礦井建設(shè)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p>　　礦井建設(shè)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：興隆莊煤礦</p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p>　　班 級(jí)：礦建08-1</p><p><b>　　設(shè)計(jì)成員：陳鋼</b>

2、</p><p>　　時(shí) 間：2010.1.4-2010.1.15</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前 言…………………………………………………………… 2</p><p>　　第一章 井田境界及儲(chǔ)量……………………………………… 3 &

3、lt;/p><p>　　第一節(jié) 井田境界……………………………………… 3</p><p>　　第二節(jié) 礦井儲(chǔ)量 …………………………………… 3 </p><p>　　第二章 礦井工作制度及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 …………………… 5 &l

4、t;/p><p>　　第一節(jié) 礦井工作制度………………………………… 5</p><p>　　第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)能力及服務(wù)年限…………………… 5 </p><p>　　第三章 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 ……………………………… 6 </p><p>　　第四章 準(zhǔn)備方式 …

5、………………………………………… 7</p><p>　　第一節(jié) 煤層的地質(zhì)特征……………………………… 7</p><p>　　第二節(jié) 巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)………………………… 7</p><p>　　第五章 采煤方法 …………………………………………… 8</p><p>　　第一節(jié) 采煤工藝 ……………

6、………………………… 8</p><p>　　第二節(jié) 回采巷道布置 ………………………………… 11</p><p>　　結(jié)束語(yǔ) ………………………………………………………… 12</p><p>　　參考文獻(xiàn) ……………………………………………………… 12</p><p><b>　　前 言<

7、/b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)目的：通過(guò)對(duì)《礦井開(kāi)拓與開(kāi)采》、《礦井通風(fēng)與安全》、《井巷工程》三門(mén)課的學(xué)習(xí)，對(duì)煤礦有了初步的了解。按照礦建技術(shù)員崗位任務(wù)及其要求，同時(shí)為了更好的融會(huì)貫通，現(xiàn)做礦井模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：主要分為六個(gè)部分，即：井田境界和儲(chǔ)量、礦井工作制度及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題、準(zhǔn)備方式、采煤方法、通風(fēng)及安全。</p>

8、;<p>　　三、分組情況：采用自由結(jié)合的方式，我們五人為本次設(shè)計(jì)的第二組參與設(shè)計(jì)的成員：陳鋼、張攀、張涵、吳飛飛、趙龍</p><p>　　四、時(shí)間安排：2010.1.4-2010.1.15</p><p>　　我們所有成員一定會(huì)盡心盡力，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，努力完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)，使自己對(duì)煤礦的認(rèn)識(shí)更進(jìn)一步，為今后工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>&l

9、t;b>　　一、井田境界及儲(chǔ)量</b></p><p><b>　　1、井田境界</b></p><p>　　井田沿走向長(zhǎng)最長(zhǎng)處6997m,最短處2787 m，傾向長(zhǎng)最長(zhǎng)處5500m,最短處363 m。井田面積為31.9KM2,井田內(nèi)煤層面積為32.2KM2。 </p><p><b>　　2、礦井儲(chǔ)量</b

10、></p><p><b>　　(1)礦井工業(yè)儲(chǔ)量</b></p><p>　　礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)地質(zhì)堪探煤層厚度和質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前即可供的可列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量。</p><p>　　礦井工業(yè)儲(chǔ)量是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)的資源依據(jù)，一般即列入平衡表面的A+B+C級(jí)儲(chǔ)量，不包括作為D級(jí)儲(chǔ)量的遠(yuǎn)景儲(chǔ)量。<

11、/p><p><b>　　計(jì)算方式如下：</b></p><p><b>　　M=hAγ</b></p><p>　　式中： h — 煤層厚度，m;</p><p>　　A — 煤層面積，m2;</p><p>　　γ— 煤層容重，t/m3</p><

12、p><b>　　M= haγ</b></p><p>　　= 8.29×32200000×1.35</p><p>　　=35708 (萬(wàn)噸)</p><p><b>　　(2)礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量</b></p><p>　　礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是指礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防

13、水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物，建筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性煤柱損失后的儲(chǔ)量。</p><p>　　井田境界煤柱損失，由于礦井內(nèi)有四個(gè)斷層，按40m留設(shè)。</p><p><b>　　ZC=M－P</b></p><p>　　式中ZC — 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量， 萬(wàn)噸</p><p><b>　　M —

14、工業(yè)儲(chǔ)量</b></p><p>　　P — 永久煤柱損失量</p><p>　　井田煤柱損失 p=1475．32 (萬(wàn)噸)</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 ZC=M－P=34233 (萬(wàn)噸)</p><p>　　(3)礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地

15、保護(hù)煤柱，礦井井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱量后乘以采區(qū)采出率的儲(chǔ)量。</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱的計(jì)算</p><p>　　表1-1 礦井工業(yè)場(chǎng)地占地指標(biāo)</p><p>　　工地場(chǎng)地占地面積=設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力×占地指標(biāo)面積</p><p>　　設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力300萬(wàn)噸/年，則工業(yè)廣場(chǎng)占地面積</p>&

16、lt;p>　　S=30×0.8 =24（公頃）=240000 m2</p><p>　　假定工業(yè)場(chǎng)地為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)寬比為3：2，則長(zhǎng)邊為600m，短邊為400m，先求出煤柱的占地面積，再乘以煤層厚度，容重即可求出煤柱損失量。</p><p>　　工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的面積800000 m2，和F2斷層部分保護(hù)煤柱重合，經(jīng)計(jì)算可得出，工業(yè)場(chǎng)地共壓煤895萬(wàn)噸； </p>

17、<p>　　設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 Zk =（M－P）C</p><p>　　式中： Zk — 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸</p><p>　　M — 工業(yè)儲(chǔ)量， 萬(wàn)噸</p><p>　　P — 永久煤柱損失量，萬(wàn)噸</p><p>　　C — 采區(qū)采出率，厚煤層取75%，中厚煤層取80%，薄煤層取85%，本設(shè)計(jì)可取75%</p&g

18、t;<p>　　由于工業(yè)場(chǎng)地、礦井井下主要巷道等煤柱損失與井田開(kāi)拓方式、采煤方法有關(guān)，其煤柱損失量在開(kāi)通方式、采煤方法確定后才能確定，為便于利用礦井可采儲(chǔ)量初步確定礦井井型，上述永久煤柱損失與工業(yè)場(chǎng)地、井下主要巷道煤柱損失等，可暫按工業(yè)儲(chǔ)量的5%~7%計(jì)入，暫定礦井可采儲(chǔ)量Zk=M-（M×5%）</p><p>　　表1-2 礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算表</p><p&

19、gt;　　二、礦井工作制度及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力</p><p><b>　　1、礦井工作制度</b></p><p>　　礦井工作日為330天，采用三八制作業(yè)。</p><p>　　2、礦井設(shè)計(jì)能力及服務(wù)年限</p><p>　　礦井服務(wù)年限 T = ZK/A·K </p><p>　　式中

20、 ： ZK — 可采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸 </p><p>　　A — 年產(chǎn)量，萬(wàn)噸</p><p>　　K — 備用系數(shù)，取K=1.4 </p><p>　　T — 服務(wù)年限，年</p><p>　　按上式算得服務(wù)年限T=33922/(300×1.4)=67年</p><p>　　

21、計(jì)算結(jié)果與礦井井型和服務(wù)年限表對(duì)照知T>60，故本設(shè)計(jì)滿足要求：</p><p>　　表2-1 礦井井型和服務(wù)年限表</p><p>　　三、井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題</p><p>　　井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題（采用的主要開(kāi)拓方式，工業(yè)廣場(chǎng)位置，依據(jù)）</p><p>　　由于本井田地形較為平坦，表土層厚約48m，井深約300m，考慮到

22、地質(zhì)條件和經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，所以采用立井上下山開(kāi)拓，其主井設(shè)箕斗，副井設(shè)罐籠，兩個(gè)井筒裝備梯子間作為安全出口，并按井下生產(chǎn)費(fèi)用盡可能低的原則，確定井筒位置位于井田的中央稍偏西，走向2600m、傾向2800m處，并靠近F2斷層，有效的減少了保護(hù)煤柱的損失。井筒位置位于井田中央，有利于上下山開(kāi)采，使井下沿井田走向的運(yùn)輸工作量最小，運(yùn)輸費(fèi)用最少。</p><p>　　據(jù)上述，本設(shè)計(jì)提出以下兩個(gè)技術(shù)上可行的方案，方案一和方案二的

23、區(qū)別在于立井上下山開(kāi)拓還是立井和暗斜井綜合開(kāi)拓，兩方案生產(chǎn)系數(shù)安全可靠，方案一初期投資費(fèi)用較方案二稍大，建井周期稍長(zhǎng)，但在后期可以保證礦井的可持續(xù)生產(chǎn)；而第二方案則采用前期立井250m, 可開(kāi)拓第一水平進(jìn)行生產(chǎn)，在開(kāi)采第二水平是采用暗斜井布置,大大增加了開(kāi)拓工程量,減小了礦井生產(chǎn)效率。</p><p>　　表2-2 設(shè)計(jì)方案分析比較表</p><p>　　綜上所述，可認(rèn)為方案一和方案二在

24、技術(shù)上均有優(yōu)缺點(diǎn)，在經(jīng)濟(jì)比較過(guò)程中：雖然第一方案的基建費(fèi)用和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用稍大于第二方案，但方案一后期開(kāi)拓量較小而方案二后期開(kāi)拓量增大，投資費(fèi)用高，在總體投資上遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于方案一。從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，故決定采用第一方案，即采用立井上下山開(kāi)拓。立井開(kāi)拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制，能通過(guò)復(fù)雜的地質(zhì)條件。而且技術(shù)上也比較可靠，提升能力大，機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制。井筒為圓形斷面結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)用小，有效斷面大，通風(fēng)條

25、件好，管線短，人員升降速度快。</p><p>　　四、準(zhǔn)備方式（采、帶區(qū)準(zhǔn)備）</p><p><b>　　1、煤層的地質(zhì)特征</b></p><p>　　井田含煤地層共含有26層煤，總厚度17.88m。其中穩(wěn)定可采的有3，16上，17三層煤。局部可采的2煤，6煤以及暫不可采的10下，15上層煤?？刹擅簩涌偤穸?3.14m約占煤層厚度的73.

26、5％。而第三層煤全區(qū)穩(wěn)定，平均厚度為8.29m，占可采煤層的63％，是礦井的主采煤層。</p><p>　　2、巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)（分成幾塊、產(chǎn)量、接續(xù)方法、車(chē)場(chǎng)、主要巷道、硐室）</p><p>　?。?）主要分為五個(gè)采區(qū)，一采區(qū)為首采區(qū)，1101采煤工作面為首采面。</p><p>　?。?）所謂工作面的接替就是按礦井產(chǎn)量計(jì)劃要求，一個(gè)采煤工作面開(kāi)采結(jié)束后，由另

27、一個(gè)準(zhǔn)備好的采煤工作面投入生產(chǎn)，所形成的相成銜接關(guān)系。采用跳采的接續(xù)方法。</p><p>　?。?）采用臥式井底車(chē)場(chǎng)。</p><p><b>　?。?）產(chǎn)量：</b></p><p>　　采煤工作面的日產(chǎn)量計(jì)算：</p><p>　　Am=L H NMγCm</p><p>　　式中：

28、 L——開(kāi)切眼長(zhǎng)度，M；</p><p>　　H——工作面煤層厚度，m;</p><p>　　M——雙滾筒割煤機(jī)每刀截深0.8m;</p><p>　　γ— 煤層容重，t/m3</p><p>　　N-每天進(jìn)刀數(shù),每班進(jìn)二刀</p><p>　　Cm——工作面采出率，一般取0.93~0.97，薄煤層取高限，厚

29、煤層取低限。放頂煤開(kāi)采時(shí)，一般取0.8。</p><p>　　日產(chǎn)量Am=190×8.29×6×0.8×1.35×0.8=8165.32 噸 </p><p>　　月產(chǎn)量:按每月27個(gè)工作日計(jì)算為220463.64噸</p><p>　　年產(chǎn)量：每年按330天計(jì)算為2694555.6噸</p>&l

30、t;p>　　(5)采區(qū)主要硐室:</p><p>　　采區(qū)主要硐室包括：采區(qū)絞車(chē)房、采區(qū)變電所、采區(qū)煤倉(cāng)。</p><p>　　在采區(qū)上部、位于圍巖較穩(wěn)定的煤層底板巖層中設(shè)絞車(chē)房。</p><p>　　在采區(qū)中部、圍巖較為穩(wěn)定的地點(diǎn)設(shè)采區(qū)變電所。</p><p>　　大巷裝車(chē)線路布置如下圖：</p><p>&l

31、t;b>　　圖4.1</b></p><p><b>　　五、采煤方法</b></p><p>　　1、采煤工藝（回采面長(zhǎng)度及推進(jìn)方向、破煤裝煤方式、運(yùn)輸、支護(hù)、進(jìn)刀、勞動(dòng)組織循環(huán)）</p><p>　　1101回采工作面長(zhǎng)度1538米，開(kāi)切眼長(zhǎng)度190米，采用后退式開(kāi)采。</p><p>　　本工作面

32、采用走向長(zhǎng)壁綜采放頂煤采煤法，一次采全高，自然垮落法管理頂板。</p><p><b>　　運(yùn)輸通風(fēng)線路：</b></p><p>　　(1)運(yùn)煤線路：由1101工作面——集中運(yùn)輸巷——溜煤眼——采區(qū)運(yùn)輸上山——采區(qū)煤倉(cāng)——水平運(yùn)輸大巷——井底車(chē)場(chǎng)——主井——地面</p><p>　　(2)通風(fēng)線路：副井——水平運(yùn)輸大巷——采區(qū)軌道上山——進(jìn)風(fēng)

33、石門(mén)——1101工作面下巷——開(kāi)切眼——1101工作面上巷——采區(qū)運(yùn)輸上山——回風(fēng)井</p><p>　　(3)運(yùn)料線路：副井——井底車(chē)場(chǎng)——水平運(yùn)輸大巷——采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)——軌道上山——采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)——工作面</p><p>　　本工作面可采煤厚平均約8.29m，采用液壓支架支護(hù)，其中雙滾筒采煤機(jī)割煤高度3m，放煤高度5.3m，采放比為1：2。</p><p>　　

34、采用雙滾筒采煤機(jī)割底煤和利用放頂煤聯(lián)合落煤方式，采煤機(jī)端頭斜切進(jìn)刀，雙向割煤，截深0.8m，往返割兩刀，放一排頂煤。</p><p>　　裝煤和運(yùn)煤方式：采煤機(jī)滾筒旋轉(zhuǎn)裝底煤，人工收縮尾梁插板和擺動(dòng)尾梁放頂煤，運(yùn)煤采用前后兩部溜子平行運(yùn)煤，集中到下巷轉(zhuǎn)載機(jī)和皮帶機(jī)運(yùn)出。</p><p>　　本工作面回采以放頂煤工序?yàn)橹?，割煤與放煤平行作業(yè)，正規(guī)循環(huán)工序?yàn)椋焊蠲海萍埽魄傲铮罅铮?/p>

35、－割煤－－移架－－推前溜－－放頂煤－－拉后溜。</p><p>　　圖5.1 工作面端頭斜切進(jìn)刀示意圖</p><p>　　勞動(dòng)組織是指正規(guī)循環(huán)中生產(chǎn)工人的組織形式和勞動(dòng)定員，勞動(dòng)組織與采煤工藝，作業(yè)方式工序安排有密切關(guān)系，合理的勞動(dòng)組織應(yīng)有利于完成正規(guī)循環(huán)，提高產(chǎn)量。</p><p><b>　　正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表:</b></p&

36、gt;<p><b>　　2、避災(zāi)路線圖：</b></p><p>　　水災(zāi)：工作面——工作面上巷——運(yùn)輸上山——回風(fēng)井——地面 </p><p>　　火災(zāi)與瓦斯：工作面——工作面下巷——運(yùn)輸上山——行人聯(lián)絡(luò)巷——水平運(yùn)輸大巷——副井——地面 </p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p>

37、<p>　　本設(shè)計(jì)于2010年1月13日設(shè)計(jì)完畢，感謝涂強(qiáng)老師和徐新斌老師的指導(dǎo)！由于第一次做設(shè)計(jì)，不免存在很多問(wèn)題以及設(shè)計(jì)不合理的地方，敬請(qǐng)老師指正。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)雖然不是很理想，但我們從中學(xué)到了很多有用的東西，再次感謝老師給予的這次機(jī)會(huì)！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、徐永

38、圻 《煤礦開(kāi)采學(xué)》 徐州 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2004</p><p>　　2、楊孟達(dá) 《煤礦地質(zhì)學(xué)》 北京 煤炭工業(yè)出版社 2006</p><p>　　3、王顯政 《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 北京煤炭工業(yè)出版社 2001</p><p>　　4、東兆星 《井巷工程》 徐州 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 2004</p><p&g

39、t;　　5、郭文兵 柴華彬《煤礦開(kāi)采損害與保護(hù)》北京煤炭工業(yè)出版社 2008</p><p>　　6、能源學(xué)院采礦工程教研室 采礦工程實(shí)踐大綱及指導(dǎo)書(shū) 焦作 2007</p><p>　　7、杜計(jì)平 《開(kāi)采方法》 徐州 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 2006</p><p>　　8、《煤礦礦井采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》 煤炭工業(yè)出版社 1984</p><