【正文】 約為 。 表 217 多繩摩擦式提升機(jī)參數(shù)表 型號(hào) (Ⅲ ) 參數(shù) 單位 技術(shù)特征 主導(dǎo)輪直徑 M 導(dǎo)向輪直徑 M 3 鋼 絲 繩 最大靜張力 KN 800 最小靜張力 KN 230 有導(dǎo)向輪時(shí)最大直徑 Mm 35 根數(shù) 根 6 間距 Mm 250 最大提升速度 m/s 14 2）副井提升設(shè)備 副井裝備一對(duì) 1t 雙乘四車標(biāo)準(zhǔn)窄罐籠。 各主要開拓巷道的斷面尺寸，均按運(yùn)輸設(shè)備的外形尺寸以及《規(guī)程》中的有關(guān)安全間隙的要求而確定的，并按通風(fēng)要求驗(yàn)算風(fēng)速，驗(yàn)算結(jié)果見第九章。大型礦井取小值，中型礦井取大值。 表 28 列車牽引的礦車數(shù) 機(jī)車粘重 固定礦車 (t) 底卸式礦車 (t) 單機(jī) 7t 架線式 3035 1416 1215 8t 蓄電池式 2025 1216 14 10t 架線式 34 1719 1517 14t 架線式 2934 2630 雙機(jī) 10t 架線式 2030 2022 礦井為立井開拓，煤炭由主井箕斗運(yùn)至地面；物料經(jīng)副井運(yùn)至井底車場(chǎng)，在井底車場(chǎng)換裝，由電機(jī)車運(yùn)到采區(qū)；矸石由輔助運(yùn)輸?shù)囊粐嵭≤?，用電機(jī)車?yán)骄总噲?chǎng)，由副井的罐籠提升到地面。由第九章《礦井通風(fēng)與安全》的風(fēng)速驗(yàn)算可知，所選擇的井筒符合風(fēng)速要求。主井井筒斷面和井筒特征表見 (圖 27，表 212)。另外延深位置也不同，所采用的準(zhǔn)備方式也不同。井底車場(chǎng)為環(huán)式車場(chǎng)。 方案三：立井兩水平開拓 (石門位于 100m，暗斜井延深至 560m) 主、副井的井筒均為立井，布置在井田的中部，井口標(biāo)高為 +176m，井筒通過(guò)立井延伸至 350m后，受奧灰水威脅只能采用暗斜井延深， 350m以上為一水平， 350m至 560m為第二水平。 根據(jù)礦井開拓方式，主斜井、副斜井和大巷的相對(duì)位置關(guān)系，確定為環(huán)繞式井底車場(chǎng)。二 1 煤層屬緩斜煤層，平均傾角為 18176。井田地表南北向沖溝發(fā)育，總體地勢(shì)南高北低，最高點(diǎn)位于礦區(qū) 4001 孔南礦區(qū)邊界處，標(biāo)高 ，最低點(diǎn)位于礦區(qū)石家寨北礦區(qū)邊界處，標(biāo)高 ，相對(duì)高差 。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。 ? ＞ 45176。本設(shè)計(jì)取 。) = (22) 工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為： Zi=SMR (23) 式中： Zi—工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量； S —工業(yè)廣場(chǎng)壓煤面積， m2； M —煤層厚度， ； R —煤的容重， 。） 560 18 18 45 75 75 60 根據(jù)上述以知條件，畫 出如圖 21 所示的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸： γφδBACDb39。工業(yè)廣場(chǎng)的中心處埋藏深度為 560m，主井、副井、地表建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。鏡煤平均最大反射率（ Rmax）為 %，煤的變質(zhì)程度應(yīng)屬無(wú)煙煤 VII2變質(zhì)階段。煤層多具粉狀及鱗片狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，裂隙發(fā)育，充填物多為高嶺土及碳酸鹽類礦物。從井田鉆探看，構(gòu)造不發(fā)育，僅在井田東部邊界有一斷層存在，沿該斷層形成了寬大的無(wú)煤區(qū)，所以斷層對(duì)開采無(wú)影響。 （ 6）本溪組鋁土質(zhì)泥巖隔水層 由鋁土巖和鋁土質(zhì)泥巖組成，厚度 4～ ，其層位穩(wěn)定，巖性致密，節(jié)理裂隙不發(fā)育，隔水能力強(qiáng)，正常情況下，可阻隔太原群灰?guī)r和中奧陶系灰?guī)r之間的水力聯(lián)系 。第三系底部的礫石，含水性較弱。 柱狀3 . 64 . 9 41 0 . 7 43 . 9 7厚度( m )4 . 5中粒砂巖砂質(zhì)泥巖煤 層2 . 1細(xì)粒砂巖4 . 34 . 0( m )6 . 0深灰色，含有細(xì)條狀方解石脈及海百合化石。 地質(zhì)構(gòu)造 礦區(qū)位于偃龍煤田中段，位居華北板塊南部的嵩箕構(gòu)造區(qū)西部 , 區(qū)域構(gòu)造格局受南側(cè)的秦嶺～大別板緣帶和東側(cè)的郯廬斷裂帶的制約，構(gòu)造形態(tài)受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加變形。下部灰?guī)r段一般厚 24m，由煤層及石灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，含煤四層（一 1～一 4）；中部砂巖段一般厚 40m，由深灰色中細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖組成夾薄層石灰?guī)r，含煤三層（一 5～一 7）；上灰?guī)r段一般厚 18m，由石灰?guī)r、黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、中細(xì)粒砂巖組成，含煤二層（一 8～一 9），上部 L9灰?guī)r頂界與二疊系分界。 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 本區(qū)工業(yè)發(fā)展相對(duì)落后，多以采礦業(yè)為主，輔以石料廠、水泥廠。 本區(qū)屬黃河流域伊河水系。 詳見交通位置圖 11： 圖 11 礦區(qū)交通位置圖 地形地貌及水系 礦區(qū)位于嵩山山脈北麓的山前平原區(qū)，全區(qū)多被第四系覆蓋，僅有零星基巖出露，地表南北向沖溝發(fā)育，總體地勢(shì)南高北低，最高點(diǎn)位于礦區(qū) 4001 孔南礦區(qū)邊界處，標(biāo)高 ，最低點(diǎn)位于礦區(qū)石家寨北礦區(qū)邊界處，標(biāo)高 ，相對(duì)高差 。 地震 根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（ GB183062020），本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為，地震基本烈度為 Ⅵ 度。 4）上石炭太原組（ C3t）：為海陸交互相含煤沉 積地層，根據(jù)其巖性組合特征分為三段，自下而上分為下部灰?guī)r段、中部砂巖段和上灰?guī)r段。 6）新生界（ CZ） 第四系（ Q） :與下伏地層呈不整合接觸，厚 0～ 200m,西厚東薄，由黃土、卵石、沙、粘土組成。 （ 2）切割東西向褶曲北西、北東向兩組斷裂，如嵩山斷層、五指嶺斷層，礦區(qū)內(nèi)的鐵窯斷層（ F19）、孫家坡斷層（ F22）。 1）主要含、隔水層 （ 1）第三、四系砂礫石含水層 主要由砂、礫石組成，第四系砂礫石含水性強(qiáng)，單位涌水量 ～，滲透系數(shù) O． 185～ ，水位深度 ～ ，是民井取水的主要水源。本井田范圍 4902 孔于孔深 405～ 406m穿見溶洞，其巖溶發(fā)育不均，含水性較上段灰?guī)r強(qiáng)。郭村內(nèi)僅二 1煤層為主要可采煤層，其它煤層均為不可采或局部可采。 容重 t/m3 煤層牌號(hào) 民用或動(dòng)力 頂板 老頂 巖性 砂質(zhì)泥巖 直接頂 砂巖 底板 直接底 巖性 炭質(zhì)泥巖 老底 砂質(zhì)泥巖 煤的特征 1）煤的物理性質(zhì) 二 1煤層呈深黑色，條痕黑色，玻璃光澤，具參差狀及土 狀斷口，煤巖成份以亮煤為主，暗煤次之，間夾少量鏡煤線理?xiàng)l帶及微量絲炭，呈鑲嵌狀及條帶狀分布，宏觀煤巖類型多為半亮型。 3）煤種及變質(zhì)特點(diǎn) 根據(jù)對(duì)原煤可燃基揮發(fā)分和鏡煤平均最大反射率的測(cè)試結(jié)果，揮發(fā)分為%。煤層的平均傾角為 18176。） β（ 176。ⅡⅠ 圖 21 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 保護(hù)煤柱梯形面積為： S =(上寬 +下寬 )高 /(2cos18176。 邊界煤柱可按下列公式計(jì)算： Z=LBMR (25) 其中： Z—邊界煤柱損失量； L—邊界煤柱長(zhǎng)度； B—邊界煤柱寬度； 20m M—煤層厚度； R—煤的容重； 則井田的邊界煤柱為： 20103104= 表 22 煤柱留設(shè)方法 名 稱 留 設(shè) 方 法 工業(yè)廣場(chǎng) 根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱與壓煤開采規(guī)程》第 72 條：工業(yè)廣場(chǎng)維護(hù)帶寬度為 15m 井田邊界 邊界煤柱 20m 大 巷 大巷煤柱每側(cè) 45m 4）礦井可采儲(chǔ)量（ Zk）： 礦井的可采儲(chǔ)量按下式計(jì)算： Zk=(ZgP)C (26) 其中： Zk—礦井的可采儲(chǔ)量； Zg—礦井的工業(yè)儲(chǔ)量； P—保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留設(shè)的永久煤柱損失量； C—采區(qū)采出率，厚煤層不小于 ；中厚煤層不小于 ；薄煤層小于 ；地方小煤礦不小于 。～ 45176。在解決開拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： （ 1）貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。 1)確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) （ 1）井筒形式的確定 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。井 田瓦斯比較大，對(duì)開拓方式的選擇影響較大。 3）開采水平的確定及采區(qū)劃分 井田主采煤層為二 1 煤層，設(shè)計(jì)中只針對(duì)二 1 煤層， 其它煤層均為不可采或局部可采。其中膠帶輸送機(jī)大巷擔(dān)負(fù)礦井煤炭運(yùn)輸任務(wù)；輔助運(yùn)輸大巷擔(dān)負(fù)礦井材料、人員、設(shè)備等運(yùn)輸任務(wù)。如（ b）所示。暗斜井延深至 450m。 方案三、四主要區(qū)別在于方案三布置了一個(gè)上山采區(qū)，一個(gè)下山采區(qū)，下山采區(qū)底部掘進(jìn)到工業(yè)廣場(chǎng)保 護(hù)煤柱外；方案四是在一水平上設(shè)輔助水平，采用盤區(qū)式準(zhǔn)備。此外，還布置有檢修道、動(dòng)力電纜、照明電纜、通訊信號(hào)電纜、人行臺(tái)階等設(shè)施 。 （ 4）風(fēng)速驗(yàn)算 所選定的主、副井作為進(jìn)風(fēng)井，風(fēng)井作為回風(fēng)井，其斷面的大小必須符合風(fēng)速要求。 由式 (28)知 L =15+1+10=。 （ 5）井底煤 倉(cāng) 井底煤倉(cāng)的有效容量可按下式計(jì)算： Qmc=()Amc (29) 式中： Qmc—井底煤倉(cāng)有效容積， t； Amc—礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量， t； ～ —系數(shù)。由于其服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，為了便于維護(hù)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況，其斷面均采用半圓拱型，并采用錨噴支護(hù)，回風(fēng)大巷斷面如 (圖 26)，其支護(hù)方式采用錨噴。由于本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為 90 萬(wàn) t/a，考慮到以后礦井生產(chǎn)能力留有足夠的余地，選用有效容積為 10 立方米的 JDG9/1104 型箕斗，其主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)見 表 216 表 216 JDG9/1104 型 9t 箕斗特征表 項(xiàng)目 單位 技術(shù)特征 型號(hào) JDG9/1104 箕斗名義載重量 T 9 箕斗有效容積 m3 10 箕斗自重 t 最大提升高度 m 1300 最大外形尺寸 mm 23001300 最大終端載荷 KN 400 提升機(jī)選用 (Ⅲ )型單繩纏繞提升機(jī)，卷筒直徑 ，提升最大高度 1290m。正常涌水量為 270m3/h，最大涌水量為 306m3/h。工作面采用 ”U”型通風(fēng)，區(qū)段運(yùn)輸平巷出煤兼進(jìn)風(fēng)，與采區(qū)運(yùn)輸上山、軌道相連，區(qū)段回風(fēng)平巷兼回風(fēng)，與采區(qū)回風(fēng)上山相連。軌道上山的絞車房布置在區(qū)段回風(fēng)平巷水平之下，絞車將礦車沿軌道上提至平車場(chǎng)，然后經(jīng)平車場(chǎng)運(yùn)到區(qū)段回風(fēng)平巷。 本采區(qū)上部為順向平車場(chǎng)，軌道上山以平車場(chǎng)的形式進(jìn)入盤區(qū)軌道運(yùn)輸大巷和區(qū)段回風(fēng)平巷，絞車房直接布置在煤層中。 （ 2）運(yùn)料系統(tǒng) 副井 → 井底車場(chǎng) → 軌道運(yùn)輸石門 → 采區(qū)下部車場(chǎng) → 軌道上山 → 采區(qū)上部 (中部 )車場(chǎng) → 盤區(qū)軌道大巷 → 區(qū)段平巷 → 工作面 。 因此工作面的生產(chǎn)能力即為礦井的生產(chǎn)能力 90 萬(wàn) t/年。 所以每割一刀煤所需的時(shí)間 = T 割 + T 空 +T 停 =+4+20≈(分 ) 端頭作業(yè)時(shí)間 T 端 ： 本綜采工作面端頭支護(hù)采用端頭液壓支架，端頭作業(yè)時(shí)間取 20 分鐘。R330 (34) =4200330 = 萬(wàn) t 式中： B—工作面日進(jìn)刀數(shù)， 4 刀； L—工作面長(zhǎng)度， 200m； S—截深， ； M—采高， ； R—煤容重， ； C—工作面回采率， 。 根據(jù)盤區(qū)地質(zhì)條件及煤層特征，以及當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)，有兩個(gè)備選方案：放頂煤工藝和一次采全高回采工藝，各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面進(jìn)行比較： （ 1）放頂煤工藝 優(yōu)點(diǎn)： 有利于合理集中生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，單產(chǎn)和效率高，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；巷道掘進(jìn)較少，減少了巷道的維護(hù)工程量，同時(shí)生產(chǎn)也相對(duì)集中； 工作面搬家次數(shù)少；對(duì)地質(zhì)條件、煤層賦存條件有更大的適應(yīng)性。 采區(qū)煤層賦存條件好，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，所以該礦井設(shè)計(jì)為綜合機(jī)械化程 度比較好的現(xiàn)代化礦井。 5）工作面生產(chǎn)能力： Qt=A/T (35) =900000/330 式中： Qt—礦井理論日產(chǎn)量， t/d； A—礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， 900000t； T—礦井年工作天數(shù)，取 330 天； 即 Qt= t/d 綜合以上多種因素，確定工作面長(zhǎng)度為 200 米，現(xiàn)驗(yàn)算工作面生產(chǎn)能力。 1）進(jìn)刀方式 采用割三角煤工作面端部斜切