，厚，平均。上段本段地层出露于井田东部。底部为黄绿灰绿色中粗粒砂岩，岩石坚硬，钙质胶结，分选差，岩性变化较大，有时相变为粉砂岩或砂质泥岩，厚，平均。上石盒子组与下伏下石盒子组地层整合接触，广泛出露于井田中部。按其岩性组合特征分为上下两段下段底部为灰绿黄绿色砂砾岩粗中粒砂岩，结构疏松，孔隙度大，具交错层理，碎屑成分复杂，泥质充填或钙质胶结，风化后呈灰白色，厚，平均，为明显的分界标志层。上段底部为黄绿色灰绿色含砾中粗粒砂岩，粒序层理交错层理发育，碎屑成分以石英为主，含长石和少量燧石，钙质胶结或泥质充填，厚，平均。石干峰组与上石盒子组连续沉积。主要出露于井田西部庙前山带。底部为紫红色中粗粒砂岩或砂砾岩，厚，平均厚。下部为紫色杂砂岩，胶结较疏松，呈砂糖状。中上部为紫红色中厚层状中细粒石英长石砂岩与砖红色砂质泥岩粉砂岩互层。顶部夹数层结核状扁豆状淡水灰岩。本组厚，平均。中生界三叠系本井田仅发育三叠系下统刘家沟组，与下伏石千峰组呈整合接触。出露于井田西部庙前山带，在井田外围发育有三叠系下统和尚沟组和三叠系中统二马营组。刘家沟组底部为暗紫色含砾中粗粒砂岩，磨圆度好，分选性差，交错层理发育，泥质充填，砾石多为石英或燧石碎屑，厚，平均。三新生界第四系与下伏地层呈不整合接触。厚度，般小于。中上更新统下部为灰黄色黄土，色较浅，土质松软，垂直节理发育。上部为浅灰黄色黄土，疏松，颗粒较均匀，以粉砂为主，呈块状，大孔隙显著，垂直节理发育。分布于山顶或山坡上。厚。全新统由冲积或洪积的浅黄色亚粘土亚砂土砂砾石层组成，分选性差。主要分布在河床沟谷中。厚度般小于。综上所述，井田内地层旋回结构清晰，标志层特征明显，煤层层位稳定，各组段岩性组合岩层颜色等都有较大区别。本溪组以含铁铝岩类为特征。太原组为套砂岩页岩夹灰岩和煤层的海陆交互相含煤地层，同时，号号号和号煤层厚度和层位也可作为明显的对比标志。山西组为套由黑色页岩砂岩泥岩及煤线组成的河流三角洲潮汐平原相沉积，底部以厚层状细粗粒石英杂砂岩与太原组分界，号和号煤层也可作为明显的对比标志。因此，井田内煤岩层对比主要采用标志层对比法和煤层特征对比法，配合组段的特有颜色岩性组合特征和层间距以及古生物组合特征等。地层的划分对比可靠，特别是煤系的划分和主要煤层对比可靠。地质构造西山煤田位于祁吕贺山字型构造东翼与新华夏系的复合部位。井田位于西山煤田东北隅，西部受煤田内部褶曲构造东部受北北西三家庄断层组，北部受杜儿坪断裂带，南部受晋祠清徐断裂带的制约。总体上看，地层走向大致北西南东，向南西倾斜，倾角，般小于。井田内部以褶曲构造为主，轴向多呈形及反形，伴生较多小断层，浅部尤为明显，致使井田内地层走向，在局部范围内变化较大，这在煤层底板等高线上反映尤为明显。井田内断层除边界断层外，主要集中分布于东北部，地表及井下揭露断层大多为走向北东或北西向的高角度正断层。落差大于者稀少，绝大多数分布在井田边缘，做为矿与矿的天然分界，多有派生羽状断层与其呈锐角相交。中小型断层发育，在井田东北部尤为显著，逆断层发育程度远不及正断层，井下采掘过程中多见层间逆断层，逆断层走向皆为南北或北北西向，倾角均小于，落差大于左右，走向长度，在位于断层面处的上下盘煤层，挠曲牵引很大。陷落柱为井田内主要构造形式，成因系煤系基底奥陶系灰岩经地下水潜蚀溶解作用，形成喀斯特溶洞，上覆地层塌陷形成陷落，对煤层破坏十分严重，影响矿井正常生产，据井下开采所见，最大者长轴左右，小者左右。在生产区内，据统计最大密度个，陷落柱面积约占煤层已采面积之左右。井田内的断层褶曲陷落柱对煤矿正常生产都有不同程度的影响。官地井田大型断层较少，对采区划分原则上影响不大，但中小型断层较多，对煤层切割较严重，尤其对掘进和综采正常生产影响明显。褶曲两翼倾角较平缓，对采区划分原则上无影响，陷落柱则严重影响矿井正常安全生产，制约经济效益的提高。水文地质本井田沟谷发育，地势西北高东南低，最高峰为西北部庙前山，标高，最低点为井田的东南角，标高。井田属汾河水系，以西北部庙前山及石千峰为中心，随地势分别向东南放射状展布有神底沟九院沟官地沟风峪沟柳子沟白石沟等，其水流均处理采用移架后采空区顶板自行跨落法处理采空区。确定回采工作面长度本采区地质条件简单，煤层含瓦斯量低，属低瓦斯，不受通风能力的限制，因此地质因素对回采工作面影响不大。由于采区内煤层厚度大，煤质中等，工作面端面维护有定困难，加之放顶煤工作量大，推进速度慢，工作面长度不宜太长。另外，工作面长度越长，要求的管理水平越高，为了实现高产高效，在现有的人员配置水平下，最大限度的发挥每个员工的能力，因此根据现在采煤炭技术的提高，本采区回采工作面长度。本矿井工作制度采用三八制，每班工作，为了便于管理，拟定正规的作业循环为，两班采煤，每班割三刀煤，为保证正规循环率不低于，因此，工作面长度也不宜过长。另外，工作面产量应保证矿井达产。式中矿井理论日产量矿井设计生产能力矿井年工作天数，取即综合以上多种因素，确定工作面长度为，现验算工作面生产能力。工作面日产量为式中工作面日产量每日循环数，取工作面长度，取煤层厚度，取循环进尺，取煤的容重，取工作面回采率，综采放顶煤工作面取矿井日产量为式中矿井日产量工作面日产量掘进出煤系数即该工作面长度能够满足矿井达到设计生产能力的要求。工作面推进长度和推进方向确定工作面推进长度本矿井工作制度为三八制，两班采煤班检修，采煤班每班采三刀，循环进度为，日进度为，即工作面的推进速度为每年按计，年推进长度为。工作面的推进方向本采区工作面推进方向为倾斜长壁布置，煤壁可在重力作用下自稳安息，以提高煤壁自稳能力，还可以实现不降架和带压擦顶移架，避免支架对顶板的反复支撑，以减少漏冒顶现象，有利于顶煤下放，防止顶煤窜入采空区，提高回采率。回采工作面破煤装煤方式的确定本工作面采用型双滚筒采煤机割煤，工作面落煤方式工作面采用走向沿底开低位放顶煤次采全高的综合机械化开采方法，机采高度为，利用矿山压力放煤高度为。工作面落煤机械本设计工作面沿底开采规定采高，放煤高度，割煤进度每刀，日进度，进刀，选用大功率无链牵引采煤机较为合适，依据以上原则，选用型双滚筒采煤机型双滚筒采煤机技术特征型号单位采高最低最高卧底量生产能力适应倾角截割机构设计功率滚筒直径滚筒数量截深牵引机构牵引形式无链牵引牵引力牵引速度电动机型号总功率电压重量机面高度生产厂商无锡煤矿机械厂采煤机的工作方式由于采区内煤层赋存稳定，倾角较缓，所以采用采煤机双向割煤，追机作业前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤在工作面端头斜切进刀，上行下行均割煤，往返次进两刀采煤机过后先移架后推移刮板输送机。两工序分别滞后采煤机后滚筒和。采用割三角煤工作面端部斜切进刀方式。进刀过程如下当采煤机割至工作面端头时，其后的输送机槽已移近煤壁，采煤机机身处沿留有段下部煤，如图，所示调换滚位置，前滚筒降下后滚筒升起并沿输送机弯曲段返向割入煤壁，直至输送机直线段为止。然后将输送机移直，如图，所示再调换两个滚筒上下位置，重新返回割煤至输送机机头处，如图，所示将三角煤割掉，煤壁割直后，再次调换上下滚筒，返程正常割煤，如图，所示。图采煤机进刀方式示意图表装煤在采煤机截割煤的同时，利用滚洞螺旋齿片和弧型挡煤板自动将煤装到运输机余煤由铲煤板随移溜铲入运输机放顶煤时落煤自装少量煤由人工装到运输机内。确定回采工作面运煤方式工作面运煤方式工作面倾角较小，采下的煤由刮板输送机经转载机把工作面采出的煤转载到区段运输平巷胶带输送机。工作面运煤机械选择刮板输送机选型目前使用的刮板链有三种边双链中单链和中双链。边双链的运输能力大，但受力不均，适用于煤质较硬的情况，中单链的运输能力较大，适用于煤质较软的情况。本工作面的煤质中等，生产能力较大，所以刮板链选用中双链。刮板输送机选择采煤机的实际生产能力式中采煤机的实际生产能力采煤机的正常牵引速度采煤机的截深采高煤的容重机采采出率，。刮板输送机的输送能力式中刮板输送机的输送能力采煤机的实际生产能力，。装机功率的选择式中装机功率截割比能耗，取定的富裕系数，取根据三机配套原则，选用做为前后部刮板输送机，其技术特征见表表型刮板输送机技术特征型号设计长度出厂长度运输能力链速电动机功率刮板链形式中双链刮板间距制造厂家忻通煤机厂制造转载机选型转载机的输送能力应大于工作面刮板输送机的最大能力，般取倍。他的溜槽宽度或链速般应大于工作面刮板输送机转载机的机型，应尽量于工作面输送机的机型致，便于日常维护及配件管理转载机尾部于工作面输送机的连接处要配套。根据这些原则和其他设备的配套情况，选用型转载机，其技术特征见表表型转载机技术特征表型号出厂长度输送能力速度与带式输送机重叠长度电动机功率制造厂家可伸缩带式输送机选型输送机的能力要大于转载机的输送能力，般应为倍传动装置优先采用双电机，双滚筒驱动，输送能力大时采用两台等容量电机。根据以上原则及其他的配套情况，选用型带式输送机，其技术特征表见表表型带式输送机技术特征表型号输送量输送长度带速传动滚筒直径托辊直径输送带类型阻燃输送带宽度储带长度机尾搭接长度电动机功率总重制造厂家淮南煤矿机械厂工作面破碎机械选型原则破碎机的类型和破碎能力应能满足工作面生产可能出现的大块煤岩等情况的需要，破碎机的结构应与所选转载机结构尺寸相适应，破碎机与其安装位置相适应。根据以上原则，结合本设计的特点，选用型破碎机，其技术特征见表表型破碎机技术特征表型号结构特点颚式过煤能力破碎能力进料口宽度进料口高度电动机功率配套转载机重量工作面支护工作面采用型支架支护顶板，采空区顶板采用全部垮落法管理。支架选型计算顶板压力计算式中顶板压力支架上方岩石厚度系数取上履岩层平均容重采高取底板比压工作面直接底硬度为，属类岩层底板，单向抗压强度为，所选支架要求底板比压为。此支架符合要求。支架高度式中分别为支架最大最小结构高度分别为工作面最大采高最小采高由上可知型支架满足采高要求。支护强度验算型支架技术参数为工作阻力泵站压力初撑力支架支护面积式中为工作面最大控顶距为支架宽度支架的支护强度由上计算。故型