【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 生產(chǎn)能力為 150 萬(wàn) t/a,屬于大型礦井。因此在劃分井田范圍時(shí)，應(yīng)與該生產(chǎn)能力相適應(yīng) 。 二）保證井田有合理的尺寸。通常情況下，為合理安排井下生產(chǎn)，井田走向長(zhǎng)度應(yīng)大于傾斜長(zhǎng)度。如井田長(zhǎng)度過(guò)短，則難以保證礦井各個(gè)開(kāi)采水平有足夠的儲(chǔ)量和合理的服務(wù)年限。造成礦井接替緊張。井年走向長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，又會(huì)給礦井通風(fēng)，井下運(yùn)輸帶來(lái)不便。根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況，并參照我國(guó)煤礦的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，選擇一個(gè)合理的尺寸。 三）合理劃分礦井開(kāi)采范圍，處理相鄰礦井關(guān)系。劃分礦井邊界時(shí)，通常把煤層傾角不大，沿傾斜延展很寬的煤田，分成淺部和深部?jī)刹糠帧Ｒ话銘?yīng)先淺后深，先易后難，分別開(kāi)發(fā)建井，以節(jié)約初期投資。 四）選擇好井口與工業(yè)廣場(chǎng)位置。劃 分應(yīng)考慮井筒與工業(yè)廣場(chǎng)位置的選擇，使有利于井田開(kāi)拓和采區(qū)布置，有利于礦井建設(shè)施工和工業(yè)場(chǎng)地布置。 井田境界的確定 邢臺(tái) 井田境界的確定是以鄰近礦井、勘探邊界和斷層為邊界，均無(wú)擴(kuò)大的可能。 東界：鄰近礦井邊界線為界 南界： F12 斷層為界 西界：鄰近礦井邊界線為界 北界：煤層與掩蓋層接觸線為界 井田未來(lái)的發(fā)展情況 隨著開(kāi)采的全面推進(jìn)，根據(jù)地質(zhì)資料、礦井生產(chǎn)能力及礦區(qū)外部條件等諸多因素可考慮礦井?dāng)U建，更大的提高礦井年生產(chǎn)能力和發(fā)展?fàn)顩r，引導(dǎo)周邊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的 計(jì)算 礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的，具有工業(yè)價(jià)值的煤炭數(shù)量。礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量，礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。 礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱，礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)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(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量。礦井的生產(chǎn)能力要和與其儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證有足夠礦井和水平的服務(wù)年限。 邢北礦 新井設(shè)計(jì) 14 保安煤柱 為居住保地面建筑物及工程設(shè)施的安全，本設(shè)計(jì)對(duì)井筒及工業(yè) 場(chǎng)地后期的風(fēng)井、規(guī)劃中的大斷層留設(shè)安全煤柱，保護(hù)鐵路和公路應(yīng)留出保護(hù)煤柱。 工業(yè)場(chǎng)地煤柱煤量 =梯形面積179。煤層平均厚度179。煤層平均密度 工業(yè)廣場(chǎng)面積的取值，依據(jù)設(shè)計(jì)井型大小按《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范 》 中《煤礦工業(yè)廣場(chǎng)占地指標(biāo)》所列數(shù)值的規(guī)定選取。 表 21 《工業(yè)廣場(chǎng)占地指標(biāo)表》 注：（指標(biāo)中小井取大值，大井取小值）本礦井井型為 180 萬(wàn)噸 /年，工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為： 180247。 10179。 179。 10000＝ 179。 105 m2 設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)形狀為正方形 長(zhǎng)為 400 m, 寬為 400m。 地面建筑物和主要井筒的保護(hù)煤柱是從受保護(hù)的邊界起，按基巖移動(dòng)角β、γ和δ及表土層移動(dòng)角 216。所做的保護(hù)平面與煤層的交線來(lái)確定。 本礦井的表土層厚度為 20m，煤層平均傾角 8186。，δ =γ =75186。，則β ==63186。，沖擊層移動(dòng)角Φ＝ 45 186。 基巖移動(dòng)角和表土層移動(dòng)角如下圖所示： δδβγΦΦΦΦ 圖 21 巖層移動(dòng)角示意圖 井型（萬(wàn)噸 /年） 指標(biāo)（公頃 /10 萬(wàn)噸） 400～ 600 ～ 240～ 300 ～ 120～ 180 ～ 45～ 90 ～ 安全煤柱的留設(shè)與計(jì)算一般用垂直斷面法求得，煤柱的留設(shè)的計(jì)算方法與步驟如下： 一）確定受保護(hù)面積。 如圖所示，在開(kāi)拓平面圖上通過(guò)建筑物四個(gè)角分別做平行與煤層走向和傾斜的四條直線，得矩形 abcd。在矩形的外緣加上 15m 寬的維護(hù)帶，得受保護(hù)面積 aˊ bˊ cˊ dˊ。 Ⅱ Ⅱ斷面Ⅰ Ⅰ斷面ⅡⅡⅠⅠ建筑物的長(zhǎng)軸方向θ煤層圍護(hù)帶αφγφ φφβ δ δ 圖 22 用垂直斷面法確定建筑物下安全煤柱 邢北礦 新井設(shè)計(jì) 16 二）確定受保護(hù)煤柱。 通過(guò)受保護(hù)面積中心作一沿煤層傾斜剖面 1 在這個(gè)剖面上，由維護(hù)帶的邊緣點(diǎn) m1， n1起在表土層以Φ =45 度劃兩條保護(hù)線，即 m1m2， n121n2。然后在基巖中在下山和上山方向按上山移動(dòng)角γ =75186。和下山移動(dòng)角β =63186。作保護(hù)線，與煤層相交得 nˊ和 kˊ，則通過(guò) nˊ和 kˊ的走向線分別為保護(hù)煤柱的上部和下部邊界。以同樣的方法在平行煤層走向的剖面2，按其走向移動(dòng)角δ =75186。作保護(hù)線，求得沿走向的煤柱邊界 Aˊ Bˊ和 Cˊ Dˊ，將 nˊ kˊ和 Aˊ Bˊ， Cˊ Dˊ均繪制在平面圖上，即得保護(hù)煤柱邊界 ABCD。煤柱是一個(gè)梯形。 經(jīng)計(jì)算得梯形保護(hù)沒(méi)柱： 梯形高度 h=940m 梯形上底 AB=628m 梯形下底 CD=842m 得 S 底 =179。（ 628+842）179。 940=179。 105 m2。 儲(chǔ)量計(jì)算方法 計(jì)算標(biāo)注以《儲(chǔ)量管理規(guī)程》為依據(jù)，公式如下： 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積247。 COS(平均傾角 )179。平均厚度179。容重； 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 = 工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱； 塊段可采儲(chǔ)量 =（工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱） 179。設(shè)計(jì)回采率； 回采率要求：厚煤層不小于 75%，中厚煤層不小于 80%，薄煤層不小于 85%；以上計(jì)算方法得： 礦井儲(chǔ)量是煤的密度，煤層面積，煤后厚度的乘積 Zc＝ S179。γ179。Σ h ＝ 179。 106/cos8179。 179。 6 ＝ 159090909 噸 ＝ 萬(wàn)噸 ： 斷層煤柱可按下式計(jì)算： Z =LbMR （ ） 其中： L—斷層的長(zhǎng)度； B—斷層煤柱的寬度， 30m； M—煤柱的平均厚度， 6m； R—煤柱的平均容重 ， ； ； 則斷層煤柱： F13長(zhǎng)度為 1750m，斷層兩邊各留煤柱 30m，則斷層保護(hù)煤柱損失量為：17502306＝ （ Mt）。 邊界保護(hù)煤柱損失 =16725306176。= )。 ： 工業(yè)場(chǎng)地壓煤 為一梯 形區(qū)域 ,面積 179。 105 m2,所以其損失為 ： 691250179。 6179。 (Mt) 綜上 ,該礦永久煤柱損失量為 (Mt) 井田的可采儲(chǔ)量計(jì)算公式 : CPZZ GK )( ?? 式中： KZ —— 礦井可采儲(chǔ)量 093 . GZ —— 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 P —— 保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井 田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱 C —— 采 區(qū) 采出 率 ,厚 煤層 不 低 于 ； 中 厚煤 層 不低 于 ； 薄煤層不低于 ；地方小煤礦不低于 ，考慮到本井田內(nèi)斷層、火成 巖發(fā)育，特別是火成巖難以預(yù)測(cè)，所以把出率定為 。 則 ： CPZZ GK )( ?? =（ 15909090911013332）179。 =118462061t 即該井 田的可采儲(chǔ)量為 118462061t。 根據(jù)儲(chǔ)量諸圖、通過(guò)等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ)量為 15909 萬(wàn) t，可采儲(chǔ)量為11846 萬(wàn) t。 儲(chǔ)量計(jì)算評(píng)價(jià) 根據(jù)礦井服務(wù)年限中，能有效利用井巷、地面建筑和機(jī)電設(shè)備，充分發(fā)揮投資的作用。對(duì)于礦區(qū)均衡生產(chǎn)，大型礦井服務(wù)年限長(zhǎng)的些會(huì)長(zhǎng)期穩(wěn)定地提供煤炭，也能充分地發(fā)揮其能力。邢臺(tái)煤礦的煤層對(duì)比可靠，煤層厚度比較穩(wěn)定，傾角較緩，煤層地板起伏不大，構(gòu)造控制基本可靠，無(wú)火成巖，水文地質(zhì)條件中等，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。 礦井可采儲(chǔ)量詳見(jiàn)表 22。 煤層名稱(chēng) 工業(yè)儲(chǔ)量 永久煤柱煤量 采區(qū)回采率 可采儲(chǔ)量 /104t 工業(yè)場(chǎng)地煤柱 井田煤柱 斷層煤柱 合計(jì) ） 二 一 1 煤層 15909 萬(wàn)噸 萬(wàn) 噸 噸 萬(wàn)噸 32 萬(wàn)噸 11846 萬(wàn)噸 邢北礦 新井設(shè)計(jì) 18 第 3 章 礦井工作制度、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定： 330天計(jì)算； “四 .六 ”工作制，每天四班作業(yè)（三生產(chǎn)、一班檢修），每班凈工作時(shí)間為 6個(gè)小時(shí)。 升時(shí)間 16h小時(shí)。 科學(xué)的安排礦井工作制度，能更有效的提高生產(chǎn)，減輕工人工作壓力，為安全生產(chǎn)提供基本的保障措施。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定礦井設(shè)計(jì)能力原則 一）儲(chǔ)量豐富，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層生產(chǎn)能力大，開(kāi)采技術(shù)條件好的礦區(qū)宜建設(shè)大型礦井。 二）當(dāng)煤層賦存深，表土層厚，沖積層含水豐富，井筒需要特殊施工時(shí)，為擴(kuò)大開(kāi)采范圍降低噸煤成本，建設(shè)大型礦井較為合理。 三）對(duì)煤層生產(chǎn)能力大，地形地貌復(fù)雜的礦區(qū)，工業(yè)廣場(chǎng)不易選擇和布置，為避免過(guò)多的地面工程，井型應(yīng)當(dāng)定大一些， 四 ) 儲(chǔ)量不豐富，煤層生產(chǎn)能力不大，或?yàn)楸∶簩?，或地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，或有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)，宜建中小礦井。 由于本礦井煤層賦存較深，表土層較厚，且儲(chǔ)量豐富，沒(méi)有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)，因此，要建大礦井。大型礦井的主要類(lèi)型有： 、 、 、 、 、 、 、 及以上。不應(yīng)介于兩種沒(méi)計(jì)能力之間的井型，由指導(dǎo)老師指定，本礦井設(shè)計(jì)能力為 180萬(wàn)噸 /年。 校核礦井煤層的開(kāi)采能力是否滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求 礦井的開(kāi)采能力取決于回采工作面和采區(qū)的生產(chǎn)能力。 煤層厚度 ，工作面長(zhǎng)度 200 m，采煤機(jī)截深 ，每天進(jìn) 6 刀，一年 330 d ,工作面回采率 93% ，則綜采面的生產(chǎn)能力為： 1179。 200179。 179。 179。 6179。 330179。 179。 93% ＝ 萬(wàn)噸 ＞ 180萬(wàn)噸 單面能夠滿足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。 校核各種輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力 本礦井為大型礦井，開(kāi)拓方式為立井開(kāi)拓，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤一律用底卸式運(yùn)到煤倉(cāng)，運(yùn)輸能力也很大，自動(dòng)化程度較高，原煤外運(yùn)不成問(wèn)題。根據(jù)后 面礦井運(yùn)輸提升部分的設(shè)計(jì)，礦井的各種輔助運(yùn)輸能力都能滿足礦井生產(chǎn)能力的要求。 校核儲(chǔ)量條件 礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證礦井有合理的服務(wù)年限。新建礦井及水平服務(wù)年限見(jiàn)下表 31： 表 31 礦井及水平服務(wù)年限表 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（ Mt/a） 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限（ a） 第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 /a 煤 層 傾 角0176。～ 25176。 煤 層 傾 角25176?！?45176。 煤 層 傾 角45176。～ 90176。 及以上 80 40 ～ 70 35 ～ 60 30 25 20 ～ 50 25 20 15 礦井服務(wù)年限可用下式計(jì)算： T = Z/AK 式中 T—— 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； Z—— 礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn) t； A—— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn) t/a； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，這里取 。 對(duì)于本礦井 T = 11846/（ 180179。 ） = 邢北礦 新井設(shè)計(jì) 20 第 4 章 井田開(kāi)拓 礦井開(kāi)拓的基本問(wèn)題 井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開(kāi)拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱(chēng)為開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較才能確定。 井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究： （ 1） 確定井筒的形式、數(shù)量和配置，合理選擇井筒及工業(yè)廣場(chǎng)的位置。 （ 2） 合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置。 （ 3） 布置大巷及井底車(chē)場(chǎng)。 （ 4） 確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替。 （ 5） 進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造。 （ 6） 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)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(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： （ 1） 貫徹執(zhí)行國(guó)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(kāi)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(kāi)拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。