礦井開(kāi)采課程設(shè)計(jì)---240mt礦井開(kāi)拓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　240Mt礦井開(kāi)拓系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　說(shuō)</b></p><p><b>　　明</b></p><p><b>　　書(shū)  </b></p><p>　　240Mt礦井開(kāi)拓系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p&g

2、t;<b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)基于安徽省淮北礦務(wù)局桃園礦井的礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)，全篇共分為五個(gè)主要部分：礦井概況及井田地質(zhì)特征、井田境界及儲(chǔ)量、礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、井田開(kāi)拓和采區(qū)巷道布置。</p><p>　　井田位于宿州市南郊。</p><p>　　本井田主要采煤層為2煤層。該煤層賦存穩(wěn)定，平均厚度4.2米。傾角平

3、均為13°，為緩傾斜厚煤層。井田內(nèi)工業(yè)儲(chǔ)量2.952億噸。屬高瓦斯礦井。</p><p>　　該礦井年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力240萬(wàn)t/a，服務(wù)年限56年。第一水平采用立井單水平開(kāi)拓，第二水平采用暗立井開(kāi)拓。第一水平標(biāo)高-390m，第二水平標(biāo)高-600m。</p><p>　　礦井布置兩個(gè)個(gè)綜采工作面保證全礦井的產(chǎn)量，長(zhǎng)度210m，采用走向長(zhǎng)壁開(kāi)采，煤的運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。礦井的通風(fēng)方

4、式采用中央對(duì)角式。</p><p>　　關(guān)鍵詞：立井開(kāi)拓；多水平延深；；采區(qū)開(kāi)采；服務(wù)年限；長(zhǎng)壁放頂采煤</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 礦井概況及井田地質(zhì)特征············&#

5、183;············4</p><p>　　1.1礦井概況···················

6、;························4</p><p>　　1.2井田地質(zhì)特征·······

7、································6</p><p>　　1.3煤

8、層特征····································&

9、#183;······7</p><p>　　第二章 井田境界及儲(chǔ)量························

10、··········9</p><p>　　2.1井田境界·····················

11、83;······················9</p><p>　　2.2工業(yè)儲(chǔ)量·········

12、··································12</p>&l

13、t;p>　　2.3井田開(kāi)采儲(chǔ)量·································

14、3;·····14</p><p>　　第三章 礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力······················16</p>

15、<p>　　3.1礦井工作制度·································&#

16、183;·····16</p><p>　　3.礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限························&#

17、183;··16</p><p>　　第四章 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題···························

18、83;·20</p><p>　　4.1井田開(kāi)拓方式的確定·····························

19、·····20</p><p>　　4.2大巷的布置方式··························

20、;············20</p><p>　　4.3開(kāi)采水平的劃分··················

21、3;···················28</p><p>　　4.4采區(qū)的劃分和布置情況···········

22、·····················29</p><p>　　第五章 采區(qū)巷道布置··········

23、;···························34</p><p>　　5.1采區(qū)煤層地質(zhì)特性···

24、83;································34</p><p>　　

25、5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)······························34</p><p>　　5

26、.3采區(qū)車(chē)場(chǎng)形式選擇···································

27、·37</p><p>　　5.4采區(qū)采掘接替計(jì)劃安排·····························&#

28、183;··40</p><p>　　第六章 礦井延伸方案····························&

29、#183;········42</p><p>　　第七章 礦井及首采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表···················44</p&

30、gt;<p>　　第一章 礦井概況及井田地質(zhì)特征</p><p>　　第一節(jié) 井田概況</p><p>　　1.1.1、地理位置與交通條件</p><p>　　本礦井位于宿州市南郊，陸路西通206國(guó)道，東接104省道；鐵路向東經(jīng)礦區(qū)專(zhuān)用線—青蘆鐵路直通京滬線，向西經(jīng)礦區(qū)專(zhuān)用線進(jìn)阜淮線匯入京九鐵路大動(dòng)脈；內(nèi)河水路縱橫通達(dá)，南臨澮河，渦陽(yáng)，淮河，北

31、依新汴河，附近有蚌埠，徐州等河運(yùn)碼頭；海運(yùn)由鐵路抵達(dá)連云港，浦口以及安徽裕西港口裝船出海，地理位置優(yōu)越交通便利。交通位置圖見(jiàn)圖1－1。</p><p><b>　　圖1－1交通位置圖</b></p><p>　　1.1.2、地形地勢(shì)</p><p>　　本礦位于淮北平原中部，區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，海拔標(biāo)高為+20.3～+27.10m，一般在+23.5～

32、+24.5m之間。</p><p>　　1.1.3、河流湖泊</p><p>　　本礦區(qū)屬淮河流域。礦區(qū)內(nèi)沒(méi)有大的河流，礦內(nèi)溝渠流量受大氣降水控制，每年7-9月雨季時(shí)，水位較高，枯水季節(jié)（當(dāng)年10月至次年3月），溝渠水量很少甚至干涸。澮河在祁南礦中部流過(guò)，其為中小型季節(jié)性河流，距本礦南部邊界僅2.5km。歷年最高洪水位+24.5m，對(duì)礦坑及礦井建設(shè)影響不大。</p><

33、p>　　1.1.4、礦區(qū)氣候條件</p><p>　　本區(qū)氣候溫和，屬北溫帶季風(fēng)區(qū)海洋～大陸性氣候。氣候變化明顯，四季分明，冬季寒冷多風(fēng)，夏季炎熱多雨，春秋兩季溫和。據(jù)宿州市氣象局1980～1998年觀測(cè)資料，年平均氣溫14.6°C，最高氣溫40.3°C，最低氣溫-12.5°C。年平均降雨量766mm，雨量多集中在7、8月分。最大凍土深度0.17m，最大風(fēng)速20m/s，年平均風(fēng)

34、速2.2 m/s，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|～東北風(fēng)。無(wú)霜期210～240天，凍結(jié)期一般在12月上旬至次年2月中旬。</p><p>　　1.1.5、地震及地震烈度：</p><p>　　據(jù)歷史資料記載，安徽省北部地區(qū)自公元925年以來(lái)發(fā)生有感地震40余次，其中從1960年以來(lái)，發(fā)生較大的地震有7次（見(jiàn)表1-1）。根據(jù)安徽省地震局1996年編制出版的安徽地震烈度區(qū)劃圖查得，本區(qū)屬于4～6級(jí)地震區(qū)，地震烈

35、度為7度。</p><p>　　表1-1 近年安徽北部地區(qū)發(fā)生較大地震統(tǒng)計(jì)表</p><p><b>　　第二節(jié)礦井地質(zhì)特征</b></p><p>　　1.2.1、井田地形</p><p>　　本礦區(qū)位于淮北平原中部，區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，海拔標(biāo)高為+20.3～+27.10m，一般在+23.5～+24.5m之間。</p&

36、gt;<p>　　1.2.2、地質(zhì)構(gòu)造</p><p><b>　　1、構(gòu)造形態(tài)</b></p><p>　　本井田總體成單斜構(gòu)造傾角為13º，傾角由淺向深逐漸減小，至井田南部及較大斷層附近傾角又開(kāi)始變大。</p><p><b>　　2、斷裂構(gòu)造</b></p><p>　

37、　本井田斷裂構(gòu)造簡(jiǎn)單，斷層稀少，節(jié)理較發(fā)育。</p><p><b>　　3、褶皺構(gòu)造</b></p><p>　　井田內(nèi)發(fā)育著次一級(jí)的寬緩褶皺，褶曲比較發(fā)育，且具有短軸寬緩的特點(diǎn)。</p><p>　　綜上所述，本井田屬于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,傾角平緩。</p><p>　　1.2.3 井田的水文地質(zhì)</p>&

38、lt;p>　　據(jù)宿州氣象站1951-1982年資料，歷年平均降雨量866.7毫米，相鄰生產(chǎn)礦井有祁南煤礦，稍遠(yuǎn)的有祁東煤礦、任樓煤礦和朱仙莊煤礦，以上各礦水文地質(zhì)特征與本礦基本相似，在正常情況下，礦井正常涌水量為150m3/h左右。</p><p>　　相鄰礦井的開(kāi)采可能造成一定區(qū)域范圍內(nèi)的灰?guī)r、煤系和四含水位的下降，也可能造成一定范圍內(nèi)的地面下沉，其它方面則影響不大，但各礦的有關(guān)水文地質(zhì)特征和參數(shù)對(duì)本礦有

39、參考價(jià)值。</p><p>　　1.2.4 其它開(kāi)采地質(zhì)條件</p><p>　　(1) 煤層頂、底板特征</p><p>　　由于本礦構(gòu)造不太復(fù)雜，中有少量寬緩褶皺，沒(méi)有大、中型斷層，可采煤層頂、底板較平整，頂板較完整。煤層頂、底板不太復(fù)雜。</p><p><b>　　(2) 煤層傾角</b></p>

40、<p>　　本礦煤層屬于緩斜煤層平均傾角13度。</p><p>　　(3) 其它特殊地質(zhì)因素</p><p>　　1瓦斯：據(jù)礦井瓦斯多年測(cè)定結(jié)果，礦井瓦斯相對(duì)涌出量16m3/t.，定為高瓦斯礦井。</p><p>　　2煤的自燃和煤塵爆炸危險(xiǎn)性: 本礦井各煤層均沒(méi)有煤塵爆炸危險(xiǎn)性；大部分煤層具有自燃傾向。</p><p>　　3特

41、殊地質(zhì)因素的評(píng)定：其它特殊地質(zhì)因素中，主要是瓦斯的危害性較大，鄰近的蘆嶺煤礦也為高瓦斯礦井，曾發(fā)生多次嚴(yán)重的瓦斯爆炸事故，因此，其它特殊地質(zhì)因素屬較復(fù)雜型，</p><p><b>　　1.3 煤層特征</b></p><p>　　1.3.1 煤層埋藏條件和特征</p><p>　　本礦區(qū)煤層埋藏較深，地面標(biāo)高為+23米，煤層露頭線為-150米

42、，煤層最深超過(guò)-600米。共有7層煤，分別為中3、中4、B1上、B1下、C1上、C1下、5、7煤層，但除了3號(hào)和5號(hào)煤層厚度外，其余均為不可采煤層。</p><p>　　三號(hào)煤層3.6M，五號(hào)煤層5.2M。煤層傾角平均為13度。煤層賦存穩(wěn)定，煤層變化不大，為穩(wěn)定煤層。</p><p>　　1.3.2 煤層的圍巖性質(zhì)（見(jiàn)表1-1）</p><p>　　表1-1 5

43、煤頂?shù)装逄卣?lt;/p><p>　　1.3.3 煤層特征</p><p><b>　　1、煤質(zhì)</b></p><p>　　本井田煤層屬高陸等陸生植物生成的腐植煤類(lèi)。煤層以深成變質(zhì)為主，煤層工業(yè)牌號(hào)以肥煤、焦煤為主，多為中等揮發(fā)分，粘結(jié)性強(qiáng)，結(jié)焦性好，特低硫，特底磷。</p><p>　　1) 水分：煤層原煤Mad一般為0

44、.5～1.70％，水分標(biāo)準(zhǔn)差為5.98，屬中等變化。</p><p>　　2) 灰分：煤層中灰煤，一般值13～25％，灰分標(biāo)準(zhǔn)差為4.80，屬變化小煤層。</p><p>　　3) 硫：各煤層均屬特低硫煤。</p><p>　　4) 磷：煤層屬低磷煤。。</p><p>　　5) 發(fā)熱量：各煤的Qb.d值約為26.00mJ/KG。</p

45、><p>　　6) 煤的用途：本礦區(qū)洗精煤為配煤煉焦，中煤可作動(dòng)力煤及民用。經(jīng)熱處理后可用于小化肥工業(yè)。</p><p>　　7) 煤層屬有煤塵煤炸危險(xiǎn)。</p><p>　　8) 煤的自燃、各煤層屬不自燃發(fā)火～易自燃發(fā)火。</p><p>　　2、瓦斯、煤塵、煤的自燃性及地溫</p><p>　?。?）瓦斯鉆孔取樣瓦斯測(cè)

46、定結(jié)果、各層煤瓦斯測(cè)定結(jié)果屬高瓦斯礦井。</p><p>　　煤塵沒(méi)有爆炸性，煤有自燃性：據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供資料，中組煤煤塵指數(shù)為29.42～37.60%，參照鄰近礦煤層有自然發(fā)火傾向的實(shí)際情況，煤塵沒(méi)有爆炸性。</p><p>　　第二章 井田境界和儲(chǔ)量</p><p><b>　　第一節(jié) 井田境界</b></p><p&g

47、t;　　2.1.1 井田劃分的原則</p><p>　　(1) 井田的境界、儲(chǔ)量及開(kāi)采條件與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)</p><p>　　對(duì)于一個(gè)礦井特別是機(jī)械化程度高的現(xiàn)代化大型礦井，要求井田有足夠的儲(chǔ)量和合理的服務(wù)年限。而中、小型礦井，儲(chǔ)量可少些。</p><p>　　隨著開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)劃分的范圍，可能滿足不了礦井長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展要求。因此，要為礦井發(fā)展留有余地。

48、 </p><p>　　（2） 保證井田有合理的尺寸</p><p>　　井田尺寸是指井田范圍內(nèi)煤層的走向長(zhǎng)度、傾斜長(zhǎng)度、傾斜方向的水平投影寬度及井田面積。</p><p>　　我國(guó)煤礦生產(chǎn)實(shí)踐表明，井田走向長(zhǎng)度大些、傾斜長(zhǎng)度小些，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上都較為有利。</p><p>　　根據(jù)我國(guó)煤礦當(dāng)前開(kāi)采技術(shù)水平，井田走向長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)到： </p&

49、gt;<p>　　大型 ＞8km 7～15km</p><p>　　中型 ＞4km 4～7km</p><p>　　小型 1.5～5km </p><p>　?。?)充分利用自然條件劃分井田</p><p>　　為減

50、少開(kāi)采技術(shù)上的困難，降低煤柱損失，往往利用大斷層、大褶曲、無(wú)煤帶、河流、國(guó)家鐵路、城鎮(zhèn)等作為井田邊界。</p><p>　　(4) 統(tǒng)籌兼顧，照顧全局</p><p>　　總之，要全面規(guī)劃，處理好淺部與深部礦井、新礦井與老礦井之間的關(guān)系，為礦區(qū)的建設(shè)和發(fā)展創(chuàng)造好條件。 </p><p><b>　?。?）留有余地</b></p>

51、<p>　　當(dāng)煤層開(kāi)采厚度較大、開(kāi)采條件好時(shí)，為了加快新區(qū)建設(shè)，節(jié)約初期投資，可先建中小型礦井，待中后期擴(kuò)建或新建大型礦井。劃分井田時(shí)，應(yīng)適當(dāng)將井田劃分的大一些，或在井田范圍外留一個(gè)后備區(qū)暫不建井，一備將來(lái)擴(kuò)建發(fā)展。</p><p>　　當(dāng)需要加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，必須在淺部、深部同時(shí)建井，或淺部已有礦井開(kāi)發(fā)，需在深部另建新井時(shí)，應(yīng)考慮給淺部礦井的發(fā)展留有余地，不使淺部礦井過(guò)早報(bào)廢。</p>&l

52、t;p>　　(6) 直（折）線原則</p><p>　　井田境界的劃分應(yīng)有利于礦井開(kāi)采，在不受地質(zhì)條件限制時(shí)，一般應(yīng)以直線或折線作為井田邊界，盡量避免曲線，以利于礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理。</p><p>　?。?）要達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)效果好。</p><p>　　2.1.2 劃分井田的方法</p><p>　?。?）按地質(zhì)構(gòu)造劃分井田。<

53、;/p><p>　?。?）按煤層賦存條件劃分井田。</p><p>　?。?）按媒質(zhì)、煤種分布規(guī)律劃分井田。</p><p>　?。?）按地形、地物界限劃分井田。</p><p>　?。?）按伴生有益礦產(chǎn)富集帶或其他開(kāi)采技術(shù)條件劃分井田。</p><p>　?。?）人為劃分井田。</p><p>　

54、　2.1.3 井田境界</p><p>　　本設(shè)計(jì)井田境界，北以-150米煤層露頭線為邊界，南以大斷層為邊界，東以人為傾斜法劃分井田，西以與坨城礦界線為界。全礦井東西走向長(zhǎng)約8.2公里，南北水平寬3公里，煤層平均傾角13度，井田面積約為25平方公里。井田境界詳見(jiàn)開(kāi)拓圖。</p><p>　　圖2-2井田開(kāi)拓平面圖</p><p>　　圖2-3井田開(kāi)拓剖面圖<

55、/p><p>　　第二節(jié) 礦井工業(yè)儲(chǔ)量</p><p>　　本井田煤層平均厚度 4.2m</p><p><b>　　平均傾角 13°</b></p><p>　　煤的容重為每立方米1.4噸。 </p><p>　　據(jù)《生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)程》規(guī)定煤層最低可采厚度為

56、0.70米，核定工業(yè)儲(chǔ)量。</p><p>　?。趃= S×M×d/cosa</p><p>　　=8.2×6×4.2×1.4×1000000/0.98</p><p><b>　　=2.952億噸</b></p><p><b>　　其中：</

57、b></p><p>　?。趃——礦井的工業(yè)儲(chǔ)量，噸。</p><p>　　S　——　井田的水平面積，平方米。</p><p>　　M —— 煤層的可采厚度，米。</p><p>　　d　——　煤的容重，d＝1.4方米。</p><p>　　ａ—— 煤層傾角，ａ＝13度。</p><p&

58、gt;　　第三節(jié) 礦井可采儲(chǔ)量</p><p>　　2.3.1 井田各種儲(chǔ)量損失的確定</p><p>　　邊界煤柱（含邊界斷層）</p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，邊界煤柱留設(shè)30～50 m的邊界煤柱，本設(shè)計(jì)留40m。作為井田的邊界煤柱。</p><p>　　Q邊=（8.2+6）*2*40*4.2*1.4/0.98=413

59、萬(wàn)噸</p><p><b>　　斷層煤柱</b></p><p>　　沒(méi)有大斷層，不留煤柱</p><p><b>　?。?） 河流煤柱</b></p><p>　　本井田內(nèi)沒(méi)有河流，在井田外南部有一河流，但對(duì)本礦區(qū)安全生產(chǎn)無(wú)威脅，所以不留設(shè)煤柱。</p><p><

60、b>　　工業(yè)廣場(chǎng)煤柱</b></p><p>　　受保護(hù)面積邊界是由受保護(hù)建筑物和主要井筒的邊界向外加上一部分備用量即維護(hù)帶確定的。受保護(hù)建筑物邊界一般不是直接以被保護(hù)建筑物的外邊界為準(zhǔn)，而是取平行于煤層走向或傾斜方向的與受保護(hù)建筑物外緣相連的直線所圍成的面積，作為受保護(hù)建筑物的邊界。</p><p>　　地面建筑物和主要井筒的保護(hù)煤柱是從受保護(hù)的邊界起，按基巖移動(dòng)角β、

61、γ和δ及表土層移動(dòng)角Ø所做的保護(hù)平面與煤層的交線來(lái)確定。煤層群開(kāi)采時(shí)，應(yīng)采用重復(fù)采動(dòng)條件下的移動(dòng)角值。</p><p>　　基巖移動(dòng)角和表土層移動(dòng)角如圖所示。</p><p>　　圖2-3 巖層移動(dòng)角示意圖</p><p>　　安全煤柱的留設(shè)與計(jì)算一般用垂直斷面法求得。</p><p>　　《規(guī)程》規(guī)定240萬(wàn)t礦井占地面積標(biāo)準(zhǔn)為0

62、.7～0.8公頃/10萬(wàn)t。本設(shè)計(jì)礦井所占地面積為0.8*24=192000米2。為充分利用地形，工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，取邊長(zhǎng)400×500米。工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田走向中央，其巖層移動(dòng)角見(jiàn)下表2-1：</p><p>　　表2－1 巖層移動(dòng)角</p><p>　　保護(hù)煤柱 高h(yuǎn)＝720米</p><p>　　上底長(zhǎng)L1＝825米</p>

63、<p>　　下底長(zhǎng)L2＝625米</p><p>　　水平梯形面積 S＝（L1+L2）×h/2</p><p>　　=667000平方米</p><p>　　工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱Q廣場(chǎng)：</p><p>　　Q廣場(chǎng)＝S×米×d/cosa=976.47萬(wàn)噸</p><p>　　2

64、.3.2 礦井的可采儲(chǔ)量</p><p>　　礦井總的可采儲(chǔ)量Zk:</p><p>　　Zk=(Zg-P)×C</p><p>　　=（2.952-0.738）*0.85</p><p><b>　　=1.88億噸</b></p><p><b>　　式中：</b&g

65、t;</p><p>　　Zg——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)噸。</p><p>　　P ——礦井煤柱煤量，萬(wàn)噸，</p><p>　　P=Q邊+Q斷+Q廣</p><p><b>　　=0.738億噸</b></p><p>　　C ——采區(qū)采出率，根據(jù)要求取C=0.85。</p><

66、p>　　2.3.3 按開(kāi)采水平計(jì)算的礦井可采儲(chǔ)量</p><p>　　井田開(kāi)拓時(shí)設(shè)計(jì)第一水平為--200以上，第二水平為-200--—400，（詳見(jiàn)《第四章 礦井開(kāi)拓》），則可采儲(chǔ)量見(jiàn)表2-2：</p><p>　　表2-2 礦井儲(chǔ)量</p><p>　　第三章 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　第一節(jié)

67、 礦井工作制度</p><p>　　3.1.1 確定礦井工作天數(shù)</p><p>　　按照《規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算。所以，本礦井設(shè)計(jì)年工作日為330天，“四六”工作制，即三班采煤，一班準(zhǔn)備，每班工作六小時(shí)。從目前大多數(shù)綜采工作面來(lái)看，四六制，三班采煤、一班準(zhǔn)備的形式是較合適的?？紤]到煤礦工作條件的特點(diǎn)，為減輕工人體力勞動(dòng)，提高效率，今后應(yīng)向每班純工作6h的四

68、六制過(guò)渡。</p><p>　　3.1.2 確定礦井每晝夜凈提升小時(shí)數(shù)</p><p>　　按照《規(guī)范》規(guī)定：礦井每天凈提升時(shí)間16小時(shí)。這樣充分考慮了礦井的富裕系數(shù)，防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產(chǎn)或改擴(kuò)建。因此本礦設(shè)計(jì)每天凈提升時(shí)間為16小時(shí)。</p><p>　　第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　3.2.

69、1 確定礦井的生產(chǎn)能力</p><p>　　對(duì)于儲(chǔ)量豐富，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層生產(chǎn)能力大，開(kāi)采技術(shù)條件好的礦區(qū)宜建設(shè)大型礦井。</p><p>　　當(dāng)煤層賦存深，表土層厚，沖積層含水豐富，井筒需要特殊施工時(shí)，為擴(kuò)大開(kāi)采范圍降低噸煤成本，建設(shè)大型礦井較為合理。</p><p>　　對(duì)煤層生產(chǎn)能力大，地形地貌復(fù)雜的礦區(qū)，工業(yè)廣場(chǎng)不易選擇和布置，為避免過(guò)多的地面工程，井型

70、應(yīng)當(dāng)定大一些，</p><p>　　儲(chǔ)量不豐富，煤層生產(chǎn)能力不大，或?yàn)楸∶簩?，或地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，或有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)，宜建中小礦井。</p><p>　　由于本礦井煤層賦存較深，表土層較厚，且儲(chǔ)量豐富，沒(méi)有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)。因此，可以設(shè)計(jì)為大型礦井。</p><p>　　綜合考慮各方面因素，初步確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬(wàn)噸/年。</p><

71、p>　　校核礦井煤層的開(kāi)采能力是否滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求</p><p>　　礦井的開(kāi)采能力取決于回采工作面和采區(qū)的生產(chǎn)能力，本礦井計(jì)劃用2個(gè)采區(qū)的一個(gè)高產(chǎn)、高效工作面保證全礦井的產(chǎn)量。主采煤層厚度4.2m，工作面長(zhǎng)度210 m，采煤機(jī)截深0.8m，每天進(jìn)4刀，一年330 d ,工作面回采率95% ，則綜采面的生產(chǎn)能力為：</p><p>　　2×210×4.2&

72、#215;0.8×4×330×1.4×95%＝247萬(wàn)噸 >240萬(wàn)噸</p><p>　　故能夠滿足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。</p><p>　?、?校核各種輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力</p><p>　　根據(jù)后面礦井運(yùn)輸提升部分的設(shè)計(jì)可知，礦井的各種輔助運(yùn)輸能力都能滿足礦井生產(chǎn)能力的要求。</p><p&

73、gt;<b>　?、?校核儲(chǔ)量條件</b></p><p>　　礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證礦井有合理的服務(wù)年限。</p><p>　　3.2.2 礦井服務(wù)年限的驗(yàn)算</p><p>　　由 T=Z/（K×A）</p><p><b>　　其中： </b><

74、;/p><p>　　T—礦井的服務(wù)年限（年）</p><p>　　Z—礦井的可采儲(chǔ)量（萬(wàn)t）</p><p>　　K—礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，K取1.4</p><p>　　確定井型時(shí)考慮儲(chǔ)量備用系數(shù)k的原因是：礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井投產(chǎn)后可能超產(chǎn)；局部地質(zhì)條件變化，如煤層露頭降低、小于25m的斷層、小窯開(kāi)采深度加深等，使儲(chǔ)量減少；有的礦

75、井由于技術(shù)原因，使采出率降低，從而減少了儲(chǔ)量。 </p><p>　　A—礦井生產(chǎn)能力（萬(wàn)t/年）</p><p>　　=1.89億噸/（240*1.4）=56年</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，為發(fā)揮投資效益和保證礦井正常生產(chǎn)接替與穩(wěn)定發(fā)展，礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限和第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限不應(yīng)小于表2-3所列數(shù)值。</p><

76、p>　　表2-3礦井及第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限</p><p>　　對(duì)于本井田，設(shè)計(jì)四種方案進(jìn)行比較，見(jiàn)表2-4。</p><p>　　表2-4生產(chǎn)能力服務(wù)年限對(duì)照表</p><p>　　對(duì)照表2-3可得以上四種方案均能滿足服務(wù)年限要求，考慮到當(dāng)前能源消耗量的不斷增長(zhǎng)形勢(shì)，及國(guó)家在今后幾年內(nèi)將停止對(duì)探礦權(quán)的批準(zhǔn)，當(dāng)前及今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，煤炭能源供應(yīng)緊張、需求

77、量比較大的局面不會(huì)得到徹底改變，所以應(yīng)盡量加大礦井生產(chǎn)能力。</p><p>　　但是由于該井田內(nèi)斷層群積聚，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，瓦斯含量高，煤層容易自然，如果一開(kāi)始就設(shè)計(jì)過(guò)高的生產(chǎn)能力就給初期建井帶來(lái)巨大壓力，所以比較合適的年生產(chǎn)能力是240萬(wàn)噸。</p><p>　　240萬(wàn)噸的年生產(chǎn)能力和其他方案相比還有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?。?）與150萬(wàn)噸、180萬(wàn)噸

78、方案相比有優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　該井田交通便利、電源充足，且煤炭資源的需求量比較大、煤炭?jī)r(jià)格比較高，在經(jīng)濟(jì)上，采用相對(duì)比較大的礦井可以獲取更大的利潤(rùn)。</p><p>　　生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用隨著生產(chǎn)能力增大而減少，采用240萬(wàn)噸/年的礦井可以節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用，從而提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　本礦井主要可采煤層2層，構(gòu)造較簡(jiǎn)單可以適當(dāng)布置綜合機(jī)械化開(kāi)采，構(gòu)造

79、復(fù)雜則布置小采區(qū)普通機(jī)械或者炮采，可以達(dá)到較高的生產(chǎn)能力。由于礦井采用綜采、普采等采煤工藝相結(jié)合，能夠有效地進(jìn)行采區(qū)接替，使礦井開(kāi)拓、生產(chǎn)、運(yùn)輸協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，滿足礦井生產(chǎn)能力要求。</p><p>　?。?）與300萬(wàn)噸方案有優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　井田面積小，煤層厚度較薄且可采厚度不均勻，礦井生產(chǎn)能力受到限制；</p><p>　　初期建井工程量較小，比如所選的

80、設(shè)備較小、井筒巷道斷面較小、掘進(jìn)速度較快；工作面單產(chǎn)較低、瓦斯涌出少、所需風(fēng)量較少，有利于礦井安全管理；</p><p>　　比較容易達(dá)到核定生產(chǎn)能力，有利于為今后的安全穩(wěn)產(chǎn)，為將來(lái)擴(kuò)大生產(chǎn)能力留有空間。</p><p>　　根據(jù)上述比較，本設(shè)計(jì)認(rèn)為，該井田應(yīng)建大礦井。從井下開(kāi)拓布局看，采區(qū)接替能保證，隨著煤炭行業(yè)新技術(shù)的不斷發(fā)展和利用，可以達(dá)到年產(chǎn)240萬(wàn)噸的礦井生產(chǎn)能力。</p&

81、gt;<p>　　因此，本礦井的生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t合理。，礦井服務(wù)年限為56年，其中第一水平的服務(wù)年限為37年</p><p>　　第四章 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題</p><p>　　第一節(jié) 井田開(kāi)拓方式的確定</p><p>　　4.1.1幾種開(kāi)拓方式的比較</p><p>　　礦井開(kāi)拓方式按并筒傾角不同分為平硐、斜井、立

82、井三種形式。凡用一種井筒形式開(kāi)拓整個(gè)井田的屬于單一開(kāi)拓，否則屬于綜合開(kāi)拓。</p><p>　　礦井單一開(kāi)拓方式分類(lèi)及適用條件，見(jiàn)表4-1。</p><p>　　表4-1礦井開(kāi)拓方式分類(lèi)及適用條件</p><p>　　根據(jù)上述開(kāi)拓方式的優(yōu)缺點(diǎn)及桃園礦井自身?xiàng)l件，本設(shè)計(jì)采用立井開(kāi)拓方式。其理由有以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）桃園井田地勢(shì)

83、平坦，不具備平硐開(kāi)拓方式。</p><p>　?。?）雖然斜井開(kāi)拓有施工簡(jiǎn)便，建設(shè)快、投資少的優(yōu)點(diǎn)，但一般生產(chǎn)能力較小、生產(chǎn)費(fèi)用高，過(guò)去多用于中小礦井使用。雖然在開(kāi)采淺部時(shí)斜井比立井距離短，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，用立井在后期的生產(chǎn)中更有利于開(kāi)采水平的延深。</p><p>　?。?）斜井井筒比立井長(zhǎng)，鋪設(shè)的管線也長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用高，通風(fēng)、排水阻力大。而立井井筒為圓形斷面結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)用低，增效斷面

84、大，通風(fēng)條件好，管線短、人員升降速度快。</p><p>　?。?）立井開(kāi)拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制，技術(shù)上也比較可靠。立井能通過(guò)復(fù)雜的地質(zhì)條件，提升能力大．機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制。</p><p>　　以此，確定采用立井多水平上山開(kāi)拓的開(kāi)拓方式。</p><p>　　4.1.2 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇</p>

85、<p>　　選擇井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用直角坐標(biāo)和方位角給予表示。井筒到了開(kāi)采水平的深度，用井口與水平標(biāo)高及井筒傾角、斜長(zhǎng)等表示；平硐則用水平長(zhǎng)度表示。</p><p>　　根據(jù)本井田特點(diǎn)，設(shè)計(jì)對(duì)井口及工業(yè)場(chǎng)地位置選擇主要考慮以下因素：</p><p><b>　?。?）地面條件</b></p><p

86、>　　井口附近要有一定范圍，用以布置工業(yè)場(chǎng)地，其中包括主、副井生產(chǎn)系統(tǒng)建筑物與結(jié)構(gòu)物。盡量不占或少占良田，不占經(jīng)濟(jì)園林，建井期間不遷村莊，投產(chǎn)初期少遷移村莊。</p><p>　　選擇礦井位置應(yīng)當(dāng)充分利用地形。井口附近不能過(guò)分低洼，應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要盡可能避開(kāi)滑坡、巖崩、流砂和泥石流危險(xiǎn)區(qū)，以及其它不利施工的工程地質(zhì)條件。井筒應(yīng)放在表土層薄和無(wú)底礫層的地方。</p><p>　　

87、適當(dāng)照顧井田深部開(kāi)采。</p><p>　　加速施工準(zhǔn)備、減少礦井生產(chǎn)期間配套工程、縮短工人居住區(qū)與井口的距離都應(yīng)作為比較因素。鐵路專(zhuān)用線要短，工程量要少。因煤礦用電量大．每噸原煤消耗30--70千瓦／小時(shí)(包括水力采煤)，應(yīng)使井口位置靠近國(guó)家大區(qū)電網(wǎng)或容量、等級(jí)符合要求的一次變電所。為了有利生產(chǎn)方便生活，使工人有充裕的休息時(shí)間，居住區(qū)位置距離礦井， 一般不應(yīng)大于2.5公里。</p><p&g

88、t;　　鐵路專(zhuān)用線盡量避開(kāi)開(kāi)采后的塌陷區(qū)，以減少鐵路的維護(hù)費(fèi)用。</p><p><b>　　（2）井下條件</b></p><p>　　盡量位于儲(chǔ)量中心，保持兩翼均衡生產(chǎn)，使生產(chǎn)過(guò)程中通風(fēng)、運(yùn)輸合理，減少生產(chǎn)費(fèi)用。井田儲(chǔ)量一定時(shí)，沿井田走向大巷運(yùn)輸功的變化可因井筒位置不同而成倍增加。當(dāng)井田形狀規(guī)則，儲(chǔ)量分布均勻時(shí)，最小運(yùn)輸功位置恰在井田中心。井筒設(shè)于此處，不僅達(dá)運(yùn)輸

89、費(fèi)低、巷道維護(hù)、采區(qū)準(zhǔn)備及通風(fēng)費(fèi)也相應(yīng)降低。若井筒設(shè)在井田邊界，運(yùn)輸功將增大一倍。所以大型礦井或高瓦斯礦井，如無(wú)特殊原團(tuán)，盡量避免單翼開(kāi)采。如采用多水平開(kāi)拓，應(yīng)按初、后期石門(mén)長(zhǎng)度總和最小確定井筒位置。如總工程量相同，應(yīng)盡量減少初期石門(mén)長(zhǎng)度。</p><p>　　副井井筒與井底車(chē)場(chǎng)連接處，主井底卸載點(diǎn)及裝載峒室等盡可能處于巖性較好的內(nèi)層位中。若煤層底板有強(qiáng)含水層，井筒位置應(yīng)設(shè)在沿傾斜方向的深部，使井底車(chē)場(chǎng)位于煤層頂

90、板。</p><p>　　盡量少壓煤，壓煤便于后期回收。工業(yè)場(chǎng)地煤柱量多少，因煤層厚度、賦存深度和場(chǎng)地范圍大小而異，一般約為全井工業(yè)儲(chǔ)量3—7％。包括風(fēng)井煤柱時(shí)不超過(guò)10％ 。</p><p>　　為使礦井投產(chǎn)后盡快達(dá)到設(shè)計(jì)能力，必須把初期采區(qū)和井筒位置選在勘探程度高，構(gòu)造消楚、簡(jiǎn)單、煤層穩(wěn)定、開(kāi)采條件好的塊段，使開(kāi)拓準(zhǔn)備工程量小，建設(shè)時(shí)間短，以實(shí)現(xiàn)先近后遠(yuǎn)，按采區(qū)前進(jìn)開(kāi)采的合理原則。&l

91、t;/p><p>　　根據(jù)以上條件，井口位置提出以下三個(gè)方案（見(jiàn)圖2-2）：</p><p>　　第一方案：主井井口設(shè)在經(jīng)線39502467，緯線3710550附近，地面標(biāo)高為+25m；</p><p>　　第二方案：主井井口設(shè)在經(jīng)線39502635，緯線3710806附近，地面標(biāo)高為+25m；</p><p>　　第三方案：主井井口設(shè)在經(jīng)線39

92、502815，緯線3711028附近，地面標(biāo)高為+25m。</p><p>　　三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表4-2。</p><p>　　表4-2 井口位置方案比較</p><p>　　根據(jù)以上條件并結(jié)合桃園礦的實(shí)際情況選擇第二方案，主、副井井口坐標(biāo)為：</p><p>　　主井：經(jīng)距X=39502635， 緯距Y=3710806， 標(biāo)高

93、Z=+25米； </p><p>　　副井：經(jīng)距X=39502554， 緯距Y=3710787， 標(biāo)高Z=+25米。</p><p>　　風(fēng)井位置選擇和主、副井相似，大多數(shù)條件完全一致，如地質(zhì)條件、煤柱煤量、勘探程度、初期工程量、占地面積、交通運(yùn)輸以及防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等；都要共同遵守。</p><p>　　風(fēng)井與主副井區(qū)別，多數(shù)沒(méi)有提升設(shè)備。不受運(yùn)輸條件制約只需

94、解決施工臨時(shí)運(yùn)輸。選擇位置時(shí)主要應(yīng)按通風(fēng)要求，并盡量與總回風(fēng)道直接溝通，以減少通風(fēng)工程和阻力消耗。</p><p><b>　　4.1.3井筒</b></p><p>　　礦井設(shè)計(jì)有主井，副井，風(fēng)井，主井擔(dān)負(fù)提煤，輔助進(jìn)風(fēng)；副井為出矸石、上下人員、提升設(shè)備材料、主要進(jìn)風(fēng)之用；風(fēng)井為出風(fēng)井筒。</p><p>　　根據(jù)提升容積的布置，主井井筒凈直

95、徑為7.0米，斷面33.2M2，，井筒深400米；副井井筒凈直徑凈6.5米，斷面15.92M2，一水平井筒深450米，其中布置一對(duì)雙層４車(chē)罐籠，球扁鋼組合罐道、工字鋼罐梁，內(nèi)設(shè)梯子間、排水管、壓風(fēng)管、防塵供水管及動(dòng)力、通訊、信號(hào)電纜；風(fēng)井凈直徑為凈6.5米，一水平井筒深328.6米，內(nèi)設(shè)玻璃鋼復(fù)合材料結(jié)構(gòu)封閉梯子間、灌漿管，井口設(shè)有防爆蓋、出風(fēng)道及安全出口</p><p><b>　　。</b&g

96、t;</p><p><b>　　圖4-1主井?dāng)嗝?lt;/b></p><p><b>　　圖4-2副井?dāng)嗝?lt;/b></p><p>　　4.1.4井底車(chē)場(chǎng)的形式</p><p>　　井底車(chē)場(chǎng)輔助運(yùn)輸?shù)男问礁鶕?jù)井下開(kāi)拓部署、井筒數(shù)目及相對(duì)位置、提升方式和大巷運(yùn)輸，選用刀式環(huán)行車(chē)場(chǎng)，采用600MM，1.5

97、T固定礦車(chē)輔助運(yùn)輸。</p><p><b>　　圖4-3 井底車(chē)場(chǎng)</b></p><p><b>　　大巷采用皮帶運(yùn)輸</b></p><p>　　4.1.5井底車(chē)場(chǎng)主要硐室</p><p>　　主井系統(tǒng)：煤倉(cāng)、箕斗裝載硐室等；</p><p>　　副井系統(tǒng)：副井井筒與井

98、底車(chē)場(chǎng)連接硐室內(nèi)，鋪設(shè)三股道與井筒中三個(gè)提升罐籠相對(duì)應(yīng)，設(shè)有上層行人平臺(tái)，可滿足雙層同時(shí)上下人員，連接部分采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；</p><p>　　排水系統(tǒng)：車(chē)場(chǎng)內(nèi)設(shè)有中央水泵房、內(nèi)水倉(cāng)、外水倉(cāng)、管子道等；</p><p>　　井下中央變電所：-540m水平中央變電所與中央水泵房聯(lián)合布置，中央變電所高于中央水泵房。</p><p>　　等候室、調(diào)度室、電機(jī)車(chē)修理間及

99、工具保管硐室等。</p><p>　　第二節(jié) 大巷布置的方式</p><p>　　4.2.1運(yùn)輸大巷的布置方式及位置</p><p>　　為了保證生產(chǎn)使用，便于維護(hù)，減少煤柱損失，一般將主要運(yùn)輸大巷布置在煤層底板不受采動(dòng)影響或影響小的堅(jiān)硬巖層或煤組下部煤質(zhì)堅(jiān)硬、圍巖穩(wěn)定、無(wú)自然發(fā)火的薄及中厚煤層中。為了保護(hù)大巷不受采動(dòng)影響，底板巖石大巷必需與煤層保持適當(dāng)距離，根據(jù)我

100、國(guó)經(jīng)驗(yàn)，煤層與大巷之間巖柱尺寸，隨煤層賦存深度和巖石性質(zhì)而變，一般為10～30米。關(guān)鍵在于巖層本身的堅(jiān)硬程度。</p><p>　　本設(shè)計(jì)根據(jù)煤層賦存情況及礦井生產(chǎn)能力，確定布置一條集中運(yùn)輸大巷，以采區(qū)石門(mén)貫穿個(gè)煤層。運(yùn)輸大巷位于五號(hào)煤層底板中。如圖4-4</p><p>　　圖4-4運(yùn)輸大巷位置</p><p>　?。?）總回風(fēng)巷布置方式及位置</p>

101、<p>　　總回風(fēng)巷位置選擇在3煤底板巖石中，與3煤層垂距為15-20米</p><p>　　圖4-5回風(fēng)大巷位置</p><p>　　4. 3 開(kāi)采水平劃分</p><p>　　4.3.1回風(fēng)水平標(biāo)高的確定</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在地面水體及松散含水層下采煤時(shí)，必須保留安全煤巖柱。安全煤巖柱的最小高

102、度(水體底面至回采上限)確定情況：當(dāng)煤系地層上覆隔水性好的松散層或厚度較大的弱含水層時(shí)，安全煤巖柱的最小高度亦可等于冒落帶的最大高度，另加2-15米的保護(hù)層厚度，但其最小高度不得小于20米。</p><p>　　本井田地質(zhì)條件較好，但考慮盡量避免下行通風(fēng)造成回風(fēng)道內(nèi)局部瓦斯匯集，本設(shè)計(jì)取回風(fēng)水平標(biāo)高--150米。</p><p>　　（2）水平標(biāo)高的確定</p><p&

103、gt;　　井田開(kāi)拓設(shè)計(jì)著重于選擇開(kāi)采水平的標(biāo)高，使其貫穿全部煤層。階段高度或斜長(zhǎng)往往隨煤層傾角與回風(fēng)道標(biāo)高不同而有較大變化。階段高度或斜長(zhǎng)在一定程度上受采區(qū)高度或斜長(zhǎng)控制。緩傾斜煤層或傾斜煤層的深部以及傾斜長(zhǎng)度過(guò)大的局部塊段，往往采用上下山或增設(shè)中間水平開(kāi)采。而近水平煤層有時(shí)用一個(gè)水下開(kāi)采幾個(gè)階段。將井田劃分為階段不僅減少了人員、材料、煤炭的反向提升，也有效地解決了采區(qū)傾斜運(yùn)輸存在的實(shí)際困難。</p><p>&

104、lt;b>　　確定的原則：</b></p><p>　　根據(jù)水平服務(wù)年限， 若井田走向短階段高度小、水平儲(chǔ)量少，造成水平服務(wù)年限過(guò)短，延深頻繁，影響正常生產(chǎn)。為避免出現(xiàn)開(kāi)拓延伸與生產(chǎn)長(zhǎng)期下擾的不利局面，除在設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)選擇延伸方案形成獨(dú)立的施工系統(tǒng)以加快延伸速度縮小其影響外，有條件的可加大階段高度來(lái)解決。</p><p>　　根據(jù)水平接替關(guān)系。在上一水平減產(chǎn)之前，新水平即應(yīng)

105、作好準(zhǔn)備。因此，一個(gè)水平從投產(chǎn)起到減產(chǎn)為止的時(shí)間必須大于新水平開(kāi)拓準(zhǔn)備需要的時(shí)間。正常情況下，大型礦井采區(qū)準(zhǔn)備時(shí)間需要1．5～2年。井底車(chē)場(chǎng)、石門(mén)及主要運(yùn)輸大巷亦需1．5～2年，延深并筒1年，合計(jì)4～5年時(shí)間。</p><p>　　水平過(guò)度時(shí)間有些礦井很長(zhǎng)，設(shè)計(jì)的減產(chǎn)時(shí)間有的接近3～4年。開(kāi)拓延伸與水平過(guò)渡合計(jì)需7～9年時(shí)間。所以，每個(gè)礦井在確定水平高度時(shí)，必須使開(kāi)采時(shí)間大于開(kāi)拓延深加上水平過(guò)渡所需要的時(shí)間。即使

106、急傾斜煤層水平服務(wù)年限允許小于10年，也不能小于接替需要的時(shí)間。</p><p>　　根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造 。急傾斜煤曾因受采動(dòng)影響階段不能太高．水平或近水平煤層，階段高度的計(jì)算已無(wú)實(shí)際意義，有時(shí)利用地質(zhì)構(gòu)造劃分階段，如向、背斜軸及走向大斷層或其他構(gòu)造變化等。</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)成本。合理的階段高度應(yīng)使噸煤成本低、勞動(dòng)生產(chǎn)率高。我國(guó)大多數(shù)礦井過(guò)去采用的階段高度偏小,水平儲(chǔ)量

107、不足，造成接替緊張，增大了后期總工程量，使管理發(fā)雜化。</p><p>　　井田設(shè)計(jì)回采上限為-150m，開(kāi)采下限為—600m，開(kāi)采煤層垂高300m，煤層傾角一般為13°。根據(jù)煤層的賦存情況，第一水平標(biāo)高本設(shè)計(jì)提出方案，一為-370米，一為-390米，其階段斜長(zhǎng)及小階段劃分情況見(jiàn)表2-7。</p><p>　　表4-3階段斜長(zhǎng)及小階段劃分情況</p><p&g

108、t;　　兩種方案中的水平服務(wù)年限都符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，依據(jù)階段垂高、階段斜長(zhǎng)、工作面長(zhǎng)度情況，結(jié)合煤層的賦存情況，設(shè)計(jì)確定第一水平標(biāo)高為-390米。第二水平標(biāo)高根據(jù)合理的階段斜長(zhǎng)及工作面長(zhǎng)度，并考慮便于井底車(chē)場(chǎng)布置，使井底車(chē)場(chǎng)主要峒室有較好的層位，設(shè)計(jì)確定第二水平標(biāo)高為-600米。</p><p>　　4.4 采區(qū)劃分和布置情況</p><p>　　4.4.1 采區(qū)劃分的原

109、則及方案</p><p>　?。?）采區(qū)劃分的原則</p><p>　　采區(qū)走向長(zhǎng)度或斜傾條帶的傾斜長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)煤層地質(zhì)條件、開(kāi)采機(jī)械化水平、集中化生產(chǎn)的要求、開(kāi)拓及采掘準(zhǔn)備巷道布置綜合考慮。根據(jù)接替要求，一般應(yīng)保證機(jī)械化回采1年以上。按照目前我國(guó)集中化采煤水平，綜合機(jī)械化回采，一翼長(zhǎng)度不小于1000～2000m，普采不小于500～1000m，傾斜長(zhǎng)度與水平（或階段）劃分一致；</p&

110、gt;<p>　　在全井田和第一水平采區(qū)劃分時(shí)，要詳細(xì)研究地質(zhì)和地面條件確定采區(qū)界限，特別是工作面的回采不應(yīng)逾越的各種特殊條件，如落差較大的斷層或斷層帶、無(wú)煤區(qū)（或沖刷帶）、火成巖體或天然焦不可采區(qū)的邊界、煤質(zhì)分界（需要分采分運(yùn)時(shí)）煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜區(qū)、地塹地壘構(gòu)造、向背斜軸、需不同開(kāi)采方法的變換區(qū)（例如由于煤層厚度不同一次采全高需變換為分層開(kāi)采或放頂煤開(kāi)采、由于傾角轉(zhuǎn)為急傾斜從而使采煤方法改變）、永久煤柱、需要“三下”采煤的區(qū)

111、域、前期留煤柱而后期再開(kāi)采（例如大的村莊煤柱、河流煤柱、干線煤柱等）、老采空區(qū)界限，強(qiáng)含水層威脅的區(qū)域，瓦斯異常的地帶等；</p><p>　　初期投產(chǎn)和達(dá)產(chǎn)的采區(qū)應(yīng)盡量靠近主、副井（安全煤柱），以求盡量縮短工期和降低投資。在選擇井口位置時(shí)，就應(yīng)考慮初期采區(qū)具有好的開(kāi)采條件和豐富的儲(chǔ)量，使其服務(wù)年限長(zhǎng)。投產(chǎn)后能長(zhǎng)期穩(wěn)定的生產(chǎn)，取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；</p><p>　　有條件時(shí)，中央雙翼

112、采區(qū)是優(yōu)越的方案，中央采區(qū)上（下）山帶式輸送機(jī)運(yùn)煤直達(dá)井底煤倉(cāng)，輔助運(yùn)輸上（下）山直通井底車(chē)場(chǎng)。此方案出煤快、投資少、效益高。在地質(zhì)條件優(yōu)越、機(jī)械化裝備好的情況下，兩翼走向長(zhǎng)度均應(yīng)盡可能長(zhǎng)一些。中央雙翼采區(qū)可同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)工作面的生產(chǎn)。若只需一個(gè)工作面生產(chǎn)，服務(wù)年限長(zhǎng)，更能保證穩(wěn)定生產(chǎn)；</p><p>　　在礦井兩翼布置單翼還是雙翼采區(qū)，需要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。過(guò)去在工作面產(chǎn)量不大（特別是普采工作面），一翼走向不太

113、長(zhǎng)時(shí)，雙翼采區(qū)具有可加大采區(qū)能力減少掘進(jìn)率、節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn)，因此采區(qū)（盤(pán)區(qū)）多以雙面布置為宜。近年來(lái)，隨著采煤工藝的發(fā)展，綜采高產(chǎn)高效工作面發(fā)展快。在主客觀條件均具備時(shí)，一個(gè)綜采工作面可達(dá)年產(chǎn)百萬(wàn)噸到幾百萬(wàn)噸的產(chǎn)量，工作面走向長(zhǎng)度加長(zhǎng)（條件好的達(dá)到2000～3000m以上）。若用雙面布置，則開(kāi)掘時(shí)間長(zhǎng)，并有折返運(yùn)輸。這時(shí)單翼采區(qū)（上、下山靠近井底車(chē)場(chǎng)一面）更為有利；</p><p>　　開(kāi)發(fā)多煤層的井田，對(duì)近距離

114、煤層經(jīng)比較可布置聯(lián)合采區(qū)；</p><p>　　在全井田和第一水平采區(qū)劃分時(shí)，要和采區(qū)接續(xù)統(tǒng)一考慮，應(yīng)安排兩翼較為均衡的生產(chǎn)。盡可能避免兩翼（或多方向）產(chǎn)量變化。</p><p><b>　?。?）采區(qū)劃分方案</b></p><p>　　基于以上因素，并著重考慮采區(qū)走向長(zhǎng)度、煤層傾角變化、開(kāi)采機(jī)械化水平、采區(qū)產(chǎn)量要求、開(kāi)拓及采掘準(zhǔn)備巷道布置綜

115、合，本設(shè)計(jì)提出兩套方案（采區(qū)命名以井筒位置為準(zhǔn)則，方案比較見(jiàn)表3-1）：</p><p><b>　　方案1：</b></p><p>　　北一采區(qū)：采區(qū)南部界限在7勘探線偏北，北以補(bǔ)4勘探線為界；</p><p>　　北二采區(qū)：采區(qū)南以補(bǔ)4勘探線為界，北部以井田邊界為界；</p><p>　　南一采區(qū)：采區(qū)南以補(bǔ)9勘探

116、線為界，北部界限在7勘探線偏北；</p><p>　　南二采區(qū)：采區(qū)南以井田邊界為界，北以補(bǔ)9勘探線為界。</p><p><b>　　方案2：</b></p><p>　　北一采區(qū)：采區(qū)南部界限在7勘探線偏北，北部界限在補(bǔ)3勘探線附近；</p><p>　　北二采區(qū)：采區(qū)南部界限在補(bǔ)3勘探線附近，北部以井田邊界為界。&

117、lt;/p><p>　　南一采區(qū)：采區(qū)南部界限在8勘探線偏南100米左右，北部界限在7勘探線偏北；</p><p>　　南二采區(qū)：采區(qū)南以井田邊界為界，北部界限在8勘探線偏南100米左右。</p><p>　　表4-4 采區(qū)劃分方案比較</p><p>　　經(jīng)比較，選擇方案2劃分采區(qū)，采區(qū)雙翼布置工作面，同時(shí)盡量使同一采區(qū)兩翼生產(chǎn)平衡。</

118、p><p>　　4.4.2 采區(qū)基本參數(shù)</p><p>　　本設(shè)計(jì)取南一采區(qū)作為設(shè)計(jì)對(duì)象，該采區(qū)位于礦井南翼，為雙翼上山采區(qū)，采區(qū)上限標(biāo)高為-150m。全區(qū)煤層較穩(wěn)定，煤層平均厚度4.2m， 煤層傾角13°左右。</p><p>　　煤層瓦斯含量較大，為防止工作面的瓦斯?jié)舛瘸?，保證采區(qū)的正常生產(chǎn)，需對(duì)工作面的瓦斯進(jìn)行抽排。煤層有自然發(fā)火危險(xiǎn)性。</p

119、><p><b>　?。?）保護(hù)煤柱尺寸</b></p><p>　　根據(jù)《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，本設(shè)計(jì)采區(qū)邊界（兩采區(qū)之間）留15m煤柱，上山（巖巷）之間的煤柱為15m，兩側(cè)各80m，區(qū)段煤柱為10m。</p><p><b>　?。?）采區(qū)走向長(zhǎng)度</b></p><p>　　采區(qū)劃分根據(jù)接替要求，普采采

120、區(qū)一翼的走向長(zhǎng)度一般為500--1000米；對(duì)于綜合機(jī)械化采煤的工作面，有條件的盡可能跨越上山(下山或石門(mén))回采，其采區(qū)一翼走向長(zhǎng)度一般不小于1000-2000米；高檔普采其采區(qū)一翼走向長(zhǎng)度可達(dá)1000 -2000米。</p><p>　　根據(jù)南一采區(qū)的地質(zhì)情況，設(shè)計(jì)采用綜采，采區(qū)走向長(zhǎng)度2000米左右。</p><p><b>　?。?）采區(qū)斜長(zhǎng)</b></p

121、><p>　　采區(qū)斜長(zhǎng)等于階段斜長(zhǎng)，本采區(qū)煤層傾角13左右，采區(qū)斜長(zhǎng)600米左右。</p><p>　?。?）區(qū)段數(shù)目和長(zhǎng)度的確定</p><p>　　對(duì)于近水平、緩傾斜及傾斜煤層采用走向長(zhǎng)壁采煤法開(kāi)采，采區(qū)沿傾向劃分若干區(qū)段進(jìn)行回采，一般一個(gè)區(qū)段內(nèi)安排一個(gè)采煤工作面回采，區(qū)段斜長(zhǎng)為采煤工作面的長(zhǎng)度、區(qū)段上下兩平巷的寬度及護(hù)巷煤柱寬度之和。因此劃分區(qū)段時(shí)，首先要考慮工作

122、面的長(zhǎng)度。</p><p>　　確定工作面的合理長(zhǎng)度主要從以下兩個(gè)方面考慮：</p><p>　　煤層地質(zhì)條件：煤層內(nèi)地質(zhì)條件往往對(duì)確定工作面長(zhǎng)度起著重要作用。小的地質(zhì)構(gòu)造對(duì)工作面的回采過(guò)斷層推進(jìn)度有一定的影響，頂板管理也相對(duì)較復(fù)雜，當(dāng)工作面小斷層、構(gòu)造較多時(shí)，容易打亂正規(guī)循環(huán)，則工作面不宜過(guò)長(zhǎng)。當(dāng)工作面內(nèi)部出現(xiàn)一些較大落差的斷層時(shí)，工作面過(guò)斷層需要重新開(kāi)切眼、搬家，從而影響工作面的產(chǎn)量，

123、因此工作面也不宜過(guò)長(zhǎng)。反之，工作面長(zhǎng)度可適當(dāng)加長(zhǎng)。</p><p>　　工作面設(shè)備狀況：工作面長(zhǎng)度與使用的采煤方法和采煤工藝有關(guān)。由于現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展，新技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的不斷推廣應(yīng)用，使工作面長(zhǎng)度加大成為現(xiàn)實(shí)。只要在地質(zhì)條件許可，使用綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，工作面長(zhǎng)度可加大。</p><p>　　綜上所述，結(jié)合南一采區(qū)煤層賦存和地質(zhì)構(gòu)造分布特點(diǎn)，普采工作面長(zhǎng)度范圍在120m～170m之間比

124、較合理，本設(shè)計(jì)工作面長(zhǎng)度取200m左右，采區(qū)內(nèi)共劃分3個(gè)區(qū)段。</p><p>　　4.4.3 開(kāi)采程序及工作面命名</p><p><b>　　（1）開(kāi)采程序</b></p><p>　　采區(qū)的接替主要考慮以下因素：</p><p>　　投產(chǎn)采區(qū)的服務(wù)年限和準(zhǔn)備采區(qū)所需要的時(shí)間的關(guān)系，以及采區(qū)開(kāi)拓順序；</p&g

125、t;<p>　　各個(gè)風(fēng)機(jī)的服務(wù)對(duì)象及服務(wù)年限，應(yīng)盡量使各個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的連續(xù)生產(chǎn)，以減少風(fēng)機(jī)的作用期，節(jié)省費(fèi)用；</p><p>　　為使生產(chǎn)集中、通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，采區(qū)應(yīng)按通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行井田開(kāi)拓和采區(qū)接替。</p><p>　　按以上所述，準(zhǔn)備先投產(chǎn)南一、北一采區(qū)，并達(dá)產(chǎn)。采區(qū)接替按前進(jìn)式考慮，在采區(qū)內(nèi)應(yīng)遵循沿傾斜小階段由上向下的開(kāi)采順序，回采工作面采用后退式。</p>

126、<p>　?。?）工作面命名規(guī)則</p><p>　　工作面名稱(chēng)：ABCDE。</p><p>　　A代表水平；B代表采區(qū)，南翼采區(qū)為單數(shù)，北翼采區(qū)雙數(shù)，如1表示南一，2表示北一，3表示南二，4表示北二；C代表階段，階段自上而下以此為1、2、3；D代表采區(qū)階段翼，1代表南翼，2代表北翼； E煤層代號(hào)，()表示里面的數(shù)字加十。</p><p>　　示例：1

127、1117代表：工作面為一水平，南一采區(qū)，一階段南翼工作面、屬7煤層。</p><p>　　第五章 采區(qū)巷道布置</p><p>　　5.1采區(qū)煤層地質(zhì)特性</p><p>　　采區(qū)上限標(biāo)高為-150m。全區(qū)煤層較穩(wěn)定，煤層平均厚度4.2m， 煤層傾角13°左右。</p><p>　　煤層瓦斯含量較大，為防止工作面的瓦斯?jié)舛瘸?，?/p>

128、證采區(qū)的正常生產(chǎn)，需對(duì)工作面的瓦斯進(jìn)行抽排。煤層有自然發(fā)火危險(xiǎn)性，煤塵沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)性。</p><p>　　5.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p><b>　　5.2.1采區(qū)上山</b></p><p>　　采區(qū)上山布置方式考慮了三個(gè)方案：①巖石上山 ②煤層上山 ③煤層、巖層上山相結(jié)合。三種方案的比較如下表3-2。</p>

129、<p>　　表5-1 上山布置方式方案比較表</p><p>　　根據(jù)上表比較及該采區(qū)煤層的特點(diǎn)，該區(qū)瓦斯涌出量較大，為使上山的維護(hù)及滿足通風(fēng)要求，根據(jù)煤層頂?shù)装鍘r性情況，在煤層底板布置三條巖石上山：運(yùn)輸上山、軌道上山和回風(fēng)上山。各區(qū)段在煤層中布置兩條平巷，一條為運(yùn)輸巷，一條為軌道巷，即上順槽和下順槽。三條上山的傾角：運(yùn)輸上山為13°左右，軌道上山與回風(fēng)上山為13°左右。</

130、p><p>　　軌道上山(石門(mén))、回風(fēng)上山(石門(mén))、運(yùn)輸上山(石門(mén))的支護(hù)形式采用錨噴，斷面形狀為半圓拱形，普采軌道上山(石門(mén))、回風(fēng)上山(石門(mén))凈斷面積為10m2，運(yùn)輸上山凈斷面積為12m2；綜采軌道上山(石門(mén))、回風(fēng)上山(石門(mén))凈斷面積為12m2，運(yùn)輸上山凈斷面積為12m2</p><p><b>　　5.2.2區(qū)段平巷</b></p><p>

131、;　　采區(qū)瓦斯含量較大，煤層有自然發(fā)火危險(xiǎn)，區(qū)段平巷如果采用雙巷布置，不但會(huì)因?yàn)橐o(hù)巷煤柱而造成煤炭資源的損失，而且還可會(huì)使采區(qū)自然發(fā)火危險(xiǎn)性增大，因此區(qū)段平巷采用單巷布置。下區(qū)段開(kāi)采時(shí)需另掘區(qū)段回風(fēng)巷。下區(qū)段回風(fēng)巷和上區(qū)段運(yùn)輸巷之間留取10-20 m煤柱，其作用是防止上區(qū)段采空區(qū)中的瓦斯、礦井涌水涌入下區(qū)段回采工作面，保證工作面的安全回采，此外還減少了巷道工程量，提高經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　區(qū)段回風(fēng)、運(yùn)

132、輸平巷采用錨網(wǎng)鎖支護(hù)，斷面形狀為梯形。綜采工作面區(qū)段回風(fēng)凈斷面積為10m2，運(yùn)輸平巷凈斷面積為12m2　</p><p>　　5.2.3上山與區(qū)段平巷的聯(lián)系</p><p>　　區(qū)段運(yùn)輸平巷與軌道上山之間通過(guò)采區(qū)車(chē)場(chǎng)聯(lián)結(jié)， 運(yùn)輸上山與區(qū)段運(yùn)輸平巷之間通過(guò)溜煤眼形成采區(qū)運(yùn)煤系統(tǒng)。區(qū)段回風(fēng)巷與回風(fēng)上山通過(guò)斜巷聯(lián)結(jié)，形成采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)。同時(shí)，上山與區(qū)段平巷之間設(shè)有必要的聯(lián)結(jié)斜巷供行人用。</

133、p><p>　　5.2.4采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p><b>　　1）運(yùn)煤系統(tǒng)</b></p><p>　　在工作面敷設(shè)刮板輸送機(jī)，運(yùn)輸平巷和皮帶上山布置有皮帶運(yùn)輸機(jī)。</p><p>　　運(yùn)煤線路：工作面運(yùn)出的煤炭→區(qū)段運(yùn)輸平巷→溜煤眼→運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉(cāng)→-390運(yùn)輸大巷→井底車(chē)場(chǎng)→主井→地面。</p>

134、<p><b>　　2）運(yùn)料系統(tǒng)</b></p><p>　　采區(qū)運(yùn)料采用軌道運(yùn)輸。</p><p>　　運(yùn)料路線：地面→副井→-390運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)→軌道上山→上部車(chē)場(chǎng)→區(qū)段回風(fēng)平巷→工作面。</p><p><b>　　3）排矸系統(tǒng)</b></p><p>　　排矸路線：采區(qū)掘

135、進(jìn)頭→中部車(chē)場(chǎng)→軌道上山→下部車(chē)場(chǎng)→-390運(yùn)輸大巷→副井→地面。</p><p>　　4）排水（供水）系統(tǒng)</p><p>　　排水路線：區(qū)段運(yùn)輸巷→軌道上山→-390運(yùn)輸大巷→井底車(chē)場(chǎng)水倉(cāng)→副井→地面。</p><p>　　供水線路： 風(fēng)井供水管路→總回風(fēng)巷供水管路→回風(fēng)上山→采區(qū)各用水點(diǎn)（工作面、掘進(jìn)頭等）。</p><p><b