I 摘 要 本設(shè)計礦井為雙鴨山礦業(yè)集團東榮四礦 0.9Mt/a 的新井設(shè)計，共有 3 層設(shè) 計可采煤層，平均總厚度為 4.9m，煤的工業(yè)牌號以肥煤為主。設(shè)計井田的可 采儲量為 62.58Mt。服務(wù)年限為 53.5a。劃分兩個水平開采。 本設(shè)計礦井采用雙立井的開拓方式，分組集中大巷的布置方式。第一水平 共劃分 14 采區(qū)，其中首采區(qū)為 2 個，投產(chǎn)工作面 2 個。本設(shè)計采區(qū)為東一上 采區(qū)，采用中央分列式通風(fēng)，普通機械化采煤。工作面年工作日為 330 天，每 日凈提升時間為 16 小時，采用三八工作制，工作面長為 149m，滾筒截深 0.6m，日進刀數(shù)為 7 刀。 提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。 關(guān)鍵詞：開拓 水平 采區(qū) 走向長壁采煤法 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 II Abstract The task of this design is to construct a 0.9 million tons per year new shaft for Shuangyashan Ming Administration,This mine has three minable Coal Seam，and its average thickness is 4.9 meters， types of coal seam is fat coal. Designed field of minable capacity is 62.58 million tons. It can adapt for 53.5 years， and is divided into two levels. This mine shaft is applied to double indined shaft development method; Layout of gathing gallergand mining district eross heading; The first level is divided into 6 mining districts and 2 worked faces. This worked district is east 1 worked face. Ords 330 days every year. Adapt “three-eight” work situation， work face is 149 meters length of circle is 0.6 meters， and times is 7 one day. KeyKey Words:Words: Expand Level district longwall coal mining method III i 目 錄 摘摘 要要I Abstract .II 目目 錄錄 i 緒緒 論論 .1 第第 1 章章 井田概況及地質(zhì)特征井田概況及地質(zhì)特征 .2 1.1 井田概況井田概況 2 1.1.1 交通位置 .2 1.1.2 地勢河流 .2 1.1.3 水源及電源 .3 1.1.4 氣象和地震 .3 1.1.5 煤田開發(fā)歷史及近況 .3 1.2 地質(zhì)特征地質(zhì)特征 3 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 .3 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 .4 1.2.3 煤層的賦存狀況及可采煤層特征 .5 1.2.4 巖層性質(zhì)、厚度特征 .6 1.2.5 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 .6 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自然性 .7 1.2.7 煤質(zhì)、牌號及用途 .7 1.3 勘探程度及可靠性勘探程度及可靠性 7 第第 2 章章 井田境界井田境界 儲量儲量 服務(wù)年限服務(wù)年限 .8 2.1 井田境界井田境界 .8 2.1.1 井田周邊情況 .8 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) .8 2.1.3 井田未來發(fā)展情況 .8 2.2 井田儲量井田儲量 8 2.2.1 井田儲量的計算 .8 ii 2.2.2 保安煤柱 .8 2.2.3 儲量計算方法 .9 2.2.4 儲量計算的評價 .10 2.3 礦井工作制度礦井工作制度 生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力 服務(wù)年限服務(wù)年限 10 2.3.1 礦井工作制度 .10 2.3.2 礦井生產(chǎn)能力的確定 .10 2.3.3 礦井服務(wù)年限的確定 .10 第第 3 章章 井田開拓井田開拓 .12 3.1 概述概述 12 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 .12 3.1.2 影響本設(shè)計礦井開拓方式的因素及具體情況 .12 3.2 礦井開拓方案的選擇礦井開拓方案的選擇 12 3.2.1 井硐形式和井口位置 .12 3.2.2 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 .20 3.2.3 開拓巷道的布置 .22 3.3 選定開拓方案的系統(tǒng)描述選定開拓方案的系統(tǒng)描述 24 3.3.1 井筒形式和數(shù)目 .24 3.3.2 井筒位置及坐標(biāo) .24 3.3.3 水平數(shù)目及高度 .25 3.3.4 石門、大巷數(shù)目及布置 .25 3.3.5 井底車場的形式選擇 .26 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 .27 3.3.7 采區(qū)劃分 .27 3.4 井筒布置和施工井筒布置和施工 27 3.4.1 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒支護 .27 3.4.2 井筒布置及裝備 .27 3.4.3 井筒延伸的初步意見 .29 3.5 井底車場及硐室井底車場及硐室 30 3.5.1 井底車場形式的確定及論證 .30 3.5.2 井底車場的布置 存儲線路 行車線路布置長度 .30 iii 3.5.3 井底車場通過能力驗算 .34 3.5.4 井底車場主要硐室 .35 3.6 開采順序開采順序 35 3.6.1 沿井田走向的開采順序 .35 3.6.2 沿井田傾向的開采順序 .35 3.6.3 采區(qū)接續(xù)計劃 .36 3.6.4 “三量”控制情況.36 第第 4 章章 采區(qū)巷道布置采區(qū)巷道布置 .38 4.1 采區(qū)概述采區(qū)概述 38 4.1.1 設(shè)計采區(qū)位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 .38 4.1.2 采區(qū)的地質(zhì)和煤層情況 .38 4.1.3 采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲量及服務(wù)年限 .38 4.2 采區(qū)巷道布置采區(qū)巷道布置 39 4.2.1 區(qū)段劃分 .39 4.2.2 采區(qū)上山布置 .39 4.2.3 采區(qū)車場布置 .40 4.2.4 采區(qū)煤倉形式、容量及支護 .46 4.2.5 采區(qū)硐室簡介 .48 4.2.6 采區(qū)工作面接續(xù) .49 4.3 采區(qū)準(zhǔn)采區(qū)準(zhǔn)備備 .49 4.3.1 采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 .49 4.3.2 采區(qū)主要巷道的斷面示意圖及支護方式 .50 第第 5 章章 采煤工藝采煤工藝 .52 5.1 采煤方法的選擇采煤方法的選擇 52 5.2 回采工藝回采工藝 52 5.2.1 選擇和決定回采工作面的工藝過程及使用的機械設(shè)備 .52 5.2.2 選擇采面循環(huán)方式和勞動組織形式 .53 第第 6 章章 井下運輸和礦井提升井下運輸和礦井提升 .55 6.1 礦井井下運輸?shù)V井井下運輸 55 iv 6.1.1 運輸方式和運輸系統(tǒng)的確定 .55 6.1.2 礦車的選型及數(shù)量 .55 6.1.3 采區(qū)運輸設(shè)備的選擇 .57 6.2 礦井提升系統(tǒng)礦井提升系統(tǒng) 57 6.2.1 提升方式 .57 6.2.2 礦井主提升設(shè)備的選擇及計算 .58 第第 7 章章 礦井通風(fēng)與安全礦井通風(fēng)與安全 .60 7.1 通風(fēng)系統(tǒng)的確定通風(fēng)系統(tǒng)的確定 60 7.2 風(fēng)量計算和風(fēng)量分配風(fēng)量計算和風(fēng)量分配 60 7.2.1 風(fēng)量計算 .60 7.2.2 風(fēng)量分配 .63 7.2.3 風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 .63 7.2.4 風(fēng)速的驗算 .64 7.3 礦井通風(fēng)阻力的計算礦井通風(fēng)阻力的計算 65 7.3.1 確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 .65 7.3.2 礦井等積孔的計算 .67 7.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇通風(fēng)設(shè)備的選擇 68 7.4.1 主扇的選擇計算 .68 7.4.2 電動機的選擇 .69 7.4.3 反風(fēng)措施 .69 7.5 礦井安全技術(shù)措施礦井安全技術(shù)措施 69 第第 8 章章 礦井排水礦井排水 .73 8.1 概述概述 73 8.2 礦井主要排水設(shè)備礦井主要排水設(shè)備 73 8.2.1 排水方式和排水系統(tǒng)簡介 .73 8.2.2 主排水設(shè)備及管路的選擇計算 .73 第第 9 章章 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)礦井主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) .76 結(jié)結(jié) 論論 .78 v 致致 謝謝 .79 參參考考文文獻獻 80 附錄附錄 1 81 附錄附錄 2 92 附錄附錄 3 111 1 緒 論 在前三年的時候就盼望著有朝一日，自己能夠坐在自己的設(shè)計室，用自己 所掌握的理論知識設(shè)計一個礦井。因為設(shè)計是一個很好的學(xué)習(xí)過程，可以從中 學(xué)到很多知識有關(guān)礦井的理論知識，當(dāng)然也包括很多其他知識，包括計算 機語言的學(xué)習(xí)與創(chuàng)作、計算機軟件的使用。這一天終于在臨近畢業(yè)的時候來臨 了，我都懷著無比激動的心情接受了指導(dǎo)老師布置的任務(wù)。設(shè)計是一次用自己 的知識創(chuàng)作的過程，它能使我處于不斷興奮的狀態(tài)。 雖然我這次設(shè)計的礦井不能與設(shè)計院出來的礦井設(shè)計匹敵的， 但我會盡 我最大的能力去做此次畢業(yè)設(shè)計。我不在乎得什么樣的成績，但我只關(guān)心我會 不會在設(shè)計過程中盡不盡全力。我這次設(shè)計的礦井的井型為 0.9Mt/a，可采煤 層 3 層，共約 4.9m，擬采用雙立井開拓和分組集中大巷布置，使用普通機械 化采煤方法和走向長壁采煤工藝。擬劃分兩個水平，第一水平劃分 14 個采區(qū)， 達產(chǎn)采區(qū)兩個。 由于我時間有限，再加上我個人的理論知識和現(xiàn)場經(jīng)驗有限，在設(shè)計中難 免出現(xiàn)一些錯誤，請各位老師不吝指教！ 2 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 1.1 井田概況 1.1.1 交通位置 東榮四礦位于黑龍江省集賢井田東南端。西南距福利屯 32km，經(jīng)過福利 屯到礦業(yè)集團所在地雙鴨山市為 46km，福利屯至福錦縣穿過本井田中部， 福前鐵路在東榮礦區(qū)南部邊緣約 3km 處通過。交通便利，交通位置圖詳見圖 11。 圖 11 交通位置圖 1.1.2 地勢河流 井田處于三江平原的西南部，屬高河漫灘，地勢低平，地面標(biāo)高 +84+87m，井田東部有雙山子標(biāo)高+174.7m，西依索利崗山，標(biāo)高+227.8m， 南鄰?fù)赀_山北麓，背面廣闊平坦。 3 井田內(nèi)沒有大的河流，只有二道河子季節(jié)性河流從西南兩個方面流入本區(qū)。 雨季，而道河子流量為 5.8m3/s，近年來隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展在井田內(nèi)修筑了一些 排水渠道，致使?jié)竦孛娣e有所減少。 松花江位于本井田北部，距離井田較近，距離約 38km。 1.1.3 水源及電源 本區(qū)內(nèi)第四系地層廣泛分布，地下含水量還算豐富，供水水源充足。 雙鴨山地區(qū)現(xiàn)有區(qū)域變電站兩座及正在興建的小型核發(fā)電廠一座。在礦區(qū) 總體設(shè)計階段，供電電源方案已達成協(xié)議。所以，供電電源容易解決。 1.1.4 氣象和地震 本地區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候，冬季寒冷，夏季氣溫較高。年平均最高氣溫 為 20.023.7，最低氣溫可達-36。年降水量 325.7692.3mm，年蒸發(fā)量 1095.51430.6mm。年平均風(fēng)速 4.14.7m/s，最大風(fēng)速 25m/s，風(fēng)向多偏西 北。每年十月至次年五月為凍結(jié)期，最大凍結(jié)深度 1.552.08m。 根據(jù)國家地震局資料，集賢礦及其鄰區(qū)地震裂度在 5以下，歷史上無強 烈的地震記載。 1.1.5 煤田開發(fā)歷史及近況 雙鴨山礦業(yè)集團生產(chǎn)礦井 8 對，本井田沒有正在生產(chǎn)、建設(shè)及停閉個礦井， 更沒有小煤窯。但在井田外的西南方約 15km 處有正在生產(chǎn)的雙鴨山礦業(yè)集團 礦，西南約 18km 處有集賢升平小煤礦。 集賢煤礦采用立井開拓，設(shè)計生產(chǎn)能力 0.6Mt/a，一水平標(biāo)高為-150m， 目前正開采 8#，15#和 16#三個煤層，共布置四個采區(qū)。礦井的正常涌水量為 104m3/h，最大涌水量為 186m3/h，礦井瓦斯不大，屬于低瓦斯礦井。 1.2 地質(zhì)特征 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 本設(shè)計礦井的可采煤層均賦存在上侏羅系雞西群城子河組，其上為雞西群 穆棱組， 在穆棱組上覆的第三、第四紀(jì)地層。晚侏羅紀(jì)煤系地層不整合于元 古界古生界機床之上，機床由元古界麻山群泥盆系青龍山組及浸入的花崗 巖組成，地層系統(tǒng)表詳見表 1-1。 第三系地層，除在井田極少數(shù)塊段缺失，形成“天窗”外，其余各處廣泛 存在。該地層由粉砂巖、泥巖組成。巖石膠結(jié)松散，以灰綠色為主，厚度變化 不大。 第四系地層在井田內(nèi)廣泛分布。主要有礫砂和粗砂組成，中間夾有不連續(xù) 的亞粘土，在砂層上，賦有粘土的層厚 710m 的黑腐植土，區(qū)內(nèi)第四紀(jì)層厚 為東西薄，中間厚，南部薄，北部厚。 4 表 1-1 地層系統(tǒng)表 界系統(tǒng)（群）組厚度（m） 全新統(tǒng)1020 全新統(tǒng)溫泉河組2040 上更新統(tǒng)顧?quán)l(xiāng)屯組1040 中更新統(tǒng)4080 第四系 下更新統(tǒng)白山土組1550 新生界 第三系上全新統(tǒng)福錦組 121 穆棱組 7570 城子河組 930 中生界侏羅系 上統(tǒng) （雞西群） 東榮組 250 古生界中統(tǒng)青龍山組不清 元古界麻山群不清 上侏羅系上統(tǒng)雞西群城子河組，為井田的主要含煤地層，該層主要由灰白 色長石、砂巖、灰色粉砂巖及少量的泥巖、凝灰色砂巖和砂質(zhì)泥巖等組成，含 煤地層特征詳見圖 12 含煤地層綜合柱狀圖。 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 本設(shè)計礦井位于三江盆地的西部，是中生代以來的一個斷餡坳陷地。 區(qū)域構(gòu)造屬新華夏系第二隆起帶，北段由一些一級隆起帶和坳陷帶組成。 本設(shè)計礦井的區(qū)域構(gòu)造主要受華夏系和北西向構(gòu)造應(yīng)力場的控制，由前者 派生的次級構(gòu)造占明顯優(yōu)勢，在本設(shè)計礦井范圍內(nèi)主要有如下 3 條斷層，其詳 細(xì)情況詳見表 12。 表 12 斷層特征表 產(chǎn)狀 序號編號 傾向傾角（） 性質(zhì)落差（m）可靠性備注 1F84 北西向40130正斷層930可靠 2F9 北東向4560逆斷層41130可靠 3F32 北東向1040逆斷層516可靠 4F70 東向1030逆斷層50120不可靠邊界 5 地層系統(tǒng) 界 系統(tǒng) M2 界 生 中 J 系 羅 侏 上 統(tǒng) 羅 侏 M3 柱 狀 煤 層 號 煤 層 (m) 地 層 厚 (m) 巖層 名稱 巖 性 描 述 40 表土層 9.18粗砂巖 淺灰色、石英顆粒、曾狀構(gòu)造、泥 質(zhì)膠結(jié) 0.1 煤黑色、半亮型、無夾矸、媒質(zhì)好 粉砂巖 灰色、水平層理、致密堅硬 14 1.7 煤 黑色、半亮型、無夾矸、媒質(zhì)好 粉砂巖灰色、水平層理、致密堅硬 中砂巖 灰白色、石英粒粉、堅 硬、層理不明顯 粉細(xì)互巖灰色、石英沙礫、硅質(zhì)膠結(jié)、堅硬 281.8 煤 黑色、較硬、半亮型、具有玻 璃光澤 粉砂巖灰色、水平層理、致密堅硬 粉細(xì)互巖 灰色、石英沙礫、硅質(zhì)膠結(jié)、堅硬 細(xì)砂巖 淺灰色、水平層理、硅 質(zhì)膠結(jié)、致密堅硬 132 9.4 301.4 煤黑灰色、半亮型、瀝青光澤 細(xì)砂巖夾中砂巖 # # # 圖 1-2 煤層綜合柱狀 1.2.3 煤層的賦存狀況及可采煤層特征 本設(shè)計礦井具有經(jīng)濟價值的可采煤層均集中于雞西群城子河組，該組地層 總厚度為 881.5m，煤層的平均可采厚度為 4.9m，可采煤層有 14#，28#和 30#共 三個煤層，其傾角在 12左右。 可采煤層特征如下： 14#煤層：全區(qū)發(fā)育且穩(wěn)定，為本區(qū)主要可采煤層之一，煤層結(jié)構(gòu)簡單， 6 煤層較穩(wěn)定，在煤層內(nèi)含有少量的矸石，煤層厚度 1.52.0m，平均厚度 1.7m，視密度為 1.35t/m3。頂板為粉砂巖，細(xì)砂巖，底板為粉砂巖及含炭粉 砂巖，下距 28#煤層約 170m。 28#煤層：全區(qū)發(fā)育穩(wěn)定，為本區(qū)主要可采煤層之一，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤 層穩(wěn)定，在煤層內(nèi)沒有矸石，煤層可采厚度為 1.62.1m，平均厚度 1.8m，視 密度為 1.35 t/m3。頂板為粉砂巖，底版為粉砂巖及細(xì)砂巖，下距 30#煤層約 15m。 30#煤層：基本全區(qū)發(fā)育，為本區(qū)可采煤層之一，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層穩(wěn) 定，在煤層內(nèi)含有少量矸石，煤層可采厚度為 1.21.6m，平均厚度 1.4m，視 密度為 1.35 t/m3。頂板為細(xì)砂巖，中砂巖，底板為粉砂巖及細(xì)砂巖。 1.2.4 巖層性質(zhì)、厚度特征 本區(qū)內(nèi)巖性較細(xì)，主要由粉砂巖、細(xì)砂巖、粉細(xì)互層及煤層組成，僅有較 少的粗砂巖、中砂巖、含爍砂巖。 本區(qū)煤層和巖層的物性差異均比較明顯，各巖層的視密度差別較?。ㄒ姳?13） ，用物理特性探測各種巖層反映比較明顯，巖石硬度多數(shù)為中等硬度的 砂巖類。 表 13 巖層特征表 名 稱 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗壓強度 102kg/cm3 抗拉強度 102 kg/cm3 變形模量 102kg/c3 彈性模量 kg/cm3 砂巖2.02.65252200.50.40.58110 礫巖2.32.65151150.21.50.8828 泥巖2.7 2.851.65.212.850.52.027510 頁巖2.02.416301100.21.013.538 灰?guī)r2.22.75205200.52.018610 1.2.5 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 第四系孔隙含水層在全礦廣泛發(fā)展，除山坡地區(qū)較薄外，其余均很厚，發(fā) 育的規(guī)律為：由南向北逐漸增厚。水的主要補給來源是大氣降水及山區(qū)地下水， 涌水量為 0.7157L/（sm） 。 第三系孔隙含水層:在井田內(nèi)廣泛存在，其厚度發(fā)育規(guī)律為由東南向西北 逐漸增厚，向東變薄。涌水量為 0.0020.83L/（sm） 。 基底巖裂隙水:分布于低山和丘陵地帶，由花崗巖，安山巖及變質(zhì)巖等組 成，對煤系裂隙含水帶補給量微弱，而且對礦床充水幾乎無影響。 井田內(nèi)的主要隔水層有第四系頂部粘土；中部粘土、亞粘土以及第三系泥 巖、砂巖層。煤系裂系含水帶：本含水層是直接充水含水層。它與第三系有水 力聯(lián)系，但很微弱。 7 開采初期，礦井涌水量比較大，隨著開采的不斷進行，水的靜儲量逐漸消 耗。礦井的涌水量將會逐漸減少，并趨于相對穩(wěn)定。本設(shè)計礦井最大的涌水量 為 130.27m3/h，正常涌水量為 97.21m3/h。 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自然性 由于地質(zhì)報告沒有明確提出礦井的瓦斯等級，故本設(shè)計只能根據(jù)集賢礦井 或附近其他礦井的煤塵及瓦斯情況來推算，初步確定本礦井初期的瓦斯等級， 為低瓦斯礦井，相對涌出量為 1.92 m3/t。 1.2.7 煤質(zhì)、牌號及用途 本礦井煤的揮發(fā)份一般大于 40%，屬于低變質(zhì)煤，粘結(jié)性較低，煤種主要 是肥煤。煤中磷，硫的含量較低， 可作優(yōu)良的配焦和化工精煤，副產(chǎn)品可供 動力和民用。 1.3 勘探程度及可靠性 本礦所在地區(qū)，從 1966 年就開始進行地質(zhì)勘探工作，先后經(jīng)過普查，詳 查一區(qū)精查等階段。先后采用了鉆探，探井和地震相互配合的綜合勘探手段。 精查地質(zhì)報告提供的資料比較齊全。精查階段，查明了主要斷層和構(gòu)造及煤層 厚度，結(jié)構(gòu)和分布范圍；比較可靠地提供了煤層層位的相對資料和測井成果。 8 第 2 章 井田境界 儲量 服務(wù)年限 2.1 井田境界 2.1.1 井田周邊情況 本設(shè)計井田以-150m 標(biāo)高為界，深部以-800m 標(biāo)高為界，西與東榮三礦相 鄰，東以 F70斷層為界。 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) 確定井田境界的依據(jù): 1.要適于選擇井筒位置，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； 2.合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好鄰礦東榮三礦的關(guān)系； 3.保證井田有合理的尺寸，為礦井發(fā)展留有空間； 4.以地理地形、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； 5.井田須有合理的走向長度，以利于機械化程度的不斷提高。 2.1.3 井田未來發(fā)展情況 該設(shè)計井田西與東榮三礦為鄰，東部以 F70斷層為界，隨著技術(shù)的進步和 勘探水平的全面提高，井田范圍內(nèi)的儲量會越來越精確，很可能在更深部發(fā)現(xiàn) 可采煤層。 2.2 井田儲量 2.2.1 井田儲量的計算 范圍內(nèi)計算的煤層有 14#、28#、30#三層，各煤層儲量計算邊界與井田境 界基本一致。礦井儲量是指礦井內(nèi)所埋藏的數(shù)量，具有工業(yè)價值的煤炭數(shù)量。 它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘 探程度及開采技術(shù)條件。礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量、礦井工業(yè)儲量和礦井 可采儲量。井田工業(yè)儲量應(yīng)按地段法進行計算: 塊段儲量=塊段面積塊段平均厚度平均傾角余割視密度。 2.2.2 保安煤柱 1.工業(yè)場地及主要井巷保護煤柱留設(shè) 工業(yè)場地的保護煤柱的留設(shè)，應(yīng)在確定受保護面積后，應(yīng)在確定面積后， 根據(jù)工業(yè)場地的面積和移動角，通過計算來圈定煤柱范圍。移動角應(yīng)采用本礦 實測數(shù)據(jù)或與礦區(qū)條件類似的礦區(qū)的實測數(shù)據(jù)。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，本設(shè)計礦區(qū)的 表土移動角取 45，巖層移動角取 70，上山移動角取 70，下山移動角取 60。而圍護帶寬取為 20m。 不包括在工業(yè)廣場范圍內(nèi)的立井，圈定其保護煤柱時，地面受保護對象應(yīng) 包括絞車房，井口房和通風(fēng)機房，風(fēng)道等，圍護帶寬均取 20m。圈定立井保護 9 煤柱時，應(yīng)按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)建筑物，水體，鐵路及主要巷道留設(shè)與壓煤開采 規(guī)程的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 2斷層帶及邊界 井筒處煤柱的留設(shè) 在井田邊界留設(shè)的煤柱取 40m，在斷層處應(yīng)留設(shè)的煤柱取 50m，在井筒周 邊煤柱的留設(shè)取 15m。 2.2.3 儲量計算方法 1.工業(yè)儲量計算 計算公式如下： 塊段儲量=塊段面積塊段平均厚度平均傾角余割視密度。 根據(jù)本設(shè)計礦井的初步設(shè)計儲量諸圖，通過等高線塊段法計算本設(shè)計礦井 工業(yè)儲量為 8991.73 萬 t，各煤層工業(yè)儲量見表 2-1 可采煤層儲量計算總表。 表 21 可采煤層儲量計算總表 （萬 t） 煤柱損失量 水 平 煤 層 號 工業(yè)儲量 A+B+C 工業(yè)場 地 井田境 界 斷層 開采損 失 合計損失 可采儲 量 14#1466.42108.6322.5252.20256.61439.961026.46 28#1490.57022.3550.93283.46356.921133.65 30#1159.33017.3939.61220.47277.47881.86 合 計 4116.32108.6362.44142.74760.541074.353041.97 14#1231.7948.2459.2777.57209.95395.03836.76 28#2049.53224.3458.6391.05335.10709.121340.41 30#1594.09178.9345.6170.82259.74555.101038.99 合 計 4875.41451.51163.51239.44804.791659.253226.16 總 計 8991.73560.14225.95382.781565.332733.606258.13 2.可采儲量計算 計算公式為： CPZZ ck )( 式中 可采儲量； k Z 工業(yè)儲量； c Z 永久煤柱損失；P 采區(qū)回采率，回采率要求：中厚煤層不應(yīng)小于 80%，薄C 煤層不應(yīng)小于 85%，在本設(shè)計中取 80%。 10 2.2.4 儲量計算的評價 本設(shè)計礦井的各類儲量計算嚴(yán)格以所提供的地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，嚴(yán)格按照有 關(guān)的規(guī)定執(zhí)行。但由于我技術(shù)水平和現(xiàn)場經(jīng)驗有限，其計算本設(shè)計所得的各種 儲量與實際可能有一定的誤差。 2.3 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 2.3.1 礦井工作制度 本設(shè)計擬確定礦井年工作日為 330d，礦井每日凈提升 16h，采用三八工作 制。 2.3.2 礦井生產(chǎn)能力的確定 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲量、地質(zhì)條件、煤層賦存狀況等情況 來確定，還應(yīng)該考慮到當(dāng)前及今后市場的需煤量。根據(jù)該井田的實際情況，初 步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案 A：1.2Mt/a； 方案 B：0.9Mt/a； 方案 C：0.6Mt/a。 上述三種方案，具體選擇哪一種，須根據(jù)礦井服務(wù)年限來確定。 2.3.3 礦井服務(wù)年限的確定 礦井服務(wù)年限計算公式如下： AK Z T 式中 礦井設(shè)計服務(wù)年限，a；T 礦井設(shè)計可采儲量，Mt；Z 礦井生產(chǎn)能力，Mt/a；A 礦井儲量備用系數(shù)，k=1.31.5，根據(jù)本礦井實際情況，K 取 k=1.3。 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如 下： 方案 A： 1.2Mt/a =6258.13/（1201.3）=40.12a；T 方案 B： 0.9Mt/a =6258.13/（901.3）=53.49a；T 方案 C： 0.6Mt/a =6258.13/（601.3）=80.23a；T 根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范 ，礦井及第一水平開采設(shè)計服務(wù)年限詳見 表 22，根據(jù)此表，可知方案 B 較為合理，即：礦井生產(chǎn)能力為 0.9 Mt/a； 礦井服務(wù)年限為 T=53.5a。 11 表 22 礦井及第一水平開采設(shè)計服務(wù)年限 第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限（a） 煤層傾角 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 （Mt/a） 礦井設(shè)計服務(wù)年 限（a） 25254545 6.0 及其以上 7030 3.05.0 6030 1.2、1.5、1.8、2.4 5025 0.45、0.6、0.9 40252015 12 第 3 章 井田開拓 3.1 概述 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 東榮四礦附近沒有正在生產(chǎn)的礦井，亦沒有小煤窯，而在附近只有正在興 建的東榮三礦，三礦設(shè)計采用斜井開拓；在距東榮四礦 18km 有正在生產(chǎn)的集 賢礦，采用的是立井開拓。 3.1.2 影響本設(shè)計礦井開拓方式的因素及具體情況 1處于三江平原的西南部，屬高河漫灘，地勢低平，地面標(biāo)高為 +84+87m。井田東部有雙山子，標(biāo)高為+174.7m；西依索利崗山，標(biāo)高為 +227.8m，南鄰?fù)赀_山北麓，北面地勢廣闊平坦。井田內(nèi)沒有大的河流，只有 一些季節(jié)性河流； 2井田斜長約 3500m，走向長約 5000m，面積約 17.5km2，可采煤層 3 層， 資源相對來說不是很豐富，煤層總厚度僅 4.9m； 3本設(shè)計礦井的地質(zhì)構(gòu)造簡單，無大、中型構(gòu)造，礦區(qū)內(nèi)僅有 F9、F31、F84三條斷層，在礦區(qū)的東部邊界處有一斷層 F70； 4井田內(nèi)煤層埋藏較深，從-150-800m，不宜采用斜井開拓；再者，由 于本設(shè)計礦井位于平原地區(qū)，亦不宜采用平硐開拓方式； 5煤層賦存穩(wěn)定，傾角 12，且含水層少，僅有一個約 21m 的含水砂層， 可以采用上山開采； 6頂?shù)装鍨樯皫r等硬質(zhì)巖層，穩(wěn)定性較好。 3.2 礦井開拓方案的選擇 3.2.1 井硐形式和井口位置 1. 井硐形式的選擇 開拓方式依照井筒的傾角不同（水平、傾斜、垂直）分為平硐開拓、斜井 開拓、立井開拓和綜合開拓方式（平、斜、立井中的任何二或三種形式相結(jié)合 進行開拓）等四種方式。雖然平硐開拓有很多突出優(yōu)點，但是結(jié)合本設(shè)計礦井 的地形地質(zhì)條件及煤層賦存特征可知：本設(shè)計礦井不宜采用平硐開拓方式方式。 因而依據(jù)本設(shè)計礦井的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求，對 本設(shè)計礦井開拓方式選擇提出兩種方案： 方案一：雙立井開拓方式（詳見圖 31） ； 方案二：雙斜井開拓方式（主井采用皮帶提升（18） ，副井采用串車提 升（26） ） （詳見圖 32） 。 （1）技術(shù)比較 13 方案一：雙立井開拓方式 14 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 主井副井 斷層 14 # 28 # 30 # 圖 31 雙立井開拓示意圖 15 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 主斜井 副斜井 斷層 14 # 28 # 30 # 圖 32 雙斜井開拓示意圖 16 優(yōu)點：通風(fēng)斷面大，將滿足大風(fēng)量要求； 對于開采深部賦存煤層有長處； 井筒較短，提升速度快，提升能力大； 對環(huán)境的適應(yīng)性強，技術(shù)成熟可靠； 便于井筒延伸。 缺點：初期投資大，建井期限稍長； 需要大型的提升設(shè)備； 立井石門長度大，掘進工程量大，掘進費用高。 方案二：雙斜井開拓方式 優(yōu)點：掘進速度快，初期投資較雙立井開拓較??； 掘進速度快，建井期稍短些，有利于提前投產(chǎn)； 井筒設(shè)備較簡單，基建費用低。 缺點：井筒過長，需大量的保安煤柱，壓煤嚴(yán)重； 通風(fēng)線路長，通風(fēng)阻力大，通風(fēng)費用增加； 井筒過長，不易維護，安全性降低； 輔助運輸時間長，提升費用增多。 （2）經(jīng)濟比較 方案一、方案二在技術(shù)均較合理，兩者之間的區(qū)別在于井筒掘進費用以及 它們的提升費用等等。兩個方案的井底車場、水平運輸大巷以及各種采區(qū)石門 和采區(qū)上山（斜巷）的工程量基本相等。因此，只需要比較它們的不同之處， 即建井工程量、基建費用、維護費用和生產(chǎn)經(jīng)營費用等，具體情況詳見表 3 1 經(jīng)濟比較表。 17 表 31 經(jīng)濟比較表 方案雙 立 井 開 拓雙 斜 井 開 拓 內(nèi)容工 程 量 單價（元）費 用 （萬元） 工程量 單 價 （元） 費 用 （萬元） 單位 名稱 數(shù) 量 單 位 數(shù)量數(shù)量數(shù)量 單 位 數(shù) 量 數(shù)量 表土層主 井掘進 40m8087.432.34136.8m1950.926.67 基巖段主 井掘進 467m9587.4447.721597.3m2850503.16 表土層副 井掘進 40m10767.043.0894.65m225021.30 基巖段副 井掘進 427m11973.0511.261010.3m3150318.24 表土層主 井輔助費 40m1623.56.49136.8m653.38.94 基巖段主 井輔助費 467m4278.1199.791597.3m1477.4235.99 表土層副 井輔助費 40m2343.59.7794.65m1182.211.19 基巖段副 井輔助費 427m4521.4193.061010.3m1977.4199.77 生產(chǎn)費用 （萬元） 主立井提升費用為： 1.23140.970.4670.85 =1497.16 主斜井提升費用為： 1.23140.971.5970.48 =2889.29 總計 （萬元） 3133.734214.55 經(jīng)過經(jīng)濟比較后，該設(shè)計礦井應(yīng)該采用雙立井開拓方式。 2.井口位置的選擇： 經(jīng)過綜合考慮，參照相關(guān)的規(guī)程要求，再結(jié)合本設(shè)計礦井的實際情況，提 出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部（見圖 33） ； 方案二：井筒位于井田中部（見圖 34） ； 方案三：井筒位于井田深部（見圖 35） 。 經(jīng)過簡單的技術(shù)比較后認(rèn)為： 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門較長，初期工程 量較多，不能滿足提早達產(chǎn)、初期投資省的基本要求； 18 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 主井副井 斷層 14 # 28 # 30 # 圖 33 井筒位于井田淺部示意圖 19 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 主井副井 斷層 14 # 28 # 30 # 圖 34 井筒位于井田中部示意圖 20 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 主井副井 斷層 14 # 28 # 30 # 圖 35 井筒位于井田中部示意圖 21 井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石 門也較長，況且在本設(shè)計礦井中方案的井筒會穿過本礦井最大的斷層，但對于 開采井田深部煤層及井通延伸有利。 井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運 輸工程量也小，次此方案會提前達產(chǎn)、初期投資??； 本設(shè)計礦井煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長度不大，但傾斜長度 較大，也就是本設(shè)計礦井運輸大巷較短，而主石門會較長。所以本設(shè)計礦井應(yīng) 將井筒設(shè)置在井田中部，即方案二合理。 3.2.2 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 根據(jù)相關(guān)的規(guī)程或要求，再結(jié)合本設(shè)計礦井的實際情況，特提出兩個水平 標(biāo)高劃分方案： 方案一：井田劃分三個階段，布置兩個開采水平：一水平標(biāo)高-380 m，水 平垂高 230 m，二水平標(biāo)高為-600 m。一水平實行上山開采；二 水平上下山聯(lián)合開采； 方案二：井田劃分三個開采水平，一水平標(biāo)高-380 m，二水平標(biāo)高-600 m，三水平標(biāo)高-800 m，各水平均實行上山開采。 兩個方案的水平儲量及服務(wù)年限見表 32： 表 32 兩種方案水平儲量及服務(wù)年限 方案水平儲量（萬 t）服務(wù)年限（年） 一水平 3041.9726.2 方案一 二水平 3216.1627.5 一水平 3041.9726.2 二水平 1887.7016.1 方案二 三水平 1328.4611.4 從表 32 中可知，兩種方案從服務(wù)年限（見表 33）上均可滿足要求， 表 33 礦井設(shè)計及第一水平設(shè)計服務(wù)年限 第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限（a） 煤層傾角 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 （Mt/a） 礦井設(shè)計服務(wù) 年限（a） 25254545 6.0 及其以上 7030 3.05.0 6030 1.2、1.5、1.8、2.4 5025 0.45、0.6、0.9 40252015 但方案二劃分三個水平，增加了主要石門的掘進量，使掘進費用增加，且 方案二的三水平服務(wù)年限太少；方案一的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年 22 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 主井副井 斷層 14 # 28 # 30 # 主石門 主石門 圖 36 礦井水平劃分示意圖 23 限不少于 25 年的基本要求，儲量充足有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸 煤成本相比方案二較低。因此采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個水平開 采一水平和二水平的標(biāo)高分別為-380 m 和-600 m，一水平垂高 230 m，二水平 垂高為 420 m。一水平采用上山開采，二水平采用上下山開采（如圖 36 水 平劃分示意圖） 。 3.2.3 開拓巷道的布置 1 運輸大巷的布置 煤層群開拓時，主要巷道布置方式一般可分為三類：分煤層布置、分組集 中布置、集中布置。根據(jù)三種大巷布置方式的優(yōu)缺點，再結(jié)合本設(shè)計礦井的情 況特提出以下兩種大巷布置方式： 方案一：集中大巷，在 30#煤層底板掘進巖石大巷，并通過采區(qū)石門與各 個采區(qū)聯(lián)系，詳見圖 37； 方案二：分組集中大巷，14#煤層單層布置，在煤層中掘進煤層大巷；28# 和 30#兩煤層為一煤組，采用聯(lián)合布置，在 30#煤層底板巖層中掘進巖石大巷， 詳見圖 38。 圖 37 集中大巷布置示意圖 24 圖 38 分組集中大巷布置示意圖 兩種方案技術(shù)分析比較詳見表 34： 表 34 技術(shù)分析比較表 特點分組集中大巷布置集中大巷布置 優(yōu) 點 生產(chǎn)比較集中；總的巷道工程量較 少；采區(qū)巷道分組聯(lián)合布置；運輸 條件好，大巷容易維護 大巷工程量少；生產(chǎn)區(qū)域比較集中，運 輸條件好；采區(qū)巷道集中聯(lián)合布置，開 采程序比較靈活，開采強度大；大巷維 護容易 缺 點 主要石門長度較長；掘進工程量大 總的石門長度大；初期工程量大，建井 時間長 適應(yīng) 條件 可采煤層數(shù)目多，間距大小不同； 采區(qū)巷道為分組聯(lián)合布置，煤層分 組間距大；井底車場在煤層群上部 或中間時，初期工程少，工期大 煤層間距?。痪镒呦蜷L度大，服務(wù)年 限長；下部煤層底板有堅硬有巖層，采 區(qū)尺寸大，石門長度短 本設(shè)計中，兩方案在技術(shù)上均可行，在技術(shù)比較的基礎(chǔ)再對兩種方案進行 基本投資比較，詳見表 35。 25 表 35 大巷布置方案經(jīng)濟比較 方案 集中大巷分組集中大巷 內(nèi)容 工程量 （m） 投資指標(biāo) （元/m） 費用 （萬元）內(nèi)容 工程量 （m） 投資指標(biāo) （元/m） 費用 （萬元） 下煤組運輸 大巷 283374232103 運輸大巷 283374232103 14 號煤層運 輸大巷 300544231329 采區(qū)石門 881385802268 主石門 8818580750 總計 2103+2268=4173 總計 2103+1329+750=4182 由上表知，分組集中大巷與集中大巷布置在基建投資上基本一樣。但本設(shè) 計選用方案二（分組集中大巷）有以下原因： 1. 本設(shè)計礦井首先開采 14#煤層，選用方案二比方案一，運距少方案二 比方案一在初期基建費用少； 2方案二比方案一在初期運輸費用少。 因此本設(shè)計礦井選用方案二，分組集中大巷布置。 3.3 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 3.3.1 井筒形式和數(shù)目 根據(jù)井田的地形地勢，煤層賦存，地質(zhì)構(gòu)造等因素，經(jīng)過第二節(jié)中井筒形 式確定方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟比較，該礦井采用雙立井開拓，即一主一副兩個 井筒。主井用以提升煤炭，副井用以提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備及兼作 進風(fēng)井。 3.3.2 井筒位置及坐標(biāo) 井筒確定在井田儲量中央，并靠近 14#煤層-380m 等高線。井筒位置就是 確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用三維坐標(biāo)予以表示： 主井井口坐標(biāo)為：XA=5189698 YA=44457145 ZA=+87 副井井口坐標(biāo)為：XB=5189753 YB=44457160 26 ZB=+87 初步擬定二水平為井筒最終水平，主井井深 467 m，副井井深 467 m，兩井筒 中心線間距為 57m。主井井筒直徑 5.5 m，副井井筒直徑 6.5 m，均采用整體 式混凝土砌碹，井壁厚度 450 mm。 3.3.3 水平數(shù)目及高度 根據(jù)東榮礦井的煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造等因素，合理的水平劃分方案的 技術(shù)分析和經(jīng)濟評價，本設(shè)計礦井采用多水平開拓，擬定第一標(biāo)高為-380m， 本礦井大部分采區(qū)的煤層淺部標(biāo)高在-150m 左右，階段垂高為 230m，實行上山 開采。第二水平擬定標(biāo)高為-600m，實行上、下山開采。 3.3.4 石門、大巷數(shù)目及布置 根據(jù)本設(shè)計礦井開拓巷道布置方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟評價，確定本設(shè)計礦 井采用的開拓巷道布置方式為主要石門和分組集中大巷布置。 1.大巷數(shù)目：本設(shè)計礦井第一水平共有兩條運輸大巷、一條回風(fēng)大巷。 2.大巷布置：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，煤層大巷與 巖石大巷各有千秋、不分上下，因此在本設(shè)計礦井中，由于 28#和 30#煤層間 距小，僅 15m，布置巖石集中大巷，而 14#煤層與其它煤層間距大，煤層頂?shù)?板較穩(wěn)定、易維護、煤層起伏不大、褶皺小、沒有瓦斯與煤的突出、無嚴(yán)重自 燃發(fā)火，可考慮 14#煤層單獨開采，布置煤層大巷。這樣可以產(chǎn)生早出煤，早 投產(chǎn)，減少投資的良好效果。本設(shè)計礦井的大巷、要石門斷面的各項內(nèi)容詳見 圖 39 和表 36。 表 36 主石門及大巷斷面特征表 斷面積（m2）設(shè)計尺寸（mm）巷道 形狀 支護 方式凈掘 頂高底寬 凈周長 (m) 噴厚 (mm) 半圓形錨噴 12.9914.803750390013.62150 27 圖 39 主要石門及大巷斷面示意圖 3.3.5 井底車場的形式選擇 （1）井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護，生產(chǎn)成本低； （2）操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范； （3）調(diào)車簡單，管理方便，彎道及交岔點少； （4）施工方便，各井筒間、井底車場與主要運輸巷道間能迅速貫通，縮 短建井工期； （5）保證礦井有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性； （6）井底車場形式也取決于礦車的類型，當(dāng)采用定向卸載的底卸式、側(cè) 卸式礦車時，其卸載站（即主井車線）可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。但其 裝車站的線路布置必須與其相對應(yīng)。 綜上所述，結(jié)合本設(shè)計礦井的有關(guān)設(shè)計參數(shù)，通過對各種形式井底車場的 適用條件及優(yōu)缺點做簡單比較后，初步擬定井底車場形式為梭式車場。 28 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計礦井煤層群開采時的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備，即 28#和 30#煤層組成一 個統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)，準(zhǔn)備巷道為 2 個煤層共用，煤層群間采用石門聯(lián)系。大巷 采用分組集中布置方式，14#同其它兩層煤通過主石門聯(lián)系。 3.3.7 采區(qū)劃分 依據(jù)國家有關(guān)的規(guī)程、規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合本礦井實際情況，本設(shè)計礦 井以井田境界內(nèi)的斷層為采區(qū)邊界，將第一水平劃分為六個采區(qū)，采區(qū)劃分情 況詳見圖 310。 西一上采區(qū) 東一上采區(qū) 東二上采區(qū) 西一下采區(qū) 東一下采區(qū) 東二下采區(qū) 圖 310 采區(qū)劃分示意圖 3.4 井筒布置和施工 3.4.1 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒支護 本設(shè)計礦井采用雙立井開拓方式，布置兩個井筒，井筒穿過的表土段為堅 土，穿過的基巖段大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和中砂巖，詳見綜合柱 狀圖（圖 12） 。依據(jù)井筒特征及裝備情況，并根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定及 參考地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，確定本設(shè)計礦井井筒的支護方式為： 1.主井井筒 表土段：混凝土砌碹； 煤層段：料石砌碹； 基巖段：錨噴支護。 2.副井井筒 表土段：混凝土砌碹； 煤層段：料石砌碹； 基巖段：錨噴支護。 3.4.2 井筒布置及裝備 29 1.井筒布置及裝備 根據(jù)國家的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范規(guī)定，本設(shè)計礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、提升 方式等實際情況，本設(shè)計礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運輸設(shè)施及輔助設(shè)施，采用 斷面尺寸如下： 主井：井筒直徑 5.5m，附有一對 6t 箕斗，鋼絲繩罐道； 副井：井筒直徑 6.5 m，附有一對 1.0t 礦車雙層四車罐籠，并設(shè)有梯子 間，敷設(shè)電纜、排水管等，具體情況見圖 311、圖 312；主副井井筒特征 分別見表 37、表 38。 表 37 主井井筒特征表 井型 0.9Mt/a 井筒直徑 5.5m 井筒掘進直徑 6.0m 井深 467m 提升容器一對 6t 多繩箕斗 井筒支護混凝土井壁厚 450mm，充填混凝土 50mm 罐道規(guī)格方型鋼管 2002008.0 罐道梁規(guī)格矩形鋼管 2601408.8 罐道梁層間距 4000mm 表 38 副井井筒特征表 井型 0.9Mt/a 井筒直徑 6.5m 井筒掘進直徑 7.0m 井深 467m 提升容器一對 1t 礦車雙層單車普通罐籠 井筒支護混凝土井壁厚 450mm，充填混凝土 50mm 罐道規(guī)格38kg/m 鋼軌 罐道梁規(guī)格 I22b 罐道梁層間距 4000mm 30 圖 311 主井?dāng)嗝鎴D 圖 312 副井?dāng)嗝鎴D 3.4.3 井筒延伸的初步意見 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井將延伸原主副井，從-380 水 31 平延伸至-600m 水平。井筒延伸方案主要有以下兩種： 方案一：直接延伸原有主副井： 優(yōu)點：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，管 理方便，經(jīng)營費用低； 缺點：原有井筒同時擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，接井術(shù)難度大，礦井將短期 停產(chǎn)；延伸兩個井筒的施工組織復(fù)雜，提升能力下降，施工和生 產(chǎn)相互干擾，延伸后提升長度增加；主石門長度增加，運距增加。 方案二：暗斜井延伸： 優(yōu)點：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，系統(tǒng)簡單，暗斜井做主井，提升能力大， 可充分利用原有井筒提升能力； 缺點：通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，增加通風(fēng)阻力；增加了運輸環(huán)節(jié)、提升和設(shè)備。 通過上述兩種方案比較，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征，并 發(fā)現(xiàn)：如采用暗斜井開拓第二水平將會穿本礦區(qū)最大的斷層，因此初步?jīng)Q定采 用方案一：直接延伸原有井筒。 3.5 井底車場及硐室 3.5.1 井底車場形式的確定及論證 井底車場形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開拓方式、 大巷運輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇。該礦井井底車場形式的選 擇依據(jù)如下： （1）該礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 0.9Mt/a，年工作日 330d，實行三八工作制， 每日凈提升 16h； （2）礦井采用雙立井開拓方式，兩個開采水平開拓，分組集中大巷布置， 北翼來煤略大于南翼來煤； （3）主要運輸大巷采用架線式 10t 電機車牽引 3.0t 底卸式礦車，由 15 輛礦車組成；輔助運輸采用 1.0t 固定式礦車，掘進煤列車由 30 輛礦車組成， 煤矸混合列車由 28 輛礦車組成，其中煤車 19 輛，矸石車 9 輛；井底車場設(shè)有 卸載坑，1.0t 翻車機處理掘進煤； （4）本設(shè)計礦井屬于低瓦斯、低涌水量礦井； 綜合以上所述，結(jié)合本設(shè)計礦井，經(jīng)分析比較后，本設(shè)計礦井?dāng)M選用 3.0t 底卸式礦車梭式井底車場。 3.5.2 井底車場的布置 存儲線路 行車線路布置長度 1.存車線長度的計算 主井空、重車線，副井進、出車線： fjk LLNLnmL 32 式中 主井空、重車線，副井進、出車線有效長度，m；L 列車數(shù)目，列；m 每列車的礦車數(shù)，按列車組成計算確定；n 每輛礦車帶緩沖器的長度， m； k L 機車數(shù)；N 每臺機車的長數(shù)； j L 附加長度，取 10 m。 f L a、主井： 列，輛，m，臺，m，m0 . 1m15n68 . 3 k L1N5 . 4 j L10 f L 則：m，取m； 7 . 69105 . 4168 . 3 150 . 1L70L b、副井： 列，輛，m，臺，m，m1m28n0 . 2 k L1N5 . 4 j L10 f L 則：m，取m； 5 . 70105 . 410 . 2281L71L 材料車線有效長度 sscc LnLnL 式中 材料車線有效長度，m；L 材料車數(shù)，輛； c n 每輛材料車帶緩沖器的長度，m； c L 設(shè)備車數(shù)，輛； s n 每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度，m； s L m244 . 210L 根據(jù)實際需要，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長 40m。 2井底車場設(shè)計 1）設(shè)計依據(jù) 礦井設(shè)計能力 0.9Mt/a，兩班半生產(chǎn)，半班檢修，每日凈提升時間為 16h。 立井開拓，兩翼大巷來煤，北翼大巷的來煤量大于南翼大巷來煤量。 主井凈直徑 5.5m，裝備一對 6t 箕斗，副井直徑 6.5m，裝備一對 1t 雙 層四車的普通罐籠。 井下主要運輸大巷采用 3t 底卸式礦車運煤，由 10t 架線式電機車牽引， 每列車有 5 輛礦車組成。輔助運輸采用 1t 固定式礦車，掘進煤車由 37 輛礦車 組成，煤矸混合列車由 28 輛礦車組成，其中煤車 9 輛，矸石車 19 輛。井底車 33 場設(shè) 1t 翻車機處理掘進煤。 矸石量占礦井產(chǎn)量的 20%，由副井提升。掘進煤占 5%。由翻車機翻入 井底煤倉，由主井提升。 礦井為低瓦斯礦井，相對涌出量為 1.92 m3/t，礦井進風(fēng)量為 46.78m3/s，由副井進風(fēng)。 2）主要原則問題的確定 （1）車場形式，初步設(shè)計已確定為立井梭式，南北翼大巷來車經(jīng)主石門 進入井底車場。 （2）主副井中心線間的距離，南北向（沿主石門方向）15m，東西向（垂 直主石門方向）55m。 （3）車線有效長度，主井空、重車線有效長度原則上按一列車考慮，設(shè) 計取 70m。主井空、重車線有效長度設(shè)計取 71m。 （4）設(shè)計采用 22kg/m 鋼軌。主井系統(tǒng)采用 5 號道岔，副井系統(tǒng)采用 4 號 道岔。曲線半徑為 20m。 （5）經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定底卸式礦車卸載站和翻車機硐室聯(lián)合布置。 3）線路聯(lián)接計算 單開道岔非平行線路聯(lián)接 選用道岔 ZDK622515，a=3768mm，b=4232mm，=11 1836，R=20000mm，=60。帶入程序 1（見附錄 3 相關(guān)程序）知： m=15248mm，n=12057mm，H=10442mm，T=9026mm，Kp=16957mm。 單開道岔平行線路聯(lián)接 選用道岔 ZDK622412，a=3462mm，b=3588mm，=14 0210，S=1600mm，R=20000mm。帶入程序 2（見附錄 3 相關(guān)程序）知： L=12262mm，c=412mm，n=4000mm，D=10598mm。 渡線道岔線路聯(lián)接 選用道岔 ZDX62251516，a=3768mm，b=4232mm，=11 1836，S=160