煤矿开采技术条件与采掘工艺

(七台河市不动产登记中心，黑龙江 七台河 154600)

1 交通与自然情况

308省道从矿区北部通过，为省级高速公路，七台河至哈尔滨铁路由矿区西北通过，本矿区内尚有公路通过勃七、勃密、勃鸡、勃依线与各市、县相通，交通甚为便利。

本区基本为丘陵地带，地形标高170～200 m，主要河流为发源于勃利煤田境内，经流本区煤系底部至依兰境内注入倭肯河，属常年期河流，常年水深1 m左右，最大洪水流量200～400 m3/s，7-9月份流量最大，历年最高洪水位达177.76 m，除倭肯河主流外，在此主流的两侧发育有不少的支流，如在本勘探区内之西侧有大五站河，东侧有七台河、茄子河等，这些支流的排列方向，从地形地貌来看，推断大都与本煤田的断裂带构造线方向有关，但这些支流一般均属季节性河流，其流量随季节降雨量的增加或增减。

该煤矿由砂岩、泥岩、火山碎悄岩、凝灰岩以及浅变质的凝灰质砂岩、板岩、流纹班岩组成。地下水以大气降直接补给为主。主要富集在浅部的风化裂隙含水带中，同时岩层富水性与岩性、地形地貌有关。位于地势低洼处，水位埋藏浅，水量丰富：位于地势较高处，水位埋藏深，水量较小。据抽水资料，q：00357-1.0831/s，m，k=0.112～0.596 m/d，水温6 ℃～8 ℃，水化学类型以低矿化度HC03-CaMg，HC03-Ca型中性水为主，岩层富水性中等一弱。

煤矿的水文地质条件较为简单，矿井附过无水体，对煤层开采无影响，矿区主要含水段为煤系地层风化裂隙带充水，发育在地表以下50～70 m深度内，富水性较弱，为弱含水层，矿井水的补给来源主要为大气降水。

矿井涌水量较小，目前矿井涌水量3 m3/h，涌水方式为底板淋水。

2 开采技术条件

2.1 瓦斯、煤尘

瓦斯等级在各矿井内变化较大，煤矿经实际生产中测得的瓦斯含量为0.15%，沼气含量为0.05%，瓦斯相对涌出量为0.02 m3/t，属于低瓦斯矿井，但随着采深度的增加瓦斯含量将有所加大，因而，应加强瓦斯监测，注意瓦斯浓度的变化，尤其是在遇到小断层或钻孔时，应引起重视，提前采取防护措施，确保安全生产。

该矿井煤层顶底板岩石为粉砂岩，岩石较稳固，较好管理。根据七台河市新兴区煤炭局小煤矿安检处现场实测成果，该矿井的相对瓦斯涌出量为0.03 m3/t．d，属低沼气矿井，煤尘具有爆炸危险，煤矿开采至今尚无煤的自然发火现象。

2.2 煤层顶底板

新建矿区开采的煤层，结构单一，发育稳定，厚度在0.43～1.12 m，平均厚度0.78 m，为黑色条带状或复杂条带状间夹亮煤或半镜煤的煤层结构，致密质脆，节理发育。

煤矿井煤层顶底板岩石为粉砂岩，岩石较稳固，较好管理。

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3 采掘工艺

3.1 采区布置

黑龙江东部矿区某煤矿为片盘斜井开拓，左右双翼回采，平巷按5%坡度自由巷掘至左右边界后，掘上山开切眼与上巷贯通，形成回采系统。上一片盘的运输平巷，回采时需码石墙维护，沿空留巷，以做下一片盘的回风平巷，这样既节省了掘进工程量，又提高了采区回采率，使煤炭资源更加充分开发利用。

3.2 采掘工艺

3.2.1 采煤工艺

由于煤矿煤层倾角在15°～25°，因而，采用走向长壁后退式采煤方法，一次采全高，煤电钻打眼，爆破落煤，工作面运输采用人工攉煤，搪瓷溜子滑下，人工装车，平巷人力推车至片盘车场，主井绞车提升到地面。工作面采用木架支护，二三排控顶，最大控顶距为2.4 m，全部垮落法管理顶板。

3.2.2 掘进工艺

利用煤电钻或风钻打眼放炮——排炮烟——人工装车——人推车出货——支护——铺轨。

4 煤矿生产系统

4.1 提升系统

煤矿在主井井筒设置一套提升设备，采用单勾吊车混合提升。根据设计，提升绞车选用JTK-2.0×1.8绞车，斜井提升容器选用MF1.1-6US(A)型翻斗车，容积1.1 m3，最大载重量1.8 t，轨距600 mm，自重487 kg，平板车型号MP1-6A，自重464 kg，提升煤炭时为4个矿车，提升矸石时，一次提2个矿车。升降人员选用MPB15-6/6型斜井人车组，每列由首尾2节组成，每节乘15人，一列一次提升30人，600 mm轨距，最大牵引力60(kN)，最大行车速度4 m/s，适应坡度8°～40°，列车质量3 200 kg。物料和设备运送选用材料车和平板车。

4.2 供电系统

煤矿井供电电源6 kV主电源，因自北岗矿变电所，由铝绞架空线输送到煤矿地面变电所。由于井上下设备较多，所以，选用2台变压器分别对井上下进行供电。地面变电亭设置隔离开关、油断路开关，地面供电选用SJ2-35/6型变压器1台，供地面绞车、主扇、照明及其他辅助用电。主扇采用双电源供电方式，一旦地面变压器出现故障可以自动切换到入井供电的变压器上，以保证矿井正常通风。由于井下用电负荷不大，采用高压不入井，在地面设置变压器，将6 kV高压变成才660 V低压入井，用USP3×70 mm电缆输送到井下配电点。

1)煤矿地面通信。煤矿井地面设置市台程控电话1部，在煤矿办公室，作为与外界联系的主要通信工具。

2)煤矿井下通信。在地面设立调度室，安装1台10门程控电话交换机，分机设在绞车房、主扇房、蹬钩房、井下各片盘车场、井下压风机硐室等。地面调度室随时掌握井上下生产情况，有问题及时通过电话联系处理，确保安全生产。

3)主井信号。主井设置自动声光信号系统及遥控信号系统，确保车辆安全运行以及主井临时提放人车等的安全。

4.3 煤矿排水系统

煤矿排水系统设为两段，主井井口门往下580 m处施工的水仓，容量100 m3。排水管路通过管道进入主斜井，井下涌水排水管排到地面后，进入地面明渠，排出矿区。按最大涌水量确定排水能力，排水设备必须达到排水能力。根据上述计算，经查设备表，本设计选用水泵型号为80D-30×6型离心式水泵2台(地面备用1台)，电机功率为37 kW，水泵性能：流量30 m3/h，扬程300 m。