【正文】 平均單向抗拉強(qiáng)度 (MPa) 平均抗壓強(qiáng)度 (MPa) 頂板 泥巖 粉砂巖 底板 泥巖 砂質(zhì)泥巖 2. 瓦斯 根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā) [2020]91號文 “ 關(guān)于長治市 2020年度 30 萬噸 /年及以上煤礦礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù) ” ，礦井絕對瓦斯涌出量為 m3/min，相對瓦斯涌出量為 m3/t；礦井絕對二氧化碳涌出量為 ，相對二氧化碳涌出量為 m3/t。南采區(qū)開采的 3號煤層較淺，煤層距離地表近，因而造成由開采引起的坍塌高度與基巖風(fēng)化裂隙所溝通，致使地表水體直接滲入巷道內(nèi)，所以大氣降水亦形成礦井充水主要來源之一。 6)基巖風(fēng)化帶含水層 基巖風(fēng)化層極普遍，據(jù)鉆孔所見裂隙發(fā)育深度，不受表土覆蓋厚度大小而變化，而是隨巖性不同膠結(jié)物質(zhì)差異而加深。 q值為 (m 1．地表水 本井田內(nèi)有季節(jié)性河流，雨季時(shí)有水，旱季無水，其流量不大，與煤層及下部含水層基本無水力聯(lián)系。 3 號煤為低～中灰、特低硫、低磷、高熔灰分、高熱值的貧煤，為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力用煤。本次設(shè)計(jì)只針對井田南采區(qū) 3 號煤層。為一不對稱向斜。據(jù)夏店詳查勘探區(qū)井田內(nèi)施工鉆孔揭露，中上部 8 8 9 上 、 1 12 12 13 號煤層屬局部發(fā)育，不穩(wěn)定，零星可采；中下部 1 152號煤層為零星可采煤層，不具工業(yè)價(jià)值；底部的 151號煤層為局部開采煤層， 153號煤層為全井田可采煤層。下段：上部為灰綠色、紫色砂質(zhì)泥巖夾中細(xì)粒砂巖；中部為綠灰、淺灰色中砂巖夾細(xì)砂巖；下部為灰色、灰褐色灰?guī)r夾細(xì)砂巖。砂巖一般不穩(wěn)定，常呈似層狀或透鏡狀。 2. 石炭系中統(tǒng)本溪組 (C2b) 上部為灰色泥質(zhì)巖、砂質(zhì)泥巖，含星散狀黃鐵礦，含植物化石碎片。電源可靠，供電質(zhì)量有保證。 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500112020)(2020年版 )和《中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》 (GB183062020 圖 A1),本區(qū)抗震設(shè)防烈度為 6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為。 三、氣象及地震 本區(qū)為大陸性氣候。 34′ 28″。 由于井田南部已形成部分采空區(qū)，加之村莊、鐵路壓煤較多，使得這個(gè)采區(qū)無法布置長壁綜采工作面，根據(jù)煤層賦存條件及開采現(xiàn)狀，南采區(qū)采用水力開采采煤法。 根據(jù)煤層賦存特征，設(shè)一個(gè)水平開采 3號煤層，水平標(biāo)高 +。 井田范圍由山西省國土資源廳 2020年 5月?lián)Q發(fā)的采礦許可證（證號為 1400000722277）批準(zhǔn)，批采 153號煤層，生產(chǎn)規(guī)模 t/a，有效期自 2020年 5月至2020 年 5月。山西襄礦晉平煤業(yè)有限公司前身為山西省襄垣縣地方國營襄垣煤礦， 2020 年資源兼并重組整合后為單獨(dú)保留礦井，名稱核準(zhǔn)為山西襄礦晉平煤業(yè)有限公司， 2020年 11 月 27 日山西省國土資源廳換發(fā)采礦許可證（證號 C1400002020202020205582），批準(zhǔn)開采 3～ 15號煤層，井田面積 ， 生產(chǎn)規(guī)模 ，礦井低瓦斯礦井按高瓦斯礦井管理， 3號煤層煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，為不易自燃煤層。 此次設(shè)計(jì)的目的是運(yùn)用大學(xué)階段所學(xué)的知識(shí)聯(lián)系礦井生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行礦井開采設(shè)計(jì)，并就本專業(yè)范圍的某一課題進(jìn)行較深的研究，以培養(yǎng)和提高學(xué)生學(xué)習(xí)分析和解決實(shí)際問題的能力，是學(xué)生走向社會(huì)工作崗位前的一次綜合性能訓(xùn)練，也 是對一個(gè)未來采礦工程高級工程技術(shù)人員的基本訓(xùn)練。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以當(dāng)前煤礦開采發(fā)展趨勢和方向，結(jié)合本煤礦的特征以綜合機(jī)械化大采高采為首選采煤方法。該礦資源豐富，開采技術(shù)條件 較好。 3 號煤層井田范圍由下列 31個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)拐點(diǎn)連線圈定： 1． X＝ Y＝ 2． X＝ Y＝ 3． X＝ Y＝ 4． X＝ Y＝ 5． X＝ Y＝ 6． X＝ Y＝ 7． X＝ Y＝ 8． X＝ Y＝ 9． X＝ Y＝ 10． X＝ Y＝ 11． X＝ Y＝ 12． X＝ Y＝ 13． X＝ Y＝ 14． X＝ Y＝ 15． X＝ Y＝ 16． X＝ Y＝ 17． X＝ Y＝ 18． X＝ Y＝ 19． X＝ Y＝ 20． X＝ Y＝ 21． X＝ Y＝ 22． X＝ Y＝ 23． X＝ Y＝ 24． X＝ Y＝ 25． X＝ Y＝ 26． X＝ Y＝ 27． X＝ Y＝ 28． X＝ Y＝ 29． X＝ Y＝ 30． X＝ Y＝ 31． X＝ Y＝ 3 號煤層井田為一不規(guī)則的多邊形，井田南北長約，東西寬約 ，面積為 。基本沿井底東西向布置集中運(yùn)輸巷、西軌道巷到井田西邊界，沿西邊界布置 +，沿井田中央南北向布置集中運(yùn)輸下山、集中軌道下山、集中回風(fēng)下山，垂直集中運(yùn)輸下山、集中軌道下山、集中回風(fēng)下山布置采區(qū)運(yùn)輸下山、采區(qū)軌道下山、采區(qū)回風(fēng)下山，垂直采區(qū)運(yùn)輸下山、采區(qū)軌道下山、采區(qū)回風(fēng)下山布置工作面運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽。為合理開采井田南部煤炭資源，保證礦井安全生產(chǎn)，根據(jù)長治市煤炭工業(yè)局長煤局行發(fā) [2020]88號 “ 關(guān)于襄礦晉平煤業(yè)有限公司南采區(qū)變更通風(fēng)系統(tǒng)的批復(fù) ” ，整個(gè)礦井通風(fēng)方式由中央分列式變更為分區(qū)式通風(fēng)，進(jìn)、回風(fēng)井筒由四進(jìn)一回 (主斜井、副立井、化嶺斜井、進(jìn)風(fēng)立井進(jìn)風(fēng)，廟凹立井回風(fēng) )變更為三進(jìn)兩回 (主斜井 、副立井、化嶺斜井進(jìn)風(fēng)，廟凹立井、原進(jìn)風(fēng)立井回風(fēng) )。井田東西寬約 ,南北長約 ,面積 。襄垣氣象站歷年觀測資料表明：降水量為 ～ ，平均 。 四、礦井生產(chǎn)建設(shè)概況 批準(zhǔn)山西襄礦晉平煤業(yè)有限公司礦井開采 3～ 15號煤層。 2．水源條件 目前煤礦用水水源為第四系含水層，本礦在襄垣盆地西北陽河灣處鑿有深井三眼，作為礦井供水水源，一號井出水量為 40 m3/h，二號井出水量為 50～ 60 m3/h，三號井出水量為 50～ 70 m3/h，日出水量 3000 m3以上，水源可靠，水量有保證，能滿足礦井生產(chǎn)及生活用水需求。局部地段中部常有薄層狀泥晶石灰?guī)r和薄煤層，頂部常見高嶺石泥巖，下部為深灰色、灰色鋁土質(zhì)泥巖夾砂質(zhì)泥巖。主要煤層發(fā)育在中下部 ,植物化石豐富。厚度一般 。 2. 山西組 (P1s) 山西組含煤 3 層，分別是 3號煤層，其中 2號煤層零星分布，層位不穩(wěn)定，在全井田均不可采，不具工業(yè)開采價(jià)值； 3 號煤層層位穩(wěn)定，全井田可采，結(jié)構(gòu)簡單，為山西組主要可采煤層。 2)后袁家溝背斜：位于井田西部，北起區(qū)外南姚村南 ,向南經(jīng)翼家?guī)X、九莊、化巖嶺村西至范膿嶺村西止，軸向近南北，平面亦呈 “ S”形，兩翼傾角 4176。 1)3 號煤層 位于山西組，煤層穩(wěn)定，厚度大，煤層厚度 ～,平均 。 153號煤層：原煤水份 %,灰份 %～ %,平均%。 2．含水巖層 1)中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r含水層 為煤系地層下伏的主要含水層。 s),K值為 ,恢復(fù)水位值 ,水位標(biāo)高 ,屬于富水性弱的含水層。膠結(jié)疏松的粉砂巖類，裂隙發(fā)育深度最大，但亦不超過 50m，堅(jiān)硬砂礫巖類風(fēng)化水蝕深度小，一般不超過基巖頂面下 40m。本井田 3號煤層的底板于中奧陶統(tǒng)頂界面，間距平均 ,正常情況下開采 3 號煤層時(shí)不易受巖溶地下水影響。屬低瓦斯礦井，由于 106采區(qū)為高瓦斯區(qū)，本礦按高瓦斯礦井管理。 根據(jù)煤層賦存特征，設(shè)一個(gè)水平開采南采區(qū)，水平標(biāo)高+830m。 井筒特征見表 2 井筒斷面見圖 32 32 323。 表 4 采區(qū)可采儲(chǔ)量匯總表 單位 : Mt 煤層 編號 設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量 開采煤柱 開采 損失 設(shè)計(jì)可 采儲(chǔ)量 場地及井筒 邊界 村莊 大巷 小計(jì) 3 礦井資源 /儲(chǔ)量 采用地質(zhì)塊段算術(shù)平均法。 表 6 礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量匯總表 單位：萬噸 煤層號 111b 122b 333k 111b+122b 111b+122b+333k 3 9240 191 9240 9431 153 3129 66 3129 3195 151 586 59 586 645 合 計(jì) 12955 316 12955 13271 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量依據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算： 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量 =(礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 永久煤柱損失 ) 式中： 永久煤柱損失為井田境界、斷層、鐵路、公路、村莊等保安煤柱。 3 號煤層巷道煤柱取 35m， 15 號煤層巷道煤柱取 30m。根據(jù)《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，設(shè)計(jì)年工作日 330d，工作制度為四六制，三班生產(chǎn)，一班檢修。 Q 回 =330 3 15 4 =334kt 1006+1213+334=2553 kt 掘進(jìn)煤量 127kt 礦井生產(chǎn)能力 2553+127=2680kt 滿足 160 萬噸 /年的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力要求。 第四章 井田開拓 第一節(jié) 井田開拓方式的確定 一、采區(qū)采用斜、立井混合開拓，主斜井凈寬 ，半圓拱斷面，荒料石砌喧，傾角 16176?！?6176。斜長 ，粗料石砌碹，裝備單鉤串車，設(shè)行人臺(tái)階扶手，擔(dān)負(fù) 10 106 采區(qū)的進(jìn)風(fēng)、下放大件設(shè)備、安全出口任務(wù)；副立井凈直徑 ，凈斷面 ，垂深 130m， 混凝土砌壁，裝備雙鉤罐籠，擔(dān)負(fù)礦井運(yùn)送材料、升降人員、進(jìn)風(fēng)等任務(wù)；廟凹回風(fēng)立井凈直徑 ，凈斷面 ，垂深 330m, 粗料石砌壁，擔(dān)負(fù)礦井 10 106采區(qū)的回風(fēng)任務(wù)，裝備折返式金屬梯子間，為 10 106采區(qū)的安全出口。垂直采區(qū)運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)巷布置工作面運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽。開掘集中溜煤順槽至 F3斷層，過 F3斷層至采空區(qū)保護(hù)煤柱邊界 (采區(qū)邊界 )，再由集中溜煤順槽的區(qū)段邊界沿煤層傾斜方向布置不少于兩條回采上山 (稱為回采漏斗 )，在采區(qū)上部沿煤柱線掘回風(fēng)順槽，回風(fēng)順槽與回風(fēng)巷相連，用于回風(fēng)。 方案二：在井田東南部新掘南采區(qū)副斜井，關(guān)閉原副立井，其余井筒不變。 第二節(jié) 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)工作面的配備 根據(jù)回采工作面推進(jìn)度及各類巷道掘進(jìn)進(jìn)度，為保證礦井開拓工程、準(zhǔn)備巷道及回采工作面的正常接替，水采配備 2 個(gè)炮掘面。采煤方法采用走向長壁綜采放頂煤，工作面長 150180m，順槽平均長 10001400m，采高 ，放頂煤 ，工作面采用 ZF2800/16/24B型放頂煤液壓支架支護(hù)頂板，一次采全高，全部垮落法管理頂板。 330 圓形 4.0 6 混凝土澆鑄 二、石門、大巷 東西向布置 105采區(qū)運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)巷， 105采區(qū)運(yùn)輸巷沿 3 號煤層底板布置， 105采區(qū)軌道巷、回風(fēng)巷沿 3號煤層頂板布置。然后由篩機(jī)硐室沿煤層走向按 5176。 基本沿井底東西向偏南向西布置開拓巷道為集中運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)巷，集中運(yùn)輸巷裝備帶式輸送機(jī)，集中軌道巷初期采用 JD25調(diào)度絞車，后期采用無極繩連續(xù)牽引車牽引礦車運(yùn)輸，集中回風(fēng)巷為專用回風(fēng)巷；轉(zhuǎn)向南北方向平行東部境界南北向布置集中運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)巷，垂直集中運(yùn)輸、軌道 、回風(fēng)巷向西布置采區(qū)集中運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)巷，垂直集中運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)巷布置工作面運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽 15號煤層共劃分 4個(gè)采區(qū)，依次為 2020 20南采區(qū) . 第二節(jié) 井底車場 一、井下運(yùn)輸 現(xiàn)開采區(qū)域?yàn)?10 106采區(qū)，位于井田北西部和北東部，采煤方法為走向 (傾斜 )長壁采煤法，全部垮落法管理頂板。 輸送機(jī)配備 KYBJ型礦用運(yùn)輸機(jī)綜合保護(hù)監(jiān)控裝置一套，設(shè)有跑偏、打滑、溫度、煙霧、堆煤、沿線急停等保護(hù)裝置。大巷運(yùn)輸方式選擇的原則是技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、適應(yīng)性強(qiáng)。 為此，大巷煤炭運(yùn)輸方式選用帶式輸送機(jī)。 第三節(jié) 建井工作計(jì)劃 一、項(xiàng)目前期進(jìn)展情況 山西襄礦晉平煤業(yè)有限公司前身為山西省襄垣縣地方國營襄垣煤礦，始建于 1947年， 1949年投產(chǎn)。其理由如下： ⑴ 帶式輸送機(jī)具有運(yùn)輸能力大、潛力大、運(yùn)輸連續(xù)、效率高、操作簡單、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和集中管理等特點(diǎn)，且與工作面運(yùn)輸設(shè)備相匹配，能充分發(fā)揮綜采設(shè)備的效能，對礦井實(shí)現(xiàn)安全、高效和現(xiàn)代化管理有利。 啟動(dòng)采用軟啟動(dòng)，車式拉緊，解決膠帶機(jī)喘振，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定；傳動(dòng)滾筒處膠帶打滑等問題。 105采區(qū)工作面采用 ZF2800/16/24B 型放頂煤液壓支架支護(hù)頂板， MG170/410WD 型采煤機(jī)割煤 ,SGZ630/220型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤， SZB730/75型刮板轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載，DTL100/50/2 160型帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，回風(fēng)順槽用 JD25型調(diào)度絞車運(yùn)輸