03第三章 礦井開(kāi)拓與開(kāi)采g.doc

紅柳林礦井初步設(shè)計(jì)安全專(zhuān)篇（修改） 第三章礦井開(kāi)拓與開(kāi)采第三章 礦井開(kāi)拓與開(kāi)采3.1 礦井開(kāi)拓系統(tǒng)3.1.1 井筒礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)共有主斜井、副斜井、回風(fēng)斜井3個(gè)井筒，除回風(fēng)斜井井口在風(fēng)井場(chǎng)地外，其余井口均位于礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)。另外，為解決礦井建設(shè)期間臨時(shí)通風(fēng)問(wèn)題，在回風(fēng)斜井附近開(kāi)鑿1個(gè)通風(fēng)措施立井。主斜井裝備帶式輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)原煤提升任務(wù)兼作進(jìn)風(fēng)井筒及安全出口；副斜井擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井筒及安全出口；回風(fēng)斜井擔(dān)負(fù)回風(fēng)任務(wù)，兼作安全出口。通風(fēng)措施立井擔(dān)負(fù)礦井建設(shè)期間臨時(shí)回風(fēng)任務(wù)。礦井工業(yè)場(chǎng)地位于井田的東部，為黃土梁峁溝谷地貌，地勢(shì)西高東低，一般標(biāo)高+1200m左右；風(fēng)井場(chǎng)地位于礦井工業(yè)場(chǎng)地西約2km的平緩地帶處，西高東低，自然標(biāo)高一般1265.00m。礦井所在區(qū)內(nèi)地表徑流主要有窟野河，經(jīng)本礦井田邊界以東由北向南流淌，為常年性河流。流經(jīng)本礦井工業(yè)場(chǎng)地東側(cè)約5km處向南經(jīng)神木縣城至賀家川鄉(xiāng)沙峁頭注入黃河。根據(jù)實(shí)測(cè)地形圖窟野河該段河床標(biāo)高+960.00m，而礦井工業(yè)場(chǎng)地一般標(biāo)高為+1200.00m左右，高出河床240m，沒(méi)有洪水威脅。由于主、副斜井井口及工業(yè)場(chǎng)地位于東部5-2煤露頭自燃邊界之外，主、副斜井井筒落底前大部分亦處于東部5-2煤露頭自燃邊界之外，因此無(wú)需留設(shè)工廣煤柱及主、副斜井井筒保護(hù)煤柱。風(fēng)井場(chǎng)地及回風(fēng)斜井井筒保護(hù)煤柱按建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程留設(shè)。風(fēng)井場(chǎng)地按I級(jí)保護(hù)級(jí)別維護(hù)，場(chǎng)地周?chē)鷩o(hù)帶寬度取15m，下伏各煤層按表土層移動(dòng)角=45，基巖層移動(dòng)角75計(jì)算保護(hù)煤柱范圍。3.1.2 盤(pán)區(qū)劃分及開(kāi)采順序根據(jù)大巷的位置、地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存情況、采煤方法、井下運(yùn)輸方式等因素，井下共劃分5個(gè)盤(pán)區(qū)，即南一盤(pán)區(qū)、南二盤(pán)區(qū)、北一盤(pán)區(qū)、北二盤(pán)區(qū)和西一盤(pán)區(qū)。盤(pán)區(qū)接替原則：從井筒附近由淺而深、由近而遠(yuǎn)依次開(kāi)采，即先采南一盤(pán)區(qū)。北一盤(pán)區(qū)、南二、北二、西一盤(pán)區(qū)依次為接續(xù)盤(pán)區(qū)。盤(pán)區(qū)內(nèi)工作面采用后退式回采。煤層開(kāi)采順序?yàn)橄炔缮喜棵簩樱蟛上虏棵簩印５V井前20年工作面接續(xù)計(jì)劃見(jiàn)表3.1-1，礦井前20年工作面接續(xù)位置見(jiàn)圖3.1-1。3.1.3 主要巷道根據(jù)各可采煤層的自然分布情況、長(zhǎng)壁綜采工作面的布置要求、煤層頂?shù)装宓膸r性及煤層硬度，結(jié)合井下主、輔運(yùn)輸方式，確定分煤層布置大巷，各煤層大巷之間通過(guò)斜巷或煤倉(cāng)聯(lián)系，集中運(yùn)輸大巷布置在5-2煤層，井下涌水主要集中到5-2煤層大巷。投產(chǎn)時(shí)，首先布置5-2煤層大巷。根據(jù)礦井通風(fēng)和運(yùn)輸?shù)男枰跗诓贾?條大巷，即1條輔助運(yùn)輸大巷、1條膠帶輸送機(jī)大巷和1條回風(fēng)大巷；后期在增加1條輔助運(yùn)輸大巷。4-2、4-4煤主、輔運(yùn)輸大巷分別通過(guò)煤倉(cāng)、輔運(yùn)斜巷與5-2煤集中大巷聯(lián)系，4-2、4-4煤回風(fēng)大巷大巷直接與風(fēng)井聯(lián)系。后期分別在3-1、2-2煤層布置大巷。3-1煤層主、輔運(yùn)輸大巷分別用煤倉(cāng)和輔助運(yùn)輸斜巷與4-2煤主、輔運(yùn)輸大巷聯(lián)系，回風(fēng)大巷直接與風(fēng)井聯(lián)系；2-2煤層主、輔運(yùn)輸大巷分別用煤倉(cāng)和輔助運(yùn)輸斜巷與3-1煤主、輔運(yùn)輸大巷聯(lián)系，回風(fēng)大巷與3-1煤回風(fēng)大巷聯(lián)系。3.2 采煤方法及采區(qū)巷道布置3.2.1 采煤方法的合理性分析井田有可采煤層6層，分別為2-2、3-1、4-2、4-3、4-4、5-2煤。其中：2-2煤厚度為3.208.68m，平均厚度4.31m；3-1煤厚度為0.203.25m，平均厚度2.71m；4-2煤厚度為0.104.65m，平均厚度3.07m；4-3煤厚度為0.101.66m，平均厚度0.79m；4-4煤厚度為0.141.13m，平均厚度0.85m；5-2煤厚度為1.159.30m，平均厚度5.87m。5-2、4-2煤層為主采煤層。井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層傾角小于5，構(gòu)造總體趨勢(shì)為傾向NWW的單斜構(gòu)造，井田西部為簡(jiǎn)單的單斜，東部相對(duì)平緩。地震測(cè)線(xiàn)上未見(jiàn)大于15m的斷點(diǎn)，亦未見(jiàn)巖漿巖。煤層瓦斯含量低，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。頂板巖性為細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖，底板巖性為砂巖、砂質(zhì)泥巖，煤層頂?shù)装逡子诠芾?。根?jù)本井田的煤層及頂?shù)装鍡l件，結(jié)合神東礦區(qū)的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，確定各煤層采煤方法為走向長(zhǎng)壁與傾斜長(zhǎng)壁相結(jié)合采煤法，全部跨落法管理頂板。根據(jù)井田勘探地質(zhì)報(bào)告，5-2煤層區(qū)內(nèi)見(jiàn)煤點(diǎn)130點(diǎn)，均可采，煤層厚度1.159.30m，平均厚度5.87m。從煤層兩極厚度上看差異較大，對(duì)采煤工藝及設(shè)備的選型有一定影響。5-2煤層全井田賦存，在114與外圍278號(hào)鉆孔連線(xiàn)一帶為薄煤區(qū)，在212與123號(hào)鉆孔連線(xiàn)一帶為中厚煤區(qū)，其余地段為厚煤區(qū)，東部零星出現(xiàn)特厚煤區(qū)。移交生產(chǎn)的南一盤(pán)區(qū)5-2煤厚度3.907.23m，平均厚度5.69m，南一盤(pán)區(qū)5-2煤層地質(zhì)鉆孔統(tǒng)計(jì)分析詳見(jiàn)表3.21。根據(jù)國(guó)內(nèi)外厚煤層開(kāi)采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合5-2煤層賦存特點(diǎn)，設(shè)計(jì)認(rèn)為5-2煤層可供選擇的采煤方法主要有：分層綜采、放頂煤綜采、大采高一次采全厚綜采。1）分層開(kāi)采自70年代在開(kāi)灤礦務(wù)局唐山礦試驗(yàn)成功厚煤層傾斜分層下行垮落金屬網(wǎng)假頂綜合機(jī)械化采煤法以后，分層開(kāi)采的綜合機(jī)械化采煤工藝又有了進(jìn)一步的發(fā)展，曾經(jīng)是我國(guó)厚及特厚煤層的主要采煤方法之一，在大中型礦井得到普遍采用，積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)。但是，這種采煤方法采準(zhǔn)巷道系統(tǒng)復(fù)雜，巷道掘進(jìn)率高，巷道的掘進(jìn)與維護(hù)費(fèi)用高；上分層開(kāi)采時(shí)要鋪設(shè)人工假頂，加大了工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)增加了工作面采煤作業(yè)循環(huán)時(shí)間和生產(chǎn)成本；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造特別是斷層的適應(yīng)性差；煤層厚度變化時(shí)容易丟煤；單產(chǎn)低、效率低、效益低。所以在新設(shè)計(jì)的大型礦井中，這種采煤方法使用得已越來(lái)越少。南一盤(pán)區(qū)5-2煤層地質(zhì)鉆孔統(tǒng)計(jì)分析表表3.21序號(hào)鉆孔號(hào)煤層結(jié)構(gòu)夾矸巖性計(jì)算煤厚(m)14106.20(0.35)0.25(0.40)0.60粉砂巖6.20 24116.30(0.30)0.35(0.30)0.54粉砂巖7.19 34120.70(0.55)6.15(0.25)0.40細(xì)粒砂巖7.25 43335.57(0.40)0.32(0.30)砂質(zhì)泥巖5.57 5546.00(0.30)0.27(0.30)0.40粉砂巖6.00 63345.99(0.32)0.35(0.26)0.39泥巖、炭質(zhì)泥巖6.73 7556.35(0.35)0.30(0.30)0.30(0.50)0.10(0.20)0.20粉砂巖6.35 8566.24(0.20)0.30泥巖6.54 9576.20(0.25)0.30(0.33)0.35泥巖6.50 10H5516.54(0.30)0.35泥巖6.89 11H5526.67(0.30)0.44泥巖7.11 12H5530.85(0.25)0.45(0.75)0.30泥巖、細(xì)粒砂巖1.30 13652.40(0.55)2.70(0.60)0.25(0.25)0.50細(xì)粒砂巖、泥巖、粉砂巖5.10 14665.80(0.45)0.35(0.25)0.40粉砂巖5.80 15675.64(0.30)0.40(0.20)0.45泥巖6.49 16685.50(0.30)0.35(0.25)0.40粉砂巖、泥巖6.25 17695.46(0.25)0.40(0.25)0.40粉砂巖6.26 186105.86(0.40)0.30(0.25)0.50泥巖、粉砂巖5.86 196116.00(0.20)0.30(0.30)0.30泥巖、粉砂巖6.60 206126.58(0.06)0.46泥巖7.04217-25.05(0.35)0.40(0.20)0.50粉砂巖5.95227-35.00(0.35)0.25(0.25)0.30(0.40)0.20(0.25)0.40泥巖、粉砂巖5.00 237-44.95(0.30)0.20(0.30)0.45粉砂巖、泥巖4.95 242165.33(0.29)0.24(0.29)0.47炭質(zhì)泥巖5.33 257-50.40(0.30)4.25(0.28)0.95(0.22)0.27粉砂巖、泥巖5.87 267-65.30(0.20)0.30(0.25)0.40粉砂巖6.00 277-76.02(0.25)0.35泥巖6.37 282176.46(0.25)0.38炭質(zhì)泥巖6.84 29786.30(0.20)0.39粉砂巖6.69 30H5716.68(0.20)0.30(0.70)0.20泥巖、粉砂巖6.98 31H5726.40(0.30)0.35(0.40)0.30泥巖、粉砂巖6.75 328-40.20(0.50)4.05(0.25)0.30粉砂巖4.35 338-54.35(0.20)0.20(0.25)0.30粉砂巖4.85 34863.90 35875.25(0.15)0.45泥巖5.70 36884.60(0.30)0.40粉砂巖5.00 37895.50(0.20)0.29泥巖5.79 389-54.00(0.30)0.40(0.20)0.35粉砂巖4.75 399-64.20(0.25)0.30(0.25)0.20粉砂巖4.50 40975.10(0.20)0.30泥巖5.40 41984.24(0.40)0.30(0.25)0.35粉砂巖、泥巖4.24 42994.75(0.22)0.35(0.20)0.40泥巖5.50 4310-13.00 442233.25(0.17)0.13炭質(zhì)泥巖3.56 平均5.69 74 中煤國(guó)際工程集團(tuán)北京華宇工程有限公司2）放頂煤開(kāi)采我國(guó)自1982年開(kāi)始試驗(yàn)放頂煤開(kāi)采方法以來(lái)，這種對(duì)開(kāi)采厚煤層行之有效的技術(shù)日趨成熟，在我國(guó)厚煤層礦井中得到了普遍采用，并已開(kāi)始向三軟、夾矸、硬煤等條件下的礦井進(jìn)行延伸研究。2001年在煤層中硬、無(wú)夾矸、低瓦斯、煤厚79m、直接頂與老頂為厚層砂巖等條件下的兗礦集團(tuán)已開(kāi)始出現(xiàn)年產(chǎn)超5.00Mt的綜放工作面。實(shí)踐證明，在厚及特厚煤層中，綜采放頂煤較分層開(kāi)采，簡(jiǎn)化了巷道布置和回采工序，降低了回采巷道掘進(jìn)率，減少了工作面搬家次數(shù)，節(jié)省了人工、材料和時(shí)間消耗，降低了成本；提高了工作面單產(chǎn)和工效；生產(chǎn)高度集中，有利于礦井的管理與控制，實(shí)現(xiàn)安全文明生產(chǎn)；對(duì)于地質(zhì)條件比較復(fù)雜、斷層多、煤層厚度變化大的煤層適應(yīng)性強(qiáng)。當(dāng)然，放頂煤開(kāi)采仍然存在著煤塵大，工作面回采率偏低，高瓦斯煤層有局部積聚危險(xiǎn)和采空區(qū)浮煤易發(fā)火等固有問(wèn)題尚待解決。同時(shí)煤層埋深、煤層厚度與強(qiáng)度、夾矸厚度、強(qiáng)度與層位、煤層裂隙發(fā)育程度等諸多地質(zhì)因素也直接決定著放頂煤的效果。3）大采高綜采大采高綜采采煤方法是國(guó)外高產(chǎn)工作面采用的主要方法。我國(guó)從1978年起，開(kāi)始試驗(yàn)厚煤層大采高一次采全厚開(kāi)采方法，至今已取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。但由于我國(guó)的綜采設(shè)備制造技術(shù)尚不完備，使國(guó)產(chǎn)設(shè)備大采高技術(shù)未能在我國(guó)廣泛推行。國(guó)外高產(chǎn)高效綜采長(zhǎng)壁工作面由于采用重型化、強(qiáng)力化、自動(dòng)化和機(jī)電一體化的設(shè)備，走生產(chǎn)集中的途徑，工作面的單產(chǎn)和工效大幅度得到了提高。神東礦區(qū)自1985年開(kāi)發(fā)建設(shè)以來(lái)，利用先進(jìn)的管理思想和科技手段，將資源優(yōu)勢(shì)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了高起點(diǎn)、快發(fā)展和高效率。2003年大柳塔、榆家梁、補(bǔ)連塔等礦井一井一面，其原煤產(chǎn)量均突破10.0Mt/a大關(guān)。4）大采高綜采與放頂煤綜采的分析比較（1）生產(chǎn)能力方面雖然輕型支架放頂煤技術(shù)在開(kāi)采較薄厚煤層（3.56.0m）時(shí)取得了成功，但普遍工作面單產(chǎn)不高。兗礦集團(tuán)綜放工作面近幾年的產(chǎn)量之所以能達(dá)到4.005.00Mt/a的全國(guó)最高生產(chǎn)水平，不僅與其有著得天獨(dú)厚的煤層和頂板條件以及高超的生產(chǎn)技術(shù)水平密不可分，也與其適當(dāng)引進(jìn)了后配套主、輔助運(yùn)輸設(shè)備有關(guān)。在采用大采高綜采的工作面中，產(chǎn)量多在2.50Mt/a以上。其中全部使用國(guó)產(chǎn)設(shè)備的烏蘭木倫礦在煤層厚度適中、頂?shù)装鍡l件較好的情況下達(dá)到日產(chǎn)2萬(wàn)t的好成績(jī)；使用引進(jìn)設(shè)備的多數(shù)已突破5.00Mt/a，2002年11月投產(chǎn)的晉煤集團(tuán)寺河礦設(shè)計(jì)采用引進(jìn)設(shè)備，在試生產(chǎn)階段就達(dá)到了日產(chǎn)萬(wàn)噸以上的水平，目前產(chǎn)量穩(wěn)定在6.00Mt/a左右。一方面表明國(guó)產(chǎn)設(shè)備還有待完善提高，同時(shí)表明大采高綜采的生產(chǎn)能力主要由設(shè)備的能力及其可靠性所決定。紅柳林井田煤層埋藏淺，5-2煤埋深56.72293.10m，平均145m。5-2煤頂板以細(xì)粒砂巖為主，巖石RQD值細(xì)粒砂巖為5587，平均73.14，巖石單軸飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度小于30MPa，屬軟弱巖石。煤層頂板礦壓強(qiáng)度低，煤質(zhì)較硬，均不利于綜采放頂煤，放頂煤綜采工作面生產(chǎn)能力難以達(dá)到理想效果。設(shè)計(jì)認(rèn)為紅柳林礦井地質(zhì)及開(kāi)采條件與神東礦區(qū)相似，采用引進(jìn)大采高綜采設(shè)備年產(chǎn)量達(dá)到8.009.00Mt是有保障的。（2）生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)管理方面采煤方法的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)決定了工作面生產(chǎn)管理的難易程度，放頂煤綜采回采工藝相對(duì)復(fù)雜，既有前方采煤機(jī)割煤，又有支架后方放煤。割煤與放煤兩道工序如不能有效協(xié)調(diào)將影響工作面效率，生產(chǎn)管理復(fù)雜。而大采高綜采由于回采工藝單一，管理簡(jiǎn)單。（3）勞動(dòng)衛(wèi)生方面放頂煤綜采工作面出煤點(diǎn)多，粉塵量高，據(jù)在成莊礦實(shí)測(cè)，放煤口10m范圍內(nèi)粉塵量均在1000mg/m3以上，回風(fēng)巷粉塵量300500mg/m3以上，嚴(yán)重地危害工人的身心健康，同時(shí)，也不利于建設(shè)文明、高效的現(xiàn)代化礦井。（4）回采率方面放頂煤綜采工藝：據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，工作面回采率平均為7080%，潞安、兗州、陽(yáng)泉礦區(qū)最高達(dá)到85%，但需指出，漲煤率造成了回采率的統(tǒng)計(jì)誤差，此外，放頂煤造成了5%的灰分增加。按工作面平均回采率80%計(jì)算，盤(pán)區(qū)回采率為70%。大采高綜采工藝：紅柳林礦井南一盤(pán)區(qū)5-2煤平均煤厚5.69m，按最大采高6.0m計(jì)算，盤(pán)區(qū)回采率為80.3%，可滿(mǎn)足規(guī)范75%的要求。（5）塊煤率在采取適當(dāng)技術(shù)措施后，大采高綜采塊煤率將介于放頂煤綜采與分層綜采之間，比放頂煤綜采低34%。5）采煤方法的確定本井田主采的5-2、4-2煤層均屬厚及中厚煤層，煤層賦存穩(wěn)定，傾角小，頂?shù)装宸€(wěn)定完整，開(kāi)采條件優(yōu)越，利用綜采長(zhǎng)壁開(kāi)采最為合適，可充分發(fā)揮其潛力和取得更大經(jīng)濟(jì)效益。4-2、5-2煤層設(shè)計(jì)采用一次采全高為主的綜合機(jī)械化開(kāi)采工藝。影響大采高一次采全厚綜采工作面回采率的因素主要是煤厚變化與綜采裝備的采高范圍不完全匹配，當(dāng)煤厚大于最大采高時(shí)就會(huì)造成明顯的丟煤損失。經(jīng)測(cè)算，當(dāng)最大采高為6m時(shí)，南一盤(pán)區(qū)回采率仍可達(dá)到80.3%，符合采區(qū)回采率大于75%的要求。根據(jù)國(guó)內(nèi)大采高綜采工作面比較成熟的經(jīng)驗(yàn)，南一盤(pán)區(qū)5-2煤層設(shè)計(jì)采用大采高綜采一次采全厚，最大采高6.0m；對(duì)于東部零星出現(xiàn)的特厚煤區(qū)（北一盤(pán)區(qū)）今后可以進(jìn)一步加大采高，目前類(lèi)似條件下，我國(guó)最大設(shè)計(jì)采高已達(dá)7.3m； 5-2煤層的薄煤區(qū)及中厚煤區(qū)分布在后期開(kāi)采的西部區(qū)域，適合薄及中厚煤層一次采全厚綜采工藝開(kāi)采。2-2、3-1煤層分布在后期開(kāi)采的西部區(qū)域，屬厚及中厚煤層，適合一次采全厚綜采工藝開(kāi)采。由于薄煤層開(kāi)采存在著政策、技術(shù)、裝備等諸多問(wèn)題，多年來(lái)在各煤礦未得到應(yīng)有的重視，特別是進(jìn)入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)后，煤炭企業(yè)往往為了追求好的經(jīng)濟(jì)效益，使得很多礦區(qū)薄煤層開(kāi)采處于停滯甚至倒退狀況。薄煤層開(kāi)采的產(chǎn)量比重在20世紀(jì)70年代以前，保持在16%17之間，與薄煤層儲(chǔ)量比例相近。80年代以來(lái)，中厚煤層機(jī)械化采煤技術(shù)快速發(fā)展，但薄煤層開(kāi)采技術(shù)發(fā)展緩慢，薄煤層產(chǎn)量比重逐步下降，到1988年已降至10.93，到1996年只占 7.32。隨著各大煤礦中厚煤層的不斷開(kāi)采，薄煤層將逐漸增多，瓦斯突出問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，有些礦已經(jīng)到了不開(kāi)解放層已無(wú)主采煤層可采的狀況，如：兗礦集團(tuán)目前薄煤層儲(chǔ)量已占40以上。薄煤層不能及時(shí)合理開(kāi)采，必然造成煤炭資源浪費(fèi)，縮短礦井服務(wù)年限，影響礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展。德國(guó)DBT公司是世界上研制刨煤機(jī)最早、產(chǎn)量最大、技術(shù)水平最高的一家公司，曾研制成功多種拖鉤刨、滑行拖鉤刨、滑行刨等機(jī)型。目前刨煤機(jī)的技術(shù)水平已發(fā)展到了采高0.63 m，截深最大可達(dá)300 mm，可刨煤硬度f(wàn)=4，刨速最高可達(dá)3m/s，刨鏈達(dá)42 mm，裝機(jī)功率最大可達(dá) 2800 kW，鋪設(shè)長(zhǎng)度達(dá)300 m。遼寧鐵法煤業(yè)公司小青礦自2000年全國(guó)第一家引進(jìn)全自動(dòng)化刨煤機(jī)工作面開(kāi)采工藝及裝備，先后創(chuàng)出了日產(chǎn)9188t和月產(chǎn)15.13萬(wàn)t的好成績(jī)。全自動(dòng)化刨煤機(jī)系統(tǒng)引進(jìn)了德國(guó)DBT采礦技術(shù)公司刨煤機(jī)、運(yùn)行軌道及電液控制系統(tǒng)的核心技術(shù)，為工作面生產(chǎn)配套的其他設(shè)備全部由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠(chǎng)家制造。目前為止，全自動(dòng)化刨煤機(jī)系統(tǒng)大同煤礦集團(tuán)公司、山西焦煤集團(tuán)公司都得到了較好的應(yīng)用。為了充分開(kāi)發(fā)利用煤炭資源，本井田4-3、4-4薄煤層采用全自動(dòng)化刨煤機(jī)長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化開(kāi)采工藝。移交生產(chǎn)的南一盤(pán)區(qū)4-4煤層可采范圍內(nèi)煤層厚度0.801.13m，平均厚度0.99m。工作面的最大采高為1.13m，最小采高0.8m。3.2.2 采掘設(shè)備的安全性紅柳林井田煤層賦存平緩，埋藏淺，頂板一般為粉砂巖，中等穩(wěn)定和穩(wěn)定類(lèi)型，底板為泥質(zhì)粉砂巖、砂頁(yè)巖，也較穩(wěn)定。多年的生產(chǎn)實(shí)踐表明，高工作阻力的二柱掩護(hù)式支架能適應(yīng)頂?shù)装鍖儆谥械确€(wěn)定的長(zhǎng)壁工作面。結(jié)合國(guó)內(nèi)外高產(chǎn)高效工作面經(jīng)驗(yàn)，工作面液壓支架采用掩護(hù)式。礦井投產(chǎn)時(shí)，生產(chǎn)能力10.0Mt/a。投產(chǎn)盤(pán)區(qū)為南一盤(pán)區(qū)，盤(pán)區(qū)內(nèi)布置1個(gè)5-2煤層大采高綜采工作面；達(dá)到礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力12.0Mt/a時(shí)，在南一盤(pán)區(qū)增加1個(gè)4-4煤層刨煤機(jī)綜采工作面。15-2煤層大采高綜采支架選型1）架型選擇根據(jù)神東礦區(qū)投產(chǎn)的大柳塔、補(bǔ)連塔及上灣礦高產(chǎn)高效工作面的經(jīng)驗(yàn)，高工作阻力的二柱掩護(hù)式支架能適應(yīng)頂?shù)装鍖儆谥械确€(wěn)定的長(zhǎng)壁工作面。結(jié)合本井田煤層頂?shù)装鍘r性條件，設(shè)計(jì)選用掩護(hù)式液壓支架。2）支架高度a支架最大結(jié)構(gòu)高度（Hmax）Hmax=mmax+S1式中 mmax 煤層最大采高，取6.0m；S1偽頂或浮煤冒落厚度，取0.10.3m；對(duì)薄煤層或頂板穩(wěn)定，取下限；對(duì)厚煤層或頂板中等穩(wěn)定以下，取上限；對(duì)有易冒落偽頂時(shí)，應(yīng)特殊考慮Hmax = mmax +S1=6.0+0.3=6.3m。b支架最低結(jié)構(gòu)高度（Hmin）支架的最低結(jié)構(gòu)高度為滿(mǎn)足頂板下沉量、與采煤機(jī)的配套以及整架運(yùn)輸?shù)纫?，可以根?jù)具體情況，分別計(jì)算：（a）一般Hmin=mminSa，m式中 mmin煤層最小采高，m；S在控頂區(qū)范圍內(nèi)頂板的最大下沉量，m；a支架卸載前移時(shí)的可縮余量，一般取0.05m對(duì)于一般情況，支架的最小結(jié)構(gòu)高度應(yīng)比最小采高小0.20.35m左右，即Hmin mmin(0.20.35)，m（b）考慮整架運(yùn)輸，支架最小高度應(yīng)滿(mǎn)足Hmin H(h1+K2)，m式中 H巷道凈高或大巷架線(xiàn)高度，m；h1支架運(yùn)輸車(chē)高度，m；K2安全間隙，K2=0.10.2m（c）為滿(mǎn)足配套要求，支架最小高度應(yīng)滿(mǎn)足Hmin H0+h0+K5，m式中 H0采煤機(jī)機(jī)面高度，m；h0采煤機(jī)上方頂梁最大厚度，m；K5安全高度，K50.20.3m綜上所述，液壓支架的最大高度為6.3m，最小高度根據(jù)運(yùn)輸要求取2.8m左右。3）支架支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算a我國(guó)經(jīng)驗(yàn)公式P=Mn10-2/（K-1）b西德經(jīng)驗(yàn)公式P=12M10-2c日本經(jīng)驗(yàn)公式P=（2+3）M10-2式中 P支架單位面積上的載荷，Mpa；M煤層開(kāi)采厚度，m；取6 m頂板巖石容重，t/m3；取2.7t/m3n支架受力不均衡系數(shù)；取2K頂板巖石破碎膨脹系數(shù)。取1.3計(jì)算結(jié)果為：P=0.721.08Mpa，即所選液壓支架支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)不低于P=0.721.08Mpa。國(guó)外長(zhǎng)壁工作面的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，液壓支架是工作面裝備中投資最多的設(shè)備，約占6070%，因此他們把支架的可靠性放在首位，不但要穩(wěn)定可靠、故障率低，而且使用壽命要長(zhǎng)，近年來(lái)液壓支架有向重型化發(fā)展的趨勢(shì)，支架工作阻力逐年增加。例如：美國(guó)長(zhǎng)壁工作面中支架工作阻力大部分在70008000kN，最大的兩柱掩護(hù)式支架工作阻力達(dá)到9800kN；澳大利亞百萬(wàn)噸長(zhǎng)壁工作面中，液壓支架的工作阻力都在630t以上，最高達(dá)800t。而上述兩國(guó)的煤層埋深都在500m以?xún)?nèi)，一般不超過(guò)300m。根據(jù)支架支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算，結(jié)合高產(chǎn)高效工作面的特點(diǎn)，初步選擇ZY12000/28/63D型，高度2.86.3m，工作阻力12000kN，重約50t/架。24-4煤層刨煤機(jī)綜采支架選型1）架型選擇工作面液壓支架采用掩護(hù)式。2）支架高度a支架最大結(jié)構(gòu)高度（Hmax）Hmax = mmax+S1式中 mmax 煤層最大采高，m；取1.13mS1偽頂或浮煤冒落厚度，m；取0.10.3m；對(duì)薄煤層或頂板穩(wěn)定，取下限；對(duì)厚煤層或頂板中等穩(wěn)定以下，取上限；對(duì)有易冒落偽頂時(shí)，應(yīng)特殊考慮Hmax = mmax +S1=1.13+0.3=1.43m。b支架最低結(jié)構(gòu)高度（Hmin）支架的最低結(jié)構(gòu)高度為滿(mǎn)足頂板下沉量、與采煤機(jī)的配套以及整架運(yùn)輸?shù)纫?，可以根?jù)具體情況，分別計(jì)算：（a）一般Hmin = mminSa，m式中 mmin煤層最小采高，m；取0.8mS在控頂區(qū)范圍內(nèi)頂板的最大下沉量，m；a支架卸載前移時(shí)的可縮余量，一般取0.05m對(duì)于一般情況，支架的最小結(jié)構(gòu)高度應(yīng)比最小采高小0.20.35m左右，即Hmin mmin(0.20.35)，m（b）考慮整架運(yùn)輸，支架最小高度應(yīng)滿(mǎn)足Hmin H(h1+K2)，m式中 H巷道凈高或大巷架線(xiàn)高度，m；h1支架運(yùn)輸車(chē)高度，m；K2安全間隙，K2=0.10.2m（c）為滿(mǎn)足配套要求，支架最小高度應(yīng)滿(mǎn)足Hmin H0+h0+K5，m式中 H0采煤機(jī)機(jī)面高度，m；h0采煤機(jī)上方頂梁最大厚度，m；K5安全高度，K5 0.20.3m綜上所述，液壓支架的最大高度為1.43m，最小高度根據(jù)運(yùn)輸要求取0.6m左右。3）支架支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算a我國(guó)經(jīng)驗(yàn)公式P=Mn10-2/（K-1）b西德經(jīng)驗(yàn)公式P=12M10-2c日本經(jīng)驗(yàn)公式P=（2+3）M10-2式中 P支架單位面積上的載荷，Mpa；M煤層開(kāi)采厚度，m；取0.99 m頂板巖石容重，t/m3；取2.7t/m3n支架受力不均衡系數(shù)；取2K頂板巖石破碎膨脹系數(shù)。取1.3計(jì)算結(jié)果為：P=0.120.18MPa，即所選液壓支架支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)不低于P=0.120.18MPa。根據(jù)支架支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算，結(jié)合高產(chǎn)高效工作面的特點(diǎn)，對(duì)液壓支架的技術(shù)參數(shù)要求如下：架型為掩護(hù)式，支撐高度0.61.43m，支護(hù)強(qiáng)度不低于P=0.120.18MPa。初步選擇ZY36006/18型，支撐高度0.61.8m，寬度1.5m，工作阻力3600kN。3.2.3 盤(pán)區(qū)巷道布置盤(pán)區(qū)巷道布置的主要原則是簡(jiǎn)化巷道系統(tǒng)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)并為無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸創(chuàng)造條件。根據(jù)井田開(kāi)拓部署，本著多做煤巷、少做巖巷的原則，移交生產(chǎn)時(shí)，5-2煤輔助運(yùn)輸大巷、膠運(yùn)大巷、回風(fēng)大巷均布置在煤層中。南一盤(pán)區(qū)5-2煤層利用大巷直接布置工作面即條帶式開(kāi)采。4-4煤層膠運(yùn)大巷、輔助運(yùn)輸大巷通過(guò)盤(pán)區(qū)煤倉(cāng)和輔運(yùn)斜巷與5-2煤層膠運(yùn)大巷、輔運(yùn)輸大巷聯(lián)通，4-4煤層回風(fēng)大巷直接與回風(fēng)斜井聯(lián)通，4-4煤層利用大巷直接布置工作面即條帶式開(kāi)采。北一盤(pán)區(qū)4-2煤層膠運(yùn)大巷、輔助運(yùn)輸大巷通過(guò)盤(pán)區(qū)煤倉(cāng)和輔運(yùn)斜巷與5-2煤層膠運(yùn)大巷、輔運(yùn)輸大巷聯(lián)通，4-2煤層回風(fēng)大巷直接與回風(fēng)斜井聯(lián)通，4-2煤層利用大巷直接布置工作面即條帶式開(kāi)采。盤(pán)區(qū)煤倉(cāng)服務(wù)4-2煤層和4-4煤層，煤倉(cāng)凈直徑為4.0m，高度為56m，煤倉(cāng)容量為910t。南一盤(pán)區(qū)走向長(zhǎng)約3.5km，傾斜寬約8.3km，面積29.2km2，可采儲(chǔ)量175.25Mt。南一盤(pán)區(qū)5-2煤層利用5-2煤大巷直接布置工作面開(kāi)采，綜采工作面布置4條順槽，其中2條進(jìn)風(fēng)（為1條輔助運(yùn)輸順槽和1條膠帶輸送機(jī)順槽），2條回風(fēng)（接續(xù)工作面為1條回風(fēng)），順槽中心距25m，順槽均直接（或通過(guò)風(fēng)橋）與大巷相搭接。南一盤(pán)區(qū)5-2煤層巷道布置見(jiàn)圖3.21。南一盤(pán)區(qū)4-4煤層利用4-4煤大巷直接布置工作面開(kāi)采，刨煤機(jī)綜采工作面布置4條順槽，其中2條進(jìn)風(fēng)（為1條輔助運(yùn)輸順槽和1條膠帶輸送機(jī)順槽），2條回風(fēng)（接續(xù)工作面為1條回風(fēng)），順槽中心距25m，順槽均直接（或通過(guò)風(fēng)橋）與大巷相搭接。南一盤(pán)區(qū)4-4煤層巷道布置見(jiàn)圖3.22。3.2.4 盤(pán)區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)（1）煤炭運(yùn)輸?shù)V井投產(chǎn)時(shí)，布置南一盤(pán)區(qū)5-2煤采掘工作面，5-2煤煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)為：5-2煤回采工作面5-2煤膠帶輸送機(jī)順槽5-2煤膠帶輸送機(jī)大巷主斜井地面。5-2煤掘進(jìn)工作面出煤，經(jīng)其配套的膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載，匯入到5-2煤膠帶輸送機(jī)大巷主煤流系統(tǒng)。礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)，增加南一盤(pán)區(qū)4-4煤采掘工作面， 4-4煤煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)為：4-4煤回采工作面4-4煤膠帶輸送機(jī)順槽4-4煤膠帶輸送機(jī)大巷盤(pán)區(qū)煤倉(cāng)5-2煤膠帶輸送機(jī)大巷主斜井地面。4-4煤掘進(jìn)工作面出煤，經(jīng)其配套的膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載，匯入到4-4煤膠帶輸送機(jī)大巷主煤流系統(tǒng)。（2）井下矸石正常生產(chǎn)期間，矸石盡可能由鏟車(chē)將其填入井下廢棄巷道，特殊情況下也可用無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)到地面排矸場(chǎng)地排棄。（3）材料設(shè)備運(yùn)輸 井下所需材料設(shè)備，在地面裝車(chē)后，由無(wú)軌膠輪車(chē)通過(guò)副斜井下井，經(jīng)輔助運(yùn)輸大巷，直接運(yùn)送到各使用地點(diǎn)，無(wú)需轉(zhuǎn)載。工作面綜采支架搬家，由支架搬運(yùn)車(chē)直接搬運(yùn)至另一準(zhǔn)備工作面，或由支架搬運(yùn)車(chē)將地面檢修過(guò)的綜采支架直接通過(guò)副斜井搬運(yùn)至工作面，也可把工作面的綜采支架由支架搬運(yùn)車(chē)通過(guò)副斜井升至地面檢修。（4）人員運(yùn)輸下井人員可乘坐客貨膠輪車(chē)從副斜井下井，經(jīng)輔助運(yùn)輸大巷運(yùn)送到各工作地點(diǎn)，或由各工作地點(diǎn)經(jīng)輔助運(yùn)輸大巷從副斜井升井。井下運(yùn)輸系統(tǒng)見(jiàn)圖3.23。3.3 頂板管理及沖擊地壓3.3.1 頂板災(zāi)害防治及裝備3.3.1.1 影響礦山壓力顯現(xiàn)基本因素分析1主采煤層頂、底板巖性特征（1）4-2煤頂板以粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，巖石RQD值泥巖6776，平均71.30，細(xì)粒砂巖57.3072.80，一般65.05。巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度小于30Mpa，屬軟弱巖石，巖體完整性中等，屬不穩(wěn)定性頂板；煤層底板以泥巖為主，巖石RQD值2878，一般58.85，巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度小于30MPa，屬不穩(wěn)定性底板，泥巖遇水膨脹，易發(fā)生地鼓。（2）5-2煤頂板以細(xì)粒砂巖為主，巖石RQD值細(xì)粒砂巖為5587，平均73.14，巖石單軸飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度小于30Mpa，屬軟弱巖石，巖體完整性中等較完整，屬不穩(wěn)定性頂板；煤層底板為粉砂巖、細(xì)粒砂巖，巖石RQD值粉砂巖54.5084.20，一般為66.85，細(xì)粒砂巖59.4094.10，一般80.51。巖石單軸飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度小于30Mpa，屬軟弱巖石，巖體完整性中等較完整，底板穩(wěn)定性較好。而在24、92、62、93、612鉆孔中出現(xiàn)泥巖底板，易遇水膨脹，發(fā)生地鼓。2斷層與褶曲神北礦區(qū)位于陜北侏羅紀(jì)煤田東部，地層總體為NWW向緩傾斜、傾角不足1的單斜構(gòu)造。歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在礦區(qū)內(nèi)主要以垂向運(yùn)動(dòng)為主，形成了一系列平行不整合面，未形成較大的褶皺與斷裂，亦無(wú)巖漿活動(dòng)，局部地段發(fā)育有緩波狀起伏。紅柳林井田位于神北礦區(qū)南部，井田內(nèi)地層平緩，5-2煤底板標(biāo)高最高+1094m，最小+990m，傾角不足2，構(gòu)造總體趨勢(shì)為傾向NWW的單斜構(gòu)造，井田西部為簡(jiǎn)單的單斜，東部相對(duì)平緩。地震測(cè)線(xiàn)上未見(jiàn)大于15m的斷點(diǎn)，亦未見(jiàn)巖漿巖。3節(jié)理、裂隙常見(jiàn)的與局部冒頂有關(guān)的節(jié)理、裂隙有多種：如人字型裂隙、草帽裂隙、鍋底狀裂隙。人字形裂隙切割的三角巖塊，煤采出后易脫落發(fā)生局部冒頂。草帽裂隙的底面積較人字形裂隙大，其危害與人字形裂隙相同。這兩種裂隙的長(zhǎng)軸處于沿工作面推進(jìn)方向時(shí)，離層后易整體垮落，有時(shí)把支架推倒，發(fā)生大冒頂。鍋底狀裂隙的直徑有34m，厚度與裂隙面有關(guān)。鍋底狀裂隙邊緣頂板破碎，容易漏矸和局部冒頂。頂板被四周裂隙切割成長(zhǎng)方形或菱形等的游離巖塊，特別是厚度1m左右的，最易脫落傷人。發(fā)育的直立裂隙有時(shí)切割全部直接頂，并可能向上延伸到老頂內(nèi)。煤層采出后，被裂隙切割一端的頂板下沉和水平移動(dòng)，裂縫變寬，易發(fā)生掉碴漏粉現(xiàn)象，有時(shí)直立裂隙又是巖層水的通道，使工作面產(chǎn)生淋水。另一方面，直立裂隙不僅能改變直接頂?shù)目迓洳骄?，而且能改變老頂?shù)目迓洳骄?。平行工作面的直立裂隙常常在回柱時(shí)切斷工作面頂板，推倒工作面支架，發(fā)生大冒頂。傾向煤壁的斜裂隙使頂板在控頂距內(nèi)產(chǎn)生臺(tái)階錯(cuò)動(dòng)，在頂板具有含水層或老塘積水條件下，回采空間淋水增加，惡化工作條件，降低直接頂巖石強(qiáng)度，并使支架經(jīng)受側(cè)推力，容易造成冒頂。4開(kāi)采深度開(kāi)采深度較大會(huì)使工作面周?chē)闹С袎毫Ψ逯岛陀绊懛秶黾?，在頂?shù)装鍘r石穩(wěn)定或堅(jiān)硬、煤層具有沖擊傾向性的條件下，容易發(fā)生煤爆，在沼氣大的礦井容易引起煤及沼氣突出。本井田延安組下部的5-2煤埋深56.7293.1m，平均145.6m，開(kāi)采深度相對(duì)較淺。5生產(chǎn)工序和工作面推進(jìn)速度許多礦壓實(shí)測(cè)資料表明，對(duì)工作面頂?shù)装逡平俣扔绊懽畲蟮纳a(chǎn)工序，主要是落煤和放頂?？梢哉J(rèn)為，加快工作面推進(jìn)速度可以抑制礦山壓力的顯現(xiàn)，但不能從根本上改變落煤和放頂兩工序?qū)數(shù)装逡平康挠绊?。綜采液壓支架工作面推進(jìn)速度對(duì)頂?shù)装逡平坑绊懞苄。?dāng)工作面推進(jìn)速度達(dá)到一定值后，頂?shù)装逡平繉⒉粫?huì)有明顯變化。在組織生產(chǎn)時(shí)，不易將落煤和放頂兩工序同時(shí)進(jìn)行，以避免頂板的劇烈活動(dòng)，下沉速度增大。6采高和控頂距工作面頂板移近量是礦山壓力顯現(xiàn)的一個(gè)重要參數(shù)，它同采高和控頂距有密切的關(guān)系。采高與煤層的賦存條件和工作面所用的工藝方式有關(guān)。采高越大，頂板壓力越大，直接頂?shù)姆€(wěn)定性也越降低。為了減小頂板下沉量，利于頂板管理，在符合煤層條件及工藝方式的要求時(shí)，可以適當(dāng)降低采高。最大控頂距與放頂寬度有關(guān)。放頂距小，頂板放不下來(lái)，會(huì)增加支架的壓力；放頂寬度太大，采空區(qū)跨落的面積太大將易撞到支架，引起冒頂。3.3.1.2 一般頂板冒落災(zāi)害的防治措施及裝備1回采工作面頂板管理方式、液壓支架的選擇1）回采工作面頂板管理方式 （1）工作面支護(hù) 采煤工作面使用自移式液壓支架支護(hù)，可有效控制頂板下沉，給頂板一定的阻力，使頂板的下沉速度變慢，防止直接頂在采場(chǎng)范圍內(nèi)破碎下沉，保證采煤工作的正常生產(chǎn)。（2）頂板管理隨著回采工作面的向前推進(jìn)，液壓支架前移，頂板隨著垮落，即全部垮落法管理頂板。如果回采工作面的控頂距離超過(guò)作業(yè)規(guī)程時(shí)，立即停止采煤，采取人工或其它有效措施管理。2）采煤工作面支架選型紅柳林井田煤層賦存平緩，埋藏淺，頂板一般為粉砂巖，中等穩(wěn)定和穩(wěn)定類(lèi)型，底板為泥質(zhì)粉砂巖、砂頁(yè)巖，也較穩(wěn)定。多年的生產(chǎn)實(shí)踐表明，高工作阻力的二柱掩護(hù)式支架能適應(yīng)頂?shù)装鍖儆谥械确€(wěn)定的長(zhǎng)壁工作面。結(jié)合國(guó)內(nèi)外高產(chǎn)高效工作面經(jīng)驗(yàn)，工作面液壓支架采用掩護(hù)式。根據(jù)支架支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算，結(jié)合高產(chǎn)高效工作面的特點(diǎn)，5-2煤層大采高綜采工作面初步選擇ZY12000/28/63D型，高度2.86.3m，工作阻力12000kN。4-4煤層刨煤機(jī)綜采工作面初步選擇ZY36006/18型，支撐高度0.61.8m，寬度1.5m，工作阻力3600kN。2巷道支護(hù)方式根據(jù)巷道布置，為方便工作面回采和節(jié)省工程費(fèi)用，所有順槽和沿煤層頂板掘進(jìn)的巷道以及橫貫一般均采用矩形斷面；其它沿煤層底板掘進(jìn)的巷道、過(guò)構(gòu)造帶和抬頭段等穿層巷道、硐室工程均采用半圓拱形斷面。巷道除局部必要的部位采用混凝土砌碹和支架支護(hù)外，均為樹(shù)脂錨桿錨梁網(wǎng)（噴）支護(hù)。對(duì)于服務(wù)年限較長(zhǎng)的大巷等煤層巷道，均噴混凝土保護(hù)層，以防止煤層風(fēng)化和氧化。掘進(jìn)工作面應(yīng)根據(jù)其支護(hù)方式不同采取相應(yīng)技術(shù)措施；錨噴巷道噴厚一定要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，并測(cè)定其圍巖松動(dòng)圈和錨桿的錨固力，確保其強(qiáng)度和支護(hù)效果。綜合機(jī)械化采煤要求巷道斷面大，加之煤巷數(shù)量多，需要考慮運(yùn)輸，通風(fēng)和礦壓等因素確定合理的斷面和支護(hù)形式。設(shè)計(jì)通過(guò)類(lèi)比、計(jì)算，結(jié)合礦井的具體情況，對(duì)各類(lèi)巷道的斷面及支護(hù)形式確定如下：（1）紅柳林礦井主、副及回風(fēng)斜井巷道凈斷面分別為15.8m2、20.2m2、20.2m2，表土段采用混凝土砌碹支護(hù)，基巖段采用錨噴支護(hù)，普通法施工。（2）高產(chǎn)高效工作面裝備及內(nèi)燃無(wú)軌運(yùn)輸設(shè)備的采用均要求加大巷道斷面，根據(jù)上述條件和要求，確定本礦井所有煤巷斷面為矩形，寬度5.06.0m，高度一般為2.73.6m，采用樹(shù)脂錨桿錨梁網(wǎng)（噴）支護(hù)。（3）開(kāi)切眼采用錨桿支護(hù)，因斷面較大，必要時(shí)增加錨索。在工作面前25m的順槽內(nèi)，采用單體液壓支柱加強(qiáng)支護(hù)，以承受因工作面采動(dòng)而增加的移動(dòng)支撐壓力。各種巷道斷面尺寸及支護(hù)方式見(jiàn)表3.31。巷道斷面一覽表表3.31序號(hào)斷面及編號(hào)支護(hù)材料凈斷面（m2）設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面（m2）1主斜井表土段混凝土15.827.1主斜井基巖段錨噴15.818.12副斜井表土段混凝土20.230.3副斜井基巖段錨噴20.223.73回風(fēng)斜井表土段混凝土21.328.2回風(fēng)斜井基巖段錨噴21.322.945-2煤層輔助運(yùn)輸大巷錨梁網(wǎng)噴20.222.855-2煤層回風(fēng)大巷錨梁網(wǎng)噴20.221.665-2煤層膠帶輸送機(jī)大巷錨梁網(wǎng)噴18.019.875-2煤層大巷橫貫錨梁網(wǎng)18.019.885-2煤層膠帶輸送機(jī)順槽錨梁網(wǎng)18.019.395-2煤層輔助運(yùn)輸順槽錨梁網(wǎng)16.317.5105-2煤層回風(fēng)順槽錨梁網(wǎng)16.317.5115-2煤層順槽橫貫錨梁網(wǎng)16.317.5125-2煤層工作面開(kāi)切眼錨梁網(wǎng)27.228.7135-2煤層工作面尾巷錨梁網(wǎng)16.317.5144-2煤層輔助運(yùn)輸斜巷錨網(wǎng)噴20.223.0154-2煤層通風(fēng)聯(lián)絡(luò)錨梁網(wǎng)噴20.222.7164-4煤層輔助運(yùn)輸大巷錨梁網(wǎng)噴15.117.5174-4煤層回風(fēng)大巷錨梁網(wǎng)噴15.116.3184-4煤層膠帶輸送機(jī)大巷錨梁網(wǎng)噴13.515.1194-4煤層膠帶輸送機(jī)順槽錨梁網(wǎng)14.315.4204-4煤層輔助運(yùn)輸順槽錨梁網(wǎng)13.014.0214-4煤層回風(fēng)順槽錨梁網(wǎng)13.014.0224-4煤層順槽橫貫錨梁網(wǎng)13.014.0234-4煤層工作面開(kāi)切眼錨梁網(wǎng)16.217.4244-4煤層工作面尾巷錨梁網(wǎng)13.014.03主要大巷、交岔點(diǎn)及大硐室支護(hù)的選擇論證高產(chǎn)高效工作面裝備及內(nèi)燃無(wú)軌運(yùn)輸設(shè)備的采用均要求加大巷道斷面，設(shè)計(jì)本礦井所有煤巷斷面為矩形，寬度4.85.6m，高度一般為3.6m，采用樹(shù)脂錨桿錨梁網(wǎng)（噴）支護(hù)，必要時(shí)增加錨索。這種支護(hù)方式在我國(guó)已得到普遍推廣使用（如神東礦區(qū)的大柳塔、補(bǔ)連塔及上灣礦已有成功經(jīng)驗(yàn)），其原因有以下幾個(gè)方面：（1）使用連采機(jī)掘進(jìn)，巷道頂壁規(guī)整，對(duì)圍巖的震動(dòng)破壞作用?。唬?）安裝錨桿后能緊貼頂板，并產(chǎn)生較大的初撐力；（3）作為早期承載支護(hù)（主動(dòng)支護(hù)），錨固后的錨桿產(chǎn)生向上而作用于直接頂上的力，可減少巖層分離的可能性。作為后期承載支護(hù)（被動(dòng)支護(hù)），當(dāng)頂板下沉和巖層分離時(shí)，錨桿相當(dāng)于立柱支撐作用。（4）施工機(jī)具配套，支護(hù)及時(shí)，頂板尚未變形時(shí)錨桿就起到支護(hù)作用。本井田煤層埋藏淺，圍巖條件好，巷道變形量及變形速度小，故采用錨梁網(wǎng)（噴）是合適的。大硐室支護(hù)設(shè)計(jì)暫考慮采用混凝土砌碹支護(hù)，施工和生產(chǎn)過(guò)程可中根據(jù)實(shí)際揭露圍巖情況，對(duì)巷道和硐室支護(hù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以保證支護(hù)既能起到應(yīng)有的安全作用又不過(guò)分增加支護(hù)費(fèi)用。3.3.1.3 堅(jiān)硬頂板跨落災(zāi)害的防治措施本井田各煤層頂板屬不穩(wěn)定較穩(wěn)定類(lèi)型。結(jié)合鄰近礦區(qū)礦井的生產(chǎn)實(shí)際情況，所開(kāi)采的煤層無(wú)堅(jiān)硬頂板，一般開(kāi)采均能正?？缏?。3.3.2 沖擊地壓影響沖擊地壓發(fā)生的因素主要有：1地質(zhì)因素（1）采深：由于煤體內(nèi)的應(yīng)力幾乎與采深成正比，因此，采深越大，煤體的應(yīng)力越高，煤體變形和積聚的彈性潛能也越大。（2）地質(zhì)構(gòu)造：構(gòu)造應(yīng)力的作用可以使發(fā)生沖擊地壓的臨界深度明顯減小，在構(gòu)造應(yīng)力集中的構(gòu)造地帶，構(gòu)造應(yīng)力能促使發(fā)生沖擊地壓。（3）煤巖結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)特性：煤層較硬，易發(fā)生脆性破壞，則煤層具有強(qiáng)傾向性；煤層頂板堅(jiān)硬并有大面積懸頂時(shí)，會(huì)使煤體承受較高的支承壓力，容易發(fā)生沖擊地壓；煤層底板強(qiáng)度較高，會(huì)由于頂?shù)装鍖?duì)煤層的夾制作用，使煤體承受較高的壓力作用，易于積聚能量。2開(kāi)采因素（1）煤柱：留煤柱開(kāi)采或所留煤柱偏小所形成的應(yīng)力集中是發(fā)生沖擊地壓的條件之一，因此應(yīng)盡可能不留煤柱或在需要的情況下，留設(shè)較大的煤柱，防止應(yīng)力集中。（2）巷道布置：同一區(qū)