【正文】 10～1～2～8石英～～15～35～6～206～20 水文地質(zhì)情況 大雁煤田位于大興安嶺山脈西北麓，地表標(biāo)高一般在+600～+650m左右。二礦井田位于大雁煤田的東北部，地勢較高，大雁煤田內(nèi)沒有主要河流通過。有煤塵爆炸危險(xiǎn)和自燃現(xiàn)象 煤質(zhì)、牌號及用途均呈黑或黑褐色，棕褐色條痕，具有弱瀝青光澤，多屬暗淡(或半暗淡)型煤。本區(qū)煤種為褐煤，全硫含量為低硫煤，所以本區(qū)煤主要用于動力發(fā)電、鍋爐用煤及民用。 井田周邊情況經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，確定本設(shè)計(jì)井田境界為：東部（深部）以露頭線為界，西（深部）以人境界為邊界，南以F19斷層為界；北以F17斷層為界。 井田未來發(fā)展情況隨著勘探的水平和技術(shù)的進(jìn)步等全面提高，可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。礦井儲量是指礦井范圍內(nèi)通過地質(zhì)手段查明的符合國家煤炭儲量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的全部儲量。 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱一般來說，井田邊界煤柱40m，斷層落差很大，斷層一側(cè)煤柱寬度大于30m，落差較大的斷層一側(cè)煤柱一般為10～15m，落差較小的斷層通常可以不留設(shè)斷層煤柱。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中礦井工業(yè)廣場，占地指標(biāo)的規(guī)定詳見表22。 儲量計(jì)算方法計(jì)算公式如下：塊段儲量=塊段面積247。表23 大雁煤礦儲量計(jì)算表煤層號工業(yè)儲量/Mt永久煤柱/Mt可采儲量/Mt151834總計(jì)回采率要求：厚煤層不小于75%，中厚煤層不小于80%，薄煤層不小于85%。 生產(chǎn)能力，地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)簡單，煤層賦存平緩傾角11176。 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井與水平服務(wù)年限計(jì)算公式T=Zm/(AK)式中 T——設(shè)計(jì)計(jì)算服務(wù)年限；Zm——可采儲量，萬t；A——年產(chǎn)量，萬t/a；K——儲量備用系數(shù)，～，取K=；初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下：方案A： Mt/a； 方案B： Mt/a； 方案C： Mt/a根據(jù)上式和要設(shè)計(jì)井田的儲量得到結(jié)果，具體如下：方案A：＝37a； 方案B：＝55a； 方案C：＝74a礦井及第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限詳見表24。煤層傾角25176。煤層傾角45176。第3章 井田開拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述本礦區(qū)地面標(biāo)高在150m至＋650m之間屬于丘陵區(qū)，地區(qū)起伏不大，礦區(qū)煤層賦存穩(wěn)定，斷層少，大的斷層都作為礦區(qū)的邊界，礦區(qū)附近各個(gè)礦井井型不同，開拓方式以立井居多。傾向4km。地質(zhì)構(gòu)造不多，沖擊層不厚，屬低瓦斯礦井，由于F20斷層將煤層從中間斷開落差不太大，再加上18煤層距離34煤層間距為200多米。小傾角的煤層群不宜用斜井開拓。詳見圖31。又由于h1的存在，且h1多數(shù)情況下都不僅只是一個(gè)氧化帶的深度。國內(nèi)小傾角煤層群礦井的井筒形式實(shí)際絕大多數(shù)都為立井已說明了這一點(diǎn)。圖32 井筒方位圖 開采水平數(shù)目和標(biāo)高本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下：井田劃分兩個(gè)開采水平；一水平在斷層F20以上的部分，二水平則為斷層以下的部分。表31 水平儲量及服務(wù)年限表可采儲量（Mt）服務(wù)年限（a）方案一水平29．334二水平17．621 開拓巷道的布置傾斜長壁條帶開采長度受地質(zhì)條件限制和技術(shù)水平影響。條帶長度俯斜部分一般為1000～1500m；仰斜部分一般為700～1200m。大巷為整個(gè)開采水平服務(wù)，年限較長。其剖面圖如圖33。其剖面圖如圖34。方案一、方案二在技術(shù)均較合理，兩者之間的區(qū)別在于井筒掘進(jìn)費(fèi)用以及他們的維護(hù)費(fèi)用、提升費(fèi)用，主石門掘進(jìn)長度等等。因此，只需要比較它們的不同之處。表32 技術(shù)比較表序號對比項(xiàng)目評優(yōu)準(zhǔn)則方案一方案二1移交工程量及投資少中差2一水平總工程量及總投資少差優(yōu)3工期短中差4巷道維護(hù)費(fèi)少差優(yōu)5礦井出矸量少差優(yōu)6煤炭采出率高差優(yōu)7分帶巷道長距離掘進(jìn)通風(fēng)易差中8仰、俯斜工作面推進(jìn)長度差值少差優(yōu)9煤層間的搭配開采易差優(yōu)10對構(gòu)造的適應(yīng)能力強(qiáng)差優(yōu)11運(yùn)輸段數(shù)少優(yōu)中12分帶巷道運(yùn)輸費(fèi)少差優(yōu)13帶區(qū)斜巷運(yùn)輸費(fèi)和井筒提升費(fèi)少中差14排水費(fèi)少優(yōu)優(yōu)15通風(fēng)費(fèi)少差優(yōu)表33 經(jīng)濟(jì)比較表方案項(xiàng)目模式一模式二基建井筒(m)井筒主石門(m)1 575主石門0主要大巷(m)20 000主要大巷10 000帶區(qū)車場(m)3 120帶區(qū)車場1 560帶區(qū)煤倉(m)780帶區(qū)煤倉390帶區(qū)斜巷(m)234帶區(qū)斜巷695小計(jì)（萬元）2 000小計(jì)1 000生產(chǎn)立井提升1 426立井提升1 463運(yùn)輸費(fèi)用4 282運(yùn)輸費(fèi)用2 279立井排水1 815立井排水1 977小計(jì)（萬元）7 523小計(jì)7 819總計(jì)費(fèi)用/萬元9 523費(fèi)用/萬元4 819綜上所述：選擇方案二，一個(gè)水平只布置一組集中大巷。 井硐位置及坐標(biāo)井筒確定在866鉆孔附近；①主井井口坐標(biāo)為： X=6495150 Y=5385180 Z=650②副井井口坐標(biāo)為： X=6495100Y=5385050 Z=650 水平數(shù)目及高度本井田采用兩個(gè)水平開拓,擬定第一水平為斷層F20以上標(biāo)高+200,第二水平擬定標(biāo)高為+50m。將運(yùn)輸大巷布置在最下部煤層底板不受采動影響的堅(jiān)硬巖層中。大巷與石門服務(wù)年限較長，運(yùn)輸能力大，所以大巷和石門的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)基本相同，斷面尺寸詳見圖35。表34 立井井底車場的基本類型表類型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)適用條件環(huán)形式立式存車線和回車線與主要運(yùn)輸大巷垂直主、副井距主要運(yùn)輸大巷較遠(yuǎn)，有足夠長度的布置存車線～ /a的礦井，增加回車線，～斜式存車線與主要運(yùn)輸大巷分段主要運(yùn)輸大巷可局部作回車線～地面出車方向受限制時(shí)應(yīng)用臥式存車線與主要運(yùn)輸線平行主、副井距主要運(yùn)輸大巷較近～折返式梭式利用主要運(yùn)輸大巷作井，井空重線、調(diào)車線和回車線，利用大型底卸式礦車可用于大型礦井盡頭式利用石門作主井空、重車線，利用大型底卸式礦車可用于大型礦井綜上所述，本設(shè)計(jì)沒有總石門，井筒兩翼都有煤炭運(yùn)輸，通過對各種形式井底車場的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡單比較后，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車場形式為環(huán)形盡頭式車場。煤層傾角一般為11176。圖36 帶區(qū)劃分示意圖 井筒布置及施工 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐維護(hù)本設(shè)計(jì)井田采用立井開拓方式，井筒穿過的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和泥巖，詳見綜合柱狀圖。其整體性好，強(qiáng)度較高；防水性能好；便于機(jī)械化，施工方便，勞動強(qiáng)度低。 井硐布置及裝備主井作為提升煤炭兼少量入風(fēng)所用。主副井都采用料石砌碹支護(hù)和混凝土錨噴，其中主副井壁厚為500mm,其中主、副井壁充填混凝土厚度為50mm。圖37 主井?dāng)嗝鎴D圖38 副井?dāng)嗝鎴D主井井筒：。副井井筒：。采用18018010mm方型空心型鋼罐道，端面采用樹脂錨桿固定拖架。井筒內(nèi)設(shè)有鋼玻璃鋼復(fù)合材料梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用。 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證該礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下：(1)，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，集中大巷布置。輔助運(yùn)輸和掘進(jìn)煤采用1t固定式礦車，矸石列車由34輛1t礦車組成。(4)本設(shè)計(jì)礦井屬于低瓦斯、低等涌水量礦井；綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)分析比較后。經(jīng)過計(jì)算，得主井L=14（+）+1+10= m，副井L=34（ +）+1+10= m。3．線路道岔的計(jì)算道岔型號詳見表35。26′062300285251152ZDC630/3/15對稱18176。25′163258414226015①單開道岔非平行線路聯(lián)接:ZDK630/6/25 其轍叉角α=9176。β=δα=80176。33′54 T=8 018mm m=5 156+（2 852+2 118）sinβ/sinδ=11 242mmM=25 130 H=MRcosδ=7 455mm n=H/sinα=10 545mm②單開道岔平行線路聯(lián)接:ZDK630/6/25 α=9176。25′16 a=3 258mm b=4 142mm R=25 000mmα1=18176。06′59 a1=2 064mm b1=2 736mm b1’=2 774mm T=17 291mm m=27 483mm M=25 325mm 通過能力計(jì)算井底車場線路布置圖和調(diào)度表見圖39和310。3t底卸箱式礦車列車數(shù)為1 709/（314）=41列。每日進(jìn)入井底車場的3t底卸式礦車數(shù)與1t固定式混合列車數(shù)之比為41/5=8:1每一調(diào)度循環(huán)時(shí)間為54min，列車進(jìn)入井底車場平均間隔時(shí)間為54/9=6min，1t固定式列車平均運(yùn)行進(jìn)間為6min。Ta——每年運(yùn)輸工作時(shí)間等于礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù)與日生產(chǎn)時(shí)間的乘積，min。滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處（馬頭門）、中央水泵房、水倉及清理水倉硐室、中央變電所及等候室等。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。在工業(yè)廣場煤柱邊布置首采工作面，向雙翼由近及遠(yuǎn)跳采，這樣采掘干擾小，大巷斷面小，風(fēng)量分配平衡有利于礦井通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理，依據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的帶區(qū)劃分的具體情況，采用傾斜開采井筒邊上的第一煤層，這樣以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。其中15煤層位于最上部，34煤層位于最下部，3層煤層分為一組，布置集中運(yùn)輸巷道，根據(jù)其采動影響關(guān)系，采用下行開采順序。 帶采區(qū)接續(xù)計(jì)劃將該井田劃分為12個(gè)帶區(qū)，詳見帶區(qū)分布示意圖。 “三量”的控制 礦井開拓煤量的確定礦井開拓煤量可用下式計(jì)算：ＺK=(Ｚm－Ｚs－Pk)C式中 ＺK——開拓煤量，MtＺm——計(jì)算范圍內(nèi)的地質(zhì)儲量，MtＺs——地質(zhì)損失，是因?yàn)榈刭|(zhì)及水文地質(zhì)條件不利所造成的損失，包括含水大、煤層厚度小、斷層多等原因不能采出的儲量，Mt。第4章 帶區(qū)巷道布置與帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 帶區(qū)概況 設(shè)計(jì)帶區(qū)的位置 邊界 范圍 帶區(qū)煤柱本設(shè)計(jì)帶區(qū)為北一帶區(qū)，位于井田中部。淺部以+650標(biāo)高為界，深部以+300標(biāo)高為界。本帶區(qū)采用傾斜長壁聯(lián)合開采，帶區(qū)煤柱留設(shè)如下：各煤層在帶區(qū)邊界留設(shè)5m煤柱，井田境界處留設(shè)40m保護(hù)煤柱. 帶區(qū)地質(zhì)和煤質(zhì)情況本區(qū)煤層傾角平緩，平均11176。 帶區(qū)巷道布置 帶區(qū)劃分將本帶區(qū)劃分為12個(gè)條帶，3層煤聯(lián)合開采。L’=（60VBCｆM）／（QbSnP∮）式中 V ——工作面內(nèi)允許的最大風(fēng)速，取4m/s；B ——工作面最小控頂距，；Cｆ——～； M ——工作面采高，；Qb ——晝夜產(chǎn)煤一噸所需風(fēng)量，；Sn ——循環(huán)進(jìn)度，即機(jī)采面采煤截深，；P ——煤層生產(chǎn)率，即單位面積上出煤量，P=MγC，t/㎡；∮ ——晝夜循環(huán)數(shù),即每日割煤刀數(shù)。 帶區(qū)斜巷布置采用兩條斜巷,帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷和帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷。帶區(qū)斜巷傾角均取最佳角度24176。 帶區(qū)下部車場布置帶區(qū)下部車場基本形式如圖41。根據(jù)煤炭裝車地點(diǎn)，設(shè)計(jì)帶區(qū)下部車場為大巷裝車式。大巷、斜巷均采用600mm軌距。設(shè)計(jì)步驟如下：(1)裝車站設(shè)計(jì)根據(jù)給定條件，裝煤車場為大巷裝車式，設(shè)計(jì)成通過式，布置圖如圖41所示：(非注明，以下長度單位均為mm）大巷軌道中心線距1600mm，渡線道岔ZDX630/6/2516，α=9186。則渡線道岔聯(lián)接長度為:LX=2a+S/tanα=4972+1600/ tanα=19546 LH=143650+5000=56100調(diào)度絞車調(diào)車時(shí)大巷裝車式線路布置圖42。反傾斜上山圖43 下部車場底板繞道剖面圖圖44 下部車場的線路布置圖(2)繞道線路計(jì)算：Y=hcotβ0 L=Y+TD+d1+R1計(jì)算得： Y=30cot24186。；TD 選擇軸流式風(fēng)機(jī)，型號為ZTD568NO20詳見表77。 反風(fēng)措施短路反風(fēng)，通過開關(guān)風(fēng)門來完成。 礦井安全生產(chǎn)措施 預(yù)防瓦斯爆炸的措施搞好通風(fēng)，做到風(fēng)流穩(wěn)定，避免循環(huán)風(fēng)，局部風(fēng)機(jī)末端要靠近工作面，在長距離分帶巷道中要加鐵風(fēng)筒和橡膠風(fēng)筒。供電閉鎖和超前切斷電源的控制設(shè)施。 預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施技術(shù)措施主要有減、降塵措施，防止煤塵引燃措施及隔絕煤塵爆炸措施。將待掘區(qū)與水源隔離。井下要使用阻燃材料。第8章 礦井排水 概述本設(shè)計(jì)進(jìn)行一水平的排水設(shè)計(jì)，最大涌水量為350m3/h,涌水時(shí)間為60d，礦井正常涌水量為150m3/h，涌水時(shí)間為305d,礦井水容重為1015Kg/m3。水平設(shè)在+170,+50標(biāo)高處。根據(jù)以上各排水系統(tǒng)的特征，以及本設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井選用集中排水系統(tǒng)排