【正文】 處西山煤田東北部，區(qū)內(nèi)溝谷縱橫，切割甚劇，地形復(fù)雜，屬中低山區(qū)。表231 井筒方案技術(shù)比較表方案一方案二優(yōu)點(diǎn)新掘回風(fēng)斜井距離原回風(fēng)斜井風(fēng)機(jī)房近，可以利用原風(fēng)機(jī)房，投資少。礦井在機(jī)械化采煤升級(jí)改造過程中影響生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)。因此，重新布置大巷，加大回采工作面推進(jìn)長(zhǎng)度。表233 開拓方案技術(shù)比較表方案一方案二優(yōu)點(diǎn)首采區(qū)雙翼開采，獲得的煤量多，服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，相應(yīng)減少了新開下山的服務(wù)時(shí)間（維護(hù)時(shí)間）。三角煤損失多。四、開采水平的劃分本礦井田面積較小，煤層傾角不大，整個(gè)井田采用一個(gè)水平開采。井田分為三個(gè)采區(qū)，分別為一采區(qū)、二采區(qū)和三采區(qū)。三心拱斷面，㎡。各井筒斷面見圖24圖24圖243。副斜井：表土段采用鋼筋混凝土碹支護(hù)，基巖段采用料石砌碹支護(hù)。井底煤倉形式為立式，容量約300t。礦井機(jī)械化采煤升級(jí)改造后，9號(hào)煤層開采采用綜采工藝。 表321 各類礦車規(guī)格特征表礦車類型容積（m3）載重量（t）外形尺寸（㎜）軌距（㎜）軸距（㎜）自重（kg）長(zhǎng)寬高1t固定式礦車1200088011506005505921t材料車1200088011506005505151t平板車12000880410600550465重型平板車152700150030060010001050人車（頭車）36001200160460013002200人車（尾車）36001200160460013001000二、礦車數(shù)量礦車數(shù)量根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求和井型、運(yùn)輸量等條件確定，經(jīng)計(jì)算，各類礦車數(shù)量見表322。gcosδl/v2/b12=952N 式中：μ2——物料與導(dǎo)料板間摩擦系數(shù)， IV——輸送機(jī)每秒輸送能力， l——導(dǎo)料槽欄板的長(zhǎng)度，6m b1—導(dǎo)料槽兩欄間寬度，總附加阻力：F=1683N(3)傾斜阻力 FSt=qG四）年運(yùn)輸能力AN＝Qμ0gρ正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的拉緊力：G=(S3+S4)=48(KN)所以選擇YZL—50的液壓絞車自動(dòng)拉緊裝置。第四章 采區(qū)布置及裝備第一節(jié) 采煤方法一、采煤方法的選擇及其依據(jù)王封煤礦8號(hào)煤層即將采完（僅剩大巷煤柱），從礦井生產(chǎn)實(shí)際揭露的煤層情況看，井田構(gòu)造主要表現(xiàn)為斷層多，同時(shí)發(fā)育有陷落柱，對(duì)開采帶來一些困難。由于9號(hào)煤層屬于極近距離煤層，頂板特別難以維護(hù)。2）采高。三、工作面頂板管理方式及支護(hù)設(shè)備選型根據(jù)太原理工大學(xué)所做《王封煤礦極近距離煤層煤柱群下開采技術(shù)研究報(bào)告》，計(jì)算得到開采9號(hào)煤層時(shí)工作面液壓支架工作阻力為3500KN，所選擇的ZZ4400/17/35型支撐掩護(hù)式液壓支架工作阻力為4400kN，大于計(jì)算得到的支架工作阻力為3500KN，阻力可以滿足要求。雖然。（6）噴霧泵站根據(jù)工作面噴霧降塵及設(shè)備冷卻的需要，綜采工作面噴霧泵站分別由XPB250/，功率30kW。（1）采煤機(jī)選型1）MG360W型采煤機(jī)生產(chǎn)能力Q采根據(jù)下式計(jì)算：Q采=60MBVγK （t/h）式中 M———采高，； B———截深，； V———采煤機(jī)牽引速度， m/min；γ———原煤容重，；K——總時(shí)間利用系數(shù)。為此，王封煤礦委托太原理工大學(xué)做了9號(hào)煤層開采技術(shù)專項(xiàng)研究，得出的結(jié)論是9號(hào)煤層開采采用綜采工藝，液壓支架選用支撐式。后期開采西部9號(hào)煤層時(shí)，采用SQ1200/55型無極繩連續(xù)牽引機(jī)（功率55KW）。gμ3=240N式中：A——清掃器的面積 A=2+2= μ3——清掃器與輸送帶的阻力系數(shù)， P——清掃器與輸送帶的壓力，105N/m④輸送帶與導(dǎo)料板間的摩擦力 Fgl=μ2Lε(11)傳動(dòng)滾筒D=800mm（帶有阻燃橡膠覆面）(12)選用D1=630mm D2=400mm的改向滾筒。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的拉緊力：G=(S3+S4)=43(KN)所以選擇YZL—50的液壓絞車自動(dòng)拉緊裝置。ρgμ0運(yùn)矸選用600mm軌距，1t固定式礦車，；運(yùn)料選用1t材料車，型號(hào)MC16B；一般設(shè)備運(yùn)輸選用1t平板車，型號(hào)MP16A；人車，型號(hào)XRC156/6。第三章 大巷運(yùn)輸及設(shè)備 第一節(jié) 運(yùn)輸方式的選擇一、運(yùn)輸方式的確定膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)輸連續(xù)、運(yùn)量大；操作簡(jiǎn)單、用人少、易管理，效率高、安全可靠；便于實(shí)現(xiàn)集中和自動(dòng)化控制；能夠充分發(fā)揮綜采設(shè)備的生產(chǎn)潛能等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合本礦的煤層開采技術(shù)條件、巷道布置特點(diǎn)及礦井生產(chǎn)能力，考慮到礦井井下原煤炭運(yùn)輸方式為膠帶輸送機(jī)，礦井機(jī)械化采煤升級(jí)改造后井下煤炭運(yùn)輸仍采用膠帶輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)輸方式。 井底車場(chǎng)巷道及硐室采用料石砌碹。349176?；仫L(fēng)斜井：井筒長(zhǎng)度88m，傾角21176?；仫L(fēng)斜井：擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，作為礦井一個(gè)安全出口。過煤柱時(shí)采用工字鋼棚密集支護(hù)。從經(jīng)濟(jì)方面考慮，方案一好于方案二。缺點(diǎn)首采區(qū)下山西翼工作面推進(jìn)長(zhǎng)度稍短，不利于發(fā)揮綜采設(shè)備效能。詳見井田開拓方案二平面圖233。綜上所述，井筒方案采用方案一。缺點(diǎn)新開鑿一個(gè)井筒，出矸量大。方案二：原主斜井仍采用機(jī)軌合一，煤炭采用膠帶輸送機(jī)提升，下放小型設(shè)備和材料采用單鉤串車，兼作進(jìn)風(fēng)；原回風(fēng)斜井改為副斜井，裝備單鉤串車下放綜采設(shè)備，兼作進(jìn)風(fēng)，同時(shí)刷大井筒斷面；刷大原進(jìn)風(fēng)斜井?dāng)嗝?，改其為回風(fēng)斜井。目前本礦采用三個(gè)斜井開拓，分別為主斜井、進(jìn)風(fēng)斜井和回風(fēng)斜井。充分利用現(xiàn)有工業(yè)場(chǎng)地和設(shè)施，以減少礦井投資。井下有二條大巷，一條是機(jī)軌合一大巷，另一條為回風(fēng)大巷。裝備有800mm寬膠帶輸送機(jī)和軌道，擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升和矸石提升以及材料下放任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井。綜合考慮以上因素，經(jīng)過技術(shù)分析比較后。井田東南部小臥龍村已搬遷，因此沒有村莊煤柱。煤柱損失包括斷層保護(hù)煤柱、陷落柱保護(hù)煤柱、井田邊界煤柱、井筒保護(hù)煤柱、工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱以及大巷保護(hù)煤柱，各種煤柱留設(shè)如下：（1）井田邊界煤柱、煤層露頭根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求，井田邊界煤柱兩側(cè)各留設(shè)20m。最高可采灰分40％；最高硫分3％。(二)資源/儲(chǔ)量根據(jù)山西省煤炭地質(zhì)技術(shù)委員會(huì)評(píng)審中心2006年5月提供的《山西省太原市王封煤礦生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告》評(píng)審意見書，參與資源/儲(chǔ)量估算的煤層為批準(zhǔn)開采的9號(hào)煤層，其范圍為井田邊界所圈定的范圍。產(chǎn)于奧陶系侵蝕面之上，呈窩子狀、團(tuán)塊狀，厚度變化不大，深部以黃鐵礦為主，品位不高，經(jīng)濟(jì)價(jià)值不大，據(jù)鐵磨溝精查區(qū)資料：%，%，%，%，%，%。，；， MPa， GPa，平均抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值為 , 脆性。（八）供水井田內(nèi)孔隙水、基巖裂隙水等都不具備供水水源條件，現(xiàn)井田東北3km處王封村有一深水井，作為本礦與附近居民的生活用水。（五）地質(zhì)構(gòu)造的控水作用本井田為褶皺構(gòu)造，向斜軸部會(huì)蓄水，斷層及陷落柱具有導(dǎo)水作用，增強(qiáng)了上、下各含水層之間的水力聯(lián)系。據(jù)山西焦煤集團(tuán)公司地測(cè)勘探中心及山西煤田水文地質(zhì)勘探229隊(duì)2001年編制的《西山煤田綜合水文地質(zhì)圖說明書及附表》推定本井田奧灰?guī)r溶裂隙水水位標(biāo)高為 836m。分布于區(qū)內(nèi)緩坡及山頭，巖性為淺黃、黃褐色亞粘土、粘土及砂土夾礫石層，厚度數(shù)O20m，由于其所處位置較高，位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上，僅透水而不含水。d, ,為低瓦斯礦井。發(fā)熱量(Qgr,d)：原煤 ／kg。（2）煤的化學(xué)性質(zhì)9號(hào)煤層：水份(Mad)：原煤：％，％。為井田內(nèi)批采煤層之一。三、煤層及煤質(zhì)(一)煤層井田內(nèi)含煤地層為太原組和山西組，不同的聚煤環(huán)境，形成了不同的巖性組合、巖相特征，含煤性也存在有較大的差異性。3）F3F15斷層：這些斷層落差均小于5m，對(duì)煤層煤質(zhì)影響較小，對(duì)井下開采、采區(qū)布置及其它開采技術(shù)條件影響甚微，圖中已一一載明，不再敘述。兩翼傾角約6176。左右。分別敘述如下：（1）褶曲1）S1背斜：位于井田西北部，軸向北東一南西向，軸長(zhǎng)約700m左右，呈弧形展布。，致密塊狀，水平層理。，石英長(zhǎng)石為主，膠結(jié)致密，波狀層理。，含植物根化石及黃鐵礦結(jié)核 。，水平層理、波狀層理發(fā)育， m。，長(zhǎng)石、石英為主，鈣質(zhì)膠結(jié)，分選磨圓較好。（二）含煤地層井田內(nèi)含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組，現(xiàn)將含煤地層巖性剖面劃分自下而上詳述如下：(晉祠砂巖)，石英、長(zhǎng)石為主，黑色礦物次之，局部含礫，膠結(jié)疏松，分選性差，含星散狀黃鐵礦及泥質(zhì)包裹體，斜層理。（P1s）與下伏太原組呈連續(xù)沉積，為一套陸相含煤建造。第二節(jié) 地質(zhì)特征一、地層（一）地層井田內(nèi)地層由老至新依次為奧陶系中統(tǒng)峰峰組、石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組及第四系。（6）九家背礦位于本井田北西部，現(xiàn)已關(guān)閉。（2）韋池礦位于本井田東部，現(xiàn)已關(guān)閉。作為專用回風(fēng)井。主斜井：傾角17176。霜凍期為每年10月上旬至次年3月份，全年無霜期140190d。52′50″—37176。1稅后內(nèi)部收益率：%；1投資利稅率：%；1貸款償還期：。為此，2007年7月我所受王封煤礦委托，編制了該礦井的機(jī)械化采煤升級(jí)改造可行性研究報(bào)告，并于2007年8月1日通過了有關(guān)管理部門審查。特此委托。采用綜采工藝，以提高資源利用率，改善安全生產(chǎn)條件。為了礦井持續(xù)發(fā)展，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)施和設(shè)備能力，王封煤礦決定開采9號(hào)煤層。運(yùn)輸大巷（下山）和運(yùn)輸順槽采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。其中：。21′20″，北緯37176。平均500mm，且大部分集中在9三個(gè)月；，年蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于年降水量，為期34倍，氣候較為干燥。目前礦井采用斜井開拓，共有三個(gè)井筒，分別為主斜井（混合提升）、進(jìn)風(fēng)斜井和回風(fēng)斜井。半圓拱斷面，料石砌碹，井筒長(zhǎng)度220m。周圍礦井介紹：（1）西銘礦位于本井田南部，該礦在礦界保安煤柱線內(nèi)已采完9號(hào)煤層，無越界開采。8號(hào)煤層已采完，9號(hào)煤層即將開采，無越界開采。奧灰水含水量較豐富，而且水質(zhì)良好。井田東、西兩側(cè)溝谷中見出露。(Q2+3)角度不整合于下伏各老地層之上，多分布于緩坡和較大山頭處，主要為中上更新統(tǒng)黃土，各處厚度不等，一般O20m左右。，水平層理，含植物化石， m。(廟溝灰?guī)r，L1)，致密，下部質(zhì)純，頂部含泥質(zhì)，含海相動(dòng)物化石。(七里溝砂巖)，長(zhǎng)石、石英為主，具韻律性分選。，水平層理發(fā)育， m，平均 。，含云母碎屑及植物化石。陷落柱4個(gè)。3）S3向斜：位于井田北部，軸向北東東向，軸長(zhǎng)約1005m，呈直線展布，兩翼傾角約9176。井田內(nèi)軸長(zhǎng)約900m左右。井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度260m左右。構(gòu)造屬中等(偏簡(jiǎn)單)。其頂板泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖。宏觀煤巖組份以半亮型、亮型為主。浮煤：％，％。d, , (二) 含水層區(qū)內(nèi)主要含水層為第四系、二迭系上、下石盒子組、山西組、石炭系太原組、本溪組及奧陶系灰?guī)r，現(xiàn)將區(qū)內(nèi)含水層特征分述如下：、粘土、砂土類孔隙含水層組。據(jù)西銘一杜兒坪精查報(bào)告，本區(qū)奧陶系峰峰組中由于泥質(zhì)灰?guī)r及石膏層的隔水作用，從而形成兩個(gè)含水層組，／，／d：，—／，滲透系數(shù) ／d。地下水的排泄有二種，一是蒸發(fā)作用，二是泉水或滲流排泄。根據(jù)比擬法計(jì)算，并且考慮8號(hào)煤層采空區(qū)積水的排出，正常涌水量30m3/h，最大涌水量45m3/h。 MPa之間， MPa； MPa之間， MPa，脆性。二疊系地層中的砂巖、石炭系中部的石灰?guī)r及奧陶系灰?guī)r均為良好的建材原料。同時(shí)查明了井田煤層儲(chǔ)量。二、儲(chǔ)量根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，井田內(nèi)參加儲(chǔ)量計(jì)算的為9號(hào)煤層。經(jīng)計(jì)算，礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量為9999kt。采區(qū)回采率9號(hào)煤取80%。4．市場(chǎng)需求因素：本礦井開采的煤層為優(yōu)質(zhì)貧煤，市場(chǎng)需求前景非常好，因此，適當(dāng)加大開發(fā)力度不僅能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且能產(chǎn)生較好的社會(huì)效益。三心拱斷面，料石砌碹，井筒長(zhǎng)度284m。該礦井現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列式，采用離心式通風(fēng)機(jī)抽出式通風(fēng)，主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)為47211№20B（兩臺(tái)）。充分考慮煤層賦存條件，根據(jù)煤層賦存特點(diǎn)，井口及工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇要有利于主要可采煤層（9號(hào)煤層）及初期首采煤層首采區(qū)域的開采，并兼顧生產(chǎn)后期及其它煤層的開采，以減少初期井巷工程量和場(chǎng)地壓煤量。為了解決這一問題，需要布置一個(gè)副井來下放綜采設(shè)備。原進(jìn)風(fēng)行人斜井報(bào)廢。井筒改造過程中，矸石量少。表232 井筒方案主要費(fèi)用經(jīng)濟(jì)比較表序號(hào)項(xiàng) 目方案一方案二方案二比方案一 (%)工程量（m）費(fèi)用（萬元）工程量（m）費(fèi)用（萬元）1井筒881302地面設(shè)施（風(fēng)機(jī)房）合計(jì)+從經(jīng)濟(jì)比較來看，方案一明顯優(yōu)于方案二。該大巷布置在9號(hào)煤層中，與原8號(hào)煤層三條下山連接。在準(zhǔn)備9號(hào)煤層工作面期間可以回采原8號(hào)煤層大巷煤柱，增加了礦井經(jīng)濟(jì)效益。4．方案經(jīng)濟(jì)比較兩方案不同之處：方案一新掘進(jìn)的三條下山要比方案二新掘進(jìn)的三條大巷短，并且服務(wù)時(shí)間也短，因此掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用低。三條下山采用梯形斷面、掛網(wǎng)可縮性工字鋼棚子支護(hù)。副斜井：擔(dān)負(fù)全礦井綜采設(shè)備升降、上下人員和矸石提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口