【正文】 號(hào)煤層最穩(wěn)定。為局部可采煤層。 5 號(hào)：特厚煤層，在井田內(nèi)其厚度及結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，無大的變化，唯 2′－ 1 號(hào)鉆孔該煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜。煤質(zhì)為特低至低灰、特低硫、特低至低磷、中至高揮發(fā)分、富油至高油、低熔灰份煤。 煤質(zhì)化驗(yàn)成果表詳見 第七章第一節(jié) “ 煤質(zhì)及其用途 ”。 2．瓦斯 煤礦 于 2021 年 11 月由礦山對該礦進(jìn)行了瓦斯等級鑒定。 初步設(shè)計(jì) 14 4．煤的自燃 據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供資料： 4 號(hào)煤層燃點(diǎn)降低值△ T 為 24℃， 5 號(hào)煤層燃點(diǎn)降低值△ T 為 17，兩煤層均為Ⅱ級自然發(fā)火煤層。 地表標(biāo)高 +2300～ +2400m，地表水系主要發(fā)源于新老地層接觸帶，常年流水侵蝕沖刷作用形成“ V”字形山谷， 4 號(hào)煤層露頭被沖蝕后被第四系覆蓋，形成隱伏露頭。巖性為植被土，底部為砂礫石層，地層厚 0～ 10m。位于井田西南界外 3－ 2 孔枯水期所做抽水試驗(yàn) S＝ ， Q＝， q＝ ，屬弱富水性的承壓含水層，但水質(zhì)類型為 HCO3－ Ca178。亦屬弱富水性的承壓含水層，但水質(zhì)類型為 HCO3－ Na178。 H1含水層底有較穩(wěn)定的 ～ ，為相對隔水層。另外，井田西部的塌陷坑也是構(gòu)成礦坑涌水的重要通道。 (3)大氣降水：大氣降水直接滲入地下的有利部位僅限于采空塌陷地段。 六、對地質(zhì)勘探 報(bào)告的評價(jià)及建議 《新疆 XX市后峽 XX煤 (XX有限公司礦業(yè)分公司 )詳查補(bǔ)充 (生產(chǎn) )地質(zhì)報(bào)告》于 2021 年 3 月由新疆煤田地質(zhì)局 156 煤田地質(zhì)勘探隊(duì)編制完成。建議地質(zhì)勘探部門作進(jìn)一步的核實(shí)工作，以確定 4 號(hào)煤層真實(shí)厚度。 二、資源儲(chǔ)量 井田內(nèi)可采煤層為 5 號(hào) 3 個(gè)煤層，根據(jù)自治區(qū)國土資源廳“新國土資儲(chǔ)評 [2021]085 號(hào)”對地質(zhì)報(bào)告的評審意見書；自治區(qū)國土資源廳對《新疆 XX 市后峽 XX 煤礦 (XX 有限公司礦業(yè)公司 )詳查補(bǔ)充 (生產(chǎn) )地質(zhì)報(bào)告 》 資源儲(chǔ)量分水平統(tǒng)計(jì)的補(bǔ)充批復(fù)，井田平面范圍內(nèi)共有 122b、 333資源量 3928 萬 t，其中控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量 (122b)1719 萬 t，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量 (333)2209 萬 t?？刹蓛?chǔ)量 萬 t。 2． 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的各煤層火燒區(qū)范圍，上部 3 號(hào)煤層火燒深度較大， 3 號(hào)煤層火燒區(qū)下部標(biāo)高 +2250m， 4 號(hào)煤層火燒區(qū)下部標(biāo)高 +2240m，因火燒區(qū)下部標(biāo)高不能精確控制，為防止燒變巖積水潰入井下，因此 在火區(qū) (死火區(qū) )以下留設(shè) 60m 火燒區(qū)隔離煤柱。 第二節(jié) 礦井設(shè) 計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一、礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)小型煤礦設(shè)計(jì)規(guī)定》結(jié)合該礦井實(shí)際生產(chǎn)情況，設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì) 22 礦井年工作日 330d，每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。經(jīng)計(jì)算井田范圍內(nèi)至 +2150m 水平地質(zhì)資源量 萬 t， 332+333 工業(yè)資源儲(chǔ)量 萬 t，可采儲(chǔ)量 萬 t。 4．市場需求 XXXX 有限責(zé)任公司后峽火電廠有新電廠和老電廠，老電廠裝機(jī)容量 3179。 初步設(shè)計(jì) 23 5．煤炭工業(yè)規(guī)劃情況 《新疆煤炭工業(yè)“十五”結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃》將 XX 煤礦規(guī)劃為 15 萬 t/a礦井。A ) 式中 ZK—— 可采儲(chǔ)量， 萬 t； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 ； A—— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， 15 萬 t/a。 15)=(a) 第三節(jié) 井田開拓 一、井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、老窯范圍、煤層及水文地質(zhì)等條件對開采的影響 初步設(shè)計(jì) 24 1．地形及地質(zhì)構(gòu)造 井田地形呈西北高東南低緩波狀起伏的丘陵地。 井田位于 m1 向斜北翼，地層產(chǎn)狀平緩，傾角一般 8176。 3．煤層 井田內(nèi)全區(qū)可采和局部可采的煤層有 5 號(hào)煤層。 5．礦井開拓開采現(xiàn)狀 XX 煤礦始建 于 1978 年， 至今已生產(chǎn) 20 余年， 平硐開拓。地面工業(yè)場建設(shè)有裝車倉，窄軌鐵路，礦井修理車間，辦公室，燈房浴室聯(lián)合建 筑，熱風(fēng)爐室，鍋爐房，材料庫房等工程設(shè)施，另有部分職工住宅。 礦井開拓布置如下：運(yùn)輸平硐位于井田東 南部，在距平硐口 650m 處的 4 號(hào)煤層底板布置運(yùn)輸大巷連接北部采區(qū)和運(yùn)輸平硐。 詳見圖 C1462－ 109－ C1462－ 109－ 2。水平標(biāo)高 +2208m。運(yùn)輸大巷通過 采區(qū)石門與采區(qū)上山聯(lián)系。 第四節(jié) 井筒 一、井筒用途及裝備 運(yùn)輸平硐硐 口 位于井田西南側(cè)， 井口標(biāo)高 +，至運(yùn)輸大巷處平硐 長 650m。 二、井壁結(jié)構(gòu) 運(yùn)輸平硐 采用料石砌碹，支護(hù)厚度 250mm，支護(hù)狀況良好，斷面和支護(hù)滿足設(shè)計(jì)需要，設(shè)計(jì)直接利用。 初步設(shè)計(jì) 28 初步設(shè)計(jì) 29 井 筒 特 征 表 表 241 井筒 名稱 井口坐標(biāo) (m) 井口標(biāo)高(m) 方位角 (176。 煤倉、變電所、火藥發(fā)放硐室 均采用料石砌碹支護(hù)。 二、主要運(yùn)輸巷道斷面、支護(hù)方式、坡度及軌型 運(yùn)輸大巷采用半圓拱斷面，料石砌碹支護(hù)，砌碹厚度為 350mm，大巷凈寬度 4m，凈斷面為 ，運(yùn)輸大巷鋪設(shè)雙軌，軌型 30kg/m，軌道坡度為重車 3‰下坡。 初步設(shè)計(jì) 32 二、礦車數(shù)量 各類礦車數(shù)量根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，按礦井生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的實(shí)際需要量配備 ,共配備 1t 翻斗礦車 129 輛， 1t 材料車 13 輛， 1t 平板車 4 輛，3t 平板車 2 輛。寬179。 880179。 1050179。 列車組成計(jì)算： 1．按電機(jī)車粘著重量計(jì)算 QZ＝ 1000Pψ /(ω Z， +ip+110a)－ P 式中 QZ—— 車組重量， t； P—— 電機(jī)車重量， 7t； ψ —— 起動(dòng)時(shí)電機(jī)車粘著系數(shù)，按撒砂計(jì)算取 ； ω Z， —— 重列車起動(dòng)阻力系數(shù)， ； ip—— 線路平均坡度， 3‰； a—— 列車起動(dòng)時(shí)加速度， 。 )－ 7＝ 初步設(shè)計(jì) 34 2．按電動(dòng)機(jī)溫升條件計(jì)算 平均運(yùn)行速度 : uP＝ 式中 uP—— 列車平均運(yùn)行速度， m/s； uch—— 列車長時(shí)運(yùn)行速度， 。 )＝ (min) τ＝ TY/(TY+θ ) 式中 τ —— 相對運(yùn)行時(shí)間 θ —— 停車及調(diào)車時(shí)間， 20min； τ＝ (+20)＝ QZ＝ Fch/〔α√τ (ω Z－ id)〕－ P 式中 Fch—— 電機(jī)車長時(shí)牽引力， 441kg； α —— 調(diào)車系數(shù)， ； ω Z—— 重列車阻力系數(shù)， 9； id—— 等阻坡度， 3‰。40) ＝ QZ＝ 1000Pψ /(110b+ipω Z)－ P ＝ 1000179。 Z＝ QZ/(G+G0) 式中 Z—— 車組礦車數(shù) (輛 )； G—— 礦車載重， 1t； G0—— 礦車自重， 。 n＝ 60179。 227/(30179。井田內(nèi)可采和局部可采的煤層為 5 號(hào)。根據(jù) XX 煤礦走向長壁放頂煤采煤法生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，隨工作面的推進(jìn)煤層 頂板可及時(shí)垮落。煤層平均厚度約 13m，煤層傾角約 176。工作面開幫高度 ，放頂煤高度為 ，工作面長度 65m，一日 1 個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度 ；開幫采用 ZMS— 12煤電鉆打眼，爆破落煤， SGB— 620/40 可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。 上述兩種采煤方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下： 方案一優(yōu)點(diǎn)： 1．萬噸掘進(jìn)率低，礦井生產(chǎn)期間噸煤生產(chǎn)成本低； 2．液壓支架可實(shí)現(xiàn)邁步前移，移架、回柱工作量小，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低； 初步設(shè)計(jì) 40 3．放頂煤采煤法能有效適應(yīng)煤層厚度變化，煤層突然變厚地段不需另掘巷道即可通過放頂回收煤炭； 4．該礦井自 2021 年至今采用走向長壁懸移頂梁液壓支架放頂煤采煤法，應(yīng)用效果好，工人已熟練掌握了該采煤方法。 缺點(diǎn)： 1．工作面生產(chǎn)過程中，單體液壓支柱回柱工作量大，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大； 2．工作面回采工藝較落后，機(jī)械化程度低； 3．工作面支柱整體穩(wěn)定性較差，安全性較差； 4．生產(chǎn)期間萬噸掘進(jìn)率高，工作面推進(jìn)速度快，采掘接續(xù)緊張。設(shè)計(jì)經(jīng)綜合考慮后推薦方案 一： 走向長壁懸移頂梁液壓支架爆破落煤放頂煤一次采全高采煤法。 三 、 工作面頂板管理方式，支架設(shè)備選型 1．頂板管理 根據(jù)煤層頂板巖石性質(zhì)及現(xiàn)生產(chǎn)礦井工作面頂板管理方式，工 初步設(shè)計(jì) 42 作面頂板采用全部垮落法管理。 ； 重量： ； 工作阻力： 1800kN； (六柱 ) 移架步距： 700mm； 支架高度： ～ ； 初撐力： 785kN； 泵站壓力： 20MPa； 工作面支護(hù)參數(shù)計(jì)算： (1)工作面頂板壓力估算 以頂板來壓時(shí)的載荷作為設(shè)計(jì)支架工作阻力的基礎(chǔ)： p=knMγ 式中 M—— 煤層厚度， 3 號(hào)煤層 ， 4 號(hào)煤層 ， 5 號(hào)煤層 m； k—— 安全系數(shù)，取 ； n—— 折算系數(shù)，來壓時(shí)， n=； γ —— 巖石容重，取 25kN/m3。 25==612kN/m2 初步設(shè)計(jì) 43 4 號(hào)煤層： P3=179。 179。 ） = m 4 號(hào)煤層： L=1800/（ 179。 Z＝ 65179。采區(qū)回采率 75％，工作面開幫回采率為 95%，放頂煤回采率 75%，正規(guī)循環(huán)率按 考慮，工作面生產(chǎn)能力為 萬 t/a。 第二節(jié) 采區(qū)布置 一、移交生產(chǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)的采區(qū)數(shù)目，位置和工作面生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計(jì)規(guī)模 15 萬 t/a，移交生產(chǎn)時(shí)投產(chǎn)一個(gè)采區(qū)一 個(gè)采煤工作面即可達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，根據(jù)開拓布置，投產(chǎn)采區(qū)為一采區(qū)，投產(chǎn) 4 號(hào)煤層。 r179。 C1+M′ 179。1179。 (179。同一煤層內(nèi)，先采上部區(qū)段，后采下部區(qū)段。4 號(hào)煤層運(yùn)輸上山沿 4 號(hào)煤層底板布置，運(yùn)輸順槽通過運(yùn)輸上山與采區(qū)煤倉聯(lián)系，采區(qū)煤倉與運(yùn)輸大巷聯(lián)系，運(yùn)輸順槽通過軌道上山與運(yùn)輸石門聯(lián)系；回風(fēng)順槽通過軌道上山與運(yùn)輸石門聯(lián)系， 4 號(hào)煤層回風(fēng)上山沿煤層頂板布置，回風(fēng)順槽通過 4 號(hào)煤層回風(fēng)上山、總回風(fēng)巷與斜風(fēng)井聯(lián)系。 (二 )矸石運(yùn)輸系統(tǒng) 運(yùn)輸石門掘進(jìn)工作面 (人推礦車 )— → 運(yùn)輸石門 (人推礦車 )— →運(yùn)輸大巷 (電機(jī)車牽引礦車 )— → 運(yùn)輸平硐 (電機(jī)車牽引礦車 )— → 地面矸石臨時(shí)堆放場。 第三節(jié) 巷道掘進(jìn) 一、巷道斷面及支護(hù)方式 運(yùn)輸平硐、斜風(fēng)井、運(yùn)輸大巷及變電所、絞車房等硐室斷面均為半圓拱，料石砌碹支護(hù)。 詳見巷道斷面圖冊 C1136— 122。 四、礦井生產(chǎn)時(shí)采掘比例關(guān)系、矸石率預(yù)計(jì) 礦井投產(chǎn) 1 個(gè)采煤工作面， 2 個(gè)掘進(jìn)工作面，采掘比為 1： 2。 達(dá)產(chǎn)時(shí)井巷工程量見表 431，三個(gè)煤量見表 4— 3— 2。 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供資料，井田內(nèi)各煤層的 煤塵 均具有爆炸 危險(xiǎn)性 。 第二節(jié) 礦井通風(fēng) 一、通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng) 根據(jù)礦井開拓部署，礦井通風(fēng)系統(tǒng)為分列式，通風(fēng)方式為機(jī)械抽出式，新鮮風(fēng)流由運(yùn)輸平硐進(jìn)風(fēng)，斜風(fēng)井出風(fēng)。 四、礦井風(fēng)量 、風(fēng)壓及等積孔的計(jì)算 1．礦井通風(fēng)最小負(fù)壓時(shí)期為 1401 工作面采至停采線時(shí) 1401 工作面通風(fēng)路線為：運(yùn)輸平硐 — → 運(yùn)輸大巷 — → 運(yùn)輸石門 —→ 4號(hào)煤層 軌道上山 — → 1401 工作面運(yùn)輸順槽 — → 1401 回采工作面 — →1401 工作面回風(fēng)順槽 — → 4 號(hào)煤層回風(fēng)上山 — → 總回風(fēng)巷 — → 斜風(fēng)井。 1． 按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 Q 礦進(jìn) =4179。=240m 3/min=4m3/s； 式中 Q—— 礦井總供風(fēng)量， m3/s； 初步設(shè)計(jì) 52 N—— 礦井井下同時(shí)工作的最多人數(shù)， 48 人； K 礦通 — — 風(fēng)量備用系數(shù)，取 。K 采通 )/(24179。)/(24179。 Kc ＝ 179。N=4179。c) ＝ 10179。S 采 ＝ 15179。 (2)掘進(jìn) 工作面 實(shí)際需要的風(fēng)量計(jì)算 ① 按 CO2涌出量計(jì)算 Q 掘 ＝ 100179。 60) ＝ 100179。 60) 初步設(shè)計(jì) 54 ＝ ＝ 式中 T—— 掘進(jìn)面日掘進(jìn)煤量， 40t/d； q 瓦 —— 掘進(jìn)工作面 CO2相對涌出量， ； K 掘 —— 瓦斯涌出不均勻的風(fēng)量備用系數(shù)，炮掘面取 。 (20179。 I179。 初步設(shè)計(jì) 55 ④ 按人數(shù)計(jì)算 Q 掘 ＝ 4179。 (3)硐室需風(fēng)量 井下獨(dú)立通風(fēng)硐室有火藥發(fā)放硐室、軌道上山絞車硐室。 2)1