杨勇智：晓南矿150万吨/年矿井通风及矿井排水设计
矿井服务年限可按下式计算：
T?ZK （1-1） AK ＝175102392.032/（180000031.5）
＝64.8，年
式中：T——矿井设计服务年限，年；
ZK——矿井可采储量，Mt；
A——矿井设计年产量，Mt/a； K——储量备用系数，K=1.3～1.5。
2.4 矿井的一般工作制度
该设计矿井的年工作天数为300天，工作制度为“四、六制”，每天3个班采煤，一个班进行检修。每天净提煤时间为14个小时。
3 矿井开拓方式及开拓系统
3.1 井筒的设计及用途
本矿井的煤层底板的等高线位于-350m水平，最上煤层的煤层等高线位于+45m水平，地面的水平高度为+150m，如果采用斜井开拓的话井筒的开拓费用将会很高，而且由于斜井的斜长比较长，所以铺设管线以及电缆之类的成本将会大大提高。所以本矿井采用立井开拓，共设置有3座立井，分别为主井、副井和风井。
立井担负矿井全部的提煤任务，副井担负矿井的人员运输，物料运输以及排矸。由于煤层的相对瓦斯涌出量为11.95 m3/t﹥10 m3/t，属于高瓦斯矿井，所以为了便于通风，专门设置风井回风。该井田地质构造简单，煤层分布均匀、规则。确定井筒位置时，必须考虑矿井合理的开拓布置，为了便于井下运输，通风及巷道维护，一般应将井筒布置在井田的中央。副井与主井的安全距离应大于30米。本矿井采用中央并列抽出式通风，由于风井距离副井大约190m，所以风井对主井以及副井的通风没有影响。
下面专门对各个井筒进行简单介绍
该设计矿井的主井、副井和风井的井筒直径分别为6.5m、6.5m和8m，3个井筒距离地面的距离分别为－240m、－220m和－213m，井筒具体设计用途见表2-1。
表2-1 井筒设计及用途
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辽宁工程技术大学毕业设计（论文） Table2-1 Design and the use of the pit shaft
井筒名称 用途 提升设备
主井 提煤
一对20吨多绳箕斗
副井
升降人员、下料、提矸 一对1.5吨底卸式矿车双层单车罐笼
断面形状 井筒支护方式
圆形
圆形
圆形 风井 回风
混凝土井壁厚400毫米，混凝土井壁厚450毫米，混凝土井壁厚300毫米，充填混凝土50毫米
充填混凝土50毫米
220 6.9 37.37
充填混凝土50毫米
213 5.2 21.22
井筒深度/m 井筒直径/m 断面积/m2
240 5 19.62
3.2 开采水平的设计
3.2.1 水平高度的确定
矿井阶段水平垂高的划分依据见表2-2
表2-2 矿井阶段水平垂高 Table2-2 The level height of the coal mine
井型 大、中型矿井 小型矿井
开采缓倾斜煤层的矿井 100m～250m 60m～100m
开采倾斜煤层的矿井 开采急倾斜煤层的矿井 100m～250m 80m～120m
100m～150m 80m～120m
本矿井属于大型的缓倾斜煤层的矿井。采取单水平开拓，倾斜长壁开采，水平标高为370m，在海拔标高-220m设置副井，并以此将整个煤层划分成两阶段，上阶段长1352m，下阶段长1615m。
3.2.2 井底车场的设计及作用
井底车场一共拥有3条大巷，分别是回风大巷，轨道运输大巷和皮带运输大巷。 回风大巷专门用于回风；
轨道运输大巷负责运料，排矸和行人； 皮带运输大巷负责用来运输煤炭。 井底车场形式：立式车场。
由于本矿井采用皮带运输煤炭，所以可以大大降低运输成本和运输时间，便于实现高
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杨勇智：晓南矿150万吨/年矿井通风及矿井排水设计
产。
井底车场布置见图2-1
图2-1 井底车场平面图
Fig.2-1 Horizontal plan of the mine shaft station
3.2.3 采区划分及开采顺序
a 采区形式及尺寸的确定
该井田分为两个阶段，划分为3个盘区，分别为N1 ，S1，S2盘区。每个采区划分为若干条带，具体数据见表2-3
表2-3条带划分
Table2-3 The division of banding
采区 储量(t) 条带 (条) 倾斜长度/m 走向长度/m
S1盘区 46681659
4 1505 1764
S1采区 49265608
7 1619 1720
S2采区 39243125
4 1289 1725
b开采顺序
开采顺序是最先开采S1盘区，其次开采S2盘区，接下来是N1盘区。 c.开采水平以及采区的巷道布置
由于最先开采的是S1盘区，所以就以S1盘区为例进行设计。
根据矿井的开拓布置、水平划分和井下主辅运输方式，本着初期工程量省、系统简单、生产过程中运输费用少、能耗低的原则，本矿井布置三条大巷，，分别是回风大巷，轨道运输大巷和皮带运输大巷。
3.3 采煤工艺
3.3.1 回采工艺
盘区内沿走向方向划分成七个区段，一个回采工作面就能够满足生产能力要求，采用倾斜长壁综合机械化采煤法，并且采用全部跨落管理顶板，后退式回采.
工作面的工作面布置长度为240m。
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辽宁工程技术大学毕业设计（论文）
3.3.2 进刀方式
采用MG300-W双滚筒采煤机双向割煤，端部斜切割三角煤进刀，往返一次割两刀。每日割煤6刀，日进度4.8米，采用“4.6”工作制度。
3.3.3 工作面支护
采用ZZ4000/17/35支撑掩护式液压支架，可以有利控制顶板来压，并且防止采空区矸石进入工作面，为回采工作提供了安全可靠的工作空间。采煤机割煤后，距离后滚筒5～7组顺序随机移架，及时支护，追机作业，当采煤机割过煤之后先移支架在移动输送机支架前柱和采煤机电缆槽托架之间富裕一个采煤机截深量，有利于通风、行人、运料等。
3.3.4 端头支护
工作面端头采用ZT7500/18/36型自移式端头液压支架，随工作面推进前移进行支护，缩短了端头支护时间，加快了工作面推进速度，护顶安全可靠。由于工作面调成伪斜后，端头支架与工作面不平行，前梁间存在着三角间隙使得顶板悬露，必须用木板背实。
3.3.5 超前支护
先在工作面前20m的上下顺槽内回收金属支架，同时在顺槽两侧设双趟十字顶梁，并配以金属铰接顶梁与两侧的十字顶梁相连，使其前后左右互相铰接形成网状，而在十字顶梁外巷帮侧，各架设金属铰接顶梁，并在两趟十字顶梁和短梁下支设四排单体液压支柱，能够控制易破碎、压力大的端头顶板，其整体性好，支架稳定，节省坑木。
3.3.6 工作面劳动组织表
正常生产时班长进行现场的管理，采煤机司机负责驾驶采煤机进行采煤生产，输送机司机负责将煤炭运输出工作面，泵站司机负责液压支架注液，转载机和运输机司机将煤炭运输到专用皮带运输巷，剩余其他工种负责维护。
工作面劳动组织见表3-2
表3-2工作面劳动组织表 Table3-2 Located labor organizations
工种 班长 采煤机司机
一班 1 2
二班 1 2
三班 1 2
四班 1 -
合计 4 6
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输送机司机 泵站司机 转载机司机 运输机司机 端头维护工 电钳工 通风工 支架工 合计
1 2 1 2 3 1 1 4 18
1 2 1 2 3 1 1 4 18
1 2 1 2 3 1 1 4 18
- - - - - 3 1 - 5
3 6 3 6 9 6 4 12 59
3.3.7 技术经济指标表
技术经济指标表见表3-3
表3-3技术经济指标表
Table3-3 Technical economic indicators
序 号 1 2 3 4 5 6 7
项 目 工作面长度 采高 倾角 采煤机 截深 日进度 日产量
单 位 m m 。 - m m t
数 量 240 3.5 5.7 双滚筒 0.8 4.8 5000
4 采区巷道布置及采区生产系统
4.1巷道布置
a巷道布置
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