【導(dǎo)讀】3層可采煤層，平均厚度米。煤層工業(yè)牌號(hào)為1/3焦煤，設(shè)計(jì)井田的可采。水平，1個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)。采用集中大巷布置，大巷采用10噸電機(jī)車牽引3噸底。卸式礦車運(yùn)輸，采煤方法為走向長(zhǎng)壁采煤法，采煤工藝為綜合機(jī)械化采煤工藝。提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。本設(shè)計(jì)礦井一水平可劃分為兩個(gè)采區(qū)，二水平可劃歸一個(gè)水平。

　　

【正文】 井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)比較后認(rèn)為： ① 井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長(zhǎng)，但對(duì)于開采井田深部煤層及井通延伸有利； ② 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長(zhǎng)； ③ 井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門長(zhǎng)度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也??； ④本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長(zhǎng)度不大，但 傾斜長(zhǎng)度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時(shí)，一般又淺部向深部開采，以達(dá)到工程量少、建設(shè)速度快、投資省、成本低的效果。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長(zhǎng)度，一個(gè)井田可以單水平開采，亦可以多水平開采（從上往下逐水平開采）。每個(gè)開采水平設(shè)井底車場(chǎng)和運(yùn)輸大巷，供該水平各采區(qū)煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)用。 煤礦科技迅猛發(fā)展，在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高度集中化 是主要的發(fā)展方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個(gè)水平， 1～ 2個(gè)工作面生產(chǎn)。這就要求加大工作面、采區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富的資源 /儲(chǔ)量和較長(zhǎng)的服務(wù) 19 年限。 本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素： 1) 生產(chǎn)成本； 2) 合理的水平服務(wù)年限； 3) 煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造； 4) 水平接替； 5) 井底車場(chǎng)及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下： 方案一：井田劃分兩個(gè)開采水平；一水平標(biāo)高 420m，二水平標(biāo)高為 650m。一水平實(shí)行上下山開采，二水平上山開采。 方案二：井 田劃分三個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高 220m，二水平標(biāo)高 450m，三水平標(biāo)高 650m。各水平均實(shí)行上山開采 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限如 表 33： 表 33 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限表 儲(chǔ)量（萬(wàn)噸） 服務(wù)年限（年） 方案一 一水平 45 二水平 22 方案二 一水平 25 二水平 21 三水平 21 從該表中可知，方案二的一水平服務(wù)年限達(dá)不到規(guī)范要求的服務(wù)年限，水平儲(chǔ)量嚴(yán)重不足，而方案一的水平服 務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年限不小于 30年的基本要求，儲(chǔ)量充足，且有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤成本相對(duì)較低。故而采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高分別為 420m和 650 m，一水平垂高為 520m，二水平垂高為 750m。一水平采用上下山開采，二水平采用單上山開采。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個(gè)水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場(chǎng)、主要石門、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回風(fēng)道）、主要風(fēng)井等。 （一）運(yùn)輸大巷的布置： 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個(gè)開采水平的煤炭和輔 助運(yùn)輸（人員、矸石、材料、設(shè) 20 井底車場(chǎng)主要硐室 主井設(shè)有 底卸式礦車卸載站硐室、翻車機(jī)硐室、井底煤倉(cāng)及 井底煤倉(cāng)裝載硐室、清理井底散煤硐室及水窩泵房等。主井井底散煤采用礦車處理，用絞車提升至車場(chǎng)水平。 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場(chǎng)連接處（馬頭門）、主排水泵房（中央水泵房）、水倉(cāng)及清理水倉(cāng)硐室、主變電所（中央變電所）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。為防止進(jìn)下突然涌水淹沒(méi)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(chǎng)聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高 ，水泵房及變電所通往井底車場(chǎng)的通道應(yīng)設(shè)置閉門。 其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線 電機(jī)車庫(kù)及修理間、蓄電池電機(jī)車庫(kù)及充電硐室、防火門硐室、防水門硐室、井下火藥庫(kù)、消防材料庫(kù)、人車站等。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)范規(guī)定、合理的開采順序應(yīng)滿足下列要求： 21 ，最大限度地開采煤炭資源； 、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)； ，減少井巷工程量和基建投資 ； ，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(jiǎn)化巷道布置 。 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，采用井田雙翼同時(shí)開采，這樣有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，確定生產(chǎn)的連續(xù)性；有利于礦井通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理，依據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長(zhǎng)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，考慮到本設(shè)計(jì)井田內(nèi)共有三個(gè)可采煤層，即 5煤層。其中 3煤層位于最上部， 5煤層位于最下部，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，采用 下 行開采順序。 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 根據(jù)井田的地質(zhì)條件， 經(jīng)人為劃分 將該井田劃分為 3 個(gè)采區(qū)，詳見(jiàn)采區(qū)分布示意圖。合理的采區(qū)接續(xù)應(yīng)有如下要求： 、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)； ，最大限度采出煤炭資源； ，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，減少巷道維護(hù) 費(fèi)； ，有利于巷道維護(hù)。 “三量控制”情況 開拓煤量是指井田范圍內(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： Ｚ K=(Ｚ m－Ｚ s－ Pk) 179。c 22 式中： Ｚ K――開拓煤量， Mt Ｚ m――計(jì)算范圍內(nèi)的地質(zhì)儲(chǔ)量， Mt C―― 采區(qū)回采率，％ Ｚ s――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 準(zhǔn)備煤量＝（采區(qū)走向長(zhǎng)度 179。 采區(qū)斜長(zhǎng) 179。 煤層平均厚度 179。 煤層容 量－地質(zhì)損失－呆滯煤量） 179。 采區(qū)回采率 ） 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儲(chǔ)量?？砂聪率接?jì)算： Ｚ n＝∑ Ｚ nd179。 Cn 式中： Ｚ n――回采煤量 ∑ Ｚ nd――已為采煤巷道所固定的可采儲(chǔ)量 Cn――工作面回采率 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)該有一定的可采期。 開拓煤量可采期 =期未開拓煤量247。當(dāng)年計(jì)劃或設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力； 準(zhǔn)備煤量可采期 =期未準(zhǔn)備煤量247。當(dāng)年平均計(jì)劃產(chǎn)量或平均月計(jì)劃能力； 回采煤量可采期 =期未回采煤量247。當(dāng)年平均月計(jì)劃回采煤量； 開拓煤量可采期 =12 年 35 年年滿足要求； 準(zhǔn)備煤量可采期 = 年 1年年滿足要求； 回采煤量可采期 = 月 46月滿足要求 ； 在一般情況下，礦井三量符合上述規(guī)定即能達(dá)到平衡，并有一定的合理儲(chǔ)備，但其為概括性指標(biāo)，三量可能符合要求但不一定滿足接續(xù)要求，所以三量只可作采掘關(guān)系的參考指標(biāo)。 23 第 4 章 采區(qū)巷道布置及采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)概述 采區(qū)位置 邊界 范圍 本設(shè)計(jì)采區(qū)為 南一 采區(qū)，位于井田 西南 部，西部以 勘探采止線 為界，東部以井田邊界為界，淺部以 +30 標(biāo)高為界。走 向長(zhǎng) 2200 米，南北傾向長(zhǎng) 1800 米。 采區(qū)地質(zhì)和煤質(zhì)情況 采區(qū)內(nèi)無(wú)斷層，采區(qū)頂板為泥巖，煤泥巖，底板為細(xì)砂。采區(qū)內(nèi)煤層發(fā)育較好，厚度 ，容重 。 采區(qū)生產(chǎn)能力 儲(chǔ)量及服務(wù)年限 采區(qū)煤層全部可采，根據(jù)幾何法求得 t,可采儲(chǔ)量為 ，本采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，則本采區(qū)服務(wù)年限 Tn＝ C*Z/A，經(jīng)計(jì)算得服務(wù)年限為 24a。 結(jié)合有關(guān)要求、技術(shù)條件和采區(qū)煤層賦存情況，確定同采工作面為 2 個(gè)綜采工作面，采區(qū)生產(chǎn)能力為 ，各采區(qū)的服務(wù)年限 詳見(jiàn)采區(qū)接續(xù)表 41： 表 41 采區(qū)接續(xù)表 24 5212224服務(wù)年限a生產(chǎn)能力 Mt/a可采儲(chǔ)量 Mt工業(yè)儲(chǔ)量 Mt南二北南一采區(qū)名稱10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 采區(qū)巷道布置 區(qū)段劃分 由于本采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁采煤法，劃分則以工作面長(zhǎng)度為標(biāo)志。本設(shè)計(jì)采用對(duì)角式通風(fēng)，運(yùn)輸大巷設(shè)在 270m 標(biāo)高處， 3， 4， 5層聯(lián)合開采，達(dá)產(chǎn)需要1個(gè)工作面同時(shí)開采。 工作面長(zhǎng)度的確定 該采區(qū)設(shè)計(jì)產(chǎn)量為 ，分兩個(gè)工作面，即工作面日產(chǎn)量為 3000t/d。 確定工作面長(zhǎng)度的公式如下： Q＝ L179。 r179。 m179。 n179。 L179。 C 式中： Q—— 工作面日產(chǎn)量 ， t L—— 工作面斜長(zhǎng)， m R—— 煤的容重， t/m3 M—— 采高， m N—— 晝夜循環(huán)數(shù) C—— 采區(qū)回采率（本采區(qū)取 ） 即： L≈ 180m； 根據(jù)綜采工作面經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)度和有關(guān)規(guī)定， L 大約為 180 米。采用走向長(zhǎng)壁采煤， 25 上式計(jì)算得到的 L值，還應(yīng)通過(guò)下述公式確定的工作面 L’ 來(lái)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 P―― 煤層生產(chǎn)率 ∮―― 晝夜循環(huán)數(shù) 由此可知，工作面長(zhǎng)度為 180m，截深為 ，年生產(chǎn)時(shí)間為 330d，即可達(dá)產(chǎn)。 采區(qū)上 下 山布置 考慮該礦井為高瓦斯礦井，為安全起見(jiàn)，擬布置三條上山，分別為軌道上山，運(yùn)輸上山和回風(fēng)上山，為了實(shí)現(xiàn)兩翼開采結(jié)合生產(chǎn)均衡的要求，三條上山大致位于采區(qū)走向中央，其也位于同一層面。間距大致為 20m，大致平行于煤層，其中三條上山 傾角大約為 12176。，軌道上山為了減少巷道量以及方便運(yùn)輸做一定坡度變化，先急后緩。具體布置 詳 見(jiàn)采區(qū)平面圖和采區(qū)剖面圖 采區(qū)車場(chǎng)布置 采區(qū)上、下山與區(qū)段平巷或階段大巷連接處的一組巷道和硐室稱之為采區(qū)車場(chǎng)，采區(qū)車場(chǎng)的主要作用是在采區(qū)內(nèi)運(yùn)輸方式改變或過(guò)度的地方完成轉(zhuǎn)載工作。 上、下部車場(chǎng)的選擇：均采用平車場(chǎng)。優(yōu)點(diǎn) ： 摘掛鉤操作方便安全；缺點(diǎn) ：車輛需反向運(yùn)行，調(diào)車時(shí)間長(zhǎng)，運(yùn)輸能力小。 采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)依據(jù)與要求： 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定 2列列車車場(chǎng)的最突出部分之間的距離采區(qū)裝車點(diǎn)不得小于 ，礦車摘掛鉤地點(diǎn)不得小于 1m。 ，必須有足夠的過(guò)卷距離。 ：凈寬 ，凈高 ，凈深 26 。 。 1)根據(jù)通風(fēng)要求，采區(qū)上部車場(chǎng)可在存車線進(jìn)車側(cè)道岔外安設(shè)風(fēng)門，兩道風(fēng)門的間距按需要確定。 2)中部車場(chǎng)內(nèi)設(shè)有風(fēng)門時(shí)，應(yīng)設(shè)在存車線末段道岔以外的單道上，兩道風(fēng)門間的最小距離應(yīng)符合下列要求： ① 單輛礦車運(yùn)行時(shí)， 礦車取 2m， 礦車取 3m。 ② 小型機(jī)車牽引時(shí)，一列車長(zhǎng)加 3m。 ③ 其他機(jī)械牽引時(shí)，一串車長(zhǎng)加 3m。 采區(qū)下部車場(chǎng)由裝煤車場(chǎng)和輔助車場(chǎng)組成，根據(jù)煤炭裝車地點(diǎn)，設(shè)計(jì)下部車場(chǎng)為采區(qū) 大巷 裝車式下部車場(chǎng)。 煤倉(cāng) 上山皮帶中心線 軌道上山軌道中心線 大巷 圖 41 采區(qū)下部車場(chǎng)圖 采區(qū)下部車場(chǎng)如圖 41： 所示 根據(jù)給定條件，裝煤車場(chǎng)應(yīng)為大巷裝車式，并應(yīng)設(shè)計(jì)成通過(guò)式。繪大巷裝車式車場(chǎng)草圖 大巷軌道中心距離為 1300。渡線道岔選用 DX61841213，α =14176。 15′， 27 a=3472， 則渡線道岔路線聯(lián)結(jié)長(zhǎng) 度 l4=12063. L3=Ll+179。 Lm=4500+179。 2020=5510 L1=Ll+n179。 Lm+(35)m=4500+(30005000)=6810070100 取 69000 L2=n179。 Jm=30X2020=60600 取 L=l1+l2+l3+3l4=69000+61000+5510+3179。 12063=171699 裝煤車場(chǎng)占用大巷靠上山側(cè)翼股道（尚需視輔助提升車場(chǎng)繞道方向最后確定）。 （二）輔助提升車場(chǎng)設(shè)計(jì) 1．甩車道路線設(shè)計(jì) 輔助提升車場(chǎng)在豎曲線以后以 25176。坡度跨越大巷見(jiàn)煤。 斜面線路 采用 DC618— 3— 12 對(duì)稱道岔分車，上山改用 15KG/M 鋼軌。 DC618312 道岔，α =18176。 55′ 30″， a=2077,b=2723 車場(chǎng)雙道中心線間距為 1300。 對(duì)稱道岔線路聯(lián)接長(zhǎng)度為：（聯(lián)接半徑取 12020） L 對(duì) =a+B+T=a+s/2 Ctg(α /2)+R tg（α /2） =2077+1300/2 Ctg（ 18176。 55′ 30″/2） +12020 tg(18176。 55′ 3