安全工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-淮南潘三礦180萬(wàn)噸井型的設(shè)計(jì)（含全套cad圖紙）

1、<p>　　1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征</p><p>　　全套設(shè)計(jì)，聯(lián)系 153893706</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況 </b></p><p>　　1. 1. 1礦區(qū)的地理位置、地形及交通條件</p><p>　　位置：潘集三號(hào)井位于淮南市洞山西北，離洞山直線(xiàn)距離約32公里，地處鳳臺(tái)縣城正

2、北，相距15公里，行政區(qū)劃屬淮南市潘集區(qū)所管轄，井田范圍地跨潘集、蘆集、田集、賀町四個(gè)鄉(xiāng)。</p><p>　　地形：潘集礦區(qū)位于淮河北岸礦井井田范圍為淮河沖積平原，區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高+20.0～+23.0米，一般為+21.0米左右，地勢(shì)西北高，東南低，坡度約萬(wàn)分之一。</p><p>　　居民點(diǎn)分布情況：本礦井居住區(qū)選在工業(yè)廣場(chǎng)的南面，與工業(yè)廣場(chǎng)緊緊連成一條，居住區(qū)地勢(shì)較高，自然標(biāo)高

3、約為22.0米，一般情況下不受內(nèi)澇水威脅。</p><p>　　礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況及電力供應(yīng)：區(qū)內(nèi)土壤大部分為黃土、白漿土，土質(zhì)貧瘠，農(nóng)業(yè)以小麥、水稻、山芋為主及少量大豆、玉米、高粱等。種植習(xí)慣多為二年三熟制。礦井電源：35KV工廣變電所從蘆集變電所饋出3457、3459兩路架空線(xiàn)路，線(xiàn)分別長(zhǎng)3.2KM、3.52KM；架空線(xiàn)路型號(hào)為L(zhǎng)GJ-185，兩路電源一路正常運(yùn)行，一路備用。潘一變饋出3413線(xiàn)路經(jīng)田集機(jī)廠(chǎng)后

4、進(jìn)工廣變電所，線(xiàn)路長(zhǎng)7KM，型號(hào)為L(zhǎng)GJ-120，3413線(xiàn)路正常熱備用，在工廣變電所進(jìn)線(xiàn)隔離刀閘處斷開(kāi)，作為礦井的保安電源工廣變電所分別饋出3422線(xiàn)路5.96KM至西風(fēng)井變電所、3423線(xiàn)路3.74KM至東風(fēng)井變電所，東、西風(fēng)井變電所之間用3424線(xiàn)路聯(lián)絡(luò)，在西風(fēng)井變電所處斷開(kāi)，形成東、西風(fēng)井變電所的分列運(yùn)行，3422、3423、3424線(xiàn)路型號(hào)為L(zhǎng)GJ-70，東、西風(fēng)井變電所構(gòu)成礦井35KV供電網(wǎng)絡(luò)。</p><

5、;p>　　距本礦最近的電源為淮南發(fā)電廠(chǎng)。本礦井供電源從潘集220kv變電所以?xún)陕?5kv線(xiàn)路引來(lái)，且雙回路供電 。</p><p>　　交通:礦區(qū)鐵路專(zhuān)用線(xiàn)與阜淮線(xiàn)、淮南線(xiàn)連接，向東南經(jīng)合肥至蕪湖，可延伸至滬杭、皖贛線(xiàn)，向西約90公里經(jīng)阜陽(yáng)至京九線(xiàn)各站，公路30公里與206國(guó)道相接。水運(yùn)由淮河進(jìn)入長(zhǎng)江，在淮河建有自營(yíng)碼頭，專(zhuān)門(mén)從事煤炭的水運(yùn)業(yè)務(wù)。煤炭主要銷(xiāo)往淮南平圩與洛河電廠(chǎng)及江浙一帶</p>

6、<p>　　附：潘三礦交通位置圖（圖1.1）</p><p><b>　　圖1.1</b></p><p>　　1. 1. 2礦區(qū)氣候條件</p><p>　　淮河流域地處我國(guó)南北氣候過(guò)度地帶，屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)。本區(qū)屬寒溫帶濕潤(rùn)氣候，季節(jié)性明顯。年平均溫度在15.2～15.3C。之間，極端最高氣溫41.4C。（1959年8月

7、24日），極端最低氣溫為零下21.7C（1969年1月31日），一年中夏季高溫（7月份），平均氣溫為28～28.4C，冬季低溫（元月份），氣溫平均在1.2C左右。</p><p>　　風(fēng)向一般春夏季節(jié)多為東南風(fēng)、東風(fēng)，冬季多為東北及西北風(fēng)，風(fēng)力一般2～4級(jí)，最大風(fēng)力8～9級(jí)，平均風(fēng)速為3.18m/s,最大風(fēng)速為20m/s。</p><p>　　降雨量的時(shí)空分布不均，據(jù)合肥煤礦設(shè)計(jì)院編制的“

8、潘集礦區(qū)環(huán)境水利及開(kāi)發(fā)影響分析”研究報(bào)告質(zhì)料，泥黑河流域年平均降雨量為873mm，最大降雨量為1556mm,最小降雨量為413mm,雨量分布不均。同年內(nèi)7～8月的降雨量約占全年的40%左右。另根據(jù)淮南礦區(qū)的資料，最大降雨量為462.1mm，（1991年6月），最大日降雨量為218.7mm（1991年6月14日）最大小時(shí)降雨量為77.5mm，全年蒸發(fā)量為1400～1600mm。初霜為10月中旬～下旬，終霜為4月上旬～中旬，霜期91～174

9、天，最長(zhǎng)連續(xù)13天。初雪為11月上旬～中旬，終雪為2～3月，降雪期為54～127天，最長(zhǎng)連續(xù)降雪6天，日最大積雪深度為160mm。凍結(jié)始于12月，終結(jié)于2月，最大凍結(jié)深度為30cm,一般為7～15cm，消融期1～28天。</p><p>　　1. 1. 3礦區(qū)水文情況 </p><p>　　淮河是我國(guó)的五大水系之一，淮南煤田處于淮河中游兩岸，潘集—丁集各井田處于淮河左岸的泥河、黑河分流域，

10、泥河發(fā)源于鳳臺(tái)縣米集，自西北向東南方向穿過(guò)丁集、潘三、潘一、潘二 四個(gè)井田，由淮南市嚴(yán)家溝入淮，全長(zhǎng)60公里，茨淮新河開(kāi)挖以后，流域面積減為606平方公里。</p><p>　　淮河從井田以南10公里處通過(guò)，淮河一般水位標(biāo)高為+17.0m，歷史最高洪水位：鳳臺(tái)縣峽山口為+25.36m(1954年)；李嘴孜為+25.43m(1954年)，淮河最大流量為10800m3/s，你和泥河不能通航，自西北向東南流經(jīng)井田中部，

11、雨季淮河水位高于泥河水位時(shí)，兩岸低洼地帶易形成內(nèi)澇，內(nèi)澇積水時(shí)間往往長(zhǎng)達(dá)100天以上，據(jù)1951年至1984年統(tǒng)計(jì)，內(nèi)澇水位超過(guò)+20.0m高程的有8年，泥河最高洪水位（青年閘），1991年7月9日13時(shí)達(dá)21.87m,1991C年7月10日8點(diǎn)為21.94m，黑河最高水位：1991年7月7日9時(shí)達(dá)22.44m。在井田西南部還有一條架河西干渠，屬農(nóng)田灌溉用的人工河，河流寬17~60米，自西北流向東南。</p><p&

12、gt;　　農(nóng)業(yè)及居民用水的水源、水質(zhì)：</p><p>　　礦井及居民供水水源為第四系上部含水組，取用第四系上部含水層的下段厚50~60米作為供水水源，水源井供水，成井深度100m左右。潘三礦水源井11座，其中工業(yè)場(chǎng)地5座，生活區(qū)4座，東風(fēng)井2座。</p><p>　　水質(zhì)類(lèi)型為HCO3—Na和HCO3—CaMgNa型，礦化度0.228~0.437g/L，總硬度12.12~18.49Ha,

13、PH值7.7~8.0,氟含量0.1~0.8毫克/升。</p><p>　　主要水文地質(zhì)參數(shù)：?jiǎn)挝挥克繛?.589~3.077L/S.m;導(dǎo)水系數(shù)648.75~598.38m2/d,滲透系數(shù)為9.105~11.437m2/d,儲(chǔ)水系數(shù)為（6.6~3.8）×10-4,越流系數(shù)為（4.33~5.54）×10-4。</p><p>　　潘三礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)、生活及消防用水量為：14

14、350m3/d，其中，工業(yè)場(chǎng)地用水量6100m3/d,東風(fēng)井用水量2050m3/d,西風(fēng)井用水量1700m3/d,居民區(qū)用水量4500m3/d。</p><p>　　水質(zhì)分析表（表1.1）</p><p><b>　　表1.1</b></p><p><b>　　1.2井田地質(zhì)特征</b></p><p

15、>　　井田地形、勘探程度及地層概述</p><p>　　井田地形：潘三井田屬淮河沖積平原，地形平坦，地面標(biāo)高為+20.0~+23.0m，一般為+21.0m，泥河貫穿于井田中部，由西北向東南流入淮河。流域內(nèi)一般地面高程為+19~+24m,下游為一開(kāi)闊洼地，洼地最低高程為+16m，+20m以上高程以上地面逐漸平展開(kāi)闊。</p><p>　　煤系地層概述：本區(qū)全為第四系地層所覆蓋，屬全隱蔽

16、井田，第四系地層厚186~484m，含煤地層為石炭二疊系，煤系下伏為寒武奧陶系地層。</p><p>　　一 、石炭系上統(tǒng)太原組（C3）:石炭系上統(tǒng)太原組低部有4~6m厚的鋁土質(zhì)黏土巖，該層巖性為淺灰色微帶青色，具紫紅及銹黃色花斑，局部具鮞粒狀結(jié)構(gòu)，鮞粒分布不均，該層下部為質(zhì)較純的淺灰色黏土巖。除底部這層鋁土質(zhì)黏土巖以外，巖層由灰色灰?guī)r，黏土巖，砂質(zhì)黏土，細(xì)至中砂巖組成，共含灰?guī)r13層，灰?guī)r總厚53m左右。局部地

17、區(qū)有小型火成巖侵入。太原組屬本區(qū)含煤層之一，地層總厚122m。</p><p>　　二 、二疊系（P）：二疊系自下而上分為山西組、下石盒子組、上石盒子組和石千峰組。其中山西組，下石盒子組和上石盒子組為含煤地層，合計(jì)厚762m，含煤40余層，可采煤層5層，煤層總厚33.13m，含煤系數(shù)4.3%,可采煤層分布于山西組、下石盒子組和上石盒子組的下部。石千峰組不含煤，厚270m。二疊系山西組和石盒子組含煤地層總厚約762

18、m,共分為七個(gè)含煤段，現(xiàn)分述如下：</p><p>　　1. 山西組（P11）：即第一含煤段，厚77m，底部為灰色致密泥巖，富含腕足類(lèi)化石，系海灣沉積，其上為深灰色砂質(zhì)泥巖與薄層細(xì)砂巖組成砂頁(yè)巖互層，含較多云母片及菱鐵結(jié)核，常見(jiàn)波狀、緩波狀及斜層理，上部以砂巖、粉砂巖為主，間夾泥巖，下部含煤兩層（1、3煤），因巖漿侵入，影響煤層厚度及間距變化大，煤層局部變質(zhì)為天然焦。</p><p>　　

19、2. 下石盒子組（P12）:即第二含煤段，厚135m，底部為膠結(jié)松散的灰白色中粗砂巖及含礫砂巖。（駱駝缽砂巖），具沖刷現(xiàn)象，含炭質(zhì)及泥巖體，向上為厚約5m左右的含鋁質(zhì)泥巖，有時(shí)含花斑，為主要標(biāo)志層之一，中上部為粉砂巖、細(xì)砂巖和泥巖，5—1與4—2煤層間發(fā)育砂頁(yè)巖互層，具底棲動(dòng)物通道。</p><p>　　上石盒子組（P21）：包括第三～第七含煤段，總厚550m。</p><p>　　（1）

20、第三含煤段厚110m，底部以9煤頂灰白色細(xì)～中粒砂巖與第二含煤段分界，中部以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，局部含鮞粒，上部以泥巖為主，夾薄層細(xì)砂巖，含煤4層。</p><p>　　（2）第四系含煤段厚106m，底部為灰白色較堅(jiān)硬的中砂巖或石英砂巖，下部有1～2層花斑狀泥巖，分布穩(wěn)定，為主要標(biāo)志層之一，中上部以灰色泥巖為主，夾薄層砂巖含煤5～6層，是主要含煤段之一，其中13-1煤為本區(qū)主要可采煤層。</p>&

21、lt;p>　?。?）第五煤段，厚70m ，以青灰色為主要特征，巖性以泥巖、粉砂巖為主，夾細(xì)砂巖，下部有2～3層花斑狀泥巖，分布穩(wěn)定，為主要標(biāo)志層之一。砂巖、粉砂巖及砂質(zhì)泥巖時(shí)有交替出現(xiàn)，構(gòu)成互層狀，具波狀及透鏡狀層理，含煤4層，其中16-1，16-2煤局部可采。</p><p>　　（4）第六含煤段厚105m，由灰色、灰綠色及青灰色粉砂巖、砂巖及泥巖組成。19煤附近常有薄層燧石層，中下部含海綿骨針化石，含煤

22、4層，多不穩(wěn)定。</p><p>　　（5）第七含煤段，厚159m，主要為深灰色，局部青灰色泥巖、粉砂巖及中細(xì)砂巖。巖性變化較大，常具緩波狀層理，局部含泥質(zhì)包體，含煤4～5層，極不穩(wěn)定，其厚度及煤質(zhì)變化大。</p><p>　　勘探程度：查明了主要煤層的層位、層數(shù)、厚度、結(jié)構(gòu)、可采邊界、控制了主要煤層露頭位置，采用了煤層間距、煤組間的巖石性質(zhì)、煤層組合、煤層結(jié)構(gòu)、煤層發(fā)育程度、頂?shù)装鍘r性、

23、植物化石、標(biāo)志層及電測(cè)曲線(xiàn)等對(duì)比依據(jù)，主要煤層對(duì)比可靠，次要煤層對(duì)比比較可靠。</p><p>　　該井田中等煤層屬穩(wěn)定~較穩(wěn)定，采用750米勘探線(xiàn)距，淺部孔距較少構(gòu)造，地震采用375m×500m的測(cè)網(wǎng)，故勘探程度較高：</p><p>　　1. 嚴(yán)密控制了井田構(gòu)造形態(tài)。對(duì)北部井田邊界和背斜軸以及F1斷層在平面上的位置有了嚴(yán)密的控制，查明了井田內(nèi)落差大于30米的斷層，對(duì)主要煤層的

24、底板等高線(xiàn)已做了控制。</p><p>　　2. 查明了主要可采煤層的位置，層數(shù)、厚度、結(jié)構(gòu)、可采邊界及變化規(guī)律，控制了主要煤層的露頭位置。</p><p>　　3. 確定了可采煤層的工業(yè)牌號(hào)，查明了煤質(zhì)及其變化情況，了解了技術(shù)加工特性，工業(yè)利用方向，可供動(dòng)力、配焦、化工之用。</p><p>　　4. 查明了井田內(nèi)含、隔水層的含水性、隔水性、各含水層的厚度、水頭標(biāo)

25、高、水溫、水質(zhì)及單位涌水量，以及地表水與地下水的水力聯(lián)系。</p><p>　　5. 基本查明了井田內(nèi)火成巖的分布范圍，產(chǎn)狀及對(duì)煤層、煤質(zhì)的影響。</p><p>　　6. 煤層頂?shù)装逦锢砹W(xué)性質(zhì)、瓦斯、地溫、煤層爆炸、煤的自燃等均取得充分?jǐn)?shù)據(jù)。</p><p><b>　　井田地質(zhì)構(gòu)造</b></p><p><

26、b>　　井田區(qū)域構(gòu)造</b></p><p>　　潘謝礦區(qū)位于淮南復(fù)向斜內(nèi)部，范圍比較大。潘集背斜為潘謝礦區(qū)的東區(qū)。潘三礦位于潘集背斜的南翼西段（九～十五勘探線(xiàn)）。井田總體上是一單斜構(gòu)造，地層走向北西西～南東東，傾向南偏西，傾角一般5?！?0。，在九～十線(xiàn)間淺部地層傾角達(dá)30?！?0。。因?yàn)槭軈^(qū)域性南北向擠壓作用，井田內(nèi)發(fā)育有次一級(jí)的褶曲構(gòu)造。井田內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，淺部斷裂構(gòu)造較深部發(fā)育，下部

27、煤層中端裂構(gòu)造較上部煤層中發(fā)育。淺部受斷裂構(gòu)造作用，地層傾角增大，局部達(dá)30。～50。甚至直立。井田西部背斜軸部的山西組煤層伴有巖漿體侵入。綜合評(píng)價(jià)本井田地質(zhì)構(gòu)造，其復(fù)雜程度屬中等</p><p><b>　　二 井田構(gòu)造特征</b></p><p>　　1褶曲：井田內(nèi)有一組向西傾斜的次一級(jí)褶曲，即東崗營(yíng)次級(jí)向斜和葉集，兩者軸向大致平行，近于東西向，與潘集背斜軸呈15

28、?！?0。 角，夾角相交，向西傾伏，傾伏角2。～3。兩褶曲貫穿全井田，主要在第一水平內(nèi)展布。</p><p>　　2斷層：根據(jù)勘探資料，井田內(nèi)共有44個(gè)鉆孔見(jiàn)斷點(diǎn)50個(gè)，地震斷點(diǎn)80個(gè)，結(jié)合井巷資料，共組合成15條斷層，其中正斷層9條，逆斷層6條。</p><p><b>　?。ǜ綌鄬痈艣r表）</b></p><p><b>　　主要

29、斷層特征表</b></p><p><b>　　3 巖漿巖</b></p><p>　　井田范圍內(nèi)見(jiàn)巖漿巖鉆孔41個(gè)侵入層位從C3至8煤，主要為1、3煤層位，影響1、3、4-1、4-2、8煤，巖漿巖的厚度最大77.79m，最薄為4.07m最深為890.50m。侵入方式主要為順層侵入，并呈小型巖床產(chǎn)出。對(duì)煤層的破壞作用主要表現(xiàn)為：沖開(kāi)煤層，使煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，

30、間距增大，局部煤層變薄或被吞蝕，使煤的變質(zhì)程度增高，巖漿巖附近煤層大部變質(zhì)為天然焦。巖漿巖的時(shí)代屬燕山期，巖性主要為灰白色細(xì)晶巖及煌斑細(xì)晶巖。</p><p><b>　　井田的水文地質(zhì)特征</b></p><p>　　含水層特征：本區(qū)主要含水層有新生界第四系砂層孔隙含水層，煤系砂巖裂隙含水層和灰?guī)r巖溶裂隙含水層三種類(lèi)型。</p><p>　　

31、1. 第四系厚度變化比較大，總厚186.54m～483.55m，由東南向西北增厚。由上、中、下三個(gè)含水組和一個(gè)隔水組組成，在自然狀態(tài)下，由深層自流承壓水向表層潛水類(lèi)型過(guò)度，以緩慢的層流形式自西北向東南流動(dòng)，流速緩慢，近于停滯狀態(tài)。</p><p>　　2. 二疊系砂巖裂隙含水層 二疊系中砂巖層較多，分布于煤層、泥巖、砂質(zhì)泥巖之間，富水性較弱，含水性與裂隙發(fā)育程度有關(guān)，補(bǔ)給水源貧乏，富水性與滲透性弱，以靜儲(chǔ)量為主

32、。</p><p>　　3. 石炭系太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層 組厚122米左右，含灰?guī)r12~13層，灰?guī)r平均厚為57.67m，占組厚47%。太原組灰?guī)r為一非均質(zhì)的弱含水層，且以靜儲(chǔ)量為主。</p><p>　　4. 奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層 以厚層白云質(zhì)灰?guī)r為主，間夾泥質(zhì)灰?guī)r及角礫狀灰?guī)r，巖性致密，巖溶不甚發(fā)育且不均，富水性弱～中等。</p><p>　　礦井涌

33、水量：1991年7月編制的《潘集三號(hào)井修改初步設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要說(shuō)明》中預(yù)計(jì)涌水量為：最大涌水量為1000m3/h,正常涌水量為750m3/h。排水設(shè)計(jì)包括灌漿水和井筒淋水50m3/h,則礦井最大水量為1050m3/h，正常涌水量為750m3/h，目前礦井正常涌水量約為：320m3/h。</p><p>　　井下巖層地溫特性： 據(jù)實(shí)測(cè)井溫資料，該井第一水平（-650米）附近（-628米～-677米左右）井溫值為32.3C。

34、～37.6C。，平均為34.55C。。該水平以下地溫增溫率平均為3C。/百米。且軸部偏高并與火成巖分布無(wú)關(guān)。</p><p><b>　　1.3煤層特征</b></p><p>　　煤層的埋藏條件：本井田主要地質(zhì)特征為表土層厚，煤層埋藏深，厚186.54~483.55m的第四系新地層覆蓋于煤系地層之上。該井田為一走向大致北系~南東，傾向南西的單斜構(gòu)造，并發(fā)育了明顯的次

35、級(jí) 背、向斜構(gòu)造，淺部斷裂構(gòu)造亦相當(dāng)發(fā)育，且有火成巖侵入，故使地層產(chǎn)狀變化較大。礦井東翼淺部煤層傾角一般為5?！?0。，局部因斷層牽引可達(dá)30?！?0。，甚至達(dá)80。以上。礦井西翼淺部?jī)A角較緩為5。～15。，整個(gè)礦井深部?jī)A角都逐漸變緩至6。左右。</p><p>　　礦井可采煤層共5層，分別是17-1、16-2、16-1、13-1、和1煤，總厚9.16m，其中17-1、16-2、16-1和1煤煤層極不穩(wěn)定，因而不

36、參與礦井儲(chǔ)量計(jì)算，現(xiàn)將各可采煤層賦存情況敘述如下：</p><p>　　17-1煤層：極不穩(wěn)定煤層。厚度0.30～2.86m，平均0.66m。煤厚一般由東向西變薄，十二線(xiàn)以西不可采，以東有不可采區(qū)零星分布，為局部可采煤層。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一層夾矸率18.7%，僅一個(gè)見(jiàn)煤點(diǎn)含二層夾矸，其巖性為炭質(zhì)頁(yè)巖及泥巖。煤層頂板主要為泥巖及粉砂巖，底板主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖。</p><p>　　16-2煤層：

37、不穩(wěn)定煤層。厚度0～2.41m，平均0.88m。Ⅺ線(xiàn)以東不可采區(qū)位于－650m以上，Ⅺ線(xiàn)以西不可采區(qū)主要分布于－600m以下，為局部可采煤層。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層夾矸率5.51%，其巖性為炭質(zhì)頁(yè)巖及泥巖。煤層頂板主要為粉細(xì)砂巖及砂質(zhì)泥巖，底板主要為砂質(zhì)泥巖、泥巖。</p><p>　　16-1煤層：極不穩(wěn)定煤層。厚度0～2.30m，平均0.79m，煤厚自淺部向深部變薄或尖滅。不可采區(qū)位于Ⅺ-Ⅻ線(xiàn)以東－500m以下，該線(xiàn)

38、以西分布在－600m或－650m以下，為局部可采煤層。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一層夾矸率12%，其巖性主要為炭質(zhì)頁(yè)巖。煤層頂板以砂質(zhì)泥巖為主，少量粉細(xì)砂巖，底板為泥巖。</p><p>　　13-1煤層：穩(wěn)定煤層。厚度0.94～6.83m，平均4.0m，井田東翼采區(qū)相對(duì)較厚，平均4.2m，西部稍薄，平均4.0m，為全區(qū)可采煤層。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般有1～2層夾矸，位于煤層頂部或底部，其巖性為炭質(zhì)泥巖及泥巖。煤層頂板為泥巖及粉細(xì)砂巖，

39、底板為砂質(zhì)泥巖與泥巖。</p><p>　　1煤層：不穩(wěn)定煤層。厚度0.21～8m，平均2.83m。巖漿巖一般侵入于煤層中或煤層頂部，局部變質(zhì)天然焦。Ⅺ線(xiàn)－650m以上，ⅩⅣ線(xiàn)－730m以上局部被吞蝕，為大部可采煤層。結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，部分含一層夾矸，巖性為炭質(zhì)頁(yè)巖。煤層頂板為砂質(zhì)泥巖，少量粉細(xì)砂巖。底板為砂頁(yè)巖互層及泥巖</p><p><b>　　煤的特征：</b>&l

40、t;/p><p>　　井田煤層賦存穩(wěn)定，煤層自燃傾向性屬易自燃～很易自燃，自然發(fā)火期為3～6個(gè)月，煤塵有爆炸性，爆炸指數(shù)為27%。本礦井是設(shè)計(jì)新建礦井，礦井相對(duì)瓦斯涌出量為10.26m3/t，屬高瓦斯礦井。</p><p>　　井田內(nèi)可采煤層煤質(zhì)穩(wěn)定，除局部因受火成巖影響變?yōu)樘烊唤?、貧煤、瘦煤、或焦煤外，煤層均屬低硫、低磷、中灰份部分高灰份、中等可選性的富含焦油的氣煤。</p>

41、<p>　　一般原煤發(fā)熱量都大于6000卡/克，灰熔點(diǎn)，適合作動(dòng)力用煤和煉焦配煤，及化工用煤使用。</p><p>　　附：煤層特征表、煤層綜合柱狀圖</p><p>　　煤層主要特征表（表1.2）</p><p><b>　　表1-3</b></p><p><b>　　圖1.2</b>

42、</p><p><b>　　2 井田開(kāi)拓</b></p><p>　　2.1 井田境界及可采儲(chǔ)量</p><p>　　2.1.1 井田境界</p><p>　　本設(shè)計(jì)井田東界淺部起自第九勘探線(xiàn)，深部為自九9孔所作的煤層傾斜線(xiàn)與潘集一號(hào)井相毗鄰，西自第十五勘探線(xiàn)和丁集勘探區(qū)相接；礦井北部以F1斷層作為與潘集四號(hào)井的分界限

43、，南部以13-1煤層-800米水平的底板等高線(xiàn)作為深部井田境界；礦井東西走向約9.3公里，南北傾斜寬約5.8公里，面積約54平方公里。 </p><p>　　礦井地理坐標(biāo)位置為東經(jīng)11641ˊ13〞—11647ˊ58〞，北緯3247ˊ29〞--3252ˊ24〞。潘集礦區(qū)的井田劃分如下圖（圖2.1）示 </p><p>　　礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算：本井田面積計(jì)算采用分塊計(jì)算，如下圖（圖2.2）示

44、</p><p><b>　　圖2.2</b></p><p>　　其中： S1ˊ=S1/cos8=1.4369×10/ cos8 = 14510212 m</p><p>　　S2ˊ=S2/cos16=1.2×10/ cos16= 12483593 m</p><p>　　S3ˊ=S3/c

45、os10=5×10/ cos10 = 5077133 m</p><p>　　S總= S1ˊ+ S2ˊ+ S3ˊ=37148071 m</p><p>　　注：式中S1、S2、S3的面積分別用計(jì)算機(jī)求得。</p><p>　　工業(yè)儲(chǔ)量按下式計(jì)算： Z=r.M.S 2.1</p>

46、<p>　　式中: Z——煤的工業(yè)儲(chǔ)量 （噸）</p><p>　　r——煤的容重 （噸/m）</p><p>　　M——煤的厚度 （米）</p><p>　　S——井田的面積 （米）</p><p>　　則工業(yè)儲(chǔ)量為：Z=r.M.S=1.39×

47、4.0×37148071=2.1億噸</p><p>　　2.1.2 可采儲(chǔ)量</p><p>　　1. 礦井邊界煤柱損失計(jì)算</p><p>　　按《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（此后通稱(chēng)《設(shè)計(jì)規(guī)范》）規(guī)定，礦井邊界煤柱要留設(shè)20—40 m,與其它礦井相鄰時(shí)留設(shè)20 m煤柱。無(wú)相鄰時(shí)須留設(shè)40 m煤柱，遇有斷層等構(gòu)造須留設(shè)20—40 m煤柱。本設(shè)計(jì)井田東西為人工邊

48、界，且東與潘一礦相鄰，因此礦井東部留20米煤柱，礦井西部留40米煤柱。北部以F1斷層為界，長(zhǎng)10000米留40米煤柱，礦井南部邊界以13-1煤煤層-800米底板等高線(xiàn)水平投影線(xiàn)為界，長(zhǎng)10000米，留40米煤柱。因此，礦井的邊界煤柱損失為：</p><p>　　Z1=（3800×20+3500×40+2×10000×40）×1.39×4.0</p&

49、gt;<p>　　=5648960 （噸）</p><p>　　2．礦井工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失計(jì)算</p><p>　　本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬(wàn)噸/年，煤層的平均傾角為10°，工業(yè)廣場(chǎng)的中心處在井田走向的中央，傾向偏于煤層中下部，其中心處埋藏深度為-730m，該處表土層厚度為186m，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

50、15m。</p><p>　　根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)如下：</p><p><b>　　表2.1</b></p><p>　　本井田設(shè)計(jì)井型為180萬(wàn)/年，故工業(yè)場(chǎng)地面積為21.6公頃，即：</p><p>　　S=18×1.2=21.6公頃=216000米。</p>&l

51、t;p>　　工業(yè)廣場(chǎng)的留設(shè)根據(jù)〈〈礦井設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉，留設(shè)如下：（示意圖） </p><p><b>　　圖2.3</b></p><p>　　取工廣尺寸: 長(zhǎng) L=500 米</p><p><b>　　寬D=432 米</b></p><p>　　根據(jù)<<采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)&g

52、t;>中建(構(gòu))筑保護(hù)等級(jí)劃分,本井田保護(hù)等級(jí)屬Ⅱ級(jí),故受保護(hù)邊界的長(zhǎng)為L(zhǎng)=530 米, 寬D=462 米.</p><p>　　計(jì)算工廣煤柱參數(shù)依〈〈礦井設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉根據(jù)巖層移動(dòng)角原理來(lái)計(jì)算保護(hù)煤柱的長(zhǎng)度取值如下:</p><p>　　巖層移動(dòng)角（表2.2）</p><p>　　因此工業(yè)廣場(chǎng)損失煤柱為:</p><p>　　Z2 =

53、 1/2(A+B).H. m. γ/ cosα 2.2</p><p>　　式中: γ——煤的容重 （噸/m）</p><p>　　m——煤層厚度 （米）</p><p>　　A .B .H——為圖中梯形的上下底和高 （米）</p

54、><p>　　α——煤層傾角 （度） </p><p>　　由圖中量得A=710 m</p><p>　　B=2000 m</p><p>　　H=750 m</p><p>　　則工廣煤柱損失Z2=1/2（710+2000）×750

55、15;1.39×4.0/ cos10</p><p><b>　　=577.9萬(wàn)噸</b></p><p><b>　　3．其它煤柱損失</b></p><p>　　其它煤柱損失如：水平煤柱、采區(qū)煤柱、地質(zhì)構(gòu)造帶煤柱、防水煤柱、隔離煤柱等按工業(yè)儲(chǔ)量的5%計(jì)算，則Z3= Z.5%=209515120×5%

56、=10472556噸。</p><p>　　4．礦井可采儲(chǔ)量的計(jì)算</p><p>　　礦井的可采儲(chǔ)量等于工業(yè)儲(chǔ)量減去永久煤柱損失，再乘以采區(qū)回采率。其計(jì)算公式如下：</p><p>　　Z=（Z-P ）.Q 2.3</p><p>　　式中： Z——礦井可采儲(chǔ)量

57、 （ 萬(wàn)噸）</p><p>　　Z——礦井工業(yè)儲(chǔ)量 （ 萬(wàn)噸）</p><p>　　P——永久煤柱損失 （ 萬(wàn)噸）</p><p>　　Q——采區(qū)回采率 % Q取85%</p><p>　　則Z=（Z-P ）.Q=（209515120-21903716）×85%</p>&l

58、t;p>　　=159469693.4（噸）</p><p>　　儲(chǔ)量計(jì)算表（表2.3） 單位：萬(wàn)噸</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>　　礦井工作制度</b></p><p>　　按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的

59、說(shuō)明》，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算，“三八”制作業(yè)（二班生產(chǎn)，一班檢修），每日二班出煤，凈提升時(shí)間為16小時(shí)</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　一、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力</p><p>　　因?yàn)楸揪镌O(shè)計(jì)主采煤層賦存條件簡(jiǎn)單，但瓦斯涌出量高，屬煤與瓦斯突出礦井。井田內(nèi)部有較大斷層，生產(chǎn)能力較大，比較合適布置大型礦井，經(jīng)

60、校核后確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬(wàn)噸/年。</p><p><b>　　二、井型校核</b></p><p>　　下面通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)煤層開(kāi)采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件等因素對(duì)井型加以校核。</p><p>　?。?）礦井開(kāi)采能力校核</p><p>　　潘三礦13-1號(hào)煤層為厚煤層，煤層平均傾角為10，地質(zhì)

61、構(gòu)造較簡(jiǎn)單，賦存較穩(wěn)定，根據(jù)現(xiàn)代化礦井的一礦一井一面的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)綜采工作面的同時(shí)具有兩個(gè)掘進(jìn)準(zhǔn)備工作面來(lái)保證生產(chǎn)。</p><p>　　（2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核</p><p>　　本礦井為大型礦井，開(kāi)拓方式為立井開(kāi)拓，主井提升容器為一對(duì)20噸底卸式提升箕斗，提升能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用膠帶輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉(cāng)，運(yùn)輸能力很大，自動(dòng)化程度很高，原煤外運(yùn)不

62、成問(wèn)題。輔助運(yùn)輸采用罐籠，同時(shí)本設(shè)計(jì)的井底車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)方便，通過(guò)能力大，滿(mǎn)足矸石、材料及人員的調(diào)動(dòng)要求。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。</p><p>　?。?）通風(fēng)安全條件的校核</p><p>　　本礦井煤塵具有爆炸性，瓦斯含量高，屬于煤與瓦斯突出礦井，水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單。礦井前期通風(fēng)采用中央邊界式，后期在保持前期風(fēng)井的同時(shí)采用兩翼對(duì)角式抽出式通風(fēng)，有專(zhuān)門(mén)的風(fēng)井回風(fēng)，可以

63、滿(mǎn)足通風(fēng)的要求。本井田內(nèi)存在的斷層，已經(jīng)查到且不導(dǎo)水，不會(huì)影響采煤工作。所以各項(xiàng)安全條件均可以得到保證，不會(huì)影響礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。</p><p><b>　　（4）儲(chǔ)量條件校核</b></p><p>　　井田的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)于礦井的可采儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證礦井有足夠的服務(wù)年限。</p><p>　　礦井服務(wù)年限的公式為：</p>

64、<p>　　T=Zk/(A×K) 2.4</p><p>　　其中：T ---礦井的服務(wù)年限，年；</p><p>　　Zk----礦井的可采儲(chǔ)量，159469693.4萬(wàn)噸；</p><p>　　A ----礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)努力180萬(wàn)噸/年；</p>

65、<p>　　K ----礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.35。</p><p>　　則： T=159469693.4/（1800000×1.35）</p><p>　　=65.62年>60年</p><p>　　一水平上山階段服務(wù)年限T1=9657.118/（180×1.35）=39.74>30年</p><

66、p>　　即本礦井的開(kāi)采服務(wù)年限和一水平的服務(wù)年限都符合規(guī)范的要求。</p><p>　　注：確定井型是要考慮備用系數(shù)的原因是因?yàn)榈V井每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲(chǔ)量減少，有的礦井由于技術(shù)原因使采出率降低，從而減少儲(chǔ)量，為保證有合適的服務(wù)年限，確定井型時(shí)，必須考慮備用系數(shù)。</p><p><b>　　2.2井田開(kāi)拓</b

67、></p><p>　　2.2.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題</p><p><b>　　1　井田開(kāi)拓的方案</b></p><p>　　本井田開(kāi)拓方式的選擇，主要考慮到以下幾個(gè)因素：</p><p>　　1）本井田煤層埋藏較深，煤層可采線(xiàn)在-480m，最深處到-800m。表土層厚度大，第四系表土層厚186.54~483.

68、55米平均厚度為300m。</p><p>　　2）本礦地表地勢(shì)平坦，且多為農(nóng)田，由東北向西南逐漸降低，平均標(biāo)高為+21.2m。</p><p>　　3）泥河發(fā)源于鳳臺(tái)縣米集，自西北向東南方向穿過(guò)丁集、潘三、潘一、潘二 四個(gè)井田，由淮南市嚴(yán)家溝入淮，全長(zhǎng)60公里，茨淮新河開(kāi)挖以后，流域面積減為606平方公里。</p><p>　　在井田西南部還有一條架河西干渠，屬農(nóng)

69、田灌溉用的人工河，河流寬17～60米，自西北流向東南。屬一季節(jié)性河流。</p><p>　　4）本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬(wàn)t/a，礦井采用的生產(chǎn)技術(shù)和配套設(shè)備都比較先進(jìn)。</p><p>　　井筒形式、位置的確定</p><p><b>　　井筒形式的確定</b></p><p>　　由于本區(qū)表土層厚，屬巨厚松散沉積層

70、下開(kāi)采，主要含水層有新生界第四系砂層孔隙含水層，煤系砂巖裂隙含水層和灰?guī)r巖溶裂隙含水層三種類(lèi)型。因此井筒采用凍結(jié)法施工，根據(jù)礦井提升的需要與本礦的地質(zhì)條件及《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，在本井田的中下部設(shè)立主、副井筒各一個(gè)。主井用來(lái)提升煤炭，副井用來(lái)運(yùn)送人員、材料、矸石及通風(fēng)等。</p><p>　　本礦井屬于煤與瓦斯突出礦井，井田的走向長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，平均為5.9km，故采用兩翼對(duì)角式抽出式通風(fēng)，在礦井的兩翼邊界保護(hù)煤柱

71、內(nèi)打兩眼立井風(fēng)井，擔(dān)負(fù)整個(gè)礦井的回風(fēng)任務(wù)。</p><p><b>　　井筒位置的確定</b></p><p>　　井筒位置的確定原則：</p><p>　?。?）有利于井底車(chē)場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門(mén)的工程量要盡量少；</p><p>　　（2）有利于首采采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)要盡量少遷村或不遷村；&l

72、t;/p><p>　?。?）井田兩翼的儲(chǔ)量基本平衡；</p><p>　　（4）工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開(kāi)高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水的威脅；</p><p>　?。?）工業(yè)場(chǎng)地宜少占耕地，少壓煤；</p><p>　?。?）水源、電源較進(jìn)，礦井鐵路專(zhuān)用線(xiàn)短，道路布置合理。</p><p&g

73、t;　　由于本設(shè)計(jì)井田表土層厚（186.54~483.55m）且含有流沙層，煤層埋藏深。在本設(shè)計(jì)的主、副確定中，主副井位置處于古地形的隆起處接近儲(chǔ)量中心，且表土層較薄(約210m)，它具有井巷開(kāi)拓工程量小，井筒凍結(jié)深度淺，建井工期短投資省等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)以上原則，工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)布置在井田儲(chǔ)量中央處，大致在井田走向中央，傾向略微偏下位置，主副井均位于工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。風(fēng)井井口位置的選擇應(yīng)在滿(mǎn)足通風(fēng)條件的前提下，與提升井筒的貫通位置最短，并利用各種煤柱以

74、減少保護(hù)煤柱的損失。本礦井的邊界煤柱為40m，且采用對(duì)角式抽出通風(fēng)，故將風(fēng)井井筒布置在邊界煤柱內(nèi)，從而減少了煤柱的損失。</p><p>　　.3　開(kāi)采水平的確定</p><p>　　本設(shè)計(jì)礦井西部煤層露頭標(biāo)高約-400m，并留有80米防水煤柱，回采上限標(biāo)高約為-480m。煤層埋藏最深處達(dá)-800m，垂直高度約320m。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，緩傾斜、傾斜煤層的階段垂高為150—25

75、0m，針對(duì)于本設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際條件， 對(duì)于本礦井開(kāi)采水平的確定，可考慮劃分為一個(gè)水平或兩個(gè)水平。</p><p>　　4.　運(yùn)輸大巷和井底車(chē)場(chǎng)的布置</p><p><b>　　1）運(yùn)輸大巷的布置</b></p><p>　　由于本井田煤層埋藏較深，沖擊地壓較大，設(shè)計(jì)可采煤層的厚度為4.0m，所以將大巷布置在-650m水平的砂巖中。其優(yōu)點(diǎn)是巷道維

76、護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，巷道施工條件夠按要求保持一定方向和坡度；不留設(shè)保護(hù)煤柱，減少煤柱損失，同時(shí)便于設(shè)置煤倉(cāng)。</p><p><b>　　2）井底車(chē)場(chǎng)的布置</b></p><p>　　由于井底車(chē)場(chǎng)一般要為整個(gè)礦井服務(wù)，服務(wù)年限長(zhǎng)，故要布置在較堅(jiān)硬的巖層中。本礦井布置位置可以選擇在煤層頂板或煤層底板中。煤層頂板為中硬的砂泥巖，底板為堅(jiān)硬的砂巖，后者相對(duì)于前者維護(hù)費(fèi)用

77、較低，但基建費(fèi)用比較高，且井底車(chē)場(chǎng)的位置要與礦井的開(kāi)拓方式相適用，需要進(jìn)行技術(shù)與經(jīng)濟(jì)比較，以選擇最優(yōu)方案。</p><p>　　階段主要參數(shù)表（表2.4）</p><p><b>　　5　方案比較</b></p><p><b>　　1）方案說(shuō)明：</b></p><p>　　由于本礦井表土層厚（1

78、86.54~483.55m），且含有流沙層，煤層埋藏深，不適合斜井開(kāi)拓。因此本井田在技術(shù)上可行的開(kāi)拓方案有下列三種。 如圖2.4所示。</p><p><b>　　a</b></p><p><b>　　b</b></p><p><b>　　c</b></p><p>

79、　　圖2.4 技術(shù)上可行的三種開(kāi)拓方案</p><p>　?。?）立井單水平，水平高度為-650m，采用上下山開(kāi)采</p><p>　?。?）立井兩水平，暗斜井延伸，一水平高度為-650m，二水平高度為-800m，一水平上下山開(kāi)采，二水平上山開(kāi)采，暗斜井長(zhǎng)度約為1200。</p><p>　?。?）立井兩水平，直接延伸，一水平高度為-650m，二水平高度為-800m

80、，一水平上下山開(kāi)采，二水平上山開(kāi)采。</p><p>　　2）開(kāi)拓方案技術(shù)比較：</p><p>　　對(duì)以上敘述的三種方案所需費(fèi)用粗略估算如表2.5示。</p><p>　　表2.5各方案粗略估算費(fèi)用表</p><p>　　續(xù)表2.5各方案粗略估算費(fèi)用表：</p><p>　　經(jīng)過(guò)粗略比較，方案一的費(fèi)用小，初期工程量少

81、，建井時(shí)間短，有利于早日達(dá)產(chǎn)，所以考慮用方案一。</p><p>　　方案二和方案三區(qū)別在于第二水平是暗斜井延伸還是立井延伸，兩個(gè)方案生產(chǎn)系統(tǒng)都比較簡(jiǎn)單可靠。兩方案相比，方案二需要多開(kāi)斜井井筒（2*1200）和暗斜井的上下部車(chē)場(chǎng)，并相應(yīng)增加了暗斜井的提升和排水費(fèi)用；方案三需要多開(kāi)立井井筒（2*150），階段石門(mén)和立井井底車(chē)場(chǎng)，并相應(yīng)增加了井筒和石門(mén)的運(yùn)輸以及提升、排水費(fèi)用 。粗略估算表明兩方案費(fèi)用相差不大，考慮到

82、方案三的提升、排水工作的環(huán)節(jié)少，人員上下較方便，在方案二中未計(jì)入暗斜井上、下部車(chē)場(chǎng)的石門(mén)運(yùn)輸費(fèi)用，以及方案三在通風(fēng)方面優(yōu)于方案二，所以決定用方案三。</p><p>　　余下方案一和方案三，均在技術(shù)上可行，兩者需要進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較方能缺點(diǎn)其優(yōu)劣。</p><p>　　3）方案一、三的經(jīng)濟(jì)比較</p><p>　　對(duì)方案一和方案三有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程

83、量，基建費(fèi)用，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果分別總匯，見(jiàn)下表（表2.6）。</p><p>　　表2.6 建井工程量</p><p>　　表2.7 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量</p><p>　　表2.8 基建費(fèi)用表</p><p>　　表2.9 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) </p><p>　　表2.10 費(fèi)用匯總表</p>

84、<p>　　在上述經(jīng)濟(jì)比較過(guò)程中，需要說(shuō)明的有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1）兩方案的第一水平均不止有兩條采區(qū)上山，且這些上山開(kāi)拓費(fèi)用近似相等，考慮到全井田中采區(qū)上下山的總開(kāi)拓長(zhǎng)度基本相等，即兩方案的第一水平采區(qū)上山總開(kāi)拓費(fèi)用近似相等，故未參與比較。另外，采區(qū)上部，中部，下部車(chē)場(chǎng)均在數(shù)目上有差別，但基本費(fèi)用差別很小，故也未參加比較。</p><p>　　2）主井，大巷，石門(mén)及

85、皮帶上山的輔助運(yùn)輸費(fèi)占運(yùn)輸費(fèi)用的20%來(lái)計(jì)算。</p><p>　　3）井筒、井底車(chē)場(chǎng)及回風(fēng)石門(mén)均布置在中硬或堅(jiān)硬的巖層中，他們的維護(hù)費(fèi)用低于5元/m .a，故在比較中未對(duì)維護(hù)費(fèi)用進(jìn)行比較。</p><p>　　綜上所述，通過(guò)方案比較，方案三比方案一的費(fèi)用多出51.1%，超過(guò)了10%，故方案一為最優(yōu)方案，即該礦井設(shè)計(jì)選用主井開(kāi)拓單水平上下山開(kāi)采的開(kāi)拓方案，煤層設(shè)計(jì)分兩個(gè)階段開(kāi)采：第一階段采

86、用上山開(kāi)采，從-480m——-650m ，階段斜長(zhǎng)964m，第二階段采用下山開(kāi)采，從-650m——-800m，階段斜長(zhǎng)851m。</p><p>　　（附：礦井開(kāi)拓平面圖及剖面圖）</p><p>　　2.2.2礦井基本巷道</p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，巷道凈斷面必須滿(mǎn)足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)、安全設(shè)施架設(shè)等的需要，并符合下列要求：</p>

87、<p>　　1主要運(yùn)輸巷和主要風(fēng)巷的凈高，自軌面起不得低于2米。</p><p>　　2采區(qū)內(nèi)的上下山凈高不得低于2米</p><p>　　3綜合機(jī)械化采煤工作面運(yùn)輸巷的凈斷面不得小于12m2,回風(fēng)巷的凈斷面不得小于10 m2，高檔普采工作面運(yùn)輸回風(fēng)巷的凈斷面都不得小于6m2。</p><p>　　根據(jù)以上條件要求及本礦井的實(shí)際條件選擇礦井的各主要巷道斷

88、面。</p><p><b>　　一 井筒</b></p><p>　　由前述確定的開(kāi)拓方案可知：-650m水平主副井都為立井，并在井田東西兩翼的保護(hù)煤柱中各設(shè)一個(gè)風(fēng)井。一般來(lái)說(shuō)，立井井筒的橫斷面形狀有圓形和矩形，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)用低及便于施工等優(yōu)點(diǎn)，因此，本井田的主、副井及風(fēng)井均采用圓形斷面。</p><

89、;p><b>　　1）主井</b></p><p>　　由于本礦井埋深大，井型大，服務(wù)年限長(zhǎng)，因此宜采用承受地壓性好，施工方便的圓形斷面，同時(shí)主井主要用于提升煤，因此井筒凈直徑5.6m，裝備一對(duì)20t底卸式箕斗，負(fù)擔(dān)全礦井煤炭提升。采用球扁鋼絲組合罐道，罐道截面800×200mm2；罐道梁采用槽鋼256組合梁，用樹(shù)脂錨桿與井筒固定，井筒內(nèi)設(shè)通訊電纜一趟。主井筒斷面圖見(jiàn)下圖（圖

90、2.5）。</p><p><b>　　圖2.5</b></p><p><b>　　2）副井</b></p><p>　　副井井筒采用立井形式，圓形斷面，井深676m，凈直徑為7.2m，凈斷面面積為40.7 m2，裝備一對(duì)1.5t雙層四車(chē)加寬罐籠，用于升降全礦人員、設(shè)備、材料及提升矸石，兼作進(jìn)風(fēng)井，罐道梁選用326工字鋼

91、，支梁為16號(hào)工字鋼，球扁鋼組合罐道，截面180×200mm2，罐道梁與井壁采用樹(shù)脂錨桿固定，井內(nèi)設(shè)金屬梯子間作為安全出口。罐道梁與梯子間層間距為4m。沿梯子大梁同時(shí)敷設(shè)排水管兩趟，備用排水管一趟l壓風(fēng)管一趟，灑水管一趟及動(dòng)力、通訊電纜。副井筒斷面見(jiàn)下圖（圖2.6）</p><p>　　圖2.6 副井井筒斷面</p><p><b>　　3）風(fēng)井</b>&

92、lt;/p><p>　　設(shè)計(jì)西風(fēng)井井深506m，凈直徑為6.0m，凈斷面面積為28.3 m2，采用混凝土支護(hù)方式，井壁厚度為400mm，選用型號(hào)為2K60 No.28型風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，配用電機(jī)功率350KW兩臺(tái)。井筒內(nèi)設(shè)金屬梯子間作為另一安全出口，梯子梁分別為18b和14b槽梁，與井壁采用樹(shù)脂錨桿固定，井筒內(nèi)設(shè)注漿管一趟，供水管一趟，梯子間間距為5m，該井筒負(fù)擔(dān)全礦井回風(fēng)。風(fēng)井井筒斷面圖（圖2.7）和井筒特征表（表2.11

93、）如下：</p><p>　　圖2.7 潘三礦風(fēng)井?dāng)嗝鎴D</p><p><b>　　井筒結(jié)構(gòu)及厚度：</b></p><p>　　主、副井和風(fēng)井井壁結(jié)構(gòu)及厚度具體見(jiàn)表2.11。</p><p>　　表土井壁為雙層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基巖段為混凝土井壁；表土按凍結(jié)法施工，基巖段按普通法施工。</p><

94、p>　　主井、副井、南風(fēng)井井筒參數(shù)表2.11</p><p><b>　　二　井底車(chē)場(chǎng)</b></p><p><b>　　1.車(chē)場(chǎng)形式</b></p><p>　　井底車(chē)場(chǎng)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(chēng)，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、提礦石、下料、通風(fēng)、排水、供電、

95、升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)，它是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。</p><p>　　井底車(chē)場(chǎng)的設(shè)計(jì)選型原則</p><p>　?。?）要留有一定的富余通過(guò)能力，一般大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的30﹪；</p><p>　　（2）設(shè)計(jì)時(shí)要考慮礦井增產(chǎn)的可能；</p><p>　?。?）盡可能提高機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車(chē)作業(yè)，提高通過(guò)能力。</p><

96、p>　　從礦車(chē)在井底車(chē)場(chǎng)的運(yùn)行特點(diǎn)看，井底車(chē)場(chǎng)有兩大類(lèi)，即環(huán)形式和折返式。本礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為180萬(wàn)t/a。大巷運(yùn)輸采用電機(jī)車(chē)，直接運(yùn)煤入井底煤倉(cāng)再到主井的形式。由于主副井離主要巷道比較近，故選用折返式平車(chē)場(chǎng)。井底車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路布置以及調(diào)車(chē)方式及硐室的布置見(jiàn)圖（圖2.8）。</p><p>　　圖2.8 井底車(chē)場(chǎng)及調(diào)車(chē)方式圖</p><p><b>　　三　主要開(kāi)拓巷道<

97、/b></p><p>　　主要開(kāi)拓巷道均布置在底板砂巖中。由于其服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，為了便于維護(hù)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況，其斷面均采用半圓拱型，并采用錨噴支護(hù)。</p><p>　　1、-650m運(yùn)輸大巷</p><p>　　大巷斷面見(jiàn)圖（圖2.9）。半圓拱斷面，凈斷面積15.43m2，設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面17.74m2，巷內(nèi)鋪設(shè)雙軌，軌距600mm，雙軌中心距1600mm，巷

98、道壁敷設(shè)電纜線(xiàn)及各種管路。錨噴支護(hù)，厚度100mm。</p><p>　　圖2.9 運(yùn)輸大巷斷面圖</p><p><b>　　2 采區(qū)石門(mén) </b></p><p>　　巷道斷面見(jiàn)下圖（圖2.10）。半圓拱斷面，凈斷面積15.43 m2，掘進(jìn)斷面17.74 m2，巷內(nèi)鋪設(shè)單軌，錨噴支護(hù)。</p><p>　　圖2.

99、10 采區(qū)石門(mén)斷面圖</p><p><b>　　3 回風(fēng)巷道</b></p><p>　　巷道斷面見(jiàn)下圖（圖2.11）。本巷道負(fù)擔(dān)全礦回風(fēng)。半圓拱斷面，凈斷面積15.43 m2，掘進(jìn)斷面17.7 m2，錨噴支護(hù)。</p><p>　　圖2.11 回風(fēng)巷道斷面圖</p><p>　　各主要開(kāi)拓巷道的斷面尺寸，均按

100、運(yùn)輸設(shè)備的外形尺寸以及《規(guī)程》中的有關(guān)安全間隙的要求而確定的，并按通風(fēng)要求驗(yàn)算風(fēng)速，以上各巷道通風(fēng)校驗(yàn)見(jiàn)第四章。</p><p>　　2.2.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選折</p><p>　　由于本礦井是高瓦斯礦井且設(shè)計(jì)煤層是突出煤層，因此本設(shè)計(jì)大巷運(yùn)輸方式采用蓄電池電機(jī)車(chē)運(yùn)輸，參照《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選取蓄電池電機(jī)車(chē)的型號(hào)為：XK-6/110-1A,供電電壓為110伏，粘著質(zhì)量為8噸。</

101、p><p>　　礦車(chē)采用5噸底卸式礦車(chē)，規(guī)格為：MDDCC5.5-6 型，質(zhì)量3328Kg，長(zhǎng)5482mm、寬1360mm、高1600mm。</p><p><b>　　2.2.4礦井提升</b></p><p><b>　　1）主井提升方式</b></p><p>　　主井提升采用絞車(chē)提升，提升容器為

102、一對(duì)20噸底卸式箕斗，其規(guī)格為：</p><p><b>　　2) 副井提升方式</b></p><p>　　副井提升采用絞車(chē)提升，選取多繩塔式布置雙容器提升系統(tǒng)，根據(jù)礦車(chē)型號(hào)，決定選用GDG1.5/6/2/4k型多繩罐籠，其有關(guān)參數(shù)：QZ=11910kg，乘人時(shí)使用雙層，每層乘42人；乘降物料時(shí)，只使用底層（1.5t礦車(chē)2個(gè)）.</p><p&g

103、t;　　3 采煤方法及采區(qū)巷道布置</p><p>　　首先開(kāi)采西一采區(qū)，因?yàn)樵搮^(qū)儲(chǔ)量可靠，煤層賦存條件利于早達(dá)產(chǎn)，開(kāi)拓系統(tǒng)形成也較早，本章設(shè)計(jì)就針對(duì)該區(qū)進(jìn)行</p><p>　　3.1煤層的地質(zhì)特征</p><p>　　1）13-1煤的煤層層特征</p><p>　　煤層的埋藏條件：本井田主要地質(zhì)特征為表土層厚，煤層埋藏深，厚186.54~

104、483.55m的第四系新地層覆蓋于煤系地層之上。該井田為一走向大致北系~南東，傾向南西的單斜構(gòu)造，并發(fā)育了明顯的次級(jí) 背、向斜構(gòu)造，淺部斷裂構(gòu)造亦相當(dāng)發(fā)育，且有火成巖侵入，故使地層產(chǎn)狀變化較大。礦井東翼淺部煤層傾角一般為5。~30。，局部因斷層牽引可達(dá)30。~50。，甚至達(dá)80。以上。礦井西翼淺部?jī)A角較緩為5。~15。，整個(gè)礦井深部?jī)A角都逐漸變緩至6。左右。13-1煤層穩(wěn)定，厚度0.94～6.83m，平均4.0m。井田東翼采區(qū)相對(duì)較厚，

105、平均4.2m，西部稍薄，平均4.0m，為全區(qū)可采煤層。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般有1~2層夾矸，位于煤層頂部或底部，其巖性為炭質(zhì)泥巖及泥巖。煤層頂板為泥巖及粉細(xì)砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖與泥巖。</p><p>　　13-1煤層主要特征表（表3.1）</p><p>　　2） 采區(qū)的水文地質(zhì)特征</p><p>　?。?）含水層特征：本區(qū)主要含水層有新生界第四系砂層孔隙含水層，煤系砂

106、巖裂隙含水層和灰?guī)r巖溶裂隙含水層三種類(lèi)型。第四系厚度變化比較大，總厚186.54m～483.55m，由東南向西北增厚。由上、中、下三個(gè)含水組和一個(gè)隔水組組成，在自然狀態(tài)下，由深層自流承壓水向表層潛水類(lèi)型過(guò)度，以緩慢的層流形式自西北向東南流動(dòng)，流速緩慢，近于停滯狀態(tài)。二疊系砂巖裂隙含水層 二疊系中砂巖層較多，分布于煤層、泥巖、砂質(zhì)泥巖之間，富水性較弱，含水性與裂隙發(fā)育程度有關(guān)，補(bǔ)給水源貧乏，富水性與滲透性弱，以靜儲(chǔ)量為主。石炭系太原組灰

107、巖巖溶裂隙含水層 組厚122米左右，含灰?guī)r12~13層，灰?guī)r平均厚為57.67m，占組厚47%。太原組灰?guī)r為一非均質(zhì)的弱含水層，且以靜儲(chǔ)量為主。奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層 以厚層白云質(zhì)灰?guī)r為主，間夾泥質(zhì)灰?guī)r及角礫狀灰?guī)r，巖性致密，巖溶不甚發(fā)育且不均，富水性弱~中等。根據(jù)地質(zhì)鉆孔資料預(yù)計(jì)本區(qū)最大涌水量30m3/h，正常涌水量為10m3/h.</p><p>　?。?）防水煤柱 ：西一采區(qū)回風(fēng)石門(mén)附近回采上限標(biāo)高為

108、-471~-479m，回風(fēng)水平為-480m，為防止第四系下部含水層對(duì)礦井安全開(kāi)采造成影響，留設(shè)防水煤柱是必要的，因此暫定留設(shè)垂高80米的防水煤柱，具體開(kāi)采時(shí)視具體情況而定。</p><p>　?。?）煤層的爆炸性和自然發(fā)火危險(xiǎn)性：13-1煤層的自然傾向?yàn)橐鬃匀紐很易自燃，自燃發(fā)火期一般為3~6個(gè)月。13-1煤層具有爆炸危險(xiǎn)性。</p><p>　　3.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)</p&

109、gt;<p>　　1）確定采區(qū)的走向長(zhǎng)度及區(qū)段斜長(zhǎng)和數(shù)目</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，整個(gè)礦井共劃分為四個(gè)采區(qū)，礦井開(kāi)拓采用立井—集中運(yùn)輸大巷—分區(qū)式石門(mén)開(kāi)拓的方式，每個(gè)采區(qū)為兩翼開(kāi)采，采區(qū)一翼走向長(zhǎng)約1500米。在首采區(qū)內(nèi)，每個(gè)區(qū)段斜長(zhǎng)約200米 ，在-650水平以上劃分為6個(gè)區(qū)段。</p><p>　　2）確定采區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式</p><p>

110、;　　由于整個(gè)礦井采用兩翼對(duì)角抽出式通風(fēng)，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。根據(jù)礦井開(kāi)拓布置，全井田劃分為四個(gè)采區(qū)。采區(qū)上山共布置三條，分別是運(yùn)輸上山、軌道上山和回風(fēng)上山。運(yùn)輸上山和區(qū)段運(yùn)輸巷相聯(lián)，軌道上山和區(qū)段軌道巷相聯(lián)，回風(fēng)上山通過(guò)斜巷和區(qū)段軌道巷相聯(lián)。首采區(qū)位于井筒西側(cè)，走向長(zhǎng)約3000m，傾向長(zhǎng)1815m，采用單巷掘進(jìn)。</p><p>　　3）確定采區(qū)車(chē)場(chǎng)形式</p><p>　　采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)

111、是采區(qū)上山和采區(qū)上部區(qū)段回風(fēng)平巷或階段回風(fēng)大巷之間的一組聯(lián)絡(luò)巷道和硐室。它是采區(qū)巷道布置系統(tǒng)中的重要組成部分，其主要作用是在采區(qū)內(nèi)運(yùn)輸方式改變或過(guò)度地區(qū)完成轉(zhuǎn)載工作。本設(shè)計(jì)中，采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)采用平車(chē)場(chǎng)。其布置形式如下（圖3.1）：</p><p>　　圖3.1 采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)示意圖</p><p>　　采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)的形式：本設(shè)計(jì)中，采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)采用石門(mén)裝車(chē)式，該車(chē)場(chǎng)具有工程量小，調(diào)車(chē)方便，

112、通過(guò)能力大，不影響大巷運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。其布置形式如下（圖3.2）：（圖中采區(qū)石門(mén)與軌道上山如何連接？）</p><p>　　圖3.2 采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)示意圖</p><p>　　4 ）確定采區(qū)主要硐室的布置</p><p><b>　　1、采區(qū)煤倉(cāng)</b></p><p>　　采用自由降落式垂直煤倉(cāng)，斷面凈直徑為5m，高度為

113、20m，粗略估計(jì)容積：</p><p>　　V=π*R2*h=3.14*2.52*20=393m3</p><p>　　滿(mǎn)足當(dāng)采區(qū)生產(chǎn)能力>60萬(wàn)t/a時(shí)，采區(qū)煤倉(cāng)容量為250～500t的要求。倉(cāng)身采用錨噴支護(hù)，煤倉(cāng)下部收口處采用鋼筋混凝土支護(hù)。</p><p><b>　　2、絞車(chē)房</b></p><p>