【正文】 llion. Allotment intrinsically ocurrence of coal seam pare stabilize， coal seam pitch is under fifteen acid， average coal seam pitch is three seam thick is ， integrally nature condition pare simplicity ， at allotment scope east normalizing function of the stomach and pleen center equal have got dislocation upgrowth. Both methane and carbon dioxide content relatively do not high, and neither do inflow of water no large either. On the basis of Preliminary Design， said shaft opt in adopt three vertical shaft fluctuate mountain exploitation，coal seam grouping band region fluctuate mountain co disposal 39。作為對(duì)大學(xué)生在學(xué)校的最后一次綜合性的知識(shí)技能考查，它 綜合地 考查 了學(xué)生這四年來(lái)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)及其專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握情況，使學(xué)生學(xué)會(huì)自我思考、自行設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，認(rèn)真貫徹《礦產(chǎn)資源法》、《煤炭法煤炭工業(yè)技術(shù)政策》、《煤炭安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》以及國(guó)家其它發(fā)展煤炭工業(yè)的方針政策，積極采用切實(shí)可行高產(chǎn)高效的先進(jìn)技術(shù)與工藝，力爭(zhēng) 使 自己的設(shè)計(jì)成果達(dá)到較高水平。井田以以下四個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)為界： 1： X=， Y=； 2： X=， Y=； 3： X=， Y=； 4： X=， Y=。交通極為便利（圖 11）。井田內(nèi)村莊位于黃土沖溝兩側(cè)或山頂?shù)屯萏幱悬S土覆蓋的地方。史村河、河底河等為長(zhǎng)河支流，由西北向東南注入長(zhǎng)河，為季節(jié)性水流。據(jù)晉城市氣象站資料 ,年平均氣溫 11℃, 極端最低氣溫 ℃ （ 1956年 1 月 21日），極端最高氣溫 ℃ （ 1967 年 6 月 4 日）。 井田地質(zhì)特征及煤性分析 地層 本井田巖層從老到新 依次為 ： 奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組（ O2x） 、 奧陶系中統(tǒng)上馬溝太原組（ C3t） 、 奧陶系中統(tǒng)峰峰組（ O2f） 、 石炭系中統(tǒng)本溪組（ C2b） 、 石炭系上統(tǒng)太原組（ C3t） 、 二疊系下統(tǒng)山西組（ P1s） 、 二疊系下統(tǒng)下石盒子組（ P1x） 、 二疊系上統(tǒng)上石盒子組（ P2s） 、 中更新統(tǒng)（ Q2） 、 上更新統(tǒng)（ Q3）全新統(tǒng)（ Q4） 。由灰色中、細(xì)粒砂巖，灰黑色粉砂巖、泥巖，灰色粘土泥巖、石灰?guī)r、硅質(zhì)巖、菱鐵礦及煤組成。根據(jù)規(guī)范要求， 9號(hào)和 15 號(hào)煤層為不可采煤層。沉積不穩(wěn)定?？肯虏砍A有薄層鈣質(zhì)泥巖。 K3石灰?guī)r：為 13 號(hào)煤頂板。 K5石灰?guī)r：位于本組上部，為 7 號(hào)煤頂板。本組濱岸為過(guò)渡相沉積，在成莊、段都、坪頭一帶，均有零星出露。厚 ～ ，平均。 K 砂巖：為山西組中部的一層砂巖，灰白色、中粒、鈣質(zhì)膠結(jié)。 總的來(lái)講， 3 號(hào)煤以光亮型煤為主，半亮型煤次之，顏色呈黑色，條痕為黑色，似金屬光澤，致密堅(jiān)硬，具貝殼狀或階梯狀斷口，不染手，節(jié)理裂隙較發(fā)育 ，且常被方解石或黃鐵礦脈充填。 圍 巖 性 質(zhì) 煤 牌 號(hào) 硬 度 容 重 (t/m179。井田以以下四個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)為界： 1： X=， Y=； 2： X=， Y=； 3： X=， Y=； 4： X=， Y=。 井田儲(chǔ)量 礦井儲(chǔ)量 礦井儲(chǔ)量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過(guò)地質(zhì)手段查明的符合國(guó)家煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的全部?jī)?chǔ)量，又稱(chēng)礦井總儲(chǔ)量。m179。 ，故采用水平投影面積作 為資源 /儲(chǔ)量的估算面積； m— 塊段的煤層資源 /儲(chǔ)量估算平均厚度（ m）。根據(jù)《成莊井田煤礦精查（補(bǔ)充）勘探地質(zhì)報(bào)告》知， 3 號(hào)煤層均采用 t/m3。 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為礦井設(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)煤柱后乘以采區(qū)回采率所得到的儲(chǔ)量。） 煤厚（ m） Φ （176。） 埋深（ m） 3 8 45 72 69 72 370 表 2－ 4 保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)參數(shù)表 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 14 圖 2— 1 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 15 圖 2— 2 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 16 圖 2— 3 礦井年 產(chǎn) 量及服務(wù)年限 礦井工業(yè)制度 根據(jù)設(shè)計(jì)大綱規(guī)定以及結(jié)合礦井實(shí)際情況。 礦井服務(wù)年限可按下式計(jì)算： ZAT K? 式中： T—— 礦井服務(wù)年限，年； Z—— 礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸； A—— 礦井生產(chǎn)能力，萬(wàn)噸 /年； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)， K=～ ，此處取 。斜井開(kāi)拓在地質(zhì)條件適宜，井筒不需要特殊的情況下 ， 具有施工速度快 、 施工簡(jiǎn)單 、工程造價(jià)低 、 井筒維護(hù)簡(jiǎn)單 、 維護(hù)費(fèi)用低 、 煤炭提升連續(xù) 、 提升能力大等優(yōu)點(diǎn)。 成莊礦井所屬的沁水煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，煤層沒(méi)有自然發(fā)火現(xiàn)象，水文地質(zhì)條件也不復(fù)雜，煤層埋藏淺，表土層薄，從技術(shù)條件上來(lái)說(shuō)，采用立井和斜井開(kāi)拓都是可行的 。運(yùn)輸大巷設(shè)在煤層底板 巖層中，在運(yùn)輸大巷內(nèi)設(shè)井底煤倉(cāng)，煤炭直接河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 19 溜到輸送機(jī)上，提升到地面。成莊礦井采用的是盤(pán)區(qū)式開(kāi)采，分區(qū)式通風(fēng)。 水平劃分及位置在后面的方案中進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 ⑶井筒位置選擇 根據(jù)井田地形和地質(zhì)條件， 由于煤層賦存角度小，且自西向東煤層埋藏逐漸加深，在提出的斜井方案中，為了縮短井筒長(zhǎng)度， 將主、 副井筒設(shè)置在井田走向的中央 靠西邊的地方；在提出的立井方案中，主副井筒位于井田走向的中央。所以在采用條帶式開(kāi)采時(shí)，將運(yùn)煤平巷和運(yùn)料平巷 布置在 煤層中。 方案二采用主斜井、副立井的開(kāi)拓方式，就技術(shù)而言，該方案也是可行的，井筒的維護(hù)量也不大。主井采用箕斗提煤，副井采用一對(duì) 噸雙層礦車(chē)四車(chē)多繩罐籠，另外還有一個(gè)材料罐籠，用于運(yùn)料、出矸、上下人。 通過(guò)費(fèi)用匯總表 從 經(jīng)濟(jì)上來(lái)比較兩方案的優(yōu)越。 19692179。 15135179。 32962179。 40179。4= 維護(hù) （萬(wàn) m178。 1800179。 一 水平 二 水平 179。 10175。 179。 24179。4= 179。10175。 a） 35 元 /年 178。第一水平位于 +460m，采取上山開(kāi)采；第二水平位于 +440m，采取上 下 山開(kāi)采。井筒 斷面為半圓拱型，斷面壁高 ,寬度為,半圓拱的半徑 ,凈斷面積為 ,掘進(jìn)斷面積為 m2。井筒內(nèi)裝備鋼繩芯膠帶輸送機(jī)。井 筒 寬度 ,井筒 凈 斷面積 ，井筒掘進(jìn)斷面積 m2。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 28 副 斜 井井筒斷面布置如下： 圖 3－ 3－ 2 副 斜 井?dāng)嗝娌贾脠D 副斜井 風(fēng)速校核： max60QVVS?? 式中 ： V —— 通過(guò)井筒的風(fēng)速， m/s； Q —— 通過(guò)井筒的風(fēng)量， m3/min； S —— 井筒凈斷面積， m2； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 29 maxV —— 《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速； 由此： 60V ? ? ＝ 8m/s 所以井筒選擇符合要求。 風(fēng)井井筒斷面布置如 下頁(yè)圖 ： 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 30 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 31 表 3－ 3－ 1 井筒特征 井筒名稱(chēng) 主 斜 井 副 斜 井 風(fēng)井 井口坐標(biāo) X（ m） 513956 513776 512328 Y（ m） 3943083 3943204 3941816 Z（ m） 720 720 720 用途 提煤 提料、矸、人、進(jìn)風(fēng) 回風(fēng) 提升設(shè)備 膠帶機(jī) 礦車(chē) 、 人車(chē) 、 材料車(chē) —— 井筒傾角（176。 井底車(chē)場(chǎng)首先必須保證礦井生產(chǎn)所需要的運(yùn)輸能力，并應(yīng)滿(mǎn)足礦井不斷持續(xù)增產(chǎn)的需要。 井下主要運(yùn)輸大巷采用 膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤 。 礦井 為高 沼氣礦井， 絕對(duì)瓦斯涌出量 ，相對(duì)瓦斯涌出量 m3/min。 各車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度計(jì)算如下： 副井進(jìn)出線(xiàn)有效長(zhǎng)度 L： L=m179。 n— 每列車(chē)的礦車(chē)數(shù)，取 n=14。 調(diào)車(chē)線(xiàn) 長(zhǎng)度： L=m179。 材料車(chē)線(xiàn)有效長(zhǎng)度： L=nc179。 人車(chē)線(xiàn)有效長(zhǎng)度： L=m179。 Lf— 附加長(zhǎng)度， 10m。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 34 ⑸ 副斜井和 井底車(chē)場(chǎng) 斷面 ， 運(yùn)輸大巷及回風(fēng)大巷 斷面 m2，巷道采用錨噴支護(hù)，主要硐室及交岔點(diǎn)采用混凝土或料石砌碹。 02′ 10″ =30176。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 35 圖 3－ 4－ 2 單開(kāi)道岔非平行線(xiàn)路聯(lián)接 單開(kāi)道岔平行線(xiàn)路聯(lián)接 設(shè)計(jì)選用道岔型號(hào) ZDK622412， a＝ 3462mm， b＝ 3588mm,α＝ 14176。 =2940mm 單開(kāi)道岔平行線(xiàn)路聯(lián)接如圖 3－ 4－ 3。 圖 3－ 4－ 4 渡線(xiàn)道岔線(xiàn)路聯(lián)接 井底 車(chē)場(chǎng) 通過(guò)能力計(jì)算 區(qū)段劃分 見(jiàn)下 頁(yè) 圖 圖 3－ 4－ 6 區(qū)段劃分 調(diào)車(chē)作業(yè)程序及時(shí)間 見(jiàn)下頁(yè) 表 3－ 4－ 1，表 3－ 4－ 2。 ⑵支護(hù)形式和特殊要求 變電所必須采用不燃性材料支護(hù)，如選用混凝土或料石砌碹，條件許可也可采用不燃性錨噴支護(hù)。 中央變電所應(yīng)根據(jù)規(guī)定，設(shè)置滅火器材。 ③具有良好的通風(fēng)條件。 ③泵房硐室的地坪應(yīng)高出通道與車(chē)場(chǎng)連接處地板 ，設(shè)置流水坡，以防硐室積水。 據(jù)以上可知，本設(shè)計(jì)礦井正常涌水量為 ，小于 1000 立方米 /小時(shí)。若用凈斷面為 8 平方米的半圓拱形斷面，那末一條水倉(cāng) 的 長(zhǎng) 度為： L=247。工人上班時(shí)坐人車(chē)在等候室下車(chē)，當(dāng)有空閑車(chē)輛時(shí)就坐車(chē)向大巷方向去，在大巷與進(jìn)風(fēng)行人斜巷 交叉處下車(chē)，步行去工作面；工人下班時(shí)在大巷與進(jìn)風(fēng)行人斜巷交叉處上車(chē)，可以直接經(jīng)過(guò)井底車(chē)場(chǎng)到達(dá)地面。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 42 保證年產(chǎn)量的同采采區(qū)數(shù)和工作面數(shù) 采區(qū)的生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)能力、機(jī)械化程度和 采取內(nèi)工作面接替關(guān)系等因素確定。n179。 2=； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 43 Ф — 正規(guī)循環(huán)系數(shù)，Ф＝ ～ 1,取Ф =； 由此： L＝ 330179。采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的綜采工作面宜為一個(gè)面；普采工作面宜 為兩個(gè)面，不應(yīng)超過(guò)三個(gè)面。 200179。 因此進(jìn)行驗(yàn)算有： 355/300＝ ,稍大于 ，也能滿(mǎn)足要求。斷面面積分別為 m m2和 m2。 本設(shè)計(jì)中礦井的主要巷道由： 主、副斜井、井底車(chē)場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、運(yùn)煤平巷、運(yùn)料 平巷及上、下順槽 。本設(shè)計(jì)礦井只考慮 3號(hào)煤層的開(kāi)采。老頂為 較 穩(wěn)定 的中粒砂巖 ， 厚度約 8m。保證工作面聯(lián)續(xù)不斷的生產(chǎn)。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 48 聯(lián)絡(luò)巷的布置 運(yùn)輸大巷與運(yùn)煤平巷和運(yùn)料平巷的聯(lián)接通過(guò)進(jìn)風(fēng)行人斜巷 。煤倉(cāng)容量為 540t，煤倉(cāng) 的支護(hù)方式 采用 混凝土 支 護(hù)，壁厚 300mm。 帶區(qū) 千噸掘進(jìn)率、帶區(qū)掘進(jìn)出煤 率及帶區(qū)回采率 帶區(qū)掘進(jìn)巷道及其煤巷統(tǒng)計(jì)見(jiàn) 下頁(yè) 表 42 表 422。故需要配置足夠的巷道掘進(jìn)隊(duì)，并安排好掘進(jìn)工作面的接替。 煤炭運(yùn)輸系統(tǒng) 順槽和運(yùn)輸大巷 采用 GX— 1568 型 鋼繩芯式 膠帶輸送機(jī) 并 配 以型號(hào)為JBR40— 6的 電機(jī)。 通風(fēng)系統(tǒng) 根據(jù)帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)安排，主要進(jìn)風(fēng)巷為 運(yùn)輸大巷 。 供電系統(tǒng) 高壓電纜由井底中央變電所，經(jīng)運(yùn)輸大巷至帶區(qū) 移動(dòng)變電站 ，經(jīng)降壓后的低壓電通過(guò) 低壓電纜 分別引向回采和掘進(jìn)工作面的配電點(diǎn)以及分帶運(yùn)輸巷輸送機(jī)，分帶軌道巷絞車(chē)等用電地點(diǎn)。 通風(fēng)路線(xiàn)： 副 斜 井 —— 井底車(chē)場(chǎng) —— 運(yùn)輸大巷 —— 進(jìn)風(fēng)行人斜巷 —— 上順槽 —— 綜采工作面 —— 下順槽 —— 煤層運(yùn)料平巷 —— 帶區(qū)運(yùn)料斜巷 —— 回風(fēng)大巷 —— 風(fēng)井 。 輔助運(yùn)輸路線(xiàn)： 副 斜 井 —— 井底車(chē)場(chǎng) —— 運(yùn)輸大巷 —— 帶區(qū)運(yùn)料斜巷 —— 煤層運(yùn)料平巷 —— 順槽 —— 綜采工作面 矸石運(yùn)輸由巖巷掘進(jìn)工作面往外運(yùn) ,其 方向與上述方向剛好相反。 th— 回采工作面所需時(shí)間，月； gh ht L