杜儿坪南八盘区设计说明书大学论文.doc

第一章 杜儿坪矿区概论及煤田特征
第一节 矿区概况
一、 交通位置：
西山矿区位于西山煤田之东北边缘，地属太原市河西区，东距太原市20公里。杜儿坪井田在西山矿区之北部，西铭矿之南，官地矿之北，地理位置为东经112°45′，北纬37°40′。
自太原市北站建筑有铁路线伸入矿区，至玉门设有集中编组站，目前杜儿坪支线已通车，该矿之煤炭可直接由支线装车外运。
杜儿坪矿交通位置图
自太原市至白家庄矿筑有公路，路经矿务局，有公共汽车往来通达，由河涝湾至杜儿坪坑口有公路可达。目前正在施工之电车道（由河涝湾至坑口）全长约6公里，预计在64年7月份即可竣工通车，此线通车后将为职工上下班创造良好条件。
二、 地形：
西山矿区位于吕梁山区，井田区域内一般标高高出汾河平原580公尺以上，矿区东南为汾河平原，在太原市汾河迎泽大桥附近标高为781M，向西地势逐渐升高，至杜儿坪坑口处标高为1115M，坑口高出迎泽桥附近334M。
在本井田西面且最高峰为石千峰之苗尖山，是本区之分水岭，许多山岭沟谷均以此为中心，呈放射状。
三、区内开发情况：
本矿区现有公安厅所属西峪、南寨两个矿井及西山矿务局所属之杜儿坪、西铭、白家庄、官地四个矿井，为山西省主要煤炭基地之一。
在杜儿坪井田内上组煤破坏范围较大，多为过去小窑采空，其小窑破坏区域尚掌握资料不够，今后需进一步查明。
杜儿坪现有坑口情况：
1、 东西平峒。此平峒原系旧有坑口，58年根据北京煤矿设计院设计改建之杜儿坪矿主平峒，现以使用。
2、 十八尺平峒：该坑口系解放后开凿的，其附近之十六、十五号煤均已采空，目前尽作为1123水平南翼一采回风之用，在碾子沟风井运转后，该坑即可报废。
3、 东大窑：该坑系58年开凿，现尽作为北二回风道，斜风道井掘进送料，进、回风之用，在上述工程竣工后即可封闭。
四、其他资源及经济情况：
太原市为一重工业城市，在矿区东部有热点厂、纺织厂、砖瓦厂……等工厂，市区北部有太原钢铁厂。矿区内除煤矿外，还有石膏厂、水泥厂、石渣厂、石灰厂、硫磺厂等工厂。沿山边一带开采石灰岩，黄铁矿，石膏矿……等矿。
矿区内居民绝大多数为煤矿工人，食品及劳动力均需外地供应。建筑木材及坑木非常缺乏，必须外地支援。
五、河流、气候和地震：
井田内最大沟谷计有南峪沟和虎峪沟两条，其中后者为大，常年有水，在枯季有干涸，夏季沟水较大，每当雨后，山洪汇集，水流激增，该沟全长12公里，源出于石千峰东坡，流至河涝湾处，水渐渗入冲积层内不复出现地面。1955年在虎峪桥测得最大流量为20.43立方米/秒，最小流量为0.06立方米/秒。
该矿区年降雨量400.4～528.4公厘，7月份降雨量最大达2136公厘。最大积雪厚度为13.2公分，最大年蒸发量208公厘；最小年蒸发量177公厘。年最大绝对湿度26.1公厘；最小绝对湿度0.1公厘。最低气温-29.5℃（在1月份）；最高气温41.4℃（7月份），全年平均气温10.1℃，每年十月起结冰至次年4月解冻，冻结深度最大达1.0公尺。
本区主要风向为北西，峪山沟方向平均风速2.7公尺/秒，最大风速为14.7公尺/秒。
根据中国科学院提供之太原地区震烈度鉴定意见，确定为7级震区。
六、电源：
本矿之电源由太原发电一厂、二厂供给经白家庄变电所至该矿三岔口变电所供全矿使用。

第二节 矿区及煤田地质构造
一：杜儿坪矿位于西山矿区中部，石炭二选纪月门沟煤系之太原统山西统为本区主要含煤地层。
勘探区内分布之地层自下而上叙述如下：
1.中奥陶纪马家沟统：以石炭岩及泥灰岩夹透镜状石膏组成，平均总厚度211公尺。
2.中奥陶纪本溪统：假整合于奥陶纪石灰岩之上，以山西式铁矿、铝土页岩、砂质页岩、页岩、石灰岩组成，平均总厚度为27公尺。
3石炭二叠纪月门沟（煤）系：本系包括太原统及山西统两个部分。
（1） 太原统：为本区主要含煤地层之一，共含有八、九、十及十一号四煤层。其下与本溪统成假整合接触，本统内有砂岩，砂质页岩，页岩，煤及石灰岩等，平均总厚度72公尺。
（2） 山西统：亦为本区主要含煤地层，在井田内共包括十五、十流及十七号三层煤，全统由砂岩、砂页岩、煤及页岩所成，平均总厚度76公尺。

4中下二选纪石盒子统：本统总平均厚度514公尺，多为黄绿色、杏黄色、紫色砂质页岩、页岩和砂岩组成。
5.二选三选纪石千峰统主要由砂砾岩砂岩组成，出露最大厚度185公尺。
6.第三纪砾岩层：本层分布在井田外东北之风声河，磺厂沟下游及大窑北边沟谷旁，多为角砾状灰岩碎屑，厚度为0~20公尺左右。
7.第四纪黄土及红土层：主要分布在井田东北部山坡及平原区，厚度为0~50公尺。
8.近代冲积层：沉积范围不广，主要在大虎沟、月门沟口及平原上。
本井田内共有7层煤可采，计八、九、十、十一、十五、十六及十七号煤层，其中第十一号、十七号层为局部可采，煤层平均总厚度约17.57公尺含煤系数约为10%。
二、西山煤田为一向斜盆地，盆地的向斜轴至西山矿区的东岭石千峰以北70°东方向，向西南伸长，至南部轴向转成北25°东，直至文水县。北面则为大致东北—西南向断层切断盆地西翼倾斜急陡，北东部分产状平缓，本矿区位于西山煤田之东北部总的看来采煤倾向西南，倾角1°~8°，在杜儿坪井田内大部煤层均为3°左右。
本井田有较多的背斜，向斜构造主要有：
1.通过38、39号钻孔的背斜构造轴向大致由38号钻孔起，经39号钻孔延伸至勘探线以外，背斜的西翼较大，摺曲平缓。
2.通过48、51号局部窟窿摺曲中部突起向四周倾斜，波及面很少。
3.通过21、27、36号钻孔的大向斜构，大致起于21号钻孔，轴向南北，至36号钻孔附近形成一盆形构造，上述之向斜轴至36号孔（轴向南北）处轴向转为南45°，西延伸至井田勘探线以外，此处向斜轴两翼平缓，摺轴长是本勘探区以内较大向斜构造。
由于区域内存在背斜向斜摺曲构造数次，致使煤层走向变换不一，大致在井田中部，煤层走向成南北方向，在井田北部（即与西铭矿相邻界处）走向转换为南45°西，在矿井南部走向多以东西发展，总的看来煤层走向成一反S形。
井田内断层较少，仅井田南部的杜儿坪断层（5号断层）是唯一的大断层，该断层作为杜儿坪井南部的自然境界线，将来在开采上没有什么影响，5号断层方向为N45°转为N5°，倾角NW倾角为75°~85°，西北盘降落为正断层，落差80M~220M，由西向东逐渐加大。
井田内有环状陷落数处，常三五成群为在，陷落直径一般在20~30M有的直径以达50M以上。
需要特别指出，原148队所圈定的煤层底板等高线（即原设计使用资料）与实际矛盾较多，我局曾进行补钻工作，根据补钻结果及148队之原钻孔资料重新圈定之煤层底板等高线图，在井田中部出现盆状构造，煤层倾角变小，标高提高，从目前资料看，该井向西扩大井界的可能性很大。

第三节 矿区水文地质
井田内大部分钻孔均进行了简易水文观察工作，第32号钻孔即为专门水文孔。在地面上对井泉及地面水流也进行了观察，现有生产坑口涌水情况也作了测定。
根据地质报告书提出区内共有五个含水层即：
1.奥陶纪马家沟统石灰岩（O2）。
2.月门沟煤系下部的上石炭纪太原统石灰岩（C3）。
3.月门沟系上部二迭石炭纪山西统（CP）北岔口砂岩（K3）。
4.二迭纪石盒子统（PS′1）骆驼锛砂岩（K4）。
5.二迭纪石盒子（PS′2）砂岩（K6）。
上述含水层含水量均很小，比较大者仅PS′2一层，在石灰岩层内有溶洞。
根据杜儿坪矿井下生产采区了解，井下涌量不大，水源主要来自小窑采空区的积水，并有一部分地面渗水，在今后生产期间尚需对古窑破坏情况，范围进一步探明，根据矿务局地质处所提供之小窑破坏区资料，所圈定之范围，1117水平上组煤的破坏区范围比148对圈定的资料有所扩大，今后应采用探巷方式逐步探明。
5号断层可能是井下涌水的另一来源，将来在回采和掘进时，均应保留一部分煤柱，以隔断层涌水。
根据该矿生产时期的含水系数及地质报告书的提供数字予计杜儿坪矿达到设计产量的涌水量约为400~770立方米/时。

第四节 矿区勘探程度及其可靠性
自1955年开始勘探工作起至1957年提出地质报告书止，在西铭及杜儿坪勘探区内共完成钻孔51个，总计钻探12533.98公尺，同时在煤层露头进行了槽探工作，勘探面积78.75平方公里，其中在杜儿坪井田内有30个钻孔，由于勘探工作采取了交叉作业，因此有一些钻孔位置布置的不够理想，对煤层底板等高线的控制是作的不够的，对于小窑破坏区范围亦是推断，一般说，钻探质量都不高，打丢打薄煤层较严重，曾钻穿煤层182层次，其中就有8层次打丢，采取率在60%以下占24%，为此西山矿务局在58年~63年共补钻孔19个，其中南翼10个，北中部7个，以保证更正确的掌握煤层变化情况，根据补钻资料及原有资料所圈定的等高线，基本上符合实际情况，但在个别地方与实际尚有些出入，如目前1123水平北翼九尺大巷十五号测点附近出现背斜构造，其构造的大小尚需进一步探明。
在小窑破坏区的圈定上目前也是根据推断确定今后还需要抓紧此项工作。

第五节 煤层特征
本井田内局部可采及全部可采煤层共有七层，自上而下分别叙述于下：
1.第17号层（上三尺）：本层仅井田西南角部可采，厚度在0.6~0.8之间，顶底板均为砂质页岩，下距16号煤层约6.89M左右在南峪村附近曾有小窑开采过，居民称本层煤之焦性甚忧。
牌号：（πC—K）
2.第16层（九尺）：是本区的主要煤层，平均厚度在3.84M左右，下距15号煤3.04公尺，构造稳定在本矿现已开采，在东西部，煤层露头处置到古窑破坏严重，煤层顶底板多为砂质页岩。煤质介瘦煤与焦煤之间（Πc—K）。
3.15号煤层（十八尺）：下距11号煤层40.17公尺，亦为全区可采之主要煤层之一，厚度约4.0公尺左右，在整个勘探区内全部均匀为中厚煤层，仅在与西铭矿交界处有分层，上分层局部可采，下分层至西铭界后西岭附近时也变薄尖灭。本层一般含夹石多层，煤层顶板为砂质页岩，极难维护，时有细砂岩出现。底板为砂质页岩，间或有页岩或炭质页岩存在。煤质为瘦煤，在井田东部露头部分亦遭古窑破坏。
4.11号层（七尺）：本层仅在井田的南部可采，下距10号煤层46公尺，层厚0.9公尺左右，无夹石为单一煤层，顶板为北岔沟砂岩，底板为砂质页岩。
5.10号层（下三尺煤）：下距9号煤层19.82公尺，全层无夹石为单一煤层，顶板为石灰岩，底板为砂质页岩，属稳定煤层在勘探区内全层可采，煤质属贫煤，西部可能为瘦煤，在勘探中了解尚不够清楚。
6.9号层（十五尺）：下距8号煤3.02公尺，是全区可采的主要煤层之一，层厚在3.86公尺左右，煤层中有夹石。顶板为石灰岩，但常有0.1公尺左右的页岩为顶，底板为砂质页岩，煤层构造稳定，煤质属贫煤。
7.8号层（八尺）：上与9号煤层仅隔以3.02公尺的砂质页岩为其顶板，底板亦为砂质页岩，煤层构造稳定，亦是本区全层可采的主要煤层之一，煤层厚平均为3.54公尺，已有小窑开采处，通常有1~2层页岩夹石，煤质属贫煤。
根据62年抚顺煤炭科学研究会同矿务局测定的相对瓦斯涌出量为18.8立方米/吨一分，呈报山西省煤管局后批示为超级瓦斯矿井，该矿煤层有煤尘爆炸危险性，煤层有自然发火倾向。

第二章 盘区概况及地质特征
第一节 盘区概况
南八盘区上限标高1100m，下限标高1032m，地面标高1686～1387m，走向长2220m，倾向长630～1130m，面积2366520 m2。
根据盘区内东部2#煤层揭露陷落柱情况分析，地质构造复杂，陷落柱极其发育，位于陷落柱及大、中型断裂附近，伴生断层发育，南三下山盘区水文条件复杂，2#煤采空区有大量积水。且上组煤属低瓦斯煤。煤层具有爆炸性。
盘区内山峦起伏，沟谷向北东折向虎峪河上游。石千峰山岭纵贯盘区西部。地表部分地段出露第四系黄土，大面积出露P1-2地层。盘区内无建筑、设施等。
位于盘区东北部有两条北东向河沟，折向南东方向流入虎峪河。
区内可能对极小面积土地受采动影响造成塌陷。
南八盘区上部2#煤层部分已采。

第二节 地质特征
一、地质构造
南八盘区地质构造主要受矿中部断层所控制，在其影响下，伴生次一级小型构造。尤其与其相关的伴生产物陷落柱非常发育，煤岩层产状变化大，现分析如下：
1.褶皱：盘区西南部为新华村背斜，轴向NE,中部为梅洞沟向斜仰起端，东部为马圪台背斜西端。因此全区呈复式背向斜构造。全区煤岩层倾角1°---11°。
2.断层：盘区北部边界为中部断层，落差24—30m。区内断层走向NEE，倾向NNW，落差0.20—3.00m，且多为陷落柱及大中型断裂的伴生断层。
3.陷落柱：陷落柱是影响盘区生产的主要地质构造。根据已采2#煤层揭露的陷落柱，密度达到30个/平方公里，尤其在靠近中部断层的地带更加密集，达到40个/平方公里。破坏面积34677平方米。预测本盘区陷落柱发育。
4.节理：受断裂及陷落柱影响和新华村背斜构造影响。区内节理发育，以N15E和N75W两组节理为主。
二、煤层与煤质
物理特征
煤层
颜色
光泽
硬度
容重
煤岩类型
3#
灰黑
玻璃
较大
1.43吨/m3
半暗—半亮
工 业 指 标
煤层
M
A
V
FC
S
P
Q
Y
工业
牌号
3#原煤
0.63
18.45—
41.1
15.59—
22.51

0.39—0.88

PSM
3#精煤

.5.08—
7.38
14.17—
15.21

0.5—0.6

5413
0--3
贫瘦煤
三、瓦斯、煤层、地温、煤层自然、地压
本盘区上组煤属高瓦斯煤层。根据区内钻孔积及邻区资料推断盘区相对瓦斯涌出量为15—42m3/T，平均35 m3/T。
根据矿井地质报告，区内煤层具有爆炸性。煤尘爆炸指数15.717%。
煤层有自燃发火倾向，自燃发火期一年。
四、水文地质
本盘区水文地质条件复杂。盘区东部2#煤采空区有积水需要疏放。主要含水层：O2灰岩，L1、L2-3、L4、L5石灰岩，K5、K6砂岩。其中O2石灰岩马家沟组为富含水层，水位在850m以下，对3#煤层无水害威胁。其它石灰岩含水层及K5、K6等弱含水层为层间裂隙水，对3#煤影响不大。
区内地表山高谷深，地表水以石千峰岭为分水岭汇入虎峪河，属于季节性渗入补给，对回采影响较小。
2#煤层采空积水是影响3#煤回采的重大水患，在施工过程中必须严格执行“有疑必探，先探后掘”的基本原则。
东部南三下山盘区有大量采空积水，其煤层底板标高高于本盘区，有透水隐患。
依据2#煤层采掘过程中实见资料推断最大涌水量0.67(m3/min)，正常涌水量0.05(m3/min)。
五、煤层及起顶底板物理、力学性质
1、煤层
盘区内主要可采煤层 ：3#煤层。
3#煤层：
区内厚度不稳定，结构复杂，煤厚0.45—4.00m，平均2.42m，煤层中含1—3层夹矸，煤厚由东向西变薄，西部受古河流冲刷不可采面积达28140m2。半暗---半亮型煤。
2、煤层顶底板岩性
煤层
类别
岩石名称
厚度(m)
主要岩性特征（含水性）

3#
顶 板
伪顶
页岩
0—0.2
页理发育
直接顶
砂页岩或砂岩
6.65
东部砂质页岩或细砂岩，向西相变为中砂岩
老顶
骆驼脖子砂岩
2.60—4.72
灰白色，中—细粒，以石英长石为主
底板
直接底
砂质页岩
3.42
黑色，含植物化石碎片
老底
北岔沟砂岩
1.10—14.0
4.27
灰白色，砾岩或中—粗粒砂岩
3#煤层：由东部向西部煤层顶板由砂质页岩相变为河流相沉积砂岩。
六、设计盘区地质勘探程度及存在问题
1、盘区西部3#煤层受古河流冲刷，冲刷程度及准确范围有待进一步在施工过程中查明。
2、盘区西部煤层厚度较薄，变化较大且有不可采区段，不适宜布置综采工作面。
3、中部断层附近陷落柱密集，应在布置工作面时尽量避开。
4、对2#煤采空积水在掘进和回采过程中必须严格执行“有疑必探，先探后掘”的探放水原则。

第三章 盘区准备
第一节 盘区范围及储量
一、盘区范围
东至南北瓦斯总尾巷
南至南大巷
西至南北联络风巷
北至中部断层
二、储量
1、 计算范围
东部以南北瓦斯总尾巷为界
南部以南大巷为界
西部以南北联络风巷为界
北部以中部断层为界
计算总面积2366520平方米。
2、 储量合计
3#煤
工业储量：451.45万吨，可采储量：446.5万吨，可布置综采工作面储量：214.1万吨。
3、 各类煤柱
南北联络风巷保护煤柱6.28万吨。
南大巷保护煤柱38.12万吨。
南北瓦斯总尾巷保护煤柱21.04万吨。
合计65.44万吨
4、 厚薄煤层比例
薄煤层16.03万吨；中厚煤层293.78万吨。
293.78/16.03=18.33

第二节 盘区设计生产能力及服务年限
一、 工作制度
本区设计年工作日330天。
综采队采用“四六”制，作业形式每天三班出煤，一班检修。
二、 年设计生产能力、确定设计生产能力的依据
本盘区年设计生产能力169万吨/年，具体计算见第二章第四节。
三、 盘区设计服务年限
T=L/（A×K）=214.1/（169×1.2）=1.06年
式中：
T----服务年限
L----盘区可采储量
A----盘区设计年产量
K----储量备用系数，取1.2

第三节 盘区巷道布置
一、 可行性分析
南八盘区3#煤层结构较简单，煤厚0.45～4m，平均2.42m，盘区北部有中部断层，预计落差15—20m。据南八2#煤层已采情况推测，陷落柱将是影响采区回采的最主要地质因素，位于大、中型断层附近发育，且伴生的小断层也较发育，落差0.5—1.0m，对生产影响较小。对盘区进行分析，结合现大巷开延状况，南八盘区可利用现使用的南大巷及117付巷构成的生产系统进行开发。经过认真的分析、研究、方案比较，最后提出如下两套较优方案：
方案一：平行中部断层条带布置
方案二：垂直大巷条带布置

二、方案比较
方案一：平行中部断层条带布置
优点：
1、 工作面布置受中部断层影响小。
2、 工作面南八后部回风巷可以很好兼顾南六盘区使用。
3、 有利于通风系统管理，实现了三进一回。
4、 工作面为下山回采，有利于排水、通风等。
缺点：
1、 工作面顺槽平行中部断层，如增加扩区会产生人为的三角煤损失。
2、 采用后退式回采，前期准备工程量大（73801工作面），首采面生产衔接困难，盘区准备巷服务年限长，维护费用高。
3、 首采工作面付巷平行中部断层掘送，受受中部断层影响大。
4、 工作面二次搬家次数较多，不利于生产的有效进程。
方案二：垂直大巷条带布置
优点：
1、 工作面储量大，回收率高。
2、 生产系统简单。
3、 工作面回采巷道垂直中部断层掘送，巷道支护成本低。
4、 盘区首采面构成工作量少，构成时间短，见效快。
5、 生产系统简单，人员上下班及设备运输路线短，可节约辅助运输时间。
6、 受中部断层影响较小，如后部扩区则后部三角煤损失较小。
7、 所掘送准备巷可兼顾南九盘区使用。
8、 工作面只需要一次搬家。
缺点：
1、 与方案一相比开延工程量大。
2、 通风系统为两进一回。

各方案的参数比较表
比较项目
方案一
方案二
布置方式
平行中部断层条带布置
垂直大巷条带布置
储量（万吨）
176.57
214.1
工作面个数（个）
4
3
工作面储量（万吨/工作面）
最大
48.97
76.30
最小
36.34
68.20
平均
44.14
71.4
首采面储量（万吨）
36.34
68.20
总工程量（米）
13516
13179
其中：开拓
0
0
准备
3887
1974
回采
9629
11205
切眼长度（米）
181--220
240
走向长度（米）
1044--1058
1004--1058
准备巷长度（米）
1071
1090
万吨掘进率（米/万吨）
76.55
61.55
其中：煤巷
76.55
61.55
岩巷
0
0
平均掘进工程量（米/工作面）
3379
4393
首采面工程量（米）
7156
7947

技术经济比较
1、煤炭采出量比较
因地质及设备等原因所致，盘区中煤厚小于1.8m的煤层不可采（其中含有无煤区）。两个方案中方案二煤炭采出量较大，故方案二较为优越。
2、主要井巷工程量比较
总工程量方案二最少，因方案一和方案二都无开延工程量，按每米煤巷工程造价2500元计算，方案一巷道总工程造价为3379万元，方案二巷道工程造价为3294.75万元，故方案二较为优越。
3、万吨掘进率比较
方案一较大，方案二较小，方案二较为优越。
4、运输方式比较
方案一和方案二都利用现有南大巷和南八斜坡运输，且方案一准备巷长度为1071m，方案二准备巷长度为1090m，两方案准备巷长度仅相差19m。但方案二运输、运距、运输费用和维护工程量均较小。故方案二较为优越。
经综合比较，方案二较方案一优越，因此，本次设计最后选定方案二作为最优方案。
二、 盘区巷道布置形式
在现有南大巷、1117付巷和南八斜坡的基础上，沿南大巷和1117付巷平行布置南八轨道巷和南八皮带巷。因南八斜坡有30m 巷道见煤，所以南八轨道巷与此勾通，作为盘区进料、运输系统。又因在标高1026.73处开始煤层与1117付巷距离渐近，故在此建设南八煤仓，使南八皮带巷与1117付巷勾通，作为盘区出煤系统。而盘区工作面与南大巷垂直，所以不用专建总回风巷，直接使工作面尾巷与南大巷勾通即构成盘区回风系统，以满足本盘区掘进、回采期间的工作面回风。
四、盘区工作面划分
工作面均垂直于南大巷条带布置（3个工作面），依次为73801～73803，切眼长为240m，为长壁式布置。73801工作面内有面积较大的陷落柱，故此处需要二次搬家。
五、车场形式及装车点位置的选择
本盘区利用南大巷煤仓下口做调车车场。大巷装车后通过14吨电机车牵引5吨矿车运至井底集中煤仓。
南大巷煤仓下口中心线与南大巷重车道中线一致，大巷装车采用ZK14—6/550型架线电机车牵引5T彻底卸式矿车运至井底车场卸载站卸载。
南大巷煤仓直径5m，净深15m，煤仓容积294 m3。
六、盘区生产系统
1、运输系统
工作面运输机→转载机→正巷皮带运输机→南八皮带巷→南八煤仓→南大巷装车→井底车场煤仓→主斜井→选矸车间→地面煤库。
3、 运料系统
地面→行人斜井→南大巷→南八斜坡→南八轨道巷→工作面副（正）巷→工作面
4、 通风系统
新鲜风流由地面→行人斜井→南大巷→南八斜坡→南八轨道巷→工作面副（正）巷→工作面→工作面尾巷→1117付巷→新华村风井→地面
七、巷道断面尺寸和支护形式
盘区巷道均采用全锚支护方式，矩形断面，准备巷净宽5.0m，净高39.5m；工作面正巷净宽4.0m，净高2.6m；工作面副、尾巷净宽4.0m，净高3.95m；工作面切眼净宽5.5m，净高3.7m。
八、移交生产时井巷工程量
顺序
巷道分类
单位
按煤层岩性分类
小计
备注
岩石
半煤岩
煤
1
开拓巷
米

2
准备巷
米

1090
1090

3
回采巷
米

2861
2861

4
合计
米

3951
3951

第四节 采煤方法
一、 现生产盘区采煤方法
1、采煤方法
本盘区采用综合机械化长壁后退式一次采全高采煤法，全部垮落法管理顶板。
2、回采工艺
（1）采高
该工作面设计为一次采全高，设计采高最大为3.7m，平均2.42m。
根据选用综采设备参数（具体见本节设备参数及选型部分），当煤厚小于1.8m时跟顶拉底，保证采高不小于1.8m，当煤厚大于1.8m小于3.8m时跟顶跟底回采。当煤厚大于3.7m时跟顶留底回采。
（2）割煤
采用双滚筒采煤机自开缺口，工作面两端头斜切进刀，双向穿梭式割煤工艺，往返一次割两个循环，循环进度0.6m。
（3）拉架
采用本架操作，以采机为中心追机作业，移架距采机后滚筒3—5m处进行，降柱范围150—200mm。
（4）移溜
支架拉出后及时移溜，移溜工作在采机后滚筒10—15m处进行，运输机弯曲长度小于15m。
（5）采场支护
工作面支护采用支撑掩护式液压支架支护。
（6）采空区处理
采用顶板自行垮落法处理采空区。及时回收两巷顶锚和帮锚，保证采空区悬顶面积不超限。提高煤炭回收率，不任意丢顶底煤，做到浮煤净。
二、 选用采煤方法的依据
本盘区煤层结构简单，煤层赋存稳定，属于中厚煤层，适合布置高效的综采设备，结合矿井已掌握的生产经验及现有的采掘装备水平，选用综合机械化长壁后退式采煤法，一次采全高进行回采，采空区处理采用全部垮落法。根据以往回采经验，该采煤方法可大幅提高采区及工作面回采率，开采技术是完全可行的。
根据盘区尺寸结合现工作面刮板运输机运输能力，工作面长度确定为240m。
三、 工作面采煤、装煤、运输方式及设备选型
1、采煤机
采用双滚筒采煤机自开缺口，工作面两端头斜切进刀，双向穿梭式割煤工艺，往返一次割两个循环，循环进度0.6m。本盘区设计采用上海创力公司生产的MG250/600-AWD电牵引采煤机，前滚筒落煤，后滚筒装煤。采机牵引速度为0～12m/min，采机平均牵引速度为5～6m/min，其主要参数如下：
采高范围：1.8～3.7m
机面高度：1432.5mm
适应倾角：≤16°
滚筒直径（mm）：1600
采煤机截深（mm）：630
滚筒转速（r/min）:30.43
截割部功率（KW）：2×250
牵引电机功率（KW）：2×40
液压泵电机功率（KW）：18.5
装机总功率（KW）：600
牵引速度（m/min）：0～7.25～12
牵引力（KN）：580～350
电压：1140V
重量（t）：40
采煤机平均割煤能力
qg=60×Bg×Hg×γ×Vg×0.7
式中：
qg=采煤机平均割煤能力，t/h
Bg=截深，0.6m
Hg=平均采高，2.42m
γ=煤的视密度，1.43t/ m3
Vg=采煤机平均工作速度，6m/min
0.7=影响系数，取0.7
则：qg=60×0.6×2.42×1.43×6×0.7=523t/h
采机日生产能力为18×523=9414t/d
2、运输机
工作面采用SGZ-764/630型中双链刮板输送机，其主要技术参数如下：
出厂长度：200m
输送能力：1000t/h
刮板链速度：1.03m/s
圆环链规格：Ф2-30*92-C
链间距：140mm
电机功率：2×315KW
电压：1140V
该输送机输送能力为1000t/h，大于采机割煤能力，可以满足要求。
3、转载机
工作面采用SZZ-764/200型转载机，其主要技术参数如下：
设计长度：35m
输送能力：1000t/h
刮板链速度：1.27m/s
圆环链规格：Ф26×92-Cmm
电机功率：200KW
电压：1140V
该输送机输送能力为1000t/h，可以满足要求。
4、破碎机
工作面采用PCM110型锤式破碎机，其主要技术参数如下：
破碎能力：1000t/h
入料口块度：700×950mm
出料口粒度：300mm（可调）
电机功率：110KW
电压：1140V
破碎能力为1000t/h，是SZZ-764/200型转载机的配套设备，可以满足要求。
5、胶带输送机
工作面顺槽采用SSJ-1000/2×200型胶带输送机运输，主要技术参数如下；
出厂长度：1580m
输送能力：1000t/h
带宽：1000mm
带速：3.15m/s
电机功率：2×200KW
电压：1140V
该输送机额定输送能力为1000T/H，可以满足要求。
6、液压支架
工作面采用ZZ-3600支撑掩护式液压支架支护，本架操作，追机移架及时支护顶板，移架滞后采机后滚筒3～4个架为准，支架接顶严实，初撑力不小于24MPa.其主要技术参数：
支护高度：1400～2800mm
外形尺寸：5.2×1.43m
中心距：1500mm
工作阻力：3600KN
操作方式：本架操作
煤层倾角：≤12°
液压支架的选型计算
根据经验公式：P=8MR 可知工作面所需支护强度为：
P=8MR=8×1.43×3.7=42.33t/ m2
式中：P--单位面积压力t/ m2
M--工作面最大采高 3.7m
8R--8倍采高煤岩平均容重2.5 t/ m3
本工作面选用ZZ-3600型支掩式液压支架，其支护强度为：
W=F/A=360/5.45=73.4 t/ m2＞42.33 t/ m2，支架选型合理。
四、巷道工程量和移交生产时的三量情况
1、巷道工程量
盘区总工程量13179m。其中：开拓工程量：0m，准备工程量：1974m，回采工程量：11205m。
首采面（73801工作面）工程量：7947m。其中：开拓工程量：0m，准备工程量：1974m，回采工程量：5973m。
2、移交生产时的三量情况
开拓煤量：446.5万吨，可采期：2.65年
准备煤量：446.5万吨，可采期：2.65年
回采煤量：68.20万吨，可采期：4.8月
五、劳动组成、作业方式及循环产量
1、劳动组织
采用“四六“工作制正规循环作业，三班生产，一班检修，生产班每班安排4刀产量，一个圆班割12刀煤，工作面循环进度0.6m。
2、循环产量
Q=LSMγC
式中：
L—工作面长度 240m；
S—截深 0.6m；
M—平均采高 2.42m；
γ—煤的视密度 1.43t/ m3
C—工作面回采率 0.95
代入以上数据
循环产量：
Q=LSMγC=240×0.6×2.42×1.43×0.95=473t
3、工作面日产量
A=NQK
式中：
Q—循环产量 473t
K—正规循环作业系数 取0.9
N—采煤机日进刀数
N= = =11.45
式中：
k1—事故相应系数 0.6—0.8；取0.7
t1—准备时间 6h
td—截割一刀所需时间 min
双向采煤时：
td=k2(L-I)/V1+t2=1.2×(240-35)/6+25=66
式中：
I--缺口长度 35m
V1--采煤机工作速度 6m/min
t2--进刀时间，包括移机头及自开缺口 取25min
k2—每刀辅助时间（包括交接班、处理大块煤等采煤机合理停顿时间）系数 取1.2
代入以上数据
工作面日产量：
A=11 .45×473×0.9=4878.39t
4、工作面月推进度
工作面月推进度=0.6×11.45×30×0.9=185.49m
5、工作面年推进度
本区设计年工作日为330天。
工作面年推进度=0.6×11.45×330×0.9=2040.39m
六、采掘能力计算
1、采煤工作面能力
Ac=10-4×l×h×r×b×n×N×c
=10-4×240×2.42×1.43×7.2×330×0.9×0.95
≈168. 72(万吨/年)
式中：
Ac--采煤工作面年生产能力，万吨/年
l--采煤工作面平均长度，取240m
h--采煤工作面平均采高，取2.42m
r--原煤视密度，1.43t/ m3
b--采煤工作面平均日推进度,7.2m/d
n--年工作日数，330d
N--正规循环作业系数，取90%
c—采煤工作面回采率，0.95
2、掘进工作面能力
Aj=10-4×r×Si×Li
=10-4×1.43×15.8×5400
≈12.20万吨/年
式中：Aj--掘进煤量，万吨/年
r—原煤视密度，1.43t/ m3
Si—巷道纯煤面积，m2
Li—本盘区年度煤巷进尺计划，5400m
3、盘区设计生产能力
A=AC+Aj=168.72+12.20=180.92万吨/年

第五节 盘区煤柱
一、 盘区边界煤柱：
1、 盘区北部以中部断层留设20m保护煤柱。
2、 盘区南部以南大巷留设50m保护煤柱。
3、 盘区西部为薄煤层区，无保护煤柱。
4、 盘区东部为南六盘区边界留设10m盘区保护煤柱。
二、 盘区准备巷道煤柱：
1、 盘区轨道巷与皮带巷之间煤柱间隔35m。
2、 盘区轨道皮带（或回风）分别距工作面停采线煤柱不低于50m。
3、 工作面顺槽间的煤柱为30m。

第四章 通风与安全
第一节 通风
一、 设计盘区通风方式和通风系统的选择
南八3#煤盘区首采工作面为73801工作面，通风系统按“二进一回”方式布置，即副巷、正巷进风，南部总回风巷回风（或者尾巷回风），尾巷口安设28KW风机对尾巷进行掺新，配风量为1000 m3/min左右；掘进准备巷道为73802面，采用压入式通风方式，选用28KW风机配φ600mm风筒供风，南八3#煤盘区由新华风井负担。
南八3#煤盘区属低瓦斯盘区，回采工作面绝对瓦斯涌出量预计为4.8m3/min,掘进工作面绝对涌出量预计为1.0m3/min，煤尘具有爆炸危险性，爆炸指数为18.41%，煤层自燃发火等级为Ⅲ级，自燃倾向性为不易自燃煤层。
二、新建风井的必要性和位置、服务范围、服务时间
杜矿新华村风井于1998年建成投入运行，核定新华村风井通风能力为145万吨/年，可以满足南八盘区正常生产需要，不需另建进回风井。
三、风量计算与分配
1、回采工作面（73801）配风计算：
a、按瓦斯绝对涌出量计算
Q采=Q采回+Q采尾
=100×q采×KCH4尾×+QCH4尾/2.0%×KCH4
=100×4.8×1.5+3/2.0%×1.5
=945m3/min
式中：
Q采—回采工作面实际需要风量 m3/min
q采—回采工作面回风巷风流中瓦斯绝对涌出量，取4.8m3/min（根据临近工作面瓦斯绝对涌出量取值）
KCH4—采面瓦斯涌出不均衡系数采煤工作面，取经验值为1.5
QCH4—采煤工作面尾巷的风排瓦斯量，取3m3/min（根据临近工作面尾巷风排瓦斯量取值）
b.按工作面人数计算
Q采=60VS=60×1×15.8=948 m3/min
式中：V—采煤工作面风速 m/s
S—采煤工作面平均断面积 m2
c.按工作面人数