摘要本設(shè)計(jì)為鶴崗峻德煤礦教學(xué)初步設(shè)計(jì)（6#、9#、12#、15#、19#）3.0Mt/a，峻德煤礦井田地質(zhì)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，煤層傾角14o～19o，平均傾角14o，煤種以焦煤為主，井田內(nèi)共有5層可采煤層，煤層總厚19.5m，井田面積16.44km2，可采儲(chǔ)量235.2Mt，礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限66a[18]。峻德煤礦采用雙斜井、兩水平、集中大巷、上山式開(kāi)拓方式，主井采用膠帶運(yùn)輸機(jī)提升，副井采用雙鉤串車(chē)提升。主運(yùn)輸采用20t架線式電機(jī)車(chē)牽引5t底卸式礦車(chē)運(yùn)輸。一水平設(shè)2個(gè)采區(qū)，設(shè)計(jì)采區(qū)布置三條煤層上山，設(shè)計(jì)采區(qū)生產(chǎn)能力3.0Mt/a。設(shè)計(jì)工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式綜合機(jī)械化采煤工藝，“四六”工作制[18]。峻德煤礦屬低瓦斯礦井，礦井通風(fēng)方式為兩翼對(duì)角式，礦井通風(fēng)方法為抽出式[18]。關(guān)鍵詞：斜井開(kāi)拓；上山；綜合機(jī)械化采煤工藝

AbstractThisdesignisthepreliminaryteachingdesignofHegangJundeCoalMine,3.0mt/a.ThegeologicalstructureofJundecoalmineisrelativelysimple,thecoalseamdipangleis14o～19o,theaveragedipangleis14°,andthecoalismainlycokingcoal.Therearefiveminablecoalseamsintheminefield,thetotalthicknessofthecoalseamis19.5m,theareaoftheminefieldis16.44km2,theminablereserveis235.2mt,andthedesignservicelifeofthemineis66A[18].JundeCoalMineadoptsthedevelopmentmodeofdoubleinclinedshaft,twolevel,centralizedmainlaneanduphill.Themainshaftisliftedbybeltconveyor,andtheauxiliaryshaftisliftedbydoublehookseriescar.Themaintransportationadopts20tstringingtypeelectriclocomotivetopull5Tbottomdumptypeorecarfortransportation.Twominingareasaresetatthefirstlevel,threecoalseamsaresetupinthedesignminingarea,andtheproductioncapacityofthedesignminingareais3.0mt/a.Thedesignworkingfaceadoptsthecomprehensivemechanizedcoalminingtechnologyofstrikelongwallretreattype,"foursix"workingsystem[18].JundeCoalMineisalowgasmine,theventilationmodeofthemineistwowingdiagonaltype,andtheventilationmethodofthemineisexhausttype[18].Keywords:Inclinedshaftdevelopment;uphill;comprehensivemechanizedcoalminingtechnologyLXIX第1章井田概況及礦井建設(shè)條件1.1井田概況1.1.1交通位置峻德煤礦地處黑龍江省鶴崗市南部，為鶴崗煤田最南部的一個(gè)井田。其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)130°14′40″北緯47°11′50″。井田的北部邊界與興安煤礦相鄰。其界限為：西端經(jīng)線113260以為界，東端第十九層-350m煤層底板等高線為界。南端以斷層F6為界，北端以斷層F11為界。全區(qū)走向長(zhǎng)6.52km，寬2.63km,面積16.44km2[1]。具體位置見(jiàn)圖1-1.圖1-1交通位置圖1.1.2地形地貌鶴崗峻德煤礦井田的地勢(shì)西高東洼，其中洼地面積大約占三分之二左右[2]。1.1.3地面水系地面水系僅有鶴立河，位置從井田上方經(jīng)過(guò)，之后通過(guò)人工改造，會(huì)改向東部流出。最高洪水位238m。最大流最為180m3/s。地下水原始流向與地表河流流向一致。水力坡度2‰左右。1.1.4氣象特征峻德礦區(qū)屬于中溫帶大陸性氣候。年平均降雨量為600㎜左右，雨季主要集中于六、七、八三個(gè)月。一年中氣溫最高達(dá)到＋36?C,最低到－29?C。多風(fēng)季節(jié)主要集中在春天與夏天。最大風(fēng)速為29m/s。1.1.5地震情況峻德礦在史料中無(wú)地震發(fā)生過(guò)。1.1.6地區(qū)經(jīng)濟(jì)概況礦區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)主要以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，工業(yè)相對(duì)落后，沒(méi)有大型工廠與企業(yè)。農(nóng)民以種農(nóng)田為主，種植以小麥玉米為主。近年來(lái)，隨著國(guó)家的扶持與資源傾向，農(nóng)民收入大幅增加，若礦區(qū)建設(shè)良好，會(huì)進(jìn)一步加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，總體來(lái)說(shuō)，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)定良好。1.1.7礦區(qū)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)史峻德煤田為新近開(kāi)發(fā)，無(wú)開(kāi)發(fā)歷史。1.1.8地面建(構(gòu))筑物及設(shè)施地面平坦，峻德井田范圍內(nèi)為農(nóng)田和林地，該地區(qū)沒(méi)有村莊等需要拆遷或者留設(shè)保護(hù)煤柱的建筑，也無(wú)國(guó)家級(jí)需要保護(hù)的旅游區(qū)、自然資源、國(guó)有鐵路、高速公路和高壓線路，該地區(qū)沒(méi)有對(duì)開(kāi)采有任何影響的因素。礦井建設(shè)所需的碎石、水泥、混凝土等前期建礦需要的建材均可當(dāng)?shù)亟鉀Q[1]。1.2礦井外部建設(shè)條件及評(píng)價(jià)1.2.1運(yùn)輸條件鐵路交通方便，井田內(nèi)設(shè)有峻德火車(chē)站，距離鶴崗火車(chē)站僅有15千米。鶴大公路從其上方穿過(guò)，可以到達(dá)多數(shù)黑龍江重要城市，公路交通也極為方便，為發(fā)展提供良好條件。1.2.2電源條件峻德礦電力由峻德周邊變電所所提供，由峻甲、峻乙、峻丙、峻丁四線提供主要電力。1.2.3水源條件由于峻德煤礦的周邊地形為丘陵區(qū)，地勢(shì)較低，所以周邊地下水的儲(chǔ)量較大。本地區(qū)經(jīng)過(guò)水文地質(zhì)勘探，對(duì)水文地質(zhì)條件已經(jīng)掌握清楚。對(duì)此地下大儲(chǔ)水量，提出一下三點(diǎn)措施：1.將鶴立河改道，直到對(duì)礦區(qū)不造成影響。2.東北西三面均有地表排水溝流入鶴立河。3.地表有一定數(shù)量的疏干井，深降強(qiáng)排。1.2.4其它建設(shè)條件井田周邊基本沒(méi)有大型建筑物，古跡或人口密集區(qū)域，對(duì)井下開(kāi)采的影響很小。對(duì)于建設(shè)所需要的材料可以從周邊地區(qū)購(gòu)得，推動(dòng)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展。1.3礦井資源條件1.3.1地層煤層走向大致成南北走向，區(qū)域地層特征見(jiàn)表1-1。表1-1地層特征表界系統(tǒng)組厚度（M）巖性中生界第四系下統(tǒng)東山組2～55表層為腐植土，其下由灰白色礫巖、粗砂巖、細(xì)砂巖及黃色粘土組成第三系大于450山灰綠色、半膠結(jié)的粗砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖組成白堊系大于230為綠、紫色安山質(zhì)集塊巖或角礫巖組成侏羅系上侏羅系石頭廟子組120～500分上、下兩部分，上部：主要以灰白色砂巖及黑色粉砂巖，泥巖組成。夾薄層凝灰摶巖。下部：以礫巖為主與砂巖、粉砂巖、泥巖互層組成。石頭河子組1000上部：以灰白色中砂巖為主，夾含礫粗砂巖、細(xì)砂巖及黑色粉砂巖、頁(yè)巖、煤。中部：巖性較細(xì)，以灰白色中、細(xì)砂巖和灰黑色粉砂巖、泥巖為主，夾少量粗砂巖。下部：巖性較粗。以灰白色礫巖，中粗砂巖為主，夾灰黑色粉砂巖、泥巖、炭頁(yè)巖，凝灰質(zhì)巖石等組成?？珊擅簩游鍖印Ｇ肮派绮辉斢苫◢弾r、花崗片麻巖、石英石、角閃片巖等組成1.3.2構(gòu)造1、井田地質(zhì)構(gòu)造特征含煤地層產(chǎn)狀平緩，傾角一般14°～16°，總體走向近南北，本區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度簡(jiǎn)單。2、褶曲井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)大的褶曲構(gòu)造。3、斷層峻德礦區(qū)共發(fā)育有3條斷層，落差較小，故本區(qū)斷層不影響采區(qū)的合理劃分和采煤工作面的連續(xù)推進(jìn)。表1-2主要斷層特征表序號(hào)斷層名稱斷層性質(zhì)斷層產(chǎn)狀區(qū)內(nèi)走向長(zhǎng)度（m）控制程度備注走向傾向傾角（°）落差（m）1F3正EWN4015～2023～61較可靠2F6正EWN3718～2519～53較可靠3F9正SNE168～1131～79較可靠4F11正EWN3016～2511～33較可靠4、巖漿巖峻德煤礦范圍內(nèi)，無(wú)巖漿巖侵入。5、陷落柱由于礦區(qū)從未進(jìn)行過(guò)開(kāi)采，史料無(wú)地震發(fā)生，峻德煤礦范圍內(nèi)無(wú)陷落柱。1.3.3煤層1、含煤地層本井田開(kāi)采之煤層主要位于侏羅統(tǒng)石頭河子含煤組，本組共有中厚煤層5組。煤層綜合柱狀圖見(jiàn)圖1-2煤層特征該井田內(nèi)共有5個(gè)可采煤層，編號(hào)為6#、9#、12#、15#、19#，全礦井發(fā)育，5層煤層平均傾角為14°，煤層傾角為，煤的視密度為1.4[18]。峻德礦區(qū)的可采煤層特征，見(jiàn)表1-3[18]。圖1-2煤層綜合柱狀圖表1-3可采煤層特征表煤層編號(hào)煤層全區(qū)厚度（m）煤層可采區(qū)厚度（m）煤層層間距（m）煤層結(jié)構(gòu)頂?shù)装鍘r性煤層穩(wěn)定性煤層視密度最小~最大平均最小~最大平均最小~最大平均夾矸層數(shù)夾矸厚度（m）頂板底板6#3.4~4.54.03.4~4.54.018~242100凝灰砂巖凝灰砂巖穩(wěn)定1.49#4.0~5.04.54.0~5.04.500砂巖頁(yè)巖穩(wěn)定1.439~484412#4.0~5.04.54.0~5.04.500砂巖砂巖穩(wěn)定1.440~534615#2.8~~3.63.200砂巖砂巖穩(wěn)定1.417~232019#2.8~~3.63.200凝灰砂巖凝灰砂巖穩(wěn)定煤質(zhì)經(jīng)過(guò)檢測(cè)，該地區(qū)煤質(zhì)主要為半亮煤，在顯微鏡下進(jìn)行鏡檢，鏡下鑒定煤巖組成以凝膠物質(zhì)為主，幾乎見(jiàn)不到其他的礦物雜質(zhì)。主要用途以原煤發(fā)往發(fā)電公司為主。煤質(zhì)特征見(jiàn)表1-4。表1-4煤質(zhì)特征表序號(hào)煤層名稱水分Mad（%）灰分Ad（%）揮發(fā)分Vdaf(%)硫分St,d(%)磷分Pd(%)低位發(fā)熱量Qnet.ar(MJ/kg)膠質(zhì)層最大厚度Y（mm）16＃0.361532.52-34.760.230.0086200～750017.229＃0.362432.52-34.760.240.0136200～750017.2312＃0.362432.52-34.760.260.0146200～750017.2415＃0.362532.52-34.760.220.0076200～750017.2519＃0.361432.52-34.760.280.0066200～7500水文地質(zhì)本區(qū)以大氣降水補(bǔ)給為主,根據(jù)多年來(lái)礦井涌水量的觀測(cè)資料可得，678月份的降水明顯增多，因此,水源的主要補(bǔ)給來(lái)自于大氣降水。含水系數(shù)K=Q/T（Q為涌水量,T為產(chǎn)量）。涌水量為：0.549×257000/30×24=196.0m3/h通過(guò)以上數(shù)據(jù)可知,年平均涌水量的1.5倍,即Qmax=294m3/h總之,峻德礦的年平均涌水量196m3/h,最大涌水量為294m3/h。有的斷層會(huì)出現(xiàn)出水，但其水量有限,會(huì)被迅速疏干，不會(huì)造成很大的影響。因此,將該區(qū)水文地質(zhì)類(lèi)型定為簡(jiǎn)單。1.3.6其他開(kāi)采技術(shù)條件1、礦井瓦斯[24]峻德煤礦為低瓦斯礦井，瓦斯含量為0.03m3/d～2.56m3/d。2、煤層自燃煤層自然發(fā)火期，平均為18個(gè)月。煤層自然傾向性分類(lèi)：6、9、12號(hào)煤層為Ⅰ類(lèi)，其余煤層均為Ⅲ類(lèi)。本礦無(wú)瓦斯、煤塵等重大災(zāi)害發(fā)生。3、煤塵爆炸煤層存在爆炸性。爆炸試驗(yàn)中其火焰長(zhǎng)為：6號(hào)層300～400㎜、9號(hào)層320～530㎜、12號(hào)層20～500㎜。4、礦井地溫峻德煤礦無(wú)地?zé)嵛：?，井下第一水平開(kāi)采地溫均正常。但隨著開(kāi)采水平的延深越深，溫度會(huì)逐漸升高。隨著開(kāi)采深度到達(dá)第二水平，開(kāi)采煤礦具有一定的影響。5、煤層頂?shù)装逦鍖用旱捻數(shù)装褰誀顩r良好，穩(wěn)定性高。1.3.7礦井資源/儲(chǔ)量估算峻德煤礦開(kāi)采的范圍內(nèi)，平面圖上的資源/儲(chǔ)量是根據(jù)勘查報(bào)告和煤層柱狀圖得知，然后國(guó)家允許峻德煤礦開(kāi)采的范圍，以及各個(gè)可采煤層的走向和傾向。許可證的范圍是屬于峻德煤礦的開(kāi)采范圍，垂直的最高見(jiàn)煤的標(biāo)高為+300m，最低允許開(kāi)采的標(biāo)高為-350m[18]。礦井范圍內(nèi)的地質(zhì)資源量匯總表如下[18]，見(jiàn)表1-5[18]。表1-5[18]礦井地質(zhì)資源量匯總表開(kāi)采水平煤層杳明資源量（Mt）EQ\f(331,331+332+333)（%）EQ\f(331+332,331+332+333)（%）(331)(332)(333)小計(jì)Ⅰ6#28.948.673.0240.6370909#39.9811.945.9157.83709012#40.5411.45.9857.92709015#22.516.493.1632.16709019#22.856.843.232.897090合計(jì)154.8245.3421.27221.437090Ⅱ6#28.938.673.0140.6170909#39.9811.945.9057.82709012#40.5411.45.9757.91709015#22.516.493.1532.15709019#22.856.843.232.897090合計(jì)154.8145.3421.23221.387090總計(jì)309.6390.6844.7442.8170901.4井田勘查程度及開(kāi)采條件評(píng)價(jià)1.4.1地質(zhì)勘探程度88年以后施工的目的不同的9個(gè)孔。工程量是3390.7M。手鉆孔5823.46M。這次首先對(duì)鉆孔進(jìn)行了研究分析，認(rèn)為鉆孔見(jiàn)煤點(diǎn)運(yùn)用是可靠的，僅有少數(shù)孔個(gè)別煤層有改動(dòng)。本次又增加了較多的斷層。歷次勘探的時(shí)間、單位、工程量，可采煤層點(diǎn)質(zhì)量評(píng)述比較詳細(xì)。1.4.2地質(zhì)勘探評(píng)價(jià)上述勘查工作，對(duì)峻德礦極其周邊做了整體的評(píng)價(jià)，勘探了其內(nèi)部構(gòu)造，查明了可采煤層的整體狀況，探明其可采范圍；對(duì)煤質(zhì)，水文條件，瓦斯條件等都做出了詳細(xì)的判斷；探明了礦井地質(zhì)資源儲(chǔ)量，使得對(duì)礦井整體的情況有了清晰的把握，對(duì)于以后的安全防范，開(kāi)采效率等做了前提準(zhǔn)備，達(dá)到《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》要求。可以作為現(xiàn)階段設(shè)計(jì)依據(jù)。

第2章礦井資源/儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限2.1井田境界及資源/儲(chǔ)量2.1.1井田境界峻德礦井以經(jīng)線113260為西端界限，東端以第十九層-350m煤層底板等高線為界。南端以斷層F6為界，北端以斷層F11為界。全區(qū)走向長(zhǎng)6.25km，寬2.63km,面積16.44km2。詳見(jiàn)表2-1井田范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)表[18]。表2-1礦井境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表拐點(diǎn)坐標(biāo)拐點(diǎn)坐標(biāo)XYXY11241570125999005124426512259160212425001259855061243635126000303124257512598545712432401260006041226590125983098124291012600120開(kāi)采上限+250m開(kāi)采下限-350m2.1.2資源儲(chǔ)量1、礦井地質(zhì)資源量[18]國(guó)家賦予許可證權(quán)利內(nèi)開(kāi)采一定范圍，該范圍總共查明了5層煤層，這個(gè)地段查清楚的地質(zhì)資源量為351.81Mt，其中探明的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(331)211.09Mt，占全礦井地質(zhì)資源量的60%，控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(332)105.54Mt，占煤層資源量的30%，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)35.18Mt，占煤層資源量的10%[18]。詳見(jiàn)表1-6。2、礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量[18]礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量=lllb+122b+2M11+2M22+333k=185.99+92.99+79.72+39.85+44.7×0.8=340.31Mt礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量為340.31Mt，即礦井地質(zhì)資源量扣除333折減量，考慮到開(kāi)采的礦井具有簡(jiǎn)單的地質(zhì)構(gòu)造、所有的煤層相對(duì)穩(wěn)定，探明比較準(zhǔn)確，故可信度系數(shù)k取0.8，礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量[18]。計(jì)算見(jiàn)表2-2[18]。表2-2礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量表[18]開(kāi)采水平煤層礦井地質(zhì)資源量（Mt）探明的資源量（Mt）（331）控制的資源量（Mt）（332）推斷的資源量（Mt）（333）礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量（Mt）111b2M11小計(jì)2S11122b2M22小計(jì)2S22k值333kⅠ6#40.6317.727.3125.0308.533.6612.1900.83.4339.989#57.8324.2910.4134.7012.145.2017.3400.84.6256.6612#57.9224.3310.4334.76012.165.2117.3700.84.6356.7615#32.1612.865.7918.6506.752.899.6400.82.5730.8619#32.8913.815.9219.7306.912.969.8700.82.6332.23合計(jì)221.4393.0139.86132.87046.4919.9266.4100.817.88217.16Ⅱ6#40.6117.87.3125.0908.543.6712.2100.83.4339.989#57.8224.2810.4134.69012.145.2017.3400.84.6256.6612#57.9124.2310.4334.66012.165.2117.3700.84.6356.7615#32.1512.865.7918.6506.752.899.6400.82.5730.8619#32.8913.815.9219.7306.912.969.8700.82.6332.23合計(jì)221.3892.9839.86132.84046.519.9366.4300.817.88217.15全礦井總計(jì)351.81185.9979.72265.71092.9939.85132.8400.835.76340.313、礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量[18]礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量=礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量-斷層煤柱-防水煤柱-井田境界煤柱-地面建（構(gòu)）筑物煤柱-其他煤柱[18]。經(jīng)計(jì)算礦井永久煤柱損失量總計(jì)為49.84Mt，礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為290.47Mt[18]。礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量計(jì)算見(jiàn)表2-3[18]。表2-3礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量表[18]開(kāi)采水平煤層礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量（Mt）永久煤柱煤量（Mt）礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量（Mt）斷層防水井田境界地面建（構(gòu)）筑物其他小計(jì)Ⅰ6#39.981.2803.61004.8935.099#56.661.1405.68006.8249.8412#56.761.2805.53006.8149.9515#30.860.7803.13003.9126.9519#32.230.6502.59003.2428.99合計(jì)217.165.13020.790025.92191.24Ⅱ6#39.981.2803.61004.8935.099#56.661.1505.68006.8349.8412#56.761.2805.53006.8149.9515#30.860.7803.13003.9126.9519#32.230.6402.59003.2328.99合計(jì)217.155.13020.790025.92191.24全礦井總計(jì)340.3110.26041.580051.84290.474、礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量4、礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量=（礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量-工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱-井筒保護(hù)煤柱-主要巷道煤柱）×采區(qū)采出率[1]。采區(qū)采出率：按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50215-2015規(guī)定取值[1]。經(jīng)計(jì)算，全礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為235.2Mt，礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量計(jì)算見(jiàn)表2-4[18]。表2-4礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量表[18]開(kāi)采水平煤層礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量（Mt）保護(hù)煤柱煤量（Mt）采區(qū)采出率開(kāi)采損失礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（Mt）工業(yè)場(chǎng)地井筒主要巷道小計(jì)Ⅰ6#35.09001.121.1275%3.3623.899#49.84002.232.2375%5.2134.412#49.95002.32.375%4.8334.2715#26.95001.211.2175%3.0619.2219#28.99001.271.2775%4.3617.89合計(jì)191.24008.138.1375%20.82163.81Ⅱ6#35.09001.071.0775%3.2137.629#49.84001.631.6375%4.8851.2912#49.95001.111.1175%3.3354.9815#26.95001.071.0775%3.2227.4419#28.99001.61.675%4.7827.62合計(jì)191.24006.486.4875%19.42163.81全礦井總計(jì)290.470014.6114.6175%40.24235.25、安全煤柱[18]（1）根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]。（2）井田境界煤柱寬度取30m[1]。（3）如果礦井有斷層的問(wèn)題，則需要在斷層的左右兩邊留30m的煤柱，用來(lái)保護(hù)斷層[1]。（4）防水煤柱留設(shè)[1]根據(jù)地質(zhì)勘探局為劉河礦業(yè)提供的報(bào)告所知，在此處開(kāi)采的全部范圍內(nèi)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)地板有河流或湖泊，因此該礦井開(kāi)采和掘進(jìn)過(guò)程中，根本沒(méi)有必要給河流或者湖泊留煤柱[1]。2.2生產(chǎn)能力及服務(wù)年限2.2.1礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定[1]：1、礦井一年只工作330天，所以按330天計(jì)算年工作量[1]。2、井下（包括與井下關(guān)聯(lián)的部分地面工種）采用“四六”制，每天4班作業(yè)，其中3班生產(chǎn)、1班檢修[1]。3、每天提升機(jī)提升18個(gè)小時(shí)[1]。2.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力[18]礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)查明資源/儲(chǔ)量、地質(zhì)構(gòu)造、外部建設(shè)條件、礦區(qū)總體規(guī)劃、目標(biāo)市場(chǎng)需求、開(kāi)采技術(shù)條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定[18]。本設(shè)計(jì)根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與地質(zhì)構(gòu)造等因素，結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)礦井生產(chǎn)管理方法和開(kāi)采技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，根據(jù)峻德煤礦的各種相對(duì)應(yīng)地質(zhì)、該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)等因素的影響，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)在大型礦井一般產(chǎn)量大、裝備水平高、生產(chǎn)集中、效率高、成本低、服務(wù)年限長(zhǎng)、增產(chǎn)潛力大，是我國(guó)煤炭工業(yè)的支柱和骨干[18]。最終對(duì)應(yīng)一些前景好的礦井的經(jīng)驗(yàn)，然后選出屬于本礦井的最優(yōu)方案，由于礦井的初步設(shè)計(jì)，適合教學(xué)運(yùn)用，暫時(shí)不考慮礦區(qū)總體規(guī)劃、目標(biāo)市場(chǎng)需求、經(jīng)濟(jì)效益、外部建設(shè)條件等因素[18]。方案一：2.40Mt/a；方案二：3.00Mt/a；方案三：4.00Mt/a；1、資源/儲(chǔ)量[18]資源量是決定礦井生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)，井田范圍內(nèi)地質(zhì)資源儲(chǔ)量351.81Mt，礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量235.2Mt[18]。礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限計(jì)算公式[18]式中T——礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a[18]；Zk——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt[18]；A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/a[18]；K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，K=1.3~1.5[18]，根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井情況，備用系數(shù)K=1.4[18]。方案一：T=Z/(A×K)=235.2/(2.4×1.4)=70a方案二：T=Z/(A×K)=235.2/(3.0×1.4)=56a方案三：T=Z/(A×K)=235.2/(4.0×1.4)=42a從保證礦區(qū)均衡生產(chǎn)來(lái)看，井型較大的礦井其服務(wù)年限也應(yīng)略長(zhǎng)些，這樣才能保證最佳的經(jīng)濟(jì)效益，因本井田地質(zhì)儲(chǔ)量大，可采儲(chǔ)量多，綜合考慮后，其服務(wù)年限可以較長(zhǎng)，約50-60a左右，選擇方案二合理。最后可以確定礦井生產(chǎn)能力為3.0Mt/a，礦井服務(wù)年限為56a。2、地質(zhì)構(gòu)造、開(kāi)采技術(shù)條件、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力[1]從開(kāi)采煤層的頂板、底板的巖石性質(zhì)為凝砂巖，凝砂巖的巖性還比較穩(wěn)定、井田內(nèi)是否存在大的斷層以及等高線曲折不平的褶曲地質(zhì)條件、煤礦是否有河流流過(guò)或者礦區(qū)范圍內(nèi)是否有湖泊、承壓水等水文地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備的先進(jìn)程度與開(kāi)采技術(shù)條件、可采煤層及首采區(qū)的采煤工作面產(chǎn)出來(lái)的煤量多久可以達(dá)到設(shè)計(jì)的能力分析，根據(jù)開(kāi)采原因、經(jīng)濟(jì)投資等因素的種種限制，這個(gè)礦井前期的的建設(shè)不能超過(guò)3.0Mt/a，防止一個(gè)工作面不能達(dá)產(chǎn)，需要多個(gè)工作面來(lái)支持，但是現(xiàn)在規(guī)定，大型礦井不能同時(shí)布置兩個(gè)采煤工作面[18]。3、技術(shù)裝備條件根據(jù)礦井整體的經(jīng)濟(jì)情況與合理的設(shè)備和技術(shù)的后盾支持，才能更好的因地制宜，充分發(fā)揮礦井的生產(chǎn)能力。因此，根據(jù)技術(shù)裝備條件分析本礦井能達(dá)到的最大生產(chǎn)能力為3.0Mt/a。綜上所述，本礦井的設(shè)計(jì)可采資源量比較豐富，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度簡(jiǎn)單，可采煤層角度的影響、如果由于礦井的前期經(jīng)濟(jì)限制住了礦井的生產(chǎn)能力，則只能設(shè)計(jì)低生產(chǎn)能力為3.0Mt/a的礦井，如果前期采出來(lái)的煤炭可以賺到后期建設(shè)以及償還銀行貸款，達(dá)產(chǎn)之后，再進(jìn)行設(shè)備的更新替代，有可能可以加大礦井每年的生產(chǎn)，力求更多的經(jīng)濟(jì)效益[18]。2.2.3礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限[18]礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限按下式計(jì)算[18]：按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求并根據(jù)本礦井實(shí)際儲(chǔ)量備用系數(shù)取1.4[1]。根據(jù)表2-4計(jì)算的可采儲(chǔ)量和確定的礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，計(jì)算的服務(wù)年限為[1]：T=235.2/（3.0×1.4）=56（a）[18]。同理，可計(jì)算一水平服務(wù)年限[18]。一水平服務(wù)年限T1=117.6/（3.0×1.4）=28（a）[18]。一水平服務(wù)年限符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，設(shè)計(jì)合理[1]。

第3章井田開(kāi)拓3.1開(kāi)拓方式及井口位置[18]3.1.1井硐形式和井口位置1、井硐形式方案比較井硐形式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，在對(duì)于礦井整體的環(huán)境有詳細(xì)掌握的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇，應(yīng)該考慮的因素有：井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；地形地貌和地面外部條件；技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件；施工技術(shù)和設(shè)備條件；煤層賦存和開(kāi)采技術(shù)條件；礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力要求；當(dāng)?shù)氐慕煌敖?jīng)濟(jì)條件等。由于本井田煤層傾角為14°，由于煤層之間距離不是特別大，所以采用集中大巷開(kāi)采，設(shè)兩個(gè)水平，所以根據(jù)開(kāi)拓基本原則，現(xiàn)提出如下三種方案：方案一：雙立井開(kāi)拓方案二：雙斜井開(kāi)拓方案三：主斜副立開(kāi)拓井口位置方案比較井口位置選擇的主要因素[18]（1）地面的形狀及斷層和褶曲等地質(zhì)構(gòu)造[18]（2）開(kāi)采礦井的現(xiàn)在狀態(tài)[18]。（3）煤層所處的圍巖情況和設(shè)備的先進(jìn)程度以及開(kāi)采難易程度影響分析3、井田開(kāi)拓主要技術(shù)原則[18]。（1）應(yīng)該為盡可能多一些煤、盡早可以出煤、初期建井的投資費(fèi)用少、噸煤成本低、采煤速率高創(chuàng)造條件[18]；（2）盡量設(shè)置簡(jiǎn)單的礦井開(kāi)采系統(tǒng)，應(yīng)集中、合理的管理礦井，實(shí)現(xiàn)集中生產(chǎn)，管理方便[18]；（3）減少保護(hù)煤柱的留設(shè)，提高采區(qū)的采出率和工作面的回采率；（4）要建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)，減少巷道的掘進(jìn)量，通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)巷道維護(hù)工程量降低；（5）縮短達(dá)產(chǎn)時(shí)間，盡最大程度早一些達(dá)到礦井的生產(chǎn)能力，安全生產(chǎn)；綜上所述，本礦井的井口選擇在中部比較合適。3.1.2水平劃分與標(biāo)高確定[18]1、水平劃分該礦井傾向長(zhǎng)度為2630m，走向長(zhǎng)度6250m,煤層平均傾角14°。①參考新建設(shè)計(jì)服務(wù)年限表可知，開(kāi)采特殊煤種，在第一水平，服務(wù)年限需要30年，整個(gè)礦井，從建井開(kāi)始到關(guān)閉，服務(wù)年限要達(dá)到60年以上。因此在開(kāi)采第一水平必須要滿足規(guī)定的服務(wù)年限，盡量在第一水平有足夠的服務(wù)年限，便于礦井的后期發(fā)展，因?yàn)殚_(kāi)采煤礦，需要花費(fèi)大量的資金，然而礦井開(kāi)拓是初步設(shè)計(jì)的開(kāi)始，因此開(kāi)拓水平需要花費(fèi)大量的人力、物力，但是特別是第一水平的劃分，必須按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)[1]。②保持上、下山的合理斜長(zhǎng)，應(yīng)該力求開(kāi)采每一個(gè)水平范圍的井筒和巷道的掘進(jìn)工程量和后期對(duì)其維護(hù)的費(fèi)用盡可能降到最少，礦井對(duì)煤炭的提升、井下的礦井水的抽、排、放，正常生產(chǎn)費(fèi)用和管理費(fèi)用最低；③合理的劃分水平，能夠有利于采區(qū)之間的正常接替，有便于不斷的生產(chǎn)出煤，不需要浪費(fèi)不必要的成本；④為了采煤工作面可以正常的接替，合理的根據(jù)采區(qū)的斜長(zhǎng)劃分區(qū)段數(shù)目。階段內(nèi)采用采區(qū)式進(jìn)行準(zhǔn)備，采用采區(qū)后退式開(kāi)采順序。據(jù)此現(xiàn)提出兩個(gè)方案：方案一：井田劃分兩個(gè)開(kāi)采水平；一水平運(yùn)輸標(biāo)高-50m，二水平運(yùn)輸標(biāo)高為-350m。方案二：井田劃分三個(gè)開(kāi)采水平，一水平標(biāo)高100m，二水平標(biāo)高-150m，三水平標(biāo)高-350m。水平劃分與階段劃分表見(jiàn)表3-1、表3-2表3-1水平劃分比較表方案水平序號(hào)階段劃分?jǐn)?shù)目階段斜長(zhǎng)（m）水平垂高（m）水平標(biāo)高（m）可采儲(chǔ)量（Mt）服務(wù)年限（a）一11826300-50117.62821620600-350117.628二1162015010078.41821413400-15078.41831412600-35078.418表3-2階段劃分比較表階段劃分?jǐn)?shù)目階段斜長(zhǎng)（m）水平垂高（m）水平可采儲(chǔ)量（Mt）服務(wù)年限（a）區(qū)段數(shù)目（個(gè)）區(qū)段斜長(zhǎng)（個(gè)）區(qū)段采出煤量/Mt水平采區(qū)282630062.342814+162202′3.840862060056.282814+152002′4.0410362030056.28289+152202′4.033041340031.17189+132002′3.846741360031.17189+132002′3.8467根據(jù)水平劃分比較表可知：方案一中的第一階段的水平位置在-50m的標(biāo)高時(shí)，符合《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定.可見(jiàn)，如果把井田劃分為兩個(gè)水平的時(shí)候，滿足條件，第一水平有大量的儲(chǔ)量進(jìn)行開(kāi)采，不需要及時(shí)準(zhǔn)備第二水平，因?yàn)榫锏淖呦虮容^長(zhǎng)，第一水平劃分了兩個(gè)采區(qū)，左右兩翼布置工作面進(jìn)行開(kāi)采，方便采區(qū)的接替，減少了停產(chǎn)的時(shí)期，源源不斷的出煤，以致于采煤工效較高。方案二與方案一做比較，方案二又增多了一個(gè)水平，顯而易見(jiàn)，方案二比方案一多出一組井底車(chē)場(chǎng)與運(yùn)輸大巷，相應(yīng)的增加了開(kāi)拓工程量。雖然方案一階段斜長(zhǎng)比方案二長(zhǎng)，但相差并不大。當(dāng)采用方案二時(shí)礦井水平服務(wù)年限不符合均衡生產(chǎn)要求，由以上比較，方案一更合理，因此將峻德井田劃分為以下兩個(gè)水平進(jìn)行開(kāi)采，其第一水平的位置在-50m標(biāo)高處，第二水平在-350m標(biāo)高處，第一第二水平均采用上山開(kāi)采。2、水平標(biāo)高一水平運(yùn)輸標(biāo)高-50m，二水平運(yùn)輸標(biāo)高為-350m。各水平均用上山開(kāi)采。3.1.3大巷布置1、大巷布置方式[18](1)分煤層大巷適用條件[18]1)可采煤層的數(shù)目不多，層間距比較大，而石門(mén)的工程量長(zhǎng)；2)礦井的服務(wù)年限不長(zhǎng)，具有較短的井田走向長(zhǎng)度；3)煤層頂板具有井底車(chē)場(chǎng)[18]；4)煤層的特性不相同，需要進(jìn)行分別開(kāi)采和運(yùn)輸；5)開(kāi)采的產(chǎn)煤量大、而且進(jìn)風(fēng)量大；(2)分組集中大巷適用條件[18]1)可采煤層的數(shù)目較多，部分幾層煤層間距相差不大，部分煤層的間距相差很大，煤層間距相差大小不一；2)按煤層的特點(diǎn)可以進(jìn)行分別運(yùn)輸，同時(shí)不同煤質(zhì)的煤層可以配采，有更多的經(jīng)濟(jì)效益；3)因?yàn)榉纸M集中大巷需要兩條大巷，對(duì)兩個(gè)煤種進(jìn)行分別開(kāi)采，它們具有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，多個(gè)水平可以在同一時(shí)間生產(chǎn)，各個(gè)大巷服務(wù)自己負(fù)責(zé)運(yùn)輸和通風(fēng)系統(tǒng)，兩個(gè)采區(qū)相互之間沒(méi)有很大必要的聯(lián)系，只是共用井筒，把煤運(yùn)輸?shù)降孛鎇18]。(3)集中運(yùn)輸大巷適用條件[18]1）適用于煤層層數(shù)較多，各煤層之間的間距相差不大的礦井[18]；2）礦井的服務(wù)年限長(zhǎng)，井田走向長(zhǎng)度大[18]；3）最下層的煤層的底板有穩(wěn)定的堅(jiān)硬巖層，生產(chǎn)期間容易得到很好的維護(hù)[18]；4）煤層的煤種、煤質(zhì)相同，可以要求分采、分運(yùn)；5）煤層的自燃發(fā)火期短，便于分區(qū)域、分區(qū)段進(jìn)行事故處理；6）每個(gè)采區(qū)的尺寸面積過(guò)大，服務(wù)年限長(zhǎng)，井巷維護(hù)量大，但是需要掘進(jìn)的石門(mén)工程量長(zhǎng)度短。本設(shè)計(jì)共含有5層可采煤層，編號(hào)從上到下依次為6＃、9＃、12＃、15＃、19＃煤層。其中6#和9#煤間距21m、9#和12#煤間距44m，12#和15#煤間距47m，15#和19#煤間距20m，共計(jì)為132m，煤層的硬度中等。方案一：大巷的布置方式為巖層集中大巷布置，大巷的層位位于19號(hào)煤層的底板巖層30m中，給井底煤倉(cāng)留出富裕長(zhǎng)度，由石門(mén)連接剩余煤層，進(jìn)行上山開(kāi)采[18]。方案二：巖層分組集中大巷布置，分別將6#、9#、12＃煤層和15#、19#煤層分為兩個(gè)層組，需要布置兩條巖層大巷，一條大巷位于12#煤層底板巖層30m中，一條大巷位于19#煤層底板巖層30m中[18]。方案三：煤層分組集中大巷布置，分別將6#、9#、12＃煤層和15#、19#煤層分為兩個(gè)層組，需要布置兩條煤層大巷，一條大巷位于12#煤層中，一條大巷位于19#煤層中[18]。由于各煤層間間距太小，不適宜方案二、三即分組集中大巷布置方式。因此需要采用巖層集中運(yùn)輸大巷布置方式。2、大巷數(shù)目一水平設(shè)置一條集中運(yùn)輸大巷,設(shè)在最底層煤層地板中,標(biāo)高為-200m，由石門(mén)連接大巷和煤層。3、大巷層位大巷的層位應(yīng)該離最底下的煤層留有合適的位置，大巷的狀態(tài)不應(yīng)受到開(kāi)采各個(gè)煤層的采動(dòng)影響，這樣有利于大巷的維護(hù)和使用；根據(jù)以往的礦井建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)的運(yùn)輸大巷位置一般布置在最下層煤層的底板巖層中，如果條件允許的話，同樣也可以在煤層組的底部圍巖穩(wěn)固、煤質(zhì)堅(jiān)硬的薄及中厚煤層中布置運(yùn)輸大巷。峻德煤礦的服務(wù)年限長(zhǎng)，因此運(yùn)輸大巷應(yīng)該布置在最下層煤層下方30m的底板堅(jiān)硬巖石中，不會(huì)受到開(kāi)采的影響，也不需要留設(shè)大巷保護(hù)煤柱或留少量的護(hù)巷煤柱，則煤的損失少；在維護(hù)運(yùn)輸大巷方面，維護(hù)性相對(duì)布置在煤層中的運(yùn)輸大巷更好，大巷更加穩(wěn)定，維護(hù)的費(fèi)用更低；布置在穩(wěn)定巖層中，受地質(zhì)構(gòu)造的影響不大；安全條件好，幾乎不存在受煤和瓦斯突出以及煤層自燃對(duì)運(yùn)輸大巷的影響；大巷布置形式主要有布置在煤層的運(yùn)輸大巷和布置在巖石中的運(yùn)輸大巷兩種形式，礦井服務(wù)年限長(zhǎng)，巖石大巷比煤層大巷有更大的優(yōu)勢(shì)，巖層運(yùn)輸大巷的優(yōu)越性還是主要的，在本設(shè)計(jì)井田中，在最底層煤19#煤層底板30m巖層中布置巖石集中大巷[18]。3.1.4礦井開(kāi)拓方案確定[18]根據(jù)以上三方面的比較提出三到四個(gè)礦井開(kāi)拓方案，進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定礦井開(kāi)拓方案[18]。方案一：雙立井開(kāi)拓[18]；方案二：雙斜井開(kāi)拓[18]；方案三：主斜副立開(kāi)拓[18]。方案比較示意圖見(jiàn)圖3-1，費(fèi)用估計(jì)見(jiàn)表3-3、3-4、3-5、3-6、3-7、3-8方案一：雙立井開(kāi)拓方案二：雙斜井開(kāi)拓方案三；主斜井、副立井開(kāi)拓圖3-1開(kāi)拓方案比較示意圖[18]表3-3三種方案估算費(fèi)用[18]單位：萬(wàn)元項(xiàng)目方案1方案2基建費(fèi)立井開(kāi)鑿2×315×30000×10-4=1890主斜井開(kāi)鑿830×10500×10-4=871.5石門(mén)開(kāi)鑿100×800×10-4=8.0副井開(kāi)鑿830×10500×10-4=871.5井底車(chē)場(chǎng)1000×9000×10-4=900.0上、下斜井車(chē)場(chǎng)（300+500）×9000×10-4=720小計(jì)2798小計(jì)2463生產(chǎn)費(fèi)立井提升1.2×79209×0.6×8.5=48470斜井提升1.2×7920×2.37×4=89997.1776石門(mén)運(yùn)輸1.2×7920×3.73×3.81=135064.2立井排水380×24×365×25×1.525×10-4=12691.05斜井排水380×24×365×25×1.9×10-4=15963.5932小計(jì)196225.6452小計(jì)105960.7708總計(jì)費(fèi)用199023.6425費(fèi)用108423.7708百分率190%百分率100%項(xiàng)目方案2方案3基建費(fèi)主斜井開(kāi)鑿830×10500×10-4=871.5主斜井開(kāi)鑿830×10500×10-4=871.5副斜井開(kāi)鑿830×10500×10-4=871.5副立井開(kāi)鑿315×30000×10-4=945上、下斜井車(chē)場(chǎng)（300+500）×9000×10-4=720井底車(chē)場(chǎng)1000×9000×10-4=900小計(jì)2463小計(jì)2716.5生產(chǎn)費(fèi)斜井提升1.2×7920×2.37×4=89997.1776斜井提升1.2×7920×2.37×4=89997.1776380×24×365×25×1.9×10-4=15963.5932斜井排水380×24×365×25×1.9×10-4=15963.5932立井排水380×24×365×25×1.525×10-4=12691.05小計(jì)105960.7708小計(jì)132688.2276總計(jì)費(fèi)用108423.7708費(fèi)用135404.7276百分比100%130%表3-4建井工程量[18]項(xiàng)目方案1方案2初期主井井筒/m副井井筒/m井底車(chē)場(chǎng)/m主石門(mén)/m運(yùn)輸大巷/m295+20295100004000830830100004000后期主井井筒/m副井井筒/m井底車(chē)場(chǎng)/m主石門(mén)/m運(yùn)輸大巷/m3003001000533.813000830830800533.813000表3-5生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量[18]項(xiàng)目方案1項(xiàng)目方案3運(yùn)輸提升/104t·km工程量運(yùn)輸提升/104t·km工程量采區(qū)上山運(yùn)輸一區(qū)段2×1.2×1066.22×4×0.174=1781.01一水平一區(qū)段1.2×1133.62×3×0.185=754.99二區(qū)段2×1.2×1066.22×3×0.174=1335.76二區(qū)段1.2×1133.62×2×0.185=503.33三區(qū)段2×1.2×1066.22×2×0.174=890.51三區(qū)段1.2×1133.62×1×0.185=251.66四區(qū)段2×1.2×1066.22×1×0.174=445.25二、三水平一區(qū)段2×1.2×1021.28×2×0.167=818.66——二區(qū)段2×1.2×1021.28×1×0.167=409.33大巷及石門(mén)運(yùn)輸一水平1.2×3554.06×3.0=12794.62一水平1.2×3022.99×3.0+1.2×4534.49×0.27=12351.94二水平1.2×3554.06×3.0+1.2×5331.09×0.8=17912.46二水平1.2×2042.56×3.0=7353.22——三水平1.2×2042.56×3.0+1.2×3063.84×0.6=9559.18立井提升一水平1.2×5331.09×0.275=1759.26一水平1.2×4534.49×0.24=1305.93二水平1.2×5331.09×0.5=3198.65二水平1.2×3063.84×0.37=1360.34——三水平1.2×3063.84×0.5=1838.3排水/104m3一水平380×24×365×29.6×10-4=9853.24一水平380×24×365×25.18×10-4=8381.91二水平380×24×365×29.6×10-4=9853.24二水平380×24×365×17.01×10-4=5662.29——三水平380×24×365×17.01×10-4=5662.29維護(hù)采區(qū)上山/104a·m1.2×2×3×3×870×10.87×10-4=20.43維護(hù)采區(qū)上山/104a·m1.2×3×3×740×9.39×10-4=7.511.2×2×3×3×500×6.67×10-4=7.2表3-6基建費(fèi)[18]項(xiàng)目方案1方案2工程量（m）單價(jià)（元/m）費(fèi)用（萬(wàn)元）工程量（m）單價(jià)（元/m）費(fèi)用（萬(wàn)元）初期主井井筒副井井筒井底車(chē)場(chǎng)主石門(mén)運(yùn)輸大巷31529510002504000300003000090008000800094588590020032008308301000040001050010500900080008000871.5871.590003200小計(jì)61305843后期主井井筒副井井筒井底車(chē)場(chǎng)主石門(mén)運(yùn)輸大巷3003001000600130003000030000900080008000900900900480104008308302000300130001050010500900080008000871.5871.5180024010400小計(jì)1358014183共計(jì)1971020026表3-7生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)[18]項(xiàng)目方案1方案2工程量（104t·km）單價(jià)（元/(t·km)）費(fèi)用（萬(wàn)元）工程量（104t·km）單價(jià)（元/(t·km)）費(fèi)用（萬(wàn)元）運(yùn)輸提升費(fèi)采區(qū)上山一區(qū)段998.98335.085074.825249.7465.081268.707二區(qū)段749.23556.524885.027749.2386.524885.028三區(qū)段499.49627.593791.141499.4927.593791.141一區(qū)段249.74518.321093.064249.7458.321903.062二區(qū)段623.96507.624754.614623.9657.624754.603三區(qū)段207.98838.351736.703207.9888.351736.713小計(jì)15654.0511847.84大巷及石門(mén)一水平23975.63.9293984.412770.83.9250061.5二水平22367.43.8185219.8130363.8149667.3小計(jì)264424149396立井一水平3239.958.527539.55325.9314.322901.5二水平3725.944.316021.531.0520964.3133.5240小計(jì)588430.5321960.7運(yùn)提費(fèi)合計(jì)852854.5471356.7排水費(fèi)104m3元/m3104m3元/m3一水平164350.83913780.7164260.83913780.54二水平13578.741.12915443.813678.731.12915443.28小計(jì)902345902445.3采區(qū)上山維護(hù)費(fèi)37.36211/104m·a350/元（m·a）-113075.737.36222/104m·a350/元（m·a）-113076.76合計(jì)902445.7517141.4表3-8費(fèi)用匯總[18]項(xiàng)目方案1方案3費(fèi)用/萬(wàn)元百分率%費(fèi)用/萬(wàn)元百分率%基建工程費(fèi)初期建井費(fèi)6130104%5843100%后期建井費(fèi)13580100%141183104%小計(jì)19710100%20026104%生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)902445.7175%517141.4100%總費(fèi)用922155.7171%537167.4100%綜上所述，結(jié)合本礦井實(shí)際地質(zhì)條件及開(kāi)采技術(shù)設(shè)備與開(kāi)采方法與方式配合相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)比較，采用主井、副井均采用斜井方式開(kāi)拓。3.2開(kāi)拓部署[18]3.2.1井筒形式和數(shù)目[18]根據(jù)該礦區(qū)的地質(zhì)條件以及煤層的賦存條件等諸多因素，結(jié)合經(jīng)濟(jì)比較[18]。峻德礦最終選擇最佳方案為主井、副井均為斜井開(kāi)拓方式，礦井通風(fēng)方式為兩翼式通風(fēng)，需要掘進(jìn)4條井筒，兩條斜井以及兩個(gè)采區(qū)各掘一條風(fēng)井。即：主井、副井均為斜井，另外在每個(gè)采區(qū)掘兩條回風(fēng)井。3.3.2井筒位置及坐標(biāo)[18]主副斜井設(shè)置在井田儲(chǔ)量多的中央，理由；（1）井筒為斜井，無(wú)壓煤。（1）有利于煤的集中運(yùn)出。井筒坐標(biāo)為：主井：XA=101700YA=112700副井：XA=101800YA=1127003.2.3水平劃分及標(biāo)高峻德礦井設(shè)計(jì)采用兩個(gè)水平進(jìn)行劃分，一水平標(biāo)高-50m，二水平標(biāo)高-350m。3.2.4石門(mén)、大巷布置峻德礦礦井中，有三條石門(mén)和一條大巷.服務(wù)一水平大巷和石門(mén)的服務(wù)年限較長(zhǎng)，運(yùn)輸能力要求大，所以必須要設(shè)置合理的的斷面設(shè)計(jì)，斷面過(guò)大，將增加額外的掘進(jìn)費(fèi)用，斷面過(guò)小，對(duì)運(yùn)輸量和通風(fēng)量將會(huì)帶來(lái)影響。采用對(duì)角兩翼式通風(fēng)。圖3-2運(yùn)輸大巷斷面圖表3-9運(yùn)輸大巷特征表巷道形狀斷面積（m2）設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺寸（mm）噴射厚度（mm）錨桿/mm凈周長(zhǎng)/m凈掘底寬頂高形式排列方式間排距錨桿長(zhǎng)直徑半圓拱18.8519.3566004350250端頭錨固正方形100020002215.383.2.5煤層開(kāi)采順序井田共分為兩個(gè)采區(qū)，有五層可采煤層，分別為6#、9#、12#、15#、19#煤層，煤層平均傾角14°，采用下行式開(kāi)采順序[18]。3.2.6采區(qū)劃分與接替[18]依據(jù)本礦井設(shè)計(jì)與地質(zhì)條件，采區(qū)使用走向長(zhǎng)壁采煤法。1、采區(qū)一般適合兩翼開(kāi)采布置，即一個(gè)工作面開(kāi)采，一個(gè)工作面掘進(jìn)，互不影響[18]；2、采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)煤層地質(zhì)條件，開(kāi)采機(jī)械化水平，采區(qū)儲(chǔ)量，生產(chǎn)能力與巷道維護(hù)等因素綜合考慮[18]；3、為了使各翼儲(chǔ)量能夠均衡分配，還應(yīng)考慮采區(qū)接續(xù)相互接替的關(guān)系[18]；4、為了減少大巷的工程量，采區(qū)布置時(shí)候，應(yīng)該考慮縮短大巷的長(zhǎng)度；5、圍巖穩(wěn)定的大巷，可以考慮采區(qū)的距離長(zhǎng)一點(diǎn)；6、開(kāi)采多煤層的井田，應(yīng)該設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)，盡可能管理系統(tǒng)集中，安全生產(chǎn)，集中管理，聯(lián)合開(kāi)采煤層。詳見(jiàn)表3-10采區(qū)特征表和表3-11采區(qū)接續(xù)表：表3-10采區(qū)特征表序號(hào)采區(qū)名稱可采儲(chǔ)量(Mt)主采煤層煤層傾角（°）采區(qū)尺寸走向長(zhǎng)度（m）傾斜長(zhǎng)度（m）面積（k㎡）1東一786#、9#、12#、15#、19482西一396#、9#、12#、15#、19743東二786#、9#、12#、15#、19484西二396#、9#、12#、15#、1974表3-11采區(qū)接續(xù)表序號(hào)采區(qū)名稱可采儲(chǔ)量（Mt）生產(chǎn)能力（Mt/a）服務(wù)年限（a）接替順序1020304050601東一783.018.5 2西一393.093東二783.018.54西二393.093.3井筒[18]3.3.1井筒斷面及布置[18]1、井筒凈斷面（或凈直徑）選擇的因素[18](1)為了滿足工程施工需要，應(yīng)該符合《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)井下運(yùn)輸煤炭，材料，通風(fēng)線路、管路鋪設(shè)等布置的要求[18]；(2)清掃浮煤以及保證人員通過(guò)的安全[18]；(3)盡可能提高井巷的利用率，減少井筒工程施工量[18]；2、井筒布置主井井筒：井筒直徑3.2m，凈斷面面積9.2m2，掘進(jìn)斷面面積10.1m2，井筒深度350m。井筒內(nèi)裝備大傾角強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)，主井?dāng)嗝婧椭饕獏?shù)見(jiàn)圖3-3。副井井筒：井筒直徑5m，凈斷面面積18.8m2，掘進(jìn)斷面積19.6m2；井筒深度3500m，采用雙鉤串車(chē)提升，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)。副井?dāng)嗝婧椭饕獏?shù)見(jiàn)圖3-4。風(fēng)井井筒：井筒傾角90°，凈斷面面積28.26m2，掘進(jìn)斷面積34.2m2，內(nèi)設(shè)臺(tái)階，可做安全出口。詳見(jiàn)圖3-5。圖3-3主井?dāng)嗝媸疽鈭D圖3-4副井?dāng)嗝媸疽鈭D圖3-5風(fēng)井?dāng)嗝媸疽鈭D表3-12井筒特征表序號(hào)井筒特征井筒名稱主井副井風(fēng)井1井筒坐標(biāo)（m）經(jīng)距（Y）112700112700112700緯距（X）1017001018001020002井口標(biāo)高（m）-30-30-303井筒傾角（°）14°14°14°4提升方位角（°）70°70°05水平標(biāo)高（m）第一水平-50-50250最終水平-350-3502506井筒深度或斜長(zhǎng)（m）第一水平300300100水平以下深度3003000井筒全深6006001003.3.2井筒施工方法因?yàn)榫餆o(wú)表土層，煤層皆可直接露頭，因此在施工時(shí)可以直接開(kāi)挖；由于水對(duì)井筒施工會(huì)造成影響，所以主斜井施工前，要先行在井筒的周?chē)藓门潘疁?，將水排至?chǎng)地外，避免對(duì)井筒造成破壞。上層的巖土硬度不足，為了不出現(xiàn)脫落等現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)該加快機(jī)械施工的速度，避免長(zhǎng)時(shí)間的暴露，井筒的周?chē)訌?qiáng)支護(hù)，防止片幫滑落。井筒掘進(jìn)的前2-4米應(yīng)該用明槽采用掘砌施工方法，掘進(jìn)的過(guò)程要用拱形金屬支架隨時(shí)支護(hù)，結(jié)束后用永久支護(hù)。隨后進(jìn)入基巖段施工，施工的主要方法采用爆破施工；施工工序包括鉆眼裝藥爆破、排矸、井筒支護(hù)[4]。由于地面無(wú)表土，風(fēng)井直接斜井開(kāi)到地面，主要防止離地面2-4米處表土層的垮落。3.3.3井壁結(jié)構(gòu)[18]1、主井井筒[18]表土段：混凝土砌碹，砌碹厚度400mm[5]。煤層段：料石砌碹，砌碹厚度500mm[5]?；鶐r段：錨噴支護(hù)，噴漿厚度100mm[5]。2、副井井筒[18]表土段：混凝土砌碹，砌碹厚度500mm[5]。煤層段：料石砌碹，砌碹厚度500mm[5]?；鶐r段：錨噴支護(hù)，噴漿厚度300mm[5]。3.3.4井筒延深的初步意見(jiàn)本井田經(jīng)過(guò)合理的水平劃分和經(jīng)濟(jì)比較，一水平采用雙斜井開(kāi)拓方式，到達(dá)一水平后綜合技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較延深方式為暗斜井延深。3.4井底車(chē)場(chǎng)及硐室[18]3.4.1井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證井底車(chē)場(chǎng)是連接井下材料和設(shè)備通過(guò)井筒、井底車(chē)場(chǎng)運(yùn)送到各個(gè)工作面[18]。副井進(jìn)行排礦井水、進(jìn)行井下供風(fēng)、輸送一些支護(hù)的液壓支架、支柱等機(jī)械設(shè)備、以及刮板輸送機(jī)、采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)等一些采煤、掘進(jìn)的動(dòng)力設(shè)備及工作人員上下井等，同樣必須通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)。而井底車(chē)場(chǎng)的形式必須與運(yùn)輸和通風(fēng)系統(tǒng)相匹配，能夠更方便的進(jìn)行運(yùn)輸，具有更簡(jiǎn)單的通風(fēng)系統(tǒng)，井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式的不同[18]。1）井底車(chē)場(chǎng)的通過(guò)能力，應(yīng)滿足礦井生產(chǎn)需要并且不小于30%的富裕通過(guò)能力，考慮礦井的發(fā)展前景和擴(kuò)建增產(chǎn)的可能性[18]；2）調(diào)車(chē)容易，而且簡(jiǎn)單，盡量道路都是直的，提高輔助運(yùn)輸行駛的速度；3）充分考慮地上、地下相適應(yīng)，減少運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)載次數(shù)；井底車(chē)場(chǎng)形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井筒的提升、大巷運(yùn)輸方式、井型大小、生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來(lái)選擇，該礦井井底車(chē)場(chǎng)形式的選擇依據(jù)如下[18]：1.該礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為3.0Mt/a，一年之中工作三百三十天，實(shí)行四個(gè)班進(jìn)行工作，每個(gè)班工作六個(gè)小時(shí)的工作制，主井每每天提升18小時(shí)，剩下的六個(gè)小時(shí)，一個(gè)工作班在上午6個(gè)小時(shí)對(duì)井下設(shè)備、瓦斯等一些安全隱患進(jìn)行排查和檢修；2.峻德礦的主井與副井均采用斜井的開(kāi)拓方式，開(kāi)采水平劃分為-50和-350兩個(gè)，且只采用一條大巷，即為集中大巷布置；3.峻德礦的瓦斯含量不多，基本不會(huì)有煤與瓦斯突出的危害出現(xiàn)，并且此地的水文地質(zhì)條件被定義為簡(jiǎn)單，水量涌出情況不嚴(yán)重。綜合以上所述，對(duì)于本設(shè)計(jì)的井底車(chē)場(chǎng)的選用，宜使用折返式梭式井底車(chē)場(chǎng)，經(jīng)濟(jì)上可做到合理，該車(chē)場(chǎng)主要運(yùn)輸大巷作主井空、重車(chē)線，調(diào)車(chē)線和回車(chē)線。工程量小，交叉線少，彎道少，可兩翼進(jìn)車(chē)，適用大型底卸式礦車(chē)可用于大型礦井。3.4.2井底車(chē)場(chǎng)主要硐室[18]1、主井系統(tǒng)硐室[18]主井設(shè)有5t底卸式礦車(chē)卸載站硐室，清理井底散煤室，井底煤倉(cāng)及井底煤倉(cāng)裝載硐室等，主井井底散煤采用礦車(chē)處理，用絞車(chē)提升至地面。[18]2、副井系統(tǒng)硐室[18]副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車(chē)場(chǎng)連接處,主排水泵房水倉(cāng)及清理水倉(cāng)硐室,主變電所（中央變電所）及等候室等。主排水泵房和主變電所應(yīng)聯(lián)合布置,以便使主變電所向主排水泵房的供電距離最短；為防止突然涌水淹沒(méi)礦井，變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車(chē)場(chǎng)聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高0.5m，水泵房及變電所通往井底車(chē)場(chǎng)的通道應(yīng)設(shè)置閉門(mén)。[18]3、其它硐室[18]其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線電機(jī)車(chē)庫(kù)及修理間、蓄電池電機(jī)車(chē)庫(kù)及充電硐室、防火門(mén)硐室、防水門(mén)硐室、井下火藥庫(kù)、消防材料庫(kù)、人車(chē)站等[18]。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定[18]。井下調(diào)度室應(yīng)設(shè)在列車(chē)出入井底車(chē)場(chǎng)的咽喉通路附近[18]。其他硐室還有消防材料庫(kù)、人車(chē)站、工具庫(kù)等，其位置應(yīng)根據(jù)線路布置、各自功能和要求確定[18]。

第4章井下開(kāi)采[18]4.1采區(qū)布置[18]4.1.1首采采區(qū)特征[18]1、首采采區(qū)數(shù)目和位置選擇[18]根據(jù)本井田地質(zhì)條件、煤層賦存條件和開(kāi)采技術(shù)條件，借鑒鄰近礦井的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)[18]，以東一采區(qū)為首采區(qū)，其生產(chǎn)能力務(wù)必可以達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的90%，剩下的10%的煤量需要掘進(jìn)運(yùn)輸平巷和回風(fēng)運(yùn)輸平巷出煤來(lái)補(bǔ)充，最終兩種出煤量來(lái)達(dá)到礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3.0Mt/a。由于現(xiàn)在一般都是一礦一井一面，而且東一采區(qū)的生產(chǎn)出煤剛好能夠滿足首采采區(qū)的開(kāi)采設(shè)計(jì)能力。則峻德煤礦的首采采區(qū)為東一采區(qū)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）東一采區(qū)煤層沒(méi)有斷層，工作面具有滿足單產(chǎn)的能力，地質(zhì)條件好，煤層相對(duì)比較厚，其開(kāi)采技術(shù)條件好；2）東一采區(qū)內(nèi)勘探范圍比較廣，能夠一目了然的清楚采區(qū)煤層的賦存范圍，減少后期開(kāi)采遇到不必要的麻煩；3）首采區(qū)的尺寸和走向相對(duì)適中，減少工作面搬家的次數(shù)以及工作面服務(wù)年限短，額外增加搬家費(fèi)用。根據(jù)上邊的說(shuō)明，東一采區(qū)作為作為峻德煤礦首先開(kāi)采的位置。2、首采采區(qū)資源/儲(chǔ)量本設(shè)計(jì)首采采區(qū)為東一采區(qū)，位于井田東部。西部以正F3斷層為界，東部以正F11斷層為采區(qū)邊界。淺部以250標(biāo)高為界，深部以-350標(biāo)高為界。走向長(zhǎng)4100m，南北傾斜長(zhǎng)2600m，采區(qū)面積為10km2[18]。東一采區(qū)煤柱包括采區(qū)范圍內(nèi)的巷道煤柱以及采區(qū)邊界煤柱、斷層煤柱、隔水煤柱等。整個(gè)采區(qū)的煤層發(fā)育比較好，平均厚度為4.0m，視密度為1.4t/m3，平均傾角在14°，灰分比較低而且主要是焦煤，整個(gè)采區(qū)內(nèi)沒(méi)有斷層和褶曲等構(gòu)造，煤層頂?shù)装鍘r層均為為砂巖[18]。礦井初期移交的東一采區(qū)的尺寸[18]、可采儲(chǔ)量及服務(wù)年限見(jiàn)表4-1[18]。表4-1采區(qū)尺寸、可采儲(chǔ)量及服務(wù)年限表采區(qū)名稱走向長(zhǎng)度（m）傾斜寬度（m）開(kāi)采面積（km2）可采儲(chǔ)量（Mt）生產(chǎn)能力（Mt/a）服務(wù)年限（a）東一采區(qū)410013005.4878.63.0采區(qū)巷道布置[18]內(nèi)容應(yīng)包括[18]：1、煤層分組、分層關(guān)系和開(kāi)采順序；采區(qū)內(nèi)共5層煤，由于其層間距較小，可一組開(kāi)采，開(kāi)采順序?yàn)橄滦惺介_(kāi)采，6＃、9＃、12＃、15＃、19＃依次開(kāi)采。2、采區(qū)巷道布置本設(shè)計(jì)的整個(gè)礦井的瓦斯不大，一般在開(kāi)采煤層的時(shí)候，都需要開(kāi)挖三條采區(qū)上山。井田范圍劃分了4個(gè)采區(qū)，計(jì)算得出首采區(qū)能服務(wù)18.5年，上山間距30m。服務(wù)時(shí)間直到本采區(qū)采完就可以報(bào)廢，有可能作為第二水平的回風(fēng)巷道，若在巖石中掘三條上山，工程量太大，而且掘進(jìn)速度還慢，從技術(shù)上考慮，不可取。若在煤里面掘進(jìn)三條上山，而且煤層不發(fā)生自燃，只要日常做好維護(hù)，不僅可以節(jié)省部分掘進(jìn)費(fèi)用，而且可以快速的施工，但是上山穩(wěn)定性不夠好并且相應(yīng)的上山維護(hù)費(fèi)用將會(huì)很大，根據(jù)本礦的最底下三層煤的特性，比較硬，上山在煤層里面掘進(jìn)的話，是半煤巖巷，這個(gè)維護(hù)還是較容易的。依據(jù)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限，綜合上述三種上山的優(yōu)勢(shì)考慮這個(gè)問(wèn)題的情況[18]。3、采煤工作面布置峻德煤礦的煤層穩(wěn)定，而且在技術(shù)上還比較好開(kāi)采，6#煤層平均厚4.0m，9#煤層平均厚4.5m，12#煤層平均厚4.5m，15#煤層平均厚3.3m，19#煤層平均厚3.3m。可以建設(shè)綜合機(jī)械化的礦井。因?yàn)闁|一采區(qū)需要雙翼開(kāi)采，在北一采區(qū)淺部可以布置1個(gè)綜采工作面、在該工作面的左翼布置2個(gè)綜掘工作面，提前為第二工作面做準(zhǔn)備，這個(gè)采區(qū)服務(wù)年限達(dá)到，可以直接搬家到另一個(gè)工作面進(jìn)行生產(chǎn)，縮短了停產(chǎn)的時(shí)間，從而達(dá)到最大的生產(chǎn)能力。4.1.3采區(qū)車(chē)場(chǎng)和硐室布置[18]1、采區(qū)車(chē)場(chǎng)[18]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之為采區(qū)車(chē)場(chǎng)，采區(qū)車(chē)場(chǎng)的主要作用是在采區(qū)內(nèi)運(yùn)輸方式改變或過(guò)度的地方完成轉(zhuǎn)載工作[17]。（1）上部車(chē)場(chǎng)本采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)采用甩車(chē)場(chǎng),運(yùn)輸、回風(fēng)和軌道上山布置在19#煤層中，軌道上山用于礦井輔助提升使用，一次提升1.5t礦車(chē)4個(gè)。（2）中部車(chē)場(chǎng)三條上山布置在煤層中，傾角14°，向區(qū)段石門(mén)甩車(chē)；軌道上山和區(qū)段石門(mén)內(nèi)均鋪設(shè)900mm軌距的線路，軌型為15kg/m，采用1.5t礦車(chē)單鉤提升，每鉤提升4個(gè)礦車(chē)，要求甩車(chē)場(chǎng)存車(chē)線設(shè)雙軌高低道；斜面線路布置采用一次回轉(zhuǎn)方式[5]。（3）下部車(chē)場(chǎng)本采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)采用石門(mén)裝車(chē)式，運(yùn)輸上山通過(guò)采區(qū)煤倉(cāng)與運(yùn)輸石門(mén)相連。主要硐室[18]采區(qū)的主要硐室為采區(qū)變電所、絞車(chē)房、采區(qū)煤倉(cāng)等[18]。采區(qū)煤倉(cāng)的形式[18]本設(shè)計(jì)采區(qū)的煤倉(cāng)形式初步設(shè)置為垂直式煤倉(cāng)斷面，垂直式煤倉(cāng)斷面一般為圓形，其受力條件好，斷面利用率高，不易形成死角和發(fā)生堵塞現(xiàn)象，便于維護(hù)，施工速度快[18]。而且斷面比方形的煤倉(cāng)的利用率高的多，施工不需要特殊施工，還相對(duì)比較方便，且傾斜煤倉(cāng)還可以適當(dāng)增加煤倉(cāng)的長(zhǎng)度和容量；便于與上下巷道連接，倉(cāng)口結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，附加工程量小[18]。[18]依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，采區(qū)煤倉(cāng)容量一般為采區(qū)上山輸送機(jī)0.5h左右的運(yùn)量，但目前實(shí)際使用中煤倉(cāng)容量一般為50t到500t[1]。取最大值：Q=500t煤倉(cāng)容積：V=Q/1.38=500/1.38=362m3煤倉(cāng)結(jié)構(gòu)及支護(hù)方式上部收口：用混凝土進(jìn)行堆砌，主要是為了保證煤倉(cāng)上部口的穩(wěn)定性和不會(huì)被煤塊多次沖擊，堵住口，不能進(jìn)行溜煤[18]。倉(cāng)身：用打錨桿和噴射混凝土的方法對(duì)倉(cāng)身進(jìn)行支護(hù)，維持倉(cāng)身的穩(wěn)定性[18]。(2)采區(qū)絞車(chē)房應(yīng)該在穩(wěn)定的巖層或煤層中布置絞車(chē)房，地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)該簡(jiǎn)單，不應(yīng)該受到巖層移動(dòng)的影響。因?yàn)榻g車(chē)房里面需要人員工作和降低絞車(chē)發(fā)電機(jī)的溫度，因此不應(yīng)該把它安設(shè)在回風(fēng)的風(fēng)流中，但是本礦井的絞車(chē)房則放在了地表，因此，每個(gè)采區(qū)的絞車(chē)房均較好維護(hù)。（3）采區(qū)變電所采區(qū)變電所是采區(qū)的供電樞紐，采區(qū)變電所一般在圍巖穩(wěn)定的地方布置，要求受到地應(yīng)力小，以防在開(kāi)采過(guò)程中，被次要因素破壞，維護(hù)還比較困難。不能布置在有水的地方，防止電路短路，造成人身和設(shè)備的破壞，造成全礦井的損失嚴(yán)重。供電的時(shí)候，肯定會(huì)散發(fā)一些熱量，溫度會(huì)逐漸增加，因此需要布置在礦井通風(fēng)良好的地段，防止乏風(fēng)進(jìn)入變電所，電路短路，造成瓦斯爆炸情況發(fā)生。采區(qū)變電所還應(yīng)該有瓦斯—電閉鎖和風(fēng)—電閉鎖。因此可以把采區(qū)變電所安設(shè)在巖石中。（4）井下空氣壓縮硐室空氣壓縮機(jī)和采區(qū)變電所的使用大同小異，也應(yīng)該放在穩(wěn)定、堅(jiān)硬的巖層、不能有淋水、需要布置在礦井通風(fēng)良好的巷道里面。硐室里面需要有工作人員進(jìn)行作業(yè)，此處的溫度應(yīng)該低于30°C，盡量采用錨噴支護(hù)，采用不可燃材料支護(hù)[18]。4.2采煤方法及工藝4.2.1采煤方法與采煤工藝1、首采采區(qū)煤層開(kāi)采條件[18]本設(shè)計(jì)采區(qū)的煤層賦存狀況良好，采區(qū)除斷層外無(wú)任何的地質(zhì)情況，無(wú)巖漿巖侵入，煤層厚，煤層無(wú)夾矸，可采煤層的性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，頂板、底板是凝砂巖，其比較穩(wěn)定，從而此處的煤層開(kāi)采時(shí)，開(kāi)采技術(shù)相對(duì)比較好。走向長(zhǎng)度4000m左右，瓦斯?jié)舛炔桓?。采煤方法選擇[18]采煤方法確定的原則[18]：生產(chǎn)安全[18]要合理布置巷道，保證巷道維護(hù)狀態(tài)良好，滿足采掘接替要求，建立妥善的通風(fēng)、運(yùn)輸、行人以及防火、防塵、防瓦斯積聚和處理各種災(zāi)害事故的系統(tǒng)和措施，正確確定和安排采煤工藝過(guò)程，認(rèn)真編制采煤工作面作業(yè)規(guī)程，應(yīng)當(dāng)充分利用先進(jìn)技術(shù)和提高科學(xué)管理水平，以保證井下生產(chǎn)安全，不斷改善勞動(dòng)條件[18]。經(jīng)濟(jì)合理[18]要做到采煤工作面單產(chǎn)高、勞動(dòng)效率高、材料消耗少、煤炭質(zhì)量好、成本低[18]。采出率高[18]煤炭是不可再生資源，減少煤炭損失，提高煤炭采出率，充分利用煤炭資源，是國(guó)家對(duì)煤礦企業(yè)的一項(xiàng)重要的技術(shù)政策[18]。以上原則要求是密切聯(lián)系、互相制約的，應(yīng)當(dāng)綜合考慮，力求得到充分滿足[18]。通過(guò)對(duì)煤層地質(zhì)情況的簡(jiǎn)單還是復(fù)雜、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)等設(shè)備的供應(yīng)狀況、開(kāi)采煤層技術(shù)條件等綜合方式進(jìn)行分析[18]，而且再對(duì)礦井的產(chǎn)量、煤的回采率、生產(chǎn)安全、噸煤成本等因素，以及參考其他的井生產(chǎn)和管理方法等多方面考慮，采用綜采采煤機(jī)進(jìn)行機(jī)械化回采工藝，采用的是沿著走向推進(jìn)，沿著傾向進(jìn)行割煤的采煤方法對(duì)劉河煤礦四層進(jìn)行可采[18]。對(duì)頂板管理方法，為了節(jié)約填充采空區(qū)所消耗的費(fèi)用，大多數(shù)礦井主要采用自然垮落法進(jìn)行頂板處理。選取采煤機(jī)的時(shí)候，可以選擇一次采全厚的采煤機(jī)，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行密閉，防止瓦斯涌入采煤工作面造成不必要的危害。3、采煤工藝選擇本礦井主要開(kāi)采的煤層為六號(hào)煤層、九號(hào)煤層、十二號(hào)煤層、十五號(hào)煤層、十九號(hào)煤層，它們的開(kāi)采條件比較好，賦存條件均比較穩(wěn)定，根據(jù)礦井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，可以認(rèn)為該礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3Mt/a為宜，東一采區(qū)的首工作面確保礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。第一水平開(kāi)采的煤層，不受煤層壓茬的影響。即在北一采區(qū)布置一個(gè)綜采工作面，然后采用綜采采煤工藝[18]。4.2.2主要采煤設(shè)備選型[18]1、設(shè)備選型的主要原則[18]綜采設(shè)備選型遵循以下原則[18]：（1）根據(jù)煤層及頂?shù)装鍡l件，工作面選擇配套的液壓支架、采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)，能夠提高綜采工作面的優(yōu)勢(shì)[18]。（2）通過(guò)合理選型和合理配套，提高綜采成套設(shè)備的可靠性[18]。（3）對(duì)于輔助運(yùn)輸，要求環(huán)節(jié)少，在直的巷道能夠更快的運(yùn)輸[18]。長(zhǎng)壁開(kāi)采工作面的產(chǎn)量根據(jù)工作面長(zhǎng)度的變化而改變，并不是工作面越長(zhǎng)越好，而是在合理的工作面范圍才能夠達(dá)到所需要的效果[18]。2、主要采煤機(jī)械設(shè)備選型[18]設(shè)計(jì)采區(qū)所采煤層厚度分別為4.0m、5.7m、5.7m、3.3m、3.2m,傾角平均為14°，煤的視密度為1.40t/m3，硬度為2.0，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3.0Mt/a，工作面長(zhǎng)度220m，煤層直接頂為凝灰砂巖，老頂為砂巖、砂礫巖及泥質(zhì)巖，煤層地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單[18]。采煤機(jī)；①滾筒直徑[18]根據(jù)我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀采煤機(jī)也在更新?lián)Q代，它的性能會(huì)更加先進(jìn)，可以自動(dòng)控制滾筒的高低，設(shè)計(jì)選用雙滾筒的采煤機(jī)，可以跟著煤層走向、煤的厚度變換上下改變滾筒的高低位置，而且雙滾筒的采煤機(jī)還可以進(jìn)行上下調(diào)節(jié)，可以適應(yīng)不同煤層厚度，適用性比較強(qiáng)[41]。想要采出來(lái)全部的煤層，因此需要提前采購(gòu)采煤機(jī)，如果購(gòu)買(mǎi)一個(gè)采煤機(jī)可以滿足全部煤層的開(kāi)采，何樂(lè)而不為，因此雙滾筒采煤機(jī)的滾筒直徑應(yīng)該滿足適合該礦井全部的煤層開(kāi)采，一般都應(yīng)該在最厚的煤層和最薄的煤層之間，可以選擇大于最大采煤厚度的一半，盡量不用花費(fèi)額外的資金，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，一般可以按一個(gè)滾筒半徑為采高的一半多一點(diǎn)。公式就是按D=（0.52～0.6）hmax選取，所采的煤層，當(dāng)選擇采煤高度最大的時(shí)候，應(yīng)該系數(shù)取小值為0.52，采煤高度最小的時(shí)候，應(yīng)該選擇考慮系數(shù)取大值為0.60；目前采煤機(jī)的滾筒直徑已經(jīng)有一些標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算得出來(lái)的直徑選擇采煤機(jī)的滾筒，滾筒的直徑務(wù)必大于計(jì)算出來(lái)的數(shù)，因此標(biāo)準(zhǔn)直徑是滾筒直徑的選取的唯一標(biāo)準(zhǔn)。D=0.52×4.50=2.34m根據(jù)計(jì)算，設(shè)計(jì)取2.5m。②截深截深的選擇，受煤層厚度、傾角、頂板穩(wěn)定性、截割阻抗、及液壓支架的推移步距影響，中厚和厚煤層一般選取0.6m～1.0m[18]。設(shè)計(jì)選取截深為0.8m，采煤機(jī)技術(shù)特征見(jiàn)表4-3[18]。型號(hào)MG400/985-WD牽引速度m/min7.12采高m2.1~4.72牽引型式mm電牽引無(wú)鏈、銷(xiāo)軌式截深mm800機(jī)面高度mm1505適應(yīng)傾角≤35°最小臥底量mm326滾筒直徑mmΦ2500滅塵方式內(nèi)外噴霧滾筒轉(zhuǎn)速r/min40裝機(jī)功率kw400×2+2×45+75+20搖臂長(zhǎng)度mm2109電壓V1140搖臂擺動(dòng)中心距mm6080機(jī)重T55牽引力kN620牽引速度m/min7.12（2）液壓支架[18];液壓支架結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定[18]表4-4液壓支架特征表型號(hào)ZZ9200-24/50外形5000×1500×2200支撐高度2.4～5.0m支架中心距1500mm類(lèi)型支撐掩護(hù)式移架步距800mm液壓支架防滑措施：在刮板輸送機(jī)進(jìn)行連接，然后支架之間的底座箱上也裝設(shè)防滑千斤頂，通過(guò)其一起的作用，而且進(jìn)行移步的時(shí)候，可以一起協(xié)調(diào)的作用，從而達(dá)到防止煤層傾角太大，發(fā)生打滑，采煤機(jī)不能有足夠的動(dòng)力進(jìn)行作業(yè)、防止傾角太大，液壓支架躺倒和調(diào)整支架的高度的作用[5]。（3）刮板運(yùn)輸機(jī)[18]；選擇刮板輸送機(jī)要考慮以下內(nèi)容：①刮板輸送機(jī)與采煤機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)該配套，采煤機(jī)割煤的能力應(yīng)該小于刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力，這樣才有利于采煤機(jī)截割下的煤落到刮板輸送機(jī)上面，然后被運(yùn)送走，否則容易堆煤，因此，應(yīng)該需要采煤機(jī)的能力要小于刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力，這樣才可以源源不斷的往井上提煤，要求刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)形式必須與采煤機(jī)結(jié)構(gòu)相配套[5]。②要求刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)形式要與液壓支架架型相匹配[5]。要求刮板輸送機(jī)的溜槽長(zhǎng)度要與液壓支架的中心距相匹配[5]。刮板輸送機(jī)溜槽與支架推移千斤頂連接裝置的間距和結(jié)構(gòu)匹配[5]。表4-5刮板輸送機(jī)特征表[18]型號(hào)SGZ-800/1050圓環(huán)鏈規(guī)格38×137長(zhǎng)度250m功率2×525kW輸送量1800t/h電壓1140V/3000V中部槽1500×900×320mm緊鏈方式液壓馬達(dá)/伸縮機(jī)尾緊鏈（4）轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)[18]；根據(jù)采煤工作面，可以選擇SZZ—800/200型號(hào)的轉(zhuǎn)載機(jī)，選用PCM2000型號(hào)的破碎機(jī)[18]。分別見(jiàn)表4