PAGEPAGE13PAGEPAGE20斜溝煤礦井田開(kāi)拓中的采煤方法分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u15986第一章井田境界和儲(chǔ)量 2170061.1井田境界 212561.1.1井田四周境界及其確定的依據(jù) 2193111.1.2井田尺寸 2184821.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量 2128541.2.1井田地質(zhì)勘探 21116161.2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量 21251711.3礦井可采儲(chǔ)量 22315551.3.1安全煤柱留設(shè)原則 22105091.3.2礦井永久保護(hù)煤柱損失量 235647第二章礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 2429032.1礦井工作制度 24226002.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 2415432.2.1確定依據(jù) 24118442.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 2450082.2.3礦井服務(wù)年限 24128852.2.4井型校核 2528666第三章采煤方法 2659783.1采煤工藝方式 26137603.1.1煤層特征及地質(zhì)條件 26155353.1.2確定采煤工藝方式 26251923.1.3回采工作面參數(shù) 27242853.1.4回采工作面破煤、裝煤方式 2723203.1.5端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式 30129143.1.6循環(huán)圖表、勞動(dòng)組織、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 30272143.2回采巷道布置 32井田境界和儲(chǔ)量井田境界井田四周境界及其確定的依據(jù)在將煤田劃分為井田時(shí)，確保各井田尺寸和境界合理，使煤田的各部分得到有效合理的開(kāi)發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有：井田尺寸礦區(qū)近似長(zhǎng)方形，東西最寬，南北最長(zhǎng)，面積。礦井工業(yè)儲(chǔ)量井田地質(zhì)勘探井田內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，總體上為一走向近南北，傾向西的單斜構(gòu)造。地層傾角小，一般為4～7°。礦區(qū)內(nèi)無(wú)巖漿巖侵入，地表及鉆探過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造及陷落柱。僅在井田東南部發(fā)現(xiàn)寬而平緩的褶皺，地表常見(jiàn)滑坡，該區(qū)位于鄂爾多斯斷塊東緣和興縣石樓南北褶皺帶北部。故該區(qū)的構(gòu)造復(fù)雜程度為簡(jiǎn)單類(lèi)型。全區(qū)可見(jiàn)可采煤層7層，即4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、8號(hào)、10號(hào)、12號(hào)、13號(hào)煤層。其中8號(hào)、13號(hào)煤層是全區(qū)穩(wěn)定主要可采煤層，資源儲(chǔ)量占全區(qū)76％。因此從總體上看，將8號(hào)、13號(hào)煤層作為礦區(qū)評(píng)價(jià)的參考標(biāo)準(zhǔn)，該礦區(qū)的煤層穩(wěn)定程度是合理的。8號(hào)煤層是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單—較簡(jiǎn)單層位穩(wěn)定的，13號(hào)煤層是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單—復(fù)雜層位穩(wěn)定的，故區(qū)內(nèi)煤層穩(wěn)定程度確定為穩(wěn)定型。綜上所述，根據(jù)《煤泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》勘探類(lèi)型劃分原則，將本區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度和煤層穩(wěn)定性劃分為簡(jiǎn)單構(gòu)造復(fù)雜程度和穩(wěn)定煤層穩(wěn)定性，即一類(lèi)一型。礦井工業(yè)儲(chǔ)量本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層產(chǎn)狀比較平緩。采用地質(zhì)塊段法進(jìn)行資源儲(chǔ)量估算，利用煤層偽厚度、水平投影面積、容重(視比重)值三者之積計(jì)算礦井地質(zhì)資源量，計(jì)算公式為： （2.1）式中：Q—煤炭資源儲(chǔ)量，Mt；s—煤層水平投影面積，km2；m—煤層利用厚度，m；d—煤層容重值，t/m3；均為1.4t/m3。因區(qū)內(nèi)煤層傾角一般在10°以?xún)?nèi)，故采用水平投影面積、煤層的偽厚度估算煤層資源儲(chǔ)量。對(duì)于8號(hào)煤層：s=43.9592km2；m=6m；d=1.4t/m3=369.26Mt則8號(hào)煤層總工業(yè)儲(chǔ)量為：369.26Mt礦井可采儲(chǔ)量安全煤柱留設(shè)原則(1)工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱；(2)各類(lèi)保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。(3)維護(hù)帶寬度：取30m寬的工業(yè)廣場(chǎng)維護(hù)帶；(4)工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說(shuō)明》中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)見(jiàn)表2.1。鐵路維護(hù)帶寬度根據(jù)《建筑物、水體、鐵路、及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)范》表2.2鐵路各保護(hù)等級(jí)的維護(hù)帶寬度保護(hù)等級(jí)特ⅠⅡⅢⅣ維護(hù)帶寬度/m502015105礦井永久保護(hù)煤柱損失量井田邊界留設(shè)保護(hù)煤柱。工業(yè)場(chǎng)地煤柱(3)大巷保護(hù)煤柱由于主斜井布置在運(yùn)輸大巷與回風(fēng)大巷之間，共用部分保護(hù)煤柱，兩巷之間保護(hù)煤柱留設(shè)50m，運(yùn)輸大巷與輔助運(yùn)輸大巷之間，輔助運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷兩側(cè)各自留的煤柱寬度為30m。大巷煤柱在開(kāi)采后期可大部分回收。大巷穿過(guò)工業(yè)廣場(chǎng)，故一部分保護(hù)煤柱與煤柱重合，且經(jīng)計(jì)算主副斜井的保護(hù)煤柱被大巷保護(hù)煤柱覆蓋。工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱凈損失量：式中：開(kāi)采損失按上述方法計(jì)算，8號(hào)煤層可采儲(chǔ)量為萬(wàn)噸。詳見(jiàn)表2.3。8號(hào)為厚煤層,可采儲(chǔ)量采出率不小于75％，保護(hù)煤柱損失5％。表2.3可采儲(chǔ)量計(jì)算表單位:萬(wàn)t礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為330天，礦井工作制度采用“三八制”，每天三班作業(yè)，兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作8小時(shí)。日凈提升時(shí)間16h。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限確定依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第2.2.1條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、國(guó)家對(duì)煤炭資源配置及市場(chǎng)需求、開(kāi)采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：(1)資源情況：煤田地條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大區(qū)規(guī)模，建設(shè)大礦井。煤田地條件復(fù)雜，儲(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；(2)開(kāi)發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置(是否靠近老礦區(qū)及大城市)，交通(鐵路、公路、水運(yùn))，用戶(hù)，供電，供水，建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。條件好者，應(yīng)加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模;否則應(yīng)縮小規(guī)模；(3)國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量(包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等)的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)；(4)投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力根據(jù)地質(zhì)資料，該礦儲(chǔ)量豐富，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層穩(wěn)定，開(kāi)采技術(shù)條件良好。有足夠的條件建一個(gè)大礦。結(jié)合礦井工業(yè)儲(chǔ)量和開(kāi)采儲(chǔ)量，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為4.0Mt/a。礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。礦井可采儲(chǔ)量ZK設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為： （2.2）式中：則，8號(hào)煤層服務(wù)年限為：T=295.4/（4×1.4）=52.75a符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。井型校核按照礦井自身實(shí)際煤層的安全條件，開(kāi)采的能力，輔助生產(chǎn)的能力和儲(chǔ)量條件等因素對(duì)井型進(jìn)行校核：(1)煤層開(kāi)采能力號(hào)煤層是平均m的厚煤層，厚度變化不大，有著十分穩(wěn)定的賦存條件。根據(jù)現(xiàn)代化煤礦礦井“一礦一井一面”的新發(fā)展模式，可以布置一個(gè)綜合機(jī)械化程度高的大采高工作面。(2)輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核礦井設(shè)計(jì)為雙斜井單水平開(kāi)拓的特大型礦井，將膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤的方式運(yùn)用于主斜井，將無(wú)軌膠輪車(chē)輔助運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)用于副斜井。工作面產(chǎn)出的煤經(jīng)過(guò)布置在運(yùn)輸順槽的膠帶輸送機(jī)運(yùn)送到布置在大巷的膠帶輸送機(jī)上，再通過(guò)布置在主斜井的膠帶運(yùn)輸機(jī)將煤運(yùn)輸?shù)降孛?。膠帶運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高，無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活，均能達(dá)到運(yùn)煤。運(yùn)送大型設(shè)備，下放物料的井型設(shè)計(jì)要全求。(3)通風(fēng)安全條件的校核該礦井屬于低瓦斯礦井，瓦斯的涌出量小。采用中央式與對(duì)角式混合的通風(fēng)方式，布置一條回風(fēng)大巷，一個(gè)回風(fēng)立井，在通風(fēng)距離較長(zhǎng)時(shí)再布置兩個(gè)回風(fēng)立井，以滿(mǎn)足通風(fēng)需要。確保礦井的礦井的工業(yè)儲(chǔ)量同設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力相協(xié)調(diào)，且有足夠的服務(wù)年限，以達(dá)到《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。采煤方法采煤工藝方式煤層特征及地質(zhì)條件平均煤厚6m，傾角4～7°的8號(hào)煤層是本次設(shè)計(jì)的可采煤層；該煤層具有結(jié)構(gòu)單一，賦存穩(wěn)定的特點(diǎn)；并且整個(gè)區(qū)內(nèi)無(wú)斷層、褶皺。煤質(zhì)硬度為，煤的容重為。煤層直接頂3.6m厚，其主要由砂巖構(gòu)成；基本頂19m厚，其主要由粉砂巖構(gòu)成；直接底0.6m厚，其主要由泥巖構(gòu)成；老底6.18m厚，其主要由細(xì)砂巖構(gòu)成。瓦斯排放量小，煤容易自燃，自燃期為天，煤層有煤塵爆炸危險(xiǎn)。正常涌水量為，最大涌水量為。確定采煤工藝方式采煤方式的選擇應(yīng)根據(jù)煤層的實(shí)際情況、土地保護(hù)要求、采煤技術(shù)條件、設(shè)備供應(yīng)狀況、預(yù)計(jì)產(chǎn)能、效率、成本和煤炭回收率等，經(jīng)過(guò)廣泛的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。結(jié)合本礦井地質(zhì)條件及煤層特征，可選擇分層綜采工藝、放頂煤工藝和一次采全高回采工藝，各有優(yōu)缺點(diǎn)，詳見(jiàn)表6.1。表6.1采煤工藝結(jié)合礦井實(shí)際條件及上述分析，采用一次采全高回采工藝，后退式自然跨落法采煤?；夭晒ぷ髅鎱?shù)工作面長(zhǎng)度為349m，工作面推進(jìn)長(zhǎng)度1881m；煤厚6m，采高6m。工作面斜巷斷面寬均為5.0m，高為4.0m。工作面配套設(shè)備見(jiàn)表6.2。表6.2工作面配套設(shè)備回采工作面破煤、裝煤方式采煤機(jī)通過(guò)螺旋滾筒完成破煤、裝煤過(guò)程，遺留碎煤則被輸送機(jī)上的鏟煤板來(lái)裝進(jìn)溜槽；采用往返割煤法。采煤機(jī)及刮板輸送機(jī)技術(shù)特征見(jiàn)表6.3、6.4。(1)進(jìn)刀方式：采用端部斜切割三角煤進(jìn)刀。(進(jìn)刀方式如圖6.1)圖6.1進(jìn)刀方式表6.2采煤機(jī)技術(shù)特征表6.3刮板輸送機(jī)技術(shù)特征(1)支架選型及布置機(jī)頭到機(jī)尾各布置一架端頭，中間架197架，共199架。技術(shù)特征見(jiàn)表6.5。表6.4液壓支架技術(shù)特征表6.5端頭架技術(shù)特征(2)支架支護(hù)強(qiáng)度的驗(yàn)算：結(jié)合礦上實(shí)際情況，工作面液壓支架支護(hù)強(qiáng)度按八倍工作面最大采高進(jìn)行計(jì)算，則液壓支架的支護(hù)強(qiáng)度按下式計(jì)算： （6.1）式中：該支架能夠滿(mǎn)足支護(hù)要求。液壓力來(lái)源于型乳化液泵，壓力設(shè)計(jì)為31.5MPa。(3)頂板管理頂板管理采用全部跨落法。(4)移架方式該液壓支架采用先進(jìn)的電液控制系統(tǒng)，在滯后滾筒架距離后再進(jìn)行移架，每次移一架；端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式ZYGT10800/25/58型端部配件用于工作面首和尾控頂區(qū)。在支架控制之外的地方采用為頂梁和FLZ38―20/110Q型外注液式單體支柱進(jìn)行保護(hù)。(2)超前支護(hù)從工作面煤壁線起向前30m內(nèi)進(jìn)行兩巷超前支護(hù)，采用一梁三柱形式，詳細(xì)布置見(jiàn)采煤方法圖。循環(huán)圖表、勞動(dòng)組織、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(1）循環(huán)作業(yè)采用分工種追機(jī)平行作業(yè)，以采煤機(jī)割煤工序?yàn)橹行膩?lái)組織移架、推溜、清煤等工作。見(jiàn)圖6.2。圖6.2工作面正循環(huán)圖表(2勞動(dòng)組織表6.6勞動(dòng)組織配備表班次定員生產(chǎn)一班生產(chǎn)二班檢修班班長(zhǎng)2226采煤機(jī)司機(jī)2204移架推溜工2204刮板機(jī)司機(jī)1102泵站司機(jī)1102皮帶司機(jī)3306端頭維護(hù)工3306瓦斯員2215驗(yàn)收員1113機(jī)電維修工1146綜合工種221519合計(jì)20202363(3)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表6.7工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)回采巷道布置(1)布置方式工作面回采巷道布置方式為一進(jìn)一回，每個(gè)工作面共布置兩條順槽，一條做為運(yùn)料、進(jìn)風(fēng)、行人巷；另一條運(yùn)輸、回風(fēng)巷。兩斜巷設(shè)計(jì)均為矩形斷面。工作面巷道傾角平均5.5°，總體呈緩傾斜