【正文】 m。該區(qū)東南邊緣沿東北方向分布有九里山、琵琶山、大小孤山，西南有霸王山，其中九里山最高，山頂絕對(duì)標(biāo)高+，地表徑流條件好，大氣降水以蒸發(fā)及地表徑流為主要形式排泄外，余下部分滯緩地滲入地下。中國礦業(yè)大學(xué)成教院2009屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第102頁井田地質(zhì)煤礦畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征第一節(jié) 礦區(qū)概述一、交通位置 夾河井田位于徐州市西北部的九里區(qū)境內(nèi)，距徐州市約15公里，九里區(qū)區(qū)政府6公里、沛縣65公里南有隴海鐵路，東有三環(huán)路交通十分便利。三、氣象、氣候 降雨量：,其中8三個(gè)月為主要降水月份，%。相對(duì)濕度：%，7～8月最高約在76%～83%左右，3～6月最低為62%～65%，年平均最高為1952年76%，年平均最低為1988年62%。本區(qū)地勢(shì)較為平坦，西南略低，地形坡度為千分之一點(diǎn)五，地表逕流條件較好，大氣降水以蒸發(fā)及地表逕流的形式排泄，余下部分滯緩地滲入地下。全層厚約25m,下部為紫紅色鐵質(zhì)頁巖，為古風(fēng)化殼沉積，以次與下伏地層分界，中部為灰綠色鉛土頁巖，中部以淺灰灰白色薄厚灰?guī)r為主，中夾薄灰綠色頁巖或鉛土頁巖，以頂板淺灰色灰?guī)r或鉛土頁巖與上覆太原組地層分界。全厚116m，沉積旋迥比較明顯。井田總體為一走向略有變化的斜構(gòu)造。陷落柱本井田內(nèi)陷落柱不發(fā)育，僅在23線山西組、太原組煤層露頭處，有一較小的在水平切面上呈橢圓形的陷落柱。各基巖含水層在露頭處接收大氣降水和潛水的入滲補(bǔ)給，由于含水層屬平原區(qū)單斜巖層，承壓含水層在淺部水力聯(lián)系較好，地下水交替運(yùn)動(dòng)活躍，隨著深度的增加，接受補(bǔ)給條件差，水力聯(lián)系變?nèi)?，地下水交替運(yùn)動(dòng)遲緩。(二)含水層第四系孔隙含隔水層本區(qū)內(nèi)第四系地層不整合覆蓋在各含煤地層之上，厚度60～142m，平均100m。鉆孔抽水資料：q=～?m K=(3)底部礫石含水層段該層厚8～10m ，巖性為粘土及礫石層，其中礫石分選性差，～10cm，底部常有一些10cm以上的棱角狀碎巖塊，該層透水性及含水性均較強(qiáng)，張小樓風(fēng)井穿過此層時(shí)涌水量57m3/h。井筒揭露時(shí)涌水量為0～5m3/h，掘進(jìn)過程中該層砂巖水從頂板淋出，惡化了作業(yè)環(huán)境。一般7煤頂板賦存兩層砂巖，底板賦存兩層砂巖，由于底板砂巖含水層富水性較弱，對(duì)7煤開采影響較小，7煤頂板砂巖含水層分述如下：距7煤頂板7～20m，層位較穩(wěn)定，巖性為灰色細(xì)～中粒砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)。根據(jù)灰?guī)r含水層特征及與主采煤層開采的關(guān)系分為兩個(gè)含水層段，現(xiàn)分述如下：(1)第一含水層段(一～九灰)～。十、多砂泥巖、泥巖組成，隔水性較好，一般不會(huì)發(fā)生水力聯(lián)系。(三)礦井涌水量目前在280m、450m、600m、800m水平建立觀測(cè)站測(cè)水，水量分別為27m3/h、10m3/h、30m3/h、45m3/h，全礦井水量112m3/h。煤層露頭深度為淺部21煤層露頭。條帶狀結(jié)構(gòu)，鱗片狀至塊狀結(jié)構(gòu)。（3）硫份（St,d） 經(jīng)原煤全硫測(cè)定，%～%之間。%～%不等。沿巖層走向，相同深度的地溫變化較??；沿巖層傾向，隨深度的增加，地溫逐漸增高，且呈現(xiàn)出非線性增加的特性。其井田示意圖見圖21。斷層煤柱煤炭損失量 在深部有一F1大斷層，落差為50～220m，按規(guī)程規(guī)定F1大斷層兩側(cè)各需留設(shè)50m的寬的煤柱，則煤炭損失量為P41=╳103 ╳2╳50 ╳（+）╳= ╳106 t。（LCD +LEF） Zc礦井工業(yè)儲(chǔ)量，t 。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模。井硐數(shù)目根據(jù)井田范圍及煤層賦存狀況，開鑿一對(duì)立井提升井筒，礦井采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，以減輕通風(fēng)阻力。③對(duì)多水平開采緩斜或傾斜煤層群的礦井，如煤層的可采厚度大，為減少保護(hù)井筒和工業(yè)廣場的煤柱損失及適當(dāng)減少初期工程量，可考慮使用井筒設(shè)在沿傾斜中部靠上方的適當(dāng)位置。適用于井田范圍小，生產(chǎn)能力不很大，瓦斯等級(jí)低的礦井，在投產(chǎn)初期不利于采用別的通風(fēng)方式時(shí)，也可采用這種方式。d)分區(qū)式通風(fēng)：即每一個(gè)分區(qū)均設(shè)置進(jìn)回風(fēng)井，構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)是：通風(fēng)線路短，可以同時(shí)施工，有利于處理礦井事故，運(yùn)送人員及設(shè)備也方便。兩水平間采用延伸井筒的方式聯(lián)絡(luò)。表43：基建費(fèi)用比較表 單位：萬元方案項(xiàng)目方案Ⅱ方案Ⅲ主井813300010－4＝463300010－4＝副井300010－4＝300010－4＝主石門2600200010－4＝520600200010－4＝120斜井3000200010－4＝600合計(jì)第二節(jié) 礦井基本巷道一、井筒(一)井筒斷面形狀根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求：選擇主井、副井、風(fēng)井的斷面形狀和斷面布置形式均為圓形斷面。一個(gè)帶平衡錘的加寬雙層四車罐籠。主、副井空、重線長度的驗(yàn)算《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：“主井空、～2列車”；“副井進(jìn)、出車線的長度，～，在出線上應(yīng)增設(shè)一段雙道，作為材料和設(shè)備車的停車和編組之用。表410：井巷風(fēng)速驗(yàn)算表巷道名稱風(fēng) 量(m3/min)巷道斷面(m2)實(shí)際風(fēng)速(m/s)允許風(fēng)速(m/s)驗(yàn)算結(jié)果最低最高井底車場4368——8符合規(guī)定軌道大巷4368——8符合規(guī)定運(yùn)輸大巷43686符合規(guī)定總回風(fēng)石門4368——8符合規(guī)定注：表中風(fēng)量為通風(fēng)容易及通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期通過各段巷道的最大風(fēng)量通過驗(yàn)算，風(fēng)速符合《規(guī)程》的規(guī)定，所選用巷道斷面滿足設(shè)計(jì)要求。三、煤層頂?shù)装澹ㄒ姳?3）表53 煤層頂?shù)装迩闆r類別巖石名稱厚度（m）主要巖性特征（含水性）2煤層頂板偽頂泥頁巖性脆，易碎，不含水直接頂砂頁巖28灰色，含砂量較大，層理發(fā)育，含水老頂砂頁巖、砂巖420灰色，含鉿量較大，層理發(fā)育，含水底板直接底頁巖性脆，易碎，不含水老底砂頁巖310灰色，致密，塊狀構(gòu)造，含水7煤層頂板偽頂頁巖性脆，易碎，不含水直接頂砂頁巖25灰色，含砂量較大，層理發(fā)育，含水老頂砂頁巖、砂巖530灰色，含鉿量較大，層理發(fā)育，含水底板直接底頁巖性脆，易碎，不含水老底砂頁巖310灰色，致密，塊狀構(gòu)造，含水區(qū)內(nèi)變化情況2煤層頂板以頁巖為主，直接頂一砂頁巖為主，局部相變?yōu)榛野咨?xì)砂頁巖，全層節(jié)理發(fā)育，2煤層頂板的抗壓強(qiáng)度變化大，在1050MPa間；2煤層底板的巖性、力學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定。第二節(jié) 采區(qū)巷道的布置及生產(chǎn)系統(tǒng)布置采區(qū)巷道是為了把回采工作面同礦井主要的開拓巷道聯(lián)系起來，構(gòu)成運(yùn)煤、運(yùn)料、運(yùn)設(shè)備、行人、通風(fēng)、動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)，以保證連續(xù)不斷的正?；夭?。設(shè)工作面長度為190m , ，,區(qū)段數(shù)目為n1=()/ ≌，確定區(qū)段數(shù)目為4個(gè)，工作面長度為187 m,。二、采區(qū)中部車場形式的選擇采區(qū)軌道上山與運(yùn)輸上山均布置在同一煤層中，為了避免車場與運(yùn)輸上山交叉，必須開掘繞道，選用甩入繞道的甩車場。m=S/sinα=。k1—內(nèi)側(cè)曲線弧長 ，m 。cosβ+Lg+R3tan（α3/2）+R1+S/2 =［80+15tan（35/2）+］cos35++15tan（35/2）+15+ = m式中：c3—異向曲線連接時(shí)插入直線段，設(shè)計(jì)為80m ；n—見非平行線路連接計(jì)算， ； S軌道中心線距離 ，m , m 。LM=16= m式中： L2—重車線存車長度 ，m 。為了防止雜物和大塊煤及矸石進(jìn)入煤倉，在煤倉上口設(shè)置鐵蓖子。表57 各巷道掘進(jìn)速度安排掘進(jìn)機(jī)械化程度巷道煤巖類別月進(jìn)度 m2煤層7煤層綜合掘進(jìn)機(jī)組煤（回風(fēng)大巷等）400半煤（運(yùn)輸大巷、順槽等）360300液壓鉆車機(jī)械化作業(yè)線巖（主要、回風(fēng)石門）180二、采區(qū)生產(chǎn)能力的確定采區(qū)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)能力、采掘機(jī)械化程度和采區(qū)內(nèi)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)及其接替關(guān)系等因素確定。L1 =(+)352500=708750 t式中： M1—2煤平均厚 ，m 。 b1—采區(qū)上山護(hù)巷煤柱寬度 ，m 。因此將工作面布置為走向長臂后退式開采，兩煤層工作面均布置為綜采，為了保證礦井生產(chǎn)滿足設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力，工作面年推進(jìn)度確定為不小于1170m,頂板管理為完全跨落法。 表62 ZZ4800/22/4ZZ4000/17/35綜采液壓支架技術(shù)特征表型號(hào)ZZ4800/22/42ZZ4000/17/35技術(shù)特征單位支架型式支撐掩護(hù)式支撐掩護(hù)式支撐高度m工作阻力KN474351464000初撐力KN390042301884長寬m支架中心距m表63 SGZ764/400、SGZ730/220 刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表型號(hào)SGZ764/400SGZ630/220技術(shù)特征單位設(shè)計(jì)長度m200200出廠長度m182150輸送量t/h800500刮板鏈速m/s電動(dòng)機(jī)功率KW22002110/55長寬高mm15007642221500630222（3）刮板輸送機(jī) 根據(jù)采煤機(jī)生產(chǎn)能力，且刮板輸送機(jī)輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)的最大生產(chǎn)能力，確定刮板輸送機(jī)的型號(hào)分別為：2煤層工作面是SGZ764/400；7煤層工作面是SGZ630/220，其技術(shù)特征見表63。采煤機(jī)的工作方式和進(jìn)刀方式（1）工作方式：綜采工作面采煤機(jī)為雙滾筒，采煤機(jī)正常工作時(shí)，前端的滾筒沿頂板割煤；后端滾筒沿底板割煤。（3）加強(qiáng)支護(hù)：順槽工作面前方需加強(qiáng)支護(hù)，避免應(yīng)力集中對(duì)巷道造成破壞，采用單體液壓支柱和十字鉸接頂梁作為加強(qiáng)支護(hù)的支架，超前加強(qiáng)支護(hù)的距離為40m。序號(hào)工種班 次合計(jì)一班二班三班四班1班長111142支架工4442143采煤機(jī)司機(jī)3331104端頭支護(hù)6663215運(yùn)料工4448206機(jī)電維護(hù)22210167泵站工222288巷修工222289送飯工1111410雜活33331211技術(shù)員11212副區(qū)長111313區(qū)長、書記22 合 計(jì)30303035120（3）主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 主要技術(shù)經(jīng)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表見67。山西組7煤層：黑色，半亮型煤，玻璃光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)，具平坦?fàn)钪霖悮顢嗫?。?1026）= m 。（+25）=式中： τ—相對(duì)運(yùn)行時(shí)間 θ—列車往返一個(gè)循環(huán)中休止時(shí)間 ，min 。第二節(jié) 大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇一、礦車的選擇3t底卸式礦車為主運(yùn)輸。圖63 二大巷綜采工作面巷道布置方式1運(yùn)輸平巷 2軌道平巷工作面回采巷道布置方式為一進(jìn)一回，運(yùn)輸平巷為進(jìn)風(fēng)巷，軌道平巷回風(fēng)巷。習(xí)慣上，完成著3個(gè)主要工序后，就算完成一個(gè)循環(huán)，因而一般是按多循環(huán)方式組織作業(yè)的。（2）進(jìn)刀方式：綜采工作面的進(jìn)刀方式為工作面端部斜切進(jìn)刀，并且為割三角煤。表64 PEM1000650IV、LPS500轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)特征表 型號(hào)PEM1000650IVLPS500技術(shù)特征結(jié)構(gòu)特點(diǎn)顎式輪式連續(xù)過煤能力（t/h）1100500破碎能力（t/h）600500進(jìn)料口寬度(毫m)1000700進(jìn)料口高度(毫m)650600出料粒度(毫m)40370150300電動(dòng)機(jī)功率(KN)5575（5）轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于工作面輸送機(jī)的能力（），它的溜槽寬度或鏈速一般應(yīng)大于工作面輸送機(jī)，選定型號(hào)分別為：2煤層工作面是SZD730/90；7煤層工作面是SZB730/75，其技術(shù)特征見表65。見圖61。采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量Z=(M1 +M2) a –護(hù)巷煤柱寬度 ，m 。三、采區(qū)回采率計(jì)算采區(qū)回采率是反映采區(qū)巷道布置的優(yōu)差的主要指標(biāo)之一。圖57 采區(qū)煤倉斷面示意土圖絞車房絞車房布置在圍巖穩(wěn)定、無淋水、地壓小、易維護(hù)的地點(diǎn)，采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，其絞車房硐室主要尺寸見表56。L= L1+ L2+ L3+ L4 =+++=134 m式中： L—車場線路長度 ，m ； L4—單開道岔長度，m 。 x1—運(yùn)輸上山中心線至軌道上山中心線間距，為30m 。R1式中： S線路中心距 ，m ； R曲線半徑 ，m 。圖52 甩入繞道的中部車場1運(yùn)輸上山 2軌道上山3甩車道 4繞道 5區(qū)段軌道平巷調(diào)車方式：來料時(shí)，通過絞車房絞車鋼絲繩牽引運(yùn)料車在軌道上山2中運(yùn)行，到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，通過甩車道3進(jìn)入繞道4中，人推行礦車到區(qū)段軌道平巷5中；空車運(yùn)行調(diào)車方式與來料車調(diào)車方式方向相反。五、上、下工作面錯(cuò)距的確