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【正文】 機械化效能，減少搬家次數(shù)，提高效率和回采率，減少采區(qū)煤柱損失，凡是厚度穩(wěn)定，適合于綜機開采的部分要單獨劃分出采區(qū)； （ 7）開采多煤層的井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)； （ 8）初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機的實際長度 及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可逐步加大根據(jù)該設(shè)計井田的地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存等因素。西一一西二一西一二西一三東一一東一二東一三東一四東一五西二二西二三東二一東二二東二三東二四東二五 圖 38 一水平采區(qū)劃分示意 井硐布置和施工 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐支護 參見圖 12 煤層綜合柱狀圖和 圖 36 開拓方案剖面示意圖。本設(shè)計礦井井筒穿過的巖層性質(zhì)如下： 基巖段：粉砂巖、中砂巖、凝灰?guī)r、泥巖、細砂巖 根據(jù)主副井圍巖性質(zhì)，并按《煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程》規(guī)定，本設(shè)計井田礦井主、副井井筒的支護方式都一致。表土段采用混凝土砌碹；煤層段采用料石砌碹；基巖段采用錨噴支護 井硐穿過巖層主要為粉砂巖、中砂巖。所以本設(shè)計井筒支護形式為：混 25 凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為 450mm。 井硐布置應(yīng)綜合考慮井硐圍巖性質(zhì)，運輸方式，通風(fēng)安全等因素，具體遵循原則如下： 1. 符合《煤礦安全規(guī)程》，《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》，施工需要滿足運輸、通風(fēng)、管線等布置的要求。 2. 有利于井筒檢修、維護、清掃和人員通行安全。 3. 合理的布置斷面空間，減少井筒工程量。 圖 39 主井井筒斷面圖 26 圖 310 副井井筒斷面 根據(jù)該設(shè)計礦井年產(chǎn)量、提升方式等實際情況，本設(shè)計礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置。詳見主副井井筒斷面圖：圖 39和圖 310 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，經(jīng)過經(jīng)濟比較，本設(shè)計井田將采用膠帶輸送機運輸?shù)陌敌本由?。見?34 井筒延深方案比較表和圖 311 延深方案示意圖 27 表 34 井筒開拓方案比較表 方案 項目 方案一 暗斜井延深 方案二 立井延深 工程量 （米） 單價 (元 /米 ) 費用 (萬元 ) 工程量 (米 ) 單價 (元 /米 ) 費用 (萬元 ) 后期 主井井筒 1050 70 350 副井井筒 1050 70 350 井底車場 1050 900 1050 900 主石門 810 800 1210 800 運輸大巷 4510 800 4720 800 共計（萬元） 圖 311 延深方 案示意圖 井底車場及硐室 根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來確定井底車場形式。本設(shè)計井田的礦井井底車場形式根據(jù)以下已知條件選擇： 暗斜井延深立井延深 28 (1) 該礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330d，每日凈提升 16h，實行四六工作制。 (2) 礦井采用兩水平立井加暗斜井開拓方式，集中大巷布置。 (3) 主要運輸大巷采用 3t 底卸式礦車運輸，每列車由 13 輛礦車組成，由兩臺 10t 架架線式電機車一前一后牽引。卸載時，機車通 過卸載站。輔助運輸和掘進煤采用 1噸固定式礦車，矸石列車由 29 輛 1 噸礦車組成。一臺 10t架線式電機車牽引。 (4) 本設(shè)計礦井屬于高瓦斯、低等涌水量礦井； 綜合各種信息分析比較后，本設(shè)計礦井選用 3t 底卸式礦車環(huán)形臥式井底車場。 ，存車線路，行車路線布置長度 1．井底車場線路布置的要求： (1) 井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井進、出車線和回車線組成。 (2) 底卸式礦車的井底車場設(shè)計要注意調(diào)頭問題。 (3) 井底車場線路布置時，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性。 (4) 井底車場的 線路工程量小。 (5) 為保證運行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機械推車需布置在直線段上。 2．存車線長度的確定 存車線長度的根據(jù)井下運輸和井筒提升能力、礦井生產(chǎn)能力確定。根據(jù)我國煤礦多年的實踐經(jīng)驗，各類存車線可以選用下列長度： (1) 副井空、重車線長度，中型礦井按 列車長； (2) 中型礦井的主井空、重車線長度各為 列車長； (3) 材料車線長度，中小型礦井應(yīng)能容納 5～ 10 個材料車； (1) 主井空、重車線，副井進、出車線： L=m n Lk+N Lj+Lf 式中： L— 主井空、重車線，副井進、出車線有效長度， m； m列車數(shù)目，列； n每列車的礦車數(shù)，按列車組成計算確定； Lk每輛礦車帶緩沖器的長度， m。 29 N機車數(shù) , Lj每臺機車的長數(shù) Lf附加長度，取 10 m。 經(jīng)過計算，主井 L=1 13（ +） +1 +10= m， 副井 L= 29（ +） +1 +10= m。 (2) 材料車線有效長度 L=nc Lc 式中： L 材料車線有效長度， m； nc材料車數(shù)，輛； Lc每輛材料車帶緩沖器的長度， m； L=nc Lc=15 =33 m； 井底車場通過能力計算 1. 井底車場線路布置見圖 310 1主井 2副井 3主井重車線 4 主井空車線 5主要運輸巷道 圖 310 井底車場線路布置圖 2. 礦井日產(chǎn)原煤 2727 噸，日產(chǎn)掘進煤為 2727 =， 3t 底卸式礦車日運煤量為 2727 =。 3t 底卸式礦車列車數(shù)為 2727/（ 3 13） =70 列。每日運矸石量為 2727 = ， 1t箱式礦車列車數(shù)為（ 29） =14 列。 每日進入井底車場的 3t 底卸式礦車數(shù)與 1t 煤矸列車數(shù)之比為70/14=5:1 每一調(diào)度循環(huán)時間為 分，列車進入井底車場平均間隔時間為，列車在井底車場平均運行時間為 分， 3t 底卸式礦車在井底車場平均運行時間為 ， 1t箱式列車在井底車場平均運行進間為 30 分 。 3. 通過能力計算 按公式計算： N=TaQ/ =300 13 60 Q/ = 104( 3 13 10)/( ) = 通過能力富余系數(shù)為 。滿足設(shè)計規(guī)范要求。 井底車場主要硐室 1. 主井系統(tǒng)硐室 主井設(shè)有翻車機硐室、清理井底散煤硐室及水窩泵房等、井底煤倉及井底煤倉裝載硐室、 t 底卸式礦車卸載站硐室。 2. 副井系統(tǒng)硐室 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處、水倉及清理水倉 硐室、中央水泵房、中央變電所及等候室等。 為了使主變電所向主排水泵房的供電距離最短，主排水泵房和主變電所聯(lián)合布置為。變電所與水泵房的底板標高應(yīng)高出井筒與井底車場聯(lián)結(jié)處巷道軌面標高 ，以防止進下突然涌水淹沒礦井，水泵房及變電所通往井底車場的通道應(yīng)設(shè)置閉門。 3. 其它硐室 其它硐室有、防火門硐室、防水門硐室、井下火藥庫、消防材料庫、調(diào)度室、醫(yī)療室、架線電機車庫及修理間、蓄電池電機車庫及充電硐室、人車站等。 開采順序 合理的布置開采順可以保證運輸?shù)恼?，也有利于礦井的正常生產(chǎn)和高產(chǎn)、高效 。合理的開采順序應(yīng)保證開采水平、采區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)； 沿井田走向的開采順序 井田沿走向的開采順序是從中央向兩翼開采。依據(jù)本設(shè)計礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長壁開采，這樣以減少初期工程量和基建投資，并 31 且投產(chǎn)快。 沿煤層垂直方向的開采順序 本礦井設(shè)計首先開采 1煤層，由于 6B、 8三層煤采用分層布置，故開采順序依次為 6B、 8煤層。 采區(qū)接續(xù)計劃 根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將該井田第一水平劃分為 8 個采區(qū)，見前 面采區(qū)劃分示意 圖 35。 表 35 采區(qū)接續(xù)表 采區(qū)號東一一采區(qū)儲量(Mt)采區(qū)生產(chǎn)力 (Mt/a)0. 45一水平采區(qū)接續(xù)10 20 30采區(qū)服務(wù)年限 /a 4. 015. 023. 465. 015. 073. 155. 395. 77西一一東一二西一二東一三東一四西一三東一五東六西四0. 450. 450. 450. 450. 450. 450. 45 32 第 4 章 采區(qū)巷道布置 采區(qū)概述 設(shè)計采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 初期采區(qū)位置選擇要求： 1. 布置在井筒附近，運輸路程短，工程量少，早出煤，早見效益。 2. 盡量躲開鐵路、橋梁，重要的建筑物，水體等。 3. 煤層埋藏淺，賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，上面的薄煤層盡量少壓煤或不壓煤的中厚煤層。 4. 初期采區(qū)的高級儲量比例高于第一水平的高級儲量比例，并有足夠的儲量 滿足生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的需要。 本設(shè)計采區(qū)為東一采區(qū)，它位于井田的中部，東以 F2 斷層為界；北部煤層露頭為界；西部與西一采區(qū)相鄰；南部與東六采區(qū)相鄰。走向長 2200m，傾向長 1250m,面積 。采區(qū)內(nèi)留設(shè)的煤柱有采區(qū)斷層留設(shè) 30m 煤柱和工業(yè)廣場煤柱。 采區(qū)地質(zhì)及煤層情況 東一采區(qū)煤層發(fā)育穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，傾角在 20186。 左右，煤層頂?shù)装逡苑凵皫r為主，頂?shù)装鍡l件穩(wěn)定，采區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單，礦井涌水量 為,最大涌水量為 。 ,瓦斯絕對涌出量為 ～ 。 采區(qū)生產(chǎn)能力、儲量及服務(wù)年限 采區(qū)煤層全部可采，可采儲量為 ,設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，采用走向長壁采煤法采煤。采區(qū)生產(chǎn)能力包括工作面產(chǎn)量和掘進煤產(chǎn)量。 采區(qū)生產(chǎn)能力主要是采煤工作面生產(chǎn)能力，而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度，工作面長度和推進度。 一個采煤工作面產(chǎn)量 A0（ Mt/a)可由下式計算： A0 = L V 0 M r C 0 式中： L—— 采煤工作面的長度， m； V0—— 工作面推進度， m/a； M—— 煤層厚度或采高， m； 33 r—— 煤的密度 ， t/m3； C0—— 采煤工作面回采率，中厚煤層取 95%。 設(shè)計回采工作工藝為普采，日進尺數(shù)為 。所以 V0= 330=1584m，即工作面年推進度為 1584m。 因 此 ， 一 個 采 煤 工 作 面 產(chǎn) 量 為 A0=165 1584 = 。 為保證采區(qū)的正常接替，在一個采區(qū)中同時生產(chǎn)的采煤工作面最好為1～ 2個，采區(qū)生產(chǎn)能力為。 12 1nBiiA K K A?? ? 式中 : n—— 同時生產(chǎn)的采煤工作面數(shù)； K1—— 采區(qū)掘進出煤系數(shù)，取為 左右； K2—— 工作面之間出 煤影響系數(shù)， n=2 時取 ， n=3 時取 。 本采區(qū)設(shè)計為普采，只采用一個工作面， AB=。 本采煤炭的可采儲量為 Mt Tn=Z/（ AK） 式中： Tn—— 采區(qū)服務(wù)年限， a。 Z—— 采區(qū)可采儲量， Mt； A—— 采區(qū)生產(chǎn)能力， Mt； K—— 礦井儲量備用系數(shù)， 取 ； P=（ ） = 采區(qū)巷道布置 區(qū)段劃分 本采區(qū)采用走向長壁采煤法，以工作面長度來劃分區(qū)段。本設(shè)計 采用中央分裂式通風(fēng) ，一水 平設(shè)在 250m 標高處，上山長 1045m， 區(qū)段垂高 62m，確定合理工作面長后，將本采區(qū)劃分為六個區(qū)段。 采區(qū)上山布置 根據(jù)本設(shè)計采區(qū)地質(zhì)和煤層現(xiàn)狀， 6B、 8三層煤之間采用分層布置。 34 軌道上山、回風(fēng)上山和運輸上山均布置