【正文】 注：第三章詳細(xì)說明）、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱；。℃/100m，從地溫梯度看，淺部地溫梯度較高，深部地溫梯度較低。煤層頂板砂巖裂隙水是礦床主要直接充水的水源，但由于井田內(nèi)砂巖富水性很弱，滲透性差，徑流滯緩，補(bǔ)給源不足，故對將來的礦床開采一般不會造成太大的威脅。大氣降水量多集中在7～8月份，可占全年降水量的50%以上，㎜。工業(yè)廣場西距永城市新城5km，北距隴海鐵路夏邑車站77km；東距青（青龍山）阜（阜陽）鐵路百善站15km；東南距礦區(qū)鐵路接軌點青町站35km（直線距離）；?？傮w構(gòu)造特征是以寬緩褶皺為主，伴隨一定數(shù)量的斷裂構(gòu)造，且多集中在表現(xiàn)明顯的背、向斜兩側(cè)。綜上所述，本井田是一個與外部水力聯(lián)系微弱，補(bǔ)給不足的較完整的獨立水文地質(zhì)單元，開采煤層遠(yuǎn)離地表水體，無流水影響，間接充水巖層“灰?guī)r”雖然單位涌水量較大，局部在斷層處有與煤層對接的可能性，如留好煤柱，遠(yuǎn)離斷層，一般是不會突水的，本礦井水文地質(zhì)，工程地質(zhì)條件屬中等類型。 。本礦井井田內(nèi)的兩條大斷層的落差均大于50m，因此在兩側(cè)各留40m 的保護(hù)煤柱。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。3）通風(fēng)安全條件的校核本礦井煤塵不具有爆炸性瓦斯含量低，屬于低瓦斯礦井，水文地質(zhì)條件較簡單礦井通風(fēng)采用中內(nèi)邊界式通風(fēng)，有專門的風(fēng)井回風(fēng)，可以滿足通風(fēng)的要求。工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)表21工業(yè)場地占地面積指標(biāo)，形狀為矩形，長邊垂直于井田走向， 長為400m,寬為360m。礦井巷道掘進(jìn)多，生產(chǎn)費用高。第一水平標(biāo)高850m，煤田西部主要采用帶區(qū)開采，采用俯斜和仰斜開采，煤田東部角度較大，不適合采用帶區(qū)開采，所以采用采區(qū)式開采，由于工業(yè)廣場占中央采區(qū)，可采面積較小，所以作為后期開采，最后回收保護(hù)煤柱。4）風(fēng)速驗算所選定的副井作為進(jìn)風(fēng)井，主井作為回風(fēng)井，其斷面的大小必須符合風(fēng)速要求。圖44 井底車場2）井底車場硐室立井系統(tǒng)硐室由東西兩面上倉皮帶機(jī)頭驅(qū)動硐室、井底煤倉、裝載膠帶巷、清理井底撒煤硐室及水泵房等組成，是井底煤流匯集和裝載提升的樞紐。D ——膠帶機(jī)寬度，d1＝1200+430 mm；1800mmB2＝1500＋900＋1800＝4200 mm膠帶機(jī)運(yùn)輸大巷的斷面和特征見圖45。)錨桿重量 (kg)注眼樹脂(kg)托板鋼筋(kg)鐵(kg)木(個)煤135帶區(qū)巷道布置礦井首采區(qū)位于井田西部第一水平俯斜帶區(qū)，南、西、北以井田邊界為界，東臨F1斷層保護(hù)煤柱。本設(shè)計為120萬t的大型礦井，用一個工作面可以滿足設(shè)計產(chǎn)量的要求，結(jié)合礦井設(shè)計的需要和工作面產(chǎn)量及設(shè)備能力，工作面長度設(shè)為220 m。1）帶區(qū)生產(chǎn)能力工作面長度220 m， m， m，每日9個循環(huán)組織生產(chǎn)。絞車完全可以適應(yīng)。179。我國生產(chǎn)的工作面刮板輸送機(jī)大都按150～220m的鋪設(shè)長度設(shè)計的。本礦井所采煤層為中厚～厚煤層，依照投資合理、效益最大化的開發(fā)建設(shè)原則，其工作面裝備需在充分技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的情況下，選擇國內(nèi)先進(jìn)的高產(chǎn)高效、性價比高、安全可靠的采、掘、裝、運(yùn)、支設(shè)備。（3）滾筒的轉(zhuǎn)速類似滾筒直徑一樣，現(xiàn)代滾筒采煤機(jī)的每種型號都有幾種滾筒轉(zhuǎn)速供選擇。2）技術(shù)生產(chǎn)率考慮根據(jù)循環(huán)圖表而進(jìn)行的輔助工作，如更換截齒、開切口、檢查機(jī)器和排除故障所花費時間后的生產(chǎn)率稱為技術(shù)生產(chǎn)率，技術(shù)生產(chǎn)率Q的計算公式為：式中： ——技術(shù)生產(chǎn)率，； ——采煤機(jī)技術(shù)上可能達(dá)到的連續(xù)工作系數(shù)，一般 =則： Qt==3）實際生產(chǎn)率實際使用中，考慮了工作中發(fā)生的所有類型的停機(jī)狀況，如處理輸送機(jī)和支架的故障、處理頂?shù)装迨鹿实?。牽引力與牽引機(jī)構(gòu)的剛度系數(shù)、采煤機(jī)的質(zhì)量、摩擦系數(shù)、牽引速度、截割阻力及載荷的不均衡性、機(jī)道形狀等因素有關(guān)，很難精確計算，一般用經(jīng)驗公式確定。工作面機(jī)頭、機(jī)尾分別布置端頭架3架，中間架149架，共計152架。上下斜巷受回采影響，壓力增大，不易支護(hù)。當(dāng)在拉動端頭架、推動轉(zhuǎn)載機(jī)、拖拉液壓管及電纜時嚴(yán)禁在兩頭作業(yè)并撤出人員，以防撞倒柱傷人或其它意外傷人。若推移困難時，不應(yīng)強(qiáng)推硬過，必須查明原因并處理后再推移刮板輸送機(jī)。相鄰支架間不能有明顯錯差（不超過頂梁側(cè)護(hù)板高的1/3），支架不擠不咬，架間空隙不大于200mm。所有支柱必須戴帽，必須使用規(guī)格柱帽。工作面頂板不好時，可采用帶壓移架方式，工作面頂板嚴(yán)重破碎時，必須割一架，停機(jī)伸伸縮梁或拉架管理好頂板，然后開機(jī)割另一架處的煤。綜上所述，工作面前后刮板輸送機(jī)可選擇SGZ600/600型刮板輸送機(jī)，其設(shè)計長度為250m，出廠長度為220m，功率為2200kW，輸送量為500t/h，可以滿足生產(chǎn)的需要。國外一些采煤機(jī)的生產(chǎn)能力已達(dá)到1500～2000 t/h，其裝機(jī)容量也高達(dá)1100～1500 kW。因此采煤機(jī)的生產(chǎn)率分別以理論、技術(shù)和使用生產(chǎn)率表示。為了頂板管理和勞動組織的方便，截深應(yīng)略小于液壓支架推移千斤頂?shù)男谐?，這樣便于調(diào)整支架。③回刀：再次調(diào)換兩個滾筒的上下位置，向機(jī)頭（機(jī)尾）方向割三角煤直至輸送機(jī)機(jī)頭（機(jī)尾）。 m，煤層厚度變化不大，煤層傾角小，首采帶區(qū)內(nèi)沒有斷層，有利于綜合機(jī)械化采煤，因此確定本礦的主要采煤工藝為綜合機(jī)械化開采。6 采煤方法帶區(qū)所采煤層為二三2煤層，二三2煤層以亮煤、鏡煤為主，暗煤次之，絲炭少量。本礦井輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車，176。2）通風(fēng)方法掘進(jìn)通風(fēng)的基本要求：掘進(jìn)巷道應(yīng)采用礦井全壓通風(fēng)或局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，不得采用擴(kuò)散通風(fēng)；局部通風(fēng)采用壓入式，通風(fēng)機(jī)和啟動裝置必須安裝再進(jìn)風(fēng)巷中，距離回風(fēng)口不得小于10 m。首采帶區(qū)為一帶區(qū)， km，區(qū)內(nèi)未揭露較大斷層,帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)見圖51。表414 軌道大巷斷面特征表斷 面/m2設(shè)計掘進(jìn)尺寸噴射錨 桿凈周長/m凈設(shè)計掘進(jìn)寬度/mm高度/mm厚度/mm形式外露長度/mm排 列方 式排間距/mm長度/mm直徑/mm52004400100樹脂100三花800250020圖46 輔助運(yùn)輸大巷表415 每米工程量及材料消耗量表圍巖類別掘進(jìn)工程量(m178。適合電機(jī)車輔助運(yùn)輸條件。由于輔助運(yùn)輸需要解決電機(jī)車下井組裝以及部分材料和矸石井下?lián)Q裝問題，井底車場設(shè)有軌道和組裝換裝系統(tǒng)。裝備兩套提升設(shè)備。方案2為立井兩水平暗斜井延伸；方案3為立井一水平共用一個井底車場。其缺點是增加了提升運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備，通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜。對不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮立井。在解決開拓問題時，應(yīng)遵循下列原則：，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)順槽膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)通過主要運(yùn)輸石門運(yùn)到井底煤倉，再經(jīng)主井箕斗提升至地面，運(yùn)輸能力能滿足設(shè)計井型的需求。表23 保護(hù)煤柱損失量煤柱類型儲量（萬噸）井田邊界保護(hù)煤柱F1斷層保護(hù)煤柱F2斷層保護(hù)煤柱工業(yè)廣場保護(hù)煤柱礦井可采儲量可按下式計算： 式23式中：Zk——礦井的可采儲量，萬t； Zg——礦井的工業(yè)儲量，萬t； P——保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留設(shè)的永久煤柱損失量，萬t； C ——采區(qū)采出率，本礦井為中厚煤層。；估算可采儲量 （1）設(shè)計150萬t/a礦井服務(wù)年限（2）設(shè)計120萬t/a礦井服務(wù)年限所以取120萬t/a。（3）地溫井田內(nèi)地溫僅隨深度的增加而增加。各主采煤層的煤質(zhì)特征見下表12：新生界松散層劃分為四個含水層組及四個隔水層組，由于新生界底部砂層少，富水性又弱，對礦床一般無充水影響?！?，℃，℃。通往徐州及宿州的兩條主干公路，分別經(jīng)過井田的北部和南部；由永城至淮北的公路從工業(yè)廣場門前穿過，交通非常方便。井田內(nèi)褶皺構(gòu)造除柏窯背斜與蔣閣向斜比較緊密外，其余均屬褶幅不大的隆起和凹陷。礦井正常涌水量180～250m179。煤層最小傾角6186。，根據(jù)《煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)見表21。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。4）儲量條件校核本礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求，見表31。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。本礦井煤層埋藏最淺部為470m，煤層埋藏最深部為860m，垂直高度達(dá)390m。1）方案說明根據(jù)前述各項決定，本井田在技術(shù)上可行的開拓方案有下列四種。表43 方案3與方案4比較方案3方案4基建費/萬元立井開鑿28503000104＝510立井開鑿28503000104＝510井底車場掘進(jìn)1300900104=117井底車場掘進(jìn)21300900104=234主斜巷延伸250900104=主斜井開鑿580900104=副斜巷延伸250900104=副斜井開鑿580900104=小計672生產(chǎn)費/萬元立井提升4818=大巷運(yùn)輸4818=主斜巷延伸4818=222暗斜井提升0立井排水22024365104=排水(斜立井)22024365104=小計總計百分率100%%表44 建井工程量建井工程量項目方案2方案3初期立井井筒/m750+20850+20副井井筒/m750+5850+5井底車場/m13001300運(yùn)輸大巷/m12001340軌道大巷/m12001340后期立井井筒/m1700副井井筒/m1700井底車場/m13000主斜巷延伸/m10501478副斜巷延伸/m10501478運(yùn)輸大巷/m89062412軌道大巷/m89062412表45 生產(chǎn)經(jīng)營工程量生產(chǎn)經(jīng)營工程量項目方案2項目方案3運(yùn)輸提升/萬t由第九章《礦井通風(fēng)與安全》的風(fēng)速驗算可知，所選擇的井筒符合風(fēng)速要求?；费b載硐室布置在堅硬穩(wěn)定的巖層中，其它硐室的布置由線路布置決定。膠帶大巷斷面特征見表412，運(yùn)輸大巷每米材料消耗量見表413。本采區(qū)主采煤層為三2煤和二2煤，其煤質(zhì)特征見表51：表51 主采煤層煤質(zhì)特征表煤層煤厚傾角結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性容重硬度牌號三2單一較穩(wěn)定WY二2單一穩(wěn)定WY179。由影響工作面長度的因素得知220 m既能滿足設(shè)備的要求也適合本礦煤層的賦存條件。工作面回采率95％；每年生產(chǎn)330天。在斜巷和大巷連接處需抹角，抹角大小為33 m，與大巷成45176。179。另外，煤層地質(zhì)條件是影響工作面長度的又一重要因素，地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度、傾角、頂板條件都會影響工作面長度的選擇。根據(jù)目前國內(nèi)外高產(chǎn)高效礦井發(fā)展趨勢看，采煤工藝和技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r的分析，結(jié)合本礦井煤層開采技術(shù)條件及礦井規(guī)模，設(shè)計對礦井設(shè)備選型考慮全部采用國產(chǎn)設(shè)備。采煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速的選擇要兼顧截煤及裝煤兩種工藝，以適應(yīng)不同的煤質(zhì)情況，目前大部分廠家的采煤機(jī)基本都已匹配好的。使用生產(chǎn)率可由下列公式計算：式中：——實際生產(chǎn)率，； ——采煤機(jī)在實際工作中的連續(xù)工作系數(shù)，一般 =。P=（～）N式中：P——牽引力，kN；N——采煤機(jī)裝機(jī)容量，kW。放頂煤液壓支架技術(shù)特征見表64。因此，決定采用端頭液壓支架進(jìn)行支護(hù)。超前支護(hù)工作不能與同一地點其它工作平行作業(yè)。清煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)工作面沒有超過100mm的炭塊。支架頂梁與頂板平行支設(shè)，最大仰俯角7176。（2）超前支護(hù)管理①超前支護(hù)必須嚴(yán)格按照要求打好、打牢，支柱一定要成一直線；回柱時必須四人以上配合作業(yè)，嚴(yán)禁單人進(jìn)行操作，回柱時必須有專人看護(hù)好頂板、煤幫情況，發(fā)現(xiàn)有活煤、矸及時處理后方可作業(yè)，嚴(yán)格執(zhí)行先支后回的原則。支架要成直線，頂梁要平，必須嚴(yán)密接頂并達(dá)到初撐力，操作完畢，將各種手把打回零位。③刮板輸送機(jī)設(shè)計長度工作面的長度為220m，故刮板輸送機(jī)的設(shè)計長度應(yīng)大于220m。則采煤機(jī)實際裝機(jī)功率：N= Nj+ Nq+ Nf=++=采煤機(jī)的裝機(jī)容量是由生產(chǎn)能力決定的，生產(chǎn)能力為500～700 t/h時，裝機(jī)容量約600～750 kW。采煤機(jī)的生產(chǎn)率取決于礦山地質(zhì)和礦山技術(shù)條件、機(jī)器工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)以及時間利用率等因素。截深過小，采煤機(jī)生產(chǎn)率受到影響，但加大截深，會使支架的步距加大，頂梁長度和千斤頂行程也要加大；同時也使采煤機(jī)電機(jī)功率及運(yùn)輸機(jī)的輸送能力加大。②推移輸送機(jī)機(jī)頭（機(jī)尾）：將輸送機(jī)機(jī)頭（機(jī)尾）推近煤壁。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，采煤方法及工藝的選擇，應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）選擇采煤方法，應(yīng)根據(jù)地址條件、煤層賦存條件、開采技術(shù)條件、地面保護(hù)要求、設(shè)備狀況及其發(fā)展趨勢等因素，以安全、高率、低成本、高回收率為目的，經(jīng)綜合技術(shù)