【正文】 Lg′ =5(+) 1 cos23=244N 解以上 方程 得： S1=S2/=232N S。 sinβ =10（ +） 10 cos2310 10 sin23 39 =1115N 式中： qd=LgGg=（采用沖壓座平行托輥） ω 查表取 2） 膠帶張力計(jì)算 ① 用逐點(diǎn)計(jì)算法求膠帶各點(diǎn)張力 ② 以主動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)為 6 點(diǎn)依次定為 4 點(diǎn)，據(jù)“逐點(diǎn)計(jì)算法”，列出 s1與 s4的關(guān)系 S1=S2/ S3=S2+W2～ 3 S4= S5=+W45 S6=S1W1～ 6 式中： W4～ 5膠帶繞經(jīng)導(dǎo)向滾筒所遇到的阻 力， W4～ 5=（ ～ ） qdω sinβ =10（ +） 500 cos2310 500sin23 =55757N W45= g(qd+qd) qdω 查表取 ② 空段阻力 W12=g(qd+qd)39。 sinβ =10 (++) 500 cos23+10(+) 500 sin23 =116102N 式中： q= = ? = qd= qd39。 cosβ +g(q+qd)ω 39。 (2)膠帶運(yùn)行阻力及膠帶張力計(jì)算 1） 運(yùn)行阻力計(jì)算 ① 重段運(yùn)行阻力 Wz=g(q+qd+qg’ ) B=800mm 的鋼繩芯膠帶，單位長度重量 qd=。； (2)年 運(yùn)輸能力 Q=15 萬噸； (3)工作制度 ：年工作日 330d，每日三班運(yùn)輸； (4)日 運(yùn)輸 時(shí)間 16 小時(shí)； (5)運(yùn)輸 生產(chǎn)率 ， 200t/h； (6)松散 密度 ，γ =； (7)最大塊度 a=200mm。副斜井采用斜坡道作為礦井的輔助運(yùn)輸，完成廢石材料、設(shè)備的運(yùn)輸。 (二 )礦山主要設(shè)備 斜井 設(shè)備選型 該礦為 斜井開拓 ，在主斜井設(shè)置一條深槽式皮帶作運(yùn)輸設(shè)備，完成礦石、廢石的運(yùn)輸任務(wù)。 根據(jù)開采礦體圍巖性質(zhì)，估算地表崩落范圍，見地形地質(zhì)及總平面 37 圖所示。； 下山移動(dòng)角β =γ = 23=54176。根據(jù)巖體力學(xué)性質(zhì)綜合確定為軟弱巖層，根據(jù)軟弱巖層，移動(dòng)角取值如下： 走向移動(dòng)角δ ： 65176。 確定開采崩落范圍原則如下： (1)地面如有村寨、河流、公路及重要水源等，按 30m 劃圍護(hù)帶，再按所確定的巖石移動(dòng)角延伸至礦層底板。 底板為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，巖層穩(wěn)定性差 ， 其抗壓強(qiáng)度較好，較為穩(wěn)定 ，礦層厚度較為穩(wěn)定，因此礦井 開采技術(shù)條件 對(duì)采煤方 法的選擇影響不大。 煤層位于吳家坪組二段，煤層厚 ～ ，平均厚 。礦井 工作面 走向長800m 左右，采用走向長 壁 采煤方法是十分合適的。 建議礦井在今后生產(chǎn)過程中，進(jìn)一步加大地質(zhì)勘查力度，并進(jìn)行地質(zhì)編錄，提高 資源級(jí)別，延長礦井服務(wù)年限和擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力的可能性較大。 本礦井地質(zhì)資源 /儲(chǔ)量 416萬噸，礦井設(shè)計(jì)利用資源 /儲(chǔ)量 t，礦井建設(shè)規(guī)模 15 萬 t/a，服務(wù)年限為 。 年工作330 天， 工作面采用 “ 三 、 八 ” 制作業(yè)， 兩 班生產(chǎn)，日 工循環(huán)數(shù) 2 個(gè)， 循環(huán)進(jìn)度 1m， 日進(jìn)度 2m，循環(huán)率 68%計(jì)算 ， 年推進(jìn)度 450m， 年生產(chǎn)能力為： 120 4501. 40 5/10000=（ 萬 t/a）。 該 礦開采煤層均為 中厚 煤層，設(shè)計(jì)結(jié)合礦 井 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、工作面技術(shù)裝備，確定礦井工作面長度為 120m。 35 表 5— 2 掘進(jìn)工作面主要設(shè)備配備表 掘進(jìn)矸石經(jīng)各掘進(jìn)頭、各車場經(jīng) 副斜井 至 井底，經(jīng)主 斜井 至 地面排矸場。 臺(tái) 1 1 8 乳化液箱 MRXT 個(gè) 1 1 2 9 注液槍 DZ— Q1 額定工作壓力 10～ 25MPa 把 4 2 6 ③ 掘進(jìn)工作面設(shè)備配備 設(shè)計(jì)布置二個(gè) 半 煤巷掘進(jìn)頭，兩個(gè)掘進(jìn)工作面均配備 GMZ12 型煤電鉆 、 ZY24 鑿巖機(jī) ，并配備 TXU75A 型探水鉆， DSFA5 型 局部通風(fēng)機(jī)和 污水泵。 臺(tái) 1 0 1 4 液壓單體柱 DZ22300/100 支柱高： 24001600mm。 臺(tái) 2 1 3 2 發(fā)爆器 MFB100 每次引爆 電雷管 100發(fā)。 回采工作面主要設(shè)備配備詳見表 51。支 34 柱排、柱距為 ， “四 、 五 ”排支護(hù)方式，最大控頂距 ，最小控頂距 ，全 部垮落法管理頂板。 ② 采煤方法的選擇 根據(jù)上述考慮因素，結(jié)合煤層傾角及構(gòu)造賦存特點(diǎn)，適合采用走向長壁式采煤法，后退式回采，全部垮落法管理頂板 。含砂質(zhì)泥巖等松軟巖石的頂板，其抗壓強(qiáng)度差，易垮塌，細(xì)砂巖、粉砂巖等較堅(jiān)硬巖石的頂板，其抗 壓強(qiáng)度較好，較為穩(wěn)定。其中煤層平均厚 2m，屬 中厚 煤層。左右 。 煤層開采順序： 自上而下。 由于開采煤層為 傾斜 煤層，結(jié)合礦區(qū)范圍形狀，采面采用 走向 布置回采 工作面 ，逐區(qū)段開采 。 采區(qū)間開采順序：一 33 采區(qū) → 二采區(qū)。 五、礦床開采 (一 ) 礦井開采 采區(qū)劃分與煤層賦存條件、開采方式及采煤機(jī)械化程度有直接的關(guān)系，為了使采區(qū)劃分能夠做到全井田合理開采，前后期統(tǒng)籌兼顧。 (2)禁止采小窯保護(hù)煤柱。 (3)井口上方，地面工業(yè)廣場建筑物周圍等修筑排截水溝，進(jìn)行防排水。 (2)為了防止雨水滲入到井下，在礦區(qū)內(nèi)采取填坑、補(bǔ)凹、整平地表、修筑排洪溝等措施。 (8)探放水結(jié)束，必須切斷電源，并將鉆機(jī)運(yùn)出地面。 (6)探放水過程中，發(fā)現(xiàn)有異常情況時(shí)，必須沿避災(zāi)路線撤出所有人員，并報(bào)告礦長。 (4)必須嚴(yán)格按探放水措施進(jìn)行。 (2)探放水前，必須根據(jù)探放水地點(diǎn)編制安全措施，并經(jīng)本礦技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)同意，同時(shí)上報(bào)主管部門備案。 (巖 )柱留設(shè) 在受水害威脅的地方，預(yù)留一定寬度煤層不采，使工作面和水體保持一定的距離，以防止地下水或其它水源潰入工作面，必須留設(shè)防水煤(巖 )柱。 (4)井下排水設(shè)施保證完好。井巷揭露的主要出水點(diǎn)或地段，必須進(jìn)行水溫、水量、水質(zhì)等地下水動(dòng)態(tài)和松散含水層涌水含砂量綜合觀測和分析，防止滯后突水。 (1)定期收集、調(diào)查相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，并在井上、下對(duì)照?qǐng)D上標(biāo)出其井田位置、開采范圍、開采年限、積水情況等。 在今后的開采過程中，要密切觀察巖石滲水情況，必要時(shí)打超前鉆進(jìn)行探測和放水排險(xiǎn)，確保人員和設(shè)備安全。 （二） 防治水方 案 1．礦井充水因素及水文類型 礦區(qū)煤層大部位于侵蝕基準(zhǔn)面以下，主要水害是地下水、老窯積水和采空區(qū)積水。 （ 2） 井下輔助運(yùn)輸 本著安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的原則，根據(jù)礦井的生產(chǎn)能力、運(yùn)輸條件及輔助運(yùn)輸量， 副斜井 井口安裝了 絞車進(jìn)行 輔助運(yùn)輸 提升 。 ② 工作面運(yùn)輸巷采用 刮板運(yùn)輸機(jī)配皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸 。 ③ 壓風(fēng)主管 直徑 dk＝ 20 （ ） 1/2＝ 壓風(fēng)主管路選用：煤礦用聚乙烯壓風(fēng)管 DN100， PN= ， 長 900m。 （ 7）礦井壓風(fēng)系統(tǒng) 30 ① 供風(fēng)方式 該礦采用在工業(yè)場地建空壓機(jī)站集中向井下供風(fēng)的供風(fēng)方式 。 ④礦井輸電線路的安裝維修必須符合要求，掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)安裝必須采用專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路供電。供地面的變壓器 中性點(diǎn) 接地，供井下的變壓器中性點(diǎn)不接地。當(dāng)雙回路停電時(shí)，井下人員要立即停止工作，撤出人員。 (6)礦井供配電系統(tǒng) 礦井所需 電源 雙回路由 長田 35kV 變電站的兩段 10kV 母線分別引10kV 供電線路至 惠水縣長田鄉(xiāng)小鳳山煤礦 ，兩回供電線路的規(guī)格均為LGJ35,單回長 約 10km，礦井開發(fā)在電力上是有保障。 二采區(qū)布置三條上山，即運(yùn)輸上山、 副斜井 、回風(fēng)上山，回風(fēng)上山直通地面并根據(jù)地面場地單獨(dú)布置 二 采區(qū)風(fēng)井，形成分區(qū)通風(fēng)。礦 井劃分為 兩 個(gè)采區(qū)開采， 采區(qū)走向長度 1600m 左右。 ③井底車場及硐室 29 井底車場設(shè)在 + 水平，設(shè)裝車?yán)@道，在各區(qū)段設(shè)置區(qū)段車場。 井筒特征見表 43。 4)井筒、井底車場及大巷運(yùn)輸 ① 井筒數(shù)量、用途及裝備 該礦井采用 斜井開拓 ，設(shè)有主 斜井 、回風(fēng)斜井和 副斜井 三個(gè)井筒，主 斜井 井口標(biāo)高 +， 副斜井 井口標(biāo)高 +，回風(fēng)斜井井口標(biāo)高+， 井筒均采用 錨噴 支護(hù)。 結(jié)論 推薦方案 2） 水平劃分 針對(duì)煤礦的開采現(xiàn)狀和 煤層賦存條件、采煤工藝 和小型煤礦特點(diǎn) 等綜合分析 ，提出該礦井劃分為一個(gè)水平開采，水平標(biāo)高為 +850m。 3. 井巷工程量大，建設(shè)工期長，投資大。 1. 工業(yè)場地分散，不利于集中管理。 運(yùn)輸距離較近 ， 特別是開采二采區(qū)時(shí)，運(yùn)輸 費(fèi)用較小 。 3． 新征 地面工業(yè) 生產(chǎn)用地 。 3372m，掘進(jìn)體積 25872m3。 表 46 開拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表 項(xiàng) 目 方案一 (斜井開拓 ) 方案二 (立井 開拓 ) 工 程 量 3352m，掘進(jìn)體積 23184m3。 經(jīng)兩方案比較，本設(shè)計(jì)推薦方案一。 方案一：地面工業(yè)場地較方案二優(yōu)， 利用現(xiàn)有工業(yè)場地， 地面平整，工程量較??；主斜井 、副斜井 布置在煤層底板中，壓礦較少，有利于資源回收； 斜井施工容易 ，井巷工程量小，初期投資較?。坏孛婀I(yè)場布置在煤層露頭外，減少壓煤，有利于資源回收；但 運(yùn)輸距離較遠(yuǎn) ， 特別是二采區(qū)開采時(shí)，運(yùn)輸費(fèi)用較高， 增加 生產(chǎn) 成本。 以一個(gè)回采工作面達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，采煤方法為 走向 長壁后退式開采， 二采區(qū)開采時(shí)在，礦區(qū)西面設(shè)置回風(fēng)斜井， 礦井 采用對(duì)角式通風(fēng)。 全礦井采用一個(gè)水平 兩 個(gè)采區(qū)上山開采，首采 一采區(qū) ，按 120m 斜 長劃分區(qū)段，在各區(qū)段分別布置運(yùn)輸石門聯(lián)系煤層，由上至下開采。的坡度向下布置，井筒長531m， 各區(qū)段石門 與副斜井連通，形成系統(tǒng)。 回風(fēng)斜井布置在礦區(qū)東面煤層 出露處 ， 延煤層傾斜方向向下布置，井口標(biāo)高： +1043m，按 106176。的方位角， 23176。長 194m，至礦區(qū)中部 ＋ 850m 水平， 井筒直徑為 5m，在 井底設(shè)置煤倉，采用箕斗提升。 ② 開拓方式： 立井 開拓。 二采區(qū)開采時(shí)在，礦區(qū)西面設(shè)置回風(fēng)斜井，采用 單翼對(duì)角式通風(fēng)。 由于開采煤層為 傾斜 煤層，結(jié)合礦區(qū)范圍形狀，采面采用 走向 布置回采工作面 ，逐區(qū)段開采。 在 +850m 水平標(biāo)高布置井底車場和運(yùn)輸大巷，在 +850m 水平設(shè)置水泵硐室，布置主 、 副水倉。的方位角， 23176。的坡度向下布置，井筒長 477m，至 +850m 水平，與主斜井連通。 副斜井： 礦區(qū)東面煤層露頭底板中 ，井口標(biāo)高： +1033m，從煤層頂板按 106176。的方位角， 23176。 ② 開拓方式：斜井開拓。 4．礦井的開拓 1）開拓 方案 選擇 根據(jù)礦區(qū)范圍的地形地貌、煤層的賦存、地質(zhì)構(gòu)造和 地面交通、電力設(shè)施等，選用兩個(gè)開拓方案進(jìn)行比較： （ 1） 方案一：斜井開拓 ① 工業(yè)場地的選擇 (333) 采區(qū)分界煤柱 11814 23 (333) 風(fēng)井煤柱 12398 23 (332) 風(fēng)井煤柱 3165 15 煤柱損失量（萬小 計(jì)類別 煤柱類別 平面積(m 2 ) 斜面積(m 2 )平均厚度(m)煤容重（t/ m3)煤層真傾角( 186。 建議礦井在今后生產(chǎn)過程中，進(jìn)一步加大地質(zhì)勘查力度，并進(jìn)行地質(zhì)編錄，提高 各煤層資源級(jí)別，以便延長礦井服務(wù)年限。（年生產(chǎn)能力 儲(chǔ)量備用系數(shù)） =175247。) 23 表 42 設(shè)計(jì)煤柱損失計(jì)算表 永久煤柱 萬 t，按 系數(shù) 折減后為 萬 t。 r247。 2) 設(shè)計(jì)煤柱損失計(jì)算 Σ Q=(Σ S/cosа ) ⑤ 預(yù)測的資源量 (334)？ 內(nèi)的永久煤柱損失不參與計(jì)算。 ③ 采區(qū)分界按 20m 留設(shè)保護(hù)煤柱。 (2)礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 =(礦井設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量 設(shè)計(jì)煤柱損失量 )采區(qū)回采率 =() 80% =175(萬噸 ) 設(shè)計(jì)煤柱計(jì)算過程如下： 1) 設(shè)計(jì)煤柱留設(shè)原則 ① 工業(yè)場地 布置在煤層露頭線外 ,不需留設(shè)煤柱。 （ 1） 礦區(qū)范圍 根據(jù) 貴州省 國土資源 廳黔國地礦管函 [2021] 1541 號(hào)文件 : 《 關(guān)于同意調(diào)整惠水縣長田鄉(xiāng)小鳳山煤礦采礦權(quán)礦區(qū)范圍的通知 》 ，該礦礦區(qū)范圍其拐點(diǎn)坐標(biāo)見表 41。 本礦原煤 屬 高 硫中灰 ，必須經(jīng)選煤后 方可使用 ，因本礦山規(guī)模較小，不適宜單獨(dú)建立選煤廠，因此，本礦山可銷售 原煤 給 當(dāng)?shù)?選煤廠進(jìn)行集中洗選 。合理確定礦井能力，對(duì)保證礦井生產(chǎn)的穩(wěn)定性及可靠性，節(jié)省基本建設(shè)投資，及早投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)至關(guān)重要。 21 四、主要建設(shè)方案的確定 (一 ) 開采方案 及產(chǎn)品方案 從井下開拓部署、采區(qū)巷道布置和工作面安排方面及生產(chǎn)管理等因素綜合考慮