【文章內(nèi)容簡介】 盒子組，二迭系上統(tǒng)上石盒子組，煤系地層厚920米。主要含煤地層為太原群和山西組。太原群為一煤組含煤3—12層，其中部分可采者2層，（一、一），%。山西組為二煤組，含煤1～3層，其中二1煤為本采區(qū)主要可采煤層，～，%。煤層直接頂為砂質(zhì)泥巖， m,深灰色，局部黑灰色，致密性脆，含苛達(dá)輪木蘆木化石和少許黃鐵礦星，具碳質(zhì)薄膜。老頂為砂巖。直接底為砂質(zhì)泥巖，上部黑灰色致密，富集植物根部化石和黃鐵礦薄膜，下部淺灰色致密，性脆，具參差狀斷口，含白云母星，裂隙面充填黃鐵礦薄膜。老底為砂巖，深灰色，石英長石為主，次為白云母片和暗紅色礦物，鈣質(zhì)膠結(jié)，波狀層理發(fā)育，少許方解石脈，層面為黑色，可見白云母片、瓦斯、煤塵、水、火煤的物理性質(zhì)（1）二1煤層：黑色，金鋼光澤，條痕黑色徽帶淺灰色，均一狀和條帶狀結(jié)構(gòu)，硬度小，松散易碎，塊煤較小。（2）一煤層：黑色，金鋼光澤，含黃鐵礦結(jié)核，具硫臭，粉煤較多。一煤與一煤相似。宏觀煤巖特征（1）二1煤層：上部和下部多為半亮煤型，中部以半亮型煤為主，但夾有暗淡型和半暗型煤。（2）一煤層：為暗淡煤型工藝性能（1）發(fā)熱量二1煤層煤芯煤樣的兩極值為：～，～，1989～～，二1煤層屬于中高～高熱值煤。（2）粘結(jié)性與結(jié)焦性據(jù)盆場～許家溝勘探區(qū)地質(zhì)報告及最近幾年的煤質(zhì)分析資料，二1煤的揮發(fā)分Vdaf為：～%，膠質(zhì)層Y值均為O，曲線為平滑下降型，粘結(jié)性指數(shù)為＞5～20，說明本礦二1煤的粘結(jié)性及結(jié)焦性均差。二1煤的篩選性能據(jù)1989年礦井地質(zhì)報告，1961961965年，八礦東西井混合試樣，篩分結(jié)果為：＞%，0～%1981981987年，三年的篩分結(jié)果為：%，100～%，50～%。在提交冷泉精查補(bǔ)勘報告時，于1980年9月在本礦二水平11071第二橫川采了生產(chǎn)大樣，進(jìn)行了篩選試驗和浮沉試驗。、。浮沉試驗的結(jié)果表明，～，%+%+%=%，屬于很難選煤?！?，%+%=%，屬于中等可選煤。浮沉試驗結(jié)果見浮沉綜合表。煤的工業(yè)用途綜上所述，本礦二1煤層為中灰特低硫特低磷貧瘦煤，中高—高熱值發(fā)熱量，其工業(yè)用途為優(yōu)質(zhì)動力用煤。瓦斯相對涌出量概況八礦從1961年到2002年，日。一水平從1961年到1988年，日；二水平從1989年到2002年，日，屬于高沼氣礦井。煤與瓦斯突出概況：八礦自1997年至2002年，共發(fā)生煤與瓦斯突出八次，突煤量最多為92噸（1997年11月3日），突瓦斯量最多為140萬m3(1977年2月4日)， 2002年鑒定為煤與瓦斯突出礦井。瓦斯涌出基本規(guī)律：總的來講，八礦瓦斯涌出的基本規(guī)律是北翼大，南翼小，深部大，淺部小。但不同的時間，相對瓦斯涌出量并不均衡，它是隨著開采水平的延深，相對瓦斯涌出量量現(xiàn)出逐漸增大的趨勢。在這之間，也有個別年份偏高、偏低的情況，也有標(biāo)高高的工作面比標(biāo)高低的工作面瓦斯涌出量大的情況，例如：12061煤柱工作面標(biāo)高35m，日，而12101工作面標(biāo)高85m，日；12121工作面標(biāo)高135m，日，而12141工作面標(biāo)高170m，日。相對瓦斯涌出量的大小除與煤中瓦斯含量、工作面周圍的地質(zhì)構(gòu)造因素有關(guān)之外，還與采煤方法、開采的順序、產(chǎn)量、工作面回采率等因素有關(guān)。表 歷年瓦斯鑒定成果匯總 項 目時 間絕對瓦斯涌出量m3/分相對瓦斯涌出量m3/噸日瓦斯等級1984年低1985年高1986年高1987年低1988年低平均1989年高1990年缺缺1991年缺缺1992年高1993年高1994年低1995年高1996年低1997年1998年高1999年高2000年高2001年高2002年（煤瓦斯突出）平均全礦平均本礦在1962～1964年取煤塵樣5個，1980年取煤坐樣3個，1982～1987年取煤坐樣6個，其結(jié)果見二1煤煤塵爆炸試驗成果表，表731。由表可知，本礦煤塵爆炸試驗，火苗長度5～40mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉量20～65%，煤塵爆炸指數(shù)均大于10%，煤塵具有傳導(dǎo)性爆炸危險，在生產(chǎn)過程中必須采取有效的防塵措施。據(jù)礦務(wù)局安監(jiān)局1978～1979年礦井瓦斯等級鑒定報告，八礦二1煤的自燃發(fā)火期3～6個月，從1989～2000年，作過7次測定，自燃發(fā)火期6～12個月。3采區(qū)儲量、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 =LBMγ=——采區(qū)儲量，萬噸；L——走向長度，2400m；B——煤層走向長度，1150m；M——煤層厚度，m； mγ——煤層容重，／m3； A。=LlBMγ=A?！擅汗ぷ髅婺晟a(chǎn)能力,萬t/aL——工作面年推進(jìn)度，1041m/a；l——工作面長度，116m；B——煤層厚度，M——煤的視重，m； t/m3γ——工作面采出率，95%；A=nA。BK1=90 A——采區(qū)生產(chǎn)能力 萬t/a n——采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù) A?！總€采煤工作面的生產(chǎn)能力,t/a B——掘進(jìn)出煤率 ~1,1 K1——采煤工作面產(chǎn)量不均勻系數(shù), n=/A=23 n——采區(qū)服務(wù)年限，a——采區(qū)儲量，萬t/a A——采區(qū)生產(chǎn)能力, 萬t4采區(qū)方案設(shè)計 采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件概況：含煤地層為石炭二疊系，山西組二1煤層為主采煤層。走向NE轉(zhuǎn)向NW，傾向SE轉(zhuǎn)向NE，傾角22176。～30176。，平均26176。，～9m， 煤厚基本均勻穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡單，無夾石層。煤質(zhì)情況：煤質(zhì)為黑色致密塊狀，金剛光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，煤質(zhì)為貧瘦煤，為低硫，中灰分，發(fā)熱量高的良好工業(yè)用煤， 179。頂?shù)装迩闆r： （1）煤層頂板：直接頂為砂質(zhì)泥巖，黑色，致密，含菱鐵質(zhì)結(jié)核及植物根部化石。老頂為砂巖，灰褐色，中細(xì)粒，鈣質(zhì)膠結(jié)。（2）煤層底板：煤層直接底板為砂質(zhì)泥巖，黑色，致密，含白云母星，富集植物根部化石。老底為砂巖，上部灰色，細(xì)粒，以石英長石為主，含黑色粒狀礦物，含少許白云母片，鋁質(zhì)膠結(jié)。下部淺灰色發(fā)褐，細(xì)粒，以石英長石為主，含黑色粒狀礦物及植物化石碎片，含大白云母片，裂隙充填黃鐵礦，鈣質(zhì)膠結(jié)。煤層瓦斯含量，瓦斯涌出量（絕對和相對）并分析對生產(chǎn)的影響、自然發(fā)火期、煤塵爆炸指數(shù)等情況，并分析對工作面生產(chǎn)可能造成的影響。工作面瓦斯含量高，涌出量大，絕對瓦斯涌出量16m3/min，相對涌出量11m3/td，按突出危險區(qū)管理。回采時影響產(chǎn)量的提高，因此應(yīng)采取措施，防止瓦斯大量涌出，加強(qiáng)瓦斯管理，以防事故發(fā)生。 煤塵有爆炸危險，%。煤塵有自燃發(fā)火可能，自燃發(fā)火期為142天，回采時應(yīng)嚴(yán)格按照措施進(jìn)行滅塵，并做好灑水注漿工作，以防煤塵爆炸及煤炭自燃事故發(fā)火。 確定采煤工藝方式根據(jù)采區(qū)地質(zhì)條件及煤層特征，可選擇分層綜采放頂煤工藝、一次采全高工藝和分層綜采工藝，各有優(yōu)缺點，下面進(jìn)行比較：綜采放頂煤工藝的特點優(yōu)點：（1）單產(chǎn)高，工作面具有多個出煤點，而且在工作面內(nèi)可實行分段平行作業(yè)，易實現(xiàn)高產(chǎn)；（2）效率高，由于放頂煤工作面的一次采出厚度大，生產(chǎn)集中，放煤工藝勞動量小，以及出煤點多等原因，其生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益大幅提高；（3）成本低，放頂煤采煤法比分層開采減少了分層數(shù)目和鋪網(wǎng)工序，由此節(jié)省了鋪網(wǎng)費用，此外，其它材料、電力消耗、工資費等也都相應(yīng)減少；（4）巷道掘進(jìn)量小，掘進(jìn)率和巷道維護(hù)費用減少，便于采掘接替；（5）減少了搬家倒面次數(shù)，節(jié)省了采煤工作面的安裝和搬遷費用；（6）對煤層厚度變化及地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性強(qiáng)。缺點：（1）煤損多，工作面采出率低（比分層開采低10%左右）；（2）煤層易自燃發(fā)火；（3）工作面煤塵大；（4）瓦斯積聚隱患大。適用條件：一次采出的煤層厚度在5～12m之間；煤的硬度系數(shù)一般應(yīng)小于3；煤層傾角不宜過大；，其硬度系數(shù)也應(yīng)小于3；煤層直接頂具有隨頂煤下落的特性，～，基本頂懸露面積不宜過大；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、破壞嚴(yán)重，斷層較多和使用分層長壁綜采較困難的地段，采用放頂煤能取得較好的效益。分層綜采工藝的特點優(yōu)點：分層綜采工藝技術(shù)成熟，設(shè)備類型齊全性能完好，操作方便，管理簡單，可選出適應(yīng)各種條件的采煤設(shè)備；液壓支架及配套的采煤機(jī)設(shè)備小、輕便；回采工作面搬家方便，回采工作面煤壁增壓小，煤壁穩(wěn)定，生產(chǎn)環(huán)節(jié)良好；工作面采出率高，可達(dá)到9397%以上。缺點：巷道掘進(jìn)較多，萬噸掘進(jìn)率低；工作面單產(chǎn)低，單產(chǎn)提高困難；開采投入高，分層開采人工鋪網(wǎng)勞動強(qiáng)度大，費用大；加劇接替緊張的矛盾，需要等到再生頂板穩(wěn)定后才可采下分層。適應(yīng)條件：一次采出的煤層厚度在5～12m之間；煤的硬度系數(shù)一般應(yīng)小于3；煤層傾角不宜過大；，其硬度系數(shù)也應(yīng)小于3；煤層直接頂具有隨頂煤下落的特性，～，基本頂懸露面積不宜過大；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、破壞嚴(yán)重，斷層較多和使用分層長壁綜采較困難的地段，采用放頂煤能取得較好的效益。最終，根據(jù)已知條件選擇綜采放頂煤工藝作為采煤方法。 確定采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)的原則通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析確定： 合理集中生產(chǎn)，使采準(zhǔn)巷道系統(tǒng)有合理的生產(chǎn)能力和增產(chǎn)潛力。 巷道系統(tǒng)簡化，減少巷道掘進(jìn)及維護(hù)工程量。 生產(chǎn)系統(tǒng)完善，功能齊全，為機(jī)械化和自動化創(chuàng)造條件。 煤損少。 安全好。 確定采區(qū)巷道布置1本礦煤層較厚，煤層松軟，為了有利于上山維護(hù)，將上山布置在巖層中，大概離煤層20多米。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：高瓦斯、有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險的礦井的每個采區(qū)和開采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設(shè)置至少一條專用回風(fēng)巷；低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必須設(shè)置一條專用回風(fēng)巷。根據(jù)八礦隸屬于高瓦斯礦井，每個采區(qū)將采用3條上三，其中一條用來專門回風(fēng)。每條上山間距20米左右。新增設(shè)的回風(fēng)上山不僅要為本采區(qū)服務(wù)，而且下山采區(qū)的回風(fēng)也要經(jīng)過本上山，所以將此回風(fēng)上山布置在巖層中。運(yùn)輸上山考慮到可采用特殊皮帶運(yùn)輸，上山傾角控制在25176。及以下。八礦煤層平均傾角26176。，傾角大，并且屬于高瓦斯礦井，所以考慮到生產(chǎn)和安全，將采用全部上山開采。開采順序，由一個工作面生產(chǎn)保證單一煤層雙翼采區(qū)的產(chǎn)量時，工作面可在同一區(qū)段內(nèi)左右兩翼跳才，區(qū)段間可以依次接替，如圖區(qū)段間開采順序。12345678采區(qū)內(nèi)各工作面采用一進(jìn)一回U型通風(fēng)系統(tǒng)，即：工作面一側(cè)（進(jìn)風(fēng)側(cè)）布置一條進(jìn)風(fēng)巷，另一側(cè)（回風(fēng)側(cè)）布置一條巷道，為回風(fēng)巷。區(qū)段平巷每隔100m左右設(shè)置聯(lián)絡(luò)巷，保證掘進(jìn)通風(fēng)順暢，減少局扇的工作阻力。軌道上山上部設(shè)置絞車房，用于提升物料，運(yùn)送矸石。 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng)：煤由刮板輸送機(jī)—→轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)—→區(qū)段運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)—→采區(qū)運(yùn)輸上山—→采區(qū)煤倉—→運(yùn)輸大巷膠帶輸送機(jī)—→井底車場煤倉—→ 主井箕斗—→地面輔助運(yùn)輸系統(tǒng)：地面—→ 副井—→400m井底車場—→ 軌道運(yùn)輸大巷—→采區(qū)下部車場—→ 軌道運(yùn)輸上山—→ 采區(qū)上部車場—→ 區(qū)段回風(fēng)平巷—→工作面 通風(fēng)系統(tǒng)：首采區(qū)2201作面進(jìn)風(fēng)線路：新風(fēng)由副井—→井底車場—→軌道運(yùn)輸大巷—→采區(qū)下部車場—→采區(qū)軌道上山—→ 下區(qū)段回風(fēng)平巷—→工作面 首采區(qū)2101作面回風(fēng)線路：工作面—→區(qū)段回風(fēng)平巷—→專用回風(fēng)上山—→ 回風(fēng)石門—→ —→ 邊界回風(fēng)井—→ 地面棑矸系統(tǒng)：掘進(jìn)的矸石經(jīng)一水平運(yùn)輸大巷通過礦車運(yùn)輸?shù)骄总噲?，由副井提升到地面。供電系統(tǒng)：礦井地面變電所—→ 副井—→ 井底車場中央變電所—→ 軌道運(yùn)輸大巷 —→ 采區(qū)變電站 —→ 移動變電站—→ 采（掘）煤（巖）工作面排水系統(tǒng)：由采煤工作面—→ 區(qū)段運(yùn)輸平巷—→ 采區(qū)上山—→ 采區(qū)下部車場—→ 開采水平運(yùn)輸大巷—→ 井底車場水倉—→ 水泵房—→ 副井—→ 地面供水系統(tǒng):采掘工作面和運(yùn)輸機(jī)巷及運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載點所需要的防塵噴霧用水，由副井的供水管下井，然后送至各個用水地點。 采區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法采區(qū)內(nèi)巷道主要有三種：巖巷、煤巷和半煤巖巷。掘進(jìn)采區(qū)車場時，采用鉆爆法施工，掛腰線掘進(jìn)；掘進(jìn)煤巷和半煤巖巷時，采用配套綜掘設(shè)備進(jìn)行落、裝煤巖，通過橋式膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮帶式輸送機(jī)運(yùn)輸煤巖。區(qū)段運(yùn)輸平巷均采用掘進(jìn)機(jī)雙巷掘進(jìn)。工作面掘進(jìn)分兩組進(jìn)行掘進(jìn)：一組掘進(jìn)軌道平巷、開切眼；一組掘進(jìn)運(yùn)輸平巷。 巷道工程量巷 別軌道平巷運(yùn)輸平巷開切眼合 計煤 巖 別煤煤煤工程量（m）166本設(shè)計所選用的配套綜掘設(shè)備主要為：AM―50型掘進(jìn)機(jī)，QZP―160A轉(zhuǎn)載機(jī)綜掘設(shè)備技術(shù)特征（一）掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)型號AM―50型號QZP―160A生產(chǎn)能力（m3/h）100輸送能力（t/h）160掘進(jìn)斷面積（m2）6～輸送長度（m