煤礦畢業(yè)設(shè)計(jì)--1.8mta煤礦新井初步設(shè)計(jì)1

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般部分、專(zhuān)題部分和翻譯部分。</p><p>　　一般部分為潘三礦1.8Mt/a新井初步設(shè)計(jì)，共分10章：1.礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征；2.井田境界和儲(chǔ)量；3.礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限；4.井田開(kāi)拓；5.準(zhǔn)備方式—采區(qū)巷道布置；6.采煤方法；7.井下運(yùn)輸；8.礦井提升；

2、9.礦井通風(fēng)與安全技術(shù)；10.礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。</p><p>　　潘三礦位于安徽省淮南市西北部的淮河北岸，東南距淮南市洞山約34公里。地處鳳臺(tái)縣城正北，相距縣城15公里左右。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、賀疃四個(gè)鄉(xiāng)。</p><p>　　潘三礦瀕臨淮河，東起自第九勘探線與潘一礦相毗鄰，西至第十五勘探線和丁集勘探區(qū)相鄰，礦井北部以F1斷層作為與未來(lái)的潘四

3、礦之分界線，南部以13-1煤層-900m水平的底板等高線作為深部的井境界，礦井東西走向長(zhǎng)約9.3km，南北傾斜寬約5.8km，面積約54km2。</p><p>　　礦區(qū)鐵路專(zhuān)用線與阜淮線、淮南線連接，向東南經(jīng)合肥至蕪湖，可延伸至滬杭、皖贛線，向西約90公里經(jīng)阜陽(yáng)至京九線各站，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及江浙一帶，交

4、通十分便利。礦井最大涌水量為1000m3/時(shí)，正常涌水量為700 m3/時(shí)；煤質(zhì)為氣煤；全礦井最大絕對(duì)瓦斯涌出量為50 m3/min，屬高瓦斯礦井；煤層具有一定的自燃發(fā)火危險(xiǎn)性，自然傾向性等級(jí)為Ⅱ級(jí)，煤塵具有一定的爆炸危險(xiǎn)性。</p><p>　　礦井采用立井單水平上下山開(kāi)拓，采用中央并列式和兩翼對(duì)角式混合通風(fēng)。一礦一面，采煤方法為長(zhǎng)壁綜采一次采全高開(kāi)采。煤炭運(yùn)輸采用阻燃膠帶和底卸式礦車(chē)，輔助運(yùn)輸采用蓄電池電機(jī)車(chē)

5、牽引礦車(chē)。</p><p>　　礦井年工作日為330 d，每天凈提升時(shí)間16 h。礦井工作制度為“三八”制。</p><p>　　專(zhuān)題部分題目是淺析深井巷道支護(hù)技術(shù)。</p><p>　　翻譯部分是一篇關(guān)于煤與瓦斯突出礦井無(wú)人工作面開(kāi)采保護(hù)層的論文，英文原文題目為：Study on mining the protective seam with the manles

6、s working face in coal and gas outburst mines。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：立井；采區(qū)；綜采；中央并列式；兩翼對(duì)角式</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This design includes of three parts: the general part

7、, special subject part and translated part.</p><p>　　The general part is a new preliminary design of Pansan wells that annual output is 1.8Mt . The design includes ten chapters: 1. Mine and mine geological f

8、eatures outlined; 2. Waida realm and reserves; 3. Mine system, design capacity and length of service; 4. Waida develop ; 5. to prepare the way - with the district roadway layout; 6. mining methods; 7. underground tr

9、ansport; 8. mine hoist; 9. mine ventilation and security technologies; 10. mine the basic technical and economic indicators.</p><p>　　Pansan Mine located in the northwest of Huainan City Anhui Province Huaih

10、ei River, south-east of Huainan City Dongshan from about 34 km. Is located in Fengtai County, due north, about 15 km away from town. An administrative division under the jurisdiction of Huainan City area, Ida range acros

11、s Panji, Luji, Tianji and Hetuan.</p><p>　　Pansan Mine the verge of the Huaihe River, the east from the 9th line and the Panyi Mine adjacent to the west, the 15th exploration lines and the small set of explo

12、ration area adjacent to the north F1 fault as mine and mine of the future four-line Pansi Mine , 13-1 coal-900m south to the level of bottom contour as the realm of deep wells, mines east-west length of about 9.3km, Nort

13、h-south tilt width of 5.8km, an area of about 54km2.</p><p>　　Mine special railway line and the Fuyang-Huainan, Huainan cable connection, to the southeast by the Hefei-Wuhu, can be extended to Hangzhou, Anhu

14、i and Jiangxi line, about 90 kilometers west to Beijing-Kowloon line by the Fuyang stations, highways and 206 national highway 30 km phase. Shipping from the Huaihe River into the Yangtze River, Huaihe River built in the

15、 self-terminal, specializing in coal shipping business. Huainan coal are sold to power plants and Zhejiang area, the traffic is very co</p><p>　　Mine uses shaft single the level of development and uses Centr

16、al parallel and the two wings of the roles of ventilation.Side of a mine ，mining method for a fully mechanized longwall mining height. Coal Transportation by the end of flame-retardant tape and bottom dump car . Auxiliar

17、y transport uses battery Locomotive traction tramcar.</p><p>　　Mine is working days for 330 days, the net every day to enhance the time 16 hours. Mine system is "38" structure.</p><p>

18、　　Special subject part is about the research of Deep roadways Supporting Technology. </p><p>　　Translation part of an article on mining the protective seam with the manless working face in coal and gas outbu

19、rst mines.the original English text of the title: Study on mining the protective seam with the manless working face in coal and gas outburst mines.</p><p>　　Keywords: shaft; panels; fully mechanized mining;

20、central parallel; Wings diagonal ventilation</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一般部分</b></p><p>　　1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概述1</

21、b></p><p>　　1.1.1 礦區(qū)地理位置1</p><p>　　1.1.2 礦區(qū)氣候條件1</p><p>　　1.1.3 礦區(qū)的水文情況1</p><p>　　1.1.4 地震烈度1 </p><p>　　1.1.5 電源1</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征

22、4</p><p>　　1.2.1 煤系地層及構(gòu)造4</p><p>　　1.2.2 水文地質(zhì)特征6</p><p>　　1.3 煤層特征7</p><p>　　1.3.1 可采煤層7</p><p>　　1.3.2主要可采煤層頂、底板巖石力學(xué)性質(zhì)7</p><p>　　1.3.3瓦斯

23、，煤塵及自燃8</p><p>　　2 井田境界與儲(chǔ)量10</p><p>　　2.1井田境界10</p><p>　　2.2 礦井儲(chǔ)量計(jì)算10</p><p>　　2.2.1構(gòu)造類(lèi)型10</p><p>　　2.2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量10</p><p>　　2.2.3 礦井可采儲(chǔ)量

24、12</p><p>　　3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限15</p><p>　　3.1礦井工作制度15</p><p>　　3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限15</p><p><b>　　4 井田開(kāi)拓17</b></p><p>　　4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題17</

25、p><p>　　4.1.1井筒形式的確定17</p><p>　　4.1.2 井筒位置的確定、采（帶）區(qū)劃分19</p><p>　　4.1.3 工業(yè)場(chǎng)地的位置20</p><p>　　4.1.4 開(kāi)采水平的確定20</p><p>　　4.1.5 礦井開(kāi)拓方案比較20</p><p>　

26、　4.2 礦井基本巷道27</p><p>　　4.2.1井筒27</p><p>　　4.2.2開(kāi)拓巷道28</p><p>　　4.2.3井底車(chē)場(chǎng)及硐室28</p><p>　　5 準(zhǔn)備方式——采區(qū)巷道布置36</p><p>　　5.1煤層地質(zhì)特征36</p><p>　　5.

27、1.1采區(qū)位置36</p><p>　　5.1.2采區(qū)煤層特征36</p><p>　　5.1.3煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況36</p><p>　　5.1.4水文地質(zhì)36</p><p>　　5.1.5地質(zhì)構(gòu)造36</p><p>　　5.1.6地表情況37</p><p>　　5.2

28、 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)37</p><p>　　5.2.1采區(qū)準(zhǔn)備方式的確定37</p><p>　　5.2.2采區(qū)巷道布置38</p><p>　　5.2.3采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)39</p><p>　　5.2.4采區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法40</p><p>　　5.2.5采區(qū)生產(chǎn)能力及采出率40</p>

29、<p>　　5.3采區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì)41</p><p>　　5.3.1 采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)選型41</p><p>　　5.3.2 采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)選型41</p><p>　　5.3.3 采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)選型42</p><p><b>　　6 采煤方法46</b></p><p>

30、;　　6.1 采煤工藝方式46</p><p>　　6.1.1 采煤方法的選擇46</p><p>　　6.1.2 回采工作面長(zhǎng)度的確定46</p><p>　　6.1.3 工作面的推進(jìn)方向和推進(jìn)度46</p><p>　　6.1.4 綜采工作面的設(shè)備選型及配套47</p><p>　　6.1.5 各工藝過(guò)程

31、注意事項(xiàng)52</p><p>　　6.1.6 工作面端頭支護(hù)和超前支護(hù)54</p><p>　　6.2回采巷道布置61</p><p>　　6.2.1回采巷道布置方式61</p><p>　　6.2.2回采巷道參數(shù)61</p><p><b>　　7 井下運(yùn)輸65</b></p&

32、gt;<p><b>　　7.1概述65</b></p><p>　　7.1.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度65</p><p>　　7.1.2煤層及煤質(zhì)65</p><p>　　7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇66</p><p>　　7.2.1設(shè)備選型原則：66</p><p>　

33、　7.2.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算66</p><p>　　7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選69</p><p>　　7.3.1主運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇69</p><p>　　7.3.2輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇70</p><p><b>　　8 礦井提升73</b></p><p>　　8.1礦井提升

34、概述73</p><p>　　8.2主副井提升73</p><p>　　8.2.1主井提升73</p><p>　　8.2.2副井提升設(shè)備選型74</p><p>　　9 礦井通風(fēng)及安全77</p><p>　　9.1礦井地質(zhì)、開(kāi)拓、開(kāi)采概況77</p><p>　　9.1.1礦井地

35、質(zhì)概況77</p><p>　　9.1.2開(kāi)拓方式77</p><p>　　9.1.3開(kāi)采方法77</p><p>　　9.1.4變電所、充電硐室、火藥庫(kù)77</p><p>　　9.1.5工作制、人數(shù)78</p><p>　　9.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定78</p><p>　　9.2

36、.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求78</p><p>　　9.2.2礦井通風(fēng)方式的選擇78</p><p>　　9.2.3礦井通風(fēng)方法的選擇79</p><p>　　9.2.4采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求79</p><p>　　9.2.5采區(qū)通風(fēng)方式的確定80</p><p>　　9.3礦井風(fēng)量計(jì)算80</p>

37、;<p>　　9.3.1通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期采煤方案的確定80</p><p>　　9.3.2各用風(fēng)地點(diǎn)的用風(fēng)量和礦井總用風(fēng)量81</p><p>　　9.3.3風(fēng)量分配86</p><p>　　9.4礦井阻力計(jì)算86</p><p>　　9.4.1計(jì)算原則87</p><p>　　9.4

38、.2礦井最大阻力路線87</p><p>　　9.4.3計(jì)算礦井摩擦阻力和總阻力：90</p><p>　　9.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備92</p><p>　　9.5.1選擇主要通風(fēng)機(jī)92</p><p>　　9.5.2電動(dòng)機(jī)選型94</p><p>　　9.6安全災(zāi)害的預(yù)防措施95</p>&l

39、t;p>　　9.6.1預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施95</p><p>　　9.6.2預(yù)防井下火災(zāi)的措施95</p><p>　　9.6.3防水措施95</p><p>　　10 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)97</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)98</b></p><p><b

40、>　　專(zhuān)題部分</b></p><p><b>　　0引言100</b></p><p><b>　　1緒論100</b></p><p>　　2 深井巷道壓力特點(diǎn)及變形規(guī)律102</p><p>　　3 深部巷道支護(hù)技術(shù)研究107</p><p>

41、<b>　　4 結(jié)論121</b></p><p><b>　　翻譯部分</b></p><p><b>　　英文原文123</b></p><p><b>　　中文譯文132</b></p><p><b>　　致 謝139</

42、b></p><p><b>　　一</b></p><p><b>　　般 </b></p><p><b>　　部</b></p><p><b>　　分</b></p><p>　　1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征</

43、p><p><b>　　1.1礦區(qū)概述</b></p><p>　　1.1.1 礦區(qū)地理位置</p><p>　　潘三礦位于安徽省淮南市西北部的淮河北岸，東南距淮南市洞山約34公里。地處鳳臺(tái)縣城正北，相距縣城15公里左右。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、賀疃四個(gè)鄉(xiāng)。</p><p>　　潘三礦瀕臨

44、淮河，東起自第九勘探線與潘一礦相毗鄰，西至第十五勘探線和丁集勘探區(qū)相鄰，礦井北部以F1斷層作為與未來(lái)的潘四礦之分界線，南部以13-1煤層-900m水平的底板等高線作為深部的井境界，礦井東西走向長(zhǎng)約9.3km，南北傾斜寬約5.8km，面積約54km2。</p><p>　　礦區(qū)鐵路專(zhuān)用線與阜淮線、淮南線連接，向東南經(jīng)合肥至蕪湖，可延伸至滬杭、皖贛線，向西約90公里經(jīng)阜陽(yáng)至京九線各站，公路30公里與206國(guó)道相接。水

45、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及江浙一帶，交通十分便利，如圖1-1所示。</p><p>　　1.1.2 礦區(qū)氣候條件</p><p>　　本區(qū)所在地屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤(rùn)氣候，季節(jié)性明顯。</p><p>　　(1) 風(fēng)向與風(fēng)速：春季多東南及東北風(fēng)；夏季多東南風(fēng)；秋季多東南及東北風(fēng)；冬季多東北及西北風(fēng)。風(fēng)速

46、一般為2.8~3.6m/s，平均為3.0m/s，最大風(fēng)速大于20.0m/s。</p><p>　　(2) 氣溫：極端最高溫度為41.4℃，極端最低溫度為-21.7℃，平均為15.1℃。</p><p>　　(3) 降雨量：年平均降雨量926.33mm，最大1723.5mm。六、七、八三個(gè)月為雨季，其降雨量約占全年總量的40%左右。</p><p>　　(4) 降雪：

47、雪期一般介于每年11月上旬至次年3月中旬之間。日最大積雪深度為16cm，一般隨降隨化，積雪甚少。</p><p>　　(5) 凍土：凍結(jié)深度一般為4~12cm，最大為30cm。凍結(jié)期不定，多為夜凍日解。</p><p>　　1.1.3 礦區(qū)的水文情況</p><p>　　潘謝礦區(qū)位于淮河之北岸，礦井井田范圍地處淮河沖積平原，地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高一般為+20.00~+2

48、3.00m，總體地勢(shì)為西北略高、東南稍低，坡度約為萬(wàn)分之一。</p><p>　　淮河為鄰近本井田的主要河流，是我國(guó)的五大水系之一，其流經(jīng)淮南時(shí)的水位標(biāo)高一般在+15.00m左右，歷史最高洪水標(biāo)高為+25.63m（1954.7.29），而淮河大堤堤壩標(biāo)高為+27.07m?；茨厦禾锾幱诨春又杏蝺砂叮思?丁集井田處于淮河左岸的泥河、黑河分流域。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

49、，由淮南市嚴(yán)家溝入淮，全長(zhǎng)60公里，其兩岸地勢(shì)低洼，雨季易成內(nèi)澇，茨淮新河開(kāi)挖以后，其流域面積減為606平方公里。此外，井田尚有用于排水和灌溉的多條人工水渠。</p><p>　　1.1.4 地震烈度</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中附錄的有關(guān)規(guī)定本井田所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為7度。</p><p><b>　　1.1.5 電源</

50、b></p><p>　　礦井電源：35kv工廣變電所從蘆集變電所饋出3457、3459兩路架空線路，線分別長(zhǎng)3.2km、3.52km；架空線路型號(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線路經(jīng)田集機(jī)廠后進(jìn)工廣變電所，線路長(zhǎng)7km，型號(hào)為L(zhǎng)GJ-120，3413線路正常熱備用，在工廣變電所進(jìn)線隔離刀閘處斷開(kāi)，作為礦井的保安電源工廣變電所分別饋出3422線路5.96km至西風(fēng)井變電

51、所、3423線路3.74km至東風(fēng)井變電所，東、西風(fēng)井變電所之間用3424線路聯(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><p>　　圖1-1 潘三礦交通位置示意圖</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征</p><p>　　礦井位于淮南市西北

52、部，瀕臨淮河。東起自第九勘探線與潘一礦相毗鄰，西至第十五勘探線和丁集勘探區(qū)相鄰，礦井北部以F1斷層作為與未來(lái)的潘四礦之分界線，南部以13-1煤層-900m水平的底板等高線作為深部的井境界，礦井東西走向長(zhǎng)約9.3km，南北傾斜寬約5.8km，面積約54km2。</p><p>　　1.2.1 煤系地層及構(gòu)造</p><p>　　潘三井田屬全隱蔽含煤區(qū)，鉆探所及地層自上而下依次有新生界、三疊系

53、、二疊系、石炭系和奧陶系。</p><p>　　本井田位于淮南煤田潘集背斜的南翼西部，含煤地層總體構(gòu)造形態(tài)為一走向北西，傾向南西且發(fā)育有明顯次級(jí)褶曲的單斜，淺部斷裂構(gòu)造發(fā)育并伴有巖漿侵入，地層產(chǎn)狀變化較大，其中淺部東段地層傾角多為5°~30°，局部達(dá)50°，西段較緩，一般為5°~15°，深部地層傾角平緩，一般在6°左右。</p><p

54、>　　葉集背斜和東崗營(yíng)向斜為井田內(nèi)主要次級(jí)褶曲，向斜較狹窄，背斜較寬緩，軸向均為近東西且穿越全井田。</p><p>　　本井田共35個(gè)鉆孔見(jiàn)有中酸性淺成巖漿巖。巖漿由東向西呈小型巖麻狀順層入侵，侵入層位由低（東部的1、3煤層）到高（十四線的4煤層至十五線后的8~11煤層），巖體由薄到厚（77.79m），面積則由大到小。受其影響，1、3、4、8煤層局部變質(zhì)程度增高，出現(xiàn)焦煤、瘦煤、貧煤和無(wú)煙煤，甚至變?yōu)樘烊?/p>

55、焦。</p><p>　　根據(jù)潘三礦資料，礦井在東一采區(qū)的12318工作面發(fā)現(xiàn)一個(gè)陷落柱，這對(duì)8煤層及下伏煤層的安全開(kāi)采影響很大。</p><p>　　綜上所述，本井田構(gòu)造復(fù)雜程度為中等偏復(fù)雜。</p><p>　　圖1-2 綜合柱狀圖</p><p>　　1.2.2 水文地質(zhì)特征</p><p>　?。?）主要水文地

56、質(zhì)條件及充水因素</p><p><b>　　1）地表水</b></p><p>　　淮河為鄰近本井田的主要河流，其流經(jīng)淮南時(shí)的水位標(biāo)高一般在+15.00m左右，歷史最高洪水標(biāo)高為+25.63m（1954.7.29），而淮河大堤堤壩標(biāo)高為+27.07m。泥河為淮河的支流，自西北向東南斜穿井田中部，其兩岸地勢(shì)低洼，雨季易成內(nèi)澇，茨淮新河開(kāi)挖以后，其流域面積減為606平方

57、公里。此外，井田尚有用于排水和灌溉的多條人工水渠。</p><p>　　鑒于淮河北大堤可視為確保堤，因此汛期來(lái)臨時(shí)，淮河內(nèi)洪水不致對(duì)礦井安全構(gòu)成威脅，但淮河水位上漲，必須關(guān)閉青年閘，這樣泥河內(nèi)洪水便無(wú)法排除，從而出現(xiàn)內(nèi)澇。由于本礦井已經(jīng)采取了必要的防澇和排澇措施，因此地表水對(duì)井下開(kāi)采無(wú)明顯影響。</p><p>　　2）新生界松散含水組</p><p>　　本井田基

58、巖厚度介于186.54~483.55m之間的西北厚東南薄的新生界松散巖所覆蓋。按照沉積物的組合特征和含隔水性能不同，可將新生界從上而下大致分為上含、上隔、中含、中隔和下含三個(gè)含水層和二個(gè)隔水層組。中含的下部雖有一層均厚為67.03m的中隔分布，但十二線南部的古地形隆起，導(dǎo)致中含覆于基巖之上，中含水很可能通過(guò)基巖風(fēng)化裂隙補(bǔ)給煤系。下含雖受滲透性限制補(bǔ)給水源不足，以靜儲(chǔ)量為主，但富水性較強(qiáng)且底部缺乏粘土層，很可能與煤系砂巖裂隙含水組存在水力

59、關(guān)系。</p><p>　　3）二疊紀(jì)煤系砂巖裂隙含水組</p><p>　　本井田二疊紀(jì)煤系主要由細(xì)砂巖、泥巖和煤層等組成，一般砂巖裂隙不甚發(fā)育，富水性和透水性弱，以靜儲(chǔ)量為主，礦井開(kāi)采時(shí)不致造成大的危害。煤系砂巖裂隙水是礦井開(kāi)采的直接充水水源。</p><p>　　4）石炭系太灰?guī)r溶裂隙含水組</p><p>　　本井田石炭系太灰總厚12

60、3m，共含自上而下編號(hào)的13層灰?guī)r，灰?guī)r平均總厚度58.45m且以3、4和11灰較厚，一般間夾砂巖、粘土巖和薄煤層，灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育不均，富水性不一，上部的1~4灰為3、1煤層底板直接充水含水層。</p><p>　　5）奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水組</p><p>　　本井田奧陶系灰?guī)r厚度介于28.33~108.88m之間，巖性以厚層白云質(zhì)灰?guī)r為主，角礫狀灰?guī)r次之，間夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r，巖溶裂隙

61、發(fā)育差異較大，富水性強(qiáng)弱不等。奧灰?guī)r溶裂隙含水組因遠(yuǎn)離煤層，正常情況下對(duì)井下開(kāi)采無(wú)直接影響。</p><p><b>　　6）斷層及其富水性</b></p><p>　　本井田斷層帶多有含水性較弱的巖層組成，富水性較弱，導(dǎo)水性較差。但是若不同層位的含水層受斷層切割而對(duì)口，且斷層帶又未被巖屑和泥質(zhì)物充填或受采動(dòng)影響而使斷層局部活化，破壞了地下水的水力平衡，斷層帶很有可能

62、成為地下水突潰的主要途徑。 </p><p>　　綜上所述，本礦井新生界松散層孔隙水、二疊紀(jì)煤系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水對(duì)井下開(kāi)采均有較大影響。但是，只要在可采煤層淺部必要地段留設(shè)適當(dāng)高度的防水煤柱，松散層孔隙水一般不致潛入礦坑而對(duì)井下開(kāi)采構(gòu)成大的威脅。這樣，二疊紀(jì)煤系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水便成為礦井開(kāi)采的主要充水因素。本礦井的18~4煤層屬以裂隙為主的沖水礦床，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。3、1煤層屬以

63、巖溶裂隙底板進(jìn)水為主的沖水礦床，水文地質(zhì)條件中等偏復(fù)雜。</p><p><b>　?。?）礦井涌水量</b></p><p>　　根據(jù)《潘集三號(hào)井修改初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（1990.10）》本礦井一水平(-650m)先期開(kāi)采8km2時(shí)正常涌水量為700m3/h，最大涌水量為1000m3/h。</p><p>　　鑒于本礦自1992年投產(chǎn)至今實(shí)際涌水

64、量一直不大，目前礦井正常涌水量?jī)H在270m3/h左右，最大涌水量也只有294m3/h，為此本次礦井設(shè)計(jì)按原設(shè)計(jì)開(kāi)采一水平時(shí)的涌水量選取，即正常涌水量取700m3/h，最大涌水量取1000m3/h。</p><p><b>　　1.3 煤層特征</b></p><p>　　1.3.1 可采煤層</p><p>　　本井田含煤地層為華北型石炭、三疊

65、系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。</p><p>　　本井田內(nèi)主要含煤層段總厚約749m，含煤31層，煤層總厚33.86m，含煤系數(shù)為4.5%，共有可采煤層14層，平均可采總厚27.66m，占煤層總厚81.7%。其中13-1、11-1、8、7-1、5-2、4-2、4-1為主要可采煤層，采厚18.08m，約占平均可采面積總厚的65.4%；18-1、17-1、16-2、6-1、3、1為次要可采

66、煤層，采厚9.58m，約占平均可采厚度的34.6%?？傮w看來(lái)。本井田可采煤層以全區(qū)可采和大部可采的中厚煤層和厚煤層為主，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單~較簡(jiǎn)單，煤層多屬穩(wěn)定~較穩(wěn)定型。本井田煤層的風(fēng)氧化帶深度為自新生界底界向下垂深30m。</p><p>　　本井田可采煤層煤質(zhì)穩(wěn)定，煤類(lèi)單一，除1、3、4、8煤層受巖漿侵入影響局部為焦煤、瘦煤、貧煤和無(wú)煙煤或天然焦以外，其余煤層均屬中灰、低硫~特低硫、低磷~特低磷、高揮發(fā)份、中等發(fā)

67、熱量，且弱粘結(jié)性、高熔~難熔灰分和富油~高油的氣煤，主要可作動(dòng)力用煤、煉焦配煤和化工用煤。</p><p>　　本井田13-1煤層屬二疊系上統(tǒng)上石盒子組（），總體上為一單斜構(gòu)造，煤層賦存平緩、穩(wěn)定；煤巖層產(chǎn)狀190~230°∠5~15°，十四至十五勘探線間靠近F20-1逆斷層附近（F20-1斷層上盤(pán)），煤巖層傾角稍大，一般在10~15°之間，其余區(qū)段煤巖層傾角一般在5～10°

68、;之間。13-1煤層底板下10~16 m左右發(fā)育一層花斑狀泥巖，厚3.5~9.3m，含大量紫紅色、豬肝色以及少量絡(luò)黃色花斑，全區(qū)普遍發(fā)育，賦存穩(wěn)定，對(duì)比可靠，為本區(qū)13-1煤主要標(biāo)志層。另外，13-1煤頂板上2.8m左右厚約0.8m的13-2煤及13-1煤底板下4.2m左右厚約0.4m的12煤亦為13-1煤重要標(biāo)志層。13-1煤厚2.24~4.44m，均厚3.60m，厚度變化不大，僅驗(yàn)3孔煤厚2.24m，厚度偏薄，水平層理，以塊狀暗煤為

69、主，夾亮鏡煤條帶，屬半暗～半亮型煤，局部煤層底部含一層厚約0.1~0.4m的泥巖或炭質(zhì)泥巖夾矸。</p><p>　　綜上所述，13-1煤層為全區(qū)可采，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的穩(wěn)定厚煤層，下面的設(shè)計(jì)只針對(duì)這一層煤。</p><p>　　1.3.2主要可采煤層頂、底板巖石力學(xué)性質(zhì)</p><p>　　本井田主要可采煤層頂板均以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，中、細(xì)砂巖次之；底板以泥巖、砂質(zhì)泥巖

70、為主，13-1煤層直接頂裂隙比較發(fā)育，巖石分層厚度小，抗壓強(qiáng)度一般為25~55Mpa，抗拉強(qiáng)度一般為0.6~2.5Mpa，屬Ⅰ類(lèi)不穩(wěn)定或Ⅱ類(lèi)中等穩(wěn)定頂板；4-1煤層直接頂為碳質(zhì)頁(yè)巖、粘土巖和砂質(zhì)粘土巖互層，穩(wěn)定性差，易冒落，維護(hù)困難，屬Ⅰ類(lèi)不穩(wěn)定頂板。</p><p>　　表1-1 可采煤層特征 </p><p>　　1.3.3瓦斯，煤塵及自燃</p><p>&l

71、t;b>　?。?）瓦斯</b></p><p>　　本礦井為煤與瓦斯突出礦井，2008年礦井瓦斯鑒定：全礦井平均絕對(duì)瓦斯涌出量為50m3/min，平均相對(duì)瓦斯涌出量為3m3/t。礦井為煤與瓦斯突出礦井，13-1、11-2和8煤層為突出煤層。

72、

73、 </p><p><b>　?。?）煤塵爆炸</b></p><p>　　本井田可采煤層偶有煤塵爆炸危險(xiǎn)。</p><p><

74、b>　　（3）煤的自燃</b></p><p>　　本井田可采煤層偶有自燃發(fā)火傾向。</p><p><b>　　（4）地溫</b></p><p>　　據(jù)實(shí)測(cè)井溫資料，本井田-650m水平附近地溫為32.3~36.7℃，平均34.55℃，該水平以下地溫梯度平均為3℃/hm。以此推算，-730m處地溫可達(dá)37.0℃，屬二級(jí)高溫

75、區(qū)。</p><p><b>　　2 井田境界與儲(chǔ)量</b></p><p><b>　　2.1井田境界 </b></p><p>　　潘三礦位于安徽省淮南潘謝礦區(qū)東部，東、西、北分別與潘一、丁集、潘北煤礦相接。</p><p>　　本井田東起九勘探線；自F1斷層南至13-1煤層-900m底板等高線

76、地面垂直投影線。全井田東西走向長(zhǎng)約9.3km，南北傾斜寬5.8km左右，面積約54km2。礦井開(kāi)采范圍由十四個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定，拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表2-1。</p><p>　　表2-1 礦井開(kāi)采范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)</p><p>　　2.2 礦井儲(chǔ)量計(jì)算</p><p><b>　　2.2.1構(gòu)造類(lèi)型</b></p><p>　　煤層傾

77、角一般為5°~15°，煤層賦存穩(wěn)定，褶曲與斷層均較發(fā)育，無(wú)巖漿活動(dòng)，為中等構(gòu)造地區(qū)，屬于第二類(lèi)。</p><p>　　2.2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量</p><p>　　礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)地質(zhì)勘探，煤層厚度和質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚。</p><p>　　根據(jù)已勘探的煤種以氣煤為主，由表2-2知最低可采厚度為0.7m。<

78、/p><p>　　表2-2 儲(chǔ)量計(jì)算厚度、灰分指標(biāo)</p><p>　　本礦井設(shè)計(jì)對(duì)13-1煤層進(jìn)行開(kāi)采設(shè)計(jì)，它的厚度為3.6m。</p><p>　　本次儲(chǔ)量計(jì)算是在精查地質(zhì)報(bào)告提供的1：5000煤層底板等高線圖上計(jì)算的，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。</p><p>　　13-1煤層，采用塊段法計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量。</p><p>　　地質(zhì)

79、塊段法就是根據(jù)一定的地質(zhì)勘探或開(kāi)采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量。煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和，每個(gè)塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個(gè)以上的鉆孔。塊段劃分如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 塊段劃分示意圖</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，求得以下各儲(chǔ)量類(lèi)型的值：</p><p>　　（1）礦井地質(zhì)資源量&l

80、t;/p><p>　　礦井地質(zhì)資源量可由以下等式計(jì)算：</p><p><b>　　（2-1）</b></p><p>　　式中 ——礦井地質(zhì)資源量，Mt；</p><p>　　——煤層平均厚度，m；</p><p>　　——煤層底面面積，m3；</p><p>　　——煤容

81、重，t/m3。</p><p>　　將各參數(shù)代入（2-1）式中可得表2-3，所以地質(zhì)儲(chǔ)量為：=191.82（Mt）</p><p>　　表2-3 煤層地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算</p><p><b>　　（2）礦井工業(yè)儲(chǔ)量</b></p><p>　　根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%探明的，30%控制的，10%推斷的。根據(jù)煤

82、層厚度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中，70%的是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，30%的是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，則礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量由式計(jì)算。</p><p>　　礦井工業(yè)儲(chǔ)量可用下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中 Zg——礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量； </p><p>　　——探明的資源量

83、中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；</p><p>　　——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；</p><p>　　——探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；</p><p>　　——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；</p><p><b>　　——推斷的資源量；</b></p><p>　　——可信度系數(shù)，取0.7~0.

84、9。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定的 </p><p>　　礦井，值取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定的礦井，取0.7。該式取0.8。</p><p><b>　　80.56（Mt）</b></p><p><b>　　40.28（Mt）</b></p><p><b>　　34.53（M

85、t）</b></p><p><b>　　17.26（Mt）</b></p><p><b>　　15.35（Mt）</b></p><p>　　因此將各數(shù)代入式2-2得：Zg=187.98（Mt）</p><p>　　2.2.3 礦井可采儲(chǔ)量</p><p>　

86、?。?）安全煤柱留設(shè)原則</p><p>　　1）工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。</p><p>　　2）各類(lèi)保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱。</p><p>　　3）維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場(chǎng)地20m，村莊10m，其他15m。</p><p>　　4）斷層

87、煤柱寬度30m，井田境界煤柱寬度為20m。</p><p>　　5）工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說(shuō)明》中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)見(jiàn)表2-4。</p><p>　　表2-4 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)</p><p>　?。?）礦井永久保護(hù)煤柱損失量</p><p>　　1）井田邊界保護(hù)煤柱：井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)2

88、0m寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為2.67Mt。</p><p>　　2）斷層護(hù)煤柱：斷層煤柱留設(shè)30m寬，則斷層保護(hù)煤柱損失量為1.26Mt。</p><p>　　3）大巷保護(hù)煤柱：大巷兩側(cè)的保護(hù)煤柱寬度各為60m，則大巷保護(hù)煤柱損失量約為3.0Mt。</p><p>　　4）井筒保護(hù)煤柱：主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱在大巷保護(hù)煤

89、柱范圍內(nèi)，故井筒保護(hù)煤柱損失量不再單獨(dú)考慮。</p><p>　　5）工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱：</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地面積由表2-4確定，本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬(wàn)噸/年，所以工業(yè)廣場(chǎng)的面積取24公頃，為400m×600m的長(zhǎng)方形。煤層的平均傾角為9°，工業(yè)廣場(chǎng)的中心處在井田走向的中央，傾向中央偏于煤層中下部，其中心處埋藏深度為-720m，該處表土層厚度約為240m，

90、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)留圍護(hù)帶，寬度為15m。本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見(jiàn)表2-5。工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱如圖2-2所示。</p><p>　　表2-5 巖層移動(dòng)角</p><p>　　圖2-2 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱</p><p>　　由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸，則工業(yè)場(chǎng)地壓煤面積為：</p><p>

91、　　S=2300000/cos9°=2328670（m2）</p><p>　　工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為：</p><p>　　Z工=S×M× （2-3）</p><p>　　式中 Z工——工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，萬(wàn)噸；</p><p>　　S ——工業(yè)廣場(chǎng)壓煤

92、面積，m2；</p><p>　　M ——煤層厚度，13-1煤3.6m；</p><p>　　——煤的容重，1.4t/m3。</p><p>　　則：Z工=2328670×3.6×1.4=11.74(Mt)</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量按式（2-3）計(jì)算：</p><p><b>

93、;　　（2-4）</b></p><p>　　式中 ——礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量；</p><p>　　——斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱損失量之和。 </p><p>　　則：Zs=Zg—P1= 187.89-2.67-1.26=183.96（Mt）</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為： </p&

94、gt;<p><b>　　（2-5）</b></p><p>　　式中 ——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量；</p><p>　　——工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱損失量之和；</p><p>　　C——采區(qū)采出率，厚煤層不小于75%；中厚煤層不小于80%；薄煤層不小于85%。</p><p><b>　　此處取0.

95、85。</b></p><p>　　則：143.84 (Mt)</p><p>　　3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p><b>　　3.1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說(shuō)明》，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年

96、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>　　3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　(1) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力</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。因?yàn)楸揪锩簝?chǔ)量豐富，主采煤層賦存條件簡(jiǎn)單，井田內(nèi)部無(wú)較大斷層，比較

97、合適布置大型礦井，經(jīng)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>　?。?）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>　　1）礦井開(kāi)采能力校核</p><p>　　潘三礦13-1煤層為厚煤層，煤層平

98、均傾角為9°，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，賦存穩(wěn)定，但礦井瓦斯含量及涌水較大，工作面長(zhǎng)度不能過(guò)大，考慮到礦井的儲(chǔ)量及開(kāi)采條件布置一個(gè)綜采工作面開(kāi)采就可以滿(mǎn)足礦井的設(shè)計(jì)能力。</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，主井提升容器為兩對(duì)16噸提升箕斗，提升能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用帶式輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉(cāng)，運(yùn)輸能

99、力很大，自動(dòng)化程度很高，原煤外運(yùn)不成問(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>　　3）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相對(duì)較高，屬于高瓦斯礦井，水文地質(zhì)條件不是很復(fù)雜。礦井通風(fēng)采用對(duì)角式和中央并列式混合的通風(fēng)方式，礦井達(dá)產(chǎn)初期對(duì)首采只

100、需先建一個(gè)風(fēng)井即可滿(mǎn)足礦井的通風(fēng)需求，后期再建兩個(gè)風(fēng)井，可以滿(mǎn)足整個(gè)礦井通風(fēng)的要求。本井田內(nèi)存在若干小斷層，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)與礦井的可采儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證礦井有足夠的服務(wù)年限。</p>

101、;<p>　　礦井服務(wù)年限的公式為：</p><p>　　T=Zk/(A×K) （3-1）</p><p>　　式中 T ——礦井的服務(wù)年限，年；</p><p>　　Zk——礦井的可采儲(chǔ)量，為143.84Mt；</p><p>　　A ——礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，為1.

102、8Mt/a；</p><p>　　K ——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。</p><p>　　則： T=143.84/（1.8×1.4）=57.08（年）</p><p>　　即本礦井的開(kāi)采服務(wù)年限符合規(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，

103、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>　　5）第一水平服務(wù)年限校核</p><p>　　由本設(shè)計(jì)第四章井田開(kāi)拓可知，礦井是單水平上下山開(kāi)采，水平在-750m左右，水平服務(wù)年限即為全礦井服務(wù)年限，為57.08年。</p><p>　　即本設(shè)計(jì)第一水平的服務(wù)年

104、限符合礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的的要求。</p><p>　　表3-1 不同礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)礦井服務(wù)年限 </p><p><b>　　4 井田開(kāi)拓</b></p><p>　　4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題</p><p>　　井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力

105、供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開(kāi)拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱(chēng)為開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。</p><p>　　井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究。</p><p>　　1）確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；</p><p>　　2）合理確

106、定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置；</p><p>　　3）布置大巷及井底車(chē)場(chǎng)；</p><p>　　4）確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替；</p><p>　　5）進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造； </p>&

107、lt;p>　　6）合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。</p><p>　　確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：</p><p>　　貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開(kāi)拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建

108、設(shè)。</p><p>　　合理集中開(kāi)拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。</p><p>　　合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。</p><p>　　必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。</p><p>　　要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水

109、平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。</p><p>　　根據(jù)用戶(hù)需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采，以及其它有益礦物的綜合開(kāi)采。</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，煤層可采線約在-400m，最深處達(dá)-750m，表土層厚度大，約在2

110、40m。</p><p>　　2）本井田瓦斯及涌水較大，對(duì)開(kāi)拓方式的選擇有一定影響。</p><p>　　3）本礦地表地勢(shì)平坦，且多為農(nóng)田，無(wú)特大的地表水系和水體，地面平均標(biāo)高為+22m。</p><p>　　4.1.1井筒形式的確定</p><p>　?。?）井筒形式的確定</p><p>　　井筒形式有三種：平硐、

111、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。具體比較見(jiàn)表4-1。</p><p>　　本礦井煤層傾角小，平均9°，為緩傾斜煤層；表土層厚約240 m，無(wú)流沙層；水文地質(zhì)情況總體較簡(jiǎn)單，涌水量較大；井筒需要特殊施工—凍結(jié)法建井，因此需采用立井開(kāi)拓。</p><p>　　表4-1 井筒形式比較</p><p>　?。?）井筒位置的確定</p

112、><p>　　井筒位置選擇要有利于減少初期井巷工程量，縮短建井工期，減少占地面積，降低運(yùn)輸費(fèi)用，節(jié)省投資；要有利于礦井的迅速達(dá)產(chǎn)和正常接替。因此，井筒位置的確定原則：</p><p>　　1）沿井田走向的有利位置</p><p>　　當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而且儲(chǔ)量分布均勻時(shí)，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向中央；當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)布置在儲(chǔ)量的中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻

113、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)路較短，通風(fēng)阻力小。</p><p>　　2）井筒沿井田傾斜方向的有利位置</p><p>　　井筒位于井田淺部時(shí)，總石門(mén)工程量大，但第一水平及投資較少，建井工期短；井筒位于井田中部時(shí)，石門(mén)較短，沿石門(mén)的運(yùn)輸工程量較小；井筒位于井田的下部時(shí)，石門(mén)長(zhǎng)度和沿石門(mén)的運(yùn)輸工作量大，如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過(guò)時(shí)，它可以延深井筒到深

114、部，對(duì)開(kāi)采井田深部及向下擴(kuò)展有利。從井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失看，井筒愈靠近淺部，煤柱尺寸愈小，愈近深部，煤柱尺寸愈大。對(duì)于緩傾斜煤層單水平開(kāi)采的礦井，從井下運(yùn)輸及開(kāi)采有利出發(fā)，井筒應(yīng)位于井田中部，使上山部分斜長(zhǎng)略大于下山部分斜長(zhǎng)。</p><p>　　3）有利于礦井初期開(kāi)采的井筒位置</p><p>　　盡可能的使井筒位置靠近淺部初期開(kāi)采塊段，以減少初期井下開(kāi)拓巷道的工程量，節(jié)省投資和縮

115、短建井工期。</p><p>　　4）地質(zhì)及水文條件對(duì)井筒布置影響</p><p>　　要保證井筒，井底車(chē)場(chǎng)和硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)盡量使井筒不穿過(guò)或少穿過(guò)流沙層，較大的含水層，較厚沖積層，斷層破碎帶，煤與瓦斯突出的煤層，較軟的煤層及高應(yīng)力區(qū)。</p><p>　　5）井口位置應(yīng)便于布置工業(yè)廣場(chǎng)</p><p>　　井口附近要布置主，副井生

116、產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專(zhuān)用線。為了便于地面系統(tǒng)間互相連接，以及修筑鐵路專(zhuān)用線與國(guó)家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，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)或采空區(qū)，洪水浸入?yún)^(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。</p><p>　　6）井口應(yīng)滿(mǎn)足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　附近有河流或水庫(kù)時(shí)要考慮避免一旦決堤的威脅及防洪措施。</p><p&

117、gt;　　由于本井田傾角平緩，厚度變化小，且交通較方便。故把井筒置于井田中央，即工業(yè)場(chǎng)地之中。</p><p><b>　　（3）井筒數(shù)目</b></p><p>　　為了滿(mǎn)足井下煤炭的提升和人員、材料、矸石的輔助提升，需設(shè)置一主井及一副井。因?yàn)楸镜V井為高瓦斯礦井，煤炭有突出危險(xiǎn)和自燃發(fā)火傾向，井田走向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，所以采用混合式通風(fēng)，所以在工業(yè)場(chǎng)地和礦井東、西邊界分別布