【正文】 主斜副立井單水平混合開拓方式，主采2煤層。原按高沼氣低二氧化碳礦井設計。五、區(qū)內(nèi)經(jīng)濟概況陶三煤礦位于邯鄲縣，該縣煤炭儲量豐富，煤炭開采業(yè)作為邯鄲縣支柱產(chǎn)業(yè)之一，并帶動了建材、冶金、機械制造等其它行業(yè)的發(fā)展，勞動力主要從事工礦業(yè)生產(chǎn)及相關產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，邯鄲縣經(jīng)濟較為發(fā)達。石炭系（C）（1）石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）主要由灰色巨厚層狀石灰?guī)r及淺灰色鋁質(zhì)泥巖組成。（2）石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）本組為一套海陸交替相沉積的泥質(zhì)巖、碳酸巖和碎屑巖。本組地層厚度112～153m，平均厚度120m。b、下石盒子組（P1x）本組與下伏山西組地層連續(xù)沉積，由灰綠、深灰和帶紫花班狀粉砂巖及淺灰色鋁質(zhì)泥巖組成。本段地層厚度103～189m，平均厚度148m。地層厚度82～129m，平均厚度96m。本段地層厚度92～171m，平均厚度145m。本組與下伏二疊系石千峰組整和接觸。（2）上統(tǒng)（T2） 二馬營組（T2e）因斷層缺失底部地層，所見地層為淺褐黃色中～厚層狀中粗粒砂巖為主，次為紫紅、灰黃、淺灰和藍紫色泥巖及粉砂巖。（二）地質(zhì)構造邯鄲礦區(qū)地處山西斷隆Ⅱ級構造單元，太行拱斷束Ⅲ級構造單元，武安凹斷束Ⅳ級構造單元的東部，陶三煤礦位于邯鄲礦區(qū)的東部，地處半個山至紫山東傾單斜構造的東部?！?4176。左右。左右，在兩翼較陡。～25176。在本區(qū)軸線長2800m，并被FF F25斷層切割，為一寬緩的簡單背斜構造。斷層的性質(zhì)均為高角度正斷層，斷層傾角一般60176。主要斷層的控制程度及斷層特征敘述詳見表1－2－1。第三層巖漿巖（h3）：侵入于伏青灰?guī)r與野青灰?guī)r之間，一般侵入1～3層，～，多數(shù)分布于13勘探線以北，其南部有少量分布。E～N25176。斷層可靠F20正斷層N53176。15～3708950在12線以北尖滅，向南出井田。30～353200與F32斷層相交，向南出本區(qū)。W～N43176?！?0176?！?0176。15～552000隱伏斷層，較可靠F23正斷層N～N40176。W～N25176。ENE74176。該單元的北部邊界分布在紫山巖體一帶，其地表分水嶺即為該單元的北部邊界；西界以紫山～鼓山斷層為界；東界以奧陶系石灰?guī)r頂界面標高1100m為界；南部邊界分為兩段，即南部西段以雙玉泉斷層為界，南部東段以胡峪斷層為界。該河平時主要排泄其上游礦坑水，水量在1000～1500m3/h，雨季期間為上游地區(qū)大氣降水排泄通道，并形成洪水和洪峰。本層總厚度約為550m，分為峰峰組、磁縣組和馬家溝組三組八個層段。因此，本區(qū)奧灰含水層巖溶發(fā)育極差，富水性較弱，奧灰水屬深埋藏滯流型。據(jù)陶莊井田抽水實驗資料，～ L/s 據(jù)陶二煤礦觀14孔觀測資料。m，～。由以上資料分析，伏青石灰?guī)r含水層屬富水性中等的含水層。m,。該層屬富水性較弱的含水層?！?L/s（6）下石盒子組砂巖含水層（Ⅵ）巖性為中～細粒結構、泥硅質(zhì)膠結石英砂巖，砂巖分為上、中、下三層，下層相當于駱駝脖砂巖，層位穩(wěn)定，但厚度變化較大，上兩層層位不穩(wěn)定。m，水質(zhì)類型為HCO3 L/s該層具有中等富水性。其間巖性由砂質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖組成，具有良好的隔水性能。2煤層頂板砂巖（Ⅴ）與下石盒子組底砂巖（Ⅵ），巖性中粉砂巖占62%，這些厚層粉砂巖亦具有良好的隔水性能。含水層水位各不相同，說明其無水力聯(lián)系。SO4—CaSO4—CaMgⅡ大青石灰?guī)r～～～SO4—CaⅠ奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)rHCO3（五）礦井涌水量礦井正常涌水量566m3/h，最大涌水量1030m3/h。陶三煤礦含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組，石炭系上統(tǒng)太原組，中統(tǒng)本溪組，共含煤23層，可采及局部可采煤層5層，其中9煤層為可采和大部可采煤層，8煤層為局部可采煤層。大部不含夾矸，～。煤層結構簡單，普遍含一層夾矸，～。煤層結構簡單，賦存較穩(wěn)定，局部可采。9煤層：位于太原組底部，上距8煤層2～16m（）。9煤層多屬中～高灰富硫無煙煤二號。三、開采技術條件煤層頂、底板本區(qū)設計主采2煤層。2煤層直接頂巖性以中、細粒砂巖（）為主，開采煤層時有剝落危險。瓦斯 m3/min（ m3/t），故該礦按高瓦斯礦井設計。dafQgr可供開采的上組煤2號煤層地質(zhì)資源量18525萬t。移動角按φ=54176。村莊圍護帶寬度取15m。d、地面鐵路、公路煤柱因陶三煤礦內(nèi)煤層埋深一般在570～1170m，煤層采深與采厚比162～334，在鐵路和公路下采用全部垮落法進行開采時，對路體有一定程度的破壞。（2）設計資源/儲量工業(yè)資源/儲量13893萬t，減去各類永久煤柱7135萬t后，為設計資源/儲量，設計資源/儲量為6758萬t。其可采儲量、生產(chǎn)能力、服務年限三者關系比較協(xié)調(diào)，資源條件較優(yōu)越，有利于礦區(qū)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。上述理由說明，將礦井設計生產(chǎn)能力確定為60萬t/a是合理的，既可充分發(fā)揮國有資產(chǎn)的作用，又能符合井下生產(chǎn)實際條件，可做到投資少、效益佳。每天凈提升時間14h。見表4－1－1開拓方式分類 表4－1－1開拓分類適用條件煤層賦存深度(m)沖擊層厚度（m）平硐當?shù)厍治g基面以上小于10斜井0500小于2040立井200100020400立井開拓適應性很強，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制，技術上也比較可靠。對于井田的開拓方式，根據(jù)礦井煤層賦存條件，提出了三種方案進行技術經(jīng)濟比較，并對三種方案再進行逐級優(yōu)化。方案的主要優(yōu)缺點如下：上述三個方案均采用立井開拓，方案1為立井兩水平開拓，二水平為立井直接延伸，其主要優(yōu)點是延伸二水平時工程量省，巷道維護簡單；而其缺點是二水平延伸時礦井不能正常生產(chǎn)，且在二水平需要掘進石門。綜合比較三個方案，對方案3予以否定。考慮到今后二水平延伸，方案1在延伸期間對礦井生產(chǎn)影響較大，方案2在后期礦井延深工程施工不影響礦井正常生產(chǎn)，能搞好順利接替。這樣可使沿井田走向的井下運輸工作量最小，而井筒偏于一翼邊界則相應增大井下運輸工作量。如要降低風壓，就要增加巷道端面，增加掘進工程量。對掘進與維護有利的井筒位置。為便于井筒的掘進和維護，井筒不應設在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及采動影響的地區(qū)。為考慮長期運輸?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，力求使接軌點位于編組站配線一側。井位1方案：立井井筒布置在礦井首采區(qū)中部。因此，僅從地面條件分析，工業(yè)場地宜布置在沁河和北李莊村的北側。因此，井筒位置選擇應盡量考慮靠近礦井中部、儲量級別高、地質(zhì)條件相對簡單、通風系統(tǒng)容易形成、井巷施工便于多頭平行作業(yè)、靠近首采區(qū)的地帶。礦井后期生產(chǎn)時，因井田范圍大、通風距離長、瓦斯涌出量高，需在南北兩翼各建一個回風井，實行對角式通風。4井底車場標高m7117114255井筒全深m861861598其 中表土段m252512基巖段m8368366井筒直徑凈m掘m7井筒斷面凈m2掘m2438井筒支護混凝土混凝土混凝土9支護厚度m10井筒裝備一對9噸箕斗，復合剛性罐道一對一噸礦車單層雙車多繩罐籠（一寬一窄）。從2煤傾斜寬度分析，南翼垂高450m，傾斜長度一般在1200～1500m ,北翼垂高600m，傾斜長度一般在2400～3000m。在確定一水平標高時，設計也曾考慮了750m和650m兩個不同標高方案。所以，設計否定了一水平650m和750m不同標高方案，將其確定在711m水平。皮帶上山據(jù)煤炭的轉、運、卸要求，布置在巖層中實行穿層布置。陶三煤礦共劃分14個采區(qū)，其中711m水平淺部共5個采區(qū)，930m水平共10個采區(qū)。輔運材料、矸石等，由蓄電池機車牽引1t礦車列車組，車場處于2煤頂板砂巖層位。（3）供電系統(tǒng)在井底車場內(nèi)設有中央變電所硐室，在采區(qū)設有采區(qū)變電所硐室。2號煤層頂、底板巖性均為粉砂巖和細砂巖。區(qū)內(nèi)各煤層均變質(zhì)為無煙煤。根據(jù)煤層賦存條件及各種采煤方法對煤層厚度的不同要求和適應性，結合鄰近礦井在生產(chǎn)實際中的采煤經(jīng)驗，設計確定采用長壁式采煤法。采煤工藝從煤層厚度分析。綜采工作面循環(huán)及作業(yè)方式 以移架為標志，沿工作面每割一刀，工作面向前推進一個截深的距離，隨即完成移架、清理浮煤、修整工作面和推移輸送機等全部工序后即完成一個循環(huán)。根據(jù)頂板及煤壁情況，采煤機割煤后，先移支架，再移輸送機，采煤工藝過程為采煤→移架→移輸送機。工作面參數(shù)及生產(chǎn)能力工作面年推進度在工作面長度一定的條件下，回采工作面年推進度主要取決于采煤機截深、牽引速度和開機率。 d、工作面年推進度設計工作面長度130m，結合上述參數(shù)，采煤機開機率為60%，采煤機雙向割煤，每割一刀所需時間約50min（包括斜切進刀時間），工作面回采可實現(xiàn)班進刀數(shù)4刀，日進刀數(shù)8刀，考慮工作面搬家等其它因素，取回采工作面年推進度1100m。γ目前采煤機朝大功率、大截深、高速電牽引方向發(fā)展；運輸設備朝大運量、大功率、重型化、高強度、多點驅動、高自動化方向發(fā)展；液壓支架朝簡單實用、高工作阻力、高強度、高可靠性方向發(fā)展，采用電液控制系統(tǒng)，提高移架速度和安全性能。同時做到采準工作快，增大巷道斷面特別是順槽斷面，采用樹脂錨桿支護以提高掘進速度，保證工作面接替要求。礦井建成投產(chǎn)時以一個2號煤層綜采工作面保證60萬t/a的規(guī)模。裝機功率由下式估算：P=QHw=291=218kW式中：P——裝機功率，kW；Q——采煤機生產(chǎn)率，291t/h；Hw——比能耗，～。根據(jù)上述計算結果，采煤機選用MG300/500－WD型無鏈電牽引采煤機完全符合要求。工作面刮板輸送機的運輸能力應滿足：Qc= QmKCKmKy =398=426t/h式中：Qc——刮板輸送機應具有的運輸能力，t/h；KC——采煤機截割速度不均衡系數(shù)，；Qm——采煤機平均落煤能力，398t/h；Km——采煤機與刮板輸送機同向運動時的修正系數(shù)，；Ky——運輸方向及傾角系數(shù)。（3）運輸順槽可伸縮膠帶輸送機，首采2212工作面運輸順槽長950m，工作面運輸順槽可伸縮膠帶輸送機運量按Q=400t/h輸送能力計算，順槽傾角0～5176。（一）支架選型支架型式國內(nèi)外長壁工作面生產(chǎn)經(jīng)驗表明，液壓支架是工作面裝備中對生產(chǎn)能力影響最大的設備，因此必須把支架的可靠性放在首位，不但要穩(wěn)定可靠，故障率低，而且使用壽命長，結構型式簡單實用，支架工作阻力大，對煤層厚度適應性強。確定支架最小高度還應考慮礦井井下支架運輸工具和輔助運輸巷道斷面的高度。γ——頂板巖石容重， ；M——煤層最大采高，m（）；α——煤層傾角， 20176。支架供液系統(tǒng)應具有的流量QL由下式估算：QL=1000VyKf（n1s1F1+n2s2F2+n2s2F3）/J式中：QL——支架供液系統(tǒng)應具有的流量，L；Vy——移架速度，；Kf——同時用液工況富裕系數(shù)，；n1——推移千斤頂個數(shù)，100；s1——支架移動步距，；F1——活塞作用面積，；n2——立柱個數(shù)，400根；s2——升柱降柱行程，；F2——降柱時活塞作用面積， m2；F3——升柱時活塞作用面積， m2；J——支架中心距。（四）噴霧泵站噴霧泵站選用KMPB320/10型，主要技術參數(shù)如下：功 率：75kW電 壓：1140V額定流量：320L/min額定壓力：10MPa四、工作面主要設備配備工作面主要設備配備見表5－2－5。所以，設計確定工作面順槽沿煤層走向布置，實行走向長壁的方式布置回采工作面。上山條數(shù)及層位采區(qū)內(nèi)2號煤層實行聯(lián)合布置開采，根據(jù)采區(qū)的通風、運輸、輔助運輸和安全條件，采區(qū)上山共布置三條。而2號煤層賦存特點是相距較近（20m）、傾角較大（18176?；夭煞绞接捎诓蓞^(qū)上山位置處于井筒及工業(yè)場地煤柱之中，回采工作面跨越上山開采難以實現(xiàn)，故采區(qū)內(nèi)的工作面的回采方式為后退式。輔助運輸輔助運輸采用1t固定箱式礦車及材料平板車，工作面所需材料、設備，經(jīng)采區(qū)下部車場，由上山絞車提至中部車場，通過平石門或直接進入回采工作面軌道順槽，軌道順槽采用調(diào)度絞車運輸。軌道上山各中部車場為單側甩車場。采用半圓拱形斷面，選用不可燃的材料支護并聯(lián)合錨桿支護。本設計采區(qū)變電所位于兩條大巷之間。第五節(jié) 采區(qū)采掘計劃一、巷道斷面和支護形式設計采區(qū)準備巷道布置在2煤底板巖石中，回采巷道為煤巷。主 要 巷 道 斷 面 特 征 表表5－5－1巷道名稱規(guī)格（mm）凈斷面(m2)掘進斷面(m2)支護形式支護厚度(mm)711m水平軌道大巷錨噴120采區(qū)軌道上山錨噴120采區(qū)回風上山錨噴120采區(qū)運輸上山錨網(wǎng)噴120采區(qū)下部車場錨噴120采區(qū)中部車場錨噴120工作面運輸順槽錨網(wǎng)50工作面軌道順槽錨網(wǎng)50采區(qū)總回風巷錨噴120二、巷道掘進和進度指標由于礦井為高瓦斯礦井，所以在煤巷掘進時采用炮掘方式，每天三班循環(huán)作業(yè)。根據(jù)采區(qū)和工作面的接續(xù)要求，結合實際生產(chǎn)管理經(jīng)驗，設計配備了5個煤巷炮掘工作面，采掘面比2：5。副立井井筒凈直徑為φ6m，裝備一對1t礦車單層二車四繩罐籠（一寬一窄），擔負礦井矸石、材料、人員及設備的