【正文】 地小幅度頻繁升降。 化學(xué)性質(zhì)、工藝性能、可選性及煤類。浮煤水分綜合平均值為，表明該區(qū)煤經(jīng)℃空氣干燥后，水分可降低個百分點。2）灰分（）各煤層灰分平均值，平均為。根據(jù)資料統(tǒng)計，煤層灰分每增加，發(fā)熱量減少左右。浮煤可燃基揮發(fā)份平均值為之間，平均為。4）煤類金家?guī)X井田內(nèi)煤質(zhì)牌號以無煙煤（包括弱粘結(jié)煤）為主，氣煤次之，各煤層灰分在之間，低硫、低磷。5）煤的工業(yè)用途根據(jù)煤的物理及化學(xué)性質(zhì)，金家?guī)X井田內(nèi)的煤的工業(yè)用途為電廠發(fā)電，鍋爐取暖及其它民用。但在火成巖侵入部位有局部的煤質(zhì)變化現(xiàn)象。 開采界限鐵法煤田區(qū)域地層為一套中生代侏羅紀(jì)晚期及白堊紀(jì)早期的陸相沉積地，其上被第四系沉積物覆蓋，為全隱伏式煤田，鐵法煤田內(nèi)下白堊統(tǒng)阜新組共發(fā)育20個煤層，其中有一部分煤層發(fā)育薄不可采。其中。開采上限：4號煤層以上無可采煤層。井田的走向最大長度為，最小長度為，平均長度為。 煤層傾角最大為，最小為，平均為，井田平均實際寬度為井田邊界保護(hù)煤柱都留設(shè)。根據(jù)井田劃分的原則進(jìn)行劃分。2）各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定，用巖層移動角確定工業(yè)場地、村莊煤柱。3）維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場地，村莊，其他。5）工業(yè)場地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)表見（表21）。則工業(yè)場地保護(hù)煤柱壓煤量為。5）井筒保護(hù)煤柱：，井筒煤柱損失為0。則礦井設(shè)計可采儲量為： 3 礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度 礦井的年產(chǎn)量根據(jù)本礦區(qū)的煤層賦存狀況及本井田的儲量，確定本礦井的年生產(chǎn)量為240萬噸， 礦井的一般工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，礦井設(shè)計年工作日為300天；根據(jù)本礦的煤層狀況、年產(chǎn)量、工人的技術(shù)水平和管理者管理水平，本礦采用“四六制”作業(yè)、三采一準(zhǔn)制度，即每班每日工作6小時，三個采煤班，一個準(zhǔn)備班；每晝夜的井提升時間為16小時。礦井可采儲量、設(shè)計生產(chǎn)能力和礦井服務(wù)年限三者之間的關(guān)系為： （31）式中：——礦井服務(wù)年限， ；——礦井可采儲量，；——設(shè)計生產(chǎn)能力，；——礦井儲量備用系數(shù)，.則礦井服務(wù)年限：礦井服務(wù)年限符合井型并且符合設(shè)計規(guī)范。平硐開拓受地形及埋藏條件限制，要求地形條件合適，即在煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。缺點是：斜井井筒長，輔助提升能力小，提升深度有限；通風(fēng)路線長，阻力大，管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層，施工技術(shù)復(fù)雜。主要缺點：立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需要設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。由于本礦屬高瓦斯礦井，除主副井外還要設(shè)置風(fēng)井，共三個。應(yīng)該避免井筒偏于一側(cè)造成單翼開采的不利局面。c) 井筒設(shè)在井田中央時，兩翼分配產(chǎn)量比較均衡，兩翼開采結(jié)束的時間比較接近。2）井筒形式的確定a）主井主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑，凈斷面積，基巖段毛斷面積，表土段毛斷面積。此外，還布置有檢修道，動力電纜，照明電纜，通迅信號電纜，人行臺階等設(shè)施。圖41主井井筒斷面圖表42主井井筒特征表井型 提升容器一對9箕斗井筒直徑井深凈斷面積井筒支護(hù)混凝土井壁厚表土段井壁厚基巖段毛斷面積表土段毛斷面積b）副井副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為，凈斷面積，井壁采用混凝土支護(hù)方式，井筒主要用于提料、運人、提升設(shè)備，矸石等。副井內(nèi)除裝備罐籠外，還設(shè)有梯子間作為安全出口，并設(shè)有管子道，電纜道。圖42副井井筒斷面圖表43副井井筒特征表井型提升容器一對1t雙層四車加寬多繩罐籠井筒直徑井深凈斷面積 井筒支護(hù)混凝土井壁厚表土段井壁厚基巖段毛斷面積 表土段毛斷面積c）風(fēng)井風(fēng)井采用立井型式，圓形斷面，凈直徑為，凈斷面積為，風(fēng)井布置在工業(yè)廣場內(nèi)，不需要留單獨的保護(hù)煤柱。風(fēng)井井筒斷面如圖48所示，主要參數(shù)見表410。井田主采煤層為4號煤層，其它煤層均不可采。一水平標(biāo)高，可采儲量為。4號煤層平均厚度為，賦存穩(wěn)定，底板起伏不是很大，為近水平煤層，煤層厚度變化不大，煤質(zhì)硬度中等。由于礦井瓦斯涌出量大，為滿足回風(fēng)需要，在巖石中再布置一條回風(fēng)大巷。為便于在巷道交叉時架設(shè)風(fēng)橋等構(gòu)筑物，軌道大巷、運輸大巷沿底板掘進(jìn)，回風(fēng)大巷沿煤層頂板掘進(jìn)。各大巷的斷面形式、特征及所需工程量見圖44，表45，表46； 圖45，表47，表48； 圖46。1）井底車場的形式和布置方式井底車場是連接礦井井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》要求:井底車場布置形式應(yīng)根據(jù)大巷運輸方式，通過車場的貨載量、井筒提升方式、井筒與主要運輸大巷的相互位置，地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置和井底車場巷道及主要硐室所處的圍巖條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，并符合下列規(guī)定：（1）大巷采用底卸式礦車運輸時，宜采用折返式車場。（3）當(dāng)大巷采用帶式輸送機運煤，輔助運輸采用無軌系統(tǒng)時，宜采用折返式或折返式與環(huán)形相結(jié)合形式的車場；若輔助運輸采用有軌系統(tǒng)，則宜采用環(huán)形形式的車場。根據(jù)礦井開拓方式，立井和大巷的相對位置關(guān)系，確定為折返梭式井底車場（圖47），副井、井底車場鋪軌以礦車輔助運輸，大巷輔助運輸為電機車。其尺寸為。每列車14節(jié)車廂。副井提升矸石，運輸材料，為使其長度留有調(diào)整的余地，并考慮出矸工作不均勻、不連續(xù)，故空、。所選車場的空車線的長度L副空，所選車場的重車線的長度L副重，符合要求。大巷來的機車直接倒入卸載站然后運走。4）硐室井底硐室主要有：井底煤倉、主變電所、主排水泵房、消防材料庫、井底清理斜巷、水倉、調(diào)度室、等候室、急救室、機頭硐室、聯(lián)絡(luò)巷等。②水倉布置及清理水倉布置在井底車場空重車線的一側(cè)，礦井正常涌水量為，最大涌水量為，所需水倉的容量為：根據(jù)水倉的布置要求，水倉的容量為： （41）式中：——水倉容量，； ——水倉有效斷面，； ——水倉長度。井底車場巷道及硐室，除煤倉、裝卸載硐室等采用現(xiàn)澆混凝土支護(hù)外，其余的都采用錨噴支護(hù)，遇到圍巖破碎的地方加金屬網(wǎng)支護(hù)圖44皮帶運輸大巷表45運輸大巷巷道特征表圍巖類別斷面面積/設(shè)計掘進(jìn)尺寸噴射厚度/凈周長/凈掘進(jìn)寬度/高度/巖530049001501740錨桿錨固形式外露長度/排列方式排間距/長度/直徑/頂幫頂幫頂幫樹脂50交錯240020002018表46 運輸大巷每米工程量及材料消耗量圍巖類別計算掘進(jìn)工程量/材料消耗量水溝長度/錨桿數(shù)量噴射材料/金屬網(wǎng)/藥卷數(shù)量金屬網(wǎng)/片巷道墻角頂兩幫巖1551圖45 軌道運輸大巷表47 輔助運輸大巷巷道特征表圍巖類別斷面面積/設(shè)計掘進(jìn)尺寸噴射厚度/凈周長/凈掘進(jìn)寬度/高度/巖48004200100錨桿形式外露長度/排列方式排間距/長度/直徑/頂幫頂幫頂幫樹脂100交錯210021001616表48 輔助運輸大巷每米工程量及材料消耗量圍巖類別計算掘進(jìn)工程量/材料消耗量水溝長度/錨桿數(shù)量噴射材料/金屬網(wǎng)/ 藥卷數(shù)量粉刷面積/ 巷道墻角巖1圖46回風(fēng)大巷1主井，2副井，3井底煤倉，4回風(fēng)大巷，5運輸大巷，6軌道大巷，7水倉圖47井底車場示意圖1）開拓系統(tǒng)本礦井設(shè)計的開拓系統(tǒng)可以概括為立井單水平水集中大巷式開拓。3）運煤系統(tǒng)回采工作面→帶區(qū)運輸斜巷→運輸大巷→井底煤倉→主井→地面。5）排矸線路 掘進(jìn)工作面→帶區(qū)回風(fēng)斜巷→運料斜巷→軌道大巷→副井。8)瓦斯抽放系統(tǒng)本井田瓦斯相對涌出量為，屬高瓦斯礦井，為了預(yù)防瓦斯事故，確保礦井安全，必須進(jìn)行預(yù)抽放瓦斯，降低瓦斯?jié)舛?，本礦井采用瓦斯道與鉆孔抽放相結(jié)合方式進(jìn)行抽放，同時必須采取預(yù)防突出措施。 帶區(qū)劃分及開采順序 帶區(qū)形式及尺寸的確定本著盡量利用特殊條件和自然地質(zhì)構(gòu)造劃分帶區(qū)的原則，考慮到設(shè)計范圍內(nèi)的斷層大且走向發(fā)育，傾向上布置受到限制，因此充分利用斷層劃分帶區(qū)，以斷層、工業(yè)廣場煤柱線為帶區(qū)的邊界。根據(jù)煤層的賦存條件，該井田為近水平煤層，傾角在左右，可以采用盤區(qū)式準(zhǔn)備和帶區(qū)式準(zhǔn)備，但與盤區(qū)式準(zhǔn)備相比，帶區(qū)式準(zhǔn)備有下列優(yōu)點：1）巷道布置簡單，巷道掘進(jìn)和維護(hù)費用低、投產(chǎn)快。3）傾斜長壁工作面的回采巷道可以沿煤層掘進(jìn)，可以保護(hù)固定方式，故可以使工作面保持長，對于綜合機械化采煤非常有利。5）對某些地質(zhì)條件的適應(yīng)性強，如斷層、頂板淋水、采空區(qū)注漿防水、瓦斯含量高等。(見表：49)表：49 帶區(qū)劃分表帶區(qū)帶區(qū)面積（）可采儲量()生產(chǎn)能力（）服務(wù)年限()北一4162240北二3841240南一3720240南二3158240以上計算所得結(jié)果均為平均值。下面從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)因素的角度來分析以上各條帶尺寸選擇及劃分的合理性：1）技術(shù)因素帶區(qū)生產(chǎn)時，斜巷內(nèi)鋪設(shè)膠帶運輸機，根據(jù)我國目前運輸機生產(chǎn)現(xiàn)狀，膠帶機其長度在之間，考慮到帶區(qū)實際斜長，可用兩臺膠帶機搭接，這樣可解決工作面推進(jìn)長度過長的問題，即解決了條帶斜巷的運輸問題。帶區(qū)變電所設(shè)在軌道大巷附近，考慮到帶區(qū)斜長過大將使供電距離增大，電壓降升高，勢必影響到工作面機電設(shè)備的啟動，因而結(jié)合實際情況，把變電所布置在帶區(qū)中央，以解決供電問題。不僅有利于工作面的持續(xù)推進(jìn)，減少工作面的搬家次數(shù)，也有利于工作面及帶區(qū)的正常接替，而且開采時采用沿空留巷，減少了煤柱損失，增加了可采儲量及服務(wù)年限，利于集中生產(chǎn)，從經(jīng)濟(jì)上考慮其優(yōu)越性是明顯的。對于單一及中厚煤層，沿傾斜推進(jìn)分為仰斜和俯斜開采兩種。前進(jìn)式是回采工作面向遠(yuǎn)離大巷方向推進(jìn)，運輸斜巷及回風(fēng)斜巷在回采工作面之后采空區(qū)中維護(hù)，這種工作面推進(jìn)方式有投產(chǎn)快、出煤早的優(yōu)點，但巷道維護(hù)困難，漏風(fēng)量大，因此這種方式只在頂板巖石堅硬，地質(zhì)變化很小，無自燃發(fā)火傾向的薄煤層中才考慮使用，本設(shè)計井田采用后退式回采，即回采工作面由條帶邊界向大巷方向推進(jìn)，以保證條帶運輸斜巷及回風(fēng)斜巷具有良好的維護(hù)條件，避免了嚴(yán)重漏風(fēng)，更有利于預(yù)防煤層的自燃發(fā)火。 帶區(qū)煤層特征帶區(qū)所采煤層為4號煤層，其煤層特征：黑色，亮煤為主，具有金屬玻璃光澤，煤層平均厚度 ，煤層傾角平均。帶區(qū)平均瓦斯涌出量為，瓦斯涌出量較大，為高瓦斯礦井，有突出的危險。 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限本帶區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力為，則帶區(qū)服務(wù)年限為： （51）式中： ——帶區(qū)服務(wù)年限，； ——帶區(qū)生產(chǎn)能力，； ——帶區(qū)可采儲量，； 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 帶區(qū)準(zhǔn)備方式的確定本帶區(qū)煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，傾角很小，屬于近水平煤層，適用于傾斜長壁采煤法，帶區(qū)走向長度為1978米，傾斜長度平均為1092米，適用帶區(qū)式準(zhǔn)備方式。本設(shè)計礦井大巷布置在巖石中，輔助運輸采用軌道，電機車牽引。一般主、副井部分大巷貫通形成通風(fēng)回路之后就可以布置回采巷道，但工作面產(chǎn)量大，瓦斯涌出量較大，前期采用中央并列式通風(fēng)，中后期采用中央分裂列式通風(fēng)，軌道大巷、運輸大巷和回風(fēng)大巷均布置在巖石中。帶區(qū)內(nèi)劃分12個區(qū)段，區(qū)段平均長 ，寬 ，工作面長，區(qū)段斜巷均為寬，高。帶區(qū)內(nèi)采用下行式依次開采。4）帶區(qū)運輸帶區(qū)內(nèi)各分帶的運輸斜巷鋪設(shè)的膠帶輸送機，煤炭經(jīng)帶區(qū)運煤斜巷、帶區(qū)運煤斜巷和運輸大巷直接到井底煤倉。 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)1）運煤系統(tǒng)煤由工作面刮板運輸機 →帶區(qū)運輸斜巷轉(zhuǎn)載機、破碎機 →帶區(qū)運輸斜巷膠帶輸送機 →運輸大巷→井底煤倉 →主井箕斗提升機 →地面。運輸路線如下：地面 →副井 →225m井底車場 →軌道大巷 →運料斜巷→帶區(qū)回風(fēng)斜巷 →工作面2) 通風(fēng)系統(tǒng)副井 →井底車場 →軌道大巷→進(jìn)風(fēng)行人斜巷→帶區(qū)運輸斜巷 →工作面→帶區(qū)回風(fēng)斜巷→回風(fēng)大巷→中央風(fēng)井3) 排矸系統(tǒng)巷道沿煤層掘進(jìn)，礦井投產(chǎn)后，基本不產(chǎn)生矸石，在局部掘進(jìn)穿越巖層和施工風(fēng)橋、斜巷運輸機機頭硐室時產(chǎn)生的少量矸石，采用礦車將矸石運到廢棄巷道中，因此在地面不設(shè)排矸系統(tǒng)。 帶區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法帶區(qū)內(nèi)所有工作面斜巷均沿煤層底板掘進(jìn)，采用綜掘機，并配備膠帶輸送機和型刮板輸送機進(jìn)行掘進(jìn)。利用錨桿機進(jìn)行巷道頂錨桿和錨索的打眼、安裝工作；選用手持風(fēng)動鉆機來完成幫錨桿的打眼和安裝工作。每個掘進(jìn)工作面配備兩臺FDⅡ型 255KW型局部通風(fēng)機，通風(fēng)方式為壓入式。（1）工作面的生產(chǎn)能力，按下式計算： （52）式中： ——工作面生產(chǎn)能力，萬； ——工作面長度，； —— 煤層厚度，； ——工作面年推進(jìn)長度，； —— 煤層容重，； ——工作面回采率，取。則： 帶區(qū)內(nèi)布置一個煤巷掘進(jìn)面，故煤巷掘進(jìn)面的總生產(chǎn)能力為 （3）帶區(qū)生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計井型為，帶區(qū)生產(chǎn)能力 ，能滿足礦井產(chǎn)量要求。按下式計算：帶區(qū)采出率 = 帶區(qū)實際采出煤量/帶區(qū)可采儲量帶區(qū)開采損失