雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮三礦1.5Mta新井設(shè)計(jì)

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摘 要 本設(shè)計(jì)為雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮三礦1.5Mt/a的新型礦井設(shè)計(jì)，共有5層可采煤層，平均總厚度為8.85m，煤的工業(yè)片牌號(hào)為1/3焦煤。設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量為131.9Mt，服務(wù)年限為62.9a，劃分兩個(gè)水平開采。 本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井的開拓方式，集中大巷及采區(qū)石門的布置方式。共劃分6個(gè)采區(qū)，其中首采區(qū)為2個(gè)，投產(chǎn)工作面2個(gè)。本設(shè)計(jì)采區(qū)為南一上區(qū)，普通機(jī)械化采煤。年工作日為330d，采用“四六”式工作制，工作面長為180m，每刀進(jìn)度為0.6m，每日割九刀，后退式開采。 本設(shè)計(jì)主要涉及礦井開拓、運(yùn)輸、提升、排水和巷道支護(hù)等。由于本人知識(shí)有限，缺乏一定的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。因此，本設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)一些問題，請(qǐng)各位專家老師不吝指正,我將真誠和虛心的接受。 關(guān)鍵詞：礦井開拓 巷道支護(hù) 礦井運(yùn)輸與提升 集中大巷 Abstract The task of this design is to build a new 1.5 million tons shaft for Shuangyashan Dong rong third Mining Administration.This designed mining has five minable Coal Seams, and its average thickness is 8.85 meters, type of coal seam is 1/3 coking coal. This designed field of recoverable reserves is 131.9 million tons. It can mine for 62.9 years, and is divided into two levels. This mine shaft is planed to double indined shaft development method; Layout of gathering main roadway and gallergand mining district eross heading; This design is divided into 6 mining districts included 2 frist mining districts and 2 working faces for the minable capacity. This design is south 1 aboved mining districts, ords 330 days every year. Adapt “four-six” work situation, working face is 180 meters length of circle is 0.6meters, and times is 9 one day with retreating working. This design is recording to mine development,haulage,hoisting,and drainage,roadway supporting and so on. Because of my limited working ability and time， there must be lots of faults in this design. I pleasd with dirextors point them out and redify it, and I will accept it sincerely and humblely. Key words:Mine development Roadway supporting Mine haulage and hoisting gathering main roadway 目 錄 摘 要 I Abstract II 緒論 - 1 - 第1章 井田概況及地質(zhì)特征 - 2 - 1.1 井田概況 - 2 - 1.1.1 交通位置 - 2 - 1.1.2 地形地勢(shì) - 2 - 1.1.3 氣象及地震情況 - 3 - 1.1.4 礦區(qū)及鄰礦的生產(chǎn)建設(shè)和規(guī)劃情況 - 3 - 1.1.5 礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)情況 - 3 - 1.2 地質(zhì)特征 - 3 - 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 - 3 - 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 - 4 - 1.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特征 - 5 - 1.2.4 巖石性質(zhì)、厚度特征 - 6 - 1.2.5 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 - 6 - 1.2.6 瓦斯、煤塵及煤的自燃性 - 7 - 1.2.7 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 - 8 - 1.3 勘探程度及可靠性 - 8 - 第2章 井田境界 儲(chǔ)量 服務(wù)年限 - 9 - 2.1 井田境界 - 9 - 2.1.1 井田周邊情況 - 9 - 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) - 9 - 2.1.3 井田未來發(fā)展情況 - 9 - 2.2 井田儲(chǔ)量 - 9 - 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 - 9 - 2.2.2 保安煤柱的設(shè)計(jì)方法 - 9 - 2.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算方法 - 10 - 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) - 11 - 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 - 12 - 2.3.2 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 - 12 - 2.3.3 礦井服務(wù)年限的確定 - 12 - 第3章 井田開拓 - 14 - 3.1 概述 - 14 - 3.1.1 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 - 14 - 3.1.3 確定井田開拓方式的原則 - 14 - 3.2 礦井開拓方案的選擇 - 15 - 3.2.1 井硐形式 - 15 - 3.2.2 井口位置及坐標(biāo) - 17 - 3.2.3 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 - 19 - 3.2.4 開拓巷道的布置 - 19 - 3.3 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 - 20 - 3.3.1 井筒形式和數(shù)目 - 20 - 3.3.2 井筒位置及坐標(biāo) - 20 - 3.3.3 水平數(shù)目及高度 - 21 - 3.3.4 石門、大巷數(shù)目及布置 - 21 - 3.3.5 井底車場(chǎng)形式的選擇 - 23 - 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 - 23 - 3.3.7 采區(qū)劃分 - 23 - 3.4 井筒布置及施工 - 24 - 3.4.1 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒維護(hù) - 24 - 3.4.2 井筒布置及裝備 - 24 - 3.4.3 井筒延伸的初步意見 - 26 - 3．5 井底車場(chǎng)及硐室 - 26 - 3.5.1 井底車場(chǎng)形式的確定及論證 - 26 - 3.5.2 井底車場(chǎng)的布置、存儲(chǔ)線路、行車線路布置長度 - 27 - 3.5.3 通過能力計(jì)算 - 29 - 3.5.4 井底車場(chǎng)主要硐室 - 31 - 3.6 開采順序 - 32 - 3.6.1 沿井田走向的開采順序 - 32 - 3.6.2 沿井田傾向的開采順序 - 32 - 3.6.3 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 - 33 - 3.6.4 “三量控制”情況 - 33 - 第4章 采區(qū)巷道布置 - 35 - 4.1 采區(qū)概況 - 35 - 4.1.1 設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 - 35 - 4.1.2 采區(qū)地質(zhì)和煤質(zhì)情況 - 35 - 4.1.3 采區(qū)生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 - 35 - 4.2 采區(qū)巷道布置 - 36 - 4.2.1 區(qū)段劃分 - 36 - 4.2.2 采區(qū)上山布置 - 36 - 4.2.3 采區(qū)車場(chǎng)布置 - 39 - 4.2.4 采區(qū)煤倉形式，容量及支護(hù) - 42 - 4.2.5 采區(qū)硐室簡(jiǎn)介 - 44 - 4.2.6 采區(qū)工作面的接續(xù) - 44 - 4.3 采區(qū)準(zhǔn)備 - 45 - 4.3.1 采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 - 45 - 4.3.2 采區(qū)主要巷道的斷面及支護(hù)方式 - 45 - 第5章　采煤工藝 - 48 - 5.1 采煤方法的選擇 - 48 - 5.1.1 采煤方法選擇的制約因素 - 48 - 5.1.2 采煤方法選擇 - 48 - 5.2 回采工藝 - 48 - 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 - 48 - 5.2.2 設(shè)備選型 - 49 - 5.2.3 工作面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式 - 51 - 第6章 井下運(yùn)輸和礦井提升 - 53 - 6.1 礦井井下運(yùn)輸 - 53 - 6.1.1 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 - 53 - 6.1.2 礦車的選型與數(shù)量 - 53 - 6.1.3 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 - 55 - 6.2 礦井提升系統(tǒng) - 55 - 6.2.1 礦井提升設(shè)備選擇及計(jì)算 - 56 - 第七章 礦井通風(fēng)與安全 - 58 - 7.1 通風(fēng)系統(tǒng)的確定 - 58 - 7.1.1 概 述 - 58 - 7.1.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 - 59 - 7.1.3 主扇工作方式的確定 - 59 - 7.2 風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配 - 59 - 7.2.1 礦井風(fēng)量計(jì)算的規(guī)定 - 59 - 7.2.2 礦井風(fēng)量計(jì)算 - 59 - 7.2.3 礦井風(fēng)量分配 - 62 - 7.2.4 風(fēng)速驗(yàn)算 - 63 - 7.3 礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 - 64 - 7.3.1 確定全礦井最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 - 64 - 7.3.2 礦井等積孔的計(jì)算 - 68 - 7.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇 - 68 - 7.4.1 主扇的選擇計(jì)算 - 68 - 7.4.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 - 69 - 7.4.3 反風(fēng)措施 - 70 - 7.5 礦井安全技術(shù)措施 - 70 - 7.5.1 預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施 - 70 - 7.5.2 火災(zāi)與水患的預(yù)防 - 70 - 7.5.3 其它事故預(yù)防 - 71 - 7.5.4 避災(zāi)路線及自救《規(guī)程》規(guī)定 - 71 - 第8章 礦井排水 - 72 - 8.1 概述 - 72 - 8.1.1 礦井水來源及涌水量 - 72 - 8.1.2 對(duì)排水設(shè)備的要求 - 72 - 8.2 礦井主要排水設(shè)備 - 73 - 8.2.1 排水方式與排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介 - 73 - 8.2.2 主排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算 - 73 - 第9章 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) - 76 - 總結(jié) - 78 - 致謝 - 79 - 參考文獻(xiàn) - 80 - 附件1：外文資料翻譯譯文 - 81 - 附件2：外文原文 - 86 - 緒論 四年的大學(xué)學(xué)習(xí)，使我對(duì)本專業(yè)有了很深層的認(rèn)識(shí)與理解，這次設(shè)計(jì)是對(duì)我的一個(gè)階段性的考查和檢驗(yàn)。本設(shè)計(jì)是在畢業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，通過資料的搜集和現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)歷，選題為雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮三礦1.5Mt新井設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)主要包括圖紙和文字說明部分。其中文字說明部分所確定的方案，是經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)和較多的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較得出的。 設(shè)計(jì)中主要涉及井田的概況、儲(chǔ)量的計(jì)算、礦井開拓、采區(qū)及巷道布置，還包括礦井運(yùn)輸、提升、通風(fēng)和排水等系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)礦井采用立井開拓方式，分二水平開采，采用普采工藝，走向長壁采煤法，利用全部垮落法處理采空區(qū)。通風(fēng)方式為中央并列式，風(fēng)井設(shè)在井田中央的上部。排水系統(tǒng)采用中央排水系統(tǒng)，采用“二泵一管”的布置方式。 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 本設(shè)計(jì)的東榮三礦位于黑龍江省集賢煤田的東南端，行政區(qū)劃分歸屬集賢縣。西南距福利屯48 km ,距雙鴨山市為56km。鐵路在東榮礦區(qū)南部邊緣外3km處通過，交通較為方便。詳見圖1－1交通位置圖。 圖1－1 交通位置圖 1.1.2 地形地勢(shì) 井田屬高河漫灘，地勢(shì)低平，地理位置在三江平原的西南部，地表標(biāo)高為+55～+78m,井田東部有雙鴨山，標(biāo)高為+164.7m, 西依索利崗山，標(biāo)高為+207.9m,南臨完達(dá)山，北面廣闊平坦。 本設(shè)計(jì)井田內(nèi)沒有大的河流，只幾條季節(jié)性河流，從西南方向流入本區(qū)。近年來，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，在井田內(nèi)修筑了一些排水渠道，致使地面的濕地面積有所減少。 1.1.3 氣象及地震情況 本設(shè)計(jì)井田屬于寒溫帶大陸性氣候。夏季氣溫較高為20.1?C ~23.7?C，冬季寒冷，年平均最低氣溫為-17.4?C ~-23.9?C，最低氣溫可達(dá)-35?C。年降水量為325.7~692.3 mm,年蒸發(fā)量為1095.5~1430.6 mm ,年平均風(fēng)速為4.1~4.7 m/s，最大風(fēng)速可達(dá)24 m/s，風(fēng)向多偏西風(fēng)。每年十月至次年五月為凍結(jié)期，最大凍結(jié)深度為1.55~2.08 mm。井田內(nèi)沒有大地震記載。 1.1.4 礦區(qū)及鄰礦的生產(chǎn)建設(shè)和規(guī)劃情況 本礦區(qū)南北長4.5 km, 東西寬 3km,面積為13.5km2,《東榮礦區(qū)總體設(shè)計(jì)》規(guī)劃用一對(duì)井進(jìn)行開發(fā)總規(guī)劃為：雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)距本區(qū)約42 km, 雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井8對(duì)，全局共有6817位職工。 本井田內(nèi)沒有生產(chǎn)、在建及停閉的礦井，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。 1.1.5 礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)情況 本設(shè)計(jì)礦區(qū)的農(nóng)業(yè)，工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)距本區(qū)較近，可以借助老區(qū)的力量建設(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，供電方案已達(dá)成協(xié)議，所以供電站容易解決。 1.2 地質(zhì)特征 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 本設(shè)計(jì)井田的地層走向?yàn)镋W，傾向?yàn)镾,傾角為14。地層厚度為450～650m。表土及風(fēng)化帶厚度約20～63m，表土中無流沙巖。巖層多由細(xì)砂巖及中砂巖構(gòu)成。詳見圖1－2煤層綜合柱狀圖。 圖1－2 煤層綜合柱狀圖 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 本設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)的主要地質(zhì)構(gòu)造為斷層，有極少數(shù)的向斜和背斜，其中斷層共有7個(gè)，鉛直地層斷距在20～80m之間，都是傾向斷層。詳見表1－1 斷層特征表。 表1－1 斷層特征表 序號(hào) 斷層號(hào) 與煤層走向關(guān)系 基本特征 延展情況 可靠程度 走向 傾向 傾角 性質(zhì) 落差（m） 1 F48 斜交 N20E 80SE 60 逆 170～340 全區(qū) 可靠 2 F45 斜交 N25E 75S 58 逆 95 全區(qū) 可靠 3 F29 斜交 N35E 30S 75 正 95 全區(qū) 可靠 4 F20 斜交 N60E 20S 30 逆 95 全區(qū) 可靠 5 F9 斜交 N20E 25S 45S 逆 95 全區(qū) 可靠 6 F10 斜交 N55E 32S 20S 逆 95 全區(qū) 可靠 7 F12 斜交 N19-47W N48-60E 30 逆 15 全區(qū) 可靠 區(qū)內(nèi)構(gòu)造形態(tài)以南西向傾斜的單斜和斷裂為主，斷層又以 NW向SE傾斜，并行排列的張扭正斷層為主，在5、6線之間5B處有一條背斜，無巖漿侵入體。 1.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特征 設(shè)計(jì)井田內(nèi)有五層可采煤，煤層賦存不太深，傾角在12～ 14，詳見表1－2煤層賦存特征表。 表1－2 煤層賦存特征表 序號(hào) 煤層名稱 層間距（m） 圍巖 煤的牌號(hào) 硬度 視密度 煤層穩(wěn)定性 煤厚（m） 傾角 頂板 底板 1 2# 30 100 20 30 泥巖 粉沙巖 氣-肥氣煤 中硬 1.4 較穩(wěn)定 1.7 14 2 4# 粉沙巖 粉沙巖 焦煤 中硬 1.37 較穩(wěn)定 1.5 13 3 9# 中細(xì)巖 細(xì)砂巖 焦煤 中硬 1.4 較穩(wěn)定 2.2 13.5 3 12# 中細(xì)巖 細(xì)砂巖 焦煤 中硬 1.4 較穩(wěn)定 1.9 12.5 4 14# 泥巖 細(xì)砂巖 焦煤 中硬 1.4 穩(wěn)定 1.55 14 1.2.4 巖石性質(zhì)、厚度特征 各煤層頂?shù)装宓暮穸纫话愣即笥?m,煤層頂板多為粉砂巖，細(xì)砂巖；底板多為礫巖及粉砂巖。 1.2.5 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 本設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)地形大部分屬漫崗，標(biāo)高在+80～+120m之間，井田西部及南部為丘陵水文地質(zhì)區(qū)，北部及中部為河谷水文地質(zhì)區(qū)。巖層的富水性主要取決于構(gòu)造裂隙的發(fā)育和補(bǔ)給條件，淺部各煤層除大氣降水補(bǔ)給地表強(qiáng)風(fēng)化帶外，沒有其他來源，由于巖層裂隙發(fā)育程度而減弱，所以巖層的富水性有明顯的垂直分帶。由于巖性的不同，巖層的含水性極不均勻，不但存在著分帶規(guī)律且有分層規(guī)律。詳見煤層特征表1-2；巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)表 1-3；巖石力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)表1-4。 表1-3 巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)表 巖石 類型 顆粒密度 (g/cm3) 塊體密度 (g/cm3) 空隙率 n(%) 吸水率 （%） 軟化系數(shù) KR 凝灰?guī)r 2.56-2.78 2.29-2.50 1.5-7.5 0.5-7.5 0.52-0.86 砂巖 2.60-2.75 2.20-2.71 1.6-28.0 0.2-9.0 0.65-0.97 泥灰?guī)r 2.70-2.80 2.10-2.70 1.0-10.0 0.5-3.0 0.44-0.54 表1-4 巖石力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)表 抗壓強(qiáng)度 σc(MPa) 抗拉強(qiáng)度 σt(MPa) 摩擦角 φ() 內(nèi)聚力 C(MPa) 砂巖 20-200 4-25 35-50 8-40 泥灰?guī)r 10-100 2-10 15-30 3-20 由資料提供的涌水量可以看出，只有大氣降水通過強(qiáng)風(fēng)化帶滲入井下，補(bǔ)給單一，采掘工程一般不受水害影響，防水工作較簡(jiǎn)單，故水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單型。 1.2.6 瓦斯、煤塵及煤的自燃性 礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為6m3/min，相對(duì)涌出量為1.43m3/t，屬低瓦斯礦井。煤的自燃發(fā)火期為6～8個(gè)月。 1.2.7 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 本設(shè)計(jì)礦井內(nèi)煤屬低磷、低硫、中低灰分的焦煤和1/3焦煤，其中1/3焦煤占40%，發(fā)熱量一般在6500～7500k。 1.物理性質(zhì)： 井田內(nèi)煤層多為半亮煤及半暗煤，水平層狀構(gòu)造，垂直節(jié)理發(fā)育，結(jié)構(gòu)致密，玻璃光澤，距狀或平面斷口，含有少量的木質(zhì)鏡煤、絲炭，且發(fā)鮮紅色，形態(tài)分子結(jié)構(gòu)不歸整，鏡下可見無機(jī)物，有石英碎屑及菱鐵礦物等。比重在1.38～1.50g/cm3之間，摩氏硬度約3。 2.化學(xué)性質(zhì)及煤種： 其煤質(zhì)變化規(guī)律符合希爾特定律： (1)煤的變質(zhì)程度隨著深度的增加而提高。 (2)揮發(fā)分隨著深度的增加而降低， 上部的2#、4#兩層為1/3焦煤，下部的9#、12#、14#三層均為焦煤。 3.煤的工藝特性： 煤層屬中低灰份，灰份多為內(nèi)在灰份，系二氧化硅、氧化鐵等，氧化鎂、氧化鈣較少，故灰熔點(diǎn)可達(dá)1250℃以上。 4.用途：一般作為配煤煉焦使用。 1.3 勘探程度及可靠性 本礦井的勘探分普查、精查、補(bǔ)堪和深部補(bǔ)堪四類?？碧匠潭仍斠娤卤?如表1-5 表1-5 勘探程度表 時(shí)間 施工單位 勘探程度 鉆孔 利用鉆孔 孔數(shù) 米數(shù) 孔數(shù) 米數(shù) 1984 204勘探隊(duì) 精查 18 7091.68 18 7091.68 1988 204勘探隊(duì) 精查 48 14189.11 44 12708.68 總計(jì) 245 89270.61 234 85435.30 第2章 井田境界 儲(chǔ)量 服務(wù)年限 2.1 井田境界 2.1.1 井田周邊情況 本設(shè)計(jì)井田北部以斷層F48為界，南部以人為邊界定界，西以-700m標(biāo)高為界，東以煤層露頭線為界。南北走向長平均4.5km，東西傾向?qū)?.0km，面積約13.5km2。 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度，以利于機(jī)械化程度的不斷提高。 2.1.3 井田未來發(fā)展情況 本設(shè)計(jì)井田有七條斷層，在生產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)量可能不能及時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，但隨著開采深度的增加，煤層賦存條件較好，采用新技術(shù)防治礦井瓦斯，產(chǎn)量會(huì)有較大的提高幅度。 2.2 井田儲(chǔ)量 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層有2#、4#、9#、12#、14#共五層煤。根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定，工業(yè)指標(biāo)確定為傾角小于25煤層，能利用儲(chǔ)量選用厚度≥0.70m,灰分≤40%；暫不能利用儲(chǔ)量厚度為0.60～0.70m,灰分在40%～50%之間。傾角在25～45，能利用儲(chǔ)量厚度選用≥0.60m,暫不能利用儲(chǔ)量選用0.50～0.60m。 2.2.2 保安煤柱的設(shè)計(jì)方法 在井田范圍內(nèi)，宜采用垂直剖面法，對(duì)于那些形狀規(guī)整，且長軸與煤層走向或傾向平行建筑物和構(gòu)筑物，留設(shè)保護(hù)煤柱的圈定保護(hù)邊界。 1.立井井筒保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)： 采用垂直剖面法；（見開拓剖面圖） 2.工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱： 按照數(shù)字標(biāo)高投影法，工業(yè)場(chǎng)地壓煤近似為梯形。工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)面積包括工業(yè)產(chǎn)地內(nèi)為煤炭生產(chǎn)直接服務(wù)的工業(yè)廠房、服務(wù)設(shè)施和圍護(hù)帶，圍護(hù)帶的寬度為20m，煤按巖層移動(dòng)角圈定。 3.煤層內(nèi)煤柱： 按照規(guī)范規(guī)定，一般井田邊界煤柱40m，河流保護(hù)煤柱為河床兩側(cè)各40m，大的斷層一側(cè)留煤柱15～40m，有時(shí)也要根據(jù)具體的情況而定。 4.煤柱留取尺寸： 設(shè)計(jì)時(shí)候，區(qū)段運(yùn)輸平巷和軌道平巷之間留設(shè)區(qū)段煤柱，不小于8～15m，厚煤層不小于15～20m。采區(qū)邊界一般留設(shè)寬度20m左右。本設(shè)計(jì)斷層煤柱留取尺寸如：斷層落差很大，斷層一側(cè)煤柱寬度不小于30m；落差較大的斷層一側(cè)煤柱一般為10～15m；落差較小的斷層\通常可以不留設(shè)斷層煤柱。 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)20 m保安煤柱； (3)井田內(nèi)部斷層留設(shè)20 m保安煤柱； (4)河流兩側(cè)各留設(shè)20 m保安煤柱； (5)地面建筑物留設(shè)50 m保安煤柱。 2.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算方法 采用分水平及投影塊段法，用煤層真厚度和斜面積計(jì)算儲(chǔ)量，塊段平均厚度采用鉆孔見煤厚度，以算術(shù)平均法求出。 式中 ——工業(yè)儲(chǔ)量，Mt； ——井田總面積，m2； ——煤層平均厚度，m； ——煤層平均視密度，取1.40t/m3； =450030008.851.4/cos140 =172.4Mt 塊段面積在1：5000的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖上用電子求積儀求得，塊段傾角采用余切尺量得。 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本設(shè)計(jì)井田內(nèi)煤層發(fā)育良好，厚度較穩(wěn)定，傾角綬傾，井田范圍內(nèi)大的構(gòu)造控制可靠，水文地質(zhì)條件交好，儲(chǔ)量計(jì)算較為可靠。煤層儲(chǔ)量見表2－1。 表2－1 煤層儲(chǔ)量見表 水平 煤層 工業(yè)儲(chǔ)量 A+B+C萬t 工業(yè) 場(chǎng)地 斷層 開采損失 井田 境界 合計(jì) 可采儲(chǔ)量 （萬t） Ⅰ 2# 1324.64 39.72 66.2 26.48 178.8 311.2 1013.4 4# 1168.8 35.06 58.4 23.38 157.81 274.68 894.1 9# 1714.2 51.43 85.71 34.3 231.4 402.8 1311.4 12# 1480.5 44.4 74.01 29.6 199.8 347.8 1732.6 14# 1207.8 36.2 60.4 24.2 163 283.8 923.96 合 計(jì) 6896 206.8 344.8 137.9 930.9 1620.5 5275 Ⅱ 2# 1986.96 59.6 99.3 39.7 268.21 466.9 1520.03 4# 1753.3 52.5 87.7 35.1 236.7 412.03 1341.27 9# 2571.4 77.1 128.6 51.4 347.16 604.3 1967.1 12# 2220.7 66.6 111 44.4 299.8 521.9 1968.8 14# 1811.6 54.3 9.0.6 36.2 244.5 425.7 1385.9 合 計(jì) 10344 310.2 517 206.8 1397 2451 7913 總 計(jì) 172.4 Mt 40.5Mt 131.9Mt 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 依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，《煤礦生產(chǎn)許可法》和《勞動(dòng)法》有關(guān)規(guī)定，結(jié)合本礦的實(shí)際情況，擬制定工作制度如下： 設(shè)計(jì)年工作日330d，日提升16h，采用“四六”作業(yè)制，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。 2.3.2 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 1. 確定礦井生產(chǎn)能力的重要因素 其中儲(chǔ)量是指工業(yè)儲(chǔ)量中可采部分。 礦井與水平服務(wù)年限計(jì)算公式： 式中 ——礦井的設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a； ——礦井生產(chǎn)能力，Mt/a； ——礦井設(shè)計(jì)的可采儲(chǔ)量，萬t； ——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4； 2.設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來確定，還應(yīng)考慮當(dāng)前及今后市場(chǎng)的需煤量。根據(jù)本設(shè)計(jì)井田的實(shí)際情況，初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案A：1.5 Mt/a； 方案B：0.9 Mt/a； 方案C：0.6 Mt/a； 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)根據(jù)礦井服務(wù)年限來確定。 2.3.3 礦井服務(wù)年限的確定 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下： 方案A： 1.5 Mt/a ＝62.9a 方案B： 0.9Mt/a = 104a 方案C： 0.6Mt/a = 157a 參照《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，方案A較合理。 即：本設(shè)計(jì)礦井生產(chǎn)能力：A＝1.5Mt/a，礦井服務(wù)年限Ｔ＝ 62.9a。 第3章 井田開拓 3.1 概述 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 本設(shè)計(jì)的東榮三礦與東榮二礦相鄰，東榮二礦是采用立井方式開拓。 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的因素 1. 該井田煤層埋藏深度為+50m~-700m。煤層傾角平均為14，其中2#，4#，9#，12#，14#的層間距分別為30m，100m，20m，30m，根據(jù)煤層的分布情況，可以采用集中大巷布置。 2.井田所在位置屬于丘陵地帶，南北側(cè)高，中部平坦，工業(yè)場(chǎng)地宜選擇在相對(duì)比較開闊的階地上，標(biāo)高為+80m。 3.該礦井所開采的煤層含水量少，一水平直接采用上山開采。 4.井田內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒有大，中型地質(zhì)構(gòu)造，共計(jì)7條斷層，大斷層設(shè)計(jì)為井田邊界，中央的小斷層，由于落差不大對(duì)礦區(qū)總體設(shè)計(jì)沒有大的影響。 3.1.3 確定井田開拓方式的原則 1. 必須慣徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài)。 2.合理集中開拓布置，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 3.合理開發(fā)和利用資源，減少煤炭浪費(fèi)。 4. 貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高創(chuàng)造條件．要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量，尢其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建工程量，加快礦井建設(shè)。 5.要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)，新工藝，發(fā)展采煤機(jī)械化，自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 3.2 礦井開拓方案的選擇 3.2.1 井硐形式 １.井筒形式的確定： 考慮本設(shè)計(jì)的東榮三礦的地表及煤層等實(shí)際情況，平硐開拓方式技術(shù)上不合理，所以直接否定。依據(jù)設(shè)計(jì)井田的地形，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，提出兩種井筒開拓方案，具體情況如圖3-1 方案比較示意圖。 方案I ——雙斜井開拓 方案II ——雙立井開拓 圖3-1 方案比較示意圖 考慮到立井開拓和斜井開拓的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件，根據(jù)井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，適合采用雙立井開拓，但從技術(shù)上雙立井開拓與 見效慢，本方案不可取。因此本設(shè)計(jì)選用方案一。 3.2.4 開拓巷道的布置 根據(jù)煤層埋藏特征和有關(guān)規(guī)定，并考慮到各煤層的間距較小，宜采用集中大巷，采區(qū)聯(lián)合布置方式，為減少煤柱損失和 保證大巷維護(hù)條件，運(yùn)輸大巷布置在14#煤層的下的厚砂巖中，上水平的運(yùn)輸巷用做下水平的回風(fēng)巷，這樣有利用井下運(yùn)輸效率。生產(chǎn)系統(tǒng)較簡(jiǎn)單。 水平巷道的主要任務(wù)是擔(dān)負(fù)煤矸，物料和人員的運(yùn)輸，以及通風(fēng)，排水，鋪設(shè)管線。對(duì)大巷的基本要求是便于運(yùn)輸，利于掘進(jìn)和維護(hù)，能滿足礦井通風(fēng)安全的需要。 開拓巷道布置方式的選擇： 根據(jù)開采煤層的數(shù)目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置，分煤組布置和全煤組集中布置．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。 本設(shè)計(jì)井田的可采煤層為2#、4#、9#、12#、14#煤層，其中9#、12#、14#煤層較近，2#、4#煤層也較近、可以聯(lián)合開采，各煤層的煤質(zhì)相痛，不需要分采分運(yùn)。所以根據(jù)本井田的實(shí)際情況，本井田采用集中運(yùn)輸大巷和采區(qū)式石門布置方式。 3.3 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 3.3.1 井筒形式和數(shù)目 依據(jù)本井田的地形地勢(shì)，煤層賦存，地質(zhì)構(gòu)造等因素，經(jīng)過第二節(jié)中井筒形式確定方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較，該礦井采用雙立井開拓，即一主一副兩個(gè)井筒。詳見 3-2。 圖3-2 井筒開拓方案示意圖 3.3.2 井筒位置及坐標(biāo) 井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用直角坐標(biāo)和方位角予以表示，選擇井筒位置的條件： 1. 井下條件： （1）按運(yùn)輸量確定井筒位置； （2）根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置； （3）煤柱量； （4）勘探程度和初期工程量； 2.地面條件： （1）工業(yè)場(chǎng)地占地面積； （2）地形與工程地質(zhì)條件； （3）煤的運(yùn)輸方向； （4）生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置； 根據(jù)本井田的實(shí)際情況，并考慮到上述的條件，該設(shè)礦井井筒位置設(shè)在井田的中央，詳見開拓示意圖，其井筒井口坐標(biāo)為： 主井：XA: 5193332 YA: 44659712 副井：XB: 5193332 YB: 44659636 3.3.3 水平數(shù)目及高度 本設(shè)計(jì)礦井劃分為兩水平開采，在-250m水平標(biāo)高處劃分一個(gè)水平，階段垂高250m，階段斜長為1040.1m，在-250m水平標(biāo)高上布置水平開拓巷道，第二水平標(biāo)高為-500m，階段斜長為1100.9m。井田范圍內(nèi)各煤層以-250m開采水平為界，采用上山開采．第二水平采用上、下山開采。 3.3.4 石門、大巷數(shù)目及布置 按本設(shè)計(jì)礦井開拓巷道布置方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，確定本設(shè)計(jì)礦井采用的開拓巷道布置方式為集中運(yùn)輸大巷及采區(qū)石門布置。 本設(shè)計(jì)礦井中，大巷和石門服務(wù)年限較長，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中基本相同，其內(nèi)部設(shè)施也基本相同。該設(shè)計(jì)石門斷面，礦井運(yùn)輸大巷，回風(fēng)大巷的斷面圖見圖3-3，圖3-4和圖3-5。 圖3-3 石門斷面圖 圖3-4 運(yùn)輸大巷斷面圖 圖3-5 回風(fēng)大巷斷面圖 3.3.5 井底車場(chǎng)形式的選擇 井底車場(chǎng)指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(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉。井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響著礦井的安全和生產(chǎn)。 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井井筒形式及大巷，石門的布置，結(jié)合上述井底車場(chǎng)型式的選擇因素，該設(shè)礦井采用立式環(huán)行井底車場(chǎng)，大巷運(yùn)煤主要是3t固定式礦車，輔助運(yùn)輸是1.5t固定式礦車，軌距是600mm。 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 本礦井共有五層煤，即：2#、4#、9#、12#、14#煤層，參見可采煤層特征表及巷道開拓方案示意圖。大巷布置在14#煤層的底板巖石中。開采時(shí)采用下行式，因此先采2#煤層，其厚度達(dá)1.7m，可滿足達(dá)產(chǎn)要求。 3.3.7 采區(qū)劃分 將井田劃分成若干采區(qū)時(shí)，結(jié)合采區(qū)劃分原則，根據(jù)本井田的具體情況，以井田內(nèi)的斷層為邊界，從而劃分的具體情況如圖3-6。 圖3-6 采區(qū)劃分示意圖 3.4 井筒布置及施工 3.4.1 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒維護(hù) 按照《規(guī)程》規(guī)定，根據(jù)主副井圍巖性質(zhì)，確定主副井筒支護(hù)方式如下： 主井井筒： 表土段采用混凝土砌碹； 煤層段采用料石砌碹； 基巖段采用錨噴支護(hù)； 副井井筒： 表土段采用混凝土砌碹； 煤層段采用料石砌碹； 基巖段采用錨噴支護(hù)； 3.4.2 井筒布置及裝備 井硐布置應(yīng)綜合考慮井硐圍巖性質(zhì)，運(yùn)輸方式，通風(fēng)安全等因素，具體遵循原則如下： （1）合理使用斷面空間，減少井筒工程量； （2）符合《煤礦安全規(guī)程》，《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)運(yùn)輸、通風(fēng)、管線等布置的要求，滿足施工需要； （3）當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對(duì)井筒中各種管線或其它設(shè)備的破壞應(yīng)減少到最低程度； 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，本礦井建成投產(chǎn)時(shí)共開鑿2個(gè)井筒，即主立井和副立井。詳見主副井井筒斷面圖：圖3-7和圖3-8。 圖3-7主井井筒斷面圖 圖3-8 副井井筒斷面圖 3.4.3 井筒延伸的初步意見 開拓延伸的方案的原則： 1.加強(qiáng)生產(chǎn)管理，延深的組織管理與技術(shù)管理施工與和緊密配合，協(xié)調(diào)一致，盡量減少延深對(duì)生產(chǎn)的影響。 2.充分利用現(xiàn)有井巷，設(shè)施及設(shè)備，減少臨時(shí)輔助工程時(shí)不時(shí)降低投資。 3.保持或擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力。 據(jù)本設(shè)計(jì)礦井水平劃分方案，該設(shè)計(jì)礦井主副井筒從地面布置到一水平后需要延伸，經(jīng)過進(jìn)一步的研究與比較，井筒仍按原有主副井延深。 3．5 井底車場(chǎng)及硐室 3.5.1 井底車場(chǎng)形式的確定及論證 井底車場(chǎng)是連接井下運(yùn)輸?shù)臉屑~，井下的煤通過井底車場(chǎng)經(jīng)井筒運(yùn)至地面，地面的材料和設(shè)備通過井筒、井底車場(chǎng)運(yùn)到各個(gè)工作面。排水、通風(fēng)、動(dòng)力供應(yīng)及人員上下等，也必須通過井底車場(chǎng)。而井底車場(chǎng)的形式必須適應(yīng)井下運(yùn)輸和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式的不同，井底車場(chǎng)的形式也各異。井底車場(chǎng)形式必須滿足下列要求： 1.通過能力應(yīng)比礦井生產(chǎn)能力有30%以上的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性； 2.管理方便，彎道及交叉點(diǎn)少； 3.工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； 4.建設(shè)工期短。 本礦井設(shè)計(jì)能力為1.5Mt,年工作日330d，實(shí)行四六工作制，每日凈提升為16h。礦井采用雙立井、二個(gè)水平、集中運(yùn)輸大巷的開拓方式，雙翼來煤；兩采區(qū)同時(shí)開采。 主主井凈直徑6.5m，裝備一對(duì)16t箕斗，副井凈直徑6.5m，裝備一對(duì)1.5t固定式礦車，雙層四車剛性立井多繩罐籠，水平大巷運(yùn)輸采用10t蓄電池電機(jī)車牽引3t固定式礦車方式，輔助運(yùn)輸采用1.5t固定式礦車。 本設(shè)計(jì)礦井屬低瓦斯、中等涌水量礦井。 3.5.2 井底車場(chǎng)的布置、存儲(chǔ)線路、行車線路布置長度 1．井底車場(chǎng)線路布置的要求： （1）井底車場(chǎng)線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； （2）井底車場(chǎng)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，由于通過井底車場(chǎng)的煤種不同，其各線路的數(shù)目和長度亦相應(yīng)不同。 （3）井底車場(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，機(jī)械推車需布置在直線段上； （5）線路布置要有利于通風(fēng)，盡量減少道岔和交岔點(diǎn)。 （一）、存車線有效長度的確定： 1.主存車線有效長度的確定： 運(yùn)輸大巷采用固定式礦車列車運(yùn)輸，主井井筒采用箕斗提升多牌號(hào)煤種，各牌號(hào)煤的空、重車線有效長度應(yīng)各容納1.5列車。 2.副井進(jìn)、出車線和材料車線有效長度的確定 輔助運(yùn)輸采用固定式礦車列車時(shí)，大型礦井副井進(jìn)，出車線有效長度應(yīng)各容納1.0～1.5列車。 （二）、存車線有效長度的計(jì)算： 1.主井空車線、重車線；副井進(jìn)、出車線： 主井： 式中 ——空重車線長度，m； ——每列車的礦車數(shù)，輛； ——列車系數(shù)，主井取2.0，副井取1.5 ； —— 一個(gè)列車帶緩沖器的長度，m； ——每臺(tái)電機(jī)車長度，m； ——列車制動(dòng)距離，一般取8～15m； ——電機(jī)車數(shù)量，臺(tái)； =1.5203.45+14.9+10=118.4m 副井： =1203.45+14.9+10=83.9m 2.井底車場(chǎng)調(diào)車線的有效長度 ＝1203.45+14.9+8＝81.9m,故取L＝85m 3.材料車有效長度 式中 ——容納材料的車數(shù)，取15臺(tái)； ——材料車長度，為2m； 因此 =152=30m； 4.線路道岔的計(jì)算： 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 ZDK630/3/6 單開 1826′06" 3548 2852 6400 1414 2 ZDX630/4/1214 渡線 1402′10" 3660 3640 12920 1400 5600 2919 ①單開道岔非平行線路聯(lián)接 ZDK630-3-6 α= 1826′06" δ=45? a=3548mm b=2852mm R=15000mm 可得，m、n、H、T、K. β=δ-α=27? m=3548+6400sinβ/sinδ=7662.9mm M=18254 H=M - Rcosδ=4532.4mm n=H/sinα=15106.6mm Kp=παR/180?=3.1445?15000/180?=11775mm ②單開道岔平行線路聯(lián)接 ZDX630-3-6 α=1826′06" a=3548mm b=2852mm R=15000mm 　T=1400mm 由上式可得： m=8970.5mm 　 n=m-T=7570.5mm ③渡線道岔線路聯(lián)接 ZDX630-4-1214 α=1402′10" a=3660mm b=3640mm L=12920mm T=1400 mm L0=5600mm 求：Ｃ、Ｓ Ｓ＝Ｌtanα=3221.3mm C=S/sinα-S/tan0.5α=2735.4mm 3.5.3 通過能力計(jì)算 當(dāng)井下采用機(jī)車運(yùn)輸時(shí)，井底車場(chǎng)年通過能力按下式計(jì)算： 式中 ——井底車場(chǎng)年通過能力，Mt； ——每一調(diào)度循環(huán)進(jìn)入井底車場(chǎng)的所有列車的凈載重，t； ——每一調(diào)度循環(huán)時(shí)間， min； ——每年運(yùn)輸工作時(shí)間等于礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù)與生產(chǎn)時(shí)間的乘積, min； 1.15——運(yùn)輸不均衡系數(shù)； 因此 ： =25.2（520+315+310）/（1.1519.5）= 196.6Mt 通過能力富余系數(shù)為196.6/150=1.31，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 井底車場(chǎng)線路圖如圖3-8，井底車場(chǎng)調(diào)度圖表如圖3-9 圖 3-8 底車場(chǎng)線路圖 圖3-9 井底車場(chǎng)調(diào)度圖表 本設(shè)計(jì)車場(chǎng)能力為1.5Mt/a，井底車場(chǎng)線路布置采用3t固定式礦車運(yùn)煤，14t蓄電池電機(jī)車牽引，每列車內(nèi)由20輛礦車組成，輔助運(yùn)輸采用1.5t固定式礦車，掘進(jìn)出煤由副井運(yùn)至井外，列車在車場(chǎng)平均運(yùn)行時(shí)間S=11.2min，日產(chǎn)量4545t，矸石454515%=681.8t，掘進(jìn)煤45455%=227.25t，3t固定式礦車運(yùn)煤量454595%=4317.75t，每日需3t固定式礦車列數(shù)為4317.75/（320）=72列。根據(jù)礦井矸石量與掘進(jìn)煤的比例（15%/5%=3/1），確定1.5t煤矸石混合列車由15輛矸石與10輛煤車組成，每列矸石車與煤車載重之比為（1.515）/（1.510）=3/2，故符合要求，每日混合列車數(shù)為（681.8+227.25）/（1.515+1.510）=24列，每日進(jìn)入井底車場(chǎng)的3t固定式礦車數(shù)與1.5t混合列車數(shù)之比為72/24≈3/1，每一調(diào)度循環(huán)內(nèi)有3列3t固定式礦車和1列1.5t固定式礦車組成，每一調(diào)度循環(huán)時(shí)間19.5min，進(jìn)車間隔4.9min；3t固定式礦車在井底車場(chǎng)平均運(yùn)行時(shí)間為5.6min；1.5t混合列車在井底車場(chǎng)平均運(yùn)行時(shí)間為7.5min。 3.5.4 井底車場(chǎng)主要硐室 1.主井系統(tǒng)硐室 本設(shè)計(jì)主井系統(tǒng)硐室包括電車機(jī)硐室，井底煤倉及箕斗裝載硐室、清理井底灑煤硐室及水窩泵房等。硐室的布置，主要取決于地質(zhì)及水文地質(zhì)條件。 2.副井系統(tǒng)硐室 本設(shè)計(jì)副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場(chǎng)連接處、中央水泵房、水倉及清理水倉硐室、中央變電所及等候室等等。 中央水泵房和中央變電所應(yīng)聯(lián)合布置，以便使中央變電所向中央排水泵房的供電距離最短。為防止進(jìn)下突然涌水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車場(chǎng)聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高0.5m，水泵房及變電所通往井底車場(chǎng)的通道應(yīng)設(shè)置閉門。 3.其它硐室 本設(shè)計(jì)的其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線電機(jī)車庫及修理間、蓄電池電機(jī)車庫及充電硐室、防火門硐室、防水門硐室、井下火藥庫、消防材料庫、人車站等。 3.6 開采順序 開采順序是指礦井采掘工作應(yīng)有計(jì)劃、有步驟地按一定順序進(jìn)行，做到采掘并舉，掘進(jìn)先行。合理的開采順序應(yīng)滿足下列要求： 1. 提高礦井的勞動(dòng)生產(chǎn)率，簡(jiǎn)化巷道布置；合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力； 2.最大限度地開采煤炭資源； 3.保證開采水平、采區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。 3.6.1 沿井田走向的開采順序 根據(jù)本設(shè)計(jì)東榮三礦的煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況，設(shè)計(jì)井田兩采區(qū)同時(shí)開采，這樣有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，確定生產(chǎn)的連續(xù)性；有利于礦井通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理，依據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長壁開采，這樣以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。 3.6.2 沿井田傾向的開采順序 開采同一煤層內(nèi)，沿傾斜方向，可分為上行式和下行式開采。 本設(shè)計(jì)礦井屬于緩傾斜煤層，沿煤層傾斜方向上采用下行式開采順序。在垂直方向上的開采順序是，先采完第一水平，再采第二水平。 3.6.3 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 根據(jù)本設(shè)計(jì)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將該一水平劃分為六個(gè)采區(qū)， 詳見本設(shè)計(jì)礦井的采區(qū)接續(xù)圖表3-10。 表3-10 采區(qū)接續(xù)圖表 3.6.4 “三量控制”情況 1.開拓煤量： 開拓煤量是指井田范圍內(nèi)掘進(jìn)的開拓巷道所圈定的尚未開采的可采煤量，本設(shè)計(jì)采用集中大巷和采區(qū)石門開拓，按規(guī)定，開拓煤量可采期一般為3—5a。 礦井開拓煤量可用下式計(jì)算： 式中 —— 開拓煤量，Mt； ——計(jì)算范圍內(nèi)的地質(zhì)儲(chǔ)量，Mt； ——地質(zhì)損失，是因?yàn)榈刭|(zhì)及水文地質(zhì)條件不利所造成的損失，包括含水大、煤層厚度小、斷層多等原因不能采出的儲(chǔ)量，Mt； ——永久煤柱損失，Mt； ——采區(qū)回采率，％； 所以， =6.64Mt ；經(jīng)計(jì)算可采期為4.4a。 2.準(zhǔn)備煤量： 準(zhǔn)備煤量是指只開拓煤量范圍內(nèi)已完成開采所必須的采區(qū)運(yùn)輸巷道、采區(qū)回風(fēng)巷道，采區(qū)上山，區(qū)段石門及采區(qū)車場(chǎng)等掘進(jìn)，掘進(jìn)工程所圈定的可采儲(chǔ)量，也就是礦井已生產(chǎn)和準(zhǔn)備的采區(qū)含有的可采儲(chǔ)量。按規(guī)定，準(zhǔn)備煤量可采期一般為1年以上。 所圈定的可采煤量，可按公式計(jì)算： 準(zhǔn)備煤量＝（采區(qū)走向長度采區(qū)斜長煤層平均厚度煤層視密度－地質(zhì)損失－呆滯煤量）采區(qū)回采率 所以，=5.06Mt；經(jīng)計(jì)算可采期為4.4a。 3.回采煤量： 回采煤量是指準(zhǔn)備煤量范圍內(nèi)已被采煤巷道所固定的可采儲(chǔ)量。也就是已生產(chǎn)和準(zhǔn)備接替的各采煤工作面尚保有的可采儲(chǔ)量。按規(guī)定，回采煤量可采期一般為6個(gè)月以上。 式中 ——回采煤量 ——已為采煤巷道所固定的可采儲(chǔ)量 ——工作面回采率 所以，= 1.01Mt；經(jīng)計(jì)算可采期為0.7a。 經(jīng)過以上計(jì)算可“三量”及可采期滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，可以移交生產(chǎn)。 第4章 采區(qū)巷道布置 4.1 采區(qū)概況 4.1.1 設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 根據(jù)采區(qū)布置的要求（1.合理集中生產(chǎn)；2.合理確定采區(qū)生產(chǎn)能力；3.良好的經(jīng)濟(jì)效果；4.合理的通風(fēng)和運(yùn)輸）和本礦井的開拓方式、煤層賦存狀況以及開采投產(chǎn)的要求，采區(qū)的位置及邊界見采區(qū)布置圖，采區(qū)煤柱包括采區(qū)范圍內(nèi)的巷道煤柱、采區(qū)邊界煤柱、斷層煤柱和隔水煤柱等，根據(jù)有關(guān)要求和該采區(qū)的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)采區(qū)為南一上采區(qū)，位于井田中部，南北以斷層為界，西以+50標(biāo)高為界。南北走向長1.96km，東西傾斜長1.24 km，面積為2.43km2,煤柱留設(shè)如下：大巷兩側(cè)保護(hù)煤柱留25m，上下山保護(hù)煤柱其間寬20m，兩側(cè)各留保護(hù)煤柱30m，采區(qū)邊界煤柱寬度留設(shè)30m，斷層為采區(qū)邊界時(shí)設(shè)30m保護(hù)煤柱，區(qū)段保護(hù)煤柱留設(shè)20m。露頭處留設(shè)50m。 4.1.2 采區(qū)地質(zhì)和煤質(zhì)情況 本設(shè)計(jì)南一上采區(qū)地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖性以礫巖、灰白色中細(xì)巖及黑色泥巖為主，在底部有1-2層是凝灰?guī)r，夾有植物化石，其巖相以湖泊相為主。采區(qū)內(nèi)煤層發(fā)育較好，平均厚度為1.77m，視密度為1.40t/m3，采區(qū)內(nèi)煤的灰份一般在20%左右，屬于低灰份煤，煤質(zhì)以氣煤為主。 4.1.3 采區(qū)生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 結(jié)合有關(guān)要求、技術(shù)條件和采區(qū)煤層賦存情況，確定同采工作面為1個(gè)普采工作面，采區(qū)生產(chǎn)能力為72.5Mt/a，各采區(qū)的服務(wù)年限詳見采區(qū)接續(xù)表。 本設(shè)計(jì)為普采工作面，日進(jìn)尺數(shù)為5.4m。 即：V =5.4330=1782m 所以工作面的年推進(jìn)度為1782m。 本采區(qū)生產(chǎn)能力可由下式計(jì)算： 式中 —采區(qū)生產(chǎn)能力 —采煤工作面長度，m； —工作面推進(jìn)度，m