【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 =（+） =（Mt）其中9煤層：Zg =（Mt）二、礦井可采儲(chǔ)量（Zk） 礦井可采儲(chǔ)量（Zk）是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，即 Zk =（Zg P)C式中：Zk ——礦井可采儲(chǔ)量，Mt；Zg——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，Mt；P ——保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、建筑物等留置的永久煤柱損失量(一般情況下，永久煤柱損失約占工業(yè)儲(chǔ)量的8%），Mt ；C——采區(qū)回采率，10煤層為中厚煤層。其中各種永久煤柱計(jì)算如下： ①井田境界煤柱： 井田境界煤柱在本井田一側(cè)按20m留設(shè)； Mt；②工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱： 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬(wàn)t/a，為大型礦井。根據(jù)《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定,大型礦井占地為（～）公頃/10萬(wàn)t,，所以此礦井工業(yè)廣場(chǎng)占地為: 12 = 公頃，約114000 m2 ，簡(jiǎn)化為長(zhǎng)400m寬280m的長(zhǎng)方形場(chǎng)地。 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱采用剖面法留設(shè)，圍護(hù)帶寬度為15米，表土層及巖層移動(dòng)角參數(shù)確定如下：α＝45176。，γ＝176。，β＝176。，δ＝176。 ，則經(jīng)計(jì)算其保護(hù)煤柱為 。③鐵路保護(hù)煤柱： 。④其它煤柱損失：。所以綜合以上計(jì)算，全礦井可采儲(chǔ)量Zk Mt。設(shè)計(jì)煤層儲(chǔ)量匯總表如下：表2—1 設(shè)計(jì)煤層儲(chǔ)量匯總表煤層編號(hào)礦井工業(yè)儲(chǔ)量Zg永久煤柱損失采區(qū)回采率礦井可采儲(chǔ)量Zk井界煤柱工業(yè)廣場(chǎng)煤柱鐵路保護(hù)煤柱其它煤柱小計(jì)980%1080%合計(jì)第3章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力第一節(jié) 礦井工作制度一、礦井工作制度按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，本礦井礦井設(shè)計(jì)年工作日為330d，采用“四 六”工作制(其中三班生產(chǎn)，一班檢修準(zhǔn)備)，每天凈提升時(shí)間為14h。第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定與論證 Mt/a 。其主要理由如下：，賦存以穩(wěn)定、較穩(wěn)定型為主，傾角一般3176。～6176。，非常適宜綜合機(jī)械化開(kāi)采，宜建設(shè)現(xiàn)代化大型礦井。，以寬緩的褶曲為主，斷層、陷落柱稀少，無(wú)巖漿巖侵入；井田內(nèi)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。煤為中灰、特低硫、低磷、極易選的瘦煤。建設(shè)大型礦井不但可以緩解國(guó)內(nèi)煤供應(yīng)的緊張需求，而且也可大量出口，為國(guó)家增收外匯，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。所以綜合考慮煤炭?jī)?chǔ)量、煤層賦存情況、地質(zhì)構(gòu)造、開(kāi)采技術(shù)條件以及開(kāi)發(fā)條件、市場(chǎng)需求等因素，結(jié)合本礦外部條件和國(guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策，經(jīng)過(guò)技術(shù)分析比較后， Mt/a 。二、礦井服務(wù)年限礦井的可采儲(chǔ)量Zk，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（井型）A及服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為： 式中 K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，～。則全礦井服務(wù)年限為： ，但考慮到現(xiàn)在新技術(shù)的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的投資效益，本設(shè)計(jì)服務(wù)年限可行。，其中9，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。第四章 井田開(kāi)拓第一節(jié) 井田開(kāi)拓方式的確定一、井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開(kāi)拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其互相聯(lián)系和配合稱(chēng)為開(kāi)拓方式。（一）井田開(kāi)拓方式井田開(kāi)拓方式主要有三種：平硐、斜井、立井開(kāi)拓方式以及綜合開(kāi)拓方式。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。，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(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類(lèi)型水平服務(wù)年限要求。：井筒施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少，地面工業(yè)建筑井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比較簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水煤層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可以滿足特大型礦井提升需要；斜井井筒也可以作為安全出口，井下一旦發(fā)生事故，人員可以從主斜井迅速撤離。 對(duì)于井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，井筒不需特殊法施工的緩傾斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開(kāi)拓。 、厚度、深度、瓦斯及水文地質(zhì)等自然條件的限制。在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒通風(fēng)斷面大，可以滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開(kāi)拓特別有利；當(dāng)表土層為富含水的沖積層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的能兼顧井田淺部和深部不同產(chǎn)狀的煤層。 對(duì)于煤層賦存較深或沖擊層厚、水文地質(zhì)情況比較復(fù)雜或多水平開(kāi)采急傾斜煤層的礦井，以及對(duì)于傾斜長(zhǎng)度大的礦井，一般采用立井開(kāi)拓較為有利。（二）井筒位置的確定原則 ，有利與井底車(chē)場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門(mén)工程量少；井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡； ，首采區(qū)少遷村莊或不遷村莊； 、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或較軟弱巖層。 ，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開(kāi)高山，低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅。 ，礦井鐵路專(zhuān)用線短，道路布置合理。二、開(kāi)拓方案的提出由于本礦井煤層傾角小，為3176?！?176。，平均5176。，為緩傾斜近水平煤層；表土層薄，無(wú)流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，井筒不需特殊施工。又鑒于立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜需要設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，掘進(jìn)速度慢，基建投資大；而斜井的運(yùn)輸提升能力比立井大，有相當(dāng)大的提升能力，可以滿足大型及特大型礦井提升的需要，且斜井井筒也可以作為安全出口，井下一旦發(fā)生事故，人員可以從斜井迅速撤離。所以根據(jù)該礦地面地形及地質(zhì)條件，考慮工業(yè)廣場(chǎng)的選擇，同時(shí)考慮井下的布局和礦井通風(fēng)系統(tǒng)，本礦井設(shè)計(jì)可采用雙斜井開(kāi)拓。本井田劃分為一個(gè)水平（兩個(gè)階段），階段內(nèi)采用帶區(qū)準(zhǔn)備方式；每個(gè)階段內(nèi)沿走向劃分為4個(gè)傾斜長(zhǎng)為1500 m的帶區(qū)，每個(gè)帶區(qū)設(shè)6個(gè)分帶，設(shè)計(jì)采用后退式回采；并根據(jù)當(dāng)前一礦一面高產(chǎn)高效礦井的實(shí)現(xiàn)，采用一條龍膠帶輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)輸，通過(guò)輸送機(jī)及轉(zhuǎn)載機(jī)實(shí)現(xiàn)從工作面直到地面的連續(xù)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸方式。同時(shí)為了解決出煤高峰運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題，設(shè)計(jì)在膠帶大巷中部布置一個(gè)大巷中央煤倉(cāng)和在每個(gè)帶區(qū)設(shè)置一個(gè)帶區(qū)集中煤倉(cāng)，采用機(jī)械式水平煤倉(cāng)（比如列車(chē)式）。㈠ 根據(jù)以上所述，本設(shè)計(jì)提出如下兩個(gè)開(kāi)拓方案：Ⅰ方案：斜井開(kāi)拓（回風(fēng)井為斜井）主、副井及回風(fēng)井均為斜井開(kāi)拓，布置于井田中央，單水平、上下山（帶區(qū)式準(zhǔn)備）、集中大巷開(kāi)采，采用中央并列式通風(fēng)。大巷布置于煤層中，沿頂板或底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖巷。Ⅱ方案：斜井開(kāi)拓（回風(fēng)井為立井）主、副井均為斜井開(kāi)拓，回風(fēng)井為立井，布置于井田中央，單水平、上下山（帶區(qū)式準(zhǔn)備）、集中大巷開(kāi)采，采用中央并列式通風(fēng)。大巷布置于煤層中，沿頂板或底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖巷。㈡ 將兩方案各要素分別對(duì)比如下：、形式、數(shù)目及礦井通風(fēng)方式Ⅰ方案： 主副井位于井田中部，井筒形式為斜井，回風(fēng)井為斜井，礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列式。井筒參數(shù)為：主斜井： X=4029760 Y=414775 Z=1004 α=16176。副斜井： X=4029690 Y=415650 Z=937 α=7176?；仫L(fēng)斜井： X=4029725 Y=414705 Z=1010 α=20176。Ⅱ方案：主副井靠近井田中央東部邊界，井筒形式為斜井，回風(fēng)井為立井，礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列式。井筒參數(shù)為：主斜井： X=4029760 Y=414775 Z=1004 α=16176。副斜井： X=4029690 Y=415650 Z=937 α=7176?；仫L(fēng)立井： X=4029725 Y=414160 Z=1051 α=90176。本礦井?dāng)M采煤層有10號(hào)層，其間距為15米左右，其傾角為4176?！?176。，為近水平煤層。Ⅰ方案：設(shè)計(jì)采用雙斜井、單水平、帶區(qū)式準(zhǔn)備、集中大巷開(kāi)采，水平標(biāo)高為+789m。Ⅱ方案：設(shè)計(jì)采用雙斜井、單水平、帶區(qū)式準(zhǔn)備、集中大巷開(kāi)采，水平標(biāo)高為+789m。Ⅰ方案：膠帶運(yùn)輸大巷、輔助運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷均布置于9號(hào)煤層中。膠帶運(yùn)輸大巷鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)煤炭主運(yùn)輸任務(wù)；輔助運(yùn)輸大巷通過(guò)無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸任務(wù)。大巷均為煤巷，局部煤及半煤巖巷，采用錨噴支護(hù)。Ⅱ方案:膠帶運(yùn)輸大巷、輔助運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷均布置于9號(hào)煤層中。膠帶運(yùn)輸大巷鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)煤炭主運(yùn)輸任務(wù)；輔助運(yùn)輸大巷通過(guò)無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸任務(wù)。大巷均為煤巷，局部煤及半煤巖巷，采用錨噴支護(hù)。（盤(pán)）區(qū)劃分及開(kāi)采程序Ⅰ方案：根據(jù)煤層賦存狀況和地質(zhì)構(gòu)造，本井田擬采用帶區(qū)式準(zhǔn)備方式。帶區(qū)的開(kāi)采順序本著由近及遠(yuǎn)，先易后難的原則，并考慮初期工程量少、投產(chǎn)快的目的，先開(kāi)采9號(hào)煤層井筒附近的1帶區(qū)，先采上煤層，再采下煤層。 Ⅱ方案：根據(jù)煤層賦存狀況和地質(zhì)構(gòu)造，本井田擬采用帶區(qū)式準(zhǔn)備方式。帶區(qū)的開(kāi)采順序本著由近及遠(yuǎn)，先易后難的原則，并考慮初期工程量少、投產(chǎn)快的目的，先開(kāi)采9號(hào)煤層井筒附近的1帶區(qū)，先采上煤層，再采下煤層。三、開(kāi)拓方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較以上是對(duì)兩方案的大概闡述，以下是兩方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表：表4—1 方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表方 案 比較內(nèi)容Ⅰ方案Ⅱ方案一、初期井巷工程工程量（m）單價(jià)（元/米）投資（萬(wàn)元）工程量（m）單價(jià)（元/米）投資（萬(wàn)元）主井699300002097699300002097副井11973000035911197300003591回風(fēng)井576300001728245750001838井底車(chē)場(chǎng)及硐室4502000090045020000900大巷及石門(mén)155001450022475155001450022475初期井巷工程小計(jì)18422307911809130901二、初期投資合計(jì)31291（萬(wàn)元）31401（萬(wàn)元）三、施工工期綜上所述，Ⅰ方案與Ⅱ方案相比，初期工程量比較小，初期投資、年運(yùn)營(yíng)費(fèi)及工期都比較??；且從技術(shù)上分析Ⅰ方案要優(yōu)于Ⅱ方案，Ⅰ方案井上井下開(kāi)拓布局更加合理。所以Ⅰ方案更經(jīng)濟(jì)、更合理、投產(chǎn)更早，故決定采用方案Ⅰ，確定礦井開(kāi)拓方式為：雙斜井單水平開(kāi)拓（回風(fēng)斜井）。第二節(jié) 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)工作面的配備一、工作面生產(chǎn)能力的計(jì)算根據(jù)該礦煤層賦存情況和巷道布置，全井田共劃分為12個(gè)帶區(qū)，礦井移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)為第一帶區(qū)生產(chǎn)。第一帶區(qū)位于井田中部,在9號(hào)煤層、井筒北部、膠帶大巷東部布置一個(gè)傾斜長(zhǎng)壁綜采工作面。綜采工作面采用“三班采煤、一班檢修”的“四六”制。全礦布置2個(gè)掘進(jìn)工作面,礦井設(shè)計(jì)總產(chǎn)量為回采產(chǎn)量和掘進(jìn)產(chǎn)量之和。回采工作面生產(chǎn)能力按下列公式計(jì)算：Q采=LSMγC式中：Q采——工作面年產(chǎn)量，t/a； L——工作面長(zhǎng)度，取200m；S——工作面年推進(jìn)度，每日進(jìn)9刀，則年推進(jìn)度約1500m左右； M——工作面采高，； γ——煤的容重， t/m3 ； C——采煤工作面采出率，；則, Q采=2001500 =（Mt）掘進(jìn)出煤按回采工作面產(chǎn)量10%考慮， 則Q掘=10%=（Mt）全礦井年產(chǎn)量為：Q=Q采＋Q掘=（Mt），并且有擴(kuò)大生產(chǎn)的能力。第五章 礦井基本巷道及建井計(jì)劃第一節(jié) 井筒、石門(mén)與大巷一、井筒數(shù)目及用途礦井移交生產(chǎn)至達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)，共布置3個(gè)井筒，即主、副斜井、回風(fēng)井。各井筒用途分述如下:：擔(dān)負(fù)全礦井主提升任務(wù)，并兼作兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口。井口標(biāo)高+1004m，井底標(biāo)高+808m，井筒傾角16176。，斜長(zhǎng)699m。井筒斷面為直墻半圓拱形，井筒凈寬5000mm，㎡。表土段采用混凝土砌碹，支護(hù)厚度400mm；進(jìn)入穩(wěn)定基巖后采用錨桿噴射混凝土支護(hù)，錨桿類(lèi)型為樹(shù)脂錨桿，噴射混凝土厚度100mm，㎡。為方便撒煤清理，巷道底板鋪設(shè)厚150mm混凝土。井筒內(nèi)裝備有帶寬1200mm阻燃型鋼繩芯膠帶輸送機(jī)，并敷設(shè)有通訊、照明電纜和消防灑水管。為方便檢修，在井筒一側(cè)設(shè)行人臺(tái)階，在行人臺(tái)階和膠帶機(jī)之間鋪設(shè)軌道檢修。：擔(dān)負(fù)全礦井輔助提升任務(wù)，用作膠輪車(chē)運(yùn)輸、進(jìn)風(fēng)及安全出口。井口標(biāo)高+937m，井底標(biāo)高+789m，井筒傾角7176。，斜長(zhǎng)1197m，考慮到井筒偏長(zhǎng)，在井筒中部設(shè)置50m水平緩沖段，以適應(yīng)無(wú)軌膠輪車(chē)長(zhǎng)距離爬坡的需要。井筒斷面為直墻半圓拱形，井筒凈寬5500mm，㎡。表土段采用混凝土砌碹，支護(hù)厚度400mm；進(jìn)入穩(wěn)定基巖后采用錨桿噴射混凝土支護(hù)，錨桿類(lèi)型為樹(shù)脂錨桿，噴射混凝土厚度100mm，㎡。為滿足膠輪車(chē)運(yùn)輸需要，井筒底板鋪設(shè)厚300mm混凝土，在井筒一側(cè)設(shè)水溝。井筒設(shè)有動(dòng)力、照明、通訊電纜及消防灑水管。：擔(dān)負(fù)礦井初期回風(fēng)任務(wù)，兼作安全出口。井口標(biāo)高+1010m，井底標(biāo)高+809m，井筒傾角20176。，斜長(zhǎng)576m。井筒斷面為直墻半圓拱形，井筒凈寬5000mm，㎡。表土段采用混凝土砌碹，支護(hù)厚度400mm；進(jìn)入穩(wěn)定基巖后采用錨桿噴射混凝土支護(hù)，錨桿類(lèi)型為樹(shù)脂錨桿，噴射混凝土厚度100mm ，㎡。在井筒內(nèi)設(shè)有水溝、排水管、行人臺(tái)階及扶手。設(shè)有風(fēng)硐，井口裝有防爆鐵門(mén)，并設(shè)有安全出口，以作災(zāi)害時(shí)撤離人員出井之用。根據(jù)選定的礦井開(kāi)拓方案，運(yùn)輸大巷為鋼絲繩芯膠帶運(yùn)輸，帶寬1200mm，輸送量1200t/h，電動(dòng)機(jī)功率150kW。