5.0mta新井設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、<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地理位置及交通條件</p><p>　　潞安一礦井田位于山西省潞安、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（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

2、路的夏店站距潞礦集團(tuán)約7 km，距五陽站16 km。以夏店站為起點距太原市約230 km，距焦作市約204 km，距邯鄲市約216 km。本礦選煤廠裝車站距邯長鐵路長治北站約29 km。</p><p>　　潞安一礦在潞礦集團(tuán)西南23 km處的后莊村北，距長治市約35 km，距常村礦約</p><p>　　11 km。潞安縣城在井田東南部6 km處，有公路通往太原、臨汾、長治等市。交通比較

3、方便。礦井交通位置見圖1-1-1。</p><p>　　圖1—1 潞安一礦交通位置</p><p><b>　　1.1.2地形特點</b></p><p>　　潞安一礦井田位于太行山中段西側(cè)，長治盆地西部。井田內(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。

4、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)最高點在北部的老干莊東南的白云山(＋1113.1m)，最低點在潞安縣南側(cè)1 km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>　　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0.3

5、7m3/s~5.06m3/s。井田西北余吾鎮(zhèn)北側(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>　　1.1.3氣象及地震</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</p><p>　　37

6、.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、9三個月，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)向為西北風(fēng)，夏季風(fēng)向為東南風(fēng)，最大

7、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><p>　　根據(jù)1990年國家地震局對潞安、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)所在地的經(jīng)濟概況</p><p>　　潞礦集團(tuán)為我國煤炭工業(yè)的重要企業(yè)，地

8、處山西省長治市。長治市位于山西省東南部，是連接晉、冀、豫三省的重要通道。全市總面積13896平方公里，其中市區(qū)面積334平方公里。平均海拔1000m，最高處2453m。現(xiàn)長治市轄十三縣、區(qū)(長治、潞城、潞安，長子、壺關(guān)、平順、黎城、武鄉(xiāng)、襄垣、沁縣、沁源縣、城區(qū)、郊區(qū))，人口312萬人，其中市區(qū)人口61萬人。</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

9、積735萬畝，實有林地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，已探明儲量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、鍛壓設(shè)備、中藥制

10、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58億元。財政總收入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>　　1.1.5 水源和電源</p><p><b>

11、;　　（一）水源</b></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10.5 km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)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)

12、，則優(yōu)先利用其作為礦井飲用水源。</p><p><b>　?。ǘ╇娫?lt;/b></p><p>　　長治地區(qū)有華北電網(wǎng)主力電廠——漳澤電廠一處，處于漳澤水庫大壩東約2.5 km，現(xiàn)裝機已達(dá)1000MW。</p><p>　　長治北有220kV變電站一座，容量2×90MVA，電壓為220/110/35kV，目前以220kV線路與霍縣

13、電廠（400MW）、漳澤電廠并網(wǎng)，該變電站為電力系統(tǒng)的樞紐變電站。</p><p>　　礦區(qū)現(xiàn)有電源三處：西白兔電廠，規(guī)模（3×6+12）MW；長治電廠裝機23MW；五陽礦坑口熱電廠裝機2×25MW。常村礦設(shè)有110kV變電站，是礦區(qū)的一座中心變電所，電源兩回引自位于常村礦井東南約3 km的辛安開閉所，兩回引自五陽電廠，裝置3臺31.5MVA變壓器，電壓為110/35/6kV。本礦井電源條件可

14、靠。</p><p><b>　　1.2井田地質(zhì)特征</b></p><p>　　1.2.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造</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~太行斷塊沁水塊坳東部次級構(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，潞安井田位于新裂陷西北部。</p>

15、<p><b>　　1.2.2地層</b></p><p>　　井田內(nèi)及其外圍廣為第四系黃土覆蓋，僅北部及西部溝谷中有二疊系上統(tǒng)上石盒子組，石千峰組及三疊系下統(tǒng)劉家溝地層出露。井田內(nèi)地層從新至老有第四系(Q)、三疊系下統(tǒng)劉家溝組(T1L)、二疊系上統(tǒng)石千峰組(P2sh)、二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)、二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P1x)、二疊系下統(tǒng)山西組(P1S)、石炭系上統(tǒng)太原組

16、(C3t)、石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)、奧陶系中統(tǒng)峰峰組(Q2f)。其特征見表1-2-1。</p><p>　　1.2.3井田地質(zhì)構(gòu)造</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2~10o。</p><p>　　井田內(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

17、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。斷層特征詳見表l-2-2。</p><p>　　褶曲以北北東～南北向為主，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、蘇村背斜及潞安向斜。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。井田主要褶曲特征見表1-2-3。此外，井田內(nèi)有陷落柱6個，其主要特征見表1-2

18、-4。</p><p>　　總之，井田地質(zhì)構(gòu)造簡單。</p><p>　　表1-2-1 地層特征表</p><p>　　表1-2-2 斷層特征表</p><p>　　表1-2-3 主要褶曲特征表</p><p>　　表1-2-4 陷落柱控制情況一覽表</p><p><b>　　

19、1.3煤層特征</b></p><p><b>　　1.3.1煤層</b></p><p>　　自上而下的煤層特征為：</p><p>　　3號煤層位于二疊系山西組下部，為上煤組，厚5.00~7.25m。一般5.2m，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。夾矸0～3層，一般1層，厚0.27m

20、，屬結(jié)構(gòu)簡單至較簡單煤層。</p><p>　　9號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號煤層24.80~45.12m，平均29.9m。煤層厚度為0~1.95m，平

21、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號煤層位于太原組一段下部，下距15-3號煤層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)分南、北兩片可采，頂板為泥巖、粉砂

22、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號煤層為下組煤，因其硫分較高，俗稱臭煤。</p><p>　　可采煤層特征見表1-3-1。</p><p>　　表1-3-1 可采煤層特征表</p><p><b>　　1.3.2 煤質(zhì)</b></p&g

23、t;<p>　　3號煤層主要為中灰、特低硫、低磷、高發(fā)熱量、高熔點灰份貧煤，僅在礦井西部邊界部分為無煙煤。</p><p>　　9號煤層為富~高灰、高硫、特低磷、高熔點灰份貧煤。</p><p>　　12號煤層為富灰、高硫、特低磷、高熔點灰份無煙煤及部分貧煤。</p><p>　　15-2號煤層為富灰、高硫、特低磷、高熔點灰份無煙煤。</p>

24、;<p>　　15-3號煤層為富~高灰、高硫、低磷、高熔點灰份無煙煤。</p><p>　　以上9、12、15-2、15-3煤層均屬中等發(fā)熱量。是優(yōu)良的動力用煤及化工用煤。</p><p><b>　　1.3.3 瓦斯</b></p><p>　　潞礦集團(tuán)漳村、五陽、石圪節(jié)、王莊四對生產(chǎn)礦井目前開采深度較淺，均屬低瓦斯礦井，未發(fā)生

25、過瓦斯爆炸及突出事故，煤層埋藏較深的常村礦為高瓦斯礦井。</p><p>　　根據(jù)《潞安井田勘探(精查)地質(zhì)報告》有關(guān)瓦斯含量資料和3號煤層甲烷含量等值線圖，采用撫順煤科分院的科研成果“分源計算法預(yù)測礦井瓦斯涌出量”的計算方法，經(jīng)計算潞安一礦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，潞安一礦屬高瓦斯礦井。</p><p>　　1

26、.3.4煤塵及煤的自然</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性。</p><p>　　3、9號煤層屬不自燃煤層，15-2號煤層屬易自燃煤層，15-3號煤層屬不易自燃至易自燃煤層。</p><p><b>　　2 井田境界和儲量</b></p><p>

27、<b>　　2.1井田境界</b></p><p><b>　　2.1.1井田范圍</b></p><p>　　潞安一礦井田邊界為：北以文王山南斷層為界，南以西魏正斷層西端點與坐標(biāo)點（X=4015350，Y=38392000）連線為界；西以經(jīng)線38392000為界，東以經(jīng)線38402000為界。</p><p><b

28、>　　2.1.2井田尺寸</b></p><p>　　井田的最大走向長度為11.3 km，最小長度為10.5 km。</p><p>　　井田傾斜方向的最大長度為7.6 km, 最小長度為5.3 km。</p><p>　　煤層的傾角最大為10°，最小為2°，平均為6°。</p><p>　　井

29、田的水平面積按下式計算</p><p><b>　　〔2-1-1〕</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　S————井田的水平面積，m2;</p><p>　　K————井田平均水平寬度,m;</p><p>　　L————井田的平均走向長度

30、,m。</p><p>　　則井田的水平面積為；S = 11.3× 7.6－2.3×0.6×0.5=85.2 km</p><p><b>　　圖2-1井田境界</b></p><p><b>　　2.2礦井工業(yè)儲量</b></p><p><b>　　2.2

31、.1勘探類型</b></p><p><b>　　1）井田勘探類型</b></p><p>　　根據(jù)礦井勘探情況，其勘探類型為Ⅰ類Ⅱ型。</p><p>　　2）鉆孔及勘探線分布</p><p>　　全區(qū)經(jīng)過普查、詳查、精查勘探及使用綜合勘探的精查補充勘探后，使完成鉆孔145個，地震物理點3466個，平均每平

32、方公里有2.13個，地震物理點23.9個，共計工程量為10621.27m，其中水文鉆孔3個，為1865.61m。</p><p>　　2.2.2儲量等級的圈定</p><p>　　根據(jù)對煤礦床的勘探，研究程度和煤炭工業(yè)建設(shè)的需要，將煤炭儲量劃分為A、B、C、D四級。</p><p>　　本礦井煤質(zhì)穩(wěn)定，煤類單一，水文地質(zhì)條件中等，煤系中無巖漿巖破壞活動，因此儲量級別

33、的劃分主要依據(jù)對地質(zhì)構(gòu)造和煤層的控制、研究程度。</p><p>　　鄰近不可采邊界的塊段均不圈定高級儲量；</p><p>　　斷層煤柱不圈定高級儲量，一律降為C級儲量；</p><p>　　2.2.3礦井工業(yè)儲量的計算</p><p>　　礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探，煤層厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前即可

34、供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲量。礦井工業(yè)儲量即A+B+C級儲量。</p><p>　　井田范圍內(nèi)全區(qū)可采煤層為3號煤層。3煤平均厚度為5.2m。</p><p><b>　　1）計算數(shù)據(jù)的求取</b></p><p>　?。?）投影面積以1:10000煤層底板等高線圖為基礎(chǔ)，劃分儲量計算塊段，塊段形狀規(guī)則的以幾何圖形求面積的方法計算，不規(guī)則的，則

35、用求積儀在圖上求得。</p><p>　?。?）煤層厚度及傾角：按《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)程》要求，計算塊段儲量使用的煤厚及傾角是工程揭露的控制該塊段見煤點的煤厚及傾角平均值。</p><p>　?。?）容重：計算塊段儲量所用的容重根據(jù)取樣測定數(shù)據(jù)，見表2-2-1。</p><p>　　表2-2-1 各煤層容重表</p><p>　?。?）設(shè)計回

36、采率：根據(jù)《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)程》規(guī)定，本設(shè)計礦井各煤γ的回采率數(shù)據(jù)如表2-2-2。</p><p>　　表2-2-2 各煤層回采率數(shù)據(jù)表</p><p><b>　　2）儲量計算公式：</b></p><p>　　工業(yè)儲量=斜面積×煤厚×容重</p><p><b>　　即：<

37、/b></p><p><b>　　（2-2-1）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Zg————為井田工業(yè)儲量；</p><p>　　S————為井田平面積；</p><p>　　h————為煤層厚度；</p>&l

38、t;p>　　γ————為煤容重；</p><p>　　α————為煤層傾角。</p><p>　　由上式及井田參數(shù)可算得3號煤層井田工業(yè)儲量為619.4 Mt，由于只有3號煤層可采，所以總的井田工業(yè)儲量為619.4 Mt。如表2-2-3所示：</p><p>　　表2-2-3 井田工業(yè)儲量</p><p><b>　　2.

39、3礦井可采儲量</b></p><p>　　2.3.1保護(hù)煤柱留設(shè)原則</p><p>　　1）工業(yè)廣場、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。</p><p>　　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)廣場、村莊煤柱。巖層移動角為70°，表土層移動角為45°。</p

40、><p>　　3）斷層煤柱寬度30m，井田境界煤柱寬度為20m。</p><p>　　4）工業(yè)廣場占地面積，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，工業(yè)廣場占地面積指標(biāo)見表2-3-1。</p><p>　　表2-3-1 工業(yè)場地占地面積指標(biāo)</p><p>　　2.3.2礦井永久保護(hù)煤柱損失量</p>&

41、lt;p>　　1）井田邊界保護(hù)煤柱：井田邊界保護(hù)煤柱線長約37.4 km，邊界煤柱取20m</p><p><b>　　〔2-3-1〕</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　P1————井田邊界煤柱損失量；</p><p>　　L————井田邊界保護(hù)煤柱線長

42、度；</p><p>　　H————煤層厚度；</p><p><b>　　r————煤容重。</b></p><p>　　P1=20×37400×1.39×5.2=5.4 Mt</p><p>　　2）斷層保護(hù)煤柱：斷層總長約7100m，兩側(cè)各留30m保護(hù)煤柱。</p>&

43、lt;p><b>　　〔2-3-2〕</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　P2————斷層煤柱損失量；</p><p>　　L————斷層長度；</p><p>　　H————保護(hù)煤層厚度；</p><p>　　r————煤的容重。&

44、lt;/p><p>　　P2=7100×30×2×1.39×5.2=3.1 Mt</p><p>　　3）工業(yè)廣場保護(hù)煤柱</p><p>　　工業(yè)廣場受保護(hù)面積邊界是由工業(yè)廣場的邊界向外加上一部分備用量即圍護(hù)帶確定的，受保護(hù)邊界一般不是直接以工業(yè)廣場的外邊界為準(zhǔn)，而是取平行于煤層走向或傾斜方向的與工業(yè)廣場外邊界相連的直線所圍成的

45、面積，作為受保護(hù)的邊界。工業(yè)廣場的保護(hù)煤柱是從受保護(hù)的邊界起，按基巖移動角β、γ和δ及表土層移動角Ø所做的保護(hù)平面與煤層的交線來確定。保護(hù)煤柱的留設(shè)與計算一般用垂直斷面法求得，計算方法與步驟如下：</p><p><b>　?、俅_定受保護(hù)面積</b></p><p>　　如圖2-2所示，在開拓平面圖上通過建筑物四個角分別做平行與煤層走向和傾斜的四條直線，得矩

46、形abcd。在矩形的外緣加上15m寬的維護(hù)帶，得受保護(hù)面積aˊbˊcˊdˊ。</p><p>　　圖2-2 用垂直斷面法確定工業(yè)廣場保護(hù)煤柱</p><p><b>　?、诖_定受保護(hù)煤柱</b></p><p>　　通過受保護(hù)面積中心作一煤層傾斜剖面Ⅰ-Ⅰ，在這個剖面上，由維護(hù)帶的邊緣點m1，n1起在表土層以Φ=45°劃兩條保護(hù)線

47、，即m1m2，n1n2。然后在基巖中在下山和上山方向按上山移動角γ=75º和下山移動角β=70º作保護(hù)線，與煤層相交得nˊ和kˊ，則通過nˊ和kˊ的走向線分別為保護(hù)煤柱的上部和下部邊界。以同樣的方法在平行煤層走向的剖面Ⅱ-Ⅱ，按走向移動角δ=75º作保護(hù)線，得沿走向的煤柱邊界AˊBˊ和CˊDˊ，將nˊkˊ和AˊBˊ，CˊDˊ均繪制在平面圖上，即得保護(hù)煤柱邊界ABCD。煤柱是一個梯形。</p>

48、<p><b>　?、勖褐毫坑嬎?lt;/b></p><p>　　工業(yè)廣場保護(hù)煤柱煤量計算公式如下：</p><p><b>　　〔2-3-3〕</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　P3————工業(yè)廣場保護(hù)煤柱煤量；</p>

49、;<p>　　S————梯形面積；</p><p>　　H————煤層平均厚度；</p><p>　　r————煤層容重。</p><p>　　工業(yè)廣場按Ⅱ級保護(hù)，圍護(hù)帶寬度為20 m，本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為5.0Mt，由表2-5知，工業(yè)廣場面積取50公頃，形狀為長方形，長為830m, 寬為600m，地表層移動角及巖層移動角見表2-3-2。</p&

50、gt;<p>　　表2-3-2 地表層移動角及巖層移動角</p><p><b>　　經(jīng)計算得：</b></p><p>　　梯形高度h=1295m；梯形上底AB=1184m；梯形下底CD=1233m，</p><p>　　得： S底=0.5×（1184+1233）×1295=156

51、5007.5m2。</p><p>　　所以工業(yè)場地煤柱量P3＝1565007.5×5.2×1.39＝11.3Mt</p><p><b>　　4）村莊保護(hù)煤柱</b></p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》補充規(guī)定，為保證安全，村莊下必須留設(shè)保護(hù)煤柱。但是村莊已遷出，無需留村莊保護(hù)煤柱。</p><

52、;p>　　5）保護(hù)煤柱總的儲量損失為：11.3+3.1+5.4=19.8Mt</p><p>　　表2-3-3 保護(hù)煤柱損失量</p><p>　　2.3.3可采儲量計算</p><p>　　可采儲量由公式2-3-4計算：</p><p><b>　　〔2-3-4〕</b></p><p>

53、<b>　　式中：</b></p><p>　　Zg————礦井工業(yè)儲量，Mt；</p><p>　　P————保護(hù)煤柱損失儲量，Mt；</p><p>　　C————采區(qū)回采率，取75%。</p><p>　　則Zk=（619.4－19.8）×75%=449.6Mt</p><p>　

54、　2.3.4井田儲量匯總表</p><p>　　在井田內(nèi)水平煤層工業(yè)儲量和可采儲量匯編成表，見表2-3-4：</p><p>　　表2-3-4 井田儲量計算表</p><p>　　3 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　3.1 礦井工作制度</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)定

55、，確定礦井設(shè)計年工作日為330d，工作制度采用“四六制”，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作6h。</p><p>　　3.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p><b>　　3.2.1確定依據(jù)</b></p><p>　　《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》第2.2.1條規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、國家對煤炭資源

56、配置及市場需求、開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。</p><p>　　礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：</p><p>　　1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定的太大。</p><p>　　2）開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近大城市

57、及老礦區(qū)）、交通（鐵路、公路、水運）、用戶、供電、供水、建筑運料及勞動力來源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模，否則應(yīng)縮小規(guī)模。</p><p>　　3）國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤種、煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)。</p><p>　　4)投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之應(yīng)縮小規(guī)模。</p>&l

58、t;p>　　3.2.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力</p><p>　　潞安一礦井田儲量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，厚度變化不大，頂?shù)装鍡l件好，傾角小，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟效益好，交通運輸便利，宜建大型礦井。故確定潞安一礦礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為5.0Mt/a。</p><p>　　3.2.3 校核礦井煤層的開采能力是否滿足設(shè)計生產(chǎn)能力的要求</p><p>　　礦井的開采能力取決于回

59、采工作面和采區(qū)(帶區(qū))的生產(chǎn)能力，本礦井計劃用一個帶區(qū)的一個高產(chǎn)、高效工作面保證全礦井的產(chǎn)量。</p><p>　　主采煤層厚度5.2 m，容重為1.39t/m3，工作面長度300 m，采煤機截深0.8 m，每天進(jìn)10刀，一年330d ,工作面回采率90% ，則綜采面的生產(chǎn)能力為：</p><p>　　300×5.2×0.8×12×330×

60、1.39×90%＝5.15 Mt〉5.0Mt.</p><p>　　能夠滿足礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的要求。</p><p>　　3.2.4 礦井服務(wù)年限</p><p>　　礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。</p><p>　　礦井可采儲量Zk、設(shè)計生產(chǎn)能力A和礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為：</p><p><

61、;b>　　(3-2-1)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Zk————礦井可采儲量，Mt；</p><p>　　A————設(shè)計生產(chǎn)能力，Mt；</p><p>　　T————礦井服務(wù)年限，a；</p><p>　　K————礦井儲量備用系數(shù)

62、，取1.4。</p><p>　　則礦井設(shè)計服務(wù)年限為：</p><p>　　T=449.6÷(5.0×1.4)=64.2年> 60年</p><p>　　另外，由于本礦井開拓方案為單水平上下山開拓，故而第一水平服務(wù)年限為64年，符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求（見表3-2-1）。</p><p>　　表3-2-1

63、我國各類井型的新建礦井和第一水平設(shè)計服務(wù)年限</p><p><b>　　4 井田開拓</b></p><p>　　4.1 井田開拓的基本問題</p><p>　　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些列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運輸、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、位置及其相互關(guān)系和配合

64、稱為開拓方式。合理的開拓方式需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟比較才能確定。</p><p>　　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：</p><p>　　（1）確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)廣場的位置。</p><p>　　（2）合理確定開采水平的數(shù)目和位置。</p><p>　?。?

65、）布置大巷及井底車場。</p><p>　?。?）確定礦井開采程序，做好開采水平的接替。</p><p>　?。?）進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造。</p><p>　?。?）合理確定礦井通風(fēng)、運輸及供電系統(tǒng)。</p><p>　　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方案。在解決開拓問

66、題時，應(yīng)遵循下列原則：</p><p>　?。?）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)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)。</p><p>　?。?）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)。</p><p>　?。?）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。

67、</p><p>　?。?）必須貫徹執(zhí)行煤炭安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，是主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。</p><p>　?。?）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)展采煤機械化、自動化創(chuàng)造條件。</p><p>　?。?）根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以

68、及其他有益礦物的綜合開采。</p><p>　　4.1.1 確定井筒的形式及數(shù)目</p><p><b>　　1)井筒形式的確定</b></p><p>　　井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。</p><p>　　平硐開拓受地形及埋藏條件限制，要求地形條件合適，即在煤層賦存較

69、高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)廣場和引進(jìn)鐵路，上山部分儲量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。</p><p>　　斜井開拓與立井開拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，井筒施工單價低，初期投資少，地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅，主提升膠帶有相當(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

70、發(fā)生透水事故等，人員可以迅速從井筒撤離。缺點是：斜井井筒長，輔助提升能力小，提升深度有限；通風(fēng)線路長，阻力大，管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層，施工技術(shù)復(fù)雜。</p><p>　　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，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；

71、當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井井筒容易施工；對地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀都比較復(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。</p><p>　　根據(jù)潞安一礦的煤層埋藏深度（500 m以上）及第四系和基巖風(fēng)化帶的厚度（50～98 m），礦井的水文地質(zhì)條件，并考慮到井筒的施工方法等因素，確定井筒形式為立

72、井。</p><p><b>　　2）井筒數(shù)目確定</b></p><p>　　采用斜井或立井開拓時，新建礦井一般要開鑿一對井筒，滿足提升和輔助運輸?shù)男枰M足礦井通風(fēng)和施工的需要。風(fēng)井的個數(shù)是根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)要求以及安全生產(chǎn)的需要合理確定的。若采用主井通風(fēng)，用箕斗或膠帶輸送機井筒做風(fēng)井時，應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。</p><p>　　潞安一

73、礦為新建礦井，綜合考慮后確定布置 1 個主井、1 個副井、1 個風(fēng)井。</p><p>　　4.1.2 確定工業(yè)廣場及井口位置</p><p>　　1）工業(yè)廣場及井口位置的確定</p><p>　?。?） 對初期開采有利，即儲量必須可靠，井巷工程量省，建井工期較短。</p><p>　?。?） 應(yīng)使井田兩翼儲量大致平衡，即井筒應(yīng)位于儲量中心，

74、利于井下運輸、通風(fēng)和開采系統(tǒng)布置，減少生產(chǎn)經(jīng)營費用。</p><p>　?。?）盡量不占良田、少占農(nóng)田。充分利用地形地貌布置工業(yè)廣場，以便使地面生產(chǎn)系統(tǒng)合理，便于與外界溝通，使運輸方便。</p><p>　　（4） 井筒應(yīng)盡量避免穿過流沙層、較大含水層、較厚的沖積層、有煤和瓦斯突出的煤層以及較大面積的采空區(qū)和大斷層，以減少施工困難，并盡量少壓煤。</p><p>　

75、?。?） 工業(yè)廣場和井筒應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件，不受洪水、巖崩、泥石流、滑坡及森林火災(zāi)的威脅。</p><p>　　通過以上分析，考慮到潞安一礦實際情況，為了減少煤柱損失，縮短煤炭外運距離，減少運輸費用，平衡井田兩翼的運輸和通風(fēng)系統(tǒng)，潞安一礦工業(yè)廣場和主、副井井口布置在井田中央，對于本礦井井田中央也大致是井田儲量中央。</p><p><b>　　2）風(fēng)井位置的確定</b&

76、gt;</p><p>　　風(fēng)井位置應(yīng)根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)合理選擇</p><p>　　（1）采用中央邊界式通風(fēng)系統(tǒng)時，主、副井筒設(shè)在井田中央，風(fēng)井設(shè)在井</p><p><b>　　田上部邊界中央。</b></p><p>　　（2）采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)時，進(jìn)、回風(fēng)井并列在工業(yè)廣場內(nèi)。一般可利用其一井筒進(jìn)風(fēng)，另一井筒回風(fēng)，主

77、副井筒相距30～50 m。大型礦井相距可達(dá)60～100 m，并在井田上部邊界附近設(shè)安全出口，如果礦井水文地質(zhì)條件簡單，無突水危險時，且主副井筒均能上下人員，也可以單獨設(shè)置安全出口。</p><p>　?。?）采用對角式通風(fēng)系統(tǒng)時，風(fēng)井設(shè)在井田兩翼上部邊界。</p><p>　　（4）采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)時，回風(fēng)井設(shè)在各采區(qū)的上部邊界。</p><p>　　根據(jù)潞安一礦

78、的生產(chǎn)實際，為保證井下生產(chǎn)時有足夠的風(fēng)量，本礦井開采前期采用中央并列式通風(fēng)，風(fēng)井設(shè)在工業(yè)廣場內(nèi)。</p><p>　　4.1.3 開采水平的確定</p><p>　　開采水平的確定是礦井設(shè)計的關(guān)鍵，它直接關(guān)系到礦井的基本建設(shè)投資及生產(chǎn)經(jīng)營費用，是礦井開拓的重要參數(shù)。開采水平高度根據(jù)煤層賦存條件、生產(chǎn)技術(shù)水平及水平接替等因素綜合考慮確定。設(shè)計時從以下幾個方面進(jìn)行分析論證：</p>

79、<p>　?。?）是否有合理的階段斜長；</p><p>　?。?）階段內(nèi)是否有合理的區(qū)段數(shù)目；</p><p>　　（3）要保證開采水平有合理的服務(wù)年限和足夠的儲量。</p><p>　?。?）要使水平高度在經(jīng)濟上合理。</p><p>　　其中開采水平有合理的服務(wù)年限很重要，必須符合規(guī)范規(guī)定，水平高度可按表4－1-1選取。&

80、lt;/p><p>　　表4-1-1 礦井水平垂高表</p><p>　　井田范圍內(nèi)可采煤層只有3煤層，故采用單水平開采。</p><p>　　4.1.4帶區(qū)劃分及其布置</p><p>　　傾斜長壁回采工作面，按推進(jìn)方向可分為仰斜開采和俯斜開采。工作面沿傾斜從下向上推進(jìn)的稱為仰斜開采，工作面沿傾斜從上向下推進(jìn)的稱為俯斜開采。</p>

81、<p>　　據(jù)資料統(tǒng)計，我國應(yīng)用俯斜開采的比重較大，占74.07%。實踐經(jīng)驗表面，當(dāng)煤層頂板較穩(wěn)定、煤質(zhì)較硬，或頂板含水量較大時，宜采用仰斜開采；當(dāng)煤層傾角與厚度較大、煤質(zhì)松軟片幫，或沼氣量較大時，宜采用俯斜開采。</p><p>　　根據(jù)傾斜長壁工作面的推進(jìn)方向與主要水平大巷的相互位置關(guān)系，其回采方式可分為前進(jìn)式、后退式和混合式三種。</p><p>　　當(dāng)回采工作面自主要

82、水平大巷向階段上邊界推進(jìn)，其運輸斜巷和回風(fēng)斜巷隨工作面的推進(jìn)而向前推進(jìn)，并在采空區(qū)中維護(hù)時，稱之為前進(jìn)式回采方式。前進(jìn)式回采方式不需要預(yù)掘大量的回采巷道，縮短了回采工作面的準(zhǔn)備時間，有利于采掘接續(xù)；巷道免受超前支承壓力的作用，沿空留巷維護(hù)狀況較好；改變采掘分散的局面，提高礦井集中化程度。但這種回采方式不易弄清工作面前方的地質(zhì)構(gòu)造，采掘工作互相干擾，采空區(qū)漏風(fēng)有導(dǎo)致自然發(fā)火的危險。可采用密封材料將采空區(qū)密封。</p><

83、;p>　　根據(jù)潞安一礦情況，帶區(qū)采用集中布置；為了節(jié)約初期投資，盡快投產(chǎn)，井田范圍內(nèi)采用前進(jìn)式開采順序。同時生產(chǎn)的帶區(qū)一個，該帶區(qū)的一個工作面保證全礦井的產(chǎn)量。</p><p>　　4.2 開拓方案比較 </p><p>　　4.2.1開拓方案技術(shù)比較</p><p>　　根據(jù)本礦井實際情況：煤層埋深在500 m左右，故可選用立井和斜井進(jìn)行開拓，井田垂高約我2

84、40 m，故可以分1-2個水平；在回風(fēng)方面，考慮到初期投資和基建費用及礦井的投產(chǎn)期，故將風(fēng)井布置在工業(yè)廣場內(nèi)，及采用中央并列式通風(fēng)方式。對其他方面，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開拓方案，分析如下：</p><p>　　方案一：雙立井單水平開拓</p><p>　　主、副井均為立井，設(shè)置一個水平水平在+460 m。如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 方案一

85、示意圖</p><p>　　方案二：雙立井兩水平開拓</p><p>　　主、副井均為立井，設(shè)置+460m和+340m兩個水平，如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 方案二示意圖</p><p>　　方案三：主斜副立單水平開拓</p><p>　　主井為斜井，副井為立井，設(shè)置一個水平在+460m。如圖4-3所

86、示。</p><p>　　圖4-3 方案三示意圖</p><p>　　方案四：主斜副立兩水平水平開拓</p><p>　　主井為斜井，副井為立井，在+460m和+340m設(shè)置兩個水平。如圖4-4所示。</p><p>　　圖4-4 方案四示意圖</p><p>　　方案1和方案2、方案3和方案4兩兩之間的區(qū)別僅在于是采

87、用單水平開拓還是用兩水平開拓。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)都比較簡單可靠。兩方案對比第二方案的立井深度要比第一方案深，從而井筒長度要有所增加，同時第二個石門也較長，費用方面要比方案一高許多，此外，第二方案中還要設(shè)第二水平的車場，這些都將增加費用。由于本煤層傾角6°，為近水平煤層，整個井田垂高為240 m,分兩水平的話水平間垂高只有100米多，不符合大型礦井設(shè)計，所以放棄方案2和方案4。</p><p>　　余下的方

88、案1和方案3均屬技術(shù)上可行，兩者相比，方案3采用斜井，雖然煤層埋深450m，主斜井按16°計算的話，長度大約在1700 m，雖然方案3的初期總投資要比方案1高些，但本礦井為5.0 Mt大型礦井，考慮到立井能否擔(dān)負(fù)提升要求，故要將此方案保留進(jìn)行經(jīng)濟比較。因此，兩方案需要通過經(jīng)濟比較才能確定其優(yōu)劣。</p><p>　　方案一、方案二的粗略估算費用計算如表4-2-1、4-2-2所示</p>&

89、lt;p>　　表4-2-1 方案一的粗略估算費用計算表</p><p>　　表4-2-2 方案二的粗略估算費用計算表</p><p>　　方案三、四兩個方案的粗略估算費用計算如表4-2-3、4-2-4所示：</p><p>　　表4-2-3 方案三的粗略估算費用計算表</p><p>　　表4-2-4 方案四的粗略估算費用計算表<

90、/p><p>　　4.2.3 開拓方案經(jīng)濟比較</p><p>　　方案1和方案3有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費、生產(chǎn)經(jīng)營費和經(jīng)濟比較結(jié)果，分別匯總于表4-2-5～表4-2-6。</p><p>　　表4-2-5 方案一經(jīng)濟計算表</p><p>　　表4-2-6 方案三經(jīng)濟計算表</p><p>　　對方案一

91、、三進(jìn)行經(jīng)濟計算匯總?cè)绫?-2-7所示：</p><p>　　表4-2-7 方案一、三費用匯總表 </p><p>　　4.2.4 綜合比較</p><p>　　從前述技術(shù)經(jīng)濟方案比較結(jié)果來看，方案三的生產(chǎn)經(jīng)營費比方案一略低，但方案一的初期和后期基建工程費比方案三要低得多。由于基建費的計算誤差一般比生產(chǎn)經(jīng)營費的計算誤差小的多，所以可以認(rèn)為方案一相對較優(yōu)。此外，從建井

92、的初期投資和礦井的投產(chǎn)期方面看方案一比方案三也具有較大優(yōu)勢。</p><p>　　綜上所述，認(rèn)為方案一和方案三在技術(shù)和經(jīng)濟方面均不相上下，但方案一初期建井工期及基建工程費較少，且采用立井開拓?fù)p失的煤較斜井來說比較少，故本礦井設(shè)計為雙立井單水平開拓，水平標(biāo)高在+460 m，采用帶式準(zhǔn)備方式，其中回風(fēng)采用中央并列式通風(fēng)。</p><p>　　4.3 礦井基本巷道</p><

93、p><b>　　4.3.1井筒</b></p><p>　　本礦井采用立井開拓，主井是專門用做提升煤炭的井筒；副井是用作升降人員、材料、設(shè)備和提升矸石的井筒；風(fēng)井是專門用作回風(fēng)的井筒。</p><p>　　由已知條件可從《井筒斷面圖冊》中選取各井筒的布置方式。圖4-5為主井的布置形式，井筒斷面直徑為7.2 m，井筒裝備為兩對25 t箕斗，采用金屬罐道梁，鋼軌罐道

94、；圖4-3為副井的布置形式，井筒斷面直徑為8.0 m，井筒內(nèi)布置有一對雙層四車(1.5 t)罐籠以及梯子間和管路間，采用槽鋼組合罐道梁，球扁鋼組合罐道；圖4-4為風(fēng)井的布置形式，井筒斷面直徑為5.0 m，井筒內(nèi)布置有梯子間和管路間。 </p><p>　　主、副井采用混凝土砌碹井壁，厚500 mm，表土層段井壁厚1000～2000 mm；風(fēng)井采用混凝土砌碹井壁，基巖段井壁厚350 mm，表土層段厚1000 mm。

95、</p><p>　　立井井筒裝備包括：罐道梁、罐道、梯子間、管路電纜間、過卷裝備以及井口和井底金屬支承結(jié)構(gòu)等。其中罐道梁和罐道是井筒裝備的主要組成部分，它是保證提升容器安全運行的導(dǎo)向設(shè)施，也是決定井筒裝備安裝工期的主要工作。</p><p>　　確定井筒形式后，還應(yīng)用風(fēng)速校核井筒凈斷面積。</p><p>　　按照《煤礦安全規(guī)程》等規(guī)定的允許最大風(fēng)速進(jìn)行驗算，即&

96、lt;/p><p>　?。?-3-1） </p><p><b>　　式中: </b></p><p>　　υ————通過巷道風(fēng)流的速度，m/s；</p><p>　　Q————通過巷道的風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　S————巷道的凈斷面積，m2；</p

97、><p>　　υm————巷道允許通過的最高風(fēng)速 m/s</p><p>　　(1)主井井筒斷面圖</p><p>　　主井井筒斷面布置圖見圖4-5，井筒特征表見表4-3-1.</p><p>　　圖4-5主井井筒斷面布置圖</p><p>　　表4-3-1 井筒特征表</p><p>　　(2)

98、副井井筒斷面圖</p><p>　　副井井筒斷面布置圖見圖4-6，井筒特征表見表4-3-2.</p><p>　　圖4-6副井井筒斷面圖</p><p>　　表4-3-2 副井特征表</p><p><b>　　(3)風(fēng)井?dāng)嗝鎴D</b></p><p>　　風(fēng)井井筒斷面布置圖見圖4-7，井筒特征表

99、見表4-3-3.</p><p>　　圖4-7 風(fēng)井井筒斷面圖</p><p>　　表4-3-3 風(fēng)井井筒特征表</p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的允許最高風(fēng)速見表4-3-4</p><p>　　表4-3-4 井巷中允許風(fēng)流速度</p><p>　　由于本礦采用副井進(jìn)風(fēng)，主井輔助進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)，因此只驗算副井和

100、風(fēng)井風(fēng)速。具體驗證見第九章。</p><p><b>　　4.3.2井底車場</b></p><p>　　1）確定井底車場的形式和各種硐室的布置</p><p>　　選擇井底車場形式的經(jīng)驗及原則：</p><p>　?。?）對于開采緩傾斜和傾斜煤層的立井和穿巖斜井，當(dāng)井筒距運輸大巷距離近時（如40～60米），可采用臥式環(huán)

101、形車場或梭式車場；井筒距離運輸大巷較遠(yuǎn)時（如大于120米），可采用刀式環(huán)形車場或盡頭式車場；井筒距運輸大巷適中時，選用立式車場；如井筒出車方向與大巷斜交，且距離較近時，可采用斜式環(huán)形車場；對中、小型礦井，無論甩車場或平車場，井底車場都可采用梭式車場。開采急傾斜煤層的礦井，可采用刀式環(huán)形車場或盡頭式車場。</p><p>　?。?）井底車場的形式應(yīng)與礦井的井型相適應(yīng)。大中型礦井可采用環(huán)形式或折返式車場。生產(chǎn)能力大于

102、1 2 Mt/a的礦井，可采用增設(shè)主井復(fù)線的環(huán)形式或車站式車場；井型大，大巷用底卸式礦車運煤時，應(yīng)采用折返式車場(注意,底卸式礦車受卸載方向限制不能掉頭)。大巷用膠帶輸送機運煤時可采用環(huán)形式或折返式車場。中、小型礦井，按距井筒的遠(yuǎn)近，可采用刀式環(huán)形車場、盡頭式車場或梭形車場。</p><p>　?。?）選擇井底車場的形式還應(yīng)考慮到地面出車方向的限制，有時要求采用斜式環(huán)形車場。井底車場的位置應(yīng)選在堅硬、穩(wěn)定的巖層中

103、，避開斷層和破碎地帶。如果不得不在圍巖不太好的地區(qū)設(shè)置時，不宜選用巷道斷面大的車場。</p><p>　　結(jié)合本礦實際，選用立井立式環(huán)行井底車場。如圖4-8所示：</p><p>　　圖4-8 立井立式環(huán)行井底車場</p><p>　　1-主井；2-副井；3-卸載站；4-煤倉；5-中央變電所；6-水泵房；</p><p>　　7-調(diào)度室；8-

104、等候室；9-水倉；10-清理井底斜巷；11-材料車線</p><p>　　本礦井大巷采用膠帶輸送機運煤，故不設(shè)立主井空重車線，副井設(shè)立材料車線，從副井材料車線發(fā)車，將材料送到采區(qū)，采區(qū)的矸石經(jīng)矸石車線回到副井，由副井運到地面。</p><p>　　4.3.3 主要開拓巷道</p><p>　　運輸大巷和軌道大巷布置在3號煤層底板巖層中，運輸大巷和軌道大巷均鋪設(shè)混凝土

105、底板，厚度分別為250 mm和300 mm。運輸大巷和軌道大巷均采用錨網(wǎng)噴支護(hù)半圓拱形斷面，掘進(jìn)寬度分別為5300 mm和5700 mm，高為4400 mm和4750 mm，設(shè)計掘進(jìn)斷面為18.98 m2，和23.582 m2。主運輸巷與輔助運輸巷的斷面如圖4—9，4—10所示?；仫L(fēng)大巷布置在煤層掘進(jìn)，斷面為半圓拱形，為錨網(wǎng)噴支護(hù)的半圓拱形斷面，掘進(jìn)寬度為5240 mm，高為4345 mm，設(shè)計掘進(jìn)斷面為20.049 m2?；仫L(fēng)大巷斷面

106、如圖4—11。</p><p><b>　　4—9 運輸大巷</b></p><p><b>　　巷道特征</b></p><p>　　每米工程量及材料消耗</p><p>　　圖 4—10 軌道大巷</p><p><b>　　巷道特征</b><

107、/p><p>　　每米工程量及材料消耗</p><p>　　圖4—11 回風(fēng)大巷</p><p><b>　　巷道特征</b></p><p>　　每米工程量及材料消耗</p><p><b>　　5 帶區(qū)巷道布置</b></p><p>　　5.1 煤

108、層地質(zhì)特征</p><p>　　5.1.1 可采煤層概況</p><p>　　本礦井初期開采3號煤層。煤層賦存穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單，，平均厚度5.2 m。煤層屬近水平~緩傾斜煤層，傾角一般2~8°，局部褶曲帶達(dá)18°多。煤層頂?shù)装鍘r性一般為泥巖、粉砂巖，直接頂中等穩(wěn)定。井田內(nèi)煤層起伏不定，褶曲帶較多，地質(zhì)構(gòu)造以褶曲為主、南北走向斷層次之，煤層多被密集村莊煤柱分割為不規(guī)則可采區(qū)

109、塊。井田內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單，煤層瓦斯含量高、不自燃，但有煤塵爆炸危險。</p><p>　　表5-1-1可采煤層特征表</p><p>　　3號煤層位于二疊系山西組下部，為上煤組，厚5.00~7.25 m。一般5.2 m，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。夾矸0～3層，一般1層，厚0.27 m，屬結(jié)構(gòu)簡單至較簡單煤層。</p>&

110、lt;p><b>　　5.1.2 煤質(zhì)</b></p><p>　　3號煤層主要為中灰、特低硫、低磷、高發(fā)熱量、高熔點灰份貧煤，僅在礦井西部邊界部分為無煙煤。</p><p><b>　　5.1.3 瓦斯</b></p><p>　　潞礦集團(tuán)漳村、五陽、石圪節(jié)、王莊四對生產(chǎn)礦井目前開采深度較淺，均屬低瓦斯礦井，未發(fā)生

111、過瓦斯爆炸及突出事故，煤層埋藏較深的常村礦為高瓦斯礦井。</p><p>　　根據(jù)《潞安一礦井田勘探(精查)地質(zhì)報告》有關(guān)瓦斯含量資料和3號煤層甲烷含量等值線圖，采用撫順煤科分院的科研成果“分源計算法預(yù)測礦井瓦斯涌出量”的計算方法，經(jīng)計算潞安一礦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，潞安一礦屬高瓦斯礦井。</p><p>　

112、　5.1.4煤塵及煤的自然</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性。</p><p>　　3、9號煤層屬不自燃煤層，15-2號煤層屬易自燃煤層，15-3號煤層屬不易自燃至易自燃煤層。</p><p><b>　　5.2帶區(qū)巷道布置</b></p><p&g

113、t;<b>　　5.2.1 總則</b></p><p>　　合理的準(zhǔn)備方式應(yīng)遵循以下幾項原則：</p><p>　　(1)有利于礦井合理集中生產(chǎn)，使采準(zhǔn)巷道系統(tǒng)有合理的生產(chǎn)能力和增產(chǎn)潛力;</p><p>　　(2)保證具備完善的生產(chǎn)系統(tǒng)，有利于充分發(fā)揮機電設(shè)備的效能，并為采用新技術(shù)、發(fā)展綜合機械化和自動化創(chuàng)造條件;</p>&

114、lt;p>　　(3)力求在技術(shù)和經(jīng)濟上合理，盡量簡化巷道系統(tǒng)，減少巷道掘進(jìn)和維護(hù)工程量，減少設(shè)備占用臺數(shù)和生產(chǎn)費用，便于采掘正常銜接;</p><p>　　(4)煤炭損失少，有利于提高采出率;</p><p>　　(5)安全生產(chǎn)條件好，符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。</p><p>　　5.2.2 準(zhǔn)備方式的確定</p><p>　　

115、根據(jù)帶區(qū)內(nèi)煤層特征可知：煤層埋藏平穩(wěn),地質(zhì)構(gòu)造簡單，傾角較小，無斷層,涌水量小，因此考慮采用帶區(qū)式準(zhǔn)備方式。帶區(qū)準(zhǔn)備有如下優(yōu)點：</p><p>　　(1)不需要開掘上山，大巷掘出后就可以掘順槽、開切眼和必要的硐室車場，因此巷道系統(tǒng)簡單，巷道掘進(jìn)和維護(hù)費用低、投產(chǎn)快，準(zhǔn)備工期短；</p><p>　　(2)工作面出煤可經(jīng)斜巷或煤倉直達(dá)運輸大巷，運輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)少，費用低，系統(tǒng)簡單，運輸設(shè)備、數(shù)

116、量和輔助人員少；</p><p>　　(3)由于傾斜長壁工作面的回采巷道既可以沿煤層掘進(jìn)，又可以保持固定方向，故可使采煤工作面長度保持等長，從而減少了工作面長度的變化給生產(chǎn)帶來的不利影響，對綜合機械化采煤非常有利；</p><p>　　(4)通風(fēng)線路短，風(fēng)流方向轉(zhuǎn)折變化少，同時使巷道交岔點和風(fēng)橋等通風(fēng)構(gòu)筑物也相應(yīng)減少；</p><p>　　(5)對某些地質(zhì)條件的適應(yīng)

117、性較強。當(dāng)煤層的地質(zhì)構(gòu)造比較發(fā)育時，布置傾斜長壁工作面可以減少地質(zhì)構(gòu)造對開采的影響，可保證工作面的有效工作長度；</p><p>　　(6)技術(shù)經(jīng)濟效果比較顯著。國內(nèi)實踐表明，在工作面單產(chǎn)、巷道掘進(jìn)率、采出率、勞動生產(chǎn)率和噸煤成本等幾項指標(biāo)方面，都有顯著提高或改善。</p><p>　　本設(shè)計礦井主要大巷布置在巖層中，大巷輔助運輸采用礦車運輸。</p><p>　　

118、5.2.3 帶區(qū)巷道布置方案說明</p><p>　　設(shè)計帶區(qū)采用前進(jìn)式開采順序，即從井田中央向邊界進(jìn)行開采，帶區(qū)傾斜長度平均為3000 m，本設(shè)計采用一個條帶獨立成為一個帶區(qū)，所以帶區(qū)的長度約為工作面的長度，約為300 m。每個條帶具有獨立的煤倉和獨立的運輸、運料及通風(fēng)系統(tǒng)，以及獨立的絞車房、下部車場等。</p><p>　　帶區(qū)內(nèi)工作面回采巷道布置3條，采用兩進(jìn)一回的通風(fēng)方式，回風(fēng)巷道