【正文】 易實(shí)現(xiàn)的。采區(qū)開(kāi)采順序按照先近后遠(yuǎn)的原則安排。 水倉(cāng)容量按照《煤礦安全規(guī)程》指定的公式 V=2（ Q+3000）計(jì)算為 8640m3，相當(dāng)于 。 其他主要硐室名稱(chēng)及位置 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 副井東側(cè)布置有主排水泵房和主變電所，泵房?jī)?nèi)裝備 7 臺(tái)水泵。開(kāi)拓、準(zhǔn)備巷道斷面形狀以拱形斷面為主，回采巷道采用梯形斷面。 矸 石及輔助運(yùn)輸系統(tǒng) 掘進(jìn)工作面矸石→采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)→軌道運(yùn)輸大巷→ 425m 水平井底車(chē)場(chǎng)→副井→地面。 高檔普采工作面選用雙滾筒采煤機(jī)割煤，利用 采煤機(jī)擋煤板裝煤，選用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，運(yùn)輸順槽選用刮板轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)運(yùn)煤。 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 轉(zhuǎn)載機(jī)選用 SZD630/75 型，功率 75kw，鏈速 ， 輸送能力 450t/h。但水文地質(zhì)條件為、中等偏復(fù)雜，預(yù)計(jì)井下涌水量較大，底板灰?guī)r有突水可能性。 （ 2）進(jìn)風(fēng)井口應(yīng)按全年風(fēng)向頻率，必須布置在不受粉塵、煤塵、灰塵、有害氣體和高溫氣體侵入的地方。 （ 6）井下爆破材料庫(kù)必須有單獨(dú)的新鮮風(fēng)流，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)巷或主要回風(fēng)巷中。 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 通風(fēng)方式及通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)方式為抽出式，結(jié)合井田開(kāi)拓方式，礦井通風(fēng)系統(tǒng)。 確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)的依據(jù) 根據(jù)礦井瓦斯涌出量、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、煤層自然傾向性及兼顧中后期生產(chǎn)需要等條件，提出多個(gè)技術(shù)上可行的方案，通過(guò)優(yōu)化或技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)。 （ 4）多風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，在滿(mǎn)足風(fēng)量按需分配的前提下，各主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓應(yīng)接近，當(dāng)通風(fēng)機(jī)之間的風(fēng)壓相差較大時(shí)，應(yīng)減小共用風(fēng)路的風(fēng)壓， 使其不超過(guò)任何一個(gè)通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓得 30%。多數(shù)礦井的煤塵均無(wú)爆炸性，煤層也不自燃，但井下涌水量普遍較大。 乳化液泵選用 XRB2B80/200 型兩臺(tái)，配套乳化液箱型號(hào)為 XRXTA，公稱(chēng)壓力20MPa，公稱(chēng)流量 80L/min。 回采工作面采煤運(yùn)輸主要設(shè)備選型如下： 采煤機(jī)選用 MG150 型雙滾筒采煤機(jī)，功率 150kw，采高 2m，滾筒直徑 ，牽引速度 0～ 6m/min，截深 ，生產(chǎn)能力 400t/h。 通風(fēng)系統(tǒng) 新鮮風(fēng)流經(jīng)副井→井底車(chē)場(chǎng)→軌道運(yùn)輸大巷→第一中部車(chē)場(chǎng)→軌道運(yùn)輸順槽→回采工作面→膠帶運(yùn)輸順槽→膠帶運(yùn)輸大巷→膠帶運(yùn)輸石門(mén)及上倉(cāng)斜巷→總回風(fēng)巷→主井→排出地面。 巷道支護(hù)方式巖巷以錨噴支護(hù)為主，煤巷采用砌碹和工字鋼支護(hù)。車(chē)場(chǎng)繞道及清理撒煤通道 內(nèi)分別布置消防材料庫(kù)和電機(jī)車(chē)修理間，均為巷道加寬式。 井下爆破材料庫(kù) 井下爆破材料庫(kù)為壁槽式，容量為 900kg，位置在距井底 400m 的軌道運(yùn)輸石門(mén)一側(cè)。煤倉(cāng)位置位于車(chē)場(chǎng)水平以上 25m 至 45m，煤倉(cāng)與裝載硐室之間設(shè)配煤輸送機(jī)巷，長(zhǎng) 13m。 采區(qū)劃分及開(kāi)采順序 全井田為單翼開(kāi)拓布置，共劃分了五個(gè)采區(qū)，其中 425m水平以上 3個(gè)， 425m水平以下 2 個(gè)。一個(gè)采區(qū)來(lái)保證礦井年產(chǎn)量?？刹蓛?chǔ)量占地質(zhì)儲(chǔ)量的 44％。設(shè)計(jì)利用地質(zhì)儲(chǔ)量為 70390kt（ 二 1煤），其中 A級(jí) 8060kt、 B級(jí) 10620kt、 C級(jí) 51710kt。一 2 煤結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，普遍含夾矸 1～ 4層，夾矸厚 ～ ，平均 。區(qū)內(nèi) 19 個(gè)鉆孔穿見(jiàn)該層位，除 4401 及 1004孔斷失、 1002 孔受斷層影響外，其余 16 個(gè)鉆孔穿見(jiàn)煤層全部可采，煤厚為 ～ ，平均 ，屬穩(wěn)定型厚煤層。 煤層賦存情況 本區(qū)含煤地層為石炭二迭系。南東翼地層走向北西，傾向南西，傾角一般為 4o～ 5o ，伴有次一級(jí)的小向斜構(gòu)造，使地層產(chǎn)狀局部有一定變化。井田基本構(gòu)造形態(tài)為一向南西傾伏的寬緩背斜。 準(zhǔn)備方式 地質(zhì)特征 一 地層 本區(qū)上部為巨厚的第三、四系地層，下部為二迭系、石灰系及奧陶系等老地層。 井巷工程量匯總表 序號(hào) 項(xiàng)目名稱(chēng) 長(zhǎng)度（ m） 掘進(jìn)體積 （ m3） 煤巷 巖巷 半煤巖巷 小計(jì) 煤巷 巖巷 小計(jì) 1 井筒 2 井底車(chē)場(chǎng) 3 主要運(yùn)輸巷道 4 采區(qū) 143 211 合計(jì) 2397 211 注：表中掘進(jìn)體積 m3 巖巷包括 m3 砂土。 移交生產(chǎn)及達(dá)產(chǎn)時(shí)井巷工程量 礦井移交生產(chǎn)及達(dá)產(chǎn)時(shí)井巷總長(zhǎng)度為 ，其中煤層巷道（包括工作面順槽） 2397m，占全部巷道 30％ ；巖層巷道 ，占全部巷道 ％。 全礦井采掘工作面比為 1： 3。開(kāi)拓、準(zhǔn)備巷道斷面形狀以拱形斷面為主，回采巷道采用梯形斷面。 設(shè)備及材料經(jīng)副井→井底車(chē)場(chǎng)→軌道運(yùn)輸大巷→采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)→各用料地點(diǎn)。 據(jù)調(diào)查，與本礦煤層賦存條件相近的陳四樓礦井一個(gè)傾斜長(zhǎng)壁高檔普采工作面（長(zhǎng)度 130m，采高 ），年產(chǎn)量已達(dá) 50 萬(wàn)噸左右，平均月產(chǎn) 4～ 5 萬(wàn)噸。 采區(qū)生產(chǎn)能力 礦井以一個(gè)采區(qū)一個(gè)高檔普通機(jī)械化采煤工作面和三個(gè)掘進(jìn)工作面保證礦井產(chǎn)量。故設(shè)計(jì)確定首采區(qū)及后期主要采區(qū)均采用傾斜長(zhǎng)壁工作面布置方式。 采區(qū)布置及生產(chǎn)能力 首采區(qū)的數(shù)目及位置 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 ，根據(jù)本礦井的煤層賦存條件和綜合開(kāi)采技術(shù)條件，布置一個(gè)首采區(qū)即可保證礦井生產(chǎn)能力。 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 頂梁選用 長(zhǎng)π型鋼梁，一梁三柱，排距 ，柱距 。 順槽選用 SSJ800/90 型可伸縮帶式輸送機(jī)，功率 75kw，輸送能力 450t/h。軌道順槽配備有乳化液泵、 調(diào)度絞車(chē)、煤層注水設(shè)備等。由于煤層為近水平煤層，采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法，以簡(jiǎn)化井下巷道布置、減少采區(qū)巷道煤柱，提高煤炭資源回收率。巷道及硐室總體積 ，其中巷道 ，硐室 。 其他主要硐室名稱(chēng)及位置 副井東側(cè)布置有主排水泵房和主變電所，泵房?jī)?nèi)裝備 7 臺(tái)水泵。 水倉(cāng)容量按照《煤礦安全規(guī)程》指定的公式 V=2（ Q+3000）計(jì)算為 8640m3，相中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 當(dāng)于 。 主井底撒煤通過(guò)在井底車(chē)場(chǎng)水平設(shè)置的清理撒煤平巷（利用施工巷道）來(lái)完成，清理撒煤極為方便。 井底車(chē)場(chǎng)硐室名稱(chēng)及位置 主井裝載系統(tǒng)位置及清理撒煤方式 井底車(chē)場(chǎng)位于 二 1煤層 頂板巖層內(nèi)，上部基巖厚 91m，下距 二 1煤層頂 19m。車(chē)場(chǎng)繞道內(nèi)設(shè)置材料車(chē)線，材料車(chē)線長(zhǎng) 。 附：井筒特征表 最后需要指出的是，由于本礦井筒凍結(jié)深度將超過(guò)目前全國(guó)紀(jì)錄 50m，所以?xún)鼋Y(jié)鑿井施工存在一定的難度，要進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，為此設(shè)計(jì)將下述課題列為科研及新技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目，成立由科研、設(shè)計(jì)、建設(shè)及施工單位組成的技術(shù)攻關(guān)小組，共同努力攻克本礦井凍結(jié)施工中的技術(shù)難題，確保井筒質(zhì)量和礦井建設(shè)順利進(jìn)行，為我國(guó)凍結(jié)鑿井技術(shù)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)?；鶐r段采用單層素砼井壁，壁厚 350mm，砼標(biāo)號(hào)為 300 號(hào)。 綜合上述分析，本礦主、副井井筒 凍結(jié)段井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用塑料 夾層雙層鋼筋砼復(fù)合井壁結(jié)構(gòu)形式。該井壁結(jié)構(gòu)形式，其施工工藝較復(fù)雜，造價(jià)較高，目前應(yīng)用較少。該井壁結(jié)構(gòu)形式，其施工工藝簡(jiǎn)單，施工進(jìn)度快，造價(jià)低，效果好，得到了廣泛的應(yīng)用。但仍需要克服一定的難度，并進(jìn)行技術(shù)上的創(chuàng)新。 凍結(jié)法和鉆井法是目前國(guó)內(nèi)常用的特殊鑿井施工方法，至 1994 年底，國(guó)內(nèi)凍結(jié)鑿井井筒已完成 392 個(gè)，最大凍結(jié)深度 435m（陳四樓礦副井） ；鉆井井筒完成 46個(gè)，最大鉆井深度 508m（潘三西風(fēng)井）。安裝梯子間作為井下一安全出口，井筒內(nèi)敷設(shè)三趟排水管、動(dòng)力及信號(hào)電纜。村莊搬遷是 一個(gè)復(fù)雜的社會(huì)工程，礦方要認(rèn)真組織實(shí)施。為最大限度地開(kāi)發(fā)利用這些優(yōu)質(zhì)的煤炭資源，實(shí)現(xiàn)礦井接替的社會(huì)效益和礦井建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益，這些村莊需要全部搬遷。采區(qū)走向長(zhǎng) 1～ ，傾斜寬 1～ 。由于井田底板灰?guī)r水壓大，存在突水可能，故大巷層位以下以不進(jìn)入底板巖層為宜。水平標(biāo)高的確定，設(shè)計(jì)曾考慮過(guò) 400m和 425m 兩個(gè)水平標(biāo)高方案，為兼顧上下水平傾斜長(zhǎng) 度和合理的服務(wù)年限， 最終確定水平標(biāo)高為 425m。 水平劃分及水平標(biāo)高 本井田淺部煤層開(kāi)采標(biāo)高為 325m，深部煤層開(kāi)采標(biāo)高為 475m，上下垂高相差150m，傾斜長(zhǎng)度 ～ 3km。該方案自井底向南作兩條石門(mén)，穿過(guò) F21斷層由煤層底板進(jìn)入 二 1煤層，沿煤層走向布置兩條運(yùn)輸大巷，膠帶運(yùn)輸大巷經(jīng)膠帶運(yùn)輸石門(mén)及上倉(cāng)斜巷轉(zhuǎn)載，將原煤直接運(yùn)至井底煤倉(cāng)，主井裝載方式為水平上裝載。 第三章 井田開(kāi)拓 概述 由 于本井田上覆第三、四系沖擊層較厚，平均厚度為 421m，且煤層埋藏較深，中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 平均深度為 500m，故采用立井開(kāi)拓方式。省計(jì)委對(duì)程村礦井建設(shè)項(xiàng)目建議書(shū)和可行性研究報(bào)告的審查中，根據(jù)與會(huì)專(zhuān)家的意見(jiàn)，批復(fù) 同意礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為。但由于井田四周受大斷層限制，資源有限，只能滿(mǎn)足建設(shè)一對(duì)中型礦井 。井田內(nèi)村莊考慮分期搬遷，不留取煤柱。 β =70176。 （ 1） 斷層煤柱；斷層每側(cè)按 50～ 70m 留取煤柱，斷層煤柱損失為 5673kt，不包括井田邊界斷層煤柱。 儲(chǔ)量比例計(jì)算未包括 20～ 40 段的 C 級(jí)儲(chǔ)量。 可采儲(chǔ)量 全井田設(shè)計(jì)利用地質(zhì)儲(chǔ)量（ A+B+C 級(jí)） 70390kt，扣除井筒及工業(yè)廣場(chǎng)、井田邊界、斷層和淺部防水煤柱等永久煤柱損失，考慮 75％的采區(qū)回采率，礦井獲得可采儲(chǔ)量 30908kt。設(shè)計(jì)利用地質(zhì)儲(chǔ)量為 70390kt（ 二 1煤），其中 A級(jí) 8060kt、 B級(jí) 10620kt、 C級(jí) 51710kt。故礦井建設(shè)和生產(chǎn)當(dāng)中應(yīng)引起 足夠重視，需留設(shè)斷層煤柱。 二 1煤層之上基巖保留厚度較小，部分井田范圍底部含水層直接與基巖風(fēng)化帶接觸形成“底含”，故淺部 二 1煤層必須留設(shè)防水煤巖柱，防止“底含”水通過(guò)裂隙潰入礦坑。 對(duì)施工鉆孔的統(tǒng)計(jì)并結(jié)合井檢孔資料，巖層受風(fēng)洋、氧化作用影響的厚度為～ ，平均為 。因該煤層水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜，同時(shí)煤質(zhì)屬中灰高硫，勘探當(dāng)中僅進(jìn)行了一 般控制了解，故勘探程度低，目前開(kāi)采條件尚不具備。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，少數(shù)鉆孔見(jiàn)有夾矸，夾矸厚 。二迭系山西組含煤 3 層，煤層總厚 ，其中二 1煤全區(qū)發(fā)育，普遍可采，系本井田勘探和開(kāi)采的主要對(duì)象。 二 1煤層底板巖性條件： 二 1煤層直接底板為泥巖和砂質(zhì)泥巖的各有 7個(gè)孔，厚～ ， 另有 2 個(gè)鉆孔直接底板為砂巖，砂巖厚 ～ 。 地溫 據(jù)地溫測(cè)井資料，最高地溫 ℃（井田內(nèi) 4403 孔），平均地溫梯度 ℃ /百米，屬地溫正常區(qū)。分析井田瓦斯低的原因，主要是 二 1煤層頂部基巖薄，地壘型構(gòu)造有利于瓦斯逸 散所致。 井田水文地質(zhì)類(lèi)型及礦井涌水量 原精查地 質(zhì)報(bào)告提供本井田水文地質(zhì)類(lèi)型為三類(lèi)二亞類(lèi)三型，后井檢孔施工補(bǔ)作水文地質(zhì)工作后，地質(zhì)部門(mén)對(duì)井田水文地質(zhì)類(lèi)型重新進(jìn)行了評(píng)價(jià)， 省煤炭工業(yè)技術(shù)委員會(huì)組織評(píng)審后，省煤炭工業(yè)局對(duì)水文地質(zhì)類(lèi)型進(jìn)行了批復(fù)，同意將礦井水文地質(zhì)類(lèi)型變更為三類(lèi)二亞類(lèi)二型，即沖水水源以底板巖溶裂隙水為主的水文地質(zhì)條中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 件中等偏復(fù)雜類(lèi)型。依據(jù)焦作礦務(wù)局開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)， ～ 厚隔水層可承受 1kg/cm2水壓來(lái)推斷，本井田 二 1煤層底板隔水層的承受能力基本處于極限狀態(tài)，未來(lái)生產(chǎn)當(dāng)中，底板灰?guī)r的富水區(qū)域存在有突水可能性，應(yīng)加強(qiáng)防范，一方面要保護(hù)煤層 底板隔水層的完整性，另一方面要根據(jù)實(shí)際 情況，采取底板注漿加固隔水層等有效技術(shù)措施。 礦井充水因素分析 鄰近生產(chǎn)礦井有方莊煤礦、白莊煤礦、魏村煤礦、古漢山煤礦，其礦井的充水水源多以底板灰?guī)r水為主。該段厚 ～ ，是太原組上、下灰?guī)r含水層之間的重要隔水層。據(jù)鄰區(qū) 6002 孔抽水資料，單位涌水量 L/，滲透系數(shù) ，水位標(biāo)高 。其余鉆孔均不漏水，說(shuō)明其巖溶裂隙發(fā)育極不均一。砂巖裂隙不發(fā)育，補(bǔ)給條件較差，富水性弱，易于疏排。垂深 200m 以深無(wú)抽水資料，從鉆孔取芯結(jié)果看，該段砂礫石層松散無(wú)膠結(jié)、空隙率大，和上部含水層巖性對(duì)比一致，富水性推斷為中等以上。 主要含水層 （ 1）第三四系砂礫石含水層：砂礫石層累計(jì)厚度 ～ ，平均，占覆蓋層總厚的 ％。焦作煤田地處區(qū)域地下水的徑流區(qū)，區(qū)域水文地質(zhì)條件復(fù)雜。 2 風(fēng)氧化帶厚度 對(duì)施工鉆孔的統(tǒng)計(jì)并結(jié)合井檢孔資料，巖層受風(fēng)洋、氧化作用影響的厚度為～ ，平均為 。 詳見(jiàn)可開(kāi)采煤層特征表 122。 一 2 煤賦存于太原組底部，上距 二 1 煤層 ～ ，平均 ，其直接頂板為太原組 L2 灰?guī)r。石炭系太原組含煤 9層，僅一 2 煤層全區(qū)發(fā)育，普遍可采。井田內(nèi)斷層基本上為東西向延展，呈相對(duì)集中發(fā)育 。背斜北西翼地層走向近南北，傾向西，傾有 3o 左右，該翼受 F21 、 F23 、 DF2 三條斷層的切割，煤層呈條塊分布，連續(xù)性較差。程村井田位于焦作煤田東北部，主要受北東向區(qū)域斷層（ F1 F15）及西北向區(qū)域斷層（ F20）切割，井田內(nèi)地層抬升，構(gòu)成了本井田低壘型構(gòu)造單元。另一個(gè)是處理后的礦井排水，由于礦井排水量較大，為節(jié)約水資源，處理后的礦井排水可作為井上下灑水用水。鋼材及木材通過(guò)窄軌鐵路和公路由外地運(yùn)至礦井工業(yè)場(chǎng)地。 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況及主要建筑材料供應(yīng)情況 本區(qū)地處豫北平原，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)條件好，盛產(chǎn)小麥、玉米、大豆和棉花。年最大蒸發(fā)量 為 ，最低氣溫 為 ℃，最高氣溫 為 ℃。惟清水河流經(jīng)井田南緣，由西向東注入衛(wèi)河。井田南部 20km 和 3km 處分別有新鄉(xiāng)至焦