【文章內(nèi)容簡介】 1條4煤主斜井，增加了系統(tǒng)的復雜性，增加了人員的編制，不利于現(xiàn)代化大型礦山的建設(shè)。 方案 項目方案3基建費/萬元主斜井開鑿 6000=479萬元回風斜井開鑿 3466000=上，下斜井車場 （400+600）6000=600萬元9煤中央主運巷 9705000=485萬元9煤中央回風巷 14075000=9煤中央輔運巷 9705000=485萬元94暗斜巷 7006000=420萬元溜煤眼 506000=30萬元小計 生產(chǎn)費/萬元主斜提升 27314=副斜提升 = =立井排水1802436570=小計 26744萬元巷道維護費用/萬元1870=377萬元煤巷維護費用404770=612萬元小計 989萬元總計  方案項目方案1方案3基建費/萬元生產(chǎn)費/萬元26744萬元巷道維護費/萬元989萬元總費用百分率104%100%從工程量來看，還是從基建費用來看，方案2都比方案3要經(jīng)濟，因此選用方案2，即采用9煤層用主、副、回風斜井開拓，主、副井田及回風斜井掘至9號煤層、主水平設(shè)在9號煤層，4號煤層通過煤倉及斜井與主系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)。既采用4號、9號煤層集中聯(lián)合開拓，分層布置巷道的開拓系統(tǒng)。第二節(jié) 礦井基本巷道、副井及風井的斷面形狀和斷面布置主斜井井筒斷面為半圓拱形，凈寬5m，斜長400m，傾角12176。，錨桿噴射混凝土支護，支護厚度為100mm。主斜井內(nèi)裝備有1400mm寬膠帶輸送機，設(shè)有通訊、照明電纜和消防灑水管路； 副斜井井筒斷面為半圓拱形，凈寬5m，斜長940m，176。，錨桿噴射混凝土支護，支護厚度為100mm，用作膠輪車輔助運輸、進風及安全出口，井筒內(nèi)設(shè)有通訊、照明電纜和消防灑水管路?；仫L斜井井筒斷面為半圓拱形，， m2。斜長158m,傾角25176。，用作回風兼安全出口，井口裝有防爆門，右側(cè)設(shè)有風硐，左側(cè)設(shè)有行人安全通道。各井筒斷面見圖4443 圖41 主斜井井筒端面 圖 42 副斜井井筒端面圖43 回風斜井井筒端本礦均采用斜井開拓方式，主運輸機采用輸送機運輸，輔助運輸采用膠輪車自地面直達工作面運輸，系統(tǒng)簡單，環(huán)節(jié)少，副斜井井底無存、調(diào)車線及硐室。井下硐室有中央水泵房及水倉、中央變電所、消防材料庫，各硐室均布置在大巷之間。因初期開采的工作面距井底較近，不設(shè)采區(qū)變電所。 根據(jù)井田開拓方式，結(jié)合煤層賦存條件，井下主要大巷均沿煤層布置，考慮排水需要，輔助運輸大巷底板標高略低于膠帶輸送機運輸大巷。本區(qū)煤層較硬，出于連續(xù)采煤機掘進工藝的要求，主要大巷均采用矩形端面，凈寬5m。 支護方式：樹脂錨桿噴射混凝土支護，頂錨桿間距900 mm，幫錨桿排距1200 mm，最上一排距頂板350 mm,排距各為1000mm，頂錨桿長度2100mm，錨桿直徑18mm，幫錨桿長度1700mm,直徑18mm，排列方式矩形。巷道中間布置一根錨索，長度為7300mm，間距為3000mm，在施工過程中發(fā)現(xiàn)圍巖受采動影響較大時，及時加密。頂板、兩幫均鋪金屬網(wǎng)。各主要大巷端面見圖 4—4—4—6 圖45 輔助運輸大巷斷面 圖44 膠帶輸送機大巷斷面圖46 回風大巷斷面第五章 準備方式第一節(jié)　　煤層的地質(zhì)特征設(shè)計首采區(qū)為4煤第一個工作面，也是礦井生產(chǎn)時的首采工作面，該層煤傾角2176?！?176?！?。結(jié)構(gòu)復雜，含夾矸3～9層，頂板巖性多為砂質(zhì)泥巖和炭質(zhì)泥巖，亦有高嶺石及粉砂巖。頂?shù)装寰鶠槟鄮r或炭質(zhì)泥巖，前者有時為高嶺石，后者有時為砂質(zhì)泥巖?！?； ～。煤層以弱玻璃光澤為主，次為瀝青光澤；結(jié)構(gòu)為條帶狀～均一狀；構(gòu)造塊狀；較硬；斷口參差狀或棱角狀；條痕為褐黑色；內(nèi)生裂隙較發(fā)育，且有方解石脈充填；9號煤可見黃鐵礦結(jié)核或薄膜，密度較大。煤質(zhì)性脆、堅硬，分化后疏松，嚴重分化成泥狀，抗壓強度較低。根據(jù)《安太堡二號勘探區(qū)勘探（精查）地質(zhì)報告》煤層物理性質(zhì)表51表51物理力學性質(zhì)表項目煤層比重（t/m3）容重（t/m3）含水率（%）孔隙率（%）抗壓強度(自然狀態(tài)）MPa堅固性系數(shù)(f)9（一）、頂板偽頂：呈零星分布，泥巖，炭質(zhì)泥巖，高嶺巖，～。直接頂：井田大部分地區(qū)有分布，僅在上窯區(qū)中部缺失，巖性以泥巖，粉沙巖為主，炭質(zhì)泥巖，～，太西區(qū)以單元結(jié)構(gòu)居多老頂：局部分布，巖性為灰白色粗粒砂巖，中立砂巖，～，交錯層里發(fā)育，中厚層—厚層壯，屬中等堅硬巖石。（二）、底板巖性以泥巖，粉沙巖，細粒砂巖，泥灰?guī)r為主，中立砂巖，粉沙巖次之，～，屬軟弱～中等堅硬巖石 （一）、水文：主要太原組的砂巖裂隙水。井下涌水量多為40～50m3/h。值得注意的是，由于奧灰水位高出9號煤層部分底板100m，其突水系數(shù)又大于構(gòu)造破壞地段的臨界突水系數(shù)，在斷層附近存在突水的可能性。（二）、礦井瓦斯：本礦井為低沼氣礦井，相對瓦斯涌出量小于10m3/。層煤揮發(fā)物均大于36%，均屬有爆炸性危險煤層。煤層均屬易自然煤層，井田周圍的木瓜界礦（舊井）發(fā)生過井下煤層自然。據(jù)蘆子溝礦調(diào)查，現(xiàn)場存煤5000T以上的煤堆，100天就自然。（三）、地質(zhì)構(gòu)造：區(qū)內(nèi)地層產(chǎn)狀平緩，傾角一般在2～5176。，局部達12176。左右。無大的斷層，地質(zhì)構(gòu)造簡單。（四）、開采環(huán)境；開采上部無村莊，工廠、河流，但有小礦井開采，總體來說結(jié)構(gòu)簡單。第二節(jié) 帶區(qū)巷道布置帶區(qū)的東西走向長度為1600m，南北傾向長度為1660m。（一）、區(qū)段斜長對于走向長壁開采，區(qū)段斜長=工作面長度+區(qū)段平巷+護巷煤柱的寬度。區(qū)段斜長由下式計算：區(qū)段斜長＝工作面長度＋區(qū)段平巷寬度+護巷煤柱＝150＋5＋5+20＝180m（二）、區(qū)段數(shù)目根據(jù)地質(zhì)條件和巷道情況前期分為3個帶區(qū)。由于受井田范圍所限，采區(qū)范圍較小，采區(qū)采用單翼布置方式，根據(jù)露天礦剝采情況，在采區(qū)的南邊界沿煤層布置三條大巷，工作面南北布置，條帶式回采，工作面采用雙巷布置，既一條回風巷，兩條運輸巷，上一個工作面的第二運輸巷位下一個工作面的回風巷。根據(jù)開拓巷道布置，結(jié)合采區(qū)煤層層位關(guān)系，采區(qū)開采順序如下：4煤 9煤。工作面所需新鮮風流由主、副斜井至4號煤輔助運輸巷和膠帶運輸巷，然后進入工作面運輸巷，最后到達回采工作面，經(jīng)過工作面的污風經(jīng)工作面回風巷進入4號回風大巷，再由回風斜井排出。煤的運輸：回采工作面工作面運輸巷4號煤膠帶運輸機運輸大巷主斜井地面 材料的運輸：由副斜井4號煤中央輔助運輸大巷工作面運輸巷（雙巷）工作面矸石：由于井下矸石量少，矸石盡可能在井下處理，用鏟車排至廢棄的聯(lián)絡(luò)巷中。采區(qū)內(nèi)巷道主要是煤巷。采用S150型掘進機進行截割，通過掘進機鏟板、扒載到掘進機運輸機上。通過掘進機小皮帶轉(zhuǎn)載到SSJ800皮帶運輸機上，再由SSJ800皮帶運輸機轉(zhuǎn)載到SGW40溜子上，通過外部煤流系統(tǒng)將煤運出。通風方式采用局扇壓入式采區(qū)工業(yè)儲量為：Zg=LHMγ104 公式 （51）式中：Zg——礦井第一水平工業(yè)儲量，萬t L——采區(qū)南北傾向長度為1660m；H——采區(qū)東西走向長度為1600m； M——煤層平均厚度，； γ——煤的容重。把數(shù)據(jù)代入上式得： Zg=LHMγ104 =16601600104 =。采區(qū)可采儲量為： Zg=LHMγC104 公式 （52）式中：Zg——礦井第一水平工業(yè)儲量，萬tL——采區(qū)南北傾向長度為1660m；H——采區(qū)東西走向長度為1600m；M——煤層平均厚度，；γ——煤的容重。C——采區(qū)采出率，Z=LHMγC104 =16601600104 = 。采區(qū)服務(wù)年限： T=Z/(AK) 公式 （53） 式中： T——采區(qū)服務(wù)年限，a； Z——采區(qū)可采儲量，萬t； A——采區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力，萬t/a；K——儲量備用系數(shù)，—。把數(shù)據(jù)代入上式得： T= (68) =38a采區(qū)采出率：C=3868/ =故采區(qū)采出率C=，滿足《采礦學》中對相應厚度煤層采區(qū)采出率的要求。第三節(jié) 采區(qū)車場設(shè)計因本礦井采用斜井開拓，本礦主斜井采用膠帶輸送機運煤，副斜井采用無軌膠輪車進行輔助運輸，而且無井底車場。第六章 采煤方法第一節(jié) 采煤工藝方式本采區(qū)401工作面是礦井的首采工作面。煤層傾角2176?！?176。，平均4176。，工作面走向長度1600m，傾斜長度150m，全煤層均可采，采區(qū)內(nèi)煤層的傾角變化不大，屬緩傾斜煤層，煤層穩(wěn)定。（一）、頂板條件： 直接頂：砂質(zhì)泥巖，深灰色，～ ，致密，較堅硬，含化石碎片。（二）、底板條件：直接底：泥灰?guī)r及泥巖，～，泥灰?guī)r，黑灰色薄層狀，含植物化石碎屑，泥巖，巖性欠均一，水平層理，半堅硬，明顯接觸，局部含炭質(zhì)泥巖，裂隙發(fā)育。（三）、地質(zhì)構(gòu)造：工作面所穿區(qū)域整體呈北高，南低的趨勢，有些小的斷層，但不影響掘進和采掘。、推進方向工作面長度：工作面長度是決定其產(chǎn)量和效率的主要因素，適當加大工作面的長度，不僅可以減少工作面的準備工程量，提高回采率，而且也可以減少工作面端頭進刀等輔助作業(yè)的時間，有利于提高工作面產(chǎn)量和效率。結(jié)合本區(qū)井下開采技術(shù)條件、煤厚變化及合理的年推進度等因素綜合考慮，設(shè)計確定工作面面長度均為150m。本井田煤層傾角小，地質(zhì)構(gòu)造簡單，開采技術(shù)較好，工作面推進長度受地質(zhì)條件限制少，主要受開采邊界的限制。在目前技術(shù)條件下，為減少工作面搬家次數(shù)，提高工作面產(chǎn)量和效率，并考慮設(shè)備的大修周期，大采高綜采工作面推進長度已達3000～6000m，綜采防頂煤工作面推進長度多在1500～2000m 。由于受開采邊界的限制，本礦工作面推進長度為1300～1600m，而本工作面推進長度為1600m。由于綜采放頂煤采煤法優(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、工資費等也都相應減少；④巷道掘進量小，掘進率和巷道維護費用減少，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)造的適應性強。所以本礦采用綜采防頂煤。工作面采用綜采放頂煤回采工藝，一次采全高。（一）、 煤機進刀方式：煤機在上下端頭部斜切進刀,進刀距離定為30m。（二）、 放煤方式：采用一刀一放、專職放煤工雙輪順序放煤,煤機割煤一刀,放煤一次,利用放煤支架的后尾梁和插板放煤。（三）、 回采工序：煤機割煤→移架→推前溜→放煤→清理→拉后溜?，F(xiàn)以煤機從機頭通刀開始運行為例說明采放工藝流程：煤機割通機頭返刀向機尾割煤，上滾筒割頂煤，下滾筒掃底煤，并滯后煤機后滾筒4～6架開始移架，滯后煤機后滾筒10～15m依次向機尾方向推前溜；當煤機正常往機尾吃刀時，專職放煤工從6支架開始分兩輪順序向機尾方向放頂煤（機頭五架、機尾4架不放），同時距第二輪放煤處15m開始拉后溜機頭，并依次向機尾方向拉后溜；煤機割通機尾后，推前溜至后滾筒處，煤機上滾筒降下掃底煤，下滾筒升起割頂煤，向下返刀割煤、斜切進刀，進刀后停下，再依次向機尾方向推前溜至機尾，拉移前溜機尾，同時放煤到80架，拉移后溜機尾；煤機上滾筒升起割頂煤，下滾筒降下割底煤，向機尾方向割煤；割通機尾后返刀，調(diào)整上下滾筒位置，即煤機下滾筒割頂煤，上滾筒割底煤，向機頭方向割煤，同時滯后煤機后滾筒4～6架移架；拉前、后溜機尾。重復機頭向機尾工藝過程。（四）、 層位控制嚴格沿4號煤底板回采，使工作面層位控制合理。（五）、工藝要求割煤 割煤采用MGTY400/，并自行裝煤。采用端部斜切進刀方式，雙向割煤，往返一次割兩刀，自行裝煤。煤機在工作面端頭斜切進刀，回采時沿9煤底板回采，頂?shù)装逡钇?，不得出現(xiàn)臺階，煤壁要齊直，不得出現(xiàn)割底板、留底