【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)新井為雞西礦業(yè)集團(tuán)東山煤礦。有5層設(shè)計(jì)可采煤層。分別是6#A、6#B、23#、34#和45#。度為m，煤的工業(yè)品牌號(hào)為1/3焦煤。設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量為。，服務(wù)年限為56a,劃分兩個(gè)水平開采。共劃分10個(gè)采區(qū)，其中首采區(qū)為2個(gè)，投產(chǎn)工作面2. 大巷運(yùn)輸采用10t架線式電機(jī)車牽引5t底卸式礦車運(yùn)輸，采用。的采煤方法為走向長壁采煤法，采煤工藝為綜合機(jī)械化采煤工藝。頂板處理方法為全部跨落法。年工作日為330d，采用“三、八”式。工作制，工作面長為175m，每刀進(jìn)度為，每日割8刀。用多繩摩擦箕斗提升，副井采用罐籠提升。由于本人知識(shí)有限，缺乏一定的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)。免會(huì)出現(xiàn)一些問題，請(qǐng)各位專家老師不吝指正。

　　

【正文】 。 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井水平劃分方案，該設(shè)計(jì)礦井主副井筒從地面布置到一水平后需要延伸，但是在進(jìn)一步進(jìn)行地質(zhì)勘探后，井筒仍按原有主副井延深。 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論 證 井底車場形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運(yùn)輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇。該礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下： ，年工作日 330d，實(shí)行 “ 三 .八 ” 工作制，每日凈提升 16h； ，兩個(gè)開采水平，分組集中大巷布置，兩翼來煤量基本相等； 5t 底卸式礦車運(yùn)輸，每列車由 22 輛礦車組成，由兩臺(tái) 10t 架線式電機(jī)車一前一后牽引。卸載時(shí)，機(jī)車通過卸載站。輔助運(yùn)輸和掘進(jìn)煤采用 噸固定式礦車，煤矸混 合列車由 22輛 噸礦車組成。由一臺(tái) 10t 架線式電機(jī)車牽引； 、低等涌水量礦井。 綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)分析比較后，本設(shè)計(jì)礦井?dāng)M選用 底卸式礦車環(huán)形立式井底車場。 井底車場的布置 存車線路 行車路線布置長度 1．井底車場線路布置的要求 28 線路布置要有利于通風(fēng)；井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線和回車線組成，由于通過各個(gè)井底車場的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長度亦相應(yīng)不同；井底車場線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性；井底車場的線路 工程量?。粸楸ＷC運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需布置在直線段上；盡量減少道岔和交岔點(diǎn)；線路布置要有利于通風(fēng)。 2．存車線長度的確定 確定存車線長度是井底車場設(shè)計(jì)中的重要問題，如果存車線長度不足，將會(huì)使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此受牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過長，會(huì)使列車在車場內(nèi)的調(diào)車時(shí)間增加，反而降低了車場通過能力，并增加車場工程量。根據(jù)我國煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類存車線可以選用下列長度： (1)大型礦井的主井空、重車線長度各為 列車長； (2)中小型礦井的主井空、重車線長 度各為 － 列車 (3)副井空、重車線長度， 中小型礦井按 － 列車長； (4)材料車線長度，中小型礦井應(yīng)能容納 5－ 10 個(gè)材料車； (5)調(diào)車線長度通常為 列車和電機(jī)車長度之和； (1)主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線： L=m179。 n179。 Lk+NLj+Lf 式中： L—— 主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線有效長度， m； m—— 列車數(shù)目，列； n—— 每列車的礦車數(shù)，按列車組成計(jì)算確定； Lk—— 每輛礦車帶緩沖器的長度， m； N—— 機(jī)車數(shù)； Lj—— 每臺(tái)機(jī)車的長度 ； Lf—— 附加長度，取 10 m。 經(jīng)過計(jì)算，得 主井 L=? 22?+2? +10= m,取 99m； 副井 L=? 22?++10= m，取 94m。 (2)材料車線有效長度 L=ncLc+nsLs 式中： L— 材料車線有效長度， m； nc— 材料車數(shù)，輛； 29 Lc— 每輛材料車帶緩沖器的長度， m； ns— 設(shè)備車數(shù)，輛； Ls— 每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度， m。 L= ncLc+nsLs =22179。 +2179。 = m； 根據(jù)實(shí)際需要，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長 60m。 通過能力計(jì)算 1．調(diào)度表 (見表 32)和井底車場線路布置圖（ 見圖 36） ： 表 32 調(diào)度表 （1） （ 2）（2） （ 3）（3） （ 4）（3） （ 6）（1） （ 6）（4） （ 6）（7） （ 8）（8） （ 9）（8） （ 11）（9） （ 10）（5） （ 10）（10） （ 11）（ ）（ ）區(qū)段時(shí)間 2. 礦 井 日 產(chǎn) 原 煤 噸 ， 每 日 運(yùn) 日 矸 石 量 為7326.? =，日產(chǎn)掘進(jìn)煤為 ? =， 5t 底卸式礦車日運(yùn)煤量為 ? =。 5t 底卸式礦車列車數(shù)為 6887/（ 5? 22） = 列。 根據(jù)礦井矸石量與掘進(jìn)煤的比例（ 15%/6%=5/2），確定 煤矸石混合列車由 15 輛矸石與 7 輛煤車組成。每列矸石車與煤車的載重之比為 ? 15/? 7=4/1 故符合要求，日混合列車數(shù)為 （ 1098+439） /（ ? 15+? 7） =（列） 30 每日進(jìn)入井底車場的 5t 底卸式礦車數(shù)與 混合列車數(shù)之比為 ，列車進(jìn)入井底車場平均間隔時(shí)間為 ，列車在井底車場平均運(yùn)行時(shí)間為 分， 5t 底卸式礦車在井底車場平均運(yùn)行時(shí)間為 分， 混合列車在井底車場平均運(yùn)行進(jìn)間為 18 分。 3. 通過能力計(jì)算 按公式計(jì)算： N=TaQ/ 式中： N— 井底車場年通過能力， t。 Ta— 每年運(yùn)輸工作時(shí)間等于礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù) 與日生產(chǎn)時(shí)間的乘積， min。 Q— 每一調(diào)度循環(huán)進(jìn)入井底車場的所有列車的凈載煤重， t； T— 每一調(diào)度循環(huán)時(shí)間 ,min； ； 計(jì)算得： N==179。( 4179。22179。5+2179。 7179。 )/(179。) =通過能力富余系數(shù)為 。滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 31 (8)(9)(10)(5) (4)(11)(3)(1)(7)498,0554.4298.293.2112.693.2 圖 36 井底車場線路布置圖 32 井底車場主要硐室 主井設(shè)有 底卸式礦車卸載站硐室、井底煤倉、翻車機(jī)硐室及井底煤倉裝載硐室、清理井底散煤硐室及水泵房等。主井井底散煤采用礦車處理，用絞車提升至 車場水平。 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處（馬頭門）、主排水泵房（中央水泵房）、主變電所（中央變電所）、水倉及清理水倉硐室及等候室等。 主排水泵房和主變電所應(yīng)聯(lián)合布置，以便使主變電所向主排水泵房的供電距離最短。為防止井下突然涌水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車場聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高 米左右，水泵房及變電所通往井底車場的通道應(yīng)設(shè)置密閉門。 其它硐室有調(diào)度室、蓄電池電機(jī)車庫、醫(yī)療室、架線電機(jī)車庫及修理間及充電硐室、防火門硐室、人車站、防水門硐室、井下 火藥庫、消防材料庫等。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。 開采順序 開采順序是指礦井采掘工作應(yīng)有計(jì)劃、有步驟地按一定順序進(jìn)行，做到采掘并舉，掘進(jìn)先行，因此，要研究采煤和掘進(jìn)安排特點(diǎn)，了解有關(guān)政策與規(guī)程、規(guī)范，合理的開采順序應(yīng)滿足下列要求： 、采區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)； ，最大限度地開采煤炭資源； ，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動(dòng)生產(chǎn)率，簡化巷道布置； ，減少井巷工程量和基建投資。 沿井田走向的開采順序 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井的煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況，采用井田單翼開采，這樣有利于礦井通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理，依 33 據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長壁開采，這樣以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。 沿井田傾向的開采順序 在同一煤層內(nèi)，沿傾斜煤層的開采順 序，可分為上行式和下行式開采。除近水平煤層外，對(duì)于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，一般只采用下行式開采順序。本礦屬于緩傾斜煤層，故沿煤層傾斜方向上采用下行式開采順序。在垂直方向上的開采順序是，先采完第一水平，再采第二水平。 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將該一水平劃分為四個(gè)采區(qū)，詳見采區(qū)分布示意圖。合理的采區(qū)接續(xù)應(yīng)有要求：開采水平、采區(qū)的生產(chǎn)正常接續(xù)，從而保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)；符合煤層采動(dòng)影響關(guān)系，最大限度采出煤炭資源；合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，減少 巷道維護(hù)費(fèi)；便于災(zāi)害防治，有利于巷道維護(hù)。 本設(shè)計(jì)礦井的采區(qū)接續(xù)圖表（見表 33）。 表 33 采區(qū)接續(xù)圖表 采 區(qū) 名 稱 工 業(yè) 儲(chǔ) 量 萬 噸可 采 儲(chǔ) 量 萬噸生 產(chǎn) 能 力 萬噸 / 年服 務(wù) 年 限中一 1768 120 2652120120120120左二左一 1839 2759 中二右一右二1447217212021251180318759851476120 34 “三量”控制情況 開拓煤量是指進(jìn)田范圍內(nèi)掘進(jìn)的開拓巷道所圈定的尚未開采的可采煤量，可按下式計(jì)算。 Zd=(Zog－ Zg－ Pdd)179。 C 式中： Zd—— 開拓煤量， Mt； Zog—— 已開拓范圍內(nèi)的地質(zhì)儲(chǔ)量， Mt； Zg—— 地質(zhì)損失，是因?yàn)榈刭|(zhì)及水文地質(zhì)條件不利所造成的損失，包括含水大、煤層厚度小、斷 層多等原因不能采出的儲(chǔ)量， Mt； C—— 采區(qū)回采率，％； Pdd—— 開拓煤量可采期內(nèi)不能開采的煤量，指留設(shè)的臨時(shí)和永久煤柱 ,Mt。 設(shè)計(jì)井田采用集中大巷和采區(qū)石門開拓，開拓煤量指集中大巷掘進(jìn)過采區(qū)石門 50m，采區(qū)石門應(yīng)掘至上部煤層，那部分可采儲(chǔ)量，本設(shè)計(jì)礦井的開拓煤量計(jì)算： kz? 12 Mt 2．準(zhǔn)備煤量的確定 所圈定的可采儲(chǔ)量，可按公試計(jì)算： 準(zhǔn)備煤量 =（采區(qū)走向長度 ? 采區(qū)斜長 ? 煤層平均厚度 ? 煤層容量 ?地質(zhì)損失 ?呆滯煤量） ? 采區(qū)回采率 本設(shè)計(jì)礦區(qū)的準(zhǔn)備煤量： cz = Mt 3. 回采煤量的確定 回采煤量是指準(zhǔn)備煤量范圍內(nèi)已被采煤巷道所固定的可采煤量?？砂聪率接?jì)算： n nd nz z c??? 式中： zn — 回采儲(chǔ)量 ndz? — 已為采煤巷道所固定的可采儲(chǔ)量 35 nc — 工作面回采率 本設(shè)計(jì)礦井回采儲(chǔ)量： Mt，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，開拓煤量，準(zhǔn)備煤量回采煤量，都應(yīng)該有一定的回采期。 開拓煤量可采期： kT = 滿足要求。 ZT = 滿足要求。 hT = (4～ 6 月 ) 滿足要求。 經(jīng)過以上計(jì)算：“三量”及可采期滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，可移交生產(chǎn)。 36 第 4 章、采區(qū)巷道布置 采區(qū)概述 設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界、范圍及采區(qū)煤柱 根據(jù)本礦井的開拓方式、煤層賦存狀況以及開采投產(chǎn)的要求，采區(qū)的位置及邊界見采區(qū)布置圖，采區(qū)煤 柱包括采區(qū)范圍內(nèi)的巷道煤柱、采區(qū)邊界煤柱、斷層煤柱和隔水煤柱等，根據(jù)有關(guān)要求和該采區(qū)的實(shí)際情況，采區(qū)煤柱留設(shè)如下：大巷兩側(cè)保護(hù)煤柱留 25m，上下山保護(hù)煤柱其間寬 20m，兩側(cè)各留保護(hù)煤柱 30m，采區(qū)邊界煤柱寬度留設(shè) 30m（兩個(gè)采區(qū)之間），當(dāng)采區(qū)邊界誒井田邊界時(shí)，保護(hù)煤柱按井田邊界留設(shè) 20m，區(qū)段保護(hù)煤柱留設(shè) 12m。露頭處留設(shè) 50m。 本采區(qū)為中一采區(qū)，位于井田的中部，北部以煤層露頭為界，南部以 +85 標(biāo)高為界，東部以斷層 F1 為界，西部以斷層 F2 為界 采區(qū)的地質(zhì)和煤層情況 該采區(qū)地質(zhì)條件比較簡單，巖性以 礫巖，灰白色中細(xì)巖及黑色泥巖為主，在底部有 1— 2 層凝灰?guī)r，夾有植物化石。 6A—— 全區(qū)發(fā)育，煤層結(jié)構(gòu)單一，煤質(zhì)穩(wěn)定。 6B—— 全區(qū)發(fā)育，煤層結(jié)構(gòu)單一，巖性以煤質(zhì)頁巖。 采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 ，根據(jù)幾何法求得可采儲(chǔ)量為 ,采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 。采用走向長壁采煤法采煤。 的產(chǎn)量的總和。影響采區(qū)生產(chǎn)能力的因素有煤層賦存狀況和地質(zhì)構(gòu)造，采區(qū)類型，礦井生產(chǎn)能力，采區(qū)正常接替和準(zhǔn)備時(shí)間、掘、運(yùn)、通風(fēng)的裝備水平及設(shè)備能力等。 該采區(qū) 設(shè)計(jì)產(chǎn)量為 ， 1 個(gè)工作面，即工作面日產(chǎn)量為。 確定工作面長度的公式如下： 37 Q＝ L179。 r179。 m179。 n179。 L179。 C 式中： Q—— 工作面日產(chǎn)量， t； L—— 工作面斜長， m； R—— 煤的容重， t/m3； M—— 采高， m； N—— 晝夜循環(huán)數(shù)； C—— 工作面回采率（中厚煤層取 ）。 即： Q =175179。 8179。 179。 179。 179。 = 所以年生產(chǎn)能力為 179。 330= 根據(jù)綜采工作面經(jīng)濟(jì)長 度和有關(guān)規(guī)定， L 大約為 175 米。采用走向長壁采煤，上式計(jì)算得到的 L 值，還應(yīng)通過下述公式確定的工作面 L’ 來校核，若 L＜＝ L’ 則 L 合理。 L=（ 60179。 V179。 B179。 Cｆ 179。 M）／（ Qb179。 Sn179。 P179。 ∮ ） 式中： V—— 工作面內(nèi)允許的最大風(fēng)速，取 4m/s B—— 工作面最小控頂距， m； Cｆ —— 風(fēng)速收縮系數(shù) ； M—— 工作面采高， m； Qb—— 晝夜產(chǎn)煤一噸所需風(fēng)量， m3/t； Sn—— 循環(huán)進(jìn)度；