【導讀】衡水一礦位于峰峰礦區(qū)南部，北距峰峰集團公司16km。地理位置為東經114°2′，北緯36°15′。主井口坐標為X=4026336，Y=38512346。衡水一礦井田北部隸屬于邯鄲市峰峰礦區(qū)界城鎮(zhèn)管轄。衡水一礦交通較為方便，有彭——辛鐵路運煤專線直達礦區(qū)，長約7km，經孫莊礦、彭城站至馬頭與京廣線相連。衡水一礦井田位于太行山東麓余脈九山、鼓山之間，地形起伏多變，坎坷不平，區(qū)內屬剝蝕型的低丘陵地區(qū)，山頭禿平，四周平緩，沖溝開闊，山與溝之間呈多級階地出現。地震：自公元前230年開始有地震記載以來，歷史上臨近地區(qū)曾發(fā)生過多次地震，并波及到峰峰礦區(qū)。此次強烈地震共造成二十余萬間房屋倒塌，萬余人喪生，地震波及邯鄲、成安、武安、安陽、臨漳等縣。其次是1966年3月8日5時29分及22日16時19分，邢臺市區(qū)隆堯縣白家寨、，震源深度10km左右，震中烈度為9~10度。邢臺大地震波及60多個縣，受災面積達23000km2，毀壞房屋500余萬間，8064人喪生，。礦區(qū)震級為3~4級，無房屋

　　

【正文】 硬、圍巖穩(wěn)定無自然發(fā)火的薄或中厚煤層，也可在該煤層中布置運輸大巷皮帶運輸大巷只作某一階段運煤使用，階段內煤層采完后便可報廢，所以將其設于煤層中?；仫L大巷在井田內第一水平設一條總回風大巷，布置在井田淺部邊界保護煤柱下的巖層中。表42 第一階段巷道特征表井巷名稱用途巷道性質支護方式斷面形狀軌道運輸大巷輔助運輸兼進風巖巷錨噴半圓拱形皮帶運輸大巷運輸煤炭兼進風煤巷錨噴半圓拱形軌道上山采區(qū)輔助運輸兼進風巖巷錨噴半圓拱形運輸上山采區(qū)煤炭運輸兼回風巖巷錨噴半圓拱形區(qū)段運輸平巷工作面煤炭運輸兼進風煤巷錨網矩形區(qū)段回風平巷工作面輔助運輸兼回風煤巷錨網矩形回風大巷回風巖巷錨噴半圓拱形聯(lián)絡斜巷通風、行人巖巷錨噴梯形 采區(qū)劃分及開采順序 采區(qū)劃分根據井田開拓布局，全井田劃分為二個階段，第一階段內地質條件簡單，無斷層、褶皺構造，全區(qū)煤層賦存穩(wěn)定，但走向長度大，劃分為二個采區(qū)。第二階段走向長度較大，內有斷層露頭，因斷層落差為32m，落差較大，但巷道可以直接通過，故第二階段也劃分為兩個采區(qū)。 開采順序根據開拓布局，首先開采一水平北翼采區(qū)，也就是一采區(qū)，南翼二采區(qū)接替，然后開采下水平。 井底車場 確定井底車場的形式圖415 井底車場井底車場是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運輸和提升兩個環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產的咽喉。井底車場設計合理與否，要看其運輸通過能力是否滿足礦井生產需要，列車運行是否安全，施工是否方便和車場繞道工程是否節(jié)省等。井底車場型式的選擇應考慮以下因素：保證礦井生產能力，有足夠的富裕系數，有增產的可能性；調車簡單，管理方便，彎道及交叉點少；操作安全，符合煤礦安全規(guī)程及礦井設計規(guī)范；井巷工程量小，建設投資省，便于維護，生產成本低；施工方便，主、副井筒間以及井底車場巷道與主要巷道間能迅速貫通，縮短建設時間；當大巷或石門與井筒距離較遠時，能夠布置下存車線和調車線，可選擇立式井底車場。A．線路布置的要求井底車場線路平面布置要滿足以以下要求：。，增加直線巷道，在直線軌道上頂送重車，滿足列車安全要求。，方便施工和節(jié)省工程量。B．選擇原則依照井田地形地質條件、運輸量大小、大巷運輸方式、井筒提升方式、主、副井筒與主要運輸大巷的位置、以及地面生產系統(tǒng)布置等因素選擇；所選車場調車方便、操作安全、施工容易、工程量省，能滿足礦井生產的需要，并考慮增產的可能性； 井底車場設計通過能力，應滿足礦井設計所需通過的貨載運量要求，并應留有大于30％的富裕能力。C．設計依據，年生產能力150萬噸，年工作日330天，兩班生產，一班準備，每天凈提升時間16小時，矸石系數20%。，軌道大巷與膠帶大巷布置在煤層中。，1/1型單繩普通單層罐籠為提升容器，一側進，一側出。，輔助運輸采用ZK76/，每列車19輛。綜合以上情況，決定采用環(huán)行臥式井底車場。副井存車線與軌道大巷平行，利用軌道大巷作為繞道回車線及調車線，從而節(jié)約了車場的開拓工程量。這種車場調車方便，但電機車在彎道上頂推調車安全性較差，需慢速運行。 車場內各種存車線長度計算根據《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》確定存車線長度如下：～；～；材料車線長度，大型礦井應容納10個以上材料車，一般為10～15個材料車長；。主、副井空、重車線長度的確定（1）主井空、重車線長度由于井下煤的主要運輸采用皮帶運輸，故在此不計算。副井空、重車線長度，,外形尺寸（長寬高）240011501150（mm）L=mnLK+NLj+Lf （）式中 L——副井空、重車線長度，m；m——列車數，列；n——每列車的礦車數，按列車組成計算確定，輛；取19LK——每輛礦車帶緩沖器的長度， m，緩沖器取100mm，故LK=（+）=；N——電機車數，臺；取1Lj——每臺電機車長度，；Lf——附加長度，一般取10m。經計算副井空、重車線長度為L=19++10m=材料車線長度L=NL1 （）式中 L——材料車線長度，m；N——容納的材料車數，輛；取19；L1——一個礦車帶緩沖器的長度， m，緩沖器取100mm，故L1=（+）=；經計算材料車線長度為L=19=調車線長度L=mnLK+NLj+Lf （）式中 L——副井空、重車線長度，m；m——列車數，列；n——每列車的礦車數，按列車組成計算確定，輛；取19LK——一個礦車帶緩沖器的長度， m，緩沖器取100mm，故L1=（+）=；N——電機車數，臺；取1Lj——每臺電機車長度，；Lf——附加長度，一般取10m。經計算，調車線長度為L=19++10=62m 軌型、道岔及曲線巷道參數本設計采用ZK107/。軌距為600mm，軌型選用30kg/m，單開道岔選用4號、5號道岔，對稱道岔選用3號道岔。平曲線半徑1520m。 馬頭門線路的平面布置計算馬頭門的型式馬頭門的型式主要取決于選用罐籠的類型、進出車水平數目以及是否設有候罐平臺。1/1型單繩普通單層罐籠為副井提升容器，一側進，一側出。不設候罐平臺。故馬頭門型式采用雙面斜頂式。馬頭門平面尺寸確定馬頭門線路是指副井重車線的末端，重車線阻車器輪檔至材料車線進口變正軌距的起點的一段線路，馬頭門線路的平面布置，主要取決于所采用的設備類型和礦車的自滑速度。副井采用雙罐籠提升，馬頭門線路的重車線的雙軌段上，需要裝設雙軌道單式阻車器，單式阻車器的作用是縮短重車進罐距離，以減少進罐時間，重車進罐借助搖臺，設置有單復式阻車器。副井馬頭門線路L0=a+b+b′+c+d+e+2f= （）式中 a——；b、b′——搖臺的搖臂長度。c——從搖臂軸中心至單式阻車器輪擋面之間距離。一般取C=，；d——單式阻車器輪擋面與對稱道岔連接的切點交點之間的距離，因有提升機，取了6個礦車的長度，以便提升工作的連續(xù)進行，6=15m。e——搖臺中心至對稱道岔連接的切線交點之間的距離，－。f——基本軌起點至道岔連接的切線交點之間的距離，其大小取決于對稱道岔的型號。 馬頭門 井底車場的調車方式井底車場采用頂推調車的調車方式，兩翼駛來的列車調車方式稍有不同，南翼電機車牽引重列車駛入車場調車線，電機車摘鉤、駛過道岔N1，經錯車線，過N2道岔繞至列車尾部，將列車頂入副井重車線。然后，電機車經過道岔N1，由軌道大巷（繞道）入副井空車線，牽引空列車駛向采區(qū)。北翼來的重列車可直接頂推入副井重車線，調車比較方便。井底煤倉及裝載硐室煤倉選用立式煤倉，具有以下優(yōu)點：（1）可為橢圓形，倉底不用鋪鋼軌。（2）不拐彎，不易發(fā)生堵倉。（3）煤粉率低。煤倉容積：根據《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定，大型礦井應容納1～2小時提升量，煤倉直徑3～8m。本礦井設計煤倉容積為600 m3，煤倉直徑D=7m，煤倉高度：H=600/（D/2）2＝15m （）煤倉下口漏斗斜面與水平面的夾角為60176?；费b載硐室斷面采用矩形，采用鋼筋混凝土支護方式，混凝土強度等級為C厚度為400mm。 箕斗裝載硐室和井底煤倉布置形式水倉水倉位于井底車場水平以下，布置在井底車場穩(wěn)定底板巖石中。由兩個獨立的巷道組成，即主水倉和副水倉,當一個清理時另一個正常使用。其作用是將礦井涌水暫時儲存起來并予澄清,后由水泵排至地面。水倉采用機械清理，射流泵清倉，沉淀漿排泥。本礦正常涌水量(Q)為690m3/h,小于1000m3/h,故水倉的有效容量應能容納8小時的正常涌水量，應為5520m3。設計水倉采用雙軌巷道，有效斷面(S)為15m2，水可以從水倉自行流出。水倉的總長度為:L=V/S=368m ()式中 V主要水倉的有效容積， m3；S水倉凈斷面，m2。水倉斷面形狀采用拱形，錨噴支護。中央水泵房中央水泵房設在井底車場副井附近的空車線側，并與中央變電所組成聯(lián)合硐室，中央水泵房由泵房主體硐室、配水井、吸水井、配水巷、管子道及通道組成。中央水泵房和水倉組成排水系統(tǒng)。水泵房形式采用臥式水泵吸入式。中央水泵房與中央變電所相通,即管子道，傾角25176。，管子道與副井井筒連接處高于主體硐室底板水平7m以上，連接處設一段3m左右的平臺，供安設臨時提升絞車，以便發(fā)生水患時裝卸設備和上下人員。管子道內鋪設軌道，敷設排水管及電纜。主體硐室與井底車場空車線側巷道直接相連的通道內鋪設運輸軌道，安裝向外開的密閉門（既能防水又能防火），門上裝有便于關嚴的通風孔，以便必要時隔絕通風。（1）水泵房尺寸： ()式中 L——主體硐室的長度，m；N——水泵臺數，4臺；A1——每臺水泵和電動機的總長度，4m；A——相鄰兩臺水泵和電機基礎之間的凈空間距，；AA3——硐室端頭兩側的基礎距硐室端墻或門之間的距離，～。代入數值，得出水泵房長度為27m。B=b0+b1+b2 ()式中 b0水泵機組寬度，；b1水泵基礎到墻壁的距離，；b2水泵基礎到吸水井一側的距離，1m。B=b0+b1+b2=水泵房高度應滿足檢修時起重要求?？筛鶕萌~輪直徑確定。所以本次設計取H=。中央變電所中央變電所硐室寬度取4m，長度22m，硐室斷面為三心拱形。為便于供電維護、管理，中央變電所與主排水泵房聯(lián)合布置。通往井底車場的通道中設置容易關閉的防水防火密閉門。調度室和保健站調度室和保健站采用聯(lián)合布置，采用擴散通風，長度5米，鋪設厚的混凝土地板。，凈長10m，半圓拱，混凝土支護。井下火藥庫根據《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》，火藥庫距主要井巷及硐室死亡距離符合規(guī)定要求。井下火藥庫采用壁槽式，布置在距調度室外側的軌道大巷一側，與軌道大巷垂距60m，有兩個便于運送火藥和行人的出口與軌道大巷相連，庫房規(guī)格為AB=5230,全混凝土支護，容積600公斤。信號硐室硐室形狀取直墻半圓拱，寬3m，高3m。等候硐室布置在副井井筒附近，有兩個通路與井底車場相連。電機車庫及電機修理間布置在井底車場或大巷等進出車方便、干燥的地方，此礦井布置在西翼進入車場的道岔前。 開拓系統(tǒng)綜述 開拓系統(tǒng)經比較，確定本井田為立井加暗斜井兩水平混合式開拓。井筒位于井田走向中央，采用中央邊界式通風方式，礦井井型為150萬t。本井田共劃分為兩個水平，即230水平和350水平，230水平采用上山式開采，350水平采用上下山式開采。井底車場為環(huán)型臥式井底車場，皮帶運煤、架線式電機車輔助運輸。各生產系統(tǒng)如下： 運煤系統(tǒng)工作面溜子——區(qū)段運輸平巷——運輸上山——溜煤眼——4膠帶運輸大巷——井底車場——主井運料系統(tǒng)副井——井底車場——軌道運輸大巷——主石門——采區(qū)下部車場——軌道上山——上部車場——甩車道——區(qū)段回風平巷——工作面排矸系統(tǒng)工作面——上部或中部車場——軌道上山——下部車場——主石門——軌道運輸大巷——井底車場——副井通風系統(tǒng)主、副井——井底車場——運輸大巷——主石門——采區(qū)下部車場——軌道上山——甩車道——區(qū)段運輸平巷——工作面——回風平巷——運輸上山——回風石門——總回風巷——風井供電系統(tǒng)高壓電纜由井底中央變電所——軌道運輸大巷——主石門——運輸上山——采區(qū)變電所——回采工作面、掘進工作面、上山和區(qū)段平行的運輸機、移動變電所等處。壓氣和供水系統(tǒng) 掘進巖巷的鑿巖機和錨桿打眼機所用的空氣，采掘工作面、平巷以及運輸上山皮帶機轉載點所需的防塵噴霧用水，分別由地面（或井下）壓氣泵房和地面貯水池（或井下小水泵）以專用管路送至各個需要的地點。第五章 采煤方法和采區(qū)巷道布置 煤層的地質特征 采區(qū)概況采區(qū)位置和范圍：，將其分為兩個采區(qū)，分別為一采區(qū)和二采區(qū)。首先開采一采區(qū)，該采區(qū)北部以斷層邊界為界。本采區(qū)走向長度約3260m，傾向斜長約1300m。 采區(qū)煤層特征大煤（2）為井田厚度大、分布穩(wěn)定、結構簡單煤層，～，平均6m，傾角12176。左右。煤層結構簡單，無夾矸。直接頂板多為一層0～，厚度變化大，不穩(wěn)定，開采時易冒落。間接頂板（老頂）為中細粉沙巖，～，平均厚度10m左右，質地堅硬，不易垮落，在斷層帶附近節(jié)理裂隙發(fā)育。底板為深灰～黑色砂質泥巖，厚度4～，平均6m左右，個別地段為砂頁巖互層，含植物根部化石。野青煤(4)為井田內分布較穩(wěn)定煤層，～，傾角12176。左右。煤層結構較簡單，無夾矸。頂板為石灰?guī)r，～，底板為砂質泥巖或細粒砂巖。 采區(qū)瓦斯，為低瓦斯礦井。 煤塵爆炸性和自然發(fā)火傾向2005年11月經煤炭科學研究總院重慶分院鑒定：%，煤塵具有爆炸性。2005年11月經煤炭科學研究總院重慶分院鑒定為三類，不易自燃。 采煤方法和回采工藝 采煤方法的選擇衡水一礦全區(qū)地質構造簡單，僅有三條已探明的斷層，其中FF3斷層為邊界斷層，不影響開采，F2斷層位于井田內，落差為15m?？刹擅簩?～，煤厚變異系數為11%，可采性指數（Km）為1，為穩(wěn)定的可采厚煤層，全井田可采，是礦區(qū)目前的主采煤層。，硬度較軟。該煤層結構簡單，不含夾矸層。煤層直接頂為粉沙巖厚度變化大，不穩(wěn)定，開采時易冒落。間接頂板（老頂