安全工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-高河礦4ma新井設(shè)計(jì)（含全套cad圖紙）

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　全套CAD圖紙，聯(lián)系 153893706</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</b></p

2、><p>　　1.1.1交通條件1</p><p>　　1.1.2地形地貌1</p><p>　　1.1.3氣象及地震2</p><p>　　1.1.4礦井建設(shè)的外部條件2</p><p>　　1.2井田地質(zhì)特征3</p><p>　　1.2.1地層概述3</p><

3、p>　　1.2.2井田地質(zhì)構(gòu)造3</p><p>　　1.2.3 地溫3</p><p>　　1.2.4 其它有益礦產(chǎn)3</p><p>　　1.2.5井田的水文地質(zhì)特征5</p><p>　　1.3煤層及煤質(zhì)9</p><p>　　1.3.1煤層特征9</p><p>　　1

4、.3.2煤質(zhì)10</p><p>　　1.3.3礦井瓦斯10</p><p>　　1.3.4煤塵10</p><p>　　1.3.5自燃情況10</p><p><b>　　2 井田開拓12</b></p><p>　　2.1井田境界及可采儲(chǔ)量12</p><p&g

5、t;　　2.1.1井田境界與可采儲(chǔ)量12</p><p>　　2.1.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限16</p><p>　　2.2井田開拓17</p><p>　　2.2.1井田開拓的基本問題17</p><p>　　2.2.2礦井基本巷道27</p><p>　　2.2.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇35</p

6、><p>　　2.2.4礦井提升39</p><p>　　3　采煤方法及采區(qū)巷道布置40</p><p>　　3.1煤層的地質(zhì)特征40</p><p>　　3.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)40</p><p>　　3.2.1巷道布置原則40</p><p>　　3.2.2采區(qū)巷道布置40&l

7、t;/p><p>　　3.2.3采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)43</p><p>　　3.3采煤方法的選擇44</p><p>　　3.3.1采煤工藝方式44</p><p>　　3.3.2采煤工作面參數(shù)的確定45</p><p>　　3.3.3回采巷道布置52</p><p><b>　　4　

8、礦井通風(fēng)54</b></p><p>　　4.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇54</p><p>　　4.1.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定54</p><p>　　4.1.2通風(fēng)方法確定58</p><p>　　4.1.3礦井主扇工作方式選擇60</p><p>　　4.2 采區(qū)通風(fēng)61</p>&l

9、t;p>　　4.2.1采區(qū)通風(fēng)方式的確定61</p><p>　　4.2.2通風(fēng)構(gòu)筑物62</p><p>　　4.3 掘進(jìn)通風(fēng)63</p><p>　　4.3.1掘進(jìn)通風(fēng)的基本要求63</p><p>　　4.3.2 掘進(jìn)通風(fēng)方法65</p><p>　　4.3.3 掘進(jìn)面需風(fēng)量計(jì)算67</p

10、><p>　　4.3.4 掘進(jìn)面的設(shè)計(jì)67</p><p>　　4.4 礦井需風(fēng)量69</p><p>　　4.4.1礦井需風(fēng)量計(jì)算的原則70</p><p>　　4.4.2礦井需風(fēng)量的計(jì)算70</p><p>　　4.4.3 礦井風(fēng)量分配74</p><p>　　4.5礦井通風(fēng)阻力76

11、</p><p>　　4.6 礦井主要通風(fēng)機(jī)選型87</p><p>　　4.7 礦井反風(fēng)措施及裝置91</p><p>　　4.8 礦井通風(fēng)費(fèi)用概算93</p><p>　　5　礦井安全技術(shù)措施95</p><p>　　5.1礦井安全技術(shù)概況95</p><p>　　5.1.1礦井瓦

12、斯涌出概況及防治措施95</p><p>　　5.1.2礦井粉塵及防治措施96</p><p>　　5.2礦井火災(zāi)及防治措施99</p><p>　　5.3礦井粉塵的綜合防治100</p><p>　　5.3.1必要的防塵措施100</p><p>　　5.3.2具體防塵措施實(shí)施101</p>

13、<p>　　5.4礦井水災(zāi)102</p><p>　　5.5礦井綜合監(jiān)控103</p><p>　　5.6礦山救護(hù)隊(duì)及消防站104</p><p><b>　　5.7小結(jié)104</b></p><p><b>　　結(jié)　論105</b></p><p>&

14、lt;b>　　專題部分106</b></p><p>　　礦井綜合防滅火技術(shù)及應(yīng)用研究106</p><p><b>　　英語原文126</b></p><p><b>　　中文譯文132</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)136</b>&

15、lt;/p><p><b>　　致　　謝138</b></p><p><b>　　一</b></p><p><b>　　般</b></p><p><b>　　部</b></p><p><b>　　分</b>

16、;</p><p>　　1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概述 </b></p><p><b>　　1.1.1交通條件</b></p><p>　　高河井田位于長(zhǎng)治市以西約4km處，行政區(qū)劃為長(zhǎng)治市郊區(qū)、長(zhǎng)治縣、長(zhǎng)子縣所轄。其坐標(biāo)為：東經(jīng)112°57′20

17、″-13°06′15″；北緯36°04′40″-36°15′57″。</p><p>　　區(qū)內(nèi)交通極為便利，太（原）焦（作）鐵路及長(zhǎng)治-太原（208國道）、長(zhǎng)治-晉城高速公路沿礦井東部通過，井田中部有長(zhǎng)治~長(zhǎng)子縣級(jí)公路，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路四通八達(dá)，均可與干線公路相連，村間大道都可通行汽車。見圖1-1。</p><p><b>　　1.1.2地形地貌</

18、b></p><p>　　井田位于長(zhǎng)治盆地西側(cè)，幾乎全為新生界黃土覆蓋。井田北、中部地形較為平坦，個(gè)別地段分布有小的沖溝、土丘，南部沿淘清河河谷地勢(shì)平坦，其余地方為黃土堆積低山。最高點(diǎn)位于南部白家溝村東南的土頂山（+1003.20m），最低點(diǎn)位于東北角漳河入水庫處（+902.2m），地形整體呈南高北低趨勢(shì)，最大相對(duì)高差101.17m。</p><p>　　主要河流為縱橫全區(qū)的濁漳河，

19、自西南流入?yún)^(qū)內(nèi)，沿中部、東部、北部流出本區(qū)，其支流有北部的嵐水河、南部的淘清河。</p><p>　　1.1.3氣象及地震</p><p>　　本區(qū)屬東亞季風(fēng)區(qū)暖溫帶半濕潤(rùn)地區(qū)，大陸季風(fēng)氣候顯著，冬季寒冷，夏季暖濕多雨。年平均氣溫：9.1°，最高氣溫+37.6°，最低氣溫：-29.3°，無霜期160d。</p><p>　　年平均降水量

20、：595mm，雨季多集中在7.8月份，最大降水量：832.9mm，最小降水量：340.9mm，年平均蒸發(fā)量：1558mm。年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，夏季風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，凍土深度：500~750m。</p><p>　　按山西省地震基本烈度區(qū)劃圖，長(zhǎng)治市、長(zhǎng)治縣基本烈度為7度，長(zhǎng)子縣為6度。高河礦井工業(yè)場(chǎng)地位于長(zhǎng)治縣境內(nèi)，地面建筑按7度設(shè)防。</p><p>　　1.1.4礦井建設(shè)的外部條件<

21、/p><p><b>　　1、交通方面：</b></p><p>　　鐵路：太（原）~焦（作） 晉煤外運(yùn)的主要通道</p><p>　　邯（鄲）~長(zhǎng)（治） 到山東的運(yùn)送距離縮短200km</p><p>　　公路：長(zhǎng)治~太原（208國道、太長(zhǎng)高速）</p><p>　　長(zhǎng)治~晉城（207國道、

22、長(zhǎng)晉高速）</p><p>　　中部有長(zhǎng)治~長(zhǎng)子縣級(jí)公路，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路四通八達(dá)，均可與干線公路相連，村間大道均可通行汽車。</p><p><b>　　2、水源方面：</b></p><p>　　井田內(nèi)奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r含水層巖溶較發(fā)育，含水較豐富，經(jīng)過取樣分析，水質(zhì)較好，因此，礦井水源可取自深層奧灰水，用于供應(yīng)礦井、選煤廠的飲用水和生活用水。井下消

23、防灑水、選煤廠生產(chǎn)補(bǔ)充水、工業(yè)場(chǎng)地生產(chǎn)用水，可利用處理過的井下排水。 </p><p><b>　　3、電源方面：</b></p><p>　　雙電源分別引自長(zhǎng)治220kv變電站110kv出線間隔、城南110kv變電站11kv出線間隔。以長(zhǎng)治220kv變電站為主供電源，導(dǎo)線型號(hào)LGJ-240，線路長(zhǎng)度為11km；城南110kv變電站為備用電源，導(dǎo)線型號(hào)LGJ-240，

24、線路長(zhǎng)度為9km；運(yùn)行方式為以用以備。</p><p><b>　　4、通訊條件：</b></p><p>　　潞安集團(tuán)通信公司負(fù)責(zé)全公司的通信及信息業(yè)務(wù)，現(xiàn)有以個(gè)匯接局、六個(gè)市話端局和三個(gè)模塊局，并與公網(wǎng)互聯(lián)互通，出入中繼長(zhǎng)途120路、市話240路，與中國移動(dòng)出入中繼90路，與中國聯(lián)通出入中繼90路，公司與長(zhǎng)治網(wǎng)通的傳輸采用24芯光纜，與長(zhǎng)治網(wǎng)通開通了100M數(shù)據(jù)以

25、太網(wǎng)，公司內(nèi)部形成了SDH光同不數(shù)字環(huán)路傳輸網(wǎng)。</p><p>　　本礦井有條件與潞安礦區(qū)及長(zhǎng)治市現(xiàn)有通訊設(shè)施連接建設(shè)一套完善的礦井信息系統(tǒng)，集通信、監(jiān)控、計(jì)算機(jī)管理于一體，構(gòu)成語言、數(shù)據(jù)、圖像等多業(yè)務(wù)寬帶傳輸網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　5、主要建筑材料供應(yīng)條件</p><p>　　本區(qū)為國內(nèi)大型煤炭工業(yè)基地，長(zhǎng)期以來形成了可靠的材料供應(yīng)來源，為礦井的建設(shè)提供了方

26、便條件。</p><p><b>　　6、綜合評(píng)價(jià)</b></p><p>　　綜合上述，本礦區(qū)具備方便的交通條件，電源、水源條件可靠，通信、材料供應(yīng)等其他建設(shè)條件配套；同時(shí)有鄰近礦井的建設(shè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，為本礦井的建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因此礦井建設(shè)具備優(yōu)越的外部條件。</p><p><b>　　1.2井田地質(zhì)特征</b>&l

27、t;/p><p><b>　　1.2.1地層概述</b></p><p>　　井田內(nèi)及其外圍廣為第四系黃土覆蓋，僅北部及西部溝谷中有二疊系上統(tǒng)上石盒子組，石千峰組及三疊系下統(tǒng)劉家溝地層出露。井田內(nèi)地層從新至老有第四系(Q)、三疊系下統(tǒng)劉家溝組(T1L)、二疊系上統(tǒng)石千峰組 (P2sh)、二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)、二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P1x)、二疊系下統(tǒng)山西組(P1

28、S)、石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)、石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)、奧陶系中統(tǒng)峰峰組(Q2f)。其特征見表1-1。</p><p>　　1.2.2井田地質(zhì)構(gòu)造</p><p>　　礦區(qū)主構(gòu)造線近南北方向，以褶曲為主，向斜緊密，背斜開闊，斷裂較少，地層走向近南北，傾向西且略有起伏；傾角3～10o。</p><p>　　褶曲以北北東～南北向?yàn)橹?，貫穿全井田的褶曲自西向東依次有

29、坪村向斜、余吾背斜、余吾向斜、蘇村背斜及高河向斜。其中以西部的坪村向斜和東部的蘇村背斜構(gòu)成井田內(nèi)煤層起伏的基本形態(tài)。另外，還有東鄧向斜和墻則背斜。</p><p>　　總之，井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。附可采煤層特征表1-3。 </p><p><b>　　1.2.3 地溫</b></p>

30、;<p>　　井田內(nèi)恒溫帶深度約為40m，溫度為9.5℃，略高于該地區(qū)常年平均氣溫 (8.9℃)，本井田平均地溫梯度為1.8℃/100m，屬地溫正常區(qū)。</p><p>　　1.2.4 其它有益礦產(chǎn)</p><p><b>　　1．石灰?guī)r</b></p><p>　　太原組含石灰?guī)r3～9層，層位較穩(wěn)定的有K2、K4、K5三層石灰?guī)r

31、。石灰?guī)r厚0～9.45m，一般厚7.28m，1406孔采樣測(cè)試其CaO含量為52.34%。作為建筑材料和煅燒石灰用。</p><p><b>　　2．鋁質(zhì)泥巖</b></p><p>　　鋁質(zhì)泥巖主要分布在本溪組中下部。厚0～20.75m，一般厚6.85m。經(jīng)對(duì)22個(gè)孔采樣測(cè)試，含量23.26～54.35%；平均36.31%。含量25.28～49.60%，平均40.4

32、6%。鋁硅比值0.9，未達(dá)鋁礦工業(yè)品位要求。但703、1104號(hào)孔鋁質(zhì)泥巖含量較高，其值分別為54.35%和51.42%，鋁硅比值達(dá)2.15和4.4，屬局部富集。</p><p><b>　　3．鐵礦</b></p><p>　　分布在本溪組內(nèi)的鐵礦，多是結(jié)核狀、透鏡狀?yuàn)A于其它巖層中，厚0～3.90m，不穩(wěn)定，經(jīng)部分鉆孔采樣化驗(yàn)，含量為34.12～51.50%，平均4

33、4.59%，1059、804、1602三孔全鐵含量30.73～36.87%，達(dá)貧礦品位，局部富集。太原組上部的菱鐵礦多呈結(jié)核狀、厚度極不穩(wěn)定，不具工業(yè)開采價(jià)值。</p><p>　　1.2.5井田的水文地質(zhì)特征</p><p>　　1．含水層及其水文地質(zhì)特征</p><p>　　井田內(nèi)鉆孔揭露的含水層為10層，其中中奧陶統(tǒng)峰峰組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層(Ⅰ)、二疊系下統(tǒng)

34、山西組3號(hào)煤頂板砂巖裂隙含水層組(Ⅳ～Ⅶ)、基巖風(fēng)化帶裂隙含水層(Ⅸ)對(duì)建井和開采3號(hào)煤層有一定影響，第四系孔隙含水層(Ⅹ)對(duì)立井施工有較大影響。其它5個(gè)含水層屬弱含水層，對(duì)礦井開采影響甚微。對(duì)礦井施工和開采有影響的5個(gè)含水層自下而上分?jǐn)⑷缦拢?lt;/p><p>　　（1）中奧陶統(tǒng)峰峰組O2f石灰?guī)r巖溶裂隙含水層(Ⅰ)</p><p>　　本含水層埋藏深度為512.21m～799.29m，含

35、水層厚度平均198.8m，由灰?guī)r、泥巖等組成。上部60m巖溶裂隙不發(fā)育，下部有串珠狀小溶孔；但連通性差。結(jié)合區(qū)域和井田資料分析，井田內(nèi)奧灰?guī)r溶裂隙含水層富水性弱，水循環(huán)交替滯緩，地下水滯流或逕流不暢，但因受構(gòu)造影響，局部有富水的可能。</p><p>　　井田內(nèi)奧灰延深孔除701號(hào)孔因發(fā)生孔內(nèi)事故外，其余見明顯含水層的鉆孔水位標(biāo)高均與區(qū)域水位標(biāo)高一致(＋600m)而未見明顯含水層的鉆孔則水位標(biāo)高差異較大，詳見表1

36、-2。</p><p>　　表1-2 有關(guān)鉆孔奧灰水靜水位標(biāo)高</p><p>　　表1-3 可采煤層特征表</p><p>　?。?）二疊系下統(tǒng)山西組含水層組(Ⅳ～Ⅶ)</p><p>　　本含水層組為碎屑巖裂隙含水層組，包括K7(Ⅵ)、3號(hào)煤層頂板(Ⅶ)及K8砂巖裂隙含水層，厚4.47～34.31m，平均22.23m，巖性以中、細(xì)粒砂

37、巖為主，該含水層是3號(hào)煤層直接充水含水層。根據(jù)抽水試驗(yàn)及鄰礦排水資料，該含水層富水性弱。</p><p>　　（3）基巖風(fēng)化帶裂隙含水層(Ⅸ)</p><p>　　由于基巖風(fēng)化程度受構(gòu)造、巖性、埋藏深度及氣侯等條件的影響，其富水性差異較大，裂隙發(fā)育程度也不同，厚度一般為50～70m，沿絳河兩岸可達(dá)150m，由于被第四系覆蓋，此含水層局部具承壓性，局部地段直接與第四系含水層發(fā)生水力聯(lián)系或出露

38、地表，受大氣降水影響明顯。鄰近的常村礦井，井筒施工至本含水層時(shí)，涌水量達(dá)278m³/h。</p><p>　　（4）第四系孔隙含水層(Ⅹ)</p><p>　　除井田北部基巖裸露區(qū)外廣泛分布，由北到南逐漸加厚，最大厚度達(dá)139.48m，平均44.53m，由粘土、砂質(zhì)粘土及粗～粉砂及砂礫組成。富水性由砂、礫層發(fā)育程度而定，井田內(nèi)水位動(dòng)態(tài)變化受大氣降水影響明顯。</p>

39、<p>　　2．井田內(nèi)主要隔水層</p><p>　?。?）石炭系上統(tǒng)太原組底部及中統(tǒng)本溪組隔水層</p><p>　　由泥巖、鋁質(zhì)泥巖、鐵質(zhì)泥巖及局部夾砂巖透鏡體組成、透水性差，厚度為8.32～44.45m，平均20.76m。不整合于峰峰組灰?guī)r巖溶裂隙含水層之上，阻隔其與上覆含水層的水力聯(lián)系。</p><p>　?。?）二疊系砂巖含水層層間隔水層<

40、;/p><p>　　主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，單層厚度為0.50～17.22m，透水性差，呈層狀分布于各含水層之間，形成平行復(fù)合結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　3．?dāng)鄬拥膶?dǎo)水性</b></p><p><b>　　（1）斷層</b></p><p>　　井田內(nèi)主要斷層有北邊界文王山南正斷層，南邊界西

41、魏正斷層，對(duì)初期開采無影響。經(jīng)抽水試驗(yàn)，均顯現(xiàn)隔水性質(zhì)，但由于抽水試驗(yàn)位置有局限性，不排除該斷層局部導(dǎo)水的可能性。</p><p>　?。?）含水層的補(bǔ)給、逕流、排泄條件</p><p>　　井田內(nèi)除二疊、三疊系有零星出露外，其余均被第四系覆蓋。</p><p>　　第四系含水層主要接受大氣降水的補(bǔ)給，其次是與下伏基巖風(fēng)化帶的相互補(bǔ)給，在河谷中以泉的形式排泄。<

42、;/p><p>　　基巖風(fēng)化帶含水層，主要接受第四系及大氣降水的補(bǔ)給，在井田中南部第四系覆蓋區(qū)具有一定承壓性，沿絳河兩岸可自流。</p><p>　　煤層直接充水含水層為山西組、太原組含水層。井田內(nèi)均無出露，補(bǔ)給條件差，且與上覆風(fēng)化帶、第四系含水層，下伏奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水層均有一定厚度的隔水層相隔，含水層組中夾數(shù)層隔水層形成平行復(fù)合結(jié)構(gòu)，若無構(gòu)造溝通或未遭受破壞，則各含水層相對(duì)獨(dú)立，水力聯(lián)

43、系微弱。地下水運(yùn)動(dòng)主要以層間逕流為主，在斷層或陷落柱附近，可能會(huì)與其它含水層發(fā)生水力聯(lián)系。</p><p><b>　　5．礦井涌水量</b></p><p>　?。?）計(jì)算范圍為初期采區(qū)，開采煤層為3號(hào)煤層北至7勘探線，南至12勘探線，東為井田邊界，西以經(jīng)線38395000為界，面積約107m2，經(jīng)計(jì)算3號(hào)煤層直接充水含水層涌水量為7944.99m³/d。

44、</p><p>　?。?）上、下石盒子組直接充水含水層涌水量</p><p>　　其中含水層厚度(M)采用4.00m；靜止水位采用+892.34m;疏干標(biāo)高采用+550m(含水層底板)；滲透系數(shù)(K)采用0.19m/d；水位高度(H)及降深(S)均為靜止水位至疏干標(biāo)高的距離(342.34m)，經(jīng)計(jì)算，3號(hào)煤層上、下石盒子組直接充水含水層預(yù)計(jì)涌水量為4201.94m³/d。<

45、;/p><p>　?。?）礦井涌水量為上述二者之和即12145.93m³/d或506.08m³/h。</p><p>　　計(jì)算結(jié)果采用，正常涌水量采用水文地質(zhì)比擬法結(jié)果，取533m³/h，最大涌水量按800m³/h考慮。</p><p><b>　　1.3煤層及煤質(zhì)</b></p><p&

46、gt;<b>　　1.3.1煤層特征</b></p><p>　　自上而下的煤層特征為：</p><p>　　3號(hào)煤層位于二疊系山西組下部，為上煤組，厚5.00～7.25m。一般6m，煤層穩(wěn)定，頂板一般為泥巖，粉砂質(zhì)泥巖，底板為黑色泥巖、粉砂巖，老底為中細(xì)粒砂巖。夾矸0～3層，一般1層，厚0.27m，屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單至較簡(jiǎn)單煤層。地質(zhì)報(bào)告中采用煤科總院撫順分院的計(jì)算方法，計(jì)

47、算出3號(hào)煤層屬非突出危險(xiǎn)煤層。</p><p>　　9號(hào)煤層位于石炭二疊系太原組中部K3石灰?guī)r之上，下距12號(hào)煤層7.62～35.68m，平均13.38m。煤層厚度0～2.07mm，平均0.52m，底板皆為泥巖。為不穩(wěn)定型局部可采煤層。</p><p>　　12號(hào)煤層位于石炭系太原組二段中部K3石灰?guī)r之上，下距15-2號(hào)煤層24.80～45.12m，平均29.9m。煤層厚度為0～1.95m

48、，平均0.71m，僅在井田中部可采。頂板為泥灰?guī)r。屬不穩(wěn)定型局部可采煤層。</p><p>　　15-2號(hào)煤層位于太原組一段下部，下距15-3號(hào)煤層0.80～5.50m，平均2.62m，煤層僅在井田東北、東南局部可采。頂?shù)装褰詾槟鄮r層,屬不穩(wěn)定型局部可采煤層。</p><p>　　15-3號(hào)煤層位于太原組一段下部，煤層厚度0～2.95m，平均1.18m，井田內(nèi)分南、北兩片可采，頂板為泥巖、

49、粉砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖、炭質(zhì)泥巖。該煤層屬不穩(wěn)定型局部可采煤層。</p><p>　　9、12、15-2、15-3號(hào)煤層為下組煤，因其硫分較高，俗稱臭煤。</p><p>　　地質(zhì)綜合柱狀圖詳見1-2。</p><p><b>　　1.3.2煤質(zhì)</b></p><p>　　3號(hào)煤層主要為中灰、特低硫、低磷、高發(fā)熱量、高

50、熔點(diǎn)灰份貧煤，僅在礦井西部邊界部分為無煙煤。</p><p>　　9號(hào)煤層為富～高灰、高硫、特低磷、高熔點(diǎn)灰份貧煤。</p><p>　　12號(hào)煤層為富灰、高硫、特低磷、高熔點(diǎn)灰份無煙煤及部分貧煤。</p><p>　　15-2號(hào)煤層為富灰、高硫、特低磷、高熔點(diǎn)灰份無煙煤。</p><p>　　15-3號(hào)煤層為富～高灰、高硫、低磷、高熔點(diǎn)灰份

51、無煙煤。</p><p>　　以上9、12、15-2、15-3煤層均屬中等發(fā)熱量。是優(yōu)良的動(dòng)力用煤及化工用煤。</p><p><b>　　1.3.3礦井瓦斯</b></p><p>　　根據(jù)《高河井田勘探(精查)地質(zhì)報(bào)告》有關(guān)瓦斯含量資料和3號(hào)煤層甲烷含量等值線圖，采用撫順煤科分院的科研成果“分源計(jì)算法預(yù)測(cè)礦井瓦斯涌出量”的計(jì)算方法，經(jīng)計(jì)算高

52、河礦井的相對(duì)瓦斯涌出量為2.1m³/t。所以，高河礦井屬低瓦斯礦井。</p><p><b>　　1.3.4煤塵</b></p><p>　　各煤層火焰長(zhǎng)度在3～15mm之間，撲滅火焰的巖粉量為5～50%。各煤層煤塵均有爆炸危險(xiǎn)性。</p><p><b>　　1.3.5自燃情況</b></p>&

53、lt;p>　　3、9號(hào)煤層屬不自燃煤層，15-2號(hào)煤層屬易自燃煤層，15-3號(hào)煤層屬不易自燃至易自燃。</p><p>　　圖1-2 地質(zhì)綜合柱狀圖</p><p><b>　　2 井田開拓</b></p><p>　　2.1井田境界及可采儲(chǔ)量</p><p>　　2.1.1井田境界與可采儲(chǔ)量</p>

54、<p>　　山西煤田地質(zhì)局114勘探隊(duì)、山西煤田地質(zhì)局綜合普查隊(duì)提交了《山西省潞安礦區(qū)高河井田勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告》，報(bào)告經(jīng)全國礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)審查批準(zhǔn),確定的高河礦井井田境界為：北以文王山南斷層為界，南以西魏正斷層西端點(diǎn)與坐標(biāo)點(diǎn)連線為界；西以經(jīng)線38394200為界，東以經(jīng)線38402180為界, 原國家發(fā)展與計(jì)劃委員會(huì)于2002年7月審查了礦井可行性研究報(bào)告，批復(fù)同意可研報(bào)告確定的井田境界，本次設(shè)計(jì)以此為據(jù)。井田走向長(zhǎng)1

55、6km，傾斜寬10km，面積160.24km2。</p><p>　　圖2-1 井田境界示意圖</p><p><b>　　1．地質(zhì)儲(chǔ)量</b></p><p>　　礦井地質(zhì)儲(chǔ)量A＋B＋C＋D級(jí)為1528.28Mt，工業(yè)儲(chǔ)量A＋B＋C級(jí)為1278.63Mt，其中A＋B級(jí)為634.44Mt，占工業(yè)儲(chǔ)量的 49.62％（先期開采范圍內(nèi)A＋B級(jí)儲(chǔ)量

56、為100％），礦井總設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為 926.88Mt，在本設(shè)計(jì)中，3號(hào)煤層為主采煤層，參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層僅考慮3號(hào)煤層，其中 3號(hào)煤層設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量可由通過以下計(jì)算得出。</p><p><b>　　2．設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量</b></p><p>　　礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量＝工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱損失</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量＝（礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量－保護(hù)煤柱損失）

57、×采區(qū)回采率</p><p>　　式中：工業(yè)儲(chǔ)量為能利用的A＋B＋C級(jí)儲(chǔ)量；</p><p>　　永久煤柱為：井田境界、斷層、鐵路橋、村莊保護(hù)煤柱；</p><p>　　保護(hù)煤柱為：工業(yè)場(chǎng)地、風(fēng)井場(chǎng)地、主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱。</p><p><b>　?。?）工業(yè)儲(chǔ)量</b></p><

58、;p>　　依據(jù)勘探鉆孔見煤厚度，采用平均煤厚計(jì)算，則井田的工業(yè)儲(chǔ)量為：</p><p>　　= (公式2.1)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——工業(yè)儲(chǔ)量，萬t；</p><p>　　——塊段水平投影面積，m2；<

59、/p><p>　　——塊段內(nèi)鉆孔見煤厚度的均值，m；</p><p>　　——塊段內(nèi)煤層的平均傾角，°；</p><p>　　其中塊段水平投影面積Si為160.24km2即井田面積；3號(hào)煤層的平均厚度為6.0m，煤的容重為1.40t/m³，煤層平均傾角取7°，即</p><p>　　= 160.24×106

60、×6.0×1.40÷cos7°</p><p><b>　　= 882.4Mt</b></p><p>　?。?）保護(hù)煤柱儲(chǔ)量的計(jì)算</p><p>　　①工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱：</p><p>　　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明》中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占

61、地面積指標(biāo)見表2-1。</p><p>　　表2-1 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)</p><p>　　本設(shè)計(jì)取1公頃/10萬t。本礦井設(shè)計(jì)井型為400萬t/a。因此工業(yè)廣場(chǎng)面積40公頃，設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)長(zhǎng)700m，寬600m。</p><p>　　工業(yè)廣場(chǎng)要垂直于煤層走向的要求，設(shè)計(jì)采用工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)區(qū)域的沖擊層移動(dòng)角為Φ=45°?；鶐r的走向移動(dòng)角為δ=73

62、6;，基巖的上山移動(dòng)角為α=73°，基巖的下山移動(dòng)角為β=73°，地表維護(hù)帶寬度取15m，采用垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的面積。如圖2-2。</p><p>　　圖2-2 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱計(jì)算示意圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)礦井井型為400萬噸。工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)煤柱寬度15m，工業(yè)廣場(chǎng)面積有表2.2確定工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為42公頃，工業(yè)廣場(chǎng)的形狀為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)70

63、0m,寬600m。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=700×600=420000m2。煤層傾角約7°，可以忽略不計(jì)。</p><p>　　表2-2 工業(yè)廣場(chǎng)煤層賦存情況</p><p><b>　　投影面積為：</b></p>

64、<p>　　S＝985×1093＝1076605 m2</p><p>　　則工業(yè)廣場(chǎng)及工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱壓煤量為： </p><p>　　工廣＝1076605×6.0×1.4＝9.0435</p><p><b>　?、诰镞吔缑褐?lt;/b></p><p>　　根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井經(jīng)

65、驗(yàn)并結(jié)合高河井田賦存較深的特點(diǎn)，煤層大巷煤柱寬度取50m，上山兩側(cè)各留45m，上山之間留30m，工作面順槽之間煤柱20m。井田東西各20m，南北邊界為斷層，留設(shè)煤柱各取50m。</p><p>　　邊界＝S×6.0×1.40</p><p>　?。?047709.046×6.0×1.40 </p><p><b>　

66、?。?.81</b></p><p><b>　?、蹟鄬用褐?lt;/b></p><p>　　井田內(nèi)揭露的大斷層共3條，其中正斷層2條，逆斷層1條。落差大于50m的斷層有2條(井田南、北邊界斷層)，30～10m的斷層有1條。</p><p>　　根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，斷層按性質(zhì)、落差大小及其對(duì)煤層破壞程度，斷層煤柱留設(shè)如下：落差＞50m的斷層

67、，兩側(cè)各留50m的煤柱；落差＞20m～≤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><b>　?、茱L(fēng)井保護(hù)煤柱：</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中達(dá)產(chǎn)時(shí)風(fēng)井為3個(gè)，西風(fēng)井設(shè)在工業(yè)廣場(chǎng)中壓煤計(jì)入工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱，故不予計(jì)算保護(hù)煤柱損失儲(chǔ)量。</p><p&

68、gt;<b>　?、荽迩f保護(hù)煤柱：</b></p><p>　　計(jì)算方法與工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱計(jì)算方法相同。</p><p>　　表2-3 可采儲(chǔ)量計(jì)算表</p><p><b>　?。?）可采儲(chǔ)量</b></p><p>　　可采儲(chǔ)量由下式計(jì)算：</p><p><b&

69、gt;　　(公式2.2)</b></p><p>　　=(882.4-88)×0.75</p><p><b>　　= 595.8</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——礦井可采儲(chǔ)量，； </p><p>　　——礦

70、井工業(yè)儲(chǔ)量，，由表2-2可查得；</p><p>　　——保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱損失量，；</p><p>　　——采區(qū)采出率，厚煤層不小于0.75；中厚煤層不小于0.8；薄煤層小于0.85；地方小煤礦不小于0.7。</p><p>　　2.1.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　1．礦

71、井的年工作日數(shù)，每日出煤班數(shù)，每班工作小時(shí)數(shù)</p><p>　?。?）礦井年工作日數(shù)的確定</p><p>　　按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算。所以，本礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù)為330天。</p><p>　?。?）礦井工作制度的確定</p><p>　　礦井工作制度采用“三八”工作制，即二班采煤，一班準(zhǔn)

72、備，每班凈工作時(shí)間為8個(gè)小時(shí)。</p><p>　　（3）礦井每晝夜凈提升小時(shí)數(shù)的確定</p><p>　　按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井每晝夜凈提升時(shí)間16小時(shí)。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(jì)每晝夜凈提升時(shí)間為16小時(shí)。</p><p>　　2．礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力</p><p&

73、gt;　　針對(duì)高河井田地質(zhì)情況對(duì)礦井生產(chǎn)能力的影響，確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為4.00，主要理由有以下幾方面：</p><p>　?。?）井田儲(chǔ)量豐富，其儲(chǔ)量具備建設(shè)特大型礦井的物質(zhì)條件。</p><p>　　（2）井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單；煤層賦存條件及開采技術(shù)條件好。主要可采的3號(hào)煤層為厚煤層且位于其它局部可采的薄煤層之上，全區(qū)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傾角平緩，適宜綜合機(jī)械化開采，工作面單產(chǎn)能力較大。&

74、lt;/p><p>　?。?）潞安集團(tuán)公司在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中積累了豐富的生產(chǎn)、管理經(jīng)驗(yàn)，為全國第一個(gè)現(xiàn)代化礦務(wù)局，效率高，管理水平好，有建設(shè)和管理特大型礦井的能力。</p><p>　　（4）井田內(nèi)煤層賦存較深，井筒深度500m以上，表土及基巖風(fēng)化帶較深（60～98m），適當(dāng)增大礦井生產(chǎn)能力，集中生產(chǎn)，減少井筒數(shù)目和井上、下工程量，有利于降低投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。</p><

75、p>　　（5）地質(zhì)勘探確定該井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為構(gòu)造簡(jiǎn)單類。初期采區(qū)內(nèi)雖然零星斷層，但斷裂方向單一，且呈窄條帶狀集中分布，因此，對(duì)于工作面布置及回采并無太大影響。</p><p>　?。?）高河礦井煤炭具有良好的市場(chǎng)前景。目前，我國煤炭出口大幅增長(zhǎng)；國內(nèi)煤炭市場(chǎng)出現(xiàn)好轉(zhuǎn)，供需兩旺，價(jià)格上漲明顯。</p><p>　　礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)以1個(gè)放頂煤工作面和3個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面保證礦井總設(shè)計(jì)生產(chǎn)

76、能力4.00。故本設(shè)計(jì)主要考慮首采的南一采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)及其選型。主副井提升能力應(yīng)滿足4.00要求。</p><p><b>　　3．礦井服務(wù)年限</b></p><p>　　根據(jù)礦井開拓部署，設(shè)計(jì)僅考慮3號(hào)煤層的開采</p><p>　　礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算：</p><p><b>　　T＝ Z/(KA)&l

77、t;/b></p><p>　　＝595.8÷(1.5×4)</p><p><b>　?。?9.3</b></p><p>　　式中：T——礦井服務(wù)年限，</p><p>　　Z——礦井可采儲(chǔ)量，</p><p>　　A——礦井生產(chǎn)能力，</p><

78、p>　　K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.5. </p><p>　　經(jīng)過礦井及第一水平服務(wù)年限的核算，并結(jié)合表2-2中的規(guī)定，因此最終確定礦井的年生產(chǎn)能力為4.00。</p><p><b>　　2.2井田開拓</b></p><p>　　2.2.1井田開拓的基本問題</p><p>　　1．對(duì)井下開采有影響的地質(zhì)因素&

79、lt;/p><p>　?。?）本井田內(nèi)地質(zhì)屬構(gòu)造簡(jiǎn)單類型，斷層斷裂方向單一；背斜、向斜間隔重復(fù)出現(xiàn)，構(gòu)成煤層起伏形態(tài)等會(huì)對(duì)井下開采略有影響。</p><p>　?。?）礦井為低瓦斯礦井，但瓦斯不易抽放，對(duì)綜采工作面生產(chǎn)能力將有一定影響。</p><p>　?。?）煤層賦存較深，開采深度一般為560m左右，地壓的增大也會(huì)對(duì)開采有些影響。</p><p&

80、gt;　?。?）在井田范圍內(nèi)3號(hào)煤層發(fā)育良好，煤層厚度為5.00～7.25m，平均可采厚度為6m，煤層賦存穩(wěn)定給綜采工作面高產(chǎn)創(chuàng)造較好的物質(zhì)條件。</p><p>　　2．井筒形式及數(shù)目的確定</p><p>　　(1)一般情況下，井筒的形式有立井、斜井和平峒三種。</p><p>　　平峒適用于地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和

81、引進(jìn)鐵路，上山部分的儲(chǔ)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。</p><p>　　斜井適用于井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，井筒不需要特殊法施工的近水平和緩傾斜煤層。</p><p>　　立井開拓的適應(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；在采深相同的條件下，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；井筒的斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤

82、與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的的要求，且阻力小，對(duì)深井更為有利；當(dāng)表土層為富含水的沖積層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧井田淺部和深部不同產(chǎn)狀的煤層。 </p><p>　　綜合井田的實(shí)際情況：表土層較薄，無風(fēng)化現(xiàn)象；地形屬黃土高原丘陵地貌，地面標(biāo)高都在+1000m以上，煤層埋藏較深。因此，綜合以上因素并結(jié)合該礦的實(shí)際情況，確定井筒的形式為立井開拓。</p>

83、<p>　　(2)根據(jù)確定的礦井開拓方式，考慮到地面生產(chǎn)系統(tǒng)和總平面布置的需要，礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)共布置主、副立井及西回風(fēng)立井，后期開采每個(gè)采區(qū)建設(shè)一對(duì)進(jìn)、回風(fēng)立井。</p><p><b>　　3．井筒位置的確定</b></p><p>　　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

84、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)有利于井下合理開采</p><p>　　井筒沿井田走向的有利位置</p><p>　　當(dāng)井田形狀比較規(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

85、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)有利于礦井初期開采</

86、p><p>　　選擇井筒位置要與選擇初期開采區(qū)密切結(jié)合起來，盡可能使井筒靠近淺部初期開采塊段，以減少初期井下開拓巷道工程量，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。&l

87、t;/p><p>　　(4)有利于掘進(jìn)與維護(hù)</p><p>　　為使井筒的開掘和使用安全可靠，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，減少掘進(jìn)費(fèi)用，井筒應(yīng)盡可能不通過或少通過流沙層、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

88、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>　　井筒位置還應(yīng)使井底車場(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>　　井口附近要布置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。為了便于地面系統(tǒng)之間互相聯(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，

89、工程量小及有良好的技術(shù)條件，應(yīng)盡量避免穿過村鎮(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)男熊嚢踩凸芾?，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)位于編組站配線一側(cè)。</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?？傊?，選擇井筒位置要統(tǒng)籌井田全局，兼顧前期和后期、

90、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>　　通過以上分析，考慮到井田的實(shí)際情況：井田內(nèi)為黃土覆蓋，北部地形為高原丘陵，中部、南部地形平緩，基本上是低丘平原，井口位置較易選擇，且可選擇在井田的儲(chǔ)量中心。</p><p>　　4．工業(yè)場(chǎng)地位置、形式</p><p><b>　　(1)布置要求

91、</b></p><p>　　井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；</p><p>　　工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；</p><p>　　工業(yè)廣場(chǎng)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>&

92、lt;b>　　(2)工業(yè)場(chǎng)地位置</b></p><p>　　結(jié)合以上要求，根據(jù)井筒位置，工業(yè)場(chǎng)地的布置：礦井工業(yè)場(chǎng)地選擇在西場(chǎng)地，在西場(chǎng)地布置3個(gè)立井井筒，即主立井、副立井和西回風(fēng)立井</p><p><b>　　5．開采水平的確定</b></p><p>　　井田內(nèi)3號(hào)煤層賦存總趨勢(shì)是東高西低，煤層較為平緩，井田內(nèi)以寬緩的

93、褶曲構(gòu)造為主，在走向和傾斜方向起伏不大，井田近3/4的范圍3號(hào)煤層底板標(biāo)高高差在200m左右。根據(jù)煤層的賦存特點(diǎn)，煤層大部分范圍均在+400m水平上下，雖然在井筒附近由于受褶曲構(gòu)造的影響煤層隆起，但南北兩翼均落在+400m左右，為保證大巷處在合理的位置，經(jīng)比較確定全井田劃分為一個(gè)水平，水平標(biāo)高為+400m。</p><p>　　6．運(yùn)輸大巷和井底車場(chǎng)的布置</p><p>　　(1)運(yùn)輸大

94、巷的布置</p><p>　　根據(jù)3號(hào)煤層的賦存特點(diǎn)、煤層頂?shù)装宓膸r性及煤層硬度，結(jié)合井下主、輔運(yùn)輸方式，確定井下大巷除軌道大巷布置在3號(hào)煤層底板巖石中外，其余巷道沿3號(hào)煤層布置。在井底車場(chǎng)以內(nèi)，井底車場(chǎng)主要巷道均布置在3號(hào)煤層底板巖石中。一期開采區(qū)域根據(jù)通風(fēng)需要布置5條巷道，其中1條為膠帶輸送機(jī)大巷，1條為軌道運(yùn)輸大巷，1條為回風(fēng)大巷，膠帶輸送機(jī)大巷及軌道運(yùn)輸大巷兼進(jìn)風(fēng)。礦井其它采區(qū)由于采用分區(qū)通風(fēng)，通往各采區(qū)

95、的大巷只需要2條，1條為膠帶輸送機(jī)大巷，1條為軌道運(yùn)輸大巷。</p><p>　　(2)井底車場(chǎng)的布置</p><p>　　由于井底車場(chǎng)要為整個(gè)3號(hào)煤層服務(wù)，服務(wù)年限長(zhǎng)，故要布置在較堅(jiān)硬的巖層中。且與大巷要相符，即布置在3號(hào)煤層底板下方。</p><p>　　7．采區(qū)劃分及開采順序</p><p><b>　　（1）采區(qū)劃分<

96、/b></p><p>　　根據(jù)礦井開拓方式、水平劃分及大巷的布置方式，3號(hào)煤層賦存條件和開采技術(shù)條件、采煤方法、井下主、輔運(yùn)輸方式等因素，本著合理開發(fā)、簡(jiǎn)化開拓系統(tǒng)，減少井巷工程量，有利于礦井通風(fēng)和回采，保證礦井生產(chǎn)采區(qū)正常接替等原則，將全井田共劃分為6個(gè)采區(qū)，北翼2個(gè)采區(qū)，南翼4個(gè)采區(qū)；雙翼開采。礦井后期各采區(qū)均布置一對(duì)進(jìn)、回風(fēng)立井，以滿足井下分區(qū)通風(fēng)的需要。采區(qū)劃分見井田開拓方式平面圖。</p&

97、gt;<p><b>　?。?）開采順序</b></p><p>　　采區(qū)接替原則：盡量保持礦井南、北兩翼采區(qū)開采的平衡；根據(jù)與井筒的位置關(guān)系由近及遠(yuǎn)接替。</p><p>　　采區(qū)內(nèi)開采順序：從大巷附近由近而遠(yuǎn)向井田東、西境界接替。</p><p>　　7．礦井開拓延伸方案及深部開拓布置方案</p><p&g

98、t;　　后期礦建由于采用分區(qū)通風(fēng)，通往各采區(qū)的大巷只需要2條，1條為膠帶輸送機(jī)大巷，1條為軌道運(yùn)輸大巷，故后期開拓時(shí)，需要制定詳細(xì)的措施。</p><p>　　8．開拓方式方案比較</p><p>　　對(duì)本礦井開拓方式而言，由于煤層埋藏較深，副井為滿足提升能力的需要應(yīng)采用立井外，主井卻有布置立井和斜井兩種可能性，設(shè)計(jì)根據(jù)已確定的地面東、西場(chǎng)地位置，結(jié)合井下巷道開拓部署和采區(qū)布置等條件，對(duì)本

99、礦井的開拓方式提出三個(gè)方案：</p><p>　　(1)方案一：西場(chǎng)地主、副立井方案</p><p>　　礦井工業(yè)場(chǎng)地選擇在西場(chǎng)地，東場(chǎng)地僅作為風(fēng)井場(chǎng)地；在西場(chǎng)地布置3個(gè)立井井筒，即主立井、副立井和西回風(fēng)立井，東場(chǎng)地布置一對(duì)閻莊進(jìn)回風(fēng)立井；井底車場(chǎng)和水平大巷布置在+400m水平；礦井鐵路專用線修至西場(chǎng)地。</p><p>　　(2)方案二：東場(chǎng)地主斜井、西場(chǎng)地副立井

100、方案</p><p>　　主工業(yè)場(chǎng)地選擇在東場(chǎng)地，輔助工業(yè)場(chǎng)地選擇在西場(chǎng)地；在主工業(yè)場(chǎng)地布置1個(gè)主斜井、一個(gè)東進(jìn)風(fēng)立井、一個(gè)東回風(fēng)立井，并布置選煤廠等地面煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)；主斜井以傾角16º、長(zhǎng)度1643m（鋪設(shè)一條2.0m寬的膠帶輸送機(jī)）見煤后，沿煤層布置大巷、鋪設(shè)1條1.4m寬、長(zhǎng)度1200m的膠帶輸送機(jī)至副立井井底擔(dān)負(fù)煤炭提升運(yùn)輸，在輔助場(chǎng)地布置副立井和西回風(fēng)立井；井底車場(chǎng)和水平大巷布置在+400m水

101、平；鐵路專用線修至東場(chǎng)地。</p><p>　　(3)方案三：西場(chǎng)地主斜井、副立井方案</p><p>　　礦井工業(yè)場(chǎng)地選擇在西場(chǎng)地，東場(chǎng)地僅作為風(fēng)井場(chǎng)地；在主工業(yè)場(chǎng)地布置1個(gè)主斜井、1個(gè)副立井、1個(gè)西回風(fēng)立井，并布置選煤廠等地面煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)，主斜井以傾角16º、斜長(zhǎng)1846m（鋪設(shè)一條2.0m寬的膠帶輸送機(jī)）在1103號(hào)鉆孔東側(cè)見煤后設(shè)置井底煤倉，擔(dān)負(fù)煤炭提升運(yùn)輸，在東場(chǎng)地布置

102、一個(gè)東進(jìn)風(fēng)立井和一個(gè)東回風(fēng)立井；井底車場(chǎng)和水平大巷布置在+400m水平；鐵路專用線修至西場(chǎng)地。</p><p>　　根據(jù)上述三個(gè)方案的開拓布置，其優(yōu)缺點(diǎn)分析如下：</p><p>　　(1)方案一：西場(chǎng)地主、副立井方案</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　西場(chǎng)地不需要再購地；</p>

103、;<p>　　立井井筒通過表土段、基巖風(fēng)氧化帶段及表土段中0.9m砂層和含水層時(shí)施工方法相對(duì)簡(jiǎn)單；</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地集中，便于管理；</p><p><b>　　井筒靠近儲(chǔ)量中心。</b></p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　①地面多修建2.8k

104、m鐵路專用線；</p><p>　?、诘孛娑嘈藿ㄒ蛔蠛予F路大橋。</p><p>　　(2)方案二：東場(chǎng)地主斜井、西場(chǎng)地副立井方案。</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　?、勹F路專用線短2.8km；</p><p>　?、诓恍枰ㄔO(shè)后河鐵路大橋；</p>

105、<p>　?、壑鬟\(yùn)輸可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高；</p><p>　?、懿捎眯本_拓，礦井發(fā)生事故時(shí)，人員撤離方便，各種管線鋪設(shè)方便。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　?、佥o助材料和大型設(shè)備需汽車從東場(chǎng)地運(yùn)至西場(chǎng)地；</p><p>　　②東場(chǎng)地需增加購地，其西邊為西

106、洼河，增加購地比較困難，且西場(chǎng)地已經(jīng)完成購地，造成西場(chǎng)地部分已購地面積浪費(fèi)；</p><p>　?、蹆蓚€(gè)場(chǎng)地分散布置，不便于管理；</p><p>　　④主斜井通過表土段0.9m砂層（斜長(zhǎng)3.3m）和含水層時(shí)施工相對(duì)復(fù)雜，鑿井措施費(fèi)用高；</p><p>　?、莩跗诓蓞^(qū)村莊壓煤較多，正規(guī)工作面少，工作面倒替頻繁，采區(qū)接替相對(duì)緊張。</p><p&

107、gt;　　(3)方案三：西場(chǎng)地主斜井、副立井方案</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　?、倌z帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，可實(shí)現(xiàn)煤炭連續(xù)運(yùn)輸；自動(dòng)化程度高，運(yùn)輸能力大；</p><p>　?、谖鲌?chǎng)地不需要再購地；</p><p>　?、壑骶卓拷鼉?chǔ)量中心；</p><p>　?、?/p>

108、達(dá)產(chǎn)時(shí)工作面位置村莊壓煤相對(duì)較少，有利于工作面接替和礦井產(chǎn)量的穩(wěn)定；</p><p>　　⑤采用斜井開拓，礦井發(fā)生事故時(shí)，人員撤離方便，各種管線易于鋪設(shè)。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　地面多建2.8km鐵路專用線；</p><p>　　地面多建一座后河鐵路大橋；</p>

109、<p>　　主斜井通過表土層施工相對(duì)復(fù)雜，鑿井措施費(fèi)用高。</p><p>　　通過上述三個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析可以看出，方案二和方案三主井采用斜井比方案一主井采用立井具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　采用膠帶輸送機(jī)提煤，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，增產(chǎn)潛力大；</p><p>　　斜井可實(shí)現(xiàn)井下多點(diǎn)來煤；</p><p>　　井下發(fā)生事故時(shí)，撤

110、離人員快；</p><p>　　斜井膠帶輸送機(jī)維護(hù)較立井箕斗容易。</p><p>　　但是，也存在嚴(yán)重的不足：</p><p>　　(1)斜井要穿過80～90m表土層和基巖風(fēng)氧化帶，斜長(zhǎng)290～330m，根據(jù)潞礦集團(tuán)其它礦井井筒通過表土層風(fēng)氧化帶和含水層的經(jīng)驗(yàn)，立井施工較斜井施工相對(duì)容易，且立井施工技術(shù)成熟；</p><p>　　(2)方案

111、二主斜井長(zhǎng)度164tr3m，帶寬2.0m，帶速5m/s，帶強(qiáng)5500N/mm，功率6720kw，需三個(gè)滾筒六驅(qū)動(dòng)；方案三主斜井長(zhǎng)度1846m，帶寬2.0m，帶速5m/s，帶強(qiáng)6000N/mm，功率7200kw，需三個(gè)滾筒六驅(qū)動(dòng)；所需用的膠帶輸送機(jī)帶速高，功率大，帶強(qiáng)等級(jí)高，國內(nèi)尚無此設(shè)備，設(shè)備需要從國外進(jìn)口。</p><p>　　根據(jù)上述三個(gè)方案的開拓布置，通過其技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較可知，方案一采用主立井的開拓方式

112、，井筒施工容易，均采用成熟設(shè)備。因此本設(shè)計(jì)推薦西場(chǎng)地主、副立井開拓的第一方案。</p><p>　　各開拓方案投資比較見表2－4。</p><p>　　2.2.2礦井基本巷道</p><p><b>　　1．井筒</b></p><p><b>　?。?）主立井</b></p><

113、;p>　　主井井筒凈直徑8.2m，承擔(dān)全礦井的原煤提升任務(wù)，并兼作主進(jìn)風(fēng)井。井筒內(nèi)并列布置兩套提升設(shè)備，為2對(duì)25t立井多繩提煤箕斗，一期裝備一套箕斗，二期再裝備一套，采用冷彎方管罐道和罐道梁，罐道梁托架與井壁采用樹脂錨桿固定。井筒內(nèi)敷設(shè)有信號(hào)電纜。其斷面布置詳見圖2－3。</p><p>　　圖2－3 主立井?dāng)嗝娌贾脠D</p><p><b>　?、诟绷⒕?lt;/b&

114、gt;</p><p>　　副立井井筒凈直徑8.2m，擔(dān)負(fù)全礦井的人員、設(shè)備和材料的升降以及矸石提升任務(wù)，并兼作輔助進(jìn)風(fēng)井。井筒內(nèi)并列布置兩套提升設(shè)備，一套為一個(gè)1.5t礦車二層四車非標(biāo)加寬罐籠和一個(gè)1.5t礦車二層四車標(biāo)準(zhǔn)罐籠，另一套為帶平衡錘的可下長(zhǎng)材料的交通罐籠，采用冷彎方管罐道和罐道梁，罐道梁托架與井壁采用樹脂錨桿固定。井筒內(nèi)還設(shè)有玻璃鋼梯子間，并敷設(shè)有排水管、消防灑水管、壓風(fēng)管、動(dòng)力電纜和信號(hào)電纜。其斷

115、面布置詳見圖2－4。</p><p>　　圖2－4 副立井?dāng)嗝娌贾脠D</p><p><b>　?、畚骰仫L(fēng)立井</b></p><p>　　西回風(fēng)立井井筒凈直徑7.5m，擔(dān)負(fù)南一采區(qū)的回風(fēng)任務(wù)，井筒內(nèi)設(shè)有玻璃鋼梯子間。其斷面布置詳見圖2－5。</p><p>　　圖2－5 回風(fēng)立井井筒斷面布置</p>

116、;<p>　　④礦井分區(qū)通風(fēng)的進(jìn)、回風(fēng)立井</p><p>　　分區(qū)通風(fēng)的進(jìn)、回風(fēng)井井筒凈直徑7.5m，回風(fēng)立井井筒內(nèi)設(shè)有玻璃鋼梯子間。其斷面布置詳見圖2-6。</p><p>　　圖2-6閻莊進(jìn)、回風(fēng)立井?dāng)嗝娌贾脠D</p><p>　　2．井筒施工方法及井壁結(jié)構(gòu)</p><p><b>　?。?）井筒施工方法<

117、/b></p><p>　　根據(jù)礦井精查地質(zhì)報(bào)告提供的資料，以及獲得的有關(guān)地質(zhì)、水文情況，設(shè)計(jì)初步確定各采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)井筒表土及基巖強(qiáng)風(fēng)化帶采用普通法施工。</p><p>　?。?）井壁結(jié)構(gòu)及厚度</p><p>　　主立井和副立井的表土段及基巖風(fēng)化帶采用鋼筋混凝土雙層井壁支護(hù)，支護(hù)厚度為外層井壁350mm，內(nèi)層井壁500mm，基巖段采用混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度為

118、600mm；西回風(fēng)立井和閻莊進(jìn)、回風(fēng)立井表土段采用鋼筋混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度為800mm，基巖段采用混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度為500mm。各井筒特征表詳見表2-5。</p><p>　　表2-5 井筒特征表</p><p><b>　　3．井底車場(chǎng)及硐室</b></p><p><b>　　（1）井底車場(chǎng)</b></p&g

119、t;<p><b>　　井底車場(chǎng)形式選擇</b></p><p>　　根據(jù)井筒與主要大巷的相對(duì)位置、地面生產(chǎn)系統(tǒng)及井下開拓方式的要求，以調(diào)車方便、節(jié)省工程量為原則，井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)為環(huán)行臥式。井底車場(chǎng)形式見圖2-7。</p><p>　　圖2-7 井底車場(chǎng)示意圖</p><p><b>　?。?）井底車場(chǎng)硐室</b&

120、gt;</p><p><b>　　①硐室的名稱及位置</b></p><p>　　在副立井井底附近設(shè)有中央變電所、主排水泵房、等候室、人車場(chǎng)、人車庫，在井底車場(chǎng)的南側(cè)設(shè)有水倉、爆破材料庫，在井底車場(chǎng)出車側(cè)的出口附近設(shè)一調(diào)度室，考慮到充分利用井底車場(chǎng)的巷道，節(jié)省工程量，在主立井井底清理巷道的兩側(cè)分別布置了電機(jī)車修理間，消防材料庫。</p><p&g

121、t;<b>　?、谥骶b載系統(tǒng)</b></p><p>　　主井裝載系統(tǒng)由箕斗裝載硐室、井底煤倉及裝載機(jī)聯(lián)絡(luò)巷組成。主立井井底北側(cè)設(shè)有一號(hào)煤倉，南側(cè)設(shè)有二號(hào)煤倉，均為直徑8.0m的垂直煤倉，垂高40.5m，容量為1500t，煤倉下口配有定量刮板輸送機(jī)，煤倉上口的大巷膠帶輸送機(jī)上設(shè)置卸煤小車。使南、北兩翼來煤根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)配卸入不同煤倉。</p><p><b&g