【正文】 掘進(jìn)工作面裝 3t固定礦車(chē)→采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)→軌道上（下）山→采區(qū)下（上）部車(chē)場(chǎng)→大巷→井底車(chē)場(chǎng)→副井罐籠提升至地面。 60=72m3/h 最大涌水時(shí)排量： Qmax = 179。 排水管布置 2趟，在正常涌水時(shí)， 1臺(tái)泵工作于一趟排水管路，在最大涌水時(shí) 2 臺(tái)泵同時(shí)對(duì) 2趟管路工作。 P39。 145 均滿足《煤礦安全規(guī)程》要求。 地質(zhì)構(gòu)造 己 1512021 采面位于白石山背斜南翼，緊鄰白石山背斜。 L10灰?guī)r頂界至煤層底板間距 ～ ，平均 ，巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，其次為粉細(xì)砂巖，自然狀態(tài)下為隔水層。直接底板大部為泥巖、砂質(zhì)泥巖，厚度一般 ～ ，平均 ，局部為細(xì)粒砂巖，厚度 0～ ，平均厚 ，底板飽和抗壓強(qiáng)度平均為 ，屬松軟類底板。左右，在機(jī)巷里段坡度較大，一般為 11176。 24 T 正常 = ———— = ＜ 20h 145 最大涌水時(shí)日排水時(shí)間： 160179。 145179。 排水管路 取經(jīng)濟(jì)流速 vp=～ ，則排水管內(nèi)徑： m～～d p )(3600 1554 ?? ?? ）? 排水管路選用Φ 219179。采區(qū)涌水由 750m 排至 600m 水平，排水垂高為 150m，排水管路沿軌道下山敷設(shè)。 250kW 己 2采區(qū)下山帶式輸送機(jī)主要技術(shù)特征 : 膠帶 St3000 帶寬 B=1m 帶速 V=長(zhǎng)度 L=1183m 運(yùn)量 Q=800t/h 電機(jī)功率 P=2179。 效率： η 2=80％ 計(jì)算軸功率： N2=1036(kw)＜ 1250kw 經(jīng)驗(yàn)算通風(fēng)機(jī)配用的電動(dòng)機(jī)容量，能夠滿足風(fēng)機(jī)起動(dòng)要求。 確定通風(fēng)機(jī)需要的風(fēng)量及全壓 根據(jù)礦井所需的風(fēng)量和負(fù)壓，考慮通風(fēng)設(shè)施漏風(fēng)、各種阻力損失和自然負(fù)壓后，通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量和負(fù)壓分別為： 通風(fēng)機(jī)必須產(chǎn)生的風(fēng)量： Q=KLＱ =179。 采區(qū)準(zhǔn)備工程量小 確保中車(chē)場(chǎng)連接測(cè)量準(zhǔn)確 初期投資小 煤層有突出危險(xiǎn)性 缺點(diǎn) 探不清煤層條件，巷道層位不易準(zhǔn)確控制 中車(chē)場(chǎng)施工時(shí)需要揭煤及串聯(lián)風(fēng)，不利于安全生產(chǎn) 工程總費(fèi)用偏高 采區(qū)準(zhǔn)備工程量大 初期投資偏大 軌道布置在煤層中，施工進(jìn)度慢，采區(qū)形成系統(tǒng)時(shí)間長(zhǎng)。 各方案工程量、投資及施工安全比較見(jiàn)附表一：己二采區(qū)巷道布置方案比較表。軌道上 （ 下 ） 山布置在煤層中主要起探煤的作用。 經(jīng)計(jì)算，己煤 QL=，戊煤 QL=。 Vy179。179。工作面生產(chǎn)能力不小于 707t/h，膠帶輸送機(jī)能力應(yīng)具有 800t/h 的能力。 Qm 式中 Qc— 刮板輸送機(jī)應(yīng)具有的運(yùn)輸能力， t/h； Kc— 采煤機(jī)截割速度不均衡系數(shù)， ； Qm— 采煤機(jī)平均落煤能力， 707t/h； Km— 采煤機(jī)與刮板輸送機(jī)同向運(yùn)動(dòng)時(shí)的修正系數(shù)， ； Ky— 運(yùn)輸方向及傾角系數(shù)， 。滾筒直徑按標(biāo)準(zhǔn)滾筒選取，φ 為宜。 采煤機(jī)裝機(jī)功率 裝機(jī)功率包括截割電動(dòng)機(jī)、牽引電動(dòng)機(jī)、破碎電動(dòng)機(jī)、液壓泵電動(dòng)機(jī)、機(jī)載增壓噴霧泵電動(dòng)機(jī)等電動(dòng)機(jī)功率總和。 6179。 t179。根據(jù)膠帶輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度，順槽維護(hù)、設(shè)備大修及工作面搬家等因素模擬計(jì)算，確定工作面推進(jìn)方向最優(yōu)長(zhǎng)度 11002021m，由于高產(chǎn)高效綜采面日推進(jìn)度一般大于 6m，因此，為減少工作面搬家次數(shù)，必須加大工作面推進(jìn)方向長(zhǎng)度。 （二）采區(qū)服務(wù)年限 根據(jù)礦井提供的地質(zhì)資料及儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果，采區(qū)可采儲(chǔ)量為 39Mt，采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)為 ，則己 二 采區(qū)的服務(wù)年限為： T＝ Z/(A179。 179。回采工作面生產(chǎn)能力為： A1=N179。 (一 )采區(qū)數(shù)目 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 ,3個(gè)高產(chǎn)高效綜采工作面即可保證礦井產(chǎn)量。左右，在機(jī)巷里段坡度較大，一般為 11176。寬179。 （四）排水參數(shù) 礦井 600m 水平排水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)見(jiàn)表。 16 2D377179。綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，經(jīng)計(jì)算機(jī)優(yōu)化，推薦選用具有投資較少，年綜合營(yíng)運(yùn)費(fèi)較低的方案一作為本礦井的主排水方案。此外，監(jiān)控計(jì)算機(jī)還能與礦井調(diào)度中心計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，把通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況及有關(guān)參數(shù)及時(shí)傳遞給中央調(diào)度室 ,通過(guò)礦井調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)人 員能及時(shí)了解通風(fēng) 機(jī)房 情況。經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定推薦該方案為本礦井通風(fēng)設(shè)備方案。表中綜合營(yíng)運(yùn)費(fèi)項(xiàng)目中，括號(hào)外的數(shù)字為通風(fēng)容易期，括號(hào)內(nèi)的數(shù)字為通風(fēng)困難期。主、 副井進(jìn)風(fēng)，中央回風(fēng)井回風(fēng)。 礦車(chē)數(shù)量 型礦車(chē)數(shù)量 井下輔助運(yùn)輸一列車(chē)由 電機(jī)車(chē)牽引 12輛 3t礦車(chē)組成。 主井井筒平面布置詳見(jiàn)圖。 方案Ⅱ井巷工程量總長(zhǎng)度為 28836m； 各開(kāi)拓方式方案主要優(yōu)缺點(diǎn)分析 方案Ⅰ 優(yōu)點(diǎn)：①戊 910煤和己組煤采區(qū)位于白石山背斜兩翼， 1 個(gè)采區(qū)布置 1 個(gè)工作面，工作面接 替條件好，②借款償還期短。己組煤與戊 910 煤同時(shí)開(kāi)采 ,己組煤首采區(qū)位于白石山背斜南翼、戊 910煤首采區(qū)位于白石山背斜北翼。 4（Ⅲ） E型落地式多繩摩擦輪提升機(jī)。 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； γ —— 煤柱下山移動(dòng)角； α —— 煤層傾角； 地質(zhì)條件 由地質(zhì)部門(mén)提供的地質(zhì)資料可知：該井田表土層大約 100m 厚，煤層傾角變化在 8176。 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 250179。 L=kpp3(m) 式中： k— 安全系數(shù)；取 2； M— 煤層厚度或采高；戊 910煤取 ，己 1617煤取 ； p— 水頭壓力，戊 910煤最大值為 179。 全礦井可采儲(chǔ)量 ,計(jì)算服務(wù)年限時(shí)，儲(chǔ)量備用系數(shù)采用 ，則全礦井服務(wù)年限 ，精查區(qū)服務(wù)年限 ，其中第一水平服務(wù)年限 。 工業(yè)儲(chǔ)量 經(jīng)計(jì)算 ,全礦井工業(yè)儲(chǔ)量 ,其中己 1617煤 ,己 15煤 ,戊 910煤 ,戊 8煤 ,丁 7煤 ,丁 56煤 全礦井高級(jí)儲(chǔ)量 A+B 級(jí)為 ，占總工業(yè)儲(chǔ)量的 %。 經(jīng)計(jì)算 ,全礦井可采儲(chǔ)量 ,其中己 1617煤 ,己 15煤 ,戊 910煤 ,戊 11煤 ,丁 7煤 ,丁 56煤 。 礦井儲(chǔ)量 1） 儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果 全礦井工業(yè)儲(chǔ)量 ,其中己 1617煤 ,己 15煤 ,戊 910煤,戊 8煤 ,丁 7煤 ,丁 56煤 。但鄰近八礦、十礦、十二礦戊 910及己 1617煤層有自燃傾向，自然發(fā)火期 4～ 6個(gè)月。 d，平均 178。 56煤層頂?shù)装鍘r性 （ 1）頂板 丁 56 煤層頂板以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，局部為中、粗粒砂巖，厚度 ～，平均 。 開(kāi)采技術(shù)條件 （一）主采煤層頂?shù)装鍘r性 1617煤層頂?shù)装鍘r性 （ 1）頂板 己 1617煤層直接頂大部為中厚～厚層狀泥 巖、砂質(zhì)泥巖，厚度 ～ ，一般 3～ 6m。 己 1617煤層頂板含水層富水差異性不大，單位涌水量 178。 地表水 首山一井范圍內(nèi)只有一條季節(jié)性河流，發(fā)源于南、西部老馬洞、李家門(mén)、馬家門(mén)一帶的溝谷中，由南向北流經(jīng)新寨水庫(kù)，在黃柳注入汝河。 4） 丁 7（四 2）煤層 位于下石盒子組四煤段下部，上距丁 56（四 6）煤 26m，下距戊 910煤 61m，煤層直接頂?shù)装逡阅鄮r、砂質(zhì)泥巖為主，局部為細(xì)、中粒砂巖。煤厚 ～ ，一般 ～ ，平均；局部分岔為己 1617（二 11）、己 15（二 21）煤。 礦井井田邊界 井田東西走向長(zhǎng) ，南北傾斜寬 ，面積約 47km2。 26′ 22″，北緯 33176。這些能力的培養(yǎng)對(duì)以后走上工作崗位做了良好的鋪墊。其主要內(nèi)容包括：礦區(qū)概況 及井田地質(zhì)特征；礦井儲(chǔ)量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限；井田開(kāi)拓；準(zhǔn)備方式 ；礦井通風(fēng)與安全技術(shù)等 六個(gè)方面。 該井田位于平頂山礦區(qū)李口向斜北翼東端。范莊車(chē)站為礦區(qū)鐵路東北部的集配站，平（頂山）禹（州）鐵路在該站接軌。全區(qū)可采，為井田主采煤層。 首山一礦井田位于丘陵～平原的過(guò)渡部位。 地質(zhì)構(gòu)造 1）地層 井田屬半隱伏地區(qū)，地表僅出露部分二疊系上統(tǒng)上石盒子組八煤段、石千峰組及三疊系下統(tǒng)劉家溝組地層。 Ⅰ區(qū)：位于白石山背斜軸兩側(cè)各約 100m 和溝李封斷層?xùn)|側(cè) 600～ 1300m 范圍內(nèi)，小斷層發(fā)育，已 1617 煤層以底板巖溶裂隙進(jìn)水為主，水文地質(zhì)類型屬巖溶類底板進(jìn)水為主的中等偏簡(jiǎn)單類型，即三類、二亞類、Ⅰ型偏Ⅱ型。 （ 2）底板 己 1617煤直接底板大部為泥巖，砂質(zhì)泥巖，厚度 0～ ，一般 ～ ，平均 ；局部為細(xì)粒砂巖，厚度 0～ ，平均厚 。巖石飽和抗壓強(qiáng)度 ～ 19MPa，平均 ，屬極軟～松軟類。 d；丁 56煤煤層氣甲烷含量（干燥基） ～ 178。 井田一級(jí)高溫區(qū)臨界深度一般 400～ 530m，二級(jí)高溫區(qū)臨界深度一般 570～750m。 分煤層、分水平地質(zhì)儲(chǔ)量詳見(jiàn)表。 2）灰分 各煤層原煤灰分不大于 40%。采區(qū)回采率 采區(qū)回采率取值：煤厚大于 的塊段為 75%，煤厚不大于 的塊段為80%。δ =65186。 105Pa，己 1617煤 179。煤層在受保護(hù)范圍內(nèi)中央的埋深 H0=337m，地面標(biāo)高 +167，煤層地板標(biāo)高 170，松散層厚 32m，煤厚 。設(shè)計(jì)開(kāi)采煤層為 己 151617煤層 方案的提出與比較 (一 ) 由于本井田煤層埋藏深度較深 (己組煤埋藏深度在 660m 以上 ),且表土層較厚 ,不具備斜井開(kāi)拓的條件。 4(I)E 型落地式多繩摩擦輪提升機(jī)。 方案Ⅱ：四個(gè)井筒（主、副井和進(jìn)、回風(fēng)井各一個(gè)），白石山背斜兩翼分別布置 1個(gè)戊 910和己組煤采區(qū)。 缺點(diǎn)：①戊 910煤和己 1617煤同時(shí)生產(chǎn)，分提分運(yùn)，系統(tǒng)復(fù)雜；②主、副井與風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地分散，占地多，壓煤量大，管理復(fù)雜；③井巷工程量大，投資大，借款償還期長(zhǎng)。 中央回風(fēng)井井筒 第三節(jié) 大巷與井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì) 煤炭及輔助運(yùn)輸方式 根據(jù)礦井開(kāi)拓布置，設(shè)計(jì)井下煤炭采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸。 平板車(chē)及材料車(chē)數(shù)量 全礦井配備 40輛 15t 特制平板車(chē)， 30輛 3t 平板車(chē)， 30 輛材料車(chē)。 通風(fēng)設(shè)備方案比較 根據(jù)礦井所 需的風(fēng)量和負(fù)壓，通風(fēng)機(jī)必須達(dá)到的風(fēng)量和負(fù) 壓分別為： Ｑ Ｆ ＝ 179。 (GZ)型軸流式通風(fēng)機(jī)不需設(shè)返風(fēng)道，通過(guò)調(diào)整動(dòng)葉角度倒轉(zhuǎn)即可返風(fēng)，基建投資省，但初期效率低，運(yùn)行費(fèi)用高，也不宜推薦。 通風(fēng)機(jī)配電與控制 根據(jù)通風(fēng)機(jī)設(shè)備選型情況、《礦山電力設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB5007094)和《煤礦安全規(guī)程(2021)》要求，通風(fēng)機(jī)房的高、低壓電源，均以雙回路電纜供電，其中一回工作，一回備用。排水管路沿副井井筒敷設(shè)。 12 DS450100179。 礦井主排水管路選用 D377179。 （五）配電與控制 根據(jù)礦井地面變電所 10kV 母線的短路容量，經(jīng)計(jì)算，水泵電機(jī)可采用 BGP5010型隔爆高壓真空開(kāi)關(guān)柜直接起動(dòng)。 年 電 耗 kWh/a +07 第三章 采區(qū)生產(chǎn)能力與區(qū)段劃分 第一節(jié) 采區(qū)煤層條件 采區(qū)基 本情況 己二采區(qū)位于井田南部。 煤層直 接頂板大部為中厚 厚層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖 ,局部為中厚層狀細(xì)粒砂巖 ,厚度～ ，一般 3～ 6m，因該采面緊鄰白石山背斜軸，斷層裂隙發(fā)育，頂板巖石破碎，巖體完整性差，大部為Ⅲ～Ⅳ類 ,局部為Ⅱ類。一般來(lái)說(shuō)，采區(qū)尺寸大，則采區(qū)巷道掘進(jìn)率低；工作面搬家次數(shù)少，工作面單產(chǎn)和綜采設(shè)備利用率高，開(kāi)采經(jīng)濟(jì)；采區(qū)服務(wù)年限長(zhǎng)，有利于采區(qū)接替；煤炭損失少，回采率 高。 M179。 t179。 采區(qū)特征 已 2 采區(qū) 已 1617 已 15 煤層厚度 （ m） 最小 最大 平均 煤層傾角（度） 走向長(zhǎng)度（ m） 1100 傾斜長(zhǎng)度（ m） 210 采區(qū)面積（ km2） 工業(yè)儲(chǔ)量 （ Mt） A B C 合 計(jì) 可采儲(chǔ)量 (Mt) 采區(qū)生產(chǎn)能力（ Mt/a） 采區(qū)服務(wù)年限（ a） 第三節(jié) 采區(qū)區(qū)段數(shù)目劃分 根據(jù)己二采區(qū)的煤層賦存條件，己組煤分岔 區(qū)己 15 及己 1617煤采用走向長(zhǎng)壁綜采一次采全高采煤法?？紤]到戊組煤增產(chǎn)的需要和設(shè)備管理、維護(hù)方便，工作面采、裝、運(yùn)設(shè)備盡量選用同型號(hào)設(shè)備。 N—— 日作業(yè)班數(shù) ,4班； M—— 每日檢修班數(shù) ,1 班； t—— 每班工作時(shí)數(shù)， 6h； K—— 開(kāi)機(jī)率， 。 H179。 =495 kW 式中 P—— 裝機(jī)功率 ,kW； Q —— 采煤機(jī)生產(chǎn)率， 707t/h； Hw—— 比能耗，一般 ～ ,取 。 300（截割） +2179。 179。 膠帶輸送機(jī)滾筒軸功率 P=（ L+50）（ WV/3400+ Q/12230） +Lsinα Q/367 式中 W—— 單位長(zhǎng)度機(jī)器運(yùn)動(dòng)部分質(zhì)量， 1000 ㎜膠帶取 74㎏