察哈素井田開(kāi)采方案設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u14558第一章課題來(lái)源 313134第二章井田境界和儲(chǔ)量 3122082.1井田境界 341982.1.1井田邊界 3250572.1.2井田面積 4294492.2礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量 5198342.3礦井可采儲(chǔ)量 7308132.3.1井田邊界保護(hù)煤柱 7238722.3.2工業(yè)廣場(chǎng)煤柱 73602.3.3井筒保護(hù)煤柱 7210352.3.4大巷保護(hù)煤柱 718207第三章礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 955593.1礦井工作制度 9143433.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 990893.2.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 9132523.2.2礦井服務(wù)年限 1027923第四章井田開(kāi)拓 1172484.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 11288764.1.1開(kāi)拓方案的提出 11127164.1.2可能的開(kāi)拓方案 11177324.1.3經(jīng)濟(jì)比較 1251874.1.4最優(yōu)方案 1393784.2井口及工業(yè)廣場(chǎng)位置的選擇 15274914.2.1影響井口和工業(yè)場(chǎng)地位置選擇的因素 1581164.2.2、井口及工業(yè)場(chǎng)地位置選擇 17226434.2.3、井口及工業(yè)場(chǎng)地位置方案比選 1878914.3井筒 24258004.3.1確定井筒的數(shù)目及位置 24181354.3.2井筒詳細(xì)參數(shù) 25182574.4井底車(chē)場(chǎng) 26191034.4.1井底車(chē)場(chǎng)形式 2621594.4.2避難硐室 26138284.4.3水倉(cāng) 27321734.4.4煤倉(cāng) 27258954.5.1一水平大巷 2792834.6大巷斷面 28131874.7生產(chǎn)系統(tǒng)綜述 2822650第五章準(zhǔn)備方式—采區(qū)巷道布置 2820825.1煤層的地質(zhì)特征 2865125.1.1采區(qū)煤層特征 28207115.1.2地質(zhì)構(gòu)造及頂?shù)装逄匦?29173625.1.3地表特征 29196655.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 29172805.2.1煤層分組、分層關(guān)系和開(kāi)采順序 29178215.2.2采區(qū)巷道布置 30315465.2.3回采工作面布置 306965第六章采煤方法 30232356.1采煤工藝方式 30224706.1.1采煤方法的選擇及其依據(jù) 3079746.1.2采煤方法方案的確定 31311036.2采煤工藝的選擇 31220056.3工作面割煤方式 32182426.4回采工藝設(shè)計(jì) 33173446.4.1回采巷道 33286166.4.2采煤工序的進(jìn)行方式和相互配合關(guān)系 3338676.4.3循環(huán)作業(yè) 34284296.4.4勞動(dòng)組織 34237816.5回采工作面設(shè)備選擇 34215066.6回采工作面生產(chǎn)能力 36122066.6.1回采工作面接替 394303第七章礦井通風(fēng) 39111207.1概述 3946557.2礦井風(fēng)量、風(fēng)壓及等積孔 40102357.2.1礦井初期風(fēng)量 40324307.2.2風(fēng)量分配 4540287.3全礦通風(fēng)阻力和等積孔 46176177.4通風(fēng)機(jī)的選型 4713770第八章設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 48第一章課題來(lái)源任務(wù)書(shū)第二章井田境界和儲(chǔ)量2.1井田境界2.1.1井田邊界2011年10月，中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部以國(guó)土資礦劃字【2011】053號(hào)文對(duì)國(guó)電建投內(nèi)蒙古能源有限公司申請(qǐng)劃定礦區(qū)范圍進(jìn)行了批復(fù)，劃定礦區(qū)范圍為探礦權(quán)范圍扣除7座磚廠后的面積，劃定礦區(qū)范圍155.7988km2.劃定礦區(qū)范圍走向長(zhǎng)14km，傾斜寬12km。劃定礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表4-1，3度帶投影，中央子午線(xiàn)經(jīng)度111°。表4-1劃定礦區(qū)拐點(diǎn)坐標(biāo)一覽圖西安8O坐標(biāo)西安8O坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)坐標(biāo)Y坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)坐標(biāo)坐標(biāo)14361770.1137409558.36244353960.4937409642.9924354684.4937398790.37254353902.9537409595.734344311.1137406980.88264353430.6737409082.9944346002.4237409997.01274353257.3437409005.0154348194.7537410022.43284353314.2937408878.8164348151.5337413863.71294353487.6237408956.2674349571.5837416417.16304351860.837402627.484351761.4537401515.22314352037.9137402778.3494352049.4537401686.22324351992.4537403079.23104352113.4537401518.22334351774.4537402931.23114351877.4537401351.22344353129.437409076.28124350580.4437402235.23354353272.337408850.54134350371.4437402304.23364353188.1837408796.98144350295.4437402272.23374353044.6137409021.98154350270.4437402270.23384353756.4837409213.26164350188.4437402221.23394353821.4837409252.26174350212.4437402188.23404353852.4837409222.26184350229.4437402145.23414353939.4937409323.26194350282.4437402054.23424353779.4837409493.26204353993.8637409466.4434353490.487409293.26214353929.5437409416.32444353639.4837409137.26224353784.4237409604.02454353749.4837409214.26234353909.9637409706.63464352141.2937402407.88474352040.8337402229.09524353351.4637401246.22484351866.0537402508.48534353231.4637401280.22494351983.3737402598.71544353067.4637401198.22504353318.4637401117.22554353215.4637401016.22514353382.4637401159.22564353289.4637401062.22察哈素井田西以包西鐵路與馬泰壕礦井為界，東至新街礦區(qū)邊界與神東礦區(qū)相鄰，北起探礦權(quán)邊界與北部勘探區(qū)為界，南與爾林兔井田相鄰(為有利于開(kāi)采，兩礦井探礦權(quán)邊界等面積置換取直)。井田南北走向長(zhǎng)12.8km東西傾斜寬16.2km，面積196.65km2。國(guó)土部批復(fù)的劃定礦區(qū)范圍基本位于總體規(guī)劃井田范圍內(nèi)。本設(shè)計(jì)井田境界按照國(guó)土部劃定的礦區(qū)范圍為準(zhǔn)總體規(guī)劃范圍擴(kuò)大區(qū)基本位于劃定范圍的西側(cè)至包西鐵路的三角區(qū)，面積40.8512km2。2.1.2井田面積井田南北走向長(zhǎng)12.8km東西傾斜寬16.2km，面積196.65km2。2.2礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量根據(jù)察哈素井田煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告，劃定礦區(qū)范圍內(nèi)獲得(111b)80356萬(wàn)t，(122b)55245萬(wàn)t，(333)144377萬(wàn)t，則礦井地質(zhì)資源/儲(chǔ)量為279978萬(wàn)t。另有預(yù)測(cè)的資源量(334?)6252萬(wàn)t。儲(chǔ)量根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量是指地質(zhì)資源量經(jīng)可行性評(píng)價(jià)后，其經(jīng)濟(jì)意義在邊際經(jīng)濟(jì)及以上的基礎(chǔ)儲(chǔ)量及推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量乘以可信度系數(shù)之和?？尚哦认禂?shù)值取0.7~0.9。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，333取0.9，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定的礦井取0.7，根據(jù)本礦井構(gòu)造和各煤層的賦存情況，3-1煤層取0.85的可信度系數(shù)。經(jīng)計(jì)算礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量為250346.3萬(wàn)t，詳見(jiàn)表4-2。井田內(nèi)主采煤層為3-1煤層，計(jì)算3-1煤層的工業(yè)儲(chǔ)量，3-1煤可采厚度為3.70-7.15m，平均5.83m。M=式中：M——工業(yè)儲(chǔ)量s——水平投影面積，29.3km2h——可采煤層厚度，5.83m；d——煤的容重，1.45m3θ——煤層傾角，1°M=3-1煤層工業(yè)儲(chǔ)量為250.3Mt。表4-2礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量計(jì)算表單位：萬(wàn)t121b122b333333

可

信

度

系

數(shù)

K333×K永久煤柱損失礦井設(shè)

計(jì)利用

資源儲(chǔ)

量工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱開(kāi)采

損失礦井設(shè)

計(jì)可采

儲(chǔ)量礦井工

業(yè)儲(chǔ)量500kv

輸電

線(xiàn)路包西

鐵路鐵路

專(zhuān)用

線(xiàn)并田

境界合計(jì)副井

工業(yè)

場(chǎng)地電廠

及主

工業(yè)

場(chǎng)地風(fēng)井

工業(yè)

場(chǎng)地主要

井巷合計(jì)2-1上140480.79833.69833.6248.4449.61342832.39001.334.7144.3179.11764.4705782-1中96580.76760.66760.6191.341.5115.3348.16412.542.4159.7202.11242.14968.32-1下12820.7897.4897.,4242.128.1871.314.914.9128.5727.92-255195082170860.813668.824269.8318.5403.1386.7623.91732.222537.6115.152.8504.3672.24373.117492.33-13592418130232650.8519775.373829.3692.9102.42521.61133.54450.569378.8294.5993.8126.7801.82216.816790.550371.54-1上12030.7842.1842.115.315.3826.818.118.1121.3687.44-151547642180440.814435.227231.2264.2331.34651060.526170.797.4703.7801.15073.920295.75-13377414952640.84211.211737.2160.3243.2154.1557.711179.549.1225.60.o154.8429.421508600.15-23539363694650.875721474710128.3471.7136.5746.514000.580.7232.551.6364.82045.411590.45-2下10170.7711.9711.961.145106.1605.8151588.6502.16-1中24960.71747.21747.287.987.91659.3331.9132746-2上2519514803329460.8528004.168002.1413.7310.62203755.93683.264318.9283.5916.72401570.63010.815327459816-2中1648180426280.82102.45554.464.587.748.4200.65353.81070.84283.16-2下59750.74182.54182.5110.9151134.3396.23786.323.158.681.7740.92963.7合計(jì)8035655246144377114744.250346.31659.91820.5691143851.514243.3236103707.72483.8668.641468006.151248.3176848.621采區(qū)主采2-2上煤層，煤層純厚度0.90～4.25m，平均為2.45m；煤層傾角平緩，一般1°；煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單不含夾矸。2.3礦井可采儲(chǔ)量2.3.1井田邊界保護(hù)煤柱 根據(jù)察哈素煤礦實(shí)際情況，井田邊界保護(hù)煤柱寬取50m。P式中：P井田邊界保護(hù)煤柱損失3.8515Mt2.3.2工業(yè)廣場(chǎng)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)的面積為90km2s=300m×300m=90工業(yè)場(chǎng)地煤柱根據(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》，設(shè)計(jì)按Ⅱ級(jí)建(構(gòu))筑物留設(shè)護(hù)圍帶15m，按新生界地45°，煤系地層走向及傾向下山方向移動(dòng)角70°，傾向上山方向移動(dòng)角70°-0.7a(α為煤層傾角)，以此圈定電廠廠址(按照最終6x660MW規(guī)模占地)和煤礦工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱：副井工業(yè)場(chǎng)地留設(shè)保護(hù)煤柱707.7萬(wàn)t；主井工業(yè)場(chǎng)地、主斜井筒及電廠工業(yè)場(chǎng)地留設(shè)保護(hù)煤柱2483.8萬(wàn)t；井中后期需要在北井田中心建設(shè)一對(duì)進(jìn)、回風(fēng)井，為灣兔溝進(jìn)、回風(fēng)井(北風(fēng)井)；西翼建設(shè)一個(gè)邊界回風(fēng)立井，為胡家壕風(fēng)井(西風(fēng)井)，場(chǎng)地煤柱668.6萬(wàn)t。合計(jì)工業(yè)場(chǎng)地煤柱3860.1萬(wàn)t工業(yè)廣場(chǎng)的面積為90km22.3.3井筒保護(hù)煤柱井筒布置在工業(yè)廣場(chǎng)，包括在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱中，不再計(jì)算。2.3.4大巷保護(hù)煤柱本開(kāi)拓方案設(shè)計(jì)2條大巷，兩條為煤層大巷，煤層大巷兩邊各取50m大巷長(zhǎng)度大致為14588m，大巷保護(hù)煤柱損失量為:P=α×H×L×γ式中：P——大巷煤柱損失量，Mt；α——煤柱寬度；50m；H——煤層厚度，2.45m；L——大巷長(zhǎng)度，145880m；γ——煤的容重，1.45t/m3則大巷保護(hù)煤柱損失量為：P=2×50×2.45×145880×1.45=51.82Mt綜合以上，可以得出永久保護(hù)煤柱損失量為表2-3-3所示表2-3-3永久保護(hù)煤柱損失量煤柱類(lèi)型損失量/Mt井田邊界保護(hù)煤柱3.8515大巷保護(hù)煤柱51.82工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱24.838合計(jì)80.5095在計(jì)算開(kāi)采損失時(shí)，采區(qū)回采率厚煤層大于等于75%，中厚煤層大于等于80%，薄煤層大于等于85%。礦井儲(chǔ)量匯總見(jiàn)表2-3-4表2-3-4礦井儲(chǔ)量匯總表資源量礦井工業(yè)儲(chǔ)量（Mt）煤柱損失（Mt）設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（Mt）250.346380.5095169.836礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量為250.3463Mt，礦井工業(yè)場(chǎng)地及主要保護(hù)煤柱80.5095Mt，礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為169.836Mt。第三章礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1礦井工作制度根據(jù)最新《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，礦井年工作日為300d，實(shí)行三?八工作制，每天三班，兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。兩個(gè)采煤班，在采煤班內(nèi)進(jìn)行“落、裝、運(yùn)、支、移等工序，準(zhǔn)備班進(jìn)行檢修設(shè)備、推移轉(zhuǎn)載機(jī)等工作。每煤班工作小時(shí)為8小時(shí)，每晝夜凈提升量為16小時(shí)。關(guān)于工作制度，按每班完成的循環(huán)次數(shù)應(yīng)為整數(shù)，即每一個(gè)循環(huán)不要跨班完成，否則不便于工序之間的銜接，施工管理也比較困難，不利于實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)。3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.2.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力礦山生產(chǎn)能力是礦山建設(shè)中最重要的問(wèn)題之一，生產(chǎn)能力的確定直接關(guān)系到企業(yè)的投資和經(jīng)濟(jì)效益,因此必須認(rèn)真的深入的調(diào)查研究以確定好礦山的生產(chǎn)能力。根據(jù)實(shí)際情況、井田境界、煤層賦存條件、煤炭需求量及生產(chǎn)的需要和設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，確定本井田年產(chǎn)量為240萬(wàn)t/a3.2.2礦井服務(wù)年限礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限是衡量礦區(qū)發(fā)展的主要內(nèi)容。它的大小反映了一個(gè)礦井的開(kāi)采程度。它不僅影響礦山開(kāi)采的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，而且影響整個(gè)礦區(qū)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。如果確定礦山生產(chǎn)能力過(guò)小，可能會(huì)導(dǎo)致其使用壽命過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致已勘探煤炭資源大量積壓。相反,如果產(chǎn)能太大,可能導(dǎo)致我無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)輸出很長(zhǎng)一段時(shí)間或生產(chǎn)分散,替換是緊張,所以我使用壽命太短,我很快就會(huì)報(bào)廢，機(jī)械設(shè)備不能發(fā)揮其應(yīng)有的能力，造成投資大收益小，且過(guò)短的服務(wù)年限會(huì)影響到其它工業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力240萬(wàn)t/a。因此《規(guī)程》規(guī)定了大，中，小型礦井的服務(wù)年限以及生產(chǎn)能力與服務(wù)年限的關(guān)系式：T=式中：T=則礦井服務(wù)年限為16.6年。服務(wù)年限符合要求，參考表3-2-1.表3-2-1我國(guó)各類(lèi)井型的礦井和服務(wù)年限井型設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(Mt/a)礦井服務(wù)年限特大3.0～5.060大1.2～2.450中0.45～0.940第四章井田開(kāi)拓4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題4.1.1開(kāi)拓方案的提出確定開(kāi)拓方式的主要原則：（一）確定井筒的形式、數(shù)目及其配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；（二）合理地確定開(kāi)采水平數(shù)目和位置；（三）布置大巷及井底車(chē)場(chǎng)；（四）確定礦井開(kāi)采程序，作好開(kāi)采水平的接替；（五）進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深，深部開(kāi)拓及技術(shù)改造；（六）力求簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少井巷工程量；（七）盡可能提高機(jī)械化程度，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)安全高效；（八）投資少，工期短，見(jiàn)效快。由于煤埋深在350-450m之間，埋藏深度較深，為兼顧下層煤開(kāi)采，固考慮采用立井開(kāi)拓。4.1.2可能的開(kāi)拓方案方案一：采用立井開(kāi)拓，主副井，風(fēng)井皆為立井，將兩個(gè)風(fēng)井分別建在井田正北方向和正西方向，分別為31采區(qū)，32采區(qū)通風(fēng)，礦井大巷為東西布置。方案如下：本方案采用主立井-副立井開(kāi)拓，工業(yè)廣場(chǎng)考慮位于井田中部偏東方向布置，方便煤炭運(yùn)輸，地勢(shì)平坦，場(chǎng)地內(nèi)布置主立井，副立井，副立井直徑6.5m，垂深437m，主立井井筒直徑6.5m，垂深437m，上述三個(gè)井筒均作安全出口。方案二主斜副立井開(kāi)拓（1）主斜井井筒主要承擔(dān)礦井的煤炭提升，且為礦井的輔助進(jìn)風(fēng)井。井筒采用矩形斷面，凈寬4m，凈高5m，凈斷面20m2，白堊系段（凍結(jié)段）采用鋼筋混凝土支護(hù)，厚450~600mm，基巖段采用掛網(wǎng)錨噴支護(hù)，厚150mm，傾角20°，斜長(zhǎng)1228m。裝備一條1.8m寬鋼繩芯帶式輸送機(jī)，并設(shè)置臺(tái)階、扶手，作為礦井一個(gè)安全出口，為有利于膠帶輸送機(jī)檢修，主斜井內(nèi)設(shè)檢修猴車(chē)，另外下井電纜、排水管路2趟、消防灑水管路1趟均布置在主斜井內(nèi)。（2）副立井井筒副井井筒設(shè)計(jì)凈直徑φ6.5m，凈斷面33.16m2，深度420m凍結(jié)段采用雙層鋼筋混凝土復(fù)合支護(hù)，內(nèi)層厚700~950mm，外層厚550mm，基巖段采用單層素混凝土支護(hù)，厚650mm。裝備一個(gè)非標(biāo)特大罐籠和一個(gè)平衡錘、兩個(gè)非標(biāo)小罐籠擔(dān)負(fù)全礦井人員、材料、設(shè)備升降及矸石提升，并兼作進(jìn)風(fēng)井；非標(biāo)特大罐籠及其平衡錘采用冷彎方形空心型鋼罐道，非標(biāo)小罐籠采用玻璃鋼罐道；非標(biāo)特大罐籠采用冷彎矩形空心型鋼罐道梁，非標(biāo)小罐籠和大罐籠平衡錘采用工字鋼罐道梁，罐道梁層間距4.0m；鋼結(jié)構(gòu)支座固定罐道梁；井筒內(nèi)還布置有壓風(fēng)管，通訊、信號(hào)電纜若干趟；井筒內(nèi)還設(shè)有一個(gè)玻璃鋼梯子間，作為礦井的一個(gè)安全出口。（3）回風(fēng)立井井筒設(shè)計(jì)凈直徑Φ7.2m，擔(dān)負(fù)全礦井回風(fēng)；井筒內(nèi)裝備有玻璃鋼梯子間，布置灌漿管路1趟、強(qiáng)排水管路1趟，作為礦井的一個(gè)安全出口?，F(xiàn)在的問(wèn)題是：大巷的長(zhǎng)度，上山的長(zhǎng)度和數(shù)量斜井布置多長(zhǎng)，材料的價(jià)格立井井筒的直徑，深度6.5m.460m采區(qū)及階段的劃分4.1.3經(jīng)濟(jì)比較方案一和方案二技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表表3-1-1序號(hào)項(xiàng)目方案二斜井（B＝4mh=5m）（α＝20°）方案一立井（φ6.5m）備注1凈斷面（m2）2033.162井口標(biāo)高（m）+1360+13773井筒及硐室工程量（m）12284375設(shè)備工程費(fèi)用/米200/m650/m7設(shè)備帶寬1.8m強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)，運(yùn)量3500t/h帶強(qiáng)6300N/mm2套5m6繩絞車(chē)提升4個(gè)50t箕斗，地面設(shè)井塔10礦井可比基建投資（萬(wàn)元）2456002840501、礦建投資（萬(wàn)元）23712.37354．3白堊系考慮全部?jī)鼋Y(jié)凍結(jié)費(fèi)17002.62951.2掘砌費(fèi)6528.64350.0措施費(fèi)181.1453.12、土建投資（萬(wàn)元）695.333360.753、設(shè)備及安裝（萬(wàn)元）6886.721139.2211礦井運(yùn)營(yíng)費(fèi)（萬(wàn)元）2314.563454.601、電耗（萬(wàn)元）2026.201976.302、折舊（萬(wàn)元）288.361478.304.1.4最優(yōu)方案方案一（立井）優(yōu)點(diǎn)：井筒施工可靠性高，適用于各種不良地層，工期有保證。對(duì)白堊系軟弱含水巖層也采用凍結(jié)特殊鑿井措施，白堊系厚礫巖層垂直穿越長(zhǎng)度短，采用短段掘砌通過(guò)。這也是立井方案的主要優(yōu)點(diǎn)。方案一（立井）缺點(diǎn)：①設(shè)備可靠性較差。目前國(guó)內(nèi)只有40t箕斗成功先例，如淮南的顧橋、劉莊礦井，張集通過(guò)改造有2套42箕斗先例，50t箕斗在煤礦沒(méi)有使用的先例，一下從40t箕斗跳到50t箕斗，因此無(wú)論從50t箕斗設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用，都是帶有超前試驗(yàn)性。②生產(chǎn)管理復(fù)雜。一個(gè)主井2套提升設(shè)備4個(gè)大型箕斗，相互影響大，實(shí)際提升能力不確定因素較多。③土建、安裝和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高。立井井筒土建方面主井井塔高度95m，體積67320.0m3，而斜井井口房面積20306.1m3；設(shè)備方面立井是2套特大型絞車(chē)、4個(gè)大型箕斗、井口、井底卸裝載設(shè)備，而斜井只有大型強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)一條。盡管立井井筒工期短，但是由于箕斗裝載硐室施工、井筒裝備、井塔施工、絞車(chē)導(dǎo)向輪安裝等，立井建井工期與斜井相當(dāng)。④箕斗裝載硐室施工難度大。本礦井箕斗裝載硐室凈寬11m，凈高25m，凈深6m，位于凈直徑8.9m井筒一側(cè)，在本礦井圍巖強(qiáng)度一般小于30MPa條件下，施工難度比較大。⑤礦井投資稍高。比斜井方案高959.9萬(wàn)元。主要高在2套大型絞車(chē)（主要部件進(jìn)口）、地面井塔、井下裝載硐室及清理撒煤系統(tǒng)。斜井施工對(duì)白堊系不良地層適用性差，需要采取凍結(jié)法施工。與立井施工相比，斜井對(duì)穿過(guò)地層要求更高，因?yàn)榱⒕┻^(guò)1m不良地層，斜井需要3.6m才能穿過(guò)。在本礦井條件下，斜井穿越厚層軟弱白堊系地層，施工難度較大。為解決斜井施工問(wèn)題，建設(shè)單位在2008年4月和9月兩次邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)建井方面的專(zhuān)家論證礦井開(kāi)拓方式和主斜井施工方案，按照專(zhuān)家論證意見(jiàn)，斜井在白堊系地層采用凍結(jié)法施工是可行的。礦井2-2煤層設(shè)計(jì)厚度為2.45m，屬于為中厚煤層，并且結(jié)合本井田地質(zhì)條件、井田煤層條件以及開(kāi)采條件，以合理經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)該井田，合理集中高效生產(chǎn)，提高該礦井機(jī)械化程度，初期建井工程量小，建設(shè)工期短，投產(chǎn)時(shí)間段，生產(chǎn)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單，本著以高效、安全、經(jīng)濟(jì)的原則，來(lái)選擇開(kāi)拓方式。選擇方案二，采用主立井副斜井開(kāi)拓，風(fēng)井也為立井，風(fēng)井布置在井田北部和西部，大巷南北布置。井下主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式，輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸方式。4.2井口及工業(yè)廣場(chǎng)位置的選擇4.2.1影響井口和工業(yè)場(chǎng)地位置選擇的因素（1）開(kāi)拓、開(kāi)采因素本井田面積較大（196.65km2），生產(chǎn)能力大(1000萬(wàn)t/a)，設(shè)計(jì)要充分考慮井下生產(chǎn)期間的通風(fēng)、運(yùn)輸、排水、供電等運(yùn)營(yíng)費(fèi)。從節(jié)省生產(chǎn)期間運(yùn)營(yíng)費(fèi)考慮宜選擇在井田儲(chǔ)量中心附近。井口位置應(yīng)有利于全井田的開(kāi)拓開(kāi)采，具備開(kāi)拓合理，初期井巷工程量省，投資少，工期短，后期運(yùn)營(yíng)費(fèi)用省的優(yōu)點(diǎn)。井田中部3-1煤層無(wú)上覆煤層壓茬關(guān)系，適合布置3-1煤層首采區(qū)。（2）地形因素井田屬高原侵蝕性丘陵地貌，大部分地區(qū)為低矮山丘，井田西南部沖溝發(fā)育，地形復(fù)雜。井口位置盡可能選擇地形平坦開(kāi)闊地帶，以滿(mǎn)足大型礦井和坑口電廠布置要求。（3）基本農(nóng)田因素根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)伊金霍洛旗國(guó)土局要求，電廠和礦井工業(yè)場(chǎng)地盡可能不占?jí)夯巨r(nóng)田，這一點(diǎn)在內(nèi)蒙古地區(qū)特別重要，一般地面比較平坦的、能夠種植的都是基本農(nóng)田或一般農(nóng)田保護(hù)區(qū)用地。（4）林業(yè)用地由于內(nèi)蒙古地區(qū)生態(tài)環(huán)境比較脆弱，在可種植樹(shù)木的地區(qū)種植了大量防沙固水生態(tài)林，根據(jù)對(duì)伊金霍洛旗國(guó)土局咨詢(xún)，征用超過(guò)30畝以上已有林地需要國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，因此工業(yè)場(chǎng)地盡可能不占?jí)阂延辛值?。?）煤炭流向因素本礦井生產(chǎn)的原煤50％就地發(fā)電，50％通過(guò)附近的鐵路運(yùn)往河北。井田附近已有、在建、規(guī)劃鐵路一共有三條。分別是井田東部的已有包神鐵路，該鐵路屬于神華集團(tuán)，該鐵路距本井田東邊界直線(xiàn)距離18km，該鐵路目前基本沒(méi)有多余運(yùn)量，并且屬于企業(yè)內(nèi)部鐵路，運(yùn)費(fèi)較高，因此，不考慮礦井接軌包神鐵路；在建包西鐵路屬于國(guó)鐵，從本井田西邊界南北穿過(guò)，井田內(nèi)有新街站，該鐵路預(yù)計(jì)2010年通車(chē)，運(yùn)量達(dá)到5100萬(wàn)t/a，新街站是本礦井理想的接軌點(diǎn)；規(guī)劃鐵路新嘎線(xiàn)，目的是解決烏審旗煤炭東運(yùn)問(wèn)題，該鐵路設(shè)想從本井田北部邊界通過(guò)，最終接至包神線(xiàn)，在本井田東北角規(guī)劃有花亥圖站，由于該鐵路為規(guī)劃鐵路，并且最終要上包神線(xiàn)，因此暫不考慮作為本礦井接軌鐵路。根據(jù)目前條件，包西線(xiàn)新街站是本礦井的理想接軌點(diǎn)。因此，礦井外運(yùn)煤炭井田內(nèi)的流向向西。（6）煤電一體化因素本礦井是煤電一體化中的一個(gè)子項(xiàng)目，與礦井配套的布連電廠，規(guī)模大，投資高，一期為2×660MW，電廠不僅要求地面開(kāi)闊，滿(mǎn)足建筑物的布置和風(fēng)冷要求，而且對(duì)地基要求嚴(yán)格，盡可能采用天然地基，以縮短工期和降低投資。布連電廠輸電方向?yàn)闁|部河北南網(wǎng)，因此從縮短輸電距離，減少線(xiàn)耗，500kv輸電高壓線(xiàn)路少壓煤炭資源考慮，電廠盡可能靠東。布連電廠廠址經(jīng)多方案論證和選擇天然路基的要求，電廠廠址選擇在位于井田中東部布連鄉(xiāng)以南2.5km的毛家河廠址。目前電廠正在開(kāi)工前的“五通一平”工作。作為煤電一體化項(xiàng)目，礦井工業(yè)場(chǎng)地盡可能與布連電廠聯(lián)合布置，以期達(dá)到少壓資源，設(shè)施互用，降低投資，減少運(yùn)營(yíng)費(fèi)，提高投資效益。（7）勘探程度盡管本井田面積達(dá)到196.65km2，但是只有探礦權(quán)范圍內(nèi)157.69km2達(dá)到精查勘探，探礦權(quán)與包西鐵路之間三角塊段僅達(dá)到找煤程度，目前暫未取得探礦權(quán)，只能作為本井田后備區(qū)。因此，井口位置盡可能放在精查勘探區(qū)域，以有利于建井可靠性。4.2.2、井口及工業(yè)場(chǎng)地位置選擇（1）井口位置方案根據(jù)以上影響因素，設(shè)計(jì)提出四個(gè)井口位置方案，分別敘述如下：方案一：中部方案井口及工業(yè)場(chǎng)地位置在察哈素村西，主井位于X0-1鉆孔以南420m，基本位于井田儲(chǔ)量中心，煤礦工業(yè)場(chǎng)地不占?jí)毫值兀徊歼B電廠需要的末煤由5km的地面管帶輸送。方案二：東部方案礦井工業(yè)場(chǎng)地布置在電廠北側(cè)，主井位于K8-3鉆孔西南350m，礦井電廠聯(lián)合布置。方案三：西部方案本方案設(shè)2個(gè)主井（1個(gè)主立井、1個(gè)主斜井），在井田西邊界包西鐵路附近布置礦井外運(yùn)煤炭工業(yè)場(chǎng)地，采用立井開(kāi)拓，設(shè)主、副立井，主立井負(fù)責(zé)外運(yùn)河北煤炭的提升，在原布連電廠毛家河廠址布置一個(gè)主斜井，該主斜井負(fù)責(zé)電廠用煤的提升，井田中部布置回風(fēng)立井。方案四：中部?jī)?yōu)化方案該方案主、副井工業(yè)場(chǎng)地分開(kāi)布置，副井工業(yè)場(chǎng)地在方案一的基礎(chǔ)上向東平移1.3km，布置礦井輔助工業(yè)場(chǎng)地及中央風(fēng)井場(chǎng)地。布連電廠在毛家河廠址的基礎(chǔ)上向西北微調(diào)0.4km左右（不影響電廠電廠取得的所有支持文件及施工準(zhǔn)備），主斜井和原煤生產(chǎn)系統(tǒng)布置在電廠的北側(cè)。該方案中心思想是主斜井和選煤廠與電廠聯(lián)合布置，而煤礦副井、風(fēng)井輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等布置在井田儲(chǔ)量中心附近，主斜井到底后基本與副井井底會(huì)合，即解決了礦井與電廠聯(lián)合布置問(wèn)題，也解決了礦井盡可能靠近儲(chǔ)量中心問(wèn)題，井下可以形成三個(gè)方向開(kāi)拓。4.2.3、井口及工業(yè)場(chǎng)地位置方案比選（1）4個(gè)方案中首先否定方案三方案三的優(yōu)點(diǎn)主要是鐵路接軌方便、短捷，煤炭無(wú)反向運(yùn)輸，并且電廠需煤也不存在地面管帶運(yùn)輸。但是方案三存在：①礦井投資大，比方案四多投資2.674億元（由于本方案在投產(chǎn)時(shí)需要兩個(gè)主井貫通，比方案四多施工8000×2＝16000m大巷，一個(gè)主立井620m，投資增加23340萬(wàn)元；由于井下煤炭需要往兩個(gè)方向運(yùn)輸，需要兩條長(zhǎng)距離皮帶，皮帶長(zhǎng)度11000m，增加6400萬(wàn)元，由于2個(gè)場(chǎng)地都要設(shè)動(dòng)篩排矸車(chē)間都要設(shè)儲(chǔ)裝系統(tǒng)增加費(fèi)用3000萬(wàn)元，鐵路節(jié)省6000萬(wàn)元，合計(jì)增加2.674億元）；②生產(chǎn)期間運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高，每年要比方案四多1800萬(wàn)元運(yùn)營(yíng)費(fèi)（實(shí)際在西邊界建設(shè)外運(yùn)出煤井口，縮短地面鐵路運(yùn)輸，卻增加了井下皮帶運(yùn)輸距離，每年運(yùn)輸費(fèi)用與方案四比相差（750×（0.22－0.12）×8＝600萬(wàn)元，輔助運(yùn)輸相差150×1×8＝1200萬(wàn)元）；③管理復(fù)雜，兩個(gè)井口出煤，并且是井下兩個(gè)相反方向運(yùn)輸，在本礦井利用大巷條帶開(kāi)采的條件下，膠帶輸送機(jī)大巷需要布置2條皮帶，兩條皮帶的管理，比較復(fù)雜；④初期規(guī)程量大，比方案四多18000m巷道，工期長(zhǎng)，比方案四多9個(gè)月，投資效益差；⑤井口位于勘探程度較低的后備區(qū)，目前勘探條件下，不具備作為井口的條件。因此，從技術(shù)上無(wú)論從技術(shù)還是經(jīng)濟(jì)上方案三不可行的。（2）方案一、方案二和方案四的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較方案一優(yōu)點(diǎn)：①井口基本位于井田儲(chǔ)量中心，礦井生產(chǎn)期間運(yùn)營(yíng)費(fèi)用省，開(kāi)拓布置合理，布置東西翼大巷，利用大巷走向布置回采工作面。②井口及工業(yè)場(chǎng)地距包西鐵路新街站接軌點(diǎn)較近，外運(yùn)煤炭近，折返運(yùn)輸量少。③開(kāi)拓布置合理。全井田布置東西向大巷一組，井下工作面走向條帶開(kāi)采。大巷布置兼顧外運(yùn)煤炭和輸電線(xiàn)路，礦井鐵路專(zhuān)用線(xiàn)路與大巷上下基本重合，留設(shè)的大巷煤柱和輸電線(xiàn)路煤柱共用。④礦井和電廠工業(yè)場(chǎng)地都不占?jí)毫值睾突巨r(nóng)田，有利于征地。缺點(diǎn)：①電廠距煤礦工業(yè)廣場(chǎng)約4.5km，電廠需新建儲(chǔ)煤場(chǎng)，增加占地約2.5公頃，電廠一期投資增加近11495萬(wàn)元，生產(chǎn)期間由棧橋運(yùn)煤運(yùn)行成本增加675.14萬(wàn)元/a左右。②不能充分體現(xiàn)煤電一體化的優(yōu)點(diǎn)，由于礦井電廠兩個(gè)獨(dú)立場(chǎng)地相距4.5km，共用設(shè)施的利用有一定困難。③從采礦角度，井口位置向西北調(diào)整到井田儲(chǔ)量中心后，煤層埋深加深，比原有井口位置煤層埋深增加85m（主采煤層3-1埋深由400m增加到485m），增加了主斜井施工難度和副井的提升高度。主斜井提到地面的煤炭一半要通過(guò)地面管帶運(yùn)往布連電廠，不僅投資高，而且管帶占地、管理也較復(fù)雜；主斜井到底后井底煤倉(cāng)距副井井底距離1700m。④兩個(gè)場(chǎng)地獨(dú)立布置，壓煤量大，經(jīng)計(jì)算2個(gè)獨(dú)立場(chǎng)地比聯(lián)合布置多壓煤520.6萬(wàn)t。方案二優(yōu)點(diǎn)：①煤礦工業(yè)廣場(chǎng)與電廠統(tǒng)一規(guī)劃，毗鄰建設(shè)，真正做到煤電一體、資源共享、少壓煤炭資源。這也是方案二的最大優(yōu)點(diǎn)。②工業(yè)場(chǎng)地較平坦開(kāi)闊，并且不占?jí)夯巨r(nóng)田和已有林地，滿(mǎn)足礦井工業(yè)場(chǎng)地和布連電廠的布置。③主采3-1煤層埋藏較淺（400m），井筒工程量省，提升運(yùn)營(yíng)費(fèi)低。缺點(diǎn)：①井口位置偏離井田儲(chǔ)量中心井口位置在全井田中明顯偏東南，井口位置偏離井田中心4200m，生產(chǎn)期間運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、供電運(yùn)用費(fèi)用高，根據(jù)測(cè)算，由于偏離井田中心，噸公里運(yùn)營(yíng)費(fèi)增加0.44元（主運(yùn)輸0.22元/t.km，輔助運(yùn)輸0.1元/t.km，通風(fēng)、排水、供電0.12元/t.km），按照礦井后期1500萬(wàn)t/a，每年運(yùn)營(yíng)費(fèi)平均要增加2376萬(wàn)元，增加的運(yùn)營(yíng)費(fèi)主要體現(xiàn)在主運(yùn)輸?shù)碾姾?、輔助運(yùn)輸?shù)挠秃?、通風(fēng)負(fù)壓加大造成的電耗、長(zhǎng)距離排水的電耗、井下10kv長(zhǎng)距離的線(xiàn)耗。由于井口位置偏離井田儲(chǔ)量中心造成的能耗加大，不僅使企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本加大，也與國(guó)家要求的節(jié)能降耗相違背。②地面運(yùn)輸存在折返運(yùn)輸本礦井目前確定的外運(yùn)鐵路接軌點(diǎn)為井田西邊界的包西鐵路新街車(chē)站，由于井口偏儲(chǔ)量中心東南4.2km，每年由于井口位置偏移儲(chǔ)量中心造成的地面鐵路費(fèi)用增加491.4萬(wàn)元。③井下開(kāi)拓布置不合理由于井口位置南北向、東西向明顯偏離井田中心，開(kāi)拓布置不合理，基本屬于單翼開(kāi)拓，特別是礦井后期需要3個(gè)綜采工作面同時(shí)生產(chǎn)保證1500萬(wàn)t/a的產(chǎn)量，這時(shí)單翼開(kāi)拓造成的生產(chǎn)管理難度將十分明顯，中后期西翼北翼同時(shí)生產(chǎn)時(shí)三個(gè)工作面的煤炭集中到一條大巷皮帶，造成皮帶運(yùn)量緊張，礦井進(jìn)風(fēng)也是單翼，造成通風(fēng)阻力加大，輔助運(yùn)輸全是同一個(gè)方向，直接影響礦井的組織生產(chǎn)。方案四：方案四屬于方案一和方案二的優(yōu)化方案，方案四主要思路把煤礦工業(yè)場(chǎng)地分成2個(gè)，主井和選煤廠工業(yè)場(chǎng)地布置在原布連電廠北側(cè)，與布連電廠聯(lián)合布置，為有利于主斜井布置，布連電廠向北微移400m左右；副井工業(yè)場(chǎng)地在方案一的基礎(chǔ)上東移1300m，副井工業(yè)場(chǎng)地布置礦井除主井和選煤廠以外的其他設(shè)施；主斜井到底基本位于副井井底，礦井以井底煤倉(cāng)可以形成3個(gè)方向的開(kāi)拓，可以在分別在3個(gè)方向布置工作面，工作面來(lái)煤通過(guò)3個(gè)方向大巷膠帶輸送機(jī)進(jìn)入井底煤倉(cāng)。優(yōu)點(diǎn)：①井口靠近井田儲(chǔ)量中心，可以形成3個(gè)方向的開(kāi)拓，礦井生產(chǎn)期間運(yùn)營(yíng)費(fèi)用省，開(kāi)拓布置合理，布置東、西、北翼大巷，利用大巷走（傾）向布置回采工作面，工作面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度比較適中一般5000m左右。②電廠位置微調(diào)，所有取得的批復(fù)文件都有效，不影響施工準(zhǔn)備，確保電力項(xiàng)目順利實(shí)施。③主井和選煤廠工業(yè)場(chǎng)地與布連電廠聯(lián)合布置，不需要地面輸煤管帶，儲(chǔ)煤系統(tǒng)共用，真正做到煤電一體，節(jié)省煤電一體化項(xiàng)目投資11495萬(wàn)元和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)費(fèi)675.14萬(wàn)元/a。④副井工業(yè)場(chǎng)地主采煤層埋深443m，比方案一少42m，減少提升高度；主井工業(yè)場(chǎng)地主采煤層埋深只有430m，比方案一少55m，有利于主斜井施工。⑤礦井和電廠工業(yè)場(chǎng)地都不占?jí)毫值睾突巨r(nóng)田，有利于征地。主副井工業(yè)場(chǎng)地平坦開(kāi)闊適合建設(shè)特大型礦井及電廠。⑥大巷布置兼顧外運(yùn)煤炭和輸電線(xiàn)路，礦井鐵路專(zhuān)用線(xiàn)路與大巷上下基本重合，留設(shè)的大巷煤柱和500kv輸電線(xiàn)路煤柱共用。缺點(diǎn)：①與方案一比礦井鐵路專(zhuān)用線(xiàn)稍長(zhǎng)，外運(yùn)煤炭存在局部折返運(yùn)輸。外運(yùn)鐵路接軌點(diǎn)為井田西邊界的包西鐵路新街車(chē)站，由于主斜井要和布連電廠聯(lián)合布置，鐵路比方案一多3.5km，地面鐵路運(yùn)費(fèi)每年增加288.8萬(wàn)元，但是可以節(jié)省地面管帶運(yùn)輸費(fèi)用675.14萬(wàn)元/a。②與方案二比兩個(gè)場(chǎng)地獨(dú)立布置，壓煤量大，經(jīng)計(jì)算比方案二多壓煤478.1萬(wàn)t。方案一、方案二和方案四技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表3-2。由以上分析和方案比較表3-1-5可見(jiàn)，礦井和電廠項(xiàng)目投資最低的是方案四，它比方案二少4335萬(wàn)元，比方案一少14328萬(wàn)元；礦井和電廠項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)費(fèi)最低的時(shí)方案四和方案一，它比方案二少2057.4萬(wàn)元/a。以上只考慮電廠一期的投資和運(yùn)行費(fèi)，如果考慮電廠最終規(guī)模，方案四的優(yōu)勢(shì)更加明顯。綜合比較，設(shè)計(jì)推薦方案四，該方案具有項(xiàng)目總投資省，生產(chǎn)期間運(yùn)營(yíng)費(fèi)省，工期短，投資效益好；井口靠近井田儲(chǔ)量中心，可以形成3個(gè)方向的開(kāi)拓，開(kāi)拓布置合理，有利于礦井的穩(wěn)產(chǎn)。表3-2序號(hào)項(xiàng)目單位方案一方案二方案四備注1位置礦井察哈素西南礦井布連鄉(xiāng)南緊鄰電廠副井察哈素南，主井緊靠電廠2礦井地面自然標(biāo)高m14101355137533-1煤層埋深m485400443二優(yōu)4開(kāi)拓方式混合開(kāi)拓混合開(kāi)拓混合開(kāi)拓5井巷工程量m59198.158049.855909.5四優(yōu)6建井工期月504844四優(yōu)7鐵路專(zhuān)用線(xiàn)km10.616.514.1一優(yōu)8500kv輸電線(xiàn)路（相對(duì)）km4.00二、四優(yōu)9110kv供電線(xiàn)路（相對(duì)）4.02.5二優(yōu)10地面建構(gòu)筑物壓煤萬(wàn)t10086.09565.510043.6二優(yōu)其中(1)工業(yè)場(chǎng)地壓煤萬(wàn)t4599.64079.14557.2(2)鐵路壓煤萬(wàn)t2000.52000.52000.5(3)輸電線(xiàn)塔壓煤萬(wàn)t3485.93485.93485.911主要基建可比投資（一期）萬(wàn)元20972109796644四優(yōu)主井礦、土、安萬(wàn)元1060530副井礦、土、安萬(wàn)元940500風(fēng)井萬(wàn)元290160井巷工程萬(wàn)元494832000鐵路專(zhuān)用線(xiàn)萬(wàn)元59003500電廠輸電線(xiàn)路萬(wàn)元1440供電線(xiàn)路萬(wàn)元12075廠外運(yùn)煤系統(tǒng)萬(wàn)元9900110110廠外運(yùn)煤系統(tǒng)安裝費(fèi)萬(wàn)元3601212廠外運(yùn)煤系統(tǒng)基礎(chǔ)部分萬(wàn)元4502020儲(chǔ)煤設(shè)施萬(wàn)元16815001500儲(chǔ)煤設(shè)備萬(wàn)元1100220220儲(chǔ)煤設(shè)備安裝費(fèi)萬(wàn)元3622儲(chǔ)煤輔助設(shè)備萬(wàn)元1601515方案一、方案二和方案四井口位置方案比較表續(xù)表3-2序號(hào)項(xiàng)目單位方案一（2）獨(dú)立方案二聯(lián)合方案四獨(dú)立備注12主要可比運(yùn)營(yíng)費(fèi)用萬(wàn)元/a1206.043259.81202.4一、四優(yōu)井下主運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)費(fèi)萬(wàn)元/a1386396井下輔助運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)費(fèi)萬(wàn)元/a630180井下排水通風(fēng)運(yùn)營(yíng)費(fèi)萬(wàn)元/a756216主斜井提升運(yùn)營(yíng)費(fèi)萬(wàn)元/a364.3103.0副立井提升運(yùn)營(yíng)費(fèi)萬(wàn)元/a40.618.6鐵路專(zhuān)用線(xiàn)運(yùn)營(yíng)費(fèi)萬(wàn)元/a487.8288.8500kv線(xiàn)路損耗費(fèi)萬(wàn)元/a126.0輸煤管帶運(yùn)行費(fèi)萬(wàn)元/a675.14簡(jiǎn)要技術(shù)分析優(yōu)點(diǎn)：礦井基本位于井田儲(chǔ)量中心，鐵路反向運(yùn)輸短；缺點(diǎn)：井筒深、輸煤管道長(zhǎng)，礦井和電廠投資高，不能充分體現(xiàn)煤電一體化的優(yōu)點(diǎn)，由于礦井電廠兩個(gè)獨(dú)立場(chǎng)地相距4.5km，共用設(shè)施的利用有一定困難。優(yōu)點(diǎn)：礦井電廠聯(lián)合建設(shè)，體現(xiàn)煤電一體化的優(yōu)點(diǎn)，井筒淺；缺點(diǎn)：偏離井田儲(chǔ)量中心，造成礦井運(yùn)行費(fèi)用高，開(kāi)拓不合理，礦井運(yùn)行費(fèi)高，鐵路稍長(zhǎng)，外運(yùn)煤炭局部折返。優(yōu)點(diǎn)：礦井靠近儲(chǔ)量中心，井筒較淺，原煤系統(tǒng)與電廠聯(lián)合建設(shè)，體現(xiàn)煤電一體化優(yōu)點(diǎn)，投資少，運(yùn)行費(fèi)用省，開(kāi)拓布置合理；缺點(diǎn)：鐵路稍長(zhǎng)，外運(yùn)煤炭局部折返。4.3井筒4.3.1確定井筒的數(shù)目及位置礦井初期布置3個(gè)井筒，采用主斜井、副立井、回風(fēng)立井的混合開(kāi)拓方式。中后期需要在北井田中心建設(shè)一對(duì)進(jìn)、回風(fēng)井，為灣兔溝進(jìn)、回風(fēng)井(北風(fēng)井)；西翼建設(shè)一個(gè)邊界回風(fēng)立井，為胡家壕風(fēng)井(西風(fēng)井)。主井井筒：主要承擔(dān)礦井的煤炭提升，且為礦井的輔助進(jìn)風(fēng)井。井筒采用矩形斷面，凈寬4m，凈高5m，凈斷面20m2，白堊系段(凍結(jié)段)采用鋼筋混凝土支護(hù)，厚450~600mm，基巖段采用掛網(wǎng)錨噴支護(hù)，厚150mm，傾角20°，斜長(zhǎng)1228m。裝備一條1.8m寬鋼繩芯帶式輸送機(jī)，并設(shè)置臺(tái)階、扶手，作為礦井安全出口，為有利于膠帶輸送機(jī)檢修，主斜井內(nèi)設(shè)檢修猴車(chē)，另外下井電纜、排水管路2趟、消防灑水管路1趟均布置在主斜井內(nèi)。斜井長(zhǎng)度l=420÷插入一張圖片副井井筒：豎井?dāng)嗝嬉话氵x用圓形斷面，有受力條件好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)方便，維護(hù)費(fèi)用低于矩形斷面等優(yōu)點(diǎn)。圍巖屬中等穩(wěn)固到穩(wěn)固所以支護(hù)采用噴射混凝土支護(hù)。設(shè)計(jì)凈直徑6.5m，裝備一個(gè)非標(biāo)特大罐籠、一個(gè)平衡錘和一對(duì)交通罐籠擔(dān)負(fù)全礦井人員、材料、設(shè)備升降，并兼作進(jìn)風(fēng)井。非標(biāo)準(zhǔn)大型罐籠及其平衡錘采用冷彎方型中空鋼罐道，一對(duì)交通罐籠采用玻璃鋼罐道；非標(biāo)大型罐籠采用冷彎矩形中空鋼罐梁，一對(duì)交通罐籠和罐籠平衡錘采用工字鋼罐梁，罐梁層間距4.0m。鋼結(jié)構(gòu)支撐固定罐梁。豎井內(nèi)還布置有壓風(fēng)管、通訊、信號(hào)電纜幾條趙；豎井中還有一個(gè)玻璃鋼梯子，作為礦井的安全出口。風(fēng)井井筒：設(shè)計(jì)凈直徑啊Φ7.2m，擔(dān)負(fù)全礦井回風(fēng)。井筒內(nèi)裝備有玻璃鋼梯子間，布置灌漿管路1趟，作為礦井的第二個(gè)安全出口。4.3.2井筒詳細(xì)參數(shù)本礦確定的開(kāi)拓方案中有三個(gè)井筒，均為立井，分別是主立井，副立井和一個(gè)回風(fēng)井，井筒特征見(jiàn)表4-3。表4-3井筒特征表順

序名稱(chēng)單

位主斜井副立井風(fēng)立井1井口

座標(biāo)xm4352802.434351909.084352028.079Ym19410517.3819408844.6519408810.762井口設(shè)計(jì)標(biāo)高m13601377.513793方位角度6160604凈直徑mB=5.46.57.25凈斷面m219.0166.4840.726表土層厚度m514.051.657白堊系厚度m239.2260.14279.378水平標(biāo)高m9319319水平以下深度m351510全（深）長(zhǎng)m1723.9481.5464.511凍結(jié)（深）長(zhǎng)m961.408452.5387井壁厚度白堊系段mm450~600900~1501.51051.5~1201.54.4井底車(chē)場(chǎng)4.4.1井底車(chē)場(chǎng)形式井底車(chē)場(chǎng)采用無(wú)軌膠輪車(chē)輔助運(yùn)輸?shù)牧⒕总?chē)場(chǎng)，車(chē)場(chǎng)巷道采用矩形斷面，采用錨噴支護(hù)。副井的井底車(chē)場(chǎng)里布置了避難硐室、水倉(cāng)、水泵房和中央變電所。主井的井底車(chē)場(chǎng)處布置了煤倉(cāng)和箕斗裝載硐室。井底車(chē)場(chǎng)平面布置圖詳見(jiàn)察哈素2-2煤層開(kāi)拓系統(tǒng)平面圖。4.4.2避難硐室根據(jù)《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》，需在井底附近及大巷中布置固定式避難硐室，設(shè)計(jì)在副立井井底附近布置一號(hào)永久避難硐室，按照容納100人設(shè)計(jì)。硐室采用自供氧式。避難硐室兩端各留出5m距離作為自身防護(hù)距離。因此避難硐室尺寸設(shè)計(jì)為長(zhǎng)50m、寬5.0m、高3.5m。兩個(gè)永久避難硐室均設(shè)置直達(dá)地面的救援鉆孔，鉆孔直徑500mm。永久性避難室內(nèi)分為緩沖區(qū)、避難區(qū)、救助區(qū)和衛(wèi)生區(qū)。設(shè)置緩沖區(qū)，清除撤離人員進(jìn)入避難區(qū)內(nèi)帶來(lái)的有毒有害氣體;避難區(qū)域是撤離人員進(jìn)入避難室內(nèi)后的主要活動(dòng)空間;救援區(qū)是在逃生過(guò)程中對(duì)受傷人員進(jìn)行緊急救援的區(qū)域，該區(qū)域配備常用的救援設(shè)備和藥品;設(shè)立保健區(qū)是為了滿(mǎn)足居住在避難室內(nèi)的撤離人員的需要。4.4.3水倉(cāng)礦井正常涌水量420m3/h，最大涌水量為492在設(shè)計(jì)水倉(cāng)的容量時(shí)，要根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》里的有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)其尺寸和容量?！兑?guī)程》規(guī)定當(dāng)?shù)V井正常的涌水量不大于1000m3/hQ=8式中：Q——主要水倉(cāng)的必需得有效容量，m3Q0——礦井的正常涌水量，4208——代表8小時(shí)，h。經(jīng)計(jì)算可得礦井井底車(chē)場(chǎng)處的水倉(cāng)有效容量應(yīng)為3360m34.4.4煤倉(cāng)井下設(shè)1.2.3號(hào)兩三個(gè)井底煤倉(cāng)，3個(gè)煤倉(cāng)間距40m。為了便于裝載，煤倉(cāng)下部設(shè)裝載膠帶輸送機(jī)。煤倉(cāng)凈直徑9.0m，高度29m。4.5.1一水平大巷副立井和中央回風(fēng)立井均布置在副井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，主斜井布置主井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)與電廠聯(lián)合布置。井田開(kāi)拓系統(tǒng)為：副立井井筒掘至+931m水平，布置井底車(chē)場(chǎng)，車(chē)場(chǎng)處于3-1煤層中，考慮井底車(chē)場(chǎng)距井田北邊界達(dá)到了7700m，為有利于3-1煤層井田北部中厚煤層開(kāi)采，在井底車(chē)場(chǎng)沿3-1煤層布置東、西、北翼一水平大巷開(kāi)拓上組煤。開(kāi)拓大巷斷面主要考慮通風(fēng)和設(shè)備運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸大巷凈寬5.5m，凈高3.7m，矩形斷面，凈斷面20.35m2掘進(jìn)斷面23.4m2，采用錨梁網(wǎng)支護(hù)，采用錨索加強(qiáng)。膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸大巷凈寬5.3m，凈高3.5m，矩形斷面，凈斷面18.55m2，掘進(jìn)斷面19.8m2，采用錨梁網(wǎng)支護(hù)，采用錨索加強(qiáng)?；仫L(fēng)大巷凈寬5.4m，凈高3.8m，矩形斷面，凈斷面20.52m2，掘進(jìn)斷面21.84m2，采用錨梁網(wǎng)支護(hù)，采用錨索加強(qiáng)。4.6大巷斷面開(kāi)拓大巷斷面主要考慮通風(fēng)和設(shè)備運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸大巷凈寬6m，凈高3.6m，矩形斷面，凈斷面21.6m2，掘進(jìn)斷面22.96m2，采用錨梁網(wǎng)支護(hù)，采用錨索加強(qiáng)；膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸大巷凈寬5m，凈高3.6m，矩形斷面，凈斷面18m2，掘進(jìn)斷面19.8m2，采用錨梁網(wǎng)支護(hù)，采用錨索加強(qiáng)；回風(fēng)大巷凈寬5.4m，凈高3.8m，矩形斷面，凈斷面20.52m2，掘進(jìn)斷面21.84m2，采用錨梁網(wǎng)支護(hù)，采用錨索加強(qiáng)。一水平輔助運(yùn)輸大巷斷面、膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸大巷斷面及回風(fēng)大巷斷面詳見(jiàn)附圖。4.7生產(chǎn)系統(tǒng)綜述排水系統(tǒng)：布置在主斜井下部南側(cè)，由主排水泵房、管子道、水倉(cāng)、水倉(cāng)清理斜巷等組成，泵房?jī)?nèi)共設(shè)有3臺(tái)水泵。礦井正常排水量預(yù)計(jì)420m3/h。水倉(cāng)采用機(jī)械清理方式，清理斜巷角度8°，考慮采用膠輪車(chē)運(yùn)輸，井底水倉(cāng)由內(nèi)水倉(cāng)和外水倉(cāng)組成，當(dāng)一個(gè)水倉(cāng)清理時(shí)，另一個(gè)水倉(cāng)能正常使用，總長(zhǎng)度332.6m，凈斷出11.9m2，有效容量按能容納8h以上的正常涌水量。水倉(cāng)入口設(shè)壓濾機(jī)硐室，泥水在此壓濾后，水流入水倉(cāng)，泥餅裝膠輪車(chē)外運(yùn)。為滿(mǎn)足泵房人員設(shè)備安全，中央泵房的底板標(biāo)高高出相鄰井底車(chē)場(chǎng)0.5m，管子道與主斜井連通，連通點(diǎn)標(biāo)高比泵房底板標(biāo)高高7.5m。2趟排水管路沿主斜井排至地面礦井水處理站。供電系統(tǒng)：由主變電所及通道組成，布置在主斜井底南側(cè)，與主排水泵房聯(lián)合布置。通風(fēng)系統(tǒng)：新鮮風(fēng)流由主副井進(jìn)風(fēng)，經(jīng)運(yùn)輸大巷、輔運(yùn)大巷到運(yùn)輸上山、輔運(yùn)上山，風(fēng)流通過(guò)運(yùn)輸順槽、輔運(yùn)順槽沖洗工作面，最后通過(guò)回風(fēng)順槽，回風(fēng)上山從回風(fēng)井回風(fēng)，以解決主井作為回風(fēng)井漏風(fēng)問(wèn)題和安全出口問(wèn)題。第五章準(zhǔn)備方式—采區(qū)巷道布置5.1煤層的地質(zhì)特征5.1.1采區(qū)煤層特征為井田內(nèi)次要可采煤層之一。煤層位于延安組第三巖段的中部。煤層厚度0.20-4.76m，平均厚度2.61m。可采煤層厚度0.90-4.76m，平均厚度2.68m。層位厚度變化較大，煤層結(jié)構(gòu)一般不含夾矸，局部含一層夾矸（0.10m）?？刹擅娣e37.82km2，屬于對(duì)比可靠，大部可采的較穩(wěn)定煤層。煤層厚度在井田東部厚(1.15-4.76m)、西部?。?.9-2.00m），且在東部有由南向北逐漸變薄的趨勢(shì)。此層煤在東部西側(cè)因受到?jīng)_刷而缺失。煤層頂板巖性為砂質(zhì)泥巖、泥巖。底板巖性以砂質(zhì)泥巖為主，局部為泥巖。與下伏3-1煤層間距24.75-45.10m,平均37.74m。5.1.2地質(zhì)構(gòu)造及頂?shù)装逄匦跃镂挥跂|勝煤田的中西部，其構(gòu)造形態(tài)與區(qū)域含煤地層構(gòu)造形態(tài)一致，總體為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造，傾向230～260°，傾角一般1～3°，地層產(chǎn)狀沿走向及傾向均有一定變化，但變化不大。沿走向發(fā)育有寬緩的波狀起伏，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)褶皺構(gòu)造，亦無(wú)巖漿巖侵入。2-1煤層頂?shù)装逄匦匀绫?-2所示表5-22-1煤層頂?shù)装逄匦悦簩禹敯宓装?-1上砂質(zhì)泥巖、泥巖砂質(zhì)泥巖為主，局部為泥巖2-1中砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖以砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖為主，局部為粉砂巖2-1下砂質(zhì)泥巖為主，局部為粉砂巖砂質(zhì)泥巖為主，局部為粉砂巖5.1.3地表特征本采區(qū)地表內(nèi)無(wú)文物古跡、自然保護(hù)區(qū)、軍事防務(wù)區(qū)、高速公路、高壓輸電線(xiàn)路、油氣管道、油氣井設(shè)施、水庫(kù)、灌渠、城鎮(zhèn)等，在井田西側(cè)邊界有一條鐵路用于煤炭運(yùn)輸。5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)5.2.1煤層分組、分層關(guān)系和開(kāi)采順序根據(jù)煤層間距及成煤環(huán)境，全井田10層主要可采煤層共分為5個(gè)煤組，分別是2煤組、3煤組、4煤組、5煤組和6煤組，其中2煤組主采2-1上、2-1中和2-2上煤層，3煤組主采3-1厚煤層，4煤組主采4-1煤層，5煤組主采5-1和5-2煤層，6煤組主采6-2上、6-2中和6-2下煤層。各煤組內(nèi)部煤層之間間距較小，適合聯(lián)合布置采區(qū)，因此2-1上、2-1中和2-2上煤層聯(lián)合布置采區(qū)，5-1和5-2煤層聯(lián)合布置采區(qū)，6-2上、6-2中和6-2下煤層聯(lián)合布置采區(qū)。煤組之間開(kāi)采順序自上而下，煤層之間開(kāi)采順序也是自上而下。礦井初期移交31采區(qū)和21采區(qū)，31采區(qū)主采3-1煤層，31采區(qū)靠近井底車(chē)場(chǎng)附近2煤組不可采；21采區(qū)主采2-2上煤層。5.2.2采區(qū)巷道布置21采區(qū)位于井田東部，為形狀不規(guī)則的南北長(zhǎng)條，根據(jù)可采范圍和開(kāi)拓巷道布置，設(shè)計(jì)考慮利用一水平東翼大巷布置21采區(qū)巷道，21采區(qū)巷道上下與一水平東翼大巷基本重疊，利用21采區(qū)煤倉(cāng)與一水平東翼膠帶輸送機(jī)大巷聯(lián)系，為減少一水平東翼輔助運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷通風(fēng)壓力，設(shè)計(jì)考慮從井底車(chē)場(chǎng)單獨(dú)布置一水平21采區(qū)進(jìn)回風(fēng)大巷，即在3-1煤層中單獨(dú)布置21采區(qū)進(jìn)風(fēng)兼輔助運(yùn)輸巷和21采區(qū)回風(fēng)巷，利用斜巷與21采區(qū)輔助運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷聯(lián)系。21采區(qū)巷道基本沿上山布置，采區(qū)巷道水可以自流至井底車(chē)場(chǎng)水倉(cāng)。5.2.3回采工作面布置礦井移交時(shí)，在21采區(qū)2-2上可采范圍，布置一個(gè)2-2上中厚煤層綜采工作面，21采區(qū)首采面的位置距井底車(chē)場(chǎng)最近，為21采區(qū)南翼第一個(gè)工作面，即2101工作面。21采區(qū)的，2-2上煤綜采長(zhǎng)壁工作面采用單、雙巷布置，上順槽為2條，下順槽為1條。第六章采煤方法6.1采煤工藝方式6.1.1采煤方法的選擇及其依據(jù)根據(jù)本井田的開(kāi)采技術(shù)條件和國(guó)內(nèi)外目前厚煤層采煤技術(shù)的現(xiàn)狀，選擇采煤方法主要考慮了以下方面。6.1.2采煤方法方案的確定（1）煤層起伏變化不大，傾角相對(duì)水平。本井田褶曲寬緩，跨度大，幅度小。煤層傾角一般在1～3°之間。因此，本井田煤層屬近水平煤層。（2）煤層賦存不穩(wěn)定~較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單除2-1上和3-1煤層一般含1~2層夾矸外，其余煤層一般不含夾矸，夾矸巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖。（3）頂板巖性為砂質(zhì)泥巖、泥巖，局部為細(xì)～中粒砂巖，穩(wěn)定性較差，易坍塌冒落；直接底主要為泥巖和砂質(zhì)泥巖，屬堅(jiān)硬性較差底板。（4）礦井為低瓦斯礦井，各煤層煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，各煤層自燃到易自燃。（5）井田內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)巖漿巖侵入。（6）井田地面無(wú)大的建構(gòu)筑物，只有一條626縣道，住戶(hù)稠疏，由于煤層較多，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)接續(xù)進(jìn)行住戶(hù)搬遷。（7）水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，礦井開(kāi)采直接含水層為Ⅱ含和Ⅲ含。綜上所述，本礦井開(kāi)采的為近水平薄、中厚及厚煤層，結(jié)合礦井開(kāi)拓布置，不同采區(qū)的工作面采用走向（或傾向）長(zhǎng)壁式采煤法，后退式回采，全部冒落法管理頂板。6.2采煤工藝的選擇井田內(nèi)可采煤層12層，其中主采3-1煤厚度為0.82～7.45m，平均4.47m的厚煤層，基本大部可采，主采6-2上厚度為1.18～7.35m，平均4.02的全區(qū)可采的厚煤層，2-1上、2-1中、2-1下、2-2上、4-1、5-1、5-2、6-1中、6-2中、6-2下為局部可采的薄～中厚煤層，設(shè)計(jì)認(rèn)為從煤層厚度及煤層近水平賦存情況分析，各煤層均采用走向（傾向）長(zhǎng)壁采煤方法。除了3-1煤層其余煤層均采用回采率最高的一次采全高綜合機(jī)械化采煤工藝也是毋庸置疑的6.3工作面割煤方式綜采面采煤機(jī)的割煤方式是綜合考慮頂板管理、移架和進(jìn)刀方式、端頭支護(hù)等因素確定的，工作面割煤采用往返一次割兩刀，這種割煤方式也叫“穿梭割煤”，雙向割煤的優(yōu)點(diǎn)有一次采全高，沒(méi)有跑空刀的現(xiàn)象，缺點(diǎn)有采煤機(jī)割煤時(shí)速度慢，會(huì)產(chǎn)生較多大煤塊，易造成堵塞。為滿(mǎn)足本礦1.50Mt/a的產(chǎn)量，工作面采用雙向割煤，進(jìn)刀方式采用割三角煤的方式。割三角煤進(jìn)刀過(guò)程如下：圖6-1采煤機(jī)割煤過(guò)程6.4回采工藝設(shè)計(jì)6.4.1回采巷道（一）回采巷道的掘進(jìn)方法工作面回采巷道掘進(jìn)采用雙巷掘進(jìn)，本區(qū)段的運(yùn)輸順槽與下區(qū)段的輔運(yùn)順槽同時(shí)掘進(jìn)兩巷間保留10m的區(qū)段煤柱。（二）回采巷道的斷面尺寸及支護(hù)回采巷道上順槽斷面尺寸為寬5.5m，高3.8m，下順槽5.0m，高3.8m，考慮到巷道的斷面面積以及煤礦經(jīng)濟(jì)成本等因素，本礦在設(shè)計(jì)中回采巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)的方式，錨桿間排距800×800mm。6.4.2采煤工序的進(jìn)行方式和相互配合關(guān)系（一）采煤機(jī)落煤裝煤采煤工作面采用雙滾筒采煤機(jī)，其布置是:如果面對(duì)工作面，采煤機(jī)的右滾筒應(yīng)是右螺旋，當(dāng)截煤時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；左滾筒是左螺桿，割煤時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，滾筒前端沿頂板割煤，滾筒后端沿底板割煤。這種布置對(duì)司機(jī)操作安全，煤塵少，裝煤效果好。（二）運(yùn)煤采煤機(jī)采下的煤直間裝上刮板輸送機(jī)經(jīng)裝載機(jī)后有帶式輸送機(jī)運(yùn)出。（三）移架液壓支架的運(yùn)動(dòng)方式為單架輪流。支架沿采煤機(jī)牽引方向向前移動(dòng)，移動(dòng)步長(zhǎng)等于截割深度，支架移動(dòng)成直線(xiàn)。該模式操作簡(jiǎn)單，易于保證規(guī)格和質(zhì)量，操作安全，工作環(huán)境良好。（四）采空區(qū)處理采空區(qū)頂板處理采用全部垮落法。（五）綜采面工序配合方式綜采工作面截割、移架、推運(yùn)輸送機(jī)采用適時(shí)支護(hù)方式，即采煤機(jī)截煤后，拉直支護(hù)板，輸送機(jī)逐段移至煤壁，推運(yùn)步距等于采煤機(jī)截割深度，采煤機(jī)截割后第二刀推運(yùn)、移架。這種支撐方法在輸送機(jī)移動(dòng)后，底座前端和輸送機(jī)槽之間沒(méi)有切割深度豐富度。它能適應(yīng)周期壓力大、直接頂穩(wěn)定性好的頂板，但對(duì)直接頂穩(wěn)定性差的頂板適應(yīng)性差。如果煤壁容易幫助，可以在前輥切割后將支撐板壓平，以保護(hù)直接頂部，然后移動(dòng)輸送機(jī)。6.4.3循環(huán)作業(yè)采煤工作面的循環(huán)方式為三八制，每日三班，每班八小時(shí)，兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，年生產(chǎn)時(shí)間為300d，工作面晝夜循環(huán)數(shù)為8個(gè)循環(huán)，每循環(huán)進(jìn)度為0.8m。6.4.4勞動(dòng)組織根據(jù)工作面情況，采煤司機(jī)、移液壓支架工、以刮板輸送機(jī)工、機(jī)電維修、安全員、瓦斯員、送料工、泵站司機(jī)、順槽皮帶司機(jī)、開(kāi)溜工為專(zhuān)業(yè)工種，由專(zhuān)人負(fù)責(zé)；其它工作如清煤等均由綜合工種完成。6.5回采工作面設(shè)備選擇鑒于我國(guó)煤機(jī)裝備的現(xiàn)狀和本礦井中厚煤層賦存條件，礦井移交的21采區(qū)中厚煤層綜采工作面設(shè)備選型立足國(guó)產(chǎn)，既能滿(mǎn)足2-2上中厚煤層的開(kāi)采需要，又能節(jié)省投資。設(shè)備選型為：（1）采煤機(jī)：為提高中厚煤層工作面產(chǎn)量，采煤機(jī)考慮引進(jìn)，引進(jìn)德國(guó)Eickhoff公司SL300，裝機(jī)功率895kW，截深0.8m，采高1.4～3.8m，額定電壓3300V，頻率50Hz。（2）刮板輸送機(jī)：型號(hào)SGZ800/750，運(yùn)輸長(zhǎng)度250m，運(yùn)輸能力1500t/h，交叉?zhèn)刃稒C(jī)頭，雙速電機(jī)牽引，額定電壓1140V，功率2×375KW。轉(zhuǎn)載機(jī)：型號(hào)SZZ800/375，運(yùn)輸能力1500t/h，額定電壓1140V，功率375KW。破碎機(jī)：型號(hào)PCM200，破碎能力1500t/h，額定電壓1140V，功率200KW。（3）液壓支架21采區(qū)煤層平均厚度2.45m，首采面平均采高2.58m，設(shè)計(jì)選擇兩柱掩護(hù)式ZY6000/17/35，支架中心距1.5m，工作阻力6000KN，控制方式電液控制系統(tǒng)。（4）順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)選擇型號(hào)SSJ1200/3×400，運(yùn)量1500t/h，額定電壓1140V，功率3×400KW，長(zhǎng)度3200m，帶強(qiáng)2500N/m2。（5）乳化液泵站：型號(hào)DRB315/31.5型乳化液泵站，兩泵一箱，公稱(chēng)壓力31.5MPa，公稱(chēng)流量315L/min，總功率2×200kW，電壓等級(jí)1140V。（6）噴霧泵站：型號(hào)HPB315/16A型噴霧泵，兩泵一過(guò)濾器，流量320L/min，公稱(chēng)壓力6.3MPa，總功率2×75kW，電壓等級(jí)1140V。中厚煤層綜采工作面主要采煤設(shè)備技術(shù)特征見(jiàn)表4-2-3。中厚煤層綜采工作面主要設(shè)備選型及技術(shù)特征表4-2-36.6回采工作面生產(chǎn)能力論證影響工作面生產(chǎn)能力的因素主要有：（1）煤層厚度。根據(jù)鄰近礦區(qū)神華神東煤炭公司生產(chǎn)礦井經(jīng)驗(yàn)，采高5m左右的大采高綜采工作面，配備進(jìn)口設(shè)備為主，單面生產(chǎn)能力可以達(dá)到700～1000萬(wàn)t/a；2~3m中厚煤層綜采工作面，配備國(guó)產(chǎn)設(shè)備為主，工作面生產(chǎn)能力可以達(dá)到300萬(wàn)t/a左右。（2）地質(zhì)構(gòu)造。本井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層近水平，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，煤層埋深適中，一般在350~550m之間，為提高綜采工作面能力創(chuàng)造力條件。（3）開(kāi)采條件。本井田除煤層易自燃，煤塵有爆炸危險(xiǎn)外，其他開(kāi)采技術(shù)較好，瓦斯含量低，頂?shù)装逯械确€(wěn)定，無(wú)地?zé)嵛：?，具備高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)條件。本礦井初期開(kāi)采31采區(qū)3-1煤層，煤層平均厚度5.25m，采用進(jìn)口設(shè)備為主的大采高綜采工作面，單面生產(chǎn)能力具備700～1000萬(wàn)t/a。21采區(qū)初期主采2-2上煤層，煤層平均厚度2.45m，采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備為主的中厚綜采工作面，單面生產(chǎn)能力具備300萬(wàn)t/a。2、回采工作面生產(chǎn)能力計(jì)算（1）工作面參數(shù)的確定①工作面長(zhǎng)度工作面長(zhǎng)度是決定其產(chǎn)量和效率的主要因素。增加工作面正常的長(zhǎng)度不僅可以減少制備的工作面,提高回收率,而且減少輔助時(shí)間的操作,比如喂養(yǎng)的工作面,這有利于提高工作面產(chǎn)量和效率。同時(shí)工作面長(zhǎng)度與開(kāi)采條件、開(kāi)采設(shè)備能力、技術(shù)水平、管理水平等因素有關(guān)，必須綜合考慮，合理選擇。根據(jù)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外高產(chǎn)高效綜采工作面的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，工作面的合理長(zhǎng)度在200～300m之間。本礦井3-1煤層單面能力為7.00～10.00Mt/a，3-1煤裝備一套國(guó)產(chǎn)結(jié)合引進(jìn)的綜采設(shè)備，設(shè)計(jì)借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合本礦實(shí)際情況，工作面長(zhǎng)度取300m；2-2上煤層配備國(guó)產(chǎn)結(jié)合引進(jìn)的綜采設(shè)備，工作面長(zhǎng)度取240m。②工作面采高21采區(qū)2-2上煤層厚0.90～4.25m，平均為2.45m，首采工作面2-2上煤層厚度1.95～3.3m，采高確定為2.0～3.3m。31采區(qū)3-1煤層厚度2.05～7.15m，平均為5.25m，首采工作面3-1煤層厚度5.45～6.45m，根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外大采高工作面設(shè)備能力及開(kāi)采的經(jīng)驗(yàn)，工作面采高確定為5.45～6.1m。但是考慮到支架穩(wěn)定性與工作面產(chǎn)量的實(shí)際情況，回采時(shí)一定要保證煤質(zhì)，盡量減少頂?shù)装屙肥幕烊搿＂酃ぷ髅嫱七M(jìn)長(zhǎng)度本井田2-2上及3-1煤煤層覆存較穩(wěn)定～穩(wěn)定，傾角小，構(gòu)造簡(jiǎn)單，具有布置長(zhǎng)距離推進(jìn)的長(zhǎng)壁工作面的資源條件，本礦井工作面推進(jìn)長(zhǎng)度定為3000～5000m。根據(jù)采區(qū)布置31采區(qū)3-1煤層工作面推進(jìn)長(zhǎng)度為3900~5100m，首采面3101工作面推薦長(zhǎng)度4843m；21采區(qū)2-2上煤層工作面推進(jìn)長(zhǎng)度為2900~5150m，首采面2101工作面推薦長(zhǎng)度2898m。工作面長(zhǎng)度L=2400000÷2.45÷1.45÷8÷0.865÷330=295.84m開(kāi)采高度2.45m；煤層容重1.45t/m日進(jìn)刀數(shù)8；工作面年產(chǎn)量2400000×0.9=2160000t掘進(jìn)出煤量2400000×0.1=240000t綜上所述，首采面2101工作面設(shè)計(jì)工作面的長(zhǎng)度為295m，采區(qū)走向長(zhǎng)度為2898m。（2）移交時(shí)回采工作面參數(shù)①31采區(qū)3-1厚煤層大采高綜采工作面31采區(qū)內(nèi)3-1煤層平均開(kāi)采厚度5.25m，設(shè)計(jì)首采面為采區(qū)南翼第一個(gè)區(qū)段即3101工作面，平均開(kāi)采厚度為5.87m，煤層賦存穩(wěn)定，構(gòu)造較簡(jiǎn)單，工作面長(zhǎng)度取300m。每天13刀，每天推進(jìn)10.4m，年推進(jìn)度3432m。其具體參數(shù)見(jiàn)表4-2-4。②21采區(qū)2-2上煤層工作面21采區(qū)內(nèi)2-2上煤層平均開(kāi)采厚度2.45m，設(shè)計(jì)首采面采區(qū)南翼第一個(gè)工作面，平均開(kāi)采厚度為2.58m，煤層賦存較穩(wěn)定，構(gòu)造較簡(jiǎn)單，工作面長(zhǎng)度取240m。每天13刀，每天推進(jìn)10.4m，年推進(jìn)度3432m。其具體參數(shù)見(jiàn)表4-2-4。表6-6-1回采工作面參數(shù)表序號(hào)工作面編號(hào)采區(qū)編號(hào)開(kāi)采煤層工作面參數(shù)回采產(chǎn)量（萬(wàn)t/a）機(jī)械化程度面長(zhǎng)（m）采高（m）年進(jìn)度（m）單產(chǎn)（萬(wàn)t/a）13101313-1綜采3005.873432730.7995.122101212-2上綜采2402.583432264.4工作面回采產(chǎn)量995.1萬(wàn)t/a，掘進(jìn)煤按50萬(wàn)t/a計(jì)，礦井總產(chǎn)量1045.1萬(wàn)t/a。6.6.1回采工作面接替本礦井前20年主要開(kāi)采31采區(qū)的3-1煤層、21采區(qū)的2-2上煤層；31采區(qū)3-1煤層從3101號(hào)面向東接替，21采區(qū)2-2上煤層也從西向東接替。第七章礦井通風(fēng)7.1概述根據(jù)礦井開(kāi)拓部署，副井工業(yè)場(chǎng)地位于井田中央，初期移交1個(gè)采區(qū)，全部位于井底車(chē)場(chǎng)附近，確定礦井初期通風(fēng)方式采用中央并列式，采用抽出式通風(fēng)方法，副立井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)立井回風(fēng)。抽出式通風(fēng)方法的優(yōu)點(diǎn)如下：井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主扇因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流壓力提高可使采空區(qū)沼氣涌出量減少，比較安全。漏風(fēng)量小，通常管理較簡(jiǎn)單。由于礦井北翼大巷達(dá)到7790m，西翼大巷達(dá)到6400m，初期中央風(fēng)井覆蓋的大巷距離經(jīng)計(jì)算在6000m以?xún)?nèi)，因此礦井中后期需要在井田北部(原北井田)中心建設(shè)一對(duì)進(jìn)、回風(fēng)井，出為灣兔溝進(jìn)、回風(fēng)井(北風(fēng)井)；西翼建設(shè)一個(gè)邊界回風(fēng)立井，為胡家壕風(fēng)井(西風(fēng)井)。每個(gè)回風(fēng)立井基本只為一個(gè)采區(qū)服務(wù)，凈直徑6m。根據(jù)工作面產(chǎn)量安排，北風(fēng)井在礦井移交生產(chǎn)后約30年建設(shè)投入使用，西風(fēng)井在礦井移交后35年建設(shè)投入使用。礦井中后期通風(fēng)方式采用中央并列式和對(duì)角式通風(fēng)方式。7.2礦井風(fēng)量、風(fēng)壓及等積孔7.2.1礦井初期風(fēng)量礦井總風(fēng)量是井下各工作地點(diǎn)的有效風(fēng)量和各條風(fēng)路上漏風(fēng)量總和。礦井總風(fēng)量的分配要根據(jù)實(shí)際需要由里往外細(xì)致分配。分配給各用風(fēng)點(diǎn)的風(fēng)量，必須符合《煤礦安全規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：采區(qū)回風(fēng)道、采掘工作面回風(fēng)道中甲烷和二氧化碳濃度不得超過(guò)1%，采掘工作面的空氣溫度不得超過(guò)26°采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中，按體積計(jì)算，氧氣不得低于20%，二氧化碳不得低于0.5%。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，礦井需要的風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算，并選取其中的最大值：1.按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供風(fēng)量不得少于4m3。=576m3/min=9.6m3/s式中：——總進(jìn)風(fēng)量，m3/min，N——井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，按120人；K——礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.2。2.按采煤工作面、掘進(jìn)工作面、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。式中（1）回采工作面風(fēng)量采煤工作面所需風(fēng)量應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量和采煤工作面溫度計(jì)算，然后根據(jù)風(fēng)速進(jìn)行校核。①按瓦斯涌出量計(jì)算根據(jù)采區(qū)巷道布置，礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)，其生產(chǎn)能力為3Mt/a，井下布置1個(gè)綜采工作面，1個(gè)掘進(jìn)工作面，31采區(qū)瓦斯相對(duì)涌出量為0.06m3/t。工作面產(chǎn)量最大為10000t/d。式中：=1.6m3/s②按回采工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算式中：=1.5×17.1×1.4=35.91m3/s③按工作面人數(shù)計(jì)算式中：——采煤工作面所需風(fēng)量，m3/s；——采煤工作面內(nèi)同時(shí)工作的最多人數(shù)，為30人?！?×30=120m3/min=2m3/s④按風(fēng)速驗(yàn)算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,回采工作面最低風(fēng)速為0.25m/s,最高風(fēng)速為4m/s的要求進(jìn)行驗(yàn)算。0.25×17.1=4.28≤m3/s≤4×17.