采矿工程工作面设计

前言

在当今科技经济发展的新形势下，煤炭开采技术的研究必须面向国内国外两个市场，面向经济建设主战场，立足于煤炭开采技术的前言，立足于中国煤炭发展战略所必备的技术设备，立足于煤炭工业中长期发展战略所必需的关键技术的攻关，立足于煤炭工业工程实际问题的解决，重点从事中场那个气研究开发和技术设备，跟踪产业科技前沿，开发有自主知识产权的以煤炭开采技术及配套设备的主导核心技术，占领技术制高点。

采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿科技发展的主题。本次设计的主要依据是大雁第一煤矿矿井井田地质报告以及大雁第一煤矿东四采区的地质报告和东四采区回采规程。本次设计将着力解决以下问题：东四采区工作面的设计，回采工艺的设计，破煤方式的选择，装煤及运煤方式的选择，工作面端头支护的设计以及顶板的管理等内容并最终绘制出工作面布置图。

本次回采工艺设计的目的在于通过课程设计巩固和加强课堂理论知识，并使之与生产实践紧密结合，以培养学生运用所学知识分析问题与解决回采中各种主要工序的基本能力，掌握设计的基本方法和设计技能，并结合生产实践，锻炼解决生产所遇到的实际问题，培养学生正确的思维方式和工程技术人员应具备的基本技能。

1 采区概况

1.1采区境界

该区位于大兴安岭西坡之内蒙古高原，地势虽高，但地形平坦。区内最高绝对高程为583m，一般为544m，相对高差不超过20—30m，

煤田内地表水系繁多且交错复杂，在井田区内有木得那亚河和南部的达赉湖，木得那亚河过去与达赉湖相通，1958年相继在铁路大桥、沙子山进行堵截及1970年末新开河的竣工，基本消除了对矿区的威胁。达赉湖近年来水量稍减，水位标高在544.0m—543.8m。

井田北部边界以21勘探线铅垂投影为界；南部边界以40勘探线南200米铅垂投影为界；东部边界以90－26号孔与77－9号孔，即58号拐点与59号拐点的连线为界；西部煤层露头，北部25与25－26勘探线之间62号拐点以北＋300等高线与边界的南部以II

3

63号拐点连线为界。

井田南北走向长7.4km，东西倾斜宽4.2km，面积31.1km2

本井田境界拐点坐标如下：

（51）X=5474105 Y=550225 （52）X=5474325 Y=550110

（53）X=5473780 Y=549845 （54）X=5473145 Y=549755

（55）X=5472950 Y=550335 （56）X=5471880 Y=550509

（58）X=5470932 Y=553477 （59）X=5478158.46 Y=554823.25

（61）X=5478560 Y=554330 （62）X=5477140 Y=553020

（63）X=5477070 Y=551815 （64）X=5476210 Y=551480

（65）X=5476500 Y=551140 （45）X=5475000 Y=550425

1.2 瓦斯含量及矿井瓦斯等级

根据多年来生产矿井实测资料，本区矿井沼气含量较低，固定为低沼气矿井，沼气

为2.96～4.48㎡/t,煤尘爆炸指数为42.93%。但矿井没有发生过瓦斯突出和煤层爆炸事故，其主要原因是：①煤层为褐煤，块状，瓦斯含量低；②矿井机械化程度较低，煤尘飞扬，没有陈云；③井下湿度大，煤的水分高。④由多年生产线实践得知，各矿井都发生过火灾，矿井由于丢煤多，回收率低，采空区不及时封闭，形成长期供氧，温度曾加，引起煤的自燃，自然发火期为3～6个月。由于断层破碎带全部充填，不含水，导水能力差，矿井正常涌水量440㎡/h，最大涌水量为570㎡/h。

1.3 采区开采条件

矿井实际开采储量利用情况,矿井田内截止2004年末地质储量为785.31Mt，工业储量（121b+122b+333）为617.92Mt，远景储量（334）167.39Mt。见矿井资源储量汇总表2—1—1。

1、各类安全煤柱留设

（1）“三下”煤柱：根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的原则留设；

（2）井田边界煤柱：30m；

（3）断层煤柱：30m；

（4）采区下山煤柱：下山侧50m；

（5）采空区煤柱：50m。

2、非经济储量

为保证矿井在技术上可行、经济上合理开采，根据灵泉矿井下开采实际状况，设计建议以下储量为非经济储量：

（1）储量小，在技术上开采又非常困难，开采经济效益低下的零星块段，计3.70Mt；

（2）Ⅱ

2—11、Ⅱ

2

—12、Ⅱ

2

—13层在三合一线以南为三个独立煤层，层间距10-12m，

具有地质储量38.36 Mt（煤层储量计算最低厚度1.5m），在三合一线以北Ⅱ

2—11、Ⅱ

2

—12、

Ⅱ

2—13层三层合为一层。在三合一线以南，Ⅱ

2

—12煤层厚度最大，但煤层厚度仍在 2.2m

以下。

由于矿煤层开采的围岩条件为“三软”，为保证井下正常开采必须留设0.5m底煤护

底，留设0.7m顶煤护顶。以回采Ⅱ

2

—12层计，井下实际开采厚度仅余1m左右。为减少资

源损失，矿曾对Ⅱ

2

—11进行试采，由于矿山开采压力大，开采煤层厚度小，井下回采条件困难，经济效益低下，不得不停止开采。因此根据灵泉矿煤层赋存的特点，遵照灵泉矿的

开采经验，设计将Ⅱ

2—11、Ⅱ

2

—12、Ⅱ

2

—13层在三合一线以南部分储量划为非经济储量，

计38.36Mt。

3、全矿井可采储量

矿井一水平可采储量204.22Mt，二水平可采储量经预测为214.79Mt（以334储量的1/2作为工业储量参与计算），全矿井可采储量为419.01Mt。

1.4矿井工作制度

矿井设计年工作日为300d，每天三班作业，其中两班生产、一班准备，每班工作8h，每天净提升时间为14h。

1.5井筒型式

本矿井现有三条井筒，其中，主、副斜井设在三斜工业广场内，三号风立井设在井田的北翼。同时，本次升级改造，在井田的中部新掘一条进风斜井, 提高矿井进风量，满足矿井的通风要求。

主斜井：担负煤炭的提升任务并兼作辅助进风，坡度15°，全长1320m，井筒内布置一台SQK－II型强力胶带运输机，井颈段井筒净宽2.8m，净断面6.4m²,掘进断面10.1m²,采用铁棚子及料石砌碹支护，为矿井井下安全出口。