【正文】 鄰近生產(chǎn)礦井資料，底板泥巖易吸水膨脹，造成底鼓而影響開采和運(yùn)輸。圖 16 上 煤層可采范圍分布圖頂?shù)装鍡l件1) 2 上 煤層直接頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，厚 3～5m，根據(jù)星村煤礦資料，其抗壓強(qiáng)度為 ～,屬穩(wěn)定頂板。7) 17 煤：位于太原組下部，煤厚 ～，平均 ，上距十 下 灰?guī)r 10m 左右。圖 15 上煤層可采范圍分布圖6) 16 上 煤：位于太原組下部，煤厚 ～，平均 ，屬薄煤層，厚度變化較大。圖 10 下煤層可采范圍分布圖5) 15 上 煤：位于太原組中下部，煤厚 ～ ，平均厚，屬薄煤層，下距十 下 灰?guī)r 28m 左右?？刹蓧K段賦存深度為200～1210m 。直接頂板為深灰色厚 3m 左右的砂質(zhì)泥巖，有少數(shù)孔為泥巖，老頂是灰白色含黑色礦物較多的中粒砂巖；底板為厚 5～7m 發(fā)育波狀層理及生物擾動(dòng)構(gòu)造的細(xì)砂巖，常相變?yōu)榛液谏纳百|(zhì)泥巖，有時(shí)為泥巖。1) 2 上 煤：位于山西組中上部，距山西組頂界 15～39m ，平均25m，煤厚 0～，平均 ，厚度變化較大。表 古城礦邊界拐點(diǎn)坐標(biāo)表序 號緯 距（X） 經(jīng) 距（Y） 緯 距（X） 經(jīng) 距（Y）G1 G8 G2 Z12 G3 Z13 D11 Z8 D10 Z7 D9 Z6 D8 Z5 D7 Z4 G4 Z3 G5 Z2 G6 Z1 G7 本礦井交通非常方便，京滬鐵路從古城煤礦西側(cè)通過，礦井西南方 即是兗州車站，327 國道橫貫本礦井，各村間均有簡易公路可通汽車 圖 交通位置示意圖 煤層賦存情況、頂?shù)装鍡l件本礦井發(fā)育地層由上到下為：第四系、古近系、上侏羅統(tǒng)三臺組、上二疊統(tǒng)石盒子組（上部） 、下二疊統(tǒng)石盒子組黑山段和月門溝群山西組、太原組、本溪組及奧陶系中下統(tǒng)。 selection。本課題在了解礦井概況的基礎(chǔ)上，研究綜采工作面設(shè)備、中央排水系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備、運(yùn)輸和提升設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)。33′～35176。區(qū)內(nèi)共含煤 25 層，煤層平均總厚 ，含煤系數(shù) %。屬結(jié)構(gòu)簡單，大部可采的較穩(wěn)定煤層。礦井內(nèi)穿過層位點(diǎn) 70 個(gè)，其中可采點(diǎn) 45 個(gè)，不可采點(diǎn) 15 個(gè)，斷缺點(diǎn) 10 個(gè)，其可采性指數(shù)為，煤厚變異系數(shù)為 25%。全區(qū)僅有 5 個(gè)孔發(fā)現(xiàn)夾矸，夾矸層厚度在 ～ 之間，頂板多為深灰色的細(xì)砂巖或中砂巖，有時(shí)遞變成砂質(zhì)泥巖，厚度約為 。煤層頂板為一薄層泥灰?guī)r（九灰） ，厚0～，往往為砂質(zhì)泥巖所代替，底板為比較厚的灰色粉砂巖，厚10m 左右，含炭屑和植物化石。直接頂板為十 下 灰?guī)r，底板多為厚 2m 左右的灰黑色含鋁土質(zhì)的泥巖，局部變成深灰色的砂質(zhì)泥巖。頂板十一灰為薄層灰?guī)r，一般厚 1m 左右，不穩(wěn)定，常相變?yōu)榉凵皫r或泥巖。直接頂主要由粉砂巖、泥巖構(gòu)成，厚度 2～6 米，但巖性變化較大，上部常出現(xiàn)細(xì)砂巖或粉砂巖互層，下部漸變?yōu)榧?xì)粉砂巖，局部存在偽頂，以砂質(zhì)泥巖和炭質(zhì)泥巖為主。5) 其他可采煤層頂?shù)装?) 煤層頂板一般為泥巖和砂質(zhì)泥巖，較脆易碎，底板為泥巖。嘉祥斷層：落差 400～200m，西升東降，區(qū)內(nèi)奧灰與區(qū)外寒武系和前震旦紀(jì)變質(zhì)巖在深部接觸，大部地段為阻水邊界，但在北部地段為透水邊界。煤系隔水層主要有上、下石盒子組泥巖、粉砂巖，山西組底部至三灰頂板之間的泥巖、粉砂巖，17 煤至奧灰頂界之間的壓蓋隔水層。(2) 第四系下組水和侏羅系砂礫巖水是開采 3 煤層時(shí)礦井充水的補(bǔ)給來源，經(jīng)礦井排水后，水位均明顯下降。礦井涌水量與掘進(jìn)進(jìn)尺統(tǒng)計(jì)表 表 年度 涌水量（m 3/h） 年進(jìn)尺（m）2022 87372022 158392022 105852022 105532022 103992022 10923 水質(zhì)狀況礦井正式投產(chǎn)后，經(jīng)觀測統(tǒng)計(jì)，礦井總涌水量中扣除井筒涌水量及生產(chǎn)用水，3 煤層頂板砂巖水占涌水量的 75%，3 煤底板砂巖水占 %，三灰水占 %，主要來自于 3 層煤頂板砂巖。、煤塵1) 本礦煤種屬氣煤，揮發(fā)份較高，勘探階段測試結(jié)果見表，有爆炸危險(xiǎn)性。另外礦井還在760m 設(shè)一輔助水平。根據(jù)“古城礦井初步設(shè)計(jì)”及“首采區(qū)建筑物下采煤方法及巷道布置方案” ，確定采用條帶開采，隨著煤炭資源的日趨緊張，礦井下一步將采用條帶與全采想結(jié)合的采煤方法開采，現(xiàn)礦井全部采用綜采放頂煤工藝開采礦井現(xiàn)裝備三個(gè)回采工作面進(jìn)行回采，其中兩個(gè)回采面為輕型支架放頂煤回采工作面采用 ZF2400/16/24BH 型輕放支架，3MG200W2 型采煤機(jī)，SGD630/110N 型可彎刮板輸送機(jī)。850m 水平巖石巷掘進(jìn)工作面配備 ZY24M 風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，P30B 耙斗裝巖機(jī)，HPLG5 混凝土攪拌上料機(jī)，HPCV 混凝土噴射機(jī)，MGJ1 錨桿打眼安裝機(jī)，MYZ150 鉆機(jī)，JD25 調(diào)度絞車，濕式除塵機(jī)、局部扇風(fēng)機(jī)、激光指向儀、污水泵等。⑷工作面上、下兩頭必須按規(guī)定設(shè)隔爆水袋。⑷回采工作面采用煤層注水，工作面噴霧灑水等防塵措施，采煤機(jī)均有內(nèi)外噴霧裝置。 ⑷工作面上下兩巷凡發(fā)生冒頂高度超過 2m 或空洞體積達(dá)到 6m3 應(yīng)及時(shí)充填或設(shè)導(dǎo)風(fēng)板，采取處理措施，記入專用記錄本中。從 760m水平、850m 水平巷道掘進(jìn)來看，工作面實(shí)際地溫作用不明顯。鉆孔長度為 1/2~2/3 工作面長，鉆孔直徑 50mm，孔距 50m，交錯(cuò)布置。電壓 U：6000V。采區(qū)地表平坦，泗河在采區(qū)淺部流過。 采煤機(jī)進(jìn)刀及割煤方式 采煤機(jī)的進(jìn)刀采用中部自開缺口斜切進(jìn)刀的方式，斜切進(jìn)刀段長度為 35m，進(jìn)刀深度 。如大采高成套設(shè)備中，由于 SGZC703/320 型工作面刮板輸送機(jī)機(jī)尾長度大于 MXA300/415 型采煤機(jī)搖臂長度，因而對該輸送機(jī)進(jìn)行了偏轉(zhuǎn)改型設(shè)計(jì)，使采煤機(jī)割煤能達(dá)到輸送機(jī)尾底座端部，滿足了兩設(shè)備的匹配要求。2）采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力 QS=60B采煤工作面“三機(jī)”配套尺寸，對采煤機(jī)結(jié)構(gòu)影響較大。選型時(shí)，應(yīng)考慮煤層賦存條件和對生產(chǎn)能力的要求，以及輸送機(jī)和液壓支架的配套要求。液壓牽引采煤機(jī) 控制、操作簡單，功能齊全，適用范圍廣。外牽引采煤機(jī) 機(jī)身短，維護(hù)和檢修方便。工作可靠性高采煤機(jī)要達(dá)到高產(chǎn)高效，因此必須以高產(chǎn)量、高效益來獲取好的經(jīng)濟(jì)效益。 2）采煤機(jī)的實(shí)際開采高度稱為截割高度。反之截割高度很大時(shí)煤層很容易片幫，頂板施加給支護(hù)設(shè)備的載荷也大，此時(shí)限制生產(chǎn)率的主要因素是運(yùn)輸能力。 綜上先擬定采煤機(jī)截深為 。7）牽引力 電牽引采煤機(jī)的牽引力（KN）為裝機(jī)功率（KW）的 倍左右，個(gè)別可以增加到一倍左右。可以不考慮使用防滑防倒裝置。基本頂級別：I 級頂板(周期來壓不明顯)、Ⅱ級頂板(周期來壓明顯)、Ⅲ級頂板(周期來壓強(qiáng)烈)、1V 級頂板(周期來壓極其強(qiáng)烈)。煤層厚度及其變化情況決定了液壓支架的結(jié)構(gòu)高度和伸縮范圍，采高和頂板性質(zhì)直接決定了液壓支架的工作阻力或支護(hù)強(qiáng)度。瓦斯涌出量大的煤層，應(yīng)考慮通風(fēng)要求，優(yōu)先選用通風(fēng)面積大的掩護(hù)式或支撐掩護(hù)式液壓支架。推溜力一般為100~150KN。工作面刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)的配套要求是：(1)刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力必須與采煤機(jī)的運(yùn)輸能力相匹配，即應(yīng)使刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力大于或等于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力；(2)刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)型式及附件必須能密切與采煤機(jī)結(jié)構(gòu)相配套。工作面推進(jìn) 7m 時(shí)初次放頂煤，距停采線 10m 時(shí)停止放頂煤,工作面兩端頭不放頂煤。 A1= Am1/()=387t/h。(+146) 176。 SGZ630/264 型刮板輸送機(jī)的有關(guān)技術(shù)特征：出廠長度L=180m,q0=,m=450t/h,sp=610KN,v=,N=2132 KW。為了保證完成礦井運(yùn)輸生產(chǎn)任務(wù)，在選擇運(yùn)輸設(shè)備時(shí)，應(yīng)使設(shè)備生產(chǎn)率大于或等于設(shè)計(jì)生產(chǎn)率。 工作面刮板輸送機(jī)的參數(shù)確定 2101 綜放工作面采用偽傾斜長壁后退式綜采放頂煤采煤法，走向長度 304m，工作面長 146ｍ，煤層傾角 176。中等穩(wěn)定頂板不小于 75%~85%，否則會(huì)引起冒頂。 支護(hù)設(shè)備的確定1)經(jīng)驗(yàn)故算法計(jì)算支架工作阻力：P=NHFr式中 P—支架所需工作阻力(kN)； N—支架荷載相當(dāng)采高巖重的倍數(shù)，一般為 6～8，取N=8； H—采煤高度()； F—支護(hù)面積(取 )； r—頂板巖石容重(取 )；經(jīng)計(jì)算得：P=，即工作面支架合理工作阻力應(yīng)不小于 ?？紤]到液壓支架上、下浮煤堆積影響，移架操作時(shí)支架立柱要有 150mm 左右的回縮量等因素，液壓支架最小高度應(yīng)在煤層最小采高基礎(chǔ)上再減 200mm～300mm。在頂板類、級大致估定的條件下，宜側(cè)重于選用防護(hù)性能較好的液壓支架，如掩護(hù)式支架或帶有護(hù)幫裝置的液壓支架。 液壓支架選型 液壓支架選型的基本依據(jù)及原則 進(jìn)行液壓支架選型時(shí)，其基本依據(jù)是頂?shù)装逍再|(zhì)、煤層條件和經(jīng)濟(jì)成本等。P==P= KW375 KW=P0綜合以上各項(xiàng)選型原則,選用 MG150/375 液壓牽引采煤機(jī)。選配滾筒時(shí)，為提高塊煤率，降低粉塵，降低比能耗，提高生產(chǎn)率，盡力采用新型截齒和大型截齒。為了充分利用煤的壓張效應(yīng)，中厚煤層截深一般取 左右。 3）截深 采煤機(jī)滾筒切入煤壁的深度稱為截深，他與滾筒寬度相適應(yīng)。理論生產(chǎn)率為 ?qtHJv60Q?t/h 式中 Ｈ－工作面平均截割高度，取 m； Ｊ－截深，取滾筒寬度 ； Vq－采煤機(jī)截割時(shí)的最大牽引速度，取 3m/min；－煤的實(shí)體密度，取 。截煤是的比能耗要小，塊煤率要高，粉塵要小，生產(chǎn)率高，裝煤效果好，能調(diào)整滾筒高低，以適應(yīng)煤層厚度的變化，能自開缺口等。無鏈牽引采煤機(jī) 工作平穩(wěn)、安全，結(jié)構(gòu)簡單，適用傾斜煤層開采按適用煤層條件 緩傾斜煤層采煤機(jī) 沒有特殊的防滑裝置，適用于傾角 15176。按調(diào)高方式 固定滾筒式采煤機(jī) 靠機(jī)身上的液壓缸調(diào)高，調(diào)高范圍小搖臂調(diào)高式采煤機(jī) 調(diào)高范圍大，臥底量大，裝煤效果好。機(jī)身高度和過煤高度決定于采煤機(jī)機(jī)型。3）工作面刮板輸送機(jī)實(shí)際運(yùn)輸能力CZ=3600FφγVC=QC1 式中 QC1——刮板輸送機(jī)應(yīng)具有的生產(chǎn)能力，t/h； QC2——刮板輸送機(jī)可能實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)能力，t/h； F——溜槽貨載截面積，m2； φ——裝滿系數(shù)，一般取 ～； γ——散體煤的視密度，m/s， Ve——刮板輸送機(jī)鏈速，m/s。其它配套設(shè)備的能力都應(yīng)大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力?！? ④采煤機(jī)自工作面中部開始向工作面下端割煤，工作面上半段運(yùn)輸機(jī)移近煤壁，恢復(fù)起始狀態(tài)。 采煤工藝 采煤方法 2101 工作面采用傾斜長壁綜采放頂煤工藝,一次采全高全部垮落法管理頂板。另一路來自紅廟110KV/35KV 變電站 古城 II 線 LGJ150/35KV 兩路供電至鐵塔，進(jìn)入地面中央變電所。靜壓 H: 1720~4660Pa。礦井現(xiàn)已成立礦壓觀測小組，對礦壓數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測、分析。 ⑻有效控制采空區(qū)水位，盡量使采空區(qū)自燃帶處于水線以下。⑺配備個(gè)體防塵工具，進(jìn)行個(gè)體保護(hù)。2）煤塵爆炸預(yù)防措施為防止煤塵爆炸，在礦井建設(shè)和生產(chǎn)中均要采取除塵，降塵等措施，實(shí)行個(gè)體防護(hù)和綜合預(yù)防相結(jié)合措施。(1) 預(yù)防措施1) 預(yù)防瓦斯爆炸措施⑴嚴(yán)格瓦斯管理制度，瓦斯檢查人員必須每班進(jìn)行不少于 2次檢查工作面有害氣體情況，并及時(shí)匯報(bào)，放炮員堅(jiān)持“一炮三檢”，工長和放炮員必須攜帶瓦斯報(bào)警器， 經(jīng)常測定瓦斯?jié)舛龋龊糜涗?，保證在安全濃度下生產(chǎn)。采掘比為 1：4。各生產(chǎn)系統(tǒng)、設(shè)備均滿足礦井生產(chǎn)提升、運(yùn)輸要求，另外還投入了各種設(shè)備的安全保護(hù)裝置，2022 年度投資 400 萬元完善了礦井的通風(fēng)系統(tǒng)，提高了礦井的安全技術(shù)水平。3 煤層自燃發(fā)火傾向試驗(yàn)結(jié)果表 表 化驗(yàn)測試采樣 工業(yè)分析（%） 著火溫度(℃) △T 自燃地點(diǎn)水分Mad灰分Aad揮發(fā)分VdafT 氧(℃)T 原(℃)T 還(℃) (℃) 等級1115面 303 338 340 37 Ⅱ1113面 317 351 354 37 Ⅱ3) 古城煤礦擴(kuò)大區(qū)勘探時(shí)，古1 號鉆孔 3 煤層進(jìn)行自燃發(fā)火傾向試驗(yàn)，采用國家最新頒布的 GBT202242022 試驗(yàn)方法，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，3 煤層屬于Ⅰ類（容易自燃）煤層。在開采過程中，如通風(fēng)管理得當(dāng)不會(huì)給生產(chǎn)帶來很大影響。礦井局部 3煤頂板水在 2022 年 9 月 2105 工作面皮帶順槽出水量為5m3／h，三水平上車場出水量為 13m3／h，以后疏干。4) 地下水的補(bǔ)、涇、排條件地下水主要以三種形式得到補(bǔ)給，其一為側(cè)向補(bǔ)給，本水文單元東南的鳧山，有約 300 平方公里的寒武系灰?guī)r露頭區(qū)，地表溶溝、溶槽及節(jié)理較發(fā)育，較易得到補(bǔ)給，其所含地下水向北逕流側(cè)滲補(bǔ)給奧灰；其二為降水補(bǔ)給，鳧山北緣及滋陽山的灰?guī)r裸露區(qū)直接接受大氣降水的補(bǔ)給；其三是上覆第四系水的下滲。區(qū)域內(nèi)一般都發(fā)育侏羅系三臺組，三臺組含有遇水膨脹的蒙脫石、伊利石，抽水試驗(yàn)其單位涌水量很小，原來普遍認(rèn)為它富水性弱，具有隔水性能，但近幾年礦井生產(chǎn)表明，當(dāng)煤層開采冒落裂隙帶