【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)新井為大雁礦區(qū)四礦，共有4層設(shè)計(jì)可采煤層，平均總厚度為8m。設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量為，服務(wù)年限為57a。井田平均走向長(zhǎng)，平均傾斜長(zhǎng)，煤層平均傾角°，本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井的開拓方式，集中大巷布置方式。共劃分8個(gè)帶區(qū)，其中首帶區(qū)為二個(gè)，達(dá)產(chǎn)工作面一個(gè)。本設(shè)計(jì)帶區(qū)為東一帶區(qū)，大巷裝車式下。部車場(chǎng)，綜合機(jī)械化采煤。年工作日為330d，采用“四、六”式工作制，工作。面長(zhǎng)為200m，每刀進(jìn)度為，每日割九刀。提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。由于井田傾斜長(zhǎng)度較大，且為緩傾斜煤層，以及煤層地質(zhì)條件等因素影響，決定本井田內(nèi)全部采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法開采。畢業(yè)設(shè)計(jì)開始了,大學(xué)的學(xué)習(xí)也相應(yīng)的結(jié)束了。在井田范圍內(nèi)只有一個(gè)小斷層F8,此斷層平距0～16m,斷距。我國(guó)煤炭資源豐富，儲(chǔ)量和產(chǎn)量均居世界前列。近年來(lái)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)。進(jìn)入21世紀(jì)，要求我國(guó)煤炭工業(yè)深化改革，盡快擺脫粗放經(jīng)。營(yíng)的舊模式，步入低投入、高產(chǎn)出、高效益的良性循環(huán)軌道。

　　

【正文】 6 0 0 6 0 015501999 5 6 0 1 2 0 02 4 01 2 0 0 1 0 0 09 4 0 5 7 0半圓拱型巷道斷面設(shè)計(jì)( 錨噴 B = 42 00 )比例 1 ： 50 圖 33 大巷斷面圖 500200080 01600100 050 0140 0 100 0440 0120 06 0 0 圖 34 斜巷斷面圖 19 帶區(qū)劃分 帶 區(qū)劃分應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層賦存條件、開采技術(shù)條件及裝備水平等經(jīng)綜合分析比較后確定， 結(jié)合帶區(qū)劃分原則，本設(shè)計(jì)礦井第一水平劃分為 八 個(gè)帶區(qū) 。詳細(xì)見(jiàn)帶區(qū)劃分示意圖（圖 35）。 圖 35 帶區(qū)劃分示意圖 井硐布置和施工 井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐支護(hù) 參見(jiàn)井筒開拓剖面圖。本設(shè)計(jì)礦井井筒穿過(guò)的巖層性質(zhì)如下： 基巖段：細(xì)砂巖 砂礫巖 根據(jù)主副井圍巖性質(zhì)，并按《規(guī)程》規(guī)定，確定主副井筒支護(hù)方式如下： 20 主井井筒表土段：混凝土砌碹；煤層段 ：料石砌碹；基巖段：錨噴支護(hù) 副井井筒表土段：混凝土砌碹；煤層段：料石砌碹；基巖段：錨噴支護(hù) 井硐穿過(guò)巖層主要為細(xì)砂巖。井硐支護(hù)見(jiàn)表 34。 表 34 立井井筒支護(hù)類型 類型名稱 采用材料 適用情況 優(yōu)缺點(diǎn) 砌筑式 砂漿、料石、混凝土、預(yù)制塊 取材方便的普通法造井，井筒使用近年來(lái)，凍結(jié)法井筒在膨脹粘土層做臨時(shí)支護(hù) 砌筑后能立即承受壓力 砌體強(qiáng)度較低 整體受力及防水性差 整 體 式 整體灌注 混凝土 井筒各種施工方法包括基巖井壁 整體性好，強(qiáng)度較高 防水性能好 便 于機(jī)械化，施工方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低 混凝土錨噴 混凝土、（錨桿、金屬脹 ） 在巖層較穩(wěn)定，淋水小且井筒裝配少或鋼絲繩罐道的井筒中采用 掘進(jìn)工程量小，施工快，效率高 噴射過(guò)程中，回 墻 率高，粉末多 整體預(yù)制式 預(yù)制裝配式 大型配筋砌塊丘賓筒機(jī)地面整體、澆注，預(yù)制鋼筋混凝土井筒 使用鉆井法，沉井法施工時(shí)，需地面預(yù)制的井筒 。在地壓大的滌井井筒中，常采用丘賓筒、組合鋼板等住戶結(jié)構(gòu)。 丘賓筒、地面預(yù)制混凝土構(gòu)件強(qiáng)度高 丘賓筒、混凝土右切塊在深砂層中，必須與防水材料配套使用 21 井筒 布置及裝備 箕斗提升的井筒不應(yīng)兼作風(fēng)井；作為安全出口的立井井筒，當(dāng)井深超過(guò) 300米時(shí)，應(yīng)每隔 200 米左右設(shè)置一個(gè)休息點(diǎn)；井筒平面內(nèi)布置提升容器時(shí)，所允許的間隙不應(yīng)過(guò)??；井筒允許最大風(fēng)速不超過(guò)表 35 中 的要求： 表 35 井筒允許最大風(fēng)速表 井筒名稱 允許最大風(fēng)速（ m/s） 無(wú)提升設(shè)備的風(fēng)井 15 專為升降物料的風(fēng)井 12 升降人員和物料的風(fēng)井 8 設(shè)梯子間的風(fēng)井 8 修理井筒時(shí) 8 立井井筒裝備包括：罐道、罐籠、罐道梁、梯子間、罐路、電纜、井口、井底金屬支撐結(jié)構(gòu)、托管梁、電纜支架、過(guò)巷裝置等。 井 筒斷面詳見(jiàn)圖 36主井?dāng)嗝鎴D和圖 37副井?dāng)嗝鎴D。 井硐延伸的初步意見(jiàn) 立井 井筒 延伸沿原有井筒直接下沿， 設(shè)計(jì) 原有井筒的斷面 很大 ， 考慮了井筒延深時(shí)提升 吊桶與箕斗或罐籠平行 斷面不夠大的問(wèn)題。 22 450D65001600 18001581850680680285 2853502500240053001550220205501450145050 圖 36 主井井筒斷面圖 23 5500D700050885 8855290 51001274180600480018018026452645853200 32001274450 圖 37 副井井筒斷面圖 井底車場(chǎng)及硐室 井底車場(chǎng)形式的確定及論證 本礦井 設(shè)計(jì) 采用環(huán)形臥式井底車場(chǎng)。 井底車場(chǎng)形式 的布置必須保證礦 井的生產(chǎn)能力有足夠的富裕系數(shù)，考慮增產(chǎn)的可能性；操作安全，調(diào)車方便，符合規(guī)程規(guī)定。 井底車場(chǎng)的形勢(shì)也取決于 24 礦車的選擇，本礦井采用 3t 底卸式礦車，綜合原則和規(guī)定以及本礦的實(shí)際情況采用了設(shè)計(jì)的車場(chǎng)。 井底車場(chǎng)的布置 （ 1） 底卸式礦車的井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問(wèn)題 ； （ 2） 線路布置要有利于通風(fēng) ， 盡量減少 工程量以及少布置 道岔和交岔點(diǎn)；（ 3） 為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需布置在直線段上； 確定存車線長(zhǎng)度是井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題 。 根據(jù)我國(guó) 煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類存車線可以選用下列長(zhǎng)度： （ 1） 大中 型礦井的主井空、重車線長(zhǎng)度各為 ～ 列車長(zhǎng)； （ 2）副井空、重車線長(zhǎng)度， 大中 型礦井按 ～ 列車長(zhǎng)； （ 3）材料車線長(zhǎng)度， 大中 型礦井應(yīng)能容納 15～ 20 個(gè)材料車； （ 4）調(diào)車線長(zhǎng)度通常為 列車和電機(jī)車長(zhǎng)度之和； (1) 主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線 L=mnLk+NLj+Lf 式中 m—— 列車數(shù)目 ,列 。 n—— 每列車的礦車數(shù)，輛 。 Lk—— 每輛礦車帶緩沖器的長(zhǎng)度， m。 N—— 機(jī)車數(shù) ,臺(tái) 。 Lj—— 每臺(tái)機(jī)車的長(zhǎng)數(shù)， m。 Lf—— 附加長(zhǎng)度，取 10m。 經(jīng)過(guò)計(jì)算，得 L= 15 +1 +10= (2) 材料車線有效長(zhǎng)度 25 L=ncLc+nsLs 式中 nc—— 材料車數(shù)，輛 。 Lc—— 每輛材料車帶緩沖器的長(zhǎng)度， m。 ns—— 設(shè)備車數(shù)，臺(tái) 。 Ls—— 每輛設(shè)備車帶緩沖器的長(zhǎng)度， m。 L=20 +1 = 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(zhǎng) 60m。 井底車場(chǎng)通過(guò)能力計(jì)算 礦井日產(chǎn)原煤 3694t，每日運(yùn)矸石量為 3694 =554t，日產(chǎn)掘進(jìn)煤為3694 =222t， 3t底卸式礦車日運(yùn)煤量為 3694 =3472t。 3t底卸式礦車列車數(shù)為 3472/（ 3 15） =78 列。根據(jù)礦井矸石量與掘進(jìn)煤的比例（ 15%/6%=5/2），確定 噸煤矸石混合列車由 15 輛矸石與 11 輛煤車組成，每列矸石車與煤車載重之比為（ 15） /（ 11） =17/11，故符合要求，每日混合列車數(shù)為（ 554+222） /（ 15+ 11） =19（列）每日進(jìn)入井底車場(chǎng)的 3t 底卸式礦車數(shù)與 噸混合列車數(shù)之比為 78/19=按公式計(jì)算： N=TaQ/ 式中 N—— 井底車場(chǎng)年通過(guò)能力， Mt。 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(chǎng)的所有列車的凈載煤重， t； T—— 每一調(diào)度循環(huán)時(shí)間 ,min； —— 運(yùn)輸不均衡系數(shù)； 計(jì)算得： N=330 16 60/( 30) 通過(guò)能力富余系數(shù)為 ，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 附 表 36 調(diào)度圖表 及圖 38 井底車場(chǎng)線路布置圖 。 26 表 36 調(diào)度圖 表 分帶ⅠⅡ時(shí)間Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ右煤右矸左煤左矸 27 Ⅰ:①②Ⅱ:②③Ⅲ:③④Ⅳ:④⑦Ⅴ:④⑥Ⅵ:③⑥Ⅶ:⑥⑤ Ⅷ:⑤⑦ 圖 37 井底車場(chǎng)線路布置圖 28 井底車場(chǎng)主要硐室 主井硐室主要有 3t 卸載硐室。 副井 硐室主要有中央變電所和中央水泵房，負(fù)責(zé)全礦井的電和水。 其他硐室有機(jī)電硐室和柴油機(jī)硐室等 開采順序 沿井田走向的開采順序 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井的煤層分布及帶區(qū)劃分的具體情況，采用井田仰俯斜開采，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)礦井的帶區(qū)劃分的具體情況，采用傾斜長(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。詳見(jiàn)帶區(qū)接續(xù)圖表。 沿井田傾向的開采順序 本礦井設(shè)計(jì)總體采用下行式開采。在開采的時(shí)候，為早達(dá)產(chǎn)，將首先開采靠近井底車場(chǎng)的東一帶區(qū) ，然后開采 西一帶區(qū) 層煤 的 ，故開采順序依次為 東一帶區(qū)到西一帶區(qū)，中一和中二帶區(qū) 將最后開采。 帶區(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，將該井田第一水平劃分為 8個(gè)帶區(qū)， 帶區(qū)接續(xù)詳見(jiàn)表 37 帶區(qū)接續(xù)表 。 29 表 37 帶區(qū)接續(xù)表 帶區(qū)號(hào)西二東三西三中一中二帶區(qū)儲(chǔ)量(Mt)6. 1帶區(qū)生產(chǎn)能力 ( Mt/a )1. 2一水平接續(xù)5 10 15 20 25 30帶區(qū)服務(wù)年限( a ) 51. 21. 21. 21. 2東一西一東二1. 21. 21. 2554. 84. 94. 83. 33. 235 366. 2 7 1 1 6 13. 9 三量控制情況 礦井生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作包括水平開拓、采區(qū)準(zhǔn)備和開切工作面三個(gè)階段。通常用三量來(lái)反映礦井采掘工程效果、生產(chǎn)準(zhǔn)備情況和采掘關(guān)系。所以，搞好三量管理是保證生產(chǎn)正常接續(xù)、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。 計(jì)算公式為： 30 Q 開 =(Lh M DQ 地?fù)p – Q 呆滯 ) K 式中 Q 開 —— 開拓煤量， t； L—— 煤層兩翼已開拓的 傾斜 長(zhǎng)度， m； h —— 帶 區(qū)平均 走向 長(zhǎng)， m； M —— 開拓區(qū)煤層平均厚度， m； D—— 煤的視密度， t/m3 ； Q 地?fù)p —— 地質(zhì)及水文地質(zhì)損失， Mt； Q 呆滯 —— 呆滯煤量， t； K —— 采區(qū)采出率。 本設(shè)計(jì)礦井的開拓煤量計(jì)算： Q 開 ＝ (2500 436 8 ) = 計(jì) 算公式為： Q 準(zhǔn) =(LhM DQ 地?fù)p – Q 呆滯 ) K 式中 Q 準(zhǔn) —— 準(zhǔn)備煤量， Mt； L—— 帶 區(qū) 傾斜 長(zhǎng)度， m； H—— 帶 區(qū) 走向 長(zhǎng)度， m； M —— 采區(qū)煤層平均厚度， m； 本設(shè)計(jì)礦井準(zhǔn)備煤量： Q 準(zhǔn) ＝ (2500 436 200) = 計(jì)算公式為： Q 回 =LhMDK 式中 Q 回 —— 回采煤量， Mt ； 31 L—— 工作面走向可采長(zhǎng)度， m； h—— 工作面傾斜可采長(zhǎng)度， m； M—— 設(shè)計(jì)采高或采厚， m； K—— 工作面回采率。 Q 回 =400 1200 2 = 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。 設(shè)計(jì)礦井可采期的計(jì)算： （ 1）開拓煤量可采期 =期末開拓煤量 /當(dāng)年計(jì)劃產(chǎn)量或設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 =247。（ ） =5a，滿足要求； （ 2）準(zhǔn)備煤量可采期 =期未準(zhǔn)備煤量 /當(dāng)年平均月計(jì)劃產(chǎn)量或平均月計(jì)劃能力 =247。（ ） =1a，滿足要求； （ 3）回采煤量可采期 =期末回采煤量 /當(dāng)年平均月計(jì)劃回采量 =（ ） =，滿足要求。 經(jīng)過(guò)以上計(jì)算可“三量 ” 及可采期滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，可以移交生產(chǎn)。 32 第 4 章 帶區(qū)巷道布置及帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 帶區(qū)概述 設(shè)計(jì)帶區(qū)的位置及帶區(qū)煤柱 本設(shè)計(jì)帶區(qū)為 東 部帶區(qū)，位于井田中部 偏東 ，北部以煤層露頭標(biāo)高為界，南部、東部、西部均以人為劃定邊界。走向長(zhǎng) 428m，南北傾向長(zhǎng) 2500m。 帶區(qū)內(nèi)留設(shè)的煤柱寬度為： 帶區(qū) 邊界 30m， 相鄰分 帶 5m，巖石大巷 30m。 帶區(qū)地質(zhì)及煤層情況 北一帶區(qū)煤層發(fā)育穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，傾角在 左右。煤層頂?shù)装逡约?xì)砂巖為主，頂?shù)装鍡l件穩(wěn)定，帶區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，地下水涌出量 50m3/h,瓦斯絕對(duì)涌出量為 。 帶區(qū)生產(chǎn)能力儲(chǔ)量及服務(wù)年限 帶區(qū)煤層全部可采，根據(jù)幾何法求得可采儲(chǔ)量為 ,帶區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 。采用傾向長(zhǎng)壁采煤法采煤。 帶區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采煤工作面生產(chǎn)能力，而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度，工作面長(zhǎng)度和推進(jìn)度。 一個(gè)采 煤工作面產(chǎn)量 A0（ Mt/a)可由下式計(jì)算： A0 = L V0 M r C0 式中 L—— 采煤工作面的長(zhǎng)度， m； V0—— 工作面推進(jìn)度， km； M—— 煤層厚度或采高， m； r—— 煤的密度 ， t/m3； 33 C0—— 采煤工作面采出率，中厚煤層取 95%。 設(shè)計(jì)回采工作工藝為綜采，日進(jìn)尺數(shù)為 。所以 V0= 330=，即工作面年推進(jìn)度為