2022年采区设计说明书 2.pdf

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1、31-1 目录第一章采区地质情况 ,02 第一节井田概况 ,02 第二节地质特征 ,03 第二章采区储量与计算 ,05 第一节采区储量 ,05 第二节采区生产能力 ,07 第三节采区服务年限 ,07 第三章采区方案设计 ,08第一节采煤方法的选择 ,08 第二节采区巷道布置 ,09 第三节巷道断面设计 ,09 第四章回采工艺 ,13 第一节落煤,13 第二节支护,14 第三节采空区处理方法 ,15 第四节采煤工艺 ,15 第五节生产技术管理 ,16 第六节采煤方法图的设计及绘制 ,16 第七节安全技术措施 ,17 第五章采区生产系统 ,20第一节采区运输 ,20 第二节采区通风 ,21 名师资

2、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-2 第一章采区地质情况第一节井田概况一、交通位置邱家井田位于阜新市西南方向，距离阜新车站柜台15 公里，矿区专用铁路线在阜新火车站与新义铁路接轨处。阜新至锦州的公路在井田西部通过，交通十分便利。新立屯邱 家 立 井 交 通 位 置 图小松岭山脉大凌河小凌河新义铁路太子河吕山山脉黑山伊玛图北票细河阜新邱家立井长大铁路新民：万辽阳鞍山辽河黑山 铁路浑河彰武沈阳本矿井大部分行政隶属阜新

3、市细河区朝阳店乡及一小部分为阜新县新民乡管辖。二、自然地理1) 井田地形地貌该区地貌形态属于老年期剥蚀堆积的丘陵地带，地形比高差异不大，自东南向西北地势逐渐减低，地面标高为150 米至 153米，平均 151 米，井田东名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-3 南边界外为闾山山脉，其最高峰达700 米以上。2) 气象情况阜新地区气候主要受西伯利亚蒙古气候控制，属于大陆气候，特点是风沙比较大，温差显著（夏季白天与

4、夜间温差点oo）一年中冷得早，暖得晚，全年降水量少， 蒸发量大， 冬春二季风大， 历年平均风速为。米秒，最大风速米秒，每年终霜期于月日前后，秋霜始于见于月日前后，无霜期为天。3) 煤业开发史邱家井田为新开发的煤田 , 所以无开发史。4) 工农业及原料供应状况邱家井田周围有农田和国有林地分布, 可为矿区提供一部分农产品及生产资料. 矿井建设及生产所需设备可由附近省市厂家提供。5) 水源及电源邱家水源来自开采地下水 , 能够满足生产与生活需要， 生产与生活用电均来自阜新市供电局。第二节地质特征一、采区范围内的地层情况采区内的地层大都为粗砂岩和泥岩，矿区处在阜新盆地边缘，在矿区有许多走向为南北方向的

5、背向斜。 可采煤层 2 层，具体地层情况见煤层赋存状况表。二、本采区地质构造本采区范围内的主要地质构造为向斜和断层，见断层特征表：断层编号断层性质走向（）倾角（）落差（m ）控制程度F3 正N7 16E NW30 505.8 可靠F4 正N12 20W SW60 800.95 可靠F5 逆N7 20E NE55 657 可靠三、本采区煤层赋存状况及可采煤层特征侏罗系上统地层。共有可采煤层2 层，为全部可采。见煤层特征表。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 31

6、 页 - - - - - - - - - 31-4 本采区煤层赋存状况表煤层号厚度层间距 (m) 夹矸数 (m) 顶板岩性底板岩性 可采程度 稳定程度最大- 最小平均最大- 最小平均最大- 最小平均7 3.262.7 3.2 两层煤间距4249 40 0.5 0 0.3 粉砂岩中砂岩粉砂岩中砂岩全层可采 全层稳定8 4.3 3.0 4.0 0.7 0 0.5 粉砂岩泥岩粉砂岩泥岩全层可采 全层稳定四、水文地质情况流经井田的河流为：王家营河、西瓦房河、工人村排水渠，转角庙河于井田南部边缘通过，上建河流在井田以西汇入细河，属季节性河流，河床宽窄不一，河身曲折多变，平时基本无水雨天水量激增，一般在一

7、天左右即可恢复到平时。王家营子矿区地形起伏不平，呈北东南西方向隆起，两丘之间有河流，呈微带状向斜盆地，自西南往东北逐渐增高，为剥蚀堆积丘陵区，剥蚀岗地，标高在米以下， 由低缓慢头型， 长坦状岗地宽浅谷地组成波状起伏高差米， 坡度 1520左右，位于杨树沟、 王家营子、角民主村南一带。山间冲积谷地，呈狭长带状分布于岗丘之间，宽度小于公里，地势平坦倾向下游，从湿地，位于西北营子，转角庙子、哈拉户稍、王家营子一带。山间冲积平原，三南环丘的冲积平原，位于主流汇合处，低于丘陵米，地表平缓向西南倾斜，坡度。，位于混九营子的东北，小胡家营子道力板一带。流经井田的河流为：王家营河、西瓦房河、工人村排水渠，转角

8、庙河于井田南部边缘通过，上建河流在井田以西汇入细河，属季节性河流，河床宽窄不一，河身曲折多变，平时基本无水雨天水量激增，一般在一天左右即可恢复到平时，上述地表水系对井下生产基本无直接影响。五、岩石性质、厚度特征由于受构造运动的影响， 该区岩浆沿第三纪喜山期产生的北东6575方向裂隙带为通道上冲而来。岩浆侵入方式以条带状东西向交角岩墙为主，由于基性岩熔化温度高，岩浆在上侵入过程中利用虚弱的地层层理面积裂隙以挤压，注入或岩熔部分煤层的方式扩展形成形状复杂的似层状、浑圆状、串珠状的次生岩床，由于受区域构造的制约和向斜轴的阻隔。1) 地温本区采用恒温带温度为本地区年平均地表温度（. 。） ，恒温带深度

9、采用地表温度日变化的影响深度（. m ）计算恒温带深度恒 m通过 550水平地温等值线图的编制，较清楚的显示出本井田的南部550 水平地温高于30C 属于一级热害区，其它部位基本上属于地温正常区。分析原因如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-5 岩浆岩活动频繁，岩墙两侧的裂隙导致地下水的深循环而导致地温增高。平行岩层的热导率高于垂直岩层的热导率，基底岩石的热导率高于复盖岩的沉积物的热导率。2)地压该井田阜

10、新组含煤地层岩性及上露岩性以泥质胶结为主，煤层埋藏深，地压较大。3)可采煤层顶底板岩石的强度本井田可采煤层顶底板岩石经粉砂岩、泥岩为主，含水性较小，裂隙不是很发育，向斜北异岩石胶结硬度较软，遇水易澎涨，巷道不易维护，过轴南，以粉砂岩和细砂岩为主，局部有砂岩及砂砾岩，胶结硬度较大，向斜轴部、轴面劈理较发育，易导水。六、沼气、煤尘及煤的自燃性煤层瓦斯成份：原精查勘探共采瓦斯成分样55 个，其化验结果为：CH4： 82.5 88.8；CO2：1.4 3.9 ；N2 ：7.7 14.9 。七、煤层柱状图柱状图煤层厚度 地 层 厚 度平均最大 最小 20.6035.2-15.8 21.036.5-14.

11、5 22.338.4-15.6煤层编号第二章采区储量与计算名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-6 第一节采区储量一、储量计算计算公式：QSMD Q 工业储量 S 煤层面积 M 煤层厚度 d 煤的容重煤层煤层走向长度（ m ）倾向长度（米）煤层厚度（米）7 号煤层2100 920 3.2 8 号煤层2200 950 4.0 d =2.433/t m可以推导出212100 9201932000sm222200 9

12、502090000sm111QSMd222QSMd19320003.22.4320900004.02.431502.3（万吨）2031.5（万吨）12QQQ1502.32031.53533.8（万吨）第二节采区生产能力一、回采工作面年生产能力03ALlMrK0A 回采工作面年生产能力L回采工作面年推进尺度l工作面长度M煤层厚度r煤的容量名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-7 3K工作面的回采率 0.930.9

13、7 本采区采用综合机械化采煤工艺，工作制度为三八制两班半回采半班准备。双向割煤， 往返一次两刀。截深为0.8 米，一年工作 300 天，工作面长 160米。工作面的回采率为0.80 。根据上述条件可以计算出工作面年进尺长度为：0.8 53001200Lm由于 7 号和 8 号煤层的地质条件不同所以两层煤的工作面生产能力也不同计算如下：7 号：0131200 160 3.2 2.43 0.80119.4ALlMrK（万吨）8 号：0231200 160 4.02.43 0.80149.3ALlMrK（万吨）二、采区生产能力采取生产能力的煤主要来自回采工作面，掘进出煤量不超过10% 可以根据如下公

14、式：0AnABKA 采区生产能力n 采区同时生产的工作面个数0A单工作面生产能力B掘进出煤率K工作面产量不均衡系数 （沿空留巷取下限，其余取上限。采区内单工作面取 1，两工作面去 0.95 ，三个工作面取0.9）设计采区内有二层煤， 厚度分别为 3.2 米、 4.0 米煤层平均间距为 40 米，煤层倾角平均 19。考虑到巷道的维护与服务年限，将三条上山（运输上山、轨道上山、回风上山）布置在岩层中以便于维护。采区采用单翼开采。设单工作面实行后退式开采。采用沿空留巷的方式布置下阶段的回采工作面，所以掘进出煤率取 1.05 ，工作面不均衡系数K取 1。可以根据公式计算出：7 号煤层：01 119.4

15、 1.05 1125.4ANABK（万吨）8 号煤层：01 149.3 1.05 1156.8ANABK（万吨）第三节采区服务年限一、煤柱损失名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-8 保安煤柱的留设：为了安全生产，设计采区依据煤矿安全规程规定，留设保安煤柱如下： 各煤层在采区边界处留设20m煤柱，井田境界留设30m保护煤柱。 三条上山（运输上山，轨道上山，回风上山），回风与轨道布置在岩层中，有一定的岩层厚度为1

16、0m ，其上部煤层可不必留设煤住。 上区段运输巷与下区段回风巷之间留设20m保护煤柱。老窑式或旧采区边界及断层两侧留设20m保护煤柱，结合本采区的具体情况按以上方法可计算得到采区服务年限T与采区生产能力A的关系如下：T=Z/A Z=（ZC-P）K Z采区可采储量ZC采区工业储量P永久煤柱损失K采区回采率结合本设计采区的具体情况，按照煤矿安全规程计算出7 号煤层保护煤柱损失为 270万吨， 8 号煤层保护煤柱损失为400 万吨。所以 7 号可采储量为： Z= （ZC-P）K =（1502.3-270 ）0.80 =985.84 ( 万吨) 7 号煤层服务年限： T=Z/A=985.84/125.

17、4=7.9年所以 8 号可采储量为： Z= （ZC-P）K =（2031.5-400 ）0.80 =1305.2 ( 万吨) 8 号煤层服务年限： T=Z/A=1305.2/156.8=8.3年所以，本采区的服务年限为：16.2 年。第三章采区方案设计第一节采煤方法的选择采煤方法是采煤系统和回采工艺的总称。它的选择应该结合具体地质条件和技术条件，综合考虑高产、高效、材料消耗少，成本低、便于管理等因素。设计时应尽量采用行之有效是先进技术，积极提高机械化水平。采煤方法的选择应结合本设计采区的实际情况，采用合理的采煤方法。我国常用的几种中厚煤层采煤方法有如下两种：表 3-1 采煤方法技术特征表序号采

18、煤方法体系整层与分层推进方向采空区处理采煤工艺适应煤层基本条件名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-9 1 单一走向长壁采煤壁式整层走向垮落综、普、炮薄及中厚2 单一倾向长壁采煤壁式整层倾向垮落综、普、炮薄及中厚一、选择采煤方法的制约因素采区煤层赋存状况及地质条件开采水平的划分和采区巷道布置现有技术及设备采区储量、生产能力及服务年限等二、采煤方法的选择采区各煤层条件如下煤层号走向长度倾向长度煤层倾角（）7 号2

19、300 1200 两层煤平均 198 号2500 1500 第一开采水平布置在 -100m 标高处。采区内共有可采煤层2 层，煤层平均倾角 19，煤层平均厚度分别为3.2m,4.0m. 该采区偏西部有一小断层，落差极小，围岩稳定，无明显的其他地质构造。根据本采区的实际情况，采用走向长壁双翼后退式采煤方法，这种采煤方法煤炭 损失少，劳动成本低，劳动条件好，容易实现集中生产和高产高效，便于管理。第二节采区巷道布置一、采区走向长度本采区平均走向长度7 号煤层为 2100m 、8 号煤层为 2200，东、西、中部各有一条断层。二、工作面长和工作面数目7 号煤层中工作面走向长2100m ， 8 号煤层中

20、工作面走向长2200m.工作面长160m ，7 号煤层倾向长 920米、8 号煤层倾向长度 950 米左右， 7 号煤层分为 5个区段十个工作面、 8 号煤层分为 5 个区段十个工作面。三、采区形式采区内在煤层下部岩石中布置运输大巷，作为整个采区的主要运输大巷。各阶段通风行人巷由底板绕道与运输大巷相联通。采区内分区段开采。回风大巷布置在采区上部。采区进风采用上行式通风工作面采用U 型后退式通风。采区形式为双翼同时开采。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 31

21、页 - - - - - - - - - 31-10 四、采区上山的布置采区布置三条上山，通风上山、运输上山、轨道上山。根据服务年限，将三条上山布置在岩层中，运输上山和轨道上山在同一水平面上。采区内在煤层下部岩层中布置回风上山，作为整个采区的主要回风上山，各区段通风行人巷由石门绕道与回风上山相联通。 在回风上山相隔 30m的岩层内布置主运输上山。在运输上山相隔20m的岩层内布置轨道上山。五、区段联络巷道布置在区段回风巷和区段运输巷之间的煤柱内每隔100m开一条联络巷。六、区内煤层开采顺序先采第一区段两侧工作面同时开采，采用下行式开采。第三节巷道断面设计一、巷道断面设计应满足的条件保证人员通行安全

22、；1. 合理布置该断面的管路及电缆等；2. 断面能过最大风量时，不得超过煤矿安全规程规定的风速；3. 按水量要求，设置水沟；4. 不得小于煤矿安全规程规定的最小净断面和最小净高度；5. 满足其它要求，如需在巷道一侧堆放坑木和材料或安装其它设备等。二、巷道断面的选择1、选择断面形状应考虑的素1)巷道所处的位置及围岩的物理力学性质、矿山压力的大小及作用方向；2)巷道的服务年限和用途；3)巷道的支护式和支护材料；4)施工技术及其装备的情况；5)邻近矿井同类巷道断面的断面形状及其维护情况等。当巷道围岩比较稳定，矿山压力不大，服务年限不长时，一般宜选用矿用式字钢支架、 锚杆或钢筋混凝土支架进行支护，其断

23、面形状一般为梯形或矩形。如采区内的准备巷道和回采巷道。当巷道围岩不太稳定，矿山压力较大，且服务年限较长时，一般宜采用锚喷、混凝土砌碹或U型钢可伸缩性支架进行支护，断面形状一般为拱开、圆形或椭圆形。设计运输大巷位于岩石中，顶板压力较大，服务年限较长且巷道围岩比较稳固，为了减少一使用过程中掘进费用和维护费用，多采用拱形断面。拱形断面一般包括半圆拱、 圆弧拱和三心圆拱形。 在目前条件下多采用半圆拱。2、案比较1）半圆拱形断面：目前开拓、准备巷道和硐室普遍采用的断面形状，多名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

24、 - - - - - - 第 10 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-11 在顶板压力大，侧压小，无底鼓的条件下使用。2）圆弧拱形断面：由于光爆锚喷支护的推广，拱部成形好，施工方便，多用于准备巷道。当跨度较大时，较半圆拱形断面利用率高。3）圆形断面：围岩松软，有膨胀性，四周压力均很大，用其它形状不能抵抗周围压力时采用。4）三心圆拱形：与半圆拱形相比，拱顶承压能力差，但断面利用率高，适用于围岩坚硬的开拓巷道，上（下）山和硐室。5）椭圆形断面：当巷道四周压力很大时，且分布不均时，根据顶压和侧压的大小，采用竖直或水平布置。综合以上地质条件及方案比较：本采区由于服务年限长，且

25、布置在岩石中，采用锚喷支护，开拓巷道顶压大，测压小，无底鼓，故该设计采区考虑用半圆拱形断面的运输大巷。三、巷道断面尺寸的确定巷道断面净尺寸，应根据该巷道内运行车辆或其它运输设备的最大轮廓尺寸以及架设管线、行人、设备的运送、安装、检修和施工要求等因素确定，并应按通风要求进行验算。1、 巷道断面净宽度的确定巷道净宽度是运输设备的最大轮廓尺寸，煤矿安全规程所规定的人行道宽度以及有关的安全间隙相加之和。另外，当水沟设于人行侧，且水沟净宽大于等于500，应根据轨道铺设的要求加宽人行道。拱形断面的主要运输巷道净宽度，综采矿井不宜小于3.0m，其它矿井不宜小于 2.0m，拱形巷道的其它巷道净宽度不宜小于2.

26、0m，矩形巷道断面净宽度不宜小于 2.0m，梯形巷道断面顶部净宽度不宜小于1.8m。由于本采区年产119.4(149.3) 万吨，产量大，所以采用600 轨距，双轨中心距为 1600的双轨巷道。76ZK -6/250 架线式电机车牵引，宽1360 ，高1500 。MD3.35-6型 3.0t 底卸式矿车 3450 长，宽 1200，高 1400 。依据煤矿安全规程取人行侧宽c=1000，非人行侧宽a=500。则两电机车之间的距离为1600-1360=240200，满足煤矿安全规程的有关规定。设计采区彩双轨巷道布置，因此巷道净宽度：B=a1+b+c1 B 巷道净宽度，；名师资料总结 - - -精

27、品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-12 a1非人行侧轨道（或输送机）中线到巷道墙之间的距离，； c1人行侧轨道（或输送机）中线到之间的距离，； b 轨道（或轨道与输送机）中线之间的距离，；故巷道净宽度为： B=a1+b+c1=（500+1360/2）+1600 +（1000+1360/2）=4460。2、 拱形巷道净宽度： H=h3-hb-h0式中： H巷道净高度，； h3墙高，；hb从巷道底板到道碴面的高度，由铺轨参数确定，；

28、h0拱形巷道拱高，。（1） 拱高：半圆拱形巷道拱高为巷道净宽度的一半，即：R= h0=B/2=2230 ；（2） 墙高：为了满足行人安全、运输通畅，设备运送，安装和检修的需要，拱形巷道墙高在一般情况下可以参照表3-3-1 中公式进行计算。表 3-3-1 拱形巷道净高计算参照表按人行高度要求计算h31800+ hb-22()RRj-；按架线电机车导电弓要求计算h3h4+hc-221()()Rnkb-+按管子悬吊高度要求计算导电弓h3h5+h7+hb-222()2DRkmb-+电机车h3h5+h7+hb-22112()22ADRmb+按 1.6 高度范围内人行宽度要求计算h31600+h22112

29、()2ARcb-+0- 按设备上缘至拱壁最小安人行侧h3h+hc-22112()2ARcb-+确定巷道壁高 h3： 按架线式电机车导电弓子要求确定h3：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-13 h3h4+hc-221()()Rnkb-+；按煤矿安全规程规定，取h4=2200，查表选用 30 /m 钢轨，再查表得hc=410 ， 道 碴 高 度hb=220 ； 取n=500 ， k=360 ，b1=B/2-a

30、1=4460/2-1180=1050 . 故 h32200+410-22(2230500)(3601050)-+=1607 按管道装设要求确定h3：h3h5+h7+hb-222()2DRkmb-+ h5渣面至管子底高度； h7管子悬吊件总高度； m 导电弓子距管子间距； b2轨道中线与巷道中线距离； D 压气管法兰盘直径。按照煤矿安全规程要求取h5=2000，h7=900，m=300,D=335 , b2=B/2-c1=4460/2- （1000+1360/2）=500；故 h32000+900+220-223352230(360300550)2-+=1366 ；按人行高度要求确定h3: h3

31、1800+ hb-22()RRj-；其中 j 距壁 j 处的巷道有效高度不应小于1800 ，j 100 ，一般取j=200 。 h31800+ 200-222230(2230200)- =1076 。综上计算，并考虑有一定的余量，确定本巷道壁高为h3= 4210 ，则巷道断面净高度 H=h3-hb+h0=1800-220+2230=3810. 3、 确定巷道断面面积S：巷道设计掘进宽度： B1=B+2T=4460+2 200=4860. 巷道设计掘进高度： H1=H+hb+T=3810+220+100=4130 巷道设计掘进断面面积：S1=B1(0.39B1+h3)=4860（ 0.39 48

32、60+1800）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-14 =17.9m2巷道净断面面积： S=B (0.39B+ h3)=4460(0.39 4460+1800)=15.7m2 下列为轨道的断面设计图：44604860180022038102000380600600150020005001360240 136010001050550半圆拱型巷道断面设计( 锚喷 B = 4460 )比例 1：50名师资料总结

33、 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-15 44604860180022038102000380600150026013205201000160013601000550半圆拱型巷道断面设计( 锚喷 B = 4460 )比例 1：504、水沟（1）一般布置在行人侧。当非行人侧有适当的空间时，亦可布置。应尽量避免穿越轨道或运输机。（2）在确定水沟流速时，应以煤，泥等杂物不沉淀为原则。设计采区水沟采用混凝土砌筑，最大流速510

34、m/ 当运输大巷和回风大巷的掘进工作面超过采区沿走向的中央位置一定距离（100m左右）后，即可开始采区的准备工作。首先，在采区沿走向的中部位置，由运输大巷开掘采区下部车场，并由此在距离煤层底板1520m的岩石中开掘轨道上山、行人回风上山及运输上山。当上山掘至采区的上部边界，轨道上山的上部车场与回风大巷相通，运输上山名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-16 直接与行人回风上山连接，形成通风回路。然后，在第一区

35、段下部掘进中部车场，并由此向采区边界掘进区段运输平巷，与运输上山之间开掘溜煤眼，与此同时，在第一区段的上部掘进回风平巷，掘进回风石门与回风大巷相连通。在掘进上述巷道的过程中，要将下部的采区煤仓、采区变电所、上部的绞车房等硐室及相关联络巷道掘完，并完善车场。这样第一区段的采煤工作面就准备完毕。各巷道及硐室的规格质量经检验合格后，即可安装机电设备移交生产。第四章回采工艺第一节落煤一、落煤方法：采用走向长壁采煤法，使用双滚筒采煤机割煤，工作面端头割三角煤斜切进刀方式，双向割煤往返一次割两刀，截深0.8 米。根据本采区设计生产能力为 119.4-149.2 万吨，采煤机适宜选用MXA-380E/4.5

36、型。二、采煤机主要技术特征表 4-1 采煤机技术特征表采煤机MXA-380E/4.5牵引方式交流电牵引电动机采高(m) 2.0 4.5 牵引力 (kN) 574360 功率930kw 灭尘方式内处喷雾牵引速度(m/min) 07.5 12 台数1 煤层倾角035 主机重量53t 电压3300v 截深() 800 机面高度1940.8mm 厂家西安煤机厂滚筒直径1800 ,2000 卧底量90-190mm 三、采煤机进刀方式方案比较：（1）直接推入法进刀：分析：其过程与单滚筒采煤机直接推入法进刀相同。因该方式需提前开出工作面端部切口，而且大功率采煤机和重型输送机头（尾）叠加在一起，推移困难，固而

37、很少采用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-17 （2）综采面中部斜切进刀分析：中部斜切进刀方式可以提高开机率，适用于较短的综采面，采煤机具有较高的空牵引速度；工作面端头空间狭小，不便于采煤机在端头停留并维修保养；采煤机装煤效果较差的综采面。但是采用该方法，工作面工程规程质量不易保证。（3）滚筒钻入法进刀分析：钻入法进刀要求采煤机滚筒端面必须布置截齿和排煤口，滚筒不用挡板，若用门式挡煤板，钻入前需将其找开

38、，并对输送机机槽，推移千斤顶，采煤机强度和稳定性都有特殊要求，采高较大时不宜采用。（4）工作面端部斜切进刀分析：综采面斜切进刀， 要求运输及回风平巷有足够宽度工作面输送机机头（尾）尽量伸向平巷内，以保证采煤机滚筒能割至平巷的内侧帮，并尽量采用侧卸式机头，若平巷过窄需要人工开切口。综合考虑：本采区工作面的采煤机进刀应采用工作面端部斜切进刀。一、采煤机割煤方式采煤机往返一次割两刀，双向割煤，采高3.2（4.0 ）米，最大牵引速度 12米/ 分。二、合理截深的选择根据设计产量， 生产能力以及采煤方法等要求，选择截深为 0.8 的采煤机。第二节支护一、支架选型及规格的确定由于煤层顶底板均为粉砂岩或泥岩

39、，属于中等稳定顶板，老顶属于级，老顶来压明显。矿井为高瓦斯矿井，选架时要求通风良好，选用支撑掩护式支架，优点是支撑掩护式支架反撑力大，切顶性强，防护性能好，通风面大，稳定性好。在选取支架时，通常所选用支架的最大结构高度比最大采高大200 左右，最小结构高度比最小采高小250350。煤层顶底板岩性为粉砂岩，判断为中等稳定顶板，老顶为级顶板，周期来压明显。有关 ZY3600/25/50 液压支架的特征参数详见表4-2：表 4-2 ZY3600/25/50 型支架参数型号ZY3600/25/50 运输尺 (mm) 360016002500 煤层厚度2.8 4.8m 支护强 (mpa) 0.8667

40、支撑高度3.1 5.0m 工作阻力 (kn) 3600 支架类型支撑掩护式厂家山东淄博天晟煤矿装备有限公司二、工作面支架布置方式工作面上下端头各配置一组从柱，与端头支柱和过渡架，其余为中间架，大采工作面必须采取防止支架的倾倒及发生倒架措施，可以采用排头锚固架、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-18 中间架的防倒千斤顶组成锚固站，中间架增设斜拉千斤顶，保证移架质量、移架数。防止相邻架脱离，坚持每移必调。第三

41、节采空区处理方法一、确定采空区处理方法随着采煤工作面的不断向前推进，顶板悬露面积越赤越大，为了工作面的安全和正常生产，就需要及时对采空区进行处理。由于顶板特征，煤层厚度和保护地表的特殊要求等条件不同，采空区有多种处理方法，但最常用的是全部垮落法。全部垮落法，当工作面从开切眼推进一定距离后，主动撤除采灯工作空间以外的支架，使接顶自然垮落以后随着工作面的推进，每隔一段距离就按计划回柱放顶。这样可以减少工作面的控顶距，而且由于顶板垮落后破碎岩石体积膨胀而充填采空区，从而减轻工作面压力和防止对工作面产生不良影响。本采区为走向长壁采煤法，采用全部垮落法处理采空区。二、确定控顶距及放顶距，以及特种支架形式

42、控顶距、放顶距根据采煤机及液压支架型号确定。根据采煤机的最大移动步距，工作面最大控顶距为4000，最小控顶距为3400。端头支护：工作面上、下采用锚梁网支护，端头液压支架护顶。第四节采煤工艺一、采煤机工作面生产能力：Q采=60MBrKVC 式中： M ，B工作面采高，截深；Kt1/ （t2+t3+t4）, 取 0.4 ；R 容重；VC采煤机最大牵引速度。 Q采= 603.2 0.8 2.43120.4=1792t/h 年产 119.4 万吨，所以日产量为： Q日=1194000/300=3980t。所以本采区每小时出煤3980/20=199t 。在选用机械化采煤的工作面，其工艺过程大简化，设计

43、时应注意设备的配套，以采煤机的生产能力为主要依据，而其它配套单机（如运输机、转载机等）的生产能力应略大于采煤机的生产能力。选择综采工艺， 即在综合机械化采煤， 选用性能优良的较大功率的采煤机，强力刮板输送机，液压支架及其他配套设备进行生产。选择理由为综合机械化与普通机械化相比有工作面单产高，回采功效高，生产安全等优点。为了保证在生产过程中，刮板输送机能够按工作面方向正常前进。通常采用采煤工作面以3-5 度的倾角进行伪倾斜开采，这样可以使刮板输送机“既不上移也不下划”按照工作面设定方向正常工作。采煤工艺主要包括落煤、 装煤、运煤、 工作面支护和采空区处理五个方面。(1) 落煤使用双滚筒采煤机割煤

44、，双向割煤往返两刀，上行割煤、移架、推移输送机，下行重复上行时的工序，截深0.8m。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-19 (2) 装煤采煤机落煤以后直接落入刮板输送机中，浮煤由铲煤板和人工装入刮板输送机中。(3) 运煤由刮板输道机经转载机胶带输送机运到采区煤仓，然后由大巷装车站运于井底车场。(4) 支护工作面内部使用支撑掩护式液压支架支护；工作面端头支护方式为基本支架加走向迈步台棚支护，并采用超前支护方

45、式，超前20m左右。(5) 采空区外理方法有全部垮落法、缓冲法、刀柱法和充填法。本采区采用全部垮落法处理采空区。第五节生产技术管理一、作业形式：（一）采煤机工作方式1、采煤机的转向和位置采煤机滚筒转向为“右顺左逆” ，位置为“前顶后底”。2、方式 和进刀方式往返一次割两刀，端部斜切进刀。（二）移架工作面采用支撑掩护式支架，随采煤机割过后，顺序移架距同采煤机截深。（三）移输送机工作面放置两部刮板输送机在近煤壁和靠采空区侧各设一部，两部输送机在放煤后同时移动。二、循环方式：生产制度采用三八制，既“两班半采半班准”，即：第一班，第三班，推输送机，割灯、移架，每班割两刀，第二班前半检修后半生产。第六节

46、采煤方法图的设计及绘制一、回采工作面循环作业图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-20 一二三班 时 面 长/m生 产 循 环 图 表二、回采工作面劳动组织表工种出勤人数一班二班三班合计班长2 2 2 6 采煤机司机3 3 3 9 支架工4 4 4 12 泵站司机1 1 1 3 端头支架工4 4 4 12 电修工3 4 3 10 检修工5 5 巷道维修工5 5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -

47、- - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-21 杂活工2 2 2 6 合计19 30 19 68 三、技术经济指标表序号项目单位指标1 工作面倾角（ ）19 2 工作面长度m 160 3 工作面采高m 3.2 （4.0 ）4 进刀深度m 0.8 5 日进度m/d 4.0 6 日产量t/d 3980（4977）7 时产量t/h 199(249) 8 昼夜出勤工工68 9 回采工效率吨/ 工58.5(73.2) 10 截齿消耗个/ 万吨40 11 乳化液消耗千克

48、/ 万吨60 12 工作面回采率% 80 13 油脂消耗千克/ 万吨60 第七节安全技术措施一、煤柱的一般规定（一）采区煤柱的留设主要石门，大巷及上、下山保护煤柱的留设，按照建筑物，水体，铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程的相应条款的规定执行。当采区煤层边界与采区上方建筑物，水体，铁路等煤柱相结合一并考虑留设时，必须按照该规程相应条款规定留设。据调查，一般煤层大巷保护煤柱两侧各宽50100m ；上、下山保护煤柱，其间宽 2040m ，两侧各宽 5080m , 本采区回风大巷两侧留设50m左右煤柱。（二）采区边界和分带巷道煤柱采区边界煤柱一般为1020m （两个采区之间），当采区边界亦为井田边

49、界时，煤柱尺寸大小按井田边界煤柱要求留设；分带巷道煤柱宽度为520m ，厚煤层则取上限。护巷煤柱（如大巷，采区上、下山等）留设时，在使用安全的前提下，还应便于煤柱回收。当采区处于带压开采（如受岩溶水威胁）时，所留煤柱还必须满足隔水要求，在突水危险区域开采时，所留煤岩柱必须是安全的隔水厚度，具体留设方法，要示必须按照在矿井水文地质规程规定执行，一般来说，井田边界煤柱 40 米， 河流保护煤柱为河床两侧各40 料米， 大的断层一侧留煤柱1540 米，有时也根据具体情况而定。1、井巷两侧煤柱名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

50、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 31 页 - - - - - - - - - 31-22 运输大巷为岩石大巷无留煤柱， 分带运输巷与分带通风巷间留设20m煤柱。2、境界煤柱该采区边界上部以断层为界， 根据断层落庆功特留设35 米煤柱。采区下部以运输大巷为准预留20 米保护煤柱。采区两部边界预留10米保护煤柱。3、老窑或旧采区边界煤柱该采区内无老窑或旧采区，不需留煤柱。二、瓦斯爆炸的措施瓦斯爆炸必须同时具备三个条件：（1） 瓦斯浓度在爆炸范围内；（2） 高于最低点燃能量的热源存在的时间大于瓦斯的引火感应期；（3） 瓦斯-空气混合气体中的氧气浓度大于12% 。后一条