【正文】 道），車場內(nèi)的材料設(shè)備、集裝箱平 板車由架線機(jī)車牽引，重車頂入卸載站，機(jī)車返回井底車場存車線。這就要求井底車場空、重車線的長度應(yīng)不小于 ，即 。 空、重車線的長度應(yīng)不小于 33。電機(jī)車選用 KBTXK ?? 140/68 蓄電池電機(jī)車。 2）空重車線長度 對(duì)于采用固定式礦車作為輔助運(yùn)輸?shù)拇笾行偷V井，空、重車線的長度應(yīng)為~ 列車長。 （ 4） 采用綜合開拓方式的新建礦井或擴(kuò)建礦井，井下采用多種運(yùn)輸方式運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體條件，經(jīng)方案比較后確定。 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 19 （ 2） 當(dāng)井底煤炭和輔助運(yùn)輸分別采用底卸式礦車運(yùn)輸時(shí)，宜采用折返式的車場。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下料、通風(fēng)、排水、 供電和升降人員等 各項(xiàng)工作服務(wù)，是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。 井底車場及硐室 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，在井底車場換裝，由電機(jī)車運(yùn)到帶區(qū)或帶區(qū)。大巷位于井田中央，沿等高線方向布置，局部半煤巖及巖巷，運(yùn)輸大巷巷道坡度隨煤層而起伏，一般 ，軌道大巷巷道水平掘進(jìn)坡度為千分之三到千分之五，便于排水。軌道大巷，運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷，共三條巖石大巷。礦井軌道大巷、運(yùn)輸大巷布置均布置在巖石中，大巷間距 m20 。主要開采方式為帶區(qū)式開采，服務(wù)年限 a50 。 4 號(hào)煤層厚度為 ，煤層傾角小，平均 ?4 ，為近水平煤層，故設(shè)計(jì)為立井單水平開采。 井型 Mt240 提升容器 一對(duì) 1t雙層四車加寬多 繩罐籠 井筒直徑 井深 m220 凈斷面積 m 井筒支護(hù) 混凝土井壁厚 mm500 表土段井壁厚mm2021~1000 基巖段毛斷面積 m 表土段毛斷面積 ~ m 井 筒 中 心 線井 筒 中 心 線遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 圖 43 風(fēng)井井筒斷面圖 表 44 風(fēng)井井筒特征表 井型 井筒直徑 井深 凈斷面積 基巖段毛斷面積 表土段毛斷面積 Mt240 m200 m m m 根據(jù)后面通風(fēng)設(shè)計(jì)部分的風(fēng)速驗(yàn)算，各井筒風(fēng)速均符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定 。井筒采用混凝土 支護(hù)，井壁厚度 mm400 。副井井筒斷面如圖 42所示，主要參數(shù)見表 43。采用金屬罐道梁，型鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。主井?dāng)嗝嫒鐖D 41，主要參數(shù)見表 42。井筒內(nèi)裝備一對(duì) 9的箕斗，井壁混凝土壁厚 mm500 。 d) 井筒設(shè)在井田中央時(shí)，兩翼風(fēng)量分配比較均衡，通風(fēng)線路短，通風(fēng)阻力小 經(jīng)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，本礦井采用中央并列式通風(fēng)。 b) 井筒設(shè)在井田中央時(shí)，可以使沿井田走向運(yùn)輸工作量小，而井田偏于一側(cè)的相應(yīng)井下運(yùn)輸工作量比前者要大。（井筒參數(shù)見表 41） 金家?guī)X井田 240萬噸 /年新井設(shè)計(jì) 14 表 41井筒參數(shù) 井筒名稱 用途 井筒長度 /m 提升方法 斷面尺寸 直徑 /m 凈斷面積 / 2m 主井 提升煤炭 250 箕斗提升 副井 進(jìn)風(fēng)、進(jìn)人、運(yùn)料排矸 220 罐籠提升 風(fēng)井 回風(fēng)兼作 安全出口 200 井筒位 置及形式的確定 1）井筒位置的確定原則： a) 井筒沿井田走向的位置應(yīng)在井田中央，當(dāng)井田儲(chǔ)量不均勻分布時(shí)，應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中央，以次形成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田。 本礦井煤層傾角小，平均為 ?4 ，為近水平煤層；但表土層有流沙層；水文地質(zhì)情況比較復(fù)雜；井筒需要特殊法施工，因此本礦井采用立井開拓。 立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需要風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開拓極為有利，當(dāng)表土層為富含水層 或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。 斜井開拓與立井開拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資低；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比較簡單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的 威脅；主提升膠帶有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 4 井田開拓 井筒形式及井筒位置的確定 井筒形式的確定 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井；一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。各種保護(hù)煤柱損失量見（表 22） 表 22保護(hù)煤柱損失量 煤柱類型 儲(chǔ)量 /萬噸 井田邊界保護(hù)煤柱 454 斷層保護(hù)煤柱 0 工業(yè)場地保護(hù)煤柱 683 大巷保護(hù)煤柱 0 井筒保護(hù)煤柱 133 合計(jì) 1270 礦 井可采儲(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可按下式計(jì)算： ? ? CPZZ GK ??? （ 23） 式中： KZ 礦井可采儲(chǔ)量，萬 t ； 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 GZ 保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑 物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，萬 t ； C 帶區(qū)采出率，厚煤層不小于 ，中厚煤層不小于 ，薄煤層不小于 。 金家?guī)X井田 240萬噸 /年新井設(shè)計(jì) 10 圖 22工業(yè)場地保護(hù)煤柱 4）大巷保護(hù)煤柱：大巷兩側(cè)的保護(hù)煤柱各為 15米，但本設(shè)計(jì)大巷為巖石大巷，所以大巷保護(hù)煤柱損失量為 0。45176。75176。75176。 kqnmd cba620 580 540 500 460 42058050042075176。 表 21工業(yè)場地占地面積指標(biāo) 井型 / 不設(shè)選煤廠 /公頃 設(shè)選煤廠 /公頃 90 9 120 10 150 180 240 礦井永久保護(hù)煤柱損失量 1）井田邊界保護(hù)煤柱：井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè) m20 寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失為 2）斷層保護(hù)煤柱：斷層煤柱留設(shè) m20 寬，但本設(shè)計(jì)井田內(nèi)無斷層，則斷層保護(hù)煤柱損失為 0 3）工業(yè)場地保護(hù)煤柱：工業(yè)場地按二級(jí)保護(hù)，維護(hù)帶寬 m15 ，工業(yè)場地面積由表 確定，取 16 公頃。 4）斷層煤柱寬度 m20 ，井田境界煤柱寬度為 m30 。巖層移動(dòng)角為 ?75 ，表土層移動(dòng)角為 ?45 。 1） 要充分利用自然條件； 2） 要有合理的走向長度： 3） 要處理好相鄰井田的關(guān)系； 4） 要為礦井的發(fā)展留有余地； 5） 要有良好的安全經(jīng)濟(jì)效果 井田的儲(chǔ)量 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 本設(shè)計(jì)的主采煤層為 4號(hào)煤層，儲(chǔ)量估算在 1： 5000 底板等高線圖上，采用水平投影地質(zhì)塊段法進(jìn)行估算，估算公式為： dhSQ ??? （ 22） 式中 ： Q －－ 儲(chǔ)量塊段 儲(chǔ)量，單位： t ； S －－ 儲(chǔ)量塊段水平投影 面積，單位： 2m ； h －－ 儲(chǔ)量塊段 平均 鉛垂 厚度，單位： m ； d －－視密度，單位： 3/mt ； ? ?萬噸2 0 6 6 5 7 ?????Q 礦井可采儲(chǔ)量 安全煤柱留設(shè)原則 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 1）工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。 金家?guī)X井田 240萬噸 /年新井設(shè)計(jì) 8 井田的水平面積按下式計(jì)算： LHS ?? （ 21） 式中 S—— 井田的水平面積， 2m ； H—— 井田的平均水平寬度， m ； L—— 井田的平均走向長度， m ； 則井田的水平面積為 ? ? kmS ??? 井田邊界的合理性 金家?guī)X井田邊界是鐵法礦務(wù)局根據(jù)各煤礦的生產(chǎn)能力以及煤田地質(zhì)情況總體劃分而來。 井田傾斜方向的水平投影最大長度為 ，最小長度為 ，平均長度為 。 下部邊界： 3號(hào)煤層以下 4號(hào)煤層為可采煤層。本設(shè)計(jì)是 4 號(hào)煤層。金家?guī)X井田有 1個(gè)可采煤層，煤層的平均厚度為 米，該地層總的含煤系數(shù)為 。35123 ?? 北部邊界：金家?guī)X井田北與小青礦、大隆礦相鄰； 東部邊界：以人為邊界劃分； 南部邊界：南以煤層最低可采邊界線為界，上煤組局部以人為技術(shù)邊界與長 鐵煤礦相鄰； 西部邊界：與大興煤礦相鄰，以 22?F ， 32?F 斷層為界。2842 ?? 東經(jīng) 0639。 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 2 井田境界及儲(chǔ)量 井田境界 井田范圍 金家?guī)X井田為南北走向，金家?guī)X井田所處的地理坐標(biāo)為： 4 6 9 8 1 6 2~4 6 8 9 5 4 8?X 4 1 5 5 4 0 4 7~4 1 5 4 7 8 6 0?Y 北緯 4539。 煤的風(fēng)化和氧化 鐵法煤田為 隱伏煤田，金家?guī)X井田所發(fā)育的各煤層無風(fēng)化帶和氧化帶。從垂直方向看， 4 煤層為無煙煤，煤的粘結(jié)指數(shù)低 ? ?4~2 ， 無粘結(jié)性，不粘結(jié)煤，而且 煤的內(nèi)在灰分又太高，故 目前 本井田 出產(chǎn)的煤只能做動(dòng)力用煤。 屬于中高揮發(fā)份煤。 3） 揮發(fā)份（ dafV ） 各煤層原煤可燃基揮發(fā)份平均值為 %~ 之間，平均為 % 。各煤層灰分相差不大，但在井田南部由于煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層灰分也相應(yīng)增高，一般 %20 以上。本區(qū)煤的全水分（ tM ）為%~ ，屬中高全水分煤。 1） 水分（ adM ） 本區(qū)原煤分析基水分（ adM ）為 %~ ，平均 % ，上含煤段略高于下含煤段，如 4煤 層 為 % 。宏觀煤巖類型 主要是半亮型煤，光亮型煤和暗淡型煤少見 。 煤巖組分以亮煤，暗煤為主，鏡煤及絲炭次之。 煤的構(gòu)造為層狀構(gòu)造。下含煤段局部有似玻璃光澤，具有不平坦?fàn)睢⒇悮?、眼球狀斷口。瓦斯含量較大的地段煤層厚度、煤 層埋藏深度有較好的正相關(guān)關(guān)系。 4號(hào)煤層瓦斯賦存狀況 井田勘探時(shí)在 4號(hào) 煤層中 實(shí)測鉆孔 瓦斯含量樣個(gè)，測得煤層瓦斯含量 。在構(gòu)造部分曾提到金家?guī)X井田馬鞍形構(gòu)造在聚煤期長 期發(fā)育并具有同沉積的特點(diǎn)，這種聚煤古構(gòu)造的格局控制了聚煤古地理環(huán)境的變遷，而古地理環(huán)境的變遷必然導(dǎo)致古河道的遷移。 煤層頂?shù)装? 金家?guī)X井田的煤層頂板分為三種巖相，即：中、粗砂巖或砂質(zhì)礫巖組成的河床相，砂質(zhì)泥巖到中砂巖組成的淺水湖泊相，薄層泥巖、粉砂巖及砂質(zhì)泥巖組成的復(fù)合層頂板，屬于沼澤相及深水湖泊相。在 金家?guī)X 井田背斜處，號(hào)斷層以西部分，褶曲軸西翼地層傾角為度，向西傾。 煤層產(chǎn)狀 金家?guī)X 井田屬緩傾斜煤層，煤層傾角一般在之間，總體趨勢是向西傾斜。 該 井田所見遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 的各可采煤層，其夾石以泥巖和粉砂巖為主 炭 質(zhì)泥巖次之。 以厚煤層為主， 中厚煤 層次之，無 薄 煤層。 礦層質(zhì)量及礦層特征 金家?guī)X 井田 普遍 發(fā)育的煤層 4個(gè)，其中 一 個(gè)煤層發(fā)育 范圍較大 ，為 金家?guī)X井田主要可采層； 其余 為 不 可采煤層。隔水層：賦存于該系含水層之上，由黃色亞粘土組成，塑性較強(qiáng)，因長期淋濾作用結(jié)果，形成鐵質(zhì)結(jié)核，自西向東逐漸變粗加厚?？梢姖B透性自西向東逐漸增強(qiáng)，厚度也逐漸增厚。 2） 含水層及隔水層 特征 砂及砂礫 潛水層：由黃色或灰白色松散粗砂組成，厚度 m9~3 ，其中夾有粘土層，底部有礫石，成分以石英巖，花崗片麻巖為主，最大粒徑 mm3~2 ，滾圓度一般。另外本區(qū)內(nèi)的斷裂帶大部分不含水，只有個(gè)別斷層含水，從而說明第四紀(jì)含水層和白堊紀(jì)上部風(fēng)化帶含水層中的水對(duì)礦井影響甚微。在這些褶曲的翼部，層 間滑痕及刺穿構(gòu)造非常發(fā)育。它們均屬于短軸、寬緩的褶曲，從控煤、聚煤角度來講，煤田北部的大明向斜、樸屯向斜及曉明背斜在聚煤區(qū)也呈北東方向展布（現(xiàn)今形態(tài)屬于近東西向，是由構(gòu)造復(fù)合造成的）。金家?guī)X 井田僅發(fā)育 4 個(gè)煤層 ， 1個(gè)可采煤層，可采煤層總厚 。 井田含礦層成因及地質(zhì)特征 金家?guī)X 井田位于鐵法斷陷盆地的東南角，其地層層序和煤層生成年代與區(qū)域地層一致，以前震旦系構(gòu)成基底，其上發(fā)育了中生界之 下 白堊 統(tǒng) 及新生界之第四系 。 地質(zhì)構(gòu)造 鐵法盆地在大地構(gòu)造中的位置：一級(jí)構(gòu)造單位為天山陰山巨型緯向構(gòu)造帶與新華夏系第二沉降帶交接復(fù)合部位；二級(jí)構(gòu)造單位為彰武鐵嶺隆褶帶與閭山隆起帶北部交接復(fù)合部位；三級(jí)構(gòu)造單位為老河土－珠爾山和通江口－開原斷隆帶與調(diào)兵山復(fù)背斜交接復(fù)合部位；總體為一近似菱形的盆地。鐵法煤田區(qū)域 地層 為一套中生代侏羅紀(jì)晚期及白堊紀(jì)早期的陸相 沉積地