況和井田可采儲(chǔ)量，遵照礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，將礦井生產(chǎn)能力確定為150Mt/a，儲(chǔ)量備用系數(shù)按1.4計(jì)算，可得礦井的服務(wù)年限為年。開(kāi)拓方案技術(shù)比較根據(jù)井田條件和設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，本井田可劃分為2～3個(gè)水平，3～4個(gè)階段，階段內(nèi)采用采取式準(zhǔn)備方式，每個(gè)階段沿走向劃分為2個(gè)走向長(zhǎng)為2500m的采區(qū)。表4—2—2水平及采區(qū)劃分情況表劃分階段個(gè)數(shù)/個(gè)階段斜長(zhǎng)/m水平垂高/m水平實(shí)際出煤量/Mt服務(wù)年限/a區(qū)段數(shù)目/個(gè)區(qū)段斜長(zhǎng)/m區(qū)段采出煤量/Mt水平采區(qū)3890890890200200200717171202020121212444200200200×2×2×2466715053.31573200×2考慮到各煤層間距較小，宜采用集中大巷布置。為減少煤柱損失和保證大巷維護(hù)條件，大巷設(shè)于煤11煤層地板下垂距為30m的厚層粉砂巖內(nèi)。上階段運(yùn)輸大巷留作下階段回風(fēng)大巷使用。采區(qū)采用巖石集中上山聯(lián)合布置。根據(jù)以上分析，列出技術(shù)上可行的幾種方案：圖4—2—1方案1立井三水平開(kāi)拓圖4—2—2方案2立—斜井聯(lián)合開(kāi)拓方案1和方案2的區(qū)別是：第二、三水平是用暗斜井開(kāi)拓還是直接延深立井。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)都較簡(jiǎn)單可靠，兩方案對(duì)比時(shí)：方案1需多開(kāi)立井井筒（2×200＋2×180）m；階段石門(mén)（820＋1380）m；井底車(chē)場(chǎng)（2×1000）m；并相應(yīng)的增加了井筒和石門(mén)的運(yùn)輸提升和排水費(fèi)用。而方案2則多開(kāi)了暗斜井井筒（傾角13°，2×1690m）；和暗斜井的上下部車(chē)場(chǎng)；并相應(yīng)地增加了暗斜井的提升和排水費(fèi)用。表4—2—3方案1和2比較表方案項(xiàng)目方案1方案2基建費(fèi)/萬(wàn)元立井開(kāi)鑿石門(mén)開(kāi)鑿井底車(chē)場(chǎng)（2×200+2×180）×3000×10-4（820+1380）×800×10-42×1000×900×10-4主暗斜井開(kāi)鑿副暗斜井開(kāi)鑿上、下斜井車(chē)場(chǎng)1690×1050×10-41690×1150×10-4（300+400+500）×900×10-4小計(jì)小計(jì)續(xù)表4—2—3生產(chǎn)費(fèi)/萬(wàn)元立井提升石門(mén)運(yùn)輸立井排水120×24×365×28×0.1525×10-4+120×24×365×25.5×0.1525×10-4暗斜井提升立井提升立、斜井排水120×24×365×28×（0.063+0.172）×10-4+120×24×365×25.5×（0.063+0.172）×10-4小計(jì)小計(jì)總計(jì)經(jīng)過(guò)大致比較，雖然方案1的總體費(fèi)用稍大于方案2，但考慮到方案1的提升、排水環(huán)節(jié)少，人員上下方便；在方案2中未計(jì)入暗斜井車(chē)場(chǎng)的石門(mén)運(yùn)輸費(fèi)用，而且，其運(yùn)輸周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多；以及方案1在通風(fēng)方面優(yōu)于方案2，所以，方案1與方案2中選方案1。圖4—2—3方案3立—斜—立井聯(lián)合開(kāi)拓圖4—2—4方案4立井兩水平上下山開(kāi)拓（加輔助水平）方案3和方案4的區(qū)別是：方案3增加了主、副暗斜井井筒（2×889m，傾角為13°），暗斜井上下部車(chē)場(chǎng)，暗立井井筒（2×180m），暗立井井底車(chē)場(chǎng)，階段石門(mén)（740m），并相應(yīng)地增加了暗立井與暗斜井的提升和排水費(fèi)用。方案4增加了立井井筒（2×200m），立井井底車(chē)場(chǎng)，階段石門(mén)（820m）和輔助水平巷道（3000m），并相應(yīng)地增加了階段石門(mén)運(yùn)輸費(fèi)，立井提升費(fèi)和排水費(fèi)。表4—2—4方案3和4的比較表項(xiàng)目方案3方案4基建費(fèi)/萬(wàn)元主暗斜井開(kāi)鑿副暗斜井開(kāi)鑿上、下斜井車(chē)場(chǎng)暗立井開(kāi)鑿石門(mén)暗立井車(chē)場(chǎng)889×1050×10-4889×1150×10-4（300+500）×900×10-42×180×3000×10-4740×800×10-41000×900×10-4立井開(kāi)鑿石門(mén)開(kāi)鑿井底車(chē)場(chǎng)輔助水平2×200×3000×10-4820×800×10-41000×900×10-43000×800×10-4=240小計(jì)小計(jì)續(xù)表4—2—4生產(chǎn)費(fèi)/萬(wàn)元暗立井提升暗斜井提升立井提升石門(mén)運(yùn)輸排水費(fèi)120×24×365×25.5×0.1525×10-4+120×24×365×28×0.1525×10-4立井提升石門(mén)運(yùn)輸排水費(fèi)120×24×365×（25.5+28）×0.1525×10-4小計(jì)小計(jì)總計(jì)雖然方案4的增加了輔助水平，但方案4的運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，人員上下方便；在方案3中運(yùn)輸周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多；以及方案4在通風(fēng)方面也優(yōu)于方案3，所以，方案3與方案4中選方案4。余下的方案1和方案4技術(shù)上均可行，水平服務(wù)年限也均符合要求（第一水平服務(wù)年限大于30年）。雖然，方案4總體費(fèi)用較小，但在上面的計(jì)算中未考慮下山向上運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)費(fèi)。因此，兩方案需要進(jìn)行具體的經(jīng)濟(jì)比較才能確定其優(yōu)劣。經(jīng)濟(jì)比較表4—2—5建井工程量比較表時(shí)期項(xiàng)目方案1方案4初期主井井筒/m副井井筒/m井底車(chē)場(chǎng)/m運(yùn)輸大巷/m主石門(mén)/m570+20570+510001500350570+20570+510001500350續(xù)表4—2—5后期主井井筒/m副井井筒/m井底車(chē)場(chǎng)/m主石門(mén)/m運(yùn)輸大巷/m輔助水平巷道/m3803801000×2820+13801500+2×300020020010008201500+30003000表4—2—6生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量項(xiàng)目方案1項(xiàng)目方案4運(yùn)輸提升/萬(wàn)t*km采區(qū)上山一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段五區(qū)段1.2×1560×5×0.196+1.2×1770×4×0.222+1.2×1590×4×0.2=5247.11.2×1560×4×0.196+1.2×1770×3×0.222+1.2×1590×3×0.2=4027.01.2×1560×3×0.196+1.2×1770×2×0.222+1.2×1590×2×0.2=2807.01.2×1590×2×0.196+1.2×1770×1×0.222+1.2×1590×1×0.2=1586.91.2×1590×1×0.196=366.9運(yùn)輸提升/萬(wàn)t*km采區(qū)上山一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段五區(qū)段1.2×1560×5×0.196+1.2×1770×4×0.222=3720.71.2×1560×4×0.196+1.2×1770×3×0.222=2882.21.2×1560×3×0.196+1.2×1770×3×0.222=2043.81.2×1560×2×0.196+1.2×1770×1×0.222=12051.2×1560×1×0.196=366.9小計(jì)10218.6下山運(yùn)一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段1.2×1590×4×0.2=1526.41.2×1596×3×0.2=1144.81.2×1596×2×0.2=763.21.2×1596×1×0.2=381.6小計(jì)3816小計(jì)14034.9續(xù)表4—2—6大巷及石門(mén)運(yùn)輸一水平二水平三水平1.2×7800×3.35=313561.2×7100×3.82=32546.41.2×6400×4.38=33638.4大巷及石門(mén)運(yùn)輸一水平二水平1.2×7800×3.35=313561.2×（7100+6400）×3.82=61884.0小計(jì)97540.8小計(jì)93240立井提升一水平二水平三水平1.2×7800×0.84=7862.41.2×7100×1.04=8860.81.2×6400×1.22=9369.6立井提升一水平二水平1.2×7800×0.84=7862.41.2×（7100+6400）×1.02=16524小計(jì)26092.5小計(jì)24386.4維護(hù)量工程量/（萬(wàn)m*a）1.2×2×2×978×15.5×10-4+1.2×2×2×890×14×10-4+1.2×2×2×800×12.75×10-4=18.15維護(hù)量/萬(wàn)m*a上山下山1.2×2×2×978×15.5×10-4+1.2×2×2×890×14×10-4=13.261.2×2×2×800×12.75×10-4=4.89續(xù)表4—2—6排水工程量/萬(wàn)m3一水平二水平三水平120×24×365×31×10-4=3258.7120×24×365×28×10-4=2943.4120×24×365×25.5×10-4=2680.6排水工程量/萬(wàn)m3一水平二水平120×24×365×31×10-4=3258.7120×24×365×28×10-4+120×24×365×25.5×10-4=5624.0小計(jì)8882.7小計(jì)8882.7表4—2—7基建費(fèi)用表方案1方案4工程量/m單價(jià)/元m-1費(fèi)用/萬(wàn)元工程量/m單價(jià)/元*m-1費(fèi)用/萬(wàn)元初期主井井筒副井井筒井底車(chē)場(chǎng)運(yùn)輸大巷主石門(mén)5705701000150035030003000900800800258171901202857057010001500350300030009008008002581719012028小計(jì)667667后期主井井筒副井井筒井底車(chē)場(chǎng)主石門(mén)運(yùn)輸大巷輔助水平巷道380380200022007500300030009008008001141141801766002002001000820450030003000300090080080080060609065.5360240小計(jì)1184876.6共計(jì)18511543.6表4—2—8生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用表方案1方案4工程量/萬(wàn)t*km單價(jià)/元*（t*km）-1費(fèi)用/萬(wàn)元工程量/萬(wàn)t*km單價(jià)/元*（t*km）-1費(fèi)用/萬(wàn)元采區(qū)上山運(yùn)輸一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段五區(qū)段采區(qū)下山運(yùn)輸一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段小計(jì)大巷及石門(mén)運(yùn)輸一水平二水平三水平小計(jì)3135631356立井提升一水平二水平三水平小計(jì)續(xù)表4—2—8維護(hù)費(fèi)上山下山小計(jì)18.15（萬(wàn)m*a）35（元a-1*m-1合計(jì)3860合計(jì)排水費(fèi)一水平二水平三水平小計(jì)合計(jì)合計(jì)共計(jì)表4—2—9總費(fèi)用表方案1方案4基建費(fèi)用/萬(wàn)元生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用/萬(wàn)元總費(fèi)用/萬(wàn)元結(jié)論從以上的分析比較可以看出，雖然方案4增加了下山的維護(hù)費(fèi)和運(yùn)輸提升費(fèi)，但從總體上看方案4的費(fèi)用明顯小于方案1，因此選用方案4。綜合各種設(shè)計(jì)資料，設(shè)計(jì)繪出礦井開(kāi)拓的平、剖面圖（見(jiàn)圖紙）。4.3礦井基本巷道井筒林南倉(cāng)主井井筒斷面圖圖4—3—1主井?dāng)嗝鎴D2、副井井筒斷面圖圖4—3—2副井井筒斷面圖3、風(fēng)井?dāng)嗝鎴D圖4—3—3風(fēng)井井筒斷面圖井底車(chē)場(chǎng)1、確定井底車(chē)場(chǎng)的形式和各種硐室的布置選擇井底車(chē)場(chǎng)形式的經(jīng)驗(yàn)及原則：（1）對(duì)于開(kāi)采緩傾斜和傾斜煤層的立井和穿巖斜井，當(dāng)井筒距運(yùn)輸大巷距離近時(shí)（如40～60米），可采用臥式環(huán)形車(chē)場(chǎng)或梭式車(chē)場(chǎng)；井筒距離運(yùn)輸大巷較遠(yuǎn)時(shí)（如大于120米（2）井底車(chē)場(chǎng)的形式應(yīng)與礦井的井型相適應(yīng)。大中型礦井可采用環(huán)形式或折返式車(chē)場(chǎng)。生產(chǎn)能力大于120萬(wàn)t/a的礦井，可采用增設(shè)主井復(fù)線的環(huán)形式或車(chē)站式車(chē)場(chǎng)；井型大，大巷用底卸式礦車(chē)運(yùn)煤時(shí)，應(yīng)采用折返式車(chē)場(chǎng)(注意,底卸式礦車(chē)受卸載方向限制不能掉頭)。打巷用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤時(shí)可采用環(huán)形式或折返式車(chē)場(chǎng)。中、小型礦井，按距井筒的遠(yuǎn)近，可采用刀式環(huán)形車(chē)場(chǎng)、盡頭式車(chē)場(chǎng)或梭形車(chē)場(chǎng)。（3）選擇井底車(chē)場(chǎng)的形式還應(yīng)考慮到地面出車(chē)方向的限制，有時(shí)要求采用斜式環(huán)形車(chē)場(chǎng)。井底車(chē)場(chǎng)的位置應(yīng)選在堅(jiān)硬、穩(wěn)定的巖層中，避開(kāi)斷層和破碎地帶。如果不得不在圍巖不太好的地區(qū)設(shè)置時(shí)，不宜選用巷道斷面大的車(chē)場(chǎng)。林南倉(cāng)礦井采用立井刀式井底車(chē)場(chǎng)，如圖4—3—4所示：1-主井2-副井3-翻籠（翻車(chē)機(jī)）硐室4-煤倉(cāng)5-箕斗裝載硐室6-停車(chē)場(chǎng)7-主井重車(chē)線8-主井空車(chē)線9-副井重車(chē)線10-副井空車(chē)線11-材料車(chē)線12-繞道13-調(diào)車(chē)線N1，N2，N3，N4-道岔編號(hào)圖4—3—4井底車(chē)場(chǎng)示意圖調(diào)車(chē)方式采用頂推調(diào)車(chē)：電機(jī)車(chē)牽引重列車(chē)駛?cè)胲?chē)場(chǎng)重車(chē)線13，電機(jī)車(chē)摘鉤，駛?cè)氲啦鞱1，經(jīng)錯(cuò)車(chē)線，過(guò)N2道岔繞至列車(chē)尾部，將列車(chē)頂入主（副）井重車(chē)線。然后，電機(jī)車(chē)經(jīng)過(guò)道岔N3，繞道回車(chē)線12，入主（副）井空車(chē)線，牽引空列車(chē)駛向采區(qū)。大巷用電機(jī)車(chē)為：14噸架線式電機(jī)車(chē)。礦車(chē)為：3噸固定式礦車(chē)。2、驗(yàn)算空、重車(chē)線長(zhǎng)度運(yùn)輸大巷采用機(jī)車(chē)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所選的電機(jī)車(chē)類(lèi)型、礦車(chē)規(guī)格，驗(yàn)算主、副井空、重車(chē)線長(zhǎng)度是否滿(mǎn)足《設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求?！对O(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：“主井空、重車(chē)線長(zhǎng)度應(yīng)能容納1.5～2列礦車(chē)”；“副井進(jìn)、出車(chē)線的長(zhǎng)度，大型礦井應(yīng)各能容納1～1.5列車(chē)；中、小型礦井應(yīng)各能容納～1列礦車(chē)。在出車(chē)線上應(yīng)增設(shè)一段雙道，作為材料和設(shè)備車(chē)的停放及編組之用，其長(zhǎng)度對(duì)大型礦井應(yīng)能容納10以上的材料車(chē)；對(duì)中、小型礦井應(yīng)能容納5～10個(gè)以上的材料車(chē)?！笨捎孟率竭M(jìn)行驗(yàn)算：L=m×n×L1+L2+L3式中：L—空、重車(chē)線長(zhǎng)度；m—列車(chē)數(shù)，應(yīng)別為：1.5～～1.5；n—每列車(chē)礦車(chē)數(shù)，n=15；L1—一列礦車(chē)長(zhǎng)度，L1=3450mm；L2—電機(jī)車(chē)長(zhǎng)度，L2=4900mm；L3—電機(jī)車(chē)制動(dòng)距離，一般取12～15m，這里取15m。則主井空、重車(chē)線的長(zhǎng)度至少為：L=1.8×15×3.45+4.9+15=113.05m副井空、重車(chē)線的長(zhǎng)度至少為：L=1.3×15×3.45+4.9+15=87.18m主要開(kāi)拓巷道大巷斷面設(shè)計(jì)（一）選擇巷道的斷面形狀本礦井為設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)噸的礦井，設(shè)計(jì)第一水平運(yùn)輸大巷一般服務(wù)年限30年以上。采用900mm軌距的雙軌運(yùn)輸大巷，其凈寬在3m以上，又穿過(guò)中等穩(wěn)定巖層，故選用鋼筋砂漿錨桿與噴射混凝土支護(hù)。采用半圓拱形斷面。（二）確定巷道斷面尺寸1、確定巷道的凈寬度大巷選用ZK14-9/550型電機(jī)車(chē)，車(chē)寬：A1=1335mm，高h(yuǎn)=1600mm；3噸固定式礦車(chē)，車(chē)寬1200mm，礦車(chē)高：1400mm。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，取人行道寬c=840mm，非人行道一側(cè)寬a=400mm。根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》中規(guī)定，本巷雙軌中線距為：1600mm，則兩機(jī)車(chē)之間的距離為：1600－（1335/2＋1335/2）＝265mm故巷道凈寬為：B＝a1＋b＋c1＝（400＋1335/2）＋1600＋（1335/2＋840）＝4175mm2、確定巷道拱高h(yuǎn)0半圓拱形巷道拱高h(yuǎn)0=B/2=2087.5≈2088mm。半圓拱半徑R=2088mm。3、確定巷道壁高h(yuǎn)3(1)按架線電機(jī)車(chē)導(dǎo)電弓子要求確定h3由《井巷工程》知半圓拱形壁高要滿(mǎn)足的條件為：h3≥h4＋hc－[（R－n）2-（k＋b1）2]1/2式中：h4—軌面起電機(jī)車(chē)架線高度，按《煤礦安全規(guī)程》，取h4＝2000mm；hc—道床總高度，大巷選用24kg/m的鋼軌，得hc＝3600mm，道岔高h(yuǎn)b＝200mm；n—導(dǎo)電弓子距拱壁安全距離，取n＝300mm；K—導(dǎo)電弓子寬度之半，K＝718/2＝359，取K＝360mm；b1—軌道中線與巷道中線間距b1＝B/2－a1＝4175/2－（400＋1335/2）＝1020mm；故h3≥2000＋360－[（2088－300）2－（360＋1020）2]1/2＝1223（2）、按管道要求確定h3h3≥h5＋h7＋hb－[R2－（K＋m＋D/2＋b2）2]1/2式中：h5—渣面至管子底高度，按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，取h5＝1800mm；h7—管子懸吊件總高度，取h7＝900mm；m—導(dǎo)電弓子距管子距離，取m＝300mm；D—壓氣管法蘭盤(pán)直徑，D＝335mm；b2—軌道中線與巷道中線間距，b2＝B/2－c1＝4175/2－（1335/2＋840）＝580mm；故h3≥1800＋900＋200－[20882－（360＋300＋335/2＋580）2]1/2＝1374mm（3）、按人行道要求確定h3h3≥1800＋hb－[R2－（R－j）2]1/2＝1800＋200－[20882－（2088－200）2]1/2＝1800＋200－891＝1108mm綜合以上計(jì)算并考慮一定的富余量，確定本礦井大巷的壁高為h3＝1600mm，則巷道的凈高為H＝h3－h(huán)b＋h0＝1600－200＋2088＝3488mm。4、確定巷道凈斷面積S和凈周長(zhǎng)P凈斷面積S＝B（0.39B＋h2）式中：h2＝渣面以上巷道壁高，h2＝h3－h(huán)b＝1600－200＝1400mm。則S＝4175×（0.39×4175＋1400）＝12642943.75mm2≈12.6m凈周長(zhǎng)P＝2.57B＋2h2＝2.57×4.175＋2×1.4＝13.5m。5、用風(fēng)速校核巷道斷面運(yùn)輸大巷最高允許風(fēng)速vm＝8m/s。已知通過(guò)大巷風(fēng)量為Q＝m3則v＝Q/S＝36.67÷12.6≈2.91m/s＜vm滿(mǎn)足要求。6、選擇支護(hù)參數(shù)本巷道采用錨噴支護(hù)，錨桿長(zhǎng)1.6m，間距M＝0.78≈0.8m，排距M′＝0.8m，錨桿直徑d＝14mm，噴射混凝土層厚T1＝100mm，而錨桿露出長(zhǎng)度T2＝50mm。故支護(hù)層厚度T＝T1＝100mm。7、選擇道床參數(shù)根據(jù)大巷通過(guò)的運(yùn)輸設(shè)備，已選用24kg/m的鋼軌，其道床參數(shù)hc、hb分別為360mm和200mm，渣面至軌面高度ha＝hc－h(huán)b＝160mm。8、確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度：B1＝B＋2T＝4175＋2×100＝4375mm；巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度：H1＝H＋hb＋T＝3488＋200＋100＝3788mm；巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積：S1＝B11＋h3）＝4375×（0.39×4375＋1600）≈14.46m大巷斷面圖見(jiàn)圖4—3—5：圖4—3—5大巷斷面示意圖5采區(qū)巷道布置5.1煤層地質(zhì)特征可采煤層情況采區(qū)內(nèi)主要可采煤層為煤11、煤12。各煤層均屬腐殖質(zhì)煤，通過(guò)肉眼鑒定，顏色一般為黑色，條痕褐灰色；呈眼球狀斷口；呈條帶狀、粒狀及片狀結(jié)構(gòu)，少數(shù)為粉狀。煤巖組分以亮煤為主，鏡煤及絲煤少見(jiàn)，煤巖類(lèi)型一般為光良型，次為半暗型。煤種及煤質(zhì)變化采區(qū)以肥煤為主，氣煤次之，焦煤甚少。采區(qū)煤種分布特征具有明顯的分帶規(guī)律。由淺部至深部，煤的變質(zhì)程度逐漸增高，其排列依次為氣煤、肥煤至焦煤。條帶大致北50°～60°東向延展，其中以肥煤條帶最寬，延展最長(zhǎng)，所占面積最大，為采區(qū)的主要煤種。各煤層頂?shù)装鍘r性煤11：為復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層，有夾石1～2層，層位穩(wěn)定，局部相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖，平均煤層厚度為3.8煤12：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部有夾石1～2層，層位穩(wěn)定，全井田可采，平均煤厚為，可采性指數(shù)為0.945，煤厚變異系數(shù)為0.431。其他開(kāi)采技術(shù)條件1、礦井瓦斯等級(jí)為低瓦斯礦井，沒(méi)有煤塵爆炸危險(xiǎn)。2、煤的自然發(fā)火情況經(jīng)測(cè)定，各煤層均沒(méi)有自然發(fā)火傾向。確定采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)沿井田走向有無(wú)大的地質(zhì)變化，如斷層，無(wú)煤帶，傾角變化很大等地質(zhì)條件，利用這些地質(zhì)變化帶劃分采區(qū)，確定走向長(zhǎng)度。若沒(méi)有地質(zhì)地質(zhì)條件限制時(shí)，采區(qū)走向長(zhǎng)度應(yīng)從技術(shù)上可行和經(jīng)濟(jì)上有利的原則來(lái)確定。技術(shù)上的因素主要考慮區(qū)段巷道的運(yùn)輸維護(hù)和供電問(wèn)題。井田內(nèi)沒(méi)有大的地質(zhì)變化，考慮到用綜合機(jī)械化開(kāi)采，采區(qū)走向長(zhǎng)度為2500米確定區(qū)段斜長(zhǎng)和區(qū)段數(shù)目使用走向長(zhǎng)壁采煤法的采區(qū)，區(qū)段斜長(zhǎng)等于回采工作面長(zhǎng)度加上區(qū)段平巷和護(hù)巷煤柱的寬度。采用沿空掘巷，不留護(hù)巷煤柱。采區(qū)斜長(zhǎng)為890m,工作面長(zhǎng)度暫定為200m，區(qū)段平巷寬度為4m,則區(qū)段斜長(zhǎng)為：200＋8＝208m，一個(gè)采區(qū)區(qū)段數(shù)目為890/208＝4煤柱尺寸的確定為了使采區(qū)內(nèi)各種煤層巷道保持良好狀態(tài)，有時(shí)留設(shè)一定的煤柱。如留設(shè)開(kāi)采水平運(yùn)輸大巷、上下山、總回風(fēng)巷、區(qū)段平巷，以及采區(qū)邊界煤柱和大斷層煤柱等。目前，煤柱尺寸主要根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。緩傾斜及傾斜煤層煤柱參考尺寸見(jiàn)表5—2—1。表5—2—1煤柱尺寸確定依據(jù)表巷道類(lèi)別薄及中厚煤層巷道一側(cè)/m厚煤層巷道一側(cè)/m備注水平大巷20～3020～50采區(qū)傾角較大時(shí)，煤柱尺寸可小一些主要回風(fēng)大巷20左右20～30采區(qū)上下山20左右30～40區(qū)段平巷8～2015～20采區(qū)邊界3～10大斷層10～15到30～50林南倉(cāng)礦井采區(qū)實(shí)行無(wú)煤柱開(kāi)采，區(qū)段平巷不留煤柱，采區(qū)上下山也不留煤柱，采區(qū)邊界不留煤柱，大巷布置在巖層中也不留煤柱。采區(qū)上下山的布置對(duì)于單一厚煤層和聯(lián)合布置的采區(qū)，一般應(yīng)將上山布置在煤層底版巖層中，但在下部煤層的底版巖層距涌水量特大的巖層很近，不能布置上山，或者當(dāng)上山只為開(kāi)采上部煤層服務(wù)，而開(kāi)采下部煤層便報(bào)廢不用時(shí)，可以考慮把上山布置在煤層群的中部或上部。采區(qū)上山至少有兩條，一條運(yùn)輸上山，一條軌道上山，同時(shí)用來(lái)通風(fēng)行人。在生產(chǎn)能力較大的特厚煤層采區(qū)，集中聯(lián)合布置的采區(qū)；或產(chǎn)量較大，瓦斯涌出量也大的采區(qū)；以及其他情況需要時(shí)，也可以增設(shè)一條專(zhuān)用的上山，增設(shè)的上山如果服務(wù)年限不長(zhǎng)，可沿煤層布置。兩條上山，可以是一巖一煤上山。這種布置適用于產(chǎn)量小，服務(wù)年限不長(zhǎng)得采區(qū)而且煤層群的最下一層煤為維護(hù)條件較好的薄及中厚煤層，可將軌道上山布置在改煤層中，運(yùn)輸上山布置在底板巖石中；當(dāng)煤層群最下一層煤為厚煤層，或開(kāi)采單一厚煤層的采區(qū)，可把兩條上山都布置在底板巖石中。林南倉(cāng)煤層群開(kāi)采，兩條上山統(tǒng)一都布置在底板巖層中。如圖5—2—1所示：圖5—2—1采區(qū)上山布置圖區(qū)段平巷的布置由于采區(qū)各可才煤層間距較小，實(shí)行聯(lián)合布置；深井開(kāi)采為防止應(yīng)力集中，推行不留煤柱，沿空掘巷；工作面運(yùn)輸平巷、軌道平巷定向平行布置，以保證工作面等長(zhǎng)。聯(lián)絡(luò)巷道的布置采區(qū)聯(lián)絡(luò)巷道有集中平巷與區(qū)段平巷之間的聯(lián)絡(luò)巷，采區(qū)上山與區(qū)段集中巷之間的聯(lián)絡(luò)巷，采區(qū)上山與各煤層區(qū)段平巷之間的聯(lián)絡(luò)巷道。本采區(qū)采用集中上山布置方式，集中上山與各煤層區(qū)段平巷采用石門(mén)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)及運(yùn)料等系統(tǒng)的確定采區(qū)巷道布置平、剖面圖見(jiàn)圖紙：運(yùn)輸系統(tǒng)：工作面——區(qū)段運(yùn)輸平巷——區(qū)段運(yùn)輸石門(mén)——溜煤眼——運(yùn)輸上山——采區(qū)煤倉(cāng)——運(yùn)輸大巷。通風(fēng)系統(tǒng)：運(yùn)輸大巷——軌道上山——區(qū)段軌道石門(mén)——區(qū)段運(yùn)輸平巷——回采工作面——區(qū)段回風(fēng)平巷——采區(qū)回風(fēng)石門(mén)——回風(fēng)大巷運(yùn)料系統(tǒng)：運(yùn)輸大巷——軌道上山——采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)——采區(qū)回風(fēng)石門(mén)——區(qū)段回風(fēng)平巷——工作面5.3采區(qū)車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)形式的選擇采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)常用的有甩車(chē)場(chǎng)和平車(chē)場(chǎng)，，平車(chē)場(chǎng)又有順向和逆向等形式。平車(chē)場(chǎng)和甩車(chē)場(chǎng)的選擇主要根據(jù)絞車(chē)房的布置和維護(hù)條件。在煤層群聯(lián)合布置時(shí)，回風(fēng)石門(mén)較長(zhǎng)，為便于與回風(fēng)石門(mén)聯(lián)系多選用平車(chē)場(chǎng)，其他條件下可選用甩車(chē)場(chǎng)。選用平車(chē)場(chǎng)時(shí)，當(dāng)車(chē)場(chǎng)巷道直接與總回風(fēng)道聯(lián)系時(shí)可采用順向平車(chē)場(chǎng)。當(dāng)煤層群聯(lián)合布置采區(qū)，且有采區(qū)石門(mén)與各煤層回風(fēng)平巷及總回風(fēng)道相聯(lián)系時(shí)，可采用逆向平車(chē)場(chǎng)。本采區(qū)為煤層群聯(lián)合布置，采用逆向平車(chē)場(chǎng)。采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)的選擇采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)只能是甩車(chē)場(chǎng)，它的基本形式按甩車(chē)方向分，有雙向甩車(chē)和單向甩車(chē)兩種；按甩入地點(diǎn)不同，又分為甩入繞道車(chē)場(chǎng)，甩入平巷車(chē)場(chǎng)和甩入石門(mén)車(chē)場(chǎng)三種。開(kāi)采單一薄及中厚煤層的采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)多采用甩入繞道式；聯(lián)合布置的采區(qū)或采用巖石上山的采區(qū)其中部車(chē)場(chǎng)多采用單向甩入石門(mén)式車(chē)場(chǎng)。本采區(qū)采用單向甩入石門(mén)式中部車(chē)場(chǎng)。如圖5—3—2所示：調(diào)車(chē)方式：區(qū)段運(yùn)輸平巷所需材料設(shè)備由采區(qū)軌道上山經(jīng)過(guò)區(qū)段軌道石門(mén)，運(yùn)之運(yùn)輸平巷。工作面采下的煤炭通過(guò)區(qū)段運(yùn)輸平巷，區(qū)段運(yùn)輸石門(mén)，溜煤眼至采區(qū)回風(fēng)上山。采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)的選擇及設(shè)計(jì)采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)由采區(qū)裝車(chē)站和輔助提升下部車(chē)場(chǎng)組合而成。主要根據(jù)裝車(chē)地點(diǎn)的不同，采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)可分為大巷裝車(chē)式、石門(mén)裝車(chē)式和繞道裝車(chē)式三種。本采區(qū)采用大巷裝車(chē)式下部車(chē)場(chǎng)。1—運(yùn)輸上山；2—軌道上山；3—絞車(chē)房；4—上部車(chē)場(chǎng)；5—回風(fēng)大巷圖5—3—1采區(qū)上部平車(chē)場(chǎng)示意圖1—區(qū)段運(yùn)輸平巷；2—運(yùn)輸上山；3—軌道上山；4—區(qū)段溜煤眼圖5—3—2采區(qū)中部甩車(chē)場(chǎng)示意圖本礦井由于一個(gè)階段只設(shè)兩個(gè)采區(qū)，井田兩翼各一個(gè)采區(qū)，故大巷裝車(chē)站線路采用盡頭式。為便于調(diào)車(chē)和減少工程量，裝車(chē)站采用折返式調(diào)車(chē)。調(diào)車(chē)方法采用調(diào)度絞車(chē)調(diào)車(chē)。調(diào)車(chē)方式：機(jī)車(chē)牽引空列車(chē)由井底車(chē)場(chǎng)駛來(lái)，進(jìn)入裝車(chē)站的空車(chē)存車(chē)線3，機(jī)車(chē)摘鉤，單獨(dú)進(jìn)入重車(chē)存車(chē)線4（不過(guò)煤倉(cāng)），把已經(jīng)裝滿(mǎn)的重列車(chē)?yán)?，?jīng)渡線道岔5，駛向井底車(chē)場(chǎng)。1—運(yùn)輸上山；2—采區(qū)煤倉(cāng)；3—空車(chē)存車(chē)線；4—重車(chē)存車(chē)線；5—裝車(chē)點(diǎn)道岔圖5—3—3裝車(chē)站線路示意圖（一）裝車(chē)站線路裝車(chē)站線路的總長(zhǎng)度為：L＝l1＋l2＋l3＋l4式中：L—車(chē)場(chǎng)線路長(zhǎng)度；l1—空車(chē)存車(chē)線長(zhǎng)度，l1＝Le＋nLm＋（3～5）Le—機(jī)車(chē)長(zhǎng)，根據(jù)大巷選的電機(jī)車(chē)，Le＝4900mm；n—一列車(chē)礦車(chē)個(gè)數(shù)，n可由下式求得：An＝nGNrTs×60/[TzKb（1＋Kg）]An—裝車(chē)站年通過(guò)能力，取采區(qū)生產(chǎn)能力的倍，即An=150×1.3=195萬(wàn)噸。G—礦車(chē)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16h；Tz—列車(chē)進(jìn)入車(chē)場(chǎng)平均間隔時(shí)間，取5min；Kb—不均勻系數(shù)，取1.15；Kg—矸石系數(shù)，取0.2；則有：1950000=n×3×330×16×60/[5×1.15×1.2]n=15Lm—礦車(chē)長(zhǎng)度，Lm＝3450mm；（3～5）—制動(dòng)安全距離，取4m；則l1=4.9+15×3.45+4=60.7；l2—重車(chē)存車(chē)線長(zhǎng)度，l2=n×Lm=15×3.45=51.l3—煤倉(cāng)溜煤閘門(mén)至道岔長(zhǎng)度l3=Le+0.5Lm=4.9+0.5×3.45=6.l4—單開(kāi)道岔長(zhǎng)度，選用DK924-3-9型道岔，l4=7.故裝車(chē)站的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)=60.7+51.8+6.6+7.4=126.（二）、輔助提升下部車(chē)場(chǎng)大巷裝車(chē)式下部車(chē)場(chǎng)的輔助提升車(chē)場(chǎng)多為繞道式。繞道位于大巷頂板的稱(chēng)為頂板繞道，位于大巷底版的稱(chēng)為底版繞道。本礦井下部車(chē)場(chǎng)的輔助提升車(chē)場(chǎng)采用頂板繞道式。如圖5—3—4所示：軌道上山在接近下部車(chē)場(chǎng)時(shí)可以變化，使軌道上山起坡角為25°，軌道上山變坡有利于減少工程量。1、確定起坡點(diǎn)位置L1=h2/sinθ+RD×tan（βD/2）式中：L1—大巷中心線距起坡點(diǎn)水平距離；h2—運(yùn)輸大巷軌面至軌道上山軌面垂直距離，這里取20m；RD—豎曲線半徑，取15m；θ—上山變坡后的坡度角，25°；βD—豎曲線轉(zhuǎn)角，25°；1—運(yùn)輸大巷；2—材料繞道；β—煤層傾角；β1—軌道上山起坡角；C—起坡點(diǎn)位置圖5—3—4采區(qū)頂板繞道下部車(chē)場(chǎng)示意圖1—大巷；2—繞道；3—煤層底版；4—變坡后的軌道上山；5—大巷中心線；6—大巷中距上山一側(cè)的軌道中心線圖5—3—5起坡點(diǎn)位置示意圖則L1=20/sin25°+15×tan12.5=50L2=[h1/sinβ－L1＋RD×tan（βD/2）]×sinβ/sin（θ－β）式中：L2—軌道上山變坡段長(zhǎng)度；h1—運(yùn)輸大巷中心線軌面水平至軌道上山變坡前軌面延長(zhǎng)線的垂直距離；取25m；β—煤層傾角，β=13°；則L2=（25/sin13°－50.65＋15×tan12.5°）sin13°/sin12°=65.8m2、繞道線路設(shè)計(jì)1—煤倉(cāng)；2—運(yùn)輸上山膠帶機(jī)中心線；3—軌道上山軌道中心線；4—大巷圖5—3—6繞道線路示意圖設(shè)α3=90°L1—低道起坡點(diǎn)距大巷中心線水平距離，L1=50.lAB—豎曲線高低道起坡點(diǎn)水平距離，一般為0～1.0m，這里取c1—插入直線段，應(yīng)大于一個(gè)礦車(chē)長(zhǎng)度，取，c1=4m；d=（Le+n×Lm）－c1－lAB－K1式中：K1—內(nèi)側(cè)曲線弧長(zhǎng)，K1=πR1α1/180°Lg=d+l5+c2式中：l5—單開(kāi)岔道平行線路聯(lián)接長(zhǎng)度；c2—插入直線段，1.5～3倍礦車(chē)長(zhǎng)，取6m；c3=R1+c1+L1－e－n－R3e—大巷中心線至上山一側(cè)的軌道中心線的間距，約為0.繞道車(chē)場(chǎng)開(kāi)口位置X=LB+m－X1式中：X1—運(yùn)輸上山中心線至軌道上山軌道中心線間距；LB=Lg+R3+R1+S/2m取21m,S=1600mm；采區(qū)主要硐室的布置采區(qū)主要硐室包括采區(qū)煤倉(cāng)、采區(qū)絞車(chē)房和采區(qū)變電所等。（一）采區(qū)煤倉(cāng)1、煤倉(cāng)的形式及參數(shù)井巷式煤倉(cāng)按煤倉(cāng)的中軸與水平面的夾角分為垂直煤倉(cāng)和傾斜煤倉(cāng)兩種。垂直煤倉(cāng)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。本礦采區(qū)煤倉(cāng)都選用垂直煤倉(cāng)。煤倉(cāng)的斷面直徑取5m,煤倉(cāng)高度取25m。2、煤倉(cāng)容量合理的煤倉(cāng)容量應(yīng)在保證正常生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)那疤嵯?，工程量最省。按采煤機(jī)連續(xù)割煤的產(chǎn)量計(jì)算：Q=Q0+LMbγC0kt式中：Q—采區(qū)煤倉(cāng)容量，t；Q0—防空倉(cāng)漏風(fēng)留煤量，一般取5～10t；L—工作面長(zhǎng)度，m；M—采高，m；b—進(jìn)刀深度，m；γ—煤的容重，t/m3；C0—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=5+200×3.8×0.8×1.4×90%×1≈770t3、采區(qū)煤倉(cāng)的支護(hù)本采區(qū)煤倉(cāng)采用砌碹支護(hù)，壁厚350mm，為避免堵倉(cāng)，煤倉(cāng)下口采用雙曲線型，煤倉(cāng)上口設(shè)置鐵篦子，防止大塊煤及矸石進(jìn)入煤倉(cāng)。煤倉(cāng)內(nèi)采取預(yù)埋鋼絲繩等措施，處理萬(wàn)一堵倉(cāng)事故。（二）采區(qū)絞車(chē)房的布置采區(qū)絞車(chē)房主要依據(jù)絞車(chē)房的型號(hào)及規(guī)格、基礎(chǔ)尺寸、絞車(chē)房的服務(wù)年限和所處的圍巖性質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)。絞車(chē)選用JTY1.6/1.5B型其主要參數(shù)如表5—3—1：表5—3—1絞車(chē)參數(shù)表鋼絲繩負(fù)荷（kN）繩速m/s滾筒尺寸（mm）容繩量m外形尺寸長(zhǎng)×寬×高（mm）重量kg最大靜張力最大靜張力差直徑寬度45.0045.000～31600150011305600×3800×260015200采區(qū)絞車(chē)房布置在圍巖穩(wěn)定，無(wú)淋水、地壓小、易維護(hù)的地點(diǎn)，絞車(chē)房與相鄰巷道要有足夠的保護(hù)煤柱或巖柱，一般不小于10m。（三）、采區(qū)變電所的布置采區(qū)變電所是采區(qū)供電的樞紐，采區(qū)變電所布置在圍巖穩(wěn)定、無(wú)淋水、地壓小、通風(fēng)良好的地點(diǎn)，設(shè)在采區(qū)用電負(fù)荷的中心。高壓電氣設(shè)備與低壓電氣設(shè)備宜分別集中在一側(cè)布置，硐室寬度取3.6m。變電所的高度根據(jù)人行高度、設(shè)備高度及吊掛電燈的高度要求確定為3.5m。采區(qū)變電所采用不可燃材料支護(hù)，本采區(qū)選用錨桿支護(hù)。采區(qū)變電所硐室見(jiàn)圖5—3—7：圖5—3—7采區(qū)變電所斷面示意圖5.4采區(qū)采掘計(jì)劃采區(qū)主要巷道參數(shù)確定軌道上山斷面圖5—4—1軌道上山斷面示意圖運(yùn)輸上山斷面：圖5—4—2運(yùn)輸上山斷面示意圖區(qū)段軌道平巷斷面圖5—4—3區(qū)段軌道平巷斷面示意圖區(qū)段運(yùn)輸平巷：圖5—4—4區(qū)段運(yùn)輸平巷斷面示意圖確定采區(qū)生產(chǎn)能力采區(qū)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)能力、采掘機(jī)械化程度和采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)等因素來(lái)確定。本采區(qū)地質(zhì)條件較簡(jiǎn)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)綜采面保證采區(qū)生產(chǎn)能力綜采面采煤機(jī)截深為0.8米，每天進(jìn)6刀，主采煤層厚度33.8×200×0.8×6×330×1.4×0.90=151.68萬(wàn)噸計(jì)算采區(qū)回采率采區(qū)回采率是反映采區(qū)巷道布置優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一，采區(qū)回采率的計(jì)算公式為：采區(qū)回采率=（采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量－開(kāi)采損失）/采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量×100%采區(qū)開(kāi)采過(guò)程中的煤炭損失主要有：工作面落煤損失，約占5%，采區(qū)邊界煤柱約占2%（本采區(qū)上下山及區(qū)段平巷均不留煤柱）。則采區(qū)回采率約為93%。6采煤方法采區(qū)主采煤層11號(hào)煤為緩斜中厚煤層，本區(qū)段工作面采用綜采，用全部跨落法處理采空區(qū)。工作面年推進(jìn)長(zhǎng)度為1584m。主采煤層的傾角為13o,綜合各種地質(zhì)情況，決定采用單一走向長(zhǎng)壁一次采全高綜采采煤法。6.2綜采工作面回采工藝設(shè)計(jì)6.2.1綜采工作面的設(shè)備選型采煤機(jī)選用MG2×400—W型采煤機(jī)其技術(shù)參數(shù)如表6—1—1：表6—1—1采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)表MG2×400—W適應(yīng)條件采高范圍（m）2.5～3.6傾角（°）≤35普氏系數(shù)（f）≤3牽引機(jī)構(gòu)牽引力（kN）500牽引速度（m/min）0～8～15牽引方式擺線輪—銷(xiāo)軌調(diào)速方式液壓無(wú)極保護(hù)方式電機(jī)功率過(guò)載及恒壓保護(hù)液壓元件主液壓泵型號(hào)ZB—125工作流量（L/min）125工作壓力（Mpa）18液壓馬達(dá)型號(hào)ZM2/YC—H107L輔助泵型號(hào)YBC—45/160齒輪泵調(diào)高泵型號(hào)軸向泵續(xù)表6—1—1截割機(jī)構(gòu)滾筒直徑（mm）1800截深（mm）800滾筒轉(zhuǎn)速（r/jmin）36.8臥底量（mm）319破碎機(jī)構(gòu)滾筒直徑（mm）850向下擺角（°）30轉(zhuǎn)速（r/min）165.9配套電動(dòng)機(jī)型號(hào)YMCB—400功率（kw）2×400電壓（V）1140轉(zhuǎn)速（r/min）1472機(jī)器重量（t）49（2）工作面刮板輸送機(jī)選用SGZ880/（2～3）×400型刮板輸送機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如表6—1—2：表6—1—2刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表SGZ880/（2～3）×400設(shè)計(jì)長(zhǎng)度（m）250出廠長(zhǎng)度（m）200輸送量（t/h）1500刮板鏈速（m/s）1.6鏈條型式中雙鏈電動(dòng)機(jī)型號(hào)EWJ400/200功率（kW）2（3）×400電壓等級(jí)（V）1140轉(zhuǎn)速（r/min）1480續(xù)表6—1—2刮板鏈鏈規(guī)格34×126—C破斷拉力（kN）1450中心距（mm）180刮板距離（mm）1080每米重量（kg）76.4中部槽型式鑄造式規(guī)格（長(zhǎng)×寬×高）（mm）1500×880×300擋板規(guī)格（長(zhǎng)×寬×高）（mm）1500×1646×950機(jī)頭卸載方式側(cè)卸最大尺寸（mm）3516×5330×1355單件重（kg）30502牽引型式無(wú)鏈機(jī)器總重（t）379（3）工作面液壓支架選用ZZ4400/17/35型支撐掩護(hù)式液壓支架，技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表6—1—3表6—1—3工作面液壓支架技術(shù)參數(shù)表支護(hù)高度（m）初撐力（kN）工作阻力（kN）移架步距（mm）移架速度(s/架)1.7～3.83494～38804347～45148008～15(4)區(qū)段運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)選用SSJ1200/4×200型可伸縮膠帶輸送機(jī),技術(shù)參數(shù)如表6—1—4：表6—1—4膠帶輸送機(jī)參數(shù)表SSJ1200/4×200整機(jī)性能輸送能力（t/h）1800輸送距離（m）2700帶速（m/s）3.3最大坡度（°）±3儲(chǔ)帶長(zhǎng)度（m）100質(zhì)量（t）381.14續(xù)表6—1—4電動(dòng)機(jī)型號(hào)YBKYS—200功率（kW）4×200電壓（V）1140減速比I18輸送帶寬度（mm）1200綜采工藝方式的選擇綜采工藝方式一般分為兩種（1）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(guò)程為采煤—移架—推溜。（2）滯后支護(hù)即在采煤機(jī)過(guò)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。遵循安全第一的原則，本礦采用及時(shí)支護(hù)的工藝方式。采煤機(jī)的工作方式和進(jìn)刀方式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)刀后移假的斜切進(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。本礦井工作面一般采用端部斜切進(jìn)刀，進(jìn)刀長(zhǎng)度35m，往返一次割兩刀，具體過(guò)程如圖6—1—1：采煤機(jī)在輸送機(jī)機(jī)尾附近安好后，將輸送機(jī)推向煤壁，如下圖所示：b、采煤機(jī)沿輸送機(jī)彎曲段牽引切入煤壁，直至后滾筒全部進(jìn)入煤壁為止，如圖：c、將輸送機(jī)機(jī)尾推靠煤壁，與此同時(shí)，升后滾筒，降前滾筒。d、采煤機(jī)朝機(jī)尾方向割煤，待割透煤后在調(diào)換上、下滾筒e、采煤機(jī)反向進(jìn)行正常割煤，滯后與采煤機(jī)移輸送機(jī)，一直割到機(jī)頭。f、在機(jī)頭處重復(fù)上一工序，然后再割回機(jī)尾。圖6—1—1采煤機(jī)進(jìn)刀方式示意圖采煤機(jī)滾筒螺旋的選擇采煤機(jī)采用向背旋轉(zhuǎn)，即右滾筒右旋（順時(shí)針），左滾筒左旋（逆時(shí)針），此時(shí)右滾筒采用右螺旋，左滾筒采用左螺旋。綜采工作面巷道布置及端頭支架綜采工作面上、下端頭頂板暴露面積大，機(jī)械設(shè)備多，又是安全出口，這里的支護(hù)對(duì)安全生產(chǎn)有重要意義。本礦井由于煤層傾角較小，可利用工作面液壓支架來(lái)支護(hù)端頭，工作面支架通過(guò)安設(shè)在機(jī)頭部的移架梁來(lái)實(shí)現(xiàn)移架。通常機(jī)頭機(jī)尾的支架要滯后工作面支架一個(gè)截深。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１竟ぷ髅娌捎谩叭恕弊鳂I(yè)制。綜采工作面的勞動(dòng)組織采用追機(jī)作業(yè)形式。追機(jī)作業(yè)適用于頂板較穩(wěn)定，支護(hù)工作簡(jiǎn)單、移架速度快、工作面出勤人員少、技術(shù)管理水平較高的情況。工作面循環(huán)圖表見(jiàn)圖6—1—2：圖6—1—2綜采工作面作業(yè)循環(huán)圖7井下運(yùn)輸7.1概述基本資料礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力：150萬(wàn)噸/年；礦井工作制度：按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，每年生產(chǎn)天數(shù)為330天，每天工作18小時(shí)。首采煤層傾角：13°；煤及矸石的密度：1.4t/m3；礦井瓦斯等級(jí)：低瓦斯礦井；煤塵爆炸性：中等；井下運(yùn)輸系統(tǒng)（一）、運(yùn)煤系統(tǒng)1、回采工作面采落的煤炭通過(guò)刮板輸送機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)至區(qū)段運(yùn)輸平巷。2、運(yùn)輸平巷內(nèi)膠帶輸送機(jī)將煤炭通過(guò)運(yùn)輸石門(mén)運(yùn)至采區(qū)運(yùn)輸上山。3、運(yùn)輸上山內(nèi)鋪有膠帶輸送機(jī)，將煤炭運(yùn)至采區(qū)煤倉(cāng)，至運(yùn)輸大巷裝車(chē)。4、在運(yùn)輸大巷內(nèi)，通過(guò)3噸固定式礦車(chē)將煤炭運(yùn)至井底車(chē)場(chǎng)。（二）、材料設(shè)備運(yùn)輸系統(tǒng)大致路線為：井底車(chē)場(chǎng)——運(yùn)輸大巷——采區(qū)軌道上山——采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)——區(qū)段軌道平巷。（三）、排矸系統(tǒng)掘進(jìn)巷道時(shí)所出的煤和矸石利用礦車(chē)從各巷道運(yùn)出，經(jīng)軌道上山運(yùn)至下部車(chē)場(chǎng)，然后經(jīng)過(guò)大巷運(yùn)至井底車(chē)場(chǎng)?；夭晒ぷ髅嫠龅捻肥瓦\(yùn)煤路線一致。7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備采區(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、采區(qū)上下山的主要運(yùn)輸設(shè)備。主運(yùn)輸設(shè)備（一）、工作面刮板輸送機(jī)的選擇選用SGZ880/（2～3）×400型刮板輸送機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下：由于廠家說(shuō)明書(shū)給出的輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度一般是指水平鋪設(shè)長(zhǎng)度，而在現(xiàn)場(chǎng)，工作面的傾角、長(zhǎng)度是變化的，這就使得現(xiàn)場(chǎng)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(guò)計(jì)算確定其運(yùn)輸能力是否滿(mǎn)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式中：v—刮板鏈運(yùn)行速度，m/s；q—輸送機(jī)上單位長(zhǎng)度貨載量，kg/m；每小時(shí)運(yùn)輸能力（單位：t/h）Q=3.6qv式中：F0—刮板輸送機(jī)中部槽貨載斷面積，m2；γ—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)。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式中：F0—刮板輸送機(jī)中部槽貨載斷面積，m2；γ—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式中：F—貨載最大橫斷面積，m2；ψ—貨載裝滿(mǎn)系數(shù)則Q=3600×0.134×0.95×0.90×1.6=659.52t/h表7—2—1刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表SGZ880/（2～3）×400設(shè)計(jì)長(zhǎng)度（m）250出廠長(zhǎng)度（m）200輸送量（t/h）1500刮板鏈速（m/s）1.6鏈條型式中雙鏈電動(dòng)機(jī)型號(hào)EWJ400/200功率（kW）2（3）×400電壓等級(jí)（V）1140轉(zhuǎn)速（r/min）1480刮板鏈鏈規(guī)格34×126—C破斷拉力（kN）1450中心距（mm）180刮板距離（mm）1080每米重量（kg）76.4中部槽型式鑄造式規(guī)格（長(zhǎng)×寬×高）（mm）1500×880×300擋板規(guī)格（長(zhǎng)×寬×高）（mm）1500×1646×950機(jī)頭卸載方式側(cè)卸最大尺寸（mm）3516×5330×1355單件重（kg）30502牽引型式無(wú)鏈機(jī)器總重（t）379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(mǎn)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式中：Q1—運(yùn)輸設(shè)計(jì)生產(chǎn)率，t/h；Ar—日產(chǎn)量，t/d；Tr—日運(yùn)輸工作時(shí)間，h；K—不均勻系數(shù)則運(yùn)輸設(shè)計(jì)生產(chǎn)率為：Q1=1.2×5107/18因?yàn)镼＞Q1，所以所選刮板運(yùn)輸機(jī)能夠滿(mǎn)足運(yùn)輸生產(chǎn)能力的要求。（二）、運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)的選擇選用SSJ1200/4×200型可伸縮膠帶輸送機(jī),技術(shù)參數(shù)如表7—2—2：表7—2—2膠帶輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表型號(hào)SSJ1200/4×200整機(jī)性能輸送能力（t/h）1800輸送距離（m）2700帶速（m/s）3.3最大坡度（°）±3儲(chǔ)帶長(zhǎng)度（m）100質(zhì)量（t）381.14電動(dòng)機(jī)型號(hào)YBKYS—200功率（kW）4×200電壓（V）1140減速比I18輸送帶寬度（mm）1200膠帶輸送機(jī)理論生產(chǎn)率為：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，m2；γ—被運(yùn)物料的堆積密度，t/m3；c—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、物料的動(dòng)堆積角ρd和輸送帶成槽角ψ。F=K（0.9B－0.05）2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＝3600×3.3×0.9×0.95×0.1737×（0.9×1.2－0.05）2＝1871.79t/h而工作面運(yùn)輸設(shè)計(jì)生產(chǎn)率為340.47t/h因此，所選運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)滿(mǎn)足要求。（三）、上山帶式輸送機(jī)的選擇選用SJG—200S型帶式輸送機(jī)，主要參數(shù)如表7—2—3：表上山膠帶輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表帶寬/mm帶速/m/s運(yùn)量/t/h主電動(dòng)機(jī)功率/kW最大傾角/°機(jī)頭部外形尺寸/mm（長(zhǎng)×寬×高）100026302008～164312×4585×2146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，上山帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力大于設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率。因此，此輸送機(jī)滿(mǎn)足要求。7.2.2采區(qū)輔助運(yùn)輸（一）、輔助運(yùn)輸方式的選擇1、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(chē)，落地式指有軌及無(wú)軌運(yùn)輸方式。本采區(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(wú)特殊要求，運(yùn)行安全可靠。2、牽引方式與牽引動(dòng)力的選擇牽引方式有機(jī)車(chē)牽引和絞車(chē)牽引。本采區(qū)輔助運(yùn)輸采用絞車(chē)牽引。優(yōu)點(diǎn)是：牽引力大爬破能力強(qiáng)，無(wú)需克服機(jī)車(chē)自身的重量，能源利用率高。3、運(yùn)行方式的選擇運(yùn)行方式分為有軌和無(wú)軌運(yùn)行方式兩類(lèi)。采區(qū)選用有軌運(yùn)輸。優(yōu)點(diǎn)：車(chē)輛沿固定線路運(yùn)行可靠性高，易于駕駛。4、有軌機(jī)車(chē)類(lèi)型的選擇選用鋼絲繩牽引卡軌車(chē)。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)巷道起伏適應(yīng)性強(qiáng)，爬破能力強(qiáng)，能夠以較高的速度運(yùn)行，安全可靠。5、軌道系統(tǒng)選擇選用槽鋼軌。表7—2—4卡軌車(chē)技術(shù)參數(shù)表卡軌車(chē)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(chē)形式液壓絞車(chē)，使用固定馬達(dá)變量泵制動(dòng)方式絞車(chē)用液壓抱閘，制動(dòng)車(chē)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/s最大爬破能力/°20最大運(yùn)距/m1000～2000（二）、設(shè)備選型選用KCY—8/900型卡軌車(chē)，其技術(shù)參數(shù)如表7—2—4：（三）、卡軌車(chē)配套設(shè)備安全制動(dòng)車(chē)：表7—2—5安全制動(dòng)車(chē)參數(shù)表外形尺寸/mm（長(zhǎng)×寬×高）質(zhì)量/t軸距/mm軌距/mm軌型/kg/m1460×1040×6601.0990900225t載重車(chē)：表7—2—6載重車(chē)技術(shù)參數(shù)表外形尺寸/mm（長(zhǎng)×寬×高）質(zhì)量/t軸距/mm軌距/mm軌型/kg/m3600×1400×3451.60200090022人車(chē)（15人/節(jié)）：表7—2—7人車(chē)技術(shù)參數(shù)表外形尺寸/mm（長(zhǎng)×寬×高）質(zhì)量/t軸距/mm軌距/mm軌型/kg/m4000×1300×15991.53180090022制動(dòng)儲(chǔ)繩車(chē)：表7—2—8制動(dòng)儲(chǔ)繩車(chē)計(jì)數(shù)參數(shù)表外形尺寸/mm（長(zhǎng)×寬×高）質(zhì)量/t軸距/mm軌距/mm軌型/kg/m3362×1300×16051950900227.3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(chē)，牽引設(shè)備一般采用電機(jī)車(chē)。我國(guó)目前礦用電機(jī)車(chē)都采用直流電機(jī)車(chē)，按電能來(lái)源，機(jī)車(chē)分為礦用直流架線式電機(jī)車(chē)和礦用蓄電池電機(jī)車(chē)。由于本礦井瓦斯涌出量不大，可采用架線式電機(jī)車(chē)。礦車(chē)選擇按設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，大巷運(yùn)輸?shù)V車(chē)分為1噸、1.5噸、3噸和5噸幾種形式，本礦井選用3噸礦車(chē)，其參數(shù)如下：長(zhǎng)：3450mm；寬：1200mm；高：1400mm。礦用電機(jī)車(chē)的選型一列車(chē)由多節(jié)礦車(chē)組成，設(shè)其數(shù)目為n，n可由下式求得：An＝nGNrTs×60/[TzKb（1＋Kg）]An—裝車(chē)站年通過(guò)能力，取采區(qū)生產(chǎn)能力的倍，即An=150×1.3=195萬(wàn)噸。G—礦車(chē)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18h；Tz—列車(chē)進(jìn)入車(chē)場(chǎng)平均間隔時(shí)間，取5min；Kb—不均勻系數(shù)，取1.15；Kg—矸石系數(shù)，取0.2；則有：1950000=n×3×330×18×60/[5××1.2]n=12即每列車(chē)有12節(jié)礦車(chē)。表7—3—1電機(jī)車(chē)粘著質(zhì)量選擇表礦井年產(chǎn)量/萬(wàn)t架線式/t蓄電池/t配套礦車(chē)/tA≤6060＜A≤120120＜A≤180A＞1807及以下7～1014～20208及以下888～121及以下33～55本礦大巷電機(jī)車(chē)選用ZK14—9/550型電機(jī)車(chē)，技術(shù)參數(shù)如表7—3—2：表7—3—2ZK14—9/550型電機(jī)車(chē)參數(shù)表車(chē)寬/mm車(chē)高/mm軌距/mm直流電壓V質(zhì)量/t13351600900550148礦井提升在考慮提升方式時(shí)主要考慮以下因素：（1）生產(chǎn)能力對(duì)于年產(chǎn)量小于30萬(wàn)噸的小型礦井，首先采用一套罐籠提升設(shè)備完成提煤以及其他輔助提升作業(yè)，若提升能力不足，再考慮采用主、副井兩套提升設(shè)備；對(duì)于年產(chǎn)量大于60萬(wàn)噸的大中型礦井，一般采用兩套提升設(shè)備，主井采用箕斗提煤，副井采用罐籠完成其他輔助提升任務(wù)；對(duì)于特大型礦井，往往主井采用兩套箕斗提升設(shè)備，副井采用一套罐籠或者另加一套單罐籠平衡錘提升設(shè)備進(jìn)行輔助提升。（2）同時(shí)生產(chǎn)的水平數(shù)目單水平作業(yè)多采用雙容器提升，以提高提升設(shè)備效率；兩個(gè)開(kāi)采水平過(guò)渡時(shí)期，可能兩水平同時(shí)作業(yè)，采用帶離合器的雙卷筒纏繞式提升設(shè)備比較適宜。（3）最終開(kāi)采深度當(dāng)開(kāi)采時(shí)期設(shè)兩個(gè)以上開(kāi)采水平時(shí)，提升機(jī)和井架（塔）應(yīng)按最終水平的深度選擇，而容器、鋼絲繩、電動(dòng)機(jī)等其他設(shè)備可先按第一水平選用，當(dāng)井筒延深后另行更換，以保證提升設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性。（4）提升機(jī)類(lèi)型一般中小型礦井或淺井多采用單繩纏繞式提升機(jī)，而大型礦井多采用多繩摩擦式提升機(jī)。8.1設(shè)計(jì)依據(jù)主井提升（1）主井年產(chǎn)量An＝150萬(wàn)t/a；（2）工作制度年工作日br，日工作小時(shí)數(shù)t，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范》br＝330d，t=18h；（3）礦井開(kāi)采水平數(shù)，各水平的井深Hs及各水平的服務(wù)年限礦井開(kāi)采水平：第一水平，井深：570m，服務(wù)年限：30a；（4）提升方式主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升；（5）卸載水平與井口高差Hx=18mm；（6）井下運(yùn)輸水平與裝載水平的高差罐籠提升：Hz=0m箕斗提升：Hz=25m；（7）煤的松散密度0.95t/m3。副井提升（1）井筒各水平的深度開(kāi)采水平為第一水平，深度為570m；矸石提升量一般按煤炭產(chǎn)量的15%～25%計(jì)算，這里取22%，則矸石提升量為：