【正文】 正常生產(chǎn)一個(gè)綜合機(jī)械化采煤工作面和兩個(gè)綜合機(jī)械化掘進(jìn)工作面。該方案采用大 巷條帶式開采，一采區(qū)為首采采區(qū)，由北向南依次推進(jìn)。 此開采水平將布置軌道大巷、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷，三條大巷全部沿煤層布置為煤層大巷，軌道大巷和運(yùn)輸大巷布置在下層煤，回風(fēng)大巷布置在上層煤，三條大巷平行，間距為 30m，大巷兩側(cè)還留有 30m 的保護(hù)煤柱。礦井的后期回風(fēng)井設(shè)在井田北側(cè)。還有一個(gè) 立井為礦井的前期回風(fēng)井，用于礦井的回風(fēng)，并設(shè)梯子間作為礦井的又一安全出口。主立井主要擔(dān)負(fù)煤炭的運(yùn)輸，同時(shí)也是礦井的輔助進(jìn)風(fēng)通道。 用斜井開拓時(shí)，應(yīng)考慮井筒層位的合理選擇，考慮其經(jīng)濟(jì)技術(shù)的合理性 （二）根據(jù)上述原則，將工業(yè)廣場布置在靠近井田西翼，地表比較平坦處，地表標(biāo)高為 +1100m。 盡量不占良田、少占農(nóng)田。 煤層開采順序應(yīng)符合下列規(guī)定： 近距離多煤層開采順序，一般應(yīng)先采上層，后采下層的下行式開采； 開采有煤與瓦斯突出煤層時(shí)，經(jīng)論證需要先開采下部保護(hù)層；或開采煤層間距大，開采下部煤層不影響上部煤層完整性，可采用先采下層，后采上層的上行式開采； 多煤層開采時(shí)，應(yīng)厚、薄煤層合理搭配開采。 當(dāng)煤層無煤與瓦斯突出危險(xiǎn)、無沖擊地壓，煤層頂?shù)装鍑鷰r較穩(wěn)定、煤層較堅(jiān)硬、含水量較小，或自燃發(fā)火、高瓦斯煤層采取安全措施在技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，主要運(yùn)輸大巷及總回風(fēng)巷宜布置在煤層中。 設(shè)置開采水平時(shí)，要綜合考慮各種因素，擇優(yōu)而定。在井田深部受自然條件限制時(shí)，且儲量不多，深部境界不一致，設(shè)置開采水平有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可在最終水平以下采用下山開采。 ４、要保證開采水平有合理的服務(wù)年限和足夠的儲量，服務(wù)年限必須符合礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。 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。片盤斜井可一個(gè)片盤生產(chǎn)，一個(gè)片盤 準(zhǔn)備。當(dāng)平硐以上煤層垂高或斜長過大時(shí)，多開地面出口有利時(shí)，可采用階梯平硐開拓。 ，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜合機(jī)械化、自動化創(chuàng)造條件。 ，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。所以計(jì)算出來的 滿足要求，確定設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A=1200kt/a；設(shè)計(jì)服務(wù)年限P=。 綜上所述，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定為 1200kt/a。因此，宜選擇適宜的井型。 四、 四班交叉作業(yè) 即每日分為四個(gè)班，每班首尾兩小時(shí)是兩班工人共同工作，因此可以把工作量大的工序集中在人員較多的交叉時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。在條件較差的綜采面加固煤壁、扶正支架、整理工作面端頭等工作也在準(zhǔn)備班進(jìn)行。 一、 兩采一準(zhǔn)或邊采邊準(zhǔn) 即將一晝夜劃為三個(gè)班。 采煤工作面中的有序循環(huán)作業(yè)，是指采煤工作面在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保質(zhì)、保量、安全地完成采、裝、運(yùn)、支、處這樣一個(gè)采煤全過程，對于普采工作面是以放頂為標(biāo)志，綜采工作面是以移架為標(biāo)志。基巖移動角 72176。經(jīng)綜合考慮，將工業(yè)廣場布置在井田的西北部，地表標(biāo)高為 +1100m。 因此， 2 號煤層的邊界煤柱量為： 井田邊界全長煤柱寬度煤層平均厚度煤的平均容重 ＝ 20 ／ 1000=1452kt 3 號煤層的邊界煤 柱量為： 井田邊界全長煤柱寬度煤層平均厚度煤的平均容重 ＝ 20 ／ 1000=1280kt 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 18 該礦井邊界煤柱量為： 2732kt （二）礦井設(shè)計(jì)儲量計(jì)算 因此， 2 號煤層的設(shè)計(jì)儲量為 =768991452=75447kt 3 號煤層的設(shè)計(jì)儲量為 =678051280=66525kt 該礦井設(shè)計(jì)儲量為： 141972kt 本礦井設(shè)計(jì)資源儲量見下表： 表 231 井設(shè)計(jì)資源 /儲量匯總表 工業(yè)儲量 kt 永久煤柱損失 (kt) 設(shè)計(jì)儲量（ kt） 2號 76899 1452 75447 3號 67805 1280 66525 總計(jì) 144704 2732 141972 第四節(jié) 可采儲量的計(jì)算 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：計(jì)算設(shè)計(jì)可采儲量時(shí)，應(yīng)從設(shè)計(jì)資源 /儲量中減去工業(yè)場地、井筒、井下主要巷道等保護(hù)煤柱量；其煤柱留設(shè)要求和計(jì)算方法，必須符合現(xiàn)行《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。 礦井設(shè)計(jì)儲量計(jì)算公式如下： 設(shè)計(jì)儲量 = 工業(yè)儲量 永久煤柱損失〔井田邊界煤柱〕 其中： 永久煤柱一般是指井田境界和大斷層兩側(cè)的井田境界煤柱和斷層煤柱，以及保護(hù)地面建筑物、河流、鐵路等而留設(shè)的保護(hù)煤柱等。 （四） 容重 據(jù)礦方提供勘探區(qū)資料： 2 號煤層的容重為 t/m3， 3 號煤層的容重為 t/m3。 ，煤層賦存較穩(wěn)定，采用水平地質(zhì)塊段法進(jìn)行儲量計(jì)算。走向?yàn)闁|北到西南，傾向?yàn)槲鞅钡綎|南。 本井田劃分充分考慮了上述因素，將主要以自然邊界為井田邊界將村莊、斷層等自然條件作為井田的邊界，并且為 合理的布置開采減小開采難度、降低開采成本達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造條件。 二、保證井田有合理的尺寸 一般情況下，為便于合理安排井下生產(chǎn)，井田走向長度應(yīng)大于傾斜長度。 第二章 井田境界及儲量 第一節(jié) 井田境界 煤田劃分未井田時(shí)，要 保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。 各煤層煤質(zhì)詳見表 132。 化學(xué)性質(zhì) 2 號煤層：水分 (Mad)：原煤 ％ ％，平均 ％；灰分 (Ad)：繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 13 原煤 ％ ％，平均 ％；揮發(fā)分 (Vdaf)：原煤 ％％，平均 ％；全硫 ()：原煤 ％ ％，平均 ％；焦渣特征 (CRC)：原煤 7；膠質(zhì)層厚度 (Y 值 )： ；固定碳 (Fc，d)：原煤 ％；磷 (Pd)： ％；發(fā)熱量 ()：原煤 ／ kg，平均 ／ kg。 表 121 煤層特征表 煤 層 號 煤層厚度 最小 — 最大 平均 (m) 煤層間 距 （ m) 夾 矸 (層 ) 煤層 結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 頂板巖性 底板巖性 2 — 0 簡單 穩(wěn)定 泥巖 細(xì)砂巖 3 — 01 簡單 穩(wěn)定 泥巖 細(xì)砂巖 （二）煤質(zhì) 煤巖特征 (1)物理性質(zhì) 宏觀煤巖類型以半暗煤為主，半亮煤次之，少量暗淡。上距 2 號煤層 左右，煤厚— ，平均 ，不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡單，全區(qū)穩(wěn)定可采。 區(qū)內(nèi)可采煤層共 2 層，自上而下為 3 號煤，分述如下： 2 號煤層 俗稱“丈二煤”，位于 山西組中部。 第三節(jié) 煤層的埋藏特征 一、煤層及煤 質(zhì) （一）煤層 本區(qū)含煤地層為太原組和山西組，不同的巖相形成不同的巖性組合，含煤性也存在有一定的差異性。 （ 4）古窯及采空區(qū)中的積水。 （ 2）二疊系砂巖裂隙含水層間的隔水層 該隔水層由泥巖、含鋁質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，分布于各砂巖含水層間，與各層砂巖含水層構(gòu)成平行復(fù)合關(guān)系，起間隔水作用。 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 10 (3)二疊系碎屑巖類含水層組 該含水組為 數(shù)層中粗砂巖，含裂隙承壓水，據(jù)區(qū)域資料：單位涌水量／ s． m，為 型，礦化度為 0． 576g／ 1，總硬度為 ／ 1。 （二）礦井沖水條件 地表水 本區(qū)為山區(qū)，屬汾河水系文峪河支系，區(qū)內(nèi)支溝由西北向東南流入文峪河，常年干涸，雨季排泄地表水。 三、水文地質(zhì) （一）區(qū)域水文地質(zhì) 本區(qū)位于呂梁復(fù)背斜東翼，晉中斷陷盆地西側(cè)，為構(gòu)造剝蝕成因的中低山地形，山脈走向多北東向，從北西向南東地勢逐漸低下。 本區(qū)位于西山煤田的西南隅，即西山向斜西翼。 全新統(tǒng) (Q4) 為近代沖洪積層，主要為砂、礫、卵石，含泥質(zhì)物，膠結(jié)松散。 （ 2）和尚溝組 (Tlh) 厚 109m，磚紅色、紫紅色中細(xì)粒、粗粒石英砂巖與深紅、土紅色砂質(zhì)泥巖、泥巖互層，中下部砂巖呈塊狀。本組以K7砂巖為界可分為上下兩段： 下段 (P2s1)：為一套黃綠色、紫外線色厚層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖與砂巖的互層，且以泥巖為主，厚 200m。K4之上為一套灰 — 灰綠色砂質(zhì)泥巖及 2— 3 層砂巖組成，下部夾 2— 3 層不穩(wěn)定的煤線。本組厚56m。 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 6 上統(tǒng)太原組 (C3t) 連續(xù)沉積于下伏本溪組之上，為一套海陸交互相含煤建造，為區(qū)內(nèi)主要含煤地層之一，由灰黑色 泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰色中細(xì)粒砂巖和 3 層石灰?guī)r及 7— 8 層煤組成，底部以 — 層灰白色、硅質(zhì)膠結(jié)的細(xì) — 中粒砂巖 (晉祠砂巖 K1)為基底與本溪組分界。分述如下： （一）奧陶系中統(tǒng)峰峰組 (O2f) 為煤系之基底，以淺灰、灰色石灰?guī)r、角礫狀泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r為主，夾脈狀纖維石膏及結(jié)晶石膏層。 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 5 五、礦區(qū)電力供應(yīng) 本礦現(xiàn)有一回 10kV專用線引自店坪 35kV站，該站電源引自鋪上 220kV站，鋪上變電站 距本礦僅 4km。 四、水文簡況 區(qū)域內(nèi)河流為汾河水系文峪河流域，井田及擴(kuò)區(qū)內(nèi)無河流，雨季各大沖溝匯有洪流，向東南注入文峪河入汾河，最終注入黃河。年平均降雨量分部不均，一般春季占 14％，夏季占 59％，秋季占 24％，冬季最少僅占 3％。交通位置見圖 111 圖 111 交 通位置圖 二、地形地貌 本區(qū)地處山岳地帶，東臨文水平川，總觀全井田，區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜，溝壑縱橫，總體趨勢西高東低，北高南低，東南、南向發(fā)育 5 條相間的沖溝繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 4 自北而南依次為舊坡溝、半峪溝、靛溝、小南山峪溝及大南峪溝。 通過本次設(shè)計(jì)，我看到了許多以往自己欠缺的地方，提高了綜合能力，知識水平有了很大的提高，由于本人的初次設(shè)計(jì)，錯(cuò)誤難免，懇 請各位老師指正。 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是靛頭煤礦 3 號煤層初步設(shè)計(jì)。以培養(yǎng)和提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力，是學(xué)生走上工作崗位前進(jìn)行的一次綜合性能力訓(xùn)練，也是對一個(gè)采礦工程技術(shù)人員的基本訓(xùn)練。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)國家煤炭建設(shè)的有關(guān)方針、政策，結(jié)合設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況，遵照采礦專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱的要求，在收集、整理、查閱大量資料的前提下，運(yùn)用自己所學(xué)的專業(yè)知識獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的。礦區(qū)往東北距文水縣城 9km，有土石公路與 307 國道和夏 (店 )汾 (陽 )高速公路相連，交通十分便利。年平均氣溫 9℃，一月份最冷，平均氣溫 8℃，極端最低氣溫 22℃；七月份最熱，平均氣溫 21℃，極端最高氣溫 38℃。 依據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB500112020《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄 A，本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為 。井下排水處理后可作為井下消防灑水，礦井水源基本有保障。 第二節(jié) 井田地質(zhì)特征 一、地層 本區(qū)地層出露良好，自西向東由老至新依次出露奧陶系中統(tǒng)峰峰組，石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原紐，二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組、石千峰組、二疊系下統(tǒng)劉家溝組、尚溝組、中統(tǒng)二馬營系組 ，第四系零星分布于溝谷及緩坡處。本組厚 27m 左右。由灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰色中細(xì)砂巖及煤組成，底部以一層灰色厚層狀細(xì)砂巖 (北岔溝砂巖， K3)為底與太原組分界。 下段： (P1x1)，厚 50m，以灰色厚層狀中粗粒砂巖 (駱駝脖子砂巖 K4)為基底與下伏地層連續(xù)沉積， K4 砂巖以石英、長石為主，分選磨圓中等，常為鈣質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬，局部含礫，斜層理發(fā)育，縱橫向變化急聚，呈透鏡狀。 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 7 上統(tǒng) (P2s) （ 1）上石盒子組 (P2s) 全厚 456m，以黃綠色中粗粒砂巖 (K6)為底與下伏地層連續(xù)沉積，由黃綠色砂巖間灰、黃綠、紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖及 3— 4 層砂巖組成。 （四）三疊系 (T) 下統(tǒng) （ 1）劉家溝組 (T1L) 厚 406m，灰紫、淺紫色、紫紅色或紅色薄板狀中細(xì)粒長石石英砂巖為主，偶夾薄層紫紅色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，砂巖具大型交錯(cuò)層理，波痕發(fā)育，底部 K8砂巖為紫色中粗粒含礫石英長石砂巖。 （五）第四系 (Q) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 8 上更新統(tǒng)馬蘭組 (Q3m) 厚 0— 30m，淺黃色粉砂土，孔隙較大，垂直節(jié)理發(fā)育，中下部含 l 一2 層砂礫層。如獅子河馬蘭向斜、石千峰向斜、東社泉寺向斜、水峪貫向斜等，屬于徑向構(gòu)造體系，新華夏系的控制，形成一系列平行帶狀分布的、而走向?yàn)楸北睎|向的斷裂，走向北北西的褶曲呈雁行系列。井田構(gòu)造 屬簡單。 本區(qū)為大陸性干旱氣候，河流均為季節(jié)性河流，常年干涸，只有雨季有流水，年降水量小于蒸發(fā)量， 9 月降雨大，本區(qū)巖層裸露，易于接受大氣降水，與地表水構(gòu)成水力聯(lián)系，在裸露區(qū)為潛水，埋藏區(qū)為承壓水。 (2)石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖夾碳酸鹽巖類含水層組 本含水組主要由 Ll、 K L4等 3 層石灰?guī)r及砂巖組成，厚度 20m 左右，含巖溶裂隙水，具承壓性，據(jù)區(qū)域資料，單位涌水量 — ／，屬 型，礦