雙鴨山礦業(yè)集團東榮三礦1.8Mta新井設(shè)計

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摘 要 本設(shè)計為雙鴨山礦業(yè)集團東榮三礦1.8Mt/a的新井設(shè)計，共有4層可采煤層，平均總厚度為12.2m，煤的工業(yè)片牌號主要為氣煤。設(shè)計井田的可采儲量為166.87Mt，服務(wù)年限為66.22a，劃分兩個水平開采。 本設(shè)計礦井采用雙立井的開拓方式，集中大巷及采區(qū)石門的大巷布置方式。共劃分四個采區(qū)，其中首采區(qū)為一個，投產(chǎn)工作面一個。本設(shè)計中設(shè)計的采區(qū)為南二下采區(qū)，采用綜合機械化采煤。年工作日為330d，采用“四六”式工作制度，工作面長為220m，每刀進度為0.8m，每日割6刀。 提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。 關(guān)鍵詞：可采儲量 走向長壁 采煤工藝 Abstract Design is the Shuangyashan group of mining industry the new mine design of straight positive 1.8Mt/a of coal mine, possess four coal seam, in average total thickness is of 12.2m, the industrial flat brand of coal is gas coal. The recoverable reserves of design mine field are 166.87Mt. Length of service is 66.22 a.Divide two mining levels to mine. Design mine adopts the developing way of two vertical shaft development, gathering main roadway and pick the big alley of district stone door to arrange way. Partition 8 pick districts, in which head district is 1, go into operation face 1.Design to district is nanerxia district, with full-mechanized coal mining.Annual working day are 330 days, with the type duty of " 4 and 6 ", the working face length is of 0.8m for each knife progress of 220m, cut 6 knives everyday. Hoist is main shaft adopting Ji cup promotion, associate mine is promoted with cage. Key words：Recoverable reserves Longwall coal mining method Mining technology 目錄 摘 要 I Abstract II 目錄 III 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 井田位置及范圍 2 1.1.3 氣象和地震 3 1.1.4 本礦區(qū)及鄰礦區(qū)煤炭生產(chǎn)建設(shè)及規(guī)劃情況 3 1.1.6 礦區(qū)經(jīng)濟概況 3 1.1.6 井田區(qū)及鄰區(qū)經(jīng)濟狀況 3 1.2 地質(zhì)特征 4 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 4 1.2.2 煤層賦存狀況及可采煤層特征 4 1.2.3 巖石性質(zhì)、厚度特征 8 1.2.4 水文地質(zhì)情況 8 1.2.5 瓦斯、煤塵及煤的自燃性 9 1.2.6 煤質(zhì)、牌號及用途 9 1.3 勘探程度及可靠性 10 第2章 井田境界、儲量、服務(wù)年限 11 2.1 井田境界 11 2.1.1 井田境界確定的依據(jù) 11 2.1.2 井田周邊情況 11 2.1.3 井田未來發(fā)展情況 11 2.2 井田儲量 11 2.2.1 井田儲量的計算 11 2.2.2 保安煤柱 12 2.2.3 儲量計算方法 12 2.2.4 儲量計算的評價 13 2.3 礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 14 2.3.1 礦井工作制度 14 2.3.2 礦井生產(chǎn)能力的確定 14 2.3.3 礦井服務(wù)年限 14 第3章 井田開拓 15 3.1 概述 15 3.1.1井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 15 3.1.2影響本井田設(shè)計礦井開拓方式的因素及具體原因 15 3.2 礦井開拓方案的選擇 15 3.2.1井硐形式和井硐位置 15 3.2.2井硐的位置 17 3.2.3開采水平的數(shù)目及標(biāo)高 18 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 19 3.3.1井筒形式和數(shù)目 19 3.3.2井筒位置及坐標(biāo) 20 3.3.3.水平數(shù)目及高度 20 3.3.4.石門、大巷數(shù)目及布置 20 3.3.5井底車場的形式及選擇 22 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 22 3.3.7 采區(qū)劃分 23 3.4 井筒布置和施工 23 3.4.1 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井硐支護 23 3.4.2 井筒布置及裝備 23 3.4.3井筒延深意見 25 3.5 井底車場及硐室 25 3.5.1井底車場形式的確定及論證 26 3.5.2 井底車場的布置，存車線路，行車路線布置長度 26 3.5.3 井底車場通過能力驗算 28 3.5.4 井底車場主要硐室 30 3.6 開采順序 30 3.6.1沿煤層走向的開采順序 30 3.6.2沿井田垂直方向的開采順序 31 3.6.3采區(qū)接續(xù)計劃 31 3.6.4 “三量”的控制 31 第4章 采區(qū)巷道布置 33 4.1 采區(qū)概述 33 4.1.1采區(qū)布置的要求 33 4.1.2設(shè)計采區(qū)的位置、邊界，范圍及采區(qū)煤柱 33 4.1.3采區(qū)的地質(zhì)和煤層情況 33 4.1.4 采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲量和服務(wù)年限 34 4.2 采區(qū)巷道布置 34 4.2.1 區(qū)段劃分 34 4.2.2 采區(qū)上山布置 35 4.2.3 采區(qū)車場布置 35 4.2.4煤倉形式，容量及支護 41 4.2.5采區(qū)硐室簡介 42 4.2.6 回采工作面的接續(xù) 42 4.3 采區(qū)準(zhǔn)備 43 4.3.1 采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 43 4.3.2采區(qū)主要巷道 43 第5章 采煤工藝 46 5.1 采煤方法的選擇 46 5.1.1采煤方法選擇的制約因素 46 5.1.2采煤方法選擇 46 5.2 回采工藝 46 5.2.1回采工作面的工藝過程及使用的機械設(shè)備 46 5.2.2設(shè)備選型 47 5.2.3選擇采煤工作面循環(huán)方式和勞動組織形式 48 第6章 井下運輸和礦井提升 50 6.1 礦井井下運輸 50 6.1.1 運輸方式和運輸系統(tǒng)的確定 50 6.1.2礦車的選型與數(shù)量 50 6.1.3 采區(qū)運輸設(shè)備的選擇 51 6.2 礦井提升系統(tǒng) 52 6.2.1 主井提升設(shè)備選擇 52 第7章 礦井通風(fēng)與安全 54 7.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 54 7.1.1 概述 54 7.2 風(fēng)量計算與風(fēng)量分配 55 7.2.1風(fēng)量計算 55 7.2.2.風(fēng)量分配 57 7.2.3風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 58 7.3 礦井通風(fēng)阻力的計算 59 7.3.1 確定全礦井最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 59 7.3.2 礦井通風(fēng)阻力的計算 59 7.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇 61 7.4.1主扇的選擇計算 62 7.4.2礦井等積孔計算 63 7.4.3電動機的選擇 63 7.5 礦井安全技術(shù)措施 63 7.5.1預(yù)防瓦斯及煤塵爆炸 63 7.5.2火災(zāi)與水患的預(yù)防 64 7.5.3其他事故的預(yù)防 64 7.5.4避災(zāi)路線及自救規(guī)定 65 第8章 礦井排水 66 8.1 概述 66 8.1.1礦井水來源及涌水量 66 8.1.2對排水設(shè)備的要求 66 8.2 礦井主要排水設(shè)備 67 8.2.1排水方式與排水系統(tǒng)簡介 67 8.2.2主排水設(shè)備及管路的選擇計算 67 第9章 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 71 總結(jié) 73 致謝 74 參考文獻 75 附錄1 76 附錄2 84 82 緒論 本次設(shè)計為畢業(yè)設(shè)計，對于我們即將結(jié)束大學(xué)生活的學(xué)生來說，不論是工作還是繼續(xù)深造都有著深刻的意義。因為這是對我們大學(xué)四年來所學(xué)知識的一次大檢閱，使我們對自己所學(xué)的專業(yè)知識形成一個系統(tǒng)，對整個礦井有一個全局的認識和觀念。 本畢業(yè)設(shè)計為新井設(shè)計，要求我們對礦井的每一個系統(tǒng)進行設(shè)計，對礦井的每個系統(tǒng)有個較全面的認識，使我們在工作或繼續(xù)深造中更好地施展自己的才華和能力。 第1章 井田概況及地質(zhì)特征 1.1 井田概況 1.1.1 井田位置及范圍 本井田位于黑龍江集賢煤田東南端，西南距福利屯48km，經(jīng)福利屯到雙鴨山礦業(yè)集團所在地雙鴨山市56km，福利屯到福錦縣公路穿過本井田。福前鐵路在東榮三礦礦區(qū)南部邊緣外約3km處通過，交通比較便利，見圖1-1。 圖1-1 交通位置圖 1.1.2 地勢和河流 本井田處于三江平原的西南部，地勢低平，屬高河漫灘。地面標(biāo)高為＋50～＋78m。井田南鄰?fù)赀_山北麓；東部有雙山子，標(biāo)高＋164.7m；西依索利崗山，標(biāo)高為＋207.9m；北面廣闊平坦。 本井田內(nèi)只有季節(jié)性河流從西、南兩個方向流入本區(qū)，沒有大的河流。近年來隨著農(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?jié)竦孛娣e有所縮小。 1.1.3 氣象和地震 本地區(qū)夏季氣溫較高，年平均最高氣溫為20.1～23.7℃；冬季寒冷，年平均最低氣溫為－17.4～－23.9℃，最低氣溫可達－35℃。每年十月至次年五月為凍結(jié)期，最大凍結(jié)深度為1.55～2.08m。年降水量325.7～692.3㎜；年蒸發(fā)量1095.5～1460.6㎜，年平均風(fēng)速4.1～4.7m/s，風(fēng)向多偏西風(fēng)。 根據(jù)國家地震局資料，集賢及其鄰區(qū)地震裂度在6以下，過去無強烈地震記載。 1.1.4 本礦區(qū)及鄰礦區(qū)煤炭生產(chǎn)建設(shè)及規(guī)劃情況 本礦井內(nèi)沒有生產(chǎn)、在建及停閉礦，也沒有小煤窯等。 本礦區(qū)東西寬8～11km,南北長23km，面積為230km2。《東榮礦區(qū)總體設(shè)計》規(guī)劃用四對井進行開發(fā)，總規(guī)模達5.1Mt/a。 1.1.５ 礦區(qū)經(jīng)濟概況 本區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)較薄弱，但是，雙鴨山礦業(yè)集團距本區(qū)較近，人力來源及材料供應(yīng)條件都是良好的，可以借助老區(qū)力量建設(shè)新區(qū)。 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)計階段，供電電源方案已達成協(xié)議，供電電源容易解決。 1.1.6 井田區(qū)及鄰區(qū)經(jīng)濟狀況 區(qū)內(nèi)以農(nóng)業(yè)為主，種植少量經(jīng)濟作物如黃煙等。井田鄰近的河砂、礫巖及火山碎屑巖，可供建筑之用。在井田的北側(cè)有青山螢石礦正在開采，可供煉鋼催化劑之用。 1.2 地質(zhì)特征 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 本井田構(gòu)造屬三江盆地內(nèi)的緩擯——集陷帶，位于三江盆地的西部。三江盆地是中生代以來的一個斷陷——凹陷地，區(qū)域構(gòu)造屬新華夏系第二隆起帶，北段由一些北北東向展開的次一級隆起帶和凹陷帶組成。 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)力集中構(gòu)造較為復(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)程度有所提高，斷層多為壓扭性斷裂，導(dǎo)水性能差。 井田主要構(gòu)造分述如下： 1.斷層，見表1-1所示。 表1-1 斷層落差及發(fā)育表 序號 名稱 性質(zhì) 產(chǎn)狀 落差（m） 傾角（0） 斷點可靠度 1 F48 逆 NE200 170～340 60 可靠 2 F9 逆 NE350 40～130 73 可靠 3 F29 逆 NE310 50～96 71 可靠 4 F45 正 EW700 15～25 70 可靠 5 F84 逆 NE450 可靠 6 F72 正 NE670 10～20 30 可靠 7 F10 逆 NS1460 40～60 73 可靠 2.巖漿活動 本井田內(nèi)的巖漿巖為燕山期產(chǎn)物，以侵入為主，大多呈巖脈及巖床侵入于晚侏羅紀煤系地層中。其中以中性石英閃長巖，基性輝綠巖玄武巖為主。巖漿巖主要分布在F9斷層與精查線之間，或巖床侵入煤層中，使煤層局部變質(zhì)。 1.2.2 煤層賦存狀況及可采煤層特征 本井田開采之煤層主要位于侏羅系，含煤性好，主要可采厚度12.2m，地層總厚度700m，含煤系數(shù)5.27%。本區(qū)煤層發(fā)育較穩(wěn)定，標(biāo)志層清楚，物性特征明顯，煤巖層相對可靠。 可采煤層特征如下： 4#煤層：全區(qū)發(fā)育且較穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，厚度較大，有4～6個夾石成互層狀，肉眼鑒定為半亮～半暗型，塊狀。由南向北，由東向西增厚，煤層厚度為3.0～3.4m,平均厚度為3.2m，巖性多為炭質(zhì)泥巖，煤層頂板為粉砂巖，細砂巖，底板為粉砂巖及含炭質(zhì)粉砂巖。煤層有露頭，在0m標(biāo)高之上不可采。 6#煤層： 該煤層基本上全區(qū)發(fā)育，結(jié)構(gòu)單一，僅在井田南部的淺部局部不可采，煤層的開采厚度在2.8～3.2m之間，平均厚度為3.0m，賦存較穩(wěn)定，煤層頂板多為粉砂巖，底板多為粗砂巖。煤層有露頭，在－10m標(biāo)高之上發(fā)育不穩(wěn)定，煤變質(zhì)程度較高，有風(fēng)化現(xiàn)象。 13#煤層：煤層大部可采，厚度穩(wěn)定，可采厚度2.5～2.9m，平均厚度2.7m?？刹煞秶鷥?nèi)煤層南西薄，向北東增厚，結(jié)構(gòu)屬單一煤層，局部有薄層炭質(zhì)泥巖或粉砂巖夾層石，有時呈煤與煤泥巖互層狀出現(xiàn)，與物性反映正相溫和。頂板為粉砂巖，細砂巖及中砂巖，底板為細砂巖，砂巖。 17#煤層：該層在全井田大部分區(qū)域發(fā)育，煤層在斷層F9之后，逐漸變薄，結(jié)構(gòu)單一，煤層厚度在3.2～3.4m，平均厚度為3.3m，煤層頂板為粉砂巖，底板為細砂巖。煤層有露頭，其中露頭煤質(zhì)不穩(wěn)定，且在0m標(biāo)高之上的煤不可采。 具體各煤層厚度、結(jié)構(gòu)和頂?shù)装迩闆r分層見表1-2、圖1-2所示。 表1-2　煤層特征表 煤層 煤厚 層間距 穩(wěn)定性 結(jié)構(gòu) 發(fā)育 程度 頂板 底板 露頭情況 范圍 平均 4# 3.0～3.4m 3.2m 22m 較穩(wěn)定 單一 全區(qū) 發(fā)育 粉砂巖細砂巖 粉砂巖 有 6# 2.8～3.2m 3.0m 較穩(wěn)定 復(fù)雜 全區(qū) 發(fā)育 粉砂巖 粗砂巖 有 70m 13# 2.5～2.9m 2.7m 較穩(wěn)定 單一 大部 發(fā)育 粉砂巖中砂巖 細砂巖 有 27m 17# 3.2～3.4m 3.3m 較穩(wěn)定 單一 大部 發(fā)育 粉砂巖 細砂巖 有 圖1-2 煤層綜合柱狀圖 1.2.3 巖石性質(zhì)、厚度特征 表1-3 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 名稱 視密度 kg/cm3 孔隙度 抗壓強度 102 kg/cm3 抗拉強度 102 kg/cm3 變形模量 102 kg/cm3 彈性模量 kg/cm3 砂巖 2.0～2.6 5～25 2～20 0.5～0.4 0.5～8 1～10 礫巖 2.3～2.6 5～15 1～15 0.2～1.5 0.8～8 2～8 泥灰?guī)r 2.7～2.85 1.6～5.2 12.83 0.6～2.0 2～7 5～10 灰?guī)r 2.2～2.7 5～20 5～20 0.5～2.0 1～8 5～10 頁巖 2.0～2.4 16～30 1～10 0.2～1.0 1～3.5 2～8 石英 2.65～2.7 0.12～0.5 15～35 1.0～3.0 6～20 6～20 1.2.4 水文地質(zhì)情況 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： 第三系孔隙含水層：在井田內(nèi)廣泛分布。其厚度發(fā)育規(guī)律為由東南往西北逐漸增厚，向東變薄。涌水量為0.001～0.83 L/sm。 第四系孔隙含水層：本井田廣泛發(fā)育，除山坡地區(qū)較薄外，其余均很厚。發(fā)育規(guī)律為：由南往北逐漸增厚。水的主要補給來源是大氣降水及山區(qū)地下水。涌水量為0.705～7L/sm。 基底巖層裂隙水：分布于低山和丘陵地帶。由花崗巖、安同山巖及變質(zhì)巖等組成。對煤系裂隙含水帶補給量甚微，而且對礦床充水無影響。 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。 2、井田內(nèi)的主要隔水層有第四系頂部粘土、亞粘土、中部粘土，亞粘土層和第三系泥巖、砂巖層。 3、地面水及各含水層之間的水力聯(lián)系 本井田煤系裂隙含水帶補給條件不好，富水性較小。礦井在開采初期，礦井涌水量最大。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。隨著開采的不斷進行，水的靜儲量逐漸消耗，礦井的涌水量將會逐漸減少，并趨于相對穩(wěn)定狀態(tài)。 1.2.5 瓦斯、煤塵及煤的自燃性 本礦井屬于低瓦斯礦井，相對涌出量1.43m3/min，絕對涌出量為4.65 m3/min，煤塵無爆炸危險，煤層亦無自燃傾向性。隨著開采深度的延伸，瓦斯涌出量大會給礦井的安全生產(chǎn)帶來一定的困難。 本礦井瓦斯取樣的控制深度為340.5～933.2m，一般為6.44～8.95％，瓦斯成份及含量均很低。在737.5m深以上，瓦斯成份為0.75～36.75％；在900.4～933.2m深度為28.18～45.26％；平均為34.31～37.05％。由于地質(zhì)報告沒有明確提出礦井的瓦斯等級，所以，本設(shè)計只能根據(jù)上述數(shù)據(jù)進行分析，初步確定本礦井初期的瓦斯等級為低瓦斯礦井，并沒有煤塵爆炸危險和自燃發(fā)火傾向。 本礦井的恒溫帶溫度為＋5.6℃，深度為20m。－500m水平的平均地溫為19.5℃；－700m水平的平均地溫為25.3℃。 煤層頂?shù)装鍘r石主要為粉砂巖和細砂巖，抗壓強度一般在500～1100kg/cm2。 1.2.6 煤質(zhì)、牌號及用途 1、煤種及其變化 本礦井煤的揮發(fā)份一般大于40％，屬低變質(zhì)煤。煤種主要為氣煤、長焰煤次之，煤種在垂直方向上無明顯變化。 2、煤的有害成分 灰分：本井田煤的灰分含量（Ag）為10.96～24.45％，多屬中低灰分煤層。 硫：各煤層硫的含量均很低，原煤全硫（SgQ）為0.1～0.41％，屬特低硫煤。 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 煤的元素組成穩(wěn)定，屬低腐質(zhì)煤。各煤層碳（Cr）的平均含量為80.84～82.66％；（Hr）的平均含量為5.32～5.86％；（Or）的平均含量則為10.61～12.62％。 5、可選性 所有煤層的煤均屬于易選到中等可選。 6、工業(yè)用途評價 本井田原煤按現(xiàn)行煤炭實用分類法，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)洗選加工后可作為優(yōu)良的配焦和化工精煤，副產(chǎn)品可供動力及民用 1.3勘探程度及可靠性 在井田范圍內(nèi)，由于地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層賦存穩(wěn)定，其勘探程度較精確。 第2章 井田境界、儲量、服務(wù)年限 2.1 井田境界 2.1.1 井田境界確定的依據(jù) 1.以大的斷層和勘探邊界為井田邊界； 2.以保證井田的合理尺寸，及與鄰近礦區(qū)處理好關(guān)系。 2.1.2 井田周邊情況 井田北部以斷層F48為界，南部以自然邊界河流為界，西面以-650m標(biāo)高為界，東以煤層的天然露頭為界。井田走向4.5km,傾向2.9km,井田面積約13.05km2。 2.1.3 井田未來發(fā)展情況 　　本井田煤層埋藏較淺，傾角較小，由于井田內(nèi)幾條斷層的影響，所以隨著技術(shù)的進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。 2.2 井田儲量 2.2.1 井田儲量的計算 設(shè)計井田范圍內(nèi)參加儲量計算的煤層有4#、6#、13#、17#四層，各煤層儲量計算邊界與井田境界基本一致。礦井儲量是指礦井內(nèi)所埋藏的數(shù)量，具有工業(yè)價值的煤炭數(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。 2.2.2 保安煤柱 參照保護煤柱的設(shè)計原則如下： (1)通常，保護煤柱應(yīng)根據(jù)受護面積邊界和移動角值進行圈定。 (2)地面受護面積包括受護對象及周圍的受護帶。 (3)當(dāng)受護邊界與煤層走向斜交時，根據(jù)基巖移動角求得垂直與受護邊界方向的上山方向移動角和下山方向移動角，然后再確定保護煤柱。 (4)立井保護煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點留設(shè)。 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，結(jié)合本礦井的實際情況，留設(shè)保安煤柱如下： 1.各煤層在露頭處留設(shè)30m保安煤柱； 2.邊界斷層留設(shè)50m保安煤柱； 3.井田內(nèi)部斷層留設(shè)30m保安煤柱； 4.地面建筑物留設(shè)50m保安煤柱。 按以上方法計算得：工業(yè)廣場煤柱損失：11.27Mt； 斷層、地面、邊界保安煤柱損失：42.45Mt； 總損失量：53.72Mt。 2.2.3 儲量計算方法 計算公式如下： 塊段儲量=塊段面積平均傾角余割塊段平均厚度煤的視密度。 根據(jù)原東榮立井初步設(shè)計儲量諸圖，通過計算知本井田工業(yè)儲量為220.58Mt，各煤層工業(yè)儲量等各種儲量見表2-1。 水平 煤層 工業(yè) 儲量 （萬t） 煤層損失量 可采 儲量 （萬t） 工業(yè)場地 （萬t） 井田境界（萬t） 斷層 （萬t） 開采損失（萬t） 合計損失（萬t） 第一水平 4# 6# 13# 17# 2189.68 2052.82 1847.54 2258.10 111.97 109.97 98.97 120.97 170.62 159.96 134.96 159.46 250.59 229.93 215.95 269.42 204.74 192.57 172.74 211.13 533.18 499.86 449.88 549.85 1656.50 1552.96 1397.66 1708.25 合計 8348.14 441.88 625 965.89 781.18 2032.77 6315.37 第二水平 4# 6# 13# 17# 3596.03 3371.27 3034.15 3708.40 183.88 172.39 147.96 180.6 280.20 254.48 214.26 261.87 411.55 394.03 376.8 460.53 336.23 315.21 283.69 346.73 875.63 820.9 738.82 903 2720.40 2550.37 2295.33 2805.40 合計 13709.85 684.63 1010.81 1642.91 1281.86 3338.35 10371.5 總計 22057.99 1126.51 1635.81 2608.8 2063.04 5371.12 16686.87 表2-1 可采煤層儲量計算表 計算公式如下： 式中 ——可采儲量； ——工業(yè)儲量； ——永久煤柱損失； ——礦井回采率。 經(jīng)各煤層可采儲量計算，匯總計算出本設(shè)計井田可采儲量為166.87Mt。 損失率：24.35%。 2.2.4 儲量計算的評價 本設(shè)計井田的煤層發(fā)育良好，厚度較穩(wěn)定，傾角小，井田范圍內(nèi)大的構(gòu)造控制可靠，水文地質(zhì)條件較好，儲量計算較為可靠。 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 本設(shè)計礦井年工作日330d，礦井每日凈提升16h，采用四六制工作制度，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。 2.3.2 礦井生產(chǎn)能力的確定 礦井生產(chǎn)能力的大小應(yīng)根據(jù)井田儲量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來確定，還應(yīng)該考慮到當(dāng)前及今后市場的需煤量、技術(shù)裝備和管理水平等。根據(jù)本井田的實際情況，初步擬定三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案A：1.8Mt/a； 方案B：2.4Mt/a； 方案C：1.2Mt/a。 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)該根據(jù)礦井服務(wù)年限來確定。 2.3.3 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限計算公式如下： 式中 ——礦井設(shè)計可采儲量，Mt； ——礦井生產(chǎn)能力，Mt/a； ——礦井儲量備用系數(shù)，=1.3～1.5。 根據(jù)本礦井實際情況，取=1.4。 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：1.8Mt/a =166.87/（1.81.4）=66.22a； 方案B：2.4Mt/a =166.87/（2.41.4）=49.66a； 方案C：1.2Mt/a =166.87/（1.21.4）=99.33a； 參照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，方案A較為合理，即：礦井生產(chǎn)能力為1.8Mt/a；礦井服務(wù)年限為T=66.22a。 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 東榮三礦與東榮二礦相距較近，東榮二礦為雙立井開拓。 3.1.2 影響本井田設(shè)計礦井開拓方式的因素及具體原因 1.本井田所在位置屬于丘陵地形，工業(yè)場地宜選擇在相對比較開闊的平地上，標(biāo)高為＋60m。 2.煤層構(gòu)造相對簡單，無大、中型構(gòu)造，其中大斷層為井田邊界，中央的小斷層對礦區(qū)的總體布置沒有太大的影響。 3.井田內(nèi)煤層埋藏深度為＋50～-650m，煤層傾角13左右，其中4#、6#、13#、17#各煤層間距分別為：22m、70m、27m?？傮w來說，煤層相對集中，可采用分層組聯(lián)合布置開采。 3.2 礦井開拓方案的選擇 3.2.1井硐形式和井硐位置 １.井筒形式的確定 根據(jù)東榮三礦井田的地表及煤層等實際情況，平硐開拓方式技術(shù)上不合理，應(yīng)直接否定?，F(xiàn)依據(jù)東榮三礦井田的地形，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，提出兩種井筒開拓方案，具體情況如下： 方案I——雙斜井開拓 方案Ⅱ——雙立井開拓 以上兩種井筒開拓方案技術(shù)比較如下： （1）雙斜井開拓 斜井與立井相比有如下優(yōu)點： 1.井筒掘進技術(shù)和施工設(shè)備比較簡單，掘進速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井底車場及硐室都比投資少。 2.井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升高備，鋼材消耗量小。 3.膠帶輸送機提升增產(chǎn)潛力大，改擴建比較方便，容易實現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門長度。 缺點： 1.在自然條件相同時，斜井要比立井長得多。 2.圍巖不穩(wěn)固時，斜井井筒維護費用高，采用絞車提升時，提升速度低、能力小、鋼絲繩磨損嚴重、動力消耗大、提升費用高，當(dāng)井田斜長較大時，采用多段絞車提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力。 3.由于斜井較長，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長度較大。 4.斜井通風(fēng)風(fēng)路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開專用進風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升。 5.當(dāng)表土為富含水的沖積層或流砂層時,斜井井筒掘進技術(shù)復(fù)雜,有時難以通過。 適用條件 ：煤層賦存較淺，垂深在200m以內(nèi)，煤層賦存深度為0～500m，含水砂層厚度小于20～40m，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡單的煤層。井筒不需要特殊方法施工。 技術(shù)評價：本井田一水平設(shè)在－250m水平標(biāo)高。根據(jù)煤層的賦存情況可采用雙斜井開拓。東榮三礦井田賦存深度為＋50～-650m，在技術(shù)上是可行的。 （2）雙立井開拓 優(yōu)點： 1.立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利。 2.機械化程度高，易于自動控制。 3.井筒為圓形斷面結(jié)構(gòu)合理，維護費用低，有效斷面大通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快。 缺點：與斜井優(yōu)點相對應(yīng)。 適用條件：煤層賦存深度200～-1000m，含水砂層厚度20～400m,立井開拓的適應(yīng)性很強，一般不受煤層傾角，厚度，瓦斯，水文等自然條件限制。技術(shù)上也比較可靠。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開拓時均采用立井開拓方式。 技術(shù)評價：根據(jù)井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，采用雙立井開拓方案可行。東榮三礦井田的地表，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，適合采用雙立井開拓，故此方案在技術(shù)上可行。 根據(jù)上述井硐開拓方案的技術(shù)比較，確定雙立井開拓與雙斜井開拓方案在技術(shù)上可行。根據(jù)規(guī)定，對技術(shù)可行的方案還應(yīng)進行經(jīng)濟比較。 表3-1 開拓方案技術(shù)經(jīng)濟分析比較表 方案 優(yōu)點 缺點 方 案 一 1.井口位置接近井田邊界，井下為雙翼生產(chǎn)，易于保證礦井產(chǎn)量； 2.第二水平、第三水平石門工程量??； 3.工業(yè)場地壓煤量較小。 1.井筒延伸需要建上下部兩個車場，工程量較大，不利于生產(chǎn)； 2.運輸費用高，井下需要人員多。 方 案 二 1.井口位置接近井田中央，井下為雙翼生產(chǎn)，易于保證礦井產(chǎn)量； 2.立井安裝速度快，檢修容易，能耗低； 3.井筒延伸方便； 4.初期投資??； 5.井上運輸距離短，營運費用低。 1.工業(yè)場地壓煤量較大； 2.井下存在反向運輸； 3.第二水平的石門較長。 表3-2 方案費用比較表 方案 項目 名稱 方案一 方案二 基建費用（萬元） 立井開鑿 322 282.95 石門運輸 87.6 35.2 井底車場 110 190 生產(chǎn)費用（萬元） 立井提升 268.7 584.1 石門運輸 518.3 184.9 總計（萬元） 1306.6 1277.15 依據(jù)上述各種方案比較，得知雙立井開拓最經(jīng)濟。 3.2.2井硐的位置 對礦井井筒位置有以下的要求： 1）井筒沿走向的有利位置應(yīng)在井田的中央。當(dāng)井田儲量呈不均勻分布時，應(yīng)在儲量分布的中央，在此開成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開采的不利局面。 2）井筒沿煤層傾向的位置，應(yīng)使總的石門工程量小，初期工程量及投資小，建井期短，且煤柱損失小。 3）為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進的困難及便于維護，應(yīng)使井筒通過的巖層及表土層有較好的水文，圍巖和地質(zhì)條件。 依據(jù)本井田的儲量分布圖，及剖面圖，考慮水平劃分及主要巷道布置，確定井口的位置在整個井田的儲量中央。 3.2.3開采水平的數(shù)目及標(biāo)高 根據(jù)本井田的實際情況及劃分水平的規(guī)定，現(xiàn)確定水平劃分方案如下： 方案一：三水平開采 水平標(biāo)高——-250m,－500m,-650m 階段垂高——300m,250m,150m 一水平儲量——63.15Mt 二水平儲量——52.63Mt 三水平儲量——31.58Mt 一水平服務(wù)年限——25.06a 二水平服務(wù)年限——20.89a 三水平服務(wù)年限——12.53a 服務(wù)年限——58.48a 方案二：兩水平開采 水平標(biāo)高——－250m,－500m 階段垂高——300m，250m 一水平儲量——63.15Mt 二水平儲量——103.72Mt 一水平服務(wù)年限——25.06a 二水平服務(wù)年限——41.16a 參照上述兩種方案的各項數(shù)據(jù)，各方案評價如下： 方案一：該方案的二、三水平服務(wù)年限太短，不能充分地利用礦井資源，不符合相關(guān)規(guī)定，本方案不可取。 方案二：該方案一水平上山開采，二水平上下山開采，各項指標(biāo)均符合相關(guān)規(guī)定，根據(jù)本井田的實際情況，本方案技術(shù)上可行。 3.2.4開拓巷道的布置 水平巷道的主要任務(wù)是擔(dān)負煤矸，物料和人員的運輸，以及通風(fēng)，排水，敷設(shè)管線。 根據(jù)煤層埋藏特征和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，并考慮到各煤層的間距較小，宜采用集中大巷，為減少煤柱損失和保證大巷維護條件，運輸大巷布置在17#煤層的底板下的厚砂巖中，上水平的運輸巷用做下水平的回風(fēng)巷，這樣有利用井下運輸效率，生產(chǎn)系統(tǒng)較簡單。 本設(shè)計井田的可采煤層為4#、6#、13#、17#煤層，4#與6#煤層，13#與17#煤層較近，可以分組聯(lián)合開采，各煤層的煤質(zhì)相同，不需要分采分運。 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 根據(jù)井田的地形地勢，煤層賦存，地質(zhì)構(gòu)造等因素，與第二節(jié)中井筒形式確定方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟比較，本礦井采用雙立井開拓。詳見井筒開拓方案比較示意圖3-1、圖3-2。 方案一：雙立井開拓； 圖3-1 雙立井開拓方案圖 方案二：雙斜井開拓。 圖3-2 雙斜井開拓方案圖 3.3.2井筒位置及坐標(biāo) 根據(jù)本井田的實際情況，以及選擇井筒位置的條件，本設(shè)計礦井井筒位置詳見開拓示意圖，主井標(biāo)高為＋62m，副井標(biāo)高為＋60m，兩井筒的地理坐標(biāo)分別為： 主井：X=5193151、Y=44659308 副井：X=5193070、Y=44659369 3.3.3.水平數(shù)目及高度 水平設(shè)置總的原則是盡量加大一個水平的開采范圍、資源儲量、服務(wù)年限，同時盡量減少水平的設(shè)置?；谝陨显瓌t，根據(jù)本井田煤層賦存條件，地質(zhì)構(gòu)造等因素，合理的水平劃分方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟評價，本設(shè)計礦井在－250m水平標(biāo)高處劃分一水平，階段垂高300m，在－250m水平標(biāo)高布置開拓巷道，第二水平標(biāo)高-500m。井底車場及各類硐室、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 根據(jù)本設(shè)計礦井開拓巷道布置方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟評價，確定本設(shè)計礦井采用的開拓巷道布置方式為集中運輸大巷及采區(qū)石門布置。 本設(shè)計礦井中，大巷和石門服務(wù)年限較長，運輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護設(shè)計在本設(shè)計中基本相同。其內(nèi)部設(shè)施也基本相同。巷道斷面設(shè)計合理與否，直接影響煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟效果和生產(chǎn)的安全條件，其基本原則是在滿足安全與技術(shù)要求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面，降低造價并有利于加快施工速度。該設(shè)計礦井石門斷面、大巷斷面的各項內(nèi)容見圖3-3、圖3-4。 圖3-3 石門斷面圖 圖3-4 大巷斷面圖 3.3.5井底車場的形式及選擇 由于井筒形式，提升方式，大巷運輸方式及大巷距井筒的水平距離等不同，井底車場的形式也各異。按照礦車在井底車場內(nèi)運行特點，井底車場可分為：環(huán)行式和折返式兩大類型。 根據(jù)本設(shè)計礦井井筒形式及大巷，石門的布置，結(jié)合井底車場型式的選擇因素，本設(shè)計礦井采用環(huán)形刀式井底車場，大巷運煤主要是3t底卸式礦車，輔助運輸是1.5t固定式礦車，軌距是600mm。 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 本礦井共有四層煤，即：4#、6#、13#、17#煤層，參見可采煤層特征表1-2。4#與6#、13#與17#煤層間距較小，因此可以采用分層組聯(lián)合開采。運輸大巷布置在17#煤層的底板巖石中。開采時采用下行式，因此先采4#煤層，其厚度達3.2m，可滿足達產(chǎn)要求。 3.3.7 采區(qū)劃分 在本井田內(nèi)，由于有F48、F45、F29、F84 、F9斷層的存在，井田劃分成采區(qū)時，結(jié)合采區(qū)劃分的原則，以井田內(nèi)斷層為邊界，從而劃分的具體情況見圖3—5。 圖3-5 采區(qū)劃分示意圖 3.4 井筒布置和施工 3.4.1 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井硐支護 參見綜合柱狀圖1-2，本設(shè)計礦井井筒穿過的巖層性質(zhì)如下： 基巖段：細砂巖、砂礫巖。 根據(jù)主副井圍巖性質(zhì)，并按相關(guān)規(guī)定，確定主副井筒支護方式如下： 主井井筒： 表土段：混凝土砌碹 煤層段：料石砌碹 基巖段：錨噴支護 副井井筒： 表土段：混凝土砌碹 煤層段：料石砌碹 基巖段：錨噴支護 3.4.2 井筒布置及裝備 井硐布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)，運輸方式，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)礦井設(shè)計規(guī)范》對運輸、通風(fēng)、管線等布置的要求，滿足施工需要； 2.有利于井筒檢修、維護、清掃和人員通行安全； 3.當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對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； 4.合理使用斷面空間，減少井筒工程量。 根據(jù)本設(shè)計礦井年產(chǎn)量、提升方式等實際情況，本設(shè)計礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運輸、設(shè)施及輔助設(shè)施，本礦井建成投產(chǎn)時共開鑿2個井筒，即主立井和副立井。主、副井井筒斷面圖見圖3-6、圖3-7。 主井井筒具體特征： 井筒直徑6.5m，是混凝土靜壁，罐道規(guī)格為鋼槽（2[22b]），粱層間距為4000mm，提升容器為一對16t箕斗，充填厚度為500mm。 副井井筒具體特征： 井筒直徑為6.5m，提升容器為一對1.5t礦車雙層四車罐籠，罐道粱層間距為4000mm。 3.4.3井筒延深意見 根據(jù)本設(shè)計礦井水平劃分方案，本設(shè)計礦井主副井筒從地面布置到一水平后需要延伸。在進一步進行地質(zhì)勘探后，井筒仍按原有主副井延深。 3.5 井底車場及硐室 3.5.1井底車場形式的確定及論證 井底車場的形式必須適應(yīng)井下運輸和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運輸方式的不同，井底車場的形式也各異。井底車場形式必須滿足下列要求： 1、井底車場的通過能力，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、簡單，管理方便，彎道及交叉點少； 3、安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求； 4、工程量少，建設(shè)投資省，便于維護，生產(chǎn)成本低； 5、方便，建設(shè)工期短。 3.5.2 井底車場的布置，存車線路，行車路線布置長度 1．井底車場線路布置的要求 （1）井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井進、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，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）為保證運行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機械推車需布置在直線段上； （5）盡量減少道岔和交岔點； （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)計要注意調(diào)頭問題。 2.存車線有效長度的計算 （1）主井空車線、重車線；副井進、出車線 主井： 式中 ——列車數(shù)目； ——每列車的礦車數(shù)； ——每輛礦車帶緩沖器的長度； ——機車數(shù)； ——每臺機車的長數(shù)； ——附加長度，取10m。 =1.5234+14.5+10=152.5m 副井： =1302+14.5+10=74.5m （2）井底車場調(diào)車線的有效長度 =1234+14.5+8=65.5m 故取=70m （3）材料車有效長度 式中 ——材料車數(shù)； ——每輛材料車帶緩沖器的長度； ——設(shè)備車數(shù)； ——每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度； 因此 L=102+32=26m （4）人車線有效長度 式中 ——列車數(shù)目； ——每列車的人車數(shù)； ——每輛車帶緩沖器的長度； ——每臺機車的長度； ——附加長度，取10m。 因此 =1152+4.5+10=44.5m （5）線路道岔的計算 表3—3 道岔型號特征表 序號 道岔 型號 名稱 轍叉 角α 主要尺寸（mm） 質(zhì)量 a b L T L0 1 ZDK930/7/40 單開 807′48" 5156 8035 13200 2625 2 ZDX930/4/1522 渡線 1402′10" 3942 4858 16684 2000 9000 3553 3 ZDC930/4/20 對稱 1402′10" 2300 4858 7122 1366 ①單開道岔非平行線路聯(lián)接 ZDK930-7-40, α=8?07?48?，δ=45?，a=5165mm，b=8035mm，R=25000mm 可得，m、n、H、T、K。 =37T=8364mm mm M=23359， mm， mm 3.1445?25000/180?=19625mm ②單開道岔平行線路聯(lián)接 ZDK930-7-40, α=8?07?48?，a=5156mm，b=8035mm，R=25000mm， T=1748mm，m=14370mm mm ③渡線道岔線路聯(lián)接 ZDK930-4-1522, α=14?02?10?，a=3942mm，b=4858mm， L=16684mm，T=2000mm，=9000mm 求：、 mm mm 3.5.3 井底車場通過能力驗算 井下采用機車運輸時，井底車場年通過能力按下式計算： 式中 ——井底車場年通過能力； ——每一調(diào)度循環(huán)進入井底車場的所有列車的凈載重,t； T——每一調(diào)度循環(huán)時間,min； ——每年運輸工作時間等于礦井設(shè)計年工作日數(shù)與生產(chǎn)時間的乘積,min； 1.15——運輸不均衡系數(shù)。 因此 =3301080277.725/1.1530= 2.484Mt 通過能力富余系數(shù)為2.484/1.8=1.38，滿足設(shè)計規(guī)范要求。 圖3—8 井底車場線路圖 表3—4 井底車場調(diào)度圖表 該礦井日產(chǎn)原煤5455t，每日運出矸石量為545520%=1091t，掘進煤占5%，日運量為273t，3t底卸式礦車日運量占95%，為5182t，每日3t底卸式礦車列車數(shù)=5182/（323）=75列。本礦井主要運輸依靠3t底卸式礦車。 3.5.4 井底車場主要硐室 1.主井系統(tǒng)硐室 主井系統(tǒng)硐室包括推車機及翻車機硐室、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。 上述硐室的布置，主要取決于地質(zhì)及水文地質(zhì)條件。 2.副井系統(tǒng)硐室 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處、主排水泵房（中央水泵房）、水倉及清理水倉硐室、主變電所（中央變電所）及等候室等。 主排水泵房和主變電所應(yīng)聯(lián)合布置，以便使主變電所向主排水泵房的供電距離最短。為防止井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的通道應(yīng)設(shè)置風(fēng)窗。 3.其它硐室 其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線電機車庫及修理間、蓄電池電機車庫及充電硐室、防火門硐室、防水門硐室、井下火藥庫、消防材料庫、人車站等，其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。 3.6 開采順序 開采順序是指礦井采掘工作有計劃、有步驟地按一定順序進行，做到采掘并舉，掘進先行。因此，合理的開采順序應(yīng)滿足下列要求： 1.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)； 2.符合煤層采動影響關(guān)系，最大限度地開采煤炭資源； 3.合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動生產(chǎn)率，簡化巷道布置； 4.降低掘進率，減少井巷工程量和基建投資。 3.6.1沿煤層走向的開采順序 依據(jù)本設(shè)計礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長壁開采，這樣可以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。詳見采區(qū)接續(xù)圖表3—5。 3.6.2沿井田垂直方向的開采順序 本礦井煤層屬于緩傾斜煤層，故沿煤層垂直方向上采用下行式開采順序。在垂直方向上本礦井的開采順序是，先采完第一水平，再采第二水平。 3.6.3采區(qū)接續(xù)計劃 根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將一水平劃分為八個采區(qū)，詳見采區(qū)分布示意圖3—5。本設(shè)計礦井的采區(qū)接續(xù)圖表，見表3—5。 3.6.4 “三量”的控制 1、礦井開拓煤量的確定 開拓煤量是指井田范圍內(nèi)掘進的開拓巷道所圈定的尚未開采的可采煤量，開拓巷道包括：主井、副井、井底車場、主要石門、運輸大巷、主要上山、主要溜井和總回風(fēng)巷道等，采用集中大巷和采區(qū)石門開拓。 礦井開拓煤量可用下式計算： 式中 ——開拓煤量，Mt； ——計算范圍內(nèi)的地質(zhì)儲量，Mt； ——地質(zhì)損失，Mt； C——采區(qū)回采率。 所以， 2、準(zhǔn)備煤量 準(zhǔn)備煤量是指在開拓煤量范圍內(nèi)已完成開采所必須的采區(qū)運輸巷道、采區(qū)回風(fēng)巷道，采區(qū)上山，區(qū)段石門及采區(qū)車場等掘進，掘進工程所圈定的可采儲量。 所圈定的可采煤量，可按公式計算： 準(zhǔn)備煤量＝（采區(qū)走向長度采區(qū)斜長煤層平均厚度煤的視密度－地質(zhì)損失－呆滯煤量）采區(qū)回采率 所以，=(2480200031.4-1490000)0.95=1.84Mt 3、回采煤量 回采煤量指準(zhǔn)備煤量范圍內(nèi)已被采煤巷道所固定的可采儲量。當(dāng)采煤工作面受開采程序限制，暫時不能開采時，不能計算采煤煤量。 式中 ——回采煤量； ——已為采煤巷道所固定的可采儲量； ——工作面回采率。 所以，= 0.87Mt 4、三量可采期的規(guī)定 開拓煤量可采3～5a以上；準(zhǔn)備煤量可采1a以上；回采煤量4～6個月。 設(shè)計礦井可采期的計算： ①=5.4/1.8=3a ②準(zhǔn)備煤量可采期（月） =期末準(zhǔn)備煤量/平均月計劃產(chǎn)量 =1.84/0.15=12.27月 ③回采煤量可采期（月） =期末回采量/平均月計劃回采產(chǎn)量 =0.87/0.15=5.8月 經(jīng)過以上計算可“三量”及可采期滿足設(shè)計規(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)概述 4.1.1 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)濟效果 4、合理的通風(fēng)和運輸 4.1.2 設(shè)計采區(qū)的位置、邊界，范圍及采區(qū)煤柱 本設(shè)計采區(qū)為南二下采區(qū)。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、井田邊界煤柱和斷層煤柱等，根據(jù)有關(guān)要求和該采區(qū)的實際情況，采區(qū)煤柱留設(shè)如下：大巷兩側(cè)保護煤柱留30m，上下山保護煤柱其間寬30m，兩側(cè)各留保護煤柱30m，采區(qū)邊界煤柱寬度留設(shè)30m（兩個采區(qū)之間），由于采區(qū)邊界的一邊為井田邊界，保護煤柱按井田邊界留設(shè)40m，區(qū)段保護煤柱留設(shè)12m，露頭處留設(shè)30m。 4.1.3采區(qū)的地質(zhì)和煤層情況 該采區(qū)地質(zhì)條件比較簡單，地層厚度為50m，巖性以礫巖、灰白色中細巖及黑色泥巖為主，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。本設(shè)計采區(qū)煤層特征： 4#——結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，有4～6個夾石成互層狀，灰份較高。 6#——結(jié)構(gòu)單一，煤層從西往東，有淺至深，具有變薄規(guī)律，至22線附近尖滅。 13#——結(jié)構(gòu)單一，厚度穩(wěn)定，煤質(zhì)較