【正文】 （，）。 地質(zhì)損失 因本礦小斷層較少，存在大斷層以及邊界確定的條件，不能精確計算出本礦地質(zhì)損失的大小，因此在開拓圖上將各地質(zhì)損失整合在一起，形成一個邊長大約為1000m的正方形，則由煤層的賦存條件及相關(guān)數(shù)據(jù)，可計算地質(zhì)損失約為： ZD=10001000（+） =1463（萬t）即該礦的地質(zhì)損失約為1463萬t，而實際的地質(zhì)損失要大于這個量。 邊界煤柱壓煤量 Z邊=305000（+）+30（50003030）（+） =2194500+2168866 ≈）2） 工業(yè)場地是一個等同于上底長858m，下底長938m，高945m的梯形區(qū)域。 工業(yè)廣場保護煤柱的壓煤量Z工=（858+938）945247。煤柱尺寸共計（30+30+35+35）=130m，巷道長1500m。煤柱共計（30+35+35）=100m，大巷長1000m。三條上山的煤柱損失量：Z上山二=901500（+） =（萬t）6） 第三采區(qū)有三條上山，二者之間留20m，每一側(cè)各留30m，則上山煤柱尺寸為20+20+30+30=100m，上山長2000m。 兩條上山的煤柱損失量：Z上山四=1002000（+）=286（萬t） 8） 第五采區(qū)有兩條集中巷，二者之間留30m，每一側(cè)各留35m，則上山煤柱尺寸為30+35+35=100m，上山長2000m。階段之間的煤柱損失量：Z階段=1205000（3+7） =798（萬t） 綜上，該礦永久的煤柱損失量： Z永= Z邊+ Z工+ Z巷1+Z巷2+ Z上山二+ Z上山三+ Z上山四+ Z上山五+ Z間+Z階段 =+++143++286+286+286++798 =（萬t）計算公式:Zk=(ZGP)C =（） =（萬t）。另外，煤層賦存深、表土層很厚、沖積層含水豐富，建設(shè)大型礦井可減少開鑿井筒數(shù)目，節(jié)約建井工程量，降低噸煤投資。 計算公式： T=Zk/（AK）=（120）≈109（年）即本礦井的服務(wù)年限為109年。4 井田開拓 井筒形式的確定 本礦井煤層賦存深度300 750m，表土層較厚，井筒需用特殊方法施工。煤層傾角7176。平均為8176。 采用立井開拓時，可以不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制，與其他開拓方式相比，立井具有井筒短、提升速度快、提升能力大的、結(jié)構(gòu)合理、井筒維護費用低、有效斷面大、通風(fēng)條件好、管線短、提升速度快等優(yōu)點。盡管立井具有井筒施工復(fù)雜、開鑿費用高、掘進速度慢的缺點，但綜合起來考慮，對于本礦來說，采用立井開拓明顯優(yōu)于采用斜井或平硐的開拓方式，因此，最終確定該井田采用立井開拓。這樣確定的井筒數(shù)目可以滿足礦井提煤、運料、通風(fēng)的要求，保證礦井生產(chǎn)高產(chǎn)、高效、安全，有助于本礦的正常有序發(fā)展。優(yōu)點：⑴井筒設(shè)在井田中央（儲量分配的中央），可使沿井田走向的井下運輸?shù)墓ぷ髁孔钚。财谝灰磉吔鐣r的相應(yīng)井下運輸工作量要較前者為大。井筒偏于一翼時，一翼通風(fēng)距離長、風(fēng)壓增大。如果要降低風(fēng)壓，就要增大巷道端面，增加掘進工程量。如井筒偏于一側(cè)，一翼過早采完，然后產(chǎn)量集中于另一翼，將使運輸、通風(fēng)過分集中，采煤掘進互相干擾，甚至影響全礦生產(chǎn)。 b. 井筒沿煤層傾向的位置立井開拓時，井筒沿煤層傾向位置可提出三個原則方案⑴井筒位置設(shè)于淺部處時，總的石門工程量稍大，初期工程量及投資較少，建井工期較短，煤柱損失較小。⑶井筒設(shè)于深部的初期工程量最大，石門總長度和沿石門的運輸工作量也較大。 根據(jù)本礦的地質(zhì)條件和傾向范圍，考慮是否有利于井下運輸及煤柱的損失量等因素， 確定使井筒采用B方案布置，即將井筒布置在井田的中部，可將井筒的傾向位置初步確定在41527000和41528000之間。附：井筒特征表井筒名稱井筒用途井筒長度斷 面 尺 寸直徑（m）凈斷面積,m主 井提 升635副 井輔助提升、通風(fēng)635風(fēng)井回風(fēng)兼安全出口615 圖4—1主井?dāng)嗝鎴D圖4—2副井?dāng)嗝鎴D圖4—3風(fēng)井?dāng)嗝鎴D 開采水平的設(shè)計 布置主要運輸大巷和井底車場，并負擔(dān)該水平所屬開采范圍內(nèi)的主要運輸任務(wù)并與主井聯(lián)運的水平，稱為開采水平或主水平，簡稱水平。開采水平的劃分是與井田內(nèi)階段的劃分密切聯(lián)系的，而井田內(nèi)劃分階段的多少主要取決于井田的斜長和階段尺寸的大小。階段是按標(biāo)高劃分的，階段上下邊界的標(biāo)高確定后，階段垂高，即其上下邊界的標(biāo)高差就可得出。開采水平的尺寸以水平垂高（或稱水平高度）或階段斜長表示。 水平高度的確定在礦井設(shè)計中，確定合理的水平垂高或階段垂高，是井田劃分中的重要問題。因此，合理的開采水平高度，需要經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較才能確定?！?176。在確定本礦的水平高度時，考慮了以下幾個主要因素：1） 保證采區(qū)正常接替與均衡生產(chǎn)在采區(qū)的生產(chǎn)能力，采區(qū)走向長度及煤層厚度一定時，階段垂高不同，其服務(wù)年限也應(yīng)不同。另外，采區(qū)車場、硐室等巷道工程也得不到充分利用。近水平煤層開采水平垂高的確定，主要取決于煤層的賦存條件，與煤層內(nèi)布置的工作面關(guān)系不大。在這個服務(wù)年限內(nèi)，設(shè)備、井巷工程等都得到合理的利用，同時又避免延深頻繁，接續(xù)緊張。K）式中：Tp—水平服務(wù)年限，a Zkp—水平可采儲量，萬tA— 礦井生產(chǎn)能力，萬t/aK—儲量備用系數(shù)（—）在開采緩傾斜和傾斜煤層的大型礦井，第一水平的服務(wù)年限一般都在30年以上。A因此，根據(jù)階段的服務(wù)年限及生產(chǎn)能力求出儲量后，也就相應(yīng)求出階段垂高。sina/（ss—井田走向長度，m∑m—可采煤層總厚度，mr—煤的容重，t/m c—采區(qū)回采率 已知：Zkp= 5040萬t，a=8176。sina/（s4） 經(jīng)濟上有利的水平垂高合理的水平垂高應(yīng)使噸煤費用低，勞動生產(chǎn)率高。這樣，隨著水平高度的變化，由于增加和減少費用的幅度不同，則存在一個在經(jīng)濟上合理的水平垂高。通過驗證，所確定的水平垂高均符合要求。 水平的大巷布置 大巷的主要任務(wù)使擔(dān)負煤矸、物料和人員的運輸，以及通風(fēng)、排水、敷設(shè)管線。根據(jù)礦井生產(chǎn)能力和地質(zhì)條件的不同，大巷可選用不同的運輸方式和設(shè)備，而不同的運輸設(shè)備對大巷提出了不同的要求。根據(jù)本礦生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、煤層賦存情況及井田范圍，決定在第一水平布置三條大巷：膠帶大巷、軌道大巷和回風(fēng)大巷。第二水平布置兩條大巷：集中運輸大巷和集中回風(fēng)大巷。1） 膠帶大巷與軌道大巷的布置 膠帶大巷和軌道大巷均采用集中布置，這樣布置總的開拓工程量、占用的軌道管線均較少。 為了便于布置采區(qū)，這兩條大巷的延伸方向均與煤層走向一致。因為采用膠帶運輸，所以要求膠帶大巷直。為便于回風(fēng)大巷的掘進與維護，讓全井田回風(fēng)大巷的標(biāo)高都一致。其中一采區(qū)采用向長長壁采煤法，其他四個采區(qū)都采用傾斜長壁采煤法。 開采順序 開采順序是指礦井采掘工作應(yīng)有計劃有步驟地按照一定順序進行，做到采掘并舉，掘進先行。合理的開采順序應(yīng)滿足以下要求：（1） 保證開采水平、采區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保持礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。（3） 合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動生產(chǎn)率，簡化巷道布置。 綜合上述因素，將本礦的開采順序劃分如下：① 沿煤層走向方向的開采順序 先開采離工業(yè)廣場遠的采煤工作面，然后逐漸向工業(yè)廣場保護煤柱方向開采。 井底車場形式的選擇及硐室概況井底車場是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運輸和提升兩個環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉。 井底車場的形式 本礦采用立井開拓，年產(chǎn)量120萬噸。主井的提升設(shè)備采用箕斗，副井的提升設(shè)備采用罐籠。這種車場在直線段上頂推重車比較安全，調(diào)度工作簡單，通過能力較大。主井運煤采用“膠帶上倉”方式，主井井底只掘至井底車場水平，煤倉及裝載硐室均高于車場水平之上，清理井底灑煤直接在車場水平的主井井底清理通道進行，故井底清理灑煤系統(tǒng)簡單、方便。根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，礦井的煤倉容量為Qmc=（～）Amc 式中， Qmc—井底煤倉容量 Amc—礦井日產(chǎn)量～—系數(shù)，大型礦井取大值，小型礦井取小值,則井底煤倉容量為：Qmc=4000=1000(t)圖4—5煤倉為斜式 中央變電所和中央水泵房聯(lián)合布置，便于使中央變電所向中央水泵房供電距離短，中央變電所和中央水泵房建成聯(lián)合硐室，具體見開拓圖. 根據(jù)《設(shè)計指南》火藥庫距井筒，井底車場，主要運輸巷道及影響全礦井或大部分采區(qū)通風(fēng)的風(fēng)門的直線距離不得小于60m，距硐室的距離不小于100m，結(jié)合井底車場實際位置，采用容量2400公斤壁槽的標(biāo)準(zhǔn)火藥庫，火藥庫獨立回風(fēng)，回風(fēng)通過回風(fēng)斜巷聯(lián)入回風(fēng)大巷。采區(qū)內(nèi)采用區(qū)段聯(lián)絡(luò)巷將各煤層同采區(qū)內(nèi)煤層聯(lián)系起來。現(xiàn)就開拓系統(tǒng)內(nèi)的各生產(chǎn)系統(tǒng)分別加以描述。采區(qū)上山通過回風(fēng)石門連接到回風(fēng)大巷，到達風(fēng)井，形成礦井的回風(fēng)線路，這便是礦井初期的井巷系統(tǒng)。 副井——井底車場——運輸大巷——采區(qū)軌道上山——下區(qū)段軌道石門——下區(qū)段回風(fēng)順槽——區(qū)段聯(lián)絡(luò)巷——運輸順槽——工作面——回風(fēng)順槽——區(qū)段軌道石門——運輸上山——回風(fēng)大巷——風(fēng)井3 . 運輸系統(tǒng)其中包括煤炭、矸石、材料、設(shè)備以及人員的運送系統(tǒng)，分別描述如下：a 運煤系統(tǒng)：工作面采出煤——工作面刮板輸送機——運輸順槽膠帶輸送機——運輸石門——采區(qū)溜煤眼——采區(qū)運輸上山膠帶輸送機——采區(qū)煤倉——運輸大巷——井底煤倉——主井——地面b運矸系統(tǒng)：掘進工作面出矸石——由采區(qū)軌道上山——運輸大巷——井底車場——副井提升——地面——矸石山c運料、行人系統(tǒng)：材料由地面——副井串車——井底車場——運輸大巷——采區(qū)車場——采區(qū)軌道上山——區(qū)段軌道石門——回風(fēng)順槽——工作面 本井田的煤層，發(fā)火期短，且根據(jù)“所有厚煤層都應(yīng)該按自燃發(fā)火危險煤層處理”的原則： a灌漿能把采空區(qū)周圍的隔離煤柱的裂隙填滿塞嚴，減少漏風(fēng)供養(yǎng)，阻止碎煤氧化 自燃。c灌漿回水在采空區(qū)過濾時，能帶走大量的熱量，沉積下來的泥漿還能夠繼續(xù)起冷卻的作用。對井下的采空區(qū)灌漿，由于使用綜采設(shè)備，只能沿回風(fēng)順槽向采空區(qū)噴漿，即當(dāng)工作面推進的時候，就在回風(fēng)順槽內(nèi)鋪設(shè)灌漿管。泥漿水土比的確定要看具體情況而定。 整個灌漿系統(tǒng)的管路敷設(shè)如下：地面——風(fēng)井——回風(fēng)大巷——回風(fēng)石門——運輸大巷——上山——工作面本礦井屬高瓦斯礦井，瓦斯抽放系統(tǒng)的管路敷設(shè)如下：瓦斯→工作面、煤巖掘進頭或其他地方抽放管→回風(fēng)順槽 →專用于抽放的支管、分管、主管→專用的設(shè)在副井的管子管→地面抽放泵站→大氣（或其他處理）、初期工程量礦井移交生產(chǎn)時的標(biāo)準(zhǔn)：1）井上、下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本完成，并能進行正常的安全的生產(chǎn)。3）回采工作面長度一般不少于設(shè)計回采工作面長度的50%。5）居住區(qū)及其設(shè)施基本完成。采區(qū)長2500m，寬2000m，面積5?！?186。煤層瓦斯含量較低，179。煤質(zhì)較硬，低灰，低硫，高發(fā)熱量。. 煤層頂?shù)装遒x存較穩(wěn)定，皆為細中砂巖，其頂板易垮落。 本區(qū)兩層煤1，2層間距20m，其間距不太大，宜聯(lián)合布置采區(qū)巷道，減少巷道掘進量。 煤層間聯(lián)系采用斜巷，從軌道大巷向上掘運料斜巷，分別進入每層煤，為便于單吊車運輸，斜巷傾角為12176。 鑒于上述規(guī)定，結(jié)合本區(qū)生產(chǎn)能力，且煤層頂板易垮落，可采用無煤柱護巷技術(shù)，所以設(shè)計工作面200米由于本設(shè)計礦井大巷和采區(qū)的輔助運輸均采用單軌吊車，則整個輔助運輸系統(tǒng)可不需轉(zhuǎn)載而直接進入工作面，每個采區(qū)只有一個綜采工作面，運輸量不大，所以只設(shè)材料繞道車場，運料斜巷在大巷入口處取平，由大巷進入車場繞道存車線，然后直接進入帶區(qū)斜巷。斜長200米，這種布置方式使用方便，運行可靠。：它是采區(qū)供電的樞紐，所以應(yīng)設(shè)置在巖層穩(wěn)定、無淋水、地壓小及通風(fēng)良好的地方，并要求位于采區(qū)用電負荷的中心。2. 區(qū)段溜煤眼本區(qū)工作面采下的煤都用溜煤眼溜到其下部的巖石運輸上山，溜煤眼為兩層煤服務(wù)。 本區(qū)兩層煤開采順序由上而下，即下行式，1，2煤層依次開采，這樣開采可減少兩層煤間采運影響，確保安全生產(chǎn)。1，用綜采一次采全高。：。運輸順槽圖5—2回風(fēng)順槽圖5—36采煤方法《規(guī)范》規(guī)定，選擇采煤方法，應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件，開采技術(shù)條件，地面保護要求，設(shè)備狀況及其發(fā)展趨勢，以及安全﹑產(chǎn)量﹑效率﹑成本和煤的回收率等因素，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。 、煤層厚度、煤層傾角、層數(shù)、層間距、硬度和有無矸石等，以及頂?shù)装鍘r性、瓦斯、煤塵、水文地質(zhì)、自然發(fā)火等情況，煤層的開采關(guān)系以及地面井下開采關(guān)系等。、設(shè)備適應(yīng)條件。，采用正規(guī)采煤方法。，達到工作面高產(chǎn)高效?！?176?！兑?guī)范》規(guī)定：當(dāng)煤層傾角小于12186。本區(qū)重點設(shè)計煤層為1煤層，傾角7176。 ，煤質(zhì)較硬，賦存條件較好，采用一次采全高的工作方式，選用走向長壁采煤法。本設(shè)計的主采煤層為1煤層，發(fā)育充分。煤質(zhì)工業(yè)牌號為長焰煤，黑色、瀝青光澤、條帶狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造、貝殼狀斷口或平坦?fàn)?