【正文】 實現(xiàn)高產(chǎn)高效。硬頂板控制技術(shù),研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術(shù),主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術(shù),使直接頂能隨采隨冒,提高頂煤回收率,且基本頂能按定步距垮落,既有利于頂煤破碎,又保證工作面的安全生產(chǎn)。采煤工藝。在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時,繼續(xù)發(fā)展多層次、多樣化的采煤工藝,建立具有中國特色的采煤工藝?yán)碚?。要實現(xiàn)綠色開采,需要綜合研究和解決經(jīng)濟與技術(shù)等方面的問題。但是,地下煤炭氣化燃燒產(chǎn)生的苯和酚是致癌物質(zhì),有可能毒化水資源。煤炭地下氣化是一種整體綠色開采技術(shù)。膏體充填開采是綠色開采技術(shù)的重要組成部分,是解決煤礦開采環(huán)境問題的理想途徑,是解決村莊等建筑物下大量壓煤開采問題的迫切需要。膏體是由煤矸石、粉煤灰、水砂、水泥等組成,由地面設(shè)備加工而成的類似牙膏的流體,具有十分良好的流動性和可泵性。 膏體充填膏體充填技術(shù)是1979年在德國的格倫德鉛鋅礦首先發(fā)展起來的,由于膏體充填具有料漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)高、充填效率高、成本較低等優(yōu)點,這項技術(shù)試驗成功以后在金屬礦山得到較快的發(fā)展,在包括中國在內(nèi)的許多國家得到應(yīng)用。我國早在20世紀(jì)初就開始應(yīng)用水砂充填采煤法,目前水砂充填技術(shù)已經(jīng)十分成熟。矸石經(jīng)充填機、充填管路充填采空區(qū)。破碎后的矸石經(jīng)上下山輸送機、平巷輸送機運至液壓支架后的充填刮板輸送機,在采空區(qū)卸載。在自移式液壓支架后端增加后懸臂等配件,采用可調(diào)高但掛鏈懸掛充填刮板輸送機溜槽,懸掛是為了增加充填垂直高度。將巖巷和半煤巖巷掘進矸石用礦車運至井下矸石車場,經(jīng)翻車機卸載后,矸石經(jīng)破碎機破碎,而后進入矸石倉。該法可以緩和工作面支承壓力產(chǎn)生的礦壓顯現(xiàn),改善采場和巷道維護狀況,有效減少地表下沉和變形,提高煤礦采出率,保護地面建筑物、構(gòu)筑物、生態(tài)環(huán)境和水體。(4)回風(fēng)井回收瓦斯。但由于我國大部分煤體透氣性低,在本層內(nèi)抽采瓦斯有難度。影響當(dāng)?shù)鼐用裾５纳a(chǎn)生活,進而影響區(qū)域植被生長,甚至土地沙漠化。因此,保水開采包含水資源保護、水資源利用(煤水共采)和水災(zāi)害防治等多項重要內(nèi)容。(3)水在裂巖體中的滲流規(guī)律。排放矸石占用土地污染環(huán)境—“煤炭地下氣化”等。目標(biāo)是取得最佳的經(jīng)濟效益和社會效益。屆時,煤炭產(chǎn)量很可能無法滿足工業(yè)需求。隨著我國礦井開采深度的不斷增加,礦山壓力顯現(xiàn)及沖擊地壓等動力災(zāi)害發(fā)生的頻次增加,強度增大,危及礦井的安全生產(chǎn)。本文分析了綠色開采技術(shù),總結(jié)了我國煤礦綠色開采方法的發(fā)展現(xiàn)狀,對科學(xué)采礦具有一定的指導(dǎo)意義。 研究開發(fā)新型的支護設(shè)備研究硬煤層、硬頂板放頂煤液壓支架,完善液壓支架性能和快速移架系統(tǒng),開發(fā)耐炮崩、輕型化單體液壓支柱和厚煤層巷道錨索和可伸縮錨桿。運用離散元等方法研究頂煤放落規(guī)律,提出放頂煤優(yōu)化準(zhǔn)則和提高頂煤回收率的途徑。優(yōu)化巷道布臵,減少矸石排放的開采技術(shù)改進、完善現(xiàn)有采煤方法和開采布臵,以實現(xiàn)開采效益最大化為目標(biāo),研究開發(fā)煤礦地質(zhì)條件開采巷道布臵及工藝技術(shù)評價體系專家系統(tǒng),實現(xiàn)開采方法、開采布臵與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。深礦井開采熱害治理技術(shù)與裝備。深井作業(yè)場所工作環(huán)境的變化。采煤機在線與離線相結(jié)合的 “油磨屑”監(jiān)測和溫度、電信號的監(jiān)測。 緩傾斜厚煤層一次采全厚大采高長壁采應(yīng)進一步加強完善支架結(jié)構(gòu)及強度,加強防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變、防止嚴(yán)重?fù)p壞千斤頂措施等的研究,提高可靠性,縮小其與中厚煤層(采高3m左右)產(chǎn)高效指標(biāo)的差距。,通過寬煤巷錨桿支護技術(shù)的研究開發(fā)和應(yīng)用,有利于綜采配套設(shè)備的大功率和重型化,有助于連續(xù)采煤機的應(yīng)用,促進工作面的高產(chǎn)高效。硬厚頂煤控制技術(shù),研究開發(fā)埋深淺、支承壓力小條件硬厚頂煤的快速處理技術(shù),包括高壓注水壓裂技術(shù)和頂煤深孔預(yù)爆破處理技術(shù),使頂煤體能隨采隨冒,提高其回收率。本論文就對煤礦開采技術(shù)作了分析并對其帶來的環(huán)境影響闡述了針對性的技術(shù)以及向綠色開采的發(fā)展趨勢。礦井實測總風(fēng)量2843 m3 /min；礦井總風(fēng)阻R=h/Q2 =152/(2843/60)2 =(千繆)等級孔：A=Q/√h=√152= 2 礦井通風(fēng)難易程度為中等。整個電控系統(tǒng)包括：高低壓配電設(shè)備、電動機電樞回路的整流變壓器、變流設(shè)備及全數(shù)字控制、操作及監(jiān)控系統(tǒng)。(四)選型及校驗結(jié)果提升機及電動機校驗結(jié)果：，配套直流電動機，型號為Z5602A 630kW，660V 520r/min。固定天輪：TSG3000。井筒傾角30176。副斜井提升設(shè)備(一)設(shè)計資料提升任務(wù)（1）最大班下井人數(shù) 91人（2）矸石 20車/班（3）設(shè)備 10車/班（4）材料 12車/班最大件為液壓支架，最大件重24 t（包括特制平板車重）。主斜井安裝帶式輸送機，擔(dān)負(fù)原煤的提升?；夭陕?+10號煤首采工作面及采區(qū)回采率的計算9+10號煤為綜采放頂煤工作面，機采回采率為93%，頂煤可放部分的回收率為85%，頂煤不可放部分包括起始線不放煤長度（取6m），距離停采線不放煤長度（取9m），工作面上下端頭各有3架支架不放頂煤。單輪順序放煤容易混入矸石，如果實行“見矸關(guān)門”的原則，煤炭損失太大。每個工作面配備4架。不同的采高對支架強度要求也有所不同。本設(shè)計按估計法來計算支架工作阻力。破碎機：PLM800破碎能力800t/h，功率90kW，電壓1140V。Qm=1=(t/h)式中：Qm—采煤機平均落煤能力,t/h； ② 后部輸送機運輸能力后部輸送機運輸能力取決于工作面放煤能力，所選輸送機運輸能力應(yīng)滿足放煤能力要求。γ=60=(t/h)Qq≥Kc（2）刮板輸送機 ① 前部輸送機運輸能力Qm=60底板為灰色泥巖或炭質(zhì)泥巖。所以9+。同時各設(shè)備間要相互配套，保證運輸暢通，并增加運輸環(huán)節(jié)的緩沖能力，以期達(dá)到采運平衡，最大限度地發(fā)揮綜采優(yōu)勢。二、選型原則綜采工作面的采、裝、運、支工序全部機械化。綜上所述本礦井9+10號煤層采用一次采全高放頂煤綜采采煤法，全部垮落法管理頂板。直接頂對頂煤的壓裂無直接影響，但直接頂能夠隨采隨冒并具有一定的厚度是綜采放頂煤開采頂煤破碎冒落后能夠順利放出的基本條件，否則不利于頂煤的回收。因此夾矸的存在對放頂煤是一種不利因素。(3)煤層厚度根據(jù)國內(nèi)外綜采放頂煤的實踐經(jīng)驗，頂煤冒放性隨煤層厚度的增大而減弱，～，～，采放比以1:1～，設(shè)計對本礦井9+10號煤進行了厚度分析： 9+。(2)煤層強度國內(nèi)外大多數(shù)放頂煤綜采工作面的實測資料統(tǒng)計表明，煤層強度是影響頂煤冒放性的關(guān)鍵因素。放頂煤綜采適應(yīng)性強，產(chǎn)量高，有明顯的經(jīng)濟效益。其主要缺點是：（1）采高大，工作面煤壁松軟時易片幫。與放頂煤綜采相比大采高綜采的主要優(yōu)點是：（1）工作面單產(chǎn)高，增產(chǎn)潛力大，工作面單產(chǎn)在同等條件下比一般綜采高，回采工效高。方案二 ：大采高綜采一次采全高采煤法 的綜采。其主要缺點是：（1）工作面設(shè)備多，工藝復(fù)雜，管理復(fù)雜。（5）綜采放頂煤開采過程中，由于其頂煤利用地壓破碎，依靠自重有控制的放煤，塊煤量與機采割煤相比有所增加，經(jīng)濟效益比較明顯。56′。2．采煤方法的選擇根據(jù)本礦井的地質(zhì)條件、煤層賦存特征和礦井生產(chǎn)規(guī)模，設(shè)計考慮9+10號煤開采提出大采高綜采一次采全高和綜采放頂煤一次采全高兩種采煤方法進行比選。底板屬軟弱中硬巖性，發(fā)生底鼓的可能性較小。因此，本井田構(gòu)造類型屬簡單類型。但因井田處于褶皺帶西部邊緣，受鄰近構(gòu)造帶影響，井田內(nèi)構(gòu)造特征表現(xiàn)為中部、東部以褶皺為主，褶皺多屬寬緩褶曲，對煤層、地層沒有明顯影響。采用獨立通風(fēng)。垂高30m。井底水倉有主、副水倉組成，主水倉有效長度90m。副斜井井底硐室有：等候硐室、醫(yī)療硐室、井下消防材料庫、中央變電所、中央水泵房、管子道、中央水倉、爆破材料發(fā)放硐室等。擔(dān)負(fù)排矸、運送材料、下放設(shè)備、上下人員等任務(wù)兼做進風(fēng)井和安全出口。井筒內(nèi)有3寸壓風(fēng)管；2寸靜壓管；主電纜；及人行階梯。傾角24176。工作面均采用后退式回采。形成開拓系統(tǒng)本井田內(nèi)共有一層可采煤層9+10號煤層，全區(qū)可采。施工工期短等優(yōu)點，雖然方案一通風(fēng)路線長, 但礦井實行一采兩掘工作面少, 用風(fēng)量不大, 一臺大功率主扇可以滿足礦井南北兩翼供風(fēng)需求。5）新增用地少，比方案二少。方案比較兩個方案相比，方案一具有以下優(yōu)點：1）井筒個數(shù)少，主、副井在一個工業(yè)場地內(nèi)，比較集中，便于生產(chǎn)管理?；仫L(fēng)立井落底9+10號煤，通過回風(fēng)繞道與回風(fēng)大巷相連，形成開拓系統(tǒng)。擔(dān)負(fù)南一采區(qū)和南二采區(qū)回風(fēng)任務(wù)，井筒內(nèi)安裝有梯子間，兼做安全出口。該井筒擔(dān)負(fù)排矸、運送材料、下放設(shè)備、人員運輸?shù)热蝿?wù)，兼做進風(fēng)井和安全出口。副斜井井口標(biāo)高+。傾角24176?；仫L(fēng)立井落底9+10號煤，通過回風(fēng)繞道與回風(fēng)大巷相連，形成開拓系統(tǒng)。擔(dān)負(fù)回風(fēng)任務(wù)，井筒內(nèi)安裝有梯子間，兼做安全出口。56′，落底標(biāo)高+699m。三心拱斷面。+。（3）靠近公路、交通方便，運輸距離短。副斜井：表土段采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土支護方式，支護厚度500mm。采用單鉤串車提升。落低9+10號煤層，標(biāo)高+699m。各井筒用途如下：主斜井：井口標(biāo)高+。經(jīng)計算， /a計算。六”作業(yè)制，即每天4班作業(yè)，3班生產(chǎn)，1班準(zhǔn)備，每班工作6h；地面采用“三井田邊界煤柱留20m，水平大巷之間留20m，兩側(cè)留35m煤柱，工業(yè)場地按二級保護，井筒按一級保護，再根據(jù)表土層和基巖厚度（表土移動角45176。第三節(jié) 可采儲量的計算礦井設(shè)計可采儲量為礦井設(shè)計資源/儲量減去工業(yè)場地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采區(qū)回采率的資源/儲量。礦井設(shè)計資源/儲量據(jù)本礦井的具體地質(zhì)條件和煤層賦存情況，所需留設(shè)的永久煤柱主要為井田邊界、公路、地面建筑和村莊煤柱。煤層視密度采用山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心2007年4月2日對該礦9+10號煤層視密度的測定結(jié)果，9+。本次設(shè)計也對9+10煤資源/儲量進行了估算。（2）工業(yè)指標(biāo)井田內(nèi)批采煤層為9+10號，其中9+10號煤類為無煙煤。在所圈定的2號煤層不可采范圍內(nèi)未進行資源/儲量估算。帶）連線圈定，井田境界拐點坐標(biāo)見下表。瓦斯等級和自燃情況9+，；，等級為低瓦斯礦井。屬于裂隙弱富水性段。（2）石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖夾碳酸鹽巖溶裂隙含水層。上部峰峰組灰?guī)r一般巖溶不發(fā)育。井田主要含水層井田內(nèi)可劃分1—5個含水層，由下而上分述如下：（1）奧陶系中統(tǒng)巖裂隙含水層隱伏于煤層之下。井田內(nèi)未見陷落柱及巖漿活動。落差6m。對井田煤層開采影響不大。11176。Z1背斜：發(fā)育在井田的中部，軸向為北北東向，兩翼地層傾角5176。該褶帶走向北北東，北寬南窄，褶皺排列較為緊密，成組出現(xiàn)的褶皺表現(xiàn)為若斷若續(xù)。三、礦區(qū)電力供應(yīng)基本情況山西中強福山煤業(yè)有限公司已與浮山供電支公司簽訂了高壓供用電合同。56＇30＂—111176。重組后井田東西寬2740m，南北長4000m。為較穩(wěn)定煤層，井田內(nèi)大部可采；9+～，為穩(wěn)定煤層，井田內(nèi)全區(qū)可采。2號煤層煤塵具有爆炸危險性，9+10號煤層煤塵具有爆炸危險性；2號煤層不易自燃，9+10號煤層自燃。井田工程地質(zhì)條件，2號煤層為中等，9+10號煤層為簡單。～。第一章 井田概況和地質(zhì)特征第一節(jié) 礦區(qū)概述一、礦區(qū)地理位置及交通條件山西中強福山煤業(yè)有限公司水地莊煤礦位于浮山縣城東，、南北兩側(cè)一帶，行政區(qū)劃隸屬天壇鎮(zhèn)管轄。55＇44＂，北緯35176。區(qū)內(nèi)多為山區(qū)荒地和林地，以雜草叢生為主，南、北部山上生長有落葉松樹，覆蓋率40%左右。二、井田地質(zhì)構(gòu)造本井田位于呂梁—太行斷塊之沁水塊坳的次級構(gòu)造單元，郭道—安澤近南北向褶帶中南段西部邊緣。主要褶皺、斷裂特征如下：褶曲井田內(nèi)發(fā)育三條軸向北北東向褶皺，編號分別為ZZZZ4。Z2向斜：發(fā)育在井田的南東部，軸向為北東向，兩翼地層傾角6176。落差最大達(dá)20m。E，傾向NNE，傾角70176。綜上所述，井田內(nèi)斷層較發(fā)育，但斷距較小，58m間，對煤層、地層的破壞影響較?。获薨櫠鄬賹捑忨耷?，對煤層、地層沒有明顯影響。清水河、渾水河平時干枯無水，雨季有水均由東向西匯集于井田西部外柏村河河谷，然后匯入澇河于臨汾注入汾河，汾河至河津縣禹門口流入黃河，屬黃河流域汾河水系。上馬家溝組厚度為40—150m。水質(zhì)類型屬重碳酸、硫酸—鈣鎂水。m。工業(yè)用途評價根據(jù)煤炭質(zhì)量分級國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/），9+10號煤為特低灰—中灰、高硫分、中—特高熱值無煙煤，由于硫分嚴(yán)重超標(biāo)，建議作為化工用煤使用，若作為動力用煤及民用燃料，應(yīng)首先研究解決脫硫問題。井田東西寬2740m，南北長4000m， km2，由8個拐點坐（6176。礦井地質(zhì)資源/儲量（1）儲量估算范圍9+10號煤層，在井田上部2號煤層屬于不可采區(qū)，不具開采