【正文】 ,α＝14176。R/180176。02′10″=30176。則:β=δа=45176。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 34⑸副斜井和井底車場斷面 ，運輸大巷及回風(fēng)大巷斷面 m2，巷道采用錨噴支護，主要硐室及交岔點采用混凝土或料石砌碹。⑷設(shè)計采用 22Kg/m 的鋼軌。 Lf—附加長度，10m。人車線有效長度：L=mnRLR+ LJ +Lf=45m式中：L—人車線有效長度； m—列車數(shù)目，取 列； nR—每列車的人車數(shù)，取 6 輛； LR—每輛人車帶緩沖器的長度，5m。材料車線有效長度：L=nclc+nsls=式中：n c—材料車數(shù)，15 輛； lc—每輛材料車帶緩沖器的長度。 Lf—附加長度，取 10m。 Lk—每輛礦車帶緩沖器的長度，取 。各車線長度計算如下：副井進出線有效長度 L：L=mnLk+NLJ+Lf=式中：m—列車數(shù)目，取 m=1。 一些基本問題的確定⑴車場形式，初步設(shè)計已確定為折返式車場，空重列車可以在井底車場同一巷道的兩股線路上折返運行，從而簡化井底車場的線路結(jié)構(gòu)，河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 33減少巷道開拓工程量。礦井為高沼氣礦井，絕對瓦斯涌出量，相對瓦斯涌出量 m3/min。井底車場設(shè)有井底清理斜巷，用于清理煤倉向膠帶輸送機裝煤時落下的煤，井底清理斜巷單獨回風(fēng)。井下主要運輸大巷采用膠帶輸送機運煤。其次，在滿足井底車場通過能力的前提下應(yīng)盡量減少其掘砌體積，而且井底車場應(yīng)便于管理和安全操車。井底車場首先必須保證礦井生產(chǎn)所需要的運輸能力，并應(yīng)滿足礦井不斷持續(xù)增產(chǎn)的需要。） 64 64 ——井筒斜長（m ） 1016 825 260凈（ ） 面積 掘（ ） 井底車場井底車場是連接礦井主要提升井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。風(fēng)井井筒斷面布置如下頁圖：河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 30風(fēng) 井 斷 面 圖河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 31表 3－3－1 井筒特征井筒名稱 主斜井 副斜井 風(fēng)井X（m） 513956 513776 512328Y（m） 3943083 3943204 3941816井口坐標(biāo) Z（m ） 720 720 720用途 提煤 提料、矸、人、進風(fēng) 回風(fēng)提升設(shè)備 膠帶機 礦車、人車、材料車 ——井筒傾角（176。配備有梯子間及管路、電纜等。副斜井井筒斷面布置如下：圖 3－3－2 副斜井?dāng)嗝娌贾脠D副斜井風(fēng)速校核： max60QVS??式中：——通過井筒的風(fēng)速，m/s；河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 29——通過井筒的風(fēng)量，m 3/min；Q——井筒凈斷面積，m 2；S——《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速；axV由此： ?? ＝8m/s所以井筒選擇符合要求。井筒采用混凝土支護，支護厚度 120mm,充填 50mm。副斜井井筒斷面為半圓拱型，井壁高 ,道渣高度 200mm,道渣面至軌道面高 160mm。主斜井井筒斷面布置如下：圖 3－3－1 主斜井?dāng)嗝娌贾脠D 副斜井副斜井主要用于上下人員、運送設(shè)備、材料及提升矸石等，并兼作通風(fēng)、排水。井筒斜長 1016m,河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 27傾角為 16176。井筒斷面為半圓拱型，斷面壁高 ,寬度為,半圓拱的半徑 ,凈斷面積為 ,掘進斷面積為 m2。 井筒特征在礦井開拓方式確定以后，還應(yīng)對礦井主要井筒（包括主斜井、副斜井和風(fēng)井）的橫斷面布置形式、井筒裝備、井筒斷面尺寸、井筒支護材料等特征進行說明。第一水平位于+460m，采取上山開采；第二水平位于+440m，采取上下山開采。 確定方案綜上比較可知，方案Ⅲ的總費用超過了方案Ⅰ的 ％，故決定采用方案Ⅰ。a）35元 /年a35元 /年4=24365 10175。4=排水/萬 m179。一水平二水平2436510175。a）2401800110175。a2401800110175。通過費用匯總表從經(jīng)濟上來比較兩方案的優(yōu)越。 方案經(jīng)濟比較 由于方案Ⅰ和方案Ⅲ在水平劃分上是相同的，在各水平內(nèi)均采用相同的采煤方法，因此，方案比較法在對不同的開拓方案進行比較時，一些相同的部分可以不進行比較，于是我們在對方案Ⅰ和方案Ⅲ兩個方案進行比較時，可以只將兩個方案中有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費用及生產(chǎn)經(jīng)營費用分別計算，并匯總于下頁表 3－2－表3－2－表 3－2－3 和表 3－2－4。主井采用箕斗提煤，副井采用一對 噸雙層礦車四車多繩罐籠，另外還有一個材料罐籠，用于運料、出矸、上下人。因此，初步淘汰該方案，設(shè)計中也不再考慮該方案。方案二采用主斜井、副立井的開拓方式，就技術(shù)而言，該方案也是可行的，井筒的維護量也不大。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 21圖 3－2－3 立井一水平加暗斜井二水平延伸方案一采用雙斜井開拓，由于表土層薄，地質(zhì)水文條件簡單，施工也比較方便，井筒的維護量也不大。所以在采用條帶式開采時，將運煤平巷和運料平巷布置在煤層中。布置巖石大巷時，應(yīng)避免在松軟、吸水膨脹、易風(fēng)化的巖石中布置，同時還應(yīng)避開支承壓力的不利影響。⑶井筒位置選擇根據(jù)井田地形和地質(zhì)條件，由于煤層賦存角度小，且自西向東煤層埋藏逐漸加深，在提出的斜井方案中，為了縮短井筒長度，將主、副井筒設(shè)置在井田走向的中央靠西邊的地方；在提出的立井方案中，主副井筒位于井田走向的中央。⑵井筒數(shù)目因為成莊井田走向長度大，且為高瓦斯礦井，所以在第一水平和第二水平各設(shè)一個回風(fēng)立井，在開采過程中，除了加大通風(fēng)風(fēng)量外，還要進行瓦斯抽放。水平劃分及位置在后面的方案中進行詳細說明。帶區(qū)式開采一般采用中央并列式通風(fēng)，故本設(shè)計礦井采用中央并列式通風(fēng)。成莊礦井采用的是盤區(qū)式開采，分區(qū)式通風(fēng)。另外，副斜井中鋪設(shè)有兩條軌道，為了充分利用這兩條軌道，決定采用副斜井下人。運輸大巷設(shè)在煤層底板巖層中，在運輸大巷內(nèi)設(shè)井底煤倉，煤炭直接溜到輸送機上，提升到地面。由于井田境界與其他礦井的井田境界相連，所以采用斜井開拓時，工業(yè)廣場不能布置在井田范圍之外。成莊礦井所屬的沁水煤田地質(zhì)條件簡單，煤層沒有自然發(fā)火現(xiàn)象，水文地質(zhì)條件也不復(fù)雜，煤層埋藏淺，表土層薄，從技術(shù)條件上來說，采用立井和斜井開拓都是可行的。 影響礦井開拓的主要因素分析影響設(shè)計礦井開拓方式的主要因素包括精查地質(zhì)報告、所確定的煤層自然產(chǎn)狀、構(gòu)造要素、頂?shù)装鍡l件、沖積層結(jié)構(gòu)、地形以及水文地質(zhì)條件等。斜井開拓在地質(zhì)條件適宜，井筒不需要特殊的情況下，具有施工速度快、施工簡單、工程造價低、井筒維護簡單、維護費用低、煤炭提升連續(xù)、提升能力大等優(yōu)點。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 183 礦井開拓 概述 開拓方式選擇原礦井采用的是斜井開拓方式，單水平開采。礦井服務(wù)年限可按下式計算： ZATK?式中：T——礦井服務(wù)年限，年； Z——礦井可采儲量，萬噸；　 A——礦井生產(chǎn)能力，萬噸/年；　　 K——儲量備用系數(shù)，K=～，此處取 。 礦井服務(wù)年限按礦井設(shè)計生產(chǎn)能力主要有以下三類井型：井型 設(shè)計生產(chǎn)能力（Mt/a）大型： 及以上中型： 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 17小型： 除上述類型外，不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種生產(chǎn)能力的中間井型。） 埋深（m）3 8 45 72 69 72 370表 2－4 保護煤柱設(shè)計參數(shù)表河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 14圖 2—1河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 15圖 2—2河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 16圖 2—3 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 礦井工業(yè)制度根據(jù)設(shè)計大綱規(guī)定以及結(jié)合礦井實際情況。） β（176。）煤厚（m）Φ（176。保護煤柱設(shè)計計算參數(shù)見表 2－4。 礦井設(shè)計可采儲量礦井設(shè)計可采儲量為礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護煤柱后乘以采區(qū)回采率所得到的儲量。由煤層底板等高線及儲量計算圖上提供的資料可計算出來設(shè)計礦井工業(yè)儲量匯總表見 2－2。根據(jù)《成莊井田煤礦精查（補充）勘探地質(zhì)報告》知，3 號煤層均采用 t/m3。故用煤層偽厚度（鉛垂厚度）作為資源/儲量的估算厚度，參與資源/儲量的估算。故采用水平投影面積作為資源/儲量的估算面積；m—塊段的煤層資源/儲量估算平均厚度（m） 。估算結(jié)果以萬 t 為單位，保留一位小數(shù)；S—塊段的水平面積 k（m 2） 。本井田主要可采煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，且工程點分布比較均勻，故資源/儲量估算方法采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法，由計算機直接估算。 井田儲量 礦井儲量礦井儲量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過地質(zhì)手段查明的符合國家煤炭儲量計算標(biāo)準(zhǔn)的全部儲量，又稱礦井總儲量。井田最小傾向長 ,最大傾向長 ,平均傾向長 。井田以以下四個拐點坐標(biāo)為界：1：X=，Y=；2：X=，Y=；3：X=，Y=；4：X=，Y=。一般以下列情況為界：1．以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界；2．以山谷、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護煤柱為界；3．以相鄰的礦井井田境界煤柱為界；4．人為劃分井田境界。頂板底板煤牌號硬度容重(t/m179。由于煤本身致密堅硬，加之煤層結(jié)構(gòu)簡單，宏觀煤巖類型為均一狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，再加上井田內(nèi)構(gòu)造簡單，煤層受擠壓、剪切力小，所以，3 號煤層成塊率高?？偟膩碇v，3 號煤以光亮型煤為主，半亮型煤次之，顏色呈黑色，條痕為黑色，似金屬光澤，致密堅硬，具貝殼狀或階梯狀斷口，不染手，節(jié)理裂隙較發(fā)育，且常被方解石或黃鐵礦脈充填。地層特征見下頁綜合柱狀圖 12。K 砂巖：為山西組中部的一層砂巖，灰白色、中粒、鈣質(zhì)膠結(jié)。厚 ～，平均厚 。厚 ～，平均 。3 號煤層以下巖層常夾有不規(guī)則菱鐵礦結(jié)核，具水平層理及不規(guī)則的水平層理，含保存不好的植物化石。本組濱岸為過渡相沉積，在成莊、段都、坪頭一帶，均有零星出露。 山西組（P 1s）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 6K7砂巖底（或相當(dāng)層位的粉砂巖）至 K8砂巖底，與下伏太原組呈整合接觸，為主要含煤地層之一。K5石灰?guī)r：位于本組上部，為 7 號煤頂板。沉積穩(wěn)定，厚 ，平均 。K3石灰?guī)r：為 13 號煤頂板。厚 ，平均 ?？肯虏砍A有薄層鈣質(zhì)泥巖。K2石灰?guī)r：深灰色、厚層狀，致密堅硬，塊狀，性脆，裂隙充填方解石脈。沉積不穩(wěn)定。全組厚 ，平均 ，煤層總厚。根據(jù)規(guī)范要求，9 號和 15 號煤層為不可采煤層。自下而上 KK K 5三層石灰?guī)r普遍發(fā)育，層位穩(wěn)定，是對比煤層的良好標(biāo)志層。由灰色中、細粒砂巖，灰黑色粉砂巖、泥巖，灰色粘土泥巖、石灰?guī)r、硅質(zhì)巖、菱鐵礦及煤組成。 太原組（C 3t）K1石英砂巖（相當(dāng)于晉祠砂巖）底或相當(dāng)層位至 K7砂巖底。 井田地質(zhì)特征及煤性分析 地層本井田巖層從老到新依次為：奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組（O 2x） 、奧陶系中統(tǒng)上馬溝太原組（C 3t） 、奧陶系中統(tǒng)峰峰組（ O2f） 、石炭系中統(tǒng)本溪組（C 2b） 、石炭系上統(tǒng)太原組（C 3t） 、二疊系下統(tǒng)山西組（ P1s） 、二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P 1x） 、二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P 2s） 、中更新統(tǒng)（Q 2） 、上更新統(tǒng)（Q 3）全新統(tǒng)（Q 4） 。平均年蒸發(fā)量 1783mm。據(jù)晉城市氣象站資料,年平均氣溫 11℃,℃（1956 年 1 月 21 日） ，極端最高氣溫 ℃（1967 年 6 月 4 日） 。 氣象晉城市屬暖溫帶大陸性氣候。史村河、河底河等為長河支流，由西北向東南注入長河，為季節(jié)性水流。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 4 水文水系屬黃河流域沁河水系。井田內(nèi)村莊位于黃土沖溝兩側(cè)或山頂?shù)屯萏幱悬S土覆蓋的地方。中部高，東、西部低，最高點標(biāo)高為 ,最低點標(biāo)高為 , 相對高差為 。交通極為便利（圖 11） 。礦井有鐵路專用線經(jīng)古書院礦與太焦鐵路接軌，距古書院礦 18km。井田以以下四個拐點坐標(biāo)為界： 1：X=，Y=； 2：X=，Y=； 3：X=，Y=； 4：X=，Y=。由于時間關(guān)系和設(shè)計者水平有限，設(shè)計中失誤之處在所難免，敬請郭文兵老師給予批評指正！河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1 21 礦井概況及井田地質(zhì)特征 井田位置和交通條件 井田位置成莊煤礦（以下簡稱為井田） ，位于沁水煤田南翼，晉城市西北 20km處，跨澤州和沁水兩縣。在本次設(shè)計過程中，認真貫徹《礦產(chǎn)資源法》 、 《煤炭法煤炭工業(yè)技術(shù)政策》 、 《煤炭安全規(guī)程》 、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》以及國家其它發(fā)展煤炭工業(yè)的方針政策，積極采用切實可行高產(chǎn)高效的先進技術(shù)與工藝，力爭使自己的設(shè)計成果達到較高水平。這樣達到了對理論知識“溫故而知新“的作用，同時也學(xué)到了一些實際生產(chǎn)過程中的經(jīng)驗。作為對大學(xué)生在學(xué)校的最后一次綜合性的知識技能考查，它綜合地考查了學(xué)生這四年來對基礎(chǔ)知識及其專業(yè)知識的掌握情況，使學(xué)生學(xué)會自我思考、自行設(shè)計。experience，realize one mine not both high yield highly active shaft thereby run up to favorable economic benefit and social be