【正文】 質(zhì)特征及開(kāi)采技術(shù)條件，可靠程度為探明；可行性評(píng)價(jià)為可行性研究；煤炭市場(chǎng)較好，產(chǎn)品供不應(yīng)求，經(jīng)濟(jì)意義為經(jīng)濟(jì)的。 （ 2）、跨越斷層圈定探明的（可研）經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量時(shí)（ 111b）。 （ 3）、村莊、高速公路、水體、工業(yè)廣場(chǎng)等保護(hù)煤柱的塊段，圈定為探明的（可研）邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量，編碼為 2M11。 井田尺寸 井田尺寸： 井田南北走向長(zhǎng) ～ ，東西傾斜寬 ～ 。 煤層的傾角最大 10176。平均為 6176。 （ 2） 儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾矸厚度不大于 ，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾矸厚度不超過(guò)每分層厚度的 50%時(shí)，以各煤分層厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度。 （ 4）煤層容重： 2 煤層體積質(zhì)量為 。 （ 2）各類(lèi)保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定，用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地，村莊煤柱。 （ 4）維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場(chǎng)地 20m，村莊 10m，其它 15m。 河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 表 21 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo) 井型 (Mt/a) 占地面積指標(biāo)（ ha/） ～ ～ ～ 礦井地質(zhì)儲(chǔ)量 礦井主采煤層為 2煤層，采用地質(zhì)塊段法。 礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量 礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量按下式 : Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333 k （ ） 式中 Zg—— 礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量， Mt； Z111b—— 探明的資源量重經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量， Mt； Z122b—— 控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量， Mt； Z2M11—— 探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量， Mt； Z2M22—— 控制的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量， Mt； Z333—— 推斷的資源量， Mt； k—— 可信度系數(shù)，取 ～ ，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層賦存穩(wěn)定取 ； 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定取 據(jù)本礦實(shí)際條件，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層賦存較穩(wěn)定，故取 。 礦井 設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量按下式 ： Zs=（ ZgP1） （ ） 式中 Zs—— 礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量， Mt； P1—— 斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑物、地面構(gòu)筑物煤柱等永久煤柱損失量之和， Mt； 按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，由本礦井實(shí)際情況取井田境界煤柱為 50m，斷層保護(hù)煤柱為 40m，則保護(hù)煤柱量如下表 ： 表 名稱(chēng) 面積（ m3） 比重（ t/m3） 煤厚（ m） 壓煤量（ Mt） 井田邊界煤柱 34687 工業(yè)廣場(chǎng)以及村莊保護(hù)煤柱 18884 斷層煤柱 7254 則礦井設(shè)計(jì)資源量為： Zs=（ ZgP1） ==。本礦 2煤厚 ，屬于中厚煤 層，故取 。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)定和翼城地區(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＝ 40o 上山移動(dòng)角： γ＝ 70o 下山移動(dòng)角： β＝ 走向移動(dòng)角： δ＝ 76 o 保護(hù)煤柱根據(jù)上述參數(shù)，采用垂線法計(jì)算。布置三條大巷，則大巷保護(hù)煤柱壓煤量為 4 507500 = 由上得 P2=+=。關(guān)于工作制度，按每班完成的循環(huán)次數(shù)應(yīng)為整數(shù)，即每一個(gè)循環(huán)不要跨班完成，否則不便于工序之間的銜接，施工管理也比較困難，不利于實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)。 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 ：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、回采對(duì)煤炭資源配置及市場(chǎng)需求、開(kāi)采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工 作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。建設(shè)大型礦井。 河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 （ 2）開(kāi)發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市）、交通（鐵路、公路、水運(yùn)）、用戶(hù)、供電、供水、建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。 （ 3）國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括每種、煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 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。生產(chǎn)能力 Mt/a比較合適?！?15176。 3 、 從市場(chǎng)需求分 析，礦井距離缺煤的華東地區(qū)較近，煤炭需求緊張，宜加大礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 綜合比較，生產(chǎn)能力 ，礦井服務(wù)年限偏長(zhǎng)，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，需投產(chǎn)二個(gè)采區(qū)，井巷工程量大，投資高；生產(chǎn)能力 ，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)能力推薦 0Mt/a。 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 Zk，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A和礦井服務(wù)年限 T三者之間的關(guān)系為： T=Zk/AK () 式中 T—— 礦井服務(wù)年限， a； Zk—— 礦井可采儲(chǔ)量， Mt； A—— 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， Mt； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 。 井型校核 按煤礦的實(shí)際煤層開(kāi)采能力、輔助 生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核： （ 1）煤層開(kāi)采能力。根據(jù)井田形狀分為兩翼開(kāi)采，前期首采區(qū)在一翼，布置一個(gè)綜采工作面，保證達(dá)產(chǎn)。 （ 3）通風(fēng)安全條件的校核。 表 礦井設(shè)計(jì) 生產(chǎn)能力/Mt/a 礦井設(shè)計(jì) 服務(wù)年限/a 第一 開(kāi)采水平服務(wù)年限 /a 煤層傾角 ﹤ 25176?！?45176。 70 35 — 60 30 — 50 25 20 15 — 40 20 15 15 河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 第三章 井田開(kāi)拓 19 第三章 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)。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。 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置； 合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置； 布置大巷及井底車(chē)場(chǎng)； 確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替； 進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造； 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng) 遵循下列原則： 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。 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)。 必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。 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。 井田開(kāi)拓 技術(shù)可行方案 河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 隆化井田位于山西省翼城縣西部、沁水煤田沁水盆地西南邊緣，行政區(qū)劃屬翼城縣隆化鎮(zhèn)管轄。 38′ 45″～ 35176。 48′45″～ 112176。隆化井田屬黃土高原地帶，地勢(shì)總體上南北高、中間低，最高點(diǎn)位于井田東南部山包，標(biāo)高 +，最低點(diǎn)位于井田西部邊界，標(biāo)高 +，最大相對(duì)高差 。沖溝多呈“ V”字型，溝底有零星基巖出露。并且位于井田儲(chǔ)量的中央，對(duì)井下開(kāi)拓布置有利，礦井運(yùn)輸和通風(fēng)較有利。 方案 一 采用立井開(kāi)拓方式，主立井 作為主提升井，副立井作為運(yùn)送材料、提升矸石之用。所有的大巷布置在 2號(hào)煤層中，沿號(hào) 2煤層底板掘進(jìn)，巷與巷之間的距離留 50米，因?yàn)樗械南锏涝谕幻簩又?，所以需要搭接風(fēng)橋來(lái)連接回風(fēng)大巷， 2號(hào)煤層各工作面直接或通過(guò)進(jìn)風(fēng)斜巷與運(yùn)輸大巷相聯(lián)、通過(guò)軌道材料斜巷與軌道大巷相聯(lián)。全礦井一水平開(kāi)采，水平標(biāo)高 450m，主要開(kāi)采方式為盤(pán)區(qū)式開(kāi)采。 方案三 采用主斜井、副立井開(kāi)拓方式，主斜井作為主提升井，鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，作為主提升井，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，井筒方位角為 180176。兼作進(jìn)風(fēng) 井，同時(shí)布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設(shè)臺(tái)階并安裝扶手 作為礦井的安全出口。采用料石砌碹支護(hù)方式，井筒內(nèi)裝有罐籠，擔(dān)負(fù)全礦井的矸石、材料、人員提升。水平標(biāo)高 450m，主要開(kāi)采方式為盤(pán)區(qū)式開(kāi)采。 開(kāi)拓方案的技術(shù)比較 以上所提三個(gè)方案大巷布置均相同，區(qū)別在 于井筒形式不同及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)用不同。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(mǎn)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。方案三主、副井為立井，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(mǎn)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。經(jīng)過(guò)以上技術(shù)分析、比較，初步選擇方案一：主斜井副立井一水平開(kāi)拓。通過(guò)費(fèi)用匯總表在經(jīng)濟(jì)上來(lái)比較三個(gè)方案的優(yōu)越。所以最終確定使用方案一。各井筒用途分述如下 : （一）、主立井：主井筒內(nèi)安設(shè) 12t箕斗，作為主提升井，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，井筒方位角為 90176。 兼作進(jìn)風(fēng)井，同時(shí)布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設(shè)梯子間作為礦井的安全出口。采用料石砌碹支護(hù)方式，采用 1t單層加寬雙車(chē)罐籠，擔(dān)負(fù)全礦井的矸石、材料、人員輔助提升任務(wù)，并兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口。 井筒特征見(jiàn)表 表 方案 1 方案 2 方案 3 費(fèi)用 /萬(wàn)元 費(fèi)用 /萬(wàn)元 費(fèi)用 /萬(wàn)元 基建工程費(fèi) 5333 6257 5795 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 7987 4782 3092 總費(fèi)用 13320 11039 8887 河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 井筒名稱(chēng) 主 井 副井 1風(fēng)井 2風(fēng)井 3風(fēng)井 坐標(biāo) 緯距 3962091 3962109 3960008 3963546. 3965209 經(jīng)距 19582750 19582483 19582600 19582601 19582409 標(biāo)高 井口 715 715 847 846 870 井底 438 448 410 436 385 井筒傾角 90176。 90176。 90176。并兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口 回風(fēng)井 回風(fēng)井 回風(fēng)井 備注 新開(kāi) 新開(kāi) 新開(kāi) 新開(kāi) 新開(kāi) 第三章 井田開(kāi)拓 27 圖 立 井井筒斷面圖 河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 圖 副立井井筒斷面圖 第三章 井田開(kāi)拓 29 圖 回風(fēng)立井井筒斷面圖 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 井底車(chē)場(chǎng)是井田開(kāi)拓的重要內(nèi)容之一，它與井型、大巷、井筒及位置都有密切的關(guān)系。 采用頂推調(diào)車(chē)。 河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 車(chē)場(chǎng)巷道（雙軌）斷面圖 井底車(chē)場(chǎng)平面設(shè)計(jì) 井底車(chē)場(chǎng)空、重車(chē)線調(diào)車(chē)線長(zhǎng)度按 ，一列礦車(chē)為 20個(gè)車(chē)廂，采用 ，型號(hào)為 ,外形尺寸（長(zhǎng)寬高） 2400 1150 1150（ mm），故取調(diào)車(chē)線長(zhǎng)度為 100 m。 井底車(chē)場(chǎng)硐室 在副井井底布置有水泵房、水倉(cāng)、中央變電所等主要硐室。 井下配電室及水泵房： 河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 本設(shè)計(jì)井下 配電室及水泵房布置在副井井底 2號(hào)煤下的底板巖層中布置。在兩硐室的通道內(nèi)都設(shè)有防火門(mén)和柵欄門(mén)。在泵房掘一個(gè) 2 ，混凝土澆筑。為了減少水倉(cāng)內(nèi)的泥污量，在水倉(cāng)入口段設(shè)溢水式沉淀池，水倉(cāng)采用一部調(diào)度絞車(chē)牽引礦車(chē)清理，沉淀池人工清理。 水倉(cāng)是按礦井正常涌水量計(jì)算的，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)?shù)V井正常涌水量在 1000立方米 /小時(shí)以下，主要水倉(cāng)有效容積能容納 8小時(shí)的正常涌水量。 據(jù)以上可知，本設(shè)計(jì)礦井正常涌水量為 150立方米 /小時(shí)，小于 1000立方米 /小時(shí)。若用凈斷面為 10平方米的半圓拱形斷面，那末一條水倉(cāng)長(zhǎng)度為 L=600247。 產(chǎn)量保證 本設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量 ，綜合機(jī)械化采煤，一個(gè)工作面保證礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量。 2煤層平均厚 ，一次采全高，工作面長(zhǎng) 200m. 回采工作面生產(chǎn)能力按下列公式計(jì)算： Q采 = 河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 式中： Q— 工作面年產(chǎn)量， t/a； L— 工作面長(zhǎng)度， 200m； Vo— 工作面年推進(jìn)度， 1980m； M— 工作面采高， r煤的容重， ； C1— 采煤工作面采出率， 取 ； 則礦 井年生產(chǎn)能力 Q1 = =200*1980*** =一個(gè)工作面產(chǎn)量為 t/a，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力要求。 有利于盡早向集團(tuán)公司提供足量的煤炭。合理使用人、材、物力，提高礦井建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益，地面生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)與礦井同