【正文】 計算方法如下： （53）式中： ——準備掘進和端頭放頂煤生產能力，Mt/a；——運煤斜巷寬度，m；——回風斜巷寬，m；——煤層厚度，m；——巷道長度，m；——煤層容重，t／m3；——綜合考慮掘進和放頂煤回采率。 已知= m，= t／m3，=180 m，= m，=4，=，將各值代入公式（51），可得：=3301804106=（Mt/a）2）工作面年放煤量，按下式計算： （52）式中： ——工作面年放煤量，Mt/a；——頂煤高度，m；——煤層容重，t/m3；——工作面長度，m；——放煤步距，m；——工作面晝夜放煤次數(shù)，取4次；——工作面放頂煤回采率。1. 帶區(qū)生產能力 m綜采放頂煤工作面產量大，只布置一個工作面即可滿足礦井產量要求。掘進通風：采用局扇為掘進面供風。鏟車完成材料、設備的運送、搬移以及巷道浮煤的清理工作。水流方向：工作面→21022巷→輔助運輸大巷→副井井底水倉→地面帶區(qū)內所有工作面斜巷均沿底板掘進，主要采用部分斷面掘進機掘進，錨桿及時支護相配合；部分巷道采用炮掘巷道快速掘進技術，主要通過實現(xiàn)炮掘工藝中掘、支、運三大工序的爆破深孔化、支護合理化、裝運機械化及其之間的優(yōu)化配置，從而最大限度提高單進水平和勞動效率，改善安全環(huán)境和工程質量，降低巷道成本的實用技術。5. 供電系統(tǒng)供電：地面變電站→副井→中央變電所→軌道運輸大巷→輔助運輸斜巷→工作面6．排水系統(tǒng)在工作面21022巷敷設一趟6寸管路，在21022巷低洼處建一水窩，水由工作面排到水窩，再由水窩通過排水管排出。運輸路線如下：輔助運輸大巷→工作面軌道斜巷→工作面3. 通風系統(tǒng)帶區(qū)2102工作面風流路線為：副井 ┓ ┫→軌道大巷→21022巷→2102工作面→21021巷→膠帶運輸大主井 ┛ 巷→中央風井通風系統(tǒng)風流路線如圖52。井田巷道布置圖見圖51。4. 帶區(qū)通風帶區(qū)內各工作面采用一進一回U型通風系統(tǒng)。3. 開采順序首采帶區(qū)為一帶區(qū)，然后依次開采一采區(qū)、二采區(qū)、三帶區(qū)；二水平三采區(qū)、四采區(qū)。由于首采區(qū)兩側均無采空區(qū)，故不留設保護煤柱。針對首采帶區(qū)，其參數(shù)設計如下：1. 帶區(qū)煤柱由后面第9章通風設計確定工作面采用一進一回的布置方式，每個工作面共布置兩條斜巷，一側布置一條：一條進風兼輔助運輸，一條回風兼運煤。帶區(qū)準備方式存在的問題：1）長距離的傾斜巷道，使掘進及輔助運輸、行人比較困難；2）現(xiàn)有設備都是按走向長壁工作面的回采條件設計和制造的，不能完全適應傾斜長壁工作面生產的要求；3）大巷裝車點多，特別是當工作面單產低，同采工作面?zhèn)€數(shù)較多時，這一問題更加突出；4）有時存在著污風下行的問題。國內實踐表明，帶區(qū)準備方式工作面單產高、巷道掘進率低、采出率高、勞動生產率高和噸煤成本低。5）對某些地質條件的適應性較強。 帶區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng)帶區(qū)準備方式優(yōu)點：1）巷道布置簡單，巷道掘進和維護費用低、投產快；2）運輸系統(tǒng)簡單，占用設備少，運輸費用少；3）由于工作面的回采巷道既可以沿煤層掘進，又可以保持固定方向，故使采煤工作面長度保持等長，從而減少了因工作面長度的變化給生產帶來的不利影響，對綜合機械化采煤非常有利。帶區(qū)對應地面有零星坐落的幾個村莊，村莊都不大，人口、戶數(shù)少，搬遷費用相對較少，采取全部搬遷措施，特殊地帶運用條帶開采的特殊采煤方法?？傮w呈近水平?！?176。采用“集水廊道”法計算，礦井預計正常涌水量894 m3/h（其中：K5砂巖328 m3/h，三煤組291 m3/h，二煤組275 m3/h）；最大涌水量1200 m3/h。老 底中細砂巖～淺灰色，碎屑成分以石英為主，次為長石，泥質膠結，條帶狀結構，斜層里發(fā)育。偽 頂泥 巖～灰色，含植物化石碎片及菱鐵礦 結核。表51 煤層頂?shù)装鍘r石構造 頂 板 頂?shù)装?名稱巖石名稱厚 度（m）巖石特征老 頂中粒砂巖～淺灰色，主要成分為石英，斜層 理發(fā)育，泥質膠結，層面含碳質。二2煤層頂板以砂巖為主，完整性和穩(wěn)定性較好，頂板較易管理，底板一般不會發(fā)生“底鼓”。176。該煤層傾角在3176。二2煤層為一穩(wěn)定~較穩(wěn)定、結構簡單(偶含泥巖夾矸一層)的厚煤層。該兩含煤地層總厚度平均186 m， m，含煤系數(shù)58%。 m。帶區(qū)內含煤地層自下而上為石炭系上統(tǒng)太原組、二迭系下統(tǒng)山西組，下石盒子組及二迭系上統(tǒng)上石盒子組。帶區(qū)內劃分為11個傾斜分帶，分帶平均長1300 m。 圖42 主井表48 主井井筒特征表井 型 Mt/a提升容器兩套16 t箕斗帶平衡錘井 筒 直 徑 m井 深615 m井 斷 面 積 m2 井筒支護混凝土井壁厚450 mm充填混凝土50 mm基巖段毛段面積 m2 表土段毛段面積 m2 圖43 副井表49 副井井筒特征表井 型 Mt/a提升容器一對1 t礦車雙層四車窄罐籠一個1 t礦車雙層四車寬罐籠帶平衡錘井 筒 直 徑 m井 深625 m井 斷 面 積 m2 井筒支護混凝土井壁厚500 mm表土段井壁厚1000～1400 mm基巖段毛斷面積 m2 表土段毛斷面積 m2 圖44 中央風井表410 中央風井井筒特征表井 型 Mt/a井 筒 直 徑 m井 深565 m井 斷 面 積 m2 基巖段毛段面積 m2 表土段毛段面積 m2圖45 膠帶運輸大巷表411 巷道特征表斷 面/m2設計掘進尺寸噴射錨 桿凈周長/m凈設計掘進寬度/mm高度/mm厚度/mm形 式外露長度/mm排 列方 式排間距/mm長度/mm直徑/mm44403770120樹脂100三花800220020圖46 軌道運輸大巷表412 巷道特征表斷 面/m2設計掘進尺寸噴射錨 桿凈周長/m凈設計掘進寬度/mm高度/mm厚度/mm形 式外露長度/mm排 列方 式排間距/mm長度/mm直徑/mm44403620120樹脂100三花700220020 圖47 井底車場示意圖5 準備方式——帶區(qū)巷道布置 根據(jù)中央帶區(qū)煤層地質情況，本設計采用帶區(qū)準備方式。水倉采用水倉清理機清理。 —水倉長度， m。據(jù)設計經驗和規(guī)范，可知容量符合要求；煤倉采用上裝式布置，通過檢修清理斜巷清理。4. 硐室井底車場硐室主要有：井底煤倉、中央變電所、主排水泵房、消防材料庫及工具室、井底清理斜巷、水倉、調度室、等候室、推車機硐室、醫(yī)療室、機頭硐室，聯(lián)絡巷、箕斗裝載硐室等。3. 調車方式 右翼駛來的矸石列車由機車牽引進入副井左翼儲車線，機車頂推列車進入副井重車線；左翼矸石列車駛至AB間，機車摘鉤,經道岔B，通過調車線，過道岔A，到達列車尾部,頂推列車進入重車線。井底車場布置如圖47。根據(jù)礦井開拓方式，主井、副井和大巷的相對位置關系，確定采用梭式井底車場。3）當大巷采用帶式輸送機運煤，輔助運輸采用無軌系統(tǒng)時，宜采用折返式或折返式與環(huán)形相結合形式的車場；若輔助運輸采用有軌系統(tǒng)，則宜采用環(huán)形形式的車場。根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》:井底車場布置形式應根據(jù)大巷運輸方式，通過車場的貨載量、井筒提升方式、井筒與主要運輸大巷的相互位置，地面生產系統(tǒng)布置和井底車場巷道及主要硐室所處的圍巖條件等因素，經技術經濟比較后確定，并符合下列規(guī)定：1）大巷采用固定式礦車運輸時，宜采用環(huán)形車場。1. 井底車場的形式和布置方式井底車場是連接礦井主要提升井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。輔助運輸大巷和主運輸大巷斷面特征如圖45和圖46。主、輔運輸大巷均為錨噴支護半圓拱斷面，局部錨索組合梁支護，噴射厚度120 mm。留大煤柱護巷；布置一條運輸大巷，在煤層底板中，大巷水平間距15 m，共兩條大巷。故礦井回風大巷布置在煤層中，并隨煤層坡度控制在2176。 m， m2， m2， m2，井深564 m，內設玻璃鋼梯子間作為安全出口，井筒斷面布置如圖44。井筒斷面布置如圖43。裝備一對多繩1 t礦車雙層四車窄罐籠和一個1 t礦車雙層四車寬罐籠帶平衡錘；安裝行人梯子，并有足夠的安全間隙；分別有一躺輸水、排水管路和兩躺主干動力電纜。井筒斷面布置如圖42。1. 主井位于井田中央工業(yè)場地之中， Mt/a的煤炭提升任務。aaakm 　　工程量運輸提升/ 萬t綜合以上技術經濟比較，確定礦井開拓方式為：立井兩水平開拓（井筒位于井田中央），選用方案三。在上述經濟比較中需要說明以下幾點：；，兩方案中各采（帶）區(qū)均有遇大斷層需搬家的問題，總費用相同，故未對此計算；圖41 各種開拓方案剖面圖%經行估算；、副井及風井布置在巖層中，維護費用較低，故未對比其維護費用的差別；、輔運輸大巷斷面大小不同，大巷維護費用按平均維護費用估算；，僅對不同之處進行了計算對比。詳見表42。但后期的維護費用較高；保護煤柱損失大。有利于提高煤炭采出率。方案三、四中，有所區(qū)別的是軌道大巷的布置。經粗略估算，方案一僅比方案二高出5個百分點，故兩方案中暫取方案一。方案二中，巖石掘進量明顯較少，而且設備少，環(huán)節(jié)簡單；開拓準備時間短。區(qū)別在于二水平的開拓方式不同而引起部分基建、生產經營費用不同。如圖41(d)。如圖41(c)。如圖41(b)。如圖41(a)。二2煤層生產能力： Mt， a。一水平標高540 m，二水平920 m。176。井田主采煤層為二2煤層，三組煤層由于賦存條件復雜，作為儲備資源，后期根據(jù)需要可采用延伸井筒方式開采二2煤層以下煤層。合理的加大開采水平垂高，可以增加水平儲量和服務年限，有利于集中生產，提高開采水平的生產能力，減少開采水平和同時生產的水平數(shù)目。由此可見，階段斜長越長，采區(qū)儲量多，采區(qū)的服務年限就越長，越有利于采區(qū)的接替。2）要有利于采區(qū)的正常接替為保證礦井均衡生產，一個采區(qū)開始減產，另一個新的采區(qū)應投入生產，必須提前準備好一個新采區(qū)。其所遵循的原則如下：1）具有合理的階段斜長合理的階段斜長要便于煤炭的運輸，便于輔助提升，方便行人。（采）區(qū)劃分開采水平的劃分將影響礦井建設時期的技術經濟指標，影響建井初期工程量，影響基建投資。工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)表22工業(yè)場地占地面積指標，確定地面工業(yè)場地的占地面積為12公頃，其形狀為一矩形，長度方向和煤層的走向方向平行，寬度方向和煤層傾向方向平行；長軸400 m，短軸300 m；地面標高+40 m。共計三個井筒。為了滿足井下煤炭的提升，需設置一主井，輔助提升及進風設置一副井。由于本井田傾角平緩，厚度變化小，且距離東部國道近。為了便于地面系統(tǒng)間互相連接，以及修筑鐵路專用線與國家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，盡量避免穿過村鎮(zhèn)居民區(qū)，文物古跡保護區(qū)，陷落區(qū)或采空區(qū)，洪水浸入區(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。4）地質及水文條件對井筒布置影響要保證井筒，井底車場和硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應盡量使井筒不穿過或少穿過流沙層，較大的含水層，較厚沖積層，斷層破碎帶，煤與瓦斯突出的煤層，較軟的煤層及高應力區(qū)。因此，一般井筒位于井田傾向方向中偏上的位置。2）井筒沿井田傾斜方向的有利位置井筒位于井田淺部時，總石門工程量大，但第一水平及投資較少，建井工期短；井筒位于井田中部時，石門較短，沿石門的運輸工程量較小；井筒位于井田的下部時，石門長度和沿石門的運輸工作量大，如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過時，它可以延伸井筒到深部，對開采井田深部及向下擴展有利。對不利于平硐和斜井的地形地質條件都可考慮立井。1井筒施工技術復雜，設備多，要求有較高的技術水平。3當表土層為富含水層的沖積層或流沙層時，井筒容易施工。立井1不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯和水文地質等自然條件限制。3斜井井筒通過富含水層，流沙層施工復雜。與立井相比：1井筒長，輔助提升能力小，提升深度有限。能滿足特大型礦井的提升需要。2地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場簡單、延伸方便。5煤炭損失少。3井巷工程量少，省去排水設備，大大減少了排水費用。因此，井筒位置的確定原則：1）沿井田走向的有利位置表41