采矿实习报告

采矿实习报告

采矿生产实习报告

前言

一．实习的目的与任务

生产实习是学生在学过采煤方法理论部分之后进行的第一次理论联系实际的实习，是一次较深入的现场专业实践，是教学过程和完成采煤工程师的基本训练的一个重要实践环节，其目的与任务是：

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。

亨建矿井概况一、位置交通及井田边界

亨健矿业有限公司位于邯郸市西21km，邯郸县康庄乡姬庄村东。东北与陶一煤矿、陶二煤矿相接，东南以胡峪断层（F1）为界，西北以F8断层为界，与邯郸县第三煤矿（鸡泽煤矿）相邻，西南以技术边界与空四煤矿、广平煤矿、常胜煤矿相接。采矿许可证批准范围南北长2～3km，东西宽1.4～2km，矿区面积4.3608k。

中心地理座标：东经114°18′15″，北纬36°36′38″。亨健矿业公司北距邯郸磁山环形铁路牛叫河站5km，309国道李庄～胡峪支线从厂区通过。

二、矿井改扩建，资源整合情况

亨健矿业有限公司位于邯郸县康庄乡姬庄村东，隶属邯郸矿业集团，1969年8月建矿投产，后经过改造设计生产能力30万吨/年，设计服务年限37.9年，从业人员1300人。201*年办理新的采矿许可证，有效期至201*年2月10日。生产规模21万吨/年，采矿许可证编号：C130000201*0512201*6127。现正在办理采矿证延续。

201*年3月亨健矿业公司完成了主斜井改造工程，新建了一大倾角主皮带斜井，安设一部25°大倾角皮带，煤炭由205采区煤仓直接提升至地面，与原地面生产系统对接，实现了煤炭连续皮带化运输。井下同时完成了采区巷道布置优化，形成205采区生产系统。201*年10月亨健矿业公司进行采煤工艺升级改造，新上一套厚煤层一次采全高综采设备，其回采工作面生产能力达到68.9万吨/年

三、矿业权设置

1994年8月19日，原河北省地质矿产局颁发邯郸县姬庄煤矿采矿许可证，矿区范围由14个拐点组成，面积4.4207k，有效期12年，采矿许可证编号：冀采证煤便字（1994）第010号。

煤矿改制后，201*年12月河北省国土资源厅变更采矿许可证，采矿权人为邯郸县亨健矿业股份合作公司，矿区范围改为7个拐点组成，面积减少为4.3608k，准采2、4煤层，开采深度由250m至-350m标高，有效期限至201*年12月，采矿许可证编号1300000540642。

河北省国土资源厅201*年5月4日为邯郸矿务局冀中能源邯郸矿业集团亨健矿业有限公司变更采矿许可证，证号为C130000201*0512201*6127：

四、自然地理

亨健矿业公司井田位于太行山与华北平原之间的丘陵地带，地表起伏不平，总体地势西南高东北低，井田中部展布一条北北东向的次级山丘，由上石盒子组砂岩组成。井田西南侧外围的观岭山最高，标高+268.9m；康庄水库附近最低，标高约+155.5m，高差113.4m。区内地貌形态主要是构造剥蚀丘陵，第四纪沉积物主要以冲洪积物和风化黄土构成。

本井田属东亚大陆性、中温带、亚干旱、季风气候，四季分明。自1972年以来，受全球性气候变化的影响，区内年平均气温与蒸发度逐年提高，降水量逐年减少，相对湿度也逐年降低。

本区位于太平洋地震构造带，因而地震极为频繁，且震级较高。亨健矿业公司井田范围内分布有张庄村、石坡村和东店子村、西店子村和姬庄村等五个村庄，张庄村、石坡村位于井田东部，F12、F1两断层之间；东店子村、西店子村位于井田中南部；姬庄村位于亨健矿业公司工业广场西侧，目前这些村庄范围不断扩大，几乎已经连成一体。

五、矿井开拓方式

矿井采用斜井多水平开拓方式。井下分为＋100水平、－40水平、－160水平（正开采）三个水平开采。该矿开拓方式为斜井多水平开拓方式，井筒数量为4个，即主斜井、副斜井、小斜井和回风立井。其中主斜井设DTL100/23/315S大倾角胶带输送机担负煤炭提升；副斜井安装一台2JK-2.5/20E双筒缠绕式提升机，采用斜井串车提升担负矿井矸石、材料、设备等的辅助提升任务；小斜井安装架空乘人装置；回风立井担负回风。

+100m、-40m水平已经结束，－160水平有两个采区,即203采区和205采区。205采区是203采区系统的改造。

205采区以西店子村村庄保护煤柱作为采区下山的保护煤柱，沿北部边界布置三条采区下山，即轨道下山、皮带下山、专用回风下山，在-160m水平设置采区下车场及采区泵房、水仓、变电所等相关硐室，-40m水平设采区上车场和采区煤仓，煤仓与主斜井相连，煤炭经大倾角带式输送机直接提升至地面。

六、矿井生产系统

（1）主斜井提升系统及生产能力

201*年3月，亨健矿业公司完成了主提升系统改造，新建一主斜井。主斜井井口标高+199.11，斜长656.06m，坡度-25°，净断面为拱形锚喷支护，断面积11.54。内铺设DTL100/23/315S钢丝绳芯强力胶带输送机：B=1000L=640米坡度-25°V=2.0m/s配备电机型号为YBPT355L2-4，315KW，660V变频控制，运输能力230t/h，核定生产能力为101.18万吨/年。采区采出的原煤经刮板机运至205带式输送机，进入煤仓，再经主斜带式输送机运至地面，实现了煤炭运输的连续皮带化。

（2）辅助提升系统

1、副斜井提升系统及生产能力副斜井坡度23°，巷道断面9.4,料石砌碹，部分为U型钢支护，井口标高＋199.8m，井底车场标高－40m，斜长615m，双股道，道轨型号30kg/m，井底车场长80m，断面9.8,上下车场道岔均为30kg/m。绞车型号：2JK-2.5/20E,绳速4.7m/s，配套电机YR4501-8，315KW,6KV，减速机ZZL710;减速比20。提升原煤一次串拉8个1吨标准U型罐，提矸石一次串拉5个1吨标准U型罐。

2、小斜井井口坐标（X=4052845,Y=38526371）标高＋195m，断面6.2,坡度25°，井底车场标高＋100m，斜长198m。专门用于输送人员上下班，安装架空乘人装置，俗称“猴车”，型号RJY22-25/215，绳速1.1m/s，一次输送43人。二级下山上车场标高＋101m，断面8.4，坡度23°，斜长340m，下车场标高－40m，安装架空乘人装置，型号：RJY30-23/380，绳速1.0m/s，一次输送76人。

（3）运输系统1、北大巷

任务：运输原煤、物料、设备。架线式电机车：型号ZK7-6/250，一次串拉16个1吨U型罐。巷道情况：平巷，断面6.2～8.4，距离580m，北巷煤仓车场长100m，断面9.8。轨道及道岔：大巷单股道，车场双股道，道轨及道岔均为24kg/m。北大巷煤仓：高度

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22m，直径4m，容积234m，松散煤重1.2～1.3t/m，293吨。

2、东大巷

任务：运输原煤、物料、设备。架线式电机车：型号ZK7-6/250，一次串拉16个1吨U型罐。巷道情况：平巷，断面8.4,距离200m。道轨及道岔：大巷单股道，车场双股道，轨道及道岔均为30kg/m。东巷煤仓：高度25m，直径4m，容积314m3，松散煤重1.2～1.3t/m3，377吨。

3、南大巷

任务：运输原煤、物料、设备。架线式电机车：型号ZK7-6/250，一次串拉16个1吨U型罐。巷道情况：平巷，断面10.4,距离450m。道轨及道岔：大巷单股道，车场双股道，轨道及道岔均为30kg/m。

3、205采区皮带下山任务：运输原煤。铺设一条皮带，巷道机头标高-34.3m，全长904m，断面14.8，6°～16°，机尾标高-164.3m。胶带输送机：B=1000L=904mV=2.0m/s315W660V变频控制，运输能力230t/h。胶带型号：钢丝绳芯皮带ST/T1600-1000×5(6+6)减速机H3SH15A-Fam；减速比35.5，电机YBPT355L2-4/660/1140;功率315KW，拉紧装置为液压绞车JH-5。

4、205采区轨道下山

2

205采区轨道下山安装1.6米绞车。铺设30kg/m轨道，坡度6°～18°，断面12.4m,

2

巷道长度650m，上口顶板标高-34.6m，下部车场顶板标高-163.4m，车场断面12.4m,长度90米。提升物料、设备、矸石。绞车型号：JTPB-1.6×1.5，电机YBPT-355S-8;功率132KW;电压等级660/1140V，绳速3.06m/s；减速机NBD560;减速比20。

5、205采区煤仓

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高度25m，直径5m，容积427.5m，松散煤重1.2～1.3t/m，555.75吨。七、矿井排水系统

201*年11月份矿井采区的排水系统做出相应改变，二级排水系统由203采区转到205采区。在205采区设立临时水仓。

-40水平泵房为一级排水，泵房口安设有防水闸门。由两趟Φ219×9.5mm排水管直通地

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面，其主水仓1320m3、副水仓1080m，泵房安装200D43×8水泵3台，每台额定流量288m/h；150D30×10水泵1台，额定流量150m3/h。-40泵房最大排水能力864m3/h。

-190水平泵房为二级排水，由两趟Φ212×6mm排水管至-40m水平水仓，长度1500米。

333

其主水仓580m、副水仓455m，泵房安装200D43×5水泵3台，每台额定流量288m/h。-190泵房201*年11月份停止使用。

-160水平临时泵房为二级排水，暂时由1趟Φ212×6mm排水管至-40m水平水仓；水泵

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两台，型号为MD280-43，每台额定流量288m/h。其主水仓容量1130m（已完成），副水仓

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容量723m（正在施工）。-160临时泵房最大排水能力为576m/h。目前-160泵房（与变电所一体布置）主水仓、管子道、回风道均已形成，泵房具备两个安全出口，且管子道为斜巷并高出泵房底板7米以上。符合安全规程规定。

八、矿井供电系统

（1）地面配电室及矿井电源

我公司地面配电室分别从胡峪变电站两段母线上引出叁趟6KV架空线路，其中一趟从该站Ⅰ段611＃柜引出一趟架空路线路，12m电线杆，型号为GLJ-2402架空线路，长度为3.1km。另两趟从该站Ⅱ段628#、621＃柜引出，12m电线杆，长度分别为3.0、4.2km，线型号分别为GLJ-240、2GLJ-952。作为矿井双回路电源，我公司地面配电室分桥式两段配

扩展阅读：采矿专业实习报告

丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

第四章井下开采

第一节采煤方法及设备选型

一、开采技术条件1、构造

丁集井田位于淮南复向斜中北部，系潘集背斜向西延伸部分，地处潘集～陈桥背斜S型扭曲的东段，背斜轴及地层走向近东西向展布，两翼地层倾角不对称，背斜轴两侧发育了一系列北西西～南东南向走向逆断层，井田西部接近扭曲部位，由于压扭力的作用，产生了一系列北东向斜切逆断层。南部发育一组走向正断层。井田东部伴有岩浆岩侵入。本井田地层总体上倾角平缓，一般在5°～15°，局部构造块段达30°～40°。

根据矿井开拓布局，本井田前期开采区域位于F84和SF21断层之间，工业场地保护煤柱的西翼，该范围已进行了三维地震勘探，勘探程度较高，断层较少、构造较简单；断层走向以近东西向为主，有一定的规律性。

2、煤层

本矿井前期主采煤层为13-1和11-2煤层。13-1煤层全区厚度为0.50～10.68m，平均厚度为3.70m，一般厚2.5～4m，全区可采，煤层结构简单，含1～2层夹矸，属稳定煤层。11-2煤层厚度为0.36～6.05m，平均厚度2.19m，煤层结构简单，一般厚2～3m，局部含1～2层夹矸，除17-14孔外，全区可采，煤层结构简单，属较稳定煤层。13-1和11-2煤层在井田东部局部有岩浆岩侵蚀。

初期投产的西一采区：13-1煤层厚度为1.88～5.47m，平均为3.45m；11-2煤层厚度为2.7～3.37m，平均为3.0m。煤层赋存稳定，结构较简单，个别钻孔含夹矸一层，夹矸岩性为粘土岩。倾角平缓，一般在2～6°。可采储量：13-1煤层1792.9万t；11-2煤层1899.9万t，合计3692.8万t。

3、顶底板岩性

13-1和11-2煤层顶板岩性以泥岩为主，其次为粉细砂岩和细砂岩，属Ⅱ类顶板，底板以泥岩、砂质泥岩为主，局部有粉细砂岩、细砂岩。

煤炭工业济南设计研究院有限公司67201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

4、瓦斯

西一采区范围内只有29－12一个瓦斯监测孔，13-1煤层瓦斯含量3.9836m3/t；11-2

煤层瓦斯含量7.49m3/t。

东一采区：F151`～F117块段内只有23－14一个瓦斯监测孔，没有13-1煤层瓦斯含量值，11-2煤层瓦斯含量6.25m3/t，附近的24－14孔，13-1煤层瓦斯含量5.64m3/t；11-2煤层瓦斯含量7.69m3/t；F83、F161～F151块段内有四个瓦斯监测孔，瓦斯含量见表4-1-1：从表中可看出该块段瓦斯含量很低。

根据本井田邻近的潘三矿井资料，-650m水平13-1煤层为突出煤层。本矿井前期开采的13-1煤层开采深度位于-700～-800m，埋藏深，瓦斯含量较高，因此，本设计暂将13-1煤层按有突出危险煤层管理，建议在今后的矿井建设和生产过程中应进一步验证。

表4-1-1F83、F161～F151块段煤层瓦斯含量表

钻孔瓦斯含量(m3/t)

5、其它开采条件

全井田地温梯度为2.3～4.0℃/100m，平均为3.21℃/100m。13-1煤层一级高温区在-430m以下，-650m水平达到二级热害，-800m平均地温为41.03℃，11-2煤层一级高温区在-440m以下，-646m水平达到二级热害，-800m平均地温为41.48℃。

西一采区：13-1煤层埋深－700～－815m，地温41.7℃；11-2煤层埋深－800～－892m，地温44.1℃。

各煤层均有自然发火倾向，并有煤尘爆炸危险。

综上所述，本井田初期投产的西一采区主采煤层（13-1、11-2煤层）属中厚煤层，煤层赋存稳定，主采块段较完整，开采面积较大，可采储量较丰富，勘探程度较高，构造较简单，工作面接续稳定，故应优先考虑采用综合机械化一次采全高采煤法。

二、采煤方法的选择

本井田主采煤层主要为中厚煤层，适于综采的可采储量占全井田可采储量的

煤炭工业济南设计研究院有限公司68201*年12月

26－60.39225－60.720.1323－60.000.029822－70.1313-1煤层11-2煤层丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

89.6%，各煤层结构简单，属较稳定～稳定煤层。断层走向以近东西向为主，将井田切割成宽度不等的长条块段，煤层走向以近东西向和南北向，具有一定的规律性。本井田以断层为界分煤层分煤组将各煤层划分为多个采区。西一采区主采块段倾斜长2500m左右，走向宽1600～1700m，煤层倾角2～6°，根据矿井开拓布局，西一采区利用南北向大巷直接布置回采工作面，适于采用倾斜长壁采煤法。工作面推进方向适应断层构造的变化。

目前，我国缓倾斜煤层主要采用走向长壁和倾斜长壁采煤法开采。其中走向长壁采煤法开采技术已成熟，并被广泛采用。本井田邻近的潘三、谢桥矿井均以走向长壁采煤法为主。倾斜长壁采煤法在兖州、济北、大同等矿区的矿井中采用，并取得了较好的经济效果，积累了丰富的经验，现正在条件适宜的地区推广使用。本矿区的张集矿井初期移交的两个13-1煤层工作面（煤层倾角7°～8°）均采用倾斜长壁布置，201*年上半年最高日单产分别达到10.1kt和11.3kt。

根据矿井开拓布局和煤层开采技术条件，参照国内类似煤层的采煤经验，结合潘谢矿区生产矿井的实际情况，设计推荐采用走向长壁和倾斜长壁相结合的采煤方法，一次采全高综合机械化采煤工艺，全部垮落法管理顶板。

三、建筑物下采煤1、首采区地面村庄情况

根据现有的资料，初步统计井田内村庄个数为94个。首采工作面需搬迁4个小村庄（陈庙、前常、关庄和小宋家）。

2、地表塌陷预测

本井田含煤地层上覆有巨厚的新生界地层。首采区前期主采13-1和11-2煤层，开采后预计最大下沉值5m左右。

设计采用概率积分法，利用“地表移动与变形计算及绘图系统（SLMV3.0）”软件，按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》对砖混结构物破坏等级的划分，首采工作面和接续面开采后，对地面村庄破坏等级达到I～II级。地表移动与变形将使房屋墙身出现裂隙、砖柱上出现水平裂缝，在一定程度上影响居住。由于地表潜水位高，设计建议对影响工作面正常接续的村庄采取及时搬迁解决。其它村庄应根据工作面接续和地面塌陷预测，实施分批、分期有计划地搬迁，与当地政府协商

煤炭工业济南设计研究院有限公司69201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

规划小城镇。

四、回采工作面设备选型（一）设备选型原则

1、适应煤层赋存条件，满足技术先进实用、性能可靠，保证矿井生产能力的需要，最大限度地发挥综采设备能力。

2、针对本矿井高温、高瓦斯的特点，应使工作面空间尽可能大，以满足通风、降温和稀释瓦斯的要求。

3、工作面采、掘、运设备应留有足够的富裕能力，以减少设备故障率，提高开机率，保证达到工作面稳产高产。

4、鉴于目前国内综采设备的研制已达到较高水平，4.5m以下缓倾斜煤层综采设备经过多年的实践已基本成熟，因此，本矿井移交工作面设备选型以立足国内，部分关键设备引进的原则。

（二）回采工作面采煤、运煤设备

矿井投产时，在西一采区装备一套高产高效综采工作面设备，在设备选型时本着设备尽可能互为利用原则，尽量减少设备备用量，以便于生产管理。

其主要设备选型如下：(1)液压支架的选择

根据邻近潘三和顾桥矿井的有关资料和本矿井目前的钻孔实际统计，11-2煤层直接顶板岩性以泥岩为主，其次为粉细砂岩和细砂岩，属1～2类顶板；老顶多为Ⅱ级。底板以泥岩、砂质泥岩为主。

①支架高度的确定

西一采区11-2煤层厚度为2.7～3.37m，平均为3.0m。设计选择液压支架结构高度为1.8～3.5m。

②支架工作阻力的确定

支架支护强度按经验公式计算：

P=7mr×9.8×10-3式中：

P－支架支护强度，MPa；

煤炭工业济南设计研究院有限公司70201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

m－采高，取3.4m；r－岩石容重，取2.6t/m3。则支架支护强度为：

P＝7×3.4×2.6×9.8×10-3＝0.61MPa

按支架有效支护面积11m2计算，支架工作阻力为6160kN。③支架有关参数的确定

根据本矿井具体情况，结合淮南矿区矿井的生产经验以及高产高效工作面对支架支撑能力的要求，西一采区的11-2煤层的液压支架选用四柱支撑掩护式支架，支架底板全封底，并带抬架结构，立柱双伸缩，前梁加伸缩梁及防片帮。支架定货型号为ZZ8800/18/38。

支架有关参数：支架高度1.85～3.8m中心距1.75m工作阻力8800kN移架步距0.8m初撑力7755kN支护强度≥0.94MPa推溜力/拉架力880/490kN底板比压≤1.92MPa泵站压力31.5MPa整体质量30t(2)双滚筒采煤机

选用无链交流变频调速电牵引采煤机，定货型号为MG650/1510-WD型采煤机，截深865mm，采高2.0～4.2m,电压3300V，牵引速度0～10.8～17.6m/min，电机总功率1510kW，滚筒直径为2.0m。

(3)工作面可弯曲刮板输送机、转载机、破碎机

可弯曲刮板输送机：输送能力201*～2500t/h，槽宽1000mm，整体焊接，中双链、箱式结构，功率2×700kW，电压3300V。订货型号为SGZ1000/400。

转载机：转载能力201*～2500t/h，长度50m，功率400kW，电压3300V。订货型

煤炭工业济南设计研究院有限公司71201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

号为SZZ1000/400。

破碎机：选用锤式破碎机，破碎能力201*～2500t/h，功率250kW，电压1140V。(4)顺槽可伸缩胶带输送机

西一采区开采11-2煤层首采面：带宽1200mm，运量201*～2500t/h，功率2×250kW。

第二节采区及工作面布置

一、首采煤层选择

依据矿井开拓方式，井底车场水平标高（-826m）位于13-1煤层底板粉细砂岩和中砂岩中，13-1煤层和11-2煤层平均间距75m，能满足先采11-2煤层即上行开采并解放13-1煤层的条件。因此，初期先开采13-1或11-2煤层在技术上都是可行的。

根据本矿井建设期间瓦斯涌出情况，本矿井按煤与瓦斯突出设计。结合潘三矿井生产经验，应优先开采11-2煤层，释放13-1煤层瓦斯压力，为13-1煤层实现高产高效创造条件。为此，设计初期采取在11-2煤层中布置一个回采工作面，这样有利于先开采11-2煤层解放13-1煤层，既能实现安全生产又可做到矿井高产高效。

本着以上原则，设计考虑在西一采区布置一个11-2煤层工作面。二、首采区及工作面位置选择（一）首采区位置选择1、首采区位置选择原则

（1）首采区应有较高的勘探程度和丰富可靠的储量，尤其要有满足综采的足够储量，且应在煤层赋存稳定、地质构造较简单、开采技术条件较好的区域；

（2）首采区应布置在井筒附近，尽量减少初期工程量、缩短建井工期；（3）采掘接续稳定，能保证矿井产量持续稳定地增长；

（4）应有利于瓦斯、通风管理和井下热害防治，为矿井高产高效创造条件；（5）首采区应尽量布置在有邻近矿井生产实践经验的煤层中，以确保矿井投产后能够尽快达产。

2、首采区位置选择

根据上述原则和矿井开拓布局，结合三维物探资料，对矿井首采区位置在多方案

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比较的基础上，集中提出以下两个方案：

方案I：初期在工业场地西翼11-2煤层布置一个采区，即西一（11-2）采区。西一采区通过五条集中大巷与井底车场联系，其中西部集中辅助大巷与西一（11-2）采区通过斜巷连接，采用绞车提升方式。矿井投产时，西翼采区4条准备巷道满足4个区段的长度。详见图4-2-1。

方案II：在工业场地西翼13-1煤层布置一个采区，即西一（13-1）采区。采用五条集中大巷与井底车场联络。详见图4-2-2。

两方案比较，方案I主要有以下优点：

方案I初期采取在11-2煤层中布置一个回采工作面，这样有利于先开采11-2煤层解放13-1煤层，对矿井瓦斯治理有利，既能实现安全生产又可做到矿井高产高效。

综上分析，并结合本矿井安全高产高效的要求，设计方案I，即矿井初期投产西一（11-2）采区。在西一（11-2）采区的11-2煤层中装备一个综采工作面，达到矿井年生产能力5.0Mt左右。

三、首采区概况

西一采区北部以F151和F81-1断层为界，南至首采工作面运输顺槽，东部以工业场地保护煤柱为界，西至3946201*经线。首采区特征见表4-2-1。表4-2-1首采区特征表

采区名称西一采区11-21.7～3.33.8～3.9

西一采区：13-1煤层厚度为1.88～5.47m，平均为3.45m；11-2煤层厚度为2.67～3.37m，平均为3.0m。煤层赋存稳定，结构较简单，个别钻孔含夹矸一层，夹矸岩性为粘土岩。倾角平缓，一般在2～6°。可采储量：13-1煤层32396kt；11-2煤层26474kt，合计58870kt。

四、首采工作面位置的选择

根据矿井开拓布局和首采区开采技术条件，西一采区首采工作面布置在11-2煤层，

煤炭工业济南设计研究院有限公司73201*年12月

煤层东西长名称（km）南北宽（km）面积（km2）9.49.4煤层厚度（m）1.88～5.472.67～3.37煤层倾角（°）2～62～6可采储量（kt）323962647413-11.7～3.33.8～3.丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

经分析煤层赋存条件和开采技术条件，同时有利于首采面系统简化，西一采区（11-2）首采面的顺槽胶带输送机与西部集中大巷胶带输送机通过溜煤眼连接。

五、回采工作面参数选择（1）工作面参数

据有关资料，澳大利亚长壁工作面平均长度为192m，最长的达270m。德国长壁工作面一般长度为300～410m，平均330～350m。美国长壁工作面平均长度为259m，最长的是335m，共有13个工作面面长大于305m。

我国长壁综采工作面（前20位）的平均长度为174m，部分先进的矿井达到210m左右，以兖州矿区为例，97年南屯煤矿达210m。98年东滩煤矿面长205.3m（中-中），201*年工作面单产5.12Mt/a的三个工作面面长为200～230m。201*年神东矿区的补连塔煤矿工作面长242m（引进设备）。淮南矿区综采工作面长度多在200～220m。

根据本矿井各采区的具体条件和技术装备情况，建议工作面面长平均为220m左右。随着科学技术的不断创新和设备可靠性的加强，采面设备能力的加大，工作面长度可适当加长。

（2）工作面推进度

目前美国产量较高的综采工作面年推进度已达到5000～6000m以上；国内神东大柳塔矿在采高3.5m、面长238m、采用进口大采高综采设备条件下，工作面年推进度达到6000m以上。国内兖矿集团东滩煤矿、济宁二号煤矿和济宁三号煤矿201*年5月在工作面长度分别为227m、188m、213m，煤厚分别为5.6m、6.0m、6.9m的综放开采条件下，工作面月推进度分别已达289m、264m和256m，据此推算上述工作面年推进度有望达到3070～3470m。本矿井邻近的张集煤矿在平均煤厚3.9m、面长220m、采用国产大采高综采设备条件下，201*年上半年工作面月推进度平均已达186m。

根据采区煤层条件和国内综采工作面已达到的水平以及潘谢矿区生产矿井的实际生产情况，结合本矿井的工作制度和装备条件，西一采区投产时开采11-2煤层，综采工作面推进按每天进16刀，截深为0.86m，按年工作330d计，年推进度分别为4540m。

（3）工作面产量预计①国外先进工作面单产水平

近年来，美国煤矿长壁开采技术发展趋势是高强度集中生产，基本采用一矿一面

煤炭工业济南设计研究院有限公司74201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

生产系统。美国井工煤矿产量占全国煤炭产量已超过50%。美国有53座煤矿装备了57个长壁工作面，基本上1个矿装备1个长壁工作面，有4个煤矿各装备2个长壁工作面。1996年美国综采工作面平均单产为2.82Mt/a；1997年6月美国二十英里矿在煤厚2.54m、面长256m的条件下，工作面月产原煤1.02Mt，1999年、201*年和201*年长壁工作面单产分别为7.1Mt、5.9Mt和6.82Mt；1998年美国坎布兰德、恩梅诺德煤矿在煤厚2.29m、1.98m，面长287m、305m的条件下，工作面单产分别达到6.4Mt和5.0Mt/a。

201*年7月1日至201*年6月30日，澳大利亚昆士兰州有11个长壁开采面共产煤34.3Mt，每个工作面平均年单产量3.1Mt。澳大利亚有6个矿井工作面产量超过4Mt。长壁开采矿井的下一个目标是工作面年产量突破6Mt。

②国内先进综采工作面单产水平

近几年，我国综采面单产水平有了较大的提高。神东煤炭公司榆家梁煤矿引进先进国外成套综采设备，平均采高3.8m，201*年工作面年产达到8.647Mt，最高月产1.063Mt；201*年10月综采工作面生产原煤1.03Mt，当月全员工效达165.57t/工。大柳塔煤矿201*年，日产已达到45000t，月产达到0.97Mt。201*年兖州矿业集团6个重点综采队原煤年单产平均为4.69Mt，最高单产（东滩矿综采队）6.07Mt/a。本矿井邻近的顾桥矿井，投产以来最高日产达到1.7万t。

③按设计确定的年推进度计算工作面单产Q＝ιmrcL×10-6式中：

Q－工作面年产量,Mt/a；ι－工作面长度,253m；m－平均采厚,m；

r－煤的容重,11-2煤层1.42t/m3;c－工作面回采率，取0.95；L－工作面年推进度,m。

Q11-2西＝253×3.0×1.42×0.95×4540×10-6＝4.65(Mt/a)

回采工作面产量为4.65Mt，加上掘进出煤，矿井实际原煤产量达5.00Mt/a以上是完全有保证的。

煤炭工业济南设计研究院有限公司75201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

④按回采工作面瓦斯涌出量和工作面瓦斯抽采率计算最高单产

Q330246060Q1Cn×10-6

(1)qk式中：

Q－工作面年产量,Mt/a；

Q1－工作面风量,11-2煤层为45m3/s；

Cn－工作面回风巷允许的最大瓦斯浓度,取0.01；θ－工作面瓦斯综合抽采率，取0.7189；

q－工作面瓦斯相对涌出量,按11-2煤层-950m深度为6.67m3/tk－工作面瓦斯涌出不均衡系数,取1.3。

经计算工作面最高单产，11-2煤层为5.25Mt/a；所以从瓦斯治理的角度看，一个综采工作面使矿井达到5.0Mt/a是可行的。随着回采工作面向深部延伸，煤层相对瓦斯涌出量也随着增大，为了确保工作面稳产高产，应采取各种措施加大瓦斯抽出率，以确保矿井安全的生产。

⑤淮南矿区瓦斯抽采技术

淮南矿区1998年以来，加大了安全技术装备投入，实施了“瓦斯综合治理工程”，以瓦斯抽采为重点，试验成功并推广了高瓦斯煤层顶板抽采瓦斯技术，矿区瓦斯抽采量每年递增10.0Mm3，201*年达49.4Mm3；潘三煤矿在13-1煤层（瓦斯含量10.7m3/t，突出煤层）的1772（3）、1761（3）、1471（3）工作面采用顶板走向钻孔抽采瓦斯技术，工作面瓦斯抽出率分别达到62.5%、65%、66.6%，稳定在60%以上，居全国领先水平。13-1煤层1781工作面布置底板抽出巷，瓦斯抽采率达70%，消除了13-1煤层的突出危险性，保证了工作面掘进及回采期间的瓦斯管理安全，为综采放顶煤提供了安全保证。

根据集团公司煤炭产业发展战略实施方案，瓦斯抽采量和矿井平均抽采率201*年末分别达到220Mm3/a和45%，谢李、潘一等矿抽采率均能达到50%以上。

本矿井设计回采工作面采用了地面钻井、顶底板走向钻孔、顺层钻孔、解放层、采空区埋管预抽等瓦斯综合抽采技术，且矿井预计201*年底投产，随着瓦斯抽采技术的不断提高，届时，工作面瓦斯抽采率达到70%以上是完全可能的。

⑥回采工作面设备生产能力

煤炭工业济南设计研究院有限公司76201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

回采工作面装备是国家“九五”重点科技攻关项目的主要配套设备改进型。兖州矿区利用本套设备取得了高产高效，如201*年东滩煤矿采用与这套相同设备的采煤机、前后刮板机和顺槽胶带输送机等设备，采了3个工作面(4306、4310和1432面)，年生产原煤5.12Mt。济宁三号煤矿采用本套设备在201*年5月16日，创出日产原煤21.678kt、班产8.328kt；201*年二个回采工作面（综放）生产原煤10.08Mt。

本矿井综采工作面设备为上述矿井使用的技术改造型，性能更加优越，能够保证矿井每年5.00Mt的产量。

（4）回采工作面接续

工作面在开采块段内各条带间尽可能顺采，西一采区先采11-2煤层，待13-1煤层瓦斯压力释放后，即可开采13-1煤层。

（5）工作面及采区回采率①工作面回采率

根据《煤炭工业矿井设计规范》，中厚煤层工作面回采率按95％。②采区回采率

根据《煤炭工业矿井设计规范》规定，确定本矿井采区回采率13-1为75％，7-2为85%，其它煤层为80%。

（6）生产时主要材料消耗指标

根据本矿井采掘机械化程度，结合邻近矿井生产实际，本矿井主要材料消耗如下：①坑木：10m3/10kt②火药：500kg/10kt③雷管：1000个/10kt

达到设计生产能力5.00Mt/a时，采区投产工作面特征见表4-2-2。表4-2-2采区工作面特征表采区工作面西一11-2装备综采（m）3.0（m）253（m）4540(Mt)4.65煤层工作面平均采高长度年进度年生产能力六、采区巷道及工作面顺槽布置1、采区巷道布置

煤炭工业济南设计研究院有限公司77201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

根据矿井开拓方式，前期由井底车场向西部布置五条集中大巷。西部集中辅助大巷与西一（11-2）采区通过斜巷连接，采用绞车提升方式。回采工作面沿大巷直接布置。

由于13-1、11-2煤层层间距较大（平均75m），煤层倾角平缓，因此采用分煤层布置采区巷道，这有利于开采和瓦斯、通风管理。

根据本矿井开采煤层的条件，对于采区巷道布置本着因地制宜、安全可靠、系统简单、使用方便，具有良好的经济效益的原则，借鉴潘谢矿区生产矿井的实际经验，西一采区布置四条大巷，即一条辅助运输大巷、一条胶带输送机大巷、一条矸石胶带输送机大巷和一条专用回风大巷，大巷间距为50m。

西一采区前期集中开采11-2煤层，辅助运输大巷、胶带输送机大巷、矸石胶带输送机大巷均布置在煤层底板中，回风大巷暂布置在煤层中。

2、工作面顺槽布置

根据采区巷道布置，考虑了以下几种方式：Ⅰ、单巷布置，沿空掘巷服务下区段；Ⅱ、双巷布置，留宽煤柱，单巷服务下区段；Ⅲ、三巷布置，留宽煤柱，双巷服务下区段。

第一种布置方式属无煤柱开采方式，间隔跳采沿空掘巷。每个工作面布置一条胶带机顺槽，兼进风巷，一条辅助运输顺槽，兼回风巷。主要优点：可以提高煤炭回收率，有利于防止煤层自然发火，而且采区内的采掘工作互不影响，有利于沿空巷道的掘进和维护，所有顺槽都是随采随废，巷道维护工作量小，该方式在淮南矿区已普遍采用，积累了成熟的经验。

第二种布置为留设区段煤柱方式，其主要特点是可以实现快速掘进，满足高产高效综采工作面回采接续的要求，其中一条顺槽可以疏排采空区积水和向采空区实施防灭火措施并作为下区段的上顺槽二次使用，有利于人员通行和顺槽事故的抢救。但煤柱损失较多。

第三种布置与第二种同属一类型，是目前国外和国内部分高产高效综采工作面采用的布置方式，该方式有利于大型高产综采和设备运输、安装、维护、更换和移动。端头便于管理，占用辅助工时少，安全状况得到改善，有利于长距离煤巷掘进和人员通行及顺槽事故抢救，但井巷工程量太大，煤柱损失多，位于中间的顺槽受深部集中

煤炭工业济南设计研究院有限公司78201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

压力影响，难以维护。

经综合分析并兼顾矿井建设期间的实际情况，设计在移交投产的采区采用单巷布置，待生产过程中，在深部地层地压掌握具体数据后，可采用其它布置方式。

3、采区车场及硐室

为了满足工作面通风与材料运输，采区胶带机顺槽与胶带输送机大巷之间、辅助运输顺槽和辅助运输大巷之间，通过中部车场联系。

采区硐室：顺槽机头硐室、给煤机硐室、采区变电所等硐室。

第三节采区运输及其它装备

一、煤炭运输系统

井下煤炭由采掘工作面至主要大巷全部实行胶带输送机运输，回采工作面出煤的运输流程如下：

可弯曲刮板输送机,转载机,破碎机胶带机顺槽回采工作面

可伸缩胶带输送机溜煤眼给煤机胶带输送机大巷大巷胶带输送机集中胶带输送机大巷集中大巷胶带输送机井底煤仓

主要煤层大巷（或半煤岩巷）掘进工作面出煤的运输流程如下：

联络巷（溜煤眼）掘进工作面(给煤机)转载机胶带输送机巷集中胶带输送机大巷

转载机,可伸缩胶带输送机大巷胶带输送机中大巷胶带输送机集井底煤仓

二、辅助运输系统

本矿井辅助运输系统：大巷采用蓄电池机车牵引矿车，下山采用绞车提升相结合的方式，担负全矿井的人员、辅助材料和工作面搬家。顺槽选用无极绳（顺槽连续牵引车）绞车。西一采区设一条运输矸石的胶带机，担负掘进工作面矸石运输任务。

1、掘进矸石运输

掘进工作面出矸，利用后配胶带机经破碎后，转载到大巷胶带机上，经胶带运输大巷运至东（西）部矸石仓，在仓下装矿车，经集中辅助运输大巷和井底车场，进入副井罐笼，提至地面处理。随着科技的进步，亦可在井下处理，实现矸石不上井的目

煤炭工业济南设计研究院有限公司79201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

的。

2、材料运输

井下所需要的材料和设备，从地面经过罐笼、井底车场、辅助运输大巷、采区车场运至工作地点。

3、人员运送

人员运送使用蓄电池机车牵引人车从副井井底车场、西部集中胶带输送机大巷。西部集中胶带输送机大巷设立猴车直达中部车场附近，步行到各个工作地点。

4、工作面设备搬家

回采工作面综采设备的搬家，配备专用的重型平板车运输三、排水系统

西一采区：顺槽积水自流（或用污水泵排）至西一采区水仓，由采区水泵排至集中大巷，流入井底车场水仓，由井下主排水泵排至地面。

四、其它技术装备

本矿井具有煤层埋藏深、地温高、地压大、瓦斯高等特点，设计配备了液压支架压力下缩自记仪、顶板动态仪和瓦斯检定器、瓦斯压力测定仪等检测仪表，还装备了环境监测系统。

第四节巷道掘进及支护

一、掘进工作面个数

为了保证矿井开拓、准备及回采工作面的正常接替，投产初期全矿井共配备10个掘进工作面，其中煤巷综掘工作面2个，岩巷机械化作业线5个，岩巷普掘工作面3个，其中西一采区配备4个掘进工作面。

回采工作面与掘进工作面之比为1:10。二、掘进机械配备1、煤巷综掘工作面

装备掘进机、胶带转载机、可伸缩胶带输送机、局部扇风机、单体锚杆机及锚索钻机等机械化作业线。设备选型如下：

煤炭工业济南设计研究院有限公司80201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

掘进机：功率175kW，电压660V；

桥式胶带转载机：运量400t/h，功率2×5kW,电压660V；

双向可伸缩胶带输送机：运距1200m，运量400t/h，功率2×75kW,电压660V；风动单体锚杆机：耗风3.1m3/min，风压0.4～0.7MPa；风动锚索钻机：耗风4.5m3/min，风压0.5MPa；

局部扇风机：风量600～450m3/min，功率2×37kW,电压660V；湿式除尘风机：风量3.75m3/min，功率18.5kW，电压660V。2、岩巷机械化作业线

包括液压凿岩台车、侧卸式装岩机及喷浆设备等。设备选型如下：液压凿岩台车：双臂，功率45kW，电压660V；

桥式胶带转载机：运量400t/h，功率2×5kW,电压660V；风动单体锚杆机：耗风3.1m3/min，风压0.4～0.7MPa；风动锚索钻机：耗风4.5m3/min，风压0.5MPa；混凝土搅拌机：功率5.5kW，电压660V；混凝土喷射机：功率5.5kW，电压660V；

局部扇风机：风量600～450m3/min，功率2×37kW，电压660V。3、岩巷普掘工作面

包括湿式气腿凿岩机、耙斗装岩机及喷浆设备等。设备选型如下：湿式气腿凿岩机：工作气压0.5MPa，耗气量3.2m3/min；耙斗装岩机：生产能力70～100m3/h，功率30kW，电压660V；风动单体锚杆机：耗风3.1m3/min，风压0.4～0.7MPa；风动锚索钻机：耗风4.5m3/min，风压0.5MPa；混凝土搅拌机：功率5.5kW，电压660V；混凝土喷射机：功率5.5kW，电压660V；

局部扇风机：风量600～450m3/min，功率2×37kW，电压660V。三、巷道支护

本矿井煤层埋藏深一般在600～1000m之间，主采煤层可采储量主要分布在800m左右。

煤炭工业济南设计研究院有限公司81201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

国内外矿井的生产实践表明：随着开采深度的增加,逐渐出现了深部巷道地压的问题。一般情况下，巷道围岩性质对巷道地压显现起决定作用，当垂直应力与岩石单轴抗压强度的比值大于0.4～0.5时，巷道显现软岩特征，即：

ｒH

≥0.4～0.5δ

式中：ｒ－岩石平均容重，kg/cm3，取2.55×10-3kg/cm3。H－巷道距地表深度，cm。δ－岩石单轴抗压强度，kg/cm。

据上式计算出不同埋深条件下，显现软岩特征的临界单轴抗压强度值见表4-4-1。表4-4-1软岩特征抗压强度表埋深(m)80090010001100kg/cm2408～510459～574510～640550～688δ临界值Mpa40～5045～56.350～62.753.9～67.42

从以上分析可以看出，本矿井初期开采煤层顶底板岩石除少数泥岩、粘土岩强度较低外，其余砂岩层的强度均较高，采用常规的支护方式是可行的。根据徐州、新汶千米深井巷道及兖州、龙口及淮南矿区软岩巷道支护实践经验，对本矿井巷道支护考虑如下：

1、井底车场巷道及硐室：井底车场布置在粉、细砂岩岩层中。车场巷道采用锚网喷+锚索支护；主要硐室采用锚（网）喷、砼或钢筋砼复合支护，岩层较弱时增加锚索，以加强支护。

2、集中大巷及分层大巷：为了满足矿井辅助运输车辆运行，以及矿井高瓦斯、高温的通风要求，主要大巷掘进断面在20m2左右，设计考虑以锚（网）喷＋锚索为主，煤层大巷采用29U型钢支护。部分围岩岩性差的巷道及断层两侧采用围岩注浆并架拱形U形钢支架、锚网喷加锚索支护方式。

3、回采顺槽：从目前支护现状看，回采顺槽一般采用树脂锚杆加钢筋网支护、梯

煤炭工业济南设计研究院有限公司82201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

形矿用工字钢支架和拱形U型钢支护等方式。近年来，在大断面煤巷、开切眼采用锚梯索支护技术在济北矿区取得成功并趋于成熟；在兖州矿区大断面煤巷锚网化支护程度已达到96.2%，取得显著的技术经济效益。针对本矿井埋藏深、地压大、地温高的特点，设计考虑采用29U型钢＋钢筋网支护。回采工作面顺槽超前支护采用单体液压支柱配铰接顶梁加强支护。

在施工和生产过程中，根据实际揭露围岩情况，可进行适当调整。四、巷道掘进指标

参照淮南矿区实际经验及掘进工作面装备水平，确定巷道掘进指标如下：煤层综掘：200m/月岩巷：80～120m/月

岩巷掘进出矸约占矿井产煤量的8%，全年约400kt左右，矿井生产期间可以进行矸石井下处理试验，取得经验后即可使矸石不上井。

第五节井巷工程量

根据设计确定的开拓布局、井底车场巷道及硐室、主要巷道和采区布置，全矿井设计的井巷工程量为32377.49m/780827.96m3,其中井筒2593.0m，井底车场巷道及硐室4284.23m，主要运输巷及回风巷11332.25m，采区巷道12673.53m，排水系统1032.98m，供电系统321.5m，临时工程140.0m。矿井万t掘进率为64.8m。井巷工程量的构成分项见表4-5-1。

煤炭工业济南设计研究院有限公司83201*年12月丁集矿井初步设计（调整版）第四章采区布置及装备

表4-5-1达产时井巷工程量表

井巷工程量序号1井筒2井底车场及硐室3主要运输巷和回风巷4采区5排水系统6供电系统7临时工程

项目长度(m)2593.004284.2311332.2512673.531032.98321.50140.0032377.49掘进体积（m3）214196.7087369.38218886.2240881.2213178.564246.902069780827.96合计煤炭工业济南设计研究院有限公司84201*年12月

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