【正文】 段面積/cos(平均傾角)平均厚度容重。礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以帶區(qū)回采率的儲(chǔ)量。它不僅包含著煤在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開(kāi)采技術(shù)條件。由于本礦區(qū)內(nèi)的斷層落差較大，如西部的F14斷層，北部74層露頭線為界，南部至桃七三區(qū)，北部與新立礦相鄰，44號(hào)煤層800標(biāo)高，東界為F11斷層，屬于水平劃分。47′，東經(jīng)130176。GRI〈65的定為氣煤，GRI〉65的定為1/3焦煤，本礦區(qū)參與儲(chǔ)量計(jì)算的14個(gè)煤層，除51層和65層為氣煤外，其他煤層均為1/3焦煤。鏡下鑒定為：煤巖組成多是凝膠物基質(zhì)體，色鮮紅，以鏡煤化物質(zhì)為主，樹(shù)脂膠體占次要地位，礦物雜質(zhì)多見(jiàn)，主要是石英、長(zhǎng)石、高嶺石、方解石和云母，尤其以長(zhǎng)石和粘土質(zhì)泥巖多見(jiàn)。 沼氣、煤塵及煤的自燃性：新興四礦屬于低瓦斯礦井。地下水化學(xué)類型為HCO3NaCa水?？紫抖确植急緟^(qū)外圍構(gòu)造盆地基地主要由黑云母片花崗麻巖，石英片巖，石英巖，綠泥石片巖，片巖等組成。中220～374下0～230元古界統(tǒng)界左右，是逆斷層。第三組與煤層走向近于直交，走向SN～S10176。屬于這組斷層的有：F1FFFFFB、F4F2F1F4F5F10等。井田內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造以斷層為主，根據(jù)多年來(lái)生產(chǎn)實(shí)踐和勘探資料，現(xiàn)確定井田內(nèi)的斷層共有26條。W漸變?yōu)镋W方向，煤層傾角由北向南逐漸變大，井田北部煤層傾角一般在7～11176。圖1—1 交通位置圖 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況本礦區(qū)煤系地層屬上侏羅統(tǒng)雞西群含煤地層，主要由城子河組上部和穆棱組下部組成。 公路可通往樺南、佳木斯、雙鴨山、寶清、密山、雞西、勃利、依蘭和哈爾濱等市縣。31′。地理坐標(biāo)為北緯45176。通過(guò)本次設(shè)計(jì)將理論與實(shí)際充分結(jié)合，綜合闡述井田開(kāi)拓方式、準(zhǔn)備方式、采煤方法、礦井通風(fēng)與安全、礦井排水、采區(qū)供電及其與礦井有關(guān)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)是否能夠達(dá)到預(yù)期目的，都決定于礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)是否合理。 要. I緒采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是采礦專業(yè)學(xué)生對(duì)礦井系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的全過(guò)程，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步熟悉礦井生產(chǎn)系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)礦井全部采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤方法開(kāi)采，并采用綜合機(jī)械化開(kāi)采，采用全部垮落法處理采空區(qū)。46′～45176。井田范圍：北界74層煤層露頭，與新立礦、新建礦相鄰；南界到桃七三區(qū)44號(hào)煤層800標(biāo)高；東界為F11號(hào)斷層，與桃山礦相連；西部以F14號(hào)斷層為界，與東風(fēng)礦相鄰。公路交通十分方便。下部界限從74號(hào)煤層底板開(kāi)始，上至44號(hào)煤層，地層厚度1265米，共含煤56層，%，其中可采和局部可采20層。井田中部煤層傾角15～20176。井田內(nèi)的斷層構(gòu)造可分為四組，現(xiàn)分述如下：第一組與煤層走向斜交，走向一般在N30～50176。其中落差較大的F4號(hào)斷層作為劃分井區(qū)的界線，F(xiàn)11,F14是劃分井田礦界的主要構(gòu)造。E，屬于張性斷層，在走向上延伸不遠(yuǎn)即尖滅消失，落差一般不大，這組斷層有FE、F4F2F1FFF01等。這組斷層在井田內(nèi)很少發(fā)育，只有FD，F(xiàn)03屬于這種性質(zhì)的斷層。下雞5線南側(cè)發(fā)育本組主要由粉砂巖、泥巖組成，次為細(xì)砂巖夾少量中砂巖，全組巖石顏色較其下部的城子和組偏淺，上中部基本不含煤，本組被早白堊紀(jì)輝綠巖侵入。麻山群被前古生界粗粒、斑狀黑云母花崗巖侵入。抗壓強(qiáng)度102kg/m3抗拉強(qiáng)度102 kg/cm3變形模量102 kg/cm3彈性模量kg/cm3細(xì)砂巖～5～252～20～～81～10中砂巖～5～151～15～～82～8泥質(zhì)巖～～～2～75～10粉砂巖～5～ 205～20～1～85～10 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況七臺(tái)河發(fā)源于本區(qū)南部山區(qū)，為倭肯河支流，河寬20米左右，～，洪水期流量為10～200立方米/秒，屬季節(jié)性河流，該河位于本區(qū)西部，涇流方向由南向北，垂直煤系地層走向，基本切割本礦區(qū)全部煤系地層，對(duì)礦區(qū)的開(kāi)發(fā)有一定的影響。 第四紀(jì)疏松含水層主要分布在本區(qū)北部和西部七臺(tái)河兩側(cè)，呈條帶狀分布。沖積層與煤系地層為不整合接觸，其間無(wú)隔水層，所以沖積層地下水與煤系巖層地下水聯(lián)系是比較密切的。：，屬于有爆炸危險(xiǎn)的煤層。原煤灰分變化較大，一般在20～30%。煤的變質(zhì)作用以區(qū)域變質(zhì)作用為主。第2章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 井田周邊狀況新興煤礦位于七臺(tái)河礦區(qū)西部，距七煤公司約十二公里，行政區(qū)劃屬黑龍江省七臺(tái)河市新興區(qū)管轄。30′～130176。 井田未來(lái)發(fā)展情況新興四礦遠(yuǎn)景儲(chǔ)量開(kāi)發(fā)區(qū)為桃七三區(qū)，位于本礦區(qū)南部2 .5公里處,桃七三區(qū)的勘探區(qū)范圍為：東起F7斷層，與桃山礦生產(chǎn)區(qū)相鄰；西部以F14號(hào)斷層為界；北以F27號(hào)斷層為界，與新興礦生產(chǎn)區(qū)相鄰；南以F8號(hào)斷層為界。礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。 保安煤柱保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則如下：(1)在一般情況下，保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)受護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值進(jìn)行圈定；(2)地面受護(hù)面積包括受護(hù)對(duì)象及周圍的保護(hù)帶；(3)當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)，應(yīng)該根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直于受護(hù)邊界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角，然后再確定保護(hù)煤柱；(4)立井保護(hù)煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點(diǎn)留設(shè)，立井深度大于或等于400米的以邊界角圈定，小于400米的以移動(dòng)角圈定。 按以上方法計(jì)算得：工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失：；計(jì)算公式如下：ZK =（ZC－P）C式中ZK —可采儲(chǔ)量；ZC — 工業(yè)儲(chǔ)量；P — 永久煤柱損失；C — 采區(qū)回采率。礦井可采儲(chǔ)量匯總詳見(jiàn)表2—1：表2—1 礦井可采儲(chǔ)量匯總 除上述井型以外，不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的中間井型。 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的原因及其具體情況井田開(kāi)拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括：（1）總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求井；（2）煤層賦存和開(kāi)采技術(shù)條件；（3）地形地貌和地面外部條件；（4）技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件；（5）田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；（6）施工技術(shù)和設(shè)備條件等。本井田煤層屬于傾斜中厚煤層，平均傾角在25176。 煤層賦存和開(kāi)采技術(shù)條件；（3） 總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求等。：井口位置的選擇需要綜合考慮以下因素：（1）井下條件：①在井田走向的儲(chǔ)量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡；②井筒應(yīng)盡量避開(kāi)或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段；③勘探程度及初期工程量。根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下：方案一：井田劃分兩個(gè)開(kāi)采水平；一水平運(yùn)輸標(biāo)高350m，二水平運(yùn)輸標(biāo)高為800m。故采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個(gè)開(kāi)采水平，水平運(yùn)輸標(biāo)高分別為100m和800m，兩水平均采用上山開(kāi)采。（2）分組集中布置：在煤層群中，相近的煤層為一組設(shè)分組集中大巷，由分組集中運(yùn)輸大巷開(kāi)采區(qū)石門與各采區(qū)煤層聯(lián)系。58與60，63與65，67與68間距較近，因此4449可用一組上山聯(lián)合準(zhǔn)備。合理的開(kāi)拓方式，一般應(yīng)在技術(shù)可行的多種開(kāi)拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，才能確定。因此，平硐開(kāi)拓方式對(duì)本設(shè)計(jì)井田不適用，排除采用平硐開(kāi)拓方式。缺點(diǎn)：①初期投資大，建井期限稍長(zhǎng)；②需要大型的提升設(shè)備；③多水平開(kāi)拓，立井石門長(zhǎng)度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。 點(diǎn)Ⅰ雙立井開(kāi)拓，技術(shù)成熟可靠，提升速度快，提升能力大；，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求。，不利工業(yè)廣場(chǎng)的布置；，生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)系不方便；，增加了煤柱損失。開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較詳見(jiàn)表3—4：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(jìn)風(fēng)井。 主井井口坐標(biāo)為：XA=5070514，YA=88500②主井井深400m，副井井深380m。沒(méi)有煤與瓦斯的突出，無(wú)自燃發(fā)火等情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷。大巷方向、坡度可根據(jù)運(yùn)輸?shù)裙δ芤筮x定，而較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響。本設(shè)計(jì)礦井對(duì)大巷布置提出兩種方案：方案一：煤層大巷布置方案二：巖石大巷布置煤層大巷與巖石大巷相比較有以下缺點(diǎn)：①煤層大巷的巷道維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi)用高；②當(dāng)煤層起伏褶曲較多時(shí)，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車運(yùn)行速度受到限制，運(yùn)輸能力降低；③為了便于巷道維護(hù)，巷道維護(hù)留設(shè)保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大；④煤層有自燃發(fā)火危險(xiǎn)時(shí)，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災(zāi)困難。（1）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度；（2）礦井開(kāi)拓方式；（3）井筒及數(shù)目；（4）礦井主要運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸方式；（5）礦井瓦斯等級(jí)及通風(fēng)方式；（6）礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式；（7）各種硐室有關(guān)的資料。：（1）保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；（2）調(diào)車簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及交岔點(diǎn)少；（3）操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范；（4）井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低；（5）施工方便，各井筒間、井底車場(chǎng)與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期；（6）當(dāng)大巷或石門與井筒的距離較大時(shí)，能夠布置下存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場(chǎng)；（7）井底車場(chǎng)形式也取決于礦車的類型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車時(shí)，其卸載站可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。區(qū)段運(yùn)輸集中巷通過(guò)溜煤眼和石門與各煤層超前運(yùn)輸巷聯(lián)系。的煤層。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(diǎn)：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，管理方便；缺點(diǎn)：原有井筒同時(shí)擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)，延伸兩個(gè)井筒的施工組織復(fù)雜，延伸后提升長(zhǎng)度增加，提升能力下降；方案二：暗斜井延伸優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井做主井，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，提升能力大，可充分利用原有井筒提升；缺點(diǎn)：增加了提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備，通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜。卸載時(shí)，機(jī)車通過(guò)卸載站。2．存車線長(zhǎng)度的確定確定存車線長(zhǎng)度是井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題，如果存車線長(zhǎng)度不足，將會(huì)使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使列車在車場(chǎng)內(nèi)的調(diào)車時(shí)間增加，反而降低了車場(chǎng)通過(guò)能力，并增加車場(chǎng)工程量。 L—材料車線有效長(zhǎng)度，m；nc—材料車數(shù)，輛；Lc—每輛材料車帶緩沖器的長(zhǎng)度，m；ns—設(shè)備車數(shù)，輛；Ls—每輛設(shè)備車帶緩沖器的長(zhǎng)度，m；L=ncLc+nsLs=15+2=48m根據(jù)實(shí)際需要，開(kāi)設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長(zhǎng)72m。 δ=450 b=5128mmR=25000mm 27′44 a=4972mmB=9604mmT=2069mmn=mT=7663mm 27′44a=4972mm L0=9600mm δ=45?β=69176。3t底卸式礦車列車數(shù)為4136/（325）=55列。 井底車場(chǎng)主要硐室主井設(shè)有3t底卸式礦車卸載站硐室、翻車機(jī)硐室、井底煤倉(cāng)及井底煤倉(cāng)裝載硐室、清理井底散煤硐室及水窩泵房等。水泵房及變電所通往井底車場(chǎng)的通道應(yīng)設(shè)置閉門。 沿煤層傾向的開(kāi)采順序該設(shè)計(jì)礦井采用上行式開(kāi)采，由于頭三層煤層間距較近采用聯(lián)合開(kāi)采。西部以正F26斷層為界，東部以井田邊界為界。 采區(qū)地質(zhì)和煤質(zhì)情況采區(qū)地面標(biāo)高為+100米左右，采區(qū)內(nèi)沒(méi)有斷層，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，涌水量小，防水工作簡(jiǎn)單，水文地質(zhì)類型為簡(jiǎn)單型。影響采區(qū)生產(chǎn)能力的因素有煤層賦存狀況和地質(zhì)構(gòu)造，采區(qū)類型，礦井生產(chǎn)能力，采區(qū)正常接替和準(zhǔn)備時(shí)間、掘、運(yùn)、通風(fēng)的裝備水平及設(shè)備能力等。所以V0=330=2376m，即工作面年推進(jìn)度為2376m。 采區(qū)巷道布置 區(qū)段劃分由于本采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁采煤法，區(qū)段劃分則以工作面長(zhǎng)度為標(biāo)志。缺點(diǎn)：受工作面采動(dòng)影響大，生產(chǎn)期間上山的維護(hù)困難，改進(jìn)支護(hù)，加大煤柱尺寸，可以改善上山維護(hù)，但會(huì)增加煤炭的損失。方案三：巖石上山25176。25176。合計(jì) 采區(qū)車場(chǎng)布置采區(qū)下部車場(chǎng)基本形式：采區(qū)下部車場(chǎng)由輔助提升車場(chǎng)和裝煤車場(chǎng)組成。上山輔助運(yùn)輸由絞車完成。 5―重車存車線；6―裝車點(diǎn)道岔；8―通過(guò)線渡線道岔；9―通過(guò)線；圖4—1 大巷裝車式線路布置圖大巷軌道中心線距離為1600，渡線道岔DX630/5/1516，α=11186。 (4—3)由公式(4—3)得 取 75000(4—4)由公式(4—4)得坡度跨越大巷見(jiàn)煤。(4—7)由公式(4—7)得豎曲線計(jì)算：（詳見(jiàn)圖4—2）根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，豎曲線半徑定為：RG=15000(高道，重車線)5RD=9000(低道，空車線)存車線取半列車，即 (4—9)iG取8‰（高道動(dòng)滾行坡，重車道） 圖4—2 豎曲線計(jì)算圖低道豎曲線回轉(zhuǎn)角 ②起坡點(diǎn)位置確定繞道車場(chǎng)起坡后跨越大巷，需保持一定巖柱。 h1=20000+hc=20160hc―軌道上山軌面距煤層底板垂直距離為160③繞道線路計(jì)算如圖44中所示，RR3取12000，彎道部分軌道中心距為1600，則R2=13600（4—12）由公式（4—12）計(jì)算得值（低道）：取c=3000； =10437值（高道）：