【正文】 教育、理解、關(guān)心和支持使我不斷進步。 2439。古呂錢公路南接唐港公路，北通 205 國道，與津唐、唐港、京沈高速公路相接；礦區(qū)鐵路專線呂古鐵路和呂陡鐵路與京山線接軌；水路運輸東有秦皇島港，西有天津新港，南有唐山港和正在建設中的曹妃甸港；水、陸交通發(fā)達，煤炭外銷十分方便。境內(nèi)有村莊 18 個。 礦區(qū)已建有 110 kV 區(qū)域 變電所，可向本礦井供電的兩回 35 kV 輸電線路。區(qū)內(nèi)冬季多北風，夏季多南風，最大風速 16 m/s。二是南小區(qū)獨立供水系統(tǒng)，最大供水能力 100 m3/h，供小區(qū)內(nèi)居民生活用水。 煤系基底為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r，本礦鉆孔揭露最大厚度為 160 m，鄰區(qū)資料證實，該組厚度 400 m 左右，與煤系地層呈假整合接觸。洼里組則以淺紫、《采礦學》課程設計 第 5 頁 共 32 頁 暗紫和 紫紅色泥巖－中、粗砂巖為主，偶見淺灰色砂巖層。其中地面勘探工程有 1 2 3 4 46 和 49 號共 8 個補充勘探鉆孔，工程量 m。北部受青龍山背斜等北西－南東向構(gòu)造的影響，自古冶至唐家莊逐漸變?yōu)闁|西向，形成一弧形構(gòu)造。呂家坨井田以褶皺構(gòu)造為主。在井田南部，呂家坨背斜、畢各莊向斜、南陽莊－嶺上背斜、小張各莊向斜等褶曲構(gòu)造復合，形成了董各莊盆地構(gòu)造區(qū)和王各莊馬鞍形構(gòu)造區(qū)。 （ 2）第 Ⅳ 含水層組（ 7 煤層頂板含水層組） 本含水層組位于 7 煤層以上 3 m，厚約 30 m，巖性以中細砂巖為主 ，單位涌水量— L/，滲透系數(shù) — m/d，礦化度 — g/L，水質(zhì)為重碳酸 —鈣 —鎂型。 （ 3）第 Ⅵ 含水層組（古冶組砂巖含水層組） 本含水層組位于 A 層以上，厚約 130 m，巖性以砂巖為主，局部含礫，富水性中等。 煤層特征 煤層埋藏條件 井田平均走向長約 11 km，傾斜寬平均約 km，面積 km2。 《采礦學》課程設計 第 8 頁 共 32 頁 煤層群特征 呂家坨井田主要開采煤層有 4 層，即二迭系下統(tǒng)大苗莊組的 9 煤層，其中 9 煤層為本礦井設計的可采煤層。 一般含一層夾石，而且較為穩(wěn)定，僅局部為兩層，且間距較近 煤層的圍巖性質(zhì) 1） 8 煤層為全區(qū)可采煤層，煤厚一般變化在 ～ 之間，井田北部邊界附近煤層較薄， ～ m，其中 2 63 孔分別為 m 和 m。 9 煤層的突出特點是底鼓現(xiàn)象較多，常形成長約 50 m 寬不足 20 m 的底鼓區(qū)。 9 煤層：中灰（ 15～ 25）、低硫（ ～ ）、中磷（ ～ ）。 （ 4）元素分析 各煤層 Cr 的含量均在 83%～ 89%之間， Hr 的含量均在 5%左右， Nr 在 %～ %之間。各煤層中瓦斯涌出量最大的煤層為 8 煤層，其絕對涌出量為 m3/t。應及時將采出的 煤運出，防止自燃。 井田勘探類型 為中等。 目前綜采多采用四六制，每班工作六小時，三班出煤一班檢修。 ⑵ 應使井田兩翼儲量大致平衡，即井筒應位于儲量中心，利于井下運輸、 通風和開采系統(tǒng)布置，減少生產(chǎn)經(jīng)營費用。 ⑸ 工業(yè)廣場和井筒應有良好的工程地質(zhì)條件，不受洪水、巖崩、泥石流、滑坡及森林火災的 威脅。 ⑴ 采用中央邊界式通風系統(tǒng)時，主、副井筒設在井田儲量中央，風井設在井田上部邊界中央 。 ⑶ 采用對角式通風系統(tǒng)時，風井設在井田兩翼上部邊界 。 確定井田開拓方式 本礦井的煤層埋藏較深，故采用立井開拓 《采礦學》課程設計 第 2 頁 共 32 頁 確定開采水平位置、標高及水平垂高 分帶工作面的傾斜長度就是工作面的連續(xù)推進的距離，約為上山或下山階段斜長。本設計第一水平上山傾斜長度 2500m，第二水平上山階段傾斜長度 2500m，下山 1000m，總傾斜長度6400m. 確定運輸大巷布置及位置 選擇三條大巷，回風大巷布置在 8 號煤層中，運輸大巷和軌道大巷布置在 9 號煤層的底板砂巖中 《采礦學》課程設計 第 1 頁 共 32 頁 5 準備方式 —— 帶區(qū)巷道布置 煤層的地質(zhì) 特征 可采煤層的基本概況 9 煤層為本礦井設計的可采煤層。根據(jù)一水平的劃分和膠帶輸送機的發(fā)展，帶區(qū)斜長可以為 2500m,故本礦井的帶區(qū)斜長為1584m. 帶區(qū)上山 位置及布置方式 工作面運輸進風斜巷和工作面回風運料斜巷布置在煤層中，帶區(qū)采用相鄰兩分帶工作面不同采， 9 煤層之間的間距為 15m ,屬于近距離煤層群，故采用聯(lián)合準備方式。 帶區(qū)內(nèi)各種巷道的掘進方 法 帶區(qū)內(nèi)各種巷道由于布置在煤層中，故采用炮掘或者機掘。 采煤工作面的單產(chǎn)由式（）計算： Am = LvMγ Cm L—— 采煤工作面長度， m。 帶區(qū)內(nèi)的煤柱一般有上下山煤柱，區(qū)段煤柱，大巷煤柱。 帶區(qū)內(nèi)留設的煤柱，有一部分可以回收，有的煤柱往往不能完全回收，致使煤炭資源有一定損失。設計首采帶區(qū)采出率為 86%，符合《煤炭工業(yè)設計規(guī)范的規(guī)定》。 《采礦學》課程設計 第 4 頁 共 32 頁 帶區(qū)煤倉 ⑴ 煤倉的形式及參數(shù) 井巷式煤倉按煤倉的中軸與水平面的夾角分為垂直煤倉和傾斜煤倉兩種。 ⑵ 煤倉容量 合理的煤倉容量應在保證正常生產(chǎn)和運輸?shù)那疤嵯?，工程量最省。煤倉內(nèi)采取預埋鋼絲繩等措施，處理萬一堵倉事故?！耙弧辈贾煤唵危什捎眠@種形式。帶區(qū)變電所硐室見圖 57。綜合考慮目前的技術(shù)與設備情況，采用大采高一次 采全高綜合機械化開采。 （ 3）一刀煤 所需的時間 T 割 =11VL 2L +21VL 2 （ 6—18） = 式中， L —— 工作面長度， 241 m； L1 —— 斜切段長度，取 40 m； V1 —— 采煤機正常割煤牽引速度，取 6 m/ min； V2 —— 采煤機單向割煤牽引速度，取 8 m/ min。 （ 7）故障時 間 根據(jù)大量調(diào)查，國產(chǎn)綜采設備機電事故影響時間占總工時的 8～ 15%，每割一刀煤影響時間為 15～ 25 min。 《采礦學》課程設計 第 3 頁 共 32 頁 回采工作面的破裝運煤方式 1）回采工藝流程： 采煤機割煤 —— 移架 —— 推移運輸機 2）落煤方式 工作面跟煤層底板回采，采用 MG2400—W 型雙滾筒采煤機截割落煤，往返一次進兩刀，進刀采用端頭斜切進刀方式。 5）移刮板運輸機 移運輸機應滯后煤機不小于 15 m，沿移架方向逐架順序移動輸機。區(qū) 段運輸巷的一側(cè)需要布置轉(zhuǎn)載機和膠帶輸送機；另一側(cè)布置泵站和移動變電站，所以巷道斷面大，一般在 12 m2 以上。 表 61 綜采工作面巷道布置方式 方 圖示 優(yōu)缺點 適用條 使《采礦學》課程設計 第 5 頁 共 32 頁 式 件 用地點 一小一大巷布置 優(yōu)點：系統(tǒng)簡單、工程量省、搬運設備方便、煤柱損失少、供電集中等 缺點：運輸平巷斷面大，受采動影響有時難以維護 頂?shù)装鍡l件好，采場涌水瓦斯不大 大同、徐州、大屯等局采用普遍 三小巷布置 優(yōu)點：巷道斷面小，維護容易，膠帶機和其他設備分裝在兩條巷道內(nèi)，對設備檢修和維護方便 缺點：增加了回采航道掘進率；聯(lián)絡巷破壞了煤柱的完整性；在頂板來壓時，運 輸平巷與設備維護困難；工作面采過聯(lián)絡巷后，須及時密閉，工程量大 大斷面不易維護，涌水大的低瓦斯礦井 大同晉華宮煤礦、徐州龐莊礦 二條半小巷布置 優(yōu)點：巷道斷面小，維護工程量少，設備移動和處理工作面巷道積水方便 缺點：工程量大，設備巷有時不能復用或維護費用高，煤柱損失大，回采過程中管線移動頻繁，增加風眼掘進和密閉工程量 斷面大不易維護，涌水大的低瓦斯礦井 大同四老溝礦、王村礦、徐州全臺礦等采用較多 二小巷布置 優(yōu)點：工程量省 缺點：排放積水及設備、材料運輸均不方便；電器設備在回風流中，安全性差；分 散供電，占用設備臺數(shù)多 瓦斯小，無積水，煤層傾角小 徐州東城井、義馬千秋礦 一大一小巷布置 優(yōu)點：系統(tǒng)簡單、工程量省、搬運設備方便、煤柱損失少、供電集中等 缺點：運輸平巷斷面大，受采動影響有時難以維護 煤層傾角小于 10度，可采用下行風的工作面 徐州、義馬局的個別工作面 二大巷布置 優(yōu)點：系統(tǒng)簡單，設備搬運方便，煤柱損失少 缺點：巷道斷面大，維護困難 當風量要求大斷面時采用 陽泉二、四礦 符號注釋 1—回風巷道； 2—運煤巷道； 3—軌道巷道； 4—聯(lián)絡巷 《采礦學》課程設計 第 6 頁 共 32 頁 回采巷道支護 1)巷道掘 進期間日常頂板管理工作： (1)敲幫問頂。修復巷道時，修復地點以內(nèi)的人員應全部撤出，預防冒頂堵人。對將受施工影響的棚子進行加固，其方法有挑棚、打點柱、設木垛等。 （ 2）沿空掘巷頂板破碎時的頂板管理安全技術(shù)措施 ①避開支護影響，巷道施工必須在上 區(qū)段回采工作結(jié)束，待巖層活動完全穩(wěn)定后進行。 ③巷道支架要加密，同時將下幫腿與底板的夾角縮小，將頂幫用木板等背嚴接實。有淋水的地段，要加大支架密度，背嚴幫頂，提高支架的穩(wěn)定性，防止冒落事故的發(fā)生。 （ 4）各掘進工作面必須備足預防頂板發(fā)生冒頂事故處理所需的材料、工具，否則，不予施工。 （ 8）“錨、網(wǎng)、噴”聯(lián)合支護巷道必須按規(guī)程措施要求支設錨、網(wǎng)。 （ 11）巷道貫通后，施工 單位必須先對透點進行處理，在 24 小時內(nèi)將透點永久支護完善，防止透點大面積暴露發(fā)生冒頂事故。 ③找頂工作人員必須戴手套，用長把工具找頂時，應防止煤矸順桿而下傷人。棚子之間要安設好拉桿等，使支架形成一個聯(lián)合體，棚子頂幫要背嚴 剎實。即先架設比原來巷道規(guī)格小得多的臨時支架，使巷道能暫時恢復使用，等清理完矸石后再架設永久支架。修復時，可根據(jù)原有巷道規(guī)格，采用撞楔法一次成巷。 ③木垛法 木垛法是一種比較常用的方法，如巷道冒頂高度在 5m以內(nèi)，冒落長度在 10m 以上，冒落空間以上巖石基本穩(wěn)定，就可將冒落的巖石清除一部分， 使這形成自然堆積坡度，留出工作人員上、下及運送材料的空間并能通風時，就可以從兩邊在冒落的煤矸上相向架木垛，直接支撐頂板。然后架設第二個木垛，以此類推一直到處理完畢。 2）撞楔法 巷道一側(cè)片幫很嚴重，撤掉壓壞腿柱時，煤巖會流出，并繼續(xù)擴大，可用撞楔法處理。 確定回采巷道斷面及其具體施工技術(shù)要求 1) 回采巷道斷面選擇 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定： “巷道凈斷面必須滿足行人、運輸、通風、安全設施、設備安裝、檢修和施工的需要。 3）施工方法 連續(xù)采煤機的掘進和錨桿機平打錨桿平行作業(yè)，運煤和運料平行作業(yè)。運煤車往返于連續(xù)采煤機和給料破碎機之間。一般而言， 給料破碎機越靠近工作面，運輸距離越短，采煤效率就越高