【正文】 指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 27 灰 分降至 ～ %之間，揮發(fā)分變化不大，全硫含量降至 ～ 之 間。 各煤層的揮發(fā)分變化較小，灰分含量一般不大，其中 3號(hào)煤灰分為Ad≤ 10%，為特低灰分煤， 2 2 11 號(hào)煤層灰分變化范圍在 10～15%之間， 為低灰分煤， 14號(hào)灰分變化范圍在 15～ 25%之間，為中灰分煤。 7 號(hào)煤層以下煤層瓦斯含量相對(duì)變大，瓦斯成分帶除個(gè)別點(diǎn)為氮?dú)鈳?，大部分為甲烷、氮?dú)鈳А? 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 28 第 2 章井田境界與儲(chǔ)量 167。煤層儲(chǔ)量計(jì)算厚度按儲(chǔ)量塊段求取，即塊段內(nèi)各資料點(diǎn)煤層儲(chǔ)量計(jì)算厚度的算數(shù)平均值。 11 號(hào)煤層工業(yè)儲(chǔ)量為 14498kt，其中 A 級(jí)儲(chǔ)量 2021kt，B 級(jí)儲(chǔ)量 5279kt， C 級(jí)儲(chǔ)量 7198kt； 14 號(hào)煤層工業(yè)儲(chǔ)量為 5433kt，其中 B 級(jí)儲(chǔ)量 774kt， C 級(jí)儲(chǔ)量 4659kt。 3 可采儲(chǔ)量的計(jì)算 一、永久煤柱留設(shè) 設(shè)計(jì)對(duì)地面井田邊界、工業(yè)廣場、大巷及井筒等均留設(shè)保護(hù)煤柱，根據(jù)地質(zhì)地形情況，按現(xiàn)行《地面建筑物及主要井巷保護(hù)暫行規(guī)程》規(guī)定設(shè)計(jì)和計(jì)算，表土層移動(dòng)角按 45176。 二、可采儲(chǔ)量 可采儲(chǔ)量按下式計(jì)算： Z=(ZC— P)C 式中： ZC— 礦井工業(yè)儲(chǔ)量， kt； P— 永久煤柱損失煤量， kt； C— 采區(qū)回采率，取 80%； 經(jīng)計(jì)算， 1 14號(hào)煤可采儲(chǔ)量 22260kt。 167。 A 式中： T— 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； ZK— 礦井可采儲(chǔ)量， kt； A— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， kt/a； K— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 K=； 經(jīng)計(jì)算，該礦井水平延深以及技改后服務(wù)年限為 年。 回風(fēng)斜井：半圓拱形斷面，擔(dān)負(fù)全礦井的回風(fēng)任務(wù)兼安全出口。 副暗斜井：半圓拱形斷面，凈寬 ，墻高 ，凈斷面積 ㎡，傾角 25186。 二、 開拓方案 本次設(shè)計(jì)主要針對(duì) 7 號(hào)煤層的開拓布置進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)下組煤進(jìn)行開拓布置。根據(jù)煤層間距，設(shè)計(jì)將 8 號(hào) 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 33 煤為一個(gè)水平， 1 14 號(hào)煤為另一個(gè)水平。 四、運(yùn)輸和回風(fēng)大巷位置的確定 （一）、大巷層位 于礦井暗由斜井的開拓工作已基本就緒，考慮到本礦的實(shí)際情況及煤層賦存條件，大巷分別布置在 7 號(hào)和 11 號(hào)煤層中，分別與 8 號(hào)和 14號(hào)煤層進(jìn)行配采。 方案二：在井田南部邊界沿東西方向開掘運(yùn)輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)大巷到東部急傾斜煤層，條帶式布置工作面，后期沿傾斜煤層在井田東部垂直大巷掘上山至井田邊界。 在方案一的基礎(chǔ)上，延深暗斜井及回風(fēng) 斜井到 11 號(hào)煤層對(duì)第三水平進(jìn)行開拓，開拓巷道與第二水平重疊布置。工作面年推進(jìn)度為 2160m，采煤工作面生產(chǎn)能力按下式計(jì)算： A=M I L r C 式中： A—— 回采工作面年生產(chǎn)能力， t/a； M—— 回采工作面采高， m； I—— 回采工作面長 度， m； L—— 回采工作面年推進(jìn)度， m； r—— 煤的容重， ； C—— 工作面回采率， 95%。10′，斜長 544m，片石混凝土支護(hù)，裝備 JX6箕斗。原長 496m，延深至 560m，料石砌碹支護(hù)，設(shè)有水泥臺(tái)階。 3 井筒傾角 25176。 25176。斜長 92m，錨噴支護(hù)，裝備 JKB2/30 提升絞車。礦井技改掘進(jìn)巷道主要為暗斜井、大巷及順槽，采用炮掘方式，根據(jù)巖土特征、煤層頂?shù)装逄卣骷爸ёo(hù)技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)暗斜井、大巷及上山采用錨噴支護(hù)，順槽采用裸錨桿支護(hù)，其中暗斜井為半圓拱形斷面、大巷為半圓拱形，上山和順槽為矩形斷面。 167。 表 532 掘 進(jìn) 工 作 面 機(jī) 械 設(shè) 備 配 備 表 序 號(hào) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 容量 （ Kw） 單位 數(shù) 量 備 注 使用 備用 合計(jì) 1 煤電鉆 ZMS12 臺(tái) 4 2 6 2 巖石電鉆 EZ2— 2 臺(tái) 2 1 3 3 局部扇風(fēng)機(jī) JBT522 52 臺(tái) 2 2 4 4 調(diào)度絞車 臺(tái) 4 2 6 5 探水鉆 TXU75 臺(tái) 2 1 3 6 發(fā)爆器 MFB50 個(gè) 2 1 3 7 小水泵 2BA6A 3 臺(tái) 2 1 3 8 激光定向儀 JK3 臺(tái) 2 2 9 煤電鉆綜合保護(hù) 臺(tái) 4 1 5 10 柔性風(fēng)筒 Φ 500 m 3000 3000 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 38 11 膠帶輸送機(jī) SSJ650/2X22 2 22 臺(tái) 2 2 表 533 礦井移交生產(chǎn)時(shí)井巷工程量匯總表 項(xiàng)目 巷 道 長 度（ m） 掘進(jìn)體積（ m3） 煤 巖 半煤 巖 小計(jì) 煤 巖 半煤巖 小計(jì) 開拓工程 井筒 360 360 3227 3227 井底車場 350 350 3200 3200 大巷 2475 2475 77467 77467 上下山 1400 1400 37436 37436 聯(lián)絡(luò)巷 573 573 4538 4538 準(zhǔn)備及回采工程 150 2720 2870 855 44200 45055 總計(jì) 150 360 7518 8028 855 3227 166841 170923 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 39 第 6 章 采煤方法 167。 方案一：布置一個(gè)綜合機(jī)械化工作面 方案二：布置兩個(gè)高檔普采工作面 方案一布置一個(gè)綜合機(jī)械化工作面，機(jī)械化作業(yè)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，產(chǎn)量穩(wěn)定，但要求勘探程度、技術(shù)管理水平較高，礦井生產(chǎn)受地質(zhì)條件影響較大，工作面裝備投資高。 根據(jù)該礦煤層賦存和開采技術(shù)條件以及管理水平，本著投資少、見效快、安全性好和回采率高的原則，結(jié)合該礦目前的開采技術(shù)及管理水平，確定采用傾向長壁采煤方法。平行于大巷垂直于山下山巷道布置工作面巷道。為了減少初期工程量，縮短建井工期，盡快投產(chǎn)，首采區(qū)就近布置，結(jié)合本礦井的實(shí)際特點(diǎn)，一采區(qū)布置在井田的中東部，利于礦井早日達(dá)產(chǎn)。按采煤工作面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，工作面支架需要承受的載荷為 8倍采高的巖石容重，即： Q = 8M。 3 回采工藝與勞動(dòng)組織 一、工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型 根據(jù)礦井生產(chǎn)能力以及本礦井煤層賦存條件，結(jié)合本礦開采技術(shù)水平， 7號(hào)煤層采用綜采工藝方式，運(yùn)輸順槽均采用膠 帶輸送機(jī)運(yùn)輸。工作面長度為 150m，工作面之間煤柱寬度為 15m，工作面回采巷道采用單巷掘進(jìn)。 167。缺點(diǎn)是工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，不安全因素較多。 根據(jù) 7 號(hào)煤層賦存情況，煤層厚度 ～ ，平均 ，賦存穩(wěn)定，頂板 巖性為粉砂巖及細(xì)砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖或細(xì)砂巖。萬噸掘進(jìn)率 。 2 井底車場 本井田采用斜井開拓，主運(yùn)輸由主暗斜井經(jīng)膠帶輸送機(jī)運(yùn)至第一水平，再由箕斗運(yùn)至地面，輔助運(yùn)輸采用單滾筒提升機(jī)運(yùn)人、運(yùn)料，由副斜井從地面運(yùn)至第一水平，再由副暗斜井運(yùn)至第二水平井底車場， 根據(jù)礦井現(xiàn)有狀況，為節(jié)省投資，井下輔助運(yùn)輸采用無極繩絞車運(yùn)輸。在副暗斜井井底車場設(shè)有：中央變電所、中央水泵房、管子道、水倉、等候室、調(diào)度室及消防材料庫，在軌道運(yùn)輸大巷南側(cè)設(shè)有爆破材料發(fā)放硐室。斜長 166m，錨噴支護(hù)，裝備寬為 800mm 的深槽式膠帶機(jī)。 26′ 58″ 300176。29′30″ 140176。 26′ 58″ ，斜長 508m，片石混凝土支護(hù)，裝備 提升機(jī)。 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 35 第 5 章 礦井基本巷道及建井計(jì)劃 167。 2 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)工作面的配備 一、回采工作面長度 回采工作面長度為 150m，主要結(jié)合本礦煤層賦存條件，考慮工作面刮板輸送機(jī)鋪設(shè)長度、工作面支護(hù)難易程度、工作面產(chǎn)量等因素確定。 方案一的缺點(diǎn)： （ 1）運(yùn)輸環(huán)節(jié)多，運(yùn)輸費(fèi)用高； （ 2）前期開采多掘三條上下山； 方案二的優(yōu)點(diǎn)： （ 1）運(yùn)輸環(huán)節(jié)較少，運(yùn)輸 設(shè)備較少； （ 2）條帶式開采，巷道布置簡單； （ 3）后期開采傾斜煤層開拓巷道工程量少； 方案二的缺點(diǎn)： （ 1）回采巷道較方案一少約 500 米； 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 34 （ 2）不能對(duì)井田內(nèi)賦存煤層進(jìn)行充分開采； （ 3）單翼開采，工作面接替較困難； （ 4）后期開采通風(fēng)線路長，通風(fēng)阻力大； （四）、開拓方案經(jīng)濟(jì)比較 經(jīng)計(jì)算，采用方案二約比方案一礦井前期新增費(fèi)用約 1500 萬元，但機(jī)電運(yùn)營費(fèi)用略高。 方案一：在井田中部沿東西方向開掘三條大巷即運(yùn)輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)大巷，在井田中西部開掘上下山，分兩個(gè)采區(qū)進(jìn)行長壁式開采。為近水平煤層，故本礦井具有長距離布置集中巷道的條件，同時(shí)，由于井田長度不是很長，井田各煤層厚度為 2m左右。 三、開采水平的劃分 （一）、煤層分組 本礦井下部煤層為 1 14 號(hào)煤層均為中厚煤層， 7號(hào)煤與 8號(hào)煤層層間距平均為 ， 11 號(hào)和 14 號(hào)煤層層間距平均為 。 （二）、通風(fēng)方式 根據(jù)開拓布署，礦井采用主、副斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)的通 風(fēng)方式。 主暗斜井：半圓拱形斷面，凈寬 ，墻高 ，凈斷面積 ㎡，傾角 16186。 1 井田開拓方式的確定 一、井筒位置、形式、數(shù)目及通風(fēng)方式 （一）、井筒位置、形式及數(shù)目 礦井現(xiàn)有三個(gè)井筒分別為主斜井、副斜井、回風(fēng)斜井，具體特征如下： 主斜井：三心拱形斷面，擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升、進(jìn)風(fēng)兼作安全出口。 根據(jù)煤炭市場供求關(guān)系及該礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)能力情況，確定礦井技術(shù)改造后生產(chǎn)能力為 600kt/a。 表 231 可采儲(chǔ)量匯總表 煤號(hào) 編號(hào) 工業(yè) 儲(chǔ)量 （ kt） 煤柱損失（ kt） 開采 損失 （ kt） 設(shè)計(jì) 可采儲(chǔ)量（ kt） 大巷 工業(yè) 場地 邊界 井筒 小計(jì) 7 8647 1195 124 372 495 2186 1292 5169 8 8543 1025 106 319 432 1882 1332 5329 11 14498 1526 159 474 697 2586 2382 9530 14 5433 1414 147 440 646 2647 558 2232 合計(jì) 37121 5160 536 1605 2270 9301 5564 22260 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 31 第 3 章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力 167。計(jì)算，工業(yè)廣場、井筒留設(shè) 92m 保護(hù)煤柱。詳見礦井地質(zhì)儲(chǔ)量匯總表 221。 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 29 塊段儲(chǔ)量（ Q） =塊段平均煤厚（ h） 塊段面積 (S) 塊段平均容量（ d） 煤層儲(chǔ)量為各塊段儲(chǔ)量之和。 167。鄰區(qū)四臺(tái)溝煤礦為高瓦斯礦井，曾發(fā)生過瓦斯爆炸事故，該礦按高瓦斯礦管理，因此，在今后的生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)礦井瓦斯的監(jiān)測、預(yù)報(bào)及預(yù)防工作，嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》、《機(jī)電設(shè)備操作規(guī)程》進(jìn)行安全生產(chǎn)。各煤層發(fā)熱量變化范圍在 ～ ，為高－特高熱值煤。由于本井田鉆孔施工期較早，煤質(zhì)化驗(yàn)項(xiàng)目不全，目前只能根據(jù) Vdaf及 y 值資料同時(shí)參照鄰區(qū)煤質(zhì)資料，確定本井田各煤層為弱粘結(jié)煤（ RN）。 （二） 、煤的化學(xué)性質(zhì) 本井田各可采煤層原煤灰分含量在 ～ %之間，揮發(fā)分在～ %之間。 三、煤的性質(zhì)及品種 （一）煤的物理性質(zhì)和 煤巖特征 各煤層以弱玻璃光澤為主，瀝青光澤次之，平坦?fàn)睢悮顢嗫?。直接頂為粉砂巖、和中粒砂巖，底板為粉砂巖，煤層結(jié)構(gòu)簡單，局部含夾石 1～ 2 層，煤層厚度變化大，屬較穩(wěn)定型煤層。距 9 號(hào)煤層 ～，一般 。局部有偽頂，巖性為粉砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖，直接頂為粉砂巖和細(xì)砂巖，底板為粉砂巖和砂質(zhì)泥巖，煤層結(jié)構(gòu)簡單，屬穩(wěn)定型煤層 8號(hào)煤層： 煤層厚 ～ ，一般厚 。距 23號(hào)煤層 ～。煤層結(jié)構(gòu)簡單，偶含一層夾石。其余煤層不具工業(yè)價(jià)值。 （二）礦井涌水量 由于礦井排水量記錄不詳，缺乏長期觀測資料，但根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研情況，井下涌水量較大，本次設(shè)計(jì)按正常涌水量為 90m3/h，最大涌水量為140m3/h 考慮。甘莊煤礦風(fēng)井涌水量達(dá)，主井水量也不小，東村附近為北部最低點(diǎn)，白堊系砂礫巖出露較多，在溝谷中有風(fēng)化裂隙泉水出露，為農(nóng)村居民主要供水來源。 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 25 云崗組底部礫巖為煤礦開采時(shí)的主要充水來源。巖性以灰白色石英質(zhì)碎礫石為主，砂礫次之，礫石直徑大者 9cm，磨圓度中等。 本區(qū)構(gòu)造類型為簡單型?！?0186。增加到 70186。 甘莊井田有一走向南北的向斜構(gòu)造