【正文】 c 井筒不易穿過(guò)厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或較弱巖層。風(fēng)井井口位置的選擇:風(fēng)井井口位置的選擇，應(yīng)在滿(mǎn)足通風(fēng)要求的前提下，與提升井筒的貫通距離較短，并應(yīng)利用各種煤柱。開(kāi)拓延伸加上水平過(guò)渡需要7～9年，所以每個(gè)礦井在確定水平高度時(shí)，必須使開(kāi)采時(shí)間大于開(kāi)拓延伸加上水平過(guò)渡所需要的時(shí)間。承擔(dān)整個(gè)水平運(yùn)煤、進(jìn)風(fēng)、運(yùn)料、排水、排矸、行人等任務(wù)。為此，必須準(zhǔn)備好一個(gè)新的采區(qū)。水泵房與變電所之間用耐火材料砌筑隔墻，并設(shè)置鐵板門(mén)為防止井下突然涌水淹沒(méi)礦井。 移交生產(chǎn)時(shí)井巷的開(kāi)鑿位置、初期工程量1) 礦井移交生產(chǎn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)a 井上、下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本完成，并能進(jìn)行正常的安全的生產(chǎn)；b “三個(gè)煤量”達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；c 回采工作面長(zhǎng)度一般不少于設(shè)計(jì)回采工作面長(zhǎng)度的50﹪；d 工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)的行政、公共設(shè)施基本完成；e 居住區(qū)及其設(shè)施基本完成。運(yùn)輸上山作為采區(qū)的主運(yùn)輸，其內(nèi)鋪設(shè)皮帶，運(yùn)輸采區(qū)工作面的出煤。 通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流副井→井底車(chē)場(chǎng)→軌道大巷→軌道上山→區(qū)段運(yùn)輸平巷→工作面→污風(fēng)→區(qū)段回風(fēng)平巷→采區(qū)回風(fēng)石門(mén)→回風(fēng)大巷→風(fēng)井排出地面。本井田內(nèi)各煤層主要為褐煤和長(zhǎng)焰煤，煤質(zhì)黑色，條痕微帶褐色，瀝青光澤，具參差狀、貝殼狀、階梯狀、眼球狀斷口。降移升循環(huán)時(shí)間： s 供液泵壓：運(yùn)輸尺寸(長(zhǎng)寬高)：重量：伸縮量為： S=H大－H?。剑缴炜s比： m＝H大/H?。剑街泻衩簩樱? ～最大控頂距：l大＝d＋e＋s＝2＋＋＝3 m最小控頂距：l小＝d＋e＝2＋＝ m式中d—支架頂梁長(zhǎng) 2m e—梁端距 ～ s—3) SGB—830/400型刮板輸送機(jī)的主要技術(shù)特征如下：設(shè)計(jì)長(zhǎng)度：200m出廠(chǎng)長(zhǎng)度：200m運(yùn)輸能力：1000t/h鏈速：刮板間距：1080mm與采煤機(jī)的牽引方式：無(wú)鏈中部槽規(guī)格（長(zhǎng)寬高）：1500830222與刮板輸送機(jī)配套的電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)特征如下：型號(hào)：KBYD—680250/125功率：2200Kw轉(zhuǎn)速：1470r/min電壓：1140V 配套設(shè)備選型工作面的配套設(shè)備主要有轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、可伸縮膠帶輸送機(jī)。支護(hù)方式：工作面端頭采用ZY6400/24/47端頭液壓支架支護(hù)。設(shè)計(jì)井巷掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo)如下：主、副立井：80m/月；風(fēng)立井：100m/月；巖石巷道：200m/月；半煤巖巷：350m/月；煤層巷道：500m/月（按連續(xù)采煤機(jī)施工考慮）； 圖71建井工期圖表 Build well term fig根據(jù)機(jī)械化設(shè)備滿(mǎn)足《規(guī)范》要求：，采用綜合掘進(jìn)機(jī)組，配備掘進(jìn)機(jī)，膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)，可伸縮膠帶輸送機(jī)及相應(yīng)的配套設(shè)備。圖61 斜切進(jìn)刀示意圖 Figure 61 oblique Feed Sketch3) 工藝過(guò)程：采煤機(jī)由機(jī)頭斜切進(jìn)刀→移端頭溜子→移過(guò)度架和端頭架→采煤機(jī)反向空駛→采煤機(jī)割第一刀煤→移架→推溜→采煤機(jī)由機(jī)尾斜切進(jìn)刀進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。煤質(zhì)中硬。各煤層具線(xiàn)理狀、條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造普遍發(fā)育。[8] 采區(qū)煤倉(cāng)在采區(qū)煤倉(cāng)的尺寸確定之前，首先對(duì)煤倉(cāng)的容量進(jìn)行確定：按循環(huán)產(chǎn)量計(jì)算煤倉(cāng)容量Q Q=Llhr （53）式中：L——工作面長(zhǎng)度，m l——截深，m h——采高，m r——煤的容重，所以Q =1804= 由以上計(jì)算作為依據(jù)，選擇煤倉(cāng)容量為800t。則采區(qū)的生產(chǎn)能力為：A總= A（1+5%）==；再將上面計(jì)算出來(lái)的生產(chǎn)能力通過(guò)通風(fēng)能力、風(fēng)速和風(fēng)量限制要求計(jì)算式中檢驗(yàn)，得出符合要求。b 運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面落煤，區(qū)段運(yùn)輸平巷，區(qū)段運(yùn)輸石門(mén)，溜煤眼下溜，采區(qū)運(yùn)輸上山，采區(qū)煤倉(cāng)，運(yùn)輸大巷，運(yùn)輸石門(mén)，井底煤倉(cāng)，最后由主井箕斗提升至地面。1)井底煤倉(cāng)及裝載硐室井底煤倉(cāng)位置應(yīng)根據(jù)大巷運(yùn)輸方式、裝載硐室位置、圍巖條件及裝載膠帶機(jī)巷與裝載硐室相互聯(lián)系等因素比較確定。合理的開(kāi)采順序可以保證開(kāi)采水平、采區(qū)、回采工作面的正常接替，保證礦井持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，最大限度地采出煤炭資源，減少巷道掘進(jìn)率及維護(hù)工程量；合理的集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備能力，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，便于防止災(zāi)害，保證生產(chǎn)安全可靠。大巷支護(hù)方式掘進(jìn)時(shí)期及時(shí)支護(hù)采用錨桿支護(hù)，后期采用混凝土砌碹，巷道斷面特征見(jiàn)圖46。再結(jié)合本井田的煤層標(biāo)高差較小，階段斜長(zhǎng)較短的實(shí)際情況，宜采用單水平上下山開(kāi)采。 b) 井筒設(shè)在井田中央時(shí)，可以使沿井田走向運(yùn)輸工作量小，而井田偏于一側(cè)的相應(yīng)井下運(yùn)輸工作量比前者要大。c井筒參數(shù)表41井筒參數(shù) Well chamber parameter井筒名稱(chēng)用途井筒長(zhǎng)度/m提升方法斷面尺寸直徑/m凈斷面積/㎡主井提升煤炭520箕斗提升副井進(jìn)風(fēng)、進(jìn)人、運(yùn)料排矸480罐籠提升風(fēng)井回風(fēng)兼作安全出口200該設(shè)計(jì)采用三個(gè)井筒的井田開(kāi)拓方式：主井、副井、風(fēng)井，通風(fēng)方式為中央邊界式通風(fēng)。 井筒形式、位置和數(shù)目的確定 井筒形式的確定井筒是聯(lián)系地面與井下的咽喉，是全礦的樞紐。 礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性建井后產(chǎn)量出現(xiàn)變化，其可能性為：1) 地質(zhì)條件勘探存在一定的誤差，有可能出現(xiàn)新的斷層。經(jīng)計(jì)算，故境界保護(hù)煤柱損失為：4058407=。在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的井筒，圈定保護(hù)煤柱時(shí)，地面受保護(hù)對(duì)象應(yīng)包括絞車(chē)房、井口房或通風(fēng)機(jī)房、風(fēng)道等，圍護(hù)帶寬度為15m。井田內(nèi)各煤層的偽頂多為薄層泥巖，直接頂一般為粘土巖或粉砂巖，底板多為粉砂巖次之。1）表土層及風(fēng)化層的深度礦井田內(nèi)地勢(shì)平坦，為第四系沖積層所覆蓋，沖 積層較厚，井田淺部以風(fēng)積細(xì)粉砂巖為主，顆粒細(xì)而均勻，表土層厚度平均在100m，且有流沙。地震烈度六級(jí)。下游集入石榴河。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)從礦井的開(kāi)拓、開(kāi)采、運(yùn)輸、通風(fēng)、提升及工作面的采煤方法等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，并進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較。論述了本設(shè)計(jì)的合理性，完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的內(nèi)容。向南流入渤海。 井田及其附近的地質(zhì)特征 井田的地層層位關(guān)系及地質(zhì)構(gòu)造開(kāi)平煤田位于燕山南麓，在大地構(gòu)造上位于中朝地臺(tái)燕山沉降帶的東南側(cè)。2）煤層總數(shù)及可采層數(shù)本區(qū)煤層巖性變化不大，煤層結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，有少量夾矸，共含十一個(gè)煤組。區(qū)內(nèi)雖然巖性變化大，但有一定規(guī)律，即由東往西，由下向上巖性逐漸由細(xì)變粗，北部和中部較穩(wěn)定，各類(lèi)砂巖層理不甚發(fā)育，破碎易風(fēng)化，具有較強(qiáng)的膨脹性，遇水后即軟化，斷裂帶附近層間滑動(dòng)發(fā)育，其內(nèi)的巷道圍巖不穩(wěn)定，易冒落變形，位于煤層間的巷道有不同程度的移動(dòng)和破壞。 邊界的合理性 在本井田的劃分中，充分的利用到現(xiàn)有條件，既降低了煤柱的損失，也減少了開(kāi)采技術(shù)上的困難，使工作面的部署較為簡(jiǎn)易。P1＝+＝3）礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量Es= Eg－P1＝－＝4）采區(qū)回采率礦井采區(qū)回采率，應(yīng)該符合下列規(guī)定：厚煤層不應(yīng)小于75﹪；中厚煤層不應(yīng)小于80﹪；薄煤層不應(yīng)小于85﹪。2) 由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭的需求變化，導(dǎo)致礦井產(chǎn)量增減。井筒選擇應(yīng)綜合考慮建井期限，基建投資，礦井勞動(dòng)生產(chǎn)率及煤的生產(chǎn)成本，并結(jié)合開(kāi)拓的具體條件選擇井筒。2) 井筒的位置選擇井筒位置的原則：a 有利于第一開(kāi)采水平的開(kāi)采，并兼顧其它水平，有利于井底車(chē)場(chǎng)的布置和主要運(yùn)輸大巷位置的選擇，石門(mén)工程量小。c) 井筒設(shè)在井田中央時(shí)，兩翼分配產(chǎn)量比較均衡，兩翼開(kāi)采結(jié)束的時(shí)間比較接近。3）根據(jù)生產(chǎn)成本階段高度增大，全礦井水平數(shù)目減少，水平儲(chǔ)量增加，分配到每t煤的折舊費(fèi)減少，但階段長(zhǎng)度大會(huì)使一部分經(jīng)營(yíng)費(fèi)相應(yīng)增加，其中隨著階段增大而減少的費(fèi)用有：井底車(chē)場(chǎng)及硐室、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、石門(mén)及采區(qū)車(chē)場(chǎng)掘進(jìn)費(fèi)、設(shè)備購(gòu)置及安裝費(fèi)用等；相應(yīng)增加的費(fèi)用有：沿上山的運(yùn)輸費(fèi)、通風(fēng)費(fèi)、提升費(fèi)、傾斜巷道的維修費(fèi)，此外還延長(zhǎng)生產(chǎn)時(shí)間、增加初期投資，因此要針對(duì)礦井的具體條件提出幾個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選擇經(jīng)濟(jì)上合理的方案。 大巷的位置、數(shù)目、用途和規(guī)格1)大巷的位置選擇大巷位置的原則：掘進(jìn)量少，費(fèi)用少，維護(hù)條件好，煤柱損失少，有利于通風(fēng)和防火，運(yùn)輸方便。根據(jù)《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，新建礦井采區(qū)開(kāi)采順序必須遵循先近后遠(yuǎn)，逐步向井田邊界擴(kuò)展的前進(jìn)式開(kāi)采。井底煤倉(cāng)宜選用圓形直倉(cāng)，井底煤倉(cāng)的有效容量按下式計(jì)算： （41）式中：Qmc——井底煤倉(cāng)有效容量(t)Amc——礦井日產(chǎn)量(t)～——系數(shù)，大型礦井取大值，小型礦井取小值。c 運(yùn)矸系統(tǒng)：掘進(jìn)工作面，區(qū)段軌道平巷，采區(qū)回風(fēng)石門(mén)，采區(qū)軌道上山，軌道大巷，副井，地面。2) 采區(qū)服務(wù)年限T： （52）式中：　Z—本采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， A—本區(qū)生產(chǎn)能力，90萬(wàn)t/a== 采區(qū)形式、采區(qū)主要參數(shù)的確定 采區(qū)形式按照煤層群開(kāi)采的聯(lián)系為聯(lián)合準(zhǔn)備，即各煤層共用兩個(gè)巖石上山和區(qū)段石門(mén)，煤層傾角平均為14176。 由經(jīng)驗(yàn) （54） R=≈3 h=25m采區(qū)煤倉(cāng)用混凝土收口，在煤倉(cāng)上口設(shè)鐵箅子，煤倉(cāng)溜口與裝車(chē)方向相同，閘門(mén)的形式為單扇閘門(mén)，開(kāi)啟方式為氣動(dòng)。瓦斯：開(kāi)采煤層屬于低瓦斯煤層， m3/min。選用的設(shè)備為AM500型雙滾筒采煤機(jī)。移架方式：為了及時(shí)支護(hù)頂板，采用先移架后推溜的及時(shí)支護(hù)方式，指移步方式為成組整體依次順序式。 ，側(cè)卸式裝巖機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī)，列車(chē)，齒軌車(chē)組成機(jī)械化作業(yè)線(xiàn)；小斷面巷道掘進(jìn)配備巖石電鉆，帶調(diào)車(chē)盤(pán)的耙斗裝巖機(jī)，齒軌車(chē)，礦車(chē)等。適用于頂板穩(wěn)定的高產(chǎn)綜采面。[3] 采煤機(jī)械的選擇1) AM500雙滾筒采煤機(jī)主要技術(shù)特征如下：采高：～5m適應(yīng)煤質(zhì)硬度：f=1～4煤層傾角：0～45度截深： 800mm滾筒直徑：1800mm牽引方式：液壓、雙牽引、無(wú)鏈牽引力：36t牽引速度：0～滾筒中心距：11028mm機(jī)面高度：1640mm臥底量：400mm重量：32t與采煤機(jī)配套的電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)特征如下：型號(hào)：2KI功率：375kW臺(tái)數(shù)：2電壓：1140V冷卻方式：水冷噴霧方式：內(nèi)、外噴霧2) ZY6400/24/47支撐掩護(hù)式液壓支架的主要技術(shù)特征如下：型式 ：支撐掩護(hù)式高度 ：～ m寬度 ： ～中心距：初撐力： 5680 KN工作阻力：6400 KN支護(hù)強(qiáng)度： 適應(yīng)煤層傾角： 20176。煤的自燃：煤的自燃發(fā)火期為3~6個(gè)月。掘進(jìn)過(guò)程中同時(shí)開(kāi)掘中部車(chē)場(chǎng)，上部車(chē)場(chǎng)及采區(qū)各種硐室。 采區(qū)上山數(shù)目、位置及用途設(shè)計(jì)的上山在最下部煤層的底板開(kāi)掘。e 排水系統(tǒng)：采掘工作面，區(qū)段平巷，區(qū)段軌道石門(mén)，采區(qū)軌道上山，軌道大巷，井底車(chē)場(chǎng)，水倉(cāng)，副井，地面。一般布置在副井井筒與井底車(chē)場(chǎng)連接處附近，當(dāng)?shù)V井突然發(fā)生火災(zāi)時(shí)，仍能繼續(xù)供電、照明和排水，為便于設(shè)備的檢修及運(yùn)輸，水泵房應(yīng)靠近副井空車(chē)線(xiàn)一側(cè)。為保證均衡生產(chǎn),一個(gè)采區(qū)開(kāi)始減產(chǎn),另一個(gè)采區(qū)即應(yīng)投入生產(chǎn)。2)大巷的數(shù)目和用途根據(jù)運(yùn)輸和通風(fēng)條件，本礦井共布置一條雙軌大巷。正常情況下，～2年，井底車(chē)場(chǎng)、～2年，延伸井筒需要1年，合計(jì)需要4～5年的時(shí)間。綜合考慮，主副井筒位置選在井田走向中央位置，位于傾向中上部。井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡。下面就幾種形式進(jìn)行技術(shù)分析，然后進(jìn)行確定采用哪種開(kāi)拓方式。4) 工作面的回采率提高，導(dǎo)致在相同的條件下，礦井服務(wù)年限增加。24＝122煤層壓煤量＝（840＋926）704247。井田有合理的尺寸，條帶尺寸滿(mǎn)足《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]的要求，走向長(zhǎng)度劃分合理，使礦井的開(kāi)采有足夠的儲(chǔ)量和足夠的服務(wù)年限，避免礦井生產(chǎn)接替緊張。煤塵爆炸指數(shù)為：％～％；本區(qū)由于煤燃點(diǎn)低，易自燃發(fā)火，煤塵試驗(yàn)結(jié)果為火焰長(zhǎng)度40mm，巖粉量55%，具有爆炸性。 水文地質(zhì)荊東四礦的水文地質(zhì)條件屬一般型，有八個(gè)含水層，自下而上分別為：1）奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ）2）K2～K6砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）3）K6～煤12砂巖裂隙承壓含水層（Ⅲ）4）煤9～煤7砂巖裂隙承壓含水層（Ⅳ）5）煤5以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅴ）6）風(fēng)化帶裂隙、孔隙承壓含水層（Ⅵ）7）第四系底部卵石孔隙承壓含水層（Ⅶ）8）第四系中上部砂卵礫孔隙承壓和孔隙潛水含水層（Ⅷ）其中與礦井生產(chǎn)較密切的為Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ。開(kāi)平煤田受新華夏構(gòu)造體系的影響，以一系列ＮＮＥ向的褶曲及逆斷層組成，北部受緯向構(gòu)造的影響逐漸向南彎轉(zhuǎn)成走向近東西向。河水終年不固，不凍。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了指導(dǎo)老師的詳細(xì)指導(dǎo)和同學(xué)的悉心幫助，在此表示感謝。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)能夠全面系統(tǒng)的運(yùn)用和鞏固所學(xué)的知識(shí)，掌握礦井設(shè)計(jì)的方法、步驟及內(nèi)容，培養(yǎng)實(shí)事求是、理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，培養(yǎng)自己的科學(xué)研究能力，提高了編寫(xiě)技術(shù)文件和運(yùn)算的能力，同時(shí)也提高了計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力及其他方面的能力。 圖11 劉官屯礦交通位置圖 Liuguantun Mining traffic and location3) 水文本區(qū)東南的陡河?！?。從全礦井看，煤層角度東部較小，西部邊界偏大。厚度薄但比較穩(wěn)定。則工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)成長(zhǎng)380m ,寬290m的矩形。a斷層煤柱損失斷層的兩側(cè)各留20m的保護(hù)煤柱，此斷層的面積為118