【正文】 決定采用帶區(qū)式開采。 井硐形式、數(shù) 目及其配置 ⑴ .井硐形式選擇 由于 成 莊礦區(qū) 為低山 — 丘陵地帶，地勢(shì)起伏較大，表土層較薄，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單， 井筒 不需要特殊 施工，從而 在 確定 方案時(shí)可以提出斜井開拓、立井開拓以及混合開拓的方式。 運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷的布置 為了減少煤柱損失和便于維護(hù)巷道，將運(yùn)輸大巷布置在距 離 煤層 底板約 25m巖石中。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 20 方案的提出及技術(shù)比較 根據(jù)前述各項(xiàng)決定，本井田在技 術(shù)上可行的開拓方案有下列三種： ⑴ 斜 井 開拓 兩水平，見圖 3－ 2－ 1； 圖 3－ 2－ 1 斜 井二水平開拓 ⑵ 主斜 井 、副立井單水平開拓 ，見圖 3－ 2－ 2； 圖 3－ 2－ 2 主斜井、副立井單水平 開拓 ⑶ 雙立井開拓 ，見 下頁 圖 3－ 2－ 3。副井采用罐籠運(yùn)料、出矸、上下人也能滿足要求，只是 ，該方案采用兩個(gè)工業(yè)廣場(chǎng)的形式，形式上比較分散，廣場(chǎng)的有效利用率就會(huì)降低，廣場(chǎng)壓煤與采用一個(gè)工業(yè)廣場(chǎng)的形式相比就會(huì)增加，管理上也比較分散。從技術(shù)上分析，該方案也是可行的。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 22 表 3－ 2－ 1 建井工程量 項(xiàng)目 方案一 方案三 初期 主井井筒 1016 +20 付井井筒 825 365+5 井底車場(chǎng) 562 711 主石門 127 160 運(yùn)輸大巷 7100 7100 后期 主井井筒 付井井筒 井底車場(chǎng) 200 200 主石門 運(yùn)輸大巷 980+7100 795+7100 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 23 表 3－ 2－ 2 生產(chǎn)經(jīng)營工程量 項(xiàng)目 方案一 項(xiàng)目 方案三 運(yùn)輸提升 萬 t/km 工程量 運(yùn)輸提升 （萬 t/km） 工程量 大巷及石門運(yùn)輸 一 水平 二 水平 斜井提升 179。 （ +） =190933 179。 =128950 179。 =15327 維護(hù) 萬 m178。 1800179。 a） 179。 1 179。 24179。4= 179。10175。 365179。 24179。4= 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 24 表 3－ 2－ 3 基建 費(fèi)用 方案 項(xiàng)目 方案一 方案三 工程量 /m 單價(jià) (元 /m) 費(fèi)用 /萬元 工程量 /m 單價(jià) (元 /m) 費(fèi)用 /萬元 初 期 主井井筒 付井井筒 井底車場(chǎng) 主石門 運(yùn)輸大巷 1016 825 562 127 7100 370 711 160 7100 小計(jì) 后 期 主井井筒 付井井筒 井底車場(chǎng) 主石門 運(yùn)輸大巷 200 8080 200 7895 小計(jì) 共計(jì) 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 25 表 32－ 4 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用 項(xiàng)目 方案一 方案三 工程量 萬 t/km 單價(jià) 元 /t?km 費(fèi)用 /萬元 工程量 萬 t/km 單價(jià) 元 /t?km 費(fèi)用 /萬元 大巷及 石門運(yùn)輸 一水平 113060 128950 二水平 190933 168892 斜井 /立井 40187 15327 運(yùn)提費(fèi) 合計(jì) 維護(hù)帶區(qū)上山費(fèi) 萬 m178。 米 排水費(fèi) 一水平 8 二水平 10878.55 小計(jì) 合計(jì) 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 26 表 3— 2— 5 費(fèi)用匯總表 方案一 方案三 費(fèi)用 /萬元 百分率﹪ 費(fèi)用 /萬元 百分率﹪ 初期建井費(fèi) 100 基建工程費(fèi) 100 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) 100 總費(fèi)用 100 從前面表格中的 比較中 可以看出， 方案Ⅲ 的總費(fèi)用要比 方案Ⅰ的高出％， 在兩個(gè)方案技術(shù)上均可行的情況下，采用比較經(jīng)濟(jì)的方案， 故決定采用方案 Ⅰ 。整個(gè)礦井劃分為 三個(gè) 階段 。井筒采用 混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度 120mm,充填 50mm。 主 斜 井井筒斷面布置如下： 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 27 圖 3－ 3－ 1 主 斜 井?dāng)嗝娌贾脠D 副 斜 井 副斜井主要用于上下 人員、 運(yùn)送 設(shè)備、材料及提升矸 石等，并兼作通風(fēng)、排水。井筒采用混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度 120mm,充填 50mm。 風(fēng)井 風(fēng)井主要用于回風(fēng)兼作礦井的 安全出口。） 16 18 90 斷面形狀 半圓拱 半圓拱 半圓拱 支護(hù)方式 噴射 混凝土 噴射 混凝土 噴射 混凝土 井筒壁厚（ mm） 120 120 120 提升方位角（176。為此，井底車場(chǎng)的設(shè)計(jì)通過能力應(yīng)大于礦井生產(chǎn)能力 30～ 50﹪。 輔助運(yùn)輸采用 固定式礦車 （礦車型號(hào)為 6A），由于該設(shè)計(jì)礦井為高瓦斯礦井，因此，牽引機(jī)車采用 8t 蓄電池式 （ 牽引機(jī)車型號(hào)采用 XK86/1001A）， 每列車牽引15 輛礦車。 礦井總進(jìn)風(fēng)量 ，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。 n179。 Lk— 每輛礦車帶緩沖器的長度，取 。 n179。 lc+ns179。 nR179。 ⑶主、副井中心線間距離，南北 31m，東西 214m。 線路聯(lián)接計(jì)算 單開道岔非平行線路聯(lián)接 計(jì)算 設(shè)計(jì)選用道岔型號(hào)為 ZDK622412， a＝ 3462mm， b＝ 3588mm，取δ＝45176。 57′ 50″ T= = =3324mm m= a+(b+T)sinβ /sinδ =8491mm M=bsin a +Rcos a=12512mm H=MRcosδ =4027mm n=H/sin a =16604mm δ = a+bcos aRsin a=4032mm Kp=πа 176。 02′10″ ,軌道中心距 S=1600mm。 圖 3－ 4－ 3 單開道岔平行線路聯(lián)接 渡線道岔線路聯(lián)接 設(shè)計(jì)選用道岔型號(hào)為 ZDX622/4/1214， a＝ 3462mm，α＝ 14176。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 38 區(qū)段 運(yùn)行狀況 運(yùn)行距離（ m） 運(yùn)行速度（ m/s） 運(yùn)行時(shí)間（ s） Ⅰ 列車 Ⅱ 機(jī)車 摘鉤、 返回 頂推 +60 Ⅲ 列車 Ⅳ 列車 60 Ⅴ 列車 合 計(jì) 表 3－ 4－ 1 矸石列車調(diào)車作業(yè)程序及時(shí)間 區(qū)段 運(yùn)行狀況 運(yùn)行距離（ m） 運(yùn)行速度（ m/s） 運(yùn)行時(shí)間（ s） Ⅰ 列車 +60 Ⅱ 機(jī)車 摘鉤 、返回 頂推 +60 Ⅲ 列車 Ⅵ 列車 60 Ⅶ 列車 合計(jì) 表 3－ 4－ 2 1t 材料列車調(diào)車作業(yè)程序及時(shí)間 調(diào)度圖表見下頁 圖（圖 3－ 4－ 7） 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 39 矸石列車運(yùn)行線區(qū)段ⅤⅣⅢⅡⅠ時(shí)間（分）調(diào) 度 圖 表 由于井底車場(chǎng)只通過矸石列車 、 材料列車和人車，且井底車場(chǎng)內(nèi)多數(shù)段均鋪設(shè)雙軌， 所以，井底車場(chǎng)的通過能力肯定滿足要求，不再進(jìn)行演算。 硐室必須設(shè)置易關(guān)閉的既防水又放火的密閉門 ，門內(nèi)可設(shè)向外開的鐵珊門，但不能妨礙門的關(guān)閉，從硐室出口防火門起 5m 內(nèi)的巷道應(yīng)砌碹或用其它不燃性材料支護(hù)。如配置滅火設(shè)備和充足的砂箱，為此在硐室設(shè)計(jì)尺寸時(shí)，應(yīng)留出相應(yīng)的位置。 根據(jù)以上要求，硐室位置應(yīng)選在井底車場(chǎng)與副井連接處附近空車線一側(cè)，以便于設(shè)備運(yùn)輸，與中央變電所硐室組成聯(lián)合硐室，即使有特殊原因也要盡可能靠近副井。 ④水泵工作的總能力應(yīng)能滿足 20 小時(shí)內(nèi)排出 礦井 24 小時(shí)的正常用水量。故其容量 V=Q179。 8= 水倉的支護(hù)形式和特殊要求 本設(shè)計(jì)水倉斷面為半圓拱形，用混凝土砌碹，考慮到支架間隙亦可儲(chǔ)水，水倉凈斷面應(yīng)乘以 的系數(shù)，為使淤泥易于沉淀和清理，水倉向配水房方向設(shè)立反坡，其坡度 常為 1‰～ 2‰。 其它峒室 其它峒室主要有調(diào)度室、電機(jī)車房和電機(jī)車修理間、 充電 峒室、火藥庫等 。各類礦井正常生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù)一般應(yīng)符合下 表 所 規(guī)定： 表 351 礦井同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（ Mt/a） 采區(qū)個(gè)數(shù) ～ 2～ 3 ～ 2～ 3 及以下 1～ 2 因?yàn)?設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量為 300Mt/a,又由于煤層平均厚度為 8m,采用帶區(qū)式綜合機(jī)械化放頂煤的開采方式，再加上近年來，礦井限制同時(shí)下井的人員數(shù)量已成趨勢(shì) ， 采區(qū)個(gè)數(shù)多時(shí)，人員相應(yīng)的就會(huì)增加，采區(qū)分散，不利于 管理。I179。 4179。因此，在滿足礦井服務(wù)年限的條件下，經(jīng)過計(jì) 算 帶區(qū)內(nèi)同采工作面為 個(gè)，所以帶區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面 數(shù)目取 1。 1645179。 井 巷工程量和建井周期 概述 根據(jù)以上各章節(jié)計(jì)算的結(jié)果，計(jì)算統(tǒng)計(jì)達(dá)到設(shè) 計(jì)產(chǎn)量時(shí)的井巷工程量。采用普通法施工。斷面均按通過設(shè)備最大尺寸和通風(fēng)行人的安全尺寸設(shè)計(jì)。3 號(hào)煤層 屬于近水平煤層，平均傾角 6186。井田內(nèi) 地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單， 又由于煤層厚度大 ,礦井年產(chǎn)量大 ,結(jié)合設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況以及現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)條件，設(shè)計(jì) 決定 采用綜合機(jī)械化 、放頂煤、傾斜長壁、全部跨落法 回采工藝 。 帶區(qū)走向長度的確定（以第一水平第一階段內(nèi)帶區(qū)為例） 前已確定采煤工作面的長度為 200m,為了有利于帶區(qū)通風(fēng) 及煤炭的集中運(yùn)輸 ,決定六個(gè)條帶組成一個(gè)帶區(qū) ,采用無煤柱護(hù)巷技術(shù) ,因此 ,每個(gè)帶區(qū)的走向長度為 1200m。煤層 回風(fēng)平 巷 即煤層運(yùn)料平巷與 回風(fēng)大巷 的 聯(lián)接 通過帶區(qū)運(yùn)料斜巷 。 絞車房： 由于采用 聯(lián)合 帶區(qū)式 布置 ,順槽運(yùn)煤采用皮帶輸送機(jī) ,通過溜煤眼將煤炭溜放到大巷皮帶輸送機(jī)上 ,因此 ,輔助運(yùn)輸工作量及 運(yùn)輸環(huán)節(jié)較少， 煤層運(yùn)料平巷通過帶區(qū)運(yùn)料 斜巷與運(yùn)輸大巷相聯(lián)。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 49 表 421 帶區(qū)掘進(jìn)巷道統(tǒng)計(jì) 序號(hào) 巷道名稱 圍巖形式 支護(hù)方式 巷道斷面 (m2) 巷道長度(m) 同類巷道總長度 (m) 凈斷面 掘斷面 1 進(jìn)風(fēng)行人斜巷 巖石 錨噴 116 116 2 帶區(qū)運(yùn)料斜巷 巖石 錨噴 74 74 合計(jì) 190 表 422 帶區(qū)煤巷統(tǒng)計(jì)表 序號(hào) 巷道名稱 巷道斷面面積(m2) 每米出煤量(t/m) 巷道全長(m) 全部出煤量 (t) 帶區(qū)總出煤量(kt) 帶區(qū)千噸掘進(jìn)率m/kt 帶區(qū)掘進(jìn)出煤率(％ ) 1 煤層運(yùn)料 平巷 1200 14148 2 煤層運(yùn)煤 平巷 1200 14148 3 上下順槽 1200179。 采掘工作面的比例關(guān)系 (頭、面比 )計(jì)算方法如下 ： jh 1 2tt t tN ??＝ 式中： N — 掘進(jìn)工作面 、 回采工作面頭面比； t1— 機(jī)械安裝時(shí)間，綜采一個(gè)月； t2— 工作面?zhèn)溆脮r(shí)間，按半月計(jì)。 運(yùn)煤路線： 綜采工作面的煤炭 —— 順槽 —— 帶區(qū)煤倉 —— 運(yùn)輸大巷 —— 井底中央煤倉 —— 主 斜 井提升至地面 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)： 帶區(qū)內(nèi)以帶 區(qū)運(yùn)料 斜巷 、進(jìn)風(fēng)行人斜巷、巖石運(yùn)輸大巷、煤層運(yùn)料平巷 構(gòu)成輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，擔(dān)負(fù)著設(shè)備、材料、矸石和人員的運(yùn)輸任務(wù)。主要回風(fēng)巷回風(fēng)大巷。 供水系統(tǒng) 采掘工作面、斜巷 及 順槽 輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)所需的防塵噴霧用水，由地面