【正文】 圖61 采煤機(jī)進(jìn)刀方式圖 工作面設(shè)備選型及其技術(shù)特征工作面選型的主要依據(jù)，見表61：表61 工作面選型的主要依據(jù)煤層名稱煤層厚度傾角硬度瓦斯?jié)舛鹊V井生產(chǎn)能力3上、3下、4176。進(jìn)刀方式：采用割三角煤工作面端部斜切進(jìn)刀方式。缺點：巷道掘進(jìn)較多，萬噸掘進(jìn)率低；工作面單產(chǎn)低，單產(chǎn)提高困難；開采投入高，分層開采人工鋪網(wǎng)勞動強(qiáng)度大，費用大；加劇接替緊張的矛盾，需要等到再生頂板穩(wěn)定后才可采下分層。瓦斯涌出量小，煤層有煤塵爆炸危險性，并有自然發(fā)火傾向。帶區(qū)工業(yè)儲量： Q帶= （萬t）大巷保護(hù)煤柱損失： Q護(hù)=306. 7（萬t）斷層保護(hù)煤柱損失量： Q斷=（萬t）邊界保護(hù)煤柱損失： Q邊=（萬t）順槽保護(hù)煤拄： Q條=（萬t）工作面落煤損失： Q采= （萬t）帶區(qū)煤柱損失量： Q帶損=Q斷＋Q邊＋Q護(hù)＋Q條＋Q采 （57） =306. 7++++ =（萬t）則：帶區(qū)采出率=（）/ 100%=% 〉75%根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：采（帶）區(qū)采出率：。(3) 故障時間根據(jù)大量調(diào)查，國產(chǎn)綜采設(shè)備機(jī)電事故影響時間占總工時的8%～15%，每割一刀煤影響時間為15～30 分鐘。 帶區(qū)生產(chǎn)能力和采出率本礦井初期采用一個工作面回采，因此這個工作面的生產(chǎn)能力即為礦井的生產(chǎn)能力，工作面布置為綜放面。（3）排矸系統(tǒng)本設(shè)計中的巷道大都是在煤層中掘進(jìn)，出矸量很少，一塊和煤由膠帶運出。 帶區(qū)巷道布置本礦井采用中央并列式通風(fēng)，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。礦井首采帶區(qū)為一帶區(qū)，由于邊界不規(guī)則，帶區(qū)的推進(jìn)長度為1500 m到2000m左右，帶區(qū)沿井田邊界向大巷推進(jìn)，即后退式開采。傾角4176。普氏硬度為2～3， t/m t/m3。巷道斷面如圖48所示，巷道斷面特征表見表417。該車場由于采用了膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)，使車場形式尤為簡化便于無軌膠輪車從井底車場直達(dá)采掘工作面，具有運輸暢通，單向運行安全，調(diào)車方便，通過能力大以及工程量省和布置合理等優(yōu)點。圖45 副井井筒斷面布置圖（1:80）表415 副井井筒特征井型(萬噸)300萬t井筒直徑(m) m井深(m)360 m凈斷面積(㎡) m2基巖段毛斷面積(㎡) m2表土段毛斷面積(㎡)～ m2提升容器井筒支護(hù)表土段鋼板復(fù)合井壁基眼段混凝土井壁（3）風(fēng)井風(fēng)井擔(dān)負(fù)著礦井的全部回風(fēng)。表45 建井工程量項 目方 案 一方 案 三初期主井井筒400+20400+20副井井筒360+5360+5井底車場10001000大巷2170021700后期主井井筒0220暗斜井延伸2517517井底車場100021000上下斜井車場10001000大巷23003000表46 分帶順槽運量項目方案1項目方案3運輸提升萬t/km工程量運輸提升萬t/km工程量一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====表47 大巷和石門運量項目方案1項目方案3運輸提升萬t/km工程量運輸提升萬t/km工程量一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====表48 立井和暗斜井運量項目方案1項目方案3運輸提升萬t/km工程量運輸提升萬t/km工程量一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)===(暗)=（主）=（暗）=（主）一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====表49 排水工程量項目方案1項目方案3一水平一水平25124365104=25124365104=一水平二水平25124365104=25124365104=表410 大巷及石門維護(hù)費項目方案1項目方案3一水平一水平21695104=3370104=一水平二水平21695104=4179104=表411 基建費用表方案項目方 案 一方 案 三工程量/m單價/萬元適用條件服務(wù)年限的小型片盤斜井，煤層群中相距較遠(yuǎn)的單個煤層或中厚煤層，煤層底板巖層有含水溶洞時，不易開掘巖石巷道時。 高產(chǎn)高效礦井要求巷道布置系統(tǒng)力求簡單，掘進(jìn)工程量要少，結(jié)合許廠煤礦的實際情況，決定開拓一條運輸大巷、一條軌道大巷、一條回風(fēng)大巷。結(jié)合許廠礦的具體情況和相關(guān)規(guī)定，確定地面工業(yè)場地的占地面積為30 ha，形狀為矩形，長邊垂直于井田走向，長為600 m，寬為500 m。主要缺點是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。它要保證礦井生產(chǎn)時開采、掘進(jìn)、運輸、提升、通風(fēng)安全、排水和動力供應(yīng)等各系統(tǒng)能正常高效的運行。～45176。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模。 圖22 工廣保護(hù)煤柱主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱在大巷保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護(hù)煤柱損失量為0。斷層煤柱留設(shè)50m寬，則斷層保護(hù)煤柱損失量為：。，傾角為4度，3上；，傾角為12度，3上；，傾角為13度，3上；，傾角為5度，3上； 由Zg=Sh得Zg=(t)其中：S——表示3煤層的面積，m2；h——表示煤層厚度，m2； ——表示煤的容重。六、礦井涌水量預(yù)計第一水平涌水量:礦井正常涌水量: 包括孫氏店支2斷層以東的3下煤頂?shù)装迳皫r正常涌水量，三灰及井筒涌水量，為251(m3/h)。表15 煤層頂?shù)装鍘r石等級劃分巖石等級巖性抗拉強(qiáng)度（㎏/㎝2）容重（g/㎝3）普氏硬度不堅固巖石Ⅰ粘土巖粉砂巖35013中等堅固巖石Ⅱ粉砂巖35060037堅固巖石Ⅲ砂巖60080079極堅固巖石Ⅳ石灰?guī)r8009據(jù)此分類，本井田主采煤層中，3上、3下煤頂?shù)装逡詧怨處r石為主，次為中等堅固巖石；16上煤頂板為極堅固巖石，底板為不堅固巖石；17煤頂板以中等堅固巖石為主，次為極堅固巖石，底板為不堅固巖石。三、煤的自燃:本井田各煤層的原樣著火溫度在325～349 ℃之間，還原樣與氧化樣的著火點之差（△T）在2～41 ℃之間，從不易自燃到最容易自燃均有，但以較容易自燃為主，故各煤層均有自燃發(fā)火傾向。精煤為特質(zhì)灰、特質(zhì)磷、結(jié)焦性能好，成焦率高。賦存于全區(qū)，煤層厚度變化較小，屬穩(wěn)定煤層，煤層厚度具有東厚西薄的特點， m，結(jié)構(gòu)簡單，一般不含夾石，個別點含1～3層夾石，多為炭質(zhì)泥巖或粉砂巖。根據(jù)濟(jì)寧煤田奧灰?guī)r溶水專門水文地質(zhì)勘探報告及許廠礦井達(dá)產(chǎn)采區(qū)地震（水文）補充勘探報告，本礦井各斷層導(dǎo)水性見表123。圖12 巖性巖相示意圖 井田水文地質(zhì)特征一、井田水文地質(zhì)概況本井田水文地質(zhì)邊界東以孫氏店支1斷層為界，西至八里鋪斷層，南起八里營斷層，北至孫氏店斷層。該向斜計有14條勘探線和35條地震測線控制，已屬查明。 具體情況見圖12 巖性巖相示意圖。中 統(tǒng)(C2)本溪組(C2)整合—由雜色粘土巖，粉砂巖，鋁鐵質(zhì)泥巖及石灰?guī)r組成。 井田地層概述本礦井地層區(qū)劃屬華北區(qū)魯西南分區(qū)濟(jì)寧小區(qū)，區(qū)內(nèi)地層包括中、下奧陶統(tǒng)，中石炭統(tǒng)本溪組、上石炭統(tǒng)太原組、下二迭統(tǒng)山西組、下石盒子組，上二迭統(tǒng)上石盒子組，上侏羅統(tǒng)蒙陰組及第四系。 本區(qū)供水水源可靠。雨量：，(1964年)，(1965年7月9日)，(1966年)，降雨多集中于每年的8月份。正在建設(shè)的濟(jì)北礦區(qū)鐵路專用線從本區(qū)中部通過，從兗州西站接軌，煤炭鐵路外運十分方便。43162。地理坐標(biāo)為東經(jīng)116176。 交通圖11 礦井交通位置圖本區(qū)中心距濟(jì)寧市8km，交通方便，鐵路、公路及水路運輸均很發(fā)達(dá)。 地形與河流本區(qū)為沖積、湖積平原，地形平坦，地勢呈東北高，而西南低，～，%，區(qū)內(nèi)河流稀少，水系不甚發(fā)育。 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況本井田位于濟(jì)北礦區(qū)的西東北部，礦井建設(shè)所需的主要建筑材料，除鋼材、木材及部分水泥需外地供應(yīng)外 ，其余的磚、瓦、砂石等土產(chǎn)材料，均可以由當(dāng)?shù)毓?yīng)。1968年10月提出《山東省濟(jì)寧煤田綜合詳查報告》。下 統(tǒng)(P1)下石盒子組(P12)整合—主要由黃綠、灰、紫等雜色粘土層，粉砂巖、灰綠色砂巖組成。本組地層粒度韻律清晰，相及旋回結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，變化具有明顯的規(guī)律性，易于對比。該背斜計有礙8條勘探線和38條地震測線控制，已屬查明。4弱本礦井褶曲構(gòu)造簡單，區(qū)內(nèi)主要大的褶曲為北北東向的濟(jì)寧背斜、小屯向斜褶曲幅度、跨度均較大，北東東向的盧營北向斜等小褶曲的幅度、跨度均比較小，地層傾角除東部孫氏店支1斷層西側(cè)局部峭陡外，均在3～8176。三、邊界水文地質(zhì)條件與斷層導(dǎo)水性許廠井田水文地質(zhì)邊界完全由斷層構(gòu)成。按各主要煤層在含煤地層中的位置，地質(zhì)報告中將3上、3下煤劃分為主可采煤組，將16上及17煤劃分為局部可采煤組。五、17煤層: 位于太原組下部，該煤層煤厚變化大，結(jié)構(gòu)簡單，屬于局部可采煤層，含夾石0～1層，多為泥巖或粉砂巖。各煤層煤質(zhì)特征見表14?！?100m,在向斜軸部及斷層帶附近有溫度偏高現(xiàn)象。3上、3下煤層直接底板均以泥質(zhì)巖類和粉砂巖為主，零星分布有細(xì)砂巖。：3上、。表土層移動角為45176。工業(yè)廣場按Ⅱ級保護(hù)留圍護(hù)帶寬度10m，工業(yè)廣場面積由表21確定，取30公頃。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國家對煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。礦井可采儲量Zk、設(shè)計生產(chǎn)能力A礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為：T = Zk/ (A K) （）式中: T——礦井服務(wù)年限，a；Zk——礦井可采儲量，Mt；A——設(shè)計生產(chǎn)能力,萬t；K——礦井儲量備用系數(shù)，；則，礦井服務(wù)年限為：T =28461/300 = 第一水平服務(wù)年限為：T =22763/300 = 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求。Q=330625080﹪= （萬t/a）可以滿足年產(chǎn)300萬t的設(shè)計要求。要建立完善的通風(fēng)、運輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)；（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、自動化創(chuàng)造條件；（6）根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。因此本設(shè)計中確定采用三個立井開拓。為近水平煤層，南北走向，東高西低，中部偏西有一孫支店斷層，落差為45～160 m，落差較大，因此就把孫支店斷層作為一、二水平的劃分邊界。生產(chǎn)期間，大巷維護(hù)困難，影響生產(chǎn)，兩側(cè)至少留設(shè)30～40m的保護(hù)煤柱，煤層有起伏變化時，大巷隨之彎曲，不利于運輸，采區(qū)發(fā)火時，不易封閉。km）（萬t）（萬元）暗斜井提升13839立井提升13839大巷運輸費13839排水 (暗斜井)24365251排水 (立井)24365251小計 共 計百分率100%表44 方案２項目名稱長度單價費用（m）（萬元／m）（萬元）基建費(萬元）主井開鑿220副井開鑿220井底車場1000石門開鑿2700小計生產(chǎn)費(萬元)名稱系數(shù)長度單價運量費用（km）（元／t（1）主立井位于礦井工業(yè)廣場內(nèi)，擔(dān)負(fù)全礦井的原煤提升，主井，井口標(biāo)高為+40m，井深400m。為提煤、提矸石、下料、通風(fēng)、排水、供電、升降人員等各項工作服務(wù)，是井下運輸?shù)目倶屑~。副井系統(tǒng)硐室副井系統(tǒng)硐室由主排水泵房、水倉、中央變電所、調(diào)度室及等候室組成，為節(jié)省管材，電纜及方便管理，同時考慮到錨索的安置，故把中央變電所和主水泵房布置在副井附近，并設(shè)有防爆密封門，水倉布置在井底車場最低處。平均傾角為4 176。 煤層上方地形、地貌本井田為沖積湖平原，地勢呈東北高西南低，地面標(biāo)