采區(qū)設計的編制和實施是礦井技術管理工作的重要內(nèi)容,是提高礦井經(jīng)濟效益,搞好安全,實現(xiàn)合理集中生產(chǎn)的基礎。根據(jù)各礦實際情況,為進一步加強采區(qū)設計與施工管理特編制如下規(guī)范。
第一節(jié) 采區(qū)設計編制一般規(guī)定
第1條 生產(chǎn)礦井新開拓準備采區(qū),應在開工前三個月提交采區(qū)設計方案報公司審批。采區(qū)設計方案應有2個以上方案進行經(jīng)濟技術比較,選擇最優(yōu)方案。
第2條 采區(qū)開采前,應根據(jù)公司批準的采區(qū)設計方案編制采區(qū)設計,采區(qū)設計由礦總工程師負責組織審批,報公司采掘處備案。
一個采區(qū)內(nèi)同一煤層不得布置3個(含3個)以上回采工作面和5個(含5個)以上掘進工作面同時作業(yè)。
嚴禁在采煤工作面范圍內(nèi)再布置另一個采煤工作面同時作業(yè)。
采掘過程中嚴禁任意擴大和縮小設計規(guī)定的煤柱。采空區(qū)內(nèi)不得遺留未經(jīng)設計規(guī)定的煤柱。
嚴禁破壞工業(yè)場地、礦界、防水和井巷等的安全煤柱。
突出礦井、高瓦斯礦井、低瓦斯礦井高瓦斯區(qū)域的采煤工作面,不得采用前進式采煤法。
??? 第3條 采區(qū)設計要積極推廣應用新技術、新工藝,巷道布置要力求做到系統(tǒng)簡單,體現(xiàn)合理集中生產(chǎn),為礦井高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件,做到技術先進,經(jīng)濟合理,安全可靠。
??? 第4條 編制采區(qū)設計的依據(jù)
??? 1、公司地質處批準的“采區(qū)地質說明書”。
??? 2、礦井設計文件,如礦井設計、礦井改擴建設計。
??? 3、礦總工程師根據(jù)本年度開拓方案和生產(chǎn)接續(xù)及公司批準的地質說明書下達設計任務書,設計任務書包括以下內(nèi)容:
??? ⑴采區(qū)開采范圍、開采煤層數(shù)目。
??? ⑵設計原則(包括巷道布置、采煤方法的選擇、采用先進技術和解決重大安全問題的主導意見)。
??? ⑶采區(qū)生產(chǎn)能力。
??? ⑷主要生產(chǎn)系統(tǒng)。
??? ⑸設計方案編制完成時間。
??? 4、設計人員通過調(diào)查研究掌握的設計所必需的原始資料以及“煤炭工業(yè)技術政策”、“煤炭工業(yè)設計規(guī)范”、“煤礦安全規(guī)程”等上級有關法規(guī)和規(guī)定。
第5條 采區(qū)設計方案應在闡述采區(qū)范圍、地質條件、煤層賦存狀況、采區(qū)儲量等基礎上,詳細論證和確定采區(qū)設計重大問題,包括:采區(qū)生產(chǎn)能力和服務年限;采區(qū)參數(shù);采準巷道的布置方式和生產(chǎn)系統(tǒng);采煤方法選擇;采掘工作面的工藝及裝備;采區(qū)機電設備的選型與布置;安全技術措施等。
第二節(jié) 采區(qū)設計說明書的編制基本內(nèi)容
第6條 采區(qū)概況及地質特征
(一) 采區(qū)概況
??? 1、采區(qū)位置及范圍。采區(qū)位于井田的具體位置,上下水平標高,范圍大小(走向及傾斜長度)、開采煤層數(shù)、煤層厚度、傾角等。
??? 2、詳細描述與鄰近采區(qū)及地面關系。相鄰礦井、小煤窯開采、鄰近采區(qū)、鄰近煤層、主要井巷等相互之間的關系。采區(qū)和地面主要建筑、河流、池塘、塌陷區(qū)積水、村莊、鐵路、橋梁等的關系,開采影響程度等。
??? (二)采區(qū)地質構造及水文地質
??? 1、地質構造。采區(qū)內(nèi)斷裂(斷層、裂隙)、褶曲構造發(fā)育特點及規(guī)律,斷層性質、產(chǎn)狀及其對煤層的破壞和對開采的影響。對礫巖層、陷落柱、風氧化帶、火成巖侵蝕、侏羅系及第三系紅層侵蝕等情況加以描述。
??? 2、水文情況。內(nèi)容包括:影響本區(qū)開采的含水層特征、充水條件,隔水層的分布發(fā)育情況及變化規(guī)律,斷層(含)導水性、地面水體、鄰近老空積水及小煤窯開采情況,鉆孔的封孔質量情況,采區(qū)涌水量預計等。
??? (三) 煤層賦存條件及開采技術條件
? ??1、煤系地層的層序、厚度及產(chǎn)狀變化情況等。
2、煤層厚度、硬度、結構的變化規(guī)律及其特征。
??? 3、煤層頂?shù)装搴穸?、巖性、強度(偽頂、直接頂和老頂分別描述)及頂?shù)装宸诸惽闆r,地壓情況,煤巖沖擊傾向性等。
??? 4、各煤層層間距及其變化規(guī)律。
5、煤質、瓦斯等級、自燃發(fā)火期、煤層爆炸指數(shù)等。
表1???? 可采煤層特征表 | ||||||||||||
煤層 編號 | 煤種 | 灰分 | 硫分 | 發(fā)熱量 (MJ) | 傾角 (°) | 厚度 (m) | 層間距 (m) | 容重 | 煤層 結構 | 穩(wěn)定 分類 | 直接頂 | 直接底 |
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? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
(四) 儲量計算
??? 1、各煤層走向長、傾斜寬、煤層厚度、容重等。
2、分煤層的儲量情況(工業(yè)儲量、煤柱、地質損失、可采儲量、回收率等)及匯總表。(采區(qū)回收率不得低于:厚煤層75%、中厚煤層80%,薄煤層85%。)
(五) 存在的問題與處理意見
包括對本采區(qū)勘探程度、地質構造、水文地質等方面的問題,以及對設計和開采工作的意見和建議。
第7條 采區(qū)巷道布置
? 根據(jù)煤層賦存及地質構造情況及延深水平設計方案對采區(qū)的主要巷道進行布置。根據(jù)巷道的用途、長度、層位、角度、支護形式及區(qū)段劃分個數(shù)等提出兩個以上方案,進行經(jīng)濟技術比較,選擇符合國家方針、政策、技術先進、經(jīng)濟合理的最優(yōu)方案推薦為主導方案。
? (一) 巷道布置方案說明
1、采區(qū)大巷、總回風巷布置。開拓巷道不得布置在嚴重沖擊地壓煤層中。永久硐室不得布置在沖擊地壓煤層中。采區(qū)必須有單獨的回風道,保證分區(qū)通風。
2、采區(qū)上下山數(shù)目及位置。單翼或雙翼采區(qū)、單層或聯(lián)合布置;運輸、軌道、回風上下山的層位、長度、斷面及支護形式。聯(lián)合布置采區(qū)等情況上、下山數(shù)目應符合安全規(guī)程要求;采區(qū)進回風上下山長度應符合安全規(guī)程要求;巷道斷面要滿足通風、運輸、行人、安裝等使用要求,支護形式要根據(jù)圍巖分類結果合理選擇支護形式。
3、采區(qū)上、中、下部車場布置及運輸形式;采區(qū)煤倉位置及容量;采區(qū)主要峒室布置及支護方式。采區(qū)變電所硐室布置應保證獨立通風。
4、采區(qū)內(nèi)各煤層區(qū)段劃分、工作面長度、中間巷布置、斷面及支護形式、層間聯(lián)絡方式。
5、采煤工作面布置。
⑴每個采煤工作面必須保持至少2個斷面、高度和支護都符合規(guī)程要求的安全出口,一個通到回風巷道,另一個通到進風巷道。。
⑵綜采、綜放工作面布置原則
工作面運輸、回風道應盡可能定向平行布置以保持等長,特殊情況要在設計中采取措施。
必須設計利于綜采綜放設備運輸、安裝、拆除的巷道和車場、組裝峒室、配件峒室(包括消防器材、油脂庫)
根據(jù)采區(qū)地質條件及選用的綜采設計再確定工作面運輸、輔助運輸巷道及峒室布置,確定巷道長度、斷面和支護方式等。
(二) 巷道布置方案比較確定
采區(qū)巷道布置方案,要從工程量(包括巷道的巖性、長度、支護形式)大小、施工難易程度以及管理、維修、運輸、經(jīng)濟指標和技術安全等方面進行比較:
1、技術比較
①安全可靠性
②巷道(開拓、準備)工程量(表3)
③采區(qū)各生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)缺點
④采區(qū)準備時間及投產(chǎn)日期預計(表4)
⑤萬噸掘進率
表3??? 選定方案的開拓工程量表 | |||||
序號 | 巷道名稱 | 工程量(m) | 備注 | ||
巖巷 | 煤及半煤巷 | 小計 | |||
? | ? | ? | ? | ? | ? |
? | ? | ? | ? | ? | ? |
? | ? | ? | ? | ? | ? |
2、經(jīng)濟比較
①設備費用(采區(qū)內(nèi)提升運輸和供電等主要設備)
②主要開拓和準備巷道費用
③年生產(chǎn)經(jīng)營費用
3、結論
經(jīng)技術、經(jīng)濟比較,選擇最優(yōu)方案,推薦為主導方案。
第8條 采煤方法、采區(qū)生產(chǎn)能力及服務年限
??? 1、采煤方法、落煤、頂板管理方式、支架型式等要進行敘述。
2、開采程序和采面接續(xù)。
礦井的同一煤層、同翼、同一采區(qū)相鄰正在開采的采煤工作面沿空送巷或小煤柱護巷時,采掘工作面嚴禁同時作業(yè)。
??? 3、同時生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)、作業(yè)制度、工作面生產(chǎn)能力、采區(qū)生產(chǎn)能力。
4、采區(qū)服務年限。
第9條 采區(qū)通風系統(tǒng)
(一) 基本要求
1、采區(qū)必須有單獨的回風道實行分區(qū)通風,回采工作面和掘進工作面要采用獨立通風,采區(qū)變電所必須獨立通風。
2、采區(qū)的進回風上、下山必須貫穿整個采區(qū),聯(lián)合布置的采區(qū)必須設置專用回風上、下山(不得用于運料、安設電器設備)。
(二) 基本內(nèi)容
??? 1、簡述采區(qū)內(nèi)最多采掘工作面、峒室及其它用風地點的個數(shù),所采用的通風方式,如采煤工作面(采用“U”型通風方式、上行風),掘進工作面采用局部通風機進行供風。
2、描述采區(qū)通風系統(tǒng)進、回風路線,(與所附通風圖相符)。
3、風量計算
⑴根據(jù)《生產(chǎn)礦井風量計算細則》進行采、掘工作面、峒室等所需風量計算。
⑵掘進回采加入對所需最大炸藥量的風量計算:Q=25×A m3/min。
⑶掘進工作面的需要風量還要考慮到防止局部通風的喝循環(huán)風:
Q掘=Q最大+9(或15)S
其中:9---巖巷;15---煤與半煤巖巷;S---局部通風機所在巷道的斷面;局扇所在巷道有風門的或下風側還有采掘工作面、峒室用風的除外。
⑷采區(qū)需要風量=(∑Q采+∑Q掘+∑Q峒室+∑Q其它)×K
其中:K—風量備用系數(shù)取1.15~1.25
4、對大巷、總回風、上下山主要巷道進行風速驗算,巷道斷面必須滿足通風需要。
??? 5、根據(jù)采區(qū)所需的風量、巷道長度、設計斷面、支護形式進行礦井通風阻力計算,求出采區(qū)投產(chǎn)和生產(chǎn)最困難時期的礦井風壓和礦井等積孔。