【正文】 二 、地質(zhì)構(gòu)造 井田內(nèi)第四紀(jì)沉積物覆蓋面積小，且較薄，基巖裸露，煤層露頭明顯 ,呈一走向北西～ 南東、傾向東西、傾角 19—24176。本井田范圍內(nèi)構(gòu)造簡單，無大的構(gòu)造。 本井為開采煤層為二迭統(tǒng)山西組二、三號煤。 二號煤厚度 — ，平均 ，含夾矸 0— 4層，夾矸厚度 — 。煤層頂?shù)装鍘r性多為砂質(zhì)頁巖。厚度 — ，平均厚度 ，含夾矸 1— 18 層，夾矸厚度 — ，全范圍可采。多為灰白色、厚層狀，中粗粒石英砂巖，厚層狀，致密堅(jiān) 硬，分選磨較好。 煤層直接底為：灰黑色砂質(zhì)頁巖、砂巖，局部地段含泥質(zhì)易碎，真厚一般為 ，平均 。ad Qb 根據(jù)煤塵爆炸性、自燃傾向性簽定報(bào)告 ， 煤塵爆炸指數(shù) 25%，具有爆炸危險(xiǎn) ； 煤層屬不易自燃發(fā)火煤層，但有自燃發(fā)火傾向，自燃發(fā)火期為 18 個(gè)月。各含水層之間以煤層及煤層頂?shù)装迳百|(zhì)頁巖、頁巖為隔水層；第四紀(jì)覆蓋甚薄，含 水量微弱，導(dǎo)水性不強(qiáng)。 第四節(jié) 礦井現(xiàn)狀 礦井采用斜井開拓，二、三煤聯(lián)合開采，中央并列機(jī)械抽出通風(fēng)方式，采煤方法為倉房式，礦井生產(chǎn)能力。 二煤副井布置在礦井西北邊界，現(xiàn)井底標(biāo)高為 1400m，三煤主井和三煤風(fēng)井布置在井田中央，現(xiàn)三煤主井已經(jīng)延深到標(biāo)高為 1309m，三煤風(fēng)井井底標(biāo)高為 1402m。 三煤北部開采到 1500m標(biāo)高，南部開采到 1459m標(biāo)高。 井田南北走向長度 ，東西傾斜寬度 ，井田面積 178。礦井儲(chǔ)量編號為 122b。 儲(chǔ)量計(jì)算表 表 211 序 煤層 儲(chǔ)量 批準(zhǔn) 剩余 煤柱損失（ Mt） 采區(qū)回 可采 號 編號 編號 儲(chǔ)量 （ Mt） 儲(chǔ)量 （ Mt） 井筒 煤柱 邊界 煤柱 小計(jì) 采率 儲(chǔ)量 （ Mt） 1 二 122b 80％ 2 三 122b 80％ 3 合計(jì) 80% 第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一、礦井工作制度 本礦井設(shè)計(jì)年工作日 330d，每天三班作業(yè)，兩班采煤，一班準(zhǔn)備，每 天凈提升時(shí)間為 16h。因此礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 。 第三節(jié) 礦井開拓 一、礦井開拓 1．礦井原生產(chǎn)建設(shè)情況 原礦井采用斜井開拓，沿二號煤層在礦井西北邊界建有一個(gè)副斜井，井筒為木支護(hù)，凈面積 ；在井田中央沿三號煤底板在煤層中沿傾斜方向布置三煤風(fēng)井，井筒為11礦用工字鋼棚支護(hù)，凈面積 ；在井田中央三號煤風(fēng)井北部 50m處三號煤底板中距煤層底板 6— 9m沿傾斜方向布置三號煤主井，井筒為錨噴支護(hù)，凈面積 。 現(xiàn)二煤 1406m 標(biāo)高以上已經(jīng)全部采完，在 1400m 標(biāo)高布置有 251回風(fēng)順槽及 1400石門及三煤聯(lián)絡(luò)巷與三煤主井、風(fēng)井連通。 2．開 拓方式 二、三號煤在該區(qū)隨地層出露，煤層埋藏穩(wěn)定，平均傾角 22176。 由于原礦井各井筒已經(jīng)形成，并且條件良好，二號煤距三號煤間距 35m 左右，因此考慮礦井開拓仍采用原有斜井開拓方式，二、三煤聯(lián)合布置。采用斜井開拓，二、三號煤聯(lián)合布置。 二號煤剩余部分劃分為 1 個(gè)階段，三號煤剩余部分自上而下劃分為 4 個(gè)階段。二號煤全部開采結(jié)束后，再轉(zhuǎn)入三號煤開采。 三號煤主井用主要于提升煤炭，三號煤副井主要用做回風(fēng)和下放材料。采用斜井開拓，二、三號煤聯(lián)合布置。 二號煤剩余部分劃分為 1 個(gè)階段，三號煤剩余部分自上而下劃分為 4 個(gè)階段。二號煤全部開采結(jié)束后，再轉(zhuǎn)入三號煤開采。 三號煤主井用主要于提升煤炭，三號煤副井主要用做回風(fēng)和下放材料。 礦井后期通風(fēng)阻力大。 井筒維修工程量大； 井筒煤柱留設(shè)多 ； 地面生產(chǎn)系統(tǒng)分散，不利于生產(chǎn)管理； 占用設(shè)備多。并且第一方案煤柱留設(shè)少可提高礦井資源回收率；生產(chǎn)系統(tǒng)集中，易于管理，因此選擇第一方案為本礦井改擴(kuò)建方案。主、副井布置在井田范圍的中央，主井口在煤層露頭以外；副井井口在煤層 露頭處。在主、副井井口附近布置工業(yè)廣場。根據(jù)剩余資源分部，在井筒兩翼布置工作面，二號煤剩余部分劃分為 1 個(gè)階段，工作面斜長 143m；三號煤剩余部分自上而下北部劃分為 4 個(gè)階段，南部劃分為 3 個(gè)階段，工作面斜長 95m 左右，留 10m區(qū)段保護(hù)煤柱，每個(gè)區(qū)段垂高 39m 左右。 主井、副井在井田范圍的中央，兩翼布置工作面，工作面生產(chǎn)接續(xù)極為輕松。在井底布置主井車場，由聯(lián)絡(luò)巷連通主井車場和副井，詳見開拓系統(tǒng)圖。由上向下劃分階段進(jìn)行布置。 開采順序?yàn)橄炔缮想A段后采下階段；階段內(nèi)先采南翼后采北翼；工作面開采順序?yàn)閺拈_切眼布置工作面，自兩翼邊界后退式開采至井筒保護(hù)煤柱線止。 井筒煤柱 三號煤副井南側(cè)、三號煤主井北側(cè)各留 30m 保護(hù)煤柱，二號煤副井在二號煤準(zhǔn)備未完成前，其南側(cè)保留 37m 保護(hù)煤柱，北側(cè)煤柱以礦井北部邊界為界。 第四節(jié) 井筒 一、三號煤主井 三號煤主井（以下稱主井）為斜井，布置在三號煤底板中，距三號煤底板 6～ 9m，用于提升煤炭，并作為礦井的安全出口。井筒圍巖較堅(jiān)硬地段，采用錨噴支護(hù)，噴漿厚度 100mm；圍巖破碎地段，采用錨網(wǎng) 噴支護(hù)。主井井口坐標(biāo)位置為 X=4340157， Y=18608185， H=。井筒凈斷面 ，采用架梯形木棚支護(hù)。井筒內(nèi)鋪設(shè) 18kg/m 單軌，布置水溝、臺階、躲避硐等，井口坐標(biāo)為 X=4340527， Y=18607900，H=。三號煤副井井筒凈斷面 ，采用梯形工字鋼棚支護(hù)。井筒內(nèi)鋪設(shè) 22kg/m 單軌，布置水溝、臺階、躲避硐，并布置排水、供水管路等，井口坐標(biāo)為 X=4340108， Y=18608183，H=。 565 565 錨噴或錨網(wǎng)噴 膠帶輸 送機(jī) 三煤副井 X=4340108 Y=608183 Z= N234 22176。 553 416 木 棚子 絞車 第五節(jié) 車場及硐室 主斜井下部設(shè)平車場，由聯(lián)絡(luò)巷與副井聯(lián)接；各階段段上下順槽由副井沿三層煤底板設(shè)甩車場聯(lián)絡(luò)；運(yùn)輸順槽用聯(lián) 絡(luò)巷與主井聯(lián)通。水倉在主斜井井底車場布置。 水倉容量及長度計(jì)算： Q=8Qz=8 3=24m3 式中： Q—— 水倉容量 m3； 8—— 時(shí)間， h； Qz—— 礦井正常涌水量， m3/h。 計(jì)算水倉長度： L=Q/S=24/= 考慮到隨著開采深度和開采面積的增大，礦井涌水量將增大，礦水倉采用雙倉布置總長度 92m。 第三 章 主要巷道運(yùn)輸及設(shè)備 第一節(jié) 運(yùn)輸方式的選擇 一、運(yùn)輸方式的選擇 1．煤炭運(yùn)輸方式 根據(jù)礦井開拓巷道布置，工作面布置刮板輸送機(jī)運(yùn)至運(yùn)輸順槽，運(yùn)輸順槽內(nèi)設(shè)刮板輸送機(jī)運(yùn)至區(qū)段煤倉，主斜井布置膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)降孛?。運(yùn)輸順槽內(nèi)設(shè) SGB620/40T 可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)至區(qū)段溜煤眼，通過區(qū)段溜煤眼到主井 KXG 膠帶輸送機(jī)提升運(yùn)輸?shù)降孛妗? 二、回采巷道斷面、支護(hù)形式、坡度及軌型 回風(fēng)、運(yùn)輸順槽采用 11＃ 礦用工字鋼梯形棚支護(hù)，金屬網(wǎng)包幫包頂，回風(fēng)順槽凈斷面 。回風(fēng)順槽鋪設(shè) 15kg/m輕軌，木軌枕；運(yùn)輸順槽鋪設(shè)刮板輸送機(jī)?；夭晒ぷ髅娌捎脝误w液壓支柱配合П型鋼梁架設(shè)一梁三柱棚子支護(hù)，金屬網(wǎng)包外側(cè)幫和頂，鋪設(shè)刮板輸送機(jī)。 各類礦車規(guī)格特征表 表 321 礦車名稱 礦車型號 及規(guī)格 容積 （ m3） 載重量 （ t） 規(guī)格 長寬高（ mm） 軌距（ mm） 自重（ kg） 側(cè)卸礦車 2200 1150 1050 600 540 材料車 MC16B 1 2021 880 1150 600 465 平板車 MP16A 1 2021 880 410 600 515 二、礦車數(shù)量 礦井移交生產(chǎn)時(shí)各類礦車數(shù)量見各類礦車數(shù)量表。井下配備調(diào)度絞車一臺。左右，頂?shù)装鍘r性較好，礦井為低瓦斯礦井，自燃發(fā)火期 18 個(gè)月。 采煤工藝選擇 根據(jù)煤層條件，二號煤可采用支撐掩護(hù)式支架，綜合機(jī)械化開采；高檔普采；炮采。 由于礦井走向總長度 1000m，單翼工作面可采長度只有 450m 左右，礦井可采儲(chǔ)量只有 ，選擇綜合機(jī)械化開采，投資大；工作面生產(chǎn)時(shí)間短、搬家快；礦井生產(chǎn)技術(shù)及員工素質(zhì)及裝備與綜合機(jī)械化開采不配套，因此該礦井不適合采用綜合機(jī)械化開采工藝。因此考慮二號煤采用普通炮采；三號煤采用炮采放頂煤的采煤工藝。工作面呈 812176。 二、回采工藝 普通炮采工藝為：落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、移溜、回柱放頂。 1．落煤：采用爆破落煤方式。 3．運(yùn)煤：工作面自裝與人工攉煤至刮板輸送機(jī)，工作面由刮板輸送機(jī)運(yùn)至運(yùn)輸順槽刮板機(jī)，再輸送到溜煤眼，接主井膠帶輸送機(jī)到地面。 采用 三、四排管理，見四回一 法 。 三、四排管理， 控頂距小，支架穩(wěn)定性低。 放頂后 ， 刮板運(yùn)輸機(jī) 與切頂線相 隔材料道，放煤 時(shí) ，煤不能直接到運(yùn)輸機(jī)，必須要斜搭接自滑溜槽。 為了增大自滑坡度，只好提高 放 煤口高度， 則會(huì)降低煤炭回收率。 根據(jù)以上比較，炮采放頂煤工作面易于采用三、四排管理。工作面運(yùn)輸機(jī)頭處使用五對十梁支護(hù)。 5．回柱：采用人工分段回柱放頂，全 部垮落法管理頂板。工作面采用三、四排管理，最大控頂距 ，最小控頂距 。放煤要采取分段隔孔多輪次將煤放凈。放出的煤自流（和人工長耙子扒煤相結(jié)合）到工作面刮板輸送機(jī)，大塊用風(fēng)鎬破碎。 三、支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算 二號煤層頂?shù)装鍨樯百|(zhì)頁巖、砂巖， 煤層厚度、直接頂厚度均小于三號煤。 由于 三號煤煤層松軟，強(qiáng)度小，而礦壓顯現(xiàn)明顯，隨著放頂，頂煤及直接頂板隨即垮落 。 ( )＝ /米 2 ②工作面最小控頂距時(shí)支護(hù)密度： n2=6247。 R=(+) 2= /米 2 （式中： M 為頂煤、直接頂厚度 m， R 為煤、巖平均容重 t/m3） （二）、護(hù)： 護(hù)底： 保證工作面支護(hù)質(zhì)量的前提是支柱不鉆底，因此要求支拄在額定工作阻力下對底板的強(qiáng)度小于底板比壓，否則要穿鐵鞋。 護(hù)幫： 根據(jù)開采同煤層經(jīng)驗(yàn)，為有效、合理使用生產(chǎn)材料，工作面煤層沉積穩(wěn)定完整堅(jiān)硬處可不進(jìn)行剎幫，若工作面出現(xiàn)地質(zhì)變化或煤層松軟片幫時(shí)，為保證不使煤壁片幫而引起的漏頂，必須 全斷面護(hù)幫，護(hù)幫時(shí)采用 荊芭配合兩根小桿，規(guī)格為 1000mm 80mm 60mm，將煤壁剎嚴(yán)剎靠。采用 14鐵絲扣扣相聯(lián)，至少擰五擰以上，聯(lián)網(wǎng)后網(wǎng)頭網(wǎng)絲彎向頂板，以防刮人，且工作面網(wǎng)子與風(fēng)機(jī)兩巷掘進(jìn)網(wǎng)子聯(lián)成一體。 （三）、支架的穩(wěn)： 防止復(fù)合頂板推跨型冒頂事故的發(fā)生 ,必須 保證支柱初撐力： P 初 =hr(cosα +sinα /f)/n= (cos22176。 /)/ =≈ 80（ KN） 式中： h—— 可放煤層厚度與偽頂厚度 m； r—— 煤的容重 t/m3； α —— 煤巖層平均傾角 度； f—— 煤巖層之間磨擦系數(shù) 取 ； n—— 工作面支護(hù)強(qiáng)度 根 /米 2 故工作面支柱初撐力為 90KN 以上，能防止復(fù)合頂推垮型冒頂事故發(fā)生。 四、工作面循環(huán)數(shù)、年進(jìn)度及作業(yè)方式 1．每日三班作業(yè)，一班采煤，一班放煤，一班檢修，每日一循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度 ，月平均推進(jìn)度 ，年進(jìn)度為 330m。二號煤工作面長度146m，三號煤工作面長度布置為 95m。 2．工作面年生產(chǎn)能力 A=NL（ H1C1+H2C2） r =330 950 ( 95%+ 83%) =3313160t/a =式中： A—— 回采工作面年 產(chǎn)量， Mt/a； N—— 工作面年進(jìn)度， 330m； L—— 工作面長度， 95m； H1—— 工作面回采高度， ； C1—— 采煤回采率， 95%； H2—— 工作面放煤高度， ； C2—— 放煤回采率， 83%； r—— 煤層容重， 。 二、開采順序 移交生產(chǎn)時(shí)在第二階段北翼三號煤形成 321 工作面，掘進(jìn)第五階段北翼二號煤 252 工作面。三號煤井田 兩翼交替生產(chǎn)，隨著工作面接續(xù)，逐步采向深部。井筒布置在井田中央，進(jìn)行兩翼開采。階段斜長為 105m 左右。從原礦井開采過的最后一個(gè)運(yùn)輸順槽往下留 20m 煤柱在三號煤副井北幫開口，沿煤層底板施工回風(fēng)順槽 486m 到二號煤副井南部保護(hù)煤柱線；自三號煤副井 1459m 標(biāo)高處向北開口，先施工 80m 運(yùn)輸順槽，然后在運(yùn)輸順槽開口施工主井通路與主井貫通，之后施工煤倉 ，接著再施工運(yùn)輸順槽到二號煤副井南部保護(hù)煤柱線，最后沿二號煤副井南部保護(hù)煤柱線施工切眼與回風(fēng)順槽貫通形成通風(fēng)系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)。 第三節(jié) 巷道掘進(jìn)及設(shè)備配備 一、巷道斷面及支護(hù) 形式 回風(fēng)、運(yùn)輸順槽采用 11＃ 工字鋼梯形棚支護(hù)，金屬網(wǎng)包幫包頂?；夭晒ぷ髅娌捎脝误w液壓支柱配合П型鋼梁架設(shè)一梁三柱棚子支護(hù)，金屬網(wǎng)包外側(cè)幫和頂；煤 倉 采用錨網(wǎng)噴支護(hù)；水倉采用半圓拱斷面錨噴支護(hù)。 巖石巷道掘進(jìn)配備氣腿式鑿巖機(jī)和錨噴設(shè)備，煤巷掘進(jìn)配備 煤電鉆。 第四節(jié) 建井工期 一、巷道掘進(jìn)指標(biāo) 井筒： 80