【正文】 新河，為區(qū)內主要河流，該河床標高為 米，最大流量為 2800 m3 /h，屬于季節(jié)性河流該區(qū)最高洪水位標高在 206~210 米。 煤質、牌號及用途 新鐵一礦 煤層由上部 1/3 焦煤到下部無煙煤的物理性質是漸變的。精 煤揮發(fā)分一般在 %左右，硫含量在 ~％之間。 10 第 2 章井田境界、儲量及服務年限 井田境界 井田周邊情況 新鐵一礦距七臺河市約 25 公里，距茄子河區(qū)約 10 公里，距富強礦約 3 公里。 井田儲量 井田儲量的計算 設計井田范圍內計算的煤層有 4 50、 5 5 60、 66 8 9 99十層，各煤層儲量計算邊界與井田境界基本一致。 保安煤柱 依據(jù)保護煤柱的設計原則如下： ，根據(jù)基巖移動角求得垂直于維 11 護邊界方向的上山方向移動角和下山方向移動角，然后再確定保護煤柱。 回采要求：中厚煤層不應小于 80%，薄煤層不應小于 85%。 礦井生產能力及服務年限 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計 規(guī)范》，礦井的設計生產能力應為： 大型礦井： 、 、 、 、 4 及以上（ Mt/a） ； 中型礦井 :、 、 （ Mt /a）； 小型礦井： 、 、 、 （ Mt /a）； 除上述井型外，不應出現(xiàn)介于兩種設計生產能力的中間井型。 ，地勢有起伏，因此工業(yè)廣場宜選擇在相對比較開闊的河流階地上。 （ 2）貫徹執(zhí)行有關煤炭工業(yè)的技術政策 ,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高創(chuàng)造條件。 開拓方式按照井筒的傾 角不同分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓方式等四種方式。 ③ 立井開拓：適應性很強，可用于各種地質條件，同時在技術上也可靠。因此，平硐開拓方式對本設計井田不適用，排除采用平硐開拓方式。 ③需要大型的提升設備； 方案二：雙斜井開拓方式 優(yōu)點：①建井期稍短些； ②井筒設備較簡單； ③掘進速度快，初期投資較雙立井開拓較??； 缺點：①通風線路長，通風阻力大，費用增加； ②井筒過長，煤柱損失嚴重； ③輔助運輸時間長； ④井筒過長，如果地質條件復雜，不易維護，安全性降低。 16 圖 31 開拓方式比較示意圖 表 32 開拓方案經濟比較 ： 井口位 置的選擇是井田開拓的重要組成部分。 方案Ⅱ：井田劃分三個開采水平，一水平在 100m 標高處 ，二水平在 300 標高處，三水平在 500m 標高處。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個水平或若干采區(qū)服務的巷道，如井筒、井底車場、主要石門、運輸大巷和回風大巷等。 （一）運輸大巷的布置： 運輸大巷服務于整個開采水平的煤炭和輔助 運輸（人員、矸石、材料、設備等）以及通風、排水和管線敷設，服務年限很長。 圖 3 2 開 拓巷道布置示意圖方案Ⅰ 分組集中大巷布置方案Ⅱ 集中大巷布置 圖 32開拓巷道布置示意圖 現(xiàn)根據(jù)礦井設計生產能力及技術可行角度，提 出以下兩種大巷 20 布置方式： 方案 I：分組集中大巷布置 方案Ⅱ：集中運輸大巷布置 依據(jù)本井田地址條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層 10層，即 4 50、 5 5 60、 6 6 8 9 99層煤平均間距 70m，間距較大。 兩立井位于井田中央，坐標分別為： 主井： 431650， 5065650 副井： 431720， 5065735 主井井口標 高為 +220m，副井井口標高為 +215m，擬定二水平為井筒最終水平。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，本設計井田對大巷布置提出兩種方案： 方案一：一煤一巖大巷布 置 方案二：雙巖石大巷布置 對于各種大巷布置方式分述如下： (1)煤層大巷：當煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅硬，易維護；沒有瓦斯與煤的突出，無嚴重自燃發(fā)火等情況下，應優(yōu)先考慮采用煤層大巷。 煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點： ①為了便于巷道維護，巷道維護留設保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； ②煤層大巷的巷道維護困難，維護費用高； ③煤層有自燃發(fā)火危險時，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導致礦井停產，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災困難。 ： (1)井底車場富裕通過能力，應大于礦井設計生產能力的 30%，應該考慮主、副井之間施工時便于貫通； (2)井底車場線 路不止應該 結構簡單， 運行及操作系 統(tǒng)安全 可 24 靠，管理使用方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護；井底車場設計時，應該考慮到增產的可能性； ： (1)環(huán)形式：臥式、立式、斜式； (2)折返式：梭式、盡頭式； ： (1)調車簡單，管理方便，彎道及交岔點少；操作安全，符合有關規(guī)程、規(guī)范； (2)保證礦井生產能力，有足夠的富 裕系數(shù)，有增產的可能性；當大巷或石門與井筒的距離較大時，能夠布置下存車線和調車線，可選擇立式井底車場； 綜上 所 述，初步擬定本設計井田井底車場形式為立式車場，采用雙翼來車的形式。 采區(qū)劃分 本設計礦井井田走向長度大，勢必按照技術要求沿走向將井田劃分成采區(qū)并按采區(qū)前進方向回采。采區(qū)劃分詳見圖 35 西上采區(qū)東上采區(qū)西下采區(qū)東下采區(qū)西上采區(qū)東上采區(qū)西下采區(qū)東下采區(qū) 圖 35 采區(qū)劃分示意圖 井硐布置和施工 井硐穿過的巖層性質及井硐支護 本設計有兩個立井井筒，一主一副。所以本設計井筒支護形式為：混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為 450mm。詳見圖 36， 37； 主井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進斷面面積45m2，井筒深度 700m。 副井井筒斷面 圖 36 副井井筒斷面 27 圖 37 主井井筒斷面 井硐延伸的初步意見 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產，本礦井將延伸原主副井，從 150 水平延伸至 350 水平。該礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下： (1)該礦井設計生產能力為 ，年工作日 330d，實行“ 四 28 六” 工作制，每日凈提升 16 小時； (2)礦井采用雙立井開拓方式，兩個開采水平，分組大巷布置，雙翼開采； (3)主要運輸大巷采用 3 t 底卸式礦車運輸，每列車由 22 輛礦車組成，由兩臺 14t 架架線式電機車一前一后牽引。 (4)本設計礦井屬于低瓦斯、低等涌水量礦井； 綜上所述，本設計礦井擬選用 底卸式礦車 立式井底車場。 N— 機車數(shù) ,輛； Lj— 每臺機車的長數(shù)， m； Lf— 附加長度，取 10 m。45176。 3t 底卸式礦車運煤量 227094%＝ ，每日需 3t 底卸式礦車列數(shù) /（ 317）＝ 。 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處、主排水泵房、水倉及清理水倉硐室、主變電所及等候室等。 沿井田走向的開采順序 依據(jù)本設計礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長壁開采，這樣以減少初期工程量和基建投資，并且投產快。 在一般情況下，礦井三量符合上述規(guī)定即能達到 平衡，并有一定的合理儲備，但其為概括性指標，三量可能符合要求但不一定滿足接續(xù)要求，所以三量只可作采掘關系的參考指標 。 本采區(qū)采用集中上山聯(lián)合開采，采區(qū)煤柱留設如下：各煤層在采區(qū)邊 界留設 15m 煤柱，井田境界處留設 50m 保護煤柱。 采區(qū)生產能力、儲量及服務年限 采區(qū)煤層全部可采，根據(jù)幾何法求得工業(yè)儲量為 ,可采儲量為 ，本采區(qū)設計生產能力為 ，則本采區(qū)服務年限Tn＝ Z/(A k)，經計算得服務年限為 13a 采區(qū)巷道布置 區(qū)段劃分 由于本采區(qū)采用走向長壁采煤法，劃分則以工作 面長度為標志。采用走向長壁采煤，上式計算得到的 L 值，還應通過下述公式確定的工作面 L’ 來校核，若 L＜＝ L’ 則 L 合理。 采區(qū)車場布置 (1)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定 ① 在雙軌運輸巷道中 2 列列車車場的最突出部分之間的距離采區(qū)裝車點不得小于 ，礦車摘掛鉤地點不 得小于 1m。 措施主要有采用改變主扇的工作特性或改變礦井網絡路總風阻值和改變主扇轉速或改變主扇中葉片安裝角的辦法。 (4)如果礦井服務年限增長，則只計算投產之后 20～ 25a 兩個時期中巷道通風總阻力 。s 2 /m4 ) 風速(m/s) 阻力 (Pa) 1 副井 井筒 混凝土 450 50 2 5 2 井底 車場 錨噴 735 20 18 3 50 3 主石門 錨噴 220 4 34 4 中部運輸大巷 錨噴 3300 2 149 5 采區(qū) 石門 錨噴 220 22 6 分帶運輸 巷 錨噴 1500 12 12 25 88 40 7 回采工作面 液壓支架 200 12 14 20 8 區(qū)段回風平巷 錨噴 3300 4 110 9 風井 井筒 錨噴 600 170 小計 648 合計 (加 10％局部損失 ) 711 表 76 困難時期 最大通風阻力計算表 序 號 巷道名稱 支護 方式 巷道長度(m) 凈斷面積(m2 ) 凈周長(m) 風量(m3 /s) 通風阻力系數(shù)(N = m22 所以，礦井通風屬于容易級 通風設備的選擇 通風設備的選擇是根據(jù)計算出的 Q 和通風最容易時期最小阻力和通風最困難時期最大阻力進行設計的 . 主扇的選擇計算 主扇的選擇計算主要以風機的工作風量來考慮 : 風機的工作風量 Qf＝ PLQ＝ 168＝ m3/s 式中 : PL— 考慮外部漏風系數(shù) 。根據(jù)下式求得風機的最大最小工作風阻 : Rmax=hsmax/Q 2 ＝ Rmin=hsmin/Q 2 = 電動機的選擇 根據(jù)流式扇風機的實際共況點 ,由下式可求得電動機在困難時期和容易時期所需要的功率 .根據(jù)設計手冊的配套設備 ,選用 JS1105－ 4型電動機兩臺 ,一臺工作 ,一臺使用。 (2)全井反風 前者風門能夠導致瓦斯積聚，后者可保證井下工作地點適當?shù)娘L量。 打眼時必須掌握好打眼角度。 (2)遇到事故無法 撤退時 ,應躲進 避 難硐室 ,待火災 減輕在撤 至安全地帶 .井下人員要佩帶自救器。 礦井水來源及涌水量 礦井水的來源可分為地面水和地下水，地面 水主要來源溝渠和池塘里的積水以及季節(jié)性雨水，融水等。 、備用和檢修水泵相適應，并能夠同時開動工作和備用的水泵，主排水泵房的供電線路不得少于兩回路，當一回路停止供電時，另一回路應能擔負全部負荷的供電。 排水方式和排水系統(tǒng)簡介 新鐵一礦采用揚水法排水方式。這兩種排水系統(tǒng)闡述如下： ① 集中排系統(tǒng) 這種排系統(tǒng)是將全部井巷 的涌水集中至水倉內，而后用泵將水倉的水直接排至地面。 主排水設備及管路的選擇計算 ① 設計依據(jù)：礦井正常涌水量： QE＝ 礦井最大涌水量。 ② 分段排水系統(tǒng) 當單水平開拓井筒延深，排水所需壓頭超過了水泵可能產生的揚程時，可以采用分段排水系統(tǒng)，即先將涌水排至井筒中間水倉，然 47 后再由中間泵房將水排至地面。 本系統(tǒng)采用集中排水系統(tǒng)，采用雙立井開拓時，可將全部井巷的涌水集中水倉內，而后用泵將水倉的水直接排至地面。 礦井主要排水設備 新鐵一礦采用揚水法排水。工作和備用水管的總能力，應能配合工作和備用水泵，在 20h 內能排出 24h 的最大涌水量。 45 第 8 章 礦井排水 概述 在礦井建設和生產過程中，隨時都有各種水源涌入礦井。 工作面無風或風量不足時 ,不許生產。 其他事故的預防 工作面溜機司機不許正對溜頭，如有必要，溜頭必須設防溜設施，工作面所有電器設備必須防暴，電纜懸掛必須整齊。電壓： 6000V 反風措施 一 般情況下，火災發(fā)生在總進風流中時，應進行全礦性反風，阻止煤煙侵入井下采掘區(qū)。取 20 Hn— 自然風壓 ,當自然風壓與扇風機風壓同向作用時 ,Hn 取正 ,反向取負。 hRm m2 Am ax= ? 247。 壓入式用下列公式： Qf=(～ )Q Qf— 通過主要通風機的風量 Q— 礦井總排風量 風井有提升任務時取 故 Qf= 5044=5552 m3/min (6)為經濟合理，安全地使用通風機，必須使礦井總阻力 hr max不能太大，礦井通風的設計負壓、不 能超過 2490P a。 (2)確定計算阻力路線，根據(jù)所給出的兩個時期通風系統(tǒng)圖，憑直觀和經驗先擇一條風量最大， 巷道總長度最大的線路計算最大阻力，不