【正文】 ??????? 60 參考文獻(xiàn)???????????????????????? 61 設(shè)計(jì)總說明 本設(shè)計(jì)部分為 xxxxxxx 責(zé)任有限責(zé)任公司 xxxxxxx 新井設(shè)計(jì)，全篇共七個(gè)部分：礦井概況及井田地質(zhì)特征、采煤方法和回采工藝，采區(qū)巷道和生產(chǎn)系統(tǒng)，采區(qū)車場設(shè)計(jì)和硐室，礦井通風(fēng)系統(tǒng)，防止特殊災(zāi)害的安全措施和主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ， xxxxxxx 礦位于鄭州礦區(qū)新密煤田，由 xxxxxxx， xxxxxxx 和 xxxxxxx 三家出資組建，井田走向長 ，傾斜寬 3～ 4km，面積 50km2，井田內(nèi)可采煤層為二 3 煤和二 1 煤，煤層賦存穩(wěn)定，二 1 煤層平均厚度為 ，二 3 煤層平均厚度為 ，煤層傾角變化范圍不大，為 8~12176。 地形地貌 區(qū)內(nèi)絕大部分為第三、四系沖積層覆蓋，為平原微丘地形。 近幾年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度很快，初步形成了以卷煙、化工、電力、醫(yī)藥、建材、食品加工為主，門類較為齊全的工業(yè)經(jīng)濟(jì)和以大棗、無公害節(jié)水蓮藕、畜禽養(yǎng)殖為主的 生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系。受斷層和 ?。o）煤帶工作面采掘時(shí)將會(huì)發(fā)生打碴現(xiàn)象， 由于頂、底板巖石都較為堅(jiān)硬， 對(duì)采掘影響較大。局部含紫紅色斑塊，具鮞狀結(jié)構(gòu)含植物化石。 黑色，粉狀及片塊狀半亮型，煤類為瘦貧無煙煤，局部含夾矸，礦區(qū)東北部尖滅，其余大部可采?；疑?，白云質(zhì)灰?guī)r，下部夾灰色鮞狀石灰?guī)r，均質(zhì)塊狀構(gòu)造，次生方解石脈發(fā)育。大采高綜采可以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，相對(duì)一般分層綜采，具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）簡化了回采巷道，降低了巷道掘進(jìn)率和巷道維護(hù)工作量； （ 2）避免了分層時(shí)做大量勘探煤厚的工作量及嚴(yán)格控制分層采高的困難，減少了工作面搬家次數(shù)及費(fèi)用； （ 3）大采高 采場過風(fēng)斷面大，為稀釋瓦斯創(chuàng)造了有利條件。二 3 煤煤層厚度較小，采用薄煤層綜采解放下賦的二 1 煤層，根據(jù)考察多個(gè)礦井薄煤層綜采工作面長度參數(shù)，工作面長度 暫 按 110~120m左右 考慮，待取得二 3 煤開采經(jīng)驗(yàn)后可適當(dāng)加長工作面長度。 t179。 （ 2）工作面可彎曲刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī) 工作面刮板輸送機(jī)生產(chǎn)能力的選擇原則是保證采煤機(jī)采落的煤被全部運(yùn)出，并留有一定的備用能力。其過程如下：①當(dāng)采煤機(jī)割至工作面端頭時(shí)，其后的輸送機(jī)已移近煤壁，采煤機(jī)身處尚留下一段下部煤［圖 222（ a） ］ 。 150179。移架工操作時(shí)，必須站在支架架箱內(nèi)，嚴(yán)防移架時(shí)抬底座千斤頂彈起或支架與前部運(yùn)輸機(jī)之間擠傷人員。 清煤 浮煤必須清理干凈，明確劃分區(qū)段，責(zé)任到人，班長、驗(yàn)收員要班班檢查驗(yàn)收。 ④ 、井田走向長 ，傾斜寬 3～ 4km，面積 50km2左右。主立井井筒直徑為 ，裝備一對(duì) 20t 箕斗，副立井井筒直徑為，裝備一對(duì)一寬 一窄單層二車罐籠。 但 對(duì)于本礦井而言，主斜井與主立井相比，其缺點(diǎn) 也比較明顯 ： （ 1）井口處表土層厚度約 116m，斜井通過表土段長度約 421m，斜井通過表土段施工復(fù)雜，斜井比立井長度大，井筒維護(hù)費(fèi)用高，各種管線的投資也比立井高。首采區(qū)域走向長度 3800m，傾向?qū)挾?2700m 左右，見煤鉆孔 60 個(gè)，二 1 煤層鉆孔平均厚度 ，可采儲(chǔ)量 。 k =+++179。 另外，在井田東部井田邊界附近還存在鄭韓故城的北部城墻、宮殿遺址和金須胡莊墓葬區(qū)三處國家級(jí)文物。 表 3233 地表層移動(dòng)角及巖層移動(dòng)角 地表層厚度 （ m） φ (0) γ (0) δ (0) β (0) 50 45 75 75 70 圖 3234 工業(yè)廣場壓煤煤炭損失量計(jì)算圖 ③ 井田境界煤柱 井田境界煤柱以計(jì)算的斷層煤柱為準(zhǔn)，但不小于 20m。礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量詳見表 3235。高 =2400179。 n1— 礦車個(gè)數(shù) ，個(gè) ； Lm— 礦車長度 ， m 。豎曲線半徑是采區(qū)車場設(shè)計(jì)中一個(gè)參數(shù)（見圖 536）， R 過大，一是使車場線路布置不緊湊，增加了車場巷道工程量，二是推后了摘鉤點(diǎn)的位置，增長了提升時(shí)間；尺寸過小，又會(huì)出現(xiàn)礦車變位太快，易使相鄰兩車廂上緣擠撞，造成礦車在豎曲線處車輪懸空而調(diào)道。 L2 = n178。 x1— 運(yùn)輸上山中心線至軌道上山中心線間距，為 30m 。 （ 3）采區(qū)下部車場線路設(shè)計(jì) 礦井第一水平為 380m 水平， 350~450m 煤層傾角為 ，采區(qū)下部車場采用底板繞道式，示意圖 534，其設(shè)計(jì)線路示意圖見圖 535。高 =3450179。β =63176。（ lab+lef）178。β =63176。套改后的結(jié)果為（詳見附錄）： 預(yù)可采儲(chǔ)量（ 121） ； 預(yù)可采儲(chǔ)量（ 122） ； 探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（ 121b） ； 控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（ 122b） ； 控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（ 332） ； 推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（ 333） ； 探明的（預(yù)可研）次邊際經(jīng)濟(jì)資源量（ 2S21） ； 控制的次邊際經(jīng)濟(jì)資源量（ 2S22） 。 （ 6） 、根據(jù)施工的井檢孔資料，井筒落底 325m 水平，井底車場巷道及硐室所處巖性較好，有利于施工及維護(hù)，同時(shí)，也可兼顧到前、后期的開采，全礦井可用一個(gè)水平開拓，減少了開拓、準(zhǔn)備工程量。方案 I1（一對(duì)立井開拓方案）和方案 I2（一立一斜聯(lián)合開拓方案）井口及工業(yè)場地位置基本相同，方案 I1主井采用立井，方案 I2主井采用斜井。主斜井傾角 a=16o，斜長 L＝ 1048m，采用 B＝ 1200mm鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)運(yùn)煤；副立井井筒直徑為 ，裝備一對(duì)一寬一窄 雙層四車罐籠。 ② 、交通：井田東部邊界 附近 有 107 國道，京廣鐵路和京珠高速公路通過；井田北部有新密鐵路專用線通過，井田南部為新密公路 、新密至刑口鐵路， 井口位置的選擇應(yīng)靠近現(xiàn)有的交通設(shè)施，減少新修公路長度，從而降低礦井建設(shè)投資。 放煤 采用間隔多輪順序放煤，見矸關(guān)門的方式，為最大限度提高頂煤回收率，端頭支架也應(yīng)放煤。當(dāng)采煤機(jī)再次行到下機(jī)窩開始向上割煤，支架和溜子相應(yīng)前移。 表 2252 工作面勞動(dòng)組織表 工 種 班 次 小 計(jì) 一班 二班 三班 檢修班 跟班隊(duì)長 1 1 1 1 4 驗(yàn)收員 1 1 1 0 3 班長 2 2 2 3 9 采煤機(jī)司機(jī) 3 3 3 0 9 運(yùn)輸機(jī)司機(jī) 1 1 1 0 3 轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī) 1 1 1 0 3 司泵工 1 1 1 0 3 皮帶司機(jī) 2 2 2 0 6 支架工 15 15 15 0 45 端頭支架工 6 6 6 0 18 運(yùn)料工 0 8 8 機(jī)修工 1 1 1 8 11 電修工 1 1 1 8 11 打眼注水工 3 3 3 0 9 支架維修工 0 0 0 10 10 巷修替棚工 12 12 12 0 36 看工具工 1 1 1 0 3 送饃工 1 1 1 1 4 皮帶檢修工 1 1 1 5 8 合計(jì) 53 53 53 44 203 （ 3）主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表見 2253 2253 工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號(hào) 名稱 單位 數(shù)量 備注 1 采煤方法 綜合機(jī)械化放頂煤 2 頂板管理 完全跨落法 3 生產(chǎn)方式 三采一檢修 4 工作面長度 m 180 5 工作面走向長度 m 1800 6 采高 m 煤層平均厚度 7 循環(huán)進(jìn)尺 m 8 日循環(huán)個(gè)數(shù) 個(gè) 3 9 日循環(huán) 進(jìn)尺 10 回采率 ％ 80 11 循環(huán)產(chǎn)量 t 二 1煤層工作面 設(shè)備配備 工作面機(jī)械設(shè)備配備見表。 回采工藝 為了保證安全，采用及時(shí)支護(hù)：即在采煤機(jī)割煤后，先移架，再移刮板輸送機(jī)，工藝過程為割煤 移架 推溜。 c、采煤機(jī)所需牽引力 據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，采煤機(jī)牽引力一般為其裝機(jī)功率數(shù)值的 ～ 1 倍。 xxxxxxx 礦井作為大型礦井，依照高技術(shù)、高質(zhì)量、高效率、高效益的開發(fā)建設(shè)原則，其工作面裝備需充分依靠科技進(jìn)步，立足國內(nèi)選擇先進(jìn)的高產(chǎn)高效、性價(jià)比高、安全可靠的采、掘、運(yùn)、支設(shè)備。 回采工作面參數(shù)的確定 工作面長度及推進(jìn)方向長度 工作面長度與地質(zhì)因素和機(jī)械設(shè)備能力、頂板管理等技術(shù)因素關(guān)系密切，直接影響生產(chǎn)效益，適當(dāng)加大工作面長度，不僅可以減少工作面的準(zhǔn)備工程量，提高回采率，而且也相對(duì)減少了端頭進(jìn)刀等輔助作業(yè)時(shí)間，保證工作面高產(chǎn)高效。 采煤方法的選擇 根據(jù)開拓布置，設(shè)計(jì)對(duì)二 1 煤論證其采煤方法。灰、淺灰及紫紅色，鋁質(zhì)泥巖，鮞狀結(jié)構(gòu)，含黃鐵礦結(jié)核，局部夾淺灰色，中粒石英砂巖，中上 部偶含 1 層煤，個(gè)別厚度達(dá)可采?；疑皽\灰綠色，鋁質(zhì)泥巖，砂質(zhì)泥巖，具鮞狀結(jié)構(gòu)，局部含暗紫色斑塊含不穩(wěn)定薄煤。 灰、灰綠色，砂質(zhì)泥巖、泥巖與淺綠色細(xì)至中粒長石石英砂巖互層，泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，含白云母碎片。底板為砂質(zhì)泥巖，巖石硬度系數(shù)為 4~6。月平 均相對(duì)濕度 8 月最大為 83%， 1 月最小為 63%，年平均相對(duì)濕度為 70%。 區(qū)內(nèi)公路以 xxxxxxx 為中心，可通往鄭州 (40km)、新密 (48km)、禹縣 (38km)、平頂山 (110km)、許昌 (74km)等地。礦井首采區(qū)平均涌水量為 1910 t/h , 相對(duì)瓦斯涌出量為 m3/t，屬于低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)，煤層不易自燃。雙洎河為常年性河流，該河自西北向東南流經(jīng)本井田。 xxxxxxx 井田原煤為低中灰，特低硫、低磷、高熱值、高熔灰分的貧煤、貧瘦煤和無煙煤，用途廣泛，尤其是有害成分含量低，更適合于城市動(dòng)力用煤的環(huán)保要 求，銷售前景好。 CH4 含量總的變化趨勢是隨煤層埋深的增大而升高。產(chǎn)植物化石，含不穩(wěn)定薄煤 2 層。深灰～灰色，含生物屑燧石灰?guī)r，含燧石結(jié)核與條帶，致密堅(jiān)硬。首采區(qū)二 1煤平均厚度 ，傾角＜ 12176。機(jī)械化分層開采工作面單產(chǎn)較低的原因，分析主要有以下兩個(gè)方面： （ 1）礦井煤層 及頂?shù)装遢^軟，回采上分層時(shí)，設(shè)備和支架是以松軟的煤層作底板，液壓支架易下沉或前傾，前探梁不能充分起到支撐頂板作用，容易引起片幫及冒頂，常導(dǎo)致機(jī)道阻塞，甚至壓埋采煤機(jī)組，清理機(jī)道、處理冒頂占用時(shí)間較多，致使開機(jī)率低、產(chǎn)量低、效率低、效益差。 工作面設(shè)備選型 設(shè)備選型原則和裝備標(biāo)準(zhǔn) 建設(shè)高產(chǎn)高效礦井是煤炭工業(yè)的發(fā)展方向，提高礦 井機(jī)械化水平是發(fā)展高產(chǎn)高效的有效途徑。 [330179。 179。 （ 3）加強(qiáng)支護(hù)：順槽工作面前方 20m 以內(nèi) 需加強(qiáng)支護(hù)，避免應(yīng)力集中提前對(duì)巷道造成破壞，采用單體液壓支柱和鉸接頂梁作為加強(qiáng)支護(hù)的支架。 (~)179。 推運(yùn)輸機(jī) 推移輸送機(jī)在輸送機(jī)運(yùn)行中進(jìn)行。 需要說明的是，位于井田 東北部的賈梁勘 查 區(qū)：地質(zhì)儲(chǔ)量 （普查），由于地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，位于 xxxxxxx 城區(qū) 附近，單獨(dú)建井的難度非常大，可考慮作為礦井的后備區(qū)，以充分 有效 利用資源。 方案 I1： xxxxxxx 東一對(duì)立井開拓方案。 由表 321 可以看出，方案Ⅱ?yàn)闇\部立井方案，井筒短，初期工程量少，壓煤量少，基建投資省，但該方案的主要不足是： （ 1）對(duì)于整個(gè)井田而言，井口位于北部邊界附近，距離全井田儲(chǔ)量中心距離較遠(yuǎn)，后期開發(fā)不利。但本礦井表土層厚達(dá) 116m，主斜井穿表土層長度約 421m，施工難度較大，同時(shí)由于井筒長度大，維護(hù)費(fèi)用相應(yīng)較高，同時(shí)后期需兩段提升，運(yùn)營費(fèi)用高，管理復(fù)雜。一 1煤地質(zhì)資源量為 。 L=kpp3(m) 式中： k— 安全系數(shù)；取 ； M— 煤層厚度 ,取 ； p— 水頭壓力， ～ ； kp— 煤的抗張強(qiáng)度，取 。地表層厚度為 50m，地表層移動(dòng)角及巖層移動(dòng)角見表 3233。 ⑤ 其它煤柱留設(shè) （采區(qū)）邊界煤柱：沿各采區(qū)邊界兩側(cè)各留設(shè) 10m 煤柱。 圖 412 甩入繞道的中部車場 1運(yùn)輸上山 2軌道上山 3甩車道 4繞道 5區(qū)段運(yùn)輸平巷 6下區(qū)段回風(fēng)平巷 7聯(lián)絡(luò)斜巷 8風(fēng)門 調(diào)車方式：來料時(shí)，通過絞車房絞車鋼絲繩牽引運(yùn)料車在軌道上山 2 中運(yùn)行，到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，通過甩車道 3進(jìn)入下區(qū)段回風(fēng)巷 6 中，人推行礦車到區(qū)段運(yùn)輸平巷 5中或通過繞道 4 進(jìn)入?yún)^(qū)段運(yùn)輸平巷 5中；空車運(yùn)行調(diào)車方式與來料車調(diào)車方式方向相反。 B = ?tanB = = 6500 mm ； T = R178。 R1 178。β /1800 = 179。 250/1800 = m 式中： R豎曲線半徑，右設(shè)計(jì)者確定， m ；