采矿工程毕业设计(论文)-大柳塔煤矿采矿专项初步设计.docx

河 南 理 工 大 学采矿工程专业（本科）毕业设计说 明 书姓 名： 学 号：学 院：河南理工大学能源科学与工程学院班 级：设计题目：大柳塔煤矿采矿专项初步设计指导教师：职 称：副教授二零一六年六月摘要本设计的井田面积为20.02km2，设计生产能力1.2Mt/a。井田内煤层赋存比较稳定，煤层倾角在1-3，属于近水平煤层，平均煤厚4.38m，地质条件比较简单，在井田范围内断层稀少，仅有的几个小断层也分布在井田边界附近，所以视井田内无断层。瓦斯和二氧化碳含量相对不高，相对瓦斯涌出量4.01m3/td,正常涌水量100.95m3/h,涌水量比较小。根据实际的地质资料情况进行井田开拓和准备方式的初步设计，该矿井对开采的22煤层决定采用平硐开拓单水平盘区式划分开采，设计采用走向长壁后退式全部垮落综合机械化一次采全高的采煤方法。并对矿井运输和通风等系统的设备进行选型计算、提出矿井安全技术措施以及完成整个矿井的初步设计。矿井全部实现机械化，采用先进技术和借鉴高产高效现代化矿井的经验，实现一矿一面高产高效矿井从而达到良好的经济效益和社会效益。关键词：平硐 盘区式 走向长壁 综合机械化Abstract The design of the field area of 20.02 k, design production capacity of 1.2 Mt/a. Within the field of coal seam occurrence is stable, dip Angle of coal seam in 1 3 , belong to the nearly horizontal coal seam, the average coal thickness 4.38 m, geological condition is simpler, within the scope of the field fault rare, one of the few small fault distribution near the border of the field, so no fault in the visual field. Methane and carbon dioxide content is relatively high, the relative gas emission 4.01 m3 / t, d, normal water inflow 100.95 m3 / h, water inflow is small. According to the actual geological data of field development and preparation of preliminary design, the 22 of mining coal mine decided to adopt adit development level of single panel type classification mining, design to adopt longwall retreating all comprehensive mechanized caving mining overall height of the coal mining method at a time. And the mine transportation and ventilation system of selection of equipment, mine safety technical measures are put forward, and complete the preliminary design of the mine. All mine mechanization, the use of advanced technology and based on the experience of the modern mine high yield and benefit, achieve a high yield an efficient mines so as to achieve good economic and social benefits.Keywords: adit panel mining strike longwall comprehensive mechanization 前言经过为期一个月的毕业实习，对矿上的生产系统和具体的生产流程有了一个全面的认识，通过接下来的毕业设计可以让我们对所学知识有一个总结，同时也可以加深我们对矿井的认识。本次毕业设计从本学期第四周开始，第十六周结束，通过两个月的努力，对自己所学有一个更深的认识和融会贯通。 本次毕业设计的矿井为大柳塔煤矿，主采煤层为22煤，该矿井22煤瓦斯相对涌出量为4.01m3/t，二氧化碳相对涌出量为6.35m3/min，为低瓦斯矿井，正常涌水量为100.95 m3/h，最大涌水量为220.02m3/h，无煤尘爆炸危险性，自燃等级为本井田煤层的宏观煤岩类型为半暗型煤和半亮暗型煤，各煤层有机显微组分较高，平均含量为94.00-98.00，其中镜质组为34.00-70.80，丝质组含量为25.00 -69.70。镜煤最大反射率0.4870.561。矿井采用平硐单水平盘区式开采，水平标高为+1105m，水平的垂直高度40m，主平硐、副平硐分别与主运大巷、辅运大巷连接，回风斜井与回风大巷连接。矿井分为4个盘区：221盘区、222盘区、223盘区、224盘区。首采221盘区的2211工作面。本矿井采用一次采全厚回采工艺，走向长壁后退式采煤法。用全部垮落法处理采空区，采场主要采用ZY3400/23/45液压支架支护端头同样采用ZY3400/23/45型端头液压支架进行顶板支护，滞后工作面支架。本矿井为一矿一面高产高效矿井，故只设置一个工作面，为满足接替需要，设置1个掘进头进行下个回采面回采巷道的掘进，采掘比为1:1。 鉴于本矿井是低瓦斯矿井，且经计算及验算得矿井困难时期的摩擦阻力为1948.07Pa，局部阻力292.21Pa，矿井容易时期摩擦阻力为1518.88Pa，局部阻力为227.83Pa。矿井通风困难时期总阻力为2184.98Pa，矿井通风容易时期总阻力为1663.41Pa.且经验算，风机主扇的风压最大为2184.98Pa，最小值是1663.41Pa，经过查阅有关资料得，所选风机型号为BDNo.26轴流式通风机，其风机转速为580r/min，其功率满足本矿井的通风要求。另外，虽然该矿井开采条件较好，但是在实际生产过程中也会有很多突发的情况，比如由于生产操作不规范，没有按矿井有关规定进行开采等造成的其他突发事故，所以为了能够更加高产高效的进行生产，所有的有关人员都要严格准守矿井的有关作业规程，必须做到安全生产。同时，在生产的过程中，我们也要注意设备的使用及做好相应的维护工作，切忌一味的生产造成的设备损毁事件的发生，只有这样，我们在生产过程中才能更好做到我们设计、计划要完成的东西，完成我们设计的的相关内容。目录1 井田境界与储量11.1 井田境界11.2 矿井资源储量11.3 矿井工业资源/储量21.4 矿井设计利用资源/储量21.4.1 矿井保护煤柱计算31.5 矿井设计可采储量42 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限62.1 矿井工作制度62.2 矿井设计生产能力及服务年限62.2.1 确定生产能力的依据62.2.2 矿井生产能力62.2.3 矿井生产服务年限72.2.4 矿井服务年限校核73 井田开拓93.1 井田开拓的基本问题93.2 井田开拓方案93.2.1 开拓方案一93.2.2 开拓方案二93.2.3 开拓方案三103.2.4 开拓方案比较103.2.5井筒开拓形式的选择113.2.6 井筒运输方式的选择和运输设备的布置113.2.7 井筒数目的确定123.2.8 工业场地及井筒位置的确定143.3 主要开拓巷道163.4 盘区划分及接替173.4.1 水平划分173.4.2 盘区划分及开采顺序174 准备方式194.1首采盘区基本情况194.1.1 首采盘区位置194.1.2 首采盘区煤层特征194.2 盘区巷道布置及生产系统204.2.1盘区范围及区段划分204.2.2 盘区巷道布置214.2.3 盘区内工作面的接替顺序214.2.4 盘区生产系统224.2.5 盘区巷道掘进工艺224.2.6 盘区生产能力235 采煤方法245.1 采煤工艺方式245.1.1 采煤方法的选择245.1.2 回采工作面长度的确定265.1.3 回采工作面的推进方向和年推进度275.1.4 采煤工作面的设备选型及配套275.1.5 工作面回采工艺375.1.6 工作面循环图表、劳动组织、主要技术经济指标405.2 回采巷道布置425.2.1 回采巷道布置方式425.2.2 回采巷道断面及支护参数436 井下运输466.1 概述466.2 盘区运输设备选择476.2.1 设备选型原则：476.2.2 盘区运输设备选型及能力验算486.3 大巷运输设备选择496.3.1 大巷运输方式496.3.2 辅运大巷设备选择507 矿井通风及安全技术527.1 概况527.2 矿井通风系统527.2.1 通风方式及通风系统527.2.2 风井数目及位置537.2.3 掘进通风及硐室通风537.2.4 矿井风量、风压及等积孔计算537.2.5 矿井总风阻、等积孔计算577.3 矿井通风设备的选型597.3.1主要风机选型及风机参数597.3.2对矿井主要通风设备的要求627.3.3对反风、风峒的要求627.4 防止特殊灾害的安全措施637.4.1 预防瓦斯灾害的措施637.4.2 预防火灾及煤层自燃措施637.4.3 预防煤尘爆炸措施657.4.4 预防井下水灾措施667.4.5 避灾路线及安全出口668 设计矿井基本技术经济指标68致 谢70参考文献71附录A:矿区概述及井田地质特征72附录B:矿井环境保护84河南理工大学2016届本科毕业设计1 井田境界与储量1.1 井田境界大柳塔井田位于陕西省神木县城的西北约52.5km处，地理坐标北纬391353，东经1101223。其范围：西南以小煤矿、局部以22煤层露头为界，西北止于小煤矿，东北止于F61-2断层，东以F8断层为界；东南止于F2断层。南北走向长度最大值约5.52km，东西倾向最大长值约5.30 km，面积20.02。该矿井范围的拐点坐标见表1-1。表1-1 井田境界拐点坐标表点号XY155887.52343707.231254908.04544161.357355070.32846377.674457340.93647616.549559505.47847814.784659856.67947290.472760020.49846916.479860020.98146896.647959639.12943714.7621.2 矿井资源储量勘探报告共计算总地质资源储量11222 Mt，其中探明的经济的基础储量（121b）2848.25 Mt，控制的经济的基础储量（122b）2535.89 Mt，推断的内蕴经济的资源量（333）5837.85Mt。矿井资源储量见表1-2。表1-2 矿井资源/储量汇总表顺 序煤层名称121b122b333121b+122b合 计122煤层2848.252535.895837.855384.1411222由于22煤之外的其他煤层厚度较薄，所以只开采22煤。其资源/储量为11222Mt。1.3 矿井工业资源/储量在计算储量时，选用地质块段法，由于矿区内煤层倾角的变化范围一般介于1 3之间，采用斜面积和真厚度，采用的计算公式为：式中： 储量， 万t； 平面积 ， ；块段煤层平均倾角， ； M块段煤层平均真厚，m； d容重 ， 均采用1.4 t/。11A-1：32278070.65t11A-2：35053554.37t11A-3：42713263.99t11A-4：23168698.87t面积： 19622630 合计： 122733587.9t经计算：核实获得工业储量为12273 万t 1.4 矿井设计利用资源/储量 矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失量后的储量；井田边境保护煤柱在井田边境留设30m，大巷保护煤柱以30m留设，本井田范围内只有煤田境界煤柱和大巷保护煤柱。可暂时按工业储量的56计入，本设计取5，故：P式中： Z矿井设计储量； Z矿井工业储量； P 永久煤柱损失量，可暂按工业储量的57计入，本设计取5；由此：矿井设计储量Z12273（15）11659万吨1.4.1 矿井保护煤柱计算 保护煤柱损失量包括：井田边界煤柱损失、断层煤柱损失、防水煤柱、河流煤柱损失、井筒保护煤柱损失和地面建筑物、构筑物等永久保护煤柱损失以及大巷保护煤柱损失。因为本井田区内无常年河流,降水量较少，受地表河流和降水的影响小，故无需设河流保护煤柱；大巷布置在煤层中，需要保留大巷保护煤柱，因此根据本井田的实际情况以及本设计的方案安排，本井田只进行井田边界煤柱损失、大巷保护煤柱损失。 （1）井田边界保护煤柱 井田边界保护煤柱留设30m，井田边界周长约为17134.002m，计算公式： 式中： ：井田边界保护煤柱损失量； ：井田边界周长，17134.002m； ：边界保护煤柱宽度，30m； ：保护煤柱平均煤厚，4.38m； ：煤柱的平均容重，1.4t/； 得：留设煤柱平面面积为514020.06，边界煤柱损失量为。（2）防水煤柱的留设 矿井煤层顶底板致密性较好，区内地表水体与其下各含水层一般不发生水力联系，在断层处已留设保护煤柱，则防水保护煤柱可以不留设。（3）大巷保护煤柱 经计算大巷两侧均留30m煤柱，加上大巷间煤柱，煤柱总宽度为180m,总长度为4625m。则大巷保护煤柱损失量为。（4）工业广场保护煤柱 大柳塔矿主要是分布在丘陵地区，所以工业广场没有建立在井田范围内，也就说没有压煤量，所以本次设计将不会计算工业广场的压煤量。（5）断层保护煤柱 本次设计的煤层不含有断层保护煤柱，所以断层保护煤柱为零。1.5 矿井设计可采储量 矿井可采储量是总的工业储量减去各类保护煤柱损失量后剩余的可采煤量。如下式计算，式中： ：可开采储量； ：工业储量，122.73Mt； ：保护煤柱损失量，； ：开采系数，厚煤层不小于75%，中厚煤层不小于80%，薄煤层不小于85%，取0.80；矿井可采储量见表1-3。表1-3 矿井可采储量表煤层工业储量/Mt保护煤柱损失量/Mt可采储量/Mt井田边界断层工业广场防水煤柱大巷煤柱2-2122.733.15 0 005.1091.582 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限2.1 矿井工作制度 根据煤炭工业矿井设计规范2.2.3条规定，本矿井设计采用年工作330d。矿井工作采用“三班倒”的制度，每日净提升时间为16h。从早六时到十四时，十四时至二十二时这两个班为采煤班，剩下的工作时间二十二时至早六时为检修准备工作的安排。2.2 矿井设计生产能力及服务年限2.2.1 确定生产能力的依据 煤炭工业矿井设计规范第2.2.1条规定：矿井设计生产能力应根据资源条件、开采条件、技术装备、经济效益及国家对煤炭的需求等因素，经多方案比较或系统优化后确定。（1）资源情况：煤田地质条件简单，储量丰富，应加大矿区规模，建设大型矿井。煤田地质条件复杂，储量有限，则不能将矿区规模定得太大；（2）开发条件：包括矿区所处地理位置（是否靠近老矿区及大城市），交通（铁路、公路、水运），用户，供电，供水，建筑材料及劳动力来源等。条件好者，应加大开发强度和矿区规模，否则应缩小规模；（3）国家需求：对国家煤炭需求量（包括煤中煤质、产量等）的预测是确定矿区规模的一个重要依据；（4）投资效果：投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模，反之则缩小规模。2.2.2 矿井生产能力 本矿地质构造较简单，煤层倾角1 3左右，属于近水平煤层，开采相对容易。煤层厚度相对稳定，在中厚煤层的范围内，平均厚度约为4.38m，适宜引用综合机械化的开采方法。在当地的地质环境内，煤层不自燃，地温属正常，瓦斯、煤尘的爆炸性弱，矿井受水灾威胁较少，地质灾害的影响也可在工作中解决。通过考虑矿井的资源环境、装备技术、开采条件、经济效益等因素，结合矿区煤炭储量，初定本矿井生产能力为1.2Mt/a。2.2.3 矿井生产服务年限 矿井服务年限计算公式为：式中： ：生产服务年限，a； ：矿井可采储量，91.58Mt； ：设计生产能力，1.2Mt/a； ：开采备用系数，取1.4 矿井投产后，产量迅速提高，矿井各生产环节需要有一定的储备能力。有时局部地质条件变化，使储量减少；或者矿井由于技术原因，使采出率降低，从而减少了储量。因此，需要考虑储量备用系数。煤炭工业矿井设计规范第2.2.6条规定：计算矿井及第一开采水平设计服务年限时，储量备用系数宜采用1.31.5。结合本设计矿井的具体情况，矿井储量备用系数选定为1.4.将各项数据代入，得矿井服务年限为：2.2.4 矿井服务年限校核 根据煤炭工业矿井设计规范的相关规定，矿井的设计生产能力应与整个矿井的工业储量相适应，以保证有足够的服务年限，以满足规范中的要求，见表2-1。表2-1 我国新建矿井和第一水平设计服务年限要求矿井设计生产能力/Mta-1矿井设计服务年限/a第一开采水平服务年限煤层倾角 456.0及以上70353.0 5.060301.2 2.4502520150.45 0.9040201515经计算矿井服务年限是符合条件的。3 井田开拓3.1 井田开拓的基本问题井田的开拓是建设一个矿井施工的第一步，是为了整个矿井和各个水平开采进行的总体性的井巷布置、工程实施和开采部署。是在总体设计已经划定的井田范围内，根据精查地质报告和其它补充资料，具体体现总体设计的合理原则，认真研究主要井巷如何深入地下或山体，以便接近或进入煤层预定位置，为盘区开采打开通路。其中包括确定主、副、风井的井筒形式、深度、数量、位置、阶段高度大巷布置、盘区划分、开采顺序与通风、运输系统。3.2 井田开拓方案3.2.1 开拓方案一立井开拓立井开拓的条件一般为：煤层赋存较深或冲积层较厚；水文条件复杂，井筒需特殊方法施工；多水平开采的急倾斜煤层。立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件限制。22煤层赋存较浅，而且地表环境限制了本矿井采用立井开拓方案，本方案不再考虑。3.2.2 开拓方案二斜井开拓对于煤层赋存较浅，表土层不厚，水文地质情况简单的缓倾斜和倾斜煤层，一般采用斜井开拓。斜井开拓有施工简便，建设快、投资少的优点，但一般生产能力较小、生产费用较高，过去多用于中、小型矿井。由于斜井倾角可在一定范围内调整，井口位置和井底位置的机动性和适应性较大。对于地形复杂的山区和地面布置受到限制的狭窄场地比较有利。22煤层赋存情况比较适合采用斜井开拓，本矿井可以考虑采用本开拓方案。开拓方案如图3-1所示。图3-1 斜井开拓3.2.3 开拓方案三平硐开拓平硐开拓：当煤层赋存具有平硐开拓条件时，应优先考虑采用平硐开拓。平硐上山的服务年限，参照同类井型的水平服务年限确定。当平硐以上煤层垂高或斜长过大时，可采用阶梯平硐开拓。当受地形限制，必须沿煤层走向开平硐时，可采用走向平硐开拓，但应注意单翼生产的特点，恰当地确定井型。22煤层赋存具有平硐开拓条件，矿井优先考虑采用本方案，方案如图3-2。图3-2 平硐开拓3.2.4 开拓方案比较 （1）技术比较 斜井开拓需要在井下设置水仓等硐室，在本矿井平硐则不需要。而且物料、煤等的运输斜井较之平硐会更加复杂。考虑“高产高效”矿井的建设，本矿井采用平硐开拓方式更好。 （2）经济比较 斜井开拓在开拓初期虽然因巷道长度较短而略显经济，但在后期生产过程当中较之平硐会产生较大部分的费用开支，比如排水、提升等。因此，本矿井应考虑采用平硐开拓方式为更好。 综上所述，本矿井采用平硐开拓方式。3.2.5井筒开拓形式的选择根据22煤层的赋存状况，在地面工业场地之上有足够的储量，地面工业场地距离矿体的水平距离合适。因此可采用平硐开拓，平硐掘进工程量合适。3.2.6 井筒运输方式的选择和运输设备的布置（1）煤炭运输根据井田开拓方式、井下装备，生产能力等因素，设计采用胶带输送机运煤，其主要理由如下：本矿井生产能力大，采掘机械化程度与生产集中化程度高，而胶带输送机可实现从回采工作面、大巷和井筒一条龙主运输系统，具有运量大、运输可靠、安全性好、维护管理简单，易于实现集中控制等优点，能较好地适应本矿井生产的需要。采用胶带输送机运输，大巷坡度没有严格要求，可按煤巷布置与新型的辅助运输设备相配合，有利于改革矿井的开拓部署，多做煤巷，少做岩巷。矿井开采主运输距离最远在5km之内，胶带运输运量大，运营费用低，经济上合理。国内外的大中型、特大型矿井普遍采用胶带输送机运输，运距超过45km以后，其经济效益仍然比其它运输方式好。考虑煤层井田地质条件优越，可以建设大中型矿井。因此需要较大的提升运输能力与之相配合。本矿井采用胶带运输作为主运输。（2）辅助运输国内的一些大中型现代化矿井，辅助运输广泛采用大巷架线电机车，上下山绞车，中巷和工作面巷道采用人推车或小绞车调车的运输系统。由于环节多、人员多、能力小、效率低、可靠性差，不能适应生产的需要，阻碍了综合设备的效能发挥、效率的提高，影响矿井经济效益。90年代高度机械化的特大型矿井，借鉴国外的先进经验，采用机动性强、环节少、机械化程度高的新型辅助运输方式，达到了高产高效、少投入多产出的目的。考虑到本矿井的地质条件和开发特点，设计认为可供选择的辅助运输方式有：无轨胶轮车、蓄电池电机车、连续牵引车、小绞车这几种运输方式。无轨胶轮车运输系统在本矿井井下可实现连续运输，因此采用无轨胶轮车作为矿井的辅助运输。3.2.7 井筒数目的确定本井田东西长5.52km，南北宽5.30km。井田面积一般，根据煤层地质特征分析，矿井通风相对容易。因此设置一个副平硐和一个主平硐分别进行辅运和主运同时兼具进风，同时设置一个专用回风平硐即可。主平硐、副平硐、回风平硐硐口标高均为+1105m，均沿22煤层顶板岩石中布置，主平硐：长298.5m，副平硐长298.5m。主平硐井筒断面为半圆拱形，净宽 3600 mm，净高3100 mm，井筒内装备钢绳芯强力胶带输送机，敷设通讯电缆及洒水管路。副平硐担任矿井辅助提升任务和进风用，主要为设备的运输、人员和矸石，主要运输设备为无轨胶轮车。副平硐断面为半圆拱形，净宽3800 mm，净高3500 mm。回风平硐断面为半圆拱形，净宽3800mm，净高3450mm。各井筒断面如图3-3、3-4、3-5所示。图3-3 主平硐断面图3-4 副平硐断面图3-5 回风平硐断面3.2.8 工业场地及井筒位置的确定确定井筒位置就是确定井筒沿煤层走向和倾斜方向上的具体尺寸，并用直角坐标和方位角予以表示。井筒到各开采水平的深度，用井口与水平标高及井筒倾角、斜长表示；平硐则用水平长度表示。选择井筒位置的主要条件：（1）地面条件：工业场地占地面积，井口附近要有一定范围，用以布置工业场地，其中包括主、副井生产系统建筑物与结构物。地形与工程地质条件，选择井筒位置应当充分利用地形。从地面生产系统布置要求，平坦地形最适合矿井建设，不仅平场工程量小，大型建筑物基础处理也比较简单。煤的运向，为了减少运输费，在确定井筒位置时，要考虑主要用户所在位置，有条件的应尽量使提升井筒或运输平硐的位置靠近主要运向一侧。矿区如设有集中洗选煤厂，井筒位置尽量靠近选煤厂。生产建设条件与住宅区位置，确定井筒位置常有许多方案可供选择。除其他因素外，加速施工准备、减少矿井生产期间配套工程、缩短工人居住区与井口的距离都应作为比较因素。（2）井下条件：按最小运输功确定井筒位置，通常把运量与运距的乘积叫做运输功，以吨公里表示。在同一井田内，大巷运输费高低与所消耗的运输功近似成正比。井田储量一定时，沿井田走向大巷运输功的变化可因井筒位置不同而成倍增加。当井田形状规则，储量分布均匀时，最小运输功位置恰在井田中心。井筒设于此处，不仅运输费低，巷道维护、采取准备及通风费也相应降低。煤柱量，为了减少煤柱，在选择井筒位置时，如不能设在井田之外应结合其他条件尽量使井筒设在煤层浅部，既可少压煤，也便于后期回收。地质条件，井筒位置应尽量选择以丘陵坡地为主的宽缓地带。该处冲积层薄，地下水补给范围有限、工程地质条件较好，土地亩产较低。综合以上原则和本矿其他约束条件，为了使地面运输方便，做到高产高效原则，将工业广场的位置选择在井田边界以外，主、副平硐设在工业广场内。为了方便通风，回风平硐也设在工业广场内与主、副平硐标高相同处。井筒特征见表3-1。 3-1 井筒特征表井筒名称主平硐副平硐回风平硐井口坐标X(m)54856.50054856.50054856.500Y(m)45195.783 45195.78345195.783Z(m)+1105+1105+1105用途运煤 运人,运料,排矸，排水回风井筒倾角()000提升方位角()断面形状半圆直径3.6m半圆直径3.8m半圆直径3.8m支护方式砌碹支护砌碹支护砌碹支护井筒壁厚(mm)300300400井筒长度(m)298.5298.5298.5断面积净m2)9.815.613.5掘m2)12.221.417.63.3 主要开拓巷道矿井开拓方式主要受煤层埋藏深度和煤层倾角的影响，表土层厚度，瓦斯涌出量水文地质情况等地质因素，也影响井田开拓方式的选取。根据22煤层的赋存状况，在地面工业场地之上有足够的储量，地面工业场地距离矿体的水平距离合适。因此可采用平硐开拓，平硐掘进工程量合适。因此设计采用一对平硐，开拓开采22煤层。煤层构造简单，结构单一；赋存稳定，厚度一般45m，煤层倾角小，近似水平；煤质坚硬，节理裂隙不发育，顶板多为粉砂岩，细砂岩及砂质泥岩，根据巷道揭露情况看，节理较发育，属中等冒落顶板，煤层易自燃发火，瓦斯含量小，水文地质条件简单：覆盖厚度80120m左右，具有良好的开采技术条件，非常适宜于“高产高效”工作面开采。因此,设计在2-2煤中布置“高产高效”综采走向长壁工作面，采用大采高支架一次采全高，全部垮落法管理顶板。3.3.1 大巷条数本设计采用平硐开拓盘区式开采，布置三条主要开拓巷道，分别为一条主运输大巷与主平硐连接，负责运煤进风；一条辅助运输大巷，与副平硐相连，负责行人、进风和辅助运输；一条回风大巷与回风平硐相接负责污风的排出。3.3.2 大巷坡度由于煤层倾角较小（平均在3以下），为满足防爆无轨胶轮车的技术要求，辅助运输巷道沿煤层掘进，坡度不大于6。3.3.3 大巷层位选择所有大巷均沿煤层布置。少量破顶巷道出矸则由无轨车直接运出地面。根据运输和通风要求，辅助运输大巷和胶带输送机大巷沿煤层底板布置，回风大巷沿煤层顶板布置，以便于顺槽布置。3.3.4 井底车场及硐室矿井煤层采用平硐开拓，主运输采用胶带输送机运煤，辅助运输采用无轨胶轮机车自地面直达工作面，故不存在车场线路。3.4 盘区划分及接替3.4.1 水平划分本矿井埋藏赋存稳定，倾角平缓，全矿井采用一个水平开拓。3.4.2 盘区划分及开采顺序（1）有利于合理集中生产，保证采（盘）区有合理的生产能力和增产潜力；（2）安全生产条件好，符合煤矿安全规程的有关规定；（3）保证有完整的生产系统，有利于充分发挥机电设备的效能，为采用新技术、发展综合机械化和自动化创造条件；（4）力求技术先进、经济合理，尽量简化巷道系统，减少巷道掘进和维护工作量，减少设备占用率和生产成本费用，便于采（盘）区和工作面的正常接替；（5）煤炭损失少，有利于提高资源采出率。将本井田划分为四个盘区，依次开采221盘区、222盘区、223盘区、224盘区。以221盘区为例：在盘区上部边界沿煤层走向开始布置2211工作面，随生产推进沿大巷往下逐个布置2212工作面、2213工作面等。盘区特征、盘区接替分别见表3-2、3-3。表3-2盘区特征表序号盘区名称地质资源/储量(Mt)主采煤层煤层倾角()盘区尺寸走向长度(m)倾斜长度(m)面积()1盘区一28.0922煤31927267749783422盘区二27.6922煤21772252341233713盘区三31.7922煤32430234144086504盘区四35.1622煤2187921405507483表3-3盘区接替表序号盘区名称可采储量(Mt)生产能力(Mt/a)服务年限(a)接替顺序(n）5101520253035404550556065盘区一22.111.213.1 盘区二18.861.211.2盘区三22.871.213.6盘区四27.461.215.84 准备方式4.1首采盘区基本情况4.1.1 首采盘区位置首盘区位置选择原则：（1）首盘区位置必须要有较高的勘探程度和丰富的可靠的储量，尤其是有足够的综采可采储量，而且煤层赋存稳定，地质构造简单。（2）首盘区应布置在井筒附近，使其初期贯通距离短，井巷工程量少，以达到工期短、投资省、达产快的目的。（3）盘区布置要有利于井下开拓、配采和采掘接替，以形成合理的通风运输系统，为矿井投产后生产管理简单，生产运营管理费用低创造条件。（4）首盘区要尽量布置在有邻近矿井生产实践经验的煤层中，以保证矿井能够很快地达到设计产量。（5）首盘区应尽量避免布置在对开采有影响的的主要村镇、河流、地面主要干线、建筑物等下。首盘区平均煤厚4.03m，平均倾角3，属近水平煤层，采用走向长壁后退式全部垮落综合机械化一次采全高的采煤法。首盘区走向长度1927m，倾向长度2677m，储量28.09Mt.4.1.2 首采盘区煤层特征首采优点：受断层影响小；煤层倾角小；技术经济效果显着，国内实践表明，在工作面单产、巷道掘进率、采出率、劳动生产率和吨煤成本等几项指标方面，都有显着提高和改善。盘区一走向长度约1927m，倾斜长度约2677m，所采煤层为22煤层，其煤层特征：黑色，煤层平均厚度4.03m，煤层倾角平均3。煤层结构简单，煤的容重 1.4t/m。盘区内地质储量为28.09Mt，可采储量22.11Mt，盘区服务年限13.1年。 （1）煤层顶底板岩石构造情况直接顶板为深灰灰黑色粉沙岩 ，有时为中细砂岩，植物根部化石较多。其厚度为08.3m，平均厚度4m左右；老顶为灰色深灰色中细粒砂岩，含炭线，钙质胶结，分选性较好，白云母较发育。直接底板为3.513.03m的黑灰色粉砂岩，炭质含量高，含植物根部化石，个别地段为砂页岩互层；老底为灰白色中细粒砂岩，硅质胶结，分选性好，以长石、石英为主，云母片显著，含黑色泥质碎块，本层厚度为4.322.06m,平均厚度15m左右。以上各岩层黄沙井田发育较稳定，辛安区变化较大。 （2）水文地质盘区内水文地质条件较简单，涌水来源主要为上覆砂岩、粉砂岩等弱含水层裂隙水，预计正常涌水量为122/h，最大涌水量为189/h （3）地质构造盘区内地质构造简单，煤层整体呈一定坡度上升的构造，波动较小，煤层倾角平均3，盘区内无断层。 （4）地表情况地表平坦无村庄，无河流，无道路，可以采用全部垮落法处理采空区，并可以在稳定后建设所须各种道路等建筑物。4.2 盘区巷道布置及生产系统4.2.1盘区范围及区段划分 （1）盘区范围盘区一南起49500经纬线，西起33000经纬线。走向长约1927m，倾斜长度约2677m，面积约4978342m，盘区形状近乎呈矩形。（2）各类边界煤柱考虑到煤层埋藏深度较深，大巷煤柱两侧各留设留设30m。盘区边界煤柱将相邻两个盘区隔开，防止万一发生火灾、水害和瓦斯涌出时相互蔓延；避免从采空区大量漏风，影响正在生产的盘区