采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)--煤礦粉塵防治技術(shù)研究（含外文翻譯）

1、<p><b>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　學(xué) 院： 礦 業(yè) 工 程 學(xué) 院 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 采 礦 工 程 </p><p>　　論文題目： 五陽(yáng)煤礦1.8Mt/a新井設(shè)計(jì)

2、 </p><p>　　專(zhuān) 題： 　　　　煤礦粉塵防治技術(shù)研究 　　　 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 職 稱(chēng)： 教 授 </p><p>　　2011 年 6 月 徐州</p><p><b>　　畢業(yè)論文任務(wù)書(shū)</b></p><p>　

3、　任務(wù)下達(dá)日期： 2011 年 3 月 10 日</p><p>　　畢業(yè)論文日期： 2011年3 月 10日至 2011 年 6月 13日</p><p>　　畢業(yè)論文題目： 五陽(yáng)煤礦1.8Mt/a新井設(shè)計(jì)</p><p>　　畢業(yè)論文專(zhuān)題題目：　　煤礦粉塵防治技術(shù)研究</p><p>　　畢業(yè)論文主要內(nèi)容和

4、要求：</p><p>　　按照采礦工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱要求，完成一般部分五陽(yáng)煤礦1.8Mt/a新井設(shè)計(jì)和專(zhuān)題部分煤礦粉塵防治技術(shù)研究，英譯漢中文字?jǐn)?shù)3000以上。</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般部分、專(zhuān)題部分和翻譯部分。</p><p>　　一般部分為五陽(yáng)煤礦

5、1.8 Mt/a新井設(shè)計(jì)。五陽(yáng)煤礦是潞安礦區(qū)最北部的一對(duì)大型礦井。南北長(zhǎng)約3.8km，東西寬約6km，礦井面積為16.8km2。區(qū)內(nèi)地勢(shì)屬丘陵，交差不大。地面標(biāo)高一般890m左右。本礦井主采3號(hào)煤，煤層傾角為3°～19°平均傾角為10°，屬于緩傾斜煤層，煤層賦存基本穩(wěn)定。</p><p>　　井田工業(yè)儲(chǔ)量為17774萬(wàn)t，礦井服務(wù)年限為55.78a，礦井正常涌水量為400m3/h。礦

6、井瓦斯涌出量平均8.99m3/s，為低瓦斯礦井。井田為立井兩水平開(kāi)拓。采用綜采放頂煤，后退式開(kāi)采，—次采全高，全部塌落法管理頂板。</p><p>　　礦井年工作日為330d，工作制度為“三八”制。</p><p>　　專(zhuān)題部分題目是煤礦粉塵防治技術(shù)研究。</p><p>　　翻譯部分主要內(nèi)容為關(guān)于煤礦火災(zāi)模型，英文題目為：Recent Developments a

7、nd </p><p>　　Practices to Control Fire in Undergound Coal Mines。</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This design includes three parts: general parts, the projects section

8、and translation parts.</p><p>　　General parts is Wuyung Mine 1.8 Mt/a new well design. Wuyung Mine is one of the northest mining in LuAn coal mine. North-south is long for approximately 3.8 km, east-west abo

9、ut 6km, coal mine area wide for 16.8 km2. General ground elevation of about 890m. 3, the main mining coal mine, coal seam dip of 3 ° ~ 19 °, average dip of 10 °, are gently inclined stable seam. </p>

10、<p>　　Mine industrial reserves of 177.74 million ton, the service life of the mine for 55.78a, mine is the normal discharge 400m3 / h. Mine Gas Emission average 8.99m3 / s, as a low gas mine. Mine shaft of two le

11、vels to explore. Caving with mechanized, retreating mining - time taken full height, all of Law Management roof collapse.</p><p>　　In working for the mine 330d, working system for the "March"system

12、.</p><p>　　Special section entitled coal mine dust control techniques.</p><p>　　Translation of part of the main content on the coal mine fire model, the English title is: Recent Developments and

13、 Practices to Control Fire in Undergound Coal Mines。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　目 錄3</b></p><p>&

14、lt;b>　　一 般 部 分5</b></p><p>　　1 礦區(qū)概況與井田地質(zhì)特征6</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況6</b></p><p>　　1.2井田地質(zhì)特征8</p><p><b>　　1.3煤層特征9</b></p><p

15、>　　1. 4礦井地溫條件14</p><p>　　2 井田境界與儲(chǔ)量15</p><p>　　2.1井田境界15</p><p>　　2.2 礦井儲(chǔ)量計(jì)算15</p><p>　　3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限20</p><p>　　3.1礦井工作制度20</p><

16、p>　　3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限20</p><p><b>　　4 井田開(kāi)拓22</b></p><p>　　4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題22</p><p>　　4.2　主要巷道29</p><p>　　5 準(zhǔn)備方式——帶區(qū)巷道布置37</p><p>　　5.1煤層地質(zhì)特

17、征37</p><p>　　5.2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)38</p><p>　　5.3帶區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì)43</p><p><b>　　6 采煤方法44</b></p><p>　　6.1 采煤工藝方式44</p><p>　　6.2回采巷道布置57</p><

18、p><b>　　7 井下運(yùn)輸58</b></p><p><b>　　7.1概述58</b></p><p>　　7.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇59</p><p>　　7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選60</p><p><b>　　8 礦井提升63</b></p>

19、<p>　　8.1礦井提升概述63</p><p>　　8.2主副井提升63</p><p>　　9 礦井通風(fēng)及安全66</p><p>　　9.1礦井地質(zhì)概況66</p><p>　　9.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定67</p><p>　　9.3礦井風(fēng)量計(jì)算70</p><p&g

20、t;　　9.4礦井阻力計(jì)算76</p><p>　　9.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備83</p><p>　　9.6安全災(zāi)害的預(yù)防措施87</p><p>　　10 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)89</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)90</b></p><p>　　專(zhuān) 題 部 分91</p

21、><p>　　1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀94</p><p>　　1.1煤礦粉塵防治技術(shù)現(xiàn)狀94</p><p>　　1. 2粉塵分布規(guī)律研究現(xiàn)狀95</p><p>　　2 粉塵防治技術(shù)99</p><p>　　2.1　采煤機(jī)內(nèi)外噴霧99</p><p>　　2.2　空氣幕103</p&

22、gt;<p>　　3 其他防塵技術(shù)109</p><p>　　3. 1減塵109</p><p>　　3. 2降塵110</p><p>　　3.3　捕塵111</p><p>　　3.4　排塵112</p><p>　　3.5　個(gè)體防護(hù)112</p><p><

23、b>　　4結(jié)論113</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)114</b></p><p><b>　　英文原文115</b></p><p><b>　　中文譯文122</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)126</b

24、></p><p><b>　　致 謝127</b></p><p><b>　　一般部分</b></p><p>　　1 礦區(qū)概況與井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況</b></p><p>　　1.1.1　礦區(qū)地

25、理位置</p><p>　　五陽(yáng)煤礦是潞安礦區(qū)最北部的一對(duì)大型礦井。行政區(qū)劃隸屬襄桓縣所轄，礦井范圍北以?xún)纱〝鄬訛榻?，南以文王山斷層為界，西起勘探區(qū)邊界，東至15-3號(hào)煤層露頭，南北長(zhǎng)約3.8km，東西寬約6km，礦井面積為16.8km2，該礦距襄桓車(chē)站3.5km，距長(zhǎng)治45km ,太焦線穿越礦區(qū)，交通方便。區(qū)內(nèi)地勢(shì)屬丘陵，交差不大。地面標(biāo)高一般890m左右。</p><p>　　1.1.

26、2　交通位置</p><p>　　潞安礦區(qū)地處山西省東南部沁水煤東部邊緣中段，地跨長(zhǎng)治。太（原）焦（作）鐵路縱貫礦區(qū)東部。邯（鄲）長(zhǎng)（治），太（原）焦（作）鐵路在長(zhǎng)治北站交會(huì)。太（原）焦（作）線北接石太、同蒲線，南接隴海線。礦區(qū)至太原，長(zhǎng)治，邯鄲，洛陽(yáng)等地都有汽車(chē)相通，交通極為方便。長(zhǎng)治到各周邊主要城市鐵路間距離見(jiàn)表1-1；長(zhǎng)治到各周邊主要城市鐵路間距離見(jiàn)表1-2；長(zhǎng)治交通位置如圖1-1。</p>

27、<p>　　表1-1 到各周邊主要城市鐵路間距離</p><p>　　表1-2 長(zhǎng)治到各周邊主要城市鐵路間距離</p><p>　　圖1-1 長(zhǎng)治市交通位置圖</p><p>　　1.1.3當(dāng)?shù)靥鞖鈿夂蚝徒邓?lt;/p><p>　　該區(qū)事故于溫暖帶大陸性氣候，年平均氣溫為-6.9℃（一月），最高氣溫為22.8℃（七月）。極端最

28、低氣溫為-29.1℃（1972年1月27日），日最高溫度為37.4℃（1972年7月5日）。年降雨量為414～917mm年平均為583.9mm年蒸發(fā)量為1493.8～1996.3mm，年平均為1713.84mm。降雨量多集中在7、8、9三個(gè)月。日最大降雨量為109.7mm（1972年7月7日）。風(fēng)向多為西北風(fēng)，最大風(fēng)速為14～16m/s。凍土期為每年十月至每年四月。最大凍土深度為75cm。</p><p>　　1

29、.1.4礦區(qū)水文情況</p><p>　　井田內(nèi)主要河流有濁漳河西源和南源。西源由西而東流入礦區(qū)，而南源由西南匯入，并于礦區(qū)中部匯合。南、西二源匯合后，由南而北至襄垣城東流出礦區(qū)，總匯水面積約750km2。并在井田外兩河上游分別建有漳澤水庫(kù)和后灣水庫(kù)。而區(qū)內(nèi)無(wú)大的地表水體。</p><p>　　煤層露頭附近有一條季節(jié)性河流——淤泥河，自南而北流淌，一般流量為360m3/h。另外，流經(jīng)本井田

30、的濁漳河南源，為一常年有水河流，其最高洪水位857.65m（1953.6.15），最大流量224m3/s，局部對(duì)煤層頂板含水層有明顯的入滲補(bǔ)給。</p><p><b>　　1.2井田地質(zhì)特征</b></p><p><b>　　1.2.1地層</b></p><p>　　本井田廣為第四系黃土所覆蓋，局部地帶有二疊系石盒子

31、組地層，零星出露，據(jù)以往地質(zhì)資料和新近資料，將本井田地層發(fā)育情況由老到新敘述如下：</p><p>　　1）奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組O2s</p><p>　　井田鉆孔揭露最大厚度為99.27m，巖性為深灰色巨厚層狀石灰?guī)r，淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r。局部夾石膏層。石灰?guī)r呈豹皮狀，含珠角石、腹足類(lèi)，有孔蟲(chóng)等化石，分布于井田南部文王山北斷層下。</p><p>　　2）奧陶

32、系中統(tǒng)峰峰組O2f</p><p>　　該組厚度為120米左右，巖性為淺灰、深灰色厚層狀石灰?guī)r，灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，夾灰色中厚層狀泥灰?guī)r。與下伏地層呈整合接觸。</p><p>　　3）石炭系中統(tǒng)本溪組C2b</p><p>　　該組厚度3.5～29.92m，平均8.5m。巖性以灰色塊狀鋁土泥巖為主，局部發(fā)育灰白色中厚層狀細(xì)粒石英砂巖，灰色砂質(zhì)泥巖，底部為山西式鐵

33、礦層。有時(shí)見(jiàn)及不穩(wěn)定的薄煤層或煤線。井田東南郭莊附近有出露。與下伏地層呈假整合接觸。</p><p>　　4）石炭系上統(tǒng)太原組C3t</p><p>　　本組厚度89.2～139m，平均厚度103m。是本區(qū)的主要含煤地層之一。巖性主要為灰、灰黑色石灰?guī)r，灰、灰白色細(xì)～粗粒石英砂巖，灰、灰黑色粉砂巖，砂質(zhì)泥巖，泥巖，夾8～15層煤，其中可采煤層1～7層。泥巖多含鐵質(zhì)結(jié)核及植物化石碎片，致密堅(jiān)

34、硬；砂巖有時(shí)常相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖及泥巖。本組發(fā)育四層較穩(wěn)定的石灰?guī)r及一層局部發(fā)育不穩(wěn)定的石灰?guī)r，屬典型的海陸交互相沉積，旋回結(jié)構(gòu)明顯，且?guī)r性巖相較為復(fù)雜。與下伏地層呈整合接觸。</p><p>　　5）二疊系下統(tǒng)山西組P1sh</p><p>　　本組厚度59.20～85.85m，平均厚度約70m。是本區(qū)主要含煤地層，巖性主要為灰白、灰色中-細(xì)粒石英砂巖，灰、灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖互層，含植物

35、化石碎片，含煤1～4層。其中下部的3#煤層為主要可采煤層，平均厚度5.73m，底部以一層灰白色中厚層狀細(xì)或中粒石英砂巖（K7）與太原組分界，為濱海三角洲沉積。與下伏地層呈整合接觸。</p><p>　　6）二疊系下統(tǒng)下石盒子組P1x</p><p>　　本組厚度83.46～151.90m，平均厚度約110m。巖性變化較大，頂部為紫紅、紫灰色等雜色含鮞粒厚層狀鋁質(zhì)泥巖，砂質(zhì)泥巖。（俗稱(chēng)桃花泥

36、巖）中，底部為灰白、灰色石英砂巖為主（K8）。巖層顏色由淺到深的變化反映氣侯由溫暖潮濕漸變?yōu)檠谉岣稍?。為上三角洲平原～沖積平原沉積。與下伏地層呈整合接觸。</p><p>　　7）二疊系上統(tǒng)上石盒子組P2s</p><p>　　本組厚度一般在300m左右。巖性由紫紅、紫灰等雜色泥巖或砂質(zhì)泥巖及灰、灰白和黃綠色石英砂巖組成。為半干熱氣侯條件下，沖積平原沉積。與下伏地層呈整合接觸。</p

37、><p><b>　　8）第四系Q</b></p><p>　　其厚度0～80.17m，平均約32.73m。是本井田主要覆蓋層，巖性為棕黃、淺黃色亞粘土，含砂質(zhì)粘土，夾姜結(jié)石層,局部有礫石,頂部為植耕土，近漳河一帶為古河床及河漫灘沉積。與下伏地層呈不整合接觸。</p><p>　　鑒于本井田歷次地質(zhì)資料的地層劃分標(biāo)準(zhǔn)不甚統(tǒng)一，本次地層劃分主以200

38、1年《五陽(yáng)煤礦礦井生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》中的地層劃分為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一，區(qū)域地層基本與此一致。五陽(yáng)井田歷次進(jìn)行分采區(qū)精查，補(bǔ)勘精查，對(duì)煤系地層的控制程度較高，但對(duì)含煤地層系統(tǒng)研究較差，特別是對(duì)本井田含煤地層沉積環(huán)境缺乏系統(tǒng)的分析研究。</p><p><b>　　1.2.2　構(gòu)造</b></p><p>　　礦井構(gòu)造特征是：寬緩褶曲相伴生大，中型交角度正斷層和次級(jí)小型斷裂。構(gòu)造線

39、方向多為南北方向，褶曲主要天倉(cāng)向斜，呈北東縱貫礦井中央，兩翼傾角一般10?左右，局部達(dá)到20?，幅達(dá)200m，與其相伴生的次級(jí)褶曲有崔村向斜，大郝溝向斜，十字道背斜，五陽(yáng)背斜。其軸向大致與天倉(cāng)向斜一致。只是規(guī)模上，幅度上都小于天倉(cāng)向斜。</p><p>　　與褶曲相伴生較大的構(gòu)造主要有控制礦井范圍的西川斷層，文王山斷層及發(fā)育在礦井內(nèi)的王家莊斷層。其中南豐正斷層：位于南豐村南、大黃莊、十字道村南一線，大黃莊村西走向

40、為北50°有地震測(cè)線和鉆孔控制，井下生產(chǎn)巷道揭露，已查明。礦井內(nèi)無(wú)陷落柱。</p><p>　　五陽(yáng)井田處于上述二級(jí)構(gòu)造帶之間，受晉～獲斷褶帶的控制和武～陽(yáng)凹褶帶的影響主要形成低級(jí)，低序次的構(gòu)造。本井田的基本構(gòu)造特征為：向南西傾伏寬緩褶曲，伴有大中型、高角度正斷層和次一級(jí)的小型斷裂，構(gòu)造線方向大致為北東東和北東方向褶曲；地層總體傾向南西，傾角一般為10°。</p><p&g

41、t;　　1.2.3　水文地質(zhì)特征</p><p>　　本區(qū)主要河流為濁漳河南源和西源，屬于海河水系漳河流域。濁漳河由南向北經(jīng)過(guò)礦區(qū)南部邊緣，其支流有洚河，嵐水河和青河等。濁漳河西源由西向東流經(jīng)礦區(qū)北緣，其支流有淤泥河。濁漳河南源流入漳澤水庫(kù)與其支流匯合，再向北與西源匯合。南、西二源匯合繞過(guò)五陽(yáng)至襄桓城東與濁漳北源匯合。南、西二源在井田中央與西源匯合后，由南而北穿越井田，至襄垣城東與濁漳河北源匯合流出五陽(yáng)井田。濁漳

42、河河床寬達(dá)70～110m長(zhǎng)年流水，流量為1m3/s。而礦區(qū)內(nèi)基本無(wú)地表河流。</p><p>　　礦井涌水量一般為400m3/h左右，含水系數(shù)為3.1左右。井田內(nèi)共有11個(gè)含水層：Ⅰ～Ⅴ為灰?guī)r裂隙溶洞含水層；Ⅵ～Ⅹ為砂巖裂隙含水層；Ⅺ為風(fēng)化殼及砂礫孔隙含水層。礦井涌水主要來(lái)源于煤層頂板以上各含水層。通過(guò)回采后形成的導(dǎo)水裂隙帶和冒羅帶涌入礦井。礦井水PH值為7～8屬于弱堿性。</p><p>

43、;　　各水層分布見(jiàn)含水層情況表1-3。</p><p><b>　　1.3煤層特征</b></p><p>　　礦井主要含煤地層為二迭統(tǒng)山西組及上石炭統(tǒng)太原組煤系厚度：</p><p>　　山西組：59.20—85.85m,太原組：89.2—129.02m。共含煤15層，其中山西組4層（1—4號(hào)）太原組（5—15號(hào)煤）含煤系數(shù)為6.7%。煤層傾

44、角為5°～12°平均傾角為10°煤質(zhì)的硬度為f=0.5～1.5中等硬度。各煤層層位及特征見(jiàn)表1-4；主要可采煤層特征見(jiàn)表1-5；煤質(zhì)特征見(jiàn)表1-6；煤碳工業(yè)價(jià)值分析見(jiàn)表1-7。</p><p>　　表1-3 含水層情況表</p><p>　　表1-4 各地層層位及特征表</p><p>　　表1-5 主要可采煤層特征</p&

45、gt;<p>　　表1-6 煤質(zhì)特征</p><p>　　由于15-3號(hào)煤層平均厚度為0.63m小于最薄可采煤層，并且分布不穩(wěn)定，所以定位為不可采煤層。除以上主要可采煤層外，還有5，9，10，11，13，15-3等局部可采煤層。</p><p>　　表1-7 工業(yè)價(jià)值分析</p><p>　　1.3.1　煤層頂?shù)装鍘r性特征</p>&

46、lt;p>　　主要開(kāi)采對(duì)象3號(hào)煤層頂板一般為砂巖，泥巖，偽頂，直接頂，老頂通常同時(shí)存在。偽頂多為黑灰色泥巖,厚0.08～0.20m，隨著采煤冒落。直接頂有灰黑色泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖組成，厚度為1.3～3.6m其抗壓強(qiáng)度在75～905kg/cm2,一般在搬移支柱后即冒落，為Ⅱ類(lèi)穩(wěn)定中等頂板。老頂多為砂巖，硬度大，厚度不穩(wěn)定，一般厚為6.5～9.0m最大可達(dá)28m，其單向抗壓強(qiáng)度380～1310kg/cm2，一般不易冒落，會(huì)造成周期來(lái)

47、壓。</p><p>　　地板多無(wú)偽底，只有直接底，巖性對(duì)為黑色泥巖，厚度達(dá)0.2～0.6m底板多為砂巖，其抗壓強(qiáng)度為419～1918kg/cm2，普式硬度為4～8。</p><p>　　15-3號(hào)煤層頂板多為泥巖及粉砂巖，厚度變大，中等硬度，屬于易冒落頂板。頂板以泥巖及粉砂巖為主，老底多為細(xì)砂巖，膠結(jié)為中等膠結(jié)。煤層的埋深及頂?shù)装鍘r層見(jiàn)綜合柱狀圖1-2。</p><p

48、>　　圖1-2 綜合柱狀圖</p><p>　　1.3.2煤層瓦斯含量</p><p>　　3#煤層瓦斯含量為1.560~17.502mL/g·r，平均5.725mL/g·r，變化較大。二氧化碳含量為0.01~0.47mL/g·r，平均0.21mL/g·r。瓦斯含量變化隨著煤層埋藏深度的增大，瓦斯含量也增大。五陽(yáng)煤礦2003年按照《煤礦安全規(guī)

49、程》的要求，又對(duì)3#煤層礦井瓦斯等級(jí)及二氧化碳進(jìn)行鑒定，瓦斯相對(duì)涌出量8.99m3/t，二氧化碳相對(duì)涌出量4.81m3/t，屬低瓦斯礦井，全礦其采煤工作面瓦斯涌出量為12.21m3/min，掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量為7.94m3/min，采空區(qū)瓦斯涌出量為8.28m3/min。從近6年的礦井瓦斯及二氧化碳涌出量的情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1.3-5，可以看出礦井瓦斯涌出量較小，但是由于受各種因素的影響瓦斯賦存極不均衡，局部地方瓦斯涌出量仍然較大，瓦斯相對(duì)

50、涌出量曾達(dá)到23m3/t，為高瓦斯區(qū)。3#煤層瓦斯及二氧化碳涌出量見(jiàn)表1-8，3#煤層瓦斯參數(shù)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1-9。</p><p>　　表1-8 3#煤層瓦斯及二氧化碳涌出量表</p><p>　　表1-9 3#煤層瓦斯參數(shù)測(cè)試結(jié)果表</p><p>　　1.3.3煤塵和自燃情況</p><p>　　五陽(yáng)煤礦煤類(lèi)為焦煤，瘦煤和貧煤。煤的脆

51、性較大，在機(jī)械化采煤程度高的今天，采煤作業(yè)過(guò)程中容易形成大量的煤塵。有對(duì)3號(hào)煤層的取樣試驗(yàn)，反向火焰長(zhǎng)度為5～50mm，一般為10mm左右；爆炸指數(shù)為17.63～21.45%，一般為18～19%屬于危險(xiǎn)型礦井。</p><p>　　3#煤層的自燃傾向性等級(jí)鑒定結(jié)果表明：3#煤層煤塵具有爆炸性，屬不易自燃煤層，但局部區(qū)段3#煤層有可能產(chǎn)生自燃。</p><p>　　1. 4礦井地溫條件<

52、;/p><p>　　生產(chǎn)礦井測(cè)量井下溫度16℃左右，地溫為1℃/100m屬于地溫正常地區(qū)。</p><p><b>　　2 井田境界與儲(chǔ)量</b></p><p><b>　　2.1井田境界 </b></p><p>　　五陽(yáng)礦是潞安礦區(qū)最北部的一對(duì)大型礦井。行政區(qū)劃隸屬襄桓縣所轄，礦井范圍北以?xún)纱〝鄬?/p>

53、為界，南以文王山斷層為界，西起勘探區(qū)邊界，東至15-3號(hào)煤層露頭。</p><p>　　礦井開(kāi)采的上限標(biāo)高+850m，由于礦井南北是以斷層為界，西以勘探線為界，所以礦井下部開(kāi)采邊界在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)達(dá)的情況下仍然可以進(jìn)一部探明，以擴(kuò)大下部開(kāi)采邊界，增加井田的可采儲(chǔ)量，延長(zhǎng)服務(wù)年限，提高全礦的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　礦井南北走向長(zhǎng)度最長(zhǎng)為3.5km，最短為2.1km；而東西傾向最長(zhǎng)

54、約為6km，最短約為4.7km。礦井總面積約為16.8km2。由于本礦井的煤層傾角為煤層傾角為3°～19°平均傾角為10°，屬于緩傾斜煤層，煤層賦存基本穩(wěn)定。</p><p>　　2.2 礦井儲(chǔ)量計(jì)算</p><p><b>　　2.2.1構(gòu)造類(lèi)型</b></p><p>　　煤層內(nèi)傾角為3°~19

55、76;，褶曲較發(fā)育，斷層不太發(fā)育，無(wú)巖漿活動(dòng)，為中等構(gòu)造地區(qū)，屬于第二類(lèi)。</p><p>　　2.2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量</p><p>　　礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)地質(zhì)勘探，煤層厚度和質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚。</p><p>　　根據(jù)已看勘探的煤種以貧煤為主，其次是無(wú)煙煤，由表2-1知最低可采厚度為0.7m。</p><p

56、>　　表2-1 儲(chǔ)量計(jì)算厚度、灰分指標(biāo)</p><p>　　本礦井設(shè)計(jì)對(duì)3#煤層進(jìn)行開(kāi)采設(shè)計(jì)，它們的厚度為7.5m，基巖無(wú)出露，西邊有風(fēng)氧化帶。</p><p>　　本次儲(chǔ)量計(jì)算是在精查地質(zhì)報(bào)告提供的1：5000煤層底板等高線圖上計(jì)算的，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。</p><p>　　3#煤層，采用塊段法計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量。</p><p>　　地質(zhì)塊段

57、法就是根據(jù)一定的地質(zhì)勘探或開(kāi)采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量。煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和，每個(gè)塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個(gè)以上的鉆孔。塊段劃分如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 塊段劃分示意圖</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，求得以下各儲(chǔ)量類(lèi)型的值：</p><p>　?。?）礦井地質(zhì)資源量<

58、/p><p>　　礦井地質(zhì)資源量可由以下等式計(jì)算：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中：——礦井地質(zhì)資源量，Mt；</p><p>　　——煤層平均厚度，m；</p><p>　　——煤層底面面積，m3；</p><p>　　——煤容重，t

59、/m3。</p><p>　　將各參數(shù)代入（2-1）式中可得表2-2，所以地質(zhì)儲(chǔ)量為：</p><p>　　=186.82 （Mt）</p><p>　　表2-2 煤層地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算</p><p><b>　?。?）礦井工業(yè)儲(chǔ)量</b></p><p>　　根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%

60、探明的，30%控制的，10%推斷的。根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中，70%的是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，30%的是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，則礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量由式計(jì)算。</p><p>　　礦井工業(yè)儲(chǔ)量可用下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中 ——礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量； </p>

61、<p>　　——探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；</p><p>　　——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；</p><p>　　——探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；</p><p>　　——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；</p><p><b>　　——推斷的資源量；</b></p><p&g

62、t;　　——可信度系數(shù)，取0.7~0.9。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，值取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存較穩(wěn)定的礦井，取0.7。該式取0.8。</p><p>　　78.46 （Mt）</p><p>　　39.23 （Mt）</p><p>　　33.63 （Mt）</p><p>　　16.81 （Mt）</p>&l

63、t;p>　　14.95 （Mt）</p><p>　　因此將各數(shù)代入式2-2得：183.08（Mt）</p><p>　　2.2.3 礦井可采儲(chǔ)量</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量按式（2-3）計(jì)算：</p><p><b>　　（2-3）</b></p><p>　　式中——礦井設(shè)計(jì)

64、資源/儲(chǔ)量</p><p>　　——斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱損失量之和。按礦井工業(yè)儲(chǔ)量的3%算。</p><p>　　則：177.59 （Mt）</p><p><b>　　礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p>

65、<p>　　式中——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量；</p><p>　　——工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱損失量之和，按礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量的2%算；</p><p>　　C——采區(qū)采出率，厚煤層不小于75%；中厚煤層不小于80%；薄煤層不小于85%。此處取0.85。</p><p>　　則：130.53（Mt）</p><p>　　2.2.4工業(yè)廣

66、場(chǎng)煤柱</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》不同井型與其對(duì)應(yīng)的工業(yè)廣場(chǎng)面積見(jiàn)表2-3。第5-22條規(guī)定：工業(yè) 廣場(chǎng)的面積為0.8-1.1平方公頃/10萬(wàn)噸。本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬(wàn)噸/年，所以取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為400m×450m的長(zhǎng)方形。煤層的平均傾角為10度，工業(yè)廣場(chǎng)的中心處在井田走向的中央，傾向中央偏于煤層中上部，其中心處埋藏深度為+650m，該處表土層平均厚度為32m，主井、副井，地表

67、建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為15m。本礦井的地質(zhì)掉件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見(jiàn)表2-4。</p><p>　　表2-3 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)</p><p>　　表2-4 巖層移動(dòng)角</p><p>　　由此根據(jù)上述以知條件，畫(huà)出如圖2-1所示的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸：</p><p>　　由圖可得出保護(hù)煤柱的尺

68、寸為：</p><p>　　由CAD量的梯形的面積分別是：377396m2 </p><p>　　S3煤=377396/cos10°=383217.94m2</p><p>　　則：工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為：</p><p>　　Z工=S×M×R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2-

69、5）</p><p>　　圖2-1 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱</p><p>　　式中： Z工----工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，萬(wàn)噸；</p><p>　　S ----工業(yè)廣場(chǎng)壓煤面積，㎡；</p><p>　　M ----煤層厚度，3煤7.5m；</p><p>　　R ----煤的容重, 1.45t/m3。</p>&

70、lt;p>　　則： Z3煤=383217.94 ×7.5×1.45×10-4=411(萬(wàn)噸)</p><p>　　3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p><b>　　3.1礦井工作制度</b></p><p>　　按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的說(shuō)明

71、》，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算，三八制作業(yè)（兩班生產(chǎn)，一班檢修），每日兩班出煤，凈提升時(shí)間為16小時(shí)。</p><p>　　3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　3.2.1　礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力</p><p>　　因?yàn)楸揪镌O(shè)計(jì)豐富，主采煤層賦存條件簡(jiǎn)單，井田內(nèi)部無(wú)較大斷層，比較合適布置大型礦井，經(jīng)校核后確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為18

72、0萬(wàn)噸/年。</p><p>　　3.2.2　井型校核</p><p>　　下面通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)煤層開(kāi)采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件等因素對(duì)井型加以校核。</p><p>　?。?）礦井開(kāi)采能力校核</p><p>　　五陽(yáng)礦3煤層為特厚煤層，煤層平均傾角為10度，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，賦存較穩(wěn)定，但礦井涌水相對(duì)較大，煤層較厚，工作面長(zhǎng)度不一過(guò)大

73、，考慮到礦井的儲(chǔ)量可以布置一個(gè)綜采工作面就可以滿足礦井的設(shè)計(jì)能力。</p><p>　?。?）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核</p><p>　　本礦井為大型礦井，開(kāi)拓方式為立井開(kāi)拓，主井提升容器為兩對(duì)16噸底卸式提升箕斗，提升能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用帶式輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉(cāng)，運(yùn)輸能力很大，自動(dòng)化程度很高，原煤外運(yùn)不成問(wèn)題。輔助運(yùn)輸采用罐籠，同時(shí)本設(shè)計(jì)的井底車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)方便，通過(guò)

74、能力大，滿足矸石、材料及人員的調(diào)動(dòng)要求。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。</p><p>　?。?）通風(fēng)安全條件的校核</p><p>　　本礦井煤塵具有爆炸性，瓦斯含量相對(duì)較低，屬于低瓦斯礦井，水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單。礦井通風(fēng)采用對(duì)角式通風(fēng)，礦井達(dá)產(chǎn)初期對(duì)首采只需先建一個(gè)風(fēng)井即可滿足礦井的通風(fēng)需求，后期再建一個(gè)風(fēng)井，可以滿足整個(gè)礦井通風(fēng)的要求。本井田內(nèi)存在若干小斷層，已經(jīng)查到

75、且不導(dǎo)水，不會(huì)影響采煤工作。所以各項(xiàng)安全條件均可以得到保證，不會(huì)影響礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。</p><p><b>　?。?）儲(chǔ)量條件校核</b></p><p>　　井田的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)于礦井的可采儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證礦井有足夠的服務(wù)年限。</p><p>　　礦井服務(wù)年限的公式為：</p><p>　　T=Zk/(A&#

76、215;K) （3-1）</p><p>　　其中：T ---礦井的服務(wù)年限，年；</p><p>　　Zk----礦井的可采儲(chǔ)量，130.53Mt；</p><p>　　A ----礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)努力， 180萬(wàn)噸/年；</p><p>　　K ----礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3。</

77、p><p>　　則： T=130.53/（1.8×1.3）</p><p>　　=55.78 （年）</p><p>　　既本礦井的開(kāi)采服務(wù)年限符合規(guī)范的要求。</p><p>　　注：確定井型是要考慮備用系數(shù)的原因是因?yàn)榈V井每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲(chǔ)量減少，有的礦井由于技術(shù)原因使采出

78、率降低，從而減少儲(chǔ)量，為保證有合適的服務(wù)年限，確定井型時(shí)，必須考慮備用系數(shù)。</p><p>　　5）第一水平服務(wù)年限校核</p><p>　　由本設(shè)計(jì)第四章井田開(kāi)拓可知，礦井是單水平上下山開(kāi)采，水平在+690m，一水平服務(wù)年限為27.32年。</p><p>　　即本設(shè)計(jì)第一水平的服務(wù)年限符合礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的的要求。</p><p>　　表3

79、-1 不同礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)礦井服務(wù)年限表</p><p><b>　　4 井田開(kāi)拓</b></p><p>　　4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題</p><p>　　井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開(kāi)拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱(chēng)為

80、開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。</p><p>　　井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究。</p><p>　　確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；</p><p>　　合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置；</p><p>　　布置大巷及井底車(chē)

81、場(chǎng)；</p><p>　　確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替；</p><p>　　進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造；</p><p>　　合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。</p><p>　　確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：</p

82、><p>　　貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開(kāi)拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。</p><p>　　合理集中開(kāi)拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。</p><p>　　合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。</p><p>　　必須貫徹

83、執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。</p><p>　　要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。</p><p>　　根據(jù)用戶(hù)需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采，以及其它有益礦物的綜合開(kāi)采。</p><p

84、>　　本井田開(kāi)拓方式的選擇，主要考慮到以下幾個(gè)因素：</p><p>　　1）本井田煤層埋藏較深，最深處到+310m，表土層厚度不大，平均30m。</p><p>　　2）本井田瓦斯及涌水比較小,對(duì)開(kāi)拓方式的選擇影響不大。</p><p>　　3）本礦地表地勢(shì)平坦，無(wú)大的地表水系和水體，地面平均標(biāo)高為+895m。</p><p>　　4

85、.1.1 井筒形式的確定</p><p>　?。?）井筒形式的確定</p><p>　　井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。具體見(jiàn)表4-1。</p><p>　　本礦井煤層傾角小，平均10°，角度變化較大，3°～19°；表土層厚約30 m，無(wú)流沙層；水文地質(zhì)情況中等—簡(jiǎn)單，涌水量不大；井筒不需

86、要特殊施工，因此需采用立井開(kāi)拓。</p><p>　　表4-1 井筒形式比較</p><p>　?。?）井筒位置的確定</p><p>　　井筒位置選擇要有利于減少初期井巷工程量，縮短建井工期，減少占地面積，降低運(yùn)輸費(fèi)用，節(jié)省投資；要有利于礦井的迅速達(dá)產(chǎn)和正常接替。因此，井筒位置的確定原則：</p><p>　　1）沿井田走向的有利位置<

87、;/p><p>　　當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而且儲(chǔ)量分布均勻時(shí)，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向中央；當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)布置在儲(chǔ)量的中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力小。</p><p>　　2）井筒沿井田傾斜方向的有利位置</p><p>　　井筒位于井田淺部時(shí)，總石門(mén)工程量大，但第一水平及投資較少，建井工

88、期短；井筒位于井田中部時(shí)，石門(mén)較短，沿石門(mén)的運(yùn)輸工程量較小；井筒位于井田的下部時(shí)，石門(mén)長(zhǎng)度和沿石門(mén)的運(yùn)輸工作量大，如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過(guò)時(shí)，它可以延深井筒到深部，對(duì)開(kāi)采井田深部及向下擴(kuò)展有利。從井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失看，井筒愈靠近淺部，煤柱尺寸愈小，愈近深部，煤柱尺寸愈大。因此，一般井筒位于井田傾向方向中偏上的位置。</p><p>　　3）有利于礦井初期開(kāi)采的井筒位置</p>

89、<p>　　盡可能的使井筒位置靠近淺部初期開(kāi)采塊段，以減少初期井下開(kāi)拓巷道的工程量，節(jié)省投資和縮短建井工期。</p><p>　　4）地質(zhì)及水文條件對(duì)井筒布置影響</p><p>　　要保證井筒，井底車(chē)場(chǎng)和硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)盡量使井筒不穿過(guò)或少穿過(guò)流沙層，較大的含水層，較厚沖積層，斷層破碎帶，煤與瓦斯突出的煤層，較軟的煤層及高應(yīng)力區(qū)。</p><p&

90、gt;　　5）井口位置應(yīng)便于布置工業(yè)廣場(chǎng)</p><p>　　井口附近要布置主，副井生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專(zhuān)用線。為了便于地面系統(tǒng)間互相連接，以及修筑鐵路專(zhuān)用線與國(guó)家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，盡量避免穿過(guò)村鎮(zhèn)居民區(qū)，文物古跡保護(hù)區(qū)，陷落區(qū)或采空區(qū)，洪水浸入?yún)^(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。</p><p>　　6）井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)</p>&

91、lt;p>　　附近有河流或水庫(kù)時(shí)要考慮避免一旦決堤的威脅及防洪措施。</p><p>　　由于本井田傾角平緩，厚度變化小，且距離東部國(guó)道近。故把井筒置于井田中央，即工業(yè)場(chǎng)地之中。</p><p><b>　?。?）井筒數(shù)目</b></p><p>　　為了滿足井下煤炭的提升，需設(shè)置一主井，輔助提升及進(jìn)風(fēng)設(shè)置一副井。因?yàn)榈屯咚沟V井，井田面積

92、較小，表土層厚度大，不宜用邊界式通風(fēng)，所以不再另設(shè)風(fēng)井，可用主井回風(fēng)。共計(jì)兩個(gè)井筒。</p><p>　　4.1.2 井筒位置的確定采（帶）區(qū)劃分</p><p>　?。?）井筒位置的確定原則</p><p>　　1）有利于第一水平的開(kāi)采，并兼顧其他水平，有利于井底車(chē)場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門(mén)的工程量要盡量少；</p><p>　　2）有利

93、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；</p><p>　　3）井田兩翼的儲(chǔ)量基本平衡；</p><p>　　4）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；</p><p>　　5）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；</p><

94、p>　　6）工業(yè)場(chǎng)地宜少占耕地，少壓煤；</p><p>　　7）水源、電源較進(jìn)，礦井鐵路專(zhuān)用線短，道路布置合理</p><p>　　圖4-1 采帶區(qū)劃分示意圖</p><p>　?。?）井筒位置的確定</p><p>　　本礦井走向長(zhǎng)度較大地勢(shì)平坦,主副井筒布置在儲(chǔ)量中央,且兩井筒的地面標(biāo)高大于歷年最高洪水位標(biāo)高。</p>

95、<p>　　具體采區(qū)、帶區(qū)劃分見(jiàn)圖4-1。</p><p>　　4.1.3 工業(yè)場(chǎng)地的位置</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中部。</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)表2-3工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為12公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊垂直于井田走向。根據(jù)制圖規(guī)范1：5000的圖按300m* 4

96、00m繪制。</p><p>　　4.1.4 開(kāi)采水平的確定</p><p>　　本礦井主采煤層為3號(hào)煤層，其它煤層屬薄且不穩(wěn)定煤層，近期暫不開(kāi)采可作為后備儲(chǔ)量。3號(hào)煤層屬緩斜煤層，平均傾角為10，煤層埋藏最深處在+310m，垂直高度達(dá)520m。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，緩傾斜、傾斜煤層的階段最大垂高為200~350m，針對(duì)于本礦井的實(shí)際條件，決定煤層的階段垂高為260m左右。<

97、/p><p>　　由于本礦井瓦斯,涌水及煤層傾角局部較小,所以可以局部可考慮上下山的開(kāi)采方案,考慮到井田范圍不大,所以本礦井可采用兩水平的開(kāi)采方式。</p><p>　　4.1.5 礦井開(kāi)拓方案比較</p><p><b>　　（1）提出方案</b></p><p>　　根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開(kāi)拓方案，如

98、圖4-2，分述如下：</p><p>　　方案一：暗斜井延伸 </p><p>　　主、副井均為立井，布置于井田中央，大巷布置在巖層當(dāng)中，設(shè)兩個(gè)水平，用暗斜井延伸。</p><p>　　方案二：立井直接延伸</p><p>　　主、副井均為立井，布置于井田中央，大巷布置在巖層當(dāng)中，立井直接延伸。</p><p><

99、;b>　　方案三：輔助水平</b></p><p>　　主、副井均為立井，布置于井田中央，大巷和輔助水平布置在巖層當(dāng)中，立井直接延伸設(shè)一個(gè)輔助水平。</p><p><b>　　方案四：三水平</b></p><p>　　主、副井均為立井，布置于井田中央，設(shè)三個(gè)水平，大巷布置在巖層當(dāng)中。</p><p>

100、;<b>　?。?）技術(shù)比較</b></p><p>　　以上所提四個(gè)方案中，井筒位置、數(shù)量和軌道大巷、回風(fēng)大巷長(zhǎng)度以及一水平采區(qū)和帶區(qū)布置總體一致。區(qū)別在于一水平是否設(shè)輔助水平和二水平的開(kāi)拓方</p><p>　　圖4-2 開(kāi)拓方案示意圖</p><p>　　式不同而引起部分基建生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用不同。</p><p>　

101、　方案一、二中，區(qū)別在于一方案中暗斜井延伸，斜井掘進(jìn)比較困難且工程量大，增加了排水費(fèi)用，維護(hù)費(fèi)用；但其優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的：減少了石門(mén)工程量，不影響一水平的正常生產(chǎn)。方案二中，立井直接延伸，維護(hù)費(fèi)用少，而且設(shè)備少，環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單；但石門(mén)工程量大，對(duì)上一水平生產(chǎn)干擾大。故兩方案中暫取方案二。詳見(jiàn)表4-2。</p><p>　　表4-2 各方案粗略估算費(fèi)用表</p><p>　　方案三、四中，區(qū)別在

102、于水平的布置位置。方案三中設(shè)一個(gè)輔助水平，這樣就導(dǎo)致運(yùn)輸轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)增多，通風(fēng)線路增長(zhǎng)，開(kāi)拓準(zhǔn)備時(shí)間增加，但其優(yōu)點(diǎn)突出：石門(mén)工程量少，第一水平服務(wù)年限長(zhǎng)，巷道利用率高。方案四中，設(shè)三水平，初期建井期短，投產(chǎn)快，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用省。但后期工程量大；巷道掘進(jìn)率高。經(jīng)粗略估算，兩方案中暫取方案三。詳見(jiàn)表4-2。</p><p>　　表4-3 建井工程量</p><p>　　表4-4 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)

103、工程量</p><p><b>　?。?）經(jīng)濟(jì)比較</b></p><p>　　方案二、三有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量、基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)和</p><p>　　經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別匯總于表4-3~表4-5中。</p><p>　　在上述經(jīng)濟(jì)比較中需要說(shuō)明以下幾點(diǎn)：</p><p>　　兩方案

104、大巷均布置在巖層中；</p><p>　　主、副井布置在巖層中，維護(hù)費(fèi)用較低，故未對(duì)比其維護(hù)費(fèi)用的差別；</p><p>　　主、輔運(yùn)輸大巷斷面大小不同，大巷維護(hù)費(fèi)用按平均維護(hù)費(fèi)用估算；</p><p>　　方案中相同部分未做比較分析，僅對(duì)不同之處進(jìn)行了計(jì)算對(duì)比。</p><p>　　表4-5 基建費(fèi)用表</p><p&g

105、t;<b>　　4.2　主要巷道</b></p><p><b>　　4.2.1井筒</b></p><p>　　礦井共有兩個(gè)井筒，分別為主井、副井。</p><p><b>　?。?）主井</b></p><p>　　位于井田中央工業(yè)場(chǎng)地之中，擔(dān)負(fù)礦井1.8 Mt/a的煤炭提

106、升任務(wù)。井筒中裝備多繩16 t側(cè)卸式箕斗兩套帶平衡錘；井筒采用混凝土支護(hù)，直徑6.0 m，凈斷面積28.27 m2，支護(hù)厚度400 mm，掘進(jìn)斷面36.32 m2；兩側(cè)鋼絲繩罐道；每天提升16小時(shí)。井筒斷面布置如圖4-2。</p><p><b>　?。?）副井</b></p><p>　　位于井田中央工業(yè)場(chǎng)地之中，與主井東西相距約60 m，擔(dān)負(fù)全礦的材料、人員、設(shè)矸

107、石的提升；兼做進(jìn)風(fēng)井。裝備兩套1.5t固定車(chē)廂式雙層四車(chē)帶平衡錘罐籠；安裝行人梯子，并有足夠的安全間隙；分別有一躺輸水、排水管路和兩躺主干動(dòng)力電纜。井筒混凝土支護(hù)，直徑7.2 m，凈斷面積40.71 m2，支護(hù)厚度500 mm（表土段壁厚1100 mm）。井筒斷面布置如圖4-3。</p><p><b>　　4.2.2開(kāi)拓巷道</b></p><p>　　布置一條運(yùn)輸

108、大巷，一條軌道大巷均布置在煤層底板中，大巷水平間距50 m，共兩條大巷。為便于在巷道交叉時(shí)架設(shè)風(fēng)橋等構(gòu)筑物，大巷位于井田中央，沿走向布置，坡度控制在3‰以?xún)?nèi)。運(yùn)輸、軌道大巷均為錨噴支護(hù)半圓拱斷面，局部錨索組合梁支護(hù)，噴射厚度120 mm。運(yùn)輸大巷掘進(jìn)寬度為4440 mm，高為3770 mm，設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面14.6m2；軌道大巷掘進(jìn)寬度為4440 mm，高為3620 mm，設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面14.0 m2。</p><p>

109、;　　運(yùn)輸大巷和軌道大巷斷面特征如圖4-5和圖4-6。</p><p>　　4.2.3井底車(chē)場(chǎng)及硐室</p><p>　　礦井為立井開(kāi)拓，煤炭由運(yùn)輸大巷運(yùn)至井底煤倉(cāng)，后經(jīng)箕斗提升運(yùn)至地面；物料經(jīng)副井運(yùn)至井底車(chē)場(chǎng)，經(jīng)井底車(chē)場(chǎng)由電機(jī)車(chē)牽引運(yùn)到采（帶）區(qū)；少量矸石由礦車(chē)直接排運(yùn)到非通行的巷道橫貫中。</p><p>　　（1）井底車(chē)場(chǎng)的形式和布置方式</p>

110、<p>　　井底車(chē)場(chǎng)是連接礦井主要提升井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱(chēng)。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、提矸石、下料、通風(fēng)、排水、供電、升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)，是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》4.2.1要求:</p><p>　　井底車(chē)場(chǎng)布置形式應(yīng)根據(jù)大巷運(yùn)輸方式，通過(guò)車(chē)場(chǎng)的貨載量、井筒提升方式、井筒與主要運(yùn)輸大巷的

111、相互位置，地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置和井底車(chē)場(chǎng)巷道及主要硐室所處的圍巖條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，并符合下列規(guī)定：</p><p>　　1）大巷采用固定式礦車(chē)運(yùn)輸時(shí)，宜采用環(huán)形車(chē)場(chǎng)。</p><p>　　2）當(dāng)井底煤炭和輔助運(yùn)輸分別采用底卸式及固定式礦車(chē)運(yùn)輸時(shí)，宜采用折返與環(huán)形相結(jié)合形式的車(chē)場(chǎng)，并應(yīng)與采區(qū)裝車(chē)站形式相協(xié)調(diào)。</p><p>　　3）當(dāng)大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)

112、煤，輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌系統(tǒng)時(shí)，宜采用折返式或折返式與環(huán)形相結(jié)合形式的車(chē)場(chǎng)；若輔助運(yùn)輸采用有軌系統(tǒng)，則宜采用環(huán)形形式的車(chē)場(chǎng)。</p><p>　　4）采用綜合開(kāi)拓方式的新建礦井或擴(kuò)建礦井，井下采用多種運(yùn)輸方式運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體條件，經(jīng)方案比較后確定。</p><p>　　根據(jù)礦井開(kāi)拓方式，主井、副井和大巷的相對(duì)位置關(guān)系，確定采用刀式井底車(chē)場(chǎng)。該車(chē)場(chǎng)利用主要運(yùn)輸巷道作為調(diào)車(chē)線和通過(guò)線，車(chē)場(chǎng)巷道工

113、程量小。井底車(chē)場(chǎng)布置如圖4-7。</p><p><b>　?。?）空重車(chē)線長(zhǎng)度</b></p><p>　　井底車(chē)場(chǎng)空、重車(chē)線調(diào)車(chē)線長(zhǎng)度按1.5倍列車(chē)長(zhǎng)度考慮，一列礦車(chē)為20個(gè)車(chē)廂，采用1.5t固定箱式礦車(chē)，型號(hào)為MG1.7-6A,外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：2400×1050×1200（mm），故取調(diào)車(chē)線長(zhǎng)度為75 m。<

114、/p><p><b>　　（3）調(diào)車(chē)方式</b></p><p>　　駛來(lái)的矸石列車(chē)由機(jī)車(chē)牽引到達(dá)B點(diǎn)，機(jī)車(chē)返到A點(diǎn)頂推列車(chē)進(jìn)入副井重車(chē)線；機(jī)車(chē)摘鉤，經(jīng)道岔CD，通過(guò)調(diào)車(chē)線，到E，拉走空車(chē)。調(diào)車(chē)線停放一備用機(jī)車(chē)，用于材料和設(shè)備的運(yùn)輸。</p><p><b>　　（4）硐室</b></p><p>　　

115、井底車(chē)場(chǎng)硐室主要有：井底煤倉(cāng)、中央變電所、主排水泵房、消防材料庫(kù)及工具室、井底清理斜巷、水倉(cāng)、調(diào)度室、等候室、推車(chē)機(jī)硐室、醫(yī)療室、機(jī)頭硐室，聯(lián)絡(luò)巷、箕斗裝載硐室等。</p><p>　　主井井底煤倉(cāng)為垂直圓斷面煤倉(cāng)，坐落于主井膠帶大巷側(cè)下段，煤倉(cāng)直徑為7.0 m，有效裝煤高度為21 m，經(jīng)計(jì)算煤倉(cāng)容量為1200 t；膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸能力為1000 t/h，工作面生產(chǎn)能力為340 t/h，兩小時(shí)為680 t。據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)

116、驗(yàn)和規(guī)范，可知容量符合要求；煤倉(cāng)采用上裝式布置，通過(guò)檢修清理斜巷清理。</p><p>　　水倉(cāng)布置在井底車(chē)場(chǎng)副井的西側(cè)，水倉(cāng)開(kāi)口在調(diào)車(chē)線的中部，礦井正常涌水量為400m3/s時(shí)，所需水倉(cāng)的容量為：</p><p>　　Q0=400×8=3200（m3）</p><p>　　根據(jù)水倉(cāng)的布置要求,水倉(cāng)的容量為:</p><p><

117、;b>　　(4-1)</b></p><p>　　式中: —水倉(cāng)容量，m3；</p><p>　　—水倉(cāng)有效斷面積，10 m2;</p><p>　　—水倉(cāng)長(zhǎng)度，578.76 m。</p><p>　　則：=10×578.76=5787.6（m3）</p><p>　　由上面計(jì)算得知： &g

118、t; ，故設(shè)計(jì)水倉(cāng)容量滿足要求。</p><p><b>　　1：50</b></p><p><b>　　圖4-2 主井</b></p><p>　　表4-8 主井井筒特征表</p><p><b>　　1：50</b></p><p><

119、;b>　　圖4-3 副井</b></p><p>　　表4-9 副井井筒特征表</p><p><b>　　1：50</b></p><p>　　圖4-5 膠帶運(yùn)輸大巷</p><p>　　表4-11 巷道特征表</p><p><b>　　1：50</b&