【正文】 水底板直接底頁巖性脆，易碎，不含水老底砂頁巖310灰色，致密，塊狀構(gòu)造，含水區(qū)內(nèi)變化情況2煤層頂板以頁巖為主，直接頂一砂頁巖為主，局部相變?yōu)榛野咨?xì)砂頁巖，全層節(jié)理發(fā)育，2煤層頂板的抗壓強(qiáng)度變化大，在1050MPa間；2煤層底板的巖性、力學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定。二、煤質(zhì)2煤：褐黑色，半亮半暗型，樹脂光澤，摩爾硬度Ⅰ～Ⅱ級，條帶狀結(jié)構(gòu)，鱗片狀至塊狀結(jié)構(gòu)，裂隙發(fā)育，常充填方解石脈，局部含星散狀黃鐵礦晶粒。表51 煤層基本情況序號煤層名稱煤厚(m)最大最?。ㄆ骄﹥A角結(jié)構(gòu)層間距(m)穩(wěn)定性12煤層（）80～350m為250，350～較復(fù)雜96較穩(wěn)定27煤層（）80～350m為250，350～較簡單較穩(wěn)定%%，有爆炸危險(xiǎn)性，7煤層均有自然發(fā)火性，一般發(fā)火期為4～5個(gè)月，著火溫度為345～3850C。圖45：運(yùn)輸大巷斷面圖表411：運(yùn)輸大巷巷道特征圍巖類別斷面(㎡)掘進(jìn)尺寸(mm)噴射厚度mm錨桿凈周長(m)凈掘?qū)捀咝问酵饴╅L度排列方式間排距錨深規(guī)格LΦ煤48003900100鋼筋沙漿50矩形8001600190016圖46：軌道大巷斷面圖表412：軌道巷道特征掘進(jìn)斷面錨桿間距800mm噴層厚度100mm凈斷面錨深1600mm巷道坡度3‰水溝S掘錨桿排距800mm巖石硬度?=4～6水溝S凈錨桿排數(shù)12根凈周長每米錨桿數(shù)15根圖4—7：運(yùn)輸石門斷面圖表413：運(yùn)輸石門巷道特征圍巖類別斷面(m2)掘進(jìn)尺寸(mm)噴射厚度mm錨桿凈周長(m)凈掘?qū)捀咝问酵饴╅L度排列方式間排距錨深規(guī)格LΦ煤48003900100鋼筋沙漿50矩形8001600190016圖48：軌道石門斷面圖表414：軌道石門巷道特征掘進(jìn)斷面錨桿間距800mm噴層厚度100mm凈斷面錨深1600mm巷道坡度3‰水溝S掘錨桿排距800mm巖石硬度?=4～6水溝S凈錨桿排數(shù)12根凈周長每米錨桿數(shù)15根圖4—9：總回風(fēng)巷斷面圖表415：總回風(fēng)巷巷道特征掘進(jìn)斷面錨桿間距800mm型式樹脂錨桿凈斷面錨桿排距800mm外露長度100mm掘進(jìn)寬度4800mm錨桿長度2100mm噴層厚度100mm掘進(jìn)高度4000mm錨桿直徑16mm巷道坡度3‰凈周長15m排列方式菱形巖石硬度?=4～6第5章 采區(qū)巷道布置本章設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：確定采區(qū)合理的巷道布置方式，選擇合理安全的生產(chǎn)系統(tǒng)，選擇合理的采區(qū)車場形式，并對采區(qū)下部車場進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，安排合理的采掘接替計(jì)劃。表410：井巷風(fēng)速驗(yàn)算表巷道名稱風(fēng) 量(m3/min)巷道斷面(m2)實(shí)際風(fēng)速(m/s)允許風(fēng)速(m/s)驗(yàn)算結(jié)果最低最高井底車場4368——8符合規(guī)定軌道大巷4368——8符合規(guī)定運(yùn)輸大巷43686符合規(guī)定總回風(fēng)石門4368——8符合規(guī)定注：表中風(fēng)量為通風(fēng)容易及通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期通過各段巷道的最大風(fēng)量通過驗(yàn)算，風(fēng)速符合《規(guī)程》的規(guī)定，所選用巷道斷面滿足設(shè)計(jì)要求。各種巷道的斷面形式、斷面大小、支護(hù)方式及其它參數(shù)見圖45～圖49。調(diào)車方式見井底車場調(diào)車示意圖（圖425）各符號表示，采用甩車調(diào)車，電機(jī)車牽引重列車或煤矸列車行至道岔N1前10～20m進(jìn)行減速，并在行進(jìn)中電機(jī)車與重列車或煤矸車摘鉤，電機(jī)車加速駛過分車道岔N1后，將道岔搬回原位，重列車或煤矸車借助慣性繼續(xù)前進(jìn)，至1→2→3到達(dá)3→4→5，重列車在由專用設(shè)備（或人工推行）進(jìn)入3→9，進(jìn)過卸載站卸載進(jìn)入9→10；煤車進(jìn)過道岔N2進(jìn)入6→5中，在由專用設(shè)備（或人工推行）反向牽引至6→7，經(jīng)翻籠后停在7→8中；矸石車進(jìn)過道岔N2或道岔N3進(jìn)入5→11，由副井提到地面。 L2電機(jī)車長度 ，m ； L3電動(dòng)機(jī)制動(dòng)距離 ，m 。主、副井空、重線長度的驗(yàn)算《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：“主井空、～2列車”；“副井進(jìn)、出車線的長度，～，在出線上應(yīng)增設(shè)一段雙道，作為材料和設(shè)備車的停車和編組之用。表49：各井筒風(fēng)速驗(yàn)算井筒名稱井筒凈斷面m2通過風(fēng)量m3/min風(fēng)速m/s副 井3605東風(fēng)井4368西風(fēng)井4368通過驗(yàn)算，風(fēng)速符合《規(guī)程》的規(guī)定，所選用井筒斷面滿足設(shè)計(jì)要求。 圖4—1：主井井筒斷面布置圖表45：主井井筒特征井型180萬t/a提升容器兩對16t長型箕斗多繩摩檫輪提升機(jī)井筒直徑井深463m凈斷面積井筒支護(hù)混凝土砌碹厚450mm充填混凝土厚50mm基巖段毛斷面積表土段毛斷面積圖4—2：副井井筒斷面布置圖表46：副井井筒特征井 型180萬t/a提升容器；一個(gè)帶平衡錘的加寬雙層四車罐籠井筒直徑井 深凈斷面積井筒支護(hù)混凝土砌碹厚550mm充填混凝土厚50mm基巖段毛斷面積表土段毛斷面積圖43：西風(fēng)井井筒斷面布置圖表47：西風(fēng)井井筒特征井 型180萬t/a凈斷面積井筒直徑5m基巖段毛斷面積井 深表土段毛斷面積圖44：東風(fēng)井井筒斷面布置圖表48：東風(fēng)井井筒特征井 型180萬t/a凈斷面積井筒直徑5m基巖段毛斷面積井 深表土段毛斷面積(二)井筒風(fēng)速驗(yàn)算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：無提升設(shè)備的風(fēng)井風(fēng)速不得超過15m/s，升降人員和物料的井筒風(fēng)速不得超過8m/s。兩風(fēng)井井筒井壁均為混凝土砌碹井壁，厚350mm，充填混凝土厚50mm。一個(gè)帶平衡錘的加寬雙層四車罐籠。副井如圖42，副井井筒斷面形狀為圓形， m2。井筒井壁為混凝土砌碹井壁，厚450mm，充填混凝土厚50mm。主井、副井、風(fēng)井?dāng)嗝嫘螤詈蛿嗝娌贾梅謩e見圖4圖4圖43。表43：基建費(fèi)用比較表 單位：萬元方案項(xiàng)目方案Ⅱ方案Ⅲ主井813300010－4＝463300010－4＝副井300010－4＝300010－4＝主石門2600200010－4＝520600200010－4＝120斜井3000200010－4＝600合計(jì)第二節(jié) 礦井基本巷道一、井筒(一)井筒斷面形狀根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求：選擇主井、副井、風(fēng)井的斷面形狀和斷面布置形式均為圓形斷面。從基建費(fèi)用比較表來看，方案Ⅱ的工程量略高于方案Ⅲ，但沒超過5%，認(rèn)為兩方案是相同，故確定選用方案Ⅲ，即雙立井開拓，在七煤底板中布置巖石大巷，與下水平用暗斜井聯(lián)系。不予考慮。兩水平間采用暗斜井進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。兩水平間采用延伸井筒的方式聯(lián)絡(luò)。煤層之間采用石門聯(lián)絡(luò)。三、開拓方案的確定技術(shù)上可行的開拓方案本井田的表土層較厚，故本礦采用立井開拓；且由于礦井的水平大巷服務(wù)年限即礦井的服務(wù)年限長，故在設(shè)計(jì)時(shí)不考慮使用煤層大巷，因此對礦井的開拓提出以下三種開拓方案。根據(jù)以上分析，根據(jù)本井田的實(shí)際情況，確定本礦井采用兩翼對角式通風(fēng)。d)分區(qū)式通風(fēng)：即每一個(gè)分區(qū)均設(shè)置進(jìn)回風(fēng)井，構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)是：通風(fēng)線路短，可以同時(shí)施工，有利于處理礦井事故，運(yùn)送人員及設(shè)備也方便。但因風(fēng)井多，所需的設(shè)備多，工業(yè)廣場分散，主、副井與風(fēng)井貫通時(shí)間長。c)對角式通風(fēng)：主、副井設(shè)在井田中央，副井兼作進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)井設(shè)在井田的上部邊界，成對角式布置。這種方式優(yōu)點(diǎn)是：通風(fēng)線路較短，通風(fēng)阻力較小，井下漏風(fēng)較少，回風(fēng)井位于井田上部邊界，工程量增加不多，但工業(yè)場地分散，保護(hù)井筒煤柱較多，當(dāng)?shù)V井轉(zhuǎn)入深部開采時(shí)，需要維護(hù)較長的上山回風(fēng)道。適用于井田范圍小，生產(chǎn)能力不很大，瓦斯等級低的礦井，在投產(chǎn)初期不利于采用別的通風(fēng)方式時(shí)，也可采用這種方式。按進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井的相對位置分，有以下幾種形式：a)中央并列式：進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井都位于井田中央的同一個(gè)工業(yè)廣場，分別利用主、副井作為進(jìn)、回風(fēng)井。③初期投資少。這樣布置的優(yōu)點(diǎn)是：①工業(yè)廣場位于淺部，工業(yè)廣場保護(hù)煤柱少，有效減少壓煤量，有利于煤炭資源的回收率。③對多水平開采緩斜或傾斜煤層群的礦井，如煤層的可采厚度大，為減少保護(hù)井筒和工業(yè)廣場的煤柱損失及適當(dāng)減少初期工程量，可考慮使用井筒設(shè)在沿傾斜中部靠上方的適當(dāng)位置。b) 沿井田傾斜方向的井筒位置井筒沿傾斜方向的位置分析①多水平開采時(shí)，井筒設(shè)在井田的中部，可使石門總長度比較短，沿石門的運(yùn)輸工作量較少；井筒位于井田的淺部，總的石門長度稍大，但初期工程量及投資較少、建井期較短；井筒位于靠近深部，初期工程量較大，石門總長度較大，沿石門運(yùn)輸工作量也較大，但對井田深部開采及向下擴(kuò)展有利。合理的井筒位置，應(yīng)對井下開采有利，對掘進(jìn)和維護(hù)井筒有利，且便于地面工業(yè)廣場的布置，所以應(yīng)沿走向和傾向兩個(gè)方面來考慮。井筒位置(1)主、副井筒位置是與井筒的形式、用途密切聯(lián)系的，主井位置一經(jīng)確定和施工后，在其上部布置工業(yè)廣場，進(jìn)行工業(yè)和民用建筑建設(shè)，在其下部設(shè)置開采水平，進(jìn)行開采布署，礦井生產(chǎn)建設(shè)均要經(jīng)過井筒進(jìn)行，在礦井整個(gè)服務(wù)期間極難更改。井硐數(shù)目根據(jù)井田范圍及煤層賦存狀況，開鑿一對立井提升井筒，礦井采用兩翼對角式通風(fēng)，以減輕通風(fēng)阻力。 四、各生產(chǎn)水平的服務(wù)年限各生產(chǎn)水平的服務(wù)年限與各生產(chǎn)水平的地質(zhì)構(gòu)造和煤炭儲(chǔ)量有關(guān)，各生產(chǎn)水平的服務(wù)年限計(jì)算結(jié)果見表31。 三、礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。二、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力夾河井田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件較好，斷層褶曲少，傾角小，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，交通運(yùn)輸便利，市場需求量大，宜建大型礦井。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)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)條件簡單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。 礦井每晝夜凈提升時(shí)間為16h。C采區(qū)回采率。 Zc礦井工業(yè)儲(chǔ)量，t 。二、礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算求得各種永久煤柱的儲(chǔ)量損失后，按下式計(jì)算礦井可采儲(chǔ)量：ZK =（ZcP）（lef+lcd）（lab+lef）（LCD +LEF）（LAB+ LEF）表21 地表層移動(dòng)角及巖層移動(dòng)角地表層厚度（m）φ(0)γ(0)δ(0)β(0)5045757570 圖22 工業(yè)廣場壓煤煤炭損失量計(jì)算圖根據(jù)圖22及各數(shù)據(jù)、三角函數(shù)的關(guān)系，求得LAB=708m,LEF=728m,LCD=886m,LHI=701m,LIJ=356m。工業(yè)廣場壓煤損失量╳106 t，按煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中礦井工業(yè)場地占地指標(biāo), ╳105平方m,設(shè)工業(yè)廣場走向長度為6x,傾向?qū)挾葹?x,有24x2= ╳105,得x=,那么工業(yè)廣場長度（取整后）為500m,寬度為330m,在工業(yè)廣場矩形外緣加上15m寬的圍護(hù)帶,其工業(yè)廣場壓煤損失量由圖22得出。斷層煤柱煤炭損失量 在深部有一F1大斷層，落差為50～220m，按規(guī)程規(guī)定F1大斷層兩側(cè)各需留設(shè)50m的寬的煤柱，則煤炭損失量為P41=╳103 ╳2╳50 ╳（+）╳= ╳106 t。隴海鐵路（國家主干線）側(cè)留設(shè)煤柱50m寬，則煤炭損失量為P1=╳103 ╳50 ╳（+）╳= ╳106 t；15號勘探線側(cè)留設(shè)煤柱寬度為20m（龐莊礦也留設(shè)20m），則煤炭損失量為P2=╳103 ╳20 ╳（+）╳= ╳105t。γ=(+) ╳ ╳≌ ╳108t式中： Zc—礦井工業(yè)儲(chǔ)量, t ；M1—2煤層煤層平均厚度,m ；M2—7煤層煤層平均厚度，m ；S —境田面積, km2 ； γ—煤的容重, t/m3 。Zc=(M1+M2)其井田示意圖見圖21。第2章 井田境界及儲(chǔ)量第一節(jié) 井田境界井田淺部以地表露頭為界，深部以1200m煤層底板等高線為界，兩側(cè)分別以15號勘探線和隴海鐵路為界。其地質(zhì)特點(diǎn)是位于穩(wěn)定臺塊的大、中型沉降區(qū)，結(jié)晶基底較深，其上形成古生界、中生界、新生界沉積盆地。地溫梯度越大，地層間的熱量傳遞越多，熱交換現(xiàn)象就會(huì)越