【導(dǎo)讀】多斯市準(zhǔn)格爾旗黑岱溝鄉(xiāng)管轄。其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)111°09′45″～111°14′05″，北緯39°45′50″～。薛家灣鎮(zhèn)可分別到達(dá)鄂爾多斯市142km；內(nèi)蒙古自治區(qū)政府所在地呼和浩。井田內(nèi)除主要公路干線外，鄉(xiāng)間道路四通八達(dá)，但路況相對較。差，交通尚屬便利。同，西至準(zhǔn)格爾旗薛家灣鎮(zhèn)，全長264km，為國鐵I級電氣化鐵路，通過能力。該線正擬改擴(kuò)建，至2020年設(shè)計(jì)運(yùn)力將達(dá)。二期工程設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力。家灣站，北到呼和浩特攸攸板站，全長124km，運(yùn)力。蓋，由于受水流風(fēng)蝕等影響，區(qū)內(nèi)溝谷縱橫交錯，溝谷呈樹枝狀，十分發(fā)育。據(jù)調(diào)查，本區(qū)至今無破壞性地震。記錄，近年來也未發(fā)生過有感地震，區(qū)域穩(wěn)定性較好。據(jù)調(diào)查，區(qū)內(nèi)基本無滑坡及泥石流現(xiàn)象發(fā)生，僅井田西部黑岱溝在雨季有洪水爆發(fā)，全旗總面積7692km²，總?cè)丝谌f人，轄1個自治區(qū)級開?，F(xiàn)已探明煤炭儲量544億。2020年，全旗煤炭產(chǎn)量達(dá)到9641萬噸，地區(qū)生產(chǎn)總值300億元，財(cái)政收入60億元，層自燃等作了定性和定量表述。

　　

【正文】 砂巖含水巖組（Ⅱ含） 全區(qū)普遍發(fā)育，細(xì)、中砂巖為泥質(zhì)膠結(jié)，比校松散，含有較豐富的地下水。含水層總厚度為 。埋深 ～ 、 ～ 、 ～ 為中砂巖 。埋深 ～ 、 ～ 為細(xì)砂巖。單層厚度 2～ 7m。水位埋深 5m，經(jīng)抽水試驗(yàn)其水文地質(zhì)參數(shù) q=～ m；Ｋ =～ ；水化學(xué)類型為 HCO３ ＮaＣ a水，地下水類型為承壓水。水溫 ℃。 （ 6）Ⅱ煤頂板粗砂巖含水巖組（Ⅰ含） 該含水層發(fā)育比較穩(wěn)定，粗砂巖泥質(zhì)膠結(jié)，比較松散，比較富水。其厚度 。靜水位埋深 ，埋深于 ～ 。抽水試驗(yàn)其水文地 質(zhì)參數(shù) q=～ m；Ｋ =～ ,水化學(xué)類型 HCO3NaCa型，地下水類型為承壓水。 考慮到井田內(nèi)第四系地層較薄，上部由松散沉積物組成，下部由沖積相砂、砂礫、粘土及亞粘土組成，土、砂層抗壓強(qiáng)度較低；井筒深度 ，并且?guī)r石強(qiáng)度較低。為防止井筒在施工中出現(xiàn)潰砂淹井事故，為此設(shè)計(jì)提出采用沉井法、預(yù)注漿法及凍結(jié)法施工井筒三個方案。沉井法雖然具有施工簡單，但是大直徑深井井筒偏斜問題較難解決；凍結(jié)法施工比較安全可靠，并且廣泛用于含水地層的井 筒施工，缺點(diǎn)是凍結(jié)費(fèi)用高、準(zhǔn)備工期長；注漿法施工井筒具有施工簡單、工期短等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是該井需穿越含水地層的巖性多為泥巖和砂巖互層，一旦出現(xiàn)封水不嚴(yán)、注漿效果達(dá)不到要求等問題，將直接施工安全和建設(shè)工期，此時再采取其它施工措施，將增加費(fèi)用。綜合分析 ,設(shè)計(jì) 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 確定采用凍結(jié)法施工主井、副井和中央風(fēng)井井筒。 （二）井壁結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)井筒檢查鉆，經(jīng)分析，確定主井、副井和中央風(fēng)井采用全井凍結(jié)法施工 ,雙層井壁鋼筋混凝土砌碹復(fù)合支護(hù)。 井筒特征見 29表。 表 29 井筒特征表 （ 1）井底車場形式的選定 根據(jù)開拓方式確定的主、副井井口位置、大巷位置以及地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置等因素，綜合分析確定車場形式為：東翼列車采用折返式調(diào)車方式，西翼列車采用環(huán)形調(diào)車方式。 （ 2）空、重車線長度的確定、列車運(yùn)行及調(diào)車方式、車場通過能力 由于大巷主要運(yùn)輸方式采用帶式輸送機(jī)運(yùn)送煤炭，掘進(jìn)煤在帶區(qū)直接進(jìn)入主運(yùn)輸系統(tǒng)，因此，井底車場初期只擔(dān)負(fù)井下材料和設(shè)備等輔助運(yùn)輸。后期隨著巷道的延伸 ，局部可能出現(xiàn)少量巖石巷道，屆時井底車場除擔(dān)負(fù)材料和設(shè)備運(yùn)輸外還擔(dān)負(fù)矸石運(yùn)輸任務(wù)，故井筒名稱 主 井 副 井 中央風(fēng)井 井口 坐標(biāo) （ m） 緯距（ X） 經(jīng)距（ Y） 井口高程（ m） ＋ ＋ ＋ 提升方位角（176。） 193176。 00′ 00″ 283176。 00′ 00″ 193176。 00′ 00″ 井筒傾角（176。） 90 90 90 水平高程 （ m） 第一水平 ＋ ＋ ＋ 最終水平 ＋ ＋ 井筒深 度 （ m） 第一水平 最終水平 井筒直徑 （ m） 凈 掘進(jìn) 井筒斷面 （ m2） 凈 掘進(jìn) 井筒支護(hù) 材料 鋼筋混凝土 鋼筋混凝土 鋼筋混凝土 厚度 (mm) 750/1100/1300 850/1200 750/1000 井筒裝備 金 屬托架、冷軋方形 罐道、罐道梁 金屬托架、冷軋方形罐道，設(shè)置梯子間、休息點(diǎn)和管子間，敷設(shè)各種電纜 玻璃鋼梯子間 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 井底車場空、重存車線長度均按一列車長度設(shè)置。 西翼列車由連續(xù)牽引車在道叉前摘鉤，由機(jī)車將列車頂入井底車場重車線，然后單機(jī)駛?cè)肟哲嚲€，將空列車或材料設(shè)備車?yán)?；東翼列車在 2 號道叉前停車，換向?qū)⒘熊図斎胫剀嚲€，然后單機(jī)進(jìn)入空車線將將空列車或材料設(shè)備車?yán)摺? 經(jīng)計(jì)算車場通過能力滿足材料、設(shè)備及矸石運(yùn)輸?shù)囊蟆? （ 3）井底車場硐室名稱及位置 1）井底煤倉的形式、容量、清理撒煤方式 礦井達(dá)產(chǎn)時，井下由西翼帶式輸送機(jī)機(jī)頭驅(qū) 動硐室、井底煤倉和裝載硐室組成裝載系統(tǒng)，是井底煤流匯集和裝載提升的樞紐。為了保證礦井正常生產(chǎn)，充分發(fā)揮帶式輸送機(jī)和箕斗提升的潛力，依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，井底設(shè)置一個直徑 10m，高約 46ｍ的圓筒倉，總?cè)萘考s 2700t。煤倉下部設(shè)有定量板式輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)定量向箕斗輸煤任務(wù)。 主井井底撒煤清理方式：清理撒煤硐室位于主井井底，為了便于清理，布置一條傾角為 25176。的斜巷，采用 固定礦車提升設(shè)備，將撒煤裝入礦車經(jīng)斜巷運(yùn)至西翼帶式輸送機(jī)大巷上方，由翻籠卸入溜煤眼裝入主運(yùn)輸系統(tǒng)中。 2）水倉布置及容量計(jì)算 、水倉的清理方式 水倉入口設(shè)在井底車場出車側(cè)，水倉容量按照礦井 8ｈ正常涌水量計(jì)算，同時考慮其它用水部分流入水倉等因素，設(shè)計(jì)確定布置三條水倉，容量約為 5000ｍ 3。水倉采用人工清理，礦車運(yùn)輸。 3）其它硐室 井底車場內(nèi)設(shè)有中央變電所、主排水泵房、水倉、等候室、調(diào)度室、工具室、醫(yī)療室、消防材料庫、無級繩連續(xù)牽引車絞車硐室。 另外在井底車場西側(cè)設(shè)有機(jī)車修理間、充電硐室及爆炸材料發(fā)放硐室，爆炸材料發(fā)放硐室炸藥儲存量不超過 1ｄ的供應(yīng)量。硐室采用獨(dú)立通風(fēng)方式，回風(fēng)直接排入西翼回風(fēng)大巷。 4）井底車場主要巷道和硐室的 支護(hù)方式及支護(hù)材料 車場巷道、交叉點(diǎn)采用三心拱形斷面 , 錨網(wǎng)、錨索、鋼筋梁噴射混凝土復(fù)合支護(hù)；副 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 井井筒與井底車場連接處采用錨網(wǎng)、鋼梁、混凝土砌碹復(fù)合支護(hù)；煤倉為圓形斷面鋼筋混凝土支護(hù)；中央變電所、中央水泵房等硐室采用三心拱形斷面錨網(wǎng)、鋼梁、混凝土砌碹復(fù)合支護(hù)。 井底車場及硐室工程量見表 210。 表 210 井底車場及硐室工程量表 序號 巷道或 硐室名稱 支護(hù)方式 及支護(hù)材料 巷道長度 （ m） 掘進(jìn)體積 （ m3） 一 車場巷道 1 車場巷道 三心拱斷面 ,錨網(wǎng)、錨索、鋼筋梁噴砼支護(hù) 2 交岔點(diǎn) 三心拱斷面 ,錨網(wǎng)、錨索、鋼筋梁噴砼支護(hù) 計(jì) 11871 二 硐室 三心拱斷面 ,錨網(wǎng)噴、鋼梁砼碹支護(hù) 合計(jì) 運(yùn)輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)大巷等主要開拓巷道的斷面形狀、大小、支護(hù)方式及參數(shù) 分別如圖 22 22 226所示。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 圖 224皮帶大巷斷面圖 圖 225 軌道大巷斷面圖 支護(hù) 形式 凈周長 巷道斷面 錨桿 布置 噴漿 厚度 圓弧半徑 圓心角 凈 掘 R r ɑ β m m2 m2 mm mm mm 度 度 錨網(wǎng)梁 矩形 100 1131 2186 67022， 56019， 支護(hù) 形式 凈周長 巷道斷面 錨桿 布置 噴勥 厚度 圓弧半徑 圓心角 凈 掘 R r ɑ β m m2 m2 mm mm mm 度 度 錨網(wǎng)梁 矩形 100 1543 2572 57022， 56019， 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 圖 226 回風(fēng)大巷斷面圖 支護(hù) 形式 凈周長 巷道斷面 錨桿 布置 噴勥 厚度 圓弧半徑 圓心角 凈 掘 R r ɑ β m m2 m2 mm mm mm 度 度 錨網(wǎng)梁 12 矩形 100 1157 1929 67022， 56019， 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 第三章 采煤方法及 帶區(qū) 巷道布置 煤層的地質(zhì)特征 本設(shè)計(jì)主采Ⅱ 1 煤層 ，Ⅱ 1 煤層總厚為 ~，平均為 m，煤層厚度變化較小，可采厚度為 ~ m，平均為 9m。 Ⅱ 1煤層水分（ Mad）原煤測值一般為 ～%,平均 %，平面上水分含量東部稍高，西部較低，最高點(diǎn) 233 號孔為 %，最低點(diǎn) B20 號孔為 %。 Ⅱa 煤層原煤灰分產(chǎn)率（ Ad）為 %～ %，平均值為%Ⅱa 號煤層干基彈筒發(fā)熱量原煤為 ～ ，平均值為 ，洗選后發(fā)熱量增高，浮煤發(fā)熱量為 ～ ，平均值為 ，經(jīng)統(tǒng)計(jì)和灰分產(chǎn)率呈較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。 本井田地質(zhì)構(gòu)造簡單，地層平緩，傾角一般＜ 10176。 ，為單斜構(gòu)造，無斷層及巖漿巖侵入，對溝通地下水通道的可能性不大。 據(jù)調(diào)查煤裸露堆積地表一年，厚度 2m 以上，可自燃發(fā)火。黑岱溝南側(cè)煤層露頭有自燃痕跡。本井田煤類為長焰煤 CY（ 41），通過燃點(diǎn)測試，本井田煤層屬于易自燃煤層。 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 帶 區(qū)數(shù)目和位置選擇 1首采 帶 區(qū)位置選擇的主要原則 ① 首采 帶 區(qū)應(yīng)選擇在煤層賦存條件好、地質(zhì)構(gòu)造和開采技術(shù)條件簡單，地質(zhì) 勘查程度高的塊段； ② 首采 帶 區(qū)應(yīng)選擇在儲量可靠，可采儲量豐富的塊段； ③ 首采 帶 區(qū)應(yīng)選擇在地面無影響開采的重要建筑物、地面村莊少的塊段； ④ 首采 帶 區(qū)應(yīng)選擇在位于工業(yè)場地保護(hù)煤柱線附近，從而使基建工程量省，貫通距離短； ⑤ 首采 帶 區(qū)的選擇盡量擴(kuò)大 帶區(qū) 尺寸，增加 帶區(qū) 儲量，減少工作面搬家倒面次數(shù)，以有利于 帶區(qū) 和礦井安全高效生產(chǎn)； ⑥ 首采 帶 區(qū)的選擇應(yīng)盡量使 帶區(qū) 生產(chǎn)能力大，服務(wù)年限長，保證接替 帶區(qū) 的正常接替。 2 布置原則：根據(jù)煤層賦存條件及所選的采煤方法，多做煤巷，少做巖巷；生產(chǎn)系統(tǒng)簡單、合理、可靠，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少； 斷面滿足運(yùn)輸、通風(fēng)、行人的需要。 巷道布置：本井屬低瓦斯礦井，開采條件好、煤層厚 、傾角小、構(gòu)造簡單。帶式輸送機(jī)大巷、軌道運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷均沿巖 層布置，帶式輸送機(jī)大巷與回風(fēng)大巷巷道平面間距為 60m，帶式輸送機(jī)大巷與軌道運(yùn)輸大巷巷道平面間距為 60m，大巷兩側(cè)直接布置采煤工作面。工作面布置兩條順槽，分別為運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽。開采下分層時，工作面內(nèi)錯布置，工作面長度為 195m，分帶運(yùn)輸巷和分帶軌道巷向內(nèi)縮 左右。 由于礦井采用中央并列式通風(fēng)，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。開拓巷道布置三條大巷，一條運(yùn)煤，一條輔助運(yùn) 輸和 進(jìn) 風(fēng)，通過帶區(qū)下部車場和帶區(qū)工作面相連接，另一條作回風(fēng)用。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 在軌道大巷一側(cè)掘帶區(qū)下部車場與帶區(qū)材料巷溝通；帶區(qū)運(yùn)輸巷作為帶區(qū)回風(fēng)巷掘斜巷與回風(fēng)大巷相貫通。帶區(qū)材料巷和帶區(qū)進(jìn)風(fēng)巷作為兩條進(jìn)風(fēng)巷，帶區(qū)運(yùn)輸巷作為帶區(qū)回風(fēng)巷。 根據(jù) 東坪 煤礦煤層的賦存條件，適宜建設(shè)高產(chǎn)高效礦井，因此本設(shè)計(jì)采用一礦一面達(dá)產(chǎn)。礦井主采 Ⅱ 煤層，將井田大致分為四個部分。因?yàn)楣ぷ髅婊夭蓵r間比較長，因此，本設(shè)計(jì)的工作面接替為按順序推進(jìn)（ 北 一帶區(qū) ?北 二帶區(qū) ?南 三帶區(qū) ?南 四帶區(qū)）。本設(shè)計(jì)先采 北 一帶區(qū)煤層，沿上部邊界向大巷回采，即 俯斜 式開采。 （ 1） 帶區(qū)煤倉 帶區(qū)煤倉設(shè)在分帶運(yùn)輸順槽與運(yùn)輸大巷連接處，一個分帶設(shè)一個帶區(qū)煤倉。帶區(qū)煤倉采用垂直煤倉，斷面為圓形，煤倉高度為 m，用混凝土砌碹支護(hù)，壁厚 300 mm。煤倉容量按采煤機(jī)連續(xù)作業(yè)割一刀煤的產(chǎn)量計(jì)算： Q=Q0+LMbγC0kt 式中： Q—— 煤倉容量， t； Q0—— 防空倉漏風(fēng)留煤量，取 Q0=10 t； L—— 工作面長度， L=195 m； M—— 采高， M=6 m； b—— 進(jìn)刀深度， b= m； γ —— 煤的容重， γ= t/m3 ； C0—— 工作面的采出率， C0= ； kt—— 同時生產(chǎn)的工作面數(shù)目，取 kt=1。