礦井通風(fēng)與安全設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、1 井田地質(zhì)條件本章主要介紹井田的地理概況以及井田煤系地層、開采賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件、煤層賦存安全特性等概況。1.1 井田概況1）地理?xiàng)l件崠山煤礦位于河北省唐山市北偏東約12km處，南距馬家溝礦6km，距原京山鐵路開平車站19km，東距陡河發(fā)電廠5.5km。行政區(qū)域?qū)偬粕绞虚_平區(qū)管轄。本區(qū)為一平坦的沖積平原，東南面沿陡河?xùn)|岸是由奧陶紀(jì)石灰?guī)r構(gòu)成的東北西南方向起伏伸展的低山丘陵。從東往西有巍山（+290m）、鳳山（+180m）、小梁山（+100m）和菀豆山（+38m），由菀豆山向西南傾沒(méi)于平原之下。由巍山向東北低山丘陵接連綿延，地勢(shì)逐漸增高，直到青龍山標(biāo)高達(dá)+493.01m。在井田北

2、約7km為由震旦紀(jì)灰?guī)r構(gòu)成的低山丘陵，東西方向橫伏，這兩條低山丘陵在井田東面的青龍山一帶相匯合。低山丘陵的伸展方向與地層走向方向一致。井田內(nèi)地勢(shì)平坦，但北部稍高，向南低下，北部地面標(biāo)高為+38.8m，南端標(biāo)高為+23.85m，傾向陡河。2）地形地貌流經(jīng)本區(qū)東南邊的陡河，發(fā)源于北部山區(qū)，上游由二支匯成，東支稱管河，發(fā)源于豐潤(rùn)縣福山寺管泉，西支稱泉水河，發(fā)源于豐潤(rùn)縣趙莊上水路。二支水流在雙橋村北側(cè)匯合，向南流經(jīng)唐山市區(qū)，下游匯集石榴河，向南流入渤海。河北省水利廳于1965年在雙橋村一帶修建了陡河水庫(kù)，水庫(kù)大壩距井田東端的最近距離為2200m。陡河及陡河水庫(kù)雖然距井田區(qū)較近，但是因其底下均賦存有百余

3、米的第四紀(jì)松散沉積物，而且存在有隔水作用的粘土層，對(duì)本礦充水沒(méi)有直接的影響。3）氣象及條件崠山煤礦氣候?qū)侔氪箨懶裕募狙谉岫嘤?，冬季?yán)寒凜烈，氣溫變化較大。降水一般集中在七、八、九月份。氣象資料統(tǒng)計(jì)：年降水量最大值為899.6mm（1987年），最小值為317.45mm（1997年），平均值為596.85mm。最大凍土深度0.5m，年降雨量一般520-680mm，年蒸發(fā)量1670mm，春冬季節(jié)多西北風(fēng)，夏秋季節(jié)多東南風(fēng)，一般風(fēng)力3-4級(jí)，最大風(fēng)力6級(jí)。4）礦井其他概況（礦井安全特性）1995年開始建礦，采用凍結(jié)鑿井法進(jìn)行沖積層的鑿掘與砌筑，當(dāng)鑿至188.55m時(shí)（煤5頂板中粗粒砂巖），涌水量達(dá)

4、到每小時(shí)258m，由于涌水水源、途徑及充水的其它因素不清，1998年對(duì)原精查地質(zhì)報(bào)告進(jìn)行了復(fù)審，重新評(píng)價(jià)了地質(zhì)資料的成就與不足，1999年停建，2000年進(jìn)行補(bǔ)充勘探工作，對(duì)水文地質(zhì)情況基本查清。礦井設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)90萬(wàn)噸不要寫這些設(shè)計(jì)的內(nèi)容，況且與你第二章的礦井生產(chǎn)能力相矛盾。礦井開拓方式為中央豎井水平方式，第一水平標(biāo)高為-195m，以中央石門為主巷，分東翼和西翼，在煤層底板砂巖中各開拓兩條大巷，分別為軌道運(yùn)輸巷和皮帶運(yùn)輸巷。采掘方式為大巷盤區(qū)和集中上山開采，目前井田共分兩個(gè)采區(qū)，即：東翼采區(qū)、西翼采區(qū)。本礦井為高瓦斯礦井，并有煤塵爆炸危險(xiǎn)。相對(duì)涌出量為：10m/t，絕對(duì)涌出量為25m/mi

5、n；二氧化碳相對(duì)涌出量為1.52.85m/t，絕對(duì)涌出量為4.959.24m/min。煤塵爆炸指數(shù)為38.4264.2。礦井通風(fēng)采用中央分列抽出式，由副井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)井回風(fēng)。介紹礦井在地質(zhì)勘探階段的煤層瓦斯含量、瓦斯壓力、自然發(fā)火特性、煤層爆炸特性、礦井涌水等特性。1.2 水文和地質(zhì)條件井田地理為一向斜，煤系地層為石炭系和二疊系以及其他系組成，所含煤層中可供開采的煤層有2層，這些煤層上部都覆蓋有厚度為100380m的第四系沖積物。1.2.1 礦井水文地質(zhì)礦井最大涌水量為5.20m/min，一般涌水量為3.73m/min，至1998年底測(cè)得其涌水量為5.12m/min。疏水中心排放的清水通過(guò)管路抽

6、到地面供生活用水，其它質(zhì)量低于清水質(zhì)量的一些涌水排到-360m水倉(cāng)通過(guò)有效的排水系統(tǒng)將這些涌水排至地面，以方便其灌溉農(nóng)田，最后途經(jīng)東翼塌陷坑進(jìn)行沉淀，然后經(jīng)過(guò)環(huán)游后通過(guò)后屯大渠將其流入陡河。崠山煤礦的水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單型，有三個(gè)含水層，自下而上分別為：1）奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（）2）煤3以上砂巖裂隙承壓含水層（）3）風(fēng)化帶裂隙、孔隙承壓含水層（）其中與礦井生產(chǎn)較密切的為、。補(bǔ)給關(guān)系是：大氣降水、等各基巖含水層。礦井主要充水水源有：含水層水、斷層水、老空水。（1）含水層水礦井含水層充水水源主要是煤3以上砂巖裂隙承壓含水層水，含水層的水可通過(guò)巖石裂隙滲透到主大巷和工作面，對(duì)礦井正常生產(chǎn)造

7、成一定影響。（2）斷層水?dāng)鄬铀鳛槌渌粗饕峭ㄟ^(guò)斷層導(dǎo)通含水層水而形成的。斷層的性質(zhì)及圍巖的破壞程度是斷層充水的主要因素。張性正斷層、落差大、圍巖破壞嚴(yán)重便形成了良好的斷層充水條件。（3）老空水由于煤層的開采方法和煤層本身的賦存狀態(tài)不同，所以工作面回采后隨著煤巖層垮落形成許多松散空隙，使工作面涌出的水積存在低洼的老空區(qū)內(nèi)，形成老空水。在高處的工作面采后形成老空水對(duì)相鄰低處的工作面產(chǎn)生影響。礦井充水通道有自然通道和人為因素造成的充水，自然通道主要是巖石的孔隙、裂痕和斷層；而人為因素主要是采掘活動(dòng)，因?yàn)椴删蚧顒?dòng)可使隔水層遭到破壞，產(chǎn)生冒落裂隙，溝通含水層水。礦井首采的2煤層，其頂板灰白色中粗粒

8、砂巖為一隔水層，擋住了2煤層上方的頂板砂巖裂隙含水層水，由于采掘活動(dòng)，灰白色中粗粒砂巖經(jīng)常冒落，使隔水層遭破壞而導(dǎo)致上部含水層水下泄。1.2.2 礦井地質(zhì)構(gòu)造1）地質(zhì)構(gòu)造崠山煤礦井田位于開平向斜的西北側(cè)，南北長(zhǎng)約1740m，東西寬約9000m，北端閉合，南端開放，面積約15.66km。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，向斜角平均為15。只在井田四周有較大斷層。2）煤系地層（1）地層層組劃分崠山煤礦井田位于開平向斜西北側(cè)，煤系地層的形成時(shí)代屬于石炭紀(jì)和二疊紀(jì)。煤系基底地層為中奧陶統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r。本井田與開平煤田其它構(gòu)造單元的地層特征基本相似。（2）石炭系上統(tǒng)（c3）趙各莊組c3，該組是崠山煤礦井田當(dāng)中一個(gè)重要的含

9、煤地層，本組含煤地層一般厚度為135m。本組含煤地層以粉砂巖為主，其次為砂巖，其中各種巖石所占百分比如下所示：粉砂巖類為38.3，砂巖類為29.5，煤層為17.4，粘土巖為14.8。巖相組合主要是瀉湖海灣相和泥巖沼澤相相互交替沉積，同時(shí)在瀉湖海灣相之后出現(xiàn)有湖濱三角洲相。（3）二疊系下統(tǒng)p1下界為煤5頂板之泥巖頂面，為整合接觸。上界為礬土質(zhì)粘土巖之頂板，井田內(nèi)該層大部分被沖蝕掉。本統(tǒng)地層一般厚度為235.76m，分上下兩組，上組稱唐家莊組，下組稱大苗莊組，其中大苗莊組是重要的含煤地層。本組一般厚度為90.36m，最小厚度為65m。本組地層以粉砂巖和砂巖為主，粘土巖也較多，巖石大致百分比為：粉砂

10、巖類占36.2，砂巖類占30.2，粘土巖類占19.2，煤占14.4。巖相組合主要是瀉湖海灣相、三角洲相及泥炭沼澤相沉積。在本組頂部出現(xiàn)了大陸河流沖積相沉積。（4）風(fēng)化殼巖石特點(diǎn)：巖層顯著變色，粘土巖和砂巖均變成淺黃色、灰白色或其它雜色；巖石硬度降低，產(chǎn)生風(fēng)化裂隙，疏松易碎，裂隙中有黃色充填物；巖石礦物發(fā)生淋濾分解作用。在垂直方向上，區(qū)內(nèi)風(fēng)化殼具有分帶性：上部強(qiáng)風(fēng)化帶和下部弱風(fēng)化帶。1.3 煤層及煤質(zhì)1.3.1 概述井田煤系主要由石炭系上統(tǒng)和二疊系下統(tǒng)地層組成，煤系地層總厚度約150m，共含大小煤層2層，煤層總厚度7.44m，含煤系數(shù)為5.7，其中可采煤層共2層。1.3.2 可采煤層厚度、結(jié)構(gòu)及

11、變化1）煤1：為礦井的主采煤層，厚度為0.005.21m，平均厚度為3.8m，平均傾角為15。煤層為黑色、條帶狀構(gòu)造，玻璃光澤，以亮煤為主，間夾暗色條帶，局部含絲炭，偶含黃鐵礦膜，半亮光亮型。2）煤2：為礦井的主采煤層，厚度為1.275.80m，平均厚度為3.6m，平均傾角為15。煤層為黑色，塊狀構(gòu)造，下部為條帶狀構(gòu)造，質(zhì)硬，玻璃光澤暗淡光澤，半亮半暗型，含夾石12層，最多達(dá)3層，為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層，其中下部含一層分布極穩(wěn)定的細(xì)砂巖夾矸，灰白色或淺灰色，條帶狀，致密堅(jiān)硬，厚度0.020.78m，平均0.39m。煤層的容重為1.35t/m。區(qū)內(nèi)煤層厚度變化較大。（詳見(jiàn)下表1-1）表1-1煤層地質(zhì)特征

12、表地層煤號(hào)煤層厚度最小最大平均m煤層間距最小最大平均m夾 矸層 數(shù)可 采情 況頂?shù)装鍘r性頂板底板崠山煤礦10.00-5.213.816.3-50.833.550穩(wěn)定粉砂質(zhì)灰泥巖黑色泥巖21.27-5.803.612穩(wěn)定灰黑色泥巖粉砂巖泥巖1.3.3煤質(zhì)特性井田內(nèi)共有可采煤層兩層，煤1、煤2為穩(wěn)定煤層。（下面怎么出現(xiàn)煤5和煤2？）1）煤的化學(xué)分析（1）硫份：各煤層全硫平均含量為0.253.66，其中煤5含量低于1，屬低硫煤；煤2含硫量最高為3.66，平均為3.07，屬富硫煤，其所含硫量分為：黃鐵礦硫占59，有機(jī)硫占36，硫酸鹽硫占2.5。（2）磷份：磷份平均含量最大0.0825，最小0.008，

13、其中煤5為特低磷煤，煤2為中磷煤。（3）發(fā)熱量：各可采煤層發(fā)熱量變化范圍在18.0124.18mj/kg之間，各煤層發(fā)熱量由大至小為：煤2煤5。一般情況是煤層灰分高的發(fā)熱量低，而煤層灰分低的其發(fā)熱量高。2）煤的工業(yè)用途評(píng)價(jià)井田內(nèi)各煤層均屬氣煤類，結(jié)焦性能較差，塊度小，抗碎性及抗磨性能較差，不適于單獨(dú)煉焦，可以考慮作配焦用煤；煤的焦油含量較高，屬富油煤高油煤，發(fā)熱量均在18.0124.18mj/kg，主要為動(dòng)力用煤1.3.4 煤層頂?shù)装逄匦?）煤2偽頂：暗灰色泥巖或粉砂巖，厚00.08m，隨采隨落，區(qū)內(nèi)大部分缺失。直接頂：灰色粉砂巖，有明顯水平層理或波狀層理，塊狀，含有豐富的植物葉片化石，偶見(jiàn)淺

14、褐色結(jié)核，厚度變化較大，極不穩(wěn)定，厚03.86m，平均1.97m。老頂：灰白色中砂巖，夾粉砂巖，厚層狀；巖石成分為石英及泥質(zhì)巖屑，次為暗色燧石，并含有紫紅色的礦物細(xì)粒；膠結(jié)物為高嶺土質(zhì)基底式膠結(jié)，占30，極易風(fēng)化，遇水澎漲，厚10.4339.2m，平均12.00m。底板：灰黑色泥巖，致密塊狀，斷口呈貝殼狀或參差狀，含菱鐵質(zhì)結(jié)核及黃鐵礦散晶體，結(jié)核大小不一，扁球狀成層狀分布，含大量植物根化石，厚4.518.60m，平均6.44m。2）煤5直接頂：灰黑色泥巖，塊狀，致密細(xì)膩，貝殼狀斷口，含菱鐵質(zhì)透鏡狀結(jié)核及黃鐵礦聚集體，含海相動(dòng)物化石(在西翼曾采到完整的動(dòng)物介殼化石)層厚3.969.47m，平均6

15、.65m。老頂：淺灰色灰白色細(xì)砂巖，塊狀，鈣質(zhì)基底式膠結(jié)，成分以石英為主，易風(fēng)化，厚度不穩(wěn)定，一般在0.658.23m之間，平均2.69m。直接底：灰灰白色帶褐色泥巖或粘土質(zhì)粉砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，塊狀構(gòu)造，含大量植物根化石，厚0.533.87m，平均1.85m。1.3.5 瓦斯、煤塵及煤的自燃傾向性（該處內(nèi)容放入第一章-礦井安全特性）根據(jù)鉆孔煤樣和周圍礦井生產(chǎn)實(shí)際調(diào)查分析，本礦煤層平均瓦斯相對(duì)涌出量10m/t，絕對(duì)涌出量為25m/min；二氧化碳相對(duì)涌出量為1.52.85m/t，絕對(duì)涌出量為4.959.24m/min。煤塵爆炸指數(shù)為38.4264.2。屬高瓦斯礦井。根據(jù)鉆孔煤樣和周圍礦井生產(chǎn)實(shí)際調(diào)

16、查分析，本礦井煤5煤塵有爆炸危險(xiǎn)性外，煤2有自燃傾向性。本區(qū)屬地溫正常區(qū)，地溫梯度0.6-2.9/hm，恒溫帶深45m左右。2 井田開拓煤田劃分為井田，是井田開拓所要解決的一個(gè)主要問(wèn)題。本章主要內(nèi)容為：進(jìn)行井田再劃分、礦井產(chǎn)能力的核定、設(shè)計(jì)開拓方式和煤層群開拓方式、階段大巷井設(shè)計(jì)、井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)等。2.1 井田再劃分2.1.1 井田邊界礦井井田范圍：井田東西走向長(zhǎng)9000m，南北傾斜寬1740m，井田面積15.66km2.1.2 礦井儲(chǔ)量1）礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算可用下式計(jì)算：zg= （2-1）式中 zg礦井工業(yè)儲(chǔ)量，t；si計(jì)算塊段的平均走向長(zhǎng)度，m；li計(jì)算塊段的平均傾斜長(zhǎng)度，m；

17、mi計(jì)算塊段的平均煤厚，m；r煤的容重，t/m，經(jīng)實(shí)測(cè)取1.32t/m。故礦井工業(yè)儲(chǔ)量為：zg=90001740(3.8+3.6)1.32=15379.37萬(wàn)t2）可采儲(chǔ)量計(jì)算-改為礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量礦井可采儲(chǔ)量可用下式計(jì)算：zs=zs-p1 （2-2）式中 zs可采儲(chǔ)量，t； p1斷層煤柱、防水煤柱、井田邊界煤層、地面建（構(gòu)）筑物煤柱等永久煤柱損失量之和,t； 所以，礦井可采儲(chǔ)量可進(jìn)行如下計(jì)算：zs=zs-p1=15379.37-461.38=14917.99萬(wàn)t應(yīng)該補(bǔ)充永久煤柱損失量的計(jì)算3） 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量可用下式計(jì)算： zk=(zs-p2）c式中 zk設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，t;

18、p2工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱的損失量之和,t;（取2%）有沒(méi)有依據(jù)？ c-采區(qū)采出率（厚煤層取85%）則 zk=(zs-p2）c=（14917.99-745.90）85%=11337.67萬(wàn)t應(yīng)該補(bǔ)充開采煤量損失的計(jì)算4）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限礦井服務(wù)年限要和礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)。大型礦井建設(shè)工期長(zhǎng)，需要裝備大型固定設(shè)備，基建工程量大。所以，建設(shè)投資較高。為了充分發(fā)揮投資效果，礦井股務(wù)年限應(yīng)該長(zhǎng)些。反之，小型礦井的礦井服務(wù)年限應(yīng)短些。礦井服務(wù)年限與礦井生產(chǎn)能力存在一個(gè)技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上都比較合理的關(guān)系。當(dāng)?shù)V井儲(chǔ)量一定時(shí)，井型增加，投資增加，噸煤投資成本增加。另一方面，井型增加，生產(chǎn)集中，機(jī)械化水平和

19、勞動(dòng)效率高，噸煤的生產(chǎn)成本減少。礦井服務(wù)年限可用下式計(jì)算：t=zk/(ak) （2-3）式中 t服務(wù)年限，a；zk可采儲(chǔ)量，t； a礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，t/a； k儲(chǔ)量備用系數(shù)。（煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定儲(chǔ)量備用系數(shù)一般取1.3-1.5，按本礦井地質(zhì)條件取中間值1.4）由于煤層賦存條件較好，根據(jù)儲(chǔ)量情況，可預(yù)設(shè)礦井為大型礦井。按大型礦井服務(wù)年限下限要求2，t取60年，儲(chǔ)量備用系數(shù)k取1.4，現(xiàn)求礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力a：a=zk/（tk）=11337.67(601.4)=134.97萬(wàn)t/a；根據(jù)煤層賦存情況和礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，按煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，將礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力a確定為120萬(wàn)t/a，計(jì)算服務(wù)年

20、限：t=zk/(ak)=11337.67/（1201.4）=67.5a通過(guò)上述計(jì)算，將礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力a確定為120萬(wàn)t/a時(shí)，服務(wù)年限t=67.5a60a符合煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，因此設(shè)計(jì)本礦井產(chǎn)量為120萬(wàn)t/a。4）井田再劃分（1）井田階段劃分和開采水平設(shè)置一般情況下井田的范圍都比較大，為了有計(jì)劃、按順序、安全合理地開采井田內(nèi)的煤層，以獲得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，必須將井田劃分為若干個(gè)小的部分，然后有序地進(jìn)行開采?；靖拍睿弘A段在井田的范圍內(nèi)沿傾斜方向，按一定標(biāo)高將井田劃分成若干長(zhǎng)條部分以便開采，這樣的長(zhǎng)條部分稱為階段。階段的走向長(zhǎng)度等于井田走向全長(zhǎng)。階段的傾斜長(zhǎng)度由階段的垂直高度決定，一般可

21、以走一百米到一千米以上。水平通過(guò)運(yùn)輸或通風(fēng)平巷的某一標(biāo)高的水平面稱為水平。水平通常以標(biāo)高、用途、開采順序來(lái)表示。開采水平是指具有井底車場(chǎng)及主要運(yùn)輸大巷的水平，稱為開采水平，簡(jiǎn)稱水平。一般研究和討論的水平主要是指開采水平。一個(gè)井田可以用一個(gè)水平開采或者用幾個(gè)水平開采，前者稱為單水平開拓，后者稱為多水平開拓。單水平開拓用一個(gè)開采水平把井田沿傾斜劃分為兩個(gè)階段，水平以上稱為上山階段，水平以下稱為下山階段。單水平開拓一般用在煤層傾角較?。?6以下），井田傾斜長(zhǎng)度也比較小的地方。如果本井田用單水平開拓，就需要有下山階段，而由于下山開拓的防治水害工程量大，且不易開展；另外有下山階段的話，容易造成跑車事故。

22、故本井田不采用單水平開拓。多水平開拓用兩個(gè)以上開采水平來(lái)開采整個(gè)井田的，稱為多水平開拓。按開采水平服務(wù)的階段布置方式的不同，可分為多水平上山開拓、多水平上、下山開拓和多水平混和開拓。多水平開拓一般用在井田的傾斜長(zhǎng)度比較大或者煤層傾角大的地方。現(xiàn)對(duì)本井田進(jìn)行再劃分：由于井田走向長(zhǎng)9000m，傾斜長(zhǎng)1740km，又煤層傾角約為在15 根據(jù)規(guī)范本井田可劃分23個(gè)階段，13個(gè)開采水平。 階段內(nèi)采用采區(qū)式準(zhǔn)備方式，每個(gè)階段走向劃分6個(gè)走向長(zhǎng)1500m的采區(qū)。因井田內(nèi)瓦斯涌出量和涌水量均較大，若采用上下山開采，下山部分在技術(shù)上困難較多，故決定階段內(nèi)采用上山開采，由于傾長(zhǎng)較大，傾角在15左右，因此排除單水平

23、上下山開采。 這樣階段劃分和開采方案有兩種：一是井田劃分為兩個(gè)階段。設(shè)置兩個(gè)開采水平，二是井田劃分為三個(gè)階段，設(shè)置三個(gè)開采水平。 （2）階段和開采水平參數(shù)水平垂高 兩階段，兩水平：870sin15=225.1m 三階段，三水平：740sin15=191.5m 500sin15=129.4m區(qū)段數(shù)目及區(qū)段斜長(zhǎng)兩階段，兩水平：每個(gè)階段劃為5個(gè)階段，區(qū)段斜長(zhǎng) 870/5=174m三階段，三水平：一水平劃分為4個(gè)階段，區(qū)段斜長(zhǎng) 740/4=185m 二水平劃分為3個(gè)階段，區(qū)段斜長(zhǎng) 500/3=167m開采水平服務(wù)年限兩階段，兩水平：第一、第二水平 67.5/2=33.75a三階段，三水平：第一水平 （

24、67.5/1740）740=28.7a 第二、第三水平 （67.5/1740）500=19.4a通過(guò)對(duì)比分析，要明確指出本井田劃分幾個(gè)階段、幾個(gè)水平、幾個(gè)采區(qū)等。首先從技術(shù)上（符合規(guī)范的基本要求）和安全可靠程度上排除一些方案，然后提出幾種技術(shù)可行、安全可靠的方案，最后對(duì)這些方案進(jìn)行技術(shù)比較，最終確定出一種最優(yōu)方案。2.2 井田開拓方式1）井田開拓方案開拓方式是指進(jìn)入礦體的方式、井田及階段內(nèi)的劃分方式。如用立井單水平分區(qū)式、斜井多水平分段式等表示井田開拓方式。通常以井峒形式把井田開拓方式分成平峒開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓四種形式。由于井田地形平坦，不存在平硐開拓條件，表土較厚且有流沙層，

25、斜井施工困難，故確定采用立井開拓，且按流沙層較薄，生產(chǎn)費(fèi)用較低的原則，井筒位于井田走向中部流沙層較薄處。為避免采用箕斗回風(fēng)井時(shí)封閉井塔等困難和減少穿越流沙層開鑿風(fēng)井的數(shù)目，決定采用中央分列式通風(fēng)，回風(fēng)井布置在井田上部的邊界走向中部。2） 大巷布置煤層間距較小，宜采用集中大巷布置，為減少煤柱的損失和保證大巷維護(hù)條件。大巷布置在m4煤層底板下方垂距為30m的厚層砂巖內(nèi)，上階段的運(yùn)輸大巷留作下階段的回風(fēng)大巷。 3）上山布置采區(qū)采用集中巖石上山聯(lián)合準(zhǔn)備，井田一翼的中央采區(qū)上山布置在距m4煤層底板30m以下的砂巖層中，并在采后加以維護(hù)，留作下階段的總回風(fēng)通道及安全出口，其余采區(qū)上山位于距m4煤層底板約2

26、0m的砂巖層中，并在采區(qū)采后報(bào)廢。 4）開拓延深方案考慮兩種井筒延伸方案，一是主副立井直接延深，二是暗斜井延深。按照前述各項(xiàng)決定，在技術(shù)上可行的開拓方案有下列四種，如圖 所示。方案1和方案2的區(qū)別在于第二水平是用暗斜井延深還是直接延深立井。兩種方案的生產(chǎn)系統(tǒng)都比較簡(jiǎn)單可靠。兩方案對(duì)比，第1方案需多開立井井筒（2225m）、階段石門（800m）和立井井底車場(chǎng)，并相應(yīng)的增加了井筒和石門的運(yùn)輸、提升、排水費(fèi)用。第2方案則多開暗斜井井筒（傾角15,2870m）和暗斜井的上、下部車場(chǎng)，并相應(yīng)的增加了斜井的提升和排水費(fèi)用。對(duì)兩方案的基建費(fèi)和生產(chǎn)費(fèi)粗略估算如表 2-1，粗略估算后認(rèn)為：第1和第2方案的費(fèi)用相

27、差不大?？紤]到方案1的提升、排水工作的環(huán)節(jié)少，人員上下比較方便，在方案2中未計(jì)入暗斜井上、下部車場(chǎng)的石門運(yùn)輸費(fèi)用，以及方案1在通風(fēng)方面優(yōu)于方案2，所以決定選用方案1。表2-1 方案1和方案2的粗略估算費(fèi)用（礦井水平延伸方案經(jīng)濟(jì)比較）方案方案1方案2基建費(fèi)/萬(wàn)元立井開鑿石門開鑿井底車場(chǎng)22258001000主暗斜井開鑿副暗斜井開鑿上、下斜井車場(chǎng)870870（300+500）小計(jì)小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)/萬(wàn)元立井提升石門運(yùn)輸立井排水暗斜井提升立井提升排水總計(jì)小計(jì)小計(jì)費(fèi)用/萬(wàn)元費(fèi)用/萬(wàn)元方案3和方案4的區(qū)別也僅在第三水平是用立井直接延深還是采用暗斜井延深。粗略估算如表 2-2，方案4的總費(fèi)用比方案3略高，但相差不

28、到10%，仍可視為近似相等。但方案3的提升、排水等環(huán)節(jié)都比方案4更好，所以決定采用方案3。表2-2 方案3和方案4粗略估算費(fèi)用方案方案1方案2基建費(fèi)/萬(wàn)元立井開鑿石門開鑿井底車場(chǎng)21306001000主暗斜井開鑿副暗斜井開鑿上、下斜井車場(chǎng)580500（300+500）小計(jì)小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)/萬(wàn)元立井提升石門運(yùn)輸立井排水暗斜井提升立井提升排水總計(jì)小計(jì)小計(jì)費(fèi)用/萬(wàn)元費(fèi)用/萬(wàn)元留下的方案1和方案3通過(guò)詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較，確定其優(yōu)劣。對(duì)方案1和方案3的建井工程量、基建費(fèi)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表2-3表2-3 開拓方案1和3的工程量、基建費(fèi)項(xiàng)目方案1方案3工程量/m單價(jià)/元m-1費(fèi)用/萬(wàn)元工程量/m單價(jià)/元m-1費(fèi)用/萬(wàn)

29、元初期主井井筒副井井筒井底車場(chǎng)主石門運(yùn)輸大巷29528010000170026024510002701700小計(jì)后期主井井筒副井井筒井底車場(chǎng)主石門運(yùn)輸大巷225225100080013700260260200060021400小計(jì)共計(jì)從比較結(jié)果來(lái)看：方案1的基建投資費(fèi)用明顯低于方案3，從開采水平連續(xù)來(lái)看，方案3需延深兩次，方案1僅需延深一次立井，對(duì)生產(chǎn)的影響少于方案3。綜上所述，決定采用方案1，即礦井采用立井兩水平開拓，第一水平位于-195m，第二水平位于-420m，兩水平均只采上山階段，階段內(nèi)沿走向每1500m劃分一個(gè)采區(qū)，階段內(nèi)劃分6個(gè)采區(qū)。1500m劃分一個(gè)采區(qū)是否太短了？單側(cè)開采嗎？要

30、說(shuō)明為什么采用單側(cè)開采？若雙側(cè)開采除去采區(qū)煤柱一個(gè)工作面走向才700m左右？4）主、副井及風(fēng)井設(shè)計(jì)（1）井筒數(shù)目位置的確定井筒數(shù)目崠山煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬(wàn)噸/年，生產(chǎn)能力大，服務(wù)年限長(zhǎng)，因而，在投產(chǎn)初期確定一個(gè)主井，擔(dān)負(fù)礦井的主提升；一個(gè)副井，擔(dān)負(fù)礦井的輔助運(yùn)輸及升降人員。井筒位置為了使井下各翼儲(chǔ)量分布均衡，減少運(yùn)輸費(fèi)用和通風(fēng)阻力， 將主副井筒布置在井田中央。這種布局有以下優(yōu)點(diǎn)：工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失比布置在井田中央少；投產(chǎn)初期開拓工程量少；投產(chǎn)后短期內(nèi)能達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，使運(yùn)輸、通風(fēng)、井巷維護(hù)等費(fèi)用最低。（2）井筒斷面與提升能力主井井筒凈斷面面積 19.64m主井提升能力 447.3噸/時(shí)副

31、井井筒凈斷面面積 28.27m副井提升能力 3.4噸/次風(fēng)井?dāng)嗝婷娣e、提升能力與副井相同（3）井筒裝備主井凈直徑5m，安裝金屬罐道、罐道梁、一對(duì)10m箕斗和通訊電纜一條，通風(fēng)水平以上，設(shè)行人梯子間。安裝480mm（外徑）排水管三條。動(dòng)力電纜兩條，并予留1條管路和兩條動(dòng)力電纜的位置。副井凈直徑6m，安裝金屬罐道、罐道梁、行人梯子間。一對(duì)滾動(dòng)罐耳3t。單層普通罐籠，鋼絲繩防墜器，準(zhǔn)備改鋁合金雙層罐籠，以便雙層提升人員，單層絞材料及矸石。外徑419mm，排水管路3條，動(dòng)力電纜4條和通訊電纜一條，并予留后期排水管路1條和動(dòng)力電纜的位置兩條。井筒特征、用途及裝備見(jiàn)表2-1井筒特征表。表2-1 井筒特征表

32、井筒名稱主立井副立井回風(fēng)立井1井口坐標(biāo)緯距x397422539742253972365經(jīng)距y196724301967248019673750井口標(biāo)高（m）+31.0+31.0+60.0井底標(biāo)高第一階段（m）-269-269-140第二階段（m）-398-398-269第三階段（m）-527-527-398井筒傾角（）909090井筒垂深第一階段（m）300300200第二階段（m）429429329第三階段（m）558558458井筒凈徑（m）5.55.05.0凈斷面（m）23.7519.6319.63井筒支護(hù)支護(hù)材料噴漿支護(hù)噴漿支護(hù)噴漿支護(hù)支護(hù)厚度（mm）500450400井筒裝備裝備兩對(duì)1

33、2t箕斗一對(duì)3t雙層單車普通罐籠裝備兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用井筒用途擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升兼做進(jìn)風(fēng)井擔(dān)負(fù)礦井矸石、材料、設(shè)備和人員的升降任務(wù)兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)怎么又出來(lái)三個(gè)階段了？表2-1要和你的開拓方案一致2.3 主要巷道設(shè)計(jì)2.3.1 運(yùn)輸大巷設(shè)計(jì)1）巷道位置主要運(yùn)輸大巷一般布置在最下一個(gè)可采煤層底板下不受開采影響的較堅(jiān)硬的巖石中以保證開采水平和采區(qū)有一定的儲(chǔ)量。崠山煤礦煤層有自然發(fā)火傾向，因此采用了集中運(yùn)輸大巷采區(qū)石門的布置方式，將運(yùn)輸大巷均布置在最下一個(gè)可采煤層底巖石中，這種布置方式有以下特點(diǎn)：（1）大巷布置在底板巖石中，可以避免支承壓力對(duì)大巷在影響，大大改善了巷道維護(hù)

34、條件，降低了生產(chǎn)期間的維護(hù)費(fèi)用。（2）集中開拓可采煤層，生產(chǎn)能力大。（3）大巷布置在巖石中，不受煤層起伏及走向變化的影響，可按開采技術(shù)要求直線掘進(jìn)，易于掌握工程質(zhì)量，便于采用大型運(yùn)輸設(shè)備，特別是皮帶運(yùn)輸。（4）各煤層可同時(shí)進(jìn)行回采準(zhǔn)備，開采順序靈活，開采強(qiáng)度大。（5）煤層內(nèi)可不留煤柱，煤柱損失少，提高了回收率。（6）便于布置采區(qū)煤倉(cāng)，有利于均衡生產(chǎn)。2）巷道選型根據(jù)礦井產(chǎn)量和地質(zhì)條件仍選巷道斷面形狀為半圓拱形，支護(hù)方式為噴漿支護(hù)，其斷面圖如圖2-1。圖2-1 巷道斷面形狀3）巷道的高度和寬度h0=h0+h2 （2-4）式中 h0巷道的凈高度（指除去支護(hù)厚度后，可能利用的最大空間高度），設(shè)計(jì)規(guī)定

35、，運(yùn)輸巷道的凈高度不小于1900mm；h0為拱的高度；h2巷道的墻高。取h0為2.2m，h2為1.9m，則h0為4.1m；由于巷道為半圓拱形，拱高h(yuǎn)0=2.2m，則寬度b=4.4m。4）巷道的凈斷面積巷道的凈斷面積可用公式：s凈=b（h2+0.39b） （2-5）可得：s凈=b（h2+0.39b）=15.91m2.3.2 井底車場(chǎng)巷道1）巷道選型由于井底車場(chǎng)為環(huán)行臥式井底車場(chǎng)，故可設(shè)計(jì)其巷道斷面形狀為半圓拱形形狀，支護(hù)方式為噴漿支護(hù)。其斷面圖如圖2-1巷道斷面形狀所示。2）巷道的高度和寬度：利用公式（2-4）計(jì)算，取h0為2.0m，h2為2.0m，則h0為4.0m；由于巷道為半圓拱形，拱高h(yuǎn)0

36、=2.0m，則寬度b=4.0m。3）巷道的凈斷面積巷道的凈斷面積可用公式（2-5）計(jì)算可得：s凈=b（h2+0.39b）=4（2+0.394）=14.24m22.3.3 采區(qū)上山（軌道上山、運(yùn)輸上山、回風(fēng)上山）1）巷道選型根據(jù)崠山煤礦地質(zhì)條件和礦井生產(chǎn)能力，可仍選采區(qū)上山斷面形狀為半圓拱形形狀，支護(hù)方式為噴漿支護(hù)，其斷面圖如圖2-1。2）巷道的高度和寬度根據(jù)公式（2-4）：h0=h0+h2計(jì)算式中：h0巷道的凈高度（指除去支護(hù)厚度后，可能利用的最大空間高度），按設(shè)計(jì)規(guī)定，運(yùn)輸巷道的凈高度不小于1900mm；h0為拱的高度；h2巷道的墻高。取h0為2.0m，h2為1.5m，則h0為3.5m；由于

37、巷道為半圓拱形，拱高h(yuǎn)0=2.0m，則寬度b=4.0m。3）巷道的凈斷面積巷道的凈斷面積可用公式（2-5）：s凈=b（h2+0.39b）計(jì)算可得：s凈=b（h2+0.39b）=12.24m2.3.4 區(qū)段進(jìn)回風(fēng)巷1）巷道選型由于巷道不屬于永久性支護(hù)，故選擇巷道形狀為梯形斷面，支護(hù)形式為工字鋼支護(hù)。其斷面形狀如圖2-2區(qū)段進(jìn)回風(fēng)巷斷面形狀所示。圖2-2 區(qū)段進(jìn)、回風(fēng)巷斷面形狀2）巷道的高度和寬度巷道的高度h=2.8m，上底寬a=2.6m，下底寬b=3.4m。3）巷道的凈斷面積根據(jù)公式：s凈=h（a+b）/2 （2-6）計(jì)算出梯形的凈斷面積s凈=h（a+b）/2 =2.8（2.6+3.4）/2 =

38、8.4m2.3.5 回風(fēng)大巷及回風(fēng)石門1）巷道選型由礦井地質(zhì)條件選回風(fēng)大巷和回風(fēng)石門斷面形狀為半圓拱形狀，斷面形狀圖如圖2-3回風(fēng)大巷及回風(fēng)石門形狀所示。圖2-3 回風(fēng)大巷及回風(fēng)石門形狀圖2-3 回風(fēng)大巷及回風(fēng)石門形狀2）巷道的高度和寬度根據(jù)公式（2-3-1）：h0=h0+h2式中 h0巷道的凈高度（指除去支護(hù)厚度后，可能利用的最大空間高度），按設(shè)計(jì)規(guī)定，運(yùn)輸巷道的凈高度不小于1900mm； h0為拱的高度； h2為巷道的墻高。取h0為2.0m，h2為1.5m，則h0為3.5m；由于巷道為半圓拱形，拱高h(yuǎn)0=2.0m，則寬度b=4.0m。3）巷道的凈斷面積巷道的凈斷面積可用公式：s凈=b（h2

39、+0.39b）計(jì)算由上式可得：s凈=b（h2+0.39b）=4.0（1.5+0.394.0）=12.24m2.4 井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)1）井底車場(chǎng)的形式和選型井底車場(chǎng)是井硐與井下主要巷道連接處的一組巷道和硐室的總稱。它擔(dān)負(fù)著礦井煤、矸石、物料、設(shè)備、人員的轉(zhuǎn)運(yùn)，并為礦井的通風(fēng)、排水、供電服務(wù)，是連接井下運(yùn)輸和井筒提升的樞紐。根據(jù)礦車在井底車場(chǎng)內(nèi)運(yùn)行的特點(diǎn)，井底車場(chǎng)又可分為環(huán)行井底車場(chǎng)和折返式井底車場(chǎng)兩大類。（1）環(huán)行井底車場(chǎng)環(huán)行井底車場(chǎng)的特點(diǎn)是重列車在車場(chǎng)內(nèi)總是單向運(yùn)行，因而調(diào)車工作簡(jiǎn)單，可以達(dá)到較大的通過(guò)能力，但車場(chǎng)的開拓工程量較大。按照井底車場(chǎng)空重車線與運(yùn)輸大巷或主要石門的相對(duì)位置關(guān)系，環(huán)行井底車

40、場(chǎng)又可分為臥式（a）斜式（b）和立式（c）三種（詳見(jiàn)圖2-4）?，F(xiàn)分別敘述如下：主井主要運(yùn)輸巷道副井主井主井副井主要運(yùn)輸巷道主要運(yùn)輸巷道（a） （b） （c）圖2-4 環(huán)行井底車場(chǎng)當(dāng)井筒位置與主要運(yùn)輸大巷和石門較近時(shí)，主副井儲(chǔ)車線與運(yùn)輸大巷或石門可平行布置，稱為臥式井底車場(chǎng)。主副井儲(chǔ)車線與運(yùn)輸大巷或石門斜交稱為斜式井底車場(chǎng)。環(huán)行立式井底車場(chǎng)的主副井儲(chǔ)車線垂直于運(yùn)輸大巷或石門。（2）折返式井底車場(chǎng)折返式井底車場(chǎng)的特點(diǎn)是空重車在車場(chǎng)內(nèi)有折返運(yùn)行，根據(jù)車場(chǎng)兩端是否可以出車，折返式井底車場(chǎng)又可以分為梭式和盡頭式兩種。梭式井底車場(chǎng)：其主要特點(diǎn)是主井儲(chǔ)車線完全布置在主要運(yùn)輸巷道上，列車往返運(yùn)行需經(jīng)翻籠一側(cè)

41、的軌道。這種車場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)是：開拓工程量小，車場(chǎng)彎道少。盡頭式井底車場(chǎng)：與梭式井底車場(chǎng)的線路布置基本相似。但空重列車只從車場(chǎng)的一端出入，另一端為車場(chǎng)的盡頭。（附圖2-5梭式井底車場(chǎng)）由上面的對(duì)比，本礦采用環(huán)形井底車場(chǎng)。因?yàn)樗倪\(yùn)輸簡(jiǎn)單，而且其運(yùn)輸能力也很大，有較大的通過(guò)能力。圖2-5 梭式井底車場(chǎng)2）井底車場(chǎng)內(nèi)的各種硐室井底車場(chǎng)內(nèi)的主要硐室有：中央變電所、水泵房、水倉(cāng)、裝煤設(shè)備硐室、電機(jī)車庫(kù)及修理間等。3 采煤方法本章主要內(nèi)容為：采煤方法選擇，采煤機(jī)械、支護(hù)設(shè)備選擇及其主要特性參數(shù)，主要巷斷面形狀、道斷面積、支護(hù)方式設(shè)計(jì)，采區(qū)巷道布置及回采工藝，采區(qū)上部、中部、下部車場(chǎng)選擇。3.1 采煤方法選擇1

42、）采煤方法選擇由于礦井各個(gè)煤層賦存條件較好，煤層厚度適中，傾角15，頂?shù)装寰鶎僦械葓?jiān)硬巖石，較易管理，加之井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，適合于機(jī)械化集中開采。根據(jù)各煤層的賦存條件和目前開采技術(shù)條件及管理水平，可供選用的采煤方法有高檔普采、綜合機(jī)械化采煤和放頂煤綜采三種方法。由于煤層較厚，賦存條件較好，煤層傾角較小，故煤層開采使用走向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤方法。2）回采工作面長(zhǎng)度和采高結(jié)合本礦煤層賦存條件，及大型煤礦開采技術(shù)水平，確定工作面長(zhǎng)度為125m，采高為一次采全高。（工作面長(zhǎng)度要和你的區(qū)段斜長(zhǎng)大致對(duì)應(yīng)，區(qū)段斜長(zhǎng)減去相鄰工作面的煤柱極為工作面長(zhǎng)度）3）采場(chǎng)支護(hù)方式由于是綜合機(jī)械化采煤，故采場(chǎng)支護(hù)方式選用掩

43、護(hù)式液壓支架，支架型號(hào)見(jiàn)下表3-1 采煤機(jī)與液壓支架型號(hào)表。表3-1 采煤機(jī)與液壓支架型號(hào)表煤層采煤機(jī)型號(hào)單位數(shù)量液壓支架型號(hào)2號(hào)煤層mg375-gw臺(tái)2zy3000-12/285號(hào)煤層mg375-aw臺(tái)2zyx3400/23/45液壓支架的主要特征：（1）zyx3400/23/45支撐高度：2.34.5m；適用條件：煤層厚度4.3m，煤層傾角25；工作阻力：3600kn；初撐力：2608kn；外形尺寸：547014302500（長(zhǎng)寬高，單位：mm）操作方式：鄰架；（2）zy3000-12/28支撐高度：1.22.8m；適用條件：煤層厚度1.42.6m，煤層傾角25；工作阻力：20602854

44、kn；初撐力：13551877kn；外形尺寸：403014201200（長(zhǎng)寬高，單位：mm）；操作方式：本架。4）運(yùn)輸方式采面采用刮板式輸送機(jī)，區(qū)段運(yùn)輸巷用膠帶輸送機(jī)，運(yùn)輸上山用膠帶輸送機(jī)，軌道上山采用蓄電電機(jī)車，礦車類型選用3t底卸式礦車。5）采空區(qū)處理由于是綜合機(jī)械化采煤，又根據(jù)煤層頂板巖層的性質(zhì)（直接頂?shù)暮穸容^大，且強(qiáng)度為23），故采空區(qū)處理采用全部垮落法處理。6）采煤機(jī)選擇采煤機(jī)選用雙滾筒采煤機(jī)，割煤方式為雙向割煤，往返兩刀。各煤層采煤機(jī)型號(hào)及數(shù)量如表3-1。采煤機(jī)的主要特征如下：（1）mg375-gw采高：2.34.5m；煤層傾角：35；截深：630mm；滾筒直徑：2.3m；牽引力：

45、500kn；牽引速度：06.1m/min；控頂距：22502450mm；（2）mg375-aw采高：1.52.6m；煤層傾角：35；截深：630mm；滾筒直徑：1.3m；牽引力：500kn；牽引速度：06.1m/min；控頂距：22002450mm。3.2 采區(qū)巷道布置及回采工藝1）采區(qū)巷道布置回采工作面采用一面兩巷布置，進(jìn)風(fēng)順槽與軌道上山相連，回風(fēng)順槽與回風(fēng)上山相連，進(jìn)回風(fēng)順槽在區(qū)段邊界構(gòu)成回采工作面，進(jìn)回風(fēng)順槽均沿煤層底板布置，采用共用采區(qū)上山的巷道聯(lián)合布置方式，詳見(jiàn)圖3-1采區(qū)上山的巷道布置。圖3-1 采區(qū)上山的巷道布置圖1運(yùn)輸大巷；2軌道大巷；3運(yùn)輸上山4軌道上山；5回風(fēng)上山；6回風(fēng)大

46、巷2）回采方式在井田范圍內(nèi)，采用采區(qū)前進(jìn)式開采，工作面采用后退式開采。3）回采工作面循環(huán)工作組織回采工作面的工作“循環(huán)”，即完成落煤、裝煤、運(yùn)煤、工作面支護(hù)及采空區(qū)處理等全部工序的整個(gè)過(guò)程。本礦井每年工作日為330天，回采工作面循環(huán)工作組織為“三八”工作制度，即把每晝夜為三班，兩班生產(chǎn)一班檢修，每班工作時(shí)間為八小時(shí)，日進(jìn)十刀每刀0.6m的作業(yè)方式。3.3 采區(qū)車場(chǎng)選擇1）采區(qū)上部車場(chǎng)由地質(zhì)條件選采區(qū)上部車場(chǎng)為順式平車場(chǎng)，其俯視圖如圖3-3采區(qū)上部車場(chǎng)所示。圖3-3 采區(qū)上部車場(chǎng)1回風(fēng)大巷；2回風(fēng)上山；3軌道上山；4區(qū)段回風(fēng)平巷；5絞車房?jī)?yōu)點(diǎn)：車輛運(yùn)輸順當(dāng)，調(diào)車方便，回風(fēng)巷短，通過(guò)能力大；缺點(diǎn)：

47、車場(chǎng)巷道斷面積大。2）采區(qū)中部車場(chǎng)由于采區(qū)為單面上山，故選擇采區(qū)中部車場(chǎng)為單側(cè)甩車場(chǎng)，其俯視圖如圖3-4 采區(qū)中部車場(chǎng)所示。圖3-4 采區(qū)中部車場(chǎng)1軌道上山；2運(yùn)輸上山；3回風(fēng)上山優(yōu)點(diǎn)：調(diào)車方便，搬道岔工程量??；缺點(diǎn)：推車勞動(dòng)量大，易磨損鋼絲繩，人員來(lái)往困難，工程量大。3）采區(qū)下部車場(chǎng)由于運(yùn)輸上山采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，故采區(qū)下部車場(chǎng)選用大巷裝車式的臥式繞道車場(chǎng)，其俯視圖如圖3-5采區(qū)下部車場(chǎng)所示。圖3-5 采區(qū)下部車場(chǎng)1軌道大巷；2運(yùn)輸大巷；3回風(fēng)上山；4運(yùn)輸上山；5軌道上山；6下部車場(chǎng)繞道優(yōu)點(diǎn)：調(diào)車方便；缺點(diǎn)：工程量大。3.4采區(qū)生產(chǎn)能力確定采區(qū)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，煤層生產(chǎn)能力，采掘機(jī)械化

48、程度和采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)及其接替關(guān)系等因素來(lái)確定。其中掘進(jìn)出煤率為年產(chǎn)量的10%本礦井兩翼布置，單面開采，同采工作面只有一個(gè)，因而本礦井的生產(chǎn)能力由該采區(qū)生產(chǎn)能力決定。1）采煤工作面計(jì)算：all1mc （3-1）式中：a工作面日產(chǎn)量，t/d； l工作面長(zhǎng)度，m； l1工作面日進(jìn)度，m/d； m采高，m；煤的容度,1.4t/m3；c工作面回采率，取93。日產(chǎn)量a12562.51.4932441.25t該處的工作面產(chǎn)量和風(fēng)量計(jì)算中的產(chǎn)量是否對(duì)應(yīng)？采高怎么變成2.5m了？2）采區(qū)日生產(chǎn)能力計(jì)算公式： abk1k2za (3-2)式中：ab采區(qū)生產(chǎn)能力；k1工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，只有一個(gè)工作面，

49、取1；k2采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)出煤系數(shù)，取1.1；za采區(qū)內(nèi)同采工作面日產(chǎn)量之和；故ab1.12441.252685.4t4 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)合理與否對(duì)全礦井安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益具有長(zhǎng)遠(yuǎn)而重要的影響。礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是礦井設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，是反映礦井設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平的主要因素。本章討論通風(fēng)系統(tǒng)的類型及適用條件，選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)量計(jì)算與分配，計(jì)算礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力，選擇礦井通風(fēng)設(shè)備，礦井通風(fēng)費(fèi)用計(jì)算等主要內(nèi)容。4.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的進(jìn)、回風(fēng)井的布置方式，主要通風(fēng)機(jī)的工作方法，通風(fēng)網(wǎng)路和風(fēng)

50、流控制設(shè)施的總稱。1）礦井通風(fēng)系統(tǒng)的類型按礦井進(jìn)、回風(fēng)井在井田的位置不同，通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式、對(duì)角式、區(qū)域式和混合式。進(jìn)、回風(fēng)井均位于井田走向中央。根據(jù)進(jìn)、回風(fēng)井的相對(duì)位置，又分為中央并列式和中央邊界式（中央分列式）。本礦井適合在中央式中選擇，下面就對(duì)中央式中的兩種類型進(jìn)行比較并選型。（1）方案一：中央并列式中央并列式進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井大致并列在井田走向的中央，兩井底可以開掘到第一水平，也可只將回風(fēng)井掘至回風(fēng)水平。它的優(yōu)點(diǎn)是：進(jìn)、回風(fēng)井均布置在中央工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，地面建筑和供電集中，建井期限較短，便于貫通，初期投資少，出煤快，護(hù)井煤柱較小。礦井反風(fēng)容易，便于管理。該通風(fēng)方式適用于煤層傾角大埋藏深井田

51、走向長(zhǎng)度小于4km的礦井，而本礦的走向長(zhǎng)度為9000m，所以不適宜選這種通風(fēng)方式。（2）方案二：中央邊界式（中央分列式）中央邊界式（中央分列式）是進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，回風(fēng)井大致位于井田淺部邊界沿走向中央、在傾斜方向上兩井相隔一段距離，回風(fēng)井的井底高于進(jìn)風(fēng)井的井底。這種通風(fēng)方式適用于煤層傾角較小埋藏較淺，井田走向長(zhǎng)度不大，瓦斯與自燃發(fā)火比較嚴(yán)重的礦井。本礦的煤層埋藏較淺，而且也有自然發(fā)火的現(xiàn)象，所以本礦采用中央邊界式的通風(fēng)方式。2）主要通風(fēng)機(jī)的工作方式與工作地點(diǎn)主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有三種：抽出式、壓入式、壓抽混合式。（1）方案一：抽出式抽出式是主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口，在抽出式主要通風(fēng)

52、機(jī)的作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故障停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，比較安全。由于比較安全，所以本煤礦采用抽出式。（2）方案二：壓入式壓入式是主要通風(fēng)機(jī)安裝在入風(fēng)井口，在壓入式主要通風(fēng)機(jī)的作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達(dá)地面時(shí)，壓入式通風(fēng)礦井的有害氣體通過(guò)塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力降低。采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干通風(fēng)構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理困難，且漏風(fēng)較大。4.2 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成單元，是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分。它包括采區(qū)進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道組成的風(fēng)路連接形式與采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流控制設(shè)施。1）采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與采區(qū)回風(fēng)上山的選擇對(duì)于薄及中厚的緩傾斜煤層，我國(guó)廣泛采用走向長(zhǎng)壁采煤法，開掘采區(qū)上（下）山聯(lián)系回風(fēng)大巷及運(yùn)輸大巷，上（下）山至少有兩條，即運(yùn)輸機(jī)上山及軌道上山；對(duì)于生產(chǎn)能力大的采區(qū)可有三條或四條上山。只設(shè)兩條上山時(shí)，一條進(jìn)風(fēng)另一條回風(fēng)。新鮮風(fēng)流由