【正文】 同而方向相反，所以風(fēng)門較少 .比較容易控制風(fēng)流； ，風(fēng)流與煤的相對速度增 2條加，造成大量的煤塵飛揚(yáng) 。軌道下山進(jìn)風(fēng)，輸送機(jī)下山回風(fēng) 。 的煤層中，嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)； （ 4） 開采有煤塵爆炸危險的礦井，在井下的兩翼、相鄰的采區(qū)和相鄰的煤層，都必須用水棚隔開，在所有運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道中，必須散布巖粉或沖洗巷道。 表 43 一采區(qū)煤層特征表 序 號 煤層 名稱 煤層厚度 （ m） 煤層間距 （ m） 傾角 （ 186。各煤層間距、傾角、厚度、頂?shù)装宓忍卣饕?一 采區(qū)煤層特征表如表 43。 回采工作面中使用的主要機(jī)械設(shè)備有采煤機(jī)，刮板輸送機(jī)，液壓支架，單體支柱，膠帶輸送機(jī)等，主要設(shè)備型號 【 8】 見下表 4— 1 所示。 （ 4）工作面支護(hù) ,工作面內(nèi)用支撐掩護(hù)式液壓支架支護(hù)頂板，工作面端頭選用端頭支架，由于采煤工作面的超前支撐壓 力和平巷位置的側(cè)向支撐壓力的作用，在超前工作面 m20 的上下順槽中采用單體加鉸 24 接頂梁進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。 23 采煤方法及采煤工藝 采煤方法是采煤系統(tǒng)與回采工藝的總稱。 上部收口的要求：為保證煤倉上部收口安全與改善煤倉上口的受力狀況，需以混凝土收口筑成圓臺體。 切眼為梯 形斷面， 斷面積 。 21 該一個采區(qū)設(shè)計產(chǎn)量為 ，一個綜放工作面達(dá)產(chǎn)，考慮掘進(jìn)煤量一般為 10%，則工作面年產(chǎn)量 ，日產(chǎn)煤量為 3272t。本采區(qū)為一個綜合機(jī)械化放頂煤工作面達(dá)到設(shè)計的 Mt/a，采區(qū)服務(wù)年限為 24a。 本采區(qū) 17 煤層的自然狀況為：煤層的平均傾角為 ?33 ，煤厚平 均 ，煤質(zhì)中硬，容重 ，峻德煤礦只開采了四個煤層，其中 11 層只局部開采，就 3 、 9 、 17 號煤層經(jīng)歷年來瓦斯鑒定，該井為高沼氣礦井，瓦斯含量 1998 年測定為絕對瓦斯涌出量 min/3m ,相對瓦斯涌出量 tm/3 ,煤層瓦斯含量 ～ 11 tm/3 ，屬于高瓦斯煤層，煤層的煤塵無爆炸危險，自然發(fā)火期在 12個月左右。 沿井田走向的開采順序 根據(jù)該設(shè)計礦井的地質(zhì)煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況可知， 在走向方向上先把南部的西半部分開采完畢后，再對井田的東部和北部進(jìn)行回采，這樣就減少了建井的初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快，可以投資少，采出煤炭后，用礦井的凈收益去開拓另外的大巷和上山。 16 I22b,L5264圖 3— 4 副井井筒斷面圖 副井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 41m2，掘進(jìn)斷面積 47m2。 36055050018001800900900500 1200 500 1200 1000R23002001001200圖 31 運(yùn)輸大巷斷面圖 13 36055050018001800900900500 1200 500 1200 1000R23002001001200圖 3— 2 石門斷面圖 采區(qū)劃分 本設(shè)計礦井是有三部分組成的，南半部分的走向長度不大，可以布置一個單翼采區(qū)進(jìn)行回采，中部和北部大部分的走向長度較大，需要劃分為一個雙翼采區(qū)進(jìn)行回采，布置單翼采區(qū)的目的是為了增加工作面的推進(jìn)長度，從而減少了工作面的搬家次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 (3)井筒的位置盡量選在壓煤量少的地方，也可以讓斷層，河流和井筒使用同樣的保安煤柱，同時保證河流和井筒之間要有一定的安全距離。 由勘探的精查報告所描述的煤層自然產(chǎn)狀，構(gòu)造困素，煤層頂?shù)装宓臈l件，沖積層結(jié)構(gòu)，地形及水文地質(zhì)條件等，其中井田內(nèi)煤層的賦存深度和沖積層水文地質(zhì)的條件對開拓方式的影響是最大的。 礦井生產(chǎn)能力的確定 井田的儲量、煤層賦存的狀況、地質(zhì)條件和開采技術(shù)等因素是確定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力大小的依據(jù)，除此之外還應(yīng)考慮到今后市場對煤炭的需求量。各個煤層的工業(yè)儲量見表 12? 可采煤層儲量計算總表。從而保證礦井的服務(wù)年限。 6 第 2 章 井田境界 儲量 服務(wù)年限 井田境界 井田周邊狀況 本區(qū)屬于丘陵地形，峻德煤礦井田的地勢東高西洼。 峻德煤礦對以開采的 17 煤層分別做了煤塵爆炸性鑒定，結(jié)論是三個煤層均存在爆炸性。峻德礦屬于水文地質(zhì)條件復(fù)雜礦井。因受井田中部大斷層 F5 的作用影響將井田劃分為兩部分，井田四周也是以較大的斷層為邊界的。根據(jù) 1975 年東北地區(qū)區(qū)域地層表的統(tǒng)一對比，區(qū)內(nèi)自下而上有：前古生界，上侏羅統(tǒng)：石頭河子組石頭廟子組。 氣候 雨量 風(fēng)向 風(fēng)速 礦區(qū)屬于大陸性氣候，年最高氣溫 C?36 ，最低氣溫零下 C?34 ，年降水量 mm600 左右，凍結(jié)期由 11月至次年 4 月末，凍結(jié)深度一般在 左右，風(fēng)向多西風(fēng)，最大風(fēng)速為 sm/24 。緯線兩端分別與 1F 斷層和第十三層勘探線相交。39。 設(shè)計采用以雙立井為主的聯(lián)合開拓方式，劃分兩個水平，六個采區(qū)。 礦井通風(fēng)方式為分區(qū)式，通風(fēng)方法為抽出式，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)為軌道上山和運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)，采煤工 作面采用“ U”型上行式通風(fēng)，掘進(jìn)工作面采用壓入式通風(fēng)， 礦井 容易時期 設(shè)計需風(fēng)量為 139 m3/s， 困難時期 設(shè)計需風(fēng)量為 146m3/s。39。西起煤系地層基盤。最大流最為 sm /1803 。煤層厚度總趨勢為由北向南增厚，煤層層間距由北向南變 薄，同時出現(xiàn)合并和尖滅。 號煤層：煤層厚度 ? ，平均煤層厚度 ，平均傾角 ?33 ，煤層發(fā)育到地面露頭，貯存穩(wěn)定的煤層，單斜結(jié)構(gòu)，容重3/ mt ，頂板為細(xì)砂巖，底板為粉砂巖。 本礦于 1981 年補(bǔ)充進(jìn)行了抽水實驗，施工了兩個抽水孔，兩個 層 次 煤厚（ m） 層平均間距 （ m） 穩(wěn)定性 頂板 底板 最小 最大 平均 17 10 較穩(wěn)定 細(xì)砂巖 粉砂巖 21 穩(wěn)定 粉砂巖 細(xì)砂巖 5 抽水觀測孔，進(jìn)行的是兩主孔分別單孔抽水，兩孔同時干擾抽水實驗。 煤層自然傾向性分類： 1 1 21 號煤層 為Ⅰ類，其余煤層均為Ⅲ類。峻德煤礦僅北部與興安煤礦相鄰。 本設(shè)計礦井井田內(nèi)絕大部分為煉焦用煤，和少量的優(yōu)質(zhì)動力煤。經(jīng)過對各個煤層的可采儲量進(jìn)行計算，得出本井田可采儲量為Mt20700 。服務(wù)年限 aT 60? ，符合要求 。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 根據(jù)井田范圍內(nèi)的地形地勢，煤層賦存情況和地質(zhì)構(gòu)造等自然因素，經(jīng)過上面對井筒的形式確定方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較，該礦井采用雙立井兩水平開拓，上山開采，共有兩個風(fēng)井。二水平設(shè)在－ 600m 標(biāo)高，也是采用上山開采。 根據(jù)主副井所穿過巖層的圍巖性質(zhì)，并按《規(guī)程》規(guī)定，可以確定主副井筒支護(hù)方式為： 表土段：鋼筋混凝土砌碹，表面抹灰漿； 煤層段：料石砌碹； 表土段：鋼筋混凝土砌碹，表面抹灰漿； 煤層段：料石砌碹； 井硐布置及裝備 井筒端面尺寸的確定，要根據(jù)提升和安全的要求，選擇能夠適應(yīng)本設(shè)計礦井的地質(zhì)條件和井型的需要，盡量增大井筒斷面 的利用率。井筒內(nèi)設(shè)有復(fù)合材料梯子間，作為本礦井的一個安全出口和井筒檢修之用，并鋪設(shè)有排水管路三趟（一趟預(yù)備），井下消防灑水管路。礦井的提升系統(tǒng)主要包括主井提升系統(tǒng)和 18 副井提升系統(tǒng)，設(shè)備選型過程以及各種特性如下： 1. 主井提升 主井采用一對 16t 多繩摩擦式箕斗提升，型號為如表 3— 1 所示。采區(qū)范圍內(nèi)沒有斷層，除邊界之外，地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，煤層呈單斜構(gòu)造，采區(qū)內(nèi)的地層整體向南傾斜，有三層可采煤層， 17 、 21 、煤質(zhì)以焦煤和瘦煤為主， 煤層的傾角大致在 ??3627 左右。 本 采 區(qū) 內(nèi) 所 有 煤 層 的 厚 度 在— 之間。 3．采區(qū)車場布置 根據(jù)采區(qū)車場設(shè)計的有關(guān)依據(jù)和相關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求，本礦井采區(qū)的車場設(shè)計如下： 采區(qū)上部車場選用平 車場，中部選用甩車場，下部車場采用大巷式裝車的布置方式。 巷道 斷面形狀為梯形， 凈寬 ，凈高 ，凈斷面 。 采區(qū)絞車房設(shè)在圍巖穩(wěn)定、無淋水、地壓小和容易維護(hù)的煤層底板巖層中。 采煤方法選擇 本采區(qū)內(nèi)煤層的平均走向長度為 m4250 ，傾向長度 m1170 左右，采區(qū)下部車場布置在開采水平 300 標(biāo)高處，該采區(qū)除邊界斷層外無其他明顯的地質(zhì)構(gòu)造，采區(qū)內(nèi)的煤層為低涌水量、高瓦斯煤層。 （ 1） 刮板輸送機(jī)下滑的主要原因是重力的分力大于設(shè)備和底板的摩擦力和刮板鏈帶煤進(jìn)入刮板 底部，刮板向上運(yùn)動和底板摩擦產(chǎn)生向下的力，其次對刮板推移方式不得當(dāng)、推移次數(shù)過多也是導(dǎo)致設(shè)備下滑的主要原因。 25 表 41 主要設(shè)備表 表 42 勞動組織表 工種 一班 二班 三班 檢修班 合計 班長 2 2 2 2 8 采煤機(jī)司機(jī) 2 2 2 6 支架工 3 3 3 2 11 運(yùn)輸及轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī) 2 2 2 6 端頭移架工 4 4 4 12 巷道維修工 2 2 2 8 14 機(jī)電維修工 2 2 2 4 10 泵站司機(jī) 1 1 1 1 4 其他 2 2 2 2 8 小計 20 20 20 19 79 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 1 采煤機(jī) MG2179。本采區(qū)采用 上 山開拓，開拓水平在 300m，布置采用三條 上山 山，一條軌道 上 山負(fù)擔(dān)采區(qū)進(jìn)風(fēng)，一條皮帶運(yùn)輸機(jī) 上 山負(fù)擔(dān)采區(qū)煤炭運(yùn)輸，一條回風(fēng) 上 山負(fù)擔(dān)采區(qū)回風(fēng)。如高瓦斯或地溫很高，有時是決定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的主要條件 ， 在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時應(yīng)滿足的條件 如下： ，保證風(fēng)流流動的穩(wěn)定性，盡可能避免對角風(fēng) 27 路，盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，并有利于采區(qū)瓦斯的合理排放及采空區(qū)浮煤自燃，使新鮮風(fēng)流在其流動路線上被加熱與污染的程度最小。 （ 7）機(jī)電硐室必須在 進(jìn)風(fēng)流中。 回采工作面通風(fēng)系統(tǒng) 1. 回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 （ 1） 回采工作面與掘進(jìn)工作面 都應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)； （ 2） 風(fēng)流穩(wěn)定。 軌道上山、輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng) 3 條 采區(qū)生產(chǎn)能力大，所需風(fēng)量多，瓦斯涌出量大，上、下階段同時生產(chǎn)。 ， 因此 采用上行通風(fēng)。按工作方式分為，壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng) 。 柔性風(fēng)筒的 Pq 值可以用下式計算 )1/(1 fq np ??? （ 42） 式中 ： n—— 接頭數(shù) ； j? —— 每個接頭的漏風(fēng)率，插接 j? =～ ；螺旋反接j? =。 3 還應(yīng)綜合考慮以下因素： （ 1） 風(fēng)井位置要在洪水位標(biāo)高以上 (大中型礦井考慮百年一遇、小型礦井考慮 50 年一遇 )，進(jìn)風(fēng)井口須避免污染空氣進(jìn)入，距有害氣體源的地點(diǎn)不得小于 500m。 （ 9） 新設(shè)計礦井不宜在同一井口采用多臺主要通風(fēng)機(jī)串、并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)。 （ 3） 各種通風(fēng)系統(tǒng)的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)分析見表 51。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 按進(jìn)、回風(fēng)井的相對位置分為中央式 (包括中央并列與中央分列 )、對角式、混合式 (包括中央并列與對角、中央分列與對角、中央并列與分列式等 )，以及分區(qū)式 (分區(qū)進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng) ) 【 9】 。 （ 5） 發(fā)生事故時，風(fēng)流易 于控制，井下每一水平到上一水平和每個采區(qū)至少要有兩個通往地面的安全出口，以便于人員撤出。 （ 2） 應(yīng)根據(jù)礦井的災(zāi)害類型及等級選擇適宜的通風(fēng)系統(tǒng)。所以本采區(qū)掘進(jìn)通風(fēng)采用壓入式。風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型； 31 (5) 當(dāng)一臺風(fēng)機(jī)不能滿足通風(fēng)要求時可考慮選用兩臺或多臺風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行 [5]。優(yōu)缺點(diǎn)如下： ，有利于較快的降低工作面的瓦斯?jié)舛龋? ，引起煤塵飛揚(yáng)，增加了回采工作面進(jìn)風(fēng)流中煤塵的濃度；同時，煤炭在運(yùn)輸中放出的瓦斯又隨風(fēng)流帶到回采工作面，增加了工作面的瓦斯?jié)舛龋? ，使工作面氣溫升高。上、下行風(fēng)比較見表 45。采區(qū)通風(fēng)方式主要有三種：輸送機(jī)下山進(jìn)風(fēng)，軌道下山回風(fēng) 。在有煤和瓦斯突出的危險的、傾角大于 12186。 本采區(qū)還布置了 兩 個掘進(jìn)工作面，分別位于 17層 右 零片順槽， 17層 右 零片順槽。 采區(qū) 共有煤層數(shù) 兩 層，分別為 1 21。 本采煤工作面采用防滑千斤頂和導(dǎo)軌 滑槽來防止工作面的設(shè)備下滑和傾倒。 （ 3） 運(yùn)煤 , 從刮板輸送機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)膠帶輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)上山，再到采區(qū)煤倉，然后由五噸底卸礦車經(jīng)大巷裝車站運(yùn)于井底車場，最后由主井提至地面。硐室與通道聯(lián)接處，裝設(shè)向外開的防火柵欄兩用門。 （ 2）煤倉結(jié)構(gòu)及支護(hù)方式 煤倉的結(jié)構(gòu)是由以下部分組成的 :煤倉上部收口，倉身，下口漏斗及溜口閘門基礎(chǔ)，溜口和閘門裝置。 4．工作面切眼 運(yùn)輸巷 回風(fēng)巷 （ 1）切眼 切眼 沿 煤層 底 板布 置 ， 采用 2600“ W”鋼 帶配 10菱 形鐵 絲 網(wǎng)（ 28001000）， φ22200Omm全螺紋等強(qiáng)錨桿支護(hù)頂板，錨桿排距1000mm；錨桿間距 800mm。目前國內(nèi)綜采放頂煤工作面的放煤步距由于受到支架放煤速度和采煤機(jī)截