礦井開采課程設(shè)計---240mt礦井開拓系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　240Mt礦井開拓系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　說</b></p><p><b>　　明</b></p><p><b>　　書  </b></p><p>　　240Mt礦井開拓系統(tǒng)設(shè)計</p><p&g

2、t;<b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計基于安徽省淮北礦務(wù)局桃園礦井的礦井開拓設(shè)計，全篇共分為五個主要部分：礦井概況及井田地質(zhì)特征、井田境界及儲量、礦井工作制度和設(shè)計生產(chǎn)能力、井田開拓和采區(qū)巷道布置。</p><p>　　井田位于宿州市南郊。</p><p>　　本井田主要采煤層為2煤層。該煤層賦存穩(wěn)定，平均厚度4.2米。傾角平

3、均為13°，為緩傾斜厚煤層。井田內(nèi)工業(yè)儲量2.952億噸。屬高瓦斯礦井。</p><p>　　該礦井年設(shè)計生產(chǎn)能力240萬t/a，服務(wù)年限56年。第一水平采用立井單水平開拓，第二水平采用暗立井開拓。第一水平標(biāo)高-390m，第二水平標(biāo)高-600m。</p><p>　　礦井布置兩個個綜采工作面保證全礦井的產(chǎn)量，長度210m，采用走向長壁開采，煤的運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。礦井的通風(fēng)方

4、式采用中央對角式。</p><p>　　關(guān)鍵詞：立井開拓；多水平延深；；采區(qū)開采；服務(wù)年限；長壁放頂采煤</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 礦井概況及井田地質(zhì)特征············&#

5、183;············4</p><p>　　1.1礦井概況···················

6、;························4</p><p>　　1.2井田地質(zhì)特征·······

7、································6</p><p>　　1.3煤

8、層特征····································&

9、#183;······7</p><p>　　第二章 井田境界及儲量························

10、··········9</p><p>　　2.1井田境界·····················

11、83;······················9</p><p>　　2.2工業(yè)儲量·········

12、··································12</p>&l

13、t;p>　　2.3井田開采儲量·································

14、3;·····14</p><p>　　第三章 礦井工作制度和設(shè)計生產(chǎn)能力······················16</p>

15、<p>　　3.1礦井工作制度·································&#

16、183;·····16</p><p>　　3.礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限························&#

17、183;··16</p><p>　　第四章 井田開拓的基本問題···························

18、83;·20</p><p>　　4.1井田開拓方式的確定·····························

19、·····20</p><p>　　4.2大巷的布置方式··························

20、;············20</p><p>　　4.3開采水平的劃分··················

21、3;···················28</p><p>　　4.4采區(qū)的劃分和布置情況···········

22、·····················29</p><p>　　第五章 采區(qū)巷道布置··········

23、;···························34</p><p>　　5.1采區(qū)煤層地質(zhì)特性···

24、83;································34</p><p>　　

25、5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)······························34</p><p>　　5

26、.3采區(qū)車場形式選擇···································

27、·37</p><p>　　5.4采區(qū)采掘接替計劃安排·····························&#

28、183;··40</p><p>　　第六章 礦井延伸方案····························&

29、#183;········42</p><p>　　第七章 礦井及首采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表···················44</p&

30、gt;<p>　　第一章 礦井概況及井田地質(zhì)特征</p><p>　　第一節(jié) 井田概況</p><p>　　1.1.1、地理位置與交通條件</p><p>　　本礦井位于宿州市南郊，陸路西通206國道，東接104省道；鐵路向東經(jīng)礦區(qū)專用線—青蘆鐵路直通京滬線，向西經(jīng)礦區(qū)專用線進(jìn)阜淮線匯入京九鐵路大動脈；內(nèi)河水路縱橫通達(dá)，南臨澮河，渦陽，淮河，北

31、依新汴河，附近有蚌埠，徐州等河運(yùn)碼頭；海運(yùn)由鐵路抵達(dá)連云港，浦口以及安徽裕西港口裝船出海，地理位置優(yōu)越交通便利。交通位置圖見圖1－1。</p><p><b>　　圖1－1交通位置圖</b></p><p>　　1.1.2、地形地勢</p><p>　　本礦位于淮北平原中部，區(qū)內(nèi)地勢平坦，海拔標(biāo)高為+20.3～+27.10m，一般在+23.5～

32、+24.5m之間。</p><p>　　1.1.3、河流湖泊</p><p>　　本礦區(qū)屬淮河流域。礦區(qū)內(nèi)沒有大的河流，礦內(nèi)溝渠流量受大氣降水控制，每年7-9月雨季時，水位較高，枯水季節(jié)（當(dāng)年10月至次年3月），溝渠水量很少甚至干涸。澮河在祁南礦中部流過，其為中小型季節(jié)性河流，距本礦南部邊界僅2.5km。歷年最高洪水位+24.5m，對礦坑及礦井建設(shè)影響不大。</p><

33、p>　　1.1.4、礦區(qū)氣候條件</p><p>　　本區(qū)氣候溫和，屬北溫帶季風(fēng)區(qū)海洋～大陸性氣候。氣候變化明顯，四季分明，冬季寒冷多風(fēng)，夏季炎熱多雨，春秋兩季溫和。據(jù)宿州市氣象局1980～1998年觀測資料，年平均氣溫14.6°C，最高氣溫40.3°C，最低氣溫-12.5°C。年平均降雨量766mm，雨量多集中在7、8月分。最大凍土深度0.17m，最大風(fēng)速20m/s，年平均風(fēng)

34、速2.2 m/s，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|～東北風(fēng)。無霜期210～240天，凍結(jié)期一般在12月上旬至次年2月中旬。</p><p>　　1.1.5、地震及地震烈度：</p><p>　　據(jù)歷史資料記載，安徽省北部地區(qū)自公元925年以來發(fā)生有感地震40余次，其中從1960年以來，發(fā)生較大的地震有7次（見表1-1）。根據(jù)安徽省地震局1996年編制出版的安徽地震烈度區(qū)劃圖查得，本區(qū)屬于4～6級地震區(qū)，地震烈

35、度為7度。</p><p>　　表1-1 近年安徽北部地區(qū)發(fā)生較大地震統(tǒng)計表</p><p><b>　　第二節(jié)礦井地質(zhì)特征</b></p><p>　　1.2.1、井田地形</p><p>　　本礦區(qū)位于淮北平原中部，區(qū)內(nèi)地勢平坦，海拔標(biāo)高為+20.3～+27.10m，一般在+23.5～+24.5m之間。</p&

36、gt;<p>　　1.2.2、地質(zhì)構(gòu)造</p><p><b>　　1、構(gòu)造形態(tài)</b></p><p>　　本井田總體成單斜構(gòu)造傾角為13º，傾角由淺向深逐漸減小，至井田南部及較大斷層附近傾角又開始變大。</p><p><b>　　2、斷裂構(gòu)造</b></p><p>　

37、　本井田斷裂構(gòu)造簡單，斷層稀少，節(jié)理較發(fā)育。</p><p><b>　　3、褶皺構(gòu)造</b></p><p>　　井田內(nèi)發(fā)育著次一級的寬緩褶皺，褶曲比較發(fā)育，且具有短軸寬緩的特點(diǎn)。</p><p>　　綜上所述，本井田屬于地質(zhì)構(gòu)造簡單,傾角平緩。</p><p>　　1.2.3 井田的水文地質(zhì)</p>&

38、lt;p>　　據(jù)宿州氣象站1951-1982年資料，歷年平均降雨量866.7毫米，相鄰生產(chǎn)礦井有祁南煤礦，稍遠(yuǎn)的有祁東煤礦、任樓煤礦和朱仙莊煤礦，以上各礦水文地質(zhì)特征與本礦基本相似，在正常情況下，礦井正常涌水量為150m3/h左右。</p><p>　　相鄰礦井的開采可能造成一定區(qū)域范圍內(nèi)的灰?guī)r、煤系和四含水位的下降，也可能造成一定范圍內(nèi)的地面下沉，其它方面則影響不大，但各礦的有關(guān)水文地質(zhì)特征和參數(shù)對本礦有

39、參考價值。</p><p>　　1.2.4 其它開采地質(zhì)條件</p><p>　　(1) 煤層頂、底板特征</p><p>　　由于本礦構(gòu)造不太復(fù)雜，中有少量寬緩褶皺，沒有大、中型斷層，可采煤層頂、底板較平整，頂板較完整。煤層頂、底板不太復(fù)雜。</p><p><b>　　(2) 煤層傾角</b></p>

40、<p>　　本礦煤層屬于緩斜煤層平均傾角13度。</p><p>　　(3) 其它特殊地質(zhì)因素</p><p>　　1瓦斯：據(jù)礦井瓦斯多年測定結(jié)果，礦井瓦斯相對涌出量16m3/t.，定為高瓦斯礦井。</p><p>　　2煤的自燃和煤塵爆炸危險性: 本礦井各煤層均沒有煤塵爆炸危險性；大部分煤層具有自燃傾向。</p><p>　　3特

41、殊地質(zhì)因素的評定：其它特殊地質(zhì)因素中，主要是瓦斯的危害性較大，鄰近的蘆嶺煤礦也為高瓦斯礦井，曾發(fā)生多次嚴(yán)重的瓦斯爆炸事故，因此，其它特殊地質(zhì)因素屬較復(fù)雜型，</p><p><b>　　1.3 煤層特征</b></p><p>　　1.3.1 煤層埋藏條件和特征</p><p>　　本礦區(qū)煤層埋藏較深，地面標(biāo)高為+23米，煤層露頭線為-150米

42、，煤層最深超過-600米。共有7層煤，分別為中3、中4、B1上、B1下、C1上、C1下、5、7煤層，但除了3號和5號煤層厚度外，其余均為不可采煤層。</p><p>　　三號煤層3.6M，五號煤層5.2M。煤層傾角平均為13度。煤層賦存穩(wěn)定，煤層變化不大，為穩(wěn)定煤層。</p><p>　　1.3.2 煤層的圍巖性質(zhì)（見表1-1）</p><p>　　表1-1 5

43、煤頂?shù)装逄卣?lt;/p><p>　　1.3.3 煤層特征</p><p><b>　　1、煤質(zhì)</b></p><p>　　本井田煤層屬高陸等陸生植物生成的腐植煤類。煤層以深成變質(zhì)為主，煤層工業(yè)牌號以肥煤、焦煤為主，多為中等揮發(fā)分，粘結(jié)性強(qiáng)，結(jié)焦性好，特低硫，特底磷。</p><p>　　1) 水分：煤層原煤Mad一般為0

44、.5～1.70％，水分標(biāo)準(zhǔn)差為5.98，屬中等變化。</p><p>　　2) 灰分：煤層中灰煤，一般值13～25％，灰分標(biāo)準(zhǔn)差為4.80，屬變化小煤層。</p><p>　　3) 硫：各煤層均屬特低硫煤。</p><p>　　4) 磷：煤層屬低磷煤。。</p><p>　　5) 發(fā)熱量：各煤的Qb.d值約為26.00mJ/KG。</p

45、><p>　　6) 煤的用途：本礦區(qū)洗精煤為配煤煉焦，中煤可作動力煤及民用。經(jīng)熱處理后可用于小化肥工業(yè)。</p><p>　　7) 煤層屬有煤塵煤炸危險。</p><p>　　8) 煤的自燃、各煤層屬不自燃發(fā)火～易自燃發(fā)火。</p><p>　　2、瓦斯、煤塵、煤的自燃性及地溫</p><p>　　（1）瓦斯鉆孔取樣瓦斯測

46、定結(jié)果、各層煤瓦斯測定結(jié)果屬高瓦斯礦井。</p><p>　　煤塵沒有爆炸性，煤有自燃性：據(jù)地質(zhì)報告提供資料，中組煤煤塵指數(shù)為29.42～37.60%，參照鄰近礦煤層有自然發(fā)火傾向的實(shí)際情況，煤塵沒有爆炸性。</p><p>　　第二章 井田境界和儲量</p><p><b>　　第一節(jié) 井田境界</b></p><p&g

47、t;　　2.1.1 井田劃分的原則</p><p>　　(1) 井田的境界、儲量及開采條件與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)</p><p>　　對于一個礦井特別是機(jī)械化程度高的現(xiàn)代化大型礦井，要求井田有足夠的儲量和合理的服務(wù)年限。而中、小型礦井，儲量可少些。</p><p>　　隨著開采技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)初設(shè)計時劃分的范圍，可能滿足不了礦井長遠(yuǎn)發(fā)展要求。因此，要為礦井發(fā)展留有余地。

48、 </p><p>　?。?） 保證井田有合理的尺寸</p><p>　　井田尺寸是指井田范圍內(nèi)煤層的走向長度、傾斜長度、傾斜方向的水平投影寬度及井田面積。</p><p>　　我國煤礦生產(chǎn)實(shí)踐表明，井田走向長度大些、傾斜長度小些，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上都較為有利。</p><p>　　根據(jù)我國煤礦當(dāng)前開采技術(shù)水平，井田走向長度應(yīng)達(dá)到： </p&

49、gt;<p>　　大型 ＞8km 7～15km</p><p>　　中型 ＞4km 4～7km</p><p>　　小型 1.5～5km </p><p>　　（3)充分利用自然條件劃分井田</p><p>　　為減

50、少開采技術(shù)上的困難，降低煤柱損失，往往利用大斷層、大褶曲、無煤帶、河流、國家鐵路、城鎮(zhèn)等作為井田邊界。</p><p>　　(4) 統(tǒng)籌兼顧，照顧全局</p><p>　　總之，要全面規(guī)劃，處理好淺部與深部礦井、新礦井與老礦井之間的關(guān)系，為礦區(qū)的建設(shè)和發(fā)展創(chuàng)造好條件。 </p><p><b>　?。?）留有余地</b></p>

51、<p>　　當(dāng)煤層開采厚度較大、開采條件好時，為了加快新區(qū)建設(shè)，節(jié)約初期投資，可先建中小型礦井，待中后期擴(kuò)建或新建大型礦井。劃分井田時，應(yīng)適當(dāng)將井田劃分的大一些，或在井田范圍外留一個后備區(qū)暫不建井，一備將來擴(kuò)建發(fā)展。</p><p>　　當(dāng)需要加大開發(fā)強(qiáng)度，必須在淺部、深部同時建井，或淺部已有礦井開發(fā)，需在深部另建新井時，應(yīng)考慮給淺部礦井的發(fā)展留有余地，不使淺部礦井過早報廢。</p>&l

52、t;p>　　(6) 直（折）線原則</p><p>　　井田境界的劃分應(yīng)有利于礦井開采，在不受地質(zhì)條件限制時，一般應(yīng)以直線或折線作為井田邊界，盡量避免曲線，以利于礦井設(shè)計和生產(chǎn)管理。</p><p>　　（7）要達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)效果好。</p><p>　　2.1.2 劃分井田的方法</p><p>　?。?）按地質(zhì)構(gòu)造劃分井田。<

53、;/p><p>　?。?）按煤層賦存條件劃分井田。</p><p>　?。?）按媒質(zhì)、煤種分布規(guī)律劃分井田。</p><p>　　（4）按地形、地物界限劃分井田。</p><p>　?。?）按伴生有益礦產(chǎn)富集帶或其他開采技術(shù)條件劃分井田。</p><p>　?。?）人為劃分井田。</p><p>　

54、　2.1.3 井田境界</p><p>　　本設(shè)計井田境界，北以-150米煤層露頭線為邊界，南以大斷層為邊界，東以人為傾斜法劃分井田，西以與坨城礦界線為界。全礦井東西走向長約8.2公里，南北水平寬3公里，煤層平均傾角13度，井田面積約為25平方公里。井田境界詳見開拓圖。</p><p>　　圖2-2井田開拓平面圖</p><p>　　圖2-3井田開拓剖面圖<

55、/p><p>　　第二節(jié) 礦井工業(yè)儲量</p><p>　　本井田煤層平均厚度 4.2m</p><p><b>　　平均傾角 13°</b></p><p>　　煤的容重為每立方米1.4噸。 </p><p>　　據(jù)《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)程》規(guī)定煤層最低可采厚度為

56、0.70米，核定工業(yè)儲量。</p><p>　?。趃= S×M×d/cosa</p><p>　　=8.2×6×4.2×1.4×1000000/0.98</p><p><b>　　=2.952億噸</b></p><p><b>　　其中：</

57、b></p><p>　?。趃——礦井的工業(yè)儲量，噸。</p><p>　　S　——　井田的水平面積，平方米。</p><p>　　M —— 煤層的可采厚度，米。</p><p>　　d　——　煤的容重，d＝1.4方米。</p><p>　　ａ—— 煤層傾角，ａ＝13度。</p><p&

58、gt;　　第三節(jié) 礦井可采儲量</p><p>　　2.3.1 井田各種儲量損失的確定</p><p>　　邊界煤柱（含邊界斷層）</p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，邊界煤柱留設(shè)30～50 m的邊界煤柱，本設(shè)計留40m。作為井田的邊界煤柱。</p><p>　　Q邊=（8.2+6）*2*40*4.2*1.4/0.98=413

59、萬噸</p><p><b>　　斷層煤柱</b></p><p>　　沒有大斷層，不留煤柱</p><p><b>　　（3） 河流煤柱</b></p><p>　　本井田內(nèi)沒有河流，在井田外南部有一河流，但對本礦區(qū)安全生產(chǎn)無威脅，所以不留設(shè)煤柱。</p><p><

60、b>　　工業(yè)廣場煤柱</b></p><p>　　受保護(hù)面積邊界是由受保護(hù)建筑物和主要井筒的邊界向外加上一部分備用量即維護(hù)帶確定的。受保護(hù)建筑物邊界一般不是直接以被保護(hù)建筑物的外邊界為準(zhǔn)，而是取平行于煤層走向或傾斜方向的與受保護(hù)建筑物外緣相連的直線所圍成的面積，作為受保護(hù)建筑物的邊界。</p><p>　　地面建筑物和主要井筒的保護(hù)煤柱是從受保護(hù)的邊界起，按基巖移動角β、

61、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。煤層群開采時，應(yīng)采用重復(fù)采動條件下的移動角值。</p><p>　　基巖移動角和表土層移動角如圖所示。</p><p>　　圖2-3 巖層移動角示意圖</p><p>　　安全煤柱的留設(shè)與計算一般用垂直斷面法求得。</p><p>　　《規(guī)程》規(guī)定240萬t礦井占地面積標(biāo)準(zhǔn)為0

62、.7～0.8公頃/10萬t。本設(shè)計礦井所占地面積為0.8*24=192000米2。為充分利用地形，工業(yè)廣場設(shè)計為長方形，取邊長400×500米。工業(yè)廣場布置在井田走向中央，其巖層移動角見下表2-1：</p><p>　　表2－1 巖層移動角</p><p>　　保護(hù)煤柱 高h(yuǎn)＝720米</p><p>　　上底長L1＝825米</p>

63、<p>　　下底長L2＝625米</p><p>　　水平梯形面積 S＝（L1+L2）×h/2</p><p>　　=667000平方米</p><p>　　工業(yè)廣場保護(hù)煤柱Q廣場：</p><p>　　Q廣場＝S×米×d/cosa=976.47萬噸</p><p>　　2

64、.3.2 礦井的可采儲量</p><p>　　礦井總的可采儲量Zk:</p><p>　　Zk=(Zg-P)×C</p><p>　　=（2.952-0.738）*0.85</p><p><b>　　=1.88億噸</b></p><p><b>　　式中：</b&g

65、t;</p><p>　　Zg——礦井工業(yè)儲量，萬噸。</p><p>　　P ——礦井煤柱煤量，萬噸，</p><p>　　P=Q邊+Q斷+Q廣</p><p><b>　　=0.738億噸</b></p><p>　　C ——采區(qū)采出率，根據(jù)要求取C=0.85。</p><

66、p>　　2.3.3 按開采水平計算的礦井可采儲量</p><p>　　井田開拓時設(shè)計第一水平為--200以上，第二水平為-200--—400，（詳見《第四章 礦井開拓》），則可采儲量見表2-2：</p><p>　　表2-2 礦井儲量</p><p>　　第三章 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　第一節(jié)

67、 礦井工作制度</p><p>　　3.1.1 確定礦井工作天數(shù)</p><p>　　按照《規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日330天計算。所以，本礦井設(shè)計年工作日為330天，“四六”工作制，即三班采煤，一班準(zhǔn)備，每班工作六小時。從目前大多數(shù)綜采工作面來看，四六制，三班采煤、一班準(zhǔn)備的形式是較合適的?？紤]到煤礦工作條件的特點(diǎn)，為減輕工人體力勞動，提高效率，今后應(yīng)向每班純工作6h的四

68、六制過渡。</p><p>　　3.1.2 確定礦井每晝夜凈提升小時數(shù)</p><p>　　按照《規(guī)范》規(guī)定：礦井每天凈提升時間16小時。這樣充分考慮了礦井的富裕系數(shù)，防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產(chǎn)或改擴(kuò)建。因此本礦設(shè)計每天凈提升時間為16小時。</p><p>　　第二節(jié) 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　3.2.

69、1 確定礦井的生產(chǎn)能力</p><p>　　對于儲量豐富，地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層生產(chǎn)能力大，開采技術(shù)條件好的礦區(qū)宜建設(shè)大型礦井。</p><p>　　當(dāng)煤層賦存深，表土層厚，沖積層含水豐富，井筒需要特殊施工時，為擴(kuò)大開采范圍降低噸煤成本，建設(shè)大型礦井較為合理。</p><p>　　對煤層生產(chǎn)能力大，地形地貌復(fù)雜的礦區(qū)，工業(yè)廣場不易選擇和布置，為避免過多的地面工程，井型

70、應(yīng)當(dāng)定大一些，</p><p>　　儲量不豐富，煤層生產(chǎn)能力不大，或?yàn)楸∶簩?，或地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，或有煤與瓦斯突出危險，宜建中小礦井。</p><p>　　由于本礦井煤層賦存較深，表土層較厚，且儲量豐富，沒有煤與瓦斯突出危險。因此，可以設(shè)計為大型礦井。</p><p>　　綜合考慮各方面因素，初步確定本礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力為240萬噸/年。</p><

71、p>　　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采工作面和采區(qū)的生產(chǎn)能力，本礦井計劃用2個采區(qū)的一個高產(chǎn)、高效工作面保證全礦井的產(chǎn)量。主采煤層厚度4.2m，工作面長度210 m，采煤機(jī)截深0.8m，每天進(jìn)4刀，一年330 d ,工作面回采率95% ，則綜采面的生產(chǎn)能力為：</p><p>　　2×210×4.2&

72、#215;0.8×4×330×1.4×95%＝247萬噸 >240萬噸</p><p>　　故能夠滿足礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的要求。</p><p>　?、?校核各種輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力</p><p>　　根據(jù)后面礦井運(yùn)輸提升部分的設(shè)計可知，礦井的各種輔助運(yùn)輸能力都能滿足礦井生產(chǎn)能力的要求。</p><p&

73、gt;<b>　　⑶ 校核儲量條件</b></p><p>　　礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井儲量相適應(yīng)，以保證礦井有合理的服務(wù)年限。</p><p>　　3.2.2 礦井服務(wù)年限的驗(yàn)算</p><p>　　由 T=Z/（K×A）</p><p><b>　　其中： </b><

74、;/p><p>　　T—礦井的服務(wù)年限（年）</p><p>　　Z—礦井的可采儲量（萬t）</p><p>　　K—礦井儲量備用系數(shù)，K取1.4</p><p>　　確定井型時考慮儲量備用系數(shù)k的原因是：礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井投產(chǎn)后可能超產(chǎn)；局部地質(zhì)條件變化，如煤層露頭降低、小于25m的斷層、小窯開采深度加深等，使儲量減少；有的礦

75、井由于技術(shù)原因，使采出率降低，從而減少了儲量。 </p><p>　　A—礦井生產(chǎn)能力（萬t/年）</p><p>　　=1.89億噸/（240*1.4）=56年</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，為發(fā)揮投資效益和保證礦井正常生產(chǎn)接替與穩(wěn)定發(fā)展，礦井設(shè)計服務(wù)年限和第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限不應(yīng)小于表2-3所列數(shù)值。</p><

76、p>　　表2-3礦井及第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限</p><p>　　對于本井田，設(shè)計四種方案進(jìn)行比較，見表2-4。</p><p>　　表2-4生產(chǎn)能力服務(wù)年限對照表</p><p>　　對照表2-3可得以上四種方案均能滿足服務(wù)年限要求，考慮到當(dāng)前能源消耗量的不斷增長形勢，及國家在今后幾年內(nèi)將停止對探礦權(quán)的批準(zhǔn)，當(dāng)前及今后相當(dāng)一段時間內(nèi)，煤炭能源供應(yīng)緊張、需求

77、量比較大的局面不會得到徹底改變，所以應(yīng)盡量加大礦井生產(chǎn)能力。</p><p>　　但是由于該井田內(nèi)斷層群積聚，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，瓦斯含量高，煤層容易自然，如果一開始就設(shè)計過高的生產(chǎn)能力就給初期建井帶來巨大壓力，所以比較合適的年生產(chǎn)能力是240萬噸。</p><p>　　240萬噸的年生產(chǎn)能力和其他方案相比還有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?。?）與150萬噸、180萬噸

78、方案相比有優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　該井田交通便利、電源充足，且煤炭資源的需求量比較大、煤炭價格比較高，在經(jīng)濟(jì)上，采用相對比較大的礦井可以獲取更大的利潤。</p><p>　　生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用隨著生產(chǎn)能力增大而減少，采用240萬噸/年的礦井可以節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用，從而提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　本礦井主要可采煤層2層，構(gòu)造較簡單可以適當(dāng)布置綜合機(jī)械化開采，構(gòu)造

79、復(fù)雜則布置小采區(qū)普通機(jī)械或者炮采，可以達(dá)到較高的生產(chǎn)能力。由于礦井采用綜采、普采等采煤工藝相結(jié)合，能夠有效地進(jìn)行采區(qū)接替，使礦井開拓、生產(chǎn)、運(yùn)輸協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，滿足礦井生產(chǎn)能力要求。</p><p>　?。?）與300萬噸方案有優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　井田面積小，煤層厚度較薄且可采厚度不均勻，礦井生產(chǎn)能力受到限制；</p><p>　　初期建井工程量較小，比如所選的

80、設(shè)備較小、井筒巷道斷面較小、掘進(jìn)速度較快；工作面單產(chǎn)較低、瓦斯涌出少、所需風(fēng)量較少，有利于礦井安全管理；</p><p>　　比較容易達(dá)到核定生產(chǎn)能力，有利于為今后的安全穩(wěn)產(chǎn)，為將來擴(kuò)大生產(chǎn)能力留有空間。</p><p>　　根據(jù)上述比較，本設(shè)計認(rèn)為，該井田應(yīng)建大礦井。從井下開拓布局看，采區(qū)接替能保證，隨著煤炭行業(yè)新技術(shù)的不斷發(fā)展和利用，可以達(dá)到年產(chǎn)240萬噸的礦井生產(chǎn)能力。</p&

81、gt;<p>　　因此，本礦井的生產(chǎn)能力為240萬t合理。，礦井服務(wù)年限為56年，其中第一水平的服務(wù)年限為37年</p><p>　　第四章 井田開拓的基本問題</p><p>　　第一節(jié) 井田開拓方式的確定</p><p>　　4.1.1幾種開拓方式的比較</p><p>　　礦井開拓方式按并筒傾角不同分為平硐、斜井、立

82、井三種形式。凡用一種井筒形式開拓整個井田的屬于單一開拓，否則屬于綜合開拓。</p><p>　　礦井單一開拓方式分類及適用條件，見表4-1。</p><p>　　表4-1礦井開拓方式分類及適用條件</p><p>　　根據(jù)上述開拓方式的優(yōu)缺點(diǎn)及桃園礦井自身?xiàng)l件，本設(shè)計采用立井開拓方式。其理由有以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）桃園井田地勢

83、平坦，不具備平硐開拓方式。</p><p>　　（2）雖然斜井開拓有施工簡便，建設(shè)快、投資少的優(yōu)點(diǎn)，但一般生產(chǎn)能力較小、生產(chǎn)費(fèi)用高，過去多用于中小礦井使用。雖然在開采淺部時斜井比立井距離短，但是從長遠(yuǎn)考慮，用立井在后期的生產(chǎn)中更有利于開采水平的延深。</p><p>　?。?）斜井井筒比立井長，鋪設(shè)的管線也長，維護(hù)費(fèi)用高，通風(fēng)、排水阻力大。而立井井筒為圓形斷面結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)用低，增效斷面

84、大，通風(fēng)條件好，管線短、人員升降速度快。</p><p>　?。?）立井開拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制，技術(shù)上也比較可靠。立井能通過復(fù)雜的地質(zhì)條件，提升能力大．機(jī)械化程度高，易于自動控制。</p><p>　　以此，確定采用立井多水平上山開拓的開拓方式。</p><p>　　4.1.2 井口及工業(yè)場地位置的選擇</p>

85、<p>　　選擇井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用直角坐標(biāo)和方位角給予表示。井筒到了開采水平的深度，用井口與水平標(biāo)高及井筒傾角、斜長等表示；平硐則用水平長度表示。</p><p>　　根據(jù)本井田特點(diǎn)，設(shè)計對井口及工業(yè)場地位置選擇主要考慮以下因素：</p><p><b>　?。?）地面條件</b></p><p

86、>　　井口附近要有一定范圍，用以布置工業(yè)場地，其中包括主、副井生產(chǎn)系統(tǒng)建筑物與結(jié)構(gòu)物。盡量不占或少占良田，不占經(jīng)濟(jì)園林，建井期間不遷村莊，投產(chǎn)初期少遷移村莊。</p><p>　　選擇礦井位置應(yīng)當(dāng)充分利用地形。井口附近不能過分低洼，應(yīng)滿足防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，要盡可能避開滑坡、巖崩、流砂和泥石流危險區(qū)，以及其它不利施工的工程地質(zhì)條件。井筒應(yīng)放在表土層薄和無底礫層的地方。</p><p>　　

87、適當(dāng)照顧井田深部開采。</p><p>　　加速施工準(zhǔn)備、減少礦井生產(chǎn)期間配套工程、縮短工人居住區(qū)與井口的距離都應(yīng)作為比較因素。鐵路專用線要短，工程量要少。因煤礦用電量大．每噸原煤消耗30--70千瓦／小時(包括水力采煤)，應(yīng)使井口位置靠近國家大區(qū)電網(wǎng)或容量、等級符合要求的一次變電所。為了有利生產(chǎn)方便生活，使工人有充裕的休息時間，居住區(qū)位置距離礦井， 一般不應(yīng)大于2.5公里。</p><p&g

88、t;　　鐵路專用線盡量避開開采后的塌陷區(qū)，以減少鐵路的維護(hù)費(fèi)用。</p><p><b>　?。?）井下條件</b></p><p>　　盡量位于儲量中心，保持兩翼均衡生產(chǎn)，使生產(chǎn)過程中通風(fēng)、運(yùn)輸合理，減少生產(chǎn)費(fèi)用。井田儲量一定時，沿井田走向大巷運(yùn)輸功的變化可因井筒位置不同而成倍增加。當(dāng)井田形狀規(guī)則，儲量分布均勻時，最小運(yùn)輸功位置恰在井田中心。井筒設(shè)于此處，不僅達(dá)運(yùn)輸

89、費(fèi)低、巷道維護(hù)、采區(qū)準(zhǔn)備及通風(fēng)費(fèi)也相應(yīng)降低。若井筒設(shè)在井田邊界，運(yùn)輸功將增大一倍。所以大型礦井或高瓦斯礦井，如無特殊原團(tuán)，盡量避免單翼開采。如采用多水平開拓，應(yīng)按初、后期石門長度總和最小確定井筒位置。如總工程量相同，應(yīng)盡量減少初期石門長度。</p><p>　　副井井筒與井底車場連接處，主井底卸載點(diǎn)及裝載峒室等盡可能處于巖性較好的內(nèi)層位中。若煤層底板有強(qiáng)含水層，井筒位置應(yīng)設(shè)在沿傾斜方向的深部，使井底車場位于煤層頂

90、板。</p><p>　　盡量少壓煤，壓煤便于后期回收。工業(yè)場地煤柱量多少，因煤層厚度、賦存深度和場地范圍大小而異，一般約為全井工業(yè)儲量3—7％。包括風(fēng)井煤柱時不超過10％ 。</p><p>　　為使礦井投產(chǎn)后盡快達(dá)到設(shè)計能力，必須把初期采區(qū)和井筒位置選在勘探程度高，構(gòu)造消楚、簡單、煤層穩(wěn)定、開采條件好的塊段，使開拓準(zhǔn)備工程量小，建設(shè)時間短，以實(shí)現(xiàn)先近后遠(yuǎn)，按采區(qū)前進(jìn)開采的合理原則。&l

91、t;/p><p>　　根據(jù)以上條件，井口位置提出以下三個方案（見圖2-2）：</p><p>　　第一方案：主井井口設(shè)在經(jīng)線39502467，緯線3710550附近，地面標(biāo)高為+25m；</p><p>　　第二方案：主井井口設(shè)在經(jīng)線39502635，緯線3710806附近，地面標(biāo)高為+25m；</p><p>　　第三方案：主井井口設(shè)在經(jīng)線39

92、502815，緯線3711028附近，地面標(biāo)高為+25m。</p><p>　　三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表4-2。</p><p>　　表4-2 井口位置方案比較</p><p>　　根據(jù)以上條件并結(jié)合桃園礦的實(shí)際情況選擇第二方案，主、副井井口坐標(biāo)為：</p><p>　　主井：經(jīng)距X=39502635， 緯距Y=3710806， 標(biāo)高

93、Z=+25米； </p><p>　　副井：經(jīng)距X=39502554， 緯距Y=3710787， 標(biāo)高Z=+25米。</p><p>　　風(fēng)井位置選擇和主、副井相似，大多數(shù)條件完全一致，如地質(zhì)條件、煤柱煤量、勘探程度、初期工程量、占地面積、交通運(yùn)輸以及防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等；都要共同遵守。</p><p>　　風(fēng)井與主副井區(qū)別，多數(shù)沒有提升設(shè)備。不受運(yùn)輸條件制約只需

94、解決施工臨時運(yùn)輸。選擇位置時主要應(yīng)按通風(fēng)要求，并盡量與總回風(fēng)道直接溝通，以減少通風(fēng)工程和阻力消耗。</p><p><b>　　4.1.3井筒</b></p><p>　　礦井設(shè)計有主井，副井，風(fēng)井，主井擔(dān)負(fù)提煤，輔助進(jìn)風(fēng)；副井為出矸石、上下人員、提升設(shè)備材料、主要進(jìn)風(fēng)之用；風(fēng)井為出風(fēng)井筒。</p><p>　　根據(jù)提升容積的布置，主井井筒凈直

95、徑為7.0米，斷面33.2M2，，井筒深400米；副井井筒凈直徑凈6.5米，斷面15.92M2，一水平井筒深450米，其中布置一對雙層４車罐籠，球扁鋼組合罐道、工字鋼罐梁，內(nèi)設(shè)梯子間、排水管、壓風(fēng)管、防塵供水管及動力、通訊、信號電纜；風(fēng)井凈直徑為凈6.5米，一水平井筒深328.6米，內(nèi)設(shè)玻璃鋼復(fù)合材料結(jié)構(gòu)封閉梯子間、灌漿管，井口設(shè)有防爆蓋、出風(fēng)道及安全出口</p><p><b>　　。</b&g

96、t;</p><p><b>　　圖4-1主井?dāng)嗝?lt;/b></p><p><b>　　圖4-2副井?dāng)嗝?lt;/b></p><p>　　4.1.4井底車場的形式</p><p>　　井底車場輔助運(yùn)輸?shù)男问礁鶕?jù)井下開拓部署、井筒數(shù)目及相對位置、提升方式和大巷運(yùn)輸，選用刀式環(huán)行車場，采用600MM，1.5

97、T固定礦車輔助運(yùn)輸。</p><p><b>　　圖4-3 井底車場</b></p><p><b>　　大巷采用皮帶運(yùn)輸</b></p><p>　　4.1.5井底車場主要硐室</p><p>　　主井系統(tǒng)：煤倉、箕斗裝載硐室等；</p><p>　　副井系統(tǒng)：副井井筒與井

98、底車場連接硐室內(nèi)，鋪設(shè)三股道與井筒中三個提升罐籠相對應(yīng)，設(shè)有上層行人平臺，可滿足雙層同時上下人員，連接部分采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；</p><p>　　排水系統(tǒng)：車場內(nèi)設(shè)有中央水泵房、內(nèi)水倉、外水倉、管子道等；</p><p>　　井下中央變電所：-540m水平中央變電所與中央水泵房聯(lián)合布置，中央變電所高于中央水泵房。</p><p>　　等候室、調(diào)度室、電機(jī)車修理間及

99、工具保管硐室等。</p><p>　　第二節(jié) 大巷布置的方式</p><p>　　4.2.1運(yùn)輸大巷的布置方式及位置</p><p>　　為了保證生產(chǎn)使用，便于維護(hù)，減少煤柱損失，一般將主要運(yùn)輸大巷布置在煤層底板不受采動影響或影響小的堅硬巖層或煤組下部煤質(zhì)堅硬、圍巖穩(wěn)定、無自然發(fā)火的薄及中厚煤層中。為了保護(hù)大巷不受采動影響，底板巖石大巷必需與煤層保持適當(dāng)距離，根據(jù)我

100、國經(jīng)驗(yàn)，煤層與大巷之間巖柱尺寸，隨煤層賦存深度和巖石性質(zhì)而變，一般為10～30米。關(guān)鍵在于巖層本身的堅硬程度。</p><p>　　本設(shè)計根據(jù)煤層賦存情況及礦井生產(chǎn)能力，確定布置一條集中運(yùn)輸大巷，以采區(qū)石門貫穿個煤層。運(yùn)輸大巷位于五號煤層底板中。如圖4-4</p><p>　　圖4-4運(yùn)輸大巷位置</p><p>　?。?）總回風(fēng)巷布置方式及位置</p>

101、<p>　　總回風(fēng)巷位置選擇在3煤底板巖石中，與3煤層垂距為15-20米</p><p>　　圖4-5回風(fēng)大巷位置</p><p>　　4. 3 開采水平劃分</p><p>　　4.3.1回風(fēng)水平標(biāo)高的確定</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，在地面水體及松散含水層下采煤時，必須保留安全煤巖柱。安全煤巖柱的最小高

102、度(水體底面至回采上限)確定情況：當(dāng)煤系地層上覆隔水性好的松散層或厚度較大的弱含水層時，安全煤巖柱的最小高度亦可等于冒落帶的最大高度，另加2-15米的保護(hù)層厚度，但其最小高度不得小于20米。</p><p>　　本井田地質(zhì)條件較好，但考慮盡量避免下行通風(fēng)造成回風(fēng)道內(nèi)局部瓦斯匯集，本設(shè)計取回風(fēng)水平標(biāo)高--150米。</p><p>　?。?）水平標(biāo)高的確定</p><p&

103、gt;　　井田開拓設(shè)計著重于選擇開采水平的標(biāo)高，使其貫穿全部煤層。階段高度或斜長往往隨煤層傾角與回風(fēng)道標(biāo)高不同而有較大變化。階段高度或斜長在一定程度上受采區(qū)高度或斜長控制。緩傾斜煤層或傾斜煤層的深部以及傾斜長度過大的局部塊段，往往采用上下山或增設(shè)中間水平開采。而近水平煤層有時用一個水下開采幾個階段。將井田劃分為階段不僅減少了人員、材料、煤炭的反向提升，也有效地解決了采區(qū)傾斜運(yùn)輸存在的實(shí)際困難。</p><p>&

104、lt;b>　　確定的原則：</b></p><p>　　根據(jù)水平服務(wù)年限， 若井田走向短階段高度小、水平儲量少，造成水平服務(wù)年限過短，延深頻繁，影響正常生產(chǎn)。為避免出現(xiàn)開拓延伸與生產(chǎn)長期下擾的不利局面，除在設(shè)計時適當(dāng)選擇延伸方案形成獨(dú)立的施工系統(tǒng)以加快延伸速度縮小其影響外，有條件的可加大階段高度來解決。</p><p>　　根據(jù)水平接替關(guān)系。在上一水平減產(chǎn)之前，新水平即應(yīng)

105、作好準(zhǔn)備。因此，一個水平從投產(chǎn)起到減產(chǎn)為止的時間必須大于新水平開拓準(zhǔn)備需要的時間。正常情況下，大型礦井采區(qū)準(zhǔn)備時間需要1．5～2年。井底車場、石門及主要運(yùn)輸大巷亦需1．5～2年，延深并筒1年，合計4～5年時間。</p><p>　　水平過度時間有些礦井很長，設(shè)計的減產(chǎn)時間有的接近3～4年。開拓延伸與水平過渡合計需7～9年時間。所以，每個礦井在確定水平高度時，必須使開采時間大于開拓延深加上水平過渡所需要的時間。即使

106、急傾斜煤層水平服務(wù)年限允許小于10年，也不能小于接替需要的時間。</p><p>　　根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造 。急傾斜煤曾因受采動影響階段不能太高．水平或近水平煤層，階段高度的計算已無實(shí)際意義，有時利用地質(zhì)構(gòu)造劃分階段，如向、背斜軸及走向大斷層或其他構(gòu)造變化等。</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)成本。合理的階段高度應(yīng)使噸煤成本低、勞動生產(chǎn)率高。我國大多數(shù)礦井過去采用的階段高度偏小,水平儲量

107、不足，造成接替緊張，增大了后期總工程量，使管理發(fā)雜化。</p><p>　　井田設(shè)計回采上限為-150m，開采下限為—600m，開采煤層垂高300m，煤層傾角一般為13°。根據(jù)煤層的賦存情況，第一水平標(biāo)高本設(shè)計提出方案，一為-370米，一為-390米，其階段斜長及小階段劃分情況見表2-7。</p><p>　　表4-3階段斜長及小階段劃分情況</p><p&g

108、t;　　兩種方案中的水平服務(wù)年限都符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，依據(jù)階段垂高、階段斜長、工作面長度情況，結(jié)合煤層的賦存情況，設(shè)計確定第一水平標(biāo)高為-390米。第二水平標(biāo)高根據(jù)合理的階段斜長及工作面長度，并考慮便于井底車場布置，使井底車場主要峒室有較好的層位，設(shè)計確定第二水平標(biāo)高為-600米。</p><p>　　4.4 采區(qū)劃分和布置情況</p><p>　　4.4.1 采區(qū)劃分的原

109、則及方案</p><p>　?。?）采區(qū)劃分的原則</p><p>　　采區(qū)走向長度或斜傾條帶的傾斜長度應(yīng)根據(jù)煤層地質(zhì)條件、開采機(jī)械化水平、集中化生產(chǎn)的要求、開拓及采掘準(zhǔn)備巷道布置綜合考慮。根據(jù)接替要求，一般應(yīng)保證機(jī)械化回采1年以上。按照目前我國集中化采煤水平，綜合機(jī)械化回采，一翼長度不小于1000～2000m，普采不小于500～1000m，傾斜長度與水平（或階段）劃分一致；</p&

110、gt;<p>　　在全井田和第一水平采區(qū)劃分時，要詳細(xì)研究地質(zhì)和地面條件確定采區(qū)界限，特別是工作面的回采不應(yīng)逾越的各種特殊條件，如落差較大的斷層或斷層帶、無煤區(qū)（或沖刷帶）、火成巖體或天然焦不可采區(qū)的邊界、煤質(zhì)分界（需要分采分運(yùn)時）煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜區(qū)、地塹地壘構(gòu)造、向背斜軸、需不同開采方法的變換區(qū)（例如由于煤層厚度不同一次采全高需變換為分層開采或放頂煤開采、由于傾角轉(zhuǎn)為急傾斜從而使采煤方法改變）、永久煤柱、需要“三下”采煤的區(qū)

111、域、前期留煤柱而后期再開采（例如大的村莊煤柱、河流煤柱、干線煤柱等）、老采空區(qū)界限，強(qiáng)含水層威脅的區(qū)域，瓦斯異常的地帶等；</p><p>　　初期投產(chǎn)和達(dá)產(chǎn)的采區(qū)應(yīng)盡量靠近主、副井（安全煤柱），以求盡量縮短工期和降低投資。在選擇井口位置時，就應(yīng)考慮初期采區(qū)具有好的開采條件和豐富的儲量，使其服務(wù)年限長。投產(chǎn)后能長期穩(wěn)定的生產(chǎn)，取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；</p><p>　　有條件時，中央雙翼

112、采區(qū)是優(yōu)越的方案，中央采區(qū)上（下）山帶式輸送機(jī)運(yùn)煤直達(dá)井底煤倉，輔助運(yùn)輸上（下）山直通井底車場。此方案出煤快、投資少、效益高。在地質(zhì)條件優(yōu)越、機(jī)械化裝備好的情況下，兩翼走向長度均應(yīng)盡可能長一些。中央雙翼采區(qū)可同時進(jìn)行兩個工作面的生產(chǎn)。若只需一個工作面生產(chǎn)，服務(wù)年限長，更能保證穩(wěn)定生產(chǎn)；</p><p>　　在礦井兩翼布置單翼還是雙翼采區(qū)，需要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。過去在工作面產(chǎn)量不大（特別是普采工作面），一翼走向不太

113、長時，雙翼采區(qū)具有可加大采區(qū)能力減少掘進(jìn)率、節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn)，因此采區(qū)（盤區(qū)）多以雙面布置為宜。近年來，隨著采煤工藝的發(fā)展，綜采高產(chǎn)高效工作面發(fā)展快。在主客觀條件均具備時，一個綜采工作面可達(dá)年產(chǎn)百萬噸到幾百萬噸的產(chǎn)量，工作面走向長度加長（條件好的達(dá)到2000～3000m以上）。若用雙面布置，則開掘時間長，并有折返運(yùn)輸。這時單翼采區(qū)（上、下山靠近井底車場一面）更為有利；</p><p>　　開發(fā)多煤層的井田，對近距離

114、煤層經(jīng)比較可布置聯(lián)合采區(qū)；</p><p>　　在全井田和第一水平采區(qū)劃分時，要和采區(qū)接續(xù)統(tǒng)一考慮，應(yīng)安排兩翼較為均衡的生產(chǎn)。盡可能避免兩翼（或多方向）產(chǎn)量變化。</p><p><b>　?。?）采區(qū)劃分方案</b></p><p>　　基于以上因素，并著重考慮采區(qū)走向長度、煤層傾角變化、開采機(jī)械化水平、采區(qū)產(chǎn)量要求、開拓及采掘準(zhǔn)備巷道布置綜

115、合，本設(shè)計提出兩套方案（采區(qū)命名以井筒位置為準(zhǔn)則，方案比較見表3-1）：</p><p><b>　　方案1：</b></p><p>　　北一采區(qū)：采區(qū)南部界限在7勘探線偏北，北以補(bǔ)4勘探線為界；</p><p>　　北二采區(qū)：采區(qū)南以補(bǔ)4勘探線為界，北部以井田邊界為界；</p><p>　　南一采區(qū)：采區(qū)南以補(bǔ)9勘探

116、線為界，北部界限在7勘探線偏北；</p><p>　　南二采區(qū)：采區(qū)南以井田邊界為界，北以補(bǔ)9勘探線為界。</p><p><b>　　方案2：</b></p><p>　　北一采區(qū)：采區(qū)南部界限在7勘探線偏北，北部界限在補(bǔ)3勘探線附近；</p><p>　　北二采區(qū)：采區(qū)南部界限在補(bǔ)3勘探線附近，北部以井田邊界為界。&

117、lt;/p><p>　　南一采區(qū)：采區(qū)南部界限在8勘探線偏南100米左右，北部界限在7勘探線偏北；</p><p>　　南二采區(qū)：采區(qū)南以井田邊界為界，北部界限在8勘探線偏南100米左右。</p><p>　　表4-4 采區(qū)劃分方案比較</p><p>　　經(jīng)比較，選擇方案2劃分采區(qū)，采區(qū)雙翼布置工作面，同時盡量使同一采區(qū)兩翼生產(chǎn)平衡。</

118、p><p>　　4.4.2 采區(qū)基本參數(shù)</p><p>　　本設(shè)計取南一采區(qū)作為設(shè)計對象，該采區(qū)位于礦井南翼，為雙翼上山采區(qū)，采區(qū)上限標(biāo)高為-150m。全區(qū)煤層較穩(wěn)定，煤層平均厚度4.2m， 煤層傾角13°左右。</p><p>　　煤層瓦斯含量較大，為防止工作面的瓦斯?jié)舛瘸?，保證采區(qū)的正常生產(chǎn)，需對工作面的瓦斯進(jìn)行抽排。煤層有自然發(fā)火危險性。</p

119、><p><b>　?。?）保護(hù)煤柱尺寸</b></p><p>　　根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范》，本設(shè)計采區(qū)邊界（兩采區(qū)之間）留15m煤柱，上山（巖巷）之間的煤柱為15m，兩側(cè)各80m，區(qū)段煤柱為10m。</p><p><b>　　（2）采區(qū)走向長度</b></p><p>　　采區(qū)劃分根據(jù)接替要求，普采采

120、區(qū)一翼的走向長度一般為500--1000米；對于綜合機(jī)械化采煤的工作面，有條件的盡可能跨越上山(下山或石門)回采，其采區(qū)一翼走向長度一般不小于1000-2000米；高檔普采其采區(qū)一翼走向長度可達(dá)1000 -2000米。</p><p>　　根據(jù)南一采區(qū)的地質(zhì)情況，設(shè)計采用綜采，采區(qū)走向長度2000米左右。</p><p><b>　　（3）采區(qū)斜長</b></p

121、><p>　　采區(qū)斜長等于階段斜長，本采區(qū)煤層傾角13左右，采區(qū)斜長600米左右。</p><p>　?。?）區(qū)段數(shù)目和長度的確定</p><p>　　對于近水平、緩傾斜及傾斜煤層采用走向長壁采煤法開采，采區(qū)沿傾向劃分若干區(qū)段進(jìn)行回采，一般一個區(qū)段內(nèi)安排一個采煤工作面回采，區(qū)段斜長為采煤工作面的長度、區(qū)段上下兩平巷的寬度及護(hù)巷煤柱寬度之和。因此劃分區(qū)段時，首先要考慮工作

122、面的長度。</p><p>　　確定工作面的合理長度主要從以下兩個方面考慮：</p><p>　　煤層地質(zhì)條件：煤層內(nèi)地質(zhì)條件往往對確定工作面長度起著重要作用。小的地質(zhì)構(gòu)造對工作面的回采過斷層推進(jìn)度有一定的影響，頂板管理也相對較復(fù)雜，當(dāng)工作面小斷層、構(gòu)造較多時，容易打亂正規(guī)循環(huán)，則工作面不宜過長。當(dāng)工作面內(nèi)部出現(xiàn)一些較大落差的斷層時，工作面過斷層需要重新開切眼、搬家，從而影響工作面的產(chǎn)量，

123、因此工作面也不宜過長。反之，工作面長度可適當(dāng)加長。</p><p>　　工作面設(shè)備狀況：工作面長度與使用的采煤方法和采煤工藝有關(guān)。由于現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展，新技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的不斷推廣應(yīng)用，使工作面長度加大成為現(xiàn)實(shí)。只要在地質(zhì)條件許可，使用綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，工作面長度可加大。</p><p>　　綜上所述，結(jié)合南一采區(qū)煤層賦存和地質(zhì)構(gòu)造分布特點(diǎn)，普采工作面長度范圍在120m～170m之間比

124、較合理，本設(shè)計工作面長度取200m左右，采區(qū)內(nèi)共劃分3個區(qū)段。</p><p>　　4.4.3 開采程序及工作面命名</p><p><b>　?。?）開采程序</b></p><p>　　采區(qū)的接替主要考慮以下因素：</p><p>　　投產(chǎn)采區(qū)的服務(wù)年限和準(zhǔn)備采區(qū)所需要的時間的關(guān)系，以及采區(qū)開拓順序；</p&g

125、t;<p>　　各個風(fēng)機(jī)的服務(wù)對象及服務(wù)年限，應(yīng)盡量使各個通風(fēng)系統(tǒng)的連續(xù)生產(chǎn)，以減少風(fēng)機(jī)的作用期，節(jié)省費(fèi)用；</p><p>　　為使生產(chǎn)集中、通風(fēng)系統(tǒng)簡單，采區(qū)應(yīng)按通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行井田開拓和采區(qū)接替。</p><p>　　按以上所述，準(zhǔn)備先投產(chǎn)南一、北一采區(qū)，并達(dá)產(chǎn)。采區(qū)接替按前進(jìn)式考慮，在采區(qū)內(nèi)應(yīng)遵循沿傾斜小階段由上向下的開采順序，回采工作面采用后退式。</p>

126、<p>　?。?）工作面命名規(guī)則</p><p>　　工作面名稱：ABCDE。</p><p>　　A代表水平；B代表采區(qū)，南翼采區(qū)為單數(shù)，北翼采區(qū)雙數(shù)，如1表示南一，2表示北一，3表示南二，4表示北二；C代表階段，階段自上而下以此為1、2、3；D代表采區(qū)階段翼，1代表南翼，2代表北翼； E煤層代號，()表示里面的數(shù)字加十。</p><p>　　示例：1

127、1117代表：工作面為一水平，南一采區(qū)，一階段南翼工作面、屬7煤層。</p><p>　　第五章 采區(qū)巷道布置</p><p>　　5.1采區(qū)煤層地質(zhì)特性</p><p>　　采區(qū)上限標(biāo)高為-150m。全區(qū)煤層較穩(wěn)定，煤層平均厚度4.2m， 煤層傾角13°左右。</p><p>　　煤層瓦斯含量較大，為防止工作面的瓦斯?jié)舛瘸?，?/p>

128、證采區(qū)的正常生產(chǎn)，需對工作面的瓦斯進(jìn)行抽排。煤層有自然發(fā)火危險性，煤塵沒有爆炸危險性。</p><p>　　5.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p><b>　　5.2.1采區(qū)上山</b></p><p>　　采區(qū)上山布置方式考慮了三個方案：①巖石上山 ②煤層上山 ③煤層、巖層上山相結(jié)合。三種方案的比較如下表3-2。</p>

129、<p>　　表5-1 上山布置方式方案比較表</p><p>　　根據(jù)上表比較及該采區(qū)煤層的特點(diǎn)，該區(qū)瓦斯涌出量較大，為使上山的維護(hù)及滿足通風(fēng)要求，根據(jù)煤層頂?shù)装鍘r性情況，在煤層底板布置三條巖石上山：運(yùn)輸上山、軌道上山和回風(fēng)上山。各區(qū)段在煤層中布置兩條平巷，一條為運(yùn)輸巷，一條為軌道巷，即上順槽和下順槽。三條上山的傾角：運(yùn)輸上山為13°左右，軌道上山與回風(fēng)上山為13°左右。</

130、p><p>　　軌道上山(石門)、回風(fēng)上山(石門)、運(yùn)輸上山(石門)的支護(hù)形式采用錨噴，斷面形狀為半圓拱形，普采軌道上山(石門)、回風(fēng)上山(石門)凈斷面積為10m2，運(yùn)輸上山凈斷面積為12m2；綜采軌道上山(石門)、回風(fēng)上山(石門)凈斷面積為12m2，運(yùn)輸上山凈斷面積為12m2</p><p><b>　　5.2.2區(qū)段平巷</b></p><p>

131、;　　采區(qū)瓦斯含量較大，煤層有自然發(fā)火危險，區(qū)段平巷如果采用雙巷布置，不但會因?yàn)橐o(hù)巷煤柱而造成煤炭資源的損失，而且還可會使采區(qū)自然發(fā)火危險性增大，因此區(qū)段平巷采用單巷布置。下區(qū)段開采時需另掘區(qū)段回風(fēng)巷。下區(qū)段回風(fēng)巷和上區(qū)段運(yùn)輸巷之間留取10-20 m煤柱，其作用是防止上區(qū)段采空區(qū)中的瓦斯、礦井涌水涌入下區(qū)段回采工作面，保證工作面的安全回采，此外還減少了巷道工程量，提高經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　區(qū)段回風(fēng)、運(yùn)

132、輸平巷采用錨網(wǎng)鎖支護(hù)，斷面形狀為梯形。綜采工作面區(qū)段回風(fēng)凈斷面積為10m2，運(yùn)輸平巷凈斷面積為12m2　</p><p>　　5.2.3上山與區(qū)段平巷的聯(lián)系</p><p>　　區(qū)段運(yùn)輸平巷與軌道上山之間通過采區(qū)車場聯(lián)結(jié)， 運(yùn)輸上山與區(qū)段運(yùn)輸平巷之間通過溜煤眼形成采區(qū)運(yùn)煤系統(tǒng)。區(qū)段回風(fēng)巷與回風(fēng)上山通過斜巷聯(lián)結(jié)，形成采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)。同時，上山與區(qū)段平巷之間設(shè)有必要的聯(lián)結(jié)斜巷供行人用。</

133、p><p>　　5.2.4采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p><b>　　1）運(yùn)煤系統(tǒng)</b></p><p>　　在工作面敷設(shè)刮板輸送機(jī)，運(yùn)輸平巷和皮帶上山布置有皮帶運(yùn)輸機(jī)。</p><p>　　運(yùn)煤線路：工作面運(yùn)出的煤炭→區(qū)段運(yùn)輸平巷→溜煤眼→運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉→-390運(yùn)輸大巷→井底車場→主井→地面。</p>

134、<p><b>　　2）運(yùn)料系統(tǒng)</b></p><p>　　采區(qū)運(yùn)料采用軌道運(yùn)輸。</p><p>　　運(yùn)料路線：地面→副井→-390運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場→軌道上山→上部車場→區(qū)段回風(fēng)平巷→工作面。</p><p><b>　　3）排矸系統(tǒng)</b></p><p>　　排矸路線：采區(qū)掘

135、進(jìn)頭→中部車場→軌道上山→下部車場→-390運(yùn)輸大巷→副井→地面。</p><p>　　4）排水（供水）系統(tǒng)</p><p>　　排水路線：區(qū)段運(yùn)輸巷→軌道上山→-390運(yùn)輸大巷→井底車場水倉→副井→地面。</p><p>　　供水線路： 風(fēng)井供水管路→總回風(fēng)巷供水管路→回風(fēng)上山→采區(qū)各用水點(diǎn)（工作面、掘進(jìn)頭等）。</p><p><b