【正文】 高：～5m適應煤質(zhì)硬度：f=1～4煤層傾角：0～45度截深： 800mm滾筒直徑：1800mm牽引方式：液壓、雙牽引、無鏈牽引力：36t牽引速度：0～滾筒中心距：11028mm機面高度：1640mm臥底量：400mm重量：32t與采煤機配套的電動機的主要技術(shù)特征如下：型號：2KI功率：375kW臺數(shù)：2電壓：1140V冷卻方式：水冷噴霧方式：內(nèi)、外噴霧2) ZY6400/24/47支撐掩護式液壓支架的主要技術(shù)特征如下：型式 ：支撐掩護式高度 ：～ m寬度 ： ～中心距：初撐力： 5680 KN工作阻力：6400 KN支護強度： 適應煤層傾角： 20176。 采煤機械選擇和回采工藝確定根據(jù)本設計的實際情況：煤層平均厚度4m，傾角為14176。在高瓦斯礦井，工作面的通風能力則是限制工作面長度的重要因素。根據(jù)實際情況及設備能力已經(jīng)確定工作面長度為180m。煤的自燃：煤的自燃發(fā)火期為3~6個月。表61 全井田各采區(qū)采煤方法Table 61 entire mining area of the mine mining method采區(qū)采煤方法落煤方式頂板管理一采區(qū)走向長壁采煤法綜采局部普采全部垮落法二采區(qū)走向長壁采煤法綜采局部普采全部垮落法三采區(qū)走向長壁采煤法綜采局部炮采全部垮落法四采區(qū)走向長壁采煤法綜采局部炮采全部垮落法 開采技術(shù)條件兩層煤在井田內(nèi)全區(qū)發(fā)育，煤層賦存穩(wěn)定，是井田的主要可采煤層，煤層頂?shù)装宥酁樯绊搸r、泥巖或石灰?guī)r，底板為粉砂巖、細砂巖。3）便于生產(chǎn)管理。 采區(qū)巷道斷面 根據(jù)《設計規(guī)范》規(guī)定，綜采工作面膠帶輸送機順槽巷道凈斷面不宜小于12㎡，回風順槽凈斷面不宜小于10㎡，輸送機上下山的凈斷面不宜小于12㎡，運料、通風、和行人上山的凈斷面，不宜小于10㎡。掘進過程中同時開掘中部車場，上部車場及采區(qū)各種硐室。根據(jù)軌道上山起坡點到大巷的距離，本車場屬于斜式頂板繞道。2) 車場：車場形式為石門甩車場形式，單道起坡方式。 采區(qū)車場及硐室 車場形式區(qū)段上部車場為順向平車場，中部為單向甩車場，下部為直向平車場。 采區(qū)上山數(shù)目、位置及用途設計的上山在最下部煤層的底板開掘。1) 采區(qū)生產(chǎn)能力A：　 （51） 式中：L—回采工作面長度，取180m V—工作面年推進度，工作面每日進4刀，因此年推度為1056m 　 M—采高，4m r —煤的容重， 　 C—工作面回采率，則: A=18011884 =同時考慮5％的掘進出煤。發(fā)火期短，煤層直接頂較厚并且軟弱。煤層運輸平巷、回風平巷已掘完并通過區(qū)段石門與上山相連，然后掘開切眼，貫通上下順槽。e 排水系統(tǒng)：采掘工作面，區(qū)段平巷，區(qū)段軌道石門，采區(qū)軌道上山，軌道大巷，井底車場，水倉，副井，地面。 火藥庫通風：副井入風，采用鉆孔立眼回風。采用立井開拓，共3個井筒，主箕斗立井、副罐籠立井、邊界風井，采用中央邊界式通風方式。中央變電所和中央水泵房建成聯(lián)合硐室，具體見圖49：圖 49 中央變電所和中央水泵房聯(lián)合硐室 Substation capacity and water pump house union booth3)火藥庫由于本礦井采用全部機械化采煤，所以相對用火藥較少，選用儲量較小的壁槽式火藥庫就可以滿足井下正常工作的需要。一般布置在副井井筒與井底車場連接處附近，當?shù)V井突然發(fā)生火災時，仍能繼續(xù)供電、照明和排水，為便于設備的檢修及運輸，水泵房應靠近副井空車線一側(cè)。井底車場的主要硐室包括煤倉、箕斗裝載硐室、中央變電所、中央水泵房及火藥庫。由于本設計中主井提升方式為箕斗提升，大巷采用礦車運輸，井底車場與大巷距離較遠且需用石門聯(lián)系，從主副井井底車場到大巷均與石門聯(lián)系，所以井底車場型式選為立式車場。煤層間下行式，區(qū)段內(nèi)后退式回采。為保證均衡生產(chǎn),一個采區(qū)開始減產(chǎn),另一個采區(qū)即應投入生產(chǎn)。表46 井田各采區(qū)技術(shù)特征表 Table 46 Mine technical characteristics of the mining area Table采區(qū)走向長度/m傾斜長度/m工業(yè)儲量/萬t采煤方式落煤方式準備方式N124161197走向長壁綜采雙翼上山采區(qū)N218461038走向長壁綜采雙翼上山采區(qū)S12281756走向長壁綜采雙翼下山采區(qū)S22226904走向長壁綜采雙翼下山采區(qū)合計87693895 開采順序合理的開采順序是在考慮煤層采動影響的前提下，有步驟、有計劃的按照一定的順序進行，保證采區(qū)、工作面的正常接替，以保證安全、均衡、高效的生產(chǎn)，并且有利于提高技術(shù)經(jīng)濟指標。 采區(qū)劃分及開采順序 采區(qū)形式及尺寸的確定根據(jù)井田地質(zhì)情況，煤層賦存較穩(wěn)定，煤層厚度在4左右，井田走向長度5km，井田內(nèi)兩條大的斷層構(gòu)造，以上條件很適合布置綜合機械化采煤。2）噸公里運輸費較低。2)大巷的數(shù)目和用途根據(jù)運輸和通風條件，本礦井共布置一條雙軌大巷。表45 水平儲量及服務年限 Horizontal reserves and service life水平序號可采儲量/萬t服務年限/年第一階段第二階段 設計水平的巷道布置由于本井田煤層間距較近，層間距＜80m，故采用集中大巷布置，為便于維護，將大巷布置到122煤層底板巖層中，又由于設計中通風方式為邊界式，所以采用兩條大巷布置，大巷距煤層底板間距一般30m。179。 開采水平的劃分根據(jù)本井田的實際情況，以及煤層賦存的條件，提出兩個在技術(shù)上可行的方案 ：方案一：采用立井單水平上下山開采 總的來說，兩個方案再在技術(shù)術(shù)上均可行，各有優(yōu)缺點，需要通過經(jīng)濟比較，才能確定其優(yōu)劣。正常情況下，～2年，井底車場、～2年，延伸井筒需要1年，合計需要4～5年的時間。根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定緩傾斜煤層的階段垂高為200~350m,故劃分為兩個階段。圖43風井斷面圖 shaft cross—section fig風井位于井田上部邊界中部，同時做為安全出口。圖41主井斷面圖 Main shaft cross—section fig，提升容器為9t箕斗一對，采用Jkm44（Ⅱ）型多繩磨擦輪提升機，配JRZ170/49—16型繞線式異步電動機兩臺，每臺1000KW。綜合考慮，主副井筒位置選在井田走向中央位置，位于傾向中上部。應該避免井筒偏于一側(cè)造成單翼開采的不利局面。e充分利用地形、使地面生產(chǎn)系統(tǒng)，工業(yè)場地總平面布置及其地面運輸合理，并盡可能是平整場地的工程量少。便于布置工業(yè)場地的位置，主要是根據(jù)以下一些原則：a有足夠的場地，便于布置礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構(gòu)筑物。井田兩翼儲量基本平衡。b主井、副井、風井各一個（見圖4443）。由于利用平硐和斜井都是不可行的，所以混合式也就不予考慮。這樣一來，如果按照皮帶斜井設計時，傾角不超過17度的話，此時斜井的井筒長度將是很大的。下面就幾種形式進行技術(shù)分析，然后進行確定采用哪種開拓方式。6）根據(jù)用戶需要，應照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。4 井田開拓井田開拓方式應該通過對礦井設計生產(chǎn)能力，地形地貌條件，井田地質(zhì)條件，煤層賦存條件，開采技術(shù)及裝備設施等綜合因素進行方案比較以及系統(tǒng)優(yōu)化之后確定。4) 工作面的回采率提高，導致在相同的條件下，礦井服務年限增加。 服務年限，則 （31）式中： K ——礦井備用系數(shù)， A ——礦井生產(chǎn)能力， Zk——礦井可采儲量，萬t P ——礦井服務年限，年代入數(shù)據(jù)得P= /（90）=因為服務年限大于45年，所以符合《設計規(guī)范》要求。本井田內(nèi)交通十分便利，劉官屯礦井田大部位于河北省豐南市境內(nèi)，地處交通要塞，是華北通往東北的咽喉地帶，京沈、京秦、大秦三大鐵路橫貫全境。經(jīng)分析比較， Mt/a，合理可行，理由如下：1)儲量豐富煤炭儲量是決定礦井生產(chǎn)能力的主要因素之一。24＝122煤層壓煤量＝（840＋926）704247。,故此斷層保護煤柱損失為：47520（3+4）=b井田境界煤柱損失井田境界留設30m的邊界煤柱，總長為13528m；井田境界保護煤柱所占面積為405840m178。 礦井工業(yè)儲量礦井的工業(yè)儲量：勘探地質(zhì)報告中提供的能利用儲量中的A、B、C三級儲量。綜上所述，礦井首采區(qū)定在靠近工業(yè)廣場的西北部，采區(qū)儲量豐富，有利于運輸?shù)募泻蜏p少巷道的開拓費用，所以井田劃分是合理的。井田有合理的尺寸，條帶尺寸滿足《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》[1]的要求，走向長度劃分合理，使礦井的開采有足夠的儲量和足夠的服務年限，避免礦井生產(chǎn)接替緊張。在確定地面保護面積后，用移動角圈定煤柱范圍，工業(yè)場地地面受保護面積應包括保護對象及寬度15m的圍護帶。根據(jù)參考《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》[1]和《礦井安全規(guī)程》[2]的相關數(shù)據(jù)要求和規(guī)定，本井田所留的各種保護煤柱均合理，符合規(guī)定。井田內(nèi)賦存有122號兩個可采煤層。煤塵爆炸指數(shù)為：％～％；本區(qū)由于煤燃點低，易自燃發(fā)火，煤塵試驗結(jié)果為火焰長度40mm，巖粉量55%，具有爆炸性。本組比較突出的特點是出現(xiàn)了含煤沉積，是典型的海陸交互相沉積序列。煤的容重見表13。全區(qū)發(fā)育。 水文地質(zhì)荊東四礦的水文地質(zhì)條件屬一般型，有八個含水層，自下而上分別為：1）奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ）2）K2～K6砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）3）K6～煤12砂巖裂隙承壓含水層（Ⅲ）4）煤9～煤7砂巖裂隙承壓含水層（Ⅳ）5）煤5以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅴ）6）風化帶裂隙、孔隙承壓含水層（Ⅵ）7）第四系底部卵石孔隙承壓含水層（Ⅶ）8）第四系中上部砂卵礫孔隙承壓和孔隙潛水含水層（Ⅷ）其中與礦井生產(chǎn)較密切的為Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ。深部角度小，淺部角度大。井田內(nèi)賦存有122號兩個可采煤層。經(jīng)鉆口和電測曲線對比推斷，本區(qū)主要斷層共有2條，分別為F1 和F2。開平煤田受新華夏構(gòu)造體系的影響，以一系列ＮＮＥ向的褶曲及逆斷層組成，北部受緯向構(gòu)造的影響逐漸向南彎轉(zhuǎn)成走向近東西向。凍結(jié)期由11月二旬至次年3月上旬。秋冬多西北風。冬季水位介于+216~+217m。河水終年不固，不凍。發(fā)源于北部山地。2) 交通該礦區(qū)的交通十分方便，鐵路：一條通往用煤大戶陡河電廠的專用線，并與呂陡線在井田上方交匯；另一條經(jīng)馬家溝礦業(yè)公司與老京山線的開平站相聯(lián)。南與馬家溝礦業(yè)公司相距6km，中間有陡河相隔。在設計過程中，得到了指導老師的詳細指導和同學的悉心幫助，在此表示感謝。，在所收集地質(zhì)材料的前提下，由指導教師給予指導，并合理運用平時及課堂上積累的知識，查找有關資料，力求設計出一個高產(chǎn)、高效、安全的現(xiàn)代化礦井。煤炭發(fā)展的快慢，將直接關系到國計民生。煤炭是工業(yè)的糧食，我國一次能量消費中，煤炭占75%以上。學生通過設計能夠全面系統(tǒng)的運用和鞏固所學的知識，掌握礦井設計的方法、步驟及內(nèi)容，培養(yǎng)實事求是、理論聯(lián)系實際的工作作風和嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，培養(yǎng)自己的科學研究能力，提高了編寫技術(shù)文件和運算的能力，同時也提高了計算機應用能力及其他方面的能力。同時說明書圖文并茂，使設計的內(nèi)容更容易被理解和接受。礦井走向長5km，井田面積11km2。井田地面標高100m。 圖11 劉官屯礦交通位置圖 Liuguantun Mining traffic and location3) 水文本區(qū)東南的陡河。主流全長100km。低于地面標高40m左右。多東南風；冬季嚴寒凜冽?！?。燕山南麓煤田在地質(zhì)力學體系上處于天山～陰山緯向構(gòu)造帶、新華夏系構(gòu)造帶和祁呂～賀蘭山山字形的三個巨型構(gòu)造體系的交匯部位。煤田向南傾伏，其南部界限可能跨過寶坻～奔城大斷層伸入另一個二級構(gòu)造單元－－華北斷陷。本井田西部以I號勘探線和F1斷層為界，東部以VI號勘探線為界，北部以300m等高線為界，南部以750等高線。從全礦井看，煤層角度東部較小，西部邊界偏大。本設計的十組煤全區(qū)發(fā)育，122均為可采煤層。表 12 煤層間距見表Tab .12 Seam pitch table煤層平均厚度（m)煤層間距(m)94151223煤層賦存狀態(tài)十煤組共分122分層。巖相組合上為淺海相薄層泥質(zhì)碳酸鹽巖和瀉湖海灣相粉砂巖及砂巖沉積物的交替沉積。厚度薄但比較穩(wěn)定。 煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性本井田煤層瓦斯含量均很低，屬低沼礦井，據(jù)化驗資料，瓦斯絕對涌出量為：～， m3/min，相對涌出量為：～， m3/t。2 井田境界及儲量 井田境界 井田范圍本井田西部以I號勘探線和F1斷層為界，東部以VI號勘探線為界，北部以300等高線為界，南部以750等高線為界。由于井田西面和南面為斷層所包圍，故西部和南部的井田邊界即為斷層保護煤柱和井田境界保護煤柱，按《煤礦安全規(guī)程》[2]規(guī)定，邊界煤柱的留法及尺寸：1) 井田邊界煤柱留30m；2) 階段煤柱斜長60m，若在兩階段留設，則上下階段各留30m；3) 斷層煤柱每側(cè)各為20m；4) 采區(qū)邊界煤柱留10m。則工業(yè)廣場設計成長38