放頂煤工作面開采設(shè)計(jì)說明書

1、一、概況察布查爾縣聯(lián)發(fā)煤炭開發(fā)有限責(zé)任公司煤礦位于察布查爾縣坎鄉(xiāng)東南 部，康薩依溝源頭，隸屬察布查爾縣坎鄉(xiāng)管轄。井田向北 9KM 有簡易公路 和縣級公路相連，過卡拉塔姆吊橋，沿縣級公路向東行 4KM 和 S216 省級 公路連通 ,北西距察布查爾縣城約 62KM, 距伊寧市約 68KM, 交通較方便。礦井建于 1989 年，原生產(chǎn)能力 3 萬 t/a，“十五”期間，該礦井被列為新 疆煤炭工業(yè)“十五”結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃9 萬 t/a 改擴(kuò)建井。 2006 年開始 9萬 t/a 改 擴(kuò)建工程施工，現(xiàn)即將完工驗(yàn)收。該礦井采用斜井開拓，目前生產(chǎn)水平為 +1065m ，主要開采 8 號煤層， 采用炮采放頂煤采

2、煤方法，輕型放頂煤液壓支架支護(hù)。為了加強(qiáng)放頂煤工作面安全生產(chǎn)管理，減少重大事故發(fā)生，根據(jù)國家 安全監(jiān)管總局、國家煤礦安監(jiān)局下發(fā)的關(guān)于加強(qiáng)煤礦放頂煤開采安全管 理工作的通知（安監(jiān)總煤行 2008130 號）精神，該礦根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行 對 8 號煤層放頂煤工作面進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)依據(jù)1 、關(guān)于加強(qiáng)煤礦放頂煤開采安全管理工作的通知（安監(jiān)總煤行2008130 號）。2、煤礦安全規(guī)程3、煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范4、新疆伊犁 703 勘查大隊(duì)于 2004 年 5 月提交的新疆察布查爾縣聯(lián) 發(fā)煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告及評審意見書。5、該礦井的初步設(shè)計(jì)等相關(guān)文件。三、指導(dǎo)思想及原則本設(shè)計(jì)結(jié)合礦井開采技術(shù)條件、礦井

3、現(xiàn)有巷道系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、生產(chǎn) 設(shè)備、地面設(shè)施等，盡量采用先進(jìn)開采工藝，提高資源回收率，投資少， 見效快，工程量小，力求實(shí)用、安全、可靠，加強(qiáng)放頂煤開采的安全管理， 遏制重特大事故的發(fā)生。四、應(yīng)注意的問題1、該礦井未作煤的力學(xué)參數(shù)測試，如煤的硬度、單向抗壓強(qiáng)度等，建 議礦井開采前作煤的相關(guān)力學(xué)參數(shù)，以便更好的掌握放頂煤冒落規(guī)律。2、井田內(nèi)采空區(qū)范圍及積水性需要進(jìn)一步加強(qiáng)勘查，在生產(chǎn)中應(yīng)做好 掘進(jìn)超前探放水工作，以防突水事故的發(fā)生。3、礦井雖然為低瓦斯礦井，但放頂煤開采增加了瓦斯的涌出，生產(chǎn)中 應(yīng)加強(qiáng)礦井的瓦斯管理工作，嚴(yán)防瓦斯事故發(fā)生。4、礦井煤層易自燃， 自然發(fā)火期短， 生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)工作面防滅

4、火工作。第一章：井田概況及地質(zhì)特征第一節(jié)：井田概況察布查爾縣聯(lián)發(fā)煤炭開發(fā)有限責(zé)任公司煤礦位于察布查爾縣坎鄉(xiāng)東 南部，康薩依溝源頭，隸屬察布查爾縣坎鄉(xiāng)管轄。井田向北 9KM 有簡易公 路和縣級公路相連，過卡拉塔姆吊橋，沿縣級公路向東行 4KM 和 S216 省 級公路連通 ,北西距察布查爾縣城約 62KM,距伊寧市約 68KM, 交通較方便。二、地形地貌察布查爾縣聯(lián)發(fā)煤炭開發(fā)有限責(zé)任公司煤礦位于伊犁盆地南緣察布查 爾山脈北坡山前丘陵區(qū)， 地形南部高北部低， 向北緩傾斜，海拔高程 1140 1250m ，相對高差 110m 。地形平緩，切割深度在 1555m 左右，沖溝走 向北偏東和近南北向。三、

5、氣象和地震井田氣候?qū)俅箨懶愿珊禋夂?。年平均降水?260mm ，蒸發(fā)量 1631m ， 平均氣溫 8.40C，最高氣溫 37.9 0C，最低氣溫度 33.4 0C，無霜期 140 天。 凍結(jié)期在 10 月初到次年 3 月底，最大面積雪厚度 78cm ，最大凍土深度 100cm 。春季多西北風(fēng)，秋季多東南風(fēng)，最大風(fēng)速可達(dá) 17m/s (7 級風(fēng))。根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 (GB18306-2001 )，該區(qū)地震動峰值加 速度為 02 ，地震基本烈度為度。四、地表水體井田位于康薩依溝干谷源頭，平時干涸，溝谷內(nèi)堆積的砂礫石層，接受大氣降水補(bǔ)給，是井田地下水主要補(bǔ)給源之一。當(dāng)淺部開采時，地表洪水及第

6、四系砂礫石層潛水可通過煤層及煤層頂板基巖裂隙進(jìn)入礦坑，成為礦坑沖水水源，甚至通過冒落帶和局部導(dǎo)水裂隙帶突入礦井，造成淹井事 故?；谏鲜鲈?，故建議礦井在開拓過程中，要遠(yuǎn)離現(xiàn)代沖溝及第四系 砂礫石層，留足防水煤柱，避免塌陷和裂縫的產(chǎn)生，以防止地表水及第四系砂礫石層潛水潰入礦井，造成淹井事故。五、水源和電源1、水源本礦用井下水機(jī)泵地面進(jìn)行沉底后再抽到凈化池進(jìn)行凈化后滿足全礦 職工用水。2、電源聯(lián)發(fā)煤礦現(xiàn)有一回 10KV 電源取自伊犁電網(wǎng)坎鄉(xiāng)變電所，電源線路為 LGJ-95/3km 。另一回路為 734 火電廠 6KV 變電所電源，引自本礦變電所 變壓器容量 3150kvA ，距本礦井 70km

7、，以 10kv 向礦井供電，礦井新架設(shè) 一回 10kv 線路導(dǎo)線 LGJ-95/3km ，作為礦井主供電源， 734 電廠一回線路 作為備用電源，形成雙回路供電。第二節(jié)、 地質(zhì)特征一、 井田地層1、地層井田出露地層為中侏羅統(tǒng)西山窯組、 第四系中更新統(tǒng)烏蘇群及全新統(tǒng)沖 洪積層。（ 1）中侏羅統(tǒng)西山窯組（ J2x）在劃定井田范圍，被第四系中更新統(tǒng)烏蘇群（ Q2ws ）及全新統(tǒng)沖洪積層Q4al+pl ）所覆蓋，依據(jù)巖性、巖相及含煤特征，改組細(xì)分為上、中、下三個巖性段。A 、 下段（ J2x1）：巖性為灰白色、土黃色、褐色、紫紅色等雜色相間 的砂巖、礫巖、泥巖沉積組合，厚度 68-93m 。B 、 中

8、段（ J2 x2）：巖性為灰白色深灰色、紅褐色土黃色砂巖、細(xì) 砂巖、砂礫巖及深灰黑泥巖、炭質(zhì)粉砂巖夾多層煤，是本區(qū)主要 含煤地層，厚度 253.18 312.3 米，未見頂。上被第三、第四系覆 蓋。C 、 上段（ J2 x3）：巖性以紅棕色的砂巖、含礫砂巖、泥巖為特征，在 勘查范圍內(nèi)被沖蝕掉。（2）第四系中更新統(tǒng)烏蘇群（ Q2ws ） 呈大面積沉積蓋層覆蓋在中侏羅統(tǒng)西山窯組（ J2x）之上，以高階地狀壟 崗地形出現(xiàn)。巖性為砂礫松散堆積層，屬河流沖積相沉積建造。地層北傾， 層理清楚，傾角 5左右，厚度 3296.21m ，礫石成份為流紋巖、凝灰?guī)r、 花崗巖、砂巖、灰?guī)r等，磨圓較好。表層為含礫砂質(zhì)

9、亞粘土層， 厚 0.53.0m 。 2、構(gòu)造井田位于察布查爾河?xùn)| 塔拉地薩依向斜南翼中偏西部，地層為向北偏東傾斜的單斜構(gòu)造，地層產(chǎn)狀：傾向 5065 ，傾角5之間，未發(fā)現(xiàn)地層 褶皺及斷層構(gòu)造，井田內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜程度可定為簡單類（類） 。二、煤層及煤質(zhì)1、煤層勘探煤層屬于侏羅系中統(tǒng)西山窯組中段（ J2x2）C 煤組。井田內(nèi)共有 11 層 煤，編號分別為 C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11 ，含 煤地層總厚度 288.02 米，煤層累計(jì)厚度 34.67 米。 C2、C3、C4、C5、C6、 C9 、C11 為不穩(wěn)定煤層，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在井田內(nèi)不可采；可采煤層有 3 層，分

10、別 為 C1、C7、C8，可采總平均厚度 23.70m ，含煤系數(shù)為 12.04% ，可采系數(shù)為 8.24% 。（1）C1 煤層：垂直厚度在 5.13 11.37m 之間，由 7 個見煤點(diǎn)控制，平均 8.97m 。結(jié)構(gòu)簡單，無夾矸，呈層狀展布。頂板巖性為含礫粗砂巖，局部有紅棕 色泥巖及礫巖假頂。 底板巖性為泥質(zhì)砂巖。 和 C2 煤層平均間距 13.0m 。全區(qū)可 采。（2）C7 煤層：厚度在 5.06.0m 之間，由 9 個見煤點(diǎn)控制， 平均厚度 5.5m。 結(jié)構(gòu)簡單、無夾矸，呈層狀展布。頂板巖性為粗砂巖，局部有泥巖假頂。底板 巖性為粗砂巖、 泥質(zhì)粉砂巖和泥巖。 全區(qū)可采。和 C8 層煤間距在

11、 5.12 16.81m 之間，平均 10.02m 。（3）C8 煤層：厚度在 8.23 12.05m 之間，由 12 個見煤點(diǎn)控制，平均厚度 10.14m 。結(jié)構(gòu)簡單，局部有一層泥巖夾矸透鏡體，矸石厚度在 0.86m ，呈層狀 展布。頂板巖性為砂巖、含礫粗砂巖，局部有泥巖假頂。底板巖性為粗砂巖和 泥巖。全區(qū)可采。和 C9 層煤間距在 5.45 10.38m 之間，平均 7.92m ?？傮w上，在井田內(nèi)，煤層沿走向和傾向上厚度、產(chǎn)狀、煤質(zhì)、煤層間距變化不大，煤層可定為穩(wěn)定煤層（型）。2、煤質(zhì)（1）煤的物理性質(zhì) 井田內(nèi)各煤層性質(zhì)基本相同，煤巖外觀為黑色，條痕黑褐黑棕色，瀝青質(zhì) 光澤，斷口平坦參差狀

12、，煤巖具條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，煤的視相對密度平 均值見表 1-2-1 。各煤層視相對密度統(tǒng)計(jì)表 表 1-2-1煤層號C1C7C8視相對密1.29 1.321.321.30 1.44(t/m3)1.31(2)1.32(2)1.35(3)宏觀煤巖組份以暗煤為主，絲炭次之，亮煤較少，宏觀煤巖類型為半暗煤半亮煤。（2）煤的化學(xué)性質(zhì)A、水份（ Mad）各煤層原煤水份含量 C1 煤層為 7.20 12.8% ，6 個樣平均 8.61% ；C7 煤層為 10.6114.6% ，6個樣平均 12.04% ；C8煤層為 9.914.0%，9個 樣平均 11.75% ，屬中水份煤。B、灰份（ Ad）各煤層原煤灰份

13、含量分別為 C1 煤層 7.46 16.20% ，平均 11.76% ；C7 煤層 9.37 13.4% ，平均 11.10% ；C8 煤層 11.78 15.4% ，平均 12.3% ，均屬低灰煤。C、揮發(fā)份（ Vdaf ）各煤層原煤揮發(fā)份含量分別為 C1 煤層 33.52 41.60% ，平均 39.10% ； C7 煤層 27.043.37% ，平均 34.65% ；C8 煤層 30.0 34.92% ，平均 31.74% ， C7 、C8 屬中揮發(fā)份煤， C1 屬高揮發(fā)份煤?？刹擅簩庸I(yè)分析成果見表 1-2-2 ?？刹擅簩庸I(yè)分析成果統(tǒng)計(jì)表 表 1-2-2煤層號水分Mad%灰分Ad%揮

14、發(fā)分Vdaf%固定炭FCdaf%發(fā)熱量Qdaf MJ/kgC18.61(6)11.76(6)39.10(6)59.48(1)29.91(5)C712.04(6)11.10(7)34.65(7)56.54(1)28.64(6)C811.75(9)12.30(9)31.74(7)57.77(1)28.73(6)3）煤的元素分析井田內(nèi) C1 煤層原煤碳含量 76.65% ，氫含量 4.21% ，氮含量 1.19% ，氧 含量 17.60% ；C7 煤層原煤碳含量 76.21% ，氫含量 3.62% ，氮含量 0.90% ， 氧含量 8.94% ；C8 煤層原煤碳含量 76.99% ，氫含量 3.65

15、% ，氮含量 0.83% ， 氧含量 18.19% 。詳見可采煤層元素分析成果平均值統(tǒng)計(jì)表 1-2-3?？刹擅簩釉胤治龀晒骄到y(tǒng)計(jì)表 表 1-2-3煤層號碳 daf氫 daf氧 daf氮 daf硫 daf磷 dafC176.65（4）4.21（4）17.601.09（4）0.35（6）0.002 （ 1）C776.24（7）3.62（6）18.940.33（7）0.33（7）0.005 （ 2）C876.99（5）3.65（5）18.190.34（8）034（8）0.000 （ 3）4）煤的有毒和有害元素勘探范圍各煤層原煤氯含量為 0%，C7 煤層原煤氯含量 0.020% 。原煤砷 含量小

16、于 1x10-6 ，含量均較低，均小于地殼豐度值。煤層原煤氟含量小于 76ppb ，均小于地殼豐度值。 各煤層有害元素含量普遍很低， 含硫量均小于 1.0% ，含磷量均小于 0.01% ，為特低硫、低磷煤。煤的有毒和有害元素分 析結(jié)果見表 1-2-4 。煤的有毒和有害元素統(tǒng)計(jì)表 表 1-2-4煤層號CI.d（%）F.ad（mg/g）As.ad（x10 -6）P.d（%）S.d（%）St.dSs.dSp.dSo.dC10.001650.0000.0020.34C70.020610.5000.0050.38C80.000761.0000.0000.160.010.080.07C8煤層原煤全硫中以硫

17、化鐵硫?yàn)橹鳎?占 50% ，有機(jī)硫次之，占 43.75% ， 硫酸鹽硫占 6.25% 。5）煤的工藝性能A、煤的發(fā)熱量井 田 內(nèi) 各 可 開采 煤 層 煤 的 可 燃 基 發(fā) 熱 量 分 別 為 C1 28.26 30.51MJ/kg ， 平 均 29.91MJ/kg ； C7 28.21 29.521MJ/kg ， 平 均 28.641MJ/kg ；C8 27.67 29.24MJ/kg ，平均 28.73MJ/kg 。均屬高發(fā)熱 量煤。B、煤的粘結(jié)性井田內(nèi)各煤層粘結(jié)指數(shù)均為 0。C、煤的低溫干餾焦油產(chǎn)率C1 煤層焦油產(chǎn)率為 4.70 6.30% ，平均 5.34% ；C7 煤層焦油產(chǎn)率為

18、0.83.05%，平均 1.66% ；C8 煤層焦油產(chǎn)率為 0.87 6.00% ，平均 2.75% 。 均屬低含油煤。D、煤的灰成份C7 、C8 煤層煤灰成分主要為二氧化硅、氧化鈣、三氧化二鋁組成，屬 于硅鋁質(zhì)灰分， C1 煤層主要由三氧化二鐵、二氧化硅、氧化鈣、三氧化二 鋁組成，屬于混合灰分。E、煤灰的熔融性特征C1 屬易熔灰分， C7 屬低熔灰分， C8 屬高熔灰分。F、煤的透光率煤層透光率 C1 為 77% ，C7 為 86% ， C8 為 81%。 （6）煤的工業(yè)用途根據(jù)中國煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)（ GB5751-86 ），結(jié)合井田內(nèi)煤層的煤化程度， 以精煤揮發(fā)分和粘結(jié)指數(shù)并參考透光率確定煤種

19、， 井田內(nèi) C1 煤層主要為長 焰煤， C7、C8 煤層主要為不粘煤。具特低 -低灰，特低硫，低磷，中 -高 揮發(fā)份，高發(fā)熱量，低含油等特點(diǎn)。C1 、C7、 C8 煤層可作為動力用煤及民用煤，也可做氣化用煤。 三、水文地質(zhì)（一）井田水文地質(zhì)1、概況井田地處察布查爾山伊什基里克山北坡丘陵區(qū)，察布查爾河水系和 塔拉地薩依水系分水嶺上。地勢總體呈南高北低，海拔 1070 1255 米， 地形切割不強(qiáng)烈，近南北向梁峁、溝谷發(fā)育。第四系多分布于沖溝內(nèi)和梁 峁上，厚度在 40-90 米左右。地表無基巖裸露，少見植被，植被以干旱荒 漠植物為特征。排泄條件良好。察布查爾河 -塔拉地薩依向斜構(gòu)造為本區(qū)儲水構(gòu)造，

20、 展布于察布查爾山 前丘陵地帶，是一個不對稱向斜。軸向呈北東東南西西向（方位角6070）展布，和區(qū)域構(gòu)造線基本一致， 長度 56km，南北寬約 2.55.0km ， 構(gòu)成向斜的地層主要為中侏羅統(tǒng)西山窯組（ J2x）砂巖、泥巖夾煤層，軸部 為砂巖、砂礫巖夾泥巖。盆地的南邊是古生代的噴發(fā)巖，古生代和中生代 的接觸線為構(gòu)造接觸。南、北是和察布查爾山背斜和吐克敏巴斯向斜連接 著，由下侏羅統(tǒng)和三疊系以及古生代噴發(fā)巖石組成，東面被斷層截?cái)?，?布著二疊紀(jì)和侏羅紀(jì)的巖石，盆地的西部是以察布查爾河谷線為界由河谷 線向西很快過渡到蘇阿蘇向斜。2、含水層（組）特征根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供資料，井田出露的地層以第四系為主，

21、無煤巖層出露。根據(jù)工程揭露情況，煤層產(chǎn)于侏羅系中統(tǒng)西山窯組地層中，由于侏羅 系地層受構(gòu)造運(yùn)動影響不大，構(gòu)造十分簡單，井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層構(gòu)造，地 層產(chǎn)狀較穩(wěn)定， 向北傾， 傾角 515，總體表現(xiàn)為一向北傾斜的單斜構(gòu)造， 屬區(qū)域自流斜地的一部分。井田內(nèi)的碎屑巖含煤建造主要由砂巖、礫巖、 粉砂巖、泥巖及煤層組成，地下水賦存于質(zhì)脆多孔的砂巖和礫巖中，而柔 性的泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及煤層則是相對的隔水層。根據(jù)巖性和礦井井下揭 露巖石情況及以往鉆孔水文地質(zhì)試驗(yàn)資料，將察布查爾河?xùn)|岸塔拉地向 斜蓄水構(gòu)造地層劃分為七個含水層 （H1H 7）在聯(lián)發(fā)煤礦井田內(nèi)僅發(fā)育 H2、 H4、H5、H6 等四個含水層和 G1、G2

22、 、G 3三個隔水層。各含水層特征分述 如下：第 H2 含水層：第三紀(jì)礫巖孔隙水 第三紀(jì)沉積巖層，廣泛分布于井田范圍內(nèi)，上被中更新統(tǒng)烏蘇群掩蓋， 并成角度不整合掩蓋侏羅紀(jì)各系巖層之上，由中粒、粗粒、礫巖、砂巖交 互成層，膠結(jié)疏松，礫石多由噴發(fā)巖、花崗巖等組成，地下水含于該層的 底部，并補(bǔ)給第 H3 含水層。含水層的主要補(bǔ)給來源為大氣降水滲透，補(bǔ)給區(qū)和分布區(qū)相吻合該層 含微量水的原因，由于在第三紀(jì)分布面積內(nèi)，有很多現(xiàn)代切割的干溝，形 成了良好的排水渠，使地下水通暢的排除，而滲入地下的就顯得很少。另 外，這種富水的原因，由于含水層沒有良好的隔水底板，水多滲入其底板不整合接觸的侏羅紀(jì)巖層中。地下水化

23、學(xué)成分為重碳酸鹽，硫酸鹽鈣鎂水， 礦化度 0.2g/kg 。PH 值等于 8.4。第 H4 含水層：含煤系上部層間裂隙水孔隙水 該含水層分布于礦床中心大面積內(nèi)，是煤田的主要層位，含水巖石為 中粒和粗粒砂石，常含有小礫石，灰黃色，成分以石英為主及含少量云母 水化學(xué)類型為硫酸鹽、氯化物、鎂鈣水。含煤系上部和下部含水層劃分， 以第 7、8 層煤及中間的砂質(zhì)粘土層為 隔水層，厚約 40m ，膠結(jié)砂質(zhì)粘土層，厚約 15m ，巖性為灰色，紅色，砂 質(zhì)粘土，膠結(jié)致密堅(jiān)硬，砂量不均，常和粘土質(zhì)砂巖過渡，在礦床內(nèi)穩(wěn)定， 是一良好的隔水層。第 H5 含水層：含煤系下部層間裂隙孔隙水 含水層為砂巖，礫巖和煤層，其中

24、以第一層煤頂板、灰白色、紅色的 中粗砂巖為主要含水層，成分以石英、長石為主，并含少量云母。而第一層煤層及底板粘土、 砂質(zhì)粘土層為第 H5 、第 H6 含水層的隔水層。 粘土層往往成透鏡體，有時過渡為炭質(zhì)粘土層，局部為砂巖。第 H6 含水層：含煤系基底礫巖（塔拉地礫巖）裂隙孔隙承壓水 該含水層在井田范圍內(nèi)， 成條帶狀出露，構(gòu)成含煤系底板， 近似構(gòu)造“碗” 的底，以它為標(biāo)準(zhǔn)層和煤下系分隔，該含水層不堅(jiān)硬，深黑褐色的礫巖， 成分以噴發(fā)巖碎屑為主，并含少量石英等，礫石直徑 36cm 。地表鐵化較強(qiáng)，堅(jiān)硬，隨著埋藏深度的增加，礫石鐵化漸弱，而堅(jiān)硬程度變差，其底 板以灰色較堅(jiān)硬的泥土層為隔水層，和煤下系含

25、水層分隔厚約1020cm左右，分布較穩(wěn)定，水化學(xué)類型為硫酸鹽重碳酸鹽鈣鎂水。（二）地下水補(bǔ)給、徑流、排泄井田內(nèi)無常年地表水流，地下水的補(bǔ)給主要源于大氣降雨、融雪（冰） 水，而本區(qū)干旱，大氣降水很少，且地形坡度有利于排泄，致使地下水補(bǔ) 給甚微。區(qū)內(nèi)地層及巖性以砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，孔隙裂隙不發(fā)育。地下水 運(yùn)移緩慢，流向由南向北、由西向東；地表徑流通暢，流向由南向北。井田內(nèi)礦井疏干排水為地下水排泄的主要途徑?？傊?，該區(qū)構(gòu)造簡單，煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，煤層頂?shù)捉缥?發(fā)現(xiàn)強(qiáng)含水層存在，多以富水性弱的含水層為主，通過以往鉆孔抽水試驗(yàn) 和現(xiàn)有煤礦井下開采證實(shí)，礦坑水水源主要為煤層及煤層頂?shù)装寤鶐r裂隙

26、 水。（三）充水因素分析1、現(xiàn)有生產(chǎn)井充水情況生產(chǎn)井及相鄰生產(chǎn)井充水情況詳見表 1-2-5 。 以煤層頂板裂隙充水為主。礦井充水情況調(diào)查表表 1-2-5礦井主采煤層及水平生產(chǎn)規(guī)模主要涌水位置涌水量m3/d聯(lián)發(fā)公司煤礦C810713.0 萬 t頂板裂隙6585鞏留特二煤礦C89784.0 萬 t采空區(qū)及底板裂隙120 240鞏留縣體克阿熱克鄉(xiāng)煤礦C11013停產(chǎn)頂板裂隙100 1502、老窯采空區(qū)充水因素井田內(nèi)采空區(qū)老窯有位于東部的特二煤礦采空區(qū)和南部五鄉(xiāng)煤礦老窯， 由于特二煤礦生產(chǎn)礦井開采深度較低（ 978 水平），據(jù)調(diào)查五鄉(xiāng)老窯積水流 入東鄰特二煤礦井田，被抽出地表。對聯(lián)發(fā)生產(chǎn)礦井不會構(gòu)成嚴(yán)

27、重威脅。3、地表洪水及第四系砂礫石層潛水充水因素井田位于康薩依溝干谷源頭，平時干涸，溝谷內(nèi)堆積的砂礫石層，接受 大氣降水補(bǔ)給，是井田地下水主要補(bǔ)給源之一。當(dāng)淺部開采時，特別是接 近沖溝開采時，地表洪水及第四系砂礫石層潛水可通過煤層及煤層頂板基 巖裂隙進(jìn)入礦坑，成為礦坑充水水源，甚至通過冒落帶和局部導(dǎo)水裂隙帶 突入礦井，造成淹井事故。 如北臨的提克阿熱克鄉(xiāng)煤礦 1996 年一次洪水沿 冒落帶突入，造成淹井事故?；谏鲜鲈?，故建議礦井在開拓過程中， 要遠(yuǎn)離現(xiàn)代沖溝及第四系砂礫石層，留足防水煤柱，避免塌陷和裂縫的產(chǎn)生，以防止地表水及第四系砂礫石層潛水潰入礦井，造成淹井事故4 、 礦床充水因素分析

28、通過對井田內(nèi)生產(chǎn)井的實(shí)際調(diào)查訪問，已基本查明礦床充水的途徑及 因素?；鶐r孔隙裂隙水是礦床充水的主要因素，且多為頂板進(jìn)水對礦床充 水。井田內(nèi)采空區(qū)蓄水也可造成對礦床充水。由于補(bǔ)給有限，通過生產(chǎn)井 的預(yù)先探放水，強(qiáng)制疏排，可在短期內(nèi)排干，則不致于對井田生產(chǎn)造成水 害。（四）礦井涌水量預(yù)計(jì)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供資料，礦井正常的涌水量為306 /，最大涌水量為 460 /。四、礦井開采技術(shù)條件（一）瓦斯本礦在 2004 年度進(jìn)行了礦井瓦斯等級鑒定和二氧化碳涌出量鑒定報(bào) 告，并經(jīng)自治區(qū)關(guān)于對察布查爾縣聯(lián)發(fā)煤礦礦井瓦斯等級和二氧化碳涌 出量的鑒定報(bào)告的批復(fù)新煤行管發(fā) 2004597 號，其結(jié)果為：礦井絕對瓦 斯

29、涌出量 0.15m 3/min ，相對瓦斯涌出量 2.16 m3/t；CO2 絕對涌出量 0.56 m3/min ，相對涌出量 8.06 m 3/t。確定礦井瓦斯等級為低瓦斯礦井。 （二）煤塵根據(jù)生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告提供資料， C7 、C8 煤層均具有爆炸性。三）煤層自燃根據(jù)生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告提供資料， C7 、C8 煤層均為（級）易自燃煤層。（四）地溫根據(jù)生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告提供資料，井田內(nèi)的生產(chǎn)井井溫為914，無地溫異常區(qū)。井田內(nèi)無古火燒區(qū)。屬地溫正常區(qū)。第二章 井田境界及儲量第一節(jié) 井田境界新疆察布查爾縣杏子溝聯(lián)發(fā)煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告和新國土資儲評審2005 046 號 “新疆察布查爾縣杏子溝聯(lián)發(fā)煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告

30、的評審 意見書”，根據(jù)井田煤層實(shí)際賦存特征對劃定的礦區(qū)范圍進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整。 調(diào)整后的井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)見表 21 2。調(diào)整后井田拐點(diǎn)坐標(biāo)一覽表表 2 12拐點(diǎn)編號坐 標(biāo) (m)XYS14826000.0027549000.00S24826400.0027550850.00S34825100.0027550850.00S44824900.0027550000.00S54825100.0027549450.00井田東西走向長 1.4 1.854km ，南北傾斜寬 0.9 1.3km ，面積1.9725km 2。 設(shè)計(jì)根據(jù)井田煤層實(shí)際賦存特征，綜合考慮按新疆察布查爾縣杏子 溝聯(lián)發(fā)煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告和新國

31、土資儲評審 2005 046 號 “新疆察布查爾縣杏子溝聯(lián)發(fā)煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告的評審意見書”確定井田范圍進(jìn)行設(shè) 計(jì)。第二節(jié)：礦井儲量及服務(wù)年限（一）地質(zhì)儲量 根據(jù)新疆察布查爾縣杏子溝聯(lián)發(fā)煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告和新國土資儲 評審 2005046號 “新疆察布查爾縣杏子溝聯(lián)發(fā)煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告的 評審意見書”，控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量（ 122b ）4015 萬 t，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資 源量（333）1275萬t，資源量合計(jì)為 5290萬t，見表 2-1-3 。表 2-1-3 批準(zhǔn)的資源儲量匯總表 單位：萬 t煤層編號122b333小計(jì)C81610881698C78103161126C115988712466小計(jì)4

32、01512755290由于新疆察布查爾縣聯(lián)發(fā)煤炭開發(fā)有限責(zé)任公司煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告 于 2004 年 11 月編制， 在 2004 年 11 月至現(xiàn)設(shè)計(jì)時間的約一年時間里礦 井對 +1100m 水平以上的 C8 煤層進(jìn)行了回采， C8 煤層煤炭采出量和開采 損失煤量共約為 27.54 萬 t，為了保證礦井生產(chǎn)的正常接續(xù)， +1100m 水平 以上 C8 煤層的資源量 20.44 萬 t 劃歸現(xiàn)生產(chǎn)礦井開采。 井田內(nèi)剩余的地質(zhì) 資源量為 4871 萬 t，其中 122b 儲量 3568 萬 t， 333 資源量 1239 萬 t。井田范圍內(nèi)的儲量非常豐富， 具有建設(shè)中型礦井的資源儲量， 根據(jù)新 疆

33、煤炭工 業(yè)“十五”結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃對該礦井的規(guī)劃和煤礦“委托書”的要求，該礦井的 規(guī)劃設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力僅為 9萬 t/a，因此，設(shè)計(jì)綜合考慮煤層條件、礦井水平 劃分的合理性確定在井田范圍內(nèi)該礦井僅開采 +1065m 水平以上的 C8 、C7 煤層，設(shè)計(jì)建議井田深部境界為 +1065m 水平，+1065m 水平以下煤層予以 保護(hù)，留待以后的中、大型礦井開發(fā)。 +1065m 水平以上 122b 及 333 資 源量合計(jì)為 746.57 萬 t。見表 2-1-4 。設(shè)計(jì)建議井田深部境界（ +1065m ）資源儲量匯總表表 2-1-4 單位：萬 t煤層編號122b333小計(jì)C7134.42306.13440.

34、55C8260.845.22306.02小計(jì)395.22351.35746.57安全煤柱的留設(shè)和計(jì)算方法 礦井永久煤柱為井田邊界煤柱、井筒保護(hù)煤柱，工業(yè)場地煤柱。（1）井田邊界煤柱 井田東西部邊界各留設(shè) 20m 寬的煤柱。（2）井筒及工業(yè)場地煤柱 井筒井口兩翼留設(shè) 20m保護(hù)煤柱，工業(yè)場地外圍也留設(shè) 20m 保護(hù)煤柱， 煤層走向移動角按 70 計(jì)算留設(shè)，井筒及工業(yè)場地煤柱計(jì)算見插圖 2-1-1。（3）區(qū)段煤柱 區(qū)段間留設(shè)斜長 10m 寬的煤柱。（4）已有采空區(qū)安全煤柱 采空區(qū)周圍留設(shè) 20m 寬的安全煤柱。（5）上山安全煤柱 上山兩翼各留設(shè) 30m 的安全煤柱。（二）可采儲量 礦井可采儲量匯總

35、見表 2-1-5 。礦井可采儲量匯總表2-1-5單位：萬 t煤層 編號工業(yè)儲量永久煤柱開采損失可采 儲量井筒及 上山井田邊界采空區(qū)小計(jì)C7440.5534.518.252.796.96290.89C8306.0262.830.835.9129.544.13132.39合計(jì)746.5797.349.035.9182.2141.09423.28二、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限（一）、礦井工作制度礦井年工作日 330d ，每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每天 凈提升時間 14h 。（二）、礦井及各水平的服務(wù)年限 根據(jù)計(jì)算的礦井可采儲量 423.28 萬 t，計(jì)算礦井服務(wù)年限時， 考慮 1.4 的

36、儲量備用系數(shù)，礦井服務(wù)年限計(jì)算如下：T=Zk/A K=423.28/ （91.4）=33.6a式中Zk礦井可采儲量，萬 t；A礦井年產(chǎn)量， 9 萬 t/a ；K儲量備用系數(shù)， 1.4 。第三章 礦井開拓、提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水第一節(jié) 礦井開拓系統(tǒng)礦井采用斜井開拓方式，井口位置位于礦井的東南部，新施工一個混 合斜井承擔(dān)礦井的提升任務(wù)，利用原副斜井作為通風(fēng)井。混合斜井井口標(biāo) 高+1165m ，井底車場水平標(biāo)高為 +1065m ，由+1065m 水平沿 8 號煤層布 置一條運(yùn)輸大巷，三條上山：一條運(yùn)輸，一條軌道，一條回風(fēng)；全礦井布 置了一個采區(qū)，兩個掘進(jìn)面。通風(fēng)方式：采用中央分列抽出式。根據(jù)礦井開采

37、現(xiàn)狀，礦井煤層最高標(biāo)高 +1165m 左右。礦井最低為 +1065m 左右，垂高 100m 左右。根據(jù)開拓部署和礦井提升設(shè)備情況，礦井劃分為一個水平上下山開采，井筒落底標(biāo)高為 +1065m 。 根據(jù)礦井開拓布置， C8 號煤層為主采煤層。 礦井開采順序由西向東后退式采煤方法。 根據(jù)開拓布置， +1065m 大巷布置在 8 號煤層底板。 大巷運(yùn)輸比較短，采用人力推車 1t U 型翻斗礦車運(yùn)輸。 工作面運(yùn)輸順槽、井下車場、上（下）山、井筒運(yùn)輸采用 1t U 型翻斗 礦車，材料、設(shè)備運(yùn)輸配備運(yùn)輸車和平板車。第二節(jié) 礦井提升系統(tǒng)（一） 混合提升斜井 混合斜井地面安裝一臺 JTP-1.6 單繩纏繞式提升

38、機(jī)，配套電動機(jī)為 YR280M-8 型， 380V ，90KW 。提煤和提矸時，選用 1t 翻斗式礦車，載煤量 1000kg ，載矸石 1800kg 。提升人員時，提升容器選用 XRC15-6/6 型斜井人車，每節(jié)車廂載人 15 位，其質(zhì)量 2200kg 。提升系統(tǒng)提升時，每次串 4 個煤車，提矸石 2 個，串人車采用一頭車， 一掛車。（二） 軌道上山提升長度為 389m ，一次串車數(shù)量為矸石車 1 個或 2 個煤車。提升設(shè) 備選用 JTB-0.8A 型單滾筒防爆絞車一臺，配用電機(jī) YB200U2-6 型防爆電動機(jī)， U=660V/380V ，N=22KW ，提升速度為 1.295m/s第二節(jié)

39、礦井提升系統(tǒng)三）設(shè)備運(yùn)輸系統(tǒng)1運(yùn)輸方式及設(shè)備設(shè)備運(yùn)輸采用人推 1t 或 2t 平板車的運(yùn)輸方式。平板車型號為 MP1 6A、P26。2運(yùn)輸系統(tǒng)采煤工作面材料運(yùn)輸路線為： 地面 混合提升斜井+1065m 水平車 場C8煤層軌道上山+1095m 回風(fēng)水平車場 11W81 工作面回風(fēng)順槽 11W81 工作面。運(yùn)輸石門掘進(jìn)工作面設(shè)備運(yùn)輸路線為：地面 混合提升斜井井筒 +1065m 水平車場 運(yùn)輸石門工作面。（四）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng) 礦井投產(chǎn)時回采工作面通風(fēng)線路：新鮮風(fēng)流經(jīng)混合提升斜井井筒 +1065m 水平車場 C8 煤層軌道上山下部車場 C8 煤層軌道上山 +1089m 運(yùn)輸水平車場11W81 工作面運(yùn)輸

40、順槽 11W81 工作面 11W81 工作面回風(fēng)順槽 回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷+1095m水平回風(fēng)煤門斜風(fēng)井井筒 地面。12W82 工作面運(yùn)輸順槽掘進(jìn)工作面通風(fēng)線路：新鮮風(fēng)流經(jīng)混合提升斜 井井筒+1065m 水平車場C8 煤層軌道上山下部車場 C8 煤層軌道 上山+1081m 運(yùn)輸水平車場12W82 工作面運(yùn)輸順槽掘進(jìn)工作面 回 風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷C8 煤層回風(fēng)上山+1095m 水平回風(fēng)煤門斜風(fēng)井井筒地 面。運(yùn)輸石門掘進(jìn)工作面通風(fēng)線路：新鮮風(fēng)流經(jīng)混合提升斜井井筒 +1065m 水平車場運(yùn)輸石門掘進(jìn)工作面回 風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷C8 煤層回風(fēng)上 山+1095m水平回風(fēng)煤門斜風(fēng)井井筒地面。第三節(jié)、礦井通風(fēng)系統(tǒng)1、根據(jù)礦井開拓方式及巷

41、道布置，礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央分列式，通風(fēng) 方式為機(jī)械抽出式，及由混合斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)。地面主要通風(fēng)機(jī)為 FBCZ-4- 12 型軸流式通風(fēng)機(jī)二臺，其中一臺工作，一臺備用。每臺風(fēng) 機(jī)配一臺 YB22ss-4 型， n=1450r/min 、N=37KW 、U=380V 。四)采區(qū)通 風(fēng)系統(tǒng)2、礦井投產(chǎn)時回采工作面通風(fēng)線路：新鮮風(fēng)流經(jīng)混合提升斜井井筒 +1065m 水平車場 C8 煤層軌道上山下部車場 C8 煤層軌道上山 +1089m 運(yùn)輸水平車場11W81 工作面運(yùn)輸順槽 11W81 工作面 11W81 工作面回風(fēng)順槽 回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷+1095m水平回風(fēng)煤門斜風(fēng)井井筒 地 面。3、礦井風(fēng)量分配：

42、 礦井總風(fēng)量為： 20 m3/min 采面配風(fēng)：7m3/min 掘進(jìn)工作面配風(fēng)：25=10 m3/min 其它地點(diǎn)配風(fēng)： 3 m3/min第四節(jié)、礦井排水本礦井在 +1065m 水平設(shè)置礦井主排水泵房，排水管路沿混合提升斜 井敷設(shè)?；旌咸嵘本跇?biāo)高為 +1165m ，井下排水至地面沉淀池后再排 到凈化池滿足職工用水，余水可用于綠化。原設(shè)計(jì)礦井正常涌水量為 306 /，最大涌水量為 460/。排水設(shè)備選用 80-50-315A 型離心泵三臺， Q=47/h，H=114m ，配 備電機(jī) YB1604-2 型防爆電動機(jī)， 其性能參數(shù) N=30kw 。在正常涌水時， 其 中：一臺工作，一臺備用，一

43、臺檢修。排水管道為兩趟，主管選用 ?89和?100 5 無縫鋼管。排水設(shè)備采 用兩泵單管運(yùn)行方式，一趟運(yùn)行，一趟備用。第五節(jié)、壓縮空氣設(shè)備選用一臺 SA15-22A 空氣壓縮機(jī)( 12m3/min )，配 380V ，75kw 電動機(jī)?？諌簷C(jī)房設(shè)在工業(yè)廣場內(nèi)，空壓機(jī)在機(jī)房內(nèi)呈單列布置壓氣管路均采用低壓流體輸送管。地面干管采用?50 規(guī)格，下井采用支管為 ?30，管路聯(lián)接采用快速管接頭。 壓氣管路沿混合斜井敷設(shè)。 第五節(jié)：地面生產(chǎn)系統(tǒng)井下開采的原煤經(jīng)輸送機(jī)給入井下裝載煤倉，煤倉倉口下裝有手動裝 車閘門，由人工打開閘門，原煤落入 1t 翻斗礦車，并組成車組，再由人工 推至井底運(yùn)輸車場掛鉤后由地面絞

44、車提升至井口，充分利用地面地形高差 設(shè)簡易生產(chǎn)系統(tǒng)。從井口來的原煤翻斗礦車通過棧橋由人工將其推至固定 條縫篩上方卸載點(diǎn)處，由人工將翻斗礦車翻轉(zhuǎn)，原煤通過固定篦子，被分 為50mm 的兩級。 +50mm 級塊煤直接裝汽車經(jīng)電子汽車衡計(jì)量后外銷； 0 50mm 混塊煤落入兩個倉中， 其中一個金屬末煤倉直接將末煤給入末煤 帶式輸送機(jī)，并運(yùn)至一側(cè)直接落地，由裝載機(jī)裝汽車外銷電廠，遇淡季時 可就地儲存；另一個煤倉倉口裝有閘門，可直接裝車外銷分級煤。第四章 采煤方法的選擇和論證第一節(jié) 采煤方法的選擇勘探煤層屬于侏羅系中統(tǒng)西山窯組中段（ J2x2） C 煤組。本井田 內(nèi)可采煤層有 3 層，分別為 C1、C7

45、、C8，可采總平均厚度 23.70m ， 含煤系數(shù)為： 12.04% ，可采系數(shù)為： 8.24% 。礦井主采 C7 、C8 煤層。C7 煤層：厚度在 2.56 7.92m 之間，平均厚度 4.71m 。結(jié)構(gòu)簡 單、無夾矸，呈層狀展布。頂板巖性為粗砂巖，局部有泥巖假頂。底 板巖性為粗砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和泥巖。全區(qū)可采。和 C8 層煤間距在 5.12 16.81m 之間，平均 11.21m 。C8 煤層：厚度在 4.23 12.05m 之間，平均厚度 10.02m 。結(jié)構(gòu) 簡單，局部有一層泥巖夾矸透鏡體， 矸石厚度在 0.86m ，呈層狀展布。 頂板巖性為砂巖、含礫粗砂巖，局部有泥巖假頂。底板巖性為

46、粗砂巖 和泥巖。全區(qū)可采。和 C9 層煤間距在 5.45 10.38m 之間，平均 7.92m 。煤層瓦斯含量低，易自然發(fā)火，煤塵具有爆炸危險性。C7 、C8 煤層傾角 713,工作面布置方式可提出兩個方案：一、 工作面走向布置；二、工作面傾向布置。上述二個布置方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：方案一優(yōu)點(diǎn)：1煤層角度變化適宜性好；2煤柱留設(shè)較方案二?。?3工作面支架穩(wěn)定性好，便于管理； 4工作面可由井底集中排水； 5本礦煤層賦存條件和烏魯木齊環(huán)鵬公司二井田煤礦相類似， 該礦已有走向布置的成功經(jīng)驗(yàn)；6根據(jù)礦井開拓布置，投產(chǎn)采區(qū)適宜于走向布置。方案一缺點(diǎn)：1巷道布置較方案二復(fù)雜。方案二優(yōu)點(diǎn)：1巷道布置較方案一

47、簡單。方案二缺點(diǎn)：1煤層角度變化適宜性差；2工作面傾向布置，井田邊界多留設(shè)三角煤柱；3工作面支架穩(wěn)定性較差；4各工作面需單獨(dú)排水。 根據(jù)以上二個方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析并結(jié)合業(yè)主的意見， 工作面采用 走向布置方式。根據(jù)煤層賦存條件和開采技術(shù)條件， 結(jié)合煤炭工業(yè)小型煤礦設(shè) 計(jì)規(guī)定，考慮到煤礦生產(chǎn)技術(shù)和管理水平，經(jīng)多方案比較后，設(shè)計(jì) 提出以下二種采煤方法進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。方案一：走向長壁懸移頂梁液壓支架放頂煤爆破落煤采煤法 沿 C8 煤層內(nèi)布置工作面運(yùn)輸及回風(fēng)順槽。工作面支護(hù)采用 ZH1600/16/24ZL 型整體懸移頂粱液壓支架，端頭支護(hù)采用型鋼梁 配單體液壓支柱。工作面運(yùn)輸配備 1臺SGB420/5

48、0 型刮板輸送機(jī)， 采煤選用 ZMS 12 煤電鉆打眼，爆破落煤。工作面開幫高度 2.2-2.5m ，放頂煤高度 6.6-7.8m ，工作面長度 46m ，一日一循環(huán)， 循環(huán)進(jìn)度 0.8m 。工作面生產(chǎn)能力 13.9 萬 t/a。方案二：走向長壁單體液壓支柱配金屬鉸接頂梁傾斜分層爆破落 煤采煤法分層采高 2.5m ，共分 4 個分層開采。沿 C8 煤層內(nèi)布置工作面 運(yùn)輸及回風(fēng)順槽。工作面支護(hù)采用單體液壓支柱（ DZ25 ）和配合金 屬鉸接頂梁（ HDJA 800 型），工作面端頭支護(hù)采用型鋼梁配單體 液壓支柱。工作面運(yùn)輸選用 1 臺 SGB 420/30 型刮板輸送機(jī)，采煤 選用 ZMS 12

49、 煤電鉆打眼，爆破落煤，工作面傾斜長度 70m，一日 2 個循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度 0.9m 。工作面生產(chǎn)能力 9.8 萬 t/a 。上述二個采煤方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：方案一優(yōu)點(diǎn)： 1放頂煤工作面單產(chǎn)高，工作面長度短，便于管理； 2礦井生產(chǎn)期間萬噸掘進(jìn)率低，工作面生產(chǎn)人員較少，噸煤生 產(chǎn)成本低；3支架可實(shí)現(xiàn)液壓自移，移架、回柱工作量小，工人勞動強(qiáng)度 低；4放頂煤采煤法能有效適應(yīng)煤層厚度變化。 方案一缺點(diǎn)：1工作面煤炭回收率較方案二低；2對工人技術(shù)水平要求相對較高； 3工作面設(shè)備投資較方案二高。 方案二優(yōu)點(diǎn)：1工作面回采工藝簡單，對工人技術(shù)水平的要求相對較低； 2工作面煤炭回收率較方案二高； 3工作面設(shè)

50、備投資較方案二低。缺點(diǎn)：1不能有效的適應(yīng)煤層厚度變化； 2分層布置采掘巷道，礦井生產(chǎn)期間萬噸掘進(jìn)率高，生產(chǎn)成本 高，同時采掘接續(xù)比較緊張；3分層多，再生頂板生成條件差，不利于頂板管理，下分層工 作面支護(hù)及頂板管理困難， 采空區(qū)容易漏風(fēng)， 易引起采空區(qū)內(nèi)余煤自 然發(fā)火，對開采易發(fā)火煤層不利；4工作面工人勞動強(qiáng)度較大； 5機(jī)械化程度低，回采工效較低。 上述二個方案的經(jīng)濟(jì)比較見表 4 11。 采煤方法經(jīng)濟(jì)比較表表 4 11項(xiàng)目投 資（萬元）井巷工程支護(hù)設(shè)備合計(jì)差價方案一48.048.0+5.6方案二2.739.742.40通過以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較， 在技術(shù)上方案一優(yōu)于方案二， 在經(jīng)濟(jì)上 方案一較方案二投

51、資高 5.6 萬元。設(shè)計(jì)結(jié)合礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和煤層開采技術(shù)條件， 為降低生產(chǎn)成 本，減輕工人勞動強(qiáng)度，在實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)保證礦井產(chǎn)量的前提下，設(shè) 計(jì)經(jīng)綜合考慮后推薦方案一： 走向長壁懸移頂梁液壓支架放頂煤破落 煤采煤法。第二節(jié) 放頂煤采煤方法的論證一、采放頂煤開采必須符合的規(guī)定：根據(jù)安監(jiān)總煤行 2008130 號文關(guān)于加強(qiáng)煤礦放頂煤開采安全 管理體制工作的通知采用放頂煤開采必須符合以下規(guī)定 ：（一）煤層平均厚度不得小于 4 米。（二）采放比不得大于 1： 3。（三）采區(qū)和回采工作面回采率必須達(dá)到礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定。（四）煤層無煤（巖）和瓦斯（二氧化碳）突出危險。（五）礦井水文地質(zhì)類型不能為復(fù)雜類型，

52、 應(yīng)保證采放后不和地 下水、老窯積水和強(qiáng)含水層導(dǎo)通。（六）放頂煤開采工作面瓦斯抽采要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)， 應(yīng)抽采瓦斯的礦 井采用放頂煤開采的工作面，經(jīng)瓦斯抽采后，煤層的瓦斯含量，瓦斯 壓力和工作面的瓦斯抽采率， 煤的可分析瓦斯量， 工作配風(fēng)達(dá)到規(guī)定 的最大風(fēng)速時回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛鹊戎笜?biāo)必須達(dá)到 煤礦瓦斯抽采基 本指標(biāo)的要求。二、結(jié)合本礦實(shí)際情況進(jìn)行分析：（一）、礦井煤層及地質(zhì)條件：該礦井可采煤層為三層， C7 煤層平均厚度 4.71m ，C8 煤層平均厚度 10.02m 。投產(chǎn)工作面煤層距地表垂深 130m ，井田最深部距地 表垂深 180m 。C7、C8 煤層呈條帶狀結(jié)構(gòu)，水平層理狀構(gòu)造，節(jié)理 較發(fā)育

53、，煤層硬度 f2，組成井田內(nèi)的煤層頂、 底板巖石呈層狀結(jié)構(gòu)， 直剪切強(qiáng)度測試結(jié)果為 1.11 2.64MPa, 其層間聚合力差；其天然狀 態(tài)下的抗壓強(qiáng)度在 7.21 15.4MPa 之間，飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度在 0.05 1.84MPa 之間,屬極軟質(zhì)巖石可放性高。煤層無煤和瓦斯突出 危險，屬低瓦斯礦井，煤層具有自燃發(fā)火危險，煤塵具有爆炸性。（二）按規(guī)定的強(qiáng)制性條款進(jìn)行分析論證。1、井田內(nèi)各煤層厚度均大于 4m ，符合；2、1、7號煤層厚度為 8m左右，工作面采高只需達(dá)到 2m 即可 保證采放比不超過 1：3，設(shè)計(jì)工作面采高為 2.2 m2.5 m,采放比可 滿足要求,8號煤層厚度為 11 m

54、以上,采用分層放頂煤,每層為5.5 m 左右,也可滿足采放比 1：3 的要求;3、采區(qū)或工作面回采率必須達(dá)到規(guī)范的要求一條，設(shè)計(jì)按放頂 煤工作面回采率 75% 計(jì)算，工作面因煤層可放性好，冒落性優(yōu)，實(shí) 際放出頂煤率極有可能大大超過 75% ，縣配以工作面合理放煤程序、 探討放煤時間的把握、 放煤順序等尋求最佳放煤效果于礦井資源回收 及服務(wù)年限、采區(qū)接續(xù)、工作面接續(xù)有利，因此礦方也會致力于提高 工作面回采率， 而采區(qū)回采率因采區(qū)巷道布置合理， 占用煤柱合理且 較少，在工作面回采率提高的前提下也能保證；4、礦井為低瓦斯礦井，無煤（巖）和瓦斯（二氧化碳）突出情 況，本礦井以往生產(chǎn)過程中從未發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象

55、， 調(diào)查臨近礦井也無突出 情況，故該條款符合規(guī)定；5、該礦頂板軟弱、頂煤松軟，可放性及冒落性均優(yōu)，且該礦頂 板為直接覆蓋的類型，老頂抗壓強(qiáng)度差，可隨采隨冒，完全可以充填 采空區(qū)，在遇個別地段老頂無法放下時也可采取超前預(yù)爆破等手段進(jìn) 行強(qiáng)制放頂，人為控制頂板的垮冒是可以實(shí)現(xiàn)的， 因此該條符合規(guī)定；6、該礦水文地質(zhì)簡單，無地下水及強(qiáng)含水層，僅原井田內(nèi)有老 井曾開采過，但該井均已進(jìn)行調(diào)查，地質(zhì)報(bào)告中提及“調(diào)查的生產(chǎn)礦井下涌水量小”，因現(xiàn)已關(guān)停時間較長，故井下可能存在積水，但在該 礦初步設(shè)計(jì)安全專篇中進(jìn)行了探放水的設(shè)計(jì)，預(yù)設(shè)了探水線的位置， 可在靠近采空區(qū)時提前進(jìn)行探放水， 以解決水患， 因此礦井水并

56、不能 成為礦井放頂煤開采的障礙；7、礦井為低瓦斯礦井，無需瓦斯抽放，且礦井井型小，放頂開 采煤量少，故工作面涌出的瓦斯量少，也無需進(jìn)行瓦斯抽放。（三）分析結(jié)論該礦地質(zhì)及水文地質(zhì)條件簡單， 煤層頂?shù)装鍘r性較差， 有利用于 放頂煤開采，但底板軟弱可能造成支架鉆底現(xiàn)象，于支護(hù)不利，礦井 瓦斯含量較低， 煤層內(nèi)在水分較高， 于礦井通風(fēng)、防瓦斯、防塵有利， 煤層厚度較厚，個別煤層需分層放頂煤開采， 各個煤層采煤方法統(tǒng)一， 有利用工作面設(shè)備選擇和更換， 礦井開拓系統(tǒng)簡單， 有利用礦井的安 全管理，綜上所述，該礦放頂煤開采有著很大的優(yōu)越性。第五章 采煤工藝和采區(qū)巷道布置第一節(jié)：采區(qū)概況礦井投產(chǎn)的一采區(qū)為雙翼

57、采區(qū)，走向長度 1750m ，南北傾斜寬370m ?；仫L(fēng)水平標(biāo)高 +1095m 。+1065m 水平為礦井一采區(qū)投產(chǎn)水平。一采區(qū)首采工作面布置在 C8 煤層西翼。 C8 煤層軌道上山通過 +1089m 水平車場和投產(chǎn)工作面運(yùn)輸巷聯(lián)系。在 +1095m 水平沿煤層 走向布置 11W81 工作面回風(fēng)順槽，鋪設(shè)單軌，軌型 15kg/m ，擔(dān)負(fù) 工作面回風(fēng)，作為材料、設(shè)備等運(yùn)輸通道，通過 C8 煤層回風(fēng)上山和 斜風(fēng)井聯(lián)系。在 +1089m 水平沿煤層底板走向直線布置 11W81 工作 面運(yùn)輸順槽，擔(dān)負(fù)工作面進(jìn)風(fēng)和運(yùn)煤等， 通過溜煤眼和運(yùn)輸上山聯(lián)系。C8 煤層一區(qū)段垂高 6m，減去回風(fēng)、運(yùn)輸順槽的寬度后

58、工作面 斜長 46m 。以下各區(qū)段平均布置工作面，考慮留設(shè)斜長 10m 的區(qū)段 煤柱，并減去回風(fēng)、運(yùn)輸順槽的寬度后工作面斜長 46m 。第二節(jié) 設(shè)備設(shè)備選型和采煤工藝一、工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型采煤：開幫采用 ZMS 12 濕式煤電鉆打眼，爆破落煤，頂煤通 過礦山壓力作用自行落下，若不能自行下落時輔以越前松動炮破。裝煤：開幫放炮崩落的煤炭部分自行落入刮板輸送機(jī)， 其余部分 由人工攉入刮板機(jī)。頂煤通過剪網(wǎng)，由網(wǎng)口放入刮板輸送機(jī)。運(yùn)煤：工作面煤炭運(yùn)輸選用 1 臺 SGB 420/50 型刮板輸送機(jī)運(yùn) 煤。二、工作面頂板管理方式，支架設(shè)備選型 工作面頂板管理方式為全部垮落式。 根據(jù)選擇的

59、采煤方法及礦井現(xiàn)有設(shè)備情況，工作面頂板支護(hù)選用ZH1600/16/24ZL 整體懸移頂梁液壓支架支護(hù)。主要技術(shù)特征如下：支撐高度：2-2.5m ；中心距：960mm；（支架寬度 ）初撐力：745KN ；工作阻力：1600KN ；支架行程；800 mm最大構(gòu)件重量：0.8-1.0t ；泵站壓力：31.5Mpa 。頂梁長度3.2 米1、 頂板壓力計(jì)算回采工作面支架的支護(hù)強(qiáng)度按放頂煤工作面實(shí)測統(tǒng)計(jì)法 （該法按 實(shí)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)， 以煤層厚度和容重的乘積表示支架支護(hù)強(qiáng)度） 計(jì)算如下：P=k*n*M*Y=1.33*9.768M -0.79 *M*25=325M 0.21=527KN/ =0.527Mpa式中

60、： P頂板單位面積壓力n=9.768M -0.79k安全系數(shù)，取 1.33 n折算系數(shù)，據(jù)統(tǒng)計(jì)此折算系數(shù)在來壓期間M煤層全厚， 10mY巖石容重根據(jù)以上計(jì)算，支架的支護(hù)強(qiáng)度滿足要求。2、支架工作阻力驗(yàn)算工作面支架間距 L=P1/（PxL1xk）式中： L工作面支架間距P1支架工作阻力， 1800KNL1最大控頂距K修正系數(shù)，取 1.5P頂板壓力， 527 KN/ L=1600/ （527x2.76x1.05 ）=1.04m0.963、所選支架符合設(shè)計(jì)要求。（1）工作面支護(hù)參數(shù)計(jì)算： 以頂板來壓時的載荷作為設(shè)計(jì)支架工作阻力的基礎(chǔ)： p=knM 式中M煤層厚度， 10m ；k安全系數(shù)，取 1.33