采区巷道布置Word文件下载.docx
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=0.386Mt
本采区的可采储量为
11.0-0.577-0.386
=10.0Mt
5.2.2区段的划分及工作面参数
本采区的走向长度为1700m左右，本矿井采用综采技术，综采采区单翼布置时，走向长度一般不小于1000m，当双翼布置时，走向长度一般不小于2000m。
现如今，高产高效综采矿井采区一翼长度已经扩大为2000m以上。
因此，为了减少设备的使用，以及通风与管理方面的安全，在本采区采用单翼布置。
本采区的倾斜长度为1050多米，可划分为5个区段,因此每个区段斜长为210m。
区段斜长，为采煤工作面长度、区段煤柱宽度和区段上下两平巷的宽度。
区段上下两个平巷宽度都为5m，所以两平巷的宽度之和为10m。
本采区的两区段之间采用区段无煤柱护巷，采用沿空掘巷的方法，即沿着已采工作面的采空区边缘掘进区段平巷。
这种沿空掘巷的方法，充分利用采空区边缘压力较小的特点，沿着上覆岩层已经垮落稳定的采空区边缘进行掘进，有利于区段平巷在掘进和生产期间的维护。
沿空掘巷虽然没有减少区段平巷的数目，但是不留设煤柱，或者少留煤柱，可以减少煤炭的损失、减少区段平巷之间的联络巷道，尤其是减少巷道维修的工程量，甚至基本上可以不用维修的费用，而且对巷道支护的要求也不怎么严格、易于推广。
沿空掘巷的区段平巷的布置与回采顺序有关，本采区沿空掘巷时，采煤工作面的接替方式采用跳采接替的方式。
从开采上限到开采下限，共分为5个区段，依次为区段1、区段2、区段3、区段4、区段5。
所以开采顺序为：
区段1→区段3→区段5→区段2→区段4，先开采区段1，区段2在回采时，区段3和区段5正在煤体中掘进上下两平巷，然后区段2和区段4将采用沿空掘巷。
在整个回采过程中，采区内仅有一个采煤工作面生产。
沿空掘巷的巷道位置的确定主要考虑掘进施工安全等方面因素，在此，由于本采区较深，地压大，并且为了避免采空区的矸石窜入，因此本采区使用留5m窄小煤柱的布置方法。
因此，每个区段的采煤工作面长度为200m。
而采煤工作面的长度选取要求如下：
煤层
采煤工艺
工作面长度/m
缓斜中厚煤层及厚煤层
综采
150～240
普采
120～180
炮采
100～150
缓斜薄煤层
120～150
100～120
80～100
所以，采煤工作面的长度合适。
（2）采煤工作面参数
采煤工作面的倾斜长度为200m，煤层倾角为16.2°
左右，走向长度为1500m左右，煤层平均厚度为4.94m，8煤的容重为1.42t/m3。
本采区的采煤工作面采用综合机械化开采的方式，采煤机的截深为800mm，每天进4刀，年工作日为330天。
采用三班工作制，两班工作，一班检修。
所以，本采区的一个工作面日生产能力为：
A=L×
n×
d×
M×
γ×
C
式中：
A——采煤工作面日产量，t/d；
L——工作面长度，m；
n——采煤工作面的进刀数，本采区设计进刀数为4刀；
d——采煤机的截深，本采区选用采煤机的截深为800mm；
M——采厚，本采区的煤层平均厚度为4.94m；
γ——煤的容重，t/m3，8煤的容重为1.42t/m3；
C——工作面采出率，取0.95。
根据上式，本采区采煤工作面的日产量为
A=200×
4×
0.8×
1.42×
0.95
=4265t
所以，本采区采煤工作面的年产量为：
4265×
330=1407450t
即，本采区的采煤工作面年产量为1.4Mt
（3）掘进工作面参数
矿井的采煤工作面和掘进工作面的个数比，一般与采煤工艺和掘进工艺方式等有关，目前我国通常在1：
1.5～1：
2.5之间，一般为1:
2。
本设计矿井的采煤工作面和掘进工作面的个数比选为1：
2，即，在作为首采区的本采区内，设一个采煤工作面，设两个掘进工作面。
平巷掘进速度表为：
掘进机械化程度
巷道煤岩类别
月掘进速度（m）
综合机械化掘进机组
煤
400
半煤岩
250
钻爆法
150
液压凿岩台车机械化作业线
岩
120
液压钻、风钻机械化作业线
80
本采区的掘进工作面采用综合机械化掘进机组，并且平巷在煤层中掘进，因此月掘进速度取为390m。
即每天掘进13m，年工作日为330天，所以年掘进4290m
所以一个掘进工作面的掘进煤年产量为：
A=M×
d×
L
式中:
A——掘进工作面年产量，t/d；
d——平巷的宽度，本采区的区段平巷的宽度为5m；
L——平巷掘进的年掘进速度，在此取为4290m；
γ——煤的容重，t/m3，6-煤的容重为1.39t/m3；
所以，一个掘进工作面的掘进煤年产量为：
A=5×
4290
=150467t
=0.15Mt
两个掘进工作面的掘进煤年产量为：
0.15×
2=0.3Mt
因此，本采区的总生产能力为1.7Mt。
5.2.3采区上山及车场
本采区的轨道大巷、运输大巷以及回风大巷布置在煤层底板岩层中，轨道大巷距煤层20m左右，在-960m水平处。
因为大巷距煤层有一定的岩柱厚度，所以上部煤层不需要留设保护煤柱。
运输大巷与轨道大巷之间的距离为40m左右，两条大巷在同一个水平，都在-960m水平处。
轨道大巷距煤层35m左右，也在煤层底板岩层中。
回风大巷与运输大巷之间的距离为38m左右，回风大巷在-935m水平处。
本采区布置三条上山，分别为轨道上山、运输上山以及回风上山，三条上山布置在煤层中。
回风上山布置在外侧，运输上山布置在中间，轨道上山布置在内侧，三条上山之间的间距为25m。
护巷煤柱的尺寸
煤厚
煤柱
巷道类别
薄及中厚煤层
厚煤层
备注
巷道一侧（m）
两巷之间（m）
水平大巷
30～40
40～50
煤层倾角较大时煤柱宽度可小些
采区上（下）山
20左右
20～25
采区上部车场
本矿井-660m以上的煤已经被开采结束，本设计的开采上限为-660m，所选采区的上方为采空区。
上部车场若采用甩车场时，通过能力大，调车方便，并且劳动量小，但是绞车房布置在回风巷标高以上，上部为采空区时，绞车房的维护比较困难。
而且若采用甩车场，绞车房回风时，有一部风下行风，通风条件较差。
因此，本采区采用平车场。
轨道上山与区段回风平巷的之间的连接用水平的巷道相连，绞车房布置在与区段回风平巷同一水平的岩石中。
考虑到本采区三条上山的位置、调车的方便以及巷道之间的连接方便，选用逆向平车场。
采区上部平车场曲线半径和道岔按下表选择
名称
非综采采区
综采采区
曲线半径
/m
平曲线
6～12
12～20
竖曲线
9～15
道岔
根据提升煤量选用4号或5号道岔
本采区的上部逆向平车场中，错车线选用简易道岔，α=17°
，b=2510mm，其他道岔选用ZDK630/4/12，a=3660mm，b=3640mm，α=14°
02′10″，竖曲线半径R=15000mm,平曲线半径RS=15000mm，存车线的双轨中心距S=2040mm，道岔的各个参数的具体计算过程见本设计（4.2.2井底车场）部分。
根据《采矿工程设计手册》的规定，由于本采区的上部车场用绞车房来完成进出车，所以存车线的长度为2钩串车长。
而年生产能力在0.9Mt及以上的综采采区上部车场为1.5列车长，本矿井的设计生产能力为3.0Mt，并且本采区的生产能力为1.7Mt，而且本采区采用综合机械化开采，因此本采区的上部车场为1.5列车长。
采区的上部车场线路坡度的确定参考《采矿工程设计手册》，不设高低道的双道变坡，以及单道变坡，巷道的坡度，应该以3～5‰向着绞车房的方向下坡。
上山开采的采区，其上部车场水沟坡度以3～4‰向上山方向下坡。
设高低道的双道变坡，轨道坡度的高道坡度为9～11‰，低道的坡度为7‰，高道与低道最大高差不宜大于0.6m。
本采区的
上图中，各个字母的意义及计算如下：
A为过卷距离，取值为5～10m；
B为一钩串车长，在此取5m；
m为单开道岔双轨垂直线路连接尺寸；
T为竖曲线切线长，m，T=RStan0.5；
d′为变坡点至阻车器挡面的间距，m，取值为1.5～2.0；
存车线长度按2钩车长取为10m。
采区中部车场
采区的中部车场选用甩车场，由于本采区采用单翼布置，而且三条上山布置在煤层底板中，根据三条上山与采区平巷之间的位置关系，采区的中部车场选用单向甩车，甩入石门式。
中部甩车场的起坡采用双道起坡的方式，采用双道起坡时，提升的能力大，便于维护，生产安全可靠。
甩车场内斜面线路的布置，采用斜面线路一次回转的方式。
这种方式提升牵引角小，钢绳的磨损小，行车操作方便。
中部的甩车场采用这种双道起坡一次回转的方式，适用于甩入石门方向的甩车场，因此，这种方式合适。
甩车场的道岔选择见下表
道岔名称
主提升
辅助提升
甩车道岔
5号
4号或5号
分车道岔
4号
末端道岔
甩车场中平曲线半径RP取决于矿车轴距、规矩以及行车速度。
甩车场中竖曲线半径RS是一个十分重要的参数，如果这个数值过大时，会增加甩车场的竖曲线弧长，延长提升时间；
如果这个数值过小时，会使矿车在联接处车轮悬空而掉下轨道，或者将运送的长料搁置于轨道上。
平曲线、竖曲线的半径取值可参考下表
调车方式
平曲线半径/m
竖曲线半径/m
600轨距
900轨距
矿车类型
半径
机械调车
9、12、15、20
12、15、20
1t、1.5t
9、12、15、20
人力推车
6、9、12、15
9、12、15
3.0t
本采区轨距为600mm，采用机械调车，平曲线半径RP取为15m，竖曲线半径RS取为15m。
甩车场的空重车线的坡度与矿车的类型、铺轨的质量、车场弯道以及自行滑行的要求这些因素有关。
设高低道的甩车场空重线坡度按下表选取
线路形式
空车线iG
重车线iG
1.0t、1.5t
直线
7～12
5～10
曲线
11～18
6～9
5～7
10～15
8～12
在设计当中，为了计算的方便，空、重车线中的直线和曲线段的计算，可以采用平均坡度计算高低道的最大高差。
一般情况下，空车线iG=11‰，重车线iG=9‰，然后在存车线高低道闭合点标高计算中再进行部分的调整。
采区中部甩车场的存车线有效长度可按下表选取
中间轨道巷牵引方式
小型电机车
1.5列车
1.0列车、0.9Mt/a以上为1.5列车
小绞车
3～4钩中巷串车
2～3钩中巷串车
无极绳
3～4钩上山串车
人推车
甩车场高道与低道的线路中心距S可按下表选取
1.0t矿车
1900
2200
1.5t矿车
2100
采区下部车场
采区的下部车场是由采区装车站以及辅助提升下部车场组合而成的,本采区的下部车场选用大巷装车式。
采区装车站的线路布置主要取决于装车站所在的位置，以及装车站的调车方式，采区装车站的线路布置主要参考《采矿工程设计手册》
本采区使用固定式矿车运输材料及矸石，所以装车站中的空车线和重车线的存车线有效长度各1.25列车长，调车方式采用电机车调车的方式。
装车站线路的坡度设计，与所在轨道大巷的轨道线路坡度一致。
考虑到轨道上山的位置，以及三条大巷的位置，本采区的下部车场的绕道采用底板绕道式。
轨道上山在接近下部车场时，提前变坡，为了使行车安全，变坡后的轨道上山坡角一般不大于25°
。
绕道的线路与轨道大巷线路间的平面距离，一般根据围岩的稳定性条件确定，但应该大于10～20m，具体长度根据轨道上山与三条大巷的位置关系，连接关系来确定，绕道线路转角一般取30°
～90°
由于轨道上山布置在三条上山的最外侧，而三条上山之间的间距为25m，为了便于采区下部车场的布置与维护，以及不影响三条上山的稳定，采区下部车场设计为背离井底车场。
采区上山下部平车场线路的平曲线取为15m，竖曲线取为15m，平曲线与竖曲线之间插入矿车轴距的1.5～3.0倍的直线段。
高道存车线坡度取为11‰，而低道存车线坡度取为9‰。
5.2.4采区生产系统
通风系统
前期
地面的新鲜从副井→井底车场→轨道石门→轨道大巷→采区下部车场→轨道上山→工作面→区段回风平巷→回风石门→总回风道→回风上山→回风大巷→回风石门→中央回风井→地面
后期
地面的新鲜从副井→井底车场→轨道石门→轨道大巷→采区下部车场→轨道上山→工作面→区段回风平巷→回风石门→回风大巷→回风石门→两翼回风井→地面
运煤系统
煤从工作面采出→区段运输平巷→溜煤眼→运输上山→采区煤仓→运输大巷→运输石门→井底煤仓→装载硐室→主井箕斗→地面
运料系统
材料从地面→副井→井底车场→轨道石门→轨道大巷→采区下部车场→轨道上山→区段运输平巷→工作面
运矸石系统
矸石从工作面用矿车运出→区段运输平巷→轨道上山→采区下部车场→轨道大巷→轨道石门→井底车场→副井罐笼→地面
排水系统
轨道上山→采区下部车场→轨道大巷→轨道石门→井底车场→井底水仓→副井→地面
5.2.5采区采出率
5.3采煤方法
5.3.1采煤工艺方式
本采区内煤层赋存稳定，煤层的平均煤层厚度为4.94m，属于中厚煤层。
本采区内地质条件较简单，采区内只有小断层，煤层倾角为14.5°
，平均煤层倾角为16.2°
在目前的情况下，煤矿的地下开采技术发展趋势来看，综采是采煤工艺的重要的发展方向，综合机械化开采具有高产、高效、安全、低耗以及劳动条件好、劳动强度小的优点。
如果采用综合机械化采煤，能够提高工作面的单产水平，能够减轻工人的劳动强度以及能够降低物料磨损。
综合以上各方面的条件进行考虑，所以选用综合机械化开采。
本矿井的工作制度为三八制，两班工作，一班检修。
综合机械化采煤工作面的长度为200m，每班进2刀，采煤机的截深为800mm，每刀进0.8m。
每天进刀数为4刀，所以每日进3.2m。
年工作日为330天，因此，工作面的每年推进度为1056m。
回采工艺
综合机械化采煤工作面双滚筒采煤机的割煤方式，是根据顶板管理、移动支架的方法与进刀方式，以及端头支护等方面的因素综合进行考虑。
因此，割煤的方式选为往返一次割两刀。
综采面采煤机的进刀方式选择工作面端部斜切进刀，选用割三角煤的方法进刀。
具体进刀过程如下：
当综采面的采煤机割至工作面的端头位置时，采煤机后面的输送机槽也已经移近煤壁，在采煤机机身处的下部，依然留有一部分煤；
然后调整两个滚筒的位置，前滚筒降下来，而后滚筒慢慢升起，并沿着输送机的弯曲段反向割入煤壁，一直到输送机直线段，然后再将输送机移直；
再次调换两个滚筒上下的位置，重新进行割煤，一直割到输送机机头处；
将三角煤割掉后，煤壁慢慢割直，然后再次调换上下滚筒，返程进行正常割煤。
回采工作面利用采煤机进行采煤，利用运输机的铲煤板装煤为主，人工装煤为辅助，利用刮板输送机运煤。
工作面设备选型
采煤机的选型
采煤机的型号：
EL100/2000
采高:
1.7～5.0m
适应煤质硬度:
250～500kg/cm2
煤层倾角：
0～45°
截深：
0.8m
滚筒直径：
2.5m
牵引方式：
电牵引
牵引力：
392～980kN
牵引速度：
0～24m/min
无链牵引形式:
无链牵引
滚筒中心距:
12925mm
机面高度:
1227mm
卧底量:
200～250mm
电动机型号:
EL1220FF
电动机功率:
600～1400kw
电动机台数:
6～7台
电动机电压:
1140～3300V
喷雾灭尘方式:
内、外喷雾
最大不可拆卸件尺寸：
3890×
1546×
913/11.3mm/t
总重：
36～85t
设计单位:
安德森
制造厂：
工作面刮板输送机选型
刮板输送机的型号：
SGZ-880Ⅱ
槽宽:
800mm
小时运量:
最大400t/h
铺设长度:
64～422m
铺设角度：
+15～-20°
电动机型号：
DSB40/2台
电动机功率：
40×
2m
电动机电压：
380/660V
刮板机型式：
边双链
链规格：
Φ18×
64mm
单链破碎力:
350kN
链速:
0.86m/s
生产厂家:
秦皇岛市煤机厂
转载机选型
型号：
SZZ-764/132
最大连续运输能力：
15t/min
输送机槽宽:
762mm
输送机链速:
1.52m/s
行走速度:
16.76～19.8m/min
履带对地比压:
0.1MPa
工作电压（50Hz）:
660V
输送机电机功率:
15kw
行走电机功率:
30kw
对地间隙:
152mm
外形尺寸（长×
宽×
高）:
8306×
2648×
826mm
重量:
9.98t
破碎机选型
型号:
PCM110Ⅱ
结构特点:
锤式
过煤能力:
1100t/h
破碎能力:
1000t/h
进料口宽度:
700mm
进料口高度:
出料粒度:
300mm
KBY-550/110
110kw
660/1140V
4559×
2025×
1808mm
质量:
14.524t
生产厂:
张家口煤机厂
乳化液泵选型
MRB-125/31.5
公称压力：
20MPa
公称流量：
125L/min
90kw
转速:
1470r/min
2166×
858×
1920mm
配套液箱尺寸:
MRXⅠ
石家庄煤矿机械厂
乳化液箱选型
容积:
1000L
公称压力:
31.5MPa
公称流量:
卸载阀调定压力:
卸载阀恢复压力:
24MPa
蓄能器充气压力:
15～20MPa
2400×
800×
1135mm
820kg
井下平巷及上山输送机选型
带输送机的型号：
DP1063/1000
运输能力:
630t/h
运输速度:
2m/s
运输距离：
1000m
胶带机宽度:
1000mm
JDSB-125
125m
83t
焦作起重运输机厂
大巷带式输送机选型
输送机型号：
DX5型钢绳芯带式输送机
胶带型号：
GX3000
胶带宽度:
1200mm
带速:
2.5m/s
胶带强度:
3000N/mm
胶带许用最大张力:
360kN
支架选型
支架形式选用支撑掩护式液压支架
ZZ6000/25/50
支架型式:
支撑掩护
支撑高度:
2.5～5.0m
适用的煤层倾角:
＜20°
工作阻力:
6000kN
初撑力:
5643kN
操作方式:
本架
宽）：
6000×
1430mm
支架中心距：
1500mm
支护强度：
0.89～0.97MPa
对底板最大比压：
0.87MPa
泵站工作压力：
31.4MPa
支架移架步距：
支架重量：
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