【正文】 為單翼。 根據(jù)接替要求，一般應(yīng)保證機(jī)械化化連續(xù)回采 1a 以上。即全井田劃分為 7 個(gè)采區(qū)。第二階段走向長(zhǎng)度較大，本設(shè)計(jì)將其劃分為 二 個(gè)采區(qū)。本次設(shè)計(jì)采區(qū)劃分主要考慮以下幾個(gè)原則： （ 1）盡可能利用較大的斷層和永久性 煤柱作為采區(qū)邊界； 河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 （ 2）采區(qū)劃分也適當(dāng)考慮村莊的先后搬遷順序； （ 3）適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面推進(jìn)速度快的要求，盡可能加大采區(qū)走向長(zhǎng)度； （ 4）盡可能考慮雙翼開(kāi)采，但如果雙翼采區(qū)走向長(zhǎng)度較短，應(yīng)考慮單翼開(kāi)采。 對(duì)于本井田而言，因?yàn)榈刭|(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層單一，井田斜長(zhǎng)又較大，故應(yīng)考慮階段斜長(zhǎng)較大，綜合考慮設(shè)四個(gè)水平，即 250 水平， 450 水平， 550水平 ,750水平采用暗斜井上山開(kāi)采。 開(kāi)采水平的確定和采區(qū)劃分 一、水平劃分 合理的開(kāi)采水平垂高應(yīng)以合理的階段垂高（斜長(zhǎng)）為前提，并使開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限，有利于礦井水平和采區(qū)的接替，還要有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 工業(yè)場(chǎng)地的確定 工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中央。 所以確定礦井共有三個(gè)井筒，分別為主立井、副立井、風(fēng)井。 由于本井田地形平坦，表土較厚且有流沙層，所以確定采用立井開(kāi)拓，并按流沙層較薄，井下生產(chǎn)費(fèi)用較低的原則確定井筒位于井田走向中部流沙層較薄處。缺點(diǎn)是通風(fēng)設(shè)備較多，工業(yè)場(chǎng)地分散，主副井與風(fēng)井河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 貫通需要時(shí)間長(zhǎng)。一般適用于 煤層賦存不太深的緩斜煤層礦井和煤層賦存較深、瓦斯涌出量大的礦井。中央分列式優(yōu)點(diǎn)式通風(fēng)線路短，通風(fēng)阻力較小，井下漏風(fēng)較少，回風(fēng)井位于上部邊界，工程量增加不多。缺點(diǎn)是通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，井下漏風(fēng)多。 （ 4）風(fēng)井的布置 。有好的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，避免滑坡、山崩等威脅，利于居民點(diǎn)建設(shè)。不占或少占農(nóng)田，避免河流改道，不占重 要文物古跡及園林。 （ 2）選取對(duì)掘進(jìn)與維護(hù)有利的位置，井筒應(yīng)該盡可能不通過(guò)或少通過(guò)流沙層、較厚的沖積層和較大的含水層。在選取井筒位置時(shí)應(yīng)遵循以下原則： （ 1）井筒在走向方向上井筒位于井田中央大巷運(yùn)輸工作量最小，兩翼能均衡生產(chǎn)，生產(chǎn)能力大，兩翼生產(chǎn)基本同時(shí)結(jié)束，較快轉(zhuǎn)入下水平。 ，為近水平煤層；水文地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，由于煤層埋藏深度較深，受地壓影響較大，斜井距離較長(zhǎng)，傾角較小平硐無(wú)法實(shí)現(xiàn)開(kāi)采，因此優(yōu)先考慮采用立井開(kāi)拓。 本礦井煤層傾角小，為 5176。 立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤 與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開(kāi)拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。 斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井 底車(chē)場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)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?gòu)木渤冯x。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。 合理的開(kāi)拓方式 要對(duì)技術(shù)可行的幾種方案進(jìn)行技術(shù)方案比較才能最終確定。 （ 5）要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 （ 4）必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。 （ 2）合理集中開(kāi)拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： （ 1）貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。 （ 6）合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 （ 4）確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替。 河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 （ 2）合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置。合理的開(kāi)拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 4 井田開(kāi)拓 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。礦井煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量小，為低瓦斯礦井，注意防塵和防瓦斯積聚。 2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核。井田內(nèi) 2煤層平均 m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。因此儲(chǔ)量備用系數(shù)取 。 綜合比較，生產(chǎn)能力 Mt/a，礦井服務(wù)年限偏長(zhǎng)，礦井投資與生產(chǎn)能力 Mt/a相差不大，工作面沒(méi)有達(dá)到最大能力，限制了工作面單產(chǎn)，相應(yīng)噸煤投資高，經(jīng)濟(jì)效益差；生產(chǎn)能力 ，礦井服務(wù)年限偏短，按礦區(qū)目前生產(chǎn)水平，礦井保產(chǎn)需要二個(gè)工作面，井巷工程量大，投資高；生產(chǎn)能力 Mt/a，服務(wù)年限適中，礦井保產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)容易，有較長(zhǎng)的穩(wěn)產(chǎn)年限，收支比大，可獲得較好經(jīng)濟(jì)效益，因此礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 Mt/a。生產(chǎn)能力 Mt/a，井巷工程和投資與生產(chǎn)能力 Mt/a相差不大，噸煤投資低。 3）從市場(chǎng)需求分析，礦井地處缺煤的華東地區(qū)，煤炭需求緊張，宜加大礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 ～15176。生產(chǎn)能力 Mt/a比較適中。煤層的礦井 特大 = 80 35 — — ～ 70 30 — — 大 ～ 60 25 20 15 中 ～ 50 20 15 15 小 ～ 自定 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)力 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定主要從以下幾方面進(jìn)行分析論述。煤層的礦井 開(kāi)采 45176。煤層的礦井 開(kāi)采 25176。我國(guó)對(duì)各類礦井和水平的設(shè)計(jì)服務(wù)年限要求參考《煤礦開(kāi)采學(xué)》見(jiàn)表 表 各類礦井和水平的設(shè)計(jì)服務(wù)年限要求表 河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 井型 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 / 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a 第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 /a 開(kāi)采 0176。 （ 4）投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)干成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模建設(shè)，反之縮小。條件好的，應(yīng)加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模；否則應(yīng)當(dāng)縮小規(guī)模。 礦井規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定： （ 1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。礦井日凈提升時(shí)間為 14h。 把礦井 儲(chǔ)量匯總?cè)绫? 所示。 （ 4）設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 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： Z=(ZcP)C () =()179。 （ 2）工業(yè)儲(chǔ)量：礦井工業(yè)儲(chǔ)量為勘探地質(zhì)報(bào)告提供的地質(zhì)儲(chǔ)量中能利用的 A、 B、C三級(jí)。 關(guān)于原儲(chǔ)量的標(biāo)準(zhǔn) ，原儲(chǔ)量標(biāo)準(zhǔn)包括地質(zhì)儲(chǔ)量、工業(yè)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)儲(chǔ)量和設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量四個(gè)部分。 （ 3）工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱：工業(yè)場(chǎng)地按 Ⅱ 級(jí)保護(hù)，維護(hù)帶寬度為 15m，工業(yè)場(chǎng)地面積由上表確定，取 30 公頃，則工業(yè)場(chǎng)地壓煤為 萬(wàn) t （ 4） 大巷保護(hù)煤柱：軌道運(yùn)輸大巷布置在煤層下 20m 以外巖層中，故無(wú)需設(shè)保護(hù)煤柱，皮帶運(yùn)輸大巷設(shè)置在煤層中，因其保護(hù)煤柱可回收，故無(wú)需計(jì)算。 （ 1）井田邊界保護(hù)煤柱：井田邊 界保護(hù)每注留設(shè) 20m 寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為 。179。 煤層平均厚度 179。煤柱是一個(gè)梯形。D180。B180。k180。D180。B180。以同樣的方法在平行煤層走向的剖面 Ⅱ Ⅱ 上，按其走向 移動(dòng)角 δ=72176。和 k180。和 k180。 和下山移動(dòng)角 γ=72176。 畫(huà)兩條保護(hù)線，即m1m2， n1n2。通過(guò)受保護(hù)面積中心作一沿煤層傾斜方向的傾斜剖面Ⅰ Ⅰ ，在這個(gè)剖面上，由維護(hù)帶的邊緣點(diǎn) m1,n1起在表土層以 248。d180。b180。如圖 31 所示，在開(kāi)拓平面圖上通過(guò)建筑物的四個(gè)角 分別作平行于某煤層走向和傾斜的四條直線得矩形 abcd。 煤柱留設(shè)方法：煤柱設(shè)計(jì)計(jì)算采用垂直斷面法。15176。 = 72176。 下山移動(dòng)角： γ=72176。根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》有關(guān)規(guī)定和本地區(qū)其他礦井的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，各參數(shù)選取如下： 表土層移動(dòng)角： φ=45176。 （ 6）工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中的若干條文件修改決定的說(shuō)明》中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)見(jiàn)表 。 （ 4）主要巷道兩側(cè)各留設(shè) 10m 煤柱。 （ 2） 各 類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或者垂線法確定。 =（萬(wàn) t） 其工業(yè)儲(chǔ)量如表 表 各塊段工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算表 塊段 煤的容重 傾角（ 176。 本礦井 2號(hào)煤層工業(yè)儲(chǔ)量 = ?Q ?? cos/??MS =179。在可采見(jiàn)煤點(diǎn)與沉積無(wú)煤點(diǎn)間 1/2 處確定零邊界點(diǎn)，再在零邊界與可采點(diǎn)間用內(nèi)插法求出最低可采點(diǎn)。 平均煤層傾角：用圖解法在塊段內(nèi)不 同地段求取煤層傾角，然后取其平均值作為該塊段煤層傾角。若塊段內(nèi)見(jiàn)煤點(diǎn)少，可用鄰近塊段見(jiàn)煤點(diǎn)煤厚參加本塊段平均煤厚的計(jì)算。由于部分塊段煤層傾角等于或大于 15，且使用煤層真厚度，故儲(chǔ)量計(jì)算各個(gè)塊段全部使用斜面積。 之間，煤層厚度較穩(wěn)定，煤層變化不大，勘探工程數(shù)量較多。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 井田參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層主要有 2煤層和 9煤層，單斜層狀構(gòu)造，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，傾角在 5176。4 煤層 采樣地點(diǎn) 工業(yè)分析 火焰 長(zhǎng)度 （ mm） 巖粉用量 (%) 鑒定結(jié)論 Wf% A g% Vr% 2 東 37 孔 800 90 有爆炸危險(xiǎn)性 2 東 71 孔 800 90 有爆炸危險(xiǎn)性 9 東 37 孔 800 90 有爆炸危險(xiǎn)性 9 東 71 孔 700 80 有爆炸危險(xiǎn)性 2 井田境界及儲(chǔ)量 井田境界 河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 XX 煤礦西南以小煤礦、局部以 9煤層露頭和 F40斷層為界，西北及東北分別止于 F2及 F18斷層，東以 F2 F1 F34斷層為界：東南止于 F12斷層南北長(zhǎng)約 8 Km，東西寬約 5 Km，面積 。 由煤炭科學(xué)總院撫順?lè)衷旱V山安全開(kāi)發(fā)中心堅(jiān)定，沙河煤田煤塵具有爆炸性或爆炸危險(xiǎn)性，特別是 9煤具有強(qiáng)爆炸性，應(yīng)加強(qiáng)防塵，降塵措施。3 鉆孔 煤樣深度 瓦斯成分 % 瓦斯含量 ml/g 瓦斯分帶 CH4 CO2 N2 CH4 CO2 20xx1 ～ 微量 甲烷帶 河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 20xx2 ～ 氮?dú)饧淄閹? 20xx3 ～ 甲烷帶 20xx5 ～ 甲烷帶 沙河井田煤層具有自然發(fā)火傾向，其中 9均為二類自燃。（見(jiàn)表 2， 9煤鉆孔瓦斯樣測(cè)定結(jié)果匯總表） 2煤鉆孔瓦斯樣測(cè)定結(jié)果匯總表 表 1178。 經(jīng)河北煤田地質(zhì)局研究所，河北煤田第一勘測(cè)局測(cè)試中心測(cè)試， 2煤瓦斯成分 CH4在 ～ 之間，氮?dú)庠?～ 之間，沙河井田屬氮?dú)?甲烷或甲烷帶。 2）由東向西，煤的變質(zhì)程度逐漸增高。 他們的變質(zhì)規(guī)律為： 1） 由上而下變質(zhì)程度遞增。氣煤分布于井田的東部，呈南北方向的弧形帶狀， 1/3 焦煤比鄰與氣煤的西側(cè)，亦是不規(guī)則的近南北向的弧形帶狀分布，氣肥煤則在 1/3 焦煤帶兩側(cè)不連續(xù)分河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 布。 10煤有四個(gè)煤類，氣煤 氣肥煤 1/3 焦煤和肥煤。以氣肥煤為主，少量的氣煤及更少的肥煤。氣煤分布廣泛， 1/3 焦煤呈零量小塊夾在其間。 2煤有兩個(gè)煤類，氣煤（ QM）和 1/3 焦煤。 xx 井田煤質(zhì)特征表 表 1178。層位不穩(wěn)定類有 1 41 及 10煤。 不可采煤層 沙河煤田不可采煤層有 12 層之多，它們的共同特點(diǎn)是煤層薄，厚度極不穩(wěn)定，根據(jù)它們的賦存特點(diǎn)，可分為兩類：即層位較穩(wěn)定類與層位不穩(wěn)定類。 可采性指數(shù)（ Km）為 ，煤層變異系數(shù)（ γ ）為 %，為穩(wěn)定煤層。下距 93 煤 ～ ，平均 。 可采性指數(shù)（ Km）為 ，煤層變異系數(shù)（ γ ）為 %，為較穩(wěn)定煤層。下距 92 煤 ～ ，平均 。煤層變異系數(shù)（ γ ）為 %，為極不穩(wěn)定煤層。 91煤：最小厚度零，最大厚度 ，平均煤層厚度 ，純煤最大厚度 ，為薄煤層。 可采性指數(shù)（ Km）為 ，煤層變異系數(shù)（ γ ）為 23%，為穩(wěn)定煤層。 8煤局部可采，其直接頂板為大青灰?guī)r，下距 9煤 ～，平均 。經(jīng) 計(jì)算，煤層變異系數(shù)（ γ ）為 66%，為不穩(wěn)定煤層。 5） 8煤：最小厚度零，最大厚度 ，平均煤層厚度 ，為薄煤層。煤層一般不含夾矸，有時(shí)有一層泥巖夾矸，夾矸最大厚度 ，平均 ，為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層。 可采性指數(shù)（ Km）為 。上距 3煤 ～ ，平均 。經(jīng)計(jì)算，煤層變異系數(shù)（ γ ）為 45%，屬不穩(wěn)定厚煤層。 3） 6煤：煤層最小厚度零，最大厚度 ，平均 ，為薄煤層。 3煤位于野青