【文章內(nèi)容簡介】 /儲量－永久煤柱損失 ＝－ ＝(萬t)（4）設計可采儲量設計可采儲量＝〔礦井設計資源/儲量－（工業(yè)場地+主要井巷煤柱煤量）〕采區(qū)回采率礦井主工業(yè)場布置于12號煤層底板，需留設12號煤層以下6層煤工業(yè)場地煤柱，煤柱按工業(yè)地外圍10m以60度移動角投影到各煤層；另外，主、副斜井井筒設于12煤煤層底板圍巖，回風斜井設計于10號煤層中，需留設井筒煤柱，井筒兩端各留設20m煤柱。經(jīng)計算，工業(yè)場地煤柱為（122b）。礦井共10層可采煤層，為薄～中厚煤層，、。礦井可采儲量各各煤層煤柱匯總見表4－2。表4－2　　　　 　 　　　礦井設計可采儲量匯總表　　　　　　　　　　萬t序號煤層礦井工業(yè)資源/儲量永久煤柱損失礦井設計資源/儲量工業(yè)場地和主要井巷煤柱設計可采儲量斷層防水地面建（構）筑物井田　境界其它合計工業(yè)場地主要井巷合計1　2 　　 　 　 26上 　　 　 　 310 　 　 　 412 　 　 　 516上 　 　 618上 　　 　 719 　　 　 823上 　　 　 924 　　 　 1030 　　 　 合計 　 　 3）礦井服務年限，設計生產(chǎn)能力15萬t/a，服務年限：T＝Z/ (AK)＝247。（15）≈(a)。式中T—礦井服務年限(a)； Z—礦井可采儲量 (萬t)；A—礦井生產(chǎn)能力(萬t/a)；K—礦井儲量備用系數(shù)；。滿足規(guī)范要求。3．礦床開采方式根據(jù)開采范圍內(nèi)的礦體保有資源的賦存條件、礦體產(chǎn)狀，結合原有井巷布置，設計采用地下開采方式。4．開拓運輸方案及廠址選擇1）開拓現(xiàn)狀 煤礦由 煤礦、 煤礦整合而成，原兩個生產(chǎn)礦井能力均為萬t/a，整合后擴能到15萬t/a。作為整合礦井，整合以后的礦井開拓應充分利用原有場地、井巷設施及設備以充分節(jié)省初期投資，但原有場地及井巷設施是否能滿足整合后礦井開發(fā)規(guī)模的要求，就必須先弄清其現(xiàn)狀，從而才能了解是否可以利用。原生產(chǎn)礦井現(xiàn)狀如下：（1）原 煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀原 煤礦采用平硐暗斜井開拓，共有三條井筒，工業(yè)場地與井筒均布置于礦區(qū)邊界南界清水鄉(xiāng)政府附近，公路可直達場地。工業(yè)場地布置有礦辦公樓等行政福利設施、地面生產(chǎn)系統(tǒng)，工業(yè)場地（包括生產(chǎn)福利、行政辦公以及生產(chǎn)系統(tǒng)）。該場地相對較為開闊，還有發(fā)展的潛力。原礦井主平硐位于12號煤層頂板，掘進約52m后見12號煤層，沿后沿煤層布置運輸下山，目前礦井采用梯形棚支護，運輸下山長約450m，傾角25176。，鋪設22kg/m軌道，采用絞車提升運輸煤炭、矸石及設備材料，各類管線均鋪于該井筒。礦井回風斜井距主平硐出口約60m，目前安裝有2臺45kW主扇。該風井最初以28176。傾角掘進約20m，見12號煤層后，沿煤層傾向布置回風下山，目前采用梯形棚支護，長約450m通過車場與運輸下山溝通形成礦井開拓系統(tǒng)。為發(fā)展需要，礦井2006年底開始掘進一條副斜井，目前已掘進260m，該井筒為新掘，尚未與老系統(tǒng)溝通，由于該井筒為新掘，技改可以利用。其它兩條井筒由于維護不好，且井筒不直，不能利用。目前 煤礦開采12號煤層，至2007年底。（2）原 煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀原 煤礦采用斜井開拓，共有二條井筒，工業(yè)場地與井筒亦布置于礦區(qū)邊界南界，該礦井工業(yè)場地北距 煤礦場地約150m的10號煤層露頭附近。目前公路也直達場地。工業(yè)場地布置有礦辦公樓等行政福利設施、地面生產(chǎn)系統(tǒng)。該場地相對較為狹窄，基本沒有發(fā)展的空間。 原主斜井沿10號煤層掘進，目前該井筒沿煤層掘進約500m至10號煤層深部邊界，井筒采用錨噴支護支護，鋪設22kg/m軌道，采用絞車提升運輸煤炭、矸石及設備材料，各類管線均鋪于該井筒。主斜井較平直，且目前維護良好，改造可以利用，其回風斜井彎彎曲曲，不能利用。2）開拓方案（1）開拓方案礦區(qū)范圍較小，既使兩礦井整合后?？晒┻x擇的工業(yè)場地較少，原兩礦井工業(yè)場地均布置于礦界南部清水鄉(xiāng)政府附近的緩坡地處，各種生產(chǎn)、生活設施均已形成。至目前止，原二個生產(chǎn)礦井共形成5條井筒，其中三條進風井、二條回風井。通過對現(xiàn)場調(diào)查及井下井巷設施調(diào)查，目前的原 場地能夠利用，而其它場地目前均不能滿足布置15萬t/a規(guī)模需要。故本設計采用原 煤礦工業(yè)場地作為整合后 煤礦的工業(yè)場地。通過對原井筒及井下設施實地調(diào)查，原可以利用的井筒有原 主斜井，設計改造該主斜井為技改系統(tǒng)的回風斜井；原 副斜井目前尚在掘進過程中，設計將其改造為新系統(tǒng)的主斜井，同時在該井筒與回風斜井之間另掘一副斜井，主、副斜井掘進至1400m（一水平標高）與已形成的回風斜井溝通形成礦井開拓系統(tǒng)。其中的回風斜井為利用原布置于10號煤層的主斜井，主斜井及副斜井均布置于12號煤層底板圍巖中，其中主斜井大部分為利用改造，副斜井為新掘。主斜井鋪設650mm皮帶作主運輸，副斜井鋪軌作輔助運輸。由于礦井各可采煤層為近距離煤層群，設計采用聯(lián)合布置，采用布置于12號煤層底板圍巖的主、副斜井與布置于10號煤層中的回風斜井，采用區(qū)段石門聯(lián)系各開采煤層，區(qū)段下行式開采。根據(jù)開采標高及原井筒布置情況，劃分為一個水平。依水平劃分兩個采區(qū)，以下為二采區(qū)，首采一采區(qū)，首采工作面布置于2號煤層中。開拓系統(tǒng)及采區(qū)布置詳見圖4－圖4－3。井筒特征詳見表4－3。表43 井 筒 特 征 表井筒名稱井口坐標(m)井口標高(m)井筒長度(m)斷面(m2)傾角(176。)方位角(176。)X(m)Y(m)掘凈主斜井287255035449329+156744520227副斜井287251435449344+156746020227回風斜井287254535449442+158146019224注：表中坐標為北京坐標系，黃海高程。（2）水平劃分礦井按開拓方式，煤層劃定開采高度以及原井筒布置方式，劃分為一個水平，即斜井單水平上、下山開拓。（3）運輸大巷布置無運輸大巷布置。2）運輸方案主斜井鋪設650mm皮帶作為煤炭運輸，副斜井鋪設600mm軌距，30kg/m單軌，采用提升絞車牽引礦車作為輔助運輸。區(qū)段運輸石門采用650mm固定帶式輸送機運輸煤炭皮帶、工作面運輸順槽采用刮板運輸機運輸，回采工作面順槽輔助運輸則采用調(diào)度絞車牽引運輸。提升運輸設備選型詳見第五章第六節(jié)有關內(nèi)容。3）場址選擇由于為整合礦井，經(jīng)現(xiàn)場踏勘及比較，結合井筒布置，設計利用原有煤礦地面設施及場址，并按15萬t/a規(guī)模配套布置。詳見礦區(qū)地形地質(zhì)及總平面圖（附圖1）。（二）防治水方案1．礦井水防治礦井以大氣降水為主的裂隙充水型礦床，現(xiàn)狀水文地質(zhì)條件簡單，但由于受礦區(qū)淺部原有小窯及采空區(qū)影響，礦區(qū)采動后水文地質(zhì)條件屬于中等類型。需加強探放水工作，堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水措施，避免突水事故的發(fā)生。在雨季到來前，對直通地面的裂隙采取封、填和夯實等措施，防止大量雨水通過裂隙滲入坑道；對地表塌陷要進行回填夯實，并保證有一定的流水坡度，防止積水涌入坑道；在回采冒落后有可能與地表溝通的地段，盡量避免雨季開采；定期清理井下水溝，保證井下水流暢通。2．地表水防治井口及工業(yè)場地斜坡地帶，雨季將受到洪澇威脅。為防止雨季山洪威脅礦山安全生產(chǎn)，須在工業(yè)場地周圍修筑排（截）水溝，將山洪水排出場外。3．礦井排水方案及設備礦井采用斜井開拓，、副水倉，并配備三臺水泵滿足井下排水需要，設備選型見后述內(nèi)容。五、礦床開采（一）開采順序礦井各開采煤層為近距離煤層群開采，井筒布置于12號煤層底板的圍巖中，設計采用聯(lián)合布置進行開拓，以區(qū)段石門聯(lián)系各開采煤層，區(qū)段下行式開采。井田劃分為一個水平，水平標高+，先采水平以上煤層，區(qū)段間煤層開采順序從上至下開采，首采面布置于2號煤層。（二）采煤方法1．采煤方法的選擇及采煤工藝1）采煤方法：礦井煤層屬緩傾斜薄至中厚煤層，采用走向長壁后退式開采方法。2）采煤工藝：回采工作面采用放炮落煤、人工攉煤、刮板運輸機運輸、單體液壓支柱配合鉸接頂梁支護，全部陷落法管理頂板。3）采區(qū)巷道布置（1）采區(qū)巷道布置詳見開拓系統(tǒng)、采區(qū)布置及機械配備平、剖面圖（附圖圖3）。首采工作面煤炭流向：1021回采工作面→1021運輸順槽→11運輸石門→11溜煤眼→主斜井→地面儲煤場。首采工作面材料流向：地面→副斜井→區(qū)段軌道石門→1021回風順槽→1021回采工作面使用地點。（2）采區(qū)矸石及輔助運輸掘進頭矸石經(jīng)掘進頭→軌道石門→副斜井→地面窄軌到地面排矸場。4）工作面支護及頂板管理本礦采煤工作面采用DZ1430/100型外注式單體液壓支柱配HDJA1000型金屬鉸接頂梁支護，，“四、五”排控頂，，全部垮落法管理頂板，在切頂線加打叢柱、戧柱，木垛切頂。2．采掘機械配置回采工作面配備MSZ－12型煤電鉆2臺，采用爆破法落煤，采面采用刮板輸送機運輸，端頭采用刮板轉(zhuǎn)載機裝載，運輸順槽采用刮板運輸機運輸?；夭晒ぷ髅嬷饕O備配備詳見表5－掘進工作面主要設備配備詳見表5－2。采煤方法詳見采煤方法標準圖（圖4）。需要說明的是，若原有設備技術參數(shù)與設計選型技術參數(shù)接近，原有各類設備可以延用。（三）推薦的生產(chǎn)能力及能力驗算礦井首采工作面布置在2號煤層中，走向長度為270m，工作面長度100m。工作面生產(chǎn)能力計算如下：A=lhLρk=100900≈。加10％，年推進度為900m。式中：A——工作面年生產(chǎn)能力，萬t；l——采煤工作面傾斜長度，m；h——煤層厚度，m；L——工作面年推進度，m；ρ——煤層容重，t/m3；k——采煤工作面回采率，煤層為薄煤層。（四）利用遠景儲量擴大礦山生產(chǎn)能力或延長服務年限的可能性，經(jīng)評審的儲量核實報告提交的保有資源量（122b）+（333）。礦山資源量有限，已沒有能力再擴大生產(chǎn)規(guī)模，延長服務年限的可能性亦不大。（五）開采崩落范圍的確定崩落范圍考慮保有資源量開采范圍內(nèi)留設邊界煤柱后，煤層采空后所造成的塌陷范圍，根據(jù)本礦范圍內(nèi)的巖土特性，在煤層走向及上山，基巖移動角（δ和γ）取65176。，在煤層下山移動角（β）取60176。則礦區(qū)范圍保有資源儲量采空后，在煤層走向上、傾向方向的地表移動范圍計算公式分別為：采空區(qū)在走向上崩落外擴范圍=（采空區(qū)邊界地表標高—采空區(qū)邊界標高） tan（9065）176。采空區(qū)在下山向崩落外擴范圍=（采空區(qū)邊界地表標高—采空區(qū)邊界標高） tan（9060）176。地表沉陷范圍見附圖1。建議業(yè)主在開采過程中除了加強對地面塌陷及位移的觀測外，對由于采掘而引起的礦界外崩塌范圍亦給予一定的治理。（六）開采技術條件及水文地質(zhì)條件對采礦方法的影響 煤礦可采煤層10層，屬薄～中厚煤層，煤層傾角平均20186。，屬緩傾斜煤層。 煤礦按煤層有煤與瓦斯突出礦井設計。根據(jù) 省煤田地質(zhì)實驗室2004年8月10日對12號煤層所作煤炭自燃傾向性等級鑒定報告和煤塵爆炸性鑒定報告，12號煤層屬二類自燃煤層、煤塵有爆炸性。但未提供其它煤層自燃傾向性等級鑒定報告和煤塵爆炸性鑒定報告。業(yè)主需盡快補作。因此：本設計按煤層屬自燃煤層、煤塵有爆炸危險性進行設計。根據(jù)以上煤層開采技術條件，設計采用走向長壁采煤法，全部冒落法管理頂板。礦區(qū)煤層產(chǎn)于當?shù)刈畹颓治g基準點之上，但淺部小窯及采空區(qū)積水的影響，礦區(qū)煤礦水文地質(zhì)條件屬中等類型。設計要求煤礦業(yè)主更進一步作好水文地質(zhì)工作，將采空區(qū)及淺部小窯測繪到采掘平面圖上，同時堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水措施。以利于指導礦井防水工作。（七）工作面的結構參數(shù)及礦井、采區(qū)、工作面的回采率首采工作面的結構參數(shù)為走向長約270m左右，工作面長為100m，采場面積約為27000m2。根據(jù)采區(qū)巷道布置、所選回采工藝以及煤層厚度特征，設計2號煤層采區(qū)回采率為85％，工作面回采率為97％。（八）礦井提升、通風、排水、供電等主要設備選型1．主斜井運輸設備主斜井設置固定帶式膠帶機完成煤炭運輸。1）設計依據(jù)原始資料：Q=100t/h，α=20176。，L斜長=445m，γ=，堆集角為20176。經(jīng)計算，輸送機速度V= m/s。2）選型計算選用大傾角帶式輸送機，根據(jù)目前較為成熟使用較多的為花紋帶式輸送機，帶寬取650mm，輸送能力計算如下：Q運≥（KB2VγCαK）＝275＝。即，Q運≥式中：Q運－皮帶運輸能力， t/h； K－斷面系數(shù)，查表取275； B－帶寬，；V－帶速，m/s， m/s；