義煤集團(tuán)躍進(jìn)煤礦采區(qū)設(shè)計(jì) 采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文

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1、 河 南 理 工 大 學(xué) 稿 紙 目 錄 前言 第一章 礦井概況 第二章 采區(qū)地質(zhì)情況 第三章 采區(qū)儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力 第四章 采區(qū)方案設(shè)計(jì) 第五章 采煤工藝 第六章 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 第七章 車場(chǎng)設(shè)計(jì) 第八章 安全技術(shù)措施 第九章 采區(qū)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 附圖及參考文獻(xiàn) 前 言 本設(shè)計(jì)是根據(jù)義煤集團(tuán)躍進(jìn)煤礦的原有地質(zhì)資料進(jìn)行編寫的，設(shè)計(jì)中的一些重要數(shù)據(jù)和圖表都是以躍進(jìn)煤礦原有資料為準(zhǔn)，嚴(yán)格按照畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱和指導(dǎo)老師的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。 在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相

2、關(guān)規(guī)定，結(jié)合本專業(yè)的特點(diǎn)及性質(zhì)，加強(qiáng)對(duì)課本知識(shí)的理解運(yùn)用，并綜合考慮到國(guó)家的相關(guān)政策、法律法規(guī)等，使設(shè)計(jì)既符合宏觀政策又具有科學(xué)性，可行性，創(chuàng)新性。設(shè)計(jì)主要分為九部分，設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)上以設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法為主線，力求在闡明基本原理的基礎(chǔ)上，密切結(jié)合礦井設(shè)計(jì)的主要技術(shù)問(wèn)題。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中自己不斷努力，力求使設(shè)計(jì)具有科學(xué)性、思想性、啟發(fā)性、實(shí)踐性，符合畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱和指導(dǎo)老師的要求。最終圓滿完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。 在本次設(shè)計(jì)中得到了老師的大力支持和同學(xué)的熱心幫助，特別是在薛主任，劉老師等老師的親身指導(dǎo)下，更使我受益匪淺，在此我對(duì)他們表示最衷心的感謝！ 由于本人知識(shí)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限，加之時(shí)間倉(cāng)促

3、，在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)漏之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正，并再次表示我最衷心的感謝！ 劉 會(huì) 強(qiáng) 2007-12-20 第一章 礦井概況 1．1 井田位置、范圍、自然地理及交通條件 1．1．1 井田位置、范圍 躍進(jìn)煤礦位于義馬市南部，地理坐標(biāo)為東徑11150′37″~11156′15″，北緯3439′00″~3443′13″。 西部與千秋礦相鄰，淺部以F3-3斷層為界；深部以35線西275m為人為邊界；北部與千秋礦淺部相鄰，30線以西大體以澗河南岸為界，30線以東以隴海鐵路為界；東部與常村礦相鄰，2-3煤層底板等高線+250m以上以下磨礦井田邊界為界，+250

4、~-50m以F8斷層為界，F(xiàn)8斷層以東以-50m底板等高線為界，深部以18線西300m為界；南以F16逆斷層為界，井田面積約22.3km2。井田邊界拐點(diǎn)坐標(biāo)見表1-1-1及采礦許可證。 表1-1-1 躍進(jìn)煤礦井田范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)一覽表 拐點(diǎn)編號(hào) X Y 拐點(diǎn)編號(hào) X Y 1 3843410 37577190 18 3844080 37581830 2 3843290 37576620 19 3844170 37581830 3 3843290 37576000 20 3844220 37581443 4 3841140 37576000

5、 21 3844600 37579950 5 3839830 37580580 22 3844450 37579870 6 3839750 37582030 23 3844250 37579050 7 3841200 37582810 24 3844480 37578600 8 3841750 37581810 25 3844520 37578475 9 3841640 37581450 26 3844570 37578248 10 3841775 37581255 27 3844635 37577875 11

6、3841795 37581260 28 3844650 37577800 12 3842010 37580940 29 3844480 37577410 13 3843440 37581440 A 3843890 37581230 14 3843486 37581468 B 3843822 37581430 15 3843532 37581628 C 3843650 37581410 16 3843580 37582000 D 3843770 37581170 17 3843930 37582000 注：應(yīng)扣除部分由A

7、～D拐點(diǎn)坐標(biāo)確定。 1．1．2 自然地理 井田淺部發(fā)育有一條自西向東的季節(jié)性河流南澗河，該河發(fā)源于陜縣觀音堂、英豪山東麓一帶，向東流經(jīng)新安縣，至洛陽(yáng)匯入洛河，井田以上流域面積約576km2。該河流量0~10.10m3/s,為一季節(jié)性河流。井田內(nèi)所有沖溝干旱季節(jié)大多為干溝，雨季則排泄地表，并流入南澗河。 氣候：井田位于豫西半干旱地區(qū)，屬暖溫帶大陸性氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明，晝夜溫差變化較大。年平均降雨量631.3mm，蒸發(fā)量1940.5mm；最大積雪深度300mm，最大凍土深度310mm；結(jié)凍期在每年的11月至次年的3月；年平均氣溫13.4℃，最高為41.6℃，最低為-14

8、.3℃。見表1-1-2。 表1-1-2 義馬礦區(qū)主要?dú)夂蛱卣髦狄挥[表 項(xiàng)目 內(nèi)容 氣 溫 （℃） 降水量（mm） 蒸發(fā)量（mm） 相對(duì)濕度（%） 最高（大） 41.6 1013.6 2368.7 74 時(shí)間（年、月、日） 1966.6.20 1964 1966 1964 最低（?。? -18.7 301.0 1583.3 59 時(shí)間（年、月、日） 1969.1.31 1995 1985 1960 年 平 均 12.3 631.3 1940.5 63.7 風(fēng)向：每年5~9月以東~東南風(fēng)為主，10月至翌年4月

9、以西 ~西北風(fēng)為主，一般風(fēng)速2~4m/s，最大風(fēng)速20 m/s，全年以西西北風(fēng)頻率較高，對(duì)本區(qū)氣候影響較大。 地震：本區(qū)處于岸上斷層、坡頭斷層與前宮斷層等活動(dòng)斷層的三角地帶，地震頻度較高。據(jù)收集洛陽(yáng)地震局資料:義馬市屬5級(jí)地震區(qū)，震中烈度為6 ～ 7度。曾發(fā)生地震有:1847年3月澠池地震，5級(jí)，震中烈度6度；1920年6月、1930年，1964年9月和11月先后發(fā)生4次地震，中科院將前兩次鑒定為6級(jí)，1964年地震性質(zhì)與前兩次大致類同。 1．1．3 交通條件 隴海鐵路、310國(guó)道、連霍高速公路橫貫整個(gè)義馬煤田，躍進(jìn)礦有專線與其相接，交通十分便利，見圖1-1-3。 圖1-1-3

10、 躍進(jìn)煤礦交通位置圖 1. 1. 4 礦井生產(chǎn)建設(shè)概況 躍進(jìn)礦原名下磨礦。1958年7月根據(jù)河南省工業(yè)廳（1958）工基計(jì)字第283號(hào)文批準(zhǔn)，由原義馬礦務(wù)局建井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力21萬(wàn)噸，1959年10月14日投產(chǎn)。礦井東西長(zhǎng)約1200 m，南北寬約380~450m，面積約0.5km2，儲(chǔ)量280萬(wàn)噸。主要開采2-1煤，截止1961年底累計(jì)出煤34.85萬(wàn)噸。由于井田受老窯破壞嚴(yán)重，且采用了回收率低、掘進(jìn)準(zhǔn)備量大的刀柱式采煤方法，年產(chǎn)量一直保持15萬(wàn)噸左右，1963年審定時(shí)，核定井型15萬(wàn)噸。1963年10月經(jīng)河南省冶金煤炭廳批準(zhǔn)，從西井（原下磨礦以F8斷層為界，分為東井和西井）向南過(guò)澗河作

11、兩條探巷（主、副下山）至2-1煤層頂板標(biāo)高+120m水平，再由主、副下山向東西兩翼2-1煤層的+270和+120水平各送平巷，共做探巷工程5274.23m，總投資64.84萬(wàn)元。由于接替的需要在+270m水平以上構(gòu)成了一個(gè)小采區(qū)，于1966年下半年投產(chǎn)，1969年末建設(shè)結(jié)束。 文革初期，下磨礦改名為躍進(jìn)礦。 1970年2月1日，河南省煤化局批準(zhǔn)躍進(jìn)礦由設(shè)計(jì)能力21萬(wàn)噸擴(kuò)建為年產(chǎn)60萬(wàn)噸，1975年10月1日建成投產(chǎn)。1978年達(dá)產(chǎn)。隨著機(jī)械化程度的提高，礦井產(chǎn)量逐年增加，1982年以后平均年產(chǎn)75.9萬(wàn)噸，1985年創(chuàng)89萬(wàn)噸。 1989年8月23日，中國(guó)統(tǒng)配煤礦總工司以“（1989）中

12、煤總生字第427號(hào)”文批準(zhǔn)了河南省煤炭設(shè)計(jì)院提出的躍進(jìn)礦改擴(kuò)建方案，決定由年產(chǎn)60萬(wàn)噸擴(kuò)建到年產(chǎn)120萬(wàn)噸，1996年10月竣工驗(yàn)收投產(chǎn)，2003年核定生產(chǎn)能力為120萬(wàn)噸/年。 可采煤層為2-1煤層和2-3煤層，開采方法均為走向長(zhǎng)壁式。目前，本礦一水平（+170m）除六采區(qū)有呆滯儲(chǔ)量外，其它采區(qū)均已回采完畢，二水平（-200m）現(xiàn)有生產(chǎn)采區(qū)有2-3采區(qū)和2-5采區(qū)，準(zhǔn)備采區(qū)有2-0、2-2、2-4三個(gè)采區(qū)。 1. 1. 5煤質(zhì)牌號(hào)及其用途 按現(xiàn)行《中國(guó)煤炭分類》標(biāo)準(zhǔn)，“凡Vdaf＞37.0%，PM＞30—50%的煤，如恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量大于24MJ/kg，則劃為長(zhǎng)焰煤?！币虼?，本井田

13、各煤層均屬長(zhǎng)焰煤類。 揮發(fā)分：精煤可燃基揮發(fā)分很高，2-1煤為42.56%，2-3煤為41.47%，屬高揮發(fā)分煤，煤種為長(zhǎng)焰煤。見表1-1-4。 表1-1 -4 煤樣分類指標(biāo)測(cè)試結(jié)果一覽表 煤層名稱 凈 煤 原 煤 Vr Y Pm Cr Hr Wf QrDT Hfm Rom % mm % % % % 卡/克 % % 2-1煤 42.56 0 58 77.52 5.30 4.88 7270 4.25 0.505 2-2煤 41.47 0 53 76.60 5.52 4.58 7197 4.31 05

14、11 本礦煤種屬長(zhǎng)焰煤，中～富灰、中硫～富硫、低磷、中等發(fā)熱量、無(wú)粘結(jié)性、難選～極難選、回收率良～優(yōu)等、一般為低熔灰分、強(qiáng)結(jié)渣煤、灰粘度偏高、煤對(duì)CO2反應(yīng)性淺部較好，深部較差，低腐植酸煤、苯萃取物低等、含油煤、砷含量高、煤中稀有元素含量甚微。 根據(jù)上列各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果和煤質(zhì)指標(biāo)考慮，本井田煤的工業(yè)利用方向?yàn)閯?dòng)力用煤、民用燃料和氣化用煤。 1．2 井田儲(chǔ)量 1．2 .1 儲(chǔ)量級(jí)別劃分 本井田構(gòu)造復(fù)雜程度為一類，煤層穩(wěn)定程度為三類，其中一水平2-1煤為較穩(wěn)定煤層，二水平為不穩(wěn)定煤層；2-3煤一水平為穩(wěn)定煤層，二水平為不穩(wěn)定煤層。參照《礦井地質(zhì)規(guī)程》（試行）和《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》第3.2

15、.3條及表3.2.1和表3.2.2,確定2-1煤以鉆探工程基本線距375~500m圈定為A級(jí)，750~1000m圈定為B級(jí)，1500~2000圈定為C級(jí)；一水平2-3煤以鉆探工程基本線距750~1000m圈定為A級(jí)，1500~2000m圈定為B級(jí),3000~4000m圈定為C級(jí)煤，二水平2-3煤以鉆探工程基本線距250m圈定為A級(jí)，500m圈定為B級(jí),1000m圈定為C級(jí)。 在生產(chǎn)井巷下部，雖無(wú)鉆孔，但有實(shí)探煤層及構(gòu)造等，可圈定為A級(jí)。呆滯的斷層煤柱、村莊煤柱、孤立塊段等圈定為C級(jí)。 井田深部-450m以下無(wú)鉆孔控制，圈定為D級(jí)。 在控制煤層的工程點(diǎn)密度達(dá)到圈定相應(yīng)級(jí)別儲(chǔ)量要求的同時(shí)，考

16、慮了工程見煤點(diǎn)的質(zhì)量，井田內(nèi)鉆孔施工于60～80年代，多數(shù)鉆孔鉆探質(zhì)量較高，并附有電測(cè)曲線。開采實(shí)踐證明，所提資料較為可靠，僅少數(shù)鉆孔有打丟煤層和超斜，其余鉆孔及揭露的巷道和工作面均可作為圈定各級(jí)儲(chǔ)量的依據(jù)。 儲(chǔ)量計(jì)算邊界及地質(zhì)塊段劃分是在煤層底板等高線圖上進(jìn)行。劃分塊段和儲(chǔ)量級(jí)別時(shí)除遵循了一般原則外，并依據(jù)實(shí)際情況遵循以下原則: 1.依工程控制程度劃分出各級(jí)儲(chǔ)量邊界，再依據(jù)煤厚、產(chǎn)狀及開采技術(shù)條件劃分為若干小的地質(zhì)塊段。對(duì)于煤層較穩(wěn)定且構(gòu)造簡(jiǎn)單區(qū)域?yàn)槭箖?chǔ)量塊段形狀簡(jiǎn)單、計(jì)算方便，以底板等高線或沿走向劃分。 2.個(gè)別小的塊段，雖控制程度達(dá)到了A級(jí)，但為不使塊段劃的過(guò)分零碎

17、，未單獨(dú)劃為A級(jí)儲(chǔ)量，B級(jí)亦同樣。 3. 對(duì)于分叉煤層，分層劃分塊段，合并區(qū)按一層煤劃分塊段，分別計(jì)算儲(chǔ)量。 4. 邊界煤柱及上、下山煤柱已開采的煤層單獨(dú)劃分塊段，基本未采的煤層未單獨(dú)劃分塊段等。 1．2. 2 儲(chǔ)量計(jì)算方法與有關(guān)參數(shù)的確定 計(jì)算方法 由于井田內(nèi)各煤層構(gòu)造較簡(jiǎn)單，地層產(chǎn)狀平緩，均屬中厚以上煤層，據(jù)此我們認(rèn)為采用地質(zhì)塊段法計(jì)算各煤層儲(chǔ)量較為適宜：先按儲(chǔ)量級(jí)別劃分各級(jí)塊段，按順序編號(hào)，再用求積儀測(cè)定各塊段面積，求出塊段的平均煤厚和平均傾角，計(jì)算各塊段的儲(chǔ)量，然后相加。 計(jì)算公式如下： Ｑ＝ＳmＤ

18、 （1—1） Q－計(jì)算塊段的儲(chǔ)量； 　 Ｓ－塊段的面積； 　 m－塊段的平均煤厚； 　 D－煤的容重。 有關(guān)參數(shù)的確定 煤層傾角大于15時(shí)采用真厚和斜面積計(jì)算，小于15時(shí)采用偽厚和水平投影面積計(jì)算，采用內(nèi)插法圈出不可采范圍和可采邊界。對(duì)于小于0.05m的夾矸，不予剔除，與煤層合并計(jì)算采用厚度。煤層中夾矸的單層厚度等于或大于0.8m時(shí)，但其夾矸僅見于個(gè)別煤層部位，不予分層計(jì)算，二水平2-3煤在此條件基礎(chǔ)上，僅分別標(biāo)出2-、2-、2-的可采厚度、底標(biāo)及可采邊界。 容重依據(jù)本礦井實(shí)測(cè)及鉆孔資料，2-1煤采用1.35，2-3煤采用1.4。 1．2. 3

19、 儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果 依據(jù)上述原則和方法，本報(bào)告重新計(jì)算礦井儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果為：地質(zhì)儲(chǔ)量12970萬(wàn)噸，工業(yè)儲(chǔ)量11276萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量6215.5萬(wàn)噸(見表1-2-1)。 表1-2-1 躍進(jìn)煤礦煤層儲(chǔ)量匯總表 單位:萬(wàn)噸 水平 煤層名稱 儲(chǔ)量級(jí)別 A B A+B C A+B+C A/(A+B) (%) (A+B)/(A+B+C)(%) D 一水平 2-1煤 563.9 215 778.9 246.4 1025.3 71.5 76 0 2-3煤 1191.1 1243.6 2434.7 409.1

20、2843.8 48.9 85.6 0 合計(jì) 1755 1458.6 3213.6 655.5 3869.1 54.6 83.1 0 二水平(-200m) 2-1煤 892.3 1938.4 2830.7 2803 5633.7 31.5 50.2 1694 2-3煤 0 501.4 501.4 1271.8 1773.2 0 28.3 0 合計(jì) 892.3 2439.8 3332.1 4074.8 7406.9 26.8 45 1694 總計(jì) 2647.3 3898.4 6545.7 4730.3

21、11276 40.4 58..0 1694 1．2. 4礦井服務(wù)年限 改擴(kuò)建后生產(chǎn)能力為120萬(wàn)噸/年，本次計(jì)算礦井工業(yè)儲(chǔ)量11276萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量6215.5萬(wàn)噸。我們用下式預(yù)計(jì)了礦井服務(wù)年限： T= ZK /AK （1—2） 式中： T～礦井預(yù)計(jì)服務(wù)年限； ZK～礦井可采儲(chǔ)量，取ZK=6215.5萬(wàn)噸； A～礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，取A=120萬(wàn)噸/年； K～儲(chǔ)量備用系數(shù)，取k=1.4。 計(jì)算礦井服務(wù)年限為37年。

22、 本礦-450m水平以下為未勘探區(qū),尚有推測(cè)儲(chǔ)量(D級(jí))1694.0萬(wàn)噸,今后需要時(shí)可進(jìn)行補(bǔ)勘,提高儲(chǔ)量級(jí)別,增加可采儲(chǔ)量,延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限。 1．3． 含煤地層 本區(qū)主要含煤地層為義馬組，從本組底部孢粉分析結(jié)果看，認(rèn)為屬早中侏羅世；2-3煤及2-1煤之間的植物化石為中侏羅世早期；區(qū)域地層對(duì)比認(rèn)為，本組與鄂爾多斯盆地的延安組為同期沉積，屬中侏羅世早期。區(qū)內(nèi)煤系地層在沉積后期，由于出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的沉積間斷，在其頂部遭受風(fēng)化后，均出現(xiàn)不同程度的沖刷剝蝕，整個(gè)煤系保留不全。保留厚度24.30~117.50m，平均76.10m。主要由碎屑巖、泥巖和煤組成，含兩個(gè)煤組，可采煤層1~2層。

23、 本井田義馬組含煤四層，分為兩組。煤層總厚平均13.95m，含煤系數(shù)18.3%。一煤組有1-1煤、1-2煤兩層；1-1煤僅有東部少數(shù)鉆孔見到，其余均被剝蝕，厚0.15-2.22m，平均1.15m，均不可采。1-2煤僅在礦區(qū)深部和東部保留，厚0.30-4.53m，平均2.28m，僅局部有可采點(diǎn)，1-1煤層與1-2煤層間距為9.74-14.2m，平均11.83m；二煤組主要由2-1煤和2-3煤組成。一煤組與二煤組的層間距為5.00-47.70m，平均28.34m。2-1煤厚0.85-11.91m，平均3.00m，除局部不可采外，全區(qū)可采。2-3煤厚0.88-10.02m，平均6.45m，大面積

24、可采。在分叉合并線以北，2-1煤與2-3煤的層間距為0.8-26.54m，平均6.70m，見圖1-3-2，表1-3-1。 表1-3-1 煤層概況表 煤層名稱 厚度(m) 可采性 夾矸層數(shù) 層間距 1-1 0.15~2.22 1.15 不可采 1~2 9.14~14.25 11.83 1-2 0.3~4.53 2.28 局部有可采點(diǎn) 2~3 5.00~47.20 28.34 2-1 1.85~3.61 3.00 局部有不可采點(diǎn) 1~3 2-3 0.88~10.02 6.46 大面積可采 3~8 0.8~26.54 6.70 1、

25、2-3煤層 2-3煤層位于2-1煤層下部，距2-1煤層間距為0.8-26.54m，平均6.70m，在礦井的+170m水平煤層厚度為4.25-9.30m，平均6.60m，可采性指數(shù)Km=1，煤層厚度變異系數(shù)γ為16.3%，屬穩(wěn)定煤層，為2-3煤層的厚煤區(qū)。在礦井的二水平煤層分叉合并線以北，煤層厚度為0.88-10.02m，平均5.75m，可采性指數(shù)Km=0.69，厚度變異系數(shù)γ為38.9%，屬不穩(wěn)定煤層，為2-3煤分叉變薄區(qū)。2-3煤分叉變薄區(qū)位于34線和20線之間的3304、3003、2702和2508一線，寬約1~1.5km。整個(gè)井田2-3煤層的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一水平含多層砂質(zhì)泥巖夾矸，煤層可分

26、上、中、下三個(gè)部分；二水平夾較厚的河漫灘相砂巖，向南分層分叉變薄，在此基礎(chǔ)上可進(jìn)行2-3煤上、中、下三個(gè)分層的對(duì)比。2-3煤下分層可采范圍很少，26個(gè)鉆孔中有3個(gè)孔見到可采厚度；2-3煤中分層的分布較廣，西部3404、3203、3201、3101、3002孔一帶和東部2507、2102、2003、2004孔一帶為不可采區(qū)，可采性指數(shù)Km=0.65；2-3煤上分層較中分層可采范圍明顯縮小，主要分布于3102、3003、3004、2905、2906、2703、2702孔一帶及中分層?xùn)|西不可采區(qū)以北，可采性指數(shù)Km僅為0.46；從全區(qū)所揭露的地質(zhì)資料及控制程度看，2-3煤主要發(fā)育在一水平及二水平的淺

27、部，在二水平深部，2-3煤由于夾矸層數(shù)多，夾矸厚度較大，出現(xiàn)分層現(xiàn)象。 圖1-3-2 井田內(nèi)各煤層垂直分布圖 2、2-1煤層 根據(jù)礦井中14040、中14060和20090工作面揭露，2-1煤層出現(xiàn)小范圍不可采點(diǎn)，面積約（5050）m2；過(guò)河探巷在十一平巷間遇一約（4040）m2不可采點(diǎn)，3003號(hào)孔見一不可采點(diǎn)，從二水平2-0采區(qū)、2-5采區(qū)所揭露的資料分析，見煤鉆孔出現(xiàn)薄煤區(qū)，均是受到斷層構(gòu)造的影響所致。 2-1煤層厚1.85-3.61m，平均3.0m，可采性指數(shù)0.98，煤層厚度變異系數(shù)33.2%，屬較穩(wěn)定煤層。從全區(qū)看2-1煤主要發(fā)育在深部，大體呈北薄南厚、西薄東厚

28、的變化趨勢(shì)，深部2-1煤與淺部的2-1煤有明顯的不同，厚度明顯加大，結(jié)構(gòu)變化較復(fù)雜，夾一層含礫粘土砂巖夾矸，特別是在30線以西特征更明顯，厚度較大。 1. 4 井田地質(zhì)構(gòu)造 1．4．1 井田構(gòu)造 該區(qū)大地構(gòu)造位置屬華北板塊崤熊構(gòu)造區(qū)北帶西端，南以硤石～義馬逆斷層、東北以岸上平移斷層、西北的扣門山斷層、灰山斷層等為界所圍限的三角形斷塊，陜澠向斜展布其中，義馬向斜不整合其上。 （1）褶皺 澠池～義馬向斜為本區(qū)的主要構(gòu)造單元，處于北秦嶺緯向構(gòu)造帶與北東向中條弧形構(gòu)造帶的夾持部位，其生成、發(fā)展和形變嚴(yán)格受東西向構(gòu)造控制；而北東向構(gòu)造形跡的展布則是后期遷就和改造東西向構(gòu)造的結(jié)果。 義馬

29、向斜通常是指由中生代地層組成的向斜構(gòu)造，實(shí)際上它是疊置在陜澠向斜之上的一個(gè)向斜，其中有一個(gè)不整合界面隔開，分屬二個(gè)不同構(gòu)造層。向斜北翼地層傾角較緩，一般6～25，南翼被F16斷層破壞，產(chǎn)狀多陡傾、直立或倒轉(zhuǎn)，斷續(xù)殘存在向斜的西南邊緣。通過(guò)55、52、51、50線剖面圖，2-3煤層底板向斜樞紐點(diǎn)標(biāo)高的統(tǒng)計(jì)與作圖，該向斜樞紐為向西揚(yáng)起，揚(yáng)起角12～15，軸面傾角40，傾向南。故該向斜為一軸面總體向南傾斜的北翼正常、南翼倒轉(zhuǎn)、局部殘存的斜歪傾伏褶皺。 （2）斷層 躍進(jìn)井田位于澠池～義馬向斜的核部，區(qū)內(nèi)地層為一寬緩的單斜，走向275~300，傾向185~210，傾角4~25。F2-3斷層以西，巖層

30、傾角自淺至深變大；F2-3至F8斷層之間巖層傾角變化較大，在1-1、1-2采區(qū)下部形成一小型膝形褶皺，褶皺核部最大傾角達(dá)25，向淺部變緩為4~9，向深部變到13左右。 在躍進(jìn)煤礦井下生產(chǎn)過(guò)程中揭露一些小的褶皺，起伏一般1～2m，大者10～12m，對(duì)生產(chǎn)有一定的影響。揭露的小斷層大致可分為三組。其中一組走向?yàn)镹NE向，這一組斷層在井下揭露落差均在6.5m以上，其中有三條落差19～34m，是井田內(nèi)的主要斷裂構(gòu)造；第二組走向?yàn)镹E向，在井下揭露落差為0.2～5.5m；第三組走向近EW，揭露落差0.2～4.4m，占井下所揭露斷層總數(shù)的25％。 斷裂構(gòu)造除F8和F3邊界斷層的落差大于30m外，進(jìn)入?yún)^(qū)

31、內(nèi)的斷層落差均小于30m。 1．4. 2 水文地質(zhì)條件 本區(qū)位于洛河支流南澗河流域，澠池～義馬不對(duì)稱向斜的北翼，低山丘陵地貌，溝壑縱橫，沖溝發(fā)育。南澗河發(fā)源于陜縣觀音堂一帶，于洛陽(yáng)興龍寨并入洛河，全長(zhǎng)約104km，流域面積約576km2。據(jù)以往有關(guān)資料，該河最大流量約為1446.5m3/s，最小流量0.5m3/s左右。1972、1982、1992、1994、1995年發(fā)生斷流，為一典型的山區(qū)河流，雨季流量大，旱季流量小，是山區(qū)行洪的主要河道。該河流自西而東橫穿躍進(jìn)井田淺部，流經(jīng)井田長(zhǎng)度約4km，其流向自西向東與煤系地層走向基本一致，1982年在該區(qū)段測(cè)得最高洪水位為＋429.19m。本區(qū)

32、西北部由中低山構(gòu)成二級(jí)分水嶺，標(biāo)高＋748～＋1463m。南澗河南岸有一近東西向高地構(gòu)成的三級(jí)分水嶺，標(biāo)高＋520～＋670m，該分水嶺南北翼的地表水經(jīng)發(fā)育密布的沖溝分別匯入洛河和南澗河。 地表被厚度不等的黃土和紅色粘土所覆蓋?；鶐r露頭零星分布于山梁及沖溝中，不利于大氣降水滲透補(bǔ)給。 1．5 開采技術(shù)條件 瓦斯 根據(jù)化驗(yàn)指標(biāo)和歷年測(cè)定數(shù)據(jù)，確定本礦為低瓦斯礦井。相對(duì)瓦斯涌出量一般在3~5m3/t左右，最高達(dá)7.87m3/t。 井下實(shí)測(cè)資料表明，在斷層附近瓦斯相對(duì)涌出量變化大。2-1煤層和2-3煤層相對(duì)涌出量都有向深部增大的趨勢(shì)，但也有反?，F(xiàn)象。 在延深勘探區(qū)曾于18個(gè)鉆孔中采取2-

33、1煤和2-3煤瓦斯樣25個(gè)，沼氣含量0.03~1.35cm3/g，可燃質(zhì)一般低于1cm3/g；沼氣成份占0.25~64.33%，屬瓦斯風(fēng)化帶。在2-1煤和2-3煤的合并區(qū)中，沼氣含量明顯增大。 綜上所述，本井田雖屬低瓦斯礦井，但在厚煤帶、井田深部及斷層附近，瓦斯含量均會(huì)增大，特別是三者兼有處。因此應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，并采取預(yù)防措施，防患于未然。 煤塵 本礦在1981年曾取煤樣委托原重慶煤炭研究所鑒定煤塵的爆炸性，獲得2-1煤的煤塵爆炸指數(shù)為49.54%，2-3煤為47.14%。 煤的自燃 用煤芯樣進(jìn)行著火溫度法和氧化速度法測(cè)定煤的自燃傾向，結(jié)果為Ⅰ級(jí)。本礦煤種是低

34、變質(zhì)長(zhǎng)焰煤，揮發(fā)分產(chǎn)率高，含硫量高，燃點(diǎn)低，易氧化升溫，引起自燃，自燃發(fā)火期一般為1-3個(gè)月，最短15天。其它相鄰礦井煤的自燃傾向性等級(jí)也均屬Ⅰ級(jí)。 1．6 礦井工作制度 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日300天計(jì)算，每天3班作業(yè)，每天凈提升時(shí)間為14小時(shí)。 第二章 采區(qū)地質(zhì)情況 2．1 采區(qū)位置 2-5采區(qū)北為2-3采區(qū)，南為-200m水平運(yùn)輸大巷 ，西為千秋礦井田邊界，東為躍進(jìn)礦井田邊界;地表是喬店村東的低山丘陵區(qū)。 2．2 地質(zhì)構(gòu)造 該采區(qū)自西向東依次揭露了F2504、F2507、F2509等斷層。F2504正斷層，走向34～47，傾向304～317，傾角50～57，落差1

35、.7～2.0m；該斷層貫穿上下巷，斷距和牽引現(xiàn)象明顯，頂板巖石稍破碎，裂隙發(fā)育，影響回采。F2507正斷層，走向39，傾向129，傾角27，落差1.6m；該斷層自上巷斜交到工作面內(nèi)尖滅；上述兩斷層在上巷形成地壘構(gòu)造，影響工作面回采。F2509正斷層，走向353，傾向83，傾角62，落差0.6m；受F2504斷層影響，該斷層自下巷斜交到工作面內(nèi)，斷距和牽引現(xiàn)象明顯，該處頂板巖石破碎嚴(yán)重，壓力大，節(jié)理發(fā)育，稍影響回采。從工作面整體看，該面兩頭構(gòu)造簡(jiǎn)單，中間構(gòu)造復(fù)雜；西部煤層頂板走勢(shì)平緩，東部煤層有起伏并整體上爬。本區(qū)地壓大，易底鼓、片幫和冒頂，同時(shí)伴有煤炮釋放。 2．3 煤層及頂?shù)装逍再|(zhì) 采區(qū)

36、內(nèi)主采二-1煤層，煤層走向113~122，傾向203~212，傾角10~15；平均11。煤層含夾矸0~3層，單層厚0.05~1.0m，夾矸巖性一般為炭質(zhì)或砂質(zhì)泥巖。 煤層厚度1.5~6.1m、平均厚3.0m。、煤質(zhì)情況： A:28.43% M:8.78% Q:4358卡/千克 S:0.68% 綜合評(píng)定：富灰低硫中等發(fā)熱量，煤種系長(zhǎng)焰煤。 其綜合結(jié)構(gòu)1.2(0.2)2.1（0.7）1.7（0.1）1.8?？刹芍笖?shù)為1，變異系數(shù)19%。煤層賦存穩(wěn)定，整體上沿走向和沿傾向變化不明顯。 受構(gòu)造影響，煤層局部頂板層理紊亂有小起伏，底板有小型隆起。偽頂為砂質(zhì)泥巖，厚0.2m左右

37、，局部夾石英砂巖，堅(jiān)硬；直接頂為泥巖，厚16m左右，灰色塊狀易破碎，采區(qū)內(nèi)工作面切眼上半部頂板不完整，局部裂隙和節(jié)理發(fā)育；老頂以細(xì)砂巖為主，屬弱含水層；局部裂隙發(fā)育時(shí)，為強(qiáng)含水層；直接底為砂巖，淺灰色，致密堅(jiān)硬。 2．4 采區(qū)煤塵及瓦斯情況 瓦 斯：相對(duì)涌出量小于5m3/t，工作面上隅角CH4濃度會(huì)相對(duì)增大，應(yīng)安設(shè)抽放風(fēng)機(jī)。 煤 塵：有爆炸性，指數(shù)41.47%，應(yīng)注意綜合防塵。 煤的自燃：易自燃，發(fā)火期為一個(gè)月左右，應(yīng)加強(qiáng)防滅火管理。 地 溫：系正常區(qū)，無(wú)熱害 地 壓：顯現(xiàn)明顯，易產(chǎn)生底鼓、拘幫和冒頂，應(yīng)加強(qiáng)頂幫支護(hù)。 2．5 采區(qū)水文地質(zhì)情況 該采區(qū)北

38、側(cè)2-3采區(qū)工作面回采時(shí)，在斷層帶附近曾出現(xiàn)頂板大量滴、淋水現(xiàn)象。工作面最大涌水量達(dá)70 m3/h。采后老巷低洼處存有少量積水。本采區(qū)工作面掘進(jìn)上巷時(shí)留設(shè)了5m階段煤柱，在上巷施工過(guò)程中，實(shí)行了探放水。目前，上巷斷層坡以西巷道上幫煤壁及頂板局部仍有少量滲水。建議完善排水設(shè)施。另?yè)?jù)物探資料：該面上覆巖層中仍有三處富水區(qū)段，在回采過(guò)程中有出水的可能。結(jié)合鄰近幾個(gè)面回采出水的實(shí)際，當(dāng)回采到異常區(qū)富水區(qū)段和構(gòu)造變化帶時(shí)，頂板來(lái)壓，導(dǎo)裂發(fā)育，有可能出現(xiàn)頂板淋水現(xiàn)象。預(yù)計(jì)采區(qū)內(nèi)工作面正常回采時(shí)，涌水量10 m3/h，最大涌水量50 m3/h左右。若回采時(shí)發(fā)生大量涌水，將對(duì)工作面回采造成影響。 根據(jù)實(shí)際揭

39、露的斷層情況，F(xiàn)2-4、F2-7、F2-8等斷層均有不同程度的滴滲水現(xiàn)象，一般水量2～3m3/h，延續(xù)時(shí)間不久即干枯。說(shuō)明這些斷層的導(dǎo)水性均較弱。 F3斷層由常村礦延深至本礦，據(jù)常村礦井下揭露，平行于F3斷層的派生裂隙成束狀產(chǎn)出，裂隙寬1~4cm，互相貫通，一經(jīng)采動(dòng)影響，儲(chǔ)存于裂隙中的水會(huì)突然涌出開成突水，常村礦一三采區(qū)兩翼工作面的數(shù)次突水事故即為F3斷層引起。在F3和F8斷層的交匯處，斷層帶的導(dǎo)水性可能會(huì)增強(qiáng)。 F8斷層的支斷層F8-1、F8-2位于淺部，井巷工程揭露后，雖然滲水量不大，但水量穩(wěn)定，說(shuō)明有較穩(wěn)定的補(bǔ)給水源。補(bǔ)給水源可能為南澗河水或基巖風(fēng)化帶水。 本礦與千秋礦、常村礦

40、相鄰，千秋礦西二下山采后有積水約50萬(wàn)m3，常村礦西翼采后積水約40萬(wàn)m3，與這些采空積水區(qū)相鄰的是小煤窯新建聯(lián)辦礦、順興礦、香山礦和香峰礦，一旦這些小煤窯與采空相透，必將采空積水引入，將會(huì)給本礦帶來(lái)嚴(yán)重災(zāi)害。該礦2-0區(qū)及2-5區(qū)上山位于常村礦西翼采空積水下部，生產(chǎn)時(shí)受其水害威脅 建議：工作面回采時(shí)加強(qiáng)水情觀測(cè)及預(yù)報(bào)，施工防排水工程，完善排水系統(tǒng)，以減少頂板水對(duì)生產(chǎn)的影響。工作面回采時(shí)加強(qiáng)水情觀測(cè)，及時(shí)在上下巷開挖泵坑，疏通排水溝，完善排水系統(tǒng)。 第三章 采區(qū)儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力 3. 1采區(qū)儲(chǔ)量 該采區(qū)可采煤層走向長(zhǎng)為2

41、000m，平均傾斜長(zhǎng)度1000m，煤層平均傾角11，平均厚度3.0m，容重為1.3t/m,設(shè)計(jì)采高3.0m，可采儲(chǔ)量592.8萬(wàn)噸。 該采區(qū)設(shè)計(jì)一個(gè)工作面生產(chǎn)，一個(gè)工作面掘進(jìn)備用，和2—3采區(qū)內(nèi)生產(chǎn)工作面共同生產(chǎn)保證礦井120萬(wàn)t的年產(chǎn)量。 依據(jù)采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)回采工作的影響確定采區(qū)煤柱的留設(shè)（見表3-1）和護(hù)巷煤柱的留設(shè)，根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》的要求，工業(yè)廣場(chǎng)留設(shè)保護(hù)煤柱，按《地面建筑物及主要井巷保護(hù)暫行規(guī)程》留設(shè)。 表3-1 采區(qū)煤柱分類及尺寸 煤柱類別 薄及中厚煤層煤柱寬度（米） 厚煤層煤柱寬度（米） 巷道一側(cè) 兩巷之間 巷道一側(cè)

42、 兩巷之間 水平大巷 20—30 25—50 主要回風(fēng)巷 20 20—30 采區(qū)上（下）山 20 20—25 30—40 20—25 分階段巷道 8—15 急傾斜煤層上、下小階段之間3—5 采區(qū)邊界 10（兩個(gè)采區(qū)之間） 10 （兩個(gè)采區(qū)之間） 斷層 落差大，斷層一側(cè)留30—50米；落差較大，斷層一側(cè)留10—15米；采區(qū)內(nèi)落差小的斷層通常不留煤柱 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量： Q工=S?M?Υ (3—1) 式中 S——采區(qū)可采面積，m； M——煤層厚度

43、，m； Υ——煤層容重，t/m； Q工——工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t. Q工=S?M?Υ=200010003 1.3 =780萬(wàn)t 可采儲(chǔ)量 ： Q采= Q工?（1-P） （3—2） 式中 Q采————可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； Q工——工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t； P——永久煤柱儲(chǔ)量損失，取5％； Q采= Q工?（1-P）=780（1-5％） =741萬(wàn)t 3. 2采區(qū)生產(chǎn)能力 確定采區(qū)生產(chǎn)能力的方法： A=nA0Bk1

44、 （3—3） 式中A ——采區(qū)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t/a； n——同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面?zhèn)€數(shù)； B——采區(qū)掘進(jìn)出煤系數(shù)，取1.1； A0——采煤工作面產(chǎn)量，萬(wàn)t/a； k1——工作面之間出煤影響系數(shù)，采區(qū)內(nèi)單工作面生產(chǎn)時(shí)k取1，n=2時(shí)取0.95，n=3時(shí)取0.9。 確定采區(qū)生產(chǎn)能力主要是確定一個(gè)采煤工作面的產(chǎn)量和同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)。 一個(gè)采煤工作面的產(chǎn)量： A0=Lv0mΥC0 （3—4） 式中L——采煤工作面長(zhǎng)度，m； v0——工作面年推

45、進(jìn)度，m； m——煤層厚度或采高，m； Υ——煤的體積密度，t/m； C0——采煤工作面采出率. 回采率的有關(guān)規(guī)定見表3—2 表3—2 煤炭采出率表 煤層 采出率 工作面采出率/％ 采區(qū)采出率/％ 薄煤層 97 85 中厚煤層 95 80 厚煤層 93 75 水力采煤 70 工作面年推進(jìn)度： v0=300nIΦ （3—5） 式中300——礦井年工作日，天； n ——日循環(huán)數(shù)，個(gè)； I ——循環(huán)進(jìn)度，m； Φ——正

46、規(guī)循環(huán)系數(shù)，取0.8—1. 根據(jù)工作面作業(yè)規(guī)程，回采工作面日循環(huán)數(shù)為8，每個(gè)循環(huán)進(jìn)度為0.6m，正規(guī)循環(huán)系數(shù)取0.8. v0=300???n?I?Φ=30080.60.8 =1152m 《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：綜采工作面年推進(jìn)度一般為900—1200m。 設(shè)計(jì)符合規(guī)定. A0=Lv0mΥC0= 160115231.395％ =68.29萬(wàn)t A=nA0Bk1=168.291.11 =75萬(wàn)t 3. 3采區(qū)服務(wù)年限 生產(chǎn)能力較大的采區(qū)，開始生產(chǎn)時(shí)一般有0.5—1.0年的產(chǎn)量遞增期，結(jié)束生產(chǎn)前一般有1.0—2.0年以

47、上的產(chǎn)量遞減期.采區(qū)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限的關(guān)系見表3—3。 表3—3 采區(qū)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限的關(guān)系 采區(qū)生產(chǎn)能力（萬(wàn)噸/年） 10—20 30—50 60—90 采區(qū)服務(wù)年限（年） ﹥2—3 ﹥4—5 ﹥6 采區(qū)服務(wù)年限的計(jì)算公式： T=CQ/A （3—6） 式中 A——采區(qū)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t/a； Q——采區(qū)可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； C——采區(qū)采出率. T=CQ／A=80％741/75 =8年 設(shè)計(jì)符合規(guī)定。

48、 第四章 采區(qū)方案設(shè)計(jì) 4. 1采煤方法的選擇 選擇采煤方法時(shí)，主要考慮以下原則： 1、要適合煤層地質(zhì)和開采條件，提高工作面單產(chǎn)，保證礦井穩(wěn)定生產(chǎn)； 2、簡(jiǎn)化采煤工藝，減少環(huán)節(jié)，節(jié)省巷道和設(shè)備、降低掘進(jìn)率盡量不打或少打巖石巷道； 3、可靠地保證礦井安全生產(chǎn)，有效地防止煤層自然發(fā)火和瓦斯、煤塵爆炸事故； 4、提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約開采成本； 5、提高資源回收率。 本采區(qū)煤層的平均傾角為11，屬緩傾斜、中厚煤層，開采一層煤，適宜采用單一走向長(zhǎng)壁采煤法；該采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件較好，適合運(yùn)用綜合機(jī)械化采煤工藝；選擇全部垮落法處理頂

49、板。 4. 2采區(qū)巷道布置 4. 2 .1 采區(qū)設(shè)計(jì)方案選擇 采用綜合機(jī)械化采煤的采區(qū)，要求有一定的走向長(zhǎng)度，本采區(qū)平均走向長(zhǎng)度為2000m，布置為雙翼采區(qū)，每翼走向長(zhǎng)度為970m，可滿足綜合機(jī)械化采煤對(duì)采煤工作面長(zhǎng)度的要求，故采區(qū)布置采用雙翼采區(qū)布置形式。 采區(qū)上山： 該礦井屬低瓦斯礦井，瓦斯涌出量小，故無(wú)需布置專門的回風(fēng)上山，軌道上山兼做回風(fēng)上山。 根據(jù)采區(qū)煤層賦存穩(wěn)定、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單的條件，采區(qū)上山可以提出三種布置方案。 第一方案：采區(qū)上山單層布置。在距煤層12m的底板巖層中布置兩條上山，上山位于采區(qū)走向中央，通過(guò)石門與煤層聯(lián)系，兩條上山間距20m。 第二方案：采區(qū)上山

50、單層布置。在煤層中布置兩條上山，間距20m，上山位于采區(qū)走向中央。 第三方案：采區(qū)上山單層布置。其中一條上山布置在采區(qū)中央的煤層中，另一條上山布置在煤層底板巖層中，距煤層10m。煤層上山為輸送機(jī)上山，巖層上山為軌道上山。 區(qū)段平巷布置： 采區(qū)內(nèi)煤層為中厚煤層，可一次采全高，根據(jù)采區(qū)的煤層條件，決定采用沿空留巷。由于該采區(qū)煤層瓦斯含量小，煤層埋藏穩(wěn)定，涌水量不大，故采用單巷布置，但要采取措施加強(qiáng)巷道密閉或充填，以減少漏風(fēng)，預(yù)防煤層自燃發(fā)火。 聯(lián)絡(luò)巷道： 在聯(lián)絡(luò)巷道的布置上，第一方案中，在煤層的區(qū)段運(yùn)輸平巷中設(shè)溜煤眼與采區(qū)上山聯(lián)系。第二、三方案中輸送機(jī)上山均布置在煤層中，故不需設(shè)置溜煤眼

51、。各方案的軌道上山均用石門與煤層區(qū)段軌道平巷相聯(lián)系。 方案比較: 根據(jù)已提出的方案及方案比較原則，三個(gè)方案相同的部分可不參與比較，僅就采區(qū)上山及聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)行比較。方案的技術(shù)比較見表4—1。 由比較可以看出，第三方案實(shí)際為第一、二兩個(gè)方案結(jié)合的結(jié)果，較第一、二方案并無(wú)明顯的特點(diǎn)，故該方案不參與經(jīng)濟(jì)比較。方案的經(jīng)濟(jì)比較見表4—2。 表4—1 采區(qū)方案技術(shù)比較表 方案 項(xiàng)目 第一方案 雙巖上山方案 第二方案 雙煤上山方案 第三方案 一煤一巖上山 1、掘進(jìn)工程量 工程量大。因兩上山均布置在巖層中，故要多掘進(jìn)石門和溜煤眼 工程量小 工程量

52、較大比第二方案多掘進(jìn)石門 2、工程難度 困難，一是巖巷施工，二是巷道聯(lián)接復(fù)雜 較容易 困難 3、通風(fēng)距離 長(zhǎng) 短 較長(zhǎng) 4、管理環(huán)節(jié) 管理環(huán)節(jié)多。一是溜煤眼多；二是漏風(fēng)地點(diǎn)多 少 多（同第一方案） 5、巷道維護(hù) 維護(hù)工程量少，維護(hù)費(fèi)用低 煤層上山，u形金屬支架受采動(dòng)影響大，維護(hù)工程量大，費(fèi)用高 第一條煤層上山，維護(hù)工程量大，費(fèi)用較高 6、支架回收 無(wú)法回收 可以回收，70%可以復(fù)用 煤層上山支架可以回收復(fù)用 7、工程期 巖石上山掘進(jìn)速度慢，約需12個(gè)月才能投產(chǎn) 煤層上山掘進(jìn)速度快，約8個(gè)月就可以投產(chǎn) 同第一方案 表4—2 采取方案經(jīng)濟(jì)

53、比較表 方案 項(xiàng)目 第一方案 雙巖上山方案 第二方案 雙煤上山方案 1、 上山 長(zhǎng)度/m 掘進(jìn)單價(jià)，元/m 費(fèi)用/元 2、 聯(lián)絡(luò)巷 石門 長(zhǎng)度，m 單價(jià)，元/m 單條上山費(fèi)用，元 總費(fèi)用（7） 10002 395 790000 上山到煤層，12m 395 4740 33180 10002 276 552000 0 溜煤眼（Φ=2m） 體積，m 單價(jià)，元/m 每區(qū)段費(fèi)用，元 總費(fèi)用（6） 12 46 552 3312 0 3、 維護(hù)巷道 長(zhǎng)度，m 單價(jià)，元/m?a 維護(hù)時(shí)間，a 費(fèi)用

54、，元 10002+122 3.62 8 116535 10002 2.17 8 347200 費(fèi)用總計(jì)，元 943027 899200 通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較可以看出，第二方案經(jīng)濟(jì)上相對(duì)較省，工程量小，施工容易，投產(chǎn)期短，沿煤層布置上山有利于進(jìn)一步摸清煤層賦存情況。故選擇第二方案。 采煤工作面回采順序選擇后退式，即由采區(qū)邊界向采區(qū)上山方向推進(jìn)。 綜合機(jī)械化采煤工作面單巷布置，區(qū)段運(yùn)輸平巷內(nèi)的一側(cè)需設(shè)置轉(zhuǎn)載機(jī)和帶式輸送機(jī)，另一側(cè)設(shè)置泵站及移動(dòng)變電站等電氣設(shè)備，巷道斷面需在12m以上，區(qū)段運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷以0.5%—1.0%的坡度掘進(jìn)，區(qū)段回風(fēng)平巷中鋪設(shè)軌道，采用礦

55、車運(yùn)輸材料，設(shè)備。 巖巷掘進(jìn)應(yīng)用光面爆破技術(shù)，選用錨噴支護(hù)方式。煤層巷道掘進(jìn)選用國(guó)產(chǎn)ELMA—90型掘進(jìn)機(jī)，采用錨噴支護(hù)。巷道掘進(jìn)速度參見表4—3。 表4—3 巷道掘進(jìn)速度指標(biāo) 巷道名稱 （A）掘進(jìn)速度指標(biāo)，m/月 巷道名稱 （B）掘進(jìn)速度指標(biāo)，m/月 巖巷 100 巖巷 ≤150 半煤巖巷 200 半煤巖巷 250—300 煤巷 300 煤巷 400—500 A—為普通方法掘進(jìn)， B—為掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn) 采區(qū)上部車場(chǎng)： 根據(jù)對(duì)采區(qū)圍巖情況及采取運(yùn)輸量的綜合考慮，采區(qū)上部車場(chǎng)宜采用單向甩車場(chǎng)，上部甩車場(chǎng)使用安全，方便可靠，效率高，勞動(dòng)量少，

56、可減少工程量。但需加強(qiáng)對(duì)絞車房的通風(fēng)管理。 采區(qū)中部車場(chǎng)： 薄及中厚煤層采區(qū)，軌道上山布置在煤層中，宜采用雙向甩入式中部車場(chǎng)。 采區(qū)下部車場(chǎng)： 由于采區(qū)上山坡度小于12，周圍圍巖條件好，宜采用大巷裝車底板繞道式下部車場(chǎng)。 第五章 采煤工藝 5. 1采煤工藝流程 落煤、進(jìn)刀方式、割煤方式：根據(jù)采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定的情況及地質(zhì)情況，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備配備實(shí)際情況以及采煤工作面的具體情況，由采煤機(jī)自開缺口，往返割煤的同時(shí)，由螺旋滾筒將煤裝入刮板輸送機(jī)內(nèi)，剩余浮煤在移溜時(shí)由鏟煤板裝入溜槽。采煤機(jī)往返一次割兩刀，進(jìn)刀方式采用割三角煤

57、工作面端部斜切進(jìn)刀方式，如圖5—1。 圖5— 1 采煤機(jī)進(jìn)刀方式圖 進(jìn)刀過(guò)程如下： a． 當(dāng)采煤機(jī)割至工作面端頭時(shí)，其后的運(yùn)輸機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)機(jī)身處沿留有一段下部煤(見圖5—1（a）)； b． 調(diào)換滾位置，前滾筒降下、后滾筒升起、并沿運(yùn)輸機(jī)彎曲段返向割入煤壁，直至運(yùn)輸機(jī)直線段為止。然后將運(yùn)輸機(jī)移直(見圖5—1（b）)； c． 再調(diào)換兩個(gè)滾筒上、下位置，重新返回割煤至運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭處(見圖5—1（c）)； d． 將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上、下滾筒，返程正常割煤(見圖5—1（d）)。 5. 2支護(hù)、頂板管理及采空區(qū)處理 5

58、. 2. 1支護(hù)設(shè)計(jì) 1、根據(jù)《工作面回采地質(zhì)說(shuō)明書》及統(tǒng)配煤礦《頂板管理資料匯編》的定量的采場(chǎng)頂板控制方法中直接頂厚度確定方法：直接頂厚度確定為6.6m，老頂厚度為2.0－6.6＝13.4m，直接頂和老頂厚度之和20m大于采高3.0m的6倍。 2、直接頂和老頂參數(shù) 根據(jù)礦壓觀測(cè)數(shù)據(jù)，直接頂初次垮落步距為9.1m～13m，老頂初壓步距為22m，周壓步距為13m。 3、支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算 ①、力學(xué)保證條件：支架至少承擔(dān)起直接頂初垮步距一半的重量，合理支護(hù)強(qiáng)度為： Pγ≥MzRzLz/2Lk=6.62.211/25.3＝15.07（t/m2） 式中：Mz：直接頂厚度；Rz：直接頂容重2.2

59、t/m3；Lz：初垮步距m；Lk：控頂距取5.3m。 ②、老頂初次來(lái)壓時(shí)支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算 Pγ＝A+MgRgCo/2KtLk ＝MzRz(Ls+Lk)2/Lk(2Ls+Lk)+MgRgCo/2KtLk ＝6.62.2（3+5.3）2/5.3（23+5.3）+13.42.2/235.3 ＝16.7+20.39＝37.09（t/m2） 式中Mg：老頂厚度m、Rg：老頂容重t/m3、Co：老頂初壓步距m、A：直接頂作用力、Kt：巖重分配系數(shù)取3、Ls：懸頂距取3m。 ③、正常推進(jìn)階段支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算 力學(xué)保證條件，支架能支撐直接頂并能承擔(dān)部分老頂?shù)淖饔昧?，合理支護(hù)強(qiáng)度： Pγ＝A+2M1R

60、1C1/KtLｋ ＝16.7+26.82.213/35.3 ＝16.7+24.46＝41.16（t/m2）＝403.4KN/m2 式中：M1、R1、C1分別為第一巖梁的厚度、容重及周壓步距，以上三種結(jié)果取最大值403.4KN/m2小于支架支護(hù)強(qiáng)度820KN/m2，該支架能滿足支護(hù)需求。 特殊支架： 1、機(jī)頭采用轉(zhuǎn)載機(jī)自移抬棚支護(hù)頂板，機(jī)尾設(shè)兩對(duì)四根4m花工字鋼或π型梁，一梁三柱交替前移，棚距0.4m。 如果支架升緊后原上下巷錨網(wǎng)、鋼帶頭與支架之間空頂超過(guò)0.5m時(shí)，必須再架一對(duì)走向抬棚交替前移，用4m花工字鋼或π型梁、液壓支柱、一梁三柱。 2、工作面上下安全出口行人側(cè)寬度不小于0

61、.8m、高度不低于1.8m，工作面煤墻到上下巷10m范圍內(nèi)打雙排抬棚，10m～20m范圍內(nèi)貼工作面煤體打單排抬棚。所打抬棚用花工字鋼梁或π型梁、液壓支拄，一梁三柱，如果巷道過(guò)高，液壓支柱無(wú)法支護(hù)時(shí)，可用圓木作腿。要求棚梁必須全部接頂，并留有不少于0.8m的行人道。 3、備用材料應(yīng)放整齊并掛標(biāo)志牌，保證行人通風(fēng)暢通。 端頭支護(hù)： 1、工作面上下端頭不使用端頭支架，仍以原巷道的錨網(wǎng)形式。如果頂板破碎時(shí)可用工字鋼梁、單體柱套傾向棚，棚距1m。 2、上巷：支架后大立柱以里2m處用3根以上的單體液壓支拄打加強(qiáng)柱，如果頂板破碎時(shí)可打加強(qiáng)棚，并用荊笆背木堵好口。 3、下巷：轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾以里2m處用3

62、根以上液壓支柱打加強(qiáng)柱，如果頂板破碎時(shí)打加強(qiáng)棚，并用荊笆背木堵好口，后大立柱以里頂板不落超25平方米時(shí)要及時(shí)強(qiáng)制放頂。 5. 2. 2 頂板管理 1、該面采用全部垮落法管理頂板，正常生產(chǎn)時(shí)追機(jī)移架并打開護(hù)幫板維護(hù)煤墻，嚴(yán)防片幫引起冒頂，當(dāng)頂板破碎時(shí)，可采用擦頂拉超前架。 2、移架后必須使支架的護(hù)幫板及時(shí)撐起，緊貼煤壁或支護(hù)住頂板，當(dāng)遇到嚴(yán)重片幫和煤體滑落時(shí)，可采用停機(jī)架設(shè)超前棚方式。 3、保證煤壁平直，無(wú)傘檐，支架頂梁移到位，當(dāng)有空頂時(shí)及 時(shí)用坑木荊笆背實(shí)并升緊支架。 4、上巷回柱車以外30m處，要備有坑木20～30根（Φ≥16cm、L＝2.4m）以應(yīng)付緊急情況下使用。 5、當(dāng)

63、壓力較大，片幫嚴(yán)重時(shí)，及時(shí)降低采高。 6、由于刮板機(jī)機(jī)尾機(jī)頭寬度較大，要求加強(qiáng)機(jī)頭機(jī)尾支架管理，拉架要及時(shí)，支架升緊，遇到頂板破碎時(shí)，要提前擴(kuò)幫支護(hù)。上下巷超前支護(hù)嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行?？商崆胺耪饎?dòng)炮，將煤墻側(cè)錨桿取出，以便采煤機(jī)割煤。 7、處理冒頂時(shí)，跟班隊(duì)長(zhǎng)或班長(zhǎng)全面指揮，并派有經(jīng)驗(yàn)的老工人看頂。 5. 2. 3 采空區(qū)處理 隨著采煤工作面不斷向前推進(jìn)，頂板懸露面積越來(lái)越大，為了工作面的安全和正常生產(chǎn)，就需要使用全部跨落法處理采空區(qū)。其方法是，當(dāng)工作面從開切眼推進(jìn)一定的距離后，主動(dòng)撤除采煤工作空間以外的支架，是直接頂自然跨落。以后隨著工作面推進(jìn)，每隔一定距離就預(yù)定計(jì)劃回柱放頂。這樣，

64、不僅可以及時(shí)減少工作面的控頂面積，而且由于頂板跨落后破碎巖石體積膨脹而充填采空區(qū)，從而減輕工作面壓力和防止對(duì)工作面產(chǎn)生不良影響。其主要工序是配合工作面推進(jìn)定期進(jìn)行回柱放頂工作。 5. 3 綜采工藝 1、移架： 工作面液壓支架選擇單向連續(xù)式移架方式。支架沿采煤機(jī)牽引方向依次前移，移動(dòng)步距等于截深。先降后移帶壓檫頂移架支護(hù)頂板，移架滯后割煤機(jī)3～5架進(jìn)行追機(jī)作業(yè)，頂板破碎處可跟機(jī)組進(jìn)行超前支護(hù)，移架步距為0.6米。 2、移溜： 移溜前工作面浮煤清理干凈，底板平整，并改掉臨時(shí)柱。移溜時(shí)，采用移溜器進(jìn)行移溜。工作面每6米設(shè)一個(gè)移溜點(diǎn)，機(jī)頭機(jī)尾各設(shè)一個(gè)移溜點(diǎn)。移溜進(jìn)度1.2米，由機(jī)

65、頭向機(jī)尾，或由機(jī)尾向機(jī)頭，或由中間向兩端移溜，嚴(yán)禁由兩端向中間移溜。移溜點(diǎn)間距不得大于9米，移溜過(guò)程中，除移機(jī)頭機(jī)尾外不得停溜。移溜后要保持溜子平、直、穩(wěn)、牢，并要打好機(jī)頭、機(jī)尾壓柱。 3、機(jī)電設(shè)備的管理措施： （1）所有入井設(shè)備都必須取得防爆合格證，方可入井。 （2）工作面必須保證“雙風(fēng)機(jī)、雙電源、自動(dòng)切換”，局扇必須安裝“三專兩閉鎖”設(shè)施，機(jī)電副隊(duì)長(zhǎng)要每天檢查，保證備用局扇時(shí)常完好，隨時(shí) 能夠正常運(yùn)行。 （3）嚴(yán)禁帶電作業(yè)，嚴(yán)禁帶電移動(dòng)設(shè)備，檢修電氣設(shè)備時(shí)，瓦檢員必須檢查附近瓦斯，瓦斯?jié)舛炔怀迺r(shí)，方可開蓋檢修，否則，嚴(yán)禁檢修電氣設(shè)備，同時(shí)要遵守《煤礦安全規(guī)程》第445

66、條的規(guī)定。 （4）工作面電纜線、信號(hào)線嚴(yán)格按《巷道斷面標(biāo)準(zhǔn)圖冊(cè)》進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)吊掛，每1m一個(gè)電纜鉤。懸掛整齊，不準(zhǔn)使用鐵絲捆綁，電纜懸掛高度不低于1.8m，信號(hào)線懸掛于電纜線上方0.1 m處。電纜、信號(hào)線不允許與風(fēng)筒管路掛在同一側(cè)，必須在側(cè)一時(shí)，電纜應(yīng)在上方保持0.3m以上的距離。同時(shí)，遵守《煤礦安全規(guī)程》第469條之規(guī)定。 （5）工作面電氣設(shè)備的運(yùn)行和檢修，必須符合防爆性能的各項(xiàng)技術(shù)要求，防爆性能受到破壞的電氣設(shè)備，應(yīng)立即處理或更換，不得繼續(xù)使用。 （6）工作面所有設(shè)備實(shí)行包機(jī)制，責(zé)任到人，掛牌留名，確保設(shè)備的完好狀態(tài)，做到設(shè)備清潔，附件齊全，合理潤(rùn)滑，定期保養(yǎng)，杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象發(fā)生。 （7）包機(jī)人員要認(rèn)真執(zhí)行設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)制度和計(jì)劃?rùn)z修制度，做好設(shè)備的日常保養(yǎng)和計(jì)劃?rùn)z修工作，確保設(shè)備處于完好狀態(tài)。 （8）小班維護(hù)工每班要對(duì)所有設(shè)備認(rèn)真巡回檢查，看有無(wú)異常變化，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，尋找原因，及時(shí)處理