【正文】 的 10 勘探線附近存在一條方向大致與巖層傾向一致為地下水逕流破碎帶。所以總體來(lái)說(shuō)本礦地質(zhì)條件較好。 煤層及煤質(zhì) 煤層 井田內(nèi)含煤地層為侏羅系中 — 下統(tǒng)下花園組，可采煤層 10 層，由下至上為1， 11， 4， 5， 51， 6， 6－ 7,71,8 號(hào)煤層，其中 1， 5， 6， 7 號(hào)煤層穩(wěn)定，河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 地質(zhì)特征 6 為可采煤層。其他各層為低－中灰、低中硫、低磷長(zhǎng)焰煤。 5 號(hào)煤層初期采區(qū)頂、底板巖性主要為粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，細(xì)砂巖，抗壓強(qiáng)度 ～ ，為較穩(wěn)定至不穩(wěn)定底板。 7 號(hào)煤層頂?shù)装逯饕獮槟鄮r、粗砂巖、細(xì)砂巖，抗壓強(qiáng)度 ～ ，為較穩(wěn)定至不穩(wěn)定底板。 煤塵爆炸性 井田內(nèi)各煤層均無(wú) 煤塵爆炸危 險(xiǎn)。 地溫 井田內(nèi)地溫梯度均小于 3℃ /100m，無(wú)地溫超過(guò) 31℃的高溫地區(qū)，故本礦井屬正常地溫，不會(huì)出現(xiàn)熱害區(qū)。 下花園組下段砂巖裂隙承壓含水層 該含水層幾乎分布于全井田，厚 ～ ，單位涌水量 ～，滲透系數(shù) ～ ，水位標(biāo)高 ～ ，富水性弱。 后城組礫巖孔隙裂隙承壓含水層 分布于全井田，局部單位涌水量 ～ ，富水性中等。 第四系泥河灣組砂礫石孔隙承壓含水層 該含水層層數(shù)為 3～ 13 層，平均厚度 ，井田中北部單位涌水量，井田西部單位涌水量 ～ ，滲透系數(shù) ～ ，水位標(biāo)高 ～ ，井田中北部富水性弱，南部富水性中等。 主要隔水層 煤層底板至基底灰?guī)r頂界賦存一層鮞狀泥巖、泥巖隔水層，該隔水層分布面積廣，其厚度受基底古地形的控制，厚度一般為 2～ 10m，局部＜ 1m，巖性河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 地質(zhì)特征 8 致密、細(xì)膩、裂隙不發(fā)育。使基底灰?guī)r與煤系砂巖含水層間水力聯(lián)系不密切，但由于基底灰?guī)r水，水頭壓力較高，在開(kāi)采狀態(tài)下，易造成底鼓，形成底板突水。 后城組礫巖含水底界至是最上可采煤層間有較穩(wěn)定的泥 巖、粉砂巖隔水層，厚度一般 9～ 100m，最小 ，最大 。開(kāi)采狀態(tài)下，頂板冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶可影響到后城組礫巖含水層，因此，此隔水層起不到隔水作用或隔水性減弱。第四系底部砂礫石含水層與后城組礫巖含水層呈 “天窗 ”接觸，第四系底部含水層與后城礫巖含水層水力聯(lián)系較密切。只在礦區(qū)西北、西南與東北有三個(gè)進(jìn)出水口。 基底灰?guī)r水接受并東部部月山裸露區(qū)的補(bǔ)給及西北部暖泉 大灣斷層尖滅帶進(jìn)水口的補(bǔ)給，向東南逕流，流經(jīng)崔家寨井田、單候井田進(jìn)入本井田，由于井田中部 F33 阻水?dāng)鄬拥拇嬖?，地下水折向南西最終向暖泉排泄。 井田水文地質(zhì)類型 由于該井區(qū)北面約 300m處的 17 勘探線附近存在一條地下水徑流破碎帶，河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 地質(zhì)特征 9 由于距該井區(qū)較遠(yuǎn)，估計(jì)對(duì)該井區(qū)影響不大；井區(qū)內(nèi)局部地段的巖溶裂隙相對(duì)較發(fā)育，淺部存在不明的小井積水區(qū)域，根據(jù)該井區(qū)所處區(qū)域及對(duì)井區(qū)水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析，井區(qū)水文地質(zhì)條件屬中等類型。 地質(zhì)勘 探程度及存在的問(wèn)題 (1)煤田地質(zhì)勘探程度較高，井區(qū)儲(chǔ)量級(jí)別高。 (2)因水文地質(zhì)勘探程度較低，井區(qū)在基建及開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)注意收集有關(guān)水文地質(zhì)資料，要進(jìn)行井區(qū)水文地質(zhì)的分析研究，掌握其規(guī)律，用以指導(dǎo)井區(qū)的防治水工作，確保井區(qū)安全。 (4)因井區(qū)周圍住的農(nóng)村人較多， 并且文化素質(zhì)普遍偏低，所以要求井區(qū)在建設(shè)與生產(chǎn)期間注意與本地村民 溝通，采取有效防范措施，以確保井區(qū)的正常安全生產(chǎn)。井田面積 34 Km178。 井田儲(chǔ)量 礦井儲(chǔ)量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過(guò)地質(zhì)手段查明的符合國(guó)家煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的全部 儲(chǔ)量，又稱礦井總儲(chǔ)量。 本井田采用塊段法計(jì)算的各級(jí)儲(chǔ)量，塊段法是我國(guó)目前廣泛使用的儲(chǔ)量計(jì)算方法之一。根據(jù)此塊段的面積，煤的容重，平均煤厚計(jì)算此塊段的煤的儲(chǔ)量，再把各個(gè)經(jīng)過(guò)計(jì)算的塊段儲(chǔ)量取和即為全礦井的井田儲(chǔ)量。由煤層底板等高線及儲(chǔ)量計(jì)算圖上提 供的資料可計(jì)算出來(lái)設(shè)計(jì)礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表見(jiàn) 3－ 2。而在該井田范圍內(nèi)只有煤田境界煤柱和斷層煤柱。各種主要巷道的保護(hù)煤柱及可采儲(chǔ)量見(jiàn) 下表 表 3－ 3 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 礦井工作制度 根據(jù)設(shè)計(jì)大綱規(guī)定以及結(jié)合礦井實(shí)際情況。 礦井服務(wù)年限 初步設(shè)定該礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為 ，根據(jù)公式： ZAT K? 式中： T—— 礦井服務(wù)年限，年； Z—— 礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸； 開(kāi)采水平 煤層名稱 工業(yè)儲(chǔ)量(A+B+C) (萬(wàn)噸 ) 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（萬(wàn)噸） 礦井可采儲(chǔ)量（萬(wàn)噸） 永久性煤柱損失 設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 設(shè)計(jì)煤柱損失 可采儲(chǔ)量 斷層 境界 工業(yè)廣場(chǎng) 井下巷 道 其他 Ⅰ 1 33292 無(wú) 無(wú) 河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 井區(qū)設(shè)計(jì)概況 13 A—— 礦井生產(chǎn)能力，萬(wàn)噸 /年； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)， K=～ ，此處取 。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 井田開(kāi)拓 14 4 井田開(kāi)拓 開(kāi)拓方式選擇 本井筒施工方式采用立井開(kāi)拓。立井的井筒短、提升能力大、對(duì)輔助提升特別有利。立井開(kāi)拓井筒短，提升速度快，提升能力大，通風(fēng)有效斷面大，能夠滿足礦井通風(fēng)的需要。 （ 3） 井筒位置選擇 必須做到： 有利于第一水平的開(kāi)采，并兼顧 其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門(mén)的工程量要盡量少；有利于首采采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)要盡量少遷村或不遷村；井田兩翼的儲(chǔ)量基本平衡；井筒不宜穿過(guò)厚表土層、厚含水層、斷層破壞帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開(kāi)高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水的威脅；工業(yè)場(chǎng)地宜少占耕地，少壓煤；水源、電源較進(jìn)，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。該處的地質(zhì)構(gòu)河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 井田開(kāi)拓 15 造清楚、簡(jiǎn)單、開(kāi)采條件好有利于減少礦井保護(hù)煤柱損失。本礦井主要采用 抽出式 通風(fēng) 方式 ，故將風(fēng)筒布置在北部的風(fēng)氧化帶中，從而減少了煤柱的損失。 主井 主井主要用于提煤。支護(hù)材料：基巖段采用單層砼結(jié)構(gòu)，井壁厚度：基巖段 400mm。 主井井筒斷面（ 圖 41） 布置如下： 圖 41 主井?dāng)嗝娌贾脠D 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 井田開(kāi)拓 16 副井 副井 主要用于升降人員、設(shè)備、材料及提升矸石等，并兼作通風(fēng)、排水。井筒凈直徑 。井筒內(nèi)裝備有鋼絲繩罐道、梯子間、電纜線和水管管道等。 副井井筒斷面（ 圖 42） 布置如下： 圖 42 副井?dāng)嗝娌贾脠D 風(fēng)井 風(fēng)井主要用于回風(fēng)兼作礦井的安全出口。采用砼支護(hù)，井壁厚度為 400mm，井深 270m。根據(jù)井壁厚度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇井壁的支護(hù)材料為混凝土支護(hù)，以節(jié)約原材料、降低成本、保證安全生產(chǎn)、加快建井速度為依據(jù)，結(jié)合本礦井 筒斷面尺寸。 井筒深度除自井口至開(kāi)采水平的井筒長(zhǎng)度外，還需要加井窩的深度。故一般井筒需要開(kāi)挖到井底車場(chǎng)水平以下 3040m。） 90 90 90 斷面形狀 圓 圓 圓 支護(hù)方式 混凝土砌碹壁 混凝土砌碹壁 混凝土砌碹壁 井筒壁厚（ mm） 400 450 400 提升方位角（176。 采用 600mm 軌距雙軌運(yùn)輸?shù)拇笙?，其凈寬?3m 以上，又穿過(guò)中等穩(wěn)定的巖層，故選用鋼筋砂漿錨稈與噴射混凝土支護(hù)，半圓拱 形斷面。采用 3T 底卸式礦車寬 A11200mm、高ｈ 1400mm。 查資料知本巷雙軌中線距 b=1600mm，則兩電機(jī)車之間距離為 1600（ 1335/2+1335/2） =265mm 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 井田開(kāi)拓 19 故巷道凈寬度 B=a1+b+c1= （ 500+1335/2 ） +1600+ （ 850+1335/2 ）=+1600+=4285mm。半圓拱半徑 R= h0 =。查表選 30kg/m 鋼軌，得 hc=360mm，道渣高度 hb=200mm； n為導(dǎo)電弓子距拱壁安全間距，取 n=300mm； K 為導(dǎo)電弓子寬度之半，K=718/2=359，取 K=360mm； b1為軌道中線與巷道中線間距， b1=B/2 A1=4285/2（ 1335/2+500） ==975mm。 故 h3? 221 8 0 0 9 0 0 2 0 0 2 1 4 2 .5 ( 3 6 0 3 0 0 3 3 5 / 2 6 2 5 ) 1 3 2 5 m m? ? ? ? ? ? ? ? 3. 按人行道高度要求確定 h3≥ 2 21 8 0 0 ( )bh R R j? ? ? ? 式子中， j 為距巷道壁的距離。j≥100mm, 一般取 j=200mm。 （四）確定巷道凈斷面面積 S 和凈周長(zhǎng) P 查表得凈斷面積 S=B*(*B+h2) 式子中， h2,為道渣面以上的巷道壁高， h3hb=1600200=1400mm。 故支護(hù)厚度 T=T1=100mm。采用鋼筋混凝土軌道枕。 巷道計(jì)算掘進(jìn)寬度 B2=B1+2*75=4635mm。 布置巷道內(nèi)水溝和管線 已知通過(guò)本巷道的水量為 180m3 /h，現(xiàn)采用水溝邊坡為 %，查表得：水溝深 400mm、水溝寛 400mm，水溝凈斷面積 ；水溝掘進(jìn)斷面面積 ，每米水溝蓋板用鋼筋 、混凝土 ，水溝用混凝土 。 如運(yùn)輸大巷斷面施工圖（圖 44） 計(jì)算巷道掘進(jìn)工作量和材料消耗量 每米巷道拱與墻計(jì)算掘進(jìn)積體 V1 =S2? 1=? 1= m3 每米巷道墻角計(jì)算掘進(jìn)體積 V1=?（ ? +? ） ? 1=?（ 1+） ? 1= m3 每 米巷道拱與墻噴射材料消耗2 2 1 1 1[ 1 .5 7 ( ) 2 ] 1 [ 1 .5 7 ( 4 .6 3 5 0 .1 0 ) 0 .1 0 2 1 .8 m30 0 .1 0 ] 1 1 .0 3V B T T h T? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?每米巷道墻腳噴射材料消耗 1 1 ? ? ? ? ? ? m3 每米巷道噴射材料消耗（不包括損耗量） 24 3 2 5V V V? ? ? ? ? m3 每米巷道錨桿消耗（不包括損耗量） 11 2 ( 39。PMN M ?? 式中， 139。 7 7 35 ? ? ? ?； M 、39。=? 。 7 .3 4 .5 62 2 0 .8PM ??? 取為 5，故1 2 5 1 1 3 .80 .8N ????根 折合重量為 20 . 0 1 81 3 . 8 [ ( 1 . 0 8 0 . 0 5 ) 3 . 1 4 7 8 5 0 ] 5 0 . 9 7 k g2? ? ? ? ? ?（ ）。 0. 8 13 .8 0. 8 11 .4N ? ? ? ?根 每米巷道錨桿注孔砂漿消耗 0 39。 則 0 39。故 2S 7 35 2 0 mn ? ? ? ? ? 編制圖標(biāo) 依據(jù)以上計(jì)算結(jié)果 繪制巷道斷面施工圖，編制巷道特征表和每米巷道掘進(jìn)工程量和材料消耗量表 ， 按比例繪制出巷道斷面圖 (圖 44)，并附上工程量及材料消耗表， 如表 41 及表 42 這些施工圖表發(fā)至施工單位，作為指導(dǎo)施工的設(shè)計(jì)依據(jù)。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸、下料、供電和升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)。為此，井底車場(chǎng)的設(shè)計(jì)通過(guò)能力應(yīng)大于礦井生產(chǎn)能力 30～ 50﹪。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 井田開(kāi)拓 24 井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)示意圖 (圖 45)如下： 圖 45 井底車場(chǎng)布置圖 設(shè)計(jì)基本參數(shù) 主井凈直徑 ，裝備有一對(duì) 16t 箕斗，副井凈直徑 7m，裝備一對(duì) 雙層四車罐籠。 3t 固定式礦車 。掘進(jìn)煤輛占5％，由皮帶運(yùn)至井底煤倉(cāng)從主井提升。 一些基本問(wèn)題的確定 （ 1） 車場(chǎng)形式，初步設(shè)計(jì)已確定為立式環(huán)形，南北兩翼來(lái)車均由主石門(mén)進(jìn)入井底車場(chǎng)。副井進(jìn)車線不受主井的影響，出車線受人車線的影響，比較長(zhǎng)，可達(dá) 100m。 （ 3） 主、副井中心線間距離，南北 70m，東西 20m。系統(tǒng)采用 5 號(hào)道岔和 4 號(hào)道岔。 （ 5） 皮帶大巷和軌道大巷斷面均為 ，巷道采用錨噴支護(hù)，主要硐室及交岔點(diǎn)采用混凝土或