【正文】 共有三 個開采水平： 50 水平、 220 水平、 550水平， 現開采二 1煤層，開采方式：地下開采。0m，絕對瓦斯涌出量 ， 1984 年開采深度 150m，絕對瓦斯涌出量 ， 2021 年開采深度 400m，絕對瓦斯涌出量 51m3/min。 (二 ) 瓦斯 據三礦開采以來積累了實際資料，一水平絕對瓦斯涌出量一般在 7m3/min 以下，相對瓦斯涌出量一般在 9m3/t 以下 ,屬低瓦斯礦井。 五、開采技術條件 （一）可采煤層頂底板 二 1煤直接頂板主要為黑色及深灰色砂質泥巖，厚~，平均厚度 。 （三 ）礦井涌水量計算。 井田內有兩條小河經過，湯泉位于本井田南翼，發(fā)源于孫圣溝村西北角的湯泉，向東流經教場，繞村而流出井田，平時流量～ m3/s,洪水期最大流量 m3/s。 四、水文地質 （一）水文地質 的 概況 井田地貌屬太行 山山前緩丘陵地貌，地勢西高東低，海拔高度在 +140～ +280m之間。 樞紐走向 兩翼夾角 兩翼產狀 長度 1 321 向斜 N530570 E SE 翼 走向： S40 傾向 ： NE 傾角 ： 0170 NW 走向： N190260E 傾向 NE，傾角0260， 2 322 背斜 ＞ 120 SE 翼 走向 S210— 770W 傾向 ： SE傾角 5210 NW 3 323 背斜 ＜ 120 二 . 煤層 本井田含煤地層為石炭系本溪群、太原群和二選系山西組，總厚度平均 210m，發(fā)育兩個煤組，即一煤組和二煤組，共含煤層 24 層，總厚度 ，含煤系數 %，山西二 1煤為主要可采煤層，太原群一 11煤大部分可采，一 22煤局部可采。 (二 ) 褶皺 三礦井田內發(fā)育的褶皺有五礦向斜； 323 背斜， 321 向斜，以及 322 背斜四個明顯的褶曲，褶曲搌布方向 N430600E 近于平行，呈多字形排列，向斜南翼（背斜北翼）較緩，是在同一邊界條件下，南部向 NNE北部向 SSW 的壓扭作用下形成的。 5. F401 斷層：為三礦深部和六 礦的邊界斷層，有 1629，67622， 5854 鉆孔，揭露，南北延伸合并入 F40 斷層，走向 N400E，傾向 NE 傾角 47600 ，落差 200375m 左右，延伸長度 . 6 . F403 斷層： 有 18 16 173 42 5857，等孔控制，走向 N50~45oN，中部向東南彎曲呈弓型，傾向 500，傾角 60160m，落差，延伸長度大于 4Km。 取水方式：井下鉆孔，現有 6 個鉆孔。公司所屬礦井保有儲量 可采儲量 ， 6 對生產礦井，2021 年年產量 另有 三座洗煤廠年入洗能力 。年主導風向為南北向，平均風速 。 區(qū)內呈低緩丘陵地貌，最高為黃牛坡北嶺，海拔 +247m，最低為 酉河 河谷，海拔 +140m， 溝谷大致南北走向。 由于學識水平和實踐經驗有限，加上時間的倉促，本設計中難免出現某些缺點和錯誤，在此懇請各位老師提出寶貴意見，進行批評指導。在進行設計過程中，嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》和《設計規(guī)范》的要求，注重加強基本理論、基本方法和基本技能方面的學習，并結合設計的經濟效益、安全觀念和所學專業(yè)知識。 如需圖紙， 153893706 前 言 采區(qū)設計是根據 實習單位 鶴壁煤電三礦的原資料進行編寫的。勇于創(chuàng)新認真完成了畢業(yè)設計的全部內容。 目錄 第一章 礦井概況 第一節(jié) 井田地質概況 第二節(jié) 地質特征 第三節(jié) 礦井生產狀況 第二章 采區(qū)地質情況 第三章 采區(qū)儲量與生產能力 第一節(jié) 采區(qū)儲量 第二節(jié) 采區(qū)生產能力及服務年限 第四章 采區(qū)方案 設計 第一節(jié) 采煤方法的選擇 第二節(jié) 采區(qū)巷道的布置 第五章 采煤工藝 第一節(jié) 落煤裝煤和運煤 第二節(jié) 工作面支護頂板管理及采空區(qū)處理 第三節(jié) 綜采工藝 第四節(jié) 生產技術管理 第五節(jié) 工作面設備 第六章 采區(qū)生產系統 第一節(jié) 采區(qū)運輸 第二節(jié) 采區(qū)通風 第三節(jié) 采區(qū)供電 第四節(jié) 壓風系統 第五節(jié) 防塵注漿 第六節(jié) 采區(qū)排水 第七章 采區(qū)施工設計 第八章 安全技術措施 第九章 采區(qū)技術經濟指標表 第一章 井田概況及地質特征 第一節(jié) 井田地質概況 一． 地理位置及 交通位置 鶴壁三礦位于鶴壁煤田中部， 礦井北至 F11， F13 斷層， 西部以二 .1 煤層露頭為界， 南距鶴壁市中心 ， 距京廣鐵路湯陰車站 21km，鶴壁 鐵路支線 從 本礦 工業(yè)廣場穿過，距鶴壁北站 1 千米，鶴壁集至湯陰公路從本礦東北穿過，公路及鐵路交通方便。 三 . 地表 水 區(qū)內有兩條小河經過，湯泉河位于本井田南翼，發(fā)源于北圣溝村角的湯泉，向東流經較場，羅村而流出井田，平均流量 ~，洪水期最大流量 , 河流經鶴壁集，馬駒河村，位于井田北部邊界，水源來源于一礦井下排水和鶴壁集工業(yè)廢水，常年有水，平時流量很小。凍土深度一般為 . 根據兩年的統計資料， 8 月至來年 2 月多為北風，最大風速 23 m/s。公司目前擁有三、四、六、八、九，十礦六對主力井和坑口電廠。其中 5 個使用，總取水量為 5493m3/ 二 電源 目前礦井現有一座 35/6kv 變電所，設主變 2 臺，型號為SI7500/35， 7500kv,35/6kv 雙回路 35kv 電源分別取自大湖 110kv變電站 （導線型號為 LGT— 150/） ，和康加 110kv 變電站 (導線型號為 LGJ_150/)。 7 . F42 斷層：位于新青農場以西，北起 F20 斷層 ，向南西方向尖滅。另外， 323 背斜與 321 背斜相接處，呈現出鞍狀構造，這是由于地層產狀的明顯變化，致使 321 向斜軸發(fā)生扭轉的緣故，各褶皺特征見表 122。其他煤層均屬于 不穩(wěn)定薄煤層分部范圍小，沒有工業(yè)價值，但在地層對比中有重要意義。丘陵和溝谷大致呈南北向，區(qū)內有東馬駒河、黃斗坡、劉家溝、胞泉、胡家溝等幾個村莊。菱河：流經鶴壁集，馬駒河村，位于井田邊界。 三礦多年開采實踐證明，涌入礦井的水來自兩方面，來自頂板的是 S10 砂巖水；來自底版的有 L8灰?guī)r水， L2灰?guī)r水，O2灰?guī)r水以及底版 S9砂巖水，其中主要為 L8據 1999 年統計資料，礦井正常涌水量為 ,其中頂板砂 巖水,底板水 550m~800m 涌水量計算，分底板和頂板兩部分。二 1煤老頂為砂巖多為 S10灰褐色中粒砂巖，層里多富集碳質及白云母片，厚度~，平均厚 。二水平瓦斯涌出量比一水平有所增加。形成這一規(guī)律的原因是由于覆蓋層增厚，瓦斯不易逸散所致。開拓方式：立井開拓；采煤方法：1967 年進行水采擴建， 1968 年 5月開始水采生產， 1980 年初水采下馬，僅三、四分層及邊角地段采用水采作配采。主要采煤工作面有： 2109工作面、 101工作面、 26052 工作面、 2808工、 2814外段工作面、 2021工作面。 本礦區(qū)二 .1 煤層 儲備條件好，瓦斯含量高，逸散條件差，構造發(fā)育，煤炭的堅固性系數低，突出危險性指數高等特點，特別是在向斜軸部及附近、 ]斷層尖滅處等地帶采煤時應加強瓦斯涌出檢測、通風和防塵以防患于未然。該采區(qū)與相臨采區(qū) 主采煤層為 二 1煤層，煤層平均厚度 4m，煤層地質構造較穩(wěn)定。 三 . 煤層及頂底板性質 采區(qū)內可菜煤層為 二 1煤層 和一 1煤層 ，煤層平均厚度 4m，煤層傾角 190，煤 質中硬，為黑色，玻璃 ~金剛光澤，條帶黑色略帶淺灰色，屬半亮型煤，具條狀結構，比重 ／ t。煤層頂板一般情況下能隨采隨落，不需要采取強制落頂措施。瓦斯隨著開采的深度增加而增加， 1959 年開采深 度 177。由于本采區(qū)所才煤層為單一煤層，位于礦井一水平，瓦斯涌出量較少，所以瓦斯對采煤工作影響不大。采區(qū)邊界有一 F20斷層，落差 較大，斷層兩盤含水層對接，水壓高的一側通過斷層補給水壓低的一側。 （ 1） 根據煤層賦存條件，頂底板巖石情況和回采技術條件（厚煤層分層開采時，還有分層厚度），確定合理的回采工作面長度和推進度。在低瓦斯礦井，最多能安排上，下兩個區(qū)段同時生產，即最多能安排 4個工作面同時生產；對單一厚煤層采區(qū)，一般在一翼一個區(qū) 段同時開采的分層數目最多為 2個，同采的上，下分層工作面應保持一定的錯距；對開采煤層群的聯合布置采區(qū)，煤層數目多，層間距離近的，一個區(qū)段內同采的煤層數，一般以不超過兩個為宜；如果層間距離大，同一區(qū)段內，某幾層煤同采時不影響，同采的煤層數目可多些，但要考慮通風能力。為保證采區(qū)接替，應使扣除采區(qū)產量遞減期的服務年限，不少于新采區(qū)的準備時間。 19176。采出率高就是要求盡量減少煤柱損失，減少采煤工作面留煤損失和潑灑損失，最大限度地提高煤炭資源采出率，以達到國家的要求。煤層傾角的變化不僅直接影響到采煤工作面推進方向、破煤方式、運煤方式、工作面長度、支護方式、采空區(qū)處理方法，而且還直接影響到采區(qū)巷道布置、運輸方式、通風系統、頂板災害防治措施以及各種參數的選擇。 本采區(qū)的傾角 為 19176。煤層賦存穩(wěn)定、完好，適合于機械化采煤工作面的布置。 采區(qū)內可主采煤層二 .1 煤，煤層平均厚度為 4，傾角為19/176。一般情況下，對于地質構造簡單，埋藏條件穩(wěn)定的煤層，有利于選用綜合機械化采煤方法；對于地質構造復雜、埋藏條件不穩(wěn)定的煤層，可選用普通機械化采煤、爆破落煤采煤方法以及其它適應性較強、安全可靠性較高的采煤方法；多走向斷層的宜采用走向長壁采煤法；多傾斜斷層的，已采用傾斜長壁采煤法。煤層賦存穩(wěn)定、完好，適合于機械化采煤工作面的布置。還要考慮在開采過程中加強通風和瓦斯管理，防止瓦斯事故的發(fā)生。 綜合考慮采用一次采全高的采煤方法。 采區(qū)參數包括：采區(qū)尺寸、工作面及區(qū)段 長度、采區(qū)煤柱尺寸及采區(qū)生產能力等。為了便于布置采區(qū)巷道，往往以大的斷層及褶曲軸作為劃分采區(qū)的界限。如采用巖石集中平巷且圍巖較穩(wěn)定時，工作面采用超前平 巷，煤層巷道維護時間很短，采區(qū)長度可適當增大。緩斜、傾斜近距離煤層群或厚煤層分層開采時，上下煤層 (分層 )工作面要保持一定錯距。隨著開采技術的發(fā)展，急斜煤層采區(qū)走向長度有加大的趨勢。一般吊掛膠帶輸送機有效鋪設長度為300~400m/臺，新系列可伸縮吊掛膠帶輸送機鋪設長度為500~1000m/臺。 （ 3）礦車。 2）設備搬遷 緩斜、傾斜煤層群或厚煤層分層開采使用集中運輸平巷的采區(qū)，宜有較大的走向長度以充分發(fā)揮運輸設備效能、減少設備拆裝次數及工作面搬遷次數。采區(qū)走向長度的變化會引起多項費用的變化，如區(qū)段平巷的維護費和運輸費隨著采區(qū)走向長度的加大而增加；采區(qū)上（下）山采區(qū)車場和硐室的掘進費和機電設備安裝費隨著采區(qū)走向長度的加大而減少；而區(qū)段平巷的掘進費則與采區(qū)走向長度的變化無關。使用單體液壓支柱的普采工作面采區(qū)， 其走向長度一般為 1000~1500m。 煤層傾角較大時，采區(qū)傾斜長度由水平高度確定，在這種情況下確定采用尺寸主要是確定采區(qū)走向長度。因此，工作面長度有其合理范圍。煤層傾角大于 30176。 (4)地質構造。 機械裝備及技術管理水平 (1)采煤機。工作面輸送機的運輸能力和有效鋪設長度應滿足工作面生產的要求，使采落的煤炭在規(guī)定時間內運出。傾角小時，可采用分段同時回柱以提高放頂能力；傾角大時，分段回柱則不夠安全。瓦斯涌出量較大的煤層，風速是限制工作面長度的重要因素。例如煤層群聯合布置的采區(qū)，應使各區(qū)段上下煤層工作面長度相適應。對拉工作面總長度一般為 200～ 300m。在通常情況下，煤層埋藏深度和厚度較大、圍巖較軟時，煤柱承受的壓力就較大。合理確定采區(qū)生產能力，可以充分發(fā)揮采區(qū)主要巷道和設備的效能，改善采區(qū)各項技術經濟指標，合理提高采區(qū)生產能力，是實現采區(qū)集中化生產，不斷提高礦井產量、減少同時生產采區(qū)個數的重要措施。 (2)采煤、掘進、運輸的機械化程度和通風、供電能力。 為了保證采區(qū)的正常接替，生產采區(qū)處在產量遞減期時，新采區(qū)的全部準備工作（包括巷道掘進、設備的安裝和試運轉等），應當相應結束并留有適當余地。 1．一個采煤工作面產量 000 CMLVA ?? 式中 L —— 采煤工作面長度， m； 0V —— 工作面推進度， am/ ； M —— 煤層厚度或采高， m； ? —— 煤的密度， t／ m3； 0C —— 采煤工作面采出率。 為保持采區(qū)合理的開采強