雙鴨山礦務(wù)局東榮三礦0.6Mta新礦井設(shè)計(jì)

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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)牌號為氣煤，設(shè)計(jì)井田的可采儲量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拓方式，劃分為三個水平，六個采區(qū)。一個工作面達(dá)產(chǎn)，采用分層布置，24#、25#、26#層集中開采。大巷運(yùn)輸采用10噸架線式電機(jī)車牽引3噸底卸式礦車運(yùn)輸，采用普通機(jī)械化開采。頂板處理方法為全部跨落法。 關(guān)鍵詞：礦井設(shè)計(jì) 聯(lián)合開采 聯(lián)合開拓 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)、牌號及用途 8 1.3 勘探程度及可靠性 9 第2章 井田境界、儲量、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 井田儲量 10 井田儲量的計(jì)算 10 2.2.2 保安煤柱 11 2.2.3 儲量計(jì)算方法 11 2.2.4 儲量計(jì)算的評價(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 井田開拓 14 概述 14 3.1.1

7、 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 14 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的因素及具體情況 14 3.2 礦井開拓方案的選擇 15 3.2.1 井硐形式和井口位置 15 3.2.2 開采數(shù)目及水平標(biāo)高 18 3.2.3 開拓巷道的布置 20 3.3 選定開拓方案的系統(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、大巷數(shù)目及布置 22 3.3.5 井底車場形式的選擇 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 30 3.5 井底車場及硐室 30 3.5.1 井底車場形式的確定及論證 30 3.5.2 井底車場的布置 儲車線路 行車線路布置長度 31 井底車場通過能力驗(yàn)算 34 3.5.4 井底車場主要硐室 35 3.6 開采順序 35 3.6.1 沿井田走向的開采順序 36 3.6.2 沿井田傾向的開采順序 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)車場布置 40 4.2.4 采區(qū)煤倉形式、容量及支護(hù) 47 4.2.5 采區(qū)硐室簡介 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 .2 礦車的選型和數(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 67

11、 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 礦井水來源及涌水量 82 8.1.2 對排水設(shè)備的要求 82 8.2 礦井主要排水設(shè)備 83 8.2.1 排水系統(tǒng)和排

12、水方式簡介 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 交通位置 東榮二礦位于黑

13、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營場管轄。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，交通比較方便。詳見圖1-1。 圖1-1 交通示意圖 地勢和河流 本井田處于三江平原的西南部，屬高河漫灘，地勢低平，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，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，并且對本井田開采影響甚微可

14、以忽略。 松花江位于本礦區(qū)北部，距井田較遠(yuǎn)，距離為38km。 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)國家地震局資料，集賢及其鄰區(qū)裂度在6°以下，過去無強(qiáng)烈地震記載。 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4km，面積20km2，且規(guī)劃用二對井進(jìn)行開發(fā)，總規(guī)模為60萬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，1984年生產(chǎn)能力已達(dá)到611萬t/a，全局共有職工68171人。

15、 本井田沒有生產(chǎn)，在建及停閉礦井，也沒有小煤窯，在井田外15km處有正生產(chǎn)的雙鴨山礦物局集賢煤礦，兩面約18km處有集賢縣升平小煤礦，集賢煤礦采用立井開拓，設(shè)計(jì)能力60萬t/a，一水平標(biāo)高-150m，目前正開采33/h，礦井瓦斯不大，屬低沼氣礦井。 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。

16、1.2 地質(zhì)特征 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

17、 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 麻山群 不清 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的一個斷層的—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

18、，其中東西向三條，北東向兩條，南北向一條。其特征見下表： 表1-2 序號 名稱 性質(zhì) 產(chǎn)狀 落差m 斷層可靠程度 1 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 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，以中性石英閃長巖、基性輝綠巖玄武巖為主。

19、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號共三個煤層，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

20、 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 1． 主要可采煤層 24號煤層，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號和26號煤層間距為25 m，24號與25號煤層間距為15 m，25號和26號層地質(zhì)情況與24號相同。 圖 1-2煤層柱狀圖 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

21、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 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 頁巖 ～ 16～30 1～10 ～ 1～ 2～8 石英 ～2.7 ～0.5 15～35 1.0～ 6～ 20 6～20 水文地質(zhì) 1、井田內(nèi)各地段的水文地質(zhì)特征各有不

22、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，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，對煤系裂隙水帶補(bǔ)給量甚微，而且對礦床水無影響。 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，礦井在開采過程中，排水將以疏干煤系風(fēng)化裂隙帶的儲水量為主，開采初期，礦井涌水量增大，隨著開采的不斷進(jìn)行，水的靜儲量逐漸消耗，礦井的涌水量會逐漸減小，并趨于相對穩(wěn)定狀態(tài)。本井田

23、最大涌水量450m33/h。 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)報(bào)告沒有明確提出礦井的瓦斯等級所以，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Ⅱ類以上。 媒質(zhì)、牌號及用

24、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，個煤層Y值平均為5～ 9m/m，粘結(jié)性較低，煤種主要為氣候，長焰煤次之，煤種在垂向上無明顯變化。 2、煤的有害成分 ～％，多屬中低灰煤層，其中幾個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 ～％％％ ，說明咩的元素組成穩(wěn)定，屬低變質(zhì)煤。 5、工業(yè)用途評述 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

25、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)品可供動力或民用。 1.3 勘探程度及可靠性 本礦井所在地區(qū)先后經(jīng)過普查，祥查，精查階段，采用了鉆探，測井和地震，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比資料和測井成果。 東煤公司1984年6月對本區(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、儲量、服務(wù)年限 2.1 井田境界 井田周邊狀況 本井田內(nèi)煤層均可

26、采，在本井田西面有生產(chǎn)中的集賢煤礦，南面是一礦井田，其余無大的井田、小煤窯等，本區(qū)為農(nóng)業(yè)區(qū)，工業(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本井田的建設(shè)均很有利，有利于本區(qū)的發(fā)展。 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，動以各煤層露頭為界。 本井田煤

27、層發(fā)育較好，可采性極高，且媒質(zhì)較好，儲量豐富，一水平開采后，接續(xù)也極為容易，發(fā)展極為穩(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)的儲量會越來越精確，可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。開采前景十分可佳。 2.2 井田儲量 井田儲量的計(jì)算 礦井儲量是指礦井內(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采技術(shù)條件。礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量、礦井工業(yè)儲量和礦井可采儲量。礦井工業(yè)儲量是指平衡表內(nèi)A+B+C級儲量的總和。礦井設(shè)計(jì)儲量是礦井工業(yè)儲量減去設(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

28、留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。礦井可采儲量是指礦井設(shè)計(jì)儲量減去工業(yè)場地保護(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)回采率的儲量。 本井田共有三個可采煤層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)儲量為8738.5萬噸。 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)面積邊界和移動角值進(jìn)行圈定。 (2)地面受護(hù)面積包括受護(hù)對象及周圍的受護(hù)帶 (3)當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)，根據(jù)基巖移動角求得垂直與受護(hù)邊界方向的上山方向移動

29、角和下山方向移動角，然后再確定保護(hù)煤柱。 (4)立井保護(hù)煤柱應(yīng)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

30、；因此，經(jīng)計(jì)算得： 工業(yè)廣場煤柱損失：592萬噸；保安煤柱損失：1453.8萬噸。 儲量計(jì)算方法 計(jì)算公式如下： 塊段儲量=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)儲量諸圖，通過等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲量為8738.5萬噸，各煤層工業(yè)儲量見表2-1可采煤層儲量計(jì)算總表， 計(jì)算公式如下 ZK=（ZC－P）×C （2-1） 式中 ZK— 可采儲量； ZC— 工業(yè)儲量； 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)

31、小于85%。經(jīng)各煤層可采儲量計(jì)算，匯總計(jì)算出本設(shè)計(jì)井田可采儲量為6553.9萬噸。各水平煤層儲量及損失如表2-2所示。 表2-1 可采煤層儲量總表 單位：萬噸 煤層別 工業(yè)儲量（萬t） 備注 A B A+B C A+B+C 24# 24# 26# 總計(jì) 儲量計(jì)算的評價(jià) 本設(shè)計(jì)井田的各類儲量計(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，儲量計(jì)算設(shè)計(jì)所得到的各種儲量與實(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 礦井

32、工作制度 該設(shè)計(jì)礦井年工作日確定為300d，礦井每日凈提升14h，采用四六工作制制度。 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，國民發(fā)展需要和國內(nèi)外市場需求，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.儲量是指基礎(chǔ)儲量中經(jīng)濟(jì)可采部分； b.地質(zhì)和開采條件技術(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t/a。 （三）服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限=礦井可采儲量/設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力×備用系數(shù)（1

33、.4） ×× =78.02 a 一水平服務(wù)年限=萬t÷×1.4）=43.05a； 第3章 井田開拓 3.1 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 本井田內(nèi)沒有生產(chǎn)、在建及停閉礦井，也沒有小煤窯。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拓，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬t/a，一水平標(biāo)高為－150m，目前正開采9號，15號和16三個煤層，共布置四個采區(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)，人力來源及材料供應(yīng)條件都是良好的。雙鴨山地區(qū)現(xiàn)

34、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，供水水源充足。 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的因素及具體情況 井田開拓方式的選擇應(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。 對以上各種因素要綜合研究，通過系統(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)井田開拓方

35、式的具體因素如下： 整個井田的煤層上部標(biāo)高在-150m，下部標(biāo)高在-900m，整個礦區(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 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 在一定的井田地質(zhì)條件、開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道有多種布置方式，開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。合理的開拓方式，一般應(yīng)在技術(shù)可行的多種開拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，才能確定。開拓方式按照井筒的傾角不同（水平、傾斜、垂直）分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓方式（平、斜、立井中的任何二或三種形式

36、相結(jié)合進(jìn)行開拓）等四種方式。開拓方式依據(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，由地面開鑿?fù)ㄏ蛎簩拥钠巾?，可利用平硐開拓煤田的全部或一部分。 ②斜井開拓：對于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡單的煤田，一般都可以采用斜井開拓。斜井開拓在各種傾角煤層開拓中都得到了廣泛的應(yīng)用。 ③立井開拓：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)采用立井開拓。 平硐開拓是最簡單的開拓方式，有很多突出優(yōu)點(diǎn)。首先我們應(yīng)該考慮平硐開拓方式是否可行。參照平硐開拓方式適用條件，結(jié)合本設(shè)計(jì)井田的地形地質(zhì)及

37、煤層賦存特征可知：平硐開拓方式的條件不具備。因此，平硐開拓方式對本設(shè)計(jì)井田不適用，排除采用平硐開拓方式。 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） 492

38、 合計(jì)（萬元） 由以上粗略比較可得出斜井建井費(fèi)用較大，故舍棄，采用立井開拓方式。根據(jù)本井田的剖面圖，，對井口位置提出以下三個方案： 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)過簡單的技術(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，但石門最長； 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，石門也較長，但對于開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，但石門長度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也小； ④本井田煤層均為中厚煤層，井田走向長度不大，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。 開采數(shù)目及水平標(biāo)高 開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)械水平和開采技術(shù)水平，綜合考慮對礦井進(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)煤層的賦存條件和傾斜長

40、度，一個井田可以單水平開采，亦可以多水平開采（從上往下逐水平開采）。每個開采水平設(shè)井底車場和運(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水平，1～2個工作面生產(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/儲量和較長的服務(wù)年限。水平上、下山開采方式是優(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因素： (1)合理的水平服務(wù)年限；

41、(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)井底車場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)提出如下兩個水平標(biāo)高劃分方案： 方案一：井田劃分四個階段，布置三個個開采水平；一水平標(biāo)高-500 m，垂高330 m，采用上山開采；二水平標(biāo)高為-700 m，采用上山開采，三水平標(biāo)高在-900 m，其標(biāo)高以下有煤可一并開采。 方案二：井田劃分三個開采水平，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采。如果將來探明-900 m以下還有可采儲量，可一并考慮開采。兩個方案的優(yōu)缺點(diǎn)如下：

42、 一方案 優(yōu)點(diǎn)：各階段斜長和垂高比較合適，除個別采區(qū)偏長或偏短外，大部分都比較合理。缺點(diǎn)：對二水平的開采需要較大的準(zhǔn)備工程量。且比方案二上山斜長增加270—320 m，需要對二水平的接續(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)：一水平的開采同一方案沒有大的差別，三個水平的開采，對每個水平的準(zhǔn)備工程量較平均，接續(xù)簡單。建井周期短，基建費(fèi)用少。缺點(diǎn)：二水平和三水平的開采雖然準(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)上山的斜長偏小，不能充分發(fā)揮上山設(shè)備的作用

43、。 兩方案對比表： 序號 采區(qū)名稱 可采煤層 采區(qū)斜長（m） 采區(qū)可采儲量（萬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。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場、主要石門、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回風(fēng)道）、主要風(fēng)井等

44、。 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個開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。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，石門長； ②井田走向長度短，服務(wù)年限不長； ③井底車場或平硐在煤層頂板； ④煤質(zhì)牌號不同，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)硬巖層． (2)分組

45、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井田走向長度大，服務(wù)年限長； ③下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； ④煤質(zhì)牌號相同，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，石門長度短． 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。針對上述情況，采用集中大巷布置，將三層分為一組

46、，經(jīng)濟(jì)上較為合理。 對井硐形式和數(shù)目等的選擇已在前面敘述中做了比較，對整個礦井的開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)，一水平開采用做運(yùn)輸大巷，二水平開采用做為回風(fēng)大巷。因此提出以下三個方案： 一方案：井硐布置在（519300，44459000）附近，儲量中心，各方采區(qū)運(yùn)輸距離較合理，雖有少量煤柱損失，但相對于整礦來說較經(jīng)濟(jì)。 二方案：將井筒布置在（519400，44457500）附近，沒有煤柱損

47、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 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 本設(shè)計(jì)井田采用一對立井開拓，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)井專門用于回風(fēng)。 井硐位置及坐標(biāo) 井筒位置確定的理由是： (1)地處井田儲量中央 (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。 確定井筒坐標(biāo)：①主井井口坐標(biāo)： XA=

48、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。 水平數(shù)目及標(biāo)高 本井田采用多水平開拓,擬定第一標(biāo)高為-500m,實(shí)行上山開采.第二水平擬定標(biāo)高為 -700 m，實(shí)行上山開采。第三水平擬定標(biāo)高為-900 m。 石門、大巷數(shù)目及布置 1.大巷數(shù)目：一條運(yùn)輸大

49、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；沒有瓦斯與煤的突出，無嚴(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)開拓的薄煤層或中厚煤層； ②煤層群中相距較遠(yuǎn)的單個薄煤層或中厚煤層，走向不大， 資源/儲量有限、服務(wù)年限短的； ③煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的； ④煤質(zhì)堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)定，維護(hù)簡單，費(fèi)用不高的

50、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。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 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)

51、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)大巷及石門斷面特征詳見圖3-4，3-5所示。 表3-3 石門斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù)

52、方式 斷面積（m2） 設(shè)計(jì)尺寸（m） 凈周長(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(m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 1950 4100 150 圖3-4 石門斷面特征 圖3-5 大巷斷面特征 井底車場形式的選擇 井底車場是連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運(yùn)輸和提升兩個環(huán)節(jié)的樞

53、紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車場設(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)井底車場富裕通過能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的30%； (2)井底車場設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； (3)盡可能提高井底車場的機(jī)械化水平，簡化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場通過能力； (4)應(yīng)該考慮主、副井之間施工時(shí)便于貫通； (5)井底車場線路不止應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理使用方便，布

54、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)井底車場的巷道和硐室，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.井底車場形式選擇： (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)車簡單，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、井底車場與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期； (6)當(dāng)大巷或石門與井筒的距離較大時(shí)，能夠布置下存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場； (7)

55、井底車場形式也取決于礦車的類型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車時(shí)，其卸載站（即主井車線）可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。但其裝車站的線路布置必須與其相對應(yīng)。 綜上所述，根據(jù)井底車場所處的地質(zhì)構(gòu)造，井筒與大巷的相對位置及地面生產(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)，通過對各種形式井底車場的適 條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡單比較后，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車場形式為環(huán)行臥式車 。 煤層群的關(guān)系 本設(shè)計(jì)井田煤層群開采時(shí)的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備，打三條上山，用石門聯(lián)系。 采區(qū)劃分 本設(shè)計(jì)井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，勢必按技術(shù)要求將井田沿走向劃分為采區(qū)，并按一定的順序回采，每個采區(qū)有一套生產(chǎn)

56、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)走向長度不大，兩翼均不超過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)走向長度根據(jù)煤層地質(zhì)條件、開采機(jī)械化水平、采區(qū)儲量、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)； (5)采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，使其適應(yīng)各翼儲量及產(chǎn)量分配； (6)采區(qū)劃分要有

57、意識地縮短大巷，又要充分注意人為境界外延的可能性； (7)煤層穩(wěn)定、開采條件好、生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適當(dāng)增大； (8)開采多煤層井田，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，將整個井田劃分為3個采區(qū)，詳見采區(qū)劃分示意圖。 圖3-6采區(qū)劃分示意圖 井硐布置及施工 井硐穿過的巖石性質(zhì)及井硐支護(hù) 本設(shè)計(jì)井田采用雙立井開拓方式，布置兩個井筒，井筒穿過的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和中砂巖，詳見綜合柱狀圖。依據(jù)井筒特征及裝備情況，參考地

58、質(zhì)及水文地質(zhì)資料，對本設(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。 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》，對通風(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)

59、提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對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1t固定式礦車600mm軌距，雙層四車剛性立井多繩罐籠，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，井筒還敷設(shè)有動力電纜、通訊訊號電纜。 井硐延伸的初步意見 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

61、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)簡單，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費(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)；延伸兩個井筒的施工組織復(fù)雜，延伸后提升長度增加，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)簡單，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。 通過上述兩種方案比較，并參

62、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。 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證 井底車場形式的確定應(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)等因素來選擇。該礦井井底車場形式的選擇依據(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)礦井采用雙立井開拓方式，兩個開采水平，集中大巷布置，兩翼來煤量基本相等； (3)主要運(yùn)輸大巷采用10t架線式電機(jī)車牽引3.0t底卸式礦車，輔助運(yùn)輸采用1.0t固定式礦車；輔助運(yùn)輸采用1.0t固定式礦車；掘進(jìn)煤列車由37輛礦車組成，煤矸混

63、合列車由28輛礦車組成，其中煤車9輛，矸石車19輛；井底車場設(shè)有卸載坑，1.0t翻車機(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底卸式礦車環(huán)形臥式井底車場。 井底車場的布置 儲車線路 行車線路布置長度 (1)井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線和回車線組成，由于通過各個井底車場的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長度亦相應(yīng)不同； (2)井底車場線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； (3)井底車場的線路工程量??； (4)為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需布置

64、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)底卸式礦車的井底車場設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問題。 2.存車線長度的確定 確定存車線長度是井底車場設(shè)計(jì)中的重要問題，如果存車線長度不足，將會使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過長，會使列車在車場內(nèi)的調(diào)車時(shí)間增加，反而降低了車場通過能力，并增加車場工程量。根據(jù)我國煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類存車線可以選用下列長度： (1)中小型礦井的主井空、重車線長度各為1.0～1.5列車長； (2)副井空、重車線長度， 中小型礦井按0.5～1.0列車長； (3)材料車線長度，中小型礦井應(yīng)能容納5～1

65、0個材料車； (4)調(diào)車線長度通常為1.0列車和電機(jī)車長度之和； 3.存車線長度的計(jì)算 ①主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線長度為 L=m×n×Lk+NLj+Lf （3-1） 式中 L— 主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線有效長度，m； m— 列車數(shù)目，列； n— 每列車的礦車數(shù)，按列車組成計(jì)算確定； Lk— 每輛礦車帶緩沖器的長度， m； N— 機(jī)車數(shù),臺； Lj— 每臺機(jī)車的長度，m； Lf— 附加長度，取10 m。 m=1列，n＝17輛，L1＝4m，N=1臺，L2＝4.5m，L3＝10m； 則 L＝

66、1×17×4+1×4.5+10＝82.5，取L＝83m m=1列，n＝28輛，L1＝2.0m，N=1臺，L2＝4.5m，L3＝15m； 則 L＝1×28×2.0+1×4.5+15＝75.5，取L＝76m ②材料車線有效長度為 L=nc×Lc+ns×Ls （3-2） 式中 L— 材料車線有效長度，m； nc— 材料車數(shù)，輛； Lc— 每輛材料車帶緩沖器的長度，m； ns— 設(shè)備車數(shù)，輛； Ls— 每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度，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，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長60m。 4.線路道岔的計(jì)算 表3-6 道岔技術(shù)特征表 序號 道岔型號 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 8°07′48" 5156 8035 13200 2625 2 DX930/4/1522 渡 線 14°02′