【正文】 ％。所以，本礦井一個(gè)高檔普采工作面對(duì)于保證礦井年產(chǎn)量是穩(wěn)妥和易實(shí)現(xiàn)的。 水倉(cāng)容量按照《煤礦安全規(guī)程》指定的公式 V=2（ Q+3000）計(jì)算為 8640m3，相當(dāng)于 。開拓、準(zhǔn)備巷道斷面形狀以拱形斷面為主，回采巷道采用梯形斷面。 高檔普采工作面選用雙滾筒采煤機(jī)割煤，利用 采煤機(jī)擋煤板裝煤，選用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，運(yùn)輸順槽選用刮板轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)運(yùn)煤。但水文地質(zhì)條件為、中等偏復(fù)雜，預(yù)計(jì)井下涌水量較大，底板灰?guī)r有突水可能性。 （ 6）井下爆破材料庫(kù)必須有單獨(dú)的新鮮風(fēng)流，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)巷或主要回風(fēng)巷中。 確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)的依據(jù) 根據(jù)礦井瓦斯涌出量、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、煤層自然傾向性及兼顧中后期生產(chǎn)需要等條件，提出多個(gè)技術(shù)上可行的方案，通過優(yōu)化或技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)。多數(shù)礦井的煤塵均無爆炸性，煤層也不自燃，但井下涌水量普遍較大。 回采工作面采煤運(yùn)輸主要設(shè)備選型如下： 采煤機(jī)選用 MG150 型雙滾筒采煤機(jī)，功率 150kw，采高 2m，滾筒直徑 ，牽引速度 0～ 6m/min，截深 ，生產(chǎn)能力 400t/h。 巷道支護(hù)方式巖巷以錨噴支護(hù)為主，煤巷采用砌碹和工字鋼支護(hù)。 井下爆破材料庫(kù) 井下爆破材料庫(kù)為壁槽式，容量為 900kg，位置在距井底 400m 的軌道運(yùn)輸石門一側(cè)。 采區(qū)劃分及開采順序 全井田為單翼開拓布置，共劃分了五個(gè)采區(qū)，其中 425m水平以上 3個(gè)， 425m水平以下 2 個(gè)?？刹蓛?chǔ)量占地質(zhì)儲(chǔ)量的 44％。一 2 煤結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，普遍含夾矸 1～ 4層，夾矸厚 ～ ，平均 。 煤層賦存情況 本區(qū)含煤地層為石炭二迭系。井田基本構(gòu)造形態(tài)為一向南西傾伏的寬緩背斜。 井巷工程量匯總表 序號(hào) 項(xiàng)目名稱 長(zhǎng)度（ m） 掘進(jìn)體積 （ m3） 煤巷 巖巷 半煤巖巷 小計(jì) 煤巷 巖巷 小計(jì) 1 井筒 2 井底車場(chǎng) 3 主要運(yùn)輸巷道 4 采區(qū) 143 211 合計(jì) 2397 211 注：表中掘進(jìn)體積 m3 巖巷包括 m3 砂土。 全礦井采掘工作面比為 1： 3。 設(shè)備及材料經(jīng)副井→井底車場(chǎng)→軌道運(yùn)輸大巷→采區(qū)中部車場(chǎng)→各用料地點(diǎn)。 采區(qū)生產(chǎn)能力 礦井以一個(gè)采區(qū)一個(gè)高檔普通機(jī)械化采煤工作面和三個(gè)掘進(jìn)工作面保證礦井產(chǎn)量。 采區(qū)布置及生產(chǎn)能力 首采區(qū)的數(shù)目及位置 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 ，根據(jù)本礦井的煤層賦存條件和綜合開采技術(shù)條件，布置一個(gè)首采區(qū)即可保證礦井生產(chǎn)能力。 順槽選用 SSJ800/90 型可伸縮帶式輸送機(jī)，功率 75kw，輸送能力 450t/h。由于煤層為近水平煤層，采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法，以簡(jiǎn)化井下巷道布置、減少采區(qū)巷道煤柱，提高煤炭資源回收率。 其他主要硐室名稱及位置 副井東側(cè)布置有主排水泵房和主變電所，泵房?jī)?nèi)裝備 7 臺(tái)水泵。 主井底撒煤通過在井底車場(chǎng)水平設(shè)置的清理撒煤平巷（利用施工巷道）來完成，清理撒煤極為方便。車場(chǎng)繞道內(nèi)設(shè)置材料車線，材料車線長(zhǎng) 。基巖段采用單層素砼井壁，壁厚 350mm，砼標(biāo)號(hào)為 300 號(hào)。該井壁結(jié)構(gòu)形式，其施工工藝較復(fù)雜，造價(jià)較高，目前應(yīng)用較少。但仍需要克服一定的難度，并進(jìn)行技術(shù)上的創(chuàng)新。安裝梯子間作為井下一安全出口，井筒內(nèi)敷設(shè)三趟排水管、動(dòng)力及信號(hào)電纜。為最大限度地開發(fā)利用這些優(yōu)質(zhì)的煤炭資源，實(shí)現(xiàn)礦井接替的社會(huì)效益和礦井建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益，這些村莊需要全部搬遷。由于井田底板灰?guī)r水壓大，存在突水可能，故大巷層位以下以不進(jìn)入底板巖層為宜。 水平劃分及水平標(biāo)高 本井田淺部煤層開采標(biāo)高為 325m，深部煤層開采標(biāo)高為 475m，上下垂高相差150m，傾斜長(zhǎng)度 ～ 3km。 第三章 井田開拓 概述 由 于本井田上覆第三、四系沖擊層較厚，平均厚度為 421m，且煤層埋藏較深，中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 平均深度為 500m，故采用立井開拓方式。但由于井田四周受大斷層限制，資源有限，只能滿足建設(shè)一對(duì)中型礦井 。 β =70176。 儲(chǔ)量比例計(jì)算未包括 20～ 40 段的 C 級(jí)儲(chǔ)量。設(shè)計(jì)利用地質(zhì)儲(chǔ)量為 70390kt（ 二 1煤），其中 A級(jí) 8060kt、 B級(jí) 10620kt、 C級(jí) 51710kt。 二 1煤層之上基巖保留厚度較小，部分井田范圍底部含水層直接與基巖風(fēng)化帶接觸形成“底含”，故淺部 二 1煤層必須留設(shè)防水煤巖柱，防止“底含”水通過裂隙潰入礦坑。因該煤層水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜，同時(shí)煤質(zhì)屬中灰高硫，勘探當(dāng)中僅進(jìn)行了一 般控制了解，故勘探程度低，目前開采條件尚不具備。二迭系山西組含煤 3 層，煤層總厚 ，其中二 1煤全區(qū)發(fā)育，普遍可采，系本井田勘探和開采的主要對(duì)象。 地溫 據(jù)地溫測(cè)井資料，最高地溫 ℃（井田內(nèi) 4403 孔），平均地溫梯度 ℃ /百米，屬地溫正常區(qū)。 井田水文地質(zhì)類型及礦井涌水量 原精查地 質(zhì)報(bào)告提供本井田水文地質(zhì)類型為三類二亞類三型，后井檢孔施工補(bǔ)作水文地質(zhì)工作后，地質(zhì)部門對(duì)井田水文地質(zhì)類型重新進(jìn)行了評(píng)價(jià)， 省煤炭工業(yè)技術(shù)委員會(huì)組織評(píng)審后，省煤炭工業(yè)局對(duì)水文地質(zhì)類型進(jìn)行了批復(fù)，同意將礦井水文地質(zhì)類型變更為三類二亞類二型，即沖水水源以底板巖溶裂隙水為主的水文地質(zhì)條中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 件中等偏復(fù)雜類型。 礦井充水因素分析 鄰近生產(chǎn)礦井有方莊煤礦、白莊煤礦、魏村煤礦、古漢山煤礦，其礦井的充水水源多以底板灰?guī)r水為主。據(jù)鄰區(qū) 6002 孔抽水資料，單位涌水量 L/，滲透系數(shù) ，水位標(biāo)高 。砂巖裂隙不發(fā)育，補(bǔ)給條件較差，富水性弱，易于疏排。 主要含水層 （ 1）第三四系砂礫石含水層：砂礫石層累計(jì)厚度 ～ ，平均，占覆蓋層總厚的 ％。 2 風(fēng)氧化帶厚度 對(duì)施工鉆孔的統(tǒng)計(jì)并結(jié)合井檢孔資料，巖層受風(fēng)洋、氧化作用影響的厚度為～ ，平均為 。 一 2 煤賦存于太原組底部，上距 二 1 煤層 ～ ，平均 ，其直接頂板為太原組 L2 灰?guī)r。井田內(nèi)斷層基本上為東西向延展，呈相對(duì)集中發(fā)育 。程村井田位于焦作煤田東北部，主要受北東向區(qū)域斷層（ F1 F15）及西北向區(qū)域斷層（ F20）切割，井田內(nèi)地層抬升，構(gòu)成了本井田低壘型構(gòu)造單元。鋼材及木材通過窄軌鐵路和公路由外地運(yùn)至礦井工業(yè)場(chǎng)地。年最大蒸發(fā)量 為 ，最低氣溫 為 ℃，最高氣溫 為 ℃。井田南部 20km 和 3km 處分別有新鄉(xiāng)至焦作鐵路以及吳村煤礦 —— 輝縣 —— 新鄉(xiāng)的 762mm 窄軌鐵路東西向通過，薄壁 —— 獲嘉的公路從井田內(nèi)穿過，交通十分便利。為此，只能是自主開發(fā)與之相應(yīng)的安全技術(shù)，以確保高瓦斯礦井和瓦斯突出礦井的安全生產(chǎn)。但受諸多方面的因素制約與限制，全國(guó)煤礦事故多、傷亡重、經(jīng)濟(jì)損失大的狀況尚未得到根本好轉(zhuǎn)，致使每年煤礦事故死亡人數(shù)一直徘徊在六七千人左右，位于全國(guó)各行業(yè)之首。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦生產(chǎn)的機(jī)械化程度不斷提高，礦井開采規(guī)模迅速擴(kuò)大，通風(fēng)線路隨之加長(zhǎng)，通風(fēng)阻力增加，工作面配風(fēng)困難，通風(fēng)難度相應(yīng)增加；另外，隨著開采深度的增加，由于地?zé)?、機(jī)電設(shè)備散熱、火區(qū)散熱、氣候變熱等因素，致使高溫礦井也逐漸增加，礦進(jìn)熱害治理也成為礦井通風(fēng)工作的一個(gè)重點(diǎn)；再者，在一些寒冷地區(qū)，冬季氣溫很低，對(duì)進(jìn)風(fēng)風(fēng)流預(yù)熱也成為通風(fēng)要解決的難題。 礦區(qū) 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 井田內(nèi)無常年性河流。綜合歷次地震對(duì)本區(qū)造成的影響， 本區(qū)的地震基本烈度為Ⅶ度。 二 水源條件 礦井可供選擇利用的水 源有兩個(gè)：一個(gè)是第三、四系沙礫石含水層的潛水，據(jù)調(diào)查本井田工業(yè)場(chǎng)地 300～ 700m 左右的北 ～ 北西方向和南 ～ 南西方向上共分布有 7眼水井，井深均為 30～ 40m，單井流量 80～ 120m3 /h，水質(zhì)好，可作為礦井生產(chǎn)生活用水水源。 1 背斜構(gòu)造 背斜軸部寬緩，軸線位于 100 3001及 5204 孔連線附近， F21 斷層斜交軸部穿過。二迭系山西組含煤 3 層，煤層總厚 ，其中二 1煤全區(qū)發(fā)育，普遍可采，系本井田勘探和開采的主要對(duì)象。因該煤層水文地質(zhì)條件 極為復(fù)雜，同時(shí)煤質(zhì)屬中灰高硫，勘探當(dāng)中僅進(jìn)行了一般控制了解，故勘探程度低，目前開采條件尚不具備。 煤質(zhì)特征表 123 煤層名稱 灰分 硫分 發(fā)熱量 磷含量 煤質(zhì)牌號(hào) 二 1 煤層 ％＜ 15％ ％＜ ％ ％ 無煙煤 水文地質(zhì)條件 區(qū)域及井田水文地質(zhì)條件 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 焦作煤田北部為太行山，是地下水的天然補(bǔ)給區(qū)。 50m 以深為承壓水， 483孔抽水資料：?jiǎn)挝挥克?，抽水段高度 ～ 212m，水位 標(biāo)高 。井田內(nèi)包括井檢孔在內(nèi)共 13 孔揭穿，僅 4001孔見該層段巖心破碎，巖溶裂隙發(fā)育，沖液量全泵量漏失，經(jīng)抽水試驗(yàn)，單位涌水量 L/，滲透系數(shù) ，水位標(biāo)高 。 （ 2）、太原組中斷隔水層：由 L8 灰?guī)r底至 L3 灰?guī)r頂之間的泥巖、砂巖、薄層灰?guī)r及薄煤層組成。 本井田 425m水平灰?guī)r靜水壓力達(dá) 51kg/cm2，而 二 1煤層底板隔水層厚度平均為，即 隔水層將承受 1 kg/cm2壓力。故該區(qū) 二 1煤層屬瓦斯風(fēng)化帶，礦井屬低沼。直接頂板之上為中細(xì)粒砂巖（大占砂巖）老頂，堅(jiān)硬一般不易垮落。區(qū)內(nèi) 19 個(gè)鉆孔穿見該層位，除 4401 及 1004孔斷失 、 1002 孔受斷層影響外，其余 16 個(gè)鉆孔穿見煤層全部可采，煤厚為 ～ ，平均 ，屬穩(wěn)定型厚煤層。 鄰近生產(chǎn)礦井有方莊煤礦、白莊煤礦、魏村煤礦、古漢山煤礦，其礦井的充水水源多以底板灰?guī)r水為主。 井田斷層較多，斷層不僅破壞了煤層底板隔水層的連續(xù)性，而且縮短了煤層與含水層之間的距離，甚至使兩者直接對(duì)接（ F21斷層局部地段），故斷層為底板灰?guī)r水突入礦坑創(chuàng)造了條件。 附：礦井地質(zhì)儲(chǔ)量匯總表 221。防水煤柱損失為 15828kt。 以上永久煤柱損失共計(jì) 29179kt，占 全井田地質(zhì)儲(chǔ)量的 ％。按照本井田與開采技術(shù)條件，設(shè)計(jì)認(rèn)為 較適宜和穩(wěn)妥，且礦井存在增產(chǎn)和發(fā)展的潛力。車場(chǎng)水平 425m，層位在 二 1煤層上約 23m 基巖內(nèi)。 故全井田劃分一個(gè)水平開拓較合理。 采區(qū)劃分及開采順序 全井田為單翼開拓布置，共劃分了五個(gè)采區(qū)，其中 425m水平以上 3個(gè)， 425m水平以下 2 個(gè)。村莊搬遷地址建議選擇在井田東北部一 2煤層露頭以外，采用相對(duì)集中布置。由于粘土的不穩(wěn)定性，礫石多為含水層，故表土段不能用普通方法施工而需采用特殊鑿井。復(fù)合井壁有以下兩種基本結(jié)構(gòu)形式： 第一種：塑料夾層雙層鋼筋砼復(fù)合井壁結(jié)構(gòu) 其井壁結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：一是內(nèi)層井壁采用高強(qiáng)度等級(jí)砼（目前已達(dá)到 C60～ C65），以提高內(nèi)層井壁的強(qiáng)度；二是內(nèi)外層井壁 之間設(shè)置 2 層 4mm 厚的聚乙烯塑料板防水層；三是外壁與凍土間鋪設(shè) 25～ 75mm 泡沫塑料板，利用其可壓縮性，來達(dá)到釋放井幫部分能量，起到緩壓、卸壓和保溫的作用。為此原因，多數(shù)負(fù)荷井壁結(jié)構(gòu)中新近設(shè)置了金屬或者塑料可壓縮層，其可壓縮結(jié)構(gòu)的形式目前尚未成熟定型。其余同主井。正常調(diào)車時(shí)間為 。 水倉(cāng)布置、容量及清理方式 在井底車場(chǎng)北側(cè)設(shè)置主、副兩條水倉(cāng)，水倉(cāng)間距 20m，主水倉(cāng)長(zhǎng) 500m，副水倉(cāng)長(zhǎng) 。 井底車場(chǎng)支護(hù)方式及工程量 井底車場(chǎng)巷道及硐室總長(zhǎng)度為 ，其中巷道長(zhǎng) ，硐室長(zhǎng) 。 回采 工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型 高檔普采工作面選用雙滾筒采煤機(jī)割煤，利用采煤機(jī)擋煤板裝煤，選用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，運(yùn)輸順槽選用刮板轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)運(yùn)煤。 支架選用 DZ2230/100 型單體液壓支柱，其主要技術(shù)參數(shù)為：支護(hù)高度 ～，額定工作阻力 300KN，額定工作液壓 ，初撐力 118～ 157KN。 首采區(qū)的布置方式 對(duì)于本礦的近水平煤層，既適應(yīng)傾斜長(zhǎng)壁布置也適應(yīng)走向長(zhǎng)壁布置，兩種布置方式相比較，顯然傾斜長(zhǎng)壁布置方式具有 井巷工程量少、投資省、建井工期短、運(yùn)輸環(huán)節(jié)少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)采區(qū)來保證礦井年產(chǎn)量。 巷道掘進(jìn) 巷道斷面及支護(hù)形式 巷道斷面根據(jù)通風(fēng)、運(yùn)輸設(shè)備及行人要求按最大確定。煤巷掘進(jìn)頭配備有 型濕式煤電鉆、 型調(diào)度絞車、 ZYP345 型煤巷裝運(yùn)機(jī)及 BKY604X 型局部通風(fēng)機(jī)。采區(qū)內(nèi)不需做上山，利用兩條運(yùn)輸大巷直接開掘工作面順槽和工作面開切眼，采區(qū)巷道布置十分簡(jiǎn)單。背斜北西翼地層走向近南北，傾向西，傾有 3o 左右，該翼受 F21 、 F23 、 DF2 三條斷層的切割，煤層呈條塊分布，連續(xù)性較差。 二 1煤賦存于山西組下部，下距 L8 灰?guī)r平均 ，下距寒武系 O2m 灰?guī)r頂平均。 儲(chǔ)量 1地質(zhì)儲(chǔ)量 程村井田批準(zhǔn)的地質(zhì)儲(chǔ)量為 166560kt。 加上 10％掘進(jìn)煤，采區(qū)生產(chǎn)能力為 Mt/a。 采區(qū)硐室 井底煤倉(cāng)形式及容量 井底煤倉(cāng)為圓筒立倉(cāng)，凈直徑 5m，倉(cāng)高 20m，容量為 350t。副井西側(cè)布置等候室。 設(shè)備及材料經(jīng)副井→井底車場(chǎng)→軌道運(yùn)輸大巷→采區(qū)中部車場(chǎng)→各用料地點(diǎn)。 順槽選用 SSJ800/90 型可伸縮帶式輸送機(jī)，功率 75kw，輸送能力 450t/h。 （ 3）箕斗提升井或裝有膠帶輸送機(jī)的井筒不應(yīng)兼做進(jìn)風(fēng)井，如果兼做回風(fēng)井使用，必須采取措施，滿足安全的要求