【正文】 3 3 3 0 9 11 泵站工 1 1 1 1 4 5 電站工 1 1 1 6 9 11 浮煤清理工 4 4 4 0 12 15 送飯工 1 1 1 1 4 5 端頭完好工 5 5 5 8 23 26 防塵工 1 1 1 0 3 4 運(yùn)料工 2 2 2 2 8 10 油脂四鐵工 3 4 材料工 3 4 地面裝料工 3 4 技術(shù) 員 2 3 區(qū)長 4 5 合計(jì) 29 29 29 36 138 170 在確定在冊人數(shù)時(shí)，出勤率按 95%計(jì)算，在冊人數(shù)按式下式計(jì)算。 工作面推方向和推進(jìn)速度 工作面的推進(jìn)方向?yàn)楹笸耸?，推進(jìn)速度為 。 礦井移交生產(chǎn)及達(dá)到生產(chǎn)能力時(shí)，井下 9 號煤層布置一個綜采放頂煤工太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 23 作面。我國生產(chǎn)的工作面刮板輸送機(jī)大都按 150～ 200m 的鋪設(shè)長度設(shè)計(jì)的。 回采工藝及勞動組織 工作面長度的確定 影響工作面長度的因素有設(shè)備、煤層地質(zhì)條件、瓦斯涌出量及生產(chǎn)技術(shù)管理的難度等。巷道間距 30m， 巷道保護(hù)煤柱每側(cè) 30m。運(yùn)輸、回風(fēng)順槽分別與相對應(yīng)的大巷直接溝通。 礦井開拓大巷也即采區(qū)巷道。 根據(jù)礦井開拓部署，分析地質(zhì)鉆孔 資料，結(jié)合礦井采掘設(shè)備情況和生產(chǎn)管理水平 ,設(shè)計(jì)推薦 11 號煤層采用傾斜長壁綜合機(jī)械化放頂煤采煤方法 , 全部垮落法管理頂板。參考在圪洞窯煤礦的頂板巖石力學(xué)性質(zhì)結(jié)果，砂質(zhì)泥巖真密度 2558kg/m3，視密度 2484kg/m3，孔隙率為 %，含水率 %，吸水率 %，單向抗拉強(qiáng)度 ，抗剪強(qiáng)度 。 11 號煤層吸氧量為，自燃傾向性為Ⅱ類，屬自燃煤層。另外參考井田西 XXXX 煤礦 11號煤層煤樣測試結(jié)果。 4．煤層硬度和節(jié)理 :本井田范圍內(nèi) 11 號煤層堅(jiān)固性系數(shù) f=1～ 2,在 f≤ 3的放頂煤開采范圍之內(nèi)。符合一次采全高放頂煤開采條件?！?8176。首采區(qū)符合一次采全高放頂煤開采條件。 放頂煤開采關(guān)鍵在于頂煤的可放性 ,而頂煤的可放性則由煤層賦存條件、力學(xué)性質(zhì)、裂隙 (節(jié)理 )發(fā)育狀況及夾矸特征、頂、底板性質(zhì)等因素綜合確定： 1．煤層厚度：一次采全高以 ～ 為宜，最大不超過 ，本礦井田范圍內(nèi) 11 號煤層厚度 ～ ，平均 。分層開采適應(yīng)范圍較大 ,但因掘進(jìn)工作量大 ,分層間距使用金屬網(wǎng)假頂 ,從而使礦井生產(chǎn)噸煤成本加大 ,影響企業(yè)綜合效益。 通過以上對比，可以看出：綜采放頂煤采煤法是一種優(yōu)點(diǎn)明顯、效益顯著、前景廣闊的采煤工藝，同時(shí)也體現(xiàn)了高產(chǎn)高效的原則，其不利方面可采用一些相應(yīng)的措施，如無煤柱護(hù)巷技術(shù)；提高工作面推進(jìn)度；及時(shí)噴注阻化劑；煤體預(yù)注水濕潤煤層；在放煤口設(shè)噴霧裝置；盡可能應(yīng)用低位放頂煤支架；合理配風(fēng)，保證風(fēng)量，同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)測手段及生產(chǎn)技術(shù)管理等措施，可以太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 21 加以改善。 2. 缺點(diǎn) ①煤損多，工作面采出率低（比分層開采低 10%左右）；②煤層易自燃發(fā)火；③工作面煤塵大；④瓦斯積聚隱患大。 3. 適用條件 煤層頂板不是十分堅(jiān)硬，直接頂具有一定厚度的緩傾斜厚煤層。 分層綜采采煤法的特點(diǎn) 1. 優(yōu)點(diǎn) ①技術(shù)成熟，采煤設(shè)備配套，類型齊全，性能完好，操作方便，管理簡單，可選出適用各種條件的采煤設(shè)備；②液壓支架及配套的采煤機(jī)設(shè)備體積小、輕便，回采工作面搬家 方便；③采高一般為 ～ ，回采工作面煤壁增壓區(qū)小，煤壁穩(wěn)定，生產(chǎn)環(huán)節(jié)良好；④回采工作面采出率高，可達(dá)到 93～97%以上，能達(dá)到國家規(guī)定要求；煤炭含矸率低，一般不大于 %，相對綜放開采煤塵濃度低；⑤和綜放工藝比較，頂板易管理，工作面巷道維護(hù)難度小。 T＝ Zk/(AK)＝ ( )＝ ； 經(jīng)計(jì)算 , 11 號煤可服務(wù) 。 采區(qū)服務(wù)年限 由于 11 號煤層劃分為一個采區(qū)，所以， 11 號層服務(wù)年限即采區(qū)服務(wù)年限。 11 號煤層劃分為一個采區(qū)， 11 號煤層可采儲量即采區(qū)可采儲量。頂?shù)装寰坠芾怼? 6．頂?shù)装鍘r性 : 11號煤層直接頂板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，厚度平均 ，質(zhì)硬；底板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖。 11 號煤層均為自燃。 5．自然發(fā)火期 : 據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心 2021 年 11 月 29 日對該礦 9 號煤層（合并層）進(jìn)行采樣測試。 3．煤層賦存深度：本井田 11 號煤層，埋藏深度均大于 100m，符合放頂煤開采條 件。小于 15176。 2．煤層傾角：本井田煤層傾角 2176。 根據(jù)井田開拓布置及 1 25 鉆孔資料，首采區(qū)煤層厚度 ～太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 17 ，平均 。因此 ,設(shè)計(jì)中不做為首選考慮的采煤方法 ,只有當(dāng)煤層賦存條件不適宜放頂煤開采時(shí)才考慮使用。 根據(jù)上述 11 號煤層特征 ,結(jié)合目前國內(nèi)開采技術(shù)水平有兩種采煤方法可供選擇 ,即分層開采和放頂煤一次采全高。 礦井為低瓦斯礦井。在井田東北部邊界發(fā)育有一條落差為 10m 的正斷層，井田東南部有一條落差為7m 的正斷 層，井田北部有一陷落柱，無巖漿巖侵入。煤層頂板粉砂巖為主；底板粉砂巖為主。 礦井現(xiàn)開采井田南部 11 號煤層，煤層賦存及開采技術(shù)條件如下： 11 號煤層位于太原組下部，上距 9 號煤層 ～ ，平均 。 綜上所述，井田地質(zhì)構(gòu)造簡單為一類。 另外，井田北部井下發(fā)現(xiàn)一陷落柱，陷落柱呈橢圓形，長軸 400m，短軸 110m。 (2)F2正斷層：位于井田東南部，走向北西，傾向北東，傾角 70176。 (1)F1正斷層：位于井田東北部，走向北西，傾向北東，傾角 70176?！?8176。 本井田地質(zhì)構(gòu)造總體為一寬緩的褶曲結(jié)構(gòu)，井田北部發(fā)育 S1 背斜，軸位于井田北中部，軸向 NNWNNE,井田內(nèi)延伸長度 1800m 左 右；井田西部發(fā)育 S2 向斜，軸向 NNWNNE,井田內(nèi)延伸長度 1000m 左右；井田南部發(fā)育S3 向斜，軸位于井田西南部，軸向 NNWSW,井田內(nèi)延伸長度 1300m 左右 。 采區(qū)地質(zhì)情況 采區(qū)地質(zhì) 本井田含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊 系下統(tǒng)山西組。 井田共劃分為 3 個采區(qū)，即 110 1102 和 901 采區(qū)。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 15 第二章 采區(qū)地質(zhì)特征 采區(qū)范圍 根據(jù)井田開拓布置，按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，并結(jié)合工作面技術(shù)裝備和管理水平，設(shè)計(jì)布置 2 個雙翼采區(qū)和 1 個單翼采區(qū)。全井田共劃分 3 個采區(qū)。運(yùn)輸、軌道大巷均沿 11 號煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿 11 號煤 層頂板布置。基本垂直于運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)大巷道布置工作面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽。斜長 65m 至 11 號煤層，敷設(shè)人行臺階、扶手，為礦井的回風(fēng)井及安全出口。斜長 425m 至 11 號煤層，鋪設(shè) 30kg/m 的軌道，擔(dān)負(fù)礦井的輔助提升、下放大件設(shè)備 和人員上下任務(wù) ,敷設(shè)人行臺階、扶手，為礦井的進(jìn)風(fēng)井及安全出口。裝備帶式輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，敷設(shè)人行臺階、扶手，為礦井的進(jìn)風(fēng)井和安全出口。擴(kuò)大原有的工業(yè)場地，新掘主斜井作為資源重組整合后礦井的主提升井，主斜井凈寬 , 凈斷面 ,傾角 18176。 (5)近期與長遠(yuǎn)相結(jié)合，既要考慮當(dāng)前效益，又要有利長遠(yuǎn)規(guī)劃。 (3)投產(chǎn)采區(qū)布置在井底附近，以縮短建井工期，節(jié)省初期基建投資。 開拓方案的確定 礦井設(shè)計(jì)開拓方案主要考慮下列原則： (1)有完善的采、掘、運(yùn)輸、提升、通風(fēng)、排水等生產(chǎn)環(huán)節(jié)及系統(tǒng)。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 13 根據(jù)以上要求， 原喜鵲溝煤業(yè)有限公司工業(yè)場地位于井田西北部，滿足資源重組整合后主、副井工業(yè)場地要求；原玉嶺山煤業(yè)有限公司工業(yè)場地位于井田東部，滿足資源重組整合后風(fēng)井工業(yè)場地要求。 本次設(shè)計(jì)新掘 3 個井筒，主斜井、副斜井位于 井田北中部，回風(fēng)斜井位于井田的東北角。 5)靠近公路、交通方便，運(yùn)輸距離短，運(yùn)營費(fèi)用省。 3)位于儲量中心，減少井下運(yùn)輸、通風(fēng)、井巷工程費(fèi)用。 、井筒位置的確定 1. 井口及工業(yè)場地位置的選擇 井口及工業(yè)場地位置選擇的主要原則 1)充分利用現(xiàn)有地面工程及設(shè)施。 礦井設(shè)計(jì)可采儲量匯總見表 15。 表 14 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲量匯總表 單位： Mt 煤層 編號 工業(yè)資源 /儲量 111b+122b+333k 永久煤柱 礦井設(shè)計(jì) 資源 /儲量 井田境界 斷層、陷落柱 小計(jì) 4 9 11 合計(jì) 礦井設(shè)計(jì)可采儲量 礦井可采儲量依據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算： 礦井設(shè)計(jì)可采儲量 =(礦井設(shè)計(jì)資源 /儲量 保護(hù)煤柱損失 )采區(qū)回采率 式中： 保護(hù)煤柱損失為工業(yè)場地及大巷等保安煤柱；采區(qū)回采率為 75%。 根據(jù)以上計(jì) 算 ,礦井設(shè)計(jì)資源 /儲量為 。 礦井工業(yè)資源 /儲量 。當(dāng)?shù)V井報(bào)廢時(shí)，預(yù)計(jì)護(hù)巷煤柱損失可回收 50%左右。基巖移動角 72176。 1 HM( 2 . 5 0 . 6 ) 1 6 5 ( 2 . 5 0 . 6 8 . 0 6 ) 2 4 . 6 mf2S ? ? ? ?? ? ? 巷道煤柱取 30m。 根據(jù)地質(zhì)勘探資料， 礦井保有能利用資源 /儲量匯總表 見 表 1— 3。其中探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量（ 111b） ，（ 111b）占總資源 /儲量 94%，控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量（ 122b） ， (111b+122b) 占總資源 /儲量 94%，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（ 333） 。 整合后該礦東北鄰 XXX 煤礦，東部隔國有公共井田與 XXXX 煤礦相望，西南鄰 XXX 聯(lián)營煤礦、 XXXX 煤業(yè)有限公司，西部為國有公共井田、西北鄰山西 XXX 煤業(yè)有限公司。 表 12 井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表 (6176。 。煤田范圍劃分為井田的原則有： 井田范圍內(nèi)的儲量，煤層賦存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)； 保證井田有合理尺寸； 充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等； 合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理號相鄰礦井間的關(guān)系。 11 號煤層均為自燃煤層。 八、煤的自然發(fā)火傾向 2021 年 11 月 29 日山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心對該礦 9 號煤層（合并層）進(jìn)行采樣測試。另外井田細(xì) XXXX 煤礦 11 號煤層煤樣測試結(jié)果（由山西省煤炭工業(yè)局綜合測 試中心進(jìn)行提供）。 XXXX 煤業(yè)有限公司礦井達(dá)到 ，絕對 CH4涌出量為，絕對 CO2涌出量 3/min，為低瓦斯礦井。 六、煤的含瓦斯性 根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā)【 2021】 89 號文“關(guān)于朔州市 2021 年度 30 萬噸 /年及以上煤礦礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)”，原 XXXX 煤業(yè)有限公司 2021 年度（ 30 萬 t/a 基建）三旬中最大一天的瓦斯絕對涌出量為 ，二氧化碳絕對涌出量為 m3/min。 根據(jù)煤層煤質(zhì)特征可認(rèn)為該井田內(nèi)的可采煤層可作為煉焦用煤、民用煤。 煤的硬度 可采煤層的單向抗壓強(qiáng)度為≤ 300Mpa。確定煤類主要指標(biāo)為浮煤揮發(fā)分，其次為粘結(jié)指數(shù)，并參考膠質(zhì)層指 數(shù)來確定煤類。 據(jù)《煤炭質(zhì)量分級》 (GB/T152242021)標(biāo)準(zhǔn)， 11 號煤層屬特低灰～中灰、中低硫分～高硫分、中熱值～高熱值氣煤，少量弱粘煤。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 6 粘結(jié)指數(shù)（ ）： 43～ 71，平均 58。 全硫（ St,d）：原煤 %～ %，平均 %；浮煤 %～ %，平均 %。 揮發(fā)分（ Vdaf）：原煤 %～ %，平均 %。 （ 2） 11 號煤層 水分（ Mad）：原煤 %～ %，平均 %；浮煤 %～ %，平均 %。 膠質(zhì)層厚度 (Y)： mm～ ，平均 。 發(fā)熱量 (Qgr， d) ：原煤 ～ ，平均 。 揮發(fā)分（ Vdaf）：原煤 %～ %，平均 %；浮煤 %～%，平均 %。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 5 2．煤的化學(xué)性質(zhì)和工藝性能 現(xiàn)將井田內(nèi)鉆孔煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果 11 號煤層主要化學(xué)指標(biāo)分述如下： （ 1） 9 號煤層： 水分（ Mad）：原煤 %～ %，平均 %；浮煤 %～ %，平均 %。 四、煤的特征 1．物理性質(zhì)及煤巖特征 本井田各主要可采煤層以暗淡型煤為主，半亮型 ，半暗型煤次之，線理狀或線條狀結(jié)構(gòu)。頂?shù)装寰坠芾怼? 據(jù)該礦調(diào)查，煤層頂板為中砂巖時(shí)易管理，為泥巖時(shí)不易管理。頂板為Ⅱ類中等冒落的頂板。其頂板巖石力學(xué)性質(zhì)測試結(jié)果：泥巖真密度 2520kg/m3，視密度 2489 kg/m3，孔隙率為 %，含水率 %，吸水率為 %，單向抗拉強(qiáng)度為 。為了進(jìn)一步評價(jià)煤層的頂?shù)装辶W(xué)性質(zhì)，本次工作搜集了米莊窩煤礦 4 號煤層頂板粉砂 巖巖樣的力學(xué)試驗(yàn)資料（委托山西煤田地質(zhì)局試驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)）。 可采煤層特征表見表 11。 3)11 號煤層 位于太原組下部，上距 9 號煤層 ～ ，平均 ，煤層厚度～ ，平均 ，結(jié)