【正文】 間距800 m m噴層厚度100 m m凈斷面11 m2錨深1600 m m巷道坡度3‰水溝S掘 m2錨桿排距800 m m巖石硬度F=4~6水溝S凈 m2錨桿排數(shù)12根凈周長 m每米錨桿數(shù)15根 運輸大巷斷面示意圖 運輸大巷說明表巷道形狀支護(hù)方式斷面積( m2)設(shè)計尺寸( m2)凈周長( m)噴厚( m m)凈掘頂高底寬半圓形錨噴240 回風(fēng)大巷斷面示意圖 巷道特征掘進(jìn)斷面 m2錨桿間距800 m m型式樹脂錨桿凈斷面 m2錨桿排距800 m m外露長度100 m m掘進(jìn)寬度4800 m m錨桿長度2100 m m噴層厚度100 m m掘進(jìn)高度4000 m m錨桿直徑16 m m巷道坡度3‰凈周長15 m排列方式菱形巖石硬度F=4~6各段巷道風(fēng)速驗算各段巷道的通風(fēng)驗算結(jié)果見下表。 井巷風(fēng)速驗算表巷道名稱風(fēng) 量( m3/ min)巷道斷面（ m2）實際風(fēng)速( m/s)允許風(fēng)速( m/s)驗算結(jié)果最低最高井底車場11——8符合規(guī)定軌道大巷11——8符合規(guī)定運輸大巷6符合規(guī)定總回風(fēng)石門——8符合規(guī)定（注：表中風(fēng)量為通風(fēng)容易及通風(fēng)困難兩個時期通過各段巷道的最大風(fēng)量。）通過驗算，風(fēng)速符合《規(guī)程》的規(guī)定，所選用巷道斷面滿足設(shè)計要求。 采區(qū)煤層特征本井田煤炭儲量比較豐富，井田內(nèi)主要可采煤層共有2層，即：7煤層、12煤層。二煤層均賦存穩(wěn)定，其中7煤層厚度較大， m，比較適合于大采高開采，給礦井高產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件； 12煤層厚度相對薄一些， m。表41煤層物理特征 特征煤層顏色光澤煤巖組分煤巖類型煤的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造塊度黃鐵礦結(jié)核7煤層深黑色玻璃狀光澤鏡煤亮煤和暗煤光亮型條帶狀，層狀結(jié)構(gòu)粉碎塊狀含12煤層深黑色玻璃光澤鏡煤亮煤和暗煤光亮型條帶狀，層狀結(jié)構(gòu)粉碎塊狀含7煤層為簡單結(jié)構(gòu)厚煤層。煤厚5~6 m。畢各莊向斜區(qū)除在南8剖面以南受大型斷裂構(gòu)造影響外，其余均在可采范圍，為較穩(wěn)定煤層。煤巖類型以半亮型和半暗淡型煤為主，中間夾1～2層暗淡型煤，底部為光亮型煤。煤層中節(jié)理裂隙發(fā)育，棱角狀斷口。煤的硬度f=～， g/ m3。～。12煤層為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的厚煤層，～6米。中上部含有2～3層黃鐵礦結(jié)核層，呈細(xì)條帶或串珠狀分布，比較穩(wěn)定?！?。煤巖類型以光亮型和半光亮型為主。內(nèi)生節(jié)理發(fā)育，玻璃光澤，貝殼狀斷口。煤的硬度 f=～， g/ m3。表42 可采煤層特征表序號煤層名稱煤層厚度/ m層間距/ m傾角/(186。)硬度容重穩(wěn)定性最小最大平均17煤層562313～穩(wěn)定312煤層64614～較穩(wěn)定采區(qū)7煤層以2號肥煤為主； 12煤層以2號肥煤為主。其他煤質(zhì)情況見表53。表43 可采煤層原煤工業(yè)分析綜合表項目煤層灰分Ag(%)硫分S(%)揮發(fā)分Vr(%)發(fā)熱量(卡/克)煤質(zhì)牌號7煤層～～～4600～763060162號肥煤12煤層～～～4600～763060162號肥煤 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況1） 7煤層頂、底板頂板情況：直接頂水平層理，層理面附大量植物化石，富含泥質(zhì)結(jié)核，成細(xì)層狀或串珠狀分布，～ m，巖性為深灰色粉砂巖，致密均一,直立裂隙發(fā)育，其上硅質(zhì)膠結(jié)砂巖，局部含鈣質(zhì)， m。底板情況：7煤層直接底為含大量植物根化石的粉砂巖，～ m，老底巖性為細(xì)砂巖，水平層理，分布穩(wěn)定。2） 12煤層頂、底板頂板情況：12煤層直接頂炭質(zhì)含量很高，呈腐泥質(zhì)泥巖，褐色條痕，分布比較穩(wěn)定，與老頂之間存在明顯層見滑動，～ m。老頂為致密粉砂巖，塊狀結(jié)構(gòu)，含結(jié)核，順層呈串珠狀分布。底板情況：～ m的粉砂巖，巖石較完整，灰色塊狀結(jié)構(gòu)。老底為致密粉砂巖，塊狀結(jié)構(gòu)含結(jié)核，順層呈串珠狀分布， m。 水文地質(zhì)采區(qū)內(nèi)影響7煤的主要充水水源為7煤頂板砂巖水。7煤頂板砂巖水為裂隙承壓水層，富水不均一，主要受構(gòu)造裂隙發(fā)育及巖性控制，以靜儲量為主，易于疏干， m3/ min， m3/ min。 地質(zhì)構(gòu)造采區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造以寬緩的褶曲為主，受其影響，煤層有一定的起伏，裂隙發(fā)育。根據(jù)地質(zhì)勘探資料，采區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)大的斷層構(gòu)造。 瓦斯與煤塵1）瓦斯畢各莊東礦瓦斯鑒定情況為： m179。/ min， m179。/。， m3/ min， m3/t，鑒定為低瓦斯礦井。瓦斯涌出量見表54。表44礦井瓦斯涌出量礦井瓦斯等級絕對涌出量( m3/ min)相對涌出量( m3/td)瓦斯(CH4)CO2瓦斯(CH4)CO2低2）煤塵在本礦取樣做煤塵爆炸性試驗，結(jié)果為：火焰長度及巖粉含量均為零，屬無爆炸危險煤層。3）自然發(fā)火及地溫畢各莊東礦各煤層均沒有自然發(fā)火的傾向，井下各工作地點溫度正常穩(wěn)定,均在17~21℃之間，沒有異常區(qū)，沒有超過26℃的工作地點。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)概況首采采區(qū)為南一采區(qū)，位于工業(yè)廣場南側(cè)，大巷東部。采區(qū)走向長度為2600 m，傾斜長度平均為1340 m,工作面長度為230 m。采區(qū)內(nèi)劃分為5個區(qū)段，組成一個統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)。初期投產(chǎn)采用邊界對角抽出式通風(fēng)，設(shè)立專門的回風(fēng)井回風(fēng)?；仫L(fēng)大巷設(shè)在180 m標(biāo)高處，運輸大巷設(shè)在530 m標(biāo)高處。本采區(qū)煤層系典型的緩傾斜厚煤層，應(yīng)用綜采放頂煤采煤工藝開采，達(dá)產(chǎn)需要一個工作面開采。 采煤方法及工作面長度的確定根據(jù)沿井田走向有無大的地質(zhì)變化，如斷層，無煤帶，傾角變化很大等地質(zhì)條件，利用這些地質(zhì)變化帶劃分采區(qū)，確定走向長度。若沒有地質(zhì)地質(zhì)條件限制時，采區(qū)走向長度應(yīng)從技術(shù)上可行和經(jīng)濟(jì)上有利的原則來確定。技術(shù)上的因素主要考慮區(qū)段巷道的運輸維護(hù)和供電問題。經(jīng)濟(jì)上有利的采區(qū)走向長度，應(yīng)是與采區(qū)走向有關(guān)的巷道掘進(jìn)、維護(hù)、運輸?shù)鹊膰嵜嘿M用最低的長度。根據(jù)我國煤礦實踐經(jīng)驗：對于緩傾斜和傾斜煤層，如果開采條件好，采掘機械化程度較高，區(qū)段集中巷采用帶式輸送機。生產(chǎn)能力較大的采區(qū)，其走向長度為10001500米。綜合機械化開采，采區(qū)單面布置時，走向長度一般不小于1000米；雙面布置時，走向長度不小于2000米。普通機械化開采時，一般為12001500米。 m，煤質(zhì)中硬，煤層傾角平緩，適宜采用綜采放頂煤采煤法。因此，設(shè)計的采煤方法為走向長壁一次采全高綜采放頂煤采煤法。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：綜采面長度一般不小于150 m。結(jié)合本礦井的實際情況，確定綜放工作面的長度為230 m。該采區(qū)設(shè)計產(chǎn)量為240Mt/a，1個工作面達(dá)產(chǎn)，扣除掘進(jìn)煤的產(chǎn)量很小， Mt/a。確定工作面長度的公式如下： （）式中 —采煤工作面的長度， m；—工作面推進(jìn)度， m/a；—煤層厚度或采高， m；—煤的密度 ，t/ m3?！擅汗ぷ髅娌沙雎?，中厚煤層取85%。本設(shè)計采區(qū)采用下行式開采順序，即先采上部煤層，后采下部煤層。采用綜合機械化放頂煤采煤工藝，“四班六小時”工作制，三班采煤一班準(zhǔn)備，日進(jìn)6刀。 m，年工作330d，采區(qū)達(dá)產(chǎn)需要單個工作面 2400000＝L330， 則 L＝ m，取L＝230 m 巷道布置采區(qū)上山布置，受煤層厚度、采區(qū)服務(wù)年限及產(chǎn)量、瓦斯涌出量、煤層頂?shù)装鍘r性等因素的影響，應(yīng)綜合考慮上述因素，使上山布置方案在技術(shù)上可行，在經(jīng)濟(jì)上合理。在一般情況下，布置兩條上山（一條運輸上山，一條軌道上山），就可以滿足采區(qū)運輸、通風(fēng)和行人的需要，但在下列情況下還需要布置一條回風(fēng)上山。1）生產(chǎn)能力很大的厚煤層采區(qū)，集中聯(lián)合布置采區(qū)、分組聯(lián)合布置采區(qū)。2）產(chǎn)量較大，瓦斯涌出量很大的采區(qū)特別是下山采區(qū)。3）產(chǎn)量較大，經(jīng)常出現(xiàn)上、下分階段同時生產(chǎn)、需要簡化通風(fēng)系統(tǒng)的采區(qū)。4）運輸和軌道上山均布置在底板巖石中，需要弄清煤層情況或為提前掘進(jìn)其他采區(qū)的巷道以及需要泄水的采區(qū)。綜合考慮上述因素，布置兩條上山，分別為軌道上山，運輸上山，根據(jù)本設(shè)計采區(qū)的地質(zhì)條件，為了滿足采區(qū)走向長度的要求，兩條上山大致布置位于采區(qū)，中央。采區(qū)上山的位置，有布置在煤層中或底板巖石中的問題以及相對于煤層群的上部、中部或下部的問題。1）煤層上山優(yōu)點：掘進(jìn)容易、費用低、速度快、聯(lián)絡(luò)巷道工程量少。缺點：煤層上山受工作面采動影響較大，生產(chǎn)期間上山的維護(hù)困難，需要金屬可伸縮支架，煤柱留設(shè)多。適用條件：，采區(qū)服務(wù)年限短。，煤質(zhì)在中硬以上，上山不難維護(hù)。，維護(hù)期限不長的專用通風(fēng)或運煤上山。 2）巖石上山優(yōu)點：維護(hù)狀況良好，維護(hù)費用低，煤柱留設(shè)少。缺點：掘進(jìn)困難，聯(lián)絡(luò)巷道工程量大。適用條件：對單一厚煤層采區(qū)和聯(lián)合準(zhǔn)備采區(qū)，在未采用可伸縮金屬支架的情況下，為改善維護(hù)條件，將上山布置在煤層底板巖石中。 根據(jù)本設(shè)計采區(qū)煤層及頂?shù)装鍘r性，采區(qū)服務(wù)年限等實際情況，結(jié)合上述煤層上山和巖石上山的情況經(jīng)過簡單的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用兩條巖層上山。即上山布置在7煤層底板巖層中，煤層傾角為13176。軌道上山內(nèi)采用串車提升，運輸上山內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機運輸?；仫L(fēng)大巷通達(dá)主要回風(fēng)石門。 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)運煤系統(tǒng)綜放工作面→區(qū)段運輸平巷→區(qū)段運輸石門→采區(qū)運輸上山→采區(qū)煤倉→南翼運輸大巷→井底煤倉→主井→地面輔助運輸系統(tǒng)地面副井井底車場南翼軌道大巷采區(qū)車場采區(qū)運輸上山采區(qū)上部車場回風(fēng)石門區(qū)段會風(fēng)平巷運矸系統(tǒng)巖石掘進(jìn)工作面→礦車→軌道大巷→井底車場→副井→地面行人地面副井井底車場南翼軌道大巷采區(qū)車場采區(qū)運輸上山各個工作地點供電系統(tǒng)高壓電纜由井底中央變電所經(jīng)軌道大巷至采區(qū)變電所，降壓后由低壓電纜分別送到回采和掘進(jìn)工作面附近的配電站，以及膠帶運輸機和絞車房等用電地點。供水系統(tǒng)采掘工作面和運輸機巷及運輸機轉(zhuǎn)載點所需要的防塵噴霧用水，由副井的供水管下井，然后送至各個用水地點。 采區(qū)車場及主要硐室 采區(qū)車場的設(shè)計（一）采區(qū)上部車場采區(qū)車場的形式和線路布置本設(shè)計采區(qū)煤層運料平巷通過采區(qū)上、中、下部車場與軌道大巷相連接。采區(qū)上部車場采用逆向平車場（如圖5—1），通過提升絞車提升；絞車房獨立通風(fēng)，并設(shè)置風(fēng)窗調(diào)節(jié)風(fēng)量；采區(qū)軌道斜巷內(nèi)采用40KW絞車牽引礦車進(jìn)行輔助運輸。采區(qū)車場的調(diào)車方式裝滿設(shè)備和材料的小礦車或材料車由電機車牽引從軌道大巷進(jìn)入采區(qū)車場。在采區(qū)車場上部停車線上，礦車與電機車脫鉤，小礦車和材料車通過提升絞車提至平車場的平臺摘鉤，然后沿著礦車行進(jìn)方向進(jìn)入采區(qū)煤層運料平巷。（二）采區(qū)中部車場圖：1運輸上山；2區(qū)段運輸石門 采區(qū)中部車場（三）采區(qū)下部車場采區(qū)下部車場由采區(qū)裝車站和輔助提升下部車場組合而成，本采區(qū)采用頂板繞道裝車式下部車場。 采區(qū)主要硐室布置采區(qū)煤倉在區(qū)段運輸石門與采區(qū)運輸上山連接處，大巷兩側(cè)對應(yīng)兩個區(qū)段設(shè)一個采區(qū)煤倉。采區(qū)煤倉采用垂直煤倉，斷面為圓形， m，用混凝土砌碹支護(hù)，壁厚240 m m。煤倉容量按采煤機連續(xù)作業(yè)割一刀煤的產(chǎn)量計算： Q=Q0+L MbγC0kt （）式中Q——煤倉容量，t；Q0——防空倉漏風(fēng)留煤量，取Q0=10t；L——工作面長度，L=230 m； M——采高， M = m；b——進(jìn)刀深度，b= m；γ——煤的容重，γ=；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。Q=10+2301=1537t煤倉的斷面半徑：= m （） m， m，容量1537t。絞車房絞車房布置在巖層中，距軌道大巷20 m，距離采區(qū)煤層運料斜巷35 m左右(見圖5—3)，以利于維護(hù)。采區(qū)變電所采區(qū)變電所應(yīng)設(shè)在采區(qū)用電負(fù)荷集中的地方，其位置見采區(qū)巷道布置圖。高壓電氣設(shè)備與低壓設(shè)備分別集中在一側(cè)布置， m；高度根據(jù)行人的高度和設(shè)備要求以及吊掛電燈的高度確定為3 m， m。硐室斷面形狀采用半圓拱，采用錨噴支護(hù)。底板采用100?；炷龄伒?，并高出鄰近巷道200～240 m m和具有3‰的 流水坡度，以防礦井水流進(jìn)變電所。硐室與通道的連接處，設(shè)有向外開的防火柵欄兩用門。 采區(qū)采掘計劃 采區(qū)主要巷道參數(shù)確定1）巷道斷面（1）軌道上山斷面軌道上山是布置在巖層中的半圓拱形式的巖巷，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù)，其中布置900 m m軌道，采用綜合掘進(jìn)機組進(jìn)行施工，月進(jìn)度為250 m/月。斷面及其特征見圖59和表58。圖49 軌道上山斷面示意圖表48 軌道上山巷道斷面特征表圍巖類別斷面/ m2掘進(jìn)尺/ m m噴射厚度/ m m錨 桿 （ m m）凈周長/ m凈掘?qū)捀咝褪酵饴堕L度排列方式間排距錨深規(guī)格L*φ巖巷42003700100樹脂100菱形800