【文章內(nèi)容簡介】 （一）采煤方法的確定 本井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件均較簡單，煤層傾角為 3～ 4186。，僅井田西南端局部傾角 5186。礦 井開采的煤層（下元炭 2和下元炭 1） 的頂板多為泥巖或砂質(zhì)泥巖，厚度不穩(wěn)定，其性脆易風化，開采中極易冒落，較難管理。根據(jù)上述開采技術(shù)條件及該礦多年來的生產(chǎn)經(jīng)驗，本礦井確定采用傾斜長壁采煤法。全部冒落法管理頂板。 （二）工作面長度的確定 本礦井為近水平極薄煤層，設計可采煤層為下元炭煤層。 下元炭煤層亦系復合煤層，含夾矸 1－ 2 層；層位相對穩(wěn)定，儲量計算范圍內(nèi)平均純煤厚 m；采高 m。 根據(jù)高炭煤層和下元炭煤層平均煤厚及采高，在參考類似礦井的基礎上，結(jié)合該礦以往的生產(chǎn)經(jīng)驗。各帶區(qū)對拉工作面長確定為 200m（ 100m 2）。 二、工作面采煤、裝煤、運輸方式及設備選型 該礦井設計生產(chǎn)能力 300kt/a，屬小型礦井。由于開采的下元炭為極薄煤層，且均為復合煤層。移交生產(chǎn)和達產(chǎn)需三個對拉工作面XW2201 帶區(qū)、 XE1101 和 XE1102。平均純煤厚 m；采高為 m。 根據(jù)目前省內(nèi)開采極薄煤層的實際生產(chǎn)水平，并結(jié)合該礦以往的實際生產(chǎn)經(jīng)驗，設計下元炭煤層回采工作面采用 MG100TP 采煤機落煤，工作面安裝 SGD－ 420/22 刮板運輸機將煤炭運至運輸斜巷中的SGD－ 420/30 型刮板運輸機上再由皮帶外運。 三、工作面支架及頂板管理方式 下元炭煤層回采工作面選用 DZ08－ 30/100 單體液壓支柱配HDJA800 鉸接頂梁支護，采用全部冒落法管理頂板，工作面夾矸用于回風斜巷沿空留巷砌筑和充填采空區(qū)。 四、采煤工作面循環(huán)環(huán)數(shù)，日進度、年進度 采煤工作面每天 3 個循環(huán)，循環(huán)率按 87%計，一個循環(huán)進 ，月進度 ，年進度 690m。 五、條帶及工作面回采率 經(jīng)計算，帶區(qū)回采率為 95%，工作面回采率為 97%，符合規(guī)范規(guī)定。 六、生產(chǎn)時主要材料消耗指標 生產(chǎn)時要材料消耗指標如下： 雷管： 7500 發(fā) /萬 t； 炸藥： 2500kg/萬 t； 鋼材： 10t/萬 t； 木材： 30m3/萬 t 第三節(jié) 巷道掘進 一、巷道斷面及支護形式 根據(jù)各巷道圍巖性質(zhì)，服務年限、運輸、行人、通風等因素綜合考慮確定。軌道暗斜井、水平運輸大巷、回風斜井等為半圓拱，錨噴支護。工作面運輸巷、工作面回風巷等采用梯形斷面，金屬支架支護。詳見《巷道斷面圖冊 F2225122》。 二、掘進工作面?zhèn)€數(shù)、掘進機械設備配備 礦井擴建投產(chǎn)時， 3個對拉工作面回采， 6 個掘進工作面掘進。各掘進工作面各配備風動鑿機（ YT27） 2 臺，全液壓側(cè)卸式裝巖機（ ZCY45） 1 臺，局 扇（ 2） 1 臺，泥漿泵 1 臺，混凝土噴射機 1 臺。 四、采掘比例關(guān)系和矸石率予計 礦井達產(chǎn)時， 3 個對拉工作面回采， 6 個掘進工作面掘進，采掘比為 3:6，根據(jù)確定的巷道掘進指標計算，回采工作面接替準備時間是充裕的。 預計礦井的掘進出矸率為 20%。 五、井巷工程量和移交生產(chǎn)的三個煤量 井巷工程量見表 331 表 331 井巷工程量匯總表 順序 項目 名稱 斷面 形狀 支護 方式 長度 (m) 掘進斷面積 (m2) 掘進體積 (m3) 煤 半煤 巖 計 煤 半煤 巖 計 一 帶區(qū) 1 ＋ 236～177。 0m 軌道暗斜井 半圓拱 錨噴 558 558 2 177。 0m 軌道石門 半圓拱 錨噴 306 306 3 177。 0m 輔助水平運輸大巷 半圓拱 錨噴 466 466 4 ＋ 2m 回風大巷 半圓拱 錨噴 410 410 5 － 90m～177。 0m 軌道暗斜井 半圓拱 錨噴 250 250 177。 0m 輔助水平回風斜巷 半圓拱 錨噴 575 575 6 90m 西主石門 半圓拱 錨噴 606 606 7 工作面運輸巷 梯形 金支 633 633 9 工作面回風巷 梯形 金支 1265 1265 10 工作面開切眼 矩形 單體支柱 200 200 11 其它 梯形 金支 200 200 合計 5469 第四節(jié) 移交標準及建井工期 本礦井擴建投產(chǎn)時移交 3 個帶區(qū)， 3 個對拉工作面。工作面總長度476～ 638m，井巷工程總長度 5469m，掘進總體積 39786m3。詳見表 3－ 3－ 1。 輔助提升貫通路線長 2166m，貫通工期 個月，若需形成XW2201 帶區(qū) XM220xx XW220xx2 對拉工作面，則施工工期為 個月。 第四章 礦井通風與安全 第一節(jié) 礦井通風 一、礦井瓦斯、煤塵、煤層自然發(fā)火、地溫及沖擊地壓 （一）礦井瓦斯 瓦斯等級 根據(jù)內(nèi)江市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局（內(nèi)安監(jiān)救援【 20xx】 218號）《關(guān)于全市礦山瓦斯等級鑒定結(jié)果的通知》，內(nèi)江市雙鷹公司老鷹巖井 20xx年絕對瓦斯涌出量為 ，相對瓦斯涌出量為 ，屬高瓦斯礦井。 根據(jù)礦井開采下元炭實際情況，礦井 下元炭瓦斯主要來源于采后破壞的煤層頂板須家河組二段砂巖含油含氣層及掘進巷道遇裂隙導通雷口坡灰?guī)r裂隙含氣層。另外，本煤層瓦斯涌出、鄰近煤層瓦斯涌出、圍巖裂隙中瓦斯涌出也是下元炭瓦斯來源之一。據(jù)礦方提供的資料，該礦下元炭采煤工作面風排瓦斯量為 ， 工作面瓦斯抽采純量為 ， 屬高瓦斯礦井。 礦井 瓦斯涌出量預測 根據(jù)上述資料分析，雙鷹公司老鷹巖井 二 00 八 年度 開采下元炭煤層標高在 90m以上，地面標高為 +430m 以上，開采平均深度在 450m以上，都處于瓦斯風化帶以下，故按下式確定 a值： a=（ H1－ H0） /(q1－ q0) 式中： H1— 瓦斯帶內(nèi) 1水平的開采深度， m； H0— 瓦斯風化帶深度， m；取 60m。 Q1— 在 H1深度開采時的 相對涌出量 ， m3/t； Q0— 瓦斯風化帶的 相對涌出量 ， m3/t；取 2 m3/t。 代入數(shù)據(jù)得： a=（ 450－ 60） /(－ 2)=（ m3/t）。 預計礦井技改投產(chǎn)時開采 XE110 XE110 XW2201帶區(qū)，開采最大深度為 ，預計礦井相對瓦斯涌出量為： q =（ － 60）/+2=。 根據(jù)周圍生 產(chǎn)礦井瓦斯等級簽定相關(guān)參數(shù)，采用礦山統(tǒng)計法預測礦井瓦斯涌出量為 ，絕對量為 m3／ min，此時采煤工作面瓦斯涌出量為 ／ min，以此參數(shù)確定采煤工作面抽采和配風。 （二）煤塵爆炸性 根據(jù)四川省煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站 20xx年 12月 31日提交的報告，該礦所采高炭煤層有煤塵爆炸危險；根據(jù)重慶煤炭質(zhì)量監(jiān)督檢驗站 20xx年 1月 19 日提交的報告，該礦所采的下元炭 2有煤塵爆炸危險。因此在生產(chǎn)中必須采取除塵措施，設置隔爆設施，以防煤塵爆炸。 （三）煤的自燃傾向性 根據(jù)四川省煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān) 督檢驗站 20xx年 12月 31日提交的報告，該礦所采高炭煤層煤的自燃傾向性為自燃；根據(jù)重慶煤炭質(zhì)量監(jiān)督檢驗站 20xx 年 1月 19 日提交的報告，該礦所采的下元炭 2煤層煤的自燃傾向性為容易自燃。因此在生產(chǎn)中必須采取防治自燃發(fā)火措施。 （四）地溫 據(jù)礦井生產(chǎn)揭示，區(qū)內(nèi)無地溫異常區(qū)，井下溫度較低，無熱害危及礦井安全生產(chǎn)，據(jù)地質(zhì)資料，深部區(qū)域也無地溫異常區(qū)。 (五 )沖擊地壓 礦井無沖擊地壓顯現(xiàn)，屬正常地壓礦井。 二、礦井通風方法及通風方式 （一）通風方法 由于該礦為高瓦斯礦井，選擇抽出式通風方法通風。 （二）通風方式 礦井采用中央并列式通風方式。采煤工作面采用“ W”型通風，掘進工作面采用局部通風機壓入式通風。 三、風井數(shù)目、位置、服務范圍及服務時間 礦井目前有 3 個井筒， 即主立井、斜井和 +436m 回風斜井。主立井和斜井進風， +436m 回風斜井回風。 +436m 回風斜井 服務于整個礦井的開采時期。礦井技改后井筒不變。 四、礦井總需風量、總阻力計算 礦井風量計算方法依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《采礦工程設計手冊》，礦井技改后按照 3 個傾斜長壁對拉采煤工作面， 6個掘進工作面，滿足生產(chǎn)能力 300kt/a進行計算。 （一）礦井總需風量計算 按井下同時工作的最多人數(shù)需要風量計算 Q=4NK 式中： N—— 井下同時工作的最多人數(shù)，人； 4—— 每人每分鐘供風標準， m3/； K—— 礦井通風系數(shù)，礦井采用中央并列式通風，取 ； Q=4 270 =13503/min ＝ 按采煤、掘進、硐室及其它地點實際需要風量進行計算 Q=（∑ Q 采 +∑ Q 掘 +∑ Q 硐 +∑ Q 它 ） K 式中：∑ Q 采 、∑ Q 掘 、∑ Q 硐 、∑ Q 它 —— 分別為采煤工作面、掘進工作面、獨立通風硐室及其它行人、 維修巷道所需風量的總和， m3/ min； K—— 礦井通風系數(shù)，礦井采用中央并列式通風，取 。 （ 1）采煤工作面需風量計算 ① 按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計算 Q 采 =100 q 采 Kc 式中： Q 采 —— 對拉采煤工作面供風量， m3/min； q 采 —— 對拉采煤工作面絕對瓦斯涌出量， m3/min。下元炭煤層瓦斯涌出量為 ，煤層瓦斯抽采按 ％（礦井目前實際抽采率），瓦斯抽采量為 ％＝ ，風排量為 ＝ m3/min。 Kc —— 工作面瓦 斯涌出不均衡系數(shù) ,取 。 經(jīng)計算，每個對拉采煤工作面 Q 采 ＝ 。 ② 按炸藥使用量計算 因該礦井采煤工作面為機采，采煤工作面只需少量炸藥，故該項不進行風量計算。 ③ 按工作人員數(shù)量計算 Q 采 =4 nc 式中： 4—— 每人每分鐘供風標準， m3/ ； nc—— 每個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，取 30人。 經(jīng)計算，每個采煤工作面 Q 采 為 120m3/min。 ④按工作面溫度計算 Q 采 =60 Vc Sc Ki 式中： Vc—— 回采工作面適宜風速，取 ； Sc—— 回采工作面平均有 效斷面，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計算，下元炭取 m2； Ki —— 工作面長度系數(shù)，取 。 經(jīng)計算，下元炭對拉工作面 Q 采 ＝ 462m3/min。 ⑤ 按風速驗算 15 Sc≤ Q 采 ≤ 240 Sc 式中： Sc—— 回采工作面平均有效斷面，有效斷面在 ，每個對拉采煤工作面取以上計算風量的最大值 。經(jīng)驗算，所配風量符合要求。 （ 2）掘進工作面需風量計算 ① 按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計算 Q 采 =100 q 掘 kd 式中： Q 掘 —— 掘進工作面供風量， m3/min； q 掘 —— 掘進工作面平均絕對瓦斯涌出量， m3/min，根據(jù)礦井生產(chǎn)實際下元炭煤層取 。 kd —— 掘進工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，炮掘工作面取 ；經(jīng)計算，每個掘進工作面 Q 掘 ＝ 150m3/min。 ② 按炸藥使用量計算 Q 掘 =25 Aj 式中： Aj—— 掘進工作面一次使用最大炸藥量，取 5㎏； 經(jīng)計算，每個工作面 Q 掘 ＝ 125m3/min。 ③ 按局部通風機吸風量計算 Q 掘 =Qf I kf 式中： Qf—— 掘進工作面局部通風機額定風量，取 120 m3/min； I—— 掘進工作面同時運轉(zhuǎn)的 局部通風機臺數(shù)，取 1臺； kf—— 風量備用系數(shù)，取 。 經(jīng)計算，每個掘進工作面 Q 掘 ＝ 。 ④ 按工作人員數(shù)量計算 Q 掘 =4 nj 式中： 4—— 每人每分鐘供風標準， m3/ ； nj—— 掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，取 10 人。 經(jīng)計算，每個工作面 Q 掘 為 24m3/min。 ⑤ 按風速驗算 15 Sj≤ Q 掘 ≤ 240 Sj 式中： Sj—— 掘進工作面巷道過風斷面， m2。 掘進工作面取以上計算風量的最大值 ，經(jīng)驗算，所配風量符合要求。 （ 3）硐室 配風量計算 采區(qū)變電所、爆炸材料庫及機車充電變流硐室為獨立通風硐室。 ①采區(qū)變電所配風量計算 礦井采區(qū)變電所為獨立供風硐室，按采區(qū)變電所運行的變壓器發(fā)熱量 進行計算： Q 硐變 ＝tPCW ???? ???603600? ? Q 硐變 —— 采區(qū)變電所供風量 , m3/min； 3600—— 熱功當量， 1Kwh=3600kJ ； ∑ W—— 采區(qū)變電所中運行的變壓器總功率 (按全年中最大值計算 )， Kw，本礦每個采區(qū)變電所中運行的變壓器總功率為 280Kw； θ —— 變壓器發(fā)熱系數(shù)，取 ； ρ —— 空氣密度，取 ㎏ /m3； Cp—