采礦工程本科畢業(yè)設(shè)計顧橋井田

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1、第一章礦區(qū)概述機(jī)井田地質(zhì)特征 1.1礦區(qū)概述 1.1.1 礦區(qū)的地理位置、地形特點(diǎn)、交通條件及居民點(diǎn)分布情況 一、位置與交通 顧橋井田位于安徽省淮南市鳳臺縣城西北約20km處，地理坐標(biāo)為東經(jīng)11626′15″～11637′00″，北緯3243′47″～3252′30″。位于潘謝礦區(qū)中西部，東距鳳臺縣縣城約20km。其東與丁集礦井為鄰，其西與張集礦井相接。 井田范圍：北起F81斷層，南止F211斷層，西自1煤層隱伏露頭，東至三十一勘探線和13-1煤層-1000m底板等高線地面垂直投影線。全井田南北走向長平均約13km，東西傾斜寬平均11km左右，面積約140km2。 顧橋井田南部有阜

2、（陽）～淮（南）鐵路，潘謝礦區(qū)鐵路從礦井井口附近通過，礦井煤炭產(chǎn)品可通過上述鐵路西接京九線，東達(dá)京滬線，進(jìn)而可運(yùn)往全國各地；井田中部有鳳（臺）～利（辛）省道，東部邊緣有鳳（臺）～蒙（城）公路。礦井進(jìn)場道路從鳳（臺）～利（辛）公路延接入礦，只有687m長的距離；另外，井田內(nèi)的永幸河、西南外緣的西淝河均可通行民船，繼而與淮河相接，形成水上運(yùn)輸通道。因此，顧橋礦井對外交通十分方便。 二、地形與河流 本井田位于淮河沖積平原，地形平坦，除西淝河與崗河沿岸一帶地勢低洼、雨季易成內(nèi)澇以外，地面標(biāo)高一般為+21～+24m?？傮w地勢為西北高、東南低。 永幸河由西北至東南流經(jīng)井田中部；而與永

3、幸河流向相同的西淝河則流經(jīng)井田西南緣外側(cè)，在魯臺孜入淮，是地表水集中排放的主渠道。此外，井田內(nèi)尚有縱橫交錯的人工溝渠。 三、氣候與氣象 本區(qū)屬季風(fēng)溫暖帶半濕潤氣候，季節(jié)性明顯，夏季炎熱，冬季寒冷。年平均氣溫15.1 ℃，極端最高氣溫41.2 ℃（66年8月8日），極端最低氣溫-22.8 ℃（69年1月31日）。年平均降雨量926.30mm，最大1723.5mm（1954年），最小471.9mm（1966年），日最大降雨量320.44mm ,小時最大降雨量75.3mm。降雨多集中在6、7、8三個月，約占全年的40%。年平均蒸發(fā)量1610.14mm（水面），最大2008.1mm（58年），最小

4、1261.2mm（80年）。蒸發(fā)量大于降雨量，潮濕系數(shù)近似0.5。春夏兩季多東南風(fēng)、東風(fēng)，秋季多東南、東北風(fēng)，冬季多東北、西北風(fēng)。平均風(fēng)速3.18m/s，最大風(fēng)速20m/s。年初霜期在11月上旬，終霜期為次年4月中旬，無霜期191～238天。初雪一般在11月上旬，終霜在次年3月中旬，雪期72～127天，最長138天，最短26天，最長連續(xù)降雪6天，日最大降雪量16cm .凍結(jié)及解凍無定期，一般夜凍日解。凍結(jié)深度4～12cm，最大凍結(jié)深度30cm。 四、地震 根據(jù)歷史資料，淮南地區(qū)地震活動強(qiáng)度不大，以輕度破壞和有感地震為主。穎上縣志記載有感地震16次，其中1931年在明龍山曾發(fā)生6.25級地震

5、，震中最大烈度7度。其它地區(qū)地震，如1668年郯城8.5級地震，1917年霍山6.25級地震，1937年荷澤7級地震，對本區(qū)均有波及，但無較大破壞。在抗震方面，安徽省地震局皖震發(fā)地字（84）020號文對淮南地區(qū)未來百年內(nèi)的地震基本烈度定為7度。 五、供電電源 礦區(qū)附近有田家庵、平圩及洛河3座電廠，井田附近有張集、蘆集2座220kV區(qū)域變電所，礦井電源充足，供電可靠。經(jīng)計算，顧橋礦井及同建的選煤廠的最大用電負(fù)荷為100000kW，其中礦井10000kW。礦井地面設(shè)110kV變電所1座；其2回供電電源接自蘆集220kV區(qū)域變電所。經(jīng)淮南礦業(yè)（集團(tuán)）公司與淮南供電部門協(xié)商，供電部門業(yè)已同意由蘆集

6、220kV變電所分配給本礦井2個110kV出線間隔，并簽訂了供電協(xié)議。另外，供電部門計劃在顧橋鎮(zhèn)附近建設(shè)1座220kV區(qū)域變電所。若建設(shè)時間允許，顧橋礦井2回110kV線路也可考慮接自該變電所，因此礦井供電電源可靠。 六、供水水源 礦井及選煤廠最高日用水量為11939.5m3，其中水眼井需日供水量2941.5m3。 本井田地下水資源十分豐富。新生界第二含水組水質(zhì)均符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，含水組沙層較厚，水量豐富，水質(zhì)優(yōu)良，可作為礦井飲用水等生活用水水源；另外，礦井井下排水量較大，正常涌水量為850m3/h，經(jīng)深度凈化處理后也可滿足礦井生產(chǎn)用水的要求，因此礦井供水水源豐富可靠。 1.2 井田地

7、質(zhì)特征 1.2.1地形 本井田地形平坦，地面標(biāo)高一般為＋21～＋24m。永幸河流經(jīng)井田中部；鳳（臺）～利（辛）公路及潘謝礦區(qū)鐵路自東至西縱貫全井田。 1.2.2地層及煤層 顧橋井田屬全隱蔽含煤區(qū)，鉆探所及地層由老到新依次有奧陶系、石炭系、二疊系和新生界。 本井田新生界松散層 224.10～576.00m。含煤地層為石炭、二疊系，共有9層可采煤層，平均總厚度24.11m，其中13-1、11-2、8、6-2和1煤層為主采煤層，平均總厚度21.14m，各煤層賦存穩(wěn)定，傾角一般5～15。 1.2.3 井田的勘探程度 顧橋井田從1966年至1980年間在原有勘探區(qū)內(nèi)先后施工鉆孔387個，井

8、田范圍擴(kuò)大后，又增加了原屬張集、丁集二井田的部分鉆孔49個、顧橋煤層氣測試井1個和井筒檢查孔7個，全井田共有鉆孔444個，鉆探工程量346528.70m。其中地質(zhì)孔407個，工程量326336.65m；水文孔37個，工程量20192.05m，抽水25次。此外，還施工了供水水源詳勘孔56個，工程量5885.81m。上述鉆孔絕大部分實(shí)施了測井工作。為配合原有勘探區(qū)的資源勘探工作，還進(jìn)行了光電和模擬地震勘探，共施工測線長1661.08km，計22786個物理點(diǎn)。為了進(jìn)一步查明地質(zhì)構(gòu)造及主要煤層的賦存狀況，1995年又對原勘探區(qū)大部分區(qū)段進(jìn)行了高分辨率數(shù)字地震補(bǔ)充勘探，完成測線總長781.5km，物理

9、點(diǎn)計35470個，目前即將完成首采塊段三維地震勘探工作。實(shí)踐證明：在資源勘探過程中，采用地震先行、鉆探驗(yàn)證、測井定厚的綜合方法是合理的，地震和鉆探工程在一水平和首采區(qū)進(jìn)行加密控制是正確的，而后期又對生產(chǎn)水平和地質(zhì)勘探程度偏低的深部及南部實(shí)施高分辨率數(shù)字地震勘探也是必要的。經(jīng)過上述各階段勘探工作，控制了本井田總體地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)，查明了主要斷層和褶曲的發(fā)育情況，查明了可采煤層層位、厚度、結(jié)構(gòu)、可采范圍和煤質(zhì)特征，查明了水文地質(zhì)條件及供水水源的水質(zhì)類型，確定了主要供水含水層，并對其它開采技術(shù)條件作了詳細(xì)了解，地質(zhì)勘探研究程度是比較高的。 1.2.4井田的地質(zhì)構(gòu)造 本井田位于淮南復(fù)向斜中部，屬陳橋背

10、斜東翼與潘集背斜西部銜接帶。煤系地層總體形態(tài)為一走向近南北、傾向東、傾角多為5～15的反“S”型單斜構(gòu)造。其中發(fā)育有一系列寬緩褶曲和斷層。根據(jù)褶曲和斷層發(fā)育特點(diǎn)，可將本井田劃分為北部寬緩褶曲擠壓區(qū)、中部簡單單斜區(qū)、中南部“X” 型共軛剪切區(qū)和南部單斜構(gòu)造區(qū)四部分。共發(fā)現(xiàn)斷層167條，大致可劃分為近東西、北西、北東向3個斷層組。由于受區(qū)域構(gòu)造作用影響，井田五線以北構(gòu)造中等，五線～F92斷層之間構(gòu)造簡單，F(xiàn)92斷層以南構(gòu)造中等偏復(fù)雜。 1.2.4井田的水文地質(zhì)特征 本井田水文地質(zhì)條件屬巨厚覆蓋層下多煤層、多含水層、充水因素復(fù)雜的礦床，其富水性屬簡單～中等，與地表水體無水力聯(lián)系。 （一）主要

11、充水因素 本井田基巖被厚度介于224.10～576.00m之間的西北厚、東南薄的新生界松散層所覆蓋。按松散沉積物組合特征及其含、隔水性能不同，自上而下大致可分為4個含水組、4個隔水組和1個碎石層。其中第三隔水組除在局部古地形隆起處變薄或缺失外，絕大部分分布穩(wěn)定，厚度一般為30～55m，系其上、下含水層間的良好隔水層。第四含水組在七線以北與基巖直接接觸，厚度多為30～80m，系基巖含水組的主要補(bǔ)給水源。底部的碎石層若與含水層接觸時，有可能起到一定的導(dǎo)水作用。二疊系砂巖以中、細(xì)粒為主，局部裂隙發(fā)育，一般為鈣質(zhì)充填，富水性弱，以儲存量為主，且因間夾泥巖和煤層，含水組之間在自然狀態(tài)下無密切的水力聯(lián)系

12、。但是，若被斷層切割或受采動影響而致地下水水力均衡遭到破壞時，上、下含水層之間有可能互相溝通，從而導(dǎo)致局部砂巖裂隙水突潰現(xiàn)象的發(fā)生。 石炭系太灰?guī)r溶裂隙含水組主要由自上而下編號的13層灰?guī)r與其間的泥巖、粉砂巖和薄煤層組成。其中第1、3、4、5和12層灰?guī)r分布穩(wěn)定,并以第3、4和12層灰?guī)r厚度較大。該含水組上距1煤層較近，一般為16～20m，且灰?guī)r水壓較高，如果直接開采1煤層，必將因太灰的水壓超過1煤層底板隔水層抗壓強(qiáng)度而引發(fā)突水事故。 潘謝礦區(qū)資料表明：奧陶系灰?guī)r中下部巖溶裂隙比較發(fā)育，雖分布不均，但富水性弱～中等，系太灰的主要補(bǔ)給水源。 本井田斷層帶多為泥巖和粉、細(xì)砂巖碎塊充填，并呈膠

13、結(jié)狀，正常情況下可起到相對隔水作用。但是，若不同層位的含水層受斷層切割而對口，且斷層帶又未被泥質(zhì)和巖屑所充填，或受到采動影響，導(dǎo)致斷層活化，破壞了地下水的水力均衡，斷層帶則很可能成為地下水突潰的主要途徑。 綜上所述，本井田新生界第四含水層孔隙水、二疊系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水對井下開采均有較大影響。但是，只要在可采煤層淺部留設(shè)適當(dāng)?shù)姆浪褐暮话悴恢掠跐⑷氲V坑而對煤層開采構(gòu)成大的威脅。這樣，二疊系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水便成為本礦井開采的主要充水因素。 （二）礦井涌水量預(yù)計 本次設(shè)計的礦井涌水量預(yù)計范圍為一水平（一水平標(biāo)高-780m，11-2煤層下山采至-920m）

14、的首采區(qū)。礦井初期開采4-1～17-2煤時正常涌水量為850m3/h，最大涌水量為1330m3/h；開采1煤時，經(jīng)蔬水降壓后，另增太灰涌水量805m3/h。 1.2.5井下巖層地溫特征 根據(jù)淮南礦區(qū)九龍崗礦長觀孔資料，本井田所在地的恒溫帶深度為自地表向下30m，恒溫帶溫度為16.8℃。 已有測溫資料表明：本井田屬于以地溫異常區(qū)為主的高溫區(qū)，平均地溫梯度為3.08℃/100m。從縱向上看，垂深500m處平均地溫在31℃以上，已達(dá)一級高溫區(qū)；垂深700m處平均地溫在37℃左右，已進(jìn)入二級高溫區(qū)；垂深在800m處平均地溫高達(dá)40℃以上。預(yù)計-780m水平地溫可達(dá)37.7℃～43.7℃，平均40

15、.1℃。 1.3煤層特征 1.3.1煤層 本井田的煤系地層為石炭、二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。井田內(nèi)二疊系含煤層段總厚734m，含煤33層，煤層總厚度為30.08m，含煤系數(shù)為4.10%，自下而上依次分為7個含煤段。在中、下部厚約490m的一～五含煤段中，集中分布9層可采煤層，平均總厚24.11m。其中13-1、11-2、8、6-2和1煤層為主要可采煤層，平均總厚21.14m；17-2、13-1下、7-2和4-1為局部可采煤層，平均總厚2.97m。 可采煤層主要特征表 煤層 厚度（m） 最小～最大 平均 間距 （m） 頂 板 巖 性 底

16、 板 巖 性 結(jié) 構(gòu) 可采性 穩(wěn)定性 17-2 0～4.35 0.97 泥巖和中砂巖 泥 巖 簡 單 局部可采 不穩(wěn)定 104 13-1 1.70～8.25 4.65 泥巖，局部為細(xì)砂巖 泥 巖 較間接 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 1 13-1下 0～1.85 0.56 泥 巖 泥 巖 簡 單 局部可采 不穩(wěn)定 74 11-2 0.89～7.23 4.0 淺部為中、細(xì)砂巖，其它地段為泥巖 泥 巖 簡單～較簡單 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 80 8 0～5.15 2.52 古河流沖蝕處為石莫砂巖，其余為泥巖

17、 泥巖，局部為含炭泥巖 簡 單 大部可采 較穩(wěn)定 4 7-2 0～2.94 0.76 泥巖，局部為砂巖 泥巖，局部為砂巖 較間接 局部可采 不穩(wěn)定 41 6-2 0.60～7.10 3.41 泥巖，局部為砂巖 泥 巖 簡 單 基本全區(qū)可采 穩(wěn) 定 40 4-1 0～5.20 0.68 泥 巖 泥 巖 簡 單 局部可采 不穩(wěn)定 83 1 1.85～11.89 7.46 砂質(zhì)泥巖，部分為砂巖 砂質(zhì)泥巖 較復(fù)雜 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 1.3.2煤層可燃性及煤塵爆炸性 本井田可采煤層除6-2和1煤層不自燃～

18、很易自燃以外，其余均很易自燃。煤塵均具有強(qiáng)爆炸性。 1.3.3主要可采煤層頂?shù)装鍘r石力學(xué)特征 本井田主要可采煤層頂板主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖和少量砂巖組成；底板均為泥巖和砂質(zhì)泥巖。頂、底板泥巖、砂質(zhì)泥巖的抗壓強(qiáng)度較低，平均介于342～513kg/cm2，砂巖的抗壓強(qiáng)度較高，平均介于571～1224kg/cm2。但總體來看，本井田主要可采煤層頂、底板巖石工程地質(zhì)條件比較差，巷道支護(hù)和頂板管理比較困難。 1.3.3瓦斯 本井田共采集13-1、11-2、8、7-2、6-2和1煤層瓦斯樣125個。根據(jù)本井田主要煤層瓦斯測試成果與潘謝礦區(qū)生產(chǎn)礦井瓦斯資料綜合分析，本礦井應(yīng)屬高瓦斯礦井。隨著礦井開采深

19、度的增加，局部可能出現(xiàn)煤與瓦斯突出現(xiàn)象。 1.3.4煤質(zhì) 本井田可采煤層煤質(zhì)穩(wěn)定，煤種單一，屬中灰～富灰、特低硫、低磷～特低磷、富油～高油、高熔～難熔灰分、具較強(qiáng)粘結(jié)性的氣煤和1/3焦煤?？勺髁己玫呐浣购蛣恿?、化工用煤。 第二章 井田開拓 2.1井田境界及可采儲量 2.1.1井田境界 顧橋井田北起F81斷層，南止F211斷層，西自1煤層隱伏露頭，東至三十一勘探線和13-1煤層-1000m底板等高線地面垂直投影線。全井田南北走向長平均約13km，東西傾斜寬平均11km左右，面積約140km2。其中，本設(shè)計開采的13-1煤層南北走向約10km，東西傾斜約6km，煤層傾角3～10，平均5

20、。屬于中厚～厚煤層。F86～F92～F103首采塊段中，13-1煤層平均厚度為4.2m，F(xiàn)105～F110～F114首采塊段中13-1煤層平均厚度為5.2m。13-1煤層煤層下距太灰340m。煤厚1.70～8.25m，平均厚4.65m，五線以北厚度多低于平均值，十一線以南多高于平均值。結(jié)構(gòu)較簡單，常見1～2層夾矸，頂?shù)装宥嗄鄮r，局部頂板為細(xì)砂巖。煤厚變異系數(shù)為25.6%，屬穩(wěn)定煤層。13-1下煤層系13-1煤層的下分層，兩者呈合并分叉關(guān)系。最大厚度1.85m，平均厚0.56m。七線～十二線-750m～-800m以淺地段為分叉區(qū)，煤層儲量單獨(dú)計算，其平均厚為1.04m，結(jié)構(gòu)簡單，頂?shù)装宥嗄噘|(zhì)巖，

21、變異系數(shù)25%，煤層較穩(wěn)定。 井田的水平面積按下式計算： 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—井田的平均走向長度，m； 則，井田的水平面積為：S = 10 6 = 60（km2） 2.1.2工業(yè)儲量 井田內(nèi)各煤層儲量計算采用的工業(yè)指標(biāo)，參照現(xiàn)行《規(guī)范》，統(tǒng)一為： 最低可采厚度0.70m 最高可采灰份40％ 煤層的容重采用各層的算術(shù)平均值； 因地層傾角一般不大于15，故儲量計算面積采用實(shí)測的水平面積 本次儲量計算是在精查地質(zhì)報告提供的1：10000

22、煤層底板等高線圖上計算的，儲量計算可靠。 井田范圍內(nèi)的煤炭儲量是礦井設(shè)計的基本依據(jù)，煤炭工業(yè)儲量是由煤層面積、容重及厚度相乘所得，其公式一般為： =SMR (2-1) 其中：——礦井的工業(yè)儲量，t； S ——井田的傾斜面積，km2； M——煤層的厚度，m； R ——煤的容重，t/m3 傾斜面積60 km2 ，煤層厚度從1.7～8.25m，平均厚度4.65 m。，煤的容重取R=1.4t/m3。則：=601064.651.4 =390.6106t 高級儲量符合煤炭工

23、業(yè)設(shè)計規(guī)范要求。 2.1.3可采儲量 1邊界斷層保護(hù)煤柱 邊界保護(hù)煤柱損失量可按下列公式計算 =LBMR (2-2) 其中：——邊界煤 柱損失量，m； L——邊界保護(hù)煤柱寬度，m； B——邊界長度，m； M——煤層厚度，m； R——煤的容重，t/m，取R=1.4。 保護(hù)煤柱留設(shè)原則 1.工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱； 2.各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動角確定工業(yè)場

24、地、村莊煤柱。巖層移動角為70，表土層移動角為45； 3.維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場地20m，村莊10m，其他15m； 4.斷層煤柱寬度30m，井田境界煤柱寬度為20m； 5.工業(yè)場地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條。 井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)20m寬 =20320004.651.4=416.6t 2工業(yè)廣場煤柱損失 根據(jù)《煤礦礦井設(shè)計手冊》工業(yè)廣場占地指標(biāo)，本設(shè)計礦井為3 Mt的大型礦井，工業(yè)廣場占地指標(biāo)為0.8～1.1公頃/10萬噸，取1.0公頃/10萬噸，其總占地面積： =30公頃=30。故設(shè)計工業(yè)廣場長、寬分別為650m和450m，并按以及保護(hù)留維護(hù)

25、帶20m。 得出工業(yè)廣場安全煤柱面積為231.9公頃，因此工業(yè)廣場的煤柱量為： =ShR=231.94.651.4=699.1t (2-6) 3其他永久煤柱損失（包括水平煤柱，采區(qū)煤柱，隔離煤柱，地址構(gòu)造帶煤柱等煤柱損失），按約占工業(yè)儲量的5%計算， == 390.65%=1953t 4.永久煤柱損失 ==（416.6+699.1+1953）=3068.7t 5.可采儲量 式中： ----可采儲量，t； ----工業(yè)儲量，t； P ----儲量損失，t； C ----回采率,本煤層取85％ 這樣，=（39060-3068.7）

26、85%=30592.6t 2.1.4礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 2.1.4.1礦井工作制度 本礦井設(shè)計年工作日為330天。每天三班作業(yè)，其中二班生產(chǎn)、一班檢修。每班工作8h，每天凈提升時間16h。 2.1.4.2礦井外部條件 （一）礦井建設(shè)的外部條件 本礦井鐵路裝車站與潘謝礦區(qū)鐵路緊靠在一起，而潘謝礦區(qū)鐵路與淮阜鐵路相接、東通京滬鐵路、西連京九鐵路；礦井工業(yè)場地南約0.68km處有鳳利公路通過，礦井場外道路直接與之相連，交通十分方便。 本井田南鄰西淝河，井田內(nèi)有永幸河，地下水資源豐富，礦井水源充沛； 本區(qū)人口稠密，加之礦區(qū)擁有大量的工程技術(shù)人員及熟練的技術(shù)工人，勞動力資源豐富；

27、 礦區(qū)附近有田家庵、平圩及洛河3座電廠，井田附近有張集、蘆集2座220kV區(qū)域變電所，礦井電源充足，供電可靠。 綜上分析，礦井具有良好的外部條件。 （二）資源條件分析 本礦井共探明地質(zhì)儲量39060萬t。其中，可采儲量30592.6萬t。本井田采用“地震先行、鉆探驗(yàn)證、測井定厚”的綜合勘探方法進(jìn)行了精查地質(zhì)勘探，基本控制了井田構(gòu)造形態(tài)，查明了主要斷層、褶曲、煤層及煤質(zhì)等技術(shù)特征。 目前，又基本完成了井田首采塊段的三維地震勘探，大大提高了礦井初期投產(chǎn)采區(qū)的可靠性。 綜上分析，設(shè)計認(rèn)為本井田資源條件是可靠的。 （三）生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 根據(jù)“規(guī)程”規(guī)定，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力主要類型

28、為：大型礦井。服務(wù)年限用下列公式計算： 式中：T—礦井服務(wù)年限，a； A— 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬t/a，本設(shè)計礦井為3Mt/a； K—儲量備用系數(shù)，本礦井取1.4； —可采儲量，萬t。 T=30592.6/（3001.4）=72.8>70a 符合現(xiàn)場實(shí)際需要，也符合《礦井設(shè)計規(guī)范》關(guān)于大型礦井服務(wù)年限不少于70年的規(guī)定。 2.2井田開拓 2.2.1井田開拓的基本問題 井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入媒體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式，

29、需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認(rèn)真研究。 1.確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置； 2.合理確定開采水平的數(shù)目和位置； 3.布置大巷及井底車場； 4.確定礦井開采程序，做好開采水平的接替； 5.進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造； 6.合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時，應(yīng)遵循下列原則： 1.貫徹執(zhí)行國家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)

30、造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；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.合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 3.合理開發(fā)國家資源，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、自動化創(chuàng)造條件。 6.根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。 2.2.1.1井筒形式和位置 井筒

31、是井下和地面出入的咽喉，是全礦生產(chǎn)的樞紐。井筒（硐）形式及其位置的選擇，對于建井期限、基本建設(shè)投資、礦井勞動生產(chǎn)率以及噸煤生產(chǎn)成本都有重要影響，因此必須正確選擇。井筒形式目前只有三種:平硐、斜井和立井。在一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井復(fù)雜。但在解決具體問題時，必須從自然地質(zhì)條件、技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件各個方面綜合考慮。 一般來說平硐開拓的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)別少、系統(tǒng)簡單、費(fèi)用低，工業(yè)設(shè)施簡單，井巷工程量少，省去排水設(shè)備，大大減少了排水費(fèi)用，施工條件好，掘進(jìn)速度快，加快建井工期，煤損少。缺點(diǎn)是受地形影響特別大。適用于有足夠儲量的山嶺地帶。 下面就斜井開拓和立井開拓進(jìn)行重點(diǎn)比較分析： 1

32、斜井開拓 對于斜井開拓，其優(yōu)點(diǎn)有： （1）井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價低，初期投資少； （2）地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延深施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅，不用大型提升設(shè)備，鋼材消耗少； （3）膠帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便，容易實(shí)現(xiàn)多水平開采，并能減少井下石門長度； （4）斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。 斜井開拓的缺點(diǎn)有： （1）斜井井筒長，輔助提升能力少，提升深度有限； （2）通風(fēng)路線長、阻力大，管線長度大； （3）斜井井筒通過富含水層、流砂層

33、施工技術(shù)復(fù)雜。 適用條件：井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。 2立井開拓 對于立井開拓，其優(yōu)點(diǎn)有： （1）當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒容易施工； （2）對于地質(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； （3）立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利； （4）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，對深井開拓極為有利； （5）井筒為圓形斷面結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)用低。 立井

34、開拓的缺點(diǎn)有： （1）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； （2）井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。 適用條件：對不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮立井。 綜上所述，由于本井田煤層瓦斯含量大，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，為便于通風(fēng)及對施工、開采過程中的安全考慮，采用立井開拓較為合理。 2.2.1.2井筒位置的確定 井筒位置選擇要有利于減少初期井巷工程量，縮短建井工期，減少占地面積，降低運(yùn)輸費(fèi)用，節(jié)省投資；要有利于礦井的迅速達(dá)產(chǎn)和正常接替。因此，可以按以下原則確定： 1）沿井田走向的有利位置 當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而且儲量分布均勻時，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向中

35、央；當(dāng)井田儲量呈不均勻分布時，應(yīng)布置在儲量的中央，以形成兩翼儲量比較均勻的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力小。 2）井筒沿井田傾斜方向的有利位置 井筒位于井田淺部時，總石門工程量大，但第一水平及投資較少，建井工期短；井筒位于井田中部時，石門較短，沿石門的運(yùn)輸工程量較小；井筒位于井田的下部時，石門長度和沿石門的運(yùn)輸工作量大，如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過時，它可以延伸井筒到深部，對開采井田深部及向下擴(kuò)展有利。從井筒和工業(yè)場地保護(hù)煤柱損失看，井筒愈靠近淺部，煤柱尺寸愈小，愈近深部，煤柱尺寸愈大。因此，一般井筒位于井田傾向方向中偏上的位置。 3）

36、工業(yè)場地應(yīng)盡量靠近地質(zhì)構(gòu)造簡單、塊段完整且儲量豐富的塊段，以利于首采區(qū)位置選擇和首采工作面布置，并盡量減少初期工程量，減少投資，縮短建井工期； 盡可能的使井筒位置靠近淺部初期開采塊段，以減少初期井下開拓巷道的工程量，節(jié)省投資和縮短建井工期。 4）地質(zhì)及水文條件對井筒布置影響 要保證井筒，井底車場和硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)盡量使井筒不穿過或少穿過流沙層，較大的含水層，較厚沖積層，斷層破碎帶，煤與瓦斯突出的煤層，較軟的煤層及高應(yīng)力區(qū)。 5）井口位置應(yīng)便于布置工業(yè)廣場，工業(yè)場地盡量不壓或少壓好煤； 井口附近要布置主，副井生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。為了便于地面系統(tǒng)間互相連接，以及修筑

37、鐵路專用線與國家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，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)或采空區(qū)，洪水浸入?yún)^(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。 6）井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 附近有河流或水庫時要考慮避免一旦決堤的威脅及防洪措施。 7）井筒應(yīng)盡量避開地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜地帶，以保證井筒施工的可靠性。 8）工業(yè)場地盡量布置在開闊地帶，并盡量靠近已有的公路及鐵路，盡量減少鐵路、公路、供電線路的長度，以降低工程造價。 因此，根據(jù)本井田的實(shí)際情況，即將井筒及工業(yè)場地設(shè)在十線12孔北約120m處。雖然初期開采水平較深，初期采煤工作面集中布置于礦井北翼，但由于該井位具有表土層薄、已施工

38、的井筒檢查鉆及三維地震資料揭露該井位處地質(zhì)條件簡單且可靠，首采塊段開采條件好，13-1煤層生產(chǎn)能力大，初期大巷不需穿過復(fù)雜構(gòu)造帶，鐵路專用線短，工程量少，工期短等諸多優(yōu)點(diǎn)。 2.2.1.3開采水平劃分 1 開采水平劃分依據(jù)及原則 開采水平的劃分將影響礦井建設(shè)時期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，影響建井初期工程量，影響基建投資。所以，開采水平的劃分要合理。其所遵循的原則如下： 1）具有合理的階段斜長 合理的階段斜長要便于煤炭的運(yùn)輸，便于輔助提升，方便行人。同時還要考慮要有合理的區(qū)段數(shù)目。 2）要有利于采區(qū)的正常接替 為保證礦井均衡生產(chǎn)，一個采區(qū)開始減產(chǎn)，另一個新的采區(qū)應(yīng)投入生產(chǎn)，必須提前準(zhǔn)備好一個

39、新采區(qū)。所以，一個采區(qū)的服務(wù)年限應(yīng)大于一個采區(qū)的開拓準(zhǔn)備時間。由此可見，階段斜長越長，采區(qū)儲量多，采區(qū)的服務(wù)年限就越長，越有利于采區(qū)的接替。 3）經(jīng)濟(jì)上有利的水平垂高 我國多年的生產(chǎn)建設(shè)實(shí)際表明，開采水平垂高過小，將造成嚴(yán)重的采掘失調(diào)。合理的加大開采水平垂高，可以增加水平儲量和服務(wù)年限，有利于集中生產(chǎn)，提高開采水平的生產(chǎn)能力，減少開采水平和同時生產(chǎn)的水平數(shù)目。故在運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、巷道維護(hù)等技術(shù)條件能夠達(dá)到的情況下，可以適當(dāng)加大水平垂高，減少水平數(shù)目。對開采進(jìn)水平煤層的礦井，用帶區(qū)上下山準(zhǔn)備時，帶區(qū)上山的長度一般不超過2000 m，帶區(qū)下山不宜超過1500 m；用石門帶區(qū)準(zhǔn)備時，斜長不受此

40、限制。采用帶區(qū)準(zhǔn)備時，采煤工作面推進(jìn)方向的長度可達(dá)1500 m。 2.2.5井田開拓的方案 根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開拓方案，分述如下： 方案一：立井兩水平，直接延深，帶區(qū)布置 方案二：立井兩水平，直接延深，盤區(qū)布置 方案三：立井兩水平，暗斜井延深，帶區(qū)布置 方案四：立井兩水平，暗斜井延深，盤區(qū)布置 各方案粗略估算費(fèi)用表 方案 項目 方案一、方案二 方案三、方案四 基建費(fèi)用 （萬元） 主井 290750010-4=175 主斜井 4125140010-4=577 副井 290800010-4=200 副斜井 4125150010

41、-4=619 井底車場 1000160010-4=160 斜井井底車場 （300+500）160010-4=128 石門開鑿 41142120010-4=987 小計 1522 小計 1324 生產(chǎn)費(fèi)用 （萬元） 立井提升 1.252500.850.85=4551.7 斜井提升 1.252502.280.48=6894.7 石門運(yùn)輸 1.252502.20.381=5280.7 立井提升 1.252500.600.85=3213 立井排水 40024365400.182510-4=2557.9 立井排水 40024365400.16310

42、-4=2284.6 斜井排水 40024365400.08410-4=1177.3 小計 12390.3 小計 13569.6 總計 費(fèi)用 13449.3 費(fèi)用 14358.6 （萬元） （萬元） 百分率 100% 百分率 106.8% 方案一、二與方案三、四的區(qū)別在于是用立井延深還是暗斜井延深，相同部分可不做比較。直接延深可充分利用原設(shè)備、設(shè)施，投資少，提升單一，轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少，車場工程量相對減少等。但延深與生產(chǎn)相互影響而且礦井提升能力相對降低。暗斜井開拓延深與生產(chǎn)互不干擾，原井筒提升能力不降低，暗斜井的位置不受原井筒限制，可選在對開采下部煤層有利的位

43、置上。但增加了上部車場工程量及運(yùn)輸提升環(huán)節(jié)和設(shè)備。通過粗略比較我們可以看出方案三、四在投資上要多一點(diǎn)，所以我們排除方案三、四。余下的方案一、二在技術(shù)上均屬可行，具體采用那個方案要經(jīng)過詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較才能確定。 b. 詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較 對方案一和方案二的建井工程量和基建費(fèi)的比較和比較結(jié)果見表2-2-3和表2-2-4。 表2-2-3 建井工程量 項目 方案一 方案二 初期 風(fēng)井/m 630+5 380+5 膠帶運(yùn)輸大巷/m 1900 600 軌道運(yùn)輸大巷/m 1900 600 采區(qū)上山/m 20002 回風(fēng)石門 700

44、 后期 主井/m 290 　 副井/m 290 　 風(fēng)井/m 480+5 主暗斜井/m 　 2280 副暗斜井/m 　 2280 石門/m 24114 　 膠帶運(yùn)輸大巷/m 10500 5000 軌道運(yùn)輸大巷/m 10500 5000 回風(fēng)大巷/m 1200 盤一區(qū)上山/m 14002 20002 盤二區(qū)上山/m 24002 盤三區(qū)上山/m 10002 盤五區(qū)上山/m 18002 盤六區(qū)上山/m 15002 盤八區(qū)上山/m 20002 基建費(fèi)用表

45、 方案 時期 項目 方案一 方案二 工程量 單價 費(fèi)用 工程量 單價 費(fèi)用 （m） （元m-1） （萬元） （m） （元m-1） （萬元） 初期 風(fēng)井/m 630+5 7500 476.3 380+5 7500 288.8 膠帶運(yùn)輸大巷/m 1900 1200 228 600 1200 72 軌道運(yùn)輸大巷/m 1900 1200 228 600 1200 72 采區(qū)上山/m 20002 1000 400 回風(fēng)石門 700 1200 84 小計 92

46、3.3 916.8 后期 主井/m 290 7500 187.5 　 副井/m 290 8000 200 　 風(fēng)井/m 480+5 7500 363.8 主暗斜井/m 　 2280 1400 319.2 副暗斜井/m 　 2280 1500 342 膠帶運(yùn)輸大巷/m 10500 1200 1260 5000 1200 600 軌道運(yùn)輸大巷/m 10500 1200 1260 5000 1200 600 回風(fēng)大巷/m 1200 1200 144 盤

47、一區(qū)上山/m 14002 1000 280 20002 1000 400 盤三區(qū)上山/m 10002 1000 200 盤五區(qū)下山/m 18002 1100 198 盤八區(qū)下山/m 20002 1100 400 共計 4647.8 5263.8 在上述經(jīng)濟(jì)比較中需說明以下幾點(diǎn)； ①以上方案，布置相同的地方不做比較，只對那些可以用帶區(qū)又可以用盤區(qū)的部分作比較。 ②在以上方案經(jīng)濟(jì)比較中，所列各項工程造價是根據(jù)市場價格而統(tǒng)一確定的。 由對比結(jié)果可知，在初期建井費(fèi)上，兩個方案差別不大，用那個都可以

48、。但是總的來說，方案二的費(fèi)用比方案一的費(fèi)用多了5.2%，方案一較之方案二更節(jié)省，相對較優(yōu)。 綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和安全三方面的考慮，選取最優(yōu)方案——方案一，即立井直接延深兩水平開拓，第一水平為-750m,第二水平為-1020m。 2.2.2礦井基本巷道 2.2.2.1井筒 本礦井中央?yún)^(qū)工業(yè)場地內(nèi)設(shè)主井、副井和中央回風(fēng)井3個井筒。 全礦井有三個井筒構(gòu)成，分別是主井、副井和風(fēng)井，都為立井，圓形斷面。 （1）主井 主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為6m，斷面面積28.27m，井筒內(nèi)裝備一對20t箕斗，井壁采用鋼筋混凝土及砌碹支護(hù)方式。此外，還布置有檢修道、動力電纜、照明電纜、通訊信號電

49、纜和人行臺階等設(shè)施。主井主要用于提升煤炭。 主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為6m，斷面面積28.27m2，井筒內(nèi)裝備一對20t箕斗，井壁采用鋼筋混凝土及砌碹支護(hù)方式。此外，還布置有檢修道、動力電纜、照明電纜、通訊信號電纜和人行臺階等設(shè)施。主井主要用于提升煤炭。主井井筒斷面和井筒特征表分別見圖。 井筒特征表 井型 3 Mt 提升容器 一對20t底卸式箕斗 井筒直徑 5.6m 　 　 井深 630~880m 　 　 凈斷面積 24.63m2 井筒支護(hù) 鋼筋混凝土及砌碹 基巖段毛斷面積 33.69m2 　 　 表土段毛段面積 43.59~4

50、4.77m2 　 　 2）副井 副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為7.7m，斷面面積為46.56m，井筒內(nèi)裝備一對3t雙層單車罐籠，井壁采用鋼筋混凝土及砌碹支護(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，行鋼組合罐道，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、電纜道等設(shè)備。副井井筒斷面和井筒特征表分別見圖和表。 副井井筒斷面圖 副井井筒特征 井型 3 Mt 提升容器 一對3t雙層單車罐籠帶平衡錘 井筒直徑 7.7m 　 井深 630m~880

51、　 凈斷面積 46.56m2 井筒支護(hù) 鋼筋混凝土及砌碹厚500mm 基巖段毛斷面積 60.82m2 　 　 表土段毛段面積 76.97~86.59m2 　 　 （3）風(fēng)井 風(fēng)井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為6m，斷面面積為23.63m2，采用混凝土支護(hù)方式，備有安全出口。風(fēng)井井筒斷面和井筒特征表分別見圖2—2—3。 風(fēng)井井筒斷面布置圖 1：80 風(fēng)井井筒斷面圖 井筒特征表 井型 3 Mt 井筒直徑 7.7m 井深 +26.5m到-605.8m 凈斷面積 46.56m2 基巖段毛斷面積 60.82m2 表土段毛段面積 76

52、.97~86.59m2 ④風(fēng)速驗(yàn)算 副井作為進(jìn)風(fēng)井，風(fēng)井作為回風(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)及安全技術(shù)》的風(fēng)速驗(yàn)算可知，所選擇的井筒符合風(fēng)速要求。 2.2.2.2井底車場 井底車場是連接礦井主要提升井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)。為提煤、提矸石、下料、通風(fēng)、排水、供電、升降人員等各項工作服務(wù)，是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》4.2.1要求: 井底車場布置形式應(yīng)根據(jù)大巷運(yùn)輸方式，通過車場的貨載量、井筒提升方式、井筒與主要運(yùn)輸大巷的相互位置，地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置和井底車場巷道及主要硐室所處的圍巖條件

53、等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，并符合下列規(guī)定： 1）大巷采用固定式礦車運(yùn)輸時，宜采用環(huán)形車場。 2）當(dāng)井底煤炭和輔助運(yùn)輸分別采用底卸式及固定式礦車運(yùn)輸時，宜采用折返與環(huán)形相結(jié)合形式的車場，并應(yīng)與采區(qū)裝車站形式相協(xié)調(diào)。 3）當(dāng)大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用無軌系統(tǒng)時，宜采用折返式或折返式與環(huán)形相結(jié)合形式的車場；若輔助運(yùn)輸采用有軌系統(tǒng)，則宜采用環(huán)形形式的車場。 4）采用綜合開拓方式的新建礦井或擴(kuò)建礦井，井下采用多種運(yùn)輸方式運(yùn)輸時，應(yīng)結(jié)合具體條件，經(jīng)方案比較后確定。 根據(jù)礦井開拓部署、井下大巷運(yùn)輸方式以及工業(yè)場地布置等，從減少初期井巷工程量、縮短建井工期、有利于井底車場調(diào)車及硐室維護(hù)等

54、方面綜合考慮，設(shè)計梭式車場布置形式，南北向進(jìn)出車。車場與兩翼大巷直接相聯(lián)，初期通過-780m北翼輔助運(yùn)輸大巷與北-（13-1） 采區(qū)上（下）山相連接。 1、井底車場主要擔(dān)負(fù)礦井南北翼矸石.、材料、設(shè)備和人員的輔助運(yùn)輸任務(wù)。列車運(yùn)行圖表按每翼循環(huán)1列矸石車考慮（見圖）。 井底車場通過能力按下式計算： N= 式中：N—井底車場通過能力，kt/a； 252—年工作時間與kt換算系數(shù)110-3的乘積；按年工作300d，日工作14h計算，min； 1.15—運(yùn)輸不均衡系數(shù)； G—每列矸石凈載重量，G=1.72.725=114.75t； n—每循環(huán)列車數(shù)

55、，n=2； T—每循環(huán)的循環(huán)時間，min；根據(jù)列車運(yùn)行圖表，每循環(huán)的循環(huán)時間為14.5min。 N==3468（kt/a） 按8%的矸石系數(shù)，則車場的富裕系數(shù)為： K===8.7 由此可以看出，井底車場的通過能力很大，完全能夠滿足礦井輔助運(yùn)輸?shù)男枰? 2、井底車場巖性 本礦井一水平標(biāo)高為-780m。井底車場位于13-1煤層底板下40m左右的石英砂巖及粗砂巖巖層中。其中，副井馬頭門全部位于石英砂巖巖層中；主井裝載硐室位于13-1煤層頂板粉細(xì)砂巖中。根據(jù)所定裝載硐室位置，煤倉上口巖性介于細(xì)砂巖及花斑泥巖中，下口位于含鋁泥巖與粉細(xì)砂巖中，倉體大部分位于含鋁花斑泥巖、中細(xì)砂巖中。 3、

56、井底車場硐室 主井系統(tǒng)硐室包括：箕斗裝載硐室及裝載膠帶機(jī)巷、主井井底煤倉、配煤膠帶機(jī)巷、井底清理撒煤硐室等，裝載硐室凈寬10.0m，凈高23.0m，裝載膠帶機(jī)巷以上硐室凈高7.0m，以下硐室凈高16.0m，采用馬蹄形斷面，鋼筋混凝土支護(hù)；裝載膠帶機(jī)巷凈寬7.0m，凈高5.0m，鋪設(shè)2條膠帶輸送機(jī)。配煤膠帶機(jī)巷連接井底煤倉上口2個膠帶機(jī)頭硐室，并與主井相聯(lián)，鋪設(shè)1條可正、反向運(yùn)輸?shù)哪z帶機(jī)，以調(diào)節(jié)2個煤倉煤量。 2.2.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 目前，國內(nèi)外井下煤炭運(yùn)輸主要采取礦車及膠帶輸送機(jī)兩種方式。兩種運(yùn)輸方式相比，膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸具有運(yùn)量大、運(yùn)輸連續(xù)、轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少、運(yùn)營費(fèi)用低等主要優(yōu)點(diǎn)，而且操作

57、簡單，易于實(shí)現(xiàn)集中控制和自動化管理，特別是適合于安全高效工作面及大、中型礦井。本礦井投產(chǎn)時生產(chǎn)能力為3.0Mt/a，工作面單產(chǎn)達(dá)2.0～2.8Mt/a，井下煤炭運(yùn)輸量大，結(jié)合國內(nèi)外大型礦井實(shí)際生產(chǎn)情況，本設(shè)計井下煤炭采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式。 穩(wěn)定可靠的煤炭運(yùn)輸是礦井高產(chǎn)高效的物質(zhì)保障。從工作面運(yùn)輸巷到井底煤倉全部實(shí)現(xiàn)了膠帶運(yùn)輸機(jī)連續(xù)運(yùn)輸。在礦井的膠帶運(yùn)輸大巷設(shè)了阻燃型膠帶運(yùn)輸機(jī)，型號為GX2000，運(yùn)輸能力為2830t/h，其參數(shù)見表。 GX2000膠帶運(yùn)輸機(jī)參數(shù) 項 目 單位 技術(shù)特征 型 號 GX2000 輸送量 t/h 2830 輸送長度 M 1400

58、 帶 速 m/s 3.15 傳動滾筒直徑 Mm 1400 減速機(jī)速比 1:40 輸 送 帶 類 型 GX3000 帶 厚 Mm 28 帶 寬 Mm 1200 卸載處滾筒直徑 Mm 1250 電 動 機(jī) 型 號 YB35SM-4 功 率 Kw 280 電 流 A 165.37 電 壓 V 1140 適應(yīng)傾角 ≤15 2輔助運(yùn)輸方式 井下輔助運(yùn)輸是指人員、設(shè)備、輔助材料和矸石的運(yùn)輸，相對于主運(yùn)輸即煤炭運(yùn)輸而言，稱為輔助運(yùn)輸。 輔助運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)： (1) 貨物品種多，有重型設(shè)備、長材料、松散物品、液體材料、危險物品

59、及人員等，使輔助運(yùn)輸車輛、容器的規(guī)格、性能不一。 （2）運(yùn)輸量小，工作量大。雖然輔助運(yùn)輸量占井下運(yùn)輸量持續(xù)運(yùn)輸，而是具有間斷性特點(diǎn)。如人員運(yùn)輸，多集中在交接班時間；回采工作搬家則集中在回采面接 替的一段時間內(nèi)。 （3）貨流不均衡。輔助運(yùn)輸難以維持一恒定運(yùn)輸量持續(xù)運(yùn)輸，而是具有間斷性特點(diǎn)。 （4）運(yùn)輸線路復(fù)雜、分支多。由于煤層賦存條件不同，為滿足開采需要，井下巷道尤其是采取巷道多具有起伏不一、坡度不一、環(huán)境差、分支多的特點(diǎn)。 （5）貨物量向重型發(fā)展。隨著采煤機(jī)機(jī)械化程度的提高，重型設(shè)備在井下運(yùn)用越來越廣，運(yùn)輸最大件所占比例增大，對輔助運(yùn)輸設(shè)備的性能、質(zhì)量提出了新的要求。 （6）具有雙向

60、運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，即設(shè)備、材料、人員等所運(yùn)貨物，既需向井下作業(yè)地點(diǎn)運(yùn)輸又需由井下作業(yè)地點(diǎn)運(yùn)往井底或地面。 綜合考慮顧橋礦的煤層賦存條件和本設(shè)計選擇的開拓方式，輔助運(yùn)輸設(shè)備采用3t的卡軌礦車。 本礦有專門的軌道大巷，軌道大巷有專門的軌道，而且軌道大巷為進(jìn)風(fēng)巷，保證了人員上下班的安全，便于管理。 2.2.4礦井提升 礦井采用立井單水平開拓，大巷所在水平為-780 m。主井井筒直徑為5.6m ，凈斷面積為24.63㎡，井筒支護(hù)為鋼筋混凝土砌碹。副井井筒直徑為7.7 m ，凈斷面積為46.56㎡，井筒支護(hù)為鋼筋混凝土砌碹。 礦井運(yùn)輸采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用3t礦車運(yùn)輸，具體型號和參數(shù)見本章

61、。 礦井工作制度為“三八”制，兩班采煤，一班檢修，最大下井人數(shù)為140人。提升設(shè)備年工作日為330天，日工作16小時。 主副井的提升方式為：主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。 2主副井提升 （一） 主井提升 礦井年產(chǎn)量為300萬噸，井型較大，所以主井采用一對20t底卸式箕斗進(jìn)行提升，提升機(jī)選用洛陽礦山機(jī)器廠生產(chǎn)的JKMD—54(Ⅲ)C型落地式多繩摩擦式提升機(jī)?；泛吞嵘龣C(jī)參數(shù)見表2—2—2和表2—2—3。 表2—2—2 箕斗主要技術(shù)特征一覽表 型號 JDG16/1504 項目 單位 技術(shù)特征 名義載煤量 t 20 有效容積 m3 24 鋼絲繩

62、數(shù)量 根 4 直徑 mm 31~40 繩間距 mm 300 箕斗自重 KN 16.9 表2—2—3 提升機(jī)參數(shù) 型號 JKMP—54(Ⅲ)C 項目 單位 技術(shù)特征 主導(dǎo)輪直徑 m 5 天輪直徑 m 5 鋼絲繩 最大靜張力 KN 910 最大靜張力差 KN 220 直徑 mm 49 根數(shù) 根 4 間距 mm 350 出繩角 50~80 最大提升速度 m/s 14 旋轉(zhuǎn)部分變位重力（不包括電機(jī)和天輪） KN 380 天輪變位重力 KN 260 外形尺寸（不包括電機(jī)） m 9.5

63、104 機(jī)器質(zhì)量（不包括電器設(shè)備） t 182 最大不可拆件 質(zhì)量 m 2.152.765.52 外形尺寸 t 241 生產(chǎn)廠家 洛陽礦山機(jī)械廠 （二） 副井提升 副井采用多繩摩擦式提升機(jī)提升一對3t礦車雙層單車罐籠帶平衡錘。提升機(jī)和罐籠參數(shù)見表2—2—4和表2—2—5。 表2—2—4 罐籠參數(shù) 型號 GDG3/9/2/2K 參數(shù) 單位 技術(shù)特征 裝載礦車 型號 MGC3.3—9 數(shù)量 個 2 乘人數(shù) 人 76 罐籠裝載量 KN 13.23 罐籠質(zhì)量 t 12.14 最大終端載荷 KN 590.9 提升首繩

64、 數(shù)量 根 4/6 直徑 mm 41/34.5 尾繩數(shù) 根 2 表2—2—5 多繩摩擦式提升機(jī)參數(shù) 型號 JKD40006 項目 單位 技術(shù)特征 摩擦輪直徑 m 4 導(dǎo)向輪直徑 m 3 鋼絲繩 最大靜張力 KN 950 最大靜張力差 KN 200 最大直徑 mm 39.5 根數(shù) 根 6 間距 mm 300 最大提升速度 m/s 11.75 主軸裝置重力 KN 297.8 減速器重力 KN 392 減速器型號 　 ZGH120 機(jī)器重力（不包括電器） KN 900 變位重力

65、 KN 165.1 適應(yīng)年產(chǎn)量 　 300~350 生產(chǎn)廠家 上海冶金礦山機(jī)械廠 備注 全自動操縱 第三章 采煤方法及采區(qū)巷道布置 3.1煤層的地質(zhì)特征 本井田位于淮南復(fù)向斜中部，屬陳橋背斜東翼與潘集背斜西部銜接帶。煤系地層總體形態(tài)為一走向近南北、傾向東、傾角多為3～15的反“S”型單斜構(gòu)造。其中發(fā)育有一系列寬緩褶曲和斷層。根據(jù)褶曲和斷層發(fā)育特點(diǎn)，可將本井田劃分為北部寬緩褶曲擠壓區(qū)、中部簡單單斜區(qū)、中南部“X”型共軛剪切區(qū)和南部單斜構(gòu)造區(qū)四部分。 本井田的煤系地層為石炭、二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。井田內(nèi)二疊系含煤層段總厚734m，含煤

66、33層，煤層總厚度為30.08m，含煤系數(shù)為4.10%，自下而上依次分為7個含煤段。在中、下部厚約490m的一～五含煤段中，集中分布9層可采煤層，平均總厚24.11m。其中13-1、11-2、8、6-2和1煤層為主要可采煤層，平均總厚21.14m；17-2、13-1下、7-2和4-1為局部可采煤層，平均總厚2.97m。本設(shè)計只針對13-1煤層作設(shè)計。 3.1.1設(shè)計煤層13-1煤層及煤的特征 （一）、宏觀煤巖特征 13-1暗煤為主，次為亮煤，屬半暗型煤。其它可采煤層由暗煤、亮煤組成，夾少量鏡煤條帶，中下部煤層夾絲炭，為半暗～半亮型煤。 （二）、顯微煤巖特征 1、有機(jī)顯微組份占煤巖組成的91.05～95.58%。 鏡質(zhì)組：一般為無結(jié)構(gòu)鏡煤，深灰～灰色，灰度中等，突起微弱，占組份的50.14～64.52%。 惰質(zhì)組：大多為有結(jié)