【正文】 ZZ4000/18/38型液壓支架主要技術(shù)特征見表64。的緩傾斜煤層，在采區(qū)范圍內(nèi)，煤層結(jié)構(gòu)單一，賦存穩(wěn)定。每個掘進工作面配備兩臺FDⅡ型255 局扇，通風(fēng)方式為壓入式。因為工作面推進長度較長，為了減小掘進通風(fēng)困難，設(shè)計采用雙巷掘進方式，帶區(qū)煤柱留設(shè)為15m。（3）其它硐室 醫(yī)療硐室、機修硐室、消防車硐室、井下材料庫、火藥庫、換裝組裝硐室、換矸硐室、乘人車場等。井底車場布置如圖48所示。主要參數(shù)見表49。 圖42 斜井單水平開拓方案三： 主斜副立單水平開拓斜井提煤運輸能力大，立井輔助運輸能力大，大巷布置在煤層中，沿底板掘進，如圖43。工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)工業(yè)場地占地面積指標(biāo)，如下圖所示。主要缺點是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進速度慢，基本建設(shè)投資大。合理的開拓方式，要技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，生產(chǎn)上安全高效。礦井可采儲量、設(shè)計生產(chǎn)能力和礦井服務(wù)年限三者之間的關(guān)系為： （式31）式中：T——礦井服務(wù)年限；Zk——礦井可采儲量； A——設(shè)計生產(chǎn)能力；K——礦井儲量備用系數(shù)。)(176。保護煤柱留設(shè)原則：（1）工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護煤柱；（2）各類保護煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。近年來隨著9號煤開采，礦井瓦斯涌出量有增大的趨勢，但按《煤礦安全規(guī)程》140條規(guī)定，古書院礦扔屬低瓦斯礦井。④低溫干餾：勘探階段曾作此試驗，結(jié)果均無油。與相鄰鉆孔相差太大，且質(zhì)量均不合格，故編圖中均未采用其厚度。距9號煤層50m左右。二疊系砂巖裂隙含水層組二疊系含水層主要是厚層砂巖裂隙含水，在二疊系分布較廣的山區(qū)，其溝谷及兩岸常有下降泉出露，泉水出自砂巖層中，水量隨季節(jié)變化很大。地理范圍包括晉城城區(qū)、高平、陵川、澤州等縣市。（5）第四系分布范圍較廣，于地形起伏相一致，厚度由山梁向邊坡遞增， ，沉積物以紅土、黃土為主，沖擊物位沙礫層。（3）二疊系1）下統(tǒng)山西組為驚天內(nèi)主要含煤地層之一。傾向，傾角70176。軸部沿古補77號孔大4號孔補37號孔方向延伸，全長1000m，兩翼傾角5176。軸部沿119號孔補46號孔南441號孔南方向延伸，全長2600m，兩翼傾角8176?！?5176。(6)向斜：位于井田西南部，軸向近南北，大致沿古補202號65號孔西方向向南延伸，全長2000以上?！?176。這些小煤礦的亂采亂挖掘，給該礦造成了嚴(yán)重的破壞，截止2000年底。降水量集中在9三個月，蒸發(fā)量一般為降水量的2～3倍。井田東部有太原～焦作鐵路經(jīng)過。本礦專運線5公里與晉城北站接軌，向南于月山，新鄉(xiāng)分別與焦枝，京廣線相通。氣溫一般較高，℃，最低－℃，平均11℃。小煤礦的非法開采，不但破壞了國家的煤炭資源，縮短了該礦服務(wù)年限，給國家造成不可挽回的經(jīng)濟損失，而其嚴(yán)重威脅礦井的安全生產(chǎn)，給該礦造成種種不安全隱患。(3)方山向斜：軸部沿張嶺村東牛山村東楊莊老王圪套方向延入鳳凰山井田，縱貫古書院、鳳凰山兩井田，軸向由15176。兩翼傾角平緩，為5176。(10)背斜：位于井田南部，軸向70176。～10176?！?176。斷距20~40m，該斷層屬區(qū)域較大斷層，由南部晉普山區(qū)延至本井田，延伸長度20m以上。井田內(nèi)出露較多，但均零星不完整。1）中更新統(tǒng)位于黃土之下，分布于丘陵高低，一般為赤紅及紫醬色，可塑性強，膩滑似醋，在紅土底部因受水解作用形成大量的鈣質(zhì)結(jié)核。巖溶水動力場：‰～6‰的水力坡度向中部集中，在晉城以北（包括本井田）廣大區(qū)域內(nèi)，水力坡度1‰，晉城以南，泉域地下水進入排泄區(qū)，水力坡度變陡，‰。在無污染地區(qū)，水質(zhì)良好，常作為當(dāng)?shù)毓┧?。～，夾石一般1～2層，最多可達5層，多見于中下部，煤層厚度變化不大，全區(qū)穩(wěn)定可采。與周圍鉆孔相比，情況特殊，因其質(zhì)量不合格，編圖中亦未采用。⑤抗碎強度：精查期間，對3號煤進行了試驗，大于25的煤塊在80％以上，表明其抗碎強度高。煤塵經(jīng)鑒定無爆炸性，據(jù)相鄰礦井（王臺輔）鑒定，9號、15號兩煤層為易自燃煤。用巖層移動角確定工業(yè)場地、村莊煤柱。)(176。則礦井服務(wù)年限為：T=（120）= a大于50a，符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求。井田開拓的內(nèi)容包括：井筒形式、數(shù)目、位置，開采水平劃分，大巷布置，準(zhǔn)備方式等。根據(jù)該礦井的地質(zhì)條件，煤層埋藏較深，最淺的地方有125m，最深的地方達到355m；煤層傾角較小，都在10176。設(shè)計工業(yè)廣場的尺寸為的矩形，面積為m2。圖43 主斜副立單水平開拓（2）技術(shù)經(jīng)濟比較以上所提三個方案大巷布置及水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒形式，及部分基建、生產(chǎn)費用不同。副井副井位于井田中央工業(yè)場地之中，與主井相距約35m，擔(dān)負全礦的材料、人員、設(shè)矸石的提升；兼做進風(fēng)井副立井。圖48 井底車場布置圖空重線長度 ～。井底車場巷道及硐室，除煤倉、裝卸載硐室等采用現(xiàn)澆混凝土支護外，其余的都采用錨噴支護，遇到圍巖破碎的地方加金屬網(wǎng)支護。（2）區(qū)段要素首采帶區(qū)位于井筒西北側(cè)；，賦存穩(wěn)定；根據(jù)理論計算和實踐統(tǒng)計得知，綜采工作面長度在150～250m之間，噸煤生產(chǎn)成本最低，故工作面長度取為195m；兩斜巷設(shè)計均為矩形斷面，高為3m；回風(fēng)斜巷寬6m，高3m；兩斜巷斷面如圖552所示。（1） 帶區(qū)生產(chǎn)能力由于綜采工作面產(chǎn)量大，只布置一個工作面即可滿足礦井產(chǎn)量要求。經(jīng)詳細討論，確定主采煤層選用綜采開采工藝，選用綜采開采工藝的優(yōu)越性為：工作面產(chǎn)量和效率高；有利于合理集中生產(chǎn)；對煤層及地質(zhì)條件具有較強的適應(yīng)性；具有顯著的經(jīng)濟效益，可使噸煤成本降低10~30元。MG300W型采煤機主要技術(shù)特征見表65。三機標(biāo)準(zhǔn)型號見表63。煤層牌號無煙煤頂板老 頂直接頂泥巖、底板直接底泥巖、老 底瓦斯涌出量相對涌出量5m3t預(yù)計涌水量7000～9000m3d煤塵爆炸性無爆炸危險自然發(fā)火性不易自燃根據(jù)可采煤層特征表，15號煤層為平均傾角為4176。掘進通風(fēng)：采用局扇為掘進面供風(fēng)。針對首采帶區(qū),其參數(shù)設(shè)計如下：（1）帶區(qū)煤柱由后面第9章通風(fēng)設(shè)計確定工作面采用一進一回的布置方式，每個工作面共布置兩條斜巷，一側(cè)布置一條：一條進風(fēng)兼運煤，一條回風(fēng)兼輔助運輸。礦井正常涌水量為334 m3h，最大涌水量為375m3h，所需水倉的容量為： QO=3758=3000m3 根據(jù)水倉的布置要求，水倉的容量為: Q=SL （式41）式中: Q——水倉容量，m3； S——水倉有效斷面積， m2； L——水倉長度，500m； 則Q=SL=500=4075m3 由上面計算得知：0，故設(shè)計的水倉容量滿足要求。井底車場的形式和布置方式本礦井為立井開拓方式，采用膠帶輸送機運煤，輔助運輸采用無軌膠輪車，所以井底車場選用無軌膠輪車輔助運輸?shù)牧⒕总噲?。主井?dāng)嗝嫒鐖D44 所示。圖41 立井單水平開拓方案二：斜井單水平開拓主、副井井筒均為斜井開拓，布置于井田中央，大巷布置在煤層中，沿底板掘進，如圖42。工業(yè)場地總平面布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、工程地質(zhì)、水文、氣象等自然條件和工業(yè)場地豎向布置，協(xié)調(diào)井下開拓部署、地面生產(chǎn)系統(tǒng)、鐵路運輸?shù)戎饕a(chǎn)環(huán)節(jié)，做到有利生產(chǎn)、方便生活、節(jié)約用地、減少壓煤，并應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）應(yīng)根據(jù)建(構(gòu))筑物功能特點，合理地分區(qū)布置；（2）建(構(gòu))筑物、道路及各種工程管線的布置，應(yīng)緊湊合理、相互協(xié)調(diào)、整齊美觀；（3）主要建(構(gòu))筑物應(yīng)布置在工程地質(zhì)條件良好的地段；（4）分期建設(shè)的工程，應(yīng)便于前后期銜接，并預(yù)留場地；（5）改建、擴建礦井，應(yīng)充分利用已有場地建(構(gòu))筑物和設(shè)施，并應(yīng)減少改建、擴建工程施工對生產(chǎn)的影響；（6）建(構(gòu))筑物布置，應(yīng)充分考慮其位置受風(fēng)向、朝向的影響；（7）符合環(huán)境保護要求，搞好綠化美化設(shè)計，改善場區(qū)環(huán)境；（8）應(yīng)與當(dāng)?shù)匾?guī)劃和礦區(qū)地面總布置相互協(xié)調(diào)。3）立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。)(176。井田內(nèi)部的保護煤柱包括井田邊界保護煤柱、礦井工業(yè)廣場保護煤柱、斷層保護煤柱、井筒及巷道等其他一些防沙防水煤柱。經(jīng)洗選后是良好的動力用煤以及化工用煤的原料、煤塵和煤的自燃該礦建井初期，各地質(zhì)報告按保安規(guī)程劃分為Ⅰ級瓦斯礦井，多年生產(chǎn)3號煤層測得： m3/t，按保安規(guī)程劃分應(yīng)屬于低瓦斯礦井，在一些特殊構(gòu)造點，也曾發(fā)生過瓦斯涌出。③煤灰熔融性：煤灰成分以2和23為主，其軟化溫度均大于1250℃，為高熔灰分煤。編圖時對個別厚度、結(jié)構(gòu)異常變化孔點，其煤層厚度值未于采用。井田含煤地層共含可采煤層3層，即山西組3號煤層和太原組15號煤層，綜合柱狀圖如圖12所示圖 12 綜合柱狀圖3號煤層：井田可采煤層之一，位于山西組下部。區(qū)內(nèi)在上覆地層厚度大于50m，且距河谷較遠的地段，往往富水性很小。總之，泉域邊界基本與丹河流域邊界一致， km2。在井田中部，北部丘陵地帶零星出露，厚度0～8m ，于下伏不同時代地層不整合接觸。底部有一層鮞狀結(jié)構(gòu)砂質(zhì)泥巖，～，于下伏地層呈整合接觸?！?5176。(19)背斜：位于井田東北角，軸向40176。83176。延伸長度1650m，兩翼傾角8176。全長2300m。西翼傾角6176?，F(xiàn)已全部關(guān)閉取締。年最小降水量296mm，最大降水量1010 mm， mm。該井田西受白馬寺斷層控制，北與鳳凰山、王臺鋪井田相接，西南為北巖井田，東西長7km，南北寬5km。207國道從井田東側(cè)經(jīng)過，晉（城）～長（治）、晉（城）～陽（城）、晉（城）～焦（作）、長（治）～邯（鄲）高速公路已建成通車，省級公路四通八達，礦井交通位置如圖11所示。無霜期較長，全年約180天。圖11 礦井交通位置圖 井田地質(zhì)特征受區(qū)域構(gòu)造影響，本井田地質(zhì)構(gòu)造以寬緩褶曲為主，地層傾角2～8176。向北轉(zhuǎn)為15176。8176。軸部沿屋廈村南莊溝村南方向延伸，背斜全長2000m，兩翼傾角8176。(15)背斜：位于井田東部，軸向60176。(20)向斜：位于井田東北角19背斜西側(cè)，軸向40176。該斷層屬邊界斷層，且斷層?xùn)|側(cè)部分資源已劃歸南坪煤礦開采，故白馬寺斷層對本礦將來開采15號煤層基本無影響。以灰白色砂巖為主，中夾灰色及深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及煤層。2）上更新統(tǒng)主要為黃土，多分布于溝谷兩側(cè)，構(gòu)成二級階地，其厚度變化不一，一般5～20m ，土質(zhì)致密。中部水力坡度較小，區(qū)域面積巨大，約1002km2，地下巖溶水豐富。第四系砂礫孔隙含水層主要分布于盆地及河、溝谷地帶，含水量軟弱，靠大氣降水及季節(jié)性水流補給，僅供當(dāng)?shù)剞r(nóng)村人、畜用水。到目前為止，3號煤層已將近采完。可采煤層特征見表11。（4）煤類的確定及用途依據(jù)中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（5751－86）劃分，％％，值為0。見表14。巖層移動角為72176。)26523045727065 圖22 工業(yè)廣場保護煤柱由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖22所示的工業(yè)廣場保護煤柱的尺寸：由圖可得出保護煤柱的尺寸為：S =（590+572）654/(22176。由第四章可知采用立井單水平開拓，所以礦井服務(wù)年限即為水平服務(wù)年限，故無需驗證第一水平服務(wù)年限是否滿足要求。開拓問題解決的好壞，關(guān)系到整個礦井生產(chǎn)的長遠利益，關(guān)系到礦井的基建工程量、初期投資和建設(shè)速度，從而影響礦井經(jīng)濟效益。以下，屬于緩傾斜煤層。表41工業(yè)場地占地面積指標(biāo) 井 型 /萬t方案一中，井筒短，提升速度快，對輔助提升特別有利，但井筒施工技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進速度慢，基建投資大。副井井筒采用立井形式，圓形斷面，178。 噸固定廂式礦車運輸，其尺寸為2400mm1320mm1200mm。主要運輸大巷布置在巖層中，輔助運輸大巷、回風(fēng)大巷均布置在煤層中，大巷水平間距30m。分帶寬為：B =195++6+20=（3）開采順序首采帶區(qū)為西二帶區(qū)，然后依次開采東一帶區(qū)、東三帶區(qū)、西四盤區(qū)，東五帶區(qū)，西六帶區(qū)。1）工作面的采煤機生產(chǎn)能力，按下式計算： （式51）式中：——工作面采煤機生產(chǎn)能力，Mt/a；——采煤機割煤高度，m；——煤層容重，t／m3；——工作面長度，m；——采煤機截深，m；——工作面晝夜進刀次數(shù)；——工作面割煤回采率。根據(jù)帶區(qū)地質(zhì)條件及煤層特征，煤層中厚，不適應(yīng)于放頂煤和分層綜采，故采用一次采全高的回采工藝，一次采全高工藝優(yōu)缺點優(yōu)點：工作面產(chǎn)量和效率高；巷道掘進較少，減少了巷道的維護工程量，同時生產(chǎn)也相對集中；萬噸掘進率高；工作面搬家次數(shù)少，節(jié)省搬遷費用，增加了生產(chǎn)時間；材料消耗少。SGZ764/264A型刮板輸送機主要技術(shù)特征見表66。）195簡單、無夾矸支撐掩護式4根據(jù)工作面的關(guān)鍵參數(shù)，查《綜采綜掘高檔普采設(shè)備類型配套圖集》選用編號為186—38的配套設(shè)備。表61 可采煤層特征表特征內(nèi)