【正文】 development。 沿煤層垂直方向的開(kāi)采順序 ................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 區(qū)段劃分 .............................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 ......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 采區(qū)巷道準(zhǔn)備順序 ............................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 采煤方法的選擇 ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 井田開(kāi)拓方式為雙立井開(kāi)拓 ，采用分組集中大巷布置， 采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法 。 2 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 井田位置及范圍 本區(qū)位于七臺(tái)河市茄子河區(qū) 。 10′ 42″ ，北緯 45176。本區(qū)有通往七臺(tái)河市、密山市的公路，有通往七臺(tái)河市礦區(qū)的鐵路，交通十分方便。 交通位置 交通位置見(jiàn)圖 11 圖 11 交通位置圖 3 地形、地勢(shì) 本區(qū)屬于丘陵地形，總體上西北高，東南低。所有井口均應(yīng)高于最高洪水位。 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 中下遠(yuǎn)古辦黑龍江群，麻山群的片巖，片麻巖為本區(qū)沉淀底層的基底。由一系列褶皺和逆斷層組成，呈現(xiàn)向南突出的弧形構(gòu)造。由于本區(qū)受南北壓力不均西部受力大，東部受力小，因而表現(xiàn)出產(chǎn)狀沿走向上的變化是：由東向西傾角變陡。本區(qū)褶皺特點(diǎn)：向斜和背斜相伴生，淺部緊密，中深部寬緩，而且向斜北翼陡立，南翼較緩，向斜和背斜基本保持平行，并且有一定傾角。這主要與主應(yīng)力方向有關(guān)；斷層由東往西落差變小甚至尖滅，斷層的延伸性不長(zhǎng)；區(qū)的邊界斷層限制了區(qū)內(nèi)的斷層，也就是區(qū)內(nèi)后期形成的斷層都終止于早期形成的邊界斷層，而不長(zhǎng)過(guò)早期斷層；斷層落差淺部大，深部變小；斷層面呈舒緩波狀，斷層面有時(shí)陡，有時(shí)緩，有時(shí)落差大，有時(shí)落差小，變化較大。 表 12 可采煤層特征表 煤層名稱(chēng) 煤層厚（ m） 層 間 距 （ m） 傾 角（度） 圍巖 煤的牌號(hào) 硬 度 （ f） 容重 （ t/ m3） 煤層構(gòu)造及穩(wěn)定性 最小～最大 頂板 底板 平均 49 25 粉沙巖 細(xì)沙巖 1/3 焦煤 1． 40 穩(wěn)定 50 25 中砂巖 細(xì)砂巖 1/3 焦煤 1． 40 穩(wěn)定 57 25 灰頁(yè)巖 粗砂巖 焦煤 1． 40 較穩(wěn)定 59 24 灰頁(yè)巖 灰頁(yè)巖 1/3 焦煤 1． 40 穩(wěn)定 60 24 泥質(zhì)砂巖 粉砂巖 焦煤 1． 40 穩(wěn)定 7 巖石性質(zhì)、厚度特征 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表 13 表 13 巖石的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 名稱(chēng) 容重 kg/cm3 孔隙度 抗壓強(qiáng)度 102 kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102 kg/cm3 彈性模量 kg/cm3 砂巖 ~ 5~25 2~20 ~ ~8 1~10 凝灰?guī)r ~ ~ ~ 2~7 5~10 灰?guī)r ~ 5~20 5~20 ~ 1~8 5~10 頁(yè)巖 ~ 16~30 1~10 ~ 1~ 2~8 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 本區(qū)大部分礦井位于丘陵頂部區(qū)及丘陵斜坡區(qū)，局部位于河谷區(qū)。區(qū)內(nèi)南部為茄子河支流立新河， 為區(qū)內(nèi)主要河流，該河床標(biāo)高為 米，最大流量為 3500 m3 /h，屬于季節(jié)性河流該區(qū)最高洪水位標(biāo)高在 208~212 米。 由于巖層風(fēng)化裂隙隨深度增加而減小，巖層含水性隨深度增加而減弱，巖層的富水性在同一深度條件下因巖性差異而不同，同一巖層含水性隨深度增加而減少。 根據(jù)巖性的不同，裂隙的發(fā)育程度以及巖層的含水性不同，將本區(qū)劃分為以下含水層： 1） 立新河第四系孔隙含水層； 2） 侏羅系含煤地層裂隙含水層； 其中第四系含水層分布于立新河兩側(cè)，呈條帶狀分布，為生產(chǎn)礦井初期的主要充水源，根據(jù)抽水鉆孔水孔資料表明，滲透系數(shù)為 米 /日，單位確水量 公升 /秒 2. 57~59 層間含水層，分布于 18~21 勘探線之間，巖性以中粗、細(xì)、粉砂巖組成。本區(qū) 5 60 煤層采樣化驗(yàn)，均有煤塵爆炸性。具見(jiàn)殼狀斷口，在亮煤和暗煤中以細(xì)條帶狀結(jié)構(gòu)為主，無(wú)條帶結(jié)構(gòu)次之，層理清楚，斷口平坦。 原煤灰分變化較大，一般在 ％ ~31％。主要工業(yè)用途以冶金用煤為主，火電廠作動(dòng)力用煤次之。 井田未 來(lái) 發(fā)展情況 該設(shè)計(jì)井田 周遍與其他 礦 井 相鄰，隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提高，井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量會(huì)越來(lái)越精確，可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。 保安煤柱 依據(jù)保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則如下： ，保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)受護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值圈定。 按以上方法計(jì)算得 ：工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失： 萬(wàn)噸； 斷層、地面、邊界保安煤柱損失： 萬(wàn)噸； 總損失量： 萬(wàn)噸； 儲(chǔ)量計(jì)算方法 計(jì)算公式如下： 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積平均傾角正割塊段平均厚度容重 . 計(jì)算公式如下： ZK=（ ZC－ P） C 式中： ZK— — 可采儲(chǔ)量； ZC— — 工業(yè)儲(chǔ)量； P— — 永久煤柱損失； 12 C— — 采區(qū)回采率。礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指井田查地質(zhì)報(bào)告提供的平衡表內(nèi) A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量，它是礦井設(shè)計(jì)的依據(jù)。 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 井田開(kāi)拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： （特別是表土層情況）； ； ； ； ； 。 、構(gòu)造要素、頂?shù)装鍡l件、沖積層結(jié)構(gòu)、地形及水文地質(zhì)條件等。當(dāng)煤層賦存深度大于 500 米或沖積層較厚、含水豐富時(shí)，絕大多數(shù)采用立井開(kāi)拓。 必要的余地，實(shí)踐證明改（擴(kuò)）建礦井需要投資少、見(jiàn)效快、收 益大。 15 圖 31 開(kāi)拓方式比較示意圖 2） 方案Ⅱ：雙斜井開(kāi)拓方式 優(yōu)點(diǎn)： ①掘進(jìn)速度快，初期投資較雙立井開(kāi)拓較??； ②井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單； ③建井期稍短些； 缺點(diǎn)： ①井筒過(guò)長(zhǎng)，煤柱損失嚴(yán)重； ②通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，費(fèi)用增加； ③井筒長(zhǎng)，如地質(zhì)條件復(fù)雜，不易維護(hù)，安全性降低； ④輔助運(yùn) 輸時(shí)間長(zhǎng)； ： 井口位置的選擇是井田開(kāi)拓的重要組成部分。當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中央，在此開(kāi)成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開(kāi)采的不利局面。 煤礦科技迅猛發(fā)展，在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)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(gè)水平， 1～ 2 個(gè)工作面生產(chǎn)。各水平均實(shí)行上山開(kāi)采。而方案一的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年限不小于 30 年的基本要求，儲(chǔ)量充足，且有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤成本相對(duì)較低。當(dāng)煤層傾角太大時(shí)，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。 ： 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個(gè)開(kāi) 采水平的煤炭和輔助運(yùn)輸（人員、矸石、材料、設(shè)備等）以及通風(fēng)、排水和管線鋪設(shè)，服務(wù)年限很長(zhǎng)。 3） 集中大巷布置：在開(kāi)采近距離煤層群時(shí)，只開(kāi)掘一條水平集中 運(yùn)輸大巷，用石門(mén)聯(lián)系各采區(qū)。 井硐位置及坐標(biāo) 井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體 位置 ，并用直角坐標(biāo)和方位角予以表示，選擇井筒位置的 原則 ： 1. 地面條件 1）工業(yè)場(chǎng)地占地面積 ； 2）地形與工程地質(zhì)條件 ； 3）煤的運(yùn)輸方向 ； 4）生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置 。主井井深 730m，副井井深 7 25m，兩井筒中心線間距為 85m，主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 ，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450mm。 大巷均布置在煤層底板的 巖層中 ， 其斷面圖 見(jiàn) 圖 34。 ： 1）環(huán)形式：立式、斜式、臥式； 2）折返式：梭式、盡頭式 。 25 煤層群的聯(lián)系 當(dāng)煤層群傾角比較大，各煤層平巷為水平布置時(shí)，常采用石門(mén)聯(lián)系。石門(mén)不容易維護(hù)，且石門(mén)輔助輸送機(jī)運(yùn)煤，公用設(shè)備較多，所以它一般用于設(shè)備傾角大于 15176。每個(gè)采區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括上下山提升，運(yùn)輸設(shè)備，以便獨(dú)立地進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。采區(qū)劃分示意圖 詳見(jiàn) 圖 35。 井筒布置及裝備 井筒平面設(shè)計(jì)的依據(jù)和要求： 1. 設(shè)計(jì)依據(jù) 1）提升容器的種類(lèi)、數(shù)量及外形尺寸； 2）井筒裝備的類(lèi)型和規(guī) 格； 3）桶子間的平面尺寸、管路及電纜的規(guī)格、數(shù)量和布置； 4）提升容器與井筒裝備、井壁之間的安全間隙； 5）井筒通過(guò)的風(fēng)量； 2. 布置要求 1）箕斗提升的井筒不應(yīng)兼作風(fēng)井； 2）作為安全出口的立井井筒，當(dāng)井深超過(guò) 300 米時(shí)，易每隔 200米左右設(shè)置一個(gè)休息點(diǎn)； 3）井筒平面內(nèi)布置提升容器時(shí)，所允許的間隙不應(yīng)過(guò)?。? 28 4）井筒允許最大風(fēng)速的要求 見(jiàn)表 34。主副井井筒斷面 詳見(jiàn) 圖 36 和 圖 37。井筒深度 800m，井筒裝備兩對(duì) 固定式礦車(chē)， 600mm 軌距，雙層四車(chē)剛性立井多繩罐籠，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井筒。 29 圖 36 主井 井 筒斷面 30 圖 37 副井井筒斷面 31 表 35 立井井筒支護(hù)類(lèi)型 類(lèi)型名稱(chēng) 采用材料 適用情況 優(yōu)缺點(diǎn) 砌筑式 砂漿、料石、混凝土、預(yù)制塊 取材方便的普通法造井，井筒使用近年來(lái)，凍結(jié)法井 筒在 膨 脹 粘土 層 做臨時(shí)支護(hù) 1． 砌筑后能立即承受壓力 2． 砌體強(qiáng)度較低 3． 整體受力及防水性差 整 體 式 整體灌注 混凝土 井 筒各 種 施 工方 法 包括基巖井壁 1． 整體性好，強(qiáng)度較高 2． 防水性能好 3． 便于機(jī)械化，施 工 方 便 ，勞動(dòng)強(qiáng)度低 混凝土錨噴 混凝土、（ 錨桿、金屬脹） 在巖層較穩(wěn)定，淋水小且井 筒裝 配 少 或鋼 絲 繩罐道的井筒中采用 1． 掘進(jìn)工程量小，施工快，效率高 2． 噴射過(guò)程中，回 強(qiáng) 率 高 ，粉末多 整體預(yù)制式 預(yù)制裝配式 大 型 配 筋 砌塊 丘 賓 筒 機(jī)地面整體、澆注，預(yù)制鋼筋混凝土井筒 使用鉆井法，沉井法施工時(shí)，需地面預(yù)制的井筒 。 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小 、井田開(kāi)拓方式、大巷運(yùn)輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來(lái)選擇。 33 2）井底車(chē)場(chǎng)線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； 3）井底車(chē)場(chǎng)的線路工程量??； 4）為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車(chē)，機(jī)械推車(chē)需布置在直線段上； 5）盡量減少道岔和交岔點(diǎn)； 6）線路布置要有利于通風(fēng)； 7）底卸式礦車(chē)的井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問(wèn)題。 井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力計(jì)算 1)按運(yùn)量和凈載重計(jì)算 本設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，日產(chǎn)煤 3000t，矸石量占 20%，日運(yùn)量為 3000 20%=600t；掘進(jìn)煤占 5%，日運(yùn)量為 3000 5%=150 t；井底車(chē)場(chǎng)線路布置采用 底卸礦車(chē)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用 固定式礦車(chē)， 每日 t 底卸式列車(chē)數(shù) N1=5700/（ 3 25） =95 列；每日煤矸混合列車(chē)數(shù) N2=（ 600＋ 150） /（ 19+91 ）＝ 列，列車(chē)數(shù) N=95/＝ 6： 1 每一調(diào)度循環(huán)時(shí)間 =+++15= min；列車(chē)進(jìn)入井底車(chē)場(chǎng)的平均間隔時(shí)間 =；列車(chē)在井底車(chē)場(chǎng)平均運(yùn)行時(shí)間 =（ 3 +） /4=643s=。 回采工作面中使用機(jī)械設(shè)備主要有采煤機(jī)，刮板輸送機(jī)，液壓支架，膠帶輸送機(jī)等，主要設(shè)備型號(hào) 見(jiàn) 表 51。 ：刮板輸送機(jī) ：皮帶運(yùn)輸 ：軌道運(yùn)輸 上山的運(yùn)輸方式： 皮帶運(yùn)輸 ：軌道運(yùn)輸 礦車(chē)的選型及數(shù)量 根據(jù) 新 鐵 二 礦 的 實(shí) 際 情 況 ， 軌 道 運(yùn) 輸 采 用 電 機(jī) 車(chē) 的 型 號(hào) 為ZK149/550 型 。通常按三個(gè)條件進(jìn)行計(jì)算，即：按重列車(chē)上坡起動(dòng)，牽引電動(dòng)機(jī)溫升和重列車(chē)下坡