【正文】 ＋ ΣQ 掘 ＋ ΣQ 硐 ） 5 ％ =（ 165+50+18） 5% =。 ΣQ 掘 =30+20=50 m3/s。此時，風(fēng)量分配如下： 綜采工作面： 2 個， 552=110m 3/s； 備用工作面： 1 個， 55m3/s； ΣQ 采 =110+55=165m3/s。 e、其他用風(fēng) 量 Q 其它 =（ ΣQ 采 ＋ ΣQ 掘 ＋ ΣQ 硐 ） 5 ％ =（ 125＋ 75＋ 21） 5 ％ 15 =； f、礦井總風(fēng)量： Q=（ ΣQ 采 ＋ ΣQ 掘 ＋ ΣQ 硐 +Q 其它 ） =（ 125＋ 75＋ 21＋ ） =根據(jù)上述計算結(jié)果，考慮到礦井開采邊角煤，增加殘采工作面及相應(yīng)的掘進工作面，確定礦井總風(fēng)量為 300m3/s。 310=30m 3/s； ΣQ 掘 =45+30=75m3/s。 5）各用風(fēng)地點風(fēng)量取值 根據(jù)上述計算，可以看出，由于該礦井為高瓦斯，決定各用風(fēng)地點風(fēng)量的主要因素為瓦斯涌出量，綜合上述計算，設(shè)計取值如下： A、初期 a、綜采工作面 綜采工作面： 3 個， 335=105m 3/s ； 備用工作面： 1 個，取 20m3/s； ΣQ 采 =105+20=125 m3/s。取 55 m3/s； 綜掘工作面： Q 綜掘 =100=783m 3/min=。 初期 2 號煤層綜采工作面： Q 綜采 2=100 = 。 Q=100qK c 式中： q— 工作面絕對瓦斯涌出量（經(jīng)瓦斯抽放后剩余量）； Kc— 工作面瓦斯涌出不均勻備用風(fēng)量系數(shù)，即工作面瓦斯涌出絕 對量的最大值與平均值之比。 根據(jù)以上工作面瓦斯涌出量的預(yù)計，本煤層瓦斯抽放率達到 40%以上，鄰近層抽放率達到 60%~70%，采空區(qū)瓦斯抽放量達 到采空區(qū)瓦斯涌出的 40%以上。 14 4）按瓦斯 和二氧化碳涌出量分別計算 產(chǎn)業(yè)升級初期 2號煤層綜采工作面最大相對瓦斯涌出量為 ，絕對涌出量 ，生產(chǎn)后期 8 號煤層綜采工作面最大相對瓦斯涌出量為 ，絕對涌出量 ；。C，滿足《煤礦安全規(guī)程》第一百零二條的規(guī)定，故工作地點風(fēng)溫對風(fēng)量計算沒有要求。根據(jù)井田地質(zhì)資料，區(qū)內(nèi)地溫梯度 3℃ /100m，屬地溫正常區(qū)。 計算結(jié)果： Q 普掘 =2）按工作地點最大工作人數(shù)計算 綜采工作面： Q 綜采 =164=84 m 3/min= m3/s； 普掘工作面： Q 普掘 =144=64 m 3/min= m3/s； 綜掘工作面： Q 綜掘 =144=64 m 3/min= m3/s。 風(fēng)量計算： 1）按炸藥用量計算： 普掘工作面使用炸藥，按掘進最大斷面配風(fēng)。 普掘工作面一次最大炸藥消耗量： 。 抽放瓦斯 的礦井，應(yīng)按抽放瓦斯后煤層的瓦斯涌出量計算風(fēng)量。 獨立通風(fēng)的硐室實際需要的風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同類型硐室分別計算，機電設(shè)備散熱量大的硐室，應(yīng)按機電設(shè)備運轉(zhuǎn)的發(fā)熱量計算，其它硐室按經(jīng)驗配風(fēng)。 采煤工作面實際需要的風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作面溫度、炸藥用量、人數(shù)等分別計算，取其中最大值，并用風(fēng)速驗算。 13 ∑Q 備 — 備用采煤工作面實際需要風(fēng)量的總和， m3/s。 ∑Q 掘 — 掘進工作面實際需要風(fēng)量的總和， m3/s。 式中： N— 井下同時工作最多人數(shù)； K— 礦井通風(fēng)系數(shù)（包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均等因素），根據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》，混合式通風(fēng)， K=。 礦井風(fēng)量 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》及設(shè)計規(guī)范有關(guān)規(guī)定，參考鄰近生產(chǎn)礦井實際配風(fēng)經(jīng)驗，礦井總風(fēng)量采用兩種方法計算，進行比選。乏風(fēng)風(fēng)流經(jīng)工作面回風(fēng)順槽、回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷、回風(fēng)大巷、回風(fēng)下山、至馬莊風(fēng)井 /峁上回風(fēng)斜井排至地面。礦井達到設(shè)計產(chǎn)量時通風(fēng)系統(tǒng)見圖 521。 根據(jù)礦井開拓部署，達到設(shè)計產(chǎn)量時礦井通風(fēng)系統(tǒng)為：新鮮風(fēng)流從中興副斜井、中興行人斜井、峁上主斜井進入，經(jīng)原井底車場 /峁上主斜井與上煤組軌道大巷聯(lián)絡(luò)巷、上煤組軌道大巷（膠帶輸送機大巷）、工作面中部車場、工作面運輸順槽至采煤工作面。 根據(jù)井下開拓部署，確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)為混合式，其中：中興行人斜井、中興副斜井、峁上主斜井進風(fēng)，峁上回風(fēng)斜井、馬莊立井回風(fēng)。 12 即全礦井共劃分為六個采區(qū)：上煤組四個采區(qū)，下煤組兩個采區(qū)。對其它區(qū)域，考慮到井田構(gòu)造簡單，為適應(yīng)產(chǎn)業(yè)升級開采的需要，應(yīng)加大采面推進長度，減少采面搬家次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 采區(qū)劃分 目前井下有兩個生產(chǎn)采區(qū)（即一采區(qū)和二采區(qū)），均布置于在現(xiàn)井底車場附近，一采區(qū)布置有一個普采面，二采區(qū)布置一個綜采工作面，兩采區(qū)尺寸較小，東西長約 ，南北寬不足 1km。 根據(jù)上述采煤工藝的比選并結(jié)合目前中興煤礦井下一、二采區(qū)回采工作面采煤工藝，礦井產(chǎn)業(yè)升級投產(chǎn)時維持一采區(qū)中厚煤層綜采工作面，二采區(qū)普采升級為薄煤層綜采工作面，同時在三采區(qū)增加一套 2 號煤薄煤層綜采工作面。比較適合采用滾筒綜采工藝。 （ 5） 設(shè)計調(diào)研國內(nèi)刨煤機使用現(xiàn)狀，月產(chǎn)量較高，但是沒有年產(chǎn)量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，一方面說明掘進設(shè)備不配套，另一方面說明國內(nèi)刨煤機的使用并不成熟。 （ 2） 設(shè)備投資高，按主要設(shè)備進口，配備支架國產(chǎn)，工作面投資約為 8000~10000 萬元；滾筒薄煤層綜采工作面按引進采煤機考慮，設(shè)備投資在 4000 萬元左右。 （ 3） 刨煤機落煤工藝是淺截深多循環(huán)，對頂板振動小，有利于頂板管理。 刨煤機工作面和滾筒薄及中厚煤層綜采相比具有如下優(yōu)點： （ 1） 設(shè)備自動化程度高，可實現(xiàn)工作面無人作業(yè)，減少原煤生產(chǎn)人員，提高勞動效率，安全性高。現(xiàn)在薄煤層綜采面設(shè)備已發(fā)展成大功率、集中控制型，設(shè)備成熟可靠。 我國鐵法煤業(yè)公司在 20xx 年采取 “ 買核 ” 引進、國內(nèi)配套的方式引進一套德國 DBT 公司全自動化刨煤機系統(tǒng)，引進設(shè)備為 934Ve/ 滑行刨煤機，采高 ~，電機功率 2315kW ，生產(chǎn)能力 900t/h，配套；工作面遠程控制采用 PROMOS 監(jiān)控系統(tǒng)和 PM4支架電液控制系統(tǒng)，技術(shù)配置實現(xiàn)了計算機遠程控制和自動化操作，該套設(shè)備 20xx年 1 月到 20xx 年 4 月期間在小青礦使用，除去搬家及停產(chǎn)時間實際生產(chǎn)時間為 271d，共生產(chǎn)原煤 106萬 t，面長 195m，平均日產(chǎn) 3911t，最高日產(chǎn) 6480t，工作面年產(chǎn)量可達到 120~150 萬 t 的水平，隨著小青礦的成功使用，各煤炭公司對薄煤層開采重視，從 20xx~20xx 年相繼在西山、鐵法、晉城、大同引進四套全 自動化操作和遠程控制刨煤機，從目前使用情況來看效果較好。由德國 DBT 公司生 產(chǎn)長壁刨煤機在其國內(nèi)魯爾礦區(qū) 的薄煤層中，工作面平均日產(chǎn)達到 13500t，最高日產(chǎn) 18900t，工作面全部實現(xiàn)了智能化、自動化控制。德國從 1941年開始使用刨煤機開采工藝，開采煤層厚度在 ~ 之間，其機械化程度達到95%以上，處于世界領(lǐng)先水平。 刨煤機工作面在德國、法國及美國等國家廣泛使用，其中德國刨煤機產(chǎn)量約占其總產(chǎn)量的 50%，法國占 30%，其他國家在 11~15%之間。因此如何實現(xiàn)薄煤層的高產(chǎn)高效，不僅是實現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效的關(guān)鍵，也是提高回采率，延長礦井服務(wù)年限的需要。近年來國內(nèi)綜采技術(shù)發(fā)展迅速，隨著科技進步，國內(nèi)機械化程度也越來越高，單產(chǎn)提高很快。 井田內(nèi)上組煤 2 號、 4 號、 5（ 4+5）號煤層平均厚度分別為 、 和 ，下組煤 6 號、 8 號、 9 號煤層平均厚度分別為 、 和，詳見下表： 表 3 可采煤層情況一覽表 煤層編號 見煤點厚度（ m） 最小 最大 平均 可采性 穩(wěn)定性 2 全井田穩(wěn)定可采 4 大部較穩(wěn)定可采 5（ 4+5） 全井田穩(wěn)定可采 6 全井田穩(wěn)定可采 8 全井田穩(wěn)定可采 10 9 全井田穩(wěn)定可采 通過上表結(jié)合煤層底板等高線分析：上組煤的 2 號煤層約 40%可采區(qū)的煤層厚度大于 ， 5（ 4+5）號煤層大部分區(qū)域煤層厚度大于 ，下組煤 8 號煤層全井田煤層厚度 大于 ， 8號煤層全井田煤層厚度大于。普采雖可實現(xiàn)機械化開采，但 因支護手段和設(shè)備的限制，不利于提高單產(chǎn)。 長壁采煤法按機械化程度可分為炮采、普采和綜合機械化開采。本次擴建重點是綜采綜掘改造，以提高單產(chǎn)，提高資源回收率，提高礦井經(jīng)濟效益，符合國家企業(yè)技術(shù)進步精神。提高科技進步對煤炭生產(chǎn)和經(jīng)濟增長的貢獻率。此次產(chǎn)業(yè)升級本著改革創(chuàng)新的精神，依靠科學(xué)技術(shù)進步，高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)，以經(jīng)濟效益為中心，走規(guī)?；б嫘徒?jīng)營之路。 采煤方法和采煤工藝 《 1》 采煤方法 的選擇 礦井開采的煤層多為緩傾斜薄及中厚煤層，地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層賦存較穩(wěn)定，采用單一長壁采煤法，后退式回采，全部冒落法管理頂板。 礦井服務(wù)年限 儲量備用系數(shù)取 ，礦井生產(chǎn)能力按 300 萬 t/a 計算，礦井服務(wù)年 9 限為 49a，其中第一水平服務(wù)年限 20a。在資源 /儲量中有各類永久保護煤柱量 萬 t。考慮斷層對煤層的破壞影 響，斷層煤柱水平寬度按落差大小確定，落差大于 50m 的斷層留 50m；落差 50～ 20m 的斷層留 30m；小于 20m 的不留。工業(yè)場地保護煤柱由圍墻范圍外推 15m，再按規(guī)定留設(shè)煤柱。 、基巖按 70176。井田邊界保安煤柱寬度取 20m。本報告儲量計算的 2 號煤資源量以批復(fù)的《山西省交城縣中興煤礦補勘地質(zhì)報告》（ 20xx 年 4月）為準， 9 號煤資源量以《中興煤礦補勘地質(zhì)報告》（ 20xx 年 7 月）為依據(jù)，這兩個報告經(jīng) 過整理形成了《山西省交城縣中興煤礦煤炭資源儲量核實報告》，資源儲量估算截止日期為 20xx 年 11 月 30 日。拐點坐標見表 2，井田范圍見圖 211。按照山西省國土資源廳 20xx 年頒發(fā)的采礦許可證（證號： 1400000530590），井田范圍由下列 5 個坐標點連線圈定而成。04′27″~112176。37′18″~37176。 考 慮井筒 淋水、井 下消防 灑水等 ，設(shè)計 確定正常 礦井涌 水量為2200/24+10（井筒淋水） +2394/24（井下防塵） =201m3/h，取 200 m3/h；最大礦井涌水 量 400m3/h。 礦井初期開采 2 號煤層，多年生產(chǎn)中因未破壞頂板含水層，井下尚無涌水現(xiàn)象，礦井產(chǎn)業(yè)升級改造后，預(yù)計正常排水量 160m3/h，最大排水量200m3/h。 《 5》 礦井涌水量 補充勘探地質(zhì)報告對礦井涌水量采用了富水系數(shù)法、大井法分別進行了預(yù)算，并確定了中興礦井 300萬 t/a 生產(chǎn)規(guī)模達產(chǎn)后，正常礦井涌水量可采用 2200m3/d，最大礦井涌水量 3000m3/d。井田 5 號煤層開采以其上覆砂巖裂隙含水層為主要充水含水層。對礦床充水的含水層富水性弱，且井田內(nèi)斷層及陷落柱稀少，對巖層破壞程度小，含水層之間聯(lián)系微弱或無聯(lián)系。另外，井田內(nèi)及周圍無生產(chǎn)礦井及小 窯，故不存在小窯采空區(qū)積水對礦井的充水。遇陷落柱及斷層時一定留設(shè)防水煤柱，以防奧灰水的涌入。井田內(nèi)奧灰含水層的富水性弱，斷裂構(gòu)造及陷落柱規(guī)模小， 9 號煤底至奧陶頂面存在約 60m 的隔水層。各可采煤層由于其充水含水層富水性弱，一般不對煤礦床充水，故對煤層開采無多大影響。 《 3》 充水因素分析 井田內(nèi)主要可采煤層 9號。 《 2》 隔水層 9 號煤底至奧陶系頂面之間的巖層，厚 60m 左右，以泥質(zhì)巖類為主，為隔水層。m ，滲透系數(shù) ，水量豐 富，水質(zhì)屬重碳酸硫酸鹽鈣鈉型。據(jù)火山精查區(qū)資料，本組含水層其富水性弱。礦化度 ，硬度 度，為硬的淡水，水溫 9℃ 。據(jù)火山精查區(qū)的 541號孔資料，單位涌水量為 （ 3）二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層組 本組砂巖不發(fā)育，常見有 2 號煤以上砂巖， 5 號煤下砂巖和 K3砂巖，均不發(fā)育。本層水質(zhì)屬硫酸鹽重碳酸鹽鈣鈉型。據(jù)火山精查區(qū) 的 541 號孔水文資料， 單位涌水量為 （ 2）石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r溶蝕裂隙含水層組 太原組以碎屑巖類夾石灰?guī)r為主，為 主要含煤地層之一。m ，滲透系數(shù)為 ，水位標高 。井田內(nèi)無抽水試驗資料，據(jù)清徐