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上、下煤层,上、下分层以及上、下区段同采时,回采工作面的超前距离,应根据煤层厚度、层间距、倾角及围岩性质等条件,分析围岩垮落情况和影响范围,确保安全、方便运输和通风为原则来确定。在同一区段内需要同时开采上、下两个煤层时,应使上一煤层的回采工作面超前于下一煤层的工作面,其超前

L最小?M?(20?25)?btg?p

L最小式中:

——上、下煤层回采工作面最小错距,m

M——上、下煤层层间距,m

?——上、下煤层层间岩石移动角,度;一般坚硬岩石可60°~75°,软岩可取45°~55°。

b——上一煤层回采工作面的最大控顶距,m

应该指出,按上式计算出来的数值,只能作参考,主要应根据现场实际经验来确定,一般不小于50~

60m

厚煤层下行垮落分层同采时,上分层回采工作面超前下分层工作面的距离,应使下分层工作面处于上分层工作面顶板岩石垮落活动终止或基本稳定地带,也可根据实际经验确定,一般情况下,第一、二分层应相隔1.5~2.0个月时间,这样炮采工作面大致为60~80m,普采推进速度较快,大致应保持100~120m。

同一煤层两个相邻区段的回采工作面需要同采时,一般应保持40~50m以上的错距,以减少顶板冒落

第四节 采区车场及硐室

一、 采区车场

根据大纲要求,对采区上、中、下车场主要应确定车场形式、线路布置和调车方式,并作图以示之(插图)

采区上部车场常用甩车场和平车场,平车场又可分顺向和逆向二种型式。上部车场的选择主要根据绞车房的布置和维护条件,在阶段回风巷以上为采空区或松软风化带时,往往采用平车场。在联合布置采区、回风石门较长时,为便于回风石门联系,也多用平车场。其它情况下,可考虑采用甩车场,顺向和逆向平车场的选择,主要根据绞车房、上山和回风巷的相互位置决定。顺向平车场的变坡点同绞车房之间的距离比较短,如果绞车房位置受限制,为了便于同总回风巷相联系,可用顺向平车场。联合布置采区,有采区

采区中部车场一般多为甩车场,按甩入地点不同,可分为绕道式车场、平巷式和石门车场三种。开采单一薄及中厚煤层,多用绕道式车场,联合布置采区或有岩石集中巷的采区,常用甩入平巷或甩入石门式

采区下部车场的基本形式,按装车地点不同分为大巷装车、石门装车和绕道装车三种;按材料车场设置地点不同,又有顶板绕道和底板绕道两种。一般较常用大巷装车的下部车场,当煤层倾角较大时,可用顶板绕道;倾角较小,用底板绕道。在选用顶板或底板绕道时,应注意轨道上山的起坡角,一般以不超过25°为宜。联合布置采区具有长度较大的采区石门时,宜采用石门装车的下部车场,但应注意装车点前后要有足够的储车线长度。对于采区生产能力很大的矿井,如采用大巷装车,但影响大巷运输能力,又不具

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采区硐室包括采区煤仓、采区绞车房和采区变电所。按大纲要求,不作具体设计。对采区煤仓应确定煤仓容量、煤仓形式和主要参数,以及支护方式。对绞车房要求说明位置、主要尺寸和支护方式。对变电

采区煤仓容量的确定,目前没有统一的计算方法,一般在60~100t之间。采区生产能力很大时,有的达300~500t左右。煤仓的形式一般采用垂直式圆形断面。当由于巷道的原因,煤仓上、下口不在一个垂直面时,也可采用倾斜式(倾角在60°以上),圆形或拱形断面。从目前实际使用的煤仓来看,圆形垂直煤仓的直径一般为2~4m,其相应的高度大多在20m左右确定时可参照实习矿井的实际经验。煤仓设在坚硬岩层中时,仓身可不支护。一般应砌碹,壁厚300~400m

采区绞车房应布置在围岩稳定、无淋水、地压小、易维护的地点,应避开较大的地质构造、含水层,并不受开采影响。绞车房与相邻巷道要有足够的保护煤柱或岩柱(一般不小于10m)。绞车房的主要尺寸可参阅《煤矿矿井设计》来确定。支护方式一般应用不可燃材料支护,绳道和风道5m以内,也应采用不可

变电所应设在围岩稳定、地压小、通风良好、无淋水的地点,同时应设在采区用电负荷的中心,并靠近有轨道运输的巷道。范围较小的采区,可设在两条上山的中间,大采区可设两个变电所,生产能力大的联合布置采区,也有在每个区段都设置变电所。支护方式一般应采用不可燃材料支护,主要尺寸可参考实习矿井和“煤矿矿井设计”等资料确定之。

第五节

确定采区生产系统应和确定巷道布置同时进行,包括采区内煤、矸、材料和设备的运输路线。确定运

运输设备根据煤层赋存条件、采区生产能力和设备额定能力确定,不作选型计算。

第六节 开采顺序

一、区段间、分层间、煤层间的开采顺序

根据所设计的采区巷道布置,确定区段间、分层间、煤层间的开采顺序。 二、确定采区巷道掘进方法、设备数量及掘进工作面数目

根据采区生产能力、采区巷道布置、煤层赋存及实习矿井的生产经验,选择确定巷道掘进方法,即综

当某一回采工作面将要采完时,须把一个接替回采工作面准备好,以确保回采工作面的正常生产。故需配置足够的巷道掘进队,并安排好掘进工作面的接替。采掘工作面的比例关系(头、面比)计算方法如下:

N?tj/tk?t1?t2式中: N——

t1——机械设备安装时间,综采一个月,机采、炮采半个月;

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t2——th——

th?Lg/Vk其中:

Lg——区段内回采工作面沿走向全长,m

Vh——回采工作面月速度,m/

tj——

tj?In/Vj其中:

In——接替工作面的巷道长度,m

——巷道的掘进速度,m/月。

Vj

第七节 采区巷道断面图册

所有采区巷道断面尺寸,支护方式,巷道准备工程量。

第八节 采区万

根据所设计的采区巷道布置,按表5-3、表5-4格式列表统计煤、岩巷道总长度,计算采区千吨掘进率、采区掘进出煤率及采区回

采区总出煤量=∑(工作面采出煤量+掘进出煤量)吨;

表5-3 采区掘进巷道统计表(说明书中附) 序号 1 2 3 巷道名 称 围岩形 式 支护方 式 2巷道断面( m) 净 掘 巷道长 度(m) 同类巷道总 长度(m) ? 合计

表5-4 采区煤巷统计表(说明书中附) 每 米 出煤量 (t/m) 巷道 全长 (m) 18

序号 巷道 名称 巷道断 面面积 2( m) 全 部 出煤量 (t) 采区总采区总采区千吨出煤量 出煤率 掘进率(t) (%) (%) 备注

1 2 3 合计 ? 采区千吨掘进率=

采区巷道掘进总长度(m)采区总出煤量(kt)

采区掘进总长度(t)采区掘进出煤率=

采区总出煤量(t)×100%

采区回采率=

采区总出煤量(t)采区工业储量(t)×100%

第六章 采煤工艺设计

在确定采煤方法及回采工艺的类型的基础上,对首采区首先投产工作面回采工艺设计,回采工艺设计

包括机械设备选型、确定作业方式、确定支护和采空区处理方法、编制循环作业图表及工作面技术经济指

一、机采工作面的工艺设计

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采煤机的选型可根据煤层赋存条件、各种采煤机的适用条件、结合实习矿井的使用经验来进行,可选用DY-150或MLS-170

工作面运输机的选型,应注意与所选采煤机和运输顺槽的运输设备能力相配合。机采工作面常用的可弯曲刮板运输机有SGW-44A、SGW-80T、SGW-150C型等,与之配合运输顺槽配备SZQ-40型双链刮板转载机和SJ-80或SD-80

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机采工作面的支护方式包括单体支架的选型和支架布置方式的确定。机采工作面一般使用DZ型单体液压支柱和铰接顶梁组成的金属支架,根据我国《煤炭工业技术政策》,不再选用摩擦金属支柱。单体液压柱的选型和规格的确定,应根据顶板下沉量及工作面采高的变化,按下式确定:

H大?M大?b

H小?M小?S?b?a

H大、

H小——支柱的最大、最小高度,mm

b——顶梁厚度,mm

S——工作面最大控顶距处顶板最大平均下沉值,mm

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