田边界煤柱损失量Pj。
(1)工业广场煤柱损失量Pg的计算。工业广场保护煤柱见图2-1所示。 ① 工业广场占地面积
S1=180÷1031.2310000
=0.216 k m2
选取长为600m, 宽为 360m.另外根据规定留设15m的围护带宽度。所以,实际的工业广场面积为:
S = 6303390
=245700 m2
② 根据垂直刨面法设计保护煤柱的尺寸为:
hpq=
tg?186 =
tg45 =186m
保护煤柱为一断面为梯形的四棱体 梯形短边长:
q1k1=23(340-186)tan15 + 23186tan45 +630 =1084.53m
梯形长边长:
q2k2=23(360-180) tan15 + 23186tan45 +630 =1095.25m
煤柱体积为:
V=(1084.53+1095.25)3860.4÷238.29 所以,煤柱损失量为:
Pg=V?
=(1084.53+1095.25)3860.4÷238.2931.3 =1.013107 (吨)
图2-1 工业广场保护煤柱
③ 断层煤柱损失量Pd的计算。 断层煤柱损失量Pd为:
Pd=BLh?
=3534623.338.2931.3 =1.743106(吨)
其中,B——表示断层边界煤柱宽度,m;
L——表示断层边界长度,m.
④ 井田边界煤柱损失量Pb的计算。 井田边界煤柱损失量Pb为:
Pb= BLh?
=20315342.538.2931.3 =3.313106 (吨) 其中,B——表示井田边界煤柱宽度,m;
L——表示井田边界长度,m.
所以,永久煤柱损失量:
P = Pg + Pd + Pb + Pt
=1.013107+1.743106+3.313106
=1.52 3 107 (吨)
2.3.2 矿井可采储量:
Zk=(Zg-P)3C
=(2.7093108-1.52 3 107)30.75 =19.18 3 108 (吨)
其中,C——表示带区采出率,厚煤层不小于0.75;中厚煤层不小于0.80;薄煤层不小于0.85。
3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限
3.1 矿井工作制度
矿井的年工作天数为300天,采煤实行“四六制”,三班出煤一班检修。每昼夜净提升小时数为14小时。
3.2 矿井设计生产能力及服务年限
矿井设计生产能力为180万吨,根据可采储量、井型与服务年限之间的想适应关系得:
矿井服务年限为:T=Zk/(A3K)
= 1.92 3 10/(1.831031.4) = 76.1 (年)
其中,K——表示矿井储量备用系数,一般取 1.3—1.5。这里取1.4。 经核算,矿井及第一水平的服务年限符合煤炭工业设计规范的规定。
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4 井田开拓
井田开拓是在总体设计已经划定的井田范围内,根据精查地址报告和其它补充资料,具体体现在总体设计合理原则,将主要巷道由地表进入煤层,为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程。合理的确定井田开拓方式是矿井设计的一个重要环节,因为开拓方式一经确定,并按设计施工后,就难以再改变,如果确定的开拓方式不合理,不仅影响基本建设费用和建井速度,更重要的是在整个服务年限期间会使矿井的正常生产和技术经济指标受到影响。因此,确定矿井开拓方式时必须慎重考虑矿井开拓设计,包括确定主、副井和风井的井筒形式、深度、数量、位置、阶段高度、大巷位置、采(带)区划分以及开采顺序与通风运输系统。
4.1 井田开拓的基本问题
本井田开拓主要考虑以下几个因素:
(1) 煤层赋存稳定,倾角为10到20度,平均为15度,冲击层为186m,煤层厚度平均为8.64m.
(2)矿区地势平坦,地面标高变化于+35m~+38m之间,其多为农田,没有大的地表水系和水体,有津浦铁路穿过。
4.1.1 井筒形式、数目的确定
(1)井筒形式的确定
① 由于本地区的地势条件所限制,故不能用平硐开拓。 ② 斜井开拓与立井开拓的优缺点比较
斜井开拓与立井开拓相比:井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单,掘进速度快,井筒施工单价低、初期投资少;地面工业建筑井筒装备、井底车场及垌室都比立井简单;井筒延伸施工方便,对生产的干扰少,不易受地板含水的威胁;主提升能力大可满足特大型矿井主提升的需要;斜井井筒可作为安全出口,井下一旦发生透水事故等,人员可迅速从井筒撤离。