【正文】 兩臺風(fēng)機，一臺工作，一臺備用井筒用途擔(dān)負礦井煤炭提升兼做進風(fēng)井擔(dān)負礦井矸石、材料、設(shè)備和人員的升降任務(wù)兼做進風(fēng)井和安全出口擔(dān)負礦井回風(fēng)任務(wù)華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計說明書 表 21 井筒特征表井筒名稱 主立井 副立井 回風(fēng)立井 1緯距 X 3974225 3974225 3972365井口坐標 經(jīng)距 Y 19672430 19672480 19673750井口標高（m） + + +第一階段（m ） 269 269 140第二階段（m ） 398 398 269井底標高第三階段（m ） 527 527 398井筒傾角（176。華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計說明書 21外徑 419mm，排水管路 3 條，動力電纜 4 條和通訊電纜一條，并予留后期排水管路 1 條和動力電纜的位置兩條。一對滾動罐耳3T。動力電纜兩條，并予留 1 條管路和兩條動力電纜的位置?；泛屯ㄓ嶋娎|一條，通風(fēng)水平以上，設(shè)行人梯子間。主井提升能力 噸/時②副井井筒凈斷面面積 178。這種布局有以下優(yōu)點：工業(yè)廣場煤柱損失比布置在井田中央少；投產(chǎn)初期開拓工程量少；投產(chǎn)后短期內(nèi)能達到設(shè)計生產(chǎn)能力，使運輸、通風(fēng)、井巷維護等費用最低。為了滿足通風(fēng)及輔助運輸?shù)男枰?，又鑿一新風(fēng)井，同時兼作副提。20兩煤層為一組采用共用運輸上山的聯(lián)合開拓。層間距不變時，溜井的長度隨煤層傾角的增大而增長，而石門長度則隨傾角增大而縮短，傾斜巷道的長度介于溜井與石門之間。煤層之間的聯(lián)系方式可以利用直立的溜井或暗井、傾斜的巖石巷道或水平的石門等。煤層群的分組要盡量為了便于煤質(zhì)管理，同組煤組的煤種和煤質(zhì)應(yīng)盡可能相同；同組煤層的層間距應(yīng)當(dāng)較小，以便于生產(chǎn)管理和減少石門的掘進量；力求各煤組煤層的有利于配采和均衡生產(chǎn)；將含沼氣等級相同或相近的煤層盡量劃分為一組，以便于通風(fēng)管理；應(yīng)考慮同組煤采用相同采煤方法的可能性；煤層間的聯(lián)系方式。3）煤層群開拓當(dāng)若干煤層或煤組由一個礦井開采時，稱為煤層群開拓。對于下山階段可以采用前進式也可以采用后退式。對于上山階段來說，一般都采用前進式。不同可分為前進式和后退式的開采順序。在井田的一翼內(nèi)無論是分區(qū)式開采或者是分段式開采，由于沿煤層走向開采方向華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計說明書 （2）沿煤層走向的開采順序在井田內(nèi)，由于主井在煤層沿其走向方向的位置不同，可將井田分為雙翼井田與單翼井田。在階段內(nèi)部不論分區(qū)式或分段式一般也采用下行開采順序，因為其不管是技術(shù)上和在安全維護上，都較為可行。反之，則為上行開采。其缺點是施工技術(shù)、井筒裝備復(fù)雜，不能躲開煤層頂板的含水層及流沙層，施工困難，掘進速度慢。且井田劃為三個個階段，每個階段又劃分為四個采區(qū)。通常以井峒形式把井田開拓方式分成平峒開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓四種形式。18（3）階段和開采水平參數(shù)①階段垂高△H’=△H/2=129m；②階段服務(wù)年限第一、第二、第三階段 ③區(qū)段數(shù)目及區(qū)段斜長每個采區(qū)劃分為 6 個區(qū)段，區(qū)段斜長為：924/6=154m 井田開拓方式1）井田開拓方案開拓方式是指進入礦體的方式、井田及階段內(nèi)的劃分方式。本礦井的東一、二，西一、二均為單翼開采，東三、四、五、六，西三、四、五、六均為雙翼開采。（2）階段內(nèi)布置井田劃分成階段后，階段內(nèi)范圍仍然較大，一般情況下井田范圍內(nèi)整階段開采在技術(shù)有一定難度，通常階段內(nèi)要再劃分，以適應(yīng)開采技術(shù)的要求。左右，因此排除了單水平上下山開采的開拓方案。因井田內(nèi)瓦斯和涌水量問題，若采用上下山開采，開采下山部分在技術(shù)上困難較多，故決定階段內(nèi)均采用上山開采。華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計說明書 由此得斜長 L=129/tan8176。計算得煤層最高端與最低端高差△H，計算公式如下：△H=2800sin8176。因為采用兩個水平的開拓方式，避免了下山開拓，井田的管理和生產(chǎn)更為安全，所以本礦采用了兩個水平的多水平開拓方式。所以可以采用多水平開拓的方式。多水平開拓一般用在井田的傾斜長度比較大或者煤層傾角大的地方。④多水平開拓用兩個以上開采水平來開采整個井田的，稱為多水平開拓。如果本井田用單水平開拓，就需要有下山階段，而由于下山開拓的防治水害工程量大，且不易開展；另外有下山階段的話，容易造成跑車事故。單水平開拓一般用在煤層傾角較小（16176。開拓，后者稱為多水平開拓。一個井田可以用一個水平開采或者用幾個水平開采，前者稱為單水平華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計說明書 開采水平是指具有井底車場及主要運輸大巷的水平，稱為開采水平，簡稱水平。②水平通過運輸或通風(fēng)平巷的某一標高的水平面稱為水平。階段的走向長度等于井田走向全長。4）井田再劃分（1）井田階段劃分和開采水平設(shè)置一般情況下井田的范圍都比較大，為了有計劃、按順序、安全合理地開采井田內(nèi)的煤層，以獲得好的技術(shù)經(jīng)濟效果，必須將井田劃分為若干個小的部分，然后有序地進行開采。15考慮改設(shè)為中型礦井。 （《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定儲量備用系數(shù)一般取 ，按本礦井地質(zhì)條件取中間值 ）由于煤層賦存條件較好，根據(jù)儲量情況，可預(yù)設(shè)礦井為大型礦井。另一方面，井型增加，生產(chǎn)集中，機械化水平和勞動效率高，噸煤的生產(chǎn)成本減少。礦井服務(wù)年限與礦井生產(chǎn)能力存在一個技術(shù)上經(jīng)濟上都比較合理的關(guān)系。為了充分發(fā)揮投資效果，礦井股務(wù)年限應(yīng)該長些。大型礦井建設(shè)工期長，需要裝備大型固定設(shè)備，基建工程量大。14=10692 萬 t2）可采儲量計算礦井可采儲量可用下式計算：Zk=（Z gP）C （2 2）式中 Z k—可采儲量，t；P—固定煤柱損失， t；固定煤柱損失系指為保護工業(yè)廣場、井筒、建筑物、鐵路、超高壓輸電線路等而留的保護煤柱，以及為了安全生產(chǎn)而留設(shè)的井田邊界、斷層、河流、湖泊等隔離煤柱；C—采區(qū)回采率，C 值的大小取決于不同的開采方法。故礦井工業(yè)儲量為：Z g= =54002800(+3)41iSLMir??華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計說明書 礦井儲量1）礦井工業(yè)儲量計算礦井工業(yè)儲量計算可用下式計算：Zg= 41iSLMir??（2 1）式中 Z g—礦井工業(yè)儲量，t；Si—計算塊段的平均走向長度，m；Li—計算塊段的平均傾斜長度，m；Mi—計算塊段的平均煤厚，m；R—煤的容重，t/m179。除去井田內(nèi)未搬走的村莊，扣除 178。本章主要內(nèi)容為：進行井田再劃分、礦井產(chǎn)能力的核定、設(shè)計開拓方式和煤層群開拓方式、階段大巷井設(shè)計、井底車場設(shè)計等。12本區(qū)屬地溫正常區(qū)，地溫梯度 ℃/hm，恒溫帶深 45m 左右。屬高瓦斯礦井。/min。/min；二氧化碳相對涌出量為～179。 瓦斯、煤塵及煤的自燃傾向性根據(jù)鉆孔煤樣和周圍礦井生產(chǎn)實際調(diào)查分析，本礦煤層平均瓦斯相對涌出量 12m179。老頂：淺灰色～灰白色細砂巖，塊狀，鈣質(zhì)基底式膠結(jié)，成分以石英為主，易風(fēng)化，厚度不穩(wěn)定，一般在 ～ 之間，平均 。11底板：灰黑色泥巖，致密塊狀，斷口呈貝殼狀或參差狀，含菱鐵質(zhì)結(jié)核及黃鐵礦散晶體，結(jié)核大小不一，扁球狀成層狀分布，含大量植物根化石，厚 ～，平均 。直接頂：灰色粉砂巖，有明顯水平層理或波狀層理，塊狀，含有豐富的植物葉片化石，偶見淺褐色結(jié)核，厚度變化較大，極不穩(wěn)定，厚0～，平均 。一般情況是煤層灰分高的發(fā)熱量低，而煤層灰分低的其發(fā)熱量高。（2）磷份：磷份平均含量最大 ％，最小 ％，其中煤 5 為特低磷煤，煤 2 為中磷煤。10 （詳見下表 11）表 11 煤層地質(zhì)特征表頂?shù)装鍘r性地層 煤號煤層厚度最小—最大平均 m煤層間距最小—最大平均 m夾 矸層 數(shù)可 采情 況 頂板 底板2 0 穩(wěn)定粉砂質(zhì)灰泥巖黑色泥巖鄧家莊煤礦5 1～2 穩(wěn)定灰黑色泥巖粉砂巖泥巖 煤層的穩(wěn)定性和煤質(zhì)井田內(nèi)共有可采煤層兩層，煤 煤 5 為穩(wěn)定煤層。煤層的容重為 179。 ，平均傾角為 10176。澤，以亮煤為主，間夾暗色條帶，局部含絲炭，偶含黃鐵礦膜，半亮～光亮型。煤層為黑色、條帶狀構(gòu)造，玻璃光華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計說明書 ～9176。圖 11 煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu) 可采煤層厚度、結(jié)構(gòu)及變化1）煤 2：為礦井的主采煤層，厚度為 ～ ，平均厚度為。煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)如圖 11：華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計說明書 在垂直方向上，區(qū)內(nèi)風(fēng)化殼具有分帶性：上部強風(fēng)化帶和下部弱風(fēng)化帶。在本組頂部出現(xiàn)了大陸河流沖積相沉積。本組地層以粉砂巖和砂巖為主，粘土巖也較多，巖石大致百分比為：粉砂巖類占 ％，砂巖類占％，粘土巖類占 ％，煤占 ％。本統(tǒng)地層一般厚度為 ，分上下兩組，上組稱唐家莊組，下組稱大苗莊組，其中大苗莊組是重要的含煤地層。（3）二疊系下統(tǒng) P1下界為煤 5 頂板之泥巖頂面，為整合接觸。％，煤層為 ％，粘土巖為 ％。本組含煤地層以粉砂巖為主，其次為砂巖，其中各種巖石所占百分比如下所示：粉砂巖類為 ％，砂巖類為華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計說明書 本井田與開平煤田其它構(gòu)造單元的地層特征基本相似。2）煤系地層（1）地層層組劃分鄧家莊煤礦井田位于開平向斜西北側(cè)，煤系地層的形成時代屬于石炭紀和二疊紀。地質(zhì)構(gòu)造簡單，向斜角度不大，平均為 8176。礦井首采的 2 煤層，其頂板灰白色中粗粒砂巖為一隔水層，擋住了 2 煤層上方的頂板砂巖裂隙含水層水，由于采掘活動，灰白色中粗粒砂巖經(jīng)常冒落，使隔水層遭破壞而導(dǎo)致上部含水層水下泄。在高處的工作面采后形成老空水對相鄰低處的工作面產(chǎn)生影響。圍巖破壞嚴重便形成了良好的斷層充水條件。張性正斷層、落差大、華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計說明書 （2）斷層水?dāng)鄬铀鳛槌渌粗饕峭ㄟ^斷層導(dǎo)通含水層水而形成的。礦井主要充水水源有：含水層水、斷層水、老空水。鄧家莊煤礦的水文地質(zhì)條件屬簡單型，有三個含水層，自下而上分別為：1）奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ）2）煤 3 以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）3）風(fēng)化帶裂隙、孔隙承壓含水層（Ⅲ）其中與礦井生產(chǎn)較密切的為Ⅰ、Ⅱ。/min。/min，一般涌水量為 179。 水文和地質(zhì)條件井田地理為一向斜，煤系地層為石炭系和二疊系以及其他系組成，所含煤層總共有 5 層，其中可供開采的煤層有 2 層，這些煤層上部都覆蓋有厚度為 100～380m 的第四系沖積物。華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計說明書 礦井通風(fēng)采用中央分列抽出式，由副井進風(fēng)，回風(fēng)井回風(fēng)。/min。/min；二氧化碳相對涌出量為 ～179。相對涌出量為：12m179。采掘方式為大巷盤區(qū)和集中上山開采，目前井田共分兩個采區(qū)，即：東翼采區(qū)、西翼采區(qū)。礦井設(shè)計能力為年產(chǎn) 180 萬噸。4）礦井其他概況1995 年開始建礦，采用凍結(jié)鑿井法進行沖積層的鑿掘與砌筑，當(dāng)鑿至 時（煤 5 頂板中粗粒砂巖） ，涌水量達到每小時 258m179。氣象資料統(tǒng)計：年降水量最大值為 （1987 年） ，最小值為 （1997 年） ，平均值為。3）氣象及條件鄧家莊煤礦氣候?qū)侔氪箨懶?，夏季炎熱多雨，冬季嚴寒凜烈，氣溫變化較大。4河北省水利廳于 1965 年在雙橋村一帶修建了陡河水庫，水庫大壩距井田東端的最近距離為 2200m。2）地形地貌