【正文】 工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為 260 300m2,平面形狀為矩形。煤層在受保護(hù)范圍內(nèi)中央的埋深 H0=450m，地面標(biāo)高 415m，煤層地板標(biāo)高 +50m，此處煤厚 。 β＝ 55176。 其中：φ —— 表土層移動(dòng)角； β —— 煤柱上山移動(dòng)角； δ —— 走向方向移動(dòng)角； γ —— 煤柱下山移動(dòng)角； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 α —— 煤層傾角； 用垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱如下圖所示： 走向剖面 傾向剖面 圖241 工業(yè)廣場(chǎng) 保護(hù)煤柱圖 圖 31 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 作 圖求出工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱損失為 Q 工保 = 萬(wàn)噸 斷層的保護(hù)煤柱為： Q 斷＝ 0 萬(wàn) t 保護(hù)巷道煤柱與其它損失煤柱為 萬(wàn) t 故礦井的設(shè)計(jì)開采儲(chǔ)量 Q 可： Q 設(shè)＝ Q 工－ Q 邊－ Q 斷 =－ － 0＝ 萬(wàn) t Q 可＝（ Q 設(shè)－ － ） *85﹪＝ 萬(wàn) t 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 三、礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。綜采工作面可采用每日四班作業(yè)，每班工作六小時(shí)。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定。 考慮到礦井有增產(chǎn)的可能，故本礦初步設(shè)定為 90 萬(wàn) t/a。 K= 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 ??T = 根據(jù)中 型礦井的礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為 40a 以上，而本礦的服務(wù)年限大于40a，故符合建立 中 型礦井。平均傾角在 11176。如果采用斜井提升時(shí)，在后期仍需開鑿立井，為減小損失，減少設(shè)備投資，追求更大利潤(rùn)，因此采用直井提升方式。 本礦井埋藏深度 200～ 760m，煤層傾角平均為 11176?！?21176。表土層厚度為 110～ 180m，瓦斯相對(duì)涌出量一般在 m3/t 左右 ，絕對(duì)瓦斯涌出量一般在 m3/min 左右 ， 沒有瓦斯突出危險(xiǎn)， 屬于 低瓦斯 礦井。 第二節(jié) 井田開拓 一、 對(duì)井田開拓中若干問題分析 井田內(nèi)劃分及開采水平數(shù)目及位置： 根據(jù)煤 層賦存狀況，煤層傾角 11176。井田傾向長(zhǎng)，可將井田直接劃分為帶區(qū)，采煤工作面沿煤層傾向推進(jìn)。 由于井田地質(zhì)條件，走向長(zhǎng)度不受規(guī)定限制。 井筒形式、數(shù)目及其配置 （ 1）井筒形式的選擇 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 該井田內(nèi)北部為山地。左右。這樣井筒短，提升速度快，提升能力大。立井的井筒短、提升能力大、對(duì)輔助提升特別有利。本設(shè)計(jì)礦井為高瓦斯礦井，煤層賦存深，考慮經(jīng)濟(jì)因素，礦井初期可設(shè)一個(gè)風(fēng)井為全礦服務(wù)。 （ 3）井筒位置的選擇 井筒位置的選擇應(yīng)首先滿足水平的開采、縮短貫通距離，減少井巷工程量。選擇井筒位置既要力求做到對(duì)井下開采有利，又要注意使地 面合理布置，還要有利于井筒的開掘和維護(hù)。因此，設(shè)計(jì)將井筒位置布置在井田的中部。布置巖石大巷時(shí)，應(yīng)避免在松軟、吸水膨脹、易風(fēng)化的巖石中布置，同時(shí)還應(yīng)避開支承壓力的不利影響。 二、 方案的提出 綜上所述，本設(shè)計(jì)由于煤層傾角較小，為近水平煤層，垂高為 650m，提出二個(gè)技術(shù)可行方案： 方案 1立井兩水平上山 開拓，如圖所示。 方案 1：立井兩水平上山。兩水平均為上山開拓。 該方案為一水平上下山開拓，之后采用暗斜井至 310m 水平上下山開拓。 三、 方案技術(shù)比較 方案 1 的生產(chǎn)系統(tǒng)較簡(jiǎn)單可靠。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)較簡(jiǎn)單可靠。方案 2井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度塊，無(wú)須大型提升設(shè)備，投產(chǎn)早。所以方案 1與方案 2要通過經(jīng)濟(jì)比較才能確定出最優(yōu)方案。兩者相比，初期相同，后期的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用和投資不一樣 。 四、 方案經(jīng)濟(jì)比較 計(jì)算各方案不同項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，包括基本建設(shè)費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)。 方案 一 需要延伸井筒一次，對(duì)礦井正常生產(chǎn)有一定的影響，而且當(dāng)?shù)谝凰较虻诙竭^渡時(shí)，要使兩個(gè)水平不能相互影響，通風(fēng)不容易解決；方案 二不需要立井的延伸，在水平過渡時(shí)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的影響不大。 六、 其他方面 主井提升采用一對(duì) JDG9/110 4 箕斗，有效容積 10 立方米，載重 9 噸 副井提升采用 一對(duì) 1 噸雙層二車單層罐籠。 2 巷道的服務(wù)年限。 4 鄰近礦井同類巷道的斷面形狀。 雙軌巷道凈寬度： B=A1+B+C1 B—— 巷道凈寬，毫米 A1， C1—— 分別為非人行側(cè)和人行側(cè)軌道中線到巷道壁之間的距離。 雙軌拱形巷道凈高度： H=H3Hb+H0 H—— 凈高度，毫米 H3—— 墻高，毫米 Hb—— 從巷道底板到道渣面的高度，毫米 H0—— 拱高，毫米 注： 1 半圓拱形拱高為巷道凈寬度 B 之半，既 H0=B/2。 H3≥ 1600+Hb（ R2（ C`+22 BA? ）） H3—— 拱形巷道墻高，毫米 Hb—— 底板道道渣面高度，毫米 C`—— 當(dāng)運(yùn)輸設(shè)備上緣進(jìn)入巷拱部范圍時(shí)，設(shè)備上緣到拱內(nèi)側(cè)的距離 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 A1—— 電機(jī)車最大寬度，毫米 B2—— 軌道中線與巷道中線間的距離，毫米 其支護(hù)方式采用，穩(wěn)定巖層階段采用錨噴支護(hù)，在軟弱破碎帶采用掛網(wǎng)錨噴支護(hù)或 U型鋼棚架支護(hù)，噴厚 100 毫米。 雙軌拱形巷道凈高度： H=H3Hb+H0 H—— 凈高度，毫米 H3—— 墻高，毫米 Hb—— 從巷道底板到道渣面的高度，毫米 H0—— 拱高，毫米 第三節(jié) 井筒特征 一、 井筒斷面尺寸 井筒斷面尺寸，主要是根據(jù)提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸；井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允許間隙；井筒的用途、管路、電纜、梯子間的平面尺寸來確定。選用副井井筒直徑 的圓形井筒，井深 450m。其型號(hào)為 GDG1/6/2/2?；炷帘诤?400mm,充填 100mm。其型號(hào)為 JDG9/110? 4。 風(fēng)井采用直徑為 的圓形井筒，其內(nèi)布置梯子間，作為緊急出口。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 主 井， 副 井，風(fēng)井?dāng)嗝婕把b備示意圖見 下 圖 副井?dāng)嗝鎴D 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D主井?dāng)嗝鎴D 風(fēng)速 校核公式如下： maxVMSQV ?? 式中 ： V —— 通過井筒的風(fēng)速， m/s； Q —— 通過井筒的風(fēng)量， m3 /s； S—— 井筒的凈斷面積， m2； M —— 井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井為 ； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 maxV —— 《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速。 90176。 斷面形狀 圓（ 5m） 圓（ ） 圓（ ） 支護(hù)方式 混凝土 混凝土 混凝土 井壁厚 350 350 300 提升方位角 149176。 —— 井筒深度（ m） 430 420 220 斷面 凈 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 二、 井壁的支護(hù)材料及井壁厚度 井壁是井筒的重要組成部分，其主要作用是承受地壓、防止圍巖風(fēng)化等。目前我國(guó)的井筒支護(hù)方式主要有砼支護(hù)、料石支護(hù)、砼砌塊支護(hù)和噴射砼支護(hù)等。風(fēng)井采用直徑為 ，其內(nèi)布置梯子間，作為緊急出口 ，井壁 厚 350mm，充填 50mm。 井窩深度：箕斗井為清理井底撒煤，平臺(tái)下再設(shè)≥ 4m 井底水窩。它聯(lián)系著井簡(jiǎn)提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下物料、通風(fēng)、排水、供電和升降人員等各項(xiàng)工作任務(wù)。 本礦井采用立井開拓，煤層屬于 緩傾斜 煤層，本礦的設(shè)計(jì)生 產(chǎn)能力為 90萬(wàn) t，所以選用 1t 固定式礦車，軌型為 24kg/m，主要用于輔助運(yùn)輸，運(yùn)煤采用皮帶輸送機(jī)。 二、 線路總平面布置設(shè)計(jì)及平面 井筒相互位置的確定 設(shè)計(jì)礦井井筒位置地面平坦。如下圖 342所示 ： 積（㎡） 掘 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 圖 42 井筒相互位置圖 1— 副井中心線； 2— 主井中心線 井底車場(chǎng)各存車線長(zhǎng)度的確定 井底車場(chǎng)線路包括存車線和行車線。行車線為調(diào)度空、重車輛的線路，如連接主、副井空、重車線的繞道和調(diào)車線。 除上述主要線路外，在井底車場(chǎng)內(nèi)還有一些輔助線路，如通往各硐室的專用線路和硐室內(nèi)鋪設(shè)的線路。材料車線應(yīng)能夠容納 10 個(gè)以上材料車到一列車。直線線路就是指存車線和行車線以及調(diào)車線。取整為 65 m 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 43 線路總 平面布置設(shè)計(jì)及平面示意圖 三、 副井馬頭門線路 設(shè)計(jì)副井馬頭門的形式如圖 44 l1 l2 l3 l1 0l4 l5 l6 l7 l8 l9圖 44 副井馬頭門布置示意圖 馬頭門線路總長(zhǎng)度： 10987654321 llllllllllL ?????????? 式中： 1l —— 復(fù)式阻車器前輪擋到對(duì)稱道岔基本軌起點(diǎn)；通常取 2m。 3l —— 基本軌起點(diǎn)及搖臂軸中心距離， m。在線路連接計(jì)算中，曲線半徑 R是一個(gè)主要的參