采礦工程畢業(yè)設計

1、<p>　　采礦工程專業(yè)畢業(yè)設計說明書</p><p><b>　　二〇一二年六月</b></p><p>　姓 名：學 號：</p><p>　學 院：</p><p>　班 級：</p><p>　設計題目：</p><p>　指導

2、教師：職 稱：</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　采礦畢業(yè)設計是采礦專業(yè)全部教學進程中的最后一個環(huán)節(jié)。它是我們在完成本專業(yè)教學計劃規(guī)定的學習內(nèi)容之后，通過綜合運用各學科的理論知識，根據(jù)某一礦井的實際情況,對其進行的系統(tǒng)化設計，這對提高我們理論分析和解決采礦工程技術問題的能力有著現(xiàn)實的實踐意義，所以這也是采礦專業(yè)的核心。</p&

3、gt;<p>　　我在小馬礦進行近三周的實習，收集了小馬礦的詳細的地質資料。并且在三月底開始進行設計，一直到六月初基本完成，一共歷時兩個多月。在這設計期間，我學到了很多東西，是我的專業(yè)課知識有了進一步的加強和提升，是我受益匪淺。</p><p>　　本設計實在原礦地質資料的基礎上做了部分修改而使礦井滿足現(xiàn)代化礦井的需要而進行。小馬礦井田面積8.291km2，地質儲量8050萬噸，可采儲量5113萬噸

4、。因此井型為90玩t/年。本礦開采二1煤層，煤層平均厚度6.12m，煤層賦存穩(wěn)定，煤質為優(yōu)質無煙煤，視密度為1.47t/m3,頂?shù)装宸€(wěn)定，相對瓦斯涌出量為10.47m3/t，正常用水量為200m3/h，煤塵五爆炸性，開采條件較好。</p><p>　　本設計采用立井單水平上下山開拓，由于井田面積的限制，在井田西翼傾角約10°，采用單水平上山帶區(qū)開采，共設有兩個帶區(qū)，10個分帶，且首采工作面即為帶區(qū)。在井

5、田東翼由于傾角約13°顧采用單水平上下山采區(qū)式開拓。井底車場設在—100標高，軌道大巷即為—100，運輸大巷設在—87m標高。前期風井設在帶區(qū)中間運輸大巷上，為帶區(qū)服務。帶區(qū)取消了上下山等巷道，縮短了建井工期。并且也沒有采取上部，中部車場僅有帶區(qū)下部車場，下部車場采用底板繞道。</p><p>　　帶區(qū)斜巷傾角約10°，分帶軌道斜巷進風在大巷初用底板繞道與軌道大巷相連，分帶運輸斜巷回風，在大巷

6、出用回風斜巷與運輸大巷相連，乏風回到風井。</p><p>　　首采帶區(qū)包括四個分帶，工作面采用沿空留巷方式，工作面跳采，采掘比為1:2。首采工作面為俯斜開采，首采工作面長160m，采煤機選用MXB-930，放頂煤支架選用ZFS6000/20/30，采高2.5m，剩余的煤層采用放頂煤支架放出，采放比為1:1.5，本設計選用一采一放，工作制度為四六制，三班采煤一般準備，日進度2.4m。工作面端頭采用端頭支架支護。&

7、lt;/p><p>　　本礦屬于高瓦斯礦井，總進風量為90m3/s，采用副井進風，副井井筒直徑5m，風速低于6m/s，滿足風速要求，還有一定的余量，副井進風后經(jīng)井底車場后，進入軌道大巷，分配給工作面的風量為50m3/s，流進分帶軌道斜巷清洗工作面后，經(jīng)過分帶運輸斜巷，回到運輸大巷后，從風井回出，風井井筒直徑5m，也滿足風速要求。</p><p>　　衷心感謝院領導和教研室的老師的幫助和輔導，尤

8、其要感謝我的導師——趙忠明老師，在這三個月里，正是他認真、耐心、詳細的輔導，才使我能按時、按質的完成畢業(yè)設計。</p><p>　　由于本人知識水平和知識范圍的限制，設計中難免有不當和錯誤之處，懇請批評指正。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 礦區(qū)概況及井田地質特征1</p><p>

9、<b>　　1.1礦區(qū)概況1</b></p><p>　　1.1.1 地理位置與交通1</p><p>　　1.1.2 自然環(huán)境2</p><p>　　1.1.3 礦井附近的工農(nóng)業(yè)情況3</p><p>　　1.2 井田地質特征3</p><p>　　1.2.1 地層3</p&g

10、t;<p>　　1.2.2 構造5</p><p>　　1.2.3 煤層2</p><p>　　1.2.4 煤層頂?shù)装鍘r性特征3</p><p>　　1.2.5 煤質4</p><p>　　1.2.6 礦井水文地質特征5</p><p>　　1.2.7 瓦斯 煤塵與煤的自燃9</p

11、><p>　　1.3 井田勘探程度11</p><p><b>　　2 礦井開拓1</b></p><p>　　2.1 井田境界1</p><p>　　2.2 井田儲量1</p><p>　　2.2.1 綜述1</p><p>　　2.2.2 井田儲量2&l

12、t;/p><p>　　2.2.3礦井設計可采儲量2</p><p>　　2.3 礦井年儲量及服務年限4</p><p>　　2.3.1礦井工業(yè)制度4</p><p>　　2.3.2礦井服務年限4</p><p>　　2.4 井田開拓5</p><p>　　2.4.1 影響立井開拓的主

13、要因素分析5</p><p>　　2.4.2 井田開拓中問題分析5</p><p>　　2.4.3 方案技術比較5</p><p>　　2.5 井筒特征8</p><p>　　2.5.1 井筒8</p><p>　　2.6 井底車場及硐室13</p><p>　　2.6.1

14、線路連接計算13</p><p>　　2.6.2一些基本問題的確定15</p><p>　　2.6.3 車場區(qū)段劃分及調(diào)車17</p><p>　　2.6.4坡度計算18</p><p>　　2.6.5 井底車場硐室19</p><p>　　3 大巷運輸及設備1</p><p>

15、　　3.1 大巷運輸方式1</p><p>　　3.1.1 基本問題分析1</p><p>　　3.1.1 井下運輸設計的原始條件和數(shù)據(jù)1</p><p>　　3.1.2 礦井運輸系統(tǒng)1</p><p>　　3.1.3 礦井運輸設備選型應遵循的原則2</p><p>　　3.2 大巷運輸設備2<

16、/p><p>　　3.2.1 運輸大巷設備2</p><p>　　3.2.2 軌道大巷設備4</p><p>　　3.2 列車組成計算5</p><p>　　4 采區(qū)布置及裝備10</p><p>　　4.1 采煤方法的選擇10</p><p>　　4.2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)

17、系統(tǒng)11</p><p>　　4.3 開采順序及采區(qū)回采工作面的配置13</p><p>　　4.3.1開采順序及帶區(qū)、采煤工作面的配置13</p><p>　　4.3.2 保證年產(chǎn)量工作面長度的驗算14</p><p>　　4.4 綜采工作面機械設備選型15</p><p>　　4.4.1 設備選型原

18、則15</p><p>　　4.4.2 工作面設備選型16</p><p>　　4.4.3 作業(yè)方式18</p><p>　　5 礦井通風與安全技術措施1</p><p>　　5.1 礦井通風系統(tǒng)的選擇1</p><p>　　5.1.1選擇原則1</p><p>　　5.1.2

19、選擇礦井主扇的工作方法2</p><p>　　5.1.3 選擇礦井通風方式2</p><p>　　5.2 風量計算及風量分配3</p><p>　　5.2.1、采煤工作面實際需風量3</p><p>　　5.2.2、掘進工作面所需風量4</p><p>　　5.2.3、峒室實際需風量5</p&g

20、t;<p>　　5.2.4、風速驗算：5</p><p>　　5.3 全礦通風阻力計算6</p><p>　　5.3.1、計算原則6</p><p>　　5.3.3、計算礦井的總風阻及總等積孔和礦井總風阻1</p><p>　　5.4 扇風機選型1</p><p>　　5.4.1、選擇主扇

21、1</p><p>　　5.4.2選擇電動機3</p><p>　　5.5 礦井安全技術措施4</p><p>　　5.5.1 概述4</p><p>　　5.5.2 預防瓦斯爆炸的措施4</p><p>　　5.5.3 粉塵的綜合防治5</p><p>　　5.5.4 預防

22、井下火災措施5</p><p>　　5.5.5 礦井水災的預防措施6</p><p>　　6 礦井建設周期1</p><p>　　6.1 巷道掘進斷面1</p><p>　　6.1.1 基本問題1</p><p>　　6.1.2 掘進斷面指標選取1</p><p>　　6

23、.2 施工關鍵線路2</p><p>　　6.3 工期計算2</p><p><b>　　結 論1</b></p><p><b>　　參 考 文 獻3</b></p><p>　　1 礦區(qū)概況及井田地質特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況

24、</b></p><p>　　1.1.1 地理位置與交通</p><p>　　小馬村礦位于焦作市東郊的小馬村～田門一帶，西距焦作市8km。行政區(qū)劃隸屬于馬村區(qū)管轄，礦區(qū)東為田門井田，南與中馬村井田接壤。其地理坐標為東經(jīng)113°13′44″，北緯35°14′40″。礦區(qū)面積8.291km2。</p><p>　　礦區(qū)內(nèi)有鐵路專用線與新（

25、鄉(xiāng)）太（原）鐵路待王車站接軌，礦區(qū)中部公路呈十字交叉，東西向的焦（作）輝（縣）公路西至焦作市區(qū)，東到輝縣市，南北向的馬（村）待（王）公路北至太行山區(qū)，南與焦（作）新（鄉(xiāng)）公路相接，交通十分便利（圖1—1）。</p><p>　　圖1—1 小馬礦交通位置圖</p><p>　　1.1.2 自然環(huán)境</p><p><b>　　1.地形及地貌特征</b

26、></p><p>　　小馬村礦位于太行山南麓山前地帶，地勢北高南低，地面標高+190～+150m，相對高差30m，為一北陡南緩的山前傾斜平原區(qū)，礦區(qū)內(nèi)地表全為第四系黃土層覆蓋。</p><p><b>　　2.地表河流</b></p><p>　　本區(qū)水系屬海河流域衛(wèi)河水系。礦區(qū)內(nèi)無常年性流水的河流，僅有山門河及數(shù)條沖溝。山門河為季節(jié)性

27、河流，平時無水，雨季因地表水集中形成短暫急流水，山洪一般3～5天流完。</p><p><b>　　3.氣象及地震</b></p><p>　　本區(qū)屬大陸性氣候，嚴冬酷冷，盛夏炎熱。年平均氣溫14.9℃，最高月均氣溫27.8℃，最低月均氣溫0.3℃，極端日高溫43.3℃，極端日低溫－16.9℃；年平均降水量607.9mm，年最大降水量908.7mm，月降水量最大158

28、.7mm，最小5.8mm；年平均蒸發(fā)總量2048.8mm，月蒸發(fā)量最大341.4mm，最小80.5mm；冬春季多西北風，夏秋季多東北風，平均風速2.6m/s，瞬時極大風速30m/s；每年11月至次年3月為霜凍期，最大凍結深度190mm，降雪也多在此期間，最大積雪厚度290mm。</p><p>　　1.1.3 礦井附近的工農(nóng)業(yè)情況</p><p>　　石臺礦附近地主要廠礦企業(yè)有：南部有中馬

29、村五礦，附近還有九里山礦。礦井所在地為沖積平原，地勢平坦，農(nóng)業(yè)比較發(fā)達，主要農(nóng)作物為：小麥、玉米等。</p><p>　　1.2 井田地質特征</p><p><b>　　1.2.1 地層 </b></p><p>　　礦區(qū)內(nèi)石炭～二疊系為含煤地層，標志層特征明顯，間距穩(wěn)定，地層易于對比。煤系地層下伏奧陶系中統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r，上覆地層為第四系沖積

30、層。現(xiàn)自下而上簡述如下：</p><p>　?。ㄒ唬W陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2）</p><p>　　為灰白色厚層狀石灰?guī)r、夾角礫狀泥灰?guī)r和薄層狀白云質灰?guī)r。巖溶裂隙發(fā)育，富水性強。鉆孔揭露厚度49.63m，區(qū)域厚度達400m，為煤系地層之基底，對二1煤開采無影響。</p><p>　　（二）石炭系中統(tǒng)本溪組（C2）</p><p>　　該組下

31、自奧陶系風化面，上止一2煤層的底界。巖性為灰白色鋁土質泥巖及鋁土巖，鮞狀結構，含黃鐵礦結核，夾砂巖薄層，厚度5.67～21.15m。與下伏馬家溝組灰?guī)r呈平行不整合接觸。</p><p>　　（三）石炭系上統(tǒng)太原組（C3）</p><p>　　該組下自一2煤底界的灰黑色泥巖，上止L9灰?guī)r頂界，為一套海陸交互相沉積建造。主要巖性為灰黑色泥巖、泥質粉砂巖、灰色砂巖、深灰色石灰?guī)r、煤層及煤線，呈互

32、層狀產(chǎn)出。與下伏的本溪組呈整合接觸。該組總厚度74.28～109.38m。是本區(qū)一煤組的賦存層位。根據(jù)鉆孔資料及其巖性特征，可分為三個巖性段：</p><p>　　1.灰?guī)r段：由太原組底部至L2灰?guī)r頂部，以深灰色厚層狀灰?guī)r為主，次為灰黑色泥巖及煤層或煤線，該段的L2灰?guī)r厚度大，全區(qū)穩(wěn)定，是良好的地層對比層位，該段L2灰?guī)r之下的一2煤層厚0.67～3.26m，全區(qū)穩(wěn)定，普遍可采，是一煤組的主要煤層。該段厚10.51

33、～20.95m。</p><p>　　2.砂泥巖段：由L2灰?guī)r頂至L8灰?guī)r底，以灰～灰黑色砂巖、粉砂巖及砂質泥巖為主。該段中夾透鏡狀灰?guī)r1～5層，每層灰?guī)r之下均有薄煤層及煤線。該段中部L5灰?guī)r的一5煤層厚0.0～2.65m，一般厚0.7～1.25m，全區(qū)大部分可采，本段厚51.59～56.87m。</p><p>　　3.灰?guī)r段：由L8灰?guī)r底至太原組頂，下部為L8深灰～灰黑色灰?guī)r，上部為砂

34、巖及粉砂巖，頂部為L9灰?guī)r。該段底部的L8灰?guī)r以其厚度大、含黑色燧石團塊為特征，全區(qū)穩(wěn)定，是該區(qū)的太原組頂部標志層。本段偶含煤線1～2層，厚度0.00～0.70m，一般厚0.30～0.50m，均不可采，該段厚一般20m左右，最厚41.98m。</p><p>　?。ㄋ模┒B系下統(tǒng)山西組（）</p><p>　　由灰色、灰黑色和灰白色的砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成，巖性厚度變化較大。下部含本

35、區(qū)可采的二1煤層，厚5.36～6.62m，平均厚6.12m，煤層厚度變化較大，屬穩(wěn)定的厚煤層。二1煤上部的灰色中細粒砂巖（俗稱：大占砂巖）全區(qū)發(fā)育，為本區(qū)二1煤層的標志層。本組厚度85.39～101.64m，與下伏石炭系上統(tǒng)太原組呈整合接觸。</p><p>　?。ㄎ澹┒B系下統(tǒng)下石盒子組（）</p><p>　　由黃綠色、灰色砂巖、砂質泥巖、泥巖組成，偶夾紫紅色團塊狀泥巖。底部有一層厚0

36、.50～9.30m的灰色含礫粗砂巖，厚層狀，成分以石英為主，堅硬，俗稱“砂鍋窯砂巖”，是本組與山西組分界的標志層。本組最大殘存厚度190.41m。與下伏山西組呈整合接觸。</p><p><b>　?。┑谒南担≦）</b></p><p>　　由黃色、紅色亞砂土、亞粘土、礫石組成，厚17.92～60.45m，厚度由北向南增厚。地層綜合柱狀圖如下：</p>

37、;<p>　　圖1—2 小馬礦地層綜合柱狀圖</p><p><b>　　1.2.2 構造</b></p><p>　　區(qū)域構造位于新華夏構造體系第三隆起帶與秦嶺—昆侖緯向構造體系的復合部位、晉東南山字型構造的前弧東翼、太行山隆起帶的東南緣。</p><p>　　焦作煤田受太行山隆起和武陟隆起控制，區(qū)內(nèi)褶皺不發(fā)育，以北東向和近東

38、西向斷裂構造為主，斷裂多為高角度正斷層，形成一系列地壘、地塹及階梯狀單斜構造。</p><p>　　區(qū)域內(nèi)出露地層有太古宇變質巖系、元古界薊縣系、下古生界寒武～奧陶系、上古生界石炭～二疊系、中生界三疊系及新生界第三系～第四系。區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)大的巖漿巖體出露。</p><p>　　小馬村礦位于焦作煤田東部的田門～小馬村井田，井田南部由李莊斷層和李河斷層控制，北部由桶張河斷層和上劉莊斷層控制，東部

39、與田門礦相接。礦區(qū)內(nèi)褶皺不發(fā)育，為一向南傾斜的單斜構造，僅局部有極平緩的波狀起伏現(xiàn)象。地層走向北東，傾向南東，傾角4～14°。區(qū)內(nèi)斷裂構造發(fā)育，根據(jù)二1煤開采資料，多為小于20m大的正斷層，斷距大于20m的斷層僅有馬二斷層，礦區(qū)的南界為李河斷層與李莊斷層，北界為上劉莊斷層和桶張河斷</p><p>　　層?，F(xiàn)將各斷層特征簡述如下：</p><p><b>　　1.李莊斷

40、層：</b></p><p>　　為礦區(qū)南部邊界，走向北東，傾向北西，傾角70°，斷距70～160m，自西向東斷距逐漸增大。為一北西盤下降，南東盤上升的正斷層。區(qū)內(nèi)長度大于3250m，東部延伸出圖，向西延至第10～11勘探線之間分為南北兩支，北支走向北東東，南支走向北東，分別延至主斜井南部及東部尖滅。</p><p><b>　　2.上劉莊斷層</b&

41、gt;</p><p>　　為礦區(qū)北部邊界，走向北東，傾向南東，傾角70°，斷距12～28m，由西向東逐漸變大，區(qū)內(nèi)長度大于4500m，為一北盤上升，南盤下降的正斷層。</p><p><b>　　3.桶張河斷層</b></p><p>　　位礦區(qū)西部，為礦區(qū)西北部邊界。走向北東，傾向南東，傾角70°，斷距14～50m，由西

42、向東斷距逐漸變小，在第8～9勘探線之間尖滅。區(qū)內(nèi)長度大于3250m，為一北盤上升，南盤下降的正斷層。</p><p><b>　　4.馬二斷層</b></p><p>　　位于礦區(qū)中西部的第6～10勘探線之間。走向北東，傾向北西，傾角60°，斷距0～22m。斷層走向及斷距變化較大，區(qū)內(nèi)延伸長度約1800m，為一北盤下降，南盤上升的正斷層。</p>

43、;<p><b>　　5.李河斷層</b></p><p>　　位于礦區(qū)西南部，走向北東，傾向南東，傾角70°，斷距0～120m不等，由東向西逐漸增大。斷層東起第5～6勘探線之間，向西延伸出圖，區(qū)內(nèi)長約1500m，為一北升南降的正斷層。</p><p>　　此外，根據(jù)西區(qū)開采揭露，斷距小于20m的斷層有西上十四、F3、西上十二、西上十斷層等。其

44、中，二1煤層開采揭露大于3m的斷層，均延伸至一5煤層。</p><p>　　綜上所述，該區(qū)構造屬中等偏簡單類型。</p><p><b>　　1.2.3 煤層</b></p><p>　　小馬村礦含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組及二疊系下統(tǒng)山西組。根據(jù)鉆孔資料統(tǒng)計，含煤地層總厚度178m，含煤7層（表1—2－1），煤層平均總厚9.81m。其中可采煤3

45、層(二1、一5、一2煤層)，本設計只采二1煤。</p><p>　　表1－1 小馬村礦區(qū)煤層特征一覽表</p><p>　　注：小煤資料來源于小馬村礦精查報告。</p><p>　　可采煤層的賦存特征：</p><p><b>　　1.二1煤層</b></p><p>　　二1煤層為本次設計開

46、采的煤層。該煤層位于山西組下部，下距太原組L8灰?guī)r28.00～50.47m。二1煤以厚煤層為主，厚度在5.36～6.62m之間，平均6.12m，，屬穩(wěn)定煤層。煤層結構簡單，僅中部地區(qū)有1～2層夾矸。煤層產(chǎn)狀與圍巖一致，走向NE～NNE，傾向SE，傾角一般4～14°，礦區(qū)內(nèi)煤層底板標高+120～-160m，煤層埋藏深度32～300m。</p><p><b>　　2.一5煤層</b>

47、</p><p>　　一5煤層位于太原組中部，上距二1煤層底部71.54～94.67m，下距太原組L2灰?guī)r11.49～23.67m。煤層厚0.00～2.68m，平均1.13m，厚度變化系數(shù)為47.46%，屬較穩(wěn)定煤層。煤層結構簡單，區(qū)內(nèi)大部分可采，根據(jù)儲量估算面積統(tǒng)計，煤層可采率為79.90％,局部含0.28～1.11m的泥巖夾矸。煤層產(chǎn)狀與圍巖一致，走向NE～NNE，傾向SE，傾角一般8°～12

48、76;,局部可達15°，區(qū)內(nèi)煤層底板標高+110～-245m，煤層埋藏深度60～394.17m?？刹蓞^(qū)煤層底板標高+110～-200m，其直接頂板為L5灰?guī)r，巖層厚度變化較大，局部相變?yōu)樯皫r。</p><p><b>　　3.一2煤層</b></p><p>　　一2煤位于太原組底部，上距一5煤層底部27.65～37.60m，下距奧陶系馬家溝組灰?guī)r5.67～

49、21.15m。煤層厚度0.00～3.76m，平均1.92m，全區(qū)大部分可采，屬較穩(wěn)定煤層。該煤層結構復雜，一般含矸2～3層。煤層直接頂板為L2灰?guī)r，厚5.45～18.20m。區(qū)內(nèi)煤層底板標高+70～-275m，煤層埋藏深度110～420m。由于煤層埋深較大，且受頂板L2灰?guī)r含水層和奧陶系馬家溝組灰?guī)r含水層的影響，水文地質條件復雜，目前開采技術條件下難以開采。</p><p>　　1.2.4 煤層頂?shù)装鍘r性特征&l

50、t;/p><p>　　煤偽頂厚0~0.5m，平均0.2m，為黑色不純質泥巖和炭質泥巖，極易跨落；直接頂厚2.7~26m，平均7 m，為灰黑色砂質泥巖或泥巖，局部為薄層狀細~中粒石英砂巖；老頂為灰及灰白色巨厚層狀中細粒石英砂巖，均質層理，層面含大量白云母碎片。煤直接底為灰黑色砂質泥巖或泥巖，厚1~7m，平均4.7m，二水平該層厚為0.8~1.3 m，平均1 m；老底為深灰及淺灰色厚層狀細中粒石英砂巖，層理較發(fā)育，層面含

51、炭質及大量白云母碎片，中下部發(fā)育有黑色泥質包裹體，厚5~21m，平均7m。</p><p>　　煤頂?shù)装鍘r石的抗壓強度及吸水率，結合《梁峪勘探區(qū)地質報告》和徐州煤田地質勘探公司綜合化驗室，對四礦二水平的216地區(qū)頂?shù)装鍘r石，所做的巖石性質列于下表（表1—3）。</p><p>　　表1—2 煤層頂?shù)装鍘r石的性質</p><p>　　表1—3 二1煤頂?shù)装鍘r石力學

52、性質</p><p><b>　　1.2.5 煤質</b></p><p>　　根據(jù)各煤層浮煤分析結果，本區(qū)二1煤揮發(fā)分（Vadf）范圍值1.71～6.34％，平均值4.02%，氫元素含量一般2.31～4.36％，平均3.21％，結合精查報告綜合評定為低中灰、特低硫、高熱值無煙煤類?？勺鳛橐苯稹恿盎?、炭素等化工原料，煤泥可作為民用煤。</p>&l

53、t;p>　　一5煤揮發(fā)分（Vadf）范圍值4.60～5.87％，平均值5.03%，氫元素含量一般2.96～3.46％，平均3.13％。綜合評定為中灰、中高硫、高熱值無煙煤類。可作為動力用煤和化肥用煤。</p><p>　　一2煤揮發(fā)分（Vadf）范圍值4.30～8.82％，平均值6.03%，氫元素含量一般2.96～3.46％，平均3.53％。綜合評定為中灰、高硫、高熱值無煙煤類。根據(jù)浮煤分析結果，一2煤浮選

54、后，全硫含量可降至1.45～3.03％，平均為1.87％，滿足工業(yè)指標要求，可作為動力用煤和水泥廠用煤。</p><p>　　煤層化學分析結果見表1—4。</p><p>　　表1—4 煤層化學分析結果表</p><p>　　1.2.6 礦井水文地質特征</p><p>　　小馬村礦位于太行山山前緩傾斜沖積平原區(qū)，地表被第四系覆蓋，北高南

55、低，地表主要河流為礦區(qū)東部自北向南通過的山門河。山門河為季節(jié)性河流，平時無水，雨季排泄北部山區(qū)的大氣降水，常形成短暫的急流水，雨過水干。根據(jù)資料統(tǒng)計，山門河年徑流量為209×102m3。</p><p><b>　　含水層</b></p><p>　　井田內(nèi)較穩(wěn)定的含水層有6個（見表6）。在這6個含水層中，第三系礫巖孔隙裂隙含水層僅在礦區(qū)內(nèi)的部分溝谷頂部及斜

56、坡上出露，受水面積小，含水量一般不大。石炭系砂巖裂隙含水層和二疊系石盒子組砂巖裂隙含水層缺乏補給來源，裂隙不甚發(fā)育，含水量不大。較重要的有第Ⅰ含水層（O2），第Ⅱ含水層（C3L2），第Ⅳ含水層（C3L8），第Ⅴ含水層（S9）和第Ⅵ含水層（S10），現(xiàn)分述如下：</p><p>　　表1—5 小馬礦井田含水層情況表</p><p>　　1．奧陶系中統(tǒng)馬家溝組碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層（O2）&

57、lt;/p><p>　　本含水層由深灰~灰色厚層狀石灰?guī)r，下部為白云質灰?guī)r及泥灰?guī)r所組成，層厚400m左右，為煤系地層之基底，巖溶裂隙發(fā)育。礦區(qū)西部廣泛出露地表組成低山地形，溝谷發(fā)育，有利于大氣降水的補給和地下徑流的聚集，是礦區(qū)的主要含水層。</p><p>　　本含水層巖溶裂隙發(fā)育，不僅在地表露頭可以觀測到，而且從井田內(nèi)施工的鉆孔中同樣可得到證實。1968年施工的2號沉淀池水源孔，孔深482

58、.7m，在O27進尺20m見一溶洞1.2m，最初涌水量Qmax=200m3/h，6個月后穩(wěn)定涌水量Q=80 m3/h，5年后涌水量Q=120 m3/h，目前正常涌水量Q=80 m3/h。1977年在-30水平施工的水源孔，孔深676.5m，終孔在O25，因溶洞所致（鉆具空穿2.5m），最初涌水量Qmax=250m3/h，穩(wěn)定后涌水量Q=160m3/h。槐樹嶺煤礦井筒延伸至C3L2時，由于斷層的影響，使得C3L2和 O 2相接，涌水量達5

59、00 m3/h，經(jīng)水質化驗，證明所涌出的水含有該含水層的混合水。1988年在工人村施工的水源孔，孔深550.9m，終孔為O23，涌水量Qmax=35m3/h，正常涌水量Q=30m3/h。與本礦相鄰的一礦，1971年5月在南翼+54石門石炭系二層灰?guī)r的放水試驗中，由于放水塊段的C3L2與F4斷層上升盤中O2灰?guī)r含水層相接觸，故放水開始15分鐘后發(fā)現(xiàn)與其相距1260m和1400m的71-2和13-2奧灰水文觀測孔，其水位均發(fā)生明</p

60、><p>　　本含水層中的巖溶裂隙含水豐富，由于河谷深切，當其下切深度到達其巖溶發(fā)育帶時，則本含水層中的水常以上升泉涌出。如礦區(qū)北部善應河谷的小南海泉群，南部淇河河谷的許家溝泉群等，泉水出露標高介于+121~+137m之間，相當于當?shù)噩F(xiàn)在的侵蝕基準面標高。 </p><p>　　本含水層上距煤160~180m，一般在煤開采深度不大的情況下對其威脅較小，但當有較大的斷層或其它因素存在，導致含水

61、層與煤的層間距縮短時，應引起高度重視。</p><p>　　本井田內(nèi)，1956年127勘探隊于梁18孔作抽水試驗，結果表明，涌水量Q=0.047~0.064L/s，平均0.055 L/s，單位涌水量q=0.018~0.019 L/s.m，平均0.0187 L/s.m，滲透系數(shù)k=0.007m/d，與整個礦區(qū)相比數(shù)值偏低。鄰近一、九礦本含水層抽水試驗較多，其結果為q=0.0177~4.948 L/s.m，k=0.0

62、238~9.230m/d。</p><p>　　水質分析及鄰近礦井資料證明，本含水層中的水礦化度一般小于1.26mg/L，pH=6.4~8.3，水質類型主要為重碳酸鈣鎂型水，是本區(qū)內(nèi)生活和工業(yè)用水的主要供水水源。</p><p>　　2．石炭系上統(tǒng)太原組二層灰?guī)r巖溶裂隙含水層（C3L2）</p><p>　　本含水層巖性為灰~深灰色中厚層狀石灰?guī)r，厚2.85~11.

63、73m，平均6.2m，為煤直接頂板，巖溶裂隙發(fā)育，含水豐富。礦區(qū)西部有少量露頭接受大氣降水和地表水的補給，補給條件不甚好，一般情況下易疏干。當有斷層存在使其與第Ⅰ含水層相接觸，并接受其補給時，涌水量會明顯增加。</p><p>　　本井田該含水層的水源孔有3個，1966年在喂煤機硐室中施工一個C3L2水源孔，涌水量Q=204m3/h，水壓為20kg/cm2，穩(wěn)定后涌水量Q=150 m3/h，水頭壓力為18 kg/

64、cm2。上距煤125~152.3m，平均135m，當無大斷層或其它因素影響時，對開采煤影響不大。</p><p>　　據(jù)井田內(nèi)12個涌水鉆孔的統(tǒng)計，其漏失量均在1~21m3/h。梁6孔抽水試驗結果表明，本含水層涌水量Q=0.347~0.73L/s，平均0.62 L/s，單位涌水量q=0.1~0.106 L/s.m，平均0.104 L/s.m。水質分析結果表明，其礦化度m=0.35~1.011g/L，一般小于0.5

65、g/L，pH=7.3~8.2，屬重碳酸硫酸鈣鎂型水，因其礦化度較高，H2S含量較大，只能作為工業(yè)用水。</p><p>　　3．石炭系上統(tǒng)太原組八層灰?guī)r巖溶裂隙含水層（C3L8）</p><p>　　本含水層為灰色石灰?guī)r，微晶質結構，質地較純，含蜓科及海百合莖化石，巖溶裂隙發(fā)育，厚度為3.5~7.66m，平均4.4m。</p><p>　　在礦井生產(chǎn)中，揭露本含水層

66、的突水點有20多處，其中鉆孔突水1次，突水量72m3/h，其余的均為巖溶裂隙或斷層裂隙突水，突水量介于0.6~84 m3/h之間，1971年11月在主下山掘進過程中，揭露一個C3L8溶洞，直徑0.08m，突水量30 m3/h。1972年1月，在主下山掘進時又揭露一溶洞，直徑0.32m，突水量達84 m3/h，由此造成了主下山被淹的沉痛教訓，其底板積水，一年后才疏干。</p><p>　　本含水層上距煤19.13~

67、53m，平均44m，由西向東層間距由大變小，下距第Ⅰ含水層（O2）120~140m，區(qū)內(nèi)補給條件不好，但當遇到斷層或巷道直接揭露時會造成短期淋水，成為巷道涌水的一種來源。</p><p>　　4號鉆孔抽水試驗結果表明，本含水層單位涌水量q=0.179L/s.m，滲透系數(shù)k=3.446m/d，涌水量Q=0.38m3/s，礦化度m=0.641~0.894g/L，pH=8.4，屬重碳酸硫酸鈣鎂型水。</p>

68、<p>　　4．二疊系下統(tǒng)山西組九層砂巖裂隙含水層（S9）</p><p>　　本含水層為淺灰~灰色細~中粒石英砂巖，厚度為1~11m，平均6m，裂隙發(fā)育，為煤老底，上距煤平均厚約7m，其底板作為二疊系山西組與石炭系太原組之分界。</p><p>　　本含水層共發(fā)生突水4次，其中因鉆孔突水1次，突水量為0.6 m3/h，其余為斷層裂隙突水，突水量3~10.2 m3/h。因其含

69、水量和突水量都不大，補給來源不足，故對煤的開采影響不大。</p><p>　　二疊系下統(tǒng)山西組十層砂巖裂隙含水層（S10）</p><p>　　本含水層為灰色中粗粒長石石英砂巖，裂隙較發(fā)育，厚度6~15m，平均9m，下距煤3~16m，平均厚約12m，為煤之老頂。在礦井生產(chǎn)過程中，揭露本含水層突水5次，其中頂板淋水1次，水量為3 m3/h；斷層裂隙突水4次，突水量為4.2~6 m3/h，因其

70、含水量和突水量都不大，補給來源不足，主要表現(xiàn)為頂板淋水現(xiàn)象，故對煤的開采影響不大。</p><p>　　6．第三系礫巖含水層</p><p>　　本含水層覆蓋于煤系地層之上，平均厚度40m，含孔隙水和裂隙承壓水，在部分溝谷頂部及斜坡上出露，直接接受大氣降水的補給，受水面積小，含水量不大，是井筒淋水的主要來源。其下距煤頂板300余米，對其開采影響不大，可作為小型民用水源。</p>

71、<p><b>　　二．隔水層</b></p><p>　　各含水層之間，均有相對隔水層，現(xiàn)分述如下：</p><p>　　1．本溪組和石炭系上統(tǒng)太原組底部隔水層</p><p>　　本組由淺灰~灰色砂質泥巖、鮞狀鋁土質泥巖、細~粗粒砂巖及石灰?guī)r組成。石灰?guī)r為深灰色，有1~4層，泥巖含黃鐵礦結核，下部巖層偶見山西式腎狀赤鐵礦，致密

72、，裂隙不發(fā)育。本層厚度較穩(wěn)定，一般為14.04~40.6m，平均厚約25m，是阻隔奧灰水與上部含水層相聯(lián)系的良好隔水層。</p><p>　　2．石炭系上統(tǒng)太原組下部隔水層</p><p>　　本層由細粒砂巖、砂質泥巖、泥巖、石灰?guī)r（1~5層）及煤層組成。砂質泥巖和泥巖多呈致密塊狀。本層厚約30m，是阻隔C3L2與上部含水層相聯(lián)系的隔水層。</p><p>　　3．

73、石炭系上統(tǒng)太原組中部隔水層</p><p>　　本層由灰?guī)r、泥巖、砂質泥巖、細粒砂巖及煤線組成?；?guī)r多為灰色，泥巖多為灰黑色，致密，裂隙不發(fā)育。本層厚約50m，是阻隔C3L8與下部含水層相聯(lián)系的隔水層。</p><p>　　4．石炭系上統(tǒng)太原組上部隔水層</p><p>　　本層由砂質泥巖及C3L9灰?guī)r組成。砂質泥巖多為灰黑色，致密，裂隙不發(fā)育。本層厚約20m，是阻

74、隔S9與下部含水層相聯(lián)系的隔水層。</p><p><b>　　5．煤段隔水層</b></p><p>　　本層由灰黑色砂質泥巖、泥巖和煤組成。泥巖中富含植物化石碎片，砂質泥巖中富含白云母碎片，致密，裂隙不發(fā)育。本層厚15m，是阻隔S9與S10含水層發(fā)生水力聯(lián)系的隔水層。</p><p>　　6．S10砂巖上部隔水層</p>&l

75、t;p>　　本層由S10頂面至第Ⅶ含水層下部之間的泥巖、砂質泥巖及砂巖組成。厚170m，裂隙不發(fā)育，是阻隔上部含水層向礦井充水的隔水層。</p><p>　　7．第三系礫巖下部隔水層</p><p>　　本層從第三系礫巖底至第Ⅶ含水層頂面。由泥巖、砂質泥巖、鋁土質泥巖及砂巖組成，裂隙不發(fā)育，厚約300m，是阻隔第Ⅷ含水層向礦井充水的隔水層。</p><p>　

76、　經(jīng)綜合分析預計礦井的正常涌水量為200m3/h，最大涌水量為240m3/h。</p><p>　　1.2.7 瓦斯 煤塵與煤的自燃</p><p><b>　　相鄰礦井的瓦斯情況</b></p><p>　　原焦作礦務局王封礦、朱村礦、焦西礦和李封礦均開采過二1煤層，上述礦井在生產(chǎn)過程中，煤層瓦斯的相對涌出量均小于10m3/d·

77、;t，屬低瓦斯礦井。各礦二1煤層瓦斯鑒定結果見表1—6</p><p>　　表1—6 相鄰礦井二1煤層瓦斯鑒定結果表</p><p>　　鉆孔瓦斯樣品分析結果</p><p>　　根據(jù)小馬村礦區(qū)二1煤勘資料，采樣鉆孔煤層的瓦斯含量測定結果顯示（表1—7），本區(qū)二1煤層的各類氣體含量不均勻，且差異性較大。</p><p>　　表1—7 鉆孔

78、二1煤層瓦斯含量分析結果表</p><p>　　表1－8 鉆孔二1煤層瓦斯相對涌出量估算結果表</p><p>　　根據(jù)估算結果，結合西區(qū)煤層開采資料，本區(qū)二1煤層屬低瓦斯煤層，但局部有瓦斯富集帶。</p><p>　　綜上所述，區(qū)內(nèi)二1煤層瓦斯的含量較低，有利于煤炭資源的開發(fā)。但需要說明的是煤層瓦斯的賦存，具有一定的不均衡性，特別是在小斷層的尖滅端和煤層產(chǎn)狀變化

79、部位，由于地應力的相對集中，有可能形成煤層瓦斯的局部富集。因此，建議在未來礦井的生產(chǎn)過程中，應加強礦井通風和瓦斯監(jiān)測工作，避免因瓦斯的局部集中而造成的不應有損失。</p><p><b>　　煤的自燃與煤塵</b></p><p>　　本區(qū)二1煤的煤類為無煙煤，其變質程度高，燃點高，可燃物含量低，不具備煤的自燃條件。煤層結構以塊煤為主，加之地下水活動強烈，煤體潮濕，開

80、采過程中，煤塵含量較低。</p><p>　　根據(jù)焦作煤田二1煤層開采資料，未發(fā)生過煤的自燃和煤塵爆炸事故，應屬不易自然煤和無煤塵爆炸危險性的煤。</p><p><b>　　4. 地溫</b></p><p>　　根據(jù)小馬村礦西區(qū)二1煤開采資料，開采過程中，未發(fā)現(xiàn)地熱異常現(xiàn)象，屬無熱害井田。</p><p>　　1.3

81、 井田勘探程度</p><p>　　1.1904年～1908年，英福公司曾在本區(qū)施工19個鉆孔，但利用價值不大。</p><p>　　2.1951～1954年，焦作礦務局鉆探隊（后改為中南煤田地質勘探局125隊）對馬村井田進行了勘探，主要以山西組二1煤為對象，共施工鉆孔12個，完成鉆探工程量2399.58m，于1954年末提交了《馬村井田精查地質報告書》。</p><p

82、>　　3.1955年，中南煤田地質勘探局125隊在李莊一帶進行了勘探，共施工鉆孔33個，完成鉆探工程量7576.00m，于1955年12月提交了《李莊豎井精查地質報告書》。</p><p>　　4．1956～1966年，焦作礦務局鉆探隊對小馬村礦進行了生產(chǎn)補充勘探，共施工鉆孔38個，完成鉆探工程量11224.64m。</p><p>　　5．1958～1963年，中南煤田地質勘探局1

83、25隊根據(jù)焦作礦務局的要求，中南煤田地質局以（62）地字第071號文批準重新對田門～小馬村井田長8km，寬1km的范圍進行了勘探，共施工鉆孔23個，完成鉆探工程量6969.44m。于1963年3月提交了《田門～小馬村井田精查地質報告》。</p><p>　　6.1989年，焦作礦務局小馬村礦根據(jù)河南省煤炭工業(yè)局的要求，依據(jù)煤礦《礦井地質規(guī)程》（試行）編制了《焦作礦務局小馬村礦生產(chǎn)地質報告》。</p>

84、<p>　　8.2003年3月，河南省地質科學研究所對該礦的二1煤層資源儲量進行了核查，編制了《河南省焦作煤田馬村井田小馬村礦資源儲量核查報告》，核查該礦二1煤層保有資源儲量（111b）88.68×104t。</p><p><b>　　存在問題：</b></p><p>　　部分鉆孔缺少封孔止水資料，同時，對鉆孔封孔段的質量未進行驗證。建議礦山

85、開采時，應預防封孔質量差的鉆孔出水，給礦床開采造成威脅。</p><p><b>　　2 礦井開拓</b></p><p><b>　　2.1 井田境界</b></p><p>　　井田境界應根據(jù)地質構造、儲量、水文、煤層賦存情況、開采技術條件、開拓方式及地貌、地物等因素，進行技術分析后確定。一般以下列情況為界：<

86、;/p><p>　　1．以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界；</p><p>　　2．以山谷、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護煤柱為界；</p><p>　　3．以相鄰的礦井井田境界煤柱為界；</p><p>　　4．人為劃分井田境界。</p><p>　　小馬礦井田境界，東部以李莊斷層為邊界；南部到李河斷層，東

87、北部以上劉莊斷層為界，西北部以桶張河斷層為界，井田平均走向最長長度為6.7km。傾向長度最長為1.4km。井田面積為8.67 km2。井田邊界如圖所示：</p><p><b>　　圖2—1</b></p><p><b>　　2.2 井田儲量</b></p><p><b>　　2.2.1 綜述</b

88、></p><p>　　礦井儲量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過地質手段查明的符合國家煤炭儲量計算標準的全部儲量，又稱礦井總儲量。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還表示了煤炭的質量。本井田采用塊段法計算的各級儲量，塊段法是我國目前廣泛使用的儲量計算方法之一。</p><p>　　塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個煤厚相近鉆孔連成塊段。根據(jù)此塊段的面積，煤的容重，平均煤厚計算此塊段的煤的

89、儲量，再把各個經(jīng)過計算的塊段儲量取和即為全礦井的井田儲量。</p><p>　　2.2.2 井田儲量</p><p><b>　　㈠、資源儲量</b></p><p>　　勘探報告確定估算資源儲量的工業(yè)指標為：煤層最低可采厚度貧煤≥0.8m，貧瘦煤≥0.7m，煤層最高灰分為40%，最高硫分3%。</p><p>　　小馬

90、 礦井田范圍內(nèi)地質資源儲量8050萬t，其中111b級3389萬t，122b級4249萬t，333級452萬t，111b和122b級儲量占總儲量94.8%詳見礦井資源儲量匯總表2-1。</p><p>　　表2-1礦井資源儲量匯總表</p><p><b>　?、?、設計資源儲量</b></p><p>　　礦井設計資源儲量為礦井資源儲量減去設

91、計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構筑物需要留設的保護煤柱等永久煤柱損失量。而在該井田范圍內(nèi)只有煤田境界煤柱和斷層煤柱。</p><p><b>　?。剑璓</b></p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　Z——礦井設計資源儲量；</p><p&

92、gt;　　Z——礦井資源儲量；</p><p>　　P ——永久煤柱損失量，P=452萬t</p><p><b>　　由此：</b></p><p>　　礦井設計資源儲量Z＝8050-452</p><p><b>　?。?598萬t</b></p><p>　　2.2.3

93、礦井設計可采儲量</p><p>　　礦井設計可采儲量為礦井設計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、礦井井下主要巷道保護煤柱后乘以采區(qū)回采率所得到的儲量。各種主要巷道的保護煤柱及可采儲量見表2－2；礦井工業(yè)廣場地保護煤柱留設見圖2－2；工業(yè)廣場保護煤柱設計計算參數(shù)見表2－3。</p><p><b>　　ZK=(Z-P)C</b></p><p><

94、;b>　　ZK——可采儲量；</b></p><p>　　P——工業(yè)廣場保護煤柱；</p><p>　　C——采區(qū)回采率取0.75；</p><p>　　ZK=（7598—320—460）0.75</p><p><b>　　=5113.5萬t</b></p><p>　　表2－

95、2 礦井可采儲量匯總表</p><p>　　表2－3 工業(yè)廣場保護煤柱設計參數(shù)表</p><p>　　工業(yè)廣場保護煤柱計算圖如下圖：</p><p>　　圖2—2 工業(yè)廣場保護煤柱圖</p><p><b>　?、?、永久煤柱留設</b></p><p>　　1、斷層煤柱：斷層每側按30～50

96、m留取防水煤柱。</p><p>　　2、井田邊界煤柱：井田邊界一側按20m留取邊界煤柱。</p><p>　　3、工廣煤柱：按巖層移動角留取保護煤柱。</p><p>　　2.3 礦井年儲量及服務年限</p><p>　　2.3.1礦井工業(yè)制度</p><p>　　根據(jù)設計大綱規(guī)定以及結合礦井實際情況。規(guī)定該設計礦

97、井年工作日為330天，每日四班工作，每班工作6小時，每日凈提升時間數(shù)為16小時。</p><p>　　2.3.2礦井服務年限</p><p>　　初步設定該礦井設計年產(chǎn)量為90萬t/a，根據(jù)公式：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　T——礦井服務年限，年；</p><p&

98、gt;　　Z——礦井可采儲量，萬噸；</p><p>　　A——礦井生產(chǎn)能力，萬噸/年；</p><p>　　K——儲量備用系數(shù)，K=1.3～1.5，此處取1.3。</p><p>　　由此驗算服務年限如下：</p><p><b>　　= 43.7年</b></p><p>　　礦井的設計生產(chǎn)

99、能力應與礦井的工業(yè)儲量相適應，以保證有足夠的服務年限。</p><p>　　礦井井型和服務年限應滿足表2—4</p><p>　　表2—4 礦井井型和服務年限</p><p><b>　　2.4 井田開拓</b></p><p>　　2.4.1 影響立井開拓的主要因素分析</p><p>　

100、　影響設計礦井開拓方式的主要因素包括精查地質報告所確定的煤層自然產(chǎn)狀、構造要素、頂?shù)装鍡l件、沖積層結構、地形以及水文地質條件等。其中以煤層賦存深淺和沖積層的水文地質條件對開拓方式的影響最大。</p><p>　　2.4.2 井田開拓中問題分析</p><p>　　井田內(nèi)階段劃分 </p><p>　　根據(jù)煤層賦存情況和傾斜斜長，可將井田沿傾向最長部分劃分為兩

101、個階段，其階段斜長最大為1540米，由于本礦瓦斯較小，水也不大，本設計決定井田東翼采用采區(qū)上下山準備，井田西翼采用帶區(qū)上山準備，首采為帶區(qū)。</p><p><b>　　井田開拓方式</b></p><p>　　本井田二1煤埋深最淺處為80m，最深部為400m，但由于最前部位于井田邊界，當采用順層斜井時井筒過長，保護煤柱較多，顧現(xiàn)有兩種方案較經(jīng)濟：一 采用雙反斜井，二

102、 采用一對立井。</p><p>　　2.4.3 方案技術比較</p><p><b>　　方案一：反斜井開拓</b></p><p>　　斜井井口健在井田走向中間，井田南部邊界，斜井基本成東西走向。斜井井筒長540m，傾角30度，與偶遇斜井偏離井田邊界還去要做長180m的石門，示意圖如圖所示</p><p><

103、b>　　圖2—3</b></p><p><b>　　方案二：立井開拓</b></p><p>　　由于本井田煤層為緩傾斜煤層，煤層賦存穩(wěn)定，采用立井開拓，不受自然條件的限制，井筒短，提升速度快，提升能力大，有利于輔助提升。副井井深為275m，用于運人，材料，設備，矸石，兼作進風和排水。主井井深為285m，用于提升煤炭。沿煤層的走向布置運輸大巷和軌道

104、大巷；石門布置在煤層底板巖石中，與大巷相連。運輸大巷，運輸平巷，條帶運輸巷皆采用皮帶運輸機運煤。</p><p>　　立井開拓系統(tǒng)剖面圖見圖2—4</p><p><b>　　圖2—4 </b></p><p>　　開拓方案1和開拓方案2的方式不同，通過技術比較，不能確定，故要進行經(jīng)濟比較，才能確定方案。</p><p>

105、;　　各方案比較費用表及工程量見表2—5、表2—6、表2—7、表2—8</p><p>　　表2—5 基建工程量</p><p>　　表2—6 基建費用表</p><p>　　表2—7 生產(chǎn)經(jīng)營費用</p><p>　　表2—8 費用匯總表</p><p>　　相同部分未參與比較，從前面表格中的計算可以看出

106、，方案一的總費用要比方案的高出5二.1％，很明顯方案二要比方案一優(yōu)越的多，故決定采用方案二。綜上比較可知方案一的總費用超過了方案二的7.9％，故決定采用方案二。即采用兩立井單水平。水平標高為—100m，即埋深270m，井田西部采用帶去準備，井田東部采取用采區(qū)上下山結合開采，上山階段從大巷至西北部井田邊界，下山階段從大巷采至東南部井田邊界。</p><p><b>　　2.5 井筒特征</b>

107、;</p><p>　　在礦井開拓方式確定以后，還應對礦井主要井筒（包括主井、副井、風井）的橫斷面布置形式、井筒裝備、井筒斷面尺寸、井筒支護材料等特征進行說明。</p><p>　　井筒斷面尺寸，主要是根據(jù)提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸；井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允許間隙；井筒的用途、管路、電纜、梯子間的平面尺寸來確定。</p><p><b>　　2.5

108、.1 井筒</b></p><p><b>　　1、主井</b></p><p>　　主井主要用于提煤。井筒直徑5.0米，采用1對9t提煤箕斗，型號為JDG—9型箕斗，井筒采用混凝土支護，井筒壁厚400mm。主井井筒斷面布置如下：</p><p>　　圖2—5 主井斷面圖</p><p><b>

109、;　　2、副井 </b></p><p>　　副井主要用于升降人員、設備、材料及提升矸石等，并兼作通風、排水。為防止斷繩事故，設有防墜器。井筒凈直徑5米，采用混凝土支護，井筒壁厚400mm，采用1.5噸礦車雙層雙車普通罐籠，罐籠型號為GDG1.5/6/2/2。井筒內(nèi)還設有玻璃鋼梯子間，并敷設有排水管、消防灑水管、壓風管、動力電纜和信號電纜。井筒斷面布置如下：</p><p>　

110、　圖2—6 副井斷面圖</p><p>　　風速校核：驗算式： V＝Q/MS≤Vmax</p><p>　　式中：V—通過井筒的風速，m/s；</p><p>　　Q—通過井筒的風量，m3/s；</p><p>　　S—井筒的凈斷面積，m2；</p><p>　　M—井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井為0.8；</p&

111、gt;<p>　　Vmax—《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風速。</p><p>　　計算得： V副 ＝Q/MS</p><p>　?。?0/0.8×19.625</p><p>　?。?.73＜8m/s</p><p>　　經(jīng)驗算，所選井筒直徑能夠滿足規(guī)程規(guī)定，符合要求。</p><p>&l

112、t;b>　　3、風井 </b></p><p>　　風井主要用于回風或兼作礦井安全出口。配備有玻璃鋼梯子間及管路、電纜等。采用混凝土砌碹壁，井筒直徑5.0米，井壁厚度400mm。風井斷面圖如下：</p><p>　　圖2—7 風井斷面圖</p><p>　　風速校核：驗算式： V＝Q/MS≤Vmax</p><p>　

113、　式中：V—通過井筒的風速，m/s；</p><p>　　Q—通過井筒的風量，m3/s；</p><p>　　S—井筒的凈斷面積，m2；</p><p>　　M—井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井為0.8；</p><p>　　Vmax—《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風速。</p><p>　　計算得： V風 ＝Q/MS<

114、;/p><p>　　＝90/0.8×19.625</p><p>　?。?.73＜8m/s</p><p>　　井壁的支護材料及井壁厚度</p><p>　　為了防止井筒圍巖風化及承受地壓，保證井筒的形狀，必需對井筒進行支護。根據(jù)井壁厚度經(jīng)驗數(shù)據(jù)選擇井壁的支護材料為混凝土支護，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

115、合本礦井筒斷面尺寸。設計本礦主井井壁厚度為400mm，副井井壁厚度為400mm，風井井壁厚度為400mm。</p><p><b>　　井筒深度</b></p><p>　　井筒深度除自井口至開采水平的井筒長度外，還需要加井窩的深度。</p><p>　　井窩深度：箕斗井為清理井底撒煤，平臺下再設≥4m井底水窩。故一般井筒需要開挖到井底車場水平

116、以下30-40m。如井底裝載硐室設于開采水平以上時，可以不設水窩，編制井筒特征表如下2—9所示：</p><p>　　表2—9 井筒特征表</p><p>　　2.6 井底車場及硐室</p><p>　　2.6.1 線路連接計算</p><p>　　(1) 車場道岔型號選擇見表2—10</p><p>　　表2—10

117、 車場軌道型號</p><p>　?。?）單開道岔非平行線路聯(lián)接</p><p>　　已知：道岔DK930-5-20，a＝4252mm，b＝5848mm，α＝11°18′36″，R＝20000mm，δ＝90°。</p><p>　　查表得：m＝11218mm，n＝8884mm，H＝6282mm，T＝6034mm，Kp＝11721mm。</p