云南某煤矿102采区方案文本设计

1、目 录前 言1第一章 采区开采技术条件4第一节 采区位置、范围及储量4第二节 采区地质6第三节 开采技术条件10第二章 采区布置14第一节 采区生产能力14第二节 区段划分18第四节 采区保护煤柱的留设23第五节 巷道断面和支护方式23第六节 采区生产系统24第三章 采煤方法及采掘机械26第一节 采煤方法26第二节 采煤工作面支架选型27第三节 采掘机械配备及运输方式29第四章 采区通风安全31第一节 采区通风系统概况31第二节 风量计算31第三节 风量分配36第五章 采区主要设备选型43第一节 矿井通风设备43第二节 采区轨道上山提升设备46第三节 采区排水设备47第四节 采区压缩供风设备5

2、1第五节 瓦斯抽放设备53第六章 采区消防及防尘55第一节 采区消防及防尘现状55第二节消防及防尘洒水设施56第七章 采区供电、通讯照明、安全监控系统58第一节 采区供电系统58第二节 采区通讯照明系统59第三节 安全监控系统60第一节 采区安全出口设置与保证措施65第二节 瓦斯灾害防治65第三节 水害防治68第四节 顶底板灾害防治71第五节 粉尘防治72第六节 防治煤层自燃73第七节 机电运输事故预防76第八节 事故抢救77第九章 采区主要技术经济指标79第一节 采区巷道工程量及工期79第二节 投资估算及资金筹措81第三节 主要技术经济指标85 46前 言xx县xx煤矿属于资源整合矿井，该矿

3、由于101采区已快结束，接替采区未设计，只布置了一条集中皮带机巷，正在掘进施工中，矿井现采掘已失调，已不符合煤炭工业小型矿井设计规范（gb50399-2006）及行管政策的相关规定，因此，xx煤矿委托云南地方煤矿安全技术服务中心对开采矿井西翼进行102采区方案设计。xx县xx煤矿102采区位于本矿区西部， 102采区为xx煤矿自行划定的第二采区，矿井位于该采区东部上覆c5a煤层1840水平以上已被开采，西部c5a、c5b、c6a尚未进行开采。根据矿井102采区的现状，采区内按低瓦斯矿井设计，在采区中部布置两条集中上山进行两翼开采。c5a、c5b未进行自燃倾向性和煤层煤尘爆炸性鉴定，（建议煤矿尽

4、快将未鉴定的两层煤送有资质的鉴定单位进行自燃倾向性和煤层煤尘爆炸性鉴定，煤矿按鉴定结果制定相关安全开采技术措施），c6a煤层2005年10月25日经鉴定煤层煤尘无爆炸性，煤层自燃倾向性为不易自燃。 一、编制依据1、102采区c5a、c5b、c6a煤层开采设计委托书。2现生产采区井上下实测资料。3. xx煤矿采矿许可证、安全生产许可证、煤炭生产许可证。4、现有煤矿相关资料。5、xx县xx煤矿安全现状评价报告（方圆中正2008xx镇-007）6、xx煤矿区北部井田西段zk408柱状图（云南省地矿局第一地质大队二分队）7、云南省xx县xx煤矿资源储量核实报告认定意见，xx市国土资矿 2004175号

5、。8、xx通市煤炭工业局印发关于规范全市煤矿采区设计和图纸交换工作的意见的通知，xx煤发【2008】93号文。9、煤矿安全规程（2010版）。10、关于加强小煤矿安全基础管理指导意见（安监总煤调200795号）。11、煤炭工业小型矿井设计规范（gb50399-2006）。二、编制采区方案设计的指导思想和主要原则1、坚持“安全第一，预防为主”的指导思想。2、多掘煤巷，少掘岩巷，安全高效，技术先进，经济合理的原则。3、充分利用现有井巷工程和其它生产生活设施，确保生产正常。4、认真分析本采区条件，在原有采区开采经验的基础上，选择安全可靠的技术方案和技术装备。三、设计的主要特点及安全评价1、充分利用1

6、02采区c5b煤层集中运输大巷（机轨合一）及暗斜井回风系统，根据煤层顶底板条件在102采区中部布置运输上山和轨道上山，形成盘区两翼开采，在c5a煤层中布置轨道上山，在c5b煤层中布置运输上山，运输上山运煤兼做进风巷，轨道上山运矸运料兼做回风巷，形成采区c5a煤层开采系统，采区开采其他煤层时可参照c5a煤层布置采区生产系统。 2、采用走向长壁后退式采煤法，采煤工作面为炮采，顶板管理采用单体液压支柱配金属铰接梁支护，刮板输送机运煤，运输巷采用0.7m3u型矿车人力推车运输。3、采区内配备1个采煤工作面达到矿井年生产能力，2个掘进工作面保证采面接续。4、采区内通风方式为中央并列式，主平硐进风，风井回

7、风。5、矿井为低瓦斯矿井，采区内工作面通风为上行通风方式，设计时编制了防治瓦斯灾害的安全技术措施。6、c6a煤层不易自燃，无煤尘爆炸性，但没有对c5a、c5b煤层进行煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性鉴定。设计了防止煤尘爆炸和预防煤层自燃的设施，并提出相应措施。 四、存在的主要问题和建议矿井为低瓦斯矿井，矿井储量核实报告没有对c5a、c5b煤层取样进行自燃倾向性和爆炸性鉴定，采区方案设计时设计了防尘供水系统及隔爆装置，建议煤矿采掘过程中建立和完善综合防尘措施。由于本矿井中北部采空，目前采空区不好布置回风巷，只有结合矿井现有巷道及施工巷道布置采区回风系统，通风线路长，风阻大，所以要加强通风管理，设计时设

8、置了瓦斯监测监控设施。设计开采的c5a煤层无煤层自燃倾向性和煤层煤尘爆炸性鉴定。但根据临近福石煤矿c5煤层的自燃倾向性和煤层煤尘爆炸性鉴定：煤尘无爆炸性，自燃倾向性为类，容易自燃。设计时设置了防止煤尘爆炸和预防煤层自燃的设施及措施。建议煤矿及时制定有效预防煤层自燃发火的安全技术措施；及时对c5a、c5b煤样送有资质单位进行煤层自燃倾向性和煤层煤尘爆炸性鉴定。尤其要加强“一通三防”管理，及时封闭采空区，为矿井的安全生产提供保证。第一章 采区开采技术条件第一节 采区位置、范围及储量一、矿井概况1、地理位置及交通：xx煤矿位于xx县城北，属xx县xx镇管辖。煤矿东西长约1.2公里，宽约0.48公里，

9、面积约0.5338平方公里。地理坐标：东径1045207.61045255.8，北纬272948.2273018.7。煤矿有简易公路3公里与xx至板桥公路相连，至县城13.5公里，至毕节95公里，至内昆铁路彝良大寨站190公里，交通较为方便。详见交通位置图。2、矿井范围及储量： 东西长约1.2公里，宽约0.48公里，开采范围由5个拐点控制，面积0.53平方千米，开采深度+2090+1800米，其矿界拐点坐标详见表1-1-1。xx煤矿矿界拐点坐标表 表1-1-1顺序拐点编号纵坐标 (x)横坐标 (y)1矿13043650.0035488000.002矿23043407.0035488254.00

10、3矿33043120.0035488280.004矿43042760.0035487330.005矿53043020.0035487080.00矿区面积0.5338km2开采深度+2090+1800m矿井开采范围内全区可采煤层为：c5a、c5b、c6a三层煤层。煤层倾角均小于10，c5a、c5b煤层层间距平均12.74米，c5b、c6a煤层层间距平均1.23米、c5a煤层平均厚0.97米，c5b煤层平均厚1.78米，c6a煤层平均厚0.93米，运输上山采用联合布置，在c5a布置一条轨道上山，在c5b、c6a两层煤中布置一条轨道上山，102采区现有可采储量954.8kt。详见表1-1-2。矿井1

11、02采区各煤层储量统计表 表1-1-2煤层水 平储量（kt）备注准备开拓c5a+1860m+1835m18512517c5b+1846m+1820m34044618c6a+1844m+1818m17782413合计703395483、矿井开发简史及开拓开采现状xx县xx煤矿始建于1996年,1997年正式投产，2006年11月以前生产规模为3万吨/年， 2007年6月采矿许可证生产规模为9.00万吨/年。2006年生产能力核定为4万吨/年，2008年矿井瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井。矿井为主平硐暗斜井开拓，暗斜井东翼101采区已基本开采结束，暗斜井西部c5a开采一部分，其他煤层基本未开采。通风方式

12、为中央并列抽出式。运输方式为：工作面刮板输送机运至暗斜井皮带输送机主平硐车场矿车装车后机车外运。排水：采区、暗斜井下部水仓水通过水泵、排水管路排至井口外。二、采区位置102采区位于xx矿井西部+1800m和+1870m水平之间，以采区上山划分为东西两翼，西翼至矿井西部边界，东翼至采空区。三、采区范围及储量采区走向平均长610米，倾斜长400米，煤层倾角为410，平均6，开采面积为0.244km2。采区内有可采煤层c5a、c5b、c6a三层，三层煤层其可采储量为641.9kt。储量详见表1-1-3。第二节 采区地质一、地层102采区为101采区的接替采区，采区内出露的地层从老至新分别为：上二叠统

13、峨眉山玄武岩组、龙潭组、长兴组、下三叠统卡以头组、飞仙关组和第四系地层，简述如下：1、上二叠统峨眉山玄武岩组（p2）：该组地层分由在煤系地层下部，厚约60米，岩性由灰绿色拉斑玄武岩，灰-黄绿色微密或杏仁状玄武岩夹暗紫色凝灰岩组成。2、上二叠统龙潭组（p21）为海陆交互相碎屑沉积岩，厚度一般130米左右，下部为黄绿色中-厚层状粉、细砂岩、灰绿色泥岩、粉砂质泥岩互层；上部为灰-灰绿色薄-中厚层状粉、细粒砂岩，泥质粉砂岩、灰绿色泥岩、粉砂质泥岩夹粘土质泥岩和煤层。一般含可采煤层6-5层，其中可采煤层3层，主要可采煤层c5a、102采区可采煤层储量表 表113煤层可采范围平均煤厚（m）煤种硫分含量资源

14、/储量（万t）井巷压煤（万t）采区边界煤柱（万t）可采储量（万t）备注c5a全区稳定可采0.97wm0.19%25.173.694.5316.95c5b全区稳定可采1.78wm2.22%46.186.788.3231.08c6a全区稳定可采0.93wm0.69%24.133.584.3916.16合 计95.4814.0517.2464.19c5b，次要可采煤层c6a，可采煤层位于本组顶部。其顶部泥质灰岩为划分长兴、龙潭两组地层的标志。组内含大量植物化石。地貌上多呈平缓地带及低凹山沟。与下伏峨眉山玄武岩呈假整合接触。3、上二叠统长兴组（p2c）：为海陆交互相沉积，厚度一般约40米左右，由灰绿色

15、薄-中厚层状泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩与灰-深灰色薄-厚层状泥质生物碎屑灰岩和3-4层薄煤组成，岩性自下而上泥质渐增。底部泥灰岩为长兴组与龙潭组的分界，与下伏龙潭组呈整合接触。含植物化石及腕足类、蜒科动物植物化石，地貌上多呈陡峭山坡。4、下三叠统卡以头组（t1k）：为海陆交互相沉积，厚度一般90米左右。岩性为灰-灰绿色，中-厚层状粉、细粒砂岩、粉砂质泥岩泥质粉砂岩及泥岩，偶含黄铁矿细晶。下部节理发育，球状风化显著，具水平层理，斜层理，局部见交错层理。底部含瓣鳃类动物化石，是与长兴组分界的标志层。与下伏长兴组呈整合接触。地貌上多呈陡峭山峰或陡坡。5、下三叠统飞仙关组（t1f）：为海陆交互相沉积

16、，厚度一般430米，岩性为紫红、灰紫、暗紫色薄-厚层状细粒砂岩、粉砂岩及泥岩组成，夹钙质条带，发育微细层理、斜层理，具风化溶蚀空洞及球状风化特征，砂岩中普遍含有玄武岩岩屑。含丰富的动物化石，与下伏卡以头组呈整合接触。地貌上多呈陡峭山峰和沟谷。区内出露不全。6、第四系（q）：由坡积物、残积物和冲积物组成，厚0-20米，多分布在平缓坡、凹地及沟谷中。二、构造： 本区经历了长期多次的地壳运动，使区内广为发育前白垩地层发生了多种形式的构造形变，留下了性质不同，规模不等，方向不一的构造形态。以华夏式构造体系最为发育，此外，还有东西向构造体系和一些规模较小的旋扭构造。采区位于区域场坝-大石包正断层（f10

17、）北翼的单斜构造上，该单斜构造总体向东南倾，倾角6-7，局部分布有小褶曲及小断层，但对煤层开采影响不大。因而，矿区地质构造简单。三、煤层采区内主要可采煤层为c5a、c5b和c6a煤层，c5a与c5b相距12.74米，c5b和c6a煤层相距1.23米，c5煤层在一些地段分叉为c5a、c5b，c6煤层则分叉为c6a、c6b，均属于龙潭组上部。开采揭露的煤层为：c5a煤层：半亮型煤为主，下部为半暗型煤，矸石为黄铁矿及高岭石泥岩，顶板为深灰色中厚层状泥质灰岩夹泥质粉砂岩0.53米，含动物化石，为i5标志层，底板为深灰色中厚层状泥质粉砂岩夹钙质细砂岩条带，顶部有0.08米粘土质泥岩。c5b煤层：煤层厚1

18、.78米，以半亮型煤为主，底部为暗淡型煤，煤层上部有二层夹矸，上层为细晶高岭石泥岩，厚0.03米，下层为水云母泥岩厚0.04米，民间俗称“高碳”。本煤层为龙潭组顶部煤层，顶板为深灰色厚层状泥灰岩，底板为灰色泥岩，属稳定性煤层是目前矿井开采的主要煤层。c6a煤层：煤层厚0.73-0.98米，平均厚0.93米，为单一煤层，顶板为浅灰色粘土质泥岩含菱铁质粉砂岩泥岩，地板为浅灰色粘土质泥岩，下部含鲕状菱铁矿，煤层稳定。3、煤质c5a煤层未进行煤质鉴定。 c5b煤层：黑色半亮型，夹镜煤条带，断口呈阶梯状、块状构造，本煤层的化学特征根据相邻xx煤矿资料：水份（mad）0.38%，挥发份（vdaf）11.8

19、1%，灰份（ad）19.26%，固定碳（fcad）70.93%，全硫（st，d）2.22%，发热量（qnet,ar）26.20mj/kg。c6a煤层：黑色半暗-半亮型，夹亮煤和镜煤条带，断口阶梯状、块状钩状，本煤层的化学特征经分析为：水份（mad）1.97%，挥发份（vdaf）10.00%，灰份（ad）17.96%，固定碳（fcad）72.62%，全硫（st，d）0.69%，原煤分析基发热量7170千卡/ kg。综上所述，xx煤矿采区内c5b煤层为低挥发份，中高硫，低中灰，中高固定碳，高热值的无烟煤三号；c6a煤层为特低挥发份，低硫，低中灰，中高固定碳，高热值的无烟煤三号。见煤层组份化学特征及

20、含量一览表： 表114煤层组份化学特征及含量一览表 表114煤层编号煤层组份化学特征及含量（%）水份灰份挥发份固定碳全硫原煤分析基发热量c6a1.9717.6910.0072.620.697170千卡/ kgc5b0.3819.2611.8170.932.2226.20mj/kg第三节 开采技术条件一、水文地质本区属中、高山区，亚热带季风高原性气候，雨季5-10月，旱季11月-次年4月，夏季气候凉爽，无酷暑，冬季冰冻时间长，全年雨雾天多，日照少，温度大，区内地形切割强烈，有利于地表水 和地下水排泄，属长江水系。1、 含水层的划分：根据赋存地下水的介质形式，含水性质和水动力特征，将该评估区地下水

21、类型划分为孔隙水和裂隙水两大类，其中裂隙水又可分为碎屑裂隙水（含老窑积水）及岩溶裂隙水两大类。分述如下： （1）孔隙水 孔隙水主要赋存在相对低洼平缓的残坡积松散土体中，岩性为砂砾石，粉质粘土层，分布于矿区厂房一带及南面地形平缓处。主要接受大气降水补给，此外，在坡脚堆积的松散层与基岩接触带附近尚有部分裂隙水的倾向补给。裂隙水均以渗流方式就近河谷或相对低洼地带为排泄基准，其水量随季节变化明显，动态特征变化大，当降雨强度大，裂隙水压力急剧升高，在侵蚀及压力作用影响下可诱发斜坡土体失稳。（2）碎屑岩裂隙水分布广泛，为区内主要地下水类型，赋存在除第四系松散层以外的其它基岩地层裂隙中（即t1f、t1k、p

22、2c及p21地层），岩层带状-块状分布，其富水性强弱受风化裂隙和构造裂隙的发育程度以及地形地貌的控制。在接受大气降水部分地表水补给后，地下水沿裂隙面或构造迳流，一般多富集在冲沟切割含水层处或在相对隔水层阻隔处以泉或渗流形式排泄，动态特征变化较大，旱季明显减少甚至断流。（3）岩溶裂隙水区内岩溶裂隙水分布范围小，主要赋存在上二叠统长兴组（p2c）白云质灰岩及泥灰岩溶蚀裂隙中，岩层带状分布，出露范围窄，由于该类地层岩溶发育程度低，溶蚀孔洞、溶蚀裂隙均较小，赋存地下水空间有限，因而水量贫乏。在接受降雨，地表水及上覆基岩含水体的补给后，沿溶蚀裂隙面及破碎带径流，多以渗流方式排泄于地形深切切割处或低洼地带

23、。2、矿井涌水量经多年矿山开采，目前矿井使用水泵型号is-65-40-200型，扬程50m，流量100m3/h，矿井最大涌水量15 m3/h,正常涌水量为3 m3/h。3、矿区水文地质类型由于矿区总的地势是北东高北西低的中山区地形，山高箐深，利于地表水的排泄，矿区地层大多为碎屑岩裂隙弱含水层，部分岩溶裂隙水，其富水性极弱，含水层主要靠大气降水补给，因此矿区水文地质类型属于裂隙充水为主的简单类型。二、工程地质矿区出露的地层主要为第四系（qed1）松散堆积层和下三迭统飞仙关组（t1f）、卡以头组（t1k）地层以及上二迭统长兴组（p2c）、龙潭组（p21）地层。依据岩土体工程地质特征，将矿区岩土体划

24、分为松散土体（）和岩体（）两大类，其中岩体又细划分为散体状结构（1）、层状结构较软岩组（2）、层状次硬岩组（3）、层状结构软硬相间岩组（4）等4个亚类，其中碎屑软弱工程地质岩组是矿山开采煤层的顶底板围岩，受构造及节理发育的影响，岩体完整性较差，稳定性降低。在井下开采中易产生冒落、片帮等工程地质问题，是矿山开采不利的工程地质因素；各岩土体特征详见岩土体类型及工程地质特征表 表115岩土体类型及工程地质特征表 表115岩体结构地层代号岩性组合结构面特征结构体形状 岩土工程地质评价名称代号松散土体qelqdl碎石粘土、砾石、砂、土及粉质粘土土石分界面为潜在软弱结构面土状、粒状人工开挖时易产生崩塌散体

25、结构状1t1ft1kp2cp2l强风化及全风化带构造和风化裂隙密集，结构面错综复杂，多充填粘性土，形成无序小块和碎屑碎屑状易发生规模较大的岩体失稳，土石界面为软弱结构面层状结构软质岩组2p2cp2l薄层状粉砂岩、泥质粉砂岩为主夹泥岩、细砂岩及煤层有层理、片理、节理常有层间错动层状岩性较软，抗风化能力低，抗压强度低，遇水软化，容易产生变形，不稳定结构面易产生滑塌层状次硬岩组3t1k主要为中厚层状粉砂岩、细砂岩及泥质粉砂岩有层理、片理、节理层状岩性较坚硬，成岩度较高，胶结致密，抗风化能力较强，节理裂隙较发育，以弹性变形为主层状结构软硬相间岩组4t1f主要为薄至中厚层粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及

26、泥岩有层理、片理、节理，偶有层间错动层状岩性软硬相间，抗风化能力低，以软塑变形为主，易沿软弱结构面产生崩塌三、瓦斯经2008年1月24日云南省煤矿矿井瓦斯等级鉴定，对xxxx煤矿的认定结果：该矿井瓦斯等级鉴定实际计算得到的最大相对涌出量（ch4）7.83m3/t，最大绝对瓦斯涌出量（ch4）为0.87m3/min，最大相对涌出量（co2）4.25m3/t，最大绝对二氧化碳涌出量为0.47m3/min，根据煤矿安全规程第133条，该矿井认定为低瓦斯矿井，按低瓦斯矿井管理及配风。（2009年度的瓦斯等级鉴定证书还未下发）四、煤尘爆炸危险性、煤的自燃倾向性经江西煤矿矿用安全产品检验中心，于2005年

27、10月25日对xx煤矿c6a煤层进行煤尘爆炸性和自燃倾向性鉴定，鉴定结果水分mad0.93%，灰份aad13.58%，挥发份vdaf9.05%,火焰长度0mm，经鉴定，该煤样煤尘无爆炸性；水分mad0.93%，灰分aad13.58%，挥发份vdaf9.05%,全硫st,ad1.35,真密度dtrd1.54g/cm 3，吸氧量1.44m/g.干煤，该煤样自燃倾向性为不易自燃。c5a、c5b未进行鉴定，（建议煤矿尽快将未鉴定的两层煤送有资质的鉴定单位进行自燃倾向性和煤层煤尘爆炸性鉴定，煤矿按鉴定结果制定相应的安全开采技术措施）。五、地温根据储量核实报告及邻近东部已采采区推断：采区内无高温热源，地温

28、正常。第二章 采区布置第一节 采区生产能力一、采区年工作制度根据煤炭工业小型矿井设计规范（gb50399-2006）规定，采区设计年工作日为330天，采煤工作面实行“三.八”作业制，两采一准，每班工作八小时。掘进工作面实行“三.八”作业制：三班作业，每班工作八小时，轨道上山每天提升时间为14.94小时。皮带运输机每天运行4小时。二、采区生产能力、服务年限1、采掘工作面个数根据采区设计及方案设计委托书，结合煤矿开采现状（102采区内c5a煤层东部已开采结束），102采区内c5a煤层布置一个炮采工作面达产，两个掘进工作面保证采煤工作面接续。2、工作面长度工作面长度主要取决于采区条件和工作面装备水平

29、，根据矿井开拓布署及开采现状，102采区范围根据采区上山及两侧工作面布置情况，保证采区内工作面正常接替要求，结合煤矿现行炮采经验，确定工作面斜长为70-80米。三、采区设计生产能力及服务年限1、采煤工作面年推进度采煤工作面为打眼放炮落煤，刮板输送机运输，正规循环率取0.80。采用“两采一准”作业方式，即两班生产，一班检修（建议煤矿在生产过程中，可根据矿井实际在不超产情况下按“三八制”边采边准组织生产）；工作面铰接顶梁长度为1.0米，生产班每班推进1.0米，故工作面日推进度为2.0m，年工作日按330天考虑，则年推进度为：年推进度=日推进度设计年工作日正规循环率 =2.03300.80 =528

30、（m）2、采区及工作面回采率 本采区c5a、c6a煤层属薄煤层，c5b煤层属中厚煤层，采区回采率取0.8，c5a、c6a煤层工作面回采率取0.97，c5b煤层工作面回采率取0.95。3、采区生产能力（1）102采区c5a煤层 采煤工作面年生产能力a1 a1=工作面长年推进度采高煤容重工作面回采率 =735280.971.400.97 =50.77（kt） 掘进煤量a2 根据煤层厚度及生产期间回采面接替巷道掘进量，设计掘进煤量估算为采煤工作面产量的10%。 a2=a110% =50.7710%=5.077（kt） c5a煤层采面移交生产时的采区生产能力采区的年产量为回采工作面、掘进工作面出煤量之

31、和。则采区生产能力a为：a=a1+a2 = 50.77+5.077 =55.847（kt）（2）102采区c5b煤层 采煤工作面年生产能力a1 a1=工作面长年推进度采高煤容重工作面回采率 =755281.781.400.97 =95.722（kt） 掘进煤量a2 根据煤层厚度及生产期间回采面接替巷道掘进量，设计掘进煤量估算为采煤工作面产量的10%。 a2=a110% =95.72210%=9.57（kt） c5b煤层采面移交生产时的采区生产能力采区的年产量为回采工作面、掘进工作面出煤量之和。则采区生产能力a为：a=a1+a2 = 95.722+9.57 =105.292（kt）（3）102采

32、区c6a煤层 采煤工作面年生产能力a1 a1=工作面长年推进度采高煤容重工作面回采率 =755280.931.400.97 =50.01（kt） 掘进煤量a2 根据煤层厚度及生产期间回采面接替巷道掘进量，设计掘进煤量估算为采煤工作面产量的10%。 a2=a110% =50.0110%=5.001（kt） c6a煤层采面移交生产时的采区生产能力采区的年产量为回采工作面、掘进工作面出煤量之和。则采区生产能力a为：a=a1+a2 = 50.01+5.001 =55.011（kt）xx煤矿矿井生产能力核定为40kt/a，因此，煤矿在实际生产过程中，应根据核定结果组织生产，不能超核定生产能力生产。4、采

33、区服务年限根据采区或水平可采储量和资源储量核实报告决定而采用储量备用系数，经如下公式计算：（1）c5a煤层服务年限c1z/( ak)185.129/(55.8471.4)2.37（a ）式中：c采区或水平服务年限；z采区或水平可采储量；a采区设计生产能力；k储量备用系数，取1.4。（2）c5b煤层服务年限c2z/( ak)340.388/(105.2921.4)2.3（a ）式中：c采区或水平服务年限；z采区或水平可采储量；a采区设计生产能力；k储量备用系数，取1.4。（3）c6a煤层服务年限c3z/( ak)177.842/(55.0111.4)2.3（a ）式中：c采区或水平服务年限；z采

34、区或水平可采储量；a采区设计生产能力；k储量备用系数，取1.4。（4）102采区服务年限c=c1+c2+c3=2.37+2.3+2.3=6.97（a ）四、采区“三量”计算 根据储量核实报告及矿井采掘工程平面图计算的102采区“三量”为：采区开拓煤量：954.833kt，可采期9.48a。准备煤量：703.359 kt，可采期6.97a。回采煤量：641.9 kt，可采期6.4a。第二节 区段划分一、区段划分及开采顺序102采区位于+1870m+1810m水平之间，阶段垂高60米，以采区上山划分为东西两翼，先开采西翼后开采东翼；西翼阶段内沿倾向划分成四个区段，区段斜长7080米，东翼阶段内沿倾

35、向划分成三个区段，区段斜长7080米。先采上区段后采下区段，即区段下行开采。待采区内c5a煤层开采完后，开采其他煤层时，其他煤层可参照c5a煤层布置采区生产系统。二、采区尺寸102采区位于矿区西部，沿倾向上至+1870m标高，下至+1810m标高，采区平均走向长610m，倾斜长400m，面积185333m2，可采储量703.359kt。102采区c5a煤层共划分为5个正规工作面和两个多边形回采工作面，每个正规工作面斜长约为70m。第三节 采区巷道布置一、巷道布置 巷道布置方案影响102采区三层煤开采巷道布置方案的主要因素有：采区划分为单翼开采，巷道较长，底鼓、偏帮较严重，维修较困难。由于604

36、巷道倾角较大，局部在15左右，该采区地质条件不清楚，采区采用盘区条带倾斜后退式开采，仅做方案提出采区内共有可采煤层c5a、c5b 、c6 a三层，其中，采区东部c5a煤层已基本采完；c5a与c5b煤层间距离为12.74米，c5b与c6a煤层间距离为1.23米c5b与c6a两层煤底板为粘土质泥岩，易膨胀底鼓。矿井目前在暗斜井上部掘602集中皮带运输巷240米，为矿井资源整合后做集中运输巷。回风巷目前采用矿井现有回风巷，只是风路较长，风阻较大。根据上述影响因素，筛选出三个方案进行综合比较，各方案的具体情况分述如下：方案一：采用上山盘区斜石门联合布置方式。602皮带集中运输巷（机轨合一）掘至294米

37、时开始布置采区运输上山268米和轨道上山343米，在轨道上山+1850水平沿煤层底板等高线掘125a03运输巷220米，向上掘125a01材料上山126米，绞车布置在回风巷中。在1850 水平以上布置125a01工作面。皮带机运输上山布置在c5b煤层中，由于煤层底板较软，易底鼓，顶板岩层较好，所以皮带机采用吊挂式。轨道上山布置在c5a煤层中，开采c5b、c6a煤层时，布置斜石门进入下部煤层。首采工作面形成需要掘2624米巷道，其中岩巷113米，半煤岩巷2511米。首采工作面回风巷长358米，机巷、运输巷长度分别为595米，单翼巷道较长。在c5b煤层中回采，底板易鼓，巷道过长难维修。通风系统：新

38、鲜风流由井口主平硐皮带机集中运输巷皮带机运输上山125a01进风巷125a01运输巷125a01工作面（乏风）125a01工作面回风巷（乏风）轨道上山（乏风）604回风巷（乏风）总回风巷（乏风）风井（乏风）地面。c5a煤层巷道布置见图j17001-163-1a。方案二：采用上山盘区石门混合布置方式。轨道上山和运输上山布置在102采区中部，实行两翼开采。运输上山采用联合布置。轨道上山分层布置（在c5a布置一条轨道上山，在c5b、c6a两层煤中布置一条轨道上山）。两翼开采，工作面走向长度短，巷道距离短，服务时间不长，维修量相对减小。煤层属于近水平煤层，运输上山布置在c5b煤层中，采用皮带机运输；轨

39、道上山分别布置在c5a、c5b煤层中，采用绞车运输。皮带机集中巷掘进490米，沿伪倾斜布置皮带机运输上山和轨道上山，皮带机上山掘进416米，轨道上山420米，在1855水平布置125a01工作面运输巷，首采工作面形成需掘2943米，其中岩巷374米，半煤岩巷1580米，煤巷989米。首采工作面回风巷长360米，机巷、运输巷分别为390米，工作面采用走向长壁后退式开采。通风系统：新鲜风流由井口主平硐皮带机集中运输巷皮带机运输上山125a01进风联络巷巷125a01运输巷125a01工作面（乏风）125a01工作面回风巷（乏风）轨道上山（乏风）102采区回风斜石门（乏风）102采区回风巷（乏风）6

40、04回风巷（乏风）总回风巷（乏风）风井（乏风）地面。运输系统：125a01（工作面煤）工作面刮板输送机1台125a01工作面机巷刮板输送机5台溜煤眼运输上山皮带机集中运输巷皮带机（装矿车）蓄电瓶机车牵引外运井口煤仓。见运输系统图。排水系统：集中运输皮带机尾水仓由水泵通过排水管道将水排至井口外。见排水系统图。供电、消防防尘、压风、安全监控各系统分别见各系统图。煤层回采顺序由上至下，逐层开采。c5a、c5b两层煤巷道布置与方案二相似。c5a煤层巷道布置见图j17001-163-1b。方案三：采用盘区石门条带布置方式。该采区全部采用条带布置，倾斜长壁法开采。轨道运输巷和皮带集中运输巷布置在矿井边界，

41、集中运输皮带机巷布置在c5b煤层中，轨道上山回风巷布置在c5a煤层中，皮带集中运输巷采用联合布置，轨道上山采用分层布置。首采工作面形成需要掘进2270米，其中岩巷275米，半煤岩巷1136米，煤巷859米。首采工作面皮带机巷323米，工作面70米，回风巷326米，采用倾斜长壁后退式回采。煤层开采顺序由上至下开采。本采区煤层倾角变化大，地质资料不详细，只提出该方案作为参考，若地质资料详细，倾角属近水平煤层，则可以采用此方案。c5a煤层巷道布置见图j17001-163-1c。以上三个方案的具体比较详见表231。经比较可见，方案二切合矿井开采实际，井巷工程量相对减少，最主要是工作面巷道服务周期短，维

42、修量相对小，因此，102采区方案设计推荐用方案二。本方案开采巷道布置图只设计c5a煤层，c5b、c6a煤层开采运输巷道布置图与c5a煤层开采巷道布置图相似。102采区巷道布置详见图j17001-163-1。 采区上山条数、层位为满足运输、通风和安全的需要，本采区在c5a煤层布置一条轨道上山，在c5b煤层布置一条运输上山。运输上山和轨道上山沿煤层伪倾向布置，轨道上山、运输上山按314方位角布置。运输上山为联合布置，为三层煤服务，轨道上山分层布置。二、工作面储量及接替根据采区布置，102采区c5a层沿走向共布置有五块壁式后退式采煤工作面，其中西翼为125a01、125a03、125a05三个采煤工

43、作面，东翼为125a02、125a04两个采煤工作面；五个采面斜长为70-90米，西翼工作面走向长为360米；东翼工作面走向长200米；西翼125a01为首采工作面，可采期为5.17个月。西翼125a03工作面为接替工作面，可采期为5.02个月。根据公式（工作面可采储量=工作面斜长可采走向长采高煤容重工作面回采率）计算得102采区c5a各采煤工作面储量见表2-3-2。 具体接替顺序为：125a01125a03125a05125a02125a04边角煤，即西翼由上往下回采、掘进，交替进行。西翼采完后由东翼接替。具体布置见图j17001-163-1。采区布置方案比较表 表2-3-1项目方案一方案二

44、（推荐）方案三工作面布置走向长壁单翼开采走向长壁两翼开采倾斜长壁后退式开采采区上山轨 道上 山布置在采区东翼c5a煤层中。正倾斜布置分层布置，上一层布置在102采区中部c5a煤层中，伪倾斜布置，下两层煤布置一条在c5b煤层中。靠近矿界，伪倾斜布置在c5a煤层中，任然采用分层布置。运输上 山布置在采区东翼c5b煤层中正倾斜布置布置在102采区中部c5b煤层中伪倾斜布置，联合布置，为三层煤服务。布置在矿井边界c5b煤层中联合布置，为三层煤服务。其他巷道布置轨道上山通过下部车场与皮带集中巷连接；工作面进风巷由皮带运输巷和工作面运输巷联通。下部煤层从轨道上山的东面布置轨道巷联通各煤层。皮带集中巷机尾布

45、置一个水仓。轨道上山通过下部车场与皮带集中巷连接；工作面进风巷由皮带运输巷和工作面运输巷联通。下部煤层从轨道上山的东面布置轨道巷联通各煤层。皮带集中巷机尾布置一个水仓。102采区共分7个条带，采用俯斜后退式开采。开采顺序由西向东，由上到下。主要井巷工程量（可比部分）形成首采面共掘进2624米巷道，其中岩巷113米，半煤岩巷2511米。首采工作面形成需掘2943米，其中岩巷374米，半煤岩巷1580米，煤巷989米，其中皮带集中巷和102采区回风巷484米为今后要掘巷道，为矿井整合后服务。首采工作面形成共掘进2170米，其中岩巷225米，半煤岩巷1136米，煤巷859米。主要优缺点优点：总工程量

46、少，投产工期较短；运输上山和轨道上山比方案二短。运输时间短；首采工作面掘进探放水较容易。缺点：工作面巷道太长，底鼓严重，维修困难；工作面运输巷刮板输送机较多，出故障影响生产；首采工作面材料上山绞车设在回风巷中。优点：回采工作面短，推进时间短，巷道维修量相对较小；工作面运输设备相对少，影响小；轨道上山绞车安设在进风流中，符合要求。另外，若今后矿井整合后，原风井通风线路长，可以采用该采区上山作为今后通风总回风巷，在地面建风井，改造通风系统。缺点：总工程量较多，投产期较长；轨道上山、运输上山较长；近地表较复杂，掘进轨道运输上山探放水难度大。优点：（1）、巷道布置简单，工程量相对少；（2）各系统布置不

47、复杂，设备投入少；通风、运输合理。缺点：（1）采区煤层变化大，地质条件不太清楚。（2）、采区采用俯斜开采。若倾角过大，不利于倾向开采采。（3）不利于今后通风系统改造。102采区c5a煤层各回采工作面储量计算及接替表 表232采区名称工作面编号开采煤层工作面参数回采储量（万吨）可采期（月）采厚（m）斜面长（m）可采走向长（m）月进度（m）容重（t/m3）回采率（）倾角（。）102采区125a01c5a0.9775340551.400.9733.466.18102采区125a03c5a0.9770345551.400.9733.286.27102采区125a05c5a0.9781350551.40

48、0.9733.856.36102采区125a02c5a0.9793213551.400.9732.693.87102采区125a04c5a0.9781198551.400.9732.093.6合计510.9780144615.3726.28第四节 采区保护煤柱的留设采区c5b煤层皮带机集中运输大巷留设保护煤柱20m；采区各上山保护煤柱20m；断层留设10m；矿界、边界保安煤柱留20米；采空区留设不少于10米；隔水煤柱由煤矿根据实际调查情况按设计规定留设；各区段间顶底板好的留设8米，顶底板为泥质粉砂岩、粘土质泥岩的留20米，回采过程中制定安全技术措施进行带采。第五节 巷道断面和支护方式根据采区煤

49、层围岩条件和各类巷道的用途、服务时间，并参照已采过的c5a、c5b煤层的实际生产经验，确定服务时间较长的皮带集中运输巷（604机轨合一巷）、绞车硐室、水仓采用半圆拱形断面，料石砌碹支护；两条上山巷道、工作面进风联络巷、回风斜石门、轨道上山下部车场、102采区回风巷、604回风巷由于顶板较好采用锚喷支护；采煤工作面进、回风巷采用锚网支护或梯形金属支架支护，开切眼采用矩形断面，木棚支护。各巷道断面特征及支护参数详见巷道断面图册。第六节 采区生产系统1、运煤系统125a01采煤工作面的煤经工作面刮板输送机运输机巷刮板输送机溜煤眼装皮带运输上山皮带集中运输巷主平硐车场装矿车（蓄电池电机车牵引）地面煤仓

50、翻卸。2、运矸系统各掘进头出矸装矿车后各掘进工作面巷道人力推车采区中部车场采区轨道上山绞车下放至下部车场皮带机集中运输大巷（604机轨合一巷）主平硐车场蓄电池电机车牵引地面矸石场翻卸。3、材料、设备运输系统各工作面所需设备、材料通过主平硐皮带机集中运输巷（604机轨合一巷）轨道上山下部车场轨道上山各所需地点。4、通风系统 102采区c5a煤层125a01回采工作面：主平硐井底车场皮带机集中运输巷皮带运输上山125a01进风巷125a01工作面运输巷125a01采面125a01工作面回风巷采区上部车场轨道上山采区回风斜石门102采区回风巷604回风巷回风巷风井引风道轴流式风机抽出地面。掘进工作面

51、：各掘进头局扇分别安装在主要进风风流但又不会造成循环风的各工作面进风巷内，并安设风门调节控制，由局扇压至各掘进头，各掘进头乏风流入采区中部车场轨道上山采区回风斜石门102采区回风巷604回风巷回风巷风井引风道轴流式风机抽出地面。5、排水系统采区内各处矿井水通过各工作面轨道巷或回风巷，经采区上山汇集于皮带机集中运输巷（604机柜合一巷）尾部水仓，由水泵经铺设管道排至地面。第三章 采煤方法及采掘机械第一节 采煤方法一、采煤方法的确定本矿煤层倾角为310，一般6，属近水平煤层，开采煤层为c5a煤层，厚度为0.97m，参照矿井提供的c6a煤层顶底板等高线及矿井实际情况，经方案比较，采区采用两翼开采，采

52、煤工作面设计采用走向长壁后退式采煤法，一次采全高，采煤工艺采用炮采，全部垮落法管理顶板。二、顶板支护形式根据储量核实报告，c5a煤层厚度一般为0.97m，最大为1.05m,最小为0.93m，顶板为深灰色中厚层状泥质灰岩夹泥质粉砂岩0.53米含动物化石，为i5标志层，底板为深灰色中厚层状泥质粉砂岩夹钙质细砂岩条带，顶部有0.08米粘土质泥岩，煤层较稳定。国家行管政策要求“采煤工作面必须采用单体液压支柱支护，淘汰金属摩擦支柱，严禁使用木支护”，故采面选用dz12-25/80型单体液压支柱支护，“三四”排控顶，在切顶线加打密集柱和戗柱切顶。(1)支架布置方式：采用dz12-25/80型单体液压支柱配hdja-1000型金属铰接梁进行支护，正悬臂齐梁布置,排距1.0米，柱距1.0米。(2)控顶方式：采用“三四”排控顶，即最大控顶距4.2米，最小控顶距3.2米，放顶步距1.0米。由于煤层顶板软易碎，底板易鼓，容易使最后一排支柱陷入底板中不易回撤，所以底板较软地段应穿柱鞋。三、回采工艺打眼放炮落煤装煤运煤采面支护回柱放顶。(1)打眼：采用zms-12a型湿式煤电钻打眼。(2)落煤：采用放炮落煤。(3)装煤：采用人工装煤。(4)运煤：采用刮板输送机、皮带、矿车运煤。第二节 采煤工作面支架