【正文】 選擇了一個比較 接近現(xiàn)實生產(chǎn)的方案，這個方案主要是針對煤層群的開采方法，本方法采用單一傾斜長壁式采煤法的巷道布置。 6 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 交通位置 雞西市礦業(yè)集團 城子河 煤 礦位于雞西市雞西車站東北約 5km 的位置。 城子河煤 礦 輸非常方 便。其中穆棱河最大，流量最大 2200 m3 /秒，最小 m3 /秒，但該河在本井田極深部流過，對本 設(shè)計礦井的影響不大，此外城子 河 、正陽河、白石河均在井田內(nèi)流過，是季節(jié)性小河， 并且 冬季干涸 ，所以對井田的開拓影響不大 。 結(jié)凍期比較長，凍結(jié)深度一般為 米，風(fēng)向多西北風(fēng)。 雞西地 區(qū)現(xiàn)有大型火力發(fā)電廠一座，在礦區(qū)總體設(shè)計階段，供電方案已達成協(xié)議，所以供電 方面不存在問題 。見表 11 表 11 地層系統(tǒng)表 界 系 統(tǒng)（群） 組 厚度（米） 新生界 第四系 全新統(tǒng) 1020 全新統(tǒng) 溫泉河組 2040 上更新統(tǒng) 顧 鄉(xiāng)屯組 1040 中更新統(tǒng) 4080 下更新統(tǒng) 白土山組 1550 第三系 上新統(tǒng) 富錦組 121 中生界 侏羅系 上統(tǒng)（雞西群） 穆棱組 570 城子河組 930 東榮組 250 古生界 中統(tǒng) 青龍山組 不清 元古界 麻山群 不清 第四系地層在 本設(shè)計 井田內(nèi)廣泛分布，主要由礫砂和粗砂組成 。 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 城子河煤礦 位于三江盆地的西部，區(qū)域構(gòu)造屬新華夏系第二隆起帶，北段由一些北東向的次一級隆起帶和凹陷帶組成。見圖 12 煤層綜合柱狀圖及表13 可采煤層特征表 10 表 13 可采煤層特征表 序號 煤層名稱 煤層厚度（ m） 層間距 （ m） 傾角（度） 圍巖 煤的牌號 硬度（ f） 容重（ t/ 3m 煤層構(gòu)造及穩(wěn)定性 最大－最小 頂板 底板 平均 1 45 7176。 石英砂巖 石英砂巖 ⅠⅡ氣煤 F3 單一煤層較穩(wěn)定 11 上統(tǒng)系羅羅侏侏界生中統(tǒng)系界地層系統(tǒng)柱　狀煤層號煤層厚(地層厚(巖　性　描　述低灰低磷，低硫 Ⅰ～Ⅱ氣煤 可做為優(yōu)良的配焦和化工精練。粉沙巖及含炭質(zhì)粉沙巖粉沙巖及含炭質(zhì)粉沙巖粉沙巖及含炭質(zhì)粉沙巖粉沙巖，細砂巖粉沙巖，細砂巖粉沙巖，細砂巖粉沙巖，細砂巖粉沙巖，細砂巖粉沙巖，細砂巖粉沙巖，細砂巖粉沙巖及含炭質(zhì)粉沙巖粉沙巖及含炭質(zhì)粉沙巖粉沙巖，細砂巖粉沙巖，細砂巖粉沙巖，細砂巖粉沙巖，細砂巖粉沙巖及含炭質(zhì)粉沙巖粉沙巖，細砂巖粉沙巖，細砂巖 圖 12 煤層綜合柱狀圖 巖石性質(zhì)、厚度特征 有關(guān) 巖石性質(zhì)及厚度特征 詳見表 14 所示。 井田內(nèi)的主要隔水層有第四系和第三系。/h。 煤層 頂 底 板 巖 石 主 要 為 粉 沙 巖 和 細 砂 巖 ， 抗 壓 強 度 一 般 在 500～1100kg/cm2 左右。 硫：各煤層硫的含量很低，原煤全硫為 ～ ％ 屬特低硫煤。（ Or）的平均含量為 ％ ，說明煤的元素組成穩(wěn)定，屬低變質(zhì)煤。 存在問題： 對影響礦井設(shè)計和生產(chǎn)的一些開采技術(shù)條件，如瓦斯、煤塵等基本沒做取樣，僅借鑒哦了鄰近礦井的資料，但是兩礦井的煤層肯定會存在一定的差異，故存在一定的問題。生產(chǎn)能力為 井田未來發(fā)展情況 伴隨著科技的發(fā)展與技術(shù)的進步，勘探水平會有大幅度的提高，到時候井田范圍內(nèi)的儲量會越來越精確，將來很有可能在井田的更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。 礦井可采儲量是指礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、礦井井16 下主要巷道及上下山保護煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲量。 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，留設(shè)保安煤柱如下： 20 m 保安煤柱； 30m 保安煤柱； 20m 保安煤柱； 20m 保安煤柱； 50m 保安煤柱。經(jīng)各煤層可采儲量計算，匯總計算出本設(shè)計井田可采儲量為 。 ； ； ； ； 。 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下： 方案 A： （ A k） =（ ） =； 方案 B： （ A k） = /（ ） = 方案 C： （ A k） = （ ） =； 參照《煤礦工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，方案 B 較為合理，即：礦井生產(chǎn)能力為 120 Mt/a；礦井服務(wù)年限為 T=。 影響本礦井開拓方式的因素及其具體情況 井田開拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： (1)井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件及地形地貌和地面外部條件； (2)煤層賦存和開采技術(shù)條件及技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件； (3)技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件； (4)總體設(shè)計和礦井生產(chǎn)能力要求等。 (2) 必須慣徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。 (5) 合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。 ③平硐開拓：當煤層賦存具有平硐開拓條件時，應(yīng)優(yōu)先考慮采用平硐開拓。 適用條件：煤層賦存較淺，垂深在 200m 以內(nèi)，煤層賦存深度為 0～ 500m，含水砂層厚度小于 20～ 40m，表土層不厚，水文地質(zhì)情 況簡單的煤層．井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層。 方 案 項 目 24 經(jīng)過兩方案的經(jīng)濟比較，從而得出立井開拓方案在經(jīng)濟上合理， 技術(shù)上可行。以下是井口位置選擇所需要考慮的因素與依照準則： (1)井下條件 ① 盡 量布置在 井田走向中央或靠近中央位置，使 得 井田兩翼可采儲量基本平衡； ②井筒應(yīng)盡量避開或 減少 穿 越 地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段； ③勘探程度； ④初期工程量。 圖 34 方案 1 圖 35 方 案 2 圖 36 方案 3 經(jīng)過簡單的技術(shù)比較后認為： ① 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長； ② 井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運輸工程量也??； ③ 井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初 期工程量大，石門也較長，但對于開采井田深部煤層及井 筒 延伸有利； ④ 本井田煤層均為緩傾斜中 厚煤層，井田走向長度不大，但傾斜長度較大，從有利井下運輸和保證一 水平合理的服務(wù)年限 方面考慮， 也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置， 因此初步確26 定本設(shè)計井田 井筒 的 位置在井田的中部稍靠上方 才比較合理。 煤礦科技迅猛發(fā)展，在高度機械化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)高度集中化是主要的發(fā)展方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個水平， 1～ 2 個工作面生產(chǎn)，要求有豐富的儲量和較 合理 的服務(wù)年限。 我所 設(shè)計 的 井田水平標高主要考慮了以下幾個因素： (1)具有合理的階段斜長 ； (2)具有合理的區(qū)段數(shù)目 ； (3)要有利 于帶區(qū)的正常接替 ； (4)要保證開采水平要有合理的服務(wù)年限及足夠的儲量 ； (5)井底車場及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。各水平均實行上山開采。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個水平或若干采（帶）區(qū)服務(wù)的巷道。各種方式的適應(yīng)條件如下： ⑴ 井田走向長度短，服務(wù)年限不長 ； ⑵ 煤層數(shù)不多，層間距大，石門長 ； ⑶井底車場或平硐在煤層頂板； 28 ⑷煤質(zhì)牌號不同，要求分采，分運； ⑸ 各煤層底板均有堅硬巖層。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 本設(shè)計井田采用一對立井開拓， 一對立井 即主井、副井。坐標分別為： 主井： XA=425075 , YA=5008655 副井： XB=425075 , YB=5008715 主 井井口標高為 +170m，副井井口標高為 +170m，擬定二水平為井筒最終水平。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種。 本設(shè)計礦井為年產(chǎn) ，井田走向 短 ，瓦斯涌出量 低 ，煤層埋藏較深，地質(zhì)條件較簡單，參照 原煤炭部于 1984 年制定的 關(guān)于改革礦井開拓布置的若干技術(shù)規(guī)定 ，本設(shè)計礦井采用 對角 式通風(fēng)。 33 （ 3）壓抽混合式 在入風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機作壓入式工作，回風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機作抽出式工作，通風(fēng)系統(tǒng)的進風(fēng)部分處于正壓，回風(fēng)部分處于負壓狀態(tài)，工作面大致處于中間，其正壓或負壓都不大，采空區(qū)通聯(lián)地表的漏風(fēng)因而較小。 按采煤、掘進、硐室及其它實際需要風(fēng)量的總和進行計算 礦井總進風(fēng)量為： ? ?=Q Q Q Q Q k? ? ? ?? ? ? ?硐掘 它采 式中： Q —— 礦井總進風(fēng)量； Q?采 —— 采煤工作面實際需風(fēng)量和； 3/minm Q?掘 —— 掘進工作面實際需風(fēng)量和； 3/minm Q?硐 —— 硐室實際需要風(fēng)量和； 3/minm 34 Q?它 —— 礦井除了采煤，掘進和硐室需要風(fēng)量之外其它井巷的需要 風(fēng)量和； 3/minm 。 則： Q采 =100=576 3/minm ⑵ 工作面溫度計算 采煤工作面 的 溫度和風(fēng)速符合下表要求 35 表 721 工作面 空氣溫度與風(fēng)速對應(yīng)表 工作面空氣溫度（℃） 工作面風(fēng)速（ /ms） ＜ 15 ～ 15～ 18 ～ 18～ 20 ～ 20～ 23 ～ 23～ 26 ～ 采煤工作面的需要風(fēng)量可按下式計算 60 i i iQ v s k?采 式中： iv —— 第 i 個采煤工作面的風(fēng)速， /ms；取 is —— 回采工作面平均有效斷面，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計算，經(jīng)計算得 2m ； ik —— 工作面長度系數(shù)。 ① 按瓦斯涌出量計算 100 iQ q k? ? ?掘 掘 式中： Q掘 —— 掘進工作面的需要風(fēng)量， 3/minm ； q掘 —— 掘 進 工 作 面 的 瓦 斯 絕 對 涌 出 量 ， 3/minm ；q掘 = 3/minm ； ik —— 掘進工作面的通風(fēng)系數(shù)，主要包括瓦斯涌出量不均衡和備用風(fēng)量等因素，一般 ik 取 ～ 。 按工作面人數(shù)計算，風(fēng)量偏小，故不作計算。 則： 1niQ k Q????硐 硐= (75+75+75)= 3/minm 5． 其它井巷實際需要風(fēng)量 按礦井其它用風(fēng)量的總和計算 1niQ k Q????它 它 式中： Q它 —— 其它井巷的用風(fēng)量， 3/minm 。 2. 分配方法 （ 1）當?shù)V井總風(fēng)量確定后，先按照采區(qū)布置圖給回采面，掘進面，硐室分配用風(fēng)量。 （ 3） 硐室分配風(fēng)量為 m3/min，其中井下變電所分配風(fēng)量為75 m3 /min ，水泵房分配風(fēng)量 75 m3 /min，絞車房分配風(fēng)量 75m3 /min。 2. 礦井總風(fēng)量的調(diào)節(jié) 40 調(diào)節(jié)的方法有改變?nèi)L(fēng)機工作特性和改變礦井總風(fēng)阻。見各種巷道和采煤工作面適宜風(fēng)速表。 表 725 井巷中風(fēng)流風(fēng)速表 井巷名稱 允許風(fēng)速（ m/s） 最低 最高 無提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)硐 － 15 專為升降物料的井硐 － 12 42 風(fēng) 橋 － 10 升降人員和物料的井硐 － 8 主要進回風(fēng)巷 － 8 架線電機車巷道 8 運輸機巷道、采區(qū)進回風(fēng)巷 6 回采工作面、掘進中的煤巷和半煤巷 4 掘進中巖巷 4 其它行人巷道 礦井通風(fēng)阻力的計算 確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 1. 計算原則 （ 1） 確定計算阻力路線，根據(jù)所給的兩個時期通風(fēng)系統(tǒng)圖，憑直觀和經(jīng)驗選擇一條風(fēng)量最大，巷道總長度最長的線路計算最大阻力，不必算出所有巷道的阻力； （ 2） 如果礦井服務(wù)年限較 大，則只計算投產(chǎn)之后 20～ 25 年兩個時期的井巷通風(fēng)阻力； （ 3） 進行總風(fēng)阻計算，應(yīng)考慮主要通風(fēng)機服務(wù)年限內(nèi)（ 20～ 25年）在達到設(shè)計產(chǎn)量是，即要克服礦井最大阻力，即通風(fēng)困難時期，又能保證礦井在最小阻力（容易時期）的情況下通風(fēng)機的效率不低于 ； （ 4） 確定礦井容易通風(fēng)和困難通風(fēng)； （ 5）為了計算風(fēng)硐的阻力，必須先計算主要風(fēng)機的風(fēng)量，抽出式用下式計算： Qf =（ ～ ） Q 式中： Qf—— 其中通過主要通風(fēng)機的風(fēng)量， m3/min Q—— 礦井總排風(fēng)量， m3/min； （ ～ ） —— 外部漏風(fēng)系數(shù)，風(fēng)井無提升任務(wù)是取 ，有提升任務(wù)時