1、北山煤矿三水平延开拓深设计- 1 -第一章 井田概况及地质特征 3第一节 矿区概述 4第二节 井田地质特征 4第三节 煤层特征 5第二章 井田境界和储量 7第一节 井田境界 7第二节 井田工业储量 7第三节 井田可采储量 7第三章 矿井延深水平开拓方式 8第一节 矿井开拓方案的提出 8第二节 开采延深水平开拓方案的对比及确定 9第三节 矿井区段垂高的确定 10第四章 矿井设计年生产能力及服务年限 11第一节 矿井工作制度 11第二节 矿井设计生产能力的确定与论证 11第三节 矿井及各水平服务年限 11第五章 井田开拓 12第一节 概述 12第二节 井筒位置的确定 12第三节 采区划分 13第四
2、节 井底车场 13第六章 采煤方法和采区巷道布置 14第一节 采煤方法 14第二节 采区布置 14第四节 巷道掘进 16第七章 矿井运输与提升 19第一节 概述 19第二节 采区运输设备的选择 19第三节 主要巷道运输设备的选择 19第四节 提升 20第七章 矿井通风与安全 22第一节 矿井通风方式与通风系统的选择 22第二节 采区及全矿所需风量 23第三节 矿井通风阻力计算 24第四节 扇风机选型 24第五节 防止特殊灾害的安全措施 25第八章 矿井排水 27第一节 概述 27第二节 排水设备选型 27第九章 技术经济指标 28北山煤矿三水平延开拓深设计- 2 -第一章 井田概况及地质特征第
3、一节 矿区概述一、交通位置龙岩市新罗区北山煤矿行政隶属龙岩市适中镇管辖，为国有企业。矿区位于龙岩市区中心南东方向，方位 168，直距 30km 的仁和村，隶属龙岩市适中镇管辖。地理座标：东经 11703311170532；北纬 1245042255215。矿区北距龙岩漳州公路约 4km，距龙岩火车站 46km，距漳州 105km，距南靖县城约 86km，交通便利。见图 1-1。图 1-1铁 路县 界图 例龙 岩 市矿 区 位 置 5km 乡 镇 界 县 乡 道乡 镇 10上 洋永 安 市 洋 西罗 畲隔 头吕 凤孔 党陈 地 苏 一 田 樟 坑小 溪珍 坑 高 洋内 村谢 家 邦黄 坂产 坑黄
4、 地 田 坑苏 坂营 边黎 山 头 大 坑 东 联小 吉郭 畲大 科 营 岐岩 下洋 城 石 头 城红 邦 岭 兜白 沙 镇南 卓罗 坪 2半 岭营 斗陈 洋高 林松 洋万 安 镇高 厦浮 竹环 坑 五 村西 贯 苏 邦白 石 盂高 池 雁 石 镇岩 星北 河梅 溪 1594新 田 前 村石 头 坑 天 宫 山坪 坑石 城 雁 石 站益 坑吕 洋 北 山陈 村岩 山佳 山溪 柄颜 中 漳平市后 路富 溪隔 口 美 丽 溪红 林 陈 罗黄 坑 科 桃铁 山街 道 陆 家 地紫 阳溪 西村 美 崆 口 新 陂进 贝西 陂街 道谢洋 陈 陂 曹 溪 街 道龙 岩 市新 罗 区 东 山东 宝 山 农
5、场林 邦 莒 舟崎 濑 黄 洋2洋 东营 坑 适 中 镇新 祠三 坑后 田隘 头 东 肖 街 道联 邦东 窟黄 邦 山 农 场 王 庄董 邦浮 蔡 丰 田杨 梅 坪颜 祠罗 厝白 岩 前元 青梅 头北 山 煤 矿四 集漳平市南 靖 县坂 溪上 屿 仁 和319下 屿温 庄 溪 柄中 溪 中 心西 源华 坑梅 村大 高 斜上 挖 林 祠山 头双 车福 坑 新 寨连城县 山 塘内 寨牛 眠 石小 池 茶 场五 星 洋 畲 湖 坑黄 斜九 里 洋北 溪大 池 镇 小 池 镇何 家 坡 中 联联 合红 坊 镇赤 坑黄 岗水 库 坎 洋永 定 县大 和 合 甲黄 美上杭县 南 燕西 洋上杭县交 通 位
6、置 图黄 竹 坑下 挖红 炭 山 站板 子 斜肖 坑龙 门 街 道江 山老 寨北山煤矿三水平延开拓深设计- 3 -二、地形地貌本区属中低山剥蚀地貌。井田内山脊呈近东西向“一”字型展布，沟谷相对切割深度在+270+490m左右，山势较陟。矿区东部山脊呈南北向“一”字型展布，相对切割深度在+100+200m 左右，山势较缓矿区最低侵蚀基准面位于西北角东坑溪，标高为+402m，地形最高标高位于中偏西南 4-7 号孔傍山顶水尾尖，标高为+905.14m，相对高差达+503m 以上。流经本区的较大地表水体有西北部的东坑溪和东部的柳溪。东坑溪河床远离矿区，对矿区煤层的开采无直接充水危害。柳溪从北西南穿过矿
7、区东部，其进入和流出井田处的河床标高分别为 645m 和 635m，水力坡度较小。根据 1983 年 4 月实测资料，最高洪水水位标高为+638.72m。三、气象及地震情况本区属亚热带气候，常年温湿多雨，降雨量较充沛，降雨多集中于每年 39 月份，占全年降雨量的80以上，11 月翌年 1 月为旱季，雨量减少，气温逐渐下降年平均气温 19.9，年平均降雨量1680mm，无霜期 291 天。根据中国地震参数区划图 （18306-2001） ，本区抗震设防裂度为 6 度。四、矿区小窑开采情况本区的矿山开采较为悠久，解放前就有人采过煤，主要用于打铁和烤烟，数量有限。解放后，陆续有一些乡村分别办起了煤矿
8、，规模逐年扩大。1982 年以后，开始出现群众合股办矿采煤，小煤窑遍地开花，年产量达到十几万吨。经过近几年的关井压产和小煤窑的清理整顿，目前尚有小煤窑十几个，年产原煤十万吨，主要开采、37、39 号煤层。第二节 井田地质特征一、地质构造本区总体为一向北倾的单斜构造，次级褶曲不发育，局部地段因断层影响形成牵引褶曲，幅度达数十米至近百米。区内断裂构造以正断层和平推断层为主，逆断层较少。主要的大断层有 31断层，倾向北东，倾角280。岩浆岩：本区岩浆岩活动不强烈，以侵入岩为主，一般规模较小，多呈岩枝状或细脉状，主要以基性岩为主，其次为酸性岩为主、石英斑岩脉等。闪长岩、辉绿岩脉多呈东西向展布，一般花岗
9、斑岩、石英斑岩脉呈南北向展布。由于岩浆侵入，对可采煤层的连续性和稳定性造成了一定的影响。二、水文地质条件本区地下水的补给，主要来自大气降水。降水首先渗入补给第四系松散沉积物和基岩风化壳中的潜水。然后在重力作用下继续下渗，补给基岩承压水。其主要补给通道是断裂构造作用所产生的裂隙。由于多年来的地下开采，浅部的潜水基本疏干，在旱季，区内沟谷基本为干谷。矿坑充水的另一因素主要为老窑积水。矿区老窑位于+450m 水平以上，其老窑积水部分渗入矿井汇入+402m 排水平硐，从+402m 排水平硐排出。对未来矿井开采没有影响。矿区地下水的排泄，浅部主要在沟谷处以泉水形式排泄，因矿井多年生产，现已基本疏干。大气
10、降水的补给大都沿沟谷排泄，极少部他断裂裂隙带向生产煤硐中排泄，通常径流路程长。深部岩层中地下水的排泄，主要沿断裂裂隙带直接向矿井排泄。综上所述，矿区所处地形的位置较高，大气降水是本区地下水的要补给来源，地表水体（东坑溪和柳溪）对煤层的开采，无灾害性突水危害。煤系地层为弱裂隙含水岩组，矿区内的可采煤层均无接触到石灰岩地层，断裂构造带的充水、导水性一般较弱。虽然矿区水文地质条件简单，但上部分布较多的小煤窑，破坏了本矿的水文地质条件，使得矿内的水文地质条件变得复杂，因此，矿区应属裂隙类简单型煤矿床水文地质勘探类型。三、涌水量预测根据预测，矿井的正常涌水量为 180.62m3/h，最大涌水量为 180
11、.62m3/h。北山煤矿三水平延开拓深设计- 4 -第三节 煤层特征1、煤层主要可采煤层有 37#、39#煤层，37、39 煤层赋存于童子岩组第一段（ 1t1）地层中下部。呈层状产出，37 号至 39 号煤层平均间距 30m。煤层特征见表 1-1：表 1-1 主要煤层特征表煤层厚度（m）煤层名称最小 最大 平均煤层结构 倾角 顶底板性质37 0.11 3.01 1.21简单、较稳定 36顶板为泥岩，较纯，含扁豆状黄铁矿结核。底板为中厚层状细砂岩（局部为含根茎的细粉砂岩或粗粉砂岩） 。39 0.15 96.61 2.02简单、较稳定 36顶板为厚 1220m 的泥岩，底板为根土岩、含根茎的细粉砂
12、岩、薄层细砂岩或粗粉砂岩。2、煤质本区各煤层煤质如下：37 号煤层为低灰、特低硫、特低磷、中高发量一号无烟煤；39 号煤层为低灰、特低硫、特低磷、中高发热量二号无烟煤；煤质化验结果见表 1-2：表 1-2 可采煤层化验结果表煤层编号FCad(%)Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)Qnet,d(KJ/g)St.d(%)Pd(%)ST()容重(t/m3)37 78.20 6.22 14.39 2.63 28.30 0.42 0.004 1244 1.7139 79.79 8.81 12.15 3.60 28.75 0.10 0.004 1207 1.66煤岩类型以半亮型为主，次为光亮型和半暗型，
13、37 号煤为主，39 号煤以粉煤为主，局部地段块煤也占一定比例。原煤可供作为发电、制造化肥或民用煤。37 号煤层顶板泥岩力学性质属于中等稳固岩层，39 号煤层顶板泥岩力学性质属于较不稳固岩层。37号煤层底板细砂岩强度较高。矿井掘进工作面围岩稳定不设支护，对于不稳定至较不稳定、极不稳定的围岩均采用坑木架棚支护，效果较好。39 号煤层直接顶板泥岩较粗，含炭量高，易于脱落，力学性质差，回采过程中应加强顶板维护和管理。矿井属低瓦斯矿井。地温：根据矿井地温观测资料，井下温度为 2022，无地温异常。煤层的自然和煤尘爆炸：矿井属无煤尘爆炸、煤层不易自然发火矿井。且本矿区自从有小煤窑开采至今已久，未发生过煤
14、层自燃现象和煤尘爆炸事故。综上所述，矿区未见地温异常；亦未发现煤尘爆炸和煤的自燃等现象；测试煤层瓦斯含量低，属低瓦斯矿井；矿区疏水、防水和排水系统均属正常，具备足够的防洪排涝能力；地表水排放无污染现象。北山煤矿三水平延开拓深设计- 5 -第二章 井田境界和储量第一节 井田境界矿井开采范围其拐点坐标及开采标高见表 2-1。表 2-1 矿区开采拐点坐标览表点号 X Y 点号 X Y1 2751825.00 39508000.00 2 2751825.00 39508875.003 2748950.00 39509345.00 4 2749255.00 39506010.005 2750015.00
15、 39506010.00 6 2750015.00 39505935.007 2750850.00 39505930.00 8 2750850.00 39506300.009 2750400.00 39506300.00 10 2750400.00 39506740.0011 2751330.00 39506850.00 12 2751303.00 39507160.0013 2751335.00 39508000.00开采标高：+680m-200m面积：6.8706k第二节 井田工业储量根据矿井资料，截至 2005 年底，矿井共保有资源储量 784.5 万吨。其中：（111b）基础储量 27
16、6.1万吨， （122b）基础储量 294.4 万吨， （333）资源量 102.4 万吨，防水保安煤柱（2S11）资源量 99.3 万吨， （2S22）资源量 12.3 万吨。第三节 井田可采储量矿井工业储量=111b+122b+333k=276.1+294.4+102.40.7=642.2 万吨，k 为可信度系数，取 0.7。矿井 2006 年度动用储量 13.3 万吨，2011 年动用储量 12.6 万吨，2012 年动用储量 18.48 万吨，则矿井设计可采储量（矿井工业储量动用量各煤柱损失量）采区回采率（642.2-13.3-12.6-18.48-642.20.15）0.83416.
17、2 万吨，矿井各类煤柱按工业储量 15%计算，矿井采区综合回采率为 83%。故截至 2013 年底，北山煤矿矿井设计可采储量为 416.2 万吨。北山煤矿三水平延开拓深设计- 6 -第三章 矿井延深水平开拓方式第一节 矿井开拓方案的提出一、方案提出设计依据矿区煤层赋存条件、地质构造形态、地形地貌特征，考虑到矿井现有开拓布局和开采情况，结合储量及矿山实际，就+180m 水平至-20m 水平的延深工程开拓方案如下：方案一：采用下山开采，五、六采区生产的煤炭分别由三、四采区下山接力提升至+300m 水平和+410m 水平后通过主斜井提升至地面。方案二：暗斜井延伸至-20m 水平，采用上山开采。二、方
18、案生产系统说明、井巷布置1、运输提升方案一：采煤工作面落煤通过溜槽自溜运输平巷装车点手动闸门装车区段运输平巷区段石门轨道下山由绞车提升到+180 运输大巷三采区+300 上部车场和四采区+410m 上部车场后分流：五采区来煤主斜井+300m 井底车场煤车 主斜井煤台汽车外运六采区来煤(经+410m 运输大巷)主斜井+410m 中部车场矸车（经五采区轨道下山提升）+180m 运输大巷四采区轨道下山+410m 运输大巷+410m 排矸车场+496m 排矸井排矸场。方案二： 采煤工作面落煤通过溜槽自溜运输平巷装车点手动闸门装车区段运输平巷区段石门运输上山运至采区煤仓-20m 运输大巷暗斜井提升到+1
19、80 运输大巷三采区+300 上部车场和四采区+410m 上部车场后分流：五采区来煤主斜井+300m 井底车场煤车 主斜井煤台汽车外运六采区来煤(经+410m 运输大巷)主斜井+410m 中部车场矸车（经五采区轨道上山提升）-20m 水平运输大巷暗副斜井+180m 运输大巷四采区轨道下山+410m 运输大巷+410m 排矸车场+496m 排矸井排矸场。2、供电系统：方案一、二工作面用电均从+180m 变电所，通过大巷供给区段各采掘点的配电。3、通风系统方案一：五采区由+663m 主斜井和+496m 排矸斜井进风+300m 井底车场三采区+300m 上部车场、三采区轨道下山五采区各区段运输平巷五
20、采区各工作面污风经五采区各工作面回风平巷五采区人行下山三采区人行下山+300 回风石门+665m 风井，由通风机排出地面；六采区一路由+663m 主斜井和+496m 排矸斜井进风+300 井底车场三采区+300m 上部车场、三采区轨道下山180m 运输大巷六采区轨道下山（别路由+496m 排矸斜井进风+410m 运输大巷四采区轨道下山+300m 上部车场六采区轨道下山六采区区段运输平巷六采区各工作面污风经六采区各工作面回风平巷六采区人行回风下山435m 回风平硐，由通风机排出地面。方案二的通风系统与方案一的最大区别就是进风风流要经过运输上山送至各工作面,即进风风流的路程增加，而污风的行走路程基
21、本是与方案一相同的。4、排水系统：方案一、二各采掘点的井下水经矿井-20m 水仓一级排水管路抽至+180m 大巷水沟，汇流至+180 水仓，由水泵房的水泵抽至410m 运输大巷后，由402m 排水平硐水沟自然流出，经地面沉淀池处理后排放。北山煤矿三水平延开拓深设计- 7 -第二节 开采延深水平开拓方案的对比及确定一、方案的经济、技术比较见表 3-1、表 3-2。1、经济比较表 3-1顺序比较项目 方案一 方案二 单价 方案一比方案二增(+)减()1 井巷工程费 Q Q+900m 锚喷 850 元/m砌碹 1500 元/m+7.65 万元2 巷道维护费 +900m 50 元/年.米 +4.5 万
22、元3 运输费 1 元/吨.公里 -万元/年4 设备搬迁费 元/吨.公里 -5 风水管、电缆 s s+900m 80 元/m 7.2 万元6 全部费用总计 p 万元 P+19.35万元比较结果:方案一比方案二节约费用 19.35 万元2、方案的技术比较表 3-2比较项目 方案一 方案二掘进工程量 中等 中等生产准备期 较短 较长通风 完善 完善运输行人 方便 方便煤炭开采程度 大 大煤柱损失 少量煤柱 较多煤柱经技术和经济比较，可得出两方案的优缺点：方案一优点：巷道掘进工程量较小，总的巷道掘进、维护费用低；缩短开拓工期，接替生产的时间短，北山煤矿三水平延开拓深设计- 8 -加快建设。缺点：有一段
23、下行风，必须要采区相应的措施防止漏风，减小风流能量损失，以保证各需风点风量的供应；煤车、材料车及矸石车都是通过在通过轨道下山进行运输，使得运输系统变得更加复杂。优点：风流皆为上行风，能够避免漏风；煤车、材料车及矸石车的运输分别通过运输上山和轨道上山进行运输，避免运输系统的互相影响。缺点：需掘进两条暗斜井及两队运输上山和轨道上山，以及煤仓等相应的硐室，增加施工难度，影响开拓工期，增加开拓资金，影响采面接替进度；由于各运输提升的路程增加，需配备各相方案二应的设备，增加投资成本；煤、矸石及材料的运输要分阶段运输，增加转载环节，使得运输提升变得更加复杂；保护煤柱增加，煤损增加。三、方案确定总言，综合经
24、济、技术比较两方案，得知：方案一能加快建设，须留设的护巷煤柱较少，加大开采力度；节约开拓资金 ；方案二施工难度较大，巷道掘进量大，影响开拓工期。另外，由于井田走向中部位置有 F31 大断层，在井田中部布置暗斜井进行上山开采。故统筹考虑，采用方案一作为二水平矿井+180-20m 水平开拓方案。第三节 矿井区段垂高的确定1、开拓方案为：采用下山开采，五、六采区生产的煤炭分别由三、四采区下山接力提升至+300m 水平井底车场和+410m 水平后通过主斜井提升至地面。2、水平及区段布置延深水平走向长度约为 1700 米，五采区走向长度约为 1100 米，六采区走向长度约为 600m。其中五采区的两翼长
25、度分别为约为 500 米和 600 米，区段斜长取 85 米，区段数目为：436sin850lL式中：L-阶段斜长；L：区段斜长（取 85m）则矿井水平标高为+180-20m；区段高为 50m，按标高具体可分为180+130m、+130+80m、+80+30m、+30-20m 四个区段。北山煤矿三水平延开拓深设计- 9 -第四章 矿井设计年生产能力及服务年限第一节 矿井工作制度矿井设计年工作日为 330 天，日工作班数 3 班，其中两班生产，一班准备，三班掘进，每班工作八小时，每天净提升时间 16 小时。第二节 矿井设计生产能力的确定与论证矿井生产能力应根据井田的煤层埋藏条件、构造、水文地质、
26、储量等条件综合分析确定，并充分考虑矿井的经济效益，矿井延深工程设计生产能力仍维持 15 万吨/年，矿井日生产能力 456.06 吨。第三节 矿井及各水平服务年限矿井服务年限：Z/(AK)=416.2/(151.5)=18.5 年。其中：矿井服务年限；单位：年。矿井可采储量；单位：万吨矿井生产能力；单位：万吨/年。矿井储量备用系数，取 1.5。表 4-1 开采水平采区储量及服务年限表采 区 储量级别资源量（万吨） 可采储量（万吨） 设计生产能力 （万吨/年）服务年限（年）（333） 48.2五采区 (122b) 101.6 75.5 15 5（333） 2.5六采区 （111b+(122b) 8
27、0.2 57.6 15 4（333）合计 133.1 15 9开采水平的储量及水平的服务年限见表 4-1。可知符合煤炭工业设计规范的规定。北山煤矿三水平延开拓深设计- 10 -第五章 井田开拓第一节 概述井田煤层埋藏最高水平可达+700 米标高以上，最低地表看标高为+400m 米，故井田采用斜井、平硐混合开拓方式。+402m 排水平硐有利于+402 米标高水平以上井下水的自燃排泄。矿井原范围内有+663m 主斜井、+665m 副斜井（兼风井） 、+435m 回风平硐、+402m 排水平硐及 496m排矸斜井。矿井开采多年，采用童子岩组一段煤层和三段煤层分组开采方式，斜井开拓方式，以主副斜井及+
28、402m 排水平硐组织开采+410m 标高以上煤层，在矿井西部已建有+496m 排矸斜井连通+410m 运输大巷及+402m 排水平硐，现矿井范围内+410m 标高以上一段煤层已采空。矿井在+410m+380m 标高之间留有完整的隔离煤柱，以防+410m 标高以上的采空区积水对下水平开采造成危害。第二节 井筒位置的确定矿井共有六个井筒，包括+663m 主斜井、+496m 排矸斜井、+402m 排水平硐、+665m 回风斜井、+435m回风平硐。主斜井井筒采用单钩串车提升，安设 1.6m 型绞车，铺设 22Kg/m 钢轨，作提运煤炭、运送材料和设备、进风之用；+496m 排矸斜井井筒采用单钩串车
29、提升，铺设 22Kg/m 钢轨，作提运矸石；运送材料和设备、进风之用；+402m 排水平硐作排水之用；+665m 回风斜井和+435m 回风平硐分别作为五采区、六采区行人、敷设管路、回风之用。各主要井筒的主要技术特征见表 5-1。表 5-1 井筒特征表名称 +663m主斜井+496m排矸斜井+665m回风斜井+435m回风平硐+402m排水平硐 2749733.685 2750012.100 2749672.961 2750670.227 2750555.780井口坐标 39508486.91239506209.62139508486.91239506705.00739506015.036井口
30、标高（m）+662.883+496.328+665.131+435.263+402.045方位角（度） 1380 2600 1380 3230 3170倾角（度） 250 250 250 00 00井筒长度（m） 860 463 860 600 7005.9 4.5 6.4 4.4 3.0井筒断面（m2）净掘 6.2 4.8 6.74 4.8 3.2支护方式锚喷砼砌碹 锚喷 锚喷 锚喷 锚喷北山煤矿三水平延开拓深设计- 11 -第三节 采区划分设计矿井的井田走向长度较短，并且由于在井田中部有F 31大断层，限制了煤矿开采的连续性和巷道的布置，因此以其为采区划分边界，在其两侧分别布置五、六采区。
31、五采区西至矿井不可采边界，东至5号勘探线附近，六采区东至5号勘探线附近，西至矿井边界。第四节 车场设计及硐室一、井底车场主斜井+300m井底车场空、重车线及调车场按1.5列车长设计。+180m水平井底车场空、重车线及调车场按1.5列车长设计，调车方式采用3t架线电机车顶推调车。-20水平井底车场空、重车线及调车场按1.5列车长设计，调车方式采用3t架线电机车顶推调车。+410m水平排矸井井底车场空、重车线及调车场长度为1.0列车长；主斜井+410m中部车场及调车场长度为1.0列车长。三、硐室矿井井下主要硐室有-20m中央变电所、-20m中央水泵房、水仓、电机车修理库以及井下消防材料底等硐室。井
32、下水仓以锚喷支护为主，其它硐室采用砼砌碹支护。设计-20m水平的矿井正常涌水量为60.6m3/h，最大涌水量为122.5m 3/h， ，水仓设计内、外水仓，水仓容积以容纳8h正常涌水量60.6m 3/h进行计算，设计水仓净断面7.0m 2,水仓总长度80m，有效容量560 m3；水仓采用锚喷支护，铺设15kg/m轨道，砼地坪，人工清理煤泥。水仓上口通道设绞车提升设备，水仓入口前方设有煤泥沉淀池。北山煤矿三水平延开拓深设计- 12 -第六章 采煤方法和采区巷道布置第一节 采煤方法一、根据矿区煤层赋存条件、地质构造及开采，依照我省目前的开采技求装备水平，北山煤矿采用走向长壁后退式采煤法。二、采煤工
33、作面利用煤电钻打眼，采用毫秒爆破落煤，工作面铺设搪瓷溜槽进行自溜运输或人工辅助扒运，区段运输平巷及运输石门采用 2.5 吨蓄电池机车运输。三、煤层赋存条件适宜，回采工作面支护应优先采用单体液压支柱支护，考虑我省的技术水平和开采现状，矿井工作面采用木支护，对工作面要将强支护管理，确保矿井安全生产。工作面采用绞车回柱，全部跨落法管理顶板，排距1m，柱距0.7m， “见四回一” ，回柱绞车回柱，工作面最大控顶距4.3m，最小控顶距2.3m。四、采煤工作面的年推进度为750m850m，工作面平均斜长为80m。五、采区回采率85%，工作面回采率97%。生产时主要材料消耗m 指标约为：坑木120m 3/万
34、t,炸药2500kg/万t，雷管10000发/万t,钢材4.5吨/万t。第二节 采区布置一、移交生产和达到设计生产能力时的采区数目、位置和工作面生产能力根据矿区煤层赋存条件、开采技术条件，考虑矿井的提升设备和生产技术水平，矿井采用斜井开拓，一段煤层下部开采拟利用+180m 水平，对-20m 水平采用下山开采。 矿井布置 2 个采煤工作面来满足年产 15 万吨煤炭的要求，首采面为五采区+180m+130m37#煤层东翼回采面和+180m+130m37#煤层西翼回采面，回采工作面长度为 80m 左右，37 号煤层年推进度为792m，工作面回采率 97%，39 号煤层年推进度为 792m，工作面回采
35、率 95%，采区的综合回采率为 83%。各煤层工作面生产能力计算如下：回采工作面生产能力：QLA FMK式中：L回采工作面平均斜长，米AF工作面年推进度，米/年M煤层平均厚度，米煤的平均容量，吨/米 3K采面回采率，%各主要煤层工作面的生产能力详见表 4-2-1.通过测算，五采区 2 个工作面进行生产可以达到 15 万吨/年的采区生产能力，六采区 2 个工作面进行生产也可以达到 15 万吨/年的采区生产能力。因此，设计矿井生产能力 15 万吨/年可以满足。表 6-1 主要可采煤层工作面生产能力预测表工作面 工作面斜 长（m） 年推进度 （m/a） 平均煤厚 （m） 容重（t/m 3）工作面回采
36、率（%）生产能力（万吨）37 煤层工作面 80 792 1.21 1.84 97% 7.7439 煤层工作面 80 285 2.02 1.81 95% 87北山煤矿三水平延开拓深设计- 13 -二、煤层分组及开采顺序矿井主要可采煤层 2 层，即 37、39 层。 煤层的开采顺序遵循从上到下的开采顺序；上区段采完后方可开采下一区段，区段内上部煤层采完后采下部煤层。当上下工作面同时开采时，要保证上部煤层的工作面保持 30 米以上的超前距离，并确保上、下煤层间不存在压茬关系，不因下部煤层的开采而破坏上部煤层底板的稳定性，造成上部煤层无法正常回收，甚至造成安全隐患。在生产上要加强采掘接替的管理，安排好
37、采面接替计划，严格按照自上而下顺序开采，确保矿井的正常生产。三、采区尺寸及布置五采区走向长度约 600 米，倾斜宽约 340 米，五采区一对下山布置在 6 线和 7 线之间的 39 煤层底板岩石中；六采区走向长度约 580 米，倾斜宽约 340 米，六采区一对下山布置在 3 线和 4 线之间的 39 煤层底板岩石中。采用区段石门揭露各煤层，然后分别沿煤层布置运输巷及回风巷，上区段的运输巷作为下区段的回风巷使用，其维护方法是在运输巷上方留设 8 米的保护煤柱，这些煤柱在下区段开采时进行回收。四、采区车场及硐室采区上部及中部车场均采用甩车场形式，下部车场采用平车场。在每个车场落平点附近设信号硐室。
38、设计采区上部车场长度为 60 米，中部车场长度为 40 米，下部车场长度为 80 米。在五采区+180m 绞车房绳道与回风巷之间设一个绞车房变电所，在六采区+180m 绞车房绳道与回风巷之间设一个绞车房变电所。五、采区运输、通风和排水（一）运输矿井的主斜井、排矸斜井、运输大巷铺设 22kg/m 轨道。主斜井已装备 GKT1.61.520 矿用提升绞车，+180m 运输大巷采用 3 吨架线式电机车索引 1t 矿车运输。三、五采区轨道下山绞车房装备JTPB1.61.520 绞车，四、六采区轨道下山绞车房装备 JTP1.61.2-20 绞车，四采区+300m+180m行人回风下山绞车房装备 JTPB
39、1.61.220 绞车，装备斜巷人车运输人员，在五采区人行下山配备架空乘人器。各采区轨道下山铺设 22kg/m 钢轨，区段运输巷铺设 15kg/m 钢轨，轨距 600mm，采用 2.5 吨蓄电池电瓶车，牵引 1 吨固定式标准矿车运输煤炭、矸石及材料等。轨道及水沟均设 3的下坡，坡向采区车场，以利流水及重车运行。五采区的原煤经绞车提升至+180m 运输大巷，再运到+300m 上部车场、六采区的原煤经绞车提升至+180m 运输大巷，再经绞车提升至+410m 上部车场，再经+410m 运输大巷后，由主斜井提升至地面。采煤工作面落煤通过溜槽自溜运输平巷装车点手动闸门装车区段运输平巷区段石门轨道下山由绞
40、车提升到+180m 运输大巷后分流：五采区来煤三采区+300+180m 轨道下山主斜井+300m 井底车场煤车 主斜井煤台汽车外运六采区来煤四采区+410+180m 轨道下山主斜井+410m 中部车场矸车（经三采区轨道下山提升）+410m 运输大巷+410m 排矸车场+496m 排矸井排矸场材料运送方向同运煤相反。（二）通风矿井通风采用对角式通风方式，全负压抽出式通风。矿井由+663m 主斜井和+496m 排矸斜井进风，五采区由+665m 回风井回风，六采区由+435m 回风平硐回风。在+665m 风井和+435m 回风平硐的地面分别配备两离心式和轴流式通风机（一台使用，一台备用） ，井下各掘
41、进头采用局部通风机进行辅助通风，确保井下各用风地点的风量、风速、及供风质量满足矿井稀释有害气体、供井下人员呼吸及排除炮烟、粉尘的要求。五采区由+663m 主斜井和+496m 排矸斜井进风+300 井底车场三采区+300 上部车场、三采区轨道北山煤矿三水平延开拓深设计- 14 -下山五采区各区段运输平巷五采区各工作面污风经五采区各工作面回风平巷五采区人行下山三采区人行下山+300 回风石门+665m 风井，由通风机排出地面；六采区一路由+663m 主斜井和+496m 排矸斜井进风+300 井底车场三采区+300 上部车场、三采区轨道下山180m 运输大巷六采区轨道下山（别路由+496m 排矸斜井
42、进风+410m 运输大巷四采区轨道下山+300m 上部车场六采区轨道下山六采区区段运输平巷六采区各工作面污风经六采区各工作面回风平巷六采区人行回风下山435m 回风平硐，由通风机排出地面665m 风井主通风机反风方式采用反风道进行反风，通过手摇绞车控制垂直闸阀反风闸门水平闸门开启关闭状态来实现分流方向，达到反风目的；435m 风井主通风机带有专用的刹车装置使风机可直接反转反风，反风量可达需风量 40地以上。风机反风时必须先拉闸断电，然后再进行反风操作。风机配套电控、扩散器、主通风机参数测试仪、消声器。保证井下发生事故时，能在 10 分钟内改变井下的风流方向。主通风机噪声不超过 85d，对附近居
43、民的噪声不超过 55d，值班室应隔音。（三）排水设计矿井采用集中排水在六采区-20m 下部车场附近设中央水泵房，水泵房内配备85-45型水泵三台。正常涌水时，水泵一用一备一修，最大涌水时二用一备。排水管路沿六采区轨道下山铺设二趟外径为 f133mm4 的排水管，正常涌水量时用一趟管路排水，最大涌水量时用二趟管路排水。各采区的矿井水集中汇集至-20m 水仓，由水泵房的水泵抽至410m 运输大巷后，由402m 排水平硐水沟自然流出，经地面沉淀池处理后排放。第四节 巷道掘进一、巷道断面和支护形式区段运输巷采用 11#矿用工字钢支架支护，回采工作面、超前顺槽、溜煤眼等回采巷道采用木支架支护；开切眼为矩
44、形断面木支护。主要开拓巷道交岔点等大断面巷道采用直墻三心拱砌碹支护，其余主要开拓巷道以直墻半圆拱形的锚喷支护为主，围岩不稳定处采用砼拱，荒料石墻砌碹支护。主要巷道断面特征见表 6-2。表 6-2 主要巷道断面特征表巷道宽度（m） 巷道断面（m 2）顺序 断面特征巷道名称支护方式 净 掘 净 掘 铺轨锚喷 2.40 2.50 5.1 5.41 轨道下山 砼砌碹 2.40 2.90 5.1 6.8 22kg/m锚喷 2.70 2.80 6.4 6.72 五采区人行回风下山 砼砌碹 2.70 3.20 6.4 8.2锚喷 2.40 2.50 5.4 5.73 六采区人行回风下山 砼砌碹 2.40 2
45、.90 5.4 7.0 22kg/m4 -20 水平大巷 锚喷 2.60 2.70 6.2 7.2 22kg/m5 采区车场 锚喷 3.40 3.50 8.6 9.0 22kg/m6 采区石门 锚喷 2.40 2.50 5.1 5.4 15kg/m7 沿煤运巷、风巷 钢支架 2.50 2.95 4.3 5.8 15kg/m8 切眼 木支架 1.80 2.08 2.4 3.2二、巷道掘进进度指标根据煤炭工业小型矿井设计规范并结合煤矿井巷施工队伍的实际水平，井巷施工月成巷进度如下：斜 井：60 米/月.北山煤矿三水平延开拓深设计- 15 -岩石平巷：100120 米/月沿煤平巷：200 米/月切眼
46、：180 米/月三、掘进工作面个数及掘进的机械配备移交生产及达到设计生产能力时，矿井共有 4 个掘进工作面。每个岩掘进头均配备二台24 型风钻、一台10 风镐、一台 BKJ66-11NO4.5 局部通风机和一台扒斗装岩机，全矿井配一台砼喷射机及锚杆注浆器；每个煤及半煤岩掘进头均配备一台 YT24 型风钻、一台10 风镐、一台 BKJ66-11NO4.5局部通风机。另外，2 个回采工作面共设 2 个超前顺槽掘进头，每个掘进头各配备一台 MSZ-12A 型煤电钻，一台 BKJ66-11NO3.8 局部通风机。四、矿井生产时采掘比例关系，掘进率和矸石率的预计为保证回采工作面的正常接替，采掘比定为 1
47、：2。矿井万吨掘进率 479m/万吨，矸石率为 30%。五、井巷总工程量矿井移交生产时的井巷工程量见表 6-3。表 6-3 移交生产时井巷工程量表顺序 项目名称长度（m）体积（m 3） 备注1 井底车场及硐室 450 7016包括-20 井底车场、-20 调车场及调车场井下消防材料库、电机车修理硐室等2 主要运输巷道及回风道 780 6180 主要为-20m 水平大巷3 采区下山 1741 13963包括五采区和六采区轨道下山、人行回风下山及躲避硐，绞车房硐室、强道等4 采区车场及硐室 560 9682包括五采区+300 上部车场和六采区+180m 上部车场、各彩区中部车场和六采区-20m 下
48、部车场，五采区架空乘人器机头，机尾硐室、六采区人车存放处等5 采区运输巷道及回风道 640 5856 包括三采区和四采区运输石门、回石门等6 排水系统 213 2245 +180 中央水泵房、水仓7 供电系统 30 1329包括六采区+180 绞车变、五采区+180 绞车变、-20 中央变电所、通道、防火栅栏及密闭门硐室等8 回采巷道 2770 16066包括五采区和六采区沿煤回风巷、运输平巷及回采面开切眼、运输石门等合计 7184 62337六、三量及可采期矿井移交生产时三个煤量见表 6-4。表 6-4 矿井移交生产时三个煤量表名称 开拓 准备 回采北山煤矿三水平延开拓深设计- 16 -煤量（万 t） 101.6 63.8 32.7可采区 (r 年) 6.8 4.3 2.2第七章 矿井运输与提升第一节 概述矿井为瓦斯矿井，设计生产能力为 15 万吨/年， ，日工作班数 3 班，其中两班生产，一班准备，三班掘进，每班工作八小时，每天净提升时间 16 小时。主采煤层倾角均为 36。煤、矸石选择矿车运输，物料选择材料车运输，使用架空乘人器方便矿井工作人员的工作。主井选择串车提升，副井架设架空乘人器以利工作人员的上下井。第二节 采区运输设备的选择采区运输设备选用 2.5 吨防爆型蓄电池机车运输，蓄电池机车型号为-2.5/6G 48A,每部机车索引 10 辆 1
