畢業(yè)設(shè)計(jì)(炮采)(共29頁(yè))

1、 目錄(ml)礦井(kungjng)概述 第一節(jié) 礦井(kungjng)概況 第二節(jié) 井田地址概況采區(qū)地質(zhì)特征 第一節(jié) 采區(qū)概況 第二節(jié) 采區(qū)煤層賦存特征 第三節(jié) 采區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu) 第四節(jié) 采區(qū)煤質(zhì)、瓦斯、煤塵、水文采區(qū)儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 第一節(jié) 采區(qū)儲(chǔ)量 第二節(jié) 采區(qū)生產(chǎn)能力采區(qū)方案設(shè)計(jì) 第一節(jié) 采區(qū)設(shè)計(jì)的依據(jù)、程序和步驟 第二節(jié) 采區(qū)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 第三節(jié) 采煤方法的選擇 第四節(jié) 采（帶）區(qū)巷道布置 第五節(jié) 采區(qū)煤柱及回采率 第六節(jié) 采區(qū)方案確定方法 第七節(jié) 采區(qū)采掘計(jì)劃采煤工藝設(shè)計(jì) 第一節(jié) 采煤工藝方式選擇 第二節(jié) 落煤、裝煤和運(yùn)煤 第三節(jié) 采煤工作面支護(hù) 第四節(jié) 采空區(qū)處理(chl) 第

2、五節(jié) 厚煤層一次采全厚綜采(zn ci)工藝 第六節(jié) 放頂煤綜采(zn ci)工藝 第七節(jié) 采煤工作面生產(chǎn)技術(shù)管理采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 第一節(jié) 采區(qū)運(yùn)輸 第二節(jié) 采區(qū)供電 第三節(jié) 下山采區(qū)排水 第四節(jié) 采區(qū)通風(fēng) 第七章 采區(qū)巷道斷面原交岔點(diǎn)設(shè)計(jì) 第一節(jié) 采區(qū)巷道斷面設(shè)計(jì) 第二節(jié) 交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)采區(qū)車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)采區(qū)硐室設(shè)計(jì) 第一節(jié) 采區(qū)煤倉(cāng)設(shè)計(jì) 第二節(jié) 采區(qū)絞車(chē)房設(shè)計(jì) 第三節(jié) 采區(qū)變電所設(shè)計(jì) 第四節(jié) 采區(qū)水泵房設(shè)計(jì)主要安全技術(shù)措施 第一節(jié) 瓦斯的防治措施 第二節(jié) 水災(zāi)的防治措施 第三節(jié) 火災(zāi)的防治措施 第四節(jié) 礦塵的防治措施 第五節(jié) 頂板事故的防治措施采區(qū)地質(zhì)(dzh)特征第一節(jié)采區(qū)(ci q)概況 該采區(qū)位于

3、鶴壁煤電滎陽(yáng)(yn yn)劉河礦一水平，開(kāi)采一1煤層。采區(qū)開(kāi)采標(biāo)高自+80米至220米水平。采區(qū)走向長(zhǎng) 2200 m，傾斜長(zhǎng) 1000 m，煤層走向N80W。地面無(wú)需保護(hù)地物，鄰近采空區(qū)對(duì)本采區(qū)開(kāi)采無(wú)影響。第二節(jié)礦井地址概況煤層平均厚度2.5m，傾角 16 ，容重1.6t/m。煤層自然發(fā)火期3個(gè)月，煤塵具有爆炸性，煤質(zhì)松軟。一1煤層直接頂板為L(zhǎng)1-2灰?guī)r，層厚穩(wěn)定，平均厚度10.44 m，巖石堅(jiān)硬，抗壓強(qiáng)度為45-50 Mpa，完整性好，屬穩(wěn)定型頂板。第三節(jié) 采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造 本采區(qū)基本構(gòu)造為傾向北東的單斜構(gòu)造，含煤地層沿走向傾向的產(chǎn)狀穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)較大的斷層，落差小于2m的正斷層較發(fā)育。本采區(qū)開(kāi)采

4、揭露的斷層均為小于2m的正斷層，斷層走向以北東為主，小斷層使煤層的連續(xù)性和完整性破壞(phui)較嚴(yán)重，給開(kāi)采帶來(lái)一定難度，同時(shí)由于小斷層較多，經(jīng)常溝通不同含水層而發(fā)生水力聯(lián)系，造成采區(qū)涌水量增加，例如本采區(qū)(ci q)03上順槽41# 測(cè)點(diǎn)構(gòu)造帶，向南部為落差2m的正斷層，向北逐漸變?yōu)榱严?li x)，一直延伸到礦井深部。本采區(qū)03上順槽59# 測(cè)點(diǎn)構(gòu)造帶向北一直延伸到花河富堡礦，揭露最大處寬1.5m,高數(shù)米，以上兩處構(gòu)造帶所揭露之處都有不同程度的用水現(xiàn)象。在斷層帶及其附近煤、巖體破碎帶孔隙率增大，易使瓦斯局部聚集，沿?cái)鄬幼呦蚩赡芊植加型咚垢痪埸c(diǎn)和富聚區(qū)；因此，應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)基礎(chǔ)工作，遵循有疑必

5、探，先探后采的原則。采區(qū)煤質(zhì)、瓦斯、煤塵、水、火煤層一l煤層賦存于太原組底部Ll-2石灰?guī)r之下，本溪組鋁土質(zhì)泥巖之上，煤層頂板為為L(zhǎng)1-2灰?guī)r；底板為本溪組的鋁土礦或鋁土質(zhì)泥巖。煤層平均厚度2.5m，煤層較穩(wěn)定，為大部可采薄煤層。一l煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般含夾矸l層，礦內(nèi)含夾矸見(jiàn)煤點(diǎn)占70，夾矸厚度0.030.75m，平均厚0.20m，巖性為炭質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，個(gè)別見(jiàn)煤點(diǎn)夾矸厚度較大，使一煤層分為兩個(gè)獨(dú)立煤分層。 一l煤層不可采范圍分布于礦區(qū)淺部煤層風(fēng)氧化帶一線，中深部大部可采。煤層厚度的變化主要受沉積環(huán)境控制。本區(qū)一l煤為較穩(wěn)定型薄煤層。瓦斯(w s)一1煤層(micng)瓦斯成分

6、(chng fn)和含量低，屬于低瓦斯煤層。根據(jù)歷年生產(chǎn)資料，采區(qū)瓦斯絕對(duì)涌出量2 m/min（掘）及40.5 m/min（采）。礦井二氧化碳絕對(duì)涌出量1.38 m3/min，相對(duì)涌出量4.89m3/t。礦井屬低瓦斯礦井，沒(méi)有發(fā)生過(guò)煤與煤瓦斯突出事故。最近幾年出現(xiàn)過(guò)兩次采掘工作面瓦斯含量突然增加的情況，主要原因是，二1煤的瓦斯通過(guò)煤層頂板的采動(dòng)裂隙涌入一1煤采掘工作面。因此，本采區(qū)開(kāi)采時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)和瓦斯檢測(cè)工作，制定應(yīng)急預(yù)案，確保安全生產(chǎn)。煤塵與自燃煤層自然發(fā)火期3個(gè)月，煤塵具有爆炸性，煤質(zhì)松軟。水文地質(zhì)概況1含水巖組劃分區(qū)域范圍內(nèi)含水巖組自上而下分布有：第四系新近系孔隙裂隙含水巖組、二疊系

7、碎屑巖類裂隙含水巖組、石炭系碎屑巖夾碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組、奧陶-寒武系碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組。據(jù)鄰近生產(chǎn)礦井井下觀測(cè)證明，上述含水巖組中對(duì)一1煤層有直接充水作用的主要是石炭系碎屑巖夾碳酸鹽巖類含水巖組太原組下部灰?guī)r巖溶裂隙含水層和奧陶-寒武系灰?guī)r巖溶裂隙含水層；間接充水含水層為石炭系太原組上部灰?guī)r巖溶裂隙含水層。2區(qū)域構(gòu)造對(duì)地下水的控制礦區(qū)位于滎密背斜的北翼，地層走向近東西，傾向NE1020，傾角520。構(gòu)造以斷裂為主，主要有東西、北東、北西向三組，其中東西向最發(fā)育，并被后期形成的北西、北東向斷裂所切割。東西向構(gòu)造對(duì)區(qū)域地下水的運(yùn)動(dòng)與賦存具有明顯的控制與影響作用。地下水從區(qū)域性分水嶺

8、（滎密背斜軸）沿著巖層的傾斜方向向北運(yùn)動(dòng)，因受東西向斷裂的阻隔，在適當(dāng)?shù)牡匦?、地貌條件下形成泉水。3巖溶(ynrng)裂隙水的富集規(guī)律區(qū)域上巖溶發(fā)育受巖性、構(gòu)造、地形地貌及水流性質(zhì)(xngzh)等因素的影響與控制，南部低山丘陵區(qū)，有較大面積的寒武與奧陶系厚層質(zhì)純的石灰?guī)r出露，構(gòu)造比較發(fā)育，地形起伏變化大，地下水交替強(qiáng)烈，有利于巖溶作用。滎密公路以西溶蝕裂隙、溶孔、溶洞均較發(fā)育，一般在較大的河（溝）谷的中、下游和構(gòu)造破碎帶附近，發(fā)育有17m高的溶洞，出露標(biāo)高+290+450m，如后寺河、龍尾坡、老君洞、神仙洞、水頭河南岸等地的溶洞；以東巖溶沿東西向斷裂及可溶巖與非可溶巖巖層交界面附近發(fā)育、分布，

9、形態(tài)以溶蝕裂隙為主，溶洞則少見(jiàn)。本區(qū)巖溶水主要沿阻水巖層或阻水構(gòu)造帶富集和山前強(qiáng)逕流帶富集。可溶性巖層在南部山區(qū)分布、出露，接受降水滲入補(bǔ)給后，地下水沿層面順傾向（基本與地形坡向一致）向下游逕流排泄，并對(duì)可溶性巖層發(fā)生溶蝕作用。隨著逕流途徑的增長(zhǎng)，水流作用不斷增強(qiáng)，遇隔水巖層或阻水構(gòu)造后，往往在隔水體的上游一側(cè)形成巖溶的富集地段，并有巖溶大泉出露。本區(qū)強(qiáng)逕帶位于山前太原組至奧陶系地層的淺部，西起谷山礦區(qū)，東至計(jì)河礦區(qū)及其以東。由于此帶地下水匯水(hushu)條件好，逕流排泄比較通暢，巖溶裂隙比較發(fā)育，所以巖溶水沿此帶富集。強(qiáng)逕流帶中部的水位比兩側(cè)低，橫斷面水位呈槽谷狀。4地下水的補(bǔ)給、徑流和排

10、泄礦區(qū)南部邊界為區(qū)域性分水嶺（包括阻水的五指嶺斷層），西部邊界為阻水的沙魚(yú)溝斷層（落差500m）。地形坡向與地層傾斜方向基本一致，所以區(qū)內(nèi)地下水主要來(lái)自南部山區(qū)大氣降水的垂向滲入(shnr)補(bǔ)給。其補(bǔ)給量決定于降水量的大小、巖性、地形和透水巖層的出露面積等。南部低山丘陵區(qū)有較大面積出露的寒武系與奧陶系石灰?guī)r，巖溶裂隙與構(gòu)造均較發(fā)育，有利于大氣降水的滲入補(bǔ)給。南部山區(qū)地下水接受補(bǔ)給后，由高處向周?chē)屯萏庍\(yùn)動(dòng)，匯聚于大的河谷或溝谷，沿著地下水的總流向，自南向北逕流、排泄。主要排泄方式有逕流排泄、生產(chǎn)礦井開(kāi)采排泄。地下水在逕流途中，當(dāng)遇地形、巖性或構(gòu)造有利(yul)部位時(shí)，以泉的形式排出地表。據(jù)山區(qū)

11、的25個(gè)泉統(tǒng)計(jì)，總排泄量約173L/s。目前區(qū)內(nèi)煤礦總排水量約3600m3/d。由于西部礦井大量排水，地下水位下降，泉流量已大幅度減少到200300 L/s，多數(shù)已斷流。此外，尚有部分(b fen)地下水流經(jīng)煤田繼續(xù)向深部運(yùn)移。區(qū)內(nèi)各大河流及其支流亦是地下水的主要排泄通道。5采區(qū)充水條件水文地質(zhì)邊界條件區(qū)內(nèi)地下水主要來(lái)自南部山區(qū)大氣降水的垂向滲入補(bǔ)給。地下水接受補(bǔ)給后，自南向北逕流、排泄，主要排泄方式有逕流排泄、生產(chǎn)礦井開(kāi)采排泄。因此其南部為一補(bǔ)給邊界；其他邊界由于構(gòu)造不發(fā)育，可視為自然邊界。6地表水文特征 區(qū)內(nèi)地表水體不發(fā)育，西邊界地表有季節(jié)性河流水頭河自南向北邊角穿過(guò)，屬季節(jié)性河流，流程短

12、、流量小，枯水期幾近斷流，豐水期水量猛增。7采區(qū)充水因素(yn s)分析降水(jingshu)本區(qū)多年平均降水量為562.9mm，多集中在6、7、8月份，約占年降水量的50,是一種季節(jié)性、周期性影響(yngxing)的水源。開(kāi)采二l煤的礦井雨季涌水量比旱季增大l2.8倍；開(kāi)采一l煤層的礦井，雨季涌水量比枯季增大23倍。由此說(shuō)明，降雨與礦井充水關(guān)系是密切的。地表水區(qū)內(nèi)僅有水頭河屬季節(jié)性小河，由于流經(jīng)地段下距二1、一1煤層較遠(yuǎn)，所以對(duì)礦井充水不大，但在雨季或下大雨時(shí)要加強(qiáng)對(duì)該河的巡視。老窯水本采區(qū)西翼南部礦井邊界外存在有米河煤礦，特別是在雨季期間，水沿裂隙向采掘處滲透，隨著時(shí)間的延續(xù)，水活動(dòng)將逐漸

13、加劇，并產(chǎn)生泥化等不良水文工程地質(zhì)現(xiàn)象，最后導(dǎo)致老窯水突入礦井。因此，在開(kāi)采本采區(qū)西翼上部煤層時(shí)，應(yīng)引起足夠的重視，嚴(yán)防老窯突水。8水害威脅情況劉河礦自建井以來(lái)深受水患的威脅，累計(jì)發(fā)生突水51次，其中水量大于60m3h的大中型突水26次，突水造成兩次淹井，最大突水量1500m3h。水壓大，突水點(diǎn)數(shù)月甚至幾年不干涸。108-150泄水巷2011年5月份打鉆時(shí)發(fā)生突水，水量約80 m3h，已注漿封堵。2010年8月，在本采區(qū)03工作面上順槽掘進(jìn)過(guò)程中，遇到頂板大型裂隙，因受地表降雨和水位上升影響造成出水，水量為1000m3h，2011年2月斷流，2011年9月再次發(fā)生出水，水量為385m3h。今年

14、到現(xiàn)在裂隙未發(fā)現(xiàn)出水現(xiàn)象。本采區(qū)西段皮帶下山(xi shn)（109采區(qū)西段皮帶下山）遇原開(kāi)源煤礦老空區(qū)出水，水量為240 m3h，目前(mqin)正在疏排。截止10底已排出水量156萬(wàn)噸。9涌水量預(yù)算(y sun)根據(jù)水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探報(bào)告顯示，采區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜，一1煤層直接充水含水層為以底板進(jìn)水為主的巖溶裂隙充水礦床，型別為水文地質(zhì)條件復(fù)雜型，水文地質(zhì)勘查類型為三類二亞類三型。采用比擬法計(jì)算了礦井涌水量、計(jì)算的涌水量可參考使用。采區(qū)正常涌水量325m/h，最大涌水量653m3h.考慮突水淹采區(qū)的危險(xiǎn)，建議盡快完善本采區(qū)排水系統(tǒng)并投入運(yùn)行。采區(qū)儲(chǔ)量成產(chǎn)能力及服務(wù)年限采區(qū)儲(chǔ)量 采區(qū)儲(chǔ)量是進(jìn)行

15、采區(qū)設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。 一、煤炭資源/儲(chǔ)量的分類如表2-1 固定礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類表經(jīng)濟(jì)意義地質(zhì)可靠程度查明礦產(chǎn)資源潛在礦產(chǎn)資源探明的控制的推斷的經(jīng)濟(jì)的可采儲(chǔ)量（111）基礎(chǔ)儲(chǔ)量（111b）預(yù)可采儲(chǔ)量（121）預(yù)可采儲(chǔ)量(122)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（121b）基礎(chǔ)儲(chǔ)量（122b）邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量（2m11）基礎(chǔ)儲(chǔ)量（2m21）基礎(chǔ)儲(chǔ)量（2m22）次邊際經(jīng)濟(jì)的資源量（2s11）資源量（2s21）資源量（2s22）內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量（331）資源量（332）資源量（333）資源量（334）？注：表中所用編碼（111334）,第1位數(shù)表示經(jīng)濟(jì)意義(yy)：1=經(jīng)濟(jì)的，2m=次邊際經(jīng)濟(jì)的，3=內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的，？=經(jīng)濟(jì)

16、未定義的；第2位數(shù)表示可行性評(píng)價(jià)階段：1=可行性研究，2=預(yù)可行性研究，3=概略研究；第3位數(shù)表示地質(zhì)可靠程度：1=探明的，2=控制的，3=推斷的，4=預(yù)測(cè)的。b=未扣除設(shè)計(jì)、采礦損失的可采儲(chǔ)量。二煤炭(mitn)資源量估算指標(biāo)如表2-2所示： 表2-2 煤炭資源量估算( sun)指標(biāo)三儲(chǔ)量計(jì)算(j sun)的一般原則 儲(chǔ)量計(jì)算要根據(jù)煤層的儲(chǔ)存條件分別采取(ciq)不同的方法。儲(chǔ)量計(jì)算必須在專門(mén)的圖紙上進(jìn)行。計(jì)算時(shí)，一般應(yīng)以等高線、段層面、剖面線或各類技術(shù)邊界等為界，將井田和煤層分成若干塊段分別計(jì)算。當(dāng)煤層傾角不大于60時(shí)，可在平面投影圖上計(jì)算儲(chǔ)量，煤層(micng)傾角不大于15時(shí)，煤層的厚

17、度及面積均不必?fù)Q算。1計(jì)算塊段范圍的原則 1-1礦井儲(chǔ)量計(jì)算范圍應(yīng)與批準(zhǔn)的井田邊界相一致。 1-2劃分儲(chǔ)量塊段時(shí)，應(yīng)考慮礦井的地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度、產(chǎn)狀等自然因素，盡量(jnling)利用勘探線、煤柱邊界線、井田和采區(qū)邊界線、巷道、水平標(biāo)高線、底板等高線等，使儲(chǔ)量塊段形狀簡(jiǎn)單，計(jì)算方便。 1-3當(dāng)建煤點(diǎn)的煤層厚度和灰度不符合礦井計(jì)算儲(chǔ)量要求時(shí)，在穩(wěn)定的和較穩(wěn)定并具有漸變規(guī)律的情況下，一般可采用(ciyng)插入法求出可采邊界。 1-4對(duì)未見(jiàn)煤鉆孔，一般可用相鄰鉆孔連線的中點(diǎn)(zhn din)為零點(diǎn)，在用插入法求其可采邊界。 1-5沿煤層露頭應(yīng)圈出風(fēng)化帶范圍，一般不計(jì)算風(fēng)化帶儲(chǔ)量，但當(dāng)風(fēng)化帶煤中總

18、腐植酸含量大于20時(shí)，則應(yīng)估算其風(fēng)量。 1-6如發(fā)現(xiàn)井田內(nèi)有老窯或陷落柱時(shí)，應(yīng)在查清后圈出其范圍。 1-7高灰分煤層塊段，繪出煤層等值線后，再確定最高可采灰分邊界。 1-8當(dāng)同一煤層有多個(gè)煤種時(shí)，應(yīng)圈出煤種分界線，并分煤種計(jì)算儲(chǔ)量。2確定煤層采用厚度的原則 2-1煤層中夾矸的單層厚度不大于0.05m時(shí)，夾矸與煤可合并計(jì)算，不需扣出。 2-2煤層中夾矸的單層厚度等于或大于所規(guī)定的煤層最低可采厚度時(shí)，被夾矸所分開(kāi)的煤分層應(yīng)作為獨(dú)立(dl)分層，一般應(yīng)分別計(jì)算儲(chǔ)量。 2-3煤分層厚度等于或大于夾矸厚度時(shí)，上下煤分層加在一起，作為煤層(micng)的采用厚度。 2-4復(fù)雜結(jié)構(gòu)(jigu)煤層，當(dāng)各煤分

19、層的總厚度等于或大于所規(guī)定的最低可采厚度，同時(shí)夾矸的總厚度不超過(guò)分層總厚度的二分之一時(shí)，以各煤分層的總厚度作為煤層的采用厚度。 2-5夾矸不穩(wěn)定，無(wú)法進(jìn)行煤分層對(duì)比的復(fù)煤層，當(dāng)夾矸的總厚度不超過(guò)煤分層總厚度的二分之一時(shí)，以各煤分層的總厚度作為煤層采用厚度。3容重的確定原則新投產(chǎn)的礦井，容重可沿用最終地質(zhì)報(bào)告提出的容重?cái)?shù)據(jù)。生產(chǎn)礦井應(yīng)隨著修改地質(zhì)報(bào)告可進(jìn)行全面儲(chǔ)量核實(shí)重新測(cè)定容重，獲得新的容重?cái)?shù)據(jù)。四采區(qū)儲(chǔ)量分析本采區(qū)一1煤層資源儲(chǔ)量估算范圍為：井底車(chē)場(chǎng)位于采區(qū)之左側(cè)，階段回風(fēng)大巷位于采區(qū)上部邊界距開(kāi)采煤層12米的巖層中，運(yùn)輸大巷位于采區(qū)下部邊界距開(kāi)采煤層12米的巖層中。本采區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層厚度

20、穩(wěn)定，平均2.5m，煤層傾角16，煤容重1.6t/ m。以平面面積和真厚度為基準(zhǔn)，采用體積法計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量。計(jì)算公式為 式中： 地質(zhì)(dzh)儲(chǔ)量（萬(wàn)t）； 采區(qū)(ci q)平面面積（萬(wàn)）； 煤層(micng)平均厚度； 煤容重(t/ m）；經(jīng)過(guò)計(jì)算，本采區(qū)一1煤層地質(zhì)儲(chǔ)量為880萬(wàn)t。回采率取85，求得可采儲(chǔ)量為748萬(wàn)t。第三章 采區(qū)方案設(shè)計(jì)第一節(jié) 采煤方法的選擇采煤方法是采煤系統(tǒng)和回采工藝的總稱。它的選擇應(yīng)該結(jié)合具體地質(zhì)條件和技術(shù)條件，綜合考慮高產(chǎn)、高效、材料消耗少，成本低、便于管理等因素。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用行之有效是先進(jìn)技術(shù)，積極提高機(jī)械化水平。采煤方法的選擇應(yīng)結(jié)合本設(shè)計(jì)采區(qū)的實(shí)際情況，采

21、用合理的采煤方法。我國(guó)常用的幾種中厚煤層采煤方法有如下兩種：采煤方法技術(shù)特征表序號(hào)采煤方法體系整層與分層推進(jìn)方向采空區(qū)處理采煤工藝適應(yīng)煤層基本條件1單一走向長(zhǎng)壁采煤壁式整層走向垮落綜、普、炮薄及中厚2單一傾向長(zhǎng)壁采煤壁式整層傾向垮落綜、普、炮薄及中厚采煤(ci mi)方法選擇的約束條件：1、采區(qū)(ci q)煤層賦存狀況及地質(zhì)條件2、開(kāi)采水平的劃分和采區(qū)(ci q)巷道布置3、現(xiàn)有技術(shù)及設(shè)備4、采區(qū)儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限等 因?yàn)榫弮A斜、傾斜煤層一般應(yīng)采用長(zhǎng)壁采煤法且當(dāng)煤層傾角大于12時(shí)宜采用走向長(zhǎng)臂采煤法后退式開(kāi)采，根據(jù)劉河礦現(xiàn)狀和該采區(qū)具體條件，所以決定采用走向長(zhǎng)壁后退式，爆破采煤，頂板管理

22、采用全部陷落法。第二節(jié) 采區(qū)設(shè)計(jì)方案比較一、采區(qū)設(shè)計(jì)方案一1采區(qū)巷道(hng do)布置根據(jù)(gnj)劉河煤礦煤層(micng)賦存情況，礦井西翼設(shè)計(jì)三個(gè)采區(qū)，分別為109采區(qū)、106采區(qū)和本采區(qū)。在-150水平布置泵房，變電所及地面直排孔。109采區(qū)布置軌道下山、皮帶下山與架空人車(chē)巷各一條，其中每條巷道設(shè)計(jì)900m，共計(jì)2700m。在-150水平布置泵房、變電所及地面直排孔。106采區(qū)布置軌道下山、皮帶下山與管子巷各一條，其中軌道下山與皮帶下山各設(shè)計(jì)850m，管子巷設(shè)計(jì)550m。共計(jì)2250m。本采區(qū)布置軌道下山、皮帶下山與架空人車(chē)巷各一條，其中每條巷道設(shè)計(jì)900m，共計(jì)2700m。在-15

23、0水平布置泵房、變電所及地面直排孔。2生產(chǎn)系統(tǒng)2-1通風(fēng)系統(tǒng)109采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)：主井東翼運(yùn)輸大巷進(jìn)風(fēng)109皮帶下山（109架空人車(chē)巷）工作面下順槽工作面工作面上順槽109軌道下山東翼總回風(fēng)巷東風(fēng)井。106采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)：主井西翼運(yùn)輸大巷進(jìn)風(fēng)106皮帶下山（106管子巷）工作面下順槽工作面工作面上順槽106軌道下山西翼總回風(fēng)巷西風(fēng)井。本采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)：主井西翼運(yùn)輸大巷進(jìn)風(fēng)108皮帶下山（108架空人車(chē)巷）工作面下順槽工作面工作面上順槽108軌道下山西翼總回風(fēng)巷西風(fēng)井。2-2排水系統(tǒng)109采區(qū)排水系統(tǒng)：工作面出水下順槽聯(lián)絡(luò)巷下一工作面上順槽109軌道下山109-150水倉(cāng)直排地面。106采區(qū)(ci q

24、)排水系統(tǒng)：工作面出水下順槽聯(lián)絡(luò)(linlu)巷下一工作(gngzu)面上順槽106軌道下山106-150水倉(cāng)直排地面。本采區(qū)排水系統(tǒng)：工作面出水下順槽聯(lián)絡(luò)巷下一工作面上順槽本采區(qū)軌道下山本采區(qū)-150水倉(cāng)直排地面。二、采區(qū)設(shè)計(jì)方案二1采區(qū)巷道布置根據(jù)劉河煤礦煤層賦存情況，礦井西翼設(shè)計(jì)優(yōu)化為兩個(gè)采區(qū)，分別為109采區(qū)、本采區(qū)。109采區(qū)布置軌道下山、皮帶下山與架空人車(chē)巷各一條，其中每條巷道設(shè)計(jì)900m，共計(jì)2700m。在-150水平布置泵房、變電所及地面直排孔。本采區(qū)布置軌道下山、皮帶下山各一條，猴車(chē)與軌道機(jī)軌合一，其中每條巷道設(shè)計(jì)900m，共計(jì)1800m。在-150水平布置泵房、變電所及地面

25、直排孔。2生產(chǎn)系統(tǒng)2-1通風(fēng)系統(tǒng)109采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)：主井東翼運(yùn)輸大巷進(jìn)風(fēng)109皮帶下山（109架空人車(chē)巷）工作面下順槽工作面工作面上順槽109軌道下山東翼總回風(fēng)巷東風(fēng)井。本采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)：主井西翼運(yùn)輸大巷進(jìn)風(fēng)本采區(qū)皮帶下山工作面下順槽工作面工作面上順槽本采區(qū)軌道下山西翼總回風(fēng)巷西風(fēng)井。2-2排水系統(tǒng)109采區(qū)排水系統(tǒng)：工作面出水下順槽聯(lián)絡(luò)巷下一工作面上順槽109軌道下山109-150水倉(cāng)直排地面。本采區(qū)(ci q)排水系統(tǒng)：工作面出水下順槽聯(lián)絡(luò)(linlu)巷下一工作(gngzu)面上順槽本采區(qū)軌道下山本采區(qū)-150水倉(cāng)直排地面。第三節(jié) 采區(qū)方案確定方法一、技術(shù)指標(biāo)比較各方案的掘進(jìn)工程量比較詳見(jiàn)

26、下表。采區(qū)方案設(shè)計(jì)開(kāi)拓掘進(jìn)工程量對(duì)比表序號(hào)工程名稱斷面()巷道類型（煤/巖）工程量方案一方案二1軌道下山8.75巖2650m2650m2皮帶下山8.75巖2650m2650m3管子巷8.75巖540m540m4架空人車(chē)巷8.75巖1800m900m5泵房25.50巖270m180m6變電所14.16巖180m120m7水倉(cāng)16.07巖1800m1200m備注方案一：工程總量9890m；方案二：工程總量8240m； 二、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較各方案的費(fèi)用比較詳見(jiàn)下表。采區(qū)方案設(shè)計(jì)費(fèi)用比較表序號(hào)費(fèi)用項(xiàng)目費(fèi)用（萬(wàn)元）方案一方案二1井巷工程費(fèi)197816482排水設(shè)備設(shè)備購(gòu)置與安裝690046003合計(jì)8878

27、6248通過(guò)對(duì)以上兩個(gè)方案的分析比較可以(ky)看出，方案二將礦井劃分為2個(gè)采區(qū)，相比較方案一3個(gè)采區(qū)的劃分方案，在排水和輔助運(yùn)輸方面都有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、環(huán)節(jié)少、安全可靠的突出優(yōu)點(diǎn)，便于管理。從井巷工程量來(lái)說(shuō)，方案一需要施工106泵房及變電所，方案二比方案一工程總量減少1650m。從經(jīng)濟(jì)比較看，井巷工程費(fèi)方案二比方案一少330萬(wàn)元，排水設(shè)備(shbi)費(fèi)用，方案二比方案一可節(jié)約2300萬(wàn)元，共計(jì)節(jié)約2630萬(wàn)元。方案二在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)非常明顯。經(jīng)反復(fù)研究和綜合分析比較，我們選用方案二作為礦井采區(qū)劃分的主要設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)公司領(lǐng)導(dǎo)審批。第四節(jié) 采區(qū)(ci q)采掘順序一、掘進(jìn)順序本采區(qū)分為東西兩翼。采區(qū)西翼

28、布置兩個(gè)掘進(jìn)頭，首先由本采區(qū)軌道下山距一水平向下500m處向西開(kāi)口施工本采區(qū)06上順槽，超前掘進(jìn)150m-200m后，選擇合適的位置施工聯(lián)絡(luò)上山，留設(shè)20m煤柱，施工本采區(qū)04下順槽。采區(qū)(ci q)東翼布置兩個(gè)掘進(jìn)頭，首先由本采區(qū)(ci q)軌道下山距一水平向下880m處向東開(kāi)口繞過(guò)本采區(qū)皮帶(p di)下山施工本采區(qū)07上順槽，超前掘進(jìn)150m-200m后，選擇合適的位置施工聯(lián)絡(luò)上山，留設(shè)20m煤柱，施工本采區(qū)05下順槽。二、回采順序本采區(qū)西翼回采本采區(qū)02工作面，東翼回采本采區(qū)03工作面。采煤工藝設(shè)計(jì)第一節(jié) 設(shè)計(jì)工作面概況本采區(qū)內(nèi)工作面按照下山采取(ciq)東西兩翼的布置方法，共布置7個(gè)

29、工作面，其中東翼為03工作面，05工作面，07工作面；西翼布置02工作面，04工作面，06工作面，08工作面。工作面間留設(shè)煤柱15m。每個(gè)工作面長(zhǎng)度為100m左右(zuyu)，年進(jìn)度為500m左右。 采區(qū)內(nèi)(q ni)瓦斯成分和含量低，屬于低瓦斯煤層。根據(jù)歷年生產(chǎn)資料，采區(qū)瓦斯絕對(duì)涌出量2 m/min（掘）及40.5 m/min（采）。礦井二氧化碳絕對(duì)涌出量1.38 m3/min，相對(duì)涌出量4.89m3/t。礦井屬低瓦斯礦井，沒(méi)有發(fā)生過(guò)煤與煤瓦斯突出事故。 煤層自然發(fā)火期3個(gè)月，煤塵具有爆炸性，煤質(zhì)松軟。 第二節(jié) 采煤工藝方式的選擇 一本工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式，正懸臂齊梁支護(hù)頂板，采空區(qū)用自

30、然冒落充填，一次采全高的采煤方法，由東向西推進(jìn)，并采用“兩采一準(zhǔn)”的作業(yè)方式，循環(huán)進(jìn)度2米，每進(jìn)一控為1米?？紤]到工作面開(kāi)采時(shí)，風(fēng)巷走向長(zhǎng)188米，順槽長(zhǎng)135米，根據(jù)尾上落后的趨勢(shì)，開(kāi)采時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有狀況，加強(qiáng)以尾為主的擺采。二機(jī)械設(shè)備的配備情況：采煤機(jī)械序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量1輸送機(jī)SGW-15015絞車(chē)2015型12轉(zhuǎn)載機(jī)S2Q-4016煤電鉆MW-1.2A23皮帶SPJ-80017支 柱DZ-25-30/10013924乳化液泵SKB28鉸接梁HDJG-10001197注：1、打眼用1.2米麻花鉆桿，直徑42mm兩翼對(duì)稱(duchn)型合金鋼鉆頭。2、機(jī)尾用2.6米工字

31、鋼，機(jī)頭用3.2米工字鋼支護(hù)(zh h)。3、乳化(rhu)泵一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，配套有一只水箱一臺(tái)凈化器，一套壓力控制與保護(hù)裝置。4、放頂用3噸或5噸鏈條與單體液壓支柱配套使用。落煤、裝煤和運(yùn)煤一采煤（回采）工藝流程根據(jù)目前工作面的地質(zhì)條件及技術(shù)裝備條件，回采工藝流程為：進(jìn)班的修理加固工作電鉆打眼裝藥聯(lián)線爆破落煤鉸梁支護(hù)頂板打臨時(shí)貼幫柱人工裝煤溜子運(yùn)煤移置輸送機(jī)單體支護(hù)頂板放頂前修理出余煤打戧棚回柱放頂。這些工序按正常順序而且每天連續(xù)不斷地進(jìn)行著，每完成上述工序，工作面完成一個(gè)循環(huán)。二落煤方式本工作面采用人工打眼爆破落煤，即電鉆打眼、裝藥、填泥、聯(lián)線、放炮及人工扒煤等作業(yè)過(guò)程，保證規(guī)定進(jìn)度，

32、工作面保持平直，不留頂煤和底煤，不破壞頂板，不崩倒支柱和不崩翻工作面輸送機(jī)，盡量降低炸藥雷管消耗。一、炮采工作面爆破(bop)說(shuō)明書(shū)1、為了便于操作且不至于崩倒支柱，炮眼與煤壁的水平夾角一般為50-80度，軟煤取大值，硬煤取小值，為了不崩落支架，應(yīng)使水平方向(fngxing)的最小低抗線朝向兩柱之間的空檔。2、煤眼在垂直面上與頂板間的仰角為5-10度，眼底距頂板0.1-0.5米，根據(jù)(gnj)煤質(zhì)軟硬及粘頂情況而定，以不破壞頂板為原則，板頂不穩(wěn)定時(shí)，炮眼應(yīng)做到平等地于頂板。3、底眼俯角大約為10-20度眼底接近底頂，以防止丟底煤，并且便于扒煤。二、炮眼布置圖（如圖所示）三、爆破參數(shù)一覽表（以面

33、長(zhǎng)135米時(shí)計(jì)算）炮眼名稱炮眼個(gè)數(shù)炮眼深度炮眼角度炮眼消耗封 孔萬(wàn)噸消耗斜深垂深炸藥雷管水炮泥黃泥炸藥雷管單位個(gè)米米度公斤個(gè)個(gè)Kg/萬(wàn)t個(gè)/萬(wàn)t頂眼1351.21仰5-1020.25135135封滿384.752565中眼671.21府10-2020.16767封滿381.91273底眼1351.21水平50-8060.75135135封滿1154.252565合計(jì)33710196403說(shuō)明：1、每條藥卷按0.15kg計(jì)算，頂眼裝1條藥，中眼裝2條藥，底眼為3條藥，視煤質(zhì)軟硬增減。炸藥為煤礦許用的三級(jí)乳化炸藥。2、爆破采用串聯(lián)法聯(lián)線，使用毫秒雷管爆破。3、爆破順序先爆

34、底眼，后爆頂眼。這種爆破順序，一是使其底部掏槽有利于落煤，二是可以避免崩落的煤埋住底眼，造成聯(lián)線困難。每次起爆(qbo)的眼數(shù)以頂板的穩(wěn)定性和溜子的負(fù)荷而定。條件好的可以一次多起爆，如頂板狀況不好，只能每次少爆破，甚至采用留小煤柱間隔起爆。4、根據(jù)統(tǒng)一規(guī)定，用雷管段號(hào)腳線來(lái)識(shí)別，一段為灰紅，二段為灰黃，三段(sn dun)為灰藍(lán)，四段為灰白，五段為紅綠。段號(hào)越低，延期時(shí)間越短，（1段為0毫秒），2段為25毫秒，3段為50毫秒，4段為75毫秒，5段為100毫秒。三裝煤方式(fngsh) 本炮采工作面采用機(jī)械裝煤，使用的裝煤方法是在采空區(qū)側(cè)裝上擋煤板，放炮后部分煤自行裝入采煤機(jī)，然后工人用鍬將部分

35、煤扒入輸送機(jī)，余下的部分底部松散煤靠大推力千斤頂?shù)耐埔谱饔脤⑵溲b入輸送機(jī)。四運(yùn)煤方式 本采區(qū)運(yùn)煤可采用普通刮板輸送機(jī)或可彎曲刮板輸送機(jī)。采煤工作面的支護(hù)一支架支護(hù)的選擇工作面的支架是工作面安全生產(chǎn)的保證，根據(jù)我礦炮采工作面以往的實(shí)踐成果，采用單體液壓支柱與金屬梁組成支架支護(hù)，兩根頂梁之間用銷子連接頂梁就呈懸臂狀支護(hù)頂板，此布置形成控制頂權(quán)牢固，穩(wěn)定，而且便于移溜，大大降低了事故，所以，本工作面仍采用單體支柱與金屬鉸接梁配合使用。二支護(hù)形式與支護(hù)密度的設(shè)計(jì)一、支護(hù)形式根據(jù)工作面頂板壓力(yl)，頂板下沉量和活柱升縮量選定：1、支柱最大高度H大取決于工作面最大采高M(jìn)大及頂梁(dn lin)厚度，b

36、=0.1m,H=2.4-0.1=2.3m。2、支柱的最小高度應(yīng)考慮最小采高M(jìn)小，并同時(shí)能滿足于放頂前工作(gngzu)空間最小高度的要求，還需滿足回柱時(shí)必要的卸載高度A(A值為0.2m)。H小=M -S-m-A式中：S頂板在最小控頂距處的平均下沉量，取0.2H小=2.2-0.2-0.1-0.2=1.7m。因此采用DZ-25-30/100型單體支柱，并與HDJG-1000型鉸妝梁配合使用進(jìn)行支護(hù)。二、支護(hù)密度的設(shè)計(jì)根據(jù)鄰近工作面及礦壓組提供觀察數(shù)據(jù)，工作面初步來(lái)壓步距為30米左右，周期來(lái)壓步距為7-8米，周期來(lái)壓明顯，工作面底板比壓力為5.6mPa。直接頂及老頂來(lái)壓時(shí)的支護(hù)設(shè)計(jì)。工作面需要的支護(hù)

37、強(qiáng)度P為P=KMR式中：M工作面采高M(jìn)=2.4米。R頂板巖石平均容重取2.5T/m3 K載荷系數(shù)，取6因此支護(hù)強(qiáng)度P=6*2.4*2.5=36T/m2 2、支護(hù)密度G為：G=P/NP2式中：P工作面支護(hù)強(qiáng)度。P2支柱的額定工作阻力為25T/根。N支柱工作阻力實(shí)際利用系數(shù)n=0.85G=36/0.85*25=1.69根/m2 3、柱距B為：B=1/G=1/1.69=0.59mA_F/Pn=34.56/250.85=1.63/根m2由于(yuy)鉸接梁長(zhǎng)度為1米，因此排距為1米，柱距取0.6m工作面長(zhǎng)度為135米，其中兩端(lin dun)頭為5米，所以支護(hù)一排所需支柱梁為（135-5）/0.6=

38、217根。為滿足工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)所需配備(pibi)支柱，梁數(shù)分別為：支柱為：2174（排）+2172（貼幫柱）+130戧棚+543（頭尾）=1161根鉸接梁：2174+130=998根考慮一定數(shù)量備用數(shù)取值1.2，則工作面應(yīng)配備支柱1392根，鉸接梁為1197根。三特殊支架采煤工作面的上現(xiàn)端頭處是設(shè)備集中和人員出入的必須之地，發(fā)生事故必將引起整個(gè)工作面停產(chǎn)，因此，加強(qiáng)出口處支護(hù)，改善支護(hù)特性十分必要。一、工作面機(jī)頭、機(jī)尾支護(hù)：1、工作面機(jī)頭、機(jī)尾分別采用五對(duì)十根，四對(duì)八根工字鋼支護(hù)，機(jī)頭鋼梁為3.2米長(zhǎng)，機(jī)尾為2.6米長(zhǎng)，型工字鋼，一梁三柱，成對(duì)交替邁步使用，邁步步距為1米，柱距為0.5米，允許誤差為不大于100mm，缺口面積不小于1.6*1m2，嚴(yán)禁側(cè)向不成對(duì)使用。2、工作面溜子司機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接處，順槽上幫，風(fēng)巷下幫各設(shè)一對(duì)長(zhǎng)鋼梁抬柱擔(dān)山頭，由于本工作面順槽、風(fēng)巷為錨桿支護(hù)，考慮采動(dòng)壓力影響，隨著工作面推進(jìn)順槽，風(fēng)巷從工作面超前20米，超前榴樹(shù)支護(hù)，且打上崩子，榴樹(shù)杠子為工字鋼，頂子為圓木（直徑16公分），一梁三柱，并且頂子要對(duì)山吃勁。二、放頂前戧棚為加強(qiáng)(jiqing)切斷線支柱對(duì)頂