【正文】 條件 ； （ 6） 總體設(shè)計和礦井生產(chǎn)能力要求等。 （ 2）煤層賦存情況 整個井田的煤層上部標(biāo)高在 +30m，下部標(biāo)高在 670m,西部以 3 勘探線為界，整個礦區(qū)共有 三 層可采煤層，即 11全區(qū)發(fā)育。 19 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 斜井 : 優(yōu)點(diǎn)：井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡單， 掘進(jìn)速度快， 井筒裝備 ， 地面工業(yè)建筑 ， 井底車場及硐室都投資少；井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升設(shè)備，鋼材消耗量小；膠帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便，容易實現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門長度。 ： 井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分。當(dāng)井田儲量呈不 均勻分布時，應(yīng)在儲量分布的中央，在此開成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開采的不利局面。每個開 采水平設(shè)井底車場和運(yùn)輸大巷，供該水平各 帶區(qū) 煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)用。 根據(jù)上述 根據(jù)上述因素，本設(shè)計井田設(shè)計提出水平劃分方案如下： 方案一：井田劃分為一個開采水平； 方案二：井田劃分為兩個開采水平。 （一）運(yùn)輸大巷的布置： 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個開采水平的煤炭和輔助運(yùn)輸（人員、矸石、材料、設(shè)備等）以及通風(fēng)、排水和管線敷設(shè)，服務(wù)年限很長。 （ 3）集中布置：在開 采近距離煤層群時，只開掘一條水平集中運(yùn)輸大巷，用帶區(qū)石門聯(lián)系各帶區(qū)。合理的開拓方式，一般應(yīng)在技術(shù)可行的多種開拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，才能確定 ，先提出三個可行方案如下： 方案一：總石門 —— 分煤層大巷 —— 帶區(qū)材料車場及帶區(qū)入風(fēng)石門 ——分帶運(yùn)輸巷及運(yùn)料巷 —— 傾斜長壁回采工作面 。 一般在井田走向短，煤層數(shù)目少，煤層間距大，采用集中布置有困難且經(jīng)濟(jì)上不合理時，才采用此種布置方案。 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處（馬頭門）、主排水泵房（中央水泵房）、水倉及清理水倉硐室、主變電所（中央變電 所）及等候室等。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。先采上煤層后采下煤層稱下行式開采順序。其 中 5煤層位于上部， 11煤層位于下部，布置集中運(yùn)輸巷道，根據(jù)其采動影響關(guān)系，采用下行開采順序。 29 編 號帶區(qū) 名稱可采 儲量 /Mt生產(chǎn) 能力服務(wù) 年限 /a接續(xù) 帶區(qū)1 2 3 4 5 6 7 8 910 11西一 西二 西三 西四 西五 南一 西二 西三 西四 西五0510152025303540455055服務(wù)年限東一 東三 東四 東五東一 東三 東四 東五東二東二 Mt/a南一 第 4 章 帶區(qū)巷道布置與帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 30 帶區(qū)概況 設(shè)計帶區(qū)的位置、邊界、范圍、 帶區(qū) 煤柱 本設(shè)計帶區(qū)為西一帶區(qū)，淺部以 +30 標(biāo)高為界，深部以標(biāo)高為界。本帶區(qū)采用傾斜長壁聯(lián)合開采，帶區(qū)煤柱留設(shè)如下：各煤層在帶區(qū)邊界留設(shè) 5m煤柱，井田境界處留設(shè) 30m 保護(hù)煤柱； 帶區(qū)地質(zhì)和煤層情況 本井田位于雙鴨山煤田北部條帶東端，地層走向總的趨勢為北 70176。向南傾斜。 帶區(qū)巷道布置 區(qū)段劃分 由于采用傾斜長壁開采故不存在區(qū)段劃分和上下山布置，將本帶區(qū)劃分為 12個 工作面 ， 3層煤聯(lián)合開采。 上式計算得到的 L 值，還應(yīng)通過下述公式確定的工作面 L’ 來校核，若 L≤ L’ ，則 L合理。 帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷和帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷傾角相同、層位相同、各自的下部車場工程量相同，從而保證了每層煤仰、俯斜工作面采止線能順暢地貼近，避免了在采止線附近維護(hù)采空區(qū)巷道和 Z 形通風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生。帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷中的運(yùn)輸設(shè)備可選用絞車硐室在斜巷上部的單鉤串車運(yùn)輸方式，也可采用絞車硐室在斜巷下部的單軌吊車運(yùn)輸方式，還可以采用內(nèi)燃機(jī)車牽引的單軌吊車，實現(xiàn)從帶區(qū)運(yùn)料回 32 風(fēng)斜巷的輔助運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)化。因為運(yùn)輸能力的限制不可采用石門裝車式，采用底板繞道大巷裝車式車場。 輔助提升車場在豎直線以后以 24176。06， a=2560mm， b=2852mm，L=5375mm 車場雙道中心線間距為 2020mm,連接半徑取 15000mm. 對稱道岔線路連接長度為： L 對 =a+B+T=2560+4929+2020=9505mm 33 水平投影長： Lˊ 對 = L 對 COSθ=9505COS24186。= ； L=+5++15=； （ 2）下部車場線路如下圖所示： 34 d1TdYmXnd2RLLSkL 1LhLhLxLxL1150下部車場線路圖 35 L1=LRLkd2n LZD=d1 + R1 + L1 X=m+2R1+S/2 式中： L1— 繞道出口端存車線直線段長度， m； L2— 存車線兩彎道之間的直線段長度， m?！?5186。 斜面線路采用 ZDC622/3/15 道岔，α =18186。 裝車站線路總長度 L為： L=2L1+3L2+L3= 式中： L— 車場裝車站線路總長度； Lh— 空重車存車線長度； Lx— 渡線道岔長度； L1— 機(jī)車加半輛礦車的長度； 3. 輔助提升下部車場 帶區(qū)輔助提升下部車場是向帶區(qū)回采工作面、掘進(jìn)工作面出煤，運(yùn)料，通風(fēng)等運(yùn)輸站，是帶區(qū)下部車場的組成部分。 帶區(qū)下部車場多由帶區(qū)裝車站和輔助提升車場組合而成。 帶區(qū)斜巷傾角均取最佳角度 24176。 帶區(qū)斜巷布置 采用二條斜巷，運(yùn)輸斜巷，回風(fēng)斜巷，考 慮到本設(shè)計礦井為低瓦斯，煤層傾角 12度左右，布置在煤層中，更有利于帶區(qū)生產(chǎn)的接續(xù)。 工作面長度的確定： 該帶區(qū)設(shè)計產(chǎn)量為 ，一個工作面達(dá)產(chǎn)，即工作面日產(chǎn)量 為3000t/d。 各煤層特征詳見井田可采煤層特征表 12。東， 7176。 帶區(qū)煤柱包括帶區(qū)范圍內(nèi)的邊界煤柱、斷層煤柱、隔水煤柱等。 帶區(qū)接續(xù)計劃 根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將該井田第一水平劃分為 11 個帶區(qū)，詳見帶區(qū) 接續(xù)表 。除近水平煤層外，對于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動影響關(guān)系，一般只采用下行式開采順序。 沿煤層走向的開采順序 根據(jù)該設(shè)計礦井的煤層分布及 帶區(qū) 劃分的具體情況，采用井田雙翼同時開采，在工業(yè)廣場煤柱兩邊布置首采工作面，向雙翼由近及遠(yuǎn)開采，這樣有利 于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，有利于生產(chǎn)的連續(xù)性；有利于礦井通風(fēng)、 28 運(yùn)輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理，依據(jù)本設(shè)計礦井的帶區(qū)劃分的具體情況，采用傾斜長壁開采，這樣可以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。為防止進(jìn)下突然涌水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車場聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高 米，水泵房及變電所通往井底車場的通道應(yīng)設(shè)風(fēng)門。 方案二的缺點(diǎn)如下： 每層煤都要掘進(jìn)多條分煤層大巷，分煤層大巷總條數(shù)過多，井田開拓掘進(jìn)總工程量大，給生產(chǎn)成本帶來了過重的負(fù)擔(dān)； 由于巷道多，總工程量大，所以巷道維護(hù)量大，維護(hù)費(fèi)用高； 由于工程量大，又是單層開拓、扒皮式回采，所以采掘干擾嚴(yán)重； 26 由于帶區(qū)材料車場和帶區(qū)入風(fēng)石門（也擔(dān)負(fù)掘進(jìn)運(yùn)矸的任務(wù)）是從煤層底板穿向煤層， 煤層傾角緩，要留大量的護(hù)巷煤柱；集中斜巷和兩翼回風(fēng) T＝ Rtg（ ? ／ 2） =2069 mm n= ?sinS Rtgcos? =mT=11922 mm L=? +? +T=20731 mm C=nb=5084 mm Kp=π ? ?180R =4129 (3)渡線道岔線路連接 SO=800 mm LO= ?tgS =13800 mm L=2a+ LO=23524 mm N= ?sinS =13991 C=N )( ??tgS =508 mm 27 井底車場主要硐室 主井設(shè)有 3t 底卸式礦車卸載站硐室、井底煤倉及井底煤倉裝載硐室、清理井底撒煤硐室及水窩泵房等。 24 方案一的缺點(diǎn)如下： 每層煤都要掘進(jìn)多條分煤層大巷，分煤層大巷總條數(shù)過多，井田開拓掘進(jìn)總工程量大，給費(fèi)用和成本帶來了過重的負(fù)擔(dān)； 由于煤層傾角小，造成各水平總石門長度大，工程量大； 由于巷道多，總工程量大，所以巷道維護(hù)量大，維護(hù)費(fèi)用高； 由于工程量大，又是單層開拓、扒皮式回采，所以采掘干擾嚴(yán)重； 由于帶區(qū)材料車場和帶區(qū)入風(fēng)石門（也擔(dān)負(fù)掘進(jìn)運(yùn)矸的任務(wù)）是從煤層底板穿向煤層，煤層傾角緩，要留大量的護(hù)巷煤柱；總石 門和兩翼回風(fēng)石門較長，壓煤量較多； 所以煤炭采出率低。針對上述情況，有對比表可知，本井田適合于集中大巷布置，所以采用方案二。 （ 2）分組集中布置：在煤層群中，相近的煤層為一組設(shè)分組集中大巷，由分組集中運(yùn)輸大巷開帶區(qū)石門與各帶區(qū)聯(lián)系。故而采用方案一的水平劃分方法，即劃分一個開采水平。這就要求加大工作面、帶區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富的儲量和較長的服務(wù)年限。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時，一般又淺部向深部開采，以達(dá)到工程量少、建設(shè)速度快、投資省、成本低的效果。 （ 2）地面條件： ①井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)； ②井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險地區(qū)； 20 ③ 工業(yè)場地不占或不占用良田 ； ④ 井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求 ； ⑤井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活。 立井 : 優(yōu)點(diǎn)：立井的井筒短， 提升能力大， 提升速度快，對輔助提升特別有利，機(jī)械化程度高，易于自動控制，井筒為圓形斷面機(jī)結(jié)構(gòu)合 理，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快； 缺點(diǎn)：與斜井優(yōu)點(diǎn)相對。本井田煤層系緩傾斜中厚煤層，平均傾角在 12176。影響本設(shè)計井田開拓 方式的具體因素如下： （ 1）地表因素： 井田北部及中部皆為平原地帶 ,地表平均標(biāo)高 100m。交通方便， 向 北 9 公里 有福前鐵路 ，最近車站為 興隆站，鐵 路經(jīng)由雙鴨山和福利屯至佳木斯可通往全國各地，公路可通往寶清、福利和雙鴨山。 二 . 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力方案比較 本礦井已查明的工業(yè)儲量為 ,，估算本井田內(nèi)工業(yè)廣場煤柱，境界煤柱等永久煤柱損失 量占工業(yè)儲量的 %，各可采層均為厚煤層，按礦井設(shè)計規(guī)范要求確定本礦的帶區(qū)采出率為 80%，由此計算確定本井田的可采儲量為 。 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，留設(shè)保安煤柱如下： 30m 保安煤柱 ； 30m～ 50m 保安煤柱 ； 15m 保安煤柱； 20m 保安煤柱； 50～ 100m。 保安煤柱 保護(hù)煤柱的設(shè)計原則如下： 15 (1)地面受保護(hù)面積包括受保護(hù)對象及周圍的保護(hù)帶 。礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量、礦井工業(yè)儲量和礦井可采儲量。交通方便， 向 北 10 公里 有福前鐵路 ，最近車站為 興 隆站，鐵路經(jīng)由雙鴨山和福利屯至佳木斯可通往全國各地，公路可通往寶清、福利和雙鴨山。 用途 ：根據(jù)本區(qū)煤的煤質(zhì)特點(diǎn)，其工業(yè)利用方向為動力用煤。 灰份： 各煤層原煤灰分為 %，屬中高灰分煤，原煤干基彈筒發(fā)熱量為 ,屬中高熱植煤。 宏觀煤巖特征： 5號煤主要由亮煤、暗煤、境煤組份組成，煤巖類型以半亮型為主，半暗型次之。 地壓特征： 沒有地壓觀測資料，由勘探資料，煤巖層在斷層附近特別破碎，特別是在大斷層附近表現(xiàn)的尤為明顯。 地溫特征 ： 本區(qū)恒溫深度 16m～ 26m，溫度 6℃ ,從地溫測量成果計算分析，本區(qū)平均地溫梯度為 ℃ /100m,平均地?zé)嵩鰷?率為 ℃，地溫梯度小于 3℃。由勘探資料可知 ,5 號煤層瓦斯含量較高，其它各煤層含量較小。被前古生界粗粒、斑狀黑云母花崗巖侵入。 中 生 界 下 白 堊 統(tǒng) 雞 西 群 穆 棱 組 5線南 側(cè)發(fā)育 本組主要由粉砂巖、泥巖組成，次為細(xì)砂巖夾少量中砂巖，全組巖石顏色較其下部的城子和組偏淺，上中部基本不含煤 ，本組被早白堊紀(jì)輝綠巖侵入。 11 圖 11 煤系地層綜合柱狀圖 界 系 群 組 段 厚度 分布范圍 巖性特征 接觸關(guān)系 新 生 界 第 四 系 14～ 68 全區(qū)發(fā)育 由河漫灘，沖 積層，洪積層以及坡積層等組成。 第三系：玄武巖：為一套灰黑色致密結(jié)構(gòu)玄武巖和紫色、深灰色氣孔狀玄武巖互層，為裂隙噴發(fā)產(chǎn)物，呈巖體賦存，主要出露于嶺東煤田西北部。主要分布在礦區(qū)東北方山地，殘存在花崗巖體中。 勘探區(qū)所在友誼縣，是黑龍江省主要農(nóng)產(chǎn)品基地之一，該縣在 2020年約有人口 20 萬余人，耕地面積 18 萬 7 千