東部采區設計說明書
本施工方案是二水平打開東部采區，也是二水平下延采區的接續采區，其生產、運輸、通風、排水、供電都與二水平原係統有著延續相關的聯係，這種布置優化集中管理，節省巷道、簡化係統，節省人力、物力、節約資金，增加礦井產量，提高礦井生產能力。
1、設計依據
根據地測科提供的地資資料及二水平首采區所施工巷道揭露煤層及巷道素描資料而設計。
2、設計參考資料
1、《中華人民共和國煤炭法》;
2、《礦山安全法》;
5、《煤炭工業礦井設計規範》;
6、《采礦工程設計手冊》
7、《煤炭建設井巷工程概算定額》，《煤炭建設井巷工程輔助費綜合預算定額》。
8、設備購置及安裝工程執行《煤炭建設機電安裝工程概算指標》、《煤炭工業常用設備價格彙編》、《煤炭工業安裝工程定額外材料預算價格》。
9、其他費用：執行《煤炭工業建設其他費用指標》。
10、工程造價取費：執行《煤炭建設工程造價費用定額及造價管理有關規定》。
第一章 采區概況及地質特征
第一節 采區概況
東一采區位於二水平首采區東部，其範圍：上至F17斷層與後石門采區相鄰，下至F18斷層與下延采區相接，左至技術境界與一采區相鄰，右至FA斷層與東二采區交界。其走向長 1260米，傾斜長1830米，麵積230.58萬平方米。
本采區左部普查鑽孔均探到穆棱組6#層為止，采區境界外附近有4個勘探鑽孔即：上部有85—29鑽孔、06—2鑽孔，下部有85—25鑽孔，右部有06—1鑽孔，這些鑽孔均見14#層。
采區範圍內地麵為求丘陵地帶無住宅民房及主要建築物，與地麵垂深500～700米，開采時可不予考慮三下采煤問題。
第二節 煤層與煤質
一、 煤層
采區主要開采城子河含煤組14#煤層，結構單一，根據精查補勘報告提供煤層厚度在0.97—1.63米之間，全層發育。
二、 煤層頂底板情況
14#層頂板有0.3—0.5米偽頂，岩性為(從下往上)煤頁岩0.10米，頁岩夾煤線0.3—0.4米，直接頂、老頂為砂頁岩或粉砂岩，厚度5—7米左右，底板為粉砂岩厚度在1.0米左右。14#煤層上部可采煤層是穆棱含煤組6#煤層，間距460米左右，14#煤層與下部層15#煤層間距15米，本采區範圍內15#煤層不可采。
三、 煤質
14#煤層，結構單一，煤質好，煤種為肥煤。煤層灰分為20—24%，揮發分29—31%，膠質層厚度26mm，粘結數值80，發熱量為6200千卡/千克—6400千卡/千克。14#層煤經過入
洗可生產兩種產品即：冶煉精煤和動力用煤，冶煉精煤可用於煉鋼，動力用煤可用於發電。
第三節 地質構造
根據附近采區及勘探鑽孔推斷，地質構造較為簡單，本采區內沒有較大斷層，但受靠左部境界褶曲構造影響，煤岩層走向有一定的變化，煤層傾角和厚度變化不大，煤層傾角基本穩定在5—8°之間，煤層產狀對生產沒有影響。
第四節 水文地質特征
根據附近采區及勘探鑽孔揭露本采區水文地質條件簡單沒有含水層，可采煤層頂底板基本為粉砂岩或細砂岩能起到一定的隔水作用，因此，水的主要來源為斷層和岩層裂隙水，湧水量不大，預計湧水量在10—20m3/小時左右，最大湧水量不超過25 m3/小時，采區上部為礦公司二井二斜1#煤層的采空區，采空區內雖積水，但與本采區14#煤層間距在600米左右，對本采區影響不大。東一采區與二水平首采區，下部采區之間必須留有隔離煤柱，間距不小於60米。
第五節 火成岩及古河流衝涮情況
根據附近采區及周邊勘探鑽孔揭露，沒有發現岩漿岩侵入及古河流衝涮的現象。
第六節 采區與地表的關係
本采區與地表垂深500—700米，第四紀衝積層厚2—4米，煤層露頭的風化帶在20米左右，地麵小煤窯開采的是穆棱組(現已關閉)與本層14#層相隔400—500米，對本采區構不成影響。
第七節 瓦斯與煤塵
根據首采東部巷道實際揭露的14#層資料，14#煤層瓦斯絕對湧出量為31.3m3/min，瓦斯相對湧出量為24.1 m3/min，為高沼氣區域。
煤塵爆炸指數28.59%。
第八節 采區儲量
本采區地質儲量434.28萬噸;工業儲量434.28萬噸;可采儲量348.0萬噸。
第二章 采區生產能力及服務年限
第一節 礦井工作製度
年設計工作日為300天，四班作業。三采一準，“四六”交叉。
第二節 采區生產能力及服務年限
1、采麵布置
采區走向長1000米，麵長240米，煤層傾角5—8°，采用綜采工作麵配備，工作麵采用SGD-630/220型輸送機運輸，MG150/375-W型采機落煤，下巷采用SZ-90型轉載機配合SDJ-150皮帶運輸。
2、工作麵單產
A=L×L1×M×r×C=240×3.6×1.63×1.4×0.95=1870噸/日
A—工作麵日產量，噸/日
L—工作麵長度，米
L1—工作麵日進度，米/日
M—煤層采高，米
R—煤的容重，噸/米3取1.4
C—工作麵回采率，取0.95
年產量：1870×300=56.1萬噸/年 取50萬噸/年
本采區共有可采儲量348萬噸，設計生產能力50萬噸/年，日產量1870噸/日。
3、采區服務年限
T=Z/A×K=348/50×1.2=5.8年
其中：T——采區服務年限
Z——采區可采儲量
A——采區生產能力
K——儲量備用係數
第三章采區開拓方式與巷道布置
第一節 開拓方式
本采區開拓方式為片盤斜井開拓，單層布置，單翼開采。
方案比較：
方案1：在總排風道-128.1米標高按3‰坡度施工石門與右一皮帶道貫通見-127.1米標高，工程量340米，施工右一皮帶道與東一采區皮帶道貫通，見-137.4米標高，坡度5°52′50″，工程量100米(平距)，皮帶道506米(平距)，坡度6°33′40″，見煤倉上口-195.6米標高，絞車道工程量620米(平距至絞車天輪處)，坡度-11°40′24″，見下部-242.2米標高。風道按上部-15°施工310米後在按-6°施工520米與井底回車線相連。
方案2：絞車道坡度18°，工程量517米，見下部-242.2米標高，在絞車道-74.1米標高施工甩車場見-76.1米標高後按18°施工下山，工程量160米見-128.1標高，在施工30米的平車場見總排風道-128.1米標高。右部連接在絞車道-56.6米標高施工甩車場到-55.3米標高，工程量30米(其中平車場20米)，後按25°坡度施工上山140米見-120.5米標高與右一皮帶道-123.5米標高相連。風道按上部-15°施工310米後在按-6°施工520米與井底回車線相連。
經方案對比：方案1：施工條件簡單，上部連接為平巷，減少運輸環節。
方案2：上部連接需施工上山後在施工平車場與絞車道連接，增加運輸環節。
綜合考慮選擇方案1比較合理。
回車線連接工程：
在風道-230.5米標高按16°12′58″施工上山120米與煤倉上口-195.6米標高貫通作為煤倉回風，在矸石車場-243.2米標高施工平車場20米後按23°23′58″坡度施工上山110米與煤倉上口-195.6米標高貫通，作為煤倉進風及運料。
回車線標高-243.6米，煤倉上口標高195.6米煤倉純高度45米。
采區煤倉容量為800T。
第二節 巷道布置
采區設計從2007年7月安排4個掘進隊組施工，到2008年12月末所有開拓工程及第一個采麵工程全部完工，第一個采麵可構成回采煤量54.8萬噸。工程安排如下：(2007年7月開始施工)
1、502隊施工(主排風道已施工到位)煤倉回風道120米，上部運輸石門340米，右一回頭巷100米，右一巷100米，右一切上240米。
2、01隊施工煤倉45米(立式煤倉)，反上皮帶道506米，坡度6°33′40″與右一回頭巷貫通形成右一巷運輸係統，
3、02隊施工絞車道下部車場子，160米。反上絞車道620米，坡度11°40′24″，繩道50米，坡度-10°，上部車場30米、機電硐室及絞車硐室。
4、03隊施工右零車場140米，右零巷1000米。
見2007—2008年工程接續表1
第三節 采煤方法
根據煤層賦存特點，選擇長臂後退全部陷落式采煤方法。
采煤工藝：工作麵使用SGD-630/220型輸送機運輸，MG150/375-W型采機落煤，下巷采用SZ-90型轉載機配合SDJ-150皮帶運輸至采區下山皮帶，運至采區煤倉，電機車在大巷裝車站將煤拉運。選擇QY240-8.5/26型掩護支架支護頂板。14#層第一個采麵為右一片，工作麵走向長1000米，傾斜長240米，循環進度0.6米。
循環生產能力為：A=L·K·M·R·N
=240×0.6×1.63×1.4×0.95
=312.2T
式中：L——工作麵長度 240米
K——循環進度 0.6米
M——采 高 1.63米
R——煤 容 重 1.4
N——回 采 率 0.95
每天按6個循環，日產量1870噸。
采區生產能力：1870×300天=56.1萬噸。
第四章 通風與安全
第一節 通風係統
由東一采區主運道入風，經絞車道、皮帶道進入采煤下巷及工作麵，由上巷進入采區回風道，經-130總排風道，進入二水平總排風道。抽出式通風。
第二節 采區瓦斯
根據采區實際揭露14#煤層進行瓦斯鑒定，瓦斯絕對湧出量為31.3m3/min，瓦斯相對湧出量為24.1 m3/min，為高沼氣區域。
第三節 風量計算
采區投產時設計為一個采煤工作麵，四個掘進工作麵，三個硐室，其它用風地點二處，按上述回風地點計算風量如下：
1、按采掘工作麵和硐室所需計算風量
采區風量按一個采煤工作麵，四個掘進工作麵，三個硐室，其它用風地點二處
Q礦=ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它
=1000+450×4+100×3+100×2
=3300M3/min
(1) Q采=V·K綜·S采
=120×1.4×4.9
=823.2m3/min
ΣQ采=1000m3/min
(2) Q掘=25A·K掘
=25×4×1.3
=130 m3/min
設JBT62-2型風機供風，其吸入風量為450 m3/min—320 m3/min，四個掘進
工作麵同時供風取450×4=1800 m3/min。
ΣQ掘=1800 m3/min
(3) 采區內設一個變電硐室，一個絞車硐室，一個壓風
(4)硐室。各取100
m3/min，則3×100=300 m3/min。
Σ硐=300 m3/min
(4) ΣQ其取200 m3/min
式中 ：Q采——綜采工作麵所需風量
V ——采麵理想風速取60 m3/min
K綜——通風綜合係數取1.4
K掘——掘進通風係數取1.3
第四節 通風阻力計算
通風係統阻力計算分通風容易時期和通風困難時期分別計算其通風阻力。
根據公式：
式中：h摩——井巷磨擦阻力帕(毫米水柱)
α——井巷磨擦阻力係數(kgs2/m4)
L——井巷長度(m )
S——井巷淨斷麵積(㎡)
P——井巷周邊長度(m)
Q——井巷流動的風量(m3/s)
根據通風磨擦阻力計算：
通風容易時H=86.7㎜H2O
通風困難時H=109.8㎜H2O
見通風容易時期及困難時期摩擦阻力計算表1、表2
第五節 礦井主扇能力核定
高瓦斯礦井及煤與瓦斯突出礦井選擇通風能力計算公式2，我礦為中型礦井，礦井通風係數取到1.3，依據公式2：
P=Q′×350/q1×K×104
=9316×350/0.0926×28.5×1.3×104
=95.04wt/d
式中：P—礦井通風核定能力 萬噸/年
Q—礦井總風量 m3/min
q—平均噸煤風量 m3/t
K —礦井通風能力係數 取1.3
第六節 消防塵係統
1、布置方案
靜壓水從二水平靜壓水池引入，經東一主運石門，到采區引入各支管路及灑水消塵地點，采煤工作麵上、下巷運輸設備轉載點，各掘進隊等必須設置灑水噴霧裝置，在皮帶運輸機的巷道中，灑水係統間隔50米設三通和閥門，巷道中按《01manbetx 》規定設置隔爆水棚。
2、管路選擇:
東一采區主管路:主運大巷(1500米)、絞車道(650米)、皮帶道(500米)消防塵管路選用直徑ф108mm,支管路:采煤上下巷(各1000米),掘進工作麵消防塵管路選用直徑ф50mm.
第七節 瓦斯治理、監測、監控係統
1、瓦斯治理
二水平回采其它采區時在地麵設型號為2BE3420—2B×4三台(工作二台、備用一台)瓦斯抽排泵集中抽放瓦斯,東一采區設計瓦斯治理是在采區總排風道鋪設1500米ф300管路，與二水平總排瓦斯抽排管路對接，在采區右零巷鋪設1000米ф200管路與ф300管路對接，在右零巷每隔30米施工一鑽場，鑽場內施工8個鑽孔與ф200管路對接，進行瓦斯抽放。
2、監測、監控係統
監控係統：
在東一采區設分站與地麵總站相連接(分站設備型號為
KJFT—2一台，饋電一台，鋪設監測線2500米)。
監控係統：
在東一采區設攝像頭一台，發射器一台，接收器一台，鋪設視頻信號線2000米與地麵礦調度監控係統相連接。
第八節 主要通風設施及安全措施
為保證安全生產，在需隔斷風流又需行車、行人的地方設置
風門，在峒室進行處設調節風窗，在暫時不使用的巷道打上密
閉，並認真執行：以風定產，監測、監控，先抽後采的十二字方針。
安全措施：
1、配齊瓦檢員，認真執行巡回檢查簽到請示彙報，井下現場交接班。
2、認真執行“一炮三檢製”和“三人放炮製”。
3、按規定采、掘麵設隔爆水袋，保證水量充足。
4、井下設雙電源，掘進工作麵設雙風機，並自動轉換，上齊二閉鎖裝置。
5、采區設靜壓水池並設供水管路，保證絞車道及各巷道定期灑水洗塵，溜子轉載點噴霧灑水。
6、規定各采掘麵設齊瓦斯斷電儀和瓦斯報警礦燈，便攜式瓦斯報警儀。
7、設專人定期檢查和維修各類通風設施，保證通風設施的完好。
8、掘進工作麵瓦斯絕對湧出量達3.0M3/min 時，先抽後掘。
9、采煤工作麵瓦斯絕對湧出量達5.0 M3/min 時，必須起動高位抽排係統，進行排放。
瓦斯防治措施：
施工期間設置瓦斯報警斷電儀，瓦斯超限時，能夠切斷扒鬥機等機械設備電源，設置專職瓦檢員並正常巡視。班組長、電鉗工等配帶便攜式瓦斯檢
隔爆措施
本采區設置隔爆水棚，當采區一旦發生爆炸時，能夠阻止爆炸火焰由局部向全井蔓延，將爆炸區域限製在一定範圍內，避免災害擴大。
井下電氣設備安全措施
井下電氣設備必須選用防爆型電氣設備，井下配電點引出的
饋電開關設短路、過負荷和漏電保護裝置。低壓電氣的控製設備，必須具備短路、過負荷，單相斷電、漏電閉鎖及遠程控製裝置。
每天必須對低壓檢漏裝置的運行情況進行一次跳閘試驗。
井下不得帶電檢修、搬遷電氣設備、電纜，檢修或搬遷前，必須切斷電源，檢查瓦斯，在巷道風流中瓦斯濃度低於1%以下時，再用與電源
電壓相適應的驗電筆檢驗，檢驗無電後，方可進行導體對地放電，所有開關的閉鎖裝置必須能防止擅自送電，防止擅自開蓋操作。開關把手在切斷電源時必須閉鎖，並懸掛“有人工作，不準送電”字樣的警示牌，隻有執行這項工作的人員才有權取下此牌送電。
第五章 采區提升、供電及排水
第一節 采區提升運輸能力計算
一、提升能力計算
(一)、采區副提升能力計算
東一采區年設計能力50萬噸，日提升按14小時計算，用一噸固定式礦車，絞車為運輸矸石、材料之用。矸石和材料為全部產是的25%，分三班作業。
1、自然條件
絞車道全長700米，坡度11度，根據最大靜張力和提升距離選擇絞車型號為JK-2/2.5，滾筒直徑D=2.5米，寬度為2.0米，最大靜張力為9000kg，最大繩速3.8米/秒，初選鋼絲繩直徑為∮28㎜;規格為6×7-170kg/㎜2,破斷拉力總和Q=50400kg，鋼絲繩每米單重P=2.834kg/m，礦車與軌道運行時的磨擦係數f1=0.015，鋼絲繩與托輪和底板的磨擦係數f2=0.2，選用一噸固定式礦車提升，礦車自重G0=650kg，矸石自重G=1700kg，初選拉車數為10個。
2、鋼絲繩選擇計算
