【正文】 則：A0=150594=105（萬(wàn)t/a）（2）煤巷掘進(jìn)面生產(chǎn)能力，按下式計(jì)算： A1=LV1HγC1 （52）式中： A1——掘進(jìn)面生產(chǎn)能力，萬(wàn)t/a；L——掘進(jìn)面長(zhǎng)度，；H——采高，取順槽掘進(jìn)高3m；V1——掘進(jìn)面年推進(jìn)長(zhǎng)度，V1=33030=9900（m/a）；γ——煤層容重，t/m3；C1——掘進(jìn)面回采率，取c＝則：A1=99003=（萬(wàn)t/a）采區(qū)內(nèi)布置兩個(gè)煤巷掘進(jìn)面，故煤巷掘進(jìn)面的總生產(chǎn)能力為28萬(wàn)t/a。（1）工作面的生產(chǎn)能力，按下式計(jì)算： A0=LV0MγC0 （51）式中： A0——工作面生產(chǎn)能力，萬(wàn)t/a；L——工作面長(zhǎng)度，m；M——煤層厚度，m；V0——工作面年推進(jìn)長(zhǎng)度，V。每個(gè)掘進(jìn)工作面配備兩臺(tái)FDⅡ型255KW局扇，通風(fēng)方式為壓入式。錨桿機(jī)完成巷道頂錨桿和錨索的打眼、安裝工作；選用手持風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)來(lái)完成幫錨桿的打眼和安裝工作。水流方向：工作面→軌道上山→軌道大巷 →副井井底水倉(cāng) → 地面采區(qū)內(nèi)所有工作面平巷均沿底板掘進(jìn)，采用連續(xù)采煤機(jī)及其配套設(shè)備施工，后配備皮帶和SGW730/320SW型溜子組成的機(jī)械化掘進(jìn)，采用連續(xù)采煤機(jī)割煤，梭車、給料破碎機(jī)、加皮帶、溜子運(yùn)煤。運(yùn)輸路線如下：地面→副井→井底車場(chǎng)→軌道大巷→軌道上山→區(qū)段軌道平巷→工作面3）通風(fēng)系統(tǒng)采區(qū)3102工作面風(fēng)流路線為：副井→井底車場(chǎng)→軌道大巷→進(jìn)風(fēng)行人斜巷→軌道上山→區(qū)段軌道平巷→工作面→區(qū)段運(yùn)輸平巷→運(yùn)輸上山→北一總回風(fēng)大巷→風(fēng)井4）排矸系統(tǒng)礦井投產(chǎn)后，基本不產(chǎn)生矸石；采區(qū)輔助巷道在巖石中掘進(jìn)產(chǎn)生大量矸石，前期用于地面鋪填，后期一方面用于采空區(qū)充填，一方面用連續(xù)牽引車排棄在井下廢舊巷道中，矸石不出井，但在地面仍需設(shè)一定的排矸系統(tǒng)。采區(qū)巷道布置如圖51圖51 采區(qū)布置圖1）運(yùn)煤系統(tǒng)煤由工作面刮板運(yùn)輸機(jī)→區(qū)段運(yùn)輸平巷巷轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)→采區(qū)運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉(cāng)→運(yùn)輸大巷膠帶輸送機(jī)→主煤倉(cāng)→主井箕斗提升機(jī)→地面。4）采區(qū)運(yùn)輸采區(qū)內(nèi)區(qū)段運(yùn)輸平巷巷鋪設(shè)B=1000mm的膠帶輸送機(jī)，運(yùn)輸煤炭到運(yùn)輸上山至采區(qū)煤倉(cāng)，然后經(jīng)運(yùn)輸大巷皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)街髅簜}(cāng)。3）開采順序首采采區(qū)為北一采區(qū)，然后依次北三帶區(qū)，南二帶區(qū)，南六帶區(qū)，南四采區(qū)。采區(qū)內(nèi)劃分14個(gè)區(qū)段，區(qū)段平均長(zhǎng)1400m，寬170m,工作面長(zhǎng)150m，準(zhǔn)備巷道均為5m寬，3m高，采用單巷掘進(jìn)。1）采區(qū)巷道采區(qū)布置兩條上山，運(yùn)輸上山布置在頂部煤層中，軌道上山布置在底部煤層中，在采區(qū)邊界有40m回風(fēng)巷回風(fēng)。井底車場(chǎng)南邊靠近程樓斷層?！?176。但經(jīng)詳細(xì)探查知本采區(qū)的涌水量大大低于礦井預(yù)計(jì)涌水量，工作面掘進(jìn)過(guò)程中僅有可能出現(xiàn)局部頂板滴淋水現(xiàn)象。/h；最大涌水量700m179。底板是第八層石灰?guī)r厚0～，不穩(wěn)定，節(jié)理裂隙發(fā)育，為弱含水層。下煤層頂板為黑色質(zhì)純的泥巖，裂隙發(fā)育，性脆，易碎，厚7～9m。粘土巖層理不清，結(jié)構(gòu)松散，遇水易膨脹。～。3煤老頂以中、粗砂巖及互層組成，厚20～60m。弱玻璃光澤，厚層狀，層理清晰，由鏡煤組成不規(guī)則的細(xì)條帶線理狀結(jié)構(gòu)，層面可見透鏡體之線形炭，裂面常見鈣質(zhì)薄膜及細(xì)小的黃鐵礦、菱鐵礦質(zhì)點(diǎn)，宏觀煤巖類型半亮~半暗。采區(qū)所采煤層為山西組3煤層。（3）其它硐室醫(yī)療硐室、機(jī)修硐室、消防車硐室、井下材料庫(kù)、火藥庫(kù)、卸載硐室、換矸硐室、乘人車場(chǎng)等。（2）副井系統(tǒng)硐室副井系統(tǒng)硐室由中央水泵房、水倉(cāng)、清理水倉(cāng)硐室、中央變電所、調(diào)度室及等候室組成，為節(jié)省管材，電纜及方便管理，同時(shí)考慮到錨索的安裝，故把中央變電所和中央水泵房布置在附近，并設(shè)有防爆密閉門。煤倉(cāng)底下設(shè)給煤硐室裝載膠帶機(jī)巷和裝載硐室定量倉(cāng)。箕斗裝載硐室布置在堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖層中，其它硐室的布置由線路布置決定。兩翼大巷駛?cè)刖总噲?chǎng)的電機(jī)人車在存車場(chǎng)存放，該處同時(shí)作為上、下井人員換乘點(diǎn)。矸石列車在副井重車線機(jī)車分離以后，電機(jī)車經(jīng)機(jī)車?yán)@道至副井空車線牽引空車經(jīng)繞道出井底車場(chǎng)。2）空重車線長(zhǎng)度井底車場(chǎng)空、一列礦車為20個(gè)車廂，外形尺寸（長(zhǎng)寬高）240011501150（mm），故取調(diào)車線長(zhǎng)度為100 m。設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺寸/mm噴射厚度/mm凈周長(zhǎng)/mm凈設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度高度巖石48004200100圖48 回風(fēng)巷斷面圖表413 巷道特征表斷 面/m2設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺寸噴射凈設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度/mm高度/mm厚度/mm52404120120礦井為立井開拓，煤炭由箕斗運(yùn)至地面；物料經(jīng)副立井運(yùn)至井底車場(chǎng)，在井底車場(chǎng)換裝，由電機(jī)車運(yùn)到采區(qū)或帶區(qū)。運(yùn)輸大巷和軌道大巷斷面特征如圖46和圖47。運(yùn)輸大巷掘進(jìn)寬度為4440mm，高為3770mm，178。兩條回風(fēng)大巷一條布置在40m的巖石中，一條布置在125m的巖石中，具體見拓平面圖。圖44 副井井筒斷面布置圖表49副井井筒特征表井 型 Mt/a提升容器一對(duì)3t雙層單車罐籠井 筒 直 徑 m井 深165m井 斷 面 積 m2井筒支護(hù)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表土段毛斷面積圖45風(fēng)井井筒斷面布置圖表410 風(fēng)井井筒特征表井 型井 筒 直 徑井 深80m井 斷 面 積 m2基巖段毛斷面積表土段毛斷面積布置一條運(yùn)輸大巷，一條軌道大巷均布置在煤層底板中，大巷水平間距30 m。井筒混凝土支護(hù)。表48 主井井筒特征表井 型提升容器兩套12t箕斗帶平衡錘井 筒 直 徑井 深185m井 斷 面 積井筒支護(hù)混凝土井壁厚450mm充填混凝土50mm基巖段毛段面積表土段毛段面積圖43主井井筒斷面布置圖2）副井位于井田中央工業(yè)場(chǎng)地之中，與主井東西相距約76m，擔(dān)負(fù)全礦的材料、人員、設(shè)矸石的提升；兼做進(jìn)風(fēng)井。井筒中裝備多繩12t側(cè)卸式箕斗兩套帶平衡錘；井筒采用混凝土支護(hù)，；兩側(cè)鋼絲繩罐道；每天提升16小時(shí)。 礦井基本巷道礦井共有三個(gè)井筒，分別為主井、副井、回風(fēng)井。km(萬(wàn)元/萬(wàn)tkm(萬(wàn)元/萬(wàn)t表43 建井工程量項(xiàng) 目項(xiàng) 目方案三方案四初 期主井井筒/m165+20165+20副井井筒/m165165井底車場(chǎng)/m400400開拓大巷/m3708337083后 期斜井井筒/m14301430副斜井井筒/m14501450井底車場(chǎng)/m300300主石門/m280280開拓大巷/m1464314643表44 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量項(xiàng) 目方案三方案四運(yùn)輸提升/ 萬(wàn)t區(qū)別在于二水平的開拓方式不同而引起部分基建、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用不同。具體比較見表42。方案四：立井兩水平暗斜井延深（煤層大巷)主、副井均為立井，布置于井田中央，暗斜井延深，大巷布置在煤層當(dāng)中。方案二：立井兩水平暗立井延深（煤層大巷）主、副井均為立井，布置于井田中央，暗立井延深，大巷布置在煤層當(dāng)中 。 礦井開拓方案比較根據(jù)地質(zhì)條件可知在距3煤300m深處有奧灰水層，立井直接延伸有困難難，所以提出以下幾個(gè)方案。工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)表23工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，形狀為矩形。具體采區(qū)、帶區(qū)劃分見圖41。為了滿足井下煤炭的提升，需設(shè)置一主井，一副井，兩個(gè)風(fēng)井。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(guó)家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，盡量避免穿過(guò)村鎮(zhèn)居民區(qū)，文物古跡保護(hù)區(qū)，陷落區(qū)或采空區(qū)，洪水浸入?yún)^(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。（4）地質(zhì)及水文條件對(duì)井筒布置影響要保證井筒，井底車場(chǎng)和硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)盡量使井筒不穿過(guò)或少穿過(guò)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(yīng)力區(qū)。對(duì)不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮立井。1）井筒施工技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平。3）當(dāng)表土層為富含水層的沖積層或流沙層時(shí)，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(zhì)等自然條件限制。3）斜井井筒通過(guò)富含水層，流沙層施工復(fù)雜。與立井相比：1）井筒長(zhǎng)，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(chǎng)簡(jiǎn)單、延深方便。5）煤炭損失少。3）井巷工程量少，省去排水設(shè)備，大大減少了排水費(fèi)用。表41 井筒形式比較井筒形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平硐1）運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低。從井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失看，井筒愈靠近淺部，煤柱尺寸愈小，愈近深部，煤柱尺寸愈大。因此，井筒位置的確定原則：（1）沿井田走向的有利位置當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而且儲(chǔ)量分布均勻時(shí)，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向中央；當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)布置在儲(chǔ)量的中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力小。為近水平煤層；表土層厚約30m，水文地質(zhì)情況中等—簡(jiǎn)單，涌水量不大。具體見表41。 井筒形式的確定1）井筒形式的確定井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。本井田開拓方式的選擇，主要考慮到以下幾個(gè)因素：1）本井田瓦斯及涌水比較小,對(duì)開拓方式的選擇影響不大。要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。合理集中開拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。在解決開拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。1）確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；2）合理確定開采水平的數(shù)目和位置；3）布置大巷及井底車場(chǎng)；4）確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；5）進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造；6）合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。合理的開拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。4 井田開拓井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。6及以上703535603050252015402015154）礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限相適應(yīng)，才能獲得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。45176。表31 不同礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)礦井服務(wù)年限表礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（Mt/a）礦井設(shè)計(jì)年限（a）第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限煤層傾角25176。3）通風(fēng)安全條件的校核本礦井為低瓦斯礦井，瓦斯涌出量低，煤塵爆炸性低，礦井采用中央邊界式通風(fēng)。2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，開拓方式為立井兩水平開拓。煤層傾角平均7176。則礦井服務(wù)年限為：=（）=（a）根據(jù)計(jì)算得出第一水平總儲(chǔ)量5560萬(wàn)噸，服務(wù)年限=（120）=26（a），滿足規(guī)定年限。礦井可采儲(chǔ)Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A、礦井服務(wù)年限力T三者之間的關(guān)系為： T=Zk/(AK) （31）其中：T——礦井的服務(wù)年限，年； Zk——礦井的可采儲(chǔ)量，； A——礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，； K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)。礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。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；3）國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)；4）投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。則礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為：Zk=()=（Mt）3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限根據(jù)按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330d計(jì)算，四六制作業(yè)（三班生產(chǎn)，一班檢修），每日三班出煤，凈提升時(shí)間為16h。=則：工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為： Z工=SMR （25）式中： Z工——工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，萬(wàn)噸；S——工業(yè)廣場(chǎng)壓煤面積，㎡； M——煤層厚度，； R 煤的容重,。表22 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井 型（萬(wàn)t/a）占地面積指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)t）240及以上1201804590930表23 巖層移動(dòng)角廣場(chǎng)中心深度/m煤層傾角煤層厚度/m沖擊層厚度/mфδγβ835176。工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為15m。本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬(wàn)噸/年，所以取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為360m400m的長(zhǎng)方形。已知=40 m，=，=，=，因此代入（23），可得：P==（Mt），且斷層落差都大于50m,故其兩側(cè)各留50m保護(hù)煤柱，則其煤柱損失可由下式求得： （24）式中：——煤柱損失，Mt；——斷層長(zhǎng)度，m；——煤層厚度，m；——煤層容重，t/m3