【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 南、北部沿東西方向分別布置一組四條大巷開拓下煤組 8 及 9+10號(hào)煤層。上、下煤組間通過上煤組集中煤倉(cāng)的上、下口聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)系。 Ⅰ 1方案下煤組井田開拓方式平面圖見圖 4— 1— 1。 Ⅰ 2 方案 考慮到混合井提升能力較小、生產(chǎn)管理要求較高，且生產(chǎn)環(huán)境較差，在新建北工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)開鑿一對(duì)主、副立井，其中主立井井筒凈直徑 ，井筒裝備一對(duì) 20t 箕斗，擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升任務(wù)，副立井凈直徑 8m，井筒內(nèi)裝備一寬一窄雙層四車罐籠，主要用于下煤組生產(chǎn)時(shí)的輔助提升任務(wù)，另在新建北工業(yè)場(chǎng)地東南側(cè)開鑿一個(gè)凈直徑 的回風(fēng)立井，主要用于下煤組回風(fēng)。將原西工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)混合井中 9t 非標(biāo)箕斗拆除，僅保留帶中國(guó)礦大函授本科 采煤班課程設(shè)計(jì) 13 平衡錘的寬罐籠，用于上煤組生產(chǎn)時(shí)輔助提升。 新增輔助提升設(shè)備為 4（Ⅲ）型提升機(jī)，配 ZKTD 型直流電動(dòng)機(jī) 2020kW,750V；主提升設(shè)備為 JKM4 4(Ⅲ )E 型提升機(jī)，配交交變頻電動(dòng)機(jī)2600kW 1500V 。 本方案在井田西部沿東西方向布置南、北兩組大巷開拓上煤組 4號(hào)煤層；在井田東部沿南北方向及井田南、北部沿東西方向分別布置一組四條大巷 ， 上、下煤組間通過輔助運(yùn)輸石門和上煤組集中煤倉(cāng)的上、下口聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)系。 Ⅰ 2方案下煤組井田開拓方式平面圖見圖 4— 1— 2。 Ⅱ方案：新建井筒位于 G1和 G4 鉆孔間已有的西工業(yè)場(chǎng)地內(nèi) 在已有工業(yè)場(chǎng)地新開鑿主斜井，主斜井井筒傾角 23176。，斜 長(zhǎng) 1280m。主斜井井筒內(nèi)安裝大傾角帶式輸送機(jī)，并布置有軌道，由于礦井進(jìn)風(fēng)能力不夠，在北風(fēng)井場(chǎng)地布置一對(duì)進(jìn)（ф 6m）、回風(fēng)井（ф 7m）。該方案將原混合井內(nèi) 9t 非標(biāo)箕斗改造為 1t 非標(biāo)罐籠，用于輔助提升。 本方案主斜井帶式輸送機(jī)帶寬 ，帶強(qiáng)為 3500N/mm，電機(jī)功率為 1000 3kW；檢修及液壓支架下放提升機(jī)為單繩纏繞式 ，配交流變頻電動(dòng)機(jī) 800kW，590r/min， 660V。 Ⅱ方案下煤組井田開拓方式平面圖見圖 4— 1— 1。 通過比較可以看出，Ⅰ方案較Ⅱ方案具有建設(shè)工期短、建設(shè) 投資少，生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)推薦新建井口及工業(yè)場(chǎng)地位置采用Ⅰ方案。即將新建井筒井口及工業(yè)場(chǎng)地位置選擇在岔溝村西南側(cè)， ZK 中 213鉆孔附近，地勢(shì)較平坦處，工業(yè)場(chǎng)地緊鄰柳林 岔溝 中陽公路及西工業(yè)場(chǎng)地的進(jìn)場(chǎng)公路，交通便利，有利于施工準(zhǔn)備，該工業(yè)場(chǎng)地為北工業(yè)場(chǎng)地，已有工業(yè)場(chǎng)地為西工業(yè)場(chǎng)地。 （二）井田開拓方式 根據(jù)確定的新建工業(yè)場(chǎng)地位置，煤層埋藏深度在 460m 左右，場(chǎng)地內(nèi)表土層厚度在50m 左右，其內(nèi)含有礫石層、砂礫石層、紅土及黃土等，且表面覆蓋有由泥沙及礫石組成的河流沖積層，富含潛水。本井田的開拓方式宜采用立井開拓。 針對(duì)新建井筒布置方式的不同，如前所述又對(duì)新建混合立井（Ⅰ 1方案）還是新建主、副井（Ⅰ 2方案）進(jìn)行了比較，通過比較可以看出，雖然新建主、副立井比新建混合立井方案投資高 萬元，但Ⅰ 2方案具輔助提升能力大，主、副提升互不干擾，提升環(huán)境較好等優(yōu)點(diǎn)，因此，從有利于生產(chǎn)管理，考慮，設(shè)計(jì)推薦井田開 拓方式采用Ⅰ中國(guó)礦大函授本科 采煤班課程設(shè)計(jì) 14 2 方案，即新建主、副立井方案。 （三）確定的井田開拓方式描述 在已有的西工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)利用已建成的西副井 (現(xiàn)為混合井 )和西風(fēng)井開拓上煤組，在上煤組沿東西方向布置兩組大巷（每組 3 條巷道）開拓上煤組 4號(hào)煤層；在新建的北工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)開鑿一個(gè)凈直徑 ，和一個(gè)井筒凈直徑 (北副井 )，井筒裝備一寬一窄雙層四車罐籠，主要用于下煤組生產(chǎn)時(shí)的輔助提升任務(wù)，同時(shí)開鑿一個(gè)凈直徑 7m 的回風(fēng)立井，主要用于下煤組回風(fēng)。在井田東部沿南北方向及井田南、北部沿東西方向分別布置一組五條大巷開拓下煤組 8及 9+10 號(hào)煤層。 表 4— 1— 1 井口位置方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表 Ⅰ 1方案 Ⅰ 2方案 Ⅱ方案 優(yōu)點(diǎn) 地形較為開闊平坦，土方量少，工業(yè)場(chǎng)地易于布置，與選煤廠連接方便。 煤炭主運(yùn)輸方向?yàn)榻?jīng)柳林―岔溝―中陽的公路運(yùn)往柳林或中陽，Ⅰ方案較Ⅱ方案運(yùn)輸距離短約 ，產(chǎn)品運(yùn)輸費(fèi)用低。 開拓工程量少，新建混合井與新北風(fēng)井位于同一場(chǎng)地內(nèi)，便于盡快形成通風(fēng)系統(tǒng)，有利于建設(shè)施工，建設(shè)工期短。 建設(shè)投資少。 地形較為開闊平坦，土方量少，工業(yè)場(chǎng)地易于布置，與選煤廠連接方便。 煤炭主運(yùn)輸方向?yàn)榻?jīng)柳林―岔溝―中陽的公路運(yùn)往柳林或中陽，Ⅰ方案較Ⅱ方案運(yùn)輸距離短約 ，產(chǎn)品運(yùn)輸費(fèi)用低。 主、副井分開布置，輔助提升能力大，主、副提升互不影響，有利于生產(chǎn)管理。 主、副井工業(yè)場(chǎng)地在一起，有利于生產(chǎn)管理。 提升能力大，生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，井上、下占用人員少。 缺點(diǎn) 礦井達(dá)產(chǎn)后主、副井工業(yè)場(chǎng)地分開布置，不利于集中管理。 主、副提升設(shè)備布置在同一井筒內(nèi)，生產(chǎn)管理要求高，工作環(huán)境較差 輔助提升能力較Ⅰ 2差。 礦井達(dá)產(chǎn)后主、副井工業(yè)場(chǎng)地分開布置，不利于集中管理。 建設(shè)投資較Ⅰ 1方案高。 場(chǎng)址地形較為復(fù)雜，土方量大，施工準(zhǔn)備期長(zhǎng)。 主斜井與風(fēng)井相距約 2500m，貫通距離長(zhǎng)，不利于建設(shè)施工，建設(shè)工期約比Ⅰ 1方案多 8個(gè)月。 建設(shè)投資最高。 產(chǎn)品運(yùn)輸方向?yàn)橛蓶|部向柳林或中陽方向而生產(chǎn)場(chǎng)地位于井田西部，反向運(yùn)輸，運(yùn)輸費(fèi)用較Ⅰ、Ⅱ方案每年多約 324萬元。 礦井與選煤廠之間運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，運(yùn)輸成本高。 帶式輸送機(jī)提升設(shè)備折舊及維修費(fèi)用高，Ⅱ方案運(yùn)營(yíng)費(fèi)用比Ⅰ方案每年要多約 170萬元。 下煤組生產(chǎn)設(shè)備受已有設(shè)備限制，高壓為 6kV，電能損耗大。 檢修鋼絲繩直徑達(dá) 40mm，設(shè)備運(yùn)輸時(shí)操作困難。 中國(guó)礦大函授本科 采煤班課程設(shè)計(jì) 15 為便于生產(chǎn)管理和實(shí)現(xiàn)上下煤組煤炭分采分運(yùn)，設(shè)計(jì)在主立井上倉(cāng)帶式輸送機(jī)巷機(jī)尾分別設(shè)有上、下煤組集中煤倉(cāng)。其中上煤組集中煤倉(cāng)有效容量約 2040m3，下煤組集中煤倉(cāng)有效容量約 1270 m3，通過上、下煤組集中煤倉(cāng)的存儲(chǔ)，可從提升時(shí)間上實(shí)現(xiàn)上下煤組煤炭的分采分運(yùn)。 上、下煤組間通過上、下煤組集中煤倉(cāng)的上、下口聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)系。 為滿足深部開采時(shí)通風(fēng)要求，設(shè)計(jì)在井田內(nèi) G4 鉆孔東側(cè)約 650m處開鑿一對(duì)進(jìn)、回風(fēng)井用于深部開采時(shí)的礦井通風(fēng)。 礦井通風(fēng)方式采用分區(qū)式，原西風(fēng)井和新開鑿北風(fēng)井同時(shí)回風(fēng)。 三、水平劃分 本井田煤層傾角較小，屬近水平煤層，可采煤層 4層，其中 4號(hào)煤層間距較小，平均 ；根據(jù)煤層賦存特點(diǎn)，設(shè)計(jì)將 4 號(hào)煤層劃分為一個(gè)煤組為上煤組。 全井田劃分為兩個(gè)煤組，一個(gè)煤組劃分為一個(gè)水平，即全井田劃分為兩個(gè)開采水平。上煤組水平標(biāo)高為 +515m（西副井井底車場(chǎng)水平），下煤組水平標(biāo)高為 +550m（北副井井底車場(chǎng)水平）。 兩水平輔助提升及運(yùn)輸通過不同的工業(yè)場(chǎng)地來實(shí)現(xiàn)，因此，兩個(gè)水平間的連接主要是主運(yùn)輸?shù)倪B接和行人巷的連接，設(shè)計(jì)在上煤組北翼帶式輸送機(jī)巷與上倉(cāng)帶式輸送機(jī)巷之間設(shè)有上煤組集中煤倉(cāng)，煤倉(cāng)上、下口之間通過聯(lián)絡(luò)巷相連接，從而實(shí)現(xiàn)了上下煤組間的連接。 四、開拓巷道布置 由于兩個(gè)煤組間距較大，故在兩個(gè)煤組中分別布置大巷。根據(jù)運(yùn)輸及通風(fēng)需要，在上煤組中布置一組三條大巷，分別為輔助運(yùn)輸大巷、帶式輸送機(jī)大巷和回風(fēng)大巷各一條；在下煤組中布置一組五條大巷，分別為輔助運(yùn)輸大巷、帶式輸送機(jī)大巷及進(jìn)風(fēng)巷各一條，回風(fēng)大巷兩條。各條巷道均平行布 置，水平間距 30～ 40m。 為便于巷道之間相互連接，上煤組回風(fēng)大巷布置在 2號(hào)煤層中，帶式輸送機(jī)大巷布置在 4號(hào)煤層中，輔助運(yùn)輸大巷布置在 4號(hào)煤層之間的不可采煤層 3號(hào)煤層中，各巷道均沿煤層頂板布置。 五、盤區(qū)劃分及開采順序 井田內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造，煤層傾角平緩，主要可采煤層連續(xù)可采，因此，盤區(qū)劃分主要考慮了工作面推進(jìn)方向和推進(jìn)長(zhǎng)度對(duì)礦井生產(chǎn)的影響，據(jù)此，各煤層均以大巷為界劃分盤區(qū)，其中上煤組劃分為三個(gè)盤區(qū)，均為雙翼盤區(qū)。在同一區(qū)域內(nèi)，煤層間開采中國(guó)礦大函授本科 采煤班課程設(shè)計(jì) 16 順序?yàn)?下行式開采 。 六、村莊及建（構(gòu)）筑物煤柱 井田內(nèi)共有村莊五 個(gè)，共計(jì)壓煤量約 。井田內(nèi)煤炭資源為焦煤和廋煤，是較緊缺的煤炭資源，為提高礦井資源利用率，設(shè)計(jì)對(duì)井田范圍內(nèi)村莊不留設(shè)煤柱，根據(jù)礦井開采順序，對(duì)井田內(nèi)的村莊分次進(jìn)行搬遷。 村莊搬遷時(shí)間見表 4— 1— 3。 表 4— 1— 3 井田內(nèi)村莊搬遷時(shí)間安排一覽表 村莊名稱 高家莊村 虎頭峁村 岔溝村 褔裕峪村 上莊村 搬遷完成時(shí)間 投產(chǎn)后第 3年 投產(chǎn)后第 7年 20年后 20年后 20年后 備注 工業(yè)場(chǎng)地建筑物采用留煤柱的方法進(jìn)行保護(hù)。 中國(guó)礦大函授本科 采煤班課程設(shè)計(jì) 17 第 三 章 采煤方法 第一節(jié) 采煤方法 的選擇 一、采煤方法的選擇 （一） 采煤方法選擇 井田內(nèi)主要含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組（ P1s）和石炭系上統(tǒng)太原組 (C3t)，可采煤層共 2 層，自上而下分別為 4 號(hào)煤層。其中 2 號(hào)煤層可采厚度 ， 4 號(hào)煤層可采厚度 6m。各煤層頂?shù)装鍘r性以泥巖及砂質(zhì)泥巖為主 2 號(hào)煤為薄煤層，采用長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤法，全部垮落法管理頂板。 （二） 采煤工藝 礦井一期投產(chǎn)時(shí)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，首采 2 號(hào)煤。 2 號(hào)煤層為薄煤層，其開采工藝可采用滾筒采煤機(jī)綜采或刨煤機(jī)綜采。對(duì)以上兩種采煤工藝其優(yōu)缺點(diǎn)比較如下： 1）滾筒采煤機(jī)綜采 優(yōu)點(diǎn)： a) 適用地質(zhì)條件廣泛，對(duì)工作面頂板及煤層厚度變化適應(yīng)性較好； b）生產(chǎn)能力較高。 缺點(diǎn)： 較國(guó)產(chǎn)刨煤機(jī)投資要高。 2）刨煤機(jī) 優(yōu)點(diǎn)： a) 工作面內(nèi)不需要刨煤機(jī)司機(jī)，生產(chǎn)安全； b）人員占用少，生產(chǎn)效率高。