【正文】 ............ 41 預(yù)防瓦斯 技術(shù)措施 ........................................................................... 41 防治水技術(shù)措施 .............................................................................. 42 防火措施 ......................................................................................... 44 5 防止頂板事故安全技術(shù)措施 ............................................................. 45 礦塵措施 ......................................................................................... 46 爆破安全技術(shù)措施 ........................................................................... 46 設(shè)計(jì)參考資料 ....................................................................................... 47 附 錄 .................................................................................................. 47 1 第一章 礦井概況 第一節(jié) 礦井交通位置、范圍以及臨近礦井的關(guān)系 增子坊井田位于朔州市右玉縣城東南 21km 處的元堡子鎮(zhèn)增子坊村西。 1975— 1985 年開采 5煤層， 1985— 20xx 年開采 8煤層，批準(zhǔn)生產(chǎn)能力為 21萬噸。 1 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 ： 增子坊礦井設(shè)計(jì) 年級專業(yè) ： 級煤礦開采技術(shù) 學(xué)生姓名 ： 張佳 指導(dǎo)教師 ： 2 摘要 增子坊煤礦位于山西省右玉縣東南部元堡子鎮(zhèn)境內(nèi)。 20xx 年該礦由大同煤礦集團(tuán)鐵峰煤業(yè)有限公司收購， 20xx 年 8 月取得山西省國土資源廳頒發(fā)的采礦許可證（證號 1400000321006），礦區(qū)面積 ，生產(chǎn)能力 21 萬噸 /年，開采 911煤層。東距大同市約 77km。 47－ 39176。 增子坊井田東南至北同蒲鐵路線岱岳站 49km，至北同蒲鐵路線金沙灘站 35km，西北至東周窯集運(yùn)站 34km。 )；度 h—— 平均煤厚； m 礦井可采儲量： 礦井可采儲量是指礦井工業(yè)儲量中可以采出的那部分儲量。） 井筒長度 m 落底 m 用途 主井 X=3023531 Y=38478057 +85 25 765 160 提煤、通風(fēng)、運(yùn)矸 行人 提升系統(tǒng) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 21 萬 t/a，矸石提升按年產(chǎn)量 20%確定為 21 = 萬噸，合計(jì) 萬噸。其中管路布置方式為“三泵兩管”，滿足排水需要。 表 13 風(fēng)井井筒參數(shù)表 4 圖 12 風(fēng)井井筒斷面圖 供電系統(tǒng) 礦井使用 800 米長 ZLQ26 型電纜將地面變電所 6kv 電源分兩趟回路沿主井進(jìn)入井下中央變電所的高壓配電開關(guān)。 壓風(fēng)系統(tǒng) 地面設(shè)置空壓機(jī)站采用兩級空氣壓縮 （氣體儲存在風(fēng)包里） 用壓氣管道將壓縮空氣送入井下。 1照明系統(tǒng) 井下照明電壓采用 127V，選用 型礦用隔爆型照明綜合保護(hù)裝置，按《規(guī)程》要求，分別在井底車場、水泵房、中央變電所等主要硐室設(shè)置照明燈?；鶐r出露較少，僅少量沖溝中有零星出露。 本區(qū)河流屬海河流域永定河水系桑干河支系。 第二節(jié) 煤層賦存情況及頂?shù)装逄卣? 煤層賦存情況 增子坊礦 可采煤層為礦井范圍內(nèi)的 5 煤層。 20176。厚度 0～，硬度一般 4～ 7級，抗壓性較強(qiáng)，不易垮落。 通過對礦井的頂?shù)装鍘r層進(jìn)行分類， 小溫 礦井 主 采煤層頂板為 Ⅲ 級頂板。塊狀或碎塊狀構(gòu)造。 顯微煤巖特征引據(jù)左云南普查資料，有機(jī)組分鏡質(zhì)組含量平均 49． 6％，半鏡質(zhì)組平均含量 ％，絲質(zhì)組平均含量 ％，穩(wěn)定組平均含量 ％。平均值以 5號煤層最高為 ％，8號煤最低為 ％，自上而下水分逐漸下降。 密度級浮煤灰分，各煤層都低于 10％。 6號煤 － ％，平均 ％，為中高硫煤， 8 號煤 － ％，平均 ％，以中高硫煤為主，有少量的中硫煤。 6 號煤硫鐵礦硫平均 ％，硫酸鹽硫平均 ％，有機(jī)硫平均 ％。 有害元素：磷含量： 5 號煤平均 ％， 8 號煤平均 ％， 6 號煤平均％，均為低磷煤。 9 第二節(jié) 采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造 采區(qū)地層 1. 1 地層 本井田位于大同煤田西部邊緣，屬于黃土半掩蓋區(qū)。下部為深灰、灰黑色砂質(zhì)礫巖、泥巖、粉砂巖、砂巖，夾 1－ 2層薄層石灰?guī)r（其中 K1灰?guī)r較穩(wěn)定）。中部主要為灰白色砂巖、礫巖，夾薄層深灰色砂質(zhì)泥巖。底部為一中粗粒石英砂巖（ K2）或砂礫巖，層位穩(wěn)定，一般 3－ 5m。下部以深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖與薄層灰白色砂巖為主，含煤三層，即山 4山 4山 4，僅在 07084 孔， 山 42層可采，其余均不可采。 （ 2）下統(tǒng)下石盒子組（ P1x） 上部為灰、黃綠色砂巖、砂質(zhì)泥巖及薄層灰色鋁土泥巖。本組厚 0－ 94m，平均 33m。本組厚 0－ ，平均厚 40m。與下伏地層為不整合接觸。平均 13m。下部以深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖、灰白色砂巖為主。 （二）石炭系上統(tǒng)太原組 太原組平均厚 ，含煤 8 層，即 1 號、 2 號、 3 號、 4 號、 5 號、 6 號、 8號、 9 號煤層，其中 8 號層煤層分布廣泛，厚度大且穩(wěn)定，是本井田主要可采煤層。是太原組底的標(biāo)志層（ K2），與本溪組整合接觸。上部粉砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，局部為中粗砂巖，下部炭質(zhì)泥巖為主，中間局部夾有 7號煤層 ，煤厚0－ ，平均 。巖性為砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖，局部為含礫粗砂巖。巖性砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、局部夾細(xì)砂巖、高嶺質(zhì)泥巖，含 1 號、 2 號煤層，不穩(wěn)定，多已風(fēng)氧化。一般為 2－ 3176。 W，傾向 NE，傾角 75176。落差 25m，在井田內(nèi)延伸 860m。 W，傾向 SW，落差 4m，在井田內(nèi)延伸 120m。 W，傾向 NE，落差 2m，在井田內(nèi)延伸 70m。 Fl 正斷層 :在本井田范圍外北部，走 向 N85176。 W，傾向 NE，落差 80m。的小褶曲分述如下： （ 1） 05072 孔向斜 軸向 N40176。 （ 2） 06072 孔背斜 軸向 N30176。 （ 3） 06071－ 07085 孔背斜 13 軸向 N40176。在本區(qū)外東部 609 孔揭露有巖漿巖。 自燃 根據(jù)鑒定結(jié)果， Ⅱ 煤層屬易自燃煤 層 。富水性弱。 風(fēng)化殼含水層 巖性多由白堊系礫巖、砂質(zhì)泥巖風(fēng)化物組成，局部也有石盒子組風(fēng)化砂巖，風(fēng)化殼含水層一般厚 20－ 40m，富水性較下部基巖稍好。 斷層的含水性與導(dǎo)水性 井田內(nèi)斷層較為發(fā)育，由于斷裂構(gòu)造造成各含水層直接接觸，溝通了各含水層間的水力聯(lián)系，斷層破碎帶又是地下水聯(lián)系活動較為發(fā)育的地段， 在小溫礦井是以二號及十二號斷層劃為井田邊界線 ,在接近井田邊界時(shí)堅(jiān)持先探后掘 ,因此對礦井開采的影響不是很大。全區(qū)可采儲量為 萬噸。又據(jù)《初步設(shè)計(jì) 》 及其批復(fù)、《開發(fā)方案》及其審查意見，增子坊井田升級改造后生產(chǎn)能力為 120 萬 t／年 ，本次評估確定生產(chǎn)能力為 120 萬／年。首采區(qū)劃分為 6 個(gè)區(qū)段。由于運(yùn)輸大巷和采區(qū)石門也采用單軌運(yùn)輸，根據(jù)通風(fēng)的要求，確定運(yùn)輸大巷 和采區(qū)石門凈斷面跟主井井筒一致?？紤]到 2 煤屬較堅(jiān)硬煤層，區(qū)段間煤柱留設(shè) 10米。 表 42 采區(qū)上山布置方案比較 項(xiàng)目 方 案 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 方案一 雙上山布置在煤層中，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低，投產(chǎn)快，軌道上山作為排矸、運(yùn)料、運(yùn)煤的上山可實(shí)現(xiàn)集中運(yùn)輸，便于管理，回風(fēng)上山作為專用回風(fēng)通道設(shè)備少，風(fēng)阻小等優(yōu)點(diǎn)。 受周邊采動影響，煤巷維護(hù)頻繁。因此軌上山可使用小功率絞車，采區(qū)內(nèi)雙軌巷道少，礦車使用量少，礦車使用量少，運(yùn)輸安全性高。 圖 41 方案一布置示意圖 圖 42 方案二布置示意圖 表 43 回風(fēng)、軌道上山參數(shù)表 項(xiàng)目 斷面 形狀 上山間距 m 斜長 m 傾角 176。當(dāng) 1121 工作面向前推進(jìn) 150 米后，軌道上山 回風(fēng)上山 三心拱 20 585 20 各 20米 錨噴 鋼筋砂漿錨桿 320600120 0300300 22 0018012201522574300300152257414002200 21 左翼 1122 工作面開掘區(qū)段回風(fēng)、運(yùn)輸平巷，準(zhǔn)備接替。起坡類型為：單道起坡。 圖 48 采區(qū)下部車場示意圖 第三節(jié) 采區(qū)硐室布置及位置的選擇 確定煤倉的形式、容量及位置 由于采區(qū)采用雙煤上山布置，又因產(chǎn)量不大，軌道上山執(zhí)行運(yùn)煤的任務(wù)，采用間隔運(yùn)輸系統(tǒng)完全可以滿足年產(chǎn)量的需要。詳見表 4圖 43及圖 44。區(qū)段兩翼工作面，每翼工作面用后退式開采，靠近軌道上山一側(cè)的工作面先投產(chǎn)。 采掘工作面工程排隊(duì) ①確定采掘比：采區(qū)掘進(jìn)率 = ?采區(qū)采出煤量（噸）采區(qū)巷道掘進(jìn)總米數(shù) 4 m / 8 0 0 0 08 2 0 0 ? = 84 m/萬 t ②掘進(jìn)組數(shù)的確定：即確定采掘工作面的比例關(guān)系，計(jì)算方法如下： N= ??jstt 式中： N—— 采掘工作面數(shù)目比例 st —— 回采工作面采煤時(shí)間（月）； 3 5 0 ????? VLts jt —— 掘進(jìn)工作面所需時(shí)間（月）； 43 0 0 5 0 03 5 03 5 01 321 ?????? V LLLt j 24 V1—— 煤巷掘進(jìn)速度； 米 /月 L1—— 區(qū)段運(yùn)輸巷長度；米 L2—— 區(qū)段回風(fēng)巷長度；米 L3—— 聯(lián)絡(luò)巷與其它臨時(shí)巷之和；取 500 米 根據(jù)計(jì)算煤掘隊(duì)需 3 隊(duì)可以滿足要求。一個(gè)工作面產(chǎn)量加 10%的掘進(jìn)煤量（ 1 萬 t） =10 萬 t，可以保證生產(chǎn)需要。 采區(qū)回采率 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取采區(qū)掘進(jìn)出煤率為 。 由于本礦井的平均煤層厚度為 米，小斷層發(fā)育，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 9 萬噸/年，綜合考慮各方面因素，采用炮采工藝較為合適。做到不轟爛頂板 ，不崩倒棚子，不沖翻刮板機(jī)，有 95%的煤被崩松，煤的自裝率高，盡量使煤不拋入采空區(qū)，降低炸藥、雷管消耗率。 ①支護(hù)密度 2 煤頂板為黑頁巖混砂質(zhì)頁巖，屬中等穩(wěn)定頂板。故支柱選用單體鋁合金液壓支柱。 鉸接走向梁棚最大控頂距為 5 +=，最小控頂距為 3 += 工作面特種支架布置及超前支護(hù)的方式和布置 工作面特種支架布置 工作面特種支架是指在放頂前用來切斷頂板和加強(qiáng)支護(hù)的支架。的條件 要求： ①密集柱與基本柱同類型同型號 ②每隔 3~5m 留 1個(gè)寬度不小于 500mm 的安全出口，方便行人運(yùn)料 ③密集柱與基本柱上下成直線布置，初撐力要達(dá)到《規(guī)程》要求 ④當(dāng)班支密集超前放頂點(diǎn) 15m 支設(shè) ⑤予支密集應(yīng)超前放頂作業(yè) 8 小時(shí)以上預(yù)支 ⑵木垛： 作用：增大采場支護(hù)面積 布置形式：矩形、方 形 29 適用條件： ①采場支護(hù)應(yīng)為木支護(hù)或金屬鉸接梁支護(hù) ②煤層傾角＜ 25 ③應(yīng)采用走向長壁垮落采煤法 要求： ①所用坑木長度要盡量一致 ②木垛應(yīng)緊靠基本柱架設(shè)，且層面應(yīng)與煤層傾斜面一致，不得架在松矸或浮煤上 ③木垛所在位置的基本支架必須整齊完好。 ③多用于直接頂初次來壓，老頂初次來壓及周期來壓期間 要求： ①靠切頂 線上的密集柱或靠斷層斜面架設(shè) ②棚梁應(yīng)位于密集柱高的 2/3 處，棚腿斜角一般為 50176。 第三節(jié) 工作面勞動組織及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 工作面勞動組織 ①工作面作業(yè)及