响水矿播土采区设计地质资料

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830m,1040m和830m。水平标高分别为:+1767m、+1700m和+1550m。第一阶段是上下山开拓,第二、三阶段为下山开拓。 3、阶段的划分

在第一阶段内沿煤层的倾向将阶段划分成四个分段,第二阶段划分成五个分段,第三分段划分成四个分段,每个分段210m,在整个井田范围内沿煤层的倾斜方向将井田划分成了13个分段进行回采。 4、通风方式

在该设计方案中,由于该矿是煤与瓦斯突出矿井,所以布置有专门的回风上山,在该开拓方案中,通风方式选用抽出式通风。轨道上山进风和主平硐进新鲜风,经分段运输石门、运输顺槽冲洗采煤工作面后由分段回风顺槽经过回风石门后进入回风上山后抽出地表。 5、开采顺序

在本井田范围内沿煤层的倾斜方向将井田划分成三个阶段,在每个阶段内再划分成多个分段。先开采第一阶段,接后开采第二、三阶段。首采面为第一阶段的第一分段。

三、开采顺序

根据煤矿设计规范要求,为缩短建井工期,便于更快出煤生产,阶段开采顺序为下行式。分段开采顺序为后退式(相对井筒),分段开采顺序为下行式,工作面开采顺序为后退式,煤层间开采顺序为下行式。

第四节 主要运输方式及设备

一、运输方式

运输上山采用的是皮带运输机运输、平硐采用的也是皮带运输机和矿车运输、主要运输石门是采用刮板运输机运输。运输顺槽也是采用皮带运输机运输。

二、运输设备

运输设备主要有:采煤工作面刮板运输机、运输顺槽皮带运输机、运输石门采用刮板运输机,运输上山和主平硐采用皮带运输机运输。设备和材料采用材料矿车运输。

矿车:

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第三章 采煤方法

第一节 设计采区情况

一、采区范围

在该井田范围内,因为井筒布置在井田的中部,在充分考虑井田的走向长和斜长,全井田根据矿井的实际情况和有关的规定,沿煤层的倾斜方向将井田划分成三个阶段,分别为第一、二、三阶段。本矿井的设计生产能力为120万t/a,经计算设计采用一个采区、一个工作面保产。由于在每个阶段范围内,每层的走向长度不使很长,所以在阶段内部划分采区,而是沿煤层的倾斜方向将每个阶段划分成多个分段。第一、三阶段划分成四个分段,第二个阶段划分成五个分段。每个分段倾斜长度均为210m。第一个工作面的长度为200m。采区的上下山都布置在最下一层煤即19#煤层的底板岩层中,开采过程中不会受到采动的影响,无须留设保护煤柱,从而减少了煤炭损失量和掘进工程量,也便于巷道的维护。设计采区上以井田边界大田边煤矿影响区分界线为界,左以煤层露头为界,右以井田境界为界,下以平均+1720标高为界。

二、可采煤层

采区范围内自下而上共有13层可采煤层,采用总厚度19.93m,其中可采2层 ,厚度6.70m,分别为17#和19#煤层。大部可采7层,厚度10.17m;局部可采煤层3层,厚度2.09m,在本采区范围内,共有13层可采煤层。但本设计只设计17#和19#煤层。

见表3.1 。

表3.1 可采煤层特征表 煤全层厚/m 层编号 采用厚/m 层数 (°) 比 采极值 均值夹石倾角/对可容重/ 3稳煤层间距/m 程极值 一般 度 (g/cm) 定 极值 均值极值 均值极值 均值程程极值 均值度 度 0?14.0817 3.82 0.47?10.1619 3.850?14.08 3.170.47?9.28 3.530?50?2 0?40?2 1.34?1.48稳7?12可全 1.4510 靠 区 定 8.0~7?12可全10 1.24?1.69稳36.0 1.5靠 区 定 20.0 第 28 页

三、采区储量

1、采区的工业储量及可采储量

工业储量和可采储量在本设计中,设计采区的储量及是第一阶段的储量。该采区的面积为2327051.3m2,除去留设采区的边界煤柱外,可得到采区的可采储量的面积为2120102.3m2。

所以采区的工业储量为:

Q17工=S?M???cos?=2327051.333.1731.45÷0.981627183= 1089.65万t Q19工=S?M???cos?=2327051.333.5331.50÷0.981627183=1255.24万t 采区的总的工业储量为:Q总工=1089.65+1255.24=2344.89万t。

根据所留设的采区边界保护煤柱,可得采区的可采储量的面积为2120102.3㎡。 所以采区的可采储量为:

Q17可=S?M???cos?=2120102.333.1731.45÷0.981627183= 992.74万t Q19可=S?M???cos?=2120102.333.5331.50÷0.981627183=1143.61万t

可得采区内的可采储量为:Q总可=992.74+1143.61=2136.35万t。 采区内的保护煤柱损失量为:2344.89-2136.35=208.54万t。 2、采区采出率

采出率是指工业储量中,设计或实际采出的那一部分储量,约占工业储量的比例,以百分数表示。

采区的采出率为:

(采区工业储量-开采损失)/采区工业储量3100% (3-1) 采区的工业储量为2344.89万t;开采损失主要有:工作面的落煤损失为工业储量的3%~7%,该采区取4%,所以落煤损失为93.7956万t;采区内煤柱的损失为208.54万t。所以总的开采损失为302.3356万t。

所以采区的采出率为:(2344.89-302.3356)/2344.893100%=87% 四、采区生产能力及服务年限

该矿井的设计年生产能力为120万t,结合矿井内的地质构造情况和煤层的赋存条件等多种因素,在确定出矿井工作面的长度为200m后,可以计算出矿井只需要一个工作面生产即可保产。所以在此阶段内只需布置一个回采面生产即可。

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阶段的生产能力的基础是采煤工作面的生产能力,而采煤工作面的产量取决于煤层的厚度、工作面长度及推进度。本设计阶段的可采储量为:Q总可=992.74+1143.61 =2136.35万t。阶段的服务年限为:T阶=2136.35÷120=17.8a

第二节 采区巷道布置

一、采区布置方案

本阶段位于播土区的浅部,主要开采17-1和19号煤层两层煤。根据矿井开拓布置和阶段西翼煤层倾角较大等煤层赋存条件,阶段不宜布置倾斜条带开采。因此,在阶段中部布置三条上山,形成双翼开采,两翼工作面走向长壁布置方式。

二、采区巷道布置 1、上山布置

1)采区上山数目的确定

该矿井的设计生产能力为120万t/a,属于大型矿井,而该矿井经瓦斯等级鉴定为煤与瓦斯突出矿井等特点,需要布置一条运输上山、一条轨道上山和一条专门的回风上山。运输上山用作运煤;轨道上山用作运料、排矸、人员的进出、回风上山用于回风。 2)采区上山布置

上山按其在煤层或岩层中布置的情况和数目,主要有以下五种类型。 (1) 一岩两煤上山

当煤层群最下一层为维护条件较好的薄及中厚煤层时,可将轨道上山布、回风上山置在该煤层中,运输上山布置在底板岩层中。这种布置可以减少一些岩石上山工程量,适用于产量不大,瓦斯涌出量不大,服务期不太长的采区。 (2) 两条岩石上山一煤层上山

在煤层底板岩层中布置两条岩石上山,它多用于煤层群最下一层为厚煤层,或开采单一厚煤层的采区,当煤层群的最下一层为薄煤层或煤线时,可将两条上山布置在该薄煤层中。两条岩石上山布置的应用,在瓦斯涌出量不大的联合准备采区中较为普遍。两条煤层上山也可以在单层准备时应用。 (3) 两条煤层上山一岩石上山

在煤层中布置两条岩石上山及轨道上山河运输上山,另一上山即运输上山布置在岩层当中。它多用于煤层群最下一层为厚煤层,或开采单一厚煤层的采区,两条煤层上山一岩层上山布置的应用,在瓦斯涌出量不大的联合准备采区中较为普遍。两条煤层上山

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也可以在单层准备时应用 (4) 两岩一煤上山

为了进一步弄清楚地质构造和煤层的情况,在煤层中增设一条通风行人上山,一般是先掘煤层上山,为两条岩石上山导向。在生产中,煤层上山可用做通风和行人。这种布置在矿井瓦斯涌出不大的矿井中得到了广泛的应用。 (5) 三条岩石上山

在煤层底板中布置三条上山。该种方式适用于开采煤层层数多、厚度大、储量丰富的采区,以及瓦斯大,通风系统复杂的采区。

该阶段的设计生产煤层为两层,两层煤之间的间距都比较小,且设计开采的最下一层煤的厚度为3.53m,属于厚煤层;该矿井的瓦斯涌出量较大,煤层的赋存比较稳定,且煤层的顶底板和围岩的岩性相对较弱些,所以结合本采区的实际情况,该采区的上山布置类型采用三条岩石上山,将运输上山和轨道上山布置在19号煤层底板15米处,将回风上山布置在19号煤层下部10米处。为了减少应力的集中,便于井筒的维护,井筒间距取40m。根据综合柱状图,19号煤层底板10--15m之间有一层厚度11m左右的粉砂岩和细砂岩的岩层,岩性较好,岩石强度高,岩层稳定且较厚,在该层位中布置岩石斜井,服务年限长,巷道易于支护和维护。因为岩石上山易于维护,无须留设保护煤柱,这样减少了煤炭的损失量。同时在本设计中,暗斜井也兼作运输上山,这样就大大减少了井巷工程量。初期投入生产较快。 2、区段划分及区段平巷 1)采区参数的确定 (1)分段斜长

由于设计阶段的倾斜长为860m,设计将该阶段划分为四个分段进行回采,工作面长度定为200m,巷道的掘进采用沿空掘巷,每条分段平巷的宽度均取为5m宽。所以区段的斜长为210m。 2)区段平巷的布置方式

分段平巷的布置方式有单巷布置和双巷布置两种方式 (1)单巷布置

在综合机械化采煤时,采用单巷布置时通常区段轨道平巷超前运输平巷掘进,这样既可探明煤层变化情况又便于辅助运输及排水。但是因为要提前开掘下区段轨道平巷,

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