【正文】 ： Kx1= 功率因數(shù)： cospj1= 掘進工作面設(shè)備需用系數(shù)及功率因數(shù) 需用系數(shù)： Kx2= 功率因數(shù)： cospj2= 采區(qū)總視在功率 S＝ Kx1Σ Pe1 / cospj1+ Kx2Σ Pe2 / cospj2 S＝ 280／ + 60／ S＝ 271KW Σ Pe1 — 回采工作面總功率， 280KW。 張礦集團蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 36 軌道順槽選用 2 臺 XRB2B80/35 型乳化液泵（ 1 用 1 備）， RX80/型乳化液箱，選用 PB80/ 型噴霧泵 2 臺（ 1 用 1 備）。 壓風自救系統(tǒng) 壓風自救 系統(tǒng) 同壓風系統(tǒng)，對壓風自救 系統(tǒng) 管路要求如下： 回采工作面 運輸巷 在距安全出口以外 25－ 40m 范圍內(nèi)設(shè)置一壓風三通閥門裝置， 運輸巷 有人固定作業(yè)地點安裝一組壓風三通閥門裝置； 軌道 巷在安全出口以外 50－ 100m 范圍內(nèi)設(shè)置一組壓風三通閥門裝置。 七、采區(qū)防滅火系統(tǒng) 根據(jù)礦井實際情況，北二采區(qū)采用 移動灌漿站 和噴灑（氯化鎂 MgC12 ）等防滅火方法。黃土通過礦車運送至井下移動灌漿站。 人員定位系統(tǒng) 井下設(shè)備主要由 KJ128Ａ F1 型傳輸分站和 KJ128Ａ F1 型讀卡分站、KJ128Ａ F1(KJ128Ａ F2)型標識卡、 KDW17 型礦用隔爆兼本安電源、KDW28 型礦用隔爆兼本安不間斷電源、避雷器、接線盒和通訊電纜組成。 表 4 采區(qū)主要設(shè)備目錄 序號 設(shè) 備 名 稱 設(shè)備型號 單 位 數(shù)量 功率 (kW) 備 注 1 懸移支架 ZH2600/16/24 架 88 2 煤電鉆 MSZ12 部 6 3 發(fā)爆器 MFB100 臺 3 4 刮板運輸機 SGB620/40T 部 3 40 5 水 泵 臺 8 6 回柱絞車 JH8 部 2 7 乳化液泵 XRB2B80/35 臺 2 55 8 噴霧泵 PB80/ 臺 2 11 9 調(diào)度絞車 部 8 10 局部通風機 KDF5 臺 4 張礦集團蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 41 表 4 采區(qū)主要設(shè)備目錄 序號 設(shè) 備 名 稱 設(shè)備型號 單 位 數(shù)量 功率 (kW) 備 注 11 調(diào)度絞車 JD40A 臺 1 40 12 刮板運輸機 SGB30T 部 4 30 13 探水鉆機 TXU75 臺 3 14 注漿泵及攪拌機 15 阻化劑噴射泵 WJ24 臺 1 16 膠帶運輸機 SJ80 部 2 80 第四章 安全技術(shù)措施及設(shè)施 第一節(jié) 防治重大災(zāi)害的特殊安全技術(shù)措施 一、瓦斯災(zāi)害防治 礦井在生產(chǎn)中要加強瓦斯管理 制度的制訂與完善工作，制訂防治瓦斯管理規(guī)定、瓦斯排放管理規(guī)定、瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)管理規(guī)定、局部通風管理規(guī)定、便攜儀使用及管理規(guī)定、瓦斯檢查員管理規(guī)定、瓦斯檢查員交接班管理規(guī)定等瓦斯管理專項制度。 完善瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)，加強瓦斯監(jiān)測管理。 二、粉塵災(zāi)害防治 張礦集團蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 43 礦井設(shè)有完整的防塵系統(tǒng)，對大巷、采區(qū)上山及采掘工作面巷道的防塵管徑均要有明確 規(guī)定，對灑水三通、水幕、轉(zhuǎn)載點噴霧等防塵設(shè)施的位置及安裝要求有明確規(guī)定。杜絕煤塵堆積及飛揚，有效地預(yù)防煤塵事故。 加強礦井通風設(shè)施的維修、管理 ， 提高礦井有效風量率，確保向采掘工作面輸送足夠的新鮮風流。礦井配備專職瓦斯檢查人員，滿足專人專面要求。對井下瓦斯、一氧化碳等數(shù)據(jù)進行 24 小時不間斷監(jiān)控，實現(xiàn)瓦斯超限自動報警、斷電、故障斷電等功能，監(jiān)控設(shè)備的報警點、斷電點、斷電范圍，復電點和信號傳輸均符合規(guī)定。對外：外部用光纜與蔚西公司程控數(shù)字電話交換機連接，通過電纜接入上級電信局，實現(xiàn)對外通信聯(lián)絡(luò)。結(jié)合我國部分礦井經(jīng)驗，按類比法確定灌漿系數(shù)為 K=。主立井、 980m 軌道大巷供水主管路管徑 φ 108mm、采區(qū)軌道上山供水主管路管徑 φ 75mm， 980m 回風大巷、運輸大巷、采掘工作面管路管徑 φ 57mm。采區(qū)軌道上山壓風管路管徑Φ 108mm。 原煤運輸系統(tǒng)設(shè)備選型依照采區(qū)運輸上山運輸能力大于等于工作面運輸順槽運輸能力，工作面運輸順槽運輸能力大于工作面刮板運輸機運輸能力的原則進行。 三、采區(qū)供電及設(shè)備 由中央變電所高壓供電柜（ 6柜）代采區(qū)變電所， KSBGZY500KVA移變一臺對采煤工作面，掘進頭進行供電。具體路線為： 采掘工作面→北二采區(qū)軌道上山→下部車場→ 980m 軌道大巷→副立井→地面。 按掘進工作面人數(shù)計算 Q 掘 =4?N 掘 =4?8=32 m3/min 式中： N 掘 —掘進工作面同時工作的最多人數(shù)。 張礦集團蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 27 b 按工作面溫度計算 Q 采 =60VcScKi =60???=288m3/min； 式中： Vc—回采工作面適宜風速， 取 ； Sc—回采工作面平均有效斷面， 采高 ，工作面最小控頂距 ，最大控頂距 ， Sc=2?（ +） /2= m2。 礦井采用主、副立井進風、回風立井回風的中央并列抽出式通風方式。 采區(qū) 年平均 生產(chǎn)能力 為 萬 t/a。 表 2 采區(qū) 工程量統(tǒng)計表 序號 巷道名稱 巖巷 （ m） 煤巷 （ m） 1 采區(qū)下部車場 97 2 運輸石門 142 3 軌道上山 360 4 運輸上山 320 5 采區(qū)變電所 30 6 工作面順槽及切眼 70 4204 合 計 309 4914 第三節(jié) 采區(qū)生產(chǎn)能力、采掘工作面?zhèn)€數(shù)及服務(wù)年限 一、工作制度 礦井 年工作日 330 天， 扣除礦井檢 修和工作面安裝拆除時間 30 天，工作面年回采時間為 300 天。 ⑵ 巷道 施工工藝 巷道采用炮掘工藝施工。 工作面運輸順槽、軌道順槽 ： 沿 4 號煤層布置，跟煤層底板掘進 。 工作面采高 ，放煤高度 ，采放比 1： ，放煤步距 ，采用全部跨落法管理頂板。 采區(qū)準備及投產(chǎn)日期見表 1。 方案 二的 缺點： ⑴ 工作面兩道與采區(qū)上山斜交，工作面回采結(jié)束線與采區(qū)主系統(tǒng)斜交，煤柱損失相對較多，采區(qū)的資源回收較低，工作面回采時需要調(diào)面。 二 、采區(qū)方案比較 張礦集團蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 18 二方案僅進行差異比較，相同部分不作比較 。 方案一： 利用 980m 軌道大巷西側(cè)、 980m 回風大巷北側(cè)已施工的兩條探煤巷作為 軌道 上山 下部車場 和 運輸機上山的開口位置，將 采區(qū)主系統(tǒng)布置 在火成巖傾入?yún)^(qū)一東側(cè) ， 采區(qū)單 翼布置。 正常通風即可達到降溫措施。 本采區(qū)采、掘工作面施工時必須提前施工排水水倉，安裝排水管路和排水泵，建 立排水系統(tǒng)，確保采掘安全。礦床水文地質(zhì)類型為簡單的以大氣降水為主的孔、裂隙充水的簡單型礦床。 煤系砂巖裂隙含水層 之間有泥巖隔水層。 下花園組上段砂巖裂隙承壓含水層 該含水層為煤系地層上部 7 號煤層頂板以上細粒砂巖，局部相變?yōu)榇至Ｉ皫r，巖石較堅硬，多為泥、硅質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理、裂隙不發(fā)育，富水性弱，現(xiàn)礦井涌水量 3~5m3/h，為礦井主要含水層。 4 號煤層容重為 。 本采區(qū) 可采煤層 4 號 煤 層直接頂為灰色致密、半堅硬的細粒砂巖，具水平層理，含碳化植物碎屑，見貝殼類化石，泥質(zhì)膠結(jié)， 厚 m。 頂板巖性為灰色泥巖，夾粉砂巖薄層，含植物化石，厚度 ~ m，平均 m；底板為灰色泥 巖，層厚 ~，一般為 左右。 7 號煤層：位于下花園組下段，分布與井田南部，局部可采。 三 )采區(qū)構(gòu)造類別 本采區(qū)地層傾角 8176。傾向南東，傾角 75176。為灰色砂礫巖、安山巖、凝灰質(zhì)安山巖，深灰色安山角礫巖 — 安山集塊巖，紫色安山集塊巖，紫灰色凝灰?guī)r等。 張礦集團蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 9 據(jù) 8 個鉆孔資料，因巖漿巖吞失局部本段缺失。采區(qū)設(shè)計開采 4 號煤層， 4 號煤層為中厚 ~厚煤層，根據(jù)規(guī)定采區(qū)設(shè)計資源回收率為 75%以上。落差 90～ 160m，南北縱貫全井田，將井田分為東西兩部分，井田范圍內(nèi)延伸長度 3300m。 第一章 采區(qū)概況 第一節(jié) 采區(qū)位置、采區(qū)尺寸及范圍 980m 北二 采區(qū)位于 主、副立井及 980m 軌道大巷、 980m 回風大巷的北側(cè)， F1斷層保護的東側(cè)， F22 斷層的北側(cè)及規(guī)劃中的 980m 北三軌道上山的西側(cè)。 開采煤層厚度 ～ ，為提高工作面資源回收，設(shè)計采用懸移支架炮采放頂煤工藝開采。 三、設(shè)計的主要特點、技術(shù)經(jīng)濟指標和分析 利用 980m 軌道大巷、 980m 回風大巷北側(cè)已施工的兩條探煤巷作為軌道 上山 下部車場 和 運輸機上山的開口位置，將 采區(qū)主系統(tǒng)布置 在火成 張礦集團蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 5 巖傾入?yún)^(qū)一的東側(cè) ， 采區(qū)單翼布置。 2021 年 3 月，省煤管局會同河北煤監(jiān)局、張家口市安監(jiān)局，委托開灤（集團）蔚州礦業(yè)公司有關(guān)專家進行了現(xiàn)場檢查，提出整改了意見， 2021 年 4 月、 7 月冀中能源張礦集團會同張家口市安監(jiān)局組織專家對礦井進行了復查，并以張安監(jiān)字 (2021)78 號文批準我井聯(lián)合試運轉(zhuǎn)，試運轉(zhuǎn)期限自 2021 年 7 月 21 日至 2021 年 1 月 21 日。2021 年 12 月張礦集團公司組織專家組對我井聯(lián)合試運轉(zhuǎn)進行了驗收，認為礦井已具備聯(lián)合試運轉(zhuǎn)條件。 冀中能源張礦集團 對 蔚西礦業(yè)有限公司四井 生產(chǎn)能力的要求； 冀中能源張礦集團蔚西礦業(yè)有限公司四井目前的生產(chǎn)布局、礦井3~5 年采掘工作面接續(xù)計劃。 采區(qū)首采工作面投產(chǎn)工期約為 114 天，投產(chǎn)工期較短。同時要盡量加快工作面推進速度，減少采空區(qū)遺煤，加強對采空區(qū)遺煤自燃發(fā)火的觀測，建立束管監(jiān)測系統(tǒng)，采用阻化劑防滅火、凝膠防滅火、均壓通風 防滅火 、黃泥灌漿 系統(tǒng) 等綜合防滅火措施，防止放頂煤工作面采空區(qū)遺煤自燃。傾向南東，傾角 75176。 采區(qū)布置時為規(guī)劃中的北三軌道上山、回風上山留設(shè) 20 m 上山 保護煤 柱 。 中生界侏羅系（ J） ① 下 — 中統(tǒng)下花園組（ J l2x） 為井田含煤地層，據(jù)其巖性、巖相等組合特征可劃 分為上、下兩段：下段（ J l2x1）由煤系基底頂接口到 7 號頂板砂巖為界，厚度為 ～ m，自下而上含 7 號煤層；上段，由 7 號頂板砂巖到上部第四系底界，厚度為 ～ m，自下而上含 7 8 號煤層。 ③中統(tǒng)髫髻山組（ J2t） 該組地層分布于井田東北部，為一套中性火山巖～火山碎屑巖建造。 經(jīng)鉆探共發(fā)現(xiàn)斷層 3 條，簡述如下： 張礦集團蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 10 F1斷層：正斷層，走向北東 20176。 二 )巖漿巖 經(jīng)采掘揭露，本采區(qū)東、西兩側(cè)均有巖漿巖侵蝕，侵蝕活動受斷裂控制，巖漿巖呈巖盤或巖柱狀，其巖性為基性灰綠石，呈黑綠色，細晶結(jié)構(gòu)，柱狀節(jié)理發(fā)育。井田內(nèi)分布可采及局部可采煤層 3 層，編號由上而下為 4 號煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡單，賦存不穩(wěn)定，井田南部較厚，北部較薄，厚度變化大。 本采區(qū) 不可采煤層 5 號煤頂板為黑灰色泥巖及粉砂巖，厚度一般為，抗壓強度為 303～ 356kg / cm2；底板以粘土巖為主，亦有粉砂巖、粉砂質(zhì)粘土巖、砂質(zhì)粘土巖，抗壓強度為 398kg / cm2。暗型煤夾有較多的絲炭透晶體，半亮型煤常呈薄層狀或透鏡狀夾于半暗型煤中。 下花園組下段砂巖裂隙承壓含水 層 巖層以中細砂巖為主，裂隙不發(fā)育，補給條件差，含水性弱，現(xiàn)礦井涌水量 3m3/h，為礦井主要含水層。 煤系上部有輝長閃長巖巖床隔水層。 礦 區(qū)內(nèi)無常年地表水體，第四系中的粘土、亞粘土是良好的隔水層，上覆地層及煤系地層富水性極弱，基底為寒武系紫色砂頁巖間夾竹葉狀 張礦集團蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 15 及鮞狀泥質(zhì)灰?guī)r，富水性很弱。 六 、防治水建議 采區(qū)邊界 F F F22斷層 落差較大，延伸長度長，布置回采工作面時應(yīng)留設(shè)必要的防水安全煤柱。無熱害。 第二節(jié) 采區(qū)開采方案比較 一、 采區(qū) 方案 張礦集團蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 17 根據(jù) 980m 北二采區(qū)煤層賦存及地質(zhì)構(gòu)造情況，為利于 980m 北二 采區(qū) 的開拓及礦井回采 工作面的接續(xù)，經(jīng)綜合分析 ， 對 主系統(tǒng)位置篩選出如下 可行 二個方案 進行比較。 為便于煤炭運輸，工作面運輸順槽與軌道上山交叉處采用風橋