采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京))成人高等教育學(xué)院(函授站):中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京))成人高等教育本(專)科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)院(函授站):主要內(nèi)容和要求：院長(zhǎng)(函授站站長(zhǎng)):指導(dǎo)教師簽字：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京))成人高等教育本(專)科生畢業(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)(①學(xué)生的工作能力；②綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí)解決問(wèn)題的能力；③理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果；⑤取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑥總體評(píng)價(jià)；⑦建議成績(jī)；⑧存在問(wèn)題、可否提交答辯等): 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京))成人高等教育本(專)科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū)評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)(①論文選題的價(jià)值與意義；②綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí)解決問(wèn)題的能力；③工作量的大??；④創(chuàng)新點(diǎn)評(píng)價(jià)；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥建議成績(jī)；⑦存在問(wèn)題、可否提交答辯等): 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京))成人高等教育本(專)科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯及綜合成績(jī)學(xué)院(函授站):題目：專題題目：正確錯(cuò)誤答辯成績(jī)(本科):答辯小組長(zhǎng)(本科):年月日答辯委員會(huì)主任：學(xué)院(函授站)領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評(píng)價(jià)成績(jī)：學(xué)院(函授站)領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人1礦區(qū)概述及井田特征 11.1概述 11.1.1礦區(qū)的地理位置及行政隸屬關(guān)系 11.1.2地形地貌等情況 11.1.3氣候地震等情況 21.2井田及其附近的地質(zhì)特征 21.2.1井田的地層層位關(guān)系及地質(zhì)構(gòu)造 21.2.2含煤系及地層特征 31.2.3水文地質(zhì) 41.3煤質(zhì)及煤層特征 1.3.1煤質(zhì)、煤類及煤的用途 1.3.2煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性 1.3.3井田的勘探程度及進(jìn)一步勘探要求 2井田境界及儲(chǔ)量 2.1井田境界 2.1.1井田范圍 1錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.1.2邊界煤柱留設(shè) 2.1.3工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱留設(shè) 2.1.4邊界的合理性 2.2井田的儲(chǔ)量 2.2.1井田儲(chǔ)量的計(jì)算原則 2.2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量 3礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度 3.1礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 3.1.1礦井的年產(chǎn)量 3.1.2服務(wù)年限 3.1.3礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性 3.2礦井的工作制度 4井田開(kāi)拓 4.1井筒用途、布置、裝備、位置和數(shù)目的確定 4.1.1井筒用途、布置及裝備 4.1.2井筒位置及數(shù)目的確定 264.2開(kāi)采水平的設(shè)計(jì) 4.2.1水平劃分的原則 4.2.2開(kāi)采水平的劃分 4.2.3設(shè)計(jì)水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限 4.2.4設(shè)計(jì)水平的巷道布置 4.2.5大巷的位置、數(shù)目、用途和規(guī)格 4.3采區(qū)劃分及開(kāi)采順序 4.3.1采區(qū)形式及尺寸的確定 4.3.2開(kāi)采順序 4.4開(kāi)采水平井底車場(chǎng)形式的選擇 4.4.1井底車場(chǎng)形式的選定 4.4.2井底車場(chǎng)硐室及位置 5采準(zhǔn)巷道布置 5.1設(shè)計(jì)采區(qū)的地質(zhì)概況及煤層特征 5.1.1采區(qū)概況 5.1.2煤層地質(zhì)特征及工業(yè)儲(chǔ)量 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.1.3采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.2采區(qū)形式、采區(qū)主要參數(shù)的確定 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.2.1采區(qū)形式 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.2.2采區(qū)上山數(shù)目、位置及用途………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.2.3區(qū)段劃分……………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.3采區(qū)車場(chǎng)及硐室………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.3.1車場(chǎng)形式……………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.3.2采區(qū)煤倉(cāng)……………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.4采準(zhǔn)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)……錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.4.1采準(zhǔn)系統(tǒng)……………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.4.2通風(fēng)系統(tǒng)……………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.4.3運(yùn)輸系統(tǒng)……………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.5采區(qū)開(kāi)采順序…………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。5.6采區(qū)巷道斷面…………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。6采煤方法…………………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。6.1采煤方法的選擇 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。6.1.1選擇的要求 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。6.1.2采煤方法 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。6.2開(kāi)采技術(shù)條件 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。6.3工作面長(zhǎng)度的確定 6.3.1按通風(fēng)能力確定工作面長(zhǎng)度 6.3.2根據(jù)采煤機(jī)能力確定工作面長(zhǎng)度 6.3.3按刮板輸送機(jī)能力校驗(yàn)工作面長(zhǎng)度 6.4采煤機(jī)械選擇和回采工藝確定 6.4.1采煤機(jī)械的選擇 6.4.2配套設(shè)備選型 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。6.4.3回采工藝方式的確定 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。6.5循環(huán)方式選擇及循環(huán)圖表的編制 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。6.5.1確定循環(huán)方式 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。6.5.2勞動(dòng)組織表 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。6.5.3機(jī)電設(shè)備表 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。6.5.4技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 7礦井通風(fēng) 7.1概述 7.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 7.2.1通風(fēng)方式的選擇 7.2.2通風(fēng)方法的選擇 7.3礦井風(fēng)量的計(jì)算與風(fēng)量分配 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。7.3.1礦井總進(jìn)風(fēng)量 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。7.3.2回采工作面所需風(fēng)量的計(jì)算 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。7.3.3掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。7.3.5其他巷道所需風(fēng)量 7.3.6風(fēng)量的分配 7.4礦井總風(fēng)壓及等積孔的計(jì)算 7.4.1計(jì)算原則 7.4.2計(jì)算方法 7.4.3計(jì)算等積孔 7.5通風(fēng)設(shè)備的選擇 7.5.1礦井主要扇風(fēng)機(jī)選型計(jì)算 7.5.2電動(dòng)機(jī)選型計(jì)算 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。7.5.3耗電量 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。7.6災(zāi)害防治綜述3 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。7.6.1井底火災(zāi)及煤層自然發(fā)火的防治措施 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。7.6.2預(yù)防煤塵爆炸措施 7.6.3預(yù)防瓦斯爆炸的措施 7.6.4避災(zāi)路線 8礦井運(yùn)輸與提升 8.1概述 8.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 8.2.1采區(qū)運(yùn)輸上山皮帶的選擇 9.2.2采區(qū)軌道上山運(yùn)輸設(shè)備的選擇 8.2.3運(yùn)輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī)和皮帶機(jī)選擇 8.2.4回風(fēng)順槽中運(yùn)輸設(shè)備的選擇 8.2.5工作面刮板輸送機(jī)的選擇 8.3主要巷道運(yùn)輸設(shè)備的選擇 8.4提升 8.4.2主井提升設(shè)備的選擇 8.4.3副井提升設(shè)備的選擇 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。9技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 9.1全礦人員編制 9.1.1井下工人定員 9.1.2井上工人定員 9.1.3管理人員 9.1.4全礦人員 9.2勞動(dòng)生產(chǎn)率 9.2.1采煤工效 9.2.2井下工效 9.2.3生產(chǎn)工效 11.2.4全員工效 9.3成本 9.4全礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 結(jié)論 參考文獻(xiàn) 附錄A 附錄B 前言中國(guó)是世界最大產(chǎn)煤國(guó)，煤炭在中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中占有極重要的地位。煤炭是工業(yè)的糧食，我國(guó)一次能量消費(fèi)中，煤炭占75%以上。煤炭發(fā)展的快慢，將直接關(guān)系到國(guó)計(jì)民生。作為采礦專業(yè)的一名學(xué)生，我很榮幸能夠?yàn)樽鎳?guó)煤炭事業(yè)盡一份力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是畢業(yè)生把大學(xué)所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，使所學(xué)知識(shí)一體化，是我們踏入工作崗位的過(guò)度環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)過(guò)程中的所學(xué)知識(shí)很可能被直接帶到馬上的工作崗位學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)能夠全面系統(tǒng)的運(yùn)用和鞏固所學(xué)的知識(shí)，掌握礦井設(shè)計(jì)的方法、步驟及內(nèi)容，培養(yǎng)實(shí)事求是、理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，培養(yǎng)自己的科學(xué)研究能力，提高了編寫技術(shù)文件和運(yùn)算的能力，同時(shí)也提高了計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力及其他方該說(shuō)明書(shū)為劉官屯礦0.90Mt/a井田初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，在所收集由指導(dǎo)教師給予指導(dǎo)，并合理運(yùn)用平時(shí)及課堂上積累的知識(shí)，查找有關(guān)資料，力求設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)從礦井的開(kāi)拓、開(kāi)采、運(yùn)輸、通風(fēng)、提升及工作面的采煤方法等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，并進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較。論述了本設(shè)計(jì)的合理性，完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的內(nèi)容。同時(shí)說(shuō)明書(shū)圖文并茂，使設(shè)計(jì)的內(nèi)容更容易被理解和接受。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了指導(dǎo)老師的詳細(xì)指導(dǎo)和同學(xué)的悉心幫助，在此表示感謝。由于設(shè)計(jì)時(shí)間1礦區(qū)概述及井田特征山西曙光船窩煤業(yè)有限公司礦井位于山西省河津市城西北部17km處下化鄉(xiāng)船窩村東北，行政區(qū)隸屬下化鄉(xiāng)管轄。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)110°34′28”～110°38′46”;北緯1)地形地貌該礦井井田位于呂梁山支脈龍門山區(qū)河津市境內(nèi)，屬低山丘陵黃土地貌景觀。井田上，標(biāo)高為862.50m,最低點(diǎn)位于井田西南部溝谷中船窩村西，標(biāo)高為378.00m,相對(duì)高2)水文井田系黃河流域，黃河由北向南流經(jīng)井田西南邊緣，距井田西南邊緣約500m。在禹門口以北，河床陡狹，寬僅100.00m左右，坡陡流急，出禹門口河面驟增達(dá)數(shù)公里，水的流速頓減。根據(jù)黃河水文站觀測(cè)結(jié)果，黃河最大流量出現(xiàn)在1967年8月11日，水量為21000m3/s,水位384.72m,含砂量464kg/m3;最高洪水位出現(xiàn)在1977年7月6日，水位標(biāo)高385.83m,流量達(dá)14500m3/s,含砂量621kg/m3,最大流速同日為10.7m/s;最大含砂量出現(xiàn)在1966年，含砂量最高達(dá)933kg/m3(過(guò)后一天或幾小時(shí)后即恢復(fù)正常)。河床一般高度為378.00m,近年來(lái)，由于泥砂淤積，河床高度為382.00m,待河床面高度上漲七、八年之后即有一次沖刷，將河床面降到380.00m以下，這樣河床沖刷與淤積這一過(guò)程約7～8年為一周期。因而黃河最大流量和最高洪水位、最大含砂量等都不是同一時(shí)井田內(nèi)無(wú)常年性河流，僅在雨季時(shí)，井田內(nèi)較大溝谷中才有洪水流出，注入黃河。本區(qū)屬半干旱大陸性氣候，年溫差大，夏季炎熱，冬季寒冷。據(jù)河津市氣象站1985～1989年氣象資料記載，年平均氣溫13.5℃,每年1月份氣溫最低，平均-5℃,7月份氣溫最高，平均26.8℃,最高可達(dá)39.8℃;降水多集中在6、7、8、9四個(gè)月，占年降水量的44%,平均年降水量為466.10mm;平均年蒸發(fā)量為1824.60mm,蒸發(fā)量大于降水量；春夏兩季多為西南風(fēng)，秋冬多為西北風(fēng)，最大風(fēng)速15m/s;每年11月上旬霜凍結(jié)冰開(kāi)始，至次年3月上旬終，最大凍土深度400mm,無(wú)根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)(2008年版)和《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》(GB18306-2001圖A1),本區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值1.2井田及其附近的地質(zhì)特征本井田位于河?xùn)|煤田鄉(xiāng)寧礦區(qū)南部王家?guī)X井田的西南部邊緣，井田內(nèi)溝谷發(fā)育，在溝谷梁脊多黃土覆蓋，溝谷多二疊系上石盒子組出露。據(jù)井田地層結(jié)合周圍礦井及井田埋藏于井田深部，為煤系地層之基底，巖性為灰～深灰色厚層狀石灰?guī)r夾泥質(zhì)灰厚度10.20～19.60m,平均15.00m。下部為灰色鋁土泥巖，有時(shí)底部含鐵質(zhì)結(jié)核；中部為灰色、深灰色粘土巖及粉砂巖，局部夾不穩(wěn)定12號(hào)煤層。井田內(nèi)主要含煤地層之一，本組厚度52.88～65.53m,平均60.16m。本組谷底部出露。主要由灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰色中細(xì)砂巖和3層石灰?guī)r及7～8層煤層井田內(nèi)主要含煤地層之一，本組厚度29.67～59.19m,平均48.32m。本組谷出露。主要由灰～灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖和灰～灰白色粉細(xì)砂巖及4～6層煤層組成。本組厚度65.25～88.30m,平均76.時(shí)為粗砂巖，灰白色，以石英、長(zhǎng)石為主，含泥巖碎屑。上部為深灰色、灰綠色、紫紅色斑塊泥巖，粉砂巖夾薄層細(xì)砂巖。在頂部有一層雜色鋁質(zhì)泥巖、鮪狀結(jié)構(gòu)。底部以K8本井田內(nèi)僅殘存中下部地層，最大殘留厚度156.42m。該組為灰紫厚度0～55.00m,一般為18.00m,分布于井田溝谷梁脊上。灰黃色、棕黃色帶紅厚度0～10.00m,平均5.00m。為淡黃色亞粘土、褐色～棕黃色亞粘土、亞砂土，分布于黃河河道、岸邊及溝谷底，主要為沖洪積砂土、砂礫1.含煤性井田內(nèi)主要含煤地層為山西組和太原組。山西組平均厚度為48.32m,含煤4層，其中2號(hào)煤層穩(wěn)定可采，煤層厚度6.83m,含煤系數(shù)為14.13%,可采煤層厚度為6.03m,可采含煤系數(shù)為12.47%;太原組平均厚度60.16m,含煤7層，其中10號(hào)煤層穩(wěn)定可采，煤層厚度為4.27m,含煤系數(shù)為7.1%,可采煤層厚度為3.57m,含可采煤層系數(shù)為2.可采煤層井田內(nèi)可采煤層為山西組2號(hào)煤層和太原組的10號(hào)煤層，其特征見(jiàn)表2-1-1。1)2號(hào)煤層：位于山西組下部，為本井田內(nèi)可采煤層之一。厚度4.56～7.12m,平均5.85m,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅局部含1層夾矸，井田內(nèi)穩(wěn)定可采。煤層頂板為砂質(zhì)泥巖，局部為2)10號(hào)煤層：位于太原組的下部，為本井田可采煤層之一。上距2號(hào)煤層31.85~57.43m,平均41.53m。厚度2.18～4.99m,平均3.42m,一般含0～2層夾矸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單～較簡(jiǎn)單，井田內(nèi)穩(wěn)定可采。煤層頂板為K2石灰?guī)r；底板為砂質(zhì)泥巖或泥巖。表2-1-1可采煤層特征表煤組煤層煤層厚度最小~ 最大平均(m)煤層間距煤層結(jié)構(gòu)頂?shù)装鍘r性穩(wěn)定性(度)(度)傾角容重夾石層數(shù)頂板底板山西組2砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖穩(wěn)定太原組10K2灰?guī)r砂質(zhì)泥巖穩(wěn)定1.區(qū)域水文地質(zhì)井田位于黃河?xùn)|岸，呂梁山脈南端河?xùn)|煤田的西南角，大地構(gòu)造位置位于3個(gè)Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元的復(fù)合部位。北至井子灘～店溝一線，南至船窩村，西臨黃河，與陜西省韓城區(qū)域出露太古界、古生界、中生界、新生界地層。地層總體走向NE,一般傾角4°~30°。區(qū)內(nèi)地下水以接受大氣降水及地表水補(bǔ)給為主。第四系松散層孔隙潛水受地形、地貌及當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面控制，以泉、潛流形式向河流、溝谷排泄。三疊系、二疊系、石炭系各含水巖組，處于地形較高及淺埋區(qū)時(shí)，以潛水形式向溝谷、河流排泄，受當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面控制，深埋區(qū)則以承壓水形式自東向西或自北向南排泄至黃河或通過(guò)黃河谷底向鄂爾多斯臺(tái)拗排泄。奧陶系、寒武系灰?guī)r水則以承壓水形式自東向西，自北向南流動(dòng)，在禹門口一帶泄入黃河。涑水雜巖在區(qū)內(nèi)出露很少，為風(fēng)化帶裂隙水，接受大本區(qū)屬黃河流域，除黃河外，區(qū)內(nèi)發(fā)育平行樹(shù)枝狀水系，均屬季節(jié)性河流，絕大部①第四系孔隙潛水含水層主要分布在廣大殘?jiān)貛Ъ包S河階地，與下伏地層均為不整合接觸。殘?jiān)貛У牡谒南?，巖性由黃土狀土、古土壤、鈣質(zhì)結(jié)核及少量的砂礫組成。因地形較陡，切割嚴(yán)重，又無(wú)良好的地下水賦存條件，大部分地段為透水不含水層；個(gè)別地方因粘土，亞砂②二疊、三疊系砂巖裂隙含水巖組部，與下伏二疊系為整合接觸。由一套厚度各異，粒級(jí)不同的砂巖、泥巖、頁(yè)巖互層組成。含水巖組由粗、中、細(xì)、粉砂巖水層構(gòu)成；以節(jié)理、裂隙為地下水的賦存空間。屬潛水～承壓水含水含水巖組。含水巖組在地形較高處及裸露區(qū)，多形成裂隙水，水量大小受地貌、巖性、構(gòu)造控制，接受大氣降水補(bǔ)給，在地形低凹處覆蓋區(qū)及深埋區(qū)，形成層間裂隙承壓水接受層間側(cè)向滲透補(bǔ)給大氣降水，地表流水補(bǔ)給。富水性一般較差，屬③石炭系上統(tǒng)砂巖裂隙及石灰?guī)r巖溶裂隙含水巖組出露在西坡及禹門口北部附近與下伏奧陶系呈平行不整合接觸。主要為K?砂巖、K?、K?、K?灰?guī)r含水層。含水巖組一般以裂隙、節(jié)理為賦水空間，巖溶不發(fā)育，屬含水不均一含水巖組。④奧陶系、寒武系石灰?guī)r巖溶裂隙含水巖組石灰?guī)r地層主要分布在龍門口～西交口一帶，以中奧陶厚層灰?guī)r夾3～4層泥灰?guī)r及中寒武師狀灰?guī)r為主要賦水部位。在灰?guī)r裸露區(qū)及半裸露區(qū)，灰?guī)r的節(jié)理、裂隙、巖溶均較發(fā)育。如王家?guī)X井田杜家溝平硐內(nèi)見(jiàn)有同地下水流向一致的NE～SW向發(fā)育的溶洞，溶洞發(fā)育奧陶系、寒武系灰?guī)r中，直徑為1～2m,最深的溶洞不見(jiàn)底。區(qū)內(nèi)灰?guī)r水的賦存運(yùn)動(dòng)規(guī)律，嚴(yán)格受地貌、構(gòu)造、巖性制約，富水性不均一。在灰?guī)r裸露區(qū)，半裸區(qū)，灰?guī)r水為裂隙～巖溶潛水，水位埋藏深，接受大氣降水垂直滲透補(bǔ)給。在覆蓋區(qū)、深埋區(qū)，屬高水頭裂隙一巖溶承壓水，以側(cè)向補(bǔ)給為主。⑤涑水雜巖風(fēng)化帶裂隙水涑水雜巖出露在禹門口～西磴口一帶，主要為片麻巖含水，地下水多賦存于風(fēng)化帶裂隙及構(gòu)造裂隙中，屬裂隙潛水，富水性一般較差，但匯集流量較大。在地貌條件有利情況下，也可富水。風(fēng)化帶深度一般在40余米，接受大氣降水及其它含水層的補(bǔ)給。2)區(qū)域地下水的補(bǔ)、徑、排條件第四系松散層孔隙潛水主要接收大氣降水的補(bǔ)給，受地形地貌及當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面控制，以泉水或潛流形式向河流或溝谷排泄。三疊系、二疊系、石炭系等含水層在裸露區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給，在地形較高的淺埋區(qū)，在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上以潛水形式向溝(河)谷排泄。寒武奧陶石灰?guī)r則以承壓水形式，自E(或SE)向W(或NW),南部南端王家?guī)X區(qū)自NE而SW流動(dòng)，泄于黃河或鄂爾多斯臺(tái)坳。在深埋區(qū)為滯流區(qū)。據(jù)勘探資料，井田東王家?guī)X區(qū)奧灰水位標(biāo)高為642.75～816.24m。3)區(qū)域構(gòu)造對(duì)水文地質(zhì)條件的控制作用自禹門口至根底，山西斷隆發(fā)育寒武系，二疊系地層，其總體構(gòu)造為走向NE～SW,傾向NW的單斜構(gòu)造組成。馬頭山斷裂在禹門口一帶寒武、奧陶系灰?guī)r中同臺(tái)頭～禹門口斷褶帶相交。臺(tái)頭～禹門口斷隆內(nèi)灰?guī)r地下水呈復(fù)雜的單向輻射運(yùn)動(dòng)形式。形成了NE~2.井田水文地質(zhì)本區(qū)屬黃河流域。井田內(nèi)地表無(wú)大的河流，各溝谷平時(shí)基本干枯無(wú)水，雨季匯集洪松散含水層在井田內(nèi)不甚發(fā)育，零星出露于溝谷梁塬上，不整合堆積在不同的基巖16.00m。泉流量0.06L/s～0.28L/s,含水性尚好，為山區(qū)主要飲用水，對(duì)礦井開(kāi)采無(wú)影黃綠色～灰白色中、細(xì)粒砂巖，由于各層零星出露，厚度不一，受大氣降水及地表水補(bǔ)給差，含水性差異較大。呈泉水出露，流量0.089～0.237L/s。個(gè)別鉆孔有涌水現(xiàn)象。王家?guī)X井田13號(hào)孔涌水量0.041L/s,1138號(hào)孔涌水量0.091L/s。以深灰色致密堅(jiān)硬之K?石灰?guī)r為主要含水層，溶蝕不強(qiáng)烈，巖溶不甚發(fā)育，而垂直風(fēng)化裂隙尚發(fā)育，井田南部外圍地表泉流量0.002～0.102L/s,鉆孔抽水試驗(yàn)單位涌水量0.0004～0.102L/s.m,水位標(biāo)高577.73～799.96m,富水性弱，為10號(hào)煤層直接充出露。鉆孔抽水試驗(yàn)單位涌水量0.0002～0.208L/s.m;水位標(biāo)高802.00～633.00m,屬弱含水層，為12號(hào)煤層直接充水巖層。補(bǔ)充勘探施工有補(bǔ)2號(hào)水文孔，根據(jù)其太原組抽水資料，太原組水位埋深為23.00m,水位標(biāo)高577.868m,單位涌水量平均0.L/s·m,滲透系數(shù)0.00282m/d,影響半徑2200.05m,水質(zhì)類型為HCO3·S04-Na·K型，總礦化度奧陶系石灰?guī)r出露于井田南部外圍，露頭所見(jiàn)溶洞、裂隙，節(jié)理比較發(fā)育，杜家溝平硐中見(jiàn)有古溶洞。補(bǔ)充勘探施工有補(bǔ)2號(hào)水文孔，根據(jù)其奧陶系抽水資料，奧陶系水位埋深為212.68m,水位標(biāo)高387.80m,單位涌水量平均0.2032L/s·m,滲透系數(shù)0.1415m/d,影響半徑273.78m,水質(zhì)類型為HCO3-Na·Mg型，總礦化度0.8289g/L。井田西北部運(yùn)城寺塔煤礦2006年施工ZK202號(hào)文孔，分別對(duì)奧陶系、太原組和山西組進(jìn)行抽水，奧灰水水位埋深為66.39m,水位標(biāo)高394.35m,單位涌水量平均0.L/s·m,滲透系數(shù)0.00151。寒武系中統(tǒng)，在井田東南外大片出露，受大氣降水補(bǔ)給條件良好。地下水以泉的形量38L/s(71年7月),月平均流量39.2L/s,為一穩(wěn)定性好的含水層。西礎(chǔ)口泉出露于徐莊組石灰?guī)r裂隙中，泉流量14.5L/s。3)井田隔水層井田內(nèi)各含水層之間有較多的優(yōu)良隔水層段。使各水層之間呈相近平行的儲(chǔ)水系山西組頂部泥巖層段，為泥巖、粉砂巖組成隔水層段，層位厚度穩(wěn)定，為2號(hào)煤層上部含水層與下石盒子組含水層之間良好的隔水層段，起到良好的相對(duì)隔水作用，使各太原組頂部至K?灰?guī)r頂之間的泥巖層段，主要為泥巖、粉細(xì)砂巖、煤組成隔水層段，有良好的隔水作用，使山西組含水層和太原組巖溶含水之間無(wú)水力聯(lián)系，起到相對(duì)隔水作用。(3)太原組底部及本溪組與奧灰侵蝕面之間的泥巖隔水層段太原組底部及本溪組為良好的泥巖、粉細(xì)砂巖、鋁土泥巖組成良好的隔水層段，使奧灰?guī)r溶水與太原組巖溶水之間及K?砂巖含水層之間無(wú)水力聯(lián)系，起到良好的相對(duì)隔水4)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件井田內(nèi)溝谷出露的地層為上石盒子組，僅井田南部溝谷中局部出露下石盒子組、山西組及太原組，第四系覆蓋于溝谷的梁塬上，由于溝谷基巖裸露，“V”字型溝谷發(fā)育，給地表水的排泄創(chuàng)造了良好條件，地表水很快流失，沿溝谷向西南流入黃河，使地下水接受大氣降水的補(bǔ)給甚小，同時(shí)井田內(nèi)各含水層之間又有良好的相對(duì)隔水層存在，將各含水層分割成相互平行近獨(dú)立狀態(tài)，在垂向上形成層間流動(dòng)的含水層，使各含水層水各自沿層間裂隙向西運(yùn)動(dòng)于黃河排泄。通過(guò)抽水試驗(yàn)，井田內(nèi)含水層含水微弱，均為弱含5)水文地質(zhì)類型根據(jù)井田內(nèi)補(bǔ)2號(hào)孔水文資料，奧陶系石灰?guī)r巖溶水水位標(biāo)高為387.80m。井田開(kāi)采2、10號(hào)煤層，2號(hào)煤層位于山西組下部，其直接充水含水層為頂板以上砂巖裂隙含水層，含水層水通過(guò)裂隙、采空冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶入滲。大氣降水作為充水水源，主要通過(guò)巖層裂隙入滲，入滲量微弱，2號(hào)煤層礦井涌水量主要為采空區(qū)積水滲入所致，井下開(kāi)采2號(hào)煤層，幾個(gè)坑口涌水量一般在310-400m/d,均用2臺(tái)4寸泵抽水，受季節(jié)性變化。井田2號(hào)煤層最低底板標(biāo)高為320.00m。10號(hào)煤層位于太原組下部，其直接充水含水層為K?石灰?guī)r巖溶裂隙含水層，含水層水通過(guò)裂隙、采空冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶入滲，礦井涌水量270-350m3/d,井田西北10號(hào)煤層最低底板標(biāo)高為270.00m,遠(yuǎn)低于奧陶系石灰?guī)r巖溶水水位，因此井田西北部10號(hào)煤層承受奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水的靜壓力較大。Ts=(387.80-320+84.63)×9.8×103/84.63=0.10號(hào)煤層最大突水系數(shù)：Ts=(387.80-270+38.43)×9.8×102/38.43=0.經(jīng)計(jì)算2、10號(hào)煤層最大突水系數(shù)分別為：根據(jù)2009版《煤礦防治水規(guī)定》,底板受構(gòu)造破壞塊段安全突水系數(shù)一般不大于0.06MPa/m,正常塊段，安全突水系數(shù)不大于0.1MPa/m,本井田為無(wú)構(gòu)造破壞地區(qū)。2號(hào)煤層突水系數(shù)僅為0.018MPa/m,10號(hào)煤層突水系數(shù)僅為0.040MPa/m,均小于臨界突水系數(shù)0.06MPa/m,沒(méi)有突水危險(xiǎn)，屬安全區(qū)，井田2、10號(hào)煤層水文地質(zhì)條件為中5)礦井充水因素分析①大氣降水對(duì)礦井充水的影響大氣降水是該礦礦井水的主要來(lái)源，即降水通過(guò)基巖裂隙及松散沉積物孔隙滲入地下，在巖石裂隙相互勾通的情況下進(jìn)入井下巷道，在煤層露頭附近直接接受大氣降水的補(bǔ)給，據(jù)礦井調(diào)查，2號(hào)煤層主要充水水源為煤層頂板滲水，礦井涌水量具明顯的動(dòng)態(tài)變②采空區(qū)積水對(duì)礦井充水的影響據(jù)礦方提供，該礦開(kāi)采2號(hào)煤層，采空區(qū)積水量約m2,10號(hào)煤層采空區(qū)內(nèi)無(wú)積水。③井筒水對(duì)礦井水的影響因井筒開(kāi)拓近于順層巷道，揭露含水層較少，據(jù)本次調(diào)查，井筒向礦井滲水量不(2)現(xiàn)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》導(dǎo)水裂隙帶公式計(jì)算2號(hào)煤層開(kāi)采所產(chǎn)生的導(dǎo)水裂隙帶高度：2號(hào)煤層頂板為砂巖，采用公式如下：H?——導(dǎo)水裂隙帶高度(m);2號(hào)煤層平均厚度5.85m,一次采全高，計(jì)算后導(dǎo)水裂隙帶為：公式一計(jì)算結(jié)果：45.14～50.73m,公式二計(jì)算結(jié)果：58.38m。冒落帶高度10.38～14.78m。10號(hào)煤層頂板為石灰?guī)r，采用公式如下：H?——導(dǎo)水裂隙帶高度(m);10號(hào)煤層平均厚度3.42m,一次采全高，計(jì)算后導(dǎo)水裂隙帶高度為：公式一計(jì)算結(jié)2號(hào)煤層距地表621.21m,故導(dǎo)水裂隙帶未達(dá)地表，地表水體對(duì)煤層開(kāi)采的影響較10號(hào)煤層距2號(hào)煤層平均為42.63m,小于導(dǎo)水裂隙帶高度，因此開(kāi)采10號(hào)煤層時(shí)應(yīng)加強(qiáng)探放水，注意2號(hào)煤層采空區(qū)積水對(duì)開(kāi)采10號(hào)煤層的影響。①技術(shù)措施矸石和爐渣等固體廢物不得棄于溝谷中，以免淤塞河道，造成行洪不暢。在雨季前，組織有關(guān)人員踏勘井田是否有采空塌陷裂隙、裂縫、塌陷洞，并用黃井田內(nèi)2號(hào)煤層基本開(kāi)采完畢，10號(hào)煤層開(kāi)采面積較小，井田南部小窯未破壞10號(hào)煤層，井田南部采空區(qū)較多，是防治水的關(guān)鍵。井下防治水應(yīng)做掘進(jìn)工作面接近斷層、采空區(qū)時(shí)必須按礦井設(shè)計(jì)留設(shè)防水煤井田內(nèi)各可采煤層均存在帶壓開(kāi)采現(xiàn)象，在礦井開(kāi)采前，應(yīng)對(duì)井田內(nèi)奧灰水進(jìn)行突②管理措施平時(shí)加強(qiáng)防訊宣傳；建立探放水管理制度；做好防水計(jì)劃；成立“雨季二防”指揮③物質(zhì)措施在礦井生產(chǎn)建中，尚未發(fā)生過(guò)大的水害，但是仍不能放松對(duì)水害的防治工作，具體必須經(jīng)常檢查礦區(qū)地表是否存在導(dǎo)水裂隙或其它導(dǎo)水通道，發(fā)現(xiàn)裂隙導(dǎo)水通道，應(yīng)必須隨時(shí)觀察井下各種涌水現(xiàn)象，做好常規(guī)礦井水文地質(zhì)工必須經(jīng)常了解井田內(nèi)及周邊其它生產(chǎn)礦井開(kāi)采情況，掌握其采空范圍，涌(積)水情況，防止越界開(kāi)采，造成巷道相互貫通，采空區(qū)積水涌入礦井，造成涌(突)水事故的對(duì)有潛在危險(xiǎn)的地段，應(yīng)做到“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，有掘必探，先探后采，先治后采”。3.礦井涌水量要可采煤層近，但其含水微弱，斷層不發(fā)育，含水層對(duì)煤層開(kāi)采影響小。由于采空區(qū)或采空破壞區(qū)較大，其積水入滲增加各礦井涌水量，據(jù)調(diào)查井田開(kāi)采2號(hào)煤層每個(gè)礦井涌水量大約為310.00～400.00m3/d,受季節(jié)影響。各坑口涌水量情況見(jiàn)表2-1-3,計(jì)算得各井田富水系數(shù)為0.50～0.78m3/t。利用富水系數(shù)法計(jì)算當(dāng)開(kāi)采2號(hào)煤層生產(chǎn)能力達(dá)到1.20Mt/a時(shí)，礦井涌水量為開(kāi)采10號(hào)煤層礦井涌水量主要為煤層頂板K?石灰?guī)r溶裂隙含水層水通過(guò)裂隙、采空裂隙入滲補(bǔ)給。礦井涌水量為270～350m3/d,利用富水系數(shù)法計(jì)算當(dāng)開(kāi)采10號(hào)煤層生產(chǎn)能力達(dá)到120萬(wàn)t/a是時(shí)，礦井涌水量為2160～2800m3/d。表2-1-3礦井坑口涌水量統(tǒng)計(jì)表開(kāi)采煤層礦井坑口生產(chǎn)能力最小涌水量最大涌水量受季節(jié)影響排水設(shè)備2號(hào)2號(hào)煤井受2臺(tái)2DA-BX41號(hào)井受2臺(tái)2DA-BX4受2臺(tái)2DA-BX410號(hào)船窩煤礦受2臺(tái)2DA-BX4本次設(shè)計(jì)，礦井正常涌水量為90m2/h,最大涌水量130m2/h。4.供水水源1)地面供水水源：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，本礦井地面生活用水為擬在工業(yè)場(chǎng)地附近新建一口深水井深度達(dá)到奧灰水位，水質(zhì)符合飲用標(biāo)準(zhǔn)，水量豐富，通過(guò)潛水泵提升至地面高2)井下供水水源：礦井正常涌水量為90m3/h,最大為130m2/h,涌水排至地面后，經(jīng)荊東四礦的水文地質(zhì)條件屬一般型，有八個(gè)含水層，自下而上分別為：1)奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層(I)2)K2～K6砂巖裂隙承壓含水層(Ⅱ)3)K6～煤12砂巖裂隙承壓含水層(Ⅲ)4)煤9～煤7砂巖裂隙承壓含水層(IV)5)煤5以上砂巖裂隙承壓含水層(V)6)風(fēng)化帶裂隙、孔隙承壓含水層(VI)7)第四系底部卵石孔隙承壓含水層(VⅡ)8)第四系中上部砂卵礫孔隙承壓和孔隙潛水含水層(VⅢ)1.3煤質(zhì)及煤層特征1.3.1煤質(zhì)、煤類與煤的用途1)2號(hào)煤層宏觀煤巖特征為黑色，上部為半暗型，中下部為半亮型和光亮型煤，光澤為金屬光鏡煤為光澤極強(qiáng)之狹長(zhǎng)條帶夾于亮煤之中，具明顯的貝殼狀斷口，但層的界限不顯。暗煤光澤暗淡，呈角礫狀斷口，絲炭大多呈小凸鏡體夾于其他各種成分中。2)10號(hào)煤層宏觀煤巖特征為黑色，屬半亮及半暗煤型，弱金屬光澤。層狀構(gòu)造比較清晰。煤的光澤最亮部分為亮煤，內(nèi)生裂隙發(fā)育，層理中夾有極少量的扁豆?fàn)罱z炭。光澤較暗的部分為暗煤，煤質(zhì)堅(jiān)硬，灰分及絲炭的扁豆?fàn)願(yuàn)A層較多，斷口呈角礫狀，呈黑色條痕。2.化學(xué)性質(zhì)及工藝性能井田內(nèi)各煤層主要煤質(zhì)化驗(yàn)成果詳見(jiàn)表2-1-2。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心化驗(yàn)結(jié)果，現(xiàn)將各主要煤層的煤質(zhì)特征分述如下：1)2號(hào)煤層水分(M):原煤0.28%～1.10%,平均0.58%;浮煤0.28%～0.53%,平均0.45%。灰分(A):原煤13.81%～18.70%,平均15.28%;浮煤6.43%～8.30%,平均7.69%。揮發(fā)分(Vaar):原煤17.88%～20.47%,平均19.03%;浮煤16.78%～17.95%,平均發(fā)熱量(Qa):原煤29.01～31.63MJ/kg,平均30.29MJ/kg;浮煤33.10～34.96MJ/kg,平均33.60MJ/kg。硫分(S.):原煤0.28%～0.36%,平均0.31%;浮煤0.36%～0.62%,平均0.47%。膠質(zhì)層厚度(Y):8.00mm。焦渣特征(CRC):4～6,平均5。粘結(jié)指數(shù)(GRI):53.0～71.0,平均61.0。本煤層為低灰～中灰，平均為低灰、特低硫、低揮發(fā)分～中等揮發(fā)分，平均為低揮發(fā)分、高熱值～特高熱值，平均為特高熱值瘦煤和焦煤。2)10號(hào)煤層水分(Ma):原煤0.30%～0.85%,平均0.49%;浮煤0.23%～1.11%,平均0.47%?；曳?A):原煤11.42%～19.03%,平均16.31%;浮煤6.96%～10.84%,平均8.70%。揮發(fā)分(Va):原煤14.91%～19.42%,平均16.98%;浮煤14.68%～18.22%,平均發(fā)熱量(Qa):原煤27.99～35.63MJ/kg,平均30.26MJ/kg;浮煤32.24～33.50MJ/kg,平均33.03MJ/kg。全硫(Sa):原煤2.01%～3.12%,平均2.81%;浮煤1.87%～2.96%,平均2.62%。焦渣特征(CRC):4～6,平均5。粘結(jié)指數(shù)(GRI):7～64,平均27。本煤層為特低灰～中灰，平均為中灰、中高硫～高硫，平均為中高硫、低揮發(fā)分~中等揮發(fā)分，平均為低揮發(fā)分、高熱值～特高熱值，平均為特高熱值瘦煤和貧瘦煤。表2-1-2煤層煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果表煤層項(xiàng)目2號(hào)10號(hào)工業(yè)分析原煤浮煤原煤浮煤原煤浮煤原煤浮煤原煤浮煤煤類3.煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性2號(hào)煤層膠質(zhì)層指數(shù)為3.60～12.00mm,平均6.71mm,體積曲線多呈平滑下降和微波型。羅加指數(shù)為14.38%～90.41%,平均45.62%,粘結(jié)指數(shù)為58～73.3,焦渣特征為4～6,為不膨脹熔融粘結(jié)。10號(hào)煤層膠質(zhì)層指數(shù)為4.00～14.0mm,平均5.70mm,體積曲線多呈平滑下降，少數(shù)微波型。羅加指數(shù)為0～70.40%,平均40.80%,粘結(jié)指數(shù)為16～64,焦渣特征為4～6,為不膨脹熔融粘結(jié)。2)小焦?fàn)t試驗(yàn)根據(jù)王家?guī)X井田地質(zhì)報(bào)告在毛則渠、凡小渠、老窯頭和薛虎溝四個(gè)煤礦分別采取了2號(hào)煤層200kg小焦?fàn)t試驗(yàn)樣，由太鋼、鞍鋼和煤炭科學(xué)院分別進(jìn)行了試驗(yàn)。其結(jié)果為：全層焦炭抗碎強(qiáng)度M10為7.26%～13.80%。為75.88%～87.70%;耐磨強(qiáng)度M10為6.96%~10.00%。焦炭抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度達(dá)到冶金焦炭分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)1～2級(jí)焦。中、下分層焦炭抗碎強(qiáng)度分別為66.70%～83.40%、70.94%～80.80%;耐磨強(qiáng)度M10為9.06%～17.20%、7.60%～18.60%。焦炭抗碎強(qiáng)度高，耐磨強(qiáng)度低，顯示了瘦煤的特征。本煤層雖屬很好煉焦配煤，但不宜單獨(dú)煉焦，原因是單獨(dú)煉焦雖能煉出塊度大強(qiáng)度高的焦炭，但在煉焦時(shí)煤的膨脹力過(guò)大，造成推焦困難，再加之焦炭耐磨強(qiáng)度低，不宜作冶金焦。再者揮發(fā)分低，煉焦過(guò)程中副產(chǎn)品回收少，如能與高揮發(fā)分肥煤和氣煤適量4.煤的風(fēng)氧化井田內(nèi)2號(hào)可采煤層井田南部有露頭，沿煤層露頭內(nèi)推50m為煤層風(fēng)氧化帶。5.煤類及其工業(yè)用途2004,GB/T15224.2-2004和GB/T15224.3-2004。本區(qū)2號(hào)煤為低灰～中灰，平均為低灰、特低硫、低揮發(fā)分～中等揮發(fā)分，平均為低揮發(fā)分、高熱值～特高熱值，平均為特高熱值瘦煤和焦煤，可作為煉焦用煤；10號(hào)煤為特低灰～中灰，平均為中灰、中高硫~高硫，平均為中高硫、低揮發(fā)分～中等揮發(fā)分，平均為低揮發(fā)分、高熱值～特高熱值，本井田煤層瓦斯含量均很低，屬低沼礦井，據(jù)化驗(yàn)資料，瓦斯絕對(duì)涌出量為：1.27~5.56m3/min,平均4.75m3/min,相對(duì)涌出量為：0.39～3.38m3/t,平均1.17m3/t。煤塵爆炸指數(shù)為：為38.42%～64.20%;本區(qū)由于煤燃點(diǎn)低，易自燃發(fā)火，煤塵試驗(yàn)結(jié)果為火焰長(zhǎng)度40mm,巖粉量55%,具有爆炸性。自燃發(fā)火期為3-6個(gè)月。目前，勘探程度已達(dá)到精查，確定了高級(jí)儲(chǔ)量為50%以上，但為了滿足以后生產(chǎn)要求，應(yīng)提高一水平的勘探程度，使高級(jí)儲(chǔ)量達(dá)到70%以上。2井田境界及儲(chǔ)量2.1井田境界根據(jù)2009年11月11日山西省國(guó)土資源廳頒發(fā)的《采礦許可證》(證號(hào)C),批準(zhǔn)山西曙光船窩煤業(yè)有限公司礦井開(kāi)采2、10號(hào)煤層，井田面積為12.8439km2,生產(chǎn)規(guī)模1.20Mt/a,井田范圍由下列1～29個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定。見(jiàn)井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表3-2-1。表3-2-1井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表拐點(diǎn)編號(hào)緯距(X)經(jīng)距(Y)備注80西安坐標(biāo)54北京坐標(biāo)80西安坐標(biāo)54北京坐標(biāo)123456789井田南北長(zhǎng)7.25km,東西寬6.285km,井田面積12.8439km2。山西曙光船窩煤業(yè)有限公司礦井井田周邊與多個(gè)煤礦相鄰，井田東部為杜聯(lián)煤礦、柴聯(lián)煤礦、羊莊溝煤礦、井溝煤礦、薛虎溝煤業(yè)有限責(zé)任公司、陳聯(lián)煤礦、河津市下化鄉(xiāng)黃河第二煤礦，北部與小灣溝煤礦和躍進(jìn)煤礦相鄰，西部與山西海鑫鋼鐵集團(tuán)公司寺塔煤礦相鄰，南部無(wú)鄰礦。其中杜聯(lián)煤礦、柴聯(lián)煤礦、陳聯(lián)煤礦、小灣溝煤礦已關(guān)閉。井田南北長(zhǎng)7.25km,東西寬6.285km,井田面積12.8439km2。井田內(nèi)地形比較完整，井田四周依據(jù)相關(guān)規(guī)定和安全考慮分別留設(shè)20m的邊界煤柱。由于井田西面和南面為斷層所包圍，故西部和南部的井田邊界即為斷層保護(hù)煤柱和1)井田邊界煤柱留30m;2)階段煤柱斜長(zhǎng)60m,若在兩階段留設(shè)，則上下階段各留30m;3)斷層煤柱每側(cè)各為20m;4)采區(qū)邊界煤柱留10m。由《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：工業(yè)場(chǎng)地占地面積：45-90萬(wàn)t/年，1.2～1.3公頃/10萬(wàn)t;120-180萬(wàn)t/年，0.9～1.0公頃/10萬(wàn)t;240-300萬(wàn)t/年，0.7～0.8公頃/10萬(wàn)t,400-600萬(wàn)t/年，0.45-0.6公頃/10萬(wàn)t。本礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)90萬(wàn)t,則工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為S=(90/10)*1.2=10.8公頃=m2。則工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)成長(zhǎng)380m,寬290m的矩形。在確定地面保護(hù)面積后，用移動(dòng)角圈定煤柱范圍，工業(yè)場(chǎng)地地面受保護(hù)面積應(yīng)包括保護(hù)對(duì)象及寬度15m的圍護(hù)帶。在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的井筒，圈定保護(hù)煤柱時(shí)，地面受保護(hù)對(duì)象應(yīng)包括絞車房、井口房或通風(fēng)機(jī)房、風(fēng)道等，圍護(hù)帶寬度為15m。在本井田的劃分中，充分的利用到現(xiàn)有條件，既降低了煤柱的損失，也減少了開(kāi)采技術(shù)上的困難，使工作面的部署較為簡(jiǎn)易。同時(shí)，本井田的劃分使儲(chǔ)量與生產(chǎn)相適應(yīng)，礦井生產(chǎn)能力與煤層賦存條件、開(kāi)采技術(shù)裝備條件相適應(yīng)。井田有合理的尺寸，條帶尺寸滿足《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1的要求，走向長(zhǎng)度劃分合理，使礦井的開(kāi)采有足夠的儲(chǔ)量1)首采采區(qū)應(yīng)布置在構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量可靠，開(kāi)采條件好的塊段，并宜靠近工業(yè)廣場(chǎng)2)開(kāi)采煤層群時(shí)，采區(qū)宜集中或分組布置，有煤和瓦斯突出的危險(xiǎn)煤層，突然涌水威脅的煤層或煤層間距大的煤層，單獨(dú)布置采3)開(kāi)采多種煤類的煤層，應(yīng)合理搭配開(kāi)采。綜上所述，礦井首采區(qū)定在靠近工業(yè)廣場(chǎng)的西北部，采區(qū)儲(chǔ)量豐富，有利于運(yùn)輸?shù)募泻蜏p少巷道的開(kāi)拓費(fèi)用，所以井田劃分是合理的。因此，綜上來(lái)看，本井田的劃分2.2井田的儲(chǔ)量5)由于某種技術(shù)條件的限制不能采出的煤炭，如在鐵路、大河流、重要建筑物等兩側(cè)6)煤層傾角不大于15度時(shí)，可用煤層的偽厚度和水平投影面積計(jì)算儲(chǔ)量；7)煤層中所夾的大于0.05m厚的高灰煤(夾矸)不參與儲(chǔ)量的計(jì)算；8)參與儲(chǔ)量計(jì)算的各煤層原煤干燥時(shí)的灰分不大于40%。礦井的工業(yè)儲(chǔ)量：勘探地質(zhì)報(bào)告中提供的能利用儲(chǔ)量中的A、B、C三級(jí)儲(chǔ)量。本井1)工業(yè)儲(chǔ)量2)井田永久煤柱井田永久煤柱損失包括鐵路、井田境界、斷層防護(hù)煤柱，和淺部礦井水下開(kāi)采防水a(chǎn)斷層煤柱損失斷層的兩側(cè)各留20m的保護(hù)煤柱，此斷層的面積為1188×40=47520m2,b井田境界煤柱損失井田境界留設(shè)30m的邊界煤柱，總長(zhǎng)為13528m;井田境界保護(hù)煤柱所占面積為m2,經(jīng)計(jì)算，故境界保護(hù)煤柱損失為：×7×1.3=369.31萬(wàn)t。3)礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量Es=Eg-P1=10319.58-412.51=9907.07萬(wàn)t4)采區(qū)回采率礦井采區(qū)回采率，應(yīng)該符合下列規(guī)定：厚煤層不應(yīng)小于75%;中厚煤層不應(yīng)小于80%;薄煤層不應(yīng)小于85%。全礦采區(qū)回采率按下式計(jì)算：5)礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量式中Ek——設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量Es——井田設(shè)計(jì)儲(chǔ)量Pz——煤柱損失C.區(qū)平均回采率煤柱損失Pz主要包括工業(yè)廣場(chǎng)壓煤、階段間煤柱等工業(yè)廣場(chǎng)壓煤Y9煤層壓煤量=(828+905)×683÷2×4×1.3=307.75萬(wàn)t12-2煤層壓煤量=(840+926)×704÷2×3×1.3=242.44萬(wàn)t階段煤柱=(2851+1861)×(4+3)×1.Ek=(Es-Pz)xC=(9907.07-554.61)×0.77=7201.4萬(wàn)t3礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度3.1礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限《關(guān)于運(yùn)城市市直(部分)和河津市煤礦企業(yè)兼并重組整合方案的批復(fù)》,確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.20Mta。礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算：z—設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，35.41Mt;A—礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，1.20Mt/a;K—儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。經(jīng)計(jì)算，礦井服務(wù)年限21.la。其中：2號(hào)煤層礦井服務(wù)年限4.8a,10號(hào)煤層礦井服務(wù)年限16.3a。1)地質(zhì)條件勘探存在一定的誤差，有可能出現(xiàn)新的斷層。2)由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭的需求變化，導(dǎo)致礦井產(chǎn)量增減。3)礦井的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井投產(chǎn)后，迅速突破設(shè)計(jì)能力，提高4)工作面的回采率提高，導(dǎo)致在相同的條件下，礦井服務(wù)年限增加。5)采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量可靠，因此投產(chǎn)后有可靠的儲(chǔ)量及較好的開(kāi)采條件。3.2礦井的工作制度根據(jù)中華人民共和國(guó)建設(shè)部和中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局2005年制定的《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》,確定礦井的工作制度為：年工作日為330d,每天四班作業(yè)，日凈提升時(shí)間16h。4井田開(kāi)拓井田開(kāi)拓方式應(yīng)該通過(guò)對(duì)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，地形地貌條件，井田地質(zhì)條件，煤層賦存條件，開(kāi)采技術(shù)及裝備設(shè)施等綜合因素進(jìn)行方案比較以及系統(tǒng)優(yōu)化之后確定。因1)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)可高和安全的條件下減少開(kāi)拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。2)合理集中開(kāi)拓部署，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(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。4)必須貫徹執(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5)要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)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、綜合機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。6)根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采，以及其他有益礦物的4.1井筒用途、布置、裝備、位置和數(shù)目的確定4.1.1井筒用途、布置及裝備據(jù)開(kāi)拓布置，達(dá)產(chǎn)時(shí)布置有3個(gè)井筒，即主斜井、副斜井和回風(fēng)立井。1.主斜井：凈寬4.8m,凈斷面16.72m2,傾角13.5°,斜長(zhǎng)790m,裝備帶式輸送機(jī)和架空乘人裝置，擔(dān)負(fù)全礦井礦井的提煤任務(wù)和上下人員任務(wù)，同時(shí)作為礦井的進(jìn)風(fēng)井和1個(gè)安全出口。2.副斜井：副斜井凈寬4.2m,凈斷面13.64m2,傾角7°-23°,斜長(zhǎng)535m,裝備雙距為600mm,軌型為30kg/m,長(zhǎng)度535m。3.回風(fēng)立井：凈直徑6.0m,凈斷面28.27m2,垂深185m,敷設(shè)折返式金屬梯子間，為礦井開(kāi)采2號(hào)煤層和10號(hào)煤層初期的回風(fēng)井和又1個(gè)安全出口。山西曙光船窩煤業(yè)有限公司礦井為兼并重組整合礦井，整合后前期共有3個(gè)井筒，分別為主斜井、副斜井和回風(fēng)立井(開(kāi)采2、10號(hào)煤層),主斜井、副斜井位于原1號(hào)井工業(yè)場(chǎng)地，回風(fēng)立井(開(kāi)采2、10號(hào)煤層)位于原2號(hào)井工業(yè)場(chǎng)地，后期還有1個(gè)回風(fēng)斜井(開(kāi)采10號(hào)煤層1003采區(qū)),回風(fēng)斜井(開(kāi)采10號(hào)煤層)位于原船窩煤礦工業(yè)4.2開(kāi)采水平的設(shè)計(jì)1)根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：(1)90萬(wàn)t的礦井第一水平服務(wù)年限不得小于20年，緩傾斜煤層的階段垂高為200(2)條件適宜的緩傾斜煤層，宜采用上下山開(kāi)采相結(jié)合的方式；(3)近水平多煤層開(kāi)采，當(dāng)層間距不大時(shí)，宜采用單一水平開(kāi)拓。2)根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造煤層的傾角不同對(duì)階段高度的影響較大，本井田的屬于緩傾斜煤層，其平均傾角為14°,煤層標(biāo)高從-750m標(biāo)高到-300m標(biāo)高。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定緩傾斜煤層的階段垂高為200~350m,故劃分為兩個(gè)階段。再結(jié)合本井田的煤層標(biāo)高差較小，階段斜長(zhǎng)3)根據(jù)生產(chǎn)成本階段高度增大，全礦井水平數(shù)目減少，水平儲(chǔ)量增加，分配到每t煤的折舊費(fèi)減少，但階段長(zhǎng)度大會(huì)使一部分經(jīng)營(yíng)費(fèi)相應(yīng)增加，其中隨著階段增大而減少的費(fèi)用有：井底車場(chǎng)及硐室、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、石門及采區(qū)車場(chǎng)掘進(jìn)費(fèi)、設(shè)備購(gòu)置及安裝費(fèi)用等；相應(yīng)增加的費(fèi)用有：沿上山的運(yùn)輸費(fèi)、通風(fēng)費(fèi)、提升費(fèi)、傾斜巷道的維修費(fèi)，此外還延長(zhǎng)生產(chǎn)時(shí)間、增加初期投資，因此要針對(duì)礦井的具體條件提出幾個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比4)根據(jù)水平接替關(guān)系在上一水平減產(chǎn)前，新水平即作好準(zhǔn)備，因此一個(gè)水平從投產(chǎn)到必須大于新水平的準(zhǔn)備時(shí)間。正常情況下，大型礦井的準(zhǔn)備時(shí)間要1.5～2年，井底車場(chǎng)、石門及主要運(yùn)輸大巷亦需要1.5～2年，延伸井筒需要1年，合計(jì)需要4～5年的時(shí)間。開(kāi)拓延伸加上水平過(guò)渡需要7～9年，所以每個(gè)礦井在確定水平高度時(shí)，必須使開(kāi)采根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》:當(dāng)煤層傾角大于12度時(shí)，宜采用走向長(zhǎng)壁采煤法。本礦井煤層傾角平均為14度，故采用走向長(zhǎng)壁采煤法。根據(jù)開(kāi)拓推薦方案，全井田共布置1個(gè)水平，標(biāo)高為+360m,其中輔助水平設(shè)在2號(hào)煤層，水平標(biāo)高為+413m,主水平設(shè)在10號(hào)煤層。本井田設(shè)計(jì)水平為-580水平，第一階段的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為3900.5萬(wàn)t,設(shè)計(jì)水平的服務(wù)年限為34.1年。表4-5水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限.水平序號(hào)可采儲(chǔ)量/萬(wàn)t服務(wù)年限/年第一階段第二階段由于本井田煤層間距較近，層間距<80m,故采用集中大巷布置，為便于維護(hù)，將大巷布置到12-2煤層底板巖層中，又由于設(shè)計(jì)中通風(fēng)方式為邊界式，所以采用兩條大巷布置，大巷距煤層底板間距一般30m。大巷支護(hù)方式掘進(jìn)時(shí)期及時(shí)支護(hù)采用錨桿支護(hù)，后期采用混凝土砌碹，巷道斷面特征見(jiàn)圖4-6。由于該井田煤層為厚煤層，適合采用綜合機(jī)械化開(kāi)采，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，結(jié)合煤層賦存條件、村莊壓煤情況和井田幾何形狀，使工作面推進(jìn)長(zhǎng)度盡可能加大，充分發(fā)揮綜合機(jī)械化開(kāi)采效能，主要運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)巷道均沿煤層布置。各可采煤層分別布置運(yùn)輸、軌道及回風(fēng)巷道，運(yùn)輸、軌道巷道沿煤層底板布置，回風(fēng)巷道沿煤層頂板布置。4.3采區(qū)劃分及開(kāi)采順序根根據(jù)井田開(kāi)拓布置，按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，并結(jié)合井田內(nèi)的實(shí)際情況及工作面技術(shù)裝備和管理水平，2號(hào)煤層布置單翼采區(qū)，采區(qū)長(zhǎng)500～1000m,設(shè)計(jì)10號(hào)煤層布置單、雙翼采區(qū)，采區(qū)長(zhǎng)1200～2500m。井田共劃分為6個(gè)采區(qū)，即201、202、203、1001、1002、1003采區(qū)。首采區(qū)為201采區(qū)，布置1個(gè)回采工作面保證礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。采區(qū)接替按編號(hào)順序進(jìn)行，采區(qū)內(nèi)工作面接替順序采用后退式或前進(jìn)式。采區(qū)接替詳見(jiàn)表3-4-2。表3-4-2采區(qū)接替表采區(qū)名稱開(kāi)采煤層可采儲(chǔ)量(Mt)服務(wù)年限(a)接替采區(qū)201采區(qū)2號(hào)煤層202采區(qū)202采區(qū)2號(hào)煤層203采區(qū)203采區(qū)2號(hào)煤層1001采區(qū)1001采區(qū)10號(hào)煤層1002采區(qū)1002采區(qū)10號(hào)煤層1003采區(qū)1003采區(qū)10號(hào)煤層合理的開(kāi)采順序是在考慮煤層采動(dòng)影響的前提下，有步驟、有計(jì)劃的按照一定的順序進(jìn)行，保證采區(qū)、工作面的正常接替，以保證安全、均衡、高效的生產(chǎn)，并且有利于提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。合理的開(kāi)采順序可以保證開(kāi)采水平、采區(qū)、回采工作面的正常接替，保證礦井持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，最大限度地采出煤炭資源，減少巷道掘進(jìn)率及維護(hù)工程量；合理的集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備能力，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，便于防止災(zāi)害，保證生根據(jù)《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，新建礦井采區(qū)開(kāi)采順序必須遵循先近后遠(yuǎn)，逐步向井應(yīng)厚、薄煤層合理搭配開(kāi)采；開(kāi)采有煤與瓦斯突出煤層時(shí)，應(yīng)按開(kāi)采保護(hù)層、抽放瓦斯4.4開(kāi)采水平井底車場(chǎng)形式的選擇4.4.1井底車場(chǎng)形式的選定副斜井井底車場(chǎng)采用平車場(chǎng)，井底車場(chǎng)主要為輔助提升服務(wù)，運(yùn)輸量相對(duì)較小，車場(chǎng)長(zhǎng)度73m,水平標(biāo)高+360m,車場(chǎng)形式簡(jiǎn)單，調(diào)車方便，工程量省，車場(chǎng)內(nèi)鋪設(shè)有副斜井在2號(hào)煤層設(shè)甩車場(chǎng)，車場(chǎng)長(zhǎng)度65m,水平標(biāo)高+413m,車場(chǎng)內(nèi)鋪設(shè)有4.4.2井底車場(chǎng)硐室及位置副斜井井底車場(chǎng)硐室有：主水泵房、主變電所、消防材料庫(kù)、管子道、井底水倉(cāng)。主斜井井底硐室有：井底煤倉(cāng)、等候硐室、醫(yī)療硐室、信號(hào)硐室等，井底煤倉(cāng)采用直立煤倉(cāng)，垂高30m,凈直徑6.0m,有效容積700m2,采用JD-11.4型調(diào)度絞車清理撒煤井底水倉(cāng)由主水平主、副倉(cāng)組成，長(zhǎng)度分別為114m、58m,容積881m2、448m3,采用JD-11.4型調(diào)度絞車牽引1t礦車人工清理。水倉(cāng)有效容積為1329m2。5采準(zhǔn)巷道布置5.1設(shè)計(jì)采區(qū)的地質(zhì)概況及煤層特征設(shè)計(jì)采區(qū)為一采區(qū)，該采區(qū)位于井田西翼，西至井田勘探線，東部邊界到工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱線，大巷布置在-580水平，采區(qū)平均走向長(zhǎng)2416m,傾斜長(zhǎng)1256m,采區(qū)內(nèi)共發(fā)育兩個(gè)個(gè)可采煤層，煤厚分別為3m、4m。煤層賦存簡(jiǎn)單，無(wú)斷層及火成巖侵入等地質(zhì)構(gòu)造，煤層傾角平均為14度。煤變質(zhì)程度高，煤質(zhì)好，絕對(duì)涌出量為10.5m2/min。發(fā)火期短，煤層直接頂較厚并且軟弱。一采區(qū)做為首采區(qū)，是上山開(kāi)采，采區(qū)開(kāi)采兩層煤，煤層平均傾角為14°,屬于緩傾斜煤層，采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)斷層，煤質(zhì)較好，水分含量0.56～15.54%,瓦斯相對(duì)涌出量為10.5m3/t,煤塵無(wú)爆炸性危險(xiǎn)自然發(fā)火期為3-6個(gè)月，煤層頂?shù)装遢^為穩(wěn)定。采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量為3369.2萬(wàn)t。采區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采煤工作面生產(chǎn)能力，而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度、工作面長(zhǎng)度及推進(jìn)度。1)采區(qū)生產(chǎn)能力A0:式中：L—回采工作面長(zhǎng)度，取180mV0—工作面年推進(jìn)度，工作面每日進(jìn)4刀，截深0.8m,因此年推度為1056mM—采高，4mr—煤的容重，1.3tm3C0—工作面回采率，厚煤層0.93=90.92萬(wàn)t/a同時(shí)考慮5%的掘進(jìn)出煤。則采區(qū)的生產(chǎn)能力為：再將上面計(jì)算出來(lái)的生產(chǎn)能力通過(guò)通風(fēng)能力、風(fēng)速和風(fēng)量限制要求計(jì)算式中檢驗(yàn)，得出符合要求。2)采區(qū)服務(wù)年限T:式中：Z—本采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，2351.16萬(wàn)tA—本區(qū)生產(chǎn)能力，90萬(wàn)t/a5.2采區(qū)形式、采區(qū)主要參數(shù)的確定按照煤層群開(kāi)采的聯(lián)系為聯(lián)合準(zhǔn)備，即各煤層共用兩個(gè)巖石上山和區(qū)段石門，煤層傾角平均為14°,瓦斯量低、頂?shù)装寰鶡o(wú)較大涌水，根據(jù)煤層賦存條件，本設(shè)計(jì)采用走向長(zhǎng)壁采煤法。設(shè)計(jì)的上山在最下部煤層的底板開(kāi)掘。運(yùn)輸上山作為采區(qū)的主運(yùn)輸，其內(nèi)鋪設(shè)皮帶，運(yùn)輸采區(qū)工作面的出煤。軌道上山鋪設(shè)軌道作為采區(qū)的輔助運(yùn)輸，運(yùn)送矸石、設(shè)備、材料、兼作行人。采區(qū)傾向長(zhǎng)1256m,其中留4m的區(qū)段平巷，區(qū)段間保護(hù)煤柱留10m寬，井田境界煤柱30m,階段煤柱30m,則本采區(qū)可以劃分為6個(gè)區(qū)段，工作面長(zhǎng)180m。5.3采區(qū)車場(chǎng)及硐室區(qū)段上部車場(chǎng)為順向平車場(chǎng)，中部為單向甩車場(chǎng)，下部為直向平車場(chǎng)。每個(gè)采區(qū)只有一個(gè)綜采工作面，運(yùn)輸量不大，所以只設(shè)材料繞道車場(chǎng)，運(yùn)料斜巷在大巷入口處取平，由大巷進(jìn)入車場(chǎng)繞道存車線，然后直接進(jìn)入軌道上山。這種布置方式使用方便，運(yùn)1)上部車場(chǎng)：車場(chǎng)形式為順向平車場(chǎng)(與回風(fēng)道在同一水平),礦車或材料車經(jīng)軌道上山提至平車場(chǎng)平臺(tái)，然后沿著礦車行進(jìn)方向經(jīng)回風(fēng)石門運(yùn)至工作面或所需材料地2)車場(chǎng)：車場(chǎng)形式為石門甩車場(chǎng)形式，單道起坡方式。由軌道上山提升上來(lái)的礦3)下部車場(chǎng)：本下部車場(chǎng)的繞道屬于頂板繞道，從上山來(lái)看，通過(guò)豎曲線落平后摘鉤，沿車場(chǎng)的高道自動(dòng)滑行到下部車場(chǎng)存車線。由井底來(lái)車，則進(jìn)入車場(chǎng)的底道，自動(dòng)滑行到下部車場(chǎng)的低道存車線后，掛鉤由絞車房提升上去。根據(jù)軌道上山起坡點(diǎn)到大巷按循環(huán)產(chǎn)量計(jì)算煤倉(cāng)容量Q 由以上計(jì)算作為依據(jù)，選擇煤倉(cāng)容量為800t。由經(jīng)驗(yàn)h≥7R采區(qū)煤倉(cāng)用混凝土收口，在煤倉(cāng)上口設(shè)鐵算子，煤倉(cāng)溜口與裝車方向相同，閘門的5.4排水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)順槽積水自流到下山，然后自流到采區(qū)水倉(cāng)，最后排至井底水倉(cāng)主斜井→2號(hào)煤層等候室→運(yùn)輸下山→運(yùn)輸順槽→回采工作面。副斜井→2號(hào)煤層甩車場(chǎng)→軌道下山→運(yùn)輸順槽→回采工作面。污濁風(fēng)流：回采工作面→回風(fēng)順槽→回風(fēng)下山→回風(fēng)斜巷→回風(fēng)巷(沿10號(hào)煤運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面→工作面運(yùn)輸順槽→運(yùn)輸下山→井底煤倉(cāng)→主斜井→地面；運(yùn)料系統(tǒng)：地面→副斜井→2號(hào)煤層甩車場(chǎng)→軌道下山→工作面回風(fēng)順槽→回采工作5.5采區(qū)開(kāi)采順序本設(shè)計(jì)采區(qū)同一煤層采用區(qū)段順序依次開(kāi)采，工作面沿走向推進(jìn)，采區(qū)內(nèi)共有四個(gè)煤層，分別都是由遠(yuǎn)及近開(kāi)采，由于頂?shù)装鍘r性較好，受采動(dòng)影響較小.先采上層煤，5.6采區(qū)巷道斷面主斜井采用半圓拱拱斷面，凈寬4.8m,凈斷面16.72m2,表土段采用荒料石砌碹(已有),基巖段采用錨噴支護(hù)。副斜井采用半圓拱斷面，凈寬4.6m,凈斷面13.64m2,表土段采用荒料石砌碹(已有),基巖段采用錨噴支護(hù)。回風(fēng)立井采用圓形斷面，凈直徑6.0m,凈斷面28.27m2,表土段和基巖段均采用混凝土澆注。運(yùn)輸、軌道下山采用矩形斷面，錨網(wǎng)噴支護(hù)，凈寬4.5m,凈斷面14.4m2;回風(fēng)巷和回風(fēng)下山采用矩形斷面，錨網(wǎng)噴支護(hù)，凈寬5.0m,凈斷面17.5m2。工作面運(yùn)輸順槽采用矩形斷面，錨網(wǎng)支護(hù)，凈寬4.0m,凈斷面12.80m2;回風(fēng)順槽采用矩形斷面，錨網(wǎng)支護(hù)，凈寬4.0m,凈斷面6采煤方法6.1采煤方法的選擇1)煤炭資源損失少，采用正規(guī)采煤方法。2)安全及勞動(dòng)條件好。3)便于生產(chǎn)管理。4)材料消耗少。5)盡可能采用機(jī)械化采煤，達(dá)到工作面高產(chǎn)高效。井田內(nèi)2號(hào)煤層厚4.56～7.12m,平均5.85m,首采區(qū)開(kāi)采2號(hào)煤層201采區(qū)，煤層1.2號(hào)煤層厚5.60～6.10m,平均5.85m,屬全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。2.煤層傾角一般為10°左右，屬緩傾斜煤層。3.2號(hào)煤層頂板為砂質(zhì)泥巖，局部為中砂巖，底板砂質(zhì)泥巖，局部為泥巖，頂?shù)装?.煤層瓦斯含量低，為低瓦斯礦井，自燃傾向?yàn)棰騸I類，屬自燃～容易自燃煤計(jì)推薦2號(hào)煤層采用綜采放頂煤采煤方法，頂板管理采用全部垮落法。10號(hào)煤層厚度采用一次采全高綜合機(jī)械化采煤方法，頂板管理采用全部垮落兩層煤在井田內(nèi)全區(qū)發(fā)育，煤層賦存穩(wěn)定，是井田的主要可采煤層，煤層頂?shù)装宥酁樯绊?yè)巖、泥巖或石灰?guī)r，底板為粉砂巖、細(xì)砂巖。各煤層具線理狀、條帶狀結(jié)構(gòu)，層瓦斯：開(kāi)采煤層屬于低瓦斯煤層，瓦斯絕對(duì)涌出量為4.75m3/min。煤的自燃：煤的自燃發(fā)火期為3~6個(gè)月。本井田內(nèi)各煤層主要為褐煤和長(zhǎng)焰煤，煤質(zhì)黑色，條痕微帶褐色，瀝青光澤，具參本井田內(nèi)可采煤層均為褐煤，煤的工業(yè)分析，元素分析和其他煤質(zhì)試驗(yàn)證實(shí)，原煤的發(fā)熱量較高，屬于中灰煤，硫磷含量低，易篩分，是良好的發(fā)電和工業(yè)用煤。6.3工作面長(zhǎng)度的確定合理的工作面長(zhǎng)度能為工作面高產(chǎn)高效提供有利的條件，從工作面內(nèi)部條件來(lái)說(shuō)，在一定范圍內(nèi)加長(zhǎng)工作面長(zhǎng)度能獲得較高的產(chǎn)量，提高效率和效益，降低成本，但工作面長(zhǎng)度增長(zhǎng)，生產(chǎn)技術(shù)管理難度也會(huì)隨之增大，因此，單產(chǎn)、效率、效益以及安全生產(chǎn)條件等都會(huì)下降，所以，根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，綜合機(jī)械化采煤工作面的長(zhǎng)度一般150～240m,年進(jìn)度一般為900～1500m。根據(jù)實(shí)際情況及設(shè)備能力已經(jīng)確定工作面長(zhǎng)度為180m?，F(xiàn)對(duì)工作面長(zhǎng)度按通風(fēng)及運(yùn)輸條件進(jìn)行校核。通風(fēng)能力對(duì)工作面長(zhǎng)度的影響取決于工作面瓦斯涌出量。在低瓦斯礦井，工作面長(zhǎng)度不受通風(fēng)能力限制。在高瓦斯礦井，工作面的通風(fēng)能力則是限制工作面長(zhǎng)度的重要因素。通風(fēng)能力所允許的工作面長(zhǎng)度可用下式計(jì)算：y工作面允許最大風(fēng)速，4m/sM——工作面采高，4mg晝夜產(chǎn)一t煤所需風(fēng)量，0.86m2/minS——工作面最小控頂距，3.8mN循環(huán)進(jìn)刀數(shù)，46.3.2根據(jù)采煤機(jī)能力確定工作面長(zhǎng)度K開(kāi)機(jī)率，即循環(huán)率0.7N日進(jìn)刀數(shù)，4刀B采煤機(jī)截深，0.8mM采高，4mr煤的容重1.3t/m3C工作面回采率0.936.3.3按刮板輸送機(jī)能力校驗(yàn)工作面長(zhǎng)度式中：n—晝夜出煤班數(shù)，2班；n1—每班運(yùn)煤時(shí)間，7小時(shí)q—輸送機(jī)每h輸送能力，1100t/h;B—截深，0.8m;N—每天進(jìn)刀數(shù)，4刀；C—工作面回采率0.93P—煤層生產(chǎn)率,5.012t/m2因此按刮板輸送機(jī)能力校驗(yàn)工作面長(zhǎng)度也是滿足要求。通過(guò)上述校驗(yàn)，可知工作面長(zhǎng)度定在180m是可行的，故在本設(shè)計(jì)中，確定工作面長(zhǎng)根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況：煤層平均厚度4m,傾角為14°,煤質(zhì)中硬。選用的設(shè)備為AM500型雙滾筒采煤機(jī)。ZY3500/16/38支撐掩護(hù)式液壓支架，SGB—830/400型刮板輸送6.4.1采煤機(jī)械的選擇1)AM500雙滾筒采煤機(jī)主要技術(shù)特征如下：煤層傾角：0～45度滾筒直徑：1800mm牽引力：36t滾筒中心距：11028mm機(jī)面高度：1640mm臥底量：400mm重量：32t型號(hào)：2KI功率：375kW臺(tái)數(shù)：2冷卻方式：水冷型式：支撐掩護(hù)式重量：23.12t小=4.7-2.4=3.3m最大控頂距：最小控頂距：式中d—支架頂梁長(zhǎng)2me—梁端距一般0.2～0.4ms—截深0.8m3)SGB—830/400型刮板輸送機(jī)的主要技術(shù)特征如下：設(shè)計(jì)長(zhǎng)度：200m出廠長(zhǎng)度：200m運(yùn)輸能力：1000t/h刮板間距：1080mm與采煤機(jī)的牽引方式：無(wú)鏈中部槽規(guī)格(長(zhǎng)×寬×高):1500×830×222與刮板輸送機(jī)配套的電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)特征如下：轉(zhuǎn)速：1470r/min電壓：1140V工作面的配套設(shè)備主要有轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、可伸縮膠帶輸送機(jī)。具體技術(shù)特征見(jiàn)下型號(hào)裝機(jī)功率輸送能力設(shè)計(jì)長(zhǎng)度功率破碎能力破碎粒度型號(hào)功率帶寬帶速輸送能力乳化液泵型號(hào)工作壓力功率乳化液箱泵站流量S300型×3一臺(tái)回采工藝是人們根據(jù)回采工作面煤層的賦存條件，運(yùn)用某種技術(shù)裝備進(jìn)行的生產(chǎn)方回采工藝選擇的原則：a盡可能使用機(jī)械采煤，達(dá)到工作面高產(chǎn)高效。b勞動(dòng)安全條件好。b煤炭損失少，回采率高。d材料消耗少，成本低。采煤機(jī)的工作方式：1)滾筒的位置采用雙滾筒采煤機(jī)，在運(yùn)行過(guò)程中為了司機(jī)操作安全，煤塵少，裝煤效果好，前滾筒沿頂板割煤，后滾筒沿底板割煤，并有一定的臥底量，以增加采煤機(jī)對(duì)底板平整性及輸送機(jī)槽歪斜的適應(yīng)能力，避免采煤機(jī)和輸送機(jī)因底板鼓起或浮煤墊起而向采空區(qū)傾2)采煤機(jī)的割煤方式：a當(dāng)采煤機(jī)割煤至工作面端頭時(shí)，其后的輸送機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)身處尚有一段下部煤，如圖a所示。b調(diào)整滾筒位置，前滾筒下降，后滾筒上升，并沿輸送機(jī)彎曲段反向割入煤壁，直至輸送機(jī)直線段為止，然后將輸送機(jī)移直，如圖b所示。c再調(diào)換兩個(gè)滾筒上下位置，中心返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處，如圖c所示。d將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上下滾筒位置，返程正常割煤，如圖d所3)工藝過(guò)程：采煤機(jī)由機(jī)頭斜切進(jìn)刀→移端頭溜子→移過(guò)度架和端頭架→采煤機(jī)反向空駛→采煤機(jī)割第一刀煤→移架→推溜→采煤機(jī)由機(jī)尾斜切進(jìn)刀進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。為了及時(shí)支護(hù)頂板，采用先移架后推溜的及時(shí)支護(hù)方式，指移步方式為成組整體依次順序式。該方式按順序每次移一組，每組二、三架，一般由大流量電液閥組成控制。適用于頂板穩(wěn)定的高產(chǎn)綜采面。工作面端頭采用ZY6400/24/47工作面布置圖如下圖Fig.6-2Actingsurfacearrange6.5循環(huán)方式選擇及循環(huán)圖表的編制循環(huán)方式是循環(huán)進(jìn)度和晝夜循環(huán)總數(shù)。工作面作業(yè)制度，循環(huán)方式、作業(yè)方式、工序安排及勞動(dòng)組織最終反映在循環(huán)圖表上，它包括循環(huán)作業(yè)圖、勞動(dòng)組織表、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表等部分。回采工作面的循環(huán)作業(yè)是回采工作面在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量、安全地完成采、裝、工作交班時(shí)間未計(jì)入循環(huán)圖表，循環(huán)圖表見(jiàn)圖6-3:班時(shí)面長(zhǎng)一班二班三班數(shù)南做0致圖例移支架設(shè)備檢修圖6-3循環(huán)作業(yè)圖ftFigure6-3cycleofoperationsplans1)出勤的工種必須與循環(huán)圖表中的作業(yè)時(shí)間相對(duì)應(yīng)；2)出勤工數(shù)必須按國(guó)家規(guī)定的人員配備，綜采隊(duì)不超過(guò)100人；3)采場(chǎng)直接工人包括轉(zhuǎn)載機(jī)工作人員以內(nèi)工人，采區(qū)工作人員除外。表6-6勞動(dòng)組織表(綜采)Table6-6LaborOrganization(fullymechanizedc序號(hào)工種每班人數(shù)二三合計(jì)班長(zhǎng)22262采煤班司機(jī)2243支架工8824轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)1l35破碎機(jī)工11136端頭支護(hù)工22267泵站司機(jī)138運(yùn)料工22489檢修工336機(jī)電維修工226總計(jì)序號(hào)工種在冊(cè)人數(shù)一班班次二班三班合計(jì)L—.H6.5.3機(jī)電設(shè)備表表6-8機(jī)電設(shè)備表：序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)單位數(shù)量1液壓支架架2采煤機(jī)臺(tái)3刮板輸送機(jī)臺(tái)14轉(zhuǎn)載機(jī)臺(tái)15乳化液泵站臺(tái)26移動(dòng)變電站臺(tái)架27端頭支架臺(tái)48帶式輸送機(jī)臺(tái)39破碎機(jī)1乳化液箱S300型臺(tái)4饋電開(kāi)關(guān)臺(tái)2磁力起動(dòng)器臺(tái)2表6-9技術(shù)經(jīng)濟(jì)表序號(hào)單位數(shù)量1工作面長(zhǎng)度m2采高m43傾角度4容重5日進(jìn)度m6日產(chǎn)量t7月進(jìn)度m8月產(chǎn)量t9回采工效t/工7礦井通風(fēng)船窩煤礦位于呂梁山支脈龍門山區(qū)河津市境內(nèi)，屬低山丘陵黃土地貌景觀。井田內(nèi)標(biāo)高為862.50m,最低點(diǎn)位于井田西南部溝谷中船窩村西，標(biāo)高為378.00m,相對(duì)高差本礦井采用立井單水平上下山開(kāi)拓。大巷布置采用全煤組集中布置，本設(shè)計(jì)礦井單工作面達(dá)產(chǎn)，年產(chǎn)120萬(wàn)t。為保證采掘正常接替，同時(shí)掘進(jìn)工作面為兩個(gè)，采掘比1:1。本礦是大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，冬季寒冷少雪，夏季高溫多雨，春季干旱多風(fēng)沙。據(jù)氣象資料記載年平均氣溫20攝氏度。7.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇礦井通風(fēng)的基本任務(wù)是供給礦井新鮮風(fēng)流，以排除井下的有害氣體及礦塵，從而防止事故的發(fā)生，以保證井下人員的安全。因此礦井通風(fēng)是礦井生產(chǎn)達(dá)標(biāo)中非常重要的環(huán)節(jié)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)中通風(fēng)阻力，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)成，礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括通風(fēng)方1)每個(gè)礦井至少應(yīng)有兩個(gè)通到地面的安全出口，各個(gè)出口間的距離不得少于30m。2)通風(fēng)井口要避免污風(fēng)，塵土，焦油氣味，矸石燃燒氣味等侵入，井口距離產(chǎn)生煙塵等有害氣體的地點(diǎn)不小于500m,礦井的總風(fēng)道不得作為主要人行道。3)箕斗井一般不應(yīng)作回風(fēng)井或出風(fēng)井。4)所有礦井都要用機(jī)械通風(fēng)主扇與分區(qū)主扇必須安裝在地面。5)充分注意降低費(fèi)用，風(fēng)道壁要光滑。6)選擇通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)要綜合采區(qū)通風(fēng)和掘進(jìn)通風(fēng)的若干要求，同時(shí)也要保證滿足防止進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井大致并列于井田中央，由主井兼作回風(fēng)井或?qū)ＴO(shè)中央風(fēng)井。這種方式具有初期工程量少，建井期短，便于管理等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：是進(jìn)、回風(fēng)井之間漏風(fēng)大，礦井的中、后期的通風(fēng)路線長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大。工業(yè)場(chǎng)地噪音大。這種通風(fēng)方式適用于煤層傾角大，走向長(zhǎng)度小于4km的低瓦斯礦井。進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，回風(fēng)井位于井田上部邊界中央，這種方式具有通風(fēng)阻力小、漏風(fēng)小、安全性好、工業(yè)場(chǎng)地噪聲小，且便于從回風(fēng)井鋪設(shè)防塵灑水管路等優(yōu)點(diǎn)，適用于煤層傾角較小，埋藏較淺，瓦斯和煤塵自燃發(fā)火期比較嚴(yán)重的設(shè)計(jì)。走向長(zhǎng)壁較大的3)兩翼對(duì)角式2)抽出式進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，回風(fēng)井布置井田兩翼各一個(gè)，分別為井田一翼服務(wù)，適用于4)