【導讀】（論文）的內(nèi)容真實、可靠，系本人在指導教師的指導下，獨立完成。存在弄虛作假、抄襲的情況，本人承擔全部責任。題與內(nèi)容進行了指導和審核，確認由該生獨立完成。礦井本來就有的火災危害更加嚴重。本設計主要針對這兩個問題進行了分析研究。通過查閱相關規(guī)程、書籍，綜合運用所

　　

【正文】 表 42 下水平工業(yè)儲量計算 industrial reserves calculation 塊 平均角度 /176。 平均厚度 /m 面積 /㎡ 質(zhì)量 /t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 總計 18 表 43 下水平 主要井巷煤柱損失計算表 Tab. 43 Levels under the main mine pillar loss calculation table 序號 平均角度 /176。 平均厚度 /m 面積 /㎡ 質(zhì)量 /t 三條準備巷道保護煤柱 工作面三角煤 1 工作面三角煤 2 工作面三角煤 3 工作面三角煤 4 工作面三角煤 5 工作面三角煤 6 工作面三角煤 7 工作面三角煤 8 工作面三角煤 9 工作面三角煤 10 工作面三角煤 11 工作面三角煤 12 工作面三角煤 13 工作面三角煤 14 順槽煤柱 (左 )1 順槽煤柱 (左 )2 順槽煤柱 (左 )3 順槽煤柱 (左 )4 順槽煤柱 (左 )5 順槽煤柱 (左 )6 順槽煤柱 (左 )7 順槽煤柱 (左 )8 順槽煤柱 (右 )1 順槽煤柱 (右 )2 順槽煤柱 (右 )3 順槽煤柱 (右 )4 順槽煤柱 (右 )5 順槽煤柱 (右 )6 順槽煤柱 (右 )7 順槽煤柱 (右 )8 總計 下水平 服務年限 a、 工作制度 19 礦井 年工作日為 330d，每天三班作業(yè)，其中二班生產(chǎn)，一班準備，每班工作 8h。每天凈提升時間為 18h。 b、設計生產(chǎn)能力 本設計為通風系統(tǒng)改擴建設計，不改變原礦井生產(chǎn)能力， 礦井生產(chǎn)能力為 120 萬 t/a 。 c、服務年限 服務年限 用下式計算 ： T＝ ZKA (41) 式中： T——服務年限， a； Z——可采儲量，萬 t； A——礦井設計生產(chǎn)能力， 萬 t/a； K——儲量備用系數(shù) 。 由于 下水平 地質(zhì)構(gòu)造 簡單，煤層賦存穩(wěn)定， 儲量 備用系數(shù)取 ，礦井生產(chǎn)能力 按 120 萬t/a 計算， 由式 (41)計算得 下水平 服務年限為： T＝ (120)= 即 下水平 服務年限為 年。 采煤方法的選擇及其依據(jù) 依據(jù) 本礦井所開采煤層為 5 煤組。 5 煤組沉積普遍，厚度較大，為全區(qū)可采煤層，4 煤組可分為 4 4 4 煤層分別計量， 2 煤組為局部可采煤層。礦區(qū)可采煤層累計厚度為 ～ 。 42 煤層位于沙海組（ J3sh）中下部，沉積較穩(wěn)定，厚度較大，局部發(fā)育并可采?？刹珊穸?～ m，平均厚度 m；埋藏深度為 ～ m，煤層結(jié)構(gòu)復雜，夾矸層數(shù) 1～４層，夾矸巖性為泥巖、粉砂巖。煤層頂板巖性為深灰色砂質(zhì)泥巖，底板巖性為粗砂巖。與 43 煤層間距 m左右。 43 煤層位于沙海組（ J3sh）中下部，沉積穩(wěn)定，厚度較大，局部發(fā)育并可采。可采厚度 ～ m，平均厚度 m，埋藏深度為 ～ m，煤層結(jié)構(gòu)復雜，夾矸 20 層數(shù) 1～ 8 層，夾矸巖性為泥巖、粉砂巖。煤層頂板巖性為深灰色砂質(zhì)泥巖，底板巖性為粗砂巖。與 4 煤組間距 m左右。 4 煤層位于沙海組（ J3sh）中下部，煤層沉積穩(wěn)定，厚度較大，全區(qū)發(fā)育并可采。該組煤層向深部合并變厚，向南部分叉，一般厚度 ～ m，平均厚度 m。埋藏深度為 1029～ 米，煤層結(jié)構(gòu)復雜，夾矸層數(shù)多達 10 層 ,夾矸巖性以泥巖、粉砂巖、砂巖為主；煤層頂板巖性為深灰色砂質(zhì)泥巖 ，底板巖性為泥巖、砂巖，為礦井主采煤層。與 5煤組間距 m左右。 5 煤組位于沙海組（ J3sh）中下部，煤層沉積穩(wěn)定，厚度較大，全區(qū)發(fā)育并可采?？刹珊穸?～ m，平均厚度 m。埋藏深度為 ～ m。煤層結(jié)構(gòu)較簡單～較復雜，夾矸層數(shù) 2～ 5 層 ,夾矸巖性以泥巖、粉砂巖、砂巖為主；煤層頂板巖性為深灰色砂質(zhì)泥巖，底板巖性為泥巖、砂巖，為礦井主采煤層。與 6 煤組間距 m左右 。 選擇采煤方法 根據(jù)上述礦井煤層的賦存特點與國內(nèi)外厚煤層開采技術發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合井田開采技術條件，設計認為可供選擇的采煤方法有： 分層綜采和綜采放頂煤采煤法； 炮采和炮采放頂煤采煤法 分層長壁綜采采煤方法優(yōu)點：與放頂煤綜采相比，生產(chǎn)工藝簡單，割煤速度快，工作面人員少。缺點：巷道掘進率高，分層巷道布置困難。 綜采放頂煤采煤法主要優(yōu)點：易于實現(xiàn)高產(chǎn)高效，巷道掘進率和材料消耗量低，巷道維護條件有所改善，可減少綜采設備的搬家次數(shù)和費用，動力消耗小，采煤成本低，對煤厚變化大、構(gòu)造比較復雜的 地質(zhì)條件有較好適應性，設備若以國產(chǎn)為主，設備投資低。缺點：煤層回收率低，工作面設備管理及工藝復雜，易混入矸石、原煤灰分高，工作面作業(yè)條件較差，殘留煤易發(fā)火。 根據(jù)鄰近清河門礦的開采實踐，四層煤頂板易冒落，底板常發(fā)生底鼓。頂板屬于Ⅱ級老頂，Ⅱ類直接頂，屬中等冒落性頂板。若采用分層采煤法，頂板很難管理。 厚煤層分層開采，不鋪假頂，扒皮開采，在國內(nèi)外的實踐很多。波蘭的試驗表明，當煤層頂板含有足夠量的粘土質(zhì)巖石（大于 40％），在采空區(qū)濕度大，采深大于 150 m的情況下，經(jīng)過 10 個月到 3 年的時間，可自然形成具有一定強 度的再生頂板。 東 一生產(chǎn)采區(qū)現(xiàn)使用的綜采放頂煤采煤法，一次采全高，通過一年多的生產(chǎn)實踐證明， 21 效果很好。 又由于開采較深，開采 700 m～ 950 m間的煤炭，地表標高 +150 m，開采深度平均為975 m，一次采全高，對地表的村莊會造成 一定 影響。 因此 ，對地表的村莊 應采取相應安全措施，保證居民住宅安全。 通過以上分析，本設計 下水平 仍采用綜采放頂煤一次采全高采煤法。對于綜放不能回采的地點（三角煤、不規(guī)范地點），采用炮采和炮采放頂煤采煤法。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 本礦現(xiàn)生產(chǎn)采區(qū)為西一采區(qū)，接續(xù)采區(qū)為下水 平 ，分別位于 700 m水平以上和以下。本設計設計 下水平。下水平 有 5 個可采煤層，煤層 4 為主要可采， 4 43 層實際揭露局部可采，各煤層間距較小，故采用合層開采。 采區(qū)巷道布置 及 尺寸 下水平 平均走向長 ，平均傾斜寬 ， 面積 ?？刹擅簩永酆駷槠骄鶠?；煤層傾角平均為 710176。煤層構(gòu)造較復雜，小斷層發(fā)育。頂板主要為砂質(zhì)泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖和粉砂巖。 下水平 巷道布置已經(jīng)形成大部分，采用三巷布置，由 700m回風巷、 700 南軌道巷，布置 下水平 專用回風下山， 下水平 軌道下山， 下水平 皮帶下山。采區(qū)下山道穿層布置。在采區(qū)運輸、回風上山兩側(cè)布置回采工作面，工作面上下順槽沿 5 層煤底板施工。 下水平 布置 13 個工作面分別為 E1S1～ E1S6 面、 E1N1～ E1N6 面和 E1S1 外面。因煤層中構(gòu)造較復雜，煤層厚度變化大，工作面的布置回采原則為：綜放工作面煤層厚度夠上綜放的上綜放，不夠的上綜采，上綜采不合乎要求的上炮采。在采區(qū)運輸、回風下山兩側(cè)布置回采工作面。開采順序為從上至下兩側(cè)分別開采，禁止一側(cè)同時回采兩個工作面。在 850 水平形成車場，采區(qū)水倉 等硐室 。 下水平 上部 2 煤層局 部可采，該礦委托資質(zhì)設計院論證， 2 煤層薄布置不經(jīng)濟，故本設計，沒有對 2 煤層做設計布置。希望礦方在 下水平 回采前，對 2 煤層進行探查。 下水平 上部地表有部分民房，希望礦方在 下水平 回采前，對回采影響的民房進行搬遷處理。 22 采區(qū)巷道布置 見《九道嶺煤礦采掘平剖面圖》，縮略圖 見圖 41。 圖 41 采區(qū)巷道布置 縮略 圖 Fig. 41 Mining roadway layout 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) a、通風系統(tǒng)： 新鮮風流從地面→主、副井→ 700 m水平軌道大巷（ 700 帶式輸送機大巷）→ 下水平 軌道下山 、皮帶 下山 →工作面運輸順槽→工作面。 乏風由工作面→回風順槽→ 下水平 專用回風下 山→ 700 回風巷→西一采區(qū)回風上山 、專用回風上山 → 500 回風大巷→風井→地面。 b、運煤系統(tǒng) 回采工作面采出的煤炭經(jīng)刮板輸送機、順槽轉(zhuǎn)載機、破碎機、順槽帶式輸送機→一采區(qū)上山帶式輸送機巷→ 700 帶式輸送機大巷→經(jīng)主井提升至地面。 c、輔助運輸 系統(tǒng) 23 700 水平井底車場為環(huán)形立式車場， 700 水平軌道運輸大巷已貫穿各采區(qū)石門。 副井，絞車雙鉤罐籠提升運輸至 700 水平井底車場→ 700 水平軌道運輸大巷，采用10t 蓄電池機車牽引 1t 礦 車組列運輸，石門和大巷采用平巷人車運送人員→ 下水平 軌道下山，絞車單鉤串車 運輸至 850 水平車場。 d、排水系統(tǒng)： 由采掘工作面水泵→經(jīng)運輸順槽和回風順槽→ 下水平 水倉→ 下水平 軌道下山→ 700 m水平軌道大巷→井底車場→井底水倉→管子道→副井→地面。 巷道斷面和支護形式 為解決本礦井的通風阻力大的問題，對 下水平 軌道下山、皮帶下山就行擴面（不改變形狀），擴建后巷道的規(guī)格見下表 44。 巷道斷面尺寸的確定是根據(jù)機電設備尺寸及通風、行人的需要，并留有一定富裕系數(shù)。 根據(jù)本井巖性以及實際生產(chǎn)經(jīng)驗，井下主要硐 室采用混凝土砌碹支護，主要開拓巷道斷面形狀均為矩形斷面，采用錨網(wǎng)噴支護形式；順槽斷面形狀矩形斷面，采用錨桿支護形式。 對于局部地質(zhì)情況較復雜，上述支護形式不能滿足要求時，可根據(jù)實際情況調(diào)整。 表 44 巷道規(guī)格尺寸 Tab. 44 Size of roadway 巷道名稱 軌道上下山 皮帶上下山 回風上下山 運輸順槽 回風順槽 綜放開切眼 炮放開切眼 采區(qū)水倉 支護形式 拱形 錨噴 拱形 錨噴 拱形 錨噴 錨桿錨鎖網(wǎng)梯支護 錨桿錨鎖網(wǎng)梯支護 錨桿錨鎖網(wǎng)梯支護 錨桿錨鎖網(wǎng)梯支護 拱形 錨噴 寬（ m） 高（ m） 凈面積（ m2） 毛斷面（ m2） 工作面接替 由于 下水平 的煤層厚度變化較大，而且是下山開采， 選擇 從煤層賦存條件較好的 24 E1S5 工作面 開始開采。 工作面接替見圖 42。 25 工作面時間E1S1E1S2E1S3E1S4E1S5E1S6E1S7E1S8E1S9E1N1E1N2E1N3E1N4E1N5E1N6E1N7E1N8E1N9E1 N1020 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 20 31 20 32 20 33 20 34 圖 42 工作面接替 Fig. 42 Coal mining working face replacement table 26 27 工作面參數(shù)及設備選型 綜放工作面主要參數(shù)的確定 a、工作面長度 長壁工作面的產(chǎn)量及效率隨著工作面長度的合理加大而提高。適當加大工作面長度，既可減少巷道準備工作量和搬家次數(shù)，又可相對減少端頭、進刀等輔助作業(yè)時間，提高設備利用率。 根據(jù)本井煤層賦存條件，借鑒周圍礦井的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，結(jié)合本煤層特點，由于現(xiàn)有工作面推進長 度比較短，工作面搬家次數(shù)比較頻繁，所以工作面長度確定為 150 m。生產(chǎn)過程中，可根據(jù)地質(zhì)條件的變化及生產(chǎn)經(jīng)驗加以調(diào)整，以期達到最好的經(jīng)濟效果。 b、采高 根據(jù)煤層厚度、選擇的采煤工藝和配套設備生產(chǎn)能力，參照類似條件礦井的生產(chǎn)實踐，綜放工作面平均采高確定為 m，其中：平均割煤高度為 m，放頂煤平均厚度，取 m。 c、月進度及年進度 二班生產(chǎn)，一班準備，工作面日推進度 m，年推進度為 1188 m，工作面回采率為 95％，工作面原煤生產(chǎn)能力 為 110 萬 t /a。 綜放工作面 設備 選型 礦井設計生產(chǎn)能力 120 萬 t /a。工作制度： 330d/a。布置一個綜放工作面，工作面