【正文】 適合本礦井的煤層條件，布置一個綜采工作面，一井一面完全可以滿足600kt/a生產(chǎn)能力要求。三、礦井服務年限礦井服務年限按下式計算：T＝Z/（AK）式中：T——礦井服務年限，a；Z——礦井設計可采儲量，kt；A——礦井設計生產(chǎn)能力，kt/a；K——儲量備用系數(shù)。T＝Z/（AK）=247。（600）≈經(jīng)計算。第三節(jié) 井田開拓一、井田內(nèi)地質(zhì)構造、煤層及水文等條件對開采的影響。井田構造簡單，總體為一向東傾斜的單斜構造。井田內(nèi)在南部邊界處發(fā)現(xiàn)一條斷層，走向為北東，傾向南東，落差20m，傾角70176。故井田內(nèi)地質(zhì)構造對礦井安全建設生產(chǎn)影響較小。礦井雖屬低瓦斯礦井，但8號煤層屬自燃煤層，煤塵有爆炸危險性，對礦井開拓布置有一定影響。井田水文地質(zhì)類型為中等，采空區(qū)積水、巖溶裂隙水對本井田開拓開采影響較大。因此，在建設和生產(chǎn)中必須堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原則，防患于未然。二、井田開拓方案本著總體布置合理、考慮設計井型和安全生產(chǎn)的前提下，盡量利用現(xiàn)有設施和設備，對礦井井上下進行開拓部署。（一） 井田開拓方式及井口位置礦井開拓現(xiàn)狀該礦從2007年資源整合批復后，一直為基建礦井。并依據(jù)整合批復精神施工建設。2007年批復開拓布置如下：在原遼源煤礦原主斜井以東開新掘一主斜井，利用原遼源煤礦的主斜井經(jīng)刷大整修后作為副斜井，副斜井落平于4號煤層，利用4號煤層已有巷道380m，作為軌道上下山，通過軌道暗斜井與下組煤軌道上下山聯(lián)絡。利用原南家山煤礦主立井作回風立井。主斜井裝備膠帶輸送機擔負礦井原煤提升任務，副斜井裝備提升絞車擔負礦井輔助提升任務；回風立井裝備兩臺軸流式主扇風機，一臺工作，一臺備用。主斜井：設計斜長746m，井筒傾角23176。，提升方位角193176。，現(xiàn)已施工600m。表土段采用半圓拱斷面料石砌碹支護，厚度300mm?；鶐r段采用錨噴支護，噴漿厚度100m，采用樹脂錨桿，錨桿布置形式為三花布置，錨桿間排距為8001000m。井筒裝備膠帶輸送機，設檢修道，并設行人臺階和扶手，作為礦井的一個安全出口。主斜井井筒內(nèi)鋪設22kg/m道軌作檢修道。副斜井：利用原遼源煤礦主井作整合后的副斜井，落平于4號煤層，斜長200m，傾角22176。，提升方位角165176。，原有井筒需刷大，采用錨噴支護，刷大后為半圓拱斷面，。目前該井筒還未施工?；仫L立井：深度142m，井筒傾角90176。，提升方位角308176。表土段采用鋼筋混凝土支護，厚度300mm，。 影響礦井開拓部署的因素（1）現(xiàn)有副斜井、回風立井斷面較小，對提升、運輸、通風有較大影響。（2）現(xiàn)有的工業(yè)場地位于井田中部的溝谷內(nèi)，并已建設了部分設施，設計予以利用。有利于節(jié)省建設投資。（3）礦井瓦斯含量較低，對開拓、采區(qū)巷道的部署十分有利。（4）井田地質(zhì)構造簡單，對礦井使用現(xiàn)代化設備、建設高產(chǎn)高效礦井有利。（5）上組煤層儲量分布不集中，對開拓有較大影響。（6）井底車場附近揭露6號煤層煤厚較薄，無法布置首采工作面。井口及工業(yè)場地位置和開拓方案比選根據(jù)以上影響井田開拓的因素，結(jié)合現(xiàn)有工業(yè)場地和井筒的實際情況，本次設計重點對批準開采的9號煤層進行開拓部署。（1）礦井工業(yè)場地位置的選擇及確定由于井田內(nèi)山巒密布，溝谷縱橫交錯，限制了工業(yè)場地的布置。位于井田南部邊界的場地可布置生產(chǎn)系統(tǒng)，但較為緊張。據(jù)此提出利用現(xiàn)有工業(yè)場地布置主、副斜井；利用原風井場地作為礦井的風井場地。（2） 井田開拓方案設計利用現(xiàn)有工業(yè)場地，采用斜井開拓方式。設計提出兩個方案。方案一：利用現(xiàn)有主斜井，刷大現(xiàn)有副斜井和回風立井；方案二，利用現(xiàn)有主斜井，新掘副斜井 ，刷大回風立井。①如果利用現(xiàn)有副斜井，需要新掘進軌道暗斜井到6號煤層、同時對軌道系統(tǒng)進行擴刷。對軌道系統(tǒng)進行擴刷投資為300萬元，暗斜井投資250萬元，后期到8號煤層投資120萬元，總投資670萬元。②如果新掘進副斜井到8號煤層投資1055萬。從經(jīng)濟角度考慮，利用原有副斜井系統(tǒng)投資少。從技術角度考慮，原有副斜井系統(tǒng)到6號煤層需5個環(huán)節(jié)，到8號煤層需要6個環(huán)節(jié)，輔助運輸環(huán)節(jié)較多，且連續(xù)性較差，同時帶來了輔助運輸連續(xù)性差，管理復雜，安全隱患多。根據(jù)以上分析，設計確定利用現(xiàn)有工業(yè)場地主斜井，并新掘副斜井，利用原風井場地回風立井擴刷后作為礦井回風立井。因井田內(nèi)上組02號煤部分為采空區(qū)，部分為破壞區(qū)（蹬空區(qū)），，而南家山02號煤實際早已采空，、。根據(jù)采掘工程平面圖，這部分可采儲量中2號煤破壞區(qū)占到60%以上，不能布置正規(guī)長壁工作面。采用機械化采煤工藝需要重新開掘上下山，或?qū)⒁延邢锏肋M行大規(guī)模整修改造，經(jīng)濟上不合理。2號煤層距8號煤層平均間距75m，8號煤層開采對其影響不大，故上組02號煤剩余儲量暫不開采，待井田開采后期再進行回收，并對其進行上行開采論述，詳見本章節(jié)第“五、上行開采可行性分析”。6號煤屬較穩(wěn)定部分可采的薄煤層，下距8號煤層35m，8號煤為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，下距9號煤層10m，且頂板較好，9號煤屬不穩(wěn)定局部可采煤層。根據(jù)以上地質(zhì)情況，確定下組煤采用聯(lián)合布置，將下組煤運輸、軌道、回風巷及主要硐室布置在8號煤層中，聯(lián)合開采9號煤層，通過行人運料斜巷、回風斜巷和溜煤眼與6號煤連通。在6號煤層一采區(qū)分別布置采區(qū)變電所、水泵房、水倉。礦井自2007年資源整合批復后，一直處于基建階段，并根據(jù)批復的開拓方案進行建設，根據(jù)礦方在井底車場附近探測6號煤層的賦存情況，故設計暫將首采工作面布置在8號煤層。在掘送8號煤層回采巷道前，先探測其上部6號煤層是否可采，如可采，先采上部6號煤層，頂板垮落穩(wěn)定后再采下部8號煤層，避免6號煤蹬空，不得隨意丟棄6號煤資源。利用8號煤層下山開采6號煤，在井田中部開掘軌道暗斜井進入6號煤層，布置6號煤軌道下山巷道；開掘回風斜巷與6號煤回風下山聯(lián)絡；在6號煤開掘溜煤眼與8號煤膠帶下山聯(lián)絡，在6號煤層共布置軌道、回風（上）下山，軌道、回風（上）下山通過暗斜井與8號煤層軌道、回風（上）下山連接，6號煤層煤炭運輸通過溜煤眼與8號煤層膠帶（上）下山連接，形成6號煤開采系統(tǒng)。主斜井落底于9號煤層下部巖層中，標高為+，落底前15m布置一圓形直立煤倉，上口位于8號煤層，,，在井底煤倉上口兩側(cè)沿8號煤層布置膠帶上、下山至井田東西邊界。副斜井落底于8號煤層，標高+，并布置高低道材料車場，在井田中央正東西方向布置軌道上、下山?；仫L立井落底于8號煤層，標高為+，在8號煤層利用已有的回風巷并進行刷擴，并通過總回風巷與回風上山溝通。上述三條上、下山平行布置。回采工作面直接布置在上下山兩側(cè)，采用走向長壁條帶式，下山北部回采工作面連續(xù)推進長度約600—1600m，上山南部回采工作面連續(xù)推進長度約450m。根據(jù)地質(zhì)報告，9號煤與8號煤層間距平均10m，后期開采9號煤層時，利用8號煤層采區(qū)軌道、膠帶、回風上下山進行開拓，垂直于8號煤層采區(qū)上下山向下傾斜掘進順槽進入9號煤層，沿9號煤層直接布置回采工作面順槽。原煤運輸均采用膠帶輸送機，軌道上山、膠帶順槽、。根據(jù)開拓布局及井底煤倉位置，整個井田劃分為一、二兩個采區(qū)，首采區(qū)布置在一采區(qū)。采區(qū)開采順序為：一采區(qū)→二采區(qū)。井田開拓方式見圖333333334。三、井口數(shù)目根據(jù)井田開拓推薦方案，本次設計共布置三條井筒，分別工業(yè)場地內(nèi)的主、副斜井和風井場地的回風立井。 四、水平劃分根據(jù)煤層賦存條件，為盡量利用已有井巷工程，節(jié)省建井投資，縮短建井工期，設計采用一個主水平聯(lián)合開采開發(fā)全井田9號煤層，水平標高+，主水平設在8號煤層；采用一個輔助水平開采6號煤層，水平標高為+1075。五、上行開采可行性分析影響上行式開采的主要因素分為以下幾點：層間距多煤層上行式開采的生產(chǎn)實踐及科學研究證明，層間距是影響上行式開采的最主要因素。層間距越大，上覆巖層移動越平緩，傾斜、曲率等各種變形值越小，越有利采用上行式開采。反之，上覆巖層變形越劇烈，甚至出現(xiàn)臺階下沉或上覆巖層冒落性破壞，則需要采取一定的技術措施方可進行上行式開采。2 、采高 采高是影響上覆巖層破壞狀況及其高度的根本因素。一般采高越大，采出的空間越高，上覆巖層的下沉越大，各種變形值也增大，采場上覆巖層結(jié)構的平衡幾率就越小，勢必導致采場上覆巖層的嚴重破壞，采用上行式開采就越困難。采煤方法采煤方法是控制覆巖破壞高度的重要因素。采煤方法中，其頂板管理方式?jīng)Q定著覆巖破壞的空間形態(tài)和高度。采用全部垮落法管理頂板時，采場上覆巖層形成“三帶”，頂板下沉量大，且隨采高而變化。如采用條帶采煤法，則上覆巖層的位移變形量小，破壞也較輕，但煤柱附近容易出現(xiàn)應力集中。采動時空關系煤層采出后，覆巖冒落、移動至壓實，有一個時間發(fā)展過程。據(jù)現(xiàn)場實測，裂隙帶發(fā)育到最高而后穩(wěn)定的時間一般需要4～6個月?？傊闲惺介_采時，上、下煤層的開采應間隔足夠的時間，否則即使有足夠的層間距，開采上煤層也會遇到凼難?？臻g上，被解放層回采工作線應在解放層采后的卸壓帶范圍內(nèi)。采用比值判別法對上組煤02號煤層進行上行式開采可行性分析 當下部開采一個煤層時，用采動影響倍數(shù)判別。 K=H／M2=75/=式中H——上、下煤層層間距，m（取2號煤層距8號煤層最短距離75m）； M2—下煤層采高，m（設計取8號煤層， ）。 生產(chǎn)實踐和研究證明，當上、下煤層之間有堅硬巖層時，K≥，下煤層中可以進行正常采掘活動，其開采應在下煤層開采引起的巖層變形穩(wěn)定之后進行。根據(jù)礦井地質(zhì)資料，求得K=。，所以從比值判別法角度分析，先采9號煤層后采02號煤層完全可行。六、大巷布置情況軌道上、下山采用半圓拱斷面，錨噴、錨索支護方式，沿8號煤層底板布置；膠帶上、下山采用半圓拱斷面，錨噴、錨索支護方式，沿8號煤層底板布置；回風上、下山采用半圓拱斷面，錨噴、錨索支護方式，沿8號煤層頂板布置。七、采區(qū)劃分與接替全井田每層煤以煤倉為中心，垂直北邊界線劃分為一、二兩個采區(qū)開采，采區(qū)開采順序為一采區(qū)、二采區(qū)，當一采區(qū)開采完畢后，必須隔離該區(qū)域。采區(qū)的開采順序為前進式，即從井筒附近向邊界推進；回采工作面開采為后退式。采區(qū)接續(xù)表如下：礦井采區(qū)接續(xù)表第四節(jié) 井 筒一、井筒井筒數(shù)目及用途主斜井（延深）：半圓拱斷面，，傾角23176。，井筒右側(cè)裝備帶寬800mm膠帶輸送機擔負礦井煤炭提升任務，左側(cè)鋪設檢修軌，軌型22kg/m，軌距600mm，擔負原煤提升任務，中間敷設臺階，兼做進風井和安全出口。副斜井（新建）：半圓拱斷面，，傾角23176。，井筒左側(cè)鋪設單軌，單鉤串車提升，擔負礦井輔助提升任務；井筒中間安裝架空乘人器，擔負人員升降任務，右側(cè)敷設臺階和扶手，兼做進風井及安全出口，必須嚴格執(zhí)行“行車不行人，行人不行車”?；仫L立井：利用現(xiàn)有刷大，，，擔負全礦井回風任務，井筒內(nèi)裝備梯子間，兼做安全出口。各井筒斷面見圖3434343434346。礦井各井筒特征見表341。表341 井 筒 特 征 表序號井筒特征井 筒 名 稱主斜井副斜井回風立井1井口座標(m)緯距(X)80系經(jīng)距(Y) 80系緯距(X) 54系經(jīng)距(Y) 54系2井口標高 (m)+++3方位角 (度)196176。339。25 196176。339。25 4井筒傾角 (度)2323905落底水平標高(m)+++6井筒斜長或垂深(m)7井筒凈寬或凈經(jīng)(m)8井筒支護支護形式表土段混凝土砌碹鋼筋混凝土砌碹鋼筋混凝土砌碹基 巖錨噴錨噴鋼筋混凝土砌碹支護厚度(mm)表土段450350600基 巖1001003509斷面積(m2)斷面形狀半圓拱半圓拱圓形凈掘進表土段基 巖10井筒裝備B=800mm膠帶輸送機 串車 架空乘人器主扇風機11備 注延深新建現(xiàn)有、刷大井筒支護副斜井表土段及風化破碎帶均采用鋼筋混凝土砌碹支護方式，支護厚度為350mm；主、副斜井堅硬基巖段均采用錨噴支護方式，噴射混凝土厚度100 mm，錨桿均采用Ф22 mm、L＝2200mm金屬錨桿，間排距800800mm?；仫L立井采用鋼筋混凝土砌碹支護方式，表土段支護厚度為600mm，基巖段支護厚度為350mm。二、井壁結(jié)構井筒施工方法根據(jù)地質(zhì)資料，井筒表土厚度57m。根據(jù)礦井以往井筒施工情況，采用普通鑿井法可順利通過表土層。井壁結(jié)構副斜井表土段采用鋼筋混凝土砌碹支護，基巖段采用錨噴支護；回風立井表土及基巖段均采用混凝土砌碹支護。第五節(jié) 井底車場及硐室一、井底車場形式副斜井井底車場為平車場，副斜井井底標高為+，布置高低道，高低道線路坡度為重車線9‰、空車線11‰，并與軌道下山相連，可滿足礦井輔助運輸要求。井底車場鋪軌采用30kg軌型，車場采用調(diào)度絞車進行調(diào)度。詳見副斜井井底車場巷道與硐室圖：351。二、空重車線長度的確定礦井主運輸采用膠帶運輸，掘進煤在采區(qū)處理，故副斜井井底車場主要擔負材料、設備和矸石的運輸任務，運量不大。三、井底車場硐室名稱及位置。副斜井井底車場附近設有信號硐室、等侯、急救硐室、井下主變電所、主排水泵房、水倉等硐室，主、副水倉平行布置，水倉凈斷面8m2，長度220m，其中主水倉長140m，容積1120m3，根據(jù)煤礦安全規(guī)程，礦井正常涌水量在1000m3/h以下