【正文】 小，另外，井筒的長度也較小。 考慮到 3號 煤層不具有自燃發(fā)火傾向， 且煤質(zhì)為比較堅硬的無煙煤，將巷道布置在煤層中維護并不困難。 根據(jù) 成 莊井田 3號 煤層賦存條件和設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，本井田可以劃分為 1－ 2個水平 。 由于設(shè)計礦井的年產(chǎn)量較大，所以決定主井采用膠帶輸送機輸送煤炭。由于成 莊煤礦井田表土層厚 薄，煤層埋藏也較淺，所以井筒施工方式采用斜井開拓。） δ （176。 表 2－ 1 礦井高級儲量比例 地質(zhì)開采 條件 儲量級 別比例（％） 簡單 中等 復(fù)雜 大型 中型 小型 大型 中型 小型 中型 小型 井田內(nèi) A+B 級儲量 占總儲量的比例 40 35 25 35 40 20 25 15 第一水平內(nèi) A+B級儲量占本水平儲量的比例 70 60 40 60 50 30 40 不作具體規(guī) 定 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 12 第一水平內(nèi) A 級儲量占本水平內(nèi)儲量的比例 40 30 15 30 20 不作具體 規(guī)定 不要求 表 2－ 2 礦井工業(yè)儲量匯總表 煤層 名稱 工業(yè)儲量（萬噸） 備注 A B A+B C A+B+C 三 號 煤層 符合 總計 符合 礦井設(shè)計儲量 礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。由于煤層傾角均小于 15176。井田面積。 3 號煤的煤層特征及工業(yè)分析分別如下表 1 13： 序 號 煤 層名 稱 煤層厚度（ m） 傾 角 θ 176。 （ 2）上段： K 砂巖底至 K8砂巖底，一般厚 30m 左右，以灰白色中粒砂巖，灰色薄層細砂巖，灰黑色粉砂巖及泥巖組成，間夾不穩(wěn)定的薄煤層 1～2 層。由灰白～灰色，中、細粒砂巖，灰黑色粉砂巖，泥巖及 1～ 3層煤組成，其中主要煤層一層，編號 3 號，平均厚度 ，是本組唯一可采煤層。位于太原組下部，為 15 號煤直接或間接頂板。 K1石英砂巖：灰 — 灰白色，細粒結(jié)構(gòu)，含少量泥質(zhì)及星散狀黃鐵礦，硅質(zhì)膠結(jié)，分選性良好。連續(xù)沉積于本溪組之上，為主要含煤地層之一。四季分明，溫暖宜人，日照充足 ,無霜期長。東部長河西岸有黃土覆蓋、西部沁河?xùn)|岸也有黃土覆蓋，中部山區(qū)森林發(fā)育。 井田范圍：南臨寺荷井田，西接潘莊井田。 采礦工程畢業(yè)設(shè)計是采礦工程專業(yè)全部教學(xué)進程中的最后一個環(huán)節(jié)。井田范圍內(nèi) 整體地質(zhì) 條件 比較 簡單， 斷層較發(fā)育，但均是小斷層。礦井瓦斯含量較高，為高瓦斯礦井，礦井 涌水量 不大 。作為對大學(xué)生在學(xué)校的最后一次綜合性的知識技能考查，它 綜合地 考查 了學(xué)生這四年來對基礎(chǔ)知識及其專業(yè)知識的掌握情況，使學(xué)生學(xué)會自我思考、自行設(shè)計。井田以以下四個拐點坐標為界： 1： X=， Y=； 2： X=， Y=； 3： X=， Y=； 4： X=， Y=。井田內(nèi)村莊位于黃土沖溝兩側(cè)或山頂?shù)屯萏幱悬S土覆蓋的地方。據(jù)晉城市氣象站資料 ,年平均氣溫 11℃, 極端最低氣溫 ℃ （ 1956年 1 月 21日），極端最高氣溫 ℃ （ 1967 年 6 月 4 日）。由灰色中、細粒砂巖，灰黑色粉砂巖、泥巖，灰色粘土泥巖、石灰?guī)r、硅質(zhì)巖、菱鐵礦及煤組成。沉積不穩(wěn)定。 K3石灰?guī)r：為 13 號煤頂板。本組濱岸為過渡相沉積，在成莊、段都、坪頭一帶，均有零星出露。 K 砂巖：為山西組中部的一層砂巖，灰白色、中粒、鈣質(zhì)膠結(jié)。 圍 巖 性 質(zhì) 煤 牌 號 硬 度 容 重 (t/m179。 井田儲量 礦井儲量 礦井儲量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過地質(zhì)手段查明的符合國家煤炭儲量計算標準的全部儲量，又稱礦井總儲量。 ，故采用水平投影面積作 為資源 /儲量的估算面積； m— 塊段的煤層資源 /儲量估算平均厚度（ m）。 礦井設(shè)計可采儲量 礦井設(shè)計可采儲量為礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、礦井井下主要巷道 及上下山保護煤柱后乘以采區(qū)回采率所得到的儲量。） 埋深（ m） 3 8 45 72 69 72 370 表 2－ 4 保護煤柱設(shè)計參數(shù)表 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 14 圖 2— 1 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 15 圖 2— 2 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 16 圖 2— 3 礦井年 產(chǎn) 量及服務(wù)年限 礦井工業(yè)制度 根據(jù)設(shè)計大綱規(guī)定以及結(jié)合礦井實際情況。斜井開拓在地質(zhì)條件適宜，井筒不需要特殊的情況下 ， 具有施工速度快 、 施工簡單 、工程造價低 、 井筒維護簡單 、 維護費用低 、 煤炭提升連續(xù) 、 提升能力大等優(yōu)點。運輸大巷設(shè)在煤層底板 巖層中，在運輸大巷內(nèi)設(shè)井底煤倉，煤炭直接河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 19 溜到輸送機上，提升到地面。 水平劃分及位置在后面的方案中進行詳細說明。所以在采用條帶式開采時，將運煤平巷和運料平巷 布置在 煤層中。主井采用箕斗提煤，副井采用一對 噸雙層礦車四車多繩罐籠，另外還有一個材料罐籠，用于運料、出矸、上下人。 19692179。 32962179。4= 維護 （萬 m178。 一 水平 二 水平 179。 179。4= 179。 a） 35 元 /年 178。井筒 斷面為半圓拱型，斷面壁高 ,寬度為,半圓拱的半徑 ,凈斷面積為 ,掘進斷面積為 m2。井 筒 寬度 ,井筒 凈 斷面積 ，井筒掘進斷面積 m2。 風(fēng)井井筒斷面布置如 下頁圖 ： 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 30 風(fēng)井斷面圖 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 31 表 3－ 3－ 1 井筒特征 井筒名稱 主 斜 井 副 斜 井 風(fēng)井 井口坐標 X（ m） 513956 513776 512328 Y（ m） 3943083 3943204 3941816 Z（ m） 720 720 720 用途 提煤 提料、矸、人、進風(fēng) 回風(fēng) 提升設(shè)備 膠帶機 礦車 、 人車 、 材料車 —— 井筒傾角（176。 井下主要運輸大巷采用 膠帶輸送機運煤 。 各車線長度計算如下： 副井進出線有效長度 L： L=m179。 調(diào)車線 長度： L=m179。 人車線有效長度： L=m179。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 34 ⑸ 副斜井和 井底車場 斷面 ， 運輸大巷及回風(fēng)大巷 斷面 m2，巷道采用錨噴支護，主要硐室及交岔點采用混凝土或料石砌碹。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 35 圖 3－ 4－ 2 單開道岔非平行線路聯(lián)接 單開道岔平行線路聯(lián)接 設(shè)計選用道岔型號 ZDK622412， a＝ 3462mm， b＝ 3588mm,α＝ 14176。 圖 3－ 4－ 4 渡線道岔線路聯(lián)接 井底 車場 通過能力計算 區(qū)段劃分 見下 頁 圖 圖 3－ 4－ 6 區(qū)段劃分 調(diào)車作業(yè)程序及時間 見下頁 表 3－ 4－ 1，表 3－ 4－ 2。 中央變電所應(yīng)根據(jù)規(guī)定，設(shè)置滅火器材。 ③泵房硐室的地坪應(yīng)高出通道與車場連接處地板 ，設(shè)置流水坡，以防硐室積水。若用凈斷面為 8 平方米的半圓拱形斷面，那末一條水倉 的 長 度為： L=247。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 42 保證年產(chǎn)量的同采采區(qū)數(shù)和工作面數(shù) 采區(qū)的生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)能力、機械化程度和 采取內(nèi)工作面接替關(guān)系等因素確定。 2=； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 43 Ф — 正規(guī)循環(huán)系數(shù)，Ф＝ ～ 1,取Ф =； 由此： L＝ 330179。 200179。斷面面積分別為 m m2和 m2。本設(shè)計礦井只考慮 3號煤層的開采。保證工作面聯(lián)續(xù)不斷的生產(chǎn)。煤倉容量為 540t，煤倉 的支護方式 采用 混凝土 支 護，壁厚 300mm。故需要配置足夠的巷道掘進隊，并安排好掘進工作面的接替。 通風(fēng)系統(tǒng) 根據(jù)帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)安排，主要進風(fēng)巷為 運輸大巷 。 通風(fēng)路線： 副 斜 井 —— 井底車場 —— 運輸大巷 —— 進風(fēng)行人斜巷 —— 上順槽 —— 綜采工作面 —— 下順槽 —— 煤層運料平巷 —— 帶區(qū)運料斜巷 —— 回風(fēng)大巷 —— 風(fēng)井 。 th— 回采工作面所需時間，月； gh ht LV＝ 其中： Lg— 區(qū)段內(nèi)回采工作面沿 傾 向全長， 1200m； Vh— 回采工作面月速度， ； tj— 掘進工作面所需時間，月； njjtIV＝ 其中： In— 接替工作面的巷道長度， 2600m； Vj— 巷道的掘進速度， m/月； 所以 ： j 2600t 400＝ ＝ 月 h 1200t ＝ ＝ 月 又因為 t1＝ 1， t2＝ 。 帶區(qū)運料 斜巷采用單繩纏繞式絞車來完成輔助運輸 ,在煤層運料斜巷的一側(cè)布置絞車房。由于井田的傾向長度自南向北逐漸增加 ,為了使三個階段的采煤工作面傾向長度趨于均勻 ,因此 ,井田開采設(shè)計中 ,自南向北采煤工作面的長度逐漸加長 ,平均傾向長度為 1200m。,平均厚度為 8m,煤塵無 爆炸性， 無自 燃發(fā)火傾向。 設(shè)計中的巷道有：井底車場、運輸大巷、回風(fēng)大巷、分帶運輸斜巷、進風(fēng)行人斜巷、工作面開切眼。 179。 179。因此， 本礦井 設(shè)計 生產(chǎn)采區(qū)為一個 。在水倉最低點即清理斜巷 末端不應(yīng)設(shè)積水窩， 以便 清理水倉時能將積水排出， 有利于 清理工作。 水倉容量與數(shù)量 水倉是按礦井正常涌水量計算的，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，當?shù)V井正常涌水量在 1000 立方米 /小時以下，主要水倉有效容積能容納 8 小時的正常涌水量。 中央水泵房硐室 ⑴水泵房硐室是井下主要硐室之一，能否正常安全運行關(guān)系重大，故水泵房硐室位置的選擇應(yīng)考慮以下因素： ①管路敷設(shè)最短，不僅節(jié)約管 路電纜，而且管道阻力和電壓將最小。 確 定井底車場 各 硐室位置 井下中央變電所 ⑴硐室位置 中央變電所硐室是全礦井下電力總配電站，為了節(jié)約輸入輸出電纜線、配電均衡、安裝維護方便和便于提供新鮮風(fēng)流等目的，宜將變電所置于副井與井底車場連接的附近。 則： B=S/tgα =6400mm m=S/sinα =6597mm T= = =1477mm n=mT=5120mm L= a+B+T=11339mm 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 36 C=nb=1532mm Kp=πа 176。 則 :β =δ а =45176。 LR+ LJ +Lf=45m 式中： L— 人車線有效長度； m— 列車數(shù)目，取 列； nR— 每列車的人車數(shù)，取 6輛； LR— 每輛人車帶緩沖器的長度， 5m。 Lk+N179。 Lk+N179。 井底車場設(shè) 有井底清理斜巷，用于清理煤倉向膠帶輸送機裝煤時落下的煤，井底清理斜巷單獨回風(fēng)。） 64 64 —— 井筒 斜長 （ m） 1016 825 260 斷面積 凈（ m2 ） 掘（ m2 ） 井底車場 井底車場是連接礦井 主要提升井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。井筒斜長 825m,傾角為 18176。井筒斜長 1016m,傾角為 16176。 確定方案 綜上比較可知 ， 方案 Ⅲ 的總費用 超過了 方案 Ⅰ 的 ％ ，故決定采用方案 Ⅰ 。 365 179。4= 排水 /萬 m179。 365179。 2179。 a 179。 32962179。 方案經(jīng)濟比較 由于 方案Ⅰ和方案Ⅲ在 水平劃分上是相同的，在各水平內(nèi)均采用相同的采煤方法，因此， 方案比較法在對不同的開拓方案進行比較時，一些相同的部分可以不進行比較， 于是我們在對方案Ⅰ和方案Ⅲ兩個方案進行比較時，可以只 將兩個方案中有差 別的 建井 工程量、 生產(chǎn)經(jīng)營工程量 、 基建費用及 生產(chǎn)經(jīng)營 費用 分別計算 ，并匯總于 下頁 表 3－ 2－ 表 3－ 2－ 表 3－ 2－ 3 和表 3－ 2－ 4。 圖 3－ 2－ 3 立井一水平加暗斜井二水平延伸 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 21 方案一采用雙斜井開拓，由于表土層薄，地質(zhì)水 文條件簡單，施工也比較方便，井筒的維護量也不大。 ⑵井筒數(shù)目