【正文】 [2] 國家煤礦安全監(jiān)察局 .煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 [M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2021. [3] 張榮立，何國偉，李鐸，《采礦工程設(shè)計(jì)手冊》，北京：煤炭工業(yè)出版社， 2021 。而且斜井延伸施工較容易，對生產(chǎn)干擾較少。對輔助提升特別有利。這兩種延伸方案在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上都是可行的，所以都可以采用。 2． 階段和開采水平參數(shù) （ 1） 各階段設(shè)計(jì) 儲(chǔ)量 的計(jì)算 Zg=S M R 104/cosα176。 下山開采的缺點(diǎn)： （ 1）下山 開采時(shí)，各采區(qū)要解決采區(qū)的排水問題； （ 2）下山掘進(jìn)的裝載、運(yùn)輸、排水等復(fù)雜，掘金速度慢、效率較低、成本高； （ 3）下山開采新風(fēng)由進(jìn)風(fēng)下山進(jìn)入采區(qū)，污風(fēng)經(jīng)回風(fēng)下山到回風(fēng)道，風(fēng)流在進(jìn)風(fēng)下山和回風(fēng)下山內(nèi)方向相反，采區(qū)范圍內(nèi)沿傾斜方向的風(fēng)路長，在通風(fēng)最困難時(shí)，約比上山采區(qū)長一倍。 工業(yè)場地 位置、形狀和面積 工業(yè)場地的選擇應(yīng)主要考慮以下因素： （ 1） 盡量位于儲(chǔ)量中心，使井下有合理的布局； （ 2） 占地要少，盡量做到不搬遷村莊； （ 3） 盡量布置在地質(zhì)條件比較好的區(qū)域，同時(shí)工業(yè)場地的標(biāo)高要高于最高洪水位； （ 4） 盡量減少工業(yè)場地的壓煤損失。 （ 2） 井筒沿傾斜方向的有利位置。 （ 5）要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 （ 6）合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。 （ 3） 通風(fēng)安全條件的校核 礦井瓦斯無爆炸危險(xiǎn)性， 有煤塵爆炸危險(xiǎn)。 則： T =34096/（ 400 ） 年 = 年 60 年 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求 。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模 。 表 23 保護(hù)煤柱損失量 煤 柱 類 型 儲(chǔ) 量（ Mt） 井田邊界保護(hù)煤柱 斷層保護(hù)煤柱 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 井筒保護(hù)煤柱 0 津浦鐵路保護(hù)煤柱 合 計(jì) 礦井可采儲(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可以按下式計(jì)算： Zk=( Zs – P ) C 式中： Zk—— 礦井可采儲(chǔ)量， Mt； Zs—— 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量 ， Mt ； P— — 永久煤柱損失煤量， Mt； C—— 采區(qū)采出率，厚煤層不小于 ；中厚煤層不小于 ；薄煤層不小于 。 75176。根 據(jù)煤炭工業(yè)工程項(xiàng)目建設(shè)用地指標(biāo)規(guī)定： 礦井的工業(yè)廣場面積為 40 公頃。如以斷層為邊界時(shí)，留 30～ 50m 的邊界煤柱。 Z111b= 60% 70% = Z122b= 30% 70% = Z2m11= 60% 30% = Z2m22= 30% 30% = 由于地質(zhì)條件簡單， k 取值 Z333 k = 10% = 即： Zg = Z111b + Z122b+ Z2m11+ Z2m22+ Z333k = /儲(chǔ)量 Zs= 3%= 10 礦井可采儲(chǔ)量 安全煤柱留設(shè)原則 （ 1） 工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱 。 4． 煤層容重 煤層容重 為 t/m3。 井田傾斜方向的最大長度為 ，最小長度為 。所以，本井田總體為一單斜構(gòu)造。 直接底 粉砂巖 深灰色，具水平層理。 煤質(zhì)特征 本區(qū)煤質(zhì)穩(wěn)定，各層煤的主要指標(biāo)變化很小，均為中變質(zhì)程度的氣煤?？刹擅簩泳忻簤m爆炸危險(xiǎn)，煤塵爆炸指數(shù)一般為 37%~42%?；鶐r主要含水層對礦井充水直接有關(guān)的為第 3 層煤頂部砂巖，第三層灰?guī)r和第十層灰?guī)r。走向北東至北北西的單斜構(gòu)造，并發(fā)育著次一級 小型的寬緩波狀起伏。二疊系之石盒子組最大殘厚 m，一般厚度60 m 左右，以粘土巖為主，間夾細(xì)砂巖，其底部全區(qū)普遍發(fā)育著一層粗砂巖或含礫砂巖，孔隙度大，硅質(zhì)接觸式膠結(jié)，巖性穩(wěn)定，整合于主要含煤地層山西組之上。 第三段：由深黃色或深褐色細(xì)砂以及粘土、砂質(zhì)粘土、粘土質(zhì)砂（砂礫）等相間組成。下部為灰～深灰色細(xì)、中砂巖或粉砂巖，為3煤底板砂巖。偶見大羽羊齒、科達(dá)木等植物化石。興隆莊煤礦位于兗州向斜的北翼，為一走向北東～北西，傾向南北 ～北東，傾角 2176。結(jié)冰期由 11 月至翌年 3 月，最大凍土深度 m，最大積雪厚度 m。氣溫最低月為元月，平均氣溫 2176。一回為 6 kV 電源線路，導(dǎo)線型號為 YJLV31506， 6條并用；另兩回 35 kV 電源線路，導(dǎo)線型號分別為 YJV22115035 和YJV22124035。津浦鐵路干線縱貫井田東北部，兗濟(jì)鐵路從井田北側(cè)向西延伸，兗石鐵路自井田南側(cè)向東延伸，西接京九線，東至石臼所新港，礦區(qū)鐵路經(jīng)大東章集配站與津浦鐵路相接。 來自馬青變電站的電源線路共有兩回，線路電壓等級為 35 kV，導(dǎo)線型號2 LGJ185。泗河全長 142 km，河寬 100～ 1000 m，流域面積 2590 km2， 最大流量 3380 m3/s；流經(jīng)本區(qū) 3 層煤隱伏露頭的部分地段，向西南注入南陽湖，屬一季節(jié)性河流，與第四系潛水有一定的水力聯(lián)系。雨季多集中在 7～ 8 月，有時(shí)延至 9 月，其降雨量約占全年降雨量的 65%。 井田地質(zhì)特征 興隆莊井田位于兗州煤田東北隅，屬全隱蔽井田。綜合柱狀1:5 00煤層標(biāo)志層平均名稱層間距（m）巖 性 特 征整合不整合不整合　　 以紫紅色厚層細(xì)砂巖或中、細(xì)粒砂巖為主，間夾細(xì)砂巖與泥巖互層，下部巖性松散，底部偶見薄層底礫巖，本組地層僅分布在井田的東部邊緣?！?　 三灰：灰～深灰色石灰?guī)r，巖溶裂隙較發(fā)育。3 2. 3177。山西組P11～132.3977.43152.91太原組本溪組上統(tǒng)2CC系炭石古生界系陶奧O中下統(tǒng)O 2O 1～173.78148.53185.13～20.0228.85～37.9725.20177。 構(gòu)造特征 井田位于兗州向斜的北翼。主要含水層為上覆的第四系覆蓋層，總厚度平均 m，分上、中、下三組，除中組粘類的厚度占 73%左右，透水性弱，含水不豐富外，其上、下兩組均為含水豐富的砂及砂礫巖層。 5 煤系地層地溫梯度相應(yīng)增高，一般為每百米 ℃；綜合平均梯度每百米℃。平均 6176。為近水平煤層 煤層硬度系數(shù) f＝ 6 表 13 煤層頂?shù)装迩闆r一覽表 頂?shù)装? 名稱 巖石 名稱 厚度（ m） 特性描述 老頂 中砂巖 灰白色，少量燧石及菱鐵質(zhì)點(diǎn)，粒度相下漸粗，底部以粗粒為主，微層狀緩波狀層理為主，少量斜層理 粉、中砂巖 互層 深灰、淺灰色，成分石英為主，下部以細(xì)粒為主，粉砂粒細(xì)，中層狀具緩波狀層理發(fā)育，中部斜層理為主。 井田邊界 興隆莊井田位于兗州向斜的北翼。區(qū)內(nèi)除巨王林背斜橫跨井田中部，控制著全區(qū)煤層的走向變化外，其它小型向、背斜構(gòu)造均延 展較短，僅局部控制煤層的走向變化。 3． 夾石處理 （ 1） 凡夾石厚度大于 者予以剔除，小于等于 ，計(jì)算在煤厚之內(nèi) 。 = 萬 t 2． 礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量按式 計(jì)算： Zg= Z111b + Z122b + Z2m11 + Z2m22 + Z333k 式中 ： Zg——礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量； Z111b——探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； Z122b——控制的資源量 中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； Z2m11——探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； Z2m22——控制的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； Z333——推斷的資源量； k——可信度系數(shù)，取 ～ ，地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層賦存穩(wěn)定取 ；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定取 。 （ 3） 維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場地 20m，村莊 10m，其他 15m。 。 40 45176。= 萬 t 3． 斷層保護(hù)煤柱 斷層煤柱留設(shè) 50m寬，則井田中間的斷層保護(hù)煤柱損失量為： Z= 50 104/ cos6176。 礦區(qū)規(guī)模 可依據(jù)以下條件確定： （ 1） 資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。 確定 興隆莊煤 礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 。副 立 井運(yùn)輸采用 罐籠直接 下放物料 ?！?45176。 （ 3）布置大巷及井底車場。 （ 3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。只能采用立井 16 或斜井開采。 （ 6） 井口位置應(yīng)便于布置工業(yè)場地。 上山開采優(yōu)點(diǎn)： （ 1）上山開采時(shí)，煤向下運(yùn)輸，上山運(yùn)輸能力大，輸送機(jī)的鋪設(shè)長度較長，傾角較大時(shí)還可采用自溜運(yùn)輸，運(yùn)費(fèi)低； （ 2）上山開采時(shí)，井下涌水可直接流入井底水倉，排水系統(tǒng)簡單； （ 3）上山開采時(shí)新鮮風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)上山進(jìn)去采區(qū)，污風(fēng)經(jīng)回風(fēng)上山流入回風(fēng) 17 道，新與污風(fēng)均向 上流動(dòng)，沿傾斜方向的風(fēng)路較短； （ 4）上山掘進(jìn)的裝載、運(yùn)輸、排水等相對簡單，掘進(jìn)速度速快、效率高、成本相對比較低，沒有跑車事故的安全隱患。綜合考慮不宜采用下行的通風(fēng)方式，在以 18 安全為前提綜合考慮決定本設(shè)計(jì)各階段均采用上山開采。 第一階段： Zk = = 萬 t （ 3） 第一階段的服務(wù)年限 T1=Zk1/（ A K） 式中： T1—— 階段 的服務(wù)年限，年； Zk1—— 階段 的可采儲(chǔ)量，萬噸； A —— 礦井的 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬噸 /年 。0160240320400480560+49177。另外立井直接延伸比較困難，對生產(chǎn) 干擾大。技術(shù)上：方案 二 有立井延深施工，技術(shù)要求高，施工難度大且對礦井的正常生產(chǎn)有一定的影響；而且開拓延伸費(fèi)用相對較高，方案 一 施工技術(shù)要求不高，對礦井生產(chǎn)沒有直接影響 ，但是 在后期輔助運(yùn)輸比較復(fù)雜，下方大型設(shè)備的能力不大 ， 選擇該方案不利于后 期的輔助運(yùn)輸。 本次設(shè)計(jì)是在 兩位老師 的精心指導(dǎo)下 ， 從設(shè)計(jì)的選題、理論分析、思路形成、現(xiàn)場指導(dǎo)直到設(shè)計(jì)的完成，老師 都很認(rèn)真的解答我們的疑問。 缺點(diǎn)：副井采用暗斜井延 深 ，輔助運(yùn)輸提升能力不大、效率不高，斜井井筒長度比立井井筒 長，井筒維護(hù)費(fèi)用高。井筒通風(fēng)斷面大，通風(fēng)阻力小，允許通過的風(fēng)量大，有利于礦井通風(fēng)。0160240320400480+49177。 第一階段： Zg= 17608500 104/cos6176。 下山開采