石臺(tái)礦240萬噸新井設(shè)計(jì)說明書規(guī)范化系統(tǒng)的研制報(bào)告

1、石臺(tái)礦 240 萬噸新井設(shè)計(jì)說明書規(guī)范化系統(tǒng)的研制報(bào)告1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征礦區(qū)概述交通位置石臺(tái)礦位于淮北市東北15公里，閘河煤田中部偏東，坐落在蕭縣境內(nèi)北山東州虞城夏邑縣芒山肖縣永城縣大王莊*安至埠陽(yáng) 至阜商丘縣徐州市至連云港蘇南.河棗莊市 至 0沛屯 天 o津曜江魯縣夏邑站碭山縣葛店橋淮北市/濉溪縣/荷員集 宿州市徽?qǐng)D1-1 石臺(tái)礦交通位置圖井田屬淮北市杜集區(qū)石臺(tái)鎮(zhèn)、朔里鎮(zhèn)和蕭縣永固鎮(zhèn)管轄，南鄰張莊礦, 西接岱河礦和房莊礦，東以張莊向斜軸與永固井田相連。區(qū)內(nèi)鐵路運(yùn)輸有礦用鐵路經(jīng)符夾線至符離集，可通往華東各工業(yè)城市,公路可直通徐州、宿縣、阜陽(yáng)等地，交通甚為方便。另外井田北有連霍高速 公路，

2、交通較方便。南鄰張莊礦，西接岱河礦和朔里礦，東以張莊向斜軸與 井田相連，北以 16 號(hào)勘探線為界，南北長(zhǎng) 7.5 公里，東西寬 5 公里，面積 約 22 平方公里。礦區(qū)氣候條件 本區(qū)屬季風(fēng)濕暖帶，為半濕潤(rùn)半干燥的大陸性氣候。年最大降雨量1518.6mm ，年平均降雨量 861mm ，最大月降雨量 792.8mm ，最大日降 雨量207mm。年平均氣溫14.4 C,日最低氣溫-23.4 C,日最高氣溫-41.5 C, 年蒸發(fā)量 1809.9mm 。夏季多東南風(fēng),冬季多西北風(fēng),平均風(fēng)速 3.4m/s ,最大風(fēng)速 20 m/s 。 降雪期和冰凍期為 11 月至翌年 3 月。凍土深度一般 10cm 左

3、右,最 大 19cm 。井田內(nèi)地表水系不發(fā)育礦區(qū)供電本礦現(xiàn)有兩趟 LGJ70.35KV 電源線,一趟引自馬莊區(qū)域變電所,供電距離14KM。經(jīng)驗(yàn)算，正常情況下兩趟線路同時(shí)供電，當(dāng)cos = 0.85時(shí)，馬莊區(qū)變一一石臺(tái)礦，14KM線路壓降為2.28%，馬莊變區(qū)一一朔里礦一一一石臺(tái) 礦， 144.5KM 線路壓煤為 4.23% 。當(dāng)一趟線路故障，另一趟負(fù)擔(dān)全礦負(fù) 荷時(shí)；馬莊區(qū)變一一石臺(tái)線路壓降為4.56%，均在許可范圍內(nèi)井田地質(zhì)特征井田地形及煤系地層概述（1）礦井涌水量淺水平歷年涌水量為 145.8 噸時(shí)。深部正常涌水量為 329.2 噸時(shí)， 最大涌水量為 378.6 噸時(shí)。（2）井田水文地質(zhì)類型

4、礦井充水的主要巖層為 3 和 6 煤層的頂板砂巖裂隙水，淺部較深部 發(fā)育，且富水性強(qiáng)。礦井涌水量與地表水無水力聯(lián)系，斷層導(dǎo)水性弱。本礦 井水文地質(zhì)條件屬于以裂隙巖層充水為主的簡(jiǎn)單類型。查明礦井充水因素，認(rèn)為開采 3 煤層主要受其頂板裂隙含水層的 威脅 為主，但富水性微弱，影響不大，而與地表水、灰?guī)r水無直接水力聯(lián)系的規(guī) 律。根據(jù)生產(chǎn)水平礦井涌水量較小， 且上與地表水， 下與灰?guī)r水無水力聯(lián)系， 斷裂導(dǎo)水性弱、頂板裂隙充水微弱等特征，將礦井劃為水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單類 型。本區(qū)煤系地層為石炭二迭系， 全被厚 50 米左右的第四系沖積層所覆蓋。 石臺(tái)礦位于閘河盆地復(fù)式向斜中部，朔里背斜以東，本區(qū)以寬緩褶曲為

5、 主，次一級(jí)褶曲教發(fā)育，石層傾角 8 度至 22 度，平均 16 度，斷裂構(gòu)造以 北此東向正斷層為主。二水平斷距大于 20 米的有五條。區(qū)內(nèi)巖漿巖分布較廣，巖性種類較多。其中以輝綠巖為主，次為花崗斑 巖和閃長(zhǎng)嶺巖，主要以巖床和透鏡狀由東向西，由北向南侵到 3 煤層中，上 部侵入面積約 14 平方公里，占 3 煤層總面積的 64% ，對(duì)煤層厚度，煤質(zhì)及 礦井生產(chǎn)影響較大。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，南以 8 號(hào)斷層，西以 H 下 3 斷層。北至 16 線，東到張 莊向斜軸。延伸水平標(biāo)高從負(fù) 250 負(fù)450 米，勘探線控制到負(fù) 500 米。 南北長(zhǎng) 7.5 公里，東西寬 5 公里，面積 22 平方公里。井田構(gòu)

6、造以寬緩褶曲 為主并伴有稀疏斷裂的構(gòu)造形態(tài)。褶曲以北北東向?yàn)橹?，其主體褶曲構(gòu)造有 張莊向斜和朔里背斜，次一級(jí)褶曲構(gòu)造有宗臺(tái)、丁莊背斜及童臺(tái)、黃莊向斜 等組成。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要以與曲軸向平行的北北東向正斷層為主。其次與 褶曲軸向垂直的近東西向斷層，上述斷裂構(gòu)造雖條數(shù)不多，因斷距大，破碎 帶寬，延伸長(zhǎng)，對(duì)開拓布局和開采有一定影響。查明巖漿侵入范圍及其對(duì)煤層的破壞和影響。巖漿以輝綠巖為主，次為 花崗斑巖和閃長(zhǎng)玢巖，主要以巖床和透鏡狀侵入到煤層中，對(duì)煤層、煤質(zhì)及 開采影響較大（北翼尤為突出）。地質(zhì)報(bào)告初步闡明了巖漿巖侵入的分布規(guī) 律，及其與褶曲、斷裂構(gòu)造的關(guān)系。（3）煤層埋藏條件及圍巖性質(zhì)區(qū)內(nèi)煤系地層

7、總厚度 136 米，含煤 14 層，平均煤層總厚度 11.35 米， 含煤系數(shù) 1% 。井田內(nèi) 3 煤層為主要可采煤層， 5 ，6 煤層 2 為局部可采的 薄煤層3 6 煤層分布3 煤層，為主要煤層，僅局部因巖漿侵入不可采。5 煤層，主要分布在井田西南、西北及東北北部三塊可采區(qū)。6 煤層， 61 煤層分布在井田南部 1 5 線間，62 煤層分布在北部 11 14 線間。煤質(zhì)，本區(qū)煤質(zhì)的變質(zhì)作用以接觸變質(zhì)為主，由于巖漿的侵入作用，煤 層的變質(zhì)程度明顯增強(qiáng)， 煤種較多。二水平內(nèi) 3 煤層以焦煤為主，占 62.3% ， 焦煤到貧煤次之，占 26.5% ，無煙煤占 6.4% ，天然焦占 4.8%.3

8、煤層屬低硫、低磷、中灰中等可選煤層， 2、 5、 6 等煤層屬低硫中灰 煤層。（4）瓦斯、煤塵及自燃一水平屬于低瓦斯礦井。 一水平瓦斯相對(duì)涌出量為 6.042m3/ 噸、日， 瓦斯梯度為 47.3. 二水平瓦斯相對(duì)涌出量為 10.25m3/ 噸、日，屬于高級(jí)瓦斯 礦井。通過煤塵爆炸性測(cè)定及煤層爆炸指數(shù)計(jì)算， 2、5、6 等煤層均屬于有爆 炸危險(xiǎn)的煤層。通過煤層燃點(diǎn)測(cè)定，煤層具有自然發(fā)火傾向。該井田主采煤層為 3 號(hào)煤層。共 192 個(gè)見煤鉆孔， 182 個(gè)點(diǎn)達(dá)到可采 厚度，應(yīng)屬于較穩(wěn)定煤層類型。 5 、6 煤層均局部可采，且可采邊界不規(guī)則、 應(yīng)屬不穩(wěn)定煤層。查明區(qū)內(nèi)含煤地層的含煤性和各主要可采

9、煤層的賦存特征。 根據(jù)主可采 煤層（ 3 層）在井田內(nèi)有 194 個(gè)鉆孔穿過其層位，其中見煤點(diǎn) 192 個(gè)（僅 有2 個(gè)鉆孔因過斷層未見煤），認(rèn)為該煤層的控制程度較好。本區(qū)主要可采 煤層的煤層對(duì)比基本可靠。查明本區(qū)因受區(qū)域變質(zhì)及巖漿巖侵入接觸變質(zhì)影響，使從中變質(zhì)的肥、 焦煤帶向高變質(zhì)的貧煤、無煙煤甚至天然焦發(fā)展的煤質(zhì)變化規(guī)律，并提出了 巖漿巖對(duì)各煤層的影響大小、煤變質(zhì)程度及其煤種的分布情況。2 井田境界與儲(chǔ)量井田境界井田境界劃分的原則在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部 分都能得到合理的開發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有：（1）井田的儲(chǔ)量，煤層賦存情況及開采條件要與礦井

10、生產(chǎn)能力相適應(yīng)；（2）保證井田有合理尺寸；（3）充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；（4）合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。井田境界根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，南以 8 號(hào)斷層，西以 H 下 3 斷層。北至 16 線，東到張 莊向斜軸。延伸水平標(biāo)高從負(fù) 250 負(fù)450 米，勘探線控制到負(fù) 500 米。 南北長(zhǎng) 7.5 公里，東西寬 5 公里，面積 22 平方公里。礦井工業(yè)儲(chǔ)量井田勘探類型精查地質(zhì)報(bào)告查明了本井田的煤層賦存情況、構(gòu)造形態(tài)、煤質(zhì)及水文地 質(zhì)條件。井田勘探類型為中等。礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算及儲(chǔ)量等級(jí)的圈定工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探厚度與質(zhì)量均合乎開采要 求，目前可

11、供利用的列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量，即 ABC 級(jí)儲(chǔ)量。井田范圍內(nèi)的煤炭?jī)?chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的基本依據(jù)， 煤炭工業(yè)儲(chǔ)量由煤層面 積、厚度及容重相乘所得，其計(jì)算公式一般為：Q=100S XM Xy/cos a(2-1)式中：Q為井田工業(yè)儲(chǔ)量，萬t;S井田面積，km2；M 煤層平均厚度， 10m ；Y煤的容重，t/m 3, 1.4t/m 3a煤層平均傾角，17 ;貝U: Zc=100 X22 X10 X1.4/COS17 =32207.5 萬 t。礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算可采儲(chǔ)量時(shí)，必須要考慮以下儲(chǔ)量損失（1 ）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱；（2 ）井田邊界煤柱損失；（3）采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失；（4 ）建筑物、河流

12、、鐵路等壓煤損失；（5）其它各種損失。各種煤柱損失計(jì)算（ 1 ）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為 2.4Mt/a ，按煤礦設(shè)計(jì)工業(yè)規(guī)范 ，占地面 積指標(biāo)應(yīng)在（ 0.70.8 ）公頃/10 萬噸之間大井取小值，故取 0.8。占地面積 為24 X0.8 = 19.2 Xl04m2。故設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為 400 X500m 2的長(zhǎng)方 形，面積為：20 X104m2,尺寸為400 X500m 2的長(zhǎng)方形。工業(yè)廣場(chǎng)位置處的煤層的平均傾角為 17，工業(yè)廣場(chǎng)的中心處在井田走50m 。向中央，傾向中央偏于煤層中上部，其坐標(biāo)為：該處表土層厚度為主井、副井、地面建筑物均在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。工業(yè)廣場(chǎng)按大型礦井U級(jí)

13、保護(hù)， 留圍護(hù)帶寬度為15m。本礦的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見表2-1 :表2-1礦井地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動(dòng)角廣場(chǎng)中心煤層深度煤層 傾 角a煤層厚度沖積層厚度沖積層移動(dòng)角走向移動(dòng)角下山移動(dòng)角Y上山移動(dòng)角m0Mm0000-19017105035735575由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖 2-1所示的工業(yè)廣場(chǎng)保安煤柱的尺寸，并由圖得出保護(hù)煤柱的尺寸為:工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱示意圖S=梯形面積=1/2 x(上寬x下寬)x高=1/2 x(625 +825) X920=667000 m 2(則工業(yè)廣場(chǎng)壓煤為：Qi = SXM Xr/cos a(2-1)=667000 X10 X1.4/ cos17

14、 =976.47 萬 tX50(2)井田邊界煤柱損失邊界煤柱根據(jù)實(shí)際情況留設(shè) 40米，共(65+75.5+88+27+36+30)X40 X10 X1.4/ C0S17 0=941.34 萬 t( 3 )斷層煤柱由 于斷 層落 差 40-90 米， 落差 較大， 兩側(cè) 各留煤柱 50 米，共(23+9+23+11)X50 X50 X X10 X1.4/ cos17 0 =483.11 萬 t井田的可采儲(chǔ)量井田的可采儲(chǔ)量 Z 按下式計(jì)算：Z=(Q P) XC(2-5)式中：Q 礦井工業(yè)儲(chǔ)量，P各種永久煤柱的儲(chǔ)量之和，P=976.47+941.34+483.11=2400.92 萬 tC采區(qū)回采率

15、，厚煤層不低于 0.75 ;中厚煤層不低于0.80, 薄煤層不低于 0.85；設(shè)計(jì)開采的 3煤層屬厚煤層，采區(qū)回 采率取為 0.75。則計(jì)算可采儲(chǔ)量為：Z=(Q P) XC= (32207.5 2400.92 )X0.75=22354.94 萬 t由此可得本礦井的可采儲(chǔ)量為 22354.94 萬 t。在備用儲(chǔ)量中，估計(jì)約為50%為回采率過底和受未知地質(zhì)破壞影響所損 失的儲(chǔ)量。井田實(shí)際采出儲(chǔ)量用下式計(jì)算：Z 實(shí)際=Z Z X ( K 1) X 50%/K(2-6)式中：Z實(shí)際井田實(shí)際采出煤量，萬t;Zk礦井的可采儲(chǔ)量，22354.94萬t;K礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3 ;由2 3式，得：Z 實(shí)際

16、=22354.94 22354.94 X(1.3 1 )X50%/1.3=19775.52 萬 t即本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際采出煤量為19775.52萬t煤 層 名 稱水平號(hào)工業(yè)儲(chǔ)量萬噸永久煤柱損失/萬噸總計(jì)損失口采儲(chǔ)量工廣煤柱斷層煤柱邊界煤柱18365.875.0102.360.13號(hào)9624621337.612771.27101.380.329.811.55645.1煤-二8338.4456542265503.1400251.8251.83938.51合32207.976.483.941.32400.922354.94計(jì)54711423礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1礦井工作制度按照煤炭工

17、業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，參考關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改決定的說明，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330d計(jì)算c“四六制”作業(yè)，每天三班出煤，凈提升時(shí)間為16h。3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力本井田儲(chǔ)量豐富，設(shè)計(jì)開采煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度大部分比較穩(wěn)定，屬厚煤層(10m)，為緩傾斜煤層(傾角17。礦井總的工業(yè)儲(chǔ)量為32207.5 萬t，可采儲(chǔ)量為22354.94萬t。因地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，同時(shí)煤田范圍較大， 開米技術(shù)好的礦井應(yīng)建設(shè)大型礦井，故本設(shè)計(jì)初步確定礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 為 2.4Mt 。3.2.2 井型校核下面按礦井的實(shí)際煤層開采能力，各輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力，儲(chǔ)量條件及

18、安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核：（ 1 ）煤層開采能力礦井的開采能力取決于回采工作面和采區(qū)的生產(chǎn)能力， 根據(jù)本設(shè)計(jì)第四 章（礦井開拓）與第六章（采煤方法）的設(shè)計(jì)可知，該礦由于煤層傾角 17 度，工作面不宜太長(zhǎng)，暫定長(zhǎng)度 170m ，布置一個(gè)綜放工作面完全可以達(dá)到 本設(shè)計(jì)的產(chǎn)量。（ 2 ）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓，主井提升容器為兩對(duì) 12t 底 卸式提升箕斗，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。工作 面生產(chǎn)的原煤一律用強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)運(yùn)到帶區(qū)煤倉(cāng)，運(yùn)輸能力也很大，自動(dòng) 化程度較高。輔助運(yùn)輸采用雙層罐籠，大巷輔助運(yùn)輸采用 600mm 軌距的 1.5t 固定車

19、廂式礦車，同時(shí)本礦井井底車場(chǎng)調(diào)車方便，通過能力大，滿足矸 石，材料和人員的調(diào)動(dòng)要求。所以各輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全可以達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能 力的要求。3 ）通風(fēng)安全條件的校核本礦井無煤塵爆炸性，淺部瓦斯含量低，屬于低瓦斯礦井。水文地質(zhì)條 件中等，在副井中鋪設(shè)兩趟水管路可以滿足排水要求。 礦井采用對(duì)角式通風(fēng), 有專門的風(fēng)井，可以滿足要求。井田中部有大斷層，對(duì)于開拓有一定的影響， 留設(shè)有保護(hù)煤柱。(4)儲(chǔ)量條件校核礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證有足夠的服務(wù) 年限。礦井服務(wù)年限的計(jì)算：(3-1)式中：T礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，年；Z礦井可采儲(chǔ)量，22354.94萬t ；A 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，240萬

20、t /a ；K儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3 ;由 3 1 式得：T=22354.94/(240 Xl.3)=71.65a ;因此，本礦井的開采年限符合規(guī)范的要求。本設(shè)計(jì)中第一水平傾斜范圍為-17m-280m，第一水平服務(wù)年限的計(jì)算公式為：Z =40.93a式中：T第一水平服務(wù)年限，a本礦井的服務(wù)年限以及第一水平的服務(wù)年限的設(shè)計(jì)服務(wù)年限符合規(guī)定4 井田開拓井田開拓是在總體設(shè)計(jì)已經(jīng)劃定的井田范圍內(nèi)， 根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告和其它補(bǔ)充資料，具體體現(xiàn)在總體設(shè)計(jì)合理原則，將主要巷道由地表進(jìn)入煤層，為開采水平服務(wù)所進(jìn)行的井巷布置和開掘工程。其中包括確定主、副井和風(fēng)井的井筒形式、深度、數(shù)量、位置、階段高度、大巷位置、采

21、（帶）區(qū)劃分 以及開采順序與通風(fēng)運(yùn)輸系統(tǒng)。井田開拓的基本問題井筒形式、數(shù)目的確定（1 ）井硐形式的確定斜井與立井開拓的優(yōu)缺點(diǎn)比較斜井開拓與立井開拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單， 掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井 筒裝備、 井底車場(chǎng)及垌室都比立井簡(jiǎn)單， 井筒延深施工方便， 對(duì)生產(chǎn)干擾少， 不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大 型礦井主提升的需要； 斜井井筒可作為安全出口， 井下一旦發(fā)生透水事故等， 人員可迅速?gòu)木渤冯x。與立井開拓相比，斜井開拓的缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)，輔助提升能力小， 提升深度有限； 通風(fēng)路線長(zhǎng)、 阻力大

22、，管線長(zhǎng)度長(zhǎng)；斜井井筒通過富含水層、 流砂層施工技術(shù)復(fù)雜。對(duì)井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況 簡(jiǎn)單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開拓。根據(jù)自然地理?xiàng)l件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等因素，綜合考慮石臺(tái)煤礦的實(shí)際情 況：地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高平均 +33m 左右，煤層埋藏較深；礦井年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 2.4Mt/a ，為大型礦井。綜上所述，本礦采用立井開拓（ 2 ）主、副井井筒位置的選擇井筒位置的確定原則I有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少；U有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；川井筒不

23、宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；W工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；V工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤；切水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。井筒沿井田走向方向的有利位置本井田北部煤層賦存相對(duì)穩(wěn)定，南部?jī)A角小，相對(duì)平緩，儲(chǔ)量分布不均勻，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向的儲(chǔ)量中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻的 雙翼井田，可以使井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻 力小井筒沿井田傾斜方向的有利位置立井開拓時(shí)，本井田中部偏左有大斷層，井筒布置在井田的中央靠上部 位，位于斷層稍右側(cè)。有利于礦井初期

24、開采的井筒位置礦井應(yīng)盡快達(dá)產(chǎn)，使井筒布置在第一水平的位置最優(yōu)。盡量不壓煤或少壓煤合理布置井筒確定井筒位置，要充分考慮少留井筒和工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱。因?yàn)楸揪?內(nèi)無主要鐵路，并不需留設(shè)保護(hù)煤柱。為了減少工業(yè)廣場(chǎng)所壓煤柱，將斷層 煤柱和工業(yè)廣場(chǎng)煤柱合并考慮，并且保證在井田走向的中央。傾向的中央靠 上部位。地質(zhì)及水文地質(zhì)條件對(duì)井筒布置的影響要保證井筒、井底車場(chǎng)及硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)使井筒盡量不穿過 或少穿過流沙層、較大的含水層、較厚沖積層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出 煤層、較軟煤層及高應(yīng)力區(qū)。本礦井礦井涌水量與地表水無水力聯(lián)系，斷層導(dǎo)水性弱。本礦井水文 地質(zhì)條件屬于以裂隙巖層充水為主的簡(jiǎn)單類型。井口

25、位置應(yīng)便于布置工業(yè)場(chǎng)地井口附近要布置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。為了便于 地面系統(tǒng)間互相聯(lián)接， 以及修筑鐵路專用線與國(guó)家鐵路接軌， 要求地面平坦， 高差不能太大，專用線短，工程量小及有良好的技術(shù)條件。（ 3 ）風(fēng)井位置的選擇本井田煤層賦存條件比較好，屬于緩傾斜煤層，第一水平首采區(qū)采用帶 區(qū)式開采，其它部分采用采區(qū)式開采。由于井田走向較長(zhǎng)， 7.75km ，故采 用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，在西部和北部各開風(fēng)井，煤層埋藏較淺，淺部風(fēng)井深度 不超過 100m ，費(fèi)用不高，方案可行。故在設(shè)計(jì)中采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)， 西翼風(fēng)井服務(wù)第一、 二水平的中南部。 北翼風(fēng)井服務(wù)第一、二水平的北翼，南翼下一水平的

26、通風(fēng)通過一段回風(fēng)平巷 與西風(fēng)井相連。風(fēng)井井口位置的選擇，應(yīng)在滿足通風(fēng)要求的前提下，與提升井筒的貫通 距離最短，并利用各種煤柱以減少保護(hù)煤柱的損失。中央風(fēng)井布置在井田邊 界之外，不留煤柱；另外將南翼風(fēng)井布置在難以開采的三角煤區(qū)，且利用一 部分邊界煤柱，從而減少了煤柱損失。工業(yè)廣場(chǎng)的位置、形狀和面積的確定工業(yè)場(chǎng)地的選擇主要考慮以下因素：1 ）盡量位于儲(chǔ)量中心，使井下有合理的布局；（2）占地要少，盡量做到不搬遷村莊；（ 3 ）盡量布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域， 同時(shí)工業(yè)場(chǎng)地的標(biāo)高要高于最高 洪水位；（4）盡量減少工業(yè)廣場(chǎng)的壓煤損失。根據(jù)以上原則和本礦井的實(shí)際情況，工業(yè)廣場(chǎng)與主副井筒布置位置相同，其面積及

27、保護(hù)煤柱的大小詳見第二章第三節(jié)內(nèi)容，工業(yè)廣場(chǎng)面積20 X104m2，定為 400m X500m 的矩形。開采水平的確定本礦井煤層露頭標(biāo)高為 -17m ，煤層埋藏最深處達(dá) -900m ，垂直高度達(dá) 833m ，因此必須采用多水平開采，根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定， 緩傾斜、傾斜煤層的階段垂高為 200350m，根據(jù)本礦井的實(shí)際條件，結(jié) 合階段斜長(zhǎng)考慮， 決定一水平煤層的階段垂高選為 250m 左右，二水平煤層 的階段垂高選為 300m 左右，一水平煤層的階段垂高選為 300m 左右。井底車場(chǎng)和運(yùn)輸大巷的布置（1 ）運(yùn)輸大巷的布置由于運(yùn)輸大巷要為上下水平的開采服務(wù)以及本煤層厚度為10m，為便30m

28、于維護(hù)和使用，且不受煤層開采的影響，水平大巷布置在距煤層底板 處的細(xì)砂巖中。第一、二水平巖層大巷其優(yōu)點(diǎn)是巷道維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，巷道施工能夠按要求保持一定方向和坡度；在開采上下水平時(shí)，可以跨 大巷開采，不留保護(hù)煤柱，減少煤柱損失，便于設(shè)置煤倉(cāng)。（ 2 ）井底車場(chǎng)的布置由于井底車場(chǎng)一般要為整個(gè)礦井服務(wù)，服務(wù)時(shí)間較長(zhǎng)，故要布置在較堅(jiān) 硬的巖層中。本礦井布置位置可以選擇在煤層頂板或者煤層底板中。煤層頂 板為中硬的砂泥巖， 底板為堅(jiān)硬的中細(xì)砂巖。 后者相對(duì)于前者維護(hù)費(fèi)用較低， 但對(duì)于不同的開拓方案還需進(jìn)行技術(shù)與經(jīng)濟(jì)比較，以選擇最優(yōu)方案。礦井開拓延伸及深部開拓方案本礦井開拓延伸可考慮以下二種方案：立

29、井延伸；雙暗斜井延伸。雙立井延伸：采用雙立井延伸時(shí)可充分利用原有的各種設(shè)備和設(shè)施，提 升系統(tǒng)單一， 轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少， 經(jīng)營(yíng)費(fèi)低，管理較方便。 但采用這種方法延伸時(shí)， 致使井筒需打在煤層較深處，增大井筒的保護(hù)煤柱量。同時(shí)，該方法使原有 井筒同時(shí)擔(dān)任生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工與生產(chǎn)相互干擾，立井接井時(shí)技術(shù)難度 大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個(gè)井筒施工組織復(fù)雜，為延伸井筒需要掘進(jìn)一 些臨時(shí)工程，延伸后提升長(zhǎng)度增加，能力下降，可能需要更換提升設(shè)備。暗斜井延伸：采用兩個(gè)暗斜井延伸時(shí)，原有井筒的位置，水平的劃分，上山或下山開采都不受太大影響。暗斜井立井內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，系統(tǒng)較簡(jiǎn) 單且生產(chǎn)能力大，可充分利用原有井筒能力，

30、同時(shí)生產(chǎn)和延伸相互干擾少其缺點(diǎn)是增加了提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備，通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜。開采順序本井田開采順序?yàn)橄炔傻谝凰?，再采第二、三水平；采區(qū)開采順序：采用采區(qū)前進(jìn)式，即由井筒向井田邊界推進(jìn)； 采區(qū)內(nèi)回采順序：采用后退式，即由采區(qū)邊界向采區(qū)上山推進(jìn)方案比較根據(jù)以上分析，提出以下四種方案，如圖 4-1所示丨丨兒旳宙件偽百mmJ.（1）三水平開采，立井井筒位于-280煤層處，底板車場(chǎng)，主副暗立井 延伸第二水平，水平標(biāo)高-500，石門到達(dá)大巷，雙暗斜井延伸到三水平， 水平標(biāo)高-800。（以下各方案各水平標(biāo)高與方案一相同）（2）三水平開采，立井井筒位于-280煤層處，主副暗立井延伸第二水 平；主副暗立井延伸

31、第三水平（3）三水平開采，井筒位置改變，一水平仍位于 -280水平煤層處，車 場(chǎng)位于底板巖石中；二、三水平雙暗斜井延伸。（4）三水平開采，井筒位于-280水平煤層處，石門到達(dá)大巷；主副暗 立井延伸第二水平；主暗斜井延伸，副暗立井眼神到三水平。（1 ）技術(shù)比較方案一和三主要區(qū)別在于二水平用斜井還是立井延伸， 方案三和四在一 二水平延伸方案相同，比較三水平暗立井延伸和暗斜井延伸的區(qū)別。四個(gè)方案的粗略經(jīng)濟(jì)比較如下表表4-1 方案1和方案2的粗略比較項(xiàng)目萬案1萬60.75m ，所選車 場(chǎng)的副井重車線的長(zhǎng)度L副井重車線二81.47m60.75m ，符合要求。（3 ）調(diào)車方式運(yùn)輸大巷的煤直接由 5 噸底卸

32、式礦車運(yùn)入井底煤倉(cāng)。 矸石列車在副井重 車線機(jī)車分離以后， 電機(jī)車經(jīng)機(jī)車?yán)@道至副井空車線牽引空車經(jīng)繞道出井底 車場(chǎng)。材料的運(yùn)行路線與矸石空車相同。（4）車場(chǎng)峒室的布置車場(chǎng)峒室的布置見圖 4-5。主要開拓巷道主要開拓巷道如運(yùn)輸大巷（圖 4-6 ）、主石門（同運(yùn)輸大巷） 、軌道大巷 （圖 4-7 ）均布置于巖層之中，為便于維護(hù)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況，決定其 斷面均采用半圓拱型。各主要開拓巷道的斷面尺寸，均按運(yùn)輸設(shè)備的外形尺寸以及規(guī)程第19 條，第 20 條有關(guān)安全間隙的要求而確定其斷面尺寸， 并按通風(fēng)要求驗(yàn)算 其風(fēng)速，驗(yàn)算結(jié)果見第九章。巷道支護(hù)根據(jù)本礦井的設(shè)計(jì)的地質(zhì)條件和煤層埋藏特點(diǎn)， 經(jīng)過開拓方案

33、的技術(shù)經(jīng) 濟(jì)比較，將膠帶輸送機(jī)大巷和輔助運(yùn)輸大巷都布置在煤層中。膠帶輸送機(jī)大 巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用架線式電機(jī)車牽引 1.5 噸固定廂式礦 車。主要大巷（膠帶輸送機(jī)大巷和輔助運(yùn)輸大巷）均采取錨噴，其支護(hù)效果 好，經(jīng)濟(jì)效益可觀!2I1* 一=詁賣=-J-J.:i Ik-i7=- -圖4-6運(yùn)輸大巷斷面圖運(yùn)輸大巷特征掘進(jìn)斷面14.6m2 錨桿間距 800 噴層厚度 100_ _ I _凈斷面l2Am2 錨深1600 TS道方位角-水溝s掘636匚2_丁錨桿排距800證道坡度水溝S爭(zhēng)0.20m2 錨桿排數(shù)11巖石硬度 TOC o 1-5 h z 9!II II凈周長(zhǎng)13.8m每米錨桿數(shù)1

34、3.8根4 I4i圖4-7 回風(fēng)大巷斷面圖表4-12回風(fēng)大巷斷面特征表圍巖類別斷面/m 2掘進(jìn)尺寸/m噴射厚 度/mm樹脂錨桿/mm凈周 長(zhǎng)/m凈掘?qū)捀呦Σ仿堕L(zhǎng)度排列方式間排距錨深規(guī)格煤層15.517.64.84.2100100菱形80020002100 X1615.05準(zhǔn)備方式一一帶區(qū)巷道布置5.1煤層的地質(zhì)特征首采帶區(qū)煤層特征本首采帶區(qū)所采為二2煤層，其煤層特征如表5-1 :表5-1 二2煤層特征表煤層名稱煤厚平均傾角結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性容重普氏硬度-三10m7.5 單一穩(wěn)定1.4t/m3f=1.3本首采帶區(qū)煤層瓦斯含量較低，主要涌出氣體為CH4，另有少量C02,其相對(duì)瓦斯涌出量為6.025m 3/

35、t ;煤塵無爆炸性危險(xiǎn)；煤無自燃發(fā)火傾向。 地溫2930 C。地質(zhì)構(gòu)造該首采帶區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無大的構(gòu)造影響生產(chǎn)，煤層走向起伏不明顯，傾角7.5。左右。頂?shù)装逄卣?煤層頂?shù)装鍘r性特征見表5-2表5-2 二2煤層頂?shù)装鍘r性特征表偽頂直接頂老頂直接底老底巖性泥巖粉砂巖細(xì)砂巖粉砂巖細(xì)砂巖厚度/m1.32.149.61.5415.2普氏硬度/f4.06.0水文地質(zhì)本首采帶區(qū)水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單型， 第四系含水層直接覆蓋在煤層露頭 之上，是淺部煤層開采的主要補(bǔ)給水源，故在該首采帶區(qū)上部留設(shè)高度為 50m的防水煤柱，預(yù)計(jì)不會(huì)對(duì)首采帶區(qū)開采造成突水威脅。除此之外，煤 系地層砂巖裂隙含水層是首采帶區(qū)的主要充水水源。

36、由于砂巖裂隙發(fā)育不 均，一般富水性弱，只在局部相對(duì)較強(qiáng)，以靜儲(chǔ)量為主，補(bǔ)給源不足，在開 米時(shí)可能表現(xiàn)為少量突水、淋水、滴水。地表情況本首采帶區(qū)地表為農(nóng)田、小水溝，無大的地表水系和水體首采帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)5.2.1 帶區(qū)位置及范圍首采帶區(qū)位于井田北部第一水平，西、南、北三面以氧化帶保護(hù)煤柱為 界，東部為一水平采區(qū)區(qū)段運(yùn)輸平巷，濱臨第二采區(qū)。該帶區(qū)東西走向平均 長(zhǎng)約 1500m ，南北傾向平均長(zhǎng)約 700m ，首采帶區(qū)垂高約為 20m 。采煤方法及工作面長(zhǎng)度的確定首采帶區(qū)煤層厚 10m ，傾角 7.5 ，屬緩傾斜煤層。由于煤層較厚，采 用綜采放頂煤采煤法。根據(jù)規(guī)范規(guī)定：綜采面長(zhǎng)度一般不小于

37、150m 。但結(jié)合本礦井的實(shí) 際情況，帶區(qū)工作面的長(zhǎng)度為 170m 可以滿足產(chǎn)量的要求， 確定帶區(qū)工作面 的長(zhǎng)度為 170m 。確定帶區(qū)各種巷道的尺寸、支護(hù)方式及通風(fēng)方式（1）尺寸分帶巷道的尺寸應(yīng)能滿足綜放工作面運(yùn)煤、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)的需要，由 此確定分帶回風(fēng)巷的尺寸（寬x高）為3300mm x3000mm，分帶運(yùn)輸巷的 尺寸為 3200mm x3000mm。（ 2 ）支護(hù)方式采用錨網(wǎng)支護(hù)，錨索補(bǔ)強(qiáng)，這種支護(hù)方式經(jīng)濟(jì)效益好，且掘進(jìn)速度快。(3 )掘進(jìn)通風(fēng)采用壓入式局扇進(jìn)行通風(fēng)，局扇應(yīng)在新鮮風(fēng)流處。為了防止回風(fēng)短路，在兩分帶巷道設(shè)置風(fēng)門，具體位置見帶區(qū)巷道布置平面圖。524 煤柱尺寸的確定帶區(qū)內(nèi)的

38、煤柱主要是帶區(qū)邊界煤柱、分帶之間保護(hù)煤柱、集中巷保護(hù)煤 柱。井田一水平內(nèi)布置一個(gè)帶區(qū)、五個(gè)采區(qū)，帶區(qū)與第二采區(qū)邊界留設(shè)10m 帶區(qū)邊界煤柱。水平運(yùn)輸大巷(二采區(qū)區(qū)段運(yùn)輸平巷)布置在煤層中，軌道 大巷布置在巖層中，水平間距 30m，外側(cè)各留設(shè)20m保護(hù)煤柱。帶區(qū)內(nèi)地 質(zhì)構(gòu)造情況簡(jiǎn)單，無大斷層、大褶皺、陷落柱及其它影響回采的復(fù)雜地質(zhì)構(gòu) 造。各分帶巷道采用留小煤柱沿空掘巷的方法，在沿空掘進(jìn)區(qū)段回風(fēng)小平巷 時(shí)，留5m寬的小煤柱，以利于巷道回風(fēng)和支護(hù)。表5-3帶區(qū)煤柱尺寸采區(qū)保護(hù)煤柱運(yùn)輸平巷保護(hù)煤柱分帶護(hù)巷煤柱寬度/m151055.2.5帶區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式由于礦井采用分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。

39、開拓巷道布置一條大巷，運(yùn)煤、輔助運(yùn)輸和進(jìn)風(fēng)行人，通過帶區(qū)下部車場(chǎng)和帶區(qū)集中巷相連 接。在帶區(qū)內(nèi)部，各個(gè)分帶分別用一個(gè)帶區(qū)煤倉(cāng)和下部車場(chǎng)。具體布置見帶 區(qū)巷道布置圖。526 帶區(qū)接替順序由于采空區(qū)上覆巖層尚未跨落穩(wěn)定之前不能進(jìn)行沿空掘巷， 因此工作面 接替要采用跳采方式。在保證一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)的同時(shí)，注意另一分帶的準(zhǔn)備， 保證工作面的正常接替。分帶接替順序見表5-4。表5-4 分帶接替順序463521.7同時(shí)普采帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)帶區(qū)內(nèi)的開采采用后退式開采（面向集中大巷），通風(fēng)方式采用U型通 風(fēng)方式。這種通風(fēng)方式有風(fēng)流系統(tǒng)簡(jiǎn)單，漏風(fēng)小的優(yōu)點(diǎn)。風(fēng)流線路為：副井一井底車場(chǎng)一運(yùn)輸大巷-二采區(qū)行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷一

40、 二采區(qū)軌道上山一二采區(qū)上部行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷一二采區(qū)區(qū)段運(yùn)輸平巷一 首采帶區(qū)進(jìn)風(fēng)行人斜巷一分帶運(yùn)輸巷一工作面一分帶回風(fēng)巷一回風(fēng)大巷一 風(fēng)井運(yùn)煤系統(tǒng)為：工作面T分帶運(yùn)煤巷一帶區(qū)煤倉(cāng)一二采區(qū)區(qū)段運(yùn)輸平巷一 接替煤倉(cāng)T二米區(qū)運(yùn)輸上山T二米區(qū)米區(qū)煤倉(cāng)T運(yùn)輸大巷T井底煤倉(cāng)T主 井。運(yùn)料系統(tǒng)為：副井一井底車場(chǎng)一運(yùn)輸大巷T二采區(qū)行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷一 二米區(qū)軌道上山f二米區(qū)運(yùn)料石門f二米區(qū)運(yùn)輸上山f行人運(yùn)料斜巷f回 風(fēng)大巷f分帶回風(fēng)巷f工作面。運(yùn)矸系統(tǒng)為：工作面f分帶回風(fēng)巷f行人運(yùn)料斜巷f回風(fēng)大巷f二采區(qū) 區(qū)段運(yùn)輸平巷f二米區(qū)運(yùn)輸上山f二米區(qū)運(yùn)料石門f二米區(qū)軌道上山f二 采區(qū)行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷f運(yùn)輸大巷f井底車場(chǎng)

41、f副井。供電、排水系統(tǒng)為：地面變電站f副井f井下中央變電所f帶區(qū)變電所 f移動(dòng)變電站f工作面。排水：分帶運(yùn)輸巷f帶區(qū)軌道集中巷f帶區(qū)下部車場(chǎng)f二采區(qū)區(qū)段運(yùn)輸 平巷f接替煤倉(cāng)f二采區(qū)運(yùn)輸上山f二采區(qū)采區(qū)煤倉(cāng)f運(yùn)輸大巷f井底煤 倉(cāng)f主井。帶區(qū)內(nèi)各種巷道的掘進(jìn)方法帶區(qū)內(nèi)巷道采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)，選用AM 50型掘進(jìn)機(jī)，SEP 160A轉(zhuǎn)載機(jī)，SGB 620/40 (SGW 40T )型刮板運(yùn)輸機(jī)，SSJ650/2 X22 (SJ 44 )型可伸縮帶式輸送機(jī)，JBT 52 2局部扇風(fēng)機(jī)。掘進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)載機(jī)接刮板運(yùn)輸機(jī)和可伸縮膠帶輸送機(jī)。掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)時(shí)，延長(zhǎng)刮板運(yùn)輸機(jī)，當(dāng)延長(zhǎng)到 刮板運(yùn)輸機(jī)長(zhǎng)度時(shí)，拆除刮板運(yùn)輸機(jī)中

42、部槽，將其縮到 2550m，并將可 伸縮帶式輸送機(jī)延伸5075m，轉(zhuǎn)載機(jī)與刮板運(yùn)輸機(jī)的搭接長(zhǎng)度為12.5m 240 X104t/a。 故帶區(qū)將能滿足礦井產(chǎn)量要求。5.3 帶區(qū)車場(chǎng)選型設(shè)計(jì)確定帶區(qū)車場(chǎng)形式該帶區(qū)煤層平均傾角為7.5。，為緩傾斜煤層。帶區(qū)車場(chǎng)一般由裝煤車場(chǎng) 和輔助提升車場(chǎng)組合而成。本設(shè)計(jì)帶區(qū)車場(chǎng)的裝煤車場(chǎng)采用大巷裝車式車 場(chǎng)，輔助提升車場(chǎng)采用頂板繞道式車場(chǎng)。工作面生產(chǎn)的煤由分帶運(yùn)輸巷到帶區(qū)煤倉(cāng)后，經(jīng)皮帶輸送機(jī)送至二采區(qū)上口煤倉(cāng)，然后在利用二采區(qū)運(yùn)輸上山運(yùn)至采區(qū)煤倉(cāng)，在經(jīng)由運(yùn)輸大巷到達(dá) 井底煤倉(cāng)。頂板繞道式井底車場(chǎng)先由軌道大巷做一段平的斜巷，然后用15。的斜巷向上，直到與軌道集中巷同

43、一標(biāo)高， 然后再通過一段平巷與軌道集中巷相接 車場(chǎng)采用絞車提升。絞車房獨(dú)立通風(fēng)，從絞車房打一條斜巷與運(yùn)輸大巷直接相連，為避免通風(fēng)短路，在絞車房的回風(fēng)斜巷上打一個(gè)風(fēng)窗，調(diào)節(jié)風(fēng)量，滿足絞車房的通風(fēng)要求即可。帶區(qū)主要硐室布置（1）帶區(qū)煤倉(cāng)根據(jù)煤礦設(shè)計(jì)指南第 742 頁(yè)關(guān)于采 / 帶區(qū)煤倉(cāng)容量的計(jì)算，可以按 照工作面半小時(shí)的最大產(chǎn)量來確定。帶區(qū)煤倉(cāng)采用垂直煤倉(cāng)，斷面為圓形。 用混凝土砌碹支護(hù)，壁厚 300mm，其容量為Q=Q o+LMB匯o式中： Q 煤倉(cāng)容量， t；Qo防空倉(cāng)漏風(fēng)留煤量，取 10t ;L割煤機(jī)半小時(shí)運(yùn)行距離，80m ；M 煤層厚度，10m ；B進(jìn)刀深度，0.63m ;Y煤的容重，1.

44、4t/m 3 ；C0工作面的采出率， 0.80。Q=10+80 X10 X0.63 X1.4 X0.80=574.48t煤倉(cāng)的斷面半徑：R= sqrt (574.48/1.4/15/3.14) =2.95m。所以煤倉(cāng)斷面直徑取6m，煤倉(cāng)高度15m，容量471.24t圖5-1帶區(qū)下部輔助運(yùn)輸車場(chǎng)1.回風(fēng)大巷2.運(yùn)輸大巷3.帶區(qū)煤倉(cāng)4.行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷5.絞車房6.帶區(qū)運(yùn)輸巷7.帶區(qū)軌道集中巷8.回風(fēng)斜巷(2)絞車房絞車房布置在煤層頂板，絞車房要有專門的回風(fēng)斜巷。帶區(qū)變電所帶區(qū)變電所應(yīng)設(shè)在帶區(qū)用電負(fù)荷集中的地方，故放在兩條大巷之間。高壓電氣設(shè)備與低壓設(shè)備應(yīng)分別在一側(cè)布置，故硐室寬度取3.6m ;高

45、度根據(jù)行人的高度和吊掛電燈的高度確定，故硐室高度取3m，通道高度取2.5m 240 X104t所以，能滿足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。日推進(jìn)度為：0.63 X6 = 3.78m/d年推進(jìn)度為： 3.78X330=1247.4m 。綜采工作面的設(shè)備選型及配套工作面主要參數(shù)見表6-2表6-2工作面關(guān)鍵參數(shù)表工作面長(zhǎng)度(m)煤厚(m)所需支架類型17010支撐掩護(hù)式(1 )工作面落煤機(jī)械采煤機(jī)選型要適合特定的地質(zhì)條件，并且采煤機(jī)采高、截深、功率、牽引方式等主要參數(shù)要選取合理，有較大的適用范圍，滿足工作面開采生產(chǎn)能 力的要求。本設(shè)計(jì)工作面采高3m，放頂煤厚度為7m，割煤進(jìn)度每刀0.63m， 日進(jìn)度3.78m，進(jìn)

46、6刀，設(shè)計(jì)生產(chǎn)面年產(chǎn)量240萬t，為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，用 一個(gè)工作面保產(chǎn)?？紤]掘進(jìn)出煤，要達(dá)到礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力采煤機(jī)的平均生產(chǎn)能力應(yīng)能 達(dá)到：7272.73t/1.05/18h= 384.8t/h按照綜采生產(chǎn)管理手冊(cè)第152頁(yè)之規(guī)定，工作時(shí)間有效利用系數(shù) K值一般在0.30.45之間，K取0.45。則采煤機(jī)割煤能力應(yīng)能達(dá)到367.31/0.45=816.24t/h。依據(jù)以上原則、計(jì)算結(jié)果和工作面的關(guān)鍵參數(shù)，查綜采綜掘高檔普采設(shè)備類型配套圖集選用 MG2 X250-W 型雙滾筒采煤機(jī)，其技術(shù)特征見表6-3。三機(jī)標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)見表6-4 ;ZZF4000/15/32L 型液壓支架主要技術(shù)特征見表 6-5

47、;SGZ-764/400型刮板輸送機(jī)主要技術(shù)特征見表 6-6 ;SGZ-730/320型刮板輸送機(jī)主要技術(shù)特征見表 6-7 ；（2 ）支護(hù)方式支架選型應(yīng)符合以下幾個(gè)原則：支護(hù)強(qiáng)度與工作面礦壓相適應(yīng)；支架結(jié) 構(gòu)與煤層賦存條件相適應(yīng)；支護(hù)斷面與通風(fēng)要求相適應(yīng)；液壓支架與采煤機(jī)、 輸送機(jī)等設(shè)備相匹配。表6-3 MG2 X150-W型采煤機(jī)技術(shù)特征表技術(shù)特征單位規(guī)格型號(hào)MG2 X150-W采高m3.0適應(yīng)煤質(zhì)硬度kg/cm 2F3煤層傾角030截深m630滾筒直徑m1.6牽引方式液壓牽引力kN250牽引速度m/min0 5.5鏈條規(guī)格mm銷輪一齒條主油泵形式A斜軸式柱塞泵油馬達(dá)形式BM-E630-K3

48、調(diào)咼泵形式Y(jié)BC-16/200 齒輪泵輔助泵形式CBF25C-FC齒輪泵滾筒中心距mm7624機(jī)面咼度mm1150臥底量mm311型號(hào)JPM2B-150C電功率kW150動(dòng)臺(tái)數(shù)臺(tái)2機(jī)電壓V1140冷卻方式定子噴霧火塵方式內(nèi)外噴霧控頂距mm2000最大不可折卸件mm3139 X850 X480總重t33制造廠家無錫采煤機(jī)械廠表6-4三機(jī)標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)表液壓支架采煤機(jī)前刮板輸送機(jī)后刮板輸送機(jī)ZZF4000/15/3MG2 XSGZ-730/32SGZ-764/42L250-W000液壓支架的選擇因此，需采用高支撐力的支架。支撐掩護(hù)式支架具有支撐能力大，切頂 能力強(qiáng)，支撐效率高的特點(diǎn)，因此，設(shè)計(jì)決定采用支

49、撐掩護(hù)式放頂煤液壓支 架。支架的工作阻力根據(jù)綜采生產(chǎn)管理手冊(cè)來確定支架的相關(guān)參數(shù)。（1）支架工作阻力。支架工作阻力實(shí)際上是反映支架在工作過程中所需承受的頂板載荷。其大小計(jì)算采用估計(jì)法，由公式6-3計(jì)算得出：Q= NMS 丫X9.8 X10-3式中：Q支架工作阻力，kN ；N 支架載荷相當(dāng)采高巖重的倍數(shù)，根據(jù)計(jì)算及實(shí)測(cè)分析，一般 認(rèn)為中等穩(wěn)定頂板以下或使用掩護(hù)支架時(shí)，可取 N=68 。在這里取 N=8 ； M 煤層的厚度， 3.0m ；S支架的支護(hù)面積，4.575m 2;Y頂板巖石的密度，取2500kg m3。Q = 8 X3.0 X4.575 X2500 X9.8 X10-3= 2690.1k

50、N根據(jù)“三機(jī)”選型配套原則， 選擇的 ZZF4000/15/32L 型液壓支架，其 工作阻力為 4000KN ，經(jīng)演算， P 不大于支架額定工作阻力的 80% ，初撐力 也滿足要求。 ZZF4000/15/32L 型放頂煤支架的技術(shù)特征見表 6-5。支架的初撐力根據(jù)綜采生產(chǎn)管理手冊(cè)規(guī)定，直接頂板中等穩(wěn)定時(shí)，初撐力一般為工作阻力的70%80%，取75%。P0=75%X4000=3000kN/架（ 6-6 ）由液壓支架技術(shù)特征表可知，所選支架初撐力為 3140kN ，符合控頂設(shè) 計(jì)對(duì)支架初撐力的要求表6-5 ZZF4000/15/32L型液壓支架的技術(shù)特征表項(xiàng)目技術(shù)特征單位型號(hào)ZZF4000/15

51、/32L型式雙輸送機(jī)普放兩用支架支架高度1.55 3.2m寬度1.43 1.6m中心距1.5m初撐力3694kN工作阻力4064kN支護(hù)強(qiáng)度0.7MPa對(duì)底板比壓1.43MPa適應(yīng)傾角1400KN/m儲(chǔ)帶長(zhǎng)度100m電動(dòng)機(jī)型號(hào)YB355L 2-4功率2 X250KW電壓1140V外形尺寸機(jī)頭11134 X3300 X2506mm機(jī)尾19272 X2000 X827mm生產(chǎn)廠家淮南煤礦機(jī)械廠（5 ）工作面破碎機(jī)械選型原則：破碎機(jī)的類型和破碎能力應(yīng)滿足工作面生產(chǎn)可能出現(xiàn)的大塊煤（巖）等情況的需要；破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)與所選轉(zhuǎn)載機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)；破碎機(jī)與其安裝位置相適應(yīng)。選用PCM132型錘式破碎機(jī)，其技術(shù)

52、特征見表6-9表6-9 PCM132型錘式破碎機(jī)技術(shù)特征表型號(hào)PCM132單位生產(chǎn)能力1200t/h破碎物料硬度f 1400kN/m儲(chǔ)帶長(zhǎng)度100m電動(dòng)機(jī)型號(hào)YB355L 2-4功率2 X250kW電壓1140V外形尺寸機(jī)頭11134 X3300 X2506mm機(jī)尾19272 X2000 X827mm生產(chǎn)廠家淮南煤礦機(jī)械廠8礦井提升概述該礦位于淮北市東北15公里，閘河煤田中部偏東，坐落在蕭縣境 內(nèi)，地面自然標(biāo)高在+31+34m 之間，地面自然標(biāo)高在+31+34m 之間。煤層的埋藏深度為-30m-900m,傾斜長(zhǎng)度平均5km，走向長(zhǎng) 度平均7.5km。本井田設(shè)計(jì)開采二2煤，不需要分別運(yùn)出。本設(shè)計(jì)

53、礦井 井型為2.4Mt/a。二2煤的容重為1.4t/m 3，矸石容重為2.5t/m 3。礦井 工作制度為四六制，提升設(shè)備年工作日為330d，日工作小時(shí)數(shù)為16h。設(shè)計(jì)為立井三水平(-280m -500m 和-800m )開拓。主井采用一對(duì)12t箕斗提煤，副井采用罐籠提升。井下運(yùn)輸大巷采用鋼絲繩強(qiáng)力皮帶運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用架線式電機(jī)車牽引小礦車，架線電機(jī)車式選用ZK10-6/550 型電機(jī)車，小礦車選用 MG1.7-6A 型 1.5 噸固定廂式礦車。 礦井瓦斯等級(jí)為低瓦斯礦井，煤塵無爆炸性危險(xiǎn)。礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為 71.65a 。最大班下井人數(shù)為 18 人。本礦井主井采用箕斗提升，主要用于提煤，副

54、井采用罐籠提升，主要用 于升降材料、矸石和人員兼作進(jìn)風(fēng)和排水之用。主副井提升已知數(shù)據(jù)（1 ）設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 240 萬 t/a 。（2）提升工作制度為：年工作日 330d ，每天工作 16h 。（3 ）兩水平提升，一水平井深為 313m ，二水平井深為 533m 。（4）兩套箕斗提升設(shè)備。（5）采用多繩摩擦式提升機(jī)。主井提升機(jī)械設(shè)備的選型設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為 240 萬噸，考慮為以后礦井生產(chǎn)能力留有足 夠的余地，選用有效容積為13.2m 3的JDS12/90 X6Y型箕斗，其主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)見表 8-1表8-1JDS12/90 X6Y型箕斗參數(shù)型號(hào)名義載煤量/t有效容積/m3提升鋼絲繩箕斗

55、自重?cái)?shù)量直徑/mm繩間距/mmJDS12/90 X6Y1213.2625 32.525013.3823 副井提升(1)副井提升選型依據(jù)普通罐籠進(jìn)出材料車、平板車休止時(shí)間為40-60S ;最大班工人下井時(shí)間，一般不超過40min ；最大班作業(yè)時(shí)間，一般不超過 5h ；要考慮能運(yùn)送井下最大和最重部件；雙層罐籠升降人員，如兩層中的人員可同時(shí)進(jìn)出時(shí)，休止時(shí)間比單層罐增加2s信號(hào)時(shí)間。當(dāng)人員由一個(gè)水平進(jìn)出罐籠時(shí)，休止時(shí)間比單層罐 籠增加一倍，另加6s換置罐籠時(shí)間。(2 )設(shè)備選型根據(jù)以上選型原則決定選用一對(duì)1.5噸礦車雙層四車罐籠，其主要技術(shù) 特征見表8-2。表8-2GDG1.5/9/2/4罐籠技術(shù)特征

56、表項(xiàng)目單位技術(shù)特征型號(hào)GDG1.5/9/2/4裝載礦型號(hào)MG1.7-6A車車數(shù)個(gè)4乘人數(shù)個(gè)64罐籠裝載量t14.68罐籠質(zhì)量t10.93最大終端載何kN570/560提升數(shù)量個(gè)6/4首繩直徑mm33/39.5尾繩數(shù)個(gè)3/29 礦井通風(fēng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇礦井概況該礦位于淮北市東北 15 公里，閘河煤田中部偏東，坐落在蕭縣境內(nèi)，地面自然標(biāo)高在+31+34m之間。區(qū)內(nèi)鐵路運(yùn)輸有礦用鐵路經(jīng)符夾線至符離集，可通往華東各工業(yè)城市，公路可直通徐州、宿縣、阜陽(yáng)等地，交通甚 為方便。另外井田北有連霍高速公路，交通較方便。南鄰張莊礦，西接岱河 礦和朔里礦，東以張莊向斜軸與井田相連，北以 16 號(hào)勘探線為界，南北長(zhǎng)

57、公里，東西寬 5 公里，面積約 22 平方公里。井田可采儲(chǔ)量約 182.1Mt 。 根據(jù)開采條件，煤炭供求狀況及“規(guī)程”規(guī)定，確定此礦為年產(chǎn) 240 萬噸的 大型礦井，服務(wù)年限為 58.37a 。本礦井采用三水平開拓，主采二 2 煤層，煤層賦存穩(wěn)定，平均可采厚度10m ，平均傾角為 1 7 ，為緩傾斜煤層。瓦斯相對(duì)涌出量 6.042m 3/t ，為低 瓦斯礦井。 淺水平歷年涌水量為 145.8 噸時(shí)。深部正常涌水量為 329.2 噸 時(shí)，最大涌水量為 378.6 噸時(shí)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求1) 每個(gè)礦井，至少有兩個(gè)通地面的安全出口；（2）進(jìn)風(fēng)井口，要有利于防洪，不受粉塵有害氣體污染；（3）北

58、方礦井，井口要有供暖設(shè)備；（4）總回風(fēng)巷不得作為主要人行道；（5）工業(yè)廣場(chǎng)不允許受扇風(fēng)機(jī)噪音的干擾；（6）裝有皮帶機(jī)的井筒不允許兼作回風(fēng)井；（7）裝有箕斗的井筒不允許兼作進(jìn)風(fēng)井；（8）可以獨(dú)立通風(fēng)的礦井，采區(qū)盡可能獨(dú)立通風(fēng)；（9）通風(fēng)系統(tǒng)要為防瓦斯、火、水、塵及降溫創(chuàng)造條件；（10）通風(fēng)系統(tǒng)要有利于深水平延深或后期通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展變化。礦井通風(fēng)方式的確定（1 ）技術(shù)比較礦井主要有五種通風(fēng)類型：中央并列式、中央分列式、兩翼對(duì)角式、分 區(qū)對(duì)角式和混合式通風(fēng)。一般的說，新建礦井多數(shù)是在中央并列式、中央分 列式、兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式中選擇。下面對(duì)這幾種通風(fēng)方式的特點(diǎn)及優(yōu) 缺點(diǎn)、適用條件進(jìn)行比較，具體情

59、況見表 9-1 o表9-1礦井通風(fēng)方式對(duì)比表目 類型適用條件優(yōu)缺點(diǎn)中新建礦井，煤層傾角大，走初期投資少，出煤快，采區(qū)生產(chǎn)集中，央向長(zhǎng)度小于4Km，而且瓦便于管理；節(jié)省風(fēng)井工業(yè)廣場(chǎng)占地，壓并斯、自然發(fā)火不嚴(yán)重的礦井煤少；便于井筒延深，為深部通風(fēng)提供列有利條件；風(fēng)流折返流動(dòng)路線長(zhǎng)，通風(fēng)式阻力大，通風(fēng)費(fèi)用高；工業(yè)廣場(chǎng)有風(fēng)機(jī)，噪音大。中與并列式相比，這種方式較安全，建井央煤層傾角較小，埋臧較淺，期兩井深部延深，通風(fēng)不困難，風(fēng)流不分走向不大而瓦斯和自然發(fā)折返，阻力小，內(nèi)部漏風(fēng)小，有利于防列火較嚴(yán)重的礦井火。工業(yè)廣場(chǎng)沒有噪音和污風(fēng)的污染，式回風(fēng)井系統(tǒng)設(shè)備防塵管理比較方便。兩由于風(fēng)流路線較短，阻力和漏風(fēng)小，

60、所適用于走向長(zhǎng)度大于翼以各米區(qū)風(fēng)阻表較穩(wěn)定；礦井總風(fēng)壓穩(wěn)4Km，井田面積大，產(chǎn)量高，對(duì)定，工業(yè)廣場(chǎng)不受污染，比中央分列式煤層距地表淺，瓦斯、自然角安全性更好；但它的初期投資較大，管發(fā)火嚴(yán)重的礦井。式理相對(duì)分散，發(fā)生事故時(shí)反風(fēng)較困難。適用于煤層距地表淺，因地各分區(qū)有獨(dú)立的通風(fēng)線路，互相不影響分表咼低起伏較大，無法開掘而且通風(fēng)阻力小，建井工期短，安全生區(qū)式淺部總回風(fēng)巷，而且表土層產(chǎn)好，分區(qū)風(fēng)井多，占場(chǎng)地多，通風(fēng)機(jī)工J沒有沙層，便于開掘小風(fēng)管理分散。井。結(jié)合本礦的地質(zhì)條件，礦井走向平均長(zhǎng)度為 7.5km，傾向平均長(zhǎng)度為5km，煤層埋藏較淺（-30m以下）,本礦設(shè)計(jì)能力為240萬t/a ,雖然屬低 瓦