寺家莊煤礦3Mta井型設(shè)計(jì)-新井含6張CAD圖,寺家莊,煤礦,mta,設(shè)計(jì),新井含,cad 摘 要 本設(shè)計(jì)為寺家莊煤礦3Mt/a井型設(shè)計(jì)。 寺家莊礦位于昔陽(yáng)縣境內(nèi)，地理位置優(yōu)越，交通便利，本井田基本呈一單斜構(gòu)造，構(gòu)造復(fù)雜程度中等。井田走向?yàn)槲鞅?，向西南傾斜，地層比較平緩，傾角一般為5°～10°。本井田內(nèi)共含煤18層，自上而下可采及局部可采煤層有6、81、84、9及15號(hào)煤層，總厚度達(dá)9.9m。其中15號(hào)煤全區(qū)穩(wěn)定可采，為主要可采煤層，也是首采煤層，最大厚度7.65m，平均厚度5.48m。 井田工業(yè)儲(chǔ)量為506.4 Mt，礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量360.3Mt。礦井服務(wù)年限為86年，礦井最大涌水量為530m3/h。礦井瓦斯涌出量較大，為高瓦斯礦井。 井田為單水平開(kāi)拓，水平標(biāo)高為510，礦井采用斜立綜合開(kāi)拓方案。采取分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)采用抽出式通風(fēng)方式。 礦井年工作日為330d，工作制度為“三八”制。 本設(shè)計(jì)共包括10章：1.礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征；2.礦井儲(chǔ)量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限；3. 井田開(kāi)拓；4.準(zhǔn)備方式；5. 采煤方法；6.礦井運(yùn)輸、提升、排水及采區(qū)供電；7. 礦井通風(fēng)與安全技術(shù)；8.礦山環(huán)保；9. 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 關(guān)鍵詞 斜立綜合開(kāi)拓，分區(qū)式通風(fēng)，盤(pán)區(qū)式開(kāi)采 Abstract This design is the 3Mt/a well type design of Sijiazhuang coal mine. Sijiazhuang mine is located in Xiyang county, with superior geographical location and convenient transportation. The well field is basically monoclinal structure with moderate structural complexity. Toward the northwest mining field, to southwest tilt, stratum quite gentle, dip Angle is commonly 5 ° ~ 10 °. There are 18 layers of coal in the well field. There are no. 6, 81, 84, 9 and 15 coal seams with a total thickness of 9.9m. Among them, no. 15 coal is stable and recoverable throughout the region, which is the main coal seam and the first coal seam. The maximum thickness is 7.65m and the average thickness is 5.48m. The industrial reserve of well field is 506.4mt, and the designed recoverable reserve of mine is 360.3mt. The service life of the mine is 86 years, and the maximum water inflow is 530m3/h. The amount of gas emission in mine is high gas mine. The well field is single-level development, the horizontal elevation is 510, and the mine adopts inclined comprehensive development scheme. Adopt district ventilation system. The design adopts extractio ilation. The annual working day of the mine is 330d, and the working system is "38". The design consists of 10 chapters: 1. Overview of the mining area and geological characteristics of the well field; 2. Well field boundary and reserves; 3. Mine working system, design production capacity and service life; 4. Well field development; 5. Preparation method - roadway layout in panting area; 6. Coal mining methods; 7. Underground transportation; 8. Mine lifting; 9. Mine ventilation and safety; 10. Design basic technical and economic indicators of the mine. Key words: oblique comprehensive development, district ventilation, panel mining 3 目　　錄 摘 要 1 Abstract 2 第一章 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 1 第一節(jié) 礦區(qū)概況 1 一 礦區(qū)交通、地理位置 1 二 礦區(qū)地形特點(diǎn) 2 三 礦區(qū)內(nèi)煤礦分布 2 四 礦區(qū)氣候條件 2 五 礦區(qū)水文情況 2 六 礦區(qū)建設(shè)及生產(chǎn)原料和建筑材料供應(yīng)情況 3 七 礦區(qū)電力供應(yīng) 3 第二節(jié) 井田地質(zhì)特征 3 一 井田煤系地層概述 3 二 井田地質(zhì)構(gòu)造 4 三 井田水文地質(zhì)特征 6 第三節(jié) 井田勘探程度 7 第二章 礦井儲(chǔ)量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限 8 第一節(jié) 井田境界 8 一 井田范圍 8 二 井田尺寸 8 第二節(jié) 井田儲(chǔ)量 8 一 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 8 二 煤柱留設(shè) 8 三 礦井儲(chǔ)量 9 第三節(jié) 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 11 一 礦井工作制度 11 二 礦井服務(wù)年限 11 第三章 井田開(kāi)拓 12 第一節(jié) 概?述 12 第二節(jié) 井田開(kāi)拓 12 一 井田再劃分 12 二 井筒形式、數(shù)目、位置及開(kāi)采水平的確定 12 三 煤層群分組 13 四 主要運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷的布置及煤層間的聯(lián)系方式 13 五 盤(pán)區(qū)劃分及其要素 13 六 礦井運(yùn)輸和通風(fēng)系統(tǒng) 13 七 開(kāi)拓巷道斷面和支護(hù)形式 13 八 方案比較 14 第三節(jié) 井筒特征 20 第四節(jié) 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 25 一 井底車(chē)場(chǎng)形式 25 二 線路布置 25 三 調(diào)車(chē)方式 25 四 井底車(chē)場(chǎng)硐室 25 第五節(jié) 開(kāi)采順序及采區(qū)、采煤工作面的配置 26 一 工作面回采方式 26 二 礦井年產(chǎn)量驗(yàn)算 26 第六節(jié) 井巷工程量和建井工期 27 第四章 準(zhǔn)備方式 28 第一節(jié) 概述 28 第二節(jié) 準(zhǔn)備方式 28 一 設(shè)計(jì)盤(pán)區(qū)概況 28 二 盤(pán)區(qū)生產(chǎn)能力 28 三 區(qū)段斜長(zhǎng)及區(qū)段數(shù)目 29 四 盤(pán)區(qū)巷道特征 29 五 盤(pán)區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 29 六 準(zhǔn)備方式的選擇 29 第五章 采煤方法 31 第一節(jié) 采煤工藝方式 31 一 回采工作面破煤、裝煤方式 32 二 回采工作面支護(hù)方式 33 三 端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式 33 四 各工藝過(guò)程注意事項(xiàng) 33 五 回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè) 35 第二節(jié) 回采巷道布置 36 一 回采巷道布置 36 二 回采巷道參數(shù) 36 第三節(jié) 設(shè)備選型 36 第六章 礦井運(yùn)輸、提升、排水及采區(qū)供電 40 第一節(jié) 井下運(yùn)輸 40 一 煤層及煤質(zhì) 40 二 運(yùn)輸距離和貨載量 40 三 礦井運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 41 四 礦車(chē)的型號(hào)和數(shù)量 41 五 大巷運(yùn)輸設(shè)備的選擇計(jì)算 42 第二節(jié) 礦井提升 43 一 礦井提升概述 43 二 提升系統(tǒng) 43 三 提升設(shè)備的選型計(jì)算 43 第三節(jié) 礦井排水 47 一 礦井涌水量 47 二 排水方法的確定 47 三 水泵的選型 47 第四節(jié) 采區(qū)供電系統(tǒng) 49 一 采區(qū)供電系統(tǒng)初步設(shè)計(jì) 49 二 用電負(fù)荷 49 第七章 礦井通風(fēng)與安全技術(shù) 51 第一節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng) 51 一 礦井通風(fēng)系統(tǒng)確定的依據(jù) 51 二 通風(fēng)方式的選擇 51 三 通風(fēng)系統(tǒng)的確定 52 第二節(jié) 風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配 54 一 采煤工作面所需風(fēng)量的計(jì)算 54 二 備用面風(fēng)量得計(jì)算 55 三 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 55 四 硐室需風(fēng)量 56 五 其他巷道所需風(fēng)量 56 六 礦井總風(fēng)量 57 七 風(fēng)量分配 57 第三節(jié) 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 58 一 礦井通風(fēng)阻力 58 二 容易和困難時(shí)期阻力計(jì)算 58 三 兩個(gè)時(shí)期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔計(jì)算 60 第四節(jié) 通風(fēng)設(shè)備選擇 61 第五節(jié) 礦井安全技術(shù)措施 64 一 預(yù)防煤塵爆炸的措施 64 二 預(yù)防煤和瓦斯突出的措施 64 三 預(yù)防井下火災(zāi)的措施 65 四 預(yù)防井下水災(zāi)的措施 65 第八章 礦山環(huán)保 66 第一節(jié) 礦山污染源概述 66 第二節(jié) 礦山污染的防治 66 一 廢水排放 66 二 固體廢棄物排放 66 三 噪聲污染 66 第八章 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 67 參考文獻(xiàn) 68 致 謝 69 第一章 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 第一節(jié) 礦區(qū)概況 一 礦區(qū)交通、地理位置 寺家莊礦井隸屬陽(yáng)泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，位于昔陽(yáng)縣境內(nèi)，礦井工業(yè)場(chǎng)地在縣城西南約7km處，昔陽(yáng)縣城距陽(yáng)泉市約30km。 本區(qū)鐵路交通條件優(yōu)越，石太鐵路沿桃河經(jīng)過(guò)陽(yáng)泉礦區(qū)，石太線為陽(yáng)泉礦區(qū)煤炭外運(yùn)的主要干線，經(jīng)電氣化改造和完善自動(dòng)閉塞后，年運(yùn)輸能力可達(dá)70Mt。石太線上白羊墅站為機(jī)械化駝峰編組站，最大日解體能力3000車(chē)。另外，陽(yáng)涉鐵路通過(guò)本區(qū)，該線已全部建成通車(chē)，采用內(nèi)燃機(jī)車(chē)牽引，并預(yù)留電力牽引條件，該線最大年輸送能力為17Mt，為陽(yáng)煤集團(tuán)部分煤炭分流創(chuàng)造了有利條件，可直接為該礦的建設(shè)和煤炭的外運(yùn)服務(wù)，本礦井鐵路專(zhuān)用線在陽(yáng)涉鐵路昔陽(yáng)站接軌，目前就接軌事宜已達(dá)成初步協(xié)議。本區(qū)公路交通便利，陽(yáng)泉至黎城的二級(jí)公路通過(guò)本區(qū)，公路以昔陽(yáng)縣城區(qū)為樞紐，呈放射狀伸向四方，除陽(yáng)泉至黎城公路外，昔陽(yáng)至左權(quán)、贊皇、壽陽(yáng)、邢臺(tái)、長(zhǎng)治等均有公路相通，區(qū)內(nèi)公路遍布，97%以上的村莊可通汽車(chē)。 圖1.1 交通位置圖 98 二 礦區(qū)地形特點(diǎn) 本井田位于太行山北段西側(cè)，從外圍地形來(lái)看，西部石千峰地層的地形較高，組成太岳山，東部則為奧陶、寒武系地層組成的太行山脈，昔陽(yáng)縣境內(nèi)的白羊山、沾嶺山、菜嶺山均系太行山支脈。沾嶺山東部為松溪河流域，一般河窄谷深，溝谷縱橫發(fā)育，切割甚深。井田內(nèi)地形為西高東低，最高處為龍王廟山，海拔+1613.3m，最低點(diǎn)在巴洲鄉(xiāng)附近，標(biāo)高+863m，高低相差750m左右，一般相對(duì)高差100～200m，屬構(gòu)造剝蝕成因，河谷、高山相間的低中心地形。 三 礦區(qū)內(nèi)煤礦分布 礦井鄰近的地方煤礦有：黃巖匯、坪上、運(yùn)裕、張莊鎮(zhèn)聯(lián)營(yíng)、麻匯、白楊嶺、白村、毛家溝、陽(yáng)勝等煤礦。黃巖匯煤礦為地方國(guó)有，運(yùn)裕、坪上煤礦為有限責(zé)任公司，其它為鄉(xiāng)、鎮(zhèn)辦及鄉(xiāng)鎮(zhèn)聯(lián)營(yíng)煤礦。其中毛家溝及白村煤礦在礦井井田的北部邊界內(nèi)。 四 礦區(qū)氣候條件 昔陽(yáng)縣屬暖溫帶大陸性氣候，一年四季氣候變化明顯，冬季寒冷，風(fēng)大少雪；春季日照充足，干旱多風(fēng)；夏季雨量集中，多冰雹和風(fēng)災(zāi)；秋季時(shí)間較短，晴朗涼爽。根據(jù)1958～1983年的氣象資料，最高氣溫37.9℃，最低氣溫-23.9℃，年平均氣溫9.3℃。最大年降雨量為885.7mm（1963年），最小年降雨量242.3mm（1972年），年平均降雨量為601mm，降雨量年內(nèi)差異較大，主要集中在7、8、9三個(gè)月，約占全年降雨量的67%。年平均蒸發(fā)量1887.9mm，蒸發(fā)量大于降雨量3倍多。主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)，歷年平均風(fēng)速2.1m/s，最大風(fēng)速20m/s。區(qū)內(nèi)凍結(jié)期一般始于每年10月下旬，終于次年4月，凍土最大深度為75cm，全年日照數(shù)平均為106.6d。 五 礦區(qū)水文情況 昔陽(yáng)縣大部面積屬海河流域子牙河水系，松溪河及其流經(jīng)本井田的支流安坪河，巴洲河、洪水河均為該水系。現(xiàn)分述如下： 松溪河： 發(fā)源于和順縣窯上村附近，經(jīng)昔陽(yáng)縣的楊家坡村南入境，向北經(jīng)縣城東側(cè)，東流至水磨頭村，再經(jīng)井陘、平山縣匯入滹沱河，干流在昔陽(yáng)縣境內(nèi)長(zhǎng)73.25km，流域面積1473.2km2，該河受水面積大，河床寬，杜莊至縣城一帶寬達(dá)500～800m。一般流量為1～3m3/s，最大洪峰流量達(dá)1200m3/s（1963年8月流經(jīng)昔陽(yáng)縣城一段），年平均徑流量3.68m3/s。 安坪河（城北河）： 該河為松溪河支流，發(fā)源于崇家?guī)X奶頭山，自西向東在縣城東匯入干流，全長(zhǎng)14.5km，流域面積77.2km2，年平均徑流量0.26m3/s。 巴洲河（城西河）： 發(fā)源于鬧嶺莊附近，自西向東在縣城北關(guān)處匯入安坪河，全長(zhǎng)20.5km，流域面積96.3km2，年平均徑流量0.352m3/s。 洪水河（城南河）： 發(fā)源于閏家溝，自西南流向東北，在洪水村東匯入松溪河，全長(zhǎng)14km，流域面積56.2km2，年平均徑流量0.298m3/s。 在河流上游建有多座水庫(kù)，其中以下秦山水庫(kù)、郭莊水庫(kù)較大，秦山水庫(kù)位于井田中部，現(xiàn)為昔陽(yáng)縣城居民生活用水水源。 礦區(qū)水源供應(yīng)：根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告及相關(guān)資料，本區(qū)奧灰?guī)r溶水，其水量豐富、可靠，水質(zhì)好，本礦井取奧灰?guī)r溶水作為主供水水源，設(shè)計(jì)在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)打深井三眼。另外，地面設(shè)井下水處理站，井下水排至地面處理后，一部分作為井下消防灑水，一部分用于選煤廠。 全縣大部分河流均為季節(jié)性河流。 六 礦區(qū)建設(shè)及生產(chǎn)原料和建筑材料供應(yīng)情況 本區(qū)內(nèi)獅腦峰礦巖出露面積廣，而且厚度大，可作為井上、下建筑石料，礦井東部大面積奧陶系灰?guī)r出露，可作為井上建筑石料及水泥原料。磚、矸石磚、料石、石子、白灰、水泥等大宗土產(chǎn)材料可由當(dāng)?shù)毓?yīng)，除礦務(wù)局企業(yè)處所屬?gòu)S（場(chǎng)）現(xiàn)有建材供應(yīng)外，也可選用鄉(xiāng)、鎮(zhèn)企業(yè)的建材產(chǎn)品。外部供應(yīng)材料主要有：鋼材、木材、黃砂、玻璃、高標(biāo)號(hào)水泥、五金材料等。 七 礦區(qū)電力供應(yīng) 礦井的供電電源初步設(shè)計(jì)暫按礦井電源分別取自昔陽(yáng)110kV變電站和和順220kV變電站，供電電壓等級(jí)110kV進(jìn)行。由于電源變電站距本礦較遠(yuǎn)，且變電站施工周期比較長(zhǎng)，必須考慮礦井建設(shè)期間的施工電源引接方式。本礦附近有地方小煤礦多處，礦井建設(shè)初期的施工電源可就近由地方小煤礦引來(lái)，但礦井井下全面施工后，所需電力負(fù)荷將大幅度增加，此時(shí)應(yīng)投入礦井變電站作為施工電源。 第二節(jié) 井田地質(zhì)特征 一 井田煤系地層概述 本井田含煤地層包括石炭系中統(tǒng)本溪組、石炭系上統(tǒng)太原組、二迭系下統(tǒng)山西組，其中主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組及二迭系下統(tǒng)山西組（平均厚約60m），含煤地層總厚168.24m，共含煤18層，煤層總厚13.46m，含煤系數(shù)約8%左右。石炭系上統(tǒng)太原組厚90.3～143.80m，平均厚約111.33m，主要巖性為深灰、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、石灰?guī)r及灰色砂巖組成。含煤12層，其中可采煤層4層，為本區(qū)中演含煤地層。按其巖性、巖相特征分為上、下兩段，其中下段自K1砂巖底至K4灰?guī)r頂，厚80m左右，含11、12、13、14、14下、15、16號(hào)共7層煤，15號(hào)煤全區(qū)穩(wěn)定可采，其它煤層無(wú)開(kāi)采價(jià)值；上段自K4頂至K7底， 厚約35m左右，由灰、深灰、灰黑色泥巖、砂巖及淺灰色細(xì)砂巖、中～粗砂巖組成，含8、9兩個(gè)煤組共6層煤，81、84、9號(hào)煤部分具有開(kāi)采價(jià)值。 表1.1 可采煤層及頂?shù)装鍘r層特征表 含煤地層 煤層編號(hào) 煤層厚度（m） 夾石層數(shù) 穩(wěn)定性 可采性 頂?shù)装鍘r性 平均 最大 太 原 組 8 1.3 1.5 0-1 較穩(wěn)定 部分可采 泥巖、砂質(zhì)泥巖 9 1.2 1.5 0 較穩(wěn)定 部分可采 泥巖、砂質(zhì)泥巖 15 5.48 7.65 2-4 穩(wěn)定 全區(qū)可采 泥巖、砂質(zhì)泥巖 二 井田地質(zhì)構(gòu)造 區(qū)內(nèi)褶曲發(fā)育，軸向主要為近南北向及北東向兩組，其次有北西向及東西向。南北向的一組褶曲主要分布于中、東部，構(gòu)成本區(qū)的基本構(gòu)造形態(tài)。主要特征為排列緊密，間距約1000m，兩翼不對(duì)稱(chēng)，向斜東翼較陡，傾角可達(dá)23°,西翼較緩，傾角一般為10°左右；背斜軸部開(kāi)闊，產(chǎn)狀平緩。北東向的一組褶曲，主要分布于勘探區(qū)的西北及東南，主要特征為排列較疏，間距約1500m，兩翼多不對(duì)稱(chēng)，南東翼較陡，北西翼較緩。 區(qū)內(nèi)無(wú)斷層、陷落柱等。 附主要地質(zhì)構(gòu)造表1.2及綜合地質(zhì)柱狀圖1.2 序 褶曲名稱(chēng) 褶曲方向 產(chǎn)狀 延伸長(zhǎng)度（m） 備注 W E 1 蒙家峪向斜 SN 4～7° 5～7° 1100 李家溝區(qū) 2 野峪背斜 SN 4～11° 4～14° 5000 李家溝區(qū) 3 寺地向斜 SN 2～16° 6～20° 6000 李家溝區(qū) 4 崇家?guī)X背斜 N40°E 4～5° 6～16° 800 李家溝區(qū) 崇家?guī)X背斜 N10°E 7～9°（SE） 6～8°（NW） 900 馬郡頭區(qū) 5 臺(tái)溝背斜 N40°E轉(zhuǎn)N30°E 6～10°（SE） 4～13°（NW） 2000 馬郡頭區(qū) 6 杏莊向斜 N60°E轉(zhuǎn)N20°E 4～15°（SE） 6°～21°（NW） 3200 馬郡頭區(qū) 杏莊向斜 N40°E 8～15° 8～20° 2800 李家溝區(qū) 7 杏莊背斜 N40°E 7～9° 3～13° 2000 李家溝區(qū) 杏莊背斜 N70°E轉(zhuǎn)N40°E再轉(zhuǎn)N20°E 3～9°（SE） 9～15°（NW） 2500 馬郡頭區(qū) 8 毛家溝向斜 N50°E 7～11°（SE） 6～11°（NW） 1100 馬郡頭區(qū) 9 毛家溝向斜 N45°E 5～17°（SE） 6～15°（NW） 2500 馬郡頭區(qū) 10 龍眼向斜 EW轉(zhuǎn)N45°E 5～20°（SE） 10～27°（NW） 2100 馬郡頭區(qū) 龍眼向斜 N65°E 5～15° 5～20° 3000 李家溝區(qū) 表1.2 主要地質(zhì)構(gòu)造表 圖1.2綜合地質(zhì)柱狀圖 三 井田水文地質(zhì)特征 主要含水層有太原組灰?guī)r和第四系沖積層。由上而下簡(jiǎn)述如下： 第四系沖積層：主要分布于洪水河、巴洲河和安坪河的河谷中，河谷最寬約300m，一般100～200m，厚度10～20m，砂礫中含較豐富的潛水，且水質(zhì)良好，單位涌水量1.30～5.00L/s·m。民用井水量每小時(shí)可達(dá)100m3以上。 上石炭統(tǒng)太原組灰?guī)r：主要含水層為海相沉積之三層灰?guī)r（K2、K3、K4），其中K2灰?guī)r含水性較強(qiáng)，為主要含水層，水位標(biāo)高為+690.57～+695.63m。進(jìn)入80年代后期由于井田開(kāi)采使主要含水層破壞，如城關(guān)、李家莊、大寨的機(jī)井已近干涸，大量的地下水被疏干。 根據(jù)陽(yáng)泉礦區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井統(tǒng)計(jì)資料，參照精查地質(zhì)報(bào)告對(duì)礦井涌水量預(yù)測(cè)，確定礦井正常涌水量按噸煤涌水系數(shù)0.4m3/t考慮，即日產(chǎn)1萬(wàn)t煤，預(yù)計(jì)涌水量為4000m3；最大涌水量按噸煤涌水系數(shù)0.63m3/t考慮。 經(jīng)計(jì)算,礦井生產(chǎn)初期正常涌水量為240m3/h，最大涌水量為350m3/h；礦井生產(chǎn)后期正常涌水量為340m3/h，最大涌水量為530m3/h； 各煤層主要煤質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1.3。 表1.3 煤的工業(yè)分析表 煤層編號(hào) 水分（Mad） 灰分（Ad） 揮發(fā)份（V） 全硫（St） 發(fā)熱量 15# 1.65% 15.43% 10.19% 1.46% 38.62MJ 本礦井屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦井，絕大部分煤層位于奧灰水位以上，僅深部局部區(qū)域受奧灰水影響。本礦井開(kāi)采的不利因素主要是瓦斯涌出量大，需采取抽放措施，對(duì)將來(lái)開(kāi)采有一定影響。 第三節(jié) 井田勘探程度 1980年至1983年山西一四八煤田地質(zhì)勘探隊(duì)，對(duì)馬郡頭勘探區(qū)及李家溝勘探區(qū)進(jìn)行了精查地質(zhì)勘探工作，分別于1981年12月及1983年12月提出兩個(gè)勘探區(qū)的精查地質(zhì)報(bào)告并已審查批準(zhǔn)，兩勘探區(qū)共完成鉆孔579個(gè)，進(jìn)尺約227841.66m，勘探類(lèi)型二類(lèi)一型～二型，勘探程度基本滿足規(guī)范要求，可以作為礦井設(shè)計(jì)的依據(jù)。2005年4月中國(guó)煤炭地質(zhì)總局一一九隊(duì)在前兩個(gè)精查地質(zhì)報(bào)告的基礎(chǔ)上合并匯編后提出了《寺家莊煤礦井田地質(zhì)報(bào)告》，該報(bào)告對(duì)地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件重新進(jìn)行了分析，對(duì)儲(chǔ)量重新進(jìn)行了計(jì)算。 存在問(wèn)題及建議： 1）對(duì)瓦斯、煤塵及自然發(fā)火等開(kāi)采條件方面的工作尚有欠缺，應(yīng)提前進(jìn)行瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)性及煤層自然發(fā)火的鑒定工作。 2）進(jìn)一步查明奧灰水位標(biāo)高，進(jìn)行水文地質(zhì)補(bǔ)勘。 3）對(duì)首采區(qū)進(jìn)行三維地震補(bǔ)勘，進(jìn)一步探明陷落柱及其它構(gòu)造，為下一步設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)。 4）井田深部（即西部）鉆孔少、儲(chǔ)量級(jí)別低，要提前進(jìn)行鉆探補(bǔ)勘。 第二章 礦井儲(chǔ)量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限 第一節(jié) 井田境界 一 井田范圍 井田境界以能源部對(duì)陽(yáng)泉礦區(qū)總體發(fā)展規(guī)劃批文（能源計(jì)[1992]523號(hào)）批準(zhǔn)的寺家莊礦井井田范圍為準(zhǔn)，具體范圍如下： 北以緯線75000為界； 南以礦區(qū)拐點(diǎn)84、86兩點(diǎn)連線為界； 東部基本以經(jīng)線105500與安坪、黃巖匯、白羊嶺等地方煤礦為界； 西部為精查勘探區(qū)深部界線。 二 井田尺寸 全井田南北走向長(zhǎng)10.2-10.99km，東西傾斜寬5.7-6.36km，井田面積約64km2。走向最大值10.99 km，最小值10.2km，平均值10.6 km；傾斜最大值6.36km，最小值5.7 km，平均值6.03 km。 井田的水平面積按下式計(jì)算: S = H × L （2.1） 式中 S ——— 井田的水平面積,m2 H ——— 井田的平均水平寬度,m L ——— 井田平均走向長(zhǎng)度,m 第二節(jié) 井田儲(chǔ)量 一 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 井田內(nèi)煤層平緩，故采用偽厚度和水平面積計(jì)算儲(chǔ)量，計(jì)算公式為： M=S·h·d×10-3 （2.2） 式中： M——儲(chǔ)量，Mt； S——水平面積，64km2； h——儲(chǔ)量計(jì)算厚度，5.48m； d——容重，1.45t/m3。 M = 6.4×107×5.48×1.45=508.54 Mt 二 煤柱留設(shè) 各類(lèi)煤柱留設(shè)如下： （1） 井田境界煤柱 井田境界煤柱在本井田一側(cè)按30m留設(shè)。經(jīng)計(jì)算15號(hào)煤井田境界煤柱為7.9Mt。 （2） 村莊保護(hù)煤柱 井田范圍內(nèi)的村莊，地面村莊雖然不大，但比較分散，給正規(guī)工作面布置帶來(lái)一定的影響。設(shè)計(jì)對(duì)較大村莊或位于構(gòu)造復(fù)雜區(qū)的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，其余村莊按搬遷考慮。村莊保護(hù)煤柱采用剖面法留設(shè)，表土層及巖層移動(dòng)角參數(shù)確定如下：α＝45°，δ＝γ＝70°，β＝70°－0.6α。經(jīng)計(jì)算，村莊保護(hù)煤柱15號(hào)煤煤柱為9.56Mt。 （3）工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱：煤柱留設(shè)參數(shù)同村莊保護(hù)煤柱。經(jīng)計(jì)算，15號(hào)煤工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱為2.02Mt。 （4）大巷煤柱 根據(jù)鄰近貴石溝礦井生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，大巷兩側(cè)各留40m的保護(hù)煤柱。經(jīng)計(jì)算，15號(hào)煤大巷煤柱為3.34Mt （5）盤(pán)區(qū)巷道煤柱 盤(pán)區(qū)巷道兩側(cè)各留30m的保護(hù)煤柱煤柱。經(jīng)計(jì)算，15號(hào)煤盤(pán)區(qū)巷道煤柱為5.32Mt。 15號(hào)煤各類(lèi)保護(hù)煤柱合計(jì)28.14Mt。 圖2.1礦井工業(yè)場(chǎng)地安全煤柱計(jì)算圖 三 礦井儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量等于工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性保護(hù)煤柱損失量后的儲(chǔ)量。 全礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量見(jiàn)表2.1 表2.1 15號(hào)煤設(shè)計(jì)儲(chǔ)量匯總表 單位：Mt 煤層 工業(yè)儲(chǔ)量 永久煤柱損失 設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 井田境界 村莊 小計(jì) 15# 508.54 7.9 9.56 17.46 491.08 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量等于礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱后，乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量（厚煤層75%，中厚煤層80%，薄煤層85%，本設(shè)計(jì)取75%）。 礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以開(kāi)采的儲(chǔ)量,可按下式計(jì)算: Zk=(Zg-P)×c （2.3） 式中 Zk-------礦井可采儲(chǔ)量,Mt Zg-------礦井工業(yè)儲(chǔ)量,Mt P--------保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層、等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，Mt C-------采區(qū)采出率，0.75 全礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量見(jiàn)表2.2 表2.2 15號(hào)煤設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量匯總表 單位：Mt 煤層 設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 煤柱損失 采區(qū)回采率 （％） 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 工業(yè)場(chǎng)地 大巷 盤(pán)區(qū)巷道 小計(jì) 15 491.08 2.02 3.34 5.32 10.68 75 360.3 盤(pán)區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量見(jiàn)表2.3 表2.3 盤(pán)區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量匯總表 單位：Mt 盤(pán)區(qū) 設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 煤柱損失 采區(qū)回采率（％） 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 大巷 工業(yè)廣場(chǎng) 盤(pán)區(qū)巷道 小計(jì) 第I 盤(pán)區(qū) 145.08 0.85 1.23 1.63 3.71 75 106.02 第II盤(pán)區(qū) 123.46 0.82 0.79 1.63 3.24 75 90.17 第III盤(pán)區(qū) 121.34 0.85 0 1.11 1.96 75 89.54 第IV盤(pán)區(qū) 101.20 0.82 0 0.95 1.77 75 74.57 合計(jì) 491.08 3.34 2.02 5.32 10.68 360.30 第三節(jié) 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 一 礦井工作制度 按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井工作制度采用年工作日330天，三班作業(yè)，每天凈提升時(shí)間為16小時(shí)。 二 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)限用下列公式計(jì)算： Z采 T= （2.4） A·K 式中 T——礦井服務(wù)年限，a； Z采——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt； A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/a； K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。 按3Mt/a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力計(jì)算，15號(hào)煤服務(wù)年限為86年。 第三章 井田開(kāi)拓 第一節(jié) 概?述 本礦井采用主斜副立單水平開(kāi)拓，斜井作主井，主要是利用斜井可采用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)、提升能力大及井筒易于延深的優(yōu)點(diǎn)，用立井作副井是因?yàn)樘嵘奖悖L(fēng)容易。 第二節(jié) 井田開(kāi)拓 一 井田再劃分 井田內(nèi)煤層賦存平緩，一般5°～10°，屬近水平煤層；根據(jù)本井田15號(hào)煤層距離大這一賦存特點(diǎn)，將 15號(hào)煤?jiǎn)为?dú)劃分為一個(gè)煤組（下煤組），本次設(shè)計(jì)主要考慮15號(hào)煤的開(kāi)采。礦井采用單水平開(kāi)采。水平標(biāo)高為+510米，盤(pán)區(qū)式開(kāi)采。15號(hào)煤層生產(chǎn)能力：開(kāi)采儲(chǔ)量為360.3Mt，服務(wù)年限為86年。 結(jié)合礦井大巷布置、地質(zhì)構(gòu)造以及煤柱等劃分盤(pán)區(qū)。15號(hào)煤層共劃分為4個(gè)盤(pán)區(qū)，投產(chǎn)盤(pán)區(qū)選擇在第I盤(pán)區(qū)。 二 井筒形式、數(shù)目、位置及開(kāi)采水平的確定 （一）井筒形式 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。平硐開(kāi)拓受地形條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類(lèi)型水平服務(wù)年限要求。 斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比：井筒施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少，地面工業(yè)建筑井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比較簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水煤層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可以滿足特大型礦井提升需要；斜井井筒也可以作為安全出口，井下一旦發(fā)生事故，人員可以從主斜井迅速撤離。 立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文地質(zhì)等自然條件的限制。在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒通風(fēng)斷面大，可以滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開(kāi)拓特別有利；當(dāng)表土層為富含水的沖積層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的能兼顧井田淺部和深部不同產(chǎn)狀的煤層。 （二）井筒位置的確定原則 1、有利于第一水平的開(kāi)采并兼顧其他水平，有利于井底車(chē)場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門(mén)工程量少； 2、有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村莊或不遷村莊； 3、井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡； 4、井筒不宜穿過(guò)厚土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或較軟弱巖層。 三 煤層群分組 根據(jù)本井田15號(hào)煤層距離大這一賦存特點(diǎn)，將 15號(hào)煤?jiǎn)为?dú)劃分為一個(gè)煤組（下煤組）。 四 主要運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷的布置及煤層間的聯(lián)系方式 根據(jù)礦井開(kāi)拓布置，考慮通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)纫螅?5號(hào)煤沿井田中部南北向共布置三條大巷，分別為膠帶機(jī)運(yùn)輸大巷、輔助運(yùn)輸大巷及回風(fēng)大巷。本著多做煤巷少做巖巷原則，綜合考慮巷道運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、支護(hù)及立交等因素，確定膠帶機(jī)大巷及回風(fēng)大巷沿15號(hào)煤層布置，輔助運(yùn)輸大巷布置在15號(hào)煤底板，局部要穿層。 五 盤(pán)區(qū)劃分及其要素 結(jié)合礦井大巷布置、地質(zhì)構(gòu)造以及煤柱等劃分盤(pán)區(qū)。15號(hào)煤層共劃分為4個(gè)盤(pán)區(qū)，投產(chǎn)盤(pán)區(qū)選擇在第I盤(pán)區(qū)。 六 礦井運(yùn)輸和通風(fēng)系統(tǒng) （一）通風(fēng)系統(tǒng) . 工作面所需的新鮮風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井→盤(pán)區(qū)輔助運(yùn)輸巷→工作面運(yùn)輸順槽→回采工作面。 工作面乏風(fēng)→工作面回風(fēng)順槽→盤(pán)區(qū)回風(fēng)巷→回風(fēng)大巷→回風(fēng)井→地面。 （二）運(yùn)輸系統(tǒng) 1、煤炭運(yùn)輸系統(tǒng) 井下煤炭運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)輸。其運(yùn)輸系統(tǒng)為：回采工作面出煤→工作面運(yùn)輸順槽→盤(pán)區(qū)膠帶輸送機(jī)巷→盤(pán)區(qū)溜煤眼→膠帶機(jī)大巷→井底煤倉(cāng)→主斜井→地面選煤廠。 2、輔助運(yùn)輸系統(tǒng) 井下大巷、盤(pán)區(qū)輔助運(yùn)輸采用蓄電池電機(jī)車(chē)。 (1) 設(shè)備、材料及人員運(yùn)輸系統(tǒng) 井下生產(chǎn)用設(shè)備、材料及人員經(jīng)副立井→副立井井底車(chē)場(chǎng)→+510m水平輔助運(yùn)輸石門(mén)→+510m水平輔助運(yùn)輸大巷→盤(pán)區(qū)輔助運(yùn)輸巷→工作面回風(fēng)順槽（或掘進(jìn)工作面）。 (2) 矸石運(yùn)輸系統(tǒng) 井下矸石主要來(lái)自瓦斯高抽巷掘進(jìn)出矸，掘進(jìn)矸石通過(guò)調(diào)度絞車(chē)→聯(lián)絡(luò)斜巷→盤(pán)區(qū)輔助運(yùn)輸巷→+510m水平輔助運(yùn)輸大巷→+510m水平輔助運(yùn)輸石門(mén)→副立井井底車(chē)場(chǎng)→副立井→地面，然后經(jīng)膠帶機(jī)進(jìn)入選煤廠排矸系統(tǒng)。 七 開(kāi)拓巷道斷面和支護(hù)形式 借鑒鄰近的貴石溝礦井成功經(jīng)驗(yàn)，確定本礦井主要巷道斷面特征及支護(hù)方式如下： 1、大巷及石門(mén) 大巷及石門(mén)采用半圓拱形斷面，輔助運(yùn)輸大巷及石門(mén)均為巖巷，以掛網(wǎng)錨噴為主，局部破碎地段增加錨索或金屬棚；膠帶機(jī)及回風(fēng)大巷主要為煤巷，采用錨索與掛網(wǎng)錨噴聯(lián)合支護(hù)方式。 2、盤(pán)區(qū)主要巷道 盤(pán)區(qū)主要巷道以煤巷為主，采用半圓拱形斷面，采用錨索與掛網(wǎng)錨噴聯(lián)合支護(hù)方式。 3、盤(pán)區(qū)其它巷道 工作面運(yùn)輸順槽及回風(fēng)順槽、內(nèi)錯(cuò)瓦斯尾巷均采用矩形斷面，錨索、錨網(wǎng)與鋼帶聯(lián)合支護(hù)。 瓦斯高抽巷為巖巷，采用矩形斷面，錨桿支護(hù)。主要硐室采用混凝土砌碹支護(hù)，其中大硐室增加錨索。 八 方案比較 提出方案 根據(jù)以上分析，提出以下四種技術(shù)上可行的開(kāi)拓方案，分述如下： 方案一：主斜副立單水平開(kāi)拓 斜井提煤運(yùn)輸能力大，立井輔助運(yùn)輸能力大，為此提出主井采用斜井開(kāi)拓，副井采用立井開(kāi)拓。布置三條大巷，膠帶機(jī)大巷和回風(fēng)大巷沿煤層掘進(jìn)，輔助運(yùn)輸大巷沿底板掘進(jìn)。如圖3.1。 放案二：斜井單水平開(kāi)拓 主、副井井筒均為斜井，布置于井田中央，只設(shè)一個(gè)水平。布置三條大巷，膠帶機(jī)大巷和回風(fēng)大巷沿煤層掘進(jìn)，輔助運(yùn)輸大巷沿底板掘進(jìn)，如圖3.2。 方案三：立井單水平開(kāi)拓（井筒位于井田中央） 主、副井井筒均為立井開(kāi)拓，布置于井田中央，布置三條大巷，膠帶機(jī)大巷和回風(fēng)大巷沿煤層掘進(jìn)，輔助運(yùn)輸大巷沿底板掘進(jìn).如圖3.3。 方案四：立井單水平開(kāi)拓（井筒位于井田邊界） 主、副井井筒均為立井開(kāi)拓，布置于井田北部邊界，布置三條大巷，膠帶機(jī)大巷和回風(fēng)大巷沿煤層掘進(jìn)，輔助運(yùn)輸大巷沿底板掘進(jìn)。如圖3.4。 方案一：主斜副立井單水平開(kāi)拓 如圖3.1 方案二：斜井單水平開(kāi)拓 如圖3.2 方案三：立井單水平開(kāi)拓（井筒位于井田中央） 如圖3.3 方案四：立井單水平開(kāi)拓（井筒位于井田邊界） 如圖3.4 技術(shù)比較 以上所提四個(gè)方案大巷布置及水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒形式和井筒位置不同，及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)用不同。 方案一、二主井井筒形式不同。方案一副井為立井，立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，；方案二副井為斜井，斜井提升物料人員不如立井快捷、方便。經(jīng)過(guò)以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果（見(jiàn)表3.1），在方案一、二中選擇方案一：主斜副立單水平開(kāi)拓。 方案三、四主要區(qū)別在井筒位置不同，方案三井筒位于井田中央的儲(chǔ)量中心，井下運(yùn)輸距離短，運(yùn)輸費(fèi)用相對(duì)較低，；方案四井筒位于井田西部邊界附近，由于緊靠井田北部邊界，可以利用部分井田邊界煤柱，減少部分壓煤。經(jīng)過(guò)以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果（見(jiàn)表3.2），在方案三、四中選擇方案三：立井單水平開(kāi)拓（井筒位于井田中央）。 表3.1 一、二方案粗略比較表（單位：萬(wàn)元） 項(xiàng)目 方案一主斜副立單水平開(kāi)拓 方案二斜井單水平開(kāi)拓 基建費(fèi)用 主斜井開(kāi)鑿 2185×2550×10-4=557.18 主斜井開(kāi)鑿 2185×2550×10-4=557.18 副立井開(kāi)鑿 445×8234×10-4=366.41 副斜井開(kāi)鑿 2185×2550×10-4=557.18 大巷掘進(jìn) 8164×1050×3×10-4 =2571.66 大巷掘進(jìn) 8164×1050×3×10-4 =2571.66 小計(jì) 3441.25 小計(jì) 3686.02 生產(chǎn)費(fèi)用 斜井提升 1.2×42272×2.185×0.22 =24384.18 斜井提升 1.2×42272×2.185×0.22=24384.18 排水 340×24×365×86×0.178×10-4=4559.33 排水 340×24×365×86×0.178×10-4=4559.33 大巷運(yùn)輸 1.2×42272×0.088× 8.164=36443.47 大巷運(yùn)輸 1.2×42272×0.088× 8.164=36443.47 小計(jì) 65386.98 小計(jì) 65386.98 合計(jì) 費(fèi)用 68828.23 費(fèi)用 69073.00 百分率 100.36% 百分率 100.00% 表3.2 三、四方案粗略比較表（單位：萬(wàn)元） 項(xiàng)目 方案三立井單水平開(kāi)拓（中央） 方案四立井單水平開(kāi)拓(邊界) 基建費(fèi)用 主井開(kāi)鑿 472×8234×10-4=388.64 主井開(kāi)鑿 526×8234×10-4=433.11 副井開(kāi)鑿 472×8234×10-4=388.64 副井開(kāi)鑿 526×8234×10-4=433.11 大巷掘進(jìn) 8164×1050×3×10-4=2571.66 大巷掘進(jìn) 8164×1050×3×10-4=2571.66 小計(jì) 3348.94 小計(jì) 3437.88 生產(chǎn)費(fèi)用 立井提升 1.2×42272×0.472×0.92 =22027.43 立井提升 1.2×42272×0.526×0.92 =24547.52 排水 340×24×365×86×0.178×10-4 =4559.33 排水 340×24×365×86×0.178×10-4 =4559.33 大巷運(yùn)輸 1.2×42272×0.088×8.164 =36443.47 大巷運(yùn)輸 1.2×42272×0.088×8.164 =36443.47 小計(jì) 63030.23 小計(jì) 65550.32 合計(jì) 費(fèi)用 66379.17 費(fèi)用 68988.20 百分率 100.00% 百分率 103.93% 方案一、方案三有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量、基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)和經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別計(jì)算匯總于表3.3、3.4、3.5、3.6、3.7 表3.3 建井工程量 單位： m 項(xiàng)目 方案一主斜副立單水平開(kāi)拓 方案三立井單水平開(kāi)拓 初期 主 井 2185 472 副 井 445 462 后期 運(yùn)輸大巷 8146 8146 表3.4 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量 項(xiàng)目 方案一主斜副立單水平開(kāi)拓 項(xiàng)目 方案三立井單水平開(kāi)拓 運(yùn)輸提升/萬(wàn)t·km 工程量 運(yùn)輸提升/萬(wàn)t·km 工程量 大巷運(yùn) 輸 1.2×42272×5.27 =267328.13 大巷運(yùn) 輸 1.2×42272×5.27 =267328.13 斜井提 升 1.2×42272×2.185 =76343.232 立井提 升 1.2×42272×0.472 =23942.86 大巷維 護(hù) 1.2×8.164×3×8＝220.43 大巷維 護(hù) 1.2×8.164×3×86＝220.43 排 水 240×24×365×75×10-4 ＝15768 排 水 240×24×365×75×10-4 ＝15768 表3.5 基建費(fèi) 項(xiàng)目 方案一主斜副立單水平開(kāi)拓 方案三立井單水平開(kāi)拓 工程量 單價(jià) 費(fèi)用 工程量 單價(jià) 費(fèi)用 m 元/m 萬(wàn)元 m 元/m 萬(wàn)元 主井井筒 2185 2550 557.18 472 8234 388.64 副井井筒 445 8234 366.41 462 8234 380.41 運(yùn)輸大巷 8164 2413 1969.97 8164 2413 1969.97 合計(jì) 2893.56 2739.02 表3.6 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 項(xiàng)目 方案一主斜副立單水平開(kāi)拓 方案三立井單水平開(kāi)拓 工程量 單價(jià) 費(fèi)用 工程量 單價(jià) 費(fèi)用 （m） (元/m) (萬(wàn)元) （m） (元/m) (萬(wàn)元) 運(yùn) 輸 提 升 大巷運(yùn)輸 267328.13 0.088 23524.88 267328.13 0.088 23524.88 斜井提升 76343.23 0.22 16795.51 0 0 0 立井提升 0 0 0 23942.86 0.92 22027.43 小計(jì) 40320.39 45552.31 大巷維護(hù)費(fèi) 220.43 20 4408.60 220.43 20 4408.60 排水費(fèi) 15978.2 0.178 2844.12 15978.2 0.178 2844.12 小計(jì) 7252.72 7252.72 合計(jì) 47573.11 52805.03 表3.7 費(fèi)用匯總表 項(xiàng)目 方案一主斜副立單水平開(kāi)拓 方案三立井單水平開(kāi)拓 費(fèi)用(萬(wàn)元) 百分率 費(fèi)用(萬(wàn)元) 百分率 基建工程費(fèi) 2893.56 105.64% 2739.02 100.00% 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 47573.11 100.00% 52805.03 111.00% 由以上比較選出方案一 第三節(jié) 井筒特征 1、主斜井 主斜井傾角16°,斜長(zhǎng)2185m，凈寬5.2m，凈斷面積15.0m2，井筒內(nèi)布置一條1.4m寬膠帶輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升任務(wù)，并兼作輔助進(jìn)風(fēng)井及安全出口。井筒內(nèi)設(shè)有600mm軌距檢修道，另有一趟消防灑水管路。 2、副立井 副立井井筒直徑8.0m，井口標(biāo)高+919.65m，包括井底水窩井筒深度445m，裝備兩套提升設(shè)備，其中一套為一對(duì)一寬一窄二層四車(chē)罐籠，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)；另一套為交通罐帶平衡錘提升設(shè)備，擔(dān)負(fù)長(zhǎng)材及零星人員的提升，并兼作輔助進(jìn)風(fēng)及安全出口。井筒內(nèi)裝備有玻璃鋼梯子間，另設(shè)有兩趟排水管路、四趟動(dòng)力電纜、六趟通信及監(jiān)測(cè)電纜、一趟控制電纜等。 3、回風(fēng)井 回風(fēng)井凈直徑8.0m，凈斷面積50.3m2，井口標(biāo)高+945m，井筒深度396m，擔(dān)負(fù)礦井初期回風(fēng)任務(wù)，并兼作反風(fēng)時(shí)安全出口。井筒內(nèi)布置有玻璃鋼梯子間，另設(shè)有一趟玻璃鋼瓦斯管。 根據(jù)井口位置及地質(zhì)報(bào)告鉆孔資料，各立井筒所處位置第四系表土層比較薄，厚度6～10m，以黃土、砂土及礫石為主，基巖段無(wú)大的含水層，故設(shè)計(jì)各立井井筒均采用普通法鑿井，單層混凝土井壁結(jié)構(gòu)，其中表土段配鋼筋以加強(qiáng)支護(hù)，井壁厚度500～550mm。主斜井表土段采用混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度為450mm；基巖段采用錨索與錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)，支護(hù)厚度為150mm。 表3.8 各井筒特征 井 筒 名 稱(chēng) 井口坐標(biāo)(m) 井口 標(biāo)高 (m) 方位角 (°) 傾角(°) 斷面形狀 凈 斷 面 積 (m2) 支護(hù) 方式 基巖段支 護(hù)厚 度 (m) 深度或斜 長(zhǎng) (m) 井筒 裝備 緯 距 (X) 經(jīng) 距 (Y) 主斜井 68427 105262 +920 90 16 半圓拱 15.0 錨索與錨噴 150 2185 1.4m寬膠帶輸送機(jī) 副立井 68561 105378 +919 205 90 圓 50.3 混凝土砌碹 550 445 一對(duì)1.5t礦車(chē)雙層四車(chē)罐籠、交通 罐 回風(fēng)井 68354 104475 +945 0 90 圓 50.3 混凝土砌碹 550 396 玻璃鋼 梯子間 圖3.5 主斜井?dāng)嗝鎴D 圖3.6 副立井?dāng)嗝鎴D 圖3.7 回風(fēng)井?dāng)嗝鎴D 第四節(jié) 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 一 井底車(chē)場(chǎng)形式 結(jié)合礦井開(kāi)拓部署，考慮井上下關(guān)系及井筒與石門(mén)的關(guān)系，設(shè)計(jì)確定井底車(chē)場(chǎng)形式為環(huán)形式。此種布置形式的優(yōu)點(diǎn)是，進(jìn)車(chē)線、調(diào)車(chē)線位于直線段上，有專(zhuān)用的回車(chē)線，調(diào)車(chē)方便，井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力大。 二 線路布置 本井底車(chē)場(chǎng)只擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸，空、重車(chē)線長(zhǎng)度按1列矸石車(chē)長(zhǎng)度考慮，列車(chē)由20輛1.5t矸石車(chē)組成，10t蓄電池電機(jī)車(chē)單機(jī)牽引?？?、重車(chē)線計(jì)算長(zhǎng)度均為52.5m，根據(jù)線路布置, 實(shí)際長(zhǎng)度重車(chē)線取72m、空車(chē)線取90m。材料重車(chē)線長(zhǎng)度取46m，材料空車(chē)線長(zhǎng)度取72m。調(diào)車(chē)線長(zhǎng)度按1列材料車(chē)長(zhǎng)度考慮，計(jì)算長(zhǎng)度52.5m，實(shí)際取65m。人車(chē)型號(hào)為PRC12-6/6，人車(chē)線長(zhǎng)度按一列人車(chē)考慮，列車(chē)由10輛人車(chē)組成，計(jì)算長(zhǎng)度49m，實(shí)際取65m。 三 調(diào)車(chē)方式 電機(jī)車(chē)牽引矸石重列車(chē)由輔助運(yùn)輸石門(mén)進(jìn)入調(diào)車(chē)線，摘鉤后過(guò)1號(hào)渡線道岔，繞到列車(chē)后部頂推車(chē)進(jìn)入車(chē)場(chǎng)重車(chē)線，然后電機(jī)車(chē)過(guò)2號(hào)渡線道岔，經(jīng)繞道進(jìn)入空車(chē)線，牽引矸石空列車(chē)駛出井底車(chē)場(chǎng)，經(jīng)輔助運(yùn)輸石門(mén)、大巷進(jìn)入各盤(pán)區(qū)。 四 井底車(chē)場(chǎng)硐室 主斜井井底主要布置有井底煤倉(cāng)、機(jī)尾拉緊裝置硐室；副立井井底車(chē)場(chǎng)主要硐室有主變電所、主排水泵房及管子道、主水倉(cāng)、等候室及通道、搶救室、工具備用保管室、調(diào)度室、電機(jī)車(chē)修理間等；大巷附近設(shè)有消防材料庫(kù)、爆炸材料庫(kù)等硐室。 主要硐室敘述如下： 井底煤倉(cāng)直徑10.0m，總高度40m，有效高度30m，有效容量2300m3。 主排水泵房按礦井后期正常涌水量340m3/h考慮，布置有3臺(tái)D450-60×8型多級(jí)離心泵，其中一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修。泵房設(shè)計(jì)長(zhǎng)度25m。 主變電與主排水泵房聯(lián)合布置，設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度45m，其中高壓室35m，變壓器室10m。 主水倉(cāng)有效容量按8h后期正常涌水量340m3/h考慮，水倉(cāng)凈斷面確定為7.2m2，水倉(cāng)計(jì)算長(zhǎng)度為380m，根據(jù)平面布置，設(shè)計(jì)實(shí)際長(zhǎng)度取390m。 等候室設(shè)在副立井井底車(chē)場(chǎng)連接處與乘人車(chē)場(chǎng)之間，與二者平行布置。設(shè)計(jì)考慮罐籠上、下層同時(shí)上下人員，等候室共有五條通道，其中一條與乘人車(chē)場(chǎng)相通，兩條為罐籠上層通道，另兩條為罐籠下層通道。 第五節(jié) 開(kāi)采順序及采區(qū)、采煤工作面的配置 一 工作面回采方式 工作面回采方式有前進(jìn)式和后退式兩種，前進(jìn)式回采具有初期工程量省、投產(chǎn)快等優(yōu)點(diǎn)，但在采空區(qū)維護(hù)順槽比較困難，技術(shù)復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用高，且工作面漏風(fēng)量大；后退式回采雖然初期需要掘出長(zhǎng)距離的順槽，但生產(chǎn)過(guò)程中順槽維護(hù)量小，隨采隨廢，漏風(fēng)量小，安全可靠。故設(shè)計(jì)采用后退式回采方式，工作面間采用跳采接替。 二 礦井年產(chǎn)量驗(yàn)算 根據(jù)煤層條件、設(shè)備，結(jié)合國(guó)內(nèi)目前的高產(chǎn)高效礦井工作面長(zhǎng)度，確定15號(hào)煤層回采工作面的長(zhǎng)度為200m。 根據(jù)采煤機(jī)切割速度，工作面長(zhǎng)度，瓦斯含量，開(kāi)機(jī)率，回采工作面采煤機(jī)每天割8刀煤，截深為0.8m，日進(jìn)度為6.4m。 則每個(gè)工作面日生產(chǎn)能力 Q=L×N×B×M×T×C （3.1） 式中： L—工作面長(zhǎng)度，m； N—工作面晝夜割煤刀數(shù)； B—綜采工作面截深，m； M—采高，m； T—煤的容重，1. 45t/m3 ； C—工作面回采率，95%。 則：Q= 200×8×0.8×5.48×1.45×0.95=9662(t/d) 工作面年生產(chǎn)能力為9662×330=3.19(Mt/a) 掘進(jìn)煤量按回采煤量的10%計(jì)算為3.19×10%=0.319(Mt/a) 礦井年生產(chǎn)能力為3.19+0.319=3.509(Mt/a)＞3(Mt/a) 滿足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力只需要布置一個(gè)工作面。 第六節(jié) 井巷工程量和建井工期 表3.9 建井工程量 單位： m 項(xiàng)目 主斜副立單水平開(kāi)拓 初 期 主 井 2185 副 井 445 后 期 運(yùn)輸大巷 8146 表3.10 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量 項(xiàng)