《礦井為雙鴨山礦務(wù)局東榮三礦0.6MTA新礦井設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《礦井為雙鴨山礦務(wù)局東榮三礦0.6MTA新礦井設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（103頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、摘要 本設(shè)計(jì)礦井為雙鴨山礦務(wù)局東榮三礦0.6Mt/a新礦井設(shè)計(jì)，一共有3層可采煤層，分別為24#、25#、26#， 煤層總厚度為6米。煤層工業(yè)牌號(hào)為氣煤，設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量65.54Mt，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為78年，本礦井設(shè)計(jì)采用以立井為主的綜合開(kāi)拓方式，劃分為三個(gè)水平，六個(gè)采區(qū)。一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，采用分層布置，24#、25#、26#層集中開(kāi)采。大巷運(yùn)輸采用10噸架線式電機(jī)車(chē)牽引3噸底卸式礦車(chē)運(yùn)輸，采用普通機(jī)械化開(kāi)采。頂板處理方法為全部跨落法。 關(guān)鍵詞：礦井設(shè)計(jì) 聯(lián)合開(kāi)采 聯(lián)合開(kāi)拓 Abstract The design is the shuangyashang coal trade gro

2、up limited responsibility company`s dongrong mine new well of 0.6Mt/a, possess new well of Mt/a, having totally 3 layers can adopt the coal seam, distinguishing to 24#、25#、26#, total thickness in coal seam is 6 rice.Coal seam industry card number is 1/3 coal, design the well farmland can adopt to ke

3、ep the 65.54 Mt of deal, design service time limit as78years, this mineral well design the adoption regard the well of as to synthesize to expand the way mainly, dividing the line to two levels, six adopt the area. One works reaches to produce.The adoption 24#、25#、26#layering concentrates to mine.Th

4、e big lane conveyance adopts 10 ton a line type electrical engineering cars lead 3 ton bottom unload type mineral cars transport, adopting coal craft as to synthesize the mechanization adopt the coal craft.A plank handles method as to across to fall the method all. Key Phrase:Mineral well design

5、Unites to mine Unites to expand 目錄 摘要 I 目錄 III 第1章 井田概況及地質(zhì)特征 1 井田概況 1 1.1.1 交通位置 1 1.1.2 地勢(shì)和河流 2 1.1.3 氣象和地震 2 1.1.4 本礦區(qū)及鄰近區(qū)煤炭生產(chǎn)建設(shè)及規(guī)劃情況 2 1.1.5 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 2 地質(zhì)特征 3 1.2.1 地層 3 1.2.2 構(gòu)造 3 煤層 4 1.2.4 井田內(nèi)的巖石性質(zhì)、厚度 6 1.2.5 水文地質(zhì) 7 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自燃性

6、7 1.2.7 媒質(zhì)、牌號(hào)及用途 8 1.3 勘探程度及可靠性 9 第2章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 10 2.1 井田境界 10 2.1.1 井田周邊狀況 10 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) 10 2.2 井田儲(chǔ)量 10 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 10 2.2.2 保安煤柱 11 2.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算方法 11 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 12 2.3 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 12 2.3.1 礦井工作制度 13 2.3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 13 第3章 井田開(kāi)拓 14 概述 14 3.1.1

7、 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 14 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 14 3.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇 15 3.2.1 井硐形式和井口位置 15 3.2.2 開(kāi)采數(shù)目及水平標(biāo)高 18 3.2.3 開(kāi)拓巷道的布置 20 3.3 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 21 3.3.1 井硐形式和數(shù)目 21 3.3.1 井硐位置及坐標(biāo) 21 3.3.3 水平數(shù)目及標(biāo)高 22 3.3.4 石門(mén)、大巷數(shù)目及布置 22 3.3.5 井底車(chē)場(chǎng)形式的選擇 25 3.3.6 煤層群的關(guān)系 26 3.3.7 采區(qū)劃分 26 3.4 井

8、硐布置及施工 27 3.4.1 井硐穿過(guò)的巖石性質(zhì)及井硐支護(hù) 27 3.4.2 井硐布置及裝備 28 3.4.3 井硐延伸的初步意見(jiàn) 30 3.5 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 30 3.5.1 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證 30 3.5.2 井底車(chē)場(chǎng)的布置 儲(chǔ)車(chē)線路 行車(chē)線路布置長(zhǎng)度 31 井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力驗(yàn)算 34 3.5.4 井底車(chē)場(chǎng)主要硐室 35 3.6 開(kāi)采順序 35 3.6.1 沿井田走向的開(kāi)采順序 36 3.6.2 沿井田傾向的開(kāi)采順序 36 3.6.3 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 36 第4章 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 38 4.1 采區(qū)概述 38 4.

9、1.1 采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 38 4.1.3 采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 38 4.2 采區(qū)巷道布置 38 4.2.1 區(qū)段劃分 38 4.2.2 采區(qū)上山布置 39 4.2.3 采區(qū)車(chē)場(chǎng)布置 40 4.2.4 采區(qū)煤倉(cāng)形式、容量及支護(hù) 47 4.2.5 采區(qū)硐室簡(jiǎn)介 48 4.2.6 采區(qū)工作面接續(xù) 49 采區(qū)準(zhǔn)備 51 4.3.1 采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 51 4.3.2 采區(qū)巷道的斷面圖及支護(hù)方式 51 第5章 采煤方法 55 5.1 采煤方法的選擇 55 5.1.1 采煤方法的選擇原則： 55 5.1.2 直接影響采

10、煤方法選擇的主要因素有以下五個(gè)方面 55 5.1.3 采煤方法的選擇 56 5.2 回采工藝 56 5.2.1 選擇和決定回采工作面的工藝過(guò)程及使用的機(jī)械設(shè)備 56 5.2.2 選擇采煤工作面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式 57 6.1 礦井井下運(yùn)輸 59 6.1.1 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 59 6.1.2 礦車(chē)的選型和數(shù)量 59 6.1.3 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 63 6.2 礦井提升系統(tǒng) 64 6.2.1 礦井主提升設(shè)備的選擇 64 第7章 礦井通風(fēng)與安全 66 7.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 66 7.2 風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配 67 7.2.1 風(fēng)量計(jì)算

11、 67 7.2.2 風(fēng)量分配 72 7.2.3 風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 72 7.2.4 風(fēng)速的驗(yàn)算 73 7.3 礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 75 7.3.1 確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力的確定 75 7.3.2 礦井等積空的計(jì)算 76 7.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇 77 7.5 礦井安全技術(shù)措施 78 7.5.5 其他事故的預(yù)防 80 7.5.6 避災(zāi)路線及自救 81 第8章 礦井排水 82 8.1 概述 82 8.1.1 礦井水來(lái)源及涌水量 82 8.1.2 對(duì)排水設(shè)備的要求 82 8.2 礦井主要排水設(shè)備 83 8.2.1 排水系

12、統(tǒng)和排水方式簡(jiǎn)介 83 8.2.2 主排水設(shè)備及管路選擇計(jì)算 83 第9章 采區(qū)供電 87 9.1 礦井供電系統(tǒng)概述 87 9.2 采區(qū)電器設(shè)備的型號(hào)及數(shù)目 87 9.3 變壓器容量選擇 88 9.4 電纜選擇計(jì)算 89 9.4.1 關(guān)于采區(qū)低壓電網(wǎng)的有關(guān)規(guī)定 89 9.4.2 規(guī)定電纜的長(zhǎng)度 90 9.4.3 確定電纜的芯線數(shù)目 90 9.4.4 選擇電纜截面 90 第10章 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 94 參考文獻(xiàn) 97 附錄1 97 附錄2 106 第1章 井田概況及地質(zhì)特征 1.1 井田概況 1.1.1 交通位置

13、 東榮二礦位于黑龍江省集賢煤田東南端。行政區(qū)劃屬集賢縣腰屯公社、升昌公社和二九一國(guó)營(yíng)場(chǎng)管轄。西南距福利屯32km。經(jīng)福利屯到礦物局所在地—雙鴨山市為40km。福利屯至富錦縣公路穿過(guò)本井田中部，福前鐵路在東榮礦區(qū)南部邊緣外約3km處通過(guò)，交通比較方便。詳見(jiàn)圖1-1。 圖1-1 交通示意圖 1.1.2 地勢(shì)和河流 本井田處于三江平原的西南部，屬高河漫灘，地勢(shì)低平，地面標(biāo)高-170～-150m，井田東部有雙山子，標(biāo)高+154.7m，西依索利崗山，標(biāo)高+207.9m，南鄰?fù)赀_(dá)山北髡，北面廣闊平坦。 3/s，近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在井田內(nèi)修筑了一些排水渠道，致使?jié)竦孛娣e有所減小，

14、并且對(duì)本井田開(kāi)采影響甚微可以忽略。 松花江位于本礦區(qū)北部，距井田較遠(yuǎn)，距離為38km。 1.1.3 氣象和地震 本地區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候，冬季寒冷，夏季氣溫較高，年平均最高氣溫為20.1?！?23.7。c年平均最低氣溫-17.4?！?2.08m。 根據(jù)國(guó)家地震局資料，集賢及其鄰區(qū)裂度在6°以下，過(guò)去無(wú)強(qiáng)烈地震記載。 1.1.4 本礦區(qū)及鄰近區(qū)煤炭生產(chǎn)建設(shè)及規(guī)劃情況 本礦區(qū)東西寬4～ 5km，南北長(zhǎng)4km，面積20km2，且規(guī)劃用二對(duì)井進(jìn)行開(kāi)發(fā)，總規(guī)模為60萬(wàn)t/a， 雙鴨山礦物局距本區(qū)約42km，雙鴨山現(xiàn)有生產(chǎn)礦井8對(duì)，1984年生產(chǎn)能力已達(dá)到61

15、1萬(wàn)t/a，全局共有職工68171人。 33/h，礦井瓦斯不大，屬低沼氣礦井。 1.1.5 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 本區(qū)為農(nóng)業(yè)區(qū)，工業(yè)基礎(chǔ)較薄弱，但是雙鴨山礦物局距本區(qū)較近，可借助老區(qū)力量建設(shè)新區(qū)，人力資源及材料供應(yīng)條件都是良好的。 雙鴨山地區(qū)現(xiàn)有區(qū)域變電站兩座及正在興建的大型火力發(fā)電廠一座，在礦區(qū)總體設(shè)計(jì)階段，供電電源方案已達(dá)成協(xié)議，所以，供電電源容易解決。 本區(qū)內(nèi)第四系地層廣泛分布，地下含水量極其豐富，水源充足。 1.2 地質(zhì)特征 1.2.1 地層 本井田的可采煤層均賦存在上侏羅系雞西群城子河組，雞西群穆棱組，在穆棱組上覆有巨厚的第三，第四地層晚侏羅系煤系地層不整

16、合于元古界—古生界基底之上，基底由元生界麻山群泥盆系青龍山組及侵入的花崗巖組成。見(jiàn)下面地層系統(tǒng)表1-1。 表1-1 地層系統(tǒng)表 界 系 統(tǒng)（群） 組 厚度（米） 新 生 界 第 四 系 全新統(tǒng) 10~20 全新統(tǒng) 溫全河組 20~40 上更新統(tǒng) 顧?quán)l(xiāng)屯組 10~40 中更新統(tǒng) 40~80 下更新統(tǒng) 白土山組 15~50 第三系 上新統(tǒng) 富錦組 121 中 生 界 侏 羅 系 上統(tǒng) （雞西群） 穆棱組 >750 成子河組 930 東榮組 250 古生界 中統(tǒng) 青龍山組 不清 元古界

17、 麻山群 不清 1.2.2 構(gòu)造 本井田位于三江盆地的西部。三江盆地是中生代以來(lái)的一個(gè)斷層的—凹陷地。區(qū)域構(gòu)造屬新華夏系第二隆起帶，北段由一些北展布的次一級(jí)隆起帶和凹陷帶組成。本井田構(gòu)造屬盆地內(nèi)的綏化—集賢凹陷帶。 由于本井田處于區(qū)域性三種構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的復(fù)合部位，應(yīng)力集中較為復(fù)雜，特別是北部背向斜處，構(gòu)造對(duì)煤層的破壞較大，煤的變質(zhì)程度也有所增高，斷層多為壓扭曲性斷層，導(dǎo)水性差。 井田內(nèi)主要構(gòu)造分述如下： 1． 斷層 井田內(nèi)共有斷層六條，其中東西向三條，北東向兩條，南北向一條。其特征見(jiàn)下表： 表1-2 序號(hào) 名稱 性質(zhì) 產(chǎn)狀 落差m 斷層可靠程度 1

18、 F10 逆 南北 34~~45 不詳 2 F29 正 東西 50~~90 可靠 3 F27 正 東西 60~~80 不詳 4 F9 逆 北東 40~~130 可靠 5 F65 逆 東西 65~~85 可靠 6 F84 逆 北東 30~~50 可靠 2． 巖漿活動(dòng) 本井田內(nèi)的巖漿以侵入為主，大多數(shù)呈巖脈及巖床侵入于晚侏羅紀(jì)煤系地層中，為燕山期產(chǎn)物，以中性石英閃長(zhǎng)巖、基性輝綠巖玄武巖為主。巖漿巖主要分布在F9斷層與精查17線之間，成巖床侵入煤層中，使煤層局部變質(zhì)。 1.2.3 煤層 本井田具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可采煤層均集中在雞

19、西城子河組，該組地層總厚度為930m，含煤30余層，煤層平均厚度26.29 m。其中大部分為不可采的薄煤層；可采及局部可采的煤層自上而下有：24 、25 、26號(hào)共三個(gè)煤層，平均總厚度6 m。各煤層的傾角一般為15～30°。 表1-3 各煤層特征見(jiàn)表： 煤層 層間距（m） 最大—最小 平均 可采厚度（m） 最大—最小 平均 結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 可采類型 24 10～40 ～ 單一煤層 穩(wěn)定 全部可采 25 25 6～20 ～ 1.9 單一煤層 穩(wěn)定 全部可采 26 15 ～ 2 單一煤層 穩(wěn)定 全部可采

20、1． 主要可采煤層 24號(hào)煤層，基本全井田發(fā)育，可采范圍內(nèi)厚度穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。煤層厚度一般為1.8~~2.4 m。頂板為粉砂巖、細(xì)砂巖、中砂巖；底板為為粉砂巖和細(xì)砂巖。 25號(hào)和26號(hào)煤層間距為25 m，24號(hào)與25號(hào)煤層間距為15 m，25號(hào)和26號(hào)層地質(zhì)情況與24號(hào)相同。 圖 1-2煤層柱狀圖 1.2.4 井田內(nèi)的巖石性質(zhì)、厚度 有關(guān)巖石性質(zhì)及厚度特征詳見(jiàn)下表1-4 表1-4 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 名 稱 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗壓強(qiáng)度 102kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102kg/c3 彈性模量

21、 kg/cm3 砂巖 ～ 5～25 2～20 ～ ～8 1～10 礫巖 ～ 5～15 1～15 ～ ～8 2～8 泥巖 ～ ～ ～ 2～7 5～10 灰?guī)r ～ 5～20 5～20 ～ 1～8 5～10 頁(yè)巖 ～ 16～30 1～10 ～ 1～ 2～8 石英 ～2.7 ～0.5 15～35 ～ 6～ 20 6～20 1.2.5 水文地質(zhì) 1、井田內(nèi)各地段的水文地質(zhì)特征各有不同，現(xiàn)分述如下： ～7L/sm。 ～0.83L/sm。 煤系裂隙含水帶，本含水帶是直接充水含水層，它與第三系有水力聯(lián)系

22、，但很微弱。 基底巖層裂隙水：分布與低山和丘陵地帶，由花崗巖安山巖，及變質(zhì)巖組成，對(duì)煤系裂隙水帶補(bǔ)給量甚微，而且對(duì)礦床水無(wú)影響。 2、井田內(nèi)的主要隔水層有第四系頂部黏土，亞黏土，中部黏土，亞黏土層和第三系泥巖，砂巖層。 3、地面水及各含水層之間的關(guān)系 本井田煤系裂隙水補(bǔ)給條件不好，富水性較小，礦井在開(kāi)采過(guò)程中，排水將以疏干煤系風(fēng)化裂隙帶的儲(chǔ)水量為主，開(kāi)采初期，礦井涌水量增大，隨著開(kāi)采的不斷進(jìn)行，水的靜儲(chǔ)量逐漸消耗，礦井的涌水量會(huì)逐漸減小，并趨于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。本井田最大涌水量450m33/h。 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自燃性 ～～％～～％～％～％，瓦斯成分及含量均很低，由于地質(zhì)

23、報(bào)告沒(méi)有明確提出礦井的瓦斯等級(jí)所以，本設(shè)計(jì)只能根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時(shí)參考集賢礦井的煤塵瓦斯情況，初步確定本礦井瓦斯等級(jí)為低沼氣礦井，并有煤塵爆炸危險(xiǎn)和自然發(fā)火傾向。 本礦井的恒溫帶溫度+5.6。C，深度20m，-500m水平的平均地溫為19.5。C，-700m水平為25.3。C，-900m水平為30.9。C 煤層頂?shù)装鍘r石主要為粉沙巖和細(xì)砂巖，抗壓強(qiáng)度一般在500～1100kg/cm2左右。根據(jù)資料，預(yù)計(jì)本礦井各煤層頂板類型均在一級(jí)Ⅱ類以上。 1.2.7 媒質(zhì)、牌號(hào)及用途 1、煤種及其變化 本礦井煤的揮發(fā)分一般大于40％，屬低變質(zhì)煤，個(gè)煤層Y值平均為5～ 9m/m，粘

24、結(jié)性較低，煤種主要為氣候，長(zhǎng)焰煤次之，煤種在垂向上無(wú)明顯變化。 2、煤的有害成分 ～％，多屬中低灰煤層，其中幾個(gè)主要可采煤層均為低灰煤層。 硫：各煤層硫的含量很低，原煤全硫（SgQ～％屬特低硫煤。 ～％屬特低-低磷煤。 3、發(fā)熱量 各煤層煤的平均發(fā)熱量（QfD）為6306～ 6849大卡/kg。 4、元素分析 ～％％％ ，說(shuō)明咩的元素組成穩(wěn)定，屬低變質(zhì)煤。 5、工業(yè)用途評(píng)述 本井田原煤按現(xiàn)行煤炭應(yīng)用分類法屬于Ⅰ～Ⅱ氣煤，由于本區(qū)氣煤低灰低磷，低硫，具有一定的膠質(zhì)層厚度，所以，本礦井原煤經(jīng)洗選加工后可做為優(yōu)良的配焦和化工精練，副產(chǎn)品可供動(dòng)力或民用。 1.3 勘探

25、程度及可靠性 本礦井所在地區(qū)先后經(jīng)過(guò)普查，祥查，精查階段，采用了鉆探，測(cè)井和地震，相互結(jié)合的綜合勘探手段，精查地質(zhì)報(bào)告提供的資料比較齊全，精查階段查明了主要斷層和構(gòu)造及煤層厚度，結(jié)構(gòu)和分布范圍，比較可靠地提供了煤層層位的對(duì)比資料和測(cè)井成果。 東煤公司1984年6月對(duì)本區(qū)精查地質(zhì)報(bào)告批復(fù)認(rèn)為：《黑龍江省集賢煤田東榮勘探一區(qū)精查地質(zhì)報(bào)告》基本達(dá)到《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)。 第2章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 2.1 井田境界 2.1.1 井田周邊狀況 本井田內(nèi)煤層均可采，在本井田西面有生產(chǎn)中的集賢煤礦，南面是一礦井田，其余無(wú)大的井田、小煤窯等，本區(qū)為農(nóng)業(yè)區(qū)，工

26、業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱，但距雙鴨山礦物局較近，可借助老區(qū)力量建設(shè)本區(qū)，人力資源及材料比較充足，井田周邊的其它情況對(duì)本井田的建設(shè)均很有利，有利于本區(qū)的發(fā)展。 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) 1.以地理地形、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； 2.要適于選擇井筒位置，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； 3.劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間； 4.井田要有合理的走向長(zhǎng)度，以利于機(jī)械化程度的不斷提高。 根據(jù)礦區(qū)總體設(shè)計(jì)，本井田境界南起F71斷層，北至各煤層露頭，西以F23斷層為界，動(dòng)以各煤層露頭為界。 本井田煤層發(fā)育較好，可采性極高，且媒質(zhì)較好，儲(chǔ)量豐富，一水平開(kāi)采后，接續(xù)也極為容易，發(fā)展極為

27、穩(wěn)定，隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提高，井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量會(huì)越來(lái)越精確，可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。開(kāi)采前景十分可佳。 2.2 井田儲(chǔ)量 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的數(shù)量，具有工業(yè)價(jià)值的煤炭數(shù)量。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開(kāi)采技術(shù)條件。礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指平衡表內(nèi)A+B+C級(jí)儲(chǔ)量的總和。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量。礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工

28、業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。 本井田共有三個(gè)可采煤層24#、25#、26#，煤層的平均厚度分別為2.1m、1.9m、2.0m，煤層總厚度6m，各煤層傾角均在15～t/m3 ，因此根據(jù)井田面積可得出本井田的工業(yè)儲(chǔ)量為8738.5萬(wàn)噸。 2.2.2 保安煤柱 保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則如下： (1)在一般情況下，保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)受護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值進(jìn)行圈定。 (2)地面受護(hù)面積包括受護(hù)對(duì)象及周?chē)氖茏o(hù)帶 (3)當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)，根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直與受護(hù)邊界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角，然后再確定保護(hù)煤柱。 (4)立井保護(hù)煤柱應(yīng)

29、按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點(diǎn)留設(shè)，立井深度大于或等于400m的以邊界角圈定，小于400m的以移動(dòng)角圈定。 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，留設(shè)保安煤柱如下： 1.各煤層在露頭處留設(shè)20 m保安煤柱； 2.邊界斷層留設(shè)20m 保安煤柱； 3.井田內(nèi)部斷層留設(shè)20m保安煤柱； 4.河流兩側(cè)各留設(shè)20m保安煤柱； 5.地面建筑物留設(shè)50m保安煤柱。 設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行留設(shè)，但是不能低于以上數(shù)據(jù)，在本設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)情況及地質(zhì)構(gòu)造，邊界斷層留設(shè)50m 保安煤柱；井田內(nèi)部斷層留設(shè)20m保安煤柱；因此，經(jīng)計(jì)算得： 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失：592萬(wàn)噸；保安煤柱損失：

30、1453.8萬(wàn)噸。 2.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算方法 計(jì)算公式如下： 塊段儲(chǔ)量=塊段面積×平均傾角余割×塊段平均厚度×容重. 根據(jù)原東榮三礦立井初步設(shè)計(jì)儲(chǔ)量諸圖，通過(guò)等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ)量為8738.5萬(wàn)噸，各煤層工業(yè)儲(chǔ)量見(jiàn)表2-1可采煤層儲(chǔ)量計(jì)算總表， 計(jì)算公式如下 ZK=（ZC－P）×C （2-1） 式中 ZK— 可采儲(chǔ)量； ZC— 工業(yè)儲(chǔ)量； P— 永久煤柱損失； C— 采區(qū)回采率。 回采要求：中厚煤層不應(yīng)小于80%，薄煤層不應(yīng)小于85%。經(jīng)各煤層可采儲(chǔ)量計(jì)算，匯總計(jì)算出本設(shè)計(jì)井田

31、可采儲(chǔ)量為6553.9萬(wàn)噸。各水平煤層儲(chǔ)量及損失如表2-2所示。 表2-1 可采煤層儲(chǔ)量總表 單位：萬(wàn)噸 煤層別 工業(yè)儲(chǔ)量（萬(wàn)t） 備注 A B A+B C A+B+C 24# 24# 26# 總計(jì) 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本設(shè)計(jì)井田的各類儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。由于技術(shù)水平所限，儲(chǔ)量計(jì)算設(shè)計(jì)所得到的各種儲(chǔ)量與實(shí)際可能有一定的誤差。 2.3 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 2.3.1 礦井工作制度 該設(shè)計(jì)礦井年工

32、作日確定為300d，礦井每日凈提升14h，采用四六工作制制度。 2.3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 （一）、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定原則 應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，國(guó)民發(fā)展需要和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求，技術(shù)裝備和管理水平，充分考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步等因素，依據(jù)投資少，出煤快，經(jīng)濟(jì)效益好的原則合理確定。 （二）、確定礦井生產(chǎn)能力的重要因素 a.儲(chǔ)量是指基礎(chǔ)儲(chǔ)量中經(jīng)濟(jì)可采部分； b.地質(zhì)和開(kāi)采條件技術(shù)裝備和管理水平。 根據(jù)本井田的地質(zhì)資料條件，煤層儲(chǔ)量和賦存狀況等因素，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬(wàn)t/a。 （三）服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限=礦井可采儲(chǔ)量/設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力×備用系數(shù)（1.4） ××

33、 =78.02 a 一水平服務(wù)年限=萬(wàn)t÷×1.4）=43.05a； 第3章 井田開(kāi)拓 3.1 概述 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 本井田內(nèi)沒(méi)有生產(chǎn)、在建及停閉礦井，也沒(méi)有小煤窯。但在井田外的西南方約15km處有正在生產(chǎn)的雙鴨山礦務(wù)局集賢煤礦，西面約18km處有集賢縣升平小煤礦。集賢煤礦采用立井開(kāi)拓，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬(wàn)t/a，一水平標(biāo)高為－150m，目前正開(kāi)采9號(hào)，15號(hào)和16三個(gè)煤層，共布置四個(gè)采區(qū)。 本區(qū)為農(nóng)業(yè)區(qū)，工業(yè)基礎(chǔ)較薄弱。但是雙鴨山礦務(wù)局距本區(qū)較近，可以借助老區(qū)力量建設(shè)新區(qū)，人力來(lái)源及材料供應(yīng)條件都是良好的。雙鴨山地區(qū)現(xiàn)有區(qū)域變電站兩

34、座及正在興建的大型火力發(fā)電廠一座，在礦區(qū)總體設(shè)計(jì)階段，供電電源方案已達(dá)成協(xié)議。所以供電電源容易解決。本區(qū)內(nèi)第四系地層廣泛分布，地下含水量極其豐富，供水水源充足。 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 井田開(kāi)拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： (1)井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件（特別是表土層情況）； (2)煤層賦存和開(kāi)采技術(shù)條件； (3)地形地貌和地面外部條件； (4)技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件； (5)施工技術(shù)和設(shè)備條件； (6)總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求等。 對(duì)以上各種因素要綜合研究，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。影響本設(shè)計(jì)井田開(kāi)拓方式的

35、具體因素如下： 整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在-150m，下部標(biāo)高在-900m，整個(gè)礦區(qū)共有3層可采煤層，即24#、25#、26#全區(qū)發(fā)育。煤層走向長(zhǎng)度為5km，傾向4km。本井田煤層系緩傾斜中厚煤層，平均傾角在23左右。 3.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇 3.2.1 井硐形式和井口位置 在一定的井田地質(zhì)條件、開(kāi)采技術(shù)條件下，礦井開(kāi)拓巷道有多種布置方式，開(kāi)拓巷道的布置方式通稱為開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，一般應(yīng)在技術(shù)可行的多種開(kāi)拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，才能確定。開(kāi)拓方式按照井筒的傾角不同（水平、傾斜、垂直）分為平硐開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓、立井開(kāi)拓和綜合開(kāi)拓方式（平、斜、立井中的任何二或三

36、種形式相結(jié)合進(jìn)行開(kāi)拓）等四種方式。開(kāi)拓方式依據(jù)井筒 （或平硐）與煤層位置的不同又有若干分類。 ①平硐開(kāi)拓：在侵蝕基準(zhǔn)面以上的山嶺或丘陵地區(qū)的煤層，由地面開(kāi)鑿?fù)ㄏ蛎簩拥钠巾希衫闷巾祥_(kāi)拓煤田的全部或一部分。 ②斜井開(kāi)拓：對(duì)于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的煤田，一般都可以采用斜井開(kāi)拓。斜井開(kāi)拓在各種傾角煤層開(kāi)拓中都得到了廣泛的應(yīng)用。 ③立井開(kāi)拓：適應(yīng)性很強(qiáng)，可用于各種地質(zhì)條件，同時(shí)在技術(shù)上也成熟可靠。一般在表土層厚、煤層賦存深時(shí)，應(yīng)采用立井開(kāi)拓。 平硐開(kāi)拓是最簡(jiǎn)單的開(kāi)拓方式，有很多突出優(yōu)點(diǎn)。首先我們應(yīng)該考慮平硐開(kāi)拓方式是否可行。參照平硐開(kāi)拓方式適用條件，結(jié)合本設(shè)計(jì)井田的地形

37、地質(zhì)及煤層賦存特征可知：平硐開(kāi)拓方式的條件不具備。因此，平硐開(kāi)拓方式對(duì)本設(shè)計(jì)井田不適用，排除采用平硐開(kāi)拓方式。 表3-1 斜井與立井的經(jīng)濟(jì)比較： 立井 斜井 主井（5m） 副井（6.5 m） 主 井 R=2 H=1.8 α=15° α=22° 斷面積m2 長(zhǎng)度（m） 370 320 1080 1080 掘進(jìn)費(fèi)元/100m3 11419 10269（中深孔） 11396 12518 維護(hù)費(fèi)元/100m3 36095 36095（700mm） 44931 46545 小計(jì)（元）

38、 合計(jì)（萬(wàn)元） 由以上粗略比較可得出斜井建井費(fèi)用較大，故舍棄，采用立井開(kāi)拓方式。根據(jù)本井田的剖面圖，，對(duì)井口位置提出以下三個(gè)方案： 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 圖3-1 方案1 圖3-1 方案2 圖3-2 方案3 經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)比較后認(rèn)為： ①井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門(mén)最長(zhǎng)； ②井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門(mén)也較長(zhǎng)，但對(duì)于開(kāi)采井田深部煤層及井通延伸有利； ③井筒位于井田

39、中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門(mén)長(zhǎng)度較短，且沿石門(mén)的運(yùn)輸工程量也?。? ④本井田煤層均為中厚煤層，井田走向長(zhǎng)度不大，但受斷層的影響以及井筒布置的條件限制，且傾斜長(zhǎng)度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 3.2.2 開(kāi)采數(shù)目及水平標(biāo)高 開(kāi)采水平的劃分受很多因素的影響，不僅受地址條件的約束，同時(shí)也要考慮到現(xiàn)有的機(jī)械水平和開(kāi)采技術(shù)水平，綜合考慮對(duì)礦井進(jìn)行水平劃分。 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時(shí)，一般由淺部向深部開(kāi)采，以達(dá)到工程量少、建設(shè)速度快、早達(dá)產(chǎn)、投資省、成本低的效果。根據(jù)煤層的賦存條

40、件和傾斜長(zhǎng)度，一個(gè)井田可以單水平開(kāi)采，亦可以多水平開(kāi)采（從上往下逐水平開(kāi)采）。每個(gè)開(kāi)采水平設(shè)井底車(chē)場(chǎng)和運(yùn)輸大巷，供該水平各采區(qū)煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)用。煤礦科技迅猛發(fā)展，在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高度集中化是主要的發(fā)展方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個(gè)水平，1～2個(gè)工作面生產(chǎn)。這就要求加大工作面、采區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富的資源/儲(chǔ)量和較長(zhǎng)的服務(wù)年限。水平上、下山開(kāi)采方式是優(yōu)越的，可保證生產(chǎn)合理集中化，穩(wěn)定生產(chǎn)，節(jié)省總井巷工程量，經(jīng)濟(jì)效益好。因此使用上下山開(kāi)采的意義很大。在條件適宜時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用上下山開(kāi)采。本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素： (1)合理的水平服務(wù)

41、年限； (2)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造； (3)生產(chǎn)成本； (4)水平接替； (5)井底車(chē)場(chǎng)及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出如下兩個(gè)水平標(biāo)高劃分方案： 方案一：井田劃分四個(gè)階段，布置三個(gè)個(gè)開(kāi)采水平；一水平標(biāo)高-500 m，垂高330 m，采用上山開(kāi)采；二水平標(biāo)高為-700 m，采用上山開(kāi)采，三水平標(biāo)高在-900 m，其標(biāo)高以下有煤可一并開(kāi)采。 方案二：井田劃分三個(gè)開(kāi)采水平，一水平標(biāo)高-400 m，二水平標(biāo)高-600 m，三水平標(biāo)高-900 m。各水平均采用上山開(kāi)采。如果將來(lái)探明-900 m以下還有可采儲(chǔ)量，可一并考慮開(kāi)采。兩個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)

42、如下： 一方案 優(yōu)點(diǎn)：各階段斜長(zhǎng)和垂高比較合適，除個(gè)別采區(qū)偏長(zhǎng)或偏短外，大部分都比較合理。缺點(diǎn)：對(duì)二水平的開(kāi)采需要較大的準(zhǔn)備工程量。且比方案二上山斜長(zhǎng)增加270—320 m，需要對(duì)二水平的接續(xù)提早準(zhǔn)備，以免影響接續(xù)。井筒多延伸100 m，增大了前期建井投資和工期。 二方案 優(yōu)點(diǎn)：一水平的開(kāi)采同一方案沒(méi)有大的差別，三個(gè)水平的開(kāi)采，對(duì)每個(gè)水平的準(zhǔn)備工程量較平均，接續(xù)簡(jiǎn)單。建井周期短，基建費(fèi)用少。缺點(diǎn)：二水平和三水平的開(kāi)采雖然準(zhǔn)備時(shí)期工程量較平均，但總的工程量較大，投資大。大部分采區(qū)上山的斜長(zhǎng)偏小，不能充分發(fā)揮上山

43、設(shè)備的作用。 兩方案對(duì)比表： 序號(hào) 采區(qū)名稱 可采煤層 采區(qū)斜長(zhǎng)（m） 采區(qū)可采儲(chǔ)量（萬(wàn)t） 一方案（-500 m） 二方案（-400 m） 一方案 二方案 1 北一 24、25、26 846 370 1171 2 東一 24、25、26 870 550 3 南一 24、25、26 1144 830 2934 表3-2 綜上所述，本設(shè)計(jì)推薦第一方案。 3.2.3 開(kāi)拓巷道的布置 開(kāi)拓巷道是指為全礦井、一個(gè)水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車(chē)場(chǎng)、主要石門(mén)、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷（或總

44、回風(fēng)道）、主要風(fēng)井等。 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個(gè)開(kāi)采水平的煤炭和輔助運(yùn)輸（人員、矸石、材料、設(shè)備等）以及通風(fēng)、排水和管線敷設(shè)，服務(wù)年限很長(zhǎng)。根據(jù)煤層的數(shù)目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置（稱分煤層運(yùn)輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運(yùn)輸大巷）和全煤組集中布置（稱集中運(yùn)輸大巷）．采用集中運(yùn)輸大巷時(shí)，各煤層（組）間用采區(qū)石門(mén)聯(lián)系．當(dāng)煤層傾角太大時(shí)，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。 (1)分煤層大巷適用條件 ①煤層數(shù)不多，層間距大，石門(mén)長(zhǎng)； ②井田走向長(zhǎng)度短，服務(wù)年限不長(zhǎng)； ③井底車(chē)場(chǎng)或平硐在煤層頂板； ④煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采，分運(yùn)； ⑤產(chǎn)量，風(fēng)量均大，需要疏解； ⑥各煤層底板．均有堅(jiān)硬

45、巖層． (2)分組集中大巷適用條件 ①煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； ②按煤層的特點(diǎn)根據(jù)運(yùn)輸，通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟(jì)上有利； ③多水平生產(chǎn)，容易解決運(yùn)輸，通風(fēng)的干擾； (3)集中運(yùn)輸大巷適用條件 ①適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； ②井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng)； ③下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； ④煤質(zhì)牌號(hào)相同，要求分采分運(yùn)； ⑤自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故； ⑥采區(qū)尺寸大，石門(mén)長(zhǎng)度短． 依據(jù)本井田的地質(zhì)條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層3層，24#、25#、26#，其中24#與25#平均間距25m,25#與26#煤層平均間距15m。針對(duì)上述情況，采用集中大巷

46、布置，將三層分為一組，經(jīng)濟(jì)上較為合理。 對(duì)井硐形式和數(shù)目等的選擇已在前面敘述中做了比較，對(duì)整個(gè)礦井的開(kāi)拓和回采等工作是否合理需進(jìn)一步進(jìn)行比較，本井田地形平坦，表土較厚，確定采用立井開(kāi)拓，根據(jù)井田條件和設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，本井田劃分為二個(gè)水平，階段內(nèi)才用采區(qū)式準(zhǔn)備，綜合考慮煤層情況選用集中大巷布置在26#煤層下方厚巖層內(nèi)，一水平開(kāi)采用做運(yùn)輸大巷，二水平開(kāi)采用做為回風(fēng)大巷。因此提出以下三個(gè)方案： 一方案：井硐布置在（519300，44459000）附近，儲(chǔ)量中心，各方采區(qū)運(yùn)輸距離較合理，雖有少量煤柱損失，但相對(duì)于整礦來(lái)說(shuō)較經(jīng)濟(jì)。 二方案：將井筒布置在（519400，4445750

47、0）附近，沒(méi)有煤柱損失，施工條件好，地質(zhì)條件穩(wěn)定；但其距離南一采區(qū)較遠(yuǎn)，運(yùn)輸費(fèi)用大，不是儲(chǔ)量中心，不利于后續(xù)的發(fā)展。 經(jīng)以上論述可知一方案較合理。 3.3 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 3.3.1 井硐形式和數(shù)目 本設(shè)計(jì)井田采用一對(duì)立井開(kāi)拓，即主井、副井。另外還設(shè)有風(fēng)井。 主井用以提升煤炭，副井用以提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備及兼作進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)井專門(mén)用于回風(fēng)。 3.3.1 井硐位置及坐標(biāo) 井筒位置確定的理由是： (1)地處井田儲(chǔ)量中央 (2)有較好的地形條件：井口處標(biāo)高-170 m，地面坡度不足2°，平正土方量??； (3)交通條件好：靠近哈同公路。

48、 確定井筒坐標(biāo)：①主井井口坐標(biāo)： XA=4445913.74， YA=5192964.8； ②副井井口坐標(biāo)： XB=44459829.36 ， YB=5192968.48； 主井井口標(biāo)高為-170 m，副井井口標(biāo)高為-170 m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深530 m，副井井深530 m，兩井筒中心線間距為55m，主井井筒直徑5 m，副井井筒直徑6.5 m，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度450 mm。 3.3.3 水平數(shù)目及標(biāo)高 本井田采用多水平開(kāi)拓,擬定第一標(biāo)高為-500m,實(shí)行上山開(kāi)采.第二水平擬定標(biāo)高為 -700 m，實(shí)行上山開(kāi)采。第三水平擬定標(biāo)高為-900 m。 3

49、.3.4 石門(mén)、大巷數(shù)目及布置 1.大巷數(shù)目：一條運(yùn)輸大巷、二條回風(fēng)大巷。 2.大巷布置：大巷布置形式是巖石大巷。 (1)煤層大巷 當(dāng)煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅(jiān)硬，易維護(hù)，煤層起伏和斷層、褶皺小時(shí)，可保證巷道較為平直，保證運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行；沒(méi)有瓦斯與煤的突出，無(wú)嚴(yán)重自燃發(fā)火等情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷。對(duì)于新建礦井，在煤層中布置巷道，在建設(shè)期間，還有早出煤，早投產(chǎn)，節(jié)省投資以及探明地質(zhì)情況的優(yōu)點(diǎn)。 下列情況宜布置煤層大巷： ①單獨(dú)開(kāi)拓的薄煤層或中厚煤層； ②煤層群中相距較遠(yuǎn)的單個(gè)薄煤層或中厚煤層，走向不大， 資源/儲(chǔ)量有限、服務(wù)年限短的； ③煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中

50、開(kāi)集中大巷的； ④煤質(zhì)堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)定，維護(hù)簡(jiǎn)單，費(fèi)用不高的煤層； ⑤煤系底部有強(qiáng)含水層或富含水的巖溶時(shí)，不宜布置底板大巷的； ⑥煤層堅(jiān)硬而頂板松軟或膨脹，難以維護(hù)的。 (2)巖石大巷 優(yōu)點(diǎn)很多，如維護(hù)條件好，費(fèi)用低。大巷方向、坡度可根據(jù)運(yùn)輸?shù)裙δ芤筮x定，而較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響?？刹涣艋蛏倭糇o(hù)巷煤柱，煤的損失少，安全條件好，受煤和瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。缺點(diǎn)主要為巖石工程量大，掘進(jìn)速度慢，投資費(fèi)用高，建設(shè)工期長(zhǎng)。在具體條件下是采用巖石大巷還是煤層大巷需要做全面細(xì)致的方案比較才能合理的確定。 本設(shè)計(jì)井田對(duì)大巷布置提出兩種方案： 方案一：煤層大巷布置 方案二：巖石大巷布置

51、煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點(diǎn)： ①煤層大巷的巷道維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi)用高； ②當(dāng)煤層起伏褶曲較多時(shí)，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車(chē)運(yùn)行速度受到限制，運(yùn)輸能力降低； ③為了便于巷道維護(hù)，巷道維護(hù)留設(shè)保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； ④煤層有自燃發(fā)火危險(xiǎn)時(shí)，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災(zāi)困難。 綜上所述，煤層大巷與巖石大巷相比缺點(diǎn)大于優(yōu)點(diǎn)，巖層大巷的優(yōu)越性還是主要的。在本設(shè)計(jì)井田中，由于24#、25#、26＃煤層間距較小，應(yīng)布置巖石集中大巷。 有關(guān)大巷及石門(mén)斷面特征詳見(jiàn)圖3-4，3-5所示。

52、 表3-3 石門(mén)斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（m2） 設(shè)計(jì)尺寸（m） 凈周長(zhǎng)(m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 1950 4100 150 表3-4 大巷斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（m2） 設(shè)計(jì)尺寸（m） 凈周長(zhǎng)(m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 1950 4100 150 圖3-4 石門(mén)斷面特征 圖3-5 大巷斷面特征 3.3.5 井底車(chē)場(chǎng)形式的選擇 井底車(chē)場(chǎng)是連接井筒和井

53、下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。 (1)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度； (2)礦井開(kāi)拓方式； (3)井筒及數(shù)目； (4)礦井主要運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸方式； (5)礦井瓦斯等級(jí)及通風(fēng)方式； (6)礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式； (1)井底車(chē)場(chǎng)富裕通過(guò)能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的30%； (2)井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； (3)盡可能提高井底車(chē)場(chǎng)的機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車(chē)作業(yè)，提高井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力； (4)應(yīng)該考慮主、副井之間施工時(shí)便于貫通； (5)

54、井底車(chē)場(chǎng)線路不止應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理使用方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護(hù)； (6)為了保護(hù)井底車(chē)場(chǎng)的巷道和硐室，在其所在范圍內(nèi)應(yīng)該留設(shè)相應(yīng)的保安煤柱。 (1)環(huán)形式：立式、斜式、臥式； (2)折返式：梭式、盡頭式； 4.井底車(chē)場(chǎng)形式選擇： (1)保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性； (2)調(diào)車(chē)簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及交岔點(diǎn)少； (3)操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范； (4)井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； (5)施工方便，各井筒間、井底車(chē)場(chǎng)與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期； (6)當(dāng)大巷或石門(mén)與井筒

55、的距離較大時(shí)，能夠布置下存車(chē)線和調(diào)車(chē)線，可選擇立式井底車(chē)場(chǎng)； (7)井底車(chē)場(chǎng)形式也取決于礦車(chē)的類型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車(chē)時(shí)，其卸載站（即主井車(chē)線）可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。但其裝車(chē)站的線路布置必須與其相對(duì)應(yīng)。 綜上所述，根據(jù)井底車(chē)場(chǎng)所處的地質(zhì)構(gòu)造，井筒與大巷的相對(duì)位置及地面生產(chǎn)系統(tǒng)的布置，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)對(duì)各種形式井底車(chē)場(chǎng)的適 條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡(jiǎn)單比較后，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車(chē)場(chǎng)形式為環(huán)行臥式車(chē) 。 3.3.6 煤層群的關(guān)系 本設(shè)計(jì)井田煤層群開(kāi)采時(shí)的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備，打三條上山，用石門(mén)聯(lián)系。 3.3.7 采區(qū)劃分 本設(shè)計(jì)井田

56、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，勢(shì)必按技術(shù)要求將井田沿走向劃分為采區(qū)，并按一定的順序回采，每個(gè)采區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括上下山提升、運(yùn)輸設(shè)備，以便獨(dú)立進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 將井田劃分為若干采區(qū)時(shí)應(yīng)該考慮如下原則： (1)根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，采區(qū)宜雙面布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時(shí)或安全上有特殊要求時(shí)，可單面布置； (2)采區(qū)走向長(zhǎng)度不大，兩翼均不超過(guò)1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田境界后退式回采； (3)采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)煤層地質(zhì)條件、開(kāi)采機(jī)械化水平、采區(qū)儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及巷道維護(hù)等因素綜合考慮； (4)初步設(shè)計(jì)一般負(fù)責(zé)劃分一水平采區(qū)，需要沿走向全長(zhǎng)統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，全井合理，更有利于初期生產(chǎn)

57、； (5)采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，使其適應(yīng)各翼儲(chǔ)量及產(chǎn)量分配； (6)采區(qū)劃分要有意識(shí)地縮短大巷，又要充分注意人為境界外延的可能性； (7)煤層穩(wěn)定、開(kāi)采條件好、生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長(zhǎng)度要適當(dāng)增大； (8)開(kāi)采多煤層井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)； (9)初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機(jī)長(zhǎng)度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可適當(dāng)加大。 結(jié)合上述原則，本設(shè)計(jì)井田以井田境界內(nèi)的斷層為界，將整個(gè)井田劃分為3個(gè)采區(qū)，詳見(jiàn)采區(qū)劃分示意圖。 圖3-6采區(qū)劃分示意圖 井硐布置及施工 3.4.1 井硐穿過(guò)的巖石性質(zhì)及井硐支護(hù) 本設(shè)計(jì)井田采用雙立井開(kāi)拓方式，布置兩個(gè)井筒，井

58、筒穿過(guò)的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和中砂巖，詳見(jiàn)綜合柱狀圖。依據(jù)井筒特征及裝備情況，參考地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，對(duì)本設(shè)計(jì)礦井井硐支護(hù)形式提出以下兩種技術(shù)可行方案： 方案一：砌筑式（砂漿砌體） 方案二：整體灌注式 經(jīng)比較，方案二較方案一相比，有如下優(yōu)點(diǎn)： (1)整體性好，強(qiáng)度較高； (2)防水性能好； (3)便于機(jī)械化，施工方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 所以本設(shè)計(jì)井筒支護(hù)形式為混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為450毫米。 3.4.2 井硐布置及裝備 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)、運(yùn)輸方式、通風(fēng)安全等因素，具體遵循原則如下： (1)符合《煤礦安全規(guī)程》《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》

59、，對(duì)通風(fēng)、運(yùn)輸、管線布置的要求，滿足施工需要； (2)有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全； (3)當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車(chē)事故，對(duì)井筒中各種管線或其他設(shè)備的破壞減小到最低程度； (4)合理使用斷面空間，減少井筒工程量。 根據(jù)設(shè)計(jì)礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施，采用斷面尺寸如下圖3-7所示。

60、 圖3-7 主副井?dāng)嗝鎴D 主井：井筒直徑5m，附有一對(duì)6t底卸式箕斗，鋼絲繩罐道。 2，掘進(jìn)斷面積43m2。井筒深度380m，井筒裝備一對(duì)1t固定式礦車(chē)600mm軌距，雙層四車(chē)剛性立井多繩罐籠，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井筒。采用180×180×10mm方型空心型鋼罐道，端面采用樹(shù)脂錨桿固定拖架。罐道和井粱，罐道導(dǎo)向?qū)娱g距均按6.0m設(shè)計(jì)。井筒內(nèi)設(shè)有鋼-玻璃鋼復(fù)合材料梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷有排水管路三趟（一趟預(yù)備），井下消防灑水管路。另外，井

61、筒還敷設(shè)有動(dòng)力電纜、通訊訊號(hào)電纜。 3.4.3 井硐延伸的初步意見(jiàn) 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井將延伸原主副井，從-500水平延伸至-700水平。井筒延伸方案主要有以下兩種： 1）方案一：直接延伸原有主副井； 優(yōu)點(diǎn)：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，管理方便； 缺點(diǎn)：原有井筒同時(shí)擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個(gè)井筒的施工組織復(fù)雜，延伸后提升長(zhǎng)度增加，提升能力下降； 2）方案二：暗斜井延伸（即利用暗斜井或暗立井開(kāi)拓下一水平，原有主副井不延伸） 優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井做主井，系統(tǒng)簡(jiǎn)單

62、，提升能力大，可充分利用原有井筒提力； 缺點(diǎn)：增加了提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備；通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜。 通過(guò)上述兩種方案比較，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征，初步?jīng)Q定采用立井延伸方案。 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 3.5.1 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開(kāi)拓方式、大巷運(yùn)輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來(lái)選擇。該礦井井底車(chē)場(chǎng)形式的選擇依據(jù)如下： (1)該礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為，年工作日300d，實(shí)行四六工作制，每日凈提升14小時(shí)； (2)礦井采用雙立井開(kāi)拓方式，兩個(gè)開(kāi)采水平，集中大巷布置，兩翼來(lái)煤量基本相等； (3)主要運(yùn)輸大巷采用10t架線

63、式電機(jī)車(chē)牽引3.0t底卸式礦車(chē)，輔助運(yùn)輸采用1.0t固定式礦車(chē)；輔助運(yùn)輸采用1.0t固定式礦車(chē)；掘進(jìn)煤列車(chē)由37輛礦車(chē)組成，煤矸混合列車(chē)由28輛礦車(chē)組成，其中煤車(chē)9輛，矸石車(chē)19輛；井底車(chē)場(chǎng)設(shè)有卸載坑，1.0t翻車(chē)機(jī)處理掘進(jìn)煤； (4)本設(shè)計(jì)礦井屬于低瓦斯、低等涌水量礦井； 綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)分析比較后，本設(shè)計(jì)礦井?dāng)M選用3底卸式礦車(chē)環(huán)形臥式井底車(chē)場(chǎng)。 3.5.2 井底車(chē)場(chǎng)的布置 儲(chǔ)車(chē)線路 行車(chē)線路布置長(zhǎng)度 (1)井底車(chē)場(chǎng)的線路主要由主井空、重車(chē)線，副井進(jìn)、出車(chē)線和回車(chē)線組成，由于通過(guò)各個(gè)井底車(chē)場(chǎng)的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長(zhǎng)度亦相應(yīng)不同； (2)井底車(chē)場(chǎng)線

64、路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； (3)井底車(chē)場(chǎng)的線路工程量??； (4)為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車(chē)，機(jī)械推車(chē)需布置在直線段上； (5)盡量減少道岔和交岔點(diǎn)； (6)線路布置要有利于通風(fēng)； (7)底卸式礦車(chē)的井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問(wèn)題。 2.存車(chē)線長(zhǎng)度的確定 確定存車(chē)線長(zhǎng)度是井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題，如果存車(chē)線長(zhǎng)度不足，將會(huì)使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車(chē)線過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使列車(chē)在車(chē)場(chǎng)內(nèi)的調(diào)車(chē)時(shí)間增加，反而降低了車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力，并增加車(chē)場(chǎng)工程量。根據(jù)我國(guó)煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類存車(chē)線可以選用下列長(zhǎng)度： (1)中小型礦井的主井空、重車(chē)線長(zhǎng)度

65、各為1.0～1.5列車(chē)長(zhǎng)； (2)副井空、重車(chē)線長(zhǎng)度， 中小型礦井按0.5～1.0列車(chē)長(zhǎng)； (3)材料車(chē)線長(zhǎng)度，中小型礦井應(yīng)能容納5～10個(gè)材料車(chē)； (4)調(diào)車(chē)線長(zhǎng)度通常為1.0列車(chē)和電機(jī)車(chē)長(zhǎng)度之和； 3.存車(chē)線長(zhǎng)度的計(jì)算 ①主井空、重車(chē)線，副井進(jìn)、出車(chē)線長(zhǎng)度為 L=m×n×Lk+NLj+Lf （3-1） 式中 L— 主井空、重車(chē)線，副井進(jìn)、出車(chē)線有效長(zhǎng)度，m； m— 列車(chē)數(shù)目，列； n— 每列車(chē)的礦車(chē)數(shù)，按列車(chē)組成計(jì)算確定； Lk— 每輛礦車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度， m； N— 機(jī)車(chē)數(shù),臺(tái)； Lj— 每臺(tái)機(jī)車(chē)的

66、長(zhǎng)度，m； Lf— 附加長(zhǎng)度，取10 m。 m=1列，n＝17輛，L1＝4m，N=1臺(tái)，L2＝4.5m，L3＝10m； 則 L＝1×17×4+1×4.5+10＝82.5，取L＝83m m=1列，n＝28輛，L1＝2.0m，N=1臺(tái)，L2＝4.5m，L3＝15m； 則 L＝1×28×2.0+1×4.5+15＝75.5，取L＝76m ②材料車(chē)線有效長(zhǎng)度為 L=nc×Lc+ns×Ls （3-2） 式中 L— 材料車(chē)線有效長(zhǎng)度，m； nc— 材料車(chē)數(shù)，輛； Lc— 每輛材料車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度，m； ns— 設(shè)備車(chē)數(shù)，輛； Ls— 每輛設(shè)備車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度，m； 依據(jù)公式（3-2）得 L=nc×Lc+ns×Ls=10×2.4=24 m； 根據(jù)實(shí)際需要，開(kāi)設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車(chē)線長(zhǎng)60m。 4.線路道岔的計(jì)算 表3-6 道岔技術(shù)特征表 序號(hào) 道岔型號(hào) 名 稱 轍叉角α 主要尺寸（mm） 質(zhì)量Kg a b L T L0 1 DK930/7/40 單 開(kāi)