【文章內(nèi)容簡介】 22 煤層均屬低硫、低磷、低灰 中灰的 1/3JM，粘結(jié)性能良好。屬易選 中等可選。精煤回收率高（ 54%），為優(yōu)質(zhì)的煉焦配煤。 砂質(zhì)泥巖煤煤砂質(zhì)泥巖煤中粒砂巖第三帶第二帶6 4 . 2 3 －4 0 . 5 0第一帶 灰 白色中粒砂巖，具厚層狀，風(fēng)化后呈黃色。底部常有礫石層，礫石成份為石英、燧石、菱礦等。與下伏巖層呈沖刷接觸。 第 16煤 層。 深 灰色砂質(zhì)泥巖，泥巖。 第 21煤 層。 灰 色砂質(zhì)泥巖，泥巖顯水平波狀層理，含新蘆木及植物化石碎片。 第 22煤 層。巖 性 描 述巖石名稱層號柱 狀1:200層 厚（ m ）地層 灰 色細粒砂巖：含較多黑色礦物，頂部顯水平層理，底部含泥質(zhì)包體及大量煤包體，與下呈沖刷接觸。0 . 4 0 －0 . 2 09 . 8 2 －2 . 0 01 . 4 2 －1 . 3 58 . 0 2 －5 . 8 40 . 5 5 －0 . 0 02 0 . 0 0 －8 . 4 1注備20217262 江君：固體礦床地下開采課程設(shè)計 7 第二節(jié) 帶 區(qū)的儲量及服務(wù)年限 1 帶 區(qū)邊界煤柱 該煤層組左右兩邊界各留 10m 的邊界煤柱，上部留 30m 防水煤柱，下部留30m 護巷煤柱。 21 煤層邊界煤柱損失： P1=1000302+（ 2021302） 102= 萬 t 22 煤層邊界煤柱損失： P2=1000302+（ 2021302） 102= 萬 t 2 帶 區(qū)的地質(zhì)儲量、工業(yè)儲量、可采儲 量的計算 （ 1） 工業(yè)儲量 Zg=HL(m1+m2)γ （公式 11） 式中， Zg采區(qū)工業(yè)儲量，萬 t； H帶 區(qū)傾斜長度 ， 2021m L帶 區(qū)走向長度， 1000m； γ煤的容重 ， m121煤層煤的厚度，為 m222煤層煤的厚度，為 21 煤層工業(yè)儲量： Zg1=10002021= 萬 t 22 煤層工業(yè)儲量： Zg2=10002021= 萬 t Zg=10002021（ +） = 萬 t （ 2） 可采儲量 ZK=ZgC （公式 12） 式中， ZK煤層可采儲量 Zg煤層工業(yè)儲量 C煤層采出率。厚 煤層取 75%， 中厚 煤層取 80%，薄煤層取 85%。 21 煤層開采儲量： ZK1=Zg1C1== 萬 t 22 煤層可采儲量： ZK2=Zg2C2== 萬 t ZK=ZK1+ZK2= 萬 t 3 帶 區(qū)服務(wù)年限的計算 T=ZK/(AK) （公式 13） 式中， K儲量備用系數(shù)，取 A帶區(qū) 生產(chǎn)能力， 150 萬 t 21 煤層服務(wù)年限： T1=ZK1/(AK)=(150)= 20217262 江君：固體礦床地下開采課程設(shè)計 8 22 煤層服務(wù)年限： T2=ZK2/(AK)=(150)= T=T1+T2=+= 4 帶 區(qū)采出率的驗算 21 煤層采區(qū)采出率： C1=(Zg1P1)/Zg1 （公式 14） 式中： C帶區(qū)采出率， % ； Zg121煤層的工業(yè)儲量，萬 t ； P121煤層的永久煤柱損失，萬 t，P1=3021000+(202160)（ 102+83） = 萬 t C1=(Zg1P1)/Zg1=(－ )/=%80% 故滿足要求 。 22 煤層采區(qū)采出率： C2=(Zg2P2)/Zg2 （公式 15） 式中： C2帶區(qū)采出率， %； Zg222煤層的工業(yè)儲量，萬 t； P222煤層的永久煤柱損失，萬 t P2=3021000+(202160)(102+83)= 萬 t C2=(Zg2P2)/Zg2=(－ )/=%85% 故滿足要求 。 5 帶 區(qū)的工作制度 全礦年工作日數(shù)： 330 天 。 日工作班數(shù)：三班 ，采用三八制工作循環(huán)方式， 兩班半采煤，半班準(zhǔn)備。 每日凈提升時數(shù)： 8小時 /班 。 20217262 江君：固體礦床地下開采課程設(shè)計 9 第 二 章 采礦方法的選擇 1 壁式體系采煤法和柱式體系采煤法的選擇 （ 1） 壁式體系采煤法的主要特點 1） 通常具有較長的采煤工作面長度，一般為 120180，先進采煤工作面長度多在 200m 以上； 2） 在采煤工作面兩端至少各有一條巷道，用于通風(fēng)和運輸； 3） 隨采煤工作面推進，應(yīng)有計劃的處理采空區(qū)； 4） 采下的煤沿平行于采煤工作面的方向運出采場。 （ 2）柱式體系采煤法的主要特點 1） 一般工作面長度不大但數(shù)目較多，采房和回收煤柱設(shè)備合一； 2） 礦上壓力顯現(xiàn)較弱， 在生產(chǎn)過程中支架和處理采空區(qū)工作比較簡單，有時還可以不處理采空區(qū)； 3） 采場內(nèi)煤的運輸方向是垂直于工作面的，采煤配套設(shè)備均能自行行走，靈活性強； 4） 工作面通風(fēng)條件較壁式采煤法差，采出率也較低。 （ 3）壁式采煤法與柱式采煤法的選擇 考慮到帯區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力較大，為 150 萬 t，為提高工作面生產(chǎn)效率，可使用綜合機械化采煤加長工作面的方法，故采用壁式采煤法較優(yōu)越，且壁式采煤法采出率較柱式采煤法采出率高。再者，為保障采場生產(chǎn)安全，選擇壁式體系采煤法通風(fēng)效果較好。 2 走向長壁采煤法和傾向長壁采煤法的選擇 （ 1）走向長壁 采煤法的適用條件 走向長壁采煤法是我國采煤方法中應(yīng)用最多的一種，主要是用于頂板易于垮落的緩斜、傾斜薄及中厚煤層。 （ 2）傾向長壁采煤法的適用條件 傾向長壁采煤法主要適用于傾角在 12176。以下的煤層，應(yīng)作為推廣應(yīng)用的重點；對于傾斜和斜交斷層較多的區(qū)域，能大致劃分成較為規(guī)則的分帶的情況下，可采用傾斜長壁采煤法。 （ 3）走向長壁采煤法和傾向長壁采煤法的選擇 由于煤層平均傾角為 4176。，為近 水平煤層，選擇采用傾向長壁采煤法。 采用傾向長壁采煤法開采時 具有以下優(yōu)點： 1） 巷道布置簡單，巷道掘進和維護費用低、投產(chǎn)快； 2） 運輸 系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少，運輸費用低； 20217262 江君：固體礦床地下開采課程設(shè)計 10 3） 通風(fēng)線路段，風(fēng)流方向轉(zhuǎn)折變化少；對某些地質(zhì)條件適應(yīng)性較強； 4） 技術(shù)經(jīng)濟效果比較顯著。 3 仰斜、俯斜開采的選擇 （ 1）仰斜開采的特點： 1） 采空區(qū)頂板冒落的矸石基本涌向采空區(qū)； 2） 支架的主要作用是支撐頂板； 3） 支架穩(wěn)定性好； 4） 煤壁易片幫，穩(wěn)定性差； 5） 采空區(qū)積水直接流入采空區(qū)，工作面排水容易； 6） 工作面通風(fēng)較困難，易于瓦斯積聚。 （ 2）俯斜開采的特點： 1） 采空區(qū)頂板冒落的矸石基本涌向工作面； 2） 支架的作用除支撐頂板還要防止破碎矸石涌入； 3） 支架穩(wěn)定性差，易前傾； 4） 煤壁穩(wěn)定性較好不易片幫； 5） 采空區(qū)積水流向工作面，要加強排水； 6） 工作面通風(fēng)較容易，瓦斯不易積聚。 （ 3）仰斜、俯斜開采的選擇 20217262 江君：固體礦床地下開采課程設(shè)計 11 第三章 帶 區(qū)巷道布置 第一節(jié) 帶 區(qū)的布置方案 1 開拓巷道的布置 將運輸大巷和回風(fēng)大巷均布置在 21煤層底板下方 25m 的穩(wěn)定巖層中。 2 確定巷道布置系統(tǒng) （ 1） 確定回采巷道布置方式 由于地質(zhì)構(gòu)造簡單，無斷層 ,煤層賦存條件好，涌水量較小， 且為低瓦斯煤層 ，無自然發(fā)火傾向 ,直接頂 易跨落。同時為減少煤柱損失，提高采出率，降低巷道維護費用，采用沿空掘巷 的方式。 巷道之前留設(shè) 8m 的煤壁。 因此采用工作面布置圖所示工作面接替順序 就能彌補沿空掘巷時工作面接替復(fù)雜的缺點。 （ 2） 帯區(qū)硐室 帯區(qū)煤倉： 由于上下煤倉口不在同一垂直面上，故采用傾斜煤倉。為保證使煤倉順利滑落，傾斜煤倉角度宜在 60176。 70176。，取傾斜煤倉角度為 70176。 。并且采用圓形斷面，因其利用率高，不易形成死角，便于維護，施工方便，施工速度快。圓形斷面直徑一般取 25m，以 45m 為最佳，故取圓形煤倉直徑為 4m。煤倉容量與帯區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系一般有 100 萬 t 以上的煤倉容量宜為 250500t。 帶區(qū)變電所： 帶 區(qū)變電所應(yīng)設(shè)在帶區(qū)用電負荷集中的地方，故放在兩條大巷之間。 （ 3） 帶 區(qū)布置方案比較 帶區(qū)內(nèi)有兩 個 層煤，每一層都布置 4 個工作面，根據(jù)相關(guān)情況初步制定以下兩個方案進行比較： 方案一：分帶單獨布置 每一個分帶分別由運輸大巷開掘 進風(fēng)行人 斜巷進入 煤層，每一個分帶都布置一個煤倉直通運輸大巷。 回風(fēng)時，每一個分帶都開掘回風(fēng)運料斜巷與回風(fēng)大巷相通。 通風(fēng)系統(tǒng)為：新風(fēng)從運輸大巷 →進風(fēng)行人斜巷→煤層運輸平巷→分帶運輸斜巷→采煤工作面→分帶回風(fēng) 斜巷→回風(fēng)運料斜巷→回風(fēng)大巷。 該方案的特點是，每個分帶都布置了煤倉，所以管理較復(fù)雜， 且 煤倉和聯(lián)絡(luò)斜巷工程量大，但有利于通風(fēng)和工作面的接替。 方案二：帶區(qū)聯(lián)合布置 20217262 江君：固體礦床地下開采課程設(shè)計 12 由 運輸大巷通過進風(fēng)行人斜巷 和回風(fēng)運料斜巷 進入煤層，在 煤層 中 布置兩條煤層集中平巷， 包括 一條煤層運輸集中平巷，一條煤層 軌道 集中平巷。整個帶區(qū)布置一個煤倉直通運輸大巷。 通風(fēng)系統(tǒng)為：新風(fēng)從運輸大巷 → 進風(fēng)行人斜巷 → 煤層運輸集中平巷 → 分帶運輸斜巷 → 采煤工作面 → 分帶回風(fēng)斜巷 → 煤 層 軌道 集中平巷 → 回風(fēng)石門 → 回風(fēng)運料斜巷→ 回風(fēng)大巷。 該方案簡化了運輸系統(tǒng)，僅布置了一個煤倉和一對聯(lián)絡(luò)巷，減少了煤倉和聯(lián)絡(luò)斜巷的施工量，使運煤、運料集中處理，符合集中化生產(chǎn) 理念，但出現(xiàn)了因帶區(qū)內(nèi)通風(fēng)線路長短不同而造成通風(fēng)協(xié)調(diào)困難的問題，同時還增加煤巷的維護量，增大了煤柱損失。 經(jīng)濟技術(shù) 比較： 見表 3表 3— 表 3— 表 34 表 31 巷道硐室掘進費用 方案 工程 名稱 單價 （元） 方案一 方案二 工程量 (m) 費用 （萬元） 工程量 (m) 費用 （萬元） 回風(fēng)運料 斜巷（ m） 1578 108 4=432 108 1=108 進風(fēng)行人 斜巷（ m） 1578 80 4=320 80 1=80 煤 倉 (元 /m3) 144 4 2 25 4=5024 4 2 25 1=1256 集中平巷 (元 /m) 831 2 (100010 2)=1960 合計 表 32 巷道及硐室維護費 方案 工程 名稱 方案一 方案二 單價（元） 工程量 費用 （萬元） 工程量 費用 （萬元） 回風(fēng)運料 斜巷（ m） 40 元 / 108 4 = 108 1= 進風(fēng)行人 40 元 / 80 4 80 1= 20217262 江君：固體礦床地下開采課程設(shè)計 13 斜巷（ m） = 小計 煤倉 (元 /m3) 30 元 / 25 4 =491 25 1 = 集中平巷 (元 /m) 160 元 / 1980 2= 合計 表 33 生產(chǎn)經(jīng)營 方案 工程名稱 方案一 方案二 單價 （ 元） 工程量