【正文】 組設(shè)備的利用率，使產(chǎn)量提高，成本降低。鉆眼174。根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井移交時(shí)必須符合下列標(biāo)準(zhǔn)：1) 井上、下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本形成，并能進(jìn)行正常、安全生產(chǎn)。本區(qū)凍結(jié)期為個(gè)月，即11月至次年4月，凍結(jié)深度，表土層一般為，該井田煤系形成于侏羅晚系，屬中生陸相沉積，其煤層賦存深度為，全井田共含一層可采煤層，是4號(hào)煤層，煤層傾角約為，屬于近水平煤層，本井田煤質(zhì)牌號(hào)主要為無(wú)煙煤，煤層易自燃發(fā)火，發(fā)火期為36個(gè)月，經(jīng)瓦斯抽放后煤層瓦斯含量較低，為低瓦斯礦井，相對(duì)瓦斯涌出量為。下面對(duì)這幾種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)適用條件列表比較，見(jiàn)表81。5）如果能夠嚴(yán)防總進(jìn)風(fēng)路線上的漏風(fēng)，則壓入式主要通風(fēng)機(jī)的規(guī)格尺寸和通風(fēng)電力費(fèi)用都較抽出式小。工作面通風(fēng)有上行風(fēng)和下行風(fēng)之分，但是本礦井采用帶區(qū)式準(zhǔn)備方式，工作面傾角比較小，上行風(fēng)和下行風(fēng)的區(qū)別不是很大。而礦井生產(chǎn)能力大，且周圍小煤窯較少，采用抽出式通風(fēng)比較安全，漏風(fēng)小?，F(xiàn)將兩種工作方法的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如下：1）抽出式主要通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)一旦主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；2）壓入式主要通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加，比較危險(xiǎn)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括礦井通風(fēng)方式和通風(fēng)方法，選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的因素較多，要選定比較合理的通風(fēng)系統(tǒng)，必須滿足下列要求[2]：1）礦井至少要有兩個(gè)通地面的安全出口；2）進(jìn)風(fēng)井口要有利于防洪，不受粉塵等有害氣體污染；3）北方礦井，冬季井口需裝供暖設(shè)備；4）總回風(fēng)巷不得作為主要行人道；5）工業(yè)廣場(chǎng)不得受扇風(fēng)機(jī)的噪音干擾；6）裝有皮帶機(jī)的井筒不得兼作回風(fēng)井；7）裝有箕斗的井筒不得作為主要進(jìn)風(fēng)井；8）可以獨(dú)立通風(fēng)的礦井，帶區(qū)盡可能獨(dú)立通風(fēng)；9）通風(fēng)系統(tǒng)要為防瓦斯、火、塵、水及高溫創(chuàng)造條件；10）通風(fēng)系統(tǒng)要有利于深水平式或后期通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展變化。 開(kāi)采計(jì)劃 開(kāi)采順序本礦移交時(shí)，投產(chǎn)帶區(qū)為北一帶區(qū)，所以首采帶區(qū)為北一帶區(qū)，在該帶區(qū)投產(chǎn)時(shí)，馬上進(jìn)行下一個(gè)帶區(qū)的開(kāi)拓準(zhǔn)備。裝載174。裝巖機(jī)174。工作面采用自移式端頭支架，移動(dòng)速度快，操作方便。由于煤層賦存穩(wěn)定，傾角較小，采用往返一次割兩刀，由于工作面較長(zhǎng)，頂板較穩(wěn)定，故選擇工作面端部斜切進(jìn)刀，割三角煤方式。如果煤壁片幫嚴(yán)重，在采煤機(jī)前滾筒前方拉超前架及時(shí)支護(hù)暴露的頂板。3）考慮綜采面的生產(chǎn)能力，適當(dāng)選擇采煤機(jī)最大牽引速度，截深與采高。根據(jù)本設(shè)計(jì)井田的條件，決定回采工藝選擇綜采，（根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，大型礦井應(yīng)以綜合機(jī)械化采煤工藝為主）綜采的優(yōu)點(diǎn)是：高產(chǎn)、高效、安全、低耗及勞動(dòng)條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度小。4) 帶區(qū)巷道斷面還要滿足通風(fēng)和安全的需要。 帶區(qū)硐室?guī)^(qū)變電所是帶區(qū)供電樞紐，合理確定帶區(qū)變電所的位置及尺寸是保證帶區(qū)正常生產(chǎn)，減少工程費(fèi)用的重要措施。（1）工作面的生產(chǎn)能力，按下式計(jì)算： （52）式中： ——工作面生產(chǎn)能力，萬(wàn)； ——工作面長(zhǎng)度，； —— 煤層厚度，； ——工作面年推進(jìn)長(zhǎng)度，； —— 煤層容重，； ——工作面回采率，取。運(yùn)輸路線如下：地面 →副井 →225m井底車場(chǎng) →軌道大巷 →運(yùn)料斜巷→帶區(qū)回風(fēng)斜巷 →工作面2) 通風(fēng)系統(tǒng)副井 →井底車場(chǎng) →軌道大巷→進(jìn)風(fēng)行人斜巷→帶區(qū)運(yùn)輸斜巷 →工作面→帶區(qū)回風(fēng)斜巷→回風(fēng)大巷→中央風(fēng)井3) 排矸系統(tǒng)巷道沿煤層掘進(jìn)，礦井投產(chǎn)后，基本不產(chǎn)生矸石，在局部掘進(jìn)穿越巖層和施工風(fēng)橋、斜巷運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭硐室時(shí)產(chǎn)生的少量矸石，采用礦車將矸石運(yùn)到廢棄巷道中，因此在地面不設(shè)排矸系統(tǒng)。帶區(qū)內(nèi)劃分12個(gè)區(qū)段，區(qū)段平均長(zhǎng) ，寬 ，工作面長(zhǎng)，區(qū)段斜巷均為寬，高。帶區(qū)平均瓦斯涌出量為，瓦斯涌出量較大，為高瓦斯礦井，有突出的危險(xiǎn)。不僅有利于工作面的持續(xù)推進(jìn)，減少工作面的搬家次數(shù)，也有利于工作面及帶區(qū)的正常接替，而且開(kāi)采時(shí)采用沿空留巷，減少了煤柱損失，增加了可采儲(chǔ)量及服務(wù)年限，利于集中生產(chǎn)，從經(jīng)濟(jì)上考慮其優(yōu)越性是明顯的。5）對(duì)某些地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)，如斷層、頂板淋水、采空區(qū)注漿防水、瓦斯含量高等。8)瓦斯抽放系統(tǒng)本井田瓦斯相對(duì)涌出量為，屬高瓦斯礦井，為了預(yù)防瓦斯事故，確保礦井安全，必須進(jìn)行預(yù)抽放瓦斯，降低瓦斯?jié)舛?，本礦井采用瓦斯道與鉆孔抽放相結(jié)合方式進(jìn)行抽放，同時(shí)必須采取預(yù)防突出措施。②水倉(cāng)布置及清理水倉(cāng)布置在井底車場(chǎng)空重車線的一側(cè)，礦井正常涌水量為，最大涌水量為，所需水倉(cāng)的容量為：根據(jù)水倉(cāng)的布置要求，水倉(cāng)的容量為： （41）式中：——水倉(cāng)容量，； ——水倉(cāng)有效斷面，； ——水倉(cāng)長(zhǎng)度。副井提升矸石，運(yùn)輸材料，為使其長(zhǎng)度留有調(diào)整的余地，并考慮出矸工作不均勻、不連續(xù)，故空、。（3）當(dāng)大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌系統(tǒng)時(shí)，宜采用折返式或折返式與環(huán)形相結(jié)合形式的車場(chǎng)；若輔助運(yùn)輸采用有軌系統(tǒng)，則宜采用環(huán)形形式的車場(chǎng)。為便于在巷道交叉時(shí)架設(shè)風(fēng)橋等構(gòu)筑物，軌道大巷、運(yùn)輸大巷沿底板掘進(jìn)，回風(fēng)大巷沿煤層頂板掘進(jìn)。井田主采煤層為4號(hào)煤層，其它煤層均不可采。圖41主井井筒斷面圖表42主井井筒特征表井型 提升容器一對(duì)9箕斗井筒直徑井深凈斷面積井筒支護(hù)混凝土井壁厚表土段井壁厚基巖段毛斷面積表土段毛斷面積b）副井副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為，凈斷面積，井壁采用混凝土支護(hù)方式，井筒主要用于提料、運(yùn)人、提升設(shè)備，矸石等。應(yīng)該避免井筒偏于一側(cè)造成單翼開(kāi)采的不利局面。平硐開(kāi)拓受地形及埋藏條件限制，要求地形條件合適，即在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(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。則工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱壓煤量為。根據(jù)井田劃分的原則進(jìn)行劃分。其中。4）煤類金家?guī)X井田內(nèi)煤質(zhì)牌號(hào)以無(wú)煙煤（包括弱粘結(jié)煤）為主，氣煤次之，各煤層灰分在之間，低硫、低磷。浮煤水分綜合平均值為，表明該區(qū)煤經(jīng)℃空氣干燥后，水分可降低個(gè)百分點(diǎn)。結(jié)構(gòu)為線理狀，條帶狀及透鏡狀，原生裂隙不發(fā)育，次生裂隙內(nèi)有方解石及粘土礦物充填。研究煤層頂?shù)装鍘r性的變化規(guī)律，離不開(kāi)對(duì)古河流的研究。煤層變化的總規(guī)律：井田的西部、南部厚，東部、北部及東南部較薄。根據(jù)孔抽水資料：，；孔抽水資料：。鐵法盆地的褶曲構(gòu)造不甚明顯，靠近盆地的西側(cè)，自北而南依次發(fā)育了北西西到近北東向的大明背斜、樸屯向斜、曉明背斜和北東向的大興向斜、曉青向斜和金家?guī)X井田背斜。金家?guī)X井田作為鐵法沉積盆地的一個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元，除了具有鐵法盆地的沉積特點(diǎn)以外，在沉積建造與構(gòu)造演化上，還有其自身的若干特征。 礦區(qū)的氣象及地震該區(qū)為大陸性寒溫帶干旱半干旱氣候，風(fēng)多雨少，春冬兩季多為西北風(fēng)，夏秋兩季多為西南風(fēng)，風(fēng)力一般級(jí)，大者高達(dá)級(jí)，無(wú)風(fēng)季節(jié)少見(jiàn)。971 礦區(qū)概述及井田特征 礦區(qū)概述 交通位置金家?guī)X井田位于鐵法礦區(qū)東南部，行政區(qū)隸屬于遼寧省調(diào)兵山市，位于調(diào)兵山市的金家?guī)X井田鎮(zhèn)及鐵嶺縣的大青鄉(xiāng)及菜牛鄉(xiāng)境內(nèi)。但煤炭是不可再生的寶貴資源，我國(guó)雖為萬(wàn)億噸以上儲(chǔ)量的第三富煤大國(guó)，但人均資源僅為世界人均資源的一半。 井田概況主要包括礦區(qū)的地理、地形和交通；礦井的地理位置、井田范圍；礦區(qū)的氣象條件、地震烈度、電源和水源的概況；井田地質(zhì)特征、煤層及煤質(zhì)概況以及水文地質(zhì)條件概況等。礦井開(kāi)拓分別論述了主井、副井位置選擇、帶區(qū)的劃分、水平的劃分以及開(kāi)采順序、帶區(qū)的布置及裝備、各巷道的布置等。因此，要合理開(kāi)采、綜合利用煤炭資源，提高煤炭資源的采出率，提高經(jīng)濟(jì)效益。其地理坐標(biāo)為：東經(jīng) 北緯 金家?guī)X井田位于鐵嶺市東南，與外界交通方便。年平均降雨量左右，最大達(dá)到 (1954年)，降雨一般集中在七、八、九三個(gè)月。鐵法煤田區(qū)域地層為一套中生代侏羅紀(jì)晚期及白堊紀(jì)早期的陸相沉積地層，其上被第四系沉積物覆蓋，為全隱伏式煤田。它們均屬于短軸、寬緩的褶曲，從控煤、聚煤角度來(lái)講，煤田北部的大明向斜、樸屯向斜及曉明背斜在聚煤區(qū)也呈北東方向展布（現(xiàn)今形態(tài)屬于近東西向，是由構(gòu)造復(fù)合造成的）?？梢?jiàn)滲透性自西向東逐漸增強(qiáng)，厚度也逐漸增厚。該井田所見(jiàn)的各可采煤層，其夾石以泥巖和粉砂巖為主炭質(zhì)泥巖次之。在構(gòu)造部分曾提到金家?guī)X井田馬鞍形構(gòu)造在聚煤期長(zhǎng)期發(fā)育并具有同沉積的特點(diǎn)，這種聚煤古構(gòu)造的格局控制了聚煤古地理環(huán)境的變遷，而古地理環(huán)境的變遷必然導(dǎo)致古河道的遷移。煤的構(gòu)造為層狀構(gòu)造。本區(qū)煤的全水分（）為，屬中高全水分煤。從垂直方向看， 4煤層為無(wú)煙煤，煤的粘結(jié)指數(shù)低，無(wú)粘結(jié)性，不粘結(jié)煤，而且煤的內(nèi)在灰分又太高，故目前本井田出產(chǎn)的煤只能做動(dòng)力用煤。本設(shè)計(jì)是4號(hào)煤層。1）要充分利用自然條件；2）要有合理的走向長(zhǎng)度：3）要處理好相鄰井田的關(guān)系；4）要為礦井的發(fā)展留有余地；5）要有良好的安全經(jīng)濟(jì)效果 井田的儲(chǔ)量本設(shè)計(jì)的主采煤層為4號(hào)煤層，儲(chǔ)量估算在1：5000底板等高線圖上，采用水平投影地質(zhì)塊段法進(jìn)行估算，估算公式為： （22）式中：－－儲(chǔ)量塊段儲(chǔ)量，單位：；－－儲(chǔ)量塊段水平投影面積，單位：；－－儲(chǔ)量塊段平均鉛垂厚度，單位：；－－視密度，單位：； 礦井可采儲(chǔ)量 安全煤柱留設(shè)原則1）工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。圖22工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱 4）大巷保護(hù)煤柱：大巷兩側(cè)的保護(hù)煤柱各為15米，但本設(shè)計(jì)大巷為巖石大巷，所以大巷保護(hù)煤柱損失量為0。斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)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，初期投資低；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室都比較簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，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?gòu)木渤冯x。 b) 井筒設(shè)在井田中央時(shí)，可以使沿井田走向運(yùn)輸工作量小，而井田偏于一側(cè)的相應(yīng)井下運(yùn)輸工作量比前者要大。采用金屬罐道梁，型鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。4號(hào)煤層厚度為，煤層傾角小，平均，為近水平煤層，故設(shè)計(jì)為立井單水平開(kāi)采。大巷位于井田中央，沿等高線方向布置，局部半煤巖及巖巷，運(yùn)輸大巷巷道坡度隨煤層而起伏，一般 ，軌道大巷巷道水平掘進(jìn)坡度為千分之三到千分之五，便于排水。（4）采用綜合開(kāi)拓方式的新建礦井或擴(kuò)建礦井，井下采用多種運(yùn)輸方式運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體條件，經(jīng)方案比較后確定。這就要求井底車場(chǎng)空、。則： 由以上計(jì)算可知：，因此，設(shè)計(jì)的水倉(cāng)容量滿足要求。9)移交生產(chǎn)時(shí)井巷開(kāi)鑿位置首先向地下開(kāi)掘主、副井筒，掘至米水平后，開(kāi)掘部分井底車場(chǎng)及大巷，同時(shí)掘回風(fēng)道，到井田東部再開(kāi)掘斜巷與東風(fēng)井打形成通風(fēng)系統(tǒng)，形成通風(fēng)系統(tǒng)后，再回頭掘進(jìn)初始未掘出的車場(chǎng)硐室及線路。根據(jù)現(xiàn)有情況，可將井田劃分為四個(gè)帶區(qū)。 開(kāi)采順序在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，煤層與各回采工作面有計(jì)劃按一定順序組織開(kāi)采，才能保證整個(gè)井田的均衡生產(chǎn)與正常接替，因此礦井開(kāi)采順序的確定對(duì)礦井開(kāi)采至關(guān)重要。 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況煤層頂?shù)装鍘r石為粉砂巖，泥巖，細(xì)砂巖，中等穩(wěn)定，煤層特征及頂?shù)装鍘r性見(jiàn)煤層特征表：（表51） 表51煤層特征表煤層煤厚（）穩(wěn)定程度頂?shù)装鍘r性4中等穩(wěn)定粉砂巖、粗砂巖 水文地質(zhì)帶區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，涌水來(lái)源主要為4號(hào)煤層上覆砂巖、粉砂巖等弱含水層裂隙水，和底板砂巖和石灰?guī)r等強(qiáng)含水層，預(yù)計(jì)正常涌水量，最大涌水量為 。3）開(kāi)采順序首采帶區(qū)為北一帶區(qū)，然后依次采北二帶區(qū)，南一帶區(qū)，南二帶區(qū)。4) 供電系統(tǒng)供電：地面變電站 →副井 →中央變電所 →運(yùn)輸大巷→帶區(qū)變電所→帶區(qū)運(yùn)輸斜巷→工作面5) 排水系統(tǒng) 在工作面水自流入回風(fēng)斜巷，回風(fēng)斜巷設(shè)置排水泵將水排至大巷排水溝，經(jīng)水溝水排入井底車場(chǎng)水倉(cāng)，然后經(jīng)管道排到地面。則：（2）煤巷掘進(jìn)面生產(chǎn)能力，按下式計(jì)算： （53）式中： ——掘進(jìn)面生產(chǎn)能力，萬(wàn) ；—— 掘進(jìn)面長(zhǎng)度，取區(qū)段斜巷寬掘進(jìn)寬度，；—— 煤厚，；——掘進(jìn)進(jìn)面年推進(jìn)長(zhǎng)度，；—— 煤層容重，；——掘進(jìn)面回采率，取 。帶區(qū)變電所應(yīng)布置在穩(wěn)定的且無(wú)淋水，礦壓小及通風(fēng)良好的地方，并位于帶區(qū)中心，帶區(qū)變電所采用不可燃燒的材料支護(hù)。根據(jù)以上所述及帶區(qū)實(shí)際的自然條件，本設(shè)計(jì)帶區(qū)進(jìn)、回風(fēng)煤層斜巷均采用矩形斷面，工作面帶區(qū)斜巷亦采用矩形斷面。 重點(diǎn)設(shè)計(jì)煤層及圍巖條件本設(shè)計(jì)指定重點(diǎn)設(shè)計(jì)煤層為4號(hào)煤層，此煤層位于帶區(qū)可采煤層的第一層，煤厚，平均傾角為，煤層頂?shù)装鍘r石為粉砂巖、粗砂巖，中等穩(wěn)定，煤層的瓦斯相對(duì)涌出量為（經(jīng)抽放后），煤層爆炸指數(shù)為，有煤層爆炸危險(xiǎn)，煤層的自燃發(fā)火期一般為個(gè)月，屬易燃煤層，本層的煤質(zhì)牌號(hào)為無(wú)煙煤，煤質(zhì)中硬。4）為實(shí)現(xiàn)工作面綜采機(jī)械化，選擇采煤機(jī)時(shí)應(yīng)考慮與其它設(shè)備的配套。本回采工作面運(yùn)輸、回風(fēng)帶區(qū)斜巷支護(hù)均采用錨桿和工字鋼支護(hù)，采用的型式為：W型鋼帶與樹(shù)脂錨固金屬錨桿，巷道兩幫使用工字鋼和樹(shù)板，由頂錨桿W型鋼帶組成頂部錨桿支架，巷道兩幫也可采用可回收錨桿。利于工作面端頭支護(hù)，輸送機(jī)保持成一直線。由于本工作面開(kāi)采煤層頂板為粉砂巖，故可以采用自然垮落法管理頂板。轉(zhuǎn)載機(jī)174。支護(hù)174。將該帶區(qū)劃分為條帶，其具體開(kāi)采順序見(jiàn)第四章。 通風(fēng)方式的選擇選擇礦井通風(fēng)方式時(shí)，應(yīng)考慮以下兩種因素：1）自然因素：煤層賦存條件、埋藏深度、沖擊層深度、沼氣等級(jí)。3）采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理 工作比較困難，漏風(fēng)較大。因此，根據(jù)礦井的條件，