【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保持礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。2) 符合煤炭采動(dòng)影響關(guān)系，最大限度的開采出煤炭資源。3) 合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備能力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，簡(jiǎn)化巷道布置。4) 盡量降低掘進(jìn)率，減少井巷工程量及基建投資。綜合上述因素，將本礦的開采順序劃分如下：① 沿煤層方向首先開采距工業(yè)廣場(chǎng)最近的帶區(qū)，由近及遠(yuǎn)隔帶開采。這樣可以盡早投入生產(chǎn)，收回成本。② 沿煤層垂直方向的開采順序采用下行式開采，即先采12，再采1，最后采2，這樣可以減少上下煤層開采時(shí)的采動(dòng)影響，對(duì)安全生產(chǎn)有利。③ 首采帶區(qū)為南一帶區(qū)。 井底車場(chǎng)形式的選擇及硐室概況 井底車場(chǎng)的形式本礦采用立井開拓，年產(chǎn)量180萬(wàn)噸。運(yùn)輸大巷為機(jī)軌合以巷采用膠帶運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸用礦車運(yùn)輸。主井的提升設(shè)備采用箕斗，副井的提升設(shè)備采用罐籠。根據(jù)本礦運(yùn)輸特點(diǎn)，決定采用立井刀式環(huán)行井底車場(chǎng)。這種車場(chǎng)在直線段上頂推重車比較安全，采用甩車調(diào)車，可提高車場(chǎng)通過(guò)能力。由于本礦采用膠帶運(yùn)輸機(jī)代替礦車運(yùn)輸，煤炭經(jīng)輸送機(jī)直接進(jìn)入煤倉(cāng)，井底車場(chǎng)只擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸任務(wù)，故車場(chǎng)形式和線路結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化。圖47 井底車場(chǎng)平面圖 Ichnography Shaft station 井底車場(chǎng)硐室井底車場(chǎng)硐室為主井煤倉(cāng)、中央變電所、中央水泵房、具體位置見井底車場(chǎng)平面圖。1） 主井煤倉(cāng)及裝載硐室根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，礦井的煤倉(cāng)容量為：式中：Qmc — 井底煤倉(cāng)容量；Amc — 礦井日產(chǎn)量?！禂?shù)，大型礦井取小值，小型礦井取大值。則井底煤倉(cāng)容量為： Qmc=5455=818 噸圖48 豎直煤倉(cāng) Upright coal bunker2）中央變電所和中央水泵房中央變電所和中央水泵房聯(lián)合布置，便于使中央變電所向中央水泵房供電。3）火藥庫(kù)根據(jù)《設(shè)計(jì)指南》火藥庫(kù)距井筒，井底車場(chǎng)，主要運(yùn)輸巷道及影響全礦井或大部分帶區(qū)通風(fēng)的風(fēng)門的直線距離不得小于60m，距硐室的距離不小于100m，結(jié)合井底車場(chǎng)實(shí)際位置，采用容量2400公斤壁槽的標(biāo)準(zhǔn)火藥庫(kù)，火藥庫(kù)獨(dú)立回風(fēng)，回風(fēng)通過(guò)回風(fēng)鉆孔直接回風(fēng)。2345789101215161主要巷道 2庫(kù)房巷道 3炸藥壁槽 4雷管壁槽5電器壁槽 6回風(fēng)鉆孔 7防炮工具室 8發(fā)放室9防火門 10木欄門 11回風(fēng)道 12調(diào)節(jié)風(fēng)門13鐵皮風(fēng)門 14進(jìn)風(fēng)欄墻 15回風(fēng)欄墻 16鹽粉棚6圖48 火藥庫(kù)圖 Detonator storage 開拓系統(tǒng)綜述 系統(tǒng)概況本井田采用立井開拓，單水平上下山開采，對(duì)于井田內(nèi)的煤層采用大巷聯(lián)合的布置，在最底層煤的底板下50m處分別布置運(yùn)輸大巷連接各個(gè)帶區(qū)。1）開拓系統(tǒng)中的井巷系統(tǒng)由副井下到640m水平，通過(guò)井底車場(chǎng)、主石門進(jìn)入運(yùn)輸大巷，由帶區(qū)運(yùn)料斜巷進(jìn)入帶區(qū)運(yùn)煤平巷，再通過(guò)分帶運(yùn)煤斜巷到達(dá)工作面開切眼。帶區(qū)回風(fēng)平巷通過(guò)回風(fēng)斜巷連接到運(yùn)輸大巷，再到達(dá)主井，形成礦井的開拓線路，這便是礦井初期的井巷系統(tǒng)。2）通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流由副井→井底車場(chǎng)→主石門→運(yùn)輸大巷→帶區(qū)運(yùn)料斜巷→帶區(qū)運(yùn)輸平巷→分帶運(yùn)煤斜巷→工作面（污風(fēng)）→分帶運(yùn)料斜巷→帶區(qū)回風(fēng)平巷→回風(fēng)斜巷→回風(fēng)大巷→風(fēng)井。3）運(yùn)輸系統(tǒng)其中包括煤炭、矸石、材料、設(shè)備以及人員的運(yùn)送系統(tǒng)，分別描述如下：A 運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面出煤→分帶運(yùn)輸斜巷→帶區(qū)煤倉(cāng)→皮帶運(yùn)輸機(jī)沿運(yùn)輸大巷→井底煤倉(cāng)→由主井提升到地面。B 運(yùn)料系統(tǒng)：井下所需材料及設(shè)備→副井→井底車場(chǎng)→運(yùn)輸大巷→帶區(qū)運(yùn)料斜巷→帶區(qū)運(yùn)輸平巷→分帶回風(fēng)斜巷→工作面。C 運(yùn)矸系統(tǒng)：掘進(jìn)工作面出矸石→分帶運(yùn)輸斜巷→帶區(qū)運(yùn)輸平巷→進(jìn)風(fēng)行人斜巷→運(yùn)輸大巷→井底車場(chǎng)→副井提升→地面→矸石山。D 行人系統(tǒng)：井下工作人員由副井→井底車場(chǎng)→運(yùn)輸大巷→帶區(qū)運(yùn)料斜巷→分帶運(yùn)煤斜巷→工作面。4）防火灌漿系統(tǒng)本井田的煤層，發(fā)火期短，且根據(jù)“所有厚煤層都應(yīng)該按自燃發(fā)火期危險(xiǎn)煤層處理方法”的原則去加以實(shí)施：(1) 灌漿能把采空區(qū)周圍的隔離煤柱的裂隙填滿塞嚴(yán)，減少漏風(fēng)供養(yǎng)，阻止碎煤氧化 自燃。(2) 灌漿能把廢棄在采空區(qū)的易燃碎煤、浮煤包裹起來(lái)，隔絕外部空氣，延緩氧化自然的速度。(3) 灌漿回水在采空區(qū)過(guò)濾時(shí)，能帶走大量的熱量，沉積下來(lái)的泥漿還能夠繼續(xù)起冷卻的作用。整個(gè)灌漿系統(tǒng)的管路敷設(shè)如下：地面灌漿站攪拌池→灌漿泵→沿風(fēng)井管子道→主管、分管→回風(fēng)巷道→工作面采空區(qū)。 移交生產(chǎn)時(shí)井巷的開鑿位置、初期工程量1）初期開拓工程量：初期移交工程量是指移交時(shí)掘進(jìn)的各類巷道硐室，井筒等為生產(chǎn)服務(wù)的設(shè)施總的掘進(jìn)體積。礦井移交生產(chǎn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)：1）井上、下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本完成，并能進(jìn)行正常的安全的生產(chǎn)。2）“三個(gè)煤量”達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。3）回采工作面長(zhǎng)度一般不少于設(shè)計(jì)回采工作面長(zhǎng)度的50%。4）工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)的行政、公共設(shè)施全部建成。5）居住區(qū)及其設(shè)施基本完成。5 帶區(qū)巷道布置 設(shè)計(jì)帶區(qū)的地質(zhì)概況 帶區(qū)在礦井中的位置及界限帶區(qū)邊界：此帶區(qū)位于井田東南部，東南以東南井田邊界為界，西南以西南井田邊界為界，西北以南一帶區(qū)邊界為界，東北以北一帶區(qū)邊界為界。帶區(qū)尺寸：本帶區(qū)走向長(zhǎng)度最大1360米，最小1100米，平均1180米，傾斜長(zhǎng)度最大為2060米，最小為2040米，平均2050米。 煤層與煤質(zhì)北1帶區(qū)可采煤層3層，即12層、1層和2層，煤層為緩傾斜煤層，傾角7186。9186。，煤層均穩(wěn)定且較淺，無(wú)夾石，火山巖侵入。煤層瓦斯含量較低， m179。/min，屬低瓦斯礦井，自然發(fā)火期1—3個(gè)月，有煤塵爆炸危險(xiǎn)，%，煤層含水較少。煤質(zhì)較硬，低灰，低硫，高發(fā)熱量。179。 煤層頂?shù)装遒x存較穩(wěn)定，皆為細(xì)中砂巖，其頂板易垮落。表 51 帶區(qū)煤層柱狀表 Histogram for seam 性質(zhì)編號(hào)厚 度（米）可采儲(chǔ)量（萬(wàn)噸）層 間 距（米）煤層特征129269賦存穩(wěn)定，無(wú)斷層12650賦存穩(wěn)定，無(wú)斷層52978賦存穩(wěn)定，無(wú)斷層合計(jì)4554 本帶區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限南1帶區(qū)可采儲(chǔ)量為4554萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力180萬(wàn)噸/年，服務(wù)年限為18年。設(shè)計(jì)采用一個(gè)綜采工作面達(dá)產(chǎn)。采煤工作面采用“四六”工作制，三采一準(zhǔn)的作業(yè)形式，每班進(jìn)2刀，每天進(jìn)6刀。帶區(qū)服務(wù)年限：4554/（180）=18年，符合《規(guī)范》中關(guān)于帶區(qū)生產(chǎn)能力服務(wù)年限的規(guī)定。 帶區(qū)綜述 帶區(qū)形式本區(qū)三層煤均屬于近水平煤層，且煤層及頂?shù)装鍘r層賦存均較穩(wěn)定，，具備傾斜長(zhǎng)壁采煤法開采條件，又因?yàn)閮A斜長(zhǎng)壁開采較走向長(zhǎng)壁開采簡(jiǎn)化了巷道布置系統(tǒng)，減少了10%~20%的巷道掘進(jìn)量，減少了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，經(jīng)濟(jì)效益較好，因此本區(qū)采用帶區(qū)式準(zhǔn)備方式，傾斜長(zhǎng)壁采煤方法。 帶區(qū)形式選擇本區(qū)三層煤巷道采用聯(lián)合布置，在離2＃煤層底板約10米處布置回風(fēng)大巷，約40米處布置運(yùn)輸大巷。運(yùn)輸大巷鋪設(shè)皮帶和軌道，負(fù)責(zé)這三層煤的煤炭外運(yùn)、材料運(yùn)輸、運(yùn)矸及進(jìn)風(fēng)?；仫L(fēng)打巷負(fù)責(zé)回風(fēng)。煤層與大巷間用斜巷聯(lián)系。用帶區(qū)煤倉(cāng)和帶區(qū)運(yùn)料斜巷把煤層中的帶區(qū)運(yùn)煤平巷和運(yùn)輸大巷聯(lián)系起來(lái)，作為帶區(qū)煤炭的主要運(yùn)輸渠道、進(jìn)料通道和進(jìn)風(fēng)通道。用回風(fēng)斜巷把帶區(qū)運(yùn)料平巷和回風(fēng)石門聯(lián)系起來(lái)，負(fù)責(zé)回風(fēng)。 帶區(qū)劃分[規(guī)范]規(guī)定：綜采工作面的長(zhǎng)度不小于160米，年推進(jìn)度不小于1200米。 鑒于上述規(guī)定，為了使一個(gè)工作面就達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，考慮到地質(zhì)條件以及全礦的生產(chǎn)能力、管理水平等因素，工作面定為220米，日進(jìn)6刀，該區(qū)一共劃分為5個(gè)條帶。 帶區(qū)車場(chǎng)及硐室每個(gè)帶區(qū)只有一個(gè)綜采工作面，運(yùn)輸量不大，所以只設(shè)材料繞道車場(chǎng)，采用礦車運(yùn)輸。運(yùn)料斜巷在大巷入口處取平，由大巷進(jìn)入車場(chǎng)繞道存車線，然后由絞車通過(guò)帶區(qū)運(yùn)料斜巷進(jìn)入帶區(qū)運(yùn)煤平巷。斜巷傾角15176。，斜長(zhǎng)145米，這種布置方式使用方便，運(yùn)行可靠。 帶區(qū)硐室1)帶區(qū)變電所帶區(qū)變電所是帶區(qū)供電樞紐，應(yīng)設(shè)在巖層穩(wěn)定，無(wú)淋水，礦壓小且通風(fēng)良好的地方。本帶區(qū)變電所設(shè)在帶區(qū)軌道上山與帶區(qū)回風(fēng)上山之間，如圖圖51 帶區(qū)變電所 Power center in quarry2)帶區(qū)煤倉(cāng)表52 煤倉(cāng)容量與帶區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系 Relation ship on capability between coal bunker and quarry produce帶區(qū)生產(chǎn)能力（萬(wàn)噸／年）3030－4545－6060－100以上帶區(qū)煤倉(cāng)容量（噸）30－100100－150150－200250以上3)絞車房主要是根據(jù)絞車的型號(hào)及規(guī)格、基礎(chǔ)尺寸、絞車房的服務(wù)年限和所處的圍巖性質(zhì)等進(jìn)行設(shè)計(jì)。其位置選擇在圍巖穩(wěn)定、無(wú)淋水、地壓小和易維護(hù)的地點(diǎn)，在滿足施工、機(jī)械安裝和提升運(yùn)輸要求的前提下，應(yīng)盡量靠近上山變坡點(diǎn)，以減少巷道工程量。另外，它與臨近的巷道間應(yīng)有足夠的煤柱或巖柱，一般情況下不小于10米，以利于絞車房的維護(hù)。 采準(zhǔn)系統(tǒng) 生產(chǎn)系統(tǒng)其中包括煤炭、矸石、材料、設(shè)備以及人員的運(yùn)送系統(tǒng)，分別描述如下：A 運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面出煤→分帶運(yùn)輸斜巷→帶區(qū)煤倉(cāng)→皮帶運(yùn)輸機(jī)沿運(yùn)輸大巷→井底煤倉(cāng)→由主井提升到地面。B 運(yùn)矸系統(tǒng)：掘進(jìn)工作面出矸石→分帶運(yùn)輸斜巷→帶區(qū)運(yùn)輸平巷→進(jìn)風(fēng)行人斜巷→運(yùn)輸大巷→井底車場(chǎng)→副井提升→地面→矸石山。C 運(yùn)料系統(tǒng)：井下所需材料及設(shè)備→副井→井底車場(chǎng)→運(yùn)輸大巷→帶區(qū)運(yùn)料斜巷→帶區(qū)運(yùn)輸平巷→分帶回風(fēng)斜巷→工作面。D 行人系統(tǒng)：井下工作人員由副井→井底車場(chǎng)→運(yùn)輸大巷→帶區(qū)運(yùn)料斜巷→分帶運(yùn)煤斜巷→工作面。E通風(fēng)系統(tǒng)：新鮮風(fēng)流由副井→井底車場(chǎng)→運(yùn)輸大巷→帶區(qū)運(yùn)料斜巷→帶區(qū)運(yùn)輸平巷→分帶運(yùn)煤斜巷→工作面（污風(fēng)）→分帶運(yùn)料斜巷→帶區(qū)回風(fēng)平巷→回風(fēng)斜巷→回風(fēng)大巷→風(fēng)井。F 防火灌漿系統(tǒng)：地面灌漿站攪拌池→灌漿泵→沿風(fēng)井管子道→主管、分管→回風(fēng)巷道→工作面采空區(qū)。 移交生產(chǎn)時(shí)井巷的開鑿位置、初期工程量礦井移交生產(chǎn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)：1）井上、下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本完成，并能進(jìn)行正常的安全的生產(chǎn)。2）“三個(gè)煤量”達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。3）回采工作面長(zhǎng)度一般不少于設(shè)計(jì)回采工作面長(zhǎng)度的50%。4）工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)的行政、公共設(shè)施全部建成。5）居住區(qū)及其設(shè)施基本完成。有了以上的移交生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)也就決定了礦井在移交生產(chǎn)時(shí)井巷的開鑿位置。 區(qū)段開采順序本區(qū)長(zhǎng)2050米，寬1180米，共有12，1，2三層煤，，層間距分別為5米，9米，帶區(qū)巷道布置為聯(lián)合布置。 本區(qū)三層煤開采順序由上而下，即下行式，12，1，2煤層依次開采，這樣開采可減少兩層煤間采運(yùn)影響，確保安全生產(chǎn)。每層煤各條帶間開采順序：先采離工業(yè)廣場(chǎng)近的條帶，隔帶向井田邊界方向推進(jìn)。12，用綜采一次采全高。1，將采用分層開采的開采方式。2，用綜采一次采全高。 帶區(qū)巷道設(shè)計(jì)A .應(yīng)該根據(jù)巷道所處的位置及維巖的物理力學(xué)性質(zhì)和地理作用大小面確定。B .為帶區(qū)機(jī)械采煤的需要，帶區(qū)內(nèi)各巷道端面應(yīng)滿足機(jī)械設(shè)備的要求。C .巷道支護(hù)形式及支護(hù)配料應(yīng)滿足巷道的服務(wù)年限。D .判區(qū)巷道還要滿足通風(fēng)安全的需要。南一帶區(qū)采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法，先采上層煤。帶區(qū)運(yùn)煤平巷、帶區(qū)回風(fēng)平巷、分帶運(yùn)煤斜巷、分帶運(yùn)料斜巷都開鑿在煤層中，帶區(qū)運(yùn)煤平巷作為主要運(yùn)輸巷道，在其內(nèi)部鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)和軌道，用來(lái)運(yùn)煤、行人、運(yùn)料、兼做帶區(qū)輔助運(yùn)輸巷道，輔助運(yùn)輸采用礦用防暴卡軌車。帶區(qū)運(yùn)煤平巷斷面見圖。圖 53 帶區(qū)運(yùn)煤平巷斷面圖圖 54帶區(qū)運(yùn)料平巷斷面圖圖 55分帶運(yùn)煤斜巷斷面圖圖 56 分帶運(yùn)料斜巷斷面圖6 采煤方法 采煤方法的選擇《規(guī)范》規(guī)定，選擇采煤方法，應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件，開采技術(shù)條件，地面保護(hù)要求，設(shè)備狀況及其發(fā)展趨勢(shì)，以及安全﹑產(chǎn)量﹑效率﹑成本和煤的回收率等因素，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。大型礦井應(yīng)以綜合機(jī)械化采煤工藝為主。 選擇的依據(jù)1）礦井地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度、煤層傾角、層數(shù)、層間距、硬度和有無(wú)矸石等，以及頂?shù)装鍘r性、瓦斯、煤塵、水文地質(zhì)、自然發(fā)火等情況，煤層的開采關(guān)系以及地面井下開采關(guān)系等。2）國(guó)家關(guān)于煤炭生產(chǎn)的方針政策。3）采煤機(jī)械化程度、設(shè)備適應(yīng)條件。4）鄰礦或相似礦井的采煤實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 選擇的要求1）煤炭資源損失少，采用正規(guī)采煤方法。2）安全及勞動(dòng)條件好。3）便于生產(chǎn)管理。4）材料消耗少。5）盡可能采用機(jī)械化采煤，達(dá)到工作面高產(chǎn)高效。 采煤方法本區(qū)煤層傾角7176?！?176。，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤質(zhì)較硬，賦存條件較好，本區(qū)重點(diǎn)設(shè)計(jì)煤層為2煤層，采用一次采全高的采煤方法。 主采層的煤層賦存條件、煤層結(jié)構(gòu)及圍巖條件 賦存條件井田內(nèi)煤系地層中共含三個(gè)可采煤層，均勻分布于煤系地層的中部。本設(shè)計(jì)的主采煤層為2煤層，發(fā)育充分。煤層賦存條件簡(jiǎn)單，無(wú)斷層及火成巖侵入等地質(zhì)構(gòu)造。煤質(zhì)工業(yè)牌號(hào)為長(zhǎng)焰煤，黑色、瀝青光澤、條帶狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造、貝殼狀斷口或平坦?fàn)顢嗫?，摩氏硬度約為3，質(zhì)脆，以亮煤為主，暗煤次之，在亮煤條帶中常見兩組垂直層面的內(nèi)生裂隙，一組發(fā)育，一組次之，裂隙面平坦。在裂隙中常常有方解石及黃鐵礦薄膜充填，煤層與頂?shù)装逡话銥檎辖佑|。 圍巖情況煤層直接頂板：主要由黑褐色油頁(yè)巖組成，結(jié)構(gòu)致密、細(xì)膩、無(wú)裂隙，厚度一般在1030m之間，平均20m左右，按其堅(jiān)固程度屬于軟質(zhì)巖石。煤層直接底板：由灰黑色泥巖和灰白色粉、細(xì)砂巖所組成。結(jié)構(gòu)較細(xì)致、質(zhì)軟，其厚度變化西南厚約5—6m，東北厚約10m以上，一般5—10m左右，按其堅(jiān)固程度屬于軟質(zhì)巖石。 工作面長(zhǎng)度的確定合理的工作面長(zhǎng)度能為工作面高產(chǎn)高效提供有利的條件，從工作面內(nèi)部條件來(lái)說(shuō)，在一定范圍內(nèi)加長(zhǎng)工作面