【正文】 柱邊界 AˊBˊ和 CˊDˊ，將 nˊkˊ和 AˊBˊ， CˊDˊ均繪制在平面圖上，即得保護(hù)煤柱邊界 ABCD。則 β==67186。 梯形上底為： ；下底為： 。 礦井邊界煤柱煤量 設(shè)計(jì)礦井邊界每側(cè)留有 20m寬度 ，由底板等高線看出，本井田邊界周長(zhǎng)為： 33000m 左右。取 (2 煤層屬于厚煤層 ,5 煤層屬于中厚煤層 ) Z＝（ 54119650048600006870000845000） 77% ＝ 407038555t 3 礦井工作制度和生產(chǎn)能力 礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力是其他設(shè)計(jì)的依據(jù)，如采煤、通風(fēng)、運(yùn)輸、提升設(shè)計(jì)等，因此，確定礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力非常關(guān)鍵。 本礦井也采用 “四六 ”工作制度。由于本礦井煤層賦存較深，表土層較厚，且儲(chǔ)量豐富，沒(méi)有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)，因此，要見(jiàn)大礦井。 校核各種輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié) 的能力 根據(jù)后面礦井運(yùn)輸提升部分的設(shè)計(jì)，礦井的各種輔助運(yùn)輸能力都能滿足礦井生產(chǎn)能力的要求。 煤層傾角 25176。 及以上 80 40 ～ 70 35 ～ 60 30 25 20 ～ 50 25 20 15 礦井服務(wù)年限可用下式計(jì)算： T = Z/AK 式中 T——礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； Z——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn) t； A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn) t/a； K——儲(chǔ)量備用系數(shù)， ～ 這里取 。礦井涌水量不大，排水容易，經(jīng)校核礦井的安全條件也滿足礦井生產(chǎn)能力的要求。 井田開拓的基本問(wèn)題 確定井筒的形式、數(shù)目、配置 （ 1）井 筒形式的選擇 ① 選擇的一般標(biāo)準(zhǔn) 煤層賦存和地形等條件具有平硐開拓條件時(shí)，應(yīng)首先考慮采用平硐開拓。 由于 屯留 礦里礦井煤層埋藏較深，且傾角較小，所以，本礦井采用立井開拓方式。 屯留礦井 瓦斯涌出量 相對(duì)較高 ，所以設(shè) 1 個(gè)主井、 1 個(gè)副井、 1 個(gè)風(fēng)井。充分利用地形地貌布置工業(yè)廣場(chǎng)，以便使地面生產(chǎn)系統(tǒng)合理，便于與外界溝通，使運(yùn)輸方便。 根據(jù)上述原則和 屯留 礦區(qū)條件，可以將工業(yè)廣場(chǎng)和主副井井口布置在井田走向的中央 。 ③ 采用對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，風(fēng)井設(shè)在井田兩翼上部邊界。開采水平的高度根據(jù)煤層賦存條件、生產(chǎn)技術(shù)水平及水平接替等因素綜合考慮決定。以下的緩傾斜煤層，為擴(kuò)大水平的開采范圍，可采用上下山開拓。 開采水平布置及井底車場(chǎng)的選型 開采水平布置的 原則： (1)運(yùn)輸大巷一般布置在底板巖層中，但在下列條件下，也可考慮布 置在煤層中： ① 距其他煤層很遠(yuǎn)，儲(chǔ)量有限的單個(gè) 薄及中厚煤層； ② 煤組（或煤系）底部有距離很近的富含溶洞水或含水層，不宜布置底巖石運(yùn)輸大巷，而在煤層中有堅(jiān)硬頂板、有布置大巷條件的薄及中厚煤層； ③ 井田走向較短，運(yùn)輸大巷服務(wù)年限不長(zhǎng)，而煤層厚度又不大、大巷維護(hù)不困難時(shí)； ④ 煤組（或煤系）底部有煤質(zhì)堅(jiān)硬、圍巖穩(wěn)固、無(wú)自然發(fā)火危險(xiǎn)的薄及中厚煤層，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較有利時(shí)； ⑤ 煤層賦存不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的中、小礦井，尤其是地方小礦井或生產(chǎn)勘探性礦井。對(duì)急傾斜煤層，一般應(yīng)布置在底板移動(dòng)線之外，并留出 10～ 20 m 的安全巖柱。 (5)近水平煤層的大巷應(yīng)與井田內(nèi)煤層的主要延展方向一致，便于在其兩側(cè)布置盤區(qū)。當(dāng)井田上部邊界標(biāo)高不一致時(shí)總回風(fēng)道可按不同標(biāo)高分段設(shè)置，但分段不宜過(guò)多。 采 區(qū)劃分及其布置 屯留礦平均傾角在 9 度左右，符合傾斜長(zhǎng)臂采煤法的應(yīng)用條件，因此，使用傾斜長(zhǎng)臂采煤法。同時(shí)生產(chǎn)的 帶 區(qū) 為 一個(gè) ，保證全礦的產(chǎn)量。 總體上地勢(shì)為西北高，東南低，井 田內(nèi)最高點(diǎn)在北部的老干莊東南的白云山 (＋ m)，最低點(diǎn)在屯留縣南側(cè) 1 Km 的絳河河灘處 (＋ m)， 煤層下一 +260m底板等高線為界， 工業(yè)場(chǎng)地和東風(fēng)井場(chǎng)地地面標(biāo)高在十 950～＋ 970 m之間 。現(xiàn)在將幾種技術(shù)上均可行的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。 缺點(diǎn)： 采用俯斜開采的時(shí)候存在著下行回風(fēng)的問(wèn)題，底部瓦斯易積聚 ；方案二：優(yōu)點(diǎn)在于 不存在下行回風(fēng)問(wèn)題，但是缺點(diǎn)也很明顯，工程量明顯的加大。由于方案二比方案一多了一個(gè)水平，因此在準(zhǔn)備巷道上要比方案一的費(fèi)用高。 結(jié)論 綜上所述，認(rèn)為方案 1 和方案 2 在技術(shù)均可行 ,但經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較發(fā)現(xiàn)方案 1 明顯比方案2 節(jié)約資金 ,最終選擇方案 1 為井田開拓方案。大中型礦井可采用環(huán)形式或折返式車場(chǎng)。 ③ 選擇井底 車場(chǎng)的形式還應(yīng)考慮到地面出車方向的限制，有時(shí)要求采用斜式環(huán)形車場(chǎng)。2副井 。 運(yùn)煤系統(tǒng)是：各采區(qū)煤以膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)輸大巷匯集到中央煤倉(cāng)，集中后由主井箕斗裝載出井。主井運(yùn)煤采用膠帶上倉(cāng)方式，主井井底只掘至井底車場(chǎng)水平，煤倉(cāng)及裝載硐室均高于車場(chǎng)水平以上，故主井清理灑煤系統(tǒng)簡(jiǎn)單 方便 。 ” 可用下式進(jìn)行驗(yàn)算： L = mnL1 + L2 + L3 式中： L — 空、重車線長(zhǎng)度； m — 列車數(shù)，應(yīng)別為： ～ 2，或 ～ ；取 n — 每列車礦車數(shù)， n=17； L1 — 一列礦車長(zhǎng)度， L1 =3450mm； L2 — 電機(jī)車長(zhǎng)度， L2 = 4500mm； L3 — 電機(jī)車制動(dòng)距離，一般取 12～ 15m，這里取 。 (2)確定巷道斷面尺寸 ① 確定巷道的凈寬度 輔助運(yùn)輸 大巷選用 ZK149/550 型電機(jī)車，車寬： A1 = 1300 mm，高 h = 1650 mm； 承載及車為載重車和人車。 ③ 確定巷道壁高 h3 I 按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子要求確定 h3 由《井巷工程》知半圓拱形壁高要滿足的條件為： h3 ≥h4 ＋ hc － [（ R－ n） 2 （ k＋ b1） 2 ]1/2 式中： h4 — 軌面起電機(jī)車架線高度，按《煤礦安全規(guī)程》，取 h4＝ 20xx mm； hc— 道床總高度，大巷選用 30kg/m 的鋼軌 ，得 hc＝ 410mm，道 碴 高 hb ＝ 220 mm； n— 導(dǎo)電弓子距拱壁安全距離，取 n＝ 300 mm； K— 導(dǎo)電弓子寬度之半， K＝ 718/2＝ 359 ，取 K＝ 360 mm； b1— 軌道中線與巷道中線間距 b1＝ B/2－ a1 ＝ 4175/2－（ 400＋ 1335/2）＝ 1020 mm； 故 h3 ≥20xx＋ 410－ [（ 2088－ 300） 2 －（ 410＋ 1020） 2 ]1/2 ＝ 1425 II 按管道要求確定 h3 h3 ≥h5＋ h7＋ hb － [R2 －（ K＋ m＋ D/2＋ b2 ） 2 ]1/2 式中： h5 — 渣面至管子底高度，按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，取 h5 ＝ 1800 mm； h7 — 管子懸吊件總高度，取 h7 ＝ 900 mm； m — 導(dǎo)電弓子距管子距離，取 m＝ 300 mm； D — 壓氣管法蘭盤直徑， D＝ 335 mm； b2— 軌道中線與巷道中線間距， b2 ＝ B/2－ c1 ＝ 4175/2－（ 1335/2＋ 840）＝ 580 mm； 故 h3≥1800＋ 900＋ 220－ [20882 －（ 360＋ 300＋ 335/2＋ 580） 2 ]1/2 ＝ 1378 mm III 按人行道要求確定 h3 h3≥1800＋ hb－ [R2－（ R－ j） 2]1/2 ＝ 1800＋ 220－ [20882－（ 2088－ 200） 2]1/2 ＝ 1800＋ 220－ 891＝ 1108 mm 綜合以上計(jì)算并考慮一定的富余量，確定本礦井大巷的壁高為 h3＝ 1800 mm， 則巷道的凈高為 H＝ h3－ hb＋ h0 ＝ 1800－ 220＋ 2250＝ 4000mm。 已知通過(guò)大巷風(fēng)量為 Q＝ m3/s， 則 v＝ Q/S＝ 247。 ⑦ 選擇道床參數(shù) 根據(jù)大巷通過(guò)的運(yùn)輸設(shè)備，已選用 30kg/m 的鋼軌，其道床參數(shù) hc、 hb 分別為 410mm 和220 mm，渣面至軌面高度 ha ＝ hc－ hb＝ 190 mm。巷道斷面形狀及特征如圖所示： 圖 石門斷面圖 表 413 石門斷面特征 回風(fēng)大巷 在本井田的開拓中，回風(fēng)大巷布置在煤層底板中，布置在主運(yùn)輸大巷附近，位于運(yùn)輸大巷和輔助運(yùn)輸大巷上部。中部絳河由西向東流入漳澤水庫(kù)，形成河谷階地。斷層特征詳見(jiàn)表 13。 根據(jù)《屯留井田勘探 (精查 )地質(zhì)報(bào)告》有關(guān)瓦斯含量資料和 3 號(hào)煤層甲烷含量等值線圖，采用撫順煤科分院的科研成果 “分源計(jì)算法預(yù)測(cè)礦井瓦斯涌出量 ”的計(jì)算方法，經(jīng)計(jì)算屯留礦井的相對(duì)瓦斯涌出量為 12 m3/t(但在礦井的初期開采區(qū)域，礦井的相對(duì)瓦斯涌出量為 m3/t)。 （ 2）電源 長(zhǎng)治地區(qū)有華北電網(wǎng)主力電廠 ——漳澤電廠一處，處于漳澤水庫(kù)大壩東約 km，現(xiàn)裝機(jī)已達(dá) 1000MW。各煤層煤塵均有爆炸危險(xiǎn)性。 確定 采 區(qū)走向長(zhǎng)度 根據(jù)沿井田走向有無(wú)大的地質(zhì)變化，如斷層、無(wú)煤帶、傾角變化很大等地質(zhì)條件，利用這些地質(zhì)變化帶劃分采區(qū)，確定走向長(zhǎng)度。根據(jù)本井田的實(shí)際情況，初步將井田劃分為 6 個(gè)帶區(qū)，主運(yùn)輸大巷兩側(cè)各為 3 個(gè)帶區(qū)。 使用 放頂煤采煤法 采煤法的采區(qū)，區(qū)段斜長(zhǎng)等于回采工作面長(zhǎng)度加上區(qū)段平巷和護(hù)巷煤柱的寬度。 184≈ 40個(gè) 煤柱尺寸的確定 為了使采區(qū)內(nèi)各種煤層巷道保持良好狀態(tài)，有時(shí)留設(shè)一定的煤柱。 表 53 煤柱尺寸確定依據(jù)表 巷道類別 薄及中厚煤層 巷道一側(cè) /m 厚煤層巷道一側(cè) / 備注 水平大巷 20～ 30 25～ 30 煤層傾角大時(shí)， 沒(méi)柱尺寸可以小一些 主要回風(fēng)巷 20 左右 20～ 30 采區(qū)上下山 20 左右 30～ 40 區(qū)段平巷 8～ 20 15～ 20 采區(qū)邊界 3～ 10 斷層 10～ 50 屯留 礦井采區(qū)實(shí)行無(wú)煤柱開采， 運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、 輔助運(yùn)輸大巷在巖層中開采，不用留設(shè)煤柱。帶區(qū)內(nèi)巖層中分別掘進(jìn)運(yùn)輸大巷、輔助運(yùn)輸大巷、回風(fēng)巷共三條，巖層大巷和帶區(qū)煤層平巷連接處采用斜巷鏈接 。 工作面回采順序 采區(qū) 回采工作面一般有：后退式、前進(jìn)式、往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式幾種。 前進(jìn)式優(yōu)點(diǎn)：區(qū)段平巷不需要預(yù)先掘出，只需隨工作面的推進(jìn)在采空區(qū)留出，即沿控留巷，可減少平巷掘進(jìn)的工程量，可提高采出率，便于短期盡快見(jiàn)到煤。 對(duì)于旋轉(zhuǎn)往復(fù)是回采，由于我國(guó)綜采設(shè)備的大修周期不超過(guò)兩年，一般指以旋轉(zhuǎn)一次，并且，變焦沒(méi)損失較多，影響資源回收，回踩技術(shù)及管理較為復(fù)雜，效率低。從以下幾方面進(jìn)行優(yōu)化： (1) 保證工作面的連續(xù) 推進(jìn)長(zhǎng)度 由于工作面產(chǎn)量高，為達(dá)到以一井、一區(qū)、一面型高產(chǎn)高效礦井建設(shè)，礦井只安排一個(gè)工作面生產(chǎn)，同時(shí)又要保證工作面生產(chǎn)的可靠性和連續(xù)性，以保證礦井產(chǎn)量的持續(xù)穩(wěn)定。 同時(shí)在回采中應(yīng)該作好支護(hù)工作保證巷道穩(wěn)定性，以保持一定巷道斷面和減 少維修工程量。 由于回采巷道大部分布置在煤層中，隨煤層傾角變化且煤層傾角較小， 回采巷道與大巷采用斜巷相連，輔助運(yùn)輸大巷內(nèi)鋪設(shè)軌道，用防爆柴油機(jī)尺軌車牽引 。 膠帶運(yùn)輸順槽均為煤巷 ,巷道服務(wù)年限短，主要用于工作面得運(yùn)輸，同時(shí)兼做工作面進(jìn)風(fēng)巷，巷道內(nèi)鋪設(shè)膠帶運(yùn)輸機(jī)。 A 順槽 巷道斷面的選擇： 1 凈寬度 B = a1+c1+b B:巷道凈寬度 a1:非行人側(cè)膠輪車中心線到巷道墻壁間的距離 a1=a+A1/2=1600mm 。 凈高度 ： H= h+ h4 =3000mm。 如圖 622。 煤層運(yùn)煤平巷主要擔(dān)任運(yùn)煤的任務(wù)，巷道采用梯形巷道，裝輸送機(jī)。 采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì) 本礦井選用傾斜長(zhǎng)臂放頂煤采煤法，因此不設(shè)采區(qū)車場(chǎng)，僅僅需要設(shè) 計(jì)井底車場(chǎng)。本礦采區(qū)煤倉(cāng)都選用垂直煤倉(cāng)。 上部收口：根據(jù)規(guī)程、規(guī)范規(guī)定為保證煤倉(cāng)上部收口安全與改善煤倉(cāng)上口的受力狀況，需以混凝土收口筑成圓臺(tái)體。 （二）采區(qū)絞車房的布置 采區(qū)絞車房主要依據(jù)絞車房的型號(hào)及規(guī)格、基礎(chǔ)尺寸、絞車房的服務(wù)年限和所處的圍巖性質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)。變電所的高度根據(jù)人行高度、設(shè)備高度及吊掛電燈的高度要求確定為 m。本 帶 區(qū)地質(zhì)條件 較簡(jiǎn)單，煤層厚度較大，煤層生產(chǎn)能力大，工作面帶 用棕采，煤巷掘進(jìn)采用