【正文】 結(jié)構(gòu)的特點：一是內(nèi)層井壁采用高強度等級砼（目前已達到 C60～ C65），以提高內(nèi)層井壁的強度；二是內(nèi)外層井壁 之間設(shè)置 2 層 4mm 厚的聚乙烯塑料板防水層；三是外壁與凍土間鋪設(shè) 25～ 75mm 泡沫塑料板，利用其可壓縮性，來達到釋放井幫部分能量，起到緩壓、卸壓和保溫的作用。目前保持最大凍結(jié)深度陳四樓礦副井即為這種井壁結(jié)構(gòu)形式。由于瀝青板的存在，可 使井壁達到緩沖減壓和調(diào)整壓力重新分布的作用，利用 瀝青板的可壓縮變形，使外壁變形或者破壞的能量被瀝青板的壓縮變形所吸收和釋放，以改善內(nèi)壁受力 狀況，使內(nèi)壁不致遭受破壞。 八十年代末到九十年代初，徐州、大屯及淮北地區(qū)，先后有 15個凍結(jié)井筒其井壁遭受到了破壞。為此原因，多數(shù)負(fù)荷井壁結(jié)構(gòu)中新近設(shè)置了金屬或者塑料可壓縮層，其可壓縮結(jié)構(gòu)的形式目前尚未成熟定型。表土段底設(shè)置豎向可壓縮層。內(nèi)外層井壁之間設(shè)置 4mm 厚的聚乙烯塑料板防水層，外壁與凍土間鋪設(shè) 25～ 75mm 泡沫塑料板，井壁砼標(biāo)號為 400～600 號。 （ 2）副井：凍結(jié)上段壁厚 1200mm，其中內(nèi)壁厚 650mm，外壁厚 550mm； 凍結(jié)下段壁厚 1800mm，其中內(nèi)壁厚 950mm，外壁厚 850mm。其余同主井。 本礦凍結(jié)鑿井的科研課題包括： ①凍結(jié)方案優(yōu)化設(shè)計 ②凍結(jié)信息化施工技術(shù)與凍結(jié)壁形成特 性預(yù)報 ③深部粘土層凍結(jié)壁位移實測研究 ④ C40～ C70 高性能混凝土試驗研究 ⑤井壁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 20 井筒特征表 序號 名稱 單位 主井 副井 備注 1 井口 坐標(biāo) 緯距 X m 3921215 3921215 經(jīng)距 Y m 38458104 38458055 2 井口標(biāo)高 m + + 3 提升方位角 度 270 0 4 井筒 直徑 凈 m 掘進 凍結(jié)上段 m 凍結(jié)下段 m 普通段 m 5 井筒 斷面 凈 M2 掘進 凍結(jié)上段 M2 凍結(jié)下段 M2 普通段 M2 6 井筒 深度 凍結(jié)上段 m 200 200 凍結(jié)下段 m 普通段 m 小計 m 7 砌壁 凍結(jié)段 上段 厚度 內(nèi)壁 mm 外壁 mm 下段 厚度 內(nèi)壁 mm 外壁 mm 材料 鋼筋砼 鋼筋砼 普通 厚度 mm 350 400 材料 素砼 素砼 8 表土層厚度 m 9 凍結(jié)深度 m 485 485 10 井筒裝備 一對 3t箕斗 一對 1t罐籠 21 井底車場及硐室 井底車場形式 井下大巷煤炭運輸為膠帶輸送機連續(xù)運輸， 井底車場軌道系統(tǒng)僅為輔助運輸服務(wù)，根據(jù)井筒與軌道運輸石門的相對位置及進出車方位，井底車場形式采用單環(huán)刀把式。井底車場入口設(shè)置調(diào)車線，調(diào)車線長 55m。 列車調(diào)車方式：機車牽引列車駛?cè)胲噲稣{(diào)車線，機車摘鉤繞至列車尾部，將列車頂入副井重車線。正常調(diào)車時間為 。主井裝載系統(tǒng)位置設(shè)計曾考慮了“全部上提”（裝載水平位于 425m 水平以上 25m）與“半上提”（ 裝載水平位于 425m 水平）兩個方案。所以，設(shè)計采用“全部上提” 方案，裝載系統(tǒng)委員井底水平上穩(wěn)定巖層內(nèi)。 井底煤倉形式及容量 井底煤 倉為圓筒立倉，凈直徑 5m，倉高 20m，容量為 350t。 水倉布置、容量及清理方式 在井底車場北側(cè)設(shè)置主、副兩條水倉，水倉間距 20m，主水倉長 500m，副水倉長 。 水倉清理設(shè)置有清倉絞車，清倉方式為人工清理?；仫L(fēng)經(jīng)爆破材料庫專用回風(fēng)巷直接引入回風(fēng)流中。副井西側(cè)布置等候室。 井底車場支護方式及工程量 井底車場巷道及硐室總長度為 ，其中巷道長 ，硐室長 。23 第四章 采區(qū)布置及裝備 采煤方法 采煤方法選擇 本礦井開采的 二 1煤層賦存非常穩(wěn)定，煤層厚度 4m 左右，煤層頂?shù)装遢^好，煤層傾角 3～ 5176。根據(jù)煤層賦存條件和開采技術(shù)條件，考慮到效率、產(chǎn)量等因素及地方礦井今后采煤方法的發(fā)展趨勢，作為中型礦井選用高檔普通機械化采煤工藝是適宜的。 根據(jù)吳村煤礦開采實際情況，本區(qū)頂層煤媒質(zhì)較硬，放頂煤開采難以實現(xiàn)。 回采 工作面采煤、裝煤、運煤方式及設(shè)備選型 高檔普采工作面選用雙滾筒采煤機割煤，利用采煤機擋煤板裝煤，選用可彎曲刮板輸送機運煤，運輸順槽選用刮板轉(zhuǎn)載機、可伸縮帶式輸送機運煤。 回采工作面采煤運輸主要設(shè)備選型如下： 采煤機選用 MG150 型雙滾筒采煤機，功率 150kw，采高 2m，滾筒直徑 ，牽引速度 0～ 6m/min，截深 ，生產(chǎn)能力 400t/h。 轉(zhuǎn)載機選用 SZD630/75 型，功率 75kw，鏈速 ，輸送能力 450t/h。 乳化液泵選用 XRB2B80/200 型兩臺，配套乳化液箱型號為 XRXTA，公稱壓力20MPa，公稱流量 80L/min。 支架選用 DZ2230/100 型單體液壓支柱，其主要技術(shù)參數(shù)為：支護高度 ～，額定工作阻力 300KN，額定工作液壓 ，初撐力 118～ 157KN。 工作面回采方式及回采率 回采工作面采用后退式開采，工作面回采率 ，采區(qū)回采率 。由于煤層賦存穩(wěn)定、頂?shù)装搴谩⑼咚剐?、煤層屬近水平發(fā)育，結(jié)合礦井年產(chǎn)量綜合確定工作面平均年推進度 1170m。 F21 斷層以南的地段平緩開闊、構(gòu)造簡單、煤層控制可靠、儲量級別高、緊靠工業(yè)廣場保護煤柱，有利于減少初期工程量和建設(shè)工期，因此設(shè)計選為礦井的首采區(qū)。 首采區(qū)的布置方式 對于本礦的近水平煤層，既適應(yīng)傾斜長壁布置也適應(yīng)走向長壁布置，兩種布置方式相比較，顯然傾斜長壁布置方式具有井巷工程 量少、投資省、建井工期短、運輸環(huán)節(jié)少、系統(tǒng)簡單等一系列優(yōu)點。采區(qū)內(nèi)不需做上山，利用兩條運輸大巷直接開掘工作面順槽和工作面開切眼，采區(qū)巷道布置十分簡單。采用傾斜長壁工作面布置方式，其優(yōu)越性在生產(chǎn)中得到了充分體現(xiàn)，礦井投產(chǎn)三年即實現(xiàn)了 240 萬噸達產(chǎn)能力。工作面長度 130m，采高 2m，每循環(huán) ，每天 ，年推進度 1170m，其工作面生產(chǎn)能力為： A=130 2 1170 106 =25 式中： —— 煤層容重（ t/m3） —— 工作面回采率。一個采區(qū)來保證礦井年產(chǎn)量。所以，本礦井一個高檔普采工作面對于保證礦井年產(chǎn)量是穩(wěn)妥和易實現(xiàn)的。 矸石及輔助運輸系統(tǒng) 掘進工作面矸石→采區(qū)中部車場→軌道運輸大巷→ 425m 水平井底車場→副井→地面。 通風(fēng)系統(tǒng) 新鮮風(fēng)流經(jīng)副井→井底車場→軌道運輸大巷→第一中部車場→軌道運輸順槽→回采工作面→膠帶運輸順槽→膠帶運輸大巷→膠帶運輸石門 及上倉斜巷 → 總回風(fēng)巷→主井→排出地面。 巷道掘進 巷道斷面及支護形式 巷道斷面根據(jù)通風(fēng)、運輸設(shè)備及行人要求按最大確定。軌道運輸大巷（進風(fēng)）凈斷面 ，膠帶運輸大巷（ 回風(fēng) ） 凈斷面 ，順槽斷面 。 巷道掘進進度指標(biāo) 根據(jù)掘進工作面裝備，參照巖性、支護方式等因 素，確定巷道掘進進度指標(biāo)如下： 26 巖石平巷（錨噴） 85m/月 巖石斜巷（錨噴） 70m/月 煤層平巷（砌碹） 100m/月 順槽（支架） 150m/月 掘進工作面?zhèn)€數(shù)及機械配備 為保證礦井投產(chǎn)后采區(qū)和工作面正常接替，布置一個開拓掘進頭、兩個順槽掘進頭共三個掘進頭。 掘進工作面均采用普通鉆爆法施工。煤巷掘進頭配備有 型濕式煤電鉆、 型調(diào)度絞車、 ZYP345 型煤巷裝運機及 BKY604X型局部通風(fēng)機。掘進總體積 。詳見井巷工程量匯總表。 27 第五章 準(zhǔn)備方式 概述 對于本礦的近水平煤層，既適應(yīng)傾斜長壁布置也適應(yīng)走向長壁布置，兩種布置方式相比較，顯然傾斜長壁布置方式具有井巷工程量少、投資省、建井工期短、運輸環(huán)節(jié)少、系統(tǒng)簡單等一系列優(yōu)點。采區(qū)內(nèi)不需做上山，利用兩條運輸大巷直接開掘工作面順槽和工作面開切眼，采區(qū)巷道布置十分簡單。據(jù)鉆孔揭露資料，地層分布具有以下特點： 二 1 煤上覆基巖長期受風(fēng)化，二迭系大部分地層被剝蝕，故井田內(nèi) 二 1 煤頂板基巖較薄，基巖之上的第三、四系地層較厚，平均厚度 。程村井田位于焦作煤田東北部，主要受北東向區(qū)域斷層（ F1 F15）及西北向區(qū)域斷層（ F20）切割，井田內(nèi)地層抬升，構(gòu)成了本井田低壘 型構(gòu)造單元。井田構(gòu)造復(fù)雜程度為中等偏簡單。背斜北西翼地層走向近南北，傾向西，傾有 3o 左右，該翼受 F21 、 F23 、 DF2 三條斷層的切割，煤層呈條塊分布，連續(xù)性較差。 3 斷層 28 井田共發(fā)現(xiàn)有 9條正斷層，其中 4條為井田邊界斷層，落差介于 50～ 700m 之間。井田內(nèi)斷層基本上為東西向延展，呈相對集中發(fā)育。二迭系山西組含煤 3 層，煤層總厚 ，其中二 1煤全區(qū)發(fā)育，普遍可采，系本井田勘探和開采的主要對象。 二 1煤賦存于山西組下部，下距 L8 灰?guī)r平均 ，下距寒武系 O2m 灰?guī)r頂平均。煤層結(jié)構(gòu)簡單，少數(shù)鉆孔見有夾矸，夾矸厚 。區(qū)內(nèi) 5 個鉆孔穿見，煤厚 ～ ，平均 ，屬穩(wěn)定型煤層。因該煤層水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜，同時煤質(zhì)屬中灰高硫，勘探當(dāng)中僅進行了一般控制了解 ，故勘探程度低，目前開采條件尚不具備 吳村煤礦 程村 礦井井田 除煤層露頭外，其余三面均被區(qū)域大斷層切割而成為自然邊界，西南邊界為峪河斷層（ F20），東南邊界為東耿村斷層（ F15），西北邊界為九里山斷層（ F14）。 儲量 1地質(zhì)儲量 程村井田批準(zhǔn)的地質(zhì)儲量為 166560kt。設(shè)計暫不能利用地質(zhì)儲量為 96170kt（一 2煤） ，其中 C級 21200kt、 D級 74970kt。 2可采儲量 全井田設(shè)計利用地質(zhì)儲量（ A+B+C 級） 70390kt，扣除井筒及工業(yè)廣場、井田邊界、斷層和淺部防水煤柱等永久煤柱損失，考慮 75％的采區(qū)回采率，礦井獲得可采儲量 30908kt。 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 29 礦井以一個采區(qū)一個高檔普通機械化采煤工作面和三個掘進工作面保證礦井產(chǎn)量。 加上 10％掘進煤，采區(qū)生產(chǎn)能力為 Mt/a。 據(jù)調(diào)查，與本礦煤層賦存條件相近的陳四樓礦井一個傾斜長壁高檔普采工作面（長度 130m，采高 ），年產(chǎn)量已達 50 萬噸左右，平均月產(chǎn) 4～ 5 萬噸。 礦井可采儲量除以礦井設(shè)計年生產(chǎn)能力， 再考慮 儲量備用系數(shù)，礦井服務(wù)年限為 年。采區(qū)走向長 1～ ，傾斜寬 1～ 。 采區(qū)硐室 井底煤倉形式及容量 井底煤倉為圓筒立倉，凈直徑 5m，倉高 20m，容量為 350t。 水倉布置、容量及清理方式 在井底車場北側(cè)設(shè)置主、 副兩條水倉，水倉間距 20m，主水倉長 500m，副水倉長 。 水倉清理設(shè)置有清倉絞車，清倉方式為人工清理?；仫L(fēng)經(jīng)爆破材料庫專用回風(fēng)巷直接引入回風(fēng)流中。副井西側(cè)布置等候室。 巷道斷面及支護形式 巷道斷面根據(jù)通風(fēng)、運輸設(shè)備及行人要求按最大確定。軌道運輸大巷（進風(fēng)）凈斷面 ，膠帶運輸大巷（回風(fēng)）凈斷面 ，順槽斷面 。 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 及設(shè)備選型 煤炭運輸系統(tǒng) 回采工作面煤炭→膠帶運輸順槽→膠帶運輸大巷→膠帶運輸石門及上倉斜巷→井底煤倉→主井箕斗→地面。 設(shè)備及材料經(jīng)副井→井底車場→軌道運輸大巷→采區(qū)中部車場→各用料地點。 采區(qū)排水 首采區(qū)均為俯斜開采，工作面及采空區(qū)水通過順槽水溝自然流入大巷水溝，匯入井底主副水倉，由主排水泵經(jīng)副井排至地面。軌道順槽配備有乳化液泵、調(diào)度絞車、煤層注水設(shè)備等。 工作面刮板輸送機選用 SGB630180型可彎曲刮板輸送機，功率 90 2kw，鏈速，輸送能力 450t/h。 順槽選用 SSJ800/90 型可伸縮帶式輸送機，功率 75kw，輸送能力 450t/h。 32 第六章 通風(fēng)和安全 概況 如第一章和第二章所述，煤層沼氣含量低、礦井屬低沼等級，煤塵無爆炸性，煤層不自燃，開采技術(shù)條件簡單。 周圍其他礦井多為高沼礦井，本井田瓦斯低主要系地壘構(gòu)造和煤層頂板基巖薄所致， 有其特殊原因。 礦井通風(fēng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求 （ 1）礦井必須有完整的獨立通風(fēng)系統(tǒng)。 （ 3）箕斗提升井或裝有膠帶輸送機的井筒不應(yīng)兼做進風(fēng)井，如果兼做回風(fēng)井使用，必須采取措施，滿足安全的要求。 （ 5）每一個生產(chǎn)水平和每一個采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實行分區(qū)通風(fēng)。 （ 7）井下充電室必須用單獨的新鮮風(fēng)流通風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具有較強的 抗災(zāi)能力，當(dāng)井下一旦發(fā)生災(zāi)害性事故所選擇的通風(fēng)系統(tǒng)能將災(zāi)害控制在最小范圍，并能迅速恢復(fù)正常生產(chǎn)。 主副井兼風(fēng)井的確定 本井田范圍較小，煤層埋藏較深，地表沖擊層特厚需要凍結(jié)法鑿井，井筒投資高（一個井筒投資需 4000 萬元）。 掘進通風(fēng)及硐室通風(fēng) 掘進工作面采用局部通風(fēng)機壓入式通風(fēng)系統(tǒng)。 礦井風(fēng)量、負(fù)壓及等積孔計算 礦井風(fēng)量 根據(jù)現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》第一百零三條規(guī)定，礦井需要的風(fēng)量應(yīng)按下列要求分別計算，并選取其中的最大值。 N183