畢業(yè)設(shè)計(jì)-張雙樓礦. Mta的礦井設(shè)計(jì)

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1、摘 要 本設(shè)計(jì)為張雙樓礦1.8 Mt/a的礦井設(shè)計(jì)。井田走向（東西）長(zhǎng)平均約8.23km，傾向（南北）長(zhǎng)平均約3.88km，井田水平面積為31.93km2。主采煤層一層，即7號(hào)煤層，平均傾角8.9°，厚約5.0m。井田工業(yè)儲(chǔ)量為226.69 Mt，可采儲(chǔ)量172.53Mt，礦井服務(wù)年限為73.7a。 礦井正常涌水量為320m3/h，最大涌水量為340 m3/h；礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為1.84 m3/min，屬低瓦斯礦井；煤層有自燃發(fā)火傾向，發(fā)火期3~6個(gè)月，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性。 開(kāi)拓方案為立井兩水平開(kāi)采，暗斜井延深至-700m水平。大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用1.5 t固定箱式礦

2、車(chē)。 設(shè)計(jì)首采區(qū)采用采區(qū)準(zhǔn)備方式，采用一次采全高采煤法，全部跨落法處理采空區(qū)。 礦井采用中央并列式通風(fēng)。通風(fēng)容易時(shí)期礦井總需風(fēng)量4608 m3/min，礦井通風(fēng)總阻力2096 Pa，風(fēng)阻0.35 N·s2/m8，等積孔2.03m2，礦井通風(fēng)容易。礦井通風(fēng)困難時(shí)期礦井總風(fēng)量4608 m3/min，礦井通風(fēng)總阻力2746 Pa，風(fēng)阻0.46 N·s2/m8，等積孔1.77m2，礦井通風(fēng)中等困難。 關(guān)鍵詞：立井；上下山開(kāi)采；大采高；中央并列式 ABSTRACT The general design is about a 1.8 Mt/a underground mine design of

3、 Zhangshuanglou coal mine. It’s about 8.23km on the strike and 3.88 km on the dip,with the 31.93km2total horizontal area. The minable coal seam of this mine is only 7 with an average thickness of 5.0 m and an average dip of 8.9°. The proved reserves of this coal mine are 226.69 Mt and the minable re

4、serves are 172.53 Mt, with a mine life of 73.7a. The geological condition of the mine is relatively simple. The normal mine inflow is 320m3/h and the maximum mine inflow is 340m3/h.It is bituminous coal 44 with low mine gas emission rate and coal spontaneous combustion tendency, and it’s a coal sea

5、m liable to explosion. The available project is vertical shaft development with two mining levels and the extensionofinclined shaft go to -700m.Main roadway makes use of belt conveyor to transport coal resource, and mine car to be assistant transport. Designed first mining district makes use of th

6、e method of preparation in mining area, which uses fully-mechanized coal mining technology, and fully caving method to deal with goaf. The way of mine ventilation iscentralized juxtapose ventilation.At the easy time of mine ventilation, the total air quantity is 4608 m3 per minute, the total mine v

7、entilation resistance is 2096 Pa, the coefficient of resistance is 0.355 N·s2/m8, equivalent orifice is 2.03 m2. At the difficult time of mine ventilation, the total air quantity is about 4608 m3 per minute, the total mine ventilation resistance is 2746 Pa, the coefficient of resistance is 0.465 N·s

8、2/m8, equivalent orifice is 1.77 m2. Keywords：shaft; up-dip and down-dip minging;large mining height;centralized juxtapose ventilation. 目錄 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1 1.1礦區(qū)概述1 1.2井田地質(zhì)特征2 1.3煤層特征4 2 井田境界和儲(chǔ)量7 2.1井田境界7 2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量7 2.3礦井可采儲(chǔ)量8 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限14 3.1礦井工作制度14 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限14 4 井

9、田開(kāi)拓16 4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題16 4.2 礦井基本巷道24 5 準(zhǔn)備方式——采區(qū)巷道布置34 5.1煤層地質(zhì)特征34 5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)34 5.3采區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì)38 6 采煤方法41 6.1采煤工藝方式41 6.2回采巷道布置49 7 井下運(yùn)輸52 7.1概述52 7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇53 7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇55 8 礦井提升57 8.1概述57 8.2主副井提升57 9 礦井通風(fēng)及安全62 9.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇62 9.2 采區(qū)及全礦所需風(fēng)量64 9.3礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算68 9.4選擇礦井通風(fēng)設(shè)備76 9.5防止特殊

10、災(zāi)害的安全措施80 10 礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指82 參考文獻(xiàn)84 謝 辭85 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1.1礦區(qū)概述 交通地理位置 張雙樓煤礦位于徐州市西北，距徐州市約79km，在江蘇沛縣安國(guó)鎮(zhèn)境內(nèi)，東距大屯煤電公司6.5km，南距沛縣城16.5km，東有沛屯鐵路和隴海線相連，礦區(qū)的徐沛公路北上山東，南達(dá)上海，交通甚為便利。 圖1-1 張雙樓礦井交通位置圖 礦區(qū)（居民點(diǎn)）現(xiàn)狀由張雙樓、陳莊、高莊、梅廟、梅海子、油坊口、袁莊七個(gè)自然村組成，居住總?cè)丝?461人，910戶。交通位置如圖1-1。 地形地貌和水文情況 本井田地表屬黃泛沖積平原，地面平坦，地面標(biāo)高+3

11、5~+39m，地勢(shì)西高東低，地表水系不發(fā)育，區(qū)內(nèi)東緣微山湖，有徐沛河，南有豐沛河經(jīng)京杭大運(yùn)河注入微山湖。 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況 礦區(qū)工業(yè)發(fā)展迅速，已形成鑄造、釀酒、繅絲、紡織、塑編、木材加工、機(jī)械制造等八大工業(yè)體系，工業(yè)產(chǎn)品100余種。張雙樓工業(yè)園區(qū)，形成了板皮加工、塑料編織、鑄造加工、機(jī)械制造四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。礦區(qū)農(nóng)副產(chǎn)品資源豐富，有優(yōu)質(zhì)小麥、“無(wú)公害水稻”、“高蛋白玉米”等糧食作物7.4萬(wàn)畝，蕓豆5000畝，黃皮洋蔥1000畝、脫毒土豆1000畝、東北毛茄1000畝、越冬甘蘭1000畝、大沙河無(wú)籽西瓜14000畝、優(yōu)質(zhì)紅富干蘋(píng)果4000畝、桑園5000畝。有年出欄300萬(wàn)羽的肉鴨養(yǎng)殖基地、年出欄1

12、50萬(wàn)羽的合同雞養(yǎng)殖基地、有大型的波爾山羊養(yǎng)殖基地。 礦區(qū)電力供應(yīng) 礦井110kV主電源引自沛縣220kV變電站，備用電源引自大屯110kV變電站，由110kV線路送至距礦井110kV變電站。 1.1.5礦區(qū)的氣候條件 本區(qū)屬南溫帶黃淮區(qū)，氣象具有長(zhǎng)江流域的過(guò)渡性質(zhì)，接近北方氣候特點(diǎn)，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，春季有干旱及寒潮、霜凍等自然災(zāi)害，但四季分明，氣候溫和。 降水量：年平均降水量811.7mm，最大年降水量1178.9mm，最小年降水量550mm，降水多集中于7、8、9月份，占全年降水量的50~70%，1、2、3月份為枯水季節(jié)。 蒸發(fā)量：年平均蒸發(fā)量1873.5mm，年最

13、小蒸發(fā)量1273.9mm。 氣溫：年平均氣溫13.8 ℃，最高氣溫40.7 ℃，最低氣溫-21.3 ℃。 1.1.6地震 自公元462年以來(lái)，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，本區(qū)共記載有感地震30余次，其中影響較大的有1968年7月25日山東莒縣郯城8.5級(jí)地震，1937年8月1日山東菏澤7級(jí)地震等。 本區(qū)屬于華北地震區(qū)，據(jù)郯廬斷裂100余公里，該斷裂為一長(zhǎng)期活動(dòng)的斷裂帶，亦為強(qiáng)地震帶，郯城至新沂一帶具有發(fā)生強(qiáng)地震的地質(zhì)構(gòu)造背景。 1.2井田地質(zhì)特征 井田的地形，井田的勘探程度 本區(qū)位于華北陸臺(tái)之東南部，在大地構(gòu)造上處于魯西穹折帶（魯西臺(tái)凸）的西側(cè)，與徐蚌凹折帶（徐州臺(tái)凹）相鄰。區(qū)內(nèi)地形平坦，出

14、露地層極少，僅在局部地區(qū)有前震旦系、寒武系、奧陶系等地層零星出露。 圖1-2 綜合地質(zhì)柱狀圖 區(qū)域地層在前震旦紀(jì)的結(jié)晶基底上沉積了震旦系、寒武系、奧陶系、石炭二迭系、侏羅白堊系及新生代地層。 在區(qū)域構(gòu)造上位于兩個(gè)不同的構(gòu)造單元聯(lián)結(jié)處（魯西穹折帶與徐蚌凹折帶之間），前者以一系列接近經(jīng)向和緯向的斷裂為主，間有寬緩的短軸褶皺，后者以一系列北東向的緊密向斜、背斜相間而成。 本區(qū)的巖漿巖活動(dòng)自老至新大致分為三期：即呂梁期花崗巖、燕山期中基性巖侵入以及喜馬拉雅期的玄武巖流，在煤系中以燕山期侵入體為主。綜合地質(zhì)柱狀圖如圖1-2。 井田的地質(zhì)構(gòu)造、最主要的地質(zhì)變動(dòng) 井田內(nèi)地層走向、傾向、傾角

15、，褶曲、斷層的總體發(fā)育規(guī)律等方面如下：區(qū)內(nèi)呈單斜構(gòu)造，局部發(fā)育有次級(jí)背向斜，地層傾角變化不大，大致有一條正斷層，局部遭受巖漿侵入的影響，屬中等。 本區(qū)地層屬華北型，煤系地層為石炭、二迭系，均為第四系或侏羅-白堊系所覆蓋。區(qū)內(nèi)揭露的地層有奧陶系下統(tǒng)肖縣組（未揭穿）、馬家溝組，奧陶系中統(tǒng)閣莊組、八陡組，石炭系中統(tǒng)本溪組，石炭系上統(tǒng)太原組，二迭系下統(tǒng)山西組和下石盒子組，二迭系上統(tǒng)上石盒子組，侏羅-白堊系，第四系。 構(gòu)造：張雙樓井田是一個(gè)完整的地質(zhì)構(gòu)造單元，為一傾向NW，走向略有變化的單斜構(gòu)造，地層傾角一般在7~12o。 張雙樓井田隸屬于豐沛煤田，地質(zhì)構(gòu)造特征受區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所控制，豐沛煤田構(gòu)造特

16、征（模式）是在特定環(huán)境中，由不同時(shí)期、不同方向張力的相繼作用，造成他們即繼承又轉(zhuǎn)化，即斷陷又隆升的伸展構(gòu)造格局。F1正斷層，走向近EW向，傾向NS，傾角45~60o，落差40~60m，延展9800m，西部落差較大60m，而東部落差較小40m，被F1斷層切割，控制可靠。 井田的水文地質(zhì)特征 張雙樓地區(qū)基巖含水層，包括煤系地層含水層和奧陶系灰?guī)r水層均有隱伏露頭，即為第四系地層直接覆蓋。雖然各含水層是來(lái)自大氣降水入滲，且第四系第一段砂巖層含水量較大，但第四系下部有一層厚達(dá)14.4m的粘土隔水層段，底礫層多為砂泥質(zhì)充填，含水性小，故其頂部可視為弱水邊界。 礦井的歷年涌水量的變化范圍為20~340

17、m3/h，水文地質(zhì)屬于簡(jiǎn)單型，全井田最大涌水量為340m3/h，正常涌水量為320m3/h。 1.3煤層特征 煤層埋藏條件 走向：東西走向。傾向：北偏西。傾角及其變化：7~12°。煤層的露頭深度：-211m。風(fēng)化帶深度：-218m。 煤層群的層數(shù) 本區(qū)主要含煤地層為石炭二迭系，其中：石炭系太原組（C3t）、二迭系山西組（P11），總厚度272m，含煤16層，平均累計(jì)厚度9.30m，含煤系數(shù)3.40%。含主要可采煤層1層，平均總厚度5.0m。 煤層的圍巖性質(zhì) 7煤頂板多為泥巖、砂泥巖，底板多為灰色粉砂巖。煤層頂?shù)装寰唧w情況見(jiàn)表1-1。 表1-1

18、 煤層頂?shù)装迩闆r一覽表 頂?shù)装? 名稱 巖石 名稱 厚度(m) 特性描述 基本頂 細(xì)砂巖 8.57 淺灰~淺灰白色，有厚脈櫛羊齒化石。 直接頂 砂泥巖 4.55 灰色，含長(zhǎng)橢圓形楔葉化石。 直接底 砂泥巖 4.19 深灰色，含少量動(dòng)物化石及黃鐵礦，偶夾鈣質(zhì)透鏡體。 基本底 細(xì)砂巖 24.69 灰白色，致密堅(jiān)硬，以石英長(zhǎng)石為主，鈣質(zhì)膠結(jié)，斜層理為主。 煤的特征 本區(qū)7煤呈油脂~半暗淡光澤，鱗片狀及厚薄不等的條帶狀結(jié)構(gòu)，硬度II~III，內(nèi)生裂隙發(fā)育，性脆易碎，為光亮~半暗型煤。7煤容重測(cè)定值1.31~1.55，煤礦采用1.42。煤質(zhì)穩(wěn)定

19、，各主要指標(biāo)變化很小，為中變質(zhì)程度的氣肥煤?？勺鳛殡娏?、船舶、鍋爐用煤及其它工業(yè)用煤，并且可作為良好的煉焦配煤。煤層具體特征見(jiàn)表1-2、1-3。 表1-2 煤層特征表 煤 層 厚 度 4.8~5.2 m，加權(quán)平均厚度為5.0 m，為厚煤層 煤 層 傾 角 7~12°，平均8.9°，為緩傾斜煤層 煤層硬度系數(shù) f＝2.3 表1-3 主要煤質(zhì)指標(biāo)分級(jí)一覽表 煤層 精煤揮發(fā)份 原煤灰分 原煤含硫 原煤發(fā)熱量 粘結(jié)性 數(shù)碼 Ad 熔融性 7 38.15 中灰 高~難溶 特低 中高 中等 44 瓦斯：區(qū)內(nèi)

20、先后共采集了10個(gè)瓦斯鉆孔，瓦斯含量測(cè)定成果見(jiàn)表1-4和表1-5。 全礦井相對(duì)瓦斯涌出量0.77m3/(t·d)，絕對(duì)瓦斯涌出量1.84m3/min，按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，日產(chǎn)一噸煤瓦斯涌出量在10m3以下的礦井為低瓦斯礦井，本礦為低瓦斯礦井。 煤塵：本區(qū)綜采，機(jī)掘的最大最小煤塵濃度和平均濃度為337.8mg/m3、136.8mg/m3、189.4mg/m3，煤塵爆炸性指數(shù)在43%左右，均屬于有煤塵爆炸危險(xiǎn)性煤層。 表1-4可采煤層鉆孔瓦斯含量測(cè)定成果統(tǒng)計(jì)表 煤層 CH4(m3/g) C02(m3/g) N2(m3/g) C2H6(m3/g) 備注 7 0.1 0.

21、169~1.74 0.507(7) 0.01 表1-5可采煤層鉆孔瓦斯自然成分統(tǒng)計(jì)表 煤層 CH4(%) C02(%) N2(%) C2H6(%) 備注 7 2.94~1.74 4.11(2) 10.6~50.45 26.21(8) 44.28~89.35 72.75(8) 0.05 煤的自燃傾向：區(qū)內(nèi)共采取5個(gè)煤層自燃傾向試驗(yàn)樣本，煤層自燃傾向試驗(yàn)成果見(jiàn)表1-6。 表1-6煤層自燃傾向試驗(yàn)成果表 煤層 采樣點(diǎn)數(shù) T1 T2 T3 △T(1-3) 煤的自燃傾向系數(shù) 7 5 336~370 346(5) 327~343

22、332(5) 319~339 327(5) 9~44 20(5) 不易自燃 井田內(nèi)煤層的自燃發(fā)火期一般為3~6個(gè)月，為不易自燃煤層。 地溫：井田內(nèi)在地面進(jìn)行了10個(gè)地質(zhì)鉆孔的測(cè)溫工作，其中近似穩(wěn)態(tài)測(cè)溫孔2個(gè)，其它均為簡(jiǎn)易測(cè)溫孔。地溫梯度及相同深度巖溫對(duì)比見(jiàn)表1-7。 表1-7地溫梯度及相同深度巖溫對(duì)比表 深度 -300 m地溫(℃) -500 m地溫(℃) -800 m地溫(℃) -1000 m地溫(℃) 地溫梯度(℃/100 m) 地溫率 (m/℃) 變化范圍 21.8~23.5 24.0~25.7 27.4~29.1 29.6~31.3 2.25

23、~2.81 36.6~44.3 平均 23.0 24.8 28.1 30.8 1.12 39.8 2 井田境界和儲(chǔ)量 2.1井田境界 井田范圍 東部邊界：東起F1大斷層；西部邊界：由第1勘探線控制；南部邊界：由第9勘探線控制；北部邊界：北到-800m水平7煤層底板等高線。 開(kāi)采界限 井田內(nèi)含煤地層為上石炭統(tǒng)太原群及下二疊統(tǒng)山西組，總厚123.38m，含煤4層。可采煤層1層，為7號(hào)煤層。礦井設(shè)計(jì)只針對(duì)7號(hào)煤層。 開(kāi)采上限：7號(hào)煤層以上無(wú)可采煤層。下部邊界：7號(hào)煤層以下無(wú)可采煤層。 井田尺寸 井田的走向最大長(zhǎng)度為8.234km，最小長(zhǎng)度為8.229km，平均長(zhǎng)

24、度為8.231km。井田傾斜方向的最大長(zhǎng)度為3.976km，最小長(zhǎng)度為3.782km，平均長(zhǎng)度為3.879km。煤層的傾角最大為12°，最小為7°，平均為8.9°。井田的水平面積按下式計(jì)算： S=H×L（2-1） 式中： S——井田的水平面積，m2； H——井田的平均水平寬度，m； L——井田的平均走向長(zhǎng)度，m。 井田的水平面積為： S=8.231×3.879=31.93(km2) 井田賦存狀況示意圖如圖2-1。 2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 2.2.1井田地質(zhì)勘探 井田南部鉆孔分布均勻，地質(zhì)勘探類型為精查，北部的東半部分鉆孔分布均勻，為詳細(xì)勘探區(qū)，西半部鉆孔較少，為普查區(qū)。 井

25、田內(nèi)斷層南部以及斷層北部東大半部分屬111b-1級(jí)儲(chǔ)量，斷層附近及露頭附近屬122b級(jí)儲(chǔ)量，其它區(qū)域?yàn)?11b-2級(jí)儲(chǔ)量。高級(jí)儲(chǔ)量占94.15%，符合煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。7號(hào)煤層最小可采厚度為4.8m，最大可采厚度為5.2m，平均5.0m。 2.2.2工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為11個(gè)塊段，在各塊段范圍內(nèi)，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。塊段劃分如圖2-2。各塊儲(chǔ)量計(jì)算見(jiàn)表2-1。 2.3礦井可采儲(chǔ)量 安全煤柱留設(shè)原則 1．工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱； 2．各類保護(hù)煤柱按垂直斷

26、面法或垂線法確定。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱。巖層移動(dòng)角為75°，表土層移動(dòng)角為40°； 3．維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場(chǎng)地20m，其它15m； 4．?dāng)鄬用褐鶎挾?0m，井田境界煤柱寬度為20m； 表2-1 井田塊段儲(chǔ)量計(jì)算表 塊段標(biāo)號(hào) 等級(jí) 傾角(°) 平均厚度(m) 容重(t/m3) 面積(m2) 儲(chǔ)量(Mt) K1 111b-1 8.55 5.0 1.42 4021256.4 28.5509 K2 10.01 5.0 1.42 3013260.3 21.3941 K3 7.80 5.0 1.42

27、 2928132.0 20.7897 K4 7.52 5.0 1.42 3052104.0 21.6699 K5 10.01 5.0 1.42 5016389.4 35.6164 K6 8.55 5.0 1.42 4399694.0 31.2378 K7 111b-2 8.95 5.0 1.42 3473213.4 24.6598 K8 8.24 5.0 1.42 4155325.4 29.5028 K9 122b 9.41 5.0 1.42 226080.1 1.6052 K10 7.76 5.0 1.42

28、 820901.8 5.8284 K11 11.29 5.0 1.42 821692.2 5.8340 總面積 31928049.0 總儲(chǔ)量 226.6891 圖2-1井田賦存狀況圖 礦井永久保護(hù)煤柱損失量 1．井田邊界保護(hù)煤柱 井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)40m寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為3.440Mt。 2．?dāng)鄬颖Ｗo(hù)煤柱 斷層F1煤柱留設(shè)50m寬，則斷層保護(hù)煤柱損失量為：4.003Mt。 3．工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.80Mt/a，取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為400m×500m的長(zhǎng)方形。工業(yè)廣場(chǎng)所在位置煤層傾角

29、為8.9°，其中心處埋藏深度為-450m，該處表土層厚度為70m，主井、副井，地表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15 m。本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見(jiàn)表2-2。 表2-2 巖層移動(dòng)角 廣場(chǎng)中心深度(m) 煤層傾角 (°) 煤層厚度(m) 沖積層厚度 (m) ф(°) δ(°) γ(°) β(°) -450 8.9 5.0 70 40 75 75 68 圖2-3 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 圖2-2 井田塊段劃分圖 由此根據(jù)上述已知條件，畫(huà)出如圖2-3所示的工業(yè)廣

30、場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸：由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為： S=(上寬+下寬)×高/(2×cos8.9°) (2-2) =(1051+984)×868/(2×cos8.9°) =0.893953(km2) 則工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱量為： Zi=S×M×R (2-3) 式中：Zi——工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，Mt； M——煤層平均厚度，m； S——工業(yè)廣場(chǎng)壓煤面，0.894 km2。 Zi＝893953×5.0×1.42=6.3471 (Mt) 4．井筒保護(hù)煤柱 主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi)故井筒保護(hù)煤柱損失量為0。風(fēng)井布置在工業(yè)廣場(chǎng)中心，煤柱損失為0。 表2-3保護(hù)煤柱損失量

31、 煤 柱 類 型 儲(chǔ)量(Mt) 井田邊界保護(hù)煤柱 3.440 斷層保護(hù)煤柱 4.0033 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 6.3471 井筒保護(hù)煤柱 0 合 計(jì) 13.7896 礦井可采儲(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可按下式計(jì)算： Zk=(Zg-P)×C（2-4） 式中：Zk——礦井可采儲(chǔ)量，Mt； P——保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，Mt； C——采區(qū)采出率，厚煤層不小于0.75；中厚煤層不小于0.8；薄煤層不小于0.85；地方小煤礦不小于0.7。 Zk=(226.6891-1

32、8.0121)×0.8=172.5278(Mt) 礦井儲(chǔ)量匯總表見(jiàn)表2-4。 表2-4 礦井儲(chǔ)量匯總表 煤層 工業(yè)儲(chǔ)量（Mt） 111b/（111b+122b） 永久煤柱損失(Mt) 設(shè)計(jì)開(kāi)采損失（Mt） 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（Mt） 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（Mt） 111b-1 111b-2 122b 7 161.20 54.82 13.43 94.15% 13.79 43.17 215.66 172.53 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3.1礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，確定礦井

33、設(shè)計(jì)年工作日為330d，工作制度采用“三八制”，每天三班作業(yè)，二班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作8h。礦井每晝夜凈提升時(shí)間為16h。 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3.2.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 張雙樓井田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大，開(kāi)采條件較簡(jiǎn)單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好，煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)氣肥煤，交通運(yùn)輸便利，市場(chǎng)需求量大，宜建大型礦井。 確定張雙樓礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.8Mt/a。 3.2.2礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。 礦井可采儲(chǔ)量Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為： T=Zk/(A×K)（3-1） 式中：

34、T——礦井服務(wù)年限，a； Zk——礦井可采儲(chǔ)量，Mt； A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt； K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3。 則礦井服務(wù)年限為： T=172.53/(1.8×1.3)=73.7(a) 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 第一水平礦井保護(hù)煤柱損失見(jiàn)表2-3。第一水平工業(yè)儲(chǔ)量為101.0540Mt，所以第一水平服務(wù)年限為： =(101.054-10.0027)×0.8/(1.3×1.8)=31.3(a) 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 井型校核 按礦井的實(shí)際煤層開(kāi)采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核： 1．煤層開(kāi)采能力 井田內(nèi)7煤平均厚

35、度5.0m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)大采高工作面保產(chǎn)。 2．輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，主立井采用箕斗運(yùn)煤，副立井采用罐籠輔助運(yùn)輸，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)平巷膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉(cāng)，再經(jīng)主立井提升至地面，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高。副井運(yùn)輸采用罐籠提升、下放物料，能滿足大型設(shè)備的下放與提升。大巷輔助運(yùn)輸采用架線電機(jī)車(chē)運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。 3．通風(fēng)安全條件的校核 礦井煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井。礦井采用中央并列式通風(fēng)，可

36、以滿足通風(fēng)需要。 4．礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 4 井田開(kāi)拓 4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 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)系和配合稱為開(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。 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： 1．貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)

37、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)。 2．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)。 3．合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。 4．必須貫徹執(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)。 5．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。 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下

38、，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。 平硐開(kāi)拓受地形跡埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。 斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶輸送機(jī)有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)、輔助提升能力小，提升深度有

39、限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過(guò)富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。 立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開(kāi)拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。 本礦井煤層傾角小，平均8.9°，為緩傾斜煤層；水文地

40、質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，涌水量?。坏貏?shì)平坦，只能采用立井開(kāi)拓。 工業(yè)場(chǎng)地的位置 工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中部。 工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地占地面積規(guī)定，0.6~1.1公頃/10萬(wàn)t，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為20公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊平行于井田走向，長(zhǎng)為500m，寬為400m。 開(kāi)采水平的確定及采采區(qū)劃分 本礦井煤層露頭標(biāo)高為-211m，煤層埋藏最深處達(dá)-800m，垂直高度達(dá)589m，根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，緩傾斜、傾斜煤層的階段垂高為200~350m，因此必須采用多水平開(kāi)采，由于本礦被井田中央走向大斷層劃分為南北兩部分，其中任何一部分均不能劃分為兩個(gè)

41、階段，結(jié)合階段斜長(zhǎng)考慮，決定本井田劃分為兩個(gè)水平，階段垂高在200~300m之間變化。 井田主采煤層為7煤層，7號(hào)煤層平緩，傾角為7~12°，平均為8.9°，為緩傾斜煤層，一水平由于斷層影響，并且煤層褶皺比較大，大巷布置困難，若采用帶區(qū)開(kāi)采需設(shè)置輔助水平，生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜，因此選擇采用采區(qū)準(zhǔn)備方式。二水平經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較后再確定開(kāi)采方式。 4.1.4礦井開(kāi)拓延伸及深部開(kāi)拓方案 本礦井開(kāi)拓延伸可考慮以下二種方案：雙立井延伸；雙暗斜井延伸。 雙立井延伸：采用雙立井延伸時(shí)可充分利用原有的各種設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營(yíng)費(fèi)低，管理較方便。但采用這種方法延伸時(shí)，原有井筒同時(shí)擔(dān)任生產(chǎn)和延伸任

42、務(wù)，施工與生產(chǎn)相互干擾，立井接井時(shí)技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個(gè)井筒施工組織復(fù)雜，為延伸井筒需要掘進(jìn)一些臨時(shí)工程，延伸后提升長(zhǎng)度增加，能力下降，可能需要更換提升設(shè)備。 暗斜井延伸：采用兩個(gè)暗斜井延伸時(shí)，暗斜井立井內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，系統(tǒng)較簡(jiǎn)單且運(yùn)輸能力大，可充分利用原有井筒能力，同時(shí)生產(chǎn)和延伸相互干擾少。其缺點(diǎn)是增加了提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備，通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜。 4.1.5開(kāi)采順序 本井田開(kāi)采順序?yàn)橄乳_(kāi)采第一水平，再開(kāi)采第二水平； 采區(qū)內(nèi)回采順序：采用后退式，即由采區(qū)邊界向采區(qū)上山推進(jìn)。 4.1.6方案比較 1．提出方案 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，分述如下

43、： 方案一：立井兩水平開(kāi)采，暗斜井延伸至-700m水平，巖石大巷，如圖4-1。 方案二：立井兩水平開(kāi)采，立井延伸至-700m水平，巖石大巷，如圖4-1。 方案三：立井兩水平開(kāi)采，暗斜井延伸至-820m水平，巖石大巷，如圖4-1。 方案四：立井兩水平開(kāi)采，立井延伸至-820m水平，巖石大巷，如圖4-1。 所提四個(gè)方案水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒延伸形式和工作面布置以及由此及起的部分基建、生產(chǎn)費(fèi)用不同。 2．經(jīng)濟(jì)比較 方案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)和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別計(jì)算匯總于下列表中：見(jiàn)表4-1、表4-2、表4-3、表4-4、表4-5和表4-6。 方案

44、1與方案2的區(qū)別在于二水平延伸是暗斜井延伸還是立井延伸，兩方案生產(chǎn)系統(tǒng)都比較簡(jiǎn)單可靠，相同的立井開(kāi)鑿和井底車(chē)場(chǎng)開(kāi)鑿費(fèi)用沒(méi)有比較。比較結(jié)果是方案1在經(jīng)濟(jì)上優(yōu)勢(shì)十分明顯，并且方案1是暗斜井延伸，不干擾現(xiàn)行礦井的正常生產(chǎn)，因此選擇方案1。 方案3與方案4的區(qū)別也僅在于二水平延伸是暗斜井延伸還是立井延伸，兩方案生產(chǎn)系統(tǒng)都比較簡(jiǎn)單可靠，相同的立井開(kāi)鑿和井底車(chē)場(chǎng)開(kāi)鑿費(fèi)用沒(méi)有比較。比較結(jié)果是方案3在經(jīng)濟(jì)上優(yōu)勢(shì)十分明顯，因此選擇方案3。 方案1和方案3比較，方案1和方案3的初期建井費(fèi)用相同，但方案3的基建費(fèi)用和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用分別比方案1高出11.4%和6.3%，總費(fèi)用也比方案1高出6.8%，方案3第二水平采

45、用帶區(qū)布置，生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投產(chǎn)快。并且向下俯采，適合本井田的大采高開(kāi)采，但斜井運(yùn)輸和石門(mén)運(yùn)輸折返費(fèi)用比較高，帶區(qū)開(kāi)采的優(yōu)勢(shì)不明顯，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較后，并且結(jié)合本礦的實(shí)際條件，選擇方案1。 在上述經(jīng)濟(jì)比較中需要說(shuō)明以下幾點(diǎn)： (1) 兩方案中，第一水平的大巷布置及工作面劃分完全一致，因此由此產(chǎn)生的基建費(fèi)用和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用相同，在所有四個(gè)方案中均不比較第一水平的各種費(fèi)用，只比較第二水平。 (2) 方案1、3的區(qū)別僅在于方案1通過(guò)暗斜井延伸至-700m水平，第二水平采用采區(qū)上下山開(kāi)采，方案3通過(guò)暗斜井延伸至-820m水平，第二水平采用帶區(qū)開(kāi)采。因方案1和方案3的井底車(chē)場(chǎng)、石門(mén)、運(yùn)輸軌道大巷均布置在堅(jiān)

46、硬的巖層中，；至于方案3回風(fēng)大巷，布置在煤層中，但僅承擔(dān)回風(fēng)作用，不用作輔助運(yùn)輸，維護(hù)費(fèi)用低，也不比較。 (3) 立井、大巷、石門(mén)及采區(qū)上下山的輔助運(yùn)輸費(fèi)用均按占運(yùn)輸費(fèi)用的20%進(jìn)行估算。 綜上所述：綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和安全三方面的考慮，方案1是最優(yōu)方案，即該設(shè)計(jì)宜選用立井開(kāi)拓一水平，暗斜井延伸開(kāi)拓二水平的開(kāi)采方案。 本礦采用立井兩水平開(kāi)采，暗斜井延伸至-700m水平，大巷均為巖巷，且平行布置。全礦第一水平和第二水平開(kāi)采均采用采區(qū)準(zhǔn)備方式，并且采區(qū)為兩翼布置。大巷布置和各采區(qū)分布位置見(jiàn)礦井開(kāi)拓平面圖。 圖4-1 開(kāi)拓方案圖 表4-1 各方案粗略估算費(fèi)用表(單位：萬(wàn)

47、元) 方案一 方案二 基建費(fèi)用 暗斜井 開(kāi)鑿 966×1050×10-4 966×1150×10-4 101.43 111.09 立井 開(kāi)鑿 2×250×3000×10-4 150.00 石門(mén) 2×836×800×10-4 133.76 石門(mén) 2×1778×800×10-4 284.48 井底車(chē)場(chǎng) 800×900×10-4 72.00 井底車(chē)場(chǎng) 1000×900×10-4 90.00 小計(jì) 418.28 小計(jì) 524.48 生產(chǎn)費(fèi)用 立井 提升 1.2×15650.775 ×0.488×0.85 7790.33

48、 立井 提升 1.2×15650.775 ×0.738×0.85 11281.28 暗斜 井提升 1.2×9059.6 ×0.966×0.48 5040.91 暗斜 井提升 0 0 石門(mén) 運(yùn)輸 1.2×9059.6 ×0.836×0.381 3462.75 石門(mén) 運(yùn)輸 1.2×9059.6 ×1.778×0.381 7364.56 排水 340×24×365×26.8 ×0.1525×10-4 1217.27 排水 340×24×365×26.8 ×0.1525×10-4 1217.27 小計(jì) 17511.26 小計(jì) 19

49、863.11 合計(jì) 費(fèi)用(萬(wàn)元) 17929.54 費(fèi)用(萬(wàn)元) 20387.59 百分率 100.0% 百分率 113.7% 方案三 方案四 基建費(fèi)用 暗斜 井開(kāi)鑿 1430×1050×10-4 1430×1150×10-4 150.15 164.45 立井 開(kāi)鑿 2×370×3000×10-4 220.00 石門(mén) 2×1214×800×10-4 194.24 石門(mén) 2×2643×800×10-4 422.88 斜井車(chē)場(chǎng) 800×900×10-4 72.00 立井車(chē)場(chǎng) 1000×900×10-4 90.00 小計(jì) 5

50、80.84 小計(jì) 732.88 生產(chǎn)費(fèi)用 立井提升 1.2×15650.775 ×0.488×0.85 7790.33 立井 提升 1.2×15650.775 ×0.858×0.85 13696.93 暗斜井提升 1.2×9059.6 ×1.43×0.48 7462.21 斜井 提升 0 0 石門(mén) 運(yùn)輸 1.2×9059.6 ×1.214×0.381 5028.45 石門(mén) 運(yùn)輸 1.2×9059.6 ×2.643×0.381 9347.44 排水 340×24×365×26.8 ×0.1525×10-4 1217.27

51、排水 340×24×365×26.8 ×0.1525×10-4 1217.27 小計(jì) 21498.26 小計(jì) 24361.64 合計(jì) 費(fèi)用(萬(wàn)元) 22079.10 費(fèi)用(萬(wàn)元) 25194.52 百分率 100.0% 百分率 114.1% 表4-2 建井工程量 (單位：m) 項(xiàng)目 方案一 方案三 初期 主井井筒 488+30 488+30 副井井筒 488+15 488+15 井底車(chē)場(chǎng) 1000 1000 運(yùn)輸軌道大巷 2×1636 2×1636 后期 斜井井筒 2×966 2×1430

52、 井底車(chē)場(chǎng) 800 800 主石門(mén) 2×836 2×1214 回風(fēng)大巷 0 8067 運(yùn)輸軌道大巷 2×(1864+4093) 2×(1864+8150) 東部雙翼采區(qū)上下山 2×2163 0 西部雙翼采區(qū)上下山 2×2076 0 采區(qū)車(chē)場(chǎng) 2×110×10 0 表4-4 建井費(fèi)用表 項(xiàng)目 方案一 方案三 工程量(m) 單價(jià)(元/m) 費(fèi)用(萬(wàn)元) 工程量(m) 單價(jià)(元/m) 費(fèi)用(萬(wàn)元) 初 期 主井井筒 518 3000 155.40 518 3000 15

53、5.40 副井井筒 503 3000 150.90 503 3000 150.90 井底車(chē)場(chǎng) 1000 900 90.00 1000 900 90.00 運(yùn)輸軌道大巷 3272 800 261.76 3272 800 261.76 小計(jì) 658.06 658.06 后 期 斜井井筒 1932 1100 212.52 2860 1100 314.60 井底車(chē)場(chǎng) 8000 900 720.00 8000 900 720.00 回風(fēng)大巷 0 0 0.00 8067 300 242.01 主石門(mén) 1672

54、 800 133.76 2824 800 225.92 運(yùn)輸軌道大巷 11878 800 950.24 20028 800 1502.24 東翼采區(qū)上下山 4326 300 129.78 0 300 0.00 西翼采區(qū)上下山 4152 300 124.56 0 300 0.00 采區(qū)中部車(chē)場(chǎng) 2200 900 198.00 0 900 0.00 小計(jì) 2270.86 2604.77 總計(jì) 2928.92 3262.83 表4-3 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量 (單位：m) 項(xiàng)目 方案一

55、 方案三 運(yùn)輸提升/萬(wàn)t·km 工程量 工程量 大巷和石門(mén)運(yùn)輸 1.2×9059.6 ×(2.047+0.836) 31331.72 大巷和石門(mén)運(yùn)輸 1.2×9059.6×(2.075+1.214) 35756.43 斜井提升 1.2×9059.6×0.966 10501.89 斜井提升 1.2×9059.6×1.43 13546.27 立井提升 1.2×9059.6×0.488 5305.30 立井提升 1.2×9059.6×0.488 5305.30 維護(hù)采區(qū)上山 (萬(wàn)·a·m) 1.2×2×(2163+2076) ×0.488×20

56、9.93 維護(hù)采 區(qū)上山(萬(wàn)·a·m) 0.00 0 排水(萬(wàn)m3) 340×24×365×30.1 8964.98 排水 (萬(wàn)m3) 340×24× 365×30.1 8964.98 表4-5 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 項(xiàng)目 方案一 方案三 運(yùn)輸提升(萬(wàn)t·km) 工程量 (m) 單價(jià) (元·m-1) 費(fèi)用 (萬(wàn)元) 工程量 (m) 單價(jià) (元·m-1) 費(fèi)用 (萬(wàn)元) 大巷和石門(mén)運(yùn)輸 31331.72 0.38 11937.39 大巷石門(mén)運(yùn)輸 35756.43 0.38 13623

57、.20 斜井提升 10501.89 0.48 5040.91 斜井提升 13546.27 0.48 6502.21 立井提升 5305.30 0.85 4509.51 立井提升 5305.30 0.85 4509.51 維護(hù)采區(qū)上山 (萬(wàn)·a·m) 9.93 35.00 347.53 維護(hù)采區(qū)上山(萬(wàn)·a·m) 0.00 0 0 排水/(萬(wàn)m3) 8964.984 0.1525 1367.16 排水 (萬(wàn)m3) 8964.98 0.1525 1367.16 總計(jì) 28401.42 30198.68 表4-6

58、 費(fèi)用匯總表 方案 方案一 方案三 項(xiàng) 目 費(fèi)用(萬(wàn)元) 百分率(%) 費(fèi)用(萬(wàn)元) 百分率(%) 初期建井費(fèi) 658.06 100.0% 658.06 100.0% 基建工程費(fèi) 2928.92 100.0% 3262.83 111.4% 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 28401.42 100.0% 30198.68 106.3% 總 費(fèi) 用 31330.34 100.0% 33461.51 106.8% 4.2 礦井基本巷道 井筒 由4.1節(jié)確定的開(kāi)拓方案可知礦井第一、第二水平主、副井均為為立

59、井，風(fēng)井布置在井田井田的工業(yè)廣場(chǎng)中。一般來(lái)說(shuō)，立井井筒橫斷面形狀有圓形、矩形兩種，但圓形斷面的立井服務(wù)年限長(zhǎng)，承壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用少及便于施工的特點(diǎn)，因此，主、副立井及中央風(fēng)井均采用圓形斷面。 1．主井 主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑6.5m，斷面積33.18m2，井筒內(nèi)裝備一 圖4-2主井井筒斷面圖 套12 t雙箕斗和一套12 t單箕斗帶平衡錘，井壁采用砌碹支護(hù)方式。此外，還布置有檢修道，動(dòng)力電纜，照明電纜，通迅信號(hào)電纜，人行臺(tái)階等設(shè)施。主井?dāng)嗝婧椭饕獏?shù)如圖4-2。 2．副井 副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為7.5m，斷面積44.18m2，井筒內(nèi)裝備

60、一對(duì)3.0 t雙層單車(chē)多繩罐籠，井壁采用砌碹支護(hù)方式，井筒主要用于提料、運(yùn)人、提升設(shè)備，矸石等。采用金屬罐道梁，型鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。副井內(nèi)除裝備罐籠外，還設(shè)有梯子間作為安全出口，并設(shè)有管子道，電纜道。副井?dāng)嗝婧椭饕獏?shù)如圖4-3。 3．風(fēng)井 風(fēng)井位于礦井中央上邊界保護(hù)煤柱內(nèi)，備有安全出口。圓形斷面，井筒凈直徑5.0m，凈斷面19.63m2，采用預(yù)制管柱支護(hù)方式，井壁厚度達(dá)400mm，風(fēng)井?dāng)嗝婧椭饕獏?shù)如圖4-4。 4．風(fēng)速驗(yàn)算 所選定的副井作為進(jìn)風(fēng)井，南、北風(fēng)井作為出風(fēng)井，其斷面的大小必須符合風(fēng)速要求。 由第九章《礦井通風(fēng)與安全》的風(fēng)速驗(yàn)算可知，所選的井

61、筒符合風(fēng)速要求。 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 1．井底車(chē)場(chǎng)的形式和布置方式 井底車(chē)場(chǎng)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、供電和升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)，是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。根據(jù)礦井開(kāi)拓方式，立井和大巷的相對(duì)位置關(guān)系，確定為臥式環(huán)形井底車(chē)場(chǎng)，副斜井、井底車(chē)場(chǎng)鋪軌以礦車(chē)輔助運(yùn)輸，大巷輔助運(yùn)輸為電機(jī)車(chē)，井底車(chē)場(chǎng)布如圖4-5。 2．空重車(chē)線長(zhǎng)度 大型礦井的副井空重車(chē)線的長(zhǎng)度應(yīng)為1.0~1.5列車(chē)長(zhǎng)。輔助運(yùn)輸采用MG1.7-6A型1.5t固定廂式礦車(chē)運(yùn)輸，其尺寸為2400×1050×1200mm。電機(jī)車(chē)選用ZK10-6/550直流架線式電機(jī)車(chē)，其尺寸為4500×1060×

62、1550mm。每列車(chē)15節(jié)車(chē)廂。一列車(chē)的長(zhǎng)度： L＝4500＋2400×15＝40.5 (m) 副井空重車(chē)線的長(zhǎng)度L1：L1≥40.5×1.5=60.75m 所選車(chē)場(chǎng)的副井空重線的長(zhǎng)度均130m，長(zhǎng)度均大于60.75m，所選的車(chē)場(chǎng)符合要求。 圖4-3副井井筒布置圖 圖4-4風(fēng)井井筒布置圖 3．調(diào)車(chē)方式 運(yùn)輸大巷的煤直接由皮帶運(yùn)入井底煤倉(cāng)。矸石列車(chē)在副井重車(chē)線機(jī)車(chē)分離以后，電機(jī)車(chē)經(jīng)機(jī)車(chē)?yán)@道至副井空車(chē)線牽引空車(chē)經(jīng)繞道出井底車(chē)場(chǎng)。材料的運(yùn)行路線與矸石空車(chē)相同。 4．硐室 (1) 煤倉(cāng) 井底煤倉(cāng)的有效容量可按礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量的15%~25%來(lái)計(jì)算，一般大型礦井取小值，因本礦井日產(chǎn)

63、量為5565t，所以需要煤倉(cāng)容量為818.1t，設(shè)置一個(gè)直徑為7m，高16m的圓筒煤倉(cāng)，總?cè)萘考s875t，能夠滿足礦井生產(chǎn)需要。直立煤倉(cāng)通過(guò)一條裝載輸送機(jī)巷與箕斗裝載硐室連接，箕斗裝載硐室為單側(cè)式，這種布置煤倉(cāng)容量大，多煤種可分裝分運(yùn)，適應(yīng)性強(qiáng)。 (2) 副井系統(tǒng)硐室 副井系統(tǒng)硐室由中央水泵房、水倉(cāng)、清理水倉(cāng)硐室、中央變電所、調(diào)度及等候室組成，為節(jié)省管材，電纜及方便管理，同時(shí)考慮到錨索的安裝，故把中央變電所和中央水泵房布置在附近，并設(shè)有防爆密閉門(mén)。水倉(cāng)的主倉(cāng)和副倉(cāng)之間距離為20m。礦井正常涌水量為320m3/h，最大涌水量為340m3/h，所需水倉(cāng)的容量為2720m3，所設(shè)計(jì)水倉(cāng)水倉(cāng)有效斷

64、面積為8.15m2；水倉(cāng)長(zhǎng)度為340m；水倉(cāng)容量為2770m3。故設(shè)計(jì)的水倉(cāng)容量滿足要求。 (3) 其它硐室 醫(yī)療硐室、機(jī)修硐室、消防車(chē)硐室、井下材料庫(kù)、火藥庫(kù)、換裝組裝硐室、換矸硐室、乘人車(chē)場(chǎng)等。 主要開(kāi)拓巷道 (1) 運(yùn)輸大巷 此巷內(nèi)有鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭，并鋪設(shè)有軌道，用架線式電機(jī)車(chē)牽引，以便于膠帶輸送機(jī)的的維修，同時(shí)也作回風(fēng)大巷使用，斷面需要滿足一定的要求。不設(shè)專用人行道。 B1=b+d1+d2+d3+c（4-1） 式中：B1——運(yùn)輸大巷寬度，mm； b——輸送機(jī)邊緣至巷道壁的最小距離，主要運(yùn)輸巷道一般取500mm， 采區(qū)巷道一般取300~500mm； d1—

65、—膠帶輸送機(jī)寬度，d1＝1400+120mm； d2——架線電機(jī)車(chē)的寬度，d2＝1060mm； 圖4-5 井底車(chē)場(chǎng)平面圖 1-主井；2-副井；3-中央變電所；4-中央水泵房；5-水倉(cāng)6-運(yùn)輸大巷；7-輔助運(yùn)輸大巷；8-等候室；9-主、副井聯(lián)絡(luò)巷；10-進(jìn)風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷； 11-卸載站；12-煤倉(cāng) d3——架線電機(jī)車(chē)與皮帶機(jī)間距，d3＝310mm； c——礦車(chē)與巷壁距離，取810mm。 B1＝500+1520+1060+310+810＝4200mm 運(yùn)輸大巷的斷面和特征表如圖4-6，回風(fēng)石門(mén)選用的斷面與運(yùn)輸大巷相同。 (2) 輔助運(yùn)輸大巷 此巷為一條雙軌道大巷，并作進(jìn)風(fēng)

66、巷使用，設(shè)人行道。 B2=a+b+d1+d2+ c（4-2） 式中：B2——軌道大巷寬度，mm； a——人行道寬度，取1200mm； b——車(chē)輛邊緣至巷道壁的最小距離，主要運(yùn)輸巷道一般取580mm，采區(qū)巷道一般取300~500mm； d1、d2——架線電機(jī)車(chē)的寬度，d1＝d2＝1060mm； c——架線電機(jī)車(chē)的間距，300m。 B2=1200+580+1060+1060+300＝4200(mm) 軌道大巷的斷面和特征表如圖4-6，回風(fēng)石門(mén)選用的斷面與運(yùn)輸大巷相同。具體情況如圖4-8。 各主要開(kāi)拓巷道的斷面尺寸，均按運(yùn)輸設(shè)備的外形尺寸以及《規(guī)程》第19條，第20條有關(guān)安全間隙的要求而確定其斷面尺寸，并按通風(fēng)要求驗(yàn)算其風(fēng)速，驗(yàn)算結(jié)果見(jiàn)第九章。 巷道支護(hù) 根據(jù)本礦井的設(shè)計(jì)的地質(zhì)條件和煤層埋藏特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)開(kāi)拓方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，將膠帶輸送機(jī)大巷和輔助運(yùn)輸大巷都布置在巖層中。膠帶輸送機(jī)大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用架線式電機(jī)車(chē)牽引1.5t固定廂式礦車(chē)。主要大巷（膠帶輸送機(jī)大巷和輔助運(yùn)輸大巷）均采取錨噴，采用錨噴支護(hù)，能夠提高巷道圍巖強(qiáng)度，防止圍巖強(qiáng)度惡化，改善圍巖受力狀