【正文】 m190m208m4 設計水平的巷道布置 h 由于本井田煤層間距較近，見圖1～3 ，層間距＜50m，故采用集中大巷布置，由于紅廟礦區(qū)屬軟巖，為便于維護，將大巷布置到6～4煤層底板巖層中，又由于設計中通風方式為分區(qū)式，所以只采用單大巷布置，大巷距煤層底板間距一般10～30m下式計算：h=( H/10 )K1 K 2式中H=250m K1 — K 2 — 176。2) 調(diào)車簡單，管理方便，彎道及岔道少?；仫L采用分區(qū)通風，回風邊界在+530。煤層間下行式。有了以上的移交生產(chǎn)標準也就決定了礦井在移交生產(chǎn)時井巷的開鑿位置。施工速度根據(jù)給定的施工速度進行施工。 串車可用來做提升設備，提升矸石，以及下放材料等。3）達到設計產(chǎn)量生產(chǎn)采區(qū)為一采區(qū)，其初期運輸距離為2800m。擬選用SGZ—730/320型刮板輸送機，其運輸能力為700t/h。 排水設備選型選擇（一）水泵型號幾臺數(shù)主排水的垂高度: H＝530－330＝200 ，對排水管路無腐蝕作用。2）國家關于煤炭生產(chǎn)的方針政策。2) 技術發(fā)展及裝備水平的影響技術發(fā)展及裝備水平可以直接影響巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)，在選擇系統(tǒng)方法時必須認真考慮。在本設計中，為了一個工作面達產(chǎn)，經(jīng)反復計算，確定工作面的長度為200m，下面按工作面長度200m進行校核。煤塵有爆炸性危險，爆炸指數(shù)為55％。 采區(qū)上（下）山數(shù)目、位置及用途由于該采區(qū)賦存四層煤，層間距不大，一般4～7 m，采區(qū)服務年限長，故采用兩巖石上山，采區(qū)聯(lián)合布置雙翼采區(qū)。 工作面長度：根據(jù)一工作面的產(chǎn)量公式： （4—8） 式中：L——每個工作面的長度；V——工作面年進度；M——采高；R——容重；C——工作面回采率；=1760616/9330=200 m根據(jù)規(guī)程并結合我國的實際情況和實踐生產(chǎn)經(jīng)驗，傾斜的合理范圍在200～350之間。 采區(qū)上、中、下部車場形式a、采區(qū)上：由于采區(qū)上山與區(qū)段平巷采用區(qū)段石門聯(lián)系，故上部車場采用平車場。表4～4采區(qū)絞車房斷面主要尺寸絞車型號寬度mm高度mm長度mm斷面支護JT16001200—20左側人行道右側人行道凈寬自地面起壁高拱高凈高前面人行道寬后面人行道寬凈長半圓拱料石砌碹70010505800120029004100120015607600 采準系統(tǒng)及主要生產(chǎn)系統(tǒng)采準系統(tǒng)：首先在井田中部煤層露頭外開鑿主斜井，+330m開采水平后開掘井底車場及主要石門，接著在6～4層煤的底板巖層中開主要的運輸大巷，當掘至采區(qū)中部時，開掘采區(qū)下部車場、期間掘出出風井，接著掘出采區(qū)運輸上山、采區(qū)軌道上山與回風井連通形成通風系統(tǒng)，在從采區(qū)上山依據(jù)掘進開采區(qū)段的區(qū)段石門、煤層的區(qū)段運輸平巷、區(qū)段回風平巷，最后掘開切眼，完成采準工作。截深m滾筒直徑m牽引方式牽引速度m/min牽引力Kn滾筒中心距㎜機面高度㎜臥底量㎜最大不可拆卸長度電動機型號功率Kw臺數(shù)電壓V2.3~4.452~40~256562.0液壓雙牽引無鏈0~8.5040010326190518536051241450/DMB300s30011140表4～7 SGZ730/320型刮板輸送機主要技術特征一覽表設計長度m出廠長度m 鏈 速T/H運輸能力t/h鏈速m/s電動機刮板方式減速器速比布置方式中部槽規(guī)格㎜圓環(huán)鏈規(guī)格圓環(huán)鏈破斷負荷Kn液力偶合器介質(zhì)刮板間距㎜型號
。 b、采區(qū)煤倉：采用立式圓形煤倉 ，具體參數(shù)見表4～3。圖4～1運輸上山斷面圖圖4～2軌道上山斷面圖圖4～3區(qū)段運輸平巷斷面圖圖4～4 區(qū)段回風平巷斷面圖 層間聯(lián)系采區(qū)有四層煤，用多煤層聯(lián)合準備方式，各煤層共用上山，煤層之間通過石門連接。 采區(qū)區(qū)段劃分采區(qū)的劃分要合理，確定區(qū)段的寬度及長度和的數(shù)目，區(qū)段的寬度等于工作面長度加兩側斜巷的寬度；合理的工作面長度不僅取決于礦井的產(chǎn)量，而且要考慮其內(nèi)部的生產(chǎn)技術條件，以免因地質(zhì)構造影響回采工作面的生產(chǎn)。頂?shù)装宸€(wěn)定，瓦斯低，涌水較小。 采區(qū)在礦井中的位置及界限采區(qū)為緩傾斜煤層，大致的走向長度為1900m，傾斜長度為870m，采區(qū)內(nèi)共發(fā)育4個可采煤層，煤層賦存簡單，無斷層及火成巖侵入等地質(zhì)構造，煤層傾角平均為12176。設計煤層的上下圍巖均為砂巖為主，次為砂泥巖，較穩(wěn)定。一般應符合以下五個方面的要求：a 采煤工作面單產(chǎn)高；b 勞動效益高；c 材料消耗少；d煤巖質(zhì)量少；e成本低；2）煤炭采出率高減少煤炭損失，提高煤炭采出率，充分利用煤炭資源是國家對煤炭企業(yè)的一項重要技術政策，同時也是防止門談自燃、減少地下火災、保護和延長工作面和采區(qū)期限、減低掘進率、保證正常生產(chǎn)的重要措施。不含夾石，煤層硬度中等，由此確定采煤方法為走向長壁法，落煤方式為綜合機械化采煤。礦井涌水主要來源于第四系孔隙含水層及第四系裂隙含水層 ，第四系潛水層，詳細情況在第一章已經(jīng)敘述過。下面求為滿足帶速要求的皮帶進行驗算：由《固定機械》]中式1—3—8可得： (6—2)式中：K——斷面系數(shù)，取K=591；C——傾角系數(shù)，取C=1；B——帶寬，；——煤的散落容重，取1t/ m3；則： V=636/59111 ≈ m/s m/s由此可以看出所選皮帶的速度是可以滿足要求的。設計依據(jù)：1）。3）礦井電壓為6千伏。根據(jù)機械化設備滿足《規(guī)范》要求[4]：煤巷及半煤巖巷掘進，采用綜合掘進機組，配備掘進組，膠帶轉(zhuǎn)載機，可伸縮膠帶輸送機及相應的配套設備。4）工業(yè)廣場內(nèi)的行政、公共設施全部建成。為使順槽易于維護，盡量避免漏風，采區(qū)內(nèi)采用后退式開采。1主斜井 2副斜井 3煤倉 4井底車場 5水泵房6水倉 7中央變電所 8軌道大巷 9運輸大巷17聯(lián)絡斜巷圖3～9 井底車場副井重空線長度： L1=m2nl1+Nl2+l3式中：m2—；n— 每列礦車數(shù)取30輛；l1—每個礦車長度，；N－電機車數(shù)為1臺 ；12—；l3 —制動距離取5m；L1=30+1＋5= 取85m；列車數(shù)及礦車數(shù)選取依設計規(guī)范中規(guī)定。大巷有效斷面大，行人通風有利。由于本井田煤層屬緩傾斜煤層故采用區(qū)段式劃分工作面長度。方 向N 90176。井口為之確定：依井筒傾向及煤層傾向，故將井筒布置在井田東翼，有以下好處：①處于無煤區(qū)，工業(yè)廣場不壓煤，不占農(nóng)田和村莊。Ⅱ方案優(yōu)點是：同Ⅰ方案缺點。h、主井提升能力：第一方案雖然滿足提升要求，而二方案斜井提升，潛力大且運費低。c、井巷貫通工期：兩方案主井與風井的貫通工程量基本相等，不易比較，但副井與大巷的貫通距離有明顯差別，明顯第一方案節(jié)省工期。 從以上分析，Ⅲ方案的缺點是10三條顯著，而優(yōu)點是5條，其他優(yōu)缺點在Ⅰ、Ⅱ方案中都分別出現(xiàn)，對Ⅰ、Ⅱ方案，優(yōu)缺點各有不同，先對Ⅰ、Ⅱ方案進行經(jīng)濟比較來決定優(yōu)劣。煤層露頭一帶地勢平緩。斜井：利用斜井開拓首先要求煤層埋藏較淺、且當?shù)氐乇頉_積層不厚，井筒不需要特殊施工的緩傾斜和傾斜煤層，一般可以利用斜井開拓，根據(jù)本井田的地質(zhì)條件，埋藏淺煤層有露頭，煤層的傾角一般在6o ～15o比較適合斜井開拓。在煤層傾角較小的地帶，為了使泥漿能充分進入采空區(qū)，就得使泥漿的水土比較小，在煤層傾角較大的地方，泥漿水土比可適當?shù)募哟蟆２捎命S泥灌漿的辦法對礦井進行防滅火。以下對開拓系統(tǒng)各生產(chǎn)系統(tǒng)分別加以描述：1）開拓系統(tǒng)中的井巷系統(tǒng)（針對第一階段）：由兩井（主、副井）下到+330水平，通過井底車場進入集中運輸大巷，通過采區(qū)下部車場到采區(qū)上山，再通過區(qū)段運輸石門、區(qū)段軌道石門進入?yún)^(qū)段運輸平巷和回風平巷，到工作面開切眼。2) 礦井的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井投產(chǎn)后，可以迅速突破設計能力，提高年產(chǎn)量。本設計采用斜井開拓不留設井筒保護煤柱。4）、凡是分水平開采的井田，在計算儲量時，也應該分水平計算儲量。階段高度及階段斜長適當，礦井通風、井下運輸較容易。本設計邊界礦柱的留法及尺寸：a) 井田邊界礦柱留30m。 煤的牌號、工業(yè)分析及工業(yè)用途煤的牌號為褐煤?！?5176。 水文地質(zhì)本區(qū)為低山丘陵地勢，全區(qū)被第四系風積砂掩蓋，煤層露頭一帶為緩丘，礦區(qū)地勢較高，河流遠離井田，周圍有大面積透水性微弱的第四系亞粘土覆蓋，各含水層透水性微弱，斷層導水性差，年降水量較小，補給能力有限，故水文地質(zhì)條件簡單，主要含水情況如下：a、第四系空隙含水層（1）風積砂孔隙含水層：分布于井田淺部，以風積細砂為主，顆粒細而均勻，厚度在0～～，104～102m/d。ENW50176。W）向北東走向（N 20176。 井田地質(zhì)特征 井田地層的層位關系由鉆口控制，所見地層自下而上有中生界侏羅系上統(tǒng)杏園組，元寶山組（為主要含煤層地），白堊系下統(tǒng)孫家灣組，新生界第四系全新統(tǒng)。年平均蒸發(fā)量2371mm，相當于年降雨量的十二倍。東距石嘴山市（大武口）64km，至烏達市77km，西至阿拉善左旗（巴彥浩特）86km。本設計說明書從礦井的開拓、開采、運輸、通風、提升及工作面的采煤方法等各個環(huán)節(jié)進行了詳細的敘述，并進行了技術和經(jīng)濟比較。關鍵詞：開拓方式；一次采全高；采煤方法；礦井排水；礦井通風。摘 要本設計是根據(jù)神華寧煤集團百靈煤礦的實際情況對其礦井進行的初步設計。在設計過程中，盡量采用先進的技術和設備，礦井全部實現(xiàn)機械化，采用先進技術和借鑒已實現(xiàn)高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井的經(jīng)驗，實現(xiàn)一礦一區(qū)一面高產(chǎn)高效礦井從而達到良好的經(jīng)濟效益和社會效益。，在所收集地質(zhì)材料的前提下，由指導教師給予指導，并合理運用平時及課堂上積累的知識，查找有關資料，力求設計出一個高產(chǎn)、高效、安全的現(xiàn)代化礦井。礦井工業(yè)場地位于呼魯斯太鎮(zhèn)北約2km處。 氣象與地震本區(qū)屬大陸性氣候，常年干旱，雨量稀少，年降雨量在150～200mm左右，雨季約在七、八、九月份之間。圖1～1交通地理圖 礦區(qū)的勘探程度和開發(fā)現(xiàn)狀百靈礦礦區(qū)歷經(jīng)三次及局部補勘、井檢，㎡，本設計主要依據(jù)是一九八五年四月由內(nèi)蒙古勘探公司一九七七年以前提出的三個精查報告基礎上重新編制的“百靈礦礦區(qū)＋140水平地質(zhì)報告”，本設計的第六組煤共四個分層，分為6～1 ，6～2 ，6～3 ，6～4分層，總的工業(yè)儲量20455萬t作為本次設計的主要資料依據(jù)。~40176。表1～2 斷層特征表斷層編號性質(zhì)產(chǎn)狀落差走向長度備注走向傾向傾角MmF44走向正斷層N25176。 煤層總數(shù)及可采總數(shù)本區(qū)煤層巖性變化大，煤層結構復雜，含煤地層最大深度452 m，一般300m，共含六個煤組，其中一、二、三、四、五煤組均不可采，本設計的第六組煤全區(qū)發(fā)育，六煤組分為6～6～6～6～4分層，均為可采煤層。 煤質(zhì)及煤層特征 井田內(nèi)煤層及埋藏條件煤層走向主體為南北走向，由南北走向分別逐漸偏為南西和北西方向，整體呈弧形，井田中央傾向基巖本為正西，呈扇形狀態(tài)，傾角在6176。 百靈礦礦區(qū)大部分巖石為軟巖，風化巖硬為松軟，含水率一般在14%左右，孔隙率一般在31%左右，抗壓強度在39㎏/cm2 ，含煤系內(nèi)巖石多數(shù)遇水軟化，泥巖中含有大量蒙脫石，其膨脹性強，水穩(wěn)性差，詳見巖石物力力學性質(zhì)指標統(tǒng)計表1～3表1～3 巖石物理力學性質(zhì)指標統(tǒng)計類別巖性數(shù) 值比重g/Cm3開然容重g/Cm3含水率 %孔隙率 %抗壓強度Mpa普氏系數(shù) f備 注風化帶砂巖最大風化帶位于第四系與基巖界面以下20—40m最小算術平均泥巖最大最小算術平均一般砂巖最大本欄為風化帶以下的抗壓強度小于100kg/cm2的巖石最小算術平均泥巖最大最小算術平均硬巖砂巖最