【正文】 面，采用防爆柴油機(jī)齒軌車，鋪設(shè)軌道。按采煤機(jī)連續(xù)割煤的產(chǎn)量計算： Q = Q0 + LMbγC0kt 式 中 ： Q — 采區(qū)煤倉容量， t； Q0 — 防空倉漏風(fēng)留煤量，一般取 5～ 10t； L — 工作面長度， m； M — 采高， m； b — 進(jìn)刀深度， m； γ — 煤的容重， t/m3； C0 — 工作面采出率； kt — 同時生產(chǎn)的工作面系數(shù)，綜采時， kt = 1； 則 Q = 5 + 18097%1 ≈ t 本設(shè)計中采用膠帶運輸機(jī)連續(xù)運輸 ,根據(jù)經(jīng)驗設(shè)計煤倉容量 500 噸 (3)采區(qū)煤倉的結(jié)構(gòu)及支護(hù) 煤倉結(jié)構(gòu)包括 :煤倉上部收口，倉身，下口漏斗及溜口閘門基礎(chǔ)，溜口和閘門裝 置。高壓電氣設(shè)備與低壓電氣設(shè)備宜分別集中在一側(cè)布置，硐室寬度取 m。 帶 區(qū)工作面接續(xù) 編制采煤工作面接替計劃的原則及注意的問題。用一個綜采面保證 帶 區(qū)生產(chǎn)能力綜采面采煤機(jī)截深為 ，每天進(jìn) 6 刀，主采煤層厚度 米，工作面長度為 180 米，則 帶 區(qū)生產(chǎn)能力為 1806330 = 萬 t 計算 帶 區(qū)回采率 采區(qū)回采率是反映采區(qū)巷道布置優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一，采區(qū)回采率的計算公式為： 采區(qū)回采率 = （采區(qū)工業(yè)儲量－開采損失） /采區(qū)工業(yè)儲量 100% 采區(qū)開采過程中的煤炭損失主要有：工作面落煤損失，約占 5%，采 區(qū)邊界煤柱約占 15%（本采區(qū)上下山及區(qū)段平巷均不留煤柱）。 絞車選用 其主要參數(shù)： 表 55 絞車參數(shù)表 鋼絲繩負(fù)荷（ kN） 繩速m/s 滾筒尺寸（ mm） 容繩量 m 外形尺寸 長 寬 高（ mm） 重量 (kg) 最大靜張力 最大靜張力差 直徑 寬度 0～ 3 1600 1500 1130 560038002600 15200 采區(qū)絞車房布置在圍巖穩(wěn)定，無淋水、地壓小、易維護(hù)的地點，絞車房 與相鄰巷道要有足夠的保護(hù)煤柱或巖柱，一般不小于 10 m。 煤倉的斷面直徑取 5 m, 煤倉高度取 25 m。根據(jù)輸送機(jī)的型號，布置設(shè)計巷道斷面。 h4:為輸送機(jī)到巷道頂板的高度取 1800mm。膠帶運輸順槽與帶區(qū)煤層運煤平巷、煤層運料平巷輔助運輸大巷連接。 (3) 有利于開采準(zhǔn)備和采掘平衡 由于工作面推進(jìn)速度快，需要及時準(zhǔn)備出新的工作面，為此，除提高掘進(jìn)速度外，還要在巷道布置及開采程序等方面給工作面創(chuàng)造條件，作好采掘接替和面與面的接替，采區(qū)之間的接替，以保證工作面正常接替（接替表中詳細(xì)說明） (4) 保持工作面長度基本穩(wěn)定 在生產(chǎn)過程中工作面支架的增減，在安裝和拆卸都受到了一定的限制，因而將煤層工作面長度設(shè)計為 180m 保持穩(wěn)定。本井田地質(zhì)條件較為復(fù)雜，所以不使用往復(fù)式。 一般情況下，在頂板較穩(wěn)定、煤質(zhì)較硬、頂板淋水較大 或煤層以自然的情況下易采用仰斜開采；煤層厚度和煤層傾角較大，煤質(zhì)松軟容易片幫或瓦斯含量較大是采用俯斜開采。帶區(qū)煤層運煤平巷和帶區(qū)煤層運料平巷之間留設(shè) 20m 煤柱 ， 帶 區(qū)邊界留煤柱 8m寬 。區(qū)段平巷寬度，根據(jù)巷道面的確定， 區(qū)段軌道巷寬 4 米左右 ,運輸巷 米左右。若沒有地質(zhì)條件限制時，采區(qū)走向長度應(yīng)從 技術(shù)上可行和經(jīng)濟(jì)上有利的原則來確定。 長治北有 220kV變電站一座，容量 290MVA，電壓為 220/110/35kV，目前以 220kV線路與霍縣電廠（ 400MW）、漳澤電廠并網(wǎng)，該變電站為電力系統(tǒng)的樞紐變電站。 表 13斷層特征表 序號 名稱 性質(zhì) 產(chǎn)狀 最大落差(m) 延展長度(km) 控制點數(shù)及品級 查明程度 備注 傾向 傾角(度 ) A B C 1 余吾西逆斷層 逆 E 35 33 3 1 1 基本查明 含 1個孔 (2) 充水因素和瓦斯涌出量 井田內(nèi)鉆孔揭露的含水層為 10 層，其中中奧陶統(tǒng)峰峰組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 (Ⅰ )、二疊系下統(tǒng)山西組 3 號煤頂板砂巖裂隙含水層組 (Ⅳ ～ Ⅶ )、基巖風(fēng)化帶裂隙含水層 (Ⅸ )對建井和開采 3 號煤層有一定影響，第四系孔隙含水層 (Ⅹ )對立井施工有較大影響。 表 414 回風(fēng)大巷斷面特征 類別 凈 掘 寬 高 厚度 /mm 型式 外露長度 排列方式 間排距 錨深 規(guī)格 L*φ 周長 /m 巖巷 4200 3900 135 樹脂 100 菱形 800 1800 210016 圍巖類別 斷面 /m2 掘進(jìn)尺 /mm 噴射 厚度 /mm 錨 桿 （ mm） 凈周長 /m 凈 掘 寬 高 型式 外露長度 排列方式 間排距 錨深 規(guī)格 L*φ 巖巷 14.4 4200 3900 135 樹脂 100 菱形 800 1800 210016 5 帶區(qū) 巷道布置 井田地質(zhì)構(gòu)造 屯留井田位于太行山中段西側(cè)，長治盆地西部?！?m/s＜ vm 滿足要求。 。 (2) 驗算空、重車線長度 運輸大巷采用機(jī)車運行時，根據(jù)所選的電機(jī)車類型、礦車規(guī)格，驗算主、副井空、重車線長度是否滿足《設(shè)計規(guī)范》的要求。3中央煤倉 。生 產(chǎn)能力大于 120 萬 t/a 的礦井，可采用增設(shè)主井復(fù)線的環(huán)形式或車站式車場；井型大，大巷用底卸式礦車運煤時，應(yīng)采用折返式車場 (注意 ,底卸式礦車受卸載方向限制不能掉頭 )。很明顯，經(jīng)濟(jì)投資上方案二明顯高于方案一。 為減少煤柱損失和保證大巷維護(hù)條件，大巷設(shè)于下煤層底板下垂距為 10m 的厚層粉砂巖內(nèi)。 礦井開拓設(shè)計方案比較 井田概況 屯留井田位于山西省屯留、襄垣縣境內(nèi)，潞礦集團(tuán)的西部 ， 井田范圍內(nèi)地面標(biāo)高約為+950～ +970m 左右，表土層及風(fēng)化帶厚度（垂高）約 45 m。當(dāng)井田上部沖積層厚、含水豐富，留有防水煤柱時，總回風(fēng)道應(yīng)布置在防水煤柱內(nèi)。 (4)大巷的方向與煤層走向大體一致。在井田深部受自然條件限制時，且儲量不多，深部境界不一致，設(shè)置開采水平有困難或不經(jīng)濟(jì)時，可在最終水平以下設(shè)下山開采。 ④ 采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)時，風(fēng)井設(shè)在各采區(qū)的上部邊界。 ④ 井筒應(yīng)盡量避免穿過流沙層、較大含水層、較厚的 沖積層、有煤和瓦斯突出的煤層以及較大面積的采空區(qū)和大斷層，以減少施工困難，并盡量少壓煤。 （ 2） 井筒數(shù)目 采用斜井或立井開拓時， 新建礦井一般要開鑿一對井筒，滿足提升和輔助運輸?shù)男枰M足礦井通風(fēng)和施工的需要 。 綜上所述， 本礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力為 180 萬噸 /年?！?45176。 初步確定本礦井的 設(shè)計生產(chǎn)能力為 180 萬噸 /年。 礦井工作制度 《設(shè)計規(guī)范》規(guī)定： “礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按工作日 330 d 計算。 所以工業(yè)廣場煤柱損失面積為： S＝ 1/2（ ＋ ） ＝ 105 m2 則損失煤量為： 105 247。煤柱是一個梯形。如圖所示，在開拓平面圖上通過建筑物四個角分別做平行與煤層走向和傾斜的四條直線，得矩形 abcd。 煤層群開采 時，應(yīng)采用重復(fù)采動條件下的移動角值。南部及工業(yè)場地附近地形較平緩，總體上地勢為西北高，東南低，井田內(nèi)最 高點在北部的老干莊東南的白云山 (＋ m)，最低點在屯留縣南側(cè) 1 Km 的絳河河灘處 (＋ m)，工業(yè)場地和東風(fēng)井場地地面標(biāo)高在 十 950～＋ 970 m之間。 煤塵及煤的自燃 各煤層火焰長度在 3～ 15 mm 之間，撲滅火焰的巖粉量為 5～ 50%。較低的瓦斯含量點多分布在背斜部位，同時也受煤層頂板巖性變化的影響。所以，屯留礦井屬高瓦斯礦井。但在通過 F F13及 F20逆斷層和 Ⅲ ~Ⅳ 陷落柱附近時，應(yīng)防止絳河水進(jìn)入工作面。地下水運動主要以層間逕流為主，在斷層或陷落柱附近，可能會與其它含水層發(fā)生水力聯(lián)系。 2）二疊系砂巖含水層層間隔水層 主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，單層厚度為 ～ m，透水性差，呈層狀分布于各含水層之間，形成平行復(fù)合結(jié)構(gòu)。 2）二疊系下統(tǒng)山西組含水層組 (Ⅳ ~Ⅶ ) 本含水層組為碎屑巖裂隙含水層組，包括 K7(Ⅵ )、 3 號煤層頂板 (Ⅶ )及 K8 砂巖裂隙含水層，厚 ～ m，平均 m，巖性以中、細(xì)粒砂巖為主，該含水層是 3 號煤層直接充水含水層。井田主要褶曲特征見表 13。其特征見表 12。 井田地質(zhì)特征 井田煤系地層 表 11井田地層特征表 地層 地層代號 地層厚度 最小 ~最大 平均 簡 要 特 征 系 統(tǒng) 組 第四系 Q 0~ 為黃褐色含砂亞粘土夾粉砂、細(xì)砂、中砂及粗砂和礫石組成，頂部為耕植土。由西向東穿越井田，注入漳澤水庫，其流量為 m3/s~ m3/s。交通比較方便。太焦鐵路經(jīng)礦區(qū)東部由北向南通過，太焦鐵路的夏店站距潞礦集團(tuán)約 7 km，距五陽站16 km。井田內(nèi)廣為第四系黃土覆蓋。 本區(qū)屬典型大陸性氣候，干燥多風(fēng)，四季分明，年平均氣溫 ℃ ，日最高氣溫 ℃ ，最低氣溫 ℃ 。下部為砂質(zhì)泥巖及粉砂巖 石炭系 上統(tǒng) 太原組 C3t ~ 為下部含煤地層，巖性為泥巖、粉砂巖、砂巖、石灰?guī)r及煤層。落差大于 30 m的斷層有 9 條 (包括井田南、北邊界斷層 )， 30～ 10 m的斷層有 20 條，落差小于 10 mm 的有 4 條。其它 5 個含水層屬弱含水層，對礦井開采影響甚微。鄰近的常村礦井，井筒施工至本含水層時，涌水量達(dá) 278 m3/h。 （ 4）含水層的補(bǔ)給、逕流、排泄條件 井田內(nèi)除二疊、三疊系有零星出露外，其余均被第四系覆蓋。歷年來，隨著開采面積的增大和深度的增加，涌水量相應(yīng)變大，當(dāng)涌水量增加到一定數(shù)值時，便有變小的趨勢。 （ 7） 礦井涌水量 計算范圍為初期采區(qū)，開采煤層為 3 號煤層北至 7 勘探線，南至 12 勘探線，東為井田邊界，西以經(jīng)線 38395000 為界，面積約 107 m2。 表 17主要煤層瓦斯含量與成分測定結(jié)果統(tǒng)計表 煤層號 瓦斯含量 ml/ 2 CH4 (%) CO2 (%) N2 (%) C2~C3 (%) 3 ~ ~ ~ ~ ~ （ 2）井田瓦斯地質(zhì)分析 綜合瓦斯測試結(jié)果看，主要煤層瓦斯含量較高，其最大值可達(dá) ml/。由 3 煤層甲烷含量圖等值線來看，斷層附近鉆孔甲烷含量一般較低。 地溫 井田內(nèi)恒溫帶深度約為 40 m，溫度為 ℃ ，略高于該地區(qū)常年平均氣溫 ( ℃ )，本井田平均地溫梯度為 ℃ /100m，屬地溫正常區(qū)。煤層厚度大約為。 工業(yè)廣場面積的取值，依據(jù)設(shè)計井型大小按《煤礦設(shè)計規(guī)范》中《煤礦工業(yè)廣場占地指 標(biāo)》所列數(shù)值的規(guī)定選取。通過受保護(hù)面積中心作一沿煤層傾斜剖面 1 在這個剖面上，由維護(hù)帶的邊 緣點 m1， n1 起在表土層以 o=45 度劃兩條保護(hù)線，即 m1m2， n1n2。則 β==67186。 礦井邊界煤柱煤量 設(shè)計礦井邊界每側(cè)留有 20m寬度 ，由底板等高線看出，本井田邊界周長為： 33000m左右。 本礦井也采用 “四六 ”工作制度。 校核各種輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié) 的能力 根據(jù)后面礦井運輸提升部分的設(shè)計，礦井的各種輔助運輸能力都能滿足礦井生產(chǎn)能力的要求。 及以上 80 40 ～ 70 35 ～ 60 30 25 20 ～ 50 25 20 15 礦井服務(wù)年限可用下式計算： T = Z/AK 式中 T——礦井設(shè)計服務(wù)年限， a； Z——礦井可采儲量，萬 t； A——礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬 t/a； K——儲量備用系數(shù)， ～ 這里取 。 井田開拓的基本問題 確定井筒的形式、數(shù)目、配置 （ 1）井 筒形式的選擇 ① 選擇的一般標(biāo)準(zhǔn) 煤層賦存和地形等條件具有平硐開拓條件時，應(yīng)首先考慮采用平硐開拓。 屯留礦井 瓦斯涌出量 相對較高 ，所以設(shè) 1 個主井、 1 個副井、 1 個風(fēng)井。 根據(jù)上述原則和 屯留 礦區(qū)條件，可以將工業(yè)廣場和主副井井口布置在井田走向的中央 。開采水平的高度根據(jù)煤層賦存條件、生產(chǎn)技術(shù)水平及水平接替等因素綜合考慮決定。 開采水平布置及井底車場的選型 開采水平布置的 原則： (1)運輸大巷一般布置在底板巖層中，但在下列條件下，也可考慮布 置在煤層中： ① 距其他煤層很遠(yuǎn)，儲量有限的單個 薄及中厚煤層； ② 煤組（或煤系）底部有距離很近的富含溶洞水或含水層，不宜布置底巖石運輸大巷，而在煤層中有堅硬頂板、有布置大巷條件的薄及中厚煤層； ③ 井田走向較短，運輸大巷服務(wù)年限不長，而煤層厚度又不大、大巷維護(hù)不困難時