【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 季期間礦井排水壓力，采用單體液壓支柱加強(qiáng)頂板支護(hù)力度，達(dá)到安全、高效、增產(chǎn)的目的。經(jīng)認(rèn)真分析提出以 下兩個(gè)開拓技改方案： 方案一：采用平硐開拓布置，即新掘 一 主平硐用來進(jìn)風(fēng)、運(yùn)輸及排水， 主平硐從 C19煤層底板穿過 C1 C1 C17三層煤層，遇 C17煤層后，在 C17號(hào)煤層中掘一聯(lián)絡(luò)巷與原生產(chǎn)系統(tǒng)中布置在 C17號(hào)煤層中的延深 運(yùn)輸下山相聯(lián)。廢棄原風(fēng)井 (原風(fēng)井與采空區(qū)和運(yùn)輸 平硐 之間的漏風(fēng)太大 )，原運(yùn)輸 平硐 改為回風(fēng) 平硐 。開采 C1 C19煤層時(shí)，采用上下山及階段石門與回風(fēng) 平硐 聯(lián)絡(luò)形成生產(chǎn)系統(tǒng)。主平硐井口位于原主井井口西北側(cè)約 240米處，井 口坐標(biāo) X=2810777， Y=35497188， Z=，掘進(jìn)方位 107176。，巷道坡度 為 3? 。 13 方案二：采用 平硐 開拓布置，即新掘 一 主 平硐 用來進(jìn)風(fēng)、運(yùn)輸及排水， 主 平硐 布置在C19煤層中，采用聯(lián)絡(luò)石門與原生產(chǎn)系統(tǒng)中布置在 C17號(hào)煤層中的 延深運(yùn)輸下山相聯(lián)。廢棄原風(fēng)井 (原風(fēng)井與采空區(qū)和運(yùn)輸 平硐 之間的漏風(fēng)太大 )，原運(yùn)輸 平硐 改為回風(fēng) 平硐 ，將原風(fēng)井橋位置上段進(jìn)行維修擴(kuò)大 巷道斷面作為引風(fēng)道，主扇房不變。開采 C1 C19煤層時(shí)，采用上下山及階 段石門與回風(fēng) 平硐 聯(lián)絡(luò)形成生產(chǎn)系統(tǒng)。主 平硐 井口位于原主井井口西北側(cè)約 200米處，井口坐標(biāo) X=， Y=， Z=，掘進(jìn)方位 287176。，巷道沿 C19煤層掘進(jìn)。 方案比較及選擇 方案 開拓工程量 (米 ) 投入 (萬(wàn)元 ) +、－ (萬(wàn)元 ) 方案 一 920 190． 7 方案二 760 164． 9 － 方案 一 優(yōu)點(diǎn)： ① 主平硐布置在巖層中，受采動(dòng)影響小，巷道不易變形，維修費(fèi)用較低； ② 采用 皮帶輸送機(jī) 運(yùn)輸，設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)輸能力較大； ③ 上部開采時(shí)排水能力較大，上山涌水直接進(jìn)入平硐自流外排，減少排水設(shè)備，降低排水 費(fèi)用； ④ 井口位置地勢(shì)開闊平坦，比較適合布置地面工業(yè)廣場(chǎng)，儲(chǔ)煤量較大。 缺點(diǎn)： ① 開拓工程量較大，投資偏高； ② 主平硐布置在巖層中，施工較 困難。 方案二 優(yōu)點(diǎn)： ① 開拓工程量較小，投資低； ② 主 平硐 布置在煤層中，施工較容 易。 缺點(diǎn)： ① 主 平硐 布置在煤 層中，受采動(dòng)影響較大，巷道容易變形，維修費(fèi)用較高； ② 采用絞車提升運(yùn)輸能力較小，如采用皮帶運(yùn)輸，將增加設(shè)備投 入； ③ 上部開采時(shí)排水較為困難。排水設(shè)備多，排水費(fèi)用較高，設(shè)備管理困 難； ④ 井口位置處于山坡地帶，難以布置地面工業(yè)廣場(chǎng)。 綜合上述分析比較，推薦方案 一 為最佳方案。 技改系統(tǒng) 14 新增 主 平硐用來進(jìn)風(fēng)、運(yùn)輸， 主 平硐井口 坐標(biāo) X=2810777， Y=35497188。主 平硐 以 107176。方位掘 送 ， 巷道坡度為 3? ， 穿 C1 C1 C17 三層 煤層， 遇 C17 煤層 后， 在向前掘 20 m 作為車場(chǎng)，同時(shí) 在 C17 號(hào)煤層 掘一 聯(lián)絡(luò)巷 與原生產(chǎn)系統(tǒng)中布置在 C17 號(hào)煤層中的 延深 運(yùn)輸 下山相通。廢棄原 風(fēng)井 （原 風(fēng)井 與采空區(qū)和 老 平硐 之間的漏風(fēng)太大），將原 提升暗 斜井 和平硐 改為礦井 回風(fēng) ， 利用 原 提升暗 斜井溝通老 平硐形成新的回風(fēng)系統(tǒng) 。 并在車場(chǎng)處向上順煤層掘 運(yùn)輸上山與 回風(fēng)斜巷貫通， 完成 11703 工作面 布置 后組織回采， 設(shè)計(jì) 布置 1170８ 工作面 作接續(xù)準(zhǔn)備 。 技改后的通風(fēng)系統(tǒng) （風(fēng)流路線） 如下： ① C17 煤層 11703 回采工作面 ：地面 — → 主 平硐 — → C17煤層聯(lián)絡(luò)巷 — → C17 煤層 運(yùn)輸上山 — → 11703 采面 運(yùn)輸巷 — → 11703 工作面 — → 11703 采面 回風(fēng)巷 — → 回風(fēng)斜 巷 — → 回風(fēng)平硐 — → 引風(fēng)道 — → 主扇房 — → 地面。 ② C19 煤層 采掘工作面 ： 地面 — → 主 平硐 — → C19 煤層 運(yùn)輸 上山 — → C19 煤層聯(lián)絡(luò)巷 —→ C19 煤層 回風(fēng) 上山 — → C19 煤層 總回風(fēng)巷 — → 回風(fēng)平硐 — → 引風(fēng)道 — → 主扇房 — → 地面。 技改后的運(yùn)輸系統(tǒng) （煤流路線） 如下： C17 煤層 11703 回采工作面 ： 11703 采面 — → 11703 采面運(yùn)輸巷 — → C17 煤層 運(yùn)輸 上山 —→ C17 煤層 聯(lián)絡(luò)巷 — → 主平硐 — → 地面。 四、水平劃分 根據(jù)煤層的賦存情況 將 礦井的開拓方式 化劃分為二個(gè)水平，即 +1360m標(biāo)高以上為一水平，+1200m～ +1360m 標(biāo)高 之間 為二水平；一水平利用平硐分上山和下山開采 。 五 、通風(fēng)方式 礦井通風(fēng)方式為中央并列抽出式。 六 、采區(qū)劃分與開采順序 根據(jù)劃定的井田范圍，結(jié)合煤層傾角等特點(diǎn)，劃分為一個(gè)采區(qū)集中開采，開采順序?yàn)橄滦惺?，在同一區(qū)段內(nèi)，先采 17 號(hào)煤層，然后依次開采 1 19 號(hào)等煤層，嚴(yán)禁跳區(qū)段開采或越層開采。 第四節(jié) 井筒及大巷運(yùn)輸 本礦井技改設(shè)計(jì) 2 個(gè) 主要 井筒 特征 ： 新建 主平硐 ：長(zhǎng) 786m，方位角 107176。、 坡度 3? ，采用料石砌碹支護(hù)至穩(wěn)定巖層后，錨噴支護(hù)，巷道凈寬 ，凈高 ，凈斷面 ，錨噴支 護(hù)荒斷面 m2，主要用于運(yùn)煤、進(jìn)風(fēng)、鋪設(shè)管線。該井筒 鋪設(shè) 15kg/m 型 鋼軌、砼軌枕。 回風(fēng)平硐 ：長(zhǎng) 170m，對(duì)受損變形地段進(jìn)行返修，方位角 120176。 ,坡度 5? 。見 17號(hào)煤層 15 后沿 頂板掘送 回風(fēng)斜巷 ； 架設(shè) 14工字鋼金屬梯形棚支護(hù)，巷道凈寬上 ，下凈寬 ，凈高 ，凈斷面 ，荒斷面 m2，主要用于回風(fēng)、行人、鋪設(shè)管線等。 井筒特征詳見 井筒特征 表 241， 井筒支護(hù)斷面圖附后。 表 241 井 筒 特 征 表 井 筒 名 稱 井 口 坐 標(biāo) 井 口 標(biāo) 高 (m) 方 位 角 (176。 ) 坡度 (176。 ) 井 筒 長(zhǎng) 度 (m) 斷面（ m2） X Y 凈 掘進(jìn) 主平硐 2810777 35497188 +1419 107 3? 786 回風(fēng)平硐 2810517 35497005 +1460 120 5? 170 注：表中坐標(biāo)為北京坐標(biāo)系，黃海高程。 第五節(jié) 井下開采 一、 采煤方法 技改設(shè)計(jì)首采面布置在 C17 號(hào)煤層的 11703 工作面，工作面傾斜長(zhǎng) 70m，走向長(zhǎng) 388m。采煤方法 主要 根據(jù) 3 層 可采煤 層 賦存條件 選擇 ， 煤層 間距平均為 12～ 30m，屬近距離 屬 薄及 中厚煤層 群，煤層傾角 6176。 ～ 14176。 ， 平均 為 8176。 ， 煤層頂板以粉礦巖、細(xì)砂巖為主，底板以泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，回采后頂板容易冒落，故設(shè)計(jì)采用走向長(zhǎng)壁采煤法，全部冒落法管理頂板。 二、工作面采、裝、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型 設(shè)計(jì)布置一個(gè) 走向長(zhǎng)壁回 采工作面，工作面 采用打眼放炮落煤，人工裝煤 ， 工作面用 SGW40T型刮板輸送機(jī) 運(yùn)煤 ，下巷 鋪設(shè) 也敷設(shè) 刮板輸送機(jī) 進(jìn)行運(yùn)輸。 三、工作面頂板管理方式及支護(hù)設(shè)備選型 回采工作面采用全部冒落法管理頂板。 高檔工作面單體柱的選型計(jì)算 (Ⅰ) 支柱的最大高度 Hmax、最小高度 Hmin的確定 Hmax=Mmax+c－ b+e??① Hmin=Mmin－ s－ b－ a??② 式中： Mmax—— 工作面最大采高 (包括夾矸厚度 ) ， C17 煤層 Mmin—— 工作面最小采高 (包括夾矸厚度 ) ， C17 煤層 c—— 偽頂厚度，根據(jù)煤礦回采經(jīng)驗(yàn)， C17 煤層偽頂厚 16 b—— 頂梁厚度， e—— 為了避免支柱在完全抽出的狀態(tài)下工作而留的活柱富裕行程， a—— 支柱卸載高度， C17 煤層取 s—— 頂板在最大控頂距處平均最大下沉 量， m 由估算法 S=ηM min178。R 式中： η —— 系數(shù)，取 R—— 工作面最大控頂距，齊梁齊柱式，為 故 C17 煤層頂板在最大控頂距處平均最大下沉量為 經(jīng) ① ② 兩式計(jì)算： C17 煤層支柱最大、最小高度應(yīng)為 Hmax=， Hmin=。 鑒于 C17 煤層厚度變化較大，煤層平均厚度 米，為了對(duì)工作面進(jìn)行可靠支護(hù)，便于工人操作，選用 DZ2530/100 型單體液壓支柱，支柱最大支撐高度 2500mm，最小支撐高度 1800mm，額定阻力 300KN；設(shè)計(jì)回采面采高一般 不超過 ，當(dāng)煤層厚度超過 ，采用留底煤開采，當(dāng)煤層厚度小于 ，采用破底開采或選用其它合適的支柱。 (Ⅱ) 支柱支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算 按巖重法估算： P=k178。r178。Mcosα??③ 式中： k—— 作用于支柱上的頂板巖石厚度系數(shù)， k 取 6 r—— 巖石容重， α —— 煤層傾角， 平均為 8176。 M—— 工作面煤層采高，根據(jù)選擇的支柱， C17 煤層采高 ～ 計(jì)算結(jié)果： C17 煤層 P=～ MPaa 根據(jù)上述各參數(shù)計(jì)算， C17 煤層選用 DZ2530/100 型單體液壓支柱，支 柱最大支撐高度 2500mm，最小支撐高度 1800mm，額定阻力 300KN，工作面支護(hù)采用齊梁齊柱式布置，柱距，排距 ，故工作面單體液壓支柱實(shí)際支護(hù)強(qiáng)度： C17號(hào)煤層 P=300179。105/0. 6=，實(shí)際支護(hù)強(qiáng)度均大于所需支護(hù)強(qiáng)度。 四、采面工作面長(zhǎng)度及推進(jìn)進(jìn)度 根據(jù)礦井管理水平和職工的開采經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)確定工作面長(zhǎng)度為 70m。 回采工作面采用 “ 二 采 二 準(zhǔn) ” ，每天 二 班采煤， 二 班準(zhǔn)備，則工作面每天的推進(jìn)度為 ，正規(guī)循環(huán)率按 60%，月進(jìn)度 50m，年推進(jìn)度 600m。 五、工作面回采率 回采 工作面回采率薄煤層按 97%考慮， 中厚煤層按 95%考慮 ， 厚煤層按 93%考慮 。C17 煤層11703 工作面回采率為 95%。 六、采掘機(jī)械配置及運(yùn)輸方式 每個(gè)回采 工作面 配 GMZ— 型煤電鉆二臺(tái)，采用鉆眼爆破法落煤，工作面 、 運(yùn)輸順槽 、 運(yùn) 17 輸 上山采用 SGB320/17B 型刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，主平硐 使用 膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭，并鋪設(shè)軌道，選用 礦用防爆蓄電池機(jī)車 牽引 礦車串車 作輔助 運(yùn)輸。 回采 工作面 設(shè)備配備詳見回采工作面主要設(shè)備配備表 每個(gè)掘進(jìn) 工作面 配備 GMZ— 型煤電鉆和 EZ2— 型巖石電鉆打眼，并配備 TXU— 75A 型探水鉆， DSFA— 11 型局扇，人工裝載，礦車運(yùn)輸。掘進(jìn)工作面設(shè)備配備詳見掘進(jìn)工作面主要設(shè)備配備表 252。 表 251 回采工作面主要設(shè)備配備表 序號(hào) 設(shè) 備 名 稱 型 號(hào) 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) 單位 數(shù) 量 使用 備用 合計(jì) 1 煤電鉆 GMZ— 電壓 127v， N= Kw 臺(tái) 2 1 3 2 刮板輸送機(jī) SGB— 320/17B 電壓 660v， N=17 Kw 臺(tái) 4 4 3 液壓支柱 DZ2530/100 根 625 60 685 4 鉸接頂梁 HDJB— 1000 根 520 40 560 5 回柱絞車 JH8 臺(tái) 1 1 6 發(fā)爆器 MFB— 100 每次引爆電雷管 100 發(fā) 個(gè) 1 1 2 表 252 掘進(jìn) 工作面 主要設(shè)備配備表 序號(hào) 設(shè) 備 名 稱 型 號(hào) 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) 單 位 數(shù) 量 使 用 備 用 合計(jì) 1 煤電鉆 GMZ— 電壓 127v、 Kw 臺(tái) 2 2 4 2 巖石電鉆 EZ2— 電壓 127v、 Kw 臺(tái) 2 2 3 局扇 DSFA— 11 電壓 660v風(fēng)量 4 探水鉆 TXU— 75A 額定電壓 660v/4 Kw 臺(tái) 2 2 5 發(fā)爆器 MFB— 100 每次引爆電雷管 100 發(fā) 個(gè) 2 2 4 七、采區(qū)巷道布置 采區(qū)巷道布置詳見 普安縣 久豐 煤礦采掘工程平、剖面圖。 采區(qū)內(nèi)煤流 路線 ： 11703 工作面 — → 11703 運(yùn)輸巷 — → 17 煤層 運(yùn)輸 上山 — → 主平硐 材料流 路線 ：地面 — → 主平硐 — → 17煤層運(yùn)輸上山 — → 11703 上山 — → 11703 回風(fēng)巷 — →11703 采面。 采區(qū)數(shù)目及工作面能力 本礦井年生產(chǎn)能力為 15 萬(wàn) t，以一個(gè)采區(qū)一個(gè)炮采工作面達(dá)到生產(chǎn)能力，技改首采面為 18 11703 采面， 11703 工作面傾斜長(zhǎng) 70m，平均采高 ，工作面回采率 95%，年推進(jìn)度 600m，年生產(chǎn)能力為： 600179。 179。 179。 70179。 = 萬(wàn) t/a 掘進(jìn)煤 萬(wàn) t/a +=15 萬(wàn) t/a 滿足 礦井設(shè)計(jì)能力。 采區(qū)矸石及輔助運(yùn)輸 掘進(jìn)矸石經(jīng)工作面、運(yùn)輸 上山 、 主平硐 至地面排矸場(chǎng)。 八、巷道掘進(jìn) 巷道斷面及支護(hù)形式 根據(jù)各類巷道的不同用 途，滿足運(yùn)輸、管線敷設(shè)、通風(fēng)及行人安全的要求，確定其斷面形式及大小，