某矿采区设计.doc

1、第五章采区布置及装备第一节采煤方法一、采煤方法的选择1、煤层赋存条件区内主要可采煤层为批准开采的山西组3 号和太原组 8-2、15-1、 15-3 号煤层，现将各煤层分述如下：位于山西组下部的 3 号煤层，上距 K 8 砂岩 28.3739.60m，平均 33.47m。下距 K 7 砂岩 3.8320.03m，平均 13.05m，下距 8-2 号煤层 31.2375.56m，平均 54.39m。煤层厚 5.807.27m，平均厚 6.64m，煤层结构简单，局部含一层夹矸，层位、厚度均稳定，全井田可采（部分已采空） 。3 号煤层顶板多为泥岩、砂质泥岩；底板多为泥岩，局部为细粒砂岩。位于太原组三段

2、下部的 8-2 号煤层，上距 K 5 灰岩下 10.4517.78m，平均 14.44m，下距 K 4 灰岩 10.13 19.91m，平均 14.53m，上距 3 号煤层 31.2375.56m，平均 54.39m，下距 15-1 号煤层 46.5964.19m，平均 61.76m。煤层厚 0.502.42m，平均 1.66m，局部含一层夹矸，层位较稳定。对比可靠，全井田可采。8-2 号煤层顶板主要为泥岩、砂质泥岩；底板为泥岩，局部为细粒砂岩。位于太原组一段上部的15-1 号煤层，上距 K 2 石灰岩，平均，2.676.96m5.36m上距 8-2 号煤层 46.5964.19m，平均 61

3、.76m；下距 15-3 号煤层 2.45 5.37m，平均 4.13m。煤层厚 0.74 1.37m，平均厚 1.05m，无夹矸，层位、厚度稳定，全井田可采。15-1 号煤层顶板多为泥岩、 砂质泥岩、局部为炭质泥岩； 15-1 号煤层底板多为泥岩、砂质泥岩。位于太原组一段下部的15-3 号煤层，上距 15-1 号煤层 2.455.37m，平均 4.13m，下距 K 1 砂岩 1.734.59m，平均 3.19m,煤层厚 0.561.91m，平均 1.46m。结构较复杂，局部夹 23 层夹矸，层位稳定、厚度较稳定，全井田可采。15-3 号煤顶板多为泥岩，底板多为泥岩、铝质泥岩和细粒砂岩。各煤层

4、赋存情况见表2-1-1。2、其他开采技术条件根据整合地质报告所述，本矿井为低瓦斯矿井，煤层易自燃，煤尘有爆炸危险，3号煤层矿井水文地质类型为中等，8-2 号煤层矿井水文地质类型为中等，15 号煤层矿井水文地质类型定为中等，无地温异常区。3、采煤方法根据矿井煤层的赋存特点， 煤层厚度、煤层结构、顶底板岩性，以及其他开采条件，综合考虑井田地质条件，结合开拓布置，设计确定采用走向长壁和倾斜长壁相结合的采煤方法，全部垮落式管理顶板。二、采煤工艺的确定1、3 号煤采煤工艺3 号煤的煤层厚度在5.87.27m,平均 6.64m,可供选择的采煤工艺有： 分层综采、放顶煤综采、大采高一次采全厚综采。参考本矿周

5、边的漳村及王庄煤矿采煤工艺，由于本井田内首采的 3 号煤层煤层厚度大、回采条件简单，3 号煤具有良好的冒放性，加之三元煤业及其控股的中能煤业均采用综采放顶煤工艺，所以无论是在设备和管理上都便于集中统一管理，故本设计推荐3 号煤采用放顶煤综采工艺。2、8-2、15-1、15-3 号煤采煤工艺根据这三层煤的赋存条件，可供选择的采煤工艺有高档普采和综合机械化开采。结合国内外目前综采机械装备水平，以及类似条件矿井的生产经验，由于综采工作面具有安全性好，工艺简单，产量高，工作面采出率高等特点，设计采用综采工艺开采。三、工作面主要设备选型由于井田内 4 层可采煤层厚度变化较大， 本设计分别对两种采煤工艺进

6、行设备配备，矿井初期只装备3 号煤的放顶煤综采工作面设备。（一） 3 号煤回采工作面设备选型本矿井为整合矿井，工作面主要采煤设备按安全高效工作面进行配备。按目前国内采煤设备装备水平及制造工艺，为节约投资，设备立足国产。根据国内高产高效矿井生产经验，综采工作面应具有较长的工作面长度，采煤机具有大截深、大功率（可切割夹矸） 、较快的切割速度，液压支架移架速度快且与可弯曲刮板输送机相匹配，回采工作面带式输送机具有长距离、大运量、大功率等特点。1、液压支架 支架支护强度根据矿井的煤层地质条件，按倍数岩重法计算液压支架的支护强度，公式如下：P1000NM9.8 10-6式中：P 支架支护强度， MPa；

7、M 煤层采高，设计取M 2.6m；顶板岩石容重， 2.6t/m3；N 岩重倍数，按中等稳定以下顶板考虑，取68。P1000（68）2.6 2.6 9.8/10-6 0.40 Mpa 0.53Mpa 支架工作阻力的确定F1000PA(L+C)式中：F 支架工作阻力， kN ；P 支架支护强度， MPa，设计取 0.53；A 支架中心距， A=1.5m；L 支架顶梁长， L=4.5；C 梁端距， c=0.20.35m，取 c=0.3m；则： F=10000.53 1.5 （ 4.5+0.3） 3816kN 支架结构高度放顶煤液压支架支护高度应与采高相适应，本设计机采高度为2.62.8m；其推移行程

8、要与采煤机截深相匹配；移架速度要适应采煤机的牵引速度。根据以上计算，设计选用ZF5400-17/32D 型支撑掩护式低位放顶煤液压支架，该支架支护高度 1.7 3.2m，支护强度 0.75MPa。该支架采用正四连杆摆尾梁式低位放顶煤四柱支撑掩护式。该型支架具有以下特点：a、前后立柱间有宽畅的行人通道。b、有较强的整体稳定性和抗冲击能力。c、采用摆尾梁式。 过渡液压支架工作面过渡液压支架选用ZFG6500/19/33D 型支撑掩护式地位放顶煤液压支架，该支架支护高度 1.93.3m，支护强度 0.785MPa。2）采煤机（ 1）采煤机平均割煤速度VcQ（L2I）3 6 60 k（ L Hc C

9、cH fC fLf ） r BQTd式中：Hf 放顶煤平均厚度， 设计机采高度为 2.6m，按 3 号煤平均厚度6.64m 计算，工作面顶煤平均厚度为4.04m；Cf 顶煤回收率， 75%；L f 沿工作面方向放顶煤面长，140m；Q 工作面平均日产量，设计按1820t/d 考虑；HC 平均割煤高度， 2.6m；B 采煤机截割深度， 0.60m；实体煤容重，为1.37t/m3；CC 工作面采煤机割煤回收率，95%；L 工作面长度， 150m；I 采煤机开缺口行程， 45m；Td 采煤机返向辅助时间，设计取5.0min；k 采煤机开机率，设计取0.6%。代入参数计算：Vc 1820 （15024

10、0）36600.60 （1500.952.64.040.75140） 1.370.6051820 1.01m/min（2）采煤机平均落煤量Qc=60 B Hc Vc Cc=600.60 2.6 1.02 1.43 0.95127.12t/h（ 3）采煤机最大生产能力 Qmax 和最大割煤速度 V maxQmax=kcQc式中：Qmax 采煤机最大落煤量， t/h；kc 采煤机割煤不均衡系数，取1.4。则： Qmax=1.4 127.12=177.97t/h又： V max=KcVc式中： V max 采煤机最大割煤速度， m/min。则： V max=1.4 1.01=1.41m/min（ 4

11、）采煤机截割功率N 60BHV maxHW/3.6式中： N采煤机切割功率， kW ；HW采煤机割煤能耗系数，取2.53。则： N=600.60 2.6 1.41 (2.5 3)/3.6=91.65kW 109.98kW根据以上计算，所需采煤机功率并不大，但考虑煤层的硬度、夹矸情况，结合目前国内安全高效回采工作面的设备配置，以及周边煤矿生产实际，设计选用MG160/390-WD 型电牵引采煤机，其主要技术特征如下：电动机总装机功率为390kW，其中切割功率为2160kW ；电压 1140V；采高为 1.3 2.9m；截深： 0.6m；牵引方式：交流变频电牵引；牵引速度 07.0m/min；灭尘

12、方式：内外喷雾3）工作面刮板输送机对于综放回采工作面，前、后刮板输送机应考虑工作面的采放比，并与工作面采煤装备相配套。（ 1）前刮板输送机前刮板输送机的运输能力应不低于采煤机的最大割煤能力，故前刮板输送机的运输能力为 :QqQmax177.97t/h（ 2）后刮板输送机前、后刮板输送机之间的配套主要取决于回采工作面的采放比。3 号煤层平均开采厚度为6.64m，采煤机的切割高度一般为2.6m，放顶煤的高度为4.04m 左右，采放高度比为1:1.55。后部刮板输送机的能力应与放煤能力相适应，根据采放平行作业的要求，工作面平均放顶煤速度 V f 为：V fL fL 2LSL m3t dt dtt1V

13、C式中：V f 工作面平均放顶煤速度，m/min ；L f 工作面放顶煤区段长度，140m；L 工作面的长度， 150m；L S刮板输送机弯曲段长度，35m；L m采煤机两滚筒中心距，取5.8m；td 采煤机的反向辅助时间，取5.0min；tdt工作面端头作业时间，取10.0min；t1 工作面放顶煤辅助工序时间，取25.0min；V C采煤机平均割煤速度， 1.01m/min。则：V f1400.63( m / min)1502355.8510251.023工作面平均放顶煤能力Qf 为：Qf =60HfBCf(1+Cg ) Vf式中：Qf 工作面平均放顶煤能力，t/h；Hf 放顶煤高度， 4

14、.04m；B 采煤机滚筒截深， 0.60m；Cf 放顶煤的回收率，取75%；煤的容重， 1.37t/m3；Cg 放顶煤的含矸率，取15%；V f 工作面平均放顶煤速度，0.6m/min。则： Qf=604.04 0.60 0.75 1.37 (1+0.15) 0.60=103.11t/h后部刮板输送机能力Qh 为：QhKfK yQf式中：Qf 工作面平均放顶煤能力，t/h；K f 工作面放顶煤不均匀系数，取1.25；K y运输方向及倾角修正系数，取1.2。则： Qh 1.25 1.2 103.1541.67(t/h)根据以上计算，为使前后刮板输送机能互换使用，前、后刮板输送机均选用SGD-63

15、0/180 型，该刮板输送机运输能力为450t/h，电机功率为 290kW。4）综放工作面破碎机、转载机和带式输送机为了保证割煤和放顶煤工序平行作业，工作面运输巷设备能力应满足前、后刮板输送机同时出煤的要求，考虑到割煤和放顶煤作业的不均衡性，破碎机、转载机和带式输送机的能力按下式确定：QQCQ f( K C1)2 QC2( K f1)2 Q f 2式中：Qc采煤机的平均落煤能力，取127.12t/h；Qf 放煤能力，取 103.11t/h；K C采煤机割煤速度不均匀系数，取1.3；K f 工作面放煤流量不均匀系数，取1.3。则：Q127.12103.11(1.31)2127.122(1.31)

16、2103.112279.33(t / h)根据以上计算，对工作面的破碎机、转载机和工作面运输巷可伸缩带式输送机选型如下：转载机选用 SZB730/40 型刮板转载机，功率 40kW ，电压 1140V，转载能力 400t/h。破碎机选用 PEM1000 650 型破碎机，功率 55kW，电压 1140V，破碎能力 450t/h。工作面带式输送机选用 SSJ800/90型输送机，电机功率为 90kW，电压 660V，长度700m，输送能力 450t/h。综放工作面主要设备选型结果见表5-1-1。表 5-1-13 号煤综放工作面主要设备技术特征序号设备名称型号主要技术特征1双滚筒采煤机MG160/

17、390-WD切割部功率 1602kW ，总功率 390kW，1140V2液压支架ZF5400/17/32D支撑高度 1.73.3m，工作阻力 5400kN3过渡液压支架ZFG6500 -19/33D支撑高度 1.93.3m，工作阻力 6500kN4架前刮板输送机SGD-630/180功率 290kW，1140V，输送能力 450t/h5架后刮板输送机SGD-630/180功率 290kW，1140V，输送能力 450t/h6破碎机PEM1000650功率 55kW，1140V，破碎能力 450t/h7转载机SZB730/40功率 40kW，1140V，转载能力 400t/h8乳化液泵站WRB-

18、160/31.5功率 110kW， 660V，160L/min ，两泵一箱9喷雾泵站XPB200/5.5功率 22kW，660V，泵站公称流量 200L/min10可伸缩带式输送机 SSJ800/90功率 90kW，1140V，输送能力 450t/h，（二） 8-2、15-1、15-3 号煤回采工作面设备选型（约10a 后布置）“整合地质报告 ”提供本矿井 8-2、15-1、15-3 号煤层厚 0.502.42m。平均 1.66m，但通过对井田内8 个钻孔进行统计分析， 8-2、15-1、15-3 号的煤厚在 0.5 2.01m平均 1.26m，各煤层结构简单。为兼顾各煤层回采，设计为8-2、

19、15-1、15-3 号统一配备一套薄煤层综采工作面设备，根据周边同类矿井生产经验，综采工作面应具有较长的工作面长度，采煤机具有大截深、大功率（可切割夹矸）、较快的切割速度，液压支架移架速度快且与可弯曲刮板输送机相匹配，回采工作面带式输送机具有长距离、大运量、大功率等特点。1、液压支架根据矿井的煤层地质条件，按倍数岩重法计算液压支架的支护强度，公式如下：P1000NM9.8 10 6100071.66 2.6 9.8 10 60.25MPa式中：P支架支护强度， MPa；N与煤层顶底板分类相关系数，取7；M 煤层采高， 1.26m；顶板岩石容重， 2.6t/m3。根据以上计算，设计选用ZY480

20、0/85/19 型液压支架，该支架支护高度0.851.9m，支护强度 0.46MPa.2、采煤机综采机组每班开机率为60%，长壁综采工作面年产量按0.6Mt 考虑，日产量应在 1820t 左右，相应的采煤机的平均截割牵引速度为：V1820( LI )( LHBrC )3TK60式中：L 工作面长度，取150mH 采高，平均取1.26mB 截深，取0.60m 煤层容重，取1.42t/m 3T 每班工作时间，取6hI 采煤机开缺口行程，取45mK 采煤机开机率，取60%C 工作面回采率，取97。代入则得：V=3.6m/min在采煤过程中， 采煤机实际落煤量和割煤速度是一个随机值，因此 ,采煤机的最

21、大割煤速度应较平均割煤速度有一定的富裕量。采煤机的最大割煤速度：V max1.2 V C 1.2 3.6 4.32(m/min)采煤机的最大割煤能力:Qmax60BHVmax 600.60 1.26 1.51 4.32 295.94(t/h)采煤机功率按下列计算经验公式计算：N (60 BHVmaxHw)/3.6式中：N采煤机所需功率， kW ；B采煤机截深，取0.6m；H采煤机切割高度（采高） ，1.26m；V 采煤机的最大切割速度，取4.32m/min；Hw 能耗系数，取值范围为2.53.0。N (60 BHVmaxHw)/3.6 (60 0.6 1.26 4.68 （2.53）)/3.6

22、=136.08163.30(kW)。根据以上计算，所需采煤机功率并不大，但考虑到煤层夹矸影响，根据以上计算，设计选用 MG2 100/460-WD 型采煤机，其主要技术特征如下：电动机总装机功率为400kW，电压 1140V；采高为 1.2 2.0m；截深 0.6m；牵引方式：交流变频电牵引；牵引速度 07.2m/min。3、刮板输送机刮板输送机输送能力要与采煤机生产能力相匹配；外形尺寸要与采煤机相匹配。工作面可弯曲刮板输送机选用SGZ630/180型，功率 290kW，电压 1140V，输送能力 450t/h。4、破碎机和转载机顺槽破碎机选用 LPS-500 型破碎机，功率 75kW ，电压

23、 1140V，破碎能力 500t/h。顺槽转载机选用 SZD-730/40 型刮板转载机，功率 40kW，电压 1140V，转载能力400t/h。5、带式输送机顺槽带式输送机选用 SSJ1000/125型可伸缩带式输送机， 功率 125kW ，电压 1140V，输送能力 500t/h。乳化液泵站和喷雾泵站选型为：乳化液泵站选用DRB200/31.5 型，由两泵一箱组成。喷雾泵站选用WPZ-320/6.3 型，由两泵一箱组成。薄煤 层综采工作面主要设备配备见表5-1-2。四、工作面回采方向工作面回采方式有前进式和后退式两种，前进式回采具有初期工程量省、投产快等优点，但在采空区维护工作面巷道比较困

24、难，技术复杂，维护费用高，且工作面漏风量大；后退式回采虽然初期需要掘出长距离的工作面巷道，但生产过程中其维护量小，随采随废，漏风量小，安全可靠。故设计采用后退式回采方式。表 5-1-2薄煤层综采工作面主要设备配备表设备名称设备型号主要技术特征采煤机MG2 100/460-WD总功率 400kW，1140V液压支架ZY4800/85/19支撑高度 0.85 1.9m，工作阻力 2800kN端头液压支架ZZ4800/85/19支撑高度 0.85 1.9m，工作阻力 2800kN可弯曲刮板输送机SGZ630/180功率 290kW，1140V，输送能力 450t/h转载机SZD-730/40功率 4

25、0kW，1140V，输送能力 400t/h破碎机LPS-500功率 55kW，1140V，破碎能力 450t/h可伸缩带式输送机SSJ800/90功率 40kW，1140V，转载能力 450t/h乳化液泵站DRB200/31.5喷雾泵站WPZ-320/6.3五、采煤工作面参数的确定（一）放顶煤工作面参数的确定1、工作面长度的确定回采工作面长度的确定主要考虑以下因素：工作面长度应与工作面输送机相适应，并有利于发挥采煤机的效能和提高工作面的单产与效率，还应与煤层赋存条件、地质条件相适应。由于高产高效回采工作面推进速度加快， 为了减少采煤机斜切进刀时间和工作面端口作业影响时间，提高有效开机率，必须进

26、一步加大工作面长度。工作面长度加大后，工作面可采储量增加，延长工作面连续推进时间，可以保证工作面稳产高产；加大回采工作面的长度，可以减少工作面的准备工作量和减少辅助作业时间，降低工人的劳动强度和提高采出率，并使矿井减少了生产环节，可充分发挥设备潜力，提高工作面单产，并减少搬家倒面次数，可降低生产成本。对综放工作面，随着工作面长度的加长，周期来压步距缩短，整个工作面呈现来压不同步特性，易在工作面中部形成周期来压压力重叠区，使顶煤破碎带加宽，有利于放顶煤。加大工作面长度，一方面可以提高产量，提高效率，降低成本；但另一方面，工作面过长不易管理，容易导致事故增多，反而不利于高产、稳产。鉴于本矿井初期开

27、采的3 号煤层厚度大，倾角平缓，地质构造简单，开采技术条件优越，设计确定回采工作面长度为150m。但在实际生产过程中，可以根据生产管理水平、地质条件以及采区具体情况对工作面长度进行适当调整。针对 8-2、15-1、15-3 号煤为薄中厚煤层的特点及周边类似矿井的工作面长度，设计确定回采 8-2、15-1、15-3 号煤的工作面长度为150m。但在实际生产过程中，可以根据生产管理水平、地质条件以及采区具体情况对工作面长度进行适当调整。2、工作面机采高度及采放比工作面机采高度的确定综合考虑了工作面通风行人、顶煤和煤壁的稳定性、工作面回收率等因素。增大工作面机采高度，缩小采放比虽然提高了工作面回收率

28、，但由于煤壁高，且本矿井煤质软，必将增大片帮的机率，对工作面稳产高产带来不利影响。采放比的大小，与开采煤层的厚度，煤层结构，顶煤的冒放性等因素有关。根据我国十多年来对缓倾斜煤层放顶煤开采经验，采放比大小与煤层硬度有着直接关系，在煤质中硬以下时节理发育时，其采放比一般以 1： 1 2.4 为宜。根据本矿井 3 号煤赋存条件及液压支架支护范围，考虑到工作面瓦斯涌出量较大，为加大工作面过风断面，结合本区其它同类矿井放顶煤开采经验，根据煤层瓦斯含量，确定工作面机采高度为2.6m。据此， 3 号煤平均厚度为6.64m，根据机采高度的确定，工作面放煤高度为4.04m，其采放比为 1： 1.55。3、工作面

29、放煤步距由于采放比为1： 1.55，为减少丢煤，提高煤炭回收率，本矿井宜采用割一刀放一次煤的形式，其放煤步距为0.60m。4、综放工作面年推进度1）工作面循环进度综放工作面采煤机有效截深为0.60m，则其循环进度为0.60m。2）工作面日循环数矿井工作制度为 “四六”制，三班生产，一班准备，每班工作时间6h。采煤机开机率 k1 =60，工作面长度L 1 =150m ，进刀长度l 1 =40m ，采煤机割煤速度 V 1 =1.01m/min ，则割煤一刀所需时间T 1 :T 1=40+1.25(L 1 l 1 )/V 1 =40+1.25 (150 40)/1.01=176min采煤机每班有效割

30、煤时间T1：T 1 =6600.60 216min工作面日循环数N1：N 1=3T 1 /T 1=3216/176 3.7，设计取3。年推进度：30.60 330 594m ，设计取580m 。（二）薄煤层工作面年推进度1、工作面长度的确定采煤工作面长度的确定主要考虑以下因素： 工作面长度要与矿井设计生产能力相适应，并有利于发挥采煤机的效能和提高工作面的单产与效率，还要与煤层赋存条件、地质条件相适应。由于高产高效采煤工作面推进速度快， 为了减少采煤机斜切进刀时间和工作面端口作业影响时间，提高有效开机率，必须进一步加大工作面长度。工作面长度加大后，一方面可延长工作面连续推进时间，保证工作面稳产高

31、产，减少工作面的准备工作量和减少辅助作业时间，降低工人的劳动强度和提高回采率，并减少搬家倒面次数，降低生产成本；但另一方面设备的故障率会增大，反而影响工作面产量。因此，必须确定一个合理的工作面长度。目前，国内高产高效综采工作面长度普遍在 180m260m 之间，并有逐渐加长趋势。神东矿区高产高效综采工作面长度在 250m 左右。鉴于本矿井后期开采的 8-2、15-1、15-3号煤层厚度较薄，倾角平缓，地质构造简单，开采技术条件优越，设计确定回采工作面长度为 150m。但在实际生产过程中，可以根据生产管理水平、地质条件以及采区具体情况对工作面长度进行适当调整。2、工作面机采高度整合地质报告提供本

32、矿井8-2、15-1、15-3 号煤层厚 0.502.42m。平均 1.66m，但是通过对 8 号煤的 8 个钻孔进行统计分析， 8-2、 15-1、15-3 号的煤厚在 0.52.01m平均 1.26m，结构简单。结合采煤设备配备，确定薄煤层工作面采高为 1.26m。3、工作面年推进度 工作面循环进度综采工作面采煤机有效截深为0.6m，则其循环进度为0.6m。 工作面日循环数矿井工作制度为井下 “四六”制，三班生产，一班准备，每班工作时间6h。采煤机开机率k1=60，工作面长度 L 1=150m，进刀长度 l1=45m，采煤机割煤速度V 1=5.0m/min，则割煤一刀所需时间T1:T1=3

33、0+k2(L1 l1)/V 1 =30+1.3 (150 45)/5.0=57.3min采煤机每班有效割煤时间T1：T1=6600.65 234min工作面日循环数N1：N1=2T1 /T1=3234/57.312.3，设计取 12。 工作面年推进度工作面年推进度： 120.6 330 2376m实际取 2376m。六、工作面生产能力1、3 号煤综放工作面生产时能力按下式计算：A=(L 1M 1 C1+L2M 2C2) S10-6L 1 工作面机采长度，取 150m；L 2 工作面放顶煤长度，取 140m；M 1 工作面平均机采高度，取2.6m；M 2 工作面平均放顶煤高度，取4.04m；S

34、工作面年推进度，取580m；煤体容重，取 1.37t/m3 ；C1 工作面机采采出率，取95%；C2 工作面放顶煤采出率，取80%；则： A =(150 2.6 0.95+1404.04 0.8) 5801.37 10-6=0.64Mt2、薄煤层综采工作面生产时能力按下式计算：工作面生产能力按下式计算： LS 106式中：工作面生产能力，Mt/aL工作面长度，取150；工作面采高，取1.26；S 工作面平均推进度，取2376m；煤层容重，取1.42t/m ；工作面采出率，取0.97。则： A =1501.26 23761.42 10-6=0.64Mt矿井移交生产及达到设计生产能力时，在3 号煤

35、层布置一个综放工作面，生产后期在 8-2、 15-1、15-3 号煤层中布置一个薄煤层综采工作面即可满足矿井生产需要。工作面产量及特征见表 5-1-3。表 5-1-3工作面产量及特征表采高长度年推容重采出率生产煤层工作面装备进度能力(m)(m)(t/m3)(%)(m)(Mt/a)3综放工作面6.641505801.3795/800.648-2、15-1、15-3薄煤综采工作面1.2615022001.42970.64掘进工作面0.06合计0.70七、工作面回采方式及接替顺序工作面回采方向有前进式和后退式两种。前进式回采具有初期工程量小，投产快的优点，但在采空区巷道维护比较困难，技术复杂，维护费

36、用高，且工作面漏风大，不利于通风管理，对易自然发火煤层的防火增加了困难；后退式回采虽然初期需掘出长距离的工作面巷道，但在生产过程中巷道维护量小，随采随废，漏风少，且提前掘出的两条巷道有利于探明工作面煤层赋存状况，便于生产管理。因此，本设计采用后退式回采。为保持采掘平衡，盘区内各煤层回采工作面主要实行顺采接替。采区内工作面由近至远接替，回采工作面巷道采用沿空掘巷。第二节采区布置一、首采区位置结合矿井开拓布置、设计生产能力、采区划分及开采技术条件，设计确定一采区为首采区。其理由如下：1、一采区位于井底附近，工程量少，建井工期短；2、该采区储量较多、回采区域大，有利于工作面接替。二、采区巷道布置由于

37、大巷布置于井田中部，采区面积比较小，故一采区不再布置准备巷道，直接利用大巷布置工作面巷道，即大巷兼做采区巷道，三条大巷分别是一条辅助运输大巷、一条带式输送机大巷和一条回风大巷。其中辅助运输大巷、带式输送机大巷沿3 号煤层底板掘进，回风大巷沿3 号煤层顶板掘进。根据工作面运输及通风的需要，以及工作面接替，工作面巷道采用双巷式布置，工作面巷道沿煤层底板布置。采区巷道布置详见图5-2-1。三、采区主要生产系统1、运输系统1）煤炭运输系统井下煤炭运输采用带式输送机连续运输。其运输系统为：回采工作面出煤工作面运输巷 一采区带式输送机大巷 井底煤仓 装载巷 主立井 地面。2）辅助运输系统采区辅助运输采用无

38、极绳连续牵引车。（ 1）设备、材料运输系统井下生产用设备、 材料经副立井 +745m 水平井底车场 一采区辅助运输大巷 工作面辅助运输巷 回采工作面（或掘进工作面） 。（2）矸石运输系统井下矸石主要来自联络斜巷、装载巷及其它联络巷出矸，由于矸石量很小，设计考虑掘进矸石充填井下废弃巷道及采空区，不再升井处理。（3）人员运输由于井田面积小、工作地点距副井井底车场较近一般不超过1.5km，故设计不考虑设人员运输工具，人员步行至工作地点。2、通风系统工作面所需的新鲜风流经主立井、 副立井 一采区带式输送机大巷、 一采区辅助运输巷 工作面运输巷 回采工作面。工作面乏风 工作面回风巷 一采区回风大巷 回风

39、立井 地面。3、排水系统回采工作面及掘进工作面均配备了小水泵，井下水集中汇集到井底车场， 然后流入井底水仓，经副立井排至地面。四、首采工作面个数及位置1、首采工作面个数根据矿井设计生产能力及开采技术条件，本矿井首采3 号煤层平均厚度6.64m，设计生产能力为 0.60Mt/a，根据工作面生产能力计算， 矿井移交生产时井下仅布置一个3 号煤综采放顶煤工作面即可保证矿井0.6Mt/a 生产能力。2、首采工作面位置为减少初期井巷工程量，节省初期投资，首采工作面尽量靠近布置在副井井底车场。第三节巷道掘进一、巷道断面和支护形式综合考虑大型设备运输、 通风、掘进、矿压、巷道服务年限等因素， 设计确定采区巷道 （大巷）断面形状采用矩形和半圆拱，支护方式采用锚网喷；工作面巷道采用锚杆支护；开切眼采用锚杆立柱 支护。井下主要巷道断面特征见表5-3-1。表 5-3-1井下主要巷道断面特征表序断面断面尺寸支护铺底净断面掘进(mm)巷道名称支护方式厚度厚度断面号形状（ m2）(mm)(mm ）(m2）净宽净高1带式输送机大巷半圆拱46003500锚网喷12010013.815.52辅助运输大巷半圆拱34003080锚网