【正文】 確定 設(shè)計礦井井筒位置地面平坦。 根據(jù)實際情況，選用立井 環(huán)行 式車場，其布置形式見下圖： 設(shè)計基本參數(shù) 主井凈直徑 ，裝備 有一對 9t 箕斗，副井凈直徑 ，裝備一對 雙層雙車罐籠 ,井下主要運(yùn)輸大巷采用 3t 底卸式礦車運(yùn)煤， 8t 蓄電池 式電機(jī)車牽引（每列車由 20 輛礦車組成）。為此，井底車場的設(shè)計通過能力應(yīng)大于礦井生產(chǎn)能力 30～ 50﹪。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、下料、供電和升降人員等各項工作服務(wù)。 表 3－ 3－ 1 井筒特征 井筒名稱 主井 副井 風(fēng)井 井口坐標(biāo) X（ m） 3739630 3739795 3738085 Y（ m） 38431740 38431750 38431250 Z（ m） 200 200 150 用途 提煤 提 料、矸、人、進(jìn)風(fēng) 回風(fēng) 提升設(shè)備 9t 箕斗 雙層 兩 車罐籠 —— 斷面形狀 圓 圓 圓 支護(hù)方式 混凝土砌碹壁 混凝土砌碹壁 混凝土砌碹壁 井筒壁厚（ mm） 500 500 400 提升方位角（176。 4）風(fēng)速驗算 6000副井?dāng)嗝鎴D河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 副井作為進(jìn)風(fēng)井，風(fēng)井作為回風(fēng)井，其斷面的大小必須符合風(fēng)速要求。 圖 342 井筒特征表 3）風(fēng)井 風(fēng)井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 6m， 2m ，采用混 凝土支護(hù)方式，井壁厚度為 300mm，備有安全出口。副井內(nèi)除裝備罐籠外，還設(shè)有梯子間作為安全出口，并設(shè)有管子道、電纜道等設(shè)備。 圖 341 井筒特征表 2） 副井 主井?dāng)嗝鎴D3 50500013002 3 0056020102 1 005701450河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 ，井筒內(nèi)裝備一套 雙層 雙 車罐籠，井壁采用鋼筋混凝土及砌壁支護(hù)方式，井筒主要用于提料、運(yùn)人、提升設(shè)備、矸石等。此外，還布置有檢修道、動力電纜、照明電纜、通訊信號電纜和人行臺階等設(shè)施。一般來說，立井井筒的斷面形狀有圓形和矩形兩種，但圓形斷面的立井服務(wù)年限長，承壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用底以及便于施工等優(yōu)點，因此主、副井筒及風(fēng)井均采用圓形斷面。即 立井兩水平開拓，一水平 240m，二水平 540m，直接延深井筒， 作為本礦井的開拓方案。 4） 井筒、井底車場、主石門、階段大巷及總回風(fēng)巷等均布置于堅硬的巖石中，河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 維護(hù)費(fèi)用較低，故比較中未對其進(jìn)行比較。 2） 立井、大巷、石門及采區(qū)上山的輔助運(yùn)輸費(fèi)用均按運(yùn)輸費(fèi)用的 20%進(jìn)行估算。km） （元/tkm） （元/t 方案經(jīng)濟(jì)比較 由于 方案Ⅰ和方案Ⅱ在第一水平內(nèi)的準(zhǔn)備方式和采煤方法都完全相同，方案比較法在對不同的開拓方案進(jìn)行比較時，一些相同的部分可以不進(jìn)行比較，于是我們在對方案Ⅰ和方案Ⅱ兩個方案進(jìn)行比較時，可以只將兩個方案中有差主井 2 副井 3 風(fēng)井 4 運(yùn)輸大巷方案3 三水平（立井延深）開拓河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 別的比較，由于第一水平準(zhǔn)備方式與采煤方法基本相同，因此只比較第二水平的生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用。 余下的Ⅰ、Ⅱ兩個方案均屬技術(shù)上可行的方案， 水平服務(wù)年限也均符合要求（中型礦井第一水平服務(wù)年限應(yīng)大于 20 年）。如下圖 第二方案：立井雙水平 （立井延深）采區(qū)與帶區(qū)聯(lián)合準(zhǔn)備 第一水平與方案一基本相同，第二水平直接延深井筒，帶區(qū)式準(zhǔn)備。煤層傾角小，平均傾角 10 度。 構(gòu)造： 礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件簡單， 可以采用山、下山布置。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 采方開案的確定 煤層覆存條件： 煤層厚度穩(wěn)定，全井田可采。 綜合以上因素，結(jié)合礦井實際情況，提出本礦井井筒布置位置如下： 表 3— 1— 1 井筒位置坐標(biāo) 井筒名稱 X Y Z 副井 3739795 38431750 200 主井 3739630 38431740 200 中央 風(fēng)井 3739655 38431620 200 南風(fēng)井 3738085 38431250 150 工業(yè)廣場的位置、形狀定和面積的確 工業(yè)場地的選擇主要考慮以下因素： 盡量位于儲量中心，使井下有合理的布局；占地要少，盡量做到不搬遷村莊；盡量布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，同時工業(yè)場地的標(biāo)高要高于最高洪水位；盡量減少工業(yè)廣場的壓煤損失。 風(fēng)井井口位置的選擇應(yīng)在滿足通風(fēng)條件的前提下，與提升井筒的貫通位置最短，并利用各種煤柱以減少保護(hù)煤柱的損失。 井筒位置的確定 1）井筒位置的確定原則 （ 1）有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門的工程量要盡量少； （ 2）有利于首采采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)要盡量少遷村或不遷村； （ 3）井田兩翼的儲量基本平衡； （ 4）井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破壞帶、煤與瓦斯突出煤層或河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 軟弱巖層； （ 5）工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水的威脅； （ 6）工業(yè)場地宜少占耕地，少壓煤； （ 7）水源、電源較進(jìn)，礦井鐵路專用線短，道路布置合理 。 本礦井的瓦斯含量較大，屬于 高 瓦斯礦井，礦井通風(fēng)困難。 根據(jù)礦井提升的需要與本礦的地質(zhì)條件及《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，在本井田的中上部設(shè)立主副井筒各一個。對井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡 單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開拓。 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，井筒施工單價低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井筒裝備、井底車場及 硐 室都比立井簡單，井筒延深施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(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。其中包括確定，主、副井和風(fēng)井的井筒形式、深度、數(shù)量、位置、階段高度、大巷位置、采（帶）區(qū)劃分以及開采順序與通風(fēng)運(yùn)輸系統(tǒng)。 礦井井型和服務(wù)年限參照表 井型 礦井設(shè)計 生產(chǎn)能力(Mt/a) 新礦井 服務(wù)年限 (a) 改建后礦井 服務(wù)年限 (a) 大型 及以上 ～ ～ 70 60 50 60 50 40 中型 ～ 40 30 小型 及以下 由各省煤炭廳自定 由各省煤炭廳自定 KAZT k?? = 85﹪ /90 =49 設(shè)計能力為 90 萬噸 /年，故滿足設(shè)計要求。 、礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限 =儲量備用系數(shù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 礦井可采儲量 ? 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） KAZT k?? 式中 :： T—— 礦井設(shè)計服務(wù)年限，ａ； kZ —— 礦井可采儲量， Mt； A—— 礦井設(shè)計年產(chǎn)量， Mt/a； K—— 儲量備用系數(shù)， K=～ 。本設(shè)計礦井的設(shè)計儲量為： Z設(shè) =Z工 Z工 5% =— 5％ = 萬噸 、礦井設(shè)計可采儲量 可采儲量匯總表 開采水平 煤層名稱 工業(yè)儲量 (A+B+C) (萬噸 ) 礦井設(shè)計儲量 ( 萬噸 ) 礦井可采儲量 (萬噸 ) 永久性煤柱損失 設(shè) 計 儲 量 設(shè)計煤柱損失 可 采 儲 量 斷層 境界 井下巷道 礦井產(chǎn)量及服務(wù)年限 根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范》第 條規(guī)定：“ 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日330d，每天凈提升 16h 計算。 =萬 t 式中 :S—保護(hù)煤柱面積， m2； M— 煤層厚度， m； γ — 煤層容重， t/m3。 根據(jù)垂直剖面法計算工業(yè)廣場保護(hù)煤柱，計算如下圖所示 . 經(jīng)計算梯形 ABCD 的面積為保護(hù)煤柱壓煤面積，經(jīng)計算為 S=（ 582+640）780/2=476580 m2。γ =82176。礦區(qū)δ =73176。 煤層傾角а =10176。又得知礦區(qū)安全系數(shù) k=250，故安全深度 Hδ =m k= 250=875m（式中 m 為采高）。 故可算得工業(yè)場地的總占地面積： S= 9=120210 m2 可知工業(yè)場地占地 120210 m2，設(shè)其沿傾向長邊為 400m，走向短邊為300m。 2.、安全煤柱 煤層名稱 工業(yè)儲量 (萬 t) A B A+B C A+B+C 己15 `己16 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 本礦井各類煤柱的結(jié)構(gòu)尺寸是參照 煤礦設(shè)計規(guī)范 留設(shè)的。 井田范圍：南北 傾 向長近 ，東西 走 向?qū)?，井田面積 。近年來，礦井涌水量基本穩(wěn)定在 130 立方米 /小時，隨著開采深度的增加，礦井涌水量還將逐漸 增大 、地溫 四礦地溫較高 ,特別是隨著開采深度的增加 , 四礦地溫梯度為 ℃／100m，屬地溫異常區(qū)，應(yīng)采取相應(yīng)措施，保證安全。 、礦井涌水量 礦井生產(chǎn)初期涌水量較小，月平均涌水量約 萬 m179。 ④、庚 2021煤層屬肥煤～焦煤類，原煤灰分低， 發(fā)熱量高，又屬易選煤，但含有機(jī)硫太高，經(jīng)洗選，脫硫效果不佳，在利用上受限制 ，若能將煤中的硫含量脫至 1～ 2 左右，不僅可作動力、民用煤，尚可作煉焦用 其它開采條件 、瓦斯 及 自燃 四礦瓦斯涌出量在近兩年的鑒定表明，隨著回采深度的增加四礦瓦斯涌出量及瓦斯等級有所變化，四礦被確定為 高 瓦斯礦井。 ②、丁 丁 戊 戊 910 等煤層為中～富煤、 特低硫、磷，具中等發(fā)熱量，屬極難選的 1／ 3焦煤類及肥煤類，其中丁 戊 戊 910煤層精煤回收率低等，丁 6 煤層的理論精煤回收率屬 中等，但考慮原煤灰分高，又屬極難選煤，宜作動力用煤。 各煤層的工業(yè)用途 ①、丙 3 煤層為富灰、富硫、特低磷，具中等發(fā)熱量，屬極難選的氣煤類。散煤容重 ／ m3，經(jīng)火焰試驗為易燃、 焰長、煙濃、體積膨脹、焦渣疏松，具有良好的粘結(jié)性。 1617 煤層 以半亮煤為主，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含 1～ 3 層夾矸，夾矸成分為泥巖和炭質(zhì)泥巖，煤為黑色，條痕為棕 黑色，弱玻璃光澤，亮煤為主，次為暗煤，有時能見條帶狀和透鏡狀鏡煤和絲炭，階梯狀斷口，內(nèi)生裂隙 3 條／ cm2，在裂隙面上有方解石礦物薄膜，條帶狀結(jié)構(gòu)，質(zhì)脆而松散，易成粉沫狀，篩分試驗結(jié)果表明，原煤自然粒度粉煤居多，平均容重為 ，原煤粒級的靜止角為176。殼持質(zhì)組占0～ 12%，平均 4%，含角質(zhì)體和孢子體。 ,散煤容重 ／ m3，經(jīng)火焰試 驗為易燃、煙濃、焰長、體積膨脹、焦渣疏松，具有良好的粘結(jié)性。 煤質(zhì) 己 15 煤層 主要由半暗煤組成，煤層結(jié)構(gòu)簡單，一般不含夾矸，個別地段含夾矸 1～3 層，夾矸主要成分為泥巖，煤呈黑色，玻璃光澤，以暗煤為主，鏡煤和絲炭較少，條帶狀結(jié)構(gòu)，平坦?fàn)詈碗A梯狀斷口，內(nèi)生裂隙和外生裂隙均較發(fā)育，在裂隙面可見有白色和黃白色礦物薄膜，煤性硬，機(jī)械強(qiáng)度高，塊煤占百分比較大，容重 ，原煤靜止角 176。 、可采煤層 四礦可采煤層包括丙 丁 丁 丁 5戊 戊 戊 戊 9己 1己 1己 1己 1617 和庚 2021煤層，主要可采煤層的基本特征如下： 己 15 煤層 全井田發(fā)育，位于山西組己煤段的上部，上距戊 10煤層 ～ ，平均 ，下距己 16 煤層 ～ ，平均 ，煤層厚度 ～，平均 ，可采性系數(shù)為 94%，變異系數(shù)為 %，為較穩(wěn)定煤層，煤厚總體上呈東厚西薄的規(guī)律性變化，煤層結(jié)構(gòu)簡單，夾矸 0～ 2 層，一般不含夾矸。煤系地層平均總厚度為 米，含煤 60多層，大部分區(qū)域為 44層。 煤層與煤質(zhì) 、含煤性 井田內(nèi)含煤地層分別隸屬石炭系太原組、二疊系山西組、下石盒子組和上石盒子組。 井田勘探程度 報告應(yīng)用構(gòu)造復(fù)雜程度和主要煤層穩(wěn)定性來確定勘探類型，勘探類型為一類一型，勘探區(qū)內(nèi)用 500、 1000、 2021 米的基本線距，求得 A、 B、 C各級儲量是可行的，勘探布置原則正確，鉆探工程布置基本合理，較好地控制了礦區(qū)基本構(gòu)造和含煤地層，查明了含煤地層可采煤層的層數(shù)、層位及煤層對比較可靠。落差 25 米，河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 延展長度約 500 米，地表被第四系覆蓋，初步控制。Ｅ，傾向Ｓ 30176。控制程度可靠。落差 15～ 28 米，延展長度 950 米。Ｅ，傾向 340176。 F2 隱伏正斷層