板定梁初步设计说明书

陕西省神木县店塔镇板定梁村办煤矿煤炭资源整合实施方案开采设计第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置神木县店塔镇板定梁煤矿（整合区）是陕西省人民政府陕政函2007167号文正式批复的煤矿整合区之一。煤矿(整合区)位于陕北侏罗纪煤田神府矿区海湾井田的西南部，考考乌素沟北侧约2km处行政区划隶属陕西省神木县店塔镇管辖。地理坐标在北纬390210.57390325.37，东经1102247.051102428.99之间。煤矿(整合区)范围：是由陕国土资矿采划200861号文件划定的煤矿范围。煤矿（整合区）范围由6个拐点的连线为界圈定。煤矿西与神木县神广煤矿(Z49整合区)相连，北与神木县店塔镇大沙塔煤矿(Z28整合区)相邻煤矿范围及周边关系见图1-1-1。煤矿（整合区）南北宽约2.16km，东西长约2.43km，面积约2.3254km2；批准开采的煤层为4-3煤层和5-2煤层。原神木县店塔镇板定梁村办煤矿全部包括在煤矿整合区内。煤矿（整合区）拐点坐标见表1-1-2。 煤矿（整合区）范围拐点坐标一览表表1-1-2编 号XY东经 北纬14322777.0037448238.001102407.83390210.5724324390.0037446306.001102247.05390302.4534325095.0037446552.001102257.08390325.3744324500.0037447950.001102355.38390306.3854324159.0037447830.001102350.493902 55.2964323391.0037448751.001102428.99390230.59煤矿（整合区）周边交通较为方便,包(头)神(木)朔(州)铁路及S204省道从煤矿（整合区）东部通过，府（谷）新（街）公路从煤矿（整合区）的南部通过，煤矿（整合区）距包(头)神(木)朔(州)铁路孙家岔集装站约8km，距神木县城约35km。交通位置图见图1-1-3。二、地形地貌煤矿（整合区）位于陕北黄土高原北端，毛乌素沙漠东南缘，地貌单元属黄土梁峁沟壑区，区内大部分被第四系离石组黄土覆盖。在煤矿北部大部分及南部沟谷中局部出露侏罗系延安组第二段，总体地形为东高西低，中部高南北低，海拔标高11871071m，相对高差116m。三、水文地质情况地表水系主要有附近的考考乌素沟和乌兰木伦河流域，均从煤矿（整合区）外流径，考考乌素沟和乌兰木伦河均属常年性河流；并在店塔镇处汇合为窟野河，为黄河的一级支流。四、气象条件及地震情况本区属中温带大陆性半干旱气候，其特点是冬季寒冷，夏季炎热，春季多风，秋季凉爽，温差较大，冷热多变，风沙频繁，干旱少雨，雨季多集中在七、八、九月份，蒸发强烈。每年由10月初至次年3月为冰冻期。据神木县气象观测资料，主要气象资料如下：极端最高气温38.9，（1996.6）；极端最低气温29.0，（2003.1）；多年平均温度8.6，（19612003）；多年平均降雨量434mm，（19612003）；丰水年最大降雨量819.1mm（1967年）；枯水年最小降雨量108.6mm（1965年）；多年平均蒸发量1712.4mm（19612003）；图1-1-1煤矿（整合区）范围及周边关系图图1-1-3 交通位置图板定梁村办煤矿(整合区)板定梁村办煤矿(整合区)交通位置图多年平均相对湿度56（19612003）；极端最大风速19.0m/s（1970.7）；冻土最大深度146cm（1968）；年平均绝对湿度7.61毫巴，属湿度过低或微湿度带。年平均气压910毫巴。本区位于鄂尔多斯台向斜宽缓的东翼陕北斜坡上，地壳活动相对微弱。据历史记载仅公元1448年在榆林发生过4.7级地震，烈度为6度；1621年5月在府谷孤山一带发生过6.7级地震，烈度为6度，此后再未发生过4级以上地震。邻省区曾发生过其它一些较大地震本区仅为有感区，如1996年5月30日，距本区约350公里的内蒙古包头市发生6.4级地震，本区仅有震感。2008年5月12日四川汶川发生8.0级地震，本区也仅有震感，近百年来本区从未发生过大的地震，虽有几次小的地震，但烈度仅在2.5度左右，属无震区。根据陕西省工程抗震设防烈度图（1993年10月）的烈度划分，本区地震动峰值加速度Pg400mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉量75%，表明煤层煤尘具有爆炸性危险。在设计和开采煤炭时应引起高度的重视。3、自燃根据陕西煤矿安全装备检测中心检验报告，煤自燃等级类，倾向性质为容易自燃。故煤层为易自燃煤层。4、地温根据以往地质资料分析，普查和详查阶段本区未发现地温偏高区，因此本区属地温正常区，属“无热害区”矿井。四、水文地质煤矿（整合区）位于考考乌素沟和乌兰木伦河之间，支沟比较发育，基岩只在煤矿（整合区）北部有出露，其余大部分地表均被第四系中更新统离石组黄土覆盖。依据煤矿内地层地质特征，并根据本次勘探的目的层位，将煤矿内含（隔）水层划分为以下几种类型。1、第四系中更新统离石黄土弱透水层（Q2l）煤矿（整合区）内大部分地表被第四系中更新统离石黄土所覆盖，主要分布于梁峁顶部及沟谷边坡地段，厚度028.13m左右，一般18.95m，岩性为棕黄色、灰黄色砂质黄土，结构中稍密，具孔隙，发育垂直节理；据邻区资料，该层含水微弱或不含水，透水性差，为弱透水层。2、中、下侏罗统延安组裂隙承压水（J2y）为煤矿（整合区）内含煤地层，厚度变化较大，含水层岩性为灰白色中、细粒长石砂岩，砂岩与粉砂岩及煤层构成了互层状复合含水岩组，砂岩厚度不稳定，岩性变化大，结构致密，裂隙不发育，透水性差，富水性微弱。3、烧变岩孔洞裂隙潜水主要分布在煤矿（整合区）东、南边界附近，北边界附近有小范围分布，因5-2煤层自燃顶板塌落及后期风化作用，形成裂隙孔洞发育的烧变岩带，具备了良好的储水空间，属中等富水区。据邻区资料影响厚度3050m，含水层厚1130m，分布稳定。由于该段岩层破碎，透水性好，又地处沙漠边缘，其补给来源充分，故富水性中等强。泉流量一般在7.5350.75L/S，最大可见258.75L/s。水化学类型为HCO3NaCa，HCO3CaMg型水，矿化度164230mg/L。（二）地下水补给，排泄条件煤矿（整合区）内地下水主要接受大气降水补给，降水量年月季变化较大，据神木县气象站观测资料，年平均降水量为434mm，年平均蒸发量为1712.4mm，是降水量的4倍，但降水相对集中，7-9月份占全年的60%-70%左右，地表沙层透水性好，有利于地下水的补给，但整合区内沙层分布范围极小，黄土及基岩大面积出露，加之地形起伏较大，故大气降水以地表径流为主。承压水除在露头接受降水降水补给外，还接受潜水的渗透补给，在沟谷两侧出露的基岩，可接受地表水的侧向补给。承压水多是沿发育微弱的裂隙顺层或斜交岩层倾向运动，在煤矿（整合区）内其径流方向总的趋势是由西北流向东南，并于地势低洼或沟谷处以泉的形式排泄。（三）水文地质勘探类型煤矿（整合区）内构造简单，无断层存在，基岩大面积裸露于地表，基岩裂隙不发育，煤系地层各主要可采煤层顶板直接充水含水层富水性极弱。依矿区水文地质工程地质勘探规范，可将本区的水文地质勘探类型划分为二类一型，即以裂隙充水为主的水文地质条件简单的矿床。五、地质勘探程度及存在问题本次设计是依据陕西省煤田地质局一八五队编制的陕西省陕北侏罗纪煤田神府矿区神木县店塔镇板定梁村办煤矿（整合区）勘探地质报告而进行的，现有资料对井田内主要可采煤层的勘探网度和储量级别规划比较合理，查明了井田内可采煤层的层数，在构造形态、煤层变化、煤质、储量分级等控制方面基本可满足编制设计的要求。（一）勘探程度评述1、勘探类型本区地层总体为一北西倾斜的单斜构造，地层倾角小于1，无明显的褶皱及大的断层，也无岩浆侵入，故本区构造类别属一类，即简单构造。各可采煤层结构简单，厚度稳定，厚度变化不大，且变化规律明显，局部虽有变薄现象，但规律性明显，均为全区可采煤层，煤类单一，煤层稳定类型属一型，即稳定型。综上所述，本区勘探类型为一类一型。2、地质控制程度本次勘探采用机械岩心钻探为主的综合勘探方法，充分发挥地球物理测井技术，依据煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T02152002），结合本区地质条件，综合确定工程控制基本网距为：探明的资源量区基本网距为：钻探750m750m；控制的资源量区基本网距为：钻探1500m1500m；有少量的钻孔圈定为推断的资源量区。（二）资源储量43煤层共求得333类资源量0.33Mt。登空资源量为0.20Mt。保有资源量0.13Mt。52煤层共求得332资源量3.28Mt（含压覆量0.15Mt），333类资源量2.70Mt（含压覆量1.01Mt）。保有资源量5.98Mt。整合区内两层煤共求得资源总量为8.98Mt，其中332类资源量3.28Mt（含压覆量0.15Mt），333类资源量3.03Mt（含压覆量1.01Mt）。原板定梁村办煤矿检测后（2004年4月底）至本次估算（至2007年12月底）期间新形成的采动量为2.67Mt，保有资源量6.11Mt，占总资源量的68%。（三）存在的主要问题1、煤矿（整合区）勘查程度较低，5-2煤层自燃边界控制程度低，东北部小窑采空区范围不确定。建议进一步对5-2煤层自燃边界进行控制。2、煤矿（整合区）内5-2煤层的导水裂隙带发育高度均大于煤层上覆基岩厚度，当煤层采空顶板冒落后，导水裂隙带将与煤矿（整合区）范围内的基岩裂隙水将全部贯通，成为下部煤层的直接充水含水层。在实际生产过程中，矿井涌水量随季节、开采阶段和开采范围的扩大不断变化，建议矿井开拓过程中加强矿井涌水量监测工作和顶底板防护工作，在煤层自燃边界附近开采煤层时，矿井涌水量将会增大，应引起足够重视；在沟谷区段形成采空区时，应采取措施治理谷底裂缝区，防止雨季地表水回灌井下造成淹井。3、矿井开采中要注意加强监测，采取科学合理的措施，以预防煤尘爆炸等事故。4、根据以往勘探资料：各煤层所含瓦斯成份都是以氮气为主，二氧化碳微量，属二氧化碳氮气带，甲烷含量为零。区内瓦斯的赋集与运移条件、围岩特征等因素有密切关系，在空间上不是均匀分布于煤层之中。5、本区煤层自燃测定结果，5-2煤层为易自燃煤层，建议今后矿山开采及堆放时，应予以采取必要措施，防止煤的自燃。6、该区生态环境脆弱，植被条件差，水土流失严重，采煤造成的地面塌陷及煤矸石污染、水质污染等均会对矿区的生态环境造成破坏，应加强地表水、地下水动态监测，地表塌陷、地裂缝观测，为矿井安全生产及环境治理提供重要分析依据。尽量减少矿山开采对矿区环境的破坏和影响，维护好矿区的生态环境。建议在进行煤矿环境影响评估及地质灾害危险性评估时，提出相应的预防对策。119榆林市榆神煤炭建筑设计有限公司第二章 井田开拓第一节 井田境界及储量一、 井田境界根据陕西省国土资源厅规划矿区范围批复关于划定神木县店塔镇板定梁村办煤矿矿区范围的批复，批准本矿整合后井田境界由如下六个拐点座标围成：井田拐点坐标一览表拐点号XY14322777.0037448238.0024324390.0037446306.0034325095.0037446552.0044324500.0037447950.005 4324159.0037447830.0064323391.0037448751.00 表2-1-1煤矿（整合区）南北宽约2.16km，东西长约2.43km，面积约2.3254km2煤矿西与神木县神广煤矿(Z49整合区)相连，北与神木县店塔镇大沙塔煤矿(Z28整合区)相邻。各井田的范围可见图111。二、储量1、矿井保有资源量根据陕国土资储备【2009】151号文陕西省神木县店塔镇板定梁村办煤矿（整合区）资源储量核实报告评审备案证明,截止2007年12月31日止, 43煤层共求得333类资源量0.33Mt。登空资源量为0.20Mt。保佑资源量0.13Mt。52煤层共求得332资源量3.28Mt（含压覆量0.15Mt），333类资源量2.70Mt（含压覆量1.01Mt）。保佑资源量5.98Mt。整合区内两层煤共求得保有资源量6.11Mt。其中332类资源量3.28Mt（含压覆量0.15Mt），333类资源量2.83Mt（含压覆量1.01Mt）。2、可采储量43号煤层推断333资源量折减量0.01Mt，永久煤柱损失:边界煤柱0.02Mt；主要巷道煤柱损失0.01Mt；开采损失0.01Mt（采区回采率取85%），共获可采储量0.08Mt。52号煤层推断333资源量折减量0.27Mt，永久煤柱损失:边界煤柱0.14Mt，高压线塔煤柱1.16 Mt，火烧煤柱0.31 Mt；主要井巷煤柱损失0.15Mt；开采损失0.99Mt（采区回采率取75%），共获可采储量2.96Mt。两层煤扣除推断333资源量折减量0.28Mt，永久煤柱损失: 边界煤柱0.16Mt，高压线塔煤柱1.16 Mt，火烧煤柱0.31 Mt；工业广场及主要巷道煤柱损失0.16Mt；开采损失1.00Mt（采区回采率取43号煤层取85%，52号煤层75%），共获可采储量3.04Mt。矿井地质储量汇总详见表212，矿井可采储量汇总详见表213。三、安全煤柱煤矿（整合区）位于陕北黄土高原北端，毛乌素沙漠东南缘，地貌单元属黄土梁峁沟壑区，区内大部分被第四系离石组黄土覆盖。井田内无铁路、公路通过。沿井田边界为火烧区，工业场地位于井田外。地表水系主要有附近的考考乌素沟和乌兰木伦河流域，均从煤矿（整合区）外流径。整合区内有高压线塔。故对井田边界、火烧边界、大巷、高压线塔及采空区分别留设煤柱。由于本矿无地表移动参数实测资料，设计参照地层综合柱状图及现场调查，参照围岩情况，按以下数值留设安全煤柱：松散层移动角：取45岩层移动角：取701、大巷煤柱主要大巷均位于煤层中，在大巷两侧及大巷之间各留设30m煤柱；2、井田边界煤柱及火烧边界煤柱井田边界煤柱按20m留设，火烧边界煤柱按30m留设。3、高压线塔煤柱高压线塔围护带取15m，按上述参数计算，高压线塔煤柱取5054m；4、采空区煤柱采空区按20m留设隔离煤柱。第二节 矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度矿井设计年工作日为330d，每天四班作业，三班生产，一班检修的生产方式，每天净提升时间为16h。二、矿井设计生产能力本矿为资源整合矿井，原矿井为生产矿井，根据该矿井可采储量及开采条件，适宜生产规模为0.21Mt/a的小型矿井，经计算服务年限满足煤炭工业小型矿井设计规范规定的同类型新建矿井设计服务年限的50%要求。三、矿井设计服务年限43号煤层共获可采储量0.08Mt，生产规模按0.21Mt/a计算，取1.3储量备用系数，服务年限为0.29a；52号煤层共获可采储量2.96Mt，可服务10.84a。两层煤共获可采储量3.04Mt，总服务年限为11.13a。第三节 井田开拓一、工业广场位置的确定本矿为单生产矿井及周围井田整合而成。矿井位于陕北黄土高原北端，毛乌素沙漠东南缘，地貌单元属黄土梁峁沟壑区，区内大部分被第四系离石组黄土覆盖，原生产矿井场地已形成简易的生产系统。根据现场勘查，原矿井工业场地地形都较宽阔，井上下工程量较完整，运输系统也相对比较完整，且距离公路较近，运输方便，供电、供水、通讯等设施易于架设和管理。设计本着“少投入，早见效”，在技术上可行，经济合理的原则，设计尽量利原有工程量和地面生产系统，减少矿井建设资金，选择了原矿井工业场地作为本设计工业广场。二、井田开拓根据现场勘查，原矿井工业场地地形较宽阔，生产系统已形成。井上下工程量比较完整，为了节约建设资金，尽量利用原有工程量，设计利用原矿井生产系统，具体如下：利用原煤矿主斜井、副斜井和立风井为整合后矿井的主斜井、副斜井和立风井，采用二斜一立井筒的综合开拓方式。原矿井主斜井和副斜井净宽3300mm，倾角均为5.2。整合后主、副斜井净宽均刷大为3800mm，均为半圆拱形井筒；主斜井方位角92，作为整个矿井主运输及进风，兼安全出口；副斜井方位角86，作为整个矿井的辅助运输及进风口，兼安全出口。原矿井立风井井筒为圆形，井筒直径为2500mm，方位角97，整合后井筒直径刷大为3000mm，断面能满足整合后矿井通风能力要求，作为整个矿井的总回风井筒兼安全出口。本矿主采5-2号煤层：根据井田开拓布置，采用一个水平开采。由原形成大巷迎头朝东南西北方向布置一组大巷，分别为运输大巷和回风大巷，并在运输大巷按一定的距离布置绕车硐室。考虑到开采条件，井田不再划分盘区。井田开拓方式详见附图231。本矿主采4-3号煤层：利用原矿井开采5-2号煤层时的一组东西向大巷，在临近4-3号煤层时新凿一组上山，一为轨道上山，一为回风上山，坡度均为20；到达煤层后沿煤层底板朝南北向布置一大巷开采4-3号煤层。井田开拓方式详见附图232。考虑到本矿井为单井扩大整合矿井，工业场地和井下生产系统均已形成，故本设计确定利用地面原设施和井下主要大巷，并进行整改，以满足矿井整合后0.21Mt/a生产能力的需要。35榆林市榆神煤炭建筑设计有限公司三、水平划分及标高本井田煤层为近水平煤层，顶底板较坚硬稳定，结合地质构造条件，设计为单水平开拓，水平标高+1039.00m。四、大巷布置及层位选择本井田煤层近水平分布。设计本着“多做煤巷，少做岩巷”的原则，大巷均沿煤层开凿，沿煤层底板布置，所在方位煤层最大坡度1。第四节 井 筒一、井筒的用途、布置及装备该矿井广场内共布置三个井筒，主斜井井口坐标x= 4324392.646，y= 37447777.012，井口标高z+1057.40m，主要用作主运输和进风；副斜井井口坐标x= 4324377.956，y= 37447715.778，井口标高z+ 1064.42m，井筒敷设电缆及管子道，主要用作辅助运输和进风；立风井井口坐标x4324367.021，y= 37447466.254，井口标高z+ 1079.00 m，井筒装备一标准梯子间，主要作用为矿井总回风井筒兼安全出口。井筒特征详见表241。二、井筒断面特征及支护形式本矿三井筒均已成形。主斜井断面为半圆拱形井筒，净宽为3800mm，墙高1600mm，净断面11.71m2，设计掘进断面14.59m2，采用料石砌碹，砌碹厚度300mm；副斜井断面尺寸与主斜井一致；立风井为圆形，净直径为3000mm，净断面7.07m2，设计掘进断面11.34m2，采用料石砌碹，砌碹厚度400mm。井筒断面详见附图242、243、244。第五节 井底车场及硐室一、井底车场形式由于本矿井采用无轨防爆胶轮车运输，故本矿井不设计井底车场。二、井底主要硐室本矿主井采用胶轮车运输。井下主要硐室布置在副斜井井底附近，主要硐室有主排水泵房及水仓、中央变电所、机车修理库、消防材料库、井下调度室等其它硐室。设计井下主副水仓及其通道和吸配水井采用料石砌碹支护方式外，其它主要硐室均采用锚喷支护方式。井下主排水泵房及水仓与中央变电所联合布置在副斜井井底运输大巷的东侧，水仓容量按矿井8小时正常涌水量（12m3/h）计算，充满系数按0.9计算，主水仓蓄水段长度为85m，设计容量为439m3；副水仓蓄水段长度为44m，设计容量为227m3。水仓清理斜巷按矿车清理要求设计,坡度为20.0。消防材料库的布置形式为加宽式，长20m，宽2m，布置在运输大巷西侧。井底主要硐室工程量详见表251。第三章 大巷运输及设备第一节 运输方式的选择一、运输方式该矿为小型煤矿，为了提高劳动生产率，减轻工人劳动强度，设计运输大巷用WCQ-3D型无轨胶轮车运输煤炭、材料，可简化运输环节。井下运输大巷采用防爆无轨胶轮车的运输方式。设计采用防爆无轨胶轮车承担原煤、材料、设备等运输任务。二、运输设备的选型防爆无轨胶轮车型号、主要配置和技术参数如下：（一）主要技术特点：1、采用中央铰接形式，全液压转向，转弯半径小，且减小了轮胎的磨损；2、前后设有两个驾驶室，可实现双向驾驶，操作简单方便；3、四轮驱动，牵引性能好，爬坡能力强，爬坡速度快；4、采用液压机械传动，由变量泵和变量马达组成双变量闭式系统，采用DA自动控制，可实现无极变速；5、工作制动采用湿式多片制动，液压控制；紧急及停车制动采用失效安全型多盘制动，使机车运行安全可靠；6、废气处理采用水洗式处理，净化程度高，排气温度低，防爆栅栏容易拆洗；7、机车轮胎采用充填式实芯轮胎，耐磨性好；8、柴油机监控采用电子监控，性能安全可靠。（二）主要配置和参数见表311主要配置和参数 表311参数 型号 WCQ3D额定载重（t）5发动机（KW）50（CKS4108FB）传动方式液压机械传动驱动方式四轮驱动牵引力（KN）35爬坡能力（）14最大速度（km/h）20离地间隙（mm）230转弯半径（mm）6000参考外形尺寸（mm）（长宽高）600015502000机车自重（t）6.5三、煤炭及辅助运输 1、煤炭运输工作面爆破落煤，经刮板输送机运输顺槽胶带输送机顺槽溜煤眼转载至防爆无轨胶轮车运输大巷主斜井地面。2、辅助运输材料设备在地面装车后，由副斜井下放到运输大巷，经回风顺槽送到回采工作面。掘进工作面材料由防爆无轨胶轮车直接运至各掘进头。3、人员运输人员由主斜井步行至井底，然后步行到各工作地点。四、计算过程及结果本矿初期生产能力0.21Mt/a，年工作日为330天，每天四班作业，三班生产，一班准备，净出煤时间16小时，根据防爆柴油机四轮车技术性能参数，设计行驶平均速度为15km/h，卸煤均至装车点距离约560m。（1）则所需行驶时间：（5602）/（15000/60）=4.48（分钟）；（2）据经验资料知：卸煤调车所需时间约5分钟，大巷装车所需时间约3分钟；（3）运输一次总时间：5+4.48+3=12.48分钟；（4）每天每台运输能力：1660/12.485.0=384.62t；（5）工作面需要台数：0.21/330/384.6210-4=1.65台 取2台；（6）两个掘进工作面共1台；经计算本矿初期工作面运输需要2台，掘进工作面需要1台，备用2台，共5台。后期运输距离增大后，另增加1台防爆柴油机四轮车，共6台。五、主要巷道支护方式本矿井主要巷道均为煤巷，设计采用锚喷与锚索联合支护的矩形断面。根据井下运输方式和运输距离，运输大巷净宽3.3m，净断面为7.92m2，掘进断面为8.75m2；回风大巷净宽为2.9m，净断面为6.96m2，掘进断面为7.75m2。井底水仓铺设15kg/m的轻轨，轨距为600mm，钢筋混凝土轨枕。第四章 盘区布置及装备第一节 采煤方法一、采煤方法的选择5-2煤层直接顶板主要为粉砂岩细粒砂岩，老顶主要为中粗粒砂岩及细砂岩，次为厚度较大、层理不明显的粉砂岩，属中等坚硬稳定型顶板。底板以泥岩粉砂岩为主，无底鼓现象；煤层倾角小于1、煤层埋藏较浅、地质构造简单，开采技术条件优越。根据本井田的地质条件，煤层赋存特征，地质储量以及生产规模等诸因素综合考虑，设计认为本矿采煤方法可选择长壁式分层下行开采。长壁式分层开采采煤法，5-2号煤层平均厚度5.87m，可划分为上、中、下三层开采，上分层采高2.0m，中分层2.0m，下分层采高为1.87m，在每个分层内布置回采巷道形成工作面，设计工作面长度80m。工作面采用炮采，单体液压支柱配备金属铰接顶梁支护，支架布置方式为倒悬臂齐梁直线柱，铺金属网假顶，铺网工作在回柱放顶前进行。该方法优点是整个工作面的投资费用少，单体液压支柱使用轻便，灵活、易操作。缺点巷道掘进率高。二、采煤工作面参数的确定由于矿井生产能力和煤层采空区限制了工作面的长度和推进度的延伸，为了达到相关规程中关于首采工作面的规定，设计确定首采工作面于大巷西面的最北端布置，工作面长度80m，年推进度为990m，5-2煤层平均厚度5.87m，属稳定的厚煤层，设计将该煤层分三个分层进行开采，上分层采高2.0m，中分层2.0m，下分层采高为1.87m。三、回采工作面主要设备选型1、煤电钻工作面选用ZM1.5D(A)型煤电钻，功率为1.2KW。2、刮板输送机工作面选用SGD420/22型可弯曲刮板输送机，功率22KW，输送能力150t/h，长度80m。3、转载机与工作面刮板输送机相配套，转载机选用ZGD40型，功率为40KW，转载能力为150t/h，长度25m。4、可伸缩带式输送机顺槽巷道选用SD40P型可伸缩带式输送机，功率为40KW，输送能力200t/h，带宽650mm，输送长度600800m。5、支护设备根据开采煤层厚度，选用DW2525/100外注式单体液压支柱，支撑高度17002500mm，初撑力118157KN；选用HDJA1200金属铰接顶梁，高138mm。顺槽超前支护20m，采用单体液压支柱配备金属铰接顶梁支护。6、工作面其它设备除了上述设备外，工作还配备小水泵，阻化剂喷射泵，调度绞车等其它设备。四、回采工艺及顶板管理开采5-2号煤层时，工作面长度80m，采高2.0m，直接顶为中硬岩层，中等稳定，基本顶来压显现明显，属级。其支护参数计算机算如下：经计算5-2号煤层冒落带高度为14.8m；导水裂隙带高度为50.8m；保护层厚度为7.8m。由地质资料知本矿5-2号煤层埋藏86140m，导水裂隙带和保护层高度之和为73.4m。所以采空区导水裂隙带及冒落带对上部第四系潜水层不会受到影响。支护参数计算机算如下：顶板压力P顶7Mcos72.024cos1335.95kPa支柱的有效支撑能力PEKEPA0.8250200 kN支护密度DP顶103/ P额103335.95103/2001031.68根/m2。式中：M采煤高度，(2.0m)；板岩石视密度，24kN/m3；煤层倾角，1；PA单体液压支柱最大工作阻力，250kN；P顶顶板压力，kPa 。工作面最大控顶距4.0m，最小控顶距3.0m，排距1.2m，柱距0.8m，三、四排控顶，支柱密度平均为1.85根/m2，支护强度为370kPa，满足支护强度要求。第二节 巷道布置一、巷道布置 根据矿井开采条件和开拓布署，不再将煤层划分盘区。沿煤底板布置两条大巷，一条为运输大巷、另一条为回风大巷，大巷间距为30m。采煤工作面沿大巷两侧条带式布置。共布置两条回采巷道，一长皮带运输顺槽，另一条为回风顺槽。二、回采方式煤层内采用前进式开采，工作面采用后退式开采。三、矿井移交生产时工作面数目及产量根据矿井开拓方式，节省矿井建设投资，实现尽早出煤，创造更好的经济效益为原则。设计在大巷西面的最北端布置一个长壁式炮采工作面和二个炮掘面，该矿设计三班生产，一班检修的生产方式。设计本着就近、安全、高效、生产的原则，首采工作面每班进尺1.2m，日进度3.6m，年推进度1188m。1、采煤工作面生产能力按下式计算：A1LfhLrk10-60.910-6118812.0801.2995%0.90.21（Mt）上式中：A1工作面年产量 Mt；L工作面年推进度 m；f同采工作面个数 个；h工作面回采高度 m；L工作面采宽 m；r煤容重 t/m3；K工作面回采率，取95%；0.9正规循环系数；故全矿井年产量煤量0.21Mt/a，满足设计生产规模0.21Mt/a的要求。矿井工作面生产能力见表421。四、主、辅运输系统首采工作面位于大巷西面的靠近采空区，顺槽内煤炭采用胶带输送机连续运输；材料、设备采用防爆胶轮车运输。1、煤炭运输煤炭经工作面SGWD40型可弯曲刮板输送机和顺槽ZGD40型刮板转载机、SD40P型可伸缩皮带输送机，再送至工作面溜煤眼，在大巷装车后，经运输大巷和主斜井运至地面。2、辅助运输回采工作面和掘进头巷道所需材料、设备由防爆胶轮车经副斜井、运输大巷和回风顺槽（兼辅助运输顺槽）直接运至所需地点。建井期矸石装入防爆胶轮车提升出地面至矸石场。井下人员由副斜井步行至大巷，再步行至各工作面。五、通风系统新鲜风流经主、副斜井进入，经运输大巷、运输顺槽、清洗工作面的污风后，经回风顺槽、回风大巷、回风立井机械排出地面。掘进工作面局部采用通风机压入式通风,冲洗掘进工作面的污风后,直接排入回风大巷。六、排水系统井下各工作地点的集水通过自流或小水泵机械排至运输大巷，然后通过小水泵机械排到井底水仓内，最后由主排水泵从管子道，副斜井机械排出地面。七、盘区车场及硐室井田回采工作面沿大巷西翼条带式布置，回采硐室大多与井底硐室共用。随着工作面不断推进，根据实际情况的需要，重新布置相应硐室。第三节 巷道掘进一、巷道断面和支护形式矿井井下运输方式为防爆胶轮车运输。根据运输方式，设计采用矩形断面，运输大巷净宽3300mm，净高2400mm，支护方式为锚喷与锚杆联合支护，支护厚度为100mm；回风大巷为矩形断面，净宽2900mm，净高2400mm，支护方式为锚喷与锚杆联合支护，支护厚度为100mm。工作面运输顺槽、回风顺槽，设计为矩形断面。皮带运输顺槽净宽2200mm，净高1800mm；辅助运输顺槽为防爆胶轮车运输，净宽2900mm，净高2400mm；回风顺槽净宽2900mm，净高2400mm。支护方式均采用树脂锚杆。工作面巷道根据设备安装的需要，设计净宽3600mm，净高2000mm，为裸体巷道。二、巷道掘进进度指标根据本地实际情况并结合矿方的技术、装备等，主要巷道的进度指标为：运输大巷：90m/月回风大巷：100m/月 变电所、水泵房、等候室及通道：110m/月 水仓：80m3/月运输顺槽：160m/月 回风顺槽：160m/月工作面切眼：200m/月硐室：500m3/月 三、巷道掘进设备选型根据矿井回采工作面推进度，设计安排两个掘进工作面，满足矿井接续需求。一个负责掘进顺槽巷道，另一个掘负责掘进大巷。两个掘进工作面均采用钻爆法施工，主要掘进设备有：ZM1.5D(A)煤电钻、TXU75探水电钻、FB1型锚杆机、ML10型锚杆拉力计、FBD26型局部通风机、WQ1528型小水泵、SCF7湿式除尘风机、P3混凝土搅拌机、HPCV混凝土喷射机等其它设备。四、移交生产时井巷工程量及三量矿井整合后移交生产时，井巷工程量为3295m（其中三条井筒、两条大巷和运输顺槽均已成形），设计掘进体积28666m3。按岩石性质分：煤巷2500m，占75.9%，掘进体积19419 m3，占67.7%；岩巷795m，占24.1%，掘进体积9247m3，占32.3%。按工程性质分：开拓巷道2634m，占79.9% ，掘进体积23754m3，占82.9%；采准巷道661m，占20.1%，掘进体积4912m3，占17.1%。矿井技改移交生产时，开拓量0.79Mt，可采期3.76a；准备量0.17Mt，可采期0.81a；回采煤量0.07Mt，可采期4.0个月。井巷工程量详见表431。第五章 通风与安全第一节 概 况一、瓦斯参照陕西省煤炭工业局关于2008年度全省矿井瓦斯等级鉴定结果的通知，本矿绝对瓦斯涌出量0.00m3/min；相对涌出量为0.00m3/t；CO2相对涌出量6.72m3/t，为低瓦斯矿井。二、煤尘根据陕西煤矿安全装备检测中心检验报告，层煤尘火焰长度400mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉量75%，表明煤层煤尘具有爆炸性危险。在设计和开采煤炭时应引起高度的重视。三、自燃根据陕西煤矿安全装备检测中心检验报告，煤自燃等级类，倾向性质为容易自燃。故煤层为易自燃煤层。四、地温根据以往地质资料分析，普查和详查阶段本区未发现地温偏高区，因此本区属地温正常区，属“无热害区”矿井。据井田地质构造，煤层赋存特性，开拓方式，工作面布置及采掘机械化程度，按低瓦斯矿井设计，采用抽出式通风方式。在安全方面，以防治瓦斯、煤尘爆炸、水灾、顶板事故、火灾以及运输事故为重点，配备先进的设备，采取可靠的通风、综合防尘、隔爆、个体防护等一系列安全措施，并严格按照煤矿安全规程规定，采取相应安全技术措施，保证安全生产。 根据矿井地质资料，矿井开采初期瓦斯涌出量不大，但随着矿井开采深度及产量的不断增加，瓦斯含量及瓦斯涌出量也会有变化，不排除有局部瓦斯涌出量增大的可能。所以在生产过程中应严格执行煤矿安全规程有关瓦斯管理的各项规定，加强通风管理。第二节 矿井通风一、矿井通风系统及通风方式根据设计的5-2号煤层井田开拓方式，矿井通风系统为中央并列式，通风方式为抽出式，即主、副斜井进风、立风井回风。矿井移交生产时井下通风系统为：新鲜风由主、副斜井运输大巷运输顺槽回采工作面；清冼工作面后的污风经回风顺槽回风大巷立风井抽出地面。二、风井数目、位置、服务范围及服务时间本矿共利用一个立风井，其风井位置位于广场偏西侧，服务于整个矿井，服务年限为11.13a。三、采掘工作面及硐室