【正文】 （1） 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)選擇的依據(jù):選擇采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)必須遵守《煤礦安全規(guī)程》第11條至122條的有關(guān)規(guī)定。并且抽出式通風(fēng)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：① 下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)。3） 抽出式這種方法目前在國內(nèi)普遍采用。1） 壓入式表31 礦井通風(fēng)方式優(yōu)缺點(diǎn)比較表中央邊界式兩翼對(duì)角式（風(fēng)井在井田一翼的中央）混合式（中央邊界式+兩翼對(duì)角式）優(yōu)點(diǎn)通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)較小，工業(yè)廣場(chǎng)不受通風(fēng)機(jī)噪音的影響及回風(fēng)風(fēng)流的污染風(fēng)流線路較中央邊界式短，阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)少，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)，便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，礦井風(fēng)壓比較穩(wěn)定，工業(yè)廣場(chǎng)不受回風(fēng)風(fēng)流污染和通風(fēng)機(jī)噪聲的危害回風(fēng)井?dāng)?shù)量較多，通風(fēng)能力大，布置較靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。（3） 其它因素。（8） 多風(fēng)機(jī)抽出式通風(fēng)時(shí)，為了保證風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，應(yīng)盡量降低總進(jìn)風(fēng)道公共路段的風(fēng)阻（一般要求公共路段的負(fù)壓不超過任何一個(gè)扇風(fēng)機(jī)負(fù)壓的25%）。（4） 通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。（5） 礦井開拓新水平的回風(fēng)，必須引入總回風(fēng)巷道和主要回風(fēng)巷道中。同時(shí)必須遵守《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定：（1） 每一礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)（2） 進(jìn)、回風(fēng)井之間 和主要進(jìn)、回風(fēng)巷之間的每個(gè)聯(lián)絡(luò)巷道中，必須砌筑永久擋風(fēng)墻，需要使用的聯(lián)絡(luò)巷道，必須安設(shè)兩道正向和反向的風(fēng)門，防止在反風(fēng)時(shí)發(fā)生風(fēng)流短路。運(yùn)煤線路為：采煤工作面工作面下順槽區(qū)段溜煤眼皮帶上山采區(qū)煤倉皮帶大巷。北二設(shè)計(jì)240，南一180；L1日進(jìn)尺，m。采區(qū)工作面采掘比例為1：2。表211 工作面命名規(guī)則表工作面代號(hào)ABCDE注解水平采區(qū)代號(hào)采區(qū)翼別1上山南翼 2上山北翼階段代號(hào)煤層代號(hào)。斜式繞道調(diào)車方便,線路布置容易工程量較大,煤倉維護(hù)困難。表2—10 下部車場(chǎng)繞道位置比較表形式優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)適 用 條 件立式繞道工程量省,彎道省,繞道維護(hù)條件好繞道出口交岔點(diǎn)距裝車站近,車場(chǎng)繞道調(diào)車受一定影響,煤倉維護(hù)較困難。適用于所有礦井轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)其工程量省，調(diào)車簡(jiǎn)單；工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，車場(chǎng)通過能力小。左右。三種方案的比較如下表27：表27 上山布置方式方案比較表采區(qū)上山布置方式優(yōu)缺點(diǎn)比較巖石上山布置采區(qū)巖巷工程量大，巷道掘進(jìn)費(fèi)用高，速度慢，工期長，但維護(hù)費(fèi)用低煤層上山布置施工速度快，但煤柱多，維護(hù)費(fèi)用高，尤其是上山和工作面上，下順槽多出平面向交叉，對(duì)煤炭及輔助運(yùn)輸系統(tǒng)不利?；仫L(fēng)上山布置在煤層中，傾角隨煤層的變化而變化，采區(qū)下部車場(chǎng)設(shè)置一個(gè)深度為20m的采區(qū)煤倉?；仫L(fēng)上山布置在煤層中，傾角隨煤層的變化而變化，采區(qū)下部車場(chǎng)設(shè)置一個(gè)深度為20m的采區(qū)煤倉。單產(chǎn)和效率低，勞動(dòng)條件差，對(duì)于開采條件較好的桃園礦7煤未能達(dá)到高產(chǎn)高效安全的要求。高產(chǎn)高效、安全、低耗，勞動(dòng)條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度小，對(duì)于煤層地質(zhì)條件較好，構(gòu)造少的桃園礦7煤能很快獲得高產(chǎn)高效。具有走向長壁采煤法的一些優(yōu)點(diǎn)，巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，掘進(jìn)率低，簡(jiǎn)化了復(fù)雜繁瑣的頂板管理工作，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果較高。左右。采區(qū)的開采方式的不同決定著所設(shè)計(jì)的采區(qū)的特征的不同，因此，需要優(yōu)先考慮采區(qū)的開采方式。 （1） 移交生產(chǎn)時(shí)采區(qū)數(shù)目、位置：確定移交生產(chǎn)采區(qū)數(shù)目、位置的原則1） 移交采區(qū)應(yīng)位于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定、開采條件較好的塊段；2） 移交采區(qū)位于井底車場(chǎng)附近，使開拓工程量少，建井時(shí)間短；3） 移交采區(qū)應(yīng)具有一定的開采范圍和一定的儲(chǔ)量，能保證采區(qū)正常接替。硐室好布置，維護(hù)條件好。圖24 立式環(huán)形車場(chǎng)圖2） 方案二：立式環(huán)形車場(chǎng)后進(jìn)車：重車經(jīng)繞道至主副井調(diào)車線，分別把煤車調(diào)入主井系統(tǒng)，矸石車調(diào)入副井存車線。煤矸混合列車調(diào)車方便，時(shí)間短，車場(chǎng)通過能力大。根據(jù)以上原則，提出兩個(gè)方案進(jìn)行比較。地面大鐵路位于主井北面，站場(chǎng)布置近東西向，故確定了第一水平以東西向進(jìn)出車，垂直煤層走向的井底車場(chǎng)布置形式，達(dá)到其工程量省，調(diào)車方便，通過能力大的要求。為了提高防水效果，在垂深100m以下采用聚乙烯塑料薄膜作為防水層。待井筒檢查鉆孔完成后確定是否注漿及其方式方法。第四系和第三系共四個(gè)含水層，第四系含水層直接覆蓋煤系之上。井筒內(nèi)設(shè)有金屬結(jié)構(gòu)梯子間、排水管、壓風(fēng)管、灑水管和動(dòng)力電纜、通信、信號(hào)電纜等。但考慮施工期設(shè)備布置有困難，以利于施工。礦井通風(fēng)示意圖及其剖面圖和采區(qū)平面圖及其剖面圖見附圖。工業(yè)廣場(chǎng)煤柱線至井田南部邊界，走向長6300m，劃分為2個(gè)采區(qū)，南一采區(qū)走向長3370m，南三采區(qū)走向長2930m。井巷施工期較長。距朱曹王家村較近。主石門比方案一長。居住區(qū)在煤層露頭外，距工業(yè)廣場(chǎng)較遠(yuǎn)，場(chǎng)外公路工程較大。兩翼儲(chǔ)量不平衡，南多北少。施工籌備四通一平比較簡(jiǎn)單方便，距宿蚌公路近。兩翼儲(chǔ)量基本平衡。投資少。地面開闊距村莊遠(yuǎn)，不受干擾，有擴(kuò)展余地。鐵路專用線短，費(fèi)用低。施工籌備四通一平比較簡(jiǎn)單方便，距宿蚌公路近。井筒位于補(bǔ)5線至67線之間，有鉆孔控制，構(gòu)造簡(jiǎn)單。4） 使礦井在生產(chǎn)期間獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。（4） 第二水平標(biāo)高根據(jù)合理的階段斜長及工作面長度，并考慮到第二水平運(yùn)輸大巷位置，即在82煤層底板或10煤底板兩種可能，在不改變井上、下，進(jìn)出車方便的前提下，均便于井底車場(chǎng)布置，并使井底車場(chǎng)內(nèi)主要硐室有較好的層位，設(shè)計(jì)確定第二水平標(biāo)高為740m。缺點(diǎn)是32底板砂巖不穩(wěn)定，常相變?yōu)槟鄮r，巖性較差，開采第二水平時(shí)需另開鑿回風(fēng)大巷。運(yùn)輸大巷位置設(shè)計(jì)提出三個(gè)方案：10煤層底板運(yùn)輸大巷：其優(yōu)點(diǎn)是不壓煤，下水平開采時(shí)可利用做總回風(fēng)巷。（1） 回風(fēng)水平標(biāo)高的確定根據(jù)防水煤柱計(jì)算，考慮到移交采區(qū)回風(fēng)水平的巷道流水坡度，回風(fēng)水平標(biāo)高為295m。故設(shè)計(jì)推薦第四方案。方案二：井口位于補(bǔ)6線10號(hào)孔東南250m處，工業(yè)廣場(chǎng)在邢李園村西南面，北風(fēng)井位于10煤露頭56線5孔西南150m，南風(fēng)井位于補(bǔ)9線7孔西南200m。缺點(diǎn)風(fēng)流在井下的流動(dòng)路線為折返式，風(fēng)流線路長，阻力較大井筒安全煤柱壓煤較多通風(fēng)設(shè)備較多，管理分散，且井筒安全煤柱壓煤較前兩種方案多由于本井田為一走向南北傾斜向東的單斜構(gòu)造，礦井走向長度為煤層埋藏較深，從煤層露頭至深部精查勘探境界垂高500m左右。（6） 鐵路專用線盡量避開開采后的塌陷區(qū)，以減少鐵路的維護(hù)費(fèi)用。由于井田范圍內(nèi)流沙層較厚，且斜井距離太長，投入多，各方面投資較大。表22 井田開拓方式比較表立井開拓斜井開拓混合開拓優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，建井速度快，投產(chǎn)早，對(duì)煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然限制條件影響少，提升效率高，通風(fēng)線路短，通風(fēng)阻力小，且立井?dāng)嗝娲?，風(fēng)量亦滿足要求，較適合于深部礦井的開拓開采需要。800m水平以下煤層尚可繼續(xù)開采，因此，確定采用立井主要石門開拓方式。煤層傾角一般為20176。為此，設(shè)計(jì)應(yīng)努力減少井巷工程量，改革開拓布置、多做煤巷，縮短井巷貫通距離，依靠科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，積極采用先進(jìn)工藝、技術(shù)裝備和材料因此考慮以上因素并根據(jù)礦區(qū)總體設(shè)計(jì)及本井田地質(zhì)、煤層特征，本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力150萬t。礦井與水平服務(wù)年限計(jì)算公式如下：T =Zm/（AK） (25)式中：T－設(shè)計(jì)計(jì)算服務(wù)年限，年；Zm－可采儲(chǔ)量，萬t； A－年產(chǎn)量，萬t/ a；K－礦井備用系數(shù)，～。煤層傾角25186。管理水平對(duì)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力發(fā)揮有著重要作用，應(yīng)重視培訓(xùn)。此外，煤層瓦斯涌出量、煤與瓦斯突出與否、沖擊地壓、涌水量與突水威脅及自然發(fā)火等因素均制約著，設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合考慮這些不利因素的影響。2） 地質(zhì)和開采條件地質(zhì)和開采條件是確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的基本條件。每天凈提升時(shí)間16小時(shí)。由于本井田沿走向?yàn)橐婚L條形，煤層露頭長達(dá)15km, 煤層厚度變化大，因此，沿走向分四個(gè)區(qū)段，同時(shí)用上述兩種方法計(jì)算，選其最大者，并依據(jù)采區(qū)劃分，使一個(gè)采區(qū)的同一煤層防水煤柱高度在同一條等高線上，以利采區(qū)各煤層回風(fēng)巷布置。 4） 防水煤柱本井田第四含水層直接覆蓋于煤層露頭之上，應(yīng)留設(shè)防水煤柱以策安全。3） 工業(yè)場(chǎng)地煤柱和風(fēng)井場(chǎng)地煤柱根據(jù)場(chǎng)地平面幾何形狀和尺寸，按照《地面建筑物及主要井巷保護(hù)暫行規(guī)程》規(guī)定，計(jì)算留設(shè)煤柱數(shù)量如下：工業(yè)場(chǎng)地煤柱：1200萬t。（2） 可采儲(chǔ)量工業(yè)儲(chǔ)量扣除以下各類煤柱損失后，乘以采區(qū)回采率，即為可采儲(chǔ)量。根據(jù)1979年7月審查批準(zhǔn)的《安徽省淮北煤田宿縣礦區(qū)桃園井田精查地質(zhì)勘探報(bào)告》，全井田工業(yè)儲(chǔ)量A+B+,其中A+，占井田A+B+C級(jí)儲(chǔ)量的59%。（2） 在77810煤層中的火成巖侵入?yún)^(qū)段使煤種變得復(fù)雜，報(bào)告中對(duì)煤種變化的劃分不夠清楚。因此，為了確保礦井安全生產(chǎn)，必須加強(qiáng)地壓測(cè)試工作，掌握地壓特征及其變化規(guī)律，以利于正確處理各種地壓引起的問題。在89線以南，因巖漿的侵入，受熱力接觸變質(zhì)作用，該區(qū)地溫梯度應(yīng)比正常地溫情景下的地溫梯度高。但地面風(fēng)流進(jìn)入井筒后，由于風(fēng)流與井巷圍巖進(jìn)行著熱交換，隨著通風(fēng)距離的增長，氣溫受季節(jié)性影響逐漸減弱。恒溫帶深度確定為32m。但考慮到測(cè)試樣點(diǎn)數(shù)目有限，難以瓜各煤層燃點(diǎn)的真實(shí)性，故本礦可參考祁南礦各煤層自燃發(fā)火傾向預(yù)測(cè)結(jié)果，即372煤層屬不自燃～很易自燃煤層；6810煤層屬不自燃～易自燃煤層；6752煤層屬不自燃～不易自燃煤層。本礦井各煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性（表19）。③ 水動(dòng)力條件本礦煤系地層巖性一般較致密，砂巖裂隙不發(fā)育，滲透性弱，主要受區(qū)域?qū)娱g逕流、補(bǔ)給，同時(shí)淺部露頭帶接受新生界四含水緩慢滲入補(bǔ)給。而且該地段處于構(gòu)造形跡收斂端及地層扭折部位，應(yīng)是瓦斯富集的場(chǎng)所。該向斜的東翼發(fā)育一組逆斷層，向西為宿南背斜。礦井正常涌水量為25t/h，礦井最大涌水量626t/h，考慮井下灑水及井筒淋水等，設(shè)計(jì)中予計(jì)正常涌水量300t/h，最大涌水量為670t/h。故本井田水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單類型。F2斷層附近為古地形低盆地，沉積較厚的松散層，松散層底部含水層（四含）厚度為0～40m，一般為10m左右。但為穩(wěn)妥起見，本次風(fēng)氧化帶深度定為基巖界面下垂深20m。據(jù)此，上部煤組屬難選～極難選煤；中部煤組屬中等可選～極難選煤；下部煤組屬中等可選煤，個(gè)別點(diǎn)為易選或極難選煤。③ 低溫干餾實(shí)驗(yàn)本礦井溫干餾實(shí)驗(yàn)樣品較少，對(duì)僅有的5個(gè)試驗(yàn)樣品的統(tǒng)計(jì)結(jié)果為：%～%，%～%，為富油～高油煤。對(duì)5810煤層測(cè)試樣的統(tǒng)計(jì)分析，原煤干燥基發(fā)熱量與灰分產(chǎn)率具有較好的相關(guān)關(guān)系，其中：表16 煤層揮發(fā)份產(chǎn)率統(tǒng)計(jì)表煤層324526163Vdaf(%)(51)(2)(36)(29)(18)煤層71728210Vdaf(%)(46)(38)(36)(111)= %= %= %2) 粘結(jié)性和結(jié)焦性① 膠質(zhì)層最大厚度（y）各煤層膠質(zhì)層最大厚度見表17。而10煤層Vdaf值比中部煤組高。硫含量較高的煤層測(cè)試樣中以無機(jī)硫含量為主，經(jīng)洗選后，精煤硫含量明顯下降。82煤層及10煤層原煤灰分北部低于南部。（2） 煤的化學(xué)性質(zhì)1） 有害組分① 水分各煤層原煤水分含量相差不大，%%之間。各煤層（組）特征是確定煤層層位重要依據(jù)之一。表14 各煤層（組）間距統(tǒng)計(jì)表煤層1232452616371728210最小間距（m）679073621615133137825最大間距（m）1041161007629211912209040平均間距（m）8010382712217156188433在礦井北部，82煤層下2～5m有薄煤一層，個(gè)別點(diǎn)可采；82煤層上部3～5m有時(shí)可見一層薄煤層，極不穩(wěn)定。10煤層簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)較少，多含1層夾矸，夾矸一般為泥巖或炭質(zhì)泥巖。在補(bǔ)6線以南，82煤層不可采；在67線以北，除因受巖漿侵蝕而不可采外，其余均為可采，可采區(qū)基本上連續(xù)，為較穩(wěn)定的中厚煤層。煤層兩極厚度0～。72煤層為部分可采、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的不穩(wěn)定薄煤層。71煤層為大部分可采、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的不穩(wěn)定薄煤層。煤層頂板以泥巖為主，少部分為粉砂巖或砂巖，凡其頂板為砂巖或粉砂巖的見煤點(diǎn)，煤厚要么變薄，要么缺失。71煤層位于下石盒子組的下部，距6煤組13～19m。63煤層上距61煤層16～20m。52煤層為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、部分可采的不穩(wěn)定的薄煤層。4煤層為局部可采、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的不穩(wěn)定薄煤層。（2） 可采煤層可采煤層有9層。石炭系太原組地層含煤6～8層，其中2～3層個(gè)別點(diǎn)達(dá)到可采厚度，無工業(yè)價(jià)值，不作為研究對(duì)象；二迭系含煤地層有下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組，含煤地層厚度約925m，含11等十一個(gè)煤層（組），含煤14～32層，%。⑤ 使煤質(zhì)變差巖漿同煤層直接接觸，使煤變質(zhì)為天然焦，減少了礦井內(nèi)煤的工業(yè)儲(chǔ)量和煤炭的利用價(jià)值。② 使煤層的可采性變差巖漿對(duì)煤層有一定的推擠和熔蝕作用，受巖漿侵蝕的殘留煤層利用厚度一般要小于正常煤層的厚度。（1） 巖漿巖分布范圍礦井內(nèi)有巖漿侵入于煤系地層之中，呈有規(guī)律分布。表12 斷層情況表斷層名稱性質(zhì)走向傾向傾 角（度）落 差（m）長度（Km）鉆孔控制可 靠 程 度F1正NENW70＞650＞12125基本查明F2正NWWNNE60＞400＞34445查明F3正NESE70020124查出F4