【正文】 采區(qū)內(nèi)工作面 推進(jìn)方式為后退式，采區(qū)同一區(qū)段內(nèi)先采上層煤后采下層煤，在上層煤走向和傾向上采過一定的距離后上下煤層可同時(shí)開采，以使各煤層搭配開采。 四采下山區(qū)由F13號(hào)斷層前組煤至剝蝕面，后組煤至京滬高速公路煤柱。 二采位于F22 ~F16號(hào)斷層之間，上山區(qū)條件較復(fù)雜，部分可采，下山區(qū)內(nèi)由F22－1和F24號(hào)斷層穿過。由于儲(chǔ)量大部分位于井田的深部，且受地質(zhì)構(gòu)造影響，只有一、二采區(qū)上山開采，其余均為下山開采。由于采區(qū)全部轉(zhuǎn)入西翼生產(chǎn)時(shí)，全部新鮮風(fēng)流均由－850西大巷進(jìn)入，因此，為滿足通風(fēng)的要求。（2）、－550水平總回風(fēng)巷：前期延深區(qū)淺部－550水平沿十一層煤布置一條總回風(fēng)巷，為－550下山區(qū)及一采上山區(qū)服務(wù) ，后－550下山結(jié)束后，可利用－550西大巷西段作為總回風(fēng)巷。山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙三、主要大巷布置 （1）、－550大巷：－550水平大巷布置方式為集中運(yùn)輸大巷采區(qū)石門式，沿十一層煤頂板砂巖共布置兩條大巷，其中軌道大巷已向西掘進(jìn)至暗井上部車場(chǎng)以西，層位調(diào)整在十三層煤后，目前繼續(xù)向西掘進(jìn)。4. 井底車場(chǎng)易受斷層擺動(dòng)影響，1. 工程量最大，工期最長(zhǎng)，投資最大。2. 工程量較大，工期較長(zhǎng)。，對(duì)車場(chǎng)施工支護(hù)有利。3. 井筒施工及支護(hù)較容易。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，得出方案一井巷工程量最少，基建投資比方案二少318萬元，比方案三少585萬元，延深工期比方案二短7個(gè)月，比方案三短17個(gè)月，暗斜井井筒只需穿過F21號(hào)斷層且與巖層走向夾角大，對(duì)巷道施工支護(hù)有利，井底車場(chǎng)布置在二層煤頂板砂巖中，圍巖條件好，且井底車場(chǎng)附近有附近有10－1和10－2鉆孔控制巖層層位，車場(chǎng)布置較可靠，雖存在井底車場(chǎng)壓煤量大的缺點(diǎn)，但后期可部分回收，因此，方案設(shè)計(jì)推薦方案一，方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見表（3－1）方案項(xiàng)目方案一方案二方案三方案比較方案一方 案二方 案三井巷工程巷道（M）1036811411128630＋1043＋2495硐室(M3)163651636516365000基建投資（萬元）巷道工程5623589661590＋273＋536設(shè)備及安裝999．90＋＋合計(jì)0＋＋年運(yùn)行費(fèi)用（萬元）3193323290+13+10壓煤量++0延深工期（月）0+7+延 深 開 拓 方 案 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 比 較 表 （3－1）第49頁方案一方案二方案三優(yōu)點(diǎn)1. 工程量少，工期最短基建投資最少。井底車場(chǎng)落底在880水平十一層煤頂板砂巖中。方案比較簡(jiǎn)述如下：方案一：暗斜井上部車場(chǎng)布置在249號(hào)鉆孔以東400米處，巖層位于十三層煤頂板，井底車場(chǎng)位于850水平F17號(hào)斷層?xùn)|部二層煤頂板砂巖中，布置三條暗斜井延深，一條皮帶暗斜井運(yùn)煤，一條矸石暗斜井提升矸石及上下人員，另一條人車管子暗斜井下放材料，上下人員及敷設(shè)管線。由于延深區(qū)位于井田的西北部，延深后礦井形成單翼布置，并且淺部F21號(hào)斷層以上前組煤劃歸地方小煤礦，延深區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，煤層埋深較深，針對(duì)以上特點(diǎn)，暗斜井上下車場(chǎng)布置本著避免反向運(yùn)輸，上車場(chǎng)及井筒于前組煤保證足夠的安全煤柱，下車場(chǎng)布置在圍巖條件較好的砂巖中，盡量縮短延深工期的原則進(jìn)行布置。由于第四水平延深區(qū)煤層儲(chǔ)量主要集中在井田的深部，為有利于深部采取下山開采，并且兼顧上山采區(qū)，水平標(biāo)高確定為850米，上山斜長(zhǎng)850米，下山斜長(zhǎng)700左右，對(duì)上下山開采均比較有利。550~1050米標(biāo)高垂深500米，為延深階段，階段斜長(zhǎng)1580米，根據(jù)現(xiàn)有采區(qū)提升設(shè)備，可利用一個(gè)開采水平上下山開第47頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙采全部?jī)?chǔ)量。第一水平服務(wù)年限的計(jì)算公式為：T1= 式中 T1——延深水平的服務(wù)年限，a； Zk1——延深水平的可采儲(chǔ)量，萬t； K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取K=；A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬t/a。（2）、礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式為： T= 式中 T——礦井的服務(wù)年限，a；Zk——礦井的可采儲(chǔ)量，萬t； K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取K=；第46頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬t/a。延深水平儲(chǔ)量較少,共有工業(yè)儲(chǔ)量4727萬t,可采儲(chǔ)量2599萬t,大致可劃分二個(gè)上山采區(qū),四個(gè)下山采區(qū),大部分儲(chǔ)量位于井田深部。二、 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限（1）、礦井生產(chǎn)能力的確定協(xié)莊礦經(jīng)過前期改擴(kuò)建后,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力已由120萬t/年增至180萬t/年,1997年實(shí)際原煤產(chǎn)量達(dá)220萬t。這樣充分考慮了礦井的富裕系數(shù)，防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產(chǎn)或改擴(kuò)建。（2）、礦井工作制度的確定礦井工作制度設(shè)計(jì)采用“三八”工作制，即二班采煤，一班準(zhǔn)備，每班凈工作時(shí)第45頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙間為8個(gè)小時(shí)。第二節(jié) 生產(chǎn)能力與服務(wù)年限一、礦井的工作制度（1）、礦井年工作日數(shù)的確定按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日300天計(jì)算。二、延深水平井田儲(chǔ)量礦井現(xiàn)有工業(yè)儲(chǔ)量截止目前從F21斷層以上，包括550米水平下山采區(qū)共有地質(zhì)儲(chǔ)量5431萬噸，工業(yè)儲(chǔ)量4727萬噸，可采儲(chǔ)量為2599萬噸。其范圍東南部至F21號(hào)斷層與現(xiàn)有井田相臨；西邊界：上組煤到各煤層的剝蝕邊界，下組煤至京滬高速公路保護(hù)煤柱；淺部至550米下山，深部邊界至各煤層1050米標(biāo)高人為邊界。東西長(zhǎng)約10公里，南北傾斜寬約3公里。 （二）、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)延深區(qū)開采面積6Km2,可采煤層6層，地質(zhì)儲(chǔ)量5431萬噸，工業(yè)儲(chǔ)量4227萬噸，可采儲(chǔ)量2599萬噸，服務(wù)年限15年，井巷工程量13302米。iii. 首采運(yùn)輸系統(tǒng)直接利用井底煤倉，其余采區(qū)采用底卸式礦車運(yùn)輸，運(yùn)輸系統(tǒng)靈活便利。三、 初步設(shè)計(jì)特點(diǎn)及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（一）、設(shè)計(jì)特點(diǎn)i. 充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)，延深采用暗斜式。第43頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙第四節(jié) 礦井延深的必要性一、 延深的必要性截止到目前，由于近年來礦井產(chǎn)量呈逐年上升，基本維持在200萬噸左右，且主要開采中厚煤層，二、四層的產(chǎn)量占總產(chǎn)量的60％左右，生產(chǎn)接續(xù)較緊張，目前550米水平已下山開采，急需進(jìn)行第四水平的延深。 綜合機(jī)械化采煤工藝：前組4層和后組11層采用綜采。（3）保護(hù)煤柱為提高煤炭資源的回收率，在充分考慮礦壓控制的原理的基礎(chǔ)上，采面之間的保護(hù)煤柱在8~10米，采區(qū)煤柱之間若沒有斷層保護(hù)煤柱的距離為30米，深部大斷層的安全煤柱為50米，防水煤柱長(zhǎng)度按下列公式計(jì)算：一般按下列公式計(jì)算L= 3P/Kp其中：K=安全系數(shù) M=煤層厚度 P=水頭壓力 KP=抗壓強(qiáng)度（4）回采工藝根據(jù)礦井煤層埋藏實(shí)際情況，提高資源和裝備機(jī)械化、自動(dòng)化、現(xiàn)代化的要求，已淘汰高檔普采，現(xiàn)采煤工藝主要有炮采和綜采。但由于傾角較大，考慮到支架的防滑防倒問題，工作面不宜過長(zhǎng)，結(jié)合礦井實(shí)際經(jīng)驗(yàn)（150m左右效率最高），工作面長(zhǎng)度一般在150~170m，之間，斜長(zhǎng)一般在800~1000米。采區(qū)車場(chǎng)一般布置在運(yùn)輸上、下山的靠近采面的運(yùn)輸巷或回風(fēng)巷位置，一個(gè)采區(qū)原則上設(shè)置一水倉（上山采區(qū)除外）一煤倉，離水平煤倉較近的采區(qū)直接進(jìn)水平煤倉；采區(qū)變電所布置在距離各采面最近的采區(qū)車場(chǎng)中。 最后一個(gè)采區(qū)采完后，進(jìn)行大巷煤柱的回收。550水平十一層有四個(gè)采區(qū)，采用綜采工藝分別為 3444及35采區(qū)，始終保持兩個(gè)生產(chǎn)采區(qū)交替開采，結(jié)束后接續(xù)方向?yàn)?50水平十三層。1115層劃分為后組煤，采區(qū)聯(lián)合布置，上山布置在13煤中。雖然大巷壓一些煤，但是以后要回收大巷煤柱。由于地質(zhì)條件限制，井底車場(chǎng)均在上組煤巖中。其劃分如礦井開拓平面圖所示。第41頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙②、副井硐室布置及其他硐室如協(xié)莊礦平面圖所示，副井設(shè)有中央變電所、水泵房、等候室、水倉等，其他硐室有調(diào)度室等。如果某一煤倉（卸載坑）出現(xiàn)問題，列車可以到另一卸載坑卸載，其調(diào)車方式為：大巷來車（重車）通過調(diào)車線和渡線道岔進(jìn)入重車線，停車，反向頂推列車過卸載坑卸載，停在空車線上，電機(jī)車摘鉤，通過渡線道岔、調(diào)車線和單開道岔，到車尾掛鉤，返回采區(qū)。東翼用1號(hào)卸載坑，西翼用2號(hào)卸載坑。四、井底車場(chǎng)（一）、車場(chǎng)形式及調(diào)車方式 大巷采用5T底卸式礦車運(yùn)煤，且生產(chǎn)能力大，采用折返式車場(chǎng)并設(shè)兩個(gè)卸載坑。（三）、采區(qū)巷道布置由于采用分層開采集中大巷聯(lián)合開采，劃分依據(jù)為工作面長(zhǎng)度、斷層的走向、傾向、集中大巷的位置等因素，采區(qū)巷道的斷面沿煤層頂板程倒梯形，采用錨帶網(wǎng)支護(hù)，一般布置在煤層中。其裝運(yùn)工作采用扒斗裝巖機(jī)（掘進(jìn)機(jī)）→礦車→電機(jī)車（絞車）作業(yè)線。各巷道風(fēng)速驗(yàn)算見“礦井通風(fēng)”?；仫L(fēng)大巷位于13煤中，為半煤巖巷。其斷面及特征見圖16。其承壓性能雖然比半圓稍差，但是比三心拱為好。立井：副立井：該系統(tǒng)為立井提升，深度726米，電動(dòng)機(jī)功率為1100KW，提升速度8米/秒，4根提升鋼絲繩，2根尾繩，雙層兩車大小罐籠提升，配有信號(hào)閉鎖、安全門、語言信號(hào)、罐籠內(nèi)阻外阻等安全設(shè)施，提人時(shí)上、下罐同時(shí)載人，大罐每層38人，小罐每層23人，提升能力為32噸/小時(shí)。（斷面圖13）②2付井:該系統(tǒng)為雙軌混合提升，軌道線路總長(zhǎng)度為2726米，軌型22 kg/m，軌距600mm，坡度為1921度，采用630KW雙滾筒提升機(jī)串車提升，提升車數(shù)為5輛，裝備有9組安全設(shè)施，裝備有2列4節(jié)斜巷人行車,配有正常信號(hào)、緊急信號(hào)及漏泄通訊三套信號(hào)系統(tǒng)，提升能力為50噸/小時(shí)。在井筒東側(cè)安設(shè)滾筒直徑為1．6米的檢修絞車—臺(tái)。（斷面圖11）②皮帶暗斜井：主要擔(dān)負(fù)第三水平原煤提升任務(wù)，并輔設(shè)排水管路。主井的一、二段均輔設(shè)了軌道，安裝了專用絞車，以備井筒及設(shè)備檢修提升之用。安裝L83P型鋼繩膠帶輸送機(jī)1臺(tái)，電動(dòng)機(jī)容量400千瓦x2，安裝總長(zhǎng)度905米，皮帶機(jī)安裝傾角17030’，每小時(shí)運(yùn)輸能力500噸。皮帶寬度l米，電動(dòng)機(jī)容量75千瓦，每小時(shí)運(yùn)輸能力406噸。二、井筒（一）、井筒位置主皮帶、運(yùn)輸斜井布置在礦區(qū)工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，立井布置在唐立溝村西的工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。水平開采順序是由上而下進(jìn)行。（二）、水平分布情況綜上礦井前期采用斜井與主要石門分區(qū)式開拓，分東西兩翼開采。礦井涌水量水量構(gòu)成如下：四灰水約占30～40%，一灰水約占10～20%，4煤頂板砂巖水約占10～35%，11煤頂板砂巖水約占10～15%，采空區(qū)積水約占5～10%。自1963年1月至2002年5月，(1993年4月)～(1990年9月)m3/h。根據(jù)淺部礦井生產(chǎn)資料，在井下揭露斷層離強(qiáng)含水層較近時(shí)，往往造成突水，故在采掘生產(chǎn)中對(duì)各斷層，特別是靠近徐灰、奧灰等含水層時(shí)，斷層兩側(cè)應(yīng)留設(shè)足夠的防水煤柱，以避免突水事故的發(fā)生。落差100～520m，區(qū)內(nèi)煤系地層與對(duì)盤徐灰、草灰及奧灰含水層相接觸，構(gòu)成東及東北部補(bǔ)給邊界。落差1000m，區(qū)內(nèi)煤系地層與對(duì)盤的寒武、奧陶系石灰?guī)r相接觸，構(gòu)成西部補(bǔ)給邊界；東南部邊界為良F3斷層，西升東降，傾角70176。協(xié)莊礦1971年11月29日，31104東上工作面24m標(biāo)高遇落差3m的小斷層導(dǎo)致四灰發(fā)生突水，；1975年3月29日31102工作面在巷道三叉口遇一落差8m左右的斷層發(fā)生突水，最大涌水量1680m3/h；，發(fā)生突水，突水量900m3/h；張莊礦+35m水平四灰東大巷三次過F8斷層(落差50m)，由于揭露部位距一灰距離不同，其斷層帶突水量有明顯差異：第一次距一灰5m，涌水量達(dá)120m3/h，第二次距一灰30m，涌水量120m3/h，第三次距一灰45m，僅有淋水現(xiàn)象，表明一灰富水極不均一，也說明斷層導(dǎo)水性與距離含水層的遠(yuǎn)近具有一定的關(guān)系。（3）伴生小斷層應(yīng)引起重視。如良莊礦三條石門穿過F10斷層(上盤2煤層，下盤4煤層)皆不含水；韓莊礦F1F15斷層不導(dǎo)水；泉溝礦F1FF4(落差20～200m)，亦未發(fā)生涌水現(xiàn)象。淺部揭露斷層帶多為兩側(cè)巖層破碎物及斷層泥，結(jié)構(gòu)較致密，除因斷層揭露部位與對(duì)盤強(qiáng)含水層直接接觸或距離較近而發(fā)生突水外，其余皆干燥無水或僅有少量淋水、滴水及破碎帶物質(zhì)冒落?！?2m，一般15m，多為兩側(cè)巖層破碎物，呈角礫狀，有的已被揉擦成粘土(斷層泥)，比兩側(cè)巖層松軟破碎。目前大于50m斷層共有26第36頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙條，均為高角度正斷層。斷層的導(dǎo)水性斷層對(duì)礦井充水的影響，取決于斷層的性質(zhì)、規(guī)模、密度、斷層兩盤巖性以及水文地質(zhì)特征等因素。礦井內(nèi)北東向斷層比較發(fā)育，落差比較大的斷層有F2F21等，如F22斷層，西升東降，落差100～200m，這些斷層使煤系地層各含水層的連續(xù)性和完整性受到一定的破壞，使不同地段的水文地質(zhì)條件復(fù)雜化或簡(jiǎn)單化。落差80～170m，區(qū)內(nèi)煤系地層與對(duì)盤的石盒子組地層對(duì)接，構(gòu)成東南部隔水邊界；東及東北部邊界為F10斷層，東升西降，傾角70176。本礦井淺部邊界為各煤層露頭，煤系地層各含水層露頭伏于第四系砂礫層及小汶河古河床和現(xiàn)代河床之下，構(gòu)成各含水層的補(bǔ)給邊界，由于目前主要以開采深部為主，因而淺部第四系砂礫層及地表水對(duì)礦井開采的影響不大；西部邊界為羊流斷層，西升東降，傾角70176。如良莊礦1971年6月19日6煤層1602運(yùn)輸機(jī)上山于+60m標(biāo)高遇落差3m的小斷層，接近一灰發(fā)生突水，涌水量為90m3/h；1962年