【正文】 高：～5m適應(yīng)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(jī)面高度：1640mm臥底量：400mm重量：32t與采煤機(jī)配套的電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)特征如下：型號(hào)：2KI功率：375kW臺(tái)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(hù)式液壓支架的主要技術(shù)特征如下：型式 ：支撐掩護(hù)式高度 ：～ m寬度 ： ～中心距：初撐力： 5680 KN工作阻力：6400 KN支護(hù)強(qiáng)度： 適應(yīng)煤層傾角： 20176。 采煤機(jī)械選擇和回采工藝確定根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)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(fēng)能力則是限制工作面長度的重要因素。根據(jù)實(shí)際情況及設(shè)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(gè)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(xì)砂巖。3）便于生產(chǎn)管理。 采區(qū)巷道斷面 根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，綜采工作面膠帶輸送機(jī)順槽巷道凈斷面不宜小于12㎡，回風(fēng)順槽凈斷面不宜小于10㎡，輸送機(jī)上下山的凈斷面不宜小于12㎡，運(yùn)料、通風(fēng)、和行人上山的凈斷面，不宜小于10㎡。掘進(jìn)過程中同時(shí)開掘中部車場(chǎng)，上部車場(chǎng)及采區(qū)各種硐室。根據(jù)軌道上山起坡點(diǎn)到大巷的距離，本車場(chǎng)屬于斜式頂板繞道。2) 車場(chǎng)：車場(chǎng)形式為石門甩車場(chǎng)形式，單道起坡方式。 采區(qū)車場(chǎng)及硐室 車場(chǎng)形式區(qū)段上部車場(chǎng)為順向平車場(chǎng)，中部為單向甩車場(chǎng)，下部為直向平車場(chǎng)。 采區(qū)上山數(shù)目、位置及用途設(shè)計(jì)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(jìn)度，工作面每日進(jìn)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(shí)考慮5％的掘進(jìn)出煤。發(fā)火期短，煤層直接頂較厚并且軟弱。煤層運(yùn)輸平巷、回風(fēng)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(chǎng)，水倉，副井，地面。 火藥庫通風(fēng)：副井入風(fēng)，采用鉆孔立眼回風(fēng)。采用立井開拓，共3個(gè)井筒，主箕斗立井、副罐籠立井、邊界風(fēng)井，采用中央邊界式通風(fēng)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(jī)械化采煤，所以相對(duì)用火藥較少，選用儲(chǔ)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(chǎng)連接處附近，當(dāng)?shù)V井突然發(fā)生火災(zāi)時(shí)，仍能繼續(xù)供電、照明和排水，為便于設(shè)備的檢修及運(yùn)輸，水泵房應(yīng)靠近副井空車線一側(cè)。井底車場(chǎng)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(shè)計(jì)中主井提升方式為箕斗提升，大巷采用礦車運(yùn)輸，井底車場(chǎng)與大巷距離較遠(yuǎn)且需用石門聯(lián)系，從主副井井底車場(chǎng)到大巷均與石門聯(lián)系，所以井底車場(chǎng)型式選為立式車場(chǎng)。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(gè)采區(qū)開始減產(chǎn),另一個(gè)采區(qū)即應(yīng)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(chǔ)量/萬t采煤方式落煤方式準(zhǔn)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(jì)87693895 開采順序合理的開采順序是在考慮煤層采動(dòng)影響的前提下，有步驟、有計(jì)劃的按照一定的順序進(jìn)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(jì)指標(biāo)。 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(jī)械化采煤。2）噸公里運(yùn)輸費(fèi)較低。2)大巷的數(shù)目和用途根據(jù)運(yùn)輸和通風(fēng)條件，本礦井共布置一條雙軌大巷。表45 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限 Horizontal reserves and service life水平序號(hào)可采儲(chǔ)量/萬t服務(wù)年限/年第一階段第二階段 設(shè)計(jì)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(hù)，將大巷布置到122煤層底板巖層中，又由于設(shè)計(jì)中通風(fēng)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(shí)際情況，以及煤層賦存的條件，提出兩個(gè)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(gè)方案再在技術(shù)術(shù)上均可行，各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要通過經(jīng)濟(jì)比較，才能確定其優(yōu)劣。正常情況下，～2年，井底車場(chǎng)、～2年，延伸井筒需要1年，合計(jì)需要4～5年的時(shí)間。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)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(gè)階段。圖43風(fēng)井?dāng)嗝鎴D shaft cross—section fig風(fēng)井位于井田上部邊界中部，同時(shí)做為安全出口。圖41主井?dāng)嗝鎴D Main shaft cross—section fig，提升容器為9t箕斗一對(duì)，采用Jkm44（Ⅱ）型多繩磨擦輪提升機(jī)，配JRZ170/49—16型繞線式異步電動(dòng)機(jī)兩臺(tái)，每臺(tái)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(yīng)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(chǎng)地總平面布置及其地面運(yùn)輸合理，并盡可能是平整場(chǎng)地的工程量少。便于布置工業(yè)場(chǎng)地的位置，主要是根據(jù)以下一些原則：a有足夠的場(chǎng)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(chǔ)量基本平衡。b主井、副井、風(fēng)井各一個(gè)（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(shè)計(jì)時(shí)，傾角不超過17度的話，此時(shí)斜井的井筒長度將是很大的。下面就幾種形式進(jìn)行技術(shù)分析，然后進(jìn)行確定采用哪種開拓方式。6）根據(jù)用戶需要，應(yīng)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(yīng)該通過對(duì)礦井設(shè)計(jì)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(shè)施等綜合因素進(jìn)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(dǎo)致在相同的條件下，礦井服務(wù)年限增加。 服務(wù)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(chǔ)量，萬t P ——礦井服務(wù)年限，年代入數(shù)據(jù)得P= /（90）=因?yàn)榉?wù)年限大于45年，所以符合《設(shè)計(jì)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(chǔ)量豐富煤炭儲(chǔ)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(hù)煤柱損失為：47520（3+4）=b井田境界煤柱損失井田境界留設(shè)30m的邊界煤柱，總長為13528m；井田境界保護(hù)煤柱所占面積為405840m178。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量礦井的工業(yè)儲(chǔ)量：勘探地質(zhì)報(bào)告中提供的能利用儲(chǔ)量中的A、B、C三級(jí)儲(chǔ)量。綜上所述，礦井首采區(qū)定在靠近工業(yè)廣場(chǎng)的西北部，采區(qū)儲(chǔ)量豐富，有利于運(yùn)輸?shù)募泻蜏p少巷道的開拓費(fèi)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(shè)計(jì)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(chǔ)量和足夠的服務(wù)年限，避免礦井生產(chǎn)接替緊張。在確定地面保護(hù)面積后，用移動(dòng)角圈定煤柱范圍，工業(yè)場(chǎng)地地面受保護(hù)面積應(yīng)包括保護(hù)對(duì)象及寬度15m的圍護(hù)帶。根據(jù)參考《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]和《礦井安全規(guī)程》[2]的相關(guān)數(shù)據(jù)要求和規(guī)定，本井田所留的各種保護(hù)煤柱均合理，符合規(guī)定。井田內(nèi)賦存有122號(hào)兩個(gè)可采煤層。煤塵爆炸指數(shù)為：％～％；本區(qū)由于煤燃點(diǎn)低，易自燃發(fā)火，煤塵試驗(yàn)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(diǎn)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(gè)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(fēng)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(hào)兩個(gè)可采煤層。經(jīng)鉆口和電測(cè)曲線對(duì)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(fēng)。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(shè)計(jì)過程中，得到了指導(dǎo)老師的詳細(xì)指導(dǎo)和同學(xué)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(dǎo)教師給予指導(dǎo)，并合理運(yùn)用平時(shí)及課堂上積累的知識(shí)，查找有關(guān)資料，力求設(shè)計(jì)出一個(gè)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(guān)系到國計(jì)民生。煤炭是工業(yè)的糧食，我國一次能量消費(fèi)中，煤炭占75%以上。學(xué)生通過設(shè)計(jì)能夠全面系統(tǒng)的運(yùn)用和鞏固所學(xué)的知識(shí)，掌握礦井設(shè)計(jì)的方法、步驟及內(nèi)容，培養(yǎng)實(shí)事求是、理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，培養(yǎng)自己的科學(xué)研究能力，提高了編寫技術(shù)文件和運(yùn)算的能力，同時(shí)也提高了計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力及其他方面的能力。同時(shí)說明書圖文并茂，使設(shè)計(jì)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(biāo)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(biāo)高40m左右。多東南風(fēng)；冬季嚴(yán)寒凜冽?！?。燕山南麓煤田在地質(zhì)力學(xué)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(gè)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(gè)二級(jí)構(gòu)造單元－－華北斷陷。本井田西部以I號(hào)勘探線和F1斷層為界，東部以VI號(hào)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(shè)計(jì)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(yàn)資料，瓦斯絕對(duì)涌出量為：～， m3/min，相對(duì)涌出量為：～， m3/t。2 井田境界及儲(chǔ)量 井田境界 井田范圍本井田西部以I號(hào)勘探線和F1斷層為界，東部以VI號(hào)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(hù)煤柱和井田境界保護(hù)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(shè)，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(chǎng)設(shè)計(jì)成長38