【文章內(nèi)容簡介】 度 ℃ /100m 推測。依據(jù)二礦礦井地質(zhì)報告本采區(qū)地溫 32～℃，屬地溫異常區(qū)。己組煤層頂板砂巖裂隙承壓含水層，以中、粗粒砂巖為主，鈣質(zhì)膠結(jié)。裂隙發(fā)育，補給條件差，以靜儲量為主，己組煤層底板灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（ L 2），以灰?guī)r為主，巖溶裂隙發(fā)育，補給水源主要來自基巖風化帶和南部灰?guī)r裸露區(qū)接受大氣降水補給，淺部含水豐富。 第三章、 采區(qū)儲量與生產(chǎn)能力 第一節(jié)、 采區(qū)儲量 采區(qū)可采煤層走向長為 2021m，平均傾斜長度 1000m，煤層平均傾角 11176。，平均厚度 ，容重為 179。,設(shè)計采高 ，可采儲量 792 萬噸。 依據(jù)采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造對回采工作的影響確定采區(qū)煤柱的留設(shè)（見表 31）和護巷煤柱的留設(shè)， 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》的要求，工業(yè)廣場留設(shè)保護煤柱，按《地面建筑物及主要井巷保護暫行規(guī)程》留設(shè)。見表 31：如下 采區(qū)煤層巷道護巷煤柱尺寸 巷道類別 薄及中厚煤層巷道一側(cè) /m 厚煤層巷道一 側(cè)/m 備注 水平大巷 20~30 25~50 煤層傾角較大時，煤柱尺寸可小些 主要回風巷 20 左右 20~30 采區(qū)上（下）山 20 左右 30~40 區(qū)段平巷 8~20 15~20 采區(qū)邊界 3~10 目前不留煤柱 較大斷層 10~15 到 30~50 根據(jù)斷層具體情況而定 表 31 采區(qū)工業(yè)儲量： Q 工 =S?M?Υ (3— 1) 式中 S—— 采區(qū)可采面積， m178。； M—— 煤層厚度， m； Υ —— 煤層容重， t/m179。； Q 工 —— 工業(yè)儲量 ， 萬 t. Q 工 =S?M?Υ =2021179。 1000179。 3179。 =834 萬 t 可采儲量 ： Q 采 = Q 工 ?（ 1P） （ 3— 2） 式中 Q 采 ———— 可采儲量，萬 t； Q 工 —— 工業(yè)儲量 ，萬 t； P—— 永久煤柱儲量損失，取 5％ ； Q 采 = Q 工 ?（ 1P） =834179。（ 15％） =792 萬 t 第二節(jié)、 采區(qū)生產(chǎn)能力 確定采區(qū)生產(chǎn)能力的方法： A=nA0Bk1 （ 3— 3） 式中 A —— 采區(qū)生產(chǎn)能力，萬 t/a； n—— 同時生產(chǎn)的采煤工作面?zhèn)€數(shù)； B—— 采區(qū)掘進出煤系數(shù)，取 ； A0—— 采煤工作面產(chǎn)量，萬 t/a； k1—— 工作面之間出煤影響系數(shù)，采區(qū)內(nèi)單工作面生產(chǎn)時 k取 1， n=2 時取 ， n=3 時取 。 確定采區(qū)生產(chǎn)能力主要是確定一個采煤工作面的產(chǎn)量和同時生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)。 一個采煤工作面的產(chǎn)量： A0=Lv0mΥ C0 （ 3— 4） 式中 L—— 采煤工作面長度， m； v0—— 工作面年推進度， m； m—— 煤層厚度或采高， m； Υ —— 煤的體積密度， t/m179。； C0—— 采煤工作面采出率 . 回采率的有關(guān)規(guī)定見表 3— 2 表 3— 2 煤炭采出率表 煤層 采出率 工作面采出率 /％ 采區(qū)采出率 /％ 薄煤層 97 85 中厚煤層 95 80 厚煤層 93 75 水力采煤 70 工作面年推進度： v0=300??? n?I?Φ （ 3— 5） 式中 300—— 礦井年工作日，天； n —— 日循環(huán)數(shù)，個； I —— 循環(huán)進度， m； Φ —— 正規(guī)循環(huán)系數(shù)，取 — 1. 根據(jù)工作面作業(yè)規(guī)程，回采工作面日循環(huán)數(shù)為 8，每個循環(huán)進度為 ，正規(guī)循環(huán)系數(shù)取 . v0=300??? n?I?Φ =300179。 8179。 179。 =1152m 《設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：綜采工作面年推進度一般為 900— 1200m。 設(shè)計符合規(guī)定 . A0=Lv0mΥ C0= 150179。 1152179。 3179。 179。 95％ = 萬 t A=nA0Bk1=1179。 179。 179。 1 =75 萬 t 第三節(jié)、 采區(qū)服務(wù)年限 生產(chǎn)能力較大的采區(qū)，開始生產(chǎn)時一般有 — 年的產(chǎn)量遞增期，結(jié)束生產(chǎn)前一般有 — 年以上的產(chǎn)量遞減期 .采區(qū)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限的關(guān)系見表 3— 3。 表 3— 3 采區(qū)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限的關(guān)系 采區(qū)生產(chǎn)能力（萬噸 /年） 10— 20 30— 50 60— 90 采區(qū)服務(wù)年限（年） ﹥ 2— 3 ﹥ 4— 5 ﹥ 6 采區(qū)服務(wù)年限的計算公式： T=CQ／ A （ 3— 6） 式中 A—— 采區(qū)生產(chǎn)能力，萬 t/a； Q—— 采區(qū)可采儲量，萬 t； C—— 采區(qū)采出率 . T=CQ／ A=80％179。 792/75 =8年 設(shè)計符合規(guī)定。 第四章、 采區(qū)方案設(shè)計 第一節(jié)、 采煤方法的選擇 本采區(qū)煤層的平均傾角為 11176。，屬緩傾斜、中厚煤層，開采一層煤，適宜采用單一走向長壁采煤法；該采 區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件較好，適合運用綜合機械化采煤工藝。據(jù)《規(guī)范》規(guī)定：綜采面長度一般不小于 150m。故取 150m的工作面長度。 第二節(jié)、采區(qū)巷道布置 （一） 采區(qū)設(shè)計方案選擇 采區(qū)，要求有一定的走向長度，本采區(qū) 平均走向長度為 2021m，布置為雙翼采區(qū) ，可滿足綜合機械化采煤對采煤工作面長度的要求，故采區(qū)布置采用雙翼采區(qū)布置形式。 采區(qū)上山： 該礦井屬低瓦斯礦井，瓦斯涌出量較小，故無需布置專門的回風上山。根據(jù)采區(qū)煤層賦存穩(wěn)定、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單的條件，采區(qū)上山可以提出三種布置方案。 第一方案：采區(qū)上山單層布置。在距煤層 15m的底板巖層中布置兩 條上山。上山位于采區(qū)走向中央，通過石門與煤層聯(lián)系， 每一個區(qū)段設(shè)置兩個溜煤眼分別與兩條上山連接， 兩條上山間距 20m。 第二方案：采區(qū)上山單層布置。在煤層中布置 兩 條上山，間距 20m，上 山位于采區(qū)走向中央。 第三方案：采區(qū)上山單層布置。其中 一 條上山布置在采區(qū)中央的煤層中，另一條上山布置在煤層底板巖層中，距煤層 15m。煤層上山為輸送機上山，巖層上山為軌道上山。 區(qū)段平巷布置： 采區(qū)內(nèi)煤層為中厚煤層，可一次采全高，根據(jù)采區(qū)的煤層條件，決定采用沿空留巷。由于該采區(qū)煤層瓦斯含量 小 ，煤層埋藏穩(wěn)定，涌水量不大， 綜采工作面因運輸平巷設(shè)置轉(zhuǎn)載機、帶式輸送機、泵站以及變電站等電氣設(shè)備，維護大斷面平巷有困難時，可掘兩條斷面較小的平行巷道， 1 條設(shè)置帶式輸送機， 1條設(shè)置電氣設(shè)備，形成雙巷布置。實際上下側(cè)雙巷布置是 把鄰近工作面的回風平巷提前掘出，為本工作面服務(wù)，或放置設(shè)備，或排水運料，或 兼而有之。它與單巷布置相比并沒有多掘巷道，只是延長了回風平巷的維護時間。 故采用雙巷布置，要采取措施加強巷道密閉或充填，以減少漏風，預(yù)防煤層自燃發(fā)火。 聯(lián)絡(luò)巷道： 在聯(lián)絡(luò)巷道的布置上，第 一方案中，在煤層的區(qū)段運輸平巷中設(shè)溜煤眼與采區(qū)上山聯(lián)系。第二方案中輸送機上山 布置在煤層中，故不需設(shè)置溜煤眼 ，而軌道上山在巖層中，需設(shè)置溜煤眼、石門等 。各方案的軌道上山均用石門與煤層區(qū)段軌道平巷相聯(lián)系。 方案比較 : 根據(jù)已提出的方案及方案比較原則，三個方案 相同的部分可不參與比較，僅就采區(qū)上山及聯(lián)絡(luò)巷進行比較。方案的技術(shù)比較見表 4— 1。 由比較可以看出，第三方案實際為第一、二兩個方案結(jié)合的結(jié)果，較第一、二方案并無明顯的特點，故該方案不參與經(jīng)濟比較。方案的經(jīng)濟比較見表 4—2. 表 4—1 采區(qū)方案技術(shù)比較表 方案 項目 第一方案 雙巖 上山方案 第二方案 雙 煤上山方案 第三方案 一 煤一巖上山 掘進工程量 工程量大。因兩上山均布置在巖層中，故要多掘進石門和溜煤眼 工程量小 工程量較大比第二方案多掘進石門 工程難度 困難 ，一是巖巷施工，二是巷道聯(lián)接復雜 較容易 困難 通風距離 長 短 較長 管理環(huán)節(jié) 管理環(huán)節(jié)多。一是溜煤眼多；二是漏風地點多 少 多（同第一方案） 巷道維護 維護工程量少，維護費用低 煤層上山， u 形金屬支架受采動影響大，維護工程量大，費用高 第一條煤層上山，維護工程量大，費用較高 支架回收 無法回收 可以回收， 70%可以復用 煤層上山支架可以回收復用 工程期 巖石上山掘進速度慢，約需 12 個月才能投產(chǎn) 煤層上山掘進速度快，約 8 個月就可以投產(chǎn) 同第一方案 表 4— 2 采取方案 經(jīng)濟比較表 方案 項目 第一方案 雙巖 上山方案 第二方案 雙 煤上山方案 上山 長度 /m 掘進單價，元 /m 費用 /元 聯(lián)絡(luò)巷 石門 長度， m 單價，元 /m 單條上山費用，元 總費用（ 7） 1000179。 2 395 790000 上山到煤層， 15m 395 5925 71100 1000179。 2 276 552021 0 溜煤眼（ Φ =2m） 體積， m179。 單價，元 /m 每區(qū)段費用，元 總費用（ 6） 46 12 552 3312 0 維護巷道 長度， m 單價 ，元 /m?a 維護時間， a 費用，元 1000179。 2+15179。 2 9 66137 1000179。 2 9 741600 費用總計，元 930549 1293600 通過經(jīng)濟技術(shù)比較可以看出，第 二 方案工程量小，施工容易，投產(chǎn)期短，但第二方案中因煤質(zhì)松散性脆易碎對支護起來不易，況且服務(wù)年限長，第一方案經(jīng)濟上相對較省，維護工程量少，維護費用低，從經(jīng)濟安全角度考慮 故選擇第 一 方案。 采煤工作面回采順序選擇后退式，即由采區(qū)邊界向采區(qū)上山方向推進。 采煤工作面前進時開采時，雖然能使采區(qū)早投產(chǎn)，但存在以下 明顯的缺點：在采煤工作面生產(chǎn)的同時，必須超前一定距離掘進區(qū)斷運輸平巷和回風平巷，采掘之間相互影響干擾嚴重；區(qū)段平巷維護困難，而且向采空區(qū)漏風，可能造成工作面風量不足；當采空區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，必將危及工作面。因此采用后退式開采順序。 綜合機械化采煤工作面雙巷布置，可減小巷道斷面，減少支護困難。作為下區(qū)段回風巷。雙巷布置可將帶式輸送機和電器設(shè)備布置在兩條巷道內(nèi)。輸送機隨采隨廢，電器設(shè)備平巷加以維護，作為下區(qū)段回風巷。，區(qū)段運輸平巷和回風平巷以 %— %的坡度掘進，區(qū)段回風平巷中鋪設(shè)軌道，采用礦車運輸材料，設(shè) 備。 巖巷掘進應(yīng)用光面爆破技術(shù)，選用錨噴支護方式。煤層巷道掘進選用國產(chǎn)ELMA— 90 型掘進機，采用錨噴支護。巷道掘進速度參見表 4— 3. 表 4— 3 巷道掘進速度指標 巷道名稱 （ A）掘進速度指標， m/月 巷道名稱 （ B）掘進速度指標， m/月 巖巷 100 巖巷 ≤ 150 半煤巖巷 200 半煤巖巷 250— 300 煤巷 300 煤巷 400— 500 A— 為普通方法掘進， B— 為掘進機掘進 采區(qū)上部車場： 根據(jù)對采區(qū)圍巖情況及采取運輸量的綜合考慮，采區(qū)上部車場宜采用單向甩車場，上部甩車 場使用安全，方便可靠，效率高，勞動量少，可減少工程量。但需加強對絞車房的通風管理。 見圖 41 采區(qū)中部車場 薄及中厚煤層采區(qū)，軌道上山布置在 巖 層中，宜采用雙向甩入式中部車場。 采區(qū)下部車場： 12364571： 運輸上山 2 ：軌道上山 3 ：繞道 4 ：甩車場 5： 絞車房 6 ：區(qū)段回風巷 7 ：回風石門5263由于采區(qū)上山坡度小于 12176。，上山提前下扎，并在大巷底板處逐步變平，周圍圍巖條件好，宜采用大巷裝車底板繞道式下部車場。 見下圖 42： 第三節(jié)、采區(qū) 硐室 選擇 采區(qū)煤倉： 煤倉的形式有垂直式，傾斜式，混合式，水平式。 煤倉的高度以 20m 為宜，位置在軌道下山，和運輸下山底部。采用圓形斷面形式，主要優(yōu)點是受力性能好 ，斷面利用率高，施工方便，便于維護，不易堵倉。 根據(jù)采區(qū)的地質(zhì)情況及采區(qū)的生產(chǎn)能力，采區(qū)煤倉應(yīng)選擇