【文章內(nèi)容簡介】 莊運河和伊家河，運輸條件極為便利。第二，井口及工業(yè)場地選擇在井田東部邊界外側(cè)，此處可避開村莊影響，離村莊較遠，井筒占壓煤柱相對較少，工廣可靈活布置。第三，井口及工業(yè)場地選擇在井田西北邊界處，此處井筒不穿過斷層，工廣離通過新河涯的公路較近，外運條件較好。 三、礦井開拓根據(jù)井口及工業(yè)場地位置選擇方案，結(jié)合本井田內(nèi)煤層賦存情況以及水文地質(zhì)條件等，在礦井可行性研究報告中提出了礦井開拓布置方案。方案一井口、工業(yè)場地位置位于井田西側(cè)邊界，3層煤露頭與F5斷層相交處，基本位于伊家河和新河涯村莊中間。地面標高+，井底水平為150m，副斜井井底車場座落在3煤層底板砂巖內(nèi)，大巷大部沿煤層布置。以石門進入到2層煤，沿2煤布置一段大巷，向上在新河涯村莊保護煤柱內(nèi)沿煤層布置兩條采區(qū)上山，向下布置兩條采區(qū)下山。全井田劃分兩個采區(qū)，首采區(qū)位于2煤150m等高線之上，兩井筒以北部分，以一個水平開采全井田。方案二井口、工業(yè)場地位于井田東部邊界外側(cè)，主斜井穿過J6鉆孔。地面標高+，井底水平為160m，井底車場座落在3層煤底板，大巷沿煤層布置。在車場附近向上沿2煤布置兩條采區(qū)上山，沿3煤向下布置兩條采區(qū)下山。全井田劃分為兩個采區(qū)，首采區(qū)位于160m大巷以上，以一個水平開采全井田。方案三井口、工業(yè)場地位于井田西北邊界處，地面標高+，井底水平為150m，井底車場座落在3煤層底板。在兩斜井井筒東側(cè)布置采區(qū)上、下山，以一個水平、一個采區(qū)開采全井田。按照本井田現(xiàn)有自然條件，通過對以上三個方案優(yōu)缺點分析和比較，三方案各有一定的優(yōu)缺點，礦井開拓方案比較詳見表22。經(jīng)綜合分析、比較，方案Ⅰ較方案Ⅱ、方案Ⅲ具有比較明顯的優(yōu)點，主要表現(xiàn)在井口及工業(yè)場地位于井田東、西塊段中部的無煤區(qū)，井口及工業(yè)場地不占壓煤柱；井筒占壓煤柱少，井底車場硐室煤柱與村莊煤柱重合；全巖工程量少，投資少，見效快；主斜井大部分沿3煤層布置，減少全巖工程量，井筒不穿過斷層；地面外運方便、供電電源近；井下開拓布置簡單，回采煤量多等。有利于礦井后期對西部塊段的開采。因此，設(shè)計推薦方案Ⅰ作為礦井建設(shè)的主導方案。 四、水平劃分及水平標高的確定 根據(jù)本井田可采煤層賦存狀態(tài)，結(jié)合井田勘探程度和范圍，由于本井田范圍較小，煤層賦存較淺，因此在礦井開拓布置中，考慮為了方便開采和便于集中管理、穩(wěn)產(chǎn)等，設(shè)計以一個水平開拓，上、下山開采全井田。依據(jù)煤層賦存情況，礦井先期開采3兩層煤，而3兩層煤的150m等高線基本位于井田南北向中部，因此，設(shè)計確定將礦井井底水平標高設(shè)在150m，將3煤分為上下兩部分，初期開采上山部分。開采淺部柴21和深部14煤時，可以設(shè)立輔助水平，以反上山或集中下山形式與之溝通進行開采。 五、大巷布置 本井田初期開采2煤層，然后開采3煤層，其大巷均沿煤層布置。副斜井井筒施工到150m水平后布置井底車場，而后向前施工石門與2煤150m等高線溝通，沿150m等高線布置一段大巷，然后向上沿煤層布置采區(qū)上山，3層煤布置與2煤類同。各主要大巷均采用錨噴支護。 六、采區(qū)劃分 根據(jù)本井田煤層賦層狀態(tài)和構(gòu)造實況，設(shè)計依照如下劃分原則：充分利用地質(zhì)條件，又合理適應(yīng)裝備的采區(qū)開采范圍，利于采區(qū)接替和穩(wěn)產(chǎn)，簡化開拓布置和減少準備工程量，達到投入少、見效快、開拓準備工程量低、經(jīng)濟效益好之目的。 通過開拓、開采、提升運輸、通風排水等各系統(tǒng)綜合比較，由于本井田范圍較小，因此井田東部塊段共劃分為兩個采區(qū)，150m煤層底板等高線和兩斜井井筒以北塊段為首采區(qū)，以南塊段作為二采區(qū)；井田西部塊段屬于中間資料，待進一步勘探后再行采區(qū)劃分。 七、開采順序 采區(qū)開采順序本著先近后遠，先上后下，先上山后下山的原則進行接替開采。依照本井田開拓布置及采區(qū)劃分，建議按如下順序進行開采接續(xù)。 首先開采井田東部塊段2煤層的上山采區(qū)，再開采3煤層的上山采區(qū)，然后以反上山開采柴21煤，其后開采3煤層的下山采區(qū)和深部的14兩煤層，最后開采井田西部塊段。第四節(jié) 井 筒 一、井筒數(shù)量、用途及裝備 井筒數(shù)量 本礦井年生產(chǎn)能力30萬t，根據(jù)本井田開拓布局和礦井安全生產(chǎn)規(guī)定的安全出口等需要，礦井共設(shè)主、副斜井井筒各一個，斜井井筒布置在井田西部伊家河和新河涯村之間的中部。 井筒用途和裝備 根據(jù)礦井生產(chǎn)能力和安全生產(chǎn)的需要，主斜井主要擔負礦井井下原煤的運輸，裝備一條皮帶輸送機，敷設(shè)動力、信號、通訊電線等，另外作為礦井應(yīng)急安全出口之一，同時兼作礦井回風井。 副斜井主要用作礦井輔助提升，裝備一臺GKT2，采用一噸礦車串車提升，用來上、下人員、提升矸石、材料、設(shè)備等；作為礦井應(yīng)急的另一個安全出口，敷設(shè)排水管路，另外兼作礦井進風井。 二、井筒參數(shù)的確定 根據(jù)井筒裝備和提升容器的需要，。，下段為14 度。按照該區(qū)域地表自然標高和最高洪水位，設(shè)計確定井口永久標高為+32m，井筒下口接井底煤倉下口，標高為148m。 。副斜井傾角為20度，井筒上口標高同主斜井為+32m，下口為井底車場，其標高為150m。 三、井筒施工及支護 井筒穿過地層 根據(jù)地質(zhì)資料，斜井井筒施工時需穿過第四系、二疊系下統(tǒng)下石盒子組和山西組。各層的巖性分述如下： ⑴、第四系（Q） ～，主要為黃色粘土、砂質(zhì)粘土夾暗紅色中砂組成。中上部具較多鈣質(zhì)結(jié)核（俗稱姜結(jié)石）；下部含鮞狀、豆狀鐵錳質(zhì)結(jié)核。 ⑵、二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1X） 本次勘探未見其上部地層。依據(jù)含煤性及巖性組合特征分為三段。 下部砂、泥巖段：～，主要由泥巖、粉砂巖、中、細粒砂巖及柴煤層組成。 中部柴煤段：厚約71m，由中細粒砂巖、粉砂巖、泥巖夾柴煤組成。 上部泥巖段：，以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾薄層細、粉砂巖，局部具柴斑。 ⑶、二疊系下統(tǒng)山西組（P1S） ～，主要由淺灰～灰白色中、細粒石英砂巖、粉砂巖、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及煤層組成。 井筒施工方法及支護方式 本井田開拓方式為斜井開拓，斜井井筒施工比較簡單。根據(jù)棗滕礦區(qū)斜井井筒施工經(jīng)驗，結(jié)合本井田井筒施工實際條件，設(shè)計確定主、副斜井井筒采用普通施工法進行施工。斜井表土施工時，一般均需要采用明槽開挖，然后再采用巷道掘進法繼續(xù)施工。，見到3煤層后沿3層煤施工。 根據(jù)主、副斜井井筒穿過地層情況，斜井表土及風化基巖段采用鋼筋混凝土支護，正?；鶐r段采用錨噴支護。 主、副斜井井筒斷面布置見插圖22和23。主、副斜井井筒特征見表23。主 副 斜 井 井 筒 特 征 表 表23序號項目名稱單位主斜井副斜井1坐標Xm38262203826250Ym20554760205548252標高井 口m+32+32井 底m1481503斜長m6945324井寬凈 寬m表土掘?qū)抦基巖掘?qū)抦5斷面凈m2表土掘m2基巖掘m26支護表 土鋼筋混凝土鋼筋混凝土基 巖錨 噴錨 噴7支護厚度表 土mm300300基 巖mm1001008提升方位角度270270第五節(jié) 井底車場及硐室 一、井底車場位置及形式 根據(jù)礦井開拓布置，礦井水平為150m，由斜井井筒與開采煤層的相對關(guān)系，副斜井井底車場布置在3煤層底板砂巖內(nèi)，其形式為平車場形式，這種形式車場結(jié)構(gòu)簡單，布置緊湊，工程量省，調(diào)車方便。 二、井底車場布置及調(diào)車 由于本井田生產(chǎn)能力較小，且礦井井下主運輸為皮帶，因此車場主要為排矸進出材料設(shè)備等輔助運輸。車場內(nèi)布置一段雙軌段作為存車和調(diào)車用。根據(jù)礦井產(chǎn)量和矸石量，車場空重車線長度能夠滿足1列車（每列車按20個一噸礦車計）長度即可，因此車場調(diào)車較方便。自采區(qū)進來的矸石機車進入車場后，摘鉤后將矸石車停在重車線上，而后將重車推至斜井下井口重車線上等待上井；機車經(jīng)過渡線道岔，牽引空列車駛出井底車場。 井底車場巷道內(nèi)鋪設(shè)22kg/m鋼軌，采用鋼筋混凝土軌枕，碎石道碴作道床。 三、井底車場硐室 主、副斜井井筒硐室 主斜井下部硐室主要有：井底煤倉和用于泄水和清理撒煤的聯(lián)絡(luò)巷，井底煤倉下口接主斜井皮帶，下口處主斜井標高為148m，煤倉上口標高為130m，倉容量約為400噸。 車場硐室 車場內(nèi)主要硐室有供電、排水、生產(chǎn)調(diào)度及輔助生產(chǎn)等硐室。中央水泵房和變電所聯(lián)合布置，設(shè)在車場北側(cè)，水泵房與副斜井由管子道相連通；水倉布置內(nèi)外環(huán)，水倉容量按容納礦井8h正常涌水量進行計算。 另外，井底車場內(nèi)還有調(diào)度室、消防材料庫、井下炸藥庫等硐室。炸藥庫容量按600kg設(shè)計。 四、井底車場巷道硐室支護 井底車場內(nèi)的巷道，大多處在3煤層底板砂巖內(nèi)，因此，設(shè)計均為錨噴支護。一般斷面較小的硐室如水倉、信號室、調(diào)度室、消防材料庫等也采用錨噴支護；斷面較大的硐室如泵房、變電所等則采用混凝土或料石支護。井底煤倉采用鋼筋混凝土支護。第三章 大巷運輸及設(shè)備第一節(jié) 運輸方式的選擇 礦井大巷運輸方式一般有礦車運輸和皮帶機運輸兩種，根據(jù)棗滕礦區(qū)大巷運輸經(jīng)驗，大多采用皮帶機運輸。皮帶機運輸能夠使運輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)少、系統(tǒng)簡單、工程量省、運量大、效益高、連續(xù)性強、管理方便，易于實現(xiàn)集中控制和自動化，為礦井穩(wěn)產(chǎn)、高效、安全生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。按照本礦井生產(chǎn)能力，地質(zhì)條件和開采條件，結(jié)合礦井開拓布局，設(shè)計確定礦井井下大巷主運輸采用皮帶輸送機運輸方式；輔助運輸選用架線電機車牽引一噸箱式標準礦車運輸。第二節(jié) 礦 車 根據(jù)礦井正常生產(chǎn)中輔助運輸對各類車輛的需求，、臟雜煤等；；選用MPC6型平板車作為礦井設(shè)備等運輸，副斜井下人選用XRB156/6人車。 礦車使用數(shù)量，按照礦井達產(chǎn)時的井上、下用車地點的車輛使用數(shù)量，考慮調(diào)車方便，經(jīng)排列法計算，共需用一噸固定礦車125輛，材料車13輛，平板車4輛，人車3輛。礦車排列計算詳見表31。 礦 車 排 列 計 算 表 表31序號使 用 地 點單 位數(shù) 量1副斜井井筒輛32副斜井上井口車場輛203副斜井上井口排矸系統(tǒng)輛104150米水平井底車場輛205井下運輸輛206井下掘進頭輛407備用輛12合計輛125第三節(jié) 運輸設(shè)備選型一、井下入倉膠帶輸送機選型原始數(shù)據(jù)： 運輸距離 L=210m 傾 角 5176?！?176。 垂 高 22米 運輸能力 30萬t/年 設(shè)計計算a、運輸量：根據(jù)中小型礦井的實際生產(chǎn)情況，管理水平，考慮到礦井生產(chǎn)的不均衡性，皮帶小時運輸能力按每年330天，每天兩班生產(chǎn)，每班運輸時間3～4小時，本設(shè)計取3小時。小時運輸能力為Q=30104/(33023)≈152 噸/小時 b、皮帶寬度：皮帶運速按V=2m/s考慮 考慮到粒度及深槽形托輥等因素，取B=800mm。 c、計算電機功率 皮帶傳動滾筒軸功率 P＝（L1+50）（WV／3400+Q／12230）+HQ/367 ＝(210+50)(702/3400+152/12230)+22152／367 ≈ KW 電機功率 N＝KP／(η1η2η3)＝／()≈ KW考慮到煤礦井下帶載起動等地實際情況，選用標準電機JDSB40 40KW電機兩臺，雙滾筒傳動。d、驗算傳動滾筒的磨擦力備用數(shù)（nn2） n1＝（S2+W2）（eμa11）／W1 （1） n2＝S2（eμa21）／W2 （2）式中：W1＝W2＝1/2 102P/V＝ kg eμa1＝eμa2＝ 圍包角a=210176。 取n2＝（2） 則膠帶最小拉力S2＝n2W2／（eμa21）＝1637 kg 將S2等代入式（1），得 n1＝ 滿足 e、膠帶拉力 膠帶最小張力：S1S2+(S2+S1) ＝102P/V ＝ kgS1＝ Kg根據(jù)計算選用固定帶式輸送機STD800/240S，帶寬B=800mm，帶速V=2m/s，電動機JDSB40 240KW。第四章 采區(qū)布置及裝備第一節(jié) 采煤方法 一、采區(qū)概況 礦井建成后，投產(chǎn)采區(qū)為2煤的201采區(qū)，此采區(qū)西部以兩條斜井為界，東部以F3斷層為界，上部以開采上限40米等高線為界，下部以150米等高線為界。，,。 該煤層層位穩(wěn)定，全區(qū)發(fā)育。，下距3。煤層直接頂板為灰白色中粒石英砂巖，局部為泥巖；直接底板多為細、粉砂巖，局部為泥巖。 采區(qū)儲量計算：201采區(qū)儲量計算方法為求積儀法，煤層厚度按其算術(shù)平均值計算。由于煤層傾角小于15度，計算時無需換算成真面積，采區(qū)參數(shù)見表41。 表41采區(qū)煤層面 積（km2）傾 角（度）煤 厚（m）視密度(t/m3)儲