【導讀】塔山井田位于山西省大同煤田東翼中東部邊緣地帶，口泉河兩側，鵝毛口河以北、七峰山西側，距大同市約30km，距離同煤集團公司所在地17km。，，按設計生產能力400萬t/a計算，礦井服務年限為110年。井田為平硐兩水平開拓。大巷采用膠帶運輸機運煤，輔助運輸采用無軌膠輪車運輸。礦井工作日為330天，工作制度為“三八”制。一般部分共包括10章：；；、服務年限；；；；；；；。專題部分是近水平厚煤層開采的高產高效，主要兩論述了高產高效的工藝方法選擇和開采方式選擇。

　　

【正文】 ，最近由中國工商銀行貸款360億人民幣支持集團新項目的建設。（2）技術力量雄厚集團公司在幾十年的發(fā)展過程中培養(yǎng)和鍛煉了一大批有豐富實踐經驗的技術工人和管理干部?，F作為晉北煤炭基地的領航者，依靠科技發(fā)展，發(fā)揮雄厚的技術力量，利用最先進的采煤技術建設高產高效礦井，做到高產、高效、潔凈、優(yōu)質、安全生產?，F在基本形成了一條以煤炭循環(huán)利用、煤電化制造等為一體的技術密集型產業(yè)鏈。（3）政策支持作為全國首批十大煤炭基地試點企業(yè)、山西省試點企業(yè)，受到各級政府的支持和政策傾斜。3）優(yōu)越的開采技術條件（1）豐富的煤炭資源，其中主采5(35)和8，占礦井可采儲量的74%，煤炭資源豐富，，礦井服務年限可達110a，為建設大型現代化礦井奠定了良好的資源條件。（2）優(yōu)越的開采技術條件井田地質構造、水文條件簡單，瓦斯含量小，屬低沼氣礦井。主要可采煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度大（35， 8），非常適合于綜合機械化開采和建設大型現代化礦井。4）我國先進、可靠、系列、成套采、掘、運等設備的裝備水平大為提高，新型雙高礦井不斷涌現，為特大型現代化雙高礦井的建設提供保證建設高產高效礦井，首先要解決采掘工作面機械化裝備水平。90年代以后，全國煤炭企業(yè)與科研院所、制造廠家共同攻關，努力創(chuàng)新，使綜采技術不斷提高，綜采裝備進一步得到更新，新技術得到進一步推廣應用，機械化裝備和技術水平大幅度提高，大噸位、大功率、大運量、機電一體化和自動化的綜采和綜掘設備的研制成功及應用，使高產高效工作面及高產高效礦井建設有了新的發(fā)展，單產水平有了大幅度提高，采煤效率達到了世界先進水平，有力促進了高產高效礦井建設。單軌吊、卡軌車，齒軌車及無軌膠輪車等先進輔助設備在我國煤礦的推廣應用，使輔助運輸設備達到先進、可靠、耐用，為雙高礦井實現輔助運輸系統(tǒng)連續(xù)、高效提供保障。高產高效礦井的建設，加快了我國煤機制造業(yè)的改革與技術創(chuàng)新，使煤礦機械產品結構得到調整，采煤設備的系列化不斷完善，形成了采煤、掘進、通風、提升、運輸、供電、排水、通風等不同生產系統(tǒng)的系列產品和成套裝備，為滿足煤炭企業(yè)對機械設備的需求提供了可靠的保證。5）成熟而廣泛應用的錨桿、錨網支護技術各類巷道錨桿、錨網支護技術的大力推廣應用，如巖巷掘進實現錨桿化，半煤及煤巷提高錨桿支護率，斷層褶曲及破碎帶錨網支護技術的研究和推廣應用，為雙高礦井配套快速掘進提供保障。礦井服務年限按下式計算： T=Z/KA （公式31）式中：T —礦井服務年限，年；Z —礦井可采儲量，萬t；A—礦井生產能力，萬t/a；K —儲量備用系數，考慮到35煤層厚度大，上部受到巖漿巖侵入，呈現不規(guī)則狀，如采用大采高或放頂煤開采有一定的煤量損失。T=4=110a經計算，塔山礦井服務年限為110a。其中5(35)。1）煤層開采能力井田內各煤層均屬特厚 煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。設計該礦井達產時工作面為一個綜放工作面。 Mt達產。2）輔助生產環(huán)節(jié)能力校核由于所選的運輸、提升、大巷能力是參考已有生產礦井為依據，因此，輔助生產環(huán)節(jié)的能力不會影響礦井設計生產能力。3）通風安全條件校核礦井瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井。礦井設計采用抽出式通風方式。4）礦井的設計生產能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應，保證有足夠的服務年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》要求。： 我國各類型礦井和第一水平設計服務年限礦井設計生產能力 （萬t）礦井設計服務年限 （年）第一開采水平服務年限（年）煤層傾角 〈25176。煤層傾角 25176。～45176。煤層傾角 〉45176。600及以上8040――――――300～5007035――――――120～2406030252045～90502520159～30各省自定4 井田開拓礦井開拓方式，按照平硐、斜井、立井開拓的選擇順序原則，有條件采用平硐開拓時，應首先選用平硐開拓方式。塔山礦井楊家窯工業(yè)場地遠離井田，背靠七峰山，場地標高與井田東部邊界煤層高差較小，具備平硐開拓的條件，因此首先選用平硐開拓方式，分為主副兩平硐同時施工。本井田范圍內地形復雜，山梁陡峻，溝谷縱橫、地勢高差較大。因此，在井田內選擇工業(yè)場地、修建鐵路專用線極為困難。根據井田及周圍地形特點，井田內煤層賦存條件和口泉溝侏羅系礦井生產現狀。煤田邊緣楊家窯村場地地勢開闊，地形較平坦，工程地質條件好，有建設礦井選煤廠及其它資源綜合利用項目的條件，工業(yè)場地不壓煤；初期可開采井田淺部的主要可采煤層3－5＃煤層，煤層開采技術條件相對較好，煤層生產能力大；距礦區(qū)輔助企業(yè)中心區(qū)較近；距大秦線較近，鐵路專用線接軌方便，煤炭運輸順向；在溝外建工業(yè)場地，可有效緩解口泉溝內鐵路、公路交通運輸緊張、環(huán)境污染嚴重之狀況。因此選擇楊家窯場地作為礦井工業(yè)場地。隨著綜合機械化采煤技術裝備的發(fā)展，單軌吊、卡軌車、齒軌機車及無軌膠輪車等新型輔助運輸機車發(fā)展很快，加之架線電機車、防爆型蓄電池機車及防爆型提升機（絞車）等，基本上解決了各種煤層賦存條件下的井下輔助運輸問題，特別是新型輔助運輸機車的應用，大大減少了中轉環(huán)節(jié)，簡化了系統(tǒng)，這就為加大水平開采的傾斜角度、加大水平走向長度和減少水平數目提供了條件。根據塔山井田范圍內各可采煤層的層間距（山4～2，2～3，3～35，35～8），其中，山4～35，而35～8；根據各可采煤層間距，考慮到合理的準備巷道工程量，設計確定將本井田劃分為上、下兩個水平開拓。35煤層以上各可采煤層距離較近，稱為上組煤，即上水平；8煤層稱為下組煤，即下水平。上組煤可采煤層分別為山3和5（35）煤層，主采煤層為35煤層。帶區(qū)劃分從充分考慮利用井田內斷層保護煤柱，煤層合并線等自然邊界，減少煤炭損失，增大礦井可采儲量的基礎上，盡可能加大帶區(qū)尺寸，充分發(fā)揮大功率采、掘、運設備的生產能力，延長帶區(qū)服務年限，降低巷道掘進率、提高帶區(qū)回采率等因素考慮。將全井田劃分為3個帶區(qū)。3個分區(qū)分別為北一帶區(qū)、南二帶區(qū)和南三帶區(qū)。帶區(qū)劃分及各帶區(qū)邊界見井田開拓平剖面圖。根據確定的井筒位置、井田內煤層賦存條件以及礦井通風、運輸、輔助運輸等生產系統(tǒng)的需要，按照下行式開采順序，井田內初采水平為一水平上組煤，而上組煤主采煤層為35煤層，故礦井前期上組煤主要大巷確定沿35煤層布置，共布置3條大巷，其中，一條為膠帶輸送機運輸大巷，一條為輔助運輸大巷，另一條為回風大巷。因井田采用平硐開拓方式，故依次將以上三條大巷命為主平硐、副平硐和回風平硐。35煤層為特厚煤層，頂部由于煌斑巖侵入，使煤層受熱變質，形成變質煤。如果將巷道布置在變質煤中，不僅增加巷道的掘進施工難度，且掘出的煤灰分高，含矸率高，降低經濟效益。根據35煤層賦存和開采順序安排，對大巷在煤層中的布置位置，提出如下三個方案。 一方案是將大巷沿35煤層上部的變質煤下布置。此方案對掘巷期間揭露煤層頂板情況，為下步開采提供頂板資料有利，但巷道維護困難。二方案是3條大巷沿35煤層中部布置。由于煤層中無穩(wěn)定標志層，大巷在實際施工過程中無法定位，從而無法保證大巷在煤層中的位置。三方案是將大巷沿35煤層底板布置。在實際施工過程中容易確定大巷的位置，同時35煤層從垂向上相比，煤層上部頂煤結構松散、層理、節(jié)理發(fā)育、并且有2m左右的破碎帶，從底部往上7m范圍內煤層結構相對穩(wěn)定、整體性結構相對較好，從而利于巷道的維護。綜上所述，為了有利于礦井初期巷道掘進支護，確定將三條大巷沿35煤層底板布置。1）開采順序水平、煤層開采順序采取下行開采，即先采上組煤，后采下組煤。區(qū)內、區(qū)間均為前進式開采。礦井帶區(qū)間的開采順序為一、二、三～四、五、六直到七帶區(qū)。隨著礦井生產發(fā)展，為了滿足礦井的帶區(qū)設計及生產接替，應加緊對一、二帶區(qū)以外其它帶區(qū)內各煤層的地質勘探進程。2）煤層接替本井田共有可采煤層4層，分別為山3＿8煤層，其中主要可采煤層為上組煤35和下組煤8煤層。按照帶區(qū)和煤層的接續(xù)程序，各帶區(qū)由山35煤層依次開采，最后開采下組煤8煤層。對上組煤層的山3煤層采取聯合布置開采，即通過水平大巷布置回風、輔助運輸斜巷及溜煤眼與各煤層相應帶區(qū)大巷連通。為了減少煤柱損失，提高煤柱利用率，帶區(qū)內各煤層大巷采用上、下重疊布置方式。礦井后期開采下組煤，采用暗斜井進入8煤層，8煤層與35，輔助運輸按6176。下坡，長度為240～330m。皮帶暗斜井及回風暗斜井按15176。坡度，斜井長度約為150～180m。在開采下水平8煤層時，沿8煤層頂板布置下水平煤層大巷。下水平煤層大巷與上水平煤層大巷采用上、下重疊布置方式?！叭隆遍_采本礦開采的35煤層平均厚度達10m以上，并且埋深在400～500m左右，開采后勢必對地面及村莊建筑物有很大影響。但對村莊建筑物進行搬遷，不僅需要大量資金，還需要政策方面的支持，實施較為困難。因此設計對地面如較大的村莊、鐵路、主要建筑物等，按保護等級采用留設相應永久保護煤柱進行保護。由于我國的“三下”采煤技術有廣泛的實踐基礎，已形成了較系統(tǒng)的、全面的理論體系和技術體系。故設計推薦對絕大多數并不嚴重影響礦井開拓布置、帶區(qū)服務年限和工作面正常接續(xù)的村莊實行留設煤柱方法，該煤柱可采用連續(xù)采煤機采用旺格威利采煤法對其進行條帶式回收。對個別留設保護煤柱后嚴重影響開采布置，使開拓工程量加大及投資較高的村莊，建議實施搬遷，如一帶區(qū)北的雙井口待與當地政府協(xié)商論證后具體實施。 井田開拓方案比較1）提出方案根據選定的工業(yè)場地位置，以及平硐開拓方式，設計提出四個開拓方案。方案一：主、副平硐進入35煤層后，大巷沿塔山區(qū)斷層北側向西至井田中央斷層拐點位置改變方向，繼續(xù)沿斷層北側開拓大巷直至井田西部邊界，直至井田西部邊界。并在斷層拐點處開拓過斷層大巷，直至井田南部邊界。（）一帶區(qū)以大巷作為帶區(qū)巷道，實行大巷條帶式單翼布置開采，工作面由北向南推進。二帶區(qū)、三帶區(qū)分別以南側過斷層大巷為帶區(qū)大巷，實行條帶試雙翼開采，工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進。方案二：主、副平硐進入35煤層后，大巷沿塔山區(qū)斷層北側向西至1350m處向北布置大巷直至井田北部邊界，同時布置過斷層大巷至井田南部邊界。繼續(xù)沿斷層北側布置大巷至斷層拐點處改變方向，沿斷層北側開拓大巷至650m處，在此處向北布置大巷直至井田北部邊界，同時向南布置過斷層大巷，直至井田南部邊界。（）一帶區(qū)、二帶區(qū)分別以井田東部南北向大巷的北側大巷為帶區(qū)大巷，實行條帶試雙翼開采，工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進。三帶區(qū)、四帶區(qū)分別以對應南側過斷層大巷為帶區(qū)大巷，實行條帶試雙翼開采，工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進。五帶區(qū)、六帶區(qū)分別以井田西部部南北向大巷的北側大巷為帶區(qū)大巷，實行條帶試雙翼開采，工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進。七帶區(qū)、八帶區(qū)分別以對應南側過斷層大巷為帶區(qū)大巷，實行條帶試雙翼開采，工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進。方案三：主、副平硐進入35煤層后，大巷沿塔山區(qū)斷層北側向西至井田中央斷層拐點位置，在此處向北布置大巷直至井田北部邊界，同時向南布置過斷層大巷，直至井田南部邊界。（）一帶區(qū)以大巷作為帶區(qū)巷道，實行大巷條帶式單翼布置開采，工作面由北向南推進。二帶區(qū)、三帶區(qū)分別以北側大巷為帶區(qū)大巷，實行條帶試雙翼開采，工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進。四帶區(qū)、五帶區(qū)分別以南側過斷層大巷為帶區(qū)大巷，實行條帶試雙翼開采，工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進。方案四：主、副平硐進入35煤層后，大巷沿塔山區(qū)斷層北側向西至1350m處向北布置大巷直至井田北部邊界，繼續(xù)沿斷層北側布置大巷至斷層拐點處改變方向，在此處布置過斷層大巷至井田南部邊界，繼續(xù)沿斷層北側開拓大巷至650m處，在此處向北布置大巷直至井田北部邊界。（）一帶區(qū)、二帶區(qū)分別以井田東部南北向大巷的北側大巷為帶區(qū)大巷，實行條帶試雙翼開采，工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進。三帶區(qū)、四帶區(qū)分別以斷層拐點處南側過斷層大巷為帶區(qū)大巷，實行條帶試雙翼開采，工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進。五帶區(qū)、六帶區(qū)分別以井田西部部南北向大巷的北側大巷為帶區(qū)大巷，實行條帶試雙翼開采，工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進。 開拓方案一2）開拓方案經濟比較（1）方案一、二的經濟比較如下： 開拓方案一項 目數量(10m)基價(元)費用(萬元)費用(萬元)基建費用(萬元)①膠帶運輸巷開鑿主平硐 49654 膠帶運輸大巷31847 ②輔助運輸巷開鑿副平硐47520 輔助運輸大巷46383 ③回風巷開鑿回風平硐35860 回風大巷31851 ⑤小計　　　　 生產費用（萬元）⑧大巷運輸系數煤量(萬t)平均運距(km)基價(元/) 36892⑨小計　　　　 合計⑩費用(萬元)　　　　 開拓方案二項 目數量(10m)基價(元)費用(萬元)費用(萬元)基建費用(萬元)