【正文】 ，厚 ，含煤系數(shù) %。原報告稱為碎石層。 潘謝礦區(qū)資料表明：奧陶系灰?guī)r中下部巖溶裂隙 比較發(fā)育，雖分布不均，但富水性弱～中等，系太灰的主要補(bǔ)給水源。預(yù)計 780m 水平地溫可達(dá)℃～ ℃，平均 ℃。 惰質(zhì)組：大多為有結(jié)構(gòu)的絲炭和半絲炭，亮白～灰白色，灰度較低，突起明顯，占組份的 ～ %。 工業(yè)儲量 井田內(nèi)各煤層儲量計算采用的工業(yè)指標(biāo)，參照現(xiàn)行《規(guī)范》，統(tǒng)一為： 最低可采厚度 最高可采灰份 40％ 本次儲量計算是在精查地質(zhì)報告提供的 1： 10000 煤層底板等高線圖上計算的，儲量計算可靠。礦井資源豐富。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，才能最終確定。 立井開拓的缺點(diǎn)有： （ 1）立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平； （ 2）井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。但延深與生產(chǎn)相互影響而且礦井提升能力相對降低。主井主要用于提升煤炭。 井底車場空、重車線調(diào)車線長度按 倍列車長度考慮，一列礦車為 20個車廂，采用 固定箱式礦車，型號為 ,外形尺寸（長 寬 高）240011501150 （ mm），故取調(diào)車線長度為 80m。 大巷采用礦車運(yùn)輸方式，則要求大巷平整，一般布置巖層大巷易于滿足要求。 ≤15 2 輔助運(yùn)輸方式 井下輔助運(yùn)輸是指人員、設(shè)備、輔助材料和矸石的運(yùn)輸，相對于主運(yùn)輸即煤炭運(yùn)輸而言，稱為輔助運(yùn)輸。 礦井運(yùn)輸采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用 3t 礦車運(yùn)輸，具體型號和參數(shù)見 本章 。次要煤層多呈塊狀，光澤暗淡。 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第23頁 根據(jù)本井田主要煤層瓦斯測試成果與潘謝礦區(qū)生產(chǎn)礦井瓦斯資料綜合分析，本礦井應(yīng)屬高瓦斯礦井。通風(fēng)方式采用 U 型通風(fēng)方式，這種通風(fēng)方式有風(fēng)流系統(tǒng)簡單，漏風(fēng)小的優(yōu)點(diǎn)。軌道煤層平 巷 通過進(jìn)風(fēng)斜巷與軌道大巷 連接，主要用于材料運(yùn)輸，通風(fēng)行人。直接頂、底普氏硬度均為 4～ 6，頂、底板泥巖、砂質(zhì)泥巖的抗壓強(qiáng)度較低，平均介于 342～ 513kg/cm2，砂巖的抗壓強(qiáng)度較高，平均介于 571～ 1224kg/cm2。本設(shè)計只針對 112煤層作設(shè)計。 綜合考慮顧橋礦的煤層賦存條件和本設(shè)計選擇的開拓方式，輔助運(yùn)輸設(shè)備采用 3t 的卡軌礦 車。 1 主運(yùn)輸系統(tǒng)與設(shè)備 穩(wěn)定可靠的煤炭運(yùn)輸是礦井高產(chǎn)高效的物質(zhì)保障。這三種巷道都采用一樣的斷面設(shè)計，半圓拱形，掘進(jìn)斷面 m2，凈斷面面積 m2，掘進(jìn)高度 m，寬度 m。由第九章《礦井通風(fēng)及安全技術(shù)》的風(fēng)速驗算可知，所選擇的井筒符合風(fēng)速要求。 綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和安全三方面的考慮，選取最優(yōu)方案 —— 方案一，即立井直接延深兩水平開拓， 第一水平為 610m,第二水平為 860m， 帶區(qū)布置，部分區(qū)域傾角比較大的可以采用采區(qū)布置 。 綜上，提出以下四個方 案： 方案一：立井兩水平，直接延深，帶區(qū)布置 方案二：立井兩水平，直接延深，盤區(qū)布置 方案三：立井兩水平，暗斜井延深，帶區(qū)布置 方案四：立井兩水平，暗斜井延深，盤區(qū)布置 四種開拓方案的開拓示意圖見圖 221 所表示。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 下面重點(diǎn)分析斜井 開拓和立井開拓： 1 斜井開拓 對于斜井開拓，其優(yōu)點(diǎn)有： （ 1） 井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序 比較 簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價低，初期投資少 ； （ 2） 地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延深施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅 ，不用大型提升設(shè)備，鋼材消耗少； （ 3）膠帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便，容易實現(xiàn)多水平開采，并能減少井下石門長度； （ 4） 斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離 。本區(qū)根據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖（ 1990）》數(shù)據(jù)，劃分為 6 度基本烈度區(qū)，發(fā)生地震的可能性很低，地質(zhì)條件穩(wěn)定；而且儲量豐富，適合開采大型煤礦。 本井田南鄰西淝河，井田內(nèi)有永幸河，地下水資源豐富，礦井水源充沛； 本區(qū)人口稠密，加之礦區(qū)擁有大量的工程技術(shù)人員及熟練的技術(shù)工人，勞動力資源豐富； 礦區(qū)附近有田家庵、平圩及洛河 3 座電廠，井田附近有張集、蘆集 2座 220kV區(qū)域變電所，礦井電源充足，供電可靠。其中，本設(shè)計開采的 112 煤層南北走向約 10km 東西傾斜約 6km 煤層傾角 3176。其它可采煤層由暗煤、亮煤組成，夾少量鏡煤條帶，中下部煤層夾絲炭，為半暗～半亮型煤。礦井發(fā)展到10Mt/a 時，正常涌水量尚需增加 470m3/h，最大涌水量增加 793m3/h。但是，若被斷層切割或受采動影響而致地下水水力均衡遭到破壞時，上、下含水層之間有可能互相溝通，從而導(dǎo)致局部砂巖裂隙水突潰現(xiàn)象的發(fā)生。 中新統(tǒng)Ｎ 11：埋藏在 400m 以深，古地形隆起帶缺失。下部有 2～4 層紫紅銹黃色花斑狀泥巖；頂部偶見褐紅色隱紫紅花斑泥巖； 171煤層灰黑色泥巖和砂泥巖互層中富產(chǎn)海豆芽化石，具底棲動物通道。由灰?guī)r、泥巖、粉砂巖相間組成，含薄煤 6～ 9層，大部分不可采，不穩(wěn)定。穎上縣志記載有感地震 16 次，其中 1931 年在明龍山曾發(fā)生 級地震，震中最大烈度 7度。此外，區(qū)內(nèi)遍布人工開挖的渠道，用以灌溉、防洪、排澇。地理座標(biāo)為東經(jīng) 116176。 年平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃（ 66 年 8 月 8 日），極端最低氣溫 ℃（ 69年 1月 31 日）。根據(jù)“ 90區(qū)劃圖”，淮南礦區(qū)（包括潘謝礦區(qū)）所處區(qū)域均劃為 6 度基本烈度區(qū)。底部為灰黑色海相泥巖，其上有砂泥巖互層，富產(chǎn)動物化石，多菱鐵結(jié)核；中部以細(xì)中砂巖為主，局部礫及泥質(zhì)包體，頂部為泥巖。以深灰、灰綠、青灰色泥巖和灰白、灰綠色砂巖交替組成。 構(gòu)造 本井田位于淮南復(fù)向斜中部，屬陳橋背斜東翼與潘集背斜西部銜接帶。 本井田斷層帶多為泥巖和粉、細(xì)砂巖碎塊充填，并呈膠結(jié)狀，正常情況下可起到相對隔水作用。從橫向上看，地溫等值線的走向具有與煤層底板等高線走向基本一致的變化趨勢。 殼質(zhì)組：主要是樹皮、角質(zhì)層及孢子體，灰黑色，灰度甚高，突起較明顯，占 ～ % . b 無機(jī)顯微組份 以粘土礦物為主，占 ～ %，呈微粒，團(tuán)塊狀，或充填在細(xì)胞腔中。 井田范圍內(nèi)的煤炭儲量是礦井設(shè)計的基本依據(jù)，煤炭工業(yè)儲量是由煤層面積、容重及厚度相乘所得，其公式一般為： CZ =SMR (21) 其中： CZ —— 礦井的工業(yè)儲量， t； S —— 井田的傾斜面積， km2； M—— 煤層的厚度， m； R —— 煤的容重， t/m3。 本井田采用“地震先行、鉆探驗證、測井定厚”的綜合勘探方法進(jìn)行了精查地質(zhì)勘探，基本控制了井田構(gòu)造形態(tài)，查明了主要褶曲、煤層及煤質(zhì)中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 等技術(shù)特征。 井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需要認(rèn)真研究： ⑴確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置； ⑵合理確定開采水平的數(shù)目和位置； ⑶布置大巷和井底車場； ⑷確定礦井開采程序，做好開采水平的接替； ⑸進(jìn)行礦井開拓延伸，深部開拓及技術(shù)改造； ⑹合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 綜上所述，由于本井田煤層瓦斯含量大，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，為便于通風(fēng)及對施工、開采過程中的安全考慮，采用立井開拓較為合理。暗斜井開拓延深與生產(chǎn)互不干擾，原井筒提升能力不降低，暗斜井的位置不受原井筒限制，可選在對開采下部煤層有利的位置上。主井井筒斷面和井筒特征表分別見圖 24和表 25: 主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 6m，斷面面積 ，井筒內(nèi)裝備一對 20t 箕斗，井壁采用鋼筋混凝土 及砌碹支護(hù)方式。 調(diào)車方式主要是機(jī)頭從一側(cè)將重車推入 副井，然后繞道另一側(cè)拉上材料車或是空車。布置巖層大巷，再加上采區(qū)煤倉，工程量大，開拓準(zhǔn)備時間長，投資大，礦井生產(chǎn)初期效益比較差。 輔助運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)： (1) 貨物品種多，有重型設(shè)備、長材料、松散物品、液體材料、危險物品及人員等，使輔助運(yùn)輸車輛、容器的規(guī)格、性能不一。 礦井工作制度為 “ 三八 ” 制， 兩 班采煤，一班檢修，最大下井人數(shù)為 140人。見可采煤層物理性質(zhì)表 表 31 設(shè)計煤層物理性質(zhì) 煤層 顏色 結(jié)構(gòu)、構(gòu)造 光澤 煤巖成份 煤巖類型 112 黑 色 塊狀～ 粉末狀，少量鱗片、片狀 暗淡光澤～油脂光澤。隨著礦井開采深度的增加，局部可能出現(xiàn)煤與瓦斯突出現(xiàn)象。 風(fēng)流線路為：副井 → 井底車場 → 軌道石門 → 軌道運(yùn)輸大巷 → 進(jìn)風(fēng)斜巷 →分帶進(jìn)風(fēng)斜巷 → 工作面 → 分帶回風(fēng)斜巷 → 回風(fēng)斜巷 → 膠帶運(yùn)輸大巷 → 皮帶石門 → 風(fēng)井 運(yùn)煤系統(tǒng)為：綜 采 工作面 → 分帶回風(fēng)斜巷 → 回風(fēng)斜巷 → 膠帶運(yùn)輸大巷 → 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第23頁 膠帶石門 → 井底煤倉 → 主井 運(yùn)料系統(tǒng)為：副井 → 井底車場 → 軌道石門 → 軌道運(yùn)輸大巷 → 進(jìn)風(fēng)斜巷 →分帶進(jìn)風(fēng)斜巷 → 綜 采 工作面 運(yùn)矸系統(tǒng)為：綜 采 工作面 → 分帶進(jìn)風(fēng)斜巷 → 進(jìn)風(fēng)斜巷 → 軌道運(yùn)輸大巷 →井底車場 → 井底煤倉 → 副井 排水系統(tǒng)與運(yùn)料系統(tǒng)線路方向相反。膠帶煤層平巷布置膠帶，與帶區(qū)煤倉相連，兼做回風(fēng)用。本井田主要可采煤層頂板主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖和少量砂巖組成；底板均為泥巖和砂質(zhì)泥巖。其中全區(qū)可采的主要煤層 5層： 131煤、 112 煤、 8 煤、 62 煤、 1 煤，其中 62 煤相當(dāng)張集井田的 6 煤層，平均總厚 ，占 可采總厚的 %；局部可采 4層： 172煤、 131 下煤、72煤、 41煤，其中 172煤層相當(dāng)張集井田的 171 煤層，平均總厚 ，占可采總厚的 %。 （ 6）具有雙向運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，即設(shè)備、材料、人員等所運(yùn)貨物，既需向井下作業(yè)地點(diǎn)運(yùn)輸又需由井下作業(yè)地點(diǎn)運(yùn)往井底或地面。綜合分析開拓部署，帶區(qū)巷道布置體系與運(yùn)輸方式的使用條件，確定采用連續(xù)式運(yùn)輸方式，即用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。 ，主要是為了更好的搭接皮帶和連接煤倉。 風(fēng)井井筒斷面布置圖 1： 80 4 00 1 00800658002 5 003 51D770055050501200井筒中心線井筒中心線 圖 2— 2— 3 風(fēng)井井筒斷面圖 井筒特征表 中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第23頁 井型 300 萬 t 井筒直徑 井深 + 凈斷面積 基巖段毛斷面積 表土段毛段面積 ~ ④ 風(fēng)速驗算 副井作為進(jìn)風(fēng)井，風(fēng)井作為回風(fēng)井，其斷面的大小必須符合風(fēng)速要求。但是總的來說，方案二的費(fèi)用比方案一的費(fèi)用多了 %，方案一較之方案 二更節(jié)省，相對較優(yōu)。 c. 本礦地表地勢平坦，且多為農(nóng)田，無大的地表水系和水體，平均標(biāo)高為 +24m。 由本井田的地質(zhì)條件來看，并無平硐開采的條件，因此在此不多做討論。 井田開拓 井田開拓的基本問題 1 地質(zhì)條件對開采的影響 本井田位于淮南礦區(qū)，由淮河沖積形成很厚的表土層， 地面標(biāo)高平均+20～ +26m左 右，煤層埋藏較深 。 2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 本次初步設(shè)計針對影響礦井生產(chǎn)能力合理確定的主要因素，進(jìn)一步分析論證如下： （一）礦 井建設(shè)的外部條件 本礦井鐵路裝車站與潘謝礦區(qū)鐵路緊靠在一起，而潘謝礦區(qū)鐵路與淮阜鐵路相接、東通京滬鐵路、西連京九鐵路；礦井工業(yè)場地南約 處有鳳利公路通過，礦井場外道路直接與之相連，交通十分方便。全井田南北走向長 8～ 17km平均約 13km，東西傾斜寬 7～ 15km平均 11km 左右，面積約 140km2。 煤層圍巖性質(zhì) （ 1）宏觀煤巖特征 172 煤、 131 下煤、 72煤層以暗煤為主，次為亮煤，屬半暗型煤。考慮到井下灑水、 井筒淋水和防火灌漿用水等因素的影響，礦井開采 41～ 172 煤層時的正常涌水量按 850m3/h 計取。 二疊系砂巖以中、細(xì)粒為主，局部裂隙發(fā)育，一般為鈣質(zhì)充填，富水性弱，以儲存量為主，且因間夾泥巖和煤層，含水組之 間在自然狀態(tài)下無密切的水力聯(lián)系。巖性為灰綠色厚層狀固結(jié)粘土，上段夾多層中細(xì)砂，下段局部含石膏晶塊和鈣質(zhì)。 （ 3）第五含煤段（圖 415）：地層厚 110m，多呈青灰、灰綠色，以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，含煤 3層，厚 ，含煤系數(shù) %。 二、 石炭系上統(tǒng)太原組（ C3）