【正文】 按采煤工作面質(zhì)量標準規(guī)定，工作面支架需要承受的載荷為 8倍采高的巖石容重，即： Q = 8M。 3 回采工藝與勞動組織 一、工作面采煤、裝煤、運煤方式及設(shè)備選型 根據(jù)礦井生產(chǎn)能力以及本礦井煤層賦存條件，結(jié)合本礦開采技術(shù)水平， 7號煤層采用綜采工藝方式，運輸順槽均采用膠 帶輸送機運輸。為了減少初期工程量，縮短建井工期，盡快投產(chǎn)，首采區(qū)就近布置，結(jié)合本礦井的實際特點，一采區(qū)布置在井田的中東部，利于礦井早日達產(chǎn)。工作面長度為 150m，工作面之間煤柱寬度為 15m，工作面回采巷道采用單巷掘進。平行于大巷垂直于山下山巷道布置工作面巷道。 167。 根據(jù)該礦煤層賦存和開采技術(shù)條件以及管理水平，本著投資少、見效快、安全性好和回采率高的原則，結(jié)合該礦目前的開采技術(shù)及管理水平，確定采用傾向長壁采煤方法。缺點是工人勞動強度大，不安全因素較多。 方案一：布置一個綜合機械化工作面 方案二：布置兩個高檔普采工作面 方案一布置一個綜合機械化工作面，機械化作業(yè)，工人勞動強度低，產(chǎn)量穩(wěn)定，但要求勘探程度、技術(shù)管理水平較高，礦井生產(chǎn)受地質(zhì)條件影響較大，工作面裝備投資高。 根據(jù) 7 號煤層賦存情況，煤層厚度 ～ ，平均 ，賦存穩(wěn)定，頂板 巖性為粉砂巖及細砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖或細砂巖。 表 532 掘 進 工 作 面 機 械 設(shè) 備 配 備 表 序 號 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 容量 （ Kw） 單位 數(shù) 量 備 注 使用 備用 合計 1 煤電鉆 ZMS12 臺 4 2 6 2 巖石電鉆 EZ2— 2 臺 2 1 3 3 局部扇風(fēng)機 JBT522 52 臺 2 2 4 4 調(diào)度絞車 臺 4 2 6 5 探水鉆 TXU75 臺 2 1 3 6 發(fā)爆器 MFB50 個 2 1 3 7 小水泵 2BA6A 3 臺 2 1 3 8 激光定向儀 JK3 臺 2 2 9 煤電鉆綜合保護 臺 4 1 5 10 柔性風(fēng)筒 Φ 500 m 3000 3000 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 38 11 膠帶輸送機 SSJ650/2X22 2 22 臺 2 2 表 533 礦井移交生產(chǎn)時井巷工程量匯總表 項目 巷 道 長 度（ m） 掘進體積（ m3） 煤 巖 半煤 巖 小計 煤 巖 半煤巖 小計 開拓工程 井筒 360 360 3227 3227 井底車場 350 350 3200 3200 大巷 2475 2475 77467 77467 上下山 1400 1400 37436 37436 聯(lián)絡(luò)巷 573 573 4538 4538 準備及回采工程 150 2720 2870 855 44200 45055 總計 150 360 7518 8028 855 3227 166841 170923 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 39 第 6 章 采煤方法 167。萬噸掘進率 。 167。 2 井底車場 本井田采用斜井開拓，主運輸由主暗斜井經(jīng)膠帶輸送機運至第一水平，再由箕斗運至地面，輔助運輸采用單滾筒提升機運人、運料，由副斜井從地面運至第一水平，再由副暗斜井運至第二水平井底車場， 根據(jù)礦井現(xiàn)有狀況，為節(jié)省投資，井下輔助運輸采用無極繩絞車運輸。礦井技改掘進巷道主要為暗斜井、大巷及順槽，采用炮掘方式，根據(jù)巖土特征、煤層頂?shù)装逄卣骷爸ёo技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計暗斜井、大巷及上山采用錨噴支護，順槽采用裸錨桿支護，其中暗斜井為半圓拱形斷面、大巷為半圓拱形，上山和順槽為矩形斷面。在副暗斜井井底車場設(shè)有：中央變電所、中央水泵房、管子道、水倉、等候室、調(diào)度室及消防材料庫，在軌道運輸大巷南側(cè)設(shè)有爆破材料發(fā)放硐室。斜長 92m，錨噴支護，裝備 JKB2/30 提升絞車。斜長 166m，錨噴支護，裝備寬為 800mm 的深槽式膠帶機。 25176。 26′ 58″ 300176。 3 井筒傾角 25176。29′30″ 140176。原長 496m，延深至 560m，料石砌碹支護，設(shè)有水泥臺階。 26′ 58″ ，斜長 508m，片石混凝土支護，裝備 提升機。10′，斜長 544m，片石混凝土支護，裝備 JX6箕斗。 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 35 第 5 章 礦井基本巷道及建井計劃 167。工作面年推進度為 2160m，采煤工作面生產(chǎn)能力按下式計算： A=M I L r C 式中： A—— 回采工作面年生產(chǎn)能力， t/a； M—— 回采工作面采高， m； I—— 回采工作面長 度， m； L—— 回采工作面年推進度， m； r—— 煤的容重， ； C—— 工作面回采率， 95%。 2 達到設(shè)計生產(chǎn)能力時工作面的配備 一、回采工作面長度 回采工作面長度為 150m，主要結(jié)合本礦煤層賦存條件，考慮工作面刮板輸送機鋪設(shè)長度、工作面支護難易程度、工作面產(chǎn)量等因素確定。 在方案一的基礎(chǔ)上，延深暗斜井及回風(fēng) 斜井到 11 號煤層對第三水平進行開拓，開拓巷道與第二水平重疊布置。 方案一的缺點： （ 1）運輸環(huán)節(jié)多，運輸費用高； （ 2）前期開采多掘三條上下山； 方案二的優(yōu)點： （ 1）運輸環(huán)節(jié)較少，運輸 設(shè)備較少； （ 2）條帶式開采，巷道布置簡單； （ 3）后期開采傾斜煤層開拓巷道工程量少； 方案二的缺點： （ 1）回采巷道較方案一少約 500 米； 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 34 （ 2）不能對井田內(nèi)賦存煤層進行充分開采； （ 3）單翼開采，工作面接替較困難； （ 4）后期開采通風(fēng)線路長，通風(fēng)阻力大； （四）、開拓方案經(jīng)濟比較 經(jīng)計算，采用方案二約比方案一礦井前期新增費用約 1500 萬元，但機電運營費用略高。 方案二：在井田南部邊界沿東西方向開掘運輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)大巷到東部急傾斜煤層，條帶式布置工作面，后期沿傾斜煤層在井田東部垂直大巷掘上山至井田邊界。 方案一：在井田中部沿東西方向開掘三條大巷即運輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)大巷，在井田中西部開掘上下山，分兩個采區(qū)進行長壁式開采。 四、運輸和回風(fēng)大巷位置的確定 （一）、大巷層位 于礦井暗由斜井的開拓工作已基本就緒，考慮到本礦的實際情況及煤層賦存條件，大巷分別布置在 7 號和 11 號煤層中，分別與 8 號和 14號煤層進行配采。為近水平煤層，故本礦井具有長距離布置集中巷道的條件，同時，由于井田長度不是很長，井田各煤層厚度為 2m左右。根據(jù)煤層間距，設(shè)計將 8 號 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 33 煤為一個水平， 1 14 號煤為另一個水平。 三、開采水平的劃分 （一）、煤層分組 本礦井下部煤層為 1 14 號煤層均為中厚煤層， 7號煤與 8號煤層層間距平均為 ， 11 號和 14 號煤層層間距平均為 。 二、 開拓方案 本次設(shè)計主要針對 7 號煤層的開拓布置進行設(shè)計，并對下組煤進行開拓布置。 （二）、通風(fēng)方式 根據(jù)開拓布署，礦井采用主、副斜井進風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)的通 風(fēng)方式。 副暗斜井：半圓拱形斷面，凈寬 ，墻高 ，凈斷面積 ㎡，傾角 25186。 主暗斜井：半圓拱形斷面，凈寬 ，墻高 ，凈斷面積 ㎡，傾角 16186。 回風(fēng)斜井：半圓拱形斷面，擔(dān)負全礦井的回風(fēng)任務(wù)兼安全出口。 1 井田開拓方式的確定 一、井筒位置、形式、數(shù)目及通風(fēng)方式 （一）、井筒位置、形式及數(shù)目 礦井現(xiàn)有三個井筒分別為主斜井、副斜井、回風(fēng)斜井，具體特征如下： 主斜井：三心拱形斷面，擔(dān)負礦井煤炭提升、進風(fēng)兼作安全出口。 A 式中： T— 礦井設(shè)計服務(wù)年限， a； ZK— 礦井可采儲量， kt； A— 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力， kt/a； K— 儲量備用系數(shù)，取 K=； 經(jīng)計算，該礦井水平延深以及技改后服務(wù)年限為 年。 根據(jù)煤炭市場供求關(guān)系及該礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)能力情況，確定礦井技術(shù)改造后生產(chǎn)能力為 600kt/a。 167。 表 231 可采儲量匯總表 煤號 編號 工業(yè) 儲量 （ kt） 煤柱損失（ kt） 開采 損失 （ kt） 設(shè)計 可采儲量（ kt） 大巷 工業(yè) 場地 邊界 井筒 小計 7 8647 1195 124 372 495 2186 1292 5169 8 8543 1025 106 319 432 1882 1332 5329 11 14498 1526 159 474 697 2586 2382 9530 14 5433 1414 147 440 646 2647 558 2232 合計 37121 5160 536 1605 2270 9301 5564 22260 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 31 第 3 章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力 167。 二、可采儲量 可采儲量按下式計算： Z=(ZC— P)C 式中： ZC— 礦井工業(yè)儲量， kt； P— 永久煤柱損失煤量， kt； C— 采區(qū)回采率，取 80%； 經(jīng)計算， 1 14號煤可采儲量 22260kt。計算，工業(yè)廣場、井筒留設(shè) 92m 保護煤柱。 3 可采儲量的計算 一、永久煤柱留設(shè) 設(shè)計對地面井田邊界、工業(yè)廣場、大巷及井筒等均留設(shè)保護煤柱，根據(jù)地質(zhì)地形情況，按現(xiàn)行《地面建筑物及主要井巷保護暫行規(guī)程》規(guī)定設(shè)計和計算，表土層移動角按 45176。詳見礦井地質(zhì)儲量匯總表 221。 11 號煤層工業(yè)儲量為 14498kt，其中 A 級儲量 2021kt，B 級儲量 5279kt， C 級儲量 7198kt； 14 號煤層工業(yè)儲量為 5433kt，其中 B 級儲量 774kt， C 級儲量 4659kt。 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 29 塊段儲量（ Q） =塊段平均煤厚（ h） 塊段面積 (S) 塊段平均容量（ d） 煤層儲量為各塊段儲量之和。煤層儲量計算厚度按儲量塊段求取，即塊段內(nèi)各資料點煤層儲量計算厚度的算數(shù)平均值。 167。 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 28 第 2 章井田境界與儲量 167。鄰區(qū)四臺溝煤礦為高瓦斯礦井，曾發(fā)生過瓦斯爆炸事故，該礦按高瓦斯礦管理，因此，在今后的生產(chǎn)中應(yīng)加強對礦井瓦斯的監(jiān)測、預(yù)報及預(yù)防工作，嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》、《機電設(shè)備操作規(guī)程》進行安全生產(chǎn)。 7 號煤層以下煤層瓦斯含量相對變大，瓦斯成分帶除個別點為氮氣帶外，大部分為甲烷、氮氣帶。各煤層發(fā)熱量變化范圍在 ～ ，為高－特高熱值煤。 各煤層的揮發(fā)分變化較小，灰分含量一般不大，其中 3號煤灰分為Ad≤ 10%，為特低灰分煤， 2 2 11 號煤層灰分變化范圍在 10～15%之間， 為低灰分煤， 14號灰分變化范圍在 15～ 25%之間，為中灰分煤。由于本井田鉆孔施工期較早，煤質(zhì)化驗項目不全，目前只能根據(jù) Vdaf及 y 值資料同時參照鄰區(qū)煤質(zhì)資料，確定本井田各煤層為弱粘結(jié)煤（ RN）。原煤經(jīng)洗選后，高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書 —— 采礦工程專業(yè) 27 灰 分降至 ～ %之間，揮發(fā)分變化不大，全硫含量降至 ～ 之 間。 （二） 、煤的化學(xué)性質(zhì) 本井田各可采煤層原煤灰分含量在 ～ %之間，揮發(fā)分在～ %之間。 宏觀煤巖類型以半亮、光亮型為主，其次為半暗。 三、煤的性質(zhì)及品種 （一）煤的物理性質(zhì)和 煤巖特征 各煤層以弱玻璃光澤為主，瀝青光澤次之，平坦狀～貝殼狀斷口。 7 號煤層 直接 頂板為砂質(zhì)泥巖， 泥巖和粉砂巖，夾薄層細粒砂巖透鏡體，易冒落頂板，屬Ⅰ類頂板； 8 號煤層直接頂板為粉砂巖，老頂為中粒砂巖、細砂巖，采后直接頂隨回柱跨落，周期性跨落的高度大，動壓力明顯，屬Ⅱ類頂板； 11號煤層直接 頂板為砂質(zhì)泥巖， 泥巖和粉砂巖，頂板隨回柱跨落，屬Ⅰ類頂板； 14號煤層直接頂板為粉砂巖，老頂為中粒砂巖、細砂巖，局部地段采空區(qū)高度大，充填不足， 屬Ⅱ類頂板。直接頂為粉砂巖、和中粒砂巖，底板為粉砂巖，煤層結(jié)構(gòu)簡單，局部含夾石 1～ 2 層，煤層厚度變化大，屬較穩(wěn)定型煤層。 14 號煤層： 煤層厚 0～ ，一般厚 。距 9 號煤層 ～，一般 。局部有偽頂，巖性為粉砂巖或炭質(zhì)泥巖，直接頂為粉砂巖、細砂巖和中粒砂巖，底板為粉砂 巖，煤層結(jié)構(gòu)簡單，屬穩(wěn)定型煤層。局部有偽頂，巖性為粉砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖，直接頂為粉砂巖和細砂巖，底板為粉砂巖和砂質(zhì)泥巖，煤層結(jié)構(gòu)簡單，屬穩(wěn)定型煤層 8號煤層： 煤層厚 ～ ，一般厚 。 7號煤層：