《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì)

1、采礦學(xué)課程設(shè)計(jì)PAGE PAGE 39采礦學(xué)課設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人：范冬敏學(xué)號(hào)：200910014315班級(jí)：采礦B093班 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc329641297 1 礦井概況及井田地質(zhì)特征 PAGEREF _Toc329641297 h 4 HYPERLINK l _Toc329641298 1.1 礦井概況 PAGEREF _Toc329641298 h 4 HYPERLINK l _Toc329641299 1.1.1 井田位置、范圍和交通位置 PAGEREF _Toc329641299 h 4 HYPERLINK l _Toc329641300 11

2、.2地形 PAGEREF _Toc329641300 h 5 HYPERLINK l _Toc329641301 11.3氣象 PAGEREF _Toc329641301 h 5 HYPERLINK l _Toc329641302 11.4地震 PAGEREF _Toc329641302 h 6 HYPERLINK l _Toc329641303 11.5經(jīng)濟(jì)概況 PAGEREF _Toc329641303 h 7 HYPERLINK l _Toc329641304 1.2 井田地質(zhì)特征 PAGEREF _Toc329641304 h 7 HYPERLINK l _Toc329641305 1

3、.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造 PAGEREF _Toc329641305 h 7 HYPERLINK l _Toc329641306 1.2.2 水文地質(zhì) PAGEREF _Toc329641306 h 10 HYPERLINK l _Toc329641307 1.3 煤層特征 PAGEREF _Toc329641307 h 11 HYPERLINK l _Toc329641308 1.3.1煤質(zhì) PAGEREF _Toc329641308 h 11 HYPERLINK l _Toc329641309 1.3.2瓦斯 PAGEREF _Toc329641309 h 11 HYPERLINK l _T

4、oc329641310 1.3.3 煤塵及煤的自燃 PAGEREF _Toc329641310 h 12 HYPERLINK l _Toc329641311 2 采區(qū)、帶邊界及儲(chǔ)量 PAGEREF _Toc329641311 h 13 HYPERLINK l _Toc329641312 2.1 采區(qū)邊界 PAGEREF _Toc329641312 h 13 HYPERLINK l _Toc329641313 2.2 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量 PAGEREF _Toc329641313 h 13 HYPERLINK l _Toc329641314 2.3 采區(qū)可采儲(chǔ)量 PAGEREF _Toc3296413

5、14 h 14 HYPERLINK l _Toc329641315 2.3.1永久煤柱留設(shè) PAGEREF _Toc329641315 h 14 HYPERLINK l _Toc329641316 2.3.2礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算 PAGEREF _Toc329641316 h 15 HYPERLINK l _Toc329641317 3 采區(qū)巷道布置 PAGEREF _Toc329641317 h 15 HYPERLINK l _Toc329641318 3.1煤層地質(zhì)特征 PAGEREF _Toc329641318 h 15 HYPERLINK l _Toc329641319 3.1.1可采煤層

6、情況 PAGEREF _Toc329641319 h 15 HYPERLINK l _Toc329641320 3.1.2煤種及煤質(zhì)變化 PAGEREF _Toc329641320 h 15 HYPERLINK l _Toc329641321 3.1.3其他開采技術(shù)條件 PAGEREF _Toc329641321 h 15 HYPERLINK l _Toc329641322 3.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) PAGEREF _Toc329641322 h 16 HYPERLINK l _Toc329641323 3.2.1確定采區(qū)走向長度 PAGEREF _Toc329641323 h 16 H

7、YPERLINK l _Toc329641324 3.2.2確定區(qū)段斜長和區(qū)段數(shù)目 PAGEREF _Toc329641324 h 16 HYPERLINK l _Toc329641325 3.2.3煤柱尺寸的確定 PAGEREF _Toc329641325 h 16 HYPERLINK l _Toc329641326 3.2.4采區(qū)上下山的布置 PAGEREF _Toc329641326 h 17 HYPERLINK l _Toc329641327 3.2.5區(qū)段平巷的布置 PAGEREF _Toc329641327 h 18 HYPERLINK l _Toc329641328 3.2.6聯(lián)

8、絡(luò)巷道的布置 PAGEREF _Toc329641328 h 18 HYPERLINK l _Toc329641329 3.27采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) PAGEREF _Toc329641329 h 18 HYPERLINK l _Toc329641330 3.3 采區(qū)車場形式選擇 PAGEREF _Toc329641330 h 19 HYPERLINK l _Toc329641331 3.3.1采區(qū)上部車場 PAGEREF _Toc329641331 h 19 HYPERLINK l _Toc329641332 3.3.2采區(qū)中部車場 PAGEREF _Toc329641332 h 20 HYPERL

9、INK l _Toc329641333 3.3.3采區(qū)下部車場 PAGEREF _Toc329641333 h 20 HYPERLINK l _Toc329641334 3.4 采區(qū)采掘接替計(jì)劃 PAGEREF _Toc329641334 h 21 HYPERLINK l _Toc329641335 3.4.1采區(qū)主要巷道參數(shù)確定 PAGEREF _Toc329641335 h 21 HYPERLINK l _Toc329641336 3.4.2確定采區(qū)生產(chǎn)能力 PAGEREF _Toc329641336 h 23 HYPERLINK l _Toc329641337 3.4.3計(jì)算采區(qū)回采率

10、PAGEREF _Toc329641337 h 23 HYPERLINK l _Toc329641338 4 采煤方法 PAGEREF _Toc329641338 h 24 HYPERLINK l _Toc329641339 4.1 采煤工藝方式 PAGEREF _Toc329641339 h 24 HYPERLINK l _Toc329641340 4.1.1確定采煤工藝方式 PAGEREF _Toc329641340 h 24 HYPERLINK l _Toc329641341 4.1.2 回采工作面參數(shù) PAGEREF _Toc329641341 h 25 HYPERLINK l _To

11、c329641342 4.1.3采煤工作面破煤、裝煤方式 PAGEREF _Toc329641342 h 25 HYPERLINK l _Toc329641343 4.1.4 各工藝過程安全注意事項(xiàng) PAGEREF _Toc329641343 h 36 HYPERLINK l _Toc329641344 5 礦井及首采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 PAGEREF _Toc329641344 h 38 HYPERLINK l _Toc329641345 6課程設(shè)計(jì)總結(jié)與心得 PAGEREF _Toc329641345 h 391 礦井概況及井田地質(zhì)特征1.1 礦井概況1.1.1 井田位置、范圍和交通位置

12、邑陽煤礦位于河北省武安市北部，以高村為中心，南距武安市約5km。邯鄲-長治公路橫跨礦區(qū)南端，邢臺(tái)-都黨公路縱貫礦區(qū)東緣。煤礦運(yùn)煤專用線在上泉車站與褡午環(huán)形鐵路接軌，交通十分便利（見圖1-1）。圖1-1 交通位置圖 11.2地形礦區(qū)位于太行山東麓山前丘陵地帶，武安盆地的西部，屬山間平原地貌，地形微向東傾斜。礦區(qū)范圍內(nèi)全為新生界近代和下更新統(tǒng)松散沉積物所覆蓋。除現(xiàn)代河谷和黃土分布的低平地帶外，余者均為下更新統(tǒng)的冰磧泥礫和冰水沉積的灰綠、灰白夾褐紅色粘土。在卵石表面可見到擦痕和壓坑，卵石大小不一，大者直徑可達(dá)0.8m，由紅色粘土及砂充填。11.3氣象本區(qū)為溫帶大陸性氣候，四季分明，春旱、夏熱、秋雨、

13、冬寒，根據(jù)武安市氣象站資料統(tǒng)計(jì)，年降雨量介于1472mm（1963年）135mm（1966年），平均降雨量600mm，最大月降雨量1026mm（1963年8月），降雨多集中在7、8、9三個(gè)月。年蒸發(fā)量2000mm左右。平均氣溫12.6,最高溫度41.3(1968年6月11日)，最低溫度-19.9(1967年1月15日)。降雪及凍結(jié)日期自11月中旬至次年3月初，約90余天，最大凍結(jié)厚度41cm。平均風(fēng)速2.7m/s左右，最大風(fēng)速22.7m/s，風(fēng)向北東，北北東居多。邯鄲礦區(qū)地處中緯度地帶，屬半干旱暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，冬季寒冷少雪，春季干燥，風(fēng)沙盛行，夏季炎熱多雨，秋季晴朗，寒暖適中。

14、據(jù)武安氣象站資料，多年平均氣溫12.6，月平均氣溫最低為-3.4（1月份），最高為26.4（7月份），極端最低氣溫為-19.9（1967年1月5日）；極端最高氣溫為42.5。多年平均日照時(shí)數(shù)為2297，年日照百分率平均為52%，平均無霜期192天，霜凍期一般為每年11月中旬左右至次年3月份，約120余天。積雪最大厚度14.0016.00cm，凍土最大深度42.00cm。風(fēng)向多為南風(fēng)和西北風(fēng)，年平均風(fēng)速2.7m/s，極端最大風(fēng)速29m/s。本區(qū)降水主要受太平洋東南季風(fēng)氣候影響，因距海洋較遠(yuǎn)，故而偏少，多年平均降水量為560mm，歷年最大降水量為1472.7mm（1963年），最小降水量為135.

15、0mm（1966年），月最大降雨量1026.3mm(1963年8月)，最大日降雨量286.3mm（1963年8月4日），降水主要集中在夏季，汛期一般在69月份，降水量占全年總量的76%。年最大蒸發(fā)量2792.9mm(1960年)，最小1257.1(1964年)，年平均1977.2mm，月最大蒸發(fā)量495mm(1972年6月)。主要自然災(zāi)害有旱災(zāi)、水災(zāi)、雹災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、蟲災(zāi)、地震、霜凍等。11.4地震本區(qū)位于環(huán)太平洋地震構(gòu)造帶，因而地震極為頻繁，且震級(jí)較高。邯邢礦區(qū)屬國家地震重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)，按照中國地震裂度區(qū)劃圖（1990）劃分，本區(qū)地震裂度為7度區(qū)。根據(jù)中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001）

16、劃分，本區(qū)所屬地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)為0.100.15g。據(jù)河北省歷史地震資料，歷史上有記載并影響到本區(qū)的地震有：1、1314年10月5日在涉縣、武安（北緯365，東經(jīng)1138）發(fā)生6級(jí)地震，地震烈度8，壞官民廬舍，涉縣死326人，武安死14人。2、1708年10月26日在永年（北緯367，東經(jīng)1147）發(fā)生5.5級(jí)地震，地震烈度7，震倒城垛數(shù)十處，壞民舍無數(shù)，人多露宿。沙河縣同年地震。3、1805年在邢臺(tái)（北緯371，東經(jīng)1145）發(fā)生5級(jí)地震，地震烈度6，屋有壞者，沙河縣亦震。4、1830年6月12日在磁縣（北緯364，東經(jīng)1142）發(fā)生7.5級(jí)地震，地震烈度10，山崩地裂，涌出黃黑沙土，井

17、水浸溢，漳、洼兩河涸，房屋倒塌十之八九，達(dá)20余萬間，壓死5485人。受波及的武安縣房屋倒塌無數(shù)，城垣坍塌，半成廢墟。地震波及邯鄲、武安、廣平、肥鄉(xiāng)、永年、館陶等縣。5、1966年3月8日5時(shí)29分，在河北省邢臺(tái)地區(qū)隆堯縣東的馬蘭、白家寨一帶，發(fā)生6.8級(jí)強(qiáng)烈地震，震源深度10公里，震中烈度為9度強(qiáng)。極震區(qū)面積300平方公里。繼這次地震之后，3月22日在寧晉縣東汪鎮(zhèn)分別發(fā)生了6.7級(jí)和7.2級(jí)地震各一次，地震震源深度9公里，震中烈度為10度，極震區(qū)面積約137平方公里，東汪鎮(zhèn)一帶房屋幾乎全部塌平，地裂冒水，村內(nèi)外寬大裂縫縱橫交錯(cuò)，裂縫寬0.7m以上，綿延數(shù)十米至數(shù)公里不等。沙河縣以褡褳、顯德旺

18、等地較重，倒房394間，嚴(yán)重破壞324間，山區(qū)有6處大滑坡，3月26日在老震區(qū)以北的束鹿南發(fā)生了6.2級(jí)地震，3月29日在老震區(qū)以東的巨鹿北發(fā)生了6級(jí)地震。從3月8日至29日在21天的時(shí)間里，邢臺(tái)地區(qū)連續(xù)發(fā)生了5次6級(jí)以上地震，此次地震一直延續(xù)到5月15日，4.9級(jí)以上地震達(dá)10次之多。這一地震群統(tǒng)稱為邢臺(tái)地震。6、1972年10月12日7時(shí)在沙河縣西秦莊公社樊下曹一帶（北緯3657.5，東經(jīng)11418.5）發(fā)生5.2級(jí)地震，地震烈度6，先聽到爆破聲大的巨響，隨即感到地面上拱，激烈跳動(dòng)，房屋個(gè)別倒塌，余震持續(xù)到10月18日。11.5經(jīng)濟(jì)概況邑陽煤礦位于武安市境內(nèi)。武安市位于邯鄲市西北，太行山東

19、麓，西北與山西省交界。面積1806平方公里，城區(qū)面積16.5平方公里?，F(xiàn)轄22個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、502個(gè)行政村，人口69.1萬。1988年設(shè)武安市，撤銷武安縣，以原武安縣行政區(qū)域?yàn)槲浒彩行姓^(qū)域。為省屬縣級(jí)市，由邯鄲市代管，素有“太行明珠”之稱。2005年，武安市完成生產(chǎn)總值235億元，財(cái)政總收入達(dá)到30.24億元，其中縣級(jí)財(cái)政收入達(dá)到9.58億元。綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力在2003年再進(jìn)全省“十強(qiáng)”，2004年晉位全省“三強(qiáng)”、并跨入全國“百強(qiáng)”。武安市礦藏豐富，以煤、鐵為主，還有鋁礬土、硫磺、云母、石棉、石膏、石英、鎢等共20余種。礦區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)耕地多為旱地，耕地較少，地方采礦、洗選、冶煉工業(yè)是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的重要經(jīng)濟(jì)來

20、源。主要農(nóng)作物有小麥、玉米等，經(jīng)濟(jì)作物有棉花、大豆、花生等，礦藏以煤、鐵、石材為主。主要工業(yè)有煤炭、鋼鐵、冶煉、化工、水泥和電力。1.2 井田地質(zhì)特征1.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造 邑陽井田基本構(gòu)造形態(tài)為一單斜構(gòu)造，以斷裂構(gòu)造為主，褶曲次之。此外，尚有巖漿巖的侵入。斷裂方向以北北東及北東向最為發(fā)育，以高角度正斷層為主，將礦區(qū)切割成若干小型的地壘、地塹和斷塊。區(qū)內(nèi)伴有寬緩的褶曲及巖漿巖侵入，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型。地層在第10地質(zhì)剖面線以北近南北走向，傾向東。第10地質(zhì)剖面線以南走向轉(zhuǎn)為北東，傾向南東。地層傾角1530，一般1520。1）褶曲在南部沿11線有較明顯的向斜，軸向約北70西。其次，在F

21、4以西的淺部地段第10及4地質(zhì)剖面線附近也具有短軸向斜的特征。2）斷層邑陽井田內(nèi)已發(fā)現(xiàn)大小斷層共119條。其中落差20m的大中型斷層19條；落差203m的中小型斷層32條；落差3m的小型斷層68條（表31）。中小型斷層均為在2#煤層開采過程中所揭露。斷層性質(zhì)均為高角度正斷層，斷層傾角一般為6070。斷層走向主要為北北東北東向?？傆^全區(qū)，南部斷層多落差大，加之巖漿巖發(fā)育，使構(gòu)造趨向復(fù)雜化?，F(xiàn)將區(qū)內(nèi)的主要斷層分述如下表： 邑陽井田斷層數(shù)目統(tǒng)計(jì)表斷層類型落 差（m）數(shù) 目條 數(shù)所占比例（%）大中型斷層20191916.0中小型斷層（320m）201083226.9105133511小型斷層3m686

22、857.1合計(jì)11911910 =SUM(ABOVE) 0（1）大中型斷層在邑陽井田內(nèi)，已揭露大中型斷層19條。將各斷層的主要特征及控制情況描述如下：含煤地層：本井田的主要含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組、中統(tǒng)本溪組。地層總厚度200240m，平均220m，共含煤16層，煤層總厚13.08m，總含煤系數(shù)5.9， 山西組（P11s）地層厚度7080m，平均76m。巖性以灰、深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖與淺灰色、灰白色細(xì)粒至中粒砂巖為主。底部常以一層灰、深灰色細(xì)、中粒砂巖或粉砂巖與太原組分界，整合接觸。下部為砂質(zhì)泥巖，泥巖偶夾煤線。中部以灰、深灰色中、細(xì)粒砂巖、粉邑陽井田內(nèi)大中型斷層一覽表

23、序 號(hào)斷 層代 號(hào)斷 層性 質(zhì)斷層產(chǎn)狀()落 差(m)區(qū)內(nèi)長度(m)位 置走 向傾 向傾 角1F4正斷層近SNE5576703206000井田西部邊界2F8正斷層15NWW642030011線3F11正斷層20NWW6560709954-7線間4F12正斷層近SNW6577108017651-6線間5F12-1正斷層近SNW606535409101-7線間6F44正斷層近SNW65253004線7F13正斷層15SEE8030557501-3線間8F16正斷層15NWW6573253510001-4線間9F31正斷層3555SE4563406515506-10線間10F32正斷層20SEE60

24、153014006-10線間11F32-1正斷層33SE66356606線12F32-2正斷層70SE702553010線13F33正斷層40SE63703018025006-13線間14F43正斷層130NE62356007線15F34正斷層20NWW653035130010-13線間16F34-1正斷層20NWW65835130010-13線間17F35正斷層1070SE51558090011-13線間18F36正斷層3555NW667010030012-13線間19F42正斷層45SE50314006-7線間砂巖為主，間夾灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖，含煤3層，編號(hào)分別為1上、1、2，煤層總厚4

25、.56m，總含煤系數(shù)7.0。位于該組下部的2#煤層為主要可采煤層，1煤層為局部可采煤層?？刹擅簩涌偤?.16m，可采含煤系數(shù)6.4。2#煤夾矸深灰色(晶質(zhì))水云母粘土巖是極可靠的標(biāo)志層。上部為灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖，局部具泥質(zhì)或菱鐵質(zhì)細(xì)鮞粒結(jié)構(gòu)，間夾粉砂巖，細(xì)粒砂巖。本組地層中含有豐富的植物化石，尤以各煤層頂板植物化石居多，其中常見的有貓眼鱗木和苛達(dá)木等。動(dòng)物化石僅在少數(shù)鉆孔中偶爾發(fā)現(xiàn)，多為瓣腮類，常與植物化石共生。山西組地層沉積是在海退漸遠(yuǎn)的大環(huán)境條件下以三角洲相為主的沉積。沉積環(huán)境決定了巖性和煤層的變化。 太原組（C3t）總厚125150m，平均140m。巖性以灰、深灰色粉砂巖和灰、淺灰色細(xì)粒

26、至中粒砂巖組成，局部見粗粒砂巖或含礫粗粒砂巖，間夾石灰?guī)r47層，其中沉積普遍，厚度穩(wěn)定者有大青、中青、伏青和野青灰?guī)r四層，為良好標(biāo)志層；其余下架、小青和一座灰?guī)r僅局部或偶有沉積。含煤層14層，煤層總厚8.36m，總含煤系數(shù)6.0%。從上到下煤層編號(hào)為3#、4#、4下#、5上#、5#、5下、6#、6下#、7上#、7#、7下#、8上#、8#、9#，其中可采煤層5層，分別為4#、6#、7#、8#、9#，除4煤層局部可采外，其余均為大部可采煤層?？刹擅簩涌偲骄穸?.95m，可采含煤系數(shù)4.3%。位于太原組底部的8、9#煤層受巖漿巖侵入影響嚴(yán)重。本組地層粉砂巖中含豐富植物化石，常見的有翅羊齒和櫛羊齒植

27、物化石。灰?guī)r中海相動(dòng)物化石豐富，常見的網(wǎng)格長身貝，紡綞蜒、希瓦格蜒及海百合莖等。太原組是以淺海入侵頻繁的海陸交替相沉積，每個(gè)沉積旋回中陸相、過渡相、海相幾乎齊全，但以過渡相較為發(fā)育，沉積旋回韻律明顯。從太原組所含47層灰?guī)r（或海相泥巖）在地層剖面中的分布、間距、厚度可以看出，海水侵入的間隔由下至上逐漸增大，而侵入強(qiáng)度逐漸變?nèi)跻灾料?。本溪組（C2b）地層總厚1520m，平均18m。中下部為灰、灰黑色鋁土質(zhì)泥巖，砂質(zhì)泥巖，具鮞狀結(jié)構(gòu)，間夾細(xì)砂巖，粉砂巖。上部為一層深灰色石灰?guī)r，含蜒科動(dòng)物化石，層位較穩(wěn)定，稱本溪灰?guī)r或盡頭灰?guī)r。本組含不穩(wěn)定薄煤層1層，即10#煤層，為不可采煤層，煤層厚度平均0.1

28、5m，含煤系數(shù)為0.8%。本組地層為海陸交替相沉積，以瀉湖、潮坪等過渡相為主。底部普遍沉積一層比較穩(wěn)定的鐵質(zhì)泥巖（山西式鐵礦），與奧陶系呈假整合接觸。1.2.2 水文地質(zhì)邑陽井田礦區(qū)為一單斜構(gòu)造，本礦區(qū)可劃分為兩個(gè)不同的水文地質(zhì)塊段。位于F4斷層以西地段，構(gòu)造復(fù)雜，巖溶裂隙發(fā)育，煤層賦存淺，覆蓋層薄，地表有北洺河河道穿過，因此水文地質(zhì)條件復(fù)雜。而位于F4斷層以東地段，煤層埋藏深，覆蓋層厚，水文地質(zhì)條件相對(duì)簡單。本區(qū)開采上部煤層時(shí)，水文地質(zhì)類型屬于堅(jiān)硬裂隙巖層為主的水文地質(zhì)條件簡單偏中等的礦床；如果開采下三層煤，則為以裂隙巖溶巖層為主的水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦床。1、含水層本區(qū)含水層自上而下依次為：

29、第四系砂礫石及砂層、二疊系石盒子組（三段、一、二段）砂巖，山西組大煤頂板砂巖、太原組野青灰?guī)r、伏青灰?guī)r、大青灰?guī)r、奧陶系灰?guī)r，共計(jì)7個(gè)含水層。其中，大煤頂板砂巖、伏青灰?guī)r、大青灰?guī)r及奧灰為煤層開采時(shí)的主要充水含水層，含水層特征。2、隔水層在各含水層之間，普遍賦存有良好的相對(duì)隔水層（以下稱隔水層）。礦區(qū)東部覆蓋層下段普遍分布1570m厚的土類（粘土、砂質(zhì)粘土、砂土）隔水層，層位較穩(wěn)定，連續(xù)性較好，可阻擋地表水及潛水向下滲漏。二疊系石盒子組（三段、一、二段）砂巖與山西組大煤頂板砂巖含水層之間，賦存有4050m左右的泥質(zhì)巖層，這套巖層厚度穩(wěn)定，巖石完整。在正常情況下能夠起到良好的隔水作用。當(dāng)大煤回采

30、塌陷后有效充水裂隙帶將會(huì)勾通石盒子組一段砂巖含水層。大煤頂板砂巖，野青灰?guī)r、伏青灰?guī)r、大青灰?guī)r各含水層之間，均賦存有3040m的粉砂巖、膠結(jié)致密的細(xì)粒砂巖及裂隙不發(fā)育的巖漿巖，可視為隔水層。6號(hào)煤下距伏青灰?guī)r37m，巖性為黑色粉砂巖。因厚度小，裂隙發(fā)育，隔水性差，所以在開采6號(hào)煤層時(shí)，伏青灰?guī)r是坑道充水的主要含水層。大青灰?guī)r下距奧灰一般為37m左右，巖性主要為粉砂巖及鋁土泥巖，穿插有巖漿巖。奧灰第八段（O28）也視為隔水層，這樣便增加了隔水層厚度。構(gòu)造的導(dǎo)水性本區(qū)發(fā)育的構(gòu)造基本為階梯狀正斷層。煤系地層多為柔性巖石，斷層帶多為泥質(zhì)成份，斷層角礫巖有膠結(jié)現(xiàn)象，在天然狀態(tài)下的導(dǎo)水是微弱的。邑陽井田礦

31、自建井投產(chǎn)以來，截止到2007年6月底，由于斷層因素導(dǎo)致的突水大小共11次，最小0.05L/s.m，最大為4.67L/s.m，但絕大多數(shù)發(fā)生在建井期間，近年來生產(chǎn)中雖有斷層揭露，均未發(fā)生明顯突水。但當(dāng)煤層與下盤大青和奧灰接觸時(shí)情況則可能相反，如郭二莊礦一坑大煤與奧灰對(duì)口接觸，造成了礦坑突然涌水。該情況說明，當(dāng)?shù)V井開拓揭露斷層時(shí)，由于失去平衡狀態(tài)，當(dāng)對(duì)應(yīng)盤含水層水壓大于斷層帶抗壓強(qiáng)度時(shí)，斷層將失去隔水作用，造成地下水充入。因此，采掘過程中對(duì)落差較大的斷層應(yīng)保留適當(dāng)?shù)拿褐?，并加?qiáng)防探水工作。1.3 煤層特征1.3.1煤質(zhì)按照我國現(xiàn)行的煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合本礦區(qū)煤樣的化驗(yàn)資料分析確

32、定，本區(qū)煤類以高變質(zhì)無煙煤為主，部分為天然焦。各煤層煤質(zhì)主要特征。（一）煤的物理性質(zhì)各煤層均為濱海沼澤沉積的腐植煤。具有典型高變質(zhì)無煙煤的特征。外觀呈黑、灰黑或鋼灰色，似金屬光澤，反射率高達(dá)15%以上，階梯狀或次平坦?fàn)顢嗫?，均一狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，比重和硬度均較大，變質(zhì)程度愈高，塊度愈佳。天然焦呈鋼灰色，略染手，堅(jiān)硬塊狀，與焦炭近似，但孔隙度低，鏡下觀察見有氣孔和花紋構(gòu)造。（二）煤的主要化學(xué)特征由于煤的變質(zhì)程度高，視密度均大于1.2，用密度1.1的浮選液浮不出浮煤，各項(xiàng)化驗(yàn)和測定均為原煤樣。1.3.2瓦斯邑陽井田礦從建井到投產(chǎn)以來，從未發(fā)生過瓦斯突出事故，礦井瓦斯在涌出形式上，均表現(xiàn)為普通涌出。

33、根據(jù)河北省煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)督管理辦公室文件關(guān)于邯鄲礦業(yè)集團(tuán)公司2005年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定的批復(fù)冀煤安辦200618號(hào)文，邯鄲礦業(yè)集團(tuán)邑陽井田煤礦的瓦斯鑒定結(jié)果：礦井瓦斯絕對(duì)涌出量4.20m/min，相對(duì)涌出量1.34 m/t。鑒定結(jié)果為低瓦斯礦井。2004年5月至2007年5月，山東省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì)和第二勘探隊(duì)在邑陽井田煤礦深部擴(kuò)大區(qū)進(jìn)行勘探，分別對(duì)2號(hào)煤層采取了6孔6個(gè)瓦斯樣，現(xiàn)場解吸無氣。分析結(jié)果表明：其瓦斯(CH4)成分和含量最高分別為67.60%和2.493cm3/g，二氧化碳(CO2)成分和含量最高為0.03%和0.206cm3/g，氮?dú)?N2)成分和含量最高為99.94%和3

34、.703cm3/g。2號(hào)煤層屬于瓦斯N2帶，瓦斯含量低，平均含量分別為0.693ml/g。煤層瓦斯成分以氮?dú)鉃橹鳎螢槎趸?、甲烷氣體；瓦斯含量普遍低，應(yīng)屬瓦斯風(fēng)化帶。煤層瓦斯成分及含量表 項(xiàng) 目煤 層瓦斯成分兩極值/平均(點(diǎn)數(shù))瓦斯含量ml/g兩極值/平均(點(diǎn)數(shù))項(xiàng)目煤層CH4CO2N2及其它CH4CO2N2及其它20.0067.6027.24（6）0.0312.253.68（6）31.8599.9469.150.002.4930.693（6）0.0000.2060.08（6）1.0883.7032.593（6）本區(qū)各煤層瓦斯含量不高，但由鄰區(qū)和本井田生產(chǎn)資料來看，局部利于瓦斯儲(chǔ)存的地段（

35、如背斜軸部）瓦斯可達(dá)二級(jí)，郭二莊煤礦和賀莊煤礦均為一級(jí)瓦斯礦，但局部地段可達(dá)二級(jí)。另外，本區(qū)大部分地段有巖漿侵入，使煤層變質(zhì)程度普遍增高，煤層有產(chǎn)生氣體的條件，某些地段如果賦存條件良好，瓦斯含量可能會(huì)相對(duì)聚集，因此，在生產(chǎn)過程中應(yīng)加強(qiáng)瓦斯管理，以防瓦斯聚集發(fā)生瓦斯爆炸事故。1.3.3 煤塵及煤的自燃依據(jù)煤炭科學(xué)研究總院撫順分院對(duì)邑陽井田礦2煤煤塵爆炸性鑒定報(bào)告，煤樣水份Wf4.70%，灰份Af 7.08，揮發(fā)份Vf4.70，Vr 5.35，無火焰長度，鑒定結(jié)果為煤塵無爆炸性。根據(jù)河北煤田地質(zhì)研究所對(duì)礦井2號(hào)煤層煤塵爆炸性煤樣鑒定報(bào)告，礦井2號(hào)煤煤樣水分0.83，干基灰分17.87，干基無灰基揮

36、發(fā)分5.90，無火焰長度，鑒定結(jié)果為煤塵無爆炸性。鄰近章村井田、郭二莊煤礦、顯德汪煤礦等生產(chǎn)礦井開采上組煤均未發(fā)生過煤塵爆炸，但郭二莊煤礦下組煤補(bǔ)充勘探報(bào)告試驗(yàn)資料表明下組煤有煤塵爆炸性。邑陽井田深部擴(kuò)大區(qū)勘探試驗(yàn)結(jié)果表明6、8、9煤均無煤塵爆炸性，但采樣數(shù)量較少，結(jié)論有一定的片面性。依據(jù)煤炭科學(xué)研究總院撫順分院對(duì)邑陽井田煤礦2煤自燃傾向煤樣鑒定報(bào)告，自燃傾向等級(jí)為三類，不易自燃。2 采區(qū)、帶邊界及儲(chǔ)量2.1 采區(qū)邊界本井田煤層為緩傾斜煤層，井田境界采用垂直劃分法，本井田劃分的原則有：1) 井田范圍儲(chǔ)量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；2) 保證井田有合理的尺寸；3) 充分利用現(xiàn)有的

37、自然條件劃分井田；4）合理規(guī)劃礦井的開采范圍，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系。根據(jù)以上規(guī)則和礦區(qū)總設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，結(jié)合煤層的賦層情況，地質(zhì)構(gòu)造，開采技術(shù)條件，并保證各井田都有合理的尺寸和邊界。圖2.1井田境界示意圖 井田形狀呈一個(gè)規(guī)則的長方形，東西寬5km，南北長2.9km，面積14.5km2。邑陽煤礦井田境界示意圖如圖2.1所示。2.2 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量本礦井設(shè)計(jì)只對(duì)2號(hào)煤層、6號(hào)煤層和7號(hào)煤層進(jìn)行開采設(shè)計(jì)，本次儲(chǔ)量計(jì)算是在精查地質(zhì)報(bào)告提供的1：5000煤層底板等高線圖上計(jì)算的，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。井田范圍內(nèi)的煤炭儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，煤炭工業(yè)儲(chǔ)量是由煤層面積、容重及厚度相乘所得，其公式一般為：Zg=

38、S/cosM 式1.2.1式中，Zg采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量；S采區(qū)的水平面積，2.6km2；煤層平均傾角，2、6、7號(hào)煤層取12；M煤層的厚度，2號(hào)煤層平均厚度4.16m， 6、7號(hào)煤層平均厚度5.95m；煤的容重，煤層1.7t/m3。全礦總計(jì)：Zg=S/cosM=2.6/cos12(4.16+5.952)1.7=72.6Mt2.3 采區(qū)可采儲(chǔ)量2.3.1永久煤柱留設(shè)為確保地面建筑物及工程設(shè)施和井下開采的安全，設(shè)計(jì)對(duì)井筒、大巷、工業(yè)場地、鐵路、公路、井田境界、構(gòu)造等留設(shè)安全煤柱，嚴(yán)格按建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程的要求進(jìn)行采煤設(shè)計(jì)。1)井田邊界煤柱本井田境界屬人為邊界，根據(jù)煤炭工

39、業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求按50留設(shè)煤柱。邊界煤柱可按下列公式計(jì)算：ZjbLjbbM 式1.2.2式中，Zjb邊界煤柱損失量，Mt；Ljb邊界總長度，3400m；B煤柱寬度，人為邊界煤柱50m，斷層煤柱30m。煤柱總壓煤量：ZjbLjbBM=340050(4.16+5.952)1.7=4.6Mt2) 采區(qū)邊界煤柱采區(qū)邊界煤柱的作用是將兩個(gè)相鄰采區(qū)隔離，以防止萬一發(fā)生火災(zāi)、水害和瓦斯涌出時(shí)相互蔓延；避免從采空區(qū)大量漏風(fēng)。采區(qū)邊界煤柱一般寬約10m左右。Zcb=LcbBM 式1.2.3式中，Zcb采區(qū)邊界煤柱損失量，Mt；Lcb采區(qū)邊界總長度，3878m。Zcb= LcbBM=320010(4.16+5.9

40、52)1.7=0.9Mt2.3.2礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算求得各種煤柱的儲(chǔ)量損失后，可按下式計(jì)算礦井可采儲(chǔ)量：Z=(Zg-P)C 式1.2.6式中，Z礦井可采儲(chǔ)量，Mt；Zg礦井工業(yè)儲(chǔ)量，Mt；P各種煤柱儲(chǔ)量損失之和，P=ZjbZcb=4.60.9=5.5Mt；C采區(qū)回采率，厚煤層不低于0.75，中厚煤層不低于0.80，薄煤層不低于0.85。本礦井主采煤層屬厚煤層，因此C取0.85。則計(jì)算可采儲(chǔ)量為：Z=(Zg-P)C=(72.65.5)0.8=54Mt由此可得本采區(qū)的可采儲(chǔ)量為54Mt。3 采區(qū)巷道布置3.1煤層地質(zhì)特征3.1.1可采煤層情況采區(qū)內(nèi)主要可采煤層為煤2、6、7。2、6、7煤層為簡單結(jié)構(gòu)

41、的中厚煤層，煤層厚度變化不大。煤層的賦存狀態(tài)較好，有利于采區(qū)巷道的布置。3.1.2煤種及煤質(zhì)變化各煤層均為濱海沼澤沉積的腐植煤。具有典型高變質(zhì)無煙煤的特征。外觀呈黑、灰黑或鋼灰色，似金屬光澤，反射率高達(dá)15%以上，階梯狀或次平坦?fàn)顢嗫?，均一狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，比重和硬度均較大，變質(zhì)程度愈高，塊度愈佳。天然焦呈鋼灰色，略染手，堅(jiān)硬塊狀，與焦炭近似，但孔隙度低，鏡下觀察見有氣孔和花紋構(gòu)造。3.1.3其他開采技術(shù)條件1瓦斯邑陽井田礦從建井到投產(chǎn)以來，從未發(fā)生過瓦斯突出事故，礦井瓦斯在涌出形式上，均表現(xiàn)為普通涌出。分析結(jié)果表明：其瓦斯(CH4)成分和含量最高分別為67.60%和2.493cm3/g，二氧

42、化碳(CO2)成分和含量最高為0.03%和0.206cm3/g，氮?dú)?N2)成分和含量最高為99.94%和3.703cm3/g。2號(hào)煤層屬于瓦斯N2帶，瓦斯含量低，平均含量分別為0.693ml/g。煤層瓦斯成分以氮?dú)鉃橹?，次為二氧化碳、甲烷氣體；瓦斯含量普遍低，應(yīng)屬瓦斯風(fēng)化帶。2煤的自然發(fā)火情況依據(jù)煤炭科學(xué)研究總院撫順分院對(duì)邑陽井田礦2煤煤塵爆炸性鑒定報(bào)告，煤樣水份Wf4.70%，灰份Af 7.08，揮發(fā)份Vf4.70，Vr 5.35，無火焰長度，鑒定結(jié)果為煤塵無爆炸性。3.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)3.2.1確定采區(qū)走向長度根據(jù)沿井田走向有無大的地質(zhì)變化，如斷層，無煤帶，傾角變化很大等地質(zhì)條

43、件，利用這些地質(zhì)變化帶劃分采區(qū)，確定走向長度。若沒有地質(zhì)地質(zhì)條件限制時(shí)，采區(qū)走向長度應(yīng)從技術(shù)上可行和經(jīng)濟(jì)上有利的原則來確定。技術(shù)上的因素主要考慮區(qū)段巷道的運(yùn)輸維護(hù)和供電問題。經(jīng)濟(jì)上有利的采區(qū)走向長度，應(yīng)是與采區(qū)走向有關(guān)的巷道掘進(jìn)、維護(hù)、運(yùn)輸?shù)鹊膰嵜嘿M(fèi)用最低的長度。根據(jù)我國煤礦實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)：對(duì)于緩傾斜和傾斜煤層，如果開采條件好，采掘機(jī)械化程度較高，區(qū)段集中巷采用帶式輸送機(jī)。生產(chǎn)能力較大的采區(qū)，其走向長度為1000-1500米。綜合機(jī)械化開采，采區(qū)單面布置時(shí)，走向長度一般不小于1000米；雙面布置時(shí)，走向長度不小于2000米。普通機(jī)械化開采時(shí)，一般為1200-1500米。本設(shè)計(jì)先開采西南方向的西一采區(qū)

44、，其內(nèi)沒有大的地質(zhì)變化，采用綜合機(jī)械化開采，采區(qū)內(nèi)平均走向長度4700米。井田內(nèi)沒有大的地質(zhì)變化，采用綜合機(jī)械化開采，采區(qū)走向長度為1000米。3.2.2確定區(qū)段斜長和區(qū)段數(shù)目使用走向長壁采煤法的采區(qū)，區(qū)段斜長等于回采工作面長度加上區(qū)段平巷和護(hù)巷煤柱的寬度。區(qū)段平巷寬度，根據(jù)巷道斷面的確定，這里取4米。采用沿空掘巷，不留護(hù)巷煤柱。首采采區(qū)斜長為1400m,工作面長度暫定為300m，區(qū)段平巷寬度為40m,則區(qū)段斜長為：300240380 m，一個(gè)采區(qū)區(qū)段數(shù)目為1400/3803個(gè)。3.2.3煤柱尺寸的確定為了使采區(qū)內(nèi)各種煤層巷道保持良好狀態(tài)，有時(shí)留設(shè)一定的煤柱。如留設(shè)開采水平運(yùn)輸大巷、上下山、總

45、回風(fēng)巷、區(qū)段平巷，以及采區(qū)邊界煤柱和大斷層煤柱等。目前，煤柱尺寸主要根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來確定。緩傾斜及傾斜煤層煤柱參考尺寸見表5.2。邑陽礦北礦井采區(qū)實(shí)行無煤柱開采，區(qū)段平巷不留煤柱，采區(qū)上山一側(cè)需留20m煤柱。采區(qū)下山和采區(qū)邊界不留煤柱，大巷布置在巖層中也不留煤柱。表3.2采區(qū)煤層巷道護(hù)巷煤柱尺寸巷道類別薄及中厚煤層巷道一側(cè)/m厚煤層巷道一側(cè)/m備注水平大巷20302050采區(qū)傾角較大時(shí)，煤柱尺寸可小一些主要回風(fēng)大巷20左右2030采區(qū)上下山20左右3040區(qū)段平巷8201520采區(qū)邊界310目前常不留邊界煤柱較大斷層1015到3050根據(jù)斷層具體情況而定3.2.4采區(qū)上下山的布置對(duì)于單一厚煤層和

46、聯(lián)合布置的采區(qū)，一般應(yīng)將上山布置在煤層底版巖層中，但在下部煤層的底版巖層距涌水量特大的巖層很近，不能布置上山，或者當(dāng)上山只為開采上部煤層服務(wù)，而開采下部煤層便報(bào)廢不用時(shí)，可以考慮把上山布置在煤層群的中部或上部。采區(qū)上山至少有兩條，一條運(yùn)輸上山，一條軌道上山，同時(shí)用來通風(fēng)行人。在生產(chǎn)能力較大的特厚煤層采區(qū)，集中聯(lián)合布置的采區(qū)；或產(chǎn)量較大，瓦斯涌出量也大的采區(qū)；以及其他情況需要時(shí)，也可以增設(shè)一條專用的上山，增設(shè)的上山如果服務(wù)年限不長，可沿煤層布置。兩條上山，可以是一巖一煤上山。這種布置適用于產(chǎn)量小，服務(wù)年限不長的采區(qū)而且煤層群的最下一層煤為維護(hù)條件較好的薄及中厚煤層，可將軌道上山布置在該煤層中，運(yùn)

47、輸上山布置在底板巖石中；當(dāng)煤層群最下一層煤為厚煤層，或開采單一厚煤層的采區(qū)，可把兩條上山都布置在底板巖石中。1軌道上山； 2運(yùn)輸上山圖3.1采區(qū)上山布置圖3.2.5區(qū)段平巷的布置由于采區(qū)兩煤層間距較小，實(shí)行聯(lián)合布置；深井開采為防止應(yīng)力集中，推行不留煤柱，沿空掘巷；工作面運(yùn)輸平巷、軌道平巷定向平行布置，以保證工作面等長。3.2.6聯(lián)絡(luò)巷道的布置采區(qū)聯(lián)絡(luò)巷道有集中平巷與區(qū)段平巷之間的聯(lián)絡(luò)巷，采區(qū)上山與區(qū)段集中巷之間的聯(lián)絡(luò)巷，采區(qū)上山與各煤層區(qū)段平巷之間的聯(lián)絡(luò)巷道。本采區(qū)采用集中上山布置方式，集中上山與兩煤層區(qū)段平巷采用石門進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。3.27采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)1）采區(qū)運(yùn)煤系統(tǒng)采區(qū)內(nèi)運(yùn)輸上山鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，

48、運(yùn)輸煤炭到主運(yùn)輸大巷膠帶輸送機(jī)，經(jīng)井底煤倉到主井膠帶輸送機(jī)運(yùn)送至地面。運(yùn)輸路線如圖3.3工作面區(qū)段運(yùn)輸平巷采區(qū)運(yùn)輸上山采區(qū)煤倉采區(qū)運(yùn)輸石門水平運(yùn)輸大巷主運(yùn)輸石門井底車場地面圖3.3 運(yùn)煤系統(tǒng)路線圖2）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)路線如圖3.4新鮮風(fēng)流：副井井底車場軌道大巷采區(qū)軌道上山區(qū)段運(yùn)輸平巷工作面區(qū)段回風(fēng)平巷回風(fēng)上山風(fēng)井地面。污濁風(fēng)流區(qū)段回風(fēng)平巷采區(qū)回風(fēng)石門回風(fēng)大巷回風(fēng)石門風(fēng)井地面圖3.4 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)路線為調(diào)節(jié)風(fēng)量和控制風(fēng)流方向，在適當(dāng)位置設(shè)置風(fēng)門、風(fēng)窗和風(fēng)簾等通風(fēng)構(gòu)筑物。3）運(yùn)料排矸系統(tǒng)采煤工作面和開切眼所需的材料和設(shè)備，用礦車從副井下放到井底車場，經(jīng)主運(yùn)輸石門、運(yùn)輸石門、采區(qū)運(yùn)輸石門、采

49、區(qū)下部車場，由軌道運(yùn)輸上山提升至采區(qū)上部車場，然后進(jìn)入?yún)^(qū)段回風(fēng)平巷，再運(yùn)到采煤工作面和開切眼。采煤工作面回收的材料、設(shè)備和掘進(jìn)工作面運(yùn)出的矸石用礦車經(jīng)由與運(yùn)料系統(tǒng)相反的方向運(yùn)至地面。4）供電系統(tǒng)通過敷設(shè)在副井中的高壓電纜，礦井地面變電所向井下井底車場的中央變電所供高壓電；通過敷設(shè)在運(yùn)輸大巷和運(yùn)輸上山幫上的電纜，中央變電所向各采區(qū)變電所供電，采區(qū)變電做則將輸送來的電降壓或不降壓供采煤工作面和掘進(jìn)工作面用電設(shè)備。工作面的供電線路簡圖如圖3.5地面變電站副井中央變電所采區(qū)變電所區(qū)段運(yùn)輸平巷移動(dòng)變電站工作面5）供電系統(tǒng)高壓電纜由井底中央變電所經(jīng)軌道大巷至采區(qū)變電所，降壓后由低壓電纜分別送到回采和掘進(jìn)工

50、作面附近的配電站，以及膠帶運(yùn)輸機(jī)和絞車房等用電地點(diǎn)。6）供水系統(tǒng)采掘工作面和運(yùn)輸機(jī)巷及運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)所需要的防塵噴霧用水，由副井的供水管下井，然后送至各個(gè)用水地點(diǎn)。圖3.5 供電線路3.3 采區(qū)車場形式選擇3.3.1采區(qū)上部車場采區(qū)上部車場常用的有甩車場和平車場，平車場又有順向和逆向等形式。平車場和甩車場的選擇主要根據(jù)絞車房的布置和維護(hù)條件。本設(shè)計(jì)中有兩層煤，煤層距離較大，采用單層布置，由于上山布置在巖層中，故采用甩車場，且甩車場具有通過能力大，調(diào)車方便，勞動(dòng)量小等優(yōu)點(diǎn)。圖3.6采區(qū)上部車場3.3.2采區(qū)中部車場采區(qū)中部車場只能是甩車場，它的基本形式按甩車方向分，有雙向甩車和單向甩車兩種；按甩入

51、地點(diǎn)不同，又分為甩入繞道車場，甩入平巷車場和甩入石門車場三種。開采單一薄及中厚煤層的采區(qū)中部車場多采用甩入繞道式；聯(lián)合布置的采區(qū)或采用巖石上山的采區(qū)其中部車場多采用單向甩入石門式車場。本采區(qū)中部車場采用甩入石門式車場，由軌道上山提升的礦車，通過甩車道甩入中部軌道石門，再進(jìn)入?yún)^(qū)段軌道平巷。圖3.7所示：圖3.7采區(qū)中部車場調(diào)車方式：區(qū)段運(yùn)輸平巷所需材料設(shè)備由采區(qū)軌道上山經(jīng)過區(qū)段軌道石門，運(yùn)之運(yùn)輸平巷。工作面采下的煤炭通過區(qū)段運(yùn)輸平巷，區(qū)段運(yùn)輸石門，溜煤眼之采區(qū)回風(fēng)上山。3.3.3采區(qū)下部車場采區(qū)下部車場由采區(qū)裝車站和輔助提升下部車場組合而成。主要根據(jù)裝車地點(diǎn)的不同，采區(qū)下部車場可分為大巷裝車式、

52、石門裝車式和繞道裝車式三種。本設(shè)計(jì)采區(qū)采用大巷裝車式下部車場。本設(shè)計(jì)采用串車進(jìn)行大巷的輔助運(yùn)輸，為了滿足采區(qū)掘進(jìn)出煤、出矸和進(jìn)料，在采區(qū)下部車場的輔助提升部分，軌道上山通過繞道和大巷相連，由于該采區(qū)煤層傾角為10，小于12，故選用底板繞道。如圖3.8：圖3.8采區(qū)下部車場3.4 采區(qū)采掘接替計(jì)劃3.4.1采區(qū)主要巷道參數(shù)確定1）巷道掘進(jìn)速度根據(jù)鄰近礦井或條件類似礦井所達(dá)到的巷道掘進(jìn)速度和施工隊(duì)伍的技術(shù)管理水平分析研究確定巷道掘進(jìn)速度。不同機(jī)械化程度的巷道掘進(jìn)速度不宜低于煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定。如表5.7：表3.1平巷掘進(jìn)速度掘進(jìn)機(jī)械化程度巷道煤巖類別月進(jìn)度/m綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)組煤400半煤巖

53、250鉆爆法煤200半煤巖150液壓、鑿巖臺(tái)車機(jī)械化作業(yè)線巖120氣腿鑿巖機(jī)械化作業(yè)線巖802） 軌道上山斷面軌道上山是沿煤層底板掘進(jìn)的半圓拱形式的半煤巖巷，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù)，其中布置600mm軌道，采用綜合掘進(jìn)機(jī)組進(jìn)行施工，月進(jìn)度為250m/月。斷面及其特征見圖3.8和表3.2。 圖3.8 軌道上山斷面示意圖表3.2 軌道上山巷道斷面特征表圍巖類別斷面/m2掘進(jìn)尺/mm噴射厚度/mm錨 桿 （mm）凈周長/m凈掘?qū)捀咝褪酵饴堕L度排列方式間排距錨深規(guī)格L*巖巷11.513.640003700100樹脂100菱形800150015002013.13）運(yùn)輸上山斷面運(yùn)輸上山是布置在煤

54、層中的沿煤層底板掘進(jìn)的半圓拱形的半煤巖巷，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù)，其中布置膠帶輸送機(jī)，采用液壓、鑿巖臺(tái)車機(jī)械化作業(yè)線施工，月進(jìn)度為250m/月。斷面及其特征見圖3.9和表3.3。 圖3.9 運(yùn)輸上山斷面示意圖表3.3 運(yùn)輸上山巷道斷面特征表圍巖類別斷面/m2掘進(jìn)尺/mm噴射厚度/mm錨 桿 （mm）凈周長/m凈掘?qū)捀咝褪酵饴堕L度排列方式間排距錨深規(guī)格L*巖巷11.513.642003700100樹脂100菱形800150015002013.13.4.2確定采區(qū)生產(chǎn)能力采區(qū)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)能力、采掘機(jī)械化程度和采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)等因素來確定。本采區(qū)地質(zhì)條件較簡單

55、，煤層厚度較大，煤層生產(chǎn)能力大，工作面采用棕采，煤巷掘進(jìn)采用綜掘。用一個(gè)綜采面保證采區(qū)生產(chǎn)能力綜采面采煤機(jī)截深為0.6米，每天進(jìn)6刀，主采煤層厚度4.16米，工作面長度為300米，則采區(qū)生產(chǎn)能力為 4.163000.663301.40.9= 186萬噸3.4.3計(jì)算采區(qū)回采率采區(qū)采出率為采區(qū)內(nèi)實(shí)際采出煤量與采區(qū)可采儲(chǔ)量的比值 采區(qū)回采率R=采區(qū)實(shí)際采出量/采區(qū)可采儲(chǔ)量100 （式3-1） 采區(qū)可采儲(chǔ)量為：QsQs =采區(qū)可采面積煤厚煤平均容重 （式3-2） =22.6(4.16+5.952)1.7=61.7Mt 采區(qū)實(shí)際采出量Qk考慮到三層煤厚度不一樣，其工作面回采率也相應(yīng)不一樣，可大概計(jì)算采

56、區(qū)實(shí)際采出量見公式5-6。采區(qū)實(shí)際采出量=（煤層可采儲(chǔ)量采區(qū)煤柱）工作面回采率 （式3-3） Qk =72.65.5 =67.1Mt 采區(qū)回采率R，見公式3-1R=(Qs/Qk)100%=93%煤炭工業(yè)技術(shù)政策規(guī)定采區(qū)回采率：薄煤層不低于85%，中厚煤層不低于80%，厚煤層不低于75%，本設(shè)計(jì)符合上述規(guī)定。采區(qū)回收率一般不得低于國家規(guī)定： 厚煤層為75%；中厚煤層為80%；薄煤層為85%。邑陽礦采區(qū)回采率約為84%，符合要求。4 采煤方法4.1 采煤工藝方式4.1.1確定采煤工藝方式 1）回采工藝（1）回采工藝流程：采煤機(jī)割煤 移架 推移運(yùn)輸機(jī)（2）落煤方式工作面跟煤層底板回采，采用MG500

57、/1180-WD型采煤機(jī)截割落煤，往返一次進(jìn)兩刀，進(jìn)刀采用端頭斜切進(jìn)刀方式。（3）裝、運(yùn)煤裝煤：在采煤機(jī)截割煤的同時(shí)，利用滾洞螺旋齒片和弧型擋煤板自動(dòng)將煤運(yùn)輸機(jī)；余煤由鏟煤板隨移溜鏟入運(yùn)輸機(jī)；少量煤由人工裝到運(yùn)輸機(jī)內(nèi)。運(yùn)煤：采用刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。（4）移架方式移架采用滯后采煤機(jī)后滾筒24架追機(jī)順序移架，移架步距為800mm，追機(jī)移架速度趕不上煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須停采煤機(jī)移架。（5）移刮板運(yùn)輸機(jī)移運(yùn)輸機(jī)應(yīng)滯后煤機(jī)不小于15m，沿移架方向逐架順序移動(dòng)輸機(jī)。移運(yùn)輸機(jī)過程中彎曲段長度應(yīng)不小于15m，移運(yùn)輸機(jī)步距保持800mm，并做到一次到位，移好后要使運(yùn)輸機(jī)成一直線，其偏差不得超過50m。2）支護(hù)方式支護(hù)方

58、式一般分為兩種：（1）及時(shí)支護(hù) 即在采煤機(jī)割煤后先移支架，再移輸送機(jī)，工藝過程為采煤移架推溜。此方式應(yīng)用較多，特別是在頂板不穩(wěn)定的條件下，為防止端面冒頂，必須采用及時(shí)支護(hù)方式。（2）滯后支護(hù) 即在采煤機(jī)過后，先推溜再移架?；夭晒に嚪绞綖椋翰擅和乒伟遢斔蜋C(jī)移架。移架滯后割煤較大距離，頂板懸漏面積較大。該方式用于頂板不易冒落的條件下。遵循安全第一的原則，本礦采用及時(shí)支護(hù)的工藝方式。4.1.2 回采工作面參數(shù) 根據(jù)前面開拓、準(zhǔn)備的巷道布置，采煤工作面沿傾向布置，走向推進(jìn)，工作面長度為300m，區(qū)段長度為1700m；采高4m，頂部留煤皮。工作面布置三條順槽：上部布置一條，為回風(fēng)巷及輔助運(yùn)輸巷；下部布置

59、兩條，為進(jìn)風(fēng)運(yùn)煤巷，靠近煤壁的一條巷道布置膠帶輸送機(jī)，另一條作為運(yùn)輸行人巷道。順槽斷面均為5m寬，3.5m高；上區(qū)段工作面運(yùn)輸平巷和下區(qū)段工作面回風(fēng)平巷的煤柱留設(shè)20m。順槽之間每隔50m覺聯(lián)絡(luò)巷。工作面配套設(shè)備見表4-1。表4-1 工作面配套設(shè)采煤機(jī)液壓支架刮板輸送機(jī)SL500 AC型雙滾筒采煤機(jī)DB-Schitd255/550 24319JOY7004.1.3采煤工作面破煤、裝煤方式工作面采煤機(jī)螺旋滾筒完成破煤裝煤過程，部分遺留碎煤由輸送機(jī)上的鏟煤板裝入溜槽。結(jié)合礦上實(shí)際使用情況，工作面選用美國JOY公司生產(chǎn)的SL500 AC型雙滾筒電牽引采煤機(jī)，美國JOY公司生產(chǎn)的JOY700型刮板輸送

60、機(jī)。雙向割煤法，即采煤機(jī)往返為兩個(gè)循環(huán)。采煤機(jī)及刮板輸送機(jī)技術(shù)特征見表4-2表4-2 采煤機(jī)技術(shù)特征采高范圍（mm）4790過煤高度（m）0-0.73供電電壓（V）3300總裝機(jī)功率（Kw）1815滾筒直徑（mm）2700滾筒截深（mm）865生產(chǎn)能力（t/h）2800牽引速度（m/min）0-30.9機(jī)身尺寸長寬高（mm）1530014701867整機(jī)重量（t）87工作面支護(hù)設(shè)備的選型 工作面液壓支架選擇液壓支架必須有合理的工作阻力和初撐力。液壓支架的阻力式支架設(shè)計(jì)中最基本參數(shù)，支架所有強(qiáng)度都由此決定。它在一定程度上顯示了支架的工作能力和特征。目前支架阻力主要是采用現(xiàn)場觀測，然后根據(jù)觀測數(shù)據(jù)