【正文】 176。成分以石英、長石、花崗片麻巖礫為主，一般礫徑2～5毫米，最大礫徑20～30毫米。除3線以北的西北角局部存在一般厚2～8米的含水層外，1～5線基本不存在該含水層。一般厚度2～18米，（174孔），（622孔）。13線以南的西南角出現(xiàn)局部坡洪積砂礫孔隙承壓含水層，一般厚度2～16米。含水性，據(jù)959孔抽水試驗ｑ＝／秒水質(zhì)為HCO3—CaKNa型水。2)白堊系玄武巖、砂礫巖裂隙承壓弱含水層該層頂板與第四系底板呈不整合接觸，其底板與侏羅系含煤組頂部泥巖隔水層頂板相接。下部則由灰綠色粗砂巖、砂礫巖復(fù)合巖層所組成。井田北部（7線以北），基本圍繞3線的47611兩個孔變厚160～440米。南部 （12～15線），向南逐漸增厚80～560米，一般厚400米左右。（737孔)，（989孔）。（628孔），（950孔）。根據(jù)井田抽水試驗，其含水性可分為南北兩部，南強北弱。深度170～260米，含水性較弱。③位于次弱風(fēng)化帶下部，也就是白堊系含水層下部?？傊?，該含水層補給來源主要靠上部水的垂直微弱滲透，排泄趨向深部，逕流條件差。其巖性主要由灰白色粗砂巖、砂礫巖復(fù)合巖層所組成。由井田四周向中南部隨底板加深（～）而增厚20～200米。該含水層之間夾泥巖、粉、細砂巖復(fù)合隔水夾層，起很大的隔水作用?？傊摵畬又饕a給來源為白堊系間接充水含水層的微弱垂直滲透，又處于深部閉合、鹽化微循環(huán)環(huán)境中。礦井涌水量來自地下水和地表，地下水有第四系含水層，白堊系砂礫巖含水層，侏羅系砂巖含水層的涌水。礦井的水容重為9960N/m3，礦水呈中性，不會對管路造成嚴重的腐蝕。1——7煤層賦存于山西組，8——14層于太原組?，F(xiàn)將主要可采煤層自上而下分別敘述如下：①42煤層：位于山西組底部，為全區(qū)發(fā)育的可采煤層，為簡單結(jié)構(gòu)煤層，煤變化不大。其底板為厚層狀粉砂巖。頂板為粗砂巖，海相泥巖。③12煤層：位于太原組上中部，全區(qū)發(fā)育。④13煤層：位于太原組下中部，全區(qū)發(fā)育。⑤152煤層：位于太原組下部，全區(qū)發(fā)育。1）井田的工業(yè)儲量礦井的工業(yè)儲量：勘探地質(zhì)報告中提供的能利用儲量中的A、B、C三級儲量。(+3+3+2+) = （11）其中 42煤儲量：21565969/cos10176。3= （13）12煤儲量： 21565969/cos10176。2= （15）152煤儲量：21565969/cos10176。=（萬噸） （17） Z2=39292/cos10176。=(萬噸） （19）總計永久煤柱損失： Zy=Z1+Z2+Z3 =（萬噸） （110）礦井的設(shè)計儲量：Zs=ZgZy==(億噸) （111）3）礦井的設(shè)計可采儲量礦井的設(shè)計可采儲量是指礦井的設(shè)計儲量減去工業(yè)廣場保護煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護煤柱量后乘以采區(qū)回采率的儲量。= （116） 工業(yè)廣場保護煤柱損失量：Zgy=++++= （117）所以礦井的設(shè)計可采儲量為:Zk=(Zs Zgy) C （118）式中：Zk——礦井設(shè)計可采儲量； Zs——礦井可采儲量； Zgy——礦井工業(yè)廣場保護煤柱損失量； C——礦井采區(qū)的回采率。設(shè)計水平煤炭損失（注：永久煤柱損失）。％，屬于易選煤。相對瓦斯涌出量：10m3/t。⑵由于輝綠巖的侵入，接觸變質(zhì)作用的影響，隨著煤層賦存深度的增加，而瓦斯含量相對增高的趨勢表現(xiàn)雖然不明顯，但仍有所表現(xiàn)。這兩個帶以CH4帶為主，NCH4帶只是呈小片分布于煤層中。測定結(jié)果，煤的突出危險性綜合指標ｋ＝36～85，煤層突出 危險綜合指標D＝～。在建井和生產(chǎn)過程中，大興礦共發(fā)生4次煤與瓦斯突出現(xiàn)象，如表5－3：在生產(chǎn)過程中，97 年測得瓦斯相對涌出量為 ／T，絕對涌出量為 ／T；98 ／T，／T。因此在生產(chǎn)過程中，對瓦斯的防治工作要給予高度重視。在生產(chǎn)過程中，99～％之間。通過對九個還原樣與氧化樣的分析，由于著火點之差（ΔT）均大于40℃，因此屬于易自燃煤。如S5701等多個工作面出現(xiàn)過CO增大現(xiàn)象。井田以南北為走向，東西為傾向。邊界煤柱的留法及尺寸：1)井田邊界礦柱留30米。3)斷層煤柱每側(cè)各為20米。而礦井生產(chǎn)能力與井田地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤炭儲量及質(zhì)量、煤層賦存條件、建井條件、采掘機械化裝備水平及市場銷售量等許多因素有關(guān)。本井田內(nèi)可采的煤層達到5層，按照300萬噸/年的生產(chǎn)能力，能夠滿足礦井服務(wù)年限的要求，而且投入少、效率高、成本低、效益好。(3)具有先進的開采經(jīng)驗近年來，“高產(chǎn)高效”工藝在煤礦成產(chǎn)中有了很大發(fā)展，而且該工藝投入少、效率高、成本低、效益好、生產(chǎn)集中簡單、開采技術(shù)基本趨于成熟。礦井的生產(chǎn)能力為300萬噸是可行的、合理的。根據(jù)設(shè)計，工作面長220米，滾筒采用750毫米，一個工作面生產(chǎn)，一天割10刀，工作面的采出率為95%。 根據(jù)煤炭設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，在計算礦井服務(wù)年限時，—。煤層傾角25176。煤層傾角﹥45176。3)礦井的一般工作制度礦井的年工作日數(shù)為330天。采煤班內(nèi)進行“落、裝、運、支、移”工序工作，準備班進行回柱放頂，設(shè)備檢修，推移轉(zhuǎn)載機、運輸平巷膠帶輸送機等工作；檢修班內(nèi)進行檢修設(shè)備，以提高生產(chǎn)率。每晝夜凈提升時數(shù)為16小時。缺點一般就適用與煤層埋藏較淺，平硐適合在較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)．很顯然，這種開拓方式不適合本礦井．斜井適用與煤層埋藏較淺，傾角較大的傾斜煤層．且按照皮帶斜井設(shè)計時，傾角不超過17度的話，此時斜井的長度是非常大的， 主要缺點是井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，掘進速度慢，基建投資大；本井田的煤層埋藏較深，地表附近的沖積層又比較薄，它對井筒的開鑿將不會造成影響。對于本礦井來說．平硐和斜井都是不適合的，所以混合式就更不能采用。雨季集中在七、八、九三個月內(nèi)，最大年降水量為1009．1mm，年平均氣溫7℃左右，最高氣溫33．3℃，最低氣溫為32．1℃。屬于近水平煤層，本井田煤質(zhì)牌號主要為長焰煤，煤層易自燃發(fā)火，發(fā)火期為3～6個月，經(jīng)瓦斯抽放后煤層瓦斯含量較低，為低瓦斯礦井，相對瓦斯涌出量為10米3/噸。根據(jù)設(shè)計規(guī)范[1]規(guī)定：煤層埋藏較深、表土層較厚、水文地質(zhì)條件復(fù)雜及主要可采煤層賦存比較穩(wěn)定．儲量比較豐富等特點。．井筒名稱、數(shù)目及位置根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，生產(chǎn)礦井必須至少有兩個能行人的通到地面的安全出口，本設(shè)計礦井年設(shè)計生產(chǎn)能力為300萬噸，采用立井開拓，風(fēng)井內(nèi)設(shè)螺旋梯子間，與副井一起作為安全出口，故開采水平時，井筒數(shù)目有三個，它們是主井、副井、風(fēng)井。 4)卸載水平至井口高度Hx=20米； 5)裝載水平至井下運輸水平高度Hz=15米； 6)散煤密度γ=。 U:提升爬行階段時間，10s； θ：提升休止時間，12s； 4)計算小時提升量 Qj= =（3000000111）/（360016330）=24t/次（34）5)選擇箕斗表31 箕斗參數(shù)表 Table of Skip parameters型號名義載重有效容積/ m3自重/噸全高/m兩箕斗中心距/mJD25/6Y25噸80 VrQZHrS(6)一次實際提升量 Q=rVr=25=(噸) （35） 7)所需一次提升時間 T= （36）=（360033016）/（3000000）=113（秒） (7)所需一次提升速度 （37） ==(m/s)2）副井提升(1)確定合理經(jīng)濟速度： VJ=（～） （38） 式中：H為提升高度m, H=HZ+HS+HX （39） HZ為裝載高度18～25m，取20m； HS為礦井深度735m； HX為卸載高度15～25m，取20m。2）根據(jù)運送最大班下井工人的時間不超過40min或每班總作業(yè)時間是否超過5h來確定罐籠的層數(shù)。根據(jù)礦井實際需要，本設(shè)計副井提升容器選用雙層四車多繩罐籠，其技術(shù)特征及規(guī)格如下表：本系列罐籠可用于礦山豎井升降人員，提升矸石，運送材料和設(shè)備等。由于此系列罐籠為雙層，因此具有罐籠斷面尺寸小，乘載人員多等優(yōu)點。應(yīng)為圓形受力條件好，通風(fēng)阻力小，適用于井筒服務(wù)年限大于15年的礦山，該礦井服務(wù)年限較長，故選用圓形井筒，穿過中等穩(wěn)定性巖層，選用整體澆注混凝土支護。剛性型鋼罐道罐耳：長寬=200mm65mm，其間距為1625mm井筒各構(gòu)件平面尺寸計算：（1） 箕斗布置及其相應(yīng)尺寸： 式中：L——箕斗兩側(cè)罐耳中心線距離，mm——箕斗兩罐道間的間距，mm；一般情況下m0=A+2c+2TA——箕斗的寬度，mm。故 L=1640+265+210+2220+122=2352mmx=1/2(23521640)=1996mm（2）梯子間的布置及其結(jié)構(gòu)尺寸：M=600+600+s+a2/2 N=HJ式中：M——從4號罐梁中心線起到6號罐梁的長度，mm 600——梯子孔寬度，mm S——梯子孔邊至4號罐梁的板壁厚度，梯子間取s=71mm ——4號罐梁寬度，mm；根據(jù)28a號工字鋼，取 N——6號罐梁到井筒中心線的距離，mm J——5號罐梁到井筒中心線的距離，mm；一般取J=400mm H——6號罐梁中心線之間的距離，mm；梯子孔前后長度不得小于700mm，梯子梁寬度一般為100mm； 故：H=2(700+100)mm=1600mm M=600+600+71+122/2mm=1332mm N=1600400=1200mm（3）用解析法確定井筒直徑：由各部件的平面關(guān)幾何系，建立方程，求R、e(M+Δ+b0/2+1/2B+e)+N=R式中：B——箕斗的長度，mm。（5）選擇支護方式及支護參數(shù)該井筒穿過中等穩(wěn)定巖層即III類巖層，服務(wù)年限大于20年，故采用整體澆注混凝土支護，井壁厚度T=400mm。（7）井筒凈周長：P=2=井筒凈斷面積：s1=1/4=井筒設(shè)計掘進面積（8）計算材料消耗（每米井筒） 每米井筒掘進體積：V=s21=1= 每米井筒澆注混凝土消耗材料：V=(s2s1)1=()1=11m 每米井筒粉刷面積：Sn=P1=1=表33圍巖類別斷面面積/m澆注混凝土厚度/m凈周長/m凈面積設(shè)計掘進III500表34主井井筒每米工程量和材料消耗圍巖類別掘進工程量/m材料消耗（混凝土材料）/m粉刷面積/mIII11（9）繪制井筒斷面圖圖14主井?dāng)嗝鎴DFigure 1 4 main shaft section map1）選擇井筒斷面形狀服務(wù)年限20年以上，選擇圓形斷面，承受地壓性能好，通風(fēng)阻力小。可乘人數(shù)為46人。MmL——2號罐道梁中心線間距離。(5)選擇支護方式及支護參數(shù)該井筒穿過中等圍巖即III類圍巖，服務(wù)年限大于20年，故采用整體澆注混凝土支護，井壁厚度T=500mm(5)管纜布置及各部分尺寸計算：①兩條Ф200mm供風(fēng)管、一條排水管（外徑219mm，壁厚25mm，內(nèi)徑169mm）和一條吸水管（標準無縫鋼管，外徑245mm，壁厚25mm，內(nèi)徑195mm）布置在梯子間右側(cè)，管路用U型螺桿卡固定在罐道梁上，兩條動力電纜及照明電纜布置在梯子間左側(cè)。②井筒凈周長：P=2πR=27/2=井筒凈斷面積：S1=1/4πD2=1/47=井筒設(shè)計掘進斷面積：S2=1/4π(D+2T)1/4(7+1)=(7)計算材料消耗（每米井筒） 每米井筒掘進體積，V= S21= 每米井筒澆注混凝土消耗材料，V==()1= 每米井筒粉刷面積，S=P1=1=表35圍巖類型斷面面積/m澆注混凝土厚度/mm凈周長/m凈面積設(shè)計掘進III500表36副井井筒每米工程量和材料消耗圍巖類型掘進工程量材料消耗（混凝土用量）/ m粉刷面積/ mIII（8）繪制副井井筒斷面圖圖15 副井?dāng)嗝嫣卣?The diagram of subsidiary biggest feature設(shè)計計算與