【正文】 開鑿費(fèi)用較高，基建投資大。 裝備膠帶輸送機(jī)的斜井可實現(xiàn)井下煤流到地面的連續(xù)運(yùn)輸，運(yùn)輸 能力大，效率高，煤流運(yùn)輸系統(tǒng)轉(zhuǎn)折連續(xù)靈活，并可接受多點(diǎn)來煤，對生產(chǎn)水平過渡期的提煤有利；當(dāng)?shù)V井需增產(chǎn)而要求加大提升能力時，更換或改造帶式輸送機(jī)也比較容易。 井筒位置的確定 合理確定井筒位置，對于井下開拓部署、地面設(shè)施布局及運(yùn) 輸線路布置有著決定性的影響；不僅能減少初期井巷工程量，縮短建井工期，減少工業(yè)場地占地面積和煤炭損失，降低運(yùn)輸費(fèi)用，節(jié)省投資，而且對于礦井迅速達(dá)產(chǎn)和正常生產(chǎn)接替，提高礦井技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益起著十分重要的作用。 ○ 2 為減少保護(hù)井筒和工業(yè)場地煤柱的損失及減少初期工程量，可使井筒靠近井田靠近淺部大致在中偏上的適應(yīng)位置，并使保護(hù)井筒的煤柱不占和少占初期投產(chǎn)采區(qū)的儲量。 為便于井筒的掘進(jìn)和維護(hù)，井筒不應(yīng)設(shè)在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及受采動影響的地區(qū)。為考慮長期運(yùn)輸?shù)男熊嚢踩凸芾恚M量避免與公路或其他農(nóng)用道路相交，力求使接軌點(diǎn)位于編組站配線一側(cè)。 工業(yè)廣場位置、形狀的確定 工業(yè)場地的位置 工業(yè)場地應(yīng)選在主、副井附近，要便于布置地面生產(chǎn)系統(tǒng)及建筑物和構(gòu)筑物。 根據(jù)《 工業(yè)場地占地面積指標(biāo)明細(xì)表 》 工業(yè)廣場占地面積為 確定工業(yè)廣場需要保護(hù)的尺寸為：長 寬 =430 280=120400m2 主要開拓巷道 根據(jù)煤層賦存狀態(tài)，決定使用采區(qū)式準(zhǔn)備方式，由于煤層埋藏比較深，落差比較大，又中傾斜煤 層水平的垂高一般為 200~350m，所以將本煤田定為 3 個水平比較合適。煤層具有自然發(fā)火，瓦斯涌出量大。但采用這種方法延伸時，井筒同時擔(dān)任生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工與生產(chǎn)相互干擾，立井接井時礦井將短期停產(chǎn)，延伸兩個井筒施工組織復(fù)雜，為延伸井筒需要掘進(jìn)一些臨時工程，延伸后提升高度增加，能力下降。采區(qū)北 — 300，東采區(qū)，二一南 — 380，西二四采區(qū)為界。 地面無保護(hù)地物，臨近采空區(qū)第一本采區(qū)開采無影響，井底車場位于采區(qū)字西側(cè)，回風(fēng)大巷位于采區(qū)上邊界距二 1 煤層 12m 的巖層中，運(yùn)輸大巷位于采區(qū)下邊界距二 1 煤層 12m的巖層中。沿走向發(fā)育了軸向 NE～ NEE 寬緩的向、背斜褶曲構(gòu)造， NE及 NEE 向斷表明發(fā)育。山西組為二煤組，含煤 1～ 3 層，平均總厚 米，其中二 1 煤為本采區(qū)主要可采煤層，煤厚 ～ 米，平均厚 米，含煤 系數(shù) %。本組地層由砂巖砂質(zhì)頁巖，石灰央及煤組成。地層多呈灰色深灰色、黑色、富含植物化石碎片。黃土紅士垂節(jié)理發(fā)育底部多礫石。 老底為砂巖，厚 ，深灰色，石英長石為主，次為白云母片和暗紅色礦物，鈣質(zhì)膠結(jié)，波狀層理發(fā)育，少許方解石脈，層面為黑色，可見白云母片 采區(qū)煤質(zhì)、瓦斯、煤塵、水、火 煤的特征 煤的物理性質(zhì) （ 1）二 1 煤層：黑色，金鋼光澤，條痕黑色徽帶淺灰色，均一狀和條帶狀結(jié)構(gòu)，硬度小，松散易碎，塊煤較小。 （ 2）一 1 1煤層：為暗淡煤型 工藝性能 （ 1）發(fā)熱量 二 1 煤層煤芯煤樣的兩極值為： ～ ，平均 ，煤層煤樣 ～ ，平均 ， 1989～ 20xx 年上倉皮帶原煤的兩極值為 ～ ，二 1 煤 層屬于中高～高熱值煤。試驗中采用了 、 、 、 、 五種比重液。 煤的工業(yè)用途 綜上所述， 本礦二 1 煤層為中灰特低硫特低磷貧瘦煤，中高 — 高熱值發(fā)熱量，其工業(yè)用途為優(yōu)質(zhì)動力用煤。日；二水平從 1989 年到 20xx 年，年平均瓦斯相對涌出量 但不同的時間，相對瓦斯涌出量并不均衡，它是隨著開采水平的延深，相對瓦斯涌出量量現(xiàn)出逐漸增大的趨勢。日，而 12141 工作面標(biāo)高 170m，相對瓦斯涌出量僅為 日 瓦斯等級 1984 年 低 1985 年 高 1986 年 高 1987 年 低 1988 年 低 平均 1989 年 高 1990 年 缺 缺 1991 年 缺 缺 1992 年 高 1993 年 高 1994 年 低 1995 年 高 1996 年 低 1997 年 1998 年 高 1999 年 高 20xx 年 高 20xx 年 高 20xx 年 （煤瓦斯突出） 平均 全礦平均 煤塵 本礦在 1962～ 1964 年取煤塵樣 5 個， 1980 年取煤坐樣 3 個， 1982～ 1987年取煤坐樣 6 個，其結(jié)果見二 1 煤煤塵爆炸試驗成果表，表 731。 =LlBMγ= A。走向 NE 轉(zhuǎn)向NW，傾向 SE 轉(zhuǎn)向 NE，傾角 22176。 煤質(zhì)情況：煤質(zhì)為黑色致密塊狀，金剛光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，煤質(zhì)為貧瘦煤，為低硫，中灰分，發(fā)熱量高的良好工業(yè)用煤， 容重 179。老底為砂巖，厚度 ，上部灰色，細(xì)粒，以石英長石為主，含黑色粒狀礦物，含少許白云母片，鋁質(zhì)膠結(jié)。 d，按突出危險區(qū)管理。 確定采煤工藝方式 根據(jù)采區(qū)地質(zhì)條件及煤層特征，可選擇分層綜采放頂煤工藝、一次采全高工藝和 分層綜 采工藝，各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面進(jìn)行比較： 綜采放頂煤工藝的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) ： （ 1） 單產(chǎn)高，工作面具有多個出煤點(diǎn)，而且在工作面內(nèi)可實行 分段平行作業(yè)，易實現(xiàn)高產(chǎn)； （ 2） 效率高，由于放頂煤工作面的一次采出厚度大，生產(chǎn)集中，放煤工藝勞動量小，以及出煤點(diǎn)多等原因，其生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益大幅提高； （ 3） 成本低，放頂煤采煤法比分層開采減少了分層數(shù)目和鋪網(wǎng)工序，由此節(jié)省了鋪網(wǎng)費(fèi)用，此外，其它材料、電力消耗、工資費(fèi)等也都相應(yīng)減少； （ 4） 巷道掘進(jìn)量小，掘進(jìn)率和巷道維護(hù)費(fèi)用減少，便于采掘接替； （ 5） 減少了搬家倒面次數(shù)，節(jié)省了采煤工作面的安裝和搬遷費(fèi)用； （ 6） 對煤層厚度變化及地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性強(qiáng)。 缺點(diǎn) ： 巷道掘進(jìn)較多，萬噸掘進(jìn)率低；工作面單產(chǎn)低，單產(chǎn)提高困難；開采投入高，分層開采人工鋪網(wǎng)勞動強(qiáng)度大，費(fèi)用大；加劇接替緊張的矛盾，需要等到再生頂板穩(wěn)定后才可采下分層。 巷道系統(tǒng)簡化，減少巷道掘進(jìn)及維護(hù)工程量。 確定采區(qū)巷道布置 1 本礦煤層較厚，煤層松軟，為了有利于上山維護(hù)，將上山布置在巖層中，大概離煤層 20 多米。新增設(shè)的回風(fēng)上山不僅要為本采區(qū)服務(wù)，而且下山采區(qū)的回風(fēng)也要經(jīng)過本上山，所以將此回風(fēng)上山布置在巖層中。傾角大，并且屬于高瓦斯礦井，所以考慮到生產(chǎn)和安全，將采用全部上山開采。 軌道上山上部設(shè)置絞車房，用于提升物料，運(yùn)送矸石。掘進(jìn)采區(qū)車場時，采用鉆爆法施工，掛腰線 掘進(jìn)；掘進(jìn)煤巷和半煤巖巷時，采用配套綜掘設(shè)備進(jìn)行落、裝煤巖，通過橋式膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮帶式輸送機(jī)運(yùn)輸煤巖。） 177。 工作面運(yùn)輸和回風(fēng)平巷均采用錨桿、錨索支護(hù)，巷道斷面為：凈寬凈高 = ，全斷面鋪設(shè)塑料網(wǎng)。 5 采煤方法 . 采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 概況：含煤地層為石炭二疊系，山西組二 1 煤層為主采煤層。 ，平均煤厚 煤厚基本均勻穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡單，無夾石層。 （ 2） 煤層底板：煤層直接底板為砂質(zhì)泥巖，厚度 ，黑色，致密，含白云母星，富集植物根部化石。 工作面瓦斯含量高，涌出量大，絕對瓦斯涌出量 16m3/min，相對涌出量11m3/t煤塵有自燃發(fā)火可能，自燃發(fā)火期為142 天，回采時應(yīng)嚴(yán)格 按照措施進(jìn)行滅塵，并做好灑水注漿工作，以防煤塵爆炸及煤炭自燃事故發(fā)火。 分層綜采工藝的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 分層綜采工藝技術(shù)成熟，設(shè)備類型齊全性能完好，操作方便，管理簡單，可選出適應(yīng)各種條件的采煤設(shè)備；液壓支架及配套的采煤機(jī)設(shè)備小、輕便；回采工作面搬家方便，采高一般為 ，回采工作面煤壁增壓小，煤壁穩(wěn)定，生產(chǎn)環(huán) 節(jié)良好；工作面采出率高，可達(dá)到 9397%以上。采用雙滾筒采煤機(jī)割煤，割煤厚度 ，其上 米頂煤采用液壓支架放出， 采煤機(jī)及液壓絞車選型 MXA300/ 雙 滾筒采煤機(jī)總體設(shè)計采用了多電機(jī)橫向布置方式和積木式組合結(jié)構(gòu)，性能可靠，結(jié)構(gòu)簡單，并具有牽引力大，爬坡能力強(qiáng)，操作靈活，維修方便，使用于煤層地質(zhì)條件復(fù)雜的工作面等特點(diǎn)。安全絞車采用 YAJ122 型號。采煤機(jī)截割下的煤，要通過刮板輸送機(jī)輸送出工作面。輸送機(jī)溜槽的結(jié)構(gòu)一般應(yīng)選用開底式，只有煤層底版較松軟時才選用閉底式。 采煤機(jī)的實際生產(chǎn)能力主要取決于采煤機(jī)的實際牽引速度，后者與煤層強(qiáng)度、夾石層厚度和強(qiáng)度、司機(jī)的操作技能以及工作面的管理水平有關(guān)。 則： QZ=31401/5= 選用 SZZ764/160 型刮板轉(zhuǎn)載機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表 轉(zhuǎn)載 機(jī)技術(shù)特征 項 目 單 位 數(shù) 目 型 號 SZB830/180 制造廠家 西北一廠 生產(chǎn)能力 t/h 1200 出廠長度 m 中部槽規(guī)格 mm 1500830222 爬坡角度 176。 回采工藝流程 ：采煤機(jī)。膠帶運(yùn)輸機(jī)選型的原則： （ 1）運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸能力要能夠把工作面采下的煤炭順暢地從區(qū)段運(yùn)輸平巷運(yùn)走； （ 2）傳動裝置優(yōu)先采用雙電機(jī)、雙滾筒驅(qū)動，輸送量大時采用兩臺等容量電機(jī)。 QC=60VCSMγK ( 611) 式中 QC —— 采煤機(jī)的實際生產(chǎn)能力， t/h； VC —— 采煤機(jī)的實際牽引速度，一般綜采為 3~4 m/min； S —— 采煤機(jī)的截深， m； M —— 工作面的平均采高， ； γ —— 煤的容重， t/m3； K —— 工作面采出率， 。刮板輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)的最大生產(chǎn)能力的20%。邊雙鏈的運(yùn)輸能力大，但受力不均，適用煤質(zhì)較硬的煤；中單鏈與中雙鏈的運(yùn)輸能力較大，煤質(zhì)較軟時適用。工作面落下的煤由刮板輸送機(jī)通過轉(zhuǎn)載機(jī)，轉(zhuǎn)運(yùn)到區(qū)段運(yùn)輸皮帶巷，再由膠帶上山運(yùn)至運(yùn)輸大巷。 0～ 40 滾筒轉(zhuǎn)速 r/mm 滾筒直徑 mm 1800 機(jī)面高度 mm 1605 降塵方式 內(nèi)、外噴霧 裝機(jī)功率 KW 300 截 深 m 630 臥底量 m m 194 牽引方式 液壓齒輪銷排 牽引速度 m/min 0～ 供電電壓 V 1140 保護(hù)方式 液壓恒功率 重量 t 39 牽引力 KN 400 煤礦安全規(guī)程規(guī)定 ，當(dāng)采煤機(jī)在傾角為 16176。 適應(yīng)條件： 一次采出的煤層厚度在 5～ 12m 之間；煤的硬度系數(shù)一般應(yīng)小于 3；煤層傾角不宜過大；煤層所含夾石曾厚度不宜超過 ，其硬度系數(shù)也應(yīng)小于 3；煤層直接頂具有隨頂煤下落的特性，其冒落高度不宜小于煤層厚度的 ～ 倍，基本頂懸露面積不宜過大；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、破壞嚴(yán)重，斷層較多和使用分 層長壁綜采較困難的地段，采用放頂煤能取得較好的效益。 缺點(diǎn) ： （ 1） 煤損多，工作面采出率低（比分層開采低 10%左右）； （ 2） 煤層易自燃發(fā)火； （ 3） 工作面煤塵大； （ 4） 瓦斯積聚隱患大?；夭蓵r影響產(chǎn)量的提高，因此應(yīng)采取措施，防止瓦斯大量涌出，加強(qiáng)瓦斯管理，以防事故發(fā)生。下部淺灰色發(fā)褐 ，細(xì)粒，以石英長石為主，含黑色粒狀礦物及植物化石碎片，含大白云母片，裂隙充填黃鐵礦，鈣質(zhì)膠結(jié)。 頂?shù)装迩闆r： （ 1） 煤層頂板：直接頂為砂質(zhì)泥巖，厚度為 ，黑色，致密，含菱鐵質(zhì)結(jié)核及植物根部化石?！?30176。 掘進(jìn)通風(fēng)： 采用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng) ， 由于巷道太長，為保證安全，一般在一半距離的時候開中切眼 。 ，上下 15176。工作面掘進(jìn)分兩組進(jìn)行掘進(jìn)：一組掘進(jìn)軌道平巷、開切眼；一組掘進(jìn)運(yùn)輸平巷。 供電系統(tǒng)： 礦井地面變電所 — → 副井 — → 井底車場中央變電所 — → 軌道運(yùn)輸大巷 —→ 采區(qū)變電 站 — → 移動變電站 — → 采（掘）煤（巖）工作面 排水系統(tǒng)： 由采煤工作面 — → 區(qū)段運(yùn)輸平巷 — → 采區(qū)上山 — → 采區(qū)下部車場 — → 開采水平運(yùn)輸大巷 — → 井底車場水倉 — → 水泵房 — → 副井 — → 地面 供水系統(tǒng) : 采掘工作面和運(yùn)輸機(jī)巷及運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)所需要的防塵噴霧用水，由副井的供水管下井，然后送至各個用水地點(diǎn)。 1 2 3 4 5 6 7 8 采 區(qū)內(nèi)各工作面采用 一進(jìn)一回 U 型通風(fēng)系統(tǒng)，即：工作面 一 側(cè)（進(jìn)風(fēng)側(cè)）布置 一 條進(jìn)風(fēng)巷， 另一 側(cè)（回風(fēng)側(cè)）布置 一 條巷道 ，為回風(fēng)巷。及以下。根據(jù)八礦隸屬于高瓦斯礦井，每個采區(qū)將采用 3 條上三，其中一條用來專門回風(fēng)。 煤損少。 最終，根據(jù)已知條件選擇 綜采放頂煤工藝 作為采煤方法。 適用條件 ： 一次采出的煤層厚度在 5～ 12m 之間；煤的硬度系數(shù)一般應(yīng)小于 3；煤層傾角不宜過大；煤層所含夾石曾厚度不宜超過 ，其硬度系數(shù)也應(yīng)小于 3；煤層直接頂具有隨頂煤下落的特性，其冒落高度不宜小于煤層厚度的 ～ 倍，基本頂懸露面積不宜過大；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、破壞嚴(yán)重，斷層較多和使用分層長壁綜采較困難的地段，采用放頂煤能取得較好的效益。 煤塵有爆炸危險，爆炸指數(shù) %。 煤層瓦斯含量，瓦斯涌出量（絕對和相對）并分析