采矿工程毕业论文

　　摘 要

　　该设计矿井为益新五矿的矿井设计，设计生产能力为2.4Mt/a，服务年限57.6a。井田共划分为18个采区开采，井田内有3层可采煤层。井田平均走向长4800m，平均倾斜长2700m，煤层平均倾角18，属缓倾斜煤层。矿区位于鹤岗矿区东北部，距鹤岗车站6公里，行政区属鹤岗市东山区管辖。北部以煤层露头岩基为界，南邻南山煤矿和振兴煤矿，深部境界为- 650标高线(面)，西邻新岭煤矿，以F1断层为界，东邻在建的鸟山煤矿，以F5断层为界。矿区的运输交通极为便利，煤炭可通过铁路运往全国。益新煤矿位于鹤岗矿区东北部，距鹤岗车站4公里，行政区属鹤岗市东山区管辖。北邻新兴煤矿,南邻南山煤矿和振兴煤矿，西邻新岭煤矿，东邻在建的鸟山煤矿。由于井田为缓倾斜煤层，以及煤层地质条件等因素影响，决定本井田内全部采用走向长壁采煤法开采。工作面全部为综合机械化采煤。顶板处理方法为全部跨落法。

　　关键词：矿井设计 综采放顶煤 走向长壁采煤法

　　I

　　This design mine pit to Yixin five ores the mine pit design, design productivity is 2.4Mt/a, service life 57.6a. The well field altogether division is 9 working area mining, in the well field has 3 to be possible to mine coal the level. The well field moves toward long 4800m equally, medium bank long 2700m, the coal bed mean obliquity 18, is the easy gradient coal bed. The mining area located at Hegang mining area northeast, is apart from the Hegang station 6 kilometers, the administrative area is Hegang Dongshan area jurisdiction. The north appears the batholith take the coal bed as, south the neighbour Mt. Nan coal mine and promotes the coal mine, the depth portion boundary for the - 650 sign altitudes (surface), west the neighbour new range coal mine, take the F1 fault as, east the neighbour the bird mountain coal mine which constructs, take the F5 fault as. The mining area transportation transportation facilitates extremely, the coal may the railway crossing transport to the nation. Benefits the new coal mine located at Hegang mining area northeast, is apart from the Hegang station 4 kilometers, the administrative area is Hegang Dongshan area jurisdiction. North the neighbour emerging coal mine, south the neighbour Mt. Nan coal mine and promotes the coal mine, west the neighbour new range coal mine, east the neighbour is constructing bird mountain coal mine. Because the well field is the easy gradient coal bed, as well as factor influences and so on coal bed geological condition, decided that in this well field uses completely moves toward long well mining coal law mining. Working surface completely for synthesis mechanization mining coal. The roof processing method to all cross fall the law.

　　Key word: Mine pit design

　　The synthesis picks puts goes against the coal

　　Moves toward the long well mining coal law

　　II

　　目 录

　　摘 要 ............................................................ I Abstract ........................................................ II

　　绪 论 ........................................................... 1

　　第1章 井田概况及地质特征 ........................................ 2

　　1.1 井田概况 ................................................. 2

　　1.1.1 井田位置及范围 ..................................... 2

　　1.1.2交通位置 ........................................... 2

　　1.1.3地形地势 ........................................... 3

　　1.1.4 气候 ............................................... 3

　　1.1.5 河流 ............................................... 3

　　1.1.6 井田区及邻区经济状况 ............................... 3

　　1.1.7 煤田开发史及近况 ................................... 4

　　1.1.8 原材料及水电供给情况 ............................... 4

　　1.2 地质特征 ................................................. 5

　　1.2.1 矿区范围内的地层情况 ............................... 5

　　1.2.2 井田范围内和附近的主要地质构造 .................... 6

　　1.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征......................... 8

　　1.2.4 井田内的水文地质情况 ............................... 8

　　1.2.5 沼气、煤尘及煤的自燃性 ............................ 10

　　1.2.6 煤质、牌号及用途 .................................. 10

　　1.3 勘探程度及可靠性 ........................................ 11

　　1.3.1 对地质勘探程度的评价 .............................. 11

　　第2章 井田境界 储量 服务年限 ................................... 13

　　2.1 井田境界 ................................................ 13

　　2.1.1 井田周边情况 ...................................... 13

　　2.1.2 井田境界确定的依据 ................................ 13

　　2.1.3 井田未来发展情况 .................................. 13

　　2.2 井田储量 ................................................ 13

　　2.2.1 井田储量的计算 .................................... 13

　　2.2.2 保安煤柱 .......................................... 14

　　III

　　2.2.3 储量计算方法 ...................................... 14

　　2.2.4 储量计算的评价 .................................... 15

　　2.3 矿井工作制度 生产能力 服务年限........................ 15

　　2.3.1 矿井工作制度 ...................................... 15

　　2.3.2 矿井生产能力的确定 ................................ 15

　　第3章 井田开拓 ................................................. 17

　　3.1 概述 .................................................... 17

　　3.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述 ............... 17

　　3.1.2 影响本设计矿井开拓方式的原因及其具体情况 ......... 17

　　3.1.3 确定井田开拓方式的原则 ............................ 17

　　3.2 矿井开拓方案的选择 ...................................... 18

　　3.2.1 井硐形式和井口位置 ................................ 18

　　3.2.2 开采水平数目和标高 ................................ 20

　　3.2.3 开拓巷道的布置 .................................... 21

　　3.3 选定开拓方案的系统描述 .................................. 23

　　3.3.1 井硐形式和数目 .................................... 23

　　3.3.2 井硐位置及坐标 .................................... 23

　　3.3.3 水平数目及高度 .................................... 24

　　3.3.4 石门、大巷(运输大巷、回风大巷)数目及布置 ......... 24

　　3.3.5 井底车场形式的选择 ................................ 25

　　3.3.6 煤层群的联系 ...................................... 25

　　3.3.7 采区划分 .......................................... 25

　　3.4 井筒布置及施工 .......................................... 26

　　3.4.1 井硐穿过的岩层性质及井硐维护 ..................... 26

　　3.4.2 井硐布置及装备 .................................... 26

　　3.4.3 井筒延伸的初步意见 ................................ 28

　　3.5 井底车场及硐室 .......................................... 28

　　3.5.1 井底车场形式的确定及论证.......................... 28

　　3.5.2 井底车场的布置 存储线路行车线路布置长度 .............. 29

　　3.5.3 井底车场通过能力验算 .............................. 30

　　3.6 开采顺序 ................................................ 32

　　3.6.1 沿煤层走向的开采顺序 .............................. 32

　　IV

　　3.6.2 沿煤层倾斜方向的开采顺序.......................... 32

　　3.6.3 采区接续计划 ...................................... 32

　　3.6.4 “三量控制”情况 .................................. 33

　　第4章 采区巷道布置与采区生产系统 ............................... 35

　　4.1 采区概况 ................................................ 35

　　4.1.1 采区位置 边界 范围 煤柱........................... 35

　　4.1.2 采区地质和煤质情况 ................................ 35

　　4.1.3 采区生产能力 储量及服务年限 ...................... 35

　　4.2 采区巷道布置 ............................................ 35

　　4.2.1 区段划分 .......................................... 35

　　4.2.2 采区上山布置 ...................................... 35

　　4.2.3 采区车场布置 ...................................... 36

　　4.2.4 采区硐室简介 ...................................... 37

　　4.3 采区准备 ................................................ 38

　　4.3.1 采区巷道的准备顺序 ................................ 38

　　4.3.2 采区巷道的断面图及支护方式........................ 38

　　第5章 采煤方法 ................................................. 41

　　5.1 采煤方法的选择 .......................................... 41

　　5.2回采工艺 ................................................ 41

　　5.2.1 回采工作面的工艺过程及使用机械设备 ............... 41

　　5.2.2 选择采煤工作面循环方式和劳动组织形式 ............. 42

　　第6章 井下运输和矿井提升 ....................................... 44

　　6.1 矿井井下运输 ............................................ 44

　　6.1.1 运输方式和运输系统的确定.......................... 44

　　6.1.2 矿车的选型与数量 .................................. 44

　　6.1.3 采区运输设备的选择 ................................ 46

　　6.2 矿井提升系统 ............................................ 47

　　6.2.1 提升方式 .......................................... 47

　　6.2.2 矿井主提升设备的选择及计算........................ 47

　　第7章 矿井通风与安全 ........................................... 49

　　7.1 通风系统的确定 .......................................... 49

　　7.1.1 概述 .............................................. 49

　　V

　　7.2 风量计算和风量分配 ...................................... 49

　　7.2.1 矿井风量计算的规定 ................................ 49

　　7.2.2 风量分配 .......................................... 53

　　7.2.3 风速的验算 ........................................ 54

　　7.2.4 风量的调节方法与措施 .............................. 55

　　7.3 矿井通风阻力的计算 ...................................... 55

　　7.3.1 确定全矿井最大通风阻力和最小通风阻力 ............. 55

　　7.3.2 矿井等积孔的计算 .................................. 58

　　7.4 通风设备的选择 .......................................... 59

　　7.5 矿井安全技术措施 ........................................ 60

　　7.5.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施.......................... 60

　　7.5.2 预防井下火灾 ...................................... 60

　　7.5.3 其它事故预防。 .................................... 60

　　7.5.4 避灾路线及自救 .................................... 60

　　第8章 技术经济指标 ............................................. 62

　　总 结 ........................................................... 64

　　致 谢 .......................................................... 65

　　参考文献 ........................................................ 66

　　附录Ⅰ .......................................................... 67

　　附录Ⅱ .......................................................... 74

　　VI

　　绪 论

　　益新五矿是本次毕业设计的矿井，充分利用益新五矿的地质资料，我们如何把大学四年所学的知识与实际相结合，为以后工作打下坚实的基础。益新五矿煤层赋予条件好，属于厚煤层，根据现代化高产高效的要求，采用综合机械化放顶煤。我国对综放开采技术的创造性贡献为： 1顶煤冒放性的定量评价方法； 2综放面顶板结构与支架围岩关系； 3提高煤炭回收率的技术措施； 4新型系列综放支架及其配套设备。由于本矿井属于低瓦斯矿井，研究表明：在低瓦斯煤层中，综放开采与分层开采矿井的绝对和相对瓦斯涌出量没有太大的差别，常规措施配套可以有效地防止综放工作面瓦斯危害。 望通过这次毕业设计对放顶煤技术有一些初步了解，不断吸取国内外先进的技术。放顶煤技术的技术含量很高，要求防火，防煤尘，防瓦斯突出，这就给我们生产带来了严重的考验，希望在3个月的设计期间要解决预采顶分层铺底网技术，一方面提高了回收率，另一方面减少了混矸。提高回采率，达到90%以上。

　　1

　　第1章 井田概况及地质特征

　　1.1 井田概况

　　1.1.1 井田位置及范围

　　本报告的范围为：东起第1勘探线，西至第9勘探线，2006年末深部开采边界线、南至F19断层及采矿许可边界线，北至F17断层。矿区的运输交通

　　极为便利，煤炭可通过铁路运往全国。益新煤矿位于鹤岗矿区东北部，距鹤岗车站4公里，行政区属鹤岗市东山区管辖。北邻新兴煤矿,南邻南山煤矿和振兴煤矿，西邻新岭煤矿，东邻在建的鸟山煤矿。地理坐标为：东经13019′34″，北纬4719′40″。矿区位于鹤岗市的东北方向。

　　1.1.2交通位置

　　图1-1交通位置图

　　2

　　1.1.3地形地势

　　该区地形标高在+170m～+264m之间，地形为东高西低的丘陵地带。区内无主要水系，仅西部有石头河，属季节性河流，流经南部(称靠山河)转东注入梧桐河后东去注入松花江。

　　1.1.4 气候

　　鹤岗矿区位于小兴安岭东南麓，与三江平原接壤，属亚寒带大陆性季节气候，冬长夏短，冬季严寒，夏季酷热。

　　鹤岗矿区气象：

　　极端最低气温：-38.6℃

　　极端最高气温：+35.4℃

　　最大冻结深度：2.38m

　　最大积雪厚度：40cm

　　最大降雨量：48mm

　　年均降雨量：645.4mm

　　最大风速：24m/s

　　结冻时期：10月3日～次年4月30日

　　主导风向：西风（0～4级）

　　1.1.5 河流

　　原新一矿建矿以来水害影响极少，新一井田地表为东高西低的丘陵地形，区内无主要水系，仅西部有石头河，属季节性河流。

　　地表以下有三个含水层，即第四系冲积层，南岭砾岩层和煤系地层中粗砂岩层。井下水的来源主要有地表水、大气降水、孔隙裂隙水和人为造成的积水。

　　地震烈度：六度。

　　1.1.6 井田区及邻区经济状况

　　鹤岗市是以煤炭工业为主体，兼有化工、机械、轻纺等工业城市。集团公司有较完备的附属企业和辅助企业。在改革开放的当今，鹤岗市的工农业生产面貌发生巨大变化。市区周围多为肥沃的良田和林场，盛产大豆、玉米、 3

　　高梁。乡镇企业也得到一定发展。

　　全矿区有岭北露天煤矿和益新、兴山、南山、大陆、富力、兴安台和竣德七个大型井工矿井。截至2008年全局设计能力13.18Mt/a，实际产量2004年约为15.00Mt/a。此外鹤岗矿业集团多种经营公司经营几处小井并从事农、畜、鱼、蔬菜生产和商业福利事业，对全局经济的发展起着辅助作用。

　　1.1.7 煤田开发史及近况

　　益新煤矿是鹤岗矿业集团有限责任公司下属的一个矿井，其煤炭资源开发的历史久远，从1952年建矿，1955年投产,2001年1月由原新一煤矿破产改制重组为益新煤炭有限责任公司, 现又改为益新煤矿，至今已经有50年开采史。

　　在井田上方浅部小井自建国以来有700余个,大部分是二十世纪70年代以来国矿、地方矿和社队小煤矿以及近几年的个体小煤矿,小井随采随废，目前正在生产的小井17对,开采标高都在大井报废水平的旧区残采。

　　1.1.8 原材料及水电供给情况

　　全矿区有四处水源，即北部的细鳞河水库和十里河水源，中部的小鹤立河水库水源和南部水源。目前细鳞河水库日供水能力10104t，十里河水源日供水能力2104t，总计日供水能力12104t(北山水厂日供水能力为6104t)。北部水源供给益新煤矿、兴山煤矿和西山居住区用水，总用水量为

　　5.5104t/d，可见供水能力完全可以满足鸟山矿井需求。但是为提高净水供水能力对原水厂需要适当扩建。

　　全局交流供电系统电源由佳(木斯)鹤(岗)乙线110kV输电线路受电，另有合江电业局南岗变电所110kV的兴南线作为部分备用电源。前者输电能力67800KVA，后者输电能力51000KVA。

　　鹤煤公司自营的矿区热电厂现投入运转150MW(2台25MW，2台50MW机组)，补充电力之不足，完全可以保证矿区用电的需要。

　　鹤岗电业局近期建一东郊变电所，两回线由鹤岗电厂引入一回110kv电源，另一会由佳木斯电厂引入220kv电源，距鸟山工业场地仅1.5km，也可作为本矿电源。

　　4

　　1.2 地质特征

　　1.2.1 矿区范围内的地层情况

　　鹤岗煤田南起鹤立河北至鸭旦河上游云山林场，南北走向长近百里，长宽比为2：1。益新煤矿位于其东北部,地层走向成呈反S型，构造复杂。现已探明的断层有200条，其中落差大于20M的106条；大于50M的58条。该区由于断层升高，露头反复出现。

　　侏罗系上统石头河子组为本区的主要含煤地层，原矿区共含煤36层（1～36号层）。其中可采或局部可采29层，多为厚和中厚煤层。本设计主要为四水平延深设计，四水平含煤共3层，均为厚煤层，分别为27#、31#、32#层，煤层的总厚度为16.7M.

　　本区煤质属特低硫、特低磷、比较稳定。灰分以中灰煤为主，上部煤层大部分为低灰至中灰；中部煤层大部分为中灰至富灰，局部为高灰；下部煤层大部分为高灰。煤的发热量高，灰熔点高。

　　煤种牌号以等高线分布，-250M标高以上以1/3焦煤为主；-250M标高以下以焦煤为主。煤层煤种牌号垂直方向变化（以老牌号划分）。煤层总的变化规律是下部结焦性较好。分煤层上部煤层一般-250M以下均为焦煤，中部煤层一般在-250～-300M以下为焦煤，下部煤层一般在-350M米以下为焦煤，焦煤比例49.19%。所以本设计四水平煤种主要以焦煤为主.

　　煤系综合柱状图见图1-1：

　　5

　　图1-1 煤系综合柱状图

　　1.2.2 井田范围内和附近的主要地质构造

　　益新井田地层走向呈反“S”型，在18＃勘探线以南走向为北10西或近南北，18＃勘探线以北至1＃勘探线转为北20东～北40东，2号勘探线以北转为北10东～北15西，呈开阔的向斜和背斜，在褶曲轴附近，北西向断层发育密集，地层大致倾向东，倾角25～30。

　　6

　　区内构造以断裂为主，经过地质勘探和生产实践证实该井田共含断层203条，其中落 差大于20m的断层106条，落差大于50m的断层58条。这些断层大致可分为四组：

　　1．近南北向断层，以F17、F18、F13、F2、F5、F35、F15为主，其中F13、F15

　　贯穿全区。这组断层总体走向近南北，倾向东，一般倾角55，垂直断距60～100m，水平断距50～120m。

　　2．北西向断层，如F27、F25等，这组断层密集成群，一般走向在北30～40西，倾角50～65，倾向不一，垂直断距30m～80m，水平断距不大，走向延展较短。

　　3．东西向断层：这组断层不发育，走向延展较短，倾角在50～60，多向北倾斜，水平断距100～180m。

　　4．北北东或北东向断层：如F16、F131、F132等逆断层和F160等正断层，这组断层集中发育在东北部。逆断层走向北15～30东，倾角20～45，垂直断距80m，水平断距50～80m。

　　该区6＃勘探线以北岩浆活动剧烈，受岩浆侵入影响较大的是3 ＃～15＃

　　煤层，岩浆活动的时间属于白垩世，多延断裂呈岩脉、岩床侵入煤系地层，使围岩蚀变，煤层变质破坏，轻者使煤层灰份增高，重者使煤层变质和焦化，破坏严重者全层被吞噬。断层情况见表1-1：

　　表1-1 主要断层一览表

　　7

　　续表

　　1.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征

　　本区地层自下而上为：元古界花岗岩及变质岩系，侏罗系上统石头庙子和石头河子组，中生界白垩系下统东山组，新生界第四系地层。本区的煤层主要集中分布于侏罗系上统石头河子组，四水平共含煤3层，为厚煤层，总厚16.7m，含煤系数8.92%。

　　1.2.4 井田内的水文地质情况

　　1.水文地质条件

　　益新矿区位于鹤岗矿区东北部。井田地貌类型属于起伏不平的剥蚀丘陵地区，地形东北高、西南低，地面最高标高为264米，最低标高167米，平均标高为191米，相对高差大于90米。东为抗侵蚀性较强的穆棱组砾岩，西

　　8

　　为抗侵蚀性较弱的煤系地层，形成由东向西的缓坡。

　　井田内水文地质条件较简单，区内无主要水系，仅西部有石头河，属于季节性河流。该河发源于笔架山，由兴山地区的一、二、三、四、五、六道沟汇集而成，流经本矿西部和南山矿东部，转东汇入梧桐河，然后注入松花江，为梧桐河的支流。河流坡度平均为1.4‰，河宽平均4-5米，水深0.5-1.5米，一般流量0.3-1.5立方米/秒，最大流量73立方米/秒，最小流量0.2立方米/秒，一般流速为2米/秒，该河在矿区汇水面积63平方公里，见鹤岗矿区石头河水系图。

　　根据地质时代、岩性特征、地下水类型、水文地质条件不同，将本区划分为3个含水岩系。

　　1、第四系冲积层孔隙含水岩系：分布于煤系地层和其它地层之上，由冲积洪积的沙及沙砾组成，厚度约0.5～15米。从南向北、由西向东逐渐变薄，南部渗透系数为14.87～19.56M/d，单位涌水量为0.483～1.966L/S.M；北部渗透系数为4.36～18.85M/d，单位涌水量为0.1062～0.551L/S.M。

　　2、下白垩系穆棱组砾岩层孔隙含水岩系：岩性以砾岩为主，夹有砂岩薄层，厚度600米左右。胶结较好，坚硬致密，由于断层破坏，含裂隙水较丰富，渗透系数为0.06～0.658M/d，单位涌水量为0.168-0.8268L/S.M。

　　3、下白垩系城子河组（含煤地层）孔隙裂隙含水岩系：岩性以各种粒度的砂岩和含砾砂岩为主，厚度940米左右。南部渗透系数为0.02～0.5M/d；北部渗透系数为0.025～0.201M/d，单位涌水量为0.169L/S.M。

　　2.充水性因素和矿井涌水量

　　本区水的来源主要有:大气降水、石头河水、塌陷坑积水、小井水、孔隙水、裂隙水、旧巷积水、灌浆水.各含水岩系主要它们补给，大气降水、石头河水、小井水、塌陷坑水渗入地下，主要以断层、裂隙、孔隙、旧区为补给通道，井下涌水量随降水量大小而增减，每年六、七、八月雨季时涌水量最大。第四系冲积层透水性虽好，但厚度不大，含水量小；含煤地层砂岩虽厚，但透水性弱，只有局部充填较差的断层破碎带，可能发生突然涌水，但补给条件差，流量不致过大；穆棱组砾岩破碎带，一般含水丰富，对开采有一定的影响，生产中应给于足够的重视。

　　根据涌水量随开采面积、开采深度增加而增加的规律，利用单位面积单位降深法相关公式：

　　Q4=Q3 F4 S4/ F3 S3

　　9

　　式中:Q3--三水平涌水量

　　Q3 mas--最大值为661.9m3/h

　　Q3cp--平均值为620.15m3/h

　　F3--三水平开采面积,值为12768700㎡

　　S3--三水平开采深度,值为541m

　　Q4--预计四水平涌水量

　　F4—四水平预计开采面积,值为14778650㎡

　　S4—四水平开采深度,值为741m

　　将有关数据代入公式,得四水平预计平均涌水量为983.12m3/h ,四水平预计最大涌水量为1049.3m3/h。

　　1.2.5 沼气、煤尘及煤的自燃性

　　本矿属于高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井。2004年益新煤矿瓦斯鉴定结果为，相对涌出量11.16 M3/T，绝对瓦斯涌出量25.34 M3/min，多年来发生数次瓦斯爆炸和燃烧事故。

　　煤尘爆炸指数31.83～40.87%，爆炸性试验火焰长度335～1560毫米，有煤尘爆炸危险。

　　该矿井煤层自燃发火期短，主要煤层自燃发火期为6～18个月，3号煤层是18个月，7～1号煤层是8个月，15号煤层是6个月，18～1号煤层是6个月，22～1号煤层是8个月，29号煤层是10个月，30号煤层是18个月。

　　本矿地温正常，无地热危害，总的规律是深度越大，温度越高，随着开采深度的增加，对煤矿的开采有一定的影响。

　　井田内地温观测工作还没有开展，参考鸟山勘探区83-22-4号钻孔，在1983年12月17日实测地温资料，单从此一孔资料分析，此孔每下降38米，温度上升1℃，要得出地热增温率，还要做大量的工作。

　　1.2.6 煤质、牌号及用途

　　1. 物理性质

　　颜色为黑色～褐黑色，条痕黑色-黑褐色，玻璃、油脂、丝绢光泽；煤的结构较复杂，一般多为块状、鳞片状、条带状、粉末状；阶梯状、贝壳状断口，硬度在2～3级之间，透光率大于90。

　　宏观煤岩类型以半亮型和半暗型煤为主，暗淡型和光亮型次之；成分以 10

　　镜煤、亮煤为主，局部含丝炭透镜体，并有方解石细脉和黄铁矿充填。

　　显微组分以凝胶化物质为主，丝炭化物质次之。

　　2. 化学性质、工艺性能

　　原煤水分在1.19～1.46之间，原煤水分与精煤水分含量相差不大。 灰分在15.21～28.89%，属中等灰分至富灰，以中灰煤为主，上部煤层大部分为低灰至中灰，中部煤层大部分为中灰至富灰，局部为高灰，下部煤层大部为高灰，粉末状煤层灰分较低，块状和条带状煤层灰分较高。

　　原煤挥发分在28.24～33.54%之间，属中挥发分，原煤挥发分略高于精煤挥发分，胶质层在6～16毫米。

　　硫分在0.12～0.23%之间，磷分在0.0028～0.061之间，属特低硫、特低磷煤。

　　煤的发热量（Qb.da）在33.34～36.55MJ/ｋｇ，属中高发热量。

　　碳含量在85.36～89.11%之间，氢含量在4.46～5.24之间。

　　焦油含量在4～9%，属含油煤。

　　灰熔点一般为1300℃，属高熔灰分。

　　灰成分当中的SiO2含量在60%左右，Al2O3在20%左右，其余均不高。

　　氧化样燃点为315～353℃，还原样燃点为326～410℃，原样燃点为325～371℃。

　　矿井煤种主要为1/3焦煤及焦煤，按标高划分，-250米标高以上应以1/3焦煤为主，-250米标高以下应以焦煤为主。延深后的四水平主要以焦煤为主。

　　3. 煤类

　　本区的煤层以较难选的1/3焦煤及焦煤为主，具有中等灰分至富灰、特低硫低磷、中挥发分、中高发热量、高熔灰分、良好结焦性的特点，是洁净环保的动力用煤，洗选后是良好的炼焦用煤。

　　1.3 勘探程度及可靠性

　　1.3.1 对地质勘探程度的评价

　　工程质量本次勘探所使用的钻机有TXB-1000型（1台），TK-1型（2台），TK-3型绳索取芯（1台），这三种钻机设备良好，符合技术要求。

　　本次勘探竣工钻孔16个，全部按煤炭部落987年12月颁发的确《煤田 11

　　勘探钻孔工程质量标准》进行验收。91年前竣工钻孔参加了东煤公司的复查，92年后施工的钻孔本队验收。验收成果：特级孔2个，甲级孔6个，乙级孔5个，丙级孔3个，特、甲、乙级孔层12层，不合格层20层，优质合格层率为72.6%。测井验收66层，均为优质层，优质层率100%。

　　12

　　第2章 井田境界 储量 服务年限

　　2.1 井田境界

　　2.1.1 井田周边情况

　　益新五矿经技术经济分析后，确定本设计井田境界为：西以益新一矿矿界线为界，东以F12断层为界，北部以益新三矿煤矿和地方小井矿界线为界，

　　南部为井田边界。井田走向4.8km,倾向2.7km,井田面积约13km2。煤层平均倾角为18，视密度1.4T/m3。

　　2.1.2 井田境界确定的依据

　　1.要适于二矿地面环境选择井筒位置。

　　2.以地理地形,地质条件作为划分井田境界的依据。

　　3.划分的井田范围要为矿井可持续发展留有余地。

　　2.1.3 井田未来发展情况

　　该设计井田东部以F12断层为界，西以F11断层为采掘范围，随着现代化

　　技术的进步和勘探水平的全面提高，井田范围内的储量会越来越精确，可能在更深部发现可采煤层。

　　2.2 井田储量

　　2.2.1 井田储量的计算

　　本井田范围内计算的煤层有27#、31#、32#三层煤，各煤层储量计算边界与井田境界基本一致。矿井储量是指矿井内所埋藏的数量，具有工业价值的煤炭数量。它不仅包含着煤矿在地下埋藏的数量，而且还表示煤炭的质量，反映井田的勘探程度及开采技术条件。矿井储量可分为矿井地质储量、矿井工业储量和矿井可采储量。

　　益新五矿工业储量是指平衡表内A+B+C级储量的总和。益新五矿设计储量是矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久煤柱损失量后的储量。 13

　　矿井可采储量是指矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱后乘以采区回采率的储量。

　　矿井可采储量的计算公式

　　Z=(Zc-P) C

　　式中 Z—可采储量,Mt；

　　Zc—工业储量,Mt；

　　P—永久煤柱损失,Mt；

　　C—采区回采率,厚煤层不低于0.75；中厚煤层不低于0.8；薄煤

　　层不低于0.85。

　　2.2.2 保安煤柱

　　1.各煤层在露头处留设50 m保安煤柱；

　　2.边界断层留设40 m保安煤柱；

　　3.井田内部断层留两边各留设20 m保安煤柱；

　　4.河流两侧各留设25 m保安煤柱；

　　5.地面建筑物留设50 m保安煤柱。

　　按以上方法计算得：工业广场煤柱损失：11.647Mt；断层、地面、边界保安煤柱损失：28.1037Mt；总损失量：39.7434Mt；损失率： 11.25 %。

　　2.2.3 储量计算方法

　　1.工业储量计算

　　计算公式如下：

　　块段储量=块段面积平均倾角余割块段平均厚度容重。

　　根据原杏花立井初步设计储量诸图，通过等高线块段法计算本井田工业储量为278.77Mt，各煤层工业储量见表2-1可采煤层储量计算总表。

　　2.可采储量计算

　　14

　　表2-1可采煤层储量总表

　　2.2.4 储量计算的评价

　　本设计井田的各类储量计算严格执照有关规定执行。由于五矿技术水平所限，技术人员短缺，储量计算设计所得到的各种储量与实际可能有一定的误差。

　　2.3 矿井工作制度 生产能力 服务年限

　　2.3.1 矿井工作制度

　　根据2006年新的《煤矿设计规范》规定： 1．矿井年工作日按330天计算；

　　2．矿井每昼夜四班工作，其中三班进行采、掘工作，一班进行检修； 3.每日净提升时间16h小时；

　　2.3.2 矿井生产能力的确定

　　矿井生产能力的大小主要根据煤层赋存状况、井田储量、地质条件等情况来确定，还应该考虑到当前及今后市场的需煤量。根据该井田的实际情况，初步拟定了三种矿井年生产能力方案，具体如下：

　　方案A：1.8Mt/a； 方案B：2.4Mt/a； 方案C：3.0Mt/a；

　　根据上述三种方案，具体选择哪一种方案，还应该根据矿井服务年限来确定。

　　2.3.3矿井服务年限

　　15

　　矿井服务年限计算公式如下：

　　T=Z /（Ak）

　　式中 Z—矿井设计可采储量，Mt；

　　A—矿井生产能力，Mt/a；

　　k—矿井储量备用系数，k=1.3～1.5；

　　根据本矿井实际情况，取k=1.4；

　　依据以上拟定的矿井生产能力，服务年限的确定现提出三种方案，具体如下：

　　方案A：1.8Mt/a T=Z /（Ak）=193.58 /（1.81.4）=76.8a； 方案B：2.4Mt/a T=Z /（Ak）=193.58 /（2.41.4）=57.6a； 方案C：3.0Mt/a T=Z /（Ak）=193.58/（3.01.4）=46.1a； 根据最新的煤矿高产高效技术，方案B较为合理。即：矿井生产能力为

　　2.4Mt/a，矿井服务年限为T=57.6a。

　　16

　　第3章 井田开拓

　　3.1 概述

　　3.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述

　　鹤岗矿区位于佳木斯以北60公里，矿区的运输交通极为便利，煤炭可通过铁路运往全国。益新煤矿位于鹤岗矿区东北部，距鹤岗车站4公里，行政区属鹤岗市东山区管辖。

　　3.1.2 影响本设计矿井开拓方式的原因及其具体情况 井田开拓方式的选择应全面考虑各种因素，主要影响因素：

　　1.地表因素：

　　本井田属于坡丘陵地形，井田北部及中部皆为山岗地带，岗沟起伏不平。地表平均标高+191m。井田南部为穆陵组河床地带，地表平均标高+175m。

　　2.煤层赋存情况

　　整个井田的煤层上部标高在+167 m，下部标高在-650m，东西部分别以F12, F11断层为界。整个矿区共有3层可采煤层，即27#、31#、32#号煤层，全区发育。煤层走向长度为4.8Km，倾向2.7Km，平均倾角在18左右。

　　3.1.3 确定井田开拓方式的原则

　　1.贯彻执行有关煤炭工业的技术政策,为多出煤、早出煤、出好煤、投资少、成本低、效率高创造条件．要使生产系统完善、有效、可靠，在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量，利用现有的资金，节约基建工程量，加快矿井建设。

　　2.合理集中开拓布置，简化生产系统，避免生产复杂，为集中生产创造有利条件。

　　3.合理开发国家现有资源，减少煤炭损失。

　　4.必须惯彻执行有关煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风系统，创造良好的条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常性保持良好状态。

　　5．要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺，打下良好的基础。

　　17

　　3.2 矿井开拓方案的选择

　　3.2.1 井硐形式和井口位置

　　1.井硐形式方案比较

　　开拓方式的选择应全面考虑各种因素，主要因素包括；井田地质和水文地质条件；煤层赋存和开采技术条件；总体设计和矿井生产能力要求等。

　　对以上因素要综合研究，通过系统优化设计和多方案技术经济比较确定。详见开拓方案比较图3-1和3-2：

　　图3-1 双立井开拓

　　图3-2 双斜井开拓

　　（1）斜井开拓

　　适用条件：煤层赋存较浅，垂深在250m内，煤层赋存深度为0－400m，含水砂层厚度小于30～50m表土层不厚，水文地质情况简单的煤层。井筒不需要特殊方法施工的缓倾斜及倾斜煤层，本井田一水平设在-170m平标高，根据煤层的赋存情况不可以采用双斜井开拓。

　　（2）立井开拓

　　适用条件：煤层赋存深度300－1000m，含水砂层厚度40－450m,立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、等自然条件限制。技术上也比较可靠。大多数矿井都采用，当地质条件不利于平硐或斜井开拓时均 18

　　采用立井开拓方式。

　　技术评价：根据本井田的地表情况，地质构造，煤层赋存等因素，本井田煤层赋存最深-650m标高，平均煤层倾角18，经过计算采用双立井开拓。具体分析情况详见表3-1：

　　表3-1 开拓方案经济比较表

　　2.井筒位置

　　井口位置的选择是井田开拓的重要组成部分。在选择开拓方式的同时，就要考虑各种可能了井口位置。在本设计井田中，提出三种井筒位置方案：

　　方案一：井筒位于井田浅部；

　　方案二：井筒位于井田中部；

　　经过简单的技术比较后得出：二矿井筒位于井田浅部，煤柱尺寸最小，压煤量最少，但石门很长；井筒位于井田中部时，煤柱尺寸稍大，但石门长度较短，且沿石门的运输工程量很小。

　　益新五矿煤层均为缓倾斜厚煤层，井田走向长度不大，倾斜长度不大，为了井下运输和保证初水平合理的服务年限出发，也应该将井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步确定本设计井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。

　　19

　　3.2.2 开采水平数目和标高

　　采开水平的尺寸以水平垂高表示。水平垂高是指该水平开采范围的垂高。 根据上述因素，本设计井田设计提出水平划分方案如下：

　　方案1：井田划分两个开采水平；一水平标高-250 m，水平垂高400 m，二水平标高为-650 m。一水平实行上山开采，二水平也是上山开采。

　　方案2：井田划分三个开采水平，一水平标高-170 m，二水平标高-420 m，三水平标高-650 m。各水平均实行上山开采。

　　水平储量及服务年限经济比较如下表3-2：

　　表3-2 水平划分比较表

　　从该表中可知，方案二的一水平服务年限达不到规范要求的服务年限，水平储量严重不足，而方案一的水平服务年限能够满足一水平服务年限不小于25年的基本要求，储量充足，且有利于采区的接续，巷道利用率高，吨煤成本相对较低，故而采用方案一的水平划分方法，即划分两个开采水平，水平标高分别为-250 m和-650 m，一水平垂高为400 m，二水平垂高为400 m。一水平采用上山开采，二水平采用上下山开采。

　　水平划分示意图如图3-3，3-4：

　　20

　　+150

　　+100

　　+50

　　-50

　　-100

　　-150

　　-200

　　-250

　　-300

　　-350

　　-400

　　-450

　　-500

　　-550

　　-600-650图3-3 两水平划分

　　+150

　　+100

　　+50

　　-50

　　-100

　　-150

　　-200

　　-250

　　-300

　　-350

　　-400

　　-450

　　-500

　　-550

　　-600

　　-650

　　图3-4 三水平划分

　　3.2.3 开拓巷道的布置

　　开拓巷道是指为全矿井、一个水平或若干采区服务的巷道，如井筒、主要石门、井底车场、运输大巷和回风大巷（或总回风道）、运输人员等。

　　1运输大巷的布置：

　　运输大巷用于整个开采水平的煤炭和辅助运输以及通风、排水和管线敷设，服务年限很长。煤层群开拓时，主要巷道布置方式一般可分为三类： 21

　　（1）单层布置；（2）分组集中布置；（3）集中布置；

　　现依据矿井设计生产能力及技术可行角度，特提出以下二种大巷布置方式：

　　方案1）：分组集中大巷布置

　　方案2）：集中布置

　　进行经济对比和计算，详见图3-5和3-6，经济分析比较表3-3：

　　+150

　　+100

　　+50

　　-50

　　-100

　　-150

　　-200

　　-250

　　-300

　　-350

　　-400

　　-450

　　-500

　　-550

　　-600

　　-650

　　图3-5 方案（1）

　　+150

　　+100

　　+50

　　-50

　　-100

　　-150

　　-200

　　-250

　　-300

　　-350

　　-400

　　-450

　　-500

　　-550

　　-600

　　-650

　　图3-6 方案（2）

　　22

　　表3-3 开拓方案比较

　　依据本井田的地质条件及煤层赋存状况：本井田共有可采煤层3层，即27#、31#、32#号煤层，其中27#号与31#号平均间距80m, 31#号与32#号煤层平均间距30m。针对上述情况，由对比表可知，本井田适合于集中分组大巷布置，所以采用方案一。

　　3.3 选定开拓方案的系统描述

　　3.3.1 井硐形式和数目

　　本设计井田采用一对立井开拓，即主井、副井。

　　主井用以提升煤炭，副井用以提矸、升降人员、下放材料和设备及兼作进风井。

　　3.3.2 井硐位置及坐标

　　根据本井田的实际情况，并考虑到上述的条件，该设矿井井筒位置详见开拓示意图，其井筒井口坐标为：

　　副井：X:433216、Y:6563817

　　主井：X:433191、Y:6564247

　　理由是：

　　1．地处一水平井田储量中央：井筒距北部边界1.2 Km，南部边界1.3Km，西部边界3.4Km，东部边界2.1Km；

　　2．有较好的地形条件：井口处标高+175m，地面坡度不足3，平正土方量小；

　　23

　　3．交通条件好：井口距公路 1500m；

　　4．有较好的居民点条件：工人村距井口 400m左右；

　　3.3.3 水平数目及高度

　　本井田采用多水平开拓,拟定第一水平为-170 m,阶段垂高为340 m,实行上山开采.第二水平拟定标高为-420 m，实行上下山开采。

　　3.3.4 石门、大巷(运输大巷、回风大巷)数目及布置

　　1.大巷数目：由于走向短，所以没有运输大巷。

　　2.大巷布置：大巷布置形式主要有煤层大巷、岩石大巷两种，根据益新五矿地质综合考虑，大巷布置方式分述如下：

　　方案（1）：煤层大巷布置； 方案（2）：岩石大巷布置；

　　由于本矿煤层是厚煤层,年产量大，服务时间长。所以采用方（2）石门大巷布置。

　　由于现代化生产实行高产高效连续话，本矿井运输大巷就是轨道石门大巷，运输石门为皮带运输巷道，断面如下图3-7，3-8：

　　图3-7 轨道石门断面图

　　24

　　图3-8 运输石门断面图

　　3.3.5 井底车场形式的选择

　　井底车场是连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称，是

　　连接井下运输和提升两个环节的枢纽，是矿井生产的咽喉。因此。本矿井高产高效，运输连续化，运煤用皮带输送机，所以井底车场选用刀式比较合理。

　　3.3.6 煤层群的联系

　　本设计井田煤层群开采时的联系方式是联合准备，即27#号为一个的采准

　　系统，31#、32#号煤层组成一个统一的采准系统，大巷采用分组集中布置方式。

　　3.3.7 采区划分

　　本设计井田走向长度不大，，欲每个水平布置两个采区，按技术要求将井

　　田沿走向划分为采区，并按一定的顺序回采，每个采区有一套生产设施，包括上下山提升、运输设备，以便独立进行生产与准备。

　　采区划分如图3-9：

　　25

　　图3-9 采区划分示意图

　　3.4 井筒布置及施工

　　3.4.1 井硐穿过的岩层性质及井硐维护

　　本设计矿井井筒穿过的岩层性质如下：

　　基岩段：细砂岩 砂砾岩

　　根据主副井围岩性质，确定主副井筒支护方式如下：

　　主井井筒表土段：混凝土砌碹。煤层段：料石砌碹。

　　副井井筒

　　表土段：混凝土砌碹。煤层段：料石砌碹。

　　3.4.2 井硐布置及装备

　　主井为提升所用，其直径为6.5米，副井为提升矸石、运料和人员所用，其直径为6.5米。主副井都采用料石砌碹支护和混凝土锚喷，其中主井壁厚为490mm,副井壁厚为450mm,主、副井壁充填混凝土厚度为50mm。详见主副井井筒断面图。

　　详见图3-10副井断面图和3-11主井断面图：

　　26

　　图3-11 主井断面示意图

　　27

　　主井井筒：井筒直径6.5m，净断面面积33.5m2，掘进断面面积43m2井筒深度（325+300）m。井筒内装备一对16t刚性罐道立井多绳箕斗（JDG16/2504Y），采用17017010mm方形方型空心型钢罐道，端面布置采用树脂锚杆固定拖架。

　　副井井筒：井筒直径6.5m，净断面面积33.2m2，掘进断面积43m2。井筒深度（305+300）m，井筒装备两对1.5t固定式矿车600mm轨距，双层四车刚性立井多绳罐笼，担负矿井辅助提升任务，兼作进风井筒。井筒内没有钢-玻璃钢复合材料梯子间，作为矿井安全出口和井筒检修之用，并敷有排水管路三趟（一趟预备），井下消防洒水管路。另外，井筒还敷设有动力电缆、通讯讯号电缆。

　　井筒最大风速不超过下表的要求；井筒允许最大风速见表3-4：

　　表3-4 允许最大风速表

　　3.4.3 井筒延伸的初步意见

　　为了保证采区正常接续和均衡生产，本矿井将延伸原主副井，从-170m水平延伸至-420m水平。井筒延伸方案主要有以下两种：

　　方案1：直接延伸原有主副井；

　　方案2：暗斜井延伸（即利用暗斜井或暗立井开拓下一水平，原有主副井不延伸）；

　　通过对益新五矿两种方案计算比较，并参照井筒延伸原则及本井田煤层赋存特征，初步决定采用立井延伸方案。

　　3.5 井底车场及硐室

　　3.5.1 井底车场形式的确定及论证

　　二矿井下的煤通过井底车场经井筒运至地面，筛选，地面的材料和设备 28

　　通过井筒、井底车场运到各个工作面。排水、通风、动力供应及人员上下等，也必须通过井底车场。

　　根据地理特殊环境，费用最底，见效最快，本矿井采用刀式尽头式井底车场。

　　3.5.2 井底车场的布置 存储线路行车线路布置长度

　　1．井底车场线路布置的要求

　　二矿井底车场的线路主要由主井运输皮带道，副井进、出车线和回车线，材料车线组成，由于通过井底车场的煤种数量不同。井底车场线路布置时，应充分考虑各硐室布置的合理性。

　　2．存车线长度的确定

　　存车线长度是煤矿井底车场设计中的重要问题，如果存车线过长，会使列车在车场内的调车时间增加，反而降低了车场通过能力，如果存车线长度不足，将会使井下运输和井筒提升彼此牵制，影响矿井生产能力。根据我国煤矿多年的实践经验，各类存车线可以选用下列长度：

　　（1）副井空、重车线长度， 中小型矿井按0.5－1.0列车长；

　　（2）调车线长度通常为1.0列车和电机车长度之和；

　　（3）材料车线长度，中小型矿井应能容纳5－10个材料车；

　　3.存车线长度的计算

　　(1)主井空、重车线，副井进、出车线公式：

　　L=mnLk+NLj+Lf

　　式中 L—主井空、重车线，副井进、出车线有效长度，m；

　　m—列车数目，列；

　　n—每列车的矿车数，按列车组成计算确定；

　　Lk—每辆矿车带缓冲器的长度，m；

　　N—机车数；

　　Lj—每台机车的长数；

　　Lf—附加长度，取10 m；

　　经过计算，得L=1.5182.65+24.9+10=91.35≈100m

　　(2)材料车线有效长度

　　L=ncLc+nsLs

　　式中 L—材料车线有效长度，m；

　　29

　　nc—材料车数，辆；

　　Lc—每辆材料车带缓冲器的长度，m；

　　ns—设备车数，辆；

　　Ls—每辆设备车带缓冲器的长度，m；

　　L=173.5+22.5=52.7m；

　　根据实际需要，开设水泵硐室和变电所，取材料车线长60m。

　　(1)单开道岔非平行线路联接

　　ZDK930-7-40 α=8?07?48? δ=45? a=5005mm b=8025mm

　　R=25000mm

　　可得，m、n、H、T、K。

　　β=δ-α=36? T=8374mm m=5156+13399sinβ/sinδ=18555mm

　　M=23357 H=M-R＋cosδ=5482mm n=H/sinα=8235mm

　　Kp=παR/180?=3.1445?－25000/180?=19527mm

　　(2)单开道岔平行线路联接

　　ZDK930-7-40， α=8?07?48? a=5156mm b=8045mm R=25000mm

　　T=1746mm m=14350mm

　　n=m-T=12622mm

　　(3)渡线道岔线路联接

　　ZDK930-4-1522 α=14?02?10? a=3942mm

　　b=4840mm

　　L=16684mm T=2000 mm L0=9000mm

　　求：Ｃ、Ｓ

　　C=S/sinα-S0/tan0.5α=2995mm Ｓ=Ｌtanα=4233mm

　　3.5.3 井底车场通过能力验算

　　矿井日产原煤0.00 72Mt。每日运日矸石量为0.00720.20=0.001440Mt,

　　日产掘进煤为0.0072000.06=432t。

　　根据矿井矸石量与掘进煤的比例（20%/6%=10/3），确定1.5t煤矸石混合

　　列车由14辆矸石与4辆煤车组成。每列矸石车与煤车的载重之比为2.714/1.54=6.3故符合要求，日混合列车数为:

　　（1872）/（2.714+1.54）=42.7（列）

　　按公式计算：

　　30

　　N=TaQ/1.15T

　　式中 N—井底车场年通过能力，t；

　　Ta—每年运输工作时间等于矿井设计年工作日数与日生产时间

　　的乘积，min；

　　Q—每一调度循环进入井底车场的所有列车的净载煤重，t； T—每一调度循环时间,min；

　　1.15—运输不均衡系数；

　　按公式计算：

　　N=TaQ/1.15T

　　=402Mt/a

　　通过能力富余系数为402/240=1.71。满足设计规范要求。 区段划分和调度表。详见图3-12和调度表

　　3-5

　　图3-12 井底车场线路布置图

　　表3-5 井底车场调度表

　　3.5.4 井底车场主要硐室

　　1.主井系统硐室

　　31

　　主井设有井底煤仓装载硐室、清理散煤硐室。

　　2.副井系统硐室

　　副井与井底车场连接处设有马头门，中央水泵房，中央变电所，水仓及清理水仓硐室。中央水泵房与中央变电所联合布置，使供电距离缩短，水仓用人工清理，采用1.5t矿车，用罐笼提升外运。

　　3.其它硐室

　　其它硐室有调度室、医疗室、架线电机车库及修理间、蓄电池电机车库及充电硐室、防火门硐室、防水门硐室、井下火药库、消防材料库、人车站等。

　　3.6 开采顺序

　　本矿井开采顺序先采一采区，然后采二采区，要尽量避免工作面布置在应力集中区，做好采区接续，以免生产停滞带来的巷道变形，经济效益受到损失。

　　3.6.1 沿煤层走向的开采顺序

　　根据该设计矿井的煤层分布及采区划分的具体情况，采用井田双翼开采，这样有利于矿井的均衡生产和合理配采，确定生产的连续性；有利于矿井通风、运输等主要生产系统的管理，依据本设计矿井的采区划分的具体情况，采用走向长壁开采，这样以减少初期工程量和基建投资，并且投产快。

　　3.6.2 沿煤层倾斜方向的开采顺序

　　在同一煤层内，沿倾斜煤层的开采顺序，可分为上行式和下行式开采。本矿属于缓倾斜煤层，考虑到本设计井田内共有三个可采煤层，即27#、31#、32#号煤层。其中27#号煤层位于最上部，32#号煤层位于最下部。27#单独开采，31#、32#联合开采。

　　3.6.3 采区接续计划

　　根据井田的地质条件，以自然断层为界，将该井田第一水平划分为3个采区，见采区划分示意图3－9。

　　一水平采区接续示意图见图3-13：

　　32

　　(Mt)

　　左一上采区17.8中一上采区右一上采区左一下采区中一下采区右一下采区

　　采区名称

　　工业储量可采储量年产量服务年限接续时间(a)

　　小计

　　15.810.56.87.672.8

　　(Mt)15.112.213.48.95.8

　　6.561.9

　　(Mt/a)2.42.42.42.42.42.4

　　(a)6.35.15.63.72.4

　　102030

　　2.725.8

　　图3-13 一水平采区接续示意图

　　3.6.4 “三量控制”情况

　　1.矿井开拓煤量的确定

　　开拓煤量是指井田范围内掘进的开拓巷道所圈定的尚未开采的可采煤量，可按下式计算：

　　ＺK=(Ｚm－Ｚs－ Pk) c

　　式中 ＺK—开拓煤量，Mt；

　　Ｚm—计算范围内的地质储量，Mt； Ｚs—地质损失，是因为地质及水文地质条件不利所造成的损失，包括含水大、煤层厚度小、断层多等原因不能采出的储量，

　　Mt；

　　C—采区回采率，％；

　　本设计井田采用分组集中大巷和采区石门开拓，故而开拓煤量指集中大巷掘进过采区石门50m，采区石门应掘至上部煤层那部分可采储量。

　　2.准备煤量的确定

　　准备煤量＝（采区平均走向长度采区平均斜长煤层平均厚度煤层容量－地质损失－呆滞煤量）采区回采率 3.回采煤量的确定

　　回采煤量是指准备煤量范围内已被采煤巷道所固定的可采储量。可按下

　　33

　　式计算：

　　Ｚn＝∑Ｚndcn

　　式中 Ｚn—回采煤量；

　　∑Ｚnd—已为采煤巷道所固定的可采储量；

　　cn—工作面回采率；

　　本设计矿井开拓煤量、准备煤量、回采煤量都应该有一定的可采期。 开拓煤量可采期=8a3a-5a满足要求；

　　准备煤量可采期=3.5a1a满足要求；

　　回采煤量可采期=14.5月4-6月满足要求。

　　34

　　第4章 采区巷道布置与采区生产系统

　　4.1 采区概况

　　4.1.1 采区位置 边界 范围 煤柱

　　采区煤柱包括采区范围内的边界煤柱、断层煤柱、隔水煤柱等。按其作用和性质可分为护巷煤柱和隔离煤柱两大类。本采区采用走向长壁开采，各煤层在采区边界留设40m煤柱。

　　4.1.2 采区地质和煤质情况

　　地势为四周高中部低，呈盆地状，海拨标高在167-264m之间，地表植被以草本植物为主，有部分森林，矿区北部及南部有水系和沼泽。井田内地形比较简单，其地势为东南高而西北低，海拨标高在161-259m之间。

　　4.1.3 采区生产能力 储量及服务年限

　　采区煤层全部可采，根据几何法求得工业储量为15.8Mt,可采储量为13.4Mt，本采区设计生产能力为2.4Mt/a，则本采区服务年限Tn＝CZ/A，经计算得服务年限为5.6a。

　　4.2 采区巷道布置

　　4.2.1 区段划分

　　本采区采走向长壁采煤法，划分则以工作面长度为标志。工作面长度为140m，区段斜长为150m,采区倾斜长度为1050m左右，则采区共划分为7个区段进行开采。本采区煤层系典型的厚煤层，应用综合机械化采煤工艺开采，达产需要一个工作面开采。

　　该采区设计产量为2.4Mt/a，一个工作面达产，扣除掘进煤的产量，即工作面年产量为0.0073Mt/d。

　　4.2.2 采区上山布置

　　根据本设计采区实际情况，两岩一煤、三条岩石上山布置方案在技术上 35