【正文】 50m標(biāo)高東西向平行布置9號(hào)煤層的帶式輸送機(jī)大巷，軌道大巷和回風(fēng)大巷，并設(shè)9號(hào)煤層的轉(zhuǎn)載煤倉，用轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)將9號(hào)煤轉(zhuǎn)運(yùn)至主斜井41煤井底煤倉。00′00″，落底于+944m，井筒垂深232m。形成全井田11號(hào)煤層的運(yùn)輸、通風(fēng)系統(tǒng)。并設(shè)9號(hào)煤層井底煤倉，煤倉高35m，φ8，容量1256t?；仫L(fēng)大巷在井田西界內(nèi)，垂直向北布置回風(fēng)上山和井田中部已有的回風(fēng)大巷聯(lián)通。井筒內(nèi)設(shè)臺(tái)階、扶手，兼作礦井另一個(gè)安全出口和礦井主要進(jìn)風(fēng)任務(wù)。提升方位角0176。通過系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。大巷運(yùn)輸為DT800mm帶式輸送機(jī)。（一）井田開拓現(xiàn)狀簡(jiǎn)介該礦系平魯區(qū)鄉(xiāng)辦煤礦。原來的主、副井工業(yè)場(chǎng)地，已經(jīng)建有主井生產(chǎn)系統(tǒng)和洗煤廠、輔助廠房和設(shè)施，而且已有場(chǎng)區(qū)道路和場(chǎng)外公路相通，內(nèi)部聯(lián)系和向外運(yùn)煤均比較方便。5．地面村莊少，且在井田邊界處，對(duì)井田開拓布置影響較小。2．依靠國(guó)內(nèi)先進(jìn)成熟的設(shè)備，努力提高生產(chǎn)集中化程度，提高機(jī)械化水平，提高工作面單產(chǎn)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)礦井年工作日為330d，井下每天4班作業(yè)，其中三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每天凈提升時(shí)間為16 h。地面3班作業(yè)。采區(qū)回收率根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定選取。表21 礦井保有資源/儲(chǔ)量匯總表（批采） 單位：kt 煤層111b122b333111b+122b資源/儲(chǔ)量111b+122b+333煤類備 注一水平41號(hào)325903259032590100QM二水平9號(hào)764607646076460100QM11號(hào)265602656026560100QM合計(jì)135610135610135610100QM（二）礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量礦井全部為111b資源/儲(chǔ)量：故礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量即是礦井保有資源/儲(chǔ)量，為135610kt。3．。9號(hào)煤層：焦渣特征（CRC）原煤2－5，平均3，浮煤4－6，平均5；膠質(zhì)層厚度（Y）；粘結(jié)指數(shù)（）60；屬中強(qiáng)粘結(jié)性煤。%＞3%，目前不可采。無機(jī)組分以粘土礦物為主，呈粒狀或團(tuán)塊狀。上述各宏觀煤巖類型的特征如下：1）半暗型煤一般為瀝青光澤，線理狀－細(xì)條狀結(jié)構(gòu)，薄層狀、塊狀構(gòu)造。井田內(nèi)煤層最短發(fā)火期為6—8個(gè)月。；亦屬低瓦斯礦井。2．9號(hào)煤層直接頂板為灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，－，底板巖性為砂質(zhì)泥巖、泥巖，—。2005年前開采此煤層，現(xiàn)已停采。夾矸巖性多為泥巖、炭質(zhì)泥巖。今后在煤層開采中由于采空面積不斷擴(kuò)大，井下涌水量會(huì)有所增加，并考慮已有采空區(qū)積水，井下黃泥灌漿溢水，采用正常涌水量40 m3/h，最大涌水量60m3/h設(shè)計(jì)。下伏奧灰?guī)r溶含水層在灰?guī)r裸露區(qū)接受大氣降水的補(bǔ)給，巖溶水向東南徑流至神頭泉排泄。漏失量15m3/h，巖石裂隙發(fā)育，裂隙面粗糙，無充填物，局部可見直徑2cm的溶蝕空洞，中、下部為淺黃色的豹皮灰?guī)r和泥灰?guī)r，巖石比較完整，據(jù)該孔注水試驗(yàn)資料。本組含水層埋藏較深，又因其間有泥巖作為相對(duì)隔水層，不易接受上覆含水層越流和大氣降水滲入，補(bǔ)給條件差。水質(zhì)為HCO3—Mg由于地層剝蝕，本井田僅賦存下部地層。（三）石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）井田主要含煤地層，據(jù)鉆孔揭露，—。10176。目前礦井生活用水取自附近村莊淺層水井，屬第四系砂礫層水，水質(zhì)尚好，水量尚可滿足礦井生活用水要求?！饕性谄?、八、九月份，占全年降水量的50%以上。第二電源引自杏園110kv變電站，位于礦井工業(yè)場(chǎng)地東約8km，導(dǎo)線型號(hào)LGJ120mm2，電源可靠，供電質(zhì)量有保證。采用兩臺(tái)水泵排水。支護(hù)方式為：大巷為木棚架支護(hù)，工作面用錨桿點(diǎn)支護(hù)。東北方向有西家寨煤礦（見井田四鄰分布示意圖112）：（一）西家寨煤礦：位于本井田東北，為朔州市平魯區(qū)村辦煤礦，于1989年建礦，批準(zhǔn)開采4號(hào)煤層，現(xiàn)開采41號(hào)煤層。見交通位置圖。25′58〞，北緯39176。井田位于管涔山脈東麓，地表全部為黃土覆蓋，經(jīng)長(zhǎng)期沖刷切割，呈現(xiàn)為中山地貌。如暫不能搬遷，首采工作面可向西進(jìn)行調(diào)整。該礦采用一對(duì)斜井開拓，井口位于井田南部邊界附近。（二）蘆家窯煤礦該礦為朔州市平魯區(qū)地方國(guó)營(yíng)煤礦，于1981年動(dòng)工興建，1996年5月正式投產(chǎn)，批準(zhǔn)開采太原組11號(hào)煤層，4號(hào)煤層井田內(nèi)分叉為442號(hào)煤層，現(xiàn)開采49號(hào)煤層，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬t/a，根據(jù)2002年山西省煤炭工業(yè)管理局晉煤規(guī)[2002]686號(hào)文件核定生產(chǎn)能力為45萬t/a，現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)能力為30萬t/a。藥用植物分布較廣，主要有黃芪、黨參、柴胡、甘草、麻黃、遠(yuǎn)志等。電源線路采用砼門型桿架空引來。一般風(fēng)沙日在290天以上，多集中在冬春季節(jié)。建設(shè)單位已辦理取水許可證，年取水量17萬立方米。其中南部位置陷落柱1在4號(hào)煤層直徑約75m,在9號(hào)煤層直徑約115 m,平面成不規(guī)則橢圓狀，范圍延伸至奧灰，導(dǎo)致在該塊段巖層富水，是巷道透水的主要原因；北部位置陷落柱2在4號(hào)煤層直徑約65m，在9號(hào)煤層直徑約80m, 平面成不規(guī)則橢圓狀，范圍延伸至奧灰，可能導(dǎo)致在該塊段巖層富水。底部砂巖(K3)為灰白色細(xì)－中粒砂巖，局部相變?yōu)榉凵皫r，本組與下伏太原組整合接觸。為上更新統(tǒng)淡黃色亞砂上，多為耕地，垂直節(jié)理發(fā)育。3．二疊系下統(tǒng)下石盒子組砂巖裂隙含水層組井田內(nèi)無出露，井田外局部有少量出露，為基巖風(fēng)化殼主要組成層位，由2—4層中、粗粒砂巖組成，總厚約40m左右。本組含水層對(duì)礦床充水甚微。（二)井田隔水層主要為本溪組，－，其中泥質(zhì)巖巖性致密，細(xì)膩，具有良好的隔水性能，為阻隔奧灰?guī)r溶水與上部含水層水力聯(lián)系的重要隔水層。根據(jù)涌水量比擬法，預(yù)算當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120萬t/a時(shí)的礦井涌水量：計(jì)算公式為：Q=P/P0Q0 式中：P0——為現(xiàn)礦井生產(chǎn)能力，萬t；Q0——為現(xiàn)礦井涌水量，m3/d；P——為擴(kuò)大后的生產(chǎn)能力，萬t；Q——為擴(kuò)大后的涌水量，m3/d。本煤層直接頂為K3砂巖，局部為泥巖、砂質(zhì)泥巖，有時(shí)有炭質(zhì)泥巖偽頂。本礦未批采。為井田穩(wěn)定可采煤層，該煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，含夾矸0－2層，夾矸巖性為高嶺巖或炭質(zhì)泥巖。據(jù)巖石力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，頂板為泥灰?guī)r時(shí)，%，%；%，%。屬低瓦斯礦井。地溫梯度小于3176。以暗煤為主，含少量的亮煤及絲炭，內(nèi)生裂隙發(fā)育，斷口參差狀或不規(guī)則狀，致密，堅(jiān)硬，含少量黃鐵礦薄膜。（二）煤的化學(xué)性質(zhì)及工藝性能根據(jù)鉆孔煤芯煤樣化驗(yàn)資料和該礦采樣分析結(jié)果，結(jié)合區(qū)域煤質(zhì)資料，對(duì)井田各可采煤層的化學(xué)性質(zhì)和工藝性能評(píng)述如下： 1．41號(hào)煤層水分（Mad） %—%，%， %—%，%；灰分（Ad） %％，%，浮煤 %－％，平均 ％；揮發(fā)分（Vdaf） %－％，％； %% %全硫（） 原煤 %－％，平均 ％， 浮煤 %－％，平均 ％；磷（Pd） %－％，％；發(fā)熱量（） －，；膠質(zhì)層厚度Y值 5－12mm，；粘結(jié)指數(shù)（）51；元素分析：碳（Cdaf）％；氫（Hdaf）％；氮（Ndaf）％；氧（Odaf）％。據(jù)《煤炭質(zhì)量分級(jí)》（GB/T15224—2004）標(biāo)準(zhǔn)煉焦用煤分級(jí)，9號(hào)煤層屬低灰—中灰，高硫，特低磷－低磷，低－特高熱值氣煤。見表15表15 煤灰特征統(tǒng)計(jì)表煤層號(hào)SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOSO34189112 井田境界和儲(chǔ)量根據(jù)山西省國(guó)土資源廳2007年5月為該礦換發(fā)的1400000722284號(hào)《采礦許可證》批準(zhǔn)，該礦井田范圍由下列9個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)（6度帶）依次連線圈定：1．X=4371800 Y=196233002．X=4371800 Y=196238203．X=4370800 Y=196244704．X=4369000 Y=196245005. X=4369000 Y=196220006. X=4369600 Y=196230007. X=4370100 Y=196227208. X=4370760 Y=196232409. X=4371700 Y=19622870。6．煤層平緩，210176。見表22?；鶐r移動(dòng)角取75176。根據(jù)晉煤行發(fā)[2008] 56號(hào)文，主要理由如下：1．，煤層厚且穩(wěn)定，煤層生產(chǎn)能力大，宜建大型井。K——儲(chǔ)量備用系數(shù),。1．井田地處中山丘陵地帶，主要為黃土臺(tái)垣及黃土沖溝。井田總的地勢(shì)為西高東低，最高點(diǎn)位于井田西南部山梁，最低點(diǎn)在井田東南部邊界處，海拔1165m。但最主要的缺點(diǎn)是新起爐灶，需要征地、修路，增加工業(yè)場(chǎng)地煤柱，不能利用已有設(shè)施，和原有洗煤廠聯(lián)系不方便。主斜井裝備DTL100/35/1852型強(qiáng)力帶式輸送機(jī)。經(jīng)過20年開采，北部的9號(hào)煤將近采空。同意可研報(bào)告推薦的工業(yè)場(chǎng)地位置，斜井開拓方式，兩個(gè)水平開拓全井田，一水平+915m，位于41煤層底板，二水平+835m，位于9號(hào)煤層底板。在新掘主斜井西側(cè)40m，新掘一個(gè)副斜井，井口坐標(biāo)：X=，Y=，井口標(biāo)高Z=，井筒傾角22176。15′18″，擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)任務(wù)，井筒內(nèi)設(shè)臺(tái)階、扶手、兼作礦井安全出口。首采401采區(qū)，首采工作面位于陶家村村莊煤柱附近，回采工作面垂直大巷布置，采用后退式開采，即由北向大巷方向推進(jìn)。根據(jù)礦井實(shí)際開采現(xiàn)狀，41號(hào)和9號(hào)煤層，北半部大部已采空，剩余儲(chǔ)量不多。新開主、副斜井表土段采用明槽開挖施工方法。將主斜井的傾角變?yōu)?8176。形成9號(hào)煤層的運(yùn)輸、通風(fēng)系統(tǒng)。所以提出立井開拓方案。提升方位角0176。其他和二方案相同，不再贅述。開拓方式平面圖及剖面圖見C1300109011以上三個(gè)方案，在可行性研究報(bào)告設(shè)計(jì)階段，對(duì)各方案優(yōu)缺點(diǎn)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行了較全面的分析比較。利用掘進(jìn)機(jī)施工速度快，不干擾鄉(xiāng)民，保護(hù)環(huán)境。41煤帶式輸送機(jī)大巷：沿41號(hào)煤層底板，通過井底煤倉上口，平行井田南境界，東西向布置。；井筒內(nèi)裝備單筒提升機(jī)，臺(tái)階扶手，做為礦井的另一安全出口，并兼進(jìn)風(fēng)井。00′00″0176。大巷軌型22kg/m。根據(jù)主排水泵房位置，本設(shè)計(jì)將水倉布置在軌道石門西側(cè)，水倉分主倉和副倉，主、副水倉平行布置，有效長(zhǎng)200m, 有效容量800m3, 容量大于礦井8h正常涌水量。規(guī)格尺寸及支護(hù)方式見下圖⑴⑶⑵φ6250鋼箍φ16250縱向筋φ20250環(huán)向筋5 采區(qū)設(shè)計(jì)本礦為擴(kuò)建礦井。巖性主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為炭質(zhì)泥巖，薄層狀～中厚層狀、波狀層理、均勻?qū)永恚?~6′線以北雙層結(jié)構(gòu)居多，以南則為單層結(jié)構(gòu)。屬中等堅(jiān)硬巖石。礦井水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，正常涌水量500m3/h，最大涌水量800m3/h。頂?shù)装鍘r性好，開采技術(shù)條件優(yōu)越，為充分發(fā)揮井田煤層的資源優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)推薦礦井穩(wěn)定生產(chǎn)期達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，布置一個(gè)綜采放頂煤工作面，保證礦井產(chǎn)量。根據(jù)回采和掘進(jìn)的關(guān)系，工作面布置采用前進(jìn)式，由井底車場(chǎng)向井田西界推進(jìn)。采區(qū)最寬15002000 m左右。運(yùn)輸線路為：綜采工作面刮板輸送機(jī)→運(yùn)輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī)→運(yùn)輸順槽可伸縮帶式輸送機(jī)→膠帶大巷帶式輸送機(jī)→井底煤倉→主斜井帶式輸送機(jī)。6 采煤方法（一）首采工作面41號(hào)煤層賦存情況及開采技術(shù)條件：1．賦存穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；2．屬自燃煤層，有煤塵爆炸危險(xiǎn)；3．傾角一般為2176。分層開采在地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層穩(wěn)定時(shí)，因其工作面回采率高，投資小，在小型礦井中較多采用。當(dāng)然放頂煤開采也有急待解決的問題，主要是：煤塵大，比分層開采高出13倍，甚至更高；回采率偏低，一般在80—85%，造成一定的煤炭損失；自燃發(fā)火問題較分層開采嚴(yán)重；高瓦斯礦井，瓦斯涌出量大，有局部積聚的危險(xiǎn)。王莊礦6112工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表64?！本C采放頂煤已于1992年被潞安礦業(yè)集團(tuán)列為綜合機(jī)械化開采的主要技術(shù)手段，80%以上工作面采用這種采煤工藝，放頂煤開采已成為潞安礦業(yè)集團(tuán)的主導(dǎo)采煤方法。3．煤層硬度和節(jié)理：本井田煤層硬度系數(shù)23。煤層底板為細(xì)砂巖、泥巖抗壓強(qiáng)度一般為3538MPa。中部T50鉆孔附近，上部和下部煤厚小于3m，采用綜機(jī)一次采全高采煤法。（2）為綜采工作面創(chuàng)造連續(xù)開采的條件，減少搬家次數(shù)。（2）工作面可彎曲刮板輸送機(jī)工作面刮板輸送機(jī)選型需滿足三個(gè)方面要求：一是運(yùn)輸能力與采煤機(jī)生產(chǎn)能力相適應(yīng)，采煤機(jī)生產(chǎn)能力主要受支護(hù)移架速度的限制，根據(jù)了解，能夠滿足采煤機(jī)高效割煤的要求。三是運(yùn)輸機(jī)長(zhǎng)度與工作面長(zhǎng)度相一致。表67 可伸縮膠帶輸送機(jī)技術(shù)特征表 型號(hào)輸送能力(t/h)輸送長(zhǎng)度(m/s)帶速(m/s)帶寬(mm)電機(jī)功率(KW)電壓等級(jí)(V)備注SDJ150630100021000752660/1140（4）順槽轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的轉(zhuǎn)載能力要與工作面的生產(chǎn)能力相適應(yīng)，并要求與工作面刮板輸送機(jī)和順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)相配套，為此選用SZZ830/200W型刮板轉(zhuǎn)載機(jī)(忻州窯礦為SZZ800/220)，其主要技術(shù)參數(shù)見表68