??? 第一章?? 概述
??????? 第一節(jié)?? 地質(zhì)條件
??????? 一、概述：
??????? 8013綜采工作面位于石炭系上統(tǒng)太原組，工作面標(biāo)高+740m-768m，該工作面西為一采區(qū)軌道大巷，東接莊上煤業(yè)有限公司，工作面走向1360m，傾向長(zhǎng)180m，主采8#煤，煤層傾角3-8°，平均5.5°，煤層厚度1.8m，地面標(biāo)高＋835m-＋934m。
??????? 該回采工作面對(duì)應(yīng)地面內(nèi)溝壑縱橫，切割強(qiáng)烈，具典型的黃土地貌特征，地面有村莊和其它建筑物。
??????? 二、煤層及頂?shù)装迩闆r：
??????? 1、煤層
??????? 該工作面煤層，為太原組9#煤，以亮煤為主，次為暗煤、鏡煤，絲炭少量。本層煤為特低灰－低灰、低揮發(fā)分－中等揮發(fā)分、低硫分、焦煤和肥煤。煤層厚1.40-2.11m，平均為1.90m，一般含0-1層夾矸，井田東部邊緣已剝蝕，在賦存區(qū)內(nèi)為穩(wěn)定可采煤層。煤層頂板為石灰?guī)r，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖。
??????? 三、地質(zhì)構(gòu)造
??????? 采區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)大的構(gòu)造形跡，采區(qū)地層總體上為一單斜構(gòu)造，走向北西－南東，傾向南西，地層平緩，傾角為3－7°。
??????? 四、水文地質(zhì)
??????? 一般情況下，開采9#煤層及其以上煤層，受奧灰水影響較小。但要注意隱伏構(gòu)造的存在，并進(jìn)行詳細(xì)觀察其導(dǎo)水性，預(yù)留保安煤柱。
??????? 五、影響回采的其它因素
??????? 1、地溫、地壓：采區(qū)內(nèi)在開采過程中，未發(fā)生過地溫、地壓異常現(xiàn)象，據(jù)鄰礦資料平均地溫梯度為2.14℃/100m。該區(qū)地溫地壓均屬正常。
??????? 2、瓦斯：該工作面屬低瓦斯區(qū)域。
??????? 3、煤塵：該區(qū)煤層具有煤塵爆炸性，開采過程中要加強(qiáng)防塵灑水工作。
??????? 4、煤的自燃：該工作面煤層為自然煤層。
??????? 5、頂?shù)装逵捕龋?號(hào)煤層直接頂板為深灰色石灰?guī)r，堅(jiān)硬，局部夾燧石條帶，厚度在1.60-5.99m，平均4.70m，飽和抗壓強(qiáng)度為127.9-140.6MPa，平均為137.3 MPa，抗壓強(qiáng)度較高，當(dāng)其裂隙發(fā)育時(shí)強(qiáng)度會(huì)變低；底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖，具斜層理，厚度為4.50-8.80m，平均6.66m，飽和抗壓強(qiáng)度為31.5-40.6MPa，平均為36.1 MPa，遇水易發(fā)生軟化，穩(wěn)定性較差。
??????? 六、儲(chǔ)量計(jì)算
??????? 8013綜采工作面工業(yè)儲(chǔ)量為62.6萬噸，可采儲(chǔ)量為60.6萬噸。
??????? 第二節(jié)?? 工作面生產(chǎn)能力及生產(chǎn)系統(tǒng)
??????? 一、工作面生產(chǎn)能力：
??????? 綜采工作面的工作制度采用三·八式工作制。兩班采煤，一班檢修。
??????? 工作面切眼長(zhǎng)180m，走向1360m，平均采厚1.9m，采煤班，每班割煤4刀，割煤、運(yùn)煤交替進(jìn)行，平均每天割煤8刀，循環(huán)進(jìn)度為0.6m，回采率95%。
??????? 日產(chǎn)量：Q=180×8×0.6×1.9×1.4×0.95≈2183噸
??????? 取日產(chǎn)量為2183噸。
??????? 工作面可采儲(chǔ)量62萬噸，可采期為284天，按每月30個(gè)生產(chǎn)日計(jì)算，可采9.47個(gè)月.
??????? 二、工作面生產(chǎn)系統(tǒng)：
??????? 1、運(yùn)煤系統(tǒng)
??????? 采煤工作面→8103運(yùn)輸順槽→上倉(cāng)皮帶巷→煤庫(kù)→主斜井→棧橋→篩分系統(tǒng)→煤場(chǎng)
??????? （1）工作面運(yùn)輸系統(tǒng)
??????? 工作面選用SGB-764/264W型刮板運(yùn)輸機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī)選用SZB730/75型轉(zhuǎn)載機(jī)。順槽皮帶機(jī)道選用一部DSS100/60/250X3型皮帶運(yùn)輸機(jī)。
??????? （2）工作面出煤量：工作面采用MG375-AW型采煤機(jī)、割煤速度一般選3-5m/min，按5m/min。
??????? Y1=5×1.9×0.6×1.4×60=478.8/h
??????? Y2=5×1.14×0.6×1.4×60=287.28t/h
??????? Y= Y1＋Y2=992.88t/h
??????? 所以運(yùn)輸設(shè)備能夠滿足綜采工作面的需要。
??????? （3）煤庫(kù)容量580t
??????? （4）主斜井皮帶機(jī)運(yùn)輸能力300t/h
??????? 日運(yùn)輸能力 Qr=300×16=4800t
??????? 全礦井日產(chǎn)量Q=Q3+QG=3636+（1.4×2.8×16×4）=3636+250.88=3886.88t/h（QG為掘進(jìn)煤）
??????? 因Qr＞Q，所以，主斜井皮帶機(jī)能夠滿足綜采工作面的生產(chǎn)需要。
??????? 2、材料運(yùn)輸系統(tǒng)
??????? 地面料場(chǎng)→副立井（或主斜井軌道）→軌道運(yùn)輸巷→采區(qū)回風(fēng)巷→8013材料巷→8013工作面
??????? 第三節(jié)?? 排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
??????? 一、8103運(yùn)輸順槽：
??????? 1、原始資料：
??????? ①正常涌水量? Qr=2m3/h
??????? ②最大涌水量? Qrm=3m3/h
??????? ③水量變化趨勢(shì)，呈逐漸減小的趨勢(shì)。
??????? ④排水高度? Hp=25m
??????? 2、水倉(cāng)位置及容量：
??????? ①水倉(cāng)位置，8013皮帶機(jī)道（甲點(diǎn)，乙點(diǎn)）
??????? ②水倉(cāng)容量，5m3+5m3=10m3
??????? 3、排水路線及管路敷設(shè)長(zhǎng)度：
??????? ①排水路線：8013皮帶機(jī)道甲點(diǎn)→乙點(diǎn)→軌道運(yùn)輸巷→主水倉(cāng)
??????? ②敷設(shè)長(zhǎng)度：1360m
??????? 4、主選水泵：
??????? ①排水能力的確立
??????? QB=1.2Qr=1.2×2=2.4m3/h
??????? QBm=1.2Qrm=1.2×3=3.6m3/h
??????? ②水泵的估算
??????? HB=HP/? (取?=0.75)
????????? =25/0.75=33.3m
??????? ③水泵型號(hào)及臺(tái)數(shù)的確定
??????? 根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，初選效率較高的BQW礦用隔爆型排污排沙潛水泵，BQW20-50-7.5KW，該泵額定流量QH=20m3/h，額定HB=50m，額定功率P=7.5KW。
??????? ④正常涌水時(shí)水泵工作臺(tái)數(shù)
????????? n1=QB/QH=2.4/20=0.12，取n1=1臺(tái)
??????? ⑤備用水泵臺(tái)數(shù)
??????? n2= 0.7QB/QH=0.7×2.4/20=0.084，取n1=1臺(tái)
??????? ⑥最大涌水時(shí)水泵工作臺(tái)數(shù)
??????? n3= QBm/QH=3.6/20=0.18，取n3=1臺(tái)
??????? n1＋n2=1＋1=2＞n3=1，滿足排水需要。
??????? ⑦說明：
??????? 由于8013皮帶機(jī)道有兩個(gè)水倉(cāng)，實(shí)際配備兩臺(tái)排水泵，可以互為備用，固不設(shè)備用泵。
??????? 5、管路的確立
??????? ①管路趟數(shù)的確立：
??????? 由于Qr=2m3/h＜50m3/h
??????? Qrm=3m3/h＜100m3/h
??????? 故只敷設(shè)一趟管路，不設(shè)備用管路。
??????? ②管路的計(jì)算
??????? 排水直徑：取? VP=1.8m/s
??????? d=（20/3600×1.8×π×1/2）1/2
??????? =（0.00197）1/2=0.0444(m)
??????? 因排水高度較低，故選用內(nèi)徑50mm的鋼管或鈉米管。
??????? 二、8013軌道順槽：
??????? 由于：8013軌道順槽與8013運(yùn)輸順槽情況相同，固選擇水泵型號(hào)、管路直徑與8013運(yùn)輸順槽一致。
??????? 第四節(jié)?? 通風(fēng)設(shè)計(jì)
??????? 1、通風(fēng)系統(tǒng)：
??????? 新鮮風(fēng)流→副斜井→集中軌道巷→軌道大巷→8103運(yùn)輸順槽→8103軌道順槽→回風(fēng)大巷→回風(fēng)立井→地面
??????? 新鮮風(fēng)流→主斜井→煤庫(kù)進(jìn)風(fēng)行人斜巷→上倉(cāng)皮帶巷→8103運(yùn)輸順槽→8103軌道順槽→回風(fēng)大巷→回風(fēng)立井→地面
??????? 2、工作面風(fēng)量估算：
??????? 8013工作面為綜采工作面，結(jié)合實(shí)際，該回采工作面采用一進(jìn)一回的通風(fēng)系統(tǒng)，現(xiàn)對(duì)該工作面根據(jù)瓦斯涌出量、人數(shù)、氣候條件及風(fēng)速驗(yàn)算分別進(jìn)行核定，取其最大值。
??????? 1、按瓦斯涌出量計(jì)算：
??????? 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，按回采工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不超過0.8%的要求計(jì)算。
??????? Q采＝100×q采×KCH4
??????? ＝100×0.30×1.6
??????? ＝48m3/min。
??????? 式中：
??????? Q采-回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；
???????????? q采-回采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯的平均絕對(duì)涌出量，m3/min；
????????????? KCH4-采面瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù)，取1.6。
??????? 2、按回采工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)計(jì)算：
??????? q采＞4N
??????? ＝4×11