【文章內(nèi)容簡介】 平面積按下式計算： S=HL （21）式中 S——井田的水平面積，km2。 H——井田的平均水平寬度，km。 L——井田的平均走向長度，km。則井田的水平面積為：S= = （㎞2） 井田工業(yè)儲量 井田儲量的計算城郊礦井田范圍內(nèi)計算的煤層為二2煤層。礦井儲量是指礦井內(nèi)所埋藏的，具有工業(yè)價值的煤炭數(shù)量。它不僅包含著煤炭在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開采技術(shù)條件。礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量，礦井工業(yè)儲量和礦井可采儲量。礦井工業(yè)儲量是指平衡表內(nèi)A+B+C級儲量的總和。礦井設(shè)計儲量是礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱，防水煤柱，井田境界煤柱和已有的地面建筑物，構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。礦井可采儲量是指礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱，礦井井下主要巷道保護煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲量。 保安煤柱按照保護煤柱的設(shè)計原則：（1）在一般情況下，保護煤柱應(yīng)根據(jù)受護面積邊界和移角值進行圈定。（2）地面受護面積包括受護對象及周圍的受護帶，當(dāng)受護邊界與煤層走向斜交時，洋感根據(jù)基巖移動角求得垂直與受護邊界方向的上山方向移動角和下山方向移動角，然后再確定保護煤柱。（3）立井保護煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點留設(shè)，立井深度大于或等于400米的以邊界角圈定，小于400米的以移動角圈定。根據(jù)開采煤層的厚度，具體保安煤柱留設(shè)如下：井田邊界保護煤柱留設(shè)50米，水平大巷兩側(cè)各30米；落差大的斷層煤柱留設(shè)30米，落差較大的斷層煤柱留設(shè)15米，落差較小的煤柱不留煤柱。 儲量計算方法工業(yè)儲量計算：礦井主采煤層為二2號煤層，采用算術(shù)平均法。按下式計算： Zg=SMr/cosφ （22）式中： Zg——工業(yè)儲量，萬tS——水平面積，Km2M——煤層厚度，mr——平均容重，t/m3φ——平均傾角，0二2煤層工業(yè)儲量的計算為：Zg= 總的工業(yè)儲量Zg= 井田可采儲量 永久煤柱留設(shè)安全煤柱留設(shè)原則：（1）對工業(yè)場地、井筒、地面建筑物留設(shè)保護煤柱。（2）各類保護煤柱按垂直斷面法或垂線法確定，用巖層移動角確定工業(yè)場地、村莊、風(fēng)井煤柱。沖積層層移動角為45176。，走向移動角為74176。，上山移動角為65176。，下山移動角為71176。（3）維護帶寬度：工業(yè)場地為20m，村莊為10m。（4）斷層煤柱寬度為30m，井田邊界為50m，風(fēng)氧化帶為50m。（5）工業(yè)場地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條，工業(yè)廣場占地面積指標(biāo)見表21表21 工業(yè)場地占地面積井 型Mta1占地面積指標(biāo)/ha()1～～～ 礦井永久保護煤柱損失量1）井田邊界保護煤柱：井田邊界保護煤柱留設(shè)50m寬，則井田邊界保護煤柱損失量為421萬t。2）斷層保護煤柱：斷層煤柱留設(shè)30m寬，則斷層保護煤柱損失量為1093萬t。3）煤層露頭保護煤柱：煤層露頭煤柱留設(shè)50m寬，則煤層露頭保護煤柱損失量為153萬t。4）村莊保護煤柱：村莊維護帶的寬度為10m，則村莊保護煤柱損失量為0Mt。5）工業(yè)場地保護煤柱：由表23可知，工業(yè)場地按Ⅰ級保護，維護帶寬度為20m，工業(yè)場地面積取30公頃， Mt。各種煤柱損失量見表22。表22 保護煤柱損失量煤柱類型儲 量/Mt井田邊界保護煤柱斷層保護煤柱煤層露頭保護煤柱村莊保護煤柱0工業(yè)場地保護煤柱合計表23 建筑物保護等級與維護帶寬度建筑物保護等級ⅠⅡⅢⅣ維護帶寬度/m2015105地面建筑物和主要井筒的保護煤柱是從受保護的邊界起，按基巖移動角β、γ和δ及表土層移動角216。所做的保護平面與煤層的交線來確定。煤層群開采時，應(yīng)采用重復(fù)采動條件下的移動角值。由計算的工業(yè)廣場的保護梯形煤柱的具體數(shù)據(jù)如表24表24 梯形保護煤柱的數(shù)值表土層厚度/mφ/0β/0γ/0δ/0AB/mCD/m高度/m面積/m23045716574 計算公式如下： ＺK=(Ｚc P) C (23)式中：ＺK——可采儲量，ＭtＺc——工業(yè)儲量，ＭtP——永久煤柱損失，Ｍt C——采區(qū)回采率回采要求：中厚煤層不應(yīng)小于80%，薄煤層不應(yīng)小于85%，經(jīng)各煤層可采儲量計算，匯總計算出本井田可采儲量為： ＺK=（）85%=3 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井制度根據(jù)《安全規(guī)程》，《煤礦生產(chǎn)許可法》和《勞動法》有關(guān)規(guī)定，結(jié)和城郊礦的實際情況，擬制定工作制度如下：設(shè)計年工作日330天，日提升16小時，采用“四六”作業(yè)制，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。隨著社會進步和勞動制度改革，目前綜采多采用四六制，每班工作六小時，三班出煤一班檢修，以縮短煤礦工人的輔助勞動時間，以減輕工人的勞動強度。所以本礦井計劃采用“四六”工作制度。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 設(shè)計生產(chǎn)能力的確定原則應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，國民發(fā)展需要和國內(nèi)外市場需求，技術(shù)裝備和管理水平，充分考慮科學(xué)技術(shù)進步等因素，依據(jù)投資少，出煤快，經(jīng)濟效益好的原則合理確定。 礦井生產(chǎn)能力的重要因素1）儲量是指基礎(chǔ)儲量中經(jīng)濟可采部分2）地質(zhì)條件和開采條件3）技術(shù)裝備和管理水平4）礦井與水平服務(wù)年限見下表表31 第一水平設(shè)計服務(wù)年限參照表礦井生產(chǎn)能力Mt/a礦井服務(wù)年限(a)第一水平設(shè)計服務(wù)年限（a）煤層傾角小于25度煤層傾角2545度煤層傾角大于45度60703035_______50602530202515204050202515201015 礦井與水平服務(wù)年限計算公式： T= Zm /(AK) （31）式中 T ——設(shè)計計算服務(wù)年限Zm——可采儲量，萬噸；A——年產(chǎn)量，萬噸/年K——儲量備用系數(shù)，—則礦井服務(wù)年限為：T = 108 /（106）= 64a60a 生產(chǎn)能力，設(shè)計生產(chǎn)能力為300萬噸/年。 服務(wù)年限為64年， 。參照《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，即：礦井生產(chǎn)能力：Ａ＝，礦井服務(wù)年限Ｔ＝64a。 井型校核按礦井實際煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲量條件及安全條件因素對井型進行校核：1）煤層開采能力。，為中厚煤層，賦存較穩(wěn)定，厚度變化不大。2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核。礦井設(shè)計為大型礦井，開拓方式為立井雙水平開拓，主立井采用箕斗提升，副立井采用罐籠輔助提升，運煤能力和大型設(shè)備的下放可以達到設(shè)計井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)順槽膠帶輸送機到大巷膠帶輸送機運到主井煤倉。大巷的輔助運輸?shù)谝凰讲捎脽o軌膠輪車運輸，第二水平采用軌道運輸。3）通風(fēng)安全條件的校核。礦井煤塵無爆炸危險性，瓦斯涌出量小，為低瓦斯礦井。礦井采用中央并列式通風(fēng)。4）礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，保證足夠的服務(wù)年限，本設(shè)計中第一水平服務(wù)年限的計算公式為：T == (32)式中: T——水平服務(wù)年限，a滿足要求，見表32。表32 我國各類井型的新建礦井和第一水平設(shè)計服務(wù)年限礦井設(shè)計生產(chǎn)能力（Mt/a）礦井設(shè)計服務(wù)年限（a）第一水平設(shè)計服務(wù)年限/a煤層傾角0176。～25176。煤層傾角25176?！?5176。煤層傾角45176。～90176。7035～6030～50252015～402015154 井田開拓 井田開拓的基本問題井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進入煤體，建立礦井提升、運輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相關(guān)練習(xí)和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式需要對技術(shù)可行的 幾種開拓方式進行技術(shù)經(jīng)濟比較才能確定。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需要認(rèn)真研究：1）確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置。2）合理確定開采水平的數(shù)目和位置。3）布置大巷及井底車場。4）確定礦井開采程序，作好開采水平的接替。5）進行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造。6）合理確定礦井通風(fēng)、運輸及供電系統(tǒng)。確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案，在解決開拓問題時，應(yīng)遵循下列原則：（1）貫徹執(zhí)行國家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤、高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量，尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。（2）合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。（3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。（4）必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定，要建立完善的通風(fēng)、運輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。（5）要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜掘機械化、自動化創(chuàng)造條件。（6）根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采 確定井筒形式、數(shù)目及配置1）井筒形式的確定井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。平硐開拓受地形及埋藏條件限制，要求地形條件合適，即在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)場地和引進鐵路，上山部分儲量大致滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。斜井開拓與立井開拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資少，地面工業(yè)建筑、井筒、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延深施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶有相當(dāng)大的替身能力，可滿足特大型礦井提升的需要，斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。缺點是：斜井井筒長，輔助提升能力小，提升深度有限，通風(fēng)路線長，阻力大，管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層，施工技術(shù)復(fù)雜。斜井井筒傾角應(yīng)符合下列規(guī)定：采用串車提升時，井筒傾角不應(yīng)大于25176。；采用箕斗提升時，井筒傾角應(yīng)為25176?！?5176。；采用普通膠帶輸送機提升時，井筒傾角不應(yīng)大于16176。；立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自燃條件的限制，在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有力，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進速度慢，基本建設(shè)投資大。由于表土層厚且含水，地表是平原，煤層埋深較大，第一水平只能用立井開拓。根據(jù)礦井提升的需要與本礦的地質(zhì)條件，及《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，設(shè)立主副井筒各一個，主井用來提升煤炭，副井用來運送人員、材料、矸石及通風(fēng)等。本礦井瓦斯涌出量小，且礦井采用條帶式開采。2）井筒數(shù)目的確定采用立井開拓時，新建礦井一般要開鑿一對井筒，滿足提升和輔助運輸?shù)男枰M足礦井通風(fēng)和施工的需要。風(fēng)井的個數(shù)是根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)要求以及安全生產(chǎn)的需要合理確定的。若采用主井通風(fēng)，用箕斗或膠帶輸送機井筒做風(fēng)井時，應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。城郊礦為新建礦井，且瓦斯涌出量低，設(shè)立1個主井、1個副井和1個風(fēng)井。3）井筒位置及坐標(biāo)的確定（1）有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運輸大巷的布置，石門工程量少；（2）井田兩翼儲量基本平衡；（3）井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；（4）工業(yè)場地應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；（5）工業(yè)場地宜少占耕田，少壓煤；（6）距水源、電源較近，礦井鐵路專用線段，道路布置合理。 確定井口及工業(yè)廣場位置工業(yè)場地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田的中部。工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)工業(yè)場地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場地的占地面積為30公頃，形狀為矩形，長邊平行于井田傾向，長為600m，寬為500m。 礦井開拓方案的選擇由于煤層埋藏深度大，一般為350米—880米（80％的儲量位于600米800米），故適合用立井開拓。煤層傾角平緩，井田跨度較大，為了減少井下的運輸費用，實現(xiàn)兩翼開采，必須將主副井布置近似儲量的中央，風(fēng)井布置在井田中央。 井底車場選型井底車場是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運輸和提升兩個環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車場選擇是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。由于井筒形式，提升方式，大巷運輸方式及大巷距井筒的水平距離等不同，井底車場的形式也各異。按照礦車在井底車場內(nèi)運行特點，井底車