【導(dǎo)讀】井田共劃分為2個水平開采，井田內(nèi)有4. 井田平均走向長2900m，平均傾斜長3300m，煤層平均。傾角11°，屬緩傾斜煤層。工作面全部為綜合機(jī)械化采煤。本設(shè)計礦井采用雙立井和集中大巷。布置方式,大巷采用8噸蓄電池電機(jī)車牽引3噸底卸式礦車運(yùn)輸。

　　

【正文】 ，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征，初步?jīng)Q定采用立井延伸方案。 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證 井底車場是連接井下運(yùn)輸?shù)臉屑~，井下的煤通過井底車場經(jīng)井筒運(yùn)至地面，地面的材料和設(shè)備通過井筒、井底車場運(yùn)到各個工作面。而井底車場的形式必須適應(yīng)井下運(yùn)輸和井筒提升的要求 ，井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式的不同，井底車場的形式也各異，該礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下： （ 1）該礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330d，實 行四六工作制，每日凈提升 16 小時； （ 2）礦井采用雙立井開拓方式，兩個開采水平，集中大巷布置，兩翼來煤量基本相等； （ 3） 井下主要運(yùn)輸大巷采用 3t 底卸式礦車運(yùn)煤，由兩臺 8 噸蓄電池電機(jī)車一前一后牽引，每列車由 20 輛礦車組成。輔助運(yùn)輸采用1t 固定式礦車，掘進(jìn)煤列車由 25 輛礦車組成，煤矸混合列車由 6 輛煤車和 13 輛矸石列車組成。井底車場設(shè) 1 噸翻車機(jī)處理掘進(jìn)煤。 綜上所述，結(jié)合設(shè)計要求，本設(shè)計礦井采用 環(huán) 形臥式車場，車線與主要運(yùn)輸大巷平行，主副井距主要運(yùn)輸大巷較近，工程度量小，調(diào)車方便，可兩翼進(jìn)車。 井底 車場的布置、存儲線路、行車線路布置長度 1．井底車場線路布置的要求 （ 1） 盡量減少道岔和交岔點； （ 2） 線路布置要有利于通風(fēng)； （ 3）井底車場的線路工程量小； （ 4）底卸式礦車的井底車場設(shè)計要注意調(diào)頭問題。 （ 5） 井底車場線路布置時，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； （ 6） 為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車 26 需布置在直線段上； （ 7） 井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井空、重車線和回車線組成，由于通過各個井底車場的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長度亦相應(yīng)不同。 2．存車線長度的確定 根據(jù) 我國煤礦多年的實踐經(jīng)驗，各類存車線可以選用下列長度： （ 1） 調(diào)車線長度通常為 列車和電機(jī)車長度之和。 （ 2） 材料車線長度，中小型礦井應(yīng)能容納 5－ 10 個材料車； （ 3） 副井空、重車線長度， 中小型礦井按 － 列車長； （ 4） 中小型礦井的主井空、重車線長度各為 － 列車長； ①主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線： L=mnLk+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 — 每臺機(jī)車的長數(shù)； Lf — 附加長度，取 10m； 經(jīng)過計算，得主井 L=1 20 +1+8 ＝ ，取 L＝ 80m 副井 L=1 25 2+1+ 15＝ ， 取 L＝ 70m ②材料車線有效長度 L=nc Lc+ns Ls 式中 L — 材料車線有效長度， m； nc — 材料車數(shù)，輛； 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=nc Lc+ns Ls= 20+＝ ,取 L＝ 80m 根據(jù)實際需要，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長 30m。 附井底車場線路圖 ： 27 Ⅰ ⅡⅢ Ⅳ 區(qū) 段時間 (Min)10 234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556左翼純煤列車左翼混合列車V 圖 37 井底車場運(yùn)行圖表 28 I階段II階段III階段IV階段V階段 圖 38 井底車場線路圖 29 通過能力計算 1． 本設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，井底車場線路布置采用 3t 底卸礦車運(yùn)煤， 8t 蓄電池電機(jī)車雙機(jī)牽引，每列車內(nèi)由 20 輛礦車組成。輔助運(yùn)輸采用 1t 固定式礦車，掘進(jìn)出煤由主井運(yùn)至井外，每列車由25 輛車組成。列車在車場平均運(yùn)行時間 s＝ 4 分鐘，日產(chǎn)煤 4650 t,矸石 4650 20％＝ 930t，掘進(jìn)煤 4650 6%＝ 279t。 3t 底卸式礦車運(yùn)煤量 465094% ＝ 4371t，每日需 3t 底卸式礦車列數(shù) 4371/（ 3 20）＝ 。煤矸混合車數(shù)：（ 1000＋ 300）／（ 1 3+1 6）＝ 則列車數(shù)為 ： ≈ 4： 2 每一調(diào)度循環(huán)內(nèi)有 4 列 3t 底卸式礦車和 2 列 1t 固定式礦車組成，每一調(diào)度循環(huán)時間 分，進(jìn)車間隔 分。 2．通過能力計算 按公式計算： N =TaQ/ = （ 3 20 4+1 6 2） /( ) = 通過能力富余系數(shù)為 ，所以滿足設(shè)計規(guī)范要求。 井底車場主要硐室 主井設(shè)有 3t 底卸式礦車卸載站硐室、井底煤倉及井底煤倉裝載硐室、清理井底撒煤硐室及水窩泵房等。主井井底撒煤采用礦車處理，用絞車提升至車場水平。 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，水 泵房及變電所通往井底車場的通道應(yīng)設(shè)風(fēng)門。 其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線電機(jī)車庫及修理間、蓄電池電機(jī)車庫及充電硐室、防火門硐室、井下火藥庫、消防材料庫、人 30 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 礦井采掘工作應(yīng)有計劃、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，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： 1. 降低掘進(jìn)率，減少井巷工程量和基建投資 ； 2. 符合煤層采動影響關(guān)系，最大限度地開采煤炭資源； 3. 保證開采 水平、帶區(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)； 4. 合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動生產(chǎn)率，簡化巷道布置 。 沿煤層走向的開采順序 本 井田 決定 雙翼同時開采，在工業(yè)廣場煤柱兩邊布置首采工作面，向雙翼由近及遠(yuǎn)開采，這樣有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，有利于生產(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)計礦井的帶區(qū)劃分的具體情況，采用傾斜長壁開采，這樣可以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。 沿煤層傾斜方向的開采順序 本礦屬于 緩傾斜煤層，考慮到本設(shè)計井田內(nèi)共有 4 個可采煤層，即 1 1 2 34煤層。其中 15煤層位于最上部， 34煤層位于最下部， 4 層煤分為一組，布置集中運(yùn)輸巷道，根據(jù)其采動影響關(guān)系，采用下行開采順序。一水平實行 仰俯斜 開采，同一層煤先 上行開采 ，上行開采 采用俯斜開采，再 下行開采 ，實行仰斜開采。 帶區(qū)接續(xù)計劃 根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將該井田劃分為 12 個帶區(qū)，詳見 圖 39。 31 編 號帶區(qū) 名稱可采 儲量 /Mt生產(chǎn) 能力服務(wù) 年限 /a接續(xù) 帶區(qū)1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12西一 西二 西三 西四 西五東四 東五 東六 東七05101520253035404550同時生產(chǎn)帶區(qū)數(shù)礦井生產(chǎn)能力(Mt/a）服務(wù)年限東一 東二 東三1.5Mt/a155606517.21.51.51.51.51.51.51.51.51.51.51.56.45.74.85.36.16.14.84.73.84.64.94.1西一 西二 西三 西四 西五東四 東五 東六 東七東二 東三18.719.817.919.319.417.311.710.411.512.210.6111111111111 圖 39 帶區(qū)接續(xù)表 “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 32 可采煤量，可按下式計算： Ｚ K=(Ｚ m－ Ｚ s－ Pk) c 式中 Ｚ K — 開拓煤量， Mt Ｚ m — 計算范圍內(nèi)的地質(zhì)儲量， Mt Ｚ s — 地質(zhì)損失，是因為地質(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量，Mt Pk — 永久煤柱損失， Mt C — 采區(qū)回采率，％ 本設(shè)計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 儲量，本設(shè)計礦井的開拓煤量計算： Ｚ K＝ 所圈定的可采儲量，可按公式計算： 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)計礦井的準(zhǔn)備煤量： Ｚ c＝ 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量。可按下式計算： Ｚ n＝∑Ｚ nd 式中 Ｚ n — 回采煤量 ∑ Ｚ nd — 已為采煤巷道所固定的可采儲量 — 工作面回采率 本設(shè)計礦井回采煤量： ，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 TK= 滿足要求； 準(zhǔn)備煤量可采期 TZ=1a 滿足要求； 回采煤量可采期 Tn=＞ 6 滿足要求。 經(jīng)過以上計算可“三量 ” 及可采期滿足設(shè)計規(guī)范要求，可以移交生 產(chǎn)。 33 第 4 章 帶區(qū)巷道布置與帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 帶區(qū)概況 設(shè)計帶區(qū)的位置、邊界、范圍、 帶區(qū) 煤柱 初期帶區(qū)位置選擇要求： 1. 盡量躲開鐵路、橋梁，重要的建筑物，水體等 ； 2. 盡量布置在井筒附近，井巷的距離短，工程量少； 3. 煤層埋 藏淺，賦 存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，上面的薄煤層盡量少壓煤或不壓煤的中厚煤層； 4. 初期帶區(qū)的高級儲量比例高于第一水平的高級儲量比例，并有足夠的儲量滿足生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的需要。 本設(shè)計帶區(qū)為 東三 帶區(qū)，西邊界為 人為 井田邊界 ，東部以斷層為邊界 。淺部以 +650 標(biāo)高為界，深部以 100 標(biāo)高為界。走向長 425m，傾斜長 1540m。 本帶區(qū)采用傾斜長壁聯(lián)合開采，帶區(qū)煤柱留設(shè)如下：各煤層在帶區(qū)邊界留設(shè) 5m 煤柱，井田境界處留設(shè) 30m 保護(hù)煤柱； 帶區(qū)地質(zhì)和煤層情況 本帶區(qū)地層傾角平緩，走向變化不大， 開采煤層主要位 于大墨拐河含煤組，即 1 1 2 34四層 。各煤層特征詳見井田可采煤層特征表 13。 帶區(qū)生產(chǎn)能力、儲量及服務(wù)年限 帶區(qū)煤層全部可采，根據(jù)幾何法求得工業(yè)儲量為 ,可采儲量為 ，本帶區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，則本帶區(qū)服務(wù)年限為 。 帶區(qū)巷道布置 區(qū)段劃分 由于采用傾斜長壁開采故不存在區(qū)段劃分和上下山布置，將本 34 帶區(qū)劃分為 16 個分帶， 4 層煤聯(lián)合開采。采用中央并列式通風(fēng)。 工作面長度的確定： 該帶區(qū)設(shè)計產(chǎn)量為 ，一個工作面 達(dá)產(chǎn)，即工作面日產(chǎn)量為 5000t/d。 確定工作面長度的公式如下： A0=L l M r c 式中 A0 — 工作面年生產(chǎn)能力， t； L — 工作面年推進(jìn)度， m； l — 工作面長度， m； M — 煤層厚度， m； r — 煤的容重， t/m3； c — 回采率，取 ～ ； 可以得出 工作面取 L=210m。 上式計算得到的 L 值，還應(yīng)通過下述公式確定的工作面 Lˊ 來校核，若 L≤ Lˊ ，則 L 合理。 Lˊ =（ 60 V B Cｆ M）／（ Qb Sn P ∮ ） 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)煤一噸煤所需風(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)； Lˊ ＝ 227m，可見 L＝ 210m＜ Lˊ ,故 工作面長度合理。 帶區(qū)斜巷布置 本設(shè)計帶區(qū)斜巷按逆傾向布置，由于帶區(qū)斜巷要與帶區(qū)下部車場相連，所以帶區(qū)下部車場要向集中運(yùn)輸大巷的下幫開掘，帶區(qū)下部車場方位與集中運(yùn)輸大巷垂直，然后施工一個回頭，與帶區(qū)斜巷相連。 本設(shè)計 帶區(qū)斜巷傾角均取最佳角度 24176。帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜