【正文】 （ 24） 式中 H0— 巷道的凈高度（指除去支護(hù)厚度后，可能利用的最大空間高度）， 設(shè)計(jì)規(guī)定，運(yùn)輸巷道的凈高度不小于 1900mm； h0— 為拱的高度； h2— 巷道的墻高。） 井筒 支護(hù) 支護(hù)材料 噴漿支護(hù) 噴漿支護(hù) 噴漿支護(hù) 支護(hù)厚度 （ mm） 500 450 400 井筒裝備 裝備兩對(duì) 12t 箕斗 一對(duì) 3t 雙層單車(chē) 普通罐籠 裝備兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用 井筒用途 擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升兼做進(jìn)風(fēng)井 擔(dān)負(fù)礦井矸石、材料、設(shè)備和人員的升降任務(wù)兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口 擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù) 怎么又出來(lái)三個(gè)階段了？表 21 要和你的開(kāi)拓方案一致 主要巷道設(shè)計(jì) 運(yùn)輸大巷設(shè)計(jì) 1） 巷道位置 主要運(yùn)輸大巷一般布置在最下一個(gè)可采煤層底板下不受開(kāi)采影響的較堅(jiān)硬的巖石華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 55 頁(yè) 中以保證開(kāi)采水平和采區(qū)有一定的儲(chǔ)量 。動(dòng)力電纜兩條，并予留 1條管路和兩條動(dòng)力電纜的位置。 1500m劃分一個(gè)采區(qū)是否太短了？ 單側(cè)開(kāi)采嗎？ 要說(shuō)明為什么采用單側(cè)開(kāi)采？ 若雙側(cè)開(kāi)采除去采區(qū)煤柱一個(gè)工作面走向才 700m左右？ 4） 主、副井及風(fēng)井設(shè)計(jì) （ 1） 井筒數(shù)目位置的確定 ①井筒數(shù)目 崠山煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 120 萬(wàn)噸 /年，生產(chǎn)能力大，服務(wù)年限長(zhǎng)，因而，在投產(chǎn)初期確定一個(gè)主井，擔(dān)負(fù)礦井的主提升；一個(gè)副井，擔(dān)負(fù)礦井的輔助運(yùn)輸及升 降人員。 表 21 方案 1 和方案 2的粗略估算費(fèi)用 （礦井水平延伸方案經(jīng)濟(jì)比較） 方案 方案 1 方案 2 基建費(fèi) /萬(wàn)元 立井開(kāi)鑿 石門(mén)開(kāi)鑿 井底車(chē)場(chǎng) 2 225 800 1000 主暗斜井開(kāi)鑿 副暗斜井開(kāi)鑿 上、下斜井車(chē)場(chǎng) 870 870 （ 300+500） 小計(jì) 小計(jì) 生產(chǎn)費(fèi) /萬(wàn)元 立井提升 石門(mén) 運(yùn)輸 立井排水 暗斜井提升 立井提升 排水 總計(jì) 小計(jì) 小計(jì) 費(fèi)用 /萬(wàn)元 費(fèi)用 /萬(wàn)元 方案 3 和方案 4的區(qū)別也僅在第三水平是用立井直接延深還是采用暗斜井延深。 按照前述各項(xiàng)決定，在技術(shù)上可行的開(kāi)拓方案有下列四種， 如圖 所 示。如用立井 — 單水平 — 分區(qū)式、斜井 — 多水平 — 分段式等表示井田開(kāi)拓方式。 這樣階段劃分和開(kāi)采方案有兩種：一是井田劃分為兩個(gè)階段。 ④多水平開(kāi)拓 用兩個(gè)以上開(kāi)采水平來(lái)開(kāi)采整個(gè)井田的，稱(chēng)為多水平開(kāi)拓。開(kāi)采水平是指具有井底車(chē)場(chǎng)及主要運(yùn)輸大巷的水平，稱(chēng)為開(kāi)采水平，簡(jiǎn)稱(chēng)水平。（ 《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定儲(chǔ)量備用系數(shù) 一般取 ，按本礦井地質(zhì)條件取中間值 ） 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 共 55 頁(yè) 由于煤層賦存條件較好，根據(jù)儲(chǔ)量情況，可預(yù)設(shè)礦井為大型礦井。大型礦井建設(shè)工期長(zhǎng)，需要裝備大型固定設(shè)備，基建工程量大。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 55 頁(yè) 2 井田開(kāi)拓 煤田劃分為井田 ，是井田開(kāi)拓所要解決的一個(gè)主要問(wèn)題。/t，絕對(duì)涌出量為 25m179。 2） 煤的工業(yè)用途評(píng)價(jià) 井田內(nèi)各煤層均屬氣煤類(lèi)，結(jié)焦性能較差，塊度小，抗碎性及抗磨性能較差，不適于單獨(dú)煉焦，可以考慮作配焦用煤；煤的焦油含量較高，屬富油煤～高油煤，發(fā)熱量均在 ～ ，主要為動(dòng)力用煤 煤層頂?shù)装?特性 1）煤 2 偽頂：暗灰色泥巖或粉砂巖，厚 0～ ，隨采隨落，區(qū)內(nèi)大部分缺失。煤層為黑色，塊狀構(gòu)造，下部為條帶狀構(gòu)造，質(zhì)硬，玻璃光澤～暗淡光澤，半亮～半暗型，含夾石 1～ 2 層，最多達(dá) 3 層，為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層，其中下部含一層分布極穩(wěn)定的細(xì)砂巖夾矸，灰白色或淺灰色，條帶狀 ，致密堅(jiān)硬，厚度 ～ ，平均 。巖 相組合主要是瀉湖海灣相、三角洲相及泥炭沼澤相沉積。 （ 2） 石炭系上統(tǒng)（ C3） 趙各莊組 C3，該組是崠山煤礦井田當(dāng)中一個(gè)重要的含煤地層，本組含煤地層一般厚崠山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 55 頁(yè) 度為 135m。 礦井充水通道有自然通道和人為因素造成的充水，自然通道主要是巖石的孔隙、裂痕和斷層；而人為因素主要是采掘活動(dòng)，因?yàn)椴删蚧顒?dòng)可使隔水層遭到破壞，產(chǎn)生冒落裂隙，溝通含水層水。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 共 55 頁(yè) 補(bǔ)給關(guān)系是：大氣降水→ Ⅰ 、 Ⅱ 等各基巖含水層。 介紹礦井在地質(zhì)勘探階段的煤層瓦斯含量、瓦斯壓力、自然發(fā)火特性、煤層爆炸特性、礦井涌水等特性。 本 礦井 為高瓦斯礦井 ，并有煤塵爆炸危險(xiǎn)。降水一般集中在七、八、九月份。在井田北約 7km 為由震旦紀(jì)灰?guī)r構(gòu)成的低山丘陵，東西方向橫伏，這兩條低山丘陵在井田東面的青龍山一帶相匯合。 井田概況 1）地理?xiàng)l件 崠山煤礦 位于河北省唐山市北偏東約 12km處，南距馬家溝礦 6km，距原京山鐵路開(kāi)平車(chē)站 19km，東距陡河發(fā)電廠 。 2） 地形地貌 流經(jīng)本區(qū)東南邊的陡河，發(fā)源于北部山區(qū)，上游由二支匯成，東支稱(chēng)管河，發(fā)源于豐潤(rùn)縣福山寺管泉，西支稱(chēng)泉水河，發(fā)源于豐潤(rùn)縣趙莊上水路。 4） 礦井其他概況 （礦井安全特性） 崠山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 55 頁(yè) 1995 年開(kāi)始建礦，采用凍結(jié)鑿井法進(jìn)行沖積層的鑿掘與砌筑，當(dāng)鑿至 （煤5 頂板中粗粒砂巖），涌水量達(dá)到每小時(shí) 258m179。/min；二氧化碳相對(duì)涌出量為 ～ 179。/min，一般涌水量為 179。 （ 2） 斷層水 斷層水作為充水水源主要是通過(guò)斷層導(dǎo)通含水層水而形成的。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，向斜角平均為 15176。 （ 3） 二疊系下統(tǒng) P1 下界為煤 5 頂板之泥巖頂面，為整合接觸。在垂直方向上，區(qū)內(nèi)風(fēng)化殼具有分帶性：上部強(qiáng)風(fēng)化帶和下部弱風(fēng)化帶。（詳見(jiàn)下表 11） 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 共 55 頁(yè) 表 11 煤層地質(zhì)特征表 地層 煤號(hào) 煤層厚度最小— 最大平均 m 煤層間距最小— 最大平均 m 夾 矸層 數(shù) 可 采 情 況 頂?shù)装鍘r性 頂板 底板 崠山煤礦 1 0 穩(wěn)定 粉砂質(zhì) 灰泥巖 黑色 泥巖 2 1～ 2 穩(wěn)定 灰黑色 泥巖 粉砂巖 泥巖 煤質(zhì) 特性 井田內(nèi)共有 可采煤層兩層，煤 煤 2 為穩(wěn)定煤層 。 底板：灰黑色泥巖，致密塊狀，斷口呈貝殼狀或參差狀，含菱鐵質(zhì)結(jié)核及黃鐵礦散晶體，結(jié)核大小不一，扁球狀成層狀分布，含大量植物根化石，厚 ～ ，平均。/min。 礦井儲(chǔ)量 1） 礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算可用下式計(jì)算 ： Zg= 41i SiLiMir?? （ 21） 式中 Zg— 礦井工業(yè)儲(chǔ)量， t； Si— 計(jì)算塊段的平均走向長(zhǎng)度， m； Li— 計(jì)算塊段的平均傾斜長(zhǎng)度 ， m； Mi— 計(jì)算塊段的平均煤厚， m； R— 煤的容重 ， t/m179。反之，小型礦井的礦井服務(wù)年限應(yīng)短些。 基本概念： ② 階段 在井田的范圍內(nèi)沿傾斜方向，按一定標(biāo)高將井田劃分成若干長(zhǎng)條部分以便開(kāi)采，這樣的長(zhǎng)條部分稱(chēng)為階段。 ③單水平開(kāi)拓 用一個(gè)開(kāi)采水平把井田沿傾斜劃分為兩個(gè)階段，水平以上稱(chēng)為上山階段，水平以下稱(chēng)為下山階段。 現(xiàn)對(duì)本井田進(jìn)行再劃分： 由于井田走向長(zhǎng) 9000m，傾斜長(zhǎng) 1740km，又煤層傾角約為在 15176。= 三階段，三水平： 740sin15176。為避免采用箕斗回風(fēng)井時(shí)封閉井塔等困難和減少穿越流沙層開(kāi)鑿風(fēng)井的數(shù)目，決定采用中央分列式通風(fēng)，回風(fēng)井布 置在井田上部的邊界走向中部。 兩方案對(duì)比，第 1 方案需多開(kāi)立井井筒（ 2 225m）、階段石門(mén)（ 800m）和立井井底車(chē)場(chǎng)，并相應(yīng)的增加了井筒和石門(mén)的運(yùn)輸、提升、排水費(fèi)用。 表 22 方案 3 和方案 4 粗略估算費(fèi)用 方案 方案 1 方案 2 基建費(fèi) / 立井開(kāi)鑿 2 130 主暗斜井開(kāi)鑿 580 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 共 55 頁(yè) 萬(wàn)元 石門(mén)開(kāi)鑿 井底車(chē)場(chǎng) 600 1000 副暗斜 井開(kāi)鑿 上、下斜井車(chē)場(chǎng) 500 （ 300+500） 小計(jì) 小計(jì) 生產(chǎn)費(fèi) /萬(wàn)元 立井提升 石門(mén)運(yùn)輸 立井排水 暗斜井提升 立井提升 排水 總計(jì) 小計(jì) 小計(jì) 費(fèi)用 /萬(wàn)元 費(fèi)用 /萬(wàn)元 留下的方案 1 和方案 3 通過(guò)詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較，確定其優(yōu)劣。 （ 2） 井筒斷面與提升能力 ①主井井筒凈斷面面積 178。單層普通罐籠，鋼絲繩防墜器，準(zhǔn)備改鋁合金雙層罐籠，以便雙層提升人員，單層絞材料及矸石。 （ 3） 大巷布置在巖石中 ，不受煤層起伏及走向變化的影響，可按開(kāi)采技術(shù)要求直線掘進(jìn)，易于掌握工程質(zhì)量，便于采用大型運(yùn)輸設(shè)備，特別是皮帶運(yùn)輸。 井底車(chē)場(chǎng)巷道 1） 巷道選型 由于井底車(chē)場(chǎng)為環(huán)行臥式井底車(chē)場(chǎng) ，故可設(shè)計(jì)其巷道斷面形狀為半圓拱形形狀，支護(hù)方式為噴漿支護(hù)。其斷面形狀如圖 22 區(qū)段進(jìn)回風(fēng)巷斷面形狀所示。它擔(dān)負(fù)著礦井煤、矸石、物料、設(shè)備、人員的轉(zhuǎn)運(yùn)，并為礦井的通風(fēng)、排水、供電服務(wù)，是連接井下運(yùn)輸和井筒提升的樞紐。 梭式井底車(chē)場(chǎng)：其主要特點(diǎn)是主井儲(chǔ)車(chē)線完全布置在主要運(yùn)輸巷道上，列車(chē)往返運(yùn)行需經(jīng)翻籠一側(cè)的軌道。 采煤方法選擇 1） 采煤方法選擇 由于礦井各個(gè)煤層賦存條件較好 ，煤層厚度適中，傾角 15176。； 工作阻力 ： 2060～ 2854kN； 初撐力 ： 1355～ 1877kN； 外形尺寸 ： 403014201200（長(zhǎng) 寬 高，單位： mm）； 操作方式 ：本架。 采區(qū)巷道布置及回采工藝 1）采區(qū)巷道布置 回采工作面采用一面兩巷布置，進(jìn)風(fēng)順槽與軌道上山相連，回風(fēng)順槽與回風(fēng)上山相連，進(jìn)回風(fēng)順槽在區(qū)段邊界構(gòu)成回采工作面，進(jìn)回風(fēng)順槽均沿煤層底板布置，采用共用采區(qū)上山的巷道聯(lián)合布置方式，詳見(jiàn)圖 31 采區(qū)上山的巷道布置。 3）采區(qū)下部車(chē)場(chǎng) 由于 運(yùn)輸上山采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，故采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)選用大巷裝車(chē)式的臥式繞道車(chē)場(chǎng)，其俯視圖如圖 35 采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)所示。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的進(jìn)、回風(fēng)井的布置方式，主要通風(fēng)機(jī)的工作方法，通風(fēng)網(wǎng)路和風(fēng)流控制設(shè)施的總稱(chēng)。該通風(fēng)方式適用于煤層傾角大埋藏深井田走向長(zhǎng)度小于 4km的礦井，而本礦的走向長(zhǎng)度為 9000m，所以不適宜選這種通風(fēng)方式。 （ 2）方案二：壓入式 壓入式是主要通風(fēng)機(jī)安裝在入風(fēng)井口，在壓入式主要通風(fēng)機(jī)的作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ恼龎籂顟B(tài)。新鮮風(fēng)流由大巷經(jīng)進(jìn)風(fēng)上（下）山、進(jìn)風(fēng)平巷進(jìn)入采煤工作面，回風(fēng)經(jīng)回風(fēng)巷、回風(fēng)上（下）山到采區(qū)回風(fēng)石門(mén)。 （ 2）方案二：運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng) 崠山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 30 頁(yè) 共 55 頁(yè) 如圖 41 所示，運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)時(shí)，風(fēng)流方向與煤流方向相反。軌道上山主進(jìn)風(fēng)，由于其進(jìn)風(fēng)量較大，所以主要供工作面通風(fēng)。故工作面采用上行通風(fēng)的方式。只有少量風(fēng)流從聯(lián)絡(luò)巷 2 進(jìn)入?yún)^(qū)段運(yùn)輸平巷從而到達(dá)工作面，之所以這樣是因?yàn)椋菏紫?，風(fēng)太大會(huì)吹散煤塵且風(fēng)流被污染如圖；其次，區(qū)段運(yùn)輸平巷也會(huì)有行人通過(guò)，所以要為其供風(fēng)，如圖 44。分配給各用風(fēng)點(diǎn)的風(fēng)量，必須符合《煤礦安全規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定。/min； qg— 采煤工作面 瓦斯相對(duì)涌出量 m179。 合適嗎？你計(jì)算的是多少？ 不合適應(yīng)該如何修改 ？ 3）掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算 （ 1）按瓦斯涌出量計(jì)算 Qhi=100QghiK ghi （ 47） 式中， Qhi— 第 i個(gè)煤層掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量， m3/min； Qghi— 第 i個(gè)煤層掘進(jìn)工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量， m3/min； Kghi— 第 i個(gè)煤層掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出不均勻和備用風(fēng)量系數(shù)，一般可取 —。 5）其他用風(fēng)地點(diǎn)的需風(fēng)量計(jì)算 其它用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量取采煤、掘進(jìn)及硐室風(fēng)量的 5％ 則：∑ Q 其它 ＝（ 3240＋ 635＋ 600） 5％＝ 224m3/min； 6）礦井總風(fēng)量計(jì)算 礦井的總進(jìn)風(fēng)量，應(yīng)按采煤、掘 進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際用風(fēng)量的總和計(jì)算： Qm=（ ∑Qwt+∑Qht+∑Qrt+∑Qot） K m （ 412） 式中 ∑Qwt— 采煤工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和， m3/min； ∑Qht— 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和， m3/min； ∑Qrt— 硐室所需風(fēng)量之和， m3/min； ∑Qot— 其他用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和， m3/min； Km— 礦井通風(fēng)系數(shù)，可取