【正文】 ....... 22 井筒布置和施工 ..................................... 22 井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) .................. 22 井筒布置及裝備 ................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 ...................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 井底井場(chǎng)的布置、儲(chǔ)車(chē)線(xiàn)路、行車(chē)線(xiàn)路布置長(zhǎng)度 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 開(kāi)采順序 ............................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 沿井田傾向的開(kāi)采順序 ........... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第 4 章 帶區(qū)巷道布置 ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 設(shè)計(jì)帶區(qū)的位置、邊界、范圍、帶區(qū)煤柱 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 帶區(qū)的生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 區(qū)段劃分 ....................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 帶區(qū)車(chē)場(chǎng)布置 ................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。然而，理論終歸是理論，必須經(jīng)過(guò)實(shí)踐才能更深刻的理解和掌握它。 這次設(shè)計(jì)主要是關(guān)于新井建設(shè)的相關(guān)問(wèn)題。 本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)礦井的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇了比較合理的礦井巷道開(kāi)拓方案。因此可以節(jié)約大量資金的投入，在經(jīng)濟(jì)上比較合理。 1 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 井田位置及范圍 東榮五 礦位于黑龍江省 雙鴨山市 友誼縣（三師十八團(tuán)八營(yíng)） 境內(nèi)， 行政區(qū)劃隸屬于 黑龍江省 雙鴨山市寶山區(qū)。 26′ 00″ ～ 46176。 40′ 00″ ～ 131176。 井田范圍東 以 公路 為界，西以 3 勘探線(xiàn)為界， 北 以 其他礦井 為界 ， 井田 東西長(zhǎng) ，南北寬 ，面積： 。 向 北 9 公里 有福 前鐵路 ，最近車(chē)站為 興隆站，鐵路經(jīng)由雙鴨山和福利屯至佳木斯可通往全國(guó)各地，公路可通往寶清、福利和雙鴨山。 地形與河流 井田內(nèi)地形主要為丘陵地區(qū)，地面主要由矮山峰、溝谷構(gòu)成， 海拔 標(biāo)高～ ，有人工河流三條，自北向南流，與該區(qū)東側(cè)七星河匯合，流入繞力河注入烏蘇里江。 平均降雨量約 452～ 737mm。 分別表述如下： ：主要分布在煤田外圍，由拓榴石片巖，石英黑云母片巖及花崗片麻巖等 組成的變質(zhì)巖系，厚度不清。含煤 59余層，其中可采者 17 層，集中分布于城子河組中段，總厚度 878m。含煤性差，僅 2～ 4 層薄煤，均不可采?？偤穸?558m。厚度達(dá) 400m。下部礫巖層與城子河組地層不 整 合接觸，其上被 第四系所覆蓋。 ：分布近代河床及低洼濕地，主要由腐植土、砂、礫、亞粘土及玄武巖等組成。詳見(jiàn) 圖 12 巖性拄狀 煤巖層名稱(chēng)厚度最大 最小平均巖性描述比 例1： 200地層單位系 統(tǒng)組第四系上侏 羅 統(tǒng)城子河組中砂巖硅質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬煤14 (m)以無(wú)煙煤為主（直接頂）細(xì)砂巖（老底）層狀節(jié)理逐漸出現(xiàn)并增厚砂質(zhì)泥巖（直接頂）層狀節(jié)理逐漸出現(xiàn)并增厚煤15細(xì)砂巖（老底）硅質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬，呈塊狀結(jié)構(gòu)，普遍發(fā)育中砂巖（直接頂）致密，塊狀結(jié)構(gòu)。左右，主要斷層見(jiàn) 表 11： 表 11 主要斷層表 順序 名稱(chēng) 性質(zhì) 斷層面 走向 斷層面 傾向 傾角 落差 （ m） 水平斷 距 (m) 1 F1 正 NE SE 65o 0～ 0～ 15 煤層賦存狀況及可采煤層特征 東榮五礦井田開(kāi)采的煤層主要位于侏羅系含煤組，本組共有中厚 煤層 3層，分別為 7和 10煤層 ， 為了更詳細(xì)的描述各個(gè)煤層，如下將各煤層厚度、結(jié)構(gòu)、容重和頂?shù)装迩闆r等用列表的形式 敘述如下 ，見(jiàn)表 12。該煤層平均厚度為 ，上距 5 號(hào)煤層 。 (2)7 號(hào)煤層：煤層厚度 ～ ，一般平均厚度為 ，為單煤層，頂板為中砂 巖，偽頂為砂質(zhì)泥巖。 煤層 厚度 (m) 間距 (m) 結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 可采性 頂?shù)装鍘r性 最小～ 最大 平均 最小～最大 平均 頂板 底板 6 ～ ～ ～ 簡(jiǎn)單 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 中砂巖 細(xì)砂巖 7 ～ 簡(jiǎn)單 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 中砂巖 細(xì)砂巖 10 ～ 簡(jiǎn)單 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 中砂巖 細(xì)砂巖 5 巖石性質(zhì)、厚度特征 詳見(jiàn)巖石物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表： 表 13 輝綠巖巖床統(tǒng)計(jì) 床號(hào) 巖性 厚度（ m） 面積（ km2） 相應(yīng)層位 1 輝綠巖 ～ 6號(hào) 煤層 2 輝綠巖 ～ 7號(hào)煤層 3 輝綠巖 ～ 10 號(hào)煤層 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 本區(qū)地形西部高 ,東部平緩 ,七星河階地絕對(duì)標(biāo)高為 90～ 100m,河漫灘絕對(duì)標(biāo)高為 85～ 90m,下白堊統(tǒng) 煤系被很厚的第四系沖擊層所復(fù)蓋 .七星河從區(qū)外東南部流過(guò) ,河床蛇曲 ,據(jù)楊家圍子河流觀(guān)測(cè)站資料 ,最大流量達(dá) 569m3/s,冬季流量很小 ,幾乎斷流。 沼氣、煤塵及煤的自燃性 （ 1） 瓦斯：東榮五 礦 經(jīng)黑龍江煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心測(cè)定， 屬于低瓦斯礦井，在地質(zhì)條件簡(jiǎn)單， 地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單， 開(kāi)采深度淺， +100 米水平以上，瓦斯涌出量 和涌水量 較小。本礦瓦斯絕對(duì)涌出量為 ，其它巷道的瓦斯絕對(duì)涌出量為 。 （ 3） 煤的自燃：根據(jù)鄰近礦井資料推算，該礦井自燃 發(fā)火期為 5個(gè)月左右。本區(qū)基本屬于地溫正常區(qū)。給生產(chǎn)安全帶來(lái)負(fù)面影響。 6 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 根據(jù)中國(guó)煤 炭的分類(lèi)方案，本區(qū)以無(wú)煙煤為主，其中 6煤層 容重為, 10煤層容重為 。主要可采煤層的煤質(zhì)特征見(jiàn)表 14。設(shè)計(jì)井田南北走向長(zhǎng)度約 km，東西走向長(zhǎng)度約為 km。交通方便， 向 北 9 公里 有福前鐵路 ，最近車(chē)站為 興隆站，鐵路經(jīng)由雙鴨山和福利 至佳木斯可通往全國(guó)各地，公路可通往寶清、福利和雙鴨山 井田境界確定的依據(jù) （ 1） 以所要設(shè)計(jì)礦井的地理地形、 地質(zhì)條件作為劃分井田邊 界的依據(jù) 。 （ 3） 劃定的井田邊界 要適 合 于選擇井筒 的 位置。 （ 4） 所劃分的井田邊界 要有合理的走向長(zhǎng)度 和傾向長(zhǎng)度 ，以利于 礦井 機(jī)械化程度的不斷提高 。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 經(jīng)地質(zhì)勘探確定：東榮五礦井田范圍內(nèi)有開(kāi)采價(jià)值的煤層有 10三層。 保安煤柱 8 為保證礦井生產(chǎn)的安全，依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，本設(shè)計(jì) 礦井留設(shè)保安煤柱的原則有： （ 1） 井田邊界處留設(shè) 30m 的保安煤柱； （ 2） 井田內(nèi)部斷層留設(shè) 10m 保安煤柱； （ 3） 井田內(nèi)部沖刷帶留設(shè) 20m 的保安煤柱； （ 4） 地面構(gòu)筑物其下保安煤柱留設(shè)范圍應(yīng)根據(jù)巖石移動(dòng)角 計(jì)算得出。 所以經(jīng)計(jì)算本井田內(nèi) 10三層煤井田邊界保安煤柱和井田內(nèi)部沖刷帶保安煤柱 煤 損 量的總和分別為： 萬(wàn)噸、 萬(wàn)噸、 萬(wàn)噸。東榮五礦表土層厚度為 20m，巖石移動(dòng)角 δ =γ =75176。表土層移動(dòng)角φ =45176。 儲(chǔ)量計(jì)算方法 依據(jù)《規(guī)程》規(guī)定 .儲(chǔ)量計(jì)算方法如下： 工業(yè)儲(chǔ)蓄的計(jì)算： 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積塊段平均厚度容重 /cos? 式中 ? —— 煤層平均傾角 經(jīng)計(jì)算： 6煤層 工業(yè) 儲(chǔ)量 = 7煤層工業(yè)儲(chǔ)量＝ 10煤層 工業(yè)儲(chǔ)量＝ 可采儲(chǔ)量的計(jì)算： 可采儲(chǔ)量＝（工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱）采區(qū)采出率 即 Z=(Zc－ P)C 式中 Z—— 可采儲(chǔ)量 Zc—— 工業(yè)儲(chǔ)量 P—— 永久煤柱損煤量 C—— 采區(qū)采出率 采區(qū)采出率要求：厚煤層不應(yīng)小于 ；中厚煤層不低于 ；薄煤層 9 不低于 。 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 該 礦 煤層 地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單， 對(duì)比可靠，煤層厚度比較穩(wěn)定，傾角較緩，煤層地板起伏不大，構(gòu)造控制基本可靠，無(wú)火成巖，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量計(jì)算較可靠。 礦井生產(chǎn)能力 的確定 礦井的生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì) 條件、煤層賦存情況、儲(chǔ)量、開(kāi)采條件、設(shè)備供應(yīng)及當(dāng)前和今后市場(chǎng)需煤量等因素綜合考慮。對(duì)于儲(chǔ)量不是很豐富、煤層生產(chǎn)能力不大；或儲(chǔ)量較豐富 ，但多為薄煤層，開(kāi)采條件較差；或地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜以及煤層有煤和瓦斯突出危險(xiǎn)的，宜建設(shè)中小型礦井。即礦井生產(chǎn)能力分別為 、 上述三種方案中，選擇哪一種還應(yīng)根據(jù)礦井服務(wù)年限的長(zhǎng)短 是否合理 來(lái)確定 。經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)也較合理。即：礦井生產(chǎn)能力 A=,礦井服務(wù)年限P=。 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 影響井田開(kāi)拓方式的主要因素包括： (1)所要開(kāi)拓井田的地質(zhì) 因素 和水文地質(zhì)條件特別是表土層情況 ； (2)井田 地表的 地形地貌和地面外部條件； (3)所要開(kāi)采井田煤層的實(shí)際賦存情況 和 現(xiàn)有的 開(kāi)采技術(shù)條件； (4)目前所具有的 施工技術(shù) 水平和設(shè)備的先進(jìn)程度 ； (5)技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件； (6)總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求等。且井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)大斷層、大褶曲出現(xiàn)，只 6煤層有一定面積的沖刷帶。左右，屬 近水平煤層。見(jiàn)圖 31 12 方案一：雙立井開(kāi)拓 方案二：雙斜井開(kāi)拓 方案三：綜合開(kāi)拓 圖 31 井硐開(kāi)拓示意圖 本井田各有適于以上三種井硐開(kāi)拓方案的因素存在。立井井筒短，人員、材料提升速度快，提升能力大，井筒有效斷面大，通風(fēng)條件好，由于井筒短，通風(fēng)阻力較小。 適用條件：立井開(kāi)拓適用范圍 廣，各種地質(zhì)條件均適用。 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)東榮五礦的實(shí)際地質(zhì)資料，雙立井開(kāi)拓方案在技術(shù)上可行。 缺點(diǎn)： 在開(kāi)采深度相同時(shí)，斜井井筒要比立井井筒長(zhǎng)的多。斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力大。 適用 條件 :適用于井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚 ，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，不需特殊施工法施工的緩斜和急傾斜煤層 技術(shù)條件：本井田煤層埋藏在地表下 220m 左右，無(wú)煤層露頭。故雙斜井開(kāi)拓方案在本井田中不合理。 缺點(diǎn)：若井底相距近則井口相距較遠(yuǎn)，地面工業(yè)建筑比較分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便，占地多，增加煤柱損失；若井口相近，則井底相距較遠(yuǎn) ，井底車(chē)場(chǎng)布置、井下的聯(lián)系不方便。 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)東榮五礦的地質(zhì)條件，該井筒開(kāi)拓方案不適合本設(shè)計(jì)礦井。 井口位置的確定應(yīng)符合以下原則： ① 對(duì)初期開(kāi)采有利。 ② 應(yīng)使井田兩翼儲(chǔ)量大致平衡。 ④ 井筒應(yīng)盡量避免穿過(guò)流沙層、較大含水層、較厚沖積層、有煤和瓦斯突出的煤層以及較大面積的采空區(qū)和大斷層，以減少施工困難并盡量 少壓煤。 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的地質(zhì)資料，本 礦井井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)大斷層、流沙層出現(xiàn)，地質(zhì)條件較好。 同時(shí)考慮到本井田煤層為近水平煤層，若將井筒布置于儲(chǔ)量中心，則帶區(qū)東西分帶劃分不均，出現(xiàn)長(zhǎng)短不一的情況，影響生產(chǎn)的正常接替。且主井兼做回風(fēng)井，副井兼做進(jìn)風(fēng)井， 其坐標(biāo)為： 主井： （ 94029， 98140） 副井： （ 94000， 98207） 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高 開(kāi)采傾斜煤層為 達(dá)到早出煤、建設(shè)工期短、投資回收 期短、提高經(jīng)濟(jì)效益 的效果。 對(duì)煤層進(jìn)行由淺至深、由近及遠(yuǎn)的開(kāi)采。開(kāi)采水平的確定應(yīng)滿(mǎn)足以下幾 方面的要求： （ 1）應(yīng)具有合理的階段斜長(zhǎng) （ 2）階段內(nèi)應(yīng)有合理的區(qū)段數(shù)目 （ 3）開(kāi)采水平要有合理的服務(wù)年限 （ 4）應(yīng)具有在經(jīng)濟(jì)上合理的水平高度 依據(jù)上述要求現(xiàn)擬定兩種水平劃分的方案，如圖 32。本井田煤層屬近水平煤層，且礦井瓦斯量和涌水量均較小，滿(mǎn)足俯、仰斜開(kāi)采條件。 方案二：該方案的階段垂高和水平服務(wù)年限也符合《規(guī)程》規(guī)定。因此增加了巷道的掘進(jìn)工程量，從而增大了資金的投入，提高了成本。 通過(guò)以上對(duì)煤層水平劃分 兩種方案 的比較可知這兩種方案 在理論和技術(shù)上均可行，其差異在巷道掘進(jìn) 工程量和煤在井下的運(yùn)輸費(fèi)用上。因此本礦井 開(kāi)采水平的劃 分選擇方案一。 1．運(yùn)輸大巷的布置： 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個(gè)開(kāi)采水平的煤炭和輔助運(yùn)輸（人員、矸石、材料、設(shè)備等）以及通風(fēng)、排水和管線(xiàn)敷設(shè)，服務(wù)年限很長(zhǎng)。 （ 2）分煤組 布置：在煤 層群中，相近的煤層為一組設(shè)分組集中大巷，由分組集中運(yùn)輸大巷開(kāi)帶區(qū)斜巷與 各帶區(qū)聯(lián)系。 （ 3）全煤組集中 布 置：在開(kāi)采近距離煤層群時(shí)，只開(kāi)掘一條水平集中運(yùn)輸大巷，用帶區(qū)斜巷聯(lián)系各帶 區(qū)。 各煤層平均傾角在 5176。依據(jù)以上本井田的實(shí)際情況，且結(jié)合技術(shù)上可行的原則，現(xiàn)提出兩種 運(yùn)輸大巷布置方案。 缺點(diǎn)：每個(gè)煤層均布置大巷，總的開(kāi)拓工程量較大，相應(yīng)的軌道、管線(xiàn)的占用量也較多； 由于大巷數(shù)目多，總的維護(hù)工作量大，如大巷 沿煤層布置，則大巷維護(hù)較困難。 （ 2）方案二：全煤組集中布置 優(yōu)點(diǎn)：總的大巷 開(kāi)拓工程量、占用的軌道管線(xiàn)均較少；大巷 維護(hù)較易，維護(hù)的大巷少，總的開(kāi)拓巷道維護(hù)工作量較少；生產(chǎn)區(qū)域比較集中，有利于提高井下運(yùn)輸效率；開(kāi)采順序較靈活，開(kāi)采強(qiáng)度可較大。 適用條件： 適用于煤層層數(shù)較多、層間距不大的礦井。而方案二只在最下層煤底板巖層