第四章- 井下开采
军用单杠1、⾸采区（含盘区）数⽬1和位置选择采区西南第⼆每层；
2、⾸采区（含盘区）地质特征（包括采区尺⼨、构造、煤层赋存、⽔⽂地质、其他开采技术条件等）； 3、⾸采区资源/储量（包括资源/储量类别、设计可采储量）。
1.⾸采区数⽬：第⼆采区为⾸采区，数⽬1个。
位置选择：⾸采区位于井⽥⼆号煤层西南部，靠近⼯业⼴场。浅部以+1250标⾼为界，深部以+750标⾼为界。⾛向长3387m ，南北倾斜长1390m ，采区⾯积4.18km 2。采区煤柱包括采区范围内的巷道煤柱以及采区边界煤柱、隔⽔煤柱等。采区边界的煤柱宽度为20m 。该采区地质条件⽐较简单，没有⼤的断层构造，岩性以泥岩、炭质泥岩为主。煤层发育较好，煤层宏观煤岩成分以暗煤为主，夹镜煤条带，丝炭多沿层⾯呈长条带状或透镜体分布。宏观煤岩类型以半暗煤为主，部分半亮煤、暗淡煤，平均倾⾓25°，平均厚度为4.75m ，视密度为1.46 t/ m 3。厚度稳定，煤质较好，开采容易。适宜采⽤综合机械化采煤法。
因此，设计的采煤⽅法为⾛向长壁⼀次采全⾼综合机械化采煤法。
第⼆章采区储量与⽣产能⼒计算
第⼀节采区储量计算
⼯业储量：d M S Q ??=
(
)10000
4.110cos /2.4443986010cos /8.3445265910cos /8.34452912÷+??+??=
=2148.1
可采储量：()C P Q Z -==（2148.1-95.7）?75%=1539.3 设计可采储量：A=Z-m=1539.3-233.9=1305.4
Q ——储量（万吨） S ——⾯积（m2） M ——厚度（m ） d ——容重（t/m3）
P ——永久煤柱损失，⼯⼴，境界煤柱（万吨） m ——可回收煤柱损失（万吨） C ——采区采出
采区采出率验算验算公式如下：
储量
储量⼯业开采损失
-采区⼯业=
采区采出率
符合要求
开采损失包括：⼯作⾯落煤损失，约占设计可采储量的3%-7%，在此设计中选7%；永久煤柱损失；可回收煤柱损失
第⼆节采区⽣产能⼒计算
⼀、回采⼯作⾯年⽣产能⼒
采⽤四六制，三班采煤⼀班检修，每班进两⼑，滚筒截深0.6m ，因此每年⼯作⾯推进度： L=0.6*6*330=1188
3
0K r m l L A =
=()年万吨/6.1171000093.04.18.32001188=÷
式中：A0——回采⼯作⾯年⽣产能⼒，万吨；
L ——⼯作⾯推进度，⽶／年； l ——⼯作⾯长度，⽶； m ——煤层厚度，⽶； r ——煤的容重，t/m3；
K3——⼯作⾯回采率，取0.93-0.97。
⼆、采区⽣产能⼒
采区⽣产的煤主要来⾃回采⼯作⾯。掘进出煤⼀般为5％～10%。
)
/(0年万吨K B A n A =
=36.12911.16.1171=
式中：A ——采区⽣产能⼒，万吨/年；
n ——采区同时⽣产的⼯作⾯个数； A0——每个⼯作⾯的⽣产能⼒，万吨/年； B ——掘进出煤率，取1.05-1.1；
K ——⼯作⾯产量不均衡系数，（沿空留巷取下限，其余取上限，区内单⼯作⾯取1；两个⼯作⾯时取0.95；三个⼯作⾯时取0.9。
第三节采区服务年限
采区服务年限Ｔ与采区⽣产能⼒Ａ的关系如下：
Ｔ＝Ｚ／1.4Ａ=()5.836.1294.1/3.1539=?
式中：Ｚ——采区可采储量，万吨；
%
75%4.801
.21484
.919.2337.951.2148>=---=
采区内煤层可采储量为*17.6Mt。本采区设计⽣产能⼒为*1.2Mt/a，服务年限为*14a。
1、煤层分组、分层关系和开采顺序；
鸡蛋托盘2、采区（含盘区）巷道布置（包括采区上、下⼭，采煤⼯作回采巷道布置⽅案⽐选）；
3、采煤⼯作⾯布置（包括采煤⼯作⾯个数选取、采煤⼯作⾯位置选择）。
矿用运人车3.6 开采顺序
本矿井开采顺序先采⼆采区，然后采其他采区，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。本采区煤层为缓倾斜煤层，综上考虑，所以采⽤下⾏式开采顺序。即先采上煤层后采下煤层。考虑到本设计井⽥内共有五个可采煤层，即2，4，8，17，18号煤层。其中2号煤层位于最上部，18号煤层位于最下部。2，4，8联合开采，17,18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2个采区，见前⾯采区划分⽰意图3-13
⼯业储量可采储量年产量服务年限
接续时间
采区名称
⼀采区
⼆采区
三采区
四采区
五采区
六采区
⼩计
图3-13 采区接续⽰意图
1、采区（含盘区）巷道布置（包括采区上、下⼭，采煤⼯作回采巷道布置⽅案⽐选）；
第4章采区巷道布置
4.2 采区巷道布置
4.2.1 区段划分
本采区采⽤⾛向长壁采煤法，划分则以⼯作⾯长度为标志。考虑到本采区斜长1390m，*划分为4个区段，采区⼯作⾯长度为*250m。
井⽥设计采区采⽤下⾏式开采顺序，即先采上部煤层，后采下部煤层。采⽤综合机械化采煤⼯艺，“四-六”⼯作制，三班采煤⼀班准备，⽇进6⼑，截深0.6m，年⼯作330d。采区达产需要⼀个⼯作⾯。
4.2.2 采区上⼭布置
采区上⼭布置，采煤层厚度、采区服务年限及产量、⽡斯涌出量、煤层顶底板岩性等因素的影响，应综合考虑上述因素，使上⼭布置⽅案在技术上可⾏，在经济上合理。
1. 上⼭条数的确定
布置三条上⼭（⼀条运输上⼭，⼀条轨道上⼭，⼀条回风上⼭），三条上⼭⼤致布置位于采区⾛向中间，各条上⼭间距⼤致留设为20m。
2.上⼭位置的选择
(1)煤层上⼭
优点：掘进容易、费⽤低、速度快、联络巷道⼯程量少；
缺点：煤层上⼭受⼯作⾯采动影响较⼤，⽣产期间上⼭的维护困难，需要⾦属可伸缩⽀柱，煤柱留设多。
适⽤条件：开采薄或中厚煤层的单⼀煤层采区，采区服务年限短；煤层顶底板岩⽯⽐较稳定，煤质在中硬以上，上⼭不难维护；为部分煤层服务的，维护期限不长的专⽤通风或运煤上⼭。
(2）岩⽯上⼭
优点：维护状况良好，维护费⽤低，煤柱留设少。
缺点：掘进困难，联络巷道⼯程量⼤。
适⽤条件：对单⼀厚煤层采区和联合准备采区，在未采⽤可伸缩⾦属⽀柱的情况下，为改善维护条件，将上⼭布置在煤层底板岩⽯中。
提出三种⽅案：
⽅案⼀：三条煤层上⼭
⽅案⼆：三条岩⽯上⼭
怎么自制纳米胶带⽅案三：两岩⼀煤上⼭
布置情况见图4-1。
⽅案⼀：三条煤层上⼭
⽅案⼆：三条岩⽯上⼭
⽅案三：两岩⼀煤上⼭
图4-1 采区上⼭位置图
考虑本采区为单层煤开采煤层厚度4.75m，低⽡斯，所以采⽤三条煤层上⼭
3、采煤⼯作⾯布置（包括采煤⼯作⾯个数选取、采煤⼯作⾯位置选择）。
1、采区车场（包括采区上、中、下车场布置）；
4.2.3 采区车场布置
设计本采区上部车场采⽤平车场，中部采⽤绕道式甩车场。采区下部车场由采区装车站和辅助提升车场组合⽽成，采⽤顶板绕道⼤巷装车式。车场布置见图4-2，4-3，4-4。
图4-2 采区上部车场⽰意图
图4-3 采区中部车场⽰意图
下部车场顶板绕道⼤巷装车式
图4-4 采区下部车场⽰意图
3.5.1 井底车场形式的确定及论证绞车房
井底车场的形式必须适应井下运输和井筒提升的要求，井筒形式、提升⽅式、⼤巷运输⽅式的不同，井底车场的形式各异。井底车场形式必须满⾜下要求：
1. 车场通过能⼒，应⽐矿井⽣产能⼒有30%以上的富裕系数，有增产的可能性；
2. 调车简单，管理⽅便，弯道及义叉点少；
3. 操作安全，符合有关规程、规范要求；
4. 井巷⼯程量少，建设投资省，便于维护,⽣产成本低；
5. 施⼯⽅便，建设⼯期短。
井底车场形式的确定应该根据井⽥地质条件、井型⼤⼩、井⽥开拓⽅式、⼤巷运输⽅式、地⾯布置及⽣产系统等因素来选择。该矿井井底车场形式的选择依据如下：
(1)该矿井设计⽣产能⼒为？？1.2Mt/a，年⼯作⽇330d，实⾏四-六⼯作制，每⽇净提升？？16⼩时；
(2)矿井采⽤双⽴井开拓⽅式，双翼？？来煤；
(3) ？？主要运输⽯门采⽤8t架线式电机车牵引3.0t底卸式矿车，每列由22辆矿车组成。辅助运输采⽤1.5t固定式矿车；矿车均采⽤600mm轨距。
(4)本设计矿井属于低⽡斯、？？低等涌⽔量矿井；
综合以上所述，结合设计要求，经分析⽐较后，本设计矿井拟选⽤？3.0t底卸式矿车？？梭式折返式井底车场。
2、主要硐室（包括硐室布置形式及位置）。
3.5.2井底车场主要硐室
1.主井系统硐室
主井设有？？3.0 t底卸式矿车卸载站硐室、翻车机硐室、井底煤仓及井底煤仓装载硐室、清理井底散煤硐室及⽔窝泵房等。主井井底散煤采⽤矿车处理，⽤绞车提升⾄车场⽔平。
2.副井系统硐室
副井系统硐室有副井井筒与井底车场连接处的马头门，中央⽔泵房，⽔仓及清理⽔仓硐室，中央变电
所及等候室等。主排⽔泵房和主变电所应联合布置。为防⽌进下突然涌⽔淹没矿井，变电所与⽔泵房的底板标⾼应⾼出井筒与井底车场联结处巷道轨⾯标⾼0.5⽶，⽔泵房及变电所通往井底车场的通道应设置闭门。
3.其它硐室
其它硐室有调度室，医疗室，架线电机车库（修理间），防⽕门硐室，防⽔门硐室，消防材料库，⼈车站等。
4.2.4 采区煤仓形式、容量及⽀护
1. 煤仓形式
本采区采⽤垂直式煤仓，结构简单，易于掘进和维护，不易发⽣填塞，适⽤于本采区。
2. 煤仓容量
(1)按采煤机连续作业割⼀⼑煤的产量计算
Q=Q0+L×M×b×r×C0×K t （4-1）
水辊清洗剂式中Q——采区煤仓容量，t；
Q0——防空仓漏风留煤量，⼀般取5～10t；
L——⼯作⾯长度，m；
M——采⾼，m；
B——进⼑深度，m；
R——煤的容量，t/m3；
C0——⼯作⾯才出率；
K t——同时⽣产⼯作⾯系数。综采时K t=1；普采时K t=1+0.25n；
n0——采区内同时⽣产的⼯作⾯数⽬。
由公式4-1得Q=8+250×3.6×0.6×1.4×0.95×1=726.2t
通过计算确定采区煤仓容量726.2t。
3. 煤仓⽀护
(1)上部收⼝
为了保证上⼝安全与改善煤仓上⼝的受⼒情况，以混凝⼟收⼝注成圆台体。为防⽌⼤块煤、矸⽯、废⽊料等进⼊煤仓，造成堵塞，在收⼝处设铁筛，⽤旧钢轨或⼯字钢做成筛孔⼤⼩约为200mm左右。
(2)仓⾝
豫公网安备41160202000603
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