【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 122b+333)，其中111b（331），%，122b（332），%，%。詳見(jiàn)表211邊界煤柱：井田邊界煤柱按30m留設(shè)。斷層煤柱：裴溝煤礦楊河井田范圍內(nèi)，主要有井田北部的油坊溝斷層，落差14~72m，一般為40m左右；井田南部的浮山寨斷層，落差中部大，144~190m，東西兩端小，38~90m；在本區(qū)東部的F47斷層，落差0~150m，東部落差大，向西變小，并逐漸消失。井筒煤柱：本礦井采用立井開(kāi)拓，主井、副井均需穿過(guò)二1煤層，按原煤炭部制定的規(guī)定，保安煤柱為井筒外推20m，作為圍護(hù)帶寬度，然后再按φ角45186。、ɑ=γ取72186。、β取70186。斜放到煤層。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的中型礦井。故可算得工業(yè)場(chǎng)地的總占地面積：S=15=18公頃=180000m2。根據(jù)垂直斷面法可計(jì)算工業(yè)工場(chǎng)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200270m，平面形狀為梯形。煤層地質(zhì)條件為：煤層傾角ɑ=17176。，煤層在保護(hù)范圍中央處的埋藏深度H0=765m，松散層厚度45m，煤層厚度7m。圖211 用垂直斷面法計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱上圖中，梯形ABCD的面積即工業(yè)場(chǎng)地煤柱的壓煤面積，經(jīng)計(jì)算可得。 礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井年工作日330天，每天三班作業(yè)，兩班出煤，一班準(zhǔn)備。日凈提升時(shí)間16小時(shí)。，主要原因分析如下。一）礦井儲(chǔ)量及服務(wù)年限。，按現(xiàn)有可采儲(chǔ)量計(jì)算， t/，達(dá)到“設(shè)計(jì)規(guī)范”的要求，因此， t/a的資源條件。二）開(kāi)采條件及采煤工作面生產(chǎn)能力井田內(nèi)批準(zhǔn)開(kāi)采的煤層，可采煤層為二一1煤層煤層，～，平均7m，屬厚煤層。其煤層較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含或含1～2層夾石，煤層傾角8186。～20186。本區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，開(kāi)采條件較好，根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)水平， t/a是比較可靠的。三）從礦井建設(shè)投資分析，其兩種井型的井巷工程量基本相同，礦井總投資也基本相同， t/a，不能充分發(fā)揮綜采工作面的優(yōu)勢(shì)，勢(shì)必造成機(jī)械設(shè)備能力的浪費(fèi)。四）本井田主要可采煤層二一1煤層的成因均屬腐植煤類(lèi)型，煤質(zhì)較穩(wěn)定。二1煤層屬特低硫～低硫、高熔～難熔、中灰、貧煤；一1煤層為富～高硫、高熔、中灰貧煤。，可作為動(dòng)力用煤和民用煤。目前市場(chǎng)供不應(yīng)求，煤炭售價(jià)較高，應(yīng)適當(dāng)加大其開(kāi)發(fā)力度，提高礦井投資效益。綜上所述，從礦井的儲(chǔ)量及投資、市場(chǎng)方面分析，并考慮礦井開(kāi)采范圍可以向東和南部延伸，礦井的服務(wù)年限還有增加的可能。為減少不必要的投資損失。 t/a是比較合理的。根據(jù)本井田煤層賦存條件及開(kāi)拓布置，井田劃分為580m和1060m兩個(gè)水平。 t/a生產(chǎn)能力以一個(gè)采煤工作面生產(chǎn)，即可達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，因此礦井同時(shí)生產(chǎn)水平數(shù)為一個(gè)。礦井及水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限按下式計(jì)算： (21)式中：T—礦井或水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a）；Z—礦井或水平設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（kt）；—儲(chǔ)量備用系數(shù)；A—礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力（1500kt/a）礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限計(jì)算見(jiàn)表221。表221 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限表礦井或水平設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（kt）儲(chǔ)量備用系數(shù)設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a）一水平（580m）二水平（1060m）23全區(qū)經(jīng)計(jì)算。其中：一水平（580m）。 井田開(kāi)拓方案比選1)方案的提出 開(kāi)拓方案1：立井兩水平開(kāi)拓本井田的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地形標(biāo)高一般在+185m左右，埋藏比較深，由一水平向二水平開(kāi)鑿暗斜井，提高其運(yùn)輸能力，主井緊鄰運(yùn)輸大巷采用立式環(huán)形井底車(chē)場(chǎng)，降低建井初期投資費(fèi)用，所以提出立井加暗斜井兩水平上下山開(kāi)拓。暗斜井1283m，內(nèi)設(shè)輸送機(jī)。立井主、副井深分別為765m、765m。圖231 立井兩水平開(kāi)拓系統(tǒng)剖面圖開(kāi)拓方案2：主立井副斜井兩水平開(kāi)拓由于本礦井大面積為第四系黃土覆蓋，采用主立井副斜井開(kāi)拓，井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，但由于埋深較大，斜井的掘進(jìn)距離較遠(yuǎn)。主立井深為605m，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，運(yùn)輸大巷和軌道大巷。圖232 主立井副斜井兩水平開(kāi)拓系統(tǒng)剖面圖開(kāi)拓方案1和開(kāi)拓方案2的方式不同，通過(guò)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(kāi)拓方案1和開(kāi)拓方案2的后期工程量相同，所以只比較前期。各方案比較費(fèi)用表及工程量見(jiàn)表23表23表233表231 建井工程量表項(xiàng) 目方案一方案二初期主井井筒(m)765605副井井筒(m)7651431井底車(chē)場(chǎng)(m)200200主石門(mén)(m)680運(yùn)輸大巷(m)33353335后期主井井筒(m)00副井井筒(m)00暗斜井(m)12831624井底車(chē)場(chǎng)(m)200200主石門(mén)(m)680運(yùn)輸大巷(m)36673531表232 基建費(fèi)用表項(xiàng)目方案一方案二工程量m單價(jià)（元/m）費(fèi)用萬(wàn)元工程量m單價(jià)（元/m）費(fèi)用萬(wàn)元主井井筒7653212760532127副井井筒76532127143122127暗斜井128320701162415701井底車(chē)場(chǎng)2001223720012237石門(mén)68100130120130運(yùn)輸大巷366712718366712718小計(jì)————————————表233 費(fèi)用匯總表方案方案一方案二項(xiàng)目費(fèi)用/萬(wàn)元百分率（％）費(fèi)用/萬(wàn)元百分率（％）初期建井費(fèi)120生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)總費(fèi)用100100經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較可知，，方案一不論是建井費(fèi)用還是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用均低于方案二，其比較結(jié)果確定為方案一，即采用立井兩水平上下山開(kāi)拓開(kāi)采。2)井口位置選擇根據(jù)本井田的開(kāi)采現(xiàn)狀和地質(zhì)特征以及煤層賦存條件，在裴溝煤礦的開(kāi)采范圍內(nèi)，本井田的東部，受F47正斷層的斷裂構(gòu)造影響，西南部，受浮山寨斷層組與韓家門(mén)斷層的斷裂，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，礦井井口及工業(yè)場(chǎng)地現(xiàn)布置在井田北部較為開(kāi)闊地帶，本礦井大面積為第四系黃土覆蓋，便于井口及工業(yè)場(chǎng)地的選擇?，F(xiàn)井口及工業(yè)場(chǎng)地井口位置雖然位于井田北部，不在井田儲(chǔ)量中心附近，但由于下述原因，設(shè)計(jì)認(rèn)為其井口及工業(yè)廣場(chǎng)位置是合理的。（1）現(xiàn)井口及工業(yè)場(chǎng)地位于煤層淺部，且地面標(biāo)高約為+185m左右，較井田內(nèi)其他地帶（地形標(biāo)高一般在+220m左右）低，有利于礦井初期采用立井開(kāi)拓。（2）現(xiàn)井口及工業(yè)廣場(chǎng)距鐵路和公路距離較近，減少輔助設(shè)施建設(shè)，且交通運(yùn)輸較為便利。3)開(kāi)拓方案本礦井主、副井井口標(biāo)高+185m。，采用6t多繩摩擦式提煤箕斗進(jìn)行煤炭提升。擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井；，擔(dān)負(fù)礦井西翼112生產(chǎn)采區(qū)的人員升降、提矸、下料等輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井；中央立風(fēng)井，作為一水平采區(qū)專(zhuān)用回風(fēng)井，安裝金屬梯子間，作為礦井的一個(gè)安全出口。初期在580m水平沿二1煤層底板布置580m水平軌道大巷（長(zhǎng)度3667m）；540m水平回風(fēng)大巷（長(zhǎng)度3667m）布置在二1煤層中；軌道大巷、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷掘至各采區(qū)上、下山，作為礦井原煤、輔助運(yùn)輸及回風(fēng)用。另外，由于井田南部埋藏較深，需另布置水平開(kāi)采，根據(jù)煤層埋藏情況，開(kāi)發(fā)南部時(shí)，布置1060m水平進(jìn)行開(kāi)采。由于1060m水平距580m水平距離有1283m左右，距離較長(zhǎng)，所以礦井后期回采時(shí)需開(kāi)鑿一回風(fēng)立井開(kāi)發(fā)南區(qū)，作為礦井1060m水平回風(fēng)之用。若布置回風(fēng)立井，則1060m水平所需材料、設(shè)備及下井人員需從580m水平進(jìn)入，580水平至1060m水平的一組集中斜巷長(zhǎng)度為1283m左右，人員可采用架空人車(chē)運(yùn)輸，材料及設(shè)備可采用無(wú)極繩絞車(chē)運(yùn)輸，經(jīng)計(jì)算架空人車(chē)運(yùn)輸及無(wú)極繩絞車(chē)均分為一段運(yùn)輸可滿(mǎn)足其運(yùn)輸需要，其中無(wú)極繩絞車(chē)可選用JWB110YJ型絞車(chē)。架空人車(chē)可選用RJY55—。為節(jié)省投資和縮短通風(fēng)距離，礦井開(kāi)采1060m水平時(shí)，設(shè)計(jì)似推薦在南面只開(kāi)鑿專(zhuān)用回風(fēng)立井。本井田由于淺部受油坊溝斷層和深部浮山寨斷層的影響，二1煤層的產(chǎn)狀發(fā)生了變化。38454000經(jīng)線(xiàn)以西，開(kāi)采上限為二1煤層底板等高線(xiàn)140m標(biāo)高，開(kāi)采下限為二1煤層底板等高線(xiàn)580m標(biāo)高，階段垂高440m。煤層傾角10176。~17176。，階段斜長(zhǎng)1257m左右。根據(jù)斷裂構(gòu)造的影響和煤層賦存情況，依據(jù)階段垂高，設(shè)計(jì)采用兩個(gè)水平上下山開(kāi)采，即1采區(qū)為上、下山開(kāi)采，2采區(qū)為上山開(kāi)采。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，本井田階段垂高的劃分是適宜的，由于深部副井井筒位置的確定和井底車(chē)場(chǎng)水平位置的確定，井筒的落底標(biāo)高580m，本區(qū)開(kāi)采水平標(biāo)高確定為580m。根據(jù)井田煤層賦存情況，將井田劃分為南、北兩區(qū)，分兩個(gè)水平開(kāi)發(fā)。北區(qū)煤層埋藏標(biāo)高多在620m以上，煤層傾角10186。～17186。，在580m標(biāo)高沿走向布置一組大巷，結(jié)合煤層傾角，布置上、下山采區(qū)進(jìn)行開(kāi)采（走向長(zhǎng)壁式布置）。南區(qū)煤層埋藏標(biāo)高多在620m～1100m之間，煤層傾角7186?！?5186。，在1060m標(biāo)高沿走向布置一組大巷，并在1060m大巷兩端分別布置采區(qū)式，采用采區(qū)布置開(kāi)采（走向長(zhǎng)壁式布置）。本區(qū)二1煤層的直接頂板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，~，一般厚為6~7m，巖性級(jí)別4~5級(jí)，~ Mpa/cm2。老頂為中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖，俗稱(chēng)大占砂巖，巖性級(jí)別7~8級(jí)，~ Mpa/cm2，一般隨著回采放頂一段時(shí)間后垮落。偽頂板為炭質(zhì)泥巖，隨回采而垮落。二1煤層底板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，局部夾炭質(zhì)泥巖，~14m，平均厚6m左右，~ Mpa/cm2，一般起不到隔水作用，有時(shí)造成煤層底板突水和底鼓。該井田二1煤層具有豫西“三軟”煤層的顯著特點(diǎn)，煤層頂、底板工程地質(zhì)條件差。根據(jù)本礦井的生產(chǎn)實(shí)踐，礦井的主要開(kāi)拓巷道均布置在L78灰?guī)r中，巷道容易維護(hù)。依據(jù)礦方生產(chǎn)實(shí)際揭露，~15m，上距二1煤層10m左右，L13灰?guī)r上距二1煤層55m左右，O2灰?guī)r含水層上距二1煤層80m左右。經(jīng)過(guò)多年的疏排水，該礦井在L78灰?guī)r巷道掘進(jìn)時(shí)的涌水量一般為50~60m3/h，最大不超過(guò)100m3/h。正常情況下，L78灰?guī)r對(duì)礦井的安全生產(chǎn)構(gòu)不成威脅。為了有利于巷道維護(hù)，又有本礦井的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為此，本設(shè)計(jì)將460m主要運(yùn)輸機(jī)大巷和460m軌道大巷均布置在L78灰?guī)r中。本井田煤層屬緩傾斜煤層，斷層構(gòu)造多為北東—南西向的走向或斜交走向斷層，根據(jù)開(kāi)拓開(kāi)采布置，礦井一水平劃分為四個(gè)采區(qū)：，為雙翼上山采區(qū)；二采區(qū)為下山采區(qū)，，，為雙翼上山采區(qū)；四采區(qū)為上山采區(qū)，；礦井二水平劃分為采區(qū)，均采用采區(qū)式開(kāi)采。本著先近后遠(yuǎn)，先淺后深的原則，礦井初期采區(qū)間的開(kāi)采順序?yàn)椋合炔梢徊蓞^(qū)，后采二采區(qū)，然后采三、四采區(qū)。 井筒在礦井開(kāi)拓方式確定以后，還應(yīng)對(duì)礦井主要井筒（包括主井、副井、風(fēng)井）的橫斷面布置形式、井筒裝備、井筒斷面尺寸、井筒支護(hù)材料等特征進(jìn)行說(shuō)明。一）井筒位置：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（，），副井中心坐標(biāo)為（，），兩井筒垂直于存車(chē)線(xiàn)方向的距離H為93m，平行于存車(chē)線(xiàn)方向的距離L為32m。故井筒的相互位置見(jiàn)下圖：圖241 井筒位置示意圖二）主井：主井主要用于提煤。，采用6t多繩摩擦式提煤箕斗進(jìn)行煤炭提升。支護(hù)材料：基巖段采用單層砼結(jié)構(gòu)；箕斗的選型井JDG6175B74—：基巖段350mm。井筒裝備有鋼絲繩罐道，井深765m。主井井筒斷面布置如圖242所示：圖242主井?dāng)嗝娌贾脠D三）副井主要用于升降人員、設(shè)備、材料及提升矸石等，并兼作通風(fēng)、排水。為防止斷繩事故，設(shè)有防墜器。支護(hù)材料：基巖段采用單層砼結(jié)構(gòu)，井壁厚度：基巖段350mm。井筒內(nèi)裝備有鋼絲繩罐道、梯子間、電纜線(xiàn)和水管管道等。井深為765m。副井井筒斷面布置如圖243所示：圖243 副井?dāng)嗝娌贾脠D副井風(fēng)速校核：式中：——通過(guò)井筒的風(fēng)速，m/s；——通過(guò)井筒的風(fēng)量，m3/s；——井筒凈斷面積，m2；——井筒的有效斷面系數(shù)，；——《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速；由此： ＝8m/s所以井筒選擇符合要求。四）風(fēng)井風(fēng)井主要用于回風(fēng)兼作礦井的安全出口。配備有梯子間及管路、電纜等。采用砼支護(hù)，井壁厚度為300mm，井深765m。風(fēng)井井筒斷面布置如圖244所示：圖244 風(fēng)井?dāng)嗝娌贾脠D各井筒特征見(jiàn)表241。表241 井筒特征表井筒名稱(chēng)主井副井風(fēng)井井口坐標(biāo)X（m）Y（m）Z（m）185185185用途提煤提料、矸、人、進(jìn)風(fēng)回風(fēng)提升設(shè)備6t箕斗1t一層雙車(chē)罐籠——井筒傾角（176。）909090斷面形狀圓形圓形圓形支護(hù)方式混凝土砌碹壁混凝土砌碹壁混凝土砌碹壁井筒壁厚（mm）基巖段：350 基巖段：350350井筒深度（m）765765765斷面積凈（）掘（） 井底車(chē)場(chǎng)及硐室井底車(chē)場(chǎng)是連接礦井主要提升井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱(chēng)。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸、下料、供電和升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)。井底車(chē)場(chǎng)首先必須保證礦井生產(chǎn)所需要的運(yùn)輸能力，并應(yīng)滿(mǎn)