張礦集團(tuán)蔚西礦業(yè)有限公司四井980m北二采區(qū)方案設(shè)計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 面軌道順槽與軌道上山直接溝通，運(yùn)輸順槽與 運(yùn)輸 上山直接連接，形成工作面煤炭、材料運(yùn)輸及進(jìn)、回風(fēng)等生產(chǎn)系統(tǒng)，采區(qū)單翼布置。 為便于煤炭運(yùn)輸，工作面運(yùn)輸順槽與軌道上山交叉處采用風(fēng)橋隔開（運(yùn)輸順槽布置在軌道大巷的下面）。 二 、采區(qū)方案比較 張礦集團(tuán)蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 18 二方案僅進(jìn)行差異比較，相同部分不作比較 。 技術(shù) 比較 方案一的優(yōu)點： ⑴ 工作面兩道與采區(qū)上山正交，工作面回采結(jié)束線與采區(qū)主系統(tǒng)平行，工作面采出煤量相對較多。 ⑵ 礦井回風(fēng)立井在采區(qū)主系統(tǒng)的西側(cè)，副立井、主立井 在采區(qū)主系統(tǒng)的東側(cè)，采區(qū)回風(fēng)流經(jīng)運(yùn)輸上山后可以直接進(jìn)入回風(fēng)立井，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)簡單、穩(wěn)定，風(fēng)流控制容易。 ⑶ 采區(qū)主系統(tǒng)布置在火成巖侵入?yún)^(qū)一的東側(cè)，利于采區(qū)主系統(tǒng)避開斷層布置。 ⑷ 采區(qū)區(qū)段個數(shù) 5 個，較方案二多 1 個，采區(qū)資源回收高。 ⑸ 采區(qū)單翼布置，工作面走向長度相對較長，采掘工作面搬家相對較少，利于工作面連續(xù)推進(jìn)和采區(qū)生產(chǎn)能力穩(wěn)定。 方案一的缺點： 采區(qū)主系統(tǒng)布置在 火成巖侵入?yún)^(qū)一東側(cè) ， 火成巖侵入?yún)^(qū)一的范圍不是太清楚，采區(qū)主系 統(tǒng)施工時可能要穿過火成巖侵入?yún)^(qū)。 方案 二 的優(yōu)點： 采區(qū)單翼布置，工作面走向長度相對較長，采掘工作面搬家相對較較少，利于采區(qū)生產(chǎn)能力穩(wěn)定。 方案 二的 缺點： ⑴ 工作面兩道與采區(qū)上山斜交，工作面回采結(jié)束線與采區(qū)主系統(tǒng)斜交，煤柱損失相對較多，采區(qū)的資源回收較低，工作面回采時需要調(diào)面。 ⑵ 礦井回風(fēng)立井、副立井、主立井在采區(qū)主系統(tǒng)的同側(cè)，采區(qū)回風(fēng)線路長，通風(fēng)阻力較大。 張礦集團(tuán)蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 19 ⑶ 首采工作面投產(chǎn)井巷工程量較大，采區(qū)區(qū)段個數(shù) 4 個，較方案二少 1 個，采區(qū)資源回收低。 ⑷ 采區(qū)主系統(tǒng)布置利用北一采區(qū) 4 號煤軌道巷、 4 號煤運(yùn)輸巷兩條巷道，采區(qū)軌道上山和運(yùn)輸上山需要穿過 火成巖侵入?yún)^(qū)二，采區(qū)主系統(tǒng)施工較困難， F22 斷層可能影響采區(qū)主系統(tǒng)的布置。 首采面投產(chǎn)工期比較 方案一、方案二首采面投產(chǎn)工期主要取決于運(yùn)輸山、 軌道大巷及首采工作面工程量的多少， 方案一 首采工作面投產(chǎn)工程量 1711m，其中 巖巷 309m；方案 二首采工作面投產(chǎn)工程量 1968m，其中 巖巷 154 m，考慮到巖石巷道施工較困難，兩方案首采面投產(chǎn)工期相當(dāng)。 采區(qū)采出煤量 比較 980m 北二采區(qū) 4 號煤合計工業(yè)儲量 萬 t，根據(jù)兩方案的采區(qū)上山布置和區(qū)段劃分，扣除采區(qū)上山保護(hù)煤柱、區(qū)段煤柱及 F F F22斷層保護(hù)煤柱及規(guī)劃中的北三采區(qū)上山煤柱，經(jīng)計算，方案一可采儲量為 萬 t，方案二可采儲量為 萬 t，按厚煤層回收率 75%計算，方案一采出煤量要比方案二多 萬 t，方案一采區(qū)服務(wù)年限較方案二長 1 年以上。 三、 采區(qū)開拓 方案選擇 與確定 經(jīng)過對兩方案的細(xì)致比較和綜合分析，方案一 為雙翼布置，利于采掘工作面布置和接替，工作面兩道與采區(qū)上山正交，采區(qū)采出 煤量較多，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)簡單、穩(wěn)定，風(fēng)流控制容易，首采工作面投產(chǎn)井巷工程量少，施工時間短等顯著優(yōu)點。 故設(shè)計推薦方案一作為 980m 北二 采區(qū)的開采方案 。 采區(qū)準(zhǔn)備及投產(chǎn)日期見表 1。 表 1 采區(qū)準(zhǔn)備時間及首采面投產(chǎn)日期表 張礦集團(tuán)蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 20 序號 巷 道名 稱 工程量 （ m） 煤巖 別 日進(jìn)（ m） 掘進(jìn) 天數(shù) 施工 日期 施工隊伍 1 采區(qū)下部車場 97 巖 4 24 掘進(jìn)一 2 運(yùn)輸石門 142 巖 4 36 掘進(jìn)二 3 軌道上山 360 煤 8 45 掘進(jìn)一 4 運(yùn)輸上山 350 煤 8 44 掘進(jìn)二 5 采區(qū)變電所 30 煤 6 5 . 15 掘進(jìn)二 6 4101 運(yùn)輸順槽 及進(jìn)料巷 70 巖 4 18 掘進(jìn)三 7 4101 運(yùn)輸順槽 290 煤 8 36 掘進(jìn)三 8 4101 軌道順槽 325 煤 8 41 掘進(jìn)四 9 4107 切眼 95 煤 8 12 掘進(jìn)四 掘進(jìn)總工期 114 注：采區(qū)巷道施工開工日期暫定為 2021 年 7 月 1 日。 第二節(jié) 采煤方法（工藝）、頂板管理、巷道布置及開采順序 一 、采煤方法 及工作面裝備 980m 北二采區(qū) 4 號 煤為中厚 ~厚煤層，煤層厚度 ～ ，為提高工作面資源回收，確定采用懸移支架炮采放頂煤工藝開采。 工作面支架選用 ZH2600/16/24 型懸移支架，工作面刮板運(yùn)輸機(jī)選用SGB620/40T 型刮板運(yùn)輸機(jī)（運(yùn)輸能力 150t/h）。 運(yùn)輸順槽超前運(yùn) 輸機(jī)選用 SGB620/40T 型刮板運(yùn)輸機(jī)（運(yùn)輸能力150t/h）。 軌道順槽選用 2 臺 XRB2B80/35 型乳化液泵（ 1 用 1 備）， RX80/ 張礦集團(tuán)蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 21 型乳化液箱，選用 PB80/ 型噴霧泵 2 臺（ 1 用 1 備）。 工作面軌道順 槽 輔助運(yùn)輸選用 型調(diào)度絞車 。 二、采煤工藝及頂板管理 工作面采用爆破落煤，采用 SGB620/40T 型刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤， ZH2600/16/24 型懸移支架支護(hù)頂板。 工作面采高 ，放煤高度 ，采放比 1： ，放煤步距 ，采用全部跨落法管理頂板。 三、 采區(qū)巷道布置 區(qū)段劃分 980 m 北二采區(qū) 4 號 煤在開采范圍內(nèi)，傾斜長度 620m 左右 ，扣除 F2斷層保護(hù)煤柱 、火成巖傾入?yún)^(qū)一、二的影響， 可采傾斜長度 600m 左右 ，設(shè)計將 4 號煤層劃分 為 5 個區(qū)段，區(qū)段 長度 100m，區(qū)段煤柱 15m，工作面傾斜長度 85 m(扣除兩道寬度，工作面凈長度 82m） 。 采區(qū)巷道布置 運(yùn)輸 上山 ： 下段利用已施工的探煤巖巷，繼續(xù)往前施工平巷見 4 號煤層后，沿 4 號煤層布置，跟煤層頂板掘進(jìn)， 為便于煤炭、材料、設(shè)備等運(yùn)輸。 作為采區(qū)的 回風(fēng)、運(yùn)煤 上山。 軌道上山 ： 利用已施工的探煤巖巷作為軌道大巷下部車場，見 4 號煤層后，沿 4 號煤層布置，跟煤層頂板掘進(jìn)。為便于煤炭、材料、設(shè)備等運(yùn)輸，工作面運(yùn)輸順槽與軌道大巷交叉處采用風(fēng)橋隔開（運(yùn)輸順槽布置在軌道上山的下面）。 作為采區(qū) 進(jìn)風(fēng)、行人 、 運(yùn)料 上山。 采區(qū)變電所： 沿 4 號煤層布置，跟煤層頂板掘進(jìn)。 工作面運(yùn)輸順槽、軌道順槽 ： 沿 4 號煤層布置，跟煤層底板掘進(jìn) 。 工作面切眼 ： 沿 4 號煤層布置，跟煤層底板掘進(jìn) 。 張礦集團(tuán)蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 22 巷道掘進(jìn)及支護(hù) 采區(qū)前期安排 2 個掘進(jìn)隊掘進(jìn)采區(qū)軌道上山和運(yùn)輸上山， 當(dāng)軌道上山、運(yùn)輸上山施工至首采工作面軌道順槽開口位置前 50~100m，再安排 2個炮掘工作面施工首采的 4201 工作面順槽及切眼。 ⑴ 巷道斷面及支護(hù)方式 運(yùn)輸 上山：沿 4 號煤層布置，跟煤層頂板掘進(jìn)， 采用 礦用 11 號工字鋼棚支護(hù) ， 棚距中 — 中 700mm，梯形 斷面， 上凈寬 ，下凈寬 ，凈高 2m； S=， 作為采區(qū)的 回風(fēng)、運(yùn)煤 上山。 軌道上山 ： 沿 4 號煤層布置，跟煤層頂板掘進(jìn)， 采用 礦用 11 號工字鋼棚支護(hù) ， 棚距中 — 中 700mm，梯形 斷面， 上凈寬 ，下凈寬 ，凈高 2m； S=， 作為采區(qū) 進(jìn)風(fēng)、行人 、 運(yùn)料 上山。 采區(qū)變電所 ：沿 4 號煤層布置，跟煤層頂板掘進(jìn)， 采用 礦用 11 號工字鋼棚噴漿支護(hù) ， 棚距中 — 中 700mm，梯形 斷面， 上凈寬 ，下凈寬，凈高 ； S=。 工作面運(yùn)輸順槽、軌道順槽：沿 4 號煤層布置，跟煤層底板掘進(jìn)，采用 礦用 11 號工字鋼棚支護(hù) ， 棚距中 — 中 700mm，梯形 斷面， 上凈寬，下凈寬 ，凈高 2m； S=， 作為采區(qū)的 回風(fēng)、運(yùn)煤 上山。 工作面切眼：沿 4 號煤層布置，跟煤層底板掘進(jìn)， 采用 錨桿錨索支護(hù) ， 矩形 斷面， 凈寬 ，凈高 ； S=。 ⑵ 巷道 施工工藝 巷道采用炮掘工藝施工。 前期安排 2 個炮掘工作面施工軌道上山下車場（軌道上山）和運(yùn)輸石門（運(yùn)輸上山），當(dāng)施工軌道上山、運(yùn)輸上山施工至首采工作面軌道順槽開口位置后，再安排 2 個炮掘工作面施工首采工作面的回采巷道。掘進(jìn)工作面煤炭采用刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，材料、設(shè) 張礦集團(tuán)蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 23 備運(yùn)輸采用調(diào)度絞車。 工作面運(yùn)輸順槽、軌道順槽沿 4 號煤層布置，跟煤層底板掘進(jìn)， 采用 礦用 11 號工字鋼棚支護(hù) 。 工作面切眼沿 4 號煤層布置，跟煤層底板掘進(jìn)， 采用 錨桿錨索支護(hù) ，矩形 斷面 。 四、回采順序及工作面接替 為便于采區(qū)盡快，首采工作面選擇采區(qū)最下一個區(qū)段 4201 工作面，采區(qū) 開采順序區(qū)段 上 行 開采 。 工作面接替： 4201 工作面 → 4202 工作面 → 4203 工作面 → 4204 工作面 → 4205 工作面。 三、采區(qū)工程量 采區(qū)工程量見表 2。 表 2 采區(qū) 工程量統(tǒng)計表 序號 巷道名稱 巖巷 （ m） 煤巷 （ m） 1 采區(qū)下部車場 97 2 運(yùn)輸石門 142 3 軌道上山 360 4 運(yùn)輸上山 320 5 采區(qū)變電所 30 6 工作面順槽及切眼 70 4204 合 計 309 4914 第三節(jié) 采區(qū)生產(chǎn)能力、采掘工作面?zhèn)€數(shù)及服務(wù)年限 一、工作制度 礦井 年工作日 330 天， 扣除礦井檢 修和工作面安裝拆除時間 30 天，工作面年回采時間為 300 天。 張礦集團(tuán)蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 24 采用 三八制作業(yè)、二班生產(chǎn)，一班檢修。 二、采區(qū)生產(chǎn)能力 工作面 兩道中 — 中傾斜長度 85m，扣除兩道順槽寬度，工作面傾斜凈 長 度 82m， 循環(huán)進(jìn)度 ， 每班 1 個循環(huán)，每日 2 個循環(huán)。 根據(jù)類似礦井經(jīng)驗，放頂煤開采頂煤回收率為 65%。 則 工作面循環(huán)產(chǎn)量： 82（ +） =290t。 工作面回采正規(guī)循環(huán)率 80%， 工作面平均日產(chǎn)量 2902=464t。 則回采工作面年產(chǎn)量： 464300= 萬 t。 考慮 5%掘進(jìn)煤 ，則采取 掘進(jìn)煤 年產(chǎn)量 萬 t。 采區(qū) 年平均 生產(chǎn)能力 為 萬 t/a。 三、采掘工作面?zhèn)€數(shù) 根據(jù)采區(qū)煤層開采條件，本著集中生產(chǎn)、便于管理，結(jié)合礦井生產(chǎn)經(jīng)驗，采區(qū)投產(chǎn)后 980m 北二采區(qū)布置 1 個懸移支架炮采工作面和 2 個炮掘工作面保證采區(qū)生產(chǎn)能力和接替，采區(qū)采掘比例為 1:2。 四、采區(qū)儲量及服務(wù)年限 980m 北二 采區(qū) 4 號 煤 合計 工業(yè)儲量 萬 t， 根據(jù) 兩方案的采區(qū)上山布置和 區(qū)段劃分，扣除采區(qū)上山保護(hù)煤柱、區(qū)段煤柱及 F F F22斷層保護(hù)煤柱 及規(guī)劃中的北三采區(qū)上山煤柱 ， 經(jīng)計算 ，方案一可采儲量為 萬 t。 五、采區(qū)服務(wù)年限 采區(qū)服務(wù)年限 T=Z /== 年 。 式中 T— 采區(qū)服務(wù)年限， a； Z— 采區(qū)可采儲量，萬 t； K— 儲量備用系數(shù) ,取 ； 張礦集團(tuán)蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 25 第四節(jié) 采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)及設(shè)施 一、 采區(qū)通風(fēng) 一）礦通風(fēng)現(xiàn)狀 礦井建有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，在回風(fēng)立井地面安設(shè)兩臺型號為 對旋風(fēng)機(jī)，一臺工作，一臺備用。 井下各生產(chǎn)系統(tǒng)、硐室均有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。井下各種通風(fēng)設(shè)施齊全、可靠。礦井在副立井、回風(fēng)立井井筒內(nèi)設(shè)有通往地面的梯子間，作為礦 井的安全出口。 礦井采用主、副立井進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)立井回風(fēng)的中央并列抽出式通風(fēng)方式。 反風(fēng)設(shè)施：通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)。 北二采區(qū)投產(chǎn)后，礦井生產(chǎn)采區(qū)個數(shù)為兩個，即 980m 水平 北二 采區(qū)和北一采區(qū)， 礦井采掘生產(chǎn)基本轉(zhuǎn)入北二采區(qū)，北二采區(qū)需要通風(fēng)的地點有，一個采煤工作面、二個掘進(jìn)工作面及一個采區(qū)變電所。 礦井北一采區(qū)需要通風(fēng)地點有一個探煤巷道掘進(jìn)工作面。 二）采區(qū)供風(fēng)量計算 采掘工作面布置 采區(qū)生產(chǎn)時布置 1 個炮采放頂煤采煤工作面、 2 個掘進(jìn)工作面，不設(shè)備用工作面，需要通風(fēng)的地點有， 一個懸移支架放頂煤采煤工作面、二個炮掘工作 面、一個采區(qū)變電所及采區(qū)絞車房等。 通風(fēng)系統(tǒng) 新風(fēng)經(jīng)副立井→井底車場→ 980m 軌道大巷→北二采區(qū)下部車場→北二采區(qū)軌道上山→軌道順槽→工作面。 張礦集團(tuán)蔚西礦業(yè)有限公司四井 980m 北二采區(qū)方案設(shè)計說明書 26 乏風(fēng)由工作面→運(yùn)輸順槽→北二采區(qū)運(yùn)輸上山→回風(fēng)上山→回風(fēng)立井→地面。 采區(qū)風(fēng)量計算 ⑴ 按采區(qū)最大班作業(yè)人數(shù)計算 Q＝ 4N＝ 4 50＝ 200m3/min 式中： N—井下同時工作最多人數(shù) ⑵ 采區(qū)風(fēng)量采用分別計算法，即按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點實