【正文】 采高一般為 , 回采工作面煤壁增壓小，煤壁穩(wěn)定，生產(chǎn)環(huán)節(jié)良好；工作面采出率高，可以達(dá)到 9397%以上。 根據(jù)煤層賦存條件及井田開(kāi)拓布置，結(jié)合國(guó)內(nèi)目前技術(shù)裝備水平及神華集團(tuán)的生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)采用長(zhǎng)壁綜采一次采全高采煤法。其煤層厚度平均為 ，一般厚度在 ～，煤層厚度變化小，大部分地區(qū)煤層厚度大于 3m，所以決定選擇一次采全高綜采。屬穩(wěn)定煤層。 表 各巷道工程量表 單位：米名稱 主斜井 副斜井 回風(fēng)井主運(yùn)大巷輔運(yùn)大巷回風(fēng)大巷主運(yùn)順槽輔運(yùn)順槽回風(fēng)順槽巷道性質(zhì)巖 巖 巖 煤 煤 煤 煤 煤 煤工程量 192 381 125 724 536 792 1671 1705 1705內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 30第五章 采煤方法及裝備 采煤方法 采煤方法的選擇井田主要含煤地層為中下侏羅統(tǒng)延安組，其地層總厚度平均為 180m 左右，自上而下共含煤 8—13 層煤，含煤總厚度 20m，含煤系數(shù)為 11%，延安組地層含可采煤層 11層，平均總厚 ，可采煤層含煤系數(shù) %。硐室工程量為 179。根據(jù)盤(pán)區(qū)巷道布置、巷道掘進(jìn)斷面、回采工作面接替情況，預(yù)計(jì)掘進(jìn)煤量為 10 萬(wàn)噸/年。掘進(jìn)工作面機(jī)械配備掘進(jìn)工作面設(shè)備配備見(jiàn)表 。 掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)及機(jī)械配備掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)本礦井為高產(chǎn)高效現(xiàn)代化大型礦井，工作面機(jī)械化程度高，生產(chǎn)能力大，推進(jìn)速度快，在巷道準(zhǔn)備上又具有采區(qū)巷道（主要是工作面順槽）掘進(jìn)工程量大而大巷等開(kāi)拓巷道掘進(jìn)工程量相對(duì)較少等特點(diǎn)，結(jié)合各類巷道的斷面形狀、支護(hù)方式及掘進(jìn)工程量，設(shè)計(jì)確定各煤層大巷及聯(lián)絡(luò)巷、風(fēng)橋和巷道開(kāi)口等采用普掘設(shè)備掘進(jìn)，前期工作面順槽采用普通掘進(jìn)設(shè)備掘進(jìn)，回收邊角煤時(shí)可以配備一個(gè)連采隊(duì)。體積308 m179。體積179。 井筒、硐室的支護(hù)其具體支護(hù)形式和規(guī)格見(jiàn)表 。水泵房及中央變電所井底水泵房及中央變電聯(lián)合布置，布置在副斜井井底附近的南側(cè)。設(shè)計(jì)布置兩條水倉(cāng)，總?cè)萘繛?1600 m179。/h，巖段涌水量很小，為 m179。 井底車場(chǎng)及硐室 井底車場(chǎng)由于全礦采用膠帶輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)輸作為主要運(yùn)輸，用無(wú)軌膠輪車作為輔助運(yùn)輸，井筒均采用斜井，在進(jìn)入大巷后用聯(lián)絡(luò)巷連接主運(yùn)和輔運(yùn)大巷即可，已經(jīng)沒(méi)有傳統(tǒng)意義上的井底車場(chǎng)，但是在準(zhǔn)備工作面時(shí)從輔運(yùn)大巷進(jìn)入工作面需要穿過(guò)主運(yùn)大巷，由于主運(yùn)大巷裝備的膠帶輸送機(jī)不允許穿過(guò)，所以布置一個(gè)簡(jiǎn)易的車場(chǎng)就可以滿足要求。（5） 、排水系統(tǒng)工作面涌水→膠運(yùn)順槽排水管路→主運(yùn)大巷→井底水倉(cāng)工作面涌水→回風(fēng)順槽排水管路→主運(yùn)回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷→井底水倉(cāng) 建筑物、河流、公路下開(kāi)采由于井田內(nèi)沒(méi)有成規(guī)模的村莊，只有一個(gè)變電所，但是交通要道特別是公路和鐵路較多，還有補(bǔ)連溝穿過(guò)井田，所以，所有的公路、鐵路和補(bǔ)連溝下均留設(shè)保護(hù)煤柱，村莊按搬遷考慮；變電所下留設(shè)保護(hù)煤柱。（4） 、通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流：副斜井→輔運(yùn)大巷→工作面膠運(yùn)順槽、主斜井→主運(yùn)大巷→工作面膠運(yùn)順槽、膠運(yùn)順槽→回采工作面。（2） 、矸石運(yùn)輸系統(tǒng)井下巷道全部布置在煤層中，矸石量很少，少量矸石可隨煤流運(yùn)至地面，局部矸石量較大時(shí)可用膠輪車運(yùn)至地面。前一個(gè)工作面的輔運(yùn)順槽兼下一個(gè)工作面的回風(fēng)順槽?；夭晒ぷ髅嬗晌鞑烤辰缦驏|側(cè)順序開(kāi)采。二盤(pán)區(qū)回采工作面順槽在大巷北側(cè)垂直于大巷布置?；夭晒ぷ髅嫜匚髂蟼?cè)順序開(kāi)采，采用盤(pán)區(qū)前進(jìn)式開(kāi)采。其具體位置見(jiàn)開(kāi)拓系統(tǒng)圖。根據(jù)礦井開(kāi)拓布置，結(jié)合煤層的勘探程度以及選擇的采煤方法，設(shè)計(jì)確定礦井移交的盤(pán)區(qū)為一盤(pán)區(qū)。其他邊角煤采用連采或者其他方法開(kāi)采。全礦均采用走向長(zhǎng)壁開(kāi)采。 盤(pán)區(qū)的劃分及布置 盤(pán)區(qū)的劃分及開(kāi)采順序盤(pán)區(qū)的劃分內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25由于本區(qū)煤層為近水平煤層，井田走向和傾向長(zhǎng)均約為 6km，按照盤(pán)區(qū)劃分的原則，擬訂將井田劃分為 4 個(gè)盤(pán)區(qū)：其中一盤(pán)區(qū)定為首采區(qū)，其走向長(zhǎng)度為 3100m，傾向長(zhǎng)度為 3060m；二盤(pán)區(qū)走向長(zhǎng)度為 3100m，傾向長(zhǎng)度為 3120m；三盤(pán)區(qū)走向長(zhǎng)度2900m，傾向長(zhǎng)度為 2380m；四盤(pán)區(qū)走向長(zhǎng)度為 2900m，傾向長(zhǎng)度為 2210m。而且上一個(gè)工作面的輔運(yùn)順槽可以作為下個(gè)工作面的回風(fēng)順槽。順槽一直掘進(jìn)至井田南邊界布置工作面。主順和輔順間隔 30m 布置，位置在工作面左側(cè)，工作面右側(cè)布置為回風(fēng)順槽。大巷間距為 30～50m 。（3）如果大巷完全沿傾向布置，則大巷北部有補(bǔ)連溝，補(bǔ)連溝常年有水，無(wú)法布置北部工作面或工作面開(kāi)采到補(bǔ)連溝時(shí)需要搬家跳過(guò)，搬家太頻繁不宜開(kāi)采。大巷如果沿南北走向布置，則存在以下幾方面的問(wèn)題：（1）大巷西翼為仰斜開(kāi)采，這對(duì)于 3－1 煤層開(kāi)采來(lái)說(shuō)不是十分有利的。由于煤層大巷維護(hù)比較困難，所以可以采用噴錨支護(hù)的支護(hù)方式來(lái)彌補(bǔ)維護(hù)困難的缺點(diǎn)。煤層大巷適用于中、厚煤層，賦存比較穩(wěn)定，走向變化比較小的煤層。本著多做煤巷少做巖巷的原則，各大巷均沿煤層布置，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 24開(kāi)采 3－1 煤層時(shí)，沿 3－1 煤層底板布置三條大巷：膠帶大巷、無(wú)軌運(yùn)輸巷和回風(fēng)大巷。3－1 煤層埋深在 50～260 米左右，煤層平均厚度為 米，中厚煤層。大巷礦井主運(yùn)輸為膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸為無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸，另設(shè)置風(fēng)井作為回風(fēng)井。設(shè)行人臺(tái)階和安全出口。巷道底板打混凝土。井筒落于煤層底板，井筒斜長(zhǎng) 381m。裝備膠帶輸送機(jī)。井筒落于煤層底板，井筒長(zhǎng)度 192m。主斜井主斜井位于工業(yè)場(chǎng)地西北側(cè)，地面標(biāo)高＋1122m，主要用于全礦的運(yùn)輸。全礦布置一組大巷，即由井筒底直接沿煤層向井田西境界掘進(jìn)，掘進(jìn)至煤層底板高程在+1045m 左右時(shí)，垂直現(xiàn)有大巷再向北掘進(jìn) 1500m，然后再垂直已掘好大巷向西掘進(jìn)，每組大巷均由主運(yùn)、輔運(yùn)及回風(fēng)巷構(gòu)成。掘進(jìn)至煤層底板沿煤層底板掘進(jìn)布置為回風(fēng)大巷。井筒長(zhǎng)度 192m 381m 125m井筒用途 主要用于運(yùn)輸 下放材料人員及輔助運(yùn)輸和進(jìn)風(fēng)回風(fēng)和兼作全礦的安全出口裝備 膠帶輸送機(jī) 混凝土底板 行人臺(tái)階內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23規(guī)格（寬高）(mm) 48003600 50004200 45003800 開(kāi)拓系統(tǒng) 主斜井由工業(yè)廣場(chǎng)沿井田傾向向下掘進(jìn)，掘進(jìn)至煤層底板沿煤層底板掘進(jìn)布置為主運(yùn)大巷，主斜井也兼做為進(jìn)風(fēng)井；副斜井由工業(yè)廣場(chǎng)沿井田傾向向下掘進(jìn)，與主斜井平行，掘進(jìn)至煤層底板沿煤層底板掘進(jìn)布置為輔運(yùn)大巷，副斜井也兼做為進(jìn)風(fēng)井。 8176。具體坐標(biāo)及裝備見(jiàn)表 。確定主井井口地面標(biāo)高在+1122m,副井井口地面標(biāo)高在 1122m。 井筒的用途及位置確定主井主要用于運(yùn)輸煤炭，副井用于行人、下放材料、輔助運(yùn)輸及進(jìn)風(fēng)。初步確定主井井口地面標(biāo)高在+1122m, 副井井口地面標(biāo)高在 1122m。參考現(xiàn)在的大型礦井的通風(fēng)方式，一般均采用集中通風(fēng)，只有井田范圍太大的礦井在后期才考慮分區(qū)通風(fēng)。缺點(diǎn)：兩井相距較近，若一井發(fā)生火災(zāi)，往往會(huì)危及另一井的安全；主井在井口卸礦時(shí)，飛揚(yáng)的粉塵可能隨進(jìn)風(fēng)風(fēng)流進(jìn)入礦井，因此，一般要求在主井口安裝收塵設(shè)施，或者在主、副井之間設(shè)置隔塵設(shè)施。采用集中布置。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 22 井筒數(shù)目確定主要井筒數(shù)目為 3 個(gè)。綜合以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定礦井開(kāi)拓方式為：斜井單水平開(kāi)拓。各方案經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表 表 方案經(jīng)濟(jì)比較表序號(hào) 項(xiàng)目方案一立井開(kāi)拓 方案二斜井開(kāi)拓方案三主斜副立開(kāi)拓主 井 53m主 井192m主 井192m1巷道工程掘進(jìn)長(zhǎng)度（m） 副 井53m 副 井381m 副 井53m2巷道工程掘進(jìn)成本（元） 1007000 元 2022500 元 1175500 元主 井8163m 主 井7971m主 井7971m3煤巷掘進(jìn)長(zhǎng)度（m） 副 井8150m 副 井7769m 副 井8150m4 煤巷費(fèi)用（元） 34257300 元 33054000 元 33854100 元合計(jì) 費(fèi)用（元） 35264300 元 35059500 元 35029600 元由對(duì)比結(jié)果可知，方案三比方案二的總費(fèi)用稍低，但設(shè)計(jì)副井為立井時(shí)不利于膠輪車的下放及提升，且立井的井底車場(chǎng)相對(duì)要復(fù)雜；相對(duì)于斜井井底車場(chǎng)費(fèi)用高，礦井設(shè)計(jì)大巷布置在煤層中，基本不出矸石，輔助運(yùn)輸任務(wù)輕，立井有利于輔助運(yùn)輸任務(wù)的優(yōu)點(diǎn)不突出。經(jīng)濟(jì)比較如果采用立井開(kāi)拓，地面不僅需要布置井塔、絞車房等一系列設(shè)備和設(shè)施，而且立井提升系統(tǒng)復(fù)雜，生產(chǎn)管理難度大，另外，井下輔助運(yùn)輸為無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸，主要設(shè)備及一些材料在井底需要換裝，不利于輔助運(yùn)輸連續(xù)化，效率低，現(xiàn)代國(guó)內(nèi)大型礦內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 21山很少使用豎井提升運(yùn)輸，最重要的一點(diǎn)是立井下放連采和重型膠輪車等大型設(shè)備非常困難；如果采用大口徑（直徑大于 10m）立井，國(guó)內(nèi)尚無(wú)使用的先例，需要全套引進(jìn)國(guó)外設(shè)備，不僅投資高，井筒施工也有一定的難度。方案二、三副井井筒形式不同。立井優(yōu)點(diǎn)不突出，而斜井的提升能力大的特點(diǎn)很適合 180 萬(wàn)噸的大型礦井的需要。方案一井筒為立井，開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文地質(zhì)等自然條件的限制，主要缺點(diǎn)是井筒施工技術(shù)復(fù)雜需要設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，掘進(jìn)速度慢，基建投資大；方案二井筒為斜井，斜井的運(yùn)輸提升能力比立井大，有相當(dāng)大的提升能力，可以滿足大型礦井提升需要；斜井井筒也可以作為安全出口，井下一旦發(fā)生事故，人員可以從主斜井迅速撤離。技術(shù)比較以上分析以上所提出的三種方案大巷及水平數(shù)目都相同，區(qū)別在于井筒形式和井筒位置不同及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)用不同。方案三；主斜副立單水平開(kāi)拓斜井提煤運(yùn)輸能力大，立井輔助運(yùn)輸能力大，為此提出主井采用斜井開(kāi)拓，副井采用立井開(kāi)拓。方案二：斜井單水平開(kāi)拓主﹑副井井筒均為斜井開(kāi)拓，布置于井田東部邊界，大巷布置在煤層中，沿底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖巷。 開(kāi)拓運(yùn)輸方案內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20提出方案根據(jù)以上分析，提出以下三種技術(shù)上可行的開(kāi)拓方案，分述如下：方案一：立井單水平開(kāi)拓主、副井井筒均為立井，布置在井田邊界，只設(shè)一個(gè)水平。交通運(yùn)輸比較便利。根據(jù)礦山的地質(zhì)地形情況，工業(yè)場(chǎng)地布置在井田東部，靠近公路。工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開(kāi)高山，低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅。（4） 、廣場(chǎng)應(yīng)盡量選擇在地質(zhì)較好、地下水位較低，并盡可能避開(kāi)滑坡、溶洞、流砂、采空區(qū)等不良地段，以及軟土地段。但是，如果有可被利用的地形起伏，則可巧妙的把半壁式滑坡型煤倉(cāng)布置在山坡上。（2） 、選擇在地形平整或緩坡的地區(qū)，以減少土方工程量，節(jié)約基建投資，便于鋪設(shè)運(yùn)輸線路。 工業(yè)廣場(chǎng)位置的確定礦山工業(yè)廣場(chǎng)的位置首先取決于井筒的坐標(biāo)，但是在確定井筒的坐標(biāo)時(shí)，除考慮資源的開(kāi)拓與開(kāi)采方法等因素以外，還應(yīng)當(dāng)考慮布置工業(yè)廣場(chǎng)是否方便，必須全面考慮，才能確定最經(jīng)濟(jì)合理的位置。 井筒位置確定原則井筒應(yīng)選在比較平坦的地方；井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；井口的位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求；井口要避開(kāi)地面滑坡、巖崩、雪崩、流砂等危險(xiǎn)地區(qū)；井筒選址應(yīng)有利于第一水平的開(kāi)采并兼顧其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門(mén)工程量少；內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村莊或不遷村莊；井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；井筒不宜穿過(guò)厚土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或較軟弱巖層。本礦井煤層賦存于地表以下，故排除平硐開(kāi)拓，傾角為 12176。立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文地質(zhì)等自然條件的限制。平硐開(kāi)拓受地形條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類型水平服務(wù)年限要求。 開(kāi)拓運(yùn)輸方案的選擇 井筒形式的初選井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。合理集中開(kāi)拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究：確定井筒的形式、數(shù)量和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置；布置大巷及井底車場(chǎng)；確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替；進(jìn)行礦井開(kāi)拓延伸、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造；合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。這些用于開(kāi)拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其互相聯(lián)系和配合稱為開(kāi)拓方式。全礦全年工作日為 330 天，全天凈提升時(shí)間為 14 小時(shí)。經(jīng)計(jì)算，礦井服務(wù)年限為 42a。K)=42a 式（） =（180 ） =42 a式中：Z k—礦井可采儲(chǔ)量, 萬(wàn) t；T—礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；K—儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 。資料已給場(chǎng)區(qū)保護(hù)煤柱煤量為 萬(wàn) t。