【正文】 004 0 050 圖 28 副井井筒斷面布置圖 表 213 副井 井筒特征表 井型 90 萬 t 井筒直徑 井深 528m 凈斷面積 提升容器 一對 1t 雙層罐籠 井筒支護 混凝土砌碹厚 400mm，充填厚 50mm 井 筒 中 心 線井筒中心線 圖 29 風(fēng)井井筒斷面布置圖 表 214 風(fēng) 井井筒特征表 井型 90 萬 t 井筒直徑 5m 井深 226(前期 )， 508(后期 ) 凈斷面積 井筒支護 混凝土砌碹厚 400mm，充填混凝土厚 50mm。 本礦井可取 ，礦井設(shè)計的日產(chǎn)量為 ，則需要井底煤倉的有效容量為： Qmc== 可得煤倉容積為 ，取煤倉 直徑為 5m，則有效高度為 20m 主井井底煤倉為一傾斜圓斷面煤倉，坐落于主井底段，煤倉直徑為 5m，有效裝煤高度為，經(jīng)計算煤倉容量為 1483t。 （ 1）井底車場的形式和布置方式 根據(jù)礦井開拓方式，主斜井、副斜井和大巷的相對位置關(guān)系，確定為環(huán)繞式井底車場，副斜井、井底車場鋪軌以礦車輔助運輸。 2）井底車場及硐室 從礦車在井底車場內(nèi)的運行特點看，井底車場有兩大類，即環(huán)形式和折反式。 （ 2）副井 副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 6m，凈斷面面積為 ，井筒內(nèi)裝備一對 噸礦車雙層四車加寬罐籠一對，井壁采用混凝土砌碹支護方式，井筒主要用于提料、運人、提升設(shè)備、矸石等。方案三的運輸存在往返運輸，另外石門較長。 560m 處設(shè)運輸大巷，采用帶區(qū)式開采，皮帶和軌道運輸大巷在煤層底板巖石中，回風(fēng)大巷布置在煤層中， 大巷沿煤層走向布置。暗斜井先延深至 455m，再延深至 700m。 5）開拓方案 （ 1）提出方案： 根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開拓方案，分述如下：方案比較示意圖見 (圖 22)。埋藏深度達 560m，在井田南面以露頭線為界，最高點位于礦區(qū) 4001 孔南礦區(qū)邊界處，標(biāo)高 ，最低點位于礦區(qū)石家寨北礦區(qū)邊界處，標(biāo)高 ，相對高差 。 綜上所述，設(shè)計采用立井開拓，而且立井開拓提升速度快，提升能力大，對輔助運輸有利，并且通風(fēng)端面大，風(fēng)阻小，所以立井比較符合設(shè)計要求。 平硐開拓受地形跡埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場地和引進鐵路，上 山部分儲量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。 （ 2）合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 及以上 60～ 70 30～ 35 － － ～ 50～ 60 25～ 30 20～ 25 15～ 20 ～ 40～ 50 20～ 25 15～ 20 10～ 15 井田開拓的基本問題 井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進入煤體，建立礦井提升、運輸、 通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。 計算得： Zk =（ ） = 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 1） 礦井工作制度 按照《煤炭工業(yè) 礦井設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文修改的說明》，確定本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日 330 天計算， “三八 ”制作業(yè) (兩班生產(chǎn)，一班檢修 )，每日兩班出煤，凈提升時間為 16h。 則： Zi=104= 2） 斷層煤柱 本礦井內(nèi)只有井田東部邊界有 F22斷層。a39。工業(yè)廣場按 I 級保護留維護帶，寬度為 20m。 4）煤的可選性 由于本區(qū)煤層比重大，按國際使用 或 比重液洗選，精煤回收率特低，一般洗不出精煤。 2）煤的化學(xué)性質(zhì) 因煤巖有機物質(zhì)較高，故灰分較低。 煤層圍巖性質(zhì) 如表 12 所示。 （ 7）奧陶系灰?guī)r含水層 由隱晶質(zhì)灰?guī)r組成，揭露厚度一般 46m 左右，巖溶裂隙發(fā)育不均，含水性與透水性亦有差異，單位涌水量 O． 00976～ ，滲透系數(shù) O． 012～，礦區(qū)南部廣泛出露，直接受大氣降雨補給。 （ 2）二 1煤頂板砂巖含水層 由山西組的大占砂巖和下石盒子組的 砂鍋窯砂巖組成，大占砂巖厚 10～20m，砂鍋窯砂巖厚 10～ 30m，砂巖均為裂隙承壓水，但含水性弱，是二 1煤頂板直接充水含水層，易于疏排。局部相變?yōu)橹辛Ｉ皫r。礦區(qū)位于嵩山背 斜北翼，為一緩傾斜的單斜構(gòu)造形態(tài)，地層走向近東西向，傾向北，傾角 15～ 25176。 5）二疊系（ P）：與石炭系整合接觸，總厚 820m。農(nóng)業(yè)以小麥、玉米等種植業(yè)為主。 伊河位于礦區(qū)外圍北部，發(fā)源于欒川縣西部的伏牛山區(qū)，經(jīng)嵩縣、伊川、洛陽，向北東至偃師市岳灘境內(nèi)與洛河匯合后稱伊洛河，東流至鞏義市東北的神堤渡口注入黃河。沿該公路向北 10km 可在顧縣與鄭洛公路相交，向北約 5km在侯氏鎮(zhèn)與 207 國道相連，向南 10km 與鄭州至少林寺高速相連，交通便利。年降水 多集中于 9 三個月，據(jù)洛陽市氣象臺資料，最高氣溫 ℃ （ 1966年 6 月 20 日），最低氣溫 ℃ （ 1969 年 2 月 1 日），年平均氣溫 ℃ ；年平均降雨量 ，年平均蒸發(fā)量 ；最大凍土深度 18cm，無霜期 204d，最大風(fēng)速 21m/s。 3）中石炭本溪組（ C2b）：鐵鋁層，以鋁土礦、鋁土頁巖組成，一般厚 12m。 （ 4）上二疊統(tǒng)石千峰組（ P2?）：厚度 450m，由紫紅色砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，泥巖和砂質(zhì)泥巖中含鈣質(zhì)及少量鋁土質(zhì)。本區(qū)域歷經(jīng)多期構(gòu)造疊加變形，形成當(dāng)今主要三種構(gòu)造型式組成其基本構(gòu) 造格局， 詳見構(gòu)造綱要圖 13： （ 1）東西向褶曲，本煤田位于嵩山復(fù)式背斜北翼。煤系地層上部被第三、四系松散地層覆蓋，間接接受大氣降水補給，地下水流向西北。 （ 5）太原群下段灰?guī)r含水層 由 L1～ L4灰?guī)r組成，厚度 10～ 18m，一般 12m，全區(qū) 46 個鉆孔揭露，有 9個孔漏水，占 19． 57%。 煤層埋藏條件 偃龍礦區(qū)含煤地層主要有太原群、山西組 、下石盒子組及上石盒子組，屬于多煤組多煤層地區(qū)，共含煤五組 13 層煤，煤層總厚 ，含煤系數(shù) %。 表 12 二 1煤層特征表 特征名稱 特征 單位 煤層名稱 二 1 煤層厚度 m 穩(wěn)定性 穩(wěn)定 可采性 可采 傾角 18 176?；曳?、硫 分、磷分沿走向、傾向變化不明顯，規(guī)律性不強。 2）礦井工業(yè)儲量的計算： 礦井工業(yè)儲量是指地質(zhì)勘探工作根據(jù)煤層的可采厚度和質(zhì)量指標(biāo)確定為符合開采條件的儲量，可用下式表示： Zg＝ SMR （ 21） 式中： Zg—礦井的工業(yè)儲量； S —井田的傾斜面積， ； M —煤層的厚度， ； R —煤的容重， ； 則： Zg=1000000= Mt 可采儲量 1）工業(yè)廣場煤柱 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 90 萬噸 /年，取工業(yè)廣場的尺寸為 300m500m 的長方形。） γ（ 176。Ⅱ39。 設(shè)計井田邊界煤柱留設(shè) 20m寬。 25176。 確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。 （ 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。 本井田煤層走向較短，傾向較長，埋藏深度 560m。工業(yè)廣場形式與面積見前一節(jié)相關(guān)內(nèi)容（ 圖 21）。 設(shè)計確定布置兩條大巷，一條膠帶輸送機大巷，一條輔助運輸大巷。暗斜井延深至 560m，不布置大巷，采用采區(qū)式開采。一水平上設(shè)輔助水平，只承擔(dān)輔助運輸、排水、通風(fēng)任務(wù)。這個兩個方案的運輸距離較長。 （ 1）主井 主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 5m，凈斷面面積 ，井筒內(nèi)裝備兩對 12 噸長形箕斗，井壁采用混凝土砌碹厚 450mm，充填混凝土厚50mm。風(fēng)井井筒斷面和井筒特征表分別見 (圖 29， 表 214)。 （ 1）副井進出車線長度驗算 L =mnLk+NLj+ Lf (28) 式中 : L—主井空重車線長度或副井進出線長度， m； M—列車數(shù)目，列； N—每列車的礦車數(shù)，按列車組成計算確定，其一般值見下表 28，輛； Lk—每列礦車帶緩沖器的長度 ， m； Lj—每臺機車的長度， m； Lf—附加長度一般取 10m。 （ 4）硐室 井底車場硐室主要有：井底換裝站、井底煤倉、主變電所、主排水泵房、消防材料庫井底清理斜巷、水倉、調(diào)度室、等候室、保健室、機頭硐室聯(lián)絡(luò)巷等。 圖 23 井底車場布置圖 3）主要開拓巷道 主要 開拓巷道如運輸大巷 (圖 24， 25)，主石門 (同運輸大巷 )均布置在底板砂巖中。 根據(jù)礦井概況，設(shè)計主井采用兩套 8t 雙箕斗提升，副井采用一對 1t 雙層罐籠提升。 二 1煤屬無爆炸危險性的煤層，煤層自燃等級為三類，屬不易自燃煤層。 煤柱尺寸的確定 根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定高瓦斯礦井必須布置專用的回風(fēng)道，因此布置三條上山，三條上山采用 兩進一回的通風(fēng)方式。 圖 31 采區(qū)上部車場 本采區(qū)選用的采區(qū)上部車場為順向平車場，如圖 31。應(yīng)避開較大的地 質(zhì)構(gòu)造、含水層，并不受開采的影響。 采區(qū)通風(fēng)、運輸系統(tǒng) （ 1）運煤系統(tǒng) 工作面 → 運輸平巷 → 盤區(qū)運輸巷 → 運輸上山 → 皮帶運輸石門 → 井底煤倉 →主井 → 地面。 采區(qū)生產(chǎn)能力 由于主采煤層厚工作面產(chǎn)量大，只布置一個綜采放頂煤工作面即可滿足礦井產(chǎn)量要求。根據(jù)實際情況，T 停 取 20 分。M 2）確定采煤工藝方式 本采區(qū)地質(zhì)條件簡單，本礦井設(shè)為 “一井一面 ”高產(chǎn)高效礦井，要求工作面生產(chǎn)能力比較大，機械化程度比較高，根據(jù)煤層厚度條件，本礦采用綜合機械化采煤的回采工藝，全部垮落法管理頂板，經(jīng)濟效果明顯。 綜合機械化采煤工作面長度一般為 150－ 220 m，每個工作面長度盡可能保持一致。 通過上述比較，結(jié)合相鄰礦井的經(jīng)驗，本采區(qū)工作面采用走向長壁布置，后退式開采。兩工序分別滯后采煤機后滾筒 5～ 8m和 10～ 15m。 表 36 SSJ1200/2200 型伸縮帶式輸送機技術(shù)特征表 項目 數(shù)值 單位 型號 SSJ1200/2200 輸送量 1600 t/h 輸送長度 1500 m 帶速 m。 2）進刀過程如下： （ 1）當(dāng)采 煤機割至工作面端頭時，其后的輸送機槽已移近煤壁，采煤機機身處沿留有一段下部煤，如 (圖 35， a)所示； （ 2）調(diào)換滾筒位置，前滾筒降下、后滾筒升起、并沿輸送機彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機直線段為止。 工作面日產(chǎn)量 Qr為： Qr=BLMsΥC (36) 式中： Qr—工作面日產(chǎn)量， t； B—每日采煤刀數(shù)， 取 4； L—工作面長度，取 200m； M—煤層厚度，取 ； s—循環(huán)進尺，取 ； Υ—煤的容重，取 ； C—工作面回采率，綜采放頂煤工作面取 ； Qr= 噸 礦井日產(chǎn)量 Q 為： Q=Qr(1＋ 5%) (37) 式中： Q—礦井日產(chǎn)量， t； Qr—工作面日產(chǎn)量， t； 5%—掘進出煤系數(shù)； Q= 即該工作面長度能夠滿足礦井達到設(shè)計生產(chǎn)能力的要求。要求工作面的較大的生產(chǎn)能力，故選用較長的工作面，一個面完成全礦井的生產(chǎn)任務(wù)。 缺點： 煤損多，工作面回收率低；煤塵大，影響煤質(zhì)；自然發(fā)火、瓦斯積聚隱患較大， “一通三防 ”難度大。 2）掘進出煤量 Q 掘 按規(guī)定，掘進出煤量按工作面出煤量的 5～ 10%計算，取 5% Q 掘 =5%= 萬 t 3）采區(qū)生產(chǎn)能力 Q 區(qū) Q 區(qū) =+= 萬 t 采煤工藝方式 1）采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 二 1煤層位于山西組下部，下距下二疊系石盒子組 12～ 20m，全層 厚 0～ ，平均厚 。 故障時間： 根據(jù)大量調(diào)查，國產(chǎn)綜采設(shè)備機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。工作面布置為綜放面。 （ 3）回風(fēng)系統(tǒng) 新鮮風(fēng)流：副井 → 井底車場 → 軌道運輸石門 → 采區(qū)下部車場 → 運輸上山 → 盤區(qū)軌道 (皮帶 )大巷 → 區(qū)段運輸平巷 → 工作面。設(shè)計絞車房有兩個出口，一是鋼絲繩通道，二是通風(fēng)巷道，硐室斷面為半圓拱型，高度為 3800mm，用錨噴支護。該車場的優(yōu)點是不改變礦車的運行方向，調(diào)車方便，通過能力較大。上一區(qū)段運輸平巷與下區(qū)段回風(fēng)平巷間距 10m。 采區(qū)走向長度的確定 該礦井走向長度平均