【正文】 按采煤機(jī)連續(xù)割煤的產(chǎn)量計(jì)算： Q = Q0 + LMbγC0kt (534）式中 Q — 采區(qū)煤倉(cāng)容量，t Q0 — 防空倉(cāng)漏風(fēng)留煤量，一般取5～10t L— 工作面長(zhǎng)度，m M — 采高，m b — 進(jìn)刀深度，m γ — 煤的容重，t/m3 C0 — 工作面采出率； kt — 同時(shí)生產(chǎn)的工作面系數(shù)，綜采時(shí)，kt = 1則 Q =10+21093%1≈848t表56 煤倉(cāng)容量與采區(qū)生產(chǎn)能力關(guān)系采區(qū)生產(chǎn)能力/萬(wàn)t根據(jù)此次設(shè)計(jì)的主采煤層特征和圍巖條件，本礦井下部車場(chǎng)的輔助提升車場(chǎng)采用頂板繞道臥式下部車場(chǎng)，軌道上山在接近下部車場(chǎng)時(shí)可變化，使軌道上山起坡角為25176。大巷裝車式下部車場(chǎng)的輔助提升車場(chǎng)多為繞道式。1—運(yùn)輸上山；2—軌道上山；3采區(qū)變電所；4—采區(qū)煤倉(cāng)；5—運(yùn)輸大巷；6—軌道大巷；7—下部車場(chǎng)；8＇—工作面運(yùn)輸平巷；9＇—下區(qū)段回風(fēng)平巷；10—聯(lián)絡(luò)巷；11—中部車場(chǎng)；12—回風(fēng)平巷；13—石門車場(chǎng)；14—上部車場(chǎng)；15—繞道；16—絞車房；17—回風(fēng)石門；18—風(fēng)井；19—回風(fēng)大巷 圖51 采區(qū)布置平剖面圖1) 運(yùn)煤系統(tǒng)：回采工作面—區(qū)段運(yùn)輸平巷—溜煤眼—運(yùn)輸上山—采區(qū)煤倉(cāng)—運(yùn)輸大巷—運(yùn)輸石門—井底車場(chǎng)。普通機(jī)械化開采時(shí)，一般為12001500米。復(fù)雜04含炭泥巖或粉砂 巖隨煤一起采出，增加原煤灰份。主石門、回風(fēng)大巷和兩主要大巷斷面及巷道特征見(jiàn)下圖。由上述計(jì)算公式可得：副井空重車線長(zhǎng)度：L副=16 ++12=2)硐室井底車場(chǎng)硐室主要有：井底換裝站、井底煤倉(cāng)、主變電所、主排水泵房、消防材料庫(kù)、井底清理斜巷、水倉(cāng)、調(diào)度室、等候室、機(jī)頭硐室及各種聯(lián)絡(luò)巷道等。 開拓方案詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較 用Excel編制的方案一、方案三的基建、生產(chǎn)費(fèi)用計(jì)算表分別見(jiàn)下表。在井田內(nèi)每翼布置一個(gè)生產(chǎn)采區(qū)，并采用采區(qū)前進(jìn)式開采順序。采區(qū)走向長(zhǎng)度的確定應(yīng)以技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理為原則。 3) 運(yùn)輸大巷一般布置在底板巖層中，但在下列條件下，也可考慮布置在煤層中： ⑴ 距其他煤層很遠(yuǎn)，儲(chǔ)量有限的單個(gè)薄及中厚煤層； ⑵ 煤組（或煤系）底部有距離很近的富含溶洞水或含水層，不宜布置底巖石運(yùn)輸大巷，而在煤層中有堅(jiān)硬頂板、有布置大巷條件的薄及中厚煤層； ⑶ 井田走向較短，運(yùn)輸大巷服務(wù)年限不長(zhǎng)，而煤層厚度又不大、大巷維護(hù)不困難時(shí)； ⑷ 煤組（或煤系）底部有煤質(zhì)堅(jiān)硬、圍巖穩(wěn)固、無(wú)自然發(fā)火危險(xiǎn)的薄及中厚煤層，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較有利時(shí)； ⑸ 煤層賦存不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的中、小礦井，尤其是地方小礦井或生產(chǎn)勘探性礦井。用盤區(qū)石門和溜煤眼開采時(shí)，盤區(qū)斜長(zhǎng)可根據(jù)具體確定。2) 風(fēng)井位置的確定風(fēng)井位置應(yīng)根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)合理選擇。當(dāng)條件受限制時(shí)，主副井不能直接延深時(shí)，也可采用暗立井延深開拓方式。涌水量很大。2) 校核各種輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力根據(jù)后面礦井運(yùn)輸提升部分的設(shè)計(jì)可知，礦井的各種輔助運(yùn)輸能力都能滿足礦井生產(chǎn)能力的要求。經(jīng)計(jì)算得：梯形高度 h=梯形上底 AB=梯形下底 CD=得 S底=1/2（+）=104 m2工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱煤量= 梯形面積煤層平均厚度煤層平均密度 所以 7煤層工業(yè)場(chǎng)地煤柱量＝104＝106t8煤層工業(yè)場(chǎng)地煤柱量＝1044＝106t故 總工業(yè)場(chǎng)地煤柱損失量＝106t㈡ 斷層保護(hù)煤柱根據(jù)《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，為保護(hù)礦井的安全生產(chǎn)，本井田無(wú)特大的斷層，只有一些較小斷層，所有斷層長(zhǎng)度總為3100m，斷層兩側(cè)各留設(shè)40m的保護(hù)煤柱。在矩形的外緣加上15m寬的維護(hù)帶，得受保護(hù)面積aˊbˊcˊdˊ。第六階段：從1999年至2008年6月，共施工地面鉆孔16個(gè)。2)依據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查》煤炭資源量估算指標(biāo)中無(wú)煙煤為：，最高灰分為40%。井田走向長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，又會(huì)給礦井通風(fēng)，井下運(yùn)輸帶來(lái)不便。因此，可以將煤質(zhì)的主要等級(jí)指標(biāo)歸納如下：7煤層：高灰（25—40）、特低硫（≤）、中磷（—）。 煤質(zhì)各煤層均為腐植煤，顏色一般為黑色，條痕為深褐色或黑色。7煤層頂板、底板巖石的普氏硬度系數(shù)較小，變形系數(shù)較小，而不易維護(hù)。1)A層鐵鋁質(zhì)泥巖為灰紫～紫紅色，細(xì)膩、性脆，呈棱角狀斷口或貝殼狀斷口，含菱鐵質(zhì)鮞粒。奧陶系灰?guī)r含水層組（Ⅰ）：該層厚約420m，為煤系地層基底，與上部地層呈不整合接觸，質(zhì)純。但是，由于風(fēng)化作用，強(qiáng)風(fēng)化帶的砂巖變成了散砂狀，粘土巖常變成軟泥狀，使裂隙彌合，相對(duì)阻隔了第四系含水層水向基巖含水層的補(bǔ)給。呂家坨井田以褶皺構(gòu)造為主。在沙河兩側(cè)建有沙河防洪堤壩，西側(cè)沙河壩頂面標(biāo)高＋30m；沙河距呂家坨礦工業(yè)廣場(chǎng)十幾千米，之間還有呂范公路、呂范鐵路相隔（標(biāo)高都在+30m），西側(cè)沙河壩、呂范公路、呂范鐵路可有效阻擋洪水進(jìn)入?yún)渭役绲V工業(yè)廣場(chǎng)，沙河對(duì)呂家坨礦工業(yè)廣場(chǎng)構(gòu)不成水害威脅。古呂錢公路南接唐港公路，北通205國(guó)道，津唐、唐港、京沈高速公路正在修建；礦區(qū)鐵路專線呂古鐵路和呂陡鐵路與京山線接軌；水路運(yùn)輸東有秦皇島港，西有天津港，南有新近建成的京唐港；水、陸交通發(fā)達(dá)，煤炭外銷十分方便(見(jiàn)圖1－1)。開平向斜是一賦煤向斜構(gòu)造，煤系地層為石炭二疊系。煤系地層覆于奧陶系灰?guī)r之上，奧陶系灰?guī)r為裂隙、巖溶含水層，煤系本身及其上部基巖具有若干個(gè)砂巖含水層，其下部有厚度約3~6m的唐山灰?guī)r及薄層石灰?guī)r3~4層，其含水性不均一。7煤層頂板含水層組（Ⅳ）：該含水層組厚約30m，位于7煤層以上3m，巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖為主，下部有中砂巖，局部見(jiàn)泥質(zhì)膠結(jié)的粗砂巖，—，—，—，水質(zhì)為重碳酸—鈣—鎂型。2)區(qū)域巖溶地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄奧陶系灰?guī)r含水層由于其上部穩(wěn)定發(fā)育的G層鋁土巖及多層粘土巖、粉砂巖，正常情況下阻隔了奧灰含水層向煤系含水層的補(bǔ)給。全礦及鄰區(qū)實(shí)見(jiàn)163個(gè)點(diǎn)，7～。在老頂發(fā)育區(qū)，采后不易冒落。簡(jiǎn)單一般無(wú)一般不含夾石，根據(jù)GB575186中國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)精煤干燥無(wú)灰基揮發(fā)分（Vdaf）、粘結(jié)性指數(shù)（）和膠質(zhì)層厚度（Ymm）為主要分類指標(biāo)。同時(shí)考慮到礦井發(fā)展余地，井田范圍應(yīng)適當(dāng)?shù)膭澋拇笮Ｗ钚?176。共獲地質(zhì)儲(chǔ)量115632千噸，其中工業(yè)儲(chǔ)量105816千噸，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量9816千噸。受保護(hù)建筑物邊界一般不是直接以被保護(hù)建筑物的外邊界為準(zhǔn)，而是取平行于煤層走向或傾斜方向的與受保護(hù)建筑物外緣相連的直線所圍成的面積，作為受保護(hù)建筑物的邊界。表21 工業(yè)廣場(chǎng)占地指標(biāo)表井型（萬(wàn)噸/年）指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)噸）400～600～240～300～120～180～45～90～注：指標(biāo)中小井取大值，大井取小值 本礦井井型為240萬(wàn)噸/年，工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為：240247。由于本礦井煤層賦存較深，表土層較厚，且儲(chǔ)量豐富，沒(méi)有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)。8040～7035～60302520～50252015礦井服務(wù)年限可用下式計(jì)算： T = Z/AK （321）式中 T—礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a Z—礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t A—礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t/a K—儲(chǔ)量備用系數(shù)，對(duì)于本礦井T = 108 /（106）= a同理可計(jì)算出第一水平的服務(wù)年限為 36a。 箕斗提升 2535176。⑵ 應(yīng)使井田兩翼儲(chǔ)量大致平衡，即井筒應(yīng)位于儲(chǔ)量中心，利于井下運(yùn)輸、通風(fēng)和開采系統(tǒng)布置，減少生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用。 確定開采水平和階段高度開采水平的確定是礦井設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它直接關(guān)系到礦井的基本建設(shè)投資及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用，是礦井開拓的重要參數(shù)。第一水平標(biāo)高為－760m，第二水平標(biāo)高為－1100m。采用分煤層（組）布置大巷時(shí)，上下煤層（組）的大巷方向應(yīng)一致，平面位置宜重疊，便于留設(shè)安全煤柱，并便于上下煤層配采。但在煤層間距遠(yuǎn)，上下山煤層不受采動(dòng)影響時(shí)，經(jīng)論證可行時(shí)，也可先布置下組煤的開采。工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田中央，如圖所示，第一水平標(biāo)高為760m，立井開拓；第二水平標(biāo)高為1100m。3)風(fēng)井位于井田上部邊界，布置在8號(hào)煤底板巖層中，㎡，井筒情況及特征見(jiàn)圖44。由上面計(jì)算得知0，故設(shè)計(jì)的水倉(cāng)容量滿足要求。在中部間距較大區(qū)中間又有一個(gè)形狀不規(guī)則的間距縮小區(qū)。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 確定采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)沿井田走向有無(wú)大的地質(zhì)變化，如斷層，無(wú)煤帶，傾角變化很大等地質(zhì)條件，利用這些地質(zhì)變化帶劃分采區(qū)，確定走向長(zhǎng)度。緩傾斜及傾斜煤層煤柱參考尺寸見(jiàn)表55。如圖53所示。立式下部車場(chǎng)的布置緊湊，工程量省，調(diào)車方便；繞道出口交叉點(diǎn)距離裝車站近，線路布置困難，繞道維護(hù)條件較差，傾角大于12176。/180176。⑵ 絞車房的通道絞車房應(yīng)有兩個(gè)安全出口，即鋼絲繩通道及絞車房的風(fēng)。L2—⑵ 繞道線的設(shè)計(jì)1—煤倉(cāng)；2—運(yùn)輸上山膠帶機(jī)中心線；3—軌道上山軌道中心線；4—軌道大巷圖56頂板繞道臥式車場(chǎng)計(jì)算圖 其中 R1=R3＝15m，R4＝20mL1—低道起坡點(diǎn)，距大巷中心線水平距離lAB—豎曲線離低道起坡點(diǎn)水平距離，C1—插入直線段，大于一個(gè)礦車長(zhǎng)度，取4md=(Le+nlm)－C1—lAB－k1＝式中 k1－內(nèi)側(cè)曲線長(zhǎng)k1=ΠR1α1/180176。由于本礦井煤層傾角在120以上，故本礦井下部車場(chǎng)的輔助提升車場(chǎng)采用頂板繞道式。開采單一薄及中厚煤層的采區(qū)中部車場(chǎng)多采用甩入繞道式；聯(lián)合布置的采區(qū)或采用巖石上山的采區(qū)其中部車場(chǎng)多采用單向甩入石門式車場(chǎng)。如留設(shè)開采水平運(yùn)輸大巷、上下山、總回風(fēng)巷、區(qū)段平巷，以及采區(qū)邊界煤柱和大斷層煤柱等。7煤層頂板、底板巖石的普氏硬度系數(shù)較小，變形系數(shù)較小，而不易維護(hù)。％。； S水倉(cāng)有效面積，㎡； L水倉(cāng)長(zhǎng)度，m。2)副立井位于礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，擔(dān)負(fù)礦井輔助運(yùn)輸兼進(jìn)風(fēng)任務(wù)。工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田靠近煤層淺部邊界，第一水平標(biāo)高為760m，立井開拓；第二水平標(biāo)高為1100m。在井田范圍內(nèi)，采區(qū)的開采順序，一般采用前進(jìn)式（即從井田中央開始，向井田兩翼邊界推進(jìn)的方式）；如采用上下山開采時(shí)，上山階段可采用前進(jìn)式，下山階段采用后退式。但要注意，不要因取直巷道造成大巷維護(hù)不利和開采困難。開采近水平煤層分煤層開拓，距開采水平較遠(yuǎn)的煤層，其儲(chǔ)量不大，設(shè)置開采水平不經(jīng)濟(jì)時(shí)，也可以設(shè)置輔助水平。根據(jù)呂家坨礦的生產(chǎn)實(shí)際：產(chǎn)量為240萬(wàn)噸/年，走向不太長(zhǎng)。 呂家坨礦為新建礦井，且瓦斯涌出量低，綜合考慮后確定布置 1 個(gè)主井、1 個(gè)副井、1 個(gè)風(fēng)井。 對(duì)于煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的緩傾斜、傾斜煤層，應(yīng)盡量采用斜井開拓。煤層傾角45176。 當(dāng)煤層賦存深，表土層厚，沖積層含水豐富，井筒需要特殊施工時(shí)，為擴(kuò)大開采范圍降低噸煤成本，建設(shè)大型礦井較為合理。煤柱是一個(gè)梯形。永久煤柱一般是指保護(hù)工業(yè)廣場(chǎng)和井筒的工業(yè)廣場(chǎng)煤柱，井田境界和大斷層兩側(cè)的井田境界煤柱和斷層煤柱，以及保護(hù)地面建筑物、河流、鐵路等而留設(shè)的保護(hù)煤柱等。這個(gè)階段共施工地面鉆孔26個(gè)。井田的傾斜長(zhǎng)度最大為4km，最小長(zhǎng)度為3km。井田劃分的范圍、儲(chǔ)量、煤層賦存及開采條件與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)。一般含兩層夾石，相對(duì)來(lái)說(shuō)東部不穩(wěn)定，西部穩(wěn)定且厚度大。⑹ 開采技術(shù)條件：7煤層偽頂分布較普遍，在掘進(jìn)和回采過(guò)程中隨煤體一起垮落，使原煤灰分增大。 7煤層： ～，除局部煤層變薄、局部受沖刷缺失外，實(shí)見(jiàn)煤厚、結(jié)構(gòu)與勘探階段相符合，為全區(qū)可采煤層。所以在正常情況下，二者之間的水力聯(lián)系為極微弱。1994年，4654工作面回采過(guò)程中，且不易疏干。～，煤層露頭帶附近一般厚40~60m，自西北向東南逐漸增厚。礦區(qū)與兩個(gè)電網(wǎng)相連接，一為華北電網(wǎng)，另一為開灤電網(wǎng)。40ˊ。冬季干燥寒冷，冰凍期自11月下旬至3月上旬，屬半大陸性氣候，經(jīng)多年觀測(cè)，地表水體及大氣降水與礦井涌水量的變化關(guān)系不明顯。黑鴨子向斜軸作為呂、林井田技術(shù)邊界。作為煤系地層基底的奧陶系灰?guī)r含水層(Ⅰ)，含水性強(qiáng)，在正常情況下，不直接參與礦井涌水，但由于局部構(gòu)造裂隙帶的溝通，該含水層水也有可能涌入礦井。巖溶裂隙發(fā)育，含水性強(qiáng)。2)3煤層底板和14煤層底板耐火粘土⑴3煤層底板耐火粘土淺灰色～褐灰色，細(xì)膩具滑感，含褐紅色菱鐵質(zhì)鮞粒，頂部含植物根化石，厚度2～3 m，因含鐵量高而達(dá)不到品位要求。 ⑵ 直接頂板：以深灰色粉砂巖為主，其次為灰色細(xì)砂巖和黑色泥巖，粉砂巖常夾細(xì)砂巖薄層，水平層理，含植物葉片化石，當(dāng)與71煤層間距較小時(shí)，形成復(fù)合頂板，對(duì)頂板的管理極為不利。以亮煤和暗煤為主，次為鏡煤，少量絲炭。原煤的水分平均值為： %之間；浮煤水分平均值： %之間。3)合理劃分礦井開采范圍，處理相鄰礦井關(guān)系。3)儲(chǔ)量計(jì)算厚度：，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的加石總厚度不超過(guò)每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度。2007年，由河北省煤田地質(zhì)局物測(cè)地質(zhì)隊(duì)對(duì)950m水平的四、六、八采區(qū)進(jìn)行了三維地震勘探工作。劃兩條保護(hù)線，即m1m2，n121n2。每天4班作業(yè)，每天凈提升時(shí)間為16 h。新建礦井及水平服務(wù)年限見(jiàn)表31。在副井中鋪設(shè)四趟排水管道可滿足排水的要求。采用立井多水平開拓時(shí)，為避免出現(xiàn)多段提升，增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不宜多次采用暗斜井延深，避免增加設(shè)備占用量，增加投資費(fèi)用。 ⑵