迪拜礦設(shè)計(jì)-煤礦畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書PAGE102神華集團(tuán)萬利礦區(qū)總體規(guī)劃Z0011G迪拜礦設(shè)計(jì)煤礦畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書目錄第一章礦區(qū)概述及井田特征 11.1礦區(qū)概述 11.1.1交通位置 11.1.2井田范圍 21.1.3地形、河流、氣象及地震 21.1.4村莊、建筑物、構(gòu)筑物 31.1.5水源、電源情況 31.2井田地質(zhì)特征 31.2.1地層 31.2.2地質(zhì)構(gòu)造 41.2.3礦井水文地質(zhì)條件 61.3煤層特征 71.3.1煤層 71.3.2煤質(zhì) 81.3.3瓦斯、煤塵及自然發(fā)火情況 8第二章井田境界和儲(chǔ)量 92.1井田境界和儲(chǔ)量 92.1.1井田境界 92.1.2資源量計(jì)算范圍 92.1.3儲(chǔ)量計(jì)算步驟 92.1.4資源量估算指標(biāo) 102.2井田工業(yè)資源/儲(chǔ)量 102.2.1礦井工業(yè)資源／儲(chǔ)量概念 102.2.2礦井工業(yè)資源／儲(chǔ)量計(jì)算 102.3井田設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量 112.3.1井田設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量概念 112.3.2礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量計(jì)算 122.4井田可采儲(chǔ)量 122.4.1井田可采儲(chǔ)量概念 122.4.2煤層可采儲(chǔ)量計(jì)算 13第三章礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 153.1礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 153.1.1生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 153.1.2礦井工作制度 153.1.3井型校核 15第四章井田開拓 174.1概述 174.1.12#煤層埋深對(duì)開拓系統(tǒng)的影響 174.1.2斷層分布及產(chǎn)狀對(duì)開拓系統(tǒng)的影響 174.1.3地面河流對(duì)開拓系統(tǒng)布置的影響 174.1.4通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)開拓系統(tǒng)布置的影響 174.2井筒位置的確定 174.2.1開采水平的設(shè)計(jì) 194.2.2帶區(qū)劃分 204.3井底車場(chǎng) 204.3.1概述 204.3.2井底車場(chǎng)的選擇原則 204.3.3井底車場(chǎng)的設(shè)計(jì)依據(jù) 204.3.4井底車場(chǎng)的線路設(shè)計(jì) 214.3.5馬頭門線路的平面布置計(jì) 224.3.6井底車場(chǎng)的硐室 234.3.7主要開拓巷道 244.4開拓系統(tǒng)的綜述 264.4.1提出方案 264.4.2技術(shù)比較 294.4.3經(jīng)濟(jì)比較 33第五章采煤方法和采區(qū)巷道布置 375.1煤層的地質(zhì)特征 375.1.1煤層 375.1.2主要煤層頂、底板巖性特征 375.1.3煤質(zhì) 385.1.4水文地質(zhì) 385.2采煤方法和回采工藝 395.2.1回采工藝的確定 395.2.2采煤設(shè)備選型 405.2.3工作面長(zhǎng)度確定 435.2.4工作面長(zhǎng)度合理性的檢驗(yàn) 435.2.5工作面支護(hù)方式、支架規(guī)格和布置方式 445.2.6各工藝過程的安全注意事項(xiàng) 475.2.7循環(huán)作業(yè)方式及各圖表 535.3帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 565.3.1帶區(qū)數(shù)目及位置 565.3.2帶區(qū)巷道布置 575.3.3回采巷道的布置（分帶斜巷的布置） 575.3.4帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 575.3.5掘進(jìn)工作面布置 595.3.6帶區(qū)車場(chǎng)及帶區(qū)硐室 595.3.7帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 60第六章提升和運(yùn)輸 626.1礦井運(yùn)輸 626.1.1井下運(yùn)輸系統(tǒng)和運(yùn)輸方式的確定 626.1.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選型 626.1.3大巷運(yùn)輸設(shè)備 636.1.4列車組成的計(jì)算 656.1.5電機(jī)車臺(tái)數(shù)的計(jì)算 68第七章礦井排水 717.1概述 717.2排水設(shè)備選型計(jì)算 717.3水倉及水泵房 797.3.1水泵房 797.3.2水倉 80第八章礦井通風(fēng)與安全 838.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)方式 838.1.1通風(fēng)系統(tǒng) 838.1.2礦井通風(fēng)方法 848.2礦井需風(fēng)量 848.2.1礦井風(fēng)量計(jì)算原則 848.2.2礦井需風(fēng)量計(jì)算 858.2.3風(fēng)量分配的原則和方法 898.3礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 908.3.1礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則 908.3.2井巷摩擦阻力 908.3.3礦井通風(fēng)等積孔 938.4礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇 938.4.1礦井通風(fēng)設(shè)備的要求 938.4.2主要通風(fēng)機(jī)的選擇 948.4.3電動(dòng)機(jī)選擇 958.4.4通風(fēng)設(shè)施 958.5防止特殊災(zāi)害的安全措施 958.5.1瓦斯管理 958.5.2煤塵管理 968.5.3火災(zāi)預(yù)防 978.5.4水災(zāi)預(yù)防 978.5.5頂板管理措施 97第九章技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 98致謝 100參考文獻(xiàn) 101第一章礦區(qū)概述及井田特征1.1礦區(qū)概述1.1.1交通位置迪拜礦位于河北省邢臺(tái)市西南部35km處，邢臺(tái)地區(qū)沙河市與邯鄲地區(qū)武安市的接壤地帶。井田大部分屬沙河市管轄，只有東南少部分屬武安市邑城鄉(xiāng)管轄。地理坐標(biāo)為：東經(jīng)114°11′15″～114°15′00″，北緯36°48′45″～36°55′00″。礦井東距京廣鐵路沙河車站25km，距礦山村支線鐵路權(quán)村車站6km。煤礦外運(yùn)鐵路專線從權(quán)村車站接軌延伸至工業(yè)廣場(chǎng)。井田內(nèi)有兩條主要公路穿過，邢臺(tái)至渡口公路從東向西經(jīng)過井田北部；邢臺(tái)至都黨公路從井田東部通過，經(jīng)工業(yè)廣場(chǎng)伸向西南方向，通往武安市和山西省?？傊?，礦區(qū)內(nèi)公路四通八達(dá)，交通非常便利。見礦區(qū)交通位置圖（圖1-1）。圖1.1.1迪拜礦礦區(qū)交通位置圖1.1.2井田范圍礦井北風(fēng)化帶為界，西部以F1斷層為界，南到-500等高線，東采空區(qū)以為界。井田平均南北長(zhǎng)約3.3km，東西寬7.25km，面積約23.925km2。1.1.3地形、河流、氣象及地震1.地貌迪拜礦區(qū)位于太行山東麓山前地帶，呈山前臺(tái)地地形，并被北西向次一級(jí)分水嶺分割，最高標(biāo)高439.6m，位于孟石崗附近，最低標(biāo)高294.10m，位于得義東側(cè)河床，全區(qū)地勢(shì)西高東低，起伏較大。按地貌成因類型劃分，本區(qū)為冰磧臺(tái)地地形。井田內(nèi)發(fā)育有三級(jí)臺(tái)地，自下而上依次為：漫灘及一級(jí)臺(tái)地、二級(jí)臺(tái)地和三級(jí)臺(tái)地。漫灘及一級(jí)臺(tái)地由全新統(tǒng)沖洪積物覆蓋；二級(jí)臺(tái)地由上更新統(tǒng)黃土及洪沖積卵石層組成，具二元結(jié)構(gòu)；三級(jí)為扇形臺(tái)地，全區(qū)標(biāo)高在300～320m左右，上部臺(tái)地由中更新統(tǒng)紅粘土卵礫石層組成，其下為下更新統(tǒng)間冰期的冰水泥積物及冰磧泥礫。2.水文井田內(nèi)地表水系不發(fā)育，僅有季節(jié)性小溪共三條，雨季有水，旱季斷流，均屬北洺河支流，現(xiàn)分述如下：中關(guān)小溪：源起劉石崗以北，SEE向橫穿井田北部地段，河床底部第四系地層厚50m以上，冰磧泥礫發(fā)育，無滲漏的威脅。欒卸小溪：以劉石崗西沖溝與迪拜沖溝為主，并匯集王窯北沖溝及王窯沖溝。根據(jù)觀測(cè)資料，暴雨后出現(xiàn)水流但無滲漏現(xiàn)象，并且與奧灰水無水力聯(lián)系，但在欒卸附近通過井田淺部地段，第四系地層厚度較薄，煤層開采后塌陷裂隙將通達(dá)地表，因此局部地段需鋪襯防漏。紫牛灣小溪：顯迪拜沖溝、溫莊南沖溝、李石崗西沖溝匯集而成，河床底部第四系地層厚100m以上，無滲漏的威脅。3.氣象 礦區(qū)為溫帶大陸性氣候，四季分明，春季干旱多風(fēng)沙，、夏季炎熱雨水多，秋季干燥日照長(zhǎng)，冬季寒冷雨雪少。根據(jù)沙河市趙泗水氣象站的資料，年降水量為751.9~256.4mm，平均497.0mm，雨季多集中在七、八月份。年蒸發(fā)量1472.9~2268.3mm，平均1719mm。年平均相對(duì)濕度66.0%，年平均氣溫為13.0℃左右，歷史最高氣溫40.1℃，最低氣溫-16.6℃。降雪及凍結(jié)日期自12月初至次年3月初，約80余天。平均風(fēng)速3m/s左右，春季最大風(fēng)速可達(dá)15.3m/s，風(fēng)向以北、東及南風(fēng)居多。1.1.4村莊、建筑物、構(gòu)筑物本井田范圍內(nèi)位于西部邊界處有一黃莊村，其它部分無較大建筑物及構(gòu)筑物。1.1.5水源、電源情況礦井以地下水為供水水源，能保證礦井生產(chǎn)及生活用水。礦井電源引自白蘭110kv變電站，該站以2回線路向本礦井供電，供電電源可靠。礦井工業(yè)場(chǎng)地建有35kV變電站和6kv配電室。1.2井田地質(zhì)特征1.2.1地層迪拜礦全部被新生界第四系松散沉積層覆蓋，第四系與下伏各地層呈不整合接觸。根據(jù)鉆孔及礦井開采掘進(jìn)揭露的地層情況，本區(qū)發(fā)育的地層自下而上依次為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2m）、峰峰組（O2f），石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）、石炭系上統(tǒng)太原組（C3t），二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）、二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1x）、二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）、新生界第四系（Q）。礦區(qū)內(nèi)地層由老至新描述如下：一、奧陶系（O）1、奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組（O2x）由角礫狀灰?guī)r及峰窩狀泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r組成，厚度大于144m，按巖性可分為三段。2、奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組（O2s）由淺黃、淺紅色白云質(zhì)角礫狀灰?guī)r，蜂窩狀灰?guī)r，灰色致密塊狀灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r組成?？偤衿骄?46m，按巖性特征可分為三段。3、奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）由厚層狀致密灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r組成。本區(qū)鉆孔揭露總厚度平均167m。按其巖性特征全組可分為三段。與上覆中石炭統(tǒng)本溪組呈平行不整合接觸。二、石炭系（C）1、中石炭統(tǒng)本溪組（C2b）主要由深灰色泥巖、粉砂巖及石灰?guī)r組成，夾不穩(wěn)定薄煤層及薄層中細(xì)粒砂巖。泥巖富含鋁質(zhì)，具鮞狀結(jié)構(gòu)。泥巖、粉砂巖富含黃鐵礦結(jié)核與微晶，并含植物根化石。石灰?guī)r含蜓科動(dòng)物化石。本組厚6.98～30.50m，平均厚17.56m。該組以頂部一層本溪灰?guī)r或晉祠砂巖與上石炭統(tǒng)太原組為界。與下伏奧陶系中統(tǒng)峰峰組呈平行不整合接觸。該組含大量蜓類、小有孔蟲及牙形刺化石。2、上石炭統(tǒng)太原組（C3t）為一套海陸交互相沉積，井田主要含煤地層之一。由深灰色、灰色粉砂巖，灰至灰白色中細(xì)粒砂巖、石灰?guī)r及煤層組成，發(fā)育灰?guī)r4～6層，含煤6～9層。該組以頂部一座灰?guī)r（有時(shí)相變?yōu)楹Ｏ嗄鄮r）或2#煤層底板砂巖（俗稱北岔溝砂巖）作為與二疊系下統(tǒng)山西組的分界?？偤?20.53～186.44m，平均厚135.50m。以整合接觸關(guān)系沉積于本溪組之上。富含黃鐵礦、菱鐵礦及動(dòng)植物化石。本組含蜓、小有孔蟲、腕足類、牙形刺、珊瑚等動(dòng)物化石，在泥巖粉砂巖中含植物化石。三、二疊系（P）1、下二疊統(tǒng)山西組（P1s）為過渡相碎屑巖沉積，是井田又一主要含煤地層。巖性由灰色、深灰色、黑灰色的中細(xì)粒砂巖、粉砂巖和煤層組成。砂巖和粉砂巖中含有鱗木、蘆木、苛達(dá)松、羊齒類等植物化石。頂部粉砂巖中普遍具有黑色細(xì)鮞粒結(jié)構(gòu)；中下部含煤2～4層。該組厚50.68～116.7m，平均厚83.8m。上界為下石盒子組底部的“駱駝脖”砂巖。與下伏太原組地層為整合接觸。本組含貓眼鱗木、耳脈羊齒、中國(guó)瓣輪葉、星輪葉、蘆木、帶科達(dá)等植物化石。2、下二疊統(tǒng)下石盒子組（P1x）為陸相沉積。巖性以灰、灰綠色、紫斑色粉砂巖和含鋁土質(zhì)的砂質(zhì)泥巖為主，普遍含有菱鐵質(zhì)大鮞粒，集結(jié)成瘤狀或葡萄狀結(jié)合體。中部和下部夾有2～3層中細(xì)粒砂巖，最下部一層砂巖通稱“駱駝脖”砂巖，呈灰色，含云母片和泥質(zhì)包體，全區(qū)普遍發(fā)育，是一輔助對(duì)比標(biāo)志。該組頂界為一層沉積穩(wěn)定的富含菱鐵質(zhì)鮞粒及豆?fàn)钿X土質(zhì)的泥巖，俗稱“桃花”泥巖，是下石盒子組與上石盒子組的分界層。該組地層厚26.5～58.0m，平均41.1m。與下伏山西組為整合接觸關(guān)系。3、上二疊統(tǒng)上石盒子組（P2s）為陸相沉積。巖性以灰綠色、紫斑色粉砂巖及砂質(zhì)泥巖為主，夾有數(shù)層中細(xì)粒含礫砂巖和鋁土質(zhì)泥巖。該組平均總厚307.4m。按巖性組合特征可分為四段。本區(qū)出露最高層位為三段，巖性為砂巖、粉砂巖互層。與下伏下石盒子組呈整合接觸。1.2.2地質(zhì)構(gòu)造本井田總體上為伴隨有寬緩波曲的單斜構(gòu)造，地層在第17勘探線以北走向近南北，傾向東。17線以南走向?yàn)楸睎|。地層傾角15o～30o左右。1、褶曲在南部沿20線有較明顯的向斜，軸向約北70°西。其次，在F4以西的淺部地段17線及12線附近也具有短軸向斜的特征。2、斷層井田內(nèi)除6805孔見一逆斷層外，其余均為高角度的正斷層。斷層傾角一般為65°～70°東，以斷層走向論，大體上可分為兩組。14線以北為北北西走向外，其余均為北北東走向。其南部多為北東走向。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，全區(qū)已經(jīng)探清和基本探清的斷層共有5條，其中對(duì)礦井開采具有較大影響的有F1、F2、F3三條斷層。以上斷層特征詳見斷層特征一覽表1-2-1。表1-2-1斷層特征一覽表斷層編號(hào)斷層性質(zhì)斷層落差斷層產(chǎn)狀探明程度走向傾向傾角F1正100N30oESE30o～50o已探清F2正 30N40oESE30o～50o已探清F3正48N20oESE30o～50o已探清3、火成巖侵入情況及對(duì)煤層和開采的影響根據(jù)鉆孔揭露，上至上石盒子組，下到中奧陶統(tǒng)，各時(shí)代地層均有火成巖侵入。井田內(nèi)火成巖巖體在厚度和個(gè)數(shù)上，總的趨勢(shì)為由南向北變薄、尖滅和減少，說明火成巖由南向北侵入，但與F4斷層有關(guān)的亦有由西向東侵入跡象?；鸪蓭r的產(chǎn)狀基本為似層狀，只在個(gè)別地點(diǎn)存在非似層狀巖體，產(chǎn)狀為巖蓋或巖墻，分析可能是火成巖沿裂隙或小斷層侵入形成?；鸪蓭r侵入井田內(nèi)各時(shí)代地層中，因其屬淺層侵入，溫度不高，同時(shí)厚度不大，僅對(duì)巖層產(chǎn)生低變質(zhì)作用。因此，對(duì)地層而言，火成巖促使加大巖層厚度和煤層間距，有火成巖侵入的地層如果將火成巖厚度減去，與正常的地層或煤層厚度和間距相等或基本相等。火成巖對(duì)煤層的影響和破壞情況如下：對(duì)1、2號(hào)煤層因侵入面積小，火成巖為煤層頂板，僅使煤層變薄和擠厚，未吞蝕煤層，因此，對(duì)1、2號(hào)煤層影響和破壞程度很小。對(duì)8、9號(hào)煤層，因與火成巖接觸較普遍，對(duì)煤層影響和破壞極為嚴(yán)重，煤層常被吞蝕而形成無煤帶或部分?jǐn)D壓吞蝕使煤層形成不可采地帶，嚴(yán)重地破壞了煤層的連續(xù)性和完整性，使可采煤層的面積和資源量大幅度減少，加上底部奧灰水的威脅，8、9號(hào)煤層已無法布置正常的工作面，故本設(shè)計(jì)將8、9號(hào)煤層的資源量列為不能利用的資源量。1.2.3礦井水文地質(zhì)條件本井田煤層埋藏較深，覆蓋層厚，水文地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單。本區(qū)初期開采上部煤層時(shí)，水文地質(zhì)類型屬于堅(jiān)硬裂隙巖層水為主的水文地質(zhì)條件中等的礦床；當(dāng)開采下三層煤時(shí)，則為以裂隙巖溶巖層水為主的水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦床。1、含水層本礦井自奧陶系灰?guī)r至第四系沖積層共劃分為7個(gè)含水層，自上而下分別為第四系卵石層、二迭系石盒子組砂巖、山西組大煤頂板砂巖、太原群野青灰?guī)r、伏青灰?guī)r、大青灰?guī)r及奧陶系灰?guī)r含水層，分述如下：1)第四系卵石層含水層卵石層厚度6.45～94m，一般50～60m，總的趨向南、北厚，中部及西部薄，間夾3～4層粘性土透鏡體，卵石層一般為粘土所膠結(jié)，富水性較弱，單位涌水量為1.784～3.883L2)二迭系石盒子組砂巖含水層本含水層可分為石盒子組三段砂巖和石盒子組一、二段砂巖兩組。石盒子組三段砂巖為灰白色中、粗粒砂巖，硅質(zhì)及泥質(zhì)膠結(jié)，底部為粗粒砂巖，含小礫石，厚度較穩(wěn)定，一般在40m左右，漏水孔多分布在此層。為一富水性弱的含水層。石盒子組一、二段砂巖為灰綠色及深灰色中、細(xì)粒砂巖，分布有2~4層。為一富水性弱的含水層。大多為回采塌陷后，下部砂巖層水將滲至礦坑充水。3)山西組2號(hào)煤頂板砂巖含水層本含水層為2號(hào)煤層直接或間接頂板，層位不穩(wěn)定，厚度變化較大，厚0～19m，一般6～8m。為富水性弱的承壓裂隙含水層。4)野青灰?guī)r含水層野青灰?guī)r厚度0～2.78m，一般厚0.8～15)伏青灰?guī)r含水層本層厚度0～4.49m，一般厚度2.5～3.5m，厚度穩(wěn)定。該層透水性較差。為一富水性中等的裂隙水含水層，單位涌水量為6)大青灰?guī)r含水層本層厚度0.6～8.54m，一般厚度5～6m，厚度變化較大，裂隙發(fā)育。為一富水性中等的裂隙含水層，單位涌水量為0.0699L7)奧陶系灰?guī)r含水層本層鉆孔揭露厚度0.4～160.53m，一般厚度5～15m。在鉆孔揭露的六、七、八段中，七段富水性強(qiáng)，灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育極不均勻，呈多層狀，垂向變化大，水平較穩(wěn)定。八段巖溶裂隙發(fā)育，但多被鋁土充填。六段為相對(duì)隔水層。本層為富水性強(qiáng)的裂隙含水層，單位涌水量為1.65L2、隔水層在各含水層之間，普遍賦存有良好的相對(duì)隔水層。1)井田東部覆蓋層下段普遍分布15～70m的土類（粘土、砂質(zhì)粘土、砂土）隔水層，層位較穩(wěn)定，連續(xù)性也好，隔水性能良好?？勺钃醯乇硭皾撍蛎合岛畬拥闹苯友a(bǔ)給。2)二迭系石盒子組砂巖與山西組2號(hào)煤頂板砂巖含水層間，賦存有40～50m左右的泥質(zhì)巖層，這組巖層厚度穩(wěn)定，巖石完整。在正常的情況下能夠起到良好的隔水作用。3)2號(hào)煤頂板砂巖、野青灰?guī)r、伏青灰?guī)r、大青灰?guī)r各含水層之間均賦存有30～40m的粉砂巖、膠結(jié)致密的細(xì)粒砂巖及裂隙不發(fā)育的火成巖，可視為隔水層。4)大青灰?guī)r下距奧灰一般為37m左右，巖性主要為粉砂巖及鋁土泥巖，穿插有火成巖。奧灰第八段也視為隔水層，這樣便增加了隔水層厚度。隔水層對(duì)層間地下水的流動(dòng)起著良好的阻隔作用。但由于斷層的破壞，造成不同含水層位的相互連接，為地下水的溝通造成一定的環(huán)境。3、斷層導(dǎo)水性本區(qū)多為階梯狀正斷層。煤系地層多為柔性巖性，從61個(gè)鉆孔揭露的斷點(diǎn)來看，斷層帶多為泥質(zhì)成分，含水性很弱，僅有一個(gè)斷點(diǎn)漏水，一個(gè)斷點(diǎn)消耗大。根據(jù)鉆探觀測(cè)的情況看，正常情況下斷層帶的導(dǎo)水性較差。當(dāng)?shù)V井開拓揭露斷層時(shí)，由于失去平衡狀態(tài)，當(dāng)含水層水壓大于斷層帶抗壓強(qiáng)度時(shí)，斷層將失去隔水作用，造成地下水充入。因此，在斷層的下降盤，保留足夠的煤柱是必要的，并應(yīng)加強(qiáng)防探水工作。1.3煤層特征1.3.1煤層本區(qū)煤系地層厚210m左右，含煤11～16層，煤層總厚約15m。本井田可采和局部可采煤層有1、2、4、6、7、8、9等7層，總厚10.77m。其中以2、4等2層為主要可采煤層，總厚度6.25m。各煤層特征敘述如下：1號(hào)煤：位于山西組中部，為局部可采煤層，煤層厚度0～2.76m，平均厚度0.68m。煤層不穩(wěn)定，頂?shù)装鍘r性多為粉砂巖，局部頂板為砂巖。2號(hào)煤：位于1號(hào)煤之下15～20m。煤層厚度4.2～5.8m。平均厚度5m。煤層穩(wěn)定，縱觀全區(qū)厚度無明顯變化。結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，含1層夾矸0.08～0.82m，平均夾矸厚度4號(hào)煤：位于野青灰?guī)r之下，上距2號(hào)煤層30m，煤層厚度1.1～1.4m，平均厚度1.256號(hào)煤：位于伏青灰?guī)r上部，上距4號(hào)煤18.75m，煤層厚度1.24～1.83m，平均厚度1.54m，煤層穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。7號(hào)煤：位于伏青灰?guī)r之下，中青灰?guī)r之上，上距6號(hào)煤18m。煤層厚度0.34～1.49m，平均厚度0.89m。煤層穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。14勘探線以北普遍含夾矸1層，厚0.02～0.21m。8號(hào)煤：位于大青灰?guī)r之下，上距7號(hào)煤30m，煤層厚度0～4.67m，平均厚度1.25m。由于火成巖的嚴(yán)重干擾破壞，穩(wěn)定性差，部分為火成巖吞蝕，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且變質(zhì)程度高于上述各煤層。頂板為厚度穩(wěn)定的石灰?guī)r或與火成巖直接接觸。底板為粉砂巖或火成巖。9號(hào)煤：位于8號(hào)煤之下，一般間距小于5m，個(gè)別地點(diǎn)與8號(hào)煤合并為一層。煤層厚度0～7.73m，平均厚度2.43m。受火成巖影響使局部煤層不可采或吞蝕，吞蝕帶多處于井田中部的-250m以深。因火成巖對(duì)8、9號(hào)煤層嚴(yán)重破壞，致使穩(wěn)定可采煤層出現(xiàn)局部的不穩(wěn)定。煤層頂?shù)装鍘r性為粉砂巖或炭質(zhì)泥巖及火成巖。1.3.2煤質(zhì)本井田煤的牌號(hào)以高變質(zhì)無煙煤為主，部分為天然焦，其中1、2、6、7等煤層主要是無煙煤，僅個(gè)別小塊段因與火成巖接觸出現(xiàn)天然焦。8、9號(hào)煤層，因廣泛受火成巖侵入影響，部分成天然焦。本井田煤的主要用途是供動(dòng)力燃料和民用煤，部分可作化工用煤。1.3.3瓦斯、煤塵及自然發(fā)火情況根據(jù)礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果，云駕嶺煤礦為低瓦斯礦井。礦井瓦斯絕對(duì)涌出量4.2m3/min，相對(duì)涌出量1.34m3/t.d；二氧化炭絕對(duì)涌出量4.6m3/min，相對(duì)涌出量1.47m3/t.d，為低瓦斯礦井。2號(hào)煤塵無爆炸危險(xiǎn)性，2號(hào)煤自燃傾向等級(jí)為三類不易自燃煤層。第二章井田境界和儲(chǔ)量2.1井田境界和儲(chǔ)量2.1.1井田境界礦井北與黃莊礦相鄰，西部以F1斷層為界，南到-500等高線線與上泉勘探區(qū)相鄰，東以采空區(qū)為界。井田的走向長(zhǎng)度最大為7.6km，平均長(zhǎng)度7.25井田的水平寬度最大為3.71km，平均寬度3.3km。井田內(nèi)煤層傾角均介于7～11°之間,平均9°井田的水平面積按下式計(jì)算：S=L*H式中，S-井田的水平面積，km2L-井田的平均走向長(zhǎng)度，kmH-井田的平均水平寬度，km則井田水平面積為S=24km2.1.2資源量計(jì)算范圍由于7號(hào)、8號(hào)和9號(hào)煤層受火成巖侵蝕嚴(yán)重且受奧灰水的威脅。本設(shè)計(jì)將本井田7、8、9號(hào)煤層列為次邊際經(jīng)濟(jì)的資源量。礦井資源量范圍只計(jì)算礦井井田境界煤層資源量，其儲(chǔ)量只對(duì)2號(hào)煤和4號(hào)煤層進(jìn)行計(jì)算。2.1.3儲(chǔ)量計(jì)算步驟為保證儲(chǔ)量具有足夠的可靠性，在進(jìn)行礦井儲(chǔ)量計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)按照下列步驟進(jìn)行。1.原始資料的檢查儲(chǔ)量是確定礦井生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)，因此，首先對(duì)計(jì)算儲(chǔ)量用的各類原始地質(zhì)資料進(jìn)行全面的研究和審核。2.確定勘探類型并選擇不同儲(chǔ)量級(jí)別的勘探密度當(dāng)對(duì)勘探工程作出可靠性的評(píng)價(jià)以后，應(yīng)根據(jù)規(guī)范中對(duì)勘探區(qū)的構(gòu)造復(fù)雜程度及煤層穩(wěn)定程度，確定勘探類型與選擇不同儲(chǔ)量級(jí)別的勘探密度，以此編制儲(chǔ)量計(jì)算平面圖。確定不同儲(chǔ)量級(jí)別的邊界線按照不同的煤層，參照其勘探類型規(guī)定的各類儲(chǔ)量計(jì)算所需要的勘探密度，結(jié)合設(shè)計(jì)礦井的具體地質(zhì)條件，分別確定其不同儲(chǔ)量級(jí)別的邊界線。劃分各類型塊段，原則上以達(dá)到相應(yīng)控制程度的勘查線、煤層底板等高線或主要構(gòu)造線為邊界。相應(yīng)的控制程度，是指在相應(yīng)密度的勘查工程見煤點(diǎn)連線以內(nèi)和在連線之外以本種基本線距（鉆孔間距）的1／4～l／2的距離所劃定的全部范圍?？缭綌鄬觿澏ㄌ矫鞯暮涂刂频膲K段時(shí)，均應(yīng)在斷層的兩側(cè)各劃出30m～50m的范圍作為推斷的塊段。斷層密集時(shí)，不允許跨越斷層劃定探明的或控制的塊段。小構(gòu)造或陷落柱發(fā)育的地段，不應(yīng)劃定探明的或控制的塊段。探明的或控制的塊段不得直接以推定的老窯采空區(qū)邊界、風(fēng)化帶邊界或插入劃定的煤層可采邊界為邊界。3.選擇儲(chǔ)量計(jì)算方法根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、煤層變化、勘探工程等情況，結(jié)合煤礦設(shè)計(jì)的具體要求，選擇合理的儲(chǔ)量計(jì)算方法，以保證計(jì)算出的儲(chǔ)量可靠，滿足設(shè)計(jì)要求。2.1.4資源量估算指標(biāo)根據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》的要求，煤炭資源量估算指標(biāo)所確定的最低可采厚度為0.80m，最高灰分（Ad）不超過40%，最高硫分（St,d）不大于3%，最低發(fā)熱量（Qnet,d）不少于22.1MJ/kg。，其它工業(yè)指標(biāo)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定。2.2井田工業(yè)資源/儲(chǔ)量2.2.1礦井工業(yè)資源／儲(chǔ)量概念礦井地質(zhì)資源量：勘探地質(zhì)報(bào)告提供的查明煤炭資源的全部。包括探明的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量331、控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量332、推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量333。依據(jù)井田地質(zhì)勘探鉆孔，采用加權(quán)平均計(jì)算各塊段煤層厚度?！逗颖笔∥浒驳V區(qū)蘭村井田精查勘探地質(zhì)報(bào)告》提供資料：2號(hào)煤層視密度采用1.40；4號(hào)煤層視密度采用1.40。井田內(nèi)煤層傾角均介于7～11°之間,平均9°，以水平面積作為儲(chǔ)量計(jì)算面積。井田水平面積為24km2。井田內(nèi)斷層面積0.20km2，煤層風(fēng)氧化帶面積1.93km2,煤層水平面積為22.1km2；2號(hào)、4號(hào)煤層平均厚度分別為5m、礦井工業(yè)資源／儲(chǔ)量計(jì)算按下式計(jì)算各煤層地質(zhì)資源/儲(chǔ)量g=S*M*d（2-2-1）式中，g-地質(zhì)儲(chǔ)量，萬tS-煤層水平面積，m2M-煤層厚度，md-煤的容重，t/m3則：Z2=22.1*5*1.4*100=15470萬tZ4=22.1*1.25*1.4*100=3868萬t井田總的地質(zhì)資源/儲(chǔ)量Z=Z2+Z4=19338萬t2.3井田設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量2.3.1井田設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量概念礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量：礦井工業(yè)資源／儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(構(gòu))筑物煤柱等永久煤柱損失量后的資源／儲(chǔ)量安全煤柱留設(shè)原則：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。各類保護(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、村莊的保護(hù)煤柱。松散層移動(dòng)角ψ=56°，水平巖層移動(dòng)角δ=74°，下山巖層移動(dòng)角β=74°-0.6α，上山巖層移動(dòng)角γ=63°+α，α-煤層傾角。井田境界煤柱：以大斷層F1為邊界留設(shè)50m邊界保護(hù)煤柱，以勘探線、鐵路為邊界留設(shè)30m邊界保護(hù)煤柱斷層煤柱：斷層保護(hù)煤柱的尺寸取決于斷層的斷距、性質(zhì)、含水情況，落差很大的斷層，斷層一側(cè)的煤柱寬度不小于30m；落差較大的斷層，斷層一側(cè)的煤柱寬度一般為10-15m；落差較小的斷層通常可以不留設(shè)斷層煤柱，F(xiàn)2斷層落差為30m，兩側(cè)各留設(shè)30m保護(hù)煤柱，F(xiàn)3斷層落差為48m，兩側(cè)各留設(shè)2#永久煤柱壓煤量2-4-1名稱面積/m2容重/t·m3-1煤厚/m壓煤量/萬t井田境界保護(hù)煤柱5254381.45368斷層F2保護(hù)煤柱1525541.45106斷層F3保護(hù)煤柱422341.45304#永久煤柱壓煤量2-4-2名稱面積/m2容重/t·m3-1煤厚/m壓煤量/萬t井田境界保護(hù)煤柱5254381.41.2592斷層F2保護(hù)煤柱1525541.41.2527斷層F3保護(hù)煤柱422341.41.257永久煤柱壓煤量P1=504+126=630萬t2.3.2礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量計(jì)算由下式計(jì)算礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量：Zs=Zg-P1（2-4-1）式中，Zs—礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量，P1--量斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(構(gòu))筑物煤柱等永久煤柱損失。Z2=14966萬tZ4=3742萬t得Zs=14966+3742=18708萬t2.4井田可采儲(chǔ)量2.4.1井田可采儲(chǔ)量概念礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采區(qū)回采率，為礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量。工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)等級(jí)留維護(hù)帶寬度，工業(yè)廣場(chǎng)煤柱留設(shè)如圖：大巷保護(hù)煤柱：大巷布置在煤層底板巖層中，保護(hù)煤柱為0。井筒保護(hù)煤柱：主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，風(fēng)井布置在分化帶中，故井筒保護(hù)煤柱為0。2#4#總計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱壓煤量4911396302.4.2煤層可采儲(chǔ)量計(jì)算井田范圍內(nèi)的可采儲(chǔ)量，可按下式計(jì)算：可采儲(chǔ)量＝（設(shè)計(jì)資源量－煤柱損失）×采區(qū)回采率。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井采區(qū)的回采率，應(yīng)符合下列規(guī)定：1.厚煤層不應(yīng)小于75％；2.中厚煤層不應(yīng)小于80％；3.薄煤層不應(yīng)小于85％；

則,2號(hào)煤的采區(qū)回采率為75％，4號(hào)煤的采區(qū)回采率為85%，6號(hào)煤的采區(qū)回采率為80%由式Zk=（Zs-P2）*C（2-5-1）式中，Zk-礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Zs-礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量，P2-工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱的煤量,C-采區(qū)回采率得，各煤層可采儲(chǔ)量為：Zk2=11580萬tZk4=2882萬t則，Zk=14462萬t第三章礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度3.1礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度3.1.1生產(chǎn)能力及服務(wù)年限本礦2#煤為厚煤層，生產(chǎn)能力較大，其可采儲(chǔ)量為115.80Mt，4#煤層，生產(chǎn)能力較小，其可采儲(chǔ)量為28.82Mt，礦井可采儲(chǔ)量總計(jì)為144.62Mt，綜上分析確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬t/a。礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算：式中：Z—礦井可采儲(chǔ)量，144.62Mt；A—礦井生產(chǎn)能力，1.8Mt/a；K—儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。經(jīng)計(jì)算，礦井服務(wù)年限為a。通過上述分析與計(jì)算，礦井生產(chǎn)能力按1.8Mt/a，礦井服務(wù)年限為57a。3.1.2礦井工作制度礦井設(shè)計(jì)年工作日為330天，實(shí)行四六工作制，每天四班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班檢修，每班工作6小時(shí)。每天凈提升時(shí)間為16小時(shí)。3.1.3井型校核按礦井的實(shí)際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核：1.煤層開采能力井田內(nèi)2#、4#煤層厚度5m、1.25m，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。2.輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核礦井設(shè)計(jì)為大型礦井,開拓方式為立井兩水平開拓，主立井采用箕斗運(yùn)煤，副立井采用罐籠輔助運(yùn)輸，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)平巷膠帶輸送機(jī)到上山膠帶輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉，再到大巷到井底煤倉，再經(jīng)主立井箕斗提升至地面，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高。副井運(yùn)輸采用罐籠提升、下放物料，能滿足大型設(shè)備的下放與提升。大巷輔助運(yùn)輸采用架線式電機(jī)車運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。3.通風(fēng)安全條件的校核礦井煤塵無爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量大，屬高瓦斯礦井。礦井前期采用中央并列式通風(fēng)，后期采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)。4.礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，見表2．2．5-1。表2．2．5-1新建礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)

生產(chǎn)能力

(Mt／a)礦井設(shè)計(jì)

服務(wù)年限

(a)第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限(a)煤層傾角

＜25°煤層傾角

25°～45°煤層傾角

＞45°6．0及以上70353．0～5．060301．2～2．450252015150．45～0．940201515第四章井田開拓4.1概述本井田為全隱蔽式煤田，位于太行山東麓山前丘陵地帶，武安盆地的西部，呈山前過渡平原地形特征。井田中部有北洺河自西向東流過，為季節(jié)性河流。井田地面海拔標(biāo)高在+350.00～+380.77m。井田內(nèi)主采2#煤層底板等高線標(biāo)高在-500～+100m。井田開拓以考慮開采2#煤層為主，進(jìn)行開拓系統(tǒng)布置。4.1.12#煤層埋深對(duì)開拓系統(tǒng)的影響井田地面平均海拔標(biāo)高在+370m左右，而投產(chǎn)主采2#煤層埋深在+100m左右，進(jìn)行井田開拓的垂直高差為500m左右，這就從很大程度上決定了采用立井開拓方案的可能性。4.1.2斷層分布及產(chǎn)狀對(duì)開拓系統(tǒng)的影響井田范圍內(nèi)主要斷層的產(chǎn)狀也是進(jìn)行井田開拓布置的考慮因素。從整個(gè)井田范圍來看，F(xiàn)2、F3斷層對(duì)井田的開拓系統(tǒng)布置起決定性因素，，對(duì)地面工業(yè)廣場(chǎng)的選擇可以結(jié)合這方面進(jìn)行分析。4.1.3地面河流對(duì)開拓系統(tǒng)布置的影響由于地表季節(jié)性河流——北洺河從井田中部穿越，在進(jìn)行井田開拓及地面工業(yè)廣場(chǎng)的選擇時(shí)，需要避開地表河流的影響，地面工業(yè)廣場(chǎng)布置可以分別從布置在河流的兩側(cè)進(jìn)行比較分析。4.1.4通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)開拓系統(tǒng)布置的影響通風(fēng)方式也是決定開拓系統(tǒng)布置的主要影響因素。從井田范圍及地表特征來分析，通風(fēng)方式初步選擇為邊界式通風(fēng)的開拓系統(tǒng)，將風(fēng)井布置在井田西部邊界處。4.2井筒位置的確定從井田范圍內(nèi)的煤層產(chǎn)狀和主要斷層的分布特點(diǎn)，并結(jié)合地表特征進(jìn)行分析，將地面工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)布置在井田走向中部、傾向偏北三分之二處。在地面工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)一對(duì)主副立井，采用立井開拓方式：主井主要承擔(dān)全礦井的提煤運(yùn)輸，副井主要承擔(dān)材料設(shè)備的運(yùn)輸和井下矸石的提升，主副井都采用進(jìn)風(fēng)方式，在井田西部和東部邊界設(shè)計(jì)回風(fēng)井，主要承擔(dān)全礦井的回風(fēng)，礦井通風(fēng)采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式。主井地面坐標(biāo)為：X=70359.4；Y=13936.5，地面標(biāo)高為+375主井凈斷面規(guī)格為￠=6000mm，井深為405m，其斷面布置見附圖：4-2-1主井井筒平面布置圖。副井地面坐標(biāo)為：X=70377.0；Y=14052.4，地面標(biāo)高為370副井凈斷面規(guī)格為￠=5000mm，井深為422m，其斷面布置見附圖：4-2-2副井井筒平面布置圖。4.2.1開采水平的設(shè)計(jì)根據(jù)井田內(nèi)主采2#煤層的底板等高線分布狀況，及其落差范圍在+100m～-500m，并結(jié)合主副井位置的確定，經(jīng)技術(shù)分析，將井田開拓分為兩個(gè)水平，第一開采水平標(biāo)高為-150m,第二水平標(biāo)高為-350。在-150m開采水平布置井底車場(chǎng)，并設(shè)計(jì)-150和-350運(yùn)輸石門，承擔(dān)第一水平和第二水平的煤炭運(yùn)輸工作，全礦井采用條帶式開采。在西部邊界+47m水平設(shè)計(jì)布置總回風(fēng)大巷，新鮮風(fēng)流由主、副井經(jīng)井底車場(chǎng)、-150運(yùn)輸大巷、采區(qū)軌道回風(fēng)巷，匯入總回風(fēng)大巷，形成通風(fēng)系統(tǒng)，用于滿足全礦井的通風(fēng)需求。在井田范圍內(nèi)的主要可采煤層有2#煤層、4#煤層。礦井初期投產(chǎn)設(shè)計(jì)2#煤層為首采煤層，對(duì)于4#煤層其可以作為配采煤層結(jié)合2#主采煤層共同完成礦井原煤產(chǎn)量。4.2.2帶區(qū)劃分從整個(gè)井田內(nèi)的煤層產(chǎn)狀進(jìn)行分析，其東南部設(shè)計(jì)布置為地面工業(yè)廣場(chǎng)，結(jié)合對(duì)井田一水平-150m標(biāo)高的確定，以及-150運(yùn)輸大巷和西部邊界處總回風(fēng)大巷的設(shè)計(jì)布置，一水平可劃分采區(qū)范圍的走向長(zhǎng)度平均約7250m，煤層平均傾斜角度約9°，傾斜長(zhǎng)度平均約2200m。經(jīng)分析可將整個(gè)水平劃分為10個(gè)采區(qū)。101帶區(qū)作為礦井的首采帶區(qū)，帶區(qū)設(shè)計(jì)斜巷，斜街一水平膠帶大巷和軌道大巷，為整個(gè)帶區(qū)的物料運(yùn)輸和原煤生產(chǎn)服務(wù)。帶區(qū)走向長(zhǎng)度平均約580m，設(shè)計(jì)布置為兩翼開采。 4.3井底車場(chǎng)4.3.1概述井底車場(chǎng)是連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉。井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)合理與否，要看其運(yùn)輸通過能力是否滿足礦井生產(chǎn)需要，列車運(yùn)行是否安全，施工是否方便和車場(chǎng)繞道工程是否節(jié)省等。井底車場(chǎng)線路平面布置要滿足以以下要求：1.井底車場(chǎng)應(yīng)有利于提高運(yùn)輸通過能力。2.井底車場(chǎng)線路布置應(yīng)盡量減少彎道，增加直線巷道，在直線軌道上頂送重車，滿足列車安全要求。3.井底車場(chǎng)線路應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，方便施工和節(jié)省工程量。4.3.2井底車場(chǎng)的選擇原則1.依照井田地形地質(zhì)條件、運(yùn)輸量大小、大巷運(yùn)輸方式、井筒提升方式、主副井筒與主要運(yùn)輸大巷的位置、以及地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置等因素選擇；2.所選車場(chǎng)調(diào)車方便、操作安全、施工容易、工程量省，能滿足礦井生產(chǎn)的需要，并考慮增產(chǎn)的可能性；3.井底車場(chǎng)應(yīng)有30%的通過能力富裕系數(shù)。4.3.3井底車場(chǎng)的設(shè)計(jì)依據(jù)1.立井開拓方式，年生產(chǎn)能力180萬噸，年工作日330天，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每天凈提升時(shí)間16小時(shí)，矸石系數(shù)20%。2.主副井筒距離67.08米。3.主井提升采用兩對(duì)16t箕斗，副井采用雙層單車1.5噸普通罐籠。4.井下運(yùn)煤采用膠帶輸送機(jī)，輔助運(yùn)輸采用1.5噸固定式礦車，每列車16輛。5.礦井為低瓦斯礦井。依據(jù)本井田的開拓方式和井筒與大巷的相對(duì)關(guān)系，經(jīng)比較，選用刀把式井底車場(chǎng)。井下煤炭用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，車場(chǎng)采用膠帶機(jī)上倉方式，使車場(chǎng)形式大為簡(jiǎn)化，其有關(guān)峒室布置可參看井底車場(chǎng)平面線路布置圖，實(shí)際上這只是一個(gè)帶有機(jī)車?yán)@道的單環(huán)形車場(chǎng)，線路布置簡(jiǎn)單，坡度調(diào)整方便，工程量也較小。調(diào)車方式為電機(jī)車調(diào)車4.3.4井底車場(chǎng)的線路設(shè)計(jì)1.井筒相互位置主副井筒在平行于存車線方向上距離30米主副井筒在垂直于存車線方向上距離60米則主副井筒的直線距離為(302+602)1/2=67.08m2.根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》確定存車線長(zhǎng)度如下：大型礦井副井空、重車線長(zhǎng)各為1.0～1.5列車長(zhǎng)；材料車線長(zhǎng)10～15個(gè)材料車長(zhǎng),一般為15～20個(gè)材料車。3.副井空、重車線長(zhǎng)度的確定：選用MG1.7-6A型1.5t固定箱式礦車，ZK10-6/550型架線式電機(jī)車。1)副井重車線長(zhǎng)度的確定Lsh=Nt×n×lm+ls（4-5-1）=1.5×16×2.4+20=77.6取80米Lsh存車線長(zhǎng)度，一般取整數(shù)；Nt列車數(shù)，取1.5列；n每列車的礦車數(shù)；取16輛lm每節(jié)礦車的長(zhǎng)度，2.4m；ls甩車距離，取20米。2)副井空車線長(zhǎng)度的確定Lsh=Nt×n×lm（4-5-2）=1.5×16×2.4=57.6m取72.5m。3)材料車線的長(zhǎng)度Lma=Nm×lm（4-5-3）=15×2.4=36米Lma材料車線的長(zhǎng)度，一般取整數(shù)，mNm材料車節(jié)數(shù)，取15輛，lm材料車長(zhǎng)度，2.4m4)人車線有效長(zhǎng)度一般為一列人車長(zhǎng)加15～20米，人車用PRC18-9/6，取20米，所以人車線有效長(zhǎng)度取35米。4.3.5馬頭門線路的平面布置計(jì)馬頭門線路是指副井重車線的末端，重車線阻車器輪檔至材料車線進(jìn)口變正軌距的起點(diǎn)的一段線路，馬頭門線路的平面布置，主要取決于所采用的設(shè)備類型和礦車的自滑速度。副井采用單罐籠提升，馬頭門線路的重車線的雙軌段上，需要裝設(shè)雙軌道單式阻車器，單式阻車器的作用是縮短重車進(jìn)罐距離，以減少進(jìn)罐時(shí)間，重車進(jìn)罐借助搖臺(tái)，設(shè)置有單復(fù)式阻車器。副井馬頭門線路計(jì)算L0=a+b+b′+c+d+e+2f（4-5-4）=4+2+2+3+9.6+4+7.645*2=39.89取40m式中a:罐籠長(zhǎng)度取4.0m；b、b′:搖臺(tái)的搖臂長(zhǎng)度。1噸礦車為1.5米左右，1.5噸礦車為2.0米；c:從搖臂軸中心至單式阻車器輪擋面之間距離。一般取C=2.0-3.0米；d:單式阻車器輪擋面與對(duì)稱道岔連接的切點(diǎn)交點(diǎn)之間的距離，視有無推車機(jī)分別取4輛或取1－2個(gè)礦車長(zhǎng)度，米。e：搖臺(tái)中心至對(duì)稱道岔連接的切線交點(diǎn)之間的距離，通常取2.0－4.0米。f:基本軌起點(diǎn)至道岔連接的切線交點(diǎn)之間的距離，其大小取決于對(duì)稱道岔的型號(hào)。查表可知為7.645米。圖4-5-2根據(jù)調(diào)度圖表的安排，電機(jī)車平均進(jìn)入井底車場(chǎng)的間隔時(shí)間為6.77分鐘，井底車場(chǎng)的通過能力為98萬噸/年。該車場(chǎng)主要為輔助運(yùn)輸服務(wù)，根據(jù)出矸占出煤的20%，即48萬噸/年，通過能力為礦井設(shè)計(jì)能力的204%，滿足礦井的需求。其計(jì)算公式如下：（4-5-5）式中：N——井底車場(chǎng)年通過能力，Mt;m——每列車的車輛數(shù)，輛；G——每輛車的凈載煤重，t；t——列車進(jìn)入井底車場(chǎng)的平均間隔時(shí)間，min；3.168×105——每年運(yùn)輸工作時(shí)間，按年工作日330d，每天16h計(jì)算，min；1.15——運(yùn)輸不均衡系數(shù)；=98萬噸井底車場(chǎng)鋪設(shè)43kg/m的鋼軌。4.3.6井底車場(chǎng)的硐室礦井一水平為立井開拓，煤炭由箕斗運(yùn)至地面；物料經(jīng)副立井運(yùn)至井底車場(chǎng)，在井底車場(chǎng)換裝，由電機(jī)車運(yùn)至采區(qū)下部車場(chǎng)，然后由絞車送至采區(qū)工作面。1.主井系統(tǒng)硐室主井系統(tǒng)硐室有上倉皮帶機(jī)頭驅(qū)動(dòng)硐室、井底煤倉、給煤平巷、箕斗裝載硐室、清理井底撒煤平巷組成，是井底煤流匯集和裝載提升的樞紐?；费b載硐室布置在堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖層中，其他硐室的布置由線路布置決定。為了保證礦井正常生產(chǎn)，充分發(fā)揮膠帶運(yùn)輸巷和箕斗的提升能力，井底設(shè)置一個(gè)直徑7.5m，高35m的圓筒直立煤倉，總?cè)萘考s1390t。煤倉下設(shè)給煤裝載膠帶機(jī)巷和箕斗裝載硐室。這種裝載系統(tǒng)靈活可靠，能夠確保大型礦井穩(wěn)定高產(chǎn)的需要。煤倉有效容量見經(jīng)驗(yàn)公式5.1。Qmc=(0.15～0.25)Amc（4-5式中：Qmc—井底煤倉有效容量，t；Amc—礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量，7272.73t；大型礦井前面系數(shù)可取小值，本設(shè)計(jì)取0.18，得Qmc=0.18×7272.73=1310<1390t，故，該煤倉可用。2.副井系統(tǒng)硐室副井系統(tǒng)硐室由水泵房、中央變電所、水倉、清理水倉硐室、調(diào)度室及等候室等組成，為節(jié)省材料、電纜及方便管理，同時(shí)考慮到錨索的安裝，故把水泵房和中央變電所布置在副井附近，并設(shè)有防爆密閉門。水倉布置在井底車場(chǎng)最低處。3.其他硐室醫(yī)療硐室、機(jī)修硐室、消防硐室、井下材料庫、火藥庫、卸載硐室、換矸硐室、人車停車場(chǎng)等。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告所提供的水文資料，確定礦井正常涌水量為400m3/小時(shí)，按照規(guī)定，水倉容量為礦井8小時(shí)正常涌水量的容量，則水倉的規(guī)定設(shè)計(jì)容量應(yīng)為3200m3。本車場(chǎng)設(shè)有主、副兩水倉，其設(shè)計(jì)容量為3456m34.3.7主要開拓巷道膠帶運(yùn)輸大巷和軌道大巷布置在4#煤層底板巖層中，巷道坡度為0.3%-0.5%,均為為錨噴支護(hù)半圓拱形斷面，掘進(jìn)寬度為4.44m，高度為3.62m，設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面為14.6m2。巷道斷面特征見圖4-5-3、4-5-4圖4-5-34.4開拓系統(tǒng)的綜述4.4.1提出方案依據(jù)確定的井田境界和井田地質(zhì)地形圖，并結(jié)合地質(zhì)勘探總結(jié)的煤層底板等高線平面圖和有關(guān)地質(zhì)構(gòu)造分布情況，初步確定開拓方式采用主副井立井開拓，現(xiàn)就主副井及工業(yè)廣場(chǎng)和風(fēng)井位置的確定，提出了四種方案。方案一:立井兩水平上下山主、副井井筒均為立井，布置于井田中央，設(shè)兩個(gè)水平，兩水平均采用采區(qū)上下山開采。大巷布置在煤層底板的巖層中。前期采用中央并列式通風(fēng)，后期采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)。如圖方案二：立井兩水平加暗斜井條帶式開采主、副井井筒均為立井，布置在井田淺部中央，第二水平延深采用暗斜井，兩水平均采用帶區(qū)式上下山開采。大巷布置在煤層底板巖層中，前期采用中央并列式通風(fēng)，后期采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，如圖方案三:立井兩水平加暗斜井上山主方、副井井筒均為立井,布置在井田中央,第二水平采用立井延深,第三水平采用暗斜井延深,三水平均采用采區(qū)式上山開采.大巷布置在煤層底板巖層中。初期采用中央邊界式通風(fēng),后期采用兩翼對(duì)角式通風(fēng),如圖方案四：立井兩水平上下山暗斜井上山開采主、副井井筒均為立井，布置在井田中央，第二、三水平采用暗斜井延深，三水平均為采區(qū)式上山開采。大巷布置在煤層底板巖層中，前期采用中央邊界式通風(fēng)，后期采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，如圖4.4.2技術(shù)比較其中,方案一和方案二均為二水平開拓,大巷數(shù)目相同。區(qū)別在于第二水平的延深形式以及井筒和工業(yè)廣場(chǎng)的位置不同，方案一二水平為立井延深，需多開一立井井底車場(chǎng)，石門較長(zhǎng)，且井筒施工復(fù)雜需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，但立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，井筒長(zhǎng)度小，輔助提升能力大；通風(fēng)線路短，排水距離短，提升轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單。方案二為暗斜井延深，需多開暗斜井井筒、暗斜井的上下部車場(chǎng)，且暗斜井井筒較長(zhǎng)，通風(fēng)排水距離長(zhǎng)，并相應(yīng)地增加了斜井的提升和排水費(fèi)用，輔助提升能力低，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)也相應(yīng)增多。方案二較方案一，雖然井筒及工業(yè)廣場(chǎng)位于井田淺部，保護(hù)煤柱壓煤少，但壓第一水平首采區(qū)的煤較多，不能保證首采區(qū)長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)，采區(qū)接替緊張。再結(jié)合費(fèi)用粗略估算結(jié)果，綜合考慮，選擇方案一。方案三和方案四均為三水平開拓，大巷的布置和數(shù)目相同。區(qū)別在于第二水平的延深形式，方案三采用暗斜井延深。其優(yōu)缺點(diǎn)同方案一和方案二，再結(jié)合費(fèi)用粗略估算結(jié)果，故選擇方案四。各方案粗略估算費(fèi)用表4-6-1方案一基建費(fèi)

（萬元）數(shù)量10m基價(jià)元費(fèi)用萬元主井開鑿表土段9.5140880133.836基巖段46.789786419.30062副井開鑿表土段9.5152739145.10205基巖段48.297552470.20064井底車場(chǎng)巖巷10025803258.03一水平石門巖巷10424464254.4256二水平石門巖巷5324464129.6592小計(jì)1810.5541生產(chǎn)費(fèi)用

(萬元)立井提升系數(shù)煤量萬t提升高度km基價(jià)元費(fèi)用萬元第二水平1.285620.2751.64520.736排水涌水量m3時(shí)間h服務(wù)年限a基價(jià)元費(fèi)用萬元3408760580.46909.888石門運(yùn)輸系數(shù)煤量萬t平均運(yùn)距km基價(jià)元費(fèi)用萬元第一水平1.285620.9050.43719.3328第二水平1.2111330.3950.42110.8168小計(jì)17260.774合計(jì)19071.328方案二基建費(fèi)

（萬元）數(shù)量10m基價(jià)元費(fèi)用萬元主井開鑿表土段9.5140880133.836基巖段19.589786175.0827斜井段132.227007357.03254副井開鑿表土段9.5152739145.10205基巖段2197552204.8592斜井段132.230750406.515井底車場(chǎng)巖巷9025803232.227一水平石門巖巷292446470.9456二水平石門巖巷37.52446491.74小計(jì)1817.3401生產(chǎn)費(fèi)用

(萬元)暗斜井提升系數(shù)煤量萬t提升高度km基價(jià)元費(fèi)用萬元第二水平1.285621.3220.425704.7579排水涌水量m3時(shí)間h服務(wù)年限a基價(jià)元費(fèi)用萬元3408760580.528982.8544石門運(yùn)輸系數(shù)煤量萬t平均運(yùn)距km基價(jià)元費(fèi)用萬元第一水平1.285620.1550.4637.0128第二水平1.2111330.240.41282.521616607.147合計(jì)18424.487方案三基建費(fèi)

（萬元）數(shù)量10m基價(jià)元費(fèi)用萬元主井開鑿表土段9.5140880133.8基巖段29.289786262.2斜井段144.227007389.4副井開鑿表土段9.5152739145.1基巖段30.597552297.5斜井段144.230750443.4井底車場(chǎng)巖巷9025803232.2一水平石門巖巷30.52446474.62二水平石門巖巷332446480.73三水平石門巖巷5224464127.2小計(jì)2186生產(chǎn)費(fèi)用

(萬元)系數(shù)煤量萬t提升高度km基價(jià)元費(fèi)用萬元第一水平1.2196950.3871.614634.173第二水平1.2116950.7210.424249.7759第三水平1.259730.7210.422170.4926排水涌水量m3時(shí)間h服務(wù)年限a基價(jià)元費(fèi)用萬元3408760580.559501.096石門運(yùn)輸系數(shù)煤量萬t平均運(yùn)距km基價(jià)元費(fèi)用萬元第一水平1.280000.170.4652.8第二水平1.257220.1950.4535.5792第三水平1.259730.3850.41103.8104小計(jì)32847.727合計(jì)35034.016方案四基建費(fèi)

（萬元）數(shù)量10m基價(jià)元費(fèi)用萬元主井開鑿表土段9.5140880133.836基巖段44.289786396.85412斜井段72.127007194.72047副井開鑿表土段9.5152739145.10205基巖段45.797552445.81264斜井段72.130750221.7075井底車場(chǎng)巖巷10025803258.03一水平石門巖巷4524464110.088二水平石門巖巷4824464117.4272三水平石門巖巷50.524464123.54322147.1212生產(chǎn)費(fèi)用

(萬元)系數(shù)煤量萬t提升高度km基價(jià)元費(fèi)用萬元第一水平1.280000.3871.65944.32第二水平1.2116950.5371.612058.013第三水平1.259730.7210.422170.4926排水涌水量m3時(shí)間h服務(wù)年限a基價(jià)元費(fèi)用萬元3408760580.58637.36石門運(yùn)輸系數(shù)煤量萬t平均運(yùn)距km基價(jià)元費(fèi)用萬元第一水平1.280000.3150.41209.6第二水平1.257220.3450.4947.5632第三水平1.259730.370.41060.804832028.153合計(jì)34175.2754.4.3經(jīng)濟(jì)比較方案一和方案四的初期基建費(fèi)、后期基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)等匯總?cè)缦拢?-6-2方案一立井兩水平項(xiàng)目數(shù)量/10m基價(jià)/元費(fèi)用/萬元初期

基建費(fèi)

（萬元）主井開鑿表土段9.5140880133.836基巖段19.289786172.38912副井開鑿表土段9.5152739145.10205基巖段20.797552201.93264井底車場(chǎng)巖巷10025803258.03一水平石門巖巷10424464254.4256小計(jì)1165.7154后期

基建費(fèi)

（萬元）主井開鑿基巖段27.589786246.9115副井開鑿基巖段27.597552268.268井底車場(chǎng)巖巷10025803258.03二水平石門巖巷5324464129.6592小計(jì)902.8687生產(chǎn)費(fèi)

（萬元）提升系數(shù)煤量/萬t提升高度/km基價(jià)/元一水平1.2111330.2781.65942.3501二水平1.285620.5621.69238.7405排水涌水量/m3時(shí)間/h服務(wù)年限/a基價(jià)/元3408760580.46909.888石門運(yùn)輸系數(shù)煤量/萬t平均運(yùn)距/km基價(jià)/元一水平1.285620.9050.43719.3328二水平1.2111330.3950.42110.8168小計(jì)27921.128合計(jì)29989.712方案四立井兩水平加暗斜井項(xiàng)目數(shù)量/10m基價(jià)/元費(fèi)用/萬元初期

基建費(fèi)

（萬元）主井開鑿表土段9.5140880133.836基巖段29.289786262.17512副井開鑿表土段9.5152739145.10205基巖段30.797552299.48