【導(dǎo)讀】 螈肅羋螞袁芁薆蟻羃肄蒂蝕肅艿莈蠆裊肂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁螅羄莄芇螄肆膇薆螃螆羀蒂螂羈膅蒈螁肀肈莃螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇螆芀芆袆衿肅蚅裊肁羋薁襖膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃薈袀莃荿薇膆芅薆膄罿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂薂螈肅羋螞袁芁薆蟻羃肄蒂蝕肅艿莈蠆裊肂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁螅羄莄芇螄肆膇薆螃螆羀蒂螂羈膅蒈螁肀肈莃螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇螆芀芆袆衿肅蚅裊肁羋薁襖膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃薈袀莃荿薇膆芅薆膄罿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂薂螈肅羋螞袁芁薆蟻羃肄蒂蝕肅艿莈蠆裊肂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁螅羄莄芇螄肆膇薆螃螆羀蒂螂羈膅蒈螁肀肈莃螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇螆芀芆袆衿肅蚅裊肁羋薁襖膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃薈袀莃荿薇膆芅薆膄罿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂薂螈肅羋螞袁芁薆蟻羃肄蒂蝕肅艿莈

　　

【正文】 β（176。） δ（176。） 埋深（ m） 21 45 73 55 73 350 其中：φ —— 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(shè)工業(yè)廣場保護 煤柱如下圖所示： 22 圖21 工業(yè)廣場保護煤柱圖走向剖面 傾向剖面 圖 221 工業(yè)廣場保護煤 作圖求出工業(yè)廣場保護煤柱損失為 Q 工保 = 萬噸 斷層的保護煤柱為： Q斷＝ 萬 t 保護巷道煤柱與其它損失煤柱為 萬 t 故礦井的設(shè)計開采儲量 Q可： Q 設(shè)＝ Q工－ Q 邊 － Q斷 =－ － ＝ 萬 t Q 可＝（ Q 設(shè)－ － ） *75﹪＝＝ 萬 t 礦井設(shè)計可采儲量 礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、礦井井下主要巷道及上、下山保護 23 煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲量。 表 223 礦井可采儲量匯總表 開采水平 煤層名稱 工業(yè)儲量 礦井設(shè)計儲量（ Mt） 礦井可采儲量（ Mt） 永久煤柱 設(shè)計 儲量 設(shè)計煤柱損失 可 采 儲量 斷層 境界 工業(yè)場地 井 下 巷道 １ 二 1 合計 二 1 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 《礦井設(shè)計規(guī)范》第 條規(guī)定：“礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日 330d，每日凈提升 16h”計算。每日三班作業(yè)，綜采工作面可采用每日四班作業(yè)，每班工作六小時。 根據(jù)本礦井的實際情況，本礦采用“四六制”作業(yè)方式，這種制度適合本礦采掘作業(yè)的特點， 有利于保護工人的健康，提高工時利用率，提高設(shè)備和工作面的 利用率。搞好安全生產(chǎn)，穩(wěn)定和提高采掘隊，因此，本礦設(shè)計生產(chǎn)實行“四六制”作業(yè)方式。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的確定。 本礦井田精查補充勘探后獲得的地質(zhì)儲量為 萬 t，而實際開采儲量為 萬 t，因此，儲量豐富，而且井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造，及水文地質(zhì)條件簡單，開采技術(shù)條件較好，煤層生產(chǎn)能力大。 同時，鶴壁礦務(wù)局的各礦實際生產(chǎn)能力都在 90 萬 t以上，各礦均為機械化采煤，并取得較好的技術(shù)經(jīng)濟效果，該局已積累了管理大型礦井的經(jīng)驗。另 外 24 考慮到礦井有增產(chǎn)的可能，故本礦初步設(shè)定為 120 萬 t/a。 礦井服務(wù)年計算 礦井服務(wù)年限按下式計算： KAZT K?? 式中： T—— 礦井設(shè)計服務(wù)年限， a； KZ —— 礦井可采儲量， Mt； ZK = Mt A—— 礦井設(shè)計年產(chǎn)量， Mt/a； A=120 Mt/a K—— 儲量備用系數(shù)， K=～ 。 K= T= 120= 根據(jù)中型礦井的礦井設(shè)計服務(wù)年限為 50a 以上，而本礦的服務(wù)年限 大于50a，故符合建立 大 型礦井。 25 3 井田開拓 概述 礦區(qū)的開拓方式概述及評價 河南煤化集團鶴壁六礦現(xiàn)生產(chǎn)能力為 120 萬 t/a，礦區(qū)內(nèi)井田開拓方式多采用立井多水平上下山開拓，礦井水平之間的聯(lián)接方式可分為水平之間立井聯(lián)接，暗斜井聯(lián)接，其中一水平與二水平之間為立井延伸，二水平與三水平之間為暗斜井延伸，在一水平與二水平之間設(shè)有輔助水平。礦井的大巷布置方式可分為集中大巷和分組集中大巷。礦井運輸方式為皮帶輸送機。 河南煤化集團鶴壁六礦從投產(chǎn)至今經(jīng)過了兩次擴大生產(chǎn)。第一次擴大后為90 萬噸，第二次擴大后為 120 萬噸。現(xiàn)在一水平已經(jīng)開采完畢，二水平開采也已基本采完，三水平的延伸正在進行中。礦井的一水平以及二水平的大部分地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，故礦井開采方式大部分為炮采，二水平部分采區(qū)為綜采放頂煤。 該礦井 由于已經(jīng)進行了兩次擴展，故從整體上看其開拓方式有一定的不合理性。 影響礦井開拓的主要因素 礦井開拓方式主要受煤層埋藏深度和煤層傾角的影響，表土層厚度，瓦斯涌出量水文地質(zhì)情況等地質(zhì)因素，也影響井田開拓方式的選取。 本礦井埋藏深度 360～ 830m，煤層傾角平均為 20176。局部為 10176?！?28176。，為緩傾斜煤層。表土 層厚度為 130～ 180m，瓦斯相對涌出量一般在 m3/t 左右，絕對瓦斯涌出量一般在 m3/min 左右，屬于高瓦斯礦井。礦井正常的涌水量一般為 138m3/h。 26 井田開拓 對井田開拓中若干問題分析 a． 井田內(nèi)劃分及開采水平數(shù)目 井田劃分階段是，階段要有合理地斜長，以利于運輸、通風(fēng)、巷道維護等，階段斜長根據(jù)實際情況卻定。階段內(nèi)采區(qū)劃分應(yīng)考慮沿走向有無大的地質(zhì)構(gòu)造變化，如斷層、無煤帶、傾角變化較大等，若有可用這些地質(zhì)變化作為采區(qū)邊界。如沒有地質(zhì)條件限制時，采區(qū)劃分應(yīng)綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟 的合理性，卻定最優(yōu)方案。采區(qū)內(nèi)要有合理的區(qū)段數(shù)目，以保證采區(qū)正常生產(chǎn)和工作面接替。開采水平的數(shù)目、位置，應(yīng)根據(jù)煤層的賦存條件、階段的劃分、生產(chǎn)技術(shù)水平和水平接替等因素綜合考慮。 本井田走向 ，傾向長約 ,傾斜方向劃分兩個階段，采用多水平上下山開采，一水平標(biāo)高為－ 280m，二水平標(biāo)高為－ 800，沿走向劃分若干采區(qū)。F1 、 F2 斷層可以做為采區(qū)邊界考慮。 b． 井硐形式 與數(shù)目 的確定 （ 1） 、 井硐形式的確定 井硐形式的選擇應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、地形、水文地質(zhì)等等條件來確定，根據(jù)本礦井的情況只考慮斜井與 立井開拓方式。 斜井與立井開拓的優(yōu)缺點比較 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、井筒裝備、井底車場及垌室都比立井簡單，井筒延深施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)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 27 迅速從井筒撤離。 與立井開拓相比，斜井開拓的缺點是：斜井井筒長，輔助提升能力 小 ，提升深度有限；通風(fēng)路線長、阻力大，管線長度長；斜井井 筒通過富含水層、流砂層施工技術(shù)復(fù)雜。對井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開拓。 本井由于田開采煤層為二 1 煤層，煤層賦存穩(wěn)定，為緩傾斜煤層，地質(zhì)構(gòu)造簡單但埋藏較深。在技術(shù)上，適合于立井或綜合開拓，故選擇采用立井開拓。 （ 2） 、 井筒的數(shù)目 確定選擇采用立井開拓，故開鑿一隊提升井筒（即主井和副井）。由于本礦井為高瓦斯礦井故選擇對角式通風(fēng)方式，需開鑿兩個風(fēng)井。主井主要用來提升煤炭，副井用作升降材料，人員，矸石和進風(fēng)，排水。 c．井筒位置的選擇 井筒位 置的選擇有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運輸大巷的布置，石門工程量少；有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲量基本平衡；井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤；水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理 本井田的走向較長，傾向較短，煤層賦存穩(wěn)定，所以井筒開鑿在井田中央有利于運輸通風(fēng)。通風(fēng)方式采 用的是對角式，故風(fēng)井設(shè)在井田兩翼的上部邊界。 d．運輸大巷和總回風(fēng)巷的布置與煤層間的聯(lián)系 （ 1） 、 運輸大巷的布置與煤層間的聯(lián)系 由于本礦井只采二 1 煤，主要運輸大巷在煤層底板巖石中，運輸大巷距煤 28 層 20m ,采用進風(fēng)行人巷與運輸斜巷相連，而采用運料回風(fēng)斜巷與回風(fēng)斜巷相連。 （ 2）總回風(fēng)巷的布置及其與煤層的聯(lián)系 本井田采用走向長臂采煤法開采，通風(fēng)方式為對角式，但兩翼各一個采區(qū)，風(fēng)井設(shè)置在煤層露頭處。 方案的提出 開拓方案一：立井 一 水平上下山 二水平上山 開拓 由于本井田煤層為近水平煤層，煤層賦存穩(wěn)定，采 用立井開拓，不受自然條件的限制，井筒短，提升速度快，提升能力大，有利于輔助提升。副井井深為 970m，用于運人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進風(fēng)和排水。主井井深為 950m，用于提升煤炭。準(zhǔn)備方式為采區(qū)式。沿煤層的走向布置回風(fēng)大巷；石門布置在煤層底板巖石中，與大巷相連。運輸大巷，條帶運輸巷皆采用皮帶運輸機運煤。 方案一 ： 立井開拓系統(tǒng)剖面圖見圖 321 水平水平副井主井單位（ ）圖 321 立井開拓系統(tǒng)剖面圖 開拓方案二 ： 立井暗斜井延伸 一 水平上下山 二水平上山 開拓 本井田的地質(zhì)構(gòu) 造簡單，并且沒有流沙層的存在，但埋藏比較深，由一水 29 平向二水平開鑿暗斜井，提高其運輸能力，所以提出立井單水平暗斜井開拓。暗斜井長 1774m,內(nèi)設(shè) 輸送機。主井井深為 470m，用于提升煤炭。副井井深為450m，用于運人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進風(fēng)和排水。 立井開拓系統(tǒng)剖面圖見圖 322 水平單位（ ）水平主井副井 圖 322： 立井開拓系統(tǒng)剖面圖 開拓方案 1 和開拓方案 2 的方式不同，通過技術(shù)比較，不能確定，故要進行經(jīng)濟比較，才能確定方案。 開拓方案 1 和開拓方案 2的后期工程 量相同，所以只比較前期。 各方案比較費用表及工程量見表 32表 32表 32表 32表 325 30 表 321 建井工程量表 項 目 方案一 方案二 初 期 主井井筒 280+150+40 280+150+40 副井井筒 280+150+20 280+150+20 井底車場 600 600 主石門 300 0 運輸大巷 2519 2519 后 期 主井井筒 500 0 副井井筒 500 0 暗斜井 0 1774 井底車場 600 800 主石門 1200 0 運輸大巷 2280 2280 表 322 生產(chǎn)經(jīng)營工程量表 項目 方案一 方案二 運輸提升 /萬 t km 工程量 工程量 大巷運輸 一水平 一采區(qū) 1049 = 1049 = 二采區(qū) 934 = 934 = 三采區(qū) 800 =720 800 =720 四采區(qū) 800 =720 800 =720 二水平 一采區(qū) 1040 = 1040 = 二采區(qū) 933 ＝ 933 ＝ 二水平提升 500 ＝ 300 1774 ＝ 石門運輸 ＝ ————— 總計 31 表 333 基建費用表 項 目 方案一 方案二 工程量/m 單價（元/m） 費用 /萬元 工 程 量/m 單價（元/m） 費用 /萬元 主井井筒 970 5786 4