【正文】 179。 4179。 100179。 176。 = 6煤工業(yè)廣 場保護煤柱計算： 表土層厚度 100m，基巖段到 4煤層厚度為 H2m S= m2 P=179。 179。 100179。 176。 = 河北工程大學畢業(yè)設(shè)計 15 表 保護煤柱損失量如下表 ： 煤柱類型 煤層 計算詳情 儲量 /Mt 合計 /Mt 井田邊界保護煤柱 4 23924179。 50179。 4179。 6 23924179。 50179。 179。 村莊保護煤柱 0 0 斷層保護煤柱 4 (20xx+1500+2400)179。 30179。 4179。 6 (20xx+1500+2400)179。 30179。 179。工業(yè)場地保護煤柱 4 1016540179。 4179。 6 1112133179。 179。 井筒保護煤柱 4 311364179。 4179。 179。 179。 合計 河北工程大學畢業(yè)設(shè)計 16 礦井可采儲量 礦井可采儲量是礦井設(shè)計的可以采出的儲量，可以按照下式計算： Zk=(ZgP)179。 C 式中 Zk——礦井可采儲量， Mt； Zg——礦井工業(yè)儲量， Mt； P ——保護工業(yè)場地、井筒、井田邊界、河流、湖泊、建筑物、大斷層 等留設(shè)的永久保護煤柱損失， Mt； C ——采區(qū)采出率，厚煤層不小于 ，中厚煤層不小于 ，薄煤層 不小于 。 4煤層煤厚 4m,屬于厚煤層，煤柱損失為 Mt； 6煤層煤厚 ，屬于中厚煤層，煤柱損失為 。 則： 4煤可采儲量為： Zk=（ ）179。 =(Mt) 6煤可采儲量為： Zk=（ ）179。 =(Mt) 故礦井設(shè)計可采儲量為： Zk=+=(Mt) 第三章 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》第 條規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、回采對煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。 礦井規(guī)模可依據(jù)以下條件確定 (1)資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單、儲量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜、儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模規(guī)定太大。 (2)開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處的地理位置（是否靠近老礦區(qū)或者大城市）、交通（鐵路、公路、水運）、用戶、工覅按、供水、建筑材料及勞動力來源等。條件較好者，應(yīng)加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模；否 則應(yīng)縮小規(guī)模。 (3)國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤種、煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)。 (4)投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)該加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。 河北工程大學畢業(yè)設(shè)計 17 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 賀進 礦井儲量豐富，煤層賦存情況穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，傾角小，厚度變化穩(wěn)定，開采條件簡單，并且交通便利；煤田煤質(zhì)屬良。綜上所述，本井田適宜建設(shè)大型礦井。 確定 賀進 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。 可 采儲量 Zk，設(shè)計生產(chǎn)能力 A 和礦井服務(wù)年限 T 三者之間的關(guān)系為： 式中 T——礦井服務(wù)年限， a； Zk——礦井可采儲量， Mt； A——設(shè)計生產(chǎn)能力， Mt； K——礦井設(shè)備儲量系數(shù)，取 則礦井服務(wù)年限為： T=（ *） = 第一水平服務(wù)年限的計算公式為： T1= （ 3—2） 式中 T1——第一水平的服務(wù)年限， a； Zk1——第一水平的可采儲量，萬 t； K——礦井儲量備用系數(shù)，取 K=； A——礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬 t/a。 T=（ *） =(a)35a 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范 》要求。 井型校核 按礦井的實際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲量條件及安全條件因素對井型進行校核： （ 1） 煤層開采能力。井田內(nèi) 4 號煤層平均 4m，為厚煤層， 6 號煤層平均 ,為中厚煤層，兩層煤賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)代化礦井 “一礦一井一面 ”的發(fā)展模式，可以布置一個大采高工作面。 （ 2） 輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核。礦井設(shè)計為大型礦井，開拓方式為立井加暗斜井多水平開拓（暫定）。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)順槽膠帶輸送機到大巷膠帶輸送機運到井底煤倉，ZkT AK?K AZ 1k?河北工程大學畢業(yè)設(shè)計 18 運輸能力大，自動化程度高。副井運輸負責提升、下放物料，能滿足一般設(shè)備的下放與提升。大型設(shè)備材料可以通過風井下放。大巷輔助運輸采用皮帶運輸，運輸能力大，調(diào)度方便靈活。 （ 3） 通風安全條件的校核。礦井煤塵無爆炸危險性，瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井，但仍需采取一定防止措施。礦井采用分區(qū)式通風，設(shè)兩條回風大巷，東區(qū)、西區(qū)各布置一個風井，可以滿足通風需要（暫定）。 礦井的設(shè)計生產(chǎn) 能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求，見表 。 表 我國各類井型的礦井和第一水平設(shè)計服務(wù)年限 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力（萬 t/a） 礦井設(shè)計服務(wù)年限（ a） 第一開采水平服務(wù)年限（ a） 煤層傾角 25176。 煤層傾角 25176?！?45176。 煤層傾角 45176。 600 及以上 80 40 — — 300～ 500 70 35 — — 120～ 240 60 30 25 20 45～ 90 50 25 20 15 9～ 30 各省自定 礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計年工作日 330d，工作制度采用“四六制”，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準備，每班工作 6h。 礦井每晝夜凈提升時間 14h。 第四章 井田開拓 井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進入煤體，簡歷礦井提升、運輸、通風、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進行技術(shù)經(jīng)濟比較才能確定。 井田開拓主要研究如何不知開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認真研究： （ 1） 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理學則井筒及工業(yè)場地的位置。 （ 2） 合理確定開采水平的數(shù)目和位置。 （ 3） 布置大巷及井底車場。 （ 4） 確定礦井開采程序，做好開采水平的接替。 （ 5） 進行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造。 （ 6） 合理確定礦井通風、運輸及供電系統(tǒng)。 確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較河北工程大學畢業(yè)設(shè)計 19 后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時，應(yīng)遵循下列原則： （ 1） 貫徹執(zhí)行國家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤、高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證 生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量，尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。 （ 2） 合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 （ 3） 合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。 （ 4） 必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風、運輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。 （ 5） 要適合當前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜掘機械化、自動化創(chuàng)造條件。 （ 6） 根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。 井田開拓概述 賀進 礦井位于太行山東麓山前丘陵地帶，武安盆地的西部，屬山間平原地貌，地形微向東傾斜，地勢北高南低，北部呈階地式增高，最高標高達 +，南部地勢低緩，最低標高為 +，最大高差 。 本井田范圍內(nèi)除山坡、河床之外，均被第四系薄層黃土覆蓋。第四系厚度 ～，平均厚度 100m。 井田基本構(gòu)造形態(tài)為一單斜構(gòu)造，以為褶曲主，斷裂構(gòu)造次之。斷裂方向以北北東－及北東向最為 發(fā)育，以高角度正斷層為主，將礦區(qū)切割成若干小型的地壘、地塹和斷塊。區(qū)內(nèi)伴有寬緩的褶曲，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型。地層傾角一般 2～ 15176。，平均 6176。 田內(nèi)含水層自下而上有奧灰強含水層，厚度大，富水性較強；大青灰?guī)r含水層厚度5~6m，為較強含水層；伏青灰?guī)r含水層厚度 ，為較強含水層；野青灰?guī)r含水層含水性差，一般不含水；山西組砂巖含水層厚 ，含水性弱到中等；上石盒子組細砂巖以上含水層厚度大于 100m，雖含水性不強，但靜儲量比較大。 確定井田開拓方式 確定井筒形式、位置 、數(shù)目 一、 井筒形式的確定 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。 河北工程大學畢業(yè)設(shè)計 20 平硐開拓受地形及埋藏條件限制，要求地形條件合適，即在煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場地和引進鐵路，上山部分儲量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。本井田不符合上述條件，不能采用平硐開拓方式。 斜井開拓與立井開拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶有相當大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。缺點是：斜井井筒長，輔助提升能力小，提升深度有限；通風路線長，阻力大，管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層，施工技術(shù)復(fù)雜。 立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文 等自然條件的限制，在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利；當表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進速度慢，基本建設(shè)投資大。 綜上：根據(jù)地形地質(zhì)因素以及各種開拓形式的比較，本井田不具備平硐開拓的地形條件，具備斜井開拓和立井開拓的條件。故可以采用立井開拓或者斜井開拓。經(jīng)后面方案比較確定井筒形式為立井開拓。 二、 井筒位置的確定 選擇井筒的位置應(yīng)考慮如下原則： （ 1）初期開采條件有利，儲量可靠，井巷工程量省，建井工期短。 （ 2）井田兩翼儲量大致平衡，井下運輸、通風、開采比較有利。 （ 3）要充分利用地形，少占地，少壓煤。 （ 4）井口標高要高于歷年最高洪水位。 （ 5）井筒應(yīng)盡量避免穿過流沙層、含水層、較厚的沖擊層，有煤和瓦斯突出危險的煤層 。 （ 6）井底距奧陶灰?guī)r要保持一定的安全距離。 （ 7）井底車場及主要硐室盡量布置在較穩(wěn)定的巖層中，便于硐室的開掘和維護。 對井下合理開采的井筒位置： （ 1）井筒沿井田走向的位置 井筒沿井田走向的的有利位置以后應(yīng)在井田中央。當井田儲量呈不均勻分布時，應(yīng)在儲量分布的中央，以此形成兩翼儲量比較均勻的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)。 河北工程大學畢業(yè)設(shè)計 21 ① 井筒設(shè)在井田中央（儲量分布的中央），可使沿井田走向的井下運輸工作量小，而井田偏于一翼邊界的相應(yīng)井下工作量要較前者大； ② 井筒設(shè)在井田中央時，兩翼產(chǎn)量分配，風量分配比較均勻，通風網(wǎng) 絡(luò)較短，通風阻力較小。井田偏于一側(cè)時，一翼通風距離較長，風壓較大。當產(chǎn)量集中于一翼時，風量成倍增加，風壓按二次方關(guān)系增加。如要降低風壓，就要增加巷道斷面，增加掘進工程量。 ③ 井筒設(shè)在井田中央時，兩翼分擔比較均勻，各水平兩翼開采結(jié)束的時間比較接近。如井筒偏于一側(cè)，一翼過早采完，然后產(chǎn)量集中于另一側(cè)，將使運輸，通風過于集中，采煤掘進互相干擾，甚至影響全礦生產(chǎn)。 ④ 實際工作中，由于井田地質(zhì)條件和其他因素的影響，只要盡可能使兩翼均衡，同時可將井筒布置在靠近高級儲量地段，使初期投產(chǎn)的采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，儲量可靠。從而使礦井建設(shè)投產(chǎn)后有可能的儲量和較好的開采條件，以便迅速達到設(shè)計能力。 （ 2）井筒沿煤層傾向的位置 立井開拓時井筒沿煤層傾向位置的幾個原則。井筒設(shè)在井田中部，可使石門總長度最短、沿石門的運輸工作量小；井筒設(shè)在淺部時，總的石門工程量雖然稍大，但初期（第一水平）工程量較及投資較少，建井期較短；井筒設(shè)在深處的初期工程量最大，石門總長度和沿石門的運輸工作量也較大，但如煤系基底有含水特大的巖層，不允許井筒穿過時，它可以延伸井筒到深部，對開采井田深部及向下擴展有利；而在淺、中位置，井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜 井開采，生產(chǎn)系統(tǒng)較復(fù)雜，環(huán)節(jié)較多。從保護井筒和工業(yè)場地煤柱損失看，愈靠近淺部，煤柱的尺寸愈小，愈近深部，則煤柱損失愈大。 （ 3）對掘進與維護有利的井筒位置 為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進的困難及便于維護，應(yīng)使井筒通過的巖層及表土具有較