【文章內(nèi)容簡介】 34a。其中第一水平（552 煤層）的服務(wù)年限為：T1=（）=。第三章 井田開拓 3．1 開采技術(shù)條件分析井田內(nèi)為低山丘陵地貌，植被稀少。因受后期降水水流作用的影響，地面坡度較大，不利于地表水聚集，大氣降水補(bǔ)給地下水微弱，水文地質(zhì)條件簡單，礦井涌水量小。本井田煤系地層為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾向 250o左右，傾角 1～3 o。井田內(nèi)發(fā)育有 FF 2兩條正斷層，對礦井開采　 　 　 　 　 　 　 　 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 　 　　　第 15 頁 共 76 頁影響不大。礦井含煤地層為侏羅系中下統(tǒng)延安組，含可采煤層三層：552 和 62 中，其中 51 和 62 中煤層賦存穩(wěn)定，全井田可采。52 煤層賦存較穩(wěn)定，全井田大部可采。煤層頂、底板巖性以砂質(zhì)泥巖及細(xì)砂巖為主，穩(wěn)固性一般，抗壓強(qiáng)度較低，遇水易軟化，即煤層頂、底板以軟弱巖石為主，個(gè)別為半堅(jiān)硬巖石。礦井煤層瓦斯含量微弱，為低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，煤層易自燃。礦井為新建礦井，相鄰礦井井田與本礦井田不構(gòu)成壓茬關(guān)系，井田內(nèi)目前無老窯分布，對礦井開采不構(gòu)成威脅。3．2 井口及工業(yè)場地位置選擇 本井田地處鄂爾多斯高原，總體地形南高北低，最高點(diǎn)海拔標(biāo)高 ，最低點(diǎn)海拔標(biāo)高 ，最大相對標(biāo)高差，一般相對標(biāo)高差 60～90 m 左右，井田內(nèi)地形較為復(fù)雜，切割強(qiáng)烈，溝谷發(fā)育，流水侵蝕與風(fēng)化作用較強(qiáng)，具侵蝕、剝蝕高原低山丘陵地貌特征。區(qū)內(nèi)水系較為發(fā)育；主要有兩條大溝，即北部的山不拉溝，最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高 ，南部滔占溝，最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高 ，其它溝谷均為二者的支溝。井口及工業(yè)場地選擇的條件主要有如下幾條：①、盡量選擇在井田走向方向的儲(chǔ)量中央，使礦井兩翼生產(chǎn)均衡。②、考慮初期移交達(dá)產(chǎn)區(qū)的迅速達(dá)產(chǎn)、基建工程量少，投資少，建井期短。③、井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段。④、盡量減少井筒及工業(yè)場地煤柱數(shù)量，特別是少壓或不壓前期開采的條件好的煤層。⑤、盡量選在比較平坦的地方，減少土石方工程量。⑥、應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。⑦、井口要避開地面滑坡、巖崩、泥石流、流砂等危險(xiǎn)地區(qū)。⑧、井口及工業(yè)場位置符合環(huán)境保護(hù)要求。⑨、工業(yè)場地要少占農(nóng)田或不占良田。⑩、要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸，供電、水源居住區(qū)，輔助企業(yè)等布局相協(xié)調(diào)。礦井工業(yè)廣場位置選擇有如下兩個(gè)方案，即北溝山不拉溝與南溝韜占溝方案，從技術(shù)條件上講，北溝山不拉溝地勢相對平緩，進(jìn)　 　 　 　 　 　 　 　 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 　 　　　第 16 頁 共 76 頁場公路條件好，但周圍均為良田，按照“不占良田、少占農(nóng)田”的原則，將工業(yè)廣場選擇在山不拉溝不適宜，通過與羊市塔鄉(xiāng)政府協(xié)商，當(dāng)?shù)卣畯谋Ｗo(hù)農(nóng)民利益以及帶動(dòng)當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)煤礦（南溝韜占溝內(nèi)有幾處鄉(xiāng)鎮(zhèn)或私人小礦）發(fā)展的角度也不同意將礦井的工業(yè)廣場選擇在山不拉溝內(nèi)。結(jié)合以上分析，將礦井的工業(yè)廣場選擇在韜占溝比較適宜。綜觀全井田，結(jié)合井上、下開采技術(shù)條件，經(jīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)、適用的基礎(chǔ)上，井口及工業(yè)場地宜選擇在韜占溝內(nèi)，該處交通運(yùn)輸條件優(yōu)越，供水、供電距離較近，此處地面相對平緩，地表標(biāo)高不高，礦井開采所需井巷工程量較小。其它地方均為低山丘陵地貌，地勢狹窄且十分陡峻，不宜選作工業(yè)用地。經(jīng)綜合考慮及經(jīng)濟(jì)對比，初步選定的工業(yè)廣場位置有：在韜占溝西南，炭窯溝村東北側(cè)的一處山坡地上，井筒提升方位角 180 度，回風(fēng)立井井口位于板申圖溝村正北 公里處。在韜占溝西南北側(cè)的一處山坡地上，井筒提升方位角 84 度，回風(fēng)立井井口位于韜占溝的一條支溝—烏拉素溝上游,臨時(shí)排矸場位于場地西側(cè),板申圖溝村東北側(cè)的一條自然沖溝內(nèi)。3．3 井田開拓方案的確定3．3．1 開拓方案根據(jù)井田地形及煤層賦存情況，并結(jié)合初步選定的工業(yè)場地位置，井田開拓方式設(shè)計(jì)考慮提出工業(yè)廣場不同的兩個(gè)斜、立井混合方案。方案一:工業(yè)廣場位置為上述方案一，此處地勢較低，5 煤組出露地表,在工業(yè)廣場布置一對斜井，由于地勢較低，采用較小坡度可直達(dá) 62 中煤層， 這樣便形成了開采 552 煤層天然的煤倉高度。主斜井裝備一條膠帶輸送機(jī)擔(dān)負(fù)礦井主運(yùn)輸任務(wù)。副斜井裝備防爆無軌膠輪車擔(dān)負(fù)材料設(shè)備及矸石等輔助運(yùn)輸。大巷運(yùn)輸方式：主運(yùn)輸采用帶式輸送機(jī)，輔助運(yùn)輸采用無軌柴油防爆膠輪車。礦井通風(fēng)系統(tǒng)采用中央分列式；通風(fēng)方式采用機(jī)械抽出式（開拓方式方案一） 。方案二:工業(yè)廣場位置為上述方案二，在工業(yè)場按方位角 84176。方位布置一對斜井——主斜井、副斜井和一個(gè)回風(fēng)立井。主斜井擔(dān)負(fù)煤炭運(yùn)輸任務(wù)。副斜井裝備防爆膠輪車擔(dān)負(fù)材料，設(shè)備及矸石等輔助運(yùn)輸任務(wù)?！?　 　 　 　 　 　 　 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 　 　　　第 17 頁 共 76 頁礦井首采區(qū)布置在 F1斷層北側(cè)的一采區(qū)，首采工作面膠帶運(yùn)輸順槽直接與井底煤倉相連。大巷運(yùn)輸方式：大巷主運(yùn)輸采用帶式輸送機(jī)，輔助運(yùn)輸采用無軌防爆柴油膠輪車。礦井通風(fēng)系統(tǒng)采用中央分列式；通風(fēng)方式采用機(jī)械抽出式（開拓方式方案二——見圖 33332） 。3．3．2 方案比選方案一優(yōu)點(diǎn)：（1） 、井口標(biāo)高相對抬高，同時(shí)該處匯流面積減小,工業(yè)廣場防洪條件得到改善。（2） 、井筒坡度增大,井筒工程量相對減少。（3） 、礦井初期工程量減少，建井工期縮短?！》桨敢蝗秉c(diǎn)：（1） 、進(jìn)場公路距離增加。（2） 、生產(chǎn)時(shí)井下反向運(yùn)輸工程量增大。（3） 、礦井工業(yè)廣場及風(fēng)井工業(yè)廣場距離南、北兩村莊均較近，征地相對困難，生產(chǎn)擾民因素增加。 （4） 、礦井工業(yè)廣場地段場地狹窄，后期發(fā)展受到限制。 （5） 、井筒壓煤增加。方案二優(yōu)點(diǎn)：（1） 進(jìn)場公路距離短，礦井對外運(yùn)輸及水源條件得到改善。（2） 井下生產(chǎn)基本無反向運(yùn)輸。（3） 井筒壓煤少。（4） 征地相對容易，生產(chǎn)擾民少。方案二缺點(diǎn)：井筒工程量增加。礦井開拓方案經(jīng)濟(jì)比較見表 331。經(jīng)過技術(shù)比較、經(jīng)濟(jì)估算，綜合比較，方案二開優(yōu)勢明顯，具有投資省，運(yùn)行費(fèi)用相對較低等的優(yōu)點(diǎn)，故而推薦方案二作為礦井開拓方案。 井田內(nèi)劃分及開采順序 水平劃分及標(biāo)高井田內(nèi)含可采煤層三層，即 5 煤組的 552 煤層和 6 煤組的 62 中煤層。552 煤層距離近，設(shè)計(jì)考慮按一個(gè)開采水平開采。水平標(biāo)高+1200 m，62 中煤層距 5 煤組距離較遠(yuǎn)，設(shè)計(jì)考　 　 　 　 　 　 　 　 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 　 　　　第 18 頁 共 76 頁慮另一個(gè)開采水平，水平標(biāo)高+1150m。 采區(qū)劃分與開采順序依據(jù)井田邊界、斷層等位置關(guān)系，結(jié)合礦井開拓、開采技術(shù)條件，全井田劃分為三個(gè)采區(qū)。即 F1斷層北翼一采區(qū)，F(xiàn) 1斷層南翼二采區(qū)與井田西南部的三采區(qū)。礦井開采順序?yàn)椴蓞^(qū)內(nèi)前進(jìn)式，工作面后退式；水平接替順序?yàn)橐凰健?；采區(qū)接替順序?yàn)椋阂徊蓞^(qū)→二采區(qū)→三采區(qū)。采區(qū)接替順序見表 3413．5 井筒3．5．1 井筒用途、布置及裝備3．5．1．1 井筒數(shù)目及用途根據(jù)確定的井田開拓方案，礦井移交生產(chǎn)達(dá)產(chǎn)時(shí)，共布置主斜井、副斜井和回風(fēng)立井三個(gè)井筒，各井筒用途分述如下：主斜井：擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)行人和安全出口。副斜井：擔(dān)負(fù)礦井矸石、材料及設(shè)備等輔助提升任務(wù)，兼作礦井另一進(jìn)風(fēng)井筒及安全出口。回風(fēng)立井：作為礦井的回風(fēng)井筒兼做礦井的安全出口。 礦 井 開 拓 方 案 經(jīng) 濟(jì) 比 較 表序號 方案內(nèi)容 第一方案 第二方案 方案二之比方案一備注1 井巷工程量 萬元（1）井筒 萬元 萬元+ 萬元（2）運(yùn)輸、回風(fēng)大巷 萬元 萬元 萬元井巷工程量中，兩方案主要運(yùn)輸及回風(fēng)大巷，采區(qū)巷道基本相同本處不比較。　 　 　 　 　 　 　 　 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 　 　　　第 19 頁 共 76 頁（2）井底車場巷道 萬元605m/328.9 萬元+ 萬元2 進(jìn)場公路 萬元5km/184.5 萬元+ 萬元3 工業(yè)廣場及井筒煤柱損失量萬噸萬噸 萬噸5 結(jié)論 第二方案比第一方案雖然井筒工程須增加投資 186 萬元。但在不計(jì)采區(qū)巷道與硐室工程的情況下總井巷工程減少投資 萬元。進(jìn)場公路減少投資 萬元。且礦井煤柱損失量減少 萬噸。綜合比較。方案二優(yōu)于方案一。注：僅比較兩方案相異部分，相同部分不比較。雖然方案二順槽工程量大,但首采工作面回采時(shí)間長，利于礦井初期采掘接替。表 341 采 區(qū) 接 替 表接替計(jì)劃采 區(qū)名 稱開 采 煤層工 業(yè) 資 源 /儲(chǔ)量 Mt設(shè) 計(jì) 資 源 /儲(chǔ)量 Mt設(shè) 計(jì) 可 采 儲(chǔ)量 Mt生 產(chǎn) 能力（ MT/a）服 務(wù)年 限 a 2 4 6 8 10 15 20 25 30 35一 采 區(qū) 5煤 組 二 采 區(qū) 5煤 組 三 采 區(qū) 5煤 組 一 采 區(qū) 62中 二 采 區(qū) 62中 三 采 區(qū) 62中 井筒特征表見表 351。表 351 井 筒 特 征 表井筒名稱序號 井筒特征 主斜井 副斜井 回風(fēng)斜井1 井經(jīng)距（Y） 筒　緯距（X） 2 提升方位角/（176。）84176。00′00″ 84176。00′00″ 270176。（出風(fēng)）　 　 　 　 　 　 　 　 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 　 　　　第 20 頁 共 76 頁3 井筒傾角/（176。）3176。00′00″ 4176。30′00″ 立井4 井口標(biāo)高/m 5 水平標(biāo)高/ m 6 井筒深度或斜長/ m 7 井筒直徑或?qū)挾? m 凈 井筒斷面/㎡ 掘進(jìn) 厚度/㎜100 100 3009９ 砌壁 材料 噴射混凝土 噴射混凝土 混凝土10 井筒裝備 1000㎜皮帶 防 爆 無 軌 膠 輪 車 行人梯子間3．5．1．2 井筒布置及裝備主斜井：斜長 ，傾角 3176。，凈寬 ，凈斷面，裝備一條 1000mm 寬的膠帶輸送機(jī)擔(dān)負(fù)礦井的煤炭提升任務(wù)。副斜井:斜長 ，傾角 176。，凈寬 。凈斷面,裝備無軌柴油防爆膠輪車作為輔助提升任務(wù)?；仫L(fēng)立井：凈直徑 ，凈斷面 ，垂深 42m。 3．6 井底車場及硐室礦井輔助運(yùn)輸方式采用防爆無軌膠輪車，由于防爆無軌膠輪車運(yùn)行靈活，無運(yùn)行軌道限制，井下巷道基本沿煤層布置，坡度近水平，所以礦井井底車場布置簡單。為最大限度地減少井巷工程量，同時(shí)由于礦井的輔助運(yùn)輸量相對較小，所以設(shè)計(jì)防爆無軌膠輪車的井下錯(cuò)車方式為會(huì)讓站方式，防爆無軌膠輪車會(huì)讓站也可作為防爆無軌膠輪車短時(shí)存車場。由于采用小角度斜井開拓，防爆無軌膠輪車可從井下直接到達(dá)地面，所以礦井井下不設(shè)防爆無軌膠輪車檢修硐室。防爆無軌膠輪車檢修硐室設(shè)在地面。礦井的其他硐室有中央變電所、水泵房、井底煤倉、消防材料庫、水倉、爆破材料庫和井下急救室，其具體位置詳見圖 351。井底車場及硐室布置圖。3．6．1 井底煤倉根據(jù)確定的礦井開拓部署，礦井主斜井井底設(shè)上抬式井底煤倉，煤倉容量按下式計(jì)算：Qmc=Qmc煤倉容量 t　 　 　 　 　 　 　 　 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 　 　　　第 21 頁 共 76 頁Amc礦井日產(chǎn)量 t則 Qmc=4000=1000（t）根據(jù)礦井的開拓部署，經(jīng)標(biāo)高閉合計(jì)算，井底煤倉有效高度約20m,則煤倉的凈直徑為 D=（41000/π20） =（m） 式中： 為 51 煤容重。 取煤倉凈直徑為 7m，煤倉倉壁為混凝土結(jié)構(gòu)，厚度 400㎜ 煤倉上口設(shè)大巷膠帶輸送機(jī)支座大梁和 300㎜300㎜廢鋼軌鐵篦子，下口漏斗處設(shè)鐵鋼砂混凝土抗磨層和支撐工字鋼大梁。為防止堵倉設(shè)空氣炮破拱裝置。 3．6．2 井底水倉布置及容量計(jì)算， 水倉布置方式 礦井主排水水倉布置在井底車場，其位置及形式見圖 351。設(shè)計(jì)主、副兩個(gè)水倉。設(shè)兩個(gè)吸水井及一個(gè)配水井，之間用配水巷連接。 水倉容量按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，新建礦井，正常涌水量小于1000m3/h 時(shí),主水倉容量不低于礦井 8 小時(shí)的正常涌水量。礦井正常涌水量為 40 m3/h,則：Q=8Qz式中：Q—水倉容量 m 3 Qz—礦井正常涌水量 m 3則 Q=840=320 m 3主水倉有效長度從水倉入口變坡點(diǎn)以下長度 米計(jì)算，其有效長度 75 米。則其有效斷面為 S=320/75=㎡。取水倉斷面為 ㎡,可滿足設(shè)計(jì)要求。 3．6．3 井底車場巷道與硐室支護(hù)井底車場巷道與硐室位于 552 煤層及底板，巖性為煤層、泥巖、砂質(zhì)泥巖及細(xì)砂巖。井底車場巷道與井筒相同采用錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。井底車場硐室大部分凝土砌碹支護(hù)。井底車場巷道及硐室工程量見表 361。表 361 井底車場巷道及硐室工程量表　 　 　 　 　 　 　 　 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 　 　　　第 22 頁 共 76 頁序號 井巷名稱 支護(hù)方式 掘進(jìn)體積（m 3）備注1 車場巷道 錨網(wǎng)噴 74