【正文】 6006003602001003800200150048 0046 00圖 49 大巷及石門斷面圖 4 6 004 8 00150020038001002003606 0015502 3 80 9 20 1 3 005 40規(guī)格 Lxφ托 板木噴射材料工程量 (m )巷道類別煤圍巖煤墻角掘進3( 根 )錨桿數(shù)量(kg )每米工程量及材料消耗量表材 料 消 耗 表錨桿重量( m )鋪底( m )3 3注眼樹脂(kg ) 鐵 (kg)噴射厚度(m m)圍巖類別凈 掘斷面 (m )2(mm)寬 高掘進尺寸錨 桿 (m m)斷 面 特 征 表排列方式型 式外露長度錨深間距粉刷面積鋼 筋( 個 ) (kg )2( m )備 注凈周長 (m)1 1 4 8 00 4 1 00 1 00 1 5 008 00 1 50 0x 20 1 中國礦業(yè)大學 2021 界本科生畢業(yè)設(shè) 第 30 頁 5 準備方式 ——采 區(qū)巷道布置 煤層地質(zhì)特征 采區(qū)位置 及范圍 中國礦業(yè)大學 2021 界本科生畢業(yè)設(shè) 第 31 頁 礦井首采采區(qū)位于井田南部第一水平上山部分，南部是人為劃定的邊界，并被工業(yè)廣場保護煤柱相隔。為了便于維修，大巷內(nèi)也布置軌道，但不布置受電弓。 圖 48 井底車場 中國礦業(yè)大學 2021 界本科生畢業(yè)設(shè) 第 29 頁 各主要開拓巷道的斷面尺寸，均按運輸設(shè)備的外形尺寸以及《規(guī)程》中的有關(guān)安全間隙的要求而確定的，并按通風要求驗算風速，驗算結(jié)果見第九章。由于其服務(wù)時間長，為了便于維護，并根據(jù)現(xiàn)場使用情況，其斷面 均采用半圓拱型，并采用錨噴支護。井底車場線路布置及調(diào)車方式見 圖 4— 8。本礦井設(shè)計年產(chǎn)量為 120 萬噸，在大巷運輸采用 3 噸底卸式礦車運煤。 由第九章《礦井通風與安全》的風速驗算可知，所選的井筒符合風速要求。風井井筒斷面和井筒特征表分別見圖 4— 7。副井井筒斷面和井筒特征表分別見 4— 6。采用金屬罐道梁，行鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。主井井筒斷面和井筒特征表見圖 4— 5。混凝土井壁厚 350 ㎜，表土段井壁厚 750 ㎜充填混凝土厚 50 ㎜。 （ 1）主井 位于礦井工業(yè)場地，擔負全礦井 120 萬 t/a 的煤炭運輸。 礦井基本巷道 井筒 由前章確定的開拓方案可知第一水平主、副井都為立井，在井田邊界中央斷層煤柱 外設(shè)置一個風井，在井田北翼 50 煤層處設(shè)北風井。 故綜合比較， 3 方案優(yōu)于 1 方案。 且車場位于底板中，維護較好。 ⑤ 綜合比較及結(jié)果：雖然方案 1 的總費用與方案 3 的總費用相差不大，但考慮到方案 3 的井筒位于煤層的上部，工業(yè)廣場在一水平壓煤多于方案 1，但壓煤總量少。 ④ 兩方案由于井筒位置不同，其井筒保護煤柱也不同。 ② 在運輸費用中，方案 3 的區(qū)別僅在于方案 1 的第二水平 與方案 3 的第二水平的延伸方式的不同，故僅對方案 1 的第二水平與方案 3 的第二水平作了比較。因此，兩方案還需要通過具體的經(jīng)濟比較，才能確定其優(yōu)劣。 四個方案的粗略經(jīng)濟比較如下表： 方案一 方案二 中國礦業(yè)大學 2021 界本科生畢業(yè)設(shè) 第 18 頁 基建費 /萬元 主暗斜井井開鑿 1050 1e4= 副立井開鑿 300 3000 1e4=90 副暗斜井井開鑿 1150 1e4= 主暗斜井開鑿 1050 1e4= 上下斜井車場 (300+500) 900 1e4=72 石門開鑿 900 800 1e4=72 井底車場 1000 900 1e4=90 小計 小計 生產(chǎn)費 /萬元 石門運輸 1 = 立井提升 + = 暗斜井提升 + =3264071 暗斜井提升 1 +1 = 立井提升 + = 排水 24 365 ()/10000= 排水 24 365 (+)/10000=2223.75 石門運輸 + +1 = 小計 小計 總計 費用 /萬元 百分率 % 106% 方案三 方案四 基建主暗斜井1050/10000= 暗副立井 270 3000/10000=81 中國礦業(yè)大學 2021 界本科生畢業(yè)設(shè) 第 19 頁 余下的 3 方案均屬技術(shù)上可行，水平服務(wù)年限也都符合要求。 （ 4）三 水平 開采， 井筒位于 280 水平煤層處，石門到達大巷； 二水平 暗副 立井延伸， 主暗斜井延伸，石門到達大巷；三水平雙暗斜井延伸。 方案比較 根據(jù)以上分析，提出以下四種方案，如圖 41 所示 方案一：二水平副立井延伸，主暗斜井延伸 三水平副 暗斜井延伸，主暗斜井延伸 中國礦業(yè)大學 2021 界本科生畢業(yè)設(shè) 第 16 頁 方案二：二水平副立井延伸，主暗斜井延伸 三水平副立 井延伸，主暗斜井延伸 方案三：二水平副暗斜井延伸，主暗斜井延伸 三水平副暗斜井延伸，主暗斜井延伸 中國礦業(yè)大學 2021 界本科生畢業(yè)設(shè) 第 17 頁 方案四：二水平副暗立井延伸，主暗斜井延伸 三水 平副暗斜井延伸，主暗斜井延伸 （ 1）三 水平開采， 立井井筒位于 280 煤層處，頂板車場，主 暗斜井 、副立井 延伸 第二水平，水平標高 550，石門到達大巷，雙暗斜井延伸到三水平，水平標高 850。其缺點是增加了提升、運輸環(huán)節(jié)和設(shè)備，通風系統(tǒng)較復雜。 暗斜井延伸：采用兩個暗斜井延伸時，原有井筒的位置，水平的劃分，上山或下山開采 都不受太大 影響。但采用這種方法延伸時， 中國礦業(yè)大學 2021 界本科生畢業(yè)設(shè) 第 15 頁 致使井筒需打在煤層較深處，增大井筒的保護煤柱量。 礦井開拓延伸及深部開拓方案 本礦井開拓延伸可考慮以下二種方案： 立井延伸； 雙暗斜井延伸。煤層頂板為中硬的砂泥巖，底板 為堅硬的中細砂巖。 （ 2）井底車場的布置 由于井底車場一般要為整個礦井服務(wù)，服務(wù)時間較長，故要布置在較堅硬的巖層中。 井底車場和運輸大巷的布置 （ 1）運輸大巷的布置 由于運輸大巷要為上下水平的開采服務(wù)以及本煤層厚 度為 ，為便于維護和使用，且不受煤層開采的影響， 水平大巷布置在距煤層底板 30m處的細砂巖中 。 根據(jù)以上原則和本礦井的實際情況，工業(yè)廣場與主副井筒布置位置相同 ，其面積及保護煤柱的大小詳見第二章第三節(jié)內(nèi)容，工業(yè)廣場面積 104m2，定為 350m300m的矩形。 中央 風井 ， 南翼風井 布置在井田邊界之外，不留煤柱。南 翼 風井服務(wù)第一 、二 水平的南翼，南翼下一水平的通風通過一段回風平巷與南風井相連。 由于井田走向較長， ，且南部井田不規(guī)則，考慮后期開采過程中可能因線路較長帶來通風困難問題，前期采用中央分列式通風，后期在南部開新風井，煤層埋藏較淺，淺部風井深度不超過 100m，費用不高，方案可行。為了便于地面系統(tǒng)間互相聯(lián)接，以及修筑鐵路專用線與國家鐵路接軌，要求地面平坦，高 差不能太大，專用線短，工程量小及有良好的技術(shù)條件。本礦井水文地質(zhì)條件屬于以裂隙巖層充水為主的簡單類型。 ⑥ 地質(zhì)及水文地質(zhì)條件對井筒布置的影響 要保證井筒、井底車場及硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)使井筒盡量不穿過或少穿過流沙層、較大的含水層、較厚沖積層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層、較軟煤層及高應(yīng)力區(qū)。 為了 減少工業(yè)廣場所壓煤柱， 將斷層 中國礦業(yè)大學 2021 界本科生畢業(yè)設(shè) 第 13 頁 煤柱和工業(yè)廣場煤柱合并考 慮， 并且 保證 在井田走向的中央。 ⑤ 盡量不壓煤或少壓煤合理布置井筒 確定井筒位置，要充分考慮少留井筒和工業(yè)廣場保護煤柱。 ③ 井筒沿井田傾斜方向的有利位置 立井開拓時， 本井田中部偏左有大斷層，井筒布置在井田的中央靠上部位，位于斷層稍右側(cè)。 中國礦業(yè)大學 2021 界本科生畢業(yè)設(shè) 第 12 頁 （ 2） 主、副井井筒位置的選擇 ① 井筒位置的確定原則 Ⅰ 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輸大巷的布置，石門工程量少； Ⅱ 有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村； 井田兩翼儲量基本平衡； Ⅲ 井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層； Ⅳ 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威脅； Ⅴ 工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤； Ⅵ 水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。 根據(jù)自然地理條件、技術(shù)經(jīng)濟條件等因素，綜合考慮 石臺 煤礦的實際情況： 地勢平坦，地面標高平均 +33m左右，煤層埋藏較深； 礦井年設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，為大型礦井。 與立井開拓相比，斜井開拓的缺點是：斜 井井筒長，輔助提升能力 小 ，提升深度有限；通風路線長、阻力大，管線長度長；斜井井筒通過富含水層、流砂層施工技術(shù)復雜。其中包括確定主、副井和風井的井筒形式、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運輸系統(tǒng)。 本設(shè)計中第一水平傾斜范圍為 17m～ 280m，第一水平服務(wù)年限的計算公式為： T = KAZ? = 式中 : T—— 第一水平服務(wù)年限， a 本礦井的服務(wù)年限以及第一水平的服務(wù)年限的設(shè)計服務(wù)年限符合規(guī)定。 （ 4） 儲量條件校核 礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，以保證有足夠的服務(wù)年限。 礦井采用對角式通風，有專門的風井，可以滿足要求。 （ 3） 通風安全條件的校核 本礦井無煤塵爆炸性， 淺部 瓦斯含量低，屬于低瓦斯礦井。輔助運輸采用雙層罐籠，大巷輔助 運輸采用 600mm 軌距 的 固定 車廂 式礦車， 同時本礦井井底車場 調(diào)車方便，通過能力大，滿足矸石， 中國礦業(yè)大學 2021 界本科生畢業(yè)設(shè) 第 10 頁 材料和人員的調(diào)動要求。 （ 2） 輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓，主井提升容器為兩對 12t 底卸式提升箕斗，運煤能力和大型設(shè)備的下放可以達到設(shè)計井型的要求。 因地質(zhì)構(gòu)造相對簡單，同時煤田范圍較大，開采技術(shù)好的礦井應(yīng)建設(shè)大型礦井，故本設(shè)計 初步確定礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力為 。）?！?三八制 ”作業(yè)，每天三班出煤， 凈提升時間為 16h。井田實際采出儲量用下式計算： Z 實際 =Z－ Z （ K－ 1） 50%/K (26) 式中： Z 實際 —— 井田實際采出煤量， 萬 t； Z—— 礦井的可采儲量， 萬 t； K—— 礦井儲量備用系數(shù)，取 ； 由 2— 3 式，得 Z 實際 =－ （ － 1） 50%/ = 萬 t 即本設(shè)計礦井實際采出煤量為 萬 t。 則 計算可采儲量為： Z=(Q－ P) C=（ － ） = 萬 t 由此可得本礦井的可采儲量為 萬 t。 cos17o = 萬 t 井田的可采儲量 井田的可采儲量 Z 按下式計算：