煤矿认识实习报告.doc

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1、煤矿认识实习报告班 级： 煤及煤层气0902 姓 名： 学 号： 310902050221 指导教师： 实习时间： 目 录1 前言11.1 矿井概况11.2 实习目的41.3 实习要求42 煤层剖面描述52.1 煤层剖面描述52.2 分层岩性特征及物理特征52.3 煤层剖面图的绘制73 采煤方法93.1 采煤方法概况93.2 采煤方法评价94 准备方式及采区设计114.1 采区准备方式类型114.2 采区巷道布置115 井田开拓及矿井开采设计125.1 井田开拓的基本问题125.2 矿井基本巷道146 矿井通风与安全156.1 矿井通风156.2 矿井安全187 实习体会247.1 心得与体会

2、241 前言2011年11月，我们09煤及煤层气全体同学在刘晓老师的带领下乘坐汽车到我们的实习地阳泉煤业集团寺家庄煤矿进行煤矿认识实习。这次实习是我们大学第一次到煤矿现场，大家都显得格外激动兴奋。1.1矿井概况111位置与交通寺家庄矿井隶属阳泉煤业（集团）有限责任公司，位于昔阳县境内，矿井工业场地在县城西南约7km处，昔阳县城距阳泉市约30km。本区铁路交通条件优越，石太铁路沿桃河经过阳泉矿区，石太线为阳泉矿区煤炭外运的主要干线，经电气化改造和完善自动闭塞后，年运输能力可达70Mt。石太线上白羊墅站为机械化驼峰编组站，最大日解体能力3000车。另外，阳涉铁路通过本区，该线已全部建成通车，采用内

3、燃机车牵引，并预留电力牵引条件，该线最大年输送能力为17Mt，为阳煤集团部分煤炭分流创造了有利条件，可直接为该矿的建设和煤炭的外运服务，本矿井铁路专用线在阳涉铁路昔阳站接轨，目前就接轨事宜已达成初步协议。本区公路交通便利，阳泉至黎城的二级公路通过本区，公路以昔阳县城区为枢纽，呈放射状伸向四方，除阳泉至黎城公路外，昔阳至左权、赞皇、寿阳、邢台、长治等均有公路相通，区内公路遍布，97%以上的村庄可通汽车。下面附交通位置图。11.2地形、地貌本井田位于太行山北段西侧，从外围地形来看，西部石千峰地层的地形较高，组成太岳山，东部则为奥陶、寒武系地层组成的太行山脉，昔阳县境内的白羊山、沾岭山、菜岭山均系太

4、行山支脉。沾岭山东部为松溪河流域，一般河窄谷深，沟谷纵横发育，切割甚深。井田内地形为西高东低，最高处为龙王庙山，海拔+1613.3m，最低点在巴洲乡附近，标高+863m，高低相差750m左右，一般相对高差100200m，属构造剥蚀成因，河谷、高山相间的低中心地形。1.1.3地质概况1.1.3.1地层本区位于沁水煤田的东北边缘。由东向西出露地层为由老至新。于勘探区东部区外大面积出露奥陶系地层；石炭系本溪组、太原组、二迭系山西组地层分布零星；区内二迭系石盒子组地层广泛分布，二迭系石千峰组，三叠系刘家沟组地层出露于勘探区西缘；新生界复于各个时代基岩之上，现就勘探区从奥陶系至第四系地层分述如下：1）奥

5、陶系中统（O2）根据岩性，可划分为峰峰组及上马家沟组上段两部分。峰峰组厚188.76m，上部以灰色、深灰色石灰岩为主，中部为灰色豹皮灰岩及石灰岩、裂隙发育，底部为石膏带。上马家沟组揭露厚度107.03m，属上马家沟组上部，主要为灰色石灰岩。2）石炭系中统本溪组（C2）全厚18.5046.0m，东南厚、西北薄。平行不整合于奥陶系灰岩之上，主要由浅灰、灰色细砂岩、泥岩组成。3）石炭系上统太原组（C3）本组为重要含煤地层之一，以K1砂岩为基底，连续沉积于本溪组之上。全厚90.3143.8m。含81、82、84、9上、9、11、12、13、14、14下、15、16号等12层煤，全区比较稳定，可作为良好

6、的标志层。4）二迭系下统山西组（P11）以K7砂岩为基底，连续沉降于太原组之上，厚42.673.9m，主要由灰、深灰色砂岩、砂质泥岩及煤组成。含1、2、3、4、5、6号等6层煤。5）二迭系下统下石盒子组（P12）底界以K8砂岩与山西组整合接触，顶为K10桃花泥岩顶界面。全厚110150m，分为绿色地层、黄色地层两段。6）二迭系上统上石盒子组（P21）区内大面积出露。标志层K12狮脑峰砂岩，围绕山脊呈带状分布。区内出露总厚度450m。7）二迭系上统石千峰组（P22）厚122.6160.2m，基底砂岩K13为暗紫色、厚层状含砾粗砂岩，厚0.77.0m。8）三叠系下统刘家沟组（T11）出露于勘探区外

7、西侧，厚度不详。为一套砖红色，薄板状及中厚层状细砂岩组成。9）第四系（Q）不整合覆盖于各时代基岩之上，分布于山顶、山坡及沟谷中。勘探区东部分布面积广，厚度大，中西部分布零星。中更新统离石黄土（Q2）：由红棕色、红黄色黄土状亚粘土组成，并含有钙质结核。上更新统马兰黄土（Q3）:为浅黄、黄灰色亚粘土或细砂土。中、上更新统总厚020m。第四系全新统（Q4）:主要分布于安平河、巴州河及洪水川等较大河谷中。为现代冲积、洪积物。由砂、卵石及粉砂土组成。一般厚度515m。1.1.3.2 含煤地层本井田含煤地层包括石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二迭系下统山西组，其中主要含煤地层为石炭系上统太原组及二迭系

8、下统山西组（平均厚约60m），含煤地层总厚168.24m，共含煤18层，煤层总厚13.46m，含煤系数约8%左右。石炭系上统太原组厚90.3143.80m，平均厚约111.33m，主要岩性为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、石灰岩及灰色砂岩组成。含煤12层，其中可采煤层4层，为本区中演含煤地层。按其岩性、岩相特征分为上、下两段，其中下段自K1砂岩底至K4灰岩顶，厚80m左右，含11、12、13、14、14下、15、16号共7层煤，15号煤全区稳定可采，其它煤层无开采价值；上段自K4顶至K7底，厚约35m左右，由灰、深灰、灰黑色泥岩、砂岩及浅灰色细砂岩、中粗砂岩组成，含8、9两个煤组共6层煤，81、8

9、4、9号煤具有开采价值，煤系地层综合状图见图1。1.1.3.3 地质构造本井田基本呈一单斜构造，构造复杂程度中等。井田走向为西北，向西南倾斜，地层比较平缓，倾角一般为510，局部褶曲地段倾角1220，区内以背、向斜交替出现的褶曲构造为主；断层较少，一般落差多在20m以内；井田北部陷落柱较发育，对煤层破坏较为严重。从整个井田来看，构造复杂程度中等。11.4井田邻近地方煤矿概况矿井邻近的地方煤矿有：黄岩汇、坪上、运裕、张庄镇联营、麻汇、白杨岭、白村、毛家沟、阳胜等煤矿。黄岩汇煤矿为地方国有，运裕、坪上煤矿为有限责任公司，其它为乡、镇办及乡镇联营煤矿。其中毛家沟及白村煤矿在矿井井田的北部边界内。期利

10、用主斜井、副立井及中央进风井进风，中央回风井回风；矿井生产后期，分区布置后期进、回风井。11.5瓦斯井田地处阳泉矿区昔阳新区，由于地质勘探过程中井田的瓦斯参数测定资料较少。寺家庄煤矿主采15#煤层，抚顺分院自2006年10月份以来开展了大量的瓦斯参数测定工作，并对影响瓦斯含量分布的地质因素进行了分析，基本查明了井田瓦斯分布规律及其含量，为寺家庄煤矿今后的瓦斯治理奠定了良好的基础。从瓦斯分布情况看，向斜轴部瓦斯含量高于其它区域，太原组煤系地层高于山西组煤系地层，煤层埋藏较深的区域瓦斯含量高于埋藏较浅的区域。1.2 实习目的煤矿认识实习是煤矿主题专业在学习理论知识部分后结合以前所学内容进行的第一次

11、理论联系实际的认识实习，是一次较为深入的认识实习，是教学过程中必不可少的一个重要环节，必不可少。其目的是：1通过实习：使我们学生进一步了解煤矿及我国煤炭工业发展情况，学习现场工人、工程技术人员热爱专业的高贵品质，巩固专业思想，坚定为煤炭事业奋斗终身的决心。2.使理论更好联系实际，对煤矿生产建立全面系统的概念，弥补理论教学的不足，并为以后学习其他课程奠定基础。3.通过深入实际，工作面劳动，听现场工程技术人员讲课作报告，调查研究，收集和整理资料，编写实习报告等，进一步培养学生编写技术文件及独立工作能力，并熟悉回采工作面的回采工艺，初步了解生产的组织管理和技术管理工作。4.为独立编写实习报告搜集资料

12、，养成良好的编写报告的习惯，为以后工作打下基础。1.3实习要求（1）遵守国家法令和实习矿井的有关规章制度，严格执行煤矿安全规程的有关规定，听从指导教师的安排，保证整个实习期间的生活、学习、井下参观、地面参观安全。每个学生必须严格遵守实习队纪律，按时参加实习期间的一切教学实践活动，不得无故旷课、迟到、早退。 （2）通过收集和整理资料，以及编写实习报告，培养看图，查阅技术资料、编写技术报告及独立工作的能力。执行保密制度，生产用图纸、技术文件、实习笔记、日记及有关资料及数据不得丢失泄密。 （3）实习期间应认真作好实习笔记，并绘制有关插图，及时消化学习内容，不懂要虚心向教师、现场工人和工程技术人员请教

13、。 （4）为提高实习效果，做充分的准备，复习采煤概论、 采煤学相关内容，观看采矿模型等。实习结束后，学生应及时交出实习报告和实习小结。 （5）注意保健卫生，发扬团结互助精神，培养良好的道德修养，树立大学生良好的形象，爱护学校和集体的名誉。 （6）因病、事假，两天之内，由带队教师批准，两天以上报学院领导审批，一周以上需报学校领导审批。2 煤层剖面描述2.1 煤层剖面描述本井田含煤地层包括石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二迭系下统山西组，其中主要含煤地层为石炭系上统太原组及二迭系下统山西组（平均厚约60m），含煤地层总厚168.24m，共含煤18层，煤层总厚13.46m，含煤系数约8%左右。石

14、炭系上统太原组厚90.3143.80m，平均厚约111.33m，主要岩性为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、石灰岩及灰色砂岩组成。含煤12层，其中可采煤层4层，为本区中演含煤地层。按其岩性、岩相特征分为上、下两段，其中下段自K1砂岩底至K4灰岩顶，厚80m左右，含11、12、13、14、14下、15、16号共7层煤，15号煤全区稳定可采，其它煤层无开采价值；上段自K4顶至K7底，厚约35m左右，由灰、深灰、灰黑色泥岩、砂岩及浅灰色细砂岩、中粗砂岩组成，含8、9两个煤组共6层煤，81、84、9号煤具有开采价值，煤系地层综合状图见图1。2.2 分层岩性及物理特性本井田基本呈一单斜构造，构造复杂程度中等。

15、井田走向为西北，向西南倾斜，地层比较平缓，倾角一般为510，局部褶曲地段倾角1220，区内以背、向斜交替出现的褶曲构造为主；断层较少，一般落差多在20m以内；井田北部陷落柱较发育，对煤层破坏较为严重。从整个井田来看，构造复杂程度中等。在此作为重点分析如下：231褶曲区内褶曲发育，轴向主要为近南北向及北东向两组，其次有北西向及东西向。南北向的一组褶曲主要分布于中、东部，构成本区的基本构造形态。主要特征为排列紧密，间距约1000m，两翼不对称，向斜东翼较陡，倾角可达23,西翼较缓，倾角一般为10左右；背斜轴部开阔，产状平缓。北东向的一组褶曲，主要分布于勘探区的西北及东南，主要特征为排列较疏，间距约

16、1500m，两翼多不对称，南东翼较陡，北西翼较缓。232断层区内断层较少，落差不大，多为走向北东及北杯东，倾向北西之正断层。集中分布在勘探区的东部及东南边界附近。地面所见落差5m以上者20多条，施工中有新旧钻孔14个孔遇见断层。井田范围内落差10m以上的断层共计19条。233陷落柱全井田123km2范围内已探出的陷落柱共166个，陷落柱密度为1.32个/km2，陷落柱面积5.21km2，平均每平方公里范围内陷落柱面积为41349m2，即约4%的井田面积为陷落柱。陷落柱的分布多集中在井田北部，在纬线74000线以北约32km2范围内有陷落柱87个，占陷落柱总数的52%，陷落柱密度达2.7个/km

17、2，每平方公里范围陷落柱面积为84823m2；特别是毛家沟村附近约10km2范围内有陷落柱45个，陷落柱密度达4.5个/km2，每平方公里范围内陷落柱的面积为0.14km2。纬线74000线以南94km2范围内仅有陷落柱79个，陷落柱密度为0.84个/km2，每平方公里范围内陷落柱面积仅为26389m2。由此可以看出，整个井田受陷落柱破坏严重的区域分布在井田北部，破坏轻微的南部与深部将作为主要开采区。陷落柱的形态多为近圆形及椭圆形，最小直径10m，最大的长轴可达320m，一般直径为2050m，陷壁角为6283，一般为80。应当指出：陷落柱具有一定的隐蔽性，除地表出露和勘探钻孔遇到的陷落柱外，没

18、有出露到地表的陷落柱就难于探清。在今后的地质工作中，要采取多种勘探手段取得可靠地质资料，掌握本井田的陷落柱发育情况及分布规律，为采掘提供更切合实际的资料。23.4煤层根据精查地质报告，本井田内共含煤18层，自上而下可采及局部可采煤层有6、81、84、9及15号煤层，总厚度达9.9m。其中15号煤全区稳定可采，为主要可采煤层，也是首采煤层，最大厚度7.65m，平均厚度5.48m。各可采煤层顶底板岩性大同小异，一般为泥岩、砂质泥岩，太原组个别煤层直接顶为石灰岩，山西组有的煤层顶底板为砂岩。主要标志层特征：由下至上分为15号煤以下至K1层段，岩层中多含铝质，并有12层铝土泥岩作为煤系终止；K2（四节

19、石）灰岩全区稳定；K3（钱石）灰岩全区分布广泛；K4（猴石）灰岩厚度受S1砂体控制变化较大。三层灰岩均含海百合茎、蜓、层孔虫及腕足类动物化石碎片，并以K3灰岩最多，81号煤层顶板常为深灰色或黑色海相泥岩，含戟贝、海百合、舌形贝动物化石。K7砂岩为山西组含煤地层基底，为浅灰、灰白色中粗粒砂岩，分选、磨圆较差，泥质胶结，含少量植物碎片化石及泥质包体，含大量菱铁质鲕粒。2.3煤层剖面图的绘制根据精查地质报告，本井田内共含煤18层，自上而下可采及局部可采煤层有6、81、84、9及15号煤层，总厚度达9.9m。其中15号煤全区稳定可采，为主要可采煤层，也是首采煤层，最大厚度7.65m，平均厚度5.48m

20、。各可采煤层顶底板岩性大同小异，一般为泥岩、砂质泥岩，太原组个别煤层直接顶为石灰岩，山西组有的煤层顶底板为砂岩。主要标志层特征：由下至上分为15号煤以下至K1层段，岩层中多含铝质，并有12层铝土泥岩作为煤系终止；K2（四节石）灰岩全区稳定；K3（钱石）灰岩全区分布广泛；K4（猴石）灰岩厚度受S1砂体控制变化较大。三层灰岩均含海百合茎、蜓、层孔虫及腕足类动物化石碎片，并以K3灰岩最多，81号煤层顶板常为深灰色或黑色海相泥岩，含戟贝、海百合、舌形贝动物化石。K7砂岩为山西组含煤地层基底，为浅灰、灰白色中粗粒砂岩，分选、磨圆较差，泥质胶结，含少量植物碎片化石及泥质包体，含大量菱铁质鲕粒。图1 寺家庄

21、矿煤系地层综合柱状图3采煤方法3.1采煤方法概况3.1.1采煤方法选择15号煤层为本井田的主要可采煤层，也是首采煤层。井田北翼15号煤层较厚，井田南翼煤层略薄，以纬线68000线为界，北翼煤层厚度多在5m以上，平均厚度5.24m，南翼煤层厚度多在5m以下，平均厚度为4.46m，部分钻孔的见煤厚度在5m以上。15号煤层含夹矸04层，最多可达6层，夹矸总厚度01.49m。需要指出的是，地质报告提供的15号煤层底板等高线及储量计算图中，煤层厚度是去掉夹矸后的厚度，考虑夹矸厚度，整个井田15号煤厚度大都在5m5.5m以上，平均厚度为5.48m。根据本井田的煤层赋存条件，结合我国目前综采机械装备水平，以

22、及阳泉矿区现有生产矿井几十年的生产经验，确定15号煤采用一次采全高综采开采。由于本井田煤层走向变化较大，断层近似南北走向分布，根据井田开拓部署和盘区巷道布置，主要以走向长开采为主，条件具备时可采用倾斜长壁开采。回采工作面顶板管理采用全部垮落法。泉矿区具有丰富的放顶煤综采经验，工作面产量会更有保证。2、工作面采高及资源回收率方面放顶煤综采的合理机采高应在2.5m左右，放采比应控制在1:1以上。考虑夹矸本矿井15号煤平均厚度为5.48m，井田北部达到5.56m以上，放采比大于1:1，比较适合放顶煤综采。相比之下，大采高综采最大采高只有5m，一般在4.5m左右，如果采用大采高综采会丢失部分煤炭。但另

23、一方面放顶煤综采工作面回采率低，最大达到85%左右。两种采煤工艺相对比，资源回收率相当。与大采高综采相比，放顶煤综采工作面存在上隅角瓦斯超限及煤尘大等问题，但可通过提高瓦斯抽放率、增加内错瓦斯尾巷及加强通风等措施加以改善。放顶煤综采工作面产量有保证，可提高块煤率，经济效益好。综合分析比较，结合阳泉矿区几十年的生产经验，设计确定15号煤采用放顶煤综采工艺。3.2采煤方法评价1、工作面产量方面大采高综采工艺简单，在我国已逐渐得到推广应用，并已经成为厚煤层高产高效综合机械化采煤的主要方法之一。具有代表性的矿井是邢台矿务局东庞煤矿，采用5m国产液压支架及配套采煤设备成功实现大采高综采，工作面产量一直稳

24、定在1.21.5Mt/a，最高产量达到2.0Mt/a。放顶煤综采在我国已得到广泛应用，技术日渐成熟。在低瓦斯矿井中有代表性的有兖州矿区的兴隆庄煤矿及东滩煤矿，工作面产量一直稳定在2.03.0Mt/a，其中东滩煤矿工作面单产最高达到 5.0Mt/a。在高瓦斯矿井中有代表性的是阳泉矿区，阳泉矿区是我国采用放顶煤综采最早的矿区之一，特别是在15号煤放顶煤综采方面有着相当成熟的经验，开采技术上取得了重大突破，创造了适合阳泉矿区15号煤层特点的放顶煤综采工作面生产模式，实现了15号煤放顶煤综采工作面的高产高效，工作面月产量可达0.10.15Mt，年产量可达1.21.8Mt，工作面产量最高达到2.0Mt/

25、a以上。与本井田相邻贵石沟矿井，15号煤也采用放顶煤综采，由于受到瓦斯等多种因素的影响，工作面产量一直在稳定在1.21.5Mt/a之间，最高时达到2.0Mt/a以上。据统计，目前国内超过2.0Mt/a的综采工作面中，放顶煤综采工作面约占70。以上两种采煤工艺的工作面产量均有望稳定在2.0Mt/a左右，结合本矿区实际，阳泉矿区具有丰富的放顶煤综采经验，工作面产量会更有保证。2、工作面采高及资源回收率方面放顶煤综采的合理机采高应在2.5m左右，放采比应控制在1:1以上。考虑夹矸本矿井15号煤平均厚度为5.48m，井田北部达到5.56m以上，放采比大于1:1，比较适合放顶煤综采。相比之下，大采高综采

26、最大采高只有5m，一般在4.5m左右，如果采用大采高综采会丢失部分煤炭。但另一方面放顶煤综采工作面回采率低，最大达到85%左右。两种采煤工艺相对比，资源回收率相当。与大采高综采相比，放顶煤综采工作面存在上隅角瓦斯超限及煤尘大等问题，但可通过提高瓦斯抽放率、增加内错瓦斯尾巷及加强通风等措施加以改善。放顶煤综采工作面产量有保证，可提高块煤率，经济效益好。综合分析比较，结合阳泉矿区几十年的生产经验，设计确定15号煤采用放顶煤综采工艺。4 准备方式及采区设计4.1 采区准备方式类型本矿井设计生产能为4.0 Mt/a，据此确定盘区数目为两个。其理由如下：根据矿井设计生产能力，如果初期布置两个投产盘区，每

27、个盘区布置一个工作面，考虑掘进煤每个盘区产量为2.0Mt/a左右，因本矿井为高瓦斯矿井，经计算，每个盘区风量约为120m3/s左右，盘区巷道布置三条可满足要求；如果初期只布置一个投产盘区，则一个盘区要布置两个工作面，经计算其风量约为200m3/s左右，盘区巷道需布置五条才能满足通风要求，势必导致巷道立交多，也给通风管理及瓦斯抽放带来一定难度。因此，初期布置两个投产盘区比较合适。本矿井主要系统环节留有6.0 Mt/a的发展余地，为矿井后期产量提高创造了条件。要达到6.0 Mt/a的产量规模有两条途径：一是再增加一个生产盘区，保持三个盘区三个工作面同时生产；二是维持两个盘区两个工作面，提高工作面单

28、产水平，而工作面产量的提高，除地质条件外，主要取决于瓦斯抽放率的提高。根据贵石沟矿井生产情况来看，第二种途径是很有可能实现的，应尽量采用之，此种途径能真正实现矿井的高产高效。4.2采区巷道布置1、主要盘区巷道数目及层位结合矿井开拓部署，主要盘区巷道数目及层位的确定原则如下：1) 为了减少岩巷工程量，降低投资，应尽可能多做煤巷少掘岩巷。2) 满足矿井通风要求。本矿井为高瓦斯矿井，瓦斯涌出量大，采取瓦斯抽放后，盘区所需配风量仍然较大，因巷道断面不能过大，风速又不能超限，这就要求盘区巷道数目不能太少。3) 满足矿井主、辅运输要求。主要盘区巷道原则上沿15号煤层布置，局部穿层布置；盘区巷道数目为三条，

29、即一条盘区胶带输送机巷，一条盘区辅助运输巷和一条盘区回风巷；巷道间距为30m。盘区胶带输送机巷，铺设1.2m宽胶带输送机，担负盘区煤炭运输；盘区辅助运输巷，铺设双轨，安设SQ-80/110型无极绳连续牵引车，担负盘区辅助运输；盘区回风巷只担负盘区回风任务。2、工作面顺槽布置本矿井大部分区域煤层倾角平缓，褶曲变化较大，工作面沿走向或倾向布置均可，但井田内断层多为走向断层，工作面尽可能沿走向布置。工作面顺槽采用沿空掘巷的布置方式，尽可能实现无煤柱开采；但为了防止或减少漏风，顺槽与采空区之间可留设5m左右的小煤柱。工作面顺槽主要布置两条，一条运输顺槽和一条回风顺槽。胶带机顺槽与盘区胶带机巷直接沟通，

30、与盘区辅助运输巷通过联络巷沟通；运输顺槽内铺设1.2m宽胶带输送机，还铺设有临时轨道，用来放置移动变电站、喷雾泵站、乳化液泵站、电缆等设备列车。回风顺槽与盘区回风巷直接沟通，与盘区辅助运输巷通过联络巷沟通；回风顺槽铺设单轨，安设SQ-80/110型无极绳连续牵引车。3、瓦斯抽放巷道布置1) 瓦斯高抽巷布置阳泉矿区瓦斯赋存特点是，矿井瓦斯涌出量大，但本煤层（15号煤）瓦斯所占比例小，煤层透气性系数及瓦斯压力小，使得本煤层的瓦斯抽放效果很差。因此，瓦斯抽放重点是卸压后的邻近层抽放，本煤层所涌出的瓦斯主要靠风排解决。对邻近层瓦斯抽放目前在阳泉矿区所采用的方法大致可归纳为三种类型：大直径钻孔抽放、倾斜

31、高抽巷抽放、走向高抽巷抽放，其中走向高抽巷（即瓦斯高抽巷）应用比较广泛。这种抽放方式在贵石沟矿井得到应用，取得了非常理想的抽放效果，抽放率达到90%以上。贵石沟矿井与本井田相邻，煤层赋存条件及地质构造与本井田类似，因此，本次设计也采用瓦斯高抽巷的抽放方式。其具体布置如下：根据邻近的贵石沟矿井，15号煤开采后，其冒落带高度约为3542m，高抽巷布置在冒落带以上的裂隙带中，具体层位沿12号薄煤层布置比较合适，下距15号煤约50m左右。高抽巷水平位置平行于工作面顺槽布置，在进风顺槽与回风顺槽之间，距回风顺槽约70m左右。根据贵石沟矿井的生产经验，高抽巷与15号煤的距离保持在810倍的采高（15号煤）

32、比较合适。因12号薄煤层赋存不稳定，与15号煤间距变化较大，实际生产过程中要根据具体情况及瓦斯抽放效果适当调整瓦斯高抽巷层位。2) 内错瓦斯尾巷内错瓦斯尾巷目前在阳泉矿区尚属试验阶段，从目前使用情况看，效果比较理想，主要是解决工作面上隅角瓦斯超限问题，能够排除工作面部分瓦斯。其具体布置是，在工作面回风顺槽内侧平行于顺槽沿煤层顶板布置一条小断面煤层巷道，与工作面回风顺槽间距控制在15m20m。5.井田开拓及矿井开采设计5.1井田开拓的基本问题1. 井田开拓基本问题和应遵循的原则井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入 媒体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产

33、系统。这些用于开拓 的井下巷道的形式、数量、位置及其相互关联和配合称为开拓方式。合理的开拓 方式需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较才能确定。 井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题， 合理选择井筒及工业场地的位 置。（1）确定井筒的形式、数目和配置。 （2）合理确定开采水平的数目和位置。 （3）布置大巷及井底车场。 （4）确定矿井开采程序，做好开采水平的接替。 （5）进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造。（6）合理确定矿井通风、运输及供电系统。1.2 开拓遵循的原则 确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经 全面比较后才能确定合理的方案。在解决考托问题是，应

34、遵循下列原则：（1）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤、高产高效 创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量，尤其是初期建设工 程量，节约基建投资，加快矿井建设。 （2）合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。（3）合理开发国家资源，减少煤炭损（4）使主要巷道经必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供 电系统， 创造良好的生产条件， 减少巷道维护量，常保持良好状态。（5）要适应当前国家的技术水平和设备供应情况。并为采用新技术、新工艺、 发展采煤机械化、综掘机械化、自动化创造条件。（6）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种

35、的煤层分别开采，以及其他有 益矿物的综合开采。2. 井筒形式、数目、位置的确定 井筒形式、数目、2.1 井筒形式的确定 井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。一般情况下，平硐最简单，斜井次之， 立井最简单。 平硐开拓受地形及埋藏条件限制，要求地形条件合适，即在煤层赋存较高的 山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致能 满足同类井型水平服务年限要求。 斜井开拓与立井开拓相比，井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进 速度慢，井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井底车场及峒室都比立 井井筒简单，井筒延伸施工方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主 提升胶带带有

36、相当大的提升能力，可满足特大型矿井主要提升的需要；斜井井筒 可作为安全出口，井下一旦发生透水事故等，人员可迅速从井筒撤离。缺点是： 斜井井筒长，辅助提升能力小，提升深度优先；通风线路长，阻力大，管线长度 达；斜井井筒通过富含水层、流砂层，施工技术复杂。 立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采 深相同的条件下， 立井井筒短， 提升速度快， 提升能力大， 对辅助提升特别有利， 井筒断面大，可满足高瓦斯矿井，煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小， 对深井开拓极为有利；当表土层为富含水层或流砂层时，立井井筒比斜井容易施 工；对地质构造和煤层产状均特别复杂的井田，能兼顾深部

37、和浅部不同产状的煤 层。主要缺点是立井井筒施工技术复杂，需要设备多，要求有较高的技术水平， 井筒装备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大。 本矿井煤层倾角小，平均倾角都小于 15，为近水平煤层；表土层薄，无流 沙层，水文地质情况较复杂，涌水量小，井筒不需要特殊施工，因此选用立井开拓。2.2 井筒位置的确定 井筒位置的确定原则：有利于第一水平的开采，并兼顾其他水平，有利于井底车场和主要运输大巷布置，石门工程量少； 有利于首采区布置在井筒附近的富煤阶段，首采区少迁村；井田两翼储量基本平衡； 井筒不宜穿过厚表土层、厚含水层、断层破碎带、没与瓦斯突出煤层或软 弱岩层；工业场地应充分利用地形，有良好的工程地

38、质条件，且避开高山、低洼和 采空区，不受崖崩滑坡和洪水威胁；工业场地宜少占耕地，少压煤； 距水源、电源较近，矿井铁路专业线短，道路布置合理； 经方案比较主，副井位置在井田中央。2.3 井田境界北以纬线78000与阳胜、南后峪等地方煤矿为界；南以矿区拐点93、111两点连线为界；东部基本以经线107000与运裕、安坪、黄岩汇、白杨岭等地方煤矿为界；西部为精查勘探区深部界线。全井田南北走向长17.316.5km，东西倾斜宽69km，井田面积约123km2(不包括已划归黄岩汇煤矿的部分，该部分面积约3km2)。需要指出的是：阳泉矿区总体发展规划井田南部边界大致是以纬线54650为界，总体规划审查会议

39、专家评审意见是将井田南部未精查勘探区作为矿井后备区。设计认为专家评审意见是正确的，因为该区地面为中高山地形，不具备单独建井条件。因此，设计建议将该区划给本井田并在适当时候安排精查勘探工作。后备区的面积约为30km2，区内仅有15号煤层，地质储量约为198.0Mt。2.4井筒该方案主提升采用立井，初期共布置四个井筒，分别为主井、副立井、两个回风井，四个井筒均为立井，且均位于工业场地内，其中两个回风井分别位于场地的西侧和东侧。该方案设两个风井，主要基于施工需要，同时兼顾到通风。主井直径6.0m, 井底标高+505m，井筒深度420m，装备一对40t箕斗，采用4.5m塔式绞车，担负煤炭提升；为便于井

40、底清理，主井采用上提式布置方式。副立井用途及装备同方案，不同的是，副立井在+580m和+505m标高分别设井底车场，其中+580m井底车场只为初期中央盘区服务，后期不再使用，该车场设井底操车设备；而+505m井底车场为永久车场，为全矿井服务，初期暂不设井底操车设备，后期再安装；两个车场初期均要施工，主要大硐室如水仓、水泵房及变电所布置在+505m车场，通过一条联络斜巷将两个车场沟通，该联络斜巷主要用作主井井底撒煤清理，同时担负行人、泄水、电缆通道等任务。两个回风井井筒直径均为6.0m，井底标高分别为+520m和+580m，（包括临时井底水窝）井筒深度分别为403m和350m。井下石门及大巷布置

41、同方案。整个井田共划分为九个盘区，首采盘区选择在中央盘区。为满足后期通风及安全出口需要，分区布置后期进、回风井。该矿井以四个立井井筒及六个后期风井、一个水平、一组大巷开拓全井田。该主井的南侧布置一组盘区巷道，布置两个工作面。因本矿井为高瓦斯矿井，考虑通风需要，将整个中央盘区划分为东、西两翼两个小盘区，每翼小盘区各布置一个工作面。西翼盘区胶带机巷初期担负西翼盘区煤炭运输，后期作为集中运煤巷。主要运煤系统为：工作面出煤盘区胶带机巷井底煤仓装载运输巷箕斗装载硐室主井箕斗地面。5.2 矿井基本巷道1、大巷及石门大巷及石门采用半圆拱形断面，辅助运输大巷及石门均为岩巷，以挂网锚喷为主，局部破碎地段增加锚索

42、或金属棚；胶带机及回风大巷主要为煤巷，采用锚索与挂网锚喷联合支护方式。2、盘区主要巷道盘区主要巷道以煤巷为主，采用半圆拱形断面，采用锚索与挂网锚喷联合支护方式。3、盘区其它巷道工作面运输顺槽及回风顺槽、内错瓦斯尾巷均采用矩形断面，锚索、锚网与钢带联合支护。瓦斯高抽巷为岩巷，采用矩形断面，锚杆支护。主要硐室采用混凝土砌碹支护，其中大硐室增加锚索6矿井通风与安全6.1矿井通风一、通风方式及通风系统1、通风方式鉴于抽出式通风方式具有漏风量小、通风管理简单等优点，设计采用抽出式通风方式。当主扇因故停止运转时，井下风流压力提高，可以使采空区瓦斯涌出量减少。2、通风系统本矿井为大型现代化矿井，井田范围大，

43、瓦斯涌出量大，从整个矿井开拓布置看应采用分区通风。但为了节省初期井巷工程量，减少投资，投产盘区集中布置在风井的南北两翼，通风线路短，能够满足通风要求，初期形成中央分列式通风系统。矿井生产后期，随着通风线路加长，中央分列式通风系统不能满足要求，采取分区式通风系统。二、矿井风量计算根据全矿井及工作面瓦斯涌出情况，结合盘区巷道布置、采煤方法、瓦斯抽放情况及已确定的矿井通风系统，按照煤矿安全规程的要求进行风量计算。本矿井绝对瓦斯涌出量为：初期252.38m3/min(包括掘进瓦斯涌出量13.5 m3/min)；后期378.42m3/min(包括掘进瓦斯涌出量20.1 m3/min)。初、后期各回采工作

44、面瓦斯涌出量、抽放量及风排瓦斯量计算结果见表5-2-1、表5-2-2。表5-2-1 初期回采工作面瓦斯涌出量一览表工和面类型工作面瓦斯涌出量 m3/min本煤层瓦斯涌出量 m3/min邻近层瓦斯涌出量 m3/min抽放瓦斯量 m3/min邻近层风排瓦斯量 m3/min工作面风排瓦斯量 m3/min中央盘区放顶煤综采工作面119.4415.97103.4793.1210.3526.32南一盘区放顶煤综采综采工作面119.4415.97103.4793.1210.3526.32合 计238.8831.94206.94186.2420.752.64巷道掘进13.5121.51.513.5全矿井252

45、.3843.94208.44186.2422.266.14表5-2-2 后期回采工作面瓦斯涌出量一览表工和面类型工作面瓦斯涌出量 m3/min）本煤层瓦斯涌出量 m3/min邻近层瓦斯涌出量 m3/min抽放瓦斯量 m3/min邻近层风排瓦斯量 m3/min工作面风排瓦斯量 m3/min中央盘区放顶煤综采工作面119.4415.97103.4793.1210.3526.32南一盘区放顶煤综采综采工作面119.4415.97103.4793.1210.3526.32北一盘区放顶煤综采119.4415.97103.4793.1210.3526.32合 计358.3247.91310.41279.3

46、631.0578.96巷道掘进20.1182.12.120.1全矿井378.4265.91312.51279.3633.1599.06全矿井风排瓦斯量为全矿井总瓦斯涌出量减去抽放瓦斯量，即：初期：252.38-186.24=66.14 m3/min；后期：378.42-279.36=99.06 m3/min。据此设计采用以下两种方法计算矿井所需风量：1、按井下同时工作的最多人数计算Q=4NK/60式中 Q矿井总供风量，m3/s； N井下同时工作的最多人数，初期400人、后期600人； 4每人每分钟供风标准，m3/min； K矿井通风系数，取1.15。 初期：Q=4NK/60=44001.15/60=30.7m3/s；后期：Q=4NK/60=46001.15/60=46m3/s。2、按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算Q=（Q采+Q掘+Q硐+Q它）K式中 Q矿井总供风量，m