【正文】 固性系數(shù) f=1～ 2,在 f≤ 3的放頂煤開(kāi)采范圍之內(nèi)?！?8176。 放頂煤開(kāi)采關(guān)鍵在于頂煤的可放性 ,而頂煤的可放性則由煤層賦存條件、力學(xué)性質(zhì)、裂隙 (節(jié)理 )發(fā)育狀況及夾矸特征、頂、底板性質(zhì)等因素綜合確定： 1．煤層厚度：一次采全高以 ～ 為宜，最大不超過(guò) ，本礦井田范圍內(nèi) 11 號(hào)煤層厚度 ～ ，平均 。 通過(guò)以上對(duì)比，可以看出：綜采放頂煤采煤法是一種優(yōu)點(diǎn)明顯、效益顯著、前景廣闊的采煤工藝，同時(shí)也體現(xiàn)了高產(chǎn)高效的原則，其不利方面可采用一些相應(yīng)的措施，如無(wú)煤柱護(hù)巷技術(shù)；提高工作面推進(jìn)度；及時(shí)噴注阻化劑；煤體預(yù)注水濕潤(rùn)煤層；在放煤口設(shè)噴霧裝置；盡可能應(yīng)用低位放頂煤支架；合理配風(fēng)，保證風(fēng)量，同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)手段及生產(chǎn)技術(shù)管理等措施，可以太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專業(yè) 21 加以改善。 3. 適用條件 煤層頂板不是十分堅(jiān)硬，直接頂具有一定厚度的緩傾斜厚煤層。 T＝ Zk/(AK)＝ ( )＝ ； 經(jīng)計(jì)算 , 11 號(hào)煤可服務(wù) 。 11 號(hào)煤層劃分為一個(gè)采區(qū)， 11 號(hào)煤層可采儲(chǔ)量即采區(qū)可采儲(chǔ)量。 6．頂?shù)装鍘r性 : 11號(hào)煤層直接頂板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，厚度平均 ，質(zhì)硬；底板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖。 5．自然發(fā)火期 : 據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心 2021 年 11 月 29 日對(duì)該礦 9 號(hào)煤層（合并層）進(jìn)行采樣測(cè)試。小于 15176。 根據(jù)井田開(kāi)拓布置及 1 25 鉆孔資料，首采區(qū)煤層厚度 ～太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專業(yè) 17 ，平均 。 根據(jù)上述 11 號(hào)煤層特征 ,結(jié)合目前國(guó)內(nèi)開(kāi)采技術(shù)水平有兩種采煤方法可供選擇 ,即分層開(kāi)采和放頂煤一次采全高。在井田東北部邊界發(fā)育有一條落差為 10m 的正斷層，井田東南部有一條落差為7m 的正斷 層，井田北部有一陷落柱，無(wú)巖漿巖侵入。 礦井現(xiàn)開(kāi)采井田南部 11 號(hào)煤層，煤層賦存及開(kāi)采技術(shù)條件如下： 11 號(hào)煤層位于太原組下部，上距 9 號(hào)煤層 ～ ，平均 。 另外，井田北部井下發(fā)現(xiàn)一陷落柱，陷落柱呈橢圓形，長(zhǎng)軸 400m，短軸 110m。 (1)F1正斷層：位于井田東北部，走向北西，傾向北東，傾角 70176。 本井田地質(zhì)構(gòu)造總體為一寬緩的褶曲結(jié)構(gòu)，井田北部發(fā)育 S1 背斜，軸位于井田北中部，軸向 NNWNNE,井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度 1800m 左 右；井田西部發(fā)育 S2 向斜，軸向 NNWNNE,井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度 1000m 左右；井田南部發(fā)育S3 向斜，軸位于井田西南部，軸向 NNWSW,井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度 1300m 左右 。 井田共劃分為 3 個(gè)采區(qū)，即 110 1102 和 901 采區(qū)。全井田共劃分 3 個(gè)采區(qū)?；敬怪庇谶\(yùn)輸、軌道、回風(fēng)大巷道布置工作面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽。斜長(zhǎng) 425m 至 11 號(hào)煤層，鋪設(shè) 30kg/m 的軌道，擔(dān)負(fù)礦井的輔助提升、下放大件設(shè)備 和人員上下任務(wù) ,敷設(shè)人行臺(tái)階、扶手，為礦井的進(jìn)風(fēng)井及安全出口。擴(kuò)大原有的工業(yè)場(chǎng)地，新掘主斜井作為資源重組整合后礦井的主提升井，主斜井凈寬 , 凈斷面 ,傾角 18176。 (3)投產(chǎn)采區(qū)布置在井底附近，以縮短建井工期，節(jié)省初期基建投資。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專業(yè) 13 根據(jù)以上要求， 原喜鵲溝煤業(yè)有限公司工業(yè)場(chǎng)地位于井田西北部，滿足資源重組整合后主、副井工業(yè)場(chǎng)地要求；原玉嶺山煤業(yè)有限公司工業(yè)場(chǎng)地位于井田東部，滿足資源重組整合后風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地要求。 5)靠近公路、交通方便，運(yùn)輸距離短，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用省。 、井筒位置的確定 1. 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置選擇的主要原則 1)充分利用現(xiàn)有地面工程及設(shè)施。 表 14 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量匯總表 單位： Mt 煤層 編號(hào) 工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 111b+122b+333k 永久煤柱 礦井設(shè)計(jì) 資源 /儲(chǔ)量 井田境界 斷層、陷落柱 小計(jì) 4 9 11 合計(jì) 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量依據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算： 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 =(礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量 保護(hù)煤柱損失 )采區(qū)回采率 式中： 保護(hù)煤柱損失為工業(yè)場(chǎng)地及大巷等保安煤柱；采區(qū)回采率為 75%。 礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 。基巖移動(dòng)角 72176。 根據(jù)地質(zhì)勘探資料， 礦井保有能利用資源 /儲(chǔ)量匯總表 見(jiàn) 表 1— 3。 整合后該礦東北鄰 XXX 煤礦，東部隔國(guó)有公共井田與 XXXX 煤礦相望，西南鄰 XXX 聯(lián)營(yíng)煤礦、 XXXX 煤業(yè)有限公司，西部為國(guó)有公共井田、西北鄰山西 XXX 煤業(yè)有限公司。 。 11 號(hào)煤層均為自燃煤層。另外井田細(xì) XXXX 煤礦 11 號(hào)煤層煤樣測(cè)試結(jié)果（由山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè) 試中心進(jìn)行提供）。 六、煤的含瓦斯性 根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā)【 2021】 89 號(hào)文“關(guān)于朔州市 2021 年度 30 萬(wàn)噸 /年及以上煤礦礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)”，原 XXXX 煤業(yè)有限公司 2021 年度（ 30 萬(wàn) t/a 基建）三旬中最大一天的瓦斯絕對(duì)涌出量為 ，二氧化碳絕對(duì)涌出量為 m3/min。 煤的硬度 可采煤層的單向抗壓強(qiáng)度為≤ 300Mpa。 據(jù)《煤炭質(zhì)量分級(jí)》 (GB/T152242021)標(biāo)準(zhǔn)， 11 號(hào)煤層屬特低灰～中灰、中低硫分～高硫分、中熱值～高熱值氣煤，少量弱粘煤。 全硫（ St,d）：原煤 %～ %，平均 %；浮煤 %～ %，平均 %。 （ 2） 11 號(hào)煤層 水分（ Mad）：原煤 %～ %，平均 %；浮煤 %～ %，平均 %。 發(fā)熱量 (Qgr， d) ：原煤 ～ ，平均 。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專業(yè) 5 2．煤的化學(xué)性質(zhì)和工藝性能 現(xiàn)將井田內(nèi)鉆孔煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果 11 號(hào)煤層主要化學(xué)指標(biāo)分述如下： （ 1） 9 號(hào)煤層： 水分（ Mad）：原煤 %～ %，平均 %；浮煤 %～ %，平均 %。頂?shù)装寰坠芾?。頂板為Ⅱ類中等冒落的頂板。為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)煤層的頂?shù)装辶W(xué)性質(zhì)，本次工作搜集了米莊窩煤礦 4 號(hào)煤層頂板粉砂 巖巖樣的力學(xué)試驗(yàn)資料（委托山西煤田地質(zhì)局試驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)）。 3)11 號(hào)煤層 位于太原組下部，上距 9 號(hào)煤層 ～ ，平均 ，煤層厚度～ ，平均 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含 0～ 2 層夾矸，為井田內(nèi)穩(wěn)定可采煤層。煤層厚度～ ，平均 ，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，最多含 5 層夾矸，井田北部和 4 號(hào)煤層合并，井田西部外 4 54 號(hào)鉆孔又分為 9 號(hào)煤層。本井田北太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專業(yè) 3 部 9 號(hào)煤層合并為一層（按 9 號(hào)煤層），南部分叉為 9 號(hào)煤層，煤層厚度較厚，為分叉區(qū)內(nèi)穩(wěn)定可采煤層。 二、可采煤層特征 本井田含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組。 井田的勘探程度： 2021 年 12 月，山西地寶能源有限公司提交了《 XXXX煤業(yè)有限公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報(bào)告》， 2021 年 X 月 X 日 , 山西省煤炭工業(yè)局晉煤規(guī)發(fā) (2021)X 號(hào)文予以批復(fù)。 根據(jù)中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn) GB18306—2021《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》，井田所屬地區(qū)的地震設(shè)防烈度為 VII 度，地震動(dòng)峰值加速度為 。 本區(qū)屬暖溫帶大陸性氣候，春季干旱多風(fēng)沙，冬季長(zhǎng)而寒冷，夏季甚短，降雨多集中在夏末秋初，全年氣溫變化劇烈。 該礦位于山陰縣城西北，東距北同蒲及大運(yùn)公路直線距離 32km，東南距 XXXX 鎮(zhèn) 5km，史家屯至 XXXX 鎮(zhèn)柏油路從井田內(nèi)通過(guò)，交通較為便利。 33′ 14″～ 112176。其地理坐標(biāo)為東經(jīng) 112176。 42′23″。 井田范圍內(nèi)無(wú)村莊。春秋兩季多風(fēng)，一般為西南風(fēng)和西北風(fēng)，最大風(fēng)速可達(dá) ?！?8176。 11 號(hào)煤層未發(fā)現(xiàn)風(fēng)氧化現(xiàn)象。煤層厚度 ～ ，平均 ，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含 0～ 4 層夾矸，夾矸厚度 ～ 。 2)9 號(hào)煤層 位于太原組中下部，上距 4 號(hào)煤層 0～ ，平均 。煤層頂板粉砂巖為主；底板粉砂巖為主。 表 1— 1 可采煤層基本情況一覽表 含煤地層 煤層號(hào) 煤層厚度 煤層間距 煤層結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 可采性 容重(t/m3) 頂?shù)装鍘r性 最小 最大 平均 (m) 最小 最大 平均 (m) 頂板 底板 太原組 4 12 復(fù)雜 穩(wěn)定 分叉區(qū)可采 炭 質(zhì)泥巖 粉砂巖 9 復(fù)雜 穩(wěn)定 全區(qū)可采 粉砂 巖 粉砂巖 11 簡(jiǎn)單 穩(wěn)定 全區(qū)可采 粉砂巖 粉砂巖 三、煤層圍巖性質(zhì) 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專業(yè) 4 該井田開(kāi)采 9 號(hào)煤層， 9 號(hào)煤層直接頂為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，厚度平均 ；老頂為粉～粗砂巖，厚度較大，質(zhì)硬，偽頂為 0～ 泥巖；底板為砂質(zhì)泥巖，厚度變化不大。粉砂巖真密度 2500 kg/m3，視密度 2400kg/m3，孔隙率為 %，含水率 %，吸水率為 %，單向抗壓強(qiáng)度 ，單向抗拉強(qiáng)度 ，抗剪強(qiáng)度為 。 11 號(hào)煤層直接頂板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，厚度平均為 ，質(zhì)硬；底板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖。 各煤層均呈黑色，弱玻璃光澤，煤巖成分以暗煤為主，亮煤次之，泥質(zhì)膠結(jié)，硬度小，比重中等，具有參差、階梯狀斷口，部分煤層含有黃鐵礦結(jié)核。 全 硫（ St,d）：原煤： %～ %，平均 %；浮煤 %～ %，平均 %。 據(jù)《煤炭質(zhì)量分級(jí)》 (GB/T152242021)標(biāo)準(zhǔn)， 9 號(hào)煤層屬特低灰～高灰、低硫 分～中高硫、高熱值氣煤，少量長(zhǎng)焰煤。浮煤 %～%，平均 %。 膠質(zhì)層厚度 (Y)： mm～ ，平均 。井田 4 號(hào)煤層依據(jù)指標(biāo)確定煤類為氣煤； 9 號(hào)煤層依據(jù)指標(biāo)確定煤類為氣煤，少量長(zhǎng)焰煤； 11 號(hào)煤層依據(jù)指標(biāo)確定煤類為氣煤，少量弱粘煤。煤炭主要通過(guò)鐵 路外運(yùn)，公路外銷主要發(fā)往神頭電廠及平朔礦區(qū)生活用煤。 七、煤塵的爆炸性 2021 年 11 月 29 日山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心對(duì)該礦 9 號(hào)煤塵（合并層）進(jìn)行采樣測(cè)試。另外井田西 XXXX 煤礦 11 號(hào)煤層煤樣測(cè)試結(jié)果（由山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心進(jìn)行提供）。 二、井田范圍 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專業(yè) 8 圖 13 井田境界示意圖 根據(jù) 2021 年 11 月 6 日山西省國(guó)土資源廳頒發(fā)的《采礦許可證》 (證號(hào)C1400002021111220212839)，批準(zhǔn) XXXX 煤業(yè)有限公司開(kāi)采 11 號(hào)煤層，井田面積為 ，生產(chǎn)規(guī)模 ，井田范圍由下列 1～ 12 個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定 根據(jù) 2021 年 12 月 7 日山西省國(guó)土資源廳頒發(fā)的《采礦許可證》(證號(hào) C1400002021121220217205)，批準(zhǔn) XXXX 煤業(yè)有限公司開(kāi)采 411 號(hào)煤層，井田面積為 ，生產(chǎn)規(guī)模 ，井田范圍由下列 1～ 12 個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定。帶 ) 拐點(diǎn)編號(hào) 1980西安坐標(biāo)系 1954北京坐標(biāo)系 緯距 (X) 經(jīng)距 (Y) 緯距 (X) 經(jīng)距 (Y) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 井田呈不規(guī)則多邊形，南北長(zhǎng) ，東西寬 ，井田面積太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專業(yè) 9 。資源 /儲(chǔ)量估算結(jié)果可靠，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 井田邊界煤柱留 20m，斷層煤柱 20m，工業(yè)場(chǎng)地按二級(jí)保護(hù) ,井筒按一級(jí)保護(hù)，再根據(jù)表土層和基巖 厚度 (表土移動(dòng)角 45176。 （二） 礦井可采儲(chǔ)量的計(jì)算 礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量依據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算： 礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 =111b+122b+333k 式中： k— 推斷資源量的可信度系數(shù)，取 。 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量匯總見(jiàn)表 14。 表 15 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量計(jì)算表 單位： Mt 煤層 編號(hào) 設(shè)計(jì) 資源 /儲(chǔ)量 開(kāi)采煤柱損失 開(kāi)采 損失 設(shè)計(jì) 可采儲(chǔ)量 工業(yè)場(chǎng)地 大巷 小計(jì) 9 11 合計(jì) 井田開(kāi)拓 井筒形式 及數(shù)目的 確定 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專業(yè) 12 XXXX 煤業(yè)有限公司礦井為兼并重組整合礦井，整合后共有 3 個(gè)井筒，分別為主斜井、副斜井和回風(fēng)斜井，新掘的主斜井、副斜井在原 XXXX 煤礦工業(yè)場(chǎng)地，新掘的回風(fēng)斜 井在井田的東南角，能夠滿足兼并重組整合后礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的需要。 4)不受洪水、山體滑坡等自然災(zāi)害的威脅。 工業(yè)廣場(chǎng)位置、形狀和面積的確定 工業(yè)場(chǎng)地的選擇主要考慮