山西槐安煤業有限公司礦井開采-資料下載頁

【導讀】期間學習的理論知識，對其礦井進行的初步設計。設計的井田面積為平方。公里，礦井年產45萬噸，井田內賦存穩定可采煤層為15#煤層，傾角8-12度，單，礦井水文地質類型為中等。和制約關系進行了有關說明。在設計過程中，盡量利用原有設備和采用先進的

　　

【正文】 520m，裝備絞車，擔負下放材料、設備、人員等輔助任務，兼做礦井進風井和安全出口。 回風立井： 井筒凈 直徑 ， 垂深 117m，凈斷面為 ， 井口裝備兩臺軸流式對旋主通風機，一用一備擔負全礦井的回風任務，井筒內設封閉梯子間兼作礦井的一個安全出口。 2. 水平劃分 全井田設一個開采水平， 15 號煤的水平標高為 +1000m。 3. 大巷 第一章 礦井概況及地質特征 15 由主斜井、副斜井井筒底部向西南方向引二條平行巷道，分別為膠帶大巷、軌道大巷，其間距 30m，與之平行 30m 布置一條回風巷為總回風大巷；三條大巷延伸到井田邊界后，沿井田邊界的方向向西繼續掘進至斷層煤柱處。 膠帶大巷、軌道大巷沿 15 號煤層底板布置，回風大巷 沿 15 號煤層頂板布置。 4. 通風 礦井通風方式為中央并列式，主斜井、副斜井進風，回風立井回風。 5. 采區劃分 本礦井井田內布置的三條大巷將全井田劃分為兩個采區。 6. 采區接替 采區接替采用順序接替，先一采區后二采區的開采順序。 第一章 礦井概況及地質特征 16 第二章 采區地質特征 17 第二章 采區地質特征 采區范圍 采區位置 一采區設在整個井田的西南部，三條大巷的北面，南北走向長約 700 米，東西傾斜長 1200 米 ，面積約 840000 平方米。 采區鄰近情況 在該采區的南面鄰顯王煤業礦井邊界，西面公共煤區，北面是該礦整合前的舊采空區，在該采區的東部是接替采區的二采區。 采區地質情況 采區地形地勢 采區地形與礦井整體地形基本相同，東西走向，南北傾斜的單斜構造，地層傾角平緩，一般 4176。～ 8176。 采區內煤層賦存特征 15 號煤層是穩定可采煤層，煤層厚度 ，平均 ，含夾矸 05層。 頂板巖石性質 15 號煤層頂板為泥巖、砂質泥巖、粗、細砂巖 ，底板為砂質泥巖、泥巖、粗砂巖。 老頂為一堅硬、厚層狀、深灰色的石灰巖（ K2），厚 —，平均厚，裂隙較發育。根據本次收集到的西南部鄰近的東莊井田內 ZK5 ZK71的頂板物理力學性質成果，干燥狀態下抗壓強度 ，抗拉強度 ，第二章 采區地質特征 18 內摩擦角 40176。29′，凝聚力系數 ；飽和狀態下抗壓強度 ，為堅硬巖層。 直接頂板為泥巖、砂質泥巖、粗、細砂巖，裂隙不甚發育，一般厚 。根據本次收集到西南部鄰近的東莊井田內 ZK5 ZK71 的頂板物理力學性質成果，干燥狀態下抗壓強度 ，抗拉強度 ，內摩擦角 35176。24′，凝聚力系數 ；飽和狀態下抗壓強度 ，為軟弱～半堅硬巖層。 水文地質條件和其它開采技術條件 15 號煤層的礦井水文地質條件，井田內各含水層富水性較差， 15 煤層在西南角局部為帶壓開采，經計算其突水系數小于受構造破壞塊段臨界突水系數，奧灰水突水可能性小，井田內 15 號煤層中存在大面積的采空區，煤層開采面 臨采空區積水威脅； K2K 4等灰巖巖溶裂隙發育，不排除局部 K2K 4 等灰巖巖溶裂隙發 育，局部富水性大，對 15 號煤層開采造成突水影響。另外開采 15 號時由于各可采煤層間導水裂隙帶的傳遞作用可溝通其與上部各可采煤層積水采空區的水力聯系，可導致上部采空積水涌入其巷道內，對生產、開采造成威脅。本井田 15 號煤層水文地質類型為中等。 根據區內各礦的瓦斯等級鑒定結果及勘探瓦斯資料，該井田 15 號煤層屬低瓦斯礦井，具有煤塵爆炸性、屬容易自燃煤層。 采區儲量和生產能力 采區煤柱尺寸 首采區三條大巷分別為軌道大巷、膠帶大巷、回風大巷，三條大巷間距為 30m。工作面布置長度 120m，順槽長 度 600m，工作面間距 20m。 儲量情況 一采區東西走向長約 1200 米，南北傾斜長 700 米，面積約 840000 平方米，煤層厚度 ，地質儲量約 萬噸，可采儲量 約萬噸。 生產能力與服務年限 按工作面生產能力計算，在一采區布置 1 個綜采放頂煤工作面，工作面生產能力按下式計算： 第二章 采區地質特征 19 A=M１ . +M２ . 式中： A——采煤工作面年產量， t/a； M１ ——工作面采煤高度， ； M２ ——工作面放煤高度， ； l——采煤工作面長度， 120m； a——采煤工作面個數； 6 L采煤長度， 600； r——煤的容重， ； C１ ——工作面采煤回采率，取 ； C２ ——工作面放煤回采率，取 。 則： A=1206006+1206006 = 掘進煤量按回采煤量的 5%計算，則該采區總產量為 （ 1+5%）= 服務年限 根據礦井生產能力 45 萬噸 /年，則服務年限為 247。450000＝ 年。 第三章 采煤方法與采區巷道布置 20 第三章 采煤方法及采區巷道布置 采煤方法的選擇 15 號煤層：位于太原組下部，上距 14 號煤層 ，平均，煤層厚度 —，平均 。 15 號煤層一般含 0—5 層泥巖及炭質泥巖夾矸，結構復雜，煤層頂板為泥巖、砂質泥巖、粗、細砂巖，底板為砂質泥巖、泥巖、粗砂巖。該煤層僅在井田西南部尚未開采，其余地段均已形成大面積采空。 合理的采煤方法是建設高產高效礦井的關鍵。影響采煤方法的因素很多，概括起來主要有地質構造、 煤層埋深、煤層賦存狀況、煤層厚度及硬度、煤層結構、頂、底板條件、煤質條件及礦井生產能力等。依據本礦井煤層賦存條件和開采技術條件，選擇采煤方法時，主要考慮了以下原則： （ 1） 適應煤層地質和開采條件，提高工作面單產，保證礦井合理集中生產和穩產。 （ 2） 簡化采煤工藝，減少生產環節，節省巷道和設備，降低掘進率，盡量不掘或少掘巖石巷道。 （ 3） 可靠地保證礦井安全生產。 （ 4） 提高生產效率和經濟效益，節約開采成本。 （ 5） 提高資源回收率。 本礦井批準生產能力為 450kt/a。結合國內外采煤技術發展現狀，綜合考慮各影響因 素，設計認為礦井可供選擇的采煤方法有以下幾種：一是 長壁綜采放頂煤采煤法 ；二是人工假頂分層綜采；三是綜采一次采全高。 人工假頂分層綜采采煤法以前在我國大中型礦井也普遍采用，隨著采煤支護設備的不斷發展，大中型礦井分層開采的應用正在逐漸減少，正在被 放頂煤 或一次采全高 采煤法 取而代之，其缺點是生產能力有限，分層開采頂班不易管理，生產能力較小，安全程度相對要低。 綜采一次采全高采煤法目前在我國大中型礦井厚煤層開采普遍采用，其優點是技術成熟、生產能力大、安全程度高；其缺點是一次性投資大，比較適合于大中型礦井。 根據本井田 內 15 號煤層埋藏深度、煤層賦存狀況、煤層厚度及煤層頂底第三章 采煤方法與采區巷道布置 21 板特性等條件，為節省投資，并充分考慮了企業的實際需要，設計推薦 綜采放頂煤采煤法 ，全部垮落法管理頂板。此采煤方法在國營地方煤礦較普遍采用，比較適合鄉鎮中小型煤礦進行采煤方法的改革選用，可以在保證滿足450kt/a 的設計生產能力的同時，使礦井取得最佳經濟效益。 回采工作面采高 ，放煤平均高度為 ，采放比為 1： 。 位于井田西部有一落差為 120m 的大斷層，當開采到該區域時，大巷沿 16176。掘進斜巷，進入該區域將該區域的剩余資源回收。 礦壓觀測情況 礦井現有的礦壓觀測情況： 0—60MPa 的氣體彈簧式壓力表直接顯示液壓支架立柱內壓； 。沿工作面內設上、中、下三個測站。上、下測站各設一條測線，中部測站設二條測線。 礦壓觀測內容 1. 支架支護阻力監測定 （ 1） 觀測目的：主要了解工作面頂板運動規律及項板對支架產生的壓力特征，由此可確定頂板初次來壓和周期來壓強度，掌握綜放工作面礦壓顯現規律。根據礦井現采綜采工作面的礦壓觀測結果，預測工作面的來壓步距為 15—20 米 。工作面測站布置同現采工作面，布置三個站四條測線。 （ 2） 觀測內容：支架受力，主要前后及前梁受力測定，包括測定受力時間和工序。 （ 3） 工作面支護質量監測：工作面每 10 組支架配備壓力表，對液壓支架初撐力、工作阻力進行監測確保工作面支護質量，準確及時地預報工作面頂板來壓，保證安全生產。 2. 統計觀測 在工作面及兩端頭處進行頂板穩定性統計，每班統計一次，統計內容有支架接頂，片幫深度，端面頂面冒落情況，頂煤及頂板垮落情況。 3. 巷道測區觀測 第三章 采煤方法與采區巷道布置 22 觀測目的：掌握工作面在初采期間，巷道壓力變化情況及超前影響范圍 。 觀測內容：頂底板移近量、兩幫移近量、底臌量。 測區位置：在工作面風巷及運輸巷從開切眼開始至工作面前方 150 米范圍內，按照在掘進期間設置的每 30 米一組巷道表面位移觀測點，對兩巷進行觀測。 使用工具及觀測要求 ? 每個測區采用 “十字 ”布區法觀測巷縮量；使用測槍、鋼尺等工具，每天測量一次，頂板活動劇烈時每班測量一次，并測出測點至工作面煤壁的距離。 ? 利用預先設置好的巷道表面位移觀測點進行兩巷的連續觀測。 數據處理 （ 1） 工作面壓力監測數據同微機處理。打印報表。 （ 2） 巷道固定測區數據由人工進行計 算。 （ 3） 由人工測得的其它內容，先按照測線分班整理，每班留設一個最大值和最小值，求出各測線的最大值和平均值，并結合巷道的觀測結果，對頂板運動進行綜合描述，作為來壓預報的依據。 （ 4） 觀測工作三次周期來壓后，編寫觀測報告。 組織措施 （ 1）觀測前，要制定出崗位責任制。分班定崗定責，嚴格按照本設計進行觀測。 （ 2）要及時對觀測數據進行整理，隨時掌握時度和現場動態，及時指導現場施工。 （ 3）在開始觀測前，所有礦壓觀測人員必須認真學習觀測，掌握觀測技術要領和方法。 采區巷道布置 根據 礦井地質構造簡單，水文地質條件簡單 —中等類型，和礦井為低瓦斯礦井，煤層自燃傾向為 1 類，屬容易自燃煤層，煤塵具有爆炸危險，以及目前巷道第三章 采煤方法與采區巷道布置 23 布置方式，一采區巷道布置有以下兩種方案： 方案一：在運輸、軌道、回風大巷的基礎上，沿井田西南邊界布置運輸、軌道、回風下山大巷，沿煤層走向向北布置工作面，工作面長度為 120 米。相鄰回采工作面之間相隔 20 米，工作面走向長度由區域長度確定。 方案二：在原運輸、軌道、回風大巷的基礎上，直接向西沿煤層傾向布置工作面，相鄰工作面之間相間 20 米。根據井田范圍拐點的限制，該方案將一采區劃分后 ，留有三角煤田過多，會形成資源浪費。 顯然，方案一在經濟上初期投資較少，投產快；在技術上沿煤層走向布置合理，而方案二在經濟上初期投資比較大，投產慢；在技術上沿煤層傾向布置不太合理，因此方案一是從技術上最佳布置方式。 回采工藝與勞動組織 工作面布置 礦井采用綜合機械化放頂煤采煤方法， 回采工作面沿煤層走向單向布置，工作面走向長度由區域長度確定，工作面長度為 120 米。兩區段煤柱留設 20 米。 工作面生產能力 回采工作面能力計算： 工作面采煤機生產能力由下式計算： Qc=labMrφc 式中： l——工作面長度， 120m； a——工作面日推進度， ； b——年工作日 ,330d/a； M——工作面采高， ； r——煤的容重， ； φ——正規循環率， ； c——工作面回采率 ,。 Qc=120330=268155t=268kt 第三章 采煤方法與采區巷道布置 24 工作面放頂煤生產能力由下式計算： Qf= lab Mf rφc 式中： l——工作面長度， m； a——工作面日推進度， ； b——年工作日 ,330d/a； Mf——放頂煤高度， ； r——煤的容重， ； φ——正規循環率， ； c——工作面回采率 ,。 則： Qf=120330=260713t=261kt 則回采工作面生產能力為 : Q 面 =QC+Qf=268+260=528kt= 萬噸 工作面生產能力為 萬噸，滿足礦井 45 萬噸 /年生產能力。 采區內同時采煤工作面個數 由上述計算可知道采區內只能有一個工作面生產，即能滿足生產要求。 回采工藝 1. 采煤工藝 正常生產時工藝流程： 采煤機斜切進刀 ——割煤 ——移架 ——推前部輸送機 ——放頂煤 ——拉后部輸送機。 2. 采煤機斜切進刀 當采煤機割至工作面端頭時其后的輸送機槽已移近煤壁，采煤機機身處尚留有一段下部煤；調換滾