李勇江設(shè)計(jì)說明書

摘要平煤神馬集團(tuán)一礦位于河南省平頂山市境內(nèi)，為平煤神馬（集團(tuán)）的大型現(xiàn)代化高產(chǎn)高效礦井之一。采區(qū)地質(zhì)條件簡單，開采的煤層賦存穩(wěn)定，為近水平厚煤層。礦井的生產(chǎn)能力為0.9Mt/a，服務(wù)年限為61a。根據(jù)一礦礦采區(qū)的實(shí)際情況，確定礦井的開拓方式為立井單水平開拓，采區(qū)式準(zhǔn)備，走向長壁采煤法，綜合機(jī)械化采煤工藝，礦井工作制度為兩班采煤，一班準(zhǔn)備。礦井的采煤、運(yùn)輸、提升、排水和通風(fēng)主要系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，以科技進(jìn)步推動礦井的現(xiàn)代化發(fā)展。 目錄TOC\o"1-4"\h\u前言 5第一章、礦井概況 61.1、礦井基本概況 61.1.1、礦井在礦區(qū)所處位置，礦井四鄰關(guān)系。 61.1.2、礦井開采范圍，邊界劃分。 71.1.2.1、采區(qū)境界 71.1.2.2、采區(qū)境界周圍情況 71.1.3、井田內(nèi)煤層賦存狀況、走向、傾向、傾角變化。 71.1.3.1、采區(qū)附近主要地質(zhì)構(gòu)造 81.1.3.2、煤塵、煤質(zhì)特征 81.1.4、開采煤層狀況揮發(fā)分和爆炸性。 8第二章、采區(qū)基本條件 92.1、采區(qū)煤層條件 92.1.1、采區(qū)開采范圍、四鄰狀況、采區(qū)儲量。 92.1.1.1、礦井工業(yè)儲量 92.1.1.2、礦井設(shè)計(jì)儲量 92.1.1.3、礦井可采儲量 92.1.2、煤層賦存條件、圍巖條件。 112.1.3、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征，對采區(qū)巷道布置和回采影響狀況。 112.1.4、采區(qū)內(nèi)煤層，煤質(zhì)狀況、采區(qū)內(nèi)瓦斯賦存和涌出預(yù)測、采區(qū)內(nèi)涌水量和排水方法。 112.2、采區(qū)生產(chǎn)狀況 122.2.1、采區(qū)擬采取回采工藝、生產(chǎn)能力確定、區(qū)段數(shù)目劃分，區(qū)段長度要求。 122.2.2、采區(qū)內(nèi)回采工作面和掘進(jìn)工作面配備。 122.2.3、主要生產(chǎn)系統(tǒng)要求。 13第三章、采區(qū)巷道布置設(shè)計(jì) 143.1、采區(qū)上（下）山布置 143.1.1、結(jié)合采區(qū)條件提出采區(qū)上（下）山布置方案2個(gè)以上。 143.1.2、進(jìn)行對比分析、確定合適的上（下）山布置方式。 153.1.3、確定采區(qū)上（下）山所處層位、數(shù)目、斷面形狀和支護(hù)方式與支護(hù)規(guī)格。 163.2、采區(qū)車場形式選擇設(shè)計(jì) 193.2.1、根據(jù)采區(qū)布置層次、選擇采區(qū)上、中、下部車場基本形式。 193.2.2、井底車場 193.2.2.1、概述 193.2.2.2、線路總平面設(shè)計(jì) 203.2.2.3、井底車場通過能力的計(jì)算 213.2.2.4、確定井底車場主要巷道斷面 213.3、采區(qū)回采平巷布置 223.3.1、確定回采平巷布置方式、掘進(jìn)、支護(hù)要求。 223.3.2、巷道斷面尺寸設(shè)計(jì)、支護(hù)方式、支護(hù)參數(shù)選擇設(shè)計(jì)。 233.3.2.1、井筒特征的確定 233.3.2.2、井壁的支護(hù)材料及井壁厚度 263.4、采區(qū)主要硐室布置 283.4.1、主井系統(tǒng)硐室 283.4.2、副井系統(tǒng)硐室 293.4.3、其它硐室 303.5、采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng) 303.5.1、分別說明采區(qū)三大主要生產(chǎn)系統(tǒng)路線、主要設(shè)備、設(shè)施和能力。 303.5.1.1、礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 303.5.1.2、礦井排水系統(tǒng) 313.5.1.3、通風(fēng)系統(tǒng) 313.5.1.4、供電系統(tǒng) 313.5.2、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)要計(jì)算確定工作地點(diǎn)風(fēng)量、計(jì)算采區(qū)所需風(fēng)量。 313.5.2.1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 313.5.2.2、選擇礦井主扇的工作方式 323.5.2.3、選擇礦井通風(fēng)方式 323.5.2.4、采煤工作面瓦斯涌出量計(jì)算 323.5.2.5、掘進(jìn)工作面所需量 323.5.2.6、硐室實(shí)際需風(fēng)量 333.5.3、下山采區(qū)說明水倉、泵房及排水能力。 343.5.4、采區(qū)內(nèi)工作面接替順序安排表。 343.5開采順序及帶區(qū)、采煤工作面的配置 353.5.1開采順序 353.5.2保證本產(chǎn)品的同采采區(qū)數(shù)和工作面數(shù)。 353.5.3礦井產(chǎn)量驗(yàn)算 363.6井巷工程量和建井工期 36第四章、工作面回采工藝設(shè)計(jì) 384.1、工作面基本條件 384.2、工作面回采工藝方式 384.2.1、工作面回采工藝方式選擇，工作面主要設(shè)備選型。 384.2.1.1、采煤方法的選擇 384.2.1.2、機(jī)械設(shè)備選型 384.2.1.3、作業(yè)方式 384.2.1.4、采空區(qū)處理方法：全部冒落法 394.2.1.5、工作面循環(huán)方式及循環(huán)作業(yè)圖表 394.2.2、支護(hù)方式選擇，綜采選擇支架架型，驗(yàn)算支護(hù)強(qiáng)度。 424.2.3、工作面回采設(shè)備 484.3采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 484.3.1采區(qū)走向長度的確定 484.3.2確定區(qū)段斜長及區(qū)段數(shù)目 484.3.3煤柱尺寸的留設(shè) 494.3.4采區(qū)上山的布置 494.3.5區(qū)段平巷的布置 494.3.6聯(lián)絡(luò)巷道布置 494.3.7采區(qū)車場形式選擇 494.3.8采區(qū)硐室 504.3.9采區(qū)和掘進(jìn)出煤率及采區(qū)采出率 504.2.10采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 51第五章、采煤工作面生產(chǎn)組織設(shè)計(jì) 535.1、回采工作面質(zhì)量管理 535.1.1、工作面支護(hù)質(zhì)量，設(shè)備管理和煤質(zhì)管理的有關(guān)規(guī)定 535.1.2、設(shè)備管理和煤質(zhì)管理的有關(guān)規(guī)定 545.1.2.1、預(yù)防瓦斯爆炸的措施 545.1.2.2、防火措施 555.1.2.3、煤塵爆炸防治措施 575.1.2.4、防治水措施 595.1.3、工作面安全管理的有關(guān)規(guī)定 605.2、回采工作面生產(chǎn)組織管理 675.2.1、回采工作面作業(yè)方式、勞動組織設(shè)計(jì)、工作面循環(huán)方式和循環(huán)圖表編制。 675.2.1.1、回采工作面作業(yè)方式 675.2.1.2、勞動組織設(shè)計(jì) 675.2.1.3工作面循環(huán)方式 685.2.1.4、循環(huán)圖表編制 685.2.2、計(jì)算工作面主要生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 695.2.2.1、礦井工業(yè)儲量 695.2.2.2、礦井設(shè)計(jì)儲量 695.2.2.3、礦井可采儲量 705.2.2.4、礦井年產(chǎn)量的計(jì)算依據(jù) 705.2.2.5、礦井服務(wù)年限 71第六章采區(qū)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 72結(jié)束語 74參考文獻(xiàn) 75

前言采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)全部教學(xué)進(jìn)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是對學(xué)生成績的最終考核，其目的是使學(xué)習(xí)深入認(rèn)識礦井各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)和各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系和制約關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用各門學(xué)科的理論知識，分析和解決采礦工程技術(shù)問題的能力；培養(yǎng)和鍛練學(xué)生獨(dú)立的進(jìn)行學(xué)習(xí)和工作的能力；培養(yǎng)學(xué)生搜集、整理、運(yùn)用科技資料和生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的能力；進(jìn)一步訓(xùn)練撰寫技術(shù)文件和繪制工程圖件的基本技能。礦井設(shè)計(jì)是一個(gè)涉及煤礦開采學(xué)、井巷工程、礦山機(jī)械、礦井通風(fēng)與安全、礦山環(huán)保等諸多技術(shù)科學(xué)的系統(tǒng)工程，雖然本次設(shè)計(jì)題目中存在一些理想化的條件，但是通過這次設(shè)計(jì)，我已經(jīng)掌握了礦井設(shè)計(jì)的方法和步驟，培養(yǎng)了搜集、整理、運(yùn)用科技資料和生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的能力，提高了撰寫技術(shù)文件和解決實(shí)際問題的能力，這些能力的培養(yǎng)對以后走上工作崗位做了良好的鋪墊。本次設(shè)計(jì)參照礦井是義煤集團(tuán)十一礦煤礦，在十一礦實(shí)際地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)收集到的礦井生產(chǎn)圖紙和數(shù)據(jù)，按照指導(dǎo)教師要求作了一些修改后，對礦井做的初步設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：礦井概況及采區(qū)地質(zhì)特征、礦井儲量及服務(wù)年限、采區(qū)開拓、準(zhǔn)備方式、礦井提升運(yùn)輸和排水、礦井通風(fēng)與安全技術(shù)等六個(gè)方面。本次設(shè)計(jì)以《畢業(yè)設(shè)計(jì)論文大綱》為依據(jù)，按照《安全規(guī)程》的要求，經(jīng)過查閱相關(guān)資料和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)而完成，由于本人知識結(jié)構(gòu)的限制和設(shè)計(jì)能力有限，設(shè)計(jì)中難免有不妥和錯(cuò)誤之處，墾請審閱老師批評指正。第一章、礦井概況1.1、礦井基本概況1.1.1、礦井在礦區(qū)所處位置，礦井四鄰關(guān)系。一礦位于平頂山礦區(qū)中部，位于平頂山市中心以北3Km處，屬平頂山煤田。東部以26勘探線為界與十礦相鄰，西以36勘探線為界與四礦、六礦相鄰，丁組煤層南南窯采空區(qū)下屆（+45~+110m之間），北之-600等高線。其地理位置坐標(biāo)，東經(jīng)：113o11′45"～113o22′30，北緯：33o40′15"～33o48′45"。，礦區(qū)走向長約5KM，傾向長約5.86KM，總面積約16.3平方公里。一礦距平頂山市區(qū)約3公里，市內(nèi)有12路公共汽車直通礦部，并有35路公共汽車經(jīng)過一礦口。一礦至平頂山火車站9Km，通過礦區(qū)專用鐵路可直達(dá)漯寶鐵路。漯寶鐵路連接京廣、焦柳兩大鐵路干線。平頂山車站至京廣鐵路70Km，至焦柳鐵路28Km。以平頂山市為交通樞紐，有柏油公路溝通各縣市，交通極為方便。（一礦交通位置圖）平頂山煤田地處伏牛山東端與華北大平原西南緣的交接部位，地勢西高東低，西部為低山丘陵，東部過度為沖積平原。一礦采區(qū)位于平頂山礦區(qū)，屬剝蝕殘余丘陵地貌單元。采區(qū)北部為丘陵山體，山體呈北西～南東向展布，最高山脊（紅石寨）標(biāo)高+320.4m；山脊兩側(cè)南北向沖溝較發(fā)育；山體南中部為剝蝕殘丘與坡洪積層組成的北西～南東向槽形谷地，最低標(biāo)高為+100m，一般+110～+120m；采區(qū)南緣為寒武系灰?guī)r組成的呈北西～南東向展布的剝蝕殘丘和壟崗（青石山）。區(qū)內(nèi)河流均屬淮河水系，主要河流有沙河和汝河，湛河和清腸河分別為其支流，但均在十一礦采區(qū)之外，僅在采區(qū)南、北坡有一些季節(jié)性水流沖溝，排水條件良好，水流匯集后沿寒武系灰?guī)r及太原群灰?guī)r露頭之上流入湛河。北干渠流經(jīng)采區(qū)北邊界處，但該處煤層埋深1000m以上，對井下開采不產(chǎn)生影響。1.1.2、礦井開采范圍，邊界劃分。1.1.2.1、采區(qū)境界該采區(qū)北以風(fēng)化帶為界，南以－200米等高線為界，西大致以F3斷層為界，東以F16斷層為界，采區(qū)走向最大值5800米，最小值5200米，平均5000米；傾向最大值2200米，最小值1800米，平均2300米，采區(qū)面積約13.40Km2。五個(gè)枴點(diǎn)坐標(biāo)如下表：表2—1—1采區(qū)境界控制點(diǎn)一纜表拐點(diǎn)序號徑度坐標(biāo)（X）緯度坐標(biāo)A375815753844660B375800253842150C315814403840890D375834353839585E3758466538401151.1.2.2、采區(qū)境界周圍情況一礦礦上部有南澗河流過礦區(qū)，并且為采區(qū)內(nèi)主要地表水系，在礦井設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮防水煤柱的留設(shè)；中部較簡單無大的褶皺和斷層。1.1.3、井田內(nèi)煤層賦存狀況、走向、傾向、傾角變化。本采區(qū)煤層傾角15°，走向平均長度1800m，傾向長度800m，采區(qū)面積13.40km2，平均煤厚4.5m，采用走向長壁采煤法，在采區(qū)傾斜方向上劃分為二個(gè)階段，采用上下山相結(jié)合的開拓方式。1.1.3.1、采區(qū)附近主要地質(zhì)構(gòu)造采區(qū)處于李口向斜西南翼，主體為北東傾向的單斜構(gòu)造，淺陡深緩。由于受北東向應(yīng)力擠壓的影響，在采區(qū)南端形成緊密褶皺帶，淺部地層傾角高達(dá)37°,局部直立甚至倒轉(zhuǎn)，深部傾角12°；采區(qū)內(nèi)也有局部的凹陷與隆起。由于受采區(qū)外界附近斷層的影響，采區(qū)內(nèi)存在一條中型斷層，走向多為北東－南西向，在礦井生產(chǎn)揭露中，丁組和戊組煤層微型斷層發(fā)育。艾山逆斷層：位于采區(qū)西北部，由55-12孔控制，在水平四采區(qū)揭露。傾向北東，傾角62°，落差9m，延展長度720m。1.1.3.2、煤塵、煤質(zhì)特征1.煤層丁5-6：原煤灰分＝26.84%，屬中灰－富灰煤，原煤硫分＝0.38%，屬特低硫煤。丁5-6：以粉煤為主，占58.55%,其次為小塊、大塊煤，分別占16.22%和4.68%。精煤回收率平均值均小于40%，中煤含量超過30%，屬極難選煤。1.1.4、開采煤層狀況揮發(fā)分和爆炸性。本采區(qū)在勘探初期，由401隊(duì)做了部分煤巖工作，因測試項(xiàng)目不全，僅供參考，補(bǔ)勘階段，采取堅(jiān)定樣煤5個(gè)，其中丁5-6煤層3個(gè)，現(xiàn)將有關(guān)物理性質(zhì)及煤巖特性按煤種及煤層分述如下：丁組煤：黑褐色，弱玻璃光澤，硬度1-1.5度;宏觀煤巖類型為暗淡－半暗型;顯微煤巖組分中，鏡質(zhì)體68.75%，惰質(zhì)體22.94%，殼質(zhì)體8.30%，無機(jī)質(zhì)11.85%，以鏡質(zhì)體為主；顯微煤巖類型為微三合煤；變質(zhì)中等，由淺到深變質(zhì)程度落有增高。表1-2-2水文地質(zhì)條件明細(xì)表影響回采工作地質(zhì)資料最大涌水300m/h正常涌水200m/h地溫正常地壓正常瓦斯相對涌出量為8m/t煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，爆炸指數(shù)17.58%自燃自燃等級為三級，煤的自燃發(fā)火期最短為72天第二章、采區(qū)基本條件2.1、采區(qū)煤層條件2.1.1、采區(qū)開采范圍、四鄰狀況、采區(qū)儲量。2.1.2、煤層賦存條件、圍巖條件。礦井內(nèi)煤層：丁5-6：該煤層可采指數(shù)0.97，變異系數(shù)53.1%，煤厚2.10～3.05m，平均2.5m，屬較穩(wěn)定煤層，局部地段含1-3層夾矸。為主采煤層。戊9-10：上距丁5-6煤100m，可采指數(shù)0.97，變異系數(shù)40.5%，厚1.98～2.63m，平均2.36m，屬較穩(wěn)定煤層，煤層結(jié)構(gòu)較簡單，多存在一層厚0.01-0.6m的夾矸（個(gè)別區(qū)域1-3層），局部區(qū)域無夾矸，東厚西薄，厚度變化不大。為主采煤層。2.1.3、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征，對采區(qū)巷道布置和回采影響狀況。礦井處于李口向斜西南翼，主體為北東傾向的單斜構(gòu)造，淺陡深緩。由于受北東向應(yīng)力擠壓的影響，在礦井南端形成緊密褶皺帶，淺部地層傾角高達(dá)37°,局部直立甚至倒轉(zhuǎn)，深部傾角12°；礦井內(nèi)也有局部的凹陷與隆起。由于受礦井外界附近斷層的影響，礦井內(nèi)存在一條中型斷層，走向多為北東－南西向，在礦井生產(chǎn)揭露中，丁組和戊組煤層微型斷層發(fā)育。艾山逆斷層：位于礦井西北部，由55-12孔控制，在水平四礦井揭露。傾向北東，傾角62°，落差9m，延展長度720m。2.1.4、采區(qū)內(nèi)煤層，煤質(zhì)狀況、采區(qū)內(nèi)瓦斯賦存和涌出預(yù)測、采區(qū)內(nèi)涌水量和排水方法。本礦井在勘探初期，由401隊(duì)做了部分煤巖工作，因測試項(xiàng)目不全，僅供參考，補(bǔ)勘階段，采取堅(jiān)定樣煤5個(gè)，其中丁5-6煤層3個(gè)，現(xiàn)將有關(guān)物理性質(zhì)及煤巖特性按煤種及煤層分述如下：丁組煤：黑褐色，弱玻璃光澤，硬度1-1.5度;宏觀煤巖類型為暗淡－半暗型;顯微煤巖組分中，鏡質(zhì)體68.75%，惰質(zhì)體22.94%，殼質(zhì)體8.30%，無機(jī)質(zhì)11.85%，以鏡質(zhì)體為主；顯微煤巖類型為微三合煤；變質(zhì)中等，由淺到深變質(zhì)程度落有增高。表1-2-2水文地質(zhì)條件明細(xì)表影響回采工作地質(zhì)資料最大涌水300m/h正常涌水200m/h地溫正常地壓正常瓦斯相對涌出量為8m/t煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，爆炸指數(shù)17.58%自燃自燃等級為三級，煤的自燃發(fā)火期最短為72天煤層丁5-6：原煤灰分＝26.84%，屬中灰－富灰煤，原煤硫分＝0.38%，屬特低硫煤。丁5-6：以粉煤為主，占58.55%,其次為小塊、大塊煤，分別占16.22%和4.68%。精煤回收率平均值均小于40%，中煤含量超過30%，屬極難選煤。2.2、采區(qū)生產(chǎn)狀況2.2.1、采區(qū)擬采取回采工藝、生產(chǎn)能力確定、區(qū)段數(shù)目劃分，區(qū)段長度要求。本井開采煤層為二疊紀(jì)五組煤層.通過具體情況具體分析，本設(shè)計(jì)在開拓部署上，巷道布置及采煤方法上采取了相應(yīng)的措施，以保護(hù)安全有效地完成礦井的回采工作。本礦井煤層傾角15°，走向平均長度1800m，傾向長度800m，礦井面積13.40km2，平均煤厚4.5m，采用走向長壁采煤法，在礦井傾斜方向上劃分為二個(gè)階段，采用上下山相結(jié)合的開拓方式。1、井筒位置盡量選擇在礦井中央和最小貨載運(yùn)點(diǎn)上。2、井筒和井底車場運(yùn)輸平巷盡量不穿斷層破碎帶和少穿過松散巖層。由地質(zhì)報(bào)告可知：該礦井表土層厚100m，煤層傾角15°，煤層厚度3.5—6.5m，平均4.5m，開采煤層為二3煤層，礦井涌水量不大，瓦斯涌出量小，屬于低瓦斯礦井，本礦井地質(zhì)構(gòu)造中等。2.2.2、采區(qū)內(nèi)回采工作面和掘進(jìn)工作面配備。根據(jù)鄰礦同等條件經(jīng)驗(yàn)，本綜放面選型設(shè)備如下：刮板輸送機(jī)：SGZ800/800破碎機(jī)：PCM200膠帶輸送機(jī)：DSP——1080/1000采煤機(jī)：MG800/2040-WD型電牽引采煤機(jī)運(yùn)輸機(jī)：SGZ1000/2×700型交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)：SZZ1200/400型轉(zhuǎn)載機(jī)液壓支架：ZY86400/25.5/55型掩護(hù)式液壓支架2.2.3、主要生產(chǎn)系統(tǒng)要求。建設(shè)完善井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”的目標(biāo)要求（1）建設(shè)完善井下監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)按照《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》（AQ1029—2007）的要求，完善安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對煤礦井下瓦斯、一氧化碳濃度、溫度、風(fēng)速等的動態(tài)監(jiān)控，為安全管理提供決策依據(jù)。強(qiáng)化系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)，定期進(jìn)行調(diào)試、校正，及時(shí)升級、拓展系統(tǒng)功能和監(jiān)控范圍，確保設(shè)備性能完好，系統(tǒng)靈敏可靠。健全完善規(guī)章制度和事故應(yīng)急預(yù)案，落實(shí)值班、帶班人員責(zé)任，監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中心堅(jiān)持24小時(shí)值班制度，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警、斷電、饋電異常信息時(shí)，迅速采取斷電、撤人、通知作業(yè)等應(yīng)急處置措施，充分發(fā)揮其安全避險(xiǎn)的預(yù)警作用。（2）建設(shè)完善井下人員定位系統(tǒng)按照《煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)使用規(guī)范》（AQ1048—2007）的要求，建設(shè)完善井下人員定位系統(tǒng)，并做好系統(tǒng)的維護(hù)和升級改造工作，保障系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。所有入井人員必須攜帶識別卡（或具有定位功能的無線通訊設(shè)備），確保能夠?qū)崟r(shí)掌握井下各個(gè)作業(yè)區(qū)域人員的動態(tài)分布及變化情況。進(jìn)一步完善制度，發(fā)揮人員定位系統(tǒng)在定員管理和應(yīng)急救援中的作用。（3）建設(shè)完善井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)按照《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》的要求，委托有相關(guān)設(shè)計(jì)資質(zhì)單位進(jìn)行緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)應(yīng)與監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、壓風(fēng)自救、供水施救、通信聯(lián)絡(luò)等系統(tǒng)相互連接，在緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)安全防護(hù)功能基礎(chǔ)上，依靠其他避險(xiǎn)系統(tǒng)的支持，提升緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的安全防護(hù)能力。緊急避險(xiǎn)設(shè)施應(yīng)具備安全防護(hù)、氧氣供給保障、有害氣體去除、環(huán)境監(jiān)測、通訊、照明、動力供應(yīng)、人員生存保障等基本功能，在無任何外界支持的條件下額定防護(hù)時(shí)間不低于96小時(shí)。緊急避險(xiǎn)設(shè)施的容量應(yīng)滿足服務(wù)區(qū)域所有人員緊急避險(xiǎn)需要，包括生產(chǎn)人員、管理人員及可能出現(xiàn)的其他臨時(shí)人員，并按規(guī)定留有一定的備用系數(shù)。緊急避險(xiǎn)設(shè)施的設(shè)置要與礦井避災(zāi)路線相結(jié)合，緊急避險(xiǎn)設(shè)施應(yīng)有清晰、醒目的標(biāo)識。（4）建設(shè)完善壓風(fēng)自救系統(tǒng)在按照《煤礦安全規(guī)程》要求建立壓風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，按照所有采掘作業(yè)地點(diǎn)在災(zāi)變期間能夠提供壓風(fēng)供氣的要求，進(jìn)一步完善壓風(fēng)自救系統(tǒng)，設(shè)置供氣閥門。井下壓風(fēng)管路要采取保護(hù)措施，防治災(zāi)變破壞。（5）建設(shè)完善礦井供水施救系統(tǒng)建設(shè)完善的防塵供水系統(tǒng)，嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》要求設(shè)置三通及閥門，在采掘作業(yè)地點(diǎn)和人員較集中地地點(diǎn)設(shè)置供水閥門。加強(qiáng)供水管路的維護(hù)，不得出現(xiàn)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。（6）建設(shè)完善井下通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)按照《煤礦安全規(guī)程》的要求，在主副井口、井底車場、井下變電所、水泵房等主要機(jī)電硐室和采掘工作面安設(shè)符合規(guī)定的電話。井下避險(xiǎn)硐室（救生艙）、水泵房、變電所設(shè)直通礦調(diào)度室的電話。使用井下無線通訊系統(tǒng)、井下廣播系統(tǒng)。發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)及時(shí)通知井下人員撤離到安全地點(diǎn)。第三章、采區(qū)巷道布置設(shè)計(jì)3.1、采區(qū)上（下）山布置3.1.1、結(jié)合采區(qū)條件提出采區(qū)上（下）山布置方案2個(gè)以上。根據(jù)以上地質(zhì)資料以及現(xiàn)有的開采技術(shù)，經(jīng)過分析提出以下兩種在技術(shù)上可行的開拓方案：1、斜井兩水平上下山開拓；2、立井單水平上下山開拓；3.1.2、進(jìn)行對比分析、確定合適的上（下）山布置方式。對于方案一，采用斜井兩水平上下山式開拓的優(yōu)點(diǎn)：1、井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備簡單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場等比立井簡單；2、斜井一般無須大型提升設(shè)備；3、采用斜井石門長度比較短；4、延深斜井施工比較方便，對生產(chǎn)干擾少，可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施；5、采用片盤斜井時(shí)，井巷工程量小，可少掘上山部分的巷道；采用方案一的缺點(diǎn)：1、斜井井筒比立井長得多，提升費(fèi)用高，沿井筒敷設(shè)管路、電纜所需管路也較長；2、斜井通風(fēng)路線較長，通風(fēng)阻力大；3、采用片盤斜井時(shí)，由于該礦井受斷層切割，井筒難以布置在礦井中央，使礦井生產(chǎn)不均衡，后期生產(chǎn)提升環(huán)節(jié)多。采用方案二的優(yōu)點(diǎn)：1、可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行延伸；2、立井井筒較短，通風(fēng)阻力小，提升速度快。方案二的缺點(diǎn)：1、礦井延伸受地質(zhì)、水文條件的限制；2、原有井筒同時(shí)擔(dān)任生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工與生產(chǎn)相互干擾。3、主井接井技術(shù)難度大，礦井將出現(xiàn)短期停產(chǎn)。4、延伸兩井筒施工組織復(fù)雜。5、立井開拓延伸時(shí)石門較多。3.1.3、確定采區(qū)上（下）山所處層位、數(shù)目、斷面形狀和支護(hù)方式與支護(hù)規(guī)格。經(jīng)濟(jì)合理是指所選的方案噸煤生產(chǎn)能力的基建投資少；特別是初期投資少，勞動生產(chǎn)率高，噸煤生產(chǎn)費(fèi)用低，礦井建設(shè)時(shí)間短，投資效益好，投資收期短，利潤高。計(jì)算各方案不同項(xiàng)目包括：基本建設(shè)費(fèi)用、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用、建井工程量和生產(chǎn)經(jīng)營工程量。在經(jīng)濟(jì)比較落后時(shí)，作以下幾點(diǎn)說明：1）、兩方案相同部分，不予比較，只比較不同部分，不予比較；2）、立井大巷、石門及斜巷上山的輔助運(yùn)輸費(fèi)用均按運(yùn)輸費(fèi)用的20%進(jìn)行估算。表3—2—1各方案工程量計(jì)算表方案項(xiàng)目方案一方案二工程量/m工程量/m初期主井井筒1022180+20副井井筒1022180+5回風(fēng)斜井10220井底車場2001000主要石門——125礦井上山——2×1022回風(fēng)立井030后期主井井筒869200+20副井井筒869200+5回風(fēng)斜井8690井底車場2001000主要石門——1300礦井上山0869×2回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷500——表3—2—2基建費(fèi)用表方方案項(xiàng)目方案一方案二工程量/m單價(jià)/元每米費(fèi)用/萬元工程量/m單價(jià)/元每米費(fèi)用/萬元初期主井井筒10223782386.522008294165.88副井井筒10223782386.521858294153.44回風(fēng)斜井10222500255.50——4560——井底車場200239947.9810002399239.90主要石門——2000——125200025.0礦井上山——2000——20442000408.8回風(fēng)立井——8294——30829424.88小計(jì)1076.521017.90后期主井井筒8694560396.2622010000220副井井筒8694560396.2620510000205回風(fēng)斜井8693000260.07————井底車場200350070.0010003500350主要石門——2500—0礦井上山——2500—75回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷5002000110.00——2000——小計(jì)1232.591533.75總計(jì)2309.112551.65表3—2—3生產(chǎn)經(jīng)營工程量表方方案項(xiàng)目方案一方案二工程量工程量提升費(fèi)用/萬噸·Km一水平1.2×1.022×143501.2×0.2×14350二水平1.2×0.869×47461.2×0.22×4764石門運(yùn)輸一水平——1.2×0.125×14350二水平——1.2×1.30×4764排水萬m31.022×454.3×24×365×80×10－40.2×454.3×24×365×80×10－4表3—2—4生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用表方案項(xiàng)目方案一方案二工程量/萬噸·km單價(jià)/元/(t·km)費(fèi)用/萬元工程量/萬噸·km單價(jià)/元/(t·km)費(fèi)用/萬元提升費(fèi)用17598.840.71012495.183444.001.3504649.44967.901.0255092.101257.701.7792237.45石門運(yùn)輸2152.50.5451173.117431.840.5454050.35排水費(fèi)用32537.760.32310509.706367.462.28714562.40合計(jì)28096.9826672.71表3—2—5費(fèi)用匯總表方案項(xiàng)目方案一方案二費(fèi)用/萬元百分率%費(fèi)用/萬元百分率%基建工程費(fèi)2309.190.492551.65100生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)28096.98105.3426672.71100經(jīng)過計(jì)算，從表中可知：方案一初期投資比方案二多出58.62萬元，兩者相差不大，需進(jìn)一步比較，但后期方案一又比方案二少出301.16萬元，從基建費(fèi)用上看方案一略優(yōu)；但從經(jīng)營費(fèi)用上看，方案一的經(jīng)營費(fèi)用明顯高于方案二，比方案二多出1424.27萬元，高出5個(gè)百分點(diǎn)；最終總費(fèi)用也是方案一較大。因此最終確定方案二的開拓系統(tǒng)；即立井單水平上、下山式開拓。3.2、采區(qū)車場形式選擇設(shè)計(jì)3.2.1、根據(jù)采區(qū)布置層次、選擇采區(qū)上、中、下部車場基本形式。采區(qū)上(下)山與區(qū)段平巷或階段大巷連接處的一組巷道和硐室稱為采區(qū)車場。采區(qū)車場的主要作用是在采區(qū)內(nèi)運(yùn)輸方式改變或過渡的地方完成轉(zhuǎn)載工作。采區(qū)車場的巷道包括甩車道、存車線及一些聯(lián)絡(luò)巷道，另外還有一些銅室，如煤倉、絞車房、變電所等。采區(qū)車場按地點(diǎn)分有上部車場、中部車場和下部車場。由于地質(zhì)條件與準(zhǔn)備方式不同，車場形式及線路布置也不同。應(yīng)根據(jù)采區(qū)地質(zhì)、開采條件，合理選擇采區(qū)車場的形式。采區(qū)車場施工設(shè)計(jì)。最主要的是車場內(nèi)軌道線路設(shè)計(jì)。軌道線路設(shè)計(jì)必須與采區(qū)運(yùn)輸方式和生產(chǎn)能力相適應(yīng)；必須保證車場內(nèi)調(diào)車方便、可靠；操作簡單、安全；提高工作效率和盡可能減少車場的開掘及維護(hù)工作量。采區(qū)車場線路是由甩車場(或平車場)線路、裝車站和繞道線路所組成。在設(shè)計(jì)線路時(shí)，首先進(jìn)行線路總布置，繪出草圖，然后計(jì)算各線段和各聯(lián)接點(diǎn)的尺寸，最后計(jì)算線路布置的總尺寸，作出線路布置的平面圖和剖面圖。3.2.2、井底車場3.2.2.1、概述井底車場是連接礦井主要提升井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下物料、通風(fēng)、排水、供電和升降人員等各項(xiàng)工作任務(wù)，它是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。井底車場首先保證礦井生產(chǎn)所需的運(yùn)輸能力，并應(yīng)滿足礦井不斷持續(xù)增產(chǎn)的需要，為此，井底車場的設(shè)計(jì)通過能力應(yīng)大于全礦井生產(chǎn)能力的30%——50%；其次，應(yīng)滿足井底車場通過能力前提下盡量減少掘砌工程量，而且井底車場便于管理和安全操作。根據(jù)井筒與主要大巷位置，地面生產(chǎn)系統(tǒng)及井下開拓方式的要求，本礦井采用刀把式井底車場。如下圖3-4-1（本節(jié)根據(jù)老師要求，對井底車場線路聯(lián)接，平面閉合，通過能力不予計(jì)算，僅用插圖的方式說明調(diào)車路線）圖3-4-1井底車場3.2.2.2、線路總平面設(shè)計(jì)1、井筒相互位置的確定如下圖所示：圖3-4-2井筒相互位置圖1—主井中心線；2—副井中心線；3—副井存車線兩井筒中心點(diǎn)間的直線距離C為：C＝＝70m2、主井空重車線長度的確定L=mnL1+L2+L3=1.5×17×3+4.5+15=96m3、副井空重車線長度的確定L2=mnL1+L2+L3=1×30×2+15+4.5=79.5m3.2.2.3、井底車場通過能力的計(jì)算Mjd=(252000/1.15)×(Qjd/Tjd)=(252000/1.15)×(3×17×3/20)=121萬噸。通過能力的富余系數(shù)121/90=140%，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。3.2.2.4、確定井底車場主要巷道斷面1、巷道斷面形狀選擇井底車場巷道服務(wù)年限長，要求將井底車場巷道布置在穩(wěn)定的巖層中，因此，一般井底車場巷道采用拱形斷面。2、巷道支護(hù)方式井底車場巷道一般多采用噴射混凝土支護(hù)。3、巷道斷面尺寸的確定巷道斷面的尺寸要符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：巷道凈斷面必須滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)、設(shè)備安裝、檢修和施工的需要。因此，巷道斷面尺寸主要取決于巷道的用途：存放或通過它的機(jī)械、器材或運(yùn)輸設(shè)備的數(shù)量與規(guī)格、人行道寬度與各種安全間隙，以及通過巷道的風(fēng)量，本礦井采用刀把式井底車場。4、巷道斷面特征水平大巷為半圓拱形，由于本礦井走向較長，大巷斷面面積適當(dāng)加大，巷道凈寬度4.2m，巷道拱高2.1m，巷道整個(gè)高度為4.3m，巷道掘進(jìn)面積17.3m2，凈斷面積16.17m2，支護(hù)采用錨噴支護(hù)，支護(hù)厚度100mm。3.3、采區(qū)回采平巷布置3.3.1、確定回采平巷布置方式、掘進(jìn)、支護(hù)要求。單一煤層走向長壁采煤法采區(qū)巷道布置。該采區(qū)開采一層中厚煤層，煤層埋藏穩(wěn)定，頂?shù)装鍘r層穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，瓦斯涌出量小。采區(qū)走向長度1800m，傾斜長度800m，采區(qū)沿傾斜劃分為5個(gè)區(qū)段（多處未顯示），工作面的采煤工藝為綜合機(jī)械化采煤。由于運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷布置在煤層底板巖層中，因此，在采區(qū)下部和上部分別掘出采區(qū)運(yùn)輸石門和采區(qū)回風(fēng)石門進(jìn)入到該煤層。采區(qū)石門是位于采區(qū)走向長度的中央，分別與運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷相垂直的水平巖石巷道。采區(qū)巷道掘進(jìn)順序是：從運(yùn)輸大巷掘進(jìn)采區(qū)下部的運(yùn)輸石門1，從回風(fēng)大巷掘進(jìn)采區(qū)上部的回風(fēng)石門2。在運(yùn)輸大巷1掘到煤層之后，接著掘進(jìn)采區(qū)下部車場3。由下部車場沿煤層向上掘進(jìn)軌道上山4和運(yùn)輸上山5，這兩條上山的水平間距約為20m。兩條上山4和5掘至采區(qū)上部邊界后，再掘采區(qū)上部車場6與采區(qū)回風(fēng)石門2。然后在第一區(qū)段下部，從軌道上山、運(yùn)輸上山開掘采區(qū)中部車場7，用雙巷掘進(jìn)的方法分別向兩翼掘進(jìn)第一區(qū)段運(yùn)輸平巷9和第二區(qū)段回風(fēng)平巷8。巷道8和9之間的傾斜間距一般為8～15m，即為區(qū)段煤柱寬度（上區(qū)段采過后，以此煤柱來維護(hù)下區(qū)段的回風(fēng)平巷）?；仫L(fēng)平巷8超前于運(yùn)輸平巷9約100～150m掘進(jìn)，并沿走向每隔80～100m掘一條聯(lián)絡(luò)巷11聯(lián)通巷道8和9。與此同時(shí)，在采區(qū)上部邊界，從上部車場6向兩翼開掘第一區(qū)段的回風(fēng)平巷10。在采區(qū)邊界沿煤層傾斜掘進(jìn)一條巷道，聯(lián)通第一區(qū)段運(yùn)輸平巷9和回風(fēng)平巷10，這條巷道稱為開切眼，形成開采前的采煤工作面。在掘進(jìn)巷道的同時(shí)，還需開掘采區(qū)煤倉12、采區(qū)變電所13、絞車房14等巷道。待上述巷道和硐室全部掘完并檢查其規(guī)格質(zhì)量合格后，安裝機(jī)電設(shè)備，形成完整的采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)，采區(qū)第一個(gè)工作面投入生產(chǎn)。圖3-15單一薄及中厚煤層走向長壁采煤法上山采區(qū)巷道系統(tǒng)1－采區(qū)運(yùn)輸石門；2－采區(qū)回風(fēng)石門；3－采區(qū)下部車場；4－軌道上山；5－運(yùn)輸上山；6－采區(qū)上部車場；7、7′－采區(qū)中部車場；8、8′，10－區(qū)段回風(fēng)平巷；9、9′－區(qū)段運(yùn)輸平巷；11－聯(lián)絡(luò)巷；隨著第一區(qū)段的采煤，應(yīng)及時(shí)掘出第二區(qū)段的中部車場7′、第二區(qū)段運(yùn)輸平巷9′、第三區(qū)段回風(fēng)平巷8′及第二區(qū)段開切眼，準(zhǔn)備出第二區(qū)段的采煤工作面，以保證在上區(qū)段工作面采完之后及時(shí)接替生產(chǎn)。同樣，在第二區(qū)段生產(chǎn)期間，準(zhǔn)備出第三區(qū)段的中部車場和回采巷道。這種從上到下依次開采各區(qū)段的開采順序，稱作區(qū)段下行式開采順序。3.3.2、巷道斷面尺寸設(shè)計(jì)、支護(hù)方式、支護(hù)參數(shù)選擇設(shè)計(jì)。3.3.2.1、井筒特征的確定（初步選用1噸礦車雙層單車普通罐籠）L=L1=a+2(h－△)+b1/2+b2/2=1000+2×(160－4.5)+180/2+180/2=1591m式中：L——1，2號罐道梁中心中距，L1——1，2號軌道梁中心距，a——兩側(cè)罐道中心間距，取1150㎜，h——木罐道厚度為100㎜，△罐道梁卡入木罐道深度，取4.5㎜，b1，b2為1，2號罐道梁的寬度，取180㎜。梯子間尺寸的確定：M=600+600+m+b2/2式中：M——梯子間最長邊和2號梁中心線的距離，mm600——兩梯子的中心距，mm600——梯子中心到壁板距離加另一梯子中心到井壁距離M——梯子間壁板總厚，木梯子間m=50mm，金屬梯子間m=77mm，玻璃鋼梯子間M=30mmM=600+600+m+b2/2=1340m梯子孔前后一般不小于700mm，加上梯子梁的寬度100mm，則有S+T=2(700+100)=1600mm，一般取T=300~400mm，則有s=1300~1200mm，計(jì)算副井筒半徑為：R2=（L－K*+M）2+T2式中：K——1號罐道中心與井筒中心線的距離，K*為K的近似值K*=L/3=1591/3+530.3mm代入數(shù)據(jù)得R=2730.52mm副井直徑不防取5.5m，下面進(jìn)行風(fēng)速驗(yàn)算V=Qm/S≤Vmax式中:V——通過井筒的風(fēng)速，m/s；Q——通過井筒的風(fēng)量m3/s，取98；S——井筒的斷面積，m2m——井筒有效斷面系數(shù)，圓形為0.8；Vmax——《安全規(guī)程》規(guī)定的最大風(fēng)速為8m/s；V=Q/ms=98/(0.8×23.76)=5.2m/s<Vmax經(jīng)風(fēng)速驗(yàn)算，滿足通風(fēng)要求2）立井井筒斷面確定罐道梁中心線間距由下式可得：L1=a+2h+so式中：L1——1、3號罐道梁中心線間距，mma——兩側(cè)罐道中間的距離，為1780mmh——鋼軌罐道的高度，為160mms0——罐道和罐道梁連接墊板凹槽處的寬度，取112mmL1=a+2h+so=1780+2×160+112=2212mm罐道中心線與2號罐道梁中心線之距。L=B+f2+b2/2式中：B——罐道中心線到箕斗一側(cè)之距，為1350mmf2——箕斗與2號罐道梁之間的間隙，一般采用f2=200mmL=B+f2+b2/2=1350+200+180/2=1640mm計(jì)算井筒半徑如下：R0=M+f2+B－K0=11363+200+1350－1640/3=2366mm式中：M——梯子間最長邊梁和2號梁中心線的距離，為M=600+600－14+183=1363mm經(jīng)計(jì)算可得，主井直徑為4.8米。本礦井選用兩套提升設(shè)備如下表3—3—1立井單繩罐籠主要技術(shù)特征表型號名稱進(jìn)出車方式裝載礦車數(shù)（輛）罐道主要尺寸(㎜)罐籠自重（t）承載個(gè)數(shù)（個(gè)）布置方式規(guī)格（㎜）ABGM1—2礦車雙層單車普通罐籠雙側(cè)2雙側(cè)木罐道180×160225010103.645兩層24表3—3—2剛性罐道立井多繩箕斗表型號名義載重(t)有效容積(m3)最大提升高度(m)箕斗自重(t)主要尺寸(㎜)剛性罐道ABCD斷面寬度((㎜)b1b2JDG－9/10×4Y610130011.6230013001600830180180注：丁代表提煤箕斗，0代表立井多繩，G代表適應(yīng)剛性罐道，q代表名義載重為9噸，110代表每根鋼絲繩懸掛裝置的破壞載荷為110噸，4代表提升鋼絲繩為4根，Y代表異側(cè)裝卸式。3）風(fēng)井井筒斷面的確定S0=Q/s，又S0=s－A式中：S——井筒凈斷面積，m2A——梯子間面積，一般為A=2.0—2.5mQ——井筒所需風(fēng)量為98m/s3.3.2.2、井壁的支護(hù)材料及井壁厚度1）主井主要用于提升煤炭，井筒直徑4.8m，采用9噸多繩摩擦提升箕斗，型號初步確定為JDG—9/110×4y，井筒采用混凝土砌碹壁，井筒砌碹壁厚度為350mm，井筒裝備鋼道，罐道梁、電纜架，采用樹脂（307—2型），固定罐道梁、錨桿結(jié)構(gòu)（M×L）為（M24）M27×400。圖3-3-1主井?dāng)嗝媸疽鈭D2）副井主要用于升降人員、設(shè)備、材料以及提升矸石等，并兼做通風(fēng)，排水，為了防止斷繩事故，設(shè)有防墜器，井筒直徑5.5m，采用混凝土砌碹壁，砌碹壁厚度為350mm，采用1噸礦車雙層單車普通罐籠，木罐道雙側(cè)布置，工字鋼罐道梁。圖3-3-2副井?dāng)嗝媸疽鈭D3）風(fēng)井主要用于礦井回風(fēng)，并兼做安全出口，裝備有梯子間和管路，電纜等，井筒直徑5.0m，采用混凝土砌碹壁，砌碹壁存度為350mm。圖3-3-3風(fēng)井?dāng)嗝媸疽鈭D表3－3－4井壁厚度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表井筒凈直徑井壁厚度(㎜)砼料石砼砌塊磚4.03003003004904.53003003004905.03503003505.53503503506.04004004006.54004004007.0450450450表3－5－5井筒特征表井筒名稱主井副井風(fēng)井井口標(biāo)高X(m)384115038411303841353Y(m)375832003758325537585225Z(m)400390170用途提煤升降人員，下放物料，設(shè)備以及進(jìn)風(fēng)回風(fēng)蟛兼做安全出口提升設(shè)備一對JDG－9/10×4Y一對GM1－2型礦車雙層單車普通罐籠井筒傾角（°）909090斷面形狀圓形圓形圓形支護(hù)方式混凝土混凝土混凝土井壁厚度（㎜）350350350提升方位角（°）3333井筒深度20018530斷面積凈（㎡）18.1023.7519.63掘（㎡）25.5232.1720.433.4、采區(qū)主要硐室布置3.4.1、主井系統(tǒng)硐室1、井底煤倉井下煤倉上接卸載站硐室，下連箕斗裝載硐室，通常為一條較寬的傾斜巷道，其中分成兩個(gè)隔間，一個(gè)用以存煤，另一個(gè)為人行通道，取600噸。2、箕斗裝載硐室其內(nèi)安設(shè)箕斗裝載設(shè)備，將煤倉之煤按定量裝入箕斗，本硐室上接煤倉，并與立井之筒直接相連，一般情況下位于井底車場水平之下。3、主井清理撤煤硐室及斜巷箕斗裝載時(shí)，部分煤炭撤落到井底，為了清理需設(shè)置清理撤煤硐室，其中安設(shè)提升絞車，并經(jīng)清理斜巷用礦車或小箕斗送入井底，清塵的煤炭提升至運(yùn)輸水平，然后由礦車運(yùn)至翻籠卸入煤倉。3.4.2、副井系統(tǒng)硐室1、馬頭門它是副井井筒與車場巷道相連接的部分，材料、設(shè)備和人員都要通過它進(jìn)出罐籠，在馬頭門附近為便于礦車進(jìn)出罐籠，要安設(shè)推車機(jī)，阻車器等設(shè)備。2、中央變電所中央變電所硐室是全礦井下電力總配電站，為了節(jié)約輸入、輸出電纜線，配電均衡，安裝維修方便和便于提供新鮮風(fēng)流等目的，宜將變電所設(shè)置于副井與井底車場連接的附近。中央變電所的施工和安全要求如下：1）必須采用不燃性材料支護(hù)，如選用混凝土或料石砌碹，條件許可也可采用不燃性錨噴支護(hù)。2）硐室必須設(shè)置易關(guān)閉的既防水又防火的密閉門，門內(nèi)可設(shè)向外開的鐵柵門，但不能妨礙門的關(guān)閉。3）從硐室出口防火門起5米內(nèi)的巷道應(yīng)砌碹或用其它不燃性材料支護(hù)。4）硐室不應(yīng)有滴水現(xiàn)象，電纜溝應(yīng)設(shè)一定坡度，以便將積水隨時(shí)排出室外。5）中央變電所的地坪，應(yīng)比副井重車線側(cè)的硐室通道與車場巷連接點(diǎn)處的標(biāo)高高出0.5m，同時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)定，設(shè)置滅火器材，如配備滅火設(shè)備和充足的沙箱，為此在硐室設(shè)計(jì)尺寸時(shí)，應(yīng)留出相應(yīng)的位置。4、中央水泵房水巖房硐室是井下主要硐室之一，能否正常運(yùn)行關(guān)系重大，故水泵房硐室位置的選擇應(yīng)考慮以下因素：1）管線敷設(shè)最短，不僅節(jié)約管線電纜，而且管道阻力和電壓降最??；2）一旦井下發(fā)生水患，人員、設(shè)備便于撤出，或便于下放排水設(shè)備，增加排水能力，迅速排除事故，恢復(fù)生產(chǎn)。3）要求具有良好的通風(fēng)條件根據(jù)以上要求硐室位置應(yīng)選在井底車場與副井連接處附近空車線一側(cè)，以便于設(shè)備運(yùn)輸，與中央變電所硐室組成聯(lián)合硐室。對中央水泵房硐室施工方面以及安全方面的要求如下：1）必須采用不燃性材料支護(hù)，如砌料石或混凝土碹，在堅(jiān)固的巖層中也可是錨噴支護(hù)，但不得有淋水。2）出口通道處需設(shè)置向外開啟的能防水防火的密閉門，從硐室出口密閉門起5米內(nèi)的巷道，應(yīng)砌碹或采用其它不燃性材料支護(hù)。3）泵房硐室的地坪應(yīng)高出通道與車場連接處地板0.5米，設(shè)有流水坡，以防硐室積水。4）等候室在副井井筒附近應(yīng)設(shè)置等候室，作為工人候車跟休息的場所，如候室多和工具房相鄰，以便于工人領(lǐng)取工具。3.4.3、其它硐室其它硐室主要有：調(diào)度室、醫(yī)療室、架線機(jī)車庫及修理間、蓄電池、電機(jī)車庫及充電硐室，防火門硐室，防水門硐室，井下火藥庫，消防材料庫，人車站等。3.5、采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)3.5.1、分別說明采區(qū)三大主要生產(chǎn)系統(tǒng)路線、主要設(shè)備、設(shè)施和能力。3.5.1.1、礦井運(yùn)輸系統(tǒng)（1）井下運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面→運(yùn)輸平巷→運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉→運(yùn)輸大巷→井底車場→井底煤倉。其中運(yùn)輸平巷和運(yùn)輸上山采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，運(yùn)輸大巷采用底卸式礦車運(yùn)輸。工作面矸石→軌道上山→采區(qū)下部車場→運(yùn)輸大巷→井底車場→副井→地面。副井→井底車場→運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部區(qū)場→軌道上山→工作面回風(fēng)平巷→工作面。副井→井底車場→運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場→行人上山→工作面回風(fēng)平巷→工作面。3.5.1.2、礦井排水系統(tǒng)工作面上、下巷水泵→上、下巷排水管→軌道上山排水管→石門排水溝→運(yùn)輸大巷排水溝→副井井底泵房→地面。3.5.1.3、通風(fēng)系統(tǒng)主副井筒→井底車場→水平運(yùn)輸大巷→運(yùn)輸上山→工作面運(yùn)輸平巷→工作面→工作面回風(fēng)平巷→回風(fēng)立井→地面。3.5.1.4、供電系統(tǒng)副井筒→井底中央變電所→運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場→運(yùn)輸上山→采區(qū)中部變電所→工作面運(yùn)輸平巷→移動變電站→工作面。3.5.2、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)要計(jì)算確定工作地點(diǎn)風(fēng)量、計(jì)算采區(qū)所需風(fēng)量。3.5.2.1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇礦井通風(fēng)必須符合下列要求1.每一生產(chǎn)礦井必須至少有兩個(gè)能通達(dá)地面的安全出口,每個(gè)出口之間的距離不得小于30m。2.進(jìn)風(fēng)井口必須布置在不受粉塵、灰土、有害和高溫氣候入侵的地方，進(jìn)風(fēng)井筒冬季結(jié)冰必須安設(shè)暖風(fēng)設(shè)備。3、裝有皮帶輸送機(jī)的井筒做進(jìn)風(fēng)井時(shí)，風(fēng)速有得低于4m/s，并有可靠的防塵措施。4、所有礦井都必須采用機(jī)械通風(fēng)，主要通風(fēng)機(jī)必須安裝地地面，同一井口不宜選用幾臺主扇并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，主扇要有符合要求的防爆門，反風(fēng)設(shè)施和專用供電線路。5、每一個(gè)礦井必須有完整獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，不宜把兩個(gè)獨(dú)立的礦井合并成一個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)，若有兩個(gè)出風(fēng)井，則自采區(qū)流到每個(gè)出風(fēng)井的風(fēng)量需保持獨(dú)立。6、采煤工作面、掘進(jìn)工作面都應(yīng)采取獨(dú)立通風(fēng)，有困難時(shí)，可采用串聯(lián)通風(fēng)，但全礦井串聯(lián)通風(fēng)不能超過1外，另必須制定專門的安全措施。7、井下炸藥庫必須有單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流。3.5.2.2、選擇礦井主扇的工作方式抽出式主扇使礦井井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主扇一旦因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下的風(fēng)流壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減小，比較安全。就本礦而言，主扇的工作方式為抽出式通風(fēng)。3.5.2.3、選擇礦井通風(fēng)方式本礦采用兩翼對角式通風(fēng)方式，這種方式的適用條件：煤層走向長度超過4km，井型較大，煤層上部距地表較淺，瓦斯和自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井。3.5.2.4、采煤工作面瓦斯涌出量計(jì)算按絕對瓦斯涌出量計(jì)算Q綜采=100Q綜瓦式中:Q綜采——綜采工作面所需風(fēng)量，m3/min；Q綜瓦——綜采工作面的絕對瓦斯涌出量，m3/min；Q綜瓦=（q·T·K）/(24·60)Q綜瓦=（8.43×2727×1.15）/24×60=22.23m3則Q綜采=100×22.23=2223m3/minΣQcj=2223+22230.5=3334m33.5.2.5、掘進(jìn)工作面所需量∑Q掘=（nQ煤掘+nQ煤掘）K掘備式中：Q煤掘——每個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量，取200m3/min；Q煤掘——每個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量，取200mN——需獨(dú)立通風(fēng)的煤巖巷數(shù)，取2個(gè)；K掘備——掘進(jìn)工作面需風(fēng)量備用系數(shù)，取1.2。則∑Q掘=（2×200+2×200）×1.2=960m3/min＝16風(fēng)速驗(yàn)算：V=960/60×10.9=1.28m/s0.25<V<4所以滿足要求。3.5.2.6、硐室實(shí)際需風(fēng)量各獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算：∑Q硐=Q火+Q充+Q機(jī)+Q采硐+Q其它式中：Q火—為火藥庫實(shí)際需要風(fēng)量，按每小時(shí)4次換氣量計(jì)算得，Q火=0.07V=0.07150=10.5m3/minV—包括聯(lián)絡(luò)巷在內(nèi)的火藥庫空間總體積（m3）或按經(jīng)驗(yàn)值給定風(fēng)量，大型火藥庫供風(fēng)100～150m3/min，中小型火藥庫供風(fēng)60～100m3/min，取Q充—充電硐室實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計(jì)算，但不得小于100m3/min，按經(jīng)驗(yàn)值規(guī)定100～200m3/min，取 Q機(jī)—大型機(jī)電硐室實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)熱量計(jì)算，取200m3Q采硐—采區(qū)絞車房或變電硐室實(shí)際需要風(fēng)量，按經(jīng)驗(yàn)供給60～80m3/min，取70mQ其它—其它峒室所需風(fēng)量，根據(jù)具體情況供風(fēng)，取200m3代入數(shù)據(jù)：∑Q硐=Q火+Q充+Q機(jī)+Q采硐+Q其它=10.5+150+200+70+200=630.5m3/min10.5m3礦井除采煤、掘進(jìn)和硐室以外，其他巷道需風(fēng)量，按經(jīng)驗(yàn)值取ΣQgj=300m3/min.由以上計(jì)算可得礦井總風(fēng)量為：Qkj=（ΣQcj+ΣQjj+ΣQdj+ΣQgj）×Kkj=（2223+960+630.5+300）×1.15=5534.95m3/min92.25m3/s≈93m根據(jù)以上計(jì)算，礦井總進(jìn)風(fēng)量為93m3/s。3.5.3、下山采區(qū)說明水倉、泵房及排水能力。由于7.15淹井后，24不能及時(shí)排水，造成巷道被水浸泡，巷道頂板破碎，巷道變形，巷道阻塞，為確保套修安全，特制定此措施：1、嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度，巷道頂板空頂高時(shí)，必須先用長工具或長料處理好松動活矸。2、由外往里套修，保持退路暢通。嚴(yán)禁人員進(jìn)入維修地點(diǎn)以內(nèi)。3、及時(shí)支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)緊跟擋頭。4、永久支護(hù)采用砌墻架梁，采用小循環(huán)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。5、砌墻確保工程質(zhì)量，灰縫飽滿，無干縫、無鼠洞、墻后充填嚴(yán)實(shí)，空頂處用老木子接好頂，關(guān)頂關(guān)幫嚴(yán)實(shí)。6、派專人觀察頂板，遇險(xiǎn)時(shí)及時(shí)撤人。7、中隊(duì)管理人員現(xiàn)場指揮，確保質(zhì)量安全。8、軌道下山做到行人不開車，開車不行人。9、必須裝風(fēng)機(jī)送風(fēng)滿足工作面需要，通修隊(duì)派專職瓦斯檢查員檢查瓦斯及二氧化碳濃度。10、套修時(shí)嚴(yán)格按照由外往里、先補(bǔ)后拆、逐架進(jìn)行的原則，高冒處必須事先控制好頂板，架設(shè)和拆除支架時(shí)在一架未完工之前，不得中止工作。撤換支架的工作應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不連續(xù)施工時(shí)，每次工作結(jié)束前必須接頂封幫。信號和絞車司機(jī)必須派經(jīng)過培訓(xùn)的專職人員。11、其它未盡事宜按《規(guī)程》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。3.5.4、采區(qū)內(nèi)工作面接替順序安排表。序號工作面名稱接替順序1戊9-101110112戊9-101110223戊9-101110334戊9-101110445戊9-101110556戊9-101110667戊9-101110778戊9-101110889戊9-1011109910戊9-1011110103.5開采順序及帶區(qū)、采煤工作面的配置3.5.1開采順序在采區(qū)范圍內(nèi)，采區(qū)的開采順序?yàn)榍斑M(jìn)式，工作面為后退式開采，區(qū)段采用下行式開采順序，采用綜采分層的采煤方法。3.5.2保證本產(chǎn)品的同采采區(qū)數(shù)和工作面數(shù)。1、保證年產(chǎn)量的同采采區(qū)數(shù)和工作面數(shù)各類礦井正常生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù)一般按表3—5—1規(guī)定表3—5—2礦井同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(mt/a)采區(qū)個(gè)數(shù)（個(gè)）2.4，3.02~31.5，1.82~31.2及以下1~2根據(jù)上表，對于本設(shè)計(jì)年產(chǎn)90萬噸的礦井，同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù)取1。2、礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)采煤工作面?zhèn)€數(shù)（1）確定達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)工作面總線長B=（A·X）/（∑m·r·L·K3）式中：B——采煤工作面總線長，mA——礦井設(shè)計(jì)年量，t/aX——回采出煤率，可取0.9∑m——同采煤層總厚度，mr——煤層容重，t/m3K3——工作面采出率，97%，95%，93%。L——年推進(jìn)度。其中：A取90萬噸/a，x取0.9，∑m取4.5m，r取1.4t/m3。K取93%，L取712.8m/a，即L=330×4×0.6×0.9=712.8則B=(900000×0.9)/(4.5×1.4×712.8×0.93)=193m（2）確定同采工作面?zhèn)€數(shù)N=(Bn)/L（取整數(shù)）式中：N——同采工作面?zhèn)€數(shù)；B——工作面總線長19n——同采煤層數(shù)；L——工作面長度，m，200m則N=(193×1)/200≈1（個(gè)）3.5.3礦井產(chǎn)量驗(yàn)算根據(jù)所配備的同采工作面的具體條件，驗(yàn)算投產(chǎn)初期礦井的產(chǎn)量，驗(yàn)算公式為：式中：An——礦井同采工作面年產(chǎn)量總和，萬t；mi ——第i號工作面采高，m，取4.5Ii——第i號工作面長，m，為200Li——第i號工作面年推進(jìn)度，m，為712.8ri——第i號工作面煤的容重，t/m3，取1.4t/m3n——同采工作面?zhèn)€數(shù)ki——工作面采出率，取0.93則An=4.5×200×712.8×1.4×1×0.93=83.52萬t掘進(jìn)煤9萬t，則礦井年產(chǎn)量=83+9=92萬t且92/90=105%<1.15A，滿足要求3.6井巷工程量和建井工期表3—6礦井投產(chǎn)前應(yīng)完成的井巷工程量表序號巷道及硐室名稱斷面形狀支護(hù)材料巷道斷面（㎡）巷道長度（m）掘進(jìn)工程量（m3）備注凈掘一1開拓巷道主井圓形混凝土18.1025.5240050402副井圓形混凝土23.7532.1739059513風(fēng)井圓形混凝土19.6326.431701585.84井底車場半圓拱混凝土12.417.1112519237.55運(yùn)輸大巷半圓拱混凝土錨桿12.417.1180013680二1準(zhǔn)備巷道運(yùn)輸上山半圓拱錨網(wǎng)8.39.21150105802軌道上山半圓拱錨網(wǎng)8.39.2115010580三1回采巷道運(yùn)輸平巷梯形礦用工字鋼9.410.91100131102回風(fēng)平巷梯形礦用工字鋼9.410.9110015532.53切眼梯形礦用工字鋼17.319.22002592四合計(jì)97888.8第四章、工作面回采工藝設(shè)計(jì)4.1、工作面基本條件本采區(qū)煤層傾角15°，走向平均長度1800m，傾向長度800m，采區(qū)面積13.40km2，平均煤厚4.5m，采用走向長壁采煤法，在采區(qū)傾斜方向上劃分為二個(gè)階段，采用上下山相結(jié)合的開拓方式。4.2、工作面回采工藝方式4.2.1、工作面回采工藝方式選擇，工作面主要設(shè)備選型。4.2.1.1、采煤方法的選擇對于本主采煤層，傾角15°，煤厚0~5.61m，平均4.5m，煤層起伏變化大，硬度f=1.2，頂板中等穩(wěn)定，無煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的特點(diǎn)，綜合上述，決定采用綜合機(jī)械化放頂煤走向長壁采煤法，采空區(qū)處理采用全部垮落法。4.2.1.2、機(jī)械設(shè)備選型根據(jù)鄰礦同等條件經(jīng)驗(yàn)，本綜放面選型設(shè)備如下：刮板輸送機(jī)：SGZ800/800破碎機(jī)：PCM200膠帶輸送機(jī)：DSP——1080/1000采煤機(jī)：MG800/2040-WD型電牽引采煤機(jī)運(yùn)輸機(jī)：SGZ1000/2×700型交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)：SZZ1200/400型轉(zhuǎn)載機(jī)液壓支架：ZY86400/25.5/55型掩護(hù)式液壓支架4.2.1.3、作業(yè)方式采用“三八”制作業(yè)形式，即兩班生產(chǎn)，一班檢修，年工作日330天，每日提升16小時(shí)。4.2.1.4、采空區(qū)處理方法：全部冒落法最大控頂距：5200mm最小控頂距：4600mm4.2.1.5、工作面循環(huán)方式及循環(huán)作業(yè)圖表循環(huán)方式：每割兩刀煤，放一次頂煤，為一正規(guī)循環(huán)，每日2個(gè)循環(huán)。作業(yè)方式割煤方式：雙向割煤往返一次，完成兩個(gè)循環(huán)。進(jìn)刀方式：工作面端部割三角煤斜切進(jìn)刀方式。圖4-3-4進(jìn)刀方式示意圖工種出勤人數(shù)合計(jì)一班二班三班跟班隊(duì)長111=SUM(LEFT)3班長33511采煤機(jī)司機(jī)3339液壓支架工12121236前后溜子司機(jī)44614皮帶司機(jī)44412放煤工66618上拐頭工66618下拐頭工66618泵站司機(jī)1113電工221014開水泵工1113驗(yàn)收員2226上巷配件管理2226轉(zhuǎn)載司機(jī)1113合計(jì)=SUM