【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)礦井為七臺(tái)河精煤集團(tuán)公司新建四礦，共有。5層可采煤層，分別是82#、85#、87#、90#、91#，平均厚度2m，井田的可。采儲(chǔ)量，服務(wù)年限為，本礦井設(shè)計(jì)采用兩水平立井方案開(kāi)。拓，兩個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)。采用集中煤層聯(lián)合開(kāi)采，大巷采用10t架線(xiàn)式電機(jī)。車(chē)牽引3t底卸式礦車(chē)運(yùn)輸，采煤方法為走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，采煤工。藝為普通機(jī)械化采煤工藝。

　　

【正文】 井硐布 置和施工 井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐支護(hù) 參見(jiàn)綜合柱狀圖和井筒開(kāi)拓剖面圖。本礦井井筒穿過(guò)的巖層性質(zhì)如下： 基巖段：細(xì)砂巖 砂礫巖 根據(jù)主副井圍巖性質(zhì)，確定主副井筒支護(hù)方式如下： 主井井筒 副井井筒 表土段： 噴射 混凝土砌碹 表土段： 噴射 混凝土砌碹 26 煤層段： 石材 砌碹 煤層段： 石材 砌碹 基巖段：錨噴支護(hù) 基巖段：錨噴支護(hù) 井筒布置 井筒平面設(shè)計(jì)的依據(jù)和要求 ： 設(shè)計(jì)依據(jù) 包括 井筒裝備的類(lèi)型和規(guī)格； 井筒允許最大風(fēng)速不超過(guò)下表的要求 ； 表 36井筒允許最大風(fēng)速表 井筒名稱(chēng) 允許最大風(fēng)速（ m/s） 無(wú)提升設(shè)備的風(fēng)井 15 專(zhuān)為升降物料的風(fēng)井 12 設(shè)梯子間的風(fēng)井 8 力 求 把井筒斷面 做到緊湊、投資少、施工方便、生產(chǎn)安全可靠。 井筒布置見(jiàn)井筒斷面圖 36， 37。 井筒 延 伸 的初步意見(jiàn) 本礦井井筒延 伸 的初步意見(jiàn)為：延原井筒繼續(xù)延 伸 到二水平 250m 標(biāo)高 。 27 圖 36 主井井筒斷面圖 28 3840350700018004000550010001600 圖 37 副井井筒斷面圖 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證 井底車(chē)場(chǎng)形式必須滿(mǎn)足 的 要求 包括 調(diào)車(chē)簡(jiǎn)單，管理方便，彎 道及分岔點(diǎn)少；井底車(chē)場(chǎng)巷道間 能 迅速貫通；井底車(chē)場(chǎng)的形勢(shì)也取決于礦車(chē)的類(lèi)型。 井底車(chē)場(chǎng)是連接井下運(yùn)輸?shù)臉屑~，井下的煤通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)經(jīng)井筒運(yùn)至地面，地面的材料和設(shè)備通過(guò)井筒、井底車(chē)場(chǎng)運(yùn)到各個(gè)工作面。動(dòng)力供應(yīng) 、排水、通風(fēng)及人員 升降 等，也必須通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)。 根據(jù)以上原則本礦井采用 臥式 環(huán)形井底車(chē)場(chǎng)。 29 井底車(chē)場(chǎng)的布置 存儲(chǔ) 線(xiàn)路 行車(chē)線(xiàn)路的布置長(zhǎng)度 井底車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路布置的要求 包括 盡量減少道岔和交岔點(diǎn)； 井底車(chē)場(chǎng)的線(xiàn)路工程量小 。 存車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度的確定 確定存車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度是井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題，如果存車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度 過(guò)短 ， 將會(huì) 影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車(chē)線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使列車(chē)的調(diào)車(chē)時(shí)間增加，反而降低了車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力，并 相應(yīng)的 增加 了 車(chē)場(chǎng)工程量。 存車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度的計(jì)算 （ 1） 主井 主井空、重車(chē)線(xiàn) 、 副井進(jìn)、出車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度為 L=m n Lk+NLj+Lf 式中 L— 主井空、重車(chē)線(xiàn)，副井進(jìn)、出車(chē)線(xiàn)有效長(zhǎng)度， m； m— 列車(chē)數(shù)目，列； n— 每列車(chē)的礦車(chē)數(shù)，按列車(chē)組成計(jì)算確定； Lk— 每輛礦車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度， m。 依據(jù)公式得 L＝ 1 18 4+14 .5+12＝ ，取 L＝ 89m。 （ 2） 副井 m=1 列， n＝ 28 輛， L1＝ 2m， N=1 臺(tái)， L2＝ 6m， L3＝ 15m； L＝ 1 28 +1 6+15＝ ，取 L＝ 材料車(chē)線(xiàn)有效長(zhǎng)度 為 L=nc Lc+ns Ls 式中 L— 材料車(chē)線(xiàn)有效長(zhǎng)度， m； nc— 材料車(chē)數(shù)，輛； Lc— 每輛材料車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度， m； ns— 設(shè)備車(chē)數(shù)，輛； Ls— 每輛設(shè)備車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度， m。 依據(jù)公式得 L=nc Lc+ns Ls=10 =66m； 根據(jù)實(shí)際需要取材料車(chē)線(xiàn)長(zhǎng) 66m。 線(xiàn)路道岔的計(jì)算 30 表 37道岔技術(shù)特征表 序號(hào) 道岔型號(hào) 名 稱(chēng) 轍叉角 ? 主要尺寸（ mm） 質(zhì)量 Kg a b L T 0L 1 ZDK930740 單 開(kāi) 10912? ? 5226 8124 13200 2625 2 ZDX93041522 渡 線(xiàn) 151012? ? 3846 4987 17523 2100 9500 3553 3 ZDC930420 對(duì) 稱(chēng) 1359?? 2411 4689 7122 1366 ①單開(kāi)道岔非平行線(xiàn)路聯(lián)接 ZDK930740： 10912? ? ； δ=45 ?； a=5226mm； b=8124mm； R =24000mm； 可得， m 、 n 、 H 、 T 、 K 。 ? ? ??? =37?； T =8568mm； m=5156+16399 sin? /sin? =13841mm； M =22596； c o s 5 7 5 6H M R ?? ? ?mm； 7996sinHn ???mm； 45 24000 19363180 180P RK ?? ??? ? ?mm。 ②單開(kāi)道岔平行線(xiàn)路聯(lián)接 ZDC930420： ? =13?05?9?； a=2411mm； b=4689mm； R =24000mm； T =1635mm； m =15214mm； n m T? ? ? 11964mm。 ③渡線(xiàn)道岔線(xiàn)路聯(lián)接 ZDK93041522： ? =15?10?12?； a=3846mm； b=4987mm； L =17523mm； T =2100mm； 0L =9500mm； 求： C 、 S 0s in ta n 0 .5SCS ? ??? 31 由公式得 0s i n 3 0 8 6t a n 0 .5SCS ? ?? ? ?mm； tanSL?? 由公式得 t a n 1 7 5 3 2 t a n 1 5 1 0 1 2 4 0 8 6SL ? ? ??? ? ? ?mm。 調(diào)車(chē)方式 各列車(chē)運(yùn)行詳見(jiàn)井底車(chē)場(chǎng)運(yùn)行圖表 38。 表 38 井底車(chē)場(chǎng)運(yùn)行圖表 123456789時(shí)間（mi n）序號(hào) 井底 車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力 計(jì) 算 按運(yùn)量和凈載重計(jì)算 本設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，日產(chǎn)煤 ，矸石量占 20%，日運(yùn)量為 20%=；掘進(jìn)煤占 5%，日運(yùn)量為 5%=；井底車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路布置采用 底卸礦車(chē)運(yùn)煤， 10t 架線(xiàn)式 電機(jī)車(chē)牽引，每列車(chē)內(nèi)由 16 輛礦車(chē)組成；輔助運(yùn)輸采用 固定式礦車(chē)，每日 底 32 卸式列車(chē)數(shù) =2850/（ 3 18） =；每日煤矸混合列車(chē)數(shù)（ ＋） /19+91 ）＝ 則列車(chē)數(shù)為 ： ＝ 3： 1。每一調(diào)度循環(huán)內(nèi)有 3 列 底卸式礦車(chē)和 1 列 固定式礦車(chē)組成，每一調(diào)度循環(huán)時(shí)間 =+++13=；列車(chē)進(jìn)入井底車(chē)場(chǎng)的平均間隔時(shí)間 =；列車(chē)在井底車(chē)場(chǎng)平均運(yùn)行時(shí)間 =（ 3 +） /4=569s=。 井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力計(jì)算 N＝ (183 3+1 9)/（ ） =； 車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力富裕系數(shù)為 K＝ ， 符合 《煤礦安全規(guī) 程》 要求。 井底車(chē)場(chǎng)主要硐室 主井系統(tǒng)硐室 主井井底散煤采用礦車(chē)處理，用絞車(chē)提升至車(chē)場(chǎng)水平。 主井設(shè)有 底卸式礦車(chē)卸載站硐室、井底煤倉(cāng)裝載硐室、清理井底散煤硐室及 井底煤倉(cāng) 等。 副井系統(tǒng)硐室 副井系統(tǒng)硐室有 主排水泵房 、 副井井筒與井底車(chē)場(chǎng)連接處、水倉(cāng)及主變電所等。 其它硐室 其它硐室有 防火門(mén)硐室 、 調(diào)度室、醫(yī)療室、電機(jī)車(chē)車(chē)庫(kù) 、 防水門(mén)硐室、井下火藥庫(kù)、消防材料庫(kù)、人車(chē)站等 ,其位置應(yīng)根據(jù)線(xiàn)路布置和各自要求確定。 33 圖 38 井 底車(chē)場(chǎng)線(xiàn) 開(kāi)采順序 開(kāi)采順序是指礦井采掘工作應(yīng)有計(jì)劃、有步驟地按一定順序進(jìn)行，做到采掘并舉，掘進(jìn)先行，因此開(kāi)采順序應(yīng)滿(mǎn)足下列要求： 符合煤層采動(dòng)影響關(guān)系， 爭(zhēng)取能 開(kāi)采 更多的 煤炭資源； 降低掘進(jìn)率， 使 井巷基建投資 減少，為國(guó)家省了很多錢(qián) ； 3 保證開(kāi)采水平、采區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替 ，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利益。 沿井田走向的開(kāi)采順序 依據(jù)本礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長(zhǎng)壁 后退式 開(kāi)采，詳見(jiàn)采區(qū)接續(xù)圖表 39。 34 表 39 采區(qū)接 續(xù)圖表 采區(qū)號(hào)西二東一西三采區(qū)儲(chǔ)量(Mt)采區(qū)生產(chǎn)能力(Mt/a)一 水 平 采 區(qū) 接 續(xù)4 6 8 10 12 14 16采區(qū)服務(wù)年限/a 西四西一東二218 20 22 24 26 28 30 3234 36 沿煤層垂直方向的開(kāi)采順序 本礦井設(shè)計(jì)總體采用下行式開(kāi)采。由于 91和 90為聯(lián)合開(kāi)采，將其劃分為一個(gè)采區(qū)，為首采區(qū)。在開(kāi)采的時(shí)候，為早達(dá)產(chǎn)，將首先開(kāi)采 990煤層，再開(kāi)采 8 8 87煤層，故開(kāi)采順序依次為 9 90、 88 82煤層。 采區(qū)接續(xù)計(jì)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 6個(gè)采區(qū)，見(jiàn)前面采區(qū)劃分示意 圖 35。 35 “ 三量 ” 控制情況 開(kāi)拓煤量 開(kāi)拓煤量是指井田范圍內(nèi)已掘進(jìn)的開(kāi)拓巷道所 圈定尚未采出的可采儲(chǔ)量?？砂聪率接?jì)算： Zd=(L h m DZg) C 式中： Zd— 開(kāi)拓煤量， Mt； L— 煤層兩翼以開(kāi)拓的走向長(zhǎng)度， m； m— 開(kāi)拓區(qū)煤層平均厚度， m； h— 采區(qū)平均傾斜長(zhǎng)， m； D— 煤的視密度， t/m3； Zg— 地質(zhì)損失，是因?yàn)榈刭|(zhì)水文條件不利所造成的損失， Mt； C— 采區(qū)回采率，％ 。 本礦井的開(kāi)拓煤量 為 ： Zd＝ 5311 2 1332 =。 準(zhǔn)備煤量 可按公式計(jì)算： 式中： Zp＝∑（ L h m dZg） C Zp— 準(zhǔn)備煤量， Mt； L— 采區(qū)走向長(zhǎng)度， m； h— 采區(qū)傾斜可采長(zhǎng)度， m； m— 設(shè)計(jì)采高或采厚， m； Zg— 采區(qū)內(nèi)的地質(zhì)損失， Mt。 本礦井 的 準(zhǔn)備煤量 為 ： Zp＝ (1847 816 2 ) =。 回采煤量 回采煤量就是已生產(chǎn)和準(zhǔn)備接替的各采煤工作面尚保有的可采儲(chǔ)量。 36 在一般情況下， 其為概括性指標(biāo) ， 礦井三量符合上述規(guī)定即能達(dá)到平衡 ，即可 移交生產(chǎn)。 37 第 4 章 采區(qū)巷道布置及采區(qū)生采產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)概述 設(shè)計(jì)采區(qū)的位置 、 邊界 、 范圍 、 采區(qū)煤柱 本采區(qū)為西 二 采區(qū)，位于井田中部，北部以 91煤層露頭 為界，南部以 0m 為界，西部以井田邊界為界，東部以 F4 斷層 為界。走向長(zhǎng) 1847m，南北傾向長(zhǎng) 。 采區(qū)內(nèi)留設(shè)的煤柱寬度為： 巖石大巷 20m， 井田邊界 30m，采區(qū)斷層30m。 采區(qū)地質(zhì)及煤層情況 西 二 采區(qū) 地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單 ， 煤層發(fā)育穩(wěn)定， 地質(zhì)條件簡(jiǎn)單 ， 傾角在 12186。左右。 頂?shù)装鍡l件穩(wěn)定 ， 煤層頂?shù)装逡约?xì)砂巖為主 ,瓦斯絕對(duì)涌出量為， 地下水涌出量 。 采區(qū)生產(chǎn)能力 儲(chǔ)量及服務(wù)年限 根 據(jù)幾何法求得可采儲(chǔ)量為 ,采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為。采用走向長(zhǎng)壁 后退式 采煤法采煤 ， 采區(qū)煤層全部可采 。 采區(qū)生產(chǎn)能力是采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的回采工作面和掘進(jìn)工作面產(chǎn)量的總和。 一個(gè)采煤工作面產(chǎn)量 A0（ Mt/a)可由下式計(jì)算： A0 = L V0 M r C0 式中： L— 采煤工作面的長(zhǎng)度， m； V0— 工作面推進(jìn)度， m/a； M— 煤層厚度或采高， m； r— 煤的密度 ， t/m3； C0— 采煤工作面采出率， 薄 煤層取 85%。 38 本 設(shè)計(jì)回采工藝為 普 采，日進(jìn)尺數(shù)為 。所以 V0= 330=1386m，即工作面年推進(jìn)度為 1386m。 因此，一個(gè)采煤工作面產(chǎn)量為 A0=180 1386 =。 采區(qū)生產(chǎn)能力與采區(qū)內(nèi)同采工作面的個(gè)數(shù)有關(guān)， 一般 在一個(gè)采區(qū)中同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面為 1～ 2 個(gè)，少數(shù)可達(dá) 3 個(gè) ， 采區(qū)生產(chǎn)能力為 12 1nBiiA K K A?? ? 式中 n— 同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面數(shù)； K1— 采區(qū)掘進(jìn)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(shí)取 ， n=3 時(shí)取 。 采區(qū)儲(chǔ)量及服務(wù)年限 本采 區(qū)儲(chǔ)量豐富，可采儲(chǔ)量為 ； Tn=Z/（ AC） 式中 Tn— 采區(qū)服務(wù)年限， a； Z— 采區(qū)可采儲(chǔ)量， Mt； A— 采區(qū)生產(chǎn)能力， Mt； C— 采區(qū)回采率， %； 取 ； P=（ 60 ） =。 采區(qū)巷道布置