【正文】 第 30 頁 22a副井井筒斷面22a1:50 圖 副井?dāng)嗝婕把b備示意圖 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 第 31 頁 風(fēng)井井筒斷面22a1:50 圖 風(fēng)井?dāng)嗝婕把b備示意圖 風(fēng)速校核公式如下： maxVMSQV ?? 式中 ： V ——通過井筒的風(fēng)速， m/s； Q ——通過井筒的風(fēng)量， m3 /s； S ——井筒的凈斷面積， m2； M ——井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井為 ； maxV ——《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速。 三、井筒深度 井筒深度除自井口至開采水平的井筒長度外，還需要加井窩的深度。 3. 硐室 井底車場硐室主要有：井底煤倉、主變電所、主排水泵房、清理撒煤硐室、水倉、調(diào)度室、等候室、工具室等。 主要開拓巷道 1. 布置層位 軌道運輸大巷和膠帶輸送機大巷沿二 1煤層底板以下 15m 的穩(wěn)定巖層中布置，回風(fēng)大巷布置在二 1煤底板以下 10m 的穩(wěn)定巖層中，為滿足排水需要，巷道坡度一般為 03186。1 1 1/ 2 / 2b A A b? ? ? （ ） 式中： 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 第 35 頁 a， c—分別為非行人側(cè)和行人側(cè)從道渣面起 m 高度范圍內(nèi)設(shè)備與拱壁 間距離，分別為 500， 1000 mm； 39。 由以上可得拱形巷道的凈高可用下式計算： 221 8 0 0 ( / 2 ) ( / 2 2 0 0 ) / 2H B B B? ? ? ? ? （ ） 按上式計算可得出軌道運輸大巷的凈高度應(yīng)為 4100mm，膠帶運輸大巷的凈高度為4000mm。 膠帶運輸大巷、軌道運輸大巷斷面特征見圖 、圖 。 雙軌大巷，其 B 值按式（ ）計算： 11B a b c? ? ? = 39。布置層位關(guān)系如圖 ： 圖 大巷布置層位圖 2．巷道斷面及支護(hù)形式 運輸大巷和軌道大巷：本礦設(shè)計采用集中大巷布置方式，大巷布置在距離 二 1 煤層底板 20m 的底板巖石中，采用雙巷布置，斷面形式均采用半圓拱形斷面，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，局部采用 U 型鋼支護(hù)。主變電所和主排水泵房坐落于副井井底，互相相鄰，通過通道與車場巷道相連，井底 水經(jīng)管子道從副井井筒排出。本礦井的各井筒斷面，井壁厚度，井筒直徑和裝備詳見表 。) 90 90 90 斷面形狀 圓形直徑 圓形直徑 圓 形 直 支護(hù)方式 鋼筋混凝土 鋼筋混凝土 混凝土 井筒壁厚 (mm) 400 400 350 提升方位角 (176。其型號為JDG12/110*4。 礦井基本巷道 井筒 一、 井筒斷面尺寸 井筒斷面尺寸， 主要是根據(jù)提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸；井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允許間隙；井筒的用途、管路、電纜、梯子間的平面尺寸來確定。見表 所示。故方案一和方案二進(jìn)行費用粗略估算比較，方案三和方案四進(jìn)行費用粗略估算比較。暗斜井 648m。內(nèi)設(shè) 輸送機。 方案比較 一、方案的提出 開拓方案 1:立井兩水平開拓 由于本井田煤層為緩傾斜煤層，煤層賦 存相對穩(wěn)定，采用立井開拓，不受自然條件的限制，井筒短，提升速度快，提升能力大，有利于輔助提升。工業(yè)場地保護(hù)煤柱應(yīng) 盡量利用防水煤柱或其他煤柱。 井筒位置的選擇應(yīng)首先滿足水平的開采、縮短貫通距離，減少井巷工程量。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 參照大型礦井服務(wù)年限的下線要求，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力可按式（ ）計算： A=Zk/TK () 式中 A——礦機設(shè)計生產(chǎn)能力，萬 t/a； Zk——礦井設(shè)計資源 /儲量，萬 t； T——礦井服務(wù) 年限，取 50a； K——儲量備用系數(shù)，礦井設(shè)計一般取 ～ ，本設(shè)計取 。= 由以上可得永久煤柱損失量 P1= Z1 +Z2+Z3 =++ = 礦井可采儲量 1）礦井設(shè)計資源 /儲量 礦井設(shè)計資源 /儲量可按式（ ）計算： Zs= Zg－ P1 () 代入數(shù)據(jù)得： Zs=－ = 2)礦井設(shè)計可采儲量 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 礦井設(shè)計可采儲量課按式（ ）計算，其中 P2 按礦井設(shè)計資源 /儲量的 2%估算。煤層地質(zhì)條件為：煤層傾角 α＝ 13176。儲量計算時，必須扣除安全煤柱。 k——可信度系數(shù)取 ～ ，地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層賦存穩(wěn)定取 ；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定取 。 塊五 23176。塊段的面積S 必須采用真面積（即煤層斜面積）。隨著礦井進(jìn)一步向深部開拓，在今后的生產(chǎn)施工中要進(jìn)一步加強降溫措施。 表 煤塵爆炸性鑒定結(jié)果表 試樣 編號 采樣地點 工業(yè)分析 (%) 爆炸性試驗 爆炸性 結(jié) 論 Mad Aad Vad Vdaf 火焰長度 (mm) 最低巖粉量 (%) 20211155 2115 下順槽 100 30 有煤 塵爆炸性 221二 1分 1 221 孔 45 70 有煤塵爆炸性 221二 1分 4 221 孔 55 70 有煤塵爆炸性 煤的自燃 在詳查地質(zhì)勘查中對 二 1 煤 的自燃發(fā)火進(jìn)行測定， 221 孔 3 個煤分層的燃點溫度：原樣分別為 380℃ 、 382℃ 、 386℃ ；氧化樣分別為 377℃ 、 381℃ 、 384℃ ；還原樣分別為 385℃ 、386℃ 、 391℃ ；，屬不易自燃。max）為 ～ %，平均 %。 煤質(zhì)及工業(yè)用途 ① 物理性質(zhì) 二 1煤：黑色，條痕為褐色或黑灰色，強玻璃金剛光澤。 經(jīng)綜合分析預(yù)計礦井的正常涌水量為 180m3/h，最大涌水量為 230m3/h。 ④ 含水層的水力聯(lián)系及斷層導(dǎo)水性 各含水層間因具有相對穩(wěn) 定的隔水層，越流補給量小。據(jù)大 35 孔資料，原始水位標(biāo)高 。 L2灰?guī)r含水層 C3L2灰?guī)r含水層位于二 1煤層下 ～ ，厚度一般 ，是二 1煤層底板間接充水含水層。兩河流域均屬季節(jié)性河流，旱季河床干枯，雨季陳家灣河最大洪水流量 ，洪水位標(biāo)高 +，寺灣河最大洪水流量 ，洪水位標(biāo)高 +，華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 井田內(nèi)河床基底為 50～ 80m 第三系粘土，阻水性能極佳，使得地表水與基巖地下水不發(fā)生水力聯(lián)系，對礦床開發(fā)無影響。該單元北界尚未查明。主要構(gòu)造形跡為軸向近 EW、向 E 傾伏的一系列寬緩背、向斜與煤礦中部近 SN、 NE 向德小型背、向斜相復(fù)合和 NE、 NNE 向正斷層。與下伏第三層呈角度不整合接觸。 四段：為紫紅色細(xì)粒砂巖、粉砂巖，主要成分為石英、次為長石和暗色巖屑，含泥質(zhì)包裹體，具波狀層理，鈣泥質(zhì)膠結(jié)。底部顆粒較 粗，含石英礫巖，局部為礫巖。平均厚 。 第六巖性段：為淺灰色鋁土質(zhì)泥巖，致密塊狀，呈蠟狀色澤，局部具紫斑，中 下部夾菱鐵質(zhì)鮞粒及豆?fàn)罱Y(jié)核。平均厚。 第一巖性段：為灰紫、灰綠、灰色泥巖、沙質(zhì)泥巖，局部含鋁質(zhì)較高，具紫斑及鮞粒，產(chǎn)少量植物化石碎片。該段厚 ～ ,平均厚 。該段厚 ～，平均厚 。與下伏奧陶系呈平行不整合接觸。區(qū)內(nèi)地層自老到新發(fā)育有奧陶系中統(tǒng)峰峰華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 組、石炭系中統(tǒng)本溪組和上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組和下石盒子組及上統(tǒng)上石盒子組、新第三系鶴壁組、第四系。詳見表 。據(jù)鶴壁市氣象站觀測資料統(tǒng)計：全年氣溫以六、七月間為最高，氣溫極高值達(dá) 176。見圖 —1。10′37″~114176。 河流及水體 本區(qū)屬海河流域衛(wèi)河水系。歷年降水量最高為 (1963 年 )，最低為 (1965 年 )，平均為 。 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 圖 中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖 表 地震動峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對照表 地震動峰值加速度分區(qū) ＜ g g g g g ≥ g 地震基本烈度值 ＜ Ⅵ Ⅵ Ⅶ Ⅶ Ⅷ Ⅷ ≥Ⅸ 區(qū)域經(jīng)濟概況 鶴壁市位于河南省北部，設(shè)置于 1957 年，面積 2182km2，人口 萬，勞動力資源豐富；轄 3 區(qū) 2 縣， 25 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)， 10 個街道辦事處。 ① 奧陶系中統(tǒng)峰峰組（ O2f） 本組為含煤地層沉積基底，由灰色～青灰色厚層～巨厚層狀石灰?guī)r組成，結(jié)構(gòu)致密，含燧石，具溶蝕現(xiàn)象，縫合線發(fā)育，裂隙內(nèi)充填方解石脈。與下伏本溪組整合接觸。該段厚 ，平均厚 。本組厚 ～ ，平均 。 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 第二巖性段：為灰綠～灰白色中粒石英砂巖，成分主要為石英、次為少量硅質(zhì)巖屑，分選中等，呈次棱角狀，含泥巖包裹體，具波狀層理，硅泥質(zhì)膠結(jié)。層面含炭質(zhì)。 第七巖性段：為淺灰～灰色泥巖，局部為深灰色，含鋁質(zhì)，盛產(chǎn)植物化石碎片。視電阻率曲線呈高祖反映，為一良好分界標(biāo)志層。該組砂巖厚 ，為一良好標(biāo)志層，俗稱平頂山砂巖。 ④ 新第三系上統(tǒng)鶴壁組（ N2h1） 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 上部為褐黃、棕黃、淺棕色粘土，下部為粘土夾礫石，局部夾薄層礫石層。的單斜構(gòu)造。 本區(qū)主要影響斷層有 F F F6斷層，另外就是北部邊界斷層 F F F7西部邊界斷層F3。單元內(nèi)斷裂發(fā)育，巖層走向近南北，向東緩傾斜。巖溶發(fā)育的大致規(guī)律是： 0～ 100m 以裂隙為主，有少量溶洞，洞內(nèi)充填有鋁土質(zhì)砂巖； 100～ 200m，裂隙和溶洞都不發(fā)育； 200～ 300m，巖洞發(fā)育，以溶洞為主。 L8灰?guī)r含水層 C3L8灰?guī)r含水層位于二 1煤層下，一般間距 20～ 35m，因斷層影響，間距最小值出 現(xiàn)在 764（ ）、 76 補 4（ ）兩個孤立點位， C3L8灰?guī)r厚度一般 ～ ，屬二 1煤層底板直接充水含水層。 No 淺 22 孔抽水試驗資料：原始水位標(biāo)高 ，K=， q=，水質(zhì)類型以 HCO3—CaMg 型水為主。 F F44 斷層帶使奧灰與二 1煤層及 C3L8灰?guī)r對接，馬莊及建設(shè)兩小礦在此帶附近發(fā)生奧灰突水淹井并向本礦區(qū)透水，足以說明此帶導(dǎo)水、富水性極佳，也是本區(qū)地下水的主要補給通道?？刹擅簩雍?，可采含煤系數(shù) %。 ② 煤巖特征 二 1煤：宏觀煤巖類型以半亮型及半暗型次之。 瓦斯 對本礦進(jìn)行過詳查地質(zhì)勘查， 二 1煤層采樣深度 ～ ，瓦斯成分均在 85%以上，屬沼氣帶無疑。本區(qū)恒溫帶深度25~30m，恒溫帶溫度 17~18℃ 。 礦井工業(yè)儲量 地質(zhì)資源儲量 采用地質(zhì)塊斷法計算礦井地質(zhì)資源量，地質(zhì)塊段法就是根據(jù) 一定的地質(zhì)勘探或開采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算術(shù)平均法求得每個塊段的儲量。） 各塊段面積分別計算如表 ： 地質(zhì)塊段區(qū)域 平均傾角（ 176。 總計 根據(jù)本礦的實際開采條件和煤層賦存狀況，開采時主采二 1煤，所以只計算本煤層儲量。在煤礦開采 范圍內(nèi)為地面建筑和礦井生產(chǎn)的安全而保留的不開采的煤。井田境界煤柱和斷層保護(hù)煤柱取 40 m。 β＝ 55176。所以，本礦井設(shè)計年工作日數(shù)為 330 d。 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁 4 井田開拓 井田開拓的基本問題 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 本井田開采煤層為二 1 煤層，煤層賦存穩(wěn)定，為緩傾斜煤層，地質(zhì)構(gòu)造簡單。本井田的走向效長，傾向較短，煤層賦存穩(wěn)定，所有井筒開鑿在井田中央有利于運輸通風(fēng)。 礦井鐵路專用線路布置合理，線路短，盡量避免或減少反響運輸?shù)?。?zhǔn)備方式為采區(qū)式。副井井深為 525m，用于運人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進(jìn)風(fēng)和排水。主井井深為 540m，用于提升煤炭。而方案二則多開暗斜井井筒（ 21052m）和暗斜井的上下部車場；并增加了斜井的提升和排水費用。 方案一和方案四均采 用上山開采，加之本礦井煤層深部傾角大，平均在 20176。井筒裝備采用一對 雙層雙車罐籠。井壁厚 350mm，充填 50mm。目前我國的井筒支護(hù)方式主要有砼支護(hù)、料石支護(hù)、砼砌塊支護(hù)和噴射砼支護(hù)等。本礦井第一水平設(shè)計井底車場采用梭式。水倉是礦井涌水的貯水巷道，還起著澄清污水的沉淀作用。 其中： 39。1 1 1a A b A c? ? ? ?=400+1400+300+1600+1000 =4700（ mm） 為留有一定的富裕，膠帶運輸大巷的凈寬度 B 取 480