烏魯木齊市104團(tuán)煤焦廠一號(hào)井水平延深設(shè)計(jì)

烏魯木齊市104團(tuán)煤焦廠一號(hào)井水平延深設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)新疆興礦礦業(yè)技術(shù)咨詢(xún)有限公司二零一零年十月前言烏魯木齊市104團(tuán)煤焦廠一號(hào)井位于烏魯木齊市西山四道岔以南800m，距烏市西山公路約1km，距市區(qū)6km，行政區(qū)域劃屬烏魯木齊市沙依巴克區(qū)管轄。礦區(qū)地處烏魯木齊市西郊，北距西山公路約1km，與烏—奎高速公路相通，礦區(qū)內(nèi)有砂石路面通往各礦井和生活區(qū)，交通便利。烏魯木齊市104團(tuán)煤焦廠為國(guó)有企業(yè)，始建于80年代初，礦井持證能力為8萬(wàn)t/a，采用主副立井開(kāi)拓，多水平階段石門(mén)開(kāi)采，主采A8煤層，目前礦井開(kāi)采+653M水平東翼A8煤層，由于西翼A8煤層上部采空區(qū)存在火區(qū)，再加上A8煤層瓦斯涌出較高，在2009年9月發(fā)生一起瓦斯爆炸事故，造成西翼A8煤層回采工作面被迫封閉，而無(wú)法開(kāi)采，只能進(jìn)行滅火工作。而由于該礦井為保留礦井，隨時(shí)都存在著政策關(guān)閉的風(fēng)險(xiǎn)，礦井目前采礦證限采水平為+550m水平，而現(xiàn)有的+653m水平東翼A8煤層到2011年6月份將回采完畢，而由于西翼工作面無(wú)法開(kāi)采，因此，為了保證礦井正常采掘接續(xù)，需進(jìn)行礦井水平延深，礦井?dāng)M延深水平為+613m。本次通過(guò)礦井水平延深，保證礦井水平和采區(qū)正常接替，從而保證礦井采掘接續(xù)不失調(diào)。因此，業(yè)主特委托新疆興礦礦業(yè)技術(shù)咨詢(xún)有限公司進(jìn)行礦井延深設(shè)計(jì)編制工作。編制延深設(shè)計(jì)依據(jù)1、2002年10月，新疆煤田地質(zhì)局一五六隊(duì)提交了《新疆烏魯木齊140團(tuán)煤焦廠煤礦（一號(hào)井）生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》。2、新疆地質(zhì)礦局第九地質(zhì)大隊(duì)，2008年1月編制的《新疆烏魯木齊140團(tuán)煤焦廠煤礦（一號(hào)井）礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》。3、新疆礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審中心以烏國(guó)土儲(chǔ)核發(fā)【2008】016號(hào)文出具了《新疆烏魯木齊縣農(nóng)十二師104團(tuán)煤焦廠煤礦2007年礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)年度報(bào)告》核查意見(jiàn)的批復(fù)。4、煤礦現(xiàn)有生產(chǎn)現(xiàn)狀。5、《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》、《煤礦安全規(guī)程》及有關(guān)法規(guī)政策。6、設(shè)計(jì)委托書(shū)。設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想從實(shí)際出發(fā)，認(rèn)真分析煤焦廠一號(hào)井的資源條件、外部建設(shè)條件、開(kāi)采技術(shù)條件，充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施，以經(jīng)濟(jì)效益為中心，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，依靠科技進(jìn)步，提高礦井技術(shù)裝備水平，實(shí)現(xiàn)合理集中生產(chǎn)，以最小的投入和最短的時(shí)間完成礦井的水平延深工作。存在主要問(wèn)題及建議1、隨著礦井水平延深，深部的瓦斯?jié)舛葘⑦M(jìn)一步增加，為保證安全生產(chǎn)，一方面要加強(qiáng)抽放工作，另一方面要加強(qiáng)瓦斯的監(jiān)控、監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工作，防患于未然。2、由于礦井開(kāi)采急傾斜煤層，上部塌陷坑較多，地面雨水和雪水有可能通過(guò)地面塌陷坑裂隙進(jìn)入井下，為此，礦井還應(yīng)特別注意采空區(qū)、地面老窯水的防治工作。并做好井下采空區(qū)超前探放水工作，以放突水事故的發(fā)生。井田概括及地址特征井田概況一、交通位置烏魯木齊市104團(tuán)煤焦廠一號(hào)井位于烏魯木齊市西山四道岔以南800m，距烏市西山公路約1km，距市區(qū)6km，行政區(qū)域劃屬烏魯木齊市沙依巴克區(qū)管轄。礦區(qū)地處烏魯木齊市西郊，北距西山公路約1km，與烏—奎高速公路相通，礦區(qū)內(nèi)有砂石路面通往各礦井和生活區(qū)，交通便利。二、地形地貌井田地形呈南高北低，礦區(qū)地處準(zhǔn)葛爾盆地南緣，天山北麓地帶，多系低山，殘山地帶，海拔高度+896m—+1073m，高差約170m。三、水系礦區(qū)范圍內(nèi)無(wú)地表水系水體，無(wú)地面常年徑流。四、氣象及地震情況礦區(qū)屬大陸性干旱、半干旱氣候，年降水量在424mm（以降雪量為主），年蒸發(fā)量在1828mm。歷史最高氣溫達(dá)38.5℃，最低氣溫達(dá)-33℃，初凍期為10月中旬，解凍期為3月下旬，凍土層深度1.0-1.4m，礦區(qū)地處風(fēng)口，風(fēng)向多為北風(fēng)和西北風(fēng)，多發(fā)生在春冬兩季，風(fēng)力一般4-5級(jí)。礦區(qū)屬?gòu)?qiáng)震斷裂帶范圍之內(nèi)，地震活動(dòng)強(qiáng)度大、頻率高、小震多，地震烈度Ⅵ級(jí)。五、煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀1、開(kāi)拓方式目前礦井開(kāi)拓方式為立井+階段石門(mén)開(kāi)拓，礦井共有主、副立井、回風(fēng)立井、人行井四條井筒，均位于井田中部，井筒特征見(jiàn)表1-1.（1）主立井：位于井田中部，圓形斷面料石砌碹，凈直徑2.5m，凈斷面4.9平㎡，井口標(biāo)高+999.88m，至+653m水平垂深347m。井筒裝備2.5t單箕斗，鋼絲繩罐道。井筒內(nèi)敷設(shè)管路和電纜，主要承擔(dān)全礦井的原煤提升任務(wù)，并兼做主要進(jìn)風(fēng)井。（2）副立井：位于井田中部，圓形斷面料石砌碹，凈直徑2m，凈斷面3.14平㎡，井口標(biāo)高+995m，至+653m水平垂深342m。井筒裝備0.5t罐籠，鋼絲繩罐道，主要承擔(dān)全礦井的材料、矸石、人員升降等提升任務(wù)。（3）回風(fēng)立井：位于井田中部，圓形斷面料石砌碹，凈直徑2m，凈斷面3.14平㎡，井口標(biāo)高+997m，至+703m水平垂深294m，下部與+703m水平回風(fēng)石門(mén)相接，與主井筒并列在井田中部A8煤層底板巖層中，承擔(dān)全礦井回風(fēng)任務(wù)。（4）人行井：位于井田中部，錨網(wǎng)支護(hù)，上部方形、下步自然拱形斷面，凈斷面2.2平㎡，井口標(biāo)高+997m，至+653m水平垂深344m，井筒內(nèi)敷設(shè)鐵質(zhì)旋梯，承擔(dān)上下人員的任務(wù)，兼及礦井第一安全出口。井筒特征表表1-1-1序號(hào)名稱(chēng)單位主立井副立井立風(fēng)井人行井1井口坐標(biāo)Xm4850591485058948505944850591Ym29540818295407842954084829540811Zm+999.88+995+9979972井筒傾角9090903斷面特征圓形圓形圓形上面方形下面拱形4支護(hù)方式料石砌碹料石砌碹料石砌碹錨網(wǎng)支護(hù)5井筒凈斷面㎡4.93.143.142.26井筒垂深和角度m3473422943447提升容器2.5t箕斗0.5噸罐籠2、生產(chǎn)布置情況礦井已開(kāi)拓了五個(gè)水平，目前開(kāi)拓水平為六水平+653m水平，回風(fēng)水平標(biāo)高為+693m水平，垂高為40m。礦井+653m水平劃分為一個(gè)雙翼采區(qū)開(kāi)采，采區(qū)東翼走向長(zhǎng)度為840m，采區(qū)西翼走向長(zhǎng)度為624m。礦井+653m水平的投產(chǎn)工作面布置在+653m水平西翼A8煤層，在工作面推進(jìn)幾十米以后，由于上部火區(qū)冒落下來(lái)，引起工作面瓦斯爆炸，造成西翼工作面被迫封閉，礦井目前只能開(kāi)采東翼的A8煤層工作面，在+653m水平A8煤層布置運(yùn)輸巷，采用2.5t蓄電池電機(jī)車(chē)牽引1tU型翻斗式礦車(chē)進(jìn)行煤炭運(yùn)輸。3、采煤方法及回采工藝（1）采煤方法目前回采工作面位于+653m水平采區(qū)東翼A8煤層+658m—+693m區(qū)段。A8煤層平均厚度7.31m，為急傾斜煤層。工作面采用“偽傾斜柔性掩護(hù)支架”采煤法，區(qū)內(nèi)后退式回采。超前運(yùn)輸順槽標(biāo)高+658m，回風(fēng)順槽標(biāo)高+693m，區(qū)段高度40m。工作面支護(hù)設(shè)備，采用“八字形”柔性金屬掩護(hù)支架。支架寬度4.0m，復(fù)式結(jié)構(gòu)。鋼梁選用12號(hào)礦用工字鋼，型鋼材質(zhì)A6；鋼絲繩采用6條直徑為30mm的舊鋼絲繩，長(zhǎng)25m，兩端有封頭，為保持鋼梁間距和防止鋼梁滾動(dòng)，在鋼梁兩個(gè)端頭部位焊接12號(hào)礦用工字鋼。工作面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽至工作面20m范圍內(nèi)采用雙排金屬摩擦支柱配合HDJA—1000型鉸接頂梁加強(qiáng)支護(hù)。（2）、回采工藝工作面采煤包括打眼、裝藥、放炮、鋪溜槽出煤和調(diào)整護(hù)架等項(xiàng)工作。煤層平均厚度為7.31m，煤的容重為1.31t/m3；工作面掩護(hù)支架一次下放進(jìn)度為1m，下放一次為一個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺為1m，每日1循環(huán)。礦井年工作日330天，正規(guī)循環(huán)率按80%計(jì)算。采區(qū)回采率75%,首采工作面回采率按工作面實(shí)際情況定為80%。工作面頂板管理方法為全部垮落法管理頂板。掘進(jìn)工作面位于采區(qū)東翼的A8煤層，分別為接替工作面的運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷，采用炮掘方法掘進(jìn)。4、通風(fēng)方式礦井瓦斯等級(jí)為低瓦斯，現(xiàn)有開(kāi)拓方式為立井開(kāi)拓，主立井、副立井和人行井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)。礦井通風(fēng)方式為中央并列式，主要通風(fēng)機(jī)工作方式為全負(fù)壓機(jī)械抽出式通風(fēng)。礦井目前的主要通風(fēng)線(xiàn)路為：主立井→+653m水平A8煤層?xùn)|翼運(yùn)輸巷→+658m水平西翼A8超前運(yùn)輸順槽→回采工作面→+693m水平A8煤層西翼回風(fēng)巷→回風(fēng)上山→+703水平西翼A8煤層回風(fēng)順槽→+703m水平回風(fēng)石門(mén)→回風(fēng)立井→地面礦井在用主要通風(fēng)機(jī)：FBCZN011B型軸流式通風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用，風(fēng)量為10.2—25m3/s，風(fēng)壓為220-650Pa，最高靜壓效率≥75%。配套電機(jī)YBF200L2-6型，額定功率22kw，轉(zhuǎn)速980r/min。5、水源礦區(qū)供水靠汽車(chē)運(yùn)輸。6、電源情況礦區(qū)供電電源引自烏魯木齊西山變電所，LGJ-50型高壓架空線(xiàn)引至礦井地面變電所，線(xiàn)路長(zhǎng)度為8km，電壓等級(jí)10KV。礦井已進(jìn)行了雙回路電源的改造，已建第二回路電源，第二回路電源引自西山變電所不同母線(xiàn)段。礦井地面安裝了四臺(tái)變壓器，其中地面用電設(shè)備供電變壓器型號(hào)為S9-400/1010/0.4kv400kVA。其中兩臺(tái)井下用電設(shè)備供電變壓器型號(hào)為S9-3.15/1010/0.69kv315kVA。礦井10KV高壓經(jīng)S9-400/1010/0.4kv400kVA變壓器降壓后通過(guò)低壓配電柜以380/220V電壓供地面動(dòng)力、照明用電。地面供電系統(tǒng)采用三相四線(xiàn)制式中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，井下供電系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。地面低壓變電所距主井口約30m。變壓器露天臺(tái)上架設(shè)，裝設(shè)有防雷電裝置。地面設(shè)有高低壓配電柜。下井電纜為一回MYJV22-10003×95mm2L=420m。引自地面低壓變電所，下井電纜井副立井井筒引至井下+653m水平中央變電所，供電電壓0.69kV。井田地質(zhì)特征及資源概況一、區(qū)域地質(zhì)概況1、區(qū)域地層區(qū)內(nèi)從老到新出露的侏羅系地層有下侏羅八道灣組（J1b）、三工河組（J1s）；中侏羅統(tǒng)西山窯組(J2x）,頭屯河組（J2t）。2、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造準(zhǔn)南煤田位于天山緯向構(gòu)造體系的二級(jí)構(gòu)造帶中，稱(chēng)準(zhǔn)南南中、新生代沉降帶。礦區(qū)地處準(zhǔn)南煤田的東南段，為二級(jí)構(gòu)造帶中的次級(jí)褶皺與斷裂帶，多由短軸向斜、背斜及逆沖性斷裂組成。總的構(gòu)造方向?yàn)楸睎|東向，與天山緯向夠早點(diǎn)所發(fā)展步方向基本一致。二、井田地質(zhì)特征1、地層礦井內(nèi)出露的地層中侏羅統(tǒng)西山窯組(J2x）、第四系（Q），其特征分述如下：中侏羅統(tǒng)西山窯組(J2x）：礦區(qū)內(nèi)主要出露其下段地層，巖性為灰色-灰黑色泥巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖及煤層組成，局部夾灰白色中粒砂巖、粗砂巖，是內(nèi)陸河湖泥巖、沼澤相碎屑巖沉積，是主要含煤地層。第四系（Q）：礦區(qū)內(nèi)廣泛分布于較老地層之上，其上部為上更新統(tǒng)（Q3）上段風(fēng)成黃土和砂土、亞砂土、亞砂土松散堆積，局部含礫及粗砂；下部為上更新統(tǒng)（Q3）下段沖洪積層，巖性主要為灰色礫石層，礫石成分為各種火山、沉積巖及少量變質(zhì)巖。2、構(gòu)造：井田位于大浦溝背斜北翼的大浦溝，單斜構(gòu)造塊段上，地層走向大致接近于東西走向，傾角在60°-89°之間，井田內(nèi)發(fā)現(xiàn)有四條斷層，編號(hào)為f4-4、f5-0、f4-1、f4-2。礦區(qū)構(gòu)造線(xiàn)方向與區(qū)域總體構(gòu)造線(xiàn)方向一致，地層走向?yàn)?2°-70°，巖性沿走向和傾向變化不大。三、煤層和煤質(zhì)1、煤層井田煤層賦存在侏羅系下統(tǒng)八道灣下亞組(J2b1），以煤層層數(shù)較多，厚度變化較大為特征，井田范圍內(nèi)僅有A7、A8煤層為全區(qū)可采煤層。（1）A7煤層煤層的最大厚度為2.02m，最小厚度為0.49m，煤層平均厚度為1.27m。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含0-2層夾矸，頂、底板巖性為粉砂巖、泥巖，與A8煤層層間距平均為6.5m。（2）A8煤層煤層的最大厚度為12.03m，最小厚度為3.12m，煤層平均厚度為7.31m。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含0-5層夾矸，頂板以為粉砂巖、泥巖為主，底板以泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖為主。詳見(jiàn)井田內(nèi)可采煤層特征一覽表表1-2-1。井田內(nèi)可采煤層特征一覽表表1-2-1煤層編號(hào)全層厚（m）純煤（m）層間距夾矸頂?shù)装鍘r性可采性穩(wěn)定性最大-最小最大-最小上層（m）頂板底板平均（點(diǎn)）平均（點(diǎn)）A83.12-12.037.313.12-12.037.226.50-5粉砂巖、泥巖粉砂巖、泥巖可采穩(wěn)定A70.49-2.021.270.49-1.771.090-2粉砂巖粉砂巖可采穩(wěn)定2、煤質(zhì)（1）物理性質(zhì)井田內(nèi)的A7、A8煤層均為高等植物形成的腐植煤，其顏色為黑色，條橫為黑褐色，具弱玻璃光澤，均一狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)生裂隙較為發(fā)育，簡(jiǎn)易燃燒實(shí)驗(yàn)煤為易燃且煙異、煙長(zhǎng)，有強(qiáng)烈膨脹發(fā)泡現(xiàn)象，A7煤層和A8煤層平均相對(duì)密度分別為1.34t/m3和1.28t/m3。（2）煤的類(lèi)型各煤層精煤揮發(fā)分平均值為38.25-40.57%，膠質(zhì)層厚度（Y）值平均值為11.9-14.8mm，粘結(jié)指數(shù)A8煤層為100，故均屬氣煤45（QM），煤質(zhì)為特低灰-中灰煤，特低硫、低磷、高發(fā)熱量、高油，且粘結(jié)性較好的煤，可做動(dòng)力用煤和低溫干餾煉油用煤，可做民用之燃料，是較好的配焦煤。四、水文地質(zhì)1、區(qū)域水文地質(zhì)概述（1）、地形地貌井田地形呈南高北低，西高東低的低山丘陵區(qū)，海拔高度+896-+1073m，高差約170m，南部主要煤層賦存地帶為低山區(qū)，一般標(biāo)高在+800-+900m，地面高差不大，井田范圍塌陷區(qū)和居民點(diǎn)較多，對(duì)礦區(qū)的進(jìn)一步擴(kuò)建成一定影響。（2）、氣候礦區(qū)屬大陸性干旱氣候，7月份平均最高氣溫為38.5℃；1月份平均最低氣溫為-33℃，年降水量581.11-424mm，年蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降水量，因此該區(qū)氣候干燥。（3）、區(qū)域水文地質(zhì)區(qū)內(nèi)無(wú)常年性河流，在井田東部邊界以外地表常有小河溝徑流，橫跨A8煤層，通過(guò)煤層裂隙滲水至礦區(qū)內(nèi)，礦井涌水量與大氣降水關(guān)系密切，春夏季流量大，冬秋季水量減少，礦區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。2、井田水文地質(zhì)井田位于雅瑪里克山北，井田北近雅瑪里克山洪積扇下緣，基本為坡積碎石砂土（Q4d1）覆蓋。縱觀全區(qū)，西南高東北低。（1）含水層水文地質(zhì)特征①第四系松散巖類(lèi)孔隙含水層（H1）井田內(nèi)第四系分布廣泛，含水主體主要分布于沖溝及溝谷內(nèi)。巖性以分選性較差的河流相堆積礫石、砂土為一，平均厚度為均為30m左右。此含水層為間歇性含水層，含水時(shí)段為降水期。②侏羅系下統(tǒng)八道灣組煤巖系裂隙弱含水層（H2）為井田內(nèi)主演含煤地層，含水主體以?xún)?nèi)生裂隙發(fā)育的煤層為主，次為具節(jié)理細(xì)砂巖、粉砂巖，局部夾中、粗砂巖、礫巖構(gòu)成，平均厚度34.64m，此層段區(qū)外距井田40-50m抽水試驗(yàn)單位用水量0.00055-0.00070升/秒.米，滲透系數(shù)為0.00347m/日，為弱富水性含水層。3、水文地質(zhì)類(lèi)型及其復(fù)雜程度井田內(nèi)地表水體缺乏，無(wú)大的斷裂構(gòu)造，補(bǔ)給條件不好，為裂隙含水層為主礦床，直接充水含水層單位涌水量小于0.1升/秒.米。因此，區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)類(lèi)型應(yīng)為裂隙類(lèi)，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的充水礦井。4、礦床充水因素分析井田內(nèi)基巖含水層的含水性較弱。比較而言，淺部裂隙較發(fā)育，隨著深度的加大含水性與透水性愈差，充水條件愈差。礦坑水主要來(lái)自塌陷區(qū)大氣降水而流入采空區(qū)少量積水的滲入及含水層本身層間水。根據(jù)井田基巖水文地質(zhì)條件，結(jié)合生產(chǎn)礦井的水文地質(zhì)特征及充水因素，依補(bǔ)給途徑，應(yīng)屬裂隙類(lèi)滲入性補(bǔ)給通道。5、礦井涌水量涌水量預(yù)（概）算的范圍：礦井東西走向長(zhǎng)為1.67Km，南北寬0.125Km。依滲透系數(shù)以大井的方法預(yù)計(jì)礦井涌水量為268.49m3/d。依據(jù)水文地質(zhì)比擬法之富水系數(shù)預(yù)計(jì)礦井涌水量為270m3/d。兩者計(jì)算，取大值，確定礦井的正常涌水量為270m3/d。五、煤層開(kāi)采技術(shù)條件1、煤層頂?shù)装鍘r石工程地質(zhì)特征井田內(nèi)A8煤層頂板為砂巖類(lèi)，平均厚度約29m，飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度22.82-42.09MPa，抗拉強(qiáng)度為2.40-3.72MPa，軟化系數(shù)為0.553-0.843，顯示巖石本身強(qiáng)度應(yīng)屬不穩(wěn)定-中等穩(wěn)定頂板，遇水軟化性能中等。A8煤層底板為砂巖，平均厚度為6.5m，飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度28.86MPa，抗拉強(qiáng)度為2.23-2.65MPa，軟化系數(shù)為0.842，顯示巖石本身強(qiáng)度差，遇水軟化性能中等。A7煤層頂、底板粉砂巖，平均厚度約6.5m，飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度31.87MPa，抗拉強(qiáng)度為2.23-2.63MPa，節(jié)理裂隙不發(fā)育，顯示巖石本身強(qiáng)度不穩(wěn)定-中等穩(wěn)定。煤層頂?shù)装鍘r石力學(xué)試樣測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1-2-2：煤層頂?shù)装鍘r石力學(xué)試樣測(cè)試結(jié)果表表1-2-2煤層編號(hào)巖性采樣位置單向抗壓強(qiáng)度（Mpa）單軸抗拉強(qiáng)度Mpa單軸抗剪強(qiáng)度Mpa軟化系數(shù)備注天然狀態(tài)飽和狀態(tài)A7粉砂巖底板31.872.234.37A8粉砂巖頂板68.2542.083.729.580.607A8粉砂巖底板24.2828.362.650.8422、瓦斯根據(jù)新疆建設(shè)兵團(tuán)發(fā)展和改革委員會(huì)文件兵團(tuán)發(fā)改委能源【2009】502號(hào)文關(guān)于對(duì)農(nóng)十二師104團(tuán)煤焦廠礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定報(bào)告進(jìn)行的批復(fù)，認(rèn)定礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為0.823m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為5.78m3/t，二氧化碳絕對(duì)涌出量為0.53m3/min，二氧化碳相對(duì)涌出量為2.438m3/t，確定礦井屬于低瓦斯礦井。3、煤塵根據(jù)國(guó)家礦山安全計(jì)量站烏魯木齊分站新礦（集團(tuán)）通安工貿(mào)公司煤塵爆炸鑒定報(bào)告：A7煤層煤塵的火焰長(zhǎng)度150±50mm，A8煤層煤塵的火焰長(zhǎng)度100±50mm，煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性。煤塵爆炸性試驗(yàn)報(bào)告表1-2-3試驗(yàn)編號(hào)工業(yè)分析爆炸試驗(yàn)水分（Mad）灰分（Ad）揮發(fā)份（Vdaf）火焰長(zhǎng)度（mm）巖粉量（%）爆炸性結(jié)論備注A72.89.2538.2150±50有爆炸性A83.44.7337.94100±50、、4、自燃傾向性：由國(guó)家礦山安全計(jì)量站烏魯木齊分站，對(duì)礦井煤層進(jìn)行了煤層的自燃傾向性鑒定，A7煤層的吸氧量為0.47cm3/g，A8煤層的吸氧量為0.44cm3/g，鑒定結(jié)果煤層屬于較容易自燃發(fā)火煤層，發(fā)火期一般為3-6個(gè)月。煤層自燃傾向性鑒定結(jié)果見(jiàn)表1-2-4.自燃傾向性鑒定結(jié)果表1-2-4煤層自燃傾向分類(lèi)煤的吸氧量，cm3/g*干煤Vd易自然較易自燃不易自燃A70.47較易自燃A80.44較易自燃5、地溫：根據(jù)對(duì)生產(chǎn)礦井的調(diào)查，在井田內(nèi)及周?chē)窗l(fā)現(xiàn)高溫區(qū)，井下溫度一般為15℃左右。目前未發(fā)現(xiàn)有地溫異常現(xiàn)象。第二章井田開(kāi)拓第一節(jié)井田境界及儲(chǔ)量一、井田境界井田位于烏魯木齊市區(qū)西郊約6km處，行政區(qū)域劃屬烏魯木齊沙依巴克區(qū)管轄，井田呈東-西向，東西走向長(zhǎng)約1.67km，南北寬約0.125km，面積為0.2176km2.根據(jù)批準(zhǔn)的采礦證：6500000430285，礦區(qū)范圍的拐點(diǎn)坐標(biāo)由8各拐點(diǎn)確定，如下表2-1-1：表2-1-1拐點(diǎn)XYS1485084629541698S2485070629541698S3485053029540650S4485050029540650S5485051029540036S6485061629540036S7485062829540657S8485067029540657開(kāi)采深度為+997m-+550m標(biāo)高。二、儲(chǔ)量1、礦井地質(zhì)儲(chǔ)量井田內(nèi)含可采煤層兩層，A7、A8煤層，煤層平均厚度分別為：1.09m、7.22m，為結(jié)果簡(jiǎn)單、穩(wěn)定煤層。該礦核查截止日期：2007年12月31日，礦山資源儲(chǔ)量如下：新疆烏魯木齊縣農(nóng)十二師104團(tuán)煤焦廠一號(hào)井礦區(qū)范圍內(nèi)保有資源儲(chǔ)量415.02萬(wàn)t，其中控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（122b）157.82萬(wàn)t，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）246.72萬(wàn)t，控制的次邊際經(jīng)濟(jì)資源量（2S22）10.48萬(wàn)t，采礦證規(guī)定開(kāi)采標(biāo)高+555m以上保有資源儲(chǔ)量261.69萬(wàn)t，其中：控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（122b）157.82萬(wàn)t，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）93.39萬(wàn)t，控制的次邊際經(jīng)濟(jì)資源量（2S22）10.48萬(wàn)t，開(kāi)采標(biāo)高（+550m-+400m）保有資源儲(chǔ)量153.33萬(wàn)t，其中：推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）153.33萬(wàn)t。截止2008年12月31日，新疆烏魯木齊縣農(nóng)十二師104團(tuán)煤焦廠一號(hào)井采礦證規(guī)定開(kāi)采標(biāo)高（+550m）以上保有資源儲(chǔ)量243.83萬(wàn)t，其中：控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（122b）139.96萬(wàn)t，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）93.39萬(wàn)t，控制的次邊際經(jīng)濟(jì)資源量（2S22）10.48萬(wàn)t。2、2008年年末礦井可采儲(chǔ)量礦井開(kāi)采煤層屬薄煤層各特厚煤層，采區(qū)回采率：薄煤層按85%計(jì)，特厚煤層按75%計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)工業(yè)儲(chǔ)量為233.35萬(wàn)t，永久煤柱損失69.58萬(wàn)t，開(kāi)采損失為39.22萬(wàn)t，乘以采區(qū)回采率，經(jīng)計(jì)算礦井可采儲(chǔ)量為124.61萬(wàn)t，詳見(jiàn)2-1-2礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算表表2-1-2單位：萬(wàn)t水平批準(zhǔn)的資源量永久煤柱合計(jì)開(kāi)采損失可采儲(chǔ)量煤層編號(hào)122b333小計(jì)邊界煤柱斷層煤柱井筒煤柱750-+653m水平A71.91.900.291.61A869.0219.7788.792.871.9924.1328.9914.9544.85小計(jì)70.9219.7190.632.871.9924.1328.9915.2446.46650-+553m水平A720.8220.820.550.554.215.312.3313.18A869.0452.86121.93.683.6827.9235.2821.6664.97小計(jì)69.0473.68142.724.234.2332.1340.5923.9878.15合計(jì)139.9693.39233.357.16.2256.2669.5839.22124.61第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)小型煤礦設(shè)計(jì)規(guī)定》確定礦井的年工作日為330天，礦井工作制度為“三八”工作制，每天3班生產(chǎn)，日凈提升時(shí)間14小時(shí)。二、礦井生產(chǎn)能力根據(jù)煤層賦存情況以及礦井的開(kāi)采現(xiàn)狀及開(kāi)采技術(shù)條件，該礦井為9萬(wàn)t/a礦井，按照原采礦證的設(shè)計(jì)核準(zhǔn)生產(chǎn)能力，確定礦井年生產(chǎn)能力為9萬(wàn)t。三、礦井服務(wù)年限根據(jù)計(jì)算，截止2008年12月底，+550m水平以上礦井可采儲(chǔ)量為124.61萬(wàn)t。礦井生產(chǎn)能力為9萬(wàn)t/a，儲(chǔ)量備用系數(shù)取1.3，則礦井剩余服務(wù)年限為10.65a。第三節(jié)井田開(kāi)拓一、井田地質(zhì)構(gòu)造，老窯范圍、煤層及水文等條件對(duì)開(kāi)采的影響1、井田地質(zhì)構(gòu)造井田地處八道灣向斜的南翼，井田為一單斜構(gòu)造，地層走向近東西，傾向南北，傾角在60-89°之間，由于井田范圍小，井田及其周?chē)鸁o(wú)大斷裂及區(qū)域性復(fù)雜構(gòu)造。2、老窯范圍、煤層及水文等條件對(duì)開(kāi)采的影響井田內(nèi)無(wú)其他老窯，僅有現(xiàn)生產(chǎn)煤焦化一號(hào)井，礦井目前的開(kāi)拓方式為主、副立井開(kāi)拓，主立井井底標(biāo)高為+653m水平，副立井井底標(biāo)高為+653m水平，回風(fēng)立井井底標(biāo)高為+868m，人行立井井底標(biāo)高為+653m，現(xiàn)有的主立井位于井田中部，地面較為平坦，工業(yè)場(chǎng)地較寬闊，低迷那設(shè)施按照9萬(wàn)t井型要求都已經(jīng)形成，也較完善。目前+653m水平正開(kāi)采東翼的A8煤層。擬延深礦井水平為+613m水平。二、煤炭資源開(kāi)采方式目前104團(tuán)煤焦廠一號(hào)井煤礦開(kāi)采淺部煤層，開(kāi)采技術(shù)條件及水文地質(zhì)條件相對(duì)較簡(jiǎn)單，采用地下井工開(kāi)采，開(kāi)拓布置基本合理。三、井田開(kāi)拓1、井田開(kāi)拓方式的影響因素a、地形條件井田地形呈南高北低，西高東低，礦區(qū)地處準(zhǔn)葛爾盆地南緣，天山北麓丘陵地帶，多系低山，殘山地帶，海拔高度+896m-+1073m，高差約170m。b、原有礦井開(kāi)拓、工業(yè)場(chǎng)地及交通運(yùn)輸?shù)韧獠織l件：礦區(qū)東西長(zhǎng)約1.67km，南北寬約0.125km，面積0.2176km2，井田內(nèi)原有礦井開(kāi)拓方式為立井開(kāi)拓，工業(yè)廣場(chǎng)在礦井南側(cè)早已形成，地面煤流方向，場(chǎng)外交通運(yùn)輸較為合理。C、現(xiàn)有礦井開(kāi)拓方式礦井目前開(kāi)拓方式為立井階段石門(mén)開(kāi)拓，礦井共有主、副立井、回風(fēng)立井、人行立井四條井筒，均位于井田中部，礦井目前回采+653m水平東翼A8煤層，采用偽斜柔性掩護(hù)支架采煤方法。①主立井：位于井田中部，圓形斷面料石砌碹，凈直徑2.5m，凈斷面4.9㎡，井口標(biāo)高+999.88m，至+653m水平垂深347m。井筒內(nèi)裝備2.5t單箕斗，鋼絲繩罐道。井筒內(nèi)敷設(shè)管路和電纜，主要承擔(dān)全礦井的原煤提升任務(wù)，并兼做主要進(jìn)風(fēng)井。②副立井：位于井田中部，圓形斷面料石砌碹，凈直徑2m，凈斷面3.14平㎡，井口標(biāo)高+995m，至+653m水平垂深342m。井筒裝備0.5t罐籠，鋼絲繩罐道，主要承擔(dān)全礦井的材料、矸石、人員升降等提升任務(wù)。③回風(fēng)立井：位于井田中部，圓形斷面料石砌碹，凈直徑2m，凈斷面3.14平㎡，井口標(biāo)高+997m，至+703m水平垂深294m，下部與+703m水平回風(fēng)石門(mén)相接，與主井筒并列在井田中部A8煤層底板巖層中，承擔(dān)全礦井回風(fēng)任務(wù)。④人行井：位于井田中部，錨網(wǎng)支護(hù)，上部方形、下步自然拱形斷面，凈斷面2.2平㎡，井口標(biāo)高+997m，至+653m水平垂深344m，井筒內(nèi)敷設(shè)鐵質(zhì)旋梯，承擔(dān)上下人員的任務(wù)，兼及礦井第一安全出口兼進(jìn)風(fēng)井。井筒特征表表2-3-1序號(hào)名稱(chēng)單位主立井副立井立風(fēng)井人行井1井口坐標(biāo)Xm4850591485058948505944850591Ym29540818295407842954084829540811Zm+999.88+995+9979972井筒傾角9090903斷面特征圓形圓形圓形上面方形下面拱形4支護(hù)方式料石砌碹料石砌碹料石砌碹錨網(wǎng)支護(hù)5井筒凈斷面㎡4.93.143.142.26井筒垂深和角度m3473422943447提升容器2.5t箕斗0.5噸罐籠三、井田開(kāi)拓方案的選擇與比較根據(jù)地形地貌、煤層賦存條件、已有井巷工程、現(xiàn)開(kāi)采深度及范圍、地面設(shè)施等條件現(xiàn)提出二個(gè)開(kāi)拓方案：Ⅰ、主副立井-下山開(kāi)拓方案。Ⅱ、直接利用現(xiàn)有的開(kāi)拓井筒進(jìn)行延深方案，現(xiàn)分述如下：方案Ⅰ、主副立井-下山開(kāi)拓方案。在現(xiàn)+653m水平沿A8煤層偽斜布置三條下山，即為采區(qū)軌道下山和采區(qū)運(yùn)輸下山，采取回風(fēng)下山沿A8煤層“之字形”布置，工作面采用偽斜柔性掩護(hù)支架采煤方法。延深后礦井投產(chǎn)工作面布置在+613m水平東翼A8煤層，沿A8煤層+613水平布置集中運(yùn)輸巷，在+643m水平布置回風(fēng)順槽。（礦井開(kāi)拓方式平、立、剖面插圖2-3、1-3）。方案Ⅱ、直接利用現(xiàn)有的開(kāi)拓井筒進(jìn)行延深充分利用現(xiàn)有開(kāi)拓工程進(jìn)行延深，把現(xiàn)有主立井、副立井、人行立井、回風(fēng)立井從+653m水平延深至+613m水平，礦井的地面生產(chǎn)系統(tǒng)利用已有。井下工作面采煤方法和工作面運(yùn)輸以及回風(fēng)順槽布置方式同方案一。礦井開(kāi)拓方式見(jiàn)：（礦井開(kāi)拓方式平、立、剖面插圖2-3、4-6）。各方案的工程量及投資比較見(jiàn)表2-3-2、2-3-3。表2-3-2Ⅰ：主副立井下山開(kāi)拓方案序號(hào)工程名稱(chēng)斷面（m2）工程量資金（萬(wàn)元）單價(jià)（元/m）備注一井巷工程1膠帶下山7.68538.254500錨噴支護(hù)2膠帶機(jī)硐室80m39.8112263通風(fēng)平巷4.9816m3.97624854集中煤倉(cāng)235m315.1346445采區(qū)軌道下山7.6110m49.545006絞車(chē)房硐室40m34.912267通風(fēng)道、聯(lián)絡(luò)巷358.724858回風(fēng)下山6623.13500小計(jì)153.27二機(jī)電設(shè)備購(gòu)置1膠帶輸送機(jī)7.61套111.30TD1400/7402調(diào)度絞車(chē)1臺(tái)2211.43阻車(chē)器2臺(tái)2.341.17ZDDY-1型4跑車(chē)防護(hù)裝置1套3.93.9FJP-1型小計(jì)19.24總計(jì)172.51表2-3-3Ⅱ：主副立井延深開(kāi)拓方案序號(hào)工程名稱(chēng)斷面（m2）工程量資金（萬(wàn)元）單價(jià)（元/m）備注一井巷工程1主立井4.940266500錨噴2副立井3.1440266500錨噴3立風(fēng)井3行走巷2.240143500小計(jì)92二機(jī)電設(shè)備購(gòu)置1提升絞車(chē)1套120120JKT2.5*2-20電動(dòng)機(jī)1臺(tái)394kw電控1套小計(jì)120三土建工程1井口房100m28.93892.96磚混2副井井架5m6.9013793鋼3絞車(chē)房110m29.82892.96磚混4絞車(chē)基礎(chǔ)5.65.6澆筑小計(jì)31.25總計(jì)243.25表2-3-4開(kāi)拓方案技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)比較表方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Ⅰ1.礦井生產(chǎn)和延深工作互不干擾。2.井巷工程和設(shè)備投資少，延深工期較短。1.運(yùn)輸環(huán)節(jié)多，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高。Ⅱ直接利用主井筒延深，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低。生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。主副立井延深造成生產(chǎn)和延深工作相互影響，耽誤生產(chǎn)。井巷和設(shè)備投資高，延伸工期長(zhǎng)。建井與施工相互影響，延伸工期長(zhǎng)。工業(yè)廣場(chǎng)壓煤多。經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后，設(shè)計(jì)認(rèn)為方案一延深工期短，井巷工程和設(shè)備投資少，故本次延深設(shè)計(jì)推薦方案一，主副立井下山開(kāi)拓方案。四、水平劃分根據(jù)本井田劃分范圍、煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造和擬選擇的采煤方法等因素，礦井的開(kāi)拓水平不變，還為+653m水平，采用下山延深方案。采區(qū)下山運(yùn)輸水平為+613m水平，回風(fēng)水平為+643m水平。垂高為40m。五、采區(qū)劃分根據(jù)煤層賦存條件和礦井現(xiàn)有的開(kāi)拓方式，利用礦井現(xiàn)有+653m水平劃進(jìn)行采區(qū)下山延深開(kāi)拓，延深水平+613m水平，采區(qū)下山劃分為一個(gè)雙翼開(kāi)采，采區(qū)東翼走向長(zhǎng)度為840m，采區(qū)西翼走向長(zhǎng)度為624m。六、主要巷道布置礦井從+653m水平，在主井筒運(yùn)輸石門(mén)附近沿A8煤層偽斜布置采區(qū)運(yùn)輸下山至+613m水平，在副立井運(yùn)輸石門(mén)附近沿A8煤層偽斜布置采區(qū)軌道下山至+613m水平；在立風(fēng)井附近，偽斜布置回風(fēng)下山至+613m水平，在人性走巷附近，沿B8煤層“之字形”布置人行走巷至+613m水平，然后在+613m水平把四條下山巷道貫通。并形成完整的通風(fēng)系統(tǒng)。七、采區(qū)開(kāi)采順序礦井水平延深后投產(chǎn)工作面布置在+613m水平東翼A8煤層。開(kāi)采程序：采區(qū)開(kāi)采順序先采東翼采區(qū)，再采西翼采區(qū)。第四節(jié)井筒、井底車(chē)場(chǎng)及硐室一、井筒全礦井共布置有4各井筒，即主立井、副立井、回風(fēng)立井、人行立井。1、主立井位于井田中部，圓形斷面料石砌碹，凈直徑2.5m，凈斷面4.9平㎡，井口標(biāo)高+999.88m，至+653m水平垂深347m，主立井提升絞車(chē)為JTP1.6*1.2/24單滾筒絞車(chē)，電動(dòng)機(jī)功率110kw，井筒裝備2.5t單箕斗，主立井主要擔(dān)負(fù)礦井的提煤、進(jìn)風(fēng)等任務(wù)。2、副立井位于井田中部，圓形斷面料石砌碹，凈直徑2m，凈斷面3.14平㎡，井口標(biāo)高+995m，至+653m水平垂深342m。井筒裝備0.5t罐籠，絞車(chē)為JTP1.6*1.5/24單滾筒絞車(chē)，副立井主要擔(dān)負(fù)+653m水平升降人員、提矸、提料等提升任務(wù)。3、回風(fēng)立井位于井田中部，圓形斷面料石砌碹，凈直徑2m，凈斷面3.14平㎡，井口標(biāo)高+997m，落底標(biāo)高+703m水平，井筒深度294m，井筒內(nèi)設(shè)梯子間，主要擔(dān)負(fù)全礦井通風(fēng)及第二安全出口任務(wù)。4、人行井位于井田中部，凈直徑2m，凈斷面2.2平㎡，井口標(biāo)高+997m，落底標(biāo)高+653m水平，井筒深度344m，井筒內(nèi)梯子間，主要擔(dān)負(fù)上下人員、進(jìn)風(fēng)及第一安全出口作用。各井筒特征見(jiàn)表2-4-1。井筒特征表表2-4-1序號(hào)名稱(chēng)單位主立井副立井立風(fēng)立井人行立井1井口坐標(biāo)Xm4850591485058948505944850591Ym29540818295407842954084829540811Zm+999.88m+995m+997m+997m2井筒傾角°9090903井筒方位角360°270°4斷面特征圓形圓形圓形圓形5支護(hù)方式料石砌碹料石砌碹料石砌碹料石砌碹6井筒斷面尺寸MΦ2.5mΦ2.5mΦ2mΦ2m7井筒凈斷面㎡4.94.93.143.148井筒掘進(jìn)斷面積㎡7.57.55.35.39井筒垂深和長(zhǎng)度m347m（+653m水平）342m（+653m水平）294m（+703m水平）344m（+650m水平）10提升容器2.5t箕斗0.5噸單罐籠二、井底車(chē)場(chǎng)礦井技改延深以后，在+613m水平布置采區(qū)車(chē)場(chǎng)，調(diào)車(chē)方式為人推礦車(chē)。三、硐室在+613m水平采區(qū)車(chē)場(chǎng)布置采區(qū)變電所、水泵房及水倉(cāng)、信號(hào)硐室、消防材料庫(kù)等硐室。第五節(jié)大巷運(yùn)輸一、大巷運(yùn)輸方式礦井投產(chǎn)工作面布置在+613m水平東翼一區(qū)段A8煤層，+613m水平A8煤層運(yùn)輸順槽采用皮帶運(yùn)輸，皮帶運(yùn)輸機(jī)選用DTL65/15/2*22-C。第三章采區(qū)布置及裝備第一節(jié)采煤方法一、采煤方法的選擇該井田范圍內(nèi)有可采煤層二層，分別為A7、A8煤層，煤層厚度分別為1.27m、7.31m，礦井投產(chǎn)工作面布置在+653m水平西翼A8煤層，煤層厚度7.31m，傾角87°，水平厚度7.4m。煤層頂板為泥巖粉砂巖，底板為泥巖細(xì)砂巖。根據(jù)礦井煤層賦存條件、開(kāi)采技術(shù)條件、技術(shù)裝備、管理水平等因素，采煤方法有兩種選擇：1、整體頂梁液壓支架水平分段放頂煤炮采采煤法2、“偽傾斜柔性掩護(hù)支架”炮采采煤法。方案Ⅰ：整體頂梁液壓支架水平分段放頂煤炮采采煤法投產(chǎn)工作面布置在+613m水平東翼的A8煤層+613-+643m之間，區(qū)段垂高為25m，按采放比1:3的要求，劃分成三個(gè)水平分段，每個(gè)水分段的垂高為10m，在一分段+633m水平頂板布置工作面刮板運(yùn)輸順槽，地板布置軌道運(yùn)輸順槽，工作面支護(hù)采用ZH1800/16/28ZL型整體頂梁液壓支架，煤電鉆打眼放炮落煤，工作面開(kāi)幫長(zhǎng)度3.4m，放頂煤長(zhǎng)度為7.4m，開(kāi)幫高度為2.5m，放頂煤高度為7.5m。工作面運(yùn)煤選用1臺(tái)SGB420/40型刮板運(yùn)輸機(jī)，運(yùn)輸順槽運(yùn)煤配1臺(tái)SGB420/40型刮板運(yùn)輸機(jī)，端頭支護(hù)選用π型鋼梁配DZ25單體液壓支柱，采用四對(duì)八梁，一梁三柱支護(hù)方式，順槽超前加強(qiáng)支護(hù)采用雙排DZ25單體液壓支柱配HDJA-1000金屬鉸接頂梁，超前加強(qiáng)支護(hù)長(zhǎng)度為20m。優(yōu)點(diǎn)：①適應(yīng)煤層厚度變化；②易于頂板管理；③工作面推進(jìn)速度快，容易控制推進(jìn)度；④生產(chǎn)安全、勞動(dòng)強(qiáng)度小、坑木、材料消耗??；缺點(diǎn)：①巷道掘進(jìn)率較高；②工作面通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，管理難度大；③由于礦井上一水平都是采用倉(cāng)儲(chǔ)式采煤方法進(jìn)行回采，上部采空區(qū)浮煤較多，存在發(fā)火隱患，并聚集了大量的有毒有害氣體，因此當(dāng)工作面放頂煤時(shí)，還會(huì)把上部采空區(qū)的有害氣體和采空區(qū)的火放下來(lái)，造成工作面?zhèn)鍪鹿省＂苡捎诿簩铀胶穸刃?，沿走向煤層厚度變化大，工作面進(jìn)回風(fēng)順槽間距將會(huì)變小，很容易發(fā)生風(fēng)流短路，造成工作面瓦斯聚集。方案Ⅱ、偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法由于礦井所開(kāi)采的煤層厚度較厚，為7.31m，參照國(guó)內(nèi)類(lèi)似煤層開(kāi)采狀況，選擇偽傾斜“八”字型柔性掩護(hù)支架采煤法。具體采煤方法內(nèi)容如下：該采煤方法沿A8煤層的底板和頂板偽斜30°布置一套跨度為4.0m的“八字形”掩護(hù)支架，工作面傾斜長(zhǎng)度為70°，采用人工打眼放炮開(kāi)地溝，在頂板留1.2m的煤墻，在底板留1.11m的煤墻，頂板和底板的煤墻通過(guò)在掩護(hù)支架下向頂?shù)装迕簤M穿，把頂煤和底煤放下來(lái)，工作面超前運(yùn)輸順槽沿煤層靠近底板布置，開(kāi)溝工作面下口通過(guò)立眼與運(yùn)輸平巷相通。該采煤方法是在急傾斜中厚煤層和厚煤層中一種行之有效的采煤方法，它是用一定結(jié)構(gòu)形式的掩護(hù)支架，將回采工作面空間與采空區(qū)冒落的矸石分開(kāi)，使之不受冒落巖石的影響，隨著回采工作面推進(jìn)，掩護(hù)支架在其自重和冒落巖石的作用下，緊隨工作面推動(dòng)，采煤工作在掩護(hù)支架下進(jìn)行，該方法在我國(guó)的淮南、開(kāi)灤、徐州、新疆拜城縣鐵熱克煤業(yè)有限公司所屬各個(gè)煤礦等廣泛使用，成為我國(guó)開(kāi)采急傾斜煤層的一種主要采煤方法，其主要優(yōu)點(diǎn)是：該采煤方法投資少，見(jiàn)效快，工人易操作。由于工作面呈偽斜布置沿走向推進(jìn)，從而簡(jiǎn)化了回采巷道布置，降低了回采巷道的掘進(jìn)率。由于工作面呈偽斜布置沿走向推進(jìn)，并留設(shè)與上一水平的隔離煤柱，隔開(kāi)了上一水平的采空區(qū)的火和有毒有害氣體，從而保證了工作面的安全生產(chǎn)。掩護(hù)支架的鋼梁，鋼絲繩等均可反復(fù)使用，材料消耗少。工作面有兩個(gè)安全出口，全負(fù)壓“U”型通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)安全條件好，不存在風(fēng)流短路的問(wèn)題。主要缺點(diǎn)是：由于煤層厚度大，存在著頂煤和底煤丟失情況架子的安裝和回收強(qiáng)度大，工序復(fù)雜。工作面推進(jìn)速度慢，工效低。通過(guò)以上兩種采煤方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析，偽傾斜柔性金屬掩護(hù)支架采煤法，具有井巷工程量少、投資小，工作面單產(chǎn)高，掘進(jìn)率低等優(yōu)點(diǎn)，該采煤方法在新疆急傾斜煤層中已得到了廣泛采用，積累了豐富的成功經(jīng)驗(yàn)，是技術(shù)先進(jìn)、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)效益較好的采煤方法，而整體頂梁液壓支架水平分段放頂煤炮采采煤法由于投資大，再加上工作面瓦斯涌出量較大，放頂煤時(shí)易在工作面頂煤防空區(qū)域形成瓦斯罐，很不安全，因此設(shè)計(jì)推薦走向長(zhǎng)壁偽傾斜柔性金屬掩護(hù)支架一次采全厚的炮采采煤方法。二、工作面頂板管理方式、支架設(shè)備選型1、頂板管理：該礦井煤層頂板巖性多以粉砂巖、粗砂巖為主，平均傾角87°，屬穩(wěn)定性較差的巖石類(lèi)型，為此，采用全部垮落法管理頂板。2、支架選型掩護(hù)支架的結(jié)構(gòu)：工作面支護(hù)設(shè)備，采用“八字形”拱形柔性金屬掩護(hù)支架。支架寬度4.0m，復(fù)式結(jié)構(gòu)。鋼梁選用12號(hào)礦用工字鋼，型鋼材質(zhì)A6；鋼絲繩采用6條直徑為30mm的舊鋼絲繩子，長(zhǎng)25m，兩端有封頭，為保持鋼梁間距和防止梁滾動(dòng)，在鋼梁兩個(gè)斷頭部位焊接12礦用工字鋼，詳見(jiàn)支架結(jié)構(gòu)圖。每米材料消耗見(jiàn)表3-1-1。每米材料消耗表表3-1-1名稱(chēng)材料規(guī)格單位每米用量掩護(hù)支架礦用12號(hào)工字鋼0.8,0.8,2.9m31.5U型卡A3圓鋼M18460(mm)副49夾板A3鋼2004012(mm)個(gè)49鋼絲繩舊鋼絲繩Φ30(mm)m7螺帽A3鋼M18(mm)個(gè)981）鋼梁強(qiáng)度計(jì)算：鋼梁計(jì)算長(zhǎng)度：m0=s(m-1.1-1.0)=1.0(7.31-1.2-1.11=4.0(m)危險(xiǎn)載面到計(jì)算長(zhǎng)度端點(diǎn)的距離：s=1.0m根據(jù)掩護(hù)支架再偽傾斜面上的受力情況，按雙向受彎構(gòu)件進(jìn)行鋼梁強(qiáng)度計(jì)算：則δ=115m0ds(m0-s)δ=115m00.40.151.0(0.4-0.1)=207(MPa)<δs=304MPa式中：m0---鋼梁計(jì)算長(zhǎng)度，m;d---鋼梁排距，m;s---危險(xiǎn)載面到計(jì)算長(zhǎng)度端點(diǎn)的距離，m;115—系數(shù)。鋼梁滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。2）鋼梁受力計(jì)算鋼繩受沿水平線(xiàn)的均布載荷Pmax(KN/m)作用，當(dāng)掩護(hù)支架工作面?zhèn)蝺A斜角度為30°，單跨長(zhǎng)為4m時(shí)，鋼繩受最大拉力為：H=2.25Pmax(KN)因：Pmax=K1Aam2=0.8533.1(4)2=450.16(KN/m)則：H=2.25Pmax=2.25450.16=1012.86(KN)式中：K1-----修正系數(shù)，（0.8~1）；Aa----與煤層傾角a的關(guān)系值，KN/m3;m----支架寬度，m;選用的7根鋼絲繩拉力總和為3486KN，舊鋼絲繩拉力按75%計(jì)，拉力總和為2614.5KN，鋼絲繩滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)分析，所選擇金屬支架可以滿(mǎn)足工作面支護(hù)要求。工作面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽至工作面20m范圍內(nèi)采用雙排金屬摩擦支柱配合HDJA-1000型鉸接頂梁加強(qiáng)支護(hù)。三、回采工藝過(guò)程回采工藝過(guò)程主要包括護(hù)架安裝、下放、采煤的護(hù)架回收等項(xiàng)。1、護(hù)架安裝：首先從采區(qū)邊界（開(kāi)切眼以外3.5m)處，將回風(fēng)順槽擴(kuò)大到煤層的全厚，護(hù)巷后的支護(hù)采梯形大棚架支護(hù)，隨著擴(kuò)巷之后，及時(shí)的進(jìn)行臥地溝與護(hù)架安裝工作，地溝位于護(hù)架中間位置，呈倒梯形，保持超前安裝護(hù)架鋼梁的距離為1m，安裝護(hù)架時(shí)，應(yīng)將7根鋼絲繩的接頭位置錯(cuò)開(kāi)，防止各鋼絲繩在同一位置處被拉開(kāi)。每根鋼絲繩長(zhǎng)30m左右，兩端必須做好封頭，防止鋼絲繩松捻和使其能承受一部分拉力，鋼絲繩接頭處的搭接長(zhǎng)度應(yīng)不少于2m，并用7副鋼絲繩卡夾緊梁，鋼梁垂直于煤層走向放在鋼絲繩上，鋼梁的一端應(yīng)盡量緊靠煤層頂側(cè)棚腿。如頂煤和頂?shù)装宀荒茏孕锌迓鋾r(shí)，應(yīng)爆破強(qiáng)制放落，使護(hù)架上有2-3m厚的煤矸墊層，以利于護(hù)架下放和保護(hù)掩護(hù)支架，護(hù)巷的空頂距不超過(guò)12m為宜。護(hù)架下放：護(hù)架下放過(guò)程可以分為初次下放，正常下放和結(jié)束下放三個(gè)階段。初次下放：是護(hù)架安裝長(zhǎng)度超過(guò)15m，放頂使護(hù)架上形成為煤矸墊層后，由架尾開(kāi)始逐步進(jìn)行護(hù)架的下放調(diào)架，直至架尾下放到回收護(hù)架的水平位置（距區(qū)段平巷3-5m，形成25°-30°的偽傾斜工作面為止。正常下放：即護(hù)架工作面的正?；夭呻A段，此時(shí)護(hù)架工作面保持25°-30°的偽傾斜布置沿走向推進(jìn)，直到工作面收作線(xiàn)架頭開(kāi)始下放前為止，正?；夭呻A段，除在護(hù)架下進(jìn)行采煤外，同時(shí)要在區(qū)段回風(fēng)平巷與工作面下端，不斷地接長(zhǎng)和折除掩護(hù)支架。護(hù)架工作面采煤包括打眼、裝藥、放炮、鋪溜槽出煤和調(diào)整護(hù)架等項(xiàng)工作，用電鉆打眼，地溝炮眼為雙排三花眼布置，由A8煤層較厚，需進(jìn)行打底幫眼、頂幫眼，由于煤層較厚，工作面較長(zhǎng)，一般工作面按每10-20m放一次炮，由下向上打眼放炮，放炮后，從工作面下端開(kāi)始逐段向上鋪設(shè)搪瓷溜槽，碎煤沿溜槽下滑。隨著出煤，護(hù)架在自重和上部煤矸重力作用推動(dòng)下逐漸沉降，此時(shí)應(yīng)設(shè)專(zhuān)人注意調(diào)架，對(duì)地溝兩幫未崩掉的煤應(yīng)及時(shí)處理，崩落過(guò)多造成護(hù)架懸容的地方需采用金屬單體液壓支柱支護(hù)，使護(hù)架的傾角均勻一致，并與頂?shù)装宸ň€(xiàn)有5°左右的迎山角，出煤調(diào)架完成后，工作面即沿走向推進(jìn)了一定距離〈一般為0.8-0.9m)，最后拆除工作面的溜槽，即可進(jìn)行下一循環(huán)采煤工作，隨著工作面向前推進(jìn)，應(yīng)及時(shí)在工作面下端拆除已放平的護(hù)架，首先將地溝兩幫的煤炭采出來(lái)，并在鋼梁兩端打上點(diǎn)柱，然后卸掉縲絲夾板，將鋼絲繩經(jīng)過(guò)溜煤眼拉到區(qū)段運(yùn)輸平巷,撒出點(diǎn)柱回收的鋼梁，也經(jīng)溜煤眼下放到區(qū)段運(yùn)輸平巷，再一并經(jīng)采區(qū)運(yùn)料眼運(yùn)到區(qū)段回風(fēng)平巷安裝地點(diǎn)復(fù)用，在拆除護(hù)架過(guò)程中，應(yīng)始終保持護(hù)架落平部分與區(qū)段運(yùn)輸平巷不少于3個(gè)溜煤眼相通，以滿(mǎn)足溜煤、通風(fēng)行人和回收護(hù)架的需要，最多不得超過(guò)5個(gè)溜眼相通，避免壓力過(guò)大給拆架帶來(lái)困難，為了安全，有時(shí)在回收鋼梁的外側(cè)支設(shè)臨時(shí)戴帽點(diǎn)柱。結(jié)束下放即架頭開(kāi)始下放，至整個(gè)護(hù)架下放到水平狀態(tài)為止，結(jié)束下放初期，工作面仍保持25°-30°的偽傾角，隨著護(hù)架下放，偽傾斜工作面的長(zhǎng)度不斷地縮短，當(dāng)工作面長(zhǎng)度縮至15-20m時(shí)，再按扇形下放到水平位置。在護(hù)架結(jié)束下放過(guò)程中，為防止架頭竄矸和護(hù)架在斜面上下滑，造成鋼梁重疊，架頭必須保持有2-3m的平架子，并要求工作面的偽傾角不超過(guò)30°，為減少攉煤距離，在護(hù)架最后呈扇形下放時(shí)，可預(yù)先加高溜煤眼。在護(hù)架整個(gè)下放過(guò)程中，為防止護(hù)架沿斜面下滑，工作面上端必須保持不小于8m的平架和長(zhǎng)度，其中壓實(shí)碴的長(zhǎng)度不少于5m。四、采煤工作面循環(huán)數(shù)、月進(jìn)度、年進(jìn)度、工作面長(zhǎng)度、工作面產(chǎn)量工作面月推進(jìn)度為22m，年推進(jìn)度為369.6m。A8工作面煤層平均傾角82°，工作面?zhèn)涡眱A角30°，平均長(zhǎng)度70m，煤層平均厚度7.31m，煤的容重為1.30t/m3；工作面掩護(hù)支架一次下放進(jìn)度為0.m，下放一次為一個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺0.8m，每日1循環(huán)，循環(huán)產(chǎn)量為：Q=Lbβγc即Q=0.807.311.300.80=426(t)式中：Q---循環(huán)產(chǎn)量t；L---工作面長(zhǎng)度m；β---煤層厚m；b---循環(huán)進(jìn)尺m；γ---煤層容重t/m3；c---工作面回采80%。礦井年工作日330天，正規(guī)循環(huán)率按80%。計(jì)算則：年產(chǎn)量=426×1×330×0.80=112464t/a;月產(chǎn)量=412464÷12-9372t/月；日平均產(chǎn)量=9372÷27.5=341t/d;沿走向年推進(jìn)度=0.8×330×0.80=211.2m/a;沿走向月推進(jìn)度=211.2÷12=17.6m/月；五、采區(qū)、工作面回采率及材料消耗采區(qū)回采率75%，首采工作面回采率按工作面的實(shí)際情況定為80%。主要材料消耗指標(biāo)：坑木12m3/萬(wàn)t炸藥4000kg/萬(wàn)t雷管8000個(gè)/萬(wàn)t鋼絲繩2500m/萬(wàn)t金屬網(wǎng)200kg/萬(wàn)t

六、回釆工作面勞動(dòng)組織，詳見(jiàn)表3-1-2回采工作面勞動(dòng)組織定員表定員定員出勤（人）合計(jì)在籍在籍工種一班二班三班系數(shù)人數(shù)打眼放炮、出煤工3339擴(kuò)巷工33裝架子、臥地溝鋪芭、回棚子工224擴(kuò)地溝、拆架子工224放煤工1113工作面運(yùn)料工2226檢修工33班長(zhǎng)1113安全員1113合計(jì)111215381.350第二節(jié)采區(qū)布置一、移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)的采區(qū)數(shù)目、工作面的位置該礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為9萬(wàn)礦井投產(chǎn)一個(gè)采區(qū)、偽傾斜布置一個(gè)工作面即可達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。礦井投產(chǎn)工作面布置在+613m水平東翼A8煤層。采區(qū)尺寸、巷道布置礦井劃分為一個(gè)中央采區(qū)，雙翼回采，東翼走向長(zhǎng)848m，西翼走向長(zhǎng)550m。目前礦井在開(kāi)采+653m水平東翼A8煤層，現(xiàn)運(yùn)輸水平標(biāo)高為+653m，回風(fēng)水平標(biāo)高為+696m，階段高度43°。礦井從+653m水平，在主井筒運(yùn)輸石門(mén)附近沿A8煤層偽斜布置采區(qū)運(yùn)輸下山至+613m水平，在副立井運(yùn)輸石門(mén)附近沿A8煤層偽斜布置采區(qū)軌道下山至+613m水平；在立風(fēng)井附近，偽斜布置回風(fēng)下山至+613m水平，在人行走巷附近，沿B8煤層"之"字型布置人行走巷至+613m水平，然后在+613m水平把四條下山巷道貫通。并形成完整的通風(fēng)系統(tǒng)。掘進(jìn)工作面位于+613m水平東翼運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽掘進(jìn)工作面，巷道都采用梯形錨桿支護(hù)，掘進(jìn)斷面6.44m2，凈斷面5.72m2。掘進(jìn)巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)。三、采區(qū)運(yùn)輸方式及設(shè)備1、煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)工作面煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)為：工作面（搪瓷溜槽）→+618m水平A8煤層超前運(yùn)輸順槽→溜煤眼→+613m水平A8煤層?xùn)|翼運(yùn)輸順槽→+613m水平井底車(chē)場(chǎng)煤倉(cāng)→主立井→地面。2、材料運(yùn)輸系統(tǒng)副立井→+653m水平井底車(chē)場(chǎng)→+653m水平運(yùn)輸石門(mén)→A8煤層采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)→采區(qū)軌道下山→+643mA8煤層軌道順槽一回采工作面。四、采區(qū)通風(fēng)和排水1、采區(qū)通風(fēng)新鮮風(fēng)流由副立井（主立井）→+653m水平井底車(chē)場(chǎng)→+653m水平運(yùn)輸石門(mén)→A8煤層采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)→采區(qū)軌道下山→+613m采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)→+613m水平A8煤層運(yùn)輸平巷→+618m水平A8煤層超前運(yùn)輸順槽→回采工作面→+643m水平A8煤層工作面回風(fēng)順槽→回風(fēng)上山→回風(fēng)石門(mén)→回風(fēng)上山→回風(fēng)立井→地面。掘進(jìn)面通風(fēng)采用局部扇風(fēng)機(jī)壓入式供風(fēng)獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。2、采區(qū)排水采掘工作面涌水流向和工作面運(yùn)煤流向基本一致。流入到+613m水平采區(qū)車(chē)場(chǎng)水倉(cāng)，由水泵房經(jīng)采區(qū)軌道下山至副立井排至地面。3、采區(qū)主要設(shè)備詳見(jiàn)設(shè)備配備表3-2-1。礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)布置一個(gè)回采工作面和一個(gè)炮掘面礦井投產(chǎn)及達(dá)產(chǎn)時(shí)采掘設(shè)備配備表礦井投產(chǎn)及達(dá)產(chǎn)時(shí)采掘設(shè)備配備表序號(hào)序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)功率KV電壓V單位敉量備注采煤運(yùn)輸掘進(jìn)備用合計(jì)1搪瓷溜槽1000X600(長(zhǎng)X寬)節(jié)70210822柔性掩護(hù)支架架寬4m(八字形）架50050550局部扇風(fēng)機(jī)FBD-№5.5660臺(tái)1124煤電鉆ZMS-12A1.2127臺(tái)23275回柱絞車(chē)JH2-57.5660臺(tái)116發(fā)爆器MFB-100個(gè)1347金屬摩擦支柱MW2300/350根80201008金屬鉸接頂梁HDJA-1000根80201009刮板運(yùn)輸機(jī)SGB620/4030660臺(tái)1110順槽皮帶運(yùn)輸機(jī)DTL-65/15/2*2244660臺(tái)1111采區(qū)下山刮板運(yùn)輸機(jī)800/200/4040660臺(tái)11第三節(jié)巷道掘進(jìn)一、巷道掘進(jìn)指標(biāo)根據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)礦井的實(shí)際情況，結(jié)合礦井的掘進(jìn)裝備水平，巷道掘進(jìn)指標(biāo)如下：巖石平巷 80m/月煤層平巷 150m/月煤層斜巷 1000m/月硐室 300m3月二、掘進(jìn)面?zhèn)€數(shù)和機(jī)械配備根據(jù)開(kāi)拓布置和采區(qū)巷道布置，為保證正?；夭晒ぷ髅娴慕犹?，設(shè)計(jì)配備了兩個(gè)掘進(jìn)工作面。煤巷掘進(jìn)工作面配MZ-12煤電鉆、局扇、發(fā)爆器等設(shè)備。三、采掘比和矸石率礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)共配備一個(gè)回采工作面，一個(gè)掘進(jìn)工作面，采掘比為1:2，預(yù)計(jì)礦井生產(chǎn)期最大矸石率為3%。四、巷道斷面和支護(hù)形式煤巷的斷面形式主要為切圓拱形，主要支護(hù)形式采用錨網(wǎng)支護(hù)。井巷工程量匯總表3-3-1序號(hào)工程名稱(chēng)斷面（m2)巷道長(zhǎng)度(m）巷道體積(m)備注井巷工程1膠帶機(jī)下山7.685646錨噴支護(hù)膠帶機(jī)硐室80錨噴支護(hù)3通風(fēng)平巷4.981679.68錨噴支護(hù)4集中煤倉(cāng)2355采區(qū)軌道下山7.611049.5錨噴支護(hù)6絞車(chē)房硐室40錨噴支護(hù)7通風(fēng)道、聯(lián)絡(luò)巷5.8352038回風(fēng)下山7.666501.6錨噴支護(hù)小計(jì)3121834.78表3-3-2序號(hào)名稱(chēng)資源量(萬(wàn)t)可采期（a）備注開(kāi)拓煤量準(zhǔn)備煤量回采煤量第四章礦井通風(fēng)與安全第一節(jié)、概況一、概況1、瓦斯根據(jù)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)發(fā)展和改革委員會(huì)文件兵發(fā)改能源〔2009〕502號(hào)文關(guān)于對(duì)農(nóng)十二師104團(tuán)煤焦廠礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定報(bào)告進(jìn)行的批復(fù)，認(rèn)定礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為0.823m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為5.78m3/t，二氧化碳絕對(duì)涌出量0.53m3/min,二氧化碳相對(duì)涌出量為2.438m3/t，確定礦井屬于低瓦斯礦井。2、煤層自燃由國(guó)家礦山安全計(jì)量站烏魯木齊分站，對(duì)礦井煤層進(jìn)行了煤層的自燃傾向性鑒定，A7煤的吸氧量為0.47cm3/g，A8煤的吸氧量0.44cm3/g，鑒定結(jié)果煤層屬于較易自然發(fā)火煤層，發(fā)火期一般為3—6個(gè)月。煤層自燃傾向性鑒定結(jié)果見(jiàn)表4-1-1。煤層煤的吸氧量，01，干煤&自燃傾向性分類(lèi)易自燃較易自燃不易自燃A70.47較易自燃A80.48較易自燃3、煤塵爆炸性根據(jù)新國(guó)家礦山安全計(jì)量站烏魯木齊分站新礦〔集團(tuán)）通安工貿(mào)公司煤塵爆炸鑒定報(bào)告：A7煤層煤塵的火焰長(zhǎng)度150±50mm,煤層煤塵的火焰長(zhǎng)度100±50mm，煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性。詳見(jiàn)表4-1-2。煤塵爆炸性試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)工業(yè)分析爆炸試驗(yàn)水份(Mad）灰份(Ad)揮發(fā)份(Vdaf）火焰長(zhǎng)度(mm)巖粉量(%)爆炸性結(jié)論A72.809.2538.2150±50有爆炸性A83.44.7337.94100±50有爆炸性4、地溫根據(jù)對(duì)生產(chǎn)礦井的調(diào)查，在井田內(nèi)及周?chē)窗l(fā)現(xiàn)高溫區(qū)，井下溫度一般為15匸左右。目前未發(fā)現(xiàn)有地溫異?，F(xiàn)象。5、地壓跟據(jù)開(kāi)采實(shí)際情況反映，井田各煤層無(wú)沖擊地壓危險(xiǎn)性。礦井通風(fēng)一、礦井的通風(fēng)方式根據(jù)礦井的開(kāi)拓方式，礦井的通風(fēng)方式為中央并列式。主副立井進(jìn)風(fēng)，立風(fēng)井回風(fēng)。二、通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)容易時(shí)期礦井的通風(fēng)系統(tǒng)為：新鮮風(fēng)流由（主）副立井→+653m水平井底車(chē)場(chǎng)→+653m水平集中運(yùn)輸石門(mén)→采區(qū)軌道下山（采區(qū)運(yùn)輸下山）→采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)→+613m水平東翼A8煤層運(yùn)輸平巷→通風(fēng)行人上山眼→+618m超前運(yùn)輸順槽→A8煤層回采工作面→+643m水平A8煤層?xùn)|翼回風(fēng)順槽→回風(fēng)上山→+653m水平運(yùn)輸順槽→回風(fēng)上山→+691m水平回風(fēng)順槽→回風(fēng)上山→+703m水平集中回風(fēng)石門(mén)→回風(fēng)立井→地面。14N30=4X30=12025取A=6kgx6=150=366.88S5.82、1100xx14.67t78x14/（24x60）100xxQ60x0.25SQ選FBD-NOQ150S+653m4.5m2S4.5m2Q60x0.25S=150x1+15x4.5=217.5＞4N4＞4N=＞252525取A=3.6kg＞25A=25x3.6=90m3/min=217.5m3/min煤巷掘進(jìn)最低風(fēng)速：=217.5m3/min＞15S掘=15x4.5=67.5m3/min。7m3/minm3/minm3/min=m3/min；m3/minm3/min。礦通一礦通取?礦通取?礦通m3/min,(19m3/s)m3/minm3/minm3/min。m3/min。測(cè)點(diǎn)序號(hào)巷道名稱(chēng)巷道斷面S需要風(fēng)量m3/min備注1采區(qū)人行上山2.2140其它2A8煤層?xùn)|翼回采工作面5.8400采煤工作面3A8煤層?xùn)|翼掘進(jìn)工作面4.52*300掘進(jìn)工作面合計(jì)11401、礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算按下式計(jì)算-按下a：井巷摩擦阻力系數(shù)，N*S2/m4L：各井巷各井巷斷面凈周長(zhǎng)，mS：各井巷凈斷：各井巷中流過(guò)的風(fēng)量，m3/s局部阻力，；按總摩擦阻力的15%。礦井通風(fēng)總阻力Hmin=399.85礦井等積孔按下式計(jì)算：A=1.19xQ/√H礦井等積孔，QH：礦井總阻力，礦井等積孔Amin=1.22m區(qū)段號(hào)巷道名稱(chēng)支護(hù)方式摩擦阻力系數(shù)巷道長(zhǎng)度L(m)巷道凈周長(zhǎng)U(m)巷道斷面S(㎡)風(fēng)量Q(m3/s)風(fēng)速(m/s)礦井通風(fēng)阻力H(Pa)備注主立井圓形料石碹m水平井底車(chē)場(chǎng)半圓拱、錨噴3-4613m水平集中運(yùn)輸石門(mén)半圓拱、錨噴4-5613m運(yùn)輸平巷矩形錨網(wǎng)采區(qū)軌道下山半圓拱、錨噴采區(qū)車(chē)場(chǎng)半圓拱、錨噴7-8693mA,煤層一分段運(yùn)輸順槽矩形錨網(wǎng)996A8煤層回采工作面懸移頂梁回風(fēng)上山A8煤層一分段回風(fēng)順槽矩形錨網(wǎng)回風(fēng)上山半圓拱、錨噴703m水平集中回風(fēng)石門(mén)半圓拱、錨噴立風(fēng)井圓形料石碹風(fēng)硐半圓拱料石砌碹小計(jì)局部通風(fēng)阻力礦井總阻力總1.15*H摩礦井等級(jí)孔4-2-2三、礦井反風(fēng)采用扇風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)方式進(jìn)行反風(fēng)。四、通風(fēng)設(shè)施及防漏風(fēng)措施1、通風(fēng)設(shè)施為保證井下風(fēng)流按設(shè)計(jì)路線(xiàn)流動(dòng)，井巷中布置了完善的通風(fēng)設(shè)施。風(fēng)井井口及人行通道，設(shè)置正反方向風(fēng)門(mén)，主要進(jìn)、回風(fēng)巷及行人的聯(lián)絡(luò)巷中設(shè)置雙道風(fēng)門(mén)；獨(dú)立通風(fēng)硐室，進(jìn)、回風(fēng)巷聯(lián)絡(luò)處及盡頭等處均設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)窗，對(duì)風(fēng)流進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)；對(duì)廢棄巷道應(yīng)按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定進(jìn)行密閉。2、防止漏風(fēng)措施由于本礦井初期為并列式通風(fēng)方式，為防止礦井內(nèi)、外部漏風(fēng)，本設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)管理中應(yīng)按《規(guī)程》要求嚴(yán)格控制漏風(fēng)，健全井下各通風(fēng)設(shè)施的管理和維修制度?；夭晒ぷ髅嫱２珊蟀匆筮M(jìn)行密閉，盡量提高采空區(qū)的密實(shí)程度，有效阻止采空區(qū)漏風(fēng)；通風(fēng)設(shè)施受采動(dòng)影響和人為損壞后應(yīng)及時(shí)修復(fù)，防止風(fēng)流短路和減少通風(fēng)構(gòu)筑物處漏風(fēng)。同時(shí)，生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)地面塌陷區(qū)的回填及井上下通風(fēng)管理和監(jiān)測(cè)，保證風(fēng)流有序流動(dòng)，風(fēng)量風(fēng)速滿(mǎn)足"煤礦安全規(guī)程"要求。3、降低風(fēng)阻措施優(yōu)化井巷支護(hù)形式，改善巷道維護(hù)狀況，要求采用先進(jìn)的施工技術(shù)，降低巷道摩擦阻力系數(shù)，設(shè)計(jì)中盡量縮短風(fēng)路長(zhǎng)度，巷道斷面確定在保證巷道風(fēng)速為經(jīng)濟(jì)風(fēng)速的前提下適當(dāng)加大，同時(shí)應(yīng)及時(shí)清除巷道中的廢棄物，保持井巷暢通。五、礦井防滅火1、引起煤層自燃發(fā)火的主要因素根據(jù)煤層開(kāi)采特點(diǎn)及有煤層自燃發(fā)火的生產(chǎn)礦井資料分析，煤層自燃主要發(fā)生在回采工作面采空區(qū)及采空區(qū)上部的氧化帶、回采工作面上下隅角及高冒區(qū)。礦井開(kāi)采采用放頂煤開(kāi)采工藝，采空區(qū)自燃發(fā)火的危險(xiǎn)性大，嚴(yán)重威脅礦井的安全生產(chǎn)。造成煤層自燃發(fā)火的主要因素有：（1）采用偽斜柔性掩護(hù)支架開(kāi)采，由于煤層厚，采空區(qū)浮煤多，易氧化自燃；（2）由于架子下放困難，使工作面推進(jìn)速度慢，易使采空區(qū)浮煤達(dá)到發(fā)火期。（3）采空區(qū)漏風(fēng)易引起煤層自燃。2、確定偽傾斜柔性掩護(hù)支架工作面主要防滅火措施工作面存在多種發(fā)火因素，礦井能否安全回采，防滅火是關(guān)鍵之一。由于本礦工作面水平分層厚度大，采空區(qū)遺煤位置高，黃泥灌漿不易灌到遺煤頂部，不能有效地防治放頂煤工作面采空區(qū)火災(zāi)，如果加大灌漿量，則經(jīng)濟(jì)上不合理且對(duì)煤質(zhì)造成很大影響。而采用適量的氮?dú)庾⑷氩煽諈^(qū)，則能迅速充滿(mǎn)采空區(qū)氧化帶的各個(gè)部位，降低采空區(qū)氧含量，惰化采空區(qū)，尤其是氮?dú)獗瓤諝饴暂p，更能迅速降低采空區(qū)上部氧含量，有效抑制頂部浮煤自燃。根據(jù)新疆六道灣煤礦、甘肅省華亭礦區(qū)、淮南淮北礦區(qū)、銅川礦區(qū)等十多對(duì)礦井放頂煤工作面應(yīng)用氮?dú)夥罍缁鸬膶?shí)踐表明：氮?dú)饩哂袦缁鹚俣瓤?，既能防火，又能滅火，還能抑制瓦斯爆炸，無(wú)環(huán)境污染，對(duì)煤質(zhì)無(wú)影響等特點(diǎn)。鑒于以上原因，確定本礦工作面采取以氮?dú)夥罍缁馂橹?，均壓通風(fēng)、注阻化劑、汽霧阻化等為輔，同時(shí)采用地表覆蓋黃土壓實(shí)灌漿和加強(qiáng)管理與監(jiān)測(cè)并采用先進(jìn)技術(shù)加快開(kāi)采推進(jìn)度的綜合防滅火措施。氮?dú)夥罍缁鸫胧┳⒌坑?jì)算a、按充滿(mǎn)采煤空間使達(dá)到惰化濃度Q=【A/（24t(ɡn1n2)】×（C1/C2-1)式中：A-年產(chǎn)量，t；t-t/mn2-%20.7%60000/24X330X28X0.9X08）｝20)=16.19m3/hQ=[A/(24tgn1n2）]x（C1/C3-1)4{60000/24X330X28X0.9X0.8}（20.8/4-134.34序號(hào)名稱(chēng)單位數(shù)量序號(hào)序號(hào)名稱(chēng)單位數(shù)量型號(hào)1電腦主機(jī)臺(tái)27風(fēng)電閉鎖臺(tái)62KJ78主控接口臺(tái)18瓦斯傳感器臺(tái)83分站臺(tái)39co傳感器臺(tái)84瓦斯斷電儀臺(tái)610風(fēng)速傳感器臺(tái)45溫度傳感器臺(tái)411風(fēng)門(mén)傳感器部86開(kāi)停傳感器部612項(xiàng)目單位綜采工作面型號(hào)項(xiàng)目單位綜采工作面型號(hào)輸送能力電動(dòng)機(jī)型號(hào)功率鏈速m/s中部槽規(guī)格表5-2-1項(xiàng)目單位項(xiàng)目單位綜采工作面型號(hào)輸送能力皮帶寬度功率表5-2-2礦井地面現(xiàn)安裝了四臺(tái)變壓器，其中地面用電設(shè)備供電變壓器型號(hào)為S9-400/1010/0.4kv400kVA。其中兩臺(tái)井下用電設(shè)備供電變壓器型號(hào)為39-315/1010/0.69^315^0礦井101^高壓經(jīng)39-400/1010/0.41^400^變壓器降壓后通過(guò)低壓配電柜以380/220V電壓供地面動(dòng)力、照明用電。地面供電系統(tǒng)采用三相四線(xiàn)制式中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，井下供電系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。地面低壓變電所距主井口約30111。變壓器露天臺(tái)上架設(shè)，裝設(shè)有防雷電裝置。地面設(shè)有高低壓配電柜。井下供配電1、下井電纜下井電纜為一回MYJV22-10003X95mm2L=420m。引自地面低壓變電所，下井電纜經(jīng)副立井井筒引至井下+613m水平采區(qū)變電所，供電電壓0.69kv。2、井下配電系統(tǒng)井下設(shè)采區(qū)變電所一座。低壓配電電壓660V，選用礦用隔爆型真空饋電開(kāi)關(guān)KBZ，具有漏電、漏電閉鎖、過(guò)流、短路、失欠電壓等項(xiàng)保護(hù)。手持式用電設(shè)備采用127V。為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。手持式煤電鉆采用822型礦用隔爆煤電鉆綜合裝置配電，具有短路、過(guò)載、漏電保護(hù)及遠(yuǎn)距離控制功能。在采煤、掘進(jìn)工作面分別設(shè)有配電點(diǎn)。掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)采用專(zhuān)線(xiàn)供電。并能實(shí)現(xiàn)風(fēng)、電、瓦斯閉鎖。井下低壓電纜選用MY-0.38/0.66和MZ-0.3/0.5型礦用阻燃橡套電纜。井下接地系統(tǒng)井下主接地極設(shè)在+613m水平水泵房的主副水倉(cāng)中。接地極采用2塊面積不小于0.75m2，厚為6mm的鍍鋅鋼板，主副水倉(cāng)中各一塊。在機(jī)電設(shè)備處分別設(shè)局部接地極，局部接地極通過(guò)電纜的接地芯線(xiàn)、鎧裝電纜的金屬鎧裝、機(jī)電硐室內(nèi)的接地母線(xiàn)與主接地極可靠連接，形成不間斷的井下接地網(wǎng)，從井下接地網(wǎng)上任意一點(diǎn)測(cè)得的接地電阻不得大于2歐。五、井下照明采區(qū)井底車(chē)場(chǎng)和機(jī)電硐室均設(shè)置固定照明。照明電源取自采區(qū)變電站。照明燈具采用DSG-20/127型礦用隔爆熒光燈，照明線(xiàn)路采用MVV-0.3/0.5型煤礦用阻燃電纜。六、監(jiān)控、信號(hào)及通信1、安全監(jiān)控礦井己安裝了KJ78N型監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，并已經(jīng)過(guò)升級(jí)改造，礦井的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)較為可靠。在掘進(jìn)工作面設(shè)置風(fēng)、電、瓦斯斷電閉鎖裝置。在采煤工作面設(shè)置瓦斯報(bào)警斷電裝置。在地面調(diào)度室設(shè)置火災(zāi)預(yù)報(bào)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)井下發(fā)火地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦某一點(diǎn)的有關(guān)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)臨界值，立即發(fā)出報(bào)警，采取措施，把火災(zāi)消滅在萌芽之中。2、信號(hào)在副立井設(shè)置KXT19型礦用PLC多功能提升信號(hào)裝置，為轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)系統(tǒng)。井底發(fā)來(lái)的信號(hào)，由井口轉(zhuǎn)發(fā)給絞車(chē)房。通過(guò)規(guī)定的"打點(diǎn)"次數(shù)，達(dá)到傳遞信息的目的。提人、提物、檢修相互閉鎖。該系統(tǒng)具有數(shù)字和漢字雙顯示功能、信號(hào)指令間閉鎖功能、信號(hào)與開(kāi)車(chē)回路閉鎖功能、雙功擴(kuò)音通訊功能、提人報(bào)警功能等項(xiàng)功能。在刮板運(yùn)輸機(jī)、調(diào)度絞車(chē)設(shè)置直通聯(lián)絡(luò)信號(hào)系統(tǒng)，通過(guò)規(guī)定的"打點(diǎn)"次數(shù)達(dá)到相互聯(lián)絡(luò)的目的。帶式輸送機(jī)采用BXK11型膠帶機(jī)集中控制設(shè)備，該設(shè)備信號(hào)與控制設(shè)備配套使用，可集中監(jiān)控轉(zhuǎn)載機(jī)和皮帶機(jī)。具有速度、溫度、跑偏、滿(mǎn)倉(cāng)、斷帶、沿途停車(chē)等項(xiàng)保護(hù)功能。并可實(shí)現(xiàn)與工作面運(yùn)輸機(jī)的聯(lián)動(dòng)閉鎖。3、通信由于礦井規(guī)模較小，將行政電話(huà)總機(jī)與生產(chǎn)調(diào)度電話(huà)總機(jī)合為一體，共用一臺(tái)48門(mén)礦用程控調(diào)度總機(jī)。對(duì)外聯(lián)絡(luò)就近接入附近電信局電話(huà)系統(tǒng)。下井電話(huà)電纜采用2根各10對(duì)礦用電話(huà)電纜，分設(shè)在混合斜井井筒二側(cè)，并設(shè)有聯(lián)絡(luò)電纜。當(dāng)一條電纜出現(xiàn)故障時(shí)，可迅速轉(zhuǎn)接，以保證井下主要電話(huà)用戶(hù)通信不中斷。地面各生產(chǎn)部門(mén)、行政管理部門(mén)、絞車(chē)房、通風(fēng)機(jī)房等設(shè)施設(shè)置普通自動(dòng)電話(huà)。井下采煤工作面、掘進(jìn)工作面、采區(qū)變電所、裝車(chē)站等處設(shè)礦用本安型電話(huà)。第五節(jié)煤的加工利用一、煤質(zhì)及其用途各煤層精煤揮發(fā)分平均值為38.25-40.57%。，膠質(zhì)層厚度(Y)值平均值為11.9-14.8mm,粘結(jié)指數(shù)A8號(hào)煤層為100，故均屬氣煤45（QM)，煤質(zhì)為特低灰?中灰煤（A7煤層有富灰見(jiàn)煤點(diǎn))，特低硫、低磷、高發(fā)熱量、高油，且粘結(jié)性較好的煤，可做動(dòng)力用煤和低溫干餾煉油用煤，可做民用之燃料，是較好的配焦煤。二、 煤的加工根據(jù)本礦目前生產(chǎn)情況、用戶(hù)要求、工業(yè)廣場(chǎng)地形條件，原煤采用滑坡倉(cāng)篩分為±50mm兩級(jí)，+50mm級(jí)在儲(chǔ)煤場(chǎng)選矸。三、 地面生產(chǎn)系統(tǒng)1、工藝流程礦井井下的煤由主立井提至地面，將煤翻到固定篩上，被分成二級(jí)，0?50mm級(jí)煤直接落地。由于本礦井可采煤層夾矸極少，且用炮采，預(yù)計(jì)原煤中含矸較少，故只在塊煤儲(chǔ)煤場(chǎng)設(shè)人工揀矸即可。2、主要設(shè)備選型a、工作制度地面生產(chǎn)系統(tǒng)工作制度為年330天，每天工作16h，不均衡系數(shù)取1.3，礦井生產(chǎn)系統(tǒng)處理能力為60kt/a，地面生產(chǎn)系統(tǒng)處理能力取25t/h。b、主要設(shè)備選型由于利用地采用滑坡倉(cāng)篩分，減少了地面生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)。主要的設(shè)備有：固定篩；ZL25型裝載機(jī)等。3、地面排矸系統(tǒng)裝滿(mǎn)矸石翻斗車(chē)，人工推到卸矸段，卸入臨時(shí)矸石場(chǎng)，然后用鏟車(chē)式裝載機(jī)裝汽車(chē)外運(yùn)。矸石用來(lái)填溝或平整場(chǎng)地。四、輔助設(shè)施1、礦井機(jī)修間（含電機(jī)車(chē)充電室）礦井機(jī)修間承擔(dān)礦井機(jī)電設(shè)備的日常檢修和維護(hù)大，中修和專(zhuān)用設(shè)備的修理外委。主要設(shè)備有：臺(tái)式鉆床、電焊機(jī)、砂輪機(jī)等。2、坑木加工房坑木加工房主要任務(wù)是加工坑木，主要設(shè)備有木工圓鋸機(jī)，萬(wàn)能刃磨機(jī)等。3、煤樣室及化驗(yàn)室為保證礦井生產(chǎn)的原煤及銷(xiāo)售煤的質(zhì)量，應(yīng)進(jìn)行煤質(zhì)化驗(yàn)?？紤]到本礦井井型較小，不宜單獨(dú)設(shè)置煤質(zhì)化驗(yàn)設(shè)施，宜委托有資質(zhì)單位或上級(jí)批定的部門(mén)代為取樣化驗(yàn)。第六章環(huán)境保護(hù)一、概述1、環(huán)境概況井田地形呈南高北低，西高東低，礦區(qū)地處準(zhǔn)葛爾盆地南緣，天北北麓丘陵地帶，多系低山，殘山地帶，海拔高度+896m-+1073m，最高點(diǎn)海拔為+1102m，南部主要煤層賦存地帶為低山區(qū)，一般標(biāo)高為十800-900m，地形平緩，總體地勢(shì)是西高東低，向東傾斜，西部丘陵區(qū)已被夷平，東部低緩區(qū)時(shí)有塌陷坑分布其中。礦區(qū)范圍內(nèi)沒(méi)有名勝古跡、自然保護(hù)區(qū)和風(fēng)景旅游區(qū)、以及需要保護(hù)的野生動(dòng)植物，也沒(méi)有對(duì)環(huán)境比較敏感的村莊等居民點(diǎn)；地表為蒿草、低矮的牧草覆蓋，是良好的牧場(chǎng)區(qū)。礦區(qū)范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)不發(fā)達(dá)，其附近以煤礦開(kāi)采業(yè)為主。2、主要污染源及污染物的種類(lèi)、名稱(chēng)、數(shù)量及濃度本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為6萬(wàn)t/a，影響環(huán)境的因素基本不會(huì)改變，不會(huì)帶來(lái)新的污染源和污染物，但污染源有所集中，污染的排放量會(huì)有所變化，主要污染源如下：(1）、大氣污染源：大氣污染源主要是鍋爐排煙、地面生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生揚(yáng)塵，以及汽車(chē)運(yùn)輸揚(yáng)塵。鍋爐煙氣中主要含煙塵和SO2等污染物，燃煤含硫量達(dá)0.29-0.54%。如果不采取脫硫措施，煙氣中的SO2濃度難以滿(mǎn)足鍋爐煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)要求。（2）、水污染源：污水主要有礦井水和生活污水，礦井水產(chǎn)生量最大為240m3/d，主要污染物為SS，并且礦化度較高，生活污水產(chǎn)生量較小，主要污染物為SS、COD和BOD5（3)、固體廢棄物污染源固體廢棄物主要有：小火爐渣、生活垃圾及井下排出的