【正文】 V＝ 其中： Lg— 區(qū)段內(nèi)回采工作面沿 傾 向全長(zhǎng)， 1200m； Vh— 回采工作面月速度， ； tj— 掘進(jìn)工作面所需時(shí)間，月； njjtIV＝ 其中： In— 接替工作面的巷道長(zhǎng)度， 2600m； Vj— 巷道的掘進(jìn)速度， m/月； 所以 ： j 2600t 400＝ ＝ 月 h 1200t ＝ ＝ 月 又因?yàn)?t1＝ 1， t2＝ 。12=14400 169776 合計(jì) 16800 198072 16704 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 50 確定帶區(qū)巷道掘進(jìn)方法、設(shè)備數(shù)量及掘進(jìn)工作面數(shù) 根據(jù)帶區(qū)生產(chǎn)能力，帶區(qū)巷道布置、煤層賦存條件選擇確 定巷道的掘進(jìn)方法為綜掘。 帶區(qū)運(yùn)料 斜巷采用單繩纏繞式絞車來完成輔助運(yùn)輸 ,在煤層運(yùn)料斜巷的一側(cè)布置絞車房。 帶區(qū)硐室 帶區(qū)煤倉(cāng)： 圓形垂直煤倉(cāng)，凈直徑 4m，高度為 30m。由于井田的傾向長(zhǎng)度自南向北逐漸增加 ,為了使三個(gè)階段的采煤工作面傾向長(zhǎng)度趨于均勻 ,因此 ,井田開采設(shè)計(jì)中 ,自南向北采煤工作面的長(zhǎng)度逐漸加長(zhǎng) ,平均傾向長(zhǎng)度為 1200m。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 布置采區(qū)巷道是為了把回采工作面與主要開拓巷道聯(lián)系起來。,平均厚度為 8m,煤塵無 爆炸性， 無自 燃發(fā)火傾向。 礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)井巷工程量見下表（表 3－ 6－ 1） 圖 3－ 6－ 1 礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)井巷工程量表 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 45 序號(hào) 巷道 名稱 斷面形狀 支護(hù)材料 巷道斷面（ m3） 巷道長(zhǎng)度（ m） 工程量（ m3） 凈 掘 凈容積 掘進(jìn) 容積 一 開拓巷道 1 主斜井 半圓 拱形 混凝土 1016 12192 2 副斜井 半圓 拱形 混凝土 825 3 風(fēng)井 圓形 混凝土 260 4 井底車場(chǎng) 半圓 拱形 混凝土 5 運(yùn)輸大巷 半圓 拱形 混凝土 1200 24984 26772 6 回風(fēng)大巷 半圓 拱形 混凝土 1200 24984 26772 二 準(zhǔn)備巷道 1 進(jìn)風(fēng)行人斜巷 半圓 拱形 錨網(wǎng) 116 1079.96 2 帶區(qū)運(yùn)料 斜巷 半圓 拱形 錨網(wǎng) 74 3 煤層運(yùn)料平巷 梯形 錨網(wǎng) —— 1200 9756 —— 4 煤層運(yùn)煤平巷 梯形 錨網(wǎng) —— 1200 9756 —— 5 上下順槽 梯形 錨網(wǎng) 8013 —— 1200 9756 —— 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 46 井巷工程施工進(jìn)度見下表 （表 3－ 6－ 2） 表 3－ 6－ 2 井巷施工進(jìn)度表 序號(hào) 工程名稱 工程量（ m） 施工速度（ m/月） 時(shí)間（月） 1 主 斜 井 1016 130 2 副 斜 井 825 60 3 風(fēng)井 260 50 4 井底車場(chǎng) 65 5 運(yùn)輸大巷 1200 70 6 回風(fēng)大巷 1200 70 7 進(jìn)風(fēng)行人斜巷 116 130 8 帶區(qū)運(yùn)料斜巷 74 130 9 煤層運(yùn)料平巷 1200 400 10 煤層運(yùn)煤平巷 1200 400 11 上下順槽 1200 400 各巷道的掘進(jìn)速度指標(biāo)見下表（表 3－ 6－ 3） 表 3－ 6－ 3 平巷掘進(jìn)速度表 掘進(jìn)機(jī)械化程度 煤巖類 別 月進(jìn)度 （ m） 綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)組 煤 400 液壓鑿巖臺(tái)車機(jī)械化作業(yè)線 巖 120 液壓鉆作業(yè)線 巖 80 鉆爆法 煤 250 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 47 4 采煤 方法 采煤方法的選擇 為了選擇合理的采煤方法，必須詳細(xì)研究煤層的賦存條件和地質(zhì)特征，并考慮實(shí)習(xí)礦井實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)。 設(shè)計(jì)中的巷道有：井底車場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、分帶運(yùn)輸斜巷、進(jìn)風(fēng)行人斜巷、工作面開切眼。 設(shè)計(jì)中的井筒有：主 斜 井、副 斜 井、風(fēng)井。 179。 礦井產(chǎn)量的驗(yàn)算： ?? ????? ni iiiiin KlImA 1 ? 式中： nA —— 礦井同采工作面產(chǎn)量總和， Mt； im —— 第 i 號(hào)工作面采高 , 8m； iI —— 第 i號(hào)工作面長(zhǎng)， 200m； iL —— 第 i號(hào)工作面年推進(jìn)度， 1645m/a； i? —— 第 i號(hào)工作面煤的容重， ； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 44 n—— 同采工作面 個(gè) 數(shù) ， n=1。 179。 Ф； 其中： 330— 礦井年工作日， t； n— 日循環(huán)數(shù) ，取 n=4。因此， 本礦井 設(shè)計(jì) 生產(chǎn)采區(qū)為一個(gè) 。 開采順序及采區(qū)回采工作面的配置 開采順序 上、下山帶區(qū)均采用 后退 式 的 開采方式，即 采用帶區(qū)邊界向運(yùn)輸大巷方向推進(jìn)的開采方式。在水倉(cāng)最低點(diǎn)即清理斜巷 末端不應(yīng)設(shè)積水窩， 以便 清理水倉(cāng)時(shí)能將積水排出， 有利于 清理工作。 8 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 41 式中： V—— 水倉(cāng)容積， m3； Q—— 礦井正常涌水量， m3/h； 由此： V=8179。 水倉(cāng)容量與數(shù)量 水倉(cāng)是按礦井正常涌水量計(jì)算的，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)?shù)V井正常涌水量在 1000 立方米 /小時(shí)以下，主要水倉(cāng)有效容積能容納 8 小時(shí)的正常涌水量。 ⑵硐室支護(hù)與特殊要求 ①中央水泵房硐室必須采用不燃性材料支護(hù)，如砌料石或混凝土碹，在堅(jiān)固的巖層中也可采用錨噴支護(hù)，但不得有淋水。 中央水泵房硐室 ⑴水泵房硐室是井下主要硐室之一，能否正常安全運(yùn)行關(guān)系重大，故水泵房硐室位置的選擇應(yīng)考慮以下因素： ①管路敷設(shè)最短，不僅節(jié)約管 路電纜，而且管道阻力和電壓將最小。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 40 變電所的地坪，應(yīng)比副井重車線側(cè)的硐室通道與車場(chǎng)巷連接點(diǎn)處的標(biāo)高高出 。 確 定井底車場(chǎng) 各 硐室位置 井下中央變電所 ⑴硐室位置 中央變電所硐室是全礦井下電力總配電站，為了節(jié)約輸入輸出電纜線、配電均衡、安裝維護(hù)方便和便于提供新鮮風(fēng)流等目的，宜將變電所置于副井與井底車場(chǎng)連接的附近。 02′10″ ,S＝ 1600mm。 則： B=S/tgα =6400mm m=S/sinα =6597mm T= = =1477mm n=mT=5120mm L= a+B+T=11339mm 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 36 C=nb=1532mm Kp=πа 176。 R/180176。 則 :β =δ а =45176。 ⑷設(shè)計(jì)采用 22Kg/m 的鋼軌。 LR+ LJ +Lf=45m 式中： L— 人車線有效長(zhǎng)度； m— 列車數(shù)目，取 列； nR— 每列車的人車數(shù)，取 6輛； LR— 每輛人車帶緩沖器的長(zhǎng)度， 5m。 ls= 式中： nc— 材料車數(shù)， 15 輛； lc— 每輛材料車帶緩沖器的長(zhǎng)度， 。 Lk+N179。 N— 機(jī)車數(shù)目，取 1臺(tái)； LJ— 每臺(tái)機(jī)車的長(zhǎng)度， 。 Lk+N179。 一些基本問題的確定 ⑴車場(chǎng)形式，初步設(shè)計(jì)已確定為 折返式車場(chǎng) ， 空重列車可以在井底車場(chǎng)同一巷道的兩股線路上折返運(yùn)行，從而簡(jiǎn)化井底車場(chǎng)的線路結(jié)構(gòu)， 減少河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 33 巷道開拓工程量。 井底車場(chǎng)設(shè) 有井底清理斜巷，用于清理煤倉(cāng)向膠帶輸送機(jī)裝煤時(shí)落下的煤，井底清理斜巷單獨(dú)回風(fēng)。其次，在滿足井底車場(chǎng)通過能力的前提下應(yīng)盡量減少其掘砌體積，而且井底車場(chǎng)應(yīng)便于管理和安全操車。） 64 64 —— 井筒 斜長(zhǎng) （ m） 1016 825 260 斷面積 凈（ m2 ） 掘（ m2 ） 井底車場(chǎng) 井底車場(chǎng)是連接礦井 主要提升井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。配備有梯子間及管路、電纜等。井筒斜長(zhǎng) 825m,傾角為 18176。為防止斷繩事故，設(shè)有防墜器。井筒斜長(zhǎng) 1016m,傾角為 16176。 井筒特征 在礦 井開拓方式確定以后，還應(yīng)對(duì)礦井主要井筒（包括主 斜 井、副 斜井 和 風(fēng)井）的橫斷面布置形式、井筒裝備、井筒斷面尺寸 、井筒支護(hù)材料等特征進(jìn)行說明。 確定方案 綜上比較可知 ， 方案 Ⅲ 的總費(fèi)用 超過了 方案 Ⅰ 的 ％ ，故決定采用方案 Ⅰ 。 a 35 元 /年 178。 365 179。 179。4= 排水 /萬 m179。 24179。 365179。 10175。 2179。 1 179。 a 179。 17827179。 32962179。 13270179。 方案經(jīng)濟(jì)比較 由于 方案Ⅰ和方案Ⅲ在 水平劃分上是相同的，在各水平內(nèi)均采用相同的采煤方法，因此， 方案比較法在對(duì)不同的開拓方案進(jìn)行比較時(shí)，一些相同的部分可以不進(jìn)行比較， 于是我們?cè)趯?duì)方案Ⅰ和方案Ⅲ兩個(gè)方案進(jìn)行比較時(shí)，可以只 將兩個(gè)方案中有差 別的 建井 工程量、 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量 、 基建費(fèi)用及 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng) 費(fèi)用 分別計(jì)算 ，并匯總于 下頁(yè) 表 3－ 2－ 表 3－ 2－ 表 3－ 2－ 3 和表 3－ 2－ 4。因此，初步淘汰該方案，設(shè)計(jì)中也不再考慮該方案。 圖 3－ 2－ 3 立井一水平加暗斜井二水平延伸 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 21 方案一采用雙斜井開拓，由于表土層薄，地質(zhì)水 文條件簡(jiǎn)單，施工也比較方便，井筒的維護(hù)量也不大。布置巖石大巷時(shí)，應(yīng)避免在松軟、吸水膨脹、易風(fēng)化的巖石中布置，同時(shí)還應(yīng)避開支承壓力的不利影響。 ⑵井筒數(shù)目 因?yàn)?成 莊井田走向長(zhǎng)度大，且為 高 瓦斯礦井， 所以在第一水平和第二水平各設(shè)一個(gè)回風(fēng)立井，在開采過程中，除了加大通風(fēng)風(fēng)量外，還要進(jìn)行瓦斯抽放。帶區(qū)式開采一般采用中央并列式通風(fēng)，故本設(shè)計(jì)礦井采用中央并列式通風(fēng)。另外，副斜井中鋪設(shè)有兩條軌道，為了充分利用這兩條軌道，決定采用副斜井下人。由于井田 境界與其他礦井的井田境界相連，所以采用斜井開拓時(shí)，工業(yè)廣場(chǎng)不能布置在井田范圍之外。 影響 礦 井開拓的主要因素分析 影響設(shè)計(jì)礦井開拓方式的主要因素包括精查地質(zhì)報(bào)告、所確定的煤層自然產(chǎn)狀、構(gòu)造要素、頂?shù)装鍡l件、沖積層結(jié)構(gòu)、地形以及水文地質(zhì)條件等。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 18 3 礦井開拓 概述 開拓方式選擇 原礦井采用的是 斜井開拓方式，單水平開采。 礦井服務(wù)年限 按礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能 力主要有以下三類井型： 井型 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（ Mt/a） 大型： 及以上 中型： 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 17 小型： 除上述類型外，不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種生產(chǎn)能力的中間井型。） β （176。 保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)見表 2－ 4。由煤層底板等高線及儲(chǔ)量計(jì)算圖上提供的資料可計(jì)算出來設(shè)計(jì)礦井 工業(yè)儲(chǔ)量匯總表見 2－ 2。 ，故用煤層偽厚度（鉛垂厚度）作為資源 /儲(chǔ)量的估算厚度，參與資源 /儲(chǔ)量的估算 。估算結(jié)果以萬 t 為單位，保留一位小數(shù)； S— 塊段的水平面積 k（ m2）。 本井田主要可采煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，且工程點(diǎn)分布比較均勻，故資源 /儲(chǔ)量估算方法采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法，由計(jì)算機(jī)直接估算。井田最小傾向長(zhǎng) ,最大傾向長(zhǎng) ,平均傾向長(zhǎng) 。一般以下列情況為界： 1．以大斷層 、 褶曲和煤層露頭 、 老窯采空區(qū)為界 ； 2．以山谷、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護(hù)煤柱為界； 3．以相鄰的礦井井田境 界煤柱為界； 4．人為劃分井田境界。由于煤本身致密堅(jiān)硬，加之煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，宏觀煤巖類型為均一狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，再加上井田內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層受擠壓、剪切力小，所以， 3號(hào)煤層成塊率高。 地層特征見下頁(yè)綜合柱狀圖 12。厚 ～ ，平均厚 。 3 號(hào)煤層以下巖層常夾有不規(guī)則菱鐵礦結(jié)核，具水平層理及不規(guī)則的 水平層理，含保存不好的植物化石。 山西組（ P1s） K7砂巖底 （或相當(dāng)層位的粉砂巖）至 K8砂巖底，與下伏太原組呈整合河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 6 接觸，為主要含煤地層之一。沉積穩(wěn)定，厚 ，平均 。厚 ， 平均 。 K2石灰?guī)r：深灰色、厚層狀，致密堅(jiān)硬，塊狀，性脆，裂隙充填方解石脈。全組厚 ，平均 ，煤層總厚 。自下而上 K K K5 三層石灰?guī)r普遍發(fā)育，層位穩(wěn)定，是對(duì)比煤層的良好標(biāo)志層。 太原組（ C3t） K1石英砂巖（相當(dāng)于晉祠砂巖）底或相當(dāng)層位至 K7砂巖底。平均年蒸發(fā)量 1783mm。 氣象 晉城市屬暖溫帶大陸性氣候。