【正文】 第四系潛水層：本區(qū)粘土層厚度變化較大，由0～15m，這樣，第四系亞粘土潛水層直接覆蓋于基巖之上補(bǔ)給基巖，而基巖含水層承壓水頭有些地方超過頂板12～14m，因此，兩類不同性質(zhì)的含水層有水力聯(lián)系，地下水的主要補(bǔ)給來源于大氣降水及含水層間的相互補(bǔ)給，另外，沙丘的地區(qū)晝夜溫差而產(chǎn)生的凝結(jié)水也有補(bǔ)給。之間，176。 各煤層頂?shù)装鍘r性井田內(nèi)各煤層的偽頂多為薄層泥巖，直接頂一般為砂泥巖或粉砂巖，底板多為細(xì)砂巖，粉砂巖次之。主要用途為火力發(fā)電及動(dòng)力用煤。第二章 井田開拓 井田境界及儲(chǔ)量走向、傾向邊界及尺寸井田以南北為走向，東西為傾向。b) 井田淺部防水煤柱斜長50m。在井田范圍內(nèi)，儲(chǔ)量、煤層賦存及開采條件均與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)。根據(jù)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，采區(qū)開采順序必須遵守先近后遠(yuǎn)，逐步向邊界擴(kuò)展的原則并應(yīng)符合下列規(guī)定：1) 首采采區(qū)應(yīng)布置在構(gòu)造簡單，儲(chǔ)量可靠，開采條件好的塊段，并宜靠近工業(yè)廣場保護(hù)煤柱邊界線。 井田的儲(chǔ)量儲(chǔ)量計(jì)算原則1）、按照地下實(shí)際埋藏的煤炭儲(chǔ)量計(jì)算，不考慮開采、選礦及加工的損失。5）、由于某種技術(shù)條件的限制不能采出的煤炭，如在鐵路、大河流、重要建筑物等兩側(cè)的保安煤柱，要分別計(jì)算。8）、參與儲(chǔ)量計(jì)算的各煤層原煤干燥時(shí)的灰分不大于40% 。井田分為兩階段開采，需留設(shè)階段保護(hù)煤柱60mZ5=250194= 萬t井田的可采儲(chǔ)量的計(jì)算: (22)式中： ——礦井的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量； P——永久礦柱損失量； C——采區(qū)采出率。礦井的服務(wù)年限根據(jù)煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定[2]，在計(jì)算礦井服務(wù)年限時(shí)，～。3) 工作面的回采率提高，導(dǎo)致在相同的條件下，產(chǎn)量也會(huì)增加。每晝夜提升時(shí)間為16小時(shí)。采區(qū)上山通過回風(fēng)石門連接到回風(fēng)大巷，到達(dá)風(fēng)井，形成礦井的回風(fēng)線路，這便是礦井初期的井巷系統(tǒng)。5）通風(fēng)系統(tǒng)：副井→井底車場→軌道運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場→采區(qū)軌道上山→下區(qū)段回風(fēng)石門→下區(qū)段回風(fēng)平巷→區(qū)段聯(lián)絡(luò)斜巷→區(qū)段運(yùn)輸平巷→工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→區(qū)段回風(fēng)石門→回風(fēng)大巷→風(fēng)井。黃泥灌漿的目的：A、它能把采空區(qū)周圍的隔離煤柱的裂隙填滿塞嚴(yán)，減少漏風(fēng)供氧，阻止碎煤氧化自然。對井下的采空區(qū)灌漿，由于使用綜采設(shè)備，只能沿回風(fēng)順槽向采空區(qū)噴漿，即當(dāng)工作面推進(jìn)的時(shí)候，就在回風(fēng)順槽內(nèi)鋪設(shè)灌漿管。灌漿系統(tǒng)的灌漿管干線管直徑為5～6寸，支線管為4寸，井下的排泥管路為4寸無縫鋼管，整個(gè)灌漿系統(tǒng)的管路敷設(shè)如下：由臨時(shí)灌漿站制成的泥漿沿自然坡度順流到風(fēng)井接干線管道，沿風(fēng)井下設(shè)的管路到回風(fēng)石門、回風(fēng)大巷到運(yùn)輸上山，至工作面回風(fēng)順槽，進(jìn)行采空區(qū)灌漿的工作。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方式。豎井：適用于開采煤層埋藏較深且地表附近沖積層厚的情況，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等條件限制。所以本井田不適合混合式開拓。鑒于以上條件，可以斜井開拓，也可以立井開拓。 地面運(yùn)輸環(huán)節(jié)多，管理不集中。見表3~2，3~3，3~4，由于垂深、涌水量、通風(fēng)方式采區(qū)巷道布置均相同，故對通風(fēng)排水費(fèi)用沒做比較，對相同費(fèi)用不做比較。距煤層底板較近，采用臥式井底車場，工程量約350m450m運(yùn)輸大巷及石門工程量運(yùn)輸大巷920m軌道大巷835m運(yùn)輸石門150m軌道石門200m鋪軌1135m運(yùn)輸大巷920m軌道大巷835m200m軌道石門100m鋪軌935m煤柱量工業(yè)場地+生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用比較：表3~3井筒形式兩種方案生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用比較表生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用井下至底面運(yùn)煤平均運(yùn)距年運(yùn)費(fèi)2480m1765萬元2880m1700萬元400m+65萬元運(yùn)矸平均運(yùn)距年運(yùn)費(fèi)2480m90萬元2880m107萬元400m17萬元井巷年圍護(hù)費(fèi)用28萬元合計(jì)1757萬元+井巷工程量比較：表3~4百靈礦井筒形式兩種方案井巷工程量比較表序號(hào)項(xiàng)目第一方案第二方案第一方案比第二方案增減1主井井筒350m814m464m2副井井筒300m800m500m3風(fēng)井15m15m04井底車場巷道800m200m+600m5運(yùn)輸大巷及石門1785m1755m+30m6合計(jì)3250m3584m334m方案比較結(jié)論：a、井筒位置：第一方案井筒位于井田中央接近儲(chǔ)量中心位置。d、基建費(fèi)用：由于一方案在井巷工程量上較二方案有明顯優(yōu)勢，但是基建費(fèi)用較二方案多，二方案為優(yōu)。顯然斜井開拓工業(yè)廣場煤柱損失小得多。小結(jié)：雖然立井提升速度上有一定的優(yōu)勢，但是在運(yùn)費(fèi)上處于劣勢?？偨Y(jié)：經(jīng)上分析，綜合考慮還是雙斜井開拓比較合理井筒位置的確定沿井田走向方向的位置：有兩種方案，Ⅰ方案為布置在儲(chǔ)量中央，Ⅱ方案為布置在幾何中央。缺點(diǎn)是：同Ⅰ方案優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，可減少永久煤柱損失，可不留設(shè)井筒保護(hù)煤柱。②距國鐵近，有利于煤炭外運(yùn)和各種材料的運(yùn)輸。表3~7井筒特征表主 井副 井風(fēng)井用 途提 煤提矸 運(yùn)料 運(yùn)人 入風(fēng)回風(fēng) 灌漿凈斷面 m2 m2 m2掘進(jìn)斷面 m2 m2 m2井筒傾角176。WN 90176。詳見井田開拓系統(tǒng)剖面圖。詳見表3~5。皮帶運(yùn)輸井底車場布置簡單，巷道掘進(jìn)量小。 井底車場及硐室決定井底車場形式選擇的因素：1) 保證礦井的生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性。5) 施工方便，各井筒、巷道間能迅速貫通，縮短建設(shè)時(shí)間。調(diào)車線長度 L2=mnl1+l3=30+= 取65m式中：m—列車數(shù)： n—每列車礦車數(shù) 取30輛； l3—電機(jī)車長度 ；全礦采用單水平開采，開采水平設(shè)在+330，在+330水平布置井底車場。則井底煤倉的容量為：=5454=981 t在這里取1000 t圖3～10 井底煤倉2) 中央變電所和中央水泵房：中央變電所和中央水泵房聯(lián)合布置，便于使中央變電所想中央水泵房供電距離最短，中央變電所和中央水泵房建成聯(lián)合硐室。由于雙翼兩個(gè)采區(qū)條件相近，大巷長度又大致相等，所以采區(qū)開采順序可任選一個(gè)先采，本設(shè)計(jì)開采順序?yàn)椋合炔擅簩觾A角較小的一采區(qū)，順序是一采區(qū)，二采區(qū)，三采區(qū)。井巷工程量礦井移交生產(chǎn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)：1）井上、下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本完成，并能進(jìn)行正常的安全的生產(chǎn)。5）居住區(qū)及其設(shè)施基本完成。本設(shè)計(jì)礦井采用多水平走向長壁開采，井筒數(shù)目多，工程量大，施工時(shí)間長，為縮短建工期，在初期工程量確定的條件下，組織三支機(jī)械化水平較高的建井隊(duì)。全巖巷大斷面掘進(jìn)配備液壓鑿巖機(jī)，側(cè)卸式裝巖機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī)，列車，齒軌車，組成機(jī)械化作業(yè)線；小斷面巷道掘進(jìn)配備巖石電鉆，帶調(diào)車盤的耙頭，裝巖機(jī)，礦車等。表3～10 建井工期圖第三章 礦井、大巷運(yùn)輸及排水 概述，平均日產(chǎn)量5454 t，本設(shè)計(jì)運(yùn)煤系統(tǒng)主井采用膠帶提升 ，大巷采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸 ，采區(qū)上山采用膠帶輸送機(jī) ，設(shè)計(jì)采區(qū)的區(qū)段運(yùn)輸平巷均采用可伸縮膠帶輸送機(jī)，輔助運(yùn)輸系統(tǒng)副井采用單鉤串車提升，采區(qū)采用一噸固定式礦車及采區(qū)提升絞車運(yùn)料輸矸。礦井平均日產(chǎn)量為5454t ，每天運(yùn)輸16小時(shí)，則平均，每小時(shí)運(yùn)煤為：5454/16=SSJ1200/M型伸縮帶式輸送機(jī)運(yùn)輸能力1200t/h ，完全達(dá)到運(yùn)輸能力的要求。表6～2 礦車型號(hào)重量礦車型號(hào)繩端最大負(fù)載鋼繩直徑平衡繩直徑最大提升一噸礦車10860Kg15000KgD=28 D=38800根據(jù)連接器強(qiáng)度計(jì)算礦車數(shù)：連接器的強(qiáng)度（最大牽引力）一般為58800Nz輛礦車提升時(shí)的總阻力與連接器強(qiáng)度的關(guān)系為式中：z——為共用的礦車數(shù)，輛；ω——礦車運(yùn)行系數(shù)，一般可采用ω=—，z=54＞10，速度為5m/s，提升時(shí)間為160s。2）礦井為低沼氣礦井，有煤塵爆炸危險(xiǎn)，礦井采用中央邊界式通風(fēng)，其大巷內(nèi)也要注意煤塵的監(jiān)測工作，并采取有效的降塵措施，以確保電機(jī)車的安全運(yùn)行。6）礦井工作制度：每年工作日為330天，日出煤班數(shù)為3班，每天提升時(shí)間為16小時(shí)?；仫L(fēng)平巷中運(yùn)輸設(shè)備的選擇依據(jù)：輔助運(yùn)輸量矸石占產(chǎn)量的10％，掘進(jìn)煤量占產(chǎn)量的15％坑木、支架、軌道等占產(chǎn)量的5％，分別為1000t/d，1500t/d，500t/d，故采用1 t標(biāo)準(zhǔn)礦車、平板車和材料車，各種礦車規(guī)格如下表：表6～1 礦車規(guī)格序號(hào)礦車名稱容積載重軌距軸距外形尺寸重量11 t標(biāo)準(zhǔn)式160055014508301090 t21 t材料車160055020208801150 t3平板車—16005502000880445 t工作面刮板輸送機(jī)的選擇采煤機(jī)械化要求輸送機(jī)除了完成運(yùn)煤、清理機(jī)道浮煤外，還要求它能在輸送機(jī)上設(shè)置電纜卷和水管等裝置、采煤機(jī)的牽引裝置并且要求溜槽耐磨同時(shí)具有可彎曲性?？梢钥闯?，本設(shè)計(jì)所選取的刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力完全可以滿足要求。由此確定礦井涌水量為:正常時(shí) Qr＝；最大時(shí) Qrm＝；灌漿水 QG＝20m3/h。圖6～1 水泵房表6～3水泵房規(guī)格尺寸表LBHhTSS1Vmmmmmmm2m2m32035017446支護(hù)方式為混凝土砌碹吊裝設(shè)備泵房設(shè)起重3～5t的工字鋼梁，承擔(dān)設(shè)備起吊和運(yùn)輸: ①驗(yàn)算排水時(shí)間:正常涌水時(shí)一晝夜排水時(shí)間 T＝＜20最大涌水時(shí)一晝夜排水時(shí)間Tm＝＜20排水實(shí)際流速: Vp＝(～) ②驗(yàn)算水泵經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性經(jīng)濟(jì)性:ηm＝＞＝＝穩(wěn)定性:Hg ＝＜＝9＝ ③電動(dòng)機(jī)功率: N＝K＝＝＜500千瓦選電動(dòng)機(jī)功率為500千瓦4) 年排水電耗＝(1205＋260)＝7023＝106 kwh/a式中：N——年的輸入功率2——排1m 3水的電耗C=E/A=5) 排1m3水電耗:C＝ kwth /m3(3)噸煤排水費(fèi)用:l＝ kwth /t第四章 采區(qū)布置及裝備 采煤方法的選擇《規(guī)范》[6]規(guī)定，選擇采煤方法，應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件，開采技術(shù)條件，地面保護(hù)要求，設(shè)備狀況及其發(fā)展趨勢，以及安全﹑產(chǎn)量﹑效率﹑成本和煤的回收率等因素，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 選擇依據(jù)1）礦井地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度、煤層傾角、層數(shù)、層間距、硬度和有無矸石等，以及頂?shù)装鍘r性、瓦斯、煤塵、水文地質(zhì)、自然發(fā)火等情況，煤層的開采關(guān)系以及地面井下開采關(guān)系等。 選擇采煤方法的原則生產(chǎn)安全所選擇的采煤方法應(yīng)仔細(xì)檢查采煤工藝的各個(gè)程序以及采煤系統(tǒng)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，務(wù)必使其符合《煤炭安全規(guī)程》的各項(xiàng)規(guī)定。 選擇采煤方法的影響因素1) 地質(zhì)因素煤層的傾角；煤層的厚度煤層及圍巖的特征；煤層的地質(zhì)構(gòu)造特征；煤層的含水性、瓦斯涌出量及煤的自燃情況。地質(zhì)構(gòu)造簡單，再根據(jù)《煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，通過采區(qū)劃分我們發(fā)現(xiàn)采用走向長壁采煤方法最合理。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)走向長度的確定合理的工作面長度能為工作面的高產(chǎn)高效提供有利的條件，從工作面的內(nèi)部條件來說，在一定范圍內(nèi)加長工作面的長度能獲得較高的產(chǎn)量、提高效率和效益、降低成本，但工作面長度增長，生產(chǎn)技術(shù)管理難度也會(huì)隨之增大，因此，單產(chǎn)效率、效益和安全生產(chǎn)條件等都會(huì)先獎(jiǎng)，根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：綜采工作面的長度不宜小于160m，不宜大于250m，適宜時(shí)應(yīng)盡量加大。2）按采煤機(jī)能力校核。煤種單一，煤質(zhì)較好。一、采區(qū)范圍同前所述， 萬t，詳見表4～2。根據(jù)煤層賦存條件，采用走向長壁采煤法，采區(qū)式劃分，其中一采區(qū)為首產(chǎn)采區(qū)。聯(lián)合布置上山的優(yōu)點(diǎn)是：采區(qū)生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)集中，上山掘進(jìn)工程量少，維護(hù)費(fèi)用低，煤炭損失少，缺點(diǎn)是：巖石巷道掘進(jìn)工程量大，準(zhǔn)備新采區(qū)時(shí)間較長，巷道之間聯(lián)系及通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜，要求生產(chǎn)管理水平高?！兑?guī)范》規(guī)定：傾斜煤層綜采工作面的長度不小于160m，年推進(jìn)度不小于1000m，為了使一個(gè)工作面就達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，考慮到地質(zhì)條件以及全礦的生產(chǎn)能力、管理水平等因素，工作面定為200m。采用雙巷布置時(shí)通常區(qū)段軌道平巷超前區(qū)段運(yùn)輸平巷沿腰線掘進(jìn)，既可探明煤層變化情況又便于輔助運(yùn)輸及排水，同時(shí)在瓦斯含量大、采區(qū)走向長度長的采區(qū)，采用雙巷掘進(jìn)有利于掘進(jìn)通風(fēng)和安全；其主要缺點(diǎn)是提前開掘下區(qū)段軌道平巷，雖有區(qū)段煤柱護(hù)巷，但維護(hù)通常比較困難，且增加了聯(lián)絡(luò)巷的掘進(jìn)費(fèi)用及相應(yīng)的密閉費(fèi)用。具體見采區(qū)剖面圖。其優(yōu)點(diǎn)是：采區(qū)軌道上山到下部落平前變坡，便于甩車，上山長度減小，軌道上山不在大巷上部通過，大大巷維護(hù)有利。表4～3采區(qū)煤倉特征表斷面支護(hù)直徑m長度 m工程量m3壁厚 mm圓形混凝土812602400c、采區(qū)絞車房絞車房的位置應(yīng)選擇在圍巖堅(jiān)硬的巖石中，不受采動(dòng)影響，因此把絞車房布置在煤層底板的堅(jiān)硬巖石中，未受采動(dòng)影響，硐室斷面采用半圓拱形，支護(hù)方式采用錨噴支護(hù)。普氏系數(shù)f=2～4，選用的綜采設(shè)備為：ZY3500/25/47型掩護(hù)式液壓支架、MAX300/、SGZC764/320型刮板運(yùn)