課程設(shè)計(jì)--礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　一、指導(dǎo)思想</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)師安全專(zhuān)業(yè)學(xué)生一項(xiàng)實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)開(kāi)拓方案設(shè)計(jì)將所學(xué)的理論知識(shí)，尤其是將礦井設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)程序和設(shè)計(jì)方法等知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通于實(shí)踐的綜合性的學(xué)習(xí)過(guò)程，為學(xué)生進(jìn)行本科畢業(yè)設(shè)計(jì)以及畢業(yè)后從事礦井設(shè)計(jì)礦井建設(shè)和生產(chǎn)工作打下一定的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　二、目的</b&

2、gt;</p><p>　　通過(guò)開(kāi)拓方案設(shè)計(jì)要求達(dá)到下列目的</p><p>　　1系統(tǒng)地運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)</p><p>　　2掌握礦井開(kāi)拓方案設(shè)計(jì)的步驟和方法</p><p>　　3熟練掌握方案比較法在開(kāi)拓設(shè)計(jì)中的應(yīng)用</p><p>　　4提高和培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力</p><p&

3、gt;　　5提高和培養(yǎng)學(xué)生文字編寫(xiě)計(jì)算和應(yīng)用CAD繪圖的能力。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　1編寫(xiě)開(kāi)拓方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（40～50頁(yè)左右，每頁(yè)不少于400字）</p><p>　　2設(shè)計(jì)圖紙部分：開(kāi)拓平面布置圖剖面圖（平面圖1：10000 剖面圖 1：5000）</p><p>

4、;<b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)為山東省鄒城、兗州、曲阜三市接壤地區(qū)東灘礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)，全篇共分為五個(gè)主要部分：礦井概況及井田地質(zhì)特征、井田境界及儲(chǔ)量、礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、井田開(kāi)拓和采區(qū)巷道布置。</p><p>　　區(qū)內(nèi)交通極為便利。京滬鐵路大動(dòng)脈縱貫井田中部，從東灘店車(chē)站起，南去鄒城6km，徐州162km，上海818km；北去兗州14k

5、m，濟(jì)南156km，青島549km。另有兗新鐵路支線(xiàn)，西去濟(jì)寧至魯西南菏澤和河南新鄉(xiāng)，與京九鐵路和京廣鐵路聯(lián)網(wǎng)；東去有兗石鐵路專(zhuān)線(xiàn)至石臼港308km。公路四通八達(dá)，有104國(guó)道、京福高速公路、鄒兗公路、濟(jì)兗公路和濟(jì)鄒公路分別從井田東部、中部、南部和西部通過(guò)。京杭大運(yùn)河由濟(jì)寧市西流過(guò)，一般能通航85t小輪，一、二月份水位變淺，不能通航。</p><p>　　東灘礦年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力300萬(wàn)t/a，服務(wù)年限70.年。礦井

6、布置兩個(gè)綜采工作面保證全礦井的產(chǎn)量，煤的運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。礦井的通風(fēng)方式采用中央并列式。</p><p>　　關(guān)鍵詞：立井開(kāi)拓；多水平延深；大采高；帶區(qū)開(kāi)采；服務(wù)年限</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　緒論……………………………………………………………………………………5</p><p>

7、;　　第一章 礦井概述與地質(zhì)特征………………………………………………………6</p><p>　　第一節(jié) 礦井概述………………………………………………………………………6</p><p>　　1.1.1 礦井地理位置、地形特點(diǎn)和交通條件概述……………………………………6</p><p>　　1.1.2 礦區(qū)氣候條件……………………………………………………………

8、………6</p><p>　　1.1.3 礦區(qū)水文情況……………………………………………………………………6</p><p>　　1.1.4 礦區(qū)水源和電源…………………………………………………………………6</p><p>　　1.1.5 生產(chǎn)原料和建設(shè)材料……………………………………………………………7</p><p>　　1.1.

9、6 附礦區(qū)交通位置圖………………………………………………………………7</p><p>　　第二節(jié) 井田地質(zhì)特征………………………………………………………………………7</p><p>　　1.2.1 井田地形地勢(shì)以及井田的勘探程度………………………………………………7</p><p>　　1.2.2 地層、構(gòu)造與地溫………………………………………………

10、………………7</p><p>　　1.2.3 水文地質(zhì)特征9</p><p>　　1.2.4 煤層綜合柱狀圖10</p><p>　　第三節(jié) 煤層特征11</p><p>　　1.3.1 煤層特征11</p><p>　　1.3.2 煤層的圍巖性質(zhì)11</p><p>　　

11、1.3.3 煤的特征……………………………………………………………………………12</p><p>　　第二章 井田境界…………………………………………………………………………13</p><p>　　第一節(jié) 井田境界13</p><p>　　2.1.1 井田境界13</p><p>　　2.1.2 井田特征13</p&

12、gt;<p>　　第二節(jié) 礦井工業(yè)儲(chǔ)量………………………………………………………………………13</p><p>　　2.2.1 井田勘探類(lèi)型、鉆孔及勘探分布情況13</p><p>　　2.2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算及儲(chǔ)量等級(jí)的圈定14</p><p>　　第三節(jié) 礦井可采儲(chǔ)量………………………………………………………………………15&l

13、t;/p><p>　　2.3.1 計(jì)算可采儲(chǔ)量時(shí)必須要考慮的損失15</p><p>　　2.3.2 各種煤柱損失的計(jì)算18</p><p>　　2.3.3 礦井可采儲(chǔ)量22</p><p>　　第三章 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限………………………………………24</p><p>　　第一節(jié) 礦井

14、工作制度………………………………………………………………………24</p><p>　　第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限……………………………………………………24</p><p>　　3.2.1 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定24</p><p>　　3.2.2 水平的服務(wù)年限24</p><p>　　3.2.3 井型校核25<

15、/p><p>　　第四章 井田開(kāi)拓……………………………………………………………………………26</p><p>　　第一節(jié) 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題………………………………………………………………26</p><p>　　4.1.1 井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)26</p><p>　　4.1.2 工業(yè)廣場(chǎng)的位置、形狀和面積的確定28<

16、/p><p>　　4.1.3 確定開(kāi)采水平28</p><p>　　4.1.4 煤層生產(chǎn)能力及主要開(kāi)拓巷道29</p><p>　　4.1.5 確定開(kāi)拓方案31</p><p>　　第二節(jié) 礦井基本巷道………………………………………………………………………41</p><p>　　4.2.1 井筒41<

17、;/p><p>　　4.2.2 井底車(chē)場(chǎng)42</p><p>　　4.2.3 主要開(kāi)拓巷道43</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)51</b></p><p><b>　　致謝52</b></p><p><b>　　緒論</b></p&

18、gt;<p>　　經(jīng)過(guò)半年的學(xué)習(xí)，讓我掌握了較多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，更讓我了解到了理論與實(shí)踐的差距，同時(shí)也感受到了自己在專(zhuān)業(yè)課方面的一些不足之處，其目的是鞏固和擴(kuò)大我們所學(xué)理論知識(shí)并使之系統(tǒng)化，培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高我們計(jì)算，繪圖，查閱資料的基本技能，為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　依照老師精心設(shè)計(jì)的題目，按照大綱的要求進(jìn)行，要求我們?cè)谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完

19、成計(jì)算，繪圖及編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)等全部工作。</p><p>　　煤層開(kāi)采設(shè)計(jì)是煤炭開(kāi)采重要環(huán)節(jié)，而煤礦開(kāi)采技術(shù)根據(jù)煤層賦存條件的不同有很大差異。開(kāi)采方式不對(duì)會(huì)造成煤炭的極大浪費(fèi)，甚至?xí)斐蓚鍪鹿实陌l(fā)生。在21世紀(jì)，能源極為重要的時(shí)代，要適應(yīng)蓬勃發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)，就必須優(yōu)化開(kāi)采技術(shù)，體現(xiàn)綠色開(kāi)采和可持續(xù)發(fā)展策略，而合理的開(kāi)采設(shè)計(jì)則能有效減少煤炭損失，將賦存在地下的煤炭高速度，高效率的回采出，滿(mǎn)足祖國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)能源的需求。

20、</p><p>　　過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了更多的采礦專(zhuān)業(yè)知識(shí)，加深了我對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)。同時(shí)通過(guò)課程設(shè)計(jì)也培養(yǎng)了我們個(gè)人在實(shí)踐中的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了我們實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，為將來(lái)在工作崗位上更好的發(fā)揮自己的能力奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　再則，由于自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)于知識(shí)的理解以及接收能力有限，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，

21、希望老師給予批評(píng)指正。</p><p>　　礦井概述及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　第一節(jié) 礦井概述</b></p><p>　　1.1.1 礦井地理位置、地形特點(diǎn)和交通條件概述</p><p>　　(1) 地理位置：東灘礦井位于山東省濟(jì)寧專(zhuān)區(qū)，地跨鄒縣、兗州、曲阜三縣，為兗州煤田的深部。</p>

22、;<p>　　(2) 地形特點(diǎn)：井田內(nèi)地勢(shì)平坦。地面標(biāo)高+42.46~+54.58米，由東北向西南逐漸降低，坡度平緩。礦區(qū)地震烈度，根據(jù)山東省地震局的（76）魯發(fā)字第110號(hào)文件，地震基本烈度按7級(jí)考慮。</p><p>　?。?）居民點(diǎn)分布：礦區(qū)范圍內(nèi)分布有大小村莊15個(gè)，大部分分布在井田邊界。另外，在礦區(qū)南部有大片職工住宅區(qū)。</p><p>　　(4) 交通條件：礦區(qū)內(nèi)

23、交通方便，京浦鐵路縱貫本井田中部，以東灘站至鄒縣車(chē)站約6KM,兗（州）濟(jì)（寧）鐵路支線(xiàn)可通濟(jì)寧、鄒濟(jì)公路。兗州公路與鄒兗公路分別由井田南部、西部與中部通過(guò)。</p><p>　　1.1.2 礦區(qū)氣候條件</p><p>　　礦區(qū)氣候?qū)俸Ｑ蟠箨懶?，年平均降水?32.2mm,雨季多在6~8月。年平均氣溫為13.6°，日最高氣溫為40.7°，最低氣溫在-18.6°

24、，冰凍期為十二月至次年三月。凍土深度為450mm,風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)和東北風(fēng)。</p><p>　　1.1.3 礦區(qū)水文情況</p><p>　　礦區(qū)的白馬河、小蓼河、泥河縱貫全井田，向南流入南陽(yáng)湖。白馬河全長(zhǎng)75KM,河床寬10~420米，最大流量為353m3/s, 小蓼河和泥河為季節(jié)性小河，是白馬河支流，流量隨季節(jié)變化，冬春季干枯斷流。</p><p>　　1.1.4

25、礦區(qū)水源和電源</p><p>　　礦區(qū)已建有110KV羅廣區(qū)域變電所，向本礦井供電的兩回35KV輸電線(xiàn)路以建成送電。</p><p>　　本井田未曾做過(guò)專(zhuān)門(mén)的水源勘探工作，但根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的水文地質(zhì)資料，本區(qū)第四系地層上組砂層水分布廣，埋藏淺，水量充沛，水質(zhì)符合要求，故第四系地層上組砂層水是較可靠的水源，能夠滿(mǎn)足礦井建設(shè)和生產(chǎn)的需要。</p><p>　　1.1

26、.5 生產(chǎn)原料和建設(shè)材料</p><p>　　本礦井建設(shè)期間，所需要建設(shè)材料，除鋼材、木材和部分水泥需由國(guó)家計(jì)劃供應(yīng)外，其它磚、石、砂等土產(chǎn)材料，均由當(dāng)?shù)毓?yīng)，滿(mǎn)足建設(shè)需要。</p><p>　　1.1.6附礦區(qū)交通位置圖</p><p>　　第二節(jié) 井田地質(zhì)特征</p><p>　　1.2.1井田地形地勢(shì)以及井田的勘探程度：</p&

27、gt;<p>　　(1) 地形與地勢(shì)：井田內(nèi)地勢(shì)平坦，由東北向西南逐漸降低，坡度平緩。</p><p>　　(2)井田的勘探程度：全區(qū)經(jīng)過(guò)普查、詳查、精查勘探及使用綜合勘探的精查補(bǔ)充勘探后，使完成鉆孔145個(gè)，地震物理點(diǎn)3466個(gè)，平均每平方公里有2.13個(gè)，地震物理點(diǎn)23.9個(gè)，共計(jì)工程量為10621.27米，其中水文鉆孔3個(gè)，為1865.61米。</p><p>　　1.

28、2.2地層、構(gòu)造與地溫</p><p>　　(1) 地層：本井田含煤地層屬于石炭二迭系的太原組和山西組，煤系平均8.55米，全為第四系所覆蓋。煤系底盤(pán)為奧陶系灰?guī)r。煤系和煤層沉積穩(wěn)定，標(biāo)志層明顯。含煤地層上部覆有相當(dāng)厚的上侏羅系地層，在上侏羅系沉積前，煤系地層上部的東南半部遭受不同程度侵蝕，保留不完整。</p><p>　　表2——1 地層特征表</p><p>

29、　　(2) 構(gòu)造：本井田以寬緩褶皺為主，伴有少數(shù)的段裂構(gòu)造。由于次一級(jí)褶皺普遍發(fā)育，致使地層產(chǎn)狀不論其走向、傾向、傾角都有較大變化。次級(jí)褶皺均為寬緩、短軸、波狀褶皺。背向斜相間分布，定向排列等特征。軸向總以北東、北東東為主，但軸在平面上有彎曲，在垂直面上也有起伏。這種現(xiàn)象可能是兩組基底斷裂相互干擾、復(fù)合的結(jié)果。斷層主要為小角度的正斷層，斷距較大的斷層分布于東部和南東部邊緣。按其走向可分為四組。井田內(nèi)共有背向斜10條，斷層15條。所有的正

30、斷層都切割上侏羅系的紅色砂層，且斷層不論間距大小，都切割次級(jí)褶皺。</p><p>　　(3) 地溫：本井田內(nèi)地溫未見(jiàn)異常，地溫和地溫梯度都較低。變化大致有如下幾點(diǎn)規(guī)律：</p><p>　?、?地溫梯度與地層有密切的關(guān)系。上侏羅系紅層以上的非煤系地層，地溫梯度最低平均每深100米，均溫1.5°C;第三煤層以上的煤系地層為中梯度，平均每深100米，升溫1.8°C~2.0

31、°C左右。第三煤層以下為高梯度，平均每升100米，增溫2.5°C左右。</p><p>　　② 第三煤層是良好的隔熱層，對(duì)地溫起著一定的控制作用。一號(hào)井東斷層?xùn)|部地溫較斷層的西部地溫高1°C~3°C，平均2.0°C左右。</p><p>　　1.2.3 水文地質(zhì)特征</p><p>　　(1) 含水層特征及斷層導(dǎo)水性

32、</p><p>　　區(qū)內(nèi)為主要含水層為第四系含水砂層，上侏羅系地層，第三煤層頂板灰?guī)r，第三層石灰?guī)r。第十二至十四層石灰?guī)r、奧陶系灰?guī)r等。斷層導(dǎo)水性不強(qiáng)，煤系含水層補(bǔ)給水源較差。</p><p><b>　　(2) 礦井涌水量</b></p><p>　　經(jīng)精查補(bǔ)充勘探，參照南屯礦井實(shí)際涌水量資料，根據(jù)補(bǔ)充地質(zhì)報(bào)告審查意見(jiàn)；本礦井正常涌水量為2

33、00m3/h,最大涌水量為500m3/h。</p><p>　　1.2.4 附綜合柱狀圖</p><p><b>　　第三節(jié) 煤層特征</b></p><p>　　1.3.1 煤層特征</p><p>　　本井田共含煤35層，平均總厚8.77m，含煤系數(shù)為5.8%?？刹擅簩訛?號(hào)煤層，平均厚度為8.55米，傾角以3&#

34、176;~8°為主，平均6°，傾向南或南西。其中3號(hào)煤層又分為3上和3下兩層煤,其間含有平均為0.1米的夾矸，構(gòu)造簡(jiǎn)單。</p><p>　　1.3.2煤層的圍巖性質(zhì)</p><p>　　表1——2 煤層特征表一章</p><p>　　1.3.3 煤的特征</p><p><b>　　(1) 媒質(zhì)</b

35、></p><p>　　本區(qū)媒質(zhì)穩(wěn)定，硬度中硬,普氏硬度為2～3，屬中變質(zhì)氣煤，為高硫低灰分。平均容重為1.4t/m3。</p><p>　　(2) 瓦斯、煤塵及自燃發(fā)火傾向</p><p>　　礦井屬低沼氣礦井，據(jù)各煤層取樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果，煤塵均有爆炸危險(xiǎn)，煤層均有自燃發(fā)火傾向，自然發(fā)火其3～6月。</p><p>　　第二章 井田境界和儲(chǔ)

36、量</p><p><b>　　第一節(jié) 井田境界</b></p><p><b>　　2.1.1井田境界</b></p><p>　　在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開(kāi)發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則為：</p><p>　　(1) 井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量,煤層

37、賦存情況及開(kāi)采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；</p><p>　　(2) 保證井田有合理尺寸； </p><p>　　(3) 充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；</p><p>　　(4) 合理規(guī)劃礦井開(kāi)采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。</p><p>　　根據(jù)以上劃分原則以及兗州煤田的整體規(guī)劃以及東灘煤礦實(shí)際情況，井田

38、四周境界為：</p><p>　　東以峰山斷層為界，南至皇莆斷層與南屯礦井相鄰；西以鮑店煤礦61號(hào)孔的連線(xiàn)垂直下切和小廣斷層相交為界，與興隆莊礦井相鄰；北以礦區(qū)的北部邊界滋陽(yáng)斷層為界。 </p><p>　　2.1.2井田特征:</p><p>　　井田南北長(zhǎng)12.4km,東西平均寬4.8km,面積約為60km2，地層走向以30°～60°東為

39、主，傾向北西或南東。</p><p>　　第二節(jié) 礦井工業(yè)儲(chǔ)量</p><p>　　2.2.1井田勘探類(lèi)型、鉆孔及勘探分布情況：</p><p>　　全區(qū)經(jīng)過(guò)普查、詳查、精查勘探及使用綜合勘探的精查補(bǔ)充勘探后，使完成鉆孔145個(gè)，地震物理點(diǎn)3466個(gè)，平均每平方公里有2.13個(gè)，地震物理點(diǎn)23.9個(gè)，共計(jì)工程量為10621.27m，其中水文鉆孔3個(gè)，為1865.6

40、1m。</p><p>　　京滬鐵路以西塊段，3、16上、17煤層勘探工程間距和見(jiàn)煤點(diǎn)控制密度為：A級(jí)750 m；B級(jí)1500 m；C級(jí)3000 m。</p><p>　　京滬鐵路以東塊段，3、16上、17煤層勘探工程間距和見(jiàn)煤點(diǎn)控制密度為：A級(jí)500m；B級(jí)1000 m；C級(jí)2000 m。</p><p>　　2.2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算及儲(chǔ)量等級(jí)的圈定<

41、/p><p>　　東灘礦井屬于國(guó)家投產(chǎn)的特大型礦井。井田的總體范圍較大。煤層較厚整個(gè)煤田的煤層均厚度為8.55米，煤田大致分為兩個(gè)部分：第一部分較為平坦，平均傾角α1=6º，大部分標(biāo)高大于-600米：第二部分傾角較大，平均α2=14º，大部分標(biāo)高位于-1000——-600米之間。</p><p><b>　　由此 </b></p>&

42、lt;p>　　Zg = N1×S×M×γ/cosα1+ N2×S×M×γ/cosα2 </p><p>　　式中 Zg——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；</p><p>　　S ——每個(gè)經(jīng)緯網(wǎng)方格的面積，m2；</p><p>　　N1——第一部分煤層傾角較小部分面積，m2；</p>

43、<p>　　N2——第二部分煤層傾角較大部分面積，m2；</p><p>　　M——煤層平均厚度；</p><p>　　γ——煤的平均容重，t/m3；</p><p>　　α1——第一部分煤層平均傾角，°；</p><p>　　α2——第二部分煤層平均傾角，°。</p><p><

44、b>　　⑴第一水平工業(yè)儲(chǔ)量</b></p><p>　　Z1=N1×S×M×γ/cosα1=250000×103×10.44×1.35/cos7º</p><p>　　=365643748</p><p><b>　?、频诙焦I(yè)儲(chǔ)量</b></p&

45、gt;<p>　　Z2= N2×S×M×γ/cosα2=250000×20×10.44×1.35/cos18º</p><p><b>　　=74096334</b></p><p><b>　?、侨V井工業(yè)儲(chǔ)量</b></p><p>　

46、　Zg=Z1+Z2 = N1×S×M×γ/cosα1+ N2×S×M×γ/cosα2</p><p>　　=250000×103×10.44×1.35/cos7º+250000×20×10.44×1.35/cos18º</p><p>　　=36564

47、3748+74096334=439740082萬(wàn)t</p><p>　　第三節(jié) 礦井可采儲(chǔ)量</p><p>　　2.3．1計(jì)算可采儲(chǔ)量時(shí)，必須要考慮以下儲(chǔ)量損失：</p><p>　?。?）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱； 根據(jù)《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的決定（試行）》之規(guī)定：井型在240萬(wàn)t/a及以上，占地面積指標(biāo)為1.0公頃/10萬(wàn)t。據(jù)此，確定工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為2

48、4公頃，工業(yè)廣場(chǎng)的形狀為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)600m,寬400m。又根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》之規(guī)定，工業(yè)廣場(chǎng)屬二級(jí)保護(hù)，其圍護(hù)帶寬度為15m。因此，加上圍護(hù)帶，工業(yè)廣場(chǎng)需要保護(hù)的尺寸為：長(zhǎng)×寬=630×430=270900m2。 </p>

49、<p>　?。?）井田境界煤柱損失；礦井邊界煤柱人為邊界西部與鮑店礦井邊界一側(cè)留設(shè)25m保護(hù)煤柱；西北部與興隆莊礦井邊界煤柱一側(cè)留設(shè)40m保護(hù)煤柱。</p><p>　　（3）采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失；根據(jù)東灘礦井現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，斷層按性質(zhì)、落差大小及其對(duì)煤層破壞程度，斷層煤柱東斷層兩側(cè)各留50m煤柱，其他斷層按其落差大小不同，落差>50m的斷層，兩側(cè)各留50m的煤柱；落差>20m

50、 ~ ≤50m的斷層，兩側(cè)各留30m煤柱；落差>10m ~ ≤20m的斷層，兩側(cè)各留20m煤柱；落差<10m的斷層不留設(shè)斷層煤柱。</p><p>　　（4）建筑物、河流、鐵路等壓煤損失；</p><p><b>　?、倬F路煤柱</b></p><p>　　按照原煤炭工業(yè)部[79]煤半字第270號(hào)文批復(fù)“關(guān)于印發(fā)山東省東灘礦井初

51、步設(shè)計(jì)審查意見(jiàn)的通知” ，確定京滬鐵路煤柱保護(hù)等級(jí)為Ⅰ級(jí)，保護(hù)煤柱圍護(hù)帶寬度為20m。設(shè)計(jì)留設(shè)巖層移動(dòng)角為：第四系35°，上侏羅紅層55°，煤系地層75°。由于京滬鐵路基本上垂直煤層走向方向，所以鐵路兩側(cè)巖層走向移動(dòng)角可認(rèn)為近似相等。根據(jù)垂直剖面法作圖，如圖2—2所示。</p><p>　　由此算得的鐵路一側(cè)煤柱寬度為： </p><p>　　b=95.57/

52、tan35°+350.26/tan55°+383.14/tan75°</p><p>　　=136.4881+245.2547+102.6621</p><p>　　=484.4049（m）</p><p>　　根據(jù)東灘礦現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，取b=500m，以保證京滬鐵路大動(dòng)脈的安全。</p><p>　　則京滬鐵路煤

53、柱總寬度為：</p><p>　　B=500×2+60=1060（m）</p><p><b>　?、趦际F路煤柱</b></p><p>　　按照山東省煤炭工業(yè)局[2000]魯煤生字第73號(hào)文“關(guān)于東灘煤礦偃石鐵路和北風(fēng)井保護(hù)煤柱留設(shè)的批復(fù)” ，確定兗石鐵路保護(hù)等級(jí)為Ⅱ級(jí)，保護(hù)煤柱衛(wèi)圍護(hù)帶寬度為15m。保護(hù)煤柱巖層移動(dòng)角擬采用[85

54、]魯煤生字第355號(hào)文的數(shù)據(jù)：第四系45°，紅層65°，煤系地層75°。由于兗石鐵路基本上垂直煤層走向方向，所以鐵路兩側(cè)巖層走向移動(dòng)角可認(rèn)為近似相等。根據(jù)垂直剖面法作圖，如圖所示。</p><p>　　由此算得的鐵路一側(cè)煤柱寬度為： </p><p>　　b=95.57/tan45°+350.26/tan65°+383.14/tan75&#

55、176;</p><p>　　=95.57+163.329+102.662</p><p>　　=361.561（m）</p><p><b>　　取b=370m。</b></p><p>　　則兗石鐵路煤柱總寬度為：</p><p>　　B=370×2+65=805（m）</p&

56、gt;<p>　?。?）其它各種損失；</p><p><b>　　西風(fēng)井保護(hù)煤柱</b></p><p>　　根據(jù)垂直剖面法作圖，如圖所示。</p><p>　　由作圖法可得保護(hù)西風(fēng)井煤柱尺寸為：</p><p>　　AD=720.9039m；BC=731.6219m；hk=726.2629m。</

57、p><p>　　2.3.2 各種煤柱損失計(jì)算</p><p>　　各類(lèi)永久煤柱損失的計(jì)算公式如下：</p><p>　　P=S×M×γ/cosα （2—2）</p><p>　　式中 P——永久煤柱損失煤量，萬(wàn)t；</p><p>　　S——煤柱

58、的面積，m2；</p><p>　　M——煤層平均厚度；</p><p>　　γ——煤的平均容重，t/m3；</p><p>　　α——煤層平均傾角，°。</p><p><b>　?、诺谝凰奖Ｗo(hù)煤柱</b></p><p>　　1. 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失</p><p

59、>　　本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為400萬(wàn)t/a，按《煤礦設(shè)計(jì)工業(yè)規(guī)范》，占地面積應(yīng)在400/10*0.8——400/10*1.1之間，即32——44公頃之間，本設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)取40公頃，長(zhǎng)，寬各為500米，800米，工業(yè)廣場(chǎng)位置煤層深度約-600米，煤層傾角近于0，則b=150ctgф+（600+ 50-150）*ctgδ=312.5（m）</p><p>　　工業(yè)廣場(chǎng)圍護(hù)帶寬度為15米，則工業(yè)廣場(chǎng)壓煤為：<

60、;/p><p>　?。?00+15+312.5）*（800+15+312.5）=1.64*106（m2）=1.64（km2 ）</p><p>　　其中第一水平壓煤面積為0.9km2，第二水平壓煤面積為0.74km2</p><p>　　第一水平壓煤量為p11=0.9*8.55*1.35=10.39（mt）</p><p><b>　　

61、2．風(fēng)井壓煤</b></p><p>　　風(fēng)井位置處煤層深度約為-550米，煤層傾角近于0，則b=150*ctgф+（550+50-150）*ctgδ=296.2（m）風(fēng)井井筒圍護(hù)帶為20米，則風(fēng)井壓煤面積：</p><p>　　S=（（296.2+20）*2）2=0.4（km2）</p><p>　　本礦井采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，總壓煤量：</p&g

62、t;<p>　　p12=2*0.4*8.55*1.35=9.23（mt）</p><p><b>　　3. 鐵路壓煤；</b></p><p>　　京滬鐵路煤柱，按照原煤炭工業(yè)部[79]煤半字第270號(hào)文批復(fù)“關(guān)于印發(fā)山東省東灘礦井初步設(shè)計(jì)審查意見(jiàn)的通知” ，確定京滬鐵路煤柱保護(hù)等級(jí)為Ⅰ級(jí)，保護(hù)煤柱圍護(hù)帶寬度為20m。設(shè)計(jì)留設(shè)巖層移動(dòng)角為：第四系35&#

63、176;，上侏羅紅層55°，煤系地層75°。由于京滬鐵路基本上垂直煤層走向方向，所以鐵路兩側(cè)巖層走向移動(dòng)角可認(rèn)為近似相等。</p><p>　　由此算得的鐵路一側(cè)煤柱寬度為： </p><p>　　b=95.57/tan35°+350.26/tan55°+383.14/tan75°</p><p>　　=136.48

64、81+245.2547+102.6621</p><p>　　=484.4049（m）</p><p>　　根據(jù)東灘礦現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，取b=500m，以保證京滬鐵路大動(dòng)脈的安全。</p><p>　　則京滬鐵路煤柱總寬度為：</p><p>　　B=500×2+60=1060（m）</p><p>　　P=S&

65、#215;M×γ/cosα =6339.6696</p><p>　　井田邊界及斷層壓煤；</p><p>　　礦井邊界煤柱人為邊界西部與鮑店礦井邊界一側(cè)留設(shè)25m保護(hù)煤柱；西北部與興隆莊礦井邊界煤柱一側(cè)留設(shè)40m保護(hù)煤柱。</p><p>　　P=S×M×γ/cosα=824.9250</p><p><

66、b>　　⑵第二水平保護(hù)煤柱</b></p><p><b>　　工業(yè)廣場(chǎng)壓煤；</b></p><p>　　工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱； 根據(jù)《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的決定（試行）》之規(guī)定：井型在240萬(wàn)t/a及以上，占地面積指標(biāo)為1.0公頃/10萬(wàn)t。據(jù)此，確定工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為24公頃，工業(yè)廣場(chǎng)的形狀為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)600m,寬400m。又根據(jù)《煤炭工

67、業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》之規(guī)定，工業(yè)廣場(chǎng)屬二級(jí)保護(hù)，其圍護(hù)帶寬度為15m。因此，加上圍護(hù)帶，工業(yè)廣場(chǎng)需要保護(hù)的尺寸為：長(zhǎng)×寬=630×430=270900m2。</p><p>　　P=S×M×γ/cosα=93.9388</p><p><b>　　鐵路壓煤：</b></p><p><b>　　兗石

68、鐵路煤柱</b></p><p>　　按照山東省煤炭工業(yè)局[2000]魯煤生字第73號(hào)文“關(guān)于東灘煤礦偃石鐵路和北風(fēng)井保護(hù)煤柱留設(shè)的批復(fù)” ，確定兗石鐵路保護(hù)等級(jí)為Ⅱ級(jí)，保護(hù)煤柱衛(wèi)圍護(hù)帶寬度為15m。保護(hù)煤柱巖層移動(dòng)角擬采用[85]魯煤生字第355號(hào)文的數(shù)據(jù)：第四系45°，紅層65°，煤系地層75°。由于兗石鐵路基本上垂直煤層走向方向，所以鐵路兩側(cè)巖層走向移動(dòng)角可認(rèn)為近似

69、相等。</p><p>　　由此算得的鐵路一側(cè)煤柱寬度為： </p><p>　　b=95.57/tan45°+350.26/tan65°+383.14/tan75°</p><p>　　=95.57+163.329+102.662</p><p>　　=361.561（m）</p><p&g

70、t;<b>　　取b=370m。</b></p><p>　　則兗石鐵路煤柱總寬度為：</p><p>　　B=370×2+65=805（m）</p><p>　　P=S×M×γ/cosα=159.3234</p><p>　　井田邊界及斷層壓煤；</p><p>　

71、　礦井邊界煤柱人為邊界西部與鮑店礦井邊界一側(cè)留設(shè)25m保護(hù)煤柱；西北部與興隆莊礦井邊界煤柱一側(cè)留設(shè)40m保護(hù)煤柱。</p><p>　　P=S×M×γ/cosα=184.7136</p><p><b>　?、怯谰帽Ｗo(hù)煤柱總量</b></p><p>　　2.3.3 礦井可采儲(chǔ)量</p><p>　　

72、可采儲(chǔ)量的計(jì)算公式為：</p><p>　　Z=(Zc-P)*C</p><p>　　式中： Z ——礦井可采儲(chǔ)量，mt；</p><p>　　Zc——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，mt；</p><p>　　P——永久煤柱損失，m ；</p><p>　　C——煤炭采出率，取0.8；</p><p>　　所

73、以本礦井的可采儲(chǔ)量為：Z=(Zc-P)*C</p><p>　　其中第一水平可采儲(chǔ)量為：</p><p>　　Z=(Zc-P)*C=（ 365643748—8287.0229）*0.8</p><p>　　=292508368.78</p><p>　　第二水平可采儲(chǔ)量為：</p><p>　　Z=(Zc-P)*C=(

74、74096334-2059.1291)*0.8</p><p>　　=59275419.89</p><p>　　本礦井為兩水平開(kāi)拓，第一水平標(biāo)高為-620米，平均傾角為6°，第二水平標(biāo)高為-800米，平均傾角為14°。開(kāi)采煤層只有第三層，其礦井的儲(chǔ)量表為：（單位：mt）</p><p>　　表2——1儲(chǔ)量分配表</p><p

75、>　　第三章 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　第一節(jié) 礦井工作制度</p><p>　　本礦井年工作日為300天，采用“四六”工作制，即三班采煤，一班準(zhǔn)備，每班工作6小時(shí)，根據(jù)煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，礦井日凈提升確定為14小時(shí)。</p><p>　　第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　3.2.

76、1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定</p><p>　　礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì)條件、煤層賦存情況、開(kāi)采條件、設(shè)備供應(yīng)及國(guó)家需煤等因素確定。</p><p>　　針對(duì)東灘煤礦的實(shí)際情況：地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，為近水平煤層（傾角6°），兩水平開(kāi)拓，主采3號(hào)煤層，均厚8.55米；瓦斯和水涌出量小，采用綜采放頂煤的開(kāi)采方法。所以根據(jù)以上原則和兗州煤田的整體規(guī)劃以及東灘煤礦的最

77、初設(shè)計(jì)，確定本礦井的年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為300萬(wàn)t/年。</p><p>　　3.2.2水平的服務(wù)年限</p><p>　　根據(jù)礦井實(shí)際的地層和煤層特征，本礦井主采3層煤，均厚8.55米，平均傾角6度，賦存穩(wěn)定。兩水平開(kāi)拓，第一水平標(biāo)高為-620m，第二水平標(biāo)高為-800m。</p><p>　　第一水平服務(wù)年限的計(jì)算公式：T1=Z1/A*K</p>&l

78、t;p>　　式中： T1——為第一水平服務(wù)年限，a;</p><p>　　Z1——第一水平可采儲(chǔ)量，萬(wàn) t;</p><p>　　A——礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力，萬(wàn)t，A=300;</p><p>　　K——礦井備用系數(shù)，取1.4。</p><p>　　所以第一水平的服務(wù)年限為：</p><p>　　T1=Z1/A*K

79、=29250.8/300*1.4=69</p><p>　　以上結(jié)果符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。</p><p>　　礦井總的服務(wù)年限為：T=Z/A*K</p><p>　　式中： T——為水平服務(wù)年限，a;</p><p>　　Z——可采儲(chǔ)量，萬(wàn) t;</p><p>　　A——礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力，萬(wàn)t，

80、A=300;</p><p>　　K——礦井備用系數(shù)，取1.4。</p><p>　　所以礦井的服務(wù)年限為：</p><p>　　T=Z/A*K=（29250.8+5927.5）/300*1.4=83</p><p>　　以上結(jié)果符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。</p><p>　　3.2.3 井型校核</p

81、><p>　　通過(guò)對(duì)實(shí)際煤層開(kāi)采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件等因素對(duì)井型加以校核：</p><p><b>　?。?）煤層開(kāi)采能力</b></p><p>　　東灘礦井3號(hào)煤層為賦存穩(wěn)定的厚煤層，傾角為3º~8º，地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于采用放頂煤開(kāi)采。據(jù)實(shí)習(xí)礦井生產(chǎn)實(shí)際，可布置一個(gè)綜采放頂煤工作面保產(chǎn)，布置一個(gè)備用工作面以

82、備使用，煤層開(kāi)采能力能滿(mǎn)足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。</p><p>　　（2）輔助生產(chǎn)系統(tǒng)能力校核</p><p>　　本設(shè)計(jì)的礦井為特大型礦井，開(kāi)拓方式為雙立井加雙暗斜井開(kāi)拓。主井采用2個(gè)16噸箕斗，提升能力大，能滿(mǎn)足提升方面的要求。大巷和石門(mén)采用強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，運(yùn)輸能力也能達(dá)到要求，且機(jī)械化程度高。輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車(chē)牽引礦車(chē)運(yùn)輸，所以，本設(shè)計(jì)中井底車(chē)場(chǎng)采用刀把式車(chē)場(chǎng)。調(diào)車(chē)和通過(guò)能力均能滿(mǎn)

83、足要求，各輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能滿(mǎn)足要求，不會(huì)影響生產(chǎn)能力。</p><p>　?。?） 安全條件校核</p><p>　　本礦井瓦斯涌出量為1.5m3/t，屬于低瓦斯礦井。煤塵有爆炸性危險(xiǎn)。水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，涌水量較小（平均200 m3/h）。在副井中鋪設(shè)三趟排水管道可滿(mǎn)足排水要求。礦井采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式，經(jīng)通風(fēng)設(shè)計(jì)表明：通風(fēng)滿(mǎn)足要求。井田內(nèi)斷層較少，只有一些較大的斷層，對(duì)于開(kāi)拓有一定的影

84、響，但是，對(duì)于影響生產(chǎn)的小斷層較少。所以，各項(xiàng)安全條件均可得到保證，不會(huì)影響礦井的年生產(chǎn)能力。</p><p>　　第四章 井田開(kāi)拓</p><p>　　第一節(jié) 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題</p><p>　　4.1.1井筒形式、數(shù)目、位置、及坐標(biāo)</p><p>　　井筒形式的選擇和數(shù)目</p><p>　　立井開(kāi)拓的

85、優(yōu)點(diǎn)：立井開(kāi)拓的適應(yīng)性較強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制；立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利；對(duì)井型特大的礦井，可采用大斷面的立井井筒，裝備兩套提升設(shè)備；井筒的斷面很大，可滿(mǎn)足大風(fēng)量的要求；由于井筒短，通風(fēng)阻力小，對(duì)深井特別有利。</p><p>　　根據(jù)以上考慮因素，綜合東灘煤礦的實(shí)際情況：a)表層土較厚，平均為150米，自西向東，自北向南逐漸變薄，風(fēng)化嚴(yán)重。b)礦井

86、年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為400萬(wàn)t/年，為特大型礦井，對(duì)提升要求較高。c)地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高平均50米左右，煤層埋藏深，距地面垂深在500——1000米之間，平均為600米。d)井田面積大，通風(fēng)路線(xiàn)長(zhǎng)，風(fēng)阻大。立井開(kāi)拓均能解決上述問(wèn)題，因此主副井均采用立井開(kāi)拓，在井田西邊與北邊各設(shè)一個(gè)風(fēng)井，即津浦鐵路兩側(cè)各設(shè)一個(gè)風(fēng)井，進(jìn)行兩翼對(duì)角式通風(fēng)。</p><p>　　（2）井筒位置的選擇：</p><p>

87、;　　井筒是井下與地面出入的咽喉，是全礦井的樞紐。井筒位置的選擇對(duì)于建井期限、基本建設(shè)投資、礦井勞動(dòng)生產(chǎn)率以及噸煤生產(chǎn)成本都有重要影響，因此，井筒位置一定要合理選擇。</p><p>　　選擇井筒位置時(shí)要考慮以下主要原則：</p><p>　　1、有利于井下合理開(kāi)采</p><p>　?。?）井筒沿井田走向的有利位置</p><p>　　當(dāng)井

88、田形狀比較規(guī)則而儲(chǔ)量分布均勻時(shí)，井筒沿井田走向的有利位置應(yīng)在井田的中央；當(dāng)井田儲(chǔ)量分布不均勻時(shí)，井筒應(yīng)布置在井田儲(chǔ)量的中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)較短，通風(fēng)阻力小。應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開(kāi)采的不利局面。</p><p>　?。?）井筒沿煤層傾向的有利位置</p><p>　　在傾向上井筒宜布置在中偏上的位置，同時(shí)考慮到減少煤

89、損，盡量讓工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱圈住一些影響生產(chǎn)的地質(zhì)構(gòu)造和斷層。</p><p>　　2、有利于礦井初期開(kāi)采</p><p>　　選擇井筒位置要與選擇初期開(kāi)采區(qū)密切結(jié)合起來(lái)，盡可能使井筒靠近淺部初期開(kāi)采塊段，以減少初期井下開(kāi)拓巷道工程量，節(jié)省投資和縮短建井期。</p><p>　　3、盡量不壓煤或少壓煤</p><p>　　確定井筒位置，要充分考

90、慮少留井筒和工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱，做到不壓煤或少壓煤。為了保證礦井投產(chǎn)后的可靠性，在確定井筒位置時(shí)，要使地面工業(yè)場(chǎng)地盡量不壓首采區(qū)煤層。</p><p>　　4、有利于掘進(jìn)與維護(hù)</p><p>　　（1）為使井筒的開(kāi)掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困難及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過(guò)的巖層及表土層具有較好的水文、圍巖和地質(zhì)條件。</p><p>　?。?）為加快掘進(jìn)的速度，減少

91、掘進(jìn)費(fèi)用，井筒應(yīng)盡可能不通過(guò)或少通過(guò)流沙層、較厚的沖積層及較大的含水層。</p><p>　?。?）為便于井筒的掘進(jìn)和維護(hù)，井筒不應(yīng)設(shè)在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及受采動(dòng)影響的地區(qū)。</p><p>　　（4）井筒位置還應(yīng)使井底車(chē)場(chǎng)有較好的圍巖條件，便于大容積硐室的掘進(jìn)和維護(hù)。</p><p>　　5、便于布置地面工業(yè)場(chǎng)地</p><p>　　

92、井口附近要布置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專(zhuān)用線(xiàn)。為了便于地面系統(tǒng)之間互相聯(lián)接，以及修筑鐵路專(zhuān)用線(xiàn)與國(guó)家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，專(zhuān)用線(xiàn)短，工程量小及有良好的技術(shù)條件，應(yīng)盡量避免穿過(guò)村鎮(zhèn)居民區(qū)、文物古跡保護(hù)區(qū)、陷落區(qū)或采空冒落區(qū)、洪水侵入?yún)^(qū)；要盡量少占農(nóng)田、果園經(jīng)濟(jì)作物區(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。為考慮長(zhǎng)期運(yùn)輸?shù)男熊?chē)安全和管理，要盡量避免與公路或其他農(nóng)用道路相交，力求使接軌點(diǎn)位于編組站配線(xiàn)一側(cè)。<

93、/p><p>　　另外，井口標(biāo)高應(yīng)高于歷年的最高洪水位；還要考慮風(fēng)向的影響，防止污染。總之，選擇井筒位置要統(tǒng)籌井田全局，兼顧前期和后期、地下與地面等各方面因素。不僅要考慮有利于第一水平，還應(yīng)兼顧其他水平，適當(dāng)考慮井筒延伸的影響。</p><p>　　通過(guò)以上分析，考慮到東灘礦實(shí)際情況：京滬鐵路大動(dòng)脈和兗石鐵路穿過(guò)井田中部，且鐵路煤柱壓煤較多；井田東翼有一大塊風(fēng)化帶。為了減少煤柱損失，縮短煤炭外

94、運(yùn)距離，減少運(yùn)輸費(fèi)用，平衡井田西（前期）、東（后期）兩翼的運(yùn)輸和通風(fēng)系統(tǒng)，主副井布置在京滬鐵路附近即井田儲(chǔ)量的中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田。礦井通風(fēng)方式為兩翼對(duì)角式，在井田兩翼各布置一個(gè)風(fēng)井。為了使通風(fēng)路線(xiàn)最短并減少初期建井工程量，西風(fēng)井布置在井田西翼中部?？紤]到減少壓煤量并兼顧礦井東翼通風(fēng)系統(tǒng)，東風(fēng)井布置在風(fēng)化帶中。</p><p><b>　?。?）井筒的坐標(biāo)：</b><

95、/p><p>　　綜上所述 確定主井坐標(biāo)為（20490925，3925265，+47.71），副井坐標(biāo)為（20491005，3925230，+47.71），西風(fēng)井坐標(biāo)為（20488620，3924575，+44.85），東風(fēng)井坐標(biāo)為（20492560，3927450，+48.56）。</p><p>　　4.1.2工業(yè)廣場(chǎng)的位置、形狀和面積的確定</p><p>　　工

96、業(yè)場(chǎng)地的選擇主要考慮以下因素：</p><p>　　盡量位于儲(chǔ)量中心，使井下有合理的布局；</p><p>　　占地要少，盡量做到不搬遷村莊；</p><p>　　盡量布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，同時(shí)工業(yè)場(chǎng)地的標(biāo)高要高于最高洪水位；</p><p>　　盡量減少工業(yè)廣場(chǎng)的壓煤損失。</p><p>　　根據(jù)以上原則和本礦

97、井的實(shí)際情況，工業(yè)廣場(chǎng)與主副井筒布置位置相同，工業(yè)廣場(chǎng)面積48公頃，定為600×800m的矩形。</p><p>　　4.1.3 確定開(kāi)采水平</p><p><b>　?。?）方案1</b></p><p>　　京滬鐵路以西塊段，采用帶區(qū)式準(zhǔn)備；京滬鐵路以東塊段，大巷北側(cè)采用帶區(qū)式準(zhǔn)備，大巷南側(cè)深部采用下山開(kāi)采。如圖所示。</

98、p><p><b>　　方案2</b></p><p>　　京滬鐵路以西塊段，采用帶區(qū)式準(zhǔn)備；京滬鐵路以東塊段，大巷北側(cè)采用采區(qū)式準(zhǔn)備，大巷南側(cè)深部采用下山開(kāi)采。</p><p><b>　?。?）方案3</b></p><p>　　京滬鐵路以西塊段，采用采區(qū)式準(zhǔn)備；京滬鐵路以東塊段，大巷北側(cè)采用帶區(qū)式

99、準(zhǔn)備，大巷南側(cè)深部采用下山開(kāi)采。</p><p>　　4.1．4 煤層生產(chǎn)能力及主要開(kāi)拓巷道</p><p>　?。?）煤層生產(chǎn)能力：</p><p>　　煤層平均可采厚度為4.6m，各煤層的原煤容重均為1.35t/m3 。因此，每層的平均生產(chǎn)能力為6.7t/m3。</p><p>　?。?）井底車(chē)場(chǎng)：井底車(chē)場(chǎng)的型式和布置形式，井底車(chē)場(chǎng)采用立

100、井刀式環(huán)行車(chē)場(chǎng)，其布置形式如圖所示</p><p><b>　　主要開(kāi)拓巷道： </b></p><p>　　1、各段巷道風(fēng)速驗(yàn)算</p><p>　　各段巷道的通風(fēng)驗(yàn)算結(jié)果見(jiàn)下表。</p><p>　　表4—8 井巷風(fēng)速驗(yàn)算表</p><p>　?。ㄗⅲ?/p>

101、表中風(fēng)量為通風(fēng)容易及通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期通過(guò)各段巷道的最大風(fēng)量。）</p><p>　　通過(guò)驗(yàn)算，風(fēng)速符合《規(guī)程》的規(guī)定，所選用巷道斷面滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　2、巷道掘進(jìn)及支護(hù)工藝</p><p>　　各種開(kāi)拓巷道均為巖石巷道，其掘進(jìn)方式為鉆爆法，支護(hù)形式為錨噴支護(hù)。</p><p>　　4.1.5 確定開(kāi)拓方案</p>

102、<p>　　(1) 開(kāi)拓形式的分類(lèi)</p><p>　　根據(jù)井筒不同形式，可將礦井開(kāi)拓分為平峒、斜井、立井、綜合開(kāi)拓四種形式。</p><p>　　(2) 開(kāi)拓形式的特點(diǎn)和使用條件。</p><p>　?、?平峒開(kāi)拓是最經(jīng)濟(jì)和最簡(jiǎn)單的一種開(kāi)拓方式，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、施工容易、建井期短，基建投資和生產(chǎn)成本低，井下不需井底車(chē)場(chǎng)，地面不需安裝提升設(shè)備，減少了礦建、土

103、建的工程量，但是平峒開(kāi)拓要受地層及煤層埋藏條件的限制，在地形為山嶺、丘陵的礦區(qū)采用廣泛。</p><p>　　② 斜井開(kāi)拓和立井開(kāi)拓相比，施工速度比較簡(jiǎn)單、建井速度比較快，工期短，投資小，井筒裝備和地面工業(yè)設(shè)施比立井開(kāi)拓簡(jiǎn)單，井底車(chē)場(chǎng)簡(jiǎn)單，工程量少。多水平開(kāi)拓時(shí)，石門(mén)的掘進(jìn)量和運(yùn)輸量均比立井開(kāi)拓要少，就水平延伸方便，特別是采用膠帶輸送機(jī)提升時(shí)，提升能力與深度無(wú)關(guān)，增產(chǎn)潛力大，可連續(xù)運(yùn)輸，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。當(dāng)采用鋼絲

104、繩膠帶輸送機(jī)時(shí)，還可以兼作提升人員用。但斜井同立井相比，也有其缺點(diǎn)：同樣的開(kāi)采深度，斜井井筒較長(zhǎng)，因而井筒鋪設(shè)的管路、電纜以及其它線(xiàn)路的長(zhǎng)度比較大，采用絞車(chē)輔助提升速度小，因井筒長(zhǎng)而使提升能力小，同時(shí)井筒受自然條件影響較大，如采用箕斗或串車(chē)提升，就需分段提升，這技術(shù)上，經(jīng)濟(jì)上是不合理的。當(dāng)表土層厚，含流砂層時(shí)，斜井穿過(guò)長(zhǎng)度大，施工復(fù)雜，當(dāng)圍巖不穩(wěn)定時(shí)，斜井井筒維護(hù)困難、維護(hù)量大。另外，煤層傾角對(duì)斜井開(kāi)拓有一定的影響。當(dāng)傾角較大時(shí)，采用與

105、煤層角度一致的斜井，提升方式和提升能力均受到限制；當(dāng)斜井從頂板進(jìn)入的穿層斜井，井筒保安煤柱將需增大。斜井開(kāi)拓適用于煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的緩傾斜或傾斜煤層。</p><p>　?、?立井開(kāi)拓適應(yīng)性強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制。立井的井筒短、提升速度快、提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利；對(duì)井型特大的礦井，可采用大斷面的立井井筒，裝備兩套提升設(shè)備；井筒的斷面很大，可滿(mǎn)足大風(fēng)

106、量的要求；由于井筒短，通風(fēng)阻力小，對(duì)深井更為有利。其缺點(diǎn)與斜井對(duì)應(yīng)。因此在地質(zhì)條件不利于采用平硐或斜井時(shí)，都可考慮采用立井開(kāi)拓。對(duì)于煤層賦存較深、表土層厚，或水文情況比較復(fù)雜、井筒需要特殊施工，或多水平開(kāi)采急斜煤層的礦井，一般都應(yīng)采用立井開(kāi)拓。對(duì)于傾斜長(zhǎng)度大的井田，采用立井多水平開(kāi)拓能較合理的兼顧淺部和深部的開(kāi)采，也是比較有利的。</p><p>　?。?）開(kāi)拓方案比較：</p><p>

107、<b>　?。?）方案1</b></p><p>　　京滬鐵路以西塊段，采用帶區(qū)式準(zhǔn)備；京滬鐵路以東塊段，大巷北側(cè)采用帶區(qū)式準(zhǔn)備，大巷南側(cè)深部采用下山開(kāi)采。</p><p><b>　?。?）方案2</b></p><p>　　京滬鐵路以西塊段，采用帶區(qū)式準(zhǔn)備；京滬鐵路以東塊段，大巷北側(cè)采用采區(qū)式準(zhǔn)備，大巷南側(cè)深部采用下山

108、開(kāi)采。</p><p><b>　?。?）方案3</b></p><p>　　京滬鐵路以西塊段，采用采區(qū)式準(zhǔn)備；京滬鐵路以東塊段，大巷北側(cè)采用帶區(qū)式準(zhǔn)備，大巷南側(cè)深部采用下山開(kāi)采。</p><p><b>　　技術(shù)比較：</b></p><p>　　方案1和方案2的區(qū)別在于京滬鐵路以東塊段，大巷北側(cè)

109、是采用帶區(qū)式準(zhǔn)備還是采區(qū)式準(zhǔn)備。兩方案相比，方案1和方案2的基建費(fèi)相同，二者差別在生產(chǎn)費(fèi)上。粗略估算（如表4—1）表明：方案2的生產(chǎn)費(fèi)比方案1多出10.62%，兩者相差不大，需通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較才能確定其優(yōu)劣。</p><p>　　方案1和方案3的區(qū)別在于京滬鐵路以西塊段是采用帶區(qū)式準(zhǔn)備還是采區(qū)式準(zhǔn)備。粗略估算（如表4—1）表明：方案1比方案3多掘軌道大巷（800m）、運(yùn)輸大巷（1105m），基建費(fèi)方案1比方案3多出3

110、71.32萬(wàn)元；而方案3的生產(chǎn)費(fèi)比方案1多出966.48萬(wàn)元；總費(fèi)用方案3比方案1多出10.24%，兩者也相差不大，亦需通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較才能確定其優(yōu)劣。</p><p>　　表4—1 各方案粗略估算費(fèi)用表</p><p>　　3、開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較</p><p>　　方案1和方案2及方案1和方案3有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量、基建費(fèi)、

111、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別計(jì)算匯總于表4—2~表4—6。</p><p>　　表4—2 建井工程量</p><p>　　表4—3 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量</p><p>　　表4—4 基建費(fèi)用表</p><p>　　表4

112、—5 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)</p><p>　　表4—6 費(fèi)用匯總表</p><p>　　方案2比方案3的總費(fèi)用多出13.2%，由此可見(jiàn)方案3明顯優(yōu)于方案2。</p><p><b>　　③綜合比較：</b></p><p>　　從以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

113、結(jié)果可以看出：</p><p>　?。?）方案2的基建工程費(fèi)比方案1多出46.18%，其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用比方案1多出21.23%，總費(fèi)用上方案2比方案1多出25.73%，兩者相差較大。另外，從整體上來(lái)看，方案1的巷道布置系統(tǒng)比方案2的簡(jiǎn)單，因此，決定采用方案1。</p><p>　?。?）方案3的基建工程費(fèi)比方案1多出45.13%，其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用比方案1多出39.55%，總費(fèi)用上方案2比方案1

114、多出40.21%，兩者相差較大。另外，從整體上來(lái)看，方案1的巷道布置系統(tǒng)比方案3的簡(jiǎn)單，因此，決定采用方案1。</p><p>　　綜合以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，最終決定采用方案1。</p><p>　　第二節(jié) 礦井基本巷道</p><p><b>　　4.2.1 井筒</b></p><p><b>　　(1)

115、 主井</b></p><p>　　由于本井田地處平原，加之煤層埋藏較深、表土層較厚，不具備斜井與平峒的開(kāi)拓條件，故而采用立井開(kāi)拓。主井井筒直徑7米，凈斷面38.5m2，掘進(jìn)斷面，在表土層處為62.2m2，基巖處為50.3m2，基巖段壁厚450mm，表土段厚900mm。主井采用兩對(duì)16t箕斗提煤。</p><p><b>　　(2) 副井</b></

116、p><p>　　副井井筒采用圓形斷面,井壁采用錨噴支護(hù),副井主要用來(lái)運(yùn)輸人員、設(shè)備、材料以及提升矸石，兼做通風(fēng)、排水、供電用。凈斷面50.3m2，掘進(jìn)斷面在表土段為80.1m2，基巖段為65m2。副井采用一套5t雙層單車(chē)罐籠。副井內(nèi)設(shè)梯子間，作為一個(gè)安全出口；風(fēng)井內(nèi)設(shè)梯子間作為另一個(gè)安全出口。其斷面圖見(jiàn)圖4——3</p><p><b>　　(3) 風(fēng)井</b></

117、p><p>　　風(fēng)井井筒采用圓形斷面，直徑為6m，凈斷面28.3m2，掘進(jìn)斷面在表土段為46.6m2，基巖段為37.4m2，采用錨噴支護(hù)。內(nèi)設(shè)梯子間，有注漿、水等管路。風(fēng)井除了礦井回風(fēng)之用，還兼作井下發(fā)生災(zāi)難時(shí)的一個(gè)安全出口。其斷面圖見(jiàn)圖4——4。</p><p>　　(4) 礦井通風(fēng)驗(yàn)算</p><p><b>　　具體見(jiàn)第九章。</b><

118、/p><p>　　主井、副井、風(fēng)井井筒特征見(jiàn)表4——5。</p><p>　　表4——5 主井、副井、風(fēng)井井筒特征</p><p>　　4.2．2 井底車(chē)場(chǎng)</p><p>　　1.井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)原則；</p><p>　?、僖粲幸欢ǖ母辉Ｍㄟ^(guò)能力，一般要求大于礦井設(shè)計(jì)能力的30%</p><p>

119、　?、谠O(shè)計(jì)車(chē)場(chǎng)時(shí)要考慮礦井增產(chǎn)的可能；</p><p>　?、郾M可能的提高機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車(chē)作業(yè)，提高通過(guò)能力；</p><p>　?、芸紤]主、副井之間施工的短路貫通；</p><p>　?、葑⒁廛?chē)場(chǎng)處的圍巖及巖層含水性，破碎情況，避開(kāi)破碎和強(qiáng)含水層；</p><p>　?、蘧总?chē)場(chǎng)要布置緊湊，注意減少工程量等。</p>&l

120、t;p>　　井底車(chē)場(chǎng)的型式和布置形式：</p><p>　　井底車(chē)場(chǎng)采用立井刀式環(huán)行車(chē)場(chǎng)，其布置形式見(jiàn)圖4—5。</p><p>　　井底車(chē)場(chǎng)的調(diào)車(chē)方式：</p><p>　　設(shè)計(jì)采用頂推調(diào)車(chē)方式：電機(jī)車(chē)牽引重列車(chē)駛?cè)胲?chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)線(xiàn)，電機(jī)車(chē)摘鉤，駛過(guò)道岔N2，經(jīng)錯(cuò)車(chē)線(xiàn)，過(guò)N1道岔繞至列車(chē)尾部，將列車(chē)頂入副井重車(chē)線(xiàn)。然后，電機(jī)車(chē)經(jīng)過(guò)道岔N2繞道回車(chē)線(xiàn)，進(jìn)入副井空車(chē)線(xiàn)