【正文】 0639。 ① 主斜井： 擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口。 缺點(diǎn)： a）井下大巷拐彎多，環(huán)節(jié)多，不利于使用無極繩連續(xù)牽引車，系統(tǒng)效率降低。 方案一： 優(yōu)點(diǎn)： a）全井田開拓大巷工程量 ，比方案二 少 ，因此礦井總開拓工程量小，主、輔運(yùn)輸平均運(yùn)距短，通風(fēng)線路短，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本低。 8 號(hào)煤膠帶順槽通過溜煤眼與膠帶大巷聯(lián)系， 9 號(hào)煤軌道順槽通過小斜巷與軌道大巷聯(lián)系。 全井田共劃分為三個(gè)采區(qū)，其中上組的 4 號(hào)煤層一個(gè)采區(qū)，下組煤 8 號(hào)和 9號(hào)煤層 2 個(gè)采區(qū)。該組大巷以中央軌道運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)大巷為界，以東稱為東膠帶運(yùn)輸大巷、 東軌道運(yùn)輸大巷和東回風(fēng)大巷，以西稱為西膠帶運(yùn)輸大巷、西軌道運(yùn)輸和西回風(fēng)大巷，井田南部的 8號(hào)、 9號(hào)煤層由井田東西大巷開發(fā)。擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，兼做安全出口。主斜井凈寬 ，傾角 24176。 支護(hù)不好，存在安全隱患。 在主副斜井工業(yè)場(chǎng)地已購(gòu) 98畝地，工業(yè)場(chǎng)地開闊，易于布置地面生產(chǎn)系統(tǒng)及輔助生產(chǎn)系統(tǒng)。 膠帶機(jī)直接搭接。 主斜井裝備帶寬 1m的大傾角斜井膠帶輸送機(jī)，設(shè)檢修軌。 主斜井凈寬 4800mm，凈斷面 ，斜長(zhǎng)465m。 延伸原主立井至 8號(hào)煤層作為回風(fēng)立井。井筒凈寬 ，傾角 24176。井筒凈寬 ，傾角 22176。井筒凈直徑 ，垂深，井筒內(nèi)裝備梯子間。 06′，斜長(zhǎng) ，井筒內(nèi)裝備一條帶寬 的大傾角斜井膠帶運(yùn)輸機(jī)和軌型 22kg/m、軌距 600mm 的膠帶機(jī)檢修軌道。 回風(fēng)立井： 井筒斷面為 圓形 ， 直徑為 ，井筒斷面為 ， 井筒內(nèi)內(nèi)設(shè) 梯子間， 主 要擔(dān) 負(fù)礦井 的回風(fēng) 任務(wù)，兼做 礦井 安全出口 ,落底至 4 號(hào)煤層。 4 號(hào)煤層與 8 號(hào)煤層平均間距 ， 8 號(hào)煤層與 9 號(hào)煤層平均間距 ，從煤層分組上看， 8 號(hào)和 9 號(hào)煤層宜聯(lián)合開采， 4 號(hào)煤層宜單獨(dú)開采 。上述設(shè)計(jì)中的工業(yè)場(chǎng)地 對(duì) 原 碾焉 煤礦現(xiàn)有工業(yè)場(chǎng) 進(jìn)行擴(kuò)建 ，而且 該礦在本次設(shè)計(jì)之前已經(jīng)在主斜井井口附近平整出 10hm2 的場(chǎng)地。 二、服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限按下式計(jì)算： kZT AK? ? 式中： T――礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 a； Zk――礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， Mt； A――礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， ； K――儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 。 （ 4）交通運(yùn)輸條件 山西柳林 碾焉煤礦 有限公司 地處縣城北部 19km，從王家溝鄉(xiāng)到縣城的縣級(jí)公路 從井田東側(cè)通過，經(jīng)該公路在縣城與 307 國(guó)道和孝柳鐵路青龍站連接，交通運(yùn)輸條件較為便利。 經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)可采資源 /儲(chǔ)量為 ，其中 4 號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源 /儲(chǔ)大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆煤礦開采技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 18 頁(yè) 量為 ， 8 號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源 /儲(chǔ)量為 ， 9 號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源 /儲(chǔ)量為。井田境界煤柱按 20m寬留設(shè)；采空區(qū)煤柱按 30m寬留設(shè)；斷層煤柱按 30m寬留設(shè)；沖刷帶煤柱按 50m留設(shè)；淺部的村莊煤柱按 120m寬留設(shè)，深部的村莊煤柱按 150m寬留設(shè)。 （ 5）大巷煤柱根據(jù)下列公式計(jì)算： ( 2. 5 0. 6 ) /S H M f?? 其中： H—— 巷道的最大垂深， m M—— 煤厚， m f —— 煤的強(qiáng)度系數(shù)， 10 CfR? Rc—— 煤的單向抗壓強(qiáng)度， MPa 根據(jù)上式計(jì)算， S=，取 。煤類為焦煤煤類。依據(jù)中國(guó)國(guó)土資源部2021 年頒布的 DZ/TO2152021《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》，其資源 /儲(chǔ)量估算指標(biāo)如下表： 表 21 資源 /儲(chǔ)量估算工業(yè)指標(biāo) 最低厚度 （ m） 最高灰分（ Ad %） 最高硫分（ %） 40 3 估算方法 井田內(nèi)地層平緩，煤層 傾角一般 5176。 K 其中： K富水系數(shù)， m3/t； Q0目前涌水量 , m3/d； P0實(shí)際生產(chǎn)能力 , t/d； Q預(yù)計(jì)涌水量， m3/d； P擴(kuò)大生產(chǎn)能力 ,t/d。開采以上各煤層時(shí)，其最大導(dǎo)水 裂隙帶不會(huì)溝通地表水體和溝谷中雨季洪水。原山西柳林田家坡煤礦有限公司 開采 4 號(hào)煤層，與本井田相鄰處 有采空區(qū)，預(yù)計(jì)有積水約 8000m3 ，與本井田有礦界煤柱隔離。 區(qū)內(nèi)地下水的補(bǔ)給來源主要是大氣降水。現(xiàn)利用突水系數(shù)公式計(jì)算各可采煤層 底板最大突水系數(shù)如下： 式中： Ts— 底板突水系數(shù)（ MPa/m）； P— 隔水層承受的水壓（ MPa）； M— 底板隔水 層厚度 35m； 經(jīng)計(jì)算， 4 號(hào) 煤 層 最 大 突 水 系 數(shù) Ts = （ 800570+ ）179。 井田地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件 奧陶系巖溶水的補(bǔ)給主要為基巖裸露區(qū)大氣降水和地表水的入滲補(bǔ)給。 （ 3）二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層 山西組含多層細(xì) 粗粒砂巖，但厚度變化不大，穩(wěn)定性不好，含水性很弱，據(jù)ZK21水文孔水文孔抽水試驗(yàn)資料，單位涌水量為 ，滲透系數(shù)為，水位標(biāo)高 。由上可知井田 9 號(hào)可采煤層煤塵均有爆炸性。為低瓦斯礦井。 含量 %，屬極難選等級(jí)； c、浮煤灰分為 10%，理論產(chǎn)率為 %，分選密度為 ，δ177。 ： a、浮煤灰分 6%時(shí)，理論產(chǎn)率為 %，分選密度為 ，δ177。 ： a、浮煤灰分 8%時(shí)，理論產(chǎn)率為 %，分選密度為 ，δ177。 表 13 煤灰成分測(cè)定成果表 煤層 號(hào) 工程號(hào) 煤灰成分分析 (%) SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO TiO2 SO3 CaO K2O+Na2O P2O5 MnO 大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆煤礦開采技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 7 頁(yè) 井田內(nèi) 9 號(hào)煤層煤灰分均以 SiO2為主， Al2O3次之，還有少量 Fe2O CaO、TiO K2O、 MgO。浮煤 %～ %，平均%。 煤類是根據(jù)“中國(guó) 煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ GB5751－ 86）”劃分， 8號(hào)煤層屬焦煤。 灰分（ Ad）：原煤 %～ %，平均 %。浮煤 %～ %，平均%。黃鐵礦以草莓狀為主，星散狀及團(tuán)塊狀次之。 煤巖特征 （ 1）宏觀煤巖煤型 各可采煤層宏觀煤巖特征相近，煤巖組分多以亮煤為主，其次暗煤和鏡煤。 8 號(hào)煤層位于太原組 中下部， 上距 4 號(hào)煤層 ～ ，平均 ， 其頂板為石灰?guī)r，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，煤層厚度 ～ ，平均 ，含0～ 2層夾矸， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ～較簡(jiǎn)單 ，為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層。煤層傾角平緩，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主采的 4 號(hào)、 8 號(hào)、 9 號(hào)煤層賦存全井田穩(wěn)定可采，煤層為中厚煤層，煤層賦存條件較好，利于礦井采用一次采全高綜合機(jī)械化采煤工藝。 資源儲(chǔ)量為，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為 。大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆煤礦開采技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁(yè) 目 錄 第一章 礦井地質(zhì)概況 ................................... 3 第一節(jié) 井田概況 ...................................... 3 第二節(jié) 井田煤層 ...................................... 3 第二章 礦井儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力 ............................ 15 第一節(jié) 礦井儲(chǔ)量 ..................................... 15 第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 ........................ 18 第三章 井田開拓 ..................................... 20 第一節(jié) 影響井田開拓開采的主 要因素 .................... 20 第二節(jié) 礦井工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇 ........................ 20 第三節(jié) 井田開拓方式的選定 ............................ 20 第四節(jié) 井 筒 ....................................... 27 第四章 采煤 工藝 ..................................... 29 第一節(jié) 采煤方式的選擇，工作面機(jī)械設(shè)備的技術(shù)特征 ...... 29 第二節(jié) 落煤 ......................................... 35 第三節(jié) 頂板管理 ..................................... 36 第四節(jié) 工作面的生產(chǎn)技術(shù)管理 .......................... 40 第五章 礦井采區(qū)布置 .................................. 43 第一節(jié) 移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)的采區(qū)數(shù)目及位置和工作面生產(chǎn)能力計(jì)算 ..................................... 43 第二節(jié) 采區(qū)尺寸、巷道布置 ............................ 44 第三節(jié) 采區(qū)接續(xù) ..................................... 45 大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆煤礦開采技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 2 頁(yè) 第四節(jié) 采區(qū)煤炭運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸、通風(fēng)及排水系統(tǒng) ........ 45 第六章 巷道掘進(jìn) ..................................... 47 第七章 井下供電 ..................................... 49 第八章 礦井通風(fēng)與安全技術(shù)措施 ......................... 52 第一節(jié) 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè) ............................ 52 第二節(jié) 礦井通風(fēng) ..................................... 53 第三節(jié) 安全技術(shù)措施 ................................. 59 第九章 井下車場(chǎng)線路設(shè)計(jì) .............................. 68 附 錄 .............................................. 69 參考文獻(xiàn) ............................................. 70 致 謝 .............................................. 71 大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆煤礦開采技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 3 頁(yè) 第一章 礦井地質(zhì)概況 第一節(jié) 井田概況 山西柳林碾焉煤礦有限責(zé)任公司位于柳林縣城北部直距 19km處王家溝鄉(xiāng)碾焉村，行政區(qū)劃屬柳林縣王家溝鄉(xiāng)管轄，其地理坐標(biāo)為：東經(jīng) 110176。 井田內(nèi)批采的各層煤均屬 中 厚煤層。 礦井為低瓦斯礦井，煤層頂、底板條件較好，水文地質(zhì)類型為中等類型，利于礦井頂板管理、快速掘進(jìn)和采區(qū)正常生產(chǎn)接替。 9 號(hào)煤層位于太原組下部， 上距 8 號(hào)煤層 ～ ，平均 ， 其頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，煤層厚度 ～ ，平均，含 0～ 3 層夾矸， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ～復(fù)雜 ，為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層。宏觀煤巖類型以半亮型為主，少量暗淡型及光亮型。 根據(jù)各可采煤層顯微組分的組成，其顯微煤巖類型確定為微鏡惰煤。 發(fā)熱量 (Qgr,d)：原煤 ～ ，平均 ，浮煤 ～，平均 。浮煤 %～ %，平均%。 據(jù)煤炭質(zhì)量分級(jí) (GB/、 32021)，該煤層為低灰～中灰、高硫分、低熱值～特高熱值的焦煤。 發(fā)熱量 (Qgr,d)：原煤 ～ ，平均 ，浮煤 ～，平均 。 2）煤灰熔融性 根據(jù)三交詳查資料中煤灰熔性測(cè)定結(jié)果，井田各可采煤層軟化溫度（ TS，186。 含量 %，屬極難選等級(jí)； b、浮煤灰分為 10%，理論產(chǎn)率為 %，分選密度為 g/cm3，δ177。 含量 %，屬極難選等級(jí)； b、浮煤灰分為 8%，理論產(chǎn)率為 %，分選密度為 g/cm3，δ177。 含量 %，屬中等可選等級(jí)。 據(jù)呂梁市煤炭工業(yè)局呂煤安字 [2021]665 號(hào)文批復(fù)，柳林碾焉煤礦 4 號(hào)煤層2021 年度瓦斯相對(duì)涌出量 ，絕對(duì)涌出量 ，二氧化碳相對(duì)涌出量 ，絕對(duì)涌出量 。 三、礦井水文地質(zhì)特征 （一）含水層 井田主要含水層 （ 1）奧陶系碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層 埋藏于井田深部，據(jù)鄰礦王家溝煤礦 2021年 10月勘探時(shí)施工的 ZK21鉆孔資料，揭穿 O2f+ O2s深度 ，巖性以石灰?guī)r為主，次為泥炭巖、角礫狀泥灰?guī)r、石膏和少量白云質(zhì)灰?guī)r、泥巖等，其中巖溶裂隙發(fā)育的石灰?guī)r、泥灰?guī)r為含水層。山西組砂巖裂隙含水層屬富水性弱的含水層。井田內(nèi)奧灰水屬區(qū)域巖溶水徑流區(qū)，巖溶水由北向南運(yùn)移，流向柳林泉，據(jù)本礦水井資料，本井田奧灰?guī)r溶水水位標(biāo)高為 798～ 800m。()=； 8 號(hào) 煤 層 最 大 突 水 系 數(shù) Ts = （ 800510+ ）179。