中國礦業(yè)大學銀川學院安全工程畢業(yè)設(shè)計目錄TOC\o"1-5"\h\z第一篇新井通風設(shè)計 11井田概況及地質(zhì)特征 1\o"CurrentDocument"井田概況 1\o"CurrentDocument"位置與交通 1\o"CurrentDocument"1.2地形地貌、井田地形、地勢 2\o"CurrentDocument"1.2井田地質(zhì)特征 31.2.1區(qū)域地質(zhì) 31.2.2井田地質(zhì) 31.2.3含煤性 3\o"CurrentDocument"1.2.4水文地質(zhì)特征 41.2.5煤質(zhì) 5\o"CurrentDocument"1.2.6煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性 5\o"CurrentDocument"2井田開拓 6\o"CurrentDocument"2.1礦井井田境界及儲量 6\o"CurrentDocument"2.1.1.礦井井田境界 61.2,礦井井田儲量 6\o"CurrentDocument"1.3礦井可采儲量計算 7\o"CurrentDocument".2設(shè)計生產(chǎn)能力及服務年限 7\o"CurrentDocument".3井田開拓 8\o"CurrentDocument"2.3.1確定井碉形式、位置及數(shù)目 8\o"CurrentDocument"2.3.2開采方式的確定 9\o"CurrentDocument"2.3.3礦井開拓方案的確定 10\o"CurrentDocument"2.4井筒特征 102.4.1主斜井 102.4.2副斜井 122.4.3回風立井 14\o"CurrentDocument"2.5井底車場及碉室 16\o"CurrentDocument"2.5.1井底車場的選擇 162.5.2主要胴室 17\o"CurrentDocument"2.6開采順序及工作面的配置 176.I開采順序 17\o"CurrentDocument"6.2采煤工作面的配置 18\o"CurrentDocument"3礦井提升、大巷運輸及排水 18\o"CurrentDocument"1礦井提升 18\o"CurrentDocument"3.1.1主井提升設(shè)備 18\o"CurrentDocument"3.1.2副井提升設(shè)備 18\o"CurrentDocument"3.1.3大巷運輸設(shè)備 18\o"CurrentDocument"3.2礦井運輸 19\o"CurrentDocument"3.3礦井排水 203.3.!槪述 20\o"CurrentDocument"3.4排水設(shè)備選型計算 20\o"CurrentDocument"4.1水泵型號及臺數(shù) 20\o"CurrentDocument"4采區(qū)布置及裝備 22\o"CurrentDocument"1采煤方法的選擇 22\o"CurrentDocument"4.1.1采煤方法的確定 22\o"CurrentDocument"4.1.2回采工作面參數(shù)確定 22\o"CurrentDocument"4.2帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 23\o"CurrentDocument"4.2.1帶區(qū)巷道布置特點 23\o"CurrentDocument"4.2.2巷道布置及煤柱尺寸 23\o"CurrentDocument"4.2.3帶區(qū)大巷的布置形式 24\o"CurrentDocument"4.2.4帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 24\o"CurrentDocument"4.2.5巷道掘進方法 254.2.6生產(chǎn)系統(tǒng) 27\o"CurrentDocument"4.3采煤エ藝設(shè)計 28\o"CurrentDocument"3.1綜采工作面的設(shè)備選型及配套 28\o"CurrentDocument"3.2工作面頂板管理方式及支護設(shè)備 29\o"CurrentDocument"4采空區(qū)處理 30\o"CurrentDocument"5采區(qū)通風設(shè)計 31\o"CurrentDocument"1.2回采工作面的通風系統(tǒng) 32\o"CurrentDocument"5.2礦井通風風量計算 34\o"CurrentDocument"2.1采煤工作面實際需要風量 34\o"CurrentDocument"3掘進工作面的通風設(shè)計 37\o"CurrentDocument"3.I設(shè)計原則及步驟 37\o"CurrentDocument"3.2掘進通風方法 38\o"CurrentDocument"3.3掘進工作面所需風量計算 40\o"CurrentDocument"3.4掘進工作面的設(shè)計 41\o"CurrentDocument"3.5掘進通風設(shè)備選擇 41\o"CurrentDocument"3.6掘進通風技術(shù)管理和安全措施 44\o"CurrentDocument"6礦井通風系統(tǒng)設(shè)計 45\o"CurrentDocument"1礦井通風系統(tǒng)的選擇 45\o"CurrentDocument"1.I選擇礦井通風系統(tǒng)的原則 45\o"CurrentDocument"1.2選擇礦井主要通風機的工作方法 46\o"CurrentDocument"1.3確定礦井的通風方式 476.2礦井風量計算及風量分配 486.2.1礦井需風量計算 48\o"CurrentDocument"6.2.2風量分配與風速驗算 50\o"CurrentDocument"6.3礦井通風阻カ計算 526.3.1計算原則 52\o"CurrentDocument"6.3.4通風總阻力計算 56\o"CurrentDocument"6.3.5井下通風設(shè)施 57\o"CurrentDocument"6.4主要通風機選型 57\o"CurrentDocument"6.4.1礦井通風設(shè)備的要求 57\o"CurrentDocument"6.4.2自然風壓的計算 57\o"CurrentDocument"6.4.3選擇主要通風機 59\o"CurrentDocument"6.4.4選擇電動機 61\o"CurrentDocument"6.4.5礦井主要通風設(shè)備的配置及要求 62\o"CurrentDocument"6.5礦井反風措施 63\o"CurrentDocument"6.5.1礦井反風的目的意義 63\o"CurrentDocument"6.5.2反風方法及安全可靠性分析 64\o"CurrentDocument"6礦井通風評價 66\o"CurrentDocument"6.1礦井通風費用 66\o"CurrentDocument"6.2礦井等積孔、總風阻 67\o"CurrentDocument"7礦井安全技術(shù)措施 68\o"CurrentDocument"1礦井安全技術(shù)概況 68\o"CurrentDocument"7.2預防瓦斯和煤塵爆炸的措施 69\o"CurrentDocument"7.3預防井下火災的措施 69\o"CurrentDocument"7.4防水措施 70\o"CurrentDocument"7.5井下防塵 701.1大氣污染 711.2廢水排放 71\o"CurrentDocument"1.3固體廢棄物排放 711.4噪聲污染 71\o"CurrentDocument"8.2礦山污染源的防治 72\o"CurrentDocument".1大氣污染防治 72\o"CurrentDocument".2礦山水污染的防治 722.3礦渣利用 72\o"CurrentDocument"2.4噪聲的控制 73\o"CurrentDocument"第二篇專題設(shè)計 74窯街金河ー礦地下水防治技術(shù) 741礦井概況及水文地質(zhì) 74\o"CurrentDocument"!礦井概況 74\o"CurrentDocument"L2礦井水文地質(zhì)條件 75\o"CurrentDocument"1礦區(qū)雨季、雨量、河流基本情況 75\o"CurrentDocument"2礦井水文地質(zhì)條件 75\o"CurrentDocument"3水患類型及威脅程度 76\o"CurrentDocument"2井田充水因素分析及水害防治措施 77\o"CurrentDocument"1礦井充水因素分析 77\o"CurrentDocument"2.2礦井涌水量計算 78\o"CurrentDocument"3.2釆掘工程所采取的防治水措施 79\o"CurrentDocument"4礦井防治水具體措施 80\o"CurrentDocument"4.1防治水安全煤巖柱留設(shè)措施 80\o"CurrentDocument"4.2防治水疏水降壓措施 84\o"CurrentDocument"4.3防治水井下探放水措施 85\o"CurrentDocument"4.4防水閘門措施 89\o"CurrentDocument"4.5老窯水防治措施 90\o"CurrentDocument"4.6地表水防治措施 90\o"CurrentDocument"5井下排水及選型計算 93\o"CurrentDocument"3防治水過程中所采取的的安全措施 96\o"CurrentDocument"1礦井防治水的一般規(guī)定應遵循《煤礦安全規(guī)程》中以下規(guī)定 96\o"CurrentDocument"2探放水注意事項應遵循《煤礦安全規(guī)程》中以下規(guī)定 96\o"CurrentDocument"3井下防治水注意事項應遵循《煤礦安全規(guī)程》中以下規(guī)定 97\o"CurrentDocument"4井下排水注意事項應遵循《煤礦安全規(guī)程》中以下規(guī)定 98\o"CurrentDocument"致謝 99\o"CurrentDocument"參考文獻 100前百本次畢業(yè)設(shè)計是在甘肅窯街金河ー煤礦礦進行的畢業(yè)實習中所收集的礦井生產(chǎn)圖紙和資料,并作了一些改動以后,對礦井進行的初步設(shè)計。安全工程畢業(yè)設(shè)計是安全工程專業(yè)全部教學進程中的最后ー個環(huán)節(jié)。作為對大學生在學校的最后一次綜合性的知識技能考査,它主要是考查學生這四年來對基礎(chǔ)知識及其專業(yè)知識的掌握情況,使學生學會自我思考、自行設(shè)計。在設(shè)計過程中,把所學的理論知識與實踐經(jīng)驗綜合起來應用。這樣達到了對理論知識“溫故而知新”的作用，同時也學到了一些實際生產(chǎn)過程中的經(jīng)驗。設(shè)計的過程就是ー個不斷認識和學習的過程。在本次設(shè)計過程中,認真貫徹《礦產(chǎn)資源法》、《煤炭法煤炭工業(yè)技術(shù)政策》、《煤炭安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》以及國家其它發(fā)展煤炭工業(yè)的方針政策,積極采用切實可行高產(chǎn)高效的先進技術(shù)與エ藝,力爭自己的設(shè)計成果達到較高水平。本設(shè)計以《實踐教學大綱及指導書》為依據(jù),嚴格按照《安全規(guī)程》的要求,采用エ程技術(shù)語言,對礦井的開拓、準備、運輸、提升、排水、通風等各個生產(chǎn)系統(tǒng)進行了初步設(shè)計。由于時間關(guān)系和設(shè)計者水平有限,設(shè)計中失誤之處在所難免,敬請審閱老師給予批評指正!第一篇新井通風設(shè)計!井田概況及地質(zhì)特征井田概況位置與交通金河ー礦位于甘肅省蘭州市紅古區(qū)窯街鎮(zhèn),其地理坐標為東經(jīng):110。06'58”—110。09'15;北緯:39°21'20"—39。23'22"地處甘、青兩省交界處甘肅側(cè),東距甘肅省蘭州市120Km,西至青海省西寧市124Kmo礦區(qū)內(nèi)有專用鐵路支線（海窯鐵路）,由鐵運處集配站向南13.7Km到海石灣火車站與蘭青鐵路接軌;向北25Km經(jīng)連城鋁廠、連城電廠至西北鐵合金廠;向東2.5Km到ー礦選煤樓裝車點。礦區(qū)公路向南17Km到海石灣與蘭青公路相接;向北66Km至永登縣與蘭新公路銜接。鐵路、公路交通運輸十分便利。井田走向長約4.8Km,傾斜寬平均約2.5Km,面積為12Km2o礦井交通便利。詳見交通位置圖地形地貌、井田地形、地勢一）井田地形皮帶斜井井田展布于大通河河谷東側(cè)I、11、111級階地上,西部及西北部地勢比較平坦,東南部、東部及東北部為中山區(qū)。受井田東部大通河水系侵蝕作用影響,井田內(nèi)地勢總體南高北低,西高東低;海拔高度在1275.8?1126.1m之間,相對高差約149.7m。二）礦區(qū)雨季、雨量窯街礦區(qū)屬干旱大陸性山地氣候,降雨量少,蒸發(fā)量大,氣候干燥。根據(jù)氣象資料,年降雨量最小值為198.6mm（1965年）,最大值為573.2mm（1967年）。每年降雨多在7、8、9三個月,11、12、1月降雨較少。三）礦區(qū)溫度變化及風速變化礦區(qū)內(nèi)6、7、8三個月氣溫較高,12、1、2三個月氣溫較低。月平均最高氣溫21.6C（1961年7月）,月平均最低氣溫ー9.2℃（1977年1月）。礦區(qū)多山谷風,根據(jù)氣象資料,歷年最大風速20m/s（1961年7月）,歷年月內(nèi)最大風速一般為8?12m/s。四）礦區(qū)內(nèi)河流的基本情況根據(jù)氣象資料,礦區(qū)最早凍結(jié)日期為11月中旬,最遲解凍日期為次年3月底,歷年土壤最大凍結(jié)深度為108cm（1977年2月）。大通河為礦區(qū)內(nèi)唯一的常年河流,河水最大流量為1540m%,最小流量為7.13m%,一般流量為100?200mコ/s,最大流速4.74m/s,一般流速3.6m/s。年總徑流量為20?36億立方米。五）礦區(qū)內(nèi)地震情況窯街在中國主要地震區(qū)和地震帶上,位于祁連山褶皺系地震帶內(nèi),祁連山褶皺帶內(nèi)的地震活動性總的來看并不很高,但在某些地段則相當強烈。1995年7月22日發(fā)生在永登七山的5.8級地震,窯街、海石灣ー帶震感強烈。根據(jù)井田周邊區(qū)域發(fā)生的地震情況綜合分析,本區(qū)地震烈度定為ハ度為宜。井田地質(zhì)特征區(qū)域地質(zhì)1,區(qū)域地層本區(qū)地層屬陜甘寧分區(qū),全區(qū)大部分為第四系風積沙覆蓋。地層由下至上有三疊系上統(tǒng)延長組（TQ；侏羅系中、下統(tǒng)延安組（J-2y）、中統(tǒng)直羅組（%）、安定組（Tカ、侏羅系上統(tǒng)一白堊系下統(tǒng)志丹群（工ー降。,第三系上新統(tǒng)（N2）和第四系（Q,）〇其地表出露除第三系、第四系外，僅有志丹群地層。2.區(qū)域構(gòu)造及巖漿巖本區(qū)褶皺斷裂不發(fā)育，地層產(chǎn)狀平緩,近于水平，為ー微向南西傾斜的單斜構(gòu)造,傾角1?3。,沒有發(fā)現(xiàn)對煤層有破壞作用的斷裂構(gòu)造。本區(qū)巖漿巖不發(fā)育,未發(fā)現(xiàn)任何巖漿活動,未發(fā)現(xiàn)對煤層有破壞作用的巖體和脈巖。1.2.2井田地質(zhì)L地層井田大部分為第四系風積砂與黃土覆蓋,基巖僅在區(qū)內(nèi)較大的溝谷中零星出露。2.構(gòu)造井田含煤地層的構(gòu)造形態(tài)與區(qū)域含煤地層構(gòu)造形態(tài)基本一致,總體為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造,地層傾角1?3。，無大的褶皺,僅沿走向和傾向有微弱的波狀起伏。無巖漿活動。本區(qū)構(gòu)造復雜程度為I類型簡單構(gòu)造。含煤性.含煤性井田內(nèi)主要有可采煤層三層,分別為4、5-1和5-2煤層。煤層均為全局可采,煤層穩(wěn)定程度屬穩(wěn)定類型。綜合柱狀圖和各煤層詳見下圖

3號煤層,其厚度為0.2m.表土段3號煤層,其厚度為0.2m.表土段厚度為16m,其巖性:灰白色砂巖,中砂巖、粉砂巖、粗2號煤層,其厚度為0.3m。厚度為21.12m,2號煤層,其厚度為0.3m。厚度為15.2m,其巖性:灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、細砂巖、泥巖.4號煤層,其平均厚度為3.5m。厚度為20m,其巖性:深灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、細砂巖、泥巖。5-1號煤層,其平均厚度為3.2m。厚度為13.12m,其巖性：灰白色細砂巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖。5-2號煤層,平均厚度為2.5m。—巖性:灰白色黃綠色細砂巖、中砂巖、細砂巖、灰黑色■砂質(zhì)泥巖。綜合柱狀圖各煤層特征一覽表煤層煤層厚度編號(m)層間距(m)可采性評價對比可靠程度穩(wěn)定程度4.0-3.18全區(qū)可采可靠穩(wěn)定43.5(16)24.49?16.3320.41(16)全區(qū)可采可靠4.〇?2.45-1F16.64?10.25穩(wěn)定3.2(18)3.〇?2.0全區(qū)可采可靠5-2穩(wěn)定2.5(14)水文地質(zhì)特征金河ー礦區(qū)構(gòu)造形態(tài)基本為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造。地層傾角1?3。,無斷層及大的褶曲,地質(zhì)構(gòu)造簡單。井田內(nèi)地勢相對平緩,地表大部分被第四系風積沙及松散沉積物所覆蓋,易于接受大氣降水的補給,但地形切割普遍,儲水條件較差,一般為透水層,而含水量較小。淺部基巖受剝蝕與風化作用,孔隙、裂隙比較發(fā)育,巖石較疏松，隨深度增加裂隙減弱。煤系地層各可采煤層頂?shù)装鍘r石致密、堅硬，直接充水含水層qV0.01L/s-m,單位涌水量為0.000316—0.000147L/sm?滲透系數(shù)為0.000711?0.00314m/d。地層含水微弱,涌水量一般不大。煤質(zhì)該區(qū)煤呈黑色,條痕褐黑色。各煤層在垂直序列中其上下呈暗淡或弱瀝青光澤,沿層面絲炭富集部位呈絲絹光澤,參差及階梯狀斷口,在鏡煤條帶中可見貝殼狀斷口,性脆。由于煤巖組份的不同各煤層一般呈細條帶?寬條帶狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,在暗淡型煤中可見塊狀構(gòu)造,裂隙發(fā)育,并充填有黃鐵礦、方解石薄膜,各煤層結(jié)核含量不同,一般為黃鐵礦、粘土質(zhì)及菱鐵礦結(jié)核。煤層致密堅硬,比重一般在L42?1.52t/m：',容重1.30t/m：‘左右,燃點在300c左右,燃燒試驗為劇燃，殘灰呈灰白色粉狀。煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性結(jié)合井田開拓、帶區(qū)巷道布置、采煤エ藝,選擇礦井通風系統(tǒng)。根據(jù)鑒定報告瓦斯、煤塵、煤的自燃及地溫情況如下:1）、瓦斯根據(jù)金河一礦瓦斯等級鑒定報告,礦井相對瓦斯涌出量為2.37nf/t,絕對瓦斯涌出量為1.35m3/min;二氧化碳相對瓦斯涌出量為2.990!シ3絕對涌出量為1.58n?/min。以此確定礦井瓦斯等級為低瓦斯礦井。2）、煤塵根據(jù)甘肅礦用安全產(chǎn)品檢驗中心檢測檢,金河ー礦煤塵爆炸性、煤層自燃傾向性檢驗報告:煤塵具有爆炸性。3）、煤的自燃據(jù)甘肅礦用安全產(chǎn)品檢驗中心檢測,金河ー礦煤塵爆炸性、煤層自燃傾向性檢驗報告:煤層為I級容易自燃。4）、地溫本區(qū)無地溫危害。2井田開拓2.1礦井井田境界及儲量丄礦井井田境界礦區(qū)范圍由6個拐點圈定,各拐點坐標見表。井田境界拐點坐標表拐點拐點編號XY編號X Y137460680.34367956.9437465489.64368141.1237461209.74368321.5537465489.64365775.1337464892.34368303.3637460800.94365775.1開采標高:1080m?1050111井田為ー不規(guī)則的六邊形,井田走向長4.8km,傾向長為2.5km,井田面積為12kmゝ2.1.2.礦井井田儲量1)礦井工業(yè)儲量井田范圍內(nèi)的煤炭儲量是礦井設(shè)計的基本依據(jù),煤炭エ業(yè)儲量是由煤層面積、容重及厚度相乘所得,其公式一般為Zg=S/cosaxMxy=11.925/cos2°xC3.5+3.2+2.5)xi.3=142.71Mt2)井田煤柱留設(shè)本井田境界屬人為邊界,根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》的要求按20m留設(shè)煤柱。本礦井設(shè)計年產(chǎn)120萬t,則エ業(yè)廣場占地面積為S=(150/10)*1.0=15.0公頃萬50000m20則エ業(yè)廣場設(shè)計成長500,寬300m的矩形。礦井各煤層分別設(shè)主運大巷、輔助運輸大巷、回風大巷,其主運和輔運大巷布置在煤層中,回風大巷布置在各煤層頂板中,各巷道在空間上垂直布置,設(shè)計中大巷兩側(cè)各留設(shè)30m煤柱。2.1.3礦井可采儲量計算求得各種煤柱的儲量損失后,可按下式計算礦井可采儲量:Z=(Zg-P)C式中:Z 礦井可采儲量,Mt；Zg——礦井工業(yè)儲量,Mt；P—各種煤柱儲量損失之和;C——采區(qū)回采率,厚煤層不低于0.75,中厚煤層不低于0.80,薄煤層不低于0.85o本礦井主采煤層屬中厚煤層,因此C取0.8。大巷保護煤柱損失量：Pi=3.45Mt；條帶保護煤柱損失量:P2=5.36Mt各種煤柱儲量損失之和P=3.45+5.36=8.81Mt則計算可采儲量為：Z=(Zg-P)-C=(142.71-8.81)x0.8=107.12Mt由此可得本礦井的可采儲量為107.12Mt,回采率為75%。礦井實際可采儲量回采率經(jīng)計算為93.8%,大于75%,所以滿足《煤礦エ業(yè)設(shè)計規(guī)范》的要求,既符合要求。設(shè)計生產(chǎn)能力及服務年限礦井工作制度《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:“礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按工作日330d計算,每天凈提升時間為16h。”因此，確定礦井設(shè)計年工作日為330d,工作制度采用“四六制”,每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn),ー班準備，每班工作6h,掘進按三班生產(chǎn)作業(yè)。礦井每晝夜凈提升時間為!6ho礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務年限根據(jù)設(shè)計任務書確定礦井生產(chǎn)能力為L2M%礦井可采儲量Zk、設(shè)計生產(chǎn)能力A和礦井服務年限T三者之間的關(guān)系為公式AxK式中:Z——礦井可采儲量,Mt；A——設(shè)計生產(chǎn)能力,Mt；Tーー礦井服務年限,a；Kーー礦井儲量備用系數(shù),取1.4；則礦井設(shè)計服務年限為:AxK=107.124-（1.2X1.4）=63a>50a上述計算符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的要求井田開拓確定井胴形式、位置及數(shù)目1）井胴形式的確定目前我國井筒一般為立井、斜井和平嗣三種形式,一般情況下,平胴最簡單,斜井次之,立井最復雜。下面就幾種形式進行技術(shù)分析，然后進行確定采用哪種開拓方式。開拓方式的比較井筒優(yōu)點形式缺點適用條件1）運輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡單、費用低。2）エ業(yè)設(shè)施簡單。平3）井巷工程量少,省去排水設(shè)備,大大減少了排水費有足夠儲量的山兩用。受地形影響特別大嶺地帶4）施工條件好,掘進速度快,加快建井工期。5）煤炭損失少。

與立井相比:與立井相比:井田內(nèi)煤層埋藏與立井相比:與立井相比:井田內(nèi)煤層埋藏1）井筒施工エ藝、設(shè)備與工序比較簡單,掘進速度快,1）井筒長,輔助提升能力不深,表土層不井筒施工單價低,初期投資少。 小,提升深度有限。 厚,水文地質(zhì)條件2）地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場簡單、延深方2）通風線路長、阻カ大、簡單，井筒不需要斜便。 管線長度大。 特殊法施工的緩井3）主提升膠帶化有相當大提升能力。能滿足特大型礦3）斜井井筒通過富含水斜和傾斜煤層。井的提升需要。 層,流沙層施工復雜。4）斜井井筒可作為安全出口。1）不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯和水文地質(zhì)等自1）井筒施工技術(shù)復雜,設(shè)對不利于平碉和然條件限制。 備多,要求有較高的技術(shù)斜井的地形地質(zhì)2）井筒短，提升速度快，對輔助提升特別有利。 水準。 條件都可考慮立丄3）當表土層為富含水層的沖積層或流沙層時,井筒容2）井筒裝備復雜，掘進速井。井易施工。 度慢，基建投資大。4）井筒通風斷面大，能滿足高瓦斯、煤與瓦斯突出的礦井需風量的要求。本井田煤層傾角平均為2。,為近水平煤層,埋藏深度53?95m;地表到煤層平均厚度為53m,無流沙層;水文地質(zhì)情況簡單,涌水量少;井筒不需特殊法施工,因此可采用斜井開拓或立井開拓。經(jīng)后面方案比較可確定井筒形式為“雙斜井ーー回風立井”綜合開拓。2）井筒數(shù)目根據(jù)開拓布置,新建礦井前期布置三條井筒，即主斜井、副斜井和回風立井;隨生產(chǎn)發(fā)展,后期開鑿一回風立井,布置在帶區(qū)中央。其中主斜井擔負井下煤炭提升并兼作礦井入風井和安全出口；副斜井作為全礦砰石、材料、設(shè)備及人員輔助運輸提升井,同時兼入風井和安全出口；回風立井作為全礦專用回風井兼作安全出口。開采方式的確定井田開采煤層為4號、5T號、5-2號煤層,煤層平均傾角為2°的近水平煤層,且4號煤煤層頂板距5-2號煤煤層底板平均間距42m左右,采用集中運輸大巷的布置方式。集中運輸大巷布置在5-2號煤層底板,回風大巷布置在5-2號煤的煤層頂板中。煤層中均設(shè)有主運大巷、輔運大巷和回風巷,主井與集中運輸巷通過井底車場相連,集中運輸大巷通過進風行人斜巷和帶區(qū)煤倉與各煤層主運大巷相連,采用膠帶輸送機運輸;煤層中的輔運大巷均通過石門與副井相連,采用無軌膠輪車運輸;回風大巷之間通過回風回風上山與回風立井聯(lián)系。首采煤層為4號煤層,由于是大工作面,布置一個工作面就能滿足設(shè)計能力的要求。礦井開拓方案的確定方案:雙斜開拓雙回風立井（井筒位于井田邊界東北部）主、副井井筒均為斜井開拓,布置于井田中央東北部邊界，集中運輸大巷布置在5-2號煤層底板中、回風大巷布置在5-2煤層頂板巖層中,沿煤層頂板掘進。其中集中大巷通過進風行人斜巷煤層主運大巷相聯(lián)系。獨立風井回風,礦井初期采用中央并列式,后期在帶區(qū)中央開一回風立井，呈對角式通風,內(nèi)設(shè)排水管路，兼作安全出口,如圖3.2.5所示。1175431211751165115511551145 n~11451135 —11351125112511151105109510851075，?1065—1065斜井單水平集中開拓（井筒位于井田東北部）1ー主井;2-副井;3、4■?風井確定礦井開拓方式為斜井單水平集中開拓方式（井筒位于井田東北邊界中央）。井筒特征根據(jù)開拓布置,本礦井前期設(shè)計三條井筒,即主斜井、副斜井和回風立井。其中主斜井擔負井下煤炭提升并兼作礦井入風井和安全出口;副斜井作為全礦砰石、材料、設(shè)備及人員輔助運輸提升井，同時兼入風井和安全出口;回風立井作為全礦專用回風井兼作安全出口。主斜井

主斜井布置在工業(yè)廣場中部,進風兼安全出口。考慮膠帶輸送機主運輸,傾角為!6°,井筒斜長420.8m。井筒斷面為半圓拱形,凈寬4900mm,凈斷面積15.79m、井筒內(nèi)部裝備有帶寬1200mm的膠帶輸送機運煤，敷設(shè)有通訊、照明電纜和消防灑水管路。為方便檢修,在井筒左側(cè)設(shè)有檢修道，巷道中間設(shè)行人臺階。主斜井表土段主井表土段每米材料消耗圍巖普氏系數(shù)凈斷面/，ガ掘基礎(chǔ)掘進尺寸/mm支護?厚度每米混凝土消耗量/，ガ鋪底/M粉刷面積/ガ寬咼拱壁基礎(chǔ)合計15.719.00.120.83—55004220300——0.1250.12511.4539253

主斜井基巖段主井基巖段每米材料消耗圍巖普氏系數(shù)斷面/m?掘進尺寸mm寬高支護厚度每米混凝土消耗量/?/鋪底/in,粉刷面積/m2拱壁基礎(chǔ)合計凈掘基礎(chǔ)15.718.80.031.840.7420.032.62—9365200407015055630.83311.527主井特征圍巖類斷面/nf'設(shè)計掘進尺錨桿凈周長/m掘凈進寬度高度形外露排間距/mm長度/mm直徑/mm別/mm/mm式/mm頂幫頂幫頂幫石15.719.09 255004220樹脂50800X8001000X100022001900201613.45副斜井副斜井布置在工業(yè)廣場東北部,行駛無軌膠輪車進行礦井輔助運輸,承擔進風井兼作安全出口。井口標高+1175m,井底標高+1050m,膠輪車最大爬坡能力為14°,為方便無軌膠輪車在副井井筒內(nèi)調(diào)車,副斜井傾角為プ,井筒斜長951m。井筒斷面為半圓拱形,凈寬5400mm,凈斷面積20.085(^。井筒內(nèi)設(shè)有動カ、照明和通訊電纜及消防灑水管路。

副斜井表土段副井表土段每米材料消耗圍巖 斷面/m2掘進尺寸/mm? 立見 IRJ支護厚度每米混凝土消耗量/m2拱壁基礎(chǔ)合計?鋪底/m3粉刷面積/m2普氏系數(shù)凈掘基礎(chǔ)20.0828.1780.0836300 5145450.0835.7191.611.68副斜井基巖段副井基巖段每米材料消耗圍巖普氏斷面/m?掘進尺寸/mm支護每米混凝土消耗量/m?鋪底/m3粉刷面系數(shù)凈掘基礎(chǔ)寬高厚度拱壁基礎(chǔ)合計積パ20.08526.7780.03570049501501.310.570.031.9071.610.949副井特征

圍 設(shè)計掘斷面/mユ 錨桿巖 進尺寸類設(shè)計寬度高度形外排間距/mm長度/mm直徑/mm凈周長/m別凈露ー—掘進/mm/mm式/mm頂 幫頂幫頂幫巖 2〇.0826.7樹800X 1000X57004950502200190020 1617.4858脂800 1000回風立井回風立井布置在工業(yè)廣場西邊井田中邊界中央處,用作回風兼安全出口。井口標高+1175m?井底標高+1050m,井筒深度125m,直徑6000mm,井筒凈斷面積28.26n)2,混凝土砌値井壁450mm,掘進斷面積36.62m、井筒內(nèi)裝備“鋼ーー玻璃鋼”復合材料梯子間及4號、5-1號和5-2煤層排水及灑水管路,采用無焊接玻璃鋼復合材料新裝備,托架樹脂錨桿固定井筒裝備。風井特征井型8Mt井筒直徑6m井深150m凈斷面面積28.26m2掘進斷面面積36.62m2井筒斷面特征井筒名稱主井副井立井X(m)37463090.70937463056.0137463125.545麗 Y(m)4368731.234368927.384368342.057Z(m)0.0000.0000.000用途運煤輔助運輸回風提升設(shè)備帶式輸送機無軌膠輪車梯子間井筒傾角（e°）16°7°90°斷面形狀拱形斷面拱形斷面圓形斷面支護方式 材料鋼筋混凝土/錨噴鋼筋混凝土/錨噴鋼筋混凝土/錨噴井筒壁厚厚度（mm）500/100500/100450提升方位角（〇。）54°54°0°井筒長度（m）420.8951100凈有）15.7920.08528.26斷面積 掘時）19.0226.77836.62各井筒特征井底車場及碉室井底車場的選擇本礦井采用斜井單水平集中開拓方式,主運輸采用膠帶輸送機運煤,輔助運輸采用無軌膠輪車自地面直達工作面,系統(tǒng)簡單，環(huán)節(jié)少,副斜井井底無存、調(diào)車線及胴室。輔斜井右側(cè)每隔200m設(shè)有調(diào)車胴室和錯車胴室，以方便無軌膠輪車調(diào)車及錯車,根據(jù)無軌膠輪車技術(shù)特征整車外形尺寸的描述,取各種車輛最大尺寸,調(diào)車胴室尺寸（垂直副斜井軸線方向X副斜井軸線方向X調(diào)車嗣室高度）為5000mmX3800mmX3500mm,并在胴室連接處抹角，大小為3mX3m,錯車車碉室尺寸（垂直副斜井軸線方向X副斜井軸線方向X調(diào)車碉室高度）為2400mmX9800mmX3500mm,與副斜井連接處呈流線型逐漸過渡。井下主要兩室有主水泵房及水倉、中央變電所、調(diào)度室等,各兩室均布置在井底車場。主變電所膠輪車會車站主水泵房井底車場1）主水泵房及水倉由于大巷布置在井田最較低處,成產(chǎn)過程中的水水均可自流至水倉,因此主水泵房及水倉設(shè)在該處輔運巷ー側(cè)。礦井正常涌水量為70—80mソd,最大涌水量3.33m3/h,所需水倉容量為:水倉容量Q=8Qz=8X3.33=27m3式中:Q一水倉容量,m3；8ー時間，h；Qzー礦井正常涌水量:水倉凈斷面S凈=8.0m2〇根據(jù)水倉的布置要求,水倉的容量為：Q=SXL式中,Qーー設(shè)計水倉容量,m;!；S 水倉有效斷面積,8.0m；L——水倉長度,10m。則:Q=8.0X10=80m3由上面計算得知,Q>Q“故設(shè)計的水倉容量滿足要求。井底水倉設(shè)主、副水倉,兩倉定期交替清理,水倉采用水倉清理機清理。2）井底煤倉的形式及容量井底煤倉位置應根據(jù)大巷運輸方式、裝載胴室位置、圍巖條件及裝載膠帶機巷與裝載胴室相互聯(lián)系等因素比較確定。煤倉上部與溜煤眼相連,下部接膠帶輸送機。其溜煤眼分成兩個部分,上部分傾角較大,為便于溜煤,下部分傾角較緩,為緩沖溜煤眼高度過高對煤倉的沖擊作用。為防止溜煤眼堵塞，設(shè)專人對溜煤眼看管。主要洞室采區(qū)主要洞室有主水泵房及水倉、中央變電所、調(diào)度室等,各胴室均布置在井底車場1）主水泵房及水倉由于大巷布置在井田最較低處,成產(chǎn)過程中的水水均可自流至水倉,因此主水泵房及水倉設(shè)在該處輔運巷ー側(cè)。2）采區(qū)變電所采區(qū)變電所設(shè)在采區(qū)井底車場內(nèi),其周圍圍巖穩(wěn)定,地壓小,通風良好,無淋水,且靠近運料眼。采用不可燃材料支護。3）采區(qū)煤倉井底煤倉宜選用圓形直倉,煤倉上部與溜煤眼相連，下部接膠帶輸送機。開采順序及工作面的配置開采順序合理的開采順序是在考慮煤層采動影響的前提下，有步驟、有計劃的按照一定的順序進行,保證采區(qū)、工作面的正常接替,以保證安全、均衡、高效的生產(chǎn),并且有利于提高技術(shù)經(jīng)濟指標。合理的開采順序可以保證開采水平、采區(qū)、回采工作面的正常接替,保證礦井持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn),最大限度地采出煤炭資源，減少巷道掘進率及維護工程量;合理的集中生產(chǎn),充分發(fā)揮設(shè)備能力,提高技術(shù)經(jīng)濟效益,便于防止災害,保證生產(chǎn)安全可靠。根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,新建礦井采區(qū)開采順序必須遵循先近后遠,逐步向井田邊界擴展的前進式開采。多煤層開采時,一般先采上層,后采下層的下行式開采,還應厚、薄煤層合理搭配開采;開采有煤與瓦斯突出煤層時，應按開采保護層、抽放瓦斯及單獨開采等技術(shù)措施要求,順序開采。為保證均衡生產(chǎn),ー個采區(qū)開始減產(chǎn),另ー個采區(qū)即應投入生產(chǎn)。為此,必須準備好一個新的采區(qū)。所以,ー個采區(qū)的服務年限應大于ー個采區(qū)的開拓準備時間。在井田范圍內(nèi),帶區(qū)的開采順序一般采用前進式開采,即從井田中央開始,向井田兩翼推進的方式。井田劃分為兩個帶區(qū),先開采1號帶區(qū),且1號劃帶區(qū)劃分為若干個條帶,首采條帶為4101條帶。采煤工作面的配置由于煤層賦存條件較好,煤層平均傾角為2度,為近水平煤層,采用綜合機械化開采,ー礦一面生產(chǎn),為保證礦井產(chǎn)量,日循環(huán)數(shù)6刀,循環(huán)進度為0.8m。由于為綜采,ー個采面就能保證礦井的產(chǎn)量。經(jīng)計算即工作面的長度為221米，一號帶區(qū)可劃分為10個條帶。3礦井提升、大巷運輸及排水礦井提升主井提升設(shè)備主井井筒為斜井,井筒傾角a=16°。運輸總長度L=421.00m,設(shè)計主井提升設(shè)備為DX型強カ膠帶輸送機。副井提升設(shè)備副斜井主要擔負井下人員、材料、設(shè)備和砰石等提升任務,本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為1.2Mt/a,礦井機械化程度較高,設(shè)計副斜井提升選擇W8型防爆無軌膠輪車。大巷運輸設(shè)備傾角a=0°,建設(shè)初期長L=2200.00m,設(shè)計大巷運輸設(shè)備為DTL強カ膠帶輸送機運輸能力按L2Mt/a,年工作制度330d,日凈提升16h（三班作業(yè)）,設(shè)備不均衡系數(shù)為1.5〇礦井運輸煤礦主運輸系統(tǒng)是礦井的動脈。礦井主運輸系統(tǒng)的連續(xù)、暢通及運輸機械高效、可靠的運行是煤礦生產(chǎn)實現(xiàn)高產(chǎn)高效的必要條件。金河ー礦設(shè)計生產(chǎn)為L2Mt,推進速度快,工作面長度大,系統(tǒng)運輸距離長。采煤工作面要實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)、快速掘進。其主運輸系統(tǒng)必須有足夠大的輸送能力,并保證運轉(zhuǎn)的連續(xù)和穩(wěn)定,否則就成為制約生產(chǎn)發(fā)展和效率提高的瓶頸。帶式輸送機式連續(xù)運輸?shù)闹饕O(shè)備,因其具有輸送能力大、結(jié)構(gòu)簡單、投資費用相對較低及維護方便的特點而被廣泛應用于井下的煤炭運輸。礦井的主運輸系統(tǒng)均采用與橋式轉(zhuǎn)載機相配合的大功率、高速度帶式輸送機運煤,從而實現(xiàn)了從井下的到井上的連續(xù)運輸。井下運輸系統(tǒng)示意圖‘、運航大桂、回風大善輔助運輸豊1ー副斜弁;2ー王斜弁;3一回風立井;4ー輔運石門;5ー井底煤倉;6ー運輸大巷7一回風大巷J8ー輔助運輸巷;9ー底板繞道;10?一帶區(qū)煤倉;11ー工作面回風斜巷12ー運輸進風験槽;13一回風験槽;14ー帶區(qū)水倉;15—主水泵房,16ー壬變電所17ー候車洞室;18ー聯(lián)絡(luò)巷;19ー采煤工作面I20ー掘進工作面;井下運輸系統(tǒng)示意圖井下運輸系統(tǒng)和運輸方式的確定采煤工作面的煤由刮板輸送機運輸?shù)睫D(zhuǎn)載機,經(jīng)過轉(zhuǎn)載機轉(zhuǎn)載通過破碎機后運輸?shù)巾槻鄣哪z帶輸送機,然后運輸?shù)矫簩舆\輸大巷的輸送機通過溜煤眼運輸?shù)骄总噲雒簜}（煤T刮板輸送機T轉(zhuǎn)載機T破碎機T可伸縮帶式輸送機T大巷輸送機T溜煤眼T井底車場）。帶區(qū)運輸設(shè)備選型帶區(qū)運輸設(shè)備選型由采煤エ藝選取,：運輸設(shè)備選型序號名稱型 號1刮板輸送機選用SGZ-1000/1400型刮板輸送機。2轉(zhuǎn)載機選用SZZ-1000/400型橋式轉(zhuǎn)載機3破碎機選用PCM375型錘式破碎機4順槽膠帶輸送機選用DSJ120/120/2X355型可伸縮高強度膠帶輸送機礦井排水概述在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中,隨時都有各種水源涌入礦井。礦井排水設(shè)備不僅要排除各時期涌入礦井的水，而且在遭到突然涌水的襲擊,可能淹沒礦井的情況下，還要搶險排水。本礦區(qū)含煤地層富水性弱，補給條件差,底板有較厚的粉砂巖、泥巖隔水層,不會造成底鼓突水。采用集中排系統(tǒng),這種排系統(tǒng)是將全部井巷的涌水集中至水倉內(nèi),而后用泵將水倉的水直接排至地面。集中排水系統(tǒng)開拓量小,管路敷設(shè)簡單,基建費用低,便于管理,是我國普遍采用的排水系統(tǒng)。本礦井屬于低等涌水量礦井。根據(jù)以上各排水系統(tǒng)的特征,以及本設(shè)計礦井的實際情況,本設(shè)計礦井選用集中排水系統(tǒng)排水,即將涌水排至水倉內(nèi)，然后由水泵將水排至地面。對礦井涌水量,根據(jù)金河煤礦提供的數(shù)據(jù),礦山在對煤層開采時礦坑實測涌水量為70?80mソd,正常涌水量75m7d,最大涌水量80m7do排水設(shè)備選型計算水泵型號及臺數(shù).水泵最小排水量的確定:礦井正常涌水量:。=3.130?小;礦井最大涌水量:0r=3.33m3/h；副井的井口標高距井底車場標高為115m。水泵所需最小涌水量可由下式計算:Qi=24xQ/20式中:Qi 水泵所需量最小涌水量，m3/ho貝リ：Q,=24x3.13/20=3.76m3/h水泵所需最大涌水量可由下式計算:Q2=24xQ，/20式中:Qr——水泵所需量最大涌水量，m3/h。則：Q]=24x3.33/20=4.0m3/h3.選用型為YBI6OL2-2水泵，水泵運行參數(shù)為：Q=2.5?30m3/h,H=180m。礦井正常涌水量為3.13mシh，水泵所需高度為156,所以選取的泵滿足要求。其水泵技術(shù)參數(shù)如下水泵技術(shù)參數(shù)水泵流量揚程轉(zhuǎn)速配帶電機效率泵重型號m3/hmr/min型號 功率%KgYB160L2-2301802950665AY100X2 18.5452054.水泵型式及臺數(shù)的確定:根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》：工作水泵的能力，應在20h內(nèi)排出24h的正常涌水量，除エ作水泵外，還應配作為備用和輪換維修的水泵，備用水泵的能力，應不小于工作水泵能力的70%，并且工作和備用水泵的總能力應在20h內(nèi)，排出礦井24h的最大涌水量，檢修水泵的能力，應不小于工作水泵能力的25%。對于正常涌水量為50m3た及以下，且大涌水量為100m3/h及以下的礦井，可選擇兩臺泵，其中一臺工作，一臺備用。礦井正常涌水量在50m3/h及以下，且大涌水量在100m3/h,所以礦井選用YBI6OL2-2型水泵兩臺，一臺工作，一臺備用，滿足煤礦エ業(yè)設(shè)計規(guī)范的要求。帶區(qū)的水一部分流向采空區(qū)，一部分采用在聯(lián)絡(luò)巷設(shè)水窩子，將水窩子的水通過小水泵排到井底水倉，通過水泵排到地面。4采區(qū)布置及裝備采煤方法的選擇采煤方法的確定帶區(qū)首采煤層為4號煤層,平均厚度為3.5m。煤層傾角很小。帶區(qū)內(nèi)無斷層。礦井首采煤層,根據(jù)煤層賦存條件和埋深,各煤層分別采用單水平開采,采取下行式開采,按照先上后下的原則,先采上層煤,后采下層煤。區(qū)段按照由近到遠的原則前進式開采,工作面內(nèi)后退式開采。帶區(qū)主采煤層4號、5-1號和5-2號均為水平厚煤層,根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)代化礦井上生產(chǎn)經(jīng)驗,為使礦井實現(xiàn)高產(chǎn)高效,煤層開采采用一次采全高綜合機械化采煤方法,用全部跨落法處理采空區(qū),后退式推進工作面。回采工作面參數(shù)確定1）工作面長度確定綜采工作面長度應充分考慮礦井地質(zhì)條件與工作面技術(shù)裝備水平,工作面長度與其生產(chǎn)能力和生產(chǎn)管理水平相適應。加大工作面長度有利于減少輔助作業(yè)時間，降低巷道掘進率,也有利于擔高工作面生產(chǎn)效率。大型礦井工作面長度達在180m—240m左右,,結(jié)合本煤層地質(zhì)條件和礦井的具體情況，工作面長度設(shè)為221m,分10個區(qū)段。2）工作面推進方向和推進度:為減少巷道維護工程量以及獲得良好的通風效果，エ作面采用從邊界向大巷推進的后退式回采順序。根據(jù)本礦井井田地質(zhì)及礦井開拓巷道布置,工作面條帶式布置在大巷兩側(cè),為使大巷兩側(cè)產(chǎn)量均衡,大巷工作面推進長度均為2380m左右。3）工作面采高:由于本工作面為一次采全高的高產(chǎn)高效礦井,煤層平均厚度為3.5m,故工作面的采高為3.5m。4）采煤機截深：本區(qū)煤層硬度較大，本設(shè)計采煤機截深1.0m,選擇的采煤機截深為0.8m。帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)帶區(qū)巷道布置特點金河礦區(qū)煤層賦存簡單,大幅度簡化了礦井的生產(chǎn)環(huán)節(jié),提高礦井的集中化生產(chǎn)程度,井田內(nèi)無盤區(qū)劃分,采用大巷兩翼直接布置長條帶的方式。其布置特點如下:1）無軌膠輪車的應用為大巷長條帶布置創(chuàng)造了有利的條件。無軌膠輪車可以在有一定坡度的巷道內(nèi)行駛的特點,井田內(nèi)煤層大巷的布置方向不受煤層走向和傾向的限制,可以根據(jù)開采劃分的要求布置,實現(xiàn)全井田的大巷條帶式布置,徹底改變了傳統(tǒng)的盤區(qū)式布置，簡化了生產(chǎn)系統(tǒng)，節(jié)省了挑頂窩底的井巷工程量。井田內(nèi)無盤區(qū)劃分,煤層大巷可以沿走向和傾向布置。2）高效的連續(xù)采煤機技采掘及配套的運輸設(shè)備,使條帶的尺寸有了根本性的增大。條帶中的輔助運輸采用無軌膠輪車,不但對巷道的坡度有了很強的而適應性,而且擴大了巷道長度,為加大工作面的推進長度創(chuàng)造了條件,徹底解決了過去輔助運輸平巷長度主要受輔助運輸設(shè)備能力和巷道坡度的限制問題。3）工作面推進長度加大,大大減少了工作面的搬家次數(shù)。與過去相比,因推進長度的增加1倍,綜采工作面綁架次數(shù)大致可減少一半,同時采煤工作面的連續(xù)快速推進,為工作面年產(chǎn)1.2Mt噸提供了保障，使礦井的生產(chǎn)效率大幅度的提高。4）系統(tǒng)簡單，工程量少,費用低。大巷條帶式的布置方式,使礦井減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié),降低了井巷工程量,從面減低了噸煤投資,提高了建井速度。并且生產(chǎn)系統(tǒng)簡單,降低了生產(chǎn)經(jīng)營費用,提高了礦井效益。巷道布置及煤柱尺寸1）帶區(qū)順槽每個工作面設(shè)置三個順槽，ー側(cè)布置兩條。因為工作面的走向長度為2400m左右,故在做準備巷道時采用雙巷掘進,以便通風。在工作面生產(chǎn)時,采用兩進一回的方法通風,主斜井輔助進風。靠近工作面的一條巷道負責回風,與回風大巷相連。在工作面另ー側(cè)的兩條順槽，靠近工作面的一條與主要運輸大巷相連，負責采出的煤運到主要運輸大巷的エ作，兼做輔助進風，另一條為為輔助運輸巷道，采用無軌膠輪車運輸，兼做主要進風。2）區(qū)段要素每個工作面各設(shè)三條順槽，兩條進風,一條專用回風,工作面兩邊靠近順槽之間的留設(shè)10m的煤柱。每一區(qū)段平均推進長度約為2380m?寬約240m,工作面長為221m。3）開采順序井田開采順序為后退式,以井筒為界先開采井筒東南側(cè)煤層,沿傾向由首采區(qū)段依次向井田的東南邊界推進,即首采4101條帶。4）工作面通風首采條帶式工作面采用兩進一回的U型通風系統(tǒng),即工作面的西北側(cè)進風,布置兩條進風巷,即:運輸巷和輔助運輸巷。東南側(cè)回風,專門回風巷。5）煤柱尺寸為了保護采區(qū)內(nèi)各種煤層巷道處于良好狀態(tài),目前比較常用的是留設(shè)一定尺寸的煤柱。煤柱尺寸主要根據(jù)實際經(jīng)驗來確定。則本礦井留設(shè)煤柱的尺寸如下:礦井留設(shè)煤柱標準巷道類別水平大巷主要回風巷帶區(qū)溜煤（運料）眼輔助運輸巷帶區(qū)邊界斷層尺寸2020101050帶區(qū)大巷的布置形式根據(jù)井田開拓巷道的布置,4號、5-1號、5-2號三層煤采用聯(lián)合集中布置開采,分別布置三條大巷主運大巷、輔運大巷和回風大巷，其中主運大巷、輔運大巷布置在在煤層中，回風大巷布置在4號煤層的煤層頂板中，并與各順槽聯(lián)系起來。帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率1）帶區(qū)生產(chǎn)能力由于4號煤層厚3.5m,采用一次采全高,只布置一個工作面就能滿足礦井年產(chǎn)量要求。（1）工作面生產(chǎn)能力計算Ao=LV0MyCo式中:Ao 工作面生產(chǎn)能力,Mt/aL——采煤工作面長度,L=221m；V?——工作面推進度,Vo=O.80X6X330=1584m/a；其中,0.80m為采煤機截深，6為每天進刀數(shù)，330為年工作日數(shù)M——采高,M=3.5；Y——煤的容重,y=1.3t/m3；Co 采煤工作面采出率,Co=O.95〇帶入數(shù)據(jù),可得:Ao=LVoMyCo=221X1584X3.5X1.3X0.95=1.513Mt(2)連采工作面生產(chǎn)能力Al=LV|HyG式中:A、——連采工作面生產(chǎn)能力,Mt/aL——連采面長度,取順槽寬掘進寬度為4.5m；V,——連采工作面年推進速度,V,=330X50=16500m/a；H 采高,M=3.5m；Y——煤的容重,Y=1.30t/m3；Co 連采工作面采出率,Co=O.97則A1=LV,MYC,=4.5X16500X3.5X1.3X0.97=0.33Mt帶區(qū)生產(chǎn)能力為:A=ん+A尸1.513+0.33=1.843Mt>1.2Mt礦井井型為1.2Mt,條帶工作面生產(chǎn)能力為1.843Mt,能滿足礦井的產(chǎn)量要求。巷道掘進方法1),巷道掘進エ藝掘進采用大斷面全煤巷錨桿支護技術(shù)及運輸巷道與回風巷道雙巷布置方式如下圖,既保證了掘進與支護平行作業(yè),又滿足了長距離大斷面掘進通風要求,實現(xiàn)了連續(xù)采煤機掘進,徹底改變了傳統(tǒng)礦井巷道掘進方式。掘進工作面設(shè)備配置:掘進工作面分別裝備一臺綜合機械化掘進機,2?3臺運煤車,1臺錨桿打眼機,1臺鏟車,1部轉(zhuǎn)載破碎機和2部帶式輸送機。采用綜合機械化掘進的長壁工作面雙巷布置采用綜合機械化及其配套設(shè)備的掘進方式,適用于大斷面雙巷或多巷掘進,エ藝過程如下:(1)落煤在激光指向儀的導向下,確定采煤機進刀位置,進刀位置選擇在巷道掘進方向右側(cè),這ーエ序稱為切槽;截割深度達到循環(huán)進度后退機,截割左側(cè)剩余部分的煤,這ーエ序稱為采垛。綜合機械化掘進機就是通過切槽和采垛エ序來完成巷道掘進的。割煤循環(huán)指掘進機割煤時,首先將截割頭調(diào)至巷道頂板,切人煤體,從上而下截割,當割到煤層底板時，采煤機稍向后退割完底煤，使巷道底板平整，裝完余煤，再次將截到頭調(diào)整至巷道頂板,完成一個截割循環(huán),然后進行下ー個截割循環(huán)。(2)裝煤掘進機機裝有收集頭機構(gòu),割煤時，煤落人收集頭機構(gòu),經(jīng)連續(xù)運轉(zhuǎn)的扒爪及中部輸送帶即將煤裝入后面的運煤車內(nèi)。(3)運煤掘進工作面采用運煤車運煤。運煤車往返于掘進機和給料破碎機之間，把掘進落煤運到給料破碎機,再由給料破碎機轉(zhuǎn)運到帶式輸送機運出。(4)支護掘進時,掘進和支護平行作業(yè),掘進機達到一個循環(huán)進度退機倒巷后,錨桿機隨即進入裸巷打錨桿。先將錨桿機調(diào)整在巷道的正中間,然后用臨時支撐框掩護好頂板。在鉆箱上裝好鉆桿，操作閥使鉆頭剛好頂在打眼的位置，然后輕輕動作給進閥桿，快鉆頭能頂?shù)巾敯宀⒐潭?接著操作快速給進閥,鉆服達到設(shè)計深度時,退出鉆桿。安裝錨桿時,用已上好托板和螺母的錨桿將樹脂藥卷頂入眼內(nèi)，然后把專用攪拌桿安在鉆箱上,將鉗桿的尾部套在攪拌桿上,慢慢升鉆臂把錨桿同藥卷送人孔底,并捅破藥卷攪拌20s,使托板緊貼頂板,錨桿機一般備有擰緊裝置，可用錨桿機將鉗桿擰緊。（5）清煤用蓄電池鏟車來清理巷道的浮煤淤泥，以保巷道整潔暢通。（6）掘進通風采用雙巷掘進,并使用“周邊填充、中間掛風簾”的“巷道快速隔風裝置”,解決了聯(lián)絡(luò)巷封閉問題,選用大直徑、大帶長、雙反邊風筒,選用大功率對旋式局部通風機,利用局部通風機串聯(lián)作業(yè),采用國際先進的濕式除塵器配合渦流控塵技術(shù),進行了掘進工作面通風技術(shù)的合成與創(chuàng)新,逐步形成了“全風壓與局部通風結(jié)合”的雙巷掘進通風技術(shù)和“局部通風機壓入式通風”單巷通風技術(shù)。生產(chǎn)系統(tǒng)本礦設(shè)計中采用帶區(qū)劃分,大巷條帶式布置工作面,故每個工作面生產(chǎn)系統(tǒng)即為帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng),首采工作面生產(chǎn)系統(tǒng)簡述如下。1）運煤系統(tǒng)煤由工作面刮板運輸機ー順槽轉(zhuǎn)載機和破碎機ー順槽膠帶輸送機一溜煤眼ー繞道ー大巷膠帶輸送機一主斜井膠帶輸送機ー地面。2）輔助運輸系統(tǒng)工作面設(shè)備材料由無軌膠輪車ー副井一副井石門ー煤層輔運大巷ー工作面輔助運輸順槽f工作面。3）通風系統(tǒng)副斜井一副井石門ー煤層輔運大巷ー工作面輔助運輸順槽ー工作面ー工作面回風順槽一回風大巷一回風石門一回風立井。4）排肝系統(tǒng)巷道沿煤層掘進,礦井投產(chǎn)后,基本不產(chǎn)生肝石,在局部掘進穿越巖層和施工風橋、順槽運輸機機頭碉時產(chǎn)生的少量肝石,將肝石充填到順槽之間的聯(lián)絡(luò)巷中以形成密閉功能,減少漏風的同時也可以減少砰石的運輸費用，或采用無軌膠輪車搬運排棄在井下廢舊巷道中,肝石不出井,因此在地面不設(shè)排砰系統(tǒng)。5）供電系統(tǒng)地面變電站f供電鉆孔f輔助運輸大巷f輔助運輸順槽f工作面。6）排水系統(tǒng)工作面輔助運輸巷鋪設(shè)ー趟4寸管路,在工作面的低洼處各建設(shè)水窩,水由工作面排到水窩,再由水窩通過排水管排出,后集中到水倉排出地面。即:工作面一輔助運輸順槽ー輔助運輸大巷一副斜井井底水倉ー副斜井一地面。采煤エ藝設(shè)計綜采工作面的設(shè)備選型及配套1）采煤機本礦井為“ー礦一區(qū)一面”大型高產(chǎn)高效礦井,高產(chǎn)高效礦井普遍使用技術(shù)含量高,功率大的電牽引采煤機,結(jié)合本礦地質(zhì)條件,設(shè)計根據(jù)已確定的工作面采高,截深以及エ作面生產(chǎn)能力來選擇大采高綜采工作面采煤機。型號為MG650/1480-WD,其技術(shù)參數(shù)見如下表MG650/1480-WD型雙滾筒采煤機技術(shù)特征表技術(shù)特征單位MG650/1480-WD采高m2.3?4.5煤層傾角(2°)0—15截深mm80滾筒直徑m2.2牽引方式交流電牽引牽引力KN750牽引速度m/min〇?10.3滾筒中心距mm8120機面高度mm1570臥底量mm440總裝機功率KW2X650+2X75+30噴霧滅塵方式內(nèi)外噴霧電壓V1140機重T85工作面頂板管理方式及支護設(shè)備工作面頂板管理采用全部垮落法,工作面支護設(shè)備選型如下:1)液壓支架(1)架型的選擇液壓支架是綜采工作面主要設(shè)備之ー,長壁工作面的生產(chǎn)經(jīng)驗表明,液壓支架是工作面裝備中投資最多的設(shè)備,約占60-70%,因此,要求所選擇的支架不但要穩(wěn)定可靠、故障率低,而且要使用壽命長。近年來國內(nèi)外液壓支架正向重型化、高阻カ、大流量和電液控制方向發(fā)展。液壓支架應有良好的結(jié)構(gòu)功能和支護性能,并能及時維護頂板,防止端面頂板的冒落,同時能有良好的支撐頂板能力,適應煤層賦存條件和礦壓特點。液壓支架選型應考慮頂?shù)装宸€(wěn)定性、煤層厚度、傾角、煤層賦存狀況及瓦斯含量等,其中以煤層及其頂板穩(wěn)定性影響最大。目前,用于單ー煤層開采的液壓支架主要有支撐掩護式和掩護式2種,其特點如下:支撐掩護式支架主要特點及適應范圍①由于有兩排立柱,頂梁和底座都較長,通風斷面大,但整架運輸不方便,采煤エ作面的開切眼寬度要求較大。②立柱的支撐效率較低，左、右柱的載荷有差別,前、后柱載荷往往差別較大，有時后柱甚至無荷載。③由于立柱多,立柱與頂梁和底座為較連接,允許有一定量的擺動,頂梁長,在有角度的工作面使用時,頂梁向傾斜下方的擺動量大，不適于用在角度過大的工作面。④支架的支撐合理距切頂線近、切頂能力強,適用于較穩(wěn)定的頂板。⑤重量較大,造價較高。⑥底座對底板比壓均勻,且底座前端的比壓小，容易移架。⑦該架型一般適用于堅硬頂板及部分中等穩(wěn)定頂板。掩護式支架主要特點及適應范圍①單排立柱支撐。加之平衡千斤頂?shù)淖饔?支撐合力距離煤壁較近,可較為有效防止端面頂板的早期離層和破壞。②平衡千斤頂可調(diào)節(jié)合力作用點的位置,增強了支架對難控頂板的適應性。③控頂距小,頂梁較短,對頂板的反復支撐次數(shù)少,減少了對直接頂板的破壞。④伸縮比較大,一般可達2.4左右,適應煤層厚度的變化能力強。⑤頂梁和底座較短,穩(wěn)定性較好，便于運輸、安裝和拆卸。⑥重量較支撐掩護式輕,投資少。⑦液壓控制系統(tǒng)較簡單,管路短，有利于提高移架速度。⑧底座前端對底板的比壓大,一般不適用于軟底板的采煤工作面，如果配備抬底結(jié)構(gòu),也可適用于這類工作面。⑨支架動作不夠直觀,要求操作人員對平衡千斤頂?shù)墓δ苡兴私狻＂庠摲N架型適用于破碎頂板及部分中等穩(wěn)定的頂板,且對煤層變化較大的工作面適應性較強。根據(jù)我國綜采液壓支架的發(fā)展水平,結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)條件、附近礦井的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和井下開采技術(shù)條件,設(shè)計選擇高阻カ兩柱掩護式液壓支架,使之適應由于煤層埋深淺而可能產(chǎn)生較大的頂板來壓和提高工作面產(chǎn)量而需要安裝電液閥移架的可能性。2）回采エ藝回采エ藝是指采煤工作面內(nèi)按一定的順序完成“落、裝、運、支、處”五大工序的方法及其配合。采空區(qū)處理采空區(qū)采用全部垮落法管理頂板。由于煤的自然發(fā)火期較短,采用“降壓防火,以快治火，以砂防火”,在采空區(qū)盡量少留煤。降壓防火指增加巷道斷面,加大風量,從而降低溫度,達到降低自然發(fā)火的幾率;以快治火指的是加大工作面的推進速度,讓自然發(fā)火的危險降低;以砂防火指采用自行研制適合本礦的懸砂稠化劑對有自然發(fā)火危險的采空區(qū)經(jīng)行充填。5采區(qū)通風設(shè)計采區(qū)通風系統(tǒng)的確定采區(qū)通風系統(tǒng)的基本要求1）采區(qū)通風系統(tǒng)的基本要求在一般情況下,一個礦井總是同時有幾個采區(qū)進行回采和準備。從通風的角度來看,每ー個釆區(qū)就是礦井通風系統(tǒng)中的ー個獨立的通風區(qū)域,它們各自與礦井的主要進風巷和回風巷相連通,是礦井通風系統(tǒng)的主要組成單元,是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分,它包括采區(qū)進風、回風和工作面進、回風巷道組成的風路的連接形式及采區(qū)內(nèi)的風流控制設(shè)施。采區(qū)通風系統(tǒng)主要取決于采煤系統(tǒng)（采煤方法），但又能在一定程度上影響著采區(qū)的巷道布置系統(tǒng)。其合理與否不僅影響采區(qū)內(nèi)的風量分配,發(fā)生事故時的風流控制,生產(chǎn)的順利完成,而且影響到全礦井的通風質(zhì)量和安全狀況。完備的采區(qū)通風系統(tǒng)應能有效地控制采區(qū)內(nèi)的風流方向,風量和風質(zhì),采區(qū)應該有足夠的供風量,并按需分配到各個采、掘工作面。為此,采區(qū)通風系統(tǒng)應滿足下列基本要求:（1）每ー個采區(qū),都必須布置回風巷,實行分區(qū)通風。煤層群或分層開采的每個上、下山采區(qū),采用聯(lián)合布置時,都必須至少設(shè)置一條專門的回風巷。采區(qū)進、回風巷必須貫穿整個采區(qū)的長度或高度。嚴禁將一條上、下山或盤區(qū)的風巷分為兩段,其中一段為進風巷，另一段為回風巷。（2）保證風流流動的穩(wěn)定性,在采區(qū)逆風系統(tǒng)中應盡量避免或減少角聯(lián)通風。（3）通風系統(tǒng)カ求簡單，以便在發(fā)生事故時易于控制風流和撤走人員。（4）采煤工作面和掘進工作面都應采用獨立通風。有特殊困難必須串聯(lián)通風時應符合《規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。（5）煤層傾角大于12°的采煤工作面采用下行通風時,報礦總工程師批準,并須遵守下列規(guī)定:①采煤工作面的風速,不得低于!m/s；②機電設(shè)備設(shè)在回風巷時,其風流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%,并應裝有瓦斯自動檢測報警斷電裝置;②進、回風巷中,都必須設(shè)置消防供水管路。有煤與瓦斯（二氧化碳）突出的采煤工作面嚴禁采用下行通風。（6）采煤工作面和掘進工作面的進風和回風,都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū)。水采エ作面由采空區(qū)和冒落區(qū)回風時,必須使水采工作面有足夠的新鮮風流,保證水采工作面及其回風巷的風流中的瓦斯和COク濃度都必須符合《規(guī)程》規(guī)定。（7）采空區(qū)須及時封閉。隨著回采工作面的推進,通至采空區(qū)的風眼須逐一封閉,采區(qū)結(jié)束后,至多不超過ー個月,必須設(shè)密閉全部封閉采區(qū)。（8）機電碉室須設(shè)在進風流中。碉室深度不超過6m,入門寬度不小于1.5m者,可用擴散通風。個別機電兩室經(jīng)礦總工程帥批準,可設(shè)在回風流中,但其中瓦斯?jié)舛炔坏贸^0.5%,并應安裝瓦斯自動檢測報警斷電裝置。（9）改變采區(qū)通風系統(tǒng)時，應報礦總工程師批準。掘進巷道與其它巷道貫通前,通風部門必須做好調(diào)整通風系統(tǒng)的準備工作，貫通后須立即調(diào)整系統(tǒng),防止瓦斯積聚,待風流穩(wěn)定后,オ可恢復工作。（10）采掘工作面空氣溫度不得超過26℃;機電兩室不得超過30℃。回采工作面的通風系統(tǒng)采煤工作面通風系統(tǒng)是礦井通風系統(tǒng)的子系統(tǒng)。回采工作面,是井下采煤的工作地點,又是井下人員最集中的地點,因此它的通風系統(tǒng)的好與壞對礦井安全生產(chǎn)有直接影響。1）工作面通風方式的選擇由于采煤方法采用的是傾斜長壁采煤,工作面的進、回風形式分為U、Z、H、Y、雙Z和W等類型,如下表;通風系統(tǒng)分類表通風系統(tǒng)分類圖示適用條件與優(yōu)缺點“U”型通風系

統(tǒng)工作面采用后退式開采。上下順槽在煤體中

維護,漏風量小。“Y”型通風系

統(tǒng)工作面采用后退式開采。上下順槽同時進風,改善了回風巷的氣象條件,但回風巷在采空區(qū)內(nèi)。工作面采用前進式或沿傾斜方向開采。回風巷在前方煤體維護。須預先掘進,上下順槽同時進風在相同風速的情況下,風量可增多一倍;但進風巷在采空區(qū)內(nèi)維護，密封不好,則漏風量較大。工作面后退式回采,進回風巷均在煤體中維護，工作面通過風量大,有利于工作面的降溫和排除瓦斯。工作面通風方式的選擇與回采順序、通風能力及巷道布置有關(guān),通風方式是否合理成為影響工作面正常生產(chǎn)的重要因素。通風系統(tǒng)分類圖示適用條件與優(yōu)缺點“U”型通風系

統(tǒng)工作面采用后退式開采。上下順槽在煤體中

維護,漏風量小。“Y”型通風系

統(tǒng)工作面采用后退式開采。上下順槽同時進風,改善了回風巷的氣象條件,但回風巷在采空區(qū)內(nèi)。工作面采用前進式或沿傾斜方向開采。回風巷在前方煤體維護。須預先掘進,上下順槽同時進風在相同風速的情況下,風量可增多一倍;但進風巷在采空區(qū)內(nèi)維護，密封不好,則漏風量較大。工作面后退式回采,進回風巷均在煤體中維護，工作面通過風量大,有利于工作面的降溫