【文章內(nèi)容簡介】 接。 +720 主水平及 +810 輔助水平擔負全礦井大巷輔助運輸任務。 回風立井落底至 15 號煤層頂板巖層中，井筒直徑 7m，深度 447m，裝備梯子間，擔負全礦井通風任務，兼做安全出口。 6 號煤層馬頭門標高+822m， 15 號煤層馬頭門標高 +736m。各煤層回風大巷 分別與回風立井連接，形成礦井通風系統(tǒng)。 根據(jù)井筒位置處于井田東北角、井田東部邊界南北方向、煤層走向東西方向的情況， 6 號、 15 號煤層均沿井田東部邊界布置膠帶、軌道、回風 3 條開拓大巷至井田南部邊界。 布置兩條高抽準備巷，分別為高抽運輸巷、高抽回風巷。高抽運輸 山西煤炭職工聯(lián)合大學陽泉本部畢業(yè)論文 13 巷沿 12 號煤層與軌道大巷重疊布置，高抽回風巷沿 12 號煤層與回風大巷重疊布置。高抽運輸巷、高抽回風巷利用斜巷與軌道石門及回風石門聯(lián)絡，形成走向高抽巷掘進系統(tǒng)。 根據(jù)主要可采的擴區(qū)井田邊界呈刀把形、井田 5 號拐點基本位于南北傾向的中央， 5 號拐點北部為傾角 48176。北 高南低的單斜構造， 5 號拐點南部為近水平煤層的賦存狀態(tài)，為預防剃頭下山開采，便于礦井形成完善的排水系統(tǒng)，設計以 5 號拐點東西方向為界，將整個井田以按煤層劃分為四個采區(qū)，即 6 號煤一、二采區(qū)和 15 號煤一、二采區(qū)。一、二采區(qū)均為由西向東單翼開采。一采區(qū)回采工作面推進長度為 4801660m，二采區(qū)回采工作面推進長度為 1900m 左右。在一、二采區(qū)分界處附近布置采區(qū)變電所、采區(qū)水泵房。 礦井開采后期，因通風距離較長，巷道變形等因素的影響，可能通風能力不足，設計建議后期如通風能力不足，在秦家山村附近新建回風立井，擔負礦井回 風任務，兼做礦井安全出口。 方案二：陳家溝立井開拓方式 本方案選定的工業(yè)廣場位于陳家溝 白峪村東南約 250m 處 ，采用立井開拓方式，即新鑿主立井、副立井和回風立井。 主立井落底至 15 號煤層頂板上方巖層內(nèi)，井筒直徑 6m，深度 630m，裝備箕斗，擔負礦井煤炭提升任務，兼作進風井。在主立井井底上方 55m左右布置兩層煤共用的裝載硐室。 15 號煤層膠帶大巷通過井底煤倉、裝載膠帶、定量煤倉至主立井，形成 15 號煤層主運輸系統(tǒng)。 6 號煤層膠帶大巷通過轉(zhuǎn)載煤倉、井底煤倉、裝載膠帶、定量煤倉至主立井形成 6 號煤層主運輸系統(tǒng)。 副立井井筒 落底至 15 號煤層底板下方巖層內(nèi)，井筒直徑 ，深度665m，裝備罐籠，擔負材料、設備、人員等輔助提升任務，兼做進風井。 山西煤炭職工聯(lián)合大學陽泉本部畢業(yè)論文 14 在前期開采的 15 號煤層底板布置 +520 主水平，后期開采的 6 號煤層布置+630 輔助水平，主水平、輔助水平之間利用暗斜井連接。 +520 主水平及+630 輔助水平擔負全礦井大巷輔助運輸任務。 回風立井落底至 15 號煤層頂板巖層中，井筒直徑 7m，深度 650m，裝備梯子間，預留瓦斯管孔，擔負全礦井通風任務，兼做安全出口。 6 號煤層馬頭門標高 +630m， 15 號煤層馬頭門標高 +540m。各煤層回風大巷分別與 回風立井連接，形成礦井通風系統(tǒng)。 根據(jù)井筒位置處于井田中部的情況， 6 號、 15 號煤層均由西向東沿井田中部布置膠帶、軌道、南北回風 4 條開拓大巷至井田東部邊界。布置兩條高抽準備巷，分別為高抽運輸巷、高抽回風巷。高抽運輸巷沿 12號煤層與軌道大巷重疊布置，高抽回風巷沿 12 號煤層與回風大巷重疊布置。高抽運輸巷、高抽回風巷利用斜巷與軌道石門及回風石門聯(lián)絡，形成走向高抽巷掘進系統(tǒng)。 整個井田按煤層劃分為兩個采區(qū)，即 6 號煤采區(qū)和 15 號煤采區(qū)。兩個采區(qū)均南北方向雙翼開采?；夭晒ぷ髅嫱七M長度為 5002021m。 開拓方案比 較及選定 方案一的主要優(yōu)點： a、該工業(yè)場地地面平坦，有利于地面生產(chǎn)設施的布置，土石方開挖工程量較少。 b、該處煤層埋深較淺，井筒及巖巷工程量相對較少。 c、該場地距離郭秋公路僅 200m 左右，且現(xiàn)有泥土路相通，交通便利。 d、井田南部 F1 F16 斷層為走向東西，本方案可利用大巷直接開采。 e、因井田北部煤層傾角為 2025176。，故不能利用走向長壁開采。根 山西煤炭職工聯(lián)合大學陽泉本部畢業(yè)論文 15 據(jù)鉆孔方案一工業(yè)廣場主采煤層平均厚度為 ，方案二工業(yè)廣場主采煤層平均厚度為 ，方案一工業(yè)廣場還可利用部分大巷保護煤柱、地面工業(yè)廣場的面積等因 素。方案一較方案二少壓煤 160 萬噸（可采儲量）。 方案一的主要缺點： a、井筒位于井田東北角，全礦井單翼開采，不利于生產(chǎn)銜接。 b、該工業(yè)場地附近溝壑較淺，排矸場地較難選擇。 c、各煤層采區(qū)布置均為下山開采，增加了排水環(huán)節(jié)。 方案二的主要優(yōu)點： a、井筒位于井田中央，全礦井雙翼開采，有利于生產(chǎn)銜接。 b、該工業(yè)場地附近溝壑多且深，排矸場地容易選擇。 c、采區(qū)巷道沿走向布置，在井田傾向的中央，不需另外增設排水設施。 方案二的主要缺點： a、工業(yè)場地地面平整度較差，土石方工程量大。 b、煤層埋藏較深，井筒工程量 大，前期投資大。 c、需修建 的進場公路。 d、井田南部 F1 F16 斷層為走向東西，后期需開掘三條巷道開采井田南部斷層附近區(qū)域。 e、方案二較方案一多壓煤 160 萬噸。 兩方案經(jīng)濟比較結(jié)果見表 231。方案一比方案二可比項目總投資少1236 萬元，少壓煤的利潤為 28800 萬元。 從技術經(jīng)濟上分析，方案一優(yōu)于方案二。 綜合技術、經(jīng)濟比較的結(jié)果，設計推薦方案一，即南莊村立井開拓方式。 山西煤炭職工聯(lián)合大學陽泉本部畢業(yè)論文 16 第三章 采區(qū)設計依據(jù)、采區(qū)特點 第一節(jié)、采區(qū)設計的依據(jù)和原則 采區(qū)設計的依據(jù) ： 本采區(qū)設計是以地測部提供的《 15煤 一 采區(qū)地質(zhì)說明書》、煤層底板等高線圖（ 1： 2021）、綜合柱狀圖（ 1： 2021）、 通風系統(tǒng)圖（ 1： 2021）及作為依據(jù)而進行設計的。 采區(qū)設計的原則： 依據(jù)地質(zhì)資料，本區(qū)煤層平均厚度為 ；采區(qū)較規(guī)整，厚度變化不大，因此本采區(qū)設計的主要原則是： （ 1）按綜采一次采全高設計。 （ 2）遵循一次采全高工作面開采特點，簡化采區(qū)巷道布置，力求施工簡單易行。 （ 3）工作面采長及走向盡可能適應高產(chǎn)高效的要求。 第二節(jié)、采區(qū)設計的主要特點 ： 本采區(qū)巷道布置簡單。 工作面巷道布置采用一進一回、外錯 尾巷形式，為高產(chǎn)高效創(chuàng)造了條件。 順槽與采區(qū)回風立交處采用立式風橋，便于通風管理及施工組織。 采區(qū)巖石巷道工程量小，采區(qū)準備周期短。 山西煤炭職工聯(lián)合大學陽泉本部畢業(yè)論文 17 第四章 采區(qū)地質(zhì)特征、儲量及服務年限 第一節(jié)、采區(qū)位置： 地表： 位于 南莊村以北，窯溝村、河村 以北的山梁溝谷地帶。地表為丘陵地貌，大部分為耕地。在采區(qū)的中南部有煤層尖滅區(qū)。走向長度 2288 米，傾斜長 2262 米，面積 5158639 m2。 井下： 15煤 一 采區(qū)位于 二 采區(qū)以 北 ，西部、 北 部至井田邊界。采區(qū)面積約。 15煤 下 方?jīng)]有可采煤層， 9煤層位于 15煤層的 上 方，層間距大約在 48～ 60 米。 第二節(jié)、采掘情況 : 南 部 二 采區(qū) 15204 工作面（ 正 采） 。 第三節(jié)、實見地質(zhì)及水文地質(zhì)簡述 ： 一、二 采區(qū)基本位于 南 莊背斜構造的軸部及頂部，局部出現(xiàn)煤層沖刷。地表為黃土層覆蓋，丘陵狀地貌多數(shù)為耕地分布有少量樹木。 第四節(jié)、煤層及頂?shù)装迩闆r： 煤層： 本采區(qū) 15煤層位于山西組中部，煤層厚度變化趨勢南、北厚，中部 山西煤炭職工聯(lián)合大學陽泉本部畢業(yè)論文 18 薄，最大 ，最小 0m。采區(qū)平均煤厚以煤層變薄區(qū)以外的各鉆孔煤厚平均所得，平均煤厚 ；另在采區(qū)東南角有一煤層傾角大于 15176。區(qū)塊范圍。煤層厚度： ～ ，平均厚度： ，煤層傾角： 2176。～15176。，平均傾角： 5176。，煤層容重： 。 頂?shù)装迩闆r： 煤層 類 別 巖性名稱 厚 度 主要巖性特征（含水層） 15煤 頂 板 老頂 中砂巖 硅質(zhì)膠結(jié)，具斜波狀層理。局部相變?yōu)榇稚皫r。 直接頂 石灰?guī)r 水平層理，夾鏡煤條紋，具節(jié)理。 底板 直接底 泥 巖 含植物根部化石，含粘土質(zhì)，具節(jié)理。 老底 細砂巖 夾泥巖條帶，層面含白云母片，具節(jié)理，含粉砂巖薄層。 第五節(jié)、水文情況： 頂板砂巖及 K8 砂巖為主要含水層，局部富水發(fā)育，在局部會形成淋頭水 ， 對掘進有一定影響 。 涌水量最大為 20m3/h 左右，回采后涌水量穩(wěn)定在 17m3/h。充水因素主要為： 15煤頂板砂巖及 K8 砂巖裂隙含水層。15煤頂板砂巖及 K8 砂巖含水層對本區(qū)開采影響較大 。 第六節(jié)、其它地質(zhì)因素： 瓦斯：預計瓦斯絕對涌出量為 煤塵：無煤塵爆炸危險性 煤層自燃：屬Ⅲ類不易自燃 地溫：正常區(qū) 第七節(jié)、地質(zhì)儲量 ： 本采區(qū)范圍內(nèi)儲量計算采用地質(zhì)塊段法，即平面積乘塊段平均煤厚 山西煤炭職工聯(lián)合大學陽泉本部畢業(yè)論文 19 再 乘以煤層容重，平面積用求積儀在圖上直接圈定，容重 ,煤層平均厚度為 米，地質(zhì)儲量為 萬噸。 第八節(jié)、采區(qū)概況 一、采區(qū)走向、傾斜長度、面積及工作面推進度確定 ： 采區(qū)走向、傾斜長度、面積： 走向長度： 2288m 傾斜長度： 2262m 面 積： 5158639 m2 工作面推進度確定： 工作面長度 180 米，預計月推進度 150，年推進度 1800 米左右。 二、采區(qū)儲量： 地質(zhì)儲量： 萬噸 三下壓煤： 各類煤柱（ 15煤 一采區(qū) 大巷）： 662511t 村莊壓煤： 1350624t 可采儲量： 本采區(qū)工業(yè)儲量為 13353728 噸。 可采儲量為 10682983 噸。 第九節(jié)、采區(qū)能力及服務年限 一、工作制度 ： 采煤隊、掘進隊均為三八制，二班生產(chǎn)一班檢修。 二、年設計生產(chǎn)能力： 本區(qū)安排一個綜采隊， 1 個掘進頭年掘進進尺約 300350 米，回采每班截五刀煤，截深按 米計算，工作面采長按 180 米計算，回采日產(chǎn) 山西煤炭職工聯(lián)合大學陽泉本部畢業(yè)論文 20 量為 3246 噸，掘進隊每天按 10 米進度計算，日出煤量為 噸，其詳細計算如下： 回采工作面生產(chǎn)能力：（以 15101 工作面為例） 日產(chǎn)量： A 日 =L m h r c =180 6 =4179t 年產(chǎn)量： A 年 =A 日 t=4179 300=125萬噸 掘進工作面生產(chǎn)能力： 日出煤量： A 日 =n mj q=1 10 =155噸 年出煤量： A 年 =A 日 t=155 300= 萬噸 采區(qū)設計能力： A=采 A 年 +掘 A 年 =125+= 式中： L=工作面長度 180 米； m=工作面日推進度 6 米 r=煤層容重 噸 /立方米 c=工作面回收率 取 95% t=回采面、掘進面年工作日數(shù) 300 天 n=掘 進頭數(shù) 1 個 mj=掘進單頭日進度 10 米； q=掘進每米進尺平均出煤量 噸 /米 第十節(jié)、采區(qū)回采率 ： 山西煤炭職工聯(lián)合大學陽泉本部畢業(yè)論文 21 采區(qū)回采率 =采區(qū)可采儲量 /采區(qū)地質(zhì)儲量 100% =1068/1335 100%=80% 第十一節(jié)、采區(qū)服務年限 ： T= 采 區(qū) 可 采 儲 量 / 采 區(qū) 年 生 產(chǎn) 能 力 / 礦 井 儲 量 備 用 系 數(shù)k=1068/ 山西煤炭職工聯(lián)合大學陽泉本部畢業(yè)論文 22 第五章、采區(qū)巷道布置 一、方案敘述： 考慮到該采區(qū)地質(zhì)構造復雜，陷落柱密集且發(fā)育較多，為使采區(qū)的生產(chǎn)準備靈活多變，并兼顧采區(qū)的通風、瓦斯問題處理，在采區(qū)巷道布置上必須具備 生產(chǎn)系統(tǒng)靈活可靠，對開采設備適應，在技術上可行，經(jīng)濟上合理的條件，在采區(qū)的巷道布置上考慮了兩種方案。 方案一：本采區(qū)準備巷利用 15煤軌道巷、皮帶巷向正東方向延伸，分別布置采區(qū)軌道巷、皮帶巷、回風巷、猴車巷四條準備巷，采區(qū)回風巷利用 15煤回風巷回風，采區(qū)巷道沿采區(qū)走向布置，工作面采用傾向開采，該方案的優(yōu)缺點如下： 優(yōu)點： 結(jié)合采區(qū)地質(zhì)情況，盡可能多的避開煤層沖刷區(qū)，提高煤炭資源采出率。 減少了采區(qū)建設巖石工程量，采區(qū)投產(chǎn)時間短，有利于采區(qū)和工作面的銜接。 采區(qū)準備巷位置合理，系統(tǒng)靈活可靠。 軌道巷斜坡坡度較小，安全系數(shù)較高。 缺點： 采區(qū)總工程量大。工作面沿傾斜推進，采上坡比較困難。 方案二：采區(qū)軌道巷、皮帶巷、回風巷利用 3煤軌道巷、皮帶巷、回風巷向南延伸至井田邊界，采區(qū)巷道沿采區(qū)傾向布置，工作面沿采區(qū)走向開采，該方案的優(yōu)缺點如下：