采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-東榮二礦礦井初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè)2009屆畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGEPAGEII中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)函授站(點(diǎn))專(zhuān)業(yè)年級(jí)學(xué)生姓名任務(wù)下達(dá)日期：年月日設(shè)計(jì)(論文)日期：年月日至年月日設(shè)計(jì)(論文)題目：設(shè)計(jì)(論文)專(zhuān)題題目：設(shè)計(jì)(論文)主要內(nèi)容和要求：指導(dǎo)教師簽字：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)(包含①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；②獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力；③研究?jī)?nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；⑦存在問(wèn)題；⑧是否同意答辯等）：建議成績(jī)：指導(dǎo)教師簽字：年月日中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯及綜合成績(jī)函授站(點(diǎn))專(zhuān)業(yè)年級(jí)學(xué)生姓名說(shuō)明書(shū)頁(yè)圖紙張其它材料答辯情況提出問(wèn)題回答問(wèn)題答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)及建議成績(jī)：答辯委員會(huì)主任簽字：年月日中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(東榮二礦礦井初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū))專(zhuān)業(yè)班級(jí)：07級(jí)采礦工程姓名：指導(dǎo)教師：二OO九年十二月PAGEPAGE71目錄TOC\o\h\z\u第一章礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1第一節(jié)礦區(qū)田概述 1一、交通位置 1二、礦區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)及煤炭生產(chǎn)、建設(shè)情況 1三、礦區(qū)氣候條件 2四、礦區(qū)水文情況 2第二節(jié)井田地質(zhì)特征 2一、井田地質(zhì) 2二、地質(zhì)構(gòu)造 2二、井田地質(zhì) 3第三節(jié)煤層特征 4一、煤層特征 4二、煤質(zhì) 5三、煤的自燃及爆炸發(fā)火情況 5四、煤層頂、底板 6第二章井田境界和儲(chǔ)量 7第一節(jié)井田境界 7第二節(jié)井田儲(chǔ)量 7一、儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)和方法 7二、儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果： 7三、儲(chǔ)量分布情況： 7第三節(jié)礦井可采儲(chǔ)量 8第三章礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 9第一節(jié)礦井工作制度 9第二節(jié)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 9第二節(jié)礦井水平及服務(wù)年限 10第四章井田開(kāi)拓 11第一節(jié)井田開(kāi)拓基本問(wèn)題 11一、開(kāi)拓方式 11二、井口及工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇 11三、風(fēng)井位置選擇 12四、井筒個(gè)數(shù)及后期風(fēng)井位置 12五、水平劃分與標(biāo)高 13六、大巷布置 13七、采區(qū)劃分、采區(qū)儲(chǔ)量及開(kāi)采順序 14第二節(jié)礦井基本巷道 15一、井筒用途、布置及裝備 15（一）主井井筒 15（二）副井井筒 15（三）1號(hào)風(fēng)井井筒 15二、井壁結(jié)構(gòu) 15（一）水文地質(zhì)資料 15第三節(jié)井底車(chē)場(chǎng)及硐室 16一、井底車(chē)場(chǎng)型式選擇 16二、井底車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)方式及通過(guò)能力 17第五章準(zhǔn)備方式 19第一節(jié)采區(qū)劃分 19一、礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)采區(qū)個(gè)數(shù)及位置 19二、采區(qū)巷道布置 20第二節(jié)掘進(jìn)巷道 21一、巷道斷面及支護(hù)形式 21二、巷道掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo) 21三、掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù) 21四、掘進(jìn)工作面機(jī)械 21五、矸石率、掘進(jìn)率的預(yù)計(jì) 21第六章采煤方法 23第一節(jié)采煤方法 23一、采煤方法 23二、工作面推進(jìn)方向 23三、回采工作面長(zhǎng)度 23四、工作面采高 23五、工作面年推進(jìn)度 23六、回采工作面單產(chǎn) 23七、采區(qū)生產(chǎn)能力 24八、采區(qū)機(jī)械 24第七章井下運(yùn)輸 26第一節(jié)運(yùn)輸方式的選擇 26一、大巷煤炭運(yùn)輸方式的選擇 26二、輔助運(yùn)輸方式 26第二節(jié)運(yùn)輸機(jī)械選型 27一、礦車(chē) 27二、運(yùn)輸機(jī)械選型設(shè)計(jì)依據(jù) 27三、列車(chē)組成校驗(yàn) 28四、電機(jī)車(chē)臺(tái)數(shù)計(jì)算 28第八章礦井提升 29第一節(jié)概述 29第二節(jié)主副井提升 29一、設(shè)計(jì)依據(jù) 29二水平提升高度：831.37m 30二、選型計(jì)算 30三、副井提升機(jī)配電及控制 30四、輔助設(shè)備 31第九章礦井通風(fēng)及安全技術(shù) 32第一節(jié)概述 32第二節(jié)礦井通風(fēng) 32一、通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 32二、風(fēng)井?dāng)?shù)目、位置、服務(wù)范圍及服務(wù)年限 33三、掘進(jìn)通風(fēng)及硐室通風(fēng) 33四、礦井風(fēng)量、負(fù)壓及等積孔 33五、通風(fēng)設(shè)施、防止漏風(fēng)和降低阻力措施 36第三節(jié)災(zāi)害預(yù)防及安全裝備 36一、瓦斯防治 36二、粉塵防治 37三、井下火災(zāi)預(yù)防措施 37四、井下水災(zāi)防治 37五、安全裝備 38第十章礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 39第一章礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征第一節(jié)礦區(qū)井田概述一、交通位置東榮二礦位于黑龍江省集賢煤田東南端，行政區(qū)劃屬集賢縣腰屯鄉(xiāng)、升昌鄉(xiāng)和國(guó)營(yíng)二九一農(nóng)場(chǎng)管轄。井田距福利屯32Km，經(jīng)福利屯到雙鴨山市40Km。哈（爾濱）同（江市）公路在井田中部通過(guò)，交通便利。見(jiàn)圖1－1－1。井田位于三江平原的西南部，煤系地層均被第四系松散層覆蓋，地形平坦，地面標(biāo)高一般為＋66米—＋68米。圖1-1-1龍煤集團(tuán)雙鴨山分二、礦區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)及煤炭生產(chǎn)、建設(shè)情況本區(qū)以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)為主，主要農(nóng)作物有小麥、大豆、玉米等，工業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱。但是，已有80多年歷史的雙鴨山礦區(qū)距本區(qū)較近，可以借助老區(qū)力量建設(shè)新區(qū)。雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)現(xiàn)有8對(duì)生產(chǎn)礦井，生產(chǎn)總能力為900萬(wàn)噸/年。其中，本井田所屬的東榮礦區(qū)共劃分為四個(gè)井田，總體設(shè)計(jì)規(guī)模5.1Mt/a。三、礦區(qū)氣候條件本區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候，冬季嚴(yán)寒，夏季溫?zé)?。年平均最高氣溫?0.1—23.7度，年平均最低氣溫為－17.4—23.0度，極端最低氣溫－35度。年降水量325.7毫米—692.3毫米，年蒸發(fā)量1095.5毫米—1430.6毫米，年平均相對(duì)濕度61—70％。年平均風(fēng)速為4.1米/秒—4.7米/秒，最大風(fēng)束可達(dá)24四、礦區(qū)水文情況松花江在井田北部約38Km處流過(guò)，20年一遇最高洪水位＋67.3米，百年一遇洪水位為＋67.51米，枯水期水位為＋55.02米。井田內(nèi)無(wú)較大河流，只有二道河子及一些農(nóng)田排水溝渠。第二節(jié)井田地質(zhì)特征一、井田地質(zhì)（一）地層?xùn)|榮礦區(qū)位于集賢煤田的東南部，為一全隱蔽區(qū)。區(qū)內(nèi)地層系統(tǒng)簡(jiǎn)單，發(fā)育有下元古界麻山群、古生界泥盆系中統(tǒng)、中生界侏羅系上統(tǒng)、新生界第三系上新統(tǒng)和第四系。井田內(nèi)地層有下元古界麻山群、古生界泥盆系、中生界侏羅系、新生界第三系和第四系。（二）構(gòu)造本區(qū)位于新華夏系第二隆起帶北端的三江盆地西部。由于受東西向壓應(yīng)力的作用及新華夏構(gòu)造體系的改造，使盆地形成了一系列的軸向北北東的富錦、綏濱—新安、佳木斯等隆拗相間排列的隆起帶與拗陷帶，同時(shí)產(chǎn)生了不同序次和不同方向的斷裂構(gòu)造。東榮二礦位于綏濱—集賢拗陷帶東榮向斜的東翼。井田內(nèi)構(gòu)造特征以F9斷層為界，北部為軸向北東30度—75度的八隊(duì)向斜構(gòu)造；南部為地層走向呈北西10度，傾角15度—25度的單斜構(gòu)造，并有次一級(jí)緩波狀褶曲。二、地質(zhì)構(gòu)造1.斷裂構(gòu)造由于本井田處于區(qū)域性三種構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的復(fù)合部位，應(yīng)力集中。斷裂較發(fā)育，按其展布方向可劃歸四組：一組為北北西至南北向；一組為北東向；一組為北西向；另一組斷層為東西向斷層。上述四組斷層中，前兩組斷層為主干斷層，后兩組斷層多為伴生斷層。全井田共查出斷層49條。其中正斷層24條，逆斷層25條。落差大于100米的斷層12條；落差50米—100米斷層12條；落差30米—50米的斷層8條；落差小于30米的斷層17條。2.褶皺井田內(nèi)主要褶曲為八隊(duì)向斜，該構(gòu)造與井田之北的二九一背斜并列存在。另外，受F3斷層影響，在F9斷層以南的單斜構(gòu)造內(nèi)，F(xiàn)3斷層兩側(cè)有一波狀起伏的褶曲，但比較平緩，對(duì)煤層影響不大。3.巖漿巖本井田內(nèi)巖漿巖以侵入為主，大多呈巖脈及巖床侵入于晚侏羅紀(jì)煤系地層中。為燕山期產(chǎn)物，以中性石英閃長(zhǎng)巖、基性輝綠巖、玄武巖為主。巖漿巖主要分布在F9斷層與精查17線(xiàn)之間，成巖床侵入14號(hào)煤層中，使煤層局部變質(zhì)。二、井田地質(zhì)（一）含水層1.第四系含水層：該地層在全井田內(nèi)廣泛分布，直接覆蓋于第三系或煤系地層之上（天窗處）。由各粒級(jí)的砂、礫砂和礫石等組成，厚度為120米—180米。且由南往北逐漸增厚。根據(jù)第四系地層的含水情況，又分為上部含水層和下部含水層。（1）上部含水層在井田內(nèi)普遍發(fā)育，厚度100米—110米，該含水層的上段以中、粗砂及礫砂等組成，含水性和透水性好，單位涌水量3.8331l/s.m，滲透系數(shù)10.134m/d。下段以細(xì)砂和中砂為主，粗、礫砂次之。單位涌水量0.544l/s.m—0.5931l/s.m，滲透系數(shù)1.273m/d—1.569m/d。均為孔隙承壓水。（2）下部含水層以細(xì)砂、礫砂組成，厚度20米—40米，含泥質(zhì)較多。單位涌水量0.107l/s.m—0.554l/s.M，滲透系數(shù)0.522m/d—2.839m/d。該層局部與上部含水層有水力聯(lián)系，在天窗處與風(fēng)化隙含水帶之間有水力聯(lián)系，并為風(fēng)化裂隙含水帶的補(bǔ)給來(lái)源，但很微弱。2.煤系裂隙含水帶：根據(jù)裂隙發(fā)育程度、埋藏深度、含水性透水性等因素，可分為風(fēng)化裂隙含水帶、亞風(fēng)化裂隙含水帶和弱裂隙含水帶。（1）風(fēng)化裂隙含水帶是直接充水含水層，巖性為粉砂巖、砂巖和中砂巖。厚度60—120米，單位涌水量一般為0.018l/s.m—0.315l/s.m。天窗部位風(fēng)化裂隙含水帶富水性強(qiáng)，單位涌水量最大為1.141l/s.m。（2）亞風(fēng)化裂隙含水帶位于風(fēng)化裂隙含水帶之下，厚度約100米，裂隙不發(fā)育，含水性小。單位涌水量0.0028l/s.m—0.0398l/s.m，滲透系數(shù)0.004m/d—0.0291m/d。（3）弱風(fēng)化裂隙含水帶位于亞風(fēng)化裂隙含水帶之下，裂隙不發(fā)育，僅局部受構(gòu)造影響的裂隙含水，但很微弱。（二）斷層帶的富水性和導(dǎo)水性本井田內(nèi)落差較大的斷層多為壓扭性斷裂，其導(dǎo)水性及富水性均很微弱。落差較小的斷裂多為張性斷裂，但斷層兩側(cè)裂隙發(fā)育，富水性較強(qiáng)，導(dǎo)水性良好。因此，在開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)防水。（三）隔水層井田內(nèi)主要有第四系上部隔水層、下部隔水層及第三系隔水層。第四系上部隔水層一般為8米—10米；下部隔水層為8米—16米，埋深100米—130米，兩隔水層均為亞粘土和粘土層，具有良好的隔水性能。第三系隔水層為泥巖和粉砂巖，屬泥質(zhì)半膠結(jié)巖層，埋藏深度120米—290米，厚度0米—120米，從東往西逐漸增厚。在14—17勘探線(xiàn)間出現(xiàn)局部缺失，形成“天窗”。（四）天窗本井田的“天窗”分布于14~17勘探線(xiàn)間的煤層淺部，南三采區(qū)和南四采區(qū)的上部。16勘控線(xiàn)的491孔、485孔、493孔；15線(xiàn)的483孔、砂抽1孔均已控制。由于“天窗”的存在，第四系地層與煤系地層之間將構(gòu)成水力聯(lián)系。因此，在“天窗”下部開(kāi)采時(shí)要留足防水煤柱并加強(qiáng)探水和防水措施。（五）井田水文地質(zhì)類(lèi)型本井田的含煤層地層主要由各種粒級(jí)的砂巖組成。直接充水含水層以裂隙含水為主，煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下。上覆有巨厚的第三系和第四系地層。第三系地層隔水性能良好，地表水體與煤系裂隙含水帶有水力聯(lián)系，補(bǔ)給較好，但第四系下部含水層的含水性及透水性較弱。綜上所述，根據(jù)直接充水含水層的富水性和補(bǔ)給條件，以及單位涌水量的大小來(lái)劃分，本井田的水文地質(zhì)類(lèi)型屬以中等條件為主的裂隙充水礦床。（六）預(yù)計(jì)礦井涌水量根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的涌水量數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)礦井一水平開(kāi)采期間正常涌水量為371立方米/小時(shí)，最大涌水量為450立方米/小時(shí)。第三節(jié)煤層特征一、煤層特征本井田具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可采煤層均集中于侏羅系雞西群城子河組，該組地層總厚度為930米，共含煤50余層，煤層平均總厚度36.29米，其中大部分為不可采煤層，可采及局部可采的煤層共18個(gè)煤層。平均總厚度為23.96米，各煤層傾角一般在18度—25度，只有八隊(duì)向斜北翼煤層傾角達(dá)40度左右。井田內(nèi)各可采煤層，按其在縱向剖面的分布規(guī)律及組合特征，可分為上、中、下三個(gè)煤層群。其中上層群只有5號(hào)煤層，它與中層群的9號(hào)煤層間距達(dá)142米—150米；中層群含有9、12、13、14、16、17、18、20上、20、23、24、25和26號(hào)十三個(gè)可采煤層，煤層總厚度為16.60米。本煤層群的特點(diǎn)是煤層多、集中、間距小而厚度大，一般間距為20米—50米；下層群含有29—1b、29—3、30上和30號(hào)四個(gè)可采煤層，煤層總厚度6.53米。由于本煤層群在形成時(shí)受古地理的控制，故在井田內(nèi)均為局部可采。各煤層特征詳見(jiàn)表1-2-2從表1-2-2中可以看出，本井田內(nèi)煤層厚度大，且發(fā)育較好的主要可采煤層有16、17、18、24號(hào)四個(gè)煤層。16號(hào)煤層全井田發(fā)育，上距14號(hào)煤層約35m，深部變小?？刹珊穸葹?.7m～2.77m，平均厚度1.57m，該煤層穩(wěn)定，由南向北，由東向西增厚到1.6m~2.25m。為單一煤層，頂部和底部局部出現(xiàn)1～2層夾石，厚度為0.05m~0.10m。煤層頂板為粉砂巖及含炭粉砂巖。17號(hào)煤層是井田內(nèi)儲(chǔ)量最大，發(fā)育最好的煤層。距16號(hào)煤層0.04m~25m，間距變化沿走向穩(wěn)定。第34走向線(xiàn)處為20m~25m，向東西分別變小?？刹珊穸纫话銥?.5m~4m，向東增厚，八隊(duì)向斜處的西部變薄為1m左右。煤層基本屬單一結(jié)構(gòu)。F9斷層以南，煤層下部有一層夾石，厚0.1m；F9斷層以北，煤層有1~2層夾石，厚0.15m~0.47m，夾石為粉砂巖或炭質(zhì)泥巖。煤層頂板為細(xì)砂巖，底板為粉砂巖。18號(hào)煤層基本上全井田發(fā)育，僅在14－16線(xiàn)之間的淺部，22線(xiàn)以北的西部及向斜頂端等小范圍不可采。上距17號(hào)煤層約15m－40m。煤層的可采厚度為0.7m－2.38m，較穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)屬?gòu)?fù)煤層，有1－2層夾石，厚0.1m－0.25m，為粉砂巖及炭質(zhì)泥巖，中分層發(fā)育較好。煤層頂板為粉砂巖，底板為粉砂巖及細(xì)砂巖。24號(hào)煤層基本全井田發(fā)育，只在17－19線(xiàn)淺部露頭局部變薄不可采?？刹煞秶鷥?nèi)厚度穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層厚度一般為1.2－1.5m，八隊(duì)向斜處略有增厚。該層距23號(hào)煤層10m－25m。煤層頂板為粉砂巖、細(xì)砂巖、中砂巖；底板為粉砂巖和細(xì)砂巖。二、煤質(zhì)本井田煤質(zhì)屬中低灰分、特低－低磷、特低硫、高發(fā)熱量、弱粘結(jié)－中等粘結(jié)性、易選至中等可選的低變質(zhì)煤。煤種主要以氣煤為主，長(zhǎng)焰煤次之，14號(hào)煤層局部變?yōu)闊o(wú)煙煤和天然焦，煤種在垂向上無(wú)明顯變化，可作為動(dòng)力用煤和煉焦配煤。三、煤的自燃及爆炸發(fā)火情況根據(jù)采樣測(cè)試資料及集賢煤礦實(shí)際資料，本井田各煤層均有煤塵爆危險(xiǎn)及自然發(fā)火傾向。四、煤層頂、底板井田內(nèi)各煤層頂、底板均以粉砂巖、細(xì)砂巖和粉細(xì)砂巖互層為主，部分為中、粗砂巖。單向抗壓強(qiáng)度范圍為58.8Mpa—153.5MPa。煤層露頭部位的頂、底板抗壓強(qiáng)度值有所降低。根據(jù)集賢煤礦的頂板測(cè)定資料，預(yù)計(jì)本礦井各煤層頂板類(lèi)別均在一級(jí)II類(lèi)以上。第二章井田境界和儲(chǔ)量第一節(jié)井田境界東部邊界：以各煤露頭為界。南部邊界：以F2斷層為界。西部邊界：以16層煤層－900m等高線(xiàn)垂直投影為界。北部邊界：以F48、F10、F4及其延長(zhǎng)線(xiàn)為界。井田走向長(zhǎng)6.5KM，傾斜寬4.0KM第二節(jié)井田儲(chǔ)量一、儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)和方法1.儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)（1）最低可采厚度：氣煤為0.70m，長(zhǎng)焰煤和弱粘結(jié)煤0.80m。（2）煤層灰分：小于40%。（3）煤層容重：采用各層煤的算術(shù)平均值。（4）計(jì)算最低標(biāo)高：－900m。2.儲(chǔ)量計(jì)算方法：（1）風(fēng)化帶：以第三系下基礎(chǔ)垂深30m劃定。（2）可采邊界：用內(nèi)插法圈定。（3）斷層煤柱：落差大于50m的斷層每側(cè)留50m煤柱，落差小于50m的斷層每側(cè)留30m煤柱。（4）天窗煤柱：天窗范圍內(nèi)－150m水平以上的煤層不計(jì)算儲(chǔ)量。二、儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果：全井田共有A+B+C級(jí)儲(chǔ)量290.424Mt，其中A級(jí)儲(chǔ)量66.185Mt，B級(jí)儲(chǔ)量50.874Mt，A+B級(jí)儲(chǔ)量117.059Mt，占A+B+C級(jí)儲(chǔ)量的40.3%，-500m以上全井田共用A+B+C級(jí)儲(chǔ)量82.447Mt，占-500m以上A+B+C級(jí)儲(chǔ)量的47.3%。三、儲(chǔ)量分布情況：全井田儲(chǔ)量主要分布在-500m以上，共有A+B+C級(jí)儲(chǔ)量174.207Mt，占故井總儲(chǔ)量的60%。井田內(nèi)主要可采煤層A+B+C級(jí)儲(chǔ)量181.361Mt，占全井田總儲(chǔ)量的62.4%。第三節(jié)礦井可采儲(chǔ)量1.永久煤柱（1）防水煤柱本井田第四系含水層與煤系地層之間，絕大部分含有第三系隔水層。但14~17勘探線(xiàn)煤層江部第三系地層缺失，形成“天窗”。根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》規(guī)定，計(jì)算出本礦井“天窗”部位最大防水煤柱高度為72.0m。其最低標(biāo)高為-241.0m，高于各煤風(fēng)氧化帶高度（垂高30m）。因此，將風(fēng)氧化帶下限作為安全煤巖柱留設(shè)的基礎(chǔ)，考慮到風(fēng)氧化帶的底界面變化較大，為便于巷道布置及回采，將開(kāi)采上限與防火煤柱綜合考慮，確定本井田的開(kāi)采上限為-250m。該標(biāo)高以上工業(yè)儲(chǔ)量為2.619Mt。（2）斷層煤柱設(shè)計(jì)對(duì)落差大于50m的斷層兩側(cè)各按50m留設(shè)煤柱，落差小于50m的斷層兩側(cè)各按30m留設(shè)煤柱，但對(duì)F2斷層，由于落差大（210m~400m），破碎帶寬，又是井田境界，設(shè)計(jì)暫按100m留設(shè)煤柱。經(jīng)計(jì)算，全井田設(shè)斷層煤柱的工業(yè)儲(chǔ)量合計(jì)為41.822Mt，其中-500m（3）工業(yè)場(chǎng)地煤柱本設(shè)計(jì)根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)及壓煤開(kāi)采規(guī)程》留設(shè)工業(yè)場(chǎng)地煤柱。其巖石移動(dòng)角取值如下：第四系塌陷角取45度，第三系塌陷角的取值，設(shè)計(jì)按其巖層膠結(jié)狀況及松散程度，暫取55度。（4）1號(hào)風(fēng)井場(chǎng)地煤柱1號(hào)風(fēng)井場(chǎng)地煤柱留設(shè)方法同工業(yè)場(chǎng)地煤柱留設(shè)方法一致。經(jīng)計(jì)算，壓煤總量為0.522Mt。所壓煤量全部為-500m以上儲(chǔ)量。（5）“二九一”農(nóng)場(chǎng)煤柱根據(jù)國(guó)家計(jì)委「1986」1858號(hào)文件批準(zhǔn)，“二九一”農(nóng)場(chǎng)按不搬遷考慮。本設(shè)計(jì)以文件批準(zhǔn)的“二九一”農(nóng)場(chǎng)規(guī)劃范圍進(jìn)行留設(shè)煤柱。其煤柱留設(shè)方法與工業(yè)場(chǎng)地煤柱相同。經(jīng)計(jì)算，壓煤總量為27.232Mt，其中-500m以上20.202Mt。2.設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量全井田的工業(yè)儲(chǔ)量減去各種煤柱，即為本井田的設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量。經(jīng)計(jì)算，其總量為200.032Mt，占全井田工業(yè)儲(chǔ)量的68.9%，其中-500m以上設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量為107.675Mt，占本水平工業(yè)儲(chǔ)量的61.8%。第三章礦井工作制度、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限第一節(jié)礦井工作制度本礦井設(shè)計(jì)年工作日為300d每日三班作業(yè)，其中兩班半生產(chǎn)，半班準(zhǔn)備。每班工作8h，每天凈提升時(shí)間14h。第二節(jié)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為充分論證其合理性，本設(shè)計(jì)就1.8Mt/a和1.4Mt/a二種生產(chǎn)能力方案分析如下：(一)煤層開(kāi)采條件及構(gòu)造條件1.煤層開(kāi)采條件全井田共獲得工業(yè)儲(chǔ)量290.424Mt，高級(jí)儲(chǔ)量占40.3%井田內(nèi)煤層對(duì)比可靠，煤層層數(shù)、結(jié)構(gòu)和可采范圍已查明。根據(jù)井田內(nèi)煤層賦存情況，井田內(nèi)18個(gè)可采煤層分為上、中、下三個(gè)煤層群。主要可采層16、17、18、24號(hào)煤層均分布在中部層群，平均厚度分別為1.57m，2.85m，1.56m，和1.16m。穩(wěn)定性好，其工業(yè)儲(chǔ)量占全國(guó)總量的62.4%，是適合綜采的主力煤層。但剩余的14個(gè)煤層，其工業(yè)儲(chǔ)量占全井田總量的47.6%，煤層比較薄弱，而且分散。2.構(gòu)造條件本井田處于區(qū)域性三種構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的復(fù)合部位，應(yīng)力集中。通過(guò)精查及首采區(qū)地震補(bǔ)勘工作，共查出斷層49條。其中首采區(qū)地震補(bǔ)勘查出斷層13條。按此推斷，本井田內(nèi)還將大量存在落差30m以下的斷層。就現(xiàn)有勘探結(jié)果，井田內(nèi)一水平只有5個(gè)比較完整的塊段。從上述條件看，雖然在儲(chǔ)量上滿(mǎn)足1.8Mt/a的生產(chǎn)能力。但是本井田煤層生產(chǎn)能力在2.18t/m3以下，全井田近一半的采區(qū)只有1~2個(gè)主力煤層發(fā)育。一水平只有5個(gè)比較完整的塊段，且構(gòu)造較多。將會(huì)給綜合機(jī)械化開(kāi)采帶來(lái)一定困難。另外，開(kāi)發(fā)強(qiáng)度過(guò)大無(wú)法保證礦井的均衡生產(chǎn)。（二）礦井服務(wù)年限與井型關(guān)系本礦井經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量為139.299Mt，一水平經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量為71.85Mt。儲(chǔ)量備用系數(shù)按1.4計(jì)算，則礦井及一水平服務(wù)年限按不同井型計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2-2-1。表2-2-1中的結(jié)果表明，礦井生產(chǎn)能力為1.8Mt/a時(shí)，礦井及一水平服務(wù)年限偏短。通過(guò)上述分析，設(shè)計(jì)認(rèn)為，礦井生產(chǎn)能力為1.4Mt/a具有服務(wù)年限適合，容易實(shí)現(xiàn)均衡、穩(wěn)定生產(chǎn)，采區(qū)接續(xù)及機(jī)械化裝備靈活、管理方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，設(shè)計(jì)推薦礦井生產(chǎn)能力為1.4Mt/a。第三節(jié)礦井水平及服務(wù)年限由于本礦井地質(zhì)構(gòu)造中等偏復(fù)雜，斷層較多，開(kāi)采損失量較大。因此，儲(chǔ)量備用系數(shù)取1.4。按生產(chǎn)能力為1.4Mt/a進(jìn)行計(jì)算，礦井及一水平服務(wù)年限為：礦井服務(wù)年限=礦井經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量/（設(shè)計(jì)年生能力*備用系數(shù)）=139.299/(1.4*1.4)=71.1(a)一水平服務(wù)年限=一水平經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量/（設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力*備用系數(shù)）=71.85/(1.4*1.4)=36.6(a)礦井不同井型時(shí)的服務(wù)年限表2-2-1井型（Mt/a）礦井服務(wù)年限（a）一水平服務(wù)年限（a)1.455.328.5第四章井田開(kāi)拓第一節(jié)井田開(kāi)拓基本問(wèn)題一、開(kāi)拓方式本井田的特點(diǎn)是：（一）第三系地層與第四系沖積層較厚，第四系地層為120m~180m，第三系地層為0m~50m，為此，井筒需采用特殊方法進(jìn)行施工。（二）井田內(nèi)共有18層可采及局部可采煤層，煤層層數(shù)多，分為上、中、下三個(gè)煤層組，各層組間距較大。（三）地勢(shì)平坦，井田面積較大。（四）煤層賦存不規(guī)則，走向變化較大。根據(jù)上述特點(diǎn)，設(shè)計(jì)確定本礦井采用立井，多水平，集中大巷，分區(qū)石門(mén)開(kāi)拓方式。二、井口及工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇根據(jù)本井田的地形、地物、沖積層厚度、煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)等特點(diǎn)，結(jié)合首采區(qū)位置及工業(yè)場(chǎng)地的壓煤情況，設(shè)計(jì)對(duì)井口位置選擇分析如下：（一）井口位置選擇的重要因素之一是初期投產(chǎn)采區(qū)的選擇。設(shè)計(jì)認(rèn)為，將初期投產(chǎn)采區(qū)布置在地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)條件好和儲(chǔ)量豐富的區(qū)域內(nèi)，是實(shí)現(xiàn)礦井合理開(kāi)發(fā)，做到少投入、多產(chǎn)出、早出煤、經(jīng)濟(jì)效益好的重要條件。。根據(jù)本井田煤層的賦存條件及被構(gòu)造分割的情況，可做為初期投產(chǎn)采區(qū)的區(qū)域?yàn)镕9斷層以南地區(qū)及F9以北的“二九一”向斜寬緩地區(qū)。另外，經(jīng)計(jì)算，本井田的經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量中心位于20勘探線(xiàn)的514鉆孔附近。-500m水平以上經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量中心位于全礦井經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量中心以東約320m。由此可知，井田的經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量中心和可供布置初期投產(chǎn)采區(qū)的塊段均在33勘探線(xiàn)的東部，為井口位置選擇在井田東部提供了首要依據(jù)。（二）從構(gòu)造條件看，整個(gè)井田東部，除八隊(duì)向斜東部的盆狀區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜外，其它區(qū)域，構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，斷層控制較嚴(yán)密。（三）井田東部露頭以外及八隊(duì)向斜北部為無(wú)煤區(qū)域，若井口位置在上述兩個(gè)區(qū)域選擇，可少壓煤或不壓煤。I方案：井口位置及工業(yè)場(chǎng)地設(shè)在22、23勘探線(xiàn)之間和32、33勘探線(xiàn)之間，距哈同公路200m左右的無(wú)煤帶邊緣。初期移交采區(qū)為中一上采區(qū)和南二上采區(qū)。工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)設(shè)主、副兩個(gè)井筒。風(fēng)井設(shè)在20勘探線(xiàn)513鉆孔以南20m處。見(jiàn)圖2－3－1，圖2－3－2。II方案：井口位置及工業(yè)場(chǎng)地設(shè)在20勘探線(xiàn)513鉆孔附近。初期移交采區(qū)為中一上采區(qū)和南二上采區(qū)。工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)設(shè)主、副兩個(gè)井筒。風(fēng)井設(shè)在33勘探線(xiàn)，哈同公路南側(cè)100m左右。見(jiàn)圖2－3－3，圖2－3－4。井口位置方案比較見(jiàn)表2－3－1。從表2－3－1中可以看出，上述三個(gè)方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)為：上述兩個(gè)方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)為：I方案：主要優(yōu)點(diǎn)：1.井口位置處于無(wú)煤帶之上，工業(yè)場(chǎng)地不壓煤，但風(fēng)井場(chǎng)地壓煤4.312Mt。2.距中心居住區(qū)較近，只有5.7km。主要缺點(diǎn)：1.距礦井的經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量中心1678m，特別是南部區(qū)二水平的運(yùn)輸距離長(zhǎng)達(dá)3.42km，給生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理造成不便。2.由于工業(yè)場(chǎng)地距哈同公路較近，地面排矸系統(tǒng)布置較困難。3.初期工程量比II方案多4529.7m。巷道布置屬單翼生產(chǎn)形式給礦井的運(yùn)輸、通風(fēng)帶來(lái)困難。而且，建井工期比II方案長(zhǎng)12個(gè)月。II方案：主要優(yōu)點(diǎn)：1.距礦井的經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量中心只有30m，且緊鄰二水平的首采區(qū)，生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低。2.距初期移交采區(qū)近，兩翼開(kāi)采，井巷工程量23666.9m，比I方案少4438.9m。建井工期分別比I方案少11個(gè)月和6個(gè)月。故采用此方案。主要缺點(diǎn)：1.工業(yè)場(chǎng)地壓煤量大，比I方案多壓煤18.197Mt，但所壓塊段屬構(gòu)造比較復(fù)雜區(qū)域。經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量只有6.42Mt。2.鐵路比I方案多2km，距中心居住區(qū)比I方案多2.7km。三、風(fēng)井位置選擇根據(jù)所確定的工業(yè)場(chǎng)地位置及首采區(qū)位置，為減少井下貫通距離，并結(jié)合地面公路布置，考慮盡可能少壓一水平煤量，確定初期1號(hào)風(fēng)井井口位置在33勘探線(xiàn)，哈同公路南側(cè)100m附近。其井口座標(biāo)見(jiàn)表2－4－1。四、井筒個(gè)數(shù)及后期風(fēng)井位置（一）初期井筒數(shù)目根據(jù)礦井提升、通風(fēng)和井下開(kāi)拓布置的要求，確定礦井初期建3個(gè)井筒。即主井、副井和1號(hào)風(fēng)井。主井提煤兼南部區(qū)回風(fēng)；副井擔(dān)負(fù)提矸、升降人員與設(shè)備、下放材料及進(jìn)風(fēng)任務(wù)。1號(hào)風(fēng)井回風(fēng)兼做安全出口。（二）后期井筒個(gè)數(shù)與井位根據(jù)煤層情況，初期回風(fēng)井除不能滿(mǎn)足八隊(duì)向斜東部盆形構(gòu)造東翼地區(qū)的通風(fēng)半徑及安全出口距離外，其它區(qū)域均可滿(mǎn)足。因此設(shè)計(jì)確定礦井生產(chǎn)后期在21勘探線(xiàn)30號(hào)煤層露頭以外設(shè)置一回風(fēng)井，做為盆形構(gòu)造東翼地區(qū)的回風(fēng)兼安全出口。五、水平劃分與標(biāo)高（一）回采上限及回風(fēng)水平標(biāo)高的確定根據(jù)本設(shè)計(jì)第二節(jié)關(guān)于防水煤柱高度確定的結(jié)果，考慮到各自然地質(zhì)塊段狀況和采區(qū)布置條件，為便于井下巷道的布置和生產(chǎn)管理，取統(tǒng)一標(biāo)高作為礦井各煤層的回采上限標(biāo)高，即-250m標(biāo)高。但投產(chǎn)后，通過(guò)開(kāi)采實(shí)踐觀(guān)測(cè)驗(yàn)證，各煤層的開(kāi)采上限可作適當(dāng)調(diào)整。（二）運(yùn)輸水平標(biāo)高的確定本井田煤層走向大致為南北方向，由東向西傾斜。煤層傾角一般為15°~25°?；仫L(fēng)水平及開(kāi)采上限標(biāo)高為-250m。井田開(kāi)采下部邊界為-900m，從回風(fēng)水平至井田下部邊界垂高為650m。礦井至少以二個(gè)水平開(kāi)采。根據(jù)本井田的煤層賦存條件及儲(chǔ)量分布情況，確定采用:回風(fēng)水平標(biāo)高為-250m，第一水平運(yùn)輸巷道標(biāo)高為-500m，第二水平運(yùn)輸巷道標(biāo)高為-700m。一水平及二水平-700m以上各采區(qū)全部用上山開(kāi)采，-700m~900m各采區(qū)用下山開(kāi)采?；仫L(fēng)水平標(biāo)高為-250m，第一水平運(yùn)輸巷道標(biāo)高為-500m，第二水平運(yùn)輸巷道標(biāo)高為-800m。兩個(gè)水平均實(shí)行上、下山開(kāi)采，一水平下山采至-600m，二水平下山采至在一水平服務(wù)年限滿(mǎn)足，-700m~-900m的煤炭用下山從-700m標(biāo)高能夠一次采出的基礎(chǔ)上，該方案具有管理集中，通風(fēng)、排水易于解決等特點(diǎn)。因此，設(shè)計(jì)推薦該方案。六、大巷布置本井田煤層賦存為緩傾斜煤層，但煤層走向變化較大。9~18號(hào)煤層各層間距一般為30m以下，24號(hào)煤層距28號(hào)煤層平均為76m，30號(hào)層距24號(hào)層平均為278m。并且30上、30號(hào)層僅在F9斷層以北，F(xiàn)4斷層以東可采?？紤]到全礦一水平儲(chǔ)量大部集中在18號(hào)煤層以上，為合理安排采區(qū)聯(lián)絡(luò)巷道，節(jié)省工程量，減少生產(chǎn)期間運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，設(shè)計(jì)將一水平全部可采煤層分為上、中、下三組開(kāi)采。上組為9~18號(hào)各煤層（個(gè)別快段將9~24號(hào)煤層全劃為上層組）。20~26號(hào)煤層為中層組，29-1b~30號(hào)煤層為下層組。鑒于上述煤層分組情況，根據(jù)所確定的井口位置及運(yùn)輸水平標(biāo)高，設(shè)計(jì)確定一水平主要運(yùn)輸大巷布置采用提出兩個(gè)方案：采用集中大巷分區(qū)石門(mén)開(kāi)拓方式，大巷盡量沿18號(hào)煤層布置。無(wú)法沿18號(hào)煤層布置的塊段，沿18號(hào)煤層底板布置。（二）回風(fēng)巷道布置根據(jù)確定的回風(fēng)水平標(biāo)高，考慮盡量減少巷道壓煤，設(shè)計(jì)確定在F9斷層以南地區(qū)，回風(fēng)大巷主要沿26號(hào)煤層布置，F(xiàn)9斷層以北沿30號(hào)煤層底板布置。回采工作面產(chǎn)量（Mt/a）計(jì)算風(fēng)量（m3/min）設(shè)計(jì)風(fēng)量(m3/min）按人數(shù)計(jì)算按CH4計(jì)算按溫度計(jì)算中一上采區(qū)14層工作面0.29120221-242240-300540中一上采區(qū)16層工作面0.67120221-242240-300900南二上采區(qū)16層工作面0.48120221-242280-360900七、采區(qū)劃分、采區(qū)儲(chǔ)量及開(kāi)采順序（一）采區(qū)劃分及采區(qū)儲(chǔ)量根據(jù)本井田構(gòu)造情況及煤層分組情況，設(shè)計(jì)確定一水平采區(qū)劃分主要以斷層和褶曲構(gòu)造作為采區(qū)分界，且盡可能考慮加大采區(qū)走向長(zhǎng)度。最終劃分為11個(gè)采區(qū)。其各采區(qū)儲(chǔ)量及服務(wù)年限見(jiàn)表2－3－3。采區(qū)劃分見(jiàn)圖2－3－7本礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)移交兩個(gè)采區(qū)，即中一上采區(qū)和南二采區(qū)。（二）開(kāi)采順序根據(jù)本礦井的煤層分組情況、煤層儲(chǔ)量條件及開(kāi)拓要求，為獲得可靠的生產(chǎn)能力并確保穩(wěn)定生產(chǎn)。確定開(kāi)采順序?yàn)椋喊吹刭|(zhì)劃分的自然區(qū)域，開(kāi)采順序是先采井田中部區(qū)，后采南翼及北翼東部區(qū)。沿井田走向的開(kāi)采順序是：由近及遠(yuǎn)的前進(jìn)式。沿井田傾向及各煤層之間的開(kāi)采順序是：自上而下的下行式。（三）采區(qū)接續(xù)在安排礦井一水平采區(qū)接續(xù)時(shí)，考慮以下幾項(xiàng)原則：1.厚、薄煤層適當(dāng)配采，保證礦井的正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)。2.綜采產(chǎn)量與高檔普采產(chǎn)量比例要保持相對(duì)穩(wěn)定。在均衡生產(chǎn)期間，要形成綜采產(chǎn)量為主，高檔普采為輔的合理比例關(guān)系。3.盡量合理安排各風(fēng)井的通風(fēng)負(fù)擔(dān)，充分發(fā)揮初期風(fēng)井和主井的通風(fēng)功能。4.條件較差、生產(chǎn)能力低、遠(yuǎn)距較長(zhǎng)的采區(qū)，宜在中后期開(kāi)采。根據(jù)上述原則確定的一水平采區(qū)接續(xù)見(jiàn)表2－3－3第二節(jié)礦井基本巷道礦井初期設(shè)主井、副井和1號(hào)風(fēng)井三個(gè)立井井筒。一、井筒用途、布置及裝備（一）主井井筒根據(jù)開(kāi)拓布置要求，主井井筒除提煤外還兼作回風(fēng)井。設(shè)計(jì)考慮提升容器布置和回風(fēng)需要，確定主井井筒凈直徑為5.5m，全深650.5m。井筒內(nèi)對(duì)稱(chēng)布置一對(duì)16t底卸式箕斗，專(zhuān)供提煤用。井筒裝備采用鋼絲繩罐道。并敷設(shè)信號(hào)及通訊電纜架一趟。（二）副井井筒副井井筒為礦井的進(jìn)風(fēng)井，供提升矸石、材料、設(shè)備及升降人員之用，并兼作礦井的安全出口之一。根據(jù)提升容器布置和進(jìn)風(fēng)需要，設(shè)計(jì)確定井筒凈直徑為7.5m，全深604.0m。井筒內(nèi)布置一套半提升容器，即初期布置一對(duì)1t礦車(chē)雙層四車(chē)多繩罐籠（一寬一窄），并給二水平生產(chǎn)時(shí)預(yù)留一個(gè)1t礦車(chē)雙層四車(chē)標(biāo)準(zhǔn)罐籠和平衡錘的位置。罐道梁采用樹(shù)脂錨桿牛腿托架固定。井筒內(nèi)敷設(shè)排水管路二趟、壓風(fēng)管路、灑水管路和黃泥灌漿管路各一趟。動(dòng)力電纜及信號(hào)通訊電纜架各一趟。井筒內(nèi)還設(shè)有玻璃鋼梯子間，層間距同罐道梁層間距均為4m。（三）1號(hào)風(fēng)井井筒1號(hào)風(fēng)井井筒為回風(fēng)井，并兼作礦井的安全出口之一。井筒凈直徑為4.5m，全深325.0m，井筒內(nèi)設(shè)有玻璃鋼梯子間，層間距為4.0m。并敷設(shè)防火灌漿管路一趟。二、井壁結(jié)構(gòu)（一）水文地質(zhì)資料主井、副井和1號(hào)風(fēng)井各檢查孔提供的水文地質(zhì)資料見(jiàn)下表地質(zhì)水文參數(shù)表井筒名稱(chēng)項(xiàng)目名稱(chēng)主井副井1號(hào)風(fēng)井第四系層厚170.4170.36172.9第三系層厚59.7579.64112.1小計(jì)230.15250285基巖風(fēng)化帶厚度303030基巖破碎帶厚度40（地表下垂深310～350mm）00（二）施工方法選擇由于本礦井三個(gè)井筒均需穿過(guò)230m~285m的第四系和第三系地層。因此，必須采用特殊鑿井法施工。設(shè)計(jì)認(rèn)為在東北地區(qū)，若采用鉆井法鑿井，在冬季施工會(huì)因?yàn)闅鉁剡^(guò)低而造成地面泥漿池結(jié)冰，從而阻止鉆井泥漿循環(huán)，無(wú)法施工。此外，鉆井法還存在鉆進(jìn)偏斜度較難控制等因素。鑒于上述原因，本礦井的三個(gè)井筒均選用凍結(jié)法施工。（三）凍結(jié)深度的確定主井凍結(jié)深度為372m，副井凍結(jié)深度為302m，1號(hào)風(fēng)井凍結(jié)深度為325。（四）井壁結(jié)構(gòu)形式1.凍結(jié)段本礦井三個(gè)井筒的凍結(jié)段井壁結(jié)構(gòu)均采用塑料夾層鋼筋混凝土復(fù)合井壁結(jié)構(gòu)型式，經(jīng)計(jì)算，主井井筒凍結(jié)段支護(hù)深度為366m，井壁厚度為950mm~1050mm。副井井筒凍結(jié)段支護(hù)深度為296m，井壁厚度為1100mm~1350mm。1號(hào)風(fēng)井井筒凍結(jié)段支護(hù)深度為318m，井壁厚度為950mm~1100mm。2.基巖本礦井三個(gè)井筒的基巖段均采用普通法施工，井壁材料均為素混凝土。主井井筒基巖段支護(hù)段高為366m~650.5m，井壁厚度為400mm，副井井筒基巖段支護(hù)段高為296m~604m，井壁厚度為500mm。1號(hào)風(fēng)井基巖段支護(hù)段高為318m~325m，井壁厚度為350mm。第三節(jié)井底車(chē)場(chǎng)及硐室本礦井采用立井、集中大巷、分區(qū)石門(mén)開(kāi)拓方式。大巷煤炭運(yùn)輸采用3t底卸式礦車(chē)，輔助運(yùn)輸采用1t固定式礦車(chē)。煤列車(chē)由17輛3t底卸式礦車(chē)組成，矸石及煤矸混合列車(chē)由30輛1t固定式礦車(chē)組成。各種列車(chē)均由10t架線(xiàn)式電機(jī)車(chē)單機(jī)牽引，井下矸石率為20%，掘進(jìn)煤按產(chǎn)量的5%計(jì)。一、井底車(chē)場(chǎng)型式選擇井底車(chē)場(chǎng)位于-500m水平，26號(hào)煤層底板，29-1b號(hào)煤層頂板。根據(jù)井下開(kāi)拓布置和井底車(chē)場(chǎng)周?chē)牡刭|(zhì)構(gòu)造，并考慮井筒與大巷的相對(duì)位置及地面生產(chǎn)系統(tǒng)的布置，設(shè)計(jì)初步確定井底車(chē)場(chǎng)形式為臥式車(chē)場(chǎng)。根據(jù)大巷運(yùn)輸方式，井底車(chē)場(chǎng)需設(shè)有3t底卸式礦車(chē)卸載站和1t礦車(chē)翻車(chē)機(jī)硐室及其空重車(chē)線(xiàn)，從而使掘進(jìn)煤及雜煤在井下并入原煤系統(tǒng)，以減輕副井提升量。根據(jù)上述原則，按卸載站與翻車(chē)機(jī)硐室的相對(duì)位置和調(diào)車(chē)方式不同，本設(shè)計(jì)提出三個(gè)方案：I方案：3t底卸式礦車(chē)卸載站與1t礦車(chē)翻車(chē)機(jī)硐室分別布置在兩條巷道內(nèi)，在1t礦車(chē)翻車(chē)機(jī)硐室空、重車(chē)線(xiàn)以外設(shè)1t礦車(chē)空、重車(chē)調(diào)車(chē)線(xiàn)。井底車(chē)場(chǎng)方案比較表2－5－1序號(hào)項(xiàng)目單位Ⅰ方案Ⅱ方案Ⅲ方案1工程量（線(xiàn)路）巷道長(zhǎng)度m12791411.31224.1掘進(jìn)體積m317778.119490.016806.92調(diào)車(chē)時(shí)間調(diào)度循環(huán)時(shí)間min18.623.224.93車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力煤通過(guò)能力Mt/a2.6392.1151.97富裕系數(shù)1.761.411.31矸石通過(guò)能力Mt/a0.8010.4620.598富裕系數(shù)2.672.141.994交岔點(diǎn)數(shù)（線(xiàn)路部分）個(gè)486II方案：3t底卸式礦車(chē)卸載站布置同一方案，但在1t礦車(chē)翻車(chē)機(jī)硐室空重車(chē)線(xiàn)兩端分別設(shè)一個(gè)三角交岔點(diǎn)，供1t礦車(chē)調(diào)車(chē)用。見(jiàn)圖2－5－2。經(jīng)比較認(rèn)為：Ⅰ方案具有線(xiàn)路布置緊湊，工程量小，調(diào)車(chē)方便和通過(guò)能力大等明顯優(yōu)點(diǎn)。故設(shè)計(jì)選用Ⅰ方案。二、井底車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)方式及通過(guò)能力1.井底車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)方式煤列車(chē)：自東西翼采區(qū)來(lái)的3t煤列車(chē)由機(jī)車(chē)牽引駛?cè)刖总?chē)場(chǎng)，經(jīng)1）—3）區(qū)段和卸載站后進(jìn)入4）—5）區(qū)段的空車(chē)線(xiàn)停車(chē)，用車(chē)場(chǎng)內(nèi)調(diào)度機(jī)車(chē)在列車(chē)尾部掛鉤，摘去列車(chē)頭部的原機(jī)車(chē)，換向運(yùn)行經(jīng)渡線(xiàn)道岔、空車(chē)回車(chē)線(xiàn)7）—8）區(qū)段后，拉空列車(chē)返回到東西翼采區(qū)，原機(jī)車(chē)駛?cè)胝{(diào)車(chē)線(xiàn)，作為下次列車(chē)的調(diào)度機(jī)車(chē)。自南翼采區(qū)來(lái)的3t煤列車(chē)由機(jī)車(chē)牽引駛?cè)刖总?chē)場(chǎng)，經(jīng)6）—7）區(qū)段進(jìn)入3）—2）區(qū)段重車(chē)線(xiàn)停車(chē)，用車(chē)場(chǎng)內(nèi)的調(diào)度機(jī)車(chē)在列車(chē)尾部掛鉤，摘去列車(chē)頭部的原機(jī)車(chē)，換向運(yùn)行，牽引列車(chē)通過(guò)卸載站卸載后，返回到南翼采區(qū)，原機(jī)車(chē)駛?cè)胝{(diào)車(chē)線(xiàn)作為下次列車(chē)的調(diào)度機(jī)車(chē)?；旌狭熊?chē)：東西翼來(lái)的混合列車(chē)，其煤車(chē)掛在列車(chē)尾部，南翼來(lái)的混合列車(chē)，其煤車(chē)掛在列車(chē)前部由東西翼采區(qū)來(lái)的煤矸混合列車(chē)進(jìn)入井底車(chē)場(chǎng)，在8）—9）區(qū)段調(diào)車(chē)線(xiàn)內(nèi)停下，機(jī)車(chē)摘鉤，單機(jī)運(yùn)行至列車(chē)尾部，將矸石車(chē)和煤車(chē)分別頂入副井重車(chē)線(xiàn)及翻車(chē)機(jī)重車(chē)線(xiàn)。然后單機(jī)運(yùn)行至副井空車(chē)線(xiàn)將空車(chē)或材料車(chē)?yán)隹哲?chē)線(xiàn)，換向頂車(chē)至翻車(chē)機(jī)空車(chē)線(xiàn)與該處空車(chē)掛鉤編組，機(jī)車(chē)摘鉤，單機(jī)運(yùn)行至列車(chē)尾部掛鉤，拉空列車(chē)經(jīng)10）—9）—8）區(qū)段駛出井底車(chē)場(chǎng)，返回到東西翼采區(qū)。由南翼來(lái)的煤矸混合列車(chē)進(jìn)入井底車(chē)場(chǎng)，經(jīng)6）—11）區(qū)段及11）—9）區(qū)段通過(guò)線(xiàn)進(jìn)入9）—8）區(qū)段調(diào)車(chē)線(xiàn)停車(chē)，機(jī)車(chē)換向?qū)㈨肥?chē)和煤車(chē)分別頂入副井重車(chē)線(xiàn)和翻車(chē)機(jī)重車(chē)線(xiàn)，然后單機(jī)運(yùn)行至副井空車(chē)線(xiàn)，拉空車(chē)或材料車(chē)出副井空車(chē)線(xiàn)后，換向頂列車(chē)至翻車(chē)機(jī)空車(chē)線(xiàn)與該處的空車(chē)掛鉤編組，而后由機(jī)車(chē)牽引駛出井底車(chē)場(chǎng)，返回到南翼采區(qū)。第五章準(zhǔn)備方式第一節(jié)采區(qū)劃分一、礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)采區(qū)個(gè)數(shù)及位置根據(jù)已確定的井型、井口位置及井下開(kāi)拓布置，在保證礦井年產(chǎn)1.4Mt的前提下，本設(shè)計(jì)對(duì)移交采區(qū)的位置和個(gè)數(shù)提出下述二個(gè)方案：I方案：移交中一上、南二上兩個(gè)采區(qū)。II方案：移交中一上一個(gè)采區(qū)。經(jīng)分析認(rèn)為：1.根據(jù)東榮一區(qū)精查地質(zhì)報(bào)告提供的資料，本井田地質(zhì)構(gòu)造類(lèi)型屬中等偏復(fù)雜，全礦井除中一上采區(qū)和南二上采區(qū)條件較好外，其它采區(qū)均較差。另外，從煤層厚度上看，只有16、17號(hào)兩個(gè)煤層較厚（1.5～3.8m），而14、18、20、23、24、29—3、30上層煤層厚度均在1.6m以下，對(duì)提高工作面單產(chǎn)不利。從目前國(guó)內(nèi)創(chuàng)造百萬(wàn)噸工作面的煤層條件和雙鴨山礦務(wù)局現(xiàn)有生產(chǎn)情況看，本礦井只有16、17號(hào)煤層的部分塊段具有創(chuàng)造高產(chǎn)工作面的條件。因此，設(shè)計(jì)根據(jù)前述工作面單產(chǎn)情況分析，本礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)至少需保證三個(gè)工作面同時(shí)生產(chǎn)（兩綜一高）。此時(shí)，如將三個(gè)工作面同時(shí)布置于一個(gè)采區(qū)內(nèi)，則會(huì)造成工作面接續(xù)緊張，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，生產(chǎn)管理困難等嚴(yán)重問(wèn)題。但若礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)移交中一上和南二上兩個(gè)采區(qū)，雖然工程量較II方案大，但采區(qū)內(nèi)工作面?zhèn)€數(shù)少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)管理方便，采區(qū)及工作面接續(xù)均為合理。2.中一上采區(qū)雖然是該礦井條件最好的采區(qū)，采區(qū)可采儲(chǔ)量較大，可采煤層較多，但14、18、20、24號(hào)層平均煤厚只有1.2～1.4m，如果以中一上一個(gè)采區(qū)保證礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，則應(yīng)以16、17號(hào)層作為主力開(kāi)采煤層，加大16、17號(hào)層的開(kāi)采強(qiáng)度，待16、17號(hào)層開(kāi)采接近結(jié)束時(shí)，下部薄煤層工作面生產(chǎn)能力低，采區(qū)生產(chǎn)能力急劇下降，這勢(shì)必造成采區(qū)長(zhǎng)時(shí)間減產(chǎn)。給礦井穩(wěn)產(chǎn)造成困難。而南二上采區(qū)后期開(kāi)采的17、18號(hào)煤層平均厚度分別為3.6m和2.0m，工作面生產(chǎn)能力大。如移交中一上和南二上兩個(gè)采區(qū)，則能保證兩采區(qū)正常的厚薄搭配開(kāi)采，有利于礦井長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。3.從井下開(kāi)拓布置和大巷運(yùn)輸方式看，井下大巷運(yùn)輸采用3t底卸式礦車(chē)運(yùn)輸時(shí)，西翼中一上采區(qū)一側(cè)運(yùn)輸系統(tǒng)的最大運(yùn)輸能力經(jīng)計(jì)算可達(dá)1.6Mt，因此，如果只由中一上采區(qū)保證礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，則造成井下運(yùn)輸非常緊張的局面。而當(dāng)移交中一上和南二上兩個(gè)采區(qū)時(shí)，兩采區(qū)分別位于礦井兩翼，對(duì)井下通風(fēng)及運(yùn)輸?shù)染^有利。綜上所述，I方案具有能力可靠，生產(chǎn)管理方便，礦井能保持正常的厚薄搭配開(kāi)采關(guān)系、采區(qū)及工作面接續(xù)合理、礦井能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，故設(shè)計(jì)選擇I方案。二、采區(qū)巷道布置（一）采區(qū)布置方式根據(jù)本礦井煤層群分組和各移交采區(qū)的具體地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)按照安全生產(chǎn)、開(kāi)采方便、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)合理及多掘煤巷、少掘巖巷的原則，在采區(qū)巷道布置時(shí)進(jìn)行了多方案比較，使采區(qū)巷道布置更加合理。（1）中一上采區(qū)本采區(qū)的煤層賦存近似盆狀，沿南北方向?yàn)橹饕獌A斜，在采區(qū)中部，最下一個(gè)煤層（24號(hào)煤層）的最低標(biāo)高為-500m。鑒于本采區(qū)的具體條件，設(shè)計(jì)對(duì)采區(qū)上山與區(qū)段平巷布置綜合考慮，提出以下二個(gè)方案：I方案：在采區(qū)中部33號(hào)勘探線(xiàn)附近布置二條上山（均穿層布置），一條軌道上山、一條回風(fēng)上山，上山與各煤層平巷之間采用平石門(mén)、斜巷及立眼聯(lián)絡(luò)。初期在-325.0m和-38II方案：在采區(qū)中部33號(hào)勘探線(xiàn)附近布置三條上山（軌道上山、回風(fēng)上山、運(yùn)輸機(jī)上山）、上山與各煤層平巷之間采用區(qū)段石門(mén)、斜巷及立眼聯(lián)系。初期在16號(hào)煤層打一對(duì)平石門(mén)，不設(shè)長(zhǎng)溜眼。煤流通過(guò)運(yùn)輸機(jī)石門(mén)、溜煤眼、運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)入采區(qū)煤倉(cāng)。經(jīng)上綜合分析后，設(shè)計(jì)選用I方案，其理由為：1.I方案與II方案相比，I方案初期增加了2個(gè)長(zhǎng)溜眼和一對(duì)主石門(mén)（-380運(yùn)輸機(jī)石門(mén)和軌道石門(mén)），但相應(yīng)減少了一條運(yùn)輸機(jī)上山和一個(gè)區(qū)段溜煤眼，其初期井巷工程量比II方案增加58.0m（兩方案比較見(jiàn)表4-2-2），井巷工程投資僅增加28.9萬(wàn)元。但從后期井巷工程量看，II方案比I方案增加510m，投資增加164.7萬(wàn)元。2.從運(yùn)輸系統(tǒng)考慮，I方案取消了運(yùn)輸機(jī)上山，減少了一條長(zhǎng)481.3m的下運(yùn)強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)，相應(yīng)增加了一條350.0m長(zhǎng)的平巷膠帶輸送機(jī)，其設(shè)備投資可比II方案減少60.0萬(wàn)元以上。且無(wú)反向運(yùn)輸問(wèn)題，年運(yùn)營(yíng)費(fèi)節(jié)省18.6萬(wàn)元。3.I方案-380.0m石門(mén)初期已掘至采區(qū)向斜軸南翼，采區(qū)內(nèi)-380.注：以上兩方案比較內(nèi)容均為可比部分。4.I方案長(zhǎng)溜眼最高達(dá)100m，施工較短，溜煤眼復(fù)雜，為此，設(shè)計(jì)對(duì)此進(jìn)行了調(diào)查，根據(jù)目前實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，采用反井施工完全可以解決。對(duì)于長(zhǎng)溜眼容易堵倉(cāng)的問(wèn)題，可在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)上采取措施，控制長(zhǎng)溜眼的煤炭存儲(chǔ)高度，增設(shè)破拱裝置等?；虿扇U(kuò)倉(cāng)的方法，使溜煤眼變成直徑4.5m以上的煤倉(cāng)，以盡量減少堵倉(cāng)。增加煤倉(cāng)容量，更加有利于生產(chǎn)。第二節(jié)掘進(jìn)巷道一、巷道斷面及支護(hù)形式本礦井為低瓦斯礦井，煤層頂?shù)装鍡l件好，煤質(zhì)中硬，巖層壓力小，因而在確定巷道斷面時(shí)，除滿(mǎn)足礦井正常生產(chǎn)期間的通風(fēng)、行人及設(shè)備運(yùn)輸?shù)纫笸?，尚留有一定的斷面收縮余地。對(duì)于各種巷道的支形式，設(shè)計(jì)對(duì)照雙鴨山礦務(wù)局多年來(lái)的巷道支護(hù)經(jīng)驗(yàn)及國(guó)內(nèi)目前支護(hù)技術(shù)的發(fā)展，確定工作面上、下順槽采用錨、網(wǎng)、噴支護(hù)，其它開(kāi)拓、準(zhǔn)備巷道均采用錨噴支護(hù)。對(duì)局部過(guò)斷層破碎帶巷道和井下一般硐室，采用混凝土砌碹支護(hù)或“工字鋼”棚子支護(hù)；主要硐室采用混凝土或鋼筋混凝土砌碹支護(hù)。二、巷道掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo)半煤巖巷綜合掘進(jìn)隊(duì)組，不低于300m/月；巖巷普通掘進(jìn)隊(duì)組：不低于80m/月；煤巷綜合掘進(jìn)隊(duì)組：不低于400m/月；半煤巖巷普通掘進(jìn)隊(duì)組：不低于200m/月。三、掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)為保證礦井開(kāi)拓、準(zhǔn)備和回采工作面的正常接替，礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)共配備9個(gè)掘進(jìn)工作面，其中半煤巖巷綜掘工作面2個(gè)，半煤巖巷普掘工作面2個(gè)，巖巷普掘工作面5個(gè)。掘進(jìn)與回采比為3：1。四、掘進(jìn)工作面機(jī)械半煤巖巷綜掘主要配備S150M型掘進(jìn)機(jī)、SJ80膠帶輸送機(jī)、G10型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、MQT-120風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)、ZPS-ⅡS噴漿機(jī)、激光定向儀、和局扇等。巖巷普掘工作面主要配備G10型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、P-60B型耙斗裝巖機(jī)（采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)頭）、MQT-120錨桿鉆機(jī)、ZPS-ⅡS噴漿機(jī)和ZC-1B型側(cè)卸式裝巖機(jī)（大巷掘進(jìn)頭）、一套錨噴設(shè)備及風(fēng)鎬、激光定向儀、局扇等。半煤巖巷普掘主要配備G10型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、MZ-12型煤電鉆、P608型耙斗裝巖機(jī)、MQT-120風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)、ZPS-ⅡS噴漿機(jī)和局扇等。五、矸石率、掘進(jìn)率的預(yù)計(jì)根據(jù)已確定的掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)和巷道斷面大小，并結(jié)合雙鴨山實(shí)際生產(chǎn)情況，本礦井矸石率按煤炭產(chǎn)量的20%計(jì)算。掘進(jìn)率：157.8m/萬(wàn)t。第六章采煤方法第一節(jié)采煤方法一、采煤方法本井田傾角多為15O～25O，基本屬緩傾斜煤層。根據(jù)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外應(yīng)用傾斜長(zhǎng)壁采煤法的實(shí)踐，其適應(yīng)煤層傾角多在12o以下，對(duì)于綜采工作面，為充分發(fā)揮綜采設(shè)備的效能，其傾斜開(kāi)采煤層傾角以在6O8O以下為宜?，F(xiàn)公司生產(chǎn)礦井目前采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法的經(jīng)驗(yàn)看，其適應(yīng)煤層傾角也均在12O以下，因此，本礦井煤層傾角條件不適應(yīng)傾斜長(zhǎng)壁采煤法，設(shè)計(jì)確定按走向長(zhǎng)壁采煤法布置采區(qū)。二、工作面推進(jìn)方向根據(jù)本礦井確定的工作面機(jī)械化程度和產(chǎn)量安排，為充分發(fā)揮綜采設(shè)備效能，減少采掘互相干擾，同時(shí)為在生產(chǎn)期間切實(shí)掌握采區(qū)內(nèi)煤層構(gòu)造及變化情況，防止煤層自燃，采區(qū)內(nèi)工作面均采用后退式開(kāi)采。三、回采工作面長(zhǎng)度據(jù)國(guó)內(nèi)統(tǒng)計(jì)資料分析，在目前的技術(shù)管理水平和設(shè)備性能的條件下，傾斜及緩傾斜煤層綜采工作面長(zhǎng)度在150～210m范圍內(nèi)較為合理。因此，設(shè)計(jì)結(jié)合初期采區(qū)具體條件，確定礦井移交生產(chǎn)時(shí)的中一上采區(qū)工作面長(zhǎng)度200-210m四、工作面采高設(shè)計(jì)根據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)采煤技術(shù)設(shè)備發(fā)展情況，對(duì)初期投產(chǎn)采區(qū)開(kāi)采的14、16、17、18、24號(hào)層均實(shí)行一次采全高，而對(duì)礦井后期開(kāi)采的采高在4.5m以上的煤層塊段可實(shí)行放頂煤開(kāi)采技術(shù)。五、工作面年推進(jìn)度根據(jù)公司高產(chǎn)高效礦井建設(shè)精神，并考慮本礦井受構(gòu)造影響，采區(qū)走向長(zhǎng)度多在1000m以?xún)?nèi)，煤層傾角一般在20O左右的具體條件，確定綜采工作面年推進(jìn)度為1500m。六、回采工作面單產(chǎn)根據(jù)本礦井設(shè)計(jì)確定的工作面參數(shù)，礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)工作面生產(chǎn)能力計(jì)算如下；A=l.h.γ.L.C/106式中A——工作面生產(chǎn)能力，Mt/a；l——工作面長(zhǎng)度。m；h——工作面采高，m；L——工作面年推進(jìn)度，m；γ——煤的容重，t/m3；C——工作面回采率。計(jì)算參數(shù)及結(jié)果見(jiàn)表4-1-1。七、采區(qū)生產(chǎn)能力根據(jù)上述確定的工作面單產(chǎn)，設(shè)計(jì)從運(yùn)輸、通風(fēng)及主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)配套能力等方面來(lái)考慮，本礦井達(dá)到1.4Mt/a生產(chǎn)能力時(shí)，共布置2個(gè)采區(qū)，3個(gè)回采工作面，3個(gè)工作面均為綜采工作面。礦井初期移交的中一上采區(qū)由于14號(hào)層厚1.4～1.6m，且與下部16號(hào)煤層（平均厚度2.1m）存在壓茬關(guān)系。因此，中一上采區(qū)初期移交時(shí)在14號(hào)煤層布置二個(gè)綜采面，待南二上采區(qū)投產(chǎn)時(shí)，將中一上采區(qū)的薄煤層綜采設(shè)備移至南二上采區(qū)，中一上采區(qū)在16號(hào)層再布置一套中厚煤層綜采設(shè)備。此時(shí)，中一上采區(qū)生產(chǎn)能力為1.0Mt/a（包括掘進(jìn)煤），南二上采區(qū)生產(chǎn)能力為0.5Mt/a（包括掘進(jìn)煤）。待南二上采區(qū)開(kāi)采17號(hào)煤層時(shí)，由于其平均厚度增大，其采區(qū)生產(chǎn)能力將達(dá)0.8Mt/a，在此期間，礦井實(shí)際生產(chǎn)能力可超過(guò)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。八、采區(qū)機(jī)械1.概述根據(jù)該礦井煤層的自然地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)確定礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)在中一上采區(qū)14、16號(hào)煤層各裝備一套綜采設(shè)備；在南二上采區(qū)裝備一套綜采設(shè)備。采區(qū)設(shè)備選型立足國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，并力求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、性能可靠。2.綜采液壓支架選型（1）架型選擇根據(jù)一區(qū)精查地質(zhì)報(bào)告提供的資料，本礦井初期開(kāi)采的14、16號(hào)煤層直接頂為粉砂巖，單向抗壓強(qiáng)度為5165Pa～15043Pa，屬較穩(wěn)定～穩(wěn)定頂板。由于鄰近礦井沒(méi)有該煤層的頂板實(shí)測(cè)資料和頂板分類(lèi)，而只有集賢礦開(kāi)采9號(hào)層和15號(hào)層頂?shù)装宸诸?lèi)資料。因此，本設(shè)計(jì)將14、16號(hào)層的頂板情況與集賢礦的9、15號(hào)煤層頂板進(jìn)行對(duì)比，類(lèi)比后認(rèn)為：14、16號(hào)煤層頂板屬I(mǎi)級(jí)II類(lèi)，適于選擇支撐掩護(hù)式支架。根據(jù)中一上采區(qū)和南二上采區(qū)鉆孔資料分析：中一上采區(qū)16號(hào)煤層厚度為1.83m～2.69m（包括夾矸、下同），煤層傾角6O～25O；南二上采區(qū)16號(hào)煤層厚度為1.54m～1.74m，煤層傾角8O～22O。由此，確定中一上采區(qū)14號(hào)層綜采液壓支架選用kx28-0.7/1.8型支撐掩護(hù)式液壓支架。3.綜采面采煤機(jī)選型確定中一上采區(qū)14號(hào)煤層選用國(guó)產(chǎn)大功率采煤機(jī)，型號(hào)為MG2*100-460/WD.460kw型，采煤機(jī)采高為0.7-1.8m4.綜采工作面刮板機(jī)選型根據(jù)所選采煤機(jī)生產(chǎn)能力和目前國(guó)產(chǎn)刮板輸送機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀，確定中一上采區(qū)14層綜采工作面刮板輸送機(jī)選用SGZ-730/320W，其運(yùn)輸能力分別為700t/h。第七章井下運(yùn)輸?shù)谝还?jié)運(yùn)輸方式的選擇一、大巷煤炭運(yùn)輸方式的選擇根據(jù)所確定的開(kāi)拓系統(tǒng)和本礦井煤層賦存的具體條件，并結(jié)合國(guó)內(nèi)現(xiàn)代化礦進(jìn)井下運(yùn)輸現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，本設(shè)計(jì)對(duì)煤炭運(yùn)輸曾提出架線(xiàn)式電機(jī)車(chē)和膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸兩個(gè)方案，經(jīng)比較認(rèn)為：（一）本礦井井田面積較大，可采煤層層數(shù)多。各煤組層間距大，地層走向多變，巷道布置不易取直。從地質(zhì)構(gòu)造和煤組條件看，礦井中后期同采采區(qū)個(gè)數(shù)較多，采區(qū)裝載點(diǎn)較分散，如采用皮帶運(yùn)輸，勢(shì)必造成皮帶臺(tái)數(shù)多，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高，運(yùn)輸效率低等不利局面。（二）架線(xiàn)電機(jī)車(chē)牽引礦車(chē)運(yùn)輸，能夠結(jié)合本井田的具體特點(diǎn)，適應(yīng)礦區(qū)生產(chǎn)現(xiàn)狀。特別是本礦井存在長(zhǎng)距離運(yùn)輸、裝載點(diǎn)分散和采區(qū)生產(chǎn)能力波動(dòng)較大的實(shí)際情況，礦車(chē)運(yùn)煤對(duì)于降低噸公里費(fèi)用和巷道基建費(fèi)用是有利的。（三）架線(xiàn)電機(jī)車(chē)牽引礦車(chē)運(yùn)輸，具有能力較大，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，適應(yīng)性好，同時(shí)還可統(tǒng)一安排材料、設(shè)備和人員的運(yùn)輸。綜上所述，設(shè)計(jì)確定大巷運(yùn)輸采用架線(xiàn)式電機(jī)車(chē)牽引礦車(chē)的運(yùn)輸方式。電機(jī)車(chē)型號(hào)為ZK10-6/550（選型計(jì)算，詳見(jiàn)本章第三節(jié)）。運(yùn)煤列車(chē)由17輛3t底卸式礦車(chē)組成，輔助運(yùn)輸列車(chē)由30輛1t固定礦車(chē)組成。二、輔助運(yùn)輸方式由于本礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)有兩個(gè)采區(qū)，三個(gè)回采工作面，9個(gè)掘進(jìn)頭。井下輔助運(yùn)輸單重大（液壓支架整體運(yùn)輸），地點(diǎn)多，運(yùn)距長(zhǎng)。針對(duì)本礦井輔助運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，設(shè)計(jì)對(duì)各環(huán)節(jié)的輔助運(yùn)輸設(shè)備選擇如下：（一）大巷輔助運(yùn)輸大巷輔助運(yùn)輸采用與大巷主運(yùn)輸同型號(hào)的10t架線(xiàn)式電機(jī)車(chē)牽引，不再另想其它牽引設(shè)備。大巷（包括回風(fēng)大巷）掘進(jìn)頭，牽引設(shè)備采用20HP防爆低污染柴油機(jī)車(chē)。（二）采區(qū)輔助運(yùn)輸1、采區(qū)軌道上山輔助運(yùn)輸根據(jù)采區(qū)軌道上山的傾角，斜長(zhǎng)及運(yùn)量等參數(shù)（綜采液壓支架考慮整體運(yùn)輸），本設(shè)計(jì)提出兩個(gè)方案；I方案：采用JKB2*1.5型絞車(chē)。II方案：采用全液壓傳動(dòng)無(wú)極繩牽引普通軌卡軌車(chē)。型號(hào)為KSP-8/600型。經(jīng)比較，I方案設(shè)備投資省79萬(wàn)元，運(yùn)送材料及設(shè)備轉(zhuǎn)載方便，適應(yīng)性強(qiáng)。而II方案雖然具有運(yùn)輸能力大、運(yùn)行安全可靠等特點(diǎn)，但設(shè)備及材料轉(zhuǎn)載不靈活，且設(shè)備投資大。故設(shè)計(jì)選用I方案。2、順槽及掘進(jìn)巷道輔助運(yùn)輸根據(jù)巷道的地質(zhì)條件及斷面、用途等選用JD11.4、JD25、JD55、JM14、JM28等小絞車(chē)，或選用膠帶輸送機(jī)（可伸縮）。第二節(jié)運(yùn)輸機(jī)械選型一、礦車(chē)1.礦車(chē)選型3t底卸式礦車(chē)及1t固定式礦車(chē)選型見(jiàn)下表礦車(chē)規(guī)格特征表礦車(chē)選型礦車(chē)型號(hào)容積(m3)載重（t）外形尺寸（mm）軌距mm軸距mm自重kg裝煤裝矸長(zhǎng)寬高底卸式礦車(chē)MD3.3-63.33.034501200140060011001680固定式礦車(chē)MD1.1-6B1.11.01.82008801150600550592二、運(yùn)輸機(jī)械選型設(shè)計(jì)依據(jù)1.礦井生產(chǎn)能力：1.4Mt/a。2.礦井瓦斯等級(jí)：低瓦斯礦井。3.運(yùn)量：兩班生產(chǎn)Qs=2500t/班，兩翼運(yùn)輸分別為Qs1=1500t/班，Qs2=1000t/班。4.含矸量：QS′＝2500×20%＝500t。5.運(yùn)距：l1=920m，l2=123m。6.運(yùn)輸線(xiàn)路平均坡度：ｉ=4‰，重列車(chē)下坡運(yùn)行7.運(yùn)輸線(xiàn)路情況：線(xiàn)路較平直，曲線(xiàn)段占運(yùn)輸線(xiàn)路總長(zhǎng)度比重較小，故曲線(xiàn)段引起的列車(chē)運(yùn)行阻力可忽略不計(jì)。8.工作制度：年工作300天，每天工作兩班，每班工作7小時(shí)。9.調(diào)車(chē)時(shí)間：采區(qū)裝車(chē)及井底車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)合計(jì)：t1=18.5分。10.礦車(chē)：3t底卸式礦車(chē)MD3.3－6，自重1.9t，載重3t；11.1t固定式礦車(chē)MG1.1－6B，自重0.59t，載重1.5t。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及車(chē)場(chǎng)布置，列車(chē)組成如下：運(yùn)矸石由30輛1t礦車(chē)組成。運(yùn)煤由17輛3t底卸式礦車(chē)組成。三、列車(chē)組成校驗(yàn)經(jīng)計(jì)算，每臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)的均方根電流分別為I矸＝13.69A，I煤＝16.25A，均小于每臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)時(shí)制電流Ic=19.6A，滿(mǎn)足要求。重列車(chē)實(shí)際制動(dòng)距離分別為：L矸＝44.1m，L煤＝57.18m，均大于規(guī)程允許制動(dòng)距離L＝40m，為此采用斬波調(diào)速將列車(chē)重車(chē)下坡速度限制在V＝3m/s。四、電機(jī)車(chē)臺(tái)數(shù)計(jì)算經(jīng)計(jì)算，運(yùn)煤5臺(tái)電機(jī)車(chē)，運(yùn)矸石2臺(tái)電機(jī)車(chē)，井底車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)用1臺(tái)電機(jī)車(chē)，備用2臺(tái)電機(jī)車(chē)，電機(jī)車(chē)總臺(tái)數(shù)為10臺(tái)。1.整流裝置容量及數(shù)量選擇牽引變流所連續(xù)負(fù)荷：P＝60.48KWI＝100.8A牽引變流所最大負(fù)荷：Pm＝99.36KWIm＝165.6A選用GQA－300/600－KY型整流裝置2臺(tái)，其中一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。2.接觸線(xiàn)網(wǎng)接觸線(xiàn)選用TCG－100型同電車(chē)線(xiàn)，饋電線(xiàn)及回流線(xiàn)選用JQ20－1000、1×120mm2單芯同芯電纜。第八章礦井提升第一節(jié)概述本礦井采用一對(duì)豎井兩個(gè)水平開(kāi)拓，年設(shè)計(jì)能力為1.5Mt。主井井口標(biāo)高+68.50m，副井井口標(biāo)高+69.00m。一水平-500m，二水平-700m。主井井筒直徑為5。5m，經(jīng)方案設(shè)計(jì)多方案對(duì)比后確定，裝備一對(duì)JDS—16/150*4型同側(cè)裝卸載16t多繩箕斗。選用JKM—4*4（I）C型多繩摩擦輪提升機(jī)一臺(tái)，訂貨時(shí)由于廠(chǎng)家對(duì)提升機(jī)進(jìn)行系列化和標(biāo)準(zhǔn)化改進(jìn)，故提升機(jī)最終確定為JKM—4*4（I）E（DR）型。一、二水平均采用ZD120/60型直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，功率為2200KW，轉(zhuǎn)速為500r/min，電壓為880V。副井井筒直徑為7.5m，一水平裝備1t礦車(chē)雙層四車(chē)一寬一窄罐籠。選用一臺(tái)JKM—3.25*4（I）E型多繩摩擦輪提升機(jī)，由一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，功率為1250KW，轉(zhuǎn)數(shù)630r/min，電壓為630V。設(shè)計(jì)考慮后期生產(chǎn)需要，預(yù)留一臺(tái)提升機(jī)的位置。到二水平時(shí)，裝備1t礦車(chē)雙層