【正文】 00/cos11176。 井筒保護(hù)煤柱 除工業(yè)廣場中的井筒外，后期在井田兩翼有兩個(gè)回風(fēng)井，即東、西回風(fēng)井，其壓煤量為： P＝(181860 + 68443) = 萬t。 則井筒保護(hù)煤柱壓煤量為：+＝287萬t。 則礦井的保護(hù)煤柱損失量為： P＝++287+＝?？砂聪率接?jì)算： =式中 ——礦井可采儲量，萬t； ——保護(hù)井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，Mt。 礦井設(shè)計(jì)可采儲量 礦井設(shè)計(jì)可采儲量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的煤量，是從礦井設(shè)計(jì)儲量中減去工業(yè)場地、井筒、井下主要巷道等保護(hù)煤柱煤量后得出的儲量。 關(guān)于采出率C 有如下規(guī)定：；； ；。每天三班作業(yè)，每班工作8 小時(shí)，其中兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》 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。 開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動(dòng)力來源等。 國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 平頂山天安煤業(yè)十一礦井田儲量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，開采條件較簡單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好，交通運(yùn)輸便利，市場需求量大，宜建設(shè)大型礦井。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。 則礦井服務(wù)年限為： T=17040/(150)= 64a 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)綜放工作面保產(chǎn)。 主井裝備16t箕斗一對，提升能力大，能滿足提升方面的要求。輔助運(yùn)輸采用柴油機(jī)牽引齒軌卡軌車運(yùn)輸，運(yùn)輸能力很大，且車場簡單，所以本設(shè)計(jì)中采用立井刀式井底車場。 通風(fēng)安全條件的校核 礦井煤塵無爆炸危險(xiǎn)性，屬低瓦斯礦井。 礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》關(guān)于表 31的有關(guān)要求。 煤層傾角 25176。 煤層傾角 45176。,最小傾角為5176。井田主要可采煤層為二煤層。合理的開拓方式，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置； 合理確定開采水平的數(shù)目和位置； 布置大巷及井底車場； 確定礦井開采程序，做好開采水平的接替； 進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造； 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。因此井筒施工無需采用特殊施工方法。在一般條件下，平硐最簡單，斜井次之，立井復(fù)雜，選擇井筒形式必須從自然地質(zhì)條件，技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件等各方面因素綜合考慮。　　　平峒：適用于地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場地和引進(jìn)鐵路，上山部分的儲量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。 考慮到本井田境界較大，屬低瓦斯礦井等因素，本區(qū)沖積層由南向北逐漸加厚，介于200－300 m之間，大致分五個(gè)層段，自上而下分述為： 1．耕土～細(xì)砂層段：地表耕土層厚1－2 m，多為砂質(zhì)粘土或粉砂：其下為細(xì)砂，局部夾粘土層，含水性中等，為潛水含水層段。 3．卵石～中粗砂層段：粒度分選差，局部夾粘土層透鏡體，含水性較強(qiáng)，承壓含水層段。 5．底部卵礫石層段：含粗、中砂、主要分布于井筒附近及背斜北翼，背斜南翼多以粘土或粘土夾卵石與基巖直接接觸，含水性較強(qiáng)，為承壓含水層。 井硐的位置：井筒是井下與地面出入的咽喉，是全礦井的樞紐。 選擇井筒位置時(shí)要考慮以下主要原則： 有利于井下合理開采 井筒沿井田走向的有利位置：當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而儲量分布均勻時(shí)，井筒沿井田走向的有利位置應(yīng)在井田的中央；當(dāng)井田儲量分布不均勻時(shí)，井筒應(yīng)布置在井田儲量的中央，以形成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)較短，通風(fēng)阻力小?！　　【惭孛簩觾A向的有利位置：在傾向上井筒宜布置在中偏上的位置，同時(shí)考慮到減少煤損，盡量讓工業(yè)廣場保護(hù)煤柱圈住一些影響生產(chǎn)的地質(zhì)構(gòu)造和斷層。　　　盡量不壓煤或少壓煤：確定井筒位置，要充分考慮少留井筒和工業(yè)廣場保護(hù)煤柱，做到不壓煤或少壓煤?！　　∮欣诰蜻M(jìn)與維護(hù)　　　為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困難及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過的巖層及表土層具有較好的水文、圍巖和地質(zhì)條件?！　　”阌诓贾玫孛婀I(yè)場地：井口附近要布置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。為考慮長期運(yùn)輸?shù)男熊嚢踩凸芾?，要盡量避免與公路或其他農(nóng)用道路相交，力求使接軌點(diǎn)位于編組站配線一側(cè)?？傊x擇井筒位置要統(tǒng)籌井田全局，兼顧前期和后期、地下與地面等各方面因素。工業(yè)場地位置　　　布置要求 （1）井田兩翼儲量基本平衡； （2）工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅； （3）工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤； （4）水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。工業(yè)場地的形狀為矩形，占地面積為12公頃。 開采水平的確定及采區(qū)劃分 本設(shè)計(jì)中只針對二層。左右，為緩斜煤層，瓦斯和水涌出量均不大，但由于煤層賦存情況，經(jīng)后邊的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，得出最優(yōu)開拓方案?！　　》桨敢唬毫⒕?、暗立井兩水平開拓方式　　　第一階段水平垂高定為282 m，主副井標(biāo)高+101m，主副井落底后下設(shè)500m水平車場；500 m水平巖石運(yùn)輸大巷按照3%流水坡度掘進(jìn)，布置在二煤層下部巖石中，延伸時(shí)通過階段運(yùn)輸石門將立井與第二水平的暗立井聯(lián)系起來；回風(fēng)大巷通過回風(fēng)石門與風(fēng)井聯(lián)系。開采后期考慮在井田的兩翼設(shè)立兩個(gè)風(fēng)井，采用對角式通風(fēng)。這種開采方式所需掘進(jìn)的階段石門長度較短，對礦井的運(yùn)輸有利，且第二水平采用斜井的形式有利于延伸及礦井末期的開采。方案二 立井暗斜兩水平井延深　　　方案三：立井、暗主斜副立兩水平開拓方式　　　主、副井井筒均為立井，布置在井田中部偏上的位置，暗主井采用斜井形式，有利于實(shí)現(xiàn)煤炭的連續(xù)運(yùn)輸，提升能力大。其通風(fēng)形式與方案一相同。礦井主、副井井筒均為立井，布置在井田中央，在井田的上部邊界設(shè)置回風(fēng)井，總共設(shè)三個(gè)開采水平，開采后期考慮在井田的兩翼設(shè)立兩個(gè)風(fēng)井，采用對角式通風(fēng)。以上所提方案均為多水平開拓方式。 方案一、方案二主要是暗井井筒形式不同。經(jīng)過以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果（見表4），在方案一、方案二中選擇方 案二：立井、暗立井斜井兩水平開拓方式。方案四主副井均采用立井形式，經(jīng)過以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果（見表41），在方案三、四中選擇方案四：立井、暗斜井兩水平開拓方式。在方案三、方案四中選擇方案三；立井暗主斜副立兩水平開拓。、三的詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較　　　按方案比較的原則，我們對兩個(gè)方案的主要初期、后期基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)分別計(jì)算匯總后再進(jìn)行比較。 井筒 礦井共有4個(gè)井筒，分別是主井、副井、西風(fēng)井和東風(fēng)井。此外，還布置有檢修道、動(dòng)力電纜、照明電纜、通訊信號電纜、人行臺階等設(shè)施。采用金屬罐道梁，行鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。 （3）風(fēng)井 風(fēng)井井筒采用立井形式，圓形斷面， m， m2，采用混凝土支護(hù)方式，井壁厚度為400 mm，備有安全出口。由第九章《礦井通風(fēng)與安全》的風(fēng)速驗(yàn)算可知，所選擇的井筒符合風(fēng)速要求。由于其服務(wù)時(shí)間長，為了便于維護(hù)，并根據(jù)現(xiàn)場使用情況，其斷面均采用半圓拱型，并采用錨噴支護(hù)。 井底車場及硐室 （1）主井系列硐室　　　主井系列硐室由井底煤倉、箕斗裝載硐室、清理撒煤硐室等。 ② 主井井底撒煤清理硐室 主井井底撒煤清理采用3 t礦車，由耙斗裝入礦車提升到井底車場水平，裝入煤倉?！　　、?井下中央變電所及水泵房 為了節(jié)約管材、纜線及方便管理，并有利于安全，主變電所和水泵房均布置在副井附近。為方便設(shè)備的檢修及運(yùn)送，水泵房靠近副井空車線一側(cè)，水泵房與變電所之間用耐火材料砌筑隔墻，并設(shè)鐵門。水泵房管子道和井筒相連，管子道與井筒相連處高出水泵房底板標(biāo)高7 m以上，管子道傾角25176。保證水泵房與副井運(yùn)輸巷道之間有10 m以上的巖柱?！　　、?水倉 水倉是低于井底車場標(biāo)高的一個(gè)井底硐室。水倉入口應(yīng)布置在空車線車場標(biāo)高最低處。水倉容量按礦井8 h的正常涌水量計(jì)算?！　　、?機(jī)電車庫與機(jī)電維修硐室　　　機(jī)電車庫及機(jī)電維修硐室設(shè)在井底車場內(nèi)通風(fēng)良好、便于進(jìn)出車輛的地方。　　　④ 調(diào)度室　　　調(diào)度室設(shè)在井底車場重列車出入井底車場必須經(jīng)過的地方，便于調(diào)度人員及列車運(yùn)行。為方便人員出入，應(yīng)由兩個(gè)通道分別通向井筒兩側(cè)?！　　、?火藥庫　　　考慮安全性，火藥庫設(shè)在靠近每個(gè)采區(qū)大巷旁邊的硐室內(nèi)。　　　井底車場采用立井刀式環(huán)行車場。 （2）副井空重車線長度驗(yàn)算 設(shè)計(jì)輔助運(yùn)輸采用MLC36型3 t材料車，其外形尺寸為：240010501200（mm）（長寬高）。 m， m，均大于1列車的長度，符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。然后，電機(jī)車經(jīng)過道岔N2繞道回車線，進(jìn)入副井空車線，牽引列車駛向采區(qū)。　　　 主井井筒斷面 副井井筒斷面　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 風(fēng)井井筒斷面 輔助運(yùn)輸大巷斷面 運(yùn)輸大巷斷面 井底車場 主運(yùn)輸石門斷面 輔助運(yùn)輸石門斷面5 準(zhǔn)備方式采區(qū)巷道布置　?。?）采區(qū)煤層特征 　　　本采區(qū)所采煤層為二1煤層，其煤層特性：黑色，焦煤為主，煤巖成分以亮煤和鏡煤為主，其中夾有暗煤和絲炭的透鏡體，一般條帶結(jié)構(gòu)不明顯，近似均一結(jié)構(gòu)，內(nèi)生裂隙發(fā)育，脆度較大，機(jī)械強(qiáng)度小，易于破碎，常具貝殼狀斷口。 t/m3。主要煤層有、二煤層，其中煤為本礦井設(shè)計(jì)的可采煤層，其余煤層無開采價(jià)值。煤層為穩(wěn)定煤層。 穩(wěn)定 中硬　?。?）水文地質(zhì)　　　本采區(qū)水文地質(zhì)條件屬于簡單型，從煤層頂板第一層砂巖到鋁質(zhì)泥巖間的砂巖所組成。該含水組砂巖裂隙不發(fā)育，富水性較弱?！　。?）瓦斯　　　根據(jù)以前礦井瓦斯等級鑒定，本礦井為低瓦斯礦井， m3/t?！　。?）地質(zhì)構(gòu)造　　　本采區(qū)構(gòu)造簡單，無較大的構(gòu)造影響生產(chǎn)，煤層走向起伏不明顯，傾角11176。　?。?）頂?shù)装逄匦浴　　　　　∶簩禹數(shù)装逄匦裕喉敯逡话銥槟鄮r或粉砂巖，夾有薄層細(xì)砂巖，局部頂板為細(xì)砂巖，底板為泥巖?！　　〉V井首采采區(qū)位于井田北部第一水平上山部分，西以斷層為界，南以一水平大巷為界，東部以風(fēng)氧化帶（即礦井邊界）為界?！　　々N，井田范圍內(nèi)只有一條斷層對礦井生產(chǎn)無大的影響，煤層厚度及傾角變化不大。又由于本礦采用綜合機(jī)械化開采，機(jī)械化水平較高，可設(shè)計(jì)一個(gè)采區(qū)滿足礦井產(chǎn)量，故取較長的采區(qū)走向長度?！　　。?）本礦井采用采區(qū)準(zhǔn)備方式，上山沿傾向集中布置。因此采用兩條上山方式準(zhǔn)備，一條運(yùn)煤，一條運(yùn)料?！　　。?）區(qū)段平巷采用雙巷掘進(jìn)，采區(qū)單翼開采便可以保證礦井在投產(chǎn)時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)年產(chǎn)量?！　　。?）區(qū)段平巷間設(shè)置聯(lián)絡(luò)巷，保證掘進(jìn)通風(fēng)順暢，減少局扇的工作阻力。 采區(qū)巷道布置參數(shù)確定　　　，　　　區(qū)段斜長＝工作面長度+區(qū)段煤柱寬度+區(qū)段上下兩平巷寬度　　　根據(jù)《煤炭設(shè)計(jì)規(guī)程》要求，結(jié)合本礦實(shí)際情況，采區(qū)邊界煤柱設(shè)定為10 m，上山煤柱留40 m煤柱，運(yùn)輸上山與軌道上山間距30 m，區(qū)段斜長為240 m?！　　〔蓞^(qū)內(nèi)的煤柱主要有采區(qū)上山保護(hù)煤柱、區(qū)段煤柱以及水平大巷保護(hù)煤柱。由于采區(qū)西以斷層為界，南以一水平大巷為界，東部以風(fēng)氧化帶（即礦井邊界）為界。采區(qū)上山布置在煤層中，由于上山使用時(shí)間長，故上山每側(cè)留設(shè)40 m的上山保護(hù)煤柱。區(qū)段平巷留設(shè)30m寬的煤柱。為了減少上山的維護(hù)費(fèi)用，確定采區(qū)上山的數(shù)目為兩條，既一條運(yùn)輸上山，一條軌道上山。為達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，盡量集中生產(chǎn)、區(qū)段依次接替。區(qū)段平巷均采用矩形斷面，錨網(wǎng)支護(hù)（斷面形狀見工作面布置圖）。1 23 45 67 89 1011 12 工作面接替順序、運(yùn)輸及其它系統(tǒng)　　?。?）運(yùn)煤系統(tǒng)　　　工作面→運(yùn)輸平巷→溜煤眼→運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉→運(yùn)輸大巷→立井→地面?！　　。?）通風(fēng)系統(tǒng)　　　新鮮風(fēng)流：副井→井底車場→運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場→軌道上山→采區(qū)中部車場→區(qū)段運(yùn)輸平巷→工作面?！　　。?）出矸系統(tǒng)　　　掘進(jìn)工作面→回風(fēng)運(yùn)料平巷→采區(qū)中部車場→軌道上山→采區(qū)下部車場→運(yùn)輸大巷→井底車場→副井→地面?！　　∨潘到y(tǒng)：工作面（掘進(jìn)頭）→區(qū)段運(yùn)輸平巷→采區(qū)中部車場→軌道上山→采區(qū)下部車場→運(yùn)輸大巷→井底水倉→副井→地面?！　　〔蓞^(qū)內(nèi)巷道主要有兩種：巖巷和煤巷。采區(qū)內(nèi)所有工作面順槽均沿頂板掘進(jìn)，采用綜掘機(jī)及其配套的設(shè)備施工，后配備膠帶輸送機(jī)組成機(jī)械化掘進(jìn)，采用轉(zhuǎn)載機(jī)、給料破碎機(jī)和膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，雙巷或三巷同時(shí)掘進(jìn)，每隔200 m掘聯(lián)絡(luò)巷貫通。每個(gè)掘進(jìn)工作面配備一臺FDII型2*55 KW局扇，通風(fēng)方式為壓入式。各設(shè)備技術(shù)特征見表5表53。） 177。上下15176。工作面生產(chǎn)能力按照確定的工作面長度、選取工作面進(jìn)度及采高，便可算出工作面單產(chǎn)。　　　　　　則： A=2403