【正文】
= m 副井空、重車線的長度至少為 : L = 10 + + 15 = 54 m4.2.3主要開拓巷道(1)大巷斷面和主石門及采區(qū)石門設(shè)計①選擇巷道的斷面形狀 本礦井為設(shè)計生產(chǎn)能力為90萬噸的礦井,設(shè)計第一水平運輸大巷一般服務(wù)年限20年以上。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,取人行道寬c =1000 mm,非人行道一側(cè)寬a =640 mm。 d、確定巷道凈斷面積S和凈周長P 凈斷面積S=B(+h2)式中: h2 =渣面以上巷道壁高,h2=h3-h(huán)b =1600-200=1400 mm?!?m/s<vm 滿足要求。 h、確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸 巷道設(shè)計掘進(jìn)寬度:B1 =B+2T=4200+2100=4400 mm; 巷道設(shè)計掘進(jìn)高度:H1=H+hb+T=3500+200+100=3800 mm;巷道設(shè)計掘進(jìn)斷面積:S1=B1(+h3)=4400(4400+1600)≈ m2 。9煤層為簡單結(jié)構(gòu)的中厚煤層,~。12煤層為復(fù)雜結(jié)構(gòu)厚煤層,~。煤12以2號肥煤為主,局部氣肥煤。老頂為砂巖,0~,層狀層理。老頂粉為砂巖,致密,塊狀結(jié)構(gòu)。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)根據(jù)沿井田走向有無大的地質(zhì)變化,如斷層,無煤帶,傾角變化很大等地質(zhì)條件,利用這些地質(zhì)變化帶劃分采區(qū),確定走向長度。使用走向長壁采煤法的采區(qū),區(qū)段斜長等于回采工作面長度加上區(qū)段平巷和護(hù)巷煤柱的寬度。為了使采區(qū)內(nèi)各種煤層巷道保持良好狀態(tài),有時留設(shè)一定的煤柱。表521 采區(qū)煤層巷道護(hù)巷煤柱尺寸巷道類別薄及中厚煤層巷道一側(cè)/m厚煤層巷道一側(cè)/m備注水平大巷20~3020~50采區(qū)傾角較大時,煤柱尺寸可小一些主要回風(fēng)大巷20左右20~30采區(qū)上下山20左右30~40區(qū)段平巷8~2015~20采區(qū)邊界3~10目前常不留邊界煤柱較大斷層10~15到30~50根據(jù)斷層具體情況而定本礦井采區(qū)實行無煤柱開采,區(qū)段平巷不留煤柱,采區(qū)軌道上山一側(cè)需留20m煤柱。在生產(chǎn)能力較大的特厚煤層采區(qū),集中聯(lián)合布置的采區(qū);或產(chǎn)量較大,瓦斯涌出量也大的采區(qū);以及其他情況需要時,也可以增設(shè)一條專用的上山,增設(shè)的上山如果服務(wù)年限不長,可沿煤層布置。如下圖所示:圖521采區(qū)上山布置圖1—軌道上山; 2—運輸上山由于采區(qū)兩煤層間距較小,實行聯(lián)合布置;深井開采為防止應(yīng)力集中,推行不留煤柱,沿空掘巷;工作面運輸平巷、軌道平巷定向平行布置,以保證工作面等長。且采區(qū)的運輸與通風(fēng)系統(tǒng)在兩圖上均已標(biāo)出。選用平車場時,當(dāng)車場巷道直接與總回風(fēng)道聯(lián)系時可采用順向平車場。開采單一薄及中厚煤層的采區(qū)中部車場多采用甩入繞道式;聯(lián)合布置的采區(qū)或采用巖石上山的采區(qū)其中部車場多采用單向甩入石門式車場。 采區(qū)下部車場由采區(qū)裝車站和輔助提升下部車場組合而成。為便于調(diào)車和減少工程量,裝車站采用折返式調(diào)車。 G — 礦車載重。調(diào)車方式:機車牽引空列車由井底車場駛來,進(jìn)入裝車站的空車存車線4,機車摘鉤,單獨進(jìn)入重車存車線3(不過煤倉),把已經(jīng)裝滿的重列車?yán)?,?jīng)渡線道岔5,駛向井底車場。本采區(qū)采用大巷裝車式下部車場。如下頁圖所示: 圖532 采區(qū)中部甩車場示意圖1—軌道上山; 2—運輸上山;3—區(qū)段運輸平巷;4—區(qū)段軌道石門;5—區(qū)段運輸石門;6—溜煤眼調(diào)車方式:區(qū)段運輸平巷所需材料設(shè)備由采區(qū)軌道上山經(jīng)過區(qū)段軌道石門,運到運輸平巷。本采區(qū)為煤層聯(lián)合布置,采用順向平車場。平車場和甩車場的選擇主要根據(jù)絞車房的布置和維護(hù)條件。本采區(qū)采用集中上山布置方式,集中上山與兩煤層區(qū)段平巷采用石門進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。這種布置適用于產(chǎn)量小,服務(wù)年限不長的采區(qū)而且煤層群的最下一層煤為維護(hù)條件較好的薄及中厚煤層,可將軌道上山布置在該煤層中,運輸上山布置在底板巖石中;當(dāng)煤層群最下一層煤為厚煤層,或開采單一厚煤層的采區(qū),可把兩條上山都布置在底板巖石中。對于單一厚煤層和聯(lián)合布置的采區(qū),一般應(yīng)將上山布置在煤層底版巖層中,但在下部煤層的底版巖層距涌水量特大的巖層很近,不能布置上山,或者當(dāng)上山只為開采上部煤層服務(wù),而開采下部煤層便報廢不用時,可以考慮把上山布置在煤層群的中部或上部。目前,煤柱尺寸主要根據(jù)實際經(jīng)驗來確定。采用沿空掘巷,不留護(hù)巷煤柱。技術(shù)上的因素主要考慮區(qū)段巷道的運輸維護(hù)和供電問題?!绍浐?,巖石完整為灰色塊狀結(jié)構(gòu)。老底為細(xì)砂巖,胿質(zhì)膠結(jié),呈塊狀結(jié)構(gòu),堅硬,普遍發(fā)育。煤7以2號肥煤為主,局部氣肥煤。其他特征見下表:表5-1-1 可采煤層特征表序號煤層名稱煤層厚度/m層間距/m傾角/(186。受河流強烈沖刷,8煤及頂?shù)装鍖游蝗看院[粗砂巖。(2)總回風(fēng)道斷面設(shè)計 總回風(fēng)道布置在巖層中,巷道斷面形狀采用半圓拱型,利用錨網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù),同時在頂板上加錨索加固。 故支護(hù)厚度T=T1=100 mm。e、用風(fēng)速校核巷道斷面 運輸大巷最高允許風(fēng)速vm =8 m/s。半圓拱半徑R = h0 =2100mm。采用半圓拱形斷面。在出車線上應(yīng)增設(shè)一段雙道,作為材料和設(shè)備車的停放及編組之用,其長度對大型礦井應(yīng)能容納10個以上的材料車;對中、小型礦井應(yīng)能容納5~10個以上的材料車。然后各自經(jīng)通過線牽引空列車。 ③選擇井底車場的形式還應(yīng)考慮到地面出車方向的限制,有時要求采用斜式環(huán)形車場。大中型礦井可采用環(huán)形式或折返式車場。圖4—3—3風(fēng)井井筒斷面圖風(fēng)井井筒特征:井型 90萬t井筒直徑凈斷面積㎡基巖段毛斷面積表土段毛斷面積4.2.2井底車場本小節(jié)設(shè)計的主要內(nèi)容是選擇井底車場的形式并確定各種硐室的布置,以及驗算主副井空重車線的長度。本礦井井筒均選用圓形。礦井分兩個水平,第一水平標(biāo)高為-270m,進(jìn)行上下山開采,第二水平標(biāo)高為-440m,階段內(nèi)沿走向劃分為5個采區(qū),每個采區(qū)走向長度約為1800m。㎞工程量運輸提升/萬t(3)采區(qū)上,中,下部車場的掘進(jìn)及維護(hù)費用均系采區(qū)上山掘進(jìn)和維護(hù)費用的20%加以估算。但從技術(shù)上來說,方案二即主立井暗斜井開拓,它由于二水平排水困難;井筒長度大,不易維護(hù),給開采和運輸以及通風(fēng)都造成技術(shù)上的實際困難,生產(chǎn)系統(tǒng)簡單可靠,提升,而方案一和方案三排水通風(fēng)工作環(huán)節(jié)較簡單,而方案一和三在技術(shù)上都是優(yōu)于方案二的。本礦井可劃分為兩個水平或三個水平開采,每各水平只開采上山或上下山階段,在階段內(nèi),由于井田階段走向較長,故采用分區(qū)式劃分,每各階段沿走向劃分為2000m的采區(qū)。煤層群分組時,應(yīng)根據(jù)具體的礦山地質(zhì)和開采技術(shù)條件,綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟上的合理性,確定最優(yōu)方案。1)下山排水線路長,材料和設(shè)備安裝費用增加;2)下山開采斜巷的掘進(jìn)施工條件不如上山掘進(jìn),影響工效;3)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)長,阻力大,通風(fēng)電費增加;4)對通風(fēng)設(shè)備的質(zhì)量要求較高,要嚴(yán)格管理,否則遇故障影響生產(chǎn)。(2)上山開拓的優(yōu)缺點上山開采使煤,矸等重載荷向下運輸,其運輸能力大,受煤層傾角的影響,山上傾角較大時有利于自溜運輸,減少運輸費用。開采水平高度根據(jù)煤層賦存條件,生產(chǎn)技術(shù)水平及水平接替等因素綜合考慮確定。(1)采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)時,進(jìn)、回風(fēng)井并列在同一工業(yè)廣場內(nèi),一般可利用其一井筒進(jìn)風(fēng),另一井筒回風(fēng)。(3)確定井筒形式,數(shù)目,及配置本井田煤層埋藏深,且含較厚沖擊層,產(chǎn)狀平緩,設(shè)計采用立井階段石門集中大巷的開拓方式,副井進(jìn)風(fēng),回風(fēng)井回風(fēng),其延深方式開拓深部水平或采用膠帶輸送機暗斜井或只延深副井的開拓方式。采用立井多水平開拓時,為避免出現(xiàn)多段提升,增加生產(chǎn)環(huán)節(jié),不宜多次采用暗斜井延深,避免增加設(shè)備占用量,增加投資費用。對于有條件的礦井,在急需煤炭地區(qū),共淺部可采用片盤斜井開拓,提前出煤。多種提升方式的斜井其井硐傾角一般規(guī)定如下:串車提升 ≤25176。其中包括確定主、副井和風(fēng)井的井筒形式、深度、數(shù)量、位置、階段高度、大巷位置、采(帶)區(qū)劃分以及開采順序與通風(fēng)運輸系統(tǒng)。 (4)校核安全生產(chǎn)條件此項考慮的因素主要有瓦斯,通風(fēng),水文地質(zhì)等因素對礦井生產(chǎn)能力的影響。(2)校核各種輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)能力由于采用最新的提升和運輸設(shè)備,并根據(jù)設(shè)計生產(chǎn)能力設(shè)計大巷和井底車場,所以這些輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能滿足礦井生產(chǎn)能力的需求??v合考慮上述因素,本井田儲量較豐富,設(shè)計開采煤層賦存穩(wěn)定,煤層厚度大部分比較穩(wěn)定,屬中厚煤層,為緩傾斜煤層(傾角12176?!?5176。(3)技術(shù)設(shè)備與管理水平當(dāng)前,中國普通機械化采煤面單產(chǎn)水平為30~60萬t/a ,普通綜合機械化采煤面單產(chǎn)水平90~150萬t/a,大功率高產(chǎn)高效綜采面單產(chǎn)水平300萬t/a以上?!八牧啤弊鳂I(yè)(三班生產(chǎn)一班準(zhǔn)備檢修)每天三班出煤,凈提升時間為16h。則斷層保護(hù)煤柱損失是:Q3 =11002404= (4) 其他保護(hù)煤柱:其他保護(hù)煤柱預(yù)留100萬t。H主井、副井、地面建筑物均在工業(yè)廣場內(nèi)。占地面積為90=90000平方米。井田范圍內(nèi)的煤炭儲量是礦井設(shè)計的基本依據(jù),煤炭工業(yè)儲量由煤層面積、厚度及容重相乘所得,其井田工業(yè)儲量的計算公式為:Zc = SMγ/cosα式中: Zc——井田工業(yè)儲量,萬t;α——煤層平均傾角,(186。2.2.2 井田工業(yè)儲量礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)經(jīng)過地質(zhì)勘探煤層厚度和質(zhì)量均合乎開采要求,地質(zhì)構(gòu)造比較清楚。2.2 井田工業(yè)儲量 2.2.1 確定煤層平均傾角根據(jù)收集的地質(zhì)資料,描出煤1及煤2的底板等高線圖(1:5000)。底板以粉砂巖為主,其次為細(xì)砂巖,較簡單,局部有夾石12層,穩(wěn)定肥煤2 井田境界和儲量2.1 井田境界根據(jù)埋深及井田構(gòu)造情況,本礦井井田境界確定如下: 井田為一單斜構(gòu)造,井田邊界淺部以露頭線為界,深部以東南600米為最終深度,西部以52500經(jīng)線為界。精煤回收率較低的煤層為煤7,煤9的精煤回收率較高,兩層煤均為低硫煤。煤7的最大厚度為2.4米,平均厚度為1米,平均總厚度為4米。對井田初期開采影響尤不大。盆地最深的中心位于井田西北部。 1 二迭系下統(tǒng)(P1) 2 二迭系上統(tǒng)(P2)(四)第四系松散沉積物,厚度變化交大,由于井田北部的143.78米至東南部達(dá)434米以上。其中第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ含水層組對礦井涌水量影響較大,為直接充水含水層組,其它為間接充水含水層組。提供的控制資料控制了井田內(nèi)煤系地層的產(chǎn)狀條件和分布范圍,主要斷層基本控制,各煤層厚度,結(jié)構(gòu),穩(wěn)定性等特征基本掌握,水文地質(zhì)條件獲得了必要的數(shù)據(jù),對煤層的物理化學(xué)性質(zhì)取得了足夠資料。 井田地質(zhì)特征本井田東西長約五公里,南北寬約兩公里半,整個井田呈一不規(guī)則長方形,面積約十二平方公里半。24',北緯39176。 井田地址特征 井田邊界及面積呂家坨礦北接林西礦,南、東分別與錢家營礦和范各莊礦相鄰。根據(jù)中華人民共和國建設(shè)部和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB500112001),本區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度。 濕度最小為0,最大為80%年降水量極不均勻,暴雨強度大,~,多集中在七、八、九三個月,占全年降水量的75%,有時達(dá)90%。變電站為雙回路供電,進(jìn)線線路規(guī)格為VV22—240。礦井充水因素除砂巖裂隙含水層外,奧灰?guī)r溶水亦為本礦永久水源,但奧灰水水質(zhì)有待化驗分析。主要農(nóng)作物有小麥、玉米和水稻。圖1-1 呂家坨礦交通運輸圖 地形地貌和塌陷坑治理礦區(qū)地表為第四紀(jì)沖積平原,地面標(biāo)高介于+22~+31m之間。北緯39176。, ramps for ease thick coal seam. Mine reserves in the industrial million tons, recoverable reserves 52362200 tons. Mine average Chung water, 420 m3 / h, the relative gas emission in m3 / t, a lowgas coal mine, a coal and coal dust explosion hazard of spontaneous bustion. Lu Jiatuo mine in the design production capacity of 900,000 t / a, 49 years of service. A shaft extension of the two levels of development, the first level of elevation of 270 m, the second level for the elevation of 440 m, the mine to a single integrated mechanized longwall mining method. Mine layout of a fully mechanized coal face ensure that all mine production, the length of 200 m, the transport of coal byline traction motor vehicle dump three tons at the end of the mine car. Mine ventilation waypast by the central ventilation. Feature is th