板定梁初步設(shè)計說明書.doc

陜西省神木縣店塔鎮(zhèn)板定梁村辦煤礦煤炭資源整合實施方案開采設(shè)計第一章 井田概況及地質(zhì)特征第一節(jié) 井田概況一、交通位置神木縣店塔鎮(zhèn)板定梁煤礦（整合區(qū)）是陜西省人民政府陜政函2007167號文正式批復的煤礦整合區(qū)之一。煤礦(整合區(qū))位于陜北侏羅紀煤田神府礦區(qū)海灣井田的西南部，考考烏素溝北側(cè)約2km處行政區(qū)劃隸屬陜西省神木縣店塔鎮(zhèn)管轄。地理坐標在北緯390210.57390325.37，東經(jīng)1102247.051102428.99之間。煤礦(整合區(qū))范圍：是由陜國土資礦采劃200861號文件劃定的煤礦范圍。煤礦（整合區(qū)）范圍由6個拐點的連線為界圈定。煤礦西與神木縣神廣煤礦(z49整合區(qū))相連，北與神木縣店塔鎮(zhèn)大沙塔煤礦(z28整合區(qū))相鄰煤礦范圍及周邊關(guān)系見圖1-1-1。煤礦（整合區(qū)）南北寬約2.16km，東西長約2.43km，面積約2.3254km2；批準開采的煤層為4-3煤層和5-2煤層。原神木縣店塔鎮(zhèn)板定梁村辦煤礦全部包括在煤礦整合區(qū)內(nèi)。煤礦（整合區(qū)）拐點坐標見表1-1-2。 煤礦（整合區(qū)）范圍拐點坐標一覽表表1-1-2編 號xy東經(jīng) 北緯14322777.0037448238.001102407.83390210.5724324390.0037446306.001102247.05390302.4534325095.0037446552.001102257.08390325.3744324500.0037447950.001102355.38390306.3854324159.0037447830.001102350.493902 55.2964323391.0037448751.001102428.99390230.59煤礦（整合區(qū)）周邊交通較為方便,包(頭)神(木)朔(州)鐵路及s204省道從煤礦（整合區(qū)）東部通過，府（谷）新（街）公路從煤礦（整合區(qū)）的南部通過，煤礦（整合區(qū)）距包(頭)神(木)朔(州)鐵路孫家岔集裝站約8km，距神木縣城約35km。交通位置圖見圖1-1-3。二、地形地貌煤礦（整合區(qū)）位于陜北黃土高原北端，毛烏素沙漠東南緣，地貌單元屬黃土梁峁溝壑區(qū)，區(qū)內(nèi)大部分被第四系離石組黃土覆蓋。在煤礦北部大部分及南部溝谷中局部出露侏羅系延安組第二段，總體地形為東高西低，中部高南北低，海拔標高11871071m，相對高差116m。三、水文地質(zhì)情況地表水系主要有附近的考考烏素溝和烏蘭木倫河流域，均從煤礦（整合區(qū)）外流徑，考考烏素溝和烏蘭木倫河均屬常年性河流；并在店塔鎮(zhèn)處匯合為窟野河，為黃河的一級支流。四、氣象條件及地震情況本區(qū)屬中溫帶大陸性半干旱氣候，其特點是冬季寒冷，夏季炎熱，春季多風，秋季涼爽，溫差較大，冷熱多變，風沙頻繁，干旱少雨，雨季多集中在七、八、九月份，蒸發(fā)強烈。每年由10月初至次年3月為冰凍期。據(jù)神木縣氣象觀測資料，主要氣象資料如下：極端最高氣溫38.9，（1996.6）；極端最低氣溫29.0，（2003.1）；多年平均溫度8.6，（19612003）；多年平均降雨量434mm，（19612003）；豐水年最大降雨量819.1mm（1967年）；枯水年最小降雨量108.6mm（1965年）；多年平均蒸發(fā)量1712.4mm（19612003）；圖1-1-1煤礦（整合區(qū)）范圍及周邊關(guān)系圖圖1-1-3 交通位置圖板定梁村辦煤礦(整合區(qū))板定梁村辦煤礦(整合區(qū))交通位置圖多年平均相對濕度56（19612003）；極端最大風速19.0m/s（1970.7）；凍土最大深度146cm（1968）；年平均絕對濕度7.61毫巴，屬濕度過低或微濕度帶。年平均氣壓910毫巴。本區(qū)位于鄂爾多斯臺向斜寬緩的東翼陜北斜坡上，地殼活動相對微弱。據(jù)歷史記載僅公元1448年在榆林發(fā)生過4.7級地震，烈度為6度；1621年5月在府谷孤山一帶發(fā)生過6.7級地震，烈度為6度，此后再未發(fā)生過4級以上地震。鄰省區(qū)曾發(fā)生過其它一些較大地震本區(qū)僅為有感區(qū)，如1996年5月30日，距本區(qū)約350公里的內(nèi)蒙古包頭市發(fā)生6.4級地震，本區(qū)僅有震感。2008年5月12日四川汶川發(fā)生8.0級地震，本區(qū)也僅有震感，近百年來本區(qū)從未發(fā)生過大的地震，雖有幾次小的地震，但烈度僅在2.5度左右，屬無震區(qū)。根據(jù)陜西省工程抗震設(shè)防烈度圖（1993年10月）的烈度劃分，本區(qū)地震動峰值加速度pg400mm,抑制煤塵爆炸最低巖粉量75%，表明煤層煤塵具有爆炸性危險。在設(shè)計和開采煤炭時應(yīng)引起高度的重視。3、自燃根據(jù)陜西煤礦安全裝備檢測中心檢驗報告，煤自燃等級類，傾向性質(zhì)為容易自燃。故煤層為易自燃煤層。4、地溫根據(jù)以往地質(zhì)資料分析，普查和詳查階段本區(qū)未發(fā)現(xiàn)地溫偏高區(qū)，因此本區(qū)屬地溫正常區(qū)，屬“無熱害區(qū)”礦井。四、水文地質(zhì)煤礦（整合區(qū)）位于考考烏素溝和烏蘭木倫河之間，支溝比較發(fā)育，基巖只在煤礦（整合區(qū)）北部有出露，其余大部分地表均被第四系中更新統(tǒng)離石組黃土覆蓋。依據(jù)煤礦內(nèi)地層地質(zhì)特征，并根據(jù)本次勘探的目的層位，將煤礦內(nèi)含（隔）水層劃分為以下幾種類型。1、第四系中更新統(tǒng)離石黃土弱透水層（q2l）煤礦（整合區(qū)）內(nèi)大部分地表被第四系中更新統(tǒng)離石黃土所覆蓋，主要分布于梁峁頂部及溝谷邊坡地段，厚度028.13m左右，一般18.95m，巖性為棕黃色、灰黃色砂質(zhì)黃土，結(jié)構(gòu)中稍密，具孔隙，發(fā)育垂直節(jié)理；據(jù)鄰區(qū)資料，該層含水微弱或不含水，透水性差，為弱透水層。2、中、下侏羅統(tǒng)延安組裂隙承壓水（j2y）為煤礦（整合區(qū)）內(nèi)含煤地層，厚度變化較大，含水層巖性為灰白色中、細粒長石砂巖，砂巖與粉砂巖及煤層構(gòu)成了互層狀復合含水巖組，砂巖厚度不穩(wěn)定，巖性變化大，結(jié)構(gòu)致密，裂隙不發(fā)育，透水性差，富水性微弱。3、燒變巖孔洞裂隙潛水主要分布在煤礦（整合區(qū)）東、南邊界附近，北邊界附近有小范圍分布，因5-2煤層自燃頂板塌落及后期風化作用，形成裂隙孔洞發(fā)育的燒變巖帶，具備了良好的儲水空間，屬中等富水區(qū)。據(jù)鄰區(qū)資料影響厚度3050m，含水層厚1130m，分布穩(wěn)定。由于該段巖層破碎，透水性好，又地處沙漠邊緣，其補給來源充分，故富水性中等強。泉流量一般在7.5350.75l/s，最大可見258.75l/s。水化學類型為hco3naca，hco3camg型水，礦化度164230mg/l。（二）地下水補給，排泄條件煤礦（整合區(qū)）內(nèi)地下水主要接受大氣降水補給，降水量年月季變化較大，據(jù)神木縣氣象站觀測資料，年平均降水量為434mm，年平均蒸發(fā)量為1712.4mm，是降水量的4倍，但降水相對集中，7-9月份占全年的60%-70%左右，地表沙層透水性好，有利于地下水的補給，但整合區(qū)內(nèi)沙層分布范圍極小，黃土及基巖大面積出露，加之地形起伏較大，故大氣降水以地表徑流為主。承壓水除在露頭接受降水降水補給外，還接受潛水的滲透補給，在溝谷兩側(cè)出露的基巖，可接受地表水的側(cè)向補給。承壓水多是沿發(fā)育微弱的裂隙順層或斜交巖層傾向運動，在煤礦（整合區(qū)）內(nèi)其徑流方向總的趨勢是由西北流向東南，并于地勢低洼或溝谷處以泉的形式排泄。（三）水文地質(zhì)勘探類型煤礦（整合區(qū)）內(nèi)構(gòu)造簡單，無斷層存在，基巖大面積裸露于地表，基巖裂隙不發(fā)育，煤系地層各主要可采煤層頂板直接充水含水層富水性極弱。依礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范，可將本區(qū)的水文地質(zhì)勘探類型劃分為二類一型，即以裂隙充水為主的水文地質(zhì)條件簡單的礦床。五、地質(zhì)勘探程度及存在問題本次設(shè)計是依據(jù)陜西省煤田地質(zhì)局一八五隊編制的陜西省陜北侏羅紀煤田神府礦區(qū)神木縣店塔鎮(zhèn)板定梁村辦煤礦（整合區(qū)）勘探地質(zhì)報告而進行的，現(xiàn)有資料對井田內(nèi)主要可采煤層的勘探網(wǎng)度和儲量級別規(guī)劃比較合理，查明了井田內(nèi)可采煤層的層數(shù)，在構(gòu)造形態(tài)、煤層變化、煤質(zhì)、儲量分級等控制方面基本可滿足編制設(shè)計的要求。（一）勘探程度評述1、勘探類型本區(qū)地層總體為一北西傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角小于1，無明顯的褶皺及大的斷層，也無巖漿侵入，故本區(qū)構(gòu)造類別屬一類，即簡單構(gòu)造。各可采煤層結(jié)構(gòu)簡單，厚度穩(wěn)定，厚度變化不大，且變化規(guī)律明顯，局部雖有變薄現(xiàn)象，但規(guī)律性明顯，均為全區(qū)可采煤層，煤類單一，煤層穩(wěn)定類型屬一型，即穩(wěn)定型。綜上所述，本區(qū)勘探類型為一類一型。2、地質(zhì)控制程度本次勘探采用機械巖心鉆探為主的綜合勘探方法，充分發(fā)揮地球物理測井技術(shù)，依據(jù)煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范（dz/t02152002），結(jié)合本區(qū)地質(zhì)條件，綜合確定工程控制基本網(wǎng)距為：探明的資源量區(qū)基本網(wǎng)距為：鉆探750m750m；控制的資源量區(qū)基本網(wǎng)距為：鉆探1500m1500m；有少量的鉆孔圈定為推斷的資源量區(qū)。（二）資源儲量43煤層共求得333類資源量0.33mt。登空資源量為0.20mt。保有資源量0.13mt。52煤層共求得332資源量3.28mt（含壓覆量0.15mt），333類資源量2.70mt（含壓覆量1.01mt）。保有資源量5.98mt。整合區(qū)內(nèi)兩層煤共求得資源總量為8.98mt，其中332類資源量3.28mt（含壓覆量0.15mt），333類資源量3.03mt（含壓覆量1.01mt）。原板定梁村辦煤礦檢測后（2004年4月底）至本次估算（至2007年12月底）期間新形成的采動量為2.67mt，保有資源量6.11mt，占總資源量的68%。（三）存在的主要問題1、煤礦（整合區(qū)）勘查程度較低，5-2煤層自燃邊界控制程度低，東北部小窯采空區(qū)范圍不確定。建議進一步對5-2煤層自燃邊界進行控制。2、煤礦（整合區(qū)）內(nèi)5-2煤層的導水裂隙帶發(fā)育高度均大于煤層上覆基巖厚度，當煤層采空頂板冒落后，導水裂隙帶將與煤礦（整合區(qū)）范圍內(nèi)的基巖裂隙水將全部貫通，成為下部煤層的直接充水含水層。在實際生產(chǎn)過程中，礦井涌水量隨季節(jié)、開采階段和開采范圍的擴大不斷變化，建議礦井開拓過程中加強礦井涌水量監(jiān)測工作和頂?shù)装宸雷o工作，在煤層自燃邊界附近開采煤層時，礦井涌水量將會增大，應(yīng)引起足夠重視；在溝谷區(qū)段形成采空區(qū)時，應(yīng)采取措施治理谷底裂縫區(qū)，防止雨季地表水回灌井下造成淹井。3、礦井開采中要注意加強監(jiān)測，采取科學合理的措施，以預(yù)防煤塵爆炸等事故。4、根據(jù)以往勘探資料：各煤層所含瓦斯成份都是以氮氣為主，二氧化碳微量，屬二氧化碳氮氣帶，甲烷含量為零。區(qū)內(nèi)瓦斯的賦集與運移條件、圍巖特征等因素有密切關(guān)系，在空間上不是均勻分布于煤層之中。5、本區(qū)煤層自燃測定結(jié)果，5-2煤層為易自燃煤層，建議今后礦山開采及堆放時，應(yīng)予以采取必要措施，防止煤的自燃。6、該區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，植被條件差，水土流失嚴重，采煤造成的地面塌陷及煤矸石污染、水質(zhì)污染等均會對礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成破壞，應(yīng)加強地表水、地下水動態(tài)監(jiān)測，地表塌陷、地裂縫觀測，為礦井安全生產(chǎn)及環(huán)境治理提供重要分析依據(jù)。盡量減少礦山開采對礦區(qū)環(huán)境的破壞和影響，維護好礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境。建議在進行煤礦環(huán)境影響評估及地質(zhì)災(zāi)害危險性評估時，提出相應(yīng)的預(yù)防對策。119榆林市榆神煤炭建筑設(shè)計有限公司第二章 井田開拓第一節(jié) 井田境界及儲量一、 井田境界根據(jù)陜西省國土資源廳規(guī)劃礦區(qū)范圍批復關(guān)于劃定神木縣店塔鎮(zhèn)板定梁村辦煤礦礦區(qū)范圍的批復，批準本礦整合后井田境界由如下六個拐點座標圍成：井田拐點坐標一覽表拐點號xy14322777.0037448238.0024324390.0037446306.0034325095.0037446552.0044324500.0037447950.005 4324159.0037447830.0064323391.0037448751.00 表2-1-1煤礦（整合區(qū)）南北寬約2.16km，東西長約2.43km，面積約2.3254km2煤礦西與神木縣神廣煤礦(z49整合區(qū))相連，北與神木縣店塔鎮(zhèn)大沙塔煤礦(z28整合區(qū))相鄰。各井田的范圍可見圖111。二、儲量1、礦井保有資源量根據(jù)陜國土資儲備【2009】151號文陜西省神木縣店塔鎮(zhèn)板定梁村辦煤礦（整合區(qū)）資源儲量核實報告評審備案證明,截止2007年12月31日止, 43煤層共求得333類資源量0.33mt。登空資源量為0.20mt。保佑資源量0.13mt。52煤層共求得332資源量3.28mt（含壓覆量0.15mt），333類資源量2.70mt（含壓覆量1.01mt）。保佑資源量5.98mt。整合區(qū)內(nèi)兩層煤共求得保有資源量6.11mt。其中332類資源量3.28mt（含壓覆量0.15mt），333類資源量2.83mt（含壓覆量1.01mt）。2、可采儲量43號煤層推斷333資源量折減量0.01mt，永久煤柱損失:邊界煤柱0.02mt；主要巷道煤柱損失0.01mt；開采損失0.01mt（采區(qū)回采率取85%），共獲可采儲量0.08mt。52號煤層推斷333資源量折減量0.27mt，永久煤柱損失:邊界煤柱0.14mt，高壓線塔煤柱1.16 mt，火燒煤柱0.31 mt；主要井巷煤柱損失0.15mt；開采損失0.99mt（采區(qū)回采率取75%），共獲可采儲量2.96mt。兩層煤扣除推斷333資源量折減量0.28mt，永久煤柱損失: 邊界煤柱0.16mt，高壓線塔煤柱1.16 mt，火燒煤柱0.31 mt；工業(yè)廣場及主要巷道煤柱損失0.16mt；開采損失1.00mt（采區(qū)回采率取43號煤層取85%，52號煤層75%），共獲可采儲量3.04mt。礦井地質(zhì)儲量匯總詳見表212，礦井可采儲量匯總詳見表213。三、安全煤柱煤礦（整合區(qū)）位于陜北黃土高原北端，毛烏素沙漠東南緣，地貌單元屬黃土梁峁溝壑區(qū)，區(qū)內(nèi)大部分被第四系離石組黃土覆蓋。井田內(nèi)無鐵路、公路通過。沿井田邊界為火燒區(qū)，工業(yè)場地位于井田外。地表水系主要有附近的考考烏素溝和烏蘭木倫河流域，均從煤礦（整合區(qū)）外流徑。整合區(qū)內(nèi)有高壓線塔。故對井田邊界、火燒邊界、大巷、高壓線塔及采空區(qū)分別留設(shè)煤柱。由于本礦無地表移動參數(shù)實測資料，設(shè)計參照地層綜合柱狀圖及現(xiàn)場調(diào)查，參照圍巖情況，按以下數(shù)值留設(shè)安全煤柱：松散層移動角：取45巖層移動角：取701、大巷煤柱主要大巷均位于煤層中，在大巷兩側(cè)及大巷之間各留設(shè)30m煤柱；2、井田邊界煤柱及火燒邊界煤柱井田邊界煤柱按20m留設(shè)，火燒邊界煤柱按30m留設(shè)。3、高壓線塔煤柱高壓線塔圍護帶取15m，按上述參數(shù)計算，高壓線塔煤柱取5054m；4、采空區(qū)煤柱采空區(qū)按20m留設(shè)隔離煤柱。第二節(jié) 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、礦井工作制度礦井設(shè)計年工作日為330d，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班檢修的生產(chǎn)方式，每天凈提升時間為16h。二、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力本礦為資源整合礦井，原礦井為生產(chǎn)礦井，根據(jù)該礦井可采儲量及開采條件，適宜生產(chǎn)規(guī)模為0.21mt/a的小型礦井，經(jīng)計算服務(wù)年限滿足煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計規(guī)范規(guī)定的同類型新建礦井設(shè)計服務(wù)年限的50%要求。三、礦井設(shè)計服務(wù)年限43號煤層共獲可采儲量0.08mt，生產(chǎn)規(guī)模按0.21mt/a計算，取1.3儲量備用系數(shù)，服務(wù)年限為0.29a；52號煤層共獲可采儲量2.96mt，可服務(wù)10.84a。兩層煤共獲可采儲量3.04mt，總服務(wù)年限為11.13a。第三節(jié) 井田開拓一、工業(yè)廣場位置的確定本礦為單生產(chǎn)礦井及周圍井田整合而成。礦井位于陜北黃土高原北端，毛烏素沙漠東南緣，地貌單元屬黃土梁峁溝壑區(qū)，區(qū)內(nèi)大部分被第四系離石組黃土覆蓋，原生產(chǎn)礦井場地已形成簡易的生產(chǎn)系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)場勘查，原礦井工業(yè)場地地形都較寬闊，井上下工程量較完整，運輸系統(tǒng)也相對比較完整，且距離公路較近，運輸方便，供電、供水、通訊等設(shè)施易于架設(shè)和管理。設(shè)計本著“少投入，早見效”，在技術(shù)上可行，經(jīng)濟合理的原則，設(shè)計盡量利原有工程量和地面生產(chǎn)系統(tǒng)，減少礦井建設(shè)資金，選擇了原礦井工業(yè)場地作為本設(shè)計工業(yè)廣場。二、井田開拓根據(jù)現(xiàn)場勘查，原礦井工業(yè)場地地形較寬闊，生產(chǎn)系統(tǒng)已形成。井上下工程量比較完整，為了節(jié)約建設(shè)資金，盡量利用原有工程量，設(shè)計利用原礦井生產(chǎn)系統(tǒng)，具體如下：利用原煤礦主斜井、副斜井和立風井為整合后礦井的主斜井、副斜井和立風井，采用二斜一立井筒的綜合開拓方式。原礦井主斜井和副斜井凈寬3300mm，傾角均為5.2。整合后主、副斜井凈寬均刷大為3800mm，均為半圓拱形井筒；主斜井方位角92，作為整個礦井主運輸及進風，兼安全出口；副斜井方位角86，作為整個礦井的輔助運輸及進風口，兼安全出口。原礦井立風井井筒為圓形，井筒直徑為2500mm，方位角97，整合后井筒直徑刷大為3000mm，斷面能滿足整合后礦井通風能力要求，作為整個礦井的總回風井筒兼安全出口。本礦主采5-2號煤層：根據(jù)井田開拓布置，采用一個水平開采。由原形成大巷迎頭朝東南西北方向布置一組大巷，分別為運輸大巷和回風大巷，并在運輸大巷按一定的距離布置繞車硐室?？紤]到開采條件，井田不再劃分盤區(qū)。井田開拓方式詳見附圖231。本礦主采4-3號煤層：利用原礦井開采5-2號煤層時的一組東西向大巷，在臨近4-3號煤層時新鑿一組上山，一為軌道上山，一為回風上山，坡度均為20；到達煤層后沿煤層底板朝南北向布置一大巷開采4-3號煤層。井田開拓方式詳見附圖232。考慮到本礦井為單井擴大整合礦井，工業(yè)場地和井下生產(chǎn)系統(tǒng)均已形成，故本設(shè)計確定利用地面原設(shè)施和井下主要大巷，并進行整改，以滿足礦井整合后0.21mt/a生產(chǎn)能力的需要。35榆林市榆神煤炭建筑設(shè)計有限公司三、水平劃分及標高本井田煤層為近水平煤層，頂?shù)装遢^堅硬穩(wěn)定，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造條件，設(shè)計為單水平開拓，水平標高+1039.00m。四、大巷布置及層位選擇本井田煤層近水平分布。設(shè)計本著“多做煤巷，少做巖巷”的原則，大巷均沿煤層開鑿，沿煤層底板布置，所在方位煤層最大坡度1。第四節(jié) 井 筒一、井筒的用途、布置及裝備該礦井廣場內(nèi)共布置三個井筒，主斜井井口坐標x= 4324392.646，y= 37447777.012，井口標高z+1057.40m，主要用作主運輸和進風；副斜井井口坐標x= 4324377.956，y= 37447715.778，井口標高z+ 1064.42m，井筒敷設(shè)電纜及管子道，主要用作輔助運輸和進風；立風井井口坐標x4324367.021，y= 37447466.254，井口標高z+ 1079.00 m，井筒裝備一標準梯子間，主要作用為礦井總回風井筒兼安全出口。井筒特征詳見表241。二、井筒斷面特征及支護形式本礦三井筒均已成形。主斜井斷面為半圓拱形井筒，凈寬為3800mm，墻高1600mm，凈斷面11.71m2，設(shè)計掘進斷面14.59m2，采用料石砌碹，砌碹厚度300mm；副斜井斷面尺寸與主斜井一致；立風井為圓形，凈直徑為3000mm，凈斷面7.07m2，設(shè)計掘進斷面11.34m2，采用料石砌碹，砌碹厚度400mm。井筒斷面詳見附圖242、243、244。第五節(jié) 井底車場及硐室一、井底車場形式由于本礦井采用無軌防爆膠輪車運輸，故本礦井不設(shè)計井底車場。二、井底主要硐室本礦主井采用膠輪車運輸。井下主要硐室布置在副斜井井底附近，主要硐室有主排水泵房及水倉、中央變電所、機車修理庫、消防材料庫、井下調(diào)度室等其它硐室。設(shè)計井下主副水倉及其通道和吸配水井采用料石砌碹支護方式外，其它主要硐室均采用錨噴支護方式。井下主排水泵房及水倉與中央變電所聯(lián)合布置在副斜井井底運輸大巷的東側(cè)，水倉容量按礦井8小時正常涌水量（12m3/h）計算，充滿系數(shù)按0.9計算，主水倉蓄水段長度為85m，設(shè)計容量為439m3；副水倉蓄水段長度為44m，設(shè)計容量為227m3。水倉清理斜巷按礦車清理要求設(shè)計,坡度為20.0。消防材料庫的布置形式為加寬式，長20m，寬2m，布置在運輸大巷西側(cè)。井底主要硐室工程量詳見表251。第三章 大巷運輸及設(shè)備第一節(jié) 運輸方式的選擇一、運輸方式該礦為小型煤礦，為了提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人勞動強度，設(shè)計運輸大巷用wcq-3d型無軌膠輪車運輸煤炭、材料，可簡化運輸環(huán)節(jié)。井下運輸大巷采用防爆無軌膠輪車的運輸方式。設(shè)計采用防爆無軌膠輪車承擔原煤、材料、設(shè)備等運輸任務(wù)。二、運輸設(shè)備的選型防爆無軌膠輪車型號、主要配置和技術(shù)參數(shù)如下：（一）主要技術(shù)特點：1、采用中央鉸接形式，全液壓轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)彎半徑小，且減小了輪胎的磨損；2、前后設(shè)有兩個駕駛室，可實現(xiàn)雙向駕駛，操作簡單方便；3、四輪驅(qū)動，牽引性能好，爬坡能力強，爬坡速度快；4、采用液壓機械傳動，由變量泵和變量馬達組成雙變量閉式系統(tǒng)，采用da自動控制，可實現(xiàn)無極變速；5、工作制動采用濕式多片制動，液壓控制；緊急及停車制動采用失效安全型多盤制動，使機車運行安全可靠；6、廢氣處理采用水洗式處理，凈化程度高，排氣溫度低，防爆柵欄容易拆洗；7、機車輪胎采用充填式實芯輪胎，耐磨性好；8、柴油機監(jiān)控采用電子監(jiān)控，性能安全可靠。（二）主要配置和參數(shù)見表311主要配置和參數(shù) 表311參數(shù) 型號 wcq3d額定載重（t）5發(fā)動機（kw）50（cks4108fb）傳動方式液壓機械傳動驅(qū)動方式四輪驅(qū)動牽引力（kn）35爬坡能力（）14最大速度（km/h）20離地間隙（mm）230轉(zhuǎn)彎半徑（mm）6000參考外形尺寸（mm）（長寬高）600015502000機車自重（t）6.5三、煤炭及輔助運輸 1、煤炭運輸工作面爆破落煤，經(jīng)刮板輸送機運輸順槽膠帶輸送機順槽溜煤眼轉(zhuǎn)載至防爆無軌膠輪車運輸大巷主斜井地面。2、輔助運輸材料設(shè)備在地面裝車后，由副斜井下放到運輸大巷，經(jīng)回風順槽送到回采工作面。掘進工作面材料由防爆無軌膠輪車直接運至各掘進頭。3、人員運輸人員由主斜井步行至井底，然后步行到各工作地點。四、計算過程及結(jié)果本礦初期生產(chǎn)能力0.21mt/a，年工作日為330天，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準備，凈出煤時間16小時，根據(jù)防爆柴油機四輪車技術(shù)性能參數(shù)，設(shè)計行駛平均速度為15km/h，卸煤均至裝車點距離約560m。（1）則所需行駛時間：（5602）/（15000/60）=4.48（分鐘）；（2）據(jù)經(jīng)驗資料知：卸煤調(diào)車所需時間約5分鐘，大巷裝車所需時間約3分鐘；（3）運輸一次總時間：5+4.48+3=12.48分鐘；（4）每天每臺運輸能力：1660/12.485.0=384.62t；（5）工作面需要臺數(shù)：0.21/330/384.6210-4=1.65臺 取2臺；（6）兩個掘進工作面共1臺；經(jīng)計算本礦初期工作面運輸需要2臺，掘進工作面需要1臺，備用2臺，共5臺。后期運輸距離增大后，另增加1臺防爆柴油機四輪車，共6臺。五、主要巷道支護方式本礦井主要巷道均為煤巷，設(shè)計采用錨噴與錨索聯(lián)合支護的矩形斷面。根據(jù)井下運輸方式和運輸距離，運輸大巷凈寬3.3m，凈斷面為7.92m2，掘進斷面為8.75m2；回風大巷凈寬為2.9m，凈斷面為6.96m2，掘進斷面為7.75m2。井底水倉鋪設(shè)15kg/m的輕軌，軌距為600mm，鋼筋混凝土軌枕。第四章 盤區(qū)布置及裝備第一節(jié) 采煤方法一、采煤方法的選擇5-2煤層直接頂板主要為粉砂巖細粒砂巖，老頂主要為中粗粒砂巖及細砂巖，次為厚度較大、層理不明顯的粉砂巖，屬中等堅硬穩(wěn)定型頂板。底板以泥巖粉砂巖為主，無底鼓現(xiàn)象；煤層傾角小于1、煤層埋藏較淺、地質(zhì)構(gòu)造簡單，開采技術(shù)條件優(yōu)越。根據(jù)本井田的地質(zhì)條件，煤層賦存特征，地質(zhì)儲量以及生產(chǎn)規(guī)模等諸因素綜合考慮，設(shè)計認為本礦采煤方法可選擇長壁式分層下行開采。長壁式分層開采采煤法，5-2號煤層平均厚度5.87m，可劃分為上、中、下三層開采，上分層采高2.0m，中分層2.0m，下分層采高為1.87m，在每個分層內(nèi)布置回采巷道形成工作面，設(shè)計工作面長度80m。工作面采用炮采，單體液壓支柱配備金屬鉸接頂梁支護，支架布置方式為倒懸臂齊梁直線柱，鋪金屬網(wǎng)假頂，鋪網(wǎng)工作在回柱放頂前進行。該方法優(yōu)點是整個工作面的投資費用少，單體液壓支柱使用輕便，靈活、易操作。缺點巷道掘進率高。二、采煤工作面參數(shù)的確定由于礦井生產(chǎn)能力和煤層采空區(qū)限制了工作面的長度和推進度的延伸，為了達到相關(guān)規(guī)程中關(guān)于首采工作面的規(guī)定，設(shè)計確定首采工作面于大巷西面的最北端布置，工作面長度80m，年推進度為990m，5-2煤層平均厚度5.87m，屬穩(wěn)定的厚煤層，設(shè)計將該煤層分三個分層進行開采，上分層采高2.0m，中分層2.0m，下分層采高為1.87m。三、回采工作面主要設(shè)備選型1、煤電鉆工作面選用zm1.5d(a)型煤電鉆，功率為1.2kw。2、刮板輸送機工作面選用sgd420/22型可彎曲刮板輸送機，功率22kw，輸送能力150t/h，長度80m。3、轉(zhuǎn)載機與工作面刮板輸送機相配套，轉(zhuǎn)載機選用zgd40型，功率為40kw，轉(zhuǎn)載能力為150t/h，長度25m。4、可伸縮帶式輸送機順槽巷道選用sd40p型可伸縮帶式輸送機，功率為40kw，輸送能力200t/h，帶寬650mm，輸送長度600800m。5、支護設(shè)備根據(jù)開采煤層厚度，選用dw2525/100外注式單體液壓支柱，支撐高度17002500mm，初撐力118157kn；選用hdja1200金屬鉸接頂梁，高138mm。順槽超前支護20m，采用單體液壓支柱配備金屬鉸接頂梁支護。6、工作面其它設(shè)備除了上述設(shè)備外，工作還配備小水泵，阻化劑噴射泵，調(diào)度絞車等其它設(shè)備。四、回采工藝及頂板管理開采5-2號煤層時，工作面長度80m，采高2.0m，直接頂為中硬巖層，中等穩(wěn)定，基本頂來壓顯現(xiàn)明顯，屬級。其支護參數(shù)計算機算如下：經(jīng)計算5-2號煤層冒落帶高度為14.8m；導水裂隙帶高度為50.8m；保護層厚度為7.8m。由地質(zhì)資料知本礦5-2號煤層埋藏86140m，導水裂隙帶和保護層高度之和為73.4m。所以采空區(qū)導水裂隙帶及冒落帶對上部第四系潛水層不會受到影響。支護參數(shù)計算機算如下：頂板壓力p頂7mcos72.024cos1335.95kpa支柱的有效支撐能力pekepa0.8250200 kn支護密度dp頂103/ p額103335.95103/2001031.68根/m2。式中：m采煤高度，(2.0m)；板巖石視密度，24kn/m3；煤層傾角，1；pa單體液壓支柱最大工作阻力，250kn；p頂頂板壓力，kpa 。工作面最大控頂距4.0m，最小控頂距3.0m，排距1.2m，柱距0.8m，三、四排控頂，支柱密度平均為1.85根/m2，支護強度為370kpa，滿足支護強度要求。第二節(jié) 巷道布置一、巷道布置 根據(jù)礦井開采條件和開拓布署，不再將煤層劃分盤區(qū)。沿煤底板布置兩條大巷，一條為運輸大巷、另一條為回風大巷，大巷間距為30m。采煤工作面沿大巷兩側(cè)條帶式布置。共布置兩條回采巷道，一長皮帶運輸順槽，另一條為回風順槽。二、回采方式煤層內(nèi)采用前進式開采，工作面采用后退式開采。三、礦井移交生產(chǎn)時工作面數(shù)目及產(chǎn)量根據(jù)礦井開拓方式，節(jié)省礦井建設(shè)投資，實現(xiàn)盡早出煤，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益為原則。設(shè)計在大巷西面的最北端布置一個長壁式炮采工作面和二個炮掘面，該礦設(shè)計三班生產(chǎn)，一班檢修的生產(chǎn)方式。設(shè)計本著就近、安全、高效、生產(chǎn)的原則，首采工作面每班進尺1.2m，日進度3.6m，年推進度1188m。1、采煤工作面生產(chǎn)能力按下式計算：a1lfhlrk10-60.910-6118812.0801.2995%0.90.21（mt）上式中：a1工作面年產(chǎn)量 mt；l工作面年推進度 m；f同采工作面?zhèn)€數(shù) 個；h工作面回采高度 m；l工作面采寬 m；r煤容重 t/m3；k工作面回采率，取95%；0.9正規(guī)循環(huán)系數(shù)；故全礦井年產(chǎn)量煤量0.21mt/a，滿足設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模0.21mt/a的要求。礦井工作面生產(chǎn)能力見表421。四、主、輔運輸系統(tǒng)首采工作面位于大巷西面的靠近采空區(qū)，順槽內(nèi)煤炭采用膠帶輸送機連續(xù)運輸；材料、設(shè)備采用防爆膠輪車運輸。1、煤炭運輸煤炭經(jīng)工作面sgwd40型可彎曲刮板輸送機和順槽zgd40型刮板轉(zhuǎn)載機、sd40p型可伸縮皮帶輸送機，再送至工作面溜煤眼，在大巷裝車后，經(jīng)運輸大巷和主斜井運至地面。2、輔助運輸回采工作面和掘進頭巷道所需材料、設(shè)備由防爆膠輪車經(jīng)副斜井、運輸大巷和回風順槽（兼輔助運輸順槽）直接運至所需地點。建井期矸石裝入防爆膠輪車提升出地面至矸石場。井下人員由副斜井步行至大巷，再步行至各工作面。五、通風系統(tǒng)新鮮風流經(jīng)主、副斜井進入，經(jīng)運輸大巷、運輸順槽、清洗工作面的污風后，經(jīng)回風順槽、回風大巷、回風立井機械排出地面。掘進工作面局部采用通風機壓入式通風,沖洗掘進工作面的污風后,直接排入回風大巷。六、排水系統(tǒng)井下各工作地點的集水通過自流或小水泵機械排至運輸大巷，然后通過小水泵機械排到井底水倉內(nèi)，最后由主排水泵從管子道，副斜井機械排出地面。七、盤區(qū)車場及硐室井田回采工作面沿大巷西翼條帶式布置，回采硐室大多與井底硐室共用。隨著工作面不斷推進，根據(jù)實際情況的需要，重新布置相應(yīng)硐室。第三節(jié) 巷道掘進一、巷道斷面和支護形式礦井井下運輸方式為防爆膠輪車運輸。根據(jù)運輸方式，設(shè)計采用矩形斷面，運輸大巷凈寬3300mm，凈高2400mm，支護方式為錨噴與錨桿聯(lián)合支護，支護厚度為100mm；回風大巷為矩形斷面，凈寬2900mm，凈高2400mm，支護方式為錨噴與錨桿聯(lián)合支護，支護厚度為100mm。工作面運輸順槽、回風順槽，設(shè)計為矩形斷面。皮帶運輸順槽凈寬2200mm，凈高1800mm；輔助運輸順槽為防爆膠輪車運輸，凈寬2900mm，凈高2400mm；回風順槽凈寬2900mm，凈高2400mm。支護方式均采用樹脂錨桿。工作面巷道根據(jù)設(shè)備安裝的需要，設(shè)計凈寬3600mm，凈高2000mm，為裸體巷道。二、巷道掘進進度指標根據(jù)本地實際情況并結(jié)合礦方的技術(shù)、裝備等，主要巷道的進度指標為：運輸大巷：90m/月回風大巷：100m/月 變電所、水泵房、等候室