【正文】 的水文、圍巖和地質(zhì)條件。井筒位置還應(yīng)使井底車場有較好的圍巖條件，便于大容積硐室的掘進(jìn)和維護(hù)。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 開拓巷道與工業(yè)廣場布置圖如下： 立井單水平開拓方案圖 方案 3：用立井單水平加暗斜井進(jìn)行開拓。通風(fēng)方式，采區(qū)劃分，主、副井井筒斷面及裝備，風(fēng)井井筒及斷面，總回風(fēng)道的布置。 1. 100 水平以上都要采用俯斜開采，提升、運(yùn)和掘進(jìn)工作量較大。 方案三 1. 井筒工程量相對較小，基建投資減小。 2. 主井兼做回風(fēng)井，井塔封閉要求高，漏風(fēng)率大。 但是單水平開采，在 100水平以下都要用俯斜 開采，提升、運(yùn)和掘進(jìn)工作量較大，通風(fēng) 、排水更困難，費(fèi)用增高，管理更復(fù)雜。煤炭上運(yùn)，運(yùn)輸費(fèi)用高。 方案一和方案二的經(jīng)濟(jì)比較： 將方案一和方案二進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，其 初期基建費(fèi)及工程量，維護(hù)費(fèi)用，運(yùn)輸費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果匯總于下表。 而且方案一比方案二的綜合費(fèi)用低 。 (2).井筒位置的選擇牽涉井下、地面等一系列因素 ,關(guān)系重大 ,選擇時要對井下開采有利 ,又要便于井筒的開拓和維護(hù) ,還要注意充分利用地形 ,使工業(yè)廣場便于布置 ,減少工業(yè)廣場土石量 ,減少運(yùn) 輸費(fèi)用 ,使地面布置合理 .遵照《規(guī)范》 2～ 13 條 ,選擇井筒位置 ,應(yīng)遵循以下原則 : ,縮短貫通時間 ,減少工程量。 。 根據(jù)以上原則確定井筒及工業(yè)廣場位置如圖所示： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 ?60004001001 5 30 1 5 301 9 981 021 9 981 02井 筒 中 心 線井筒中心線102184688895818464 001 005 701 7 90 1 7 90主副井特征如表所示，風(fēng)井位置布置在采區(qū)開拓長度距集中大巷最遠(yuǎn)，并且儲量較為豐富的采區(qū)。主井主要用于提煤。此外尚有動力信號及通訊電纜等。 表 42 井 型井筒直徑井 深凈斷面積基巖段毛斷面積表土段毛斷面積3 . 0 M t / a6 . 5 m( 5 4 3 )3 3 . 1 8 m24 4 . 1 8 m24 4 . 1 8 m2提升容器井筒支護(hù)雙層單車3 t 普通罐籠混凝土井壁厚4 0 0 m m充填混凝土厚1 0 0 m m河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 圖 副井井筒斷面 （ 3）風(fēng)井 風(fēng)井井筒 采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 ，斷面面積為 。 第 節(jié) 開采水平的設(shè)計 水平高度的確定應(yīng)考慮如下因素 根據(jù)水平服務(wù)年限 根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，為使每個開采水平有足夠的儲量保證服務(wù)年限 ，可按下式計算必須的階段高度。水平或近水平煤層，階段高度的計算已無實際意義，應(yīng)按水平運(yùn)輸大巷兩側(cè)盤區(qū)上、下山長度決定水平開采范圍的大小，并要保證水平服務(wù)年限。我國大多數(shù)礦井過去的階段高度偏小，水平儲量不足，造成接替緊張，增大了后期總工程量，使管理復(fù)雜化。礦井瓦斯和涌水量都不大，故本井田比較適 合帶區(qū) 開采。根據(jù)礦井生產(chǎn)能力和地質(zhì)條件的不同，大巷可選不同的運(yùn)輸設(shè)備和運(yùn)輸方式，而不同的運(yùn)輸設(shè)備又對大巷提出了不同的要求。但根據(jù)煤層間距大小不同，集中的程度也不一樣，間距近可以全部集中，間距遠(yuǎn)則易分組集中。所以本井田采用集中分組布置 。大河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 巷設(shè)在煤層內(nèi)，掘進(jìn)施工容易，掘進(jìn)速度快，有利于采用綜掘，沿煤掘進(jìn)能進(jìn)一 步探明煤層賦存情況。 ④ 當(dāng)煤層有自然發(fā)火危險時，一旦發(fā)火就必須封閉大巷，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受采動影響破壞，密閉效果不好，處理火災(zāi)更困難。 ④ 煤組底部有煤質(zhì)堅硬、圍巖穩(wěn)固、無自然發(fā)火危險的薄或中厚煤層，也可在該煤層中布置運(yùn)輸大巷。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 第 節(jié) 井底車場 確定井底車場的形式 ㈠ 井底車場的選擇原則： 1. 車場的通過能力，應(yīng)比礦井生產(chǎn)能力有 30%以上的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性； 2. 調(diào)車簡單，管理方便，彎道及交叉點(diǎn)少； 3. 操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求； 4. 井巷工程量小，建設(shè)投資省；便于維護(hù)；生產(chǎn)成本低； 5. 施工方便，各井筒間、井底車場巷道與主要巷道間能迅速貫通，縮短建設(shè)時間。本礦采用立井開拓，立井延伸。 5. 礦井沼氣涌出量及通風(fēng)系統(tǒng)。 車場內(nèi)各種存車線長度計算 存車線長度的確定： （ 1） 底卸式礦車運(yùn)煤的井底車場主井空、重車線長度：掘進(jìn)煤集中在井底車場用翻車機(jī)處理時，由掘進(jìn)煤列車空、重車線長度確定底卸。 7. 井底車場所處位置的地質(zhì)、水文地質(zhì)及礦井涌水量。本礦主井凈直徑 ,裝備一對 8 噸雙箕斗；副井凈直徑 6M，裝備雙層單車（ 3噸）罐籠提升。本礦的設(shè)計年生產(chǎn)能力為 300 萬噸，年工作日為300 天，兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每日凈提升時間為 14 小時?？稍谳^長距離 內(nèi)直線布置， 彎曲轉(zhuǎn)折少，利于提高列車運(yùn)行速度和通過能力；巷道維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用底，并可少留或不留煤柱，對預(yù)防火災(zāi)及安全生產(chǎn)也是有利的；另外巖石大巷布置比較靈活，有利于設(shè)置采區(qū)煤倉。就我國目前情況而言，在某些條件適合的情況下，可考慮使用煤層大巷： ① 煤層賦存不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的小型礦井，尤其地方小煤礦或生產(chǎn)勘探井，煤層大巷對探明地質(zhì)情況、及早布置和準(zhǔn)備采區(qū)有重要意義； ② 井田走向長度不大或煤組中距其它煤層甚遠(yuǎn)的單個薄或中厚煤層，儲量有限，服務(wù)年限不長。 ② 當(dāng)煤層起伏，褶曲較多時，如大巷沿一定坡度沿煤層掘進(jìn)，則巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車運(yùn)行速度受到限制，將減低運(yùn)輸能力。由于運(yùn)輸大巷不僅要為上水平開采的各煤層服務(wù)，還將作為開采下水平各煤層的總回風(fēng)道，其總的使用期限達(dá)十余年至數(shù)十年，為便于維護(hù)和使用，應(yīng)不受開采各煤層的采動影響，一般將運(yùn)輸大巷設(shè)在煤組的底板巖層中，有條件時，也可設(shè)在煤組底部煤質(zhì)堅硬圍巖穩(wěn)固的薄及中厚煤層中。采用分組集中布置的分組間距一般大于 個可采煤層， 2＃和 6＃間距平均 40m。運(yùn)輸大巷可有單煤層布置 （稱分煤層運(yùn)輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運(yùn)輸大巷），或全煤組集中布置 (稱集中運(yùn)輸大巷 )，主要根據(jù)煤層的數(shù)目和間距來定。 設(shè)計水平的巷道布置 ㈠ 對大巷布置的一般要求 大巷的主要任務(wù)是擔(dān)負(fù)煤矸、物料和人員的運(yùn)輸，以及通風(fēng)，排水、敷設(shè)管線。但階段斜長過大又會使一部分生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)增加。用盤區(qū)石門溜煤眼開采時盤區(qū)斜長可按條件而定。 根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造 煤層傾角不同對階段高度影響較大。風(fēng)井井筒斷面圖和井筒特征表分別見圖 和表 43。提升設(shè)備、矸石等。 圖 主井井筒斷面圖 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 表 41 井 型井筒直徑井 深凈斷面積基巖段毛斷面積表土段毛斷面積343(543)222提升容器井筒支護(hù)兩對8t底卸式箕斗混凝土井壁厚400mm充填混凝土厚100mm （ 2）副井 副井井筒采用立井開拓，圓形斷面，凈直徑為 ，斷面面積為 m2。 （ 1）主井 主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 6 m，斷面面積為 。 定的安全距離。 ,井下運(yùn)輸、通風(fēng)合理。 井筒位置的確定 在井田內(nèi)布置一對主副立井，在井田邊界北部布置一個風(fēng)井，采用中央邊界 式通風(fēng)方式。 （ 3） 運(yùn)輸費(fèi)用中運(yùn)距不包括準(zhǔn)備巷道，只包括大巷和石門的運(yùn)輸。地面生產(chǎn)系統(tǒng)也較分散，不便管理。上山開采，在提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和掘進(jìn)等方面比下山開采更優(yōu)越，整體運(yùn)輸費(fèi)用減小，便于后期生產(chǎn)管理。 3. 地面生產(chǎn)系統(tǒng)分散，不便管理。 1. 提升相對復(fù)雜，提升環(huán)節(jié)較多。 方案二 和方案一基本相同，只是采用 上山開采，在提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和掘進(jìn)等方面比下山開采更優(yōu)越。 2. 提升能力大，機(jī)械化程度高。 用暗斜井延伸 水平 下部的煤層 。 方案一： 主、副井 井筒都設(shè)于井田中部，都打到第一水平井底車場，采用仰俯 開采。因此，井筒應(yīng)可能不通過或少通過流沙層、較厚的沖積層及較大的含水層。井筒設(shè)在井田中部，可使石門總長度最短、沿石門的運(yùn)輸 工作量?。痪苍O(shè)在淺部時，總的石門工程量雖然稍大，但初期（第一水平）工程量較及投資較少，建井期較短；井筒設(shè)在深處的初期工程量最大，石門總長度和沿石門的運(yùn)輸工作量也較大，但如煤系基底有含水特大的巖層，不允許井筒穿過時，它可以延伸井筒到深部，對開采井田深部及向下擴(kuò)展有利；而在淺、中位置，井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井開采，生產(chǎn)系統(tǒng)較復(fù)雜，環(huán)節(jié)較多。如井筒偏于一側(cè)，一翼過早采完，然后產(chǎn)量集中于另一側(cè)，將使運(yùn)輸，通風(fēng)過于集中，采煤掘進(jìn)互相干擾，甚至影響全礦生產(chǎn)。井田偏于一側(cè)時，一翼通風(fēng)距離較長，風(fēng)壓較大。 ⑦ 井底車場及主要硐室盡量布置在較穩(wěn)定的巖層中，便于硐室的開掘和維護(hù)。 ③ 要充分利用地形，少占地，少壓煤。礦井水文地質(zhì)類型為中等。 水文地質(zhì)情況 井田內(nèi)含水層自下而上有奧灰強(qiáng)含水層，厚度大，富水性較強(qiáng)；大青灰 巖含水層厚度 5— 6m，為較強(qiáng)含水層；伏青灰?guī)r含水層厚度 左右，為較強(qiáng)含水層；野青灰?guī)r含水層含水性差，一般不含水；山西組砂巖含水層厚 左右，含水性弱到中等；上石盒子組細(xì)砂巖以上含水層厚度大于 100m，雖含水性不強(qiáng)，但靜儲量比較大；第四系砂礫石層最厚 94m，一般 50— 60m，富水性較強(qiáng)。 1號煤及 2號煤為可采和部分可采煤層。以 NNE 及 NE 為主，斷層面一般不寬，井田南部斷層較多且落差大，北部構(gòu)造相對簡單，大中型斷層一般相互交叉或切割，落差大的切割落差小的。 KAZT ?? 可河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 第 四 章 井 田開拓 第 節(jié) 概述 地質(zhì)構(gòu)造 井田為單斜構(gòu)造，以斷裂構(gòu)造為主，伴有寬緩的褶曲及火成巖侵入。 ～ 45176。 75%=25385 萬噸 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 第 三 章 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 第 節(jié) 礦井 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 馬家河煤礦的可采儲量為 25385 萬噸萬噸，除去 儲量備用系數(shù)，按設(shè)計生產(chǎn)能力計算礦井服務(wù)年限按設(shè)計生產(chǎn)能力 300萬 t/年計算， 礦井服務(wù)年限 （ 3178。 =160 萬噸 保護(hù)煤柱的總量為： 1352+1346+150+145++160=3153 萬噸 可采儲量計算 可采儲量為： Q 采 =（ Q 工 P）（ 1n）179。 179。 179。 50179。 其質(zhì)量為 16000179。 β =73176。 2. 井田邊界煤拄：按 50 m（水平距離）留設(shè)。 1） 式中 Q儲量（萬 t）； S煤層水平投影面積（ m2）； M煤層平均厚度（ m）； γ 煤的容重 (t/m3)。用煤層底板等高線上的水平投影面積換算成真面積 。 平衡表內(nèi)最小的可采厚度為 ，灰分小于 40%。井田東西長 ,南北長 ,面積是 ㎞ 2. 可采煤層為 2號 6號共 2個煤層 . 井田尺寸 井田南北寬約 ，東西長約 km， 煤層的平均傾角約為 9o。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 第 二 章 井田境界及儲量 第 節(jié) 井田境界 在煤田劃分為井田時，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)。因此野青煤也為貧煤。從煤的膠結(jié)性來看，收縮度 XMM 平均為 11，而膠質(zhì)層厚度為零，曲線類型為光滑下降，粘結(jié)性為粉狀至粘著。 從各煤層煤質(zhì)資料整理的結(jié)果，按照煤礦儲量規(guī)范方案來看，揮發(fā)分個別低于 10％，一般在 10％－ 14％左右，其粘結(jié)性多為粉狀和粘著，膠質(zhì)煤層厚度為零，測定曲線類型皆為平滑下降，皆為貧煤。煤層普氏硬度 。 各煤層變質(zhì)程度較高。 2） 6 號煤層 6煤為礦井可 采煤層，煤層厚度 3m， 屬較穩(wěn)定薄煤層。底部為一層含鮞粒鋁土泥巖。 1號煤和 2號煤層位有火成巖侵入。厚度可達(dá) 15 米。 9 號煤層為下組煤，因受奧灰水威脅，故暫不可采。 第 節(jié) 煤層特征 煤層 本區(qū)石炭、二迭系煤系地層總厚度 210m。礦井正常涌水量 340m179。斷層基本為高角度正斷層，斷層面傾角一般 60— 70186。以下以粘土和亞砂土為主。 8) 石千峰組 以紫紅色含鈣質(zhì)結(jié)核的粉砂巖為主。 5）上石河子組二段 以灰白色淺灰色中厚層狀含礫砂巖 23組，間夾暗紫色花斑色粉砂巖