【正文】 第二節(jié) 采區(qū) 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 五采區(qū)生產(chǎn)能力 ，年工作日 330d，每天 四 班作業(yè)， 三 班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，日凈提升時(shí)間 16h。 三、采區(qū)煤柱 五采區(qū)膠帶運(yùn)輸巷、軌道 巷之間留 25m煤柱 , 回風(fēng)巷、軌道巷之間留35m 煤柱 ,巷道兩側(cè)留 35m 煤柱，采區(qū)邊界兩側(cè)各留 10m，順槽之間留 20m煤柱。 2．可采儲(chǔ)量 采區(qū)可采儲(chǔ)量計(jì)算公式如下： 可采儲(chǔ)量 =(工業(yè)儲(chǔ)量 永久煤柱損失 )179。 2 號(hào)煤層吸氧量 ,自燃傾向?yàn)?II類 ,屬自燃煤層。 2．瓦斯 五采區(qū)所采的 2 上 、 2 下 號(hào)煤層由于埋藏較淺，瓦斯含量 低，但由于部分地段煤層直接頂板泥巖較薄， K8 砂巖距煤層較近，砂巖中裂隙發(fā)育，常有瓦斯積聚。 據(jù)井下現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，五采區(qū)巷道干燥，涌水量很小。 五采區(qū)未發(fā)現(xiàn)大的斷層，在巷道掘進(jìn)和回采過(guò)程中揭露數(shù)條落差小于6m 的斷層。 煤層結(jié)構(gòu)柱狀圖 表 121 地層 巖石名稱 最小厚度 最大厚度 平均厚度 (m) 巖性描述 山西組 2 上 號(hào)煤層老頂 315 8 為 K8中砂巖，灰白色中粗粒長(zhǎng)石砂巖，中厚層狀，致密堅(jiān)硬，裂隙發(fā)育。 2 上 號(hào)與 2 下 號(hào)煤層間距 ，平均 ，巖性為泥巖，質(zhì)軟 ,遇水軟化成泥狀。 第二節(jié) 地質(zhì)特征 一、煤層及構(gòu)造 1． 2 上 、 2 下 號(hào)煤層結(jié)構(gòu)與厚度 直接頂：為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部相變?yōu)榉凵皫r，夾煤線，灰黑色，含植物化石，厚度 210m。 二、存在的主要問(wèn)題與建議 建議加強(qiáng)生產(chǎn)礦井地質(zhì)工作，全面搜集井下資料，查明古窯老空及采空區(qū)積水、積氣情況 ,及時(shí)建立有關(guān)臺(tái)帳、卡片，進(jìn)行綜合編錄，根據(jù)地質(zhì)規(guī)律預(yù)測(cè)回采工作面地質(zhì)條件，并對(duì)頂板巖性做物理力學(xué)測(cè)試工作。五采區(qū)南翼 2 上 與 2 下 號(hào)煤層基本全部合并，因此合并區(qū)以五采區(qū)南翼為主。山西省國(guó)土資源廳換發(fā)的采礦許可證批準(zhǔn)該礦開(kāi)采 2上 、 2 下 、 11號(hào)煤層。 礦井采用平硐、立井聯(lián)合開(kāi)拓方式，主平硐擔(dān)負(fù)煤炭運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸，排水、供電，人員運(yùn)輸及進(jìn)風(fēng)任務(wù)，兼做礦井的一個(gè)安全出口；楊坡回風(fēng)立井擔(dān)負(fù)五采區(qū)的回風(fēng)任務(wù)，兼做五采區(qū)的第二個(gè)安全出口；金山溝回風(fēng)立井擔(dān)負(fù)三采區(qū)的回風(fēng)任務(wù)，兼做三采區(qū)的第二個(gè)安全出口。 為了合理開(kāi)采合并區(qū)，提高煤炭資源回收率，實(shí)現(xiàn)安全高效，受霍州煤電集團(tuán)及三交河煤礦委托，我院與煤炭科學(xué)研究總院太原分院合作編制三交河煤礦五采區(qū) 2 上 號(hào)和 2 下 號(hào)合并區(qū)開(kāi)采設(shè)計(jì)，采區(qū)生產(chǎn)能力 。 第一章 采區(qū)概況及地質(zhì)特征 第一節(jié) 采區(qū)概況 一、采區(qū)概況 五采區(qū)位于井田西側(cè)，西、北、南部以井田邊界為界，采區(qū)東部以三、五采區(qū)的采 空區(qū)為界。 老頂：為 K8中砂巖，厚度 315m，灰白色中粗粒長(zhǎng)石砂巖，中厚層狀，致密堅(jiān)硬，裂隙發(fā)育，工作面頂板節(jié)理發(fā)育，砂泥巖交互處頂板破碎。 2 下 號(hào)煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，厚度變化大，上部煤分層厚 ，平均厚度，中部夾石厚度變化大 ，平均厚度 ，巖性為泥巖、砂巖， 較堅(jiān)硬，下部煤分層厚度較小， ，平均厚度 。 2 上 號(hào)煤層直接頂 210 3 為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部相變?yōu)榉凵皫r，夾煤線，灰黑色，含植物化石。對(duì)采區(qū)巷道布置和工作面布置影響不大。水文條件屬簡(jiǎn)單。采煤工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量因工作面長(zhǎng)度以及其他各種因素影響而有所不同，礦井日產(chǎn)煤 5334t 時(shí)，礦井絕對(duì) CH4 涌出量為 m3/min ，相對(duì) CH4涌出量 ，絕對(duì) CO2涌出量為 m3/min ，相對(duì)CO2涌出量 ，屬低瓦斯礦井。 4． 地溫 本區(qū)屬地溫正常區(qū)。采區(qū)回采率 式中 :永久煤柱損失量為保護(hù)井筒、村莊和為保證安全生產(chǎn)的井田邊界、大巷等留設(shè)的煤柱損失量。井筒按Ⅰ級(jí)保護(hù)，村莊按Ⅲ級(jí)保護(hù)，再根據(jù)表土層和基巖厚度 (表土移動(dòng)角 45176。 1．五采區(qū)生產(chǎn)能力 大采高綜采工作面投產(chǎn)后，五采區(qū)以 1個(gè)工作面和 2個(gè)掘進(jìn)工作面保證 。 第三節(jié) 采煤方法 一、采煤方法的 選擇 1. 采煤方法的比選 五采區(qū)現(xiàn)在采區(qū)北翼布置 1個(gè)走向長(zhǎng)壁綜采工作面，開(kāi)采 2 上 號(hào)煤層。 2 下 號(hào)煤層分為上下兩個(gè)分層，中間夾矸 ，平均 , 為泥巖、砂巖，較堅(jiān)硬， 2 下 號(hào)煤層 屬于優(yōu)質(zhì)焦煤，市場(chǎng)需求量大。 五采區(qū) 2 號(hào)層合并區(qū) (夾矸小于等于 )一次采全高，頂板管理采用全部垮落法。工作面長(zhǎng)度越長(zhǎng)，對(duì)工作面機(jī)械設(shè)備的可靠性的要求越高。 (2)工作面推進(jìn)長(zhǎng)度 提高工作面推進(jìn)長(zhǎng)度，可減少工作面搬家次數(shù)，為工作面連續(xù)穩(wěn)定高產(chǎn)創(chuàng)造條件，推進(jìn)長(zhǎng)度受地質(zhì)因素、順槽膠帶強(qiáng)度、巷道掘進(jìn)方式及煤層煤柱和邊界條件的制約。針對(duì)上述要求，對(duì)于綜采系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮了以下原則： ①機(jī)械設(shè)備的選擇首先滿足技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)可靠，提高綜采設(shè)備的開(kāi)機(jī)率，達(dá)到安全高效。 ③對(duì)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，要求系統(tǒng)簡(jiǎn)單、環(huán)節(jié)少，把工作人員及材料快速方便地運(yùn)送至工作地點(diǎn)，作為提高工作面生產(chǎn)能力的一個(gè)重要因素考慮，并在巷道布置上加以保證。加大 截深有利于提高循環(huán)產(chǎn)量，但增加了采煤機(jī)的運(yùn)行阻力，降低了采煤機(jī)的運(yùn)行速度，對(duì)頂板管理不利。 ① 厚度 時(shí)工作面單刀產(chǎn)量： 煤的產(chǎn)量 Q=HLbγ =179。 夾矸產(chǎn)量 Q=HLbγ =179。 200179。 179。 =(t) 夾矸產(chǎn)量 Q=hLbγ =179。 = 刀 考慮 、工作面回采率等因素，取 9 刀 b. 采高 時(shí) 10000247。 23=260m 式中： L 工 —— 工作面長(zhǎng)度，取 200m； L 采 —— 采煤機(jī)最大水平長(zhǎng)度，取 14m； L 彎 —— 輸送機(jī)彎曲段長(zhǎng)度，取 23m。 18 =936(min) 52179。 60=1080min 采高 時(shí)完成目標(biāo)產(chǎn)量 10000t，出煤班的開(kāi)機(jī)率需達(dá)到： 468247。 60=1440min 采高 時(shí)完成目標(biāo)產(chǎn)量 10000t，日開(kāi)機(jī)率需達(dá)到： 468247。表 231 是不同煤層厚度的開(kāi)機(jī)率和割煤刀數(shù)對(duì)比。 ② 采煤機(jī)性能參數(shù)的確定 ①采高的選擇 采煤機(jī)的采高應(yīng)與煤層厚度的變化范圍相適應(yīng)，根據(jù)三交河 2 上 、 2 下號(hào)煤層賦存條件和合并區(qū)開(kāi)采技術(shù)條件，確定采煤機(jī)的最大高度為 ，最小采高為 。 ④采煤機(jī)牽引速度 這主要根據(jù)工作面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力來(lái)選擇 Vg=Qh/60MBr=(m/min) 式中： Qh—— 工作面小時(shí)產(chǎn)量， ； Vg—— 采煤機(jī)所需牽引速度， m/min； M—— 采高， ； B—— 截深， ； C—— 煤的容重， 。 200179。 179。在實(shí)際生產(chǎn)中，采煤機(jī)的裝機(jī)功率要比正常割煤時(shí)所需的功率要大，還要考慮采煤機(jī)過(guò)地質(zhì)構(gòu)造時(shí)的破巖能力，這樣采煤機(jī)的裝機(jī)容量應(yīng)考慮富裕系數(shù)，取，因此，厚煤層大采高一次采全厚采煤機(jī)的總功率為 179。設(shè)計(jì)推薦三交河煤礦選用 MGTY750/ 型采煤機(jī)。在選擇配套刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)等運(yùn)輸設(shè)備時(shí)，考慮了生產(chǎn)礦井實(shí)際使用情況和計(jì)算的生產(chǎn)能力兩方面因素，并遵循 “運(yùn)煤系統(tǒng)的能力外部要 大于采面 20％為宜”的原則。 選用 1部 SGZ1000/2179。高 ) (mm) 電機(jī) 功率 (kW) 電壓等級(jí) (V) 備注 SGZ1000/2179。 2 3300 順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的轉(zhuǎn)載能力要 與工作面的生產(chǎn)能力相適應(yīng)，并要求與工作面刮板輸送機(jī)和順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)相配套，為此選 SZZ1000/375型刮板轉(zhuǎn)載機(jī)。 破碎機(jī)技術(shù)特征表 表 235 型號(hào) 破碎能力 (t/h) 最大給料尺寸(mm) 最大排料 尺寸 (mm) 電機(jī)功率 (kW) 電壓等級(jí) (V) PCM375 3500 1200179。 179。則支架工作阻力應(yīng)不小于 7400kN。 c． 頂梁前端帶兩級(jí)護(hù)幫頂。 g． 采用電液控制系統(tǒng)。 b．膠帶輸送機(jī)的機(jī)尾部要與轉(zhuǎn)載機(jī)的配套尺寸相適應(yīng)。 2型 可伸縮膠帶輸送機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 237。 工作面回風(fēng)順槽配備 BRW400/ 型乳化液泵 2 套， 3000L 型乳化液箱 2 個(gè)；配備 BPW516/ 型噴霧泵站 2 套；配備 MYZ200 型注水鉆 2型 號(hào) 輸送能力 (t/h) 輸送長(zhǎng)度 (m) 帶速 (m/s) 帶寬 (mm) 電機(jī)功率 (kW) 電壓等級(jí)(V) SSJ140/200/250179。 2 3300 臺(tái) ,MZB100/150A 型注水泵 3臺(tái)。 700 部 1 5 乳化液泵 BRW400/ 套 2 6 乳化液箱 3000L 臺(tái) 2 7 帶式輸送機(jī) SSJ1400/2021/250179。按煤層平均厚度 ，每天回采 12 個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度為 ，按 85%的正 規(guī)循環(huán)率，年推進(jìn)度為2693m。 505 工作面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽 (為已掘巷道 ),均沿 2 上 號(hào)煤層底板布置，運(yùn)輸順槽直接與膠帶運(yùn)輸巷相接，工作面回風(fēng)順槽通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷與 采區(qū)回風(fēng) 巷、采區(qū)軌道運(yùn)輸巷相接。 (2) 回采工作面能力計(jì)算： 回采工作面原煤生產(chǎn)能力按下式計(jì)算： Q 采 =labM1rΦ c 式中： l—— 工作面 長(zhǎng)度 ， m； a—— 工作面日推進(jìn)度 ， 分別為 、 、 ； b—— 年工作日 ,330d； M1—— 工作面 純煤厚度 ， m； r—— 煤的容重， t/m3； Φ —— 正規(guī)循環(huán)率， ； c—— 工作面回采率 ,。 179。 179。 179。 179。 則 :工作面矸石產(chǎn)量為： 合并層厚度為 ： Ｑ 矸 1=200179。 179。 330179。 =(Mt /a) 合并層厚度為 ： Ｑ 矸 3=200179。 179。厚煤層工作面的回收率最低為 93%，考慮 7%的損失率，所以本次設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力計(jì)算時(shí)沒(méi)有再考慮三角煤的損失量。 (3)通風(fēng)系統(tǒng) 新鮮風(fēng)流 :五采區(qū)膠帶、軌道運(yùn)輸巷→工作面 運(yùn)輸 順槽→回采工作面。 大采高首采工作面如果布置在 505工作面，根據(jù)大采高設(shè)備安裝要求，對(duì)運(yùn)輸、回風(fēng)順槽進(jìn)行擴(kuò)幫和起底，斷面加大后，運(yùn)輸順槽凈寬 ，凈高 ，凈斷面 ，掘進(jìn)斷面 ，軌道 (回風(fēng) )順槽凈寬 ，凈高 ，凈斷面 ，掘進(jìn)斷面 。 800mm，錨索采用鋼絞線，錨索直徑φ ，長(zhǎng)度L=730012300mm，間排距 1600179。工作面開(kāi)切眼凈寬為 ，凈高 ,平均 m， 頂板采用錨網(wǎng)錨索支護(hù)。 進(jìn)刀方式：采用端部斜切割三角煤進(jìn)刀 ,詳見(jiàn)圖 311。 4．采煤機(jī)再次割透機(jī)頭 (機(jī)尾 )煤壁后，再次調(diào)換上、下滾筒位置，向機(jī)尾 (機(jī)頭 )割煤，開(kāi)始下一循環(huán)的割煤，割過(guò)煤后及時(shí)移架 —— 頂機(jī)頭 (機(jī)尾 )—— 移溜。 50mm。 (3)手動(dòng)推溜。架間距要均勻，中心距偏差不超過(guò)177。刮板輸送機(jī)的機(jī)頭機(jī)尾推進(jìn)度保持一致，且必須保持推移步距為 ，以確保截深及產(chǎn)量和工程質(zhì)量。采用“四六”工作制，三班生產(chǎn)、一班準(zhǔn)備，正規(guī)循環(huán)作業(yè)。 勞動(dòng)組織圖表 表 311 班次 定員 生產(chǎn)一班 生產(chǎn)二班 生產(chǎn)三班 檢修班 采煤機(jī)司機(jī) 3 3 3 2 11 移架推溜工 3 3 3 2 11 工溜司機(jī) 1 1 1 1 4 轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī) 1 1 1 1 4 泵站司機(jī) 1 1 1 1 4 膠帶司機(jī) 1 1 1 1 4 端頭維護(hù)工 3 3 3 3 12 清 煤 工 2 2 2 0 6 班 長(zhǎng) 2 2 2 2 8 驗(yàn) 收 員 1 1 1 1 4 電 工 1 1 1 5 8 合 計(jì) 19 19 19 19 76 在冊(cè)人數(shù) 111 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表 表 312 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 數(shù)量 1 工作面長(zhǎng)度 m 200 2 采高 m 3 煤的容重 t/m 3 4 循環(huán)進(jìn)度 m 5 循環(huán)產(chǎn)量 t 6 日循環(huán)數(shù) 個(gè) 91218 7 日產(chǎn)量 t 10030 8 月產(chǎn)量 t 300900 9 月正規(guī)循環(huán)率 % 10 回采工效 t /工 11 坑木消耗 m 3 /萬(wàn) t 1020 12 油脂消耗 kg/萬(wàn) t 125 13 截齒消耗 個(gè) /萬(wàn) t 515 16 回采率 % 93 18 定員 人 76 19 在冊(cè)人數(shù) 人 111 第二節(jié) 提高煤質(zhì)和采出率的措施 為了提高煤質(zhì)和采出率，主要采取以下措施： 1．加強(qiáng)頂板管理，采煤機(jī)割煤后及時(shí)移架支護(hù)或打出支架護(hù)幫板，防止漏、冒頂事故。 5．煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)中嚴(yán)禁雜物混入煤流，已混入的及時(shí)揀出。其中楊坡回風(fēng)立井服務(wù)五采區(qū)，金山溝回風(fēng)立井服務(wù)三采區(qū)，風(fēng)機(jī)工作方法為機(jī)械抽出式。 K 溫 —— 回采工作面溫度與對(duì)應(yīng)風(fēng)速調(diào)整系數(shù) 。 70%179。 179。 179。 179。 故 Q 采 =100179。 Q 采 =4179。 =240179。 =240179。膠帶、軌道 (回風(fēng)