【導(dǎo)讀】山西國(guó)陽(yáng)新能股份有限公司一礦位于沁水煤田北端，太行復(fù)背斜西翼，和盂縣兩市縣，行政區(qū)劃屬山西省陽(yáng)泉市。北緯37°53′17″～37°58′51″。石太線陽(yáng)泉車站接軌，運(yùn)距10km。一礦的公路往南行2km經(jīng)賽魚(yú)口，和太舊。陽(yáng)泉市內(nèi)有一路公共汽車和陽(yáng)煤集團(tuán)礦交車直達(dá)一礦，交通十分便利。見(jiàn)一礦交通位置示意圖1-1。為發(fā)育，其山脊與溝谷多數(shù)呈大致北北東向排列于分水嶺兩側(cè)，尤如羽狀，最高點(diǎn)落雁垴，標(biāo)高為+，北坡最低。分水嶺北坡為溫河水系，主要有召山。這些水系的基本特點(diǎn)是受季節(jié)性控制明顯，為間歇性河流，冬、春季節(jié)往往干涸無(wú)水，唯到每年的6～9月份雨季時(shí)，常因山洪暴發(fā)流量劇增，年平均氣溫最高℃，最低℃，歷年平均℃；陽(yáng)泉極端最。月24日20時(shí)10分至20時(shí)25分，陽(yáng)泉市遭到1次罕見(jiàn)的颶風(fēng)暴雨、冰雹的襲擊，期為1963年4月29日，最大凍土深度。其余地區(qū)均為六度區(qū)，本井田處于地震基本烈度的六度區(qū)。蓮花狀構(gòu)造位居礦區(qū)南部。

　　

【正文】 工程費(fèi) 100% % 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 108% 100% 總費(fèi)用 107% 100% 1）主斜井：擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口，裝備1400mm寬鋼繩芯膠帶輸送機(jī)和檢修軌， 另有一趟消防灑水管路 。 2）副斜井：擔(dān)負(fù)礦井人員、設(shè)備、材料等輔助運(yùn)輸任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口，不裝備，無(wú)軌膠輪車從地面至井下的通道，另設(shè)有排水管路、壓風(fēng)管路、 動(dòng)力、通信監(jiān)測(cè)及控制電纜等。 3）中央進(jìn)風(fēng)立井：主要擔(dān)負(fù)礦井初期進(jìn)風(fēng)任務(wù)，兼作排矸井和安 全出口，裝備鋼罐道、一對(duì) 、窄罐籠各一個(gè)和梯子間。 4）中央回風(fēng)立井：擔(dān)負(fù)礦井初期回風(fēng)任務(wù)，并兼作反風(fēng)時(shí)安全出口。井筒內(nèi)布置有玻璃鋼梯子間，另設(shè)有一趟玻璃鋼瓦斯管。 根據(jù)井口位置及地質(zhì)報(bào)告鉆孔資料分析確定，主斜井及副斜井表土段采用混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度為 450mm；基巖段采用錨索與錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)，支護(hù)厚度為 150mm。風(fēng)井井筒均采用普通法鑿井，單層混凝土井壁結(jié)構(gòu)，其中表土段配鋼筋以加強(qiáng)支護(hù)，井壁厚度 550mm。 礦井井筒特征見(jiàn)表 47。 礦井井筒布置見(jiàn)圖 4圖 4圖 47和圖 48。 井底車場(chǎng)及硐室 根據(jù)開(kāi)拓部署和本礦井特有的輔助運(yùn)輸方式，由于本礦輔助形式為無(wú)軌膠輪車從地面直接到達(dá)井下工作地點(diǎn)，所以副斜井不需要設(shè)置井底車場(chǎng)。在中央進(jìn)風(fēng)立井井底設(shè)有簡(jiǎn)易排矸車場(chǎng)，由無(wú)軌膠輪車運(yùn)來(lái)的矸石自卸入矸石槽，再由刮板輸送機(jī)裝入 ，經(jīng)中央進(jìn)風(fēng)立井提升至地面。主要硐室敘述如下： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 共 106 頁(yè) 第 33 頁(yè) 表 47 井筒特征表 井筒名稱 主斜井 副斜井 中央進(jìn)風(fēng) 立井 中央回風(fēng) 立井 井口 坐標(biāo) X(m) Y(m) 井口標(biāo)高 (m) 井底標(biāo)高 (m) 734 712 712 711 井筒傾角 16176。 7176。 90176。 90176。 井筒長(zhǎng)度 (m) 1130 2745 518 519 斷面形狀 半圓拱 半圓拱 圓 圓 斷面 (m2) 凈 掘進(jìn) 凈寬度或凈徑 (m) 6 6 支護(hù)方式 錨索與錨噴 錨索與錨噴 混凝土砌碹 混凝土砌碹 基巖段支護(hù)厚度 (mm) 150 150 550 550 井筒用途 煤炭提升 安全出口 進(jìn)風(fēng)輔運(yùn) 安全出口 進(jìn)風(fēng)排矸 安全出口 回風(fēng) 安全出口 井筒裝備 鋪設(shè) 寬鋼繩芯膠帶輸送機(jī)和檢修軌 鋼罐道 梯子間 玻璃鋼 梯子間 臺(tái)階扶手乘人器中心線井筒中心線膠帶中心線照明電纜通信電纜消防灑水管2000425010040001501500260050080010011 7511 2580012 5070019 5050014 2523 0014 7555 0015052 00150 圖 45 主斜井?dāng)嗝妫ɑ鶐r段） 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 共 106 頁(yè) 第 34 頁(yè) 810 2300 289020201001506000150630030005001504900100515030002020井筒中心線動(dòng)力、通信監(jiān)測(cè)及控制電纜壓風(fēng)管(D 18 0)排水管(D 32 5) 圖 46 副 斜井?dāng)嗝妫ɑ鶐r段） 4800（罐道間距）1351023226137690334612564501425585825450281D6000550600井下出車方向井筒中心線提升中心線 t礦車單層兩車寬罐籠 t礦車單層兩車窄罐籠地面進(jìn)車方向基巖風(fēng)化段正常基巖段井筒中心線提升中心線 圖 47 進(jìn)風(fēng)井?dāng)嗝? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 共 106 頁(yè) 第 35 頁(yè) 150045001350825585450281D600055060019 20基巖風(fēng)化段正?；鶐r段風(fēng)硐安全出口玻璃鋼瓦斯管(D60 0) 圖 48 回 風(fēng)井?dāng)嗝? 1） 井底煤倉(cāng)的型式、容量 由于本礦井對(duì)煤炭產(chǎn)品無(wú)特殊要求，故井底煤倉(cāng)形式采用 Φ8m的 圓 形直立式普通煤倉(cāng) 。 井底煤倉(cāng)容量根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，應(yīng)為礦井日產(chǎn)量的 倍，本次設(shè)計(jì)根據(jù)井筒運(yùn)輸設(shè)備的能力結(jié)合不設(shè) 盤(pán) 區(qū)煤倉(cāng)的特點(diǎn)，確定井底設(shè) 兩 個(gè)煤倉(cāng)， 每個(gè) 煤倉(cāng)有效容量為 2020t。 2） 水倉(cāng)布置及容量 本次設(shè)計(jì)工程水倉(cāng)布置在中央進(jìn)風(fēng)立井井底，水倉(cāng)設(shè)入口一個(gè)，主、副水倉(cāng)平行布置，有效容量 1000m3。 3） 井下爆破材料發(fā)放硐室的形式、容量及通風(fēng) 井下爆破材料發(fā)放硐室的形式采用硐室式，可存放炸藥 150kg，通風(fēng)方式采用獨(dú)立通風(fēng)，其回風(fēng)道直接與 總 回風(fēng)巷相連。 4） 井下中央變電所 井 下 中央變電所硐室斷面形狀是半圓拱， 底板用 100號(hào)水泥鋪底并高出中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 共 106 頁(yè) 第 36 頁(yè) 鄰近巷道 200～ 300mm，以防礦井水流進(jìn)變電所，硐室設(shè)置 3‰ 的坡度，便于向外流水。設(shè)兩個(gè)出口通道，硐室與通道相連處，設(shè)向外的防火柵欄兩用門(mén)。 5） 井底車場(chǎng)硐室的支護(hù)方式及支護(hù)材料 主變電所及水泵房、水倉(cāng)采用混凝土碹支護(hù)，其它硐室采用 錨索與 錨噴支護(hù)。 主要開(kāi)拓巷道 巷道斷面尺寸需要考慮運(yùn)輸、通風(fēng)、行人等綜合因素確定。就本礦井而言，巷道斷面尺寸主要取決于 特殊 輔助 運(yùn)輸方式和 通風(fēng)需要。 根據(jù)本礦井為高瓦斯礦井且大巷沿煤層布置的特點(diǎn)，確定主要大巷 均 采用 半圓拱 形斷面、錨索與錨噴 支護(hù) 方式 ，凈斷面和掘進(jìn)斷面均為 ， 凈寬 。 膠帶運(yùn)輸大巷、 輔助運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷斷面 見(jiàn) 圖 4 圖 410和 圖 411。 膠帶中心線井筒中心線20203000515010049001505006300150 6000 150100500 1950 35501475 1525 圖 49 膠帶運(yùn)輸大巷 斷面 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 共 106 頁(yè) 第 37 頁(yè) 井筒中心線20203000515010049001505006300150 6000 150100202028902300810 圖 410 輔助運(yùn)輸大巷 斷面 20203000515010049001505006300150 6000 150100井筒中心線 圖 411 回風(fēng)大巷 斷面 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 共 106 頁(yè) 第 38 頁(yè) 5 準(zhǔn)備方式 — 盤(pán)區(qū)巷道布置 煤層的地質(zhì)特征 盤(pán) 區(qū)位置及范圍 設(shè)計(jì)首采 盤(pán) 區(qū)（ 南 一 盤(pán) 區(qū)），位于井田 中央 ，大巷南部。 本 盤(pán) 區(qū)東至采區(qū)邊界線 ； 南 接 井田邊界 線 ； 西 至 采區(qū)邊界 線 ； 北部為 主 回風(fēng)大巷 。 盤(pán) 區(qū)煤層特征 本 盤(pán) 區(qū)煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度變化較大， 最大厚度 ，最小厚度，平均厚度 ，煤層中含有夾石 0～ 3層，其中煤層上部有一層夾石，分布較穩(wěn)定，厚度在 0～ （俗稱八寸石），在煤層中下部有一層夾石，俗稱驢石，呈凸透鏡狀，分布不穩(wěn)定，厚度在 0～ ，其余幾層夾石厚度變化大，分布極不穩(wěn)定，僅個(gè)別鉆孔揭露，該區(qū)煤層最大傾角 5176。，最小 0176。，平均 3176。 頂?shù)装迩闆r 15煤層直接頂為黑色泥巖，局部地段變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖，平均厚度 ；老頂為深灰色石灰?guī)r，平均厚度 ，堅(jiān)硬致密，含動(dòng)物化石，灰?guī)r中夾三層泥 巖。 直接底為灰黑色砂質(zhì)泥巖，厚度 ，塊狀構(gòu)造，貝殼狀斷口，含植物化石 ； 老底為淺灰色細(xì)砂巖，厚度 ，斜層理，局部地段相變?yōu)榉凵皫r。 水文地質(zhì) 本盤(pán)區(qū)水文地質(zhì)條件屬于簡(jiǎn)單型，地質(zhì)報(bào)告提供 盤(pán) 區(qū)內(nèi) 預(yù)計(jì) 正常涌水量為 15m3/h，最大涌水量為 60m3/h，涌水量不大。 其它地質(zhì)因素 預(yù)計(jì)絕對(duì)瓦斯涌出量 48m3/min；相對(duì)瓦斯涌出量 。無(wú)煤塵爆炸中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 共 106 頁(yè) 第 39 頁(yè) 危險(xiǎn)性。煤層具有自燃傾向性。地溫為 15176?！?21176。，屬正常狀態(tài)。 地表情況 本采區(qū)地表以農(nóng)田、小水溝為主，沒(méi)有大的建 筑物或大的地表水系及水體。 盤(pán)區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 盤(pán) 區(qū)巷道布置 該礦井首采盤(pán)區(qū)即南一盤(pán)區(qū) ， 東西走向長(zhǎng)約 2376m，南北寬約 2464m，面積約 。 該盤(pán)區(qū)大巷掘出后便可掘順槽、開(kāi)切眼和必要的硐室車場(chǎng)，因此巷道系統(tǒng)簡(jiǎn)單，沒(méi)有 實(shí)質(zhì)的準(zhǔn)備巷道 。 盤(pán)區(qū)工作面布置 及接替 整個(gè) 盤(pán) 區(qū)共布置 9個(gè)走向長(zhǎng)壁式綜放工作面，為單翼 盤(pán) 區(qū)，工作面均采用一進(jìn)一回、內(nèi)錯(cuò)尾巷加走向高抽巷的布置方式，工作面之間凈留 20米煤柱，工作面進(jìn)回風(fēng)順槽 基本 沿煤層底板布置，內(nèi)錯(cuò)尾巷沿煤層頂板布置，走向高抽巷沿 12煤 層掘進(jìn)布置考慮。 工作面之間采用 跳采 接替，首采工作面為 S8101工作面 。 盤(pán)區(qū) 生產(chǎn)系統(tǒng) 1） 運(yùn)煤系統(tǒng) 回采 工作面的煤→進(jìn)風(fēng) 斜巷 → 主膠帶運(yùn)輸大巷 →井 底 煤倉(cāng)→ 集中膠帶運(yùn)輸大巷 → 主斜井→地面 掘進(jìn)煤 → 所掘巷道→ 主膠帶運(yùn)輸大巷 →井 底 煤倉(cāng)→ 集中膠帶運(yùn)輸大巷→主斜井→地面 2） 輔助運(yùn)輸系統(tǒng) 井下全部采用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸，井下所需材料、設(shè)備在地面裝入無(wú)軌膠輪車經(jīng)副斜井、主輔助運(yùn)輸大巷運(yùn)至各使用地點(diǎn)和工作面。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 共 106 頁(yè) 第 40 頁(yè) 3） 通風(fēng)系統(tǒng) 礦井新鮮風(fēng)流經(jīng)主、副斜井和中央進(jìn)風(fēng)立井進(jìn)入井下，再經(jīng) 主 輔助運(yùn)輸大巷和 主 膠帶運(yùn)輸大巷進(jìn)入回采工 作面進(jìn)風(fēng)斜巷，清洗工作面后的乏風(fēng)經(jīng) 回風(fēng)斜巷 進(jìn)入 主 回風(fēng)大巷，經(jīng)中央回風(fēng)立井排到地面。 4） 瓦斯抽放系統(tǒng) 工作面瓦斯→內(nèi)錯(cuò)尾巷→ 主回風(fēng)大巷 → 中央回風(fēng)立井 → 地面 鄰近層瓦斯→工作面走向高抽巷→ 主回風(fēng)大巷 → 中央回風(fēng)立井 → 地面 5） 排矸系統(tǒng) 井下矸石裝無(wú)軌膠輪車運(yùn)至中央進(jìn)風(fēng)立井井底裝 入 經(jīng)中央進(jìn)風(fēng)立井 提升到地面。 盤(pán) 區(qū)巷道掘進(jìn)方法 盤(pán)區(qū)內(nèi)進(jìn)風(fēng)斜巷 、 回風(fēng)斜巷 及 內(nèi)錯(cuò)尾巷均采用 S— 100型綜掘機(jī)截割煤體并自行裝煤，使用 SSJ800/2 40型可伸縮膠帶輸送機(jī)運(yùn)入主膠帶運(yùn)輸大巷。采用掘一排支一排的作 業(yè)方式，循環(huán)進(jìn)度為 。 掘進(jìn)頭采用壓入式通風(fēng)，配備一臺(tái) FDⅡ 2 45KW對(duì)旋式 “ 雙風(fēng)機(jī)雙電源 ” 風(fēng)機(jī)，專供電源為主風(fēng)機(jī)供電，動(dòng)力電源為副風(fēng)機(jī)供電，要求主風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，副風(fēng)機(jī)自動(dòng)投入運(yùn)行。 生產(chǎn)工藝流程 ： 檢查工作面隱患 —— 綜掘機(jī)割煤、落煤、裝煤、運(yùn)煤 —— 敲幫問(wèn)頂、支設(shè)臨時(shí)支護(hù) —— 打頂錨索 —— 打幫錨桿 —— 工程質(zhì)量檢查 —— 準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán)。 工作面走向高抽巷 采用普通鉆爆法掘進(jìn)，工作面配備有 ZLC60型裝煤機(jī)、煤巖電鉆等設(shè)備。 盤(pán) 區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 1） 盤(pán) 區(qū)生產(chǎn)能力 本盤(pán)區(qū)安排一個(gè)綜放隊(duì)，兩個(gè)綜 掘隊(duì)，采掘隊(duì)均為二九 一六 工作 制，二中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 共 106 頁(yè) 第 41 頁(yè) 班生產(chǎn)一班檢修?；夭擅堪喔钊睹?，截深按 ，工作面采長(zhǎng)按 240米計(jì)算，回采日產(chǎn)量為 9261噸 ； 綜掘隊(duì) 出煤量按回采工作面出煤量的 8%計(jì)算 ，日出煤量為 741噸 。 其詳細(xì)計(jì)算如下： （ 1） 回采工作面生產(chǎn)能力：（以 S8101工作面為例） 日產(chǎn)量： 采 A日 =L m h r c （公式 51） =240 ≈9261噸 年產(chǎn)量： 采 A年 =采 A日 t （公式 52） =9261 330 ≈ 噸 （ 2） 掘進(jìn)工作面生產(chǎn)能力： 按規(guī)定，掘進(jìn)出煤量按 回采 工作面出煤量的 5%～ 10%計(jì)算，取 8% 日出煤量： 掘 A日 =采 A日 （公式 53） =9261 ≈741噸 年出煤量： 掘 A年 =掘 A日 t （公式 54） =741 330 ≈ （ 3）盤(pán) 區(qū)設(shè)計(jì)能力： A年 =采 A年 ＋ 掘 A年 （公式 55） =＋ = 即盤(pán)區(qū)的生產(chǎn)能力為 330萬(wàn)噸。 由此可知全礦井只設(shè)一個(gè)回采工作面單產(chǎn)就能達(dá)到礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 式中： L——工作面采長(zhǎng) ，取 L=240m；