【正文】 的尺寸可以確定區(qū)段數(shù)目。有煤塵爆炸危險，煤塵爆炸指數(shù)一般為20%~25%。材料的運(yùn)行路線與矸 石空車相同。由于該車場采用了底卸式礦車運(yùn)煤系統(tǒng)，使車場形式大為簡化， 選用刀式環(huán) 行井底車場， 通過能力較大 。 礦井基本巷道 井筒 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 32 由前章確定的開拓方案可知第一水平主、副井都為立井，在井田邊界中央斷層煤柱外設(shè)置一個風(fēng)井，在井田北翼 50m煤層處設(shè)北風(fēng)井。 24179。 2179。 179。 179。 179。主要考慮到立井延伸施工過程相對與斜井延伸來說較復(fù)雜，需要從旁邊開掘斜巷從下部開掘，并向上掘進(jìn)，直到與上部貫通，這樣會影響到正在生產(chǎn)的開采水平的煤炭提升，影響到礦井產(chǎn)量。 （ 2）井底車場的布置 由于井底車場一般要為整個礦井服務(wù)，服務(wù)時間較長，故要布置在較堅硬的巖層中。 本礦井 礦井涌水量與地表水無水力聯(lián)系，斷層導(dǎo)水性弱。 平硐開拓受地形跡埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。合理的開拓方式，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 （ 2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓，主井提升容器為一對 12t 底卸式提升箕斗，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計井型的要求。 C=（ － ） 179。 5179。 ，工業(yè)廣場的中心處 在井田走向中央，傾向中央偏于煤層中上部 ，其坐標(biāo)為：該處表土層厚度為 50m。 22179。 （ 3）瓦斯、煤塵及自燃 本礦屬于低瓦斯礦井。地質(zhì)報告初步闡明了巖漿巖侵入的分布規(guī)律，及其與褶曲、斷裂構(gòu)造的關(guān)系。 查明礦井充水因 素，認(rèn)為開采 3 煤層主要受其頂板裂隙含水層的 威脅為主，但富水性微弱，影響不大，而與地表水、灰?guī)r水無直接水力聯(lián)系的規(guī)律。 礦區(qū)氣候條件 本區(qū)屬季風(fēng)濕暖帶，為半濕潤半干燥的大陸性氣候。凍土深度一般 10cm 左右，最大19cm。其中以輝綠巖為主，次為花崗斑巖和閃長嶺巖，主 要以巖床和透鏡狀由東向西，由北向南侵到 3 煤層中，上部侵入面積約 14 平方公里，占 3 煤層總面積的 64%，對煤層厚度，煤質(zhì)及礦井生產(chǎn)影響較大。 6 煤層， 61 煤層分布在井田南部 1－ 5 線間， 62 煤層分布在北部 11－ 14 線間。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 8 2 井田境界與儲量 井田境界 井田境界劃分的原則 在煤田劃分為井田時，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。 井田勘探類型 為中等。 ) (176。 5247。 50%/K (24) 式中： Z 實際 —— 井田實際采出煤量，萬 t； Zk—— 礦井的可采儲量， 萬 t； K—— 礦井儲量備用系數(shù)，取 ； 由 2— 3 式，得： Z 實際 =－ 179。水文地質(zhì)條件中等，在副井中鋪設(shè)兩趟水管路可以滿足排水要求。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)。 根據(jù)自然地理條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等因素，綜合考慮石臺煤礦的 實際情況： (1) 地勢平坦，地面標(biāo)高平均 +33m左右，煤層埋藏較深； (2) 礦井年設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，為大型礦井 ； (3) 礦井水文地質(zhì)條件屬于以裂隙巖層充水為主的簡單類型。由于井田走向較長， ，且南部井田不規(guī)則，考慮后期開采過程中可能因線路較長帶來通風(fēng)困難問題，前期采用中央分列式通風(fēng)，后期在南部開新風(fēng)井，煤層埋藏較淺，淺部風(fēng)井深度不超過 100m，費(fèi)用不高，方案可行。 雙立井延伸：采用雙立井延伸時可充分利用原有的各種設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費(fèi)低，管理較方便。兩者相比方案 3 的總投資要少一些，但是方案 1 的生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用可能要低一些。 179。 +179。 +1179。 365179。 表 45 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) 項目 方案一 方案三 工程量 單價 費(fèi)用 /萬元 工程量 單價 費(fèi)用 /萬元 大巷及石門 一水平 二水平 三水平 小計 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 30 立井提升 一水平 二水平 三水平 小計 斜井提升 一水平 0 0 0 0 二水平 三水平 小計 運(yùn)提費(fèi)用合計 維護(hù)采區(qū)上山 35 35 排水 一水平 二水平 三水平 小計 合計 表 46 費(fèi)用匯總表 項目 方案一 方案三 費(fèi)用 /萬元 百分率 費(fèi)用 /萬元 百分率 初期建井費(fèi) 103% 100% 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 31 基建工程費(fèi) 104% 100% 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) 104% 100% 總費(fèi)用 % 100% 在上述經(jīng)濟(jì)比較中需說明以下幾點(diǎn)： ① 兩方案中，各采區(qū)的劃分與布置類似，故采區(qū)服務(wù)年限及各采區(qū)上山的總開掘長度一樣，兩方案上山開掘費(fèi)及維護(hù)費(fèi)未進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。主井?dāng)嗝嬉妶D 41，主要參數(shù)見表 48。 1400。 20 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》第19 條，第 20 條有關(guān)安全間隙的要求而確定其斷面尺寸，并按通風(fēng)要求驗算其風(fēng)速，驗算結(jié)果見第九章。 淺水平歷年涌水量為 噸／時。開拓巷道布置 一 條雙軌 大巷， 兼運(yùn)煤和運(yùn)材料矸石。 掘進(jìn)通風(fēng)方式為分壓入式、抽出式和混合式。 200179。 炮采工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)裝備少，適應(yīng)性強(qiáng)，操作技術(shù)容易掌握，生產(chǎn)技術(shù)管理比較簡單，是我國目前采用仍然較多的一種采煤工藝，但是，由于炮采單產(chǎn)和效率低、勞動條件差，根據(jù)我國的技術(shù)政策，凡條件適于機(jī)采的炮采面，特別是在國有重點(diǎn)煤礦都要逐步改 造成普采面。根據(jù)我國的經(jīng)驗和目前的技術(shù)水平，綜采適用于以下條件：煤層地質(zhì)條件好、構(gòu)造少、上綜采后能很快獲得高產(chǎn)、高效，或者某些地質(zhì)條件特殊上綜采后仍有把握取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 179。在水窩處備兩臺 22KW 水泵，一臺使用，一臺備用。 采區(qū)走向長度的確定 考慮到運(yùn)輸通風(fēng)、工作面連續(xù)推進(jìn)長度、盡快出煤投產(chǎn)等多項因素，決定在工廣煤柱附近開掘兩條巖石上山，布置單翼采區(qū)，單翼推進(jìn)長度 1300m。 表 51 煤層特征如表 煤 名 層 稱 煤 厚 (m) 傾 角 (度 ) 結(jié) 構(gòu) 穩(wěn) 定 性 容重（ t/ 3m ） 硬 度 牌 號 3 5 17 簡單 穩(wěn)定 軟（ f=） 低硫低磷氣煤 一采區(qū)所屬煤層的 3 煤層 屬低硫中灰中等可選至易選煤，是良好的煉焦配煤或動力用煤，根據(jù)地質(zhì)資料， 3 煤層 屬于氮?dú)鈳В託夂投趸己亢艿?，均小?10m3/t，屬低瓦斯。矸石列車在副井重車線機(jī)車分離以后，電機(jī)車經(jīng)機(jī)車?yán)@道至副井空車線牽引空車經(jīng)繞道出井底車場。 本礦井設(shè)計年產(chǎn)量為 ， 井底車場通過石門與大巷直接相連。 礦井為三個水平，第一水平標(biāo)高為 － 280m，第二水平標(biāo)高為 － 550m，三水平標(biāo)高為 － 850，三水平均為上山開采，第一水平上山部分為 － 280m以上， 1 個階段，階 段斜長約 ；第二水平上山部分為 － 550 — － 850m，1 個階段，階段斜長約 ；三水平上山 － 550 以上， 1 個階段，階段斜長約 。 三水平 179。)/10000= 179。 = 斜井提升 一水平 0 0 二水平 1179。 50/1000= 立井提升 一水平 179。 50)/1000= 二水平 179。 方案說明：各方案中除一水平雙立井開拓 外，其他多用斜井開拓，特別是主井。由于煤層賦存條件以及煤質(zhì)硬度等客觀因素的影響，布置巖層大巷其優(yōu)點(diǎn)是巷道維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，巷道施工能夠按要求保持一定方向和坡度；在開采上下水平時，可以跨大巷開采，不留保護(hù)煤柱，減少煤柱損失，便于設(shè)置煤倉。 ⑥ 地質(zhì)及水文地質(zhì)條件對井筒布置的影響 要保證井筒、井底車場及硐室位于穩(wěn)定的 圍巖中，應(yīng)使井筒盡量不穿過或少穿過流沙層、較大的含水層、較厚沖積層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層、較軟煤層及高應(yīng)力區(qū)。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。 井型校核 下面按礦井的實際煤層開采能力，各輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力，儲量條件及安全條件因素對井型進(jìn)行校核： 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 15 （ 1）煤層開采能力 礦井的開采能力取決于回采工作面和采區(qū)的生產(chǎn)能力，根據(jù)本設(shè)計第四章（礦井開拓）與第六章（采煤方法）的設(shè)計可知 ，該礦由于煤層傾角 17度， 工作面不宜太長 ，暫定長度 160m，布置一個一次采全高綜采工作面完全可以達(dá)到本設(shè)計的產(chǎn)量。 則 計算可采儲量為： Zk =(Q－ P) 179。 r/cosα (22) ＝ 179。 工業(yè)廣場位置處的煤層的平均傾角為 17176。； 則： Q =100179。二水平內(nèi) 3 煤層以焦煤為主，占 %，焦煤到貧煤次之，占 %，無煙煤占 %，天然焦占 %. 3 煤層屬低 硫、低磷、中灰中等可選煤層， 6 等煤層屬低硫中灰煤層。巖漿以輝綠巖為主，次為花崗斑巖和閃長玢巖，主要以巖床和透鏡狀侵入到煤層中，對煤層、煤質(zhì)及開采影響較大（北翼尤為突出）。本礦井水文地質(zhì)條件屬于以裂隙巖層充水為主的簡單類型。南鄰張莊礦，西接岱河礦和朔里礦，東以張莊向斜軸與井田相連，北以 16 號勘探線為界，南北長 公里，東西寬 5 公里，面積約22 平方公里。 井田內(nèi)地表水系不發(fā)育。 根據(jù)地質(zhì)報告，南以 8 號斷層，西以 H 下 3 斷層。 該井田主采煤層為 3 號煤層。煤田范圍劃分為井田的原則有 ： （ 1） 井田的儲量，煤層賦存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)； （ 2） 保證井田有合理尺寸； （ 3） 充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等； （ 4） 合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。 礦井工業(yè)儲量的計算及儲量等級的圈定 礦井可采儲量 計算可采儲量時，必須要考慮以下儲量損失 （ 1） 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱； （ 2） 井田邊界煤柱損失； （ 3） 采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失； （ 4） 建筑物、河流、鐵路等壓煤損失； （ 5） 其它 各種損失。 ) (176。 cos17o179。 （ － 1） 179。礦井采用對角式通風(fēng)，有專門的風(fēng)井，可以滿足要求。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 18 ，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散 ，做到合理集中生產(chǎn)。 綜上所述， 本礦初期決定采用 立井開拓 。 故在設(shè)計中 采用中央分列式通風(fēng)，中央風(fēng)井服務(wù)第一、二水平的中北部。但采用這種方法延伸時，致使井筒需打在煤層較深處，增大井筒的保護(hù)煤柱量。因此，兩方案還需要通過具體的經(jīng)濟(jì)比較，才能確定其優(yōu)劣。 ((33+8+11)179。 179。 179。179。 ② 在運(yùn)輸費(fèi)用中，方案 3 的區(qū)別僅在于方案 1 的第二水平與方案 3 的第二水平的延伸方式的不同，故僅對方案 1 的二、三水平與方案 3 的二、三水平作了比較。 1582900158D6500 3 504 3 005 0 002 1 5045050240018001 5 50 2 1 50 1 5 501 5 00 1 5 001 8 50 1 8 503 006 806 80 圖 42 主井井筒斷面特征 表 47 主井?dāng)嗝嫣卣鞅? 井 型 120 萬 t 基巖段毛斷面 m2 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 33 積 井 筒 直 徑 表土段毛斷面積 m2 井 深 323m 提升容器 一對 12 箕斗帶平衡錘 凈 斷 面 積 m2 井筒支護(hù) 混凝土井壁厚 4500m 充填混凝土厚 50m （ 2）副井 副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 ，斷面積 178。電機(jī)車選用ZK106/550 直流架線式電機(jī)車，其尺寸為 4500179。 巷道支護(hù) 根據(jù)本礦井的設(shè)計的地質(zhì)條件和煤層埋