【正文】 內(nèi)中央的埋深 H=310m，地面標高+377，煤層底板標高+67m，松散層厚 40m，煤層平均厚 。各參數(shù)如下： ψ=45176。, β==759=66176。,δ=γ=70176。其中 ψ表土層移動角β煤柱上山移動角δ走向方向移動角γ煤柱下山移動角α煤層傾角用垂直剖面法留設工業(yè)廣場保護煤拄下圖所示：工業(yè)廣場保護煤柱計算公式：P=Ammγ/cosα 式中：A煤柱平面面積，㎡；γ煤的容重，m煤層厚度。α煤層傾角，15176。；將 MN=1300m,AD=600m,BC=350m,代入上式得:A=(1300+600)350/2=74375㎡P=74375176。= 萬噸P 巷道=L 總大巷252=361550=98 萬噸平 面 圖走 向 剖 面傾 向 剖 面圖 221 工業(yè)廣場保護煤柱計算圖Z 可采=(Z 工業(yè)P)c式中: Z 可采—礦井設計可采儲量Z 工業(yè)—礦井工業(yè)儲量P—永久煤柱、工業(yè)場地、主要巷道保護煤柱之和。c—回采率,取 。代入數(shù)據(jù)得Z 可采=[3856(+98)]= 萬 t表 223 礦井可采儲量匯總表 礦井年產(chǎn)量及服務年限 計算依據(jù)礦井設計年工作日為 330d，每天凈提升時間為 16h。2 礦井設計生產(chǎn)能力礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地址條件，煤層賦存情況，開采條件，設備供應及國家需煤等因素確定的。對于儲量豐富地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層生產(chǎn)能力大，開采技術條件好的礦區(qū)應建設大型礦井。當煤層賦存深，表土層很厚，井筒需要特殊施工時，為擴大井田開采范圍，減少開鑿井筒數(shù)目，節(jié)約建井工程量和降低噸煤投資，以建設大型礦井為宜。依據(jù)井田資源條件和對資源的分析，具備小型礦井開發(fā)條件，同時結(jié)合按期達產(chǎn)，采掘接替能力強，穩(wěn)定和曾產(chǎn)有保障可持續(xù)發(fā)展的條件創(chuàng)造，綜合評價初期投資少，噸煤投資和和萬噸掘進率低，經(jīng)濟效益高等條件。參考（煤礦設計手冊） ，初步確定礦井設計生產(chǎn)能力為 60t/a 礦井服務年限礦井服務年限按下式計算： /KATZ=式中：T礦井服務年限，a礦井可采儲量，萬 t/aA礦井生產(chǎn)能力，萬 t/aK儲量備用系數(shù)，K=～,取 則 T=（60）=35a 礦井設計儲量（Mt） 礦井可采儲量煤柱損失（Mt） 設計煤柱損失開采水平煤層名稱工業(yè)儲量（Mt）斷層境界構(gòu)筑物其他設計儲量 工業(yè)場地 其他可采儲量1 二1 3980 124 0 0 3856 98 37163 井田開拓 概述井田屬剝蝕型低山丘陵地貌，平頂山砂巖覆蓋礦區(qū)大部，西部陡峻，東部平緩，東西向沖溝發(fā)育。全區(qū)地形落差較大，最高點 ，最低點 215m，相對差，一般海拔高度 600300m。雨季洪流沿沖溝向東排泄。井田內(nèi)無較大的河流和集水區(qū)，條件較好。 井田的劃分 根據(jù)目前開采技術水平，一般小型礦井走向長度不小于 1500m，中型礦井走向長度不少于 4000m，大型礦井走向長度不少于 7000m。本礦井煤層傾角 15176。，采用走向長壁采煤方法。煤層底板等高線在+0～450m之間，走向長最長 3500m，傾向最長 2200m，所以采用單水平采區(qū)式開采。沿傾向劃分為160 水平和450 水平， 分左右兩翼集中生產(chǎn)系統(tǒng)進行生產(chǎn)。水平標高設計為310m 垂深，沿+84 水平等高線布置。 井筒位置、數(shù)目及礦井開拓方式的選擇：（1）井筒位置的選擇應首先滿足開采水平的開采、縮短貫通距離，減少井巷工程量。（2）選擇井筒位置既要力求做到對井下開采有利，又要注意使地面合理布置，還要有利于井筒的開掘和維護（3）井筒位置選擇在井田中央或最小貨載裝運點；（4）井筒位置和井底車場，運輸平巷盡量不穿過斷層破碎帶和少穿過松散巖層。本設計礦井地面丘陵地貌，井筒位置受地面限制和村莊，因此，確定井筒位置考慮地面保護和工業(yè)場地的合理利用。因此，設計將主、副、風井筒位置布置在井田北部邊界中間。：采用立井開拓時，一般只開鑿一對提升井筒（主、副井） ，一個風井。本設計礦井為高瓦斯礦井，井田走向較長，礦井主、副井進風， 風井回風，一次性在工業(yè)廣場內(nèi)開鑿主、副井、風井。：本礦地表屬丘陵地帶，根據(jù)該井田地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存特征，確定采用立井單水平下山開拓方式。主井凈直徑 ，井口標高+337m，設計井底標高為+84m，井深 293 米。裝備一對箕斗，擔負全礦井提煤任務兼進風。副井凈直徑 ，井口標高+377m，井底標高為+74m，井深 303m，裝備一對罐籠，擔負全礦井輔助提升任務兼進風井。 。設計井底車場，開采水平為+74m 水平。 水平服務年限的計算： T= /（AK）KZ 式中： ————水平的可采儲量 A————礦井生產(chǎn)能力 K————儲量備用系數(shù)，取 ； 則，代入數(shù)據(jù) T=（）=35＞25a 故水平服務年限滿足要求。 井田開拓 地質(zhì)條件 由地質(zhì)部門提供的地質(zhì)資料可知：該井田表土層大約 40m 厚,煤層傾角 15176。, 揭露厚度 — 米，平均厚度為 米。設計開采煤層為單一可采煤層二1 煤層，礦井涌水量不大，瓦斯相對涌出量為 ，屬高瓦斯礦井，本井田地質(zhì)構(gòu)造較為簡單。 方案的提出與比較 ①方案提出根據(jù)以上地質(zhì)資料以及現(xiàn)有的生產(chǎn)開采技術，經(jīng)過分析提出以下兩種在技術上可行的開拓方案：㈠立井單水平開拓 （如圖 321） 0000 風 井 副 井 主 井 ㈡斜井單多水平開拓（如圖 322） 000 風 井 斜 井 對于方案一：采用立井單水平開拓，其優(yōu)點為：提程式系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，管理方便。其缺點為：立井施工難度比斜井大，需在首采期開掘下山巷道。建井期比較長。對于方案二：采用斜井單水平開拓，其優(yōu)點為：提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，施工容易，首采期可少掘上山巷道；建井期較短。初期投資較少，投產(chǎn)早。其缺點為：提升路線長，水平設置標高過低，煤流下轉(zhuǎn)運多，增加提升煤量。通風路線較長，風阻大。 ②經(jīng)濟比較 經(jīng)濟合理是指所選的方案噸煤生產(chǎn)能力的基建設資少，特別是初期投資少，勞動生產(chǎn)效率高，噸煤生產(chǎn)費低，礦井建設時間短，投資效益好，投資回收期短，利潤高。 ㈠立井，大巷，石門以及斜巷上山的輔助運費均按運輸費的 2%進行計算； ㈡兩種方案風井掘進費用，水平大巷掘進費用幾乎相同，因此不做比較我。兩方案的各采區(qū)布置相似，總掘進長度相同即費用基本相同，因此不作比較。 確定方案經(jīng)過計算，從表格中可知：方案 2 費用比方案 1 多用 457 萬元，明顯高出29％。方案 1，生產(chǎn)系統(tǒng)簡單，運輸、通風便利，費用低。因此，本設計最終確定選用方案 1 的開拓系統(tǒng)，即立井單水平的開拓方案。表 321 各方案工程量計算表 方案（1） 方案（2） 方案項目 工程量/m 投資/萬元 工程量/m 投資/萬元主井井筒 303 521 1074 365副井井筒 317 545 井底車場 421 143 372 126 主要石門 70 38 400 218合計 650 731表 3－2－2 生產(chǎn)經(jīng)營工程量表 方案 1 方案 2 方案項目 工程量 工程量主井提升/萬 tkm 1497=889 1497=1617石門運輸/萬 tkm 1497=126 1497=719排水/萬立方米 1002436540/10000=3504 1002436540/10000=3504表 3－2－3 生產(chǎn)經(jīng)營費用表 方案 1 方案 2方案 項目工程量萬tkm單價元/（tkm）費用萬元工程量萬tkm單價元/（tkm）費用萬元主井提升 607 1049 1074 1326石門運輸 70 38 400 218排水費用 3504 1132 3504 1132 總 計 2219 2676表 3－2－4 費用匯總表方案 1 方案 2方案項目 費用萬元 費用萬元 基建工程費 1087 1544生產(chǎn)經(jīng)營費 1132 1132總 費 用 2219 2676比較 26762219=457 井筒特征 井筒斷面尺寸：(1).提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸；(2).井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允許間隙；(3).井筒的用途、管路、電纜、梯子間的平面尺寸。設計礦井年量為 ，初選立井井筒裝備如下：根據(jù)井筒斷面確定原則，確定井筒凈直徑如下:主井井筒：；副井井筒：；驗算式： V=Q/MS≤Vmax式中： V—通過井筒的風速，m/s； Q—通過井筒的風量，m3/s； S—井筒的凈斷面積，m2；M—井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井為 ； Vmax—《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風速。V 副=Q/MS=40/＝ ＜12m/s所以井筒選擇符合安全規(guī)程規(guī)定，符合要求。 井壁的支護材料及井壁厚度主副井筒穿過的第四系表土層，厚度小于 20m；第三系地層以灰白色后層狀泥灰?guī)r為主，厚度約為 90m，其余為二疊系地層。主副井筒均采用普通鑿井法施工，采用料石支護。支護厚度，主、副井井筒在表土層中壁厚均為 400mm，其余壁厚350mm。詳見井筒特征表。施工中根據(jù)圍巖實際情況可適當調(diào)整主、副井井壁厚度。 井筒深度井筒深度除自井口至開采水平的井筒長度外，還需要加井窩的深度。井窩深度：箕斗井為清理井底撒煤，平臺下再設≥4m 井底水窩。故一般井筒需要開挖到井底車場水平以下 3040m。如井底裝載硐室設于開采水平以上時，可以不設水窩，編制井筒特征表如下表 32 所示：表 331 井壁厚度經(jīng)驗數(shù)據(jù)表井壁厚度（ mm）井筒凈直徑砼 料石 砼砌塊 磚 300 300 300 490 300 300 300 490 350 350 350 —— 350 350 350 —— 400 400 400 —— 400 400 400 —— 450 450 450 ——表 32 井筒特征表井筒名稱 主井 副井 風井X（m） 3795047 3795032 3795037Y（m） 38428093 38428138 38428197井口標高 Z（m） 293 303 332用 途 提煤、進風兼安全出口 升降人員、下放物料、設備兼進風 安全出口、回風提升設備 JK2/20 一對 3t 非標箕斗 井筒傾角（176。） 90 90 90斷面形狀 圓形 圓形 圓形支護方式 料石 料石井壁厚度（mm） 350 350提升方位角（176。） 96 96井筒深度 293+35 303+5凈（m2） 積 掘（m2） 井底車場 概述井底車場是連接礦井主要提升井簡和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。它聯(lián)系著井簡提升和井下運輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下物料、通風、排水、供電和升降人員等各項工作任務。它是井下運輸?shù)目倶屑~。井底車場首先保證礦井生產(chǎn)所需的運輸能力，并應滿足礦井不斷持續(xù)增產(chǎn)的需要，為此，井底車場的設計通過能力應大于全礦井生產(chǎn)能力的 30%～50%，其次，應滿足井底車場通過能力前提下盡量減少掘砌工程量，而且井底車場便于管理和安全操作。根據(jù)井筒與主要大巷位置、地面生產(chǎn)系統(tǒng)及井下開拓方式的要求，本礦井采用梭式井底車場。井筒相互位置的確定本礦井所在地地形平坦，井筒位置不受地面限制，主井中心坐標為（，） ，副井中心坐標為（，）.如下圖所示： 井筒相互位置圖1—主井中心線；2—副井中心線；3—副井存車線兩井筒中心點間的直線距離 C 為： C＝ 2ab2ab)Y()X(? ＝井底車場各存車線長度的確定井底車場線路包括存車線和行車線。存車線為存放空、重車輛的線路，它由（主井重車線、主井空車線）副井重車線、副井空車線及材料車線組成。 行車線為調(diào)度空、重車輛的線路，如連接主、副井空、重車線的繞道和調(diào)車線。副井馬頭門線路也用于行車線。除上述主要線路外，在井底車場內(nèi)還有一些輔助線路，如通往各硐室的專用線路和硐室內(nèi)鋪設的線路。根據(jù)我國煤礦多年實踐經(jīng)驗，各類存車線可以選用以下長度：中小型礦井的主井的空、重車線長度為 ～ 列車長；副井空、重車線中小型井按 ～ 列車長，副井提升矸石列車較煤列車短，但為了使長度留有調(diào)整的余地，并考慮到出矸工作不均勻、不連續(xù)，故副井空、重車線一般不小于 列煤車長度。材料車線長度，中小型礦井應容納 5～10 個材料車；調(diào)車線長度通常為 列車和電機車長度之和。井底車場線路由直線線路和連接部分所組成，連接部分包括曲線線路和道岔。直線線路就是指存車線和行車線以及調(diào)車線。本礦井運煤直接由膠帶輸送機運往煤倉，故無需計算主井空重車線長度。1） 、副井空、重車線長度 = =mnL1+L2+L3式中： L —副井空車線長度，m；