采礦工程畢業(yè)設(shè)計（論文）-淮北礦業(yè)集團石臺煤礦初步設(shè)計【全套圖紙】

1、<p>　　淮北礦業(yè)集團石臺煤礦初步設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計的井田面積為20.1平方千米，年產(chǎn)量120萬噸。井田內(nèi)煤層賦存比較穩(wěn)定，煤層傾角8－22°，平均煤厚3.48m，整體地質(zhì)條件比較簡單，在井田范圍南部和中央均有斷層發(fā)育。瓦斯和二氧化碳含量相對不高，涌水量也不大。根據(jù)實際的地質(zhì)資料情況進行

2、井田開拓和準(zhǔn)備方式的初步設(shè)計，該礦井決定采用三立井上山開采，煤層分采區(qū)上山聯(lián)合布置的開拓方式，設(shè)計采用綜合機械化一次采全高回采工藝，走向長壁采煤法，用全部跨落法處理采空區(qū)。并對礦井運輸、礦井提升、礦井排水和礦井通風(fēng)等各個生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備選型計算，以及對礦井安全技術(shù)措施和環(huán)境保護提出要求，完成整個礦井的初步設(shè)計。礦井全部實現(xiàn)機械化，采用先進技術(shù)和借鑒已實現(xiàn)高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井的經(jīng)驗，實現(xiàn)一礦一面高產(chǎn)高效礦井從而達到良好的經(jīng)濟效益和社會效益。&

3、lt;/p><p>　　關(guān)鍵詞：立井 、走向長壁、一次采全高、綜合機械化、高產(chǎn)高效</p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　These designed allotment area for 20.1 square kilometers，Y

4、early Output 120 trillion. Allotment intrinsically ocurrence of coal seam compare stabilize，coal seam pitch 8－22acid，average coal thick 3.48m，integrally nature condition compare simplicity，at allotment scope east normali

5、zing function of the stomach and pleen center equal have got dislocation upgrowth. Both methane and carbon dioxide content relatively do not high, and neither do inflow of water no large either. On the basis of Prelimina

6、ry</p><p>　　Keywords： Vertical shaft, Alignment long wall , full-seam mining, comprehensive mechanization, high yield highly active. </p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)

7、計是據(jù)在淮北礦業(yè)集團石臺煤礦進行的畢業(yè)實習(xí)中所收集的礦井生產(chǎn)圖紙和資料，并作了一些改動以后，對礦井進行的初步設(shè)計。</p><p>　　采礦工程畢業(yè)設(shè)計是采礦工程專業(yè)全部教學(xué)進程中的最后一個環(huán)節(jié)。作為對大學(xué)生在學(xué)校的最后一次綜合性的知識技能考查，它主要是考查學(xué)生這四年來對基礎(chǔ)知識及其專業(yè)知識的掌握情況，使學(xué)生學(xué)會自我思考、自行設(shè)計。在設(shè)計過程中，把所學(xué)的理論知識與實踐經(jīng)驗綜合起來應(yīng)用。這樣達到了對理論知識“溫故而

8、知新“的作用，同時也學(xué)到了一些實際生產(chǎn)過程中的經(jīng)驗。</p><p>　　設(shè)計的過程就是一個不斷認(rèn)識和學(xué)習(xí)的過程。在本次設(shè)計過程中，認(rèn)真貫徹《礦產(chǎn)資源法》、《煤炭法煤炭工業(yè)技術(shù)政策》、《煤炭安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》以及國家其它發(fā)展煤炭工業(yè)的方針政策，積極采用切實可行高產(chǎn)高效的先進技術(shù)與工藝，力爭自己的設(shè)計成果達到較高水平。</p><p>　　本設(shè)計以《實踐教學(xué)大綱及指導(dǎo)書》為

9、依據(jù)，嚴(yán)格按照《安全規(guī)程》的要求，采用工程技術(shù)語言，對礦井的開拓、準(zhǔn)備、運輸、提升、排水、通風(fēng)等各個生產(chǎn)系統(tǒng)進行了初步設(shè)計。由于時間關(guān)系和設(shè)計者水平有限，設(shè)計中失誤之處在所難免，敬請審閱老師給予批評指正！</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征1</p><p><b>　　1

10、.1礦區(qū)概況1</b></p><p>　　1.1.1 地理位置與交通1</p><p>　　1.1.2 自然環(huán)境2</p><p>　　1.1.3 礦井附近的工農(nóng)業(yè)情況2</p><p>　　1.1.4 水源、電源、勞動力及建材來源2</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征3</p&g

11、t;<p>　　1.2.1 地層3</p><p>　　1.2.2 構(gòu)造3</p><p>　　1.2.3 煤層及頂?shù)装鍘r性特征5</p><p>　　1.2.4 水文地質(zhì)特征6</p><p>　　1.2.5 沼氣、煤塵和自燃10</p><p>　　1.2.6 煤質(zhì)、煤的牌號與用途10&l

12、t;/p><p>　　2 礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限12</p><p>　　2.1井田境界12</p><p>　　2.2 井田儲量12</p><p>　　2.2.1 礦井工業(yè)儲量13</p><p>　　2.2.2 礦井設(shè)計儲量14</p><p>　　2.2.3 礦井設(shè)計可

13、采儲量15</p><p>　　2.3 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限18</p><p>　　2.3.1礦井工業(yè)制度18</p><p>　　2.3.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力18</p><p>　　2.3.3井型校核18</p><p>　　3 井田開拓21</p><p><b>

14、　　3.1概述21</b></p><p>　　3.1.1 開拓方式選擇21</p><p>　　3.1.2 影響礦井開拓的主要因素分析21</p><p>　　3.2 井田開拓22</p><p>　　3.2.1 井田開拓方式22</p><p>　　3.2.2 井筒形式、數(shù)目、及其配置22&

15、lt;/p><p>　　3.2.3井底車場和大巷的布置25</p><p>　　3.2.4 方案的提出及方案比較26</p><p>　　3.3井筒特征34</p><p>　　3.3.1 主井34</p><p>　　3.3.2 副井35</p><p>　　3.3.3 風(fēng)井37<

16、;/p><p>　　3.4 井底車場及主要巷道38</p><p>　　3.4.1 車場設(shè)計基本參數(shù)39</p><p>　　3.4.2一些基本問題的確定40</p><p>　　3.4.3 線路連接計算41</p><p>　　3.4.4 車場區(qū)段劃分及調(diào)車43</p><p>　

17、　3.4.5坡度計算47</p><p>　　3.4.6確定各井底車場硐室位置47</p><p>　　3.4.7主要巷道49</p><p>　　3.5 開采順序及采區(qū)回采工作面的配置51</p><p>　　3.5.1開采順序51</p><p>　　3.5.2保證年產(chǎn)量的同采采區(qū)數(shù)和工作面數(shù)51&l

18、t;/p><p>　　3.6井巷工程量及建井工期54</p><p>　　3.6.1概述54</p><p>　　3.6.2井巷工程量和建井周期的各計算圖表54</p><p>　　4 采煤方法57</p><p>　　4.1 采煤方法的選擇57</p><p>　　4.2 采區(qū)巷道

19、布置及生產(chǎn)系統(tǒng)57</p><p>　　4.2.1采區(qū)走向長度的計算的確定（以第一水平采區(qū)為例）57</p><p>　　4.2.2確定采區(qū)走向長度及工作面數(shù)目57</p><p>　　4.2.3回采巷道的布置58</p><p>　　4.2.4聯(lián)絡(luò)巷的布置58</p><p>　　4.2.5采區(qū)上、中、下部

20、車場形式58</p><p>　　4.2.6采區(qū)硐室60</p><p>　　4.2.7 采區(qū)千噸掘進率、采區(qū)掘進出煤率及采區(qū)回采率60</p><p>　　4.2.8確定采區(qū)巷道掘進方法、設(shè)備數(shù)量及掘進工作面數(shù)62</p><p>　　4.2.9采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)63</p><p>　　4.3 回采工藝設(shè)計6

21、4</p><p>　　4.3.1綜采工作面的主要設(shè)備64</p><p>　　4.3.2工作面循環(huán)方式和循環(huán)作業(yè)圖表的編制66</p><p>　　5 礦井運輸、提升及排水69</p><p><b>　　5.1 概述69</b></p><p>　　5.1.1 井下運輸設(shè)計的原始條件

22、和數(shù)據(jù)69</p><p>　　5.1.2 礦井運輸系統(tǒng)69</p><p>　　5.1.3 礦井運輸設(shè)備選型應(yīng)遵循的原則70</p><p>　　5.2運輸設(shè)備的選型計算70</p><p>　　5.2.1 采區(qū)運輸設(shè)備的選型70</p><p>　　5.2.2 大巷運輸設(shè)備72</p>

23、<p>　　5.3 礦井提升81</p><p>　　5.3.1 礦井提升設(shè)計的主要依據(jù)和原始資料81</p><p>　　5.3.2 提升設(shè)備的選型計算82</p><p>　　5.4　礦井排水91</p><p>　　5.4.1概述91</p><p>　　5.４.2排水設(shè)備選型計算92&l

24、t;/p><p>　　6 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇100</p><p>　　6.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)100</p><p>　　6.1.1通風(fēng)設(shè)計的基本依據(jù)100</p><p>　　6.1.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)要符合下列要求：100</p><p>　　6.1.3礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定101</p><p&g

25、t;　　6.2 風(fēng)量計算及風(fēng)量分配101</p><p>　　6.2.1采煤工作面實際需風(fēng)量102</p><p>　　6.2.2掘進工作面所需風(fēng)量103</p><p>　　6.2.3峒室實際需風(fēng)量103</p><p>　　6.2.4風(fēng)速驗算：105</p><p>　　6.3 礦井通風(fēng)阻力計算105

26、</p><p>　　6.3.1計算原則106</p><p>　　6.3.2計算方法107</p><p>　　6.3.3計算礦井的總風(fēng)阻及總等積孔109</p><p>　　6.4扇風(fēng)機的選型110</p><p>　　6.4.1選擇主扇110</p><p>　　6.4.2選擇電

27、動機111</p><p>　　6.5礦井安全技術(shù)措施112</p><p>　　6.5.1預(yù)防瓦斯爆炸的措施112</p><p>　　6.5.2防塵措施113</p><p>　　6.5.3預(yù)防井下火災(zāi)的措施113</p><p>　　6.5.4為防止井下水災(zāi)的措施114</p><

28、p>　　6.5.5大巷穿越斷層的措施114</p><p>　　6.5.6井底車場三角巖柱的支護措施115</p><p>　　7 礦山環(huán)保116</p><p>　　7.1礦山污染源概述116</p><p>　　7.1.1大氣污染116</p><p>　　7.1.2廢水排放116</p&

29、gt;<p>　　7.1.3固體廢棄物排放117</p><p>　　7.1.4噪聲污染117</p><p>　　7.2 礦山污染源的防治117</p><p>　　7.2.1大氣污染防治117</p><p>　　7.2.2礦山水污染的防治118</p><p>　　7.2.3礦渣利用11

30、8</p><p>　　7.2.4噪聲的控制118</p><p><b>　　結(jié)論120</b></p><p><b>　　致謝122</b></p><p><b>　　參考文獻123</b></p><p>　　1 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特

31、征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況</b></p><p>　　1.1.1 地理位置與交通</p><p>　　石臺礦位于皖、蘇兩省交接的淮北市東北部,行政區(qū)劃分為杜集區(qū)石臺鎮(zhèn)管轄,上級主管部門為安徽省淮北礦業(yè)集團,井田南部及東部以人為邊界分別與淮北礦業(yè)集團張莊礦、永固礦分界,西以F6斷層及朔里礦為界,北至煤層露頭線,南北長約6.5

32、 Km ,東西寬約4.5㎞,面積約20Km2。地理位置為東經(jīng)116°37′17″，北緯33°55′25″。</p><p>　　該礦西至淮北市15㎞，北距江蘇省徐州市50㎞，西北150㎞可達京九、隴海兩主干鐵路的交通樞紐----商丘火車站，東北50㎞到津浦、隴海兩鐵路之樞紐----徐州火車站，區(qū)內(nèi)鐵路運輸有礦用鐵路經(jīng)符夾線至符離集，可通往華東各工業(yè)城市。公路可直通徐州、宿州、阜陽等地，交通十分

33、便利。優(yōu)越的地理位置為煤炭市場的開發(fā)創(chuàng)造了得天獨厚的條件。</p><p>　　交通位置圖見圖1-1-1</p><p>　　圖1-1-1 石臺礦交通位置圖 </p><p>　　1.1.2 自然環(huán)境</p><p>　　本礦區(qū)屬于黃淮沖積平原，區(qū)內(nèi)地勢平坦，地面標(biāo)高+33.10m左右，井田西部約3㎞有閘河向南注入淮河，最大排洪量15.67

34、0m3/s。1973年7月14日最高水位：閘河+31.93m，水深3.2m左右。水位隨季節(jié)變化，冬季有干涸的現(xiàn)象。工業(yè)廣場的附近一帶歷史最高水位標(biāo)高不大于+31.25m。礦區(qū)開發(fā)建設(shè)的過程中逐步完善排澇工程，內(nèi)澇基本解除，地表水對礦井開采及礦區(qū)建設(shè)沒有危害。 </p><p>　　礦區(qū)為半干燥大陸性氣候，夏季多東南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)。據(jù)淮北市氣象站氣象資料表明，

35、70年代中間氣候明顯變化，1970年—1973年夏季多東風(fēng)和東北風(fēng)，冬季多西風(fēng)和西北風(fēng)。最大風(fēng)速16 m/s（1971年3月西北風(fēng)）。年平均氣溫14℃，最高氣溫42℃（1998年8月12日），最低氣溫-19.3℃。礦區(qū)內(nèi)降雨多集中在6—8月。最大降雨量1518.6mm(1963年)，最低降雨量537.7 mm（1966年）。冬季12月至翌年3月為降雪期，11月至翌年4月為凍土期，最大凍土厚度為19㎝。</p><p&

36、gt;　　礦區(qū)所在地區(qū)歷史上沒有發(fā)生過較大地震。據(jù)《中國地震目錄》第二集稱，自公元925年以來，安徽省蕭縣等一帶曾發(fā)生強烈地震38次，按烈度表記載，淮北蕭縣烈度小于6度。</p><p>　　1.1.3 礦井附近的工農(nóng)業(yè)情況</p><p>　　石臺礦附近地主要廠礦企業(yè)有：南部有淮北礦業(yè)集團張莊礦，東部有永固礦，西北部有朔里礦，西部為岱河礦區(qū)。礦井所在地為黃淮沖積平原，地勢平坦，農(nóng)業(yè)比較發(fā)

37、達，主要農(nóng)作物為：小麥、玉米、大豆、棉花。</p><p>　　1.1.4 水源、電源、勞動力及建材來源</p><p>　　礦井用水主要分為地面用水和井下用水。地面用水主要是有二眼水源井及一座水廠來供應(yīng)；井下降塵用水采用井下排水經(jīng)處理后再返回井下。礦井采用雙回路供電，一路來自馬莊區(qū)域變電所，供電距離14㎞，另一路來自朔里礦35KV地面變電所，供電距離4.5㎞。礦區(qū)位于皖北平原上的人口稠密

38、區(qū)，勞動力資源比較豐富。土產(chǎn)建筑材料磚、瓦、石子和料石均可就地供應(yīng)，鋼材 、木材和水泥等物資可經(jīng)公路及鐵路直接運至礦井工業(yè)廣場。</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.2.1 地層 </b></p><p>　　井田含煤層由下至上有太原群、山西組、下石盒子組、上石盒子組。</p><p&g

39、t;　　太原群（C3t）厚120m～145m，平均137.5m。巖性主要由隱晶質(zhì)灰?guī)r、泥巖組成，共由12層石灰?guī)r及薄層海相灰色細(xì)砂巖與粉砂巖組成，底部為含鋁質(zhì)泥巖，石灰?guī)r厚度大于8m者有3、4、12層，其中4灰層最厚15m～20m，含燧石的石灰?guī)r有4、9、10、12層。頂部灰?guī)r穩(wěn)定，厚度2m，為K1層標(biāo)志，底部灰?guī)r厚13m～17m，一般15m，以含燧石結(jié)核為主要特征。 </p><p>　　山西組（P1S）厚度

40、125 m，由灰白色細(xì)-中粒砂巖至砂、泥巖互層及灰色粉沙巖。山西組上部為砂巖含水組（6煤含水組），以細(xì)砂巖為主，砂巖厚度15m～50m，一般25m，為6煤層直接頂板砂巖。底部隔水層以粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，厚度20m～40m，一般25m，下部泥巖厚度8m～12m，巖性致密，隔水性能強，分布穩(wěn)定，是一良好隔水層。</p><p>　　下石盒子組（P1XS）厚度175m～246m，平均厚度198m。以灰、灰綠色富

41、含菱鐵質(zhì)鮞子的泥巖、粉砂巖。局部為灰-灰白色細(xì)-中粒砂巖，底部為湖泊相淺灰色鋁土泥巖，為K2標(biāo)志層。</p><p>　　上石盒子組（P2SS）厚度大于600m，底部為K3標(biāo)志層中粒砂巖與下石盒子組分界；上部為暗紫色的粗-巨粒砂巖，成分較雜的泥巖帶厚層砂巖；中部以灰綠色為主的碎屑巖，會暗紫色及少量紫黃色斑快、含量星分布的鮞子狀砂巖。</p><p><b>　　1.2.2 構(gòu)造&

42、lt;/b></p><p>　　本礦區(qū)屬于秦嶺緯向構(gòu)造之東延伸部分，在區(qū)內(nèi)形成了閘河盆地復(fù)式向斜，位于其中部，在朔里背斜的東部。區(qū)內(nèi)主要有童臺向斜和張莊向斜。地層傾向北北西至北北東，傾角8°～22°，平均16°，其規(guī)律是：在-400m等高線以上傾角在10°左右，在-400m～-750m等高線逐漸變?yōu)?0°～22°。本區(qū)以寬緩褶區(qū)為主，由于沿走向的

43、傾向變化和沿傾向的傾向變化，形成了次一級的褶區(qū)較多。地質(zhì)主要褶區(qū)特征表見1-2-1。</p><p>　　較大的斷層構(gòu)造受復(fù)式向斜的影響，有一定的規(guī)律，近南北者以正斷層為主，近東西者以逆斷層為主。井田內(nèi)在勘探中共發(fā)現(xiàn)斷層3條：</p><p>　　F6號斷層位于井田西部,為井田之西界。該斷層略呈彎曲分布,總體走向N25°～ 40°W,斷層面傾向SE,傾角70°

44、;,西盤上升,東盤相對下降,為一逆斷層。斷層落差南小北大,落差為30m～100m。在井田范圍內(nèi)走向長約1.5km,南部向張莊礦區(qū)延伸,向北延伸至朔里礦區(qū),斷層旁側(cè)煤層牽引明顯。</p><p>　　FJ2斷層分布于井田的中部,走向N7°～30°E,斷層面傾向SE,傾角75°,西盤下降,東盤相對上升,落差40m～90m,落差中部較大,為一正斷層,西北部消失于煤層風(fēng)氧化帶處,向東南尖滅于

45、張莊向斜軸處,走向約3.5km,該斷層破壞了向斜的橫向連續(xù)性。</p><p>　　斷層特征表見表1-2-2</p><p>　　表1-2-1 主要地質(zhì)構(gòu)造特征表</p><p>　　表1-2-2 斷層特征表</p><p>　　1.2.3 煤層及頂?shù)装鍘r性特征</p><p>　　本井田煤系地層總厚度113

46、6m，含煤14層，平均煤層總厚度11.35m，含煤系數(shù)1%。其中可采煤層為下石盒子組的3煤層及局部可采的5煤和山西組的局部可采的6煤層。共劃分為八個煤組：1煤組位于上石盒子組下部，煤層上部巖性較細(xì)，以灰色為主，1煤層一般不可采，局部可達1.0 m，其間常有泥巖夾石，地層不穩(wěn)定；2煤組、3煤組、4煤組、5煤組位于下石盒子組的中下部；6煤組位于山西組中部含2層煤，61，62煤層；7煤組位于山西組下部，有1—2個煤層，均不可采。井田內(nèi)普遍可采

47、者3煤層為主要可采煤層，5煤層、6煤層為局部可采的薄煤層，余者偶爾可見可采點，多屬于不可采煤層，其中3煤層為本設(shè)計的主要可采煤層。</p><p>　　井田構(gòu)造較簡單，煤層間距厚度比較穩(wěn)定，標(biāo)志層明顯。3煤層：頂部以泥巖～粉沙巖為主，在4線～8線間煤層厚度變化在1.97 m～4.38 m左右，8線～11線間的煤層厚度變化在0.97 m～6.55 m，在11線～14線之間煤層厚度變化在0.18 m～7.6 m左右。

48、3煤層距5煤層約15 m，距6煤組約120 m左右，煤層結(jié)構(gòu)簡單。</p><p>　　主要煤層特征見表1-2-3</p><p>　　表1-2-3 煤層特征表</p><p>　　1.2.4 水文地質(zhì)特征</p><p><b>　　1. 地表水特征</b></p><p>　　井田內(nèi)無大的地

49、表水系，井田西部有閘河、岱河等季節(jié)性人工河，南部、北部各有個人工溝渠。因地勢低洼平坦，一般河谷寬緩，河床較淺，水流坡度很小，雨季洪水期河水水位上漲，近河低洼地段，平地小溝及西部采空區(qū)沉陷地表常積水內(nèi)澇，地表水補給地下水。由于近幾年地下水水位下降，河道內(nèi)的水位顯著下降，有時出現(xiàn)干涸，斷流現(xiàn)象。</p><p>　　2 .含水層的水文地質(zhì)特征</p><p>　　石臺礦井田含水層組有太原群灰?guī)r

50、含水組（Ⅰ）、二迭系砂巖含水組（Ⅱ）、全新統(tǒng)含水組（Ⅲ）。</p><p>　　太原群灰?guī)r含水組（Ⅰ）：以灰?guī)r裂隙、溶洞為主的含水組，灰?guī)r厚度55m～60m，自上而下共12層，3、4、12層較厚，單層厚度最大者達15m～25m，2～4層灰?guī)r露水，裂隙、溶洞一般在淺部盆地邊緣較發(fā)育，富水性強，自深部還逐漸減弱，鉆孔單位涌水量0.003～2.23L/S·M，水質(zhì)類型為HCO—SO3—MG4—NA型水，水量豐

51、富，水質(zhì)良好，是礦主要供水水源。</p><p>　　二迭系砂巖含水組（Ⅱ）：（1）. 山西組砂巖含水組（Ⅱ下），以細(xì)砂巖為主，砂巖厚度 15 m～50 m，一般25 m，為6煤層直接頂板砂巖，裂隙不發(fā)育，鉆孔單位涌水量為0.0773 L/S·M。其底部有隔水層，以粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，厚度20 m～40 m，一般25 m，下部泥巖厚度8 m～12 m，巖性致密，分布穩(wěn)定，隔水性能強。（2）.下石

52、盒子組砂巖含水組（Ⅱ中）（3煤含水組），以細(xì)—中粒砂巖為主，由2煤層頂板第一層砂巖到鋁土泥巖間的砂巖厚度16 m～45 m，一般25 m。3煤頂板砂巖分布不穩(wěn)定，多數(shù)為薄層粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，該含水組砂巖裂隙不發(fā)育，鉆孔單位涌水量0.00005～0.00624 L/S·M，水質(zhì)為CL—NA型或CL—HCO—NA型。（3）.上石盒子組砂巖含水組（Ⅱ上），以中，粗粒砂巖為主，南部1煤以下為粗砂巖，裂隙發(fā)育，鉆孔時揭露時有露水現(xiàn)象，露

53、失量1～3L/H，鉆孔抽水單位涌水量0.06～0.61 L/S·M。（4）.風(fēng)氧化帶含水組，風(fēng)化砂巖，灰?guī)r裂隙為主，厚度15m左右，分布于基巖露頭，富水性大小與基巖露頭的巖性有關(guān)，礦井生產(chǎn)時淺部有可能受到影響。</p><p>　　全新統(tǒng)含水組（Ⅲ）：由黏土，粉砂組成，厚度21m～32m,一般27m,含水層主要為粉砂、黏土質(zhì)砂、局部細(xì)砂，厚度約4m～8m，被黏土，砂質(zhì)黏土分隔為3—4層，呈透狀分布，上部

54、為粘土或砂質(zhì)粘土覆蓋，地表以下5m～6m為潛水，受大氣降水影響，下部砂層為承壓水，單位涌水量0.24 L/S·M，透水系數(shù)大于1m/d,水質(zhì)類型為HCO—CL—NA—CA。</p><p>　　另外，在上石盒子組上部有一更新統(tǒng)隔水層，由粘土、砂質(zhì)粘土、粘土質(zhì)砂，粘土夾礫或鈣質(zhì)結(jié)核組成，位于含水層之下，覆蓋于基巖之上，厚度6m～37m，一般23m，分布較穩(wěn)定，粘土、砂質(zhì)粘土塑性好，與礫石或鈣質(zhì)結(jié)核結(jié)合緊密

55、，為一良好的隔水層。礦區(qū)內(nèi)水的來源主要是煤系地區(qū)本身的砂巖裂隙水，還有風(fēng)化帶裂隙水，其他含水層組，因受相應(yīng)的隔水層所阻，一般不易造成礦床充水。</p><p>　　礦井充水的主要巖層為3和6煤層的頂班砂巖裂隙水，淺部較深部發(fā)育，且富水性強。礦井涌水量與地表水無水力聯(lián)系，斷層導(dǎo)水性弱，本礦井水文地質(zhì)條件屬于以裂隙巖層充水為主的簡單類型。在-250m水平以上預(yù)計全礦涌水量為145.8m3/h,在-250m水平以下預(yù)計

56、正常涌水量為329.2 m3/h，最大涌水量為378.6m3/h。</p><p>　　井田地質(zhì)鉆孔綜合柱狀圖見圖1-2-1。</p><p>　　圖1-2-1 地質(zhì)綜合柱狀圖</p><p>　　1.2.5 沼氣、煤塵和自燃</p><p>　　礦井的瓦斯含量根據(jù)勘探過程中以及在礦井的生產(chǎn)過程當(dāng)中的測量結(jié)果，在-250m水平以上瓦斯相對涌

57、出量為6.042 m3/t,瓦斯梯度為47.3，在-250m水平以下瓦斯相對涌出量為10.25 m3/t。根據(jù)《煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程》規(guī)定：相對瓦斯相對涌出量≤10 m3/t且絕對瓦斯涌出量＜40 m3/min,為低瓦斯 ；相對瓦斯相對涌出量≥10 m3/t且絕對瓦斯涌出量＞40 m3/min,為高瓦斯。</p><p>　　通過煤塵爆炸性測定及煤塵爆炸指數(shù)計算，2、3、6等煤層均具有爆炸危險的煤層。</p&g

58、t;<p>　　根據(jù)實驗室采用“著火溫度降低值測定法”結(jié)果還原與氧化著火溫度差較大，煤層具有自燃發(fā)火傾向，預(yù)計自燃發(fā)火期在11個月。</p><p>　　1.2.6 煤質(zhì)、煤的牌號與用途</p><p>　　井田內(nèi)煤的變質(zhì)作用以接觸變質(zhì)為主，由于巖漿的侵入作用，煤的變質(zhì)程度顯著增高，煤種較多。3煤層以焦煤為主，占62.3%；焦煤到貧煤（混合煤）次之，占26.5%；無煙煤占6.

59、4%；天然焦占4.8%。3煤層屬于低硫、低磷、中灰中等可選煤層，2、5、6等煤層屬于低硫中灰煤層。所有可采煤層的煤質(zhì)指標(biāo)均達到了工業(yè)要求。煤的工業(yè)分析表見表1-2-4</p><p>　　表1-2-4 煤的工業(yè)分析表</p><p>　　3號煤層塊狀為深黑色，條痕為黑帶棕色，強玻璃光澤，中等-強粘結(jié)性，凝膠化基質(zhì)占90%以上，主要為絲炭化基質(zhì)體，膠結(jié)著凝膠化物及碎片，變質(zhì)程度較高。&l

60、t;/p><p>　　煤的工業(yè)利用方向， 從實驗結(jié)果可以看出，煤的發(fā)熱量很大，可以單獨煉焦且焦碳優(yōu)質(zhì)。由于井田煤炭的硫、磷含量較低，灰分中的氮化鎂含量低，井田內(nèi)煤炭主要用來冶煉鋼鐵和配焦，煉焦，還可以用于火力發(fā)電和民用。</p><p>　　2 礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限</p><p><b>　　2.1井田境界</b></p>

61、<p>　　井田境界應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、儲量、水文、煤層賦存情況、開采技術(shù)條件、開拓方式及地貌、地物等因素，進行技術(shù)分析后確定。一般以下列情況為界：</p><p>　　以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界；</p><p>　　以山谷、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護煤柱為界；</p><p>　　以相臨的礦井井田境界煤柱為界；</p>

62、<p><b>　　人為劃分井田境界。</b></p><p>　　石臺煤礦井田境界：東部以永固礦井井田邊界為界，西部以朔里逆斷層和朔里礦井井田邊界為界，南部以張莊礦井井田邊界和3號煤層-900m底板等高線以北為界。井田東西走向最大為4.6Km,最小走向為2.0Km,傾向長約3.8 Km。井田面積約20.104Km2,煤田面積約20.7 Km2。</p><p

63、><b>　　2.2 井田儲量</b></p><p>　　礦井儲量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過地質(zhì)手段查明的符合國家煤炭儲量計算標(biāo)準(zhǔn)的全部儲量，又稱礦井總儲量。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還表示了煤炭的質(zhì)量。</p><p>　　本井田采用塊段法計算的各級儲量，塊段法是我國目前廣泛采用的儲量計算方法之一 。</p><p>　　塊段法

64、是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個煤層相近的鉆孔連成塊段，根據(jù)此塊段的面積，煤的容重，平均煤層厚度計算此塊段的煤的儲量，再把各個經(jīng)過計算的塊段儲量取和即為全礦井的井田儲量。</p><p>　　1．計算儲量的工業(yè)指標(biāo)</p><p>　　根據(jù)煤炭工業(yè)部頒發(fā)的《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)定》規(guī)定，計算儲量工業(yè)指標(biāo)如下：</p><p>　?。?） 最低開采厚度在煤層傾角小于25

65、°時取0.80m，25°～45°時取0.70m；</p><p>　?。?） 最高灰分指標(biāo)為40%；</p><p>　　（3） 夾矸剔除厚度≥0.05m。</p><p><b>　　2．儲量計算方法</b></p><p>　　在計算儲量時，選用地質(zhì)塊段法，由于礦區(qū)內(nèi)煤層傾角的變化范圍一

66、般介于8°～22°，采用斜面積和真厚度，采用的計算公式為：</p><p>　　Q=S×Secα×M×d</p><p>　　式中 Q— 儲量 萬噸</p><p>　　S— 塊段井田面積 平方米</p><p>　　α— 塊段煤層平均傾角 </p><p>　　

67、M— 塊段煤層平均厚度 米</p><p>　　ｄ— 煤的容重，均采用1.40t/m3</p><p>　　2.2.1 礦井工業(yè)儲量</p><p>　　礦井工業(yè)儲量是勘探（精查）地質(zhì)報告提供的“能利用儲量”中的探明的資源量（111） ，控制的資源量（121），預(yù)可采資源量（122）三級儲量之和，其中高級儲量111，121之和所占比例應(yīng)符合表2—2—1的規(guī)定。由

68、煤層底板等高線及儲量計算圖上提供的資料可計算出來礦井工業(yè)儲量匯總表見2—2—2。</p><p>　　表2—2—1 礦井高級儲量比例</p><p>　　表2—2—2 礦井工業(yè)儲量匯總表</p><p>　　2.2.2 礦井設(shè)計儲量</p><p>　　礦井設(shè)計儲量（121b）是礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境

69、界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護煤柱等永久煤柱損失量。而在該井田范圍內(nèi)只有煤田境界和斷層煤柱。</p><p>　　井田邊界煤柱：井田邊界保護煤柱在井田邊境留設(shè)20m的保護煤柱，則煤柱損失量為：Q邊=142.7萬噸 </p><p>　　斷層保護煤柱：斷層兩側(cè)各留設(shè)35m的保護煤柱 ，則煤柱損失量為</p><p>　　Q斷=151.68萬噸&l

70、t;/p><p>　　2.2.3 礦井設(shè)計可采儲量</p><p>　　礦井設(shè)計可采儲量（111b）為礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護煤柱后乘以采出率所得的儲量。本礦井的煤層厚度為3.48m，屬于中厚煤層，根據(jù)煤礦設(shè)計要求中厚煤層的采出率不應(yīng)該小于80%的規(guī)定，該設(shè)計取80%。</p><p>　　礦井的井下巷道及上下山保護煤柱根據(jù)本礦的

71、煤層賦寸條件，在布置巷道是采用采區(qū)上山開采，上山之間留設(shè)30m的保護煤柱，在上山的另一側(cè)各留設(shè)20m的保護煤柱，兩條大巷布置在煤層的底板巖層中，由于巖層穩(wěn)定，所以在大巷的兩側(cè)不再留設(shè)煤柱。</p><p>　　工業(yè)廣場的煤柱保護：計算工業(yè)廣場地壓煤量時其場地面積可參考表2—2—3。工業(yè)場地一般布置成長方形，其長邊垂直于走向。根據(jù)礦井儲量的初步估算，礦井井型定為1.2Mt/a。</p><p&g

72、t;　　表2—2—3 礦井工業(yè)場地占地面積指標(biāo)</p><p>　　由表2—2—3知本設(shè)計1.2Mt/a礦井工業(yè)廣場占地面積為12公頃（120000㎡），確定工業(yè)廣場的地表面積長方形為300×400㎡，用垂直剖面法留設(shè)保護煤柱。</p><p>　　各種主要巷道的保護煤柱及可采儲量見表2—2—4；礦井工業(yè)場地煤柱留設(shè)見圖2—2—1；工業(yè)廣場保護煤柱設(shè)計計算參數(shù)見表2—2—5。&

73、lt;/p><p>　　表2—2—4 礦井可采儲量匯總表</p><p>　　表2—2—5 工業(yè)廣場保護煤柱設(shè)計參數(shù)表</p><p>　　圖 2-2-1 工業(yè)廣場保護煤柱圖</p><p>　　2.3 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限</p><p>　　2.3.1礦井工業(yè)制度</p><p>　

74、　根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范（2006版）》第2.2.3條規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日330d，每天凈提升16h；礦井實行“三八”工作制度，每班工作8h。</p><p>　　2.3.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力</p><p>　　本井田儲量豐富，設(shè)計開采煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度大部分比較穩(wěn)定，屬中厚煤層(3.48m)，為緩傾斜煤層（平均傾角16°）。礦井總的工業(yè)儲量為9561.58萬t，可采

75、儲量為7036.86萬t。因地質(zhì)構(gòu)造簡單，同時煤田范圍較大，開采技術(shù)好的礦井應(yīng)建設(shè)大型礦井，故本設(shè)計初步確定礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力為1.2Mt。</p><p><b>　　2.3.3井型校核</b></p><p>　　下面按礦井的實際煤層開采能力，各輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力，儲量條件及安全條件因素對井型進行校核：</p><p><b>　

76、?。?）煤層開采能力</b></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，根據(jù)本設(shè)計第三章（礦井開拓）與第四章（采煤方法）的設(shè)計可知，該礦由于煤層地質(zhì)條件較好，3號煤厚度較厚，布置一個一次采全高綜采工作面完全可以達到本設(shè)計的產(chǎn)量。</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，開拓方式為立

77、井開拓，主井提升容器為一對8t底卸式提升箕斗，運煤能力和大型設(shè)備的下放可以達到設(shè)計井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤一律用強力膠帶輸送機運到采區(qū)煤倉，運輸能力也很大，自動化程度較高。輔助運輸采用雙層罐籠，大巷輔助運輸采用600mm軌距的1.5t固定車廂式礦車，同時本礦井井底車場調(diào)車方便，通過能力大，滿足矸石，材料和人員的調(diào)動要求。所以各輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全可以達到設(shè)計生產(chǎn)能力的要求。</p><p>　?。?）通風(fēng)安全條件

78、的校核</p><p>　　本礦井有煤塵爆炸性，瓦斯含量一水平低，屬于低瓦斯礦井。水文地質(zhì)條件中等，在副井中鋪設(shè)兩趟水管路可以滿足排水要求。礦井采用采區(qū)式通風(fēng)，有專門的風(fēng)井，可以滿足要求。井田內(nèi)大斷層有Fj2、F6，對于開拓有一定的影響，留設(shè)有保護煤柱。 所以各項安全條件均可以得到保證，不會影響礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力。</p><p><b>　?。?）儲量條件校核</b>

79、;</p><p>　　礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，以保證有足夠的服務(wù)年限。</p><p>　　礦井井型和服務(wù)年限應(yīng)滿足表2—3—1</p><p>　　表2—3—1 礦井井型和服務(wù)年限</p><p>　　礦井服務(wù)年限的計算，根據(jù)公式：</p><p>　　式中： T — 礦井服務(wù)年限，年；

80、</p><p>　　Z — 礦井可采儲量，萬噸；</p><p>　　A — 礦井生產(chǎn)能力，萬噸/年；</p><p>　　K — 儲量備用系數(shù)，K=1.3～1.5，此處取1.3。</p><p>　　由此驗算礦井服務(wù)年限如下：</p><p>　　基本符合礦井設(shè)計的要求</p><p>　　

81、第一水平服務(wù)年限應(yīng)滿足表2-3-2的要求。</p><p>　　表2-3-2 第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限</p><p>　　本設(shè)計中第一水平傾斜范圍為-40m～-250m，第一水平服務(wù)年限的計算公式為：</p><p>　　式中: T1——第一水平服務(wù)年限，a</p><p>　　本礦井的服務(wù)年限以及第一水平的服務(wù)年限的設(shè)計服務(wù)年限基本符

82、合規(guī)定。</p><p><b>　　3 井田開拓</b></p><p><b>　　3.1概述</b></p><p>　　3.1.1 開拓方式選擇</p><p>　　原礦井采用的是立井多水平開拓方式，二、三水平采用延深暗主井。立井開拓的適應(yīng)性很強，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條

83、件的限制；立井的井筒短，提升能力大，對輔助提升特別有利。而斜井開拓掘進和施工技術(shù)比較簡單，掘進速度快，初期投資少，建井期短，掘進石門的工程量少，延深井筒的施工方便。石臺礦區(qū)表土層厚度在60m～80m之間,流沙層較多，水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，巖層傾角平均為16°考慮到以上條件，在井筒的建設(shè)中需要特殊法施工，另外由于煤層的埋藏較深，采用斜井開拓井筒較長，煤的提升費用較高，且井筒的維護費用也很高；本井田的走向長度大，采用斜井開拓會造成通

84、風(fēng)路線長，通風(fēng)問題不好解決，尤其到礦井的深部開采時問題更難解決。綜合考慮本設(shè)計采用立井多水平開拓方式。</p><p>　　3.1.2 影響礦井開拓的主要因素分析</p><p>　　影響礦井設(shè)計開拓方式的主要因素包括精查地質(zhì)報告、所確定的煤層自然產(chǎn)狀、構(gòu)造要素、頂?shù)装鍡l件、沖擊層構(gòu)造、表土層厚、地形以及水文地質(zhì)條件等。</p><p>　　本礦井煤層埋藏深度為—3

85、0.1m～—850m，煤層傾角在8°～22°，平均16°，表土層60m～80m，走向長度較大，井田中央有一大斷層Fj2斷層,落差在40m～90m,該斷層將井田分為兩部分。礦井正常涌水量188.7 M3/h,最大涌水量378.6 M3/h;瓦斯相對涌出量在-250m水平以上為6.042m3/t.d，屬于低瓦斯區(qū)；在-250m水平以下為10.25m3/t.d，屬于高瓦斯區(qū)域。煤層的富存情況不太穩(wěn)定，在-730m

86、等高線以上煤層的厚度平均在3.5m左右屬于中厚煤層，在-730m等高線以下煤層變薄厚度在1.17m左右，根據(jù)煤炭法的規(guī)定在可采儲量范圍內(nèi)。因此在開拓時要考慮到如何過斷層；隨著向深部的開采，瓦斯涌出量的增大和礦井涌水量的增加，在水平延深上如何更好的解決；在-730m等高線以下煤層帶在開采時采用何種開拓方式都是影響設(shè)計的主要問題。</p><p><b>　　3.2 井田開拓</b></p

87、><p>　　3.2.1 井田開拓方式</p><p>　　由于本井田地勢平坦，表土層一般，流沙層較多，根據(jù)煤層埋藏的條件，井田內(nèi)巖石的傾角平均為16°比較緩和，況且煤層的底板巖石性質(zhì)比較穩(wěn)定，按照工業(yè)廣場少壓煤或者不壓煤及井下生產(chǎn)費用較低的原則，考慮到井田的中央有一個落差40m～90m 的Fj2斷層，根據(jù)礦井設(shè)計安全考慮將井筒的位置布置在斷層的上盤內(nèi)。因為斷層需要留設(shè)一定的保護煤柱

88、，可考慮將工業(yè)廣場煤柱和斷層保護煤柱留設(shè)在一起，可以節(jié)省40m的煤柱損失。石臺礦井田內(nèi)的走向長度較大，況且第一水平內(nèi)煤層埋藏較淺，同時在井田的北部煤層露頭處風(fēng)氧化帶面積大，綜合考慮礦井的遠期開采時的通風(fēng)線路問題，采用采區(qū)式通風(fēng)；考慮后期開采時采用中央對角式通風(fēng)，在Fj2斷層的東西兩翼各布置風(fēng)井，風(fēng)井位于煤層露頭處，這樣由于煤層露頭處的煤不采，風(fēng)井就不需要留設(shè)保護煤柱，減少了煤柱的損失。同時為了減少煤柱保護的損失和保護大巷維護條件，把運輸

89、大巷和軌道大巷分別布置在煤層底板下垂距20m 和30m的巖層中。 </p><p>　　根據(jù)石臺礦區(qū)3號煤層的賦存條件和設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，本井田可以劃分為2～3個水平（即3～4個階段），階段內(nèi)采用帶區(qū)式或采區(qū)式準(zhǔn)備。水平劃分及位置在后面的方案中進行詳細(xì)說明。</p><p>　　3.2.2 井筒形式、數(shù)目、及其配置</p><p><b>　　1.井硐形

90、式的確定</b></p><p>　　斜井與立井開拓的優(yōu)缺點比較</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，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井筒裝備、井底車場及垌室都比立井簡單，井筒延深施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(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

91、為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。</p><p>　　與立井開拓相比，斜井開拓的缺點是：斜井井筒長，輔助提升能力小，提升深度有限；通風(fēng)路線長、阻力大，管線長度長；斜井井筒通過富含水層、流砂層施工技術(shù)復(fù)雜。對井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開拓。</p><p>　　根據(jù)自然地理條件、技術(shù)經(jīng)濟條件等

92、因素，綜合考慮石臺煤礦的實際情況：第三、第四系覆蓋層較厚，井筒需要特殊鑿井方法施工；地勢平坦，地面標(biāo)高平均+33m左右，煤層埋藏較深；礦井年設(shè)計生產(chǎn)能力為1.2Mt/a，為大型礦井。</p><p>　　綜上所述，本礦采用一對立井開拓。</p><p>　　2 .主、副井井筒位置的選擇</p><p>　?、倬参恢玫拇_定原則</p><p>

93、;　?、瘛⒂欣诘谝凰降拈_采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運輸大巷的布置，石門工程量少；</p><p>　　Ⅱ、有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲量基本平衡；</p><p>　?、?、井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；</p><p>　　Ⅳ、工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地

94、質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；</p><p>　?、酢⒐I(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤；</p><p>　?、?、水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。</p><p>　　②井筒沿井田走向方向的有利位置</p><p>　　本井田形狀北窄南寬，儲量分布不均勻，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向的儲量中央，以形成兩翼

95、儲量比較均勻的雙翼井田，可以使井田走向的井下運輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力小。</p><p>　?、劬惭鼐飪A斜方向的有利位置 </p><p>　　立井開拓時，本井田中部有大的斷層構(gòu)造，需要考慮，井筒布置在井田的中央斷層上盤靠上部位。</p><p>　　④有利于礦井初期開采的井筒位置</p><p>　　礦井應(yīng)盡快達產(chǎn)，使井筒

96、布置在第一水平的位置最優(yōu)。</p><p>　　⑤盡量不壓煤或少壓煤合理布置井筒</p><p>　?、薜刭|(zhì)及水文地質(zhì)條件對井筒布置的影響</p><p>　　要保證井筒、井底車場及硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)使井筒盡量不穿過或少穿過流沙層、較大的含水層、較厚沖積層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層、較軟煤層及高應(yīng)力區(qū)。</p><p>　　本礦井在

97、3號煤層底板下部240m處有一太原組灰?guī)r承壓含水層，壓力大，水量也較大，設(shè)計時須使井筒、井底車場與該承壓水之間有一定厚度的保護層，在確定延伸方式時應(yīng)綜合考慮，盡量使井底車場避開該含水層。因此，為避開太原組承壓含水層的影響，一水平以下延伸方式的不同，將會選擇不同的井筒坐標(biāo)。</p><p>　?、呔谖恢脩?yīng)便于布置工業(yè)場地</p><p>　　井口附近要布置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進鐵路專

98、用線。為了便于地面系統(tǒng)間互相聯(lián)接，以及修筑鐵路專用線與國家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，專用線短，工程量小及有良好的技術(shù)條件。</p><p>　　綜合以上七方面的因素，結(jié)合礦井實際情況，提出本礦井井筒布置位置如下：</p><p>　　主井井筒中心位置：經(jīng)距3766969.140 ，緯距 39492396.332</p><p>　　副井井筒中心位置：經(jīng)距

99、3766877.000 ，緯距 39492359.432</p><p>　　3 .風(fēng)井位置的選擇</p><p>　　本井田煤層賦存條件變化較大，屬于緩傾斜煤層，第一水平采用采區(qū)式開采，少部分傾角小的地方受條件限制采用帶區(qū)式開采。由于井田走向較長，所以有技術(shù)、經(jīng)濟上可行的方案：采區(qū)式通風(fēng)。</p><p>　　故在設(shè)計中初期采用采區(qū)式通風(fēng)，因第一水平煤層埋藏較淺，

100、風(fēng)井建設(shè)費用較低且工期短，容易滿足通風(fēng)要求，采用采區(qū)式,首采區(qū)設(shè)計一個風(fēng)井： 風(fēng)井服務(wù)第一、二水平，到開采后期在井田的南部建一南風(fēng)井，用于三水平的回風(fēng)，形成分區(qū)對角式通風(fēng) 。</p><p>　　風(fēng)井井口位置的選擇，應(yīng)在滿足通風(fēng)要求的前提下，與提升井筒的貫通距離最短，并利用各種煤柱以減少保護煤柱的損失。 風(fēng)井布置在井田風(fēng)氧化帶邊界之外，不留煤柱 ，從而減少了煤柱損失。</p><p>　　

101、考慮到北翼上部要滿足礦井初期的開采要求，在此精確提出風(fēng)井的位置：風(fēng)井井筒中心位置：經(jīng)距3767767.852 m，緯距3949928.000 m。</p><p>　　3.2.3井底車場和大巷的布置</p><p>　?。?）運輸大巷的布置</p><p>　　由于運輸大巷要為上下水平的開采服務(wù)以及本煤層厚度為3.5m，且煤層頂板穩(wěn)定，為便于維護和使用，且不受煤層開

102、采的影響，將第一水平大巷布置在距離煤層底板30m的巖層中，第二水平大巷布置在距煤層底板30m處的中細(xì)砂巖中。巖層大巷其優(yōu)點是巷道維護條件好，維護費用低，巷道施工能夠按要求保持一定方向和坡度；在開采上下水平時，可以跨大巷開采，不留保護煤柱，減少煤柱損失，便于設(shè)置煤倉。</p><p>　?。?）井底車場的布置</p><p>　　由于井底車場一般要為整個礦井服務(wù)，服務(wù)時間較長，故要布置在較堅

103、硬的巖層中。本礦井布置位置可以選擇在煤層頂板或者煤層底板中。煤層頂板為中硬的砂泥巖，底板為堅硬的中細(xì)砂巖。后者相對于前者維護費用較低，但對于不同的開拓方案還需進行技術(shù)與經(jīng)濟比較，以選擇最優(yōu)方案。</p><p>　　礦井開拓延伸及深部開拓方案</p><p>　　本礦井開拓延伸可考慮以下二種方案：雙立井延伸；雙暗斜井延伸。</p><p>　　雙立井延伸：采用雙立井

104、延伸時可充分利用原有的各種設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費低，管理較方便。但采用這種方法延伸時，受地下石灰?guī)r含水的限制，致使井筒需打在煤層較深處，增大井筒的保護煤柱量。同時，該方法使原有井筒同時擔(dān)任生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工與生產(chǎn)相互干擾，立井接井時技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個井筒施工組織復(fù)雜，為延伸井筒需要掘進一些臨時工程，延伸后提升長度增加，能力下降，可能需要更換提升設(shè)備。</p><p>　　

105、暗斜井延伸：采用兩個暗斜井延伸時，原有井筒的位置，水平的劃分，上山或下山開采的確定都不受石灰?guī)r含水的影響。暗斜井立井內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機，系統(tǒng)較簡單且生產(chǎn)能力大，可充分利用原有井筒能力，同時生產(chǎn)和延伸相互干擾少。其缺點是增加了提升、運輸環(huán)節(jié)和設(shè)備，通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜。</p><p>　　3.2.4 方案的提出及方案比較</p><p>　　根據(jù)以上分析，提出以下四種方案，如圖 所示</p&

106、gt;<p>　　方案一：兩水平開采，第一水平在-250m標(biāo)高處，第二水平標(biāo)高在-600m立井延伸第二水平，一、二水平均上下山開采，巖層大巷。</p><p>　　方案二：三水平開采，第一水平在-250m標(biāo)高處，第二水平標(biāo)高在-450m立井延伸第二、三水平，一、二水平均上山開采，巖層大巷。</p><p>　　方案三：三水平開采，第一水平在-250m處，第二水平標(biāo)高在-450

107、m第三水平標(biāo)高在-650m，二水平立井延伸，石門到達大巷，三水平暗斜井延深，一、二水平均上山開采，巖層大巷。</p><p>　　方案四：三水平開采，第一水平在-250m處，第二水平標(biāo)高在-450m第三水平標(biāo)高在-660m， 二、三水平暗斜井延伸，一 、二水平均上山開采，巖層大巷。</p><p>　　圖3-2-1 方案一開拓示意圖</p><p>　　圖 3-

108、2-2方案二開拓示意圖</p><p>　　圖 3-2-3 方案三開拓示意圖</p><p>　　圖 3-2-4 方案四開拓示意圖</p><p><b>　?。?）技術(shù)比較</b></p><p>　　方案一與方案二的區(qū)別在于是布置兩個開采水平或三個開采水平 ，方案二中布置三個水平，延深立井的開采方式，運輸大巷布置

109、在底板巖層中，該方案與方案一比較多一個井底車場和700m的石門，工程量比方案一要大。方案一和方案二在向下延深二、三水平時有可能受到下部富水石灰?guī)r層的影響，對礦井開采不利；另外，方案一兩水平上下山開采，考慮到礦井后期開采瓦斯和涌水的加大不利于下山開采，因此方案一和方案二在技術(shù)上暫不考慮。</p><p>　　方案三與方案四的區(qū)別在于第二水平的延深方式，方案三中二水平用延伸立井的方法在技術(shù)上是可行的，方案四中二水平采

110、用暗斜井延伸，二者在技術(shù)上都可采納。</p><p>　　四個方案費用粗略估算如表所示：</p><p>　　表3-2-1 方案一和方案二的粗略比較 </p><p>　　在經(jīng)濟上方案二的費用比方案一多22.5%，從經(jīng)濟投入角度考慮要放案</p><p><b>　　二</b></p><p>

111、　　表3-2-2 方案三和方案四的粗略比較</p><p>　　方案三和方案四相比較，雖然方案三的總投資要少些，但方案四的生產(chǎn)經(jīng)營費用要少些，因此，兩方案需要進一步的經(jīng)濟比較才能確定方案。</p><p>　?。?）開拓方案經(jīng)濟比較</p><p>　　方案三和方案四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，分別計算匯總于下列表中：&l

112、t;/p><p>　　表3-2-3 建井工程量</p><p>　　表 3-2-4 基建費用表</p><p>　　表3-2-5 生產(chǎn)經(jīng)營工程量</p><p>　　表3-2-6 生產(chǎn)經(jīng)營費用</p><p>　　表 3-2-7 費用匯總表</p><p>　　在上述經(jīng)濟比較中需

113、說明以下幾點：</p><p>　?。?）兩方案中，各采區(qū)的劃分與布置類似，故采區(qū)服務(wù)年限及各采區(qū)上山的總開掘長度一樣，兩方案上山開掘費及維護費未進行經(jīng)濟比較。 </p><p>　?。?）在運輸費用中，方案三、四的區(qū)別僅在于方案三的第二水平與方案四的第二水平延伸方式的不同，故用僅對方案三的第二水平與方案四的第二水平的提升費用作了比較。</p><p>　?。?）在

114、兩個方案中的第三水平的布置方式相同，在各種比較中沒有進行比較。礦井的排水量比較中由于兩個方案中第三水平的延伸方式相同，在費用比較上只比較第二水平的。</p><p>　?。?）綜合比較及結(jié)果： 方案三的總費用比方案四的總費用多了23.5%， 在經(jīng)濟上具有可行性的為方案四，另外，從礦井后期的開采過程中，尤其是在延伸立井時，對礦井的生產(chǎn)干擾較大，需要短期的停產(chǎn)，造成生產(chǎn)的脫節(jié)。從地質(zhì)安全考慮，考慮到下部含水巖層的問題