【正文】 實(shí)行全煤巷布置單一煤層開采，矸石基本不運(yùn)出地面，生產(chǎn)系統(tǒng)要減化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)中采與中掘同走發(fā)展，生產(chǎn)效率大幅提高的經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，重點(diǎn)研究高產(chǎn)高效礦井，開拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化，減化巷道布置，優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù)，研究單一煤層集中開拓，集中準(zhǔn)備、集中回采的關(guān)鍵技術(shù)，大幅度降低巖巷掘進(jìn)率，多開煤巷，減少出矸率；研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術(shù)，既是減少污染的一項(xiàng)有利措施，又減化了生產(chǎn)系統(tǒng)，有利于高產(chǎn)高效集中化開采，應(yīng)加緊研究。以提高工作面單產(chǎn)和生產(chǎn)集中化為核心，以提高效率和經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，研究開發(fā)各種條件下 的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝，簡單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開采布置，生產(chǎn)過 程監(jiān)控與科學(xué)管理等相互配套的成套開采技術(shù)，發(fā)展各種礦井煤層條件下的采煤機(jī)械化，進(jìn)一步改進(jìn)工藝和裝備，提高應(yīng)用水平和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，提高采煤機(jī)械化的程度和水平。露天采煤通常將井田劃分為若干水平分層，自上而下逐層開采，在空間上形成階梯狀。以上的煤層一般分水平開采，每一水平又分為若干采區(qū)，先在第一水平依次開采各采區(qū)煤層，采完后再轉(zhuǎn)移至下一水平。主要從事礦區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)、礦山安全技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)、安全監(jiān)察、科學(xué)研究等工作。提高小煤礦的頂?shù)装蹇刂萍夹g(shù)水平,最大限度地減少頂?shù)装迨鹿事省?研究堅(jiān)硬頂板與破碎頂板條件下應(yīng)用高技術(shù)低成本巖層控制技術(shù)目前,由于應(yīng)用高壓注水、深孔預(yù)裂爆破處理堅(jiān)硬頂板和應(yīng)用化學(xué)加固技術(shù)存在工藝復(fù)雜、成本高的問題,因而需進(jìn)一步研究開發(fā)新技術(shù)、新工藝、新材料來解決這些問題。深井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)。今后研究的重點(diǎn)是:通過電液控制閥組操縱支架和改善“支架圍巖”系統(tǒng)控制,進(jìn)一步完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護(hù)質(zhì)量信息的自動(dòng)采集系統(tǒng)。又有利于放頂煤的新型液壓支架,合理確定后部置輸送機(jī)能力。關(guān)鍵詞:煤礦。3三、結(jié) 語資源與環(huán)境協(xié)調(diào)的綠色開采是解決煤炭開采環(huán)境問題的根本出路。煤炭地下氣化技術(shù)具有投資少、安全、工期短、見效快、用人少、效率高、成本低、效益好等優(yōu)點(diǎn),尤其適合我國煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜、劣質(zhì)煤比例高、“三下”壓煤嚴(yán)重的礦區(qū)。膏體充填采煤技術(shù)主要由三部分組成,即充填材料、充填設(shè)備與工藝、采動(dòng)巖層充填控制理論。 水砂充填水砂充填采煤法是利用水力通過管道把充填材料沙粒送入采空區(qū)的充填采煤法。由電機(jī)車牽引矸石礦車至采區(qū)矸石車場,通過翻車機(jī)卸載,矸石經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)進(jìn)入矸石倉。(1)拋矸機(jī)拋矸充填。鑒于廢棄礦井煤層經(jīng)過采動(dòng)而充滿瓦斯,因而可以利用采動(dòng)后巖體內(nèi)裂隙場的分布及鉆孔,將瓦斯抽排管裝在井下、封閉井口后,抽出瓦斯。采動(dòng)影響穩(wěn)定后產(chǎn)生的地表沉陷往往影響到地表水體(河流、湖泊、井泉等)的原來形態(tài),造成部分溝泉水量減少甚至干涸。(2)開采對巖層移動(dòng)的影響及移動(dòng)規(guī)律。基本出發(fā)點(diǎn)是防止或盡可能減輕開采煤炭對環(huán)境和其他資源的不良影響。煤炭開采形成的大量堆積在地面的矸石,既占用良田,又造成環(huán)境污染。進(jìn)一步完善沖擊性礦壓顯現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng),發(fā)展遙控測量和預(yù)報(bào)技術(shù),完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優(yōu)化選擇專家系統(tǒng)。研究近水體開采的開采設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開采與煤礦城市和諧統(tǒng)一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復(fù)墾和礦井水資源優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)。需要攻關(guān)研究的是:深井圍巖狀態(tài)和應(yīng)力場及分布狀態(tài)的特征。研究開發(fā)薄煤層工作面的總體配套技術(shù)和高效開采技術(shù)。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)。主扇功率275KW；負(fù)壓水柱152mmH2O。人員上下采用斜井人車，選用XRB86/4型，首車1輛（自重1800 kg），尾車2輛（自重950 kg），每節(jié)乘座8人。升降液壓支架采用特制平板車。第二節(jié) 礦井提升本礦井主井采用斜井開拓，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬t/a，工作制度為330d/a，提升時(shí)間16h/d，每天三班生產(chǎn)，一班檢修。第三節(jié) 回采工藝回采工藝9+10號(hào)煤綜采放頂煤工藝：根據(jù)綜采放頂煤的實(shí)際生產(chǎn)工藝，目前放煤工藝主要有單輪順序放煤、多輪順序放煤、單輪間隔放煤以及多輪間隔放煤。液壓支架的支護(hù)高度，應(yīng)滿足采煤機(jī)采高變化范圍要求。（3）回采工作面運(yùn)煤設(shè)備 9+10號(hào)煤層工作面：轉(zhuǎn)載機(jī)：SZZ730/110，轉(zhuǎn)載能力為700t/h，功率110kW，電壓1140V。Vc含夾矸12層。針對這些要求，對于綜采系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮了以下原則：機(jī)械設(shè)備的選擇首先滿足技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)可靠，提高綜采設(shè)備的開機(jī)率，達(dá)到高產(chǎn)高效。本礦9+10號(hào)煤層埋藏較深，設(shè)計(jì)認(rèn)為9+10號(hào)煤層宜采用一次性放頂煤綜采。一方面夾矸在頂煤中形成“骨架”，使頂煤難以冒落；另一方面，即使頂煤垮落之后，夾矸形成大塊，影響頂煤的流動(dòng)性，堵塞放煤口。本井田9+10號(hào)煤層埋深270～450m左右，大部分煤層開采深度大于300m，從開采深度看，較有利于頂煤的冒放。（4）工作面回采率高。（4）工作面回采率低。（4）與一般的綜采相比，綜采放頂煤采煤成本明顯降低。（4）水文地質(zhì)9+10號(hào)煤位于太原組第一段上部，直接充水含水層為太原組碎。井田內(nèi)未見陷落柱及巖漿活動(dòng)。井下爆破材料庫為壁槽式，總體積200m3。現(xiàn)澆鋼筋混凝土支護(hù)，容量1200t。采用單鉤串車提升。斜長540m。第三節(jié) 主要運(yùn)輸大巷的布置方式和位置選擇井田中部，主、副斜井井底向東方向布置礦井集中膠帶機(jī)運(yùn)輸大巷和集中軌道運(yùn)輸大巷至井田東邊界，平行軌道巷間隔20米布置一條總回風(fēng)大巷至井田東邊界回風(fēng)立井。4）工業(yè)場地壓煤量小，資源回收率高。在主斜井底設(shè)煤倉一個(gè)，布置通風(fēng)行人巷。半圓拱斷面，,。斜長472m?；仫L(fēng)立井井口標(biāo)高+960m,井筒凈直徑5m,，垂深276m。34′，落底標(biāo)高+698m。（2）地面平坦、開闊，場地挖方填方量小，工程地質(zhì)條件好。56′，斜長408m。井筒數(shù)目及用途：礦井，共布置三個(gè)井筒：即：主斜井、副斜井、回風(fēng)立井。第三章 礦井工作制度生產(chǎn)能力第一節(jié) 礦井工作制度設(shè)計(jì)礦井井下采用“四（3）斷層及陷落柱煤柱本井田地質(zhì)構(gòu)造簡單，可采區(qū)域內(nèi)無斷層、陷落柱，故不考慮留設(shè)斷層及陷落柱煤柱。（4）資源/儲(chǔ)量估算參數(shù)計(jì)算面積厚度確定：面積采用水平投影面積；各塊段厚度采用鄰近工程點(diǎn)煤層厚度算術(shù)平均求得，與煤分層合并計(jì)算采用厚度。因此，未進(jìn)行資源/儲(chǔ)量估算。井田東西寬2740m，南北長4000m， km2，由8個(gè)拐點(diǎn)坐（6176。m。上馬家溝組厚度為40—150m。綜上所述，井田內(nèi)斷層較發(fā)育，但斷距較小，58m間，對煤層、地層的破壞影響較小；褶皺多屬寬緩褶曲，對煤層、地層沒有明顯影響。落差最大達(dá)20m。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(hào)分別為ZZZZ4。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。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(qiáng)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。井田工程地質(zhì)條件，2號(hào)煤層為中等，9+10號(hào)煤層為簡單。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。56＇30＂—111176。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)。11176。落差6m。井田主要含水層井田內(nèi)可劃分1—5個(gè)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。（2）石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖夾碳酸鹽巖溶裂隙含水層。瓦斯等級(jí)和自燃情況9+，；，等級(jí)為低瓦斯礦井。在所圈定的2號(hào)煤層不可采范圍內(nèi)未進(jìn)行資源/儲(chǔ)量估算。本次設(shè)計(jì)也對9+10煤資源/儲(chǔ)量進(jìn)行了估算。礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)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。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(jí)保護(hù)，井筒按一級(jí)保護(hù)，再根據(jù)表土層和基巖厚度（表土移動(dòng)角45176。經(jīng)計(jì)算， /a計(jì)算。落低9+10號(hào)煤層，標(biāo)高+699m。副斜井：表土段采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土支護(hù)方式，支護(hù)厚度500mm。+。56′，落底標(biāo)高+699m?；仫L(fēng)立井落底9+10號(hào)煤，通過回風(fēng)繞道與回風(fēng)大巷相連，形成開拓系統(tǒng)。副斜井井口標(biāo)高+。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。方案比較兩個(gè)方案相比，方案一具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）井筒個(gè)數(shù)少，主、副井在一個(gè)工業(yè)場地內(nèi)，比較集中，便于生產(chǎn)管理。施工工期短等優(yōu)點(diǎn)，雖然方案一通風(fēng)路線長, 但礦井實(shí)行一采兩掘工作面少, 用風(fēng)量不大, 一臺(tái)大功率主扇可以滿足礦井南北兩翼供風(fēng)需求。工作面均采用后退式回采。井筒內(nèi)有3寸壓風(fēng)管；2寸靜壓管；主電纜；及人行階梯。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。垂高30m。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。底板屬軟弱中硬巖性，發(fā)生底鼓的可能性較小。56′。其主要缺點(diǎn)是：（1）工作面設(shè)備多，工藝復(fù)雜，管理復(fù)雜。與放頂煤綜采相比大采高綜采的主要優(yōu)點(diǎn)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。放頂煤綜采適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)量高，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。(3)煤層厚度根據(jù)國內(nèi)外綜采放頂煤的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，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(jì)對本礦井9+10號(hào)煤進(jìn)行了厚度分析： 9+。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。二、選型原則綜采工作面的采、裝、運(yùn)、支工序全部機(jī)械化。所以9+。（2）刮板輸送機(jī) ① 前部輸送機(jī)運(yùn)輸能力Qm=60Qm=1=(t/h)式中：Qm—采煤機(jī)平均落煤能力,t/h； ② 后部輸送機(jī)運(yùn)輸能力后部輸送機(jī)運(yùn)輸能力取決于工作面放煤能力，所選輸送機(jī)運(yùn)輸能力應(yīng)滿足放煤能力要求。本設(shè)計(jì)按估計(jì)法來計(jì)算支架工作阻力。每個(gè)工作面配備4架?；夭陕?+10號(hào)煤首采工作面及采區(qū)回采率的計(jì)算9+10號(hào)煤為綜采放頂煤工作面，機(jī)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。副斜井提升設(shè)備(一)設(shè)計(jì)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）。固定天輪：TSG3000。整個(gè)電控系統(tǒng)包括：高低壓配電設(shè)備、電動(dòng)機(jī)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)。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。,通過寬煤巷錨桿支護(hù)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(jī)的應(yīng)用,促進(jìn)工作面的高產(chǎn)高效。采煤機(jī)在線與離線相結(jié)合的 “油磨屑”監(jiān)測和溫度、電信號(hào)的監(jiān)測。深礦井開采熱害治理技術(shù)與裝備。運(yùn)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。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。屆時(shí),煤炭產(chǎn)量很可能無法滿足工業(yè)需求。排放矸石占用土地污染環(huán)境—“煤炭地下氣化”等。因此,保水開采包含水資源保護(hù)、水資源利用(煤水共采)和水災(zāi)害防治等多項(xiàng)重要內(nèi)容。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。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(hù)狀況,有效減少地表下沉和變形,提高煤礦采出率,保護(hù)地面建筑物、構(gòu)筑物、生態(tài)環(huán)境和水體。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(jī)溜槽,懸掛是為了增加充填垂直高度。矸石經(jīng)充填機(jī)、充填管路充填采空區(qū)。 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(diǎn),這項(xiàng)技術(shù)試驗(yàn)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。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