【導讀】堿溝煤礦位于烏魯木齊市東北部，距烏魯木齊市區(qū)20km。煤礦北距公司總部和216國道8km，有瀝青公路相通；礦區(qū)鐵路。專用線至堿溝煤礦，煤礦至蘭新線北站38km，交通方便。井田地處天山中段北麓的丘陵地帶，地勢西南高、東北低，地形起伏不大，海拔標高在+740—+860m之間，相對高差50-120m。深度，冰凍期由10月中旬至翌年4月初。平均降雨量為270m，最大日降雨量，年平均蒸發(fā)量為2090mm。多為東南風或西北風，風速平均為，最大29m/s。根據(jù)新疆地震局資料，該區(qū)屬VIII度地震烈度區(qū)。開采的小煤窯和其它小型生產(chǎn)企業(yè)等。礦區(qū)內(nèi)人員主要從事煤炭生產(chǎn)，并有少。量的哈薩克牧民從事牧業(yè)生產(chǎn)。與216國道相接，礦區(qū)部分煤炭外運和入礦物資可通過公路運輸。備取水井，位于礦井東南方向約處，取自F2斷層水，經(jīng)化驗PH=，該礦目前采用兩套分水質(zhì)供水方式，供水系統(tǒng)已經(jīng)形成，灣一號井，農(nóng)六師103團八道灣二號井，烏魯木齊縣青格達湖鄉(xiāng)聯(lián)營第一煤礦，組頂部煤層和頭屯河組底部地層，斷層落差70m，走向延長約1000m。

　　

【正文】 +556mB7 煤層中，西翼集中回風巷布置在+556mB3煤層中。 井田中部堿溝河需留設河床煤柱，為減少區(qū)段煤巷工程，該礦井下每一翼沿河床煤柱邊界布置一條運輸、回風石門， +436 水平集中煤倉至井底車場的石門為機軌合一石門，石門內(nèi)裝備 STJ1000 皮帶和 22kg/m、 600mm 軌距的單軌，巷道凈寬 ，凈斷面 ，巖石段錨噴支護，煤層段采用錨網(wǎng)噴或砌碹支護。 為便于煤的運輸，在 +500m 布置中間石門，該石門內(nèi)布置一條 STJ1000 型皮帶和 22kg/m、 600mm 單軌，巷道凈寬 ，三心拱形斷面，凈斷 面 ,巖石段采用錨噴支護，煤層段采用錨網(wǎng)或砌碹支護，承擔煤的運輸。設置中間石門的目的一是解決上區(qū)段各分層的溜煤問題。二是解決小眼掘進的施工和通風問題。中間石門分兩段布置，即一、二組（ Bs— B6煤層）為一段，長度為 174m。三、四組（ B8— B33 煤層）為一段，長度為 328m。一、二組煤和三、四組煤的石門內(nèi)運煤方向相反。 六、采區(qū)上山的布置 該礦井分煤組布置上山，一二組煤、三四組煤各布置一對上山，分別是通風行人上山和軌道上山，為減少煤巷工程，同一組煤內(nèi)在東西兩翼各布置一組上山。分煤組布置溜煤眼和煤 倉。 第四節(jié) 井筒、井底車場及大巷運輸 一、井筒裝備及布置 混合提升立井：擔負全礦井的提升任務，井筒凈直徑 ，井筒裝備一神華新疆能源有限責任公司堿溝煤礦改擴建方案設計 第 27 頁 新疆科源礦業(yè)設計研究院有限責任公司 地址：烏魯木齊市東山區(qū)烏奇公路 50號 郵編： 830027 TEL： 09916809525 FAX： 0991 6809522 對 16 噸多繩箕斗提煤，鋼罐道，同時裝備雙層單車 1 噸加寬雙罐籠，承擔輔助提升任務。井筒內(nèi)布置樣子間，敷設排水管路、氮氣滅火管路以及動力和通訊電纜。 二、井底車場 混合提升立井輔助運輸?shù)能噲鰹榄h(huán)行式車場，在井筒南北兩側分別設雙軌存車線、調(diào)車線。 三、井底煤倉的形式及容量 井底煤倉布置兩個立煤倉，煤倉垂高 35m，凈直徑 4m，截面為圓形，斷面積 ，兩個煤倉容量合計為 791 噸。 四、硐室 中央變電所及水泵房 中央變電所及水泵房設在混合提升井井底車場東側的巖石中，管子道從水泵房以 25176。 傾角向混合提升井掘一斜巷并抬高 8m。 水倉容量大于 8h 正常涌水量，水倉容量為 1000m3。 井下炸藥庫設在 +500mB6煤層頂板的巖石內(nèi)。 消防材料庫設在 +500mB7煤巷內(nèi)。 侯車室設在混合提升井井底車場附近。 五、井下運輸 在運輸、回風和中間水平各設置一臺 5t 電機車。因此不設井下充電硐室。 第五節(jié) 井下開采 一、采煤方法 采煤方法的選擇 神華新疆能源有限責任公司堿溝煤礦改擴建方案設計 第 28 頁 新疆科源礦業(yè)設計研究院有限責任公司 地址：烏魯木齊市東山區(qū)烏奇公路 50號 郵編： 830027 TEL： 09916809525 FAX： 0991 6809522 根據(jù)地質(zhì)報告提供的資 料，該井田開采范圍內(nèi)主要可采煤層厚度在 以上，可以采用放頂煤回采的煤層有 B1 B B4 B1 B1 B1 B1 B18+1B B2 B25+2 B28+29等共 18 層煤，其中 B1 B46為主采特厚煤層，煤層傾角 6088176。煤層賦存穩(wěn)定 — 較穩(wěn)定，煤層結構簡單 — 較簡單，各煤層偽頂為炭質(zhì)泥巖或泥巖，厚 ，可以隨采隨冒落：直接頂巖性大部分為粉砂巖，少量為細砂巖，煤層底板巖性大部分為粉砂巖，少量為細砂巖，煤層底板巖性大部分為粉砂巖，少量為砂質(zhì)泥巖和細砂巖，粉砂 巖、細砂巖比較堅硬，不易隨采隨冒落。根據(jù) 2020 年礦井瓦斯鑒定資料，瓦斯相對涌出量為 ，局部一、二組煤層有瓦斯涌出異常區(qū)，屬低瓦斯礦井。煤層易自然發(fā)火，發(fā)火期 36 個月：煤塵具有爆炸危險性。 堿溝煤礦在 B12和 B46特厚煤層中現(xiàn)使用水平分層綜合機械化放頂煤采煤法，在其它特厚和中厚煤層中使用巷柱式放頂煤采煤法，上述兩種采煤方法的開采技術已熟練掌握，并已總結出了自己的一套成功經(jīng)驗，設計推薦 B12 和B46 特厚煤層采用水平分層綜合機械化放頂煤采煤法：在 中厚、特厚煤層中采用水平 分層巷柱式放頂煤采煤法：在 以下的煤層中采用偽傾斜柔性掩護支架采煤法。 工作面長度及采高的確定 根據(jù)煤層賦存條件和堿溝煤礦在以往生產(chǎn)過程中所積累的放頂煤開采經(jīng)驗，結合礦井設計規(guī)模，設計放頂煤工作面分層高度 20m，工作面開幫高度為，放頂煤高度 。 使用一次采全高偽傾斜柔性掩護支架采煤法的工作面長度為 50m，工作面采高為 。 主要采煤機械設備選型 （ 1）水平分層綜合機械化放頂煤工作面 神華新疆能源有限責任公司堿溝煤礦改擴建方案設計 第 29 頁 新疆科源礦業(yè)設計研究院有限責任公司 地址：烏魯木齊市東山區(qū)烏奇公路 50號 郵編： 830027 TEL： 09916809525 FAX： 0991 6809522 綜采工作面采煤選擇適用于短壁工作面的 MGD150NW 型短壁采煤機割煤，采煤機配備 1 臺 SGB630/220 型可彎曲刮板輸送機。工作面支護配備ZFS3000/15/24C 型放頂煤液壓支架，過渡支架選用 ZFSB3600/15/ 型。 采煤機主要性能指標： 型號： MGD150NW； 最大開采高度： 2800mm； 滾筒直徑： 1600mm； 截深 ： 600mm； 牽引力： 200KN； 電機功率： 150kw； 電壓： 660/1140V； 調(diào)速和牽引方式為液壓無級調(diào)速、銷輪齒軌式無鏈牽引。 刮板輸送機主要性能指標： 型號： SGB630/220； 輸送能力： 400t/h； 電機功率： 112kw； 長度： 50m； 刮板鏈速： 。 （ 2）巷柱式放頂煤工作面 工作面開幫采用煤電鉆，頂煤松動爆破采用深孔鉆機，爆破落煤，工作面支護采用 ZFBZ2200/16/24 型放頂煤液壓支架。在運輸順槽內(nèi)配備 1 臺DSP1040/800 型可伸縮帶式輸送機，該帶式輸送機運量為 400t/h，滿足工作面生產(chǎn)的要求。 （ 3）工作面頂板管理方式 神華新疆能源有限責任公司堿溝煤礦改擴建方案設計 第 30 頁 新疆科源礦業(yè)設計研究院有限責任公司 地址：烏魯木齊市東山區(qū)烏奇公路 50號 郵編： 830027 TEL： 09916809525 FAX： 0991 6809522 工作面頂板管理方式采用全部垮落式。 二、工作面產(chǎn)量分配及配采關系 投產(chǎn)工作面位于 +436 水平的第一分層，開采標高為 +536m— +556m。投產(chǎn)時 1 個綜采放頂煤工作面布置在 B46煤層的西翼， 3 個炮采巷柱式放頂煤工作面分別布置在 B13 的西翼、 B1 B14煤層的東翼。東西兩翼交替接續(xù)。 礦井移交生產(chǎn)及達到設計生產(chǎn)能力時，中央采區(qū)內(nèi)布置 1 個 B46 煤層的綜合機械化放頂煤工作面 (年產(chǎn)量為 80 萬噸左右 )和 B13 西翼、 B13東翼、 B14 煤層東翼 3 個巷柱式放頂煤炮采工作面（工作面單產(chǎn)量為 20 萬噸 /年左右），加掘進煤即可達產(chǎn)。 三、掘進工作面數(shù)目及設備配備 綜合機械化掘進工作面配備 ELMB— 75 型巷道掘進機掘進、 DSF— 型對旋式局部扇風機通風、 DSP—— 1010/650 型雙向帶式輸送機 運輸、巷道支護選用 MGJ—— 2 型錨桿打眼安裝機。 炮掘工作面配備 ZMS— 12 型濕式煤電鉆打眼、 MFB50 型發(fā)爆器放炮、DSP—— 1010/650A 型可伸縮帶式輸送機運煤、巷道支護選用 MGJ— 2 型錨桿打眼安裝機。 礦井采掘接續(xù)時炮掘工作面數(shù)量配備 3 個，綜掘工作面配備 1 個，可以達到采掘平衡。 四、移交生產(chǎn)及達到設計生產(chǎn)能力時的井巷工程量 礦井移交生產(chǎn)及達到設計生產(chǎn)能力時井巷工程總長度 13242m，其中巖巷6474m，煤巷 ；井巷掘進總體積 164580m3，其中巖巷 99366m3，煤巷65214m3。萬噸掘進率為 。 神華新疆能源有限責任公司堿溝煤礦改擴建方案設計 第 31 頁 新疆科源礦業(yè)設計研究院有限責任公司 地址：烏魯木齊市東山區(qū)烏奇公路 50號 郵編： 830027 TEL： 09916809525 FAX： 0991 6809522 第六節(jié) 通風與安全 一、概況 根據(jù)已批準的《烏魯木齊礦務局堿溝煤礦礦井地質(zhì)報告》及煤礦提供的資料，對礦井施工和生產(chǎn)安全造成威脅的主要因素有： 瓦斯：經(jīng) 2020 年度檢測礦井瓦斯相對涌出量為 ，絕對瓦斯涌出量為 ，瓦斯成分為 CH CO CO、 H2S、 NO SO2 等。 1994年對西一采區(qū) +564m 的 B46煤層中的掘巷道進行了瓦斯等級鑒定，測得相對瓦斯涌出量為 ，與此同時在局部煤電鉆施工的鉆孔內(nèi)，測得瓦斯?jié)?度在 6070%之間，流量 ，鑒于此，原自治區(qū)煤炭工業(yè)廳和烏魯木齊礦務局研究確定，將西一采區(qū) +564m 水平一、二組煤定為瓦斯涌出異常區(qū)。 煤塵：煤塵爆炸指數(shù)一般在 之間，煤塵具有爆炸危險性。 煤的自燃：煤層具有自燃發(fā)火傾向，自然發(fā)火期為 36 個月。 地溫：地溫隨深度增加而增加，地溫梯度 3℃ /100m，屬地溫正常區(qū)。 水文地質(zhì)：據(jù)現(xiàn)生產(chǎn)礦井資料分析，礦井涌出量基本上不隨采深的增加而增加，補給源及補給通道均位于井田的淺部，根據(jù)勘探抽水試驗，含煤地層基巖含水 性微弱，該礦井水文地質(zhì)屬較簡單類型。 礦井 +556m 生產(chǎn)水平實測正常排水量為 115m3/h，最大排水量（ 78 月）150m3/h。根據(jù)水文地質(zhì)資料和 2020 年 19 月排水量統(tǒng)計分析，礦井延深水平的涌水量不會有大的變化。 煤層頂?shù)装澹罕镜V開采的煤層大部分有偽頂，巖性為炭質(zhì)泥巖或泥巖，厚度 ，可隨煤垮落；直接頂大部分為粉砂巖，少量為細砂巖，較堅硬，很少隨煤層垮落；直接底板大部分為粉砂巖，少量為砂質(zhì)泥巖和細砂巖，較堅硬，很少隨煤層垮落。 神華新疆能源有限責任公司堿溝煤礦改擴建方案設計 第 32 頁 新疆科源礦業(yè)設計研究院有限責任公司 地址：烏魯木齊市東山區(qū)烏奇公路 50號 郵編： 830027 TEL： 09916809525 FAX： 0991 6809522 二、通風方式及通風系統(tǒng) 根據(jù)已確定的開拓方式，由混合提升井 和安全出口進風，由立風井和回風斜井同時回風，通風系統(tǒng)為中央并列式，通風方式為機械抽出式。 三、礦井風量分配 經(jīng)計算礦井總需風量為 150m3/s。各用風地點風量分配如下： 綜采工作面： 40m3/s； 炮采工作面：共 3 個，每個工作面 15m3/s； 掘進工作面：共 4 個，每個工作面 8m3/s； 井下火藥發(fā)放硐室： ； 井下蓄電池機車充電硐室： ； 軌道上山絞車房： 。 四、礦井負壓、等積孔計算 礦井負壓按下式計算 h1= Σα P L Q2/S3 Pa 式中：α —— 井巷通風摩擦阻力系數(shù)； P—— 井巷凈周長， m； L—— 井巷長度， m； Q—— 通過井巷的風量， m3/s； S—— 井巷凈斷面積， m2； 礦井局部通風阻力 礦井局部通風阻力接巷道總負壓的 15%計算。 即： hj= h1 Pa 求得容易時期負壓為 ，困難時期負壓為 。 通風等積孔按下式計算 神華新疆能源有限責任公司堿溝煤礦改擴建方案設計 第 33 頁 新疆科源礦業(yè)設計研究院有限責任公司 地址：烏魯木齊