【正文】 設(shè)計(jì)水平的巷道布置大巷的主要任務(wù)是擔(dān)負(fù)煤矸、物料和人員的運(yùn)輸，以及通風(fēng)，排水、敷設(shè)管線。垂高取300m，第二水平標(biāo)高為300。故第一水平標(biāo)高為177。H=AKTsinα/（SMγC） ()式中：H階段垂高，A礦井年產(chǎn)量，T水平服務(wù)年限，α階段內(nèi)煤層平均傾角，K儲(chǔ)量備用系數(shù)，S井田走向長度，M階段內(nèi)煤層累計(jì)厚度，γ煤的容重，—；C采區(qū)回采率，—；本井田第一水平參數(shù)如下：礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量A取120萬噸。綜合以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定礦井開拓方式為方案一：立井兩水平加暗斜井開拓。）時(shí)間（h）服務(wù)年限（年）基價(jià)（元/t）時(shí)間（h）服務(wù)年限（年）基價(jià)（元/t經(jīng)過技術(shù)比較之后，對(duì)方案一和方案二進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，此兩方案的經(jīng)濟(jì)比較如表42和表43。遠(yuǎn)大于斜井開拓所需的表土層厚度不大于22m的標(biāo)準(zhǔn)。斜井的運(yùn)輸提升能力都較立井大，具有相當(dāng)大的提升能力，可滿足大型礦井的主提升的需要，施工技術(shù)較簡單、基建投資較小、掘進(jìn)速度快、建井期短、所需的設(shè)備也較少。 立井兩水平加暗斜井（井筒位于井田中部）） 立井一水平加暗斜井（井筒位于井田中北部）） 斜井開拓（井筒位于井筒邊界））以上所提的三個(gè)方案中大巷布置及水平均相同，區(qū)別在于第一二水平的井筒形式及井筒位置不同，及部分基建和生產(chǎn)費(fèi)用不同。暗斜井延深至第三水平。方案3：斜井開拓。將主、副井井筒布置在井田中北部，立井直接延深至第一水平。暗斜井延伸至第三水平。方案1：用立井兩水平加暗斜井進(jìn)行開拓。(3)風(fēng)井東回風(fēng)立井及西回風(fēng)立井分別位于井田東北部和西北部，井筒斷面一致，井筒直徑為6m，共同擔(dān)負(fù)整個(gè)礦井的回風(fēng)，內(nèi)設(shè)梯子間作為安全出口。③副井井筒斷面選用圓形斷面3號(hào)罐道梁中心線間距可按下式求出：L1＝a+2h+S0=1674mm （）L2＝B+f2+b2/2 =1584mm （）式中：L1 —— 1～2梁中心線，mm；L2 —— 罐道中心線與2罐道梁中心線間距，mm；a —— 兩側(cè)罐道之間的距離，1114mm；h —— 木罐道厚度，200 mm；S0 ——罐道與罐道梁連接處墊板凹槽處寬度，取S0=160mm；b2 ——2罐梁寬度，取168mm。②副井提升設(shè)備采用三噸單層雙車多繩摩擦提升罐籠，根據(jù)礦車規(guī)格和《設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)要求驗(yàn)算，選用GLGY3/2/2型單繩提升罐籠。①副井井筒裝備采用剛性裝備（剛性罐道）,罐道梁采用工字鋼、通梁式布置，罐道與罐道梁的連接方式采用鋼軌連接。罐道梁中心線間距，可用下式求得：H＝a＋2h＋S0 =3328m （）式中：a——兩側(cè)罐道之間間距，取a=2900mm；h——組合鋼罐道高度，取h=158mm。②主井提升采用箕斗，用q=(ocaT)/(3600Nt1)求出一次提升量，再按松散煤的容重計(jì)算出松散體積，選擇一對(duì)12t箕斗提升。(1)主立井位于礦井工業(yè)場地。工業(yè)場地的形狀和面積：，形狀為矩形，長邊平行于井田傾斜方向，長為480m，寬為320m。上階段運(yùn)輸大巷留做下階段回風(fēng)大巷使用。由于煤層間距大，故采用集中大巷布置分層開采。考慮到本井田煤層傾角較大，如使用下山開采在技術(shù)上的困難較多，所以決定采用上山開采并否定了單水平上下山開采的方案。對(duì)于本井田，由于地面工業(yè)場地選擇不太困難，故應(yīng)考慮井下開采有利的位置。對(duì)于本井田，經(jīng)方案比較確定井筒坐標(biāo)如表41。在傾斜方向上：布置在井田中央可以避免布置在井田淺部時(shí)形成的過長石門開拓，也可以避免布置在井田深部所造成的工業(yè)廣場壓煤過多。要充分利用地形、使地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)場地總平面布置及地面運(yùn)輸合理，并應(yīng)盡可能使平整場地的工程量較少。要避免井筒和工業(yè)場地遭受水患，井筒位置應(yīng)高于當(dāng)?shù)刈罡吆樗?。要有較好的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，盡可能避開滑坡、崩巖、溶洞、流砂層、采空區(qū)等不良地段。井筒位置還應(yīng)使井底車場有較好的圍巖條件，便于大容積硐室的掘進(jìn)和維護(hù)。井筒應(yīng)盡可能不通過或少通過流沙層、較厚的沖積層及較大的含水層。由于本井田為緩傾斜煤層，采用對(duì)于立井多水平開采，為減少保護(hù)井筒和工業(yè)場地煤柱損失及適當(dāng)減少初期工程量，故使井筒設(shè)在沿傾斜中部靠上的適當(dāng)位置。井筒設(shè)在井田中部，可使石門總長度最短、沿石門的運(yùn)輸工作量??；井筒設(shè)在淺部時(shí)，總的石門工程量雖然稍大，但初期（第一水平）工程量較及投資較少，建井期較短；井筒設(shè)在深處的初期工程量最大，石門總長度和沿石門的運(yùn)輸工作量也較大，但如煤系基底有含水特大的巖層，不允許井筒穿過時(shí)，它可以延伸井筒到深部，對(duì)開采井田深部及向下擴(kuò)展有利；而在淺、中位置，井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井開采，生產(chǎn)系統(tǒng)較復(fù)雜，環(huán)節(jié)較多。從而使礦井建設(shè)投產(chǎn)后有可能的儲(chǔ)量和較好的開采條件，以便迅速達(dá)到設(shè)計(jì)能力。如井筒偏于一側(cè)，一翼過早采完，然后產(chǎn)量集中于另一側(cè)，將使運(yùn)輸，通風(fēng)過于集中，采煤掘進(jìn)互相干擾，甚至影響全礦生產(chǎn)。如要降低風(fēng)壓，就要增加巷道斷面，增加掘進(jìn)工程量。井田偏于一側(cè)時(shí)，一翼通風(fēng)距離較長，風(fēng)壓較大。（1）井筒設(shè)在井田中央（儲(chǔ)量分布的中央），可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量小，而井田偏于一翼邊界的相應(yīng)井下工作量要較前者大。當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中央，以此形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)。（7）井底車場及主要硐室盡量布置在較穩(wěn)定的巖層中，便于硐室的開掘和維護(hù)。（5）井筒應(yīng)盡量避免穿過流沙層、含水層、較厚的沖擊層，有煤和瓦斯突出危險(xiǎn)的煤層。（3）要充分利用地形，少占地，少壓煤。 井筒位置的確定選擇井筒的位置應(yīng)考慮如下原則：（1）初期開采條件有利，儲(chǔ)量可靠，井巷工程量省，建井工期短。表土層較厚，水文地質(zhì)比較復(fù)雜。本礦井為緩傾斜煤層，176。它具有承受地壓性能好，通風(fēng)阻力小以及便于施工等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)后面后面方案比較確定井筒形式為雙立井。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。缺點(diǎn)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，管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層，施工技術(shù)復(fù)雜。平硐開拓受地形及埋藏條件限制，要求地形條件合適，即在煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。 井筒位置的確定 井筒形式、數(shù)目、位置 井筒形式井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開拓時(shí)均采用立井開拓方式。（2）適用于水文復(fù)雜，多水平開采的傾斜煤層。故采用立井開拓。由于煤層埋藏深、表土層厚，不具備斜井開拓的條件?？傊x擇井筒位置要統(tǒng)籌井田全局，兼顧前期和后期、地下與地面等各方面因素。(6) 根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。(3) 合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量，尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。(5) 進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造。(3) 布置大巷及井底車場。井田開拓主要研究如何不知開拓巷道等問題，具體有下列幾個(gè)問題需認(rèn)真研究：(1) 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理學(xué)則井筒及工業(yè)場地的位置。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。從井田范圍及地表特征來分析，通風(fēng)方式初步選擇為兩翼對(duì)角式通風(fēng)的開拓系統(tǒng)，將風(fēng)井布置在井田的兩上角邊界處。 通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)開拓系統(tǒng)布置的影響。而位于F4斷層以東地段，煤層埋藏深，覆蓋層厚，水文地質(zhì)條件相對(duì)簡單。 水文地質(zhì)條件和平礦區(qū)為一單斜構(gòu)造，本礦區(qū)可劃分為兩個(gè)不同的水文地質(zhì)塊段。本區(qū)各煤層為濱海沼澤沉積的腐植煤。其中9煤層為下組煤，因受奧灰水威脅，暫不可采。 煤層賦存特征礦井主要含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組和下二疊統(tǒng)山西組，含煤地層總厚度為190～225m，平均210m；共含可采和局部可采煤層6層，%。斷層走向主要為北東～北東向。斷層性質(zhì)均為高角度正斷層，斷層傾角一般為50186?！?0186。區(qū)內(nèi)伴有寬緩的褶曲及巖漿巖侵入，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型。此外，尚有巖漿巖的侵入。600及以上7035300500603012024050252020459040201515930各省自定 礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為330天，工作制度采用“三八制”，每天三班作業(yè)，兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作8小時(shí)，礦井每晝夜凈提升時(shí)間為16h。煤層傾角2545176。(4) 礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。但為了防止可能出現(xiàn)的瓦斯局部突出，采取預(yù)抽瓦斯措施。(3) 通風(fēng)安全條件的校核。副井運(yùn)輸采用罐籠提升、下放物料，能滿足大型設(shè)備的下放與提升。礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，開拓方式為雙立井兩水平加暗斜井第三水平開拓，主立井采用箕斗提升，副立井采用罐籠提升和下放材料，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)放頂煤工作面保產(chǎn)。 井型校核按礦井的實(shí)際煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核：(1) 煤層開采能力。按《新建礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限》，設(shè)計(jì)120萬t的井型，達(dá)產(chǎn)后，當(dāng)技術(shù)條件適宜時(shí)，有充裕的能力來提高產(chǎn)量，用以增產(chǎn)。礦井可采儲(chǔ)量Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A和礦井服務(wù)年限T三者關(guān)系為：T=Zk/AK式中 T—礦井服務(wù)年限，a；Zk—礦井可采儲(chǔ)量，Mt；A設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt；K—礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，則礦井服務(wù)年限為T=。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力本井田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，厚度變化不大，開采條件較簡單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好，煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)無煙煤，交通運(yùn)輸便利，市場需求量大，宜建大型礦井。（4） 投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模；否則應(yīng)縮小規(guī)模。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大。3 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第2．2．1條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、國家對(duì)煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱各煤層儲(chǔ)量如表2－2。2煤邊界煤柱損失量：P2邊=*25**=4煤邊界煤柱損失量：P4邊=*25**=本井田邊界煤柱損失量即為P2邊+P4邊=(3) 工業(yè)廣場。(2) 井田邊界煤柱損失。在本井田中由于煤層上部為野青灰?guī)r，含水性較差，一般不含水，由于本井田內(nèi)斷層落差較大，故對(duì)斷層F F3+F4兩側(cè)各留50m保護(hù)煤柱，對(duì)斷層F6兩側(cè)各留30m為保護(hù)煤柱。井田可采儲(chǔ)量計(jì)算公式為：Zk＝(ZcP)C 式中 Zk ——可采儲(chǔ)量；Zc——工業(yè)儲(chǔ)量； P——煤柱損失量； C——采出率。176。故用實(shí)際面積來計(jì)算儲(chǔ)量。表21 采礦許可拐點(diǎn)坐標(biāo)一覽表點(diǎn)號(hào)XY1403512938521414240350563852720434035490385272894403561238527804540380003852780464038457385269517403846438526951840384803852133794038483385204761040360463852044911403561238521354 井田工業(yè)儲(chǔ)量本井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，故采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法計(jì)算儲(chǔ)量。東西近似長條狀，㎡。176。 井田尺寸。 (4) 地壓井下地壓顯現(xiàn)較明顯，巷道底鼓嚴(yán)重、變形量大，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)有一定影響。(3) 地溫℃/lOOm，℃/lOOm，屬于正常地溫梯度為背景的地溫區(qū)。鑒定結(jié)論：自燃傾向等級(jí)為三類不易自燃，煤層無自燃現(xiàn)象。因此，生產(chǎn)過程中應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)和瓦斯管理，確保礦井安全生產(chǎn)?！?79?！?。煤巖類型以亮煤為主，鏡煤次之，為高度變質(zhì)無煙煤。、底板巖性特征4煤層直接頂板為粉砂巖，粉砂巖質(zhì)地松軟易破碎，頂板管理比較困難。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含夾矸1～4層，～。由于巖漿巖侵入，使煤層遭到破壞，煤層頂板為石灰?guī)r或巖漿巖，底板為粉砂巖、泥巖或巖漿巖。（8號(hào)）～?！?，平均43m。（7號(hào)）煤厚0～，沉積不穩(wěn)定。下距7號(hào)煤15～30m。煤層頂板為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖或泥巖，全部可采。（4），沉積不穩(wěn)定。本層下距4～。（2）位于山西組下部，為礦井主要可采煤層?！Ｒ虼?，4煤為礦井主采煤層。煤層自上而下分別為：小煤（1號(hào)）、大煤（2）、山青（6號(hào)）、小青（7號(hào)）、大青（8號(hào)）、下架（9號(hào)）。對(duì)正常點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，煤層可采性指數(shù)100％，煤層厚度變異系數(shù)33％，屬較穩(wěn)定煤層。因巖漿巖對(duì)9號(hào)煤層嚴(yán)重破壞致使穩(wěn)定可采煤層出現(xiàn)局部的不穩(wěn)定。大部分地段雖受巖漿巖影響，使煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜化但仍