【導(dǎo)讀】 螅艿芅蒂袇肁膁蒁肀襖蕿蒀蝿膀蒅葿袂莁葿羄膈芇蒈蚄羈膃蕆螆膆蒂薆袈罿莈薅羀膅芄薄螀羇芀薃袂芃膆薃羅肆蒄薂蚄芁莀薁螇肄芆蝕衿艿膂蠆羈肂蒁蚈蟻裊莇蚈袃肀莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈蒃蚄袀膇荿螃羀芅螂螞膅膁螂螄羈薀螁羆膄蒆螀聿肆莂蝿螈節(jié)羋蒞袁肅膄蒞羃芀蒃莄蚃肅荿蒃螅艿芅蒂袇肁膁蒁肀襖蕿蒀蝿膀蒅葿袂莁葿羄膈芇蒈蚄羈膃蕆螆膆蒂薆袈罿莈薅羀膅芄薄螀羇芀薃袂芃膆薃羅肆蒄薂蚄芁莀薁螇肄芆蝕衿艿膂蠆羈肂蒁蚈蟻裊莇蚈袃肀莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈蒃蚄袀膇荿螃羀芅螂螞膅膁螂螄羈薀螁羆膄蒆螀聿肆莂蝿螈節(jié)羋蒞袁肅膄蒞羃芀蒃莄蚃肅荿蒃螅艿芅蒂袇肁膁蒁肀襖蕿蒀蝿膀蒅葿袂莁葿羄膈芇蒈蚄羈膃蕆螆膆蒂薆袈罿莈薅羀膅芄薄螀羇芀薃袂芃膆薃羅肆蒄薂蚄芁莀薁螇肄芆蝕衿艿膂蠆羈肂蒁蚈蟻裊莇蚈袃肀莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈蒃蚄袀膇荿螃羀芅螂螞膅膁螂螄羈薀螁羆膄蒆螀聿肆莂蝿螈節(jié)羋蒞袁肅膄蒞羃芀蒃莄蚃肅荿蒃螅艿芅蒂袇肁膁蒁肀襖蕿蒀蝿膀蒅葿袂莁葿羄膈

　　

【正文】 系統(tǒng)概況 1）開拓方式 本設(shè)計(jì)礦井采用“立井雙水平、 集中 運(yùn)輸 大巷、 走向長壁相結(jié)合”的 開拓方式。采用立井開拓，共 2個井筒，主箕斗立井、副罐籠立井、副井進(jìn)風(fēng)主井回風(fēng)，采用中央并列式通風(fēng)方式。礦井開采水平在 400m 標(biāo)高位置，礦井正常生產(chǎn)時(shí)，一個采區(qū)一個綜采工作面保證年產(chǎn)量。 2）生產(chǎn)系統(tǒng) a 通風(fēng)系統(tǒng)：由副井進(jìn)風(fēng)，主井回風(fēng)。一采區(qū)通風(fēng)路線是： 副井 ，軌道石門，鬼到大巷，采區(qū)軌道上山，區(qū)段軌道石門，區(qū)段運(yùn)輸平巷，工 作面，區(qū)段回風(fēng)平巷，區(qū)段回風(fēng)石門，采區(qū)運(yùn)輸上山，回風(fēng)大巷，最后由 主井排至地面。 火藥庫通風(fēng)：副井進(jìn)風(fēng)，采用鉆孔立眼回風(fēng)。 b 運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面落煤， 區(qū)段運(yùn)輸平巷，區(qū)段運(yùn)輸石門，溜煤眼下溜，采區(qū) 運(yùn)輸上山，采區(qū)煤倉，運(yùn)輸大巷，運(yùn)輸石門井底煤倉，最后由 主井箕斗提升至地面。 c 運(yùn)矸系統(tǒng)：掘進(jìn)工作面， 區(qū)段軌道平巷 ， 采區(qū)回風(fēng)石門，采區(qū)軌道上山，軌道大巷， 副井，地面。 d 運(yùn)料運(yùn)人系統(tǒng)：地面，副井，軌道 大巷 ， 采區(qū)軌道上山，區(qū)段回風(fēng)石門，區(qū)段軌道平巷，直至 工作面。 e排水系統(tǒng)： 采掘工作面，區(qū)段平巷，區(qū)段軌道石門，采區(qū)軌道 上山，鬼到大巷，井底車場，水倉，副井，地面。 移交生產(chǎn)時(shí)井巷開掘的位置，初期開拓工程量 1）礦井移交生產(chǎn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn) a 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)； b “三個煤量”達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)； c 回采工作面長度一般不小于設(shè)計(jì)回采工作面長度的 50%； d 工業(yè)廣場內(nèi)的行政、公共設(shè)施基本完成； e 居住區(qū)及其實(shí)施基本完成。 根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)確定井巷開鑿位置 2）移交生產(chǎn)時(shí)井巷開鑿的位置 在礦井設(shè)計(jì)中，全礦井年產(chǎn)由一個綜采工作面達(dá)產(chǎn)，移交生產(chǎn)時(shí)，運(yùn)輸順槽、軌道順槽已經(jīng)掘到開采位置。煤層運(yùn)輸平巷 、回風(fēng)平巷已經(jīng)掘進(jìn)到開采位置。煤層運(yùn)輸平巷、回風(fēng)平巷已掘完并通過區(qū)段石門與上山相連，然后掘開切眼，貫通上下順槽。 3）初期工程量 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)施的總的掘進(jìn)體積，初期移交開拓工程量見表 43 表 43 移交初期工程量表 名稱 長度 /m 掘進(jìn)體積 /㎡ 井筒 井底車場巷道及硐室 主要運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷 采區(qū) 排水系統(tǒng) 供電系統(tǒng) 合計(jì) 5 采區(qū)巷道布置 設(shè)計(jì)采區(qū)的地質(zhì)概況及煤層特征 采區(qū)概況 設(shè)計(jì)采區(qū)為一采區(qū)，該采 區(qū)位于工廣東南側(cè)，西（淺部）以工廣煤柱和防水煤柱為界，東 以 井田邊界煤柱 為界；南界為 DF49 斷層 ，北界為坡劉莊煤柱。采區(qū)走向長 1000～ 1200m，傾斜寬 900m，面積約 。 采區(qū)內(nèi)以斷裂構(gòu)造為主，除邊界斷層外共發(fā)現(xiàn) 3 條斷層，其中 XF7斷層落差較大，對工作面的布置有一定程度的影響。區(qū)內(nèi)煤層 走向變化不大，傾角淺部一般在 15176。左右，深部一般在 24176。煤層厚度 ～ ，平均 。煤層結(jié)構(gòu)簡單，夾 0～ 2層薄夾矸。煤層頂板主要為泥巖、細(xì)砂巖、粉砂巖，屬不穩(wěn)定頂板。 煤層地質(zhì)特征及工業(yè)儲量 一采區(qū)做為首采區(qū)， 采區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較簡單，開采條件較好，但受斷層和村莊影響走向長度較小。煤層賦存穩(wěn)定，傾角 15186。左右，厚度為～ ，平均厚 。煤層局部有夾矸 0～ 2層，巖性以炭質(zhì)泥巖、泥巖為主，結(jié)構(gòu)較簡單，煤質(zhì)中硬。煤層偽頂以泥巖為主，少量為粉砂巖。直接頂以細(xì)、粉砂 巖、泥巖為主，屬中等易冒落頂板；直接底以粉砂巖為主，中等堅(jiān)硬。各煤層有自然發(fā)火傾向，有煤塵爆炸危險(xiǎn)，淺部屬地溫正常區(qū)，深部屬地溫梯度正常為背景的高溫區(qū)。采區(qū)工業(yè)儲量為 。 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 采區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采煤工作面生產(chǎn)能力，而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度、工作面長度及推進(jìn)度。 1） 采區(qū)生產(chǎn)能力 Q： A0=L V0 M r C0 式中： L—— 回采工作面長度，取 100m V0—— 工作面年推進(jìn)度，工作面每日 3個工作循環(huán) ，截深 ，因此年推進(jìn)度為 540m M—— 采高， r—— 煤的容重， C0—— 工作面回采率，厚煤層 則： V0=100 540 = 萬 t 同時(shí)考慮 5%的掘進(jìn)出煤。則采區(qū)的生產(chǎn)能力為： Q總 =Q（ 1+5%） = = 萬 t/a；再將上面計(jì)算出來的生產(chǎn)能力通過通風(fēng)能力、風(fēng)速和風(fēng)量限制要求計(jì)算式中檢驗(yàn)，得出符合要求。 2） 采區(qū)服務(wù)年限 T=Z /A 式中： Z—本采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲量， 萬 t A—本區(qū)生產(chǎn)能力， 45 萬 t/a T=則采區(qū)服務(wù) 年限為 。 采區(qū)形式、采區(qū)主要參數(shù)的確定 采區(qū)形式 按照 煤層群開采的聯(lián)系為聯(lián)合準(zhǔn)備，即各煤層共用兩個巖石上山和區(qū)段石門，煤層傾角大于 15176。，瓦斯量低、頂?shù)装寰鶡o較大涌水，根據(jù)煤層賦存條件，本設(shè)計(jì)采用走向長壁采煤法 。 采區(qū) 上山數(shù)目、位置及用途 設(shè)計(jì)的上山在最下部煤層的底板開掘。運(yùn)輸上山作為采區(qū)的主運(yùn)輸，其內(nèi)鋪設(shè)皮帶，運(yùn)輸采區(qū)工作面的出煤。軌道上山鋪設(shè)軌道作為采區(qū)的輔助運(yùn)輸，運(yùn)送矸石、設(shè)備、材料、兼作行人。 區(qū)段劃分 采區(qū)傾向長 1256m，其中留 4m 的區(qū)段平巷，區(qū)段間保 護(hù)煤柱留 10m 寬，井田境界煤柱 30m，階段煤柱 30m，則本采區(qū)可以劃分為 5 個區(qū)段，工作面長 100m。 采區(qū)車場及硐室 車場形式 區(qū)段上部車場為順向平車場，中部為甩車場，下部為直向平車場。每個采區(qū)只有一個綜采面，運(yùn)輸量不大，所以只設(shè)材料繞道車場，運(yùn)料斜巷在大巷入口處取平，由大巷進(jìn)入繞道存車線，然后直接進(jìn)入軌道上山。這種布置方式使用方便，運(yùn)行可靠。 1） 上部車場：車場形式為順向平車場（與回風(fēng)道在同一水平），礦車或材料車經(jīng)軌道上山提至平車場平臺，然后沿著礦車行進(jìn)方向經(jīng)回風(fēng)石門運(yùn)至工作面或所需材料地點(diǎn)。 2） 中部車場：車場形式為石門甩車場形式，單道起坡方式。由軌道上山提升上來的礦車，通過甩車道甩到中部軌道石門中，再進(jìn)到區(qū)段軌道平巷。 3） 下部車場：本下部車場的繞道屬于頂板繞道，從上山來看，通過豎曲線落平后摘鉤，沿車場的高道自動滑行到下部車場存車線。由井底來車，則進(jìn)入車場的底道，自動滑行到下部車場的低道存車線后，掛鉤由絞車房提升上去。根據(jù)軌道上山起坡點(diǎn)到大巷的距離，本車場屬于斜式頂板繞道。 采區(qū)煤倉 在采區(qū)煤倉的尺寸確定之前，首先對煤倉的容量進(jìn)行確定： 按循環(huán)產(chǎn)量計(jì)算煤倉容量 Q Q=L l h r 式中： L—— 工作面長度， m l—— 截深， m h—— 采高， m r—— 煤的容重， 所以 Q=100 = 由以上計(jì)算作為依據(jù)，選擇煤倉容量為 500t。 由經(jīng)驗(yàn) h≥ 7R R2 7R =500 R=≈ 4 h=30 采區(qū)煤倉用混凝土收口，在煤倉上口設(shè)鐵箅子，煤倉溜口與裝車方向相同，閘門形式為單扇閘門，開啟方式為氣動。 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 采準(zhǔn)系統(tǒng) 由 輸運(yùn)大巷 開掘采區(qū)下部車場，向上開掘 采區(qū)巖石集中運(yùn)輸上山 ， 采區(qū)集中軌道上山，與回風(fēng)大巷貫通，形 成通風(fēng)系統(tǒng)后，在區(qū)段上部開掘采區(qū)回風(fēng)石門，在區(qū)段下部開掘區(qū)段運(yùn)輸石門一與區(qū)段軌道石門，分別與上層煤貫通，在上層煤開掘區(qū)段運(yùn)輸平巷，區(qū)段回風(fēng)平巷至采區(qū)邊界開掘開切眼，形成工作面即可回采。掘進(jìn)過程中同時(shí)開掘中部車場，上部車場及采區(qū)各種硐室。 運(yùn)輸系統(tǒng) 運(yùn)煤系統(tǒng)：回采工作面 →區(qū)段 輸送機(jī) 平巷 → 運(yùn)煤上山→采區(qū)煤倉 → 運(yùn)輸大巷→井底煤倉→ 從主井提到地面； 排矸系統(tǒng)：掘進(jìn)巷道時(shí)所出的矸石由 經(jīng)軌道 上山運(yùn)到軌道大巷之后到井底車場，然后從副井提至地面； 運(yùn)料系統(tǒng)：副井 → 井底車場 → 軌道 大巷 → 軌道上山→區(qū)段回風(fēng)平巷→使用 地點(diǎn)。 通風(fēng)系統(tǒng) 新鮮風(fēng)流副井 → 井底車場 → 軌道大巷 → 軌道 上山 → 區(qū)段運(yùn)輸平巷 → 工作面 →污風(fēng)→ 區(qū)段回風(fēng)平巷 → 采區(qū)回風(fēng)石門 → 總回風(fēng)巷 →主井排出地面。 采區(qū)開采順序 本設(shè)計(jì)采區(qū)同一煤層采用區(qū)段依次開采，工作面沿走向推進(jìn)，采區(qū)內(nèi)共有三個煤層，分別都是由遠(yuǎn)及近，由于頂板巖性較好，受采動影響較小， 先采上層煤，再采下層煤，工作面沿走向推進(jìn) 。 采區(qū)巷道斷面 根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，綜采工作面膠帶輸送機(jī)順槽巷道凈斷面不宜小于 12 ㎡，回風(fēng)順槽凈斷面不宜小于 10 ㎡，輸送機(jī)上下山的凈斷面不宜小于 12 ㎡，運(yùn)料、通風(fēng) 和行人上山的凈斷面，不宜小于 10㎡。 采區(qū)準(zhǔn)備巷道工程量是指從區(qū)段石門起的所有巷道和硐室的工程量總和。具體見表 51。 表 51 采區(qū)準(zhǔn)備工程量 巷道 支護(hù)形式 凈 /㎡ 掘 /㎡ 長度 /m 凈 /m3 掘 /m3 運(yùn)輸上山 錨 噴 1170 19188 23634 軌道上山 錨 噴 1170 17901 22230 絞車房 錨噴 15 35 525 采區(qū)下部車場 錨 噴 150 1965 2235 采區(qū)煤倉 混凝土 21 區(qū)段運(yùn)輸石門 錨噴 145 2378 2929 區(qū)段回風(fēng)石門 錨噴 145 2755 運(yùn)輸順槽 梯形棚子 1430 17589 19591 回風(fēng)順槽 梯形棚子 1430 16588 18733 開切眼 錨網(wǎng) 180 根據(jù)掘進(jìn)工作面裝備水平，確定巷道掘進(jìn)指標(biāo)如下： 煤層巷道： 120～ 150m/月 巖石巷道： 60～ 80 m/月 圖 51 運(yùn)輸順槽巷道斷面圖 圖 52 回風(fēng)順槽斷面及特征 6 采煤方法 采煤方法的選擇 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 本井田的煤層為緩傾斜煤層，根據(jù)本采區(qū)的形狀特點(diǎn)，采用 走向長壁懸移支架放頂煤采煤法。 表 61 全井田各采區(qū)采煤方法 采區(qū) 采煤方法 落煤方式 頂板管理 一采區(qū) 走向長壁采煤法 綜放 全部垮落法 二采區(qū) 傾向仰采 采煤法 綜放 全部垮落法 三采區(qū) 走向長壁采煤法 綜放 全部垮落法 開采技術(shù)條件 三層煤在井田內(nèi)全區(qū)發(fā)育，煤層賦存穩(wěn)定，是井田的主要可采煤層，煤層頂板多為泥巖或石灰?guī)r，底板為粉砂巖、細(xì)砂巖。各煤層具線理狀、條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造普遍發(fā)育。 瓦斯：開采煤層屬于低瓦斯煤層，瓦斯絕對涌出量為 。 煤塵：具有爆炸危險(xiǎn)性。 煤的自燃：煤的自燃發(fā)火期為 39 天。 本井 田內(nèi)各煤層主要為氣煤和氣肥煤，煤質(zhì)黑色，條痕微帶褐色，瀝青光澤，具參差狀、貝殼狀、階梯狀、眼球狀斷口。 本井田內(nèi)可采煤層均為氣煤，煤的工業(yè)分析，元素分析和其他媒質(zhì)試驗(yàn)證實(shí)，原煤的發(fā)熱量較高，屬于中灰煤，硫磷含量低，易篩分，