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第一章 采区巷道布置

第一节 采区储量与服务年限

1、设计生产能力75万t/年。

2、采区工业储量、设计可采储计算 （1）采区工业储量

Zg=H×L×(m1+m2)× γ (公式1-1) 式中： Zg---- 采区工业储量，万t；

H---- 采区倾斜长度，1020m； L---- 采区走向长度，2130m； γ---- 煤的容重 ，1.30t/m3； m1---- 2煤层煤的厚度，为4.2米； m2---- 4-1煤层煤的厚度，为4米；

Zg1=1020×2130×4.2×1.3=1186.24万t Zg2=1020×2130×4.0×1.3=1129.75万t Zg=1020×2130×（4.2+4.0）×1.3=2316.00万t

（2）设计可采储量

15m

15m

65m

15m

图1-1 采区留煤柱示意图

15m

ZK=（Zg-p）×C (公式1-2) 式中：ZK---- 设计可采储量, 万t；

Zg---- 工业储量，万t； p---- 永久煤柱损失量，万t；

C---- 采区采出率，厚煤层可取75%，中厚煤层取80%，薄煤

层85%。

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P1=15×2×2130×4.2×1.3+15×2×(1020-15×2)×4.2×1.3+65×(1020-15×2) ×1.3×4.2=84.24万t P2=15×2×2130×4.0×1.3+15×2×(1020-15×2)×4.0×1.3+65×(1020-15×2) ×1.3×4.0=82.13万t Z2=( Zg1-p1)×C=(1186.24-84.24)×0.75=826.50万t Z4-1=( Zg2-p2)×C=(1129.75-82.13)×0.75=785.72万t

ZK= Z2+Z4-1 =826.50+785.72=1612.22万t

（3）采区服务年限

T= ZK/(A×K) (公式1-3) 式中： T----采区服务年限，a;

A----生产能力，75万t； ZK----设计可采储量； K----储量备用系数，取1.3。

T= ZK/(A×K) =1612.22 /（75×1.3）=16.53a 取T=16年。

(4)验算采区采出率

采区采出率

C=(Zg-P)/Zg (公式1-4) 式中： C-----采区采出率，%

Zg ---- 采区的工业储量，万t P ---- 采区的煤柱损失量，万t

2煤层：C1=（Zg1－P1）／Zg1=(1186.24-84.24)／1186.24=92.9% > 75% 4-1煤层：C2=（Zg2－P2）／Zg2=(1129.75-82.13)／1129.75=92.7% > 75% (符合国家对采区采出率的要求。) 则2 、4-1均满足采区回采要求。

第二节 采区内的再划分

1、确定工作面长度

由已知条件知：该煤层左右边界各有15m的边界煤柱，上部留15m煤柱，下部留15m护巷煤柱，故其煤层倾向共有：1020-30=990m的长度，走向长度2130-30=2100m。地质构造简单，煤层附存条件较好，瓦斯涌出量小。且现代工作面长度有加长趋势，且采煤工艺选取的是较先进的综采。又知，一般而言，考虑到设备选型及技术方面的因素综采工作面长度为180～250m，巷道宽度为4m～4.5m,本采区选取4.5m，且采区生产能力为75万t/a，一个中厚煤层的一个工作面便可以满足生产要求，采用沿空掘巷方式,巷道间留较小煤柱，取4米，如图1-2：

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图1-2 采区工作面划分示意图

取区段平巷的宽度为4.5m，留5m小煤墙，则采煤工作面长度为：

L1=(b-2×q-((2×L2+p) ×n-p))/n (公式1-5)

式中：L1——工作面长度，m； L2——区段平巷宽度，m；

b——采区倾向长度，m；

q——采区上下边界预留煤柱宽度，m； P——护巷煤柱宽度，m； n——区段数目，个；

L1=(1020-2×15-((2×4.5+4) ×5)-4)/5=184.2m 2、工作面生产能力

Qr = A/(T×1.1) (公式1-6) 式中：

A----采区生产能力，75万t/a ；

Qr ----工作面生产能力，t /天； T----每a正常工作日，300天。

故： Qr = A/（T×1.1） =75/(300×1.1) =2272.1t

目前，煤炭企业生产系统向高产高效集中化生产的方向发展，新建大型化矿井均朝“一矿一井一面”的设计思想改革，采用提高工作面单产，用一个工作面的产量来保证整个矿井的设计生产能力，故为适应现阶段煤炭行业的知道规范，本采区设计一个采煤工作面。其工作面接替顺序如下表：

对于2煤层： 1101 停 1102 采 1103 1104 线 1105 1106 65m 1107 1108 1109 1110

2煤层工作面接替顺序：

1101→1102→1103→1104→1105→1106→1107→1108→1109→1110 对于4-1煤层：

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2101 停 2102 采 2103 2104 线 2105 2106 65m 2107 2108 2109 2110 4-1煤层工作面接替顺序： 2101→2102→2103→2104→2105→2106→2107→2108→2109→2110

注：箭头表示回采工作面的接替顺序。

第三节 确定采区内准备巷道布置及生产系统

1、根据所选题目条件，完善开拓巷道

为了减少煤柱损失提高采出率，利于灭灾并提高经济效益，根据所给地质条件及采矿工程设计规划，在2煤层中上部边界开掘一条阶段回风大巷。第一开采水平为该采区服务的一条运输大巷，布置在4-1煤层底板下方30m处的稳定岩层中。

2、确定巷道布置系统及采区布置方案分析比较

确定采区巷道布置系统， 采区内有两层煤，采用联合布置，每一层都布置5个工作面，根据相关情况初步制定以下三个方案进行比较(由于2,4-1煤层相同，就去以4-1煤层说明。)。 方案一：双岩石上山

将两条上山都布置在4-1煤层底板岩石中，其中运输上山布置在距离底板15m处，轨道上山布置在运输上山上方5m，即距离4-1煤层10m处。如图1-3：

图1-3 方案一示意图 方案二：双煤层上山

将两条上山都布置在4-1煤层中。如图1-4：

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