【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)計規(guī)范》規(guī)定，礦井移交時必須符合下列標準：1) 井上、下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本形成，并能進行正常、安全生產(chǎn)。本區(qū)凍結(jié)期為個月，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號煤層，煤層傾角約為，屬于近水平煤層，本井田煤質(zhì)牌號主要為無煙煤，煤層易自燃發(fā)火，發(fā)火期為36個月，經(jīng)瓦斯抽放后煤層瓦斯含量較低，為低瓦斯礦井，相對瓦斯涌出量為。下面對這幾種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點適用條件列表比較，見表81。5）如果能夠嚴防總進風(fēng)路線上的漏風(fēng)，則壓入式主要通風(fēng)機的規(guī)格尺寸和通風(fēng)電力費用都較抽出式小。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)缺點對比如下：1）抽出式主要通風(fēng)機使井下風(fēng)流處于負壓狀態(tài)，當一旦主要通風(fēng)機因故停止運轉(zhuǎn)時，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)機使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當主要通風(fēng)機停轉(zhuǎn)時，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。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）礦井至少要有兩個通地面的安全出口；2）進風(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)廣場不得受扇風(fēng)機的噪音干擾；6）裝有皮帶機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風(fēng)井；8）可以獨立通風(fēng)的礦井，帶區(qū)盡可能獨立通風(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。 開采計劃 開采順序本礦移交時，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，馬上進行下一個帶區(qū)的開拓準備。裝載174。裝巖機174。工作面采用自移式端頭支架，移動速度快，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，頂板較穩(wěn)定，故選擇工作面端部斜切進刀，割三角煤方式。如果煤壁片幫嚴重，在采煤機前滾筒前方拉超前架及時支護暴露的頂板。3）考慮綜采面的生產(chǎn)能力，適當選擇采煤機最大牽引速度，截深與采高。根據(jù)本設(shè)計井田的條件，決定回采工藝選擇綜采，（根據(jù)《設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，大型礦井應(yīng)以綜合機械化采煤工藝為主）綜采的優(yōu)點是：高產(chǎn)、高效、安全、低耗及勞動條件好，勞動強度小。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)，減少工程費用的重要措施。（1）工作面的生產(chǎn)能力，按下式計算： （52）式中： ——工作面生產(chǎn)能力，萬； ——工作面長度，； —— 煤層厚度，； ——工作面年推進長度，； —— 煤層容重，； ——工作面回采率，取。運輸路線如下：地面 →副井 →225m井底車場 →軌道大巷 →運料斜巷→帶區(qū)回風(fēng)斜巷 →工作面2) 通風(fēng)系統(tǒng)副井 →井底車場 →軌道大巷→進風(fēng)行人斜巷→帶區(qū)運輸斜巷 →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，礦井投產(chǎn)后，基本不產(chǎn)生矸石，在局部掘進穿越巖層和施工風(fēng)橋、斜巷運輸機機頭硐室時產(chǎn)生的少量矸石，采用礦車將矸石運到廢棄巷道中，因此在地面不設(shè)排矸系統(tǒng)。帶區(qū)內(nèi)劃分12個區(qū)段，區(qū)段平均長 ，寬 ，工作面長，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。不僅有利于工作面的持續(xù)推進，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，而且開采時采用沿空留巷，減少了煤柱損失，增加了可采儲量及服務(wù)年限，利于集中生產(chǎn)，從經(jīng)濟上考慮其優(yōu)越性是明顯的。5）對某些地質(zhì)條件的適應(yīng)性強，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，必須進行預(yù)抽放瓦斯，降低瓦斯?jié)舛龋镜V井采用瓦斯道與鉆孔抽放相結(jié)合方式進行抽放，同時必須采取預(yù)防突出措施。②水倉布置及清理水倉布置在井底車場空重車線的一側(cè)，礦井正常涌水量為，最大涌水量為，所需水倉的容量為：根據(jù)水倉的布置要求，水倉的容量為： （41）式中：——水倉容量，； ——水倉有效斷面，； ——水倉長度。副井提升矸石，運輸材料，為使其長度留有調(diào)整的余地，并考慮出矸工作不均勻、不連續(xù)，故空、。（3）當大巷采用帶式輸送機運煤，輔助運輸采用無軌系統(tǒng)時，宜采用折返式或折返式與環(huán)形相結(jié)合形式的車場；若輔助運輸采用有軌系統(tǒng)，則宜采用環(huán)形形式的車場。為便于在巷道交叉時架設(shè)風(fēng)橋等構(gòu)筑物，軌道大巷、運輸大巷沿底板掘進，回風(fēng)大巷沿煤層頂板掘進。井田主采煤層為4號煤層，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9箕斗井筒直徑井深凈斷面積井筒支護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方式，井筒主要用于提料、運人、提升設(shè)備，矸石等。應(yīng)該避免井筒偏于一側(cè)造成單翼開采的不利局面。平硐開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。則工業(yè)場地保護煤柱壓煤量為。根據(jù)井田劃分的原則進行劃分。其中。4）煤類金家?guī)X井田內(nèi)煤質(zhì)牌號以無煙煤（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，水分可降低個百分點。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，離不開對古河流的研究。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次級構(gòu)造單元，除了具有鐵法盆地的沉積特點以外，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，大者高達級，無風(fēng)季節(jié)少見。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，我國雖為萬億噸以上儲量的第三富煤大國，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，要合理開采、綜合利用煤炭資源，提高煤炭資源的采出率，提高經(jīng)濟效益。其地理坐標為：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，最大達到 (1954年)，降雨一般集中在七、八、九三個月。鐵法煤田區(qū)域地層為一套中生代侏羅紀晚期及白堊紀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）?？梢姖B透性自西向東逐漸增強，厚度也逐漸增厚。該井田所見的各可采煤層，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)造在聚煤期長期發(fā)育并具有同沉積的特點，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煤層為無煙煤，煤的粘結(jié)指數(shù)低，無粘結(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)的煤只能做動力用煤。本設(shè)計是4號煤層。1）要充分利用自然條件；2）要有合理的走向長度：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)濟效果 井田的儲量本設(shè)計的主采煤層為4號煤層，儲量估算在1：5000底板等高線圖上，采用水平投影地質(zhì)塊段法進行估算，估算公式為： （22）式中：－－儲量塊段儲量，單位：；－－儲量塊段水平投影面積，單位：；－－儲量塊段平均鉛垂厚度，單位：；－－視密度，單位：； 礦井可采儲量 安全煤柱留設(shè)原則1）工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護煤柱。圖22工業(yè)場地保護煤柱 4）大巷保護煤柱：大巷兩側(cè)的保護煤柱各為15米，但本設(shè)計大巷為巖石大巷，所以大巷保護煤柱損失量為0。斜井開拓與立井開拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資低；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比較簡單，井筒延伸施工方便，對生產(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。 b) 井筒設(shè)在井田中央時，可以使沿井田走向運輸工作量小，而井田偏于一側(cè)的相應(yīng)井下運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號煤層厚度為，煤層傾角小，平均，為近水平煤層，故設(shè)計為立井單水平開采。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坡度為千分之三到千分之五，便于排水。（4）采用綜合開拓方式的新建礦井或擴建礦井，井下采用多種運輸方式運輸時，應(yīng)結(jié)合具體條件，經(jīng)方案比較后確定。這就要求井底車場空、。則： 由以上計算可知：，因此，設(shè)計的水倉容量滿足要求。9)移交生產(chǎn)時井巷開鑿位置首先向地下開掘主、副井筒，掘至米水平后，開掘部分井底車場及大巷，同時掘回風(fēng)道，到井田東部再開掘斜巷與東風(fēng)井打形成通風(fēng)系統(tǒng)，形成通風(fēng)系統(tǒng)后，再回頭掘進初始未掘出的車場硐室及線路。根據(jù)現(xiàn)有情況，可將井田劃分為四個帶區(qū)。 開采順序在煤礦開采過程中，煤層與各回采工作面有計劃按一定順序組織開采，才能保證整個井田的均衡生產(chǎn)與正常接替，因此礦井開采順序的確定對礦井開采至關(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，細砂巖，中等穩(wěn)定，煤層特征及頂?shù)装鍘r性見煤層特征表：（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)條件較簡單，涌水來源主要為4號煤層上覆砂巖、粉砂巖等弱含水層裂隙水，和底板砂巖和石灰?guī)r等強含水層，預(yù)計正常涌水量，最大涌水量為 。3）開采順序首采帶區(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 →運輸大巷→帶區(qū)變電所→帶區(qū)運輸斜巷→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水倉，然后經(jīng)管道排到地面。則：（2）煤巷掘進面生產(chǎn)能力，按下式計算： （53）式中： ——掘進面生產(chǎn)能力，萬 ；—— 掘進面長度，取區(qū)段斜巷寬掘進寬度，；—— 煤厚，；——掘進進面年推進長度，；—— 煤層容重，；——掘進面回采率，取 。帶區(qū)變電所應(yīng)布置在穩(wěn)定的且無淋水，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。根據(jù)以上所述及帶區(qū)實際的自然條件，本設(shè)計帶區(qū)進、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。 重點設(shè)計煤層及圍巖條件本設(shè)計指定重點設(shè)計煤層為4號煤層，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，煤層的瓦斯相對涌出量為（經(jīng)抽放后），煤層爆炸指數(shù)為，有煤層爆炸危險，煤層的自燃發(fā)火期一般為個月，屬易燃煤層，本層的煤質(zhì)牌號為無煙煤，煤質(zhì)中硬。4）為實現(xiàn)工作面綜采機械化，選擇采煤機時應(yīng)考慮與其它設(shè)備的配套。本回采工作面運輸、回風(fēng)帶區(qū)斜巷支護均采用錨桿和工字鋼支護，采用的型式為：W型鋼帶與樹脂錨固金屬錨桿，巷道兩幫使用工字鋼和樹板，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，輸送機保持成一直線。由于本工作面開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174。支護174。將該帶區(qū)劃分為條帶，其具體開采順序見第四章。 通風(fēng)方式的選擇選擇礦井通風(fēng)方式時，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。3）采用壓入式通風(fēng)時，須在礦井總進風(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，