第一章矿井概况1.1 井田地质特征回坡底煤矿隶属于霍州煤电集团公司。
其矿井工业场地位于山西省洪洞县城西北刘家垣镇回坡底村东1.0km处，距洪洞县城25km，距赵城发煤站17km，紧邻赵（城）—克（城）公路，公路交通方便。
矿区位于吕梁山南端东麓，汾河西岸，地形切割强烈，沟谷纵横形成了以黄土梁、塬、峁为特征的低山基岩丘陵地貌。
主要山梁走向近南北向，沟谷纵横，地形复杂。
最高点位于区西北边界沟北村东北山梁，标高985.2m，最低点位于东北边界沟谷，标高624.17m，相对高差361.03m。
回坡底矿井采用斜井开拓，单水平开采，开采11号煤层，目前采用高档机械化，倾斜长壁式采煤，矿井的正常涌水量120m3/h，最大涌水量240m3/h，扩区煤层底板标高300-630m，目前开采水平最低为570m，均高于奥灰岩溶水地下水位（525m左右），矿井充水方式为顶板淋水或裂隙水，通过开采产生的煤层冒落带，导水裂隙带与K2含水层发生水力联系，使K2含水层地下水进入矿井坑道，随着两区向前延伸开采，开采水平将逐渐降低，矿井的涌水量也将随着增大，尤其是两区奥灰岩溶水位地下，并有可能在构造破坏地段存在突水危险，因此要引起足够的重视。
1.4 井田开拓矿井改扩建工程移交生产和达到设计年生产能力时，共设置主斜井、副斜井、二号进、回风立井四个井筒，主斜井为延深井筒，刷大副斜井，二号进、回风立井为新建井筒。
3、二号进风立井敷设动力电缆，兼安全出口。
4 、二号回风立井主要担负东区初期回风，兼安全出口。
二号进风立井井筒净直径6.0m ，垂深375m，井筒内装备应急排水管路、压风管路，敷设动力电缆。
为了东区的开发，设计在纬距4036000附近布置胶带、轨道暗斜井，均落底+556m 水平，落地后沿东北方向布置+556m水平胶带大巷和+556m水平轨道大巷。
+556m水平胶带大巷尽头处设采区集中煤仓；+556m水平轨道大巷在1900m处转至东南—西北方向，并通过二号进风立井井底。
平行与转至后的+556m水平轨道大巷布置三条煤层巷道，其中在11号煤层中布置两条采区巷道，分别是东区皮带巷和东区轨道巷；沿K2顶板布置一条回风巷，为东区回风巷。
东区皮带巷在东南部通过采区集中煤仓与+556m水平胶带大巷相联。
平行与这组巷道，沿601、603钻孔一线再布置同样的一组上下山巷道。
这两组巷道通过布置在井田突水系数为0.16分界线附近的一组+385m 水平轨道集中巷道和一条胶带集中巷道相联，这样东区开拓巷道基本成工字型布置。
1、运煤系统综采工作面→胶带顺槽→东区皮带巷→采区集中煤仓→+556m水平胶带大巷→东区煤仓→主斜井→地面。
2、辅助运输系统地面→副斜井→轨道暗斜井→+556m水平轨道大巷→东区轨道巷→轨道顺槽→综采工作面。
3、通风系统主、副斜井→胶带、轨道暗斜井→+556m水平轨道大巷及胶带大巷→东区轨道巷→顺槽联络巷→胶带顺槽→综采工作面→轨道顺槽→东区回风巷→二号回风立井→地面。
第三章采煤方法及采区巷道布置3.1 采煤方法的选择根据井田开拓部署，结合矿井规模和采煤工作面装备水平，矿井东区移交生产和达到设计生产能力时，共布置一个生产采区为东一采区。
保证矿井110万t/a的生产能力。
回坡底矿井采用斜井开拓，单水平开采，开采11号煤层，目前采用高档机械化，倾斜长壁式采煤，矿井的正常涌水量120m3/h，最大涌水量240m3/h，扩区煤层底板标高300-630m，目前开采水平最低为570m，均高于奥灰岩溶水地下水位（525m左右），矿井充水方式为顶板淋水或裂隙水，通过开采产生的煤层冒落带，导水裂隙带与K2含水层发生水力联系，使K2含水层地下水进入矿井坑道，随着两区向前延伸开采，开采水平将逐渐降低，矿井的涌水量也将随着增大，尤其是两区奥灰岩溶水位地下，并有可能在构造破坏地段存在突水危险，因此要引起足够的重视。
3.3 采区巷道布置根据开拓部署，首采区为东一采区。
初期在东一采区内沿K2顶板布置有一条东区回风巷，沿11号煤层布置东区轨道巷、东区皮带巷，共三条巷道，间距为30m。
在大巷西南侧布置一个11号煤工作面。
胶带顺槽直接与东区皮带巷相连，轨道顺槽直接与东区轨道巷相连，并都通过联络巷与东区回风巷相连，从而形成完善的采区运输、通风、排水、行人等系统。
3.4 回采工艺及劳动组织东一采区走向长 2.55km，倾斜宽 1.93km，面积为 4.94m2， 10号煤工业储量16.62Mt，设计可采储量11.09Mt，服务年限3.8a。
11号煤工业储量18.80Mt，设计可采储量12.040Mt，服务年限4.1a。
1、采煤工作面长度根据11号煤层赋存特征、开采条件及矿井规模，确定综采工作面长度采用250m。
2、采煤工作面采高井田内11号煤层厚度1.84～3.00m，平均2.8m，设计确定一次采全高。
3、采煤工作面日进度、年进度工作面采煤机截深为0.6m，循环进度0.6m，日循环次数为6次。
采煤工作面年进度按下式计算：年进度=循环进度×日循环次数×循环率×年工作日=0.6×6×0.9×330=1069m五、采区及工作面回采率采区及工作面回采率根据开采煤层厚度依据《煤炭工业矿井设计规范》确定：11号煤层采区回采率取80%，工作面回采率取95%。
工作面基本参数回采工作面主要设备型号3.5 采区准备根据井田开拓部署，结合矿井规模和采煤工作面装备水平，改扩建工程移交生产及达到设计生产能力时，共布置一个采区，即在11号煤层中布置一个生产工作面。
2、回采工作面生产能力计算工作面生产能力按下式计算：A采= l·L·m·r·C式中：A采——工作面年产量，t/a；l——工作面长度， m；L——工作面年推进度， m；m——工作面采高， m；r——煤的容重， t/m3；C——工作面回采率。
A采= 250×1069×2.8×1.37×0.95=0.97Mt/a。
回采工作面年产量为0.97Mt/a，3、掘进工作面产量计算矿井移交生产时共配备两个煤巷掘进工作面，一个顺槽掘进工作面和一个大巷掘进工作面。
掘进煤量按工作面生产能力的10%计则：A掘= 0.97×10％=0.097Mt/a矿井生产能力为：A矿＝A采+ A掘=0.97+0.097＝1.067 Mt/a经计算，全矿井回采工作面年产量0.97Mt，掘进煤量0.097Mt/a，总产量1.067Mt/a，可以满足1.10 Mt/a的设计生产能力。
移交生产及达到设计生产能力时，共布置1个回采工作面，4个掘进工作面，采掘比1：4。
矿井移交生产时，在东一采区共布置两个煤巷掘进工作面和2个岩巷掘进工作面，预计矸石量100Kt/a。
4.1 采区运输1、主斜井带式输送机现状回坡底煤矿主斜井井筒宽：4400mm、高：3500mm、井筒倾角：15°，主斜井井筒内一侧装备一台带宽B=1000mm的钢丝绳芯带式输送机、担负全矿井原煤的提升任务。
该矿主斜井带式输送机的技术参数为：带宽B=1000mm、机长L=726m、带速V=2.5m/s、运量Q=429t/h、倾角α=15°、钢丝绳芯胶带带强St=1600N/mm，双滚筒双电动机驱动，电机功率N=2×220kw、电压6kv，液压自动拉紧。
2、主斜井带式输送机改造方案及选型：主斜井带式输送机改造方案回坡底煤矿矿井能力1.10Mt/a；工作制度为：330d/a，16h/d，生产不均衡系数：K=1.15，散密度：γ=0.9t/m3 。
矿井技改后，主斜井井筒宽度不变、长度有所延长。
主斜井带式输送机运量增至Q=458t/h、斜长L=812.565m、倾角α=15°、带速V=2.5m/s、带宽B=1000mm、带强St=1600N/mm。
经核算原主斜井带式输送机的输送能力不能满足矿井改扩建后的生产要求，需进行改造。
由于本矿是生产矿井，主斜井又是矿井的咽喉，为了缩短该带式输送机改造周期，经技术方案比较，对主斜井带式输送机采用提高带速，更换驱动装置，来提高胶带机的运输量，以避免增加胶带的宽度而造成机架的更换。
设备选型计算：1、原始资料：输送物料：原煤、粒度0—300mm输送量：Q=458t/h散密度：γ=0.9t/m3水平输送距离：Lh=784.878m提升高度：H=210.304m倾角：α=15°生产不均衡系数：K=1.152、选型计算：根据输送带上物料的最大截面积、带速和倾斜系数，经核算带宽B=1000mm、带速：V=3.15m/s，满足Q=458t/h的生产能力。
q=40.34㎏/mq1=18.4㎏/mq2=5.7㎏/m胶带：St=1600N/mm，q0=31㎏/m 、g=9.81m/S2阻力系数：ω=0.036阻力：上分支阻力 F1=24873N下分支阻力 F2=10172.8N提升阻力 F3=83214.5N圆周力：P= F1+ F2+ F3=118260.7N轴功率：N0=372.5kW电机功率：N=521.5kW双滚筒双电机驱动，功率配比：P1:P2=1 ：1α=400°μ=0.30 eμα=8.12自控液压张紧，启动系数A=1.0，拉紧装置设在尾部，滚筒摩擦系数μ=0.3。
头部张力：S1=183447.6.N S2=65186.8N尾部张力：S3=11404.1N S4=11404.1N打滑验算：S1A/S2=2.81≤ eμα=8.12 满足要求。
S1/S1－2=1.48≤ eμα1=2.85 满足要求。
S1-2/S2=1.91≤ eμα2=2.85 满足要求。
安全系数：m=B·St/S1=8.72>7.0 满足要求最小张力在尾部也满足该处小于1％悬垂度要求。
选型结果：基本数据：B=1000mm、V=3.15m/s、Lh=784.878m、H=210.304m、α=15°Q=458t/h驱动方式：驱动方式采用头部双滚筒双电机软驱动。
电动机：Y400－39－4型，N=315kW，U=6KV 两台。
减速器：M3PSF70型、i=25、带风扇、(SEW)两台。
胶带：钢丝绳芯阻燃抗静电胶带，必须满足MT668-97标准要求，St=1600N/mm 制动器：YWZ5－500/201型、制动力矩：2000～3600N.m 两台。
逆止器：DSN130型低速逆止器，两台。
[M]=130kN.m.。
可变冲液型液力偶合器装置：24 KPTB/S型、两台。
带油泵电机及风冷电机。
该液力偶合器是意大利TRANSFLUID公司KTP系列产品。
其优点：电机空载起动；电机可在额定电流下平稳起动；冲击和过载保护；吸收和消除振动；避免皮带打滑；可通过电磁阀进行远程控制；点动驱动。