第一篇：采礦工程復(fù)習(xí)題

采礦工程復(fù)習(xí)題 一 填空 1.礦井井巷按其作用和服務(wù)范圍不同

可分為三類，分別是開拓巷道，準(zhǔn)備巷道，回采巷道

2.放頂煤開采中工作面內(nèi)煤炭損失主

要在有初采損失，末采損失，端頭12.13.14.任務(wù)的水平

水平垂高：是開采水平服務(wù)范圍上下邊界之間的垂直距離

井底車場：是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱 采煤工藝：采煤工作面各種工序所用方法、設(shè)備極其在時間空間上的或水文情況比較復(fù)雜、井筒需用特殊法施損失

3、減少放煤工藝損失

4、改善工，或多水平開采急斜煤層的礦井，一般巷道布置減少區(qū)段煤柱損失 都應(yīng)采用立井開拓。

五、繪圖說明題(20分)2.簡述采區(qū)內(nèi)采煤工作面各種開采順序的結(jié)合圖1說明巷道掘進(jìn)順序和生產(chǎn)系特點 統(tǒng)。

答：1，工作面后退式：回采巷道先 開掘出來，工作面由采區(qū)邊界附近圖為：傾斜分層走向長壁下行垮落采煤法分層同采采區(qū)損失，采煤工藝損失

3.盤區(qū)式準(zhǔn)備方式的有上山盤區(qū) 下

山盤區(qū) 石門盤區(qū) 單翼盤區(qū) 跨多石門盤區(qū)

4.綜采工作面端部斜切進(jìn)刀有兩種

方式分別是不留三角煤端部斜切進(jìn)刀和留三角煤端部斜切進(jìn)刀

5.柱式體系采煤法包括房式采煤法，房柱式采煤法和巷柱式采煤

6.我國按實際應(yīng)用情況，準(zhǔn)備方式可

歸納為采區(qū)式，盤區(qū)式及帶區(qū)式三種

7.井巷式煤倉分類的是垂直式，傾斜

式，混合式

8.礦井生產(chǎn)的主要系統(tǒng)是運煤系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng) 運料排矸系統(tǒng) 排水系統(tǒng)

9.綜采工作面的主要設(shè)備有雙滾筒

采煤機(jī)，可彎曲刮板輸送機(jī)，液壓支架

10.采區(qū)下部車場形式按裝車站位置不

同有大巷裝車式，石門裝車式，繞道裝車式

11.回采巷道的護(hù)巷方式有沿空留巷和

沿空掘巷

12.采區(qū)上部車場的基本形式有平車

場和甩車場

13.影響頂煤冒放性的主要因素的是

煤層賦存條件，煤層厚度，工作面長度

14.長壁采煤工藝包括破煤，裝煤，運

煤，支護(hù)，采空區(qū)處理工序過程

15.三下一上是：建筑物下 鐵路下 水

體下 和承壓水上

16.工作面超前支護(hù)不小于：20m采煤

工作面最大風(fēng)速為4m|s

17.井田開拓的發(fā)展方向：開采水平內(nèi)

準(zhǔn)備方式的多樣化；采（盤、帶）區(qū)的大型化；開采水平內(nèi)生產(chǎn)的高產(chǎn)高效集中化；水平內(nèi)開采布置的單層化和全煤巷化等。

18.三帶：跨落帶、裂隙帶和緩慢下沉

帶。煤層底板的下三帶為：破壞帶、完整巖層帶（或保護(hù)帶）、地下水導(dǎo)升帶。

19.煤層按厚度分為：薄厚煤層、中厚

煤層、厚煤層。按傾角分為：近水平煤層、緩傾斜煤層、中傾斜煤層、急傾斜煤層。按穩(wěn)定性分為：穩(wěn)定煤層、中等穩(wěn)定煤層、不穩(wěn)定煤層。

20.采區(qū)的主要參數(shù)有：采區(qū)傾斜長度，采區(qū)走向長度，采區(qū)生產(chǎn)能力，采區(qū)采出率及采區(qū)煤柱尺寸。

二 名詞解釋 1.階段 在井田范圍內(nèi)，沿著煤層的傾斜方向，按一定標(biāo)高把煤層劃分為若干個平行于走向的具有獨立生產(chǎn)系統(tǒng)的長條，每個長條成為一個階段

2.水平通常將設(shè)有井底車場，階段運

輸大巷并且擔(dān)負(fù)全階段運輸任務(wù)的水平稱為開采水平

3.井田 劃分給一個礦井或露天開采的那一部分煤

4.在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，由含碳物

質(zhì)沉積形成的大面積含煤地帶稱為煤田

5.在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探，煤

層厚度和質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲量稱為礦井工業(yè)儲量

6.正規(guī)循環(huán)：在規(guī)定的時間內(nèi)保質(zhì)保

量地完成了循環(huán)作業(yè)圖中規(guī)定任務(wù)的循環(huán)

7.采煤方法：采煤工藝與回采巷道布

置及其在時間上、空間上的相互配合。

8.采區(qū)車場：采區(qū)上（下）山與區(qū)段

平巷或階段大巷連接處的一組巷道及硐室。

9.上山：位于開采水平以上，為本水

平或采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道

10.下山：位于開采水平以下,為本水平

或采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道

11.采放比：通常將布置有井底車場和

階段運輸大巷并且擔(dān)負(fù)全階段運輸

相互配合。

15.采區(qū)：在階段范圍內(nèi)，沿走向把階段劃分為若干具有獨立生產(chǎn)系統(tǒng)的塊段，每一塊段稱為采區(qū)。

16.回采巷道：僅為采煤工作面生產(chǎn)服務(wù)的巷道，如區(qū)段運輸平巷、區(qū)段回風(fēng)平巷、開切眼（形成初始采場的巷道）

17.礦井生產(chǎn)能力：指礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力，以“Mt/a”（或萬t/a，1Mt/a=100萬t/a）表示。根據(jù)礦井生產(chǎn)能力不同，我國把礦井劃分為大、中、小三種類型的井型。mm

18.DK615-4-12：單開道岔，600

軌距，軌型為15，轍叉號碼為4，道岔曲線半徑為12m三．簡答

1.簡述井筒（硐）形式的比較和選擇？ 答:平硐開拓

優(yōu)點：井下出煤不需提升轉(zhuǎn)載即可由平硐直接外運，因而運輸環(huán)節(jié)和運輸設(shè)備少、系統(tǒng)簡單、費用低；

平硐的地面工業(yè)建筑較簡單，不需結(jié)構(gòu)復(fù)雜的井架和絞車房；

不需設(shè)井底車場，更無需在平硐內(nèi)設(shè)水泵房、水倉等硐室，減少許多井巷工程量；

平硐施工條件較好，掘進(jìn)速度較快，可加快礦井建設(shè)；

平硐無需排水設(shè)備，對預(yù)防井下水災(zāi)也較有利。

適用范圍：在地形條件合適、煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，只要上山部分煤的儲量大致能滿足同類井型的水平服務(wù)年限的要求時，都應(yīng)采用平硐開拓。

斜井：優(yōu)點：斜井與立井相比，井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，一般無需大型提升設(shè)備，同類井型的斜井提升絞車也較立井需用的絞車型號小，因而初期投資較少，建井其較短；

在多水平開采時，斜井的石門總長度較用立井開拓時為短，因而掘進(jìn)石門的工程量和沿石門的運輸工作量較少；

延深斜井井筒的施工比較方便，對生產(chǎn)的干擾少；

我國研制和使用新型強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)，增加了斜井開拓的優(yōu)越性，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。

缺點（與立井相比）：在自然條件相同時，斜井要比立井長得多；

圍巖不穩(wěn)固時，斜井井筒維護(hù)費用高；采用絞車提升時，提升速度較低、能力較小、鋼絲繩磨損嚴(yán)重、動力消耗大、提升費用較高，當(dāng)井田斜長較大時，采用多段絞車提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多、系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備的人力；

由于斜井較長，沿井向敷設(shè)管路、電纜所需的管線長度較大，有條件時可采用鉆孔下管路排水供電，但要為此留保安煤柱，增加煤柱損失；

對生產(chǎn)能力特大的斜井，輔助提升的工作量很大，甚至需增開副斜井；

斜井的通風(fēng)風(fēng)路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開專用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升；當(dāng)表土為富含水的沖積層或流沙層時，斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜，有時難以通過。

適用范圍：當(dāng)井田內(nèi)煤層埋藏不深、表土層不厚、水文地質(zhì)情況簡單、井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開拓。

立井：優(yōu)點：井筒短、提升速度快、提升能力大，對輔助提升特別有利；

對井型特大的礦井，可采用大斷面的立井井筒，裝備兩套提升設(shè)備；

井筒的斷面很大，可滿足大風(fēng)量的要求；

由于井筒短，通風(fēng)阻力較小，對深井更為有利。

適用范圍：當(dāng)井田的地形地質(zhì)條件不利于采用平硐或斜井時，都可考慮采用立井開拓。對于煤層賦存較深、表土層厚，向采區(qū)上山方向推進(jìn)采煤，準(zhǔn)備時間長，采掘無干擾，漏風(fēng)少，巷道容易維護(hù)，我國廣泛使用2，工作面前進(jìn)式：工作面由采區(qū)上山附近向采區(qū)邊界方向回采，區(qū)段平巷沿空留巷，減少了平巷掘進(jìn)的工程量并提高了采出率，但得采取有效地支護(hù)手段及放漏風(fēng)措施3，工作面往復(fù)式：上采面前進(jìn)式，實質(zhì)是前兩種回采方式的結(jié)合，兼有上述兩種方式的優(yōu)缺點，特點：上區(qū)段采煤結(jié)束時采煤工作面設(shè)備可直接搬遷到其下面的工作面，縮短了設(shè)備的搬運距離，節(jié)省搬運時間，得到加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù) 3.簡答綜采放頂煤技術(shù)的主要優(yōu)缺點及適用條件 答：優(yōu)點;有利于合理集中生產(chǎn)，對煤層及地質(zhì)條件具有較強(qiáng)的適應(yīng)性3，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。缺點1，采出率較低，工作面粉塵大，自然發(fā)火，瓦斯積聚隱患大。適用條件（1）、煤層厚度。M = 5 ? 12m為佳，過小易超前冒頂，過大破壞不充分。（2）、煤層的可放性（即煤層硬度）煤質(zhì)松軟，層理節(jié)理發(fā)育容易放出；煤質(zhì)中硬，f ? 2最好；個別f = 3.1 ? 3.9，層理節(jié)理發(fā)育亦可。（3）、煤層傾角?不宜太大，緩傾斜煤層中一般?<15 o，太大影響支架的穩(wěn)定性，25 o ? 30o

煤層中也試驗成功，支架要加防倒防滑裝備。（4）、煤層結(jié)構(gòu)過厚、過硬的夾矸影響頂煤放落，單層夾矸厚度大于0.5m或f大于 3要采取措施。頂煤中的夾矸總厚度不宜大于頂煤厚度的10 ?15%（5）、頂板條件頂板巖性最理想的條件是基本頂I、II級，直接頂有一定厚度，采空區(qū)不懸頂，冒落后松散體基本能充滿采空區(qū)。（6）、地質(zhì)構(gòu)造煤層厚度變化大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層切割塊段，階段煤柱等，無法應(yīng)用分層長壁采煤法時，可放頂煤。采面短，亦可放頂煤。如：回采雞窩煤。（7）、自然發(fā)火、瓦斯及水文地質(zhì)條件。對于自然發(fā)火期較短、瓦斯量大，以及水文地質(zhì)條件復(fù)雜的煤層，先要調(diào)查清楚，并有相應(yīng)的措施后才能采用放頂煤開采。4.簡述傾斜長臂采煤法的優(yōu)點，問題和適用條件 答：傾斜長壁采煤法的優(yōu)點：1，巷道布置簡單，巷道掘進(jìn)工程量及維護(hù)費用低，投產(chǎn)快2運輸系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少，運輸費低3，回采巷道沿煤層掘進(jìn)，易固定方向，采面可等長布置，利于生產(chǎn)管理4，通風(fēng)線路短，風(fēng)流方向轉(zhuǎn)折少，通風(fēng)構(gòu)筑物少5，對淋水和瓦斯大的某些地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)6，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著，單產(chǎn)，巷道掘進(jìn)率，采出率和工效指標(biāo)好傾斜長臂采煤法的問題：1，長距離傾斜巷道鋪運和行人困難2，當(dāng)前采掘機(jī)械設(shè)備不完全適應(yīng)傾斜長壁工作面開采的要求3，大巷裝車點較多傾斜長壁采煤法的適用條件:1,煤層傾角小于12時，效果最好2，采取一定技術(shù)措施，可適用于12~17的煤層 5.道岔：使車輛由一線路轉(zhuǎn)運到另一線路的裝置單開道岔 — DK 對稱道岔 — DC 渡線道岔 — DX

DX918 — 5 — 2016第一段數(shù)：

6、9-分別表600mm、900mm軌距；15、18、24 — 分別表示軌型；第二段數(shù)字（4、3、5）為轍叉號碼；后四位數(shù) — 前兩位數(shù)：表示曲線

半徑，后兩位數(shù)：表示軌中心距

6.工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表

采煤機(jī)進(jìn)刀方式：割三角煤斜切進(jìn)刀。組織形式：四六制。液壓支架支護(hù)方式：滯后支護(hù)。割煤-移架-推溜。——|||——（推移輸送機(jī)）—＜—＜——（割煤）—︵︵—（檢修）—□—（移架）

經(jīng)濟(jì)定購批量=根號下2x每次定購的采購費x物資年需量/單位物資的年管費用

7.提高采出率的措施？

答：1.減少初采損失

2、減少端頭

巷道布置圖 巷道掘進(jìn)順序： 在采區(qū)沿走向的中部位置，由運輸大巷1開掘采區(qū)下部車場3，并由此在底板巖層中掘進(jìn)軌道上山5和運輸上山4。兩條上山掘至采區(qū)上部邊界后，軌道上山5以采區(qū)上部車場6與回風(fēng)大巷2相通，而運輸上山則直接與回風(fēng)大巷2連通，形成通風(fēng)回路。然后，在第一區(qū)段下部掘進(jìn)中部車場的甩車場

7、區(qū)段回風(fēng)石門8，并由此向采區(qū)邊界掘進(jìn)區(qū)段集中平巷9（沿下區(qū)段頂分層回風(fēng)平巷位置開掘）和10。在巷道10和巷道9中分別每隔一定距離掘溜煤眼12和聯(lián)絡(luò)巷11。當(dāng)巷道10和巷道9掘至采區(qū)邊界附近時，由近邊界的一個溜煤眼和聯(lián)

絡(luò)巷進(jìn)入煤上分層，并開始掘上分層第一區(qū)段的超前分層運輸平巷14和開切眼。與此同時，在第一區(qū)段上部，利用階段回風(fēng)大巷2兼做區(qū)段回風(fēng)集中平巷，并由此每隔一定間距掘回風(fēng)小石門13與分層回風(fēng)平巷相連通。同樣，從靠近采區(qū)邊界的回風(fēng)小石門掘上分層的超前回風(fēng)平巷15與開切眼相連通。這樣第一區(qū)段上分層的采煤工作面就準(zhǔn)備完畢。在掘進(jìn)上述巷道的過程中，要將下部的采區(qū)煤倉

19、采區(qū)變電所

16、絞車房

17、區(qū)段溜煤眼18等硐室及有關(guān)的聯(lián)絡(luò)巷道掘

完，并完善各車場。

生產(chǎn)系統(tǒng)：

（一）運煤系統(tǒng) 運煤路線：分層工作面→分層區(qū)段超前運輸平巷14（或20）→溜煤眼12→區(qū)段運輸集中平巷10→區(qū)段溜煤眼18→運輸上山4→采區(qū)煤倉19→大巷裝車外運。

（二）材料運輸系統(tǒng) 采煤工作面所需的材料運輸路線為：材料和設(shè)備自采區(qū)下部車場3→軌道上山5→上部車場6→回風(fēng)大巷2→回風(fēng)小石門13→區(qū)段超前回風(fēng)平巷15（或21）送至分層工作面。區(qū)段分層超前運輸平巷14和20掘進(jìn)時所需的材料，自軌道上山5→中部車場7→軌道集中平巷道9→聯(lián)絡(luò)斜巷11運至掘進(jìn)工作面。區(qū)段運輸集中平巷10所需的材料，由軌道上山5經(jīng)中部甩車場7運入。

（三）排矸系統(tǒng)及掘進(jìn)出煤系統(tǒng) 分層超前運輸平巷14及20在掘進(jìn)時所出的煤，經(jīng)溜煤眼12和運輸集中平巷10與工作面回采出煤一道運出。分層回風(fēng)平巷15和21超前掘進(jìn)時所出的煤在裝入礦車后，經(jīng)上部車場

6、軌道上山5至下部車場3運出。

（四）通風(fēng)系統(tǒng) 新鮮風(fēng)流：運輸大巷1→下部車場3→軌道上山5→中部車場7→運輸集中平巷10和軌道集中平巷9→聯(lián)絡(luò)斜巷11（有兩個溜眼12與分層運輸平巷14相通，其中一個溜煤眼可進(jìn)風(fēng)）→分層運輸平巷14（或20）→采煤工作面。污風(fēng)：采煤工作面→分層回風(fēng)平巷15（或21）→回風(fēng)小石門13→至回風(fēng)大巷2排入大氣。

上山盤區(qū)集中上山聯(lián)合準(zhǔn)備 巷道掘進(jìn)順序：

自巖石運輸大巷1開掘盤區(qū)材料斜巷3和甩車道16，進(jìn)入m

1后，掘進(jìn)盤區(qū)無極繩運輸?shù)能壍郎仙?，同時從運輸大巷1開掘進(jìn)風(fēng)斜巷7和盤區(qū)煤倉9，通達(dá)m

2。

沿

m2掘進(jìn)盤區(qū)運輸上山5，并開掘回風(fēng)斜巷8到m1。自軌道上山4分別開掘m1一二區(qū)段的進(jìn)風(fēng)巷10和運輸巷11。自運輸上山5開掘m2區(qū)段進(jìn)風(fēng)巷12，并從12向上掘區(qū)段材料斜巷14與m1區(qū)段

進(jìn)風(fēng)巷10連通，開掘區(qū)段溜煤眼15通達(dá)運輸上山。區(qū)段平巷掘至盤區(qū)邊界后掘進(jìn)工作面開切眼。

第二篇：采礦工程

采礦工程——礦長：采礦人的“最高境界”

周劍波談起采礦工程專業(yè)，大多數(shù)人都有一種“神秘”的感覺：采礦就是下礦井挖礦石吧，一定會干很多苦活累活吧！的確，所謂采礦，是指將有用礦物從地殼內(nèi)或地表開采出來，并運送到選礦廠或其它使用地點的一種生產(chǎn)過程和作業(yè)。簡單來講，就是“挖礦”。但是，這僅僅是“采礦”二字的含義，加上“工程”，就不能單純地理解為到礦山“挖礦”了。采礦工程是一種規(guī)模最大、最復(fù)雜的巖土工程，是應(yīng)用工程學(xué)知識和科學(xué)方法，來圈定、設(shè)計、開拓和回采含有用礦物的礦床。而我們采礦工程專業(yè)的學(xué)生，正是要學(xué)習(xí)這種礦床開采的理論和方法。

采礦工程專業(yè)分為煤、金屬及非金屬方向，培養(yǎng)的是能掌握固體礦床開采的基本知識、基本理論和基本技術(shù)，具備采礦工程師的基本能力，能從事礦區(qū)開發(fā)規(guī)劃、礦床開采(露天、地下)設(shè)計、礦山安全技術(shù)、工程監(jiān)察、生產(chǎn)技術(shù)管理以及科學(xué)研究與技術(shù)創(chuàng)新的高級應(yīng)用型工程技術(shù)人才。我們老師曾自豪地說過：礦業(yè)公司的總工程師無一例外都是采礦工程專業(yè)出身，采礦人的“最高境界”是礦長。

要成為總工程師或礦長，必須具備全面的知識與素養(yǎng)。而采礦工程專業(yè)開設(shè)的課程所涉及的學(xué)科領(lǐng)域是非常廣泛的，包括各種公共基礎(chǔ)課程，如高等數(shù)學(xué)、綜合外語、大學(xué)物理、計算機(jī)基礎(chǔ)、經(jīng)濟(jì)管理等，還有礦床開采的基本理論與專業(yè)知識以及巖土開挖的基本知識。其中，主干學(xué)科是力學(xué)與礦業(yè)工程，主干課程包括工程制圖、工程力學(xué)、VB程序設(shè)計、地質(zhì)學(xué)、測量學(xué)、巖石力學(xué)、爆破工程、采掘機(jī)械、井巷工程、礦床地下開采、礦床露天開采、礦井通風(fēng)與安全。當(dāng)然，課程的設(shè)置會因?qū)W校和專業(yè)方向的不同而有所差異。

在目前的采礦工程專業(yè)培養(yǎng)中，課程雖然涉及面廣，但是真正“專業(yè)”的課程卻相對不足，采礦方法的創(chuàng)新比較困難。老師曾說，我們現(xiàn)在用的教材跟上世紀(jì)七八十年代的教材的內(nèi)容是大同小異的，采礦方法在本質(zhì)上是基本相同的，近年來才發(fā)展創(chuàng)造了一些爆破技術(shù)和數(shù)字化礦山技術(shù)。與國外先進(jìn)礦山相比，我國的采礦技術(shù)與裝備、安全規(guī)范等都相對落后。因此，這也給我們新時代的采礦學(xué)子提供了廣闊的推陳出新的契機(jī)。

采礦工程專業(yè)的實踐性非常強(qiáng)，這也彌補(bǔ)了專業(yè)課相對不足的缺陷。主要的實驗和實習(xí)有：工程訓(xùn)練、物理實驗、電工電子技術(shù)實驗、巖石力學(xué)實驗、爆破實驗、測量學(xué)實習(xí)、采礦專業(yè)認(rèn)識與地質(zhì)實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)。通過這些實踐，學(xué)生能將理論與實際結(jié)合起來，既增加了趣味性，又掌握了知識、開拓了視野。這也是采礦工程專業(yè)的優(yōu)勢之處。選擇這個專業(yè)必須要有足夠的心理準(zhǔn)備！因為礦山不可能建在城市里面或郊外，它只能在偏僻的地方。條件好點的礦山可能有自己的職工宿舍、娛樂設(shè)施，福利待遇也不錯，還可以安置家屬；那些處在深山老林、窮鄉(xiāng)僻壤的礦山就算有很好的福利待遇，也抵不過艱苦的環(huán)境。所以，選擇這個專業(yè)必須要有吃苦耐勞、奉獻(xiàn)的精神，這不是嘴上說說能吃苦耐勞就可以的！我國礦山的安全隱患一直是個嚴(yán)重的問題，尤其是煤礦，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與法律法規(guī)的不斷完善，礦山的安全系數(shù)越來越高了，安全事故逐年減少，礦山的安全隱患并不是人們想象中的那樣可怕。我們?nèi)サV山工作同樣必須掌握好技術(shù)，并時刻保持安全意識。此外，很多開設(shè)采礦工程專業(yè)的院校是不招收女生的，就算招也不過幾個女生，這是由人的身體條件決定的，這并不是對女性的歧視，相反是出于尊重和保護(hù)。而男生到礦山工作，也可

能因為缺少女性而面臨著無法結(jié)婚生子的問題。因此，選擇專業(yè)必須慎重考慮，結(jié)合自己的家庭因素與個人的興趣愛好，真正喜愛這個專業(yè)，全心全意地從事這個行業(yè)，才可能有所作為。

2011年6月，麥可思研究院發(fā)布的就業(yè)藍(lán)皮書《2012年中國大學(xué)生就業(yè)報告》中指出，采礦工程專業(yè)是2012年全國本科就業(yè)十大“綠牌”發(fā)展專業(yè)之一。“綠牌”專業(yè)是指：月收入、就業(yè)率持續(xù)走高，失業(yè)量較低且就業(yè)滿意度較高的專業(yè)，為需求增長型專業(yè)?？梢?，在我國經(jīng)濟(jì)增長面臨較大壓力、部分礦產(chǎn)品價格下降的背景下，采礦工程畢業(yè)生仍然保持著較高的就業(yè)率，采礦工程專業(yè)人才仍是社會發(fā)展急需的人才。但是，高就業(yè)率不可能一成不變，四年過后國家政策、經(jīng)濟(jì)形勢可能發(fā)生轉(zhuǎn)變，就業(yè)形勢也會隨之改變。

除了直接面向礦山就業(yè)外，畢業(yè)后可以進(jìn)入政府管理部門從事能源開發(fā)與規(guī)劃工作，進(jìn)入安監(jiān)局從事礦山安全監(jiān)管工作，也可進(jìn)入礦山設(shè)計研究院從事礦山開采設(shè)計工作。但能夠得到這種“鐵飯碗”工作的本科生在極少數(shù)，一般情況下最低門檻是碩士研究生。如今，越來越多的同學(xué)選擇繼續(xù)深造，考研[微博]甚至考博，因為研究生畢業(yè)能進(jìn)入全國各大冶金設(shè)計院和省級設(shè)計院。

另外，對于學(xué)習(xí)采礦工程專業(yè)的學(xué)子來說，也可以跨專業(yè)領(lǐng)域就業(yè)。這就得益于較廣的課程學(xué)習(xí)。比如你對爆破感興趣，將來可以進(jìn)入爆破領(lǐng)域；采掘機(jī)械學(xué)得好，你可以從事機(jī)械制造行業(yè)；計算機(jī)技術(shù)過硬，你可以進(jìn)入礦山軟件公司；你也可以到與采礦工程專業(yè)毫不相關(guān)的行業(yè)工作?？傊?，只要你有能力、夠努力，相信“條條道路通羅馬”，你一定會找到屬于你自己的路！

擁有本專業(yè)國家特色專業(yè)院校名單：中國礦業(yè)大學(xué)、東北大學(xué)、重慶大學(xué)[微博]、貴州大學(xué)[微博]、西安科技大學(xué)、河北工程大學(xué)、內(nèi)蒙古科技大學(xué)、華北科技學(xué)院、江西理工大學(xué)、河南理工大學(xué)等。

第三篇：采礦工程畢業(yè)論文

繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

設(shè)計（論文）

題

目：

綜采工作面大采高采煤方法的應(yīng)用

姓名：姜 烘 亮

學(xué) 號：C93550109090037

專業(yè)：采礦工程

學(xué)習(xí)中心：潞安奧鵬

住址：山西省長治潞安集團(tuán)王莊礦

電話：***

Email: jianghongliang0909@open.com.cn

日期：2011年9月16日

指導(dǎo)教師：姜元勇 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

摘 要

煤炭我國重要的基礎(chǔ)能源和重要原料，煤炭工業(yè)的發(fā)展支撐了國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。在20世紀(jì)50年代和60年代，煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中的比重分別占90％和80％以上，2004年煤炭所占的比例分別為75.6%和67.7%。

近年來，隨著綜采設(shè)備制造技術(shù)的飛速發(fā)展，綜采設(shè)備走向重型化、強(qiáng)力化和自動化，使設(shè)備的可靠性得到保證，有力的推動了大采高綜采技術(shù)的發(fā)展，帶來了新一輪采煤技術(shù)的革命，目前在神東、晉城等礦區(qū)已率先在f=1.5-5的厚煤層中使用大采高綜采設(shè)備，實現(xiàn)了國內(nèi)工效最高，噸煤成本最低的成果，極大地提高了煤炭市場的競爭能力。

本文主要觀點有：在煤炭企業(yè)生產(chǎn)中地質(zhì)條件和煤炭賦存條件允許的情況下應(yīng)該優(yōu)先考慮使用大采高采煤方法。

關(guān)鍵詞：大采高；綜采技術(shù)； 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

目 錄

摘要.................................................2 1.緒論...............................................5 1.1 研究的目的和意義...............................5 1.1.1研究目的...................................5 1.2.2研究意義...................................5 1.2 本文的框架結(jié)構(gòu).................................6 2煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的主要挑戰(zhàn).........................7 2.1煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 ……...............................7 2.1.1改革開放以來煤炭工業(yè)取得顯著成績...............7 2.1.2行業(yè)主要特點..................................8 2.2、煤炭工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)............................8 2.2.1資源保障問題...................................8 2.2.2煤礦生產(chǎn)能力與技術(shù)結(jié)構(gòu)問題....................9 2.2.3行業(yè)結(jié)構(gòu)與企業(yè)發(fā)展問題........................10 2.2.4煤礦安全與礦區(qū)環(huán)境治理問題...................11 2.2.5煤炭運輸與燃煤污染問題.......................12 3.大采高技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀…….................................13 3.1我國大采高技術(shù)的應(yīng)用……..........................13 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

3.2高效綜采的快速發(fā)展……............................14 4.綜采工作面大采高采煤方法在潞安王莊礦的應(yīng)用…….........16 4.1 王莊煤礦概況.....................................16 4.2 工作面巷道布臵及生產(chǎn)系統(tǒng).........................18 4.2.1工作面位臵選擇分析............................18 4.2.2工作面巷道布臵................................19 4.2.3 生產(chǎn)系統(tǒng)....................................22 4.3工作面設(shè)備選擇....................................23 4.3.1 工作面設(shè)備選擇..............................28 4.4 采煤方法及回采工藝...............................29 4.4.1采煤方法......................................30 4.4.2回采工藝......................................30 4.4.3工藝說明......................................30 4.5大采高自動化綜放工作面取得的成就……...............31 4.5.1、工作面單產(chǎn)、工效再創(chuàng)新高…..................31 4.5.2、提高了采高，優(yōu)化了采放比，提高了資源回收率…31 5.研究結(jié)論及建議.........................................33 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………...34 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

1.緒 論

1.1 研究的目的和意義 1.1.1研究目的

為了研究大采高綜采技術(shù)的可行性與必要性，詳細(xì)地分析王莊礦的煤層賦存和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)狀況，并對神東上灣、晉城寺河及趙莊等礦進(jìn)行了現(xiàn)場考察，收集了各礦使用大采高綜采設(shè)備開采的有關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)過分析對比認(rèn)為，目前大采高綜采工作面采用大功率，高可靠性設(shè)備，具有較強(qiáng)地適應(yīng)能力，在王莊礦使用是可行的，必將進(jìn)一步加快王莊礦以減隊減面，增產(chǎn)增效為主要內(nèi)容的集約化發(fā)展步伐，推動王莊乃至潞安的采煤技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)安全高效礦井的建設(shè)。1.1.2研究意義

為了研究大采高綜采技術(shù)在王莊礦現(xiàn)有生產(chǎn)條件下的可行性，王莊礦于2007年11月成立了由機(jī)電、生產(chǎn)、地質(zhì)、通風(fēng)、運輸、自動化、計劃及綜采安裝等科室、隊組人員組成的調(diào)研小組，詳細(xì)地分析王莊礦的煤層賦存和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)狀況，并對神東上灣、晉城寺河及趙莊等礦進(jìn)行了現(xiàn)場考察，收集了各礦使用大采高綜采設(shè)備開采的有關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)過分析對比認(rèn)為，目前大采高綜采工作面采用大功率，高可靠性設(shè)備，具有較強(qiáng)地適應(yīng)能力，在王莊礦使用是可行的，必將進(jìn)一步加快王莊礦以減隊減面，增產(chǎn)增效為主要內(nèi)容的集約化發(fā)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

展步伐，推動王莊乃至潞安的采煤技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)安全高效礦井的建設(shè)。在采煤機(jī)械化程度日益提高的今天，選用先進(jìn)的采煤技術(shù)已成為保障煤礦企業(yè)安全高效生產(chǎn)的必由之路。1.2 本文的框架結(jié)構(gòu)

本文一共分為五章，第一章是緒論，對全文內(nèi)容進(jìn)行提綱性的概括，起到總領(lǐng)的作用。第二章是概述煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的主要挑戰(zhàn)。第三章是大采高技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。第四章是綜采工作面大采高采煤方法在潞安王莊礦的應(yīng)用。第五章是研究結(jié)論與建議。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

2．煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的主要挑戰(zhàn)

2.1煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

煤炭是我國重要的基礎(chǔ)能源和重要原料，煤炭工業(yè)的發(fā)展支撐了國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。在20世紀(jì)50年代和60年代，煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中的比重分別占90％和80％以上，2004年煤炭所占的比例分別為75.6%和67.7%。2.1.1改革開放以來煤炭工業(yè)取得顯著成績

（1）．煤炭產(chǎn)量持續(xù)增長

全國原煤產(chǎn)量由改革開放初期的6億噸左右提高到2004年產(chǎn)量19.56億噸，增長2倍多，處于歷史最高水平，為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了能源保障。

（2）．生產(chǎn)水平大幅度提高

大中型煤礦機(jī)械化水平、單產(chǎn)、單進(jìn)、原煤工效，都逐年增高。建成了一批國際領(lǐng)先、高產(chǎn)高效礦井，初步建全了技術(shù)、設(shè)計、制造、培訓(xùn)比較完整的技術(shù)保障體系。(3)．產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得重大進(jìn)展

政企分開邁出重大步伐，大多數(shù)國有大中型煤炭企業(yè)開始建立現(xiàn)代企業(yè)制度。一些企業(yè)開始了跨地區(qū)、跨行業(yè)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)合，煤、電、化、路、港、航產(chǎn)業(yè)鏈開始形成，一批劣勢企業(yè)退出市場。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

(4)．行業(yè)整體效益不斷增加

在經(jīng)歷三年嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)困難后，2001年煤炭行業(yè)開始走出低谷，呈現(xiàn)恢復(fù)性增長。2002年后步入快速增長周期，經(jīng)濟(jì)運行質(zhì)量不斷提高。2004年全國規(guī)模以上煤炭企業(yè)補(bǔ)貼后實現(xiàn)利潤達(dá)418億元。2.1.2行業(yè)主要特點(1)．煤炭是資源性行業(yè)

煤炭是不可再生的資源。煤礦的壽命取決于其所擁有的煤炭儲量。我國大多數(shù)煤礦遠(yuǎn)離城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、社會負(fù)擔(dān)重，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)差。地區(qū)條件不一，煤炭企業(yè)發(fā)展不平衡性在行業(yè)中十分突出。(2)．煤炭是高危行業(yè)

因煤礦生產(chǎn)條件所限，從歷史上看，在各國工業(yè)部門中，煤礦的事故死亡率是最高的。我國煤礦95%生產(chǎn)能力是井工開采。高瓦斯和雙突礦井占全國煤礦礦井總量的1/3，90％礦井有煤塵爆炸危險性。隨著開采深度增加，影響安全生產(chǎn)因素愈來愈多，條件愈來愈復(fù)雜。(3)．煤炭是投資高風(fēng)險行業(yè)

煤礦開采環(huán)節(jié)復(fù)雜，礦井建設(shè)投資大，周期長，見效慢，煤炭市場不確定因素多。因此，從建井到生產(chǎn)，經(jīng)營風(fēng)險大，多數(shù)煤炭企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上的問題影響了企業(yè)市場適應(yīng)能力和抗災(zāi)能力。(4)．煤炭是為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做貢獻(xiàn)的行業(yè)

煤炭屬于初級產(chǎn)品，煤礦的效益向后續(xù)加工工業(yè)傳遞和輻射。單一繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益難以提高，我國煤炭開采的價值和效益體現(xiàn)在后續(xù)產(chǎn)業(yè)和對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐作用。2.2、煤炭工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn) 2.2.1資源保障問題

我國煤炭品種齊全、資源比較豐富，但資源勘探程度低，經(jīng)濟(jì)可采儲量和人均占有量較少，資源破壞和浪費嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境和水資源嚴(yán)重制約煤炭資源的開發(fā)。

我國煤炭資源區(qū)域分布不均衡。秦嶺、大別山以北，煤炭儲量占全國總儲量的90.7%，其中晉、陜、蒙三?。▍^(qū)）占全國的65%。

資源保證程度低。截止2000年末，我國尚未利用的精查儲量約為600億噸，目前可供大中型礦井利用的精查儲量僅300億噸左右。據(jù)估算，到2020年，煤炭精查儲量需增加約1250億噸。

當(dāng)前我國資源破壞和浪費嚴(yán)重。部分煤炭企業(yè)存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費資源現(xiàn)象，全國煤礦平均資源回收率為30%～35%左右，資源富集地區(qū)的小型礦井資源回收率只有10%～15%。我國適合建設(shè)大型煤炭基地的整裝煤田，隨意被分割肢解現(xiàn)象嚴(yán)重。2.2.2煤礦生產(chǎn)能力與技術(shù)結(jié)構(gòu)問題(1)．煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低

全國采煤機(jī)械化程度僅為42％，除部分國有大礦之外，大多數(shù)煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低，裝備差，效率低。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，基本上是非繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

機(jī)械化開采。

2004年鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)量仍占我國煤炭總產(chǎn)量的39％，在資源消耗和人員傷亡上，已付出了很大的代價。(2)．部分煤礦超能力生產(chǎn)

據(jù)調(diào)查分析，2003年國有煤礦的11.2億噸產(chǎn)量中，屬于超能力和無能力礦井生產(chǎn)的煤炭約為1.42億噸，占國有煤礦產(chǎn)量的13%。煤礦超強(qiáng)度超能力生產(chǎn)滿足了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對煤炭的需求，但其造成的負(fù)面影響，一是縮短煤礦開采年限，二是威脅煤礦安全生產(chǎn)。(3)．大中型煤礦煤炭供給能力不足

據(jù)預(yù)測，我國現(xiàn)有生產(chǎn)煤礦和在建煤礦的合計生產(chǎn)能力到2010年和2020年分別為17.7億噸和14.7億噸。要實現(xiàn)煤炭產(chǎn)需平衡，需要再建設(shè)一批新井和擴(kuò)大現(xiàn)有煤礦的生產(chǎn)能力，預(yù)計到2010年和2020年分別需要再增加生產(chǎn)能力4.5億噸和11.1億噸。2.2.3行業(yè)結(jié)構(gòu)與企業(yè)發(fā)展問題(1)．煤炭產(chǎn)業(yè)集中度低

2004年我國前8家煤炭企業(yè)市場集中度為20.68%，遠(yuǎn)低于世界其它主要產(chǎn)煤國家。(2)．煤炭企業(yè)負(fù)擔(dān)過重

煤礦企業(yè)稅負(fù)比1994年稅制改革前提高了6個百分點；2003年，煤炭行業(yè)支出鐵路建設(shè)基金約100多億元；國有重點煤礦企業(yè)辦社會繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

問題突出，地方政府接收困難，原國有重點煤礦辦社會年凈支出60億元。

2004年末，原國有重點煤礦在職人員257萬人，由于所在地區(qū)社會承受能力弱，難以減人提效。

部分煤礦資源枯竭，生產(chǎn)能力下降，生產(chǎn)成本上升，富余人員、工傷撫恤人員多，轉(zhuǎn)產(chǎn)困難。

(3)．煤礦企業(yè)效益差、職工收入低

2004年原中央財政煤炭企業(yè)補(bǔ)貼前虧損面仍高達(dá)48%，補(bǔ)貼后仍有6%的企業(yè)虧損。2004年原國有重點煤礦在崗職工平均收入16812元，低于全國平均水平。

2.2.4煤礦安全與礦區(qū)環(huán)境治理問題(1)．煤炭安全形勢嚴(yán)峻

2004年煤礦共死亡6027人，百萬噸死亡率為3.08，顯著高于世界其它主要國家。如美國為0.03，波蘭0.09；

大多數(shù)煤礦生產(chǎn)和安全技術(shù)裝備落后，防災(zāi)抗災(zāi)能力差，重大、特大事故頻繁發(fā)生。2004年共發(fā)生死亡10人以上特大和特別重大事故42起，死亡1008人。(2)．礦區(qū)環(huán)境治理問題

礦井生產(chǎn)中排放的煤矸石約占原煤產(chǎn)量的8～10%，現(xiàn)已累計堆存煤矸石30多億噸，占地超過15萬畝。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

礦區(qū)地面塌陷、煤田自燃火災(zāi)、部分煤矸石自燃、煤礦瓦斯排放對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重影響。

煤礦開采每年排出地下水約22億立方米，我國西北部主要煤炭產(chǎn)區(qū)，煤炭開采加劇了水資源的匱乏，對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境造成影響。

井下煤層氣年抽出量約100億立方米，90％直接排放到大氣中。2.2.5煤炭運輸與燃煤污染問題(1)．煤炭運輸制約

我國煤炭資源主要分布在西北部，而煤炭消費重心在東南部，形成了“北煤南運、西煤東調(diào)”的格局，運輸距離長，運輸費用高，影響煤炭供應(yīng)能力和市場競爭力：鐵路運力不足的問題將長期存在；港口吞吐能力滿足不了需要；公路長距離運輸成本過高。(2)．煤炭消費與環(huán)境保護(hù)問題

煤炭在利用過程中將產(chǎn)生大量的污染物和溫室氣體。特別是煤炭的不合理利用，排放了大量煙塵和有害氣體，嚴(yán)重污染環(huán)境。隨著煤炭消費量的增加，環(huán)境保護(hù)壓力將越來越大。

我國酸雨覆蓋區(qū)已擴(kuò)大到約占國土總面積的30%，SO2排放的75%以上來源于燃煤。2003年SO2排放總量增加至2158萬噸，酸雨污染加重。2003年燃煤總量增加，煙塵排放總量增加至1047萬噸。我國CO2排放量目前居世界第二位，CO2的排放約80%來自煤炭燃燒。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）3.大采高技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1我國大采高技術(shù)的應(yīng)用

我國國有重點煤礦厚煤層儲量占44％，而厚煤層產(chǎn)量占45％以上，絕大多數(shù)高產(chǎn)高效礦井是在以厚煤層開采為主的生產(chǎn)條件下實現(xiàn)的。目前，我國重點煤礦厚煤層開采方法主要有綜采放頂煤開采和大采高綜采兩種。放頂煤開采雖然已經(jīng)在我國發(fā)展成為一種厚煤層高產(chǎn)高效采煤方法，廣泛應(yīng)用于5～15m厚煤層一次采全高，但仍有許多難以解決技術(shù)難題。對于4～6m的穩(wěn)定厚煤層，大采高綜采具有更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，近十年來，以神東礦區(qū)為代表的現(xiàn)代化礦井建設(shè)，依靠得天獨厚的厚煤層覆存條件和先進(jìn)的管理模式，采用國際一流裝備，進(jìn)行4～6m一次采全高，不斷刷新工作面高產(chǎn)高效紀(jì)錄，工作面年產(chǎn)超過1000萬t。晉城寺河煤礦采用國產(chǎn)大采高液壓支架，成功實現(xiàn)6元6.5m一次采全高，月產(chǎn)突破80萬t，創(chuàng)造了世界最大采高高產(chǎn)高效紀(jì)錄 國外主要產(chǎn)煤國家厚煤層開采主要采用一次采全高長壁開采，美國、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家家的煤礦普遍采用高效集約化生產(chǎn)，最大采高4．5m；南非和捷克最大采高達(dá)到6m液壓支架向高工作阻力的兩柱掩護(hù)式支架發(fā)展，支護(hù)工作阻力達(dá)6 000～12 000kN，支護(hù)高度3一6m，支架立柱缸徑320～440mm，支架中心距1．75m和2．om，支架控制方式為環(huán)形供液及電液控制，支架的降、移、升循環(huán)時間小于10s，支架的壽命試驗高達(dá)50 000次以上.繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

3.2高效綜采的快速發(fā)展

世紀(jì)之交的十多年間，以長壁高效綜采為代表的煤炭井工開采技術(shù)取得前所未有的新進(jìn)展。高效綜采發(fā)展主要體現(xiàn)在以下三方面：一是綜采工作面生產(chǎn)能力大幅度提高，采區(qū)范圍不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)了“一礦一面”年產(chǎn)數(shù)百萬噸煤炭的高產(chǎn)高效和集約化生產(chǎn)模式；二是高效綜采裝備和開采工藝不斷完善，推廣使用范圍不斷擴(kuò)大，中厚煤層開采、厚煤層一次采全高開采和薄煤層全自動化生產(chǎn)等技術(shù)和工藝取得巨大成功；三是高效綜采裝備的研制開發(fā)取得新的技術(shù)突破，年生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到10 Mt，并實現(xiàn)了綜采工作面生產(chǎn)過程自動化，大型綜采礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到大型先進(jìn)露天礦水平。鑒于我國煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)和當(dāng)前煤炭需求快速增長，高效綜采也將成為能源開發(fā)技術(shù)重要的競爭領(lǐng)域一次采全高工作面的循環(huán)進(jìn)度主要考慮采煤機(jī)的截深，放頂煤開采工作面的循環(huán)進(jìn)度.考慮采煤機(jī)截深和放煤步距。截深的確定首先是根據(jù)工作面整體生產(chǎn)能力進(jìn)行考慮，綜合機(jī)械化開采初期，工作面截深均選用o．6m標(biāo)準(zhǔn)截深，隨著技術(shù)的進(jìn)步，工作面裝備能力的加大提供了采煤機(jī)足夠的截割功率和輸送機(jī)足夠的輸送能力，巷道支護(hù)技術(shù)的提高保證了大斷面巷道的掘進(jìn)和維護(hù), 給工作面加大截深提供了有力的技術(shù)支持，近年來，高產(chǎn)高效礦井能夠普遍采用0．8m和 1．om截深，有力保證了礦井生產(chǎn)能力的提高。

實際生產(chǎn)中，截深的確定首先考慮煤層地質(zhì)條件的影響，其考慮因繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

素包括：工作面頂板的破碎程度、工作面煤質(zhì)(硬度、節(jié)理層理發(fā)育程度)、煤層的瓦斯含量等。其次要考慮工作面設(shè)備能力；截深的加大是伴隨著采煤機(jī)截割功率的增加而實現(xiàn)的，同時對采煤機(jī)截齒、截割部受力、整體結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，采煤機(jī)的能力增加一方面體現(xiàn)在截割功率的增加，另一方面體現(xiàn)在牽引速度的增加；同時截深的選取還應(yīng)考慮支架的支護(hù)強(qiáng)度和 防護(hù)能力以及輸送機(jī)的運輸能力。采煤機(jī)截深不但要考慮傳統(tǒng)的截割功率大小，而且對于綜采放頂煤工作面還要考慮與放煤步距的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。放頂煤工作面實踐證明合理的放煤步距為1 m左右。即采煤機(jī)截深為0．6 m時采用兩刀一放，采煤機(jī)截深為0．8m和1．0m時采用一刀一放。合理的放煤步距是提高回采率、降低含矸率的重要因素。放煤步距應(yīng)該滿足兩個條件，一是與支架放煤口的縱向尺寸的水平投影一致，二是與采煤機(jī)截深成整數(shù)倍關(guān)系。

三、工作面生產(chǎn)能力工作面的生產(chǎn)能力與采煤機(jī)截深、牽引速度及設(shè)備開機(jī)率有關(guān)。國產(chǎn)綜采工作面裝備經(jīng)過近十幾年的發(fā)展，技術(shù)水平及可靠性得到了很大的提高，采煤機(jī)的牽引速度可以達(dá)到6～8m／min，綜采工作面的開機(jī)率已經(jīng)由50％左右提高到70％以上。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

4.綜采工作面大采高采煤方法在潞安王莊礦的應(yīng)用

王莊煤礦自1988年探索綜放開采技術(shù)以來，經(jīng)過近二十年的發(fā)展，這種對厚煤層的采煤技術(shù)日趨成熟,目前已經(jīng)成為我國厚煤層的主要開采方法之一。但近年來，隨著綜采設(shè)備制造技術(shù)的飛速發(fā)展，綜采設(shè)備走向重型化、強(qiáng)力化和自動化，使設(shè)備的可靠性得到保證，有力的推動了大采高綜采技術(shù)的發(fā)展，帶來了新一輪采煤技術(shù)的革命，目前在神東、晉城等礦區(qū)已率先在f=1.5-5的厚煤層中使用大采高綜采設(shè)備，實現(xiàn)了國內(nèi)工效最高，噸煤成本最低的成果，極大地提高了煤炭市場的競爭能力。

為了研究大采高綜采技術(shù)在王莊礦現(xiàn)有生產(chǎn)條件下的可行性，王莊礦于2007年11月成立了由機(jī)電、生產(chǎn)、地質(zhì)、通風(fēng)、運輸、自動化、計劃及綜采安裝等科室、隊組人員組成的調(diào)研小組，詳細(xì)地分析王莊礦的煤層賦存和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)狀況，并對神東上灣、晉城寺河及趙莊等礦進(jìn)行了現(xiàn)場考察，收集了各礦使用大采高綜采設(shè)備開采的有關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)過分析對比認(rèn)為，目前大采高綜采工作面采用大功率，高可靠性設(shè)備，具有較強(qiáng)地適應(yīng)能力，在王莊礦使用是可行的，必將進(jìn)一步加快王莊礦以減隊減面，增產(chǎn)增效為主要內(nèi)容的集約化發(fā)展步伐，推動王莊乃至潞安的采煤技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)安全高效礦井的建設(shè)。4.1 王莊煤礦概況

王莊煤礦于1966年12月建成投產(chǎn)，原設(shè)計能力為90萬噸/年，先后經(jīng)過兩次改擴(kuò)建和多次系統(tǒng)環(huán)節(jié)改造，礦井集約化程度、綜合生繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

產(chǎn)能力和可持續(xù)發(fā)展能力大幅度提高，目前礦井安全生產(chǎn)許可能力達(dá)710萬噸/年。王莊礦井田面積79.68Km2（包括后備區(qū)28Km2），開采深度由+880米至+350米標(biāo)高.礦井開拓:礦井開拓方式為立、斜井綜合開拓，現(xiàn)有+740和+630兩個生產(chǎn)水平，上下水平通過暗斜井溝通。目前，正在準(zhǔn)備+540水平的開拓延深?，F(xiàn)有43、52、61、62四個生產(chǎn)盤區(qū)。

主提升運輸系統(tǒng):王莊礦有兩套主提升運輸系統(tǒng)，+740水平為立井箕斗(7.5t/斗)提升，+630水平為斜井膠帶提升。主斜井膠帶年提升能力為537萬噸，主立井箕斗年提升能力為175萬噸，通過主提升運輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)改造，溝通了兩水平的主運輸提升系統(tǒng)，實現(xiàn)了兩水平提升能力互補(bǔ)，礦井綜合提升能力超過710萬噸/年。

輔助運輸系統(tǒng): 輔助運輸為軌道運輸,軌道軌距為900mm。斜井軌道提升方式為斜井串車提升。水平大巷均采用架線電機(jī)車牽引材料列車運送生產(chǎn)材料、設(shè)備等。采區(qū)車場及采區(qū)軌道，采用無極繩絞車與小絞車接力運輸方式運送材料。工作面風(fēng)、運巷軌道采用無極繩絞車與小絞車牽引運輸方式。

地質(zhì)概況：王莊煤礦現(xiàn)開采的3號煤層賦存于二疊系下統(tǒng)山西組地層的中下部，煤層厚度3.16～7.87m，平均厚度6.62m，硬度f=1-3,62、43采區(qū)稍硬，f=2-3，結(jié)構(gòu)一般較簡單，該煤層厚度變異系數(shù)Ｙ＝10.59％。其可采指數(shù)Ｋm＝１，屬穩(wěn)定煤層。3號煤層直接頂板為砂質(zhì)泥巖、泥巖、局部為粉砂巖，厚0～ 10.75m。老頂為中繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

粒砂巖、細(xì)粒砂巖，厚1.10～13.60m。裂隙發(fā)育，呈張開狀，無充填物充填。煤層上覆巖性,從直接頂?shù)嚼享敒檐浫酢珗杂残?，堅硬～堅硬型。上部覆巖為軟弱～堅硬相間平行復(fù)合結(jié)構(gòu)。巖層傾角為3～11°。直接底板為炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，厚度0～5.33m。其下部為細(xì)粒砂巖和中粒砂巖。

現(xiàn)有儲量：截止2007年12月末，王莊煤礦現(xiàn)開采的3號煤層儲量/資源量為39584.4萬噸，其中現(xiàn)生產(chǎn)水平+740及+630水平16237.1萬噸，+540水平23347.3萬噸?，F(xiàn)生產(chǎn)水平工作面圈定儲量為3121.5萬噸，工作面可采儲量為2809.4萬噸。+540水平除去村莊及高速路壓煤，河下壓煤外，可供開采設(shè)計的儲量為7404.6萬噸。

綜上所述，王莊礦在生產(chǎn)規(guī)模、地質(zhì)條件和煤層儲量等方面上具備應(yīng)用大采高綜采設(shè)備的能力和條件。4.2 工作面巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 4.2.1工作面位置選擇分析

根據(jù)本次對神東上灣、晉城寺河及趙莊等礦大采高工作面現(xiàn)場調(diào)研情況，綜合分析王莊礦各采區(qū)煤層賦存、礦壓特征和生產(chǎn)條件，認(rèn)為將大采高工作面布臵在6207較為合理： 1、6207所在的62采區(qū)為2006年新投入運行的采區(qū)，儲量豐富，安排銜接容易；另一方面62采區(qū)進(jìn)風(fēng)6450m3/min，6207工作面回采時，風(fēng)量也容易滿足。2、6207工作面埋藏深度為260米左右，煤質(zhì)為f=2-3，構(gòu)造簡單，繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

與晉城寺河礦相似，同時根據(jù)相鄰6205已采工作面的礦壓資料分析，62采區(qū)的礦壓顯現(xiàn)不明顯。3、6207工作面為下山回采，可以適當(dāng)緩解大采高開采帶來的煤墻片幫現(xiàn)象，有利于煤墻和頂板管理。4.2.2工作面巷道布置

（1）、工作面巷道布臵

6207工作面沿煤層傾斜方向布臵，俯斜開采。工作面切眼長度230m ,沿推進(jìn)方向風(fēng)、運巷長970m。6207工作面巷道布臵見圖2—1。

6205采空區(qū)6207風(fēng)巷風(fēng)巷皮帶/3#630用回6207運巷62下山62專?；?/p>

圖2—1 6207工作面巷道布臵圖

(2).巷道斷面與支護(hù)形式

630軌道6207工作面巷繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

巷道斷面、支護(hù)形式及用途

6207工作面風(fēng)、運兩巷及開切眼均采用錨網(wǎng)支護(hù)，運巷主要用于運煤、進(jìn)風(fēng)及列電、皮帶、轉(zhuǎn)載機(jī)等設(shè)備布臵。風(fēng)巷主要用于運料、回風(fēng)。巷道斷面確定 巷道寬度的確定 運巷

按我礦設(shè)備列車與帶式輸送機(jī)中間部分并列布臵，人行道與設(shè)備檢修道合并考慮，所需的巷道凈寬L應(yīng)滿足： L≥L1+K1+K2+K3+L2 L—巷道凈寬；

L1—列電設(shè)備的最大寬度，m；取1.85m K1—列電至煤墻間隙，m；取0.3m K2—人行道及檢修空間寬度，m；取0.7m即可滿足要求 K3—皮帶架至煤墻間隙，m；取0.5m L2—皮帶架寬度，m；取1.95m 因此，L≥1.85+0.3+0.7+0.5+1.95=5.3m 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

運巷寬度確定為5.3m。

風(fēng)巷

風(fēng)巷為安裝和回采期間運輸巷道，為滿足運輸要求，對照寺河礦巷道設(shè)計選取風(fēng)巷寬度為5.0m。

開切眼寬度的確定

按支架安裝要求，開切眼寬度應(yīng)滿足： B≥（L2+w2）1/2+S+K B—切眼寬度，m L—支架的運輸長度，m；取7.0m w—支架寬度，m；取2.0m S—安全間隙，m；取0.7m K—輔助支護(hù)的支柱所需空間，m；取0.4m 因此，B≥（72+22）1/2+0.7+0.4=8.38 m 綜上所述，開切眼寬度可以取8.5m。巷道高度

大采高工作面端頭架的支撐高度為3.0－5.5m，采煤機(jī)滾筒直徑3.5 m，綜合考慮，各巷的高度選為4.0m，開切眼選為3.8m。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

目前王莊礦使用的150掘進(jìn)機(jī)可掘最大斷面為5.5×4.8 m，可滿足其要求，不需增加掘進(jìn)設(shè)備。4.2.3 生產(chǎn)系統(tǒng)(1)、運煤系統(tǒng)

采煤機(jī)落煤 → 工作面刮板運輸機(jī)→轉(zhuǎn)載機(jī)→6207運巷皮帶→630/3#皮帶→630/2#皮帶→630/1#皮帶→61煤倉→630強(qiáng)皮→51煤倉→51強(qiáng)皮→主皮帶煤倉→主皮帶→地面。

運煤系統(tǒng)的瓶頸為630/3#皮帶，帶速4m/s,能力3000t/h，不重載起動是可行的，要上大采高設(shè)備對630/3#皮帶進(jìn)行擴(kuò)容即可。(2)、輔助運輸系統(tǒng) 運料：

材料副斜井→暗斜井→630大巷→62材料車場→630南軌→6207風(fēng)運車場→ 6207工作面 運人：

副立井→暗斜井→630大巷→火藥庫通道→630/3#皮帶→6207運巷→6207工作面(3)、通風(fēng)系統(tǒng) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

西進(jìn)風(fēng)井---630大巷?火藥庫通道630/1#皮帶?630/2#皮帶 —630/3#皮帶---6207運巷---6207工作面---6207工作面風(fēng)巷---62專用回風(fēng)巷---62風(fēng)井---地面

(4)、供電系統(tǒng)：6207工作面由62/1#變電所供電，62/1#變?yōu)殡p回路供電電源分別來自62總變I、II回路，地面電源為62風(fēng)井35KV變電所，互為備用。(5)、通訊系統(tǒng)

在6207運巷機(jī)頭和工作面轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭分別安設(shè)一部程控電話，用于井下及井下與井上的通話聯(lián)系。

在6207工作面安設(shè)一套工作面通訊控制系統(tǒng)，用于工作面的通訊控制。

(6)、排水系統(tǒng)：6207風(fēng)運巷低洼處通過水泵排至630/3#皮帶2#水倉—62水倉——地面(7)、照明系統(tǒng)

運巷皮帶機(jī)頭、三岔口安裝

127V隔爆日光燈，工作面每隔5架安裝一盞隔爆燈。4.3工作面設(shè)備選擇

4.3.1 工作面設(shè)備選擇 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

根據(jù)對神東集團(tuán)上灣煤礦、晉城煤業(yè)寺河煤礦和趙莊煤礦使用大采高支架及其配套設(shè)備情況，結(jié)合我礦煤層賦存特點、工作面礦壓資料和運輸條件，滿足高產(chǎn)高效、經(jīng)濟(jì)、安全的要求的前提下，盡量考慮設(shè)備的可拆卸性，而且要達(dá)到采煤工藝簡化、原煤回收率大幅提高、設(shè)備運行可靠之目的，王莊煤礦大采高工作面設(shè)備配套選型如下：

(1)、液壓支架（鄭煤集團(tuán) 估價150萬/架）

我礦煤層厚度平均為6.65米，如果考慮一次采全高，就我國目前支架生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，沒有最適合我礦煤層厚度的架型，針對這一問題，我們與鄭煤集團(tuán)進(jìn)行了深入交流，通過聯(lián)合開發(fā)，可以設(shè)計出適合我礦地質(zhì)條件的采高在6.8米的液壓支架，設(shè)計制造周期估計在8-10個月，估價150萬/架。

大采高液壓支架主要技術(shù)特征 架 型 兩柱掩護(hù)式 底座寬度 約1880mm 支護(hù)高度 3.0-6.8m 最低支護(hù)強(qiáng)度：大于1.1MPa平均對地比壓：2.48-2.74Mpa 工作阻力 約15000kN 推移步距 1000mm(2)、采煤機(jī)（西安煤機(jī)廠，1200萬/臺）繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

目前情況下，德國艾可夫生產(chǎn)的采煤機(jī)最大采高為6.3米，美國久益公司生產(chǎn)的采煤機(jī)最大采高為6.5米，均不適應(yīng)我礦煤層條件，根據(jù)我礦多年使用西安煤機(jī)廠生產(chǎn)的采煤機(jī)經(jīng)驗，對此廠生產(chǎn)的采煤機(jī)質(zhì)量和使用情況均比較滿意，因此我們選西安煤機(jī)廠生產(chǎn)的MG900/2210-GWD型采煤機(jī)。

MG900/2210-GWD型采煤機(jī)主要技術(shù)特征 采高：3.5-6.8m 生產(chǎn)能力：5500t/h 滾筒直徑：3500mm 截深：1000mm 截割功率：2×900KW 牽引功率：2×110KW 最大牽引力：1000KN 最大牽引速度：23m/min 破碎機(jī)功率：150KW 泵電機(jī)：40KW 裝機(jī)總功率：2210KW MG900/2210-GWD型采煤機(jī)主要結(jié)構(gòu)特點

MG900/2210-GWD型交流電牽引采煤機(jī)是一種多電機(jī)驅(qū)動，電機(jī)橫向布臵，交流變頻調(diào)速無鏈雙驅(qū)動重型超大功率電牽引采煤機(jī)?？傃b機(jī)功率2210KW，并配有破碎裝臵，機(jī)面高度2710mm，適合用于采高3.525 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

米—6.8米，煤層傾角≤15°，可以截割堅硬煤層并可以強(qiáng)行通過矸石斷層。

(3)、刮板輸送機(jī)（山西煤礦機(jī)械制造有限公司，1600萬/部）為與MG900/2210-GWD型采煤機(jī)配套，我們選用SGZ1200/2×700型刮板輸送機(jī)

SGZ1200/2×700型刮板輸送機(jī)主要技術(shù)特征 輸送能力：2200t/h 鏈 速：1.31m/s 功 率：2×700/3.3KV 聯(lián)軸節(jié)形式：限矩摩擦離合器 溜槽內(nèi)寬：1200mm 鏈條規(guī)格：φ42×146mm SGZ1200/2×700型刮板輸送機(jī)主要結(jié)構(gòu)特點

1）采用高強(qiáng)度合金鋼制造，并經(jīng)淬火處理的鍛造刮板。2）緊湊型行星齒輪傳動減速器，可滿足任何工作面配套設(shè)計要求。

3）具有伸縮功能的輸送機(jī)機(jī)尾，可保證刮板鏈在適度張緊的狀態(tài)下工作。

4）輸送機(jī)配臵液壓馬達(dá)低速傳動裝臵，可用于刮板鏈的緊鏈操作。

(4)、順槽其他配套設(shè)備 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

轉(zhuǎn)載機(jī)（山西煤礦機(jī)械制造有限公司，260萬/部）選用SZZ1200/400型中雙鏈轉(zhuǎn)載機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下： 設(shè)計長度：60m 輸送能力：2500t/h 鏈 速：1.56m/s 驅(qū)動功率：400KW/3.3KV 溜槽內(nèi)寬：1200mm 鏈條直徑：φ38×137mm 破碎機(jī)（山西煤礦機(jī)械制造有限公司，40萬/臺）選用PCM315型破碎機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下： 破碎能力：2500t/h 驅(qū)動功率：315KW/3.3KV 入料粒度：1200×800mm 出料粒度：不大于300mm 聯(lián)軸節(jié)形式：液力偶合器

自移裝臵（山西煤礦機(jī)械制造有限公司，75萬/套）

選用ZY2700皮帶機(jī)自移機(jī)尾，如果我礦運輸條件不能滿足皮帶機(jī)自移機(jī)尾的運輸，我礦將不采用皮帶機(jī)自移機(jī)尾，其技術(shù)參數(shù)如下：

自移最大推力：2×910KN 行程：2700mm 適應(yīng)皮帶機(jī)寬度：1400mm 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

主要結(jié)構(gòu)特點：配臵ZY2700皮帶機(jī)自移機(jī)尾可實現(xiàn)工作面回采期間皮帶機(jī)機(jī)尾的前移和皮帶運行姿態(tài)的調(diào)整，可實現(xiàn)工作面不間斷連續(xù)生產(chǎn)，機(jī)尾滾筒采用螺旋滾筒，可以實現(xiàn)自行清煤。

皮帶機(jī)（西北二廠，1500萬/部）

考慮到我礦現(xiàn)主運輸運輸能力，選用SSJ140/3×400型順槽皮帶機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下：

運輸能力：Q＝2500-3000t/h 帶寬：B=1400mm 額定帶速：V=3.5-4m/s 膠帶型號：PVC阻燃整芯帶，帶強(qiáng)1800S 電機(jī)功率：3×400KW 減速裝臵：CST 乳化液泵站（無錫煤礦機(jī)械廠，45萬/套）選用BRW—400/31.5型乳化液泵站，配臵4泵2箱。4.3.2供電設(shè)計

(1)、工作面總的裝機(jī)容量為：

采煤機(jī)2210KW、刮板輸送機(jī)1400KW、轉(zhuǎn)載機(jī)400KW、破碎機(jī)315KW、乳化液泵站4*250KW、噴霧泵2*45KW，皮帶機(jī)3*400KW，風(fēng)運巷低壓34KW，漲緊裝臵55KW，卷帶裝臵45KW。

(2)、根據(jù)工作面的設(shè)備配臵情況：（1268萬）繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

配臵三臺4000KVA負(fù)荷中心，兩用一備，負(fù)荷中心出線為：3.3KV電壓五路出線，1.14KV電壓五路出線，127V電壓出線兩路。2#負(fù)荷中心出線為：3.3KV電壓出線五路出線，1.14KV電壓出線四路出線，0.69KV電壓兩路出線，127V電壓兩路出線。

皮帶機(jī)配備一臺1600KVA移變,風(fēng)運巷低壓配500KVA移變一臺 報價：4000KVA負(fù)荷中心3臺1185萬，1600KVA移變1臺65萬，500KVA移變1臺18萬，總計1268萬。

(3)、電纜截面的選用：

負(fù)荷中心電源電纜用150MM2/6KV高壓橡套電纜，采煤機(jī)電纜用150MM2/3.3KV，破碳器電纜用50MM2/3.3KV，轉(zhuǎn)載機(jī)電纜用50MM2/3.3KV，輸送機(jī)電纜用70MM2/3.3KV，乳化液泵電纜用50MM2/1.14KV，噴霧泵電纜用25MM2/0.69KV。低壓電纜用70MM2。

(4)、所需電纜及接線盒：（1140.87萬）

6KV接線盒40個13萬，3.3KV進(jìn)口快速插頭10個30萬，1.14KV接線盒10個0.62萬，0.69KV接線盒30個0.6萬?？傆?4.22萬。

6KV高壓/150MM2電纜6500米442萬，3.3KV/50MM2電纜1500米48.75萬，3.3KV/70MM2電纜1000米43.5萬，1.14KV/50MM2電纜1000米21萬，0.69KV/70MM2電纜4500米127.8萬，機(jī)組電纜3.3KV/150MM2電纜1000米360.6萬，1.14KV/120MM2電纜1000米53萬，總計1096.65萬。

4.4 采煤方法及回采工藝 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

4.4.1采煤方法：

本工作面采用走向長壁大采高自然冒落后退式綜合機(jī)械化采煤方法。4.4.2回采工藝

1、進(jìn)刀方式

本工作面采用端部割三角煤斜切進(jìn)刀。

2、推溜、移架方式

本工作面推溜、移架全部為鄰架（或成組）電液控操作。4.4.3工藝說明 ①割煤、裝煤、運煤

本工作面采用電牽引雙滾筒采煤機(jī)。采高6.5-6.6米,截深1米，正常割煤時，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤。采煤機(jī)滾筒旋轉(zhuǎn)時，煤被滾筒上的截齒破碎下來，并由螺旋葉片裝入大溜，少量煤在推大溜時被鏟煤板裝入大溜內(nèi)，極少量散落在支架與大溜間的浮煤，由人工裝入大溜內(nèi)。②移架

本工作面采用電液控制支架，可實現(xiàn)三種移架方式：（1）雙向鄰架自動順序移架；（2）成組順序移架；（3）手動移架； ③推溜

本工作面所用支架可實現(xiàn)三種推溜方式： 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

（1）雙向鄰架推溜；（2）雙向成組推溜；（3）手動推溜；

推溜滯后采煤機(jī)后滾筒15m進(jìn)行。④運煤

工作面機(jī)組割下的煤由大溜運至端頭卸載，經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)、由皮帶運出。4.5大采高自動化綜放工作面取得的成就 4.5.1、工作面單產(chǎn)、工效再創(chuàng)新高

6207工作面創(chuàng)造日產(chǎn)33186噸、工作面工效最高502噸/工的新記錄，大大提高了勞動生產(chǎn)效率。工作面作業(yè)人員由36人減至21人，大大減少了作業(yè)人數(shù)，提高了生產(chǎn)效率。

4.5.2、提高了采高，優(yōu)化了采放比，提高了資源回收率

工作面采高由3m提高到了3.8m，將采放比由1：1.2調(diào)整為1：0.80，并將綜放工作面通風(fēng)斷面增大到16m2，從而可有效的稀釋了工作面瓦斯?jié)舛?，工作面回收率達(dá)92.1％，大大提高了資源回收率。4.5.3、支架采用電液控制系統(tǒng)，優(yōu)化了生產(chǎn)作業(yè)程序，減輕了勞動強(qiáng)度，改善了作業(yè)環(huán)境

通過支架控制器按鍵可以進(jìn)行臨架單動作操作，如臨架收縮護(hù)幫板、升降前后柱等動作；也可實現(xiàn)臨架單架自動控制和成組操作，如臨架自動移架、臨架自動放煤等動作，臨架成組自動移架、成組收護(hù)

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幫板、成組推前溜、成組拉后溜等成組動作。作業(yè)人員站在進(jìn)風(fēng)側(cè)用控制器按鍵操作支架，移架下落的煤塵不會落在操作區(qū)域，降低了勞動強(qiáng)度并改善了作業(yè)環(huán)境。

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5.研究結(jié)論及建議

本文在大量檢索并閱讀有關(guān)參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對綜采工作面大采高采煤方法在煤炭企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的分析和研究，取得了一些有益的研究結(jié)果結(jié)論。

中國煤炭工業(yè)發(fā)展爽飛猛進(jìn)，高產(chǎn)取得了舉世矚目的依靠科技進(jìn)步，實現(xiàn)高效集約化開采是高產(chǎn)高效礦井建設(shè)高效礦井的普遍模式． 綜采工作面大采高采煤方法在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用會越來越成熟，越來越重要。

總之，在煤炭企業(yè)生產(chǎn)中,煤層厚度3～8m穩(wěn)定煤層,結(jié)構(gòu)一般較簡單,允許的情況下應(yīng)該優(yōu)先考慮使用大采高采煤方法。

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參考文獻(xiàn)

[1] 張榮立 何國維 《采礦工程設(shè)計手冊》 煤炭工業(yè)出版社 2003年5月

[2]煤炭工業(yè)部.煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范.北京:中國設(shè)計出版社.1999

[3]徐永昕.煤礦開采學(xué).徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社.2001 [4]吳志羲.煤礦礦井開采設(shè)計手冊.北京:煤炭工業(yè)出版社.2003

第四篇：采礦工程專業(yè)

學(xué)院簡介

能源科學(xué)與工程學(xué)院成立于2005年5月，其前身是1909年創(chuàng)辦的焦作路礦學(xué)堂礦務(wù)學(xué)門，歷經(jīng)焦作礦務(wù)大學(xué)采礦冶金科、焦作礦業(yè)學(xué)院采煤系、焦作礦業(yè)學(xué)院采礦工程系、焦作工學(xué)院資源與材料工程系、河南理工大學(xué)資源與材料工程系等不同發(fā)展時期。學(xué)院設(shè)有采礦工程、工業(yè)工程、交通工程、煤及煤層氣工程4個本科專業(yè)。設(shè)有礦業(yè)工程一級博士點、礦業(yè)工程博士后流動站、礦業(yè)工程一級碩士點、系統(tǒng)工程二級碩士點以及礦業(yè)工程領(lǐng)域、工業(yè)工程領(lǐng)域工程碩士點，采礦工程學(xué)科為河南省一類省級重點學(xué)科，采礦工程專業(yè)為國家級特色專業(yè)。

學(xué)院現(xiàn)有教職工78人，具有博士生導(dǎo)師9人，教授、教授級高工17人，副教授、高級工程師25人，具有博士學(xué)位的教師40人。擁有河南省特聘教授1人，省級學(xué)術(shù)帶頭人3人，采礦工程教學(xué)團(tuán)隊為國家級教學(xué)團(tuán)隊。

學(xué)院下設(shè)采礦工程系、工業(yè)工程系、煤與煤層氣工程系。設(shè)有礦山開發(fā)設(shè)計研究所、工礦技術(shù)開發(fā)公司、巖層控制與特殊開采研究所及采礦工藝技術(shù)等四個校級研究所（公司）。擁有巖石力學(xué)、礦山壓力、相似材料模擬、數(shù)值計算、人因工程、交通工程、煤層氣工程等多個專業(yè)實驗室，實驗室面積4000余平方米，萬元以上設(shè)備120臺套，試驗設(shè)備總值2000余萬元。建設(shè)有深井瓦斯抽采與圍巖控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室、河南省高校煤與煤層氣安全高效開采工程技術(shù)研究中心以及礦產(chǎn)資源安全高效開采河南省重點學(xué)科開放實驗室等科研平臺。

“十一五”期間，學(xué)院的教學(xué)與科研工作取得較大進(jìn)展，獲得省級教學(xué)成果獎4項，《采煤概論》、《開采損害與保護(hù)》被遴選為國家級精品課程，采礦工程教學(xué)團(tuán)隊被遴選為國家級教學(xué)團(tuán)隊。主持和承擔(dān)各類科研項目近500項，科研經(jīng)費8000余萬元，其中省部級以上課題68項。獲省部級以上科技進(jìn)步獎20余項。在國內(nèi)外公開刊物上共發(fā)表論文700余篇，其中SCI、EI、ISTP收錄120余篇，出版專著32余部，教材18部。學(xué)院積極開展國際國內(nèi)學(xué)術(shù)交流，與美國西弗吉尼亞大學(xué)、肯塔基大學(xué)、加拿大麥吉爾大學(xué)等多所大學(xué)建立了校際聯(lián)系，先后派出16人次到國外留學(xué)或進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，每年邀請多名國內(nèi)外知名學(xué)者來學(xué)院講學(xué)。近年來，主辦國際學(xué)術(shù)會議1次，全國性學(xué)術(shù)會議6次。

學(xué)院形成本科、碩士、博士三級教學(xué)體系，現(xiàn)有在校生2679人，其中本科生2181人，碩士304人，博士19人，已累計為國家培養(yǎng)了本科生8000余人，研究生500余人。

學(xué)院將繼續(xù)以學(xué)科建設(shè)為龍頭，積極吸納人才，力爭建成以礦業(yè)工程學(xué)科為主，相關(guān)學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展，特色鮮明、優(yōu)勢突出，在若干研究領(lǐng)域達(dá)到國際先進(jìn)或國內(nèi)領(lǐng)先，在國內(nèi)外具有一定影響的高水平研究型學(xué)院。

采礦工程專業(yè)

本專業(yè)是國家級特色專業(yè)，實施教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)。培養(yǎng)掌握固體（煤、金屬及非金屬）礦床開采的基本理論和方法，具備采礦工程師的基本能力，能在采礦工程領(lǐng)域從事礦區(qū)開發(fā)規(guī)劃、礦井設(shè)計、開采技術(shù)、礦井通風(fēng)、礦山安全技術(shù)、礦山監(jiān)察、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作，具有較強(qiáng)實際工程能力和一定研究能力的復(fù)合應(yīng)用型人才。

主要課程：材料力學(xué)、礦山經(jīng)濟(jì)學(xué)、電工與電子技術(shù)、礦山電工、礦山機(jī)械、礦山測量學(xué)、礦山地質(zhì)學(xué)、巖體力學(xué)、井巷工程、礦山壓力與巖層控制、采礦學(xué)、礦井通風(fēng)、礦山安全技術(shù)等。采礦工程專業(yè)(本科)

培養(yǎng)目標(biāo)：本專業(yè)培養(yǎng)掌握固體（煤、金屬及非金屬）礦床開采的基本理論和方法，具有較扎實的專業(yè)技術(shù)理論知識和較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)技能，并獲得采礦工程師的基本訓(xùn)練，能在采礦領(lǐng)域從事礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)劃、礦山設(shè)計、礦山安全技術(shù)及工程設(shè)計、監(jiān)察、生產(chǎn)技術(shù)管理和教育、科學(xué)研究的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才。主要課程：大學(xué)英語、高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、工程制圖、工程力學(xué)、電工與電子技術(shù)、計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、巖體工程力學(xué)、礦山地質(zhì)、礦山機(jī)械、礦山測量、采礦學(xué)、井巷工程、礦山通風(fēng)與安全、礦山壓力及其控制、事故分析與災(zāi)變處理、礦山資源加工利用概論、礦山企業(yè)管理。

就業(yè)方向：學(xué)生畢業(yè)后，可從事礦山開采、巖土工程、隧道工程等領(lǐng)域的設(shè)計、生產(chǎn)、施工、安全監(jiān)督、科研、管理、礦業(yè)信息、計算機(jī)應(yīng)用及教學(xué)等方面的工作。

學(xué)生畢業(yè)后，可在固體礦床開采、巖土工程領(lǐng)域，從事固體礦床設(shè)計、生產(chǎn)、施工管理、安全監(jiān)察等工作，或在教育、科研機(jī)構(gòu)等單位從事相應(yīng)的教學(xué)和科研工作。

第五篇：采礦工程畢業(yè)設(shè)計

只要記分牌上的時間還跳動，就不能輕言放棄。目錄

前言 1 1 礦區(qū)概述及井田特征 2 1.1 概述 2 1.1.1 礦區(qū)的地理位置及行政隸屬關(guān)系 2 1.1.2 地形、地貌、交通等情況 2 1.1.3 氣候地震等情況 3 1.2 井田及其附近的地質(zhì)特征 3 1.2.1 井田的地層層位關(guān)系及地質(zhì)構(gòu)造 3 1.2.2 含煤系及地層特征 4 1.2.3 水文地質(zhì) 5 1.3 煤質(zhì)及煤層特征 5 1.3.1 井田內(nèi)煤層及埋藏條件 5 1.3.2 煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性 7 1.3.3 井田的勘探程度及進(jìn)一步勘探要求 7 2 井田境界及儲量 8 2.1 井田境界 8 2.1.1 井田范圍 8 2.1.2 邊界煤柱留設(shè) 8 2.1.3工業(yè)廣場保護(hù)煤柱留設(shè) 8 2.1.4 邊界的合理性 9 2.2 井田的儲量 9 2.2.1 井田儲量的計算原則 9 2.2.2 礦井工業(yè)儲量 10 3 礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度 12 3.1 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 12 3.1.1 礦井的年產(chǎn)量 12 3.1.2 服務(wù)年限 12 3.1.3 礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期 產(chǎn)量增加的可能性 13 3.2 礦井的工作制度 13 4 井田開拓 14 4.1 井筒形式、位置和數(shù)目的確定 14 4.1.1 井筒形式的確定 14 4.1.2 井筒位置及數(shù)目的確定 15 4.2 開采水平的設(shè)計 19 4.2.1 水平劃分的原則 19 4.2.2 開采水平的劃分 20 4.2.3 設(shè)計水平儲量及服務(wù)年限 23 4.2.4 設(shè)計水平的巷道布置 23 4.2.5 大巷的位置、數(shù)目、用途和規(guī)格 23 4.3 采區(qū)劃分及開采順序 24 4.3.1 采區(qū)形式及尺寸的確定 24 4.3.2 開采順序 25 4.4 開采水平井底車場形式的選擇 26 4.4.1 開采水平井底車場選擇的依據(jù) 26 4.4.2 井底車場主要硐室 27 4.5 開拓系統(tǒng)綜述 30 4.5.1 系統(tǒng)概況 30 4.5.2 移交生產(chǎn)時井巷的開鑿位置、初期工程量 31 5 采準(zhǔn)巷道布置 33 5.1 設(shè)計采區(qū)的地質(zhì)概況及煤層特征 33 5.1.1 采區(qū)概況 33 5.1.2 煤層地質(zhì)特征及工業(yè)儲量 33 5.1.3 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 33 5.2 采區(qū)形式、采區(qū)主要參數(shù)的確定 34 5.2.1 采區(qū)形式 34 5.2.2 采區(qū)上山數(shù)目、位置及用途 34 5.2.3 區(qū)段劃分 34 5.3 采區(qū)車場及硐室 35 5.3.1 車場形式 35 5.3.2 采區(qū)煤倉 35 5.4 采準(zhǔn)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、運輸系統(tǒng) 36 5.4.1 采準(zhǔn)系統(tǒng) 36 5.4.2 通風(fēng)系統(tǒng) 36 5.4.3 運輸系統(tǒng) 36 5.5 采區(qū)開采順序 36 5.6 采區(qū)巷道斷面 37 6 采煤方法 39 6.1 采煤方法的選擇 39 6.1.1 選擇的要求 39 6.1.2 采煤方法 39 6.2 開采技術(shù)條件 39 6.3 工作面長度的確定 40 6.3.1 按通風(fēng)能力確定工作面長度 40 6.3.2 根據(jù)采煤機(jī)能力確定工作面長度 41 6.3.3 按刮板輸送機(jī)能力校驗工作面長度 6.4 采煤機(jī)械選擇和回采工藝確定 42 6.4.1 采煤機(jī)械的選擇 42 6.4.2 配套設(shè)備選型 44 6.4.3 回采工藝方式的確定 44 6.5 循環(huán)方式選擇及循環(huán)圖表的編制 47 6.5.1 確定循環(huán)方式 47 6.5.2 勞動組織表 48 6.5.3 機(jī)電設(shè)備表 49 6.5.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 50 7 建井工期及開采計劃 51

7.1 建井工期及施工組織 51 7.1.1 建井工期 51 7.1.2 工程排隊及施工組織排隊 52 7.2 開采計劃 53 7.2.1 開采順序及配產(chǎn)原則 53 7.2.2 開采計劃 53 8 礦井通風(fēng) 55 8.1 概述 55 8.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 55 8.2.1 通風(fēng)方式的選擇 56 8.2.2 通風(fēng)方法的選擇 57 8.3 礦井風(fēng)量的計算與風(fēng)量分配 57 8.3.1 礦井總進(jìn)風(fēng)量 57 8.3.2 回采工作面所需風(fēng)量的計算 58 8.3.3 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量 59 8.3.4 硐室所需風(fēng)量的∑Qd的計算 60 8.3.5 其他巷道所需風(fēng)量 61 8.3.6 風(fēng)量的分配[17] 62 8.4 礦井總風(fēng)壓及等積孔的計算 62 8.4.1 計算原則 62 8.4.2 計算方法 64 8.4.3 計算等積孔 65 8.5 通風(fēng)設(shè)備的選擇 66 8.5.1 礦井主要扇風(fēng)機(jī)選型計算 66 8.5.2 電動機(jī)選型計算 68 8.5.3 耗電量 68 8.6 災(zāi)害防治綜述[13] 69 8.6.1 井底火災(zāi)及煤層自然發(fā)火的防治措施 69 8.6.2 預(yù)防煤塵爆炸措施 70 8.6.3 預(yù)防瓦斯爆炸的措施 70 8.6.4 避災(zāi)路線 70 9 礦井運輸與提升 71 9.1 概述 71 9.2 采區(qū)運輸設(shè)備的選擇 71 9.2.1 采區(qū)運輸上山皮帶的選擇 71 9.2.2 采區(qū)軌道上山運輸設(shè)備的選擇 72 9.2.3 運輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī)和皮帶機(jī)選擇 72 9.2.4 回風(fēng)順槽中運輸設(shè)備的選擇 73 9.2.5 工作面刮板輸送機(jī)的選擇 73 9.3 主要巷道運輸設(shè)備的選擇 74 9.4 提升 74 9.4.1 提升系統(tǒng)的合理確定 74 9.4.2 主井提升設(shè)備的選擇 75 9.4.3 副井提升設(shè)備的選擇 76 10 礦井排水 77 10.1 礦井涌水 77 10.1.1 概述 77 10.1.2 礦山技術(shù)條件 78 10.2 排水設(shè)備的選型計算 78 10.2.1 水泵選型 78 10.3 水泵房的設(shè)計 80 10.3.1 水泵房支護(hù)方式和起重設(shè)備 80 10.3.2 水泵房的位置 80 10.3.3 水泵房規(guī)格尺寸的計算 80 10.4 水倉設(shè)計 81 10.4.1 水倉的位置及作用 81 10.4.2 水倉容量計算 81 11 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 83 11.1 全礦人員編制 83 11.1.1 井下工人定員 83 11.1.2 井上工人定員 83 11.1.3 管理人員 83 11.1.4 全礦人員 84 11.2 勞動生產(chǎn)率 84 11.2.1 采煤工效 84 11.2.2 井下工效 84 11.2.3 生產(chǎn)工效 84 11.2.4 全員工效 84 11.3 成本 85 11.4 全礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 86 結(jié)論 92 參考文獻(xiàn) 93 附錄A 94 附錄B 97 前言

中國是世界最大產(chǎn)煤國

煤炭在中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中占有極重要的地位 煤炭是工業(yè)的糧食 我國一次能量消費中 煤炭占75%以上 煤炭發(fā)展的快慢

將直接關(guān)系到國計民生 作為采礦專業(yè)的一名學(xué)生

我很榮幸能夠為祖國煤炭事業(yè)盡一份力

畢業(yè)設(shè)計是畢業(yè)生把大學(xué)所學(xué)專業(yè)理論知識和實踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié) 使所學(xué)知識一體化

是我們踏入工作崗位的過度環(huán)節(jié) 設(shè)計過程中的所學(xué)知識很可能被直接帶到馬上的工作崗位上 所以顯得尤為重要

學(xué)生通過設(shè)計能夠全面系統(tǒng)的運用和鞏固所學(xué)的知識 掌握礦井設(shè)計的方法、步驟及內(nèi)容

培養(yǎng)實事求是、理論聯(lián)系實際的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度 培養(yǎng)自己的科學(xué)研究能力

提高了編寫技術(shù)文件和運算的能力

同時也提高了計算機(jī)應(yīng)用能力及其他方面的能力

該說明書為劉官屯礦0.90Mt/a井田初步設(shè)計說明書 在所收集地質(zhì)材料的前提下 由指導(dǎo)教師給予指導(dǎo)

并合理運用平時及課堂上積累的知識 查找有關(guān)資料

力求設(shè)計出一個高產(chǎn)、高效、安全的現(xiàn)代化礦井

本設(shè)計說明書從礦井的開拓、開采、運輸、通風(fēng)、提升及工作面的采煤方法等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的敘述

并進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較 論述了本設(shè)計的合理性 完成了畢業(yè)設(shè)計要求的內(nèi)容 同時說明書圖文并茂

使設(shè)計的內(nèi)容更容易被理解和接受 在設(shè)計過程中

得到了指導(dǎo)老師的詳細(xì)指導(dǎo)和同學(xué)的悉心幫助 在此表示感謝

由于設(shè)計時間和本人能力有限 難免有錯誤和疏漏之處 望老師給予批評指正礦區(qū)概述及井田特征 1.1 概述

1.1.1 礦區(qū)的地理位置及行政隸屬關(guān)系

礦區(qū)位于唐山市東北約13km處的荊各莊村附近在開平煤田鳳山西北側(cè) 礦井走向長5km 傾斜長2.2km 井田面積11km2 南與馬家溝礦業(yè)公司相距6km 中間有陡河相隔

北與陡河電廠相距3.5km 行政屬開平區(qū)管轄

1.1.2 地形、地貌、交通等情況

1)地形地貌

為一平坦的沖積平原 北部山區(qū)為燕山山脈的余脈 井田北、東、南三面被低山包圍

頗有山前扇狀地景觀 井田地面標(biāo)高-100m

2)交通

該礦區(qū)的交通十分方便

鐵路：一條通往用煤大戶陡河電廠的專用線

并與呂陡線在井田上方交匯；另一條經(jīng)馬家溝礦業(yè)公司與老京山線的開平站相聯(lián) 公路：北距10km與京沈高速公路、102國道相聯(lián) 南距7km經(jīng)開平與205國道、津秦高速公路相聯(lián) 形成了比較完整的交通網(wǎng) 四通八達(dá)

井田內(nèi)共有8個自然村 主要從事農(nóng)業(yè)

除東新莊外其它7個村莊已搬遷完畢

圖1-1 劉官屯礦交通位置圖

Fig.1-1 Liuguantun Mining traffic and location

3)水文

本區(qū)東南的陡河 發(fā)源于北部山地 下游集入石榴河 向南流入渤海 主流全長100km 河水終年不固 不凍

在雙橋村一帶有水庫

水庫大壩距井田東端最近距離2.2km 陡河最高水位+219.5m 低于地面標(biāo)高40m左右 冬季水位介于+216~+217m

1.1.3 氣候地震等情況

本區(qū)系于半大陸性氣候 夏季炎熱多雨

多東南風(fēng)；冬季嚴(yán)寒凜冽 秋冬多西北風(fēng)

雨季集中在七、八、九三個月 年平均降雨量648.8毫升 最高氣溫38.50C 最低氣溫-22.6℃ 年平均氣溫10.6℃

凍結(jié)期由11月二旬至次年3月上旬 凍結(jié)深0.66m 地震烈度六級

1.2 井田及其附近的地質(zhì)特征

1.2.1 井田的地層層位關(guān)系及地質(zhì)構(gòu)造

開平煤田位于燕山南麓

在大地構(gòu)造上位于中朝地臺燕山沉降帶的東南側(cè)

燕山南麓煤田在地質(zhì)力學(xué)體系上處于天山～陰山緯向構(gòu)造帶、新華夏系構(gòu)造帶和祁呂～賀蘭山山字形的三個巨型構(gòu)造體系的交匯部位 開平煤田受新華夏構(gòu)造體系的影響 以一系列ＮＮＥ向的褶曲及逆斷層組成

北部受緯向構(gòu)造的影響逐漸向南彎轉(zhuǎn)成走向近東西向 煤系地層由石炭系中統(tǒng)唐山組

上統(tǒng)開平組、趙各莊組及下二疊系大苗莊組、唐家莊組等組成 巖性以砂巖、泥巖為主

基底地層為中奧陶系馬家溝組石灰?guī)r 分布于煤田周邊地帶 與煤系地層呈不整合接觸 見井田地質(zhì)特征表1-1 煤田向南傾伏

其南部界限可能跨過寶坻～奔城大斷層伸入另一個二級構(gòu)造單元－－華北斷陷 經(jīng)鉆口和電測曲線對比推斷 本區(qū)主要斷層共有2條 分別為F1 和F2 區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有大面積巖漿活動 所見分布于煤田西側(cè)和南側(cè)

區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)區(qū)域變質(zhì)或侵入變質(zhì)現(xiàn)象

說明：據(jù)2001全國地層委員會和2004國際地層委員會發(fā)布的時代劃分方案 石炭紀(jì)二分 二疊紀(jì)三分

但為了與礦上其他資料吻合方便起見 本次仍沿用舊的時代劃分方案

本井田西部以I號勘探線和F1斷層為界 東部以VI號勘探線為界 北部以-300m等高線為界 南部以-750等高線

井田內(nèi)賦存有9、12-2號兩個可采煤層

表1-1 井田地質(zhì)特征表

Tab.1-1 Well field geological feature table

界

系

統(tǒng)

年代

組

厚度/m

新生界 第四系

Q

~~~~~~不整合~~~~~~

洼里組

0～890

上

古

生

界 二疊系

上統(tǒng)

P22

2800

P21

古冶組

346

下統(tǒng)

P12

唐家莊組

180

P11

大苗莊組

石 炭 系 上統(tǒng) C32 趙各莊組 74

C31 開平組 70

中統(tǒng) C2 唐山組

-------平行不整合------馬家溝組 65 下 古 生 界 奧 陶 系 中統(tǒng) O2 345

下統(tǒng) O12 亮甲山組 115

O11

冶里組 203 寒 武 系 上統(tǒng) ?33 鳳山組 68

?32 長山組 48

?31 崮山組 82

中統(tǒng) ?2 張夏組 120

下統(tǒng) ?12 饅頭組 150

?11 景兒峪組 263 元 古 界 震

旦

系

上統(tǒng)

Z2W

迷霧山組

1200

Z2Y

楊莊組

400

下統(tǒng)

Z1K

高于莊組

600

Z1T+H

大紅峪黃崖關(guān)組

~~~~~~不整合~~~~~~

五臺群

450

太古界

前震旦

Ar

1.2.2 含煤系及地層特征

開平煤田構(gòu)造形式以褶皺為主 線型排列比較明顯

向斜背斜多呈相間平行排列

區(qū)內(nèi)由西至東有：薊玉向斜及其兩側(cè)的窩洛沽向斜、豐登塢背斜、車軸山向斜、卑子院背斜、彎道山～西缸窯向斜、鳳山～缸窯背斜、開平向斜 本設(shè)計的十組煤分四個分層 走向中部厚

沿走向往兩側(cè)逐漸變薄 但從鉆孔看 變化不大

整個十組煤厚度均勻 從全礦井看

煤層角度東部較小 西部邊界偏大 深部角度小 淺部角度大

1）表土層及風(fēng)化層的深度

礦井田內(nèi)地勢平坦 為第四系沖積層所覆蓋 沖 積層較厚

井田淺部以風(fēng)積細(xì)粉砂巖為主 顆粒細(xì)而均勻

表土層厚度平均在100m 且有流沙

2）煤層總數(shù)及可采層數(shù)

本區(qū)煤層巖性變化不大 煤層結(jié)構(gòu)相對簡單 有少量夾矸 共含十一個煤組

本設(shè)計的十組煤全區(qū)發(fā)育 9、12-2均為可采煤層

1.2.3 水文地質(zhì)

荊東四礦的水文地質(zhì)條件屬一般型 有八個含水層 自下而上分別為：

1）奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ）

2）K2～K6砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）

3）K6～煤12砂巖裂隙承壓含水層（Ⅲ）

4）煤9～煤7砂巖裂隙承壓含水層（Ⅳ）

5）煤5以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅴ）

6）風(fēng)化帶裂隙、孔隙承壓含水層（Ⅵ）

7）第四系底部卵石孔隙承壓含水層（Ⅶ）

8）第四系中上部砂卵礫孔隙承壓和孔隙潛水含水層（Ⅷ）

其中與礦井生產(chǎn)較密切的為Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ

全礦預(yù)測涌水量：

最大涌水量 419.6 m3/h

正常涌水量 256.3 m3/h 1.3 煤質(zhì)及煤層特征

1.3.1 井田內(nèi)煤層及埋藏條件

煤層走向主體為東西走向 整體近似于長方形 煤層賦存比較穩(wěn)定 全區(qū)發(fā)育

平均傾角為14°左右 可采煤層間距見表1-2

表 1-2 煤層間距見表

Tab.1-2 Seam pitch table

煤層

平均厚度（m)

煤層間距(m)

12-2 3

煤層賦存狀態(tài)十煤組共分9、12-2分層 全區(qū)發(fā)育 見煤層柱狀圖 如圖1-2

圖1-2 綜合柱狀圖

Fig.1-2 Synthesis column map

本區(qū)煤層中夾石在井田中部最薄 往南北兩翼逐漸變厚 沿傾向方向變化小

沿走向方向向南北變化稍大 本組地層一般厚度72.60m 以粉砂巖為主 粘土巖含量減少

各種巖石所占的百分比為：粘土巖10.1％ 粉砂巖類占52.6％ 砂巖類占31.4％ 石灰?guī)r占2.9％

巖相組合上為淺海相薄層泥質(zhì)碳酸鹽巖和瀉湖海灣相粉砂巖及砂巖沉積物的交替沉積 煤的容重見表1-3

表 1-3 煤的容重

Tab.1-3 Bulk density of coal

容重

最小

最大

平均

t/m3

1.19

1.46

1.30

本組內(nèi)賦存三層石灰?guī)r 由下而上命名為K4、K5、K6 其中K5石灰?guī)r為深灰色泥質(zhì)生物碎屑巖 時而接近鈣質(zhì)粘土巖

特點是含灰白色的動物介殼 富集成層

與深灰色泥質(zhì)灰?guī)r交替成細(xì)帶狀 形成明顯的水平層理和水平波狀層理 極易區(qū)別于其它石灰?guī)r 厚度薄但比較穩(wěn)定

本組比較突出的特點是出現(xiàn)了含煤沉積 是典型的海陸交互相沉積序列

井田內(nèi)各煤層的偽頂多為薄層泥巖 直接頂一般為粘土巖或粉砂巖 底板多為粉砂巖次之 區(qū)內(nèi)雖然巖性變化大 但有一定規(guī)律 即由東往西

由下向上巖性逐漸由細(xì)變粗 北部和中部較穩(wěn)定 各類砂巖層理不甚發(fā)育 破碎易風(fēng)化

具有較強(qiáng)的膨脹性 遇水后即軟化

斷裂帶附近層間滑動發(fā)育 其內(nèi)的巷道圍巖不穩(wěn)定 易冒落變形

位于煤層間的巷道有不同程度的移動和破壞

1.3.2 煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性

本井田煤層瓦斯含量均很低 屬低沼礦井 據(jù)化驗資料

瓦斯絕對涌出量為：1.27～5.56m3/min平均4.75 m3/min 相對涌出量為：0.39～3.38m3/t平均1.17 m3/t 煤塵爆炸指數(shù)為：為38.42％～64.20％；本區(qū)由于煤燃點低 易自燃發(fā)火

煤塵試驗結(jié)果為火焰長度40mm 巖粉量55% 具有爆炸性

自燃發(fā)火期為3-6個月

1.3.3 井田的勘探程度及進(jìn)一步勘探要求

目前

勘探程度已達(dá)到精查

確定了高級儲量為50%以上 但為了滿足以后生產(chǎn)要求 應(yīng)提高一水平的勘探程度 使高級儲量達(dá)到70%以上井田境界及儲量 2.1 井田境界 2.1.1 井田范圍

本井田西部以I號勘探線和F1斷層為界 東部以VI號勘探線為界 北部以-300等高線為界 南部以-750等高線為界

井田內(nèi)賦存有9、12-2號兩個可采煤層

2.1.2 邊界煤柱留設(shè)

礦井走向長5km 傾斜長2.2km 井田面積11km2 井田內(nèi)地形比較完整

井田四周依據(jù)相關(guān)規(guī)定和安全考慮分別留設(shè)20m的邊界煤柱 由于井田西面和南面為斷層所包圍

故西部和南部的井田邊界即為斷層保護(hù)煤柱和井田境界保護(hù)煤柱 按《煤礦安全規(guī)程》[2]規(guī)定 邊界煤柱的留法及尺寸：

1)井田邊界煤柱留30m；

2)階段煤柱斜長60m 若在兩階段留設(shè)

則上下階段各留30m；

3)斷層煤柱每側(cè)各為20m；

4)采區(qū)邊界煤柱留10m

根據(jù)參考《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》[1]和《礦井安全規(guī)程》[2]的相關(guān)數(shù)據(jù)要求和規(guī)定 本井田所留的各種保護(hù)煤柱均合理 符合規(guī)定

2.1.3工業(yè)廣場保護(hù)煤柱留設(shè)

由《設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：工業(yè)場地占地面積：45-90萬t/年 1.2～1.3公頃/10萬t；120-180萬t/年 0.9～1.0公頃/10萬t；240-300萬t/年 0.7～0.8公頃/10萬t 400-600萬t/年

0.45-0.6公頃/10萬t 本礦井設(shè)計年產(chǎn)90萬t 則工業(yè)廣場占地面積為S=（90/10）*1.2=10.8公頃=108000m2 則工業(yè)廣場設(shè)計成長380m 寬290m的矩形

在確定地面保護(hù)面積后 用移動角圈定煤柱范圍

工業(yè)場地地面受保護(hù)面積應(yīng)包括保護(hù)對象及寬度15m的圍護(hù)帶

在工業(yè)場地內(nèi)的井筒 圈定保護(hù)煤柱時

地面受保護(hù)對象應(yīng)包括絞車房、井口房或通風(fēng)機(jī)房、風(fēng)道等 圍護(hù)帶寬度為15m

2.1.4 邊界的合理性

在本井田的劃分中 充分的利用到現(xiàn)有條件 既降低了煤柱的損失

也減少了開采技術(shù)上的困難 使工作面的部署較為簡易 同時

本井田的劃分使儲量與生產(chǎn)相適應(yīng)

礦井生產(chǎn)能力與煤層賦存條件、開采技術(shù)裝備條件相適應(yīng) 井田有合理的尺寸

條帶尺寸滿足《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》[1]的要求 走向長度劃分合理

使礦井的開采有足夠的儲量和足夠的服務(wù)年限 避免礦井生產(chǎn)接替緊張

根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》[1]的規(guī)定 采區(qū)開采順序必須遵守先近后遠(yuǎn) 逐步向邊界擴(kuò)展的原則 并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)首采采區(qū)應(yīng)布置在構(gòu)造簡單 儲量可靠

開采條件好的塊段

并宜靠近工業(yè)廣場保護(hù)煤柱邊界線

2)開采煤層群時 采區(qū)宜集中或分組布置 有煤和瓦斯突出的危險煤層

突然涌水威脅的煤層或煤層間距大的煤層 單獨布置采區(qū)

3)開采多種煤類的煤層 應(yīng)合理搭配開采

綜上所述

礦井首采區(qū)定在靠近工業(yè)廣場的西北部 采區(qū)儲量豐富

有利于運輸?shù)募泻蜏p少巷道的開拓費用 所以井田劃分是合理的 因此 綜上來看

本井田的劃分是合理的

也就是說本井田設(shè)計的邊界是合理的

2.2 井田的儲量

2.2.1 井田儲量的計算原則

1)按照地下實際埋藏的煤炭儲量計算 不考慮開采、選礦及加工時的損失；

2)儲量計算的最大垂深與勘探深度一致 對于大、中型礦井 一般不超過1000m；

3)精查階段的煤炭儲量計算范圍 應(yīng)與所劃定的井田邊界范圍相一致；

4)凡是分水平開采的井田 在計算儲量時

也應(yīng)該分水平計算儲量；

5)由于某種技術(shù)條件的限制不能采出的煤炭 如在鐵路、大河流、重要建筑物等兩側(cè)的保安煤柱 要分別計算儲量；

6)煤層傾角不大于15度時

可用煤層的偽厚度和水平投影面積計算儲量；

7)煤層中所夾的大于0.05m厚的高灰煤（夾矸）不參與儲量的計算；

8)參與儲量計算的各煤層原煤干燥時的灰分不大于40%

2.2.2 礦井工業(yè)儲量

礦井的工業(yè)儲量：勘探地質(zhì)報告中提供的能利用儲量中的A、B、C三級儲量 本井田的工業(yè)儲量的計算：

1）工業(yè)儲量

井田煤層埋藏深度為-300~--750標(biāo)高之間

工業(yè)儲量為:

Eg＝11000000×（4+3）×1.3/cos14=103195876.3t

2）井田永久煤柱

井田永久煤柱損失包括鐵路、井田境界、斷層防護(hù)煤柱 和淺部礦井水下開采防水煤柱

a斷層煤柱損失

斷層的兩側(cè)各留20m的保護(hù)煤柱 此斷層的面積為1188×40=47520m2

故此斷層保護(hù)煤柱損失為：47520×（3+4）×1.3=43.2萬t

b井田境界煤柱損失

井田境界留設(shè)30m的邊界煤柱

總長為13528m；井田境界保護(hù)煤柱所占面積為405840m2 經(jīng)計算

故境界保護(hù)煤柱損失為：405840×7×1.3=369.31萬t

P1＝43.2+369.31＝412.51萬t

3）礦井設(shè)計儲量

Es= Eg－P1＝10319.58－412.51＝9907.07萬t

4）采區(qū)回采率

礦井采區(qū)回采率

應(yīng)該符合下列規(guī)定：厚煤層不應(yīng)小于75﹪；中厚煤層不應(yīng)小于80﹪；薄煤層不應(yīng)小于85﹪ 全礦采區(qū)回采率按下式計算：

=＝0.77

5）礦井設(shè)計可采儲量

Ek＝（Es－Pz）×（2-1）

式中

Ek--設(shè)計可采儲量

Es--井田設(shè)計儲量

Pz--煤柱損失

--采區(qū)平均回采率

煤柱損失Pz主要包括工業(yè)廣場壓煤、階段間煤柱等

工業(yè)廣場壓煤Y

9煤層壓煤量＝（828+905）×683÷2×4×1.3＝307.75萬t

12-2煤層壓煤量＝（840＋926）×704÷2×3×1.3＝242.44萬t

Y=307.75＋242.44＝550.19萬t

階段煤柱＝（2851 ＋1861）×（4+3）×1.3÷cos14＝ 4.42 t

Pz＝550.19＋4.42＝554.61

設(shè)計可采儲量：Ek =（Es－Pz）

=（9907.07－554.61）0.77＝ 7201.4萬t 礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度 3.1 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 3.1.1 礦井的年產(chǎn)量

礦井的年產(chǎn)量（生產(chǎn)能力）確定的合理與否

對保證礦井能否迅速投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)和產(chǎn)生效益至關(guān)重要

而礦井生產(chǎn)能力與井田地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤炭儲量及質(zhì)量、煤層賦存條件、建井條件、采掘機(jī)械化裝備水平及市場銷售量等許多因素有關(guān) 經(jīng)分析比較

設(shè)計礦井的生產(chǎn)能力確定為0.9 Mt/a 合理可行 理由如下：

1)儲量豐富

煤炭儲量是決定礦井生產(chǎn)能力的主要因素之一 本井田內(nèi)可采的煤層達(dá)到2層 保有工業(yè)儲量為1.03億t 按照0.9Mt/a的生產(chǎn)能力 能夠滿足礦井服務(wù)年限的要求

而且投入少、效率高、成本低、效益好

2)開采技術(shù)條件好

本井田煤層賦存穩(wěn)定 井田面積大 煤層埋藏適中 傾角小 結(jié)構(gòu)簡單

水文地質(zhì)條件及地質(zhì)構(gòu)造簡單 煤層結(jié)構(gòu)單一

適宜綜合機(jī)械化開采 可采煤層均為厚煤層

3)建井及外運條件

本井田內(nèi)良好的煤層賦存條件為提高建井速度、縮短建井工期提供了良好的地質(zhì)條件 本井田內(nèi)交通十分便利

劉官屯礦井田大部位于河北省豐南市境內(nèi) 地處交通要塞

是華北通往東北的咽喉地帶

京沈、京秦、大秦三大鐵路橫貫全境 津山、京沈干線km橫跨東西 東有秦皇島港 西鄰天津港

新建的唐山港位于津秦兩港之間 境內(nèi)鐵路公路交織成網(wǎng) 交通發(fā)達(dá)

為煤炭資源的運輸提供了便利條件

綜上所述

由于礦井優(yōu)越的條件及外部運輸條件

礦井的生產(chǎn)能力為90萬t是可行的、合理的

并且符合《煤礦安全規(guī)程》和《設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求

3.1.2 服務(wù)年限

礦井保有工業(yè)儲量1.03億t 設(shè)計可采儲量7201.4萬t 按0.9Mt/a的生產(chǎn)能力 考慮1.4的儲量備用系數(shù) 則

式中： K--礦井備用系數(shù) 取1.4

A--礦井生產(chǎn)能力 0.9Mt/a

Zk--礦井可采儲量 萬t

P--礦井服務(wù)年限 年

代入數(shù)據(jù)得

P= 7201.4 /（90×1.4）=57.15年

因為服務(wù)年限大于45年 所以符合《設(shè)計規(guī)范》要求

3.1.3 礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期 產(chǎn)量增加的可能性

建井后產(chǎn)量出現(xiàn)變化 其可能性為：

3-1）（1)地質(zhì)條件勘探存在一定的誤差 有可能出現(xiàn)新的斷層

2)由于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對煤炭的需求變化 導(dǎo)致礦井產(chǎn)量增減

3)礦井的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力 礦井投產(chǎn)后

迅速突破設(shè)計能力 提高了工作面生產(chǎn)能力

4)工作面的回采率提高 導(dǎo)致在相同的條件下 礦井服務(wù)年限增加

5)采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單 儲量可靠

因此投產(chǎn)后有可靠的儲量及較好的開采條件

3.2 礦井的工作制度

結(jié)合本礦井煤層條件、儲量情況、以及達(dá)成產(chǎn)量所需要的時間；同時考慮設(shè)備檢修以及工人工作時間等實際的因素

在滿足《煤礦安全規(guī)程》的條件之下 本礦井工作制度安排如下：

礦井工作日為330天

本礦井工作制度采用“三八”制 兩班采煤 一班檢修

日提升工作時間為16小時井田開拓

井田開拓方式應(yīng)該通過對礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 地形地貌條件 井田地質(zhì)條件 煤層賦存條件

開采技術(shù)及裝備設(shè)施等綜合因素進(jìn)行方案比較以及系統(tǒng)優(yōu)化之后確定 因此

在解決井田開拓問題時 應(yīng)遵循以下原則：

1）貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策

為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低效率高創(chuàng)造條件 要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠

在保證生產(chǎn)可高和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量 節(jié)約基建投資 加快礦井建設(shè)

2）合理集中開拓部署 簡化生產(chǎn)系統(tǒng) 避免生產(chǎn)分散

為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件

3）合理開發(fā)國家資源 減少煤炭損失

4）必須貫徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定 要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng) 創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件 減少巷道維護(hù)量

使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)

5）要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況

并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜合機(jī)械化、自動化創(chuàng)造條件

6）根據(jù)用戶需要

應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采 以及其他有益礦物的綜合開采

4.1 井筒形式、位置和數(shù)目的確定 4.1.1 井筒形式的確定

井筒是聯(lián)系地面與井下的咽喉 是全礦的樞紐

井筒選擇應(yīng)綜合考慮建井期限 基建投資

礦井勞動生產(chǎn)率及煤的生產(chǎn)成本 并結(jié)合開拓的具體條件選擇井筒

礦井開拓 就其井筒形式來說

一般有以下幾種形式：平硐、斜井、立井和混合式 下面就幾種形式進(jìn)行技術(shù)分析 然后進(jìn)行確定采用哪種開拓方式

平硐：一般就是適合于煤層埋藏較淺 而且要有適合于開掘平硐的高地勢 例如山地或丘陵 也就是要有高于工業(yè)廣場以上具有一定煤炭儲量 本井田地勢比較平緩

高低地的最大高差也不過幾十米 而且煤層埋藏較深 很顯然

利用平硐開拓對于本井田來說是沒有可行性的

斜井：利用斜井開拓首先要求煤層埋藏較淺、傾角較大的傾斜煤層 且當(dāng)?shù)氐乇頉_積層較厚 利用豎井開拓困難時 即便是煤層埋藏較深

不惜打較長的斜井井峒的條件下才可能使用 而本井田的條件卻不盡如此

全部的可采煤層均賦存于-50m以下 最深達(dá)-500m 這樣一來

如果按照皮帶斜井設(shè)計時 傾角不超過17度的話

此時斜井的井筒長度將是很大的 太長的斜井提升幾乎是不可能的 而且工程量也是非常巨大的

跟著相關(guān)的維護(hù)和運輸?shù)荣M用也會大幅度的增加

以上種種因素決定了本井田使用斜井開拓也是不可行的

立井：適用于開采煤層埋藏較深且地表附近沖積層不厚的情況 而且越是這種情況就越顯示出立井的優(yōu)越性

混合式：對于本礦井來說 由于利用平硐和斜井都是不可行的 所以混合式也就不予考慮

本井田的煤層埋藏較深 地表附近的沖積層又比較薄 它對井筒的開鑿將不會造成影響 而且立井開拓的一大好處就是 如果基巖賦存較穩(wěn)定時 開鑿以后

其維護(hù)費用幾乎為零 本井田采用立井開拓時 對于煤炭的提升也較合適

根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》[1]規(guī)定：煤層埋藏較深、表土層較厚、水文地質(zhì)條件復(fù)雜及主要可采煤層賦存比較穩(wěn)定．儲量比較豐富等特點．本設(shè)計采用立井開拓． 4.1.2 井筒位置及數(shù)目的確定

1)井筒的數(shù)目

a 根據(jù)本礦區(qū)煤層的埋藏的具體條件 各井筒均采用立井

b主井、副井、風(fēng)井各一個（見圖4-

1、4-

2、4-3）

c井筒參數(shù) 表4-1井筒參數(shù)

Tab.4-7 Well chamber parameter 井筒名稱

用途 井筒長度/m 提升方法

斷面尺寸

直徑/m 凈斷面積/㎡

主井 提升煤炭

520 箕斗提升

5.5

23.75

副井

進(jìn)風(fēng)、進(jìn)人、運料排矸

480 罐籠提升

7.0

34.46

風(fēng)井

回風(fēng)兼作

安全出口

200

6.0

28.30

該設(shè)計采用三個井筒的井田開拓方式：主井、副井、風(fēng)井 通風(fēng)方式為中央邊界式通風(fēng)

2)井筒的位置

選擇井筒位置的原則：

a 有利于第一開采水平的開采 并兼顧其它水平

有利于井底車場的布置和主要運輸大巷位置的選擇 石門工程量小

b有利于首采采區(qū)不只在井筒附近的富煤塊段 首采采區(qū)少遷村或不遷村

井田兩翼儲量基本平衡

c 井筒不易穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或較弱巖層

d 工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形 有良好的工程地質(zhì)條件 且避開高山 低洼地和采空區(qū) 不受滑坡和洪水威脅

e工業(yè)廣場宜少占農(nóng)田少壓煤

f 水源 電源較近

礦井設(shè)在鐵路專用線路短 道路布置合理點

便于布置工業(yè)場地的位置 主要是根據(jù)以下一些原則：

a有足夠的場地

便于布置礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構(gòu)筑物

b有較好的工程、水文地質(zhì)條件

盡可能避開滑坡、崩巖、溶洞、流沙層等不良地段 這樣既便于施工

又可以防止自然災(zāi)害的侵襲

c便于礦井供電、給水、運輸

并使附近有便于建設(shè)居住區(qū)、排矸設(shè)施的地點

d避免井筒和工業(yè)場地遭受水患、井筒位置要高于當(dāng)?shù)刈罡吆樗?/p>

e充分利用地形、使地面生產(chǎn)系統(tǒng) 工業(yè)場地總平面布置及其地面運輸合理 并盡可能是平整場地的工程量少

對井田開采有利的井筒位置 確定依據(jù)：

傾斜方向的位置：

從保護(hù)井筒和工業(yè)場地繁榮煤柱損失看 愈靠近淺部

煤柱的尺寸愈?。挥拷畈?煤柱的損失愈大 因此

井筒沿傾斜方向位于井田中上

走向的位置

a)井筒沿井田走向的位置應(yīng)在井田中央 當(dāng)井田儲量不均勻分布時 應(yīng)在儲量分布的中央

以次形成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田

應(yīng)該避免井筒偏于一側(cè)造成單翼開采的不利局面

b)井筒設(shè)在井田中央時 可以使沿井田走向運輸工作量小

而井田偏于一側(cè)的相應(yīng)井下運輸工作量比前者要大

c)井筒設(shè)在井田中央時 兩翼分配產(chǎn)量比較均衡

兩翼開采結(jié)束的時間比較接近

d)井筒設(shè)在井田中央時 兩翼風(fēng)量分配比較均衡 通風(fēng)線路短 通風(fēng)阻力小

綜合考慮

主副井筒位置選在井田走向中央位置 位于傾向中上部

風(fēng)井井口位置的選擇:

風(fēng)井井口位置的選擇 應(yīng)在滿足通風(fēng)要求的前提下 與提升井筒的貫通距離較短 并應(yīng)利用各種煤柱

有條件時風(fēng)井的井口也可以布置在煤層露頭以后

綜合考慮

本礦井的風(fēng)井沿走向布置在井田的邊界中部

圖4-1主井?dāng)嗝鎴D

Fig.4-1 Main shaft cross-section fig

主井凈直徑5.5m 提升容器為9t箕斗一對

采用Jkm4×4（Ⅱ）型多繩磨擦輪提升機(jī) 配JRZ170/49-16型繞線式異步電動機(jī)兩臺 每臺1000KW 最大提升速度為7.38m/s 該提升設(shè)備擔(dān)負(fù)本礦全部煤炭提升

圖 4-2副井?dāng)嗝鎴D

Fig.4-2 Auxiliary shaft cross-section fig

副井凈直徑7.0m 提升容器為一噸雙層四車多繩罐籠一對（一寬一窄）采用Jk.25×4（Ⅱ）型多磨擦輪提升機(jī) 配JRZ500-12型繞線異步電動機(jī)兩臺 每臺500KW 最大提升速度8.02m/s

副井每次提升或下放四輛重車時 另一側(cè)必須配四輛空車

下放液壓支架時其重量限制在10.5t以內(nèi)（包括平板車重）另一側(cè)必須配兩輛重車

圖4-3風(fēng)井?dāng)嗝鎴D

Fig.4-3Air shaft cross-section fig

風(fēng)井位于井田上部邊界中部 凈直徑6.0m用于排風(fēng) 同時做為安全出口

4.2 開采水平的設(shè)計 4.2.1 水平劃分的原則

確定原則：

1）根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：

（1）90萬t的礦井第一水平服務(wù)年限不得小于20年 緩傾斜煤層的階段垂高為200-350m；

（2）條件適宜的緩傾斜煤層 宜采用上下山開采相結(jié)合的方式；

（3）近水平多煤層開采 當(dāng)層間距不大時 宜采用單一水平開拓

2）根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造

煤層的傾角不同對階段高度的影響較大 本井田的屬于緩傾斜煤層 其平均傾角為14°

煤層標(biāo)高從-750m標(biāo)高到-300m標(biāo)高

根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定緩傾斜煤層的階段垂高為200~350m 故劃分為兩個階段

再結(jié)合本井田的煤層標(biāo)高差較小 階段斜長較短的實際情況 宜采用單水平上下山開采

3）根據(jù)生產(chǎn)成本

階段高度增大 全礦井水平數(shù)目減少 水平儲量增加

分配到每t煤的折舊費減少

但階段長度大會使一部分經(jīng)營費相應(yīng)增加

其中隨著階段增大而減少的費用有：井底車場及硐室、運輸大巷、回風(fēng)大巷、石門及采區(qū)車場掘進(jìn)費、設(shè)備購置及安裝費用等；相應(yīng)增加的費用有：沿上山的運輸費、通風(fēng)費、提升費、傾斜巷道的維修費

此外還延長生產(chǎn)時間、增加初期投資

因此要針對礦井的具體條件提出幾個方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 選擇經(jīng)濟(jì)上合理的方案

4）根據(jù)水平接替關(guān)系

在上一水平減產(chǎn)前 新水平即作好準(zhǔn)備

因此一個水平從投產(chǎn)到減產(chǎn)為止的時間 必須大于新水平的準(zhǔn)備時間 正常情況下

大型礦井的準(zhǔn)備時間要1.5～2年

井底車場、石門及主要運輸大巷亦需要1.5～2年 延伸井筒需要1年

合計需要4～5年的時間

開拓延伸加上水平過渡需要7～9年 所以每個礦井在確定水平高度時

必須使開采時間大于開拓延伸加上水平過渡所需要的時間

根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》：當(dāng)煤層傾角大于12度時 宜采用走向長壁采煤法

本礦井煤層傾角平均為14度 故采用走向長壁采煤法

4.2.2 開采水平的劃分

根據(jù)本井田的實際情況 以及煤層賦存的條件

提出兩個在技術(shù)上可行的方案 ：

方案一：采用立井單水平上下山開采

總的來說

兩個方案再在技術(shù)術(shù)上均可行 各有優(yōu)缺點

需要通過經(jīng)濟(jì)比較 才能確定其優(yōu)劣

首先對下階段的巷道布置在技術(shù)上比較兩方案的優(yōu)缺點 詳見表4-2

表4-2兩種開拓方案的技術(shù)分析表

Tab.4-2 two kind of development plan technical analytical table

方案

方案一：采用立井單水平上下山開采

方案二：采用立井雙水平加暗斜井上山開采

優(yōu)

點

(1）開拓巷道工程量小 兩階段共用一組大巷和平巷 掘進(jìn)率較低

(2）提升運輸距離較短(3）保護(hù)煤柱損失少 可以提高回采率

(4)下山階段輔助運輸容易

(1)采準(zhǔn)巷道施工容易 工藝簡單

(2)對工作面通風(fēng)有利 可以避免下行風(fēng)帶來的缺點 通風(fēng)費用較少

(3)對于煤炭的回采有利

(4)延伸井筒的施工比較方便

缺

點

(1)施工技術(shù)復(fù)雜 設(shè)備要求多

(2)掘進(jìn)速度慢 掘進(jìn)費用高(3)下山開采

工作面生產(chǎn)難度增加 排水困難

（4）順槽內(nèi)運輸費用較高 生產(chǎn)費用較高

（5）兩順槽間風(fēng)壓差別較大 通風(fēng)困難

(1）開拓巷道工程量大 增加準(zhǔn)備時間

(2）提升能力小 動力消耗大 提升費用高

(3）風(fēng)路長 風(fēng)阻大 通風(fēng)費用高

(4）暗斜井的維護(hù)較為困難 維護(hù)費用高

對于兩個方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較：

因兩個方案劃分的采區(qū)基本相同 所以采區(qū)上山的經(jīng)濟(jì)比較可以忽略不計 具體比較如下：

圖4-4立井開拓方案一

Fig.4-4 vertical shaft development planNo.1

圖4-5立井開拓方案二

Fig.4-5 Vertical shaft development plan No.2

表4-3案一 單水平上下山開采

Table 4-3 pioneering single-level downhill

項目

工程量

單價

費用

運輸提升 萬t

1520萬t

0.669元/t

1016.8萬元

排水 萬m3

404.3萬m3

0.1525元/m3

61.65萬元

合計

1078.4萬元

表4-4方案二：暗斜井延伸 兩水平開采

Table 4-4 Option 2: Inclined Shaft extension the two levels of exploitation

名 稱

掘 進(jìn) 費 用

長度

（m）

費用

（元/m）

總費用

（萬元）

運輸暗

斜 井

922

3000

276.6

回風(fēng)暗

斜 井

922

3000

276.6

井底車場

1100

3000

330

運輸大巷

1269

3000

380.7

合計

1263.9萬元

通過兩個方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較 很顯而易見

方案二比方案一明顯增加兩條912m的暗斜井 以及增加相應(yīng)的采準(zhǔn)巷道 掘進(jìn)費用明顯高于方案一

而且相應(yīng)的運煤、提升費用尚未計入表中 使得方案一的優(yōu)勢更加突出 所以方案一為最優(yōu)方案

綜上所述

本設(shè)計采用單水平上下山聯(lián)合的方式

4.2.3 設(shè)計水平儲量及服務(wù)年限

本井田設(shè)計水平為-580水平

第一階段的設(shè)計可采儲量為3900.5萬t 設(shè)計水平的服務(wù)年限為34.1年

表4-5 水平儲量及服務(wù)年限

Tab.4-5 Horizontal reserves and service life

水平序號

可采儲量/萬t

服務(wù)年限/年

第一階段

3900.5

30.96

第二階段

3300.9

26.19 4.2.4 設(shè)計水平的巷道布置

由于本井田煤層間距較近層間距＜80m 故采用集中大巷布置 為便于維護(hù)

將大巷布置到12-2煤層底板巖層中 又由于設(shè)計中通風(fēng)方式為邊界式 所以采用兩條大巷布置

大巷距煤層底板間距一般30m

大巷支護(hù)方式掘進(jìn)時期及時支護(hù)采用錨桿支護(hù) 后期采用混凝土砌碹 巷道斷面特征見圖4-6

4.2.5 大巷的位置、數(shù)目、用途和規(guī)格

1)大巷的位置

選擇大巷位置的原則：掘進(jìn)量少 費用少 維護(hù)條件好 煤柱損失少

有利于通風(fēng)和防火 運輸方便

本礦井的可采煤層有兩層

雙軌大巷布置在12-2號煤層底板巖層的-580m水平處 距煤層底板30m

2)大巷的數(shù)目和用途

根據(jù)運輸和通風(fēng)條件 本礦井共布置一條雙軌大巷

承擔(dān)整個水平運煤、進(jìn)風(fēng)、運料、排水、排矸、行人等任務(wù)

3)大巷的規(guī)格

因為大巷的服務(wù)年限都較長 所以都采用錨噴支護(hù) 各大巷具體斷面如下：

圖 4-6 雙軌大巷斷面圖

Fig.4-6 Transport the big lane sectional drawing

大巷運輸方式采用礦車運輸 軌型為18公斤/m 軌道大巷軌距600 mm 對大巷運輸方式選擇的依據(jù)是：

1）由于設(shè)計生產(chǎn)能力小 采用此種運輸方式能滿足要求

2）噸公里運輸費較低

3）運輸能力大 機(jī)動性強(qiáng)

隨著運距和運量的變化可以增加列車數(shù)

4）礦車運煤可同時統(tǒng)一解決煤炭、矸石、物料和人員的運輸問題

5）對巷道直線度要求不高 能適應(yīng)長距離運輸 4.3 采區(qū)劃分及開采順序 4.3.1 采區(qū)形式及尺寸的確定

根據(jù)井田地質(zhì)情況 煤層賦存較穩(wěn)定 煤層厚度在4左右 井田走向長度5km 井田內(nèi)兩條大的斷層構(gòu)造

以上條件很適合布置綜合機(jī)械化采煤

而設(shè)計規(guī)范規(guī)定綜采工作面雙翼采區(qū)走向長度應(yīng)超過1500~2000m 因此將井田共劃分四個采區(qū) 其中一階段兩個上山采區(qū) 北一采區(qū)和北二采區(qū) 均為雙翼采區(qū)

二階段兩個下上采區(qū)：南一采區(qū) 南二采區(qū)

表4-6 井田各采區(qū)技術(shù)特征表

Table 4-6 Mine technical characteristics of the mining area Table 采區(qū)

走向長度/m 傾斜長度/m 工業(yè)儲量/萬t 采煤方式 落煤方式 準(zhǔn)備方式 N1 2416 1197 2869.2 走向長壁 綜采

雙翼上山采區(qū) N2 1846 1038 1720.2 走向長壁 綜采

雙翼上山采區(qū) S1 2281 756 2043.6 走向長壁 綜采

雙翼下山采區(qū) S2 2226 904 1686.6 走向長壁 綜采

雙翼下山采區(qū) 合計 8769 3895 8319.6

4.3.2 開采順序

合理的開采順序是在考慮煤層采動影響的前提下 有步驟、有計劃的按照一定的順序進(jìn)行 保證采區(qū)、工作面的正常接替 以保證安全、均衡、高效的生產(chǎn) 并且有利于提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

合理的開采順序可以保證開采水平、采區(qū)、回采工作面的正常接替 保證礦井持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn) 最大限度地采出煤炭資源

減少巷道掘進(jìn)率及維護(hù)工程量；合理的集中生產(chǎn) 充分發(fā)揮設(shè)備能力 提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 便于防止災(zāi)害 保證生產(chǎn)安全可靠

根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定

新建礦井采區(qū)開采順序必須遵循先近后遠(yuǎn) 逐步向井田邊界擴(kuò)展的前進(jìn)式開采 多煤層開采時 一般先采上層

后采下層的下行式開采

還應(yīng)厚、薄煤層合理搭配開采；開采有煤與瓦斯突出煤層時 應(yīng)按開采保護(hù)層、抽放瓦斯及單獨開采等技術(shù)措施要求 順序開采

為保證均衡生產(chǎn) 一個采區(qū)開始減產(chǎn)

另一個采區(qū)即應(yīng)投入生產(chǎn) 為此

必須準(zhǔn)備好一個新的采區(qū) 所以

一個采區(qū)的服務(wù)年限應(yīng)大于一個采區(qū)的開拓準(zhǔn)備時間

由于雙翼兩個采區(qū)條件相近大巷長度又大致相等

所以采區(qū)開采順序可任選一個先采 本設(shè)計開采順序為：N1采區(qū) S1采區(qū) N2采區(qū) S2采區(qū)

煤層間下行式 區(qū)段內(nèi)后退式回采

4.4 開采水平井底車場形式的選擇 4.4.1 開采水平井底車場選擇的依據(jù)

井底車場是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱 是連接井下運輸和提升的樞紐 是礦井生產(chǎn)的咽喉 因此

井底車場設(shè)計是否合理

直接影響著礦井的安全和生產(chǎn)

根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定

井底車場布置形式應(yīng)根據(jù)大巷運輸方式、通過井底車場的貨載運量、井筒提升方式、井筒與主要運輸大巷的相互位置、地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置和井底車場巷道及主要硐室處圍巖條件等因素 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定

由于本設(shè)計中主井提升方式為箕斗提升 大巷采用礦車運輸

井底車場與大巷距離較遠(yuǎn)且需用石門聯(lián)系 從主副井井底車場到大巷均與石門聯(lián)系 所以井底車場型式選為立式車場 如圖4-7

１――主井

２――副井

３――井底煤倉

４――水倉

5――水泵房 6――中央變電所 7――清煤斜巷 圖 4-7 井底車場示意圖

Fig.4-7 Shaft station abridged general view cross-section distinction 4.4.2 井底車場主要硐室

根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定 井下硐室應(yīng)根據(jù)設(shè)備安裝尺寸進(jìn)行布置 并應(yīng)便于操作、檢修和設(shè)備更換 符合防水、防火等安全要求 井下主要硐室位置的選擇 應(yīng)符合下列規(guī)定：

a應(yīng)選擇在穩(wěn)定堅硬巖層中 應(yīng)避開斷層、破碎帶、含水巖層；

b井下硐室不布置在煤與瓦斯突出危險煤層中和沖擊地壓煤層中

井底車場的主要硐室包括煤倉、箕斗裝載硐室、中央變電所、中央水泵房及火藥庫

1)井底煤倉及裝載硐室

井底煤倉位置應(yīng)根據(jù)大巷運輸方式、裝載硐室位置、圍巖條件及裝載膠帶機(jī)巷與裝載硐室相互聯(lián)系等因素比較確定

井底煤倉宜選用圓形直倉 井底煤倉的有效容量按下式計算：

（4-1）

式中：

Qmc--井底煤倉有效容量(t)

Amc--礦井日產(chǎn)量(t)

0.15～0.25--系數(shù) 大型礦井取大值 小型礦井取小值 本設(shè)計取0.15

則井底煤倉容量為：

Qmc=0.15×900000/330=410t

煤倉為圓形垂直煤倉 見圖4-8

圖4-8垂直煤倉結(jié)構(gòu)圖

Fig.4-8 The diagram of coal Depot

1--上部收口；2--倉身；3--下口漏斗及溜口閘門基礎(chǔ)；4--溜口及閘門

2)中央變電所、中央水泵房和水倉

中央變電所和中央水泵房聯(lián)合布置

以便使中央變電所向中央水泵房供電距離最短 一般布置在副井井筒與井底車場連接處附近當(dāng)?shù)V井突然發(fā)生火災(zāi)時 仍能繼續(xù)供電、照明和排水 為便于設(shè)備的檢修及運輸 水泵房應(yīng)靠近副井空車線一側(cè)

水泵房與變電所之間用耐火材料砌筑隔墻 并設(shè)置鐵板門為防止井下突然涌水淹沒礦井 變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車場連接處巷道軌面標(biāo)高0.5m 水泵房及變電所通往井底車場的通道應(yīng)設(shè)置密閉門 水倉入口

一般設(shè)在空車線 井底車場標(biāo)高最低處 確定水倉入口時 應(yīng)注意水倉裝滿水

中央變電所和中央水泵房建成聯(lián)合硐室 具體見圖4-9：

圖 4-9 中央變電所和中央水泵房聯(lián)合硐室

Fig.4-9 Substation capacity and water pump house union booth

3)火藥庫

由于本礦井采用全部機(jī)械化采煤 所以相對用火藥較少

選用儲量較小的壁槽式火藥庫就可以滿足井下正常工作的需要

庫房與巷道的關(guān)系：

a庫房距井筒、井底車場、主要運輸巷道、主要硐室和影響全礦井大部分采區(qū)通風(fēng)的風(fēng)門的直線距離應(yīng)不小于80m；

b庫房距地面或上下巷道的直線距離不小于15m

根據(jù)本設(shè)計井底車場的實際位置 采用容重2400kg壁槽式標(biāo)準(zhǔn)爆破材料庫 該材料庫具有獨立的通風(fēng)系統(tǒng)

打一條通風(fēng)鉆孔直接與地面直接相連 火藥庫的具體結(jié)構(gòu)見圖4-10：

圖 4-10 壁槽式爆破材料庫

Fig.4-10 Blast material storage

序號

巷道名稱

序號

巷道名稱

１

軌道大巷 ２

庫房巷道

３

炸藥壁槽

４

雷管壁槽

５

電氣壁槽

６

消防器材

７

放炮工具室

８

發(fā)炮室

９

防火門 10

回風(fēng)立眼

4.5 開拓系統(tǒng)綜述 4.5.1 系統(tǒng)概況 1）開拓方式

本設(shè)計礦井采用“立井多水平、集中運輸大巷、走向長壁相結(jié)合”的開拓方式 采用立井開拓 共3個井筒

主箕斗立井、副罐籠立井、邊界風(fēng)井 采用中央邊界式通風(fēng)方式

礦井開采水平在-580m標(biāo)高位置 礦井正常生產(chǎn)時

一個采區(qū)一個綜采工作面保證年產(chǎn)量

2)生產(chǎn)系統(tǒng)：

a 通風(fēng)系統(tǒng)：由副井進(jìn)風(fēng) 主回風(fēng)井回風(fēng)

一采區(qū)通風(fēng)路線是：副井 軌道石門 軌道大巷 采區(qū)軌道上山 區(qū)段軌道石門 區(qū)段運輸平巷 工作面

區(qū)段回風(fēng)平巷 區(qū)段回風(fēng)石門 采區(qū)運輸上山 回風(fēng)大巷 最后由主回風(fēng)井排出地面

火藥庫通風(fēng)：副井入風(fēng) 采用鉆孔立眼回風(fēng)

b 運煤系統(tǒng)：工作面落煤 區(qū)段運輸平巷 區(qū)段運輸石門 溜煤眼下溜 采區(qū)運輸上山 采區(qū)煤倉 運輸大巷 運輸石門 井底煤倉

最后由主井箕斗提升至地面

c 運矸系統(tǒng)：掘進(jìn)工作面 區(qū)段軌道平巷 采區(qū)回風(fēng)石門 采區(qū)軌道上山 軌道大巷 副井 地面

d 運料運人系統(tǒng)：地面 副井 軌道大巷 采區(qū)軌道上山 區(qū)段回風(fēng)石門 區(qū)段軌道平巷 直至工作面

e 排水系統(tǒng)：采掘工作面 區(qū)段平巷 區(qū)段軌道石門 采區(qū)軌道上山 軌道大巷 井底車場 水倉 副井 地面

4.5.2 移交生產(chǎn)時井巷的開鑿位置、初期工程量

1)礦井移交生產(chǎn)時的標(biāo)準(zhǔn)

a 井上、下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本完成 并能進(jìn)行正常的安全的生產(chǎn)；

b “三個煤量”達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；

c 回采工作面長度一般不少于設(shè)計回采工作面長度的50﹪；

d 工業(yè)廣場內(nèi)的行政、公共設(shè)施基本完成；

e 居住區(qū)及其設(shè)施基本完成

根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)確定井巷的開鑿位置

2)移交生產(chǎn)時井巷開鑿的位置

在礦井設(shè)計中

全礦年產(chǎn)量由一個綜采工作面保證達(dá)產(chǎn) 移交生產(chǎn)時

運輸上山、軌道上山已經(jīng)掘進(jìn)到開采位置

煤層運輸平巷、回風(fēng)平巷已掘完并通過區(qū)段石門與上山相連 然后掘開切眼 貫通上下順槽

3)初期工程量

初期移交工程量是指移交時掘進(jìn)的各類巷道硐室、井筒等為生產(chǎn)服務(wù)的設(shè)施的總的掘進(jìn)體積

初期移交開拓工程量見表4-7：

表4-7交初期工程量表

Tab.4-7 Erealy transfer engineering amount table

名稱

長度/m

掘進(jìn)斷面面積/ m2

掘進(jìn)體積/

主井

520

23.75

12350

副井

480

34.46

16540..8

風(fēng)井

200

28.30

5660

井底車場

1100

18.4 20240 主要運輸石門 130 16.9 2197 主要軌道石門 130 16.9 2197 運輸大巷 1600 16.9 27040 運輸上山 1170 16.9 19773 軌道上山 1170 16.9 19773 軌道石門 80 16.9 1352 回風(fēng)石門 259 16.9 4377.1 運輸順槽 1430 16.1 24167 回風(fēng)順槽 1430 12.6 18018 回風(fēng)大巷 1170 16.4 19188 開切眼 180

12.6

2268

總計

195320.9 采準(zhǔn)巷道布置

5.1 設(shè)計采區(qū)的地質(zhì)概況及煤層特征 5.1.1 采區(qū)概況

設(shè)計采區(qū)為一采區(qū) 該采區(qū)位于井田西翼 西至井田勘探線

東部邊界到工業(yè)廣場保護(hù)煤柱線 大巷布置在-580水平采區(qū)平均走向長2416m 傾斜長1256m 采區(qū)內(nèi)共發(fā)育兩個個可采煤層 煤厚分別為3m、4m 煤層賦存簡單

無斷層及火成巖侵入等地質(zhì)構(gòu)造 煤層傾角平均為14度 煤變質(zhì)程度高 煤質(zhì)好

絕對涌出量為10.5m3/min 發(fā)火期短

煤層直接頂較厚并且軟弱

5.1.2 煤層地質(zhì)特征及工業(yè)儲量

一采區(qū)做為首采區(qū) 是上山開采 采區(qū)開采兩層煤

煤層平均傾角為14° 屬于緩傾斜煤層 采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單 無斷層 煤質(zhì)較好

水分含量0.56～15.54％ 瓦斯相對涌出量為10.5m3／t 煤塵無爆炸性危險自然發(fā)火期為3-6個月 煤層頂?shù)装遢^為穩(wěn)定

采區(qū)工業(yè)儲量為3369.2萬t

5.1.3 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限

采區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采煤工作面生產(chǎn)能力

而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度、工作面長度及推進(jìn)度

1)采區(qū)生產(chǎn)能力A：

（5-1）

式中：L-回采工作面長度 取180m

V-工作面年推進(jìn)度 工作面每日進(jìn)4刀 截深0.8m 因此年推度為1056m

M-采高 4m

r-煤的容重 1.3t/

C-工作面回采率 厚煤層0.93

則: A=180×1188×4×1.3×0.93

=90.92萬t/a

同時考慮5％的掘進(jìn)出煤 則采區(qū)的生產(chǎn)能力為：

A總= A×（1+5%）=103.4×1.05=95.47萬t/a；

再將上面計算出來的生產(chǎn)能力通過通風(fēng)能力、風(fēng)速和風(fēng)量限制要求計算式中檢驗 得出符合要求

2)采區(qū)服務(wù)年限T：

（5-2）

式中： Z-本采區(qū)設(shè)計可采儲量 2351.16萬t

A-本區(qū)生產(chǎn)能力 90萬t/a

=2351.16/90×1.4=18.65年

5.2 采區(qū)形式、采區(qū)主要參數(shù)的確定 5.2.1 采區(qū)形式

按照煤層群開采的聯(lián)系為聯(lián)合準(zhǔn)備 即各煤層共用兩個巖石上山和區(qū)段石門 煤層傾角平均為14°

瓦斯量低、頂?shù)装寰鶡o較大涌水 根據(jù)煤層賦存條件

本設(shè)計采用走向長壁采煤法

5.2.2 采區(qū)上山數(shù)目、位置及用途

設(shè)計的上山在最下部煤層的底板開掘 運輸上山作為采區(qū)的主運輸 其內(nèi)鋪設(shè)皮帶

運輸采區(qū)工作面的出煤

軌道上山鋪設(shè)軌道作為采區(qū)的輔助運輸 運送矸石、設(shè)備、材料、兼作行人

5.2.3 區(qū)段劃分

采區(qū)傾向長1256m 其中留4m的區(qū)段平巷 區(qū)段間保護(hù)煤柱留10m寬 井田境界煤柱30m 階段煤柱30m 則本采區(qū)可以劃分為6個區(qū)段 工作面長180m

5.3 采區(qū)車場及硐室 5.3.1 車場形式

區(qū)段上部車場為順向平車場 中部為單向甩車場 下部為直向平車場

每個采區(qū)只有一個綜采工作面 運輸量不大

所以只設(shè)材料繞道車場 運料斜巷在大巷入口處取平由大巷進(jìn)入車場繞道存車線 然后直接進(jìn)入軌道上山 這種布置方式使用方便 運行可靠

1)上部車場：車場形式為順向平車場（與回風(fēng)道在同一水平）礦車或材料車經(jīng)軌道上山提至平車場平臺

然后沿著礦車行進(jìn)方向經(jīng)回風(fēng)石門運至工作面或所需材料地點

2)車場：車場形式為石門甩車場形式 單道起坡方式

由軌道上山提升上來的礦車 通過甩車道甩到中部軌道石門中 再進(jìn)到區(qū)段軌道平巷

3)下部車場：本下部車場的繞道屬于頂板繞道 從上山來看

通過豎曲線落平后摘鉤

沿車場的高道自動滑行到下部車場存車線 由井底來車

則進(jìn)入車場的底道

自動滑行到下部車場的低道存車線后 掛鉤由絞車房提升上去

根據(jù)軌道上山起坡點到大巷的距離 本車場屬于斜式頂板繞道 [8] 5.3.2 采區(qū)煤倉

在采區(qū)煤倉的尺寸確定之前 首先對煤倉的容量進(jìn)行確定：

按循環(huán)產(chǎn)量計算煤倉容量Q

Q=L×l×h×r

式中：L--工作面長度 m

l--截深 m

h--采高 m

r--煤的容重 1.3t/ m3

所以Q =180×0.8×4×1.3=748.8t

由以上計算作為依據(jù) 選擇煤倉容量為800t

由經(jīng)驗

R=2.96≈3 h=25m

采區(qū)煤倉用混凝土收口 在煤倉上口設(shè)鐵箅子 煤倉溜口與裝車方向相同 閘門的形式為單扇閘門 開啟方式為氣動

5.4 采準(zhǔn)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、運輸系統(tǒng) 5.4.1 采準(zhǔn)系統(tǒng)

由運輸大巷開掘采區(qū)下部車場 向上開掘采區(qū)巖石集中運輸上山 采區(qū)集中軌道上山 與回風(fēng)大巷貫通 形成通風(fēng)系統(tǒng)后

在區(qū)段上部開掘采區(qū)回風(fēng)石門

在區(qū)段下部開掘區(qū)段運輸石門與區(qū)段軌道石門分別與上層煤貫通

在上層煤開掘區(qū)段運輸平巷

5-4）5-3）（（區(qū)段回風(fēng)平巷至采區(qū)邊界開掘開切眼 形成工作面即可回采

掘進(jìn)過程中同時開掘中部車場 上部車場及采區(qū)各種硐室

5.4.2 通風(fēng)系統(tǒng)

新鮮風(fēng)流副井→井底車場→軌道大巷→軌道上山→區(qū)段運輸平巷→工作面→污風(fēng)→區(qū)段回風(fēng)平巷→采區(qū)回風(fēng)石門→回風(fēng)大巷→風(fēng)井排出地面

5.4.3 運輸系統(tǒng)

運煤系統(tǒng)：工作面出煤→區(qū)段運輸平巷→運煤上山→采區(qū)煤倉→運輸大巷→井底煤倉→從主井提到地面；

排矸系統(tǒng)：掘進(jìn)巷道時所出的矸石由軌道上山運到軌道大巷之后到井底車場 然后從副井提至地面；

運料系統(tǒng)：副井→井底車場→軌道大巷→軌道上山→區(qū)段回風(fēng)平巷→使用地點 [6] 5.5 采區(qū)開采順序

本設(shè)計采區(qū)同一煤層采用區(qū)段順序依次開采 工作面沿走向推進(jìn) 采區(qū)內(nèi)共有四個煤層 分別都是由遠(yuǎn)及近開采 由于頂?shù)装鍘r性較好

受采動影響較?。炔缮蠈用?再采下層煤

工作面沿走向推進(jìn)

5.6 采區(qū)巷道斷面

根據(jù)《設(shè)計規(guī)范》規(guī)定

綜采工作面膠帶輸送機(jī)順槽巷道凈斷面不宜小于12㎡ 回風(fēng)順槽凈斷面不宜小于10㎡

輸送機(jī)上下山的凈斷面不宜小于12㎡ 運料、通風(fēng)、和行人上山的凈斷面 不宜小于10㎡

采區(qū)準(zhǔn)備巷道工程量是指從區(qū)段石門起的所有巷道和硐室的工程量總和 具體見下表5-1：

表5-1采區(qū)準(zhǔn)備工程量

Tab.5-1 Ready engineering amount of mining section 巷道 支護(hù)形式 斷面大小 長度/m 體積

凈/m2 掘/m2

凈/m3 掘/m3 運輸上山 錨噴 16.4 20.2 1170 19188 23634 軌道上山 錨噴 15.3 19.0 1170 17901 22230 絞車房 錨噴 13.5 15 35 472.5 525 采區(qū)下部車場 錨噴 13.1 14.9 150 1965 2235 采區(qū)煤倉 混凝土 15.9 19.6 21 333.9 411.6 區(qū)段運輸石門 錨噴 16.4 20.2 145 2378 2929 區(qū)段回風(fēng)石門 錨噴 15.3 19.0 145 2218.5 2755 運輸順槽 梯形棚子 12.3 13.7 1430 17589 19591 回風(fēng)順槽 梯形棚子 11.6 13.1 1430 16588 18733 開切眼 錨網(wǎng) 10.1 10.1 180 1848.3 1848．3

圖5-1.運輸順槽巷道斷面圖

Fig.5-1 Transport trough tunnel section

圖5-2 回風(fēng)順槽斷面及特征

Fig.5-2 Returns to the wind to break the chart along the trough and charactic 6 采煤方法

6.1 采煤方法的選擇 6.1.1 選擇的要求

1）煤炭資源損失少 采用正規(guī)采煤方法

2）安全及勞動條件好

3）便于生產(chǎn)管理

4）材料消耗少

5）盡可能采用機(jī)械化采煤 達(dá)到工作面高產(chǎn)高效

6.1.2 采煤方法

本礦井的兩層煤均屬于緩傾斜煤層 根據(jù)本采區(qū)的形狀特點

采用走向長壁后退垮落采煤法

表6-1 全井田各采區(qū)采煤方法

Table 6-1 entire mining area of the mine mining method

采區(qū)

采煤方法

落煤方式

頂板管理

一采區(qū)

走向長壁采煤法

綜采局部普采

全部垮落法

二采區(qū)

走向長壁采煤法

綜采局部普采

全部垮落法

三采區(qū)

走向長壁采煤法

綜采局部炮采

全部垮落法

四采區(qū)

走向長壁采煤法

綜采局部炮采

全部垮落法