【正文】 煤速度： （公式54）式中：Ⅴc——采煤機(jī)平均割煤速度，m／min；n——采煤機(jī)日進(jìn)刀數(shù)，取3刀；L——工作面長(zhǎng)度m，取157m；L1——進(jìn)刀長(zhǎng)度m，取30m；T——工作面生產(chǎn)班時(shí)間h，取18小時(shí)；t1——每循環(huán)進(jìn)刀時(shí)間h，取25min K——采煤機(jī)開機(jī)率，放頂煤工作面開機(jī)率取70%；代入上式得：Vc＝3(157－30)/(186070%－325)＝采煤機(jī)最大割煤速度： Vmax=Kc工作面循環(huán)產(chǎn)量為：= （公式52）式中： Q循為工作面循環(huán)產(chǎn)量tB為采煤機(jī)截深mH為工作面煤層平均厚度mL為工作面長(zhǎng)度mC為工作面回采率。%。本礦井煤層賦存平緩，裝備先進(jìn)，有利于工作面長(zhǎng)度的提高，同時(shí)設(shè)計(jì)充分考慮了首采區(qū)工作面區(qū)段劃分的合理性，設(shè)計(jì)確定為了加快推進(jìn)度一采區(qū)綜采放頂煤工作面長(zhǎng)度取157m。同時(shí)，工作面長(zhǎng)度與開采條件、采煤設(shè)備能力、技術(shù)水平、管理水平等因素有關(guān)，因此，必須綜合考慮，合理選擇。綜上所述，根據(jù)本井田煤層賦存特征以及國(guó)內(nèi)外開采經(jīng)驗(yàn)，本井田初期開采的9號(hào)煤層采用綜采放頂煤采煤法。目前大采高工作面最大采高已達(dá)6m，隨著大采高設(shè)備和技術(shù)的進(jìn)步，大采高綜采已成為我國(guó)高產(chǎn)高效礦井的主要采煤方法之一。與鄰近平朔礦區(qū)相比，本礦井埋深比其深100m以上，煤層強(qiáng)度低，頂板條件相似，設(shè)計(jì)借鑒平朔礦區(qū)的成功經(jīng)驗(yàn)，因此設(shè)計(jì)確定9號(hào)煤采用綜采放頂煤開采。平均采出率82%。采放比為1：3。根據(jù)多年來(lái)我國(guó)綜采放頂煤采煤工藝經(jīng)驗(yàn)的積累，影響頂煤冒放性的自然因素主要有開采深度、煤層厚度和強(qiáng)度、煤層結(jié)構(gòu)、煤巖體節(jié)理裂隙發(fā)育程度、頂板條件、地質(zhì)構(gòu)造、自然發(fā)火、瓦斯及水文地質(zhì)條件等。II. 一次采全高放頂煤綜采放頂煤綜采適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)量高，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，但任何一種采煤方法的應(yīng)用都有其適用條件，離開了適用條件，其優(yōu)點(diǎn)可能就不復(fù)存在。綜上所述，本區(qū)9號(hào)煤層采用人工假頂分層綜采雖然煤炭回收率高，但其工藝復(fù)雜，每分層均需布置回采巷道，巷道掘進(jìn)率高，材料消耗量大，成本高，增產(chǎn)潛力小，人員多，效率低，效益差，而且由于本礦井9號(hào)厚煤層厚度大，分層層數(shù)過多，造成下分層布置及開采十分困難，同時(shí)其增產(chǎn)潛力有限，裝備工作面多，工效低。并對(duì)以上三種采煤方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析比較，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下：I. 人工假頂分層綜采本井田9號(hào)煤，必須分3～4層大采高開采，分層厚度4～5m左右，分層間亦鋪設(shè)金屬網(wǎng)假頂。另?yè)?jù)井木煤礦巷道揭露,在原井田東部見有古空破壞區(qū)分布。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含夾矸1—5層，夾矸巖性多為高嶺質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖。位于太原組下部，上距4號(hào)煤層約52m左右。井底車場(chǎng)巷道及硐室采用普通鉆爆法施工，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)噴，大斷面硐室采用砌碹，斷面形狀為直墻半圓拱；道岔段弧長(zhǎng)9016mm，水泵房通道、主排水泵房、管子道100000 mm井下變電所、變電所通道 110000mm井下候車室、醫(yī)療室 75413mm回風(fēng)道 1786035mm水倉(cāng) 662906mm永久避難硐室 82154mm火工品發(fā)放室 298050mm其它硐室 56897mm以及其他連接巷道總計(jì) 2618093mm運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面——運(yùn)輸順槽——工作面煤倉(cāng)——膠帶運(yùn)輸大巷——井底煤倉(cāng)——主斜井——地面通風(fēng)系統(tǒng)：主副斜井——井下車場(chǎng)及井下煤倉(cāng)——膠帶運(yùn)輸大巷及軌道運(yùn)輸大巷——運(yùn)輸順槽——工作面——回風(fēng)順槽——回風(fēng)大巷——回風(fēng)斜井或者回風(fēng)井——地面運(yùn)料排矸系統(tǒng)：運(yùn)料：副斜井——井底車場(chǎng)——軌道運(yùn)輸大巷——回風(fēng)順槽——工作面（排矸系統(tǒng)線路與行人系統(tǒng)一樣，與運(yùn)料系統(tǒng)線路相反）供電系統(tǒng)：高壓電纜——井底車場(chǎng)——軌道運(yùn)輸、膠帶運(yùn)輸大巷——工作面移動(dòng)變電所（降壓）——工作面用電設(shè)備壓氣和供水系統(tǒng)掘進(jìn)采區(qū)車場(chǎng)及硐室等巖層工程所需的壓氣，工作面平巷以及運(yùn)輸機(jī)裝載點(diǎn)所需的降塵噴霧用水分別由專用的管路送至采區(qū)用氣和用水地點(diǎn)。整個(gè)井底車場(chǎng)布置在煤倉(cāng)下部，容易清理煤倉(cāng)壓煤以及運(yùn)輸巷道掉落浮煤，副斜井空重線長(zhǎng)度為1倍列車長(zhǎng)度與副斜井相連，材料車線布置在副斜井空車線一側(cè)，人車線設(shè)置在回車線內(nèi)由運(yùn)輸帶運(yùn)輸煤的主斜井，其井底車場(chǎng)的通過能力則就是運(yùn)輸帶的運(yùn)輸能力。綜采工作面采區(qū)工作面回風(fēng)巷、凈高4m，凈斷面積16m2，工作面輔助運(yùn)輸巷斷面凈寬為4m，凈高4m，凈斷面積16m2。所以巷道斷面選擇矩形。當(dāng)巷道圍巖比較穩(wěn)定，礦山壓力不大，服務(wù)年限不長(zhǎng)時(shí)，一般宜選用礦用工字鋼支架、錨桿支護(hù)，其斷面形狀一般為梯形或矩形?；夭上锏罃嗝嫘螤罡鶕?jù)《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，采區(qū)工作面巷道斷面形式采用矩形斷面。 各條巷道間距為35m。+1280m巖層軌道下山，服務(wù)9號(hào)煤層的輔助運(yùn)輸9號(hào)煤層軌道巷道（分別沿9號(hào)煤層下部巖層布置）：，圓拱斷面，錨噴支護(hù)，巷道內(nèi)鋪設(shè)30kg/m，軌距600m的雙軌，其中一側(cè)走液壓支架，巷幫兩側(cè)留夠綜合管線及人行道距離，錨桿為直徑18mm，長(zhǎng)1800mm的樹脂錨桿， 9號(hào)煤層膠帶巷道（分別沿9號(hào)煤層下部巖層布置）：斷面凈寬4m，圓拱斷面，錨噴支護(hù)，巷道內(nèi)鋪設(shè)帶寬1200的膠帶輸送機(jī)，并鋪設(shè)15kg/m，軌距600m的檢修軌，巷幫兩側(cè)留夠綜合管線及人行道距離，錨桿及錨索支護(hù)材料同9號(hào)煤層集中軌道下山。在距主斜井井底斜長(zhǎng)近20m處布置9號(hào)煤井底煤倉(cāng)，煤倉(cāng)上口布置在9號(hào)煤層下部巖層中，通過9號(hào)煤倉(cāng)上口，沿煤層傾向布置一條9號(hào)煤膠帶下山到井田邊界，沿煤層走向布置一條9號(hào)煤膠帶上下山到井田邊界，服務(wù)9號(hào)煤層煤的主要運(yùn)輸。采區(qū)接替順序?yàn)椋阂徊蓞^(qū)→二采區(qū)。根據(jù)推薦的井田開拓方案，全井田各煤層以+1280m一個(gè)主水平開采，依據(jù)井底煤倉(cāng)和開拓巷道的布置，結(jié)合綜采工作面的年推進(jìn)度和各煤層未采區(qū)域內(nèi)永久保安煤柱、開采煤柱的留設(shè)情況，設(shè)計(jì)將井田內(nèi)各號(hào)煤層分別劃分為兩個(gè)采區(qū)開采。礦井采用中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)，主、副、斜井井筒進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)。備 注已有井筒已有井筒已有井筒新開鑿井筒井下大巷主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式。管線電纜原則上均沿該井筒敷設(shè)。00′00″井筒斜長(zhǎng)或垂深 (m)井筒凈徑或凈寬 (m)井筒支護(hù)支護(hù)形式表土及基巖風(fēng)化段混凝土砌碹料石砌碹料石砌碹‘單層鋼筋現(xiàn)澆C25砼單層井壁基巖段錨噴(圍巖破碎時(shí)采用錨網(wǎng)噴)料石砌碹料石砌碹現(xiàn)澆C25砼單層井壁支護(hù)厚度(mm)表土及基巖風(fēng)化段400300300450基巖段100300300400斷面積(m2)斷面形狀半圓拱形半圓拱形半圓拱形圓形凈掘進(jìn)表土及基巖風(fēng)化段基巖段井 筒 裝 備。00′00″24176。36′29″井筒傾角 (度)24176。00′00″359176?；仫L(fēng)斜井：，表土及基巖段均采用料石碹，設(shè)臺(tái)階及扶手。井筒中間設(shè)臺(tái)階，膠帶機(jī)中間架上設(shè)扶手?；仫L(fēng)立井：井筒內(nèi)設(shè)梯子間，擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，兼做安全出口。是礦井的主要進(jìn)風(fēng)井筒，兼做安全出口。各井筒用途分述如下：主斜井：擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升及膠帶檢修任務(wù)，井筒內(nèi)敷設(shè)管線及電纜，兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口。 4．井筒壓煤較方案一多。2．主斜井井筒工程量較方案一多，投資較大。5．工業(yè)場(chǎng)地較方案二緊張。 3．副斜井井筒斷面較小。缺點(diǎn)1．井筒位于井田邊界，對(duì)后期開拓有影響。7．初期膠帶較方案一少，運(yùn)輸環(huán)節(jié)較少。5．副斜井井筒雙鉤提升，提升能力大且更為合理。3．巖巷布置較少。1．主斜井井筒與回風(fēng)立井合布置在另外的場(chǎng)地，使場(chǎng)地布置更加合理，各項(xiàng)工藝布局不致緊張。7．井下排水較方案二更為合理。 5．開拓布局簡(jiǎn)單合理，符合本井田的特點(diǎn)。3．主斜井井筒長(zhǎng)度較方案二少，井筒工程量少，經(jīng)濟(jì)上較為合理。根據(jù)推薦設(shè)計(jì)方案及目前礦井開拓大巷情況，現(xiàn)將開拓大巷的布置情況敘述如下：表41 井田開拓方案技術(shù)比較表方案一方案二優(yōu)點(diǎn)1．除風(fēng)井井筒外，各井筒均位于同一個(gè)場(chǎng)地內(nèi)，礦方便于管理，并且不存在征地問題。確保一采區(qū)場(chǎng)地內(nèi)各項(xiàng)生產(chǎn)系統(tǒng)及環(huán)節(jié)滿足要求。礦井現(xiàn)有工業(yè)場(chǎng)地在井田西南部，場(chǎng)地生產(chǎn)系統(tǒng)較為完善。綜合方案一與方案二技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的結(jié)果，設(shè)計(jì)推薦方案一?？梢悦黠@看出在技術(shù)上方案一優(yōu)于方案二。上述兩方案各有利弊，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較詳見表442。礦井采用機(jī)械抽出式通風(fēng)方式。大巷輔助運(yùn)輸巷道采用無(wú)極繩連續(xù)牽引車，井下采用600mm軌距、。本方案中，井底水倉(cāng)、水泵房及中央變電所等各硐室均與方案一相同布置在9號(hào)煤層中。過9號(hào)煤井底煤倉(cāng)上口布置9號(hào)膠帶下山并向西延伸到一采區(qū)邊界，向東延伸到井田邊界，在S501鉆孔附近向北布置9號(hào)煤層一采區(qū)膠帶上山， 9號(hào)煤一采區(qū)軌道上山及回風(fēng)上山。主斜井井筒選擇在距大木瓜界村北約760m的東北部平緩地帶，井筒位置在S601及219鉆孔之間，地勢(shì)較為平緩，并且有鄉(xiāng)間小路到達(dá)場(chǎng)地，在該處布置主斜井井筒較為合理。副斜井井筒與主斜井一樣落地9號(hào)煤層下部巖層+，回風(fēng)斜井則落地9號(hào)煤層底部+1230m標(biāo)高，在井底平行于9號(hào)煤膠帶下山布置煤層回風(fēng)大巷，副斜井井底布置水平井底平車場(chǎng)。礦井初期以上述四個(gè)井筒開拓開采。落底于9號(hào)煤層，作礦井的主要進(jìn)風(fēng)井筒。，井口坐標(biāo)X=，Y=， 標(biāo)高Z=+，方位角α為359176。落底于9號(hào)煤層。副斜井井筒，井口坐標(biāo)X=，Y=， 標(biāo)高Z=+(底板)，方位角α為359176。傾角24176。第四章 開拓運(yùn)輸方案針對(duì)礦井工業(yè)場(chǎng)地位置，結(jié)合井田內(nèi)煤層埋藏深度、礦井井型、煤層賦存條件、開采技術(shù)條件、井筒提升設(shè)備、井上下布置、回采面裝備水平和回采面年推進(jìn)度等因素，設(shè)計(jì)考慮了斜井開拓、大巷沿井田中部東西布置方案和斜井開拓、大巷沿井田中部南北布置方案兩個(gè)具有代表性的開拓方案，分述如下：方案一：斜井開拓、主斜井布置在原有場(chǎng)地方案根據(jù)礦井現(xiàn)有9號(hào)煤層開拓巷道及采掘工程情況，開拓方案為掘三個(gè)井筒再工業(yè)場(chǎng)地，分別為主斜井，副斜井，和一個(gè)回風(fēng)斜井，為了滿足后期首采區(qū)的通風(fēng)要求，后期在井田東南邊界處打一個(gè)回風(fēng)立井。對(duì)于生產(chǎn)特定煤種、與下游企業(yè)機(jī)械化連續(xù)供應(yīng)以及有特殊安全要求的煤礦企業(yè)，可在276個(gè)工作日總量?jī)?nèi)實(shí)行適度彈性工作日制度，但應(yīng)制定具體方案，并向當(dāng)?shù)厥屑?jí)以上煤炭行業(yè)管理部門、行業(yè)自律組織及指定的征信機(jī)構(gòu)備案，自覺接受行業(yè)監(jiān)管和社會(huì)監(jiān)督。A)= ()=按照國(guó)發(fā)〔2016〕7號(hào)文件要求，從2016年開始，全國(guó)所有煤礦按照276個(gè)工作日重新確定生產(chǎn)能力，（276除以330）的系數(shù)后取整，作為新的合規(guī)生產(chǎn)能力。根據(jù)我國(guó)各類井型的礦井和服務(wù)年限的要求，生產(chǎn)能力為45至90萬(wàn)t/年相對(duì)應(yīng)的礦井服務(wù)年限為40年，120至240萬(wàn)t/年相對(duì)應(yīng)的礦井服務(wù)年限是50年，300至600萬(wàn)t/年相對(duì)應(yīng)的礦井服務(wù)年限為60年。運(yùn)輸巷道煤柱損失本煤層的巷道煤柱損失儲(chǔ)量為本采區(qū)的煤柱儲(chǔ)量，采區(qū)運(yùn)輸巷道的煤柱為20m，經(jīng)計(jì)算如下： =邊界煤柱本煤層的邊界煤柱損失儲(chǔ)量為本采區(qū)的煤柱儲(chǔ)量，煤層邊界的煤柱為20m，經(jīng)計(jì)算如下：=工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可以知道，工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱損失為全井田儲(chǔ)量的%8，由此可以得出*8% =本采區(qū)的可采儲(chǔ)量為工業(yè)儲(chǔ)量減去煤柱損失儲(chǔ)量之后剩余的儲(chǔ)量，經(jīng)計(jì)算如下：=經(jīng)計(jì)算， Mt。第三章 生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及一般工作制度井田煤層平緩，傾角在3~5176。上山取75176。左右，且傾角變化不大， 工業(yè)場(chǎng)地、風(fēng)井場(chǎng)地、地面村莊、已有的建(構(gòu))筑物地面范圍按其實(shí)際占用范圍并考慮其保護(hù)等級(jí)的圍護(hù)帶寬度而圈定，井下各可采煤層的保護(hù)煤柱范圍計(jì)算方法為：松散層及基巖厚度參照鄰近鉆孔資料及實(shí)際揭露的資料而確定，松散層地層移動(dòng)角取45176。井田面積變大。兼并重組前。地溫根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，本礦井下未發(fā)現(xiàn)有地溫地壓異常現(xiàn)象，地溫梯度小于3℃/100m，屬地溫地壓正常區(qū)。b、煤的自燃傾向性根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，在勘探期間對(duì)9號(hào)煤層取樣，并委托山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心進(jìn)行煤自燃傾向性鑒定。煤塵及煤的自燃傾向性a、煤塵爆炸性根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，在勘探期間對(duì)9號(hào)煤層取樣，并委托山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心進(jìn)行煤塵爆炸性鑒定。、煤塵、煤的自燃傾向性鑒定情況瓦斯據(jù)2008年朔州市煤炭工業(yè)局朔煤發(fā)[2008]83號(hào)文件：，；，屬低瓦斯礦井。用于氣化用煤炭化學(xué)反應(yīng)性低，但通過添加活性劑可以提高氣化性能。%，%，可選性等級(jí)為較難選.⑤煤的風(fēng)化與氧化井田內(nèi)9號(hào)煤層未見風(fēng)氧化情況。%，%，可選性等級(jí)為難選；%： ，177。井田9號(hào)煤層浮沉試驗(yàn)綜合結(jié)果，評(píng)定結(jié)果如下：%； ，177。簡(jiǎn)易浮沉試驗(yàn)按中國(guó)煤炭可選性評(píng)定方法（GB/T16471996）采用“分選密度177。④可選性根據(jù)安太堡露天煤礦擴(kuò)界地質(zhì)報(bào)告資料，對(duì)井田9號(hào)煤層可選性評(píng)價(jià)如下：簡(jiǎn)易篩分試驗(yàn)破碎前粒級(jí)以＞2″粒級(jí)為主，一般約占全樣的50％以上。氣化性能指標(biāo)：煤對(duì)CO2化學(xué)反應(yīng)性，各煤層的測(cè)定值在1000℃時(shí)，普遍a＜60%，反應(yīng)性差。低溫干餾：各層煤層測(cè)試的焦油產(chǎn)率在7％以上。微量元素Ge、Ga達(dá)不到工業(yè)品位。CaO、MgO、K2O、Na2O、SOP2O5等含量較少，大部在10%以下。9號(hào)煤層為中灰—高灰、低硫－中高硫、低高－特高熱值煤；元素分析：測(cè)試結(jié)果為，各煤層碳（Cdaf）％—%氫（Hdaf）％—%，氮（Ndaf）％—%，氧（Odaf）％—%。表13 各煤層煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果匯總表層名工業(yè)分析%MadAdVdafSt,d原浮原浮原浮原浮9