【正文】 0m，此處煤厚 。每日三班作業(yè)，綜采工作面可采用每日四班作業(yè)，每班工作六小時(shí)。礦井的大巷布置方式可 分為集中大巷和分組集中大巷。 本礦井埋藏深度 360～ 830m，煤層傾角平均為 20176。如沒有地質(zhì)條件限制時(shí)，采區(qū)劃分應(yīng)綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性，卻定最優(yōu)方案。對(duì)井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開拓。 d．運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷的布置與煤層間的聯(lián)系 （ 1）、運(yùn)輸大巷的布置與煤層間的聯(lián)系 由于本礦井只采二 1煤，主要運(yùn)輸大巷在煤層底板巖石中，運(yùn)輸大巷距煤層 20m ,采用進(jìn)風(fēng)行人巷與運(yùn)輸斜巷相連，而采用運(yùn)料回風(fēng)斜巷與回風(fēng)斜巷相連。 方案一：立井開拓系統(tǒng)剖面圖見圖 321 水平水平副井主井單位（ ）圖 321 立井開拓系統(tǒng)剖面圖 開拓方案二：立井暗斜井延伸一水平上下山二水平上山開拓 本井田的地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，并且沒有流沙層的存在，但埋藏比較深，由一水平向二水平開鑿暗斜井，提高其運(yùn)輸能力，所以提出立井單水平暗斜井開拓。 km 單價(jià) /t井筒直徑 ，采用剛性罐道立井提煤箕斗進(jìn)行煤炭提升型號(hào)為 JDG9/110 4。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 圖3 32 副井井筒斷面圖 圖 332 副井井筒斷面布置 副井風(fēng)速校核： MAXVMDQV ?? 式中： V —— 通過井筒的風(fēng)速， m/s； Q —— 通過井筒的風(fēng)量， m3/s； S —— 井筒凈斷面積， m2； M —— 井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井取 ； MAXV —— 《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速； 由此： 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 6 6 8 3 ???V =8m/s 所以井筒選擇符合要求。 主井筒直徑 ，采用鋼筋混凝土支護(hù)，混凝土壁厚 400mm,充填 80mm。它是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。如下圖 342所示： 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 42 1— 主井中心線； 2— 副井中心線； 3— 副井儲(chǔ)車線 圖 342 井筒相互位置圖 兩井筒中心點(diǎn)間的直線距離 C為： 22 )()( baab YYXXC ???? =79m 3 井底車場(chǎng)線路包括存車線和行車線。直線線路就是指存車線和 行車線以及調(diào)車線。 行車線為調(diào)度空、重車輛的線路，如連接主、副井空、線的繞道和 調(diào)車線。在本設(shè)計(jì)中， 15米。 查表得： m＝ 19348mm， n＝ 15523mm， H＝ 15523mm， T＝ 12273mm，Kp＝ 20572mm。 c、巷道斷面尺寸的確定 巷道斷面的尺寸要符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：巷道凈斷面，必須滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)、設(shè)備安裝、檢修和施工的需要。 變電所的地面標(biāo)高應(yīng)比位于副井重車線側(cè)的硐室通道與車場(chǎng)巷連點(diǎn)處的標(biāo)高高 。 c、硐室支護(hù)與特殊要求： 出口水泵房硐室必須采用不燃性材料支護(hù)，如砌料或混凝土碹，在堅(jiān)固巖層中也可用錨噴支護(hù)，但不得淋水。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 52 據(jù)上述可知，本礦正常 涌水量為 138m3/h，且最大涌水量為 230 m3/h 都小于 1000 m3/h。 據(jù)上所述，火藥庫應(yīng)設(shè)在運(yùn)輸大巷的盡頭。 a、礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量的回采工作面?zhèn)€數(shù) 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 54 確定達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)工作面總線長(zhǎng)： ? ??? ?? 3KLm xAB ? 式中： B—— 采煤工作面總線長(zhǎng)， m； A—— 礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量， t/a； x —— 回采出煤率，可取 ； ∑ m—— 同采煤層總厚度 ， m； γ —— 煤層容重， t/m3； K3—— 工作面采出率， 97%、 95%、 93%； L—— 年推進(jìn)度 , L=330 采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)目應(yīng)根據(jù)煤層賦存特征，所確定的回采工藝等確定，同時(shí)還應(yīng)符合合理的開采順序，保證安全生產(chǎn)提高工作面單產(chǎn)為原則。 設(shè)計(jì)中的巷道有：井 底車場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)石門、采區(qū)運(yùn)輸上山、采區(qū)軌道上山、工作面區(qū)段運(yùn)輸巷、軌道巷、工作面開切眼 ,斷面均按通過設(shè)備最大尺寸和通風(fēng)行人的安全尺寸設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中的井筒有：主井、副井、風(fēng)井。 采區(qū)的生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)能力、機(jī)械化程度和采取內(nèi)工作面接替關(guān)系等因素確定。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 53 規(guī)程規(guī)定：井下火藥庫必須砌碹或用不燃性材料支護(hù)；火藥庫出口兩旁的巷道，也要砌碹或用不燃性材料支護(hù)，長(zhǎng)度各不得小于5m。同時(shí)，主要水倉的有效容積不得小于 4h的礦井正常涌水量；礦井主要水倉必須含有主倉和副倉。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 51 一旦井下發(fā)生水患；人員，設(shè)備便于撤出，或便于下放排水設(shè)備，增加排水能力，迅速排除事故，恢復(fù)生產(chǎn)。 硐室必須設(shè)置易關(guān)閉的既防水有防火的密閉門，門內(nèi)可設(shè)向外開的鐵柵門，但不能妨礙門的關(guān)閉。 確定井底車場(chǎng)主要巷道斷面及硐室位置 a、巷道斷面形狀選擇 井底車場(chǎng)巷道服務(wù)年限長(zhǎng)，要求將井底車場(chǎng)巷道布置在穩(wěn)定的巖層中，因此，一般井底車場(chǎng)巷道采用拱形斷面。 25 ′16″ 3258 4142 1600 ≤ d、單開非平行道岔線路連接計(jì)算 A、線路彎角為 90176。在線路連接計(jì)算中，曲線半徑 R是一個(gè)主要的參數(shù)。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 44 L=10L材 =10 2400+4430=28430mm 取 L=29 m c、副井馬頭門線路長(zhǎng)度 馬頭門線路指副井重車線的末端至材料車 線進(jìn)口變正常軌距的一段線路，線路布置圖如下所示： 圖 343 副井馬頭門布置示意圖 馬頭門的長(zhǎng)度 L可有下式進(jìn)行計(jì)算確定： L=a+b+c+d+e+f+2g 式中： L—— 馬頭門長(zhǎng)度 ,m； a—— 罐籠長(zhǎng)度，取 ； b—— 進(jìn)車側(cè)搖臺(tái)的搖臂的長(zhǎng)度，取 ； c—— 出車側(cè)搖臺(tái)的搖臂的長(zhǎng)度，取 ； d—— 搖臺(tái)臂活動(dòng)軌中心至單式阻車器輪擋面之間的距離；取 2m； e—— 出車側(cè)搖臺(tái)臂的活動(dòng)軌中心至對(duì)稱道岔與直線段連接的切線交之間的 距離，取 e=3m； f—— 單式阻車器輪擋面至對(duì)稱道岔與直線段連接的切線交點(diǎn)之間的距離，取 f=4m； g—— 基本起軌點(diǎn)至單開道岔與直線段連接的切線交點(diǎn)之間東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 45 的距離 f=； 因而可求得： L =+++2+3+4+= 3 a、線路概述 井底車場(chǎng)線路包括存車線和行車線。材料車線應(yīng)能夠容納 10個(gè)以上材料車到一列車。井底車場(chǎng)選用刀式環(huán)行井底車場(chǎng)，不經(jīng)過石門與大巷直接相連，減少工程量。 井底車場(chǎng) 井底車場(chǎng)是連接礦井主要提升井筒和井下主要 運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。合理地選擇井筒支護(hù)形式，對(duì)節(jié)約原材料、防低成本、保證安全生產(chǎn)、加快建井速度具有重要意義。副井內(nèi)除裝備罐籠外，還設(shè)有梯子間作為安全出口，并設(shè)有管子道，井筒采用鋼筋混凝土支護(hù)；井壁厚度 450mm，壁后充填厚度 100mm。 主井 本礦井采用立井開拓，礦井的年產(chǎn)量為 120 萬 t。 各方案比較費(fèi)用表及工程量見表 32表 32表 32表 32表 325 表 321 建井工程量表 項(xiàng) 目 方案一 方案二 初 期 主井井筒 280+150+40 280+150+40 副井井筒 280+150+20 280+150+20 井底車場(chǎng) 600 600 主石門 300 0 運(yùn)輸大巷 2519 2519 后 期 主井井筒 500 0 副井井筒 500 0 暗斜井 0 1774 井底車場(chǎng) 600 800 主石門 1200 0 運(yùn)輸大巷 2280 2280 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 表 322 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量表 項(xiàng)目 方案一 方案二 運(yùn)輸提升 /萬 t沿煤層的走向布置回風(fēng)大巷；石門布置在煤層底板巖石中，與大巷相連。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 c．井筒位置的選擇 井筒位置的選擇有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少；有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤；水源、 電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理 本井田的走向較長(zhǎng)，傾向較短，煤層賦存穩(wěn)定，所以井筒開鑿在井田中央有利于運(yùn)輸通風(fēng)。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 斜井與立井開拓的優(yōu)缺點(diǎn)比較 斜井開拓與立井開拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井筒裝備、井底車場(chǎng)及垌室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延深施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可 迅速從井筒撤離。 井田開拓 a． 井田內(nèi)劃分及開采水平數(shù)目 井田劃分階段是，階段要有合理地斜長(zhǎng)，以利于運(yùn)輸、通風(fēng)、巷道維護(hù)等，階段斜長(zhǎng)根據(jù)實(shí)際情況卻定。 該礦井由于已經(jīng)進(jìn)行了兩次擴(kuò)展，故從整體上看其開拓方式有一定的不合理性。 K= T= 120= 根據(jù)中型礦井的礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為 50a 以上，而本礦的服務(wù)年限大于 50a，故符合建立大型礦井。） 埋深（ m） 21 45 73 55 73 350 其中：φ —— 表土層移動(dòng)角； β —— 煤柱上山移動(dòng)角； δ —— 走向方向移動(dòng)角； 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 γ —— 煤柱下山移動(dòng)角； α —— 煤層 傾角； 用垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱如下圖所示： 圖21 工 業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱圖走向剖面 傾向剖面 圖 221 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤 作圖求出工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱損失為 Q工保 = 斷層的保護(hù)煤柱為： Q斷＝ t 保護(hù)巷道煤柱與其它損失煤柱為 t 故礦井的設(shè)計(jì)開采儲(chǔ)量 Q可： Q 設(shè)＝ Q 工－ Q 邊－ Q 斷 =－ － ＝ t 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 Q 可＝（ Q設(shè)－ － ） *75﹪＝＝ t 量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。 根據(jù)垂直剖面可計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱的留設(shè)計(jì)算如下所示： 工業(yè)廣場(chǎng) 占地面積為 360 300m2,平面形狀為矩形。地質(zhì)和水文條件復(fù)雜及控制程度較差的區(qū)段作為尚難利用儲(chǔ)量。 本井田采用塊段法計(jì)算的各級(jí)儲(chǔ)量，塊段法是我國目前廣泛采用的儲(chǔ)量計(jì)算方法之一 。 無機(jī)組分含量為 %，并以粘土類 為主，占無機(jī)組分 %，其次為碳酸鹽和氧化物，硫化物和其它含量甚微。以粉狀、碎塊狀煤為主，夾少量塊狀煤。含煤地層總厚 ，含煤 22層，總厚 ，含煤系數(shù) %。由此說明在無斷層影響下，區(qū)內(nèi) C3L C3L2和 O2f間屋水力聯(lián)系。以接受大氣降水補(bǔ)給為主，水量豐富，動(dòng)態(tài)隨季節(jié)變化。據(jù)大 35孔抽水試驗(yàn)資料：原始水位標(biāo)高 ， q=，K=，水質(zhì)類型為 HCO3— Ca型水 。區(qū)內(nèi)有 20 個(gè)鉆孔揭露該層，揭露最大厚度 （ 76 水源孔），據(jù)區(qū)域資料： O2f灰?guī)r含水層厚度 。下伏中奧陶統(tǒng)裂隙巖溶含水組水量豐富，水壓力高。有張莊向斜、 8211 背斜、 7114～ 824 向斜、 7115 向斜、 747 背斜。鮞狀鋁質(zhì)泥巖，夾砂巖薄層；下部為深灰的泥巖、沙質(zhì)泥巖和粉砂巖主為主?；?～ 淺灰色泥巖及沙質(zhì)泥巖。成，結(jié)構(gòu)致密，含燧石，具溶蝕現(xiàn)象，要含水層。 地層綜合柱狀圖見圖 121。 據(jù)鶴壁市氣象局 1988 年至 1999 年氣象資料，年降水量～ ，平均 ，年蒸發(fā)量 ～ ，平均 ，年平均相對(duì)濕度為 %。 58′ 23″。礦井采用 對(duì)角式通風(fēng)，井底車場(chǎng)為刀把式環(huán)行車場(chǎng)， 并對(duì)礦井運(yùn)輸、礦井提升、礦井排水和礦井通風(fēng)等各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備選型計(jì)算。本設(shè)計(jì)就是在這樣的的前提下對(duì)府新礦業(yè)集團(tuán)弘建六礦進(jìn)行實(shí)地考察和實(shí)習(xí)后，經(jīng)過認(rèn)真而詳細(xì)的分析，計(jì)算后撰寫的。 關(guān)鍵詞： 立井 采區(qū)式 走向長(zhǎng)壁 放頂煤 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 1 礦井概況及井田地質(zhì)特征 ........................ 5 ........................................................ 5 ................................................... 7