【正文】 備30人。本設(shè)計(jì)礦井采用多水平走向長(zhǎng)壁開采，井筒數(shù)目多，工程量大，施工時(shí)間長(zhǎng)，為縮短建工期，在初期工程量確定的條件下，組織三支機(jī)械化水平較高的建井隊(duì)。本設(shè)計(jì)在移交生產(chǎn)時(shí)有一個(gè)采區(qū)一個(gè)工作面可以正常安全。5）居住區(qū)及其設(shè)施基本完成。3）回采工作面長(zhǎng)度一般不少于設(shè)計(jì)回采工作面長(zhǎng)度的50%。井巷工程量礦井移交生產(chǎn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)：1）井上、下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本完成，并能進(jìn)行正常的安全的生產(chǎn)。根據(jù)煤層的賦存條件，176。由于雙翼兩個(gè)采區(qū)條件相近，大巷長(zhǎng)度又大致相等，所以采區(qū)開采順序可任選一個(gè)先采，本設(shè)計(jì)開采順序?yàn)椋合炔擅簩觾A角較小的一采區(qū)，順序是一采區(qū)，二采區(qū)，三采區(qū)。設(shè)計(jì)礦井采用的是邊界式通風(fēng)，為使初期開拓工程量小，基建費(fèi)少，投產(chǎn)快，采區(qū)采用后退式開采，即從采區(qū)邊界向工業(yè)廣場(chǎng)方向開采，這樣對(duì)于以后的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)十分有利。則井底煤倉(cāng)的容量為：=5454=981 t在這里取1000 t圖3～10 井底煤倉(cāng)2) 中央變電所和中央水泵房：中央變電所和中央水泵房聯(lián)合布置，便于使中央變電所想中央水泵房供電距離最短，中央變電所和中央水泵房建成聯(lián)合硐室。 井底車場(chǎng)的主要硐室為主井煤倉(cāng)及裝載硐室，中央變電所，中央水泵房。調(diào)車線長(zhǎng)度 L2=mnl1+l3=30+= 取65m式中：m—列車數(shù)： n—每列車礦車數(shù) 取30輛； l3—電機(jī)車長(zhǎng)度 ；全礦采用單水平開采，開采水平設(shè)在+330，在+330水平布置井底車場(chǎng)。根據(jù)具體設(shè)計(jì)條件，設(shè)計(jì)井筒距離大巷較近，足以布置存、調(diào)車線，所以選擇臥式車場(chǎng)。5) 施工方便，各井筒、巷道間能迅速貫通，縮短建設(shè)時(shí)間。3) 操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求。 井底車場(chǎng)及硐室決定井底車場(chǎng)形式選擇的因素：1) 保證礦井的生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性。能解決煤、矸、物、人同時(shí)運(yùn)輸問題，與副井運(yùn)輸設(shè)備配套。皮帶運(yùn)輸井底車場(chǎng)布置簡(jiǎn)單，巷道掘進(jìn)量小。 所以h=(250/10)=25m巷支護(hù)方式采用錨噴支護(hù)，巷道斷面特征見圖4～7。詳見表3~5。盡管在下山開采時(shí)存在通風(fēng)排水的困難，但由于二階段儲(chǔ)量低，采區(qū)服務(wù)年限短，故影響不大，所以采用兩個(gè)階段一個(gè)開采水平而不采用兩個(gè)階段兩個(gè)開采水平。詳見井田開拓系統(tǒng)剖面圖。WX468080246807624682048Y67654Z+530＋530+530 水平高度的確定井田煤層底板標(biāo)高在+145～＋530m，垂高為385m，176。WN 90176。90176。表3~7井筒特征表主 井副 井風(fēng)井用 途提 煤提矸 運(yùn)料 運(yùn)人 入風(fēng)回風(fēng) 灌漿凈斷面 m2 m2 m2掘進(jìn)斷面 m2 m2 m2井筒傾角176。 井筒特征本設(shè)計(jì)中井筒數(shù)目定為三條，主井采用皮帶提煤，副井采用串車、人車提升，提矸運(yùn)料，運(yùn)人兼入風(fēng)，由于采用分區(qū)方式通風(fēng)，雖礦井生產(chǎn)能力大，但是屬于低瓦斯礦井，所需風(fēng)量也不大，并且若做中央風(fēng)井要掘回風(fēng)大巷工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用大不經(jīng)濟(jì)，故沒設(shè)有中央風(fēng)井。②距國(guó)鐵近，有利于煤炭外運(yùn)和各種材料的運(yùn)輸。副井與其角度相同。同時(shí)，可減少永久煤柱損失，可不留設(shè)井筒保護(hù)煤柱。沿井田傾斜方向的位置：由于紅廟礦區(qū)多數(shù)為軟巖，為便于維護(hù)巷道的原則，將井筒布置在6～4煤層底板較堅(jiān)硬的巖石中，和6～4煤層底板法向距離為30m以上，取最近處為30m。缺點(diǎn)是：同Ⅰ方案優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是：兩翼采區(qū)走向長(zhǎng)度不等，對(duì)工作面區(qū)段運(yùn)輸平巷設(shè)備選型不利，井口靠近鐵路，不利于布置工業(yè)廣場(chǎng)。總結(jié)：經(jīng)上分析，綜合考慮還是雙斜井開拓比較合理井筒位置的確定沿井田走向方向的位置：有兩種方案，Ⅰ方案為布置在儲(chǔ)量中央，Ⅱ方案為布置在幾何中央。所以本設(shè)計(jì)礦井采用立井開拓。小結(jié)：雖然立井提升速度上有一定的優(yōu)勢(shì)，但是在運(yùn)費(fèi)上處于劣勢(shì)。g、安全出口：第一方案缺乏斜井行人出口，而第二方案的兩斜井為理想的安全出口。顯然斜井開拓工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失小得多。二方案優(yōu)。d、基建費(fèi)用：由于一方案在井巷工程量上較二方案有明顯優(yōu)勢(shì)，但是基建費(fèi)用較二方案多，二方案為優(yōu)。b、工程量：第一方案比第二方案初期節(jié)省工程量為334m。距煤層底板較近，采用臥式井底車場(chǎng)，工程量約350m450m運(yùn)輸大巷及石門工程量運(yùn)輸大巷920m軌道大巷835m運(yùn)輸石門150m軌道石門200m鋪軌1135m運(yùn)輸大巷920m軌道大巷835m200m軌道石門100m鋪軌935m煤柱量工業(yè)場(chǎng)地+生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用比較：表3~3井筒形式兩種方案生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用比較表生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用井下至底面運(yùn)煤平均運(yùn)距年運(yùn)費(fèi)2480m1765萬元2880m1700萬元400m+65萬元運(yùn)矸平均運(yùn)距年運(yùn)費(fèi)2480m90萬元2880m107萬元400m17萬元井巷年圍護(hù)費(fèi)用28萬元合計(jì)1757萬元+井巷工程量比較：表3~4百靈礦井筒形式兩種方案井巷工程量比較表序號(hào)項(xiàng)目第一方案第二方案第一方案比第二方案增減1主井井筒350m814m464m2副井井筒300m800m500m3風(fēng)井15m15m04井底車場(chǎng)巷道800m200m+600m5運(yùn)輸大巷及石門1785m1755m+30m6合計(jì)3250m3584m334m方案比較結(jié)論：a、井筒位置：第一方案井筒位于井田中央接近儲(chǔ)量中心位置。表3~2井筒形式比較內(nèi)容項(xiàng)目比較內(nèi)容第一方案第二方案第一方案比第二方案增減主井形式及設(shè)施井筒位置主副井筒位于井田中央傾斜偏上部主斜井和副斜井均位于井田邊界煤層露頭附近井筒形式與斷面主副井筒均為立井，㎡，+44㎡至第一水平長(zhǎng)度主井井筒長(zhǎng)度350m，需要140萬元副井井筒長(zhǎng)度310m，主斜井至開采水平長(zhǎng)度為814m，+主提升設(shè)備及容器主井采用一對(duì)16噸多繩箕斗 . 電動(dòng)機(jī)ZD315/49與膠帶配套電機(jī)速度4 m/s m/s能力1000 t/h1200 t/h200 t/h輔助提升副井采用一對(duì)1噸礦車雙層四車道多繩罐籠，一個(gè)材料罐籠帶平衡錘副斜井安設(shè)絞車，串車提升井底車場(chǎng)形式及工程量主副井比較接近，車場(chǎng)采用環(huán)形立式車場(chǎng)。見表3~2，3~3，3~4，由于垂深、涌水量、通風(fēng)方式采區(qū)巷道布置均相同，故對(duì)通風(fēng)排水費(fèi)用沒做比較，對(duì)相同費(fèi)用不做比較。 主井同I副井II施工受地質(zhì)條件限制。 地面運(yùn)輸環(huán)節(jié)多，管理不集中。 人員升降快。鑒于以上條件，可以斜井開拓，也可以立井開拓。根據(jù)本井田地質(zhì)情況，煤層賦存較淺，在+145～+530m，沖積層較薄，～，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，無流砂層，除斷層外無其它地質(zhì)構(gòu)造。所以本井田不適合混合式開拓?；旌鲜剑喝缰骶疄樾本透本疄榱⒕_拓，對(duì)于本礦井來說，工業(yè)廣場(chǎng)不易布置 ，主副井距離遠(yuǎn)管理不集中。豎井：適用于開采煤層埋藏較深且地表附近沖積層厚的情況，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等條件限制。很顯然，利用平硐開拓對(duì)于本井田來說是不可行的。下面就幾種形式進(jìn)行技術(shù)分析，然后進(jìn)行確定采用哪種開拓方式方式。井筒選擇應(yīng)綜合考慮建井期限，基建投資，礦井勞動(dòng)生產(chǎn)率及煤的生產(chǎn)成本，并結(jié)合開拓的具體條件選擇井筒。灌漿系統(tǒng)的灌漿管干線管直徑為5～6寸，支線管為4寸，井下的排泥管路為4寸無縫鋼管，整個(gè)灌漿系統(tǒng)的管路敷設(shè)如下：由臨時(shí)灌漿站制成的泥漿沿自然坡度順流到風(fēng)井接干線管道，沿風(fēng)井下設(shè)的管路到回風(fēng)石門、回風(fēng)大巷到運(yùn)輸上山，至工作面回風(fēng)順槽，進(jìn)行采空區(qū)灌漿的工作。泥漿水土比的確定要看具體情況而定。對(duì)井下的采空區(qū)灌漿，由于使用綜采設(shè)備，只能沿回風(fēng)順槽向采空區(qū)噴漿，即當(dāng)工作面推進(jìn)的時(shí)候，就在回風(fēng)順槽內(nèi)鋪設(shè)灌漿管。C、灌漿回水在采空區(qū)過濾時(shí)，能帶走大量的熱量，沉積下來的泥漿還能夠繼續(xù)起冷卻的作用。黃泥灌漿的目的：A、它能把采空區(qū)周圍的隔離煤柱的裂隙填滿塞嚴(yán)，減少漏風(fēng)供氧，阻止碎煤氧化自然。6）灌漿系統(tǒng)：風(fēng)井→區(qū)段回風(fēng)石門→區(qū)段回風(fēng)平巷→采空區(qū)。5）通風(fēng)系統(tǒng)：副井→井底車場(chǎng)→軌道運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場(chǎng)→采區(qū)軌道上山→下區(qū)段回風(fēng)石門→下區(qū)段回風(fēng)平巷→區(qū)段聯(lián)絡(luò)斜巷→區(qū)段運(yùn)輸平巷→工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→區(qū)段回風(fēng)石門→回風(fēng)大巷→風(fēng)井。3）運(yùn)料、行人系統(tǒng)：材料由地面→副井→井底車場(chǎng)→軌道運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場(chǎng)→采區(qū)軌道上山→區(qū)段回風(fēng)石門→區(qū)段回風(fēng)平巷→工作面。采區(qū)上山通過回風(fēng)石門連接到回風(fēng)大巷，到達(dá)風(fēng)井，形成礦井的回風(fēng)線路，這便是礦井初期的井巷系統(tǒng)。本礦井采用單水平開拓，第一階段+515—+330水平采用上山開采，+330以下采用下山開采。每晝夜提升時(shí)間為16小時(shí)。 礦井的一般工作制度本礦井的工作日按每年330天計(jì)算。3) 工作面的回采率提高，導(dǎo)致在相同的條件下，產(chǎn)量也會(huì)增加。 礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性建井后產(chǎn)量出現(xiàn)增大，其可能性為：1) 投產(chǎn)后，由于技術(shù)管理水平的提高，綜采設(shè)備開采能力大，故產(chǎn)量會(huì)增大。礦井的服務(wù)年限根據(jù)煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定[2]，在計(jì)算礦井服務(wù)年限時(shí)，～。根據(jù)設(shè)計(jì)，工作面長(zhǎng)200m，滾筒采用600mm，一個(gè)工作面生產(chǎn)，一天進(jìn)9刀，工作面的采出率為95%。井田分為兩階段開采，需留設(shè)階段保護(hù)煤柱60mZ5=250194= 萬t井田的可采儲(chǔ)量的計(jì)算: (22)式中： ——礦井的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量； P——永久礦柱損失量； C——采區(qū)采出率。工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算根據(jù)儲(chǔ)量計(jì)算公式[3]： （21）式中： ——礦井的工業(yè)儲(chǔ)量，t——可采煤層總厚度，mS——井田面積，㎡r——煤的容重， t/所以，Zg=5559929（+++）=20455 萬t其中 ：61煤儲(chǔ)量：5559929= 萬t62煤儲(chǔ)量：5559929= 萬t63煤儲(chǔ)量：5559929 = 萬t 64煤儲(chǔ)量：5559929= 萬t礦井的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量井田東部以煤層露頭為界，需留設(shè)50m淺部防水煤柱，Z1=447650=823 萬t井田南部以人為定界，需留設(shè)30m保護(hù)煤柱，Z2=90230=100 萬t井田西部以F44，F(xiàn)46及經(jīng)線69000為界，需留設(shè)30m保護(hù)煤柱，Z3=422930=467萬t井田北部以人為定界，需留設(shè)30m保護(hù)煤柱，Z4=92730=102 萬t總計(jì)永久煤柱損失：Zy = Z1+ Z2 +Z3+ Z4 =823+100+467+102=1492萬t礦井的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量：Zs= Zg－Zy=204551492=18963 萬t礦井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量礦井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量[2]礦井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量是指礦井的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)廣場(chǎng)，礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱量后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。8）、參與儲(chǔ)量計(jì)算的各煤層原煤干燥時(shí)的灰分不大于40% 。時(shí)，可用煤層的偽厚度和水平投影面積來計(jì)算儲(chǔ)量。5）、由于某種技術(shù)條件的限制不能采出的煤炭，如在鐵路、大河流、重要建筑物等兩側(cè)的保安煤柱，要分別計(jì)算。3）、精查階段的煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算范圍，應(yīng)與所劃定的井田邊界相一致。 井田的儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量計(jì)算原則1）、按照地下實(shí)際埋藏的煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算，不考慮開采、選礦及加工的損失。3) 開采多種煤類的煤層，應(yīng)合理搭配開采，一般不得分采分運(yùn)。根據(jù)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，采區(qū)開采順序必須遵守先近后遠(yuǎn)，逐步向邊界擴(kuò)展的原則并應(yīng)符合下列規(guī)定：1) 首采采區(qū)應(yīng)布置在構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量可靠，開采條件好的塊段，并宜靠近工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱邊界線。井田走向長(zhǎng)度大于傾斜長(zhǎng)度，有四層煤，可保證礦井各個(gè)開采水平有足夠的服務(wù)年限。在井田范圍內(nèi)，儲(chǔ)量、煤層賦存及開采條件均與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)。d) 階段保護(hù)煤柱留設(shè)60m。b) 井田淺部防水煤柱斜長(zhǎng)50m?！?km， km2。第二章 井田開拓 井田境界及儲(chǔ)量走向、傾向邊界及尺寸井田以南北為走向，東西為傾向。表 1～4煤的物理化學(xué)性質(zhì)目項(xiàng)值數(shù)原 煤 工 業(yè) 分 析水分灰分揮發(fā)分粘結(jié)性發(fā)熱量發(fā)熱量Wg %Ag %Rr %Qf D WQ r D W最小135206600最大159767452平均149556902值數(shù)目項(xiàng)原 煤 元 素 分 析硫碳?xì)涞猄g%Cr%Hr%Nr%最小最大平均煤的容重:本井田的第六煤組煤質(zhì)基本一致，都為褐煤。主要用途為火力發(fā)電及動(dòng)力用煤。 百靈礦礦區(qū)大部分巖石為軟巖，風(fēng)化巖硬為松軟，含水率一般在14%左右，孔隙率一般在31%左右，抗壓強(qiáng)度在39㎏/cm2 ，含煤系內(nèi)巖石多數(shù)遇水軟化，泥巖中含有大量蒙脫石，其膨脹性強(qiáng)，水穩(wěn)性差，詳見巖石物力力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表1～3表1～3 巖石物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)類別巖性數(shù)