翟俊偉畢業(yè)設(shè)計說明書

1、題目：題目：寺家莊礦寺家莊礦 15#15#煤層第一盤區(qū)設(shè)計說明書煤層第一盤區(qū)設(shè)計說明書 采礦工程采礦工程 系系 煤礦開采技術(shù)煤礦開采技術(shù) 專業(yè)專業(yè) 前前 言言礦井畢業(yè)設(shè)計是煤礦開采技術(shù)專業(yè)最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，是對大學(xué)所學(xué)知識的一次綜合性考察，其目的是使我們運用大學(xué)階段所學(xué)的理論知識并聯(lián)系礦井生產(chǎn)實際而進行的礦井開采設(shè)計，以培養(yǎng)和提高我們分析和解決實際問題的能力，是對我們走上工作崗位前進行的一次綜合性能力演練。 本次設(shè)計的題目是寺家莊礦井150 萬 t 初步設(shè)計，是在寺家莊礦井田地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，結(jié)合搜集到的其它相關(guān)原始資料，運用所學(xué)知識同時參考采礦學(xué) 、 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范 、 煤礦礦井開采設(shè)

2、計手冊、 井巷工程 、 通風(fēng)安全學(xué)等參考資料，在指導(dǎo)老師精心指導(dǎo)下獨立完成。此次畢業(yè)設(shè)計是根據(jù)國家煤炭建設(shè)的有關(guān)方針政策，結(jié)合設(shè)計礦井的實際情況，遵循采礦專業(yè)畢業(yè)設(shè)計大綱的要求，在收集、整理、查閱大量資料的前提下完成設(shè)計的。本次設(shè)計的指導(dǎo)老師為侯千亮老師，同時還得到了蔡永樂、姜有、孟瑞泉、周貴全、王凱等老師的悉心指導(dǎo)，他們在許多方面給予了寶貴意見，為了幫助我們順利、正確地完成畢業(yè)設(shè)計，經(jīng)常加班加點，犧牲了大量的工作時間和業(yè)余時間，在此表示衷心的感謝和深深的敬意！在設(shè)計的過程中，我受益非淺，自己感覺在大學(xué)期間看的書還是太i少，鉆研得還是不夠深刻，這激勵我以后要再接再厲。由于本人水平有限以及對知識

3、的掌握程度不高，設(shè)計中難免存在錯誤和疏漏，懇請各位老師批評指正。 翟俊偉 2012 年 5 月摘摘 要要寺家莊礦井位于山西省昔陽縣境內(nèi)，距縣城約 8km，屬陽泉煤業(yè)（集團）有限責(zé)任公司平昔礦區(qū)的一個大型礦井。隨著我國煤炭形勢的好轉(zhuǎn)，對煤炭需求日益增加，出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面，煤炭產(chǎn)量已不能滿足日益增長的市場需求，為了進一步提高經(jīng)濟效益，根據(jù)集團公司規(guī)劃，寺家莊礦井需盡快開發(fā)建設(shè)。 礦井的設(shè)計思想是充分利用煤炭資源，依靠科技進步，積極采用國內(nèi)比較成熟的技術(shù)裝備和先進的生產(chǎn)工藝，特別是適合本礦井特點的工藝及設(shè)備。在充分考慮技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，因地制宜，根據(jù)資源條件，建設(shè)高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井。同時對對礦井

4、主要技術(shù)方案進行全面比選，確保使礦井建成高水平、高標準、高質(zhì)量、投資省、工期短、安全有保證、國內(nèi)一流的礦井。按照高產(chǎn)高效原則，精簡人員和地面非生產(chǎn)性設(shè)施，以降低礦井投資和生產(chǎn)成本。設(shè)計特點設(shè)計特點（1）根據(jù)該井田的地質(zhì)儲量計算礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 1.5Mt/a。（2）井田的走向為西北，向西南傾斜，煤層傾角為 510煤層平均厚度 5.48m。（3）采用斜井、立井混合開拓方式，初期共布置兩立一斜三個井筒。主斜井、副立井均布置在工業(yè)場地內(nèi)，其中主斜井裝備 1.4m 寬膠帶輸送機，傾角 16,斜長1120m，擔(dān)負煤炭提升任務(wù)；副立井布置在主斜井的東側(cè)，裝備兩套提升設(shè)備，其中一套為一對 1.5t 礦車二

5、層四車罐籠（一寬一窄）,擔(dān)負礦井全部輔助提升任務(wù)；前期回風(fēng)井井筒直徑 8.0m，擔(dān)負全礦井回風(fēng)任務(wù)。ii（4）大巷煤炭運輸采用膠帶機連續(xù)運輸，大巷輔助運輸采用架線式電機車。（5）根據(jù)陽泉地區(qū)實際情況，考慮礦井煤層賦存條件，本次設(shè)計主要考慮 15 號煤的開采；布置第一盤區(qū)一個放頂煤綜采工作面。（6）考慮到礦井瓦斯含量高，采用抽出式通風(fēng)，同時設(shè)計采用抽放率較高的瓦斯高抽巷進行瓦斯抽放，并輔以內(nèi)錯瓦斯尾巷排放瓦斯。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：斜井、立井混合開拓 膠帶機連續(xù)運輸 放頂煤綜采 高產(chǎn)高效 設(shè)計人：翟俊偉目 錄第一章 井田概況及地質(zhì)特征 .1第一節(jié) 井田概況 .1第二節(jié) 井田地質(zhì)特征 .4第三節(jié) 煤層的埋

6、藏特征 .10第二章 井田境界及儲量 .13第三章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力 .16第四章 采煤方法 .17第一節(jié) 采煤方法的選擇 .17第二節(jié) 確定采（盤）區(qū)巷道布置和要素 .18第三節(jié) 回采工藝與勞動組織 .22第四節(jié) 盤區(qū)的準備與工作面接替 .29第五章 井下運輸 .32第一節(jié) 運輸系統(tǒng)和運輸方式的確定 .32第二節(jié) 運輸設(shè)備的選擇和計算 .33第六章 礦井提升 .38第七章 礦井通風(fēng)與安全 .52第一節(jié) 風(fēng)量的計算 .52第二節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配 .54第三節(jié) 計算負壓及等積孔 .57第四節(jié) 選取扇風(fēng)機 .59第五節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù)措施 .61專題部分.71參考文獻.76陽泉學(xué)院陽泉

7、學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書0第一章第一章 井田概況及地質(zhì)特征井田概況及地質(zhì)特征第一節(jié)第一節(jié) 井田概況井田概況一、交通位置一、交通位置寺家莊礦井隸屬陽泉煤業(yè)（集團）有限責(zé)任公司，位于昔陽縣境內(nèi)，礦井工業(yè)場地在縣城西南約 7km 處，昔陽縣城距陽泉市約 30km。本區(qū)鐵路交通條件優(yōu)越，石太鐵路沿桃河經(jīng)過陽泉礦區(qū)，石太線為陽泉礦區(qū)煤炭外運的主要干線，經(jīng)電氣化改造和完善自動閉塞后，年運輸能力可達 70Mt。石太線上白羊墅站為機械化駝峰編組站，最大日解體能力 3000 車。另外，陽涉鐵路通過本區(qū)，該線已全部建成通車，采用內(nèi)燃機車牽引，并預(yù)留電力牽引條件，該線最大年輸送能力為 17Mt，為陽煤集團

8、部分煤炭分流創(chuàng)造了有利條件，可直接為該礦的建設(shè)和煤炭的外運服務(wù)，本礦井鐵路專用線在陽涉鐵路昔陽站接軌，目前就接軌事宜已達成初步協(xié)議。本區(qū)公路交通便利，陽泉至黎城的二級公路通過本區(qū)，公路以昔陽縣城區(qū)為樞紐，呈放射狀伸向四方，除陽泉至黎城公路外，昔陽至左權(quán)、贊皇、壽陽、邢臺、長治等均有公路相通，區(qū)內(nèi)公路遍布，97%以上的村莊可通汽車。井田交通位置見圖 1-1-1。圖 1-1-1陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書1二、地形地貌二、地形地貌本井田位于太行山北段西側(cè)，從外圍地形來看，西部石千峰地層的地形較高，組成太岳山，東部則為奧陶、寒武系地層組成的太行山脈，昔陽縣境內(nèi)的白羊山、沾嶺山、菜嶺

9、山均系太行山支脈。沾嶺山東部為松溪河流域，一般河窄谷深，溝谷縱橫發(fā)育，切割甚深。井田內(nèi)地形為西高東低，最高處為龍王廟山，海拔+1613.3m，最低點在巴洲鄉(xiāng)附近，標高+863m，高低相差 750m 左右，一般相對高差100200m，屬構(gòu)造剝蝕成因，河谷、高山相間的低中心地形。三、河流及水庫三、河流及水庫昔陽縣大部面積屬海河流域子牙河水系，松溪河及其流經(jīng)本井田的支流安坪河，巴洲河、洪水河均為該水系?，F(xiàn)分述如下：松溪河：發(fā)源于和順縣窯上村附近，經(jīng)昔陽縣的楊家坡村南入境，向北經(jīng)縣城東側(cè)，東流至水磨頭村，再經(jīng)井陘、平山縣匯入滹沱河，干流在昔陽縣境內(nèi)長 73.25km，流域面積 1473.2km2，該河

10、受水面積大，河床寬，杜莊至縣城一帶寬達 500800m。一般流量為 13m3/s，最大洪峰流量達 1200m3/s（1963 年 8 月流經(jīng)昔陽縣城一段） ，年平均徑流量 3.68m3/s。安坪河（城北河）：該河為松溪河支流，發(fā)源于崇家?guī)X奶頭山，自西向東在縣城東匯入干流，全長14.5km，流域面積 77.2km2，年平均徑流量 0.26m3/s。巴洲河（城西河）：發(fā)源于鬧嶺莊附近，自西向東在縣城北關(guān)處匯入安坪河，全長 20.5km，流域面積 96.3km2，年平均徑流量 0.352m3/s。洪水河（城南河）：發(fā)源于閏家溝，自西南流向東北，在洪水村東匯入松溪河，全長 14km，流域面積 56.2

11、km2，年平均徑流量 0.298m3/s。在河流上游建有多座水庫，其中以下秦山水庫、郭莊水庫較大，秦山水庫位于井田中部，現(xiàn)為昔陽縣城居民生活用水水源。全縣大部分河流均為季節(jié)性河流。四、氣象及地震烈度四、氣象及地震烈度陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書2昔陽縣屬暖溫帶大陸性氣候，一年四季氣候變化明顯，冬季寒冷，風(fēng)大少雪；春季日照充足，干旱多風(fēng)；夏季雨量集中，多冰雹和風(fēng)災(zāi)；秋季時間較短，晴朗涼爽。根據(jù) 19581983 年的氣象資料，最高氣溫 37.9，最低氣溫-23.9，年平均氣溫 9.3。最大年降雨量為 885.7mm（1963 年） ，最小年降雨量 242.3mm（1972 年）

12、，年平均降雨量為 601mm，降雨量年內(nèi)差異較大，主要集中在 7、8、9 三個月，約占全年降雨量的 67%。年平均蒸發(fā)量 1887.9mm，蒸發(fā)量大于降雨量 3 倍多。主導(dǎo)風(fēng)向為西風(fēng)，歷年平均風(fēng)速 2.1m/s，最大風(fēng)速 20m/s。區(qū)內(nèi)凍結(jié)期一般始于每年 10 月下旬，終于次年 4 月，凍土最大深度為 75cm，全年日照數(shù)平均為 106.6d。依據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖GB18306 和建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計基本地震加速度值為 0.10g，設(shè)計地震分組為第一組。五、礦區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況五、礦區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況山西省昔陽縣原有 16 個鄉(xiāng) 4 個鎮(zhèn)，共計

13、 20 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，2001 年經(jīng)過行政區(qū)劃調(diào)整為 5 鎮(zhèn) 7 鄉(xiāng)共 12 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，約 423 個行政村，全縣總戶數(shù) 70117 戶，總?cè)丝?24 萬人，其中農(nóng)業(yè)人口 22 萬人，占 91.6%。農(nóng)作物總播種面積為 410685 畝，其中糧食作物以小麥、玉米、谷子、高梁、大豆、薯類及雜糧為主，播種面積 389049 畝；經(jīng)濟作物以棉花、油料作物為主，播種面積 10512 畝；除此之外還有蔬菜及瓜果類播種面積 10963 畝。全縣果園面積 19666 畝，以蘋果、梨、柿子、紅棗、葡萄為主。全縣的工業(yè)發(fā)展速度較快，縣企業(yè)中以燃料、食品、化工、機械、建材工業(yè)比重較大。六、電源、水源情況六、電源、水源情況

14、1、電源礦井的供電電源及供電方案目前已由甲方委托晉中電力公司進行方案設(shè)計，目前我院尚未收到有關(guān)文件。經(jīng)與甲方協(xié)商，初步設(shè)計暫按礦井電源分別取自昔陽110kV 變電站和和順 220kV 變電站，供電電壓等級 110kV 進行。由于電源變電站距本礦較遠，且變電站施工周期比較長，必須考慮礦井建設(shè)期間的施工電源引接方式。本礦附近有地方小煤礦多處，礦井建設(shè)初期的施工電源可陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書3就近由地方小煤礦引來，但礦井井下全面施工后，所需電力負荷將大幅度增加，此時應(yīng)投入礦井變電站作為施工電源。2、水源根據(jù)精查地質(zhì)報告及相關(guān)資料，本區(qū)奧灰?guī)r溶水，其水量豐富、可靠，水質(zhì)好，本礦井

15、取奧灰?guī)r溶水作為主供水水源，設(shè)計在工業(yè)場地內(nèi)打深井三眼。另外，地面設(shè)井下水處理站，井下水排至地面處理后，一部分作為井下消防灑水，一部分用于選煤廠。第二節(jié)第二節(jié) 井田地質(zhì)特征井田地質(zhì)特征一、地層一、地層本區(qū)位于沁水煤田的東北邊緣。由東向西出露地層為由老至新。于勘探區(qū)東部區(qū)外大面積出露奧陶系地層；石炭系本溪組、太原組、二迭系山西組地層分布零星；區(qū)內(nèi)二迭系石盒子組地層廣泛分布，二迭系石千峰組，三疊系劉家溝組地層出露于勘探區(qū)西緣；新生界復(fù)于各個時代基巖之上，現(xiàn)就勘探區(qū)從奧陶系至第四系地層分述如下：1）奧陶系中統(tǒng)（O2）根據(jù)巖性，可劃分為峰峰組及上馬家溝組上段兩部分。峰峰組厚 188.76m，上部以灰色

16、、深灰色石灰?guī)r為主，中部為灰色豹皮灰?guī)r及石灰?guī)r、裂隙發(fā)育，底部為石膏帶。上馬家溝組揭露厚度 107.03m，屬上馬家溝組上部，主要為灰色石灰?guī)r。2）石炭系中統(tǒng)本溪組（C2）全厚 18.5046.0m，東南厚、西北薄。平行不整合于奧陶系灰?guī)r之上，主要由淺灰、灰色細砂巖、泥巖組成。3）石炭系上統(tǒng)太原組（C3）本組為重要含煤地層之一，以 K1砂巖為基底，連續(xù)沉積于本溪組之上。全厚90.3143.8m。含 81、82、84、9上、9、11、12、13、14、14下、15、16 號等 12 層煤，全區(qū)比較穩(wěn)定，可作為良好的標志層。4）二迭系下統(tǒng)山西組（P11）以 K7砂巖為基底，連續(xù)沉降于太原組之上，厚

17、 42.673.9m，主要由灰、深灰陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書4色砂巖、砂質(zhì)泥巖及煤組成。含 1、2、3、4、5、6 號等 6 層煤。5）二迭系下統(tǒng)下石盒子組（P12）底界以 K8砂巖與山西組整合接觸，頂為 K10桃花泥巖頂界面。全厚 110150m，分為綠色地層、黃色地層兩段。6）二迭系上統(tǒng)上石盒子組（P21）區(qū)內(nèi)大面積出露。標志層 K12獅腦峰砂巖，圍繞山脊呈帶狀分布。區(qū)內(nèi)出露總厚度 450m。7）二迭系上統(tǒng)石千峰組（P22）厚 122.6160.2m，基底砂巖 K13為暗紫色、厚層狀含礫粗砂巖，厚0.77.0m。8）三疊系下統(tǒng)劉家溝組（T11）出露于勘探區(qū)外西側(cè)，厚度

18、不詳。為一套磚紅色，薄板狀及中厚層狀細砂巖組成。9）第四系（Q）不整合覆蓋于各時代基巖之上，分布于山頂、山坡及溝谷中?？碧絽^(qū)東部分布面積廣，厚度大，中西部分布零星。中更新統(tǒng)離石黃土（Q2）：由紅棕色、紅黃色黃土狀亞粘土組成，并含有鈣質(zhì)結(jié)核。上更新統(tǒng)馬蘭黃土（Q3）:為淺黃、黃灰色亞粘土或細砂土。中、上更新統(tǒng)總厚 020m。第四系全新統(tǒng)（Q4）:主要分布于安平河、巴州河及洪水川等較大河谷中。為現(xiàn)代沖積、洪積物。由砂、卵石及粉砂土組成。一般厚度 515m。二、含煤地層二、含煤地層本井田含煤地層包括石炭系中統(tǒng)本溪組、石炭系上統(tǒng)太原組、二迭系下統(tǒng)山西組，其中主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組及二迭系下統(tǒng)山

19、西組（平均厚約 60m） ，含煤地層總厚 168.24m，共含煤 18 層，煤層總厚 13.46m，含煤系數(shù)約 8%左右。石炭系上統(tǒng)太原組厚 90.3143.80m，平均厚約 111.33m，主要巖性為深灰、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、石灰?guī)r及灰色砂巖組成。含煤 12 層，其中可采煤層 4 層，為本區(qū)中演含煤地層。按其巖性、巖相特征分為上、下兩段，其中下段自 K1砂巖底至陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書5K4灰?guī)r頂，厚 80m 左右，含 11、12、13、14、14 下、15、16 號共 7 層煤，15 號煤全區(qū)穩(wěn)定可采，其它煤層無開采價值；上段自 K4頂至 K7底，厚約 35m 左右

20、，由灰、深灰、灰黑色泥巖、砂巖及淺灰色細砂巖、中粗砂巖組成，含 8、9 兩個煤組共 6層煤，81、84、9 號煤具有開采價值。三、地質(zhì)構(gòu)造三、地質(zhì)構(gòu)造本井田基本呈一單斜構(gòu)造，構(gòu)造復(fù)雜程度中等。井田走向為西北，向西南傾斜，地層比較平緩，傾角一般為 510，局部褶曲地段傾角 1220，區(qū)內(nèi)以背、向斜交替出現(xiàn)的褶曲構(gòu)造為主；斷層較少，一般落差多在 20m 以內(nèi)；井田北部陷落柱較發(fā)育，對煤層破壞較為嚴重。從本次設(shè)計的整個井田來看，構(gòu)造復(fù)雜程度簡單。在此以褶曲作為重點分析如下：區(qū)內(nèi)褶曲發(fā)育，軸向主要為近南北向及北東向兩組，其次有北西向及東西向。南北向的一組褶曲主要分布于中、東部，構(gòu)成本區(qū)的基本構(gòu)造形態(tài)。

21、主要特征為排列緊密，間距約 1000m，兩翼不對稱，向斜東翼較陡，傾角可達 23,西翼較緩，傾角一般為 10左右；背斜軸部開闊，產(chǎn)狀平緩。北東向的一組褶曲，主要分布于勘探區(qū)的西北及東南，主要特征為排列較疏，間距約 1500m，兩翼多不對稱，南東翼較陡，北西翼較緩。主要褶曲特征見表 1-2-1。表表 1 12 21 1 主要褶曲特征表主要褶曲特征表產(chǎn)狀順序褶曲名稱褶曲方向WE延伸長度（m）備注1蒙家峪向斜SN47571100李家溝區(qū)2野峪背斜SN4114145000李家溝區(qū)3寺地向斜SN2166206000李家溝區(qū)崇家?guī)X背斜N40E45616800李家溝區(qū)4崇家?guī)X背斜N10E79（SE）NW）6

22、8900馬郡頭區(qū)陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書65臺溝背斜N40E 轉(zhuǎn) N30E610（SE）（NW）4132000馬郡頭區(qū)杏莊向斜N60E 轉(zhuǎn) N20E415（SE）（NW）6213200馬郡頭區(qū)6杏莊向斜N40E8158202800李家溝區(qū)杏莊背斜N40E793132000李家溝區(qū)7杏莊背斜N70E 轉(zhuǎn) N40E 再轉(zhuǎn) N20E39（SE）（NW）9152500馬郡頭區(qū)8毛家溝向斜N50E711（SE）（NW）6111100馬郡頭區(qū)9毛家溝向斜N45E517（SE）（NW）6152500馬郡頭區(qū)龍眼向斜EW 轉(zhuǎn) N45E520（SE）（NW）10272100馬郡頭區(qū)10龍眼

23、向斜N65E5155203000李家溝區(qū)四、井田水文地質(zhì)概況四、井田水文地質(zhì)概況1）含水層主要含水層有奧陶系灰?guī)r、太原組灰?guī)r和第四系沖積層。由上而下簡述如下：第四系沖積層：主要分布于洪水河、巴洲河和安坪河的河谷中，河谷最寬約300m，一般 100200m，厚度 1020m，砂礫中含較豐富的潛水，且水質(zhì)良好，單位涌水量 1.305.00L/s.m。民用井水量每小時可達 100m3以上。上二迭統(tǒng)石盒子組：主要含水層屬裂隙性的砂巖層（K7、K8、K9、K10） ，區(qū)內(nèi)砂巖出露廣泛，裂隙也較發(fā)育，這類砂巖一般膠結(jié)致密，故其富水性較差，單位涌水量 0.00079L/s.m。下二迭統(tǒng)山西組：屬孔隙性砂巖層

24、（K5、K6） ，膠結(jié)性良好，富水性差，單位涌水量在 1L/s.m 以下，淺部鉆孔單位涌水量 0.0161L/s.m 以下，滲透系數(shù)0.212m/d。上石炭統(tǒng)太原組灰?guī)r：主要含水層為海相沉積之三層灰?guī)r（K2、K3、K4） ，其中K2灰?guī)r含水性較強，為主要含水層，水位標高為+690.57+695.63m。進入 80 年代后期由于井田開采使主要含水層破壞，如城關(guān)、李家莊、大寨的機井已近干涸，大陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書7量的地下水被疏干。奧陶系灰?guī)r：井田東部有廣泛基巖出露，L86 號孔揭露灰?guī)r 295.75m，巴洲村48 號孔和上郭莊 51 號孔分別揭露 206.39m 和 5

25、14.55m，水量比較豐富，桃河資料提供單位涌水量為 0.52.5L/s.m，滲透系數(shù)為 0.92.4m/d。根據(jù)已有資料分析，勘探區(qū)東緣奧灰水位標高，北部為 525m(井田邊界外 48 號孔)，南部為 565m(井田邊界外 51 號孔)；往西奧灰水位標高降低，接近中部為 446.76m(L86 號孔)，北部為423.77m(M56 號孔)，中、東部 15 號煤底板標高大于 420m，在南部基本高于 565m，故中、東部奧灰水位在 15 號煤以下。西部奧灰水位標高大約可采用 420m，西緣局部奧灰水超越 15 號煤的范圍約 12km2，即井田面積的十分之一，此范圍 15 號煤將存在帶壓開采問題

26、。15 號煤與奧灰間巖層厚度為 23.4971.04m，平均 49.66m，巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖、薄層砂巖為主，間夾基層灰?guī)r，可以起到一定的隔水作用。2）斷層和陷落柱的水文地質(zhì)情況區(qū)內(nèi)斷層最大落差 30m 左右，陷落柱較多。鉆孔見斷層的有 14 個，見陷落柱的15 個，多分布于勘探區(qū)北部。這些鉆孔在斷層帶和陷落帶鉆進時，一般無水，個別有少量水流出，從無水害發(fā)生。因此，可認為本區(qū)的斷層帶和陷落帶一般不含水，透水性也極差。但在斷層和陷落附近的裂隙發(fā)育帶，當補給條件好時，富水性有可能增強。3）地下水的補給、徑流和排泄條件含水層的補徑排條件各有不同。奧陶系灰?guī)r在區(qū)東外圍大面積出露，為裸露型巖溶區(qū)，巖溶

27、發(fā)育，直接受降水補給，也受河水和沖積層潛水的補給，地下水沿巖層傾向井田滲入，再向北、北東方向運移，井田屬埋藏型巖溶區(qū)，是巖溶水的徑流區(qū)。太原組灰?guī)r也在區(qū)外出露，范圍不大，在補給方面起重要作用的是在松溪河等河谷下伏的露頭或淺部，從而成為分布一定面積的重要含水層，井田為其徑流區(qū)。區(qū)東的生產(chǎn)礦井和采水孔為其人工排泄點。山西組和石盒子組也靠露頭和淺部接受降水和地表水的補給，區(qū)內(nèi)有其補給區(qū)，但以徑流為主。據(jù)水位資料，奧灰與以上各含水層間由于有較好的隔水層存在，無水力聯(lián)系。其余基巖含水層在淺部（L18號孔）水位很接近，說明有聯(lián)通，是由于構(gòu)造條件使得陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書8各基巖含水

28、層的淺部組成一個統(tǒng)一的含水體；在深部這種聯(lián)通關(guān)系明顯減弱甚至消失，其水位則明顯有別，并且水位與層位成正比相關(guān)關(guān)系。全新統(tǒng)潛水和地表水與下休基巖風(fēng)化帶關(guān)系密切，而與深部含水層因受裂隙發(fā)育深度的制約，關(guān)系不大。4）水文地質(zhì)條件評價太原組 15 號煤層為本區(qū)主要可采煤層，其直接充水含水層以石灰?guī)r為主，屬巖溶充水礦床；太原組上部煤層和山西組煤層直接充水含水層以砂巖為主，屬裂隙充水礦床。各基巖含水層雖然在區(qū)外或區(qū)內(nèi)有不同程度的補給條件，但地下水的運移都受裂隙或巖溶的發(fā)育程度的制約。本區(qū)巖層大致自東向西加深，裂隙和巖溶的發(fā)育程度隨之減弱，富水性也相應(yīng)由強變?nèi)?，在水平方向上垂向上都有明顯的分帶性。總體來看，

29、本井田基本屬水文地質(zhì)條件簡單型，水文地質(zhì)勘探類型以三類一型為主，二類一型為副。3、礦床充水條件太原組 K2、K3灰?guī)r為 15 號煤充水的主要因素。頂板冒落后 15 號煤充水也可來自山西組。奧灰水一般對礦井初期充水無影響，對奧灰水位以下的深部 15 號煤（局部）開采影響較大。地表水及沖積層水在構(gòu)造正常地段只能進入淺部裂隙發(fā)育段，即使在有斷裂構(gòu)造的地段，由于本區(qū)斷層一般不導(dǎo)水，所以通過斷層帶向礦井充水的可能性不大，至少不會發(fā)生水患。開采過程中頂板冒落產(chǎn)生的導(dǎo)水裂隙帶高度如果能達到淺部列席發(fā)育帶甚至地表，則有可能把地表水和淺部水導(dǎo)向礦井。本區(qū)陷落柱一般不導(dǎo)水，但在陷落柱密集區(qū)要注意其導(dǎo)水性。4、礦井

30、涌水量預(yù)計根據(jù)陽泉礦區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井統(tǒng)計資料，參照精查地質(zhì)報告對礦井涌水量預(yù)測，確定礦井正常涌水量按噸煤涌水系數(shù) 0.4m3/t 考慮，即日產(chǎn) 1 萬 t 煤，預(yù)計涌水量為 4000m3；最大涌水量按噸煤涌水系數(shù) 0.63m3/t 考慮。經(jīng)計算,礦井（1.5Mt/a 時）正常涌水量為 240m3/h，最大涌水量為 350m3/h。五、儲量五、儲量1、儲量計算范圍本井田為煤質(zhì)單一的無煙煤，參與儲量計算的為 15號煤。儲量計算邊界為井田邊界（不包括已劃歸黃巖匯煤礦的區(qū)域）。陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書92、儲量計算指標儲量計算的工業(yè)指標為：可采厚度 0.8m，灰份小于 40%。3、

31、儲量計算方法本區(qū)地層傾角平緩，一般為 510左右，僅局部向斜軸部地段達 1220左右，儲量計算面積采用用水平投影面積，計算公式為：儲量=厚度面積容重。經(jīng)計算，全礦井地質(zhì)儲量為 126.10Mt。六、資源及開采條件評述六、資源及開采條件評述1、煤炭資源工業(yè)價值評述本井田 15 號煤屬中灰分、中硫、低揮發(fā)分、高發(fā)熱量、高強度、高灰溶點的優(yōu)質(zhì)無煙煤，經(jīng)洗選加工后，洗塊煤、洗末煤可作為化工用煤，末原煤是優(yōu)質(zhì)的動力用煤。2、開采條件評述本井田儲量豐富、地質(zhì)構(gòu)造簡單，因此，對礦井開采尤其是對初期開采影響很小。本礦井主采 15 號煤層，全區(qū)穩(wěn)定可采，平均厚度 5.48m，適合放頂煤綜合機械化開采。預(yù)計本井田

32、開采 15 號煤后冒落帶高度為 3542m 左右，煤層的頂?shù)装鍘r性為砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，頂板易于冒落，屬中等條件的頂板管理方法。本礦井屬水文地質(zhì)條件簡單的礦井，絕大部分煤層位于奧灰水位以上，僅深部局部區(qū)域受奧灰水影響。本礦井開采的不利因素主要是瓦斯涌出量大，需采取抽放措施，對將來開采有一定影響。綜合上述分析，本礦井具有良好的開采技術(shù)條件。第三節(jié)第三節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征一、煤層一、煤層根據(jù)精查地質(zhì)報告，本井田內(nèi)共含煤 18 層，自上而下可采及局部可采煤層有6、81、84、9 及 15 號煤層，總厚度達 9.9m。其中 15 號煤全區(qū)穩(wěn)定可采，為主要可采煤層，也是首采煤層，最

33、大厚度 7.65m，平均厚度 5.48m。各可采煤層頂?shù)装鍘r性大同小異，一般為泥巖、砂質(zhì)泥巖，太原組個別煤層直陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書10接頂為石灰?guī)r，山西組有的煤層頂?shù)装鍨樯皫r。主要標志層特征：由下至上分為15 號煤以下至K1層段，巖層中多含鋁質(zhì)，并有12 層鋁土泥巖作為煤系終止； K2（四節(jié)石）灰?guī)r全區(qū)穩(wěn)定； K3（錢石）灰?guī)r全區(qū)分布廣泛；K4（猴石）灰?guī)r厚度受S1砂體控制變化較大。三層灰?guī)r均含海百合莖、蜓、層孔蟲及腕足類動物化石碎片，并以K3灰?guī)r最多，81號煤層頂板常為深灰色或黑色海相泥巖，含戟貝、海百合、舌形貝動物化石。 K7砂巖為山西組含煤地層基底，為淺灰、灰白

34、色中粗粒砂巖，分選、磨圓較差，泥質(zhì)膠結(jié)，含少量植物碎片化石及泥質(zhì)包體，含大量菱鐵質(zhì)鮞粒。可采煤層特征詳見表 1-3-1。表表 1-3-11-3-1 可可 采采 煤煤 層層 特特 征征 表表煤層厚度(m)(m)煤 層 間 距（m）(m)頂 底 板 巖 性煤層編號最 大可采平均最 小最 大平 均結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性頂 板底 板可 采情 況31.680.51簡單極不穩(wěn)定粉砂巖泥巖及細砂巖局部可采7.6245.7328.0662.200.58簡單極不穩(wěn)定泥巖及砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖局部可采10.4031.2019.75812.030.74簡單不穩(wěn)定砂質(zhì)泥巖或泥巖砂質(zhì)泥巖或粉砂巖細砂巖局部可采3.3016.609.40

35、842.351.05較簡單不穩(wěn)定炭質(zhì)泥巖或粉砂巖砂質(zhì)泥巖細砂或砂質(zhì)泥巖粉砂巖局部可采2.5020.805.5791.911.0050.4077.3066.00簡單不穩(wěn)定泥巖、砂質(zhì)泥巖或粉砂巖砂質(zhì)泥巖或泥巖、粉砂巖局部可采陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書11157.655.48復(fù)雜穩(wěn) 定砂質(zhì)泥巖、粉砂巖或泥巖泥巖、炭質(zhì)泥巖全部可采二、煤質(zhì)二、煤質(zhì)區(qū)內(nèi)各煤層均為單一的無煙煤種，同一煤層自南向北變質(zhì)程度有所增高，就埋藏深度而言由上而下變質(zhì)程度也有所增高。煤質(zhì)有發(fā)熱量大，洗后灰份低，硫、磷有害物質(zhì)含量少等特點。各煤層主要煤質(zhì)指標見表 1-3-2。表表 1-3-21-3-2 各各煤煤層層主

36、主要要煤煤質(zhì)質(zhì)指指標標表表灰 份 Ag(%)全 疏 SgQ(%)煤層編號原 煤精 煤原 煤精 煤揮發(fā)份(洗)Vt(%)碳Cr(%)氫Hr(%)磷Pg(%)發(fā)熱量QrDr (Kon/g)QrDW313.0550.1725.77 (10)4.9010.548.78 (10)0.180.500.38 (10)0.410.630.47 (10)6.528.757.65 (10)91.3993.1592.19 (3)3.463.943.74 (3)0.004-0.0560.013 (6)8249 (10)6266 (5)610.3737.2822.90 (20)5.9113.0710.22 (20)0.

37、444.722.67 (21)0.421.600.78 (20)6.568.517.59 (20)89.2993.2791.89 (19)3.054.433.79 (19)0.002-0.0050.003 (3)8361 (20)5819 (13)816.3149.7224.17 (74)3.6112.699.31 (67)0.6621.213.72 (74)0.481.480.73 (61)3.469.077.48 (67)89.4192.8691.70 (54)3.214.163.71 (54)0.002-0.0610.010 (19)8072 (74)6140 (36)8410.2449

38、.7727.16 (66)4.1216.3810.16 (62)0.243.780.75 (64)0.361.720.55 (57)6.269.057.55 (62)86.3292.8691.47 (53)3.504.513.76 (53)0.001-0.0330.004 (23)8149 (63)5918 (38)陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書12911.1334.9013.60 (64)4.6814.329.18 (63)0.435.261.86 (64)0.381.680.84 (60)6.329.147.36 (63)89.6093.4891.84 (56)2.984.

39、293.71 (56)0.001-0.0040.003 (24)8421 (63)6558 (35)157.9036.2417.20 (94)3.7310.447.04 (37)0.564.091.49 (90)0.661.010.74 (35)5.958.556.96 (89)90.1593.8092.23 (31)3.263.973.55 (31)0.005-0.0940.042 (23)8355 (84)6608 (49)第二章第二章 井田境界及儲量井田境界及儲量一、井田境界一、井田境界井田境界以能源部對陽泉礦區(qū)總體發(fā)展規(guī)劃批文（能源計1992523 號）批準的寺家莊礦井井田范圍為準，具

40、體范圍如下：北以緯線 73000 與陽勝、南后峪等地方煤礦為界；南以礦區(qū)拐點 93、111 兩點連線為界；東部基本以經(jīng)線 105000 與陽勝、安坪、黃巖匯、白楊嶺等地方煤礦為界；西部為精查勘探區(qū)深部界線。全井田南北走向長 17.316.5km，東西傾斜寬 69km，井田面積約 123km2(不包括已劃歸黃巖匯煤礦的部分，該部分面積約 3km2)，本次設(shè)計走向長度取5.19km，傾斜寬 2.93.2km。二、礦井儲量二、礦井儲量1、地質(zhì)儲量地質(zhì)儲量包括能利用儲量及暫不能利用儲量。根據(jù)原陽泉礦務(wù)局 1985 年 12 月提供井田范圍的儲量匯總表，參照中國煤炭地質(zhì)總局一一九隊匯編的寺家莊煤礦井田地

41、質(zhì)報告 ，設(shè)計對礦井儲量重新進行了核算，核算后全礦井地質(zhì)儲量為1174.84Mt，其中 15 號煤地質(zhì)儲量為 126.10 Mt。2、工業(yè)儲量工業(yè)儲量包括能利用儲量中的 A、B、C 三級儲量，經(jīng)計算全礦井工業(yè)儲量為126.10 Mt, 其中 15 號煤地質(zhì)儲量為 840.56 Mt。陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書13地質(zhì)儲量及工業(yè)儲量計算詳見表 2-1-1。表表 2-1-12-1-1 全全礦礦井井地地質(zhì)質(zhì)及及工工業(yè)業(yè)儲儲量量匯匯總總表表 單單位位： MtMt煤層ABC工業(yè)儲量A+B+CD地質(zhì)儲量A+B+C+DA+B A+B+C+D610.6710.6710.678115.061

42、02.35117.41117.4112.8842.6465.3968.0368.033.997.0027.93103.24138.17138.1725.315188.93273.99377.64840.56840.5655.1合計195.93319.62659.291174.841174.8443.93、礦井設(shè)計儲量礦井設(shè)計儲量等于工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護煤柱等永久性保護煤柱損失量后的儲量。1）井田境界煤柱井田境界煤柱在本井田一側(cè)按 30m 留設(shè)。經(jīng)計算 15 號煤井田境界煤柱為 8.25Mt。2）工業(yè)場地煤柱陽泉學(xué)院陽泉學(xué)

43、院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書14經(jīng)計算 15 號煤井田境界煤柱為 12.06Mt。4、礦井設(shè)計可采儲量計算礦井設(shè)計可采儲量等于礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、井下主要巷道及上、下山保護煤柱后，乘以采區(qū)回采率的儲量。81、84、9 號煤采區(qū)回采率取 85%，15 號煤采區(qū)回采率取 75%。各類煤柱留設(shè)如下：1）工業(yè)場地保護煤柱：煤柱留設(shè)參數(shù)同村莊保護煤柱。共有四個工業(yè)場地需要留設(shè)保護煤柱，分別為聯(lián)合工業(yè)場地、初期風(fēng)井場地及兩個后期風(fēng)井場地。經(jīng)計算，工業(yè)場地保護煤柱為 12.06Mt。2）大巷煤柱根據(jù)鄰近貴石溝礦井生產(chǎn)經(jīng)驗，大巷兩側(cè)各留 40m 的保護煤柱煤柱。經(jīng)計算，大巷煤柱為 4.90M

44、t。3）盤區(qū)巷道煤柱盤區(qū)巷道兩側(cè)各留 30m 的保護煤柱煤柱。經(jīng)計算，盤區(qū)巷道煤柱為 5.61Mt。以上各類保護煤柱合計為 20.31Mt?？鄢黝惐Ｗo煤柱后，經(jīng)計算，全礦井設(shè)計可采儲量為 105.79Mt。陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書15第三章第三章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力礦井工作制度及生產(chǎn)能力一、礦井工作制度一、礦井工作制度礦井工作制度采用年工作日 300d，三班作業(yè)，其中兩個生產(chǎn)班每班工作九小時，一個檢修班工作六小時，每天凈提升時間為 14h。二、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力二、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，主要根據(jù)礦井儲量及合理的服務(wù)年限、地質(zhì)及開采技術(shù)條件、經(jīng)濟效益等因素確

45、定。就本礦井而言，其具體特點如下：1）全礦井 15 號煤可采儲量為 126.10Mt，可采儲量 105.79Mt。2）15 號煤賦存穩(wěn)定，厚度大，平均 5.48m，適合于放頂煤開采。3）大部分區(qū)域煤層傾角比較平緩，但遇褶曲構(gòu)造時煤層傾角變大，局部達到20左右。4）褶曲構(gòu)造多，開采過程中易出現(xiàn)應(yīng)力集中區(qū)。5）緯線 74000 以北區(qū)域陷落柱密集，設(shè)計已將其列為不經(jīng)濟可采儲量。6）本礦井為高瓦斯礦井，盡管采取瓦斯抽放等措施，需要的風(fēng)量及巷道斷面仍較大，一個盤區(qū)的生產(chǎn)能力不能過大。7）煤層頂?shù)装鍡l件較差，巷道維護困難。確定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 1.5Mt/a。三、礦井服務(wù)年限三、礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)限

46、用下列公式計算：Z采T= AK陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書16式中 T礦井服務(wù)年限，a；Z采礦井設(shè)計可采儲量，Mt；A礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，Mt/a；K儲量備用系數(shù)，取 1.4。按 1.5Mt/a 的設(shè)計生產(chǎn)能力計算，全礦井服務(wù)年限為 50.4a。第四章第四章 采煤方法采煤方法第一節(jié)第一節(jié) 采煤方法的選擇采煤方法的選擇一、采煤方法選擇一、采煤方法選擇15 號煤層為本井田的主要可采煤層， 。井田北翼 15 號煤層較厚，井田南翼煤層略薄，以緯線 67000 線為界，北翼煤層厚度多在 5m 以上，平均厚度 5.24m，南翼煤層厚度多在 5m 以下，平均厚度為 4.46m，部分鉆孔的見煤

47、厚度在 5m 以上。15 號煤層含夾矸 04 層，最多可達 6 層，夾矸總厚度 01.49m。需要指出的是，地質(zhì)報告提供的 15 號煤層底板等高線及儲量計算圖中，煤層厚度是去掉夾矸后的厚度，考慮夾矸厚度，整個井田 15 號煤厚度大都在 5m5.5m 以上，平均厚度為 5.48m。根據(jù)本井田的煤層賦存條件，結(jié)合我國目前綜采機械裝備水平，以及陽泉礦區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井幾十年的生產(chǎn)經(jīng)驗，確定 15 號煤采用一次采全高綜采開采。由于本井田煤層走向變化較大，根據(jù)井田開拓部署和盤區(qū)巷道布置，主要以走向長壁開采為主，條件具備時可采用傾斜長壁開采?；夭晒ぷ髅骓敯骞芾聿捎萌靠迓浞?。二、采煤工藝選擇二、采煤工藝選擇

48、針對 15 號煤一次采全高綜采的采煤方法，設(shè)計提出了兩種具體的采煤工藝即大采高綜采和放頂煤綜采，從以下兩個方面進行分析比較：1、工作面產(chǎn)量方面大采高綜采工藝簡單，在我國已逐漸得到推廣應(yīng)用，并已經(jīng)成為厚煤層高產(chǎn)高效綜合機械化采煤的主要方法之一。具有代表性的礦井是邢臺礦務(wù)局東龐煤礦，采用 5m 國產(chǎn)液壓支架及配套采煤設(shè)備成功實現(xiàn)大采高綜采，工作面產(chǎn)量一直穩(wěn)定在1.21.5Mt/a，最高產(chǎn)量達到 2.0Mt/a。陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書17放頂煤綜采在我國已得到廣泛應(yīng)用，技術(shù)日漸成熟。在低瓦斯礦井中有代表性的有兗州礦區(qū)的興隆莊煤礦及東灘煤礦，工作面產(chǎn)量一直穩(wěn)定在 2.03.0M

49、t/a，其中東灘煤礦工作面單產(chǎn)最高達到 5.0Mt/a。在高瓦斯礦井中有代表性的是陽泉礦區(qū)，陽泉礦區(qū)是我國采用放頂煤綜采最早的礦區(qū)之一，特別是在 15 號煤放頂煤綜采方面有著相當成熟的經(jīng)驗，開采技術(shù)上取得了重大突破，創(chuàng)造了適合陽泉礦區(qū) 15 號煤層特點的放頂煤綜采工作面生產(chǎn)模式，實現(xiàn)了 15 號煤放頂煤綜采工作面的高產(chǎn)高效，工作面月產(chǎn)量可達 0.10.15Mt，年產(chǎn)量可達 1.21.8Mt，工作面產(chǎn)量最高達到2.0Mt/a 以上。與本井田相鄰貴石溝礦井，15 號煤也采用放頂煤綜采，由于受到瓦斯等多種因素的影響，工作面產(chǎn)量一直在穩(wěn)定在 1.21.5Mt/a 之間，最高時達到2.0Mt/a 以上。

50、據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)超過 2.0Mt/a 的綜采工作面中，放頂煤綜采工作面約占 70。以上兩種采煤工藝的工作面產(chǎn)量均有望穩(wěn)定在 2.0Mt/a 左右，結(jié)合本礦區(qū)實際，陽泉礦區(qū)具有豐富的放頂煤綜采經(jīng)驗，工作面產(chǎn)量會更有保證。2、工作面采高及資源回收率方面放頂煤綜采的合理機采高應(yīng)在 2.5m 左右，放采比應(yīng)控制在 1:1 以上?？紤]夾矸本礦井 15 號煤平均厚度為 5.48m，井田北部達到 5.56m 以上，放采比大于 1:1，比較適合放頂煤綜采。相比之下，大采高綜采最大采高只有 5m，一般在 4.5m 左右，如果采用大采高綜采會丟失部分煤炭。但另一方面放頂煤綜采工作面回采率低，最大達到 85%左右。

51、兩種采煤工藝相對比，資源回收率相當。與大采高綜采相比，放頂煤綜采工作面存在上隅角瓦斯超限及煤塵大等問題，但可通過提高瓦斯抽放率、增加內(nèi)錯瓦斯尾巷及加強通風(fēng)等措施加以改善。放頂煤綜采工作面產(chǎn)量有保證，可提高塊煤率，經(jīng)濟效益好。綜合分析比較，結(jié)合陽泉礦區(qū)幾十年的生產(chǎn)經(jīng)驗，設(shè)計確定 15 號煤采用放頂煤綜采工藝。第二節(jié)第二節(jié) 確定采（盤）區(qū)巷道布置和要素確定采（盤）區(qū)巷道布置和要素一、礦井達到設(shè)計能力時盤區(qū)數(shù)目及位置、回采工作面位置一、礦井達到設(shè)計能力時盤區(qū)數(shù)目及位置、回采工作面位置（一）投產(chǎn)盤區(qū)數(shù)目本礦井設(shè)計生產(chǎn)能為 1.5 Mt/a，據(jù)此確定投產(chǎn)盤區(qū)數(shù)目為一個。（二）投產(chǎn)盤區(qū)及工作面位置陽泉學(xué)院

52、陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書18投產(chǎn)盤區(qū)及工作面位置選擇主要遵循以下原則：1、盡可能為雙翼盤區(qū)，有利于工作面接替。2、盤區(qū)儲量豐富，服務(wù)年限長。3、投產(chǎn)盤區(qū)盡可能靠近井筒及大巷，有利于減少初期井巷工程量及縮短建井工期。4、勘探程度及儲量級別高，開采技術(shù)條件好。根據(jù)上述原則，結(jié)合礦井開拓布置、設(shè)計生產(chǎn)能力、盤區(qū)劃分及開采技術(shù)條件，設(shè)計將投產(chǎn)盤區(qū)及工作面位置選擇在第一盤區(qū)，布置一個放頂煤綜采工作面，走向長壁開采。二、盤區(qū)巷道布置二、盤區(qū)巷道布置1、主要盤區(qū)巷道數(shù)目及層位結(jié)合礦井開拓部署，主要盤區(qū)巷道數(shù)目及層位的確定原則如下：1) 為了減少巖巷工程量，降低投資，應(yīng)盡可能多做煤巷少掘巖巷。2

53、) 滿足礦井通風(fēng)要求。本礦井為高瓦斯礦井，瓦斯涌出量大，采取瓦斯抽放后，盤區(qū)所需配風(fēng)量仍然較大，因巷道斷面不能過大，風(fēng)速又不能超限，這就要求盤區(qū)巷道數(shù)目不能太少。3) 滿足礦井主、輔運輸要求。根據(jù)上述原則，確定主要盤區(qū)巷道原則上沿 15 號煤層布置，局部穿層布置；盤區(qū)巷道數(shù)目為四條，即一條盤區(qū)膠帶輸送機巷，一條盤區(qū)輔助運輸巷和兩條盤區(qū)回風(fēng)巷；巷道間距為 30m。盤區(qū)膠帶輸送機巷，鋪設(shè) 1.4m 寬膠帶輸送機，擔(dān)負盤區(qū)煤炭運輸；盤區(qū)輔助運輸巷，鋪設(shè)雙軌，安設(shè) SQ-80/110 型無極繩連續(xù)牽引車，擔(dān)負盤區(qū)輔助運輸；盤區(qū)回風(fēng)巷只擔(dān)負盤區(qū)回風(fēng)任務(wù)。2、工作面順槽布置本礦井大部分區(qū)域煤層傾角平緩，褶

54、曲變化較大，工作面沿走向或傾向布置均可，但井田內(nèi)走向變化較大，工作面盡可能沿走向布置。工作面順槽采用沿空掘巷的布置方式，盡可能實現(xiàn)無煤柱開采。工作面順槽主要布置兩條，一條運輸順槽和一條回風(fēng)順槽。膠帶機順槽與盤區(qū)膠帶機巷直接溝通，與盤區(qū)輔助運輸巷通過聯(lián)絡(luò)巷溝通；運陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書19輸順槽內(nèi)鋪設(shè) 1.4m 寬膠帶輸送機，還鋪設(shè)有臨時軌道，用來放置移動變電站、噴霧泵站、乳化液泵站、電纜等設(shè)備列車?；仫L(fēng)順槽與盤區(qū)回風(fēng)巷直接溝通，與盤區(qū)輔助運輸巷通過聯(lián)絡(luò)巷溝通；回風(fēng)順槽鋪設(shè)軌道，安設(shè) SQ-80/110 型無極繩連續(xù)牽引車。3、瓦斯抽放巷道布置1) 瓦斯高抽巷布置陽泉礦區(qū)

55、瓦斯賦存特點是，礦井瓦斯涌出量大，但本煤層（15 號煤）瓦斯所占比例小，煤層透氣性系數(shù)及瓦斯壓力小，使得本煤層的瓦斯抽放效果很差。因此，瓦斯抽放重點是卸壓后的鄰近層抽放，本煤層所涌出的瓦斯主要靠風(fēng)排解決。對鄰近層瓦斯抽放目前在陽泉礦區(qū)所采用的方法大致可歸納為三種類型：大直徑鉆孔抽放、傾斜高抽巷抽放、走向高抽巷抽放，其中走向高抽巷（即瓦斯高抽巷）應(yīng)用比較廣泛。這種抽放方式在貴石溝礦井得到應(yīng)用，取得了非常理想的抽放效果，抽放率達到 90%以上。貴石溝礦井與本井田相鄰，煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造與本井田類似，因此，本次設(shè)計也采用瓦斯高抽巷的抽放方式。其具體布置如下：根據(jù)鄰近的貴石溝礦井，15 號煤開采后

56、，其冒落帶高度約為 3542m，高抽巷布置在冒落帶以上的裂隙帶中，具體層位沿 12 號薄煤層布置比較合適，下距 15 號煤約 50m 左右。高抽巷水平位置平行于工作面順槽布置，在進風(fēng)順槽與回風(fēng)順槽之間，距回風(fēng)順槽約 70m 左右。 根據(jù)貴石溝礦井的生產(chǎn)經(jīng)驗，高抽巷與 15 號煤的距離保持在 810 倍的采高（12 號煤）比較合適。因 12 號薄煤層賦存不穩(wěn)定，與 15 號煤間距變化較大，實際生產(chǎn)過程中要根據(jù)具體情況及瓦斯抽放效果適當調(diào)整瓦斯高抽巷層位。2) 內(nèi)錯瓦斯尾巷內(nèi)錯瓦斯尾巷目前在陽泉礦區(qū)尚屬試驗階段，從目前使用情況看，效果比較理想，主要是解決工作面上隅角瓦斯超限問題，能夠排除工作面部分

57、瓦斯。其具體布置是，在工作面回風(fēng)順槽內(nèi)側(cè)平行于順槽沿煤層頂板布置一條小斷面煤層巷道，與工作面回風(fēng)順槽間距控制在 15m20m。三、工作面回采方式三、工作面回采方式工作面回采方式有前進式和后退式兩種，前進式回采具有初期工程量省、投產(chǎn)快等優(yōu)點，但在采空區(qū)維護順槽比較困難，技術(shù)復(fù)雜，維護費用高，且工作面漏風(fēng)陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書20量大；后退式回采雖然初期需要掘出長距離的順槽，但生產(chǎn)過程中順槽維護量小，隨采雖廢，漏風(fēng)量小，安全可靠。故設(shè)計采用后退式回采方式，工作面間采用跳采接替。四、盤區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)四、盤區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)(一)運輸系統(tǒng)1、煤炭運輸系統(tǒng)井下煤炭運輸采用膠帶輸送機連

58、續(xù)運輸。其運輸系統(tǒng)為：回采工作面出煤工作面運輸順槽盤區(qū)膠帶輸送機巷盤區(qū)溜煤眼膠帶機大巷井底煤倉主斜井地面選煤廠。2、輔助運輸系統(tǒng)井下大巷輔助運輸采用架線式電機車，盤區(qū)輔助運輸采用無極繩連續(xù)牽引車。(1) 設(shè)備、材料及人員運輸系統(tǒng)井下生產(chǎn)用設(shè)備、材料及人員經(jīng)副立井副立井井底車場+510m 水平輔助運輸石門+510m 水平輔助運輸大巷盤區(qū)輔助運輸巷工作面回風(fēng)順槽（或掘進工作面） 。(2) 矸石運輸系統(tǒng)井下矸石主要來自瓦斯高抽巷掘進出矸，掘進矸石通過調(diào)度絞車聯(lián)絡(luò)斜巷盤區(qū)輔助運輸巷+510m 水平輔助運輸大巷+510m 水平輔助運輸石門副立井井底車場副立井地面，然后經(jīng)膠帶機進入選煤廠排矸系統(tǒng)。（二）通

59、風(fēng)系統(tǒng)工作面所需的新鮮風(fēng)流經(jīng)主斜井、副立井及中央進風(fēng)井膠帶輸送機大巷及輔助運輸大巷盤區(qū)膠帶輸送機巷及輔助運輸巷工作面運輸順槽回采工作面。工作面乏風(fēng)工作面回風(fēng)順槽盤區(qū)回風(fēng)巷回風(fēng)大巷回風(fēng)井地面。（三）排水系統(tǒng)+510m 水平輔助運輸大巷及石門為主要排水巷道。各回采工作面順槽及掘進工作面均配備了小水泵，井下水集中匯集到+510m 水平輔助運輸大巷，經(jīng)+510m 水平輔助運輸石門流入副立井井底水倉，然后經(jīng)副立井排至地面。各井底水窩均配備了潛水泵，直接排至井底水倉。陽泉學(xué)院陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書21五、盤區(qū)車場及主要硐室在第一盤區(qū)膠帶機運輸巷與回風(fēng)巷中間設(shè)有盤區(qū)車場和無極繩絞車硐室；兩翼

60、集中設(shè)一個盤區(qū)變電所。第三節(jié)第三節(jié) 回采工藝與勞動組織回采工藝與勞動組織一、主要采煤設(shè)備的選型與配置一、主要采煤設(shè)備的選型與配置本礦井主采 15 號煤，全部采用放頂煤綜采工藝，工作面采煤機械配備全部采用國產(chǎn)設(shè)備。參照陽泉礦區(qū)現(xiàn)有放頂煤綜采工作面的設(shè)備情況，結(jié)合國內(nèi)先進的放頂煤綜采設(shè)備生產(chǎn)及使用情況，按照各環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力相適應(yīng)、技術(shù)要求相配套的原則進行配備。1、液壓支架液壓支架是綜采工作面主要設(shè)備之一，也是工作面裝備中投資最多的設(shè)備，應(yīng)把液壓支架的可靠性放在首位。液壓支架的選型既要考慮設(shè)備先進，又要考慮性能穩(wěn)定可靠、經(jīng)久耐用，還要考慮支架搬運方便。目前國內(nèi)電液控制的放頂煤液壓支架生產(chǎn)廠家為數(shù)不多，