《采礦學(xué)》課程設(shè)計

1、<p><b>　　采</b></p><p><b>　　礦</b></p><p><b>　　學(xué)</b></p><p><b>　　課</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p

2、><b>　　計</b></p><p>　　1 礦井概況及井田地質(zhì)特征4</p><p>　　1.1 礦井概況4</p><p>　　1.1.1 井田位置、范圍和交通位置4</p><p><b>　　1．1.2地形5</b></p><p><b>

3、;　　1．1.3氣象5</b></p><p><b>　　1．1.4地震6</b></p><p>　　1．1.5經(jīng)濟概況7</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征7</p><p>　　1.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造7</p><p>　　1.2.2 水文地質(zhì)10</

4、p><p>　　1.3 煤層特征11</p><p>　　1.3.1煤質(zhì)11</p><p>　　1.3.2瓦斯11</p><p>　　1.3.3 煤塵及煤的自燃12</p><p>　　2 采區(qū)、帶邊界及儲量13</p><p>　　2.1 采區(qū)邊界13</p><

5、;p>　　2.2 采區(qū)工業(yè)儲量13</p><p>　　2.3 采區(qū)可采儲量14</p><p>　　2.3.1永久煤柱留設(shè)14</p><p>　　2.3.2礦井可采儲量計算15</p><p>　　3 采區(qū)巷道布置15</p><p>　　3.1煤層地質(zhì)特征15</p><p&

6、gt;　　3.1.1可采煤層情況15</p><p>　　3.1.2煤種及煤質(zhì)變化15</p><p>　　3.1.3其他開采技術(shù)條件15</p><p>　　3.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)16</p><p>　　3.2.1確定采區(qū)走向長度16</p><p>　　3.2.2確定區(qū)段斜長和區(qū)段數(shù)目16&l

7、t;/p><p>　　3.2.3煤柱尺寸的確定16</p><p>　　3.2.4采區(qū)上下山的布置17</p><p>　　3.2.5區(qū)段平巷的布置18</p><p>　　3.2.6聯(lián)絡(luò)巷道的布置18</p><p>　　3.2．7采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)18</p><p>　　3.3 采區(qū)車場形

8、式選擇19</p><p>　　3.3.1采區(qū)上部車場19</p><p>　　3.3.2采區(qū)中部車場20</p><p>　　3.3.3采區(qū)下部車場20</p><p>　　3.4 采區(qū)采掘接替計劃21</p><p>　　3.4.1采區(qū)主要巷道參數(shù)確定21</p><p>　　3

9、.4.2確定采區(qū)生產(chǎn)能力23</p><p>　　3.4.3計算采區(qū)回采率23</p><p><b>　　4 采煤方法24</b></p><p>　　4.1 采煤工藝方式24</p><p>　　4.1.1確定采煤工藝方式24</p><p>　　4.1.2 回采工作面參數(shù)25&l

10、t;/p><p>　　4.1.3采煤工作面破煤、裝煤方式25</p><p>　　4.1.4 各工藝過程安全注意事項36</p><p>　　5 礦井及首采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟指標表38</p><p>　　6課程設(shè)計總結(jié)與心得39</p><p>　　1 礦井概況及井田地質(zhì)特征</p><p>

11、<b>　　1.1 礦井概況</b></p><p>　　1.1.1 井田位置、范圍和交通位置</p><p>　　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-都黨公路縱貫礦區(qū)東緣。煤礦運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）。</p><p>　　圖1-1 交通

12、位置圖 </p><p><b>　　1．1.2地形</b></p><p>　　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

13、0.8m，由紅色粘土及砂充填。</p><p><b>　　1．1.3氣象</b></p><p>　　本區(qū)為溫帶大陸性氣候，四季分明，春旱、夏熱、秋雨、冬寒，根據(jù)武安市氣象站資料統(tǒng)計，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、9三個月。年蒸發(fā)量2000mm

14、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。</p><p>　　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。

15、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14.00～16.00cm，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)

16、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，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135.0mm（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6～9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(196</p

17、><p>　　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。</p><p><b>　　1．1.4地震</b></p><p>　　本區(qū)位于環(huán)太平洋地震構(gòu)造帶，因而地震極為頻繁，且震級較高。邯邢礦區(qū)屬國家地震重點監(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)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-20

18、01）劃分，本區(qū)所屬地震動峰值加速度分區(qū)為0.10～0.15g。</p><p>　　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：</p><p>　　1、1314年10月5日在涉縣、武安（北緯36°5′，東經(jīng)113°8′）發(fā)生6級地震，地震烈度8°，壞官民廬舍，涉縣死326人，武安死14人。</p><p>　　2、170

19、8年10月26日在永年（北緯36°7′，東經(jīng)114°7′）發(fā)生5.5級地震，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。</p><p>　　3、1805年在邢臺（北緯37°1′，東經(jīng)114°5′）發(fā)生5級地震，地震烈度6°，屋有壞者，沙河縣亦震。</p><p>　　4、1830年6月12日在磁縣（北緯3

20、6°4′，東經(jīng)114°2′）發(fā)生7.5級地震，地震烈度10°，山崩地裂，涌出黃黑沙土，井水浸溢，漳、洼兩河涸，房屋倒塌十之八九，達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。</p><p>　　5、1966年3月8日5時29分，在河北省邢臺地區(qū)隆堯縣東的馬蘭、白家寨一帶，發(fā)生6.8級強烈地震，震源深度1

21、0公里，震中烈度為9度強。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級和7.2級地震各一次，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，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、顯德旺等地較重，倒房394間，嚴重破壞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級地震，3月2

22、9日在老震區(qū)以東的巨鹿北發(fā)生了6級地震。從3月8日至29日在21天的時間里，邢臺地區(qū)連續(xù)發(fā)生了5次6級以上地震，此次地震一直延續(xù)到5月15日，4.9級以上地震達10次之多。這一地震群統(tǒng)稱為邢臺地震。</p><p>　　6、1972年10月12日7時在沙河縣西秦莊公社樊下曹一帶（北緯36°57.5′，東經(jīng)114°18.5′）發(fā)生5.2級地震，地震烈度6°，先聽到爆破聲大的巨響，隨即感

23、到地面上拱，激烈跳動，房屋個別倒塌，余震持續(xù)到10月18日。</p><p><b>　　1．1.5經(jīng)濟概況</b></p><p>　　邑陽煤礦位于武安市境內(nèi)。</p><p>　　武安市位于邯鄲市西北，太行山東麓，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個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、502個行政村，人口69.1萬。1988年設(shè)武

24、安市，撤銷武安縣，以原武安縣行政區(qū)域為武安市行政區(qū)域。為省屬縣級市，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，財政總收入達到30.24億元，其中縣級財政收入達到9.58億元。綜合經(jīng)濟實力在2003年再進全省“十強”，2004年晉位全省“三強”、并跨入全國“百強”。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。</p><p>　　礦區(qū)內(nèi)

25、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)濟來源。主要農(nóng)作物有小麥、玉米等，經(jīng)濟作物有棉花、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。</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征</p><p>　　1.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造</p><p>　　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

26、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15º～30º，一般15～20°。</p><p><b>　　1）褶曲</b>

27、;</p><p>　　在南部沿11線有較明顯的向斜，軸向約北70º西。其次，在F4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。</p><p><b>　　2）斷層</b></p><p>　　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20～3m的中小型斷層32條；落差≤3m的小型斷

28、層68條（表3－1）。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60º～70º。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：</p><p>　　邑陽井田斷層數(shù)目統(tǒng)計表</p><p><b>　　（1）大中型斷層</b></

29、p><p>　　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：</p><p>　　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200—240m，平均220m，共含煤16層，煤層總厚13.08m，總含煤系數(shù)5.9％，</p><p>　?、?山西組（P11s）</p><p&

30、gt;　　地層厚度70～80m，平均76m。巖性以灰、深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖與淺灰色、灰白色細粒至中粒砂巖為主。底部常以一層灰、深灰色細、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、細粒砂巖、粉</p><p>　　邑陽井田內(nèi)大中型斷層一覽表 </p><p>　　砂巖為主，間夾灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖，含煤3層，編號分別為1上＃、1＃、2＃，煤層

31、總厚4.56m，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。可采煤層總厚4.16m，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)細鮞粒結(jié)構(gòu)，間夾粉砂巖，細粒砂巖。</p><p>　　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木等。動物化石僅在少數(shù)鉆孔中偶爾發(fā)

32、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。</p><p>　?、?太原組（C3t）</p><p>　　總厚125～150m，平均140m。巖性以灰、深灰色粉砂巖和灰、淺灰色細粒至中粒砂巖組成，局部見粗粒砂巖或含礫粗粒砂巖，間夾石灰?guī)r4～7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

33、良好標志層；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重。</p&g

34、t;<p>　　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物化石?；?guī)r中海相動物化石豐富，常見的網(wǎng)格長身貝，紡綞蜒、希瓦格蜒及海百合莖等。</p><p>　　太原組是以淺海入侵頻繁的海陸交替相沉積，每個沉積旋回中陸相、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4—7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

35、，而侵入強度逐漸變?nèi)跻灾料А?lt;/p><p><b>　?、郾鞠M（C2b）</b></p><p>　　地層總厚15～20m，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)，間夾細砂巖，粉砂巖。上部為一層深灰色石灰?guī)r，含蜒科動物化石，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0.15m，含煤系

36、數(shù)為0.8%。</p><p>　　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。</p><p>　　1.2.2 水文地質(zhì)</p><p>　　邑陽井田礦區(qū)為一單斜構(gòu)造，本礦區(qū)可劃分為兩個不同的水文地質(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

37、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)條件相對簡單。本區(qū)開采上部煤層時，水文地質(zhì)類型屬于堅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。</p><p><b>　　1、含水層</b></p><p>　　本區(qū)含水層自上而下依次為：第四系砂礫石及砂層、二疊

38、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7個含水層。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的主要充水含水層，含水層特征。</p><p><b>　　2、隔水層</b></p><p>　　在各含水層之間，普遍賦存有良好的相對隔水層（以下稱隔水層）。礦區(qū)東部覆蓋層下段普遍分布15~70

39、m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。</p><p>　　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40~50m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)大煤回采塌陷后有效充水裂隙帶將會勾通石盒子組一段砂巖含水層。</p><p>　　大煤頂板砂巖，野青灰?guī)r、伏

40、青灰?guī)r、大青灰?guī)r各含水層之間，均賦存有30~40m的粉砂巖、膠結(jié)致密的細粒砂巖及裂隙不發(fā)育的巖漿巖，可視為隔水層。</p><p>　　6號煤下距伏青灰?guī)r3~7m，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號煤層時，伏青灰?guī)r是坑道充水的主要含水層。</p><p>　　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

41、水層，這樣便增加了隔水層厚度。</p><p><b>　　構(gòu)造的導(dǎo)水性</b></p><p>　　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

42、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情況則可能相反，如郭二莊礦一坑大煤與奧灰對口接觸，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，由于失去平衡狀態(tài)，當(dāng)對應(yīng)盤含水層水壓大于斷層帶抗壓強度時，斷層將失去隔水作用，造成地下水充入。因此，采掘過程中對落差較大的斷層應(yīng)保留適當(dāng)?shù)拿褐?，并加強防探水工作?lt;/p><p><b>　　1.3 煤層特征

43、</b></p><p><b>　　1.3.1煤質(zhì)</b></p><p>　　按照我國現(xiàn)行的煤炭分類標準《中國煤炭分類國家標準》，結(jié)合本礦區(qū)煤樣的化驗資料分析確定，本區(qū)煤類以高變質(zhì)無煙煤為主，部分為天然焦。</p><p>　　各煤層煤質(zhì)主要特征。</p><p><b>　?。ㄒ唬┟旱奈锢硇再|(zhì)

44、</b></p><p>　　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15%以上，階梯狀或次平坦狀斷口，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。</p><p>　　天然焦呈鋼灰色，略染手，堅硬塊狀，與焦炭近似，但孔隙度低，鏡下觀察見有氣孔和花紋構(gòu)造。</p><p&g

45、t;　?。ǘ┟旱闹饕瘜W(xué)特征</p><p>　　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，各項化驗和測定均為原煤樣。</p><p><b>　　1.3.2瓦斯</b></p><p>　　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。</p><

46、;p>　　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)集團公司2005年度礦井瓦斯等級鑒定的批復(fù)》冀煤安辦[2006]18號文，邯鄲礦業(yè)集團邑陽井田煤礦的瓦斯鑒定結(jié)果：礦井瓦斯絕對涌出量4.20m³/min，相對涌出量1.34 m³/t。鑒定結(jié)果為低瓦斯礦井。</p><p>　　2004年5月至2007年5月，山東省煤田地質(zhì)局第三勘探隊和第二勘探隊在邑陽井田煤礦深部擴大區(qū)進行

47、勘探，分別對2號煤層采取了6孔6個瓦斯樣，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，氮氣(N2)成分和含量最高為99.94%和3.703cm3/g。2號煤層屬于瓦斯N2帶，瓦斯含量低，平均含量分別為0.693ml/g。煤層瓦斯成分以氮氣為主，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。</p&g

48、t;<p>　　煤層瓦斯成分及含量表 </p><p>　　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，局部利于瓦斯儲存的地段（如背斜軸部）瓦斯可達二級，郭二莊煤礦和賀莊煤礦均為一級瓦斯礦，但局部地段可達二級。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，瓦斯含量可能會相對聚集，因此，在生產(chǎn)過程中應(yīng)加強瓦斯管理，以防瓦斯聚集發(fā)生瓦斯

49、爆炸事故。</p><p>　　1.3.3 煤塵及煤的自燃</p><p>　　依據(jù)煤炭科學(xué)研究總院撫順分院對邑陽井田礦2＃煤煤塵爆炸性鑒定報告，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。</p><p>　　根據(jù)河北煤田地質(zhì)研究所對礦井2號煤層煤塵爆炸性煤樣鑒定報告，礦井2號煤煤樣

50、水分0.83％，干基灰分17.87％，干基無灰基揮發(fā)分5.90％，無火焰長度，鑒定結(jié)果為煤塵無爆炸性。</p><p>　　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充勘探報告試驗資料表明下組煤有煤塵爆炸性。</p><p>　　邑陽井田深部擴大區(qū)勘探試驗結(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。<

51、/p><p>　　依據(jù)煤炭科學(xué)研究總院撫順分院對邑陽井田煤礦2＃煤自燃傾向煤樣鑒定報告，自燃傾向等級為三類，不易自燃。</p><p>　　2 采區(qū)、帶邊界及儲量</p><p><b>　　2.1 采區(qū)邊界</b></p><p>　　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：</p>

52、<p>　　1) 井田范圍儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；</p><p>　　2) 保證井田有合理的尺寸；</p><p>　　3) 充分利用現(xiàn)有的自然條件劃分井田；</p><p>　　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。</p><p>　　根據(jù)以上規(guī)則和礦區(qū)總設(shè)計任務(wù)書的要求，結(jié)合煤層的

53、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。</p><p>　　圖2.1井田境界示意圖</p><p>　　井田形狀呈一個規(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。</p><p>　　2.2 采區(qū)工業(yè)儲量</p><p>　　本礦井設(shè)計只對2號煤層、6號

54、煤層和7號煤層進行開采設(shè)計，本次儲量計算是在精查地質(zhì)報告提供的1：5000煤層底板等高線圖上計算的，儲量計算可靠。</p><p>　　井田范圍內(nèi)的煤炭儲量是礦井設(shè)計的基本依據(jù)，煤炭工業(yè)儲量是由煤層面積、容重及厚度相乘所得，其公式一般為：</p><p>　　Zg=S/cosα×M×γ

55、 式1.2.1</p><p>　　式中，Zg——采區(qū)的工業(yè)儲量；</p><p>　　S——采區(qū)的水平面積，2.6km2；</p><p>　　α——煤層平均傾角，2、6、7號煤層取12°；</p><p>　　M——煤層的厚度，2號煤層平均厚度4.16m， 6、7號煤層平均厚度5.95m；</p><p

56、>　　γ——煤的容重，煤層1.7t/m3。</p><p><b>　　全礦總計：</b></p><p>　　Zg=S/cosα×M×γ=2.6/cos12°×(4.16+5.95×2)×1.7=72.6Mt</p><p>　　2.3 采區(qū)可采儲量</p>&l

57、t;p>　　2.3.1永久煤柱留設(shè)</p><p>　　為確保地面建筑物及工程設(shè)施和井下開采的安全，設(shè)計對井筒、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》的要求進行采煤設(shè)計。</p><p><b>　　1)井田邊界煤柱</b></p><p>　　本井田境界屬人

58、為邊界，根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》的要求按50留設(shè)煤柱。邊界煤柱可按下列公式計算：</p><p>　　Zjb＝Ljb×b×M×γ 式1.2.2</p><p>　　式中，Zjb——邊界煤柱損失量，Mt；</p><p>　　Ljb——邊界總長度

59、，3400m；</p><p>　　B——煤柱寬度，人為邊界煤柱50m，斷層煤柱30m。</p><p><b>　　煤柱總壓煤量：</b></p><p>　　Zjb＝Ljb×B×M×γ=3400×50×(4.16+5.95×2)×1.7=4.6Mt</p>

60、<p><b>　　2) 采區(qū)邊界煤柱</b></p><p>　　采區(qū)邊界煤柱的作用是將兩個相鄰采區(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。</p><p>　　Zcb=Lcb×B×M×γ

61、 式1.2.3</p><p>　　式中，Zcb——采區(qū)邊界煤柱損失量，Mt；</p><p>　　Lcb——采區(qū)邊界總長度，3878m。</p><p>　　Zcb= Lcb×B×M×γ=3200×10×(4.16+5.95×2)×1.7=0.9Mt</p>

62、<p>　　2.3.2礦井可采儲量計算</p><p>　　求得各種煤柱的儲量損失后，可按下式計算礦井可采儲量：</p><p>　　Z=(Zg-P)·C 式1.2.6</p><p>　　式中，Z——礦井可采儲量，Mt；</p>

63、<p>　　Zg——礦井工業(yè)儲量，Mt；</p><p>　　P——各種煤柱儲量損失之和，P=Zjb＋Zcb＋=4.6＋0.9=5.5Mt；</p><p>　　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。</p><p><b>　　則計算可采儲量為：<

64、;/b></p><p>　　Z=(Zg-P)·C=(72.6－5.5)×0.8=54Mt</p><p>　　由此可得本采區(qū)的可采儲量為54Mt。</p><p><b>　　3 采區(qū)巷道布置</b></p><p><b>　　3.1煤層地質(zhì)特征</b></p&g

65、t;<p>　　3.1.1可采煤層情況</p><p>　　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)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。</p><p>　　3.1.2煤種及煤質(zhì)變化</p><p>　　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，

66、反射率高達15%以上，階梯狀或次平坦狀斷口，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。</p><p>　　天然焦呈鋼灰色，略染手，堅硬塊狀，與焦炭近似，但孔隙度低，鏡下觀察見有氣孔和花紋構(gòu)造。</p><p>　　3.1.3其他開采技術(shù)條件</p><p><b>　　1．瓦斯</b></p><p&

67、gt;　　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，二氧化碳(CO2)成分和含量最高為0.03%和0.206cm3/g，氮氣(N2)成分和含量最高為99.94%和3.703cm3/g。2號煤層屬于瓦斯N2帶，瓦斯含量低，平均含量分別為0.693ml/g。煤層瓦斯成分以氮氣為主，次為二氧化碳、甲烷氣體；瓦

68、斯含量普遍低，應(yīng)屬瓦斯風(fēng)化帶。</p><p>　　2．煤的自然發(fā)火情況</p><p>　　依據(jù)煤炭科學(xué)研究總院撫順分院對邑陽井田礦2＃煤煤塵爆炸性鑒定報告，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。</p><p>　　3.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)</p><

69、;p>　　3.2.1確定采區(qū)走向長度</p><p>　　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，采區(qū)走向長度應(yīng)從技術(shù)上可行和經(jīng)濟上有利的原則來確定。技術(shù)上的因素主要考慮區(qū)段巷道的運輸維護和供電問題。經(jīng)濟上有利的采區(qū)走向長度，應(yīng)是與采區(qū)走向有關(guān)的巷道掘進、維護、運輸?shù)鹊膰嵜嘿M用最低的長度。根據(jù)我國煤礦實踐經(jīng)驗

70、：對于緩傾斜和傾斜煤層，如果開采條件好，采掘機械化程度較高，區(qū)段集中巷采用帶式輸送機。生產(chǎn)能力較大的采區(qū)，其走向長度為1000-1500米。綜合機械化開采，采區(qū)單面布置時，走向長度一般不小于1000米；雙面布置時，走向長度不小于2000米。普通機械化開采時，一般為1200-1500米。</p><p>　　本設(shè)計先開采西南方向的西一采區(qū)，其內(nèi)沒有大的地質(zhì)變化，采用綜合機械化開采，采區(qū)內(nèi)平均走向長度4700米。&l

71、t;/p><p>　　井田內(nèi)沒有大的地質(zhì)變化，采用綜合機械化開采，采區(qū)走向長度為1000米。</p><p>　　3.2.2確定區(qū)段斜長和區(qū)段數(shù)目</p><p>　　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，不留護巷煤柱。</p><p>　　首

72、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：300＋2×40＝380 m，一個采區(qū)區(qū)段數(shù)目為1400/380＝3個。</p><p>　　3.2.3煤柱尺寸的確定</p><p>　　為了使采區(qū)內(nèi)各種煤層巷道保持良好狀態(tài)，有時留設(shè)一定的煤柱。如留設(shè)開采水平運輸大巷、上下山、總回風(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

73、主要根據(jù)實際經(jīng)驗來確定。緩傾斜及傾斜煤層煤柱參考尺寸見表5.2。</p><p>　　邑陽礦北礦井采區(qū)實行無煤柱開采，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。</p><p>　　表3.2采區(qū)煤層巷道護巷煤柱尺寸</p><p>　　3.2.4采區(qū)上下山的布置</p><p>　　

74、對于單一厚煤層和聯(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廢不用時，可以考慮把上山布置在煤層群的中部或上部。</p><p>　　采區(qū)上山至少有兩條，一條運輸上山，一條軌道上山，同時用來通風(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

75、，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。</p><p>　　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。</p><p>　　1—軌道上山；

76、2—運輸上山</p><p>　　圖3.1采區(qū)上山布置圖</p><p>　　3.2.5區(qū)段平巷的布置</p><p>　　由于采區(qū)兩煤層間距較小，實行聯(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；工作面運輸平巷、軌道平巷定向平行布置，以保證工作面等長。</p><p>　　3.2.6聯(lián)絡(luò)巷道的布置</p><

77、p>　　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。</p><p>　　本采區(qū)采用集中上山布置方式，集中上山與兩煤層區(qū)段平巷采用石門進行聯(lián)絡(luò)。</p><p>　　3.2．7采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p><b>　　1）采區(qū)運煤系統(tǒng)</b></p>

78、<p>　　采區(qū)內(nèi)運輸上山鋪設(shè)膠帶輸送機，運輸煤炭到主運輸大巷膠帶輸送機，經(jīng)井底煤倉到主井膠帶輸送機運送至地面。運輸路線如圖3.3</p><p>　　工作面→區(qū)段運輸平巷→采區(qū)運輸上山→采區(qū)煤倉→采區(qū)運輸石門→水平運輸大巷→主運輸石門→井底車場→地面</p><p>　　圖3.3 運煤系統(tǒng)路線圖</p><p><b>　　2）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)

79、</b></p><p>　　采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)路線如圖3.4</p><p>　　新鮮風(fēng)流：副井→井底車場→軌道大巷→采區(qū)軌道上山→區(qū)段運輸平巷→工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→回風(fēng)上山→風(fēng)井→地面。</p><p>　　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</p><p>　　圖3.4 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)路線&l

80、t;/p><p>　　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。</p><p><b>　　3）運料排矸系統(tǒng)</b></p><p>　　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)主運輸石門、運輸石門、采區(qū)運輸石門、采區(qū)下部車場，由軌道運輸上山提升至采區(qū)上部車場，然后進入?yún)^(qū)段回風(fēng)平巷，再運到采煤

81、工作面和開切眼。</p><p>　　采煤工作面回收的材料、設(shè)備和掘進工作面運出的矸石用礦車經(jīng)由與運料系統(tǒng)相反的方向運至地面。</p><p><b>　　4）供電系統(tǒng)</b></p><p>　　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)在運輸大巷和運輸上山幫上的電纜，中央變電所向各采區(qū)變電所供電，

82、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工作面用電設(shè)備。工作面的供電線路簡圖如圖3.5</p><p>　　地面變電站→副井→中央變電所→采區(qū)變電所→區(qū)段運輸平巷→移動變電站→工作面</p><p><b>　　5）供電系統(tǒng)</b></p><p>　　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

83、掘進工作面附近的配電站，以及膠帶運輸機和絞車房等用電地點。</p><p><b>　　6）供水系統(tǒng)</b></p><p>　　采掘工作面和運輸機巷及運輸機轉(zhuǎn)載點所需要的防塵噴霧用水，由副井的供水管下井，然后送至各個用水地點。</p><p>　　圖3.5 供電線路</p><p>　　3.3 采區(qū)車場形式選擇<

84、;/p><p>　　3.3.1采區(qū)上部車場</p><p>　　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條件。本設(shè)計中有兩層煤，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</p><p>　　便，勞動量小等優(yōu)點。</p><p&

85、gt;　　圖3.6采區(qū)上部車場</p><p>　　3.3.2采區(qū)中部車場</p><p>　　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；按甩入地點不同，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。</p>&l

86、t;p>　　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，再進入?yún)^(qū)段軌道平巷。圖3.7所示：</p><p>　　圖3.7采區(qū)中部車場</p><p><b>　　調(diào)車方式：</b></p><p>　　區(qū)段運輸平巷所需材料設(shè)備由采區(qū)軌道上山經(jīng)過區(qū)段軌道石門，運之運輸平巷。工作面采下的煤炭通過區(qū)段運輸

87、平巷，區(qū)段運輸石門，溜煤眼之采區(qū)回風(fēng)上山。</p><p>　　3.3.3采區(qū)下部車場</p><p>　　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)裝車地點的不同，采區(qū)下部車場可分為大巷裝車式、石門裝車式和繞道裝車式三種。本設(shè)計采區(qū)采用大巷裝車式下部車場。</p><p>　　本設(shè)計采用串車進行大巷的輔助運輸，為了滿足采區(qū)掘進出煤、出矸和進料，在

88、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：</p><p>　　圖3.8采區(qū)下部車場</p><p>　　3.4 采區(qū)采掘接替計劃</p><p>　　3.4.1采區(qū)主要巷道參數(shù)確定</p><p><b>　　1）巷道掘進速度&l

89、t;/b></p><p>　　根據(jù)鄰近礦井或條件類似礦井所達到的巷道掘進速度和施工隊伍的技術(shù)管理水平分析研究確定巷道掘進速度。不同機械化程度的巷道掘進速度不宜低于《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定。如表5.7：</p><p>　　表3.1平巷掘進速度</p><p><b>　　2） 軌道上山斷面</b></p><p&

90、gt;　　軌道上山是沿煤層底板掘進的半圓拱形式的半煤巖巷，支護方式采用錨網(wǎng)+噴射混凝土支護，其中布置600mm軌道，采用綜合掘進機組進行施工，月進度為250m/月。</p><p>　　斷面及其特征見圖3.8和表3.2。</p><p>　　圖3.8 軌道上山斷面示意圖</p><p>　　表3.2 軌道上山巷道斷面特征表</p&

91、gt;<p><b>　　3）運輸上山斷面</b></p><p>　　運輸上山是布置在煤層中的沿煤層底板掘進的半圓拱形的半煤巖巷，支護方式采用錨網(wǎng)+噴射混凝土支護，其中布置膠帶輸送機，采用液壓、鑿巖臺車機械化作業(yè)線施工，月進度為250m/月。</p><p>　　斷面及其特征見圖3.9和表3.3。</p><p>　　圖3.9

92、運輸上山斷面示意圖</p><p>　　表3.3 運輸上山巷道斷面特征表</p><p>　　3.4.2確定采區(qū)生產(chǎn)能力</p><p>　　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、采掘機械化程度和采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)等因素來確定。</p><p>　　本采區(qū)地質(zhì)條件較簡單，煤層厚度較大，煤層生產(chǎn)能

93、力大，工作面采用棕采，煤巷掘進采用綜掘。用一個綜采面保證采區(qū)生產(chǎn)能力</p><p>　　綜采面采煤機截深為0.6米，每天進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</p><p>　　4.16×300×0.6×6×330×1.4×0.9= 186萬噸</p><p>　　3.4

94、.3計算采區(qū)回采率</p><p>　　采區(qū)采出率為采區(qū)內(nèi)實際采出煤量與采區(qū)可采儲量的比值</p><p>　　采區(qū)回采率R=采區(qū)實際采出量/采區(qū)可采儲量×100﹪ （式3-1）</p><p>　?、?采區(qū)可采儲量為：Qs</p><p>　　Qs =采區(qū)可采面積×煤厚×煤平均容重 （式3-2）&l

95、t;/p><p>　　=22.6×(4.16+5.95×2)×1.7=61.7Mt</p><p>　?、?采區(qū)實際采出量Qk</p><p>　　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，可大概計算采區(qū)實際采出量見公式5-6。</p><p>　　采區(qū)實際采出量=∑（煤層可采儲量—采區(qū)煤柱）×工

96、作面回采率 （式3-3）</p><p>　　Qk =72.6－5.5 =67.1Mt</p><p>　?、?采區(qū)回采率R，見公式3-1</p><p>　　R=(Qs/Qk)×100%=93%</p><p>　　《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)計符合上

97、述規(guī)定。</p><p>　　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%。</p><p>　　邑陽礦采區(qū)回采率約為84%，符合要求。</p><p><b>　　4 采煤方法</b></p><p>　　4.1 采煤工藝方式</p><p>　　4.1.1

98、確定采煤工藝方式</p><p><b>　　1）回采工藝</b></p><p>　?。?）回采工藝流程：</p><p>　　采煤機割煤—— 移架—— 推移運輸機</p><p><b>　　（2）落煤方式</b></p><p>　　工作面跟煤層底板回采，采用MG500

99、/1180-WD型采煤機截割落煤，往返一次進兩刀，進刀采用端頭斜切進刀方式。</p><p><b>　?。?）裝、運煤</b></p><p>　　裝煤：在采煤機截割煤的同時，利用滾洞螺旋齒片和弧型擋煤板自動將煤運輸機；余煤由鏟煤板隨移溜鏟入運輸機；少量煤由人工裝到運輸機內(nèi)。</p><p>　　運煤：采用刮板運輸機運煤。</p>

100、<p><b>　　（4）移架方式</b></p><p>　　移架采用滯后采煤機后滾筒2～4架追機順序移架，移架步距為800mm，追機移架速度趕不上煤機運行時，必須停采煤機移架。</p><p><b>　?。?）移刮板運輸機</b></p><p>　　移運輸機應(yīng)滯后煤機不小于15m，沿移架方向逐架順序移

101、動輸機。移運輸機過程中彎曲段長度應(yīng)不小于15m，移運輸機步距保持800mm，并做到一次到位，移好后要使運輸機成一直線，其偏差不得超過±50m。</p><p><b>　　2）支護方式</b></p><p>　　支護方式一般分為兩種：</p><p>　?。?）及時支護 即在采煤機割煤后先移支架，再移輸送機，工藝過程為采煤—移架—

102、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，必須采用及時支護方式。</p><p>　?。?）滯后支護 即在采煤機過后，先推溜再移架?；夭晒に嚪绞綖椋翰擅骸乒伟遢斔蜋C—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。</p><p>　　遵循安全第一的原則，本礦采用及時支護的工藝方式。</p><p>　　4.

103、1.2 回采工作面參數(shù)</p><p>　　根據(jù)前面開拓、準備的巷道布置，采煤工作面沿傾向布置，走向推進，工作面長度為300m，區(qū)段長度為1700m；采高4m，頂部留煤皮。</p><p>　　工作面布置三條順槽：上部布置一條，為回風(fēng)巷及輔助運輸巷；下部布置兩條，為進風(fēng)運煤巷，靠近煤壁的一條巷道布置膠帶輸送機，另一條作為運輸行人巷道。順槽斷面均為5m寬，3.5m高；上區(qū)段工作面運輸平巷和下

104、區(qū)段工作面回風(fēng)平巷的煤柱留設(shè)20m。</p><p>　　順槽之間每隔50m覺聯(lián)絡(luò)巷。</p><p>　　工作面配套設(shè)備見表4-1。</p><p>　　表4-1 工作面配套設(shè)</p><p>　　4.1.3采煤工作面破煤、裝煤方式</p><p>　　工作面采煤機螺旋滾筒完成破煤裝煤過程，部分遺留碎煤由輸送機上的

105、鏟煤板裝入溜槽。結(jié)合礦上實際使用情況，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，美國JOY公司生產(chǎn)的JOY700型刮板輸送機。雙向割煤法，即采煤機往返為兩個循環(huán)。采煤機及刮板輸送機技術(shù)特征見表4-2</p><p>　　表4-2 采煤機技術(shù)特征</p><p>　　工作面支護設(shè)備的選型</p><p&g

106、t;<b>　?、?工作面液壓支架</b></p><p>　　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)計中最基本參數(shù)，支架所有強度都由此決定。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)進行估算或折算。</p><p>　　選擇液壓支架還必須確定合理支架結(jié)構(gòu)高度。合適的結(jié)構(gòu)高度是支架正常工作的關(guān)鍵

107、。在實際使用中，通常選用的支架最大結(jié)構(gòu)高度比最大采高大200mm左右。最小結(jié)構(gòu)高度比最小采高低250～350mm。同時它們又隨這地質(zhì)條件和生產(chǎn)條件的變化而變化。選擇時需綜合各項因素，進行全面分析。除了以上要求外，液壓支架的選型還必須和生產(chǎn)能力配套。</p><p>　　本設(shè)計的開采煤層為中厚煤層，采用放頂煤開采。放頂煤有高位、中位和低位放頂煤三種，其中低位放頂煤因為安全性高，放矸率低而被廣泛運用，根據(jù)低位放頂煤的

108、特點和實習(xí)礦井放頂煤的經(jīng)驗，本設(shè)計采用低位放頂煤，一次采全高綜合機械化開采方法。采高為2.1m,放煤高度為1.9m。采用放頂煤液壓支架。液壓支架是以液壓為動力，完成對工作面頂板的支撐、切頂、擋矸、護幫、移架，以及推移工作面刮板輸送機等一套動作。</p><p>　　本設(shè)計的頂板來壓周期較明顯。根據(jù)實際礦壓觀測的結(jié)果：工作面直接頂垮落步距為6～8m，初次來壓步距為25～30m，周期來壓步距為10～13m。此外，工作

109、面老頂分類為Ⅱ級，支護強度必須滿足參與運動的頂板巖石的重量，其厚度見公式4-1。</p><p>　　H=m/(Kp-1) 　 （4-1）</p><p>　　=2.1/(1.15-1)=14m</p><p>　　式中 H—參與運動的頂板巖石的厚度，m</p><p><b>

110、　　m—回采高度，m</b></p><p>　　Kp—巖石的碎脹系數(shù)</p><p>　　其所產(chǎn)生的壓強為：P=H×r=14×2.1=29.4t/m2=0.2881Mpa</p><p>　　式中 r—巖石容重,2.1t/m3</p><p>　　工作面選用ZFQ2400-16/24型輕放支架，其額定工作阻

111、力位22.496t/架，工作面的壓力不大于支架額定工作阻力的80%，初撐力也滿足要求。ZFQ2400-16/24型支架的技術(shù)特征見表4-3。</p><p>　　表4-3 ZFQ2400-16/24型支架技術(shù)參數(shù)</p><p>　　② 工作面端頭支護設(shè)備選型</p><p>　　由于工作面的上下出口處懸頂面積大，機械設(shè)備多，又是材料和人

112、員出入的交通口，所以，必須加強支護。針對本設(shè)計工作面的具體特點，不僅要采煤，而且要放煤，機械設(shè)備比一般的工作面要多，同時，端頭受到水的影響，如果采用液壓支柱則因液壓支柱承受能力低造成支柱扎底，所以決定采用端頭支架支護，其支架型式為自移式液壓端頭支架。</p><p>　　根據(jù)支架選型要求及設(shè)計的特點，選用ZT4410/18/34.5型端頭支架，其技術(shù)參數(shù)見表4-4。</p><p>　　表

113、4-4　 ZT4410/18/34.5型端頭支架技術(shù)參數(shù)</p><p>　?、?區(qū)段平巷膠帶運輸機</p><p>　　表4-5 膠帶輸送機參數(shù)表</p><p>　　選用SSJ1000/2×160型可伸縮膠帶輸送機,技術(shù)參數(shù)如下表4-5所示。</p><p>　　㈡ 綜采工藝

114、方式的選擇</p><p>　　綜采工藝方式一般分為兩種：</p><p>　?、?及時支護 即在采煤機割煤后先移支架，再移輸送機，工藝過程為采煤</p><p>　　—移架—推溜。此方式應(yīng)用較多，特別是在頂板不穩(wěn)定的的情況下，為防止端面冒頂，必須采用及時支護方式。</p><p>　?、?滯后支護 即在采煤機過后，先推溜再移架?；夭晒に?/p>

115、方式為：采煤—推刮板輸送機—移架。移架滯后割煤較大距離，頂板懸露面積較大。因此，該方式使用于頂板不宜冒落的條件下。</p><p>　　遵循安全第一的原則，本礦回采工作面采用及時支護的工藝方式。</p><p>　?、?采煤機的工作方式和進刀方式</p><p>　?、?綜采工作面采用雙滾筒采煤機采煤時，普遍采用先進刀后移架的斜切進方式。根據(jù)煤層采高及人工清煤的大小

116、，雙滾筒采煤機一般采用雙向割煤。在特殊的條件下也可采用單向采煤。</p><p>　　⑵ 綜采工作面中部斜切進刀，其特點是輸送機彎曲段在工作面中部，其過程為；采煤機割煤至工作面左端，采煤機跑空車至工作面中部，沿輸送機彎曲段斜切進刀，割煤至右端；移直輸送機，采煤機跑空至工作面中部，自中部割煤至工作面左端，移半部輸送機到煤壁，恢復(fù)初始狀態(tài)。</p><p>　　采用端部斜切進刀，工作面端頭作業(yè)

117、時間較長，采煤機等待移機頭時間較長，影響有效割煤時間長；采用中部斜切進刀，可以提高開機率，可以提高采煤機的裝煤效果。</p><p>　　SL500 AC型采煤機為雙滾筒采煤機，割煤方式為雙向割煤。向右牽引時，前滾筒為右螺旋，順時針旋轉(zhuǎn)，沿頂煤割煤；后滾筒向左割煤，逆時針旋轉(zhuǎn)，沿底割煤；向左牽引則與次相反。這種割煤方式優(yōu)點是：司機操作安全，煤塵少，裝煤效果好。本設(shè)計鑒于實際礦井的情況，采煤機進刀方式采用工作面端部