【正文】 定本井田的可采儲(chǔ)量為 。并初步確定三個(gè)方案： 方案一：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 ； 方案二：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 ； 方案三：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 。 按照公式 AKZT? （ ） 式中 :T —— 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； Z —— 井田的可采儲(chǔ)量， Mt； A —— 礦井生產(chǎn)能力， Mt/a； K —— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 。 經(jīng)與 《 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》和礦 井 設(shè)計(jì)手冊(cè)相核對(duì)，確定 為比較合理的服務(wù)年限，其詳見表 22 設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的各井型服務(wù)年限 。 表 22 設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的各井型服務(wù)年限 井 型 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 /（萬(wàn) t/a） 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 /a 特 大 ≥ 600 300～ 500 70 60 大型 120， 150， 180， 240 50 中型 45， 60， 90 40 小型 9， 15， 21， 30 各省自定 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限計(jì)算公式如下： 林家灣煤礦礦井通風(fēng)安全設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 66 頁(yè) AKZT? 式中 :T —— 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； Z —— 井田的可采儲(chǔ)量 ,Mt； A —— 礦井生產(chǎn)能力 ,Mt/a； K —— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 。 礦井 工作制度 根據(jù) 《 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 》 的有關(guān)規(guī)定，本設(shè)計(jì)礦井采用 的工作制度為 ：礦井年工作日 330d； 礦井每晝夜三班工作，其中兩班進(jìn)行采、掘工作，一班進(jìn)行檢修；每日凈提升時(shí)間 16h。 B 影響本設(shè)計(jì)礦 井開拓方式的因素及具體情況 ，屬高河漫灘，地勢(shì)低平，地表標(biāo)高 +85m～ +87m。井田內(nèi)沒有大的河流，只有一些季節(jié)性河流?？刹擅簩?3層，資源較為豐富。且含水層較少，只有一個(gè)約 5m 的含水砂層，瓦斯涌出量小，可以采用下山開采。 ，穩(wěn)定性較好 。 平硐開拓是最簡(jiǎn)單的開拓方式，有很多突出優(yōu)點(diǎn)。參照平硐開拓方式適用條件，結(jié)合本設(shè)計(jì)井田的地形地質(zhì)及煤層賦存特征可知，平硐開拓方式的條件不具備。立井開拓和斜井開拓方式在技術(shù)上均可行，由于綜合開拓對(duì)工業(yè)廣場(chǎng)布置和井底車場(chǎng)要求很高，針對(duì)本井田的地質(zhì)狀況，綜合開拓方式不予以考慮。 各方案詳見圖 22 雙立井開拓方式示意圖和圖 23 雙斜井開拓方式示意圖 。 缺點(diǎn)： (1)需要大型的提升設(shè)備；； (2)初期投資大，建井期限稍長(zhǎng)； (3)多水平開拓，立井石門長(zhǎng)度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。 方案二：雙斜井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)： (1)掘 進(jìn)速度快，初期投資較雙立井開拓較??； (2)井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單； (3)建井期稍短些。 技術(shù)評(píng)價(jià)：本設(shè)計(jì)礦井煤層賦存為 150～ 710m，垂深達(dá) 560m，只有一個(gè) 5m的含水砂層，根據(jù)有關(guān)規(guī)定可用斜井開拓，因而雙斜井開拓也行。 井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分 。采用多水平開拓時(shí)，在考慮各華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 共 66 頁(yè) 水平石門工程量總和小的同時(shí)，應(yīng)首先考慮第一水平的開采，然后兼顧其他水平。初期采區(qū)要選擇在地質(zhì)（特別是構(gòu)造、煤層厚度及穩(wěn)定性、頂?shù)装澹┖退臈l件好、煤層儲(chǔ)量豐富、勘探程度高、地面無(wú)建筑物或少量易遷建筑物，便于迅速達(dá)產(chǎn)和增產(chǎn)的地段，同時(shí)盡量靠近井田中部。從井筒到井底巷道掘出井筒場(chǎng)地保護(hù)煤柱后即可掘進(jìn)準(zhǔn)備采區(qū)和工作面，使基建工程量少和貫通連鎖工程短，達(dá)到投資少，建井工期短的好效果； (4)井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的底層或地段。 地面條件： (1)井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)； (2)井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險(xiǎn)地區(qū)； (3)井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求； (4)工業(yè)場(chǎng)地不占或少占用良田； (5)井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活。 經(jīng)過(guò)初步的技術(shù)比較后決定：確定井田的井筒位置在井田中部，其優(yōu)點(diǎn)是井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門長(zhǎng)度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也小。特別是第一水平，必須按 《 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 》 的有關(guān)規(guī)定實(shí)施，其詳見表 23礦井的階段垂高和表 24 礦井和開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限； 林家灣煤礦礦井通風(fēng)安全設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 66 頁(yè) 表 23 礦井的階段高度（ m） 煤層傾斜 傾斜、緩傾斜煤層 急傾斜煤層 階 段高度（ m） 200～ 350 100～ 250 (1)保證上、下山的合理斜長(zhǎng)，水平劃分直接影響到階段斜長(zhǎng)，合理的水平劃分，應(yīng)使開采水平范圍的井巷工程量和維護(hù)費(fèi)最少，礦井提升、排水、生產(chǎn)和管理費(fèi)用最低； (2)要有利于采區(qū)的正常接替； (3)具有合理的區(qū)段數(shù)目。～ 25176?！?45176?！?90176。 具體情況見圖 24水平劃分方案一示意圖。 C 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個(gè)水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場(chǎng)、主要石門、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回風(fēng)道）、主要風(fēng)井等。 根據(jù)煤層的數(shù)目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置（稱分煤層運(yùn)輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運(yùn)輸大巷）和全煤組集中布置（稱集中運(yùn)輸大巷）。 分組集中 運(yùn)輸 大巷適用條件： (1)煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； (2)按 煤層的特點(diǎn)根據(jù)運(yùn)輸、通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟(jì)上有利； (3)多水平生產(chǎn)，容 易解決運(yùn)輸，通風(fēng)的干擾 。 b． 根據(jù)實(shí)際情況提出的方案 本設(shè)計(jì)礦井可采煤層 3 層： 1 27和 28， 17和 27相距 125m， 27和 28相距30m，且煤層頂?shù)装鍘r性較好，屬中等以上硬度巖石，掘進(jìn)巷道好維護(hù)，據(jù)以上條件提林家灣煤礦礦井通風(fēng)安全設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 66 頁(yè) 出以下兩個(gè)方案： 方案一：分組集中布置，在 17和 28煤層底板中分別布置大巷； 方案二：集中大巷布置，在 28煤層底板中布置大巷。綜上所述，本設(shè)計(jì)礦井采用 分組 集中大巷布置。 主井用以提升煤炭 ； 副井用以提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備、兼作進(jìn)風(fēng)井 ；風(fēng)井為全礦回風(fēng)服務(wù)。選擇井筒位置的條件： a． 地面條件 (1)工業(yè)場(chǎng)地占地面積； (2)地形與工程地質(zhì)條件； (3)煤的運(yùn)輸方向； (4)生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置。 主井井口標(biāo)高為 +87m，副井井口標(biāo)高為 +85m，擬定二水平為井筒最終水平。 本井田采用兩水平開拓 ,擬定第一水平標(biāo)高為 430m,階段垂高為 280m,采用上山開華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 66 頁(yè) 采。 、大巷數(shù)目及布置 ： 一條運(yùn)輸大巷、一條回風(fēng)大巷。 煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點(diǎn)： (1)煤層大巷的巷道維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi)用高； (2)當(dāng)煤層起伏褶曲較多時(shí)，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車運(yùn)行速度受 到限制，運(yùn)輸能力降低； (3)為了便于巷道維護(hù)，巷道維護(hù)留設(shè)保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； (4)煤層有自燃發(fā)火危險(xiǎn)時(shí)，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災(zāi)困難。其內(nèi)部設(shè)施也相同。本設(shè)計(jì)礦井大巷，石門斷面的各項(xiàng)內(nèi)容見圖 25運(yùn)輸大巷斷面示意圖，圖 26石門斷面示意圖和表 25大巷石門主要參數(shù)表 。 (1)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 及工作制度； (2)礦井開拓方式； (3)井筒及數(shù)目； (4)礦井主要運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸方式； (5)礦井瓦斯等級(jí)及通風(fēng)方式； (6)礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式； (7)各種硐室有關(guān)的資料。 (1)井底車場(chǎng)有足夠的富裕通過(guò)能力，一般應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的 30%； (2)井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； (3)盡可能提高井底車場(chǎng)的機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場(chǎng)通過(guò)能力； (4)應(yīng)該考慮 主、副井之間施工時(shí)便于貫通； (5)井底車場(chǎng)線路應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理使用方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護(hù)； (6)為了保護(hù)井底車場(chǎng)的巷道和硐室，在其所在范圍內(nèi)應(yīng)該留設(shè)相應(yīng)的保安煤柱。但其裝車站的線路布置必須與其相對(duì)應(yīng)。 本設(shè)計(jì)礦井井田范圍內(nèi)共有三層可采煤層，即 17， 27和 28煤層，參見可采煤層特征敘述以及巷道開拓方案示意圖。 林家灣煤礦礦井通風(fēng)安全設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 66 頁(yè) 本設(shè)計(jì)井田走向長(zhǎng)度較大，欲從井田邊界沿整個(gè)階段后退式開采，無(wú)論從時(shí)間、投資和實(shí)際開采技術(shù)條件上都要受到限制，按技術(shù)要求可將井田沿 煤層 走向劃分為采區(qū)，并按一定的順序回采，每個(gè)采區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括上下山提升、運(yùn)輸設(shè)備，以便獨(dú)立進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，本設(shè)計(jì)礦井第一水平劃分為六個(gè)采區(qū)， 井筒布置和施工 本設(shè)計(jì)井田采用雙立井開拓方式，布置兩個(gè)井筒，井筒穿過(guò)的巖石大部 分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和中砂巖，詳見綜合柱狀圖。主井井壁厚度均為 450mm，副井井壁厚度均為 550mm。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 共 66 頁(yè) 根據(jù) 本 設(shè)計(jì)礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施，采用 的 斷面尺寸如下： 主井：井筒直徑 ，附有一對(duì) 16t 箕斗，鋼絲繩罐道 ； 副井：井筒直徑 8 m，附有一對(duì) 礦車雙層四車罐籠，并設(shè)有梯子間，敷設(shè)電纜、排水管等，具體情況見圖 27 主井?dāng)嗝鎴D和圖 28副井?dāng)嗝鎴D。 圖 27 主井?dāng)嗝鎴D 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井需將主副井從 430m 水平延伸至 710m水平。 通過(guò)上述兩種方案比較，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征，初步?jīng)Q定采用直接延伸原有主副井方案。排水、通風(fēng)、動(dòng)力供應(yīng)及人員上下等，也必須通過(guò)井底車場(chǎng)。井底車場(chǎng)形式必須滿足下列要求： (1)保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，又增產(chǎn)的可能性； (2)調(diào)車簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及分岔點(diǎn)少； 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 共 66 頁(yè) (3)操作安全，符合有關(guān)規(guī)程規(guī)范； (4)井巷工程量小，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； (5)施工方便，各井筒間、井底車場(chǎng)巷道間距迅速貫通，縮短建設(shè)時(shí)間； (6)大巷和石門與井筒的距離較大時(shí)，能夠布置 下 存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場(chǎng)；大巷或石門與井筒的距離較近時(shí)，可選擇臥式或斜式井底車場(chǎng)。本設(shè)計(jì)礦井井底車場(chǎng)形式的選擇依據(jù)如下： (1)本設(shè)計(jì)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330d，實(shí)行三八工作制，每日凈提升 16h； (2)礦井采用雙立井開拓方式，兩個(gè)開采水平， 分組 集中大巷布置； (3)主立井裝備 16t 的箕斗提升，副立井裝備多繩兩層四車鋼罐籠； (4)主要運(yùn)輸大巷采用 10t 架線式 電機(jī)車牽引 3t底卸式礦車，輔助運(yùn)輸采用 固定式礦車；井底車場(chǎng)設(shè)有卸載坑， 翻車機(jī)處理掘進(jìn)煤； (5)本設(shè)計(jì)礦井屬于低瓦斯、低等涌水量礦井； (6)本設(shè)計(jì)礦井井田內(nèi)地質(zhì)條件較好。 井底車場(chǎng)線路布置的要求 (1)井底車場(chǎng)的線路主要由主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線和回車線組成，由于通過(guò)各個(gè)井底車場(chǎng)的煤種 、 數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長(zhǎng)度亦相應(yīng)不同。 主井設(shè)有 3t 底卸式礦車卸載站硐室、 井底煤倉(cāng)及井底煤倉(cāng)裝載硐室、清理井底散煤硐室及水窩泵房等。 林家灣煤礦礦井通風(fēng)安全設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 共 66 頁(yè) 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場(chǎng)連接處（馬頭門）、主排水泵房（中央水泵房）、水倉(cāng)及清理水倉(cāng)硐室、主變 電所（中央變電所）及等候室等。為防止井下突然涌水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車場(chǎng)聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高 ，水泵房及變電所通往井底車場(chǎng)的通道應(yīng)設(shè)置閉門。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定 。 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況，采用井田雙翼布置單翼開采，開采順序是采用前進(jìn)式，由靠近井筒的采區(qū)向井田邊界推進(jìn)，采區(qū)內(nèi)的工作面推進(jìn)是后退式，由采區(qū)邊界向采區(qū)上下山推進(jìn)。詳見表 26采區(qū)接續(xù)圖 表。除近水平煤層外，對(duì)于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，一般只采用下行式開采順序。其中 17煤層位于最上部， 28煤層位于最下部， 17和 18煤層分為一組，28煤層自己一組，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，采用下行開采順序。合理的采區(qū)接續(xù)應(yīng)有如下要求： (1)保證開采水平、采區(qū)的生產(chǎn)正常接續(xù)，從而保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)； (2)符合煤層采動(dòng)影響關(guān)系，最大限度采出煤炭資源； (3)合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動(dòng)生產(chǎn) 率，簡(jiǎn)化巷道布置，減少巷道維護(hù)費(fèi)； (4)便于災(zāi)害防治，有利于巷道維護(hù)。 D.“ 三量 ”控制情況 開拓煤量是指井田范圍內(nèi)掘進(jìn)的開拓巷道所圈定的尚未開采的可采煤量， 可按下式計(jì)算： CPZZZ ddgogd ???? )( （ ） 式中 : dZ —— 開拓煤量，萬(wàn) t； ogZ —— 已開拓范圍內(nèi)的地質(zhì)儲(chǔ)量，萬(wàn) t； gZ —— 已開拓范圍內(nèi)的地質(zhì)損