采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)---0.90mta新礦井設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　1 礦區(qū)概述及井田特征2</p><p><b>　　1.1 概述2</b></p><p>　　1.1.1 礦區(qū)的地理位置及行政隸屬關(guān)系2</p&g

2、t;<p>　　1.1.2 地形、地貌、交通等情況2</p><p>　　1.1.3 氣候地震等情況3</p><p>　　1.2 井田及其附近的地質(zhì)特征3</p><p>　　1.2.1 井田的地層層位關(guān)系及地質(zhì)構(gòu)造3</p><p>　　1.2.2 含煤系及地層特征4</p><p>

3、;　　1.2.3 水文地質(zhì)5</p><p>　　1.3 煤質(zhì)及煤層特征5</p><p>　　1.3.1 井田內(nèi)煤層及埋藏條件5</p><p>　　1.3.2 煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性7</p><p>　　1.3.3 井田的勘探程度及進(jìn)一步勘探要求7</p><p>　　2 井田境界及

4、儲(chǔ)量8</p><p>　　2.1 井田境界8</p><p>　　2.1.1 井田范圍8</p><p>　　2.1.2 邊界煤柱留設(shè)8</p><p>　　2.1.3工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱留設(shè)8</p><p>　　2.1.4 邊界的合理性9</p><p>　　2.2 井田

5、的儲(chǔ)量9</p><p>　　2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算原則9</p><p>　　2.2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量10</p><p>　　3 礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度12</p><p>　　3.1 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限12</p><p>　　3.1.1 礦井的年產(chǎn)量12</p&g

6、t;<p>　　3.1.2 服務(wù)年限12</p><p>　　3.1.3 礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性13</p><p>　　3.2 礦井的工作制度13</p><p>　　4 井田開拓14</p><p>　　4.1 井筒形式、位置和數(shù)目的確定14</p><p>　　4

7、.1.1 井筒形式的確定14</p><p>　　4.1.2 井筒位置及數(shù)目的確定15</p><p>　　4.2 開采水平的設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.2.1 水平劃分的原則19</p><p>　　4.2.2 開采水平的劃分20</p><p>　　4.2.3 設(shè)計(jì)水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限2

8、3</p><p>　　4.2.4 設(shè)計(jì)水平的巷道布置23</p><p>　　4.2.5 大巷的位置、數(shù)目、用途和規(guī)格23</p><p>　　4.3 采區(qū)劃分及開采順序24</p><p>　　4.3.1 采區(qū)形式及尺寸的確定24</p><p>　　4.3.2 開采順序25</p>

9、<p>　　4.4 開采水平井底車場(chǎng)形式的選擇26</p><p>　　4.4.1 開采水平井底車場(chǎng)選擇的依據(jù)26</p><p>　　4.4.2 井底車場(chǎng)主要硐室27</p><p>　　4.5 開拓系統(tǒng)綜述30</p><p>　　4.5.1 系統(tǒng)概況30</p><p>　　4.

10、5.2 移交生產(chǎn)時(shí)井巷的開鑿位置、初期工程量31</p><p>　　5 采準(zhǔn)巷道布置33</p><p>　　5.1 設(shè)計(jì)采區(qū)的地質(zhì)概況及煤層特征33</p><p>　　5.1.1 采區(qū)概況33</p><p>　　5.1.2 煤層地質(zhì)特征及工業(yè)儲(chǔ)量33</p><p>　　5.1.3 采區(qū)生產(chǎn)能

11、力及服務(wù)年限33</p><p>　　5.2 采區(qū)形式、采區(qū)主要參數(shù)的確定34</p><p>　　5.2.1 采區(qū)形式34</p><p>　　5.2.2 采區(qū)上山數(shù)目、位置及用途34</p><p>　　5.2.3 區(qū)段劃分34</p><p>　　5.3 采區(qū)車場(chǎng)及硐室35</p>

12、;<p>　　5.3.1 車場(chǎng)形式35</p><p>　　5.3.2 采區(qū)煤倉35</p><p>　　5.4 采準(zhǔn)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)36</p><p>　　5.4.1 采準(zhǔn)系統(tǒng)36</p><p>　　5.4.2 通風(fēng)系統(tǒng)36</p><p>　　5.4.3 運(yùn)輸系統(tǒng)3

13、6</p><p>　　5.5 采區(qū)開采順序36</p><p>　　5.6 采區(qū)巷道斷面37</p><p>　　6 采煤方法39</p><p>　　6.1 采煤方法的選擇39</p><p>　　6.1.1 選擇的要求39</p><p>　　6.1.2 采煤方法3

14、9</p><p>　　6.2 開采技術(shù)條件39</p><p>　　6.3 工作面長(zhǎng)度的確定40</p><p>　　6.3.1 按通風(fēng)能力確定工作面長(zhǎng)度40</p><p>　　6.3.2 根據(jù)采煤機(jī)能力確定工作面長(zhǎng)度41</p><p>　　6.3.3 按刮板輸送機(jī)能力校驗(yàn)工作面長(zhǎng)度41<

15、;/p><p>　　6.4 采煤機(jī)械選擇和回采工藝確定42</p><p>　　6.4.1 采煤機(jī)械的選擇42</p><p>　　6.4.2 配套設(shè)備選型44</p><p>　　6.4.3 回采工藝方式的確定44</p><p>　　6.5 循環(huán)方式選擇及循環(huán)圖表的編制47</p>&

16、lt;p>　　6.5.1 確定循環(huán)方式47</p><p>　　6.5.2 勞動(dòng)組織表48</p><p>　　6.5.3 機(jī)電設(shè)備表49</p><p>　　6.5.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表50</p><p>　　7 建井工期及開采計(jì)劃51</p><p>　　7.1 建井工期及施工組織51&

17、lt;/p><p>　　7.1.1 建井工期51</p><p>　　7.1.2 工程排隊(duì)及施工組織排隊(duì)52</p><p>　　7.2 開采計(jì)劃53</p><p>　　7.2.1 開采順序及配產(chǎn)原則53</p><p>　　7.2.2 開采計(jì)劃53</p><p>　　8

18、礦井通風(fēng)55</p><p>　　8.1 概述55</p><p>　　8.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇55</p><p>　　8.2.1 通風(fēng)方式的選擇56</p><p>　　8.2.2 通風(fēng)方法的選擇57</p><p>　　8.3 礦井風(fēng)量的計(jì)算與風(fēng)量分配57</p><p

19、>　　8.3.1 礦井總進(jìn)風(fēng)量57</p><p>　　8.3.2 回采工作面所需風(fēng)量的計(jì)算58</p><p>　　8.3.3 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量59</p><p>　　8.3.4 硐室所需風(fēng)量的∑Qd的計(jì)算60</p><p>　　8.3.5 其他巷道所需風(fēng)量61</p><p>　　8

20、.3.6 風(fēng)量的分配[17]62</p><p>　　8.4 礦井總風(fēng)壓及等積孔的計(jì)算62</p><p>　　8.4.1 計(jì)算原則62</p><p>　　8.4.2 計(jì)算方法64</p><p>　　8.4.3 計(jì)算等積孔65</p><p>　　8.5 通風(fēng)設(shè)備的選擇66</p>

21、;<p>　　8.5.1 礦井主要扇風(fēng)機(jī)選型計(jì)算66</p><p>　　8.5.2 電動(dòng)機(jī)選型計(jì)算68</p><p>　　8.5.3 耗電量68</p><p>　　8.6 災(zāi)害防治綜述[13]69</p><p>　　8.6.1 井底火災(zāi)及煤層自然發(fā)火的防治措施69</p><p&g

22、t;　　8.6.2 預(yù)防煤塵爆炸措施70</p><p>　　8.6.3 預(yù)防瓦斯爆炸的措施70</p><p>　　8.6.4 避災(zāi)路線70</p><p>　　9 礦井運(yùn)輸與提升71</p><p>　　9.1 概述71</p><p>　　9.2 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇71</p&

23、gt;<p>　　9.2.1 采區(qū)運(yùn)輸上山皮帶的選擇71</p><p>　　9.2.2 采區(qū)軌道上山運(yùn)輸設(shè)備的選擇72</p><p>　　9.2.3 運(yùn)輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī)和皮帶機(jī)選擇72</p><p>　　9.2.4 回風(fēng)順槽中運(yùn)輸設(shè)備的選擇73</p><p>　　9.2.5 工作面刮板輸送機(jī)的選擇73&l

24、t;/p><p>　　9.3 主要巷道運(yùn)輸設(shè)備的選擇74</p><p>　　9.4 提升74</p><p>　　9.4.1 提升系統(tǒng)的合理確定74</p><p>　　9.4.2 主井提升設(shè)備的選擇75</p><p>　　9.4.3 副井提升設(shè)備的選擇76</p><p>

25、　　10 礦井排水77</p><p>　　10.1 礦井涌水77</p><p>　　10.1.1 概述77</p><p>　　10.1.2 礦山技術(shù)條件78</p><p>　　10.2 排水設(shè)備的選型計(jì)算78</p><p>　　10.2.1 水泵選型78</p><

26、p>　　10.3 水泵房的設(shè)計(jì)80</p><p>　　10.3.1 水泵房支護(hù)方式和起重設(shè)備80</p><p>　　10.3.2 水泵房的位置80</p><p>　　10.3.3 水泵房規(guī)格尺寸的計(jì)算80</p><p>　　10.4 水倉設(shè)計(jì)81</p><p>　　10.4.1 水倉

27、的位置及作用81</p><p>　　10.4.2 水倉容量計(jì)算81</p><p>　　11 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)83</p><p>　　11.1 全礦人員編制83</p><p>　　11.1.1 井下工人定員83</p><p>　　11.1.2 井上工人定員83</p><p&

28、gt;　　11.1.3 管理人員83</p><p>　　11.1.4 全礦人員84</p><p>　　11.2 勞動(dòng)生產(chǎn)率84</p><p>　　11.2.1 采煤工效84</p><p>　　11.2.2 井下工效84</p><p>　　11.2.3 生產(chǎn)工效84</p>

29、<p>　　11.2.4 全員工效84</p><p>　　11.3 成本85</p><p>　　11.4 全礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)86</p><p><b>　　結(jié)論92</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)93</b></p><p>

30、<b>　　附錄A94</b></p><p><b>　　附錄B97</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　中國是世界最大產(chǎn)煤國，煤炭在中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中占有極重要的地位。煤炭是工業(yè)的糧食，我國一次能量消費(fèi)中，煤炭占75%以上。煤炭發(fā)展的快慢，將直接關(guān)系到國計(jì)民生

31、。作為采礦專業(yè)的一名學(xué)生，我很榮幸能夠?yàn)樽鎳禾渴聵I(yè)盡一份力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是畢業(yè)生把大學(xué)所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，使所學(xué)知識(shí)一體化，是我們踏入工作崗位的過度環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)過程中的所學(xué)知識(shí)很可能被直接帶到馬上的工作崗位上，所以顯得尤為重要。</p><p>　　學(xué)生通過設(shè)計(jì)能夠全面系統(tǒng)的運(yùn)用和鞏固所學(xué)的知識(shí)，掌握礦井設(shè)計(jì)的方法、步驟及內(nèi)容，培養(yǎng)實(shí)事求是、理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，培養(yǎng)自己的科學(xué)研

32、究能力，提高了編寫技術(shù)文件和運(yùn)算的能力，同時(shí)也提高了計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力及其他方面的能力。</p><p>　　該說明書為劉官屯礦0.90Mt/a井田初步設(shè)計(jì)說明書，在所收集地質(zhì)材料的前提下，由指導(dǎo)教師給予指導(dǎo)，并合理運(yùn)用平時(shí)及課堂上積累的知識(shí)，查找有關(guān)資料，力求設(shè)計(jì)出一個(gè)高產(chǎn)、高效、安全的現(xiàn)代化礦井。</p><p>　　本設(shè)計(jì)說明書從礦井的開拓、開采、運(yùn)輸、通風(fēng)、提升及工作面的采煤方法等各個(gè)

33、環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，并進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較。論述了本設(shè)計(jì)的合理性，完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的內(nèi)容。同時(shí)說明書圖文并茂，使設(shè)計(jì)的內(nèi)容更容易被理解和接受。在設(shè)計(jì)過程中，得到了指導(dǎo)老師的詳細(xì)指導(dǎo)和同學(xué)的悉心幫助，在此表示感謝。由于設(shè)計(jì)時(shí)間和本人能力有限，難免有錯(cuò)誤和疏漏之處，望老師給予批評(píng)指正。</p><p>　　1 礦區(qū)概述及井田特征</p><p><b>　　1.1 概述<

34、;/b></p><p>　　1.1.1 礦區(qū)的地理位置及行政隸屬關(guān)系</p><p>　　礦區(qū)位于唐山市東北約13km處的荊各莊村附近，在開平煤田鳳山西北側(cè)。礦井走向長(zhǎng)5km，傾斜長(zhǎng)2.2km，井田面積11km2。南與馬家溝礦業(yè)公司相距6km，中間有陡河相隔，北與陡河電廠相距3.5km。行政屬開平區(qū)管轄。</p><p>　　1.1.2 地形、地貌、交通

35、等情況</p><p><b>　　1) 地形地貌</b></p><p>　　為一平坦的沖積平原，北部山區(qū)為燕山山脈的余脈，井田北、東、南三面被低山包圍， 頗有山前扇狀地景觀。井田地面標(biāo)高-100m。</p><p><b>　　2) 交通</b></p><p>　　該礦區(qū)的交通十分方便，鐵路：

36、一條通往用煤大戶陡河電廠的專用線，并與呂陡線在井田上方交匯；另一條經(jīng)馬家溝礦業(yè)公司與老京山線的開平站相聯(lián)。公路：北距10km與京沈高速公路、102國道相聯(lián)，南距7km經(jīng)開平與205國道、津秦高速公路相聯(lián)，形成了比較完整的交通網(wǎng)，四通八達(dá)。井田內(nèi)共有8個(gè)自然村，主要從事農(nóng)業(yè)，除東新莊外其它7個(gè)村莊已搬遷完畢。</p><p>　　圖1-1 劉官屯礦交通位置圖</p><p>　　Fig.1

37、-1 Liuguantun Mining traffic and location</p><p><b>　　3) 水文</b></p><p>　　本區(qū)東南的陡河。發(fā)源于北部山地。下游集入石榴河。向南流入渤海。主流全長(zhǎng)100km。河水終年不固，不凍。在雙橋村一帶有水庫。水庫大壩距井田東端最近距離2.2km。陡河最高水位+219.5m。低于地面標(biāo)高40m左右。冬季

38、水位介于+216~+217m。</p><p>　　1.1.3 氣候地震等情況</p><p>　　本區(qū)系于半大陸性氣候。夏季炎熱多雨。多東南風(fēng)；冬季嚴(yán)寒凜冽。秋冬多西北風(fēng)。雨季集中在七、八、九三個(gè)月。年平均降雨量648.8毫升。最高氣溫38.50C。最低氣溫-22.6℃。年平均氣溫10.6℃。凍結(jié)期由11月二旬至次年3月上旬。凍結(jié)深0.66m。地震烈度六級(jí)。</p>&l

39、t;p>　　1.2 井田及其附近的地質(zhì)特征</p><p>　　1.2.1 井田的地層層位關(guān)系及地質(zhì)構(gòu)造</p><p>　　開平煤田位于燕山南麓，在大地構(gòu)造上位于中朝地臺(tái)燕山沉降帶的東南側(cè)。燕山南麓煤田在地質(zhì)力學(xué)體系上處于天山～陰山緯向構(gòu)造帶、新華夏系構(gòu)造帶和祁呂～賀蘭山山字形的三個(gè)巨型構(gòu)造體系的交匯部位。開平煤田受新華夏構(gòu)造體系的影響，以一系列ＮＮＥ向的褶曲及逆斷層組成，北部

40、受緯向構(gòu)造的影響逐漸向南彎轉(zhuǎn)成走向近東西向。煤系地層由石炭系中統(tǒng)唐山組，上統(tǒng)開平組、趙各莊組及下二疊系大苗莊組、唐家莊組等組成。巖性以砂巖、泥巖為主，基底地層為中奧陶系馬家溝組石灰?guī)r，分布于煤田周邊地帶，與煤系地層呈不整合接觸，見井田地質(zhì)特征表1-1。煤田向南傾伏，其南部界限可能跨過寶坻～奔城大斷層伸入另一個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元－－華北斷陷。經(jīng)鉆口和電測(cè)曲線對(duì)比推斷，本區(qū)主要斷層共有2條，分別為F1 和F2。區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有大面積巖漿活動(dòng)，所見分

41、布于煤田西側(cè)和南側(cè)，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)區(qū)域變質(zhì)或侵入變質(zhì)現(xiàn)象。</p><p>　　說明：據(jù)2001全國地層委員會(huì)和2004國際地層委員會(huì)發(fā)布的時(shí)代劃分方案，石炭紀(jì)二分，二疊紀(jì)三分，但為了與礦上其他資料吻合方便起見，本次仍沿用舊的時(shí)代劃分方案。</p><p>　　本井田西部以I號(hào)勘探線和F1斷層為界，東部以VI號(hào)勘探線為界，北部以-300m等高線為界，南部以-750等高線。井田內(nèi)賦存有9、12-

42、2號(hào)兩個(gè)可采煤層。</p><p>　　表1-1 井田地質(zhì)特征表</p><p>　　Tab. 1-1 Well field geological feature table</p><p>　　1.2.2 含煤系及地層特征</p><p>　　開平煤田構(gòu)造形式以褶皺為主，線型排列比較明顯，向斜背斜多呈相間平行排列，區(qū)內(nèi)由西至東有：薊玉

43、向斜及其兩側(cè)的窩洛沽向斜、豐登塢背斜、車軸山向斜、卑子院背斜、彎道山～西缸窯向斜、鳳山～缸窯背斜、開平向斜。本設(shè)計(jì)的十組煤分四個(gè)分層，走向中部厚，沿走向往兩側(cè)逐漸變薄，但從鉆孔看，變化不大，整個(gè)十組煤厚度均勻。從全礦井看，煤層角度東部較小，西部邊界偏大。深部角度小，淺部角度大。</p><p>　　1）表土層及風(fēng)化層的深度</p><p>　　礦井田內(nèi)地勢(shì)平坦，為第四系沖積層所覆蓋，沖 積

44、層較厚，井田淺部以風(fēng)積細(xì)粉砂巖為主，顆粒細(xì)而均勻，表土層厚度平均在100m，且有流沙。</p><p>　　2）煤層總數(shù)及可采層數(shù)</p><p>　　本區(qū)煤層巖性變化不大，煤層結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，有少量夾矸，共含十一個(gè)煤組。本設(shè)計(jì)的十組煤全區(qū)發(fā)育，9、12-2均為可采煤層。</p><p>　　1.2.3 水文地質(zhì)</p><p>　　荊東四礦

45、的水文地質(zhì)條件屬一般型，有八個(gè)含水層，自下而上分別為：</p><p>　　1）奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ）</p><p>　　2）K2～K6砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）</p><p>　　3）K6～煤12砂巖裂隙承壓含水層（Ⅲ）</p><p>　　4）煤9～煤7砂巖裂隙承壓含水層（Ⅳ）</p><p>　　

46、5）煤5以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅴ）</p><p>　　6）風(fēng)化帶裂隙、孔隙承壓含水層（Ⅵ）</p><p>　　7）第四系底部卵石孔隙承壓含水層（Ⅶ）</p><p>　　8）第四系中上部砂卵礫孔隙承壓和孔隙潛水含水層（Ⅷ）</p><p>　　其中與礦井生產(chǎn)較密切的為Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ。</p><p><b>

47、;　　全礦預(yù)測(cè)涌水量：</b></p><p>　　最大涌水量 419.6 m3/h</p><p>　　正常涌水量 256.3 m3/h</p><p>　　1.3 煤質(zhì)及煤層特征</p><p>　　1.3.1 井田內(nèi)煤層及埋藏條件</p><p>　　煤層走向主體為東西走向，整體近似于長(zhǎng)方

48、形，煤層賦存比較穩(wěn)定，全區(qū)發(fā)育，平均傾角為14°左右，可采煤層間距見表1-2。</p><p>　　表 1-2 煤層間距見表</p><p>　　Tab .1-2 Seam pitch table</p><p>　　煤層賦存狀態(tài)十煤組共分9、12-2分層。全區(qū)發(fā)育。見煤層柱狀圖，如圖1-2。</p><p>　　圖1-2

49、綜合柱狀圖</p><p>　　Fig. 1-2 Synthesis column map</p><p>　　本區(qū)煤層中夾石在井田中部最薄，往南北兩翼逐漸變厚，沿傾向方向變化小，沿走向方向向南北變化稍大，本組地層一般厚度72.60m，以粉砂巖為主，粘土巖含量減少，各種巖石所占的百分比為：粘土巖10.1％，粉砂巖類占52.6％，砂巖類占31.4％，石灰?guī)r占2.9％。巖相組合上為淺海相薄

50、層泥質(zhì)碳酸鹽巖和瀉湖海灣相粉砂巖及砂巖沉積物的交替沉積。煤的容重見表1-3。</p><p>　　表 1-3 煤的容重</p><p>　　Tab.1-3 Bulk density of coal</p><p>　　本組內(nèi)賦存三層石灰?guī)r，由下而上命名為K4、K5、K6，其中K5石灰?guī)r為深灰色泥質(zhì)生物碎屑巖，時(shí)而接近鈣質(zhì)粘土巖。特點(diǎn)是含灰白色的動(dòng)物介殼，富集成

51、層，與深灰色泥質(zhì)灰?guī)r交替成細(xì)帶狀，形成明顯的水平層理和水平波狀層理，極易區(qū)別于其它石灰?guī)r。厚度薄但比較穩(wěn)定。本組比較突出的特點(diǎn)是出現(xiàn)了含煤沉積，是典型的海陸交互相沉積序列。</p><p>　　井田內(nèi)各煤層的偽頂多為薄層泥巖，直接頂一般為粘土巖或粉砂巖，底板多為粉砂巖次之。區(qū)內(nèi)雖然巖性變化大，但有一定規(guī)律，即由東往西，由下向上巖性逐漸由細(xì)變粗，北部和中部較穩(wěn)定，各類砂巖層理不甚發(fā)育，破碎易風(fēng)化，具有較強(qiáng)的膨脹性，

52、遇水后即軟化，斷裂帶附近層間滑動(dòng)發(fā)育，其內(nèi)的巷道圍巖不穩(wěn)定，易冒落變形，位于煤層間的巷道有不同程度的移動(dòng)和破壞。</p><p>　　1.3.2 煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性</p><p>　　本井田煤層瓦斯含量均很低，屬低沼礦井，據(jù)化驗(yàn)資料，瓦斯絕對(duì)涌出量為：1.27～5.56m3/min，平均4.75 m3/min，相對(duì)涌出量為：0.39～3.38m3/t，平均1.17 m3/t

53、。煤塵爆炸指數(shù)為：為38.42％～64.20％；本區(qū)由于煤燃點(diǎn)低，易自燃發(fā)火，煤塵試驗(yàn)結(jié)果為火焰長(zhǎng)度40mm，巖粉量55%，具有爆炸性。自燃發(fā)火期為3-6個(gè)月。</p><p>　　1.3.3 井田的勘探程度及進(jìn)一步勘探要求</p><p>　　目前，勘探程度已達(dá)到精查，確定了高級(jí)儲(chǔ)量為50%以上，但為了滿足以后生產(chǎn)要求，應(yīng)提高一水平的勘探程度，使高級(jí)儲(chǔ)量達(dá)到70%以上。</p&g

54、t;<p>　　2 井田境界及儲(chǔ)量</p><p><b>　　2.1 井田境界</b></p><p>　　2.1.1 井田范圍</p><p>　　本井田西部以I號(hào)勘探線和F1斷層為界，東部以VI號(hào)勘探線為界，北部以-300等高線為界，南部以-750等高線為界。井田內(nèi)賦存有9、12-2號(hào)兩個(gè)可采煤層。</p>

55、<p>　　2.1.2 邊界煤柱留設(shè)</p><p>　　礦井走向長(zhǎng)5km，傾斜長(zhǎng)2.2km，井田面積11km2。井田內(nèi)地形比較完整，井田四周依據(jù)相關(guān)規(guī)定和安全考慮分別留設(shè)20m的邊界煤柱。由于井田西面和南面為斷層所包圍，故西部和南部的井田邊界即為斷層保護(hù)煤柱和井田境界保護(hù)煤柱，按《煤礦安全規(guī)程》[2]規(guī)定，邊界煤柱的留法及尺寸：</p><p>　　1) 井田邊界煤柱留3

56、0m；</p><p>　　2) 階段煤柱斜長(zhǎng)60m，若在兩階段留設(shè)，則上下階段各留30m；</p><p>　　3) 斷層煤柱每側(cè)各為20m；</p><p>　　4) 采區(qū)邊界煤柱留10m。</p><p>　　根據(jù)參考《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]和《礦井安全規(guī)程》[2]的相關(guān)數(shù)據(jù)要求和規(guī)定，本井田所留的各種保護(hù)煤柱均合理，符合規(guī)定。<

57、;/p><p>　　2.1.3工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱留設(shè)</p><p>　　由《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：工業(yè)場(chǎng)地占地面積：45-90萬t/年，1.2～1.3公頃/10萬t；120-180萬t/年，0.9～1.0公頃/10萬t；240-300萬t/年，0.7～0.8公頃/10萬t，400-600萬t/年，0.45-0.6公頃/10萬t。本礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)90萬t，則工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為S=（90/10）*1.2=

58、10.8公頃=108000m2。則工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)成長(zhǎng)380m ,寬290m的矩形。</p><p>　　在確定地面保護(hù)面積后，用移動(dòng)角圈定煤柱范圍，工業(yè)場(chǎng)地地面受保護(hù)面積應(yīng)包括保護(hù)對(duì)象及寬度15m的圍護(hù)帶。</p><p>　　在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的井筒，圈定保護(hù)煤柱時(shí)，地面受保護(hù)對(duì)象應(yīng)包括絞車房、井口房或通風(fēng)機(jī)房、風(fēng)道等，圍護(hù)帶寬度為15m。</p><p>　　2.1.4

59、 邊界的合理性</p><p>　　在本井田的劃分中，充分的利用到現(xiàn)有條件，既降低了煤柱的損失，也減少了開采技術(shù)上的困難，使工作面的部署較為簡(jiǎn)易。同時(shí)，本井田的劃分使儲(chǔ)量與生產(chǎn)相適應(yīng)，礦井生產(chǎn)能力與煤層賦存條件、開采技術(shù)裝備條件相適應(yīng)。井田有合理的尺寸，條帶尺寸滿足《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]的要求，走向長(zhǎng)度劃分合理，使礦井的開采有足夠的儲(chǔ)量和足夠的服務(wù)年限，避免礦井生產(chǎn)接替緊張。</p><

60、;p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]的規(guī)定，采區(qū)開采順序必須遵守先近后遠(yuǎn)，逐步向邊界擴(kuò)展的原則，并應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　　1) 首采采區(qū)應(yīng)布置在構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量可靠，開采條件好的塊段，并宜靠近工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱邊界線。</p><p>　　2) 開采煤層群時(shí)，采區(qū)宜集中或分組布置，有煤和瓦斯突出的危險(xiǎn)煤層，突然涌水威脅的煤層或煤層間距大的煤層，單獨(dú)布置采區(qū)。</p

61、><p>　　3) 開采多種煤類的煤層，應(yīng)合理搭配開采。</p><p>　　綜上所述，礦井首采區(qū)定在靠近工業(yè)廣場(chǎng)的西北部，采區(qū)儲(chǔ)量豐富，有利于運(yùn)輸?shù)募泻蜏p少巷道的開拓費(fèi)用，所以井田劃分是合理的。因此，綜上來看，本井田的劃分是合理的，也就是說本井田設(shè)計(jì)的邊界是合理的。</p><p>　　2.2 井田的儲(chǔ)量</p><p>　　2.2.1

62、井田儲(chǔ)量的計(jì)算原則</p><p>　　1)按照地下實(shí)際埋藏的煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算，不考慮開采、選礦及加工時(shí)的損失；</p><p>　　2)儲(chǔ)量計(jì)算的最大垂深與勘探深度一致。對(duì)于大、中型礦井，一般不超過1000m；</p><p>　　3)精查階段的煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算范圍，應(yīng)與所劃定的井田邊界范圍相一致；</p><p>　　4)凡是分水平開采的井田，在

63、計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)，也應(yīng)該分水平計(jì)算儲(chǔ)量；</p><p>　　5)由于某種技術(shù)條件的限制不能采出的煤炭，如在鐵路、大河流、重要建筑物等兩側(cè)的保安煤柱，要分別計(jì)算儲(chǔ)量；</p><p>　　6)煤層傾角不大于15度時(shí)，可用煤層的偽厚度和水平投影面積計(jì)算儲(chǔ)量；</p><p>　　7)煤層中所夾的大于0.05m厚的高灰煤（夾矸）不參與儲(chǔ)量的計(jì)算；</p><

64、;p>　　8)參與儲(chǔ)量計(jì)算的各煤層原煤干燥時(shí)的灰分不大于40%。</p><p>　　2.2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量</p><p>　　礦井的工業(yè)儲(chǔ)量：勘探地質(zhì)報(bào)告中提供的能利用儲(chǔ)量中的A、B、C三級(jí)儲(chǔ)量。本井田的工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算：</p><p><b>　　1）工業(yè)儲(chǔ)量</b></p><p>　　井田煤層埋藏深度

65、為-300~--750標(biāo)高之間。</p><p><b>　　工業(yè)儲(chǔ)量為: </b></p><p>　　Eg＝11000000×（4+3）×1.3/cos14=103195876.3t</p><p><b>　　2）井田永久煤柱</b></p><p>　　井田永久煤柱損失包

66、括鐵路、井田境界、斷層防護(hù)煤柱，和淺部礦井水下開采防水煤柱。</p><p><b>　　a斷層煤柱損失</b></p><p>　　斷層的兩側(cè)各留20m的保護(hù)煤柱，此斷層的面積為1188×40=47520m²,</p><p>　　故此斷層保護(hù)煤柱損失為：47520×（3+4）×1.3=43.2萬t&l

67、t;/p><p><b>　　b井田境界煤柱損失</b></p><p>　　井田境界留設(shè)30m的邊界煤柱，總長(zhǎng)為13528m；井田境界保護(hù)煤柱所占面積為405840m²，經(jīng)計(jì)算，</p><p>　　故境界保護(hù)煤柱損失為：405840×7×1.3=369.31萬t。</p><p>　　P1＝

68、43.2+369.31＝412.51萬t</p><p><b>　　3）礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量</b></p><p>　　Es= Eg－P1＝10319.58－412.51＝9907.07萬t</p><p><b>　　4）采區(qū)回采率</b></p><p>　　礦井采區(qū)回采率，應(yīng)該符合下列規(guī)定：厚

69、煤層不應(yīng)小于75﹪；中厚煤層不應(yīng)小于80﹪；薄煤層不應(yīng)小于85﹪。全礦采區(qū)回采率按下式計(jì)算：</p><p><b>　　=＝0.77</b></p><p>　　5）礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量</p><p>　　Ek＝（ Es－Pz）× （2-1）</p><p><b&

70、gt;　　式中 </b></p><p>　　Ek——設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量</p><p>　　Es——井田設(shè)計(jì)儲(chǔ)量</p><p><b>　　Pz——煤柱損失</b></p><p><b>　　——采區(qū)平均回采率</b></p><p>　　煤柱損失Pz主要包括工

71、業(yè)廣場(chǎng)壓煤、 階段間煤柱等</p><p><b>　　工業(yè)廣場(chǎng)壓煤Y </b></p><p>　　9煤層壓煤量＝（828+905）×683÷2×4×1.3＝307.75萬t</p><p>　　12-2煤層壓煤量＝（840＋926）×704÷2×3×1.3＝24

72、2.44萬t</p><p>　　Y=307.75＋242.44＝550.19萬t</p><p>　　階段煤柱＝（2851 ＋1861 ）×（4+3）×1.3÷cos14＝ 4.42 t</p><p>　　Pz＝550.19＋4.42＝554.61</p><p>　　設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：Ek =（Es－Pz）&

73、lt;/p><p>　　=（9907.07－554.61 ）0.77＝ 7201.4萬t</p><p>　　3 礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度</p><p>　　3.1 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限</p><p>　　3.1.1 礦井的年產(chǎn)量</p><p>　　礦井的年產(chǎn)量（生產(chǎn)能力）確定的合理與否，對(duì)保證礦

74、井能否迅速投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)和產(chǎn)生效益至關(guān)重要。而礦井生產(chǎn)能力與井田地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤炭?jī)?chǔ)量及質(zhì)量、煤層賦存條件、建井條件、采掘機(jī)械化裝備水平及市場(chǎng)銷售量等許多因素有關(guān)。經(jīng)分析比較，設(shè)計(jì)礦井的生產(chǎn)能力確定為0.9 Mt/a，合理可行，理由如下：</p><p><b>　　1)儲(chǔ)量豐富</b></p><p>　　煤炭?jī)?chǔ)量是決定礦井生產(chǎn)能力的主要因素之一。本井田內(nèi)可采

75、的煤層達(dá)到2層，保有工業(yè)儲(chǔ)量為1.03億t，按照0.9Mt/a的生產(chǎn)能力，能夠滿足礦井服務(wù)年限的要求，而且投入少、效率高、成本低、效益好。</p><p><b>　　2)開采技術(shù)條件好</b></p><p>　　本井田煤層賦存穩(wěn)定，井田面積大，煤層埋藏適中，傾角小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水文地質(zhì)條件及地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層結(jié)構(gòu)單一，適宜綜合機(jī)械化開采，可采煤層均為厚煤層。<

76、/p><p><b>　　3)建井及外運(yùn)條件</b></p><p>　　本井田內(nèi)良好的煤層賦存條件為提高建井速度、縮短建井工期提供了良好的地質(zhì)條件。本井田內(nèi)交通十分便利，劉官屯礦井田大部位于河北省豐南市境內(nèi)，地處交通要塞，是華北通往東北的咽喉地帶，京沈、京秦、大秦三大鐵路橫貫全境。津山、京沈干線km橫跨東西，東有秦皇島港，西鄰天津港，新建的唐山港位于津秦兩港之間。境內(nèi)鐵

77、路公路交織成網(wǎng)，交通發(fā)達(dá)，為煤炭資源的運(yùn)輸提供了便利條件。</p><p>　　綜上所述，由于礦井優(yōu)越的條件及外部運(yùn)輸條件，礦井的生產(chǎn)能力為90萬t是可行的、合理的，并且符合《煤礦安全規(guī)程》和《設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求。</p><p>　　3.1.2 服務(wù)年限</p><p>　　礦井保有工業(yè)儲(chǔ)量1.03億t，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量7201.4萬t，按0.9Mt/a的生產(chǎn)能力

78、，考慮1.4的儲(chǔ)量備用系數(shù)，則</p><p><b>　　（3-1）</b></p><p>　　式中： K ——礦井備用系數(shù)，取1.4 </p><p>　　A ——礦井生產(chǎn)能力，0.9Mt/a </p><p>　　Zk——礦井可采儲(chǔ)量，萬t</p><p>　　P ——礦井服務(wù)年限，年

79、</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)得</b></p><p>　　P= 7201.4 /（90×1.4）=57.15年</p><p>　　因?yàn)榉?wù)年限大于45年，所以符合《設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。</p><p>　　3.1.3 礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性</p><p>　

80、　建井后產(chǎn)量出現(xiàn)變化，其可能性為：</p><p>　　1) 地質(zhì)條件勘探存在一定的誤差，有可能出現(xiàn)新的斷層。</p><p>　　2) 由于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭的需求變化，導(dǎo)致礦井產(chǎn)量增減。</p><p>　　3) 礦井的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井投產(chǎn)后，迅速突破設(shè)計(jì)能力，提高了工作面生產(chǎn)能力。</p><p>　　4) 工作面的回

81、采率提高，導(dǎo)致在相同的條件下，礦井服務(wù)年限增加。</p><p>　　5) 采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量可靠，因此投產(chǎn)后有可靠的儲(chǔ)量及較好的開采條件。</p><p>　　3.2 礦井的工作制度</p><p>　　結(jié)合本礦井煤層條件、儲(chǔ)量情況、以及達(dá)成產(chǎn)量所需要的時(shí)間；同時(shí)考慮設(shè)備檢修以及工人工作時(shí)間等實(shí)際的因素，在滿足《煤礦安全規(guī)程》的條件之下，本礦井工作制度安排如

82、下：</p><p>　　礦井工作日為330天。</p><p>　　本礦井工作制度采用“三八”制，兩班采煤，一班檢修，日提升工作時(shí)間為16小時(shí)。</p><p><b>　　4 井田開拓</b></p><p>　　井田開拓方式應(yīng)該通過對(duì)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，地形地貌條件，井田地質(zhì)條件，煤層賦存條件，開采技術(shù)及裝備設(shè)施等

83、綜合因素進(jìn)行方案比較以及系統(tǒng)優(yōu)化之后確定。因此，在解決井田開拓問題時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　1）貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低效率高創(chuàng)造條件。要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證生產(chǎn)可高和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。</p><p>　　2）合理集中開拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分

84、散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。</p><p>　　3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。</p><p>　　4）必須貫徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。</p><p>　　5）要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜合機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。

85、</p><p>　　6）根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。</p><p>　　4.1 井筒形式、位置和數(shù)目的確定</p><p>　　4.1.1 井筒形式的確定</p><p>　　井筒是聯(lián)系地面與井下的咽喉，是全礦的樞紐。井筒選擇應(yīng)綜合考慮建井期限，基建投資，礦井勞動(dòng)生產(chǎn)率及煤的生產(chǎn)成本

86、，并結(jié)合開拓的具體條件選擇井筒。 </p><p>　　礦井開拓，就其井筒形式來說，一般有以下幾種形式：平硐、斜井、立井和混合式。下面就幾種形式進(jìn)行技術(shù)分析，然后進(jìn)行確定采用哪種開拓方式。</p><p>　　平硐：一般就是適合于煤層埋藏較淺，而且要有適合于開掘平硐的高地勢(shì)，例如山地或丘陵，也就是要有高于工業(yè)廣場(chǎng)以上具有一定煤炭?jī)?chǔ)量。本井田地勢(shì)比較平緩，高低地的最大高差也不過幾十米，而且煤

87、層埋藏較深，很顯然，利用平硐開拓對(duì)于本井田來說是沒有可行性的。</p><p>　　斜井：利用斜井開拓首先要求煤層埋藏較淺、傾角較大的傾斜煤層，且當(dāng)?shù)氐乇頉_積層較厚，利用豎井開拓困難時(shí)，即便是煤層埋藏較深，不惜打較長(zhǎng)的斜井井峒的條件下才可能使用，而本井田的條件卻不盡如此，全部的可采煤層均賦存于-50m以下，最深達(dá)-500m。這樣一來，如果按照皮帶斜井設(shè)計(jì)時(shí)，傾角不超過17度的話，此時(shí)斜井的井筒長(zhǎng)度將是很大的。太長(zhǎng)

88、的斜井提升幾乎是不可能的，而且工程量也是非常巨大的，跟著相關(guān)的維護(hù)和運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用也會(huì)大幅度的增加，以上種種因素決定了本井田使用斜井開拓也是不可行的。</p><p>　　立井：適用于開采煤層埋藏較深且地表附近沖積層不厚的情況，而且越是這種情況就越顯示出立井的優(yōu)越性。</p><p>　　混合式：對(duì)于本礦井來說。由于利用平硐和斜井都是不可行的，所以混合式也就不予考慮。</p>&

89、lt;p>　　本井田的煤層埋藏較深，地表附近的沖積層又比較薄，它對(duì)井筒的開鑿將不會(huì)造成影響。而且立井開拓的一大好處就是，如果基巖賦存較穩(wěn)定時(shí)，開鑿以后，其維護(hù)費(fèi)用幾乎為零，本井田采用立井開拓時(shí)，對(duì)于煤炭的提升也較合適。</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]規(guī)定：煤層埋藏較深、表土層較厚、水文地質(zhì)條件復(fù)雜及主要可采煤層賦存比較穩(wěn)定．儲(chǔ)量比較豐富等特點(diǎn)．本設(shè)計(jì)采用立井開拓．</p>

90、<p>　　4.1.2 井筒位置及數(shù)目的確定</p><p><b>　　1) 井筒的數(shù)目</b></p><p>　　a 根據(jù)本礦區(qū)煤層的埋藏的具體條件，各井筒均采用立井。</p><p>　　b主井、副井、風(fēng)井各一個(gè)（見圖4-1、4-2、4-3）。</p><p><b>　　c井筒參數(shù)<

91、/b></p><p><b>　　表4-1井筒參數(shù)</b></p><p>　　Tab.4-7 Well chamber parameter</p><p>　　該設(shè)計(jì)采用三個(gè)井筒的井田開拓方式：主井、副井、風(fēng)井，通風(fēng)方式為中央邊界式通風(fēng)。</p><p><b>　　2) 井筒的位置</b>

92、;</p><p>　　選擇井筒位置的原則：</p><p>　　a 有利于第一開采水平的開采，并兼顧其它水平，有利于井底車場(chǎng)的布置和主要運(yùn)輸大巷位置的選擇，石門工程量小。</p><p>　　b有利于首采采區(qū)不只在井筒附近的富煤塊段，首采采區(qū)少遷村或不遷村。</p><p>　　井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡。</p><p>

93、;　　c 井筒不易穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或較弱巖層。</p><p>　　d 工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山，低洼地和采空區(qū)，不受滑坡和洪水威脅。</p><p>　　e工業(yè)廣場(chǎng)宜少占農(nóng)田少壓煤</p><p>　　f 水源，電源較近，礦井設(shè)在鐵路專用線路短，道路布置合理點(diǎn)。</p><p&

94、gt;　　便于布置工業(yè)場(chǎng)地的位置，主要是根據(jù)以下一些原則：</p><p>　　a有足夠的場(chǎng)地，便于布置礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構(gòu)筑物。</p><p>　　b有較好的工程、水文地質(zhì)條件，盡可能避開滑坡、崩巖、溶洞、流沙層等不良地段，這樣既便于施工，又可以防止自然災(zāi)害的侵襲。</p><p>　　c便于礦井供電、給水、運(yùn)輸，并使附近有便于建設(shè)居住區(qū)、排矸設(shè)施

95、的地點(diǎn)。</p><p>　　d避免井筒和工業(yè)場(chǎng)地遭受水患、井筒位置要高于當(dāng)?shù)刈罡吆樗弧?lt;/p><p>　　e充分利用地形、使地面生產(chǎn)系統(tǒng)，工業(yè)場(chǎng)地總平面布置及其地面運(yùn)輸合理，并盡可能是平整場(chǎng)地的工程量少。</p><p>　　對(duì)井田開采有利的井筒位置，確定依據(jù)：</p><p><b>　　傾斜方向的位置：</b>

96、</p><p>　　從保護(hù)井筒和工業(yè)場(chǎng)地繁榮煤柱損失看，愈靠近淺部，煤柱的尺寸愈小；愈靠近深部，煤柱的損失愈大。因此，井筒沿傾斜方向位于井田中上。</p><p><b>　　走向的位置</b></p><p>　　a) 井筒沿井田走向的位置應(yīng)在井田中央，當(dāng)井田儲(chǔ)量不均勻分布時(shí)，應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中央，以次形成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田。應(yīng)該避免

97、井筒偏于一側(cè)造成單翼開采的不利局面。 </p><p>　　b) 井筒設(shè)在井田中央時(shí)，可以使沿井田走向運(yùn)輸工作量小，而井田偏于一側(cè)的相應(yīng)井下運(yùn)輸工作量比前者要大。</p><p>　　c) 井筒設(shè)在井田中央時(shí)，兩翼分配產(chǎn)量比較均衡，兩翼開采結(jié)束的時(shí)間比較接近。</p><p>　　d) 井筒設(shè)在井田中央時(shí)，兩翼風(fēng)量分配比較均衡，通風(fēng)線路短，通風(fēng)阻力小。</p&

98、gt;<p>　　綜合考慮，主副井筒位置選在井田走向中央位置，位于傾向中上部。</p><p>　　風(fēng)井井口位置的選擇:</p><p>　　風(fēng)井井口位置的選擇，應(yīng)在滿足通風(fēng)要求的前提下，與提升井筒的貫通距離較短，并應(yīng)利用各種煤柱。有條件時(shí)風(fēng)井的井口也可以布置在煤層露頭以后。</p><p>　　綜合考慮，本礦井的風(fēng)井沿走向布置在井田的邊界中部。<

99、;/p><p><b>　　圖4-1主井?dāng)嗝鎴D</b></p><p>　　Fig.4-1 Main shaft cross—section fig</p><p>　　主井凈直徑5.5m，提升容器為9t箕斗一對(duì)，采用Jkm4×4（Ⅱ）型多繩磨擦輪提升機(jī)，配JRZ170/49—16型繞線式異步電動(dòng)機(jī)兩臺(tái)，每臺(tái)1000KW。最大提升速度為7

100、.38m/s，該提升設(shè)備擔(dān)負(fù)本礦全部煤炭提升。</p><p>　　圖 4-2副井?dāng)嗝鎴D</p><p>　　Fig.4-2 Auxiliary shaft cross—section fig</p><p>　　副井凈直徑7.0m，提升容器為一噸雙層四車多繩罐籠一對(duì)（一寬一窄），采用Jk.25×4（Ⅱ）型多磨擦輪提升機(jī)，配JRZ500—12型繞線異步電動(dòng)

101、機(jī)兩臺(tái)，每臺(tái)500KW，最大提升速度8.02m/s。</p><p>　　副井每次提升或下放四輛重車時(shí)，另一側(cè)必須配四輛空車，下放液壓支架時(shí)其重量限制在10.5t以內(nèi)（包括平板車重），另一側(cè)必須配兩輛重車。</p><p><b>　　圖4-3風(fēng)井?dāng)嗝鎴D</b></p><p>　　Fig.4-3Air shaft cross—section

102、fig</p><p>　　風(fēng)井位于井田上部邊界中部，凈直徑6.0m用于排風(fēng)，同時(shí)做為安全出口。</p><p>　　4.2 開采水平的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1 水平劃分的原則</p><p><b>　　確定原則：</b></p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：<

103、;/p><p>　　（1）90萬t的礦井第一水平服務(wù)年限不得小于20年，緩傾斜煤層的階段垂高為200—350m；</p><p>　?。?）條件適宜的緩傾斜煤層，宜采用上下山開采相結(jié)合的方式；</p><p>　?。?）近水平多煤層開采，當(dāng)層間距不大時(shí)，宜采用單一水平開拓。</p><p>　　2）根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造</p>

104、<p>　　煤層的傾角不同對(duì)階段高度的影響較大，本井田的屬于緩傾斜煤層，其平均傾角為14°，煤層標(biāo)高從-750m標(biāo)高到-300m標(biāo)高。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定緩傾斜煤層的階段垂高為200~350m,故劃分為兩個(gè)階段。再結(jié)合本井田的煤層標(biāo)高差較小，階段斜長(zhǎng)較短的實(shí)際情況，宜采用單水平上下山開采。</p><p><b>　　3）根據(jù)生產(chǎn)成本</b></p>

105、<p>　　階段高度增大，全礦井水平數(shù)目減少，水平儲(chǔ)量增加，分配到每t煤的折舊費(fèi)減少，但階段長(zhǎng)度大會(huì)使一部分經(jīng)營費(fèi)相應(yīng)增加，其中隨著階段增大而減少的費(fèi)用有：井底車場(chǎng)及硐室、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、石門及采區(qū)車場(chǎng)掘進(jìn)費(fèi)、設(shè)備購置及安裝費(fèi)用等；相應(yīng)增加的費(fèi)用有：沿上山的運(yùn)輸費(fèi)、通風(fēng)費(fèi)、提升費(fèi)、傾斜巷道的維修費(fèi)，此外還延長(zhǎng)生產(chǎn)時(shí)間、增加初期投資，因此要針對(duì)礦井的具體條件提出幾個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選擇經(jīng)濟(jì)上合理的方案。</p

106、><p>　　4）根據(jù)水平接替關(guān)系</p><p>　　在上一水平減產(chǎn)前，新水平即作好準(zhǔn)備，因此一個(gè)水平從投產(chǎn)到減產(chǎn)為止的時(shí)間，必須大于新水平的準(zhǔn)備時(shí)間。正常情況下，大型礦井的準(zhǔn)備時(shí)間要1.5～2年，井底車場(chǎng)、石門及主要運(yùn)輸大巷亦需要1.5～2年，延伸井筒需要1年，合計(jì)需要4～5年的時(shí)間。開拓延伸加上水平過渡需要7～9年，所以每個(gè)礦井在確定水平高度時(shí)，必須使開采時(shí)間大于開拓延伸加上水平過渡所需

107、要的時(shí)間。</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》：當(dāng)煤層傾角大于12度時(shí)，宜采用走向長(zhǎng)壁采煤法。本礦井煤層傾角平均為14度，故采用走向長(zhǎng)壁采煤法。</p><p>　　4.2.2 開采水平的劃分</p><p>　　根據(jù)本井田的實(shí)際情況，以及煤層賦存的條件，提出兩個(gè)在技術(shù)上可行的方案 ：</p><p>　　方案一：采用立井單水

108、平上下山開采 </p><p>　　總的來說，兩個(gè)方案再在技術(shù)術(shù)上均可行，各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要通過經(jīng)濟(jì)比較，才能確定其優(yōu)劣。</p><p>　　首先對(duì)下階段的巷道布置在技術(shù)上比較兩方案的優(yōu)缺點(diǎn)，詳見表4-2。</p><p>　　表4-2兩種開拓方案的技術(shù)分析表</p><p>　　Tab.4-2 two kind of development

109、 plan technical analytical table</p><p>　　對(duì)于兩個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較：</p><p>　　因兩個(gè)方案劃分的采區(qū)基本相同，所以采區(qū)上山的經(jīng)濟(jì)比較可以忽略不計(jì)，具體比較如下：</p><p>　　圖4-4立井開拓方案一</p><p>　　Fig. 4-4 vertical shaft developm

110、ent planNo.1</p><p>　　圖4-5立井開拓方案二</p><p>　　Fig.4-5 Vertical shaft development plan No.2</p><p>　　表4-3案一，單水平上下山開采</p><p>　　Table 4-3 pioneering single-level downhill<

111、/p><p>　　表4-4方案二：暗斜井延伸，兩水平開采</p><p>　　Table 4-4 Option 2: Inclined Shaft extension, the two levels of exploitation</p><p>　　通過兩個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，很顯而易見，方案二比方案一明顯增加兩條912m的暗斜井，以及增加相應(yīng)的采準(zhǔn)巷道，掘進(jìn)費(fèi)用明顯高

112、于方案一，而且相應(yīng)的運(yùn)煤、提升費(fèi)用尚未計(jì)入表中，使得方案一的優(yōu)勢(shì)更加突出，所以方案一為最優(yōu)方案。</p><p>　　綜上所述，本設(shè)計(jì)采用單水平上下山聯(lián)合的方式。</p><p>　　4.2.3 設(shè)計(jì)水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限</p><p>　　本井田設(shè)計(jì)水平為-580水平，第一階段的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為3900.5萬t，設(shè)計(jì)水平的服務(wù)年限為34.1年。</p>

113、<p>　　表4-5 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限</p><p>　　Tab.4-5 Horizontal reserves and service life</p><p>　　4.2.4 設(shè)計(jì)水平的巷道布置</p><p>　　由于本井田煤層間距較近，層間距＜80m，故采用集中大巷布置，為便于維護(hù)，將大巷布置到12-2煤層底板巖層中，又由于設(shè)計(jì)中通風(fēng)方式為

114、邊界式，所以采用兩條大巷布置，大巷距煤層底板間距一般30m。</p><p>　　大巷支護(hù)方式掘進(jìn)時(shí)期及時(shí)支護(hù)采用錨桿支護(hù)，后期采用混凝土砌碹，巷道斷面特征見圖4-6。</p><p>　　4.2.5 大巷的位置、數(shù)目、用途和規(guī)格</p><p><b>　　1)大巷的位置</b></p><p>　　選擇大巷位置的原

115、則：掘進(jìn)量少，費(fèi)用少，維護(hù)條件好，煤柱損失少，有利于通風(fēng)和防火，運(yùn)輸方便。本礦井的可采煤層有兩層，雙軌大巷布置在12-2號(hào)煤層底板巖層的-580m水平處，距煤層底板30m。</p><p>　　2)大巷的數(shù)目和用途</p><p>　　根據(jù)運(yùn)輸和通風(fēng)條件，本礦井共布置一條雙軌大巷。承擔(dān)整個(gè)水平運(yùn)煤、進(jìn)風(fēng)、運(yùn)料、排水、排矸、行人等任務(wù)。</p><p><b&g

116、t;　　3)大巷的規(guī)格</b></p><p>　　因?yàn)榇笙锏姆?wù)年限都較長(zhǎng)，所以都采用錨噴支護(hù)。各大巷具體斷面如下：</p><p>　　圖 4-6 雙軌大巷斷面圖</p><p>　　Fig.4-6 Transport the big lane sectional drawing</p><p>　　大巷運(yùn)輸方式采用礦車運(yùn)輸，

117、軌型為18公斤/m，軌道大巷軌距600 mm，對(duì)大巷運(yùn)輸方式選擇的依據(jù)是：</p><p>　　1）由于設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力小，采用此種運(yùn)輸方式能滿足要求。</p><p>　　2）噸公里運(yùn)輸費(fèi)較低。</p><p>　　3）運(yùn)輸能力大，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，隨著運(yùn)距和運(yùn)量的變化可以增加列車數(shù)。</p><p>　　4）礦車運(yùn)煤可同時(shí)統(tǒng)一解決煤炭、矸石、物料和人

118、員的運(yùn)輸問題。</p><p>　　5）對(duì)巷道直線度要求不高，能適應(yīng)長(zhǎng)距離運(yùn)輸。</p><p>　　4.3 采區(qū)劃分及開采順序</p><p>　　4.3.1 采區(qū)形式及尺寸的確定</p><p>　　根據(jù)井田地質(zhì)情況，煤層賦存較穩(wěn)定，煤層厚度在4左右，井田走向長(zhǎng)度5km，井田內(nèi)兩條大的斷層構(gòu)造，以上條件很適合布置綜合機(jī)械化采煤。而設(shè)計(jì)

119、規(guī)范規(guī)定綜采工作面雙翼采區(qū)走向長(zhǎng)度應(yīng)超過1500~2000m。因此將井田共劃分四個(gè)采區(qū)，其中一階段兩個(gè)上山采區(qū)，北一采區(qū)和北二采區(qū)，均為雙翼采區(qū)。二階段兩個(gè)下上采區(qū)：南一采區(qū)，南二采區(qū)。</p><p>　　表4-6 井田各采區(qū)技術(shù)特征表</p><p>　　Table 4-6 Mine technical characteristics of the mining area Table&

120、lt;/p><p>　　4.3.2 開采順序</p><p>　　合理的開采順序是在考慮煤層采動(dòng)影響的前提下，有步驟、有計(jì)劃的按照一定的順序進(jìn)行，保證采區(qū)、工作面的正常接替，以保證安全、均衡、高效的生產(chǎn)，并且有利于提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。合理的開采順序可以保證開采水平、采區(qū)、回采工作面的正常接替，保證礦井持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，最大限度地采出煤炭資源，減少巷道掘進(jìn)率及維護(hù)工程量；合理的集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備

121、能力，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，便于防止災(zāi)害，保證生產(chǎn)安全可靠。</p><p>　　根據(jù)《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，新建礦井采區(qū)開采順序必須遵循先近后遠(yuǎn)，逐步向井田邊界擴(kuò)展的前進(jìn)式開采。多煤層開采時(shí)，一般先采上層，后采下層的下行式開采，還應(yīng)厚、薄煤層合理搭配開采；開采有煤與瓦斯突出煤層時(shí)，應(yīng)按開采保護(hù)層、抽放瓦斯及單獨(dú)開采等技術(shù)措施要求，順序開采。為保證均衡生產(chǎn),一個(gè)采區(qū)開始減產(chǎn),另一個(gè)采區(qū)即應(yīng)投入生產(chǎn)。為此，必須準(zhǔn)備好一個(gè)