-煤礦通風(fēng)設(shè)計(jì)及礦井粉塵防治

1、摘摘 要要本次設(shè)計(jì)是開采楊千堡煤礦 8-1 號(hào)煤層，煤層厚度為 2.4m。據(jù)井田外圍資料調(diào)查該井田為低瓦斯礦井，煤層均有爆炸危險(xiǎn)性。煤的自然傾向?yàn)樽匀济簩印钋Пっ旱V位于山西省大同市。無論公路還是鐵路，交通運(yùn)輸均較方便。地理坐標(biāo)為北緯：400040400234；東經(jīng)：11249451125330。工業(yè)廣場(chǎng)的位置位于井田中部，采用斜井立井混合開拓方式，主斜井、副立井及風(fēng)井的斷面分別為 14m2、14 m2、28m2。開拓方案一為主斜井副立井的開拓方案。方案二為雙斜井的開拓方案。經(jīng)過掘進(jìn)量和經(jīng)濟(jì)的比較，所以選擇開拓方案一。開拓方案一劃分為三個(gè)采區(qū)，礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)的首采區(qū)定為一采區(qū)，工作面長度為 200

2、m，推進(jìn)長度為 1010m，回采工藝采用后退式、綜合機(jī)械化采煤法，采空區(qū)采用全部跨落法管理頂板。礦井通風(fēng)采用抽出式通風(fēng)，礦井總風(fēng)量為 72m3/s，通風(fēng)困難時(shí)期和容易時(shí)期的風(fēng)阻分別為1808.74Pa、657.99pa。通風(fēng)機(jī)的型號(hào)為 2K56 軸流式通風(fēng)機(jī)，風(fēng)量范圍為 50-200 m3/s ，風(fēng)壓范圍為 400-3000pa。關(guān)鍵詞：礦井開拓;采煤方法;綜合機(jī)械化采煤。ABSTRACTThis design is for Yangqianbao coal 8-1 #seam.The thickness of coal seam coal seam is 2.4m. According to

3、 the field investigation of the peripheral information compartmentalized,the coal mine is low gas . And the coal seams are explosion hazard. Yangqianbao is located at DongTong city of Shanxi Province ,so whatever road or rail transportation are more convenient. Geographic coordinates for longitude:

4、11249451125330, north latitude 400040400234. The position of industrial square is in central compartmentalized. The mine adopts the main slope and the auxiliary vertical shaft development plan .The section of the main slope, vice shaft and air shaft section respectively are 14 m2, 14 m2,28 m2. Pione

5、ering scheme one is the main shaft and the auxiliary vertical shaft. Pioneering scheme two is double the main slope. After heading quantity and economic comparison, so choose pioneering scheme one. Pioneering scheme one is divided into three area, the first panel is the area one. The length of the f

6、irst mining face is 200m. Promoting in length is1010m. extraction process is regressive type, comprehensive mechanized mining methods.Mined-out area using all cross fell method management roof.Mine ventilation use drawer-type mine ventilation, total volume air for 72 m3/s,difficult period and easy p

7、eriod of wind resistance is 1808.74Pa、657.99pa respectively. The 2K56 spin axial flow fan is used, air volume scope is 50 to 200 m3 / s, air pressure range is 400 to 3000Pa.Keywords: mine exploit; mining method;comprehensive mechanized mining method.目目 錄錄1 1 井田概況井田概況.1 11.1 設(shè)計(jì)項(xiàng)目.11.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)依據(jù).11.3 建設(shè)單

8、位基本情況.11.4 地理概況 .1地理位置 .1交通情況 .1地形地貌 .2水系河流 .2氣象 .2地震 .21.5 井田開拓與開采.4井田境界 .4儲(chǔ)量計(jì)算 .4采煤工藝及主要設(shè)備 .51.6 提升、通風(fēng)、排水和壓縮空氣、制氮設(shè)備.6提升系統(tǒng) .6排水系統(tǒng) .6壓縮空氣、制氮設(shè)備 .72 2 礦井開采與開拓礦井開采與開拓.8 82.1 煤層埋藏及開采條件.8煤系地層及特征 .8煤層及煤質(zhì) .8礦井地質(zhì)構(gòu)造 .102.2 礦井主要災(zāi)害因素及安全條件.11煤層瓦斯 .11煤層自燃傾向性及煤塵爆炸性 .11煤層頂、底板情況 .11煤層巖性 .12地溫 .122.3 井田開拓方式.12井筒布置方案

9、 .12方案選擇 .14井壁結(jié)構(gòu) .15采區(qū)布置 .162.4 井底車場(chǎng)及硐室.17車場(chǎng)形式 .17硐室名稱及位置 .17支護(hù)方式 .173 3 采區(qū)巷道布置及開采方法設(shè)計(jì)采區(qū)巷道布置及開采方法設(shè)計(jì).18183.1 采區(qū)布置.18首采區(qū)特征 .18采區(qū)巷道布置 .18工作面支護(hù) .193.2 采煤方法及采煤工藝.19采區(qū)煤層開采條件 .19采煤方法的選擇 .19采煤工藝 .193.3 回采工作面主要設(shè)備.20采煤機(jī) .20輸送機(jī) .20轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī) .213.4 采煤工作面生產(chǎn)能力.21采煤工作面生產(chǎn)能力論證 .21采煤工作面年推進(jìn)度 .21采煤工作面生產(chǎn)能力計(jì)算 .213.5 采區(qū)煤炭運(yùn)輸

10、、輔助運(yùn)輸、通風(fēng)及排水系統(tǒng).22運(yùn)煤系統(tǒng) .22材料設(shè)備等輔助運(yùn)輸系統(tǒng) .22通風(fēng)系統(tǒng) .22排水系統(tǒng) .234 4 礦井通風(fēng)礦井通風(fēng).24244.1 礦井通風(fēng)方式及礦井通風(fēng)系統(tǒng) .24礦井通風(fēng)方式 .24礦井通風(fēng)系統(tǒng) .24風(fēng)井?dāng)?shù)目、位置、服務(wù)范圍及服務(wù)時(shí)間 .24掘進(jìn)和硐室通風(fēng) .244.2 礦井風(fēng)量、風(fēng)壓及等積孔的計(jì)算.24礦井風(fēng)量計(jì)算 .24風(fēng)量分配 .29通風(fēng)網(wǎng)路解算及負(fù)壓計(jì)算 .30礦井等積孔計(jì)算 .304.3 通風(fēng)設(shè)施、防止漏風(fēng)和降低風(fēng)阻的措施.32礦井通風(fēng)主要設(shè)施 .32防止漏風(fēng)和降低風(fēng)阻的措施 .324.4 礦井通風(fēng)設(shè)備.32主通風(fēng)機(jī) .32電動(dòng)機(jī) .34通風(fēng)機(jī)反風(fēng) .34通

11、風(fēng)機(jī)房配電及控制 .364.5 降溫措施及設(shè)備選型.36礦井熱源 .36熱環(huán)境危害 .36通風(fēng)降溫方法 .37井筒防凍 .385 5 礦井粉塵防治礦井粉塵防治.39395.1 煤塵爆炸性.395.2 礦井綜合防塵措施.39礦井綜合防塵措施 .39采掘工作面防塵措施 .40煤層注水防塵 .41井下消防灑水系統(tǒng) .445.3 防爆措施 .45預(yù)防煤塵爆炸一般性措施 .45消除引爆火源措施 .475.4 隔爆水棚.48隔爆水棚設(shè)置地點(diǎn) .48隔爆水棚 .48水棚的布置與計(jì)算 .49供水水源 .50參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .5151致致 謝謝 .52521 井田概況井田概況1.1 設(shè)計(jì)項(xiàng)目大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)

12、任公司楊千堡礦井。楊千堡煤礦（以下亦稱井田）位于山西省大同市左云縣店灣鎮(zhèn)東周窯村附近。東北距大同市約 60km，西距左云縣縣城約 15km，行政區(qū)劃屬大同市左云縣店灣鎮(zhèn)。地理坐標(biāo)為：北緯：400040400234東經(jīng)：112494511253301.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)依據(jù)1 煤礦安全規(guī)程 （2004 年版）;2 采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè);3 煤礦礦井風(fēng)量計(jì)算方法;4煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀及開采技術(shù)條件。1.3 建設(shè)單位基本情況項(xiàng)目建設(shè)單位為大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司、廣州珠江電力燃料有限公司和大同鵲山精煤有限責(zé)任公司，所占股份分別為 60%、30%、10%。1.4 地理概況1.4.1 地理位置地理位置楊千堡井田位于山西

13、省左云縣東，東起北杏莊，西至胡家屯，北起東窯頭，南至南杏莊，隸屬于大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司。1.4.2.交通情況交通情況井田北東距大同市約 60km,西距左云縣縣城約 15km，鄰近西北邊界有 109 國道通過；井田內(nèi)有東周窯煤炭集運(yùn)站，與京包線、大秦線、北同蒲線相連；井田內(nèi)各鄉(xiāng)村、各煤礦之間有簡(jiǎn)易公路相通，通往全國各地，交通十分方便。詳見圖 1-1 交通位置圖。1.4.3 地形地貌地形地貌楊千堡井田地處山西黃土高原向內(nèi)蒙古高原的過渡地帶，屬晉西北低山丘陵區(qū)，為黃土丘陵地貌，地形起伏不大，沖溝發(fā)育。地勢(shì)南高北低，一般海拔標(biāo)高13501500m，最高海拔標(biāo)高 1607.9m，最低海拔標(biāo)高 121

14、9.2m，最大相對(duì)高差388.7m。井田內(nèi)多被第四系黃土覆蓋，沖溝中可見零星的白堊系和侏羅系地層出露。1.4.4 水系河流水系河流井田內(nèi)水系不發(fā)育，較大的水系為十里河上游段，在近井田西北邊界外由西南向東北方向流過，只有一段流經(jīng)井田北部。十里河常年有水，往東北流入御河，再匯入桑干河。1.4.5 氣象氣象本區(qū)屬半干旱大陸性季風(fēng)氣候，冬季嚴(yán)寒、夏季炎熱，氣候干燥，風(fēng)沙較多。全年氣溫較低，年平均氣溫為 5.1，一月均溫零下 14，7 月均溫 17-25，以年溫差與日溫差大為特點(diǎn)，極端最高溫度為 39.9，極端最低溫度為35，一般日溫差在 20左右。年降雨量分配不均勻，年降水量多集中在 7、8、9 三個(gè)

15、月，約占全年降水量的6070，年最大降水量為 628.3mm，年最小降水量為 259.3mm，年平均蒸發(fā)量為1847.8mm。風(fēng)沙天氣占全年的 30左右，多集中在冬、春季。歷年凍土月份為 11 月至第二年 4 月份，最大凍土深度為 1.61m。 地震地震區(qū)內(nèi)地震基本烈度屬度區(qū)，地震動(dòng)峰值加速度為 0.15g。圖 1-1 交通位置圖1.5 井田開拓與開采1.5.1 井田境界井田境界楊千堡井田由 3 個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定,東西長 7.97km，南北寬 6.51km，面積19.37km2。開采深度由 1544.9m700m。1.5.2 儲(chǔ)量計(jì)算儲(chǔ)量計(jì)算1礦井地質(zhì)資源量井田內(nèi)各主要可采煤層層位穩(wěn)定，厚度變化

16、不大，計(jì)算公式： （1-1）10000DHSQ式中：Q區(qū)域資源儲(chǔ)量(萬 t)S區(qū)域水平面積(m2)H區(qū)域平均厚度(m)D煤層平均視密度(t/m3)其中 8-1 號(hào)煤層為薄中厚煤層，區(qū)內(nèi)比較穩(wěn)定，區(qū)域平均厚度為 2.30m，煤層平均視密度為 1.45t/m3。所以Q=193700002.30m1.45t/m3/10000=6459.90 萬 t2礦井工業(yè)資源量根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范GB50215-2005 中關(guān)于礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算方法，礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量=111b+122b+333k式中：k可信度系數(shù)，取 0.9。根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，45%是探明的，20%是控制的，其中探明的、控

17、制的資源量和占總資源量的 65%。則礦井工業(yè)資源量計(jì)算為：Z111b=6459.90 萬 t45%85%=2470.57 萬 t；Z122b=6459.90 萬 t20%85%=1098.18 萬 t；Z333k=6459.90 萬 t35%0.9=2043.59 萬 t；由于東周窯井田總資源/儲(chǔ)量為 6459.90 萬 t，其中：探明的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量2470.57 萬 t，控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量 1098.18 萬 t，所以礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量=2470.57 萬 t+1098.18 萬 t+2043.59 萬 t=5612.34 萬 t3礦井設(shè)計(jì)資源量礦井設(shè)計(jì)資源量按礦井工業(yè)資源量的 3%估算

18、，則：礦井設(shè)計(jì)資源量=5612.345612.343%=5443.97 萬 t4礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量按礦井工業(yè)資源量的 2%估算，則：礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量=5443.975443.972%=5335.09 萬 t5礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力根據(jù)煤層賦存情況和礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，按煤炭工作礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，將礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力規(guī)定為 0.6Mt/a。6礦井服務(wù)年限礦井水平服務(wù)年限均按下式計(jì)算： （1-2）KAZT式中：T服務(wù)年限，a；Z設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量，萬 t；A設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，60 萬 t/a；K儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 1.3。則：礦井服務(wù)年限=5335.09/60/1.3=68.4a1.5.3 采煤工藝

19、及主要設(shè)備采煤工藝及主要設(shè)備采區(qū)采用 8-1 號(hào)煤層厚度 0.004.93m，平均厚度 2.30m，設(shè)計(jì)采用綜合機(jī)械化采煤。1配套設(shè)備工作面設(shè)備：DY-150 型單滾筒采煤機(jī)、SGZ-80 型刮板輸送機(jī)各一部，DZ-25型單體液壓支柱 1200 棵，HDJA-1000 型金屬鉸接頂梁 1030 根，YQ-100c/1100 型推移輸送機(jī)千斤頂 32 臺(tái)。運(yùn)輸平巷設(shè)備：SGW-40T 型刮板輸送機(jī) 6 部，SGW-44 型刮板輸送機(jī) 1 部，XRB-2B 型乳化液泵站 2 站，MZ2-12 型煤電鉆 3 臺(tái)，13kw 水泵 3 臺(tái)。2工藝過程單滾筒采煤機(jī)雙向隔煤，往返進(jìn)一刀，截深 1m，上行隔頂

20、煤，隨即掛梁，下行割底煤，清浮煤，推移輸送機(jī)，打立柱，回柱放頂。上下端頭人工開切口，采用直接插入法進(jìn)刀。工作面采用齊梁齊柱正懸臂走向棚子支護(hù)， “三、四排”控頂，排距 1.0m,柱距0.7m。每架棚子用 2 到 3 片竹笆封頂，頂板破碎嚴(yán)重時(shí)，掛梁后在原棚間套打“一梁二柱”木板棚。3勞動(dòng)組織工作面三班作業(yè)，邊采邊推，設(shè)備檢修在交接班時(shí)間和強(qiáng)制檢修時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。1.6 提升、通風(fēng)、排水和壓縮空氣、制氮設(shè)備1.6.1 提升系統(tǒng)提升系統(tǒng)1主斜井提升設(shè)備主斜井井筒凈寬 4000mm,井筒傾角 20，主斜井擔(dān)負(fù)全礦井原煤的提升及進(jìn)風(fēng)任務(wù)。主斜井裝備一臺(tái)帶寬 B=1800mm 的鋼繩芯帶式輸送機(jī)提升原煤，井

21、底無井底煤倉。2副立井提升設(shè)備副立井采用單罐提升，擔(dān)負(fù)全礦矸石提升、人員升降、材料及小型設(shè)備運(yùn)送等輔助提升任務(wù)。提升容器采用一對(duì)特制多繩寬罐籠， 。 1.6.2 排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)選用 MD450-609 型礦用耐磨泵，該泵的過流部件采用耐磨材料，各配合表面采取特殊工藝處理。泵性能范圍廣，具有效率高，汽蝕性能好、耐磨損及使用壽命長等特點(diǎn)。主排水泵 10kV 電源由井下主變電所直供。選擇 QBRG-150/10K 型高壓隔爆軟起動(dòng)器控制水泵的起停；配備一套隔爆兼本質(zhì)安全排水自動(dòng)化裝置，實(shí)現(xiàn)礦井主排水自動(dòng)化，并納入全礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。1.6.3 壓縮空氣、制氮設(shè)備壓縮空氣、制氮設(shè)備1壓縮空氣礦井需要

22、使用壓縮空氣的場(chǎng)所有：1）井下大巷掘進(jìn)工作面及順槽掘進(jìn)工作面的風(fēng)動(dòng)工具；2）用于井下災(zāi)害防治設(shè)置的壓風(fēng)自救系統(tǒng)；3）井下防滅火系統(tǒng)制取氮?dú)?。綜合考慮采用 “地面集中設(shè)置方案” ?！暗孛婕性O(shè)置”方式：在地面集中設(shè)一座壓風(fēng)與制氮聯(lián)合建筑，將提供動(dòng)力用空壓機(jī)與制氮用空壓機(jī)統(tǒng)籌考慮進(jìn)行設(shè)備選擇、布置，共用附屬系統(tǒng)。該方案將設(shè)備集中設(shè)于一處，易于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化集中管理，合理選擇空壓機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)、調(diào)節(jié)工況，可最大限度地節(jié)約能源，降低運(yùn)行費(fèi)用?！暗孛娣稚⒃O(shè)置”方式：?jiǎn)为?dú)建空壓機(jī)站與制氮站。該方案不僅設(shè)備分散，占地面積增加，而且需各自考慮備用及設(shè)附屬系統(tǒng)，造成資源的浪費(fèi)，增加了初期的投資。按全礦井用風(fēng)量配備空壓機(jī)

23、，為井下風(fēng)動(dòng)工具及制氮設(shè)備提供壓縮空氣。設(shè)計(jì)選擇 M350-2S 型螺桿空氣壓縮機(jī) 9 臺(tái)，8 臺(tái)工作，1 臺(tái)備用?？諌簷C(jī)單臺(tái)排氣量64.1m3/min，額定排氣壓力 0.85MPa，配套電動(dòng)機(jī) 10kV、350kW。2制氮設(shè)備制氮設(shè)備選用 PSA-3000/98 型變壓吸附制氮裝置三套， 。三套制氮裝置共同工作，可滿足井下兩個(gè)工作面同時(shí)注氮量的需求。制氮裝置主要技術(shù)參數(shù)如下：氮?dú)饬髁浚?000Nm3/h，氮?dú)饧兌?98，輸出壓力 0.7MPa。制氮裝置附屬設(shè)施，包括過濾器、高效除油器、干燥機(jī)、精濾器、氮?dú)饩彌_罐等由制氮裝置供貨商成套。2 礦井開采與開拓礦井開采與開拓2.1 煤層埋藏及開采條件

24、2.1.1 煤系地層及特征煤系地層及特征井田位于大同煤田西部，地表出露的地層由老到新有侏羅系下統(tǒng)永定莊組，中統(tǒng)大同組、云岡組，白堊系下統(tǒng)左云組地層，第三系上新統(tǒng)，第四系更新統(tǒng)、全新統(tǒng)。鉆孔揭露的地層有二疊系、石炭系及奧陶系。現(xiàn)按地層層序由老至新分述如下：1奧陶系下統(tǒng)冶里組(O1y)主要巖性為厚層狀結(jié)晶白云質(zhì)灰?guī)r薄層泥巖和黃綠色泥巖，底部為竹葉狀灰?guī)r、泥灰?guī)r和鈣質(zhì)泥巖三者互層，本組厚 50135 m。在ZK718、ZK821、ZK1528、ZK2312、ZK1510、ZK2300 六個(gè)抽水孔中揭露 100m 未見底。據(jù)資料記載含化石有：鏈房螺(Hormotoma.sp.)正形貝(Orthis.s

25、p.)蛇卷螺(Ophileta.sp.)樹筆石(Dendrograptus.sp.)。與下伏寒武系地層呈整合接觸。2石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)底部為一層極不穩(wěn)定的山西式鐵礦，其沿走向、傾向常相變?yōu)楹F泥巖、泥巖。下部為灰紫色、灰綠色致密塊狀鋁土質(zhì)泥巖，中上部為灰白色、灰褐色細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)泥巖夾一薄層含生物碎屑灰?guī)r(K1 灰?guī)r：俗稱口泉灰?guī)r)；本組厚 3140 m，一般厚 33 m。本組地層含化石有：紡錘蜓(Fusulina.sp.)珊瑚(Chaetetec.sp.)海百合莖(Crinoidea)石燕(Spirifer.sp.)等化石。本組與下覆下奧陶系冶理組呈低角度不整合接觸。

26、3石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)是區(qū)內(nèi)主要含煤地層之一。4二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)是區(qū)內(nèi)主要含煤地層之一。2.1.2 煤層及煤質(zhì)煤層及煤質(zhì)1煤層8-1 號(hào)煤層區(qū)內(nèi)穩(wěn)定可采，煤層厚度由 0.004.93m，平均厚度 2.30m，其厚度變化特征為：由西向東依次為薄煤層中厚煤層厚煤層，由北向南厚度增大。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾矸 02 層，層厚 0.170.43m，含 1 到 2 層夾矸的孔，位于井田東部，即 ZK1423、ZK1524、ZK1627、ZK1728、ZK1831 等孔。西、北部零星出現(xiàn)。該煤層沉積缺失兩處，其一為北部未見煤孔有 ZK718、ZK918、ZK920、ZK821等孔；其二為南西部未見煤

27、孔有 ZK2108、ZK2312、ZK2706 等孔。2煤質(zhì)1）煤的物理性質(zhì)和煤巖特征8-1 號(hào)煤層在區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為半亮煤和半暗煤。煤巖組分以亮煤、半亮煤為主，暗煤少量。呈玻璃油脂光澤，線理?xiàng)l帶狀結(jié)構(gòu)，條痕呈黑褐色，硬度在 2 級(jí)以下，性脆易碎，斷口呈參差狀、階梯狀，內(nèi)生裂隙較發(fā)育。鏡質(zhì)組：以基質(zhì)鏡質(zhì)體為主。其次為無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體，少量結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體組成。惰質(zhì)組：絲質(zhì)體為主，其次微粒體和粗粒體，有少量火焚絲質(zhì)體。殼質(zhì)組：角質(zhì)體、小孢子體 為主，少量大孢子體、樹脂體、樹皮體。粘土類：以層狀粘土占比例較多，其次是分散狀粘土，少量似層狀粘土。硫化鐵類：主要為結(jié)核狀、分散狀黃鐵礦。2）煤的化學(xué)性質(zhì)水分：8-1

28、 號(hào)煤層原煤含量由 0.56%7.37%，平均 3.12%；灰分：8-1 號(hào)煤層原煤含量由 8.70%38.36%，平均 27.69%；元素組成：8-1 號(hào)煤層：Cdaf：82.11%；Hdaf： 5.05%；Ndaf： 1.34%；Odaf： 10.61%；煤的硫分：8-1 號(hào)煤層原煤由北向南從高硫煤中硫煤低中硫煤，局部出現(xiàn)零星小范圍的高硫區(qū)；微量元素：8-1 號(hào)鍺含量由 1.0017.00（10-6） ，平均 2.38（10-6） ；鎵含量由8.0034.00（10-6） ，平均 18.79（10-6） 。3）工藝性能煤層粘結(jié)指數(shù)(GR.I)值在 072 之間，膠質(zhì)層（Y）值在 010mm

29、 之間變化，焦塊最終收縮度（X）值 563，熔合狀態(tài)為凝結(jié)熔合，偶有粉狀和全熔現(xiàn)象發(fā)生，焦渣特征 26，其結(jié)焦性差。屬不粘中等粘結(jié)性煤。熱量：原煤 Qnet.ad 一般在 16.3030.63MJ/kg，影響發(fā)熱量的主要因素是煤中礦物質(zhì)含量，發(fā)熱量隨灰分產(chǎn)率成反比變化。4）氣化性能煤對(duì) CO2的反應(yīng)性：按沸騰床發(fā)生爐用煤要求，CO2還原率在 900950應(yīng)大于 60%，本區(qū)各煤層測(cè)試結(jié)果 6.923.8 均達(dá)不到此值，反應(yīng)性不高；煤灰熔融性：ST1350，為較高軟化溫度灰。5）煤類本區(qū)煤層變質(zhì)類型屬低變質(zhì)煤，鏡質(zhì)組最大反射率在 0.650.67%之間，屬變質(zhì)階段。透光率 Pm%在 87.0%9

30、5.0%之間，各煤層 Vdaf在 2037.00%，膠質(zhì)層最大厚度 Y 值低于 20mm。根據(jù)中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（GB575186） 以Vdaf、G 值作主要分類指標(biāo)，Y 值作參考指標(biāo)劃分煤類，全區(qū)以長焰煤為主，氣煤次之，零星有貧煤、無煙煤出現(xiàn)。8-1 號(hào)煤：以長焰煤為主，僅在井田北東部靠近 F4 斷層近側(cè)零星出現(xiàn)不粘煤、弱粘煤。礦井地質(zhì)構(gòu)造礦井地質(zhì)構(gòu)造井田內(nèi)只有兩個(gè)正斷層，即： F14正斷層：位于東窯頭（F1）斷層西側(cè)，北杏莊以北，由 J49 孔控制，地表無出露。斷層走向北東 70，傾向南東，傾角 70，落差 20m，全長約 1600m。是 F1斷裂的分支斷裂。為一北西盤上升，南東盤下降的

31、正斷層。F16正斷層：位于東窯頭（F1）斷層西側(cè)，北杏莊以北，由 J49 孔控制，地表無出露。斷層走向北東 70，傾向南東，傾角 70，落差 20m，全長約 1000m。為一北西盤上升，南東盤下降的正斷層。2.2 礦井主要災(zāi)害因素及安全條件2.2.1 煤層瓦斯煤層瓦斯可采煤層瓦斯含量：CH4為 0.030.77ml/g,daf,平均 0.37ml/g,daf；CO2為 01.25 ml/g,daf，平均 0.152 ml/g,daf；N2為 0.073.82 ml/g,daf，平均 1.38 ml/g,daf；C2C8為 00.012 ml/g,daf，平均 0.002 ml/g,daf。礦井

32、 8-1 號(hào)煤層開采時(shí)，單個(gè)回采工作面最大絕對(duì)瓦斯涌出 4.69m3/min，單個(gè)掘進(jìn)工作面最大絕對(duì)瓦斯涌出量 0.26 m3/min，采空區(qū)最大絕對(duì)瓦斯涌出量13.22m3/min，礦井最大絕對(duì)瓦斯涌出量 24.94m3/min，最大相對(duì)瓦斯涌出量1.19m3/t；其中回采工作面瓦斯涌出占 38%，掘進(jìn)瓦斯涌出占 9%，采空區(qū)瓦斯涌出占 53%。按照煤礦安全規(guī)程第 133 條的規(guī)定，東周窯煤礦 8-1 號(hào)煤層埋深 520m 以上區(qū)域開采時(shí)均屬于低瓦斯礦井。2.2.2 煤層自燃傾向性及煤塵爆炸性煤層自燃傾向性及煤塵爆炸性補(bǔ)勘工作對(duì)山 8-1 號(hào)煤層分別進(jìn)行了煤的自燃、煤塵爆炸 6 個(gè)采樣點(diǎn)（Z

33、K718、ZK821、ZK1116、ZK1320、ZK1520、ZK1720）29 個(gè)樣品分析測(cè)試，其結(jié)果是區(qū)內(nèi)各煤層均具有煤塵爆炸的危險(xiǎn)性：8-1 號(hào)煤層，火焰長度 520mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉用量為 2035%，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性。區(qū)內(nèi)各煤層的煤化程度低，煤中絲質(zhì)組分含量高，存在著自燃的內(nèi)在因素。從山西省煤炭地質(zhì)研究所檢驗(yàn)報(bào)告結(jié)果看：吸氧量 0.8784cm3/g，自燃等級(jí)為級(jí)，煤的自燃傾向性為容易自燃。自燃發(fā)火期為 6 個(gè)月。地質(zhì)報(bào)告無分煤層自燃傾向鑒定結(jié)果，建議礦方盡快對(duì)各可采煤層自燃傾向性進(jìn)行鑒定。2.2.3 煤層頂、底板情況煤層頂、底板情況煤層頂?shù)装鍘r性特征：8-1 號(hào)煤層直接

34、頂板以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，砂巖次之；直接底板以泥巖、粘土巖為主，砂巖次之。頂板巖體結(jié)構(gòu)以層狀薄層狀結(jié)構(gòu)為主；底板巖體結(jié)構(gòu)則以層狀薄層狀結(jié)構(gòu)為主，塊狀結(jié)構(gòu)次之。可采煤層頂?shù)装鍘r體物理力學(xué)和水理性能：8-1 號(hào)煤層頂?shù)装寰鶠檩^堅(jiān)硬巖，巖體穩(wěn)定。2.2.4 煤層巖性煤層巖性巖體質(zhì)量評(píng)述 8 號(hào)煤層頂板 RQD 值由 50.0100，屬巖體中等完整巖體完整，質(zhì)量等級(jí)為級(jí)；底板 RQD 值由 38.3100，屬巖體完整性差巖體完整，質(zhì)量等級(jí)為級(jí)。2.2.5 地溫地溫?fù)?jù)本區(qū)全部鉆孔簡(jiǎn)易測(cè)溫統(tǒng)計(jì)分析，所有鉆孔中孔內(nèi)溫度較穩(wěn)定，平均從 80m處開始進(jìn)入增溫區(qū)，隨著測(cè)量深度加深井溫值逐步升高。井溫梯度變化在淺部

35、較小，在深部井溫梯度變化較大，以 80m 處為分界點(diǎn)，各鉆孔井溫梯度變化范圍為1.533.16/100m,地溫梯度平均為 2.13/100m，不大于臨界的 3/100m，不屬于地溫異常區(qū)。2.3 井田開拓方式2.3.1 井筒布置方案井筒布置方案根據(jù)選定的礦井工業(yè)場(chǎng)地及主、副井筒形式，結(jié)合井田形狀及煤層賦存條件，對(duì)井下開拓巷道布置提出了兩個(gè)具有代表性的井田開拓方案，分述如下：方案一：初期在選定的礦井工業(yè)場(chǎng)地布置有三個(gè)井筒，即主斜井、副立井、中央回風(fēng)立井。主斜井：布置于礦井工業(yè)場(chǎng)地中部地區(qū)，井筒傾角 20，凈寬 5.0m，凈斷面14m2，井口標(biāo)高+1378.15m，井底標(biāo)高 862.12m，落底于

36、主采 8 號(hào)煤層，斜長1428.4m，裝備 1800mm 寬的鋼繩芯帶式輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)礦井的煤炭提升任務(wù)，鋪設(shè)臺(tái)階，兼礦井進(jìn)風(fēng)井和安全出口。副立井：凈直徑 4.0m，凈斷面 14m2，井口標(biāo)高+1341.55m，落底于主采 8 號(hào)煤層，井底標(biāo)高+831.0m，垂深 510.55m，裝備一對(duì)可以直接進(jìn)出 3t 小型無軌膠輪車非標(biāo)寬罐籠，擔(dān)負(fù)普通材料、設(shè)備和人員及矸石輔助提升任務(wù)，兼礦井進(jìn)風(fēng)井。中央回風(fēng)立井：凈直徑 4.0m，凈斷面 14m2，井口標(biāo)高+1340.65m，井底標(biāo)高+825.0m，垂深 515.65m，擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)任務(wù)，裝備梯子間，兼礦井安全出口。為滿足礦井通風(fēng)、運(yùn)輸要求，各水平每組

37、大巷均采用“三巷制” ，各巷道中心線間距 35m，為減小大巷煤柱損失，各水平大巷重迭布置。礦井通風(fēng)方式采用機(jī)械抽出式通風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)初期采用中央并列式，后期采用分區(qū)式。礦井煤炭運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式。方案二：初期井筒個(gè)數(shù)及裝備同方案一，在選定的礦井工業(yè)場(chǎng)地布置有三個(gè)井筒，即主斜井、副斜井、中央回風(fēng)立井。為滿足礦井通風(fēng)、運(yùn)輸要求，各水平每組大巷均采用“三巷制” ，各巷道中心線間距 35m，為減小大巷煤柱損失，各水平大巷重迭布置。主斜井副立井開拓可以充分發(fā)揮主輔提升能力大、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、通過風(fēng)量大、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好的優(yōu)點(diǎn)，是中型礦井比較合理的開拓方式。在選定的礦井工業(yè)場(chǎng)地布置有三個(gè)井筒，即主斜井、副斜

38、井、中央回風(fēng)立井。主斜井：布置于礦井工業(yè)場(chǎng)地中部地區(qū)，井筒傾角 20，凈寬 5.0m，凈斷面14m2，井口標(biāo)高+1378.15m，井底標(biāo)高 862.12m，落底于主采 8 號(hào)煤層， ，斜長1428.4m，裝備 1800mm 寬的鋼繩芯帶式輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)礦井的煤炭提升任務(wù)，鋪設(shè)臺(tái)階，兼礦井進(jìn)風(fēng)井和安全出口。副斜井：井筒傾角為 19，凈寬為 4.0m，凈斷面 14m2，井口標(biāo)高+1385.68m，落底于主采 8-1 號(hào)煤層，井底標(biāo)高+851.75m，垂深 533.93m，斜長為 1395.89m，擔(dān)負(fù)普通材料、設(shè)備和人員及矸石輔助提升任務(wù)，兼礦井進(jìn)風(fēng)井。中央回風(fēng)立井：凈直徑 4.0m，凈斷面 14.

39、27m2，井口標(biāo)高+1340.65m，井底標(biāo)高+825.0m，垂深 515.65m，擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)任務(wù)，裝備梯子間，兼礦井安全出口。礦井通風(fēng)方式采用機(jī)械抽出式通風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)初期采用中央并列式，后期采用分區(qū)式。礦井煤炭運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式。2.3.2 方案選擇方案選擇方案一與方案二在礦井工業(yè)場(chǎng)地、移交生產(chǎn)時(shí)井筒布置方面均相同，因此其井筒、工業(yè)場(chǎng)地布置及地面工程均不具備可比性，本次設(shè)計(jì)著重就井下開拓、開采、運(yùn)輸?shù)确矫孢M(jìn)行比較，其經(jīng)濟(jì)比較見表 2-1，技術(shù)比較見表 2-2。表 2-1 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表序號(hào)井下可比項(xiàng)目方案一方案二方案一比方案二工程量工程量(m)(m)12950.514258.

40、5-1308.01 1開拓巷道開拓巷道投資投資( (萬元萬元) )35483.139068.3-3585.2 數(shù)量數(shù)量( (部部) )232 2煤炭運(yùn)輸設(shè)煤炭運(yùn)輸設(shè)備備投資投資( (萬元萬元) )5064.86804.0-1739.23 3合計(jì)合計(jì)-5324.44 4巷道壓煤量巷道壓煤量( (萬萬 t)t)3333.94100.7-766.8表 2-2 開拓方案技術(shù)比較表方案一方案二優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)1.1.移交生產(chǎn)時(shí)井巷工程量較方案一少，其建井工移交生產(chǎn)時(shí)井巷工程量較方案一少，其建井工期短。期短。2.2.工作面連續(xù)推進(jìn)長度一般在工作面連續(xù)推進(jìn)長度一般在 3600m m 左右，不論左右，不論從工作面搬家

41、倒面方面還是煤層自燃防治方面均從工作面搬家倒面方面還是煤層自燃防治方面均比方案二有利。比方案二有利。3.3.方案一較方案二所產(chǎn)生的三角煤少，最大程度方案一較方案二所產(chǎn)生的三角煤少，最大程度上減少了資源損失。上減少了資源損失。1.1.井下巷道布置平直，利用井下輔助井下巷道布置平直，利用井下輔助運(yùn)輸。運(yùn)輸。缺缺點(diǎn)點(diǎn)1.1.井下巷道布置較方案二復(fù)雜，不利用井下輔助井下巷道布置較方案二復(fù)雜，不利用井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行。運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行。1.1.井田中部工作面推進(jìn)方向由南向北，井田中部工作面推進(jìn)方向由南向北，其煤流系統(tǒng)存在反向運(yùn)輸情況，增加其煤流系統(tǒng)存在反向運(yùn)輸情況，增加運(yùn)營費(fèi)用。運(yùn)營費(fèi)用。2.2.礦井移交

42、生產(chǎn)時(shí)井巷工程量大，建礦井移交生產(chǎn)時(shí)井巷工程量大，建井工期較方案二長，且井田總的開拓井工期較方案二長，且井田總的開拓工程量亦比方案一長。工程量亦比方案一長。3.3.井下所產(chǎn)生的三角煤多，不利用工井下所產(chǎn)生的三角煤多，不利用工作面布置。作面布置。方案一不論從經(jīng)濟(jì)上還是從技術(shù)上均由于方案二，因此本次設(shè)計(jì)井田開拓方案推薦方案一。2.3.3 井壁結(jié)構(gòu)井壁結(jié)構(gòu)1. 井筒所穿巖層巖性內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局 104 勘探隊(duì)對(duì)東周窯礦井工業(yè)場(chǎng)地四個(gè)井筒共施工 3個(gè)井筒檢查鉆孔，其中斜井各 1 個(gè)，立井各 2 個(gè)。根據(jù)已施工井筒檢查鉆孔資料，本區(qū)巖層比較穩(wěn)定，無含水層及流砂層。但在主斜井井筒所穿過巖層中發(fā)育有砂

43、礫層。根據(jù)該勘探隊(duì)在 2008 年 6 月編制的東周窯礦井井筒檢查鉆孔勘察報(bào)告，井筒將要穿過的地層有：1）第四系：第四系深度 9.4024.80m,平均 13.75m。巖性組合底部局部發(fā)育河床相砂礫石，下部為淺棕紅色亞粘土(Q2)，上部為馬蘭黃土(Q3)。第四系不穩(wěn)定，橫向變化大。2）白堊系左云組地層：白堊系左云組厚度 16.00153.80m,平均 90.39m。巖性組合以砂礫巖為主，上部發(fā)育兩層 35m 棕紅色砂質(zhì)泥巖，底部發(fā)育一層雜色含礫砂質(zhì)泥巖,間夾少量中、粗砂巖。3）侏羅系大同組地層：侏羅系大同組是區(qū)內(nèi)主要含煤地層之一。該組含煤 16層，其中穩(wěn)定可采 6 層，局部可采 4 層，不可采

44、 6 層，煤層總厚度 15.3726.61m，平均厚度 20m。厚度 132.39176.08m，平均 153.41m。巖性以灰白色砂礫巖、中砂巖、粗砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖為主，砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層次之。4）侏羅系永定莊組地層：永定莊組厚度 123.53158.09m，平均 140.07m。巖性組合以灰白色砂礫巖、粗砂巖為主，間夾中、細(xì)、粉砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖。5）二疊系山西組：是區(qū)內(nèi)主要含煤地層之一，但井檢勘察區(qū)不含煤。厚度51.9280.71m,平均 70.23m。巖性組合以灰白色砂礫巖、粗砂巖為主，間夾中、細(xì)、粉砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖。6）石炭系太原組：是區(qū)內(nèi)主要含煤地層之一。厚度 54.8

45、057.36m,平均56.08m。巖性組合以灰白色砂礫巖、粗砂巖、煌斑巖、砂質(zhì)泥巖為主，間夾中、細(xì)巖、泥巖、煤。2井壁結(jié)構(gòu)及施工方法從上述巖層巖性分析，除主斜井穿越砂礫層段外，其余井筒所穿過的巖層初步可以確定無流砂層、膨脹性軟巖等不良地質(zhì)情況。井筒所穿越的表土層厚度較薄，按現(xiàn)有的資料考慮，副斜井、副立井及回風(fēng)立井井筒的表土段和基巖段可采用普通鑿井法施工。表土段均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土砌碹支護(hù)，基巖段副斜井采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，立井井筒采用素混凝土砌碹支護(hù)。主斜井、副立井及回風(fēng)立井井筒井壁厚度：對(duì)于主斜井，其所穿越巖層中砂礫層平均厚度 21.6m，其涌水量為25.18m3/h44 m3/h，主斜井穿越砂礫

46、層長度約為 110m。跟據(jù)上述情況，設(shè)計(jì)在主斜井井筒兩側(cè)布置降水井，降水井深 60m，降水井直徑 450mm，下入內(nèi)徑 300mm 預(yù)應(yīng)力水泥焊接井管，井管中實(shí)管長 40m，花管長 20m，花管外包 60 目尼侖網(wǎng)一層，在井筒與井管間填入適當(dāng)濾料。井壁預(yù)支護(hù)采用 18#槽鋼鋼支架（分段連接，間距 500mm） ，前 5m 處采用密集支護(hù)并與 U29 鋼棚使用槽鋼焊接加固。40mm 超前鋼導(dǎo)管棚（間距 200mm，每根長 2.0m，搭接長度 100mm） ，全斷面鋪設(shè) 6.5mm 鋼筋網(wǎng)片(規(guī)格 7001000mm，網(wǎng)格 100100mm，搭接長度 100mm)；噴 C25 砼，厚度 200mm

47、，巷道底板采用18#槽鋼反拱支架與邊墻鋼支架對(duì)接（鋼支架間距 500mm） 。安裝鋼支架時(shí)，鋼支架之間使用 16mm 螺紋鋼拉桿連接（拱部 3 根、腿部 4 根） 。為使鋼支架整體穩(wěn)定，安裝后再用 20 螺紋鋼整體焊接連接（間距 1000mm） 。此段支護(hù)目的是快速通過含水砂礫層，防止巷道垮冒，確保施工安全，為后期施工創(chuàng)造條件。在過含水砂礫層巷道預(yù)支護(hù)完成后，永久支護(hù)前全斷面鋪設(shè)隔水板，隔水板材料為硬質(zhì)化學(xué)材料。永久支護(hù)采用 C30砼砌碹支護(hù)，混凝土添加 BR 防水劑，抗?jié)B等級(jí) S8，厚度400mm；巷道底板（反拱）鋪底采用 C30砼，厚度 300mm600mm，澆筑至巷道設(shè)計(jì)開挖底板。2.3

48、.4 采區(qū)布置采區(qū)布置井田總體可分為南部采區(qū)、北部采區(qū)兩大塊，其中北部采區(qū)按開采水平包括一采區(qū)、三采區(qū)，南部采區(qū)按開采水平包括二采區(qū)。其采區(qū)接替順序總體為：一采區(qū)二采區(qū)三采區(qū)。 2.4 井底車場(chǎng)及硐室2.4.1 車場(chǎng)形式車場(chǎng)形式礦井井下煤炭運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式，掘進(jìn)煤進(jìn)入主煤流系統(tǒng)，因此，井底車場(chǎng)僅擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸任務(wù)。副立井井底車場(chǎng)內(nèi)采用無軌膠輪車運(yùn)輸，進(jìn)出車線長度滿足無軌膠輪車調(diào)車即可，達(dá)到系統(tǒng)流暢、布置緊湊、工程量省的目的。礦井僅在副斜井井筒下部平車場(chǎng)鋪設(shè)軌道，擔(dān)負(fù)重型及大件設(shè)備和長材料的提升和下放任務(wù)，輔助提升量不大，空重車線長度均取 30m。副斜井井底采用CCG12/900-100

49、A 型防爆柴油牽引車調(diào)車方式。2.4.2 硐室名稱及位置硐室名稱及位置1主斜井井底硐室在主斜井井底設(shè)一材料設(shè)備換裝站，主要擔(dān)負(fù)大型設(shè)備和材料的換裝和特大型設(shè)備(掘錨機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)、端頭支架)的組裝，將設(shè)備、材料換裝到車上運(yùn)往使用地點(diǎn)。2副立井井底硐室設(shè)計(jì)在副立井井底及附近設(shè)置有變電所、等候室、調(diào)度室、醫(yī)務(wù)室、消防材料庫、爆炸材料庫、井底避難硐室。2.4.3 支護(hù)方式支護(hù)方式井底車場(chǎng)巷道均采用錨網(wǎng)噴+錨索支護(hù)方式?；仫L(fēng)立井井底連接處采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土支護(hù)方式；材料設(shè)備換裝站、避難硐室采用錨網(wǎng)噴+錨索+現(xiàn)澆鋼筋混凝土的復(fù)合支護(hù)方式，并考慮在鋼筋砼壁后注入充填材料，以起到密閉和緩沖作用；變電所、

50、井底煤倉、井下爆炸材料庫等均采用現(xiàn)澆混凝土砌碹支護(hù)方式；醫(yī)務(wù)室、等候室、井下消防材料庫均采用錨網(wǎng)噴+錨索支護(hù)方式。3 采區(qū)巷道布置及開采方法設(shè)計(jì)采區(qū)巷道布置及開采方法設(shè)計(jì)3.1 采區(qū)布置3.1.1 首采區(qū)特征首采區(qū)特征根據(jù)礦井開拓部署，同時(shí)考慮山 8-1 號(hào)煤層賦存范圍及壓茬關(guān)系，為減少初期井巷工程量，縮短建井工期，首采區(qū)就近布置在一采區(qū)和二采區(qū)。 一采區(qū)走向長約 2.3km，傾斜寬約 1.4km，面積約 2.56km2。采區(qū)內(nèi)發(fā)育陷落柱無，煤層賦存比較穩(wěn)定，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。一采區(qū) 8-1 號(hào)煤層可采儲(chǔ)量 4434.57 萬噸，可服務(wù) 6.34 年。3.1.2 采區(qū)巷道布置采區(qū)巷道布置該采區(qū)

51、劃分為三個(gè)區(qū)段，準(zhǔn)備改采區(qū)時(shí)，在采區(qū)運(yùn)輸石門接近煤層出，開掘采區(qū)車場(chǎng)。從該車場(chǎng)方向，沿東西方向同時(shí)開掘運(yùn)輸大巷，軌道大巷以及回風(fēng)大巷，至采區(qū)邊界附近，通過采區(qū)車場(chǎng)與采區(qū)回風(fēng)石門連接，形成通風(fēng)系統(tǒng)。采區(qū)巷道掘進(jìn)的原則是：盡量平行作業(yè)，盡快形成全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)。為準(zhǔn)備第一區(qū)段內(nèi)的采煤工作面，在該區(qū)段上部開掘工作面回風(fēng)平巷。在第一區(qū)段下部開掘中部車場(chǎng)。用雙巷布置與掘進(jìn)的方法，向采區(qū)兩翼邊界同時(shí)開掘第一區(qū)段工作面的運(yùn)輸平巷和第二區(qū)段工作面的回風(fēng)平巷，回風(fēng)平巷超前運(yùn)輸平巷約100150m 掘進(jìn)，兩巷道間每隔 100m 左右用聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)通，沿傾斜方向兩巷道間煤柱寬度一般為 820m。采深較小，煤層較硬和較薄的

52、地方取較小值，反之取大值。本區(qū)段的運(yùn)輸平巷、回風(fēng)平巷及下一區(qū)段的回風(fēng)平巷掘進(jìn)至采區(qū)邊界線后，在長壁工作面始采位置沿傾斜方向有下向上開掘開切眼。工作面投產(chǎn)后，開切眼就成為初始的工作面。在掘進(jìn)上述巷道的同時(shí)，還要開掘采煤煤倉，變電所，在以上巷道和硐室中安裝并調(diào)試所需的提升、運(yùn)輸、供電和采煤設(shè)備后，為第一區(qū)段內(nèi)的兩翼工作面便可投產(chǎn)。隨著第一區(qū)段工作面采煤的進(jìn)行，應(yīng)及時(shí)開掘第二區(qū)段的車場(chǎng)、運(yùn)輸平巷、開切眼和第三區(qū)段的回風(fēng)平巷，準(zhǔn)備第二區(qū)段的工作面，以保證采區(qū)內(nèi)工作面的正常生產(chǎn)和接替。3. .1. .3 工作面支護(hù)工作面支護(hù)慮到 8-1 號(hào)煤層頂板巖性，并結(jié)合高產(chǎn)高效綜采工作面的要求，設(shè)計(jì)綜采工作面液壓

53、支架工作阻力宜適當(dāng)提高。設(shè)計(jì)選用 ZFS13000/25/38 型四柱支撐掩護(hù)式低位放頂煤液壓支架，其額定工作阻力 13000kN，初撐力 10096kN，支護(hù)強(qiáng)度 1.23MPa，支撐高度 25003800mm，支架重量 40t。工作面過渡支架選用 ZFG13000/27.5/42H 型過渡支架。工作面端頭支護(hù)配備 6 架與工作面支架相配套的 ZTZ20000/28.5/42 端頭支架，工作面超前 20m 采用 DZ-45 型單體液壓支柱配 型鋼梁支護(hù)。本工作面共選用液壓支架 116 架(組)，其中：普通放頂煤支架 112 架，過渡支架 4 架。3.2 采煤方法及采煤工藝3.2.1 采區(qū)煤層

54、開采條件采區(qū)煤層開采條件一采區(qū)位于井田西部，主斜井落底點(diǎn)西側(cè)。根據(jù)采區(qū)內(nèi)鉆孔資料，采區(qū)內(nèi) 8 號(hào)煤層煤層平均厚度為 2.30m。該采區(qū)無陷落柱。其回采工作面瓦斯絕對(duì)涌出量為3.52m3/min。3.2.2 采煤方法的選擇采煤方法的選擇根據(jù)煤層賦存條件及井田開拓布置及井型，結(jié)合國內(nèi)外目前技術(shù)裝備水平，8-1號(hào)煤層首采區(qū)比較適合的采煤方法是綜合機(jī)械化采煤方法。3.2.3 采煤工藝采煤工藝采煤機(jī)端頭斜切進(jìn)刀，割三角煤采煤，割煤與移架、推前部刮板輸送機(jī)及拉后部刮板輸送機(jī)順序進(jìn)行。利用機(jī)組滾筒葉片和輸送機(jī)鏟煤板將煤自行裝入輸送機(jī)，工作面采用采煤機(jī)雙向穿梭割煤，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，滾筒自旋使其截齒

55、將煤破碎。采煤機(jī)端頭斜切進(jìn)刀，割三角煤采煤，割煤與移架、推前部刮板輸送機(jī)及拉后部刮板輸送機(jī)順序進(jìn)行。利用機(jī)組滾筒葉片和輸送機(jī)鏟煤板將煤自行裝入輸送機(jī)。具體工藝流程為：?jiǎn)螡L筒采煤機(jī)斜切進(jìn)刀割煤伸縮梁移架推前部刮板輸送機(jī)拉后部刮板輸送機(jī)。確定綜采工作面長度應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件與工作面技術(shù)裝備水平。工作面長度的增加，有利于減少輔助作業(yè)時(shí)間，降低巷道掘進(jìn)率；有利于提高開機(jī)率、盤區(qū)回采率、工作面單產(chǎn)，從而提高工作面效率。工作面地質(zhì)條件優(yōu)越，煤層傾角小、厚度大、頂?shù)装宸€(wěn)定，可將工作面長度適當(dāng)加大。機(jī)械化裝備水平越高，要求工作面生產(chǎn)能力越大，工作面長度要與生產(chǎn)能力相適應(yīng)。工作面長度越大，對(duì)工作面機(jī)械設(shè)備的可靠

56、性的要求越高。確定工作面長度，還應(yīng)考慮頂板管理、煤層瓦斯含量以及工作面通風(fēng)等因素，條件受限時(shí)，工作面長度不宜過大，根據(jù)東周窯礦井可采煤層賦存條件綜合確定 8-1 號(hào)煤層開采工作面長度為 200m。3.3 回采工作面主要設(shè)備3.3.1 采煤機(jī)采煤機(jī)最近幾年，國內(nèi)外采煤機(jī)械發(fā)展較快，全國已有不少引進(jìn)或國產(chǎn)裝備綜采工作面日產(chǎn)達(dá)到 700010000t。神東礦區(qū)全套引進(jìn)綜采設(shè)備回采工作面日產(chǎn)達(dá)到 30000t以上。國產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)已基本能夠滿足綜采工作面日產(chǎn) 9000t 的要求，本礦井煤層夾矸較多，采煤機(jī)械設(shè)備選擇力求功率大、運(yùn)量合理、壽命長、安全可靠、技術(shù)先進(jìn)，其次各設(shè)備間相互配套，保證運(yùn)輸暢通、采運(yùn)能力

57、平衡，主要設(shè)備考慮以引進(jìn)為主，同時(shí)考慮型號(hào)盡量與同煤集團(tuán)其它礦井已引進(jìn)設(shè)備型號(hào)一致。工作面采用 DY-150 型單滾筒采煤機(jī)，采高為 1.3-2.5m，截深為 1.0m,滾筒直徑為 1.25m，質(zhì)量為 12.5t。3.3.2 輸送機(jī)輸送機(jī)工作面采用 SGZ-80 型刮板輸送機(jī)，長度為 150m，輸送能力為 150t/h,轉(zhuǎn)速為0.86m/s，運(yùn)輸平行采用 SGB-620/40T 型刮板輸送機(jī)，長度為 100m。3.3.3 轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)1轉(zhuǎn)載機(jī)選用與工作面生產(chǎn)能力相適應(yīng)的 PF6/1542 型刮板轉(zhuǎn)載機(jī)，出廠長度 49.5m，輸送能力 2500t/h，電機(jī)功率 450kW。2破碎

58、機(jī)選用 SK1118 型反擊輥式破碎機(jī)，破碎能力 4250t/h，電機(jī)功率 400kW。3.4 采煤工作面生產(chǎn)能力3.4.1 采煤工作面生產(chǎn)能力論證采煤工作面生產(chǎn)能力論證楊千堡礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 0.6Mt/a，本次設(shè)計(jì)在井下布置一個(gè)綜采放頂煤工作面，工作面長度均為 200m。采區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜程度為中等類型，水文地質(zhì)條件中等，開采技術(shù)條件較為優(yōu)越，煤層賦存穩(wěn)定，從煤層條件、地質(zhì)條件看，楊千堡礦井工作面具備單產(chǎn)達(dá) 0.6Mt/a的條件。3.4.2 采煤工作面年推進(jìn)度采煤工作面年推進(jìn)度采煤工作面采煤機(jī)截深為 1m，設(shè)計(jì)采用“一采一放”的作業(yè)方式，采煤、放煤平行作業(yè)。即采煤機(jī)割一刀進(jìn) 1m，放頂煤液壓

59、支架放一次頂煤，工作面每個(gè)循環(huán)進(jìn)一刀，放一次頂煤，循環(huán)進(jìn)度為 1m，一、二采區(qū)日循環(huán)次數(shù)均為 6 次，則日循環(huán)進(jìn)度為 16=6m。采煤工作面年推進(jìn)度按下式計(jì)算：年推進(jìn)度日循環(huán)進(jìn)度年工作日循環(huán)率采煤工作面年推進(jìn)度=63300.9=1782m3.4.3 采煤工作面生產(chǎn)能力計(jì)算采煤工作面生產(chǎn)能力計(jì)算1采煤工作面生產(chǎn)能力按下式計(jì)算：A采=M1lLrC1+L(l-10) M2rC2 （3-1）式中：A采采煤工作面年產(chǎn)量，t/a；M1采煤工作面機(jī)采高度，m；M2放頂煤高度，m；l采煤工作面長度，l=200m；L采煤工作面年推進(jìn)度，m；r煤的容重，r=1.42t/m3；C1采煤工作面機(jī)采回采率，取 0.95

60、；C2放頂煤回采率，%；則采區(qū)：A采=2.320017821.420.95+1782（200-10）2.301.420.78=1106286t/a1106.286kt/a2掘進(jìn)工作面生產(chǎn)能力計(jì)算礦井移交生產(chǎn)及達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，井下共裝備兩個(gè)綜掘工作面，掘進(jìn)斷面平均14m2，掘進(jìn)工作面年總推進(jìn)度為 16000m，則掘進(jìn)工作面掘進(jìn)煤量計(jì)算如下：A掘=16000141.42=31808t/a=31.808kt/a3礦井生產(chǎn)能力計(jì)算全礦井產(chǎn)量為：A礦=A采+A掘=1106+31=1137kt/a1.5Mt/a可滿足礦井 0.6Mt/a 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。3.5 采區(qū)煤炭運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸、通風(fēng)及排水系統(tǒng)3