《煤矿实习报告》word版

1、实 习 报 告2015 年 7 月 2 日目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc359222473 第一章 矿区概述3 HYPERLINK l _Toc359222474 第一节 矿区概述3 HYPERLINK l _Toc359222476 第二节 外部条件4 HYPERLINK l _Toc359222477 第三节 资源整合条件综合评述5 HYPERLINK l _Toc359222484 第二章 井田开拓 PAGEREF _Toc359222484 h 32 HYPERLINK l _Toc359222485 第一节 概 述 PAGEREF _Toc3

2、59222485 h 34 HYPERLINK l _Toc359222485 第二节 井筒位置的确定 PAGEREF _Toc359222485 h 34 HYPERLINK l _Toc279239125 第三节 开拓系统的综述 PAGEREF _Toc279239125 h 141 HYPERLINK l _Toc279239126 第四节 采区划分 PAGEREF _Toc279239126 h 141 HYPERLINK l _Toc279239127 第五节 井底车场及硐室 PAGEREF _Toc279239127 h 141 HYPERLINK l _Toc359222487

3、第三章 采煤方法和采区巷道布置 PAGEREF _Toc359222487 h 39 HYPERLINK l _Toc359222488 第一节 采煤方法 PAGEREF _Toc359222488 h 39 HYPERLINK l _Toc359222489 第二节 采区巷道及生产系统 PAGEREF _Toc359222489 h 47 HYPERLINK l _Toc359222490 第三节 巷道掘进 PAGEREF _Toc359222490 h 49第一章 矿区概述第一节 矿区概述一、 交通位置本矿区位于娄烦县城北赤土壑、辽庄、新舍科一线以北，行政区划隶属静游镇，其井田地理坐标为：

4、东经11142471114524，北纬380935381152。该矿北距岚县县城约14km，南距娄烦县城约11km，东南距古交市约48km，乡级柏油路通过本井田，东距太（原）岚（县）公路约4km。交通比较方便。交通位置详见图1-1-1。二、 地形、地势及河流1、 地形地貌井田位于吕梁山脉的东麓，地表呈侵蚀中山地貌，井田内地势总体为北高南低，最高点位于井田西部边缘，标高为1384.0m，最低点位于井田东南角的龙泉河谷，标高为1215.2m，最大相对高差168.8m。2、 河流、水系井田内河流不发育，黄土冲沟发育，主沟多沿北东向发育，支沟一般为北西向和南东向，井田南部有龙泉河自西向东流过，在雨季汇

5、集沿途冲沟内洪水向东排入汾河，天旱时一般干涸。三、 气象及地震本区属大陆性半干旱气候，夏季短而燥热，冬季长而寒冷。平均年降雨量为464.3mm，雨水少，且降水量集中在7、8、9月份。年蒸发量平均为1762.1mm，为降水量的近4倍。年平均气温为8.3，最高气温为36.4，最低气温为-30.5，每年10月底结冰，翌年3月底解冻，冰冻期为160天以上。最大冻土深度0.851.17m。全年主导风向为东南风（夏季），其次为西北风（冬季），最大风速16m/s，平均风速为2.1m/s，风力一般为5级，最大可达8级。根据山西省地震局资料，本区历史上未发生过强震，据GB18306-2001“中国地震动参数区划

6、图”本区抗震设防烈度7度，地震加速度值为0.10g。四、 县区经济发展概况区内地下资源丰富，有煤、铁、大理石、硅、钨、铜金、石灰岩、石膏等，工业基础薄弱，现有煤炭、铁矿、冶金、建材，农作物以土豆、莜麦、豆类为主。第二节 外部条件一、 外运条件分析该矿北距岚县县城约14km，南距娄烦县城约11km，东南距古交市约48km，乡级柏油路通过本井田，东距太（原）岚（县）公路约4km。交通运输十分便利，外运条件较好。二、 电源、水源情况（一） 电源条件珠烽矿采用10kV供电，2回路10kV电源分别引自马家岩矿区35kV变电站不同母线段。选用导线：LJG-300，线路长：22.5km。（二） 水源条件本矿

7、井供水水源采用娄烦县静游镇辽庄村自来水，并已取得供水协议，生活用水供水量为200m3/d，可满足本矿地面生产、生活及消防用水需要。三、场地征地情况本矿矿井工业场地为利用原巨海煤矿工业场地，已有部分土地使用手续，新增用地及风井场地需要新购土地。四、主要建筑材料供应情况矿井所需钢材、木材、水泥、各种设备市场上能够满足建设需求；砖、石、砂及石灰等本地可满足需求；当地劳动力较充足；本次扩建各级政府大力支持该矿建设，因此矿井建设各种条件都比较好。第三节 资源整合条件综合评述该矿经兼并重组后井田资源的开发具有下列优越条件：一、采用综合机械化采煤方法，提高了机械化水平，扩大了生产能力。二、合理利用原巨海矿工

8、业场地，扩建矿井生产能力，用较少的投资，提高矿井经济效益和社会效益。三、井田内煤层赋存稳定，储量丰富，顶底板条件较好，水文地质条件简单，有利于提高资源回收率。四、外运条件、水源及电源等外部条件均已具备，均能满足生产需要。综上所述，资源兼并重组后的山西煤炭运销集团珠烽煤业有限公司井田内资源可靠、地质条件简单、交通运输方便、矿井水源和电源可靠、工业场地征购地容易、产品煤市场需求旺盛，具备建设中型矿井的资源条件和外部协作配套条件。第二章 井田开拓第一节 概述一、 影响井田开拓开采的主要因素本矿井设计开采的三层煤赋存稳定平缓，矿井为低瓦斯矿井，煤尘具有爆炸性，属自燃煤层；井田已发现三条断层和一个无陷落

9、柱，无岩浆入侵现象，地质构造属简单类型；水文地质条件为较简单，开采技术条件较好。井田内原各矿开采区主要集中在西南煤层露头的前部，已形成较大面积的采空区，整合后资源储量主要是东北部煤层深部。所以井田原有的开采范围，采空区现状对开拓布置影响较小，地质构造及井田村庄是影响井田合理的开拓开采布置的主要因素。二、 矿井工业场地位置的选择矿井开拓布置必须依据煤层赋存条件，地面地形地势条件，并考虑兼顾开采全井田的各个煤层，应尽可能减少井巷开拓工程量保证矿井合理开采和安全生产。根据整合后的井田范围，井田位于吕梁山脉的东麓，地表呈侵蚀低山地貌，井田内地势总体为北高南低。井田南部有龙泉河自西向东流过，龙泉河两岸河

10、滩和两岸台地地势较低，地面较为平坦，适合布置工业场地；龙泉河以北地势逐渐变高，地面沟谷纵横，难以布置工业场地；再者矿井龙泉河以南资源已被小矿采矿破坏，可采资源主要集中在龙泉河以北，因此在龙泉河北岸布置工业场地是比较合理的。经过现场勘查，确定辽庄村西侧井田的东南部5号拐点附近，原山西巨海国际经贸有限公司娄烦辽海煤矿工业场地和井田西部赤土壑村以东的台地两块场地地势较为开阔平坦，接近矿井储量中心，适合布置工业场地。现将两场地的优缺点比较如下方案一：工业场地选择在龙泉河北岸、赤土壑村以东的台地上（原机械化升级改造初步设计选择工业场地）。优点：1、工业场地比较平坦，挖填方工程量较小；2、工业场地位于井田

11、南北向中央附近，便于井下开拓巷道布置开拓井田内的主要储量中心，即井田东北部的三角部分；3、工业场地附近在井田范围内地势较高，不受龙泉河洪水威胁；4、该场地已经获得环保部门批准。缺点：1、场地位置属基本农田，征地困难，场地平整工程量大。2、场地位置处于煤层露头附近，有老窑开采多年，开采范围不详，老空区会对地面建筑产生影响，增加投资。3、工业场地压煤量大。4、地势较高，井筒长度长。方案二：工业场地选择在辽庄村西侧原山西巨海国际经贸有限公司娄烦辽海煤矿工业场地。优点：1、重发利用原巨海煤矿场地，减少新征地面积，且周边均为河滩荒地，征地容易；2、地势较低，井筒长度短；3、与村庄公用保护煤柱，场地压煤资

12、源少；4、地势平坦，场地平整工程量少。缺点：1、地势低，受龙泉河洪水威胁；2、离村庄和高速公路距离短；3、场地较为狭小。综合比较，方案二较方案一有征地简单，地势平坦，场地压煤量小的优点，虽然有地势低，场地较为狭小的缺点，但只要适当填高场地，合理布置地面设施，做到地面功能分区集中、明确，就可解决这些问题。虽然赤土壑村以东的台地上（原机械化升级改造初步设计选择工业场地）已经环保部门批准，但该场地一直未施工和办理相关用地手续，另外根据业主和娄烦县人民政府的要求，设计综合确定推荐方案二，即矿井工业场地的选择在辽庄村西侧原山西巨海国际经贸有限公司娄烦辽海煤矿工业场地。第二节 井筒位置的确定一、 井筒数目

13、及用途本次设计共布置三个井筒，包括主斜井、副斜井和回风立井，各井筒特征分述如下： 主斜井：净宽5.0m，净断面16.32m2，钢筋混凝土砌碹/锚网喷支护，斜长472.9m，井筒装备一部带宽B=1000的大倾角强力带式输送机，担负全矿井的煤炭运输任务，架设一部架空乘人器，担负全矿井人员升降任务，敷设综合管线，并做为矿井的一个安全出口。副斜井：净宽5.0m，净断面17.32m2，钢筋混凝土砌碹/锚网喷支护，斜长354.2m，井筒铺设一条30kg/m单轨，担负全矿井的辅助运输任务，敷设综合管线，并做为矿井的一个安全出口。回风立井：井筒直径6.0m，混凝土砌碹，垂深325.0m，井筒内装备梯子间，担负

14、全矿井的回风任务，敷设黄泥灌浆管路，并做为矿井的安全出口。二、井壁结构根据井田内各钻孔地质及水文地质资料预计，各井筒施工时所穿各岩层岩性良好，无流砂层、破碎岩层和强富水性含水层等不良地层，设计初步确定新建的主、副斜井和回风立井井筒表土段及基岩段均采用普通凿井法施工。各井筒井壁结构详见图4-2-1、4-2-2、4-2-3、4-2-4、4-2-5。井筒特征详见表4-2-6。表4-2-1 井筒特征表名称特征主斜井副斜井回风立井井口坐标（m）纬距X西安804226830.94226858.94226986.9北京544226941.84226907.04227035.0经距Y西安8019564553.

15、819564581.819565602.2北京5419564624.019564652.019565672.4标高（m）井口+1240.0+1240.5+1255.0井底+1070.5+1100.0+930.0井筒倾角（）212390方位角（）122122井筒长度（m）472.9354.2325.0净断面（m2）16.3217.3228.27井筒净宽/直径（m）5.05.06.0支护方式钢筋砼碹/锚网喷钢筋砼碹/锚网喷混凝土碹支护厚度（mm）400/150400/150800/400井筒装备带式输送机单钩串车梯子间井筒用途煤炭提升安全出口综合管线辅助提升安全出口综合管线回风安全出口黄泥灌浆备注

16、新掘新掘新掘第三节 开拓系统的综述1、 开拓方式选择原则（1）认真贯彻执行煤矿开采的有关方针、政策、法规、规范，以矿井资源开采条件为基础，合理开采。（2）采用先进的采煤方法，提高资源回收率。（3）保证产品质量，提高经济效益。（4）以人为本、依靠科技进步、提高机械化水平、简化开拓系统。（5）矿井的初期巷道布置及采区位置避开采空区和村庄。2、 开拓现状井田内原各矿均集中在煤层浅部露头附近开采，远离新井田的储量中心，且断面小，布置不规范，支护差。2006年以来各矿均已关闭，大部井口已经封闭和回填，部分井筒长期受水淹浸泡已经坍塌。因此原各矿井筒无利用价值，本次设计均不予利用。3、 开拓方式方案比选设计

17、从表土层厚度、煤层埋藏深度、煤层产状以及井田水文地质条件等方面分析，本矿井工业场地附近煤层埋深一般在100150m，适合于斜井开拓方式。结合矿井井型、煤层赋存条件、井筒提升设备、井下开拓布置和回采面装备水平等因素，考虑了两个开拓方案进行技术经济比较，现分述如下：方案一：斜井开拓方式，详见图3-3-1、3-3-2、3-3-3。利用辽庄村西侧原山西巨海国际经贸有限公司娄烦辽海煤矿工业场地，在工业场地北侧的山坡上新建主斜井和副斜井两个井筒，在工业场地东约1.0km的井田边界附近新建回风立井，整合前各矿井口全部关闭。副斜井按确定的井口位置，以122方位角向西北方向布置，倾角25；副斜井至4号煤层布置一

18、车场，并在+1100水平布置一水平车场，在一水平车场与4号煤轨道运输大巷连接处西侧布置一段平巷，在平巷内布置主变电所、主水泵房、水仓等硐室等。主斜井按确定的井口位置，以122方位角向西北方向布置，以倾角21掘至4号煤层底板下，布置一下放式井底煤仓，主斜井井底布置井底清理撒煤巷道并与4号煤层轨道大巷相连。主斜井净宽5.0m，净断面16.32m2，铺设一部带宽1000mm的大倾角带式输送机担负煤炭运输任务；副斜井净宽5.0m，净断面17.32m2，铺设单轨担负设备、材料、矸石等的辅助运输提升任务。回风立井净直径6.0m，净断面28.27m2，担负全矿井的回风任务。初期开采+1100一水平时，在4号

19、煤层，沿井田东南边界东西方向布置胶带运输大巷（沿4号煤底板）、轨道运输大巷（沿4号煤底板）、回风大巷（沿4号煤顶板）三条开拓大巷，各大巷间距30m。4号煤全井田在大巷北侧布置各工作面顺槽，工作面顺槽分别与大巷合理相连，形成完整的运输、通风、排水、供电及井下消防洒水系统。4-1号煤层开拓利用4号煤回采工作面的顺槽在分叉线附近沿分叉线方向在4-1煤层布置两条巷道，利用该两条巷道并在北侧布置工作面开采4-1号煤层。待4-1号煤开采完毕后再开采下部的4号煤层。后期开采+1030二水平时主斜井、副斜井和回风立井均直接延伸至9号煤层， 7、9号煤联合布置，在7号煤设置辅助水平，采用7、9号煤薄厚煤层配采生

20、产的方式达产。井下主运输均采用胶带输送机，大巷辅助运输均采用无极绳连续牵引矿车方式。矿井采用分列式通风系统，主、副斜井进风，回风立井回风。矿井通风方式为机械抽出式。方案二：斜井开拓方式与一方案相同采用斜井开拓，详见图3-3-4。本方案工业场地位置选择、水平划分及井筒断面与方案一相同，仍在新工业场地新建主、副斜井，在井田西北边界中部新建回风立井。不同的是副斜井按确定的井口位置，以195方位角向东北方向布置，倾角25。副斜井落底至4号煤层，并在+950水平布置一平车场，在车场内布置主变电所、主水泵房、水仓等硐室。主斜井按确定的井口位置，以195方位角向东北方向布置，以倾角21掘至4号煤层底板下，布

21、置一下放式井底煤仓，主斜井井底布置井底清理撒煤巷道并与4号煤层轨道大巷相连。初期开采+950一水平时，在4号煤层，沿井田中部南北方向布置胶带运输大巷（沿4号煤底板）、轨道运输大巷（沿4号煤底板）、回风大巷（沿4号煤顶板）三条开拓大巷，各大巷间距30m。在井田北部沿东西方向布置胶带运输下山（沿4号煤底板）、辅助运输下山（沿4号煤底板）、回风下山（沿4号煤顶板）三条下山开拓大巷，各大巷间距30m，。4号煤全井田共布置两个采区，各工作面顺槽，工作面顺槽分别与大巷相连，形成完整的运输、通风、排水、供电及井下消防洒水系统。后期开采+900二水平时主斜井、回风立井直接延伸至二水平，副斜井以暗斜井方式延伸至

22、二水平。井下主运输均采用胶带输送机，大巷辅助运输均采用无极绳连续牵引车牵引矿车方式。矿井采用分列式通风系统，主、副斜井进风，回风立井回风。矿井通风方式为机械抽出式。方案比较及选择：上述两方案各有利弊，结合前面井筒比选内容，各方案优缺点详见下表4-3-1：表4-3-1 方案技术比较表优 点缺 点方案一1、井筒比方案二少826.2m大巷开拓工程量比方案二少1300m；2、开拓布置简单，运输转载少一个环节；3、工作面长度在1km2.5km之间，利于综采布置；4、工业场地、井筒、大巷保护煤柱损失少；1、工作面沿煤层倾向长壁布置； 2、4-1号煤层回采困难； 3、井下运输距离长。 方案二1、工作面沿煤层

23、走向长壁布置；2、4-1号煤层可利用4号煤巷道回采；1、井巷工程量较方案一多2.1Km；2、开拓、运输环节较一方案多一个环节；3、工业场地、井筒、大巷保护煤柱损失大。通过上表比较，方案一虽然有运输距离长，工作面沿倾向的缺点，但具有工程量省，场地压煤资源少等优点。故设计根据以上比选结果，推荐方案一。4、 水平划分考虑到本井田4、7、9号煤层间距及赋存特点，设计将三层煤分设两个水平。第一水平即+1100m水平，开采4号煤层；第二水平即+1030m水平，开采7、9号煤层。第四节 采区划分根据矿井的开采现状，全井田共分为三个采区，即每层煤为一个采区（4-1号煤含于4号煤层）。矿井采用自上而下的分层开采

24、方式，采区接替顺序为：4号煤一采区4（4-1）号煤二采区7、9号煤一采区。采区接续详见表4-4-2。表4-4-2 采区接续表采区名称开采水平设计可采资源/储量(Mt)设计生产能力(Mt/a)服务年限(a)接续计划 (a)102030404号煤一采区一9.5221.25.74（4-1）号煤二采区一8.4321.25.07号煤一采区、9号煤一采区二4.8931.224.4第五节 井底车场及硐室一、 井底车场依据井田开拓部署，设计初期在一水平4号煤设置一车场，车场采用甩车场形式，车场水平标高+1100m，车场总长度64.2m。井底车场内设高低道，高道存车线长度为35.0m，低道存车线长度为33.6m

25、，采用调度绞车牵引及人力推车相结合的调车方式，车场通过能力能满足辅助运输的要求。车场布置形式详见图3-5-1。二、 硐室1、 硐室名称及位置根据生产和安全需要，在井下设有主变电所、主排水泵房、水仓、井底煤仓、井下消防材料库、采区水泵房、采区变电所等硐室。2、 水仓根据主排水泵房位置，设计将水仓布置在一水平甩车场西北侧运输大巷内。主、副水仓平行布置，净断面6.2m2，有效长度250m，有效容积1500m3，满足安全规程要求。3、 井底煤仓井底煤层采用下放式煤仓，净直径6.0m，有效高度30.0m，有效容量800t，可满足生产要求。4、 其它硐室消防材料库布置在井底车场东侧、轨道运输大巷北侧，采用

26、锚网喷支护方式。采区水泵房、采区变电所布置在回风立井西侧，采用锚喷支护方式；采区水仓容量600t，可满足生产要求。三、 井底车场巷道和硐室支护井下主变电所、主排水泵房、水仓等硐室均采用半圆拱断面，采用C20混凝土砌碹支护；、井底煤仓采用C25钢筋混凝土支护方式；井底车场、消防材料库、采区变电所、采区泵房等硐室均采用锚网喷支护方式。井底车场巷道及硐室工程量见表4-5-1。表4-5-1 井底车场巷道及硐室工程量表序号巷道及硐室名称煤岩支护形式长度(m)净断面(m2)掘进体积(m3)备注巷道硐室1一水平井底车场岩锚网喷64.317.3212802主变电所岩混凝土砌碹3011.888003主排水泵房岩

27、混凝土砌碹3013.59004井下消防材料库岩锚网喷2510.53005井底主、副水仓岩混凝土砌碹3006.220006管子道岩混凝土砌碹356.23007井底煤仓岩混凝土砌碹3028.310008人车等候室岩混凝土砌碹6028.3600合 计 =SUM(ABOVE) 514.3 =SUM(ABOVE) 7180第三章 采煤方法和采区巷道布置第一节 采煤方法一、 采煤方法选择1、 煤层条件及开采技术条件初期开采的4号煤厚1.608.47m，平均6.48m，倾角518，为全井田稳定可采厚煤层，结构较简单。4-1号煤厚3.354.5m，平均厚3.88m，为赋存区稳定可采中厚煤层，结构较简单。顶板岩

28、性为砂质泥岩、粉砂岩，局部为砂岩或炭质泥岩；底板为砂质泥岩或中砂岩。井田内各煤层煤尘均有爆炸危险性，均属自燃煤层，为低瓦斯矿井。2、 采煤方法选择根据珠烽煤矿煤层赋存条件，目前国内成熟的开采技术，可供选择的采煤方法有：分层综采和综采放顶煤两种采煤方法，各采煤方法优缺点如下：（1）采用分层开采，其顶分层破碎顶板与煤壁的控制将会带来生产和安全管理上的问题和困难，将会使煤炭生产难以实现高产高效低成本的生产目标。（2）采用高产高效的综采放顶煤开采工艺在技术和经济上都是完全合理的。可以实现高产高效、安全、低成本的生产目标。同时也是珠烽煤矿4号煤层采煤方法的最佳选择。因此根据煤层的赋存条件设计确定采用综采

29、放顶煤方法开采4号煤层，4号煤层与4-1号煤层分叉处煤层厚度1.653.65m，可利用4号煤采煤设备采用一次采全高和放顶煤结合的采煤方法。后期开采的9号煤层，厚度8.5014.27m，平均11.16m，也采用放顶煤采煤方法；7号煤层厚度0.721.63m，平均1.24m，可采用薄煤层一次采全高采煤方法；与4-1号煤煤厚3.354.5m，平均厚3.88m，可利用4号煤采煤设备采用一次采全高和放顶煤结合的采煤方法。3、 4号煤层冒放性分析（1）煤层强度煤层强度是影响顶煤冒放性的关键因素。一般认为煤层岩石硬度系数小于3，抗压强度小于20MPa时顶煤冒放性较好。本井田4号煤层较软，抗压强度为6.26M

30、Pa，内生裂隙较发育，因此有利于顶煤的冒放。（2）煤层厚度综采放顶煤实践证明，综放一次采出的煤层厚度以512m为宜。放顶煤厚度太小，易发生超前冒顶，放顶煤时不易控制，易引起窜矸，原煤含矸率增大；放顶煤厚度过大，破坏不充分，顶煤放出率降低。理论研究证明综放开采的最大临界厚度为12.513.0m，最小临界厚度为4.55.0m。（3）煤层结构煤层中单层夹矸厚度不大于0.30m，岩石硬度系数小于3，顶煤中夹矸厚度占煤层厚度的比例小于1015时，顶煤冒放性好，否则，应采取预破碎措施。4号煤层结构简单，含05层夹矸，夹矸薄，因此4号煤层结构对放顶煤无不利影响。（4）顶板条件影响煤层冒放性的煤层顶板包含直接

31、顶和老顶两部分，直接顶对顶煤压裂无直接影响，但直接顶能够随采随冒并具有一定的厚度是综放开采顶煤破碎冒落后顺利放出的基本条件，否则不利用顶煤回收。因此，无论从矿压角度还是从顶煤放出率来考虑，都希望直接顶的最小厚度能达到充满采出煤厚的空间。4号煤层顶板岩性砂质泥岩、粉砂岩，局部为砂岩或炭质泥岩，容易冒落，且厚度适中。经冒放性分析，4号煤层具有较好的冒放性。综合上述分析，本矿井的煤层赋存及开采技术条件符合煤矿安全规程的有关规定。二、 工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型1、 主要设备选型根据工作面长度及采高，结合矿井开采技术条件，确定矿井用放顶煤液压支架支护，综采放顶煤工艺，综采工作面的采、装、运、

32、支工序全部机械化。根据煤层采高及该地区采煤机械使用情况，主要采煤机械配备如下：从目前综采的发展趋势看，设计高产高效的综采面要求加大工作面的长度，加大截深，选用能切割硬煤的特大功率采煤机，提高采煤的切割速度，相应要求提高移架速度，与大运量的重型可弯曲刮板输送机相匹配，加强端头支护，采用长距离顺槽胶带输送机。针对上述要求，对于综采系统设计考虑了以下原则：机械设备的选择首先满足技术先进，生产可靠，提高综采设备的开机率，达到高产高效。同时各设备间要相互配套，保证运输畅通，并增加运输环节的缓冲能力，以期达到采运平衡，最大限度地发挥综采优势。为综采工作面创造快速连续开采的条件，加大工作面推进长度，减少搬家

33、次数，并保证快速搬家。同时做到采准工作快，增大巷道断面特别是顺槽断面，利用顶板完整，煤层坚硬的条件，采用锚喷方式支护，以提高掘进速度，保证工作面的接替要求。对辅助运输系统，要求系统简单、环节少，把工作人员快速方便地运送至工作地点，作为提高工作面生产能力的一个重要因数考虑，并在巷道布置上加以保证。工作面主要采煤设备选择分述如下：(1)采煤机4号煤层以一个综采放顶煤工作面、两个综掘面保证年产1.2Mt/a的生产能力，综采放顶煤工作面日产量应在3636t左右。根据地质资料，矿井初期开采的一采区4号煤层厚度1.608.47m，平均6.48m。设计按机采高3.0m，平均放顶高度3.48m。随着综采工作面

34、装备水平的提高和矿井生产能力的增大，采煤机选型有向大截深、高速度、大功率发展的趋势。根据本矿井煤层开采技术条件，采煤机选型应满足下列要求：a 适应煤层厚度大，夹矸厚度大并硬度大的特点，应选用较大功率采煤机；b 采煤机截割效率高，装煤效果好；c 牵引速度快，稳定性好，操作安全，采用电牵引。根据以上技术要求，结合采区煤层赋存情况，采煤机主要技术参数选型如下：.采煤机应具有的最小生产能力Qh=式中：Qh工作面设备所需最小生产能力，t/h；Qy要求的工作面年产量，按12105t/a；D年生产天数，330d；f能力富裕系数，1.4；N日作业班数，4班；M每日检修班数，1班；t每班工作时间，6h；K采煤机

35、开机率，取0.4。经计算得：Qh=707t/h。.采煤机平均截割牵引速度Vc=式中：Vc采煤机平均截割牵引速度，m/min；Qh采煤机生产能力，707t/h；H平均采高，取3.0m；B截深，0.8m；煤的容重，1.45t/m3；C工作面回采率，0.93；经计算得：Vc=3.64m/min。采煤机所需最大割煤牵引速度VmaxkcVc5.1m/min式中：Vmax采煤机所需最大割煤牵引速度，m/min；Vc采煤机平均速度， 3.64m/min；kc采煤机行走不均衡系数，取1.4；为使工作面产量均衡，采煤机的实际截割牵引速度应根据煤层厚薄变化适当调整，以减少辅助工作时间，采煤机的实际截割速度普遍都在

36、411m/min左右，最高达13m/min。.采煤机装机功率装机功率包括截割电动机、牵引电动机、破碎电动机、液压泵电动机、机载增压喷雾泵电动机等电动机功率总和。其中截割功率是衡量采煤机生产能力和破煤能力的综合性参数，截割功率大，截割硬煤能力以及过地质构造时的割岩能力较强。理论截割功率可用下式进行估算：P=QHw=707（0.70.8）=495566kW式中：P截割功率，kW；Q采煤机生产能力，707t/h；Hw比能耗，一般0.70.8。根据地质报告及钻孔资料，4号煤层3.0m内赋存12层0.10.35厚的夹矸，采煤机考虑截割矸石的需要，为增强采煤机过地质构造时的破岩能力，确保工作面的推进速度，

37、采煤机的实际截割功率应比理论截割功率高出30%左右，即实际截割功率：N实=1.4P=1.3（495566）=644735kW。根据上述计算，考虑煤层倾角较大，为确保设备运行的可靠性，设计选用MG300/730-WD型采煤机，其主要参数如下：表5-1-1 采煤机技术特征表 型号采高(m)电机功率(kW)滚筒直径(m)截深(mm)牵引速度(m/min)机面高度(mm)重量(t)MG300/730-WD7301.8600/800154849(2)工作面可弯曲刮板输送机工作面刮板输送机选型需满足三个方面要求：一是运输能力与采煤机生产能力相适应；二是外型尺寸和牵引方式与采煤机相匹配；三是运输机长度与工作

38、面长度相一致。回采工作面可弯曲刮板的输送机输送能力应大于采煤机的最大生产能力。即： QmKyKvKcQh式中：Qm刮板输送机运输能力，t/h；Kc采煤机割煤速度不均匀系数，可取1.2；Kv考虑采煤机与刮板机逆向运动时的修正系数，取Kv1.05；Ky运输方向及倾角系数，工作面向下运煤，取Ky0.9则：Qm1.21.050.9707802t/h，刮板机能力应大于800t，按山西省煤炭工业厅控制矿井产量的要求，考虑上述因素，工作面前部刮板选用SGZ764/264型刮板输送机，后部放顶煤刮板用SGZ764/320型刮板输送机，能满足要求。其主要技术参数见表5-1-2。表5-1-2 刮板输送机技术特征表

39、 型号铺设长度(m)输送能力(t/h)刮板链速(m/s)中部槽规格(长宽高(mm)电机功率(kW)电压等级(V)备注SGZ764/2641506001.1215007642222641140/660SGZ764/3201507001.115007243003201140/660(3)顺槽转载机顺槽转载机的转载能力要与工作面的生产能力相适应，并要求与工作面刮板输送机和顺槽可伸缩胶带输送机相配套，为此选用SZZ764/132型刮板转载机。其主要技术参数见表5-1-3。表5-1-3 转载机技术特征表 型 号出厂长度(m)输送能力(t/h)电机功率(kW)电压等级(V)备注SZZ764/13241.2

40、10001321140/660(4)破碎机破碎机的能力要与顺槽转载机的转载能力相适应，因4号煤层夹矸较多，考虑破碎较大块矸石的需要，为此选用破碎能力较大的PCM200型破碎机，其主要技术参数见表5-1-4。表5-1-4 破碎机技术特征表 型号进口块度(mm*mm)破碎能力(t/h)电机功率(kW)电压等级(V)备注PCM2001000*80022002001140/660(5)顺槽可伸缩胶带输送机顺槽胶带输送机要与工作面推进长度相适应，小时运量应与工作面生产能力相匹配。工作面高峰生产能力为Q=800/h，取输送机带速V=2.0m/s，则： = 0.98B胶带宽度，m；K货载截面系数，=30时，

41、K=435；R货载散集容重，取0.95t/m3；C输送机倾角系数，a=010时，C=1。根据计算可伸缩胶带输送机型号选择DSJ100/70/160，能满足要求，主要技术参数见表5-1-5。表5-1-5 可伸缩胶带输送机技术特征表 型 号输送能力(t/h)输送长度 (m)带速(m/s)带宽(mm)电机功率(kW)电压等级(V)DSJ100/70/16080015002.01000160660/380(6)工作面顶板管理方式及液压支架选型用估算法确定支架工作阻力计算方法的基础是工作面支架工作阻力支撑冒落带顶板岩层和顶煤的重量，并平衡基本顶失稳时对支架的动载，此外再考虑1.52.0的安全系数，安全系

42、数取1.5，则计算公式为：q=1.5Kd（q冒+q顶煤）式中：工作面支架所需支护强度；基本顶失稳时的动载系数，根据综放工作面矿压观测结果，一般=1.11.8；冒落带岩层自重应力，为顶板岩层容重，取26kN/m3，根据煤层结构，取=10.0m；支架上方顶煤自重应力，为顶煤容重，取15.8kN/m3。由于4号煤层顶板一般为砂质泥岩,局部为细砂岩，顶煤冒落后，其直接顶岩层垮落后不能将采空区充填满，因此基本顶失稳时的动压对支架工作阻力存在较大影响，因此取=1.5，即q=1.51.5(1024+3.4815.8)=663.7kN/m2支护强度确定后，根据配套尺寸、支架顶梁长度、空顶距算出支架工作阻力：P

43、=q（LKLD）B=5937.5kN式中：P支架工作阻力，kN；q支架的支护强度，663.7kN/m2空顶距，0.8m顶梁长度，5.5mB支架宽度，1.42m矿井所选支架工作阻力需大于5937.5kN，为保证放煤的可靠性和安全性，结合目前国内放顶煤支架型号，设计选用ZF6500/18/35型放顶煤液压支架, 主要技术参数为：中心距：1500mm；支撑高度：1.83.5m，工作阻力：6500kN；除撑力：5233mm；支护强度：0.80.84MPa底板比压：0.991.64MPa推移步距：800mm质 量：22t运输尺寸：550014201800（mm）端头液压支架选用可与ZF6500/18/3

44、5型放顶煤液压支架配套的ZTF8000/20/38型端头液压支架（三架一组）。工作面装备详见表5-1-6。表5-1-6 4号煤综采工作面主要机械配备表设备名称设备型号功率(kW)单位数量备 注总量其中备用双滚筒采煤机MG300/730-WD700台1可弯曲刮板输送机SGB764/264264台1前可弯曲刮板输送机SGB764/320320台1后破碎机PCM200200台1转载机SZB764/132132台1可伸缩胶带输送机DSJ100/70/160160台1液压支架ZF6500/18/35架11010乳化液泵站BRW400/31.52250套1两泵一箱喷雾泵站BPW315/10275套1两泵一

45、箱注液枪DZ-Q1把2小水泵KWQB20-50/4-5.55.5台4探水钻机MYZ-20022台1注水钻机MYZ-20022台1注水泵5D-2/15012台2单体液压支柱DW40根120型钢梁HDL-4000根60超前支护回柱绞车JH21418.5台22、采煤工艺初期4号煤采煤方法为综采放顶煤采煤法，顶板管理为全部垮落法。回采工作面机采，采高3.0m，滚筒载深0.8m，放煤高度为3.48m，采放比为1：1.2，采用“一采一放”单轮顺序放顶煤工艺，放煤步距为0.8m，循环进尺0.8m，日割煤5刀。（1）工艺流程： 割煤移架推前溜放顶煤拉后溜 （2）进刀方式： 采煤机割透机头时，采煤机后30m外，

46、大溜推向煤壁，做好采煤机进刀和推移机头的工作。 让采煤机反向牵引，沿溜方向弯曲段切入煤壁，使采煤机进入下刀工艺，同时将机头顶向煤壁，使整个大溜成一条直线： 让采煤机反向牵引，再次割透机头，割掉三角煤，开始进入下一个循环。 机组割煤时，采用前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤的方式。（3）割煤顺序：采煤机在工作面由机头机尾，机尾机头反复运行，逐架顺序割煤。 （4）移架方式： 工作面移架时，采取及时支护方式，本架手动操作，从端头或端尾跟机移架。（5）推前溜及拉后溜的方式： 工作面推前溜，拉后溜，采用从一端顺序推拉溜的方式。保证推拉前后溜弯曲段不少于15m，逐步将前后溜推拉成一条直线。 （6）放煤方式：在机组

47、往机头(或机尾)割煤时，将支架移出后，采用顺序单轮逐架放煤方式，通过收尾梁使顶煤落入后溜中，直到见矸石，收起尾梁，伸出插板。三、 采煤工作面布置1、采煤工作面布置首采区为4号煤一采区，该采取为单翼采区。首采工作面布置在井田西部边界，工作面长度为150m，工作面胶带进风顺槽、轨道回风顺槽均沿4号煤底板布置。4号煤首采工作面顺槽长度1077.7m。胶带进风顺槽与胶带大巷直接搭接；辅运回风顺槽与轨道运输大巷相接。四、 采煤工作面采高、长度及年推进度1、采煤工作面采高井田内初期开采的4号煤层平均厚度6.48m，设计确定采煤机割煤高度3.0m，放顶高度3.48m。2、采煤工作面长度矿井首采区为一采区4号

48、煤，依据首采区煤层赋存特征和矿井设计规模，参照煤炭工业矿井设计规范的有关规定，综合确定综采工作面长度为150m。3、采煤工作面年推进度4号煤工作面实行四班作业，三班生产，一班检修准备，年工作330d，日循环5个，每循环进尺0.8m，工作面正规循环系数0.75，工作面年推进度：L0.853300.75990m则工作面年推进度990m。五、 工作面回采方向回采方式为采区内采用后退式开采，工作面采用后退式开采。工作面接续间采用相间方式开采。六、 采区及工作面回采率井田内4号煤层为厚煤层，依据煤炭工业矿井设计规范，采区回采率取75%，工作面回采率机采回采率95%，放顶煤回采率80%；第二节 采区巷道及

49、生产系统一、 移交生产和达到设计生产能力时的采区数目、位置和工作面生产能力计算(一) 采区数目和位置根据矿井开拓部署，结合矿井规模和采煤工作面装备水平，矿井移交生产和达到设计生产能力时，共布置1个生产采区。采区内4号煤层赋存较稳定，储量可靠，地质构造及水文地质条件中等，对矿井及早达产和稳产高产均十分有利。(二) 矿井生产能力计算1、采煤工作面生产能力计算采煤工作面生产能力按下式计算：A采=M1lLrC1M2lLrC2式中：A采采煤工作面年产量，t/a；M1采煤工作面机采高度，M1=3.0m；M2采煤工作面放煤高度，M2=3.48m；采放比为1：1.2l采煤工作面长度，l=150m；L采煤工作面

50、年推进度，L=990m；r煤的容重，r=1.45t/m3；C1采煤工作面机采回采率，取0.95；C2采煤工作面放顶煤回采率，取0.80。则A采=3.01509901.450.95+3.481409901.450.80=1173177(t/a)=1.17Mt/a掘进煤量按回采煤量的5%计算，A掘=1.170.05=0.06Mt/a初期在4号煤层布置一个综采放顶煤回采工作面和两个综掘工作面，矿井年产量：A矿=1.17+0.06=1.23 Mt/a，可满足矿井1.2Mt/a的生产能力。矿井达到设计生产能力时采区回采工作面特征见表5-2-1。表5-2-1 达到设计生产能力时采区工作面特征表采区名称采煤

51、工作面个数装 备煤层平均厚度(m)机采高度(m)放顶高度(m)年推进度(m)生产能力(Mt/a)4号煤采区1综采工作面6.483.03.489901.17二、 采区尺寸、巷道布置1、 首采区位置本矿一水平开采4号煤层，4号煤全井田分为两个采区，两个采区以4-1号煤分岔线为界，即首采区为4号煤一采区。2、 采区尺寸首采区为井田4号煤层一采区，采区基本呈三角型，采区东西宽约1750m，南北长约2050m，采区面积约1.8km2。3、 采区巷道布置首采区即4号煤层一采区共布置三条大巷。胶带运输大巷采用矩形断面，净宽4.0，净高3.0m，净断面12.0m2，沿4号煤底板布置；轨道运输大巷采用矩形断面，

52、净宽4.5，净高3.5m，净断面15.75m2，沿4号煤底板布置；回风大巷采用矩形断面，净宽4.5，净高3.5m，净断面15.75m2，沿4号煤顶板布置。各巷道均采用锚网喷支护方式，锚索补强。胶带运输大巷通过井底煤仓与主斜井相联系，形成完善的煤炭运输系统；轨道运输大巷通过井底车场与副斜井相联系，形成完善的辅助运输系统。首采工作面布置在一采区4号煤层井田中部，F19 正断层东侧，首采工作面布置在此处的优势是尽量减少初期大巷开拓长度；工作面长度较长，可达到1.1km；尽量避开西部F19断层的影响；避开西部古空区影响和西部煤层倾角大的地段。回采工作面共布置辅运回风顺槽和胶带进风顺槽两条顺槽，各顺槽与

53、大巷合理相连接。胶带进风顺槽采用矩形断面，沿4号煤底板布置，巷道净宽4.0m，净高3.0m，净断面12.0m2，轨道回风顺槽采用矩形断面，沿4号煤底板布置，巷道净宽4.0m，净高3.0m,净断面12.0m2。两顺槽均采用锚杆挂网支护方式，锚索补强。开拓大巷与顺槽间有联络巷相通，根据需要安装不同类型的风门。以便于进、回风和运料，回采工作面布置在大巷两侧。首采区巷道布置详见图5-2-1、5-2-2。回采工作面回采方式为采区内采用前进式开采，工作面采用后退式开采，工作面接替采用相间跳采顺序开采。4、 采区接续矿井初期开采一水平一采区4号煤层，采区接续如下：4号煤一采区4号煤（4-1号煤）一采区7号煤一采区、9号煤一采区。三、采区车场及硐室本矿不设采区车场；根据采区供电要求，设有采区变电所。四、 采区煤炭运输、辅助运输、通风及排水系统1、 运煤系统回采工作面(前后可弯曲刮板输送机)胶带进风顺槽(可伸缩胶带输送机)胶带运输大巷(带式输送机)井底煤仓(给煤机)主斜井（带式输