【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 護(hù)煤柱，西邊的斷層邊界煤柱以 30m 留設(shè)，則其煤柱損失量為： Q 邊= 萬(wàn) t井田及工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱的計(jì)算：按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 150 萬(wàn) t/a 的大型礦井，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)為 公頃10 萬(wàn)噸。故可算得工業(yè)場(chǎng)地的總占地面積：S=15= 公頃=135000 m2。根據(jù)垂直剖面可計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱的留設(shè)：計(jì)算如下所示：工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為 450300m2,平面形狀為矩形。煤層地質(zhì)條件為：煤層傾角 α＝11176。，煤層在受保護(hù)范圍內(nèi)中央的埋深 H0=640m，地面標(biāo)高 140m，煤層地板標(biāo)高500m，松散層厚 50m，此處煤厚 。查的本井田各參數(shù)如下：φ＝45176。 β＝55176。 δ＝γ＝73176。其中：φ——表土層移動(dòng)角； β——煤柱上山移動(dòng)角； δ——走向方向移動(dòng)角； γ——煤柱下山移動(dòng)角； α——煤層傾角；用垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱如下圖所示：１７走 向 剖 面 傾 向 剖 面 圖 241 工 業(yè) 廣 場(chǎng) 保 護(hù) 煤 柱 圖 圖 231 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱作圖求出工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱損失為 Q 工保= 萬(wàn)噸斷層的保護(hù)煤柱為： Q 斷＝ 萬(wàn) t保護(hù)巷道煤柱與其它損失煤柱為 萬(wàn) t故礦井的設(shè)計(jì)開采儲(chǔ)量 Q 可：Q 設(shè)＝Q 工－Q 邊－Q 斷=－－＝ 萬(wàn) tQ 可＝（Q 設(shè)－－）*75﹪＝＝ 萬(wàn) t１８表 231 礦井可采儲(chǔ)量匯總表礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（Mt） 礦井可采儲(chǔ)量（Mt）永久煤柱 設(shè)計(jì)煤柱損失開采水平煤層名稱工業(yè)儲(chǔ)量斷層 境界設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 工業(yè)場(chǎng)地井下巷道可采儲(chǔ)量１ 二 1 　 　 　 　 　 　 　合計(jì)二 1　 　 　 　 　 　 ?。保沟谌? 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限第一節(jié) 礦井工作制度《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定：“礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330d，每日凈提升 16h”計(jì)算。每日三班作業(yè)，綜采工作面可采用每日四班作業(yè)，每班工作六小時(shí)。根據(jù)本礦井的實(shí)際情況，本礦采用“四六制”作業(yè)方式，這種制度適合本礦采掘作業(yè)的特點(diǎn)，有利于保護(hù)工人的健康，提高工時(shí)利用率，提高設(shè)備和工作面的 利用率。搞好安全生產(chǎn)，穩(wěn)定和提高采掘隊(duì)，因此，本礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)實(shí)行“四六制”作業(yè)方式。第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限本礦井田精查補(bǔ)充勘探后獲得的地質(zhì)儲(chǔ)量為 萬(wàn) t，而實(shí)際開采儲(chǔ)量為 萬(wàn) t，因此，儲(chǔ)量豐富，而且井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造，及水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，開采技術(shù)條件較好，煤層生產(chǎn)能力大 。同時(shí)，鶴壁礦務(wù)局的其他礦實(shí)際生產(chǎn)能力都在 90 萬(wàn) t 以上，各礦均為機(jī)械化采煤，并取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，積累了管理大型礦井的經(jīng)驗(yàn)。另外考慮到礦井有增產(chǎn)的可能，故本礦初步設(shè)定為 150 萬(wàn) t/a。礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算：T= KAZ?式中：　T——礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；　　　　 ——礦井可采儲(chǔ)量，Mt；Z K = MtK　　　A——礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，Mt/a；A=150 Mt/a　　　　　　　　K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，K=～。K=T=*150=２０根據(jù)大型礦井的礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為 50a 以上，而本礦的服務(wù)年限大于 50a，故符合建立大型礦井。第四章 井田開拓第一節(jié) 井田開拓的基本問題礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井 9 對(duì)，分別為二礦，三礦，四礦，五礦，七礦，八礦，九礦，十礦和永安鶴陀礦。礦區(qū)內(nèi)井田開拓方式多采用立井多水平上下山開拓，設(shè)置和不設(shè)置輔助水平以及大巷布置方式的不同來(lái)劃分，可分為水平之間立井聯(lián)接，暗斜井聯(lián)接，集中大巷和分組集中大巷，水平之間設(shè)置輔助水平等四種類型。運(yùn)輸方式為皮帶輸送機(jī)。 采用斜井開拓方式，皮帶運(yùn)輸可以確保煤的連續(xù)性，但是，由于本井田煤層埋深深，以及采用斜井井筒一般都比較長(zhǎng)，煤的提升費(fèi)用較高，故不采用斜井。礦井開拓方式主要受煤層埋藏深度和煤層傾角的影響，表土層厚度，瓦斯涌出量水文地質(zhì)情況等地質(zhì)因素，也影響井田開拓方式的選取。本礦井埋藏深度 360～930m，煤層傾角平均為 11176。局部為 9176?！?1176。，為緩傾斜煤層。表土層厚度為 130～180m，瓦斯相對(duì)涌出量一般在 20 m3/t 左右，絕對(duì)瓦斯涌出量一般在 40 m3/min 左右，并有瓦斯突出危險(xiǎn)，屬于高瓦斯突出礦井。礦井正常的涌水量一般，為 138m3/h。一、對(duì)井田開拓中若干問題分析① 井田內(nèi)劃分及開采水平數(shù)目本井田走向 ，傾向長(zhǎng)約 ,傾斜方向劃分兩個(gè)階段，采用多水平上下山開采，一水平標(biāo)高為－420m，二水平標(biāo)高為－ 700，沿走向劃分若干采區(qū)。F 4 斷層北面的區(qū)域與主煤田隔開，專門考慮其采區(qū)劃分。② 井筒形式：數(shù)目及位置a. 井筒形式本井田開采煤層為二 1 煤層，煤層賦存穩(wěn)定，為緩傾斜煤層，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。在技術(shù)上，適合于立井或綜合開拓，由于埋藏較深采用立井開拓。b. 井筒的數(shù)目采用立井開拓時(shí)，開鑿一隊(duì)提升井筒（即主井和副井）和一個(gè)風(fēng)井。主井主要用來(lái)提升煤炭，副井用作升降材料，人員，矸石和進(jìn)風(fēng)，排水。c. 井筒位置的選擇本井田的走向效長(zhǎng)，傾向較短，煤層賦存穩(wěn)定，所有井筒開鑿在井田中央有利于運(yùn)輸通風(fēng)。③ 運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷的布置與煤層間的聯(lián)系２１a. 運(yùn)輸大巷的布置與煤層間的聯(lián)系由于本礦井只采二 1 煤，主要運(yùn)輸大巷在煤層底板巖石中，運(yùn)輸大巷距煤層 20m ,采用進(jìn)風(fēng)行人巷與運(yùn)輸斜巷相連，而采用運(yùn)料回風(fēng)斜巷與回風(fēng)斜巷相連。b. 總回風(fēng)巷的布置及其與煤層的聯(lián)系本井田采用走向長(zhǎng)臂采煤法開采，井田劃分為各個(gè)采區(qū)，各采區(qū)回風(fēng)巷直接與總回風(fēng)巷相連，總回風(fēng)巷布置在井田西部邊界。二、方案的提出開拓方案 1:立井兩水平上下山開拓由于本井田煤層為近水平煤層，煤層賦存穩(wěn)定，采用立井開拓，不受自然條件的限制，井筒短，提升速度快，提升能力大，有利于輔助提升。副井井深為 425m，用于運(yùn)人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進(jìn)風(fēng)和排水。主井井深為 440m，用于提升煤炭。準(zhǔn)備方式為采區(qū)式。沿煤層的走向布置回風(fēng)大巷；石門布置在煤層底板巖石中，與大巷相連。運(yùn)輸大巷，條帶運(yùn)輸巷皆采用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。立井開拓系統(tǒng)剖面圖見圖 411開拓方案 2:立井單水平加暗斜井本井田的地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，并且沒有流沙層的存在，但埋藏比較深，由一水平向二水平開鑿暗斜井，提高其運(yùn)輸能力，主井緊鄰運(yùn)輸大巷采用梭式井底車場(chǎng)，降低建井初期投資費(fèi)用，所以提出立井單水平暗斜井開拓。暗斜井 1020m,內(nèi)設(shè) 輸送機(jī)。立井主副井深分別為 440m、425m。主斜井副立井綜合開拓系統(tǒng)剖面圖見圖 41280 6050807053020545500513601505750650504503502501015036505 22方案一 圖 411 立井開拓系統(tǒng)剖面圖２２6057508250342001361560575082503420013615 方案二　圖 412　立井單水平加暗斜井開拓系統(tǒng)剖面圖開拓方案 1 和開拓方案 2 的方式不同，通過技術(shù)比較，不能確定，故要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，才能確定方案。開拓方案 1 和開拓方案 2 的后期工程量相同，所以只比較前期。第二節(jié) 礦井基本巷道一、井筒礦井共有三個(gè)井筒，分別為主立井、副立井、回風(fēng)井。井筒斷面尺寸，主要是根據(jù)提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸；井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允許間隙；井筒的用途、管路、電纜、梯子間的平面尺寸來(lái)確定。本礦井采用立井開拓，井筒穿過表土沖積層，含水層等，礦井的年產(chǎn)量為 150 萬(wàn) t。選用副井井筒直徑 的圓形井筒，井深 586m。井筒裝備采用一隊(duì) 雙層雙車罐籠。其型號(hào)為 。井筒采用鋼筋混凝土支護(hù)?；炷帘诤?400mm,充填 100mm。主井采用直徑為 的圓形井筒，井深 468m,提升容器采用一對(duì) 12t箕斗。其型號(hào)為 JDG12/110*4。井筒采用鋼筋混凝土支護(hù)，混凝土壁厚400mm,充填 100mm。風(fēng)井采用直徑為 的圓形井筒，其內(nèi)布置梯子間，作為緊急出口。井壁厚 350mm，充填 50mm。主井，副井，風(fēng)井?dāng)嗝婕把b備示意圖見圖 421，圖 422，圖 423。２３1:50159176。主 井 井 筒 斷 面圖 421　　 主井?dāng)嗝婕把b備示意圖２４2a副 井 井 筒 斷 面2a1:50圖 422　　 副井?dāng)嗝婕把b備示意圖２５風(fēng) 井 井 筒 斷 面2a1:50圖 423　　 風(fēng)井?dāng)嗝婕把b備示意圖風(fēng)速校核公式如下： maxVMSQ??２６式中 ： ——通過井筒的風(fēng)速，m/s；V ——通過井筒的風(fēng)量，m 3 /s；　Q ——井筒的凈斷面積，m 2；S 　　　　　 ——井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井為 ；M——《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速。maxV副井： ＝ 8 m/s20*.9317??風(fēng)井： ＝ 15 m/表 421 井筒特征井筒名稱 主井 副井 南風(fēng)井 北風(fēng)井X(m) 51744 517760 516503 517731Y(m) 3975171 3974202 3974364 3977814井口坐標(biāo)Z(m) 136 136 140 154用途 提煤 提人,運(yùn)料,排矸，排 水 回風(fēng) 回風(fēng)提升設(shè)備一對(duì) 12t 箕斗。其型號(hào)為JDG12/110*4 雙層雙車罐籠。其型號(hào)為井筒傾角(176。) 90 90 90 90斷面形狀 圓形直徑 圓形直徑 圓形直徑 圓形直徑 支護(hù)方式 鋼筋混凝土 鋼筋混凝土 混凝土 混凝土井筒壁厚(mm) 400 400 350 350提升方位角(176。) 159 159井筒深度(m) 856 841 420 395凈m2) 積 掘m2) ２７井壁的支護(hù)材料及井壁厚度井壁是井筒的重要組成部分，其主要作用是承受地壓、防止圍巖風(fēng)化等。合理地選擇井筒支護(hù)形式，對(duì)節(jié)約原材料、防低成本、保證安全生產(chǎn)、加快建井速度具有重要意義。目前我國(guó)的井筒支護(hù)方式主要有砼支護(hù)、料石支護(hù)、砼砌塊支護(hù)和噴射砼支護(hù)等。主副井筒直徑 ，采用鋼筋混凝土支護(hù)，混凝土壁厚 400mm,充填100mm。風(fēng)井采用直徑為 的圓形井筒，其內(nèi)布置梯子間，作為緊急出口，井壁厚 350mm，充填 50mm。二、井底車場(chǎng)1 確定井底車場(chǎng)的形式井底車場(chǎng)是連接礦井主要提升井簡(jiǎn)和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。它聯(lián)系著井簡(jiǎn)提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下物料、通風(fēng)、排水、供電和升降人員等各項(xiàng)工作任務(wù)。它是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。本礦井采用立井開拓，煤層屬于緩傾斜煤層，本礦的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 150 萬(wàn) t，所以選用 固定式礦車，軌型為 24kg/m，主要用于輔助運(yùn)輸，運(yùn)煤采用皮帶輸送機(jī)。電機(jī)車型號(hào)為 XKg－6/140KBT, 長(zhǎng) 4490mm，固定式礦車長(zhǎng) 2400mm。2 線路總平面布置設(shè)計(jì)及平面① 井筒相互位置的確定本礦井所在地地形平坦，井筒位置不受地面限制，主井中心坐標(biāo)為（517820，3975171） ，副井中心坐標(biāo)為（517814，3975237） ，兩井筒垂直于存車線方向的距離 H 為 35m，平行于存車線方向的距離 L 為 55m。如下圖 424 所示：２８圖 424 井筒相互位置圖1—主井中心線；2—副井中心線；3—副井儲(chǔ)車線兩井筒中心點(diǎn)間的直線距離 C 為： C＝ 2ab2ab)Y()X(? ＝線路總平面布置設(shè)計(jì)及平面示意圖如 425因采用皮帶輸送機(jī)運(yùn)煤，所以主井的重車線可簡(jiǎn)化。a. 321lmnlL??式中：L——空重車線長(zhǎng)，mm——列車數(shù) m= n——每列礦車數(shù)，輛 20 輛　 ——輛礦車長(zhǎng)，m ＝ 1l　 ——電機(jī)車長(zhǎng) m = 2　 　 ——機(jī)車制動(dòng)距離， 一般取 12～15m， ＝15m3l 3lL 空＝L 重＝*20*++13＝b. 材料車線長(zhǎng)度 1nl?式中： ——材料車線長(zhǎng) ml m——材料車列車數(shù) m=1n——材料車數(shù)，輛 10 輛——材料車長(zhǎng)， m = 1l 　 　 =1*10*=24ml２９圖 425　線路總平面布置設(shè)計(jì)及平面示意圖c. 調(diào)車線長(zhǎng)度 21lmnL??式中：L——調(diào)車線長(zhǎng)度 mm——列車數(shù) m=1n——礦車車數(shù)，輛 n=20 輛——輛礦車長(zhǎng)度， m = 1l——電機(jī)車長(zhǎng) m = 2=1*20*+= ?。篖=53mL3 副井馬頭門線路設(shè)計(jì)副井馬頭門的形式如圖 426l12l3 l104l567l89３０圖 426　副井馬頭門布置示意圖馬頭門線路總長(zhǎng)度： 10987654321 llllL??? 式中： ——復(fù)式阻車器前輪擋到對(duì)稱道岔基本軌起點(diǎn)；通常取1l2m。——對(duì)稱道岔長(zhǎng)，m 見道岔類型及尺寸。2l——基本軌起點(diǎn)及搖臂軸中心距離，m。3——搖臂長(zhǎng) m, 取 ——罐籠長(zhǎng)，m， 4m5——罐籠邊至搖臺(tái)活動(dòng)軌，m 去 2～4m6l——搖臺(tái)臂中心軸到對(duì)稱道岔基本軌中間的插入段， ＝6m7 7l——對(duì)稱道岔長(zhǎng)