【正文】 嶺縣的大青鄉(xiāng)及菜牛鄉(xiāng)境內(nèi)。在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時(shí)，繼續(xù)發(fā)展多層次、多樣化的采煤工藝，建立具有中國特色的采煤工藝?yán)碚?。但煤炭是不可再生的寶貴資源，我國雖為萬億噸以上儲(chǔ)量的第三富煤大國，但人均資源僅為世界人均資源的一半。關(guān)鍵詞：立井；高瓦斯；傾斜長壁；帶區(qū)；斜巷 ABSTRACTThe coalfield to the geography and varied geological conditions of coal， mining methods have varied. Mine production， its main feature is underground work， work hard and plicated natural conditions， the ventilation and safety measures appears to be particularly important.This design is the mineral well first step design make under the condition of original geology of the mine of Jinjialing Coal Mine， This design contents containment: The well farmland general situation and geology characteristic， the mineral wells expand， safe technique measure of well ventilated design， the mineral well， and the feature of understanding on the fully mechanized top coal caving mining method. The field general situation of the well includes geography， topography and traffic of the mining area mainly。 井田概況主要包括礦區(qū)的地理、地形和交通；礦井的地理位置、井田范圍；礦區(qū)的氣象條件、地震烈度、電源和水源的概況；井田地質(zhì)特征、煤層及煤質(zhì)概況以及水文地質(zhì)條件概況等。摘 要礦井生產(chǎn)，其主要特點(diǎn)是地下作業(yè)，工作環(huán)境艱苦，自然條件復(fù)雜，通風(fēng)和安全措施顯得尤為重要。礦井開拓分別論述了主井、副井位置選擇、帶區(qū)的劃分、水平的劃分以及開采順序、帶區(qū)的布置及裝備、各巷道的布置等。 The geographical position of the mine， field range of well。因此，要合理開采、綜合利用煤炭資源，提高煤炭資源的采出率，提高經(jīng)濟(jì)效益。本設(shè)計(jì)主要由七大部分組成：礦井概況和地質(zhì)特征、礦井開拓開采設(shè)計(jì)、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)、礦井提升和運(yùn)輸、安全生產(chǎn)措施、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)及專題設(shè)計(jì)（傾斜長壁采煤采場(chǎng)礦山壓力的新特點(diǎn)）。其地理坐標(biāo)為：東經(jīng) 北緯 金家?guī)X井田位于鐵嶺市東南，與外界交通方便。 礦區(qū)地形地貌本礦區(qū)地勢(shì)平坦，屬于平原地區(qū)，其西部為調(diào)兵山復(fù)背斜，是由一套古老巖系隆起而成的山區(qū)。年平均降雨量左右，最大達(dá)到 (1954年)，降雨一般集中在七、八、九三個(gè)月。從構(gòu)造成因上看，又屬于特定大地構(gòu)造環(huán)境下的斷陷盆地。鐵法煤田區(qū)域地層為一套中生代侏羅紀(jì)晚期及白堊紀(jì)早期的陸相沉積地層，其上被第四系沉積物覆蓋，為全隱伏式煤田。 井田含礦層成因及地質(zhì)特征金家?guī)X井田位于鐵法斷陷盆地的東南角，其地層層序和煤層生成年代與區(qū)域地層一致，以前震旦系構(gòu)成基底，其上發(fā)育了中生界之下白堊統(tǒng)及新生界之第四系。它們均屬于短軸、寬緩的褶曲，從控煤、聚煤角度來講，煤田北部的大明向斜、樸屯向斜及曉明背斜在聚煤區(qū)也呈北東方向展布（現(xiàn)今形態(tài)屬于近東西向，是由構(gòu)造復(fù)合造成的）。另外本區(qū)內(nèi)的斷裂帶大部分不含水，只有個(gè)別斷層含水，從而說明第四紀(jì)含水層和白堊紀(jì)上部風(fēng)化帶含水層中的水對(duì)礦井影響甚微?？梢姖B透性自西向東逐漸增強(qiáng)，厚度也逐漸增厚。 礦層質(zhì)量及礦層特征金家?guī)X井田普遍發(fā)育的煤層4個(gè)，其中一個(gè)煤層發(fā)育范圍較大，為金家?guī)X井田主要可采層；其余為不可采煤層。該井田所見的各可采煤層，其夾石以泥巖和粉砂巖為主炭質(zhì)泥巖次之。在金家?guī)X井田背斜處，號(hào)斷層以西部分，褶曲軸西翼地層傾角為度，向西傾。在構(gòu)造部分曾提到金家?guī)X井田馬鞍形構(gòu)造在聚煤期長期發(fā)育并具有同沉積的特點(diǎn)，這種聚煤古構(gòu)造的格局控制了聚煤古地理環(huán)境的變遷，而古地理環(huán)境的變遷必然導(dǎo)致古河道的遷移。瓦斯含量較大的地段煤層厚度、煤層埋藏深度有較好的正相關(guān)關(guān)系。煤的構(gòu)造為層狀構(gòu)造。宏觀煤巖類型主要是半亮型煤，光亮型煤和暗淡型煤少見。本區(qū)煤的全水分（）為，屬中高全水分煤。3）揮發(fā)份（）各煤層原煤可燃基揮發(fā)份平均值為之間，平均為。從垂直方向看， 4煤層為無煙煤，煤的粘結(jié)指數(shù)低，無粘結(jié)性，不粘結(jié)煤，而且煤的內(nèi)在灰分又太高，故目前本井田出產(chǎn)的煤只能做動(dòng)力用煤。2 井田境界及儲(chǔ)量 井田范圍金家?guī)X井田為南北走向，金家?guī)X井田所處的地理坐標(biāo)為： 北緯東經(jīng)北部邊界：金家?guī)X井田北與小青礦、大隆礦相鄰；東部邊界：以人為邊界劃分；南部邊界：南以煤層最低可采邊界線為界，上煤組局部以人為技術(shù)邊界與長　　　鐵煤礦相鄰；西部邊界：與大興煤礦相鄰，以，斷層為界。本設(shè)計(jì)是4號(hào)煤層。井田傾斜方向的水平投影最大長度為，最小長度為，平均長度為。1）要充分利用自然條件；2）要有合理的走向長度：3）要處理好相鄰井田的關(guān)系；4）要為礦井的發(fā)展留有余地；5）要有良好的安全經(jīng)濟(jì)效果 井田的儲(chǔ)量本設(shè)計(jì)的主采煤層為4號(hào)煤層，儲(chǔ)量估算在1：5000底板等高線圖上，采用水平投影地質(zhì)塊段法進(jìn)行估算，估算公式為： （22）式中：－－儲(chǔ)量塊段儲(chǔ)量，單位：；－－儲(chǔ)量塊段水平投影面積，單位：；－－儲(chǔ)量塊段平均鉛垂厚度，單位：；－－視密度，單位：； 礦井可采儲(chǔ)量 安全煤柱留設(shè)原則1）工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。4）斷層煤柱寬度，井田境界煤柱寬度為。圖22工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱 4）大巷保護(hù)煤柱：大巷兩側(cè)的保護(hù)煤柱各為15米，但本設(shè)計(jì)大巷為巖石大巷，所以大巷保護(hù)煤柱損失量為0。 礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。斜井開拓與立井開拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資低；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室都比較簡單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。本礦井煤層傾角小，平均為，為近水平煤層；但表土層有流沙層；水文地質(zhì)情況比較復(fù)雜；井筒需要特殊法施工，因此本礦井采用立井開拓。 b) 井筒設(shè)在井田中央時(shí)，可以使沿井田走向運(yùn)輸工作量小，而井田偏于一側(cè)的相應(yīng)井下運(yùn)輸工作量比前者要大。井筒內(nèi)裝備一對(duì)9的箕斗，井壁混凝土壁厚。采用金屬罐道梁，型鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。井筒采用混凝土支護(hù)，井壁厚度。4號(hào)煤層厚度為，煤層傾角小，平均，為近水平煤層，故設(shè)計(jì)為立井單水平開采。礦井軌道大巷、運(yùn)輸大巷布置均布置在巖石中，大巷間距。大巷位于井田中央，沿等高線方向布置，局部半煤巖及巖巷，運(yùn)輸大巷巷道坡度隨煤層而起伏，一般 ，軌道大巷巷道水平掘進(jìn)坡度為千分之三到千分之五，便于排水。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下料、通風(fēng)、排水、 供電和升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)，是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。（4）采用綜合開拓方式的新建礦井或擴(kuò)建礦井，井下采用多種運(yùn)輸方式運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體條件，經(jīng)方案比較后確定。電機(jī)車選用蓄電池電機(jī)車。這就要求井底車場(chǎng)空、。兩翼大巷駛?cè)刖总噲?chǎng)的電機(jī)人車在存車場(chǎng)存放，該處同時(shí)作為上、下井人員換乘點(diǎn)。則： 由以上計(jì)算可知：，因此，設(shè)計(jì)的水倉容量滿足要求。4）運(yùn)料系統(tǒng)副井→軌道大巷→運(yùn)料石門→軌道中巷→運(yùn)料斜巷→帶區(qū)回風(fēng)斜巷→工作面。9)移交生產(chǎn)時(shí)井巷開鑿位置首先向地下開掘主、副井筒，掘至米水平后，開掘部分井底車場(chǎng)及大巷，同時(shí)掘回風(fēng)道，到井田東部再開掘斜巷與東風(fēng)井打形成通風(fēng)系統(tǒng)，形成通風(fēng)系統(tǒng)后，再回頭掘進(jìn)初始未掘出的車場(chǎng)硐室及線路。2）運(yùn)輸系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少，運(yùn)輸費(fèi)用低。根據(jù)現(xiàn)有情況，可將井田劃分為四個(gè)帶區(qū)。隨著通風(fēng)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段獨(dú)頭掘進(jìn)的距離可達(dá)3000多米，因此通風(fēng)問題對(duì)帶區(qū)傾斜長度的大小沒有限制。 開采順序在煤礦開采過程中，煤層與各回采工作面有計(jì)劃按一定順序組織開采，才能保證整個(gè)井田的均衡生產(chǎn)與正常接替，因此礦井開采順序的確定對(duì)礦井開采至關(guān)重要。5帶區(qū)巷道布置 煤層地質(zhì)特征 帶區(qū)位置設(shè)計(jì)首采帶區(qū)（北一帶區(qū)）位于井田中部偏東部，巖石大巷西南部。 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況煤層頂?shù)装鍘r石為粉砂巖，泥巖，細(xì)砂巖，中等穩(wěn)定，煤層特征及頂?shù)装鍘r性見煤層特征表：（表51） 表51煤層特征表煤層煤厚（）穩(wěn)定程度頂?shù)装鍘r性4中等穩(wěn)定粉砂巖、粗砂巖 水文地質(zhì)帶區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件較簡單，涌水來源主要為4號(hào)煤層上覆砂巖、粉砂巖等弱含水層裂隙水，和底板砂巖和石灰?guī)r等強(qiáng)含水層，預(yù)計(jì)正常涌水量，最大涌水量為 。 帶區(qū)巷道布置1）帶區(qū)煤柱由后面第8章通風(fēng)設(shè)計(jì)確定工作面采用副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)的布置方式，每個(gè)工作面共布置兩條斜巷，一側(cè)布置一條，一條為進(jìn)風(fēng)巷（運(yùn)輸斜巷)；另一側(cè)為回風(fēng)巷。3）開采順序首采帶區(qū)為北一帶區(qū)，然后依次采北二帶區(qū)，南一帶區(qū)，南二帶區(qū)。帶區(qū)內(nèi)輔助運(yùn)輸采用軌道，電機(jī)車牽引，材料車從井底車場(chǎng)出來，經(jīng)軌道大巷和運(yùn)輸斜巷到工作面。4) 供電系統(tǒng)供電：地面變電站 →副井 →中央變電所 →運(yùn)輸大巷→帶區(qū)變電所→帶區(qū)運(yùn)輸斜巷→工作面5) 排水系統(tǒng) 在工作面水自流入回風(fēng)斜巷，回風(fēng)斜巷設(shè)置排水泵將水排至大巷排水溝，經(jīng)水溝水排入井底車場(chǎng)水倉，然后經(jīng)管道排到地面。掘進(jìn)頭利用聯(lián)絡(luò)巷貫通構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)，在掘聯(lián)絡(luò)行貫通前的獨(dú)頭段采用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。則：（2）煤巷掘進(jìn)面生產(chǎn)能力，按下式計(jì)算： （53）式中： ——掘進(jìn)面生產(chǎn)能力，萬 ；—— 掘進(jìn)面長度，取區(qū)段斜巷寬掘進(jìn)寬度，；—— 煤厚，；——掘進(jìn)進(jìn)面年推進(jìn)長度，；—— 煤層容重，；——掘進(jìn)面回采率，取 。帶區(qū)內(nèi)可采儲(chǔ)量為：帶區(qū)內(nèi)實(shí)際采出煤量為：則：帶區(qū)采出率 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：采（帶）區(qū)采出率：厚煤層不低于 ，中厚煤層不低于 ，薄煤層不低于 。帶區(qū)變電所應(yīng)布置在穩(wěn)定的且無淋水，礦壓小及通風(fēng)良好的地方，并位于帶區(qū)中心，帶區(qū)變電所采用不可燃燒的材料支護(hù)。：1) 巷道所處的位置及圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)及地壓作用的大小。根據(jù)以上所述及帶區(qū)實(shí)際的自然條件，本設(shè)計(jì)帶區(qū)進(jìn)、回風(fēng)煤層斜巷均采用矩形斷面，工作面帶區(qū)斜巷亦采用矩形斷面。2) 設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用行之有效的先進(jìn)技術(shù)，積極提高機(jī)械化水平，達(dá)到工作面的高產(chǎn)高效。 重點(diǎn)設(shè)計(jì)煤層及圍巖條件本設(shè)計(jì)指定重點(diǎn)設(shè)計(jì)煤層為4號(hào)煤層，此煤層位于帶區(qū)可采煤層的第一層，煤厚，平均傾角為，煤層頂?shù)装鍘r石為粉砂巖、粗砂巖，中等穩(wěn)定，煤層的瓦斯相對(duì)涌出量為（經(jīng)抽放后），煤層爆炸指數(shù)為，有煤層爆炸危險(xiǎn)，煤層的自燃發(fā)火期一般為個(gè)月，屬易燃煤層，本層的煤質(zhì)牌號(hào)為無煙煤，煤質(zhì)中硬。3) 按運(yùn)輸機(jī)能力校核由于采煤設(shè)備選型時(shí)，根據(jù)采煤機(jī)能力小于運(yùn)輸機(jī)能力 （65）式中： ——晝夜運(yùn)煤班數(shù)，班； ——每班內(nèi)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤小時(shí)數(shù)，； ——輸送機(jī)小時(shí)運(yùn)輸能力， ； ——采煤機(jī)截深，； ——晝夜進(jìn)刀數(shù)，刀； ——工作面回采率； ——煤層生產(chǎn)能力，； ∴4) 按工作面通風(fēng)能力確定工作面最大長度L （66）式中； ——工作面內(nèi)允許的最大風(fēng)速，； ——工作面最小控頂距，； ——風(fēng)流收縮系數(shù)； ——晝夜產(chǎn)煤一噸所需風(fēng)量，取 ——截深，； ——煤層生產(chǎn)率，； ——日割煤刀數(shù)，刀；∴ 采煤機(jī)械的選擇及回采工藝方式的確定 采煤機(jī)械的選擇選擇工作面采煤機(jī)械要與煤層賦存條件相結(jié)合，盡可能保證工作面有良好的生產(chǎn)條件，使煤炭損失少，回采率高，材料消耗量少，所以采煤機(jī)的選型是煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。4）為實(shí)現(xiàn)工作面綜采機(jī)械化，選擇采煤機(jī)時(shí)應(yīng)考慮與其它設(shè)備的配套。支架技術(shù)特征見表64。本回采工作面運(yùn)輸、回風(fēng)帶區(qū)斜巷支護(hù)均采用錨桿和工字鋼支護(hù)，采用的型式為：W型鋼帶與樹脂錨固金屬錨桿，巷道兩幫使用工字鋼和樹板，由頂錨桿W型鋼帶組成頂部錨桿支架，巷道兩幫也可采用可回收錨桿。 回采工藝1) 綜采面雙滾筒采煤機(jī)工作方式本綜采面選用了型采煤機(jī)，采煤機(jī)右滾筒右螺旋，割煤時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。利于工作面端頭支護(hù)，輸送機(jī)保持成一直線。3）移架及推溜方式根據(jù)本煤層地質(zhì)條件，底板平整，起伏不大，移架采用本架操作，追機(jī)依次順序移架，每次僅限移動(dòng)一架。由于本工作面開采煤層頂板為粉砂巖，故可以采用自然垮落法管理頂板。 工作面勞動(dòng)組織及循環(huán)圖表、機(jī)電設(shè)備表、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表見工作面布置平、剖面圖如圖（62）62 循環(huán)圖表表:65 工人出勤表序號(hào)工種班次