【正文】 部，其巖性主要為石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，具裂隙，但大都被方解石脈或石膏充填，含水層不大。此外，9號(hào)、10號(hào)鉆孔為涌水孔，兩孔直至孔底，一直涌水。井田內(nèi)6 ，通過巖芯鑒定，此段巖溶裂隙不發(fā)育，含水較弱。石炭系中統(tǒng)本溪組隔水巖層本組以灰色、深灰色鋁土質(zhì)泥巖、泥巖及砂質(zhì)巖為主，致密塊狀，局部有不穩(wěn)定定的石灰?guī)r、細(xì)砂巖，裂隙不發(fā)育。石炭系上統(tǒng)太原組KKK4石灰?guī)r裂隙巖溶含水層：三層灰?guī)r在區(qū)內(nèi)廣泛分布，—， 米，為9號(hào)煤的直接頂板，裂隙較發(fā)育，— m3/時(shí)。—，巖性為深灰色石灰?guī)r，裂隙發(fā)育，— m3/時(shí)。K8砂巖層厚l—，平均厚度為5．66米，巖性為中細(xì)砂巖，為下石盒于組與山西組的分界標(biāo)志層，局部有裂隙發(fā)育，— m3/時(shí)。中部中砂巖，裂隙較發(fā)育， m3/時(shí)。二迭系上統(tǒng)上石盒子組K10以上砂巖裂隙含水層組,K10砂巖以上共有4層中粗砂巖， 米、裂隙不發(fā)育，— m3/時(shí)。（二）礦井涌水量預(yù)算我礦現(xiàn)開采1號(hào)層，頂板巖性變化不大，含水層基本穩(wěn)定，井下涌水量為288—360m/d。第三節(jié) 煤層特征（一）煤層本井田設(shè)計(jì)的為采1號(hào)和2號(hào)兩層煤：1號(hào)煤層位于山西組上部，—，平均6米，—，—，結(jié)構(gòu)簡單，不含夾矸。（二）煤質(zhì)物理性質(zhì)根據(jù)普查勘探資料：區(qū)內(nèi)各可采煤層為黑色、玻璃—瀝青光澤、粉末狀、塊狀，／m3；／m3。2號(hào)煤層：黑色、半光亮型—光亮型、粉末狀、粒狀、玻璃—瀝青光澤，內(nèi)生裂隙發(fā)育，性脆易碎。 灰分[Ad]：—％，％；洗 —％，％，穩(wěn)定。揮發(fā)份[Vdaf]：—％，％，穩(wěn)定；—％，％，穩(wěn)定?？諝飧稍锘呶话l(fā)熱量[Qgrdaf]：—／kg，／kg；—／kg，／kg，為高發(fā)熱量煤。其中二氧化硅(Si02)％，三氧化二鋁(Al203)％，另外還有三氧化二鐵(Fe203)％，氧化鈣(CaO)％，氧化鎂(MgO)％等。C，變形溫度較高，屬難熔灰份。灰分[Ad]：—％，％；洗 —％，％，基本穩(wěn)定。全硫[Std]：—％，％，變化較大；—％，％。灰份成份分析：以二氧化硅(Si02)和三氧化二鋁(Al203)為主。灰熔融性(DT)：1500176。煤類的確定及其依據(jù)1號(hào)煤層：％，粘結(jié)指數(shù)91，膠質(zhì)層厚度Y（mm）8。 2號(hào)煤層：—％，％，粘結(jié)指數(shù)7594，平均84，膠質(zhì)層厚度Y(mm)—20。 煤的可選性井田內(nèi)可采煤層12號(hào)、14號(hào)煤為焦煤。 —％，％，理論凈煤回收率級(jí)別為中等，屬較易洗選。1號(hào)煤為特低灰—低灰、特低硫高發(fā)熱量焦煤，可作為煉焦用煤，通過洗選，可以降低灰份，達(dá)到特低灰。2號(hào)煤為特低灰—富灰、特低硫—富硫高發(fā)熱量焦煤，通過洗選，可以降低灰份，達(dá)到特低灰、特低硫，可作為煉焦用煤。由于山西組砂巖含水層在井田范圍含水性不強(qiáng)，水量有限，只要正常進(jìn)行抽排，一般不會(huì)發(fā)生水害事故。今后若靠近邊界附近開采時(shí)，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查相鄰煤礦開采情況和廢棄巷道和采空區(qū)積水情況，以防巷道相互貫通引發(fā)水害影響。四、其他開采技術(shù)條件頂?shù)装鍡l件1號(hào)煤其頂板以泥巖為主，局部為砂質(zhì)泥巖，底板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖，該煤層井田內(nèi)全部發(fā)育、全區(qū)可采穩(wěn)定為一型。瓦斯、煤塵和煤的自燃（1）瓦斯1997年普查勘探時(shí)，于9號(hào)鉆孔采用密封罐取樣器采取了2號(hào)煤層瓦斯樣，并進(jìn)行了現(xiàn)場解吸和實(shí)驗(yàn)室瓦斯含量試驗(yàn)，從現(xiàn)場解吸及分析成果看，井田2號(hào)煤層瓦斯含量較高，現(xiàn)場解吸（CH4 + CO2）為3ml/g。 （2）煤塵勘探施工在鉆孔中采樣作了1號(hào)、2號(hào)煤層的煤塵爆炸性試驗(yàn)，結(jié)果如下：1號(hào)煤層：火焰長度，6070mm；加巖粉量5560%，有爆炸危險(xiǎn)性；2號(hào)煤層：火焰長度，50mm；加巖粉量55%，有爆炸危險(xiǎn)性?！?cm3／g)，自燃等級(jí)Ⅰ—Ⅱ。煤田范圍劃分為井田的原則有：井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量，煤層賦存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；保證井田有合理尺寸；充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理號(hào)相鄰礦井間的關(guān)系。井田呈一寬緩的山斜構(gòu)造，軸向東西，向東緩緩傾伏，兩翼基本對(duì)稱，南翼傾角4—7度，北翼稍陡傾角8—12度，井田斷裂構(gòu)造不發(fā)育，目前尚未發(fā)現(xiàn)有斷層存在，構(gòu)造簡單為一類。工業(yè)指標(biāo)確定依據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》關(guān)于化工、動(dòng)力用煤的標(biāo)準(zhǔn)：，原煤灰分不大于40%，—；依據(jù)國務(wù)院過函（1998）5號(hào)文《關(guān)于酸雨控制及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于3%的礦井。煤層容重：1號(hào)；。故采用煤層鉛垂厚度和水平投影面積來估算資源量。井田范圍內(nèi)1號(hào)、2號(hào)煤層全層可采，煤層賦存條件較好，頂?shù)装鍡l件良好。第三節(jié) 礦井可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量計(jì)算礦井可采儲(chǔ)量： Z = （ Zc – P ） C 式中: Z ——表示礦井可采儲(chǔ)量 Zc ——表示礦井工業(yè)儲(chǔ)量 P ——表示保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱損失量，本礦井按儲(chǔ)量的10%計(jì)算C——表示采區(qū)采出率，1號(hào)、2號(hào)煤層都屬于中厚煤層，故取 C = 即，本礦井可采儲(chǔ)量為： Z = （117473822 11747382210% ） = 84581152（噸）第三章 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)第一節(jié) 礦井工作制度按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日300天計(jì)算。依據(jù)《規(guī)范》礦井年工作日為300天。本設(shè)計(jì)采用三八制，每天兩班作業(yè)，每班工作八小時(shí)，兩班生產(chǎn)，一班維修, 每班凈工作時(shí)間為８個(gè)小時(shí)?！睹禾抗I(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第221條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國家對(duì)煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。根據(jù)實(shí)際情況、井田境界、煤層賦存條件、煤炭需求量及生產(chǎn)的需要，確定本井田年產(chǎn)量為150萬t/年。四、礦井及水平服務(wù)年限的計(jì)算礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限是衡量礦區(qū)開拓的主要內(nèi)容，它的大小體現(xiàn)了礦井的開采程度，它不但影響一個(gè)礦井的開采技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，而且影響到整個(gè)礦區(qū)乃至國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此《規(guī)程》規(guī)定了大，中，小型礦井的服務(wù)年限以及生產(chǎn)能力與服務(wù)年限的關(guān)系式： （31）式中： T—礦井服務(wù)年限， a； —礦井可采儲(chǔ)量， 萬t； A—礦井生產(chǎn)能力， 萬t/a； K—儲(chǔ)量備用系數(shù)， 。 由以上計(jì)算可知：同家梁礦井服務(wù)年限滿足規(guī)定要求，礦井生產(chǎn)能力150萬t/a合適。方案一采用雙立井開拓，主立井內(nèi)設(shè)置多繩提煤箕斗，風(fēng)井為對(duì)稱并列專用回風(fēng)井。方案二采用主、副斜井及回風(fēng)立井開拓方式，主斜井作為主提升井，副立井內(nèi)作為運(yùn)送材料、提升矸石之用，采用料石砌碹支護(hù)方式，主井筒內(nèi)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)臺(tái)階并安裝扶手作為礦井的安全出口。井筒傾角為25176。三、開拓方式的選定根據(jù)開拓方式布置原則、工業(yè)場地位置的選擇和煤層賦存條件，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)和大量資料設(shè)計(jì)只提出了兩個(gè)開拓方案進(jìn)行比選，方案分述如下：方案一：工業(yè)廣場位于上安澤縣唐城鎮(zhèn)上莊村與下莊村間，雙立井開拓，主立井井筒傾角為90176。擔(dān)負(fù)全礦井的材料、設(shè)備、矸石等全部提升任務(wù)，并兼作進(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一個(gè)安全出口。井筒深470m，風(fēng)井2井筒方位角為0176。采用料石砌碹支護(hù)方式，井筒內(nèi)鋪設(shè)臺(tái)階并安裝扶手作為礦井的一個(gè)安全出口。方案二：工業(yè)廣場位于上安澤縣唐城鎮(zhèn)上莊村與下莊村間，采用主副斜井、立井回風(fēng)開拓方式，主斜井井筒傾角為23176。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，并兼作進(jìn)風(fēng)井。井筒傾角為25176。一號(hào)回風(fēng)立井井筒垂深435m；二號(hào)回風(fēng)立井井筒垂深470m。通過上面方案比較分析：方案一和方案二的總費(fèi)用相差不大，不足10%。第二節(jié) 礦井基本巷道一、井筒數(shù)目及用途井筒數(shù)目及用途礦井移交生產(chǎn)至達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)，先開鑿3個(gè)井筒，即主立井、副立井、回風(fēng)立井1，后期再開風(fēng)井2。其斷面圖如圖241所示。其斷面圖如圖242所示副井井筒斷面布置圖 圖242 風(fēng)井：風(fēng)井井筒采用圓形斷面，采用錨噴支護(hù)。風(fēng)井井筒斷面布置圖 圖243井底車場 一、井底車場形式的選定井底車場設(shè)計(jì)原則：（1） 要留有一定的富裕通過能力，一般要求大于礦井設(shè)計(jì)能力的30%；（2）設(shè)計(jì)車場時(shí)要考慮礦井增產(chǎn)的可能；（3） 盡可能的提高機(jī)械化水平，簡化調(diào)車作業(yè)，提高通過能力；（4） 考慮主、副井之間施工的短路貫通；（5）注意車場處的圍巖及巖層含水性，破碎情況，避開破碎和強(qiáng)含水層；（6）井底車場要布置緊湊，注意減少工程量等。車場巷道采用半圓拱斷面，錨噴支護(hù)。井底車場巷道和主要硐室均采用半圓拱斷面，錨噴支護(hù)。材料大巷采用10噸架線式電機(jī)車運(yùn)輸，采用600毫米軌距的22Kg/m鋼軌。各帶區(qū)采出的煤，通過工作面運(yùn)輸斜巷、溜煤眼、運(yùn)輸大巷、石門皮帶運(yùn)輸巷運(yùn)至井底煤倉，再通過主立井將煤運(yùn)至地面。各帶區(qū)掘進(jìn)所出的矸石，通過工作面材料斜巷、運(yùn)料斜巷、軌道大巷、井底車場，通過副立井將矸石提至地面。第二節(jié) 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇根據(jù)礦井地質(zhì)條件及生產(chǎn)礦井的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)在軌道大巷內(nèi)采用ZK106/550型架線電機(jī)車牽引礦車進(jìn)行輔助運(yùn)輸，在運(yùn)輸大巷內(nèi)采用SSJ1200/42000型帶式輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭，其主要技術(shù)特征如下：ZK106/550型電機(jī)車主要技術(shù)特征表 表331項(xiàng) 目單位技術(shù)特征型 號(hào)ZK106/550粘著質(zhì)量t10軌 距mm600最小曲率半徑m7受電器高度mm1800/2200固定軸距mm1100主動(dòng)輪直徑mm680機(jī)械傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比連接器距軌面高度mm270外型尺寸mm450013601550制動(dòng)方式機(jī)械、電氣牽引力小時(shí)制kN長時(shí)制kN速度小時(shí)制km/h11長時(shí)制km/h16最 大km/h25牽引電動(dòng)機(jī)型 號(hào)ZQ—24額定電壓V550小時(shí)制功率kw24長時(shí)制功率kw臺(tái) 數(shù)臺(tái)2小時(shí)制電流A長時(shí)制電流ASSJ1200/42000帶式輸送機(jī)主要技術(shù)特征表表 表332項(xiàng) 目單位技術(shù)特征型 號(hào)SSJ1200/42000輸送能力t/h2000帶 速m/s帶 寬mm1200適應(yīng)傾角176。4第八章 礦井提升第一節(jié) 概述礦井生產(chǎn)能力為180萬t/a，；礦井正常開采時(shí)期估計(jì)矸石量為煤炭采出量的10％，即180＝18萬噸/年，；礦井工作制度采用“三八”制，兩班采煤，一班檢修。第二節(jié) 主副井提升（一）主井提升本礦井年產(chǎn)量為A=180萬t/a，礦井工作制度為三八制，年提升時(shí)間按b=330d/a，日凈提升時(shí)間按t=14h計(jì)。．最大提升速度：Vm= 式中： H——提升高度，m；H=Hs+Hx+Hz=470+15+18=503m式中: Hs——井筒深度，470m；Hx——卸載高度，m，取為15m；Hz ——裝載高度，m，取為18m 。一次提升量計(jì)算：Q’=(αfCAT’)/(3600brt) 式中： αf ——提升能力富裕系數(shù)，取為1； C——提升不均衡系數(shù)，； Q’=(11800000)/(360030014) = 選擇箕斗型號(hào)為：JDS—16/150*4一次提升量Q、提升時(shí)間T、速度Vm的計(jì)算：Q = Vzγ=16=16t 式中： Vz——箕斗的有效容積，m3；γ——散煤容重，t/ m3。鋼絲繩直徑：d=。 p=。Hc）=＞ 符合要求。滾筒寬度： B≥ 式中：K—鋼絲繩纏繞層數(shù)，；取K=2；ε—相鄰兩繩圈間隙寬度，取為2mm；D0—平均纏繞直徑，D0=D+= B≥所以選擇2JK3/20提升機(jī)。礦井工作制度為三八制，年提升時(shí)間按br=300d/a，日凈提升時(shí)間按t=14h計(jì)。副立井最大垂深470m，矸石密度取r=。 Q——一次提升量，kg； z——每次提升礦車數(shù)； G——礦車貨載質(zhì)量，kg； G0——礦車質(zhì)量，kg。選取637股鋼絲繩，鋼絲繩直徑：d=。 p=。第九章 礦井通風(fēng)及安全技術(shù)第一節(jié) 概況本礦井設(shè)計(jì)為近水平開采。煤層的埋藏深度為250～1200m之間。礦井屬低瓦斯礦井。第二節(jié) 采區(qū)及全礦所需風(fēng)量（一）確定礦井所需風(fēng)量礦井所需風(fēng)量Qk是各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和，并乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)。按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算礦井總風(fēng)量Qk=4NK1 式中：4—以人數(shù)為計(jì)算單位的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)每人每分鐘供給4m3的規(guī)定風(fēng)量；N—