【文章內(nèi)容簡介】 位設置也曾考慮過設在八西線8孔附近方案，其優(yōu)點是工業(yè)場地東翼各煤層傾角均在30176。以下，采區(qū)布置及開采方法比較簡單，但該井位深部受F7F771斷層影響，井筒僅能延深至680m左右，這對開采深部煤層不利，故未予采用。井口位置方案技術(shù)經(jīng)濟比較見表231表13 井口位置方案比較表方 案比較項目 方案I方案Ⅱ方案Ⅲ井口位置九東線8孔南約100m九線4孔西190m附近八線20孔附近地形及地貌影響地形平坦，無村莊地形平坦，無村莊地形平坦，無村莊地表原始標高（m）+++表土厚度（m）移交井筒數(shù)目333水平標高（m）650650650井底車場層位112煤層底板與8煤層頂板巖層中112煤層底板與8煤層頂板巖層間18煤層頂板約30m左右?guī)r層中首采區(qū)及工作面東一（131～111）采區(qū)1個131煤綜采面東一（131～111）采區(qū)1個131煤綜采面東一（131～111）采區(qū)1個131煤綜采面工業(yè)場地煤柱（kt）鐵路專用線（km）場外道路（km）井 巷工程量(m)計其中井 筒井底車場及大巷采 區(qū)井巷工程投資（萬元）萬噸掘進率（m/萬t）建井工期（月） 水平劃分及水平標高1)．防水煤柱計算（1）防水煤柱的設計基礎～。按照沉積物的組合特征及其含、隔水情況，可將松散層自上而下大致分為全新統(tǒng)弱含水組（QⅣ）、上更新統(tǒng)上部隔水組（QⅢ2）及下部含水組（QⅢ1）、中更新統(tǒng)上部含水組（QⅡ3）、中部弱含水組（QⅡ2）及下部隔水組（QⅡ1）和下更新統(tǒng)含水組（QⅠ）計5個孔隙含水組和2個隔水組。其中中更新統(tǒng)下部隔水組（QⅡ1）除在十線北端的古隆起處變薄或缺失外，一般分布穩(wěn)定，質(zhì)韌而粘，具膨脹性，系良好的隔水層；下更新統(tǒng)含水組（QⅠ），富水性弱～中等，以靜儲量為主，向西漸厚并直覆于基巖之上；下部的半巖化中、細砂層，富水性弱，與上部的砂礫層組成統(tǒng)一的含水體。該含水組是礦井開采的間接充水水源，必須留設防水煤柱。本井田可采煤層淺部的覆巖巖性屬中硬型；煤層傾角絕大多數(shù)小于55176。；基巖的風氧化帶厚度為自松散層底界向下垂深30m。（2）防水煤柱的留設依據(jù)、計算公式及參數(shù)選取按照現(xiàn)行《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》中有關規(guī)定，結(jié)合本井田第四系底部含、隔水組（層）的分布特點，本設計在可采煤層隱伏露頭處均留設松散含水層防水煤柱。防水煤柱的計算公式為：Hsh=Hfe+Hb+Hli式中：Hsh—防水煤柱高度；Hfe—風氧化帶厚度；Hb—保護層厚度；因計算防水煤柱區(qū)段內(nèi)的松散層底部無粘土層，故取Hb=6A，A=∑M /n；其中∑M為累計采厚，n為煤層分層數(shù)。Hli—導水裂縫帶高度；公式為：a. Hli=100∑M/（∑M+） （傾角小于55176。）b. Hli=100Mh/（+293） （傾角大于等于55176。）其中M為煤層采厚，h為階段垂高，本次取50m。（3）防水煤柱計算結(jié)果本井田6層可采煤層的防水煤柱計算結(jié)果見表14。表14 可采煤層防水煤柱計算高度成果表煤 層最小～最大平均（點數(shù)）163～（9）131～（7）112～（5）8～（6）41～（7）1～（8）2)．回采上限標高的確定由于用以計算防水煤柱的鉆孔中煤層及其覆巖的厚度不同，因而計算的煤柱高度不盡一致，加上基巖界面標高也有較大的差異，所以，計算的煤柱底界參差不齊。為便于生產(chǎn)管理，本次根據(jù)計算結(jié)果在一定范圍內(nèi)分別選取適當?shù)恼麛?shù)值作為回采上限標高?？刹擅簩踊夭缮舷迾烁咭姳?33。由此即可求得本礦井防水煤柱的實留高度。防水煤柱實留高度見表234。當然，本次選取的回采上限標高僅僅是暫定值，尚有待于在今后的開采實踐中，通過對巖移觀測資料的分析研究，并結(jié)合井田的具體情況進行必要的調(diào)整，以便在確保安全的前提下盡可能提高煤炭資源的回收率。表15可采煤層防水煤柱實留高度成果表煤 層最小～最大平均（點數(shù)）163～62..47（9）131～（7）112～（5）8～（6）41～（7）1～（8）設計暫確定井田劃分為2個水平開采，并在第一開采水平之上設輔助水平。3. 水平標高的確定井田回采上限為350m至470m，F(xiàn)66斷層以南部分回采下限約在650～850m，F(xiàn)66斷層以北部分回采下限在750m以下；首采的131煤層被F66斷層切割部位的標高在650m左右。根據(jù)構(gòu)造、煤層埋深、傾角及檢查孔情況，結(jié)合開拓布置，對礦井一水平標高，本設計提出了2個方案進行比選。方案Ⅰ：650m方案該方案井底車場位于8煤層頂板112煤層底板中、粗及砂質(zhì)泥巖中，上山部分階段垂高250～270m，%。方案Ⅱ：670m方案該方案井底車場位于6煤層頂板112煤層底板中、細砂巖及砂質(zhì)泥巖中，上山部分階段垂高270～290m，%。2個水平標高方案比較見表16。表16第一水平標高方案比較表方 案比較項目Ⅰ（650m）Ⅱ（670m）Ⅱ比Ⅰ水平標高 （m）650670+20可采儲量 （kt）+水平服務年限（a）+階段垂高 （m）250～270270～290+20階段斜長 （m）270～800300～850+50瓦斯含量（m3/tr）131+112+巖 溫 （℃）+車場巖性中、粗砂巖及砂質(zhì)泥巖中、細砂巖及砂質(zhì)泥巖因此本設計推薦礦井一水平標高為650m。對于二水平標高，通過對檢查孔資料及三維地震資料的分析，本設計暫推薦設在780m。二水平暫考慮采用副井直延、暗主斜井開拓。在實際工作中，為合理增加水平的垂高、保證服務年限以及解決煤層賦存不規(guī)則（露頭的高低差大、斷層褶皺構(gòu)造的影響、山地地形高低）等情況，需在正式開采第一水平之上設立輔助水平。本設計結(jié)合潘北井田實際情況，在礦井490m設輔助水平。故在此次設計過程中，主要以490m輔助水平為基準，后期增設650m水平。根據(jù)上述煤層賦存特點及開拓布局、煤組劃分、采煤方法，本設計推薦礦井主要巷道采取集中大巷、分區(qū)石門布置方式。東、西翼大巷、分區(qū)石門由軌道、膠帶機２條大巷組成，軌道、膠帶機大巷兼進風。２條大巷一般布置在巖層中，局部巷道沿煤層布置；根據(jù)巖石性質(zhì)，大巷及石門一般布置在煤層底板下20m左右的巖層中；２條大巷平距一般為20～40m，膠帶機大巷及石門可適當高于軌道布置。 開采順序1．先采一水平，后采二水平。各煤層組一般采用自上而下的開采順序；但在煤層無壓茬關系以及為解決瓦斯問題，須開采下解放層時除外。生產(chǎn)過程中應優(yōu)先開采解放層。2．沿走向采取由近及遠前進式開采順序。3．沿傾斜方向一般采用由淺至深開采順序。 采區(qū)劃分及配采計劃根據(jù)井田地質(zhì)構(gòu)造、煤層傾角及其變化規(guī)律、煤層層間距、東西翼幾何尺寸等特點，結(jié)合工業(yè)場地煤柱線的位置，將井田沿走向劃分為4個采區(qū)，工業(yè)場地東側(cè)煤柱線至七八線劃分為東一采區(qū)，七八線至F1斷層（井田東邊界）劃分為東二采區(qū)，工業(yè)場地西側(cè)煤柱線至十西線劃分為西一采區(qū)，十西線至十一線劃分為西二采區(qū)。 井筒、井底車場及硐室、井筒本礦井工業(yè)場地內(nèi)設主井、副井和回風井共3個立井井筒。，井口絕對標高+。井筒內(nèi)布置1套27t雙箕斗，用于提煤并進部分風，井筒裝備采用方鋼管罐道。同時，在井筒內(nèi)布置一個交通罐，供設備檢修時上下人員之用。交通罐采用鋼軌罐道。井筒內(nèi)另有通訊及信號電纜4趟。，井口絕對標高+，一水平標高650m，水窩31m。，供提升矸石及上下人員、設備、材料之用。本井筒為礦井主要進風井，并兼作安全出口。井筒裝備采用方鋼管罐道，設有玻璃鋼梯子間。井筒內(nèi)還敷設排水管路3趟，降溫管2趟，壓風管、灑水管、動力電纜架、通訊信號電纜架各1趟。，井口絕對標高+，井筒深度為410m。為礦井專用回風井。井筒內(nèi)裝備密閉玻璃鋼梯子間，為礦井另一安全出口。井筒內(nèi)還敷設注氮管和瓦斯管各1趟。 井壁結(jié)構(gòu)根據(jù)井筒檢查孔地質(zhì)資料，主井、。本礦井主井、～，故井筒穿過的新生界松散層必須采用凍結(jié)法或鉆井法施工。由于3個井筒布置在礦井工業(yè)場地內(nèi)，井筒穿過的基巖段所占的比例約為45%，厚度為350m左右。若采用鉆井法施工時，需在工業(yè)場地內(nèi)設泥漿池和預制井壁場地等，這對工業(yè)場地的布置、環(huán)境以及井口附近永久建筑物的施工影響較大，而且鉆井法不能一次鉆到底，即井筒穿過的沖積層采用鉆井法施工，基巖段采用普通法施工，這樣兩種不同施工方法的施工單位之間和施工工藝之間均需相互轉(zhuǎn)換，不可預見的因素較多，且鉆井法施工綜合成井速度慢，建井工期長。若采用凍結(jié)法施工井筒穿過沖積層，本礦井凍結(jié)深度在300～400m之間，根據(jù)兩淮井筒施工經(jīng)驗，不僅技術(shù)可靠，經(jīng)濟合理，而且建井速度、工期和井壁質(zhì)量均較易得到保證。同時，由于副井井筒凈直徑較大（）,受鉆機能力限制（，國內(nèi)正進行技術(shù)改造，），從技術(shù)方面考慮副井采用鉆井法施工目前暫不可能，只能采用凍結(jié)法鑿井。綜上所述，本設計推薦礦井主井、副井和中央回風井過新生界松散層采用凍結(jié)法施工，過基巖段采用普通法施工。由于基巖段含水層較多，涌水量較大，推薦采用地面預注漿，實現(xiàn)打干井。提高綜合成井速度，縮短建井工期。根據(jù)相關規(guī)范，結(jié)合鄰近在建礦井的實踐經(jīng)驗，凍結(jié)深度必須深入不透水的穩(wěn)定巖層10m以上。根據(jù)本礦井3個井筒檢查孔資料，主井、。，外層井壁按承受凍結(jié)壓力計算，按水、土壓力共同作用校核井壁總厚度。本礦井3個井筒凍結(jié)段井壁均采用雙層鋼筋混凝土內(nèi)夾塑料板復合井壁。并在凍結(jié)壁與外層井壁之間鋪設25～50mm厚的泡沫塑料板。經(jīng)計算，主井、副井和中央回風井井筒凍結(jié)段井壁總厚度分別為900～1600mm、1100～1900mm和950～1700mm，混凝土強度等級為C30～C60。主井、副井和中央回風井井筒基巖段井壁采用素混凝土井壁結(jié)構(gòu)。主井、副井和中央回風井井筒基巖段井壁厚度分別為400mm、500mm和450mm，混凝土強度等級為C30。本礦井采用立井、集中大巷及分區(qū)石門開拓方式。工業(yè)場地內(nèi)設主井、副井、中央邊界回風井共3個井筒。根據(jù)已確定的礦井開拓部署和大巷運輸方式，井下煤炭運輸采用DX系列膠帶輸送機，（每列25節(jié)礦車）。本礦井煤炭采用膠帶輸送機運輸，井底車場僅擔負矸石、材料、設備及人員的運輸任務。，矸石率按礦井年生產(chǎn)能力的12%計取，礦井年出矸石量為288kt，即井底車場要擔負的礦井矸石年運量為288kt。本礦井一水平標高650m，井底車場位于8與112煤層之間。根據(jù)主、副井及中央回風井檢查孔資料推測井底車場巖性,副井與井底車場連接處位于約15m左右的中粗、細砂巖層中，其進出車巷道位于砂巖和砂質(zhì)泥巖中；主井裝載硐室位于中粗砂、粉細砂、砂質(zhì)泥巖和泥巖中。11111煤層從硐室中上部穿過，井底煤倉所處巖性為粉細、細及中細砂質(zhì)，局部泥巖。3. 井底車場硐室1．主井系統(tǒng)硐室有：箕斗裝載硐室、井底煤倉、650m水平井底清理撒煤系統(tǒng)等。（1）箕斗裝載硐室及裝載膠帶機巷煤炭采用上提式裝載。，硐室采用馬蹄形，鋼筋混凝土加錨噴支護；硐室上部和裝載膠帶機巷相聯(lián)。（2）井底煤倉主井井底設1個井底煤倉，布置在主井井筒的北側(cè)，采用園形斷面直立煤倉，垂高約36m，容量約1600t，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。，煤倉上口與主井之間設有聯(lián)絡巷，以解決通風、施工等問題。（3）主井井底清理撒煤硐室設在650m車場水平。主井井筒內(nèi)的撒煤經(jīng)沉淀后由刮板機裝入礦車，運至掘進煤處理系統(tǒng)。2．副井系統(tǒng)硐室有：副井與650m水平井底車場連接處、中央變電所、中央水泵房、管子道、水倉及副井清理系統(tǒng)等。（1）副井與650m水平井底車場連接處。根據(jù)提升容器、下放長材料及上下人的要求，、采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。（2）中央變電所、中央水泵房及管子道中央變電所和水泵房采用聯(lián)合布置，管子道位于副井出車側(cè)，在中央變電所和中央水泵房之間。礦井生產(chǎn)后，中央變電所和水泵房應根據(jù)硐室溫度情況適時補做回風立眼或?qū)Ｓ没仫L巷，以便獨立回風。，，采用直墻半園拱斷面，混凝土砌碹支護。硐室采用混凝土砌碹支護，布置5臺HMD4209型水泵，另預留2臺泵的位置。（3）水倉本礦井正常涌水量為603m3/h，按8小時正常涌水量計算，水倉有效容積應為4824m3，水倉有效長度652m。設計水倉長度750m。水倉入口設在副井出車側(cè)，采用內(nèi)外倉結(jié)合的布置方式，內(nèi)外倉平面間距為20～35m，采用素混凝土支護。（4）主井井底清理系統(tǒng)，采用斜巷清理。清理斜巷下部設有沉淀池、吸水井、水泵房等。3．車場其它硐室除以上主要硐室外，井底車場內(nèi)還設有消防材料庫、乘人車場、調(diào)度室、等候室、保健站、工具室等硐室。蓄電池電機車修理間、井下充電及整流硐室、爆破材料庫設于車場東側(cè)，650m東翼軌道大巷北側(cè)。安徽理工大學畢業(yè)設計 采區(qū)設計 采區(qū)基本概況本設計以淮南礦業(yè)集團潘北煤礦作為設計對象，～，下限采高1000m?？刹擅簩訓|翼屬于緩傾斜煤層25度左右。西翼煤層傾角較大屬于及傾斜煤層。全區(qū)穩(wěn)定可采，結(jié)構(gòu)簡單。 主采13煤層，以厚煤層為主，結(jié)構(gòu)較簡單，潘北礦瓦斯涌出量大，煤層有自然發(fā)火危險性，煤塵具有爆炸危險性。 采區(qū)上山、區(qū)段平巷的布置潘北礦為高瓦斯礦井，為滿足高瓦斯煤層開采時通風的要求，設計采區(qū)上山按三條布