【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)包括三部分：一般部分，專(zhuān)題部分，翻譯部分。提升，礦井通風(fēng)及礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。張雙樓礦區(qū)位于距離徐州市區(qū)北約千米，礦區(qū)對(duì)外交通便利。地勢(shì)較為平坦，井田走向長(zhǎng)度千米，傾斜方向長(zhǎng)千米。井田可采煤層自上而下為7#，9#。厚度分別為米，米，煤層傾角平均為20度。萬(wàn)噸，新井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬(wàn)噸/年，服務(wù)年限為年。張雙樓煤礦礦井工作制度為“三八”制，兩工作面保產(chǎn)。井兩水平開(kāi)拓，水平標(biāo)高分別為-600，-950。礦井主井采用箕斗提煤，副井。工作面采用走向長(zhǎng)壁采煤法，采用集中布置，工作。面長(zhǎng)180米，采煤工藝為綜采。礦井運(yùn)煤在大巷中采用3噸底卸式礦車(chē)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用噸固定式礦車(chē)運(yùn)輸。專(zhuān)題部分提出了煤礦綠色開(kāi)采的概念，闡述了它的內(nèi)涵和技術(shù)體系。翻譯部分列舉了在改進(jìn)礦山安全及采礦機(jī)械可靠性的幾項(xiàng)工作。

　　

【正文】 提升矸石，兼做通風(fēng)、排水、供電用。直徑 ，凈斷面，掘進(jìn)斷面在表土段面積 ，支護(hù)壁厚 1100mm，基巖段面積，支護(hù)壁厚 500mm。副井采用一套 6t 雙層單車(chē)罐籠。副井內(nèi)設(shè)梯子間，作為安全出口。 其斷面圖如圖 422 所示。 70040080080028 90 18 0025025050011 0072 0016 00 25 4016 4052 7057 8017 50102176。 圖 422 副井?dāng)嗝鎴D 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 34 頁(yè) 井 筒 特 征 表 422 井型 井筒直徑 井深 凈斷面 積 基巖段毛 斷面積 表土段毛 斷面積 提升容器 180 萬(wàn) t m2 m2 雙層四車(chē)罐籠 罐道形式 井筒混凝土支護(hù)厚度 鋼絲繩罐道 基巖段 500mm 表土層段 1100mm 風(fēng)井：風(fēng)井井筒采用圓形斷面，直徑 為 5m，凈斷面 ，掘進(jìn)斷面在表土段為 ，基巖段為 ，采用錨噴支護(hù)。風(fēng)井除了礦井回風(fēng)之用，其斷面圖如圖 423 所示。 5 0 01 1 0 05 0 0 08 0 04 0 07 0 04 5 0 圖 423 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 35 頁(yè) 井 筒 特 征 表 423 井型 井筒直徑 井深 凈斷面積 基巖段毛斷面積 表土段毛斷面積 180 萬(wàn) t 5m m2 m2 井筒混凝土支護(hù)厚度 基巖段 500mm 表土層段 1100mm 礦井通風(fēng)驗(yàn)算詳見(jiàn)第九章。 二、井底車(chē)場(chǎng) 井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)原則： ① 要留有一定的富裕通過(guò)能力，一般要求大于礦井設(shè)計(jì)能力的 30%； ② 設(shè)計(jì)車(chē)場(chǎng)時(shí)要考慮礦井增產(chǎn)的可能； ③ 盡可能的提高機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車(chē)作業(yè)，提高通過(guò)能力； ④ 考慮主、副井之間施工的短路貫通； ⑤ 注意車(chē)場(chǎng)處的圍巖及巖層含水性，破碎情況，避開(kāi)破碎和強(qiáng)含水層； ⑥ 井底車(chē)場(chǎng)要布置緊湊，注意減少工程量等。 井底車(chē)場(chǎng)形式確定： 本礦采用 3 噸底卸式礦車(chē)作為主運(yùn)輸，根據(jù)本礦的實(shí)際地質(zhì)條件并考慮以上因素本礦采用刀把式車(chē)場(chǎng)，為節(jié)省采區(qū)部分巷道，調(diào)車(chē)方式采用折返式。 空重車(chē)線(xiàn)計(jì)算： 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求主井空重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度個(gè)為 ～ 2 個(gè)列車(chē)長(zhǎng)度；副井空重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度為 1～ 個(gè)列車(chē)長(zhǎng)；材料車(chē)線(xiàn)應(yīng)容納 15～ 20 個(gè)列車(chē)，所以有以上規(guī)定計(jì)算空重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度。 本礦設(shè)計(jì)主井每列空重車(chē)礦車(chē)數(shù)目為 25 個(gè)，其中每個(gè)車(chē)長(zhǎng) 3240mm，計(jì)算得出空重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度 應(yīng)為 25 3240/1000 ～ 25 3240/1000 2 即 米～ 162 米長(zhǎng)。 本礦設(shè)計(jì)主井每列空重車(chē)礦車(chē)數(shù)目為 20 個(gè)，其中每個(gè)車(chē)長(zhǎng) 3450mm，計(jì)算得出空重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)為 20 3450/1000 1～ 20 3450/1000 69米～103 米長(zhǎng)。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 36 頁(yè) 材料車(chē)每個(gè)車(chē)長(zhǎng) 3450mm，計(jì)算得出材料車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)為 15 3450/1000 1～ 20 3450/1000 即 52 米～ 67 米長(zhǎng)。 井底車(chē)場(chǎng)各峒室布置，根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》本設(shè)計(jì)在井底設(shè) 煤倉(cāng)4 0 176。4 0 176。等候室水倉(cāng) 水倉(cāng)醫(yī)務(wù)室副井變電室水泵房機(jī)車(chē)修理室主井水倉(cāng)清理峒室4 9 5 0 03 9 0 0 01 6 5 7 52 3 4 0 03 9 0 0 0R 1 0 4 0 0R 1 0 4 0 0R 1 9 5 0 0R 1 9 5 0 0R 1 9 5 0 0R 1 9 5 0 0R 1 9 5 0 0R 1 9 5 0 02 5 0 0 01 2 5 0 0 01 2 0 0 0 03 3 0 0 03 1 5 0 05 4 6 0 01 3 6 0 0 04 0 0 0 08 0 0 0 04 0 0 0 06 6 5 0 01 2 0 0 0 07 8 0 0 05 2 0 0 0 張雙樓礦井650水平井底車(chē)場(chǎng) 示意圖 車(chē)場(chǎng)特征： 車(chē)場(chǎng)形式：折返式 通過(guò)能力：180萬(wàn)t 主 運(yùn) 輸：3t底卸式礦車(chē) 輔助運(yùn)輸：t固定式礦車(chē) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 37 頁(yè) 計(jì)了中央變電所，水泵房，等候室，醫(yī)務(wù)室，翻籠峒室，水倉(cāng)清理峒室，機(jī)車(chē)修理峒室，井底清理峒室等。 三、主要開(kāi)拓巷道 大巷：本礦設(shè)計(jì)采用集中大巷布置，大巷布置在距離 9 煤底板 30 米的底板巖石中，采用單巷布置，斷面形式采用拱形斷面，支護(hù)方式采用錨噴支護(hù)，局部采用 U 型鋼支護(hù)。見(jiàn)圖 424。 200160100230017601001600900400 2801320 8802349550450440010080154020214200R2100 圖 424 大巷斷面 斷面特征表 表 424 圍巖 斷面 （ m2） 掘進(jìn)尺寸 （ mm） 噴射 厚度 錨桿（ mm） 凈周長(zhǎng)（ m） 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 38 頁(yè) 類(lèi)別 凈 掘 寬 高 （ mm） 形式 外露長(zhǎng)度 排列方式 間排距 錨深 直徑 砂巖 4400 4200 100 樹(shù)脂錨桿 50 矩形 600 1600 14 15 石門(mén)及回風(fēng)大巷：本礦設(shè)計(jì)石門(mén)及回風(fēng)大巷斷面形式同大巷采用拱形斷面，支護(hù)方式采用錨噴支護(hù)，局部采用 U 型鋼支護(hù)。見(jiàn)圖 424。 采區(qū)上山：本礦設(shè)計(jì)采用集中布置，采用雙煤層上山布置，斷面形式采用拱形斷面，支護(hù)方式采用錨噴支護(hù)，局部采用 U 型鋼支護(hù)。見(jiàn)圖 425。 200190010010050040015401320402945002250 22504300R2650 圖 425 軌道上山斷面圖 注：運(yùn)輸上山斷面圖與軌道上山相同，只是運(yùn)輸上山中鋪設(shè)皮帶，因此省略。 斷面特征表 表 425 圍巖 斷面 （ m2） 掘進(jìn)尺寸（ mm） 噴射 厚度 錨桿（ mm） 凈周長(zhǎng)（ m） 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 39 頁(yè) 類(lèi)別 凈 掘 寬 高 （ mm） 形式 外露長(zhǎng)度 排列方式 間排距 錨深 直徑 砂巖 4500 4130 100 樹(shù)脂錨桿 50 矩形 800 1500 14 區(qū)段平巷：本礦設(shè)計(jì)區(qū)段平巷采用梯型斷面形式，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)梁支護(hù)，局部采用工字剛鋼支護(hù)。見(jiàn)圖 426。 333021753349300 30040045002250 圖 426 區(qū)段平巷斷面圖 斷面特征表 表 426 圍巖 類(lèi)別 斷面 （ m2） 掘進(jìn)尺寸 （ mm） 錨桿 （ mm） 凈周長(zhǎng)（ m） 凈 掘 寬 高 形式 外露長(zhǎng)度 排列方式 間排距 錨深 直徑 煤層 4500 3100 樹(shù)脂錨桿 50 矩形 1000 1200 12 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 40 頁(yè) 第五章 準(zhǔn)備方式 — 采區(qū)巷道布置 第一節(jié) 煤層地質(zhì)特征 一、煤層埋藏條件 本井田可采煤層共兩層 ,自上而下依次為山西組 9 煤，屬過(guò)渡相沉積。煤層間距平均 ，傾向西北，走向東北～西南，煤層傾角較大 15176?！?35176。，平均 20176。 7 煤直接頂板為灰色砂泥巖，厚度 0～ 米不等，上層為灰白色厚～中細(xì)粒砂巖，厚度 30 米左右，底板即為 9 煤頂板為中細(xì)粒砂巖，含少量動(dòng)物化石及黃鐵礦，偶含鈣質(zhì)透晶體厚度 30m。九煤底板為灰白色細(xì)粒砂巖，粉砂巖厚度 50 米左右間夾灰?guī)r。兩煤層底板含水性小，無(wú) 水害威脅。只有在距離 9 煤 50 米以外的灰?guī)r屬含水性中等。詳見(jiàn)第一章第二節(jié)。 可采煤層特征表 表 131 煤層號(hào) 厚度（ m） 頂板巖性 底板巖性 層間距（ m） 最小～最大 最小～最大 平均 平均 7 ～ 砂質(zhì)泥巖、泥巖、 粉、細(xì)砂巖 砂質(zhì)泥巖、泥巖、 細(xì)砂巖 ～ 9 ～ 泥巖、中、細(xì)砂巖 砂質(zhì)泥巖、泥巖、 細(xì)砂巖 二、煤的特征 煤 質(zhì)、容重及硬度：本井田可采煤層為山西組 9 煤，均屬氣煤，為中硫低灰分。 7 煤為 ， 9 煤為 。硬度中硬 ,普氏硬度為 2～ 3。 瓦斯及 CO2 含量： 區(qū)內(nèi)各主要可采煤層 CH4 平均含量為 ～； CO2各煤層平均含量為 ～ 。各主要可采煤層瓦斯自然成分以 N2 為主占 ～ ％； CO2 次之， ～中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 41 頁(yè) ％， CH4含量?jī)H占 ～ ％。全礦井相對(duì)瓦斯涌出量為 ，絕對(duì)瓦斯涌出量為 。 第二節(jié) 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 一、確定采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)的原則 巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求： 保證采區(qū)具有完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，生產(chǎn)系統(tǒng)要完善可靠，便于管理； 合理集中生產(chǎn)，確保采區(qū)與工作面的正常接替，確保礦井的生產(chǎn)能力同時(shí)，為穩(wěn)產(chǎn)高效創(chuàng)造條件； 良好的經(jīng)濟(jì)效果，巷道布置在符合合理的基礎(chǔ)上，力求工程量省，投資少，見(jiàn)效快，巷道維護(hù)費(fèi)用低，采區(qū)噸煤生產(chǎn)成本低； 安全生產(chǎn)的條件好，符合《煤礦安全規(guī)程》、《礦井防火規(guī)程》、《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》、《建筑物、水體、鐵路、及主 要井巷煤柱留設(shè)與壓煤與開(kāi)采規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。 二、確定采區(qū)巷道布置 本礦瓦斯涌出量較小，沒(méi)有突出危險(xiǎn)，地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單涌水量小，兩條上山就能滿(mǎn)足生產(chǎn)系統(tǒng)的要求。因此采用兩條上山方式準(zhǔn)備，一條運(yùn)煤，一條運(yùn)料。本礦井由于兩層煤的間距較小，煤層傾角較大，適合采用采區(qū)準(zhǔn)備方式，上山沿傾向集中布置。根據(jù)本礦的實(shí)際條件，為了減少初期投資，見(jiàn)煤快，設(shè)置中央采區(qū)為首采區(qū)，兩條上山一條運(yùn)煤，另一條運(yùn)料；為減少掘進(jìn)費(fèi)用且 9 煤頂?shù)装宸€(wěn)定，布置在 9 煤中。區(qū)段平巷間設(shè)置聯(lián)絡(luò)巷，保證掘進(jìn)通風(fēng)順暢，減少局扇的工作阻力。軌道上山上部設(shè)置絞 車(chē)房，用于提升物料，運(yùn)送矸石。區(qū)段平巷采用雙巷掘進(jìn)，采區(qū)兩翼同時(shí)開(kāi)采以保證礦井在投產(chǎn)時(shí)即達(dá)到設(shè)計(jì)年產(chǎn)量。開(kāi)采上區(qū)段時(shí)，同時(shí)掘進(jìn)下區(qū)段。區(qū)段煤柱采用沿空掘巷回收。 三、采區(qū)巷道布置參數(shù)確定 根據(jù)《煤炭設(shè)計(jì)規(guī)程》要求，結(jié)合本礦實(shí)際情況，采區(qū)邊界煤柱設(shè)定為中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 42 頁(yè) 10m，上山煤柱在 7 煤各留 30m 煤柱， 9 煤留設(shè) 20m 煤柱，運(yùn)輸上山與軌道上山間距 20m，區(qū)段斜長(zhǎng)為 205m，上山長(zhǎng)度 950m，工作面推進(jìn)長(zhǎng)度 1500m。 詳細(xì)設(shè)計(jì)見(jiàn)張雙樓煤礦開(kāi)拓平面圖及采區(qū)巷道布置圖。 四、采區(qū)生產(chǎn)能力確定 本礦井初步?jīng)Q定采用兩個(gè)工作面開(kāi)采，因 此兩個(gè)工作面的生產(chǎn)能力即為礦井的生產(chǎn)能力 180 萬(wàn) t/年。工作面工作制度采用“三八”工作制，即兩班半采煤，半班準(zhǔn)備。雙向割煤，往返一次割兩刀，每刀進(jìn)尺 。 一個(gè)工作面生產(chǎn)能力確定 ①、工作面采用雙向割煤，往返進(jìn)兩刀所需時(shí)間 tL為 ? ? 11 11 tvvLLtkcL????????? ??? （ 51） 式中： L—— 工作面長(zhǎng)度， 180m； L1—— 斜切進(jìn)刀段長(zhǎng)度， 30m； vc—— 采煤機(jī)正常割煤牽引速度，取 3m/min； vk—— 采煤機(jī)反向牽引清浮煤速度，取 5m/min； t1—— 采煤機(jī)反向操作及進(jìn)刀所需時(shí)間，取 10min。 由上式計(jì)算得出 tL＝ 90min。 ②、 必須的間歇時(shí)間 T 停 必須的間歇時(shí)間包括每割完一刀煤檢查機(jī)器更換截齒時(shí)間；正常的停開(kāi)機(jī)時(shí)間；采煤機(jī)改變牽引方向時(shí)的翻擋煤板時(shí)間及滾筒調(diào)位時(shí)間等。根據(jù)實(shí)際情況， T 停 取 40min。 ③、每割