【正文】 。 ＝ =(Mt/a) 柳泉煤礦技術(shù)改造工程初步設(shè)計(jì) 44 江蘇省第一工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 由此看出 2 個(gè)機(jī)采工作面即可保證礦井年生產(chǎn)能力達(dá) 。 k lη 106 =135 1056 106 =（ Mt/a） 式中： A工作面生產(chǎn)能力 Mt/a L工作面長(zhǎng)度 m l工作面年推進(jìn)度 m h采煤厚度 m r煤容重 t/m3 k綜合回采率 η 循環(huán)率 A7＝ L r h 工作面生產(chǎn)能力：循環(huán)率取 ，薄煤層工作面回采率不低于 ，3115工作面煤層揭露厚度 ， 7101 工作面煤層揭露厚度 。 工作面推進(jìn)度：本礦井采用的采煤機(jī)有效截深按 計(jì)。設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 t，服務(wù)年限 。 7－ 1 采區(qū)范圍為井田西部邊界，－ 800m 底板等高線及不可采邊界所圍成塊段。 六 .采區(qū)及工作面回采率 移交采區(qū)煤層為薄煤層，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，采區(qū)回采率不小于 85%，工作面回采率不小于 97%。在雙翼開采時(shí)，采取兩翼跳采的準(zhǔn)備方式，在單翼開采時(shí)，采取鄰面接替接替的的準(zhǔn)備方式。因此，確定工作面 全部采用后退式回采。 四、工作面回采方向及超前關(guān)系 工作面推進(jìn)方向可分為后退式、前進(jìn)式和回轉(zhuǎn)式三種。輔助運(yùn)輸由 JD25慢速絞車牽引 1t礦車系列完成。 結(jié)合煤層條件，工作面均采用 MG132/320W 型采煤機(jī)落煤，柳泉煤礦技術(shù)改造工程初步設(shè)計(jì) 42 江蘇省第一工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 采用 SGD630/220Kw刮板運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行工作面煤炭運(yùn)輸。 結(jié)合礦井生產(chǎn)能力及煤層開采條件，選用走向長(zhǎng)壁采煤法后退式開采，全部垮落法管理頂板。巖漿巖對(duì) 7煤層影響不大，僅在本區(qū)西北角部分煤層變?yōu)樘烊唤埂?7煤頂板多數(shù)為深灰色泥巖及粉砂巖，極少數(shù)為中細(xì)砂巖；這說明后期河床的沖刷對(duì) 7 煤影響甚微。 7煤層多數(shù)為單一結(jié)構(gòu)，少數(shù)為雙層結(jié)構(gòu)。 7 煤 為礦井主采煤層， 見煤點(diǎn)厚度 ～ ，平均厚度。 3 煤層在最北端受巖漿巖入侵影響變?yōu)樘烊唤埂?3 煤頂板大部分為深灰色泥巖，少數(shù)為深灰色粉砂巖及淺灰色細(xì)砂巖。部分為單層結(jié)構(gòu)，部分為雙層或叁層結(jié)構(gòu)，煤層結(jié)構(gòu)的 變化無規(guī)律。輔助運(yùn)輸車輛均利用礦井已有設(shè)備。 掘進(jìn)矸石經(jīng) 610m～ 520m 軌道下山→ 520m～ 420m 軌道下山→ 420m～ 220m 軌道下山→ 220m 軌道大巷→ 220m 軌道石門→220m 井底車場(chǎng)→副井提至地面。 二、井下輔助運(yùn)輸 由于本井田開拓開采均圍繞兩條集中下山，水平運(yùn)距短，采用 1t礦車系列軌道運(yùn)輸。 由于原礦井煤炭運(yùn)輸采用 800mm膠帶機(jī)運(yùn)煤，改造后的運(yùn)煤系統(tǒng)仍為膠帶機(jī)運(yùn)煤。 ①年運(yùn)營(yíng)費(fèi)高；②不便于與原系統(tǒng)配件互換，管理 較復(fù)雜。 53′ 巷道及硐室工程量 （ m/m3） 巷道費(fèi)用（萬元） + 設(shè)備及安裝（萬元） + 電機(jī)功率（ kw） 67 75 8 優(yōu)點(diǎn)： ①采用礦井原有膠帶機(jī)規(guī)格，便于設(shè)備配件互換，易于管理；②電機(jī)功率小，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低（價(jià) /年） ①改造工程量省，費(fèi)用低（可節(jié)省投資）；②轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，事故率低，用人少?！?15176。比選結(jié)果見方案比選表 從運(yùn)營(yíng)費(fèi)及方便改造施工看，與 連較合理，可省掉一條膠帶機(jī)的電耗，同時(shí)，也為礦井發(fā)展及處理主 提事故時(shí)留有正常生產(chǎn)的余地。后經(jīng)原上倉(cāng)膠帶機(jī)上山至 煤倉(cāng)上口。下山與 220m水平南大巷相連，易于改造后的礦井通風(fēng)管理。 箕斗裝載硐室 箕斗裝載硐室位于主井（原風(fēng)井）井筒的西側(cè)開口，開口標(biāo)高為－ ，裝載硐室通 道利用南大巷，方便施工及排矸，南大巷直接與 220m井底車場(chǎng)相接。 （ 2）井底煤倉(cāng)位置的確定：根據(jù)提升機(jī)位置及 220m 水平井底車場(chǎng)的巖性，煤倉(cāng)平面位置選擇在主井西側(cè) 30m處，目的是避開太原灰?guī)r水的威脅，縮短井下煤炭運(yùn)距，有利于充分利用現(xiàn)有南大巷與煤倉(cāng)上、下山的連接，減少改造工程量、節(jié)省投資。因風(fēng)井改造成主井后，井下新增硐室有 220m水平的井底煤倉(cāng)、箕斗裝載硐室、主井井底清理撒煤硐室，以及與硐室相通的各聯(lián)絡(luò)巷及上倉(cāng)膠帶機(jī)巷。 第五節(jié) 井底車場(chǎng)及硐室 一、井底車場(chǎng)形式的確定 柳泉煤礦為生產(chǎn)多年的礦井，現(xiàn)有 220m水平為立井井底車場(chǎng)，車場(chǎng)形式為環(huán)形車場(chǎng)，生產(chǎn)水平 420m 水平為斜井平車場(chǎng)，本次技術(shù)改造仍采用已有的車場(chǎng)工程，即車場(chǎng)形式不變。井筒砌壁材料經(jīng)現(xiàn)有 220m至 110m回風(fēng)上山至延深井筒段上口， 220m南大巷設(shè)二道正反風(fēng)門以防風(fēng)流短路。反井施工順序?yàn)槔矛F(xiàn)有 220m 南大巷施工聯(lián)絡(luò)巷至 209m 經(jīng)新增主井清理撒煤硐室至風(fēng)井下口處，從 110m風(fēng)井井筒處，用鉆機(jī)打一鉆孔至清理撒煤硐室，掛 鉆頭上提擴(kuò)大鉆孔至 110m 水平，然后從上往下采用鉆爆法擴(kuò)大井筒至設(shè)計(jì)值。井筒斷面布置見圖 241。兼作回風(fēng)井，礦井的主要安全出口之一。 第四節(jié) 井 筒 一、技術(shù)改造后井筒用途、布置及裝備 技改后，礦井的原混合井改為副井，提升設(shè)備及容器不變，擔(dān)負(fù)全礦井的輔助提升，材料、人員上下，兼作進(jìn)風(fēng)井，礦井的主要柳泉煤礦技術(shù)改造工程初步設(shè)計(jì) 36 江蘇省第一工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 安全出口 。 開采順序原則上是：先上后下，先淺后深。 五、礦井各水平、煤層、上下山和采區(qū)的開采順序 本井田含可采煤層為下石盒子組 3 煤層及山西組 7煤層， 3 煤層間距 0～ 10m， 3煤層距 7煤層距離為 130m，各煤層均有缺失、火侵、變薄不可采區(qū)，主要塊段集中在兩條集中下山周圍，由于主井落底水平淺，多為下山開拓開采，因此采區(qū)劃分原則上每一個(gè)水平的各煤組劃分為一個(gè)采區(qū)。因此， 610m以上，仍采用礦井現(xiàn)有集中下山位置布置，深部集中下山調(diào)至 02 勘探線附近布置兩條集中下山延深開拓方式，兩條下山原則上均沿煤層布置，間距 30m，半煤巖巷道，軌道下山凈斷面 ，膠帶機(jī)下山凈斷面 m2。因此改造后，深部設(shè) 610m、 800m、 1000m 三個(gè)水平，各水平之間采用兩條集中下山連接。 綜上所述，設(shè)計(jì)推薦方案Ⅰ，使礦井以最少的投資、最短的時(shí)間完成礦井技術(shù)改造工程，增加礦井生產(chǎn)能力，提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益，扭轉(zhuǎn)長(zhǎng)期虧損的 局面，成為集團(tuán)公司現(xiàn)代化的骨干礦井。 方案Ⅱ優(yōu)點(diǎn)： a、工業(yè)場(chǎng)地接近儲(chǔ)量中心，運(yùn)輸提升環(huán)節(jié)少、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低； b、通風(fēng)距離短，通風(fēng)費(fèi)用低，可省掉后期一個(gè)風(fēng)井；c、改建期間不影響現(xiàn)有礦井正常生產(chǎn)。 方案Ⅰ優(yōu)點(diǎn)： a、充分利用礦井已有井筒、巷道工程及生產(chǎn)系統(tǒng)，改造工程量小，投資省（ 萬元）、改造工期短（ 10 個(gè)月）； b、充分利用現(xiàn)有工業(yè)場(chǎng)地及設(shè)施，土建工程量少，設(shè)備費(fèi)用低； c、噸煤投資費(fèi)用低（ /t）、經(jīng)濟(jì)效益突出。技改后，礦井使用井筒個(gè)數(shù)仍為 2個(gè)，一個(gè)混合井，一個(gè)回風(fēng)井（原柳泉煤礦技術(shù)改造工程初步設(shè)計(jì) 34 江蘇省第一工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 混合井）。利用原混合井改為回風(fēng)井，礦井改造后，形成立井單水平上、下山開拓全井田，通風(fēng)方式為中央分列抽出式通風(fēng)。隨井田范圍往深部的擴(kuò)大，使井田沿斜向長(zhǎng)度達(dá)到 4Km多，顯然現(xiàn)有工業(yè)場(chǎng)地遠(yuǎn)離儲(chǔ)量中心，開采深度由 500m增加 至 1000m，勢(shì)必造成礦井提升環(huán)節(jié)多、設(shè)備多、管理復(fù)雜、通風(fēng)距離遠(yuǎn)、負(fù)壓大等問題。 方案Ⅱ：新建一個(gè)混合井。經(jīng)比選，確定采用井筒延深方案。該方案的新建井底煤倉(cāng)設(shè)在靠近原 7 煤南大巷側(cè)，主柳泉煤礦技術(shù)改造工程初步設(shè)計(jì) 33 江蘇省第一工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 要目的是避開太原組灰?guī)r含水層，改造施工巷道利用 220m南大巷已有巷道，降低初期投資費(fèi)用，減少對(duì)正常生產(chǎn)的影響，本方案的優(yōu)點(diǎn)是： a、主提環(huán)節(jié)少、管理簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低； b、改造期間，延深段井筒可以反井施工，煤倉(cāng)、箕斗裝載硐室、聯(lián)絡(luò)巷、上倉(cāng)膠帶機(jī)巷均利用 220m 水平已有的南大巷施工，掘進(jìn)出矸均可利用220m水平軌道系統(tǒng)，投資省、施工簡(jiǎn)單、工期 短、對(duì)生產(chǎn)影響小；c、撒煤清理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，與 220m井底車場(chǎng)連接方便，工程量??； d、通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，易于管理。二是井筒延深至 209m 水平，通過清理撒煤系統(tǒng)與 220m 水平井底車場(chǎng)相連。但缺點(diǎn)較突出： a、 110m 為回風(fēng)水平，改造時(shí)的基建工程矸石需下放至 220m水平或充填采空區(qū)，均需在 110m 水平及中央回風(fēng)上山重新鋪設(shè)軌道系統(tǒng)； b、由于中央回風(fēng)上山傾角為 30176。大傾角膠帶機(jī)相連， 110m水平的清理撒煤利用現(xiàn)有的中央回風(fēng)上山放至 220m水平的井底車場(chǎng)。風(fēng)機(jī)型號(hào)不變，新增加一套 ，提升設(shè)備為 ，電機(jī)功率為250Kw。技術(shù)改造后礦井所需風(fēng)量為 53 m3/s，井筒風(fēng)速為 ；如考慮一個(gè)箕斗容器所占面積 m2，則井筒風(fēng)速為 ，仍小于 8m/s，符合《煤礦安全規(guī)程》的要求，說明現(xiàn)有風(fēng)井改造成主井提升是可行的。因此，圍繞礦井需要增加一套提煤設(shè)備這一要求，設(shè)計(jì)優(yōu)先考慮在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)新建一個(gè)主井或主斜井，鑒于本礦原工業(yè)場(chǎng)地井口標(biāo)高低于洪水位標(biāo)高，主要工業(yè)設(shè)施采用圍堰保護(hù)，其范圍較小，建新井不但投資高，而且施工場(chǎng)地選擇有困難，因此，設(shè)計(jì)考慮了兩個(gè)方案，一是充分利用礦井原有工程及設(shè)施，另是在擴(kuò)區(qū)范圍建新井 ，現(xiàn)分述如下： 方案Ⅰ：因?yàn)楸镜V井為低瓦斯礦井，可充分利用已有井筒工程量進(jìn)行技術(shù)改造，即將現(xiàn)有混合井改為副井，擔(dān)負(fù)全礦井人員、材料、設(shè)備及矸石的提升，兼進(jìn)風(fēng)。 技術(shù)改造后開拓方式及井筒個(gè)數(shù)的確定 本次技術(shù)改造的設(shè)計(jì)原則是盡量利用礦井原有工程及設(shè)備，盡量減少對(duì)礦井正常生產(chǎn)的影響，利用最少的投資，完成礦井的技術(shù)改造，使礦井在最短的時(shí)間達(dá)到 。其他環(huán)節(jié)如井上、井下煤炭系統(tǒng)，采掘能力、通風(fēng)、排水等系統(tǒng)均可滿足礦井生產(chǎn)能力達(dá)到 。由于擴(kuò)大了井田范圍，增加了深部山西組 7 煤的資源量，為改善煤質(zhì)，扭轉(zhuǎn)生產(chǎn)虧損局面，進(jìn)一步擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力至 ，新增山西組 7 煤采區(qū)，由 3 煤層 520m水平車場(chǎng)處分別開鑿兩條反下山至 610m水平的 7煤，現(xiàn)已完成 7煤采區(qū)的7101機(jī)采面的準(zhǔn)備工作。延深采區(qū)的兩條下山（軌道下山、膠帶機(jī)下山）已至 520m水平，并建有完善的下部車場(chǎng)及煤炭轉(zhuǎn)載系統(tǒng)。 420m水平由一個(gè)普采工作面，四個(gè)掘進(jìn)頭（二巖二煤），生產(chǎn)能力可達(dá) 。 ，二條膠帶機(jī)長(zhǎng)度分別為 178m、 580m。中央軌道下山傾角 21176。目前， 220m水平以上煤層已開采，正在生產(chǎn)的水平為 420m，回采煤層為420m～ 220水平之間的 3 煤層。 220m 水平與 110m 回風(fēng)水平之間經(jīng)中央回風(fēng)上山聯(lián)接，回風(fēng)上 山傾角 30176。井筒內(nèi)布置有玻璃鋼梯子間，擔(dān)負(fù)全礦井的回風(fēng)，是礦井的另一個(gè)安全出口。提升設(shè)備為 2JK3/20E型雙滾筒提升機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率為 400Kw，提升速度 。 柳泉煤礦技術(shù)改造工程初步設(shè)計(jì) 30 江蘇省第一工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 混合井井筒中心坐標(biāo)： X=、 Y=，井口標(biāo)高 +，井筒落底水平為 220m，井筒凈直徑為 ，井筒內(nèi)布置一對(duì) 1t 雙層二車罐籠及梯子間、排水管路、壓風(fēng)管路、灑水管路、動(dòng)力及通訊 電纜等。 （ 2）礦井現(xiàn)狀 柳泉煤礦已生產(chǎn)多年，礦井采用立井、暗斜井多水平開方式。 20xx年 8 月天能集團(tuán)公司接管并進(jìn)行改擴(kuò)建，改擴(kuò)建能力為 ，20xx年 2 月通過省、市有關(guān)單位驗(yàn)收，并正式組織生產(chǎn)。 20xx年“ ”事故后，景山煤礦被列為停產(chǎn)整頓礦井。開采范圍：西起第 1 勘探線，東至 0 勘探線，淺部為煤層露頭，深至 500m煤層等高線。 （三）開拓方 式選擇 柳泉煤礦技術(shù)改造工程初步設(shè)計(jì) 29 江蘇省第一工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 礦井開發(fā)史及現(xiàn)狀 （ 1）礦井開發(fā)史 柳泉煤礦原為銅山縣城子河煤礦， 1992 年 6 月由銅山縣柳泉鄉(xiāng)集資興建，設(shè)計(jì)礦井生產(chǎn)能力為 。 （二）井口及工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇 柳泉煤礦為技術(shù)改造礦井，原工業(yè)場(chǎng)地選擇在 3 煤層露頭外，具有井筒淺、工業(yè)場(chǎng)地壓煤量少、投資省的優(yōu)點(diǎn)。 3煤層間距 0～ 10m， 7煤距 3 煤間距為 130m，因此， 3 煤宜聯(lián)合開采， 7煤?jiǎn)螌娱_拓開采，如局部有 9煤時(shí)可聯(lián)合開采。因此，本區(qū)宜采用多水平開拓全井田。 礦井?dāng)U大開采范圍后，煤層開采深度為 80～ 1000m，煤層傾角淺部陡，深部變緩，傾角一般變化在 10～ 75176。 本井田為全隱蔽式煤田，第四系松散層厚度 ～ ，平均厚 ，含水層占地層總厚度的 1/3～ 1/4，中段平均厚，井筒需要采用特殊法施工。礦床水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單型?；讑W陶系灰?guī)r雖然接受東南裸露山區(qū)側(cè)向補(bǔ)給，但本溪組下部泥巖段具良好隔水作用。 本區(qū)屬于半封閉的徐州煤田劉集復(fù)式向斜水文地質(zhì)單元內(nèi)的北東端水文地質(zhì)塊段。 ~40176。其構(gòu)造形跡受東西向構(gòu)造、華夏系及新華夏系構(gòu)造體系的聯(lián)合控制，褶皺軸向呈北東