安全工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-屯留礦500萬t新井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（含全套cad圖紙）

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　全套設(shè)計(jì)，聯(lián)系 153893706</p><p><b>　　一般部分1</b></p><p>　　1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征2</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概述2</b></p&g

2、t;<p>　　1.1.1井田位置、范圍、地形特點(diǎn)和交通位置2</p><p>　　1.1.2工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和原料及電力供應(yīng)3</p><p>　　1.1.3礦區(qū)氣候條件3</p><p>　　1.1.4礦區(qū)水文情況3</p><p>　　1.2井田地質(zhì)特征4</p><p>　　1.2.1煤系地層

3、概述、勘探程度4</p><p>　　1.2.2井田地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)變動(dòng)5</p><p>　　1.2.3井田水文地質(zhì)特征6</p><p><b>　　1.2.4地溫8</b></p><p><b>　　1.3煤層特征8</b></p><p>　　1.3.1煤層

4、埋藏條件8</p><p>　　1.3.2煤層群特征及煤層的圍巖性質(zhì)8</p><p>　　1.3.3煤的特征10</p><p><b>　　2 井田開拓11</b></p><p>　　2.1井田境界及可采儲(chǔ)量11</p><p>　　2.1.1井田境界11</p>

5、<p>　　2.1.2可采儲(chǔ)量11</p><p>　　2.1.3礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限15</p><p>　　2.2井田開拓16</p><p>　　2.2.1井田開拓的基本問題16</p><p>　　2.2.2礦井基本巷道25</p><p>　　2.2.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇33<

6、/p><p>　　2.2.4礦井提升35</p><p>　　3 采煤方法及采區(qū)巷道布置36</p><p>　　3.1煤層的地質(zhì)特征36</p><p>　　3.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)36</p><p>　　3.2.1 巷道布置原則36</p><p>　　3.2.2采區(qū)巷道布置3

7、6</p><p>　　3.2.3采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)40</p><p>　　3.3采煤方法41</p><p>　　3.3.1采煤工藝方式41</p><p>　　3.3.2回采巷道布置50</p><p><b>　　4　礦井通風(fēng)52</b></p><p>　　4

8、.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇52</p><p>　　4.1.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定52</p><p>　　4.1.2通風(fēng)方法確定56</p><p>　　4.2 采區(qū)通風(fēng)56</p><p>　　4.2.1工作面通風(fēng)系統(tǒng)57</p><p>　　4.2.2通風(fēng)構(gòu)筑物59</p><p>　

9、　4.3 掘進(jìn)通風(fēng)60</p><p>　　4.3.1 掘進(jìn)通風(fēng)方法60</p><p>　　4.3.2 掘進(jìn)面需風(fēng)量計(jì)算62</p><p>　　4.3.3 掘進(jìn)面的設(shè)計(jì)63</p><p>　　4.4 礦井所需風(fēng)量64</p><p>　　4.4.1礦井需風(fēng)量計(jì)算的原則64</p><

10、;p>　　4.4.2礦井需風(fēng)量的計(jì)算64</p><p>　　4.4.3 礦井風(fēng)量分配68</p><p>　　4.5礦井通風(fēng)阻力68</p><p>　　4.6 礦井主要通風(fēng)機(jī)選型77</p><p>　　4.6.1礦井自然風(fēng)壓77</p><p>　　4.6.2主要風(fēng)機(jī)選型78</p>

11、<p>　　4.7 礦井反風(fēng)措施及裝置83</p><p>　　4.8 礦井通風(fēng)費(fèi)用概算84</p><p>　　4.9防止特殊災(zāi)害時(shí)期的安全措施87</p><p>　　4.9.1井下防塵87</p><p>　　4.9.2瓦斯的預(yù)防87</p><p>　　5　礦井安全技術(shù)措施89<

12、/p><p>　　5.1礦井安全技術(shù)概況89</p><p>　　5.2礦井火災(zāi)89</p><p>　　5.2.1自然發(fā)火概況89</p><p>　　5.2.2礦井地溫89</p><p>　　5.2.3礦井自燃發(fā)火分析89</p><p>　　5.2.4預(yù)防煤炭自燃發(fā)火的措施93&

13、lt;/p><p>　　5.3礦井瓦斯93</p><p>　　5.3.1礦井瓦斯地質(zhì)條件93</p><p>　　5.3.2礦井及采區(qū)瓦斯涌出情況94</p><p>　　5.3.3礦井瓦斯防治措施94</p><p>　　5.3.4礦塵96</p><p>　　5.3.5瓦斯、煤塵爆炸

14、事故的搶救99</p><p>　　5.3.6機(jī)構(gòu)設(shè)置及人員配備99</p><p>　　5.3.7礦山救護(hù)與消防102</p><p><b>　　5.4小結(jié)102</b></p><p><b>　　專題部分103</b></p><p>　　煤炭自燃發(fā)火規(guī)律的

15、研究104</p><p><b>　　前言：104</b></p><p>　　1、王莊煤礦地質(zhì)概況104</p><p>　　2、礦井自燃發(fā)火分析104</p><p>　　3、防火灌漿系統(tǒng)及參數(shù)110</p><p>　　4、灌漿計(jì)算113</p><p>

16、;　　5、灌漿管路布置115</p><p>　　6、泥漿泵選擇118</p><p>　　7、灌漿站的主要設(shè)施120</p><p>　　8、灌漿后的排水措施121</p><p><b>　　9、結(jié)論121</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)123</b&

17、gt;</p><p><b>　　致 謝124</b></p><p><b>　　一 </b></p><p><b>　　般 </b></p><p><b>　　部</b></p><p><b>　　

18、分</b></p><p>　　1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概述</b></p><p>　　1.1.1井田位置、范圍、地形特點(diǎn)和交通位置</p><p>　　屯留井田位于山西省屯留、襄垣縣境內(nèi)，潞礦集團(tuán)的西部，礦區(qū)對外交通有太（原）焦（作）鐵路、邯（鄲）長（治）鐵路和太

19、（原）洛（陽）公路。太焦鐵路經(jīng)礦區(qū)東部由北向南通過，太焦鐵路的夏店站距潞礦集團(tuán)約7km，距五陽站16km。以夏店站為起點(diǎn)距太原市約230km，距焦作市約204km，距邯鄲市約216km。</p><p>　　屯留礦井在潞礦集團(tuán)西南23km處的后莊村北，距長治市約35km，距常村礦約11km。屯留縣城在井田東南部6km處，有公路通往太原、臨汾、長治等市。交通比較方便。</p><p>　　井

20、田內(nèi)廣為第四系黃土覆蓋。北部西部邊緣為高原丘陵地帶，沖溝發(fā)育，地形復(fù)雜，僅溝底有零星基巖出露。中部絳河由西向東流入漳澤水庫，形成河谷階地。南部及工業(yè)場地附近地形較平緩，總體上地勢為西北高，東南低，井田內(nèi)最高點(diǎn)在北部的老干莊東南的白云山(＋1113.1m)，最低點(diǎn)在屯留縣南側(cè)1Km的絳河河灘處(＋906.3m)，工業(yè)場地和東風(fēng)井場地地面標(biāo)高在十950～＋970m之間。</p><p>　　圖1-1 屯留礦交通位置

21、圖</p><p>　　1.1.2工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和原料及電力供應(yīng)</p><p>　　長治農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件優(yōu)越，全市耕地面積456萬畝，其中水地面積100.2萬畝；全市宜林面積735萬畝，實(shí)有林地585萬畝；宜牧面積480萬畝，已開發(fā)草場271萬畝。長治地下礦藏資源豐富，現(xiàn)已探明有開采價(jià)值的礦藏有煤、鐵、錳、鋁、硫磺、石灰石、石膏、石英、大理石等40多種，其中預(yù)測煤炭埋藏量為906億噸，已探明儲(chǔ)量

22、346億噸。長治工業(yè)基礎(chǔ)較好，是山西能源重化工基礎(chǔ)的重要組成部分和輕工業(yè)基地。主要工業(yè)門類有：煤炭、電力、治金、機(jī)械、化工、醫(yī)藥、建材等；主要工業(yè)產(chǎn)品有：原煤、電力、鋼材、焦炭、水泥、軸承、洗衣機(jī)、鍛壓設(shè)備、中藥制劑、生化藥品、防爆電器、健身器械、鋸條、化肥、鐵合金、生鐵等。</p><p>　　2001年，長治市國內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到185億元，其中第一產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值28億元；第二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值101億元；第三產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值58

23、億元。財(cái)政總收入17.91億元，農(nóng)民人均純收入2427元，城鎮(zhèn)居民可支配收入5244元。</p><p>　　1.1.3礦區(qū)氣候條件</p><p>　　本區(qū)屬典型大陸性氣候，干燥多風(fēng)，四季分明，年平均氣溫8.9℃，日最高氣溫37.4℃，最低氣溫-29.1℃。</p><p>　　年平均降水量為583.3mm，最大917.0mm，最小414.0mm，雨季集中在7、8

24、、9三個(gè)月，日最大降水量109.7mm。</p><p>　　年平均蒸發(fā)量為1755.3mm(高于降水量2.01倍)；最高為1996.3mm，最低為1502.1mm。</p><p>　　年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，夏季風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，最大風(fēng)速為17m/s，最大風(fēng)壓為350Pa。</p><p>　　冰凍期為每年10月末到翌年4月，最大凍土深度為0.75m。</p>

25、;<p>　　根據(jù)1990年國家地震局對屯留、襄垣縣地區(qū)地震基本烈度的劃分意見，本區(qū)地震基本烈度為6度。</p><p>　　1.1.4礦區(qū)水文情況</p><p>　　礦區(qū)主要河流為濁漳河(由南向北)、西漳河(由西向東)匯合于五陽村；井田范圍內(nèi)主要河流為絳河，為海河水系濁漳河的支流。由西向東穿越井田，注入漳澤水庫，其流量為0.37m3/s~5.06m3/s。井田西北余吾鎮(zhèn)北

26、側(cè)有一條交川河，流量為0.02m3/s~0.17m3/s，屬季節(jié)性小河。另外，在工業(yè)場地東北部有“七一”水庫，庫容量為l.07Mm3，工業(yè)場地西北有一賈莊水庫。</p><p>　　礦井工業(yè)用水采用井下排水處理后復(fù)用。生活用水原準(zhǔn)備取自常村礦井水源地奧灰水，用約10.5km的長距離輸水管送到礦井工業(yè)場地。</p><p>　　由于生活飲用水水源過遠(yuǎn)，目前，潞礦集團(tuán)正在礦井工業(yè)場地與礦井東風(fēng)

27、井場地之間進(jìn)行水源勘探，積極查明第四系底礫層及中奧陶系O2f、O2s等地層的水文情況，如其水量、水質(zhì)能滿足飲用水要求和標(biāo)準(zhǔn)，則優(yōu)先利用其作為礦井飲用水源。</p><p><b>　　1.2井田地質(zhì)特征</b></p><p>　　1.2.1煤系地層概述、勘探程度</p><p>　　潞安礦區(qū)位于沁水煤田東部中段，處于華北斷塊區(qū)呂梁~太行斷塊沁

28、水塊坳東部次級(jí)構(gòu)造單元的沾尚~武鄉(xiāng)~陽城北北東向褶曲帶中段，晉獲斷裂帶西側(cè)。礦區(qū)主體部分為新生代疊加的長治新裂陷，屯留井田位于新裂陷西北部。</p><p>　　1971～1986年，潞礦集團(tuán)鉆探隊(duì)、山西省114、144、148煤田地質(zhì)勘探隊(duì)在本井田范圍內(nèi)，先后進(jìn)行了勘探工作，由114隊(duì)提交了《官莊井田精查地質(zhì)報(bào)告》和《西莊井田地質(zhì)精查勘探總結(jié)》并施工鉆孔125個(gè)。鉆探進(jìn)尺87111.01m，模擬地震測線25條，

29、物理點(diǎn)1303個(gè)獲剖面長7.29km。</p><p>　　1991～1994年，山西省114煤田地質(zhì)勘探隊(duì)和綜合普查隊(duì)，采用鉆探、測井、電法和地震綜合勘探的方法，提交了《屯留礦井達(dá)產(chǎn)采區(qū)地震補(bǔ)充勘探報(bào)告》和《屯留井田勘探(精查)地質(zhì)報(bào)告》。本次勘探41個(gè)鉆孔，進(jìn)尺27463.79m，實(shí)測26220.55m，地震物理點(diǎn)20798個(gè)，獲剖面長369.70km。奧灰延深孔14個(gè)，水文抽水，放水試驗(yàn)13個(gè)孔23層次。本

30、次勘探工程質(zhì)量優(yōu)良，鉆探特、甲級(jí)孔率88％；煤層鉆探質(zhì)量優(yōu)質(zhì)和合格層達(dá)93％；測井的甲級(jí)孔率占98％；解釋煤層優(yōu)質(zhì)層占99％；地震一、二類時(shí)間剖面占89％。</p><p>　　1.2.2井田地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)變動(dòng)</p><p>　　礦區(qū)主構(gòu)造線近南北，以褶曲為主，向斜緊密，背斜開闊，斷裂較少，地層走向近南北，傾向西且略有起伏；傾角3～15o。</p><p>　　井

31、田內(nèi)揭露的斷層共33條，其中正斷層10條，逆斷層23條。落差大于30m的斷層有9條(包括井田南、北邊界斷層)，30～10m的斷層有20條，落差小于10mm的有4條。</p><p>　　褶曲以北北東～南北向?yàn)橹?，貫穿全井田的褶曲自西向東依次有坪村向斜、余吾背斜、余吾向斜、蘇村背斜及屯留向斜。其中以西部的坪村向斜和東部的蘇村背斜構(gòu)成井田內(nèi)煤層起伏的基本形態(tài)。另外，還有東鄧向斜和墻則背斜。</p>&l

32、t;p>　　總之，井田地質(zhì)構(gòu)造簡單。</p><p>　　1.2.3井田水文地質(zhì)特征</p><p>　　1）含水層及其水文地質(zhì)特征</p><p>　　井田內(nèi)鉆孔揭露的含水層為10層，其中中奧陶統(tǒng)峰峰組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層(Ⅰ)、二疊系下統(tǒng)山西組3號(hào)煤頂板砂巖裂隙含水層組(Ⅳ~Ⅶ)、基巖風(fēng)化帶裂隙含水層(Ⅸ)對建井和開采3號(hào)煤層有一定影響，第四系孔隙含水層(

33、Ⅹ)對立井施工有較大影響。其它5個(gè)含水層屬弱含水層，對礦井開采影響甚微。對礦井施工和開采有影響的5個(gè)含水層自下而上分?jǐn)⑷缦拢?lt;/p><p>　　1．中奧陶統(tǒng)峰峰組O2f石灰?guī)r巖溶裂隙含水層(Ⅰ)</p><p>　　本含水層埋藏深度為512.21m~799.29m，含水層厚度平均198.8m，由灰?guī)r、泥巖等組成。上部60m巖溶裂隙不發(fā)育，下部有串珠狀小溶孔；但連通性差。結(jié)合區(qū)域和井田資料

34、分析，井田內(nèi)奧灰?guī)r溶裂隙含水層富水性弱，水循環(huán)交替滯緩，地下水滯流或逕流不暢，但因受構(gòu)造影響，局部有富水的可能。</p><p>　　井田內(nèi)奧灰延深孔除701號(hào)孔因發(fā)生孔內(nèi)事故外，其余見明顯含水層的鉆孔水位標(biāo)高均與區(qū)域水位標(biāo)高一致(＋600m)而未見明顯含水層的鉆孔則水位標(biāo)高差異較大。</p><p>　　2．二疊系下統(tǒng)山西組含水層組(Ⅳ~Ⅶ)</p><p>　　

35、本含水層組為碎屑巖裂隙含水層組，包括K7(Ⅵ)、3號(hào)煤層頂板(Ⅶ)及K8砂巖裂隙含水層，厚4.47~34.31m，平均22.23m，巖性以中、細(xì)粒砂巖為主，該含水層是3號(hào)煤層直接充水含水層。根據(jù)抽水試驗(yàn)及鄰礦排水資料，該含水層富水性弱。</p><p>　　3．基巖風(fēng)化帶裂隙含水層(Ⅸ)</p><p>　　由于基巖風(fēng)化程度受構(gòu)造、巖性、埋藏深度及氣侯等條件的影響，其富水性差異較大，裂隙發(fā)

36、育程度也不同，厚度一般為50~70m，沿絳河兩岸可達(dá)150m，由于被第四系覆蓋，此含水層局部具承壓性，局部地段直接與第四系含水層發(fā)生水力聯(lián)系或出露地表，受大氣降水影響明顯。鄰近的常村礦井，井筒施工至本含水層時(shí)，涌水量達(dá)278m3/h。</p><p>　　4．第四系孔隙含水層(Ⅹ)</p><p>　　除井田北部基巖裸露區(qū)外廣泛分布，由北到南逐漸加厚，最大厚度達(dá)139.48m，平均44.5

37、3m，由粘土、砂質(zhì)粘土及粗～粉砂及砂礫組成。富水性由砂、礫層發(fā)育程度而定，井田內(nèi)水位動(dòng)態(tài)變化受大氣降水影響明顯。</p><p>　　2）井田內(nèi)主要隔水層</p><p>　　1．石炭系上統(tǒng)太原組底部及中統(tǒng)本溪組隔水層</p><p>　　由泥巖、鋁質(zhì)泥巖、鐵質(zhì)泥巖及局部夾砂巖透鏡體組成、透水性差，厚度為8.32~44.45m，平均20.76m。不整合于峰峰組灰?guī)r巖

38、溶裂隙含水層之上，阻隔其與上覆含水層的水力聯(lián)系。</p><p>　　2．二疊系砂巖含水層層間隔水層</p><p>　　主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，單層厚度為0.50~17.22m，透水性差，呈層狀分布于各含水層之間，形成平行復(fù)合結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3）含水層的補(bǔ)給、逕流、排泄條件</p><p>　　井田內(nèi)除二疊、三疊系有零星出露外

39、，其余均被第四系覆蓋。</p><p>　　第四系含水層主要接受大氣降水的補(bǔ)給，其次是與下伏基巖風(fēng)化帶的相互補(bǔ)給，在河谷中以泉的形式排泄。</p><p>　　基巖風(fēng)化帶含水層，主要接受第四系及大氣降水的補(bǔ)給，在井田中南部第四系覆蓋區(qū)具有一定承壓性，沿絳河兩岸可自流。</p><p>　　煤層直接充水含水層為山西組、太原組含水層。井田內(nèi)均無出露，補(bǔ)給條件差，且與上覆

40、風(fēng)化帶、第四系含水層，下伏奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水層均有一定厚度的隔水層相隔，含水層組中夾數(shù)層隔水層形成平行復(fù)合結(jié)構(gòu)，若無構(gòu)造溝通或未遭受破壞，則各含水層相對獨(dú)立，水力聯(lián)系微弱。地下水運(yùn)動(dòng)主要以層間逕流為主，在斷層或陷落柱附近，可能會(huì)與其它含水層發(fā)生水力聯(lián)系。</p><p><b>　　4） 礦井涌水量</b></p><p>　　（1）計(jì)算范圍為初期采區(qū)，開采煤層為

41、3號(hào)煤層北至7勘探線，南至12勘探線，東為井田邊界，西以經(jīng)線38395000為界，面積約2.6×107m2。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算3號(hào)煤層直接充水含水層涌水量為7944.99m3/d。</p><p>　?。?）上、下石盒子組直接充水含水層涌水量</p><p>　　其中含水層厚度(M)采用4.00m；靜止水位采用+892.34m;疏干標(biāo)高采用+55

42、0m(含水層底板)；滲透系數(shù)(K)采用0.19m/d；水位高度(H)及降深(S)均為靜止水位至疏干標(biāo)高的距離(342.34m)。</p><p>　　采用地下水動(dòng)力學(xué)法，經(jīng)計(jì)算，3號(hào)煤層上、下石盒子組直接充水含水層預(yù)計(jì)涌水量為4201.94m3/d。礦井涌水量為上述二者之和即12145.93m3/d或506.08m3/h。</p><p>　　采用井田東部王莊礦資料進(jìn)行比擬，即用該礦198

43、7年最大排水量和開采面積資料。</p><p>　　計(jì)算結(jié)果Q=12802.86m3/d即533.45m3/h。</p><p><b>　?。?）計(jì)算結(jié)果采用</b></p><p>　　正常涌水量采用水文地質(zhì)比擬法結(jié)果，取533m3/h，最大涌水量按800m3/h考慮。</p><p><b>　　1.2.

44、4地溫</b></p><p>　　井田內(nèi)恒溫帶深度約為40m，溫度為9.5℃，略高于該地區(qū)常年平均氣溫 (8.9℃)，本井田平均地溫梯度為1.8℃/100m，屬地溫正常區(qū)。</p><p><b>　　1.3煤層特征</b></p><p>　　1.3.1煤層埋藏條件</p><p>　　井田走向長13km

45、，傾斜寬7km，面積91km2。地層走向近南北，傾向西且略有起伏；傾角3～15o。</p><p>　　1.3.2煤層群特征及煤層的圍巖性質(zhì)</p><p>　　自上而下的煤層特征為：</p><p>　　3號(hào)煤層位于二疊系山西組下部，為上煤組，厚5.00~7.25m。一般5.99m，煤層穩(wěn)定，頂板一般為泥巖，粉砂質(zhì)泥巖，底板為黑色泥巖、粉砂巖，老底為中細(xì)粒砂巖。夾

46、矸0～3層，一般1層，厚0.27m，屬結(jié)構(gòu)簡單至較簡單煤層。</p><p>　　9號(hào)煤層位于石炭二疊系太原組中部K3石灰?guī)r之上，下距12號(hào)煤層7.62~35.68m，平均13.38m。煤層厚度0~2.07mm，平均0.52m，底板皆為泥巖。為不穩(wěn)定型局部可采煤層。</p><p>　　12號(hào)煤層位于石炭系太原組二段中部K3石灰?guī)r之上，下距15-2號(hào)煤層24.80~45.12m，平均29.

47、9m。煤層厚度為0~1.95m，平均0.71m，僅在井田中部可采。頂板為泥灰?guī)r。屬不穩(wěn)定型局部可采煤層。</p><p>　　15-2號(hào)煤層位于太原組一段下部，下距15-3號(hào)煤層0.80~5.50m，平均2.62m，煤層僅在井田東北、東南局部可采。頂?shù)装褰詾槟鄮r層,屬不穩(wěn)定型局部可采煤層。</p><p>　　15-3號(hào)煤層位于太原組一段下部，煤層厚度0~2.95m，平均1.18m，井田內(nèi)

48、分南、北兩片可采，頂板為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖、炭質(zhì)泥巖。該煤層屬不穩(wěn)定型局部可采煤層。</p><p>　　9、12、15-2、15-3號(hào)煤層為下組煤，因其硫分較高，俗稱臭煤。</p><p>　　煤層特征見表1-1。</p><p>　　表1-1 可采煤層煤層地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.3.3煤的特征&

49、lt;/b></p><p><b>　　(1)煤質(zhì)概況</b></p><p>　　3號(hào)煤層主要為中灰、特低硫、低磷、高發(fā)熱量、高熔點(diǎn)灰份貧煤，僅在礦井西部邊界部分為無煙煤。</p><p>　　9號(hào)煤層為富~高灰、高硫、特低磷、高熔點(diǎn)灰份貧煤。</p><p>　　12號(hào)煤層為富灰、高硫、特低磷、高熔點(diǎn)灰份無煙

50、煤及部分貧煤。</p><p>　　15-2號(hào)煤層為富灰、高硫、特低磷、高熔點(diǎn)灰份無煙煤。</p><p>　　15-3號(hào)煤層為富~高灰、高硫、低磷、高熔點(diǎn)灰份無煙煤。</p><p>　　以上9、12、15-2、15-3煤層均屬中等發(fā)熱量。是優(yōu)良的動(dòng)力用煤及化工用煤。主采煤層3號(hào)煤距9、12、15-3號(hào)煤較遠(yuǎn)，其上覆煤層1、2號(hào)煤厚度僅為0.29m和0.26m，分

51、布極不穩(wěn)定。</p><p>　　(2)相對瓦斯涌出量</p><p>　　根據(jù)《屯留井田勘探(精查)地質(zhì)報(bào)告》有關(guān)瓦斯含量資料和3號(hào)煤層甲烷含量等值線圖，采用撫順煤科分院的科研成果“分源計(jì)算法預(yù)測礦井瓦斯涌出量”的計(jì)算方法，經(jīng)計(jì)算屯留礦井的相對瓦斯涌出量為12m3/t(但在礦井的初期開采區(qū)域，礦井的相對瓦斯涌出量為9.28m3/t)。所以，屯留礦井屬高瓦斯礦井。</p>&

52、lt;p><b>　　（3）煤塵</b></p><p>　　各煤層火焰長度在3~15mm之間，撲滅火焰的巖粉量為5~50%。各煤層煤塵均有爆炸危險(xiǎn)性。</p><p><b>　　（4）煤的自燃</b></p><p>　　3、9號(hào)煤層屬不自燃煤層，15-2號(hào)煤層屬易自燃煤層，15-3號(hào)煤層屬不易自燃至易自燃煤層。

53、</p><p><b>　　2 井田開拓</b></p><p>　　2.1井田境界及可采儲(chǔ)量</p><p><b>　　2.1.1井田境界</b></p><p>　　屯留礦井井田境界為：北以文王山南斷層為界，南以西魏正斷層西端點(diǎn)與坐標(biāo)點(diǎn)（X=4015350，Y=38392000）連線為界；西

54、以經(jīng)線38392000為界，東以經(jīng)線38402000為界。井田走向長13km，傾斜寬7km，面積91km2。</p><p>　　圖2-1 井田境界示意圖</p><p><b>　　2.1.2可采儲(chǔ)量</b></p><p><b>　　1）礦井工業(yè)儲(chǔ)量</b></p><p>　　井田范圍內(nèi)的煤

55、炭儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，煤炭工業(yè)儲(chǔ)量是由煤層面積、容重及厚度相乘所得，其公式一般為：</p><p>　　Zg＝S× M× R ×cosα</p><p>　　式中：Zg—礦井的工業(yè)儲(chǔ)量；</p><p>　　S —井田的傾斜面積，91km2；</p><p>　　M —煤層的厚度，6m；</p>

56、;<p>　　R —煤的容重，1.40t/m；</p><p>　　α—煤層傾角，7°。</p><p>　　則：Zg＝91×6×1.40×cos7°</p><p><b>　?。?58.7Mt</b></p><p><b>　　2）礦井可采儲(chǔ)

57、量</b></p><p>　　礦井可采儲(chǔ)量＝（礦井工業(yè)儲(chǔ)量-永久煤柱損失）×礦井回收率。</p><p>　　計(jì)算礦井可采儲(chǔ)量時(shí)，必須要考慮以下?lián)p失：</p><p>　?。?）工業(yè)廣場保護(hù)煤柱；</p><p>　?。?）井田境界煤柱損失；</p><p>　?。?）采煤方法所產(chǎn)生的煤柱損失；

58、</p><p><b>　?。?）其他損失。</b></p><p>　　本井田中永久煤柱損失主要有：工業(yè)廣場保護(hù)煤柱、井田境界煤柱損失等。</p><p>　　表2-1 煤柱留設(shè)方法</p><p>　　(1)邊界煤柱可按下列公式計(jì)算</p><p>　　Zg＝L× b

59、5; M× R 　(公式2.2)</p><p>　　其中：Zg—邊界煤柱損失量；</p><p><b>　　L—邊界長度</b></p><p><b>　　b—邊界寬度</b></p><p><b>　　M—煤層厚度；6m</b>&

60、lt;/p><p>　　R—煤的容重；1.40t/m</p><p>　　Zg＝L× b× M× R=（13+7）×2×20×6×1.4</p><p><b>　　=6.72Mt</b></p><p>　　(2)工業(yè)廣場煤柱留設(shè)</p>

61、<p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，工業(yè)場地占地指標(biāo)如下表。</p><p>　　表2-2 工業(yè)場地占地指標(biāo)</p><p>　　注：①占地指標(biāo)中包括圍墻內(nèi)鐵路站線的占地面積；</p><p>　?、诰托〉娜〈笾?，井型大的取小值；</p><p>　?、墼谏絽^(qū)，占地指標(biāo)可適當(dāng)增加；</p><p>

62、　?、芨浇V井有選煤廠時(shí)，增加的數(shù)值為同類礦井占地面積的30～40%；</p><p>　?、菡嫉刂笜?biāo)單位中的10萬t指礦井的年產(chǎn)量。</p><p>　　本設(shè)計(jì)取1公頃/10萬t，本礦井設(shè)計(jì)井型為500萬t/a。故本礦井工業(yè)場地的面積為50公頃，由于長方形便于布置地面建筑，所以初步設(shè)定工業(yè)廣場為長方形，即長方形長邊為840m，短邊為600m。</p><p>　　

63、工業(yè)廣場要垂直于煤層走向的要求，設(shè)計(jì)采用工業(yè)廣場保護(hù)區(qū)域的沖擊層移動(dòng)角為Φ=45°。基巖的走向移動(dòng)角為δ=73°，基巖的上山移動(dòng)角為α=73°，基巖的下山移動(dòng)角為β=73°，地表維護(hù)帶寬度取15m，采用垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場保護(hù)煤柱的面積。如圖2-2。</p><p>　　圖2-2 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱計(jì)算示意圖</p><p>　　由圖可得，工業(yè)廣場保

64、護(hù)煤柱為：</p><p>　　Q場 =S ×6.0×1.40=493230×6.0×1.40 =4.14Mt</p><p>　　(3)風(fēng)井保護(hù)煤柱：</p><p>　　本設(shè)計(jì)中達(dá)產(chǎn)時(shí)風(fēng)井為3個(gè)，西風(fēng)井設(shè)在工業(yè)廣場中；而北一采區(qū)風(fēng)井保護(hù)煤柱位于井田范圍村鎮(zhèn)之中，壓煤計(jì)入村莊保護(hù)煤柱，故不予計(jì)算保護(hù)煤柱損失儲(chǔ)量。</p

65、><p><b>　　(4)村莊保護(hù)煤柱</b></p><p>　　計(jì)算方法與工業(yè)廣場保護(hù)煤柱計(jì)算方法相同。</p><p>　　表 2-3 可采儲(chǔ)量計(jì)算表</p><p>　　可采儲(chǔ)量由下式計(jì)算：</p><p>　?。?758.7-80.49)×0.75</p><

66、p><b>　?。?08.66Mt</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　――礦井可采儲(chǔ)量，；</p><p>　　――礦井工業(yè)儲(chǔ)量，，由表2-3可查得；</p><p>　　――保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱損失量，；<

67、;/p><p>　　――采區(qū)采出率，厚煤層不小于0.75；中厚煤層不小于0.8；薄煤層小于0.85；地方小煤礦不小于0.7。</p><p>　　2.1.3礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p><b>　　1).礦井工作制度</b></p><p>　?。?）礦井年工作日數(shù)的確定</p><p>

68、;　　按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日300天計(jì)算。所以，本礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù)為300天。</p><p>　?。?）礦井工作制度的確定</p><p>　　礦井工作制度采用“三八”工作制，即二班采煤，一班準(zhǔn)備，每班凈工作時(shí)間為8個(gè)小時(shí)。</p><p>　?。?）礦井每晝夜凈提升小時(shí)數(shù)的確定</p><p>　　

69、按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井每晝夜凈提升時(shí)間14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)每晝夜凈提升時(shí)間為14小時(shí)。</p><p>　　2）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力</p><p>　　針對屯留井田地質(zhì)情況對礦井生產(chǎn)能力的影響，確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為5.00Mt/a，主要理由有以下幾方面：</p><p>

70、　　（1）井田儲(chǔ)量豐富，其儲(chǔ)量具備建設(shè)特大型礦井的物質(zhì)條件。</p><p>　?。?）井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單；煤層賦存條件及開采技術(shù)條件好。主要可采的3號(hào)煤層為厚煤層且位于其它局部可采的薄煤層之上，全區(qū)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，傾角平緩，適宜綜合機(jī)械化開采，工作面單產(chǎn)能力較大。</p><p>　?。?）集團(tuán)公司在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中積累了豐富的生產(chǎn)、管理經(jīng)驗(yàn)，為全國第一個(gè)現(xiàn)代化礦務(wù)局，效率高，管理水平好

71、，有建設(shè)和管理特大型礦井的能力。</p><p>　?。?）井田內(nèi)煤層賦存較深，井筒深度500m以上，表土及基巖風(fēng)化帶較深（60～98m），適當(dāng)增大礦井生產(chǎn)能力，集中生產(chǎn)，減少井筒數(shù)目和井上、下工程量，有利于降低投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　?。?）地質(zhì)勘探確定該井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為構(gòu)造簡單類。初期采區(qū)內(nèi)雖然零星斷層，但斷裂方向單一，且呈窄條帶狀集中分布，因此，對于工作面布置及

72、回采并無太大影響。</p><p>　?。?）屯留礦井煤炭具有良好的市場前景。目前，我國煤炭出口大幅增長；國內(nèi)煤炭市場出現(xiàn)好轉(zhuǎn)，供需兩旺，價(jià)格上漲明顯。</p><p><b>　　3）礦井服務(wù)年限</b></p><p>　　根據(jù)礦井開拓部署，設(shè)計(jì)僅考慮3號(hào)煤層的開采</p><p>　　礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算：<

73、;/p><p>　?。?08.66÷(5×1.4)</p><p><b>　?。?73</b></p><p>　　式中：T——礦井服務(wù)年限，a</p><p>　　Zk——礦井可采儲(chǔ)量，Mt</p><p>　　A——礦井生產(chǎn)能力，Mt／a</p><p&g

74、t;　　K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4. </p><p>　　表2-4 礦井及第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限</p><p>　　經(jīng)過礦井服務(wù)年限的核算，符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》之規(guī)定，因此最終確定礦井的生產(chǎn)能力為500萬t/a。</p><p><b>　　2.2井田開拓</b></p><p>　　2.2.1井田開拓的

75、基本問題</p><p>　　1）對井下開采有影響的地質(zhì)因素</p><p>　?。?）本井田內(nèi)地質(zhì)屬構(gòu)造簡單類型，背斜、向斜間隔重復(fù)出現(xiàn)，構(gòu)成煤層起伏形態(tài)等會(huì)對井下開采略有影響。</p><p>　　（2）礦井為高瓦斯礦井，瓦斯不易抽放，對綜采工作面生產(chǎn)能力將有一定影響。</p><p>　?。?）煤層賦存較深，開采深度一般為560m左右，

76、地壓的增大也會(huì)對開采有些影響。</p><p>　　（4）在井田范圍內(nèi)3號(hào)煤層發(fā)育良好，煤層厚度為5.00～7.25m，平均可采厚度為6m，煤層賦存穩(wěn)定給綜采工作面高產(chǎn)創(chuàng)造較好的物質(zhì)條件。</p><p>　　2）井筒形式及數(shù)目的確定</p><p>　　(1)一般情況下，井筒的形式有立井、斜井和平峒三種。</p><p>　　平峒適用于地形

77、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(chǔ)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。</p><p>　　斜井適用于井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡單，井筒不需要特殊法施工的近水平和緩斜煤層。</p><p>　　立井開拓的適應(yīng)性較強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制；在采深相同的條件下，立井的井筒短，提升速度快，提

78、升能力大，對輔助提升特別有利；井筒的斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的的要求，且阻力小，對深井更為有利；當(dāng)表土層為富含水的沖積層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧井田淺部和深部不同產(chǎn)狀的煤層。 </p><p>　　綜合井田的實(shí)際情況：表土層較薄，無風(fēng)化現(xiàn)象；地形屬黃土高原丘陵地貌，地面標(biāo)高都在+1000m以上，煤層埋藏較深。因此，綜合以上因素并結(jié)合該

79、礦的實(shí)際情況，確定井筒的形式為立井開拓。</p><p>　　(2)根據(jù)確定的礦井開拓方式，考慮到地面生產(chǎn)系統(tǒng)和總平面布置的需要，礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)共布置主、副立井、閻莊進(jìn)風(fēng)立井及2個(gè)回風(fēng)立井，一期建設(shè)礦井工業(yè)場地和主、副立井及西回風(fēng)立井，二期建設(shè)礦井閻莊（北一采區(qū)）進(jìn)、回風(fēng)立井。共計(jì)5個(gè)井筒。</p><p><b>　　3）井筒位置的確定</b></p>&

80、lt;p>　　井筒是井下與地面出入的咽喉，是全礦井的樞紐。井筒位置的選擇對于建井期限、基本建設(shè)投資、礦井勞動(dòng)生產(chǎn)率以及噸煤生產(chǎn)成本都有重要影響，因此，井筒位置一定要合理選擇。</p><p>　　選擇井筒位置時(shí)要考慮以下主要原則：</p><p>　　(1)有利于井下合理開采</p><p>　　井筒沿井田走向的有利位置</p><p>

81、;　　當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而儲(chǔ)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(chǔ)量分布不均勻時(shí)，井筒應(yīng)布置在井田儲(chǔ)量的中央，以形成兩翼儲(chǔ)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。應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開采的不利局面。</p><p>　　井筒沿煤層傾向的有利位置</p><p>　　在傾向上井筒宜布置在中偏上的位置，同時(shí)考慮到減

82、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。</p><p>　　(2)有利于礦井初期開采</p><p>　　選擇井筒位置要與選擇初期開采區(qū)密切結(jié)合起來，盡可能使井筒靠近淺部初期開采塊段，以減少初期井下開拓巷道工程量，節(jié)省投資和縮短建井期。</p><p>　　(3)盡量不壓煤或少壓煤</p><p>　　確定井筒位置，

83、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。為了保證礦井投產(chǎn)后的可靠性，在確定井筒位置時(shí)，要使地面工業(yè)場地盡量不壓首采區(qū)煤層。</p><p>　　(4)有利于掘進(jìn)與維護(hù)</p><p>　　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。</p><p>　　為加快掘進(jìn)的速度，減少掘

84、進(jìn)費(fèi)用，井筒應(yīng)盡可能不通過或少通過流沙層、較厚的沖積層及較大的含水層。</p><p>　　為便于井筒的掘進(jìn)和維護(hù)，井筒不應(yīng)設(shè)在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及受采動(dòng)影響的地區(qū)。</p><p>　　井筒位置還應(yīng)使井底車場有較好的圍巖條件，便于大容積硐室的掘進(jìn)和維護(hù)。</p><p>　　(5)便于布置地面工業(yè)場地</p><p>　　井口附近要布

85、置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。為了便于地面系統(tǒng)之間互相聯(lián)接，以及修筑鐵路專用線與國家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，專用線短，工程量小及有良好的技術(shù)條件，應(yīng)盡量避免穿過村鎮(zhèn)居民區(qū)、文物古跡保護(hù)區(qū)、陷落區(qū)或采空冒落區(qū)、洪水侵入?yún)^(qū)；要盡量少占農(nóng)田、果園經(jīng)濟(jì)作物區(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。為考慮長期運(yùn)輸?shù)男熊嚢踩凸芾恚M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)。</p>

86、<p>　　另外，井口標(biāo)高應(yīng)高于歷年的最高洪水位；還要考慮風(fēng)向的影響，防止污染?？傊?，選擇井筒位置要統(tǒng)籌井田全局，兼顧前期和后期、地下與地面等各方面因素。不僅要考慮有利于第一水平，還應(yīng)兼顧其他水平，適當(dāng)考慮井筒延伸的影響。</p><p>　　通過以上分析，考慮到井田的實(shí)際情況：井田內(nèi)為黃土覆蓋，北部地形為高原丘陵，中部、南部地形平緩，基本上是低丘平原，井口位置較易選擇，且可選擇在井田的儲(chǔ)量中心。&

87、lt;/p><p>　　4)工業(yè)場地位置、形式</p><p><b>　　(1)布置要求</b></p><p>　　井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；</p><p>　　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；</p><p>　　工業(yè)廣場宜少占耕地，少

88、壓煤；</p><p>　　水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。</p><p><b>　　(2)工業(yè)場地位置</b></p><p>　　結(jié)合以上要求，根據(jù)井筒位置，工業(yè)場地的布置：礦井工業(yè)場地選擇在西場地，在西場地布置3個(gè)立井井筒，即主立井、副立井和西回風(fēng)立井，二期建設(shè)時(shí)東場地布置一對閻莊（北一采區(qū)）進(jìn)回風(fēng)立井。</p&

89、gt;<p>　　5) 開采水平的確定</p><p>　　井田內(nèi)3號(hào)煤層賦存總趨勢是東高西低，煤層較為平緩，井田內(nèi)以寬緩的褶曲構(gòu)造為主，在走向和傾斜方向起伏不大，井田近3/4的范圍3號(hào)煤層底板標(biāo)高高差在200m左右。根據(jù)煤層的賦存特點(diǎn)，煤層大部分范圍均在+400m水平上下，雖然在井筒附近由于受褶曲構(gòu)造的影響煤層隆起，但南北兩翼均落在+400m左右，為保證大巷處在合理的位置，經(jīng)比較確定全井田劃分為一

90、個(gè)水平，水平標(biāo)高為+400m。</p><p>　　6) 運(yùn)輸大巷和井底車場的布置</p><p>　　(1)運(yùn)輸大巷的布置</p><p>　　根據(jù)3號(hào)煤層的賦存特點(diǎn)、煤層頂?shù)装宓膸r性及煤層硬度，結(jié)合井下主、輔運(yùn)輸方式，確定井下大巷除軌道大巷布置在3號(hào)煤層底板巖石中外，其余巷道沿3號(hào)煤層布置。在井底車場以內(nèi)，井底車場主要巷道均布置在3號(hào)煤層底板巖石中。一期開采區(qū)域

91、根據(jù)通風(fēng)需要布置5條巷道，其中1條為膠帶輸送機(jī)大巷，1條為軌道運(yùn)輸大巷，1條為進(jìn)風(fēng)大巷，2條為回風(fēng)大巷，膠帶輸送機(jī)大巷及軌道運(yùn)輸大巷兼進(jìn)風(fēng)。二期礦建由于采用分區(qū)通風(fēng)，通往各采區(qū)的大巷只需要2條，1條為膠帶輸送機(jī)大巷，1條為軌道運(yùn)輸大巷。</p><p>　　(2)井底車場的布置</p><p>　　由于井底車場要為整個(gè)3號(hào)煤層服務(wù)，服務(wù)年限長，故要布置在較堅(jiān)硬的巖層中。且與大巷要相符，即布

92、置在3號(hào)煤層底板下方。</p><p>　　7）采區(qū)劃分及開采順序</p><p><b>　?。?）采區(qū)劃分</b></p><p>　　根據(jù)礦井開拓方式、水平劃分及大巷的布置方式，3號(hào)煤層賦存條件和開采技術(shù)條件、采煤方法、井下主、輔運(yùn)輸方式、村莊煤柱及斷層的分布情況等因素，本著合理開發(fā)、簡化開拓系統(tǒng)，減少井巷工程量，有利于礦井通風(fēng)和回采，保

93、證礦井生產(chǎn)采區(qū)正常接替等原則，將全井田共劃分為6個(gè)采區(qū)，北翼2個(gè)采區(qū)，南翼4個(gè)采區(qū)；雙翼開采。礦井后期除南二采區(qū)外，各采區(qū)均布置一對進(jìn)、回風(fēng)立井，以滿足井下分區(qū)通風(fēng)的需要。采區(qū)劃分見井田開拓方式平面圖。</p><p><b>　　（2）開采順序</b></p><p>　　采區(qū)接替原則：盡量保持礦井南、北兩翼采區(qū)開采的平衡；根據(jù)與井筒的位置關(guān)系由近及遠(yuǎn)接替。<

94、/p><p>　　采區(qū)內(nèi)開采順序：從大巷附近由近而遠(yuǎn)向井田東、西境界接替。</p><p>　　8) 礦井開拓延伸方案及深部開拓布置方案</p><p>　　二期礦建由于采用分區(qū)通風(fēng)，通往各采區(qū)的大巷只需要2條，1條為膠帶輸送機(jī)大巷，1條為軌道運(yùn)輸大巷，故后期開拓時(shí)，需要制定詳細(xì)的措施。</p><p>　　9) 開拓方式方案比較</p&g

95、t;<p>　　對本礦井開拓方式而言，由于煤層埋藏較深，副井為滿足提升能力的需要應(yīng)采用立井外，主井卻有布置立井和斜井兩種可能性，設(shè)計(jì)根據(jù)已確定的地面東、西場地位置，結(jié)合井下巷道開拓部署和采區(qū)布置等條件，對本礦井的開拓方式提出三個(gè)方案：</p><p>　　(1)方案一：西場地主、副立井方案</p><p>　　礦井工業(yè)場地選擇在西場地，東場地僅作為風(fēng)井場地；在西場地布置3個(gè)立

96、井井筒，即主立井、副立井和西回風(fēng)立井，東場地布置一對閻莊進(jìn)回風(fēng)立井；井底車場和水平大巷布置在+400m水平；礦井鐵路專用線修至西場地。</p><p>　　(2)方案二：東場地主斜井、西場地副立井方案</p><p>　　主工業(yè)場地選擇在東場地，輔助工業(yè)場地選擇在西場地；在主工業(yè)場地布置1個(gè)主斜井、一個(gè)東進(jìn)風(fēng)立井、一個(gè)東回風(fēng)立井，并布置選煤廠等地面煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)；主斜井以傾角16º

97、、長度1643m（鋪設(shè)一條2.0m寬的膠帶輸送機(jī)）見煤后，沿煤層布置大巷、鋪設(shè)1條1.4m寬、長度1200m的膠帶輸送機(jī)至副立井井底擔(dān)負(fù)煤炭提升運(yùn)輸，在輔助場地布置副立井和西回風(fēng)立井；井底車場和水平大巷布置在+400m水平；鐵路專用線修至東場地。</p><p>　　(3)方案三：西場地主斜井、副立井方案</p><p>　　礦井工業(yè)場地選擇在西場地，東場地僅作為風(fēng)井場地；在主工業(yè)場地布置

98、1個(gè)主斜井、1個(gè)副立井、1個(gè)西回風(fēng)立井，并布置選煤廠等地面煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)，主斜井以傾角16º、斜長1846m（鋪設(shè)一條2.0m寬的膠帶輸送機(jī)）在1103號(hào)鉆孔東側(cè)見煤后設(shè)置井底煤倉，擔(dān)負(fù)煤炭提升運(yùn)輸，在東場地布置一個(gè)東進(jìn)風(fēng)立井和一個(gè)東回風(fēng)立井；井底車場和水平大巷布置在+400m水平；鐵路專用線修至西場地。</p><p>　　根據(jù)上述三個(gè)方案的開拓布置，其優(yōu)缺點(diǎn)分析如下：</p><p

99、>　　(1)方案一：西場地主、副立井方案</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　西場地不需要再購地；</p><p>　　立井井筒通過表土段、基巖風(fēng)氧化帶段及表土段中0.9m砂層和含水層時(shí)施工方法相對簡單；</p><p>　　工業(yè)場地集中，便于管理；</p><p&g

100、t;<b>　　井筒靠近儲(chǔ)量中心。</b></p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　?、俚孛娑嘈藿?.8km鐵路專用線；</p><p>　?、诘孛娑嘈藿ㄒ蛔蠛予F路大橋。</p><p>　　(2)方案二：東場地主斜井、西場地副立井方案。</p><p&g

101、t;<b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　?、勹F路專用線短2.8km；</p><p>　?、诓恍枰ㄔO(shè)后河鐵路大橋；</p><p>　?、壑鬟\(yùn)輸可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高；</p><p>　　④采用斜井開拓，礦井發(fā)生事故時(shí)，人員撤離方便，各種管線鋪設(shè)方便。</p><p&g

102、t;<b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　①輔助材料和大型設(shè)備需汽車從東場地運(yùn)至西場地；</p><p>　?、跂|場地需增加購地，其西邊為西洼河，增加購地比較困難，且西場地已經(jīng)完成購地，造成西場地部分已購地面積浪費(fèi)；</p><p>　?、蹆蓚€(gè)場地分散布置，不便于管理；</p><p>　?、苤餍本ㄟ^表土段0

103、.9m砂層（斜長3.3m）和含水層時(shí)施工相對復(fù)雜，鑿井措施費(fèi)用高；</p><p>　?、莩跗诓蓞^(qū)村莊壓煤較多，正規(guī)工作面少，工作面倒替頻繁，采區(qū)接替相對緊張。</p><p>　　(3)方案三：西場地主斜井、副立井方案</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　?、倌z帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，可實(shí)現(xiàn)煤炭連

104、續(xù)運(yùn)輸；自動(dòng)化程度高，運(yùn)輸能力大；</p><p>　?、谖鲌龅夭恍枰儋彽兀?lt;/p><p>　?、壑骶卓拷鼉?chǔ)量中心；</p><p>　　④達(dá)產(chǎn)時(shí)工作面位置村莊壓煤相對較少，有利于工作面接替和礦井產(chǎn)量的穩(wěn)定；</p><p>　?、莶捎眯本_拓，礦井發(fā)生事故時(shí)，人員撤離方便，各種管線易于鋪設(shè)。</p><p>

105、<b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　地面多建2.8km鐵路專用線；</p><p>　　地面多建一座后河鐵路大橋；</p><p>　　主斜井通過表土層施工相對復(fù)雜，鑿井措施費(fèi)用高。</p><p>　　通過上述三個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析可以看出，方案二和方案三主井采用斜井比方案一主井采用立井具有以下優(yōu)點(diǎn)：<

106、/p><p>　　采用膠帶輸送機(jī)提煤，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，增產(chǎn)潛力大；</p><p>　　斜井可實(shí)現(xiàn)井下多點(diǎn)來煤；</p><p>　　井下發(fā)生事故時(shí)，撤離人員快；</p><p>　　斜井膠帶輸送機(jī)維護(hù)較立井箕斗容易。</p><p>　　但是，也存在嚴(yán)重的不足：</p><p>　　(1)斜井要穿

107、過80～90m表土層和基巖風(fēng)氧化帶，斜長290～330m，根據(jù)潞礦集團(tuán)其它礦井井筒通過表土層風(fēng)氧化帶和含水層的經(jīng)驗(yàn)，立井施工較斜井施工相對容易，且立井施工技術(shù)成熟；</p><p>　　(2)方案二主斜井長度1643m，帶寬2.0m，帶速5m/s，帶強(qiáng)5500N/mm，功率6720kw，需三個(gè)滾筒六驅(qū)動(dòng)；方案三主斜井長度1846m，帶寬2.0m，帶速5m/s，帶強(qiáng)6000N/mm，功率7200kw，需三個(gè)滾筒六驅(qū)

108、動(dòng)；所需用的膠帶輸送機(jī)帶速高，功率大，帶強(qiáng)等級(jí)高，國內(nèi)尚無此設(shè)備，設(shè)備需要從國外進(jìn)口。</p><p>　　根據(jù)上述三個(gè)方案的開拓布置，通過其技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較可知，方案一采用主立井的開拓方式，井筒施工容易，均采用成熟設(shè)備。因此本設(shè)計(jì)推薦西場地主、副立井開拓的第一方案。</p><p>　　各開拓方案投資比較見表2－5 。</p><p>　　2.2.2礦井基本巷道

109、</p><p><b>　　1）井筒</b></p><p><b>　?、僦髁⒕?lt;/b></p><p>　　主井井筒凈直徑8.2m，承擔(dān)全礦井的原煤提升任務(wù)，并兼作輔助進(jìn)風(fēng)井。井筒內(nèi)并列布置兩套提升設(shè)備，為2對25t立井多繩提煤箕斗，一期裝備一套箕斗，二期再裝備一套，采用冷彎方管罐道和罐道梁，罐道梁托架與井壁采用樹脂

110、錨桿固定。井筒內(nèi)敷設(shè)有信號(hào)電纜。其斷面布置詳見圖2.2－1。</p><p><b>　　圖2.2－1</b></p><p><b>　　②副立井</b></p><p>　　副立井井筒凈直徑8.2m，擔(dān)負(fù)全礦井的人員、設(shè)備和材料的升降以及矸石提升任務(wù)，并兼作進(jìn)風(fēng)井。井筒內(nèi)并列布置兩套提升設(shè)備，一套為一個(gè)1.5t礦車二層

111、四車非標(biāo)加寬罐籠和一個(gè)1.5t礦車二層四車標(biāo)準(zhǔn)罐籠，另一套為帶平衡錘的可下長材料的交通罐籠，采用冷彎方管罐道和罐道梁，罐道梁托架與井壁采用樹脂錨桿固定。井筒內(nèi)還設(shè)有玻璃鋼梯子間，并敷設(shè)有排水管、消防灑水管、壓風(fēng)管、動(dòng)力電纜和信號(hào)電纜。其斷面布置詳見圖2.2－2。</p><p><b>　　圖2.2－2</b></p><p><b>　?、畚骰仫L(fēng)立井<

112、;/b></p><p>　　西回風(fēng)立井井筒凈直徑7.5m，擔(dān)負(fù)南一、南二采區(qū)的回風(fēng)任務(wù)，井筒內(nèi)設(shè)有玻璃鋼梯子間。其斷面布置詳見圖2.2－3。</p><p><b>　　圖2.2－3</b></p><p><b>　?、軚|回風(fēng)立井</b></p><p>　　東回風(fēng)井井筒凈直徑7.5m，回

113、風(fēng)立井井筒內(nèi)設(shè)有玻璃鋼梯子間。其斷面布置詳見圖2.2-4。</p><p><b>　　圖2.2-4</b></p><p>　?、菥彩┕し椒熬诮Y(jié)構(gòu)</p><p><b>　　（1）井筒施工方法</b></p><p>　　根據(jù)礦井精查地質(zhì)報(bào)告提供的資料，以及獲得的有關(guān)地質(zhì)、水文情況，設(shè)計(jì)初

114、步確定閻莊進(jìn)、回風(fēng)井筒表土及基巖強(qiáng)風(fēng)化帶采用普通法施工。</p><p>　　（2）井壁結(jié)構(gòu)及厚度</p><p>　　主立井和副立井的表土段及基巖風(fēng)化帶采用鋼筋混凝土雙層井壁支護(hù)，支護(hù)厚度為外層井壁350mm，內(nèi)層井壁500mm，基巖段采用混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度為600mm；西回風(fēng)立井和閻莊進(jìn)、回風(fēng)立井表土段采用鋼筋混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度為800mm，基巖段采用混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度為500m

115、m。</p><p>　　2） 井底車場及硐室</p><p><b>　?。?）井底車場</b></p><p><b>　　井底車場形式選擇</b></p><p>　　根據(jù)井筒與主要大巷的相對位置、地面生產(chǎn)系統(tǒng)及井下開拓方式的要求，以調(diào)車方便、節(jié)省工程量為原則，井底車場設(shè)計(jì)為環(huán)行臥式。井底車場

116、形式見圖2.2-5。</p><p>　　圖2.2-5井底車場</p><p><b>　?。?）井底車場硐室</b></p><p><b>　　①硐室的名稱及位置</b></p><p>　　在副立井井底附近設(shè)有中央變電所、主排水泵房、等候室、人車場、人車庫，在井底車場的南側(cè)設(shè)有水倉、爆破材料庫

117、，在井底車場出車側(cè)的出口附近設(shè)一調(diào)度室，考慮到充分利用井底車場的巷道，節(jié)省工程量，在主立井井底清理巷道的兩側(cè)分別布置了電機(jī)車修理間，消防材料庫。</p><p><b>　?、谥骶b載系統(tǒng)</b></p><p>　　主井裝載系統(tǒng)由箕斗裝載硐室、井底煤倉及裝載機(jī)聯(lián)絡(luò)巷組成。主立井井底北側(cè)設(shè)有一號(hào)煤倉，南側(cè)設(shè)有二號(hào)煤倉，均為直徑8.0m的垂直煤倉，垂高40.5m，容量為

118、1500t，煤倉下口配有定量刮板輸送機(jī)，煤倉上口的大巷膠帶輸送機(jī)上設(shè)置卸煤小車。使南、北兩翼來煤根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)配卸入不同煤倉。</p><p><b>　?、鬯畟}布置及清理</b></p><p>　　全礦井正常涌水量533m3/h，最大涌水量800m3/h，井底水倉總長度為555.5m，有效容積4738m3。 </p><p>　　水倉

119、用水倉清理機(jī)清理，煤泥裝礦車由副井提至地面。</p><p><b>　?、鼙撇牧蠋?lt;/b></p><p>　　礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)的火藥消耗量300kg/d， 雷管消耗量750發(fā)/d，爆破材料庫設(shè)計(jì)為壁槽式，其儲(chǔ)存量按不超過3晝夜的用量考慮，儲(chǔ)存炸藥1200kg，雷管3000發(fā)。爆破材料庫有獨(dú)立的回風(fēng)巷道和礦井總回風(fēng)大巷相通，構(gòu)成獨(dú)立的回風(fēng)系統(tǒng)。</p>&

120、lt;p><b>　?、菥浊謇硐到y(tǒng)</b></p><p>　　主立井撒煤清理系統(tǒng)設(shè)在+400m水平，撒煤用刮板輸送機(jī)進(jìn)行清理，裝入礦車后由副立井提至地面。</p><p>　　副立井設(shè)井底水窩，用潛水泵排水。</p><p>　?。?）井底車場巷道和硐室支護(hù)方式</p><p>　　井底車場巷道和交岔點(diǎn)支護(hù)為錨

121、噴支護(hù)，硐室支護(hù)以混凝土砌碹為主，井筒與井底車場連接處用鋼筋混凝土支護(hù)。</p><p><b>　　3) 主要開拓巷道</b></p><p><b>　　巷道斷面和支護(hù)形式</b></p><p>　　根據(jù)巷道布置，為方便工作面回采和節(jié)省工程費(fèi)用，所有順槽和沿煤層掘進(jìn)的巷道以及橫貫一般均采用矩形斷面；輔助運(yùn)輸大巷及石門