雞西礦業(yè)集團(tuán)新發(fā)礦1.8Mta新井設(shè)計

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摘 要 本設(shè)計為雞西礦業(yè)集團(tuán)新發(fā)煤礦年產(chǎn)量1.8Mt/a的新井設(shè)計。此設(shè)計礦區(qū)內(nèi)有3層煤全區(qū)可采，煤層平均厚度為2.4米，走向長度為7km,傾向長度為2.6km，煤層平均傾角為20度。可采儲量為1.83977億噸，可采年限為60.8年。本設(shè)計采用雙立井二水平開拓，劃分18個采區(qū)，一水平可回采九個采區(qū)，即西一、中一、東一、西二、中二、東二、西三、中三、東三，采用集中大巷布置，單一走向長壁采煤法采煤，回采工藝采用綜采。通風(fēng)方式為中央邊界式通風(fēng)。關(guān)鍵詞 可采儲量 中央邊界式 單一走向長壁采煤法 綜采AbstractThis design is the new well design of the 1.8 Mts/ a tojixi mineral industry group each Chuang of Fangezhuang mineral.This mineral zone inside has 3 lamella coal whole zones can adopt, average thickness in coal seam is 2.4 metre, alignment length is 7 kms, incline to length as2.6 kms, average rake angle in coal seam is 20 degree.Can adopt to keep quantisty as 1.89377 ton, can adopt time limit as 60.8years.This design adopts the mine two levels expand, dividing the line eight adopt the zone, a the level can return to adopt the south a, north a, south two, north two adopt the zone, the adoption concentrates the big lane arranges, one alignment lengthways the wall adopts the method of coal adopts the coal, synthesizing the mechanization return to adopt the craft.Ventilating the way is a central margin type to ventilate.Keywords： recoverable reserves central to the single border-long wall mining method Fully 目錄摘要IAbstractII緒論1第1章 井田概況及地質(zhì)特征21.1井田概況21.1.1交通位置21.1.2地形與地勢31.1.3氣象及地震情況31.1.4水文地質(zhì)情況31.1.5煤田開發(fā)史31.1.6工礦農(nóng)業(yè)概況及原材料供應(yīng)情況31.1.7水電的供給情況31.2地質(zhì)特征41.2.1礦區(qū)內(nèi)的地層情況41.2.2井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造51.2.3煤層賦存狀況及可采煤層特征61.2.4巖石性質(zhì)、厚度及特征71.2.5井田水文地質(zhì)情況71.2.6煤質(zhì) 牌號及用途71.3勘探程度及可靠性8第2章 井田境界 儲量 服務(wù)年限92.1井田境界92.1.1井田周邊狀況92.1.2井田境界確定的依據(jù)92.1.3井田未來發(fā)展?fàn)顩r92.2井田儲量92.2.1井田儲量計算92.2.3儲量計算方法102.2.4儲量計算評價112.3礦井工作制度 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限112.3.1工作制度112.3.2生產(chǎn)能力112.3.3礦井設(shè)計服務(wù)年限12第3章 井田開拓133.1概述133.1.1井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述133.1.2影響本設(shè)計礦井開拓方式的因素及具體情況133.2礦井開拓方案選擇143.2.1井筒形式和井口位置143.2.2開采水平數(shù)目和標(biāo)高173.2.3開拓巷道布置183.3選定開拓方案的系統(tǒng)描述183.3.1井筒形式和數(shù)目183.3.2井筒位置及坐標(biāo)193.3.3水平數(shù)目及高度203.3.4石門 大巷數(shù)目和布置203.3.5井底車場形式選擇223.3.6煤層群的聯(lián)系223.3.7采區(qū)劃分233.4 井筒布置和施工243.4.1井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù)243.4.2井筒布置及裝備243.4.3井筒延伸的初步意見273.5井底車場及硐室283.5.1井底車場形式確定及論證283.5.2井底井場的布置、存車線路、行車線路布置長度283.5.3 通過能力計算293.5.3井底車場通過能力驗算303.5.4主要硐室313.6開采順序313.6.1沿井田走向的開采順序313.6.2沿井田傾向的開采順序313.6.3采區(qū)接續(xù)計劃31第4章 采區(qū)巷道布置及采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)344.1采區(qū)概述344.1.1設(shè)計采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱344.1.2采區(qū)的地質(zhì)和煤層情況344.1.3采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲量及服務(wù)年限344.2采區(qū)巷道布置354.2.1區(qū)段劃分354.2.2采區(qū)上山布置364.2.3采區(qū)車場布置374.2.4 煤倉形式，容量及支護(hù)404.2.6采區(qū)工作面接續(xù)424.3采區(qū)準(zhǔn)備434.3.1采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序43第5章 采煤方法475.1 采煤方法的選擇475.1.1采煤方法選擇的制約因素：475.1.2采煤方法選擇475.2回采工藝475.2.1選擇和決定回采工作面的工藝過程及使用的機(jī)械設(shè)備47第6章 井下運(yùn)輸和礦井提升516.1 礦井井下運(yùn)輸516.1.1運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定516.1.2礦車的選型與數(shù)量516.1.3采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇526.2 礦井提升系統(tǒng)536.2.1主井提升設(shè)備選擇和計算53第7章 礦井通風(fēng)與安全567.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定567.1.1概述567.2 風(fēng)量計算與風(fēng)量分配577.2.1礦井風(fēng)量計算的規(guī)定577.2.2礦井風(fēng)量的計算587.2.3 礦井總供風(fēng)量617.2.4 風(fēng)量分配617.2.5礦井風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施627.2.6礦井風(fēng)速的驗算627.3 礦井通風(fēng)阻力的計算647.3.1確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力647.3.2 礦井等積孔的計算657.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇657.4.1主扇的選擇計算:657.4.2電動機(jī)的選擇:667.4.3反風(fēng)措施667.5 礦井安全技術(shù)措施677.5.1預(yù)防瓦斯及煤塵爆炸677.5.2火災(zāi)與水患的預(yù)防677.5.3其他事故的預(yù)防687.5.4避災(zāi)路線及自救68第8章 礦井排水698.1概述698.1.1礦井水來源及涌水量698.1.2對排水設(shè)備的要求698.2礦井主要排水設(shè)備708.2.1排水方式與排水系統(tǒng)簡介708.2.2主排水設(shè)備及管路的選擇計算70第9章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)73結(jié)論75致謝76參考文獻(xiàn)77附錄一78附錄二861 緒論近十年來，我國煤礦生產(chǎn)技術(shù)面貌發(fā)生了很大變化，取得了很多新的成果及經(jīng)驗，儲量和產(chǎn)量均居世界前列。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綜合國力的提高，石油、天然氣、水力、核電等其他能源有了較大的發(fā)展，但是煤炭仍然是我國的主要能源，預(yù)計在今后相當(dāng)長的時間內(nèi)這種狀態(tài)不會有根本的改變。進(jìn)入新世紀(jì)以后，要求我國煤炭工業(yè)深化改革，盡快擺脫粗放經(jīng)營的舊模式，步入低投入，高產(chǎn)出，高效益的良性循環(huán)軌道。煤炭工業(yè)的發(fā)展依賴的是先進(jìn)的煤炭先進(jìn)技術(shù)。其中包括采礦工程技術(shù)。本設(shè)計包括采煤工藝方面、通風(fēng)安全方面、巖體力學(xué)方面的知識。采礦方面的知識更新很慢，我在這段時間充分利用時間,彌補(bǔ)這四年來的專業(yè)知識的不足,努力向老師請教,同時給自己思維留有空間,創(chuàng)造新的開采模式.本設(shè)計主要是通過繪制礦井的各種圖紙來進(jìn)行礦井的優(yōu)化設(shè)計，這其中文字部分包括大量的方案比較，以便使設(shè)計更加合理。在設(shè)計時，需要對礦井的地質(zhì)情況、煤層的受力等情況進(jìn)行分析，這樣才能使建成的礦井更加與實際相符。我希望通過做本次畢業(yè)設(shè)計，我能夠?qū)W到更多的采礦專業(yè)知識，鞏固我所學(xué)過的各種知識，并且能夠很好的運(yùn)用他們，從而也為我以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。第1章 井田概況及地質(zhì)特征1.1井田概況1.1.1交通位置新發(fā)井田位于黑龍江省雞西境內(nèi)，距市區(qū)中心約4km2，西與滴道礦為鄰，東與城子河煤礦西斜井相鄰。地理坐標(biāo)是東經(jīng)13048130，北緯45214517。本井田東西走向6.3km，南北傾斜寬2.3km，面積約14km2新發(fā)煤礦的交通以鐵路、公路為骨干。有礦山鐵路專線與雞西站相連，公路通達(dá)雞西市等地。交通極為便利（詳見附圖1-1）。圖1-1 交通位置圖1.1.2地形與地勢新發(fā)屬于緩坡丘陵地形。井田北部及中部皆為山崗地帶，崗溝起伏不平，地表平均標(biāo)高+130m，最高山頭+150m；井田南部為穆陵河床地帶，地表標(biāo)高+135m左右。1.1.3氣象及地震情況本井田屬于大陸性氣候，四季溫差懸殊。春季多風(fēng)，夏季溫和且時間短暫，夏秋季多雨，冬季嚴(yán)寒漫長。年平均氣溫在-1.34C之間，最高氣溫36.4C ，最低氣溫零下-35C ，年降水量316528mm左右，凍結(jié)期由11月至次年4月末。凍結(jié)深度一般為2.0m，風(fēng)向多西風(fēng)，最大風(fēng)速為25m/s。1.1.4水文地質(zhì)情況區(qū)內(nèi)最大河流為穆陵河，由西向東蜿蜒從本區(qū)經(jīng)過，注入下游的烏蘇里江，主河道寬30100m，河深14m，正常流量0.632mm3，最大流量4750 m3/s。本區(qū)西南還有數(shù)條南北向季節(jié)河流，雨季時匯入穆陵河。1.1.5煤田開發(fā)史設(shè)計井田原是城子河煤礦的接續(xù)礦，在井田的露頭部分還有育新、滴道等數(shù)處地方小煤礦。 1.1.6工礦農(nóng)業(yè)概況及原材料供應(yīng)情況本設(shè)計確定供水源由滴道團(tuán)山水庫供水。輸水管路接在團(tuán)山水庫至雞西市子輸水管路上，能夠滿足生產(chǎn)與生活需要；原材料以及生產(chǎn)生活用電均來自雞西市。1.1.7水電的供給情況新發(fā)煤礦的水源來自開采地下水，能夠滿足生產(chǎn)與生活的需要。生產(chǎn)與生活的用電均來自于雞西供電局。1.2地質(zhì)特征1.2.1礦區(qū)內(nèi)的地層情況井田內(nèi)的地層有樺山群之東山組、雞西群之穆陵組、城子河組、滴道組。城子河組為主要含煤地層。穆陵組含煤不佳，滴道組不含可采煤層。四者總厚度為1474m。由上到下分述如下：1、東山組（kjd）：總厚度為210 m，東厚西薄，巖性為中酸性的火山碎屑巖、粉砂巖、泥巖薄層所組成。 2、穆陵組（J3m）：厚度為658 m，巖性為灰色粉砂巖、細(xì)砂巖、深灰-黑色泥巖較多?；揖G色凝灰質(zhì)砂巖、泥巖十余層為標(biāo)志。還有局部可采煤層23層。煤層的夾層或頂?shù)装搴翼搸r為特征。3、城子河組（J3ch）：厚度470550 m，法院農(nóng)場較薄粒度變粗，由灰白色中粗砂巖、泥巖夾煤25層組成。其中可采或局部可采3層煤，即本井田之開采煤層。本地層以黑色泥巖及黃褐色含斜長石凝灰砂巖為特征。4、滴道組（J23d）：厚度061.4 m ，巖性以礫巖為主夾細(xì)粉砂巖薄層泥巖，質(zhì)堅硬抗風(fēng)化，不整合于麻山群之上，城子河組之下 詳見圖1-2 煤綜合柱狀圖。 圖1-2 煤系地層綜合柱狀圖1.2.2井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造新發(fā)煤礦井田范圍內(nèi)的主要地質(zhì)構(gòu)造為斷層，有少數(shù)的向斜和背斜，其中落差較大的斷層有4個，全部為正斷層，都是傾向斷層，與煤層斜交。在鉛直地層斷距中，最大斷層落差為500米，往東延展落差逐漸減小。這些貫穿了整個井田，給采掘生產(chǎn)造成了很大影響。詳見表1-1 斷層發(fā)育及落差表表1-1 斷層特征表序號斷層編號斷層性質(zhì)產(chǎn)狀落差(m)查明程度走向（）傾向（）最大最小1F2正NE2575NE500370可靠2F10正NE1575W7545可靠3F22正NW45轉(zhuǎn)弧形SN75SW轉(zhuǎn)W5020可靠4F28正NW4075SW5035可靠1.2.3煤層賦存狀況及可采煤層特征井田內(nèi)共有可采煤層三層，每層賦存不太深，傾角在21度左右，其富存情況及特征如下：1、25煤層25煤層為簡單結(jié)構(gòu)中厚煤層，厚度2.1-2.5米，平均2.3米，為全部可采煤層。頂板為粉沙巖，底板為粉細(xì)砂巖。煤巖類型以光亮型和半光亮型為主，中間夾有透鏡狀的半暗淡型煤，煤層內(nèi)生節(jié)理發(fā)育。煤的硬度f=0.40.8，容重1.4。2、29煤層29煤層為簡單結(jié)構(gòu)煤層。煤層厚度2.3-2.7米，平均2.4米，為全部可采煤層。頂?shù)装寰鶠榉奂?xì)砂巖。煤巖類型以光亮型為主，內(nèi)生節(jié)理發(fā)育，玻璃光澤。煤的硬度f=0.40.7，容重1.353、41煤層41煤層為簡單結(jié)構(gòu)中厚煤層，煤層厚度2.2-2.6米，平均2.5米，厚度變化尚有規(guī)律，西北薄，東南厚。均屬可采煤層，只有極少數(shù)不可采區(qū)域。頂?shù)装婢鶠榉凵皫r。煤巖類型以半亮型和半暗淡型煤為主，中間12層暗淡型煤，底部為光亮型煤。煤層中節(jié)理裂隙發(fā)育，棱角狀斷口。煤的硬度f=0.40.9，容重1.35。1.2.4巖石性質(zhì)、厚度及特征本區(qū)內(nèi)巖性較細(xì)，主要由粉砂巖、細(xì)砂巖、粉細(xì)互層、中砂層及煤層組成，僅有較少的粗砂巖，含爍砂巖。煤層和巖層的物性差異均比較明顯，各巖層的密度差別較小，曲線在各種巖層反應(yīng)平直煤層異常反應(yīng)明顯，巖石硬度多數(shù)為中等硬度的砂巖類。1.2.5井田水文地質(zhì)情況新建煤礦地形大部分屬漫崗，標(biāo)高在150-170米之間，井田北部及中部位河谷水文地質(zhì)區(qū)，西部及南部為丘陵水文地質(zhì)區(qū)。巖層的富水性主要取決于構(gòu)造裂隙的發(fā)育和補(bǔ)給條件，淺部各煤層除大氣降水補(bǔ)給地表外，沒其他來源，由于巖層裂隙發(fā)育程度而減弱，所以巖層的富水性有明顯的垂直分帶。由于巖性的不同，巖層的含水性極不均勻，不但存在著分帶規(guī)律而且有分層規(guī)律。從涌水量可以看出，只有大氣降水通過強(qiáng)風(fēng)化帶滲入井下，補(bǔ)給單一，采掘工程一般不受水害影響，防水工作簡單，故水文地質(zhì)條件屬簡單型。根據(jù)鄰近礦井的數(shù)據(jù)及實際勘探資料，推算出本設(shè)計礦井屬高瓦斯礦井。煤塵有爆炸危險性，在井田范圍內(nèi)煤具有自燃發(fā)火傾向，自燃發(fā)火期為6個月左右。瓦斯涌出量為15.3 m3/min。1.2.6煤質(zhì) 牌號及用途本井田煤層碳的含量由上往下逐漸增高，其平均含量在8491%，有機(jī)硫的含量較低，平均在0.310.53%間，一般在0.35%左右。磷的含量很低，平均在0.00320.006%間。煤的揮發(fā)分為21.835.18%，膠質(zhì)層厚度平均值為9.215.9 m 。厚煤發(fā)熱量一般大于5590千卡/kg,凈煤發(fā)熱量大于8200千卡/kg。根據(jù)煤心煤樣的分析結(jié)果，本區(qū)煤種弱粘結(jié)煤至瘦煤都有分布，但無肥煤出現(xiàn)，而以氣煤及焦煤類為主；本區(qū)煤層以焦煤為主，弱粘結(jié)煤次之；本區(qū)煤有害成分（硫、磷）含量很低，膠質(zhì)層厚度大于8mm具有粘結(jié)性，所有煤層作為煉焦用煤使用。1.3勘探程度及可靠性十年間，計算機(jī)和物探技術(shù)在范各莊地測工作中的應(yīng)用進(jìn)一步得到了加強(qiáng)。建立了水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，年終儲量計算機(jī)化，計算機(jī)繪圖得到了開發(fā)應(yīng)用并取得了初步成果。物探技術(shù)在防治水工作及構(gòu)造探查中發(fā)揮了重要作用，無線電坑透、瑞利波、電法（音頻電導(dǎo)、電法測探、透視等）等探測技術(shù)在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上形成了適合我礦特點的水文地質(zhì)綜合立體勘探法。引進(jìn)了菜區(qū)三維地震勘探，解決了采區(qū)內(nèi)部小構(gòu)造探查的難題。1.本井田的精查工作量是很大的，除以往工作量以外，最后一次精查區(qū)內(nèi)又鉆了238個孔，13.6萬余米，基本上搞清本井田的煤層賦存情況和主要的地質(zhì)構(gòu)造情況。但由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，相當(dāng)一部分?jǐn)嗔讶允峭贫ǖ?，控制程度還有較大擺動。根據(jù)本區(qū)斷裂的一般規(guī)律，往往在大斷裂附近還有很多較小的斷裂，再者由于煤層走向變化大，還可能有新的斷裂沒有控制，這些都需要在建井和生產(chǎn)過程中予以注意。有的鉆孔孔斜較大，對構(gòu)造的推定也有一定的影響。2.礦井涌水量是用類比法推算的，瓦斯等級也是推算的，所以可靠性都不足，待礦井建成后，根據(jù)實際情況重新確定。第2章 井田境界 儲量 服務(wù)年限2.1井田境界2.1.1井田周邊狀況本井田東部以F28斷層為界，西部與F2斷層為界，南部以41號煤層-850標(biāo)高垂直往上為界，北部與煤層自然露頭相臨。2.1.2井田境界確定的依據(jù)1.井田范圍，儲量，煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)。充分利用自然條件劃分井田。2.以保證井田的合理尺寸，及與鄰近礦區(qū)處理好關(guān)系。2.1.3井田未來發(fā)展?fàn)顩r本礦井產(chǎn)量與服務(wù)年限均較高，經(jīng)濟(jì)效益比較好，因此本井田的發(fā)展是至關(guān)重要的，從儲量上看，隨著礦井開采區(qū)域的延深，煤賦存條件趨于復(fù)雜，高強(qiáng)度的機(jī)械化開采越來越困難，影響本礦發(fā)展的不利因素主要有以下幾個方面：1、井的水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜，采、掘工程水文地質(zhì)條件的超前探查任務(wù)仍十分艱巨，仍需要投入大量的人力和資金。2、受煤賦存條件的限制，煤層壓茬關(guān)系比較緊張，造成回采工作面的銜接比較困難。3、受地震的影響，水平銜接有寫滯后。2.2井田儲量2.2.1井田儲量計算參加儲量計算的煤層有41，29，25三層煤。礦井儲量是指礦井內(nèi)所埋藏的，具有工業(yè)價值的煤炭數(shù)量。礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量，礦井工業(yè)儲量和礦井可采儲量。礦井工業(yè)儲量是進(jìn)行礦井設(shè)計的資源依據(jù)，指平衡表內(nèi)A+B+C級儲量的總和。礦井設(shè)計儲量是礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱，防水煤柱，井田境界煤柱和已有的地面建筑物，構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。礦井可采儲量是指礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護(hù)煤柱，礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲量。2.2.2保安煤柱為居住保地面建筑物及工程設(shè)施的安全，本設(shè)計對井筒及工業(yè)場地后期的風(fēng)井、規(guī)劃中的大斷層留設(shè)安全煤柱。對于必須留設(shè)保護(hù)煤柱的建筑物和構(gòu)筑物，當(dāng)其形狀規(guī)整，且長軸與煤層走向或傾向平行時，宜采用垂直部面法圈定保護(hù)邊界。1、立井井筒保護(hù)煤柱設(shè)計采用垂直剖面法2、工業(yè)場地保護(hù)煤柱按照數(shù)字標(biāo)高投影法，工業(yè)場地壓煤近似為梯形3、煤層內(nèi)煤柱一般來說，井田邊界煤柱40M，河流保護(hù)煤柱為河床倆側(cè)各40M，大的斷層一側(cè)留煤柱15-40M，有時也要根據(jù)具體情況而定。建筑物，構(gòu)筑物保護(hù)煤柱的圍護(hù)帶寬度跟建筑物和構(gòu)筑物的保護(hù)等級有關(guān)，一級為20M，二級為15M，三級為10M，四級為5M。按以上計算方法得：工業(yè)廣場煤柱損失：133.26萬噸周邊、斷層保安煤柱損失：658.07萬噸損失總量： 4588.64萬噸； 損失率為： 24.93 %2.2.3儲量計算方法計算標(biāo)注以儲量管理規(guī)程為依據(jù)，公式如下：塊段儲量=塊段面積cos(平均傾角)平均厚度容重礦井設(shè)計儲量工業(yè)儲量永久煤柱塊段可采儲量=（工業(yè)儲量永久煤柱）設(shè)計回采率回采率要求：厚煤層不小于75%，中厚煤層不小于80%，薄煤層不小于85%根據(jù)儲量諸圖、通過等高線塊段法計算本井田工業(yè)儲量為183.99Mt，可采儲量為138.04Mt。2.2.4儲量計算評價本礦井的煤層發(fā)育良好，厚度穩(wěn)定，傾角為緩傾，井田內(nèi)大的構(gòu)造控制可靠，水文地質(zhì)條件中等，儲量計算較為可靠煤層儲量見表（2-1）2.3礦井工作制度 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限2.3.1工作制度依據(jù)煤礦安全規(guī)程，煤礦生產(chǎn)許可法和勞動法有關(guān)規(guī)定并結(jié)合新發(fā)礦的實際情況，擬定工作制度如下：礦井設(shè)計年工作日為330天，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每天凈提升時間為16小時，采用“四.六”作業(yè)制度。2.3.2生產(chǎn)能力1、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的確定原則應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，國民發(fā)展需要和國內(nèi)外市場需求，技術(shù)裝備和管理水平。充分考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步等因素，依據(jù)投資少，生煤快，經(jīng)濟(jì)效益好的原則確定。2、確定礦井生產(chǎn)能力的的重要因素a 儲量是指基礎(chǔ)儲量中經(jīng)濟(jì)可采部分b 地質(zhì)和開采條件技術(shù)裝備和管理水平礦井與水平年限礦井與水平服務(wù)年限計算公式礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì)條件，煤層賦存情況，儲量，開采條件，設(shè)備供應(yīng)及國家需煤量等因素確定。根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范礦井投產(chǎn)后服務(wù)年限不應(yīng)過長，可由服務(wù)年限確定。2.3.3礦井設(shè)計服務(wù)年限礦井設(shè)計服務(wù)年限公式： （）式中：礦井設(shè)計可采儲量，Mt生產(chǎn)能力， Mta K礦井儲量備用系數(shù)，K.31.5礦井設(shè)計一般取K=1.4，地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井及礦區(qū)總體設(shè)計可取K=1.5，地方小煤礦可取K=1.3 。根據(jù)本設(shè)計礦井實際情況，K值取1.4。方案一：PZ/AK=138.04/(1.51.4)=78.16年方案二：PZ/AK=138.04/(2.41.4)=41.08年方案三：PZ/AK=138.04/(1.81.4)=60.8年從保證礦區(qū)均衡生產(chǎn)來看，井型較大的礦井對保證礦區(qū)產(chǎn)量起骨干作用，其服務(wù)年限也應(yīng)略長些，因本井田地質(zhì)儲量大，可采儲量多，則選擇方案三合理。該礦井生產(chǎn)能力為1.8Mt/a，礦井服務(wù)年限為60.8年。第3章 井田開拓3.1概述3.1.1井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述本礦區(qū)地面標(biāo)高在150-170之間，屬于丘陵地區(qū)，礦區(qū)煤層賦存穩(wěn)定，斷層中等，大的斷層都作為礦區(qū)的邊界，礦區(qū)附近各個礦井井型不同，開拓方式多樣，立井開拓占多數(shù)。井田涌水量不大，瓦斯等級為高瓦斯礦井，故可以用上山開采。根據(jù)井田條件和設(shè)計規(guī)范有關(guān)規(guī)定，本井田劃分為兩個水平，階段內(nèi)采用采區(qū)式進(jìn)行準(zhǔn)備。3.1.2影響本設(shè)計礦井開拓方式的因素及具體情況地質(zhì)構(gòu)造（主要為斷層）、頂板條件、地形及水文地質(zhì)條件，礦井生產(chǎn)能力，煤層賦存情況及儲量等對礦井開拓方式有較大影響。煤層傾角19至26之間，地質(zhì)構(gòu)造較少，涌水量不大，選用立井開拓，此開拓方式適應(yīng)能力較強(qiáng)。確定井田開拓方式的原則：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)可靠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)約基建工程量，加快礦井建設(shè)2、合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。3、合理集中開拓布置，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。4、必須慣徹執(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)造良好的條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài)。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，自動化創(chuàng)造條件。根據(jù)用戶需要，應(yīng)將不同煤質(zhì)，煤種的煤層分別開采。3.2礦井開拓方案選擇3.2.1井筒形式和井口位置根據(jù)新發(fā)礦井田地表及煤層等實際情況，本著合理開發(fā)全井田，集中生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)簡單、初期井巷工程量少、投資省、出煤早、達(dá)產(chǎn)快、安全、高效的原則，設(shè)計提出了三種井筒開拓方案：方案一：雙斜井開拓方案二：雙立井開拓方案三：主斜井副立井開拓以上三種井筒開拓方案比較如下：1、雙斜井開拓優(yōu)點：（1）井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井底車場及硐室都投資少。（2）井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升設(shè)備，鋼材消耗量小。（3）膠帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便，容易實現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門長度。缺點：(1)在自然條件相同時，斜井要比立井長得多(2)圍巖不穩(wěn)固時，斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高，采用絞車提升時，提升速度低，能力小鋼絲繩磨損嚴(yán)重，提升費(fèi)用高，動力消耗大，當(dāng)井田斜長較大時，采用多段絞車提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力.(3)由于斜井較長，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長度較大.(4)斜井通風(fēng)風(fēng)路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開專用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升.(5)當(dāng)表土為富含水的沖積層或流砂層時,斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜,有時難以通過。適用條件：煤層賦存較淺，垂深在200M以內(nèi)，煤層賦存深度為0-500M含水砂層厚度小于20-40M，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡單的煤層。井筒不需要特殊的施工的緩傾斜及傾斜煤層。技術(shù)評價：本井田一水平設(shè)在-300M水平標(biāo)高，根據(jù)煤層的賦存情況不宜采用雙斜井開拓。2、雙立井開拓：優(yōu)點：（1）立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利。（2）機(jī)械化程度高，易于自動控制。（3）井筒為圓形斷面機(jī)結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大，通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快；缺點：與斜井優(yōu)點相對適用條件 ：煤層賦存深度2001000m，含水砂層厚度20400m,立井開拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角，厚度，瓦斯，水文等自然條件限制技術(shù)上也比較可靠當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開拓時均采用立井開拓方式技術(shù)評價：本井田煤層傾角小、傾向長度大、生產(chǎn)能力大、瓦斯涌出量小，斜井開拓井筒過長，井筒斷面較小通風(fēng)較差。兼于對斜井和立井的優(yōu)缺點及適用條件的綜合考慮立井方案技術(shù)上可行，從而選用立井開拓。3、主斜井副立井開拓：優(yōu)點：兼有斜井和立井的優(yōu)點，主井采用斜井開拓，井筒施工簡單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低副井采用立井開拓，井筒容易維護(hù)，有效斷面大，有利于通風(fēng)，提升速度快缺點：如果井口相近，則井底相距較遠(yuǎn)，井底車場布置、井下的聯(lián)系就不太方便，如井底相近，由井口相距較遠(yuǎn)，地面工業(yè)建筑物就比較分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便，占地面積大，相應(yīng)地增加了煤柱損失適用條件：介于雙立井與雙斜井之間技術(shù)評價：根據(jù)設(shè)計井田的地表狀況，煤層賦存及工業(yè)廣場的布置等實際情況，如用綜合開拓不利于地面工業(yè)廣場的布置，也不利于井底車場的布置，井下的聯(lián)系和生產(chǎn)調(diào)度較為繁瑣，故該方案在技術(shù)上不合理，不適合本設(shè)計礦井所以本井田不利于用綜合開拓.表3-1 井筒開拓方案比較表項目雙立井開拓雙立井加暗斜井井開拓工程量單價費(fèi)用工程量單價費(fèi)用表土層主井掘進(jìn)費(fèi)1811758.121164670.24220.2296258.04副井掘進(jìn)費(fèi)1812573.3226319603230.6193836主井輔助費(fèi)184096.67373970.22234.4156854.88副井輔助費(fèi)184744.485399602234.4134064基巖段主井掘進(jìn)費(fèi)3207735247520011313756.64248714.6副井掘進(jìn)費(fèi)3208448.827036169403475.23266688主井輔助費(fèi)3205570.3178249611311614.31825773.3副井輔助費(fèi)3206363.920364489401547.21473595.2主井提升設(shè)備費(fèi)36171.950630.22副井提升設(shè)備費(fèi)5978.35506上述費(fèi)用合計42150.256136.22提升費(fèi)用合計9637013.211651960.24立井加暗斜井開拓兼有立井和斜井開拓的優(yōu)點，礦井建井初期選用立井，延伸選用斜井，但這兩種設(shè)計一水平為450如用斜井在此水平延伸根據(jù)煤層的賦存情況技術(shù)上可行，如采用兩水平斜井用石門與井底車場相連，石門過長，而且中間需要過斷層。故立井一水平加暗斜井技術(shù)上已不可行。根據(jù)上述井筒開拓方案的技術(shù)比較，確定立井與立井兩水平開拓方案在技述上可行。根據(jù)規(guī)定，對技術(shù)可行方案應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。（如表3-1 井筒開拓方案比較表）經(jīng)過兩方案的經(jīng)濟(jì)比較，從而得出立井開拓方案在經(jīng)濟(jì)上合理，因此，該礦井為立井開拓。對礦井井筒位置有以下的要求：1、井筒沿走向的有利位置應(yīng)在井田的中央當(dāng)井田儲量呈不均勻分布時，應(yīng)在儲量分布的中央，在此開成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開采的不利局面。2、井筒沿煤層傾向的位置，應(yīng)使總的石門工程量小，初期工程量及投資小，建井期短，且煤柱損失小。3、為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困難及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過的巖層及表土層有較好的水文，圍巖和地質(zhì)條件。依據(jù)本井田的儲量分布圖，及剖面圖考慮水平劃分及主要巷道布置，確定井口的位置在整個井田的儲量中央，坐標(biāo)為：主井：（5021976 413939）副井：(5021931 414024)3.2.2開采水平數(shù)目和標(biāo)高開采水平的尺寸以水平垂高表示，水平垂高指該水平開采范圍的垂高，合理的水平垂高要求：1、要有合理的階段斜長；2、有利于采區(qū)的正常接替；3、具有和理的區(qū)段數(shù)目；4、要保證開采水平有合理的服務(wù)年限及足夠的儲量；5、經(jīng)濟(jì)上有利的水平垂高。根據(jù)以上原因及本井田的實際情況，現(xiàn)確定水平方案如下：方案一：單水平上下山開采水平標(biāo)高： -350米階段垂高： 1000米儲量： 15321.6萬噸服務(wù)年限： 60.8方案二： 倆水平開采水平標(biāo)高： -300 -850階段垂高： 450米 550米一水平儲量： 7610.4萬噸二水平儲量： 7711.2萬噸一水平服務(wù)年限： 30.2年二水平服務(wù)年限： 30.6年參照上述方案的各項數(shù)據(jù)評價如下：方案一：該方案的階段垂高設(shè)計不符合規(guī)定，初期投資大，見效慢，不可取。方案二：該方案的水平垂高和服務(wù)年限符合規(guī)定，根據(jù)本井田實際情況，本方案可取。3.2.3開拓巷道布置開拓巷道是指為全礦井、一個水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場、主要石門、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回風(fēng)巷）、主要風(fēng)井等。本設(shè)計井田的可采層有41層、29層、25層。由于煤層傾角為緩傾斜，煤層間距比較大的特點及以上論述選用分組集中大巷，各煤層之間，大巷和井底車場之間用石門聯(lián)系的方式，生產(chǎn)區(qū)域比較集中，利于提高井下運(yùn)輸效率，開采順序靈活。3.3選定開拓方案的系統(tǒng)描述3.3.1井筒形式和數(shù)目立井開拓適應(yīng)性很強(qiáng)，根據(jù)井田的地形地勢，煤層賦存，地質(zhì)構(gòu)造等因素，和方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，該礦井采用雙立井開拓，即一主一副倆個井筒。（詳見圖3-1 井筒開拓方案示意圖）圖3-1 井筒開拓方案示意圖3.3.2井筒位置及坐標(biāo)選擇井筒的條件：井下條件 （1） 按運(yùn)輸量確定井筒位置（2） 勘探程度和初期工程量（3） 根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置 （4） 煤柱量地面條件 （1） 工業(yè)場地占地面積（2） 地形與工程地質(zhì)條件 （3） 生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置（4） 煤的運(yùn)輸條件根據(jù)本井田的實際情況，并考慮到上述條件，該礦井的井筒位置見開拓示意圖。3.3.3水平數(shù)目及高度本井田煤層傾角小走向長度長，不利于用單水平開采，并且煤層賦存較深，如選用水平數(shù)目過少上山長度不滿足規(guī)定。必須設(shè)輔助水平則引起投資費(fèi)用增加和生產(chǎn)分散，由于運(yùn)輸、提升等技術(shù)設(shè)備的發(fā)展，對緩傾斜煤層礦井規(guī)定垂高為：150米至250米，但實際工作中已經(jīng)比規(guī)定中有較大提高，大型礦井水平垂高對于緩傾斜增加到200米至500米，故此礦中選用兩水平垂高最大為500米，滿足技術(shù)要求和生產(chǎn)需要是較合理的水平數(shù)目。3.3.4石門 大巷數(shù)目和布置采用分組集中大巷布置并且此礦井選用二水平開拓煤層距大，在每一水平大巷數(shù)目為一個，沒有主石門，大巷布置在各層煤下部的巖石中便于維護(hù)，主石門因煤層的特點長度大小有所不同。本設(shè)計礦井中，大巷與石門服務(wù)年限較長，運(yùn)輸能力要求較大，所以巷道斷面設(shè)計合理與否，直接影響煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效果和生產(chǎn)的安全條件，其基本原則是在滿足安全與技術(shù)要求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面，降低造價并有利于加快施工速度。該設(shè)計礦井大巷，石門斷面的各項內(nèi)容詳見下圖（圖3-2 a，b）。圖3-2a 大巷斷面圖b 石門斷面圖圖3-2 大巷和石門斷面示意圖3.3.5井底車場形式選擇與井底車場型式選擇有關(guān)的因素有：保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；調(diào)車簡單，管理方便，彎道及交叉點少；調(diào)車簡單，符合有關(guān)規(guī)程，規(guī)范。井巷工程量小，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低；施工方便，各井筒間，井底車場巷道與主要巷道間能迅速慣通，縮短建設(shè)時間；當(dāng)大巷或石門與井筒距離較大時，能夠布置下存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場，否則，可選擇臥式井底車場。根據(jù)本設(shè)計礦井井筒形式及分組集中大巷、石門布置，結(jié)合上述井底車場型式的選擇因素，該設(shè)計礦井選用立式折返井底車場，利用大巷作為主井存車線和調(diào)車線，副井通過繞道與大巷連接。3.3.6煤層群的聯(lián)系本井田煤層間距偏大，用分組集中大巷布置，煤層間由主石門聯(lián)系。3.3.7采區(qū)劃分劃分采區(qū)時，應(yīng)考慮的原則：根據(jù)，采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，便其適應(yīng)各翼儲量及產(chǎn)量分配；開采多煤層的井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)；采區(qū)宜雙面布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時或安全上有特殊要求時，可單面布置；對于煤層穩(wěn)定，開采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適當(dāng)加大；如果井田走向長度不大，兩翼均不超過1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田邊界進(jìn)行后退式回采。區(qū)劃分原則： 1、采區(qū)宜雙面布置。當(dāng)受地面條件限制或在安全上有特殊要求時，可單面設(shè)置。2、如果井田走向長度不大，兩翼均不超過1500米，可以不劃分采區(qū)，直接從井田邊界進(jìn)行后退式開采。3、初步設(shè)計一般負(fù)責(zé)劃分第一水平采區(qū)，故需沿井田走向全長統(tǒng)一考慮，做到出后期統(tǒng)籌兼顧，不但要合理，更要有利于初期。4、采區(qū)走向長度要根據(jù)煤層地質(zhì)條件，開采機(jī)械化水平、采區(qū)儲量、生產(chǎn)能力與巷道維護(hù)等因素綜合考慮。5、采區(qū)劃分要考慮:采區(qū)接續(xù)關(guān)系，使其適應(yīng)各翼儲量及產(chǎn)量分配。6、要適應(yīng)沖填注砂井、回風(fēng)井的既定位置，使分區(qū)沖填、分區(qū)通風(fēng)的聯(lián)系巷道盡量縮短。7、采區(qū)劃分，既要有意識的縮短大巷，又要充分注意認(rèn)為境界外延的可能性。8、對于煤層穩(wěn)定、開采條件好、生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適當(dāng)加大。9、開采多煤層的井田，如煤質(zhì)相同或不分采分運(yùn)要求，此間距不大，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)。10、為了充分發(fā)揮綜機(jī)效能，減少搬家次數(shù)，提高效率和回采率，減少采區(qū)煤柱損失，凡是厚度穩(wěn)定，適合于綜機(jī)開采的部分，要單獨(dú)劃出采區(qū)，后期尺寸可較一般采區(qū)增大。11、對于自然發(fā)火傾向濃烈的煤層或巷道圍巖壓力大、難于維護(hù)的礦井，采區(qū)尺寸要適當(dāng)縮小。12、初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機(jī)的實際長度及電壓降的控制范圍，后期尺寸可以逐步增大。（詳見圖3-3采區(qū)的劃分示意圖）圖3-3 采區(qū)的劃分示意圖3.4 井筒布置和施工3.4.1井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù)雞西盆地是在晚侏羅紀(jì)開始發(fā)展形成的內(nèi)陸含煤盆地，基底為元古界麻山群。含煤地層是中生界侏羅紀(jì)雞西群，上覆白堊系華山統(tǒng)陸相沉積，新生界第三系陸相含煤沉積和玄武巖沉積，第四系河湖相及山間河床，河谷相沉積。副井支護(hù)：混凝土井壁厚550毫米，充填混凝土50毫米；主井支護(hù)：混凝土井壁厚450毫米，充填混凝土50毫米。3.4.2井筒布置及裝備井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)，運(yùn)輸方式，通風(fēng)安全等因素具體遵循原則如下：1、符合，對運(yùn)輸、通風(fēng)、管線等布置的要求，滿足施工需要；2、有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全；3、合理使用斷面空間，減少井筒工程量；4、當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對井筒中各種管線或其它設(shè)備的破壞應(yīng)減少到最低程度。根據(jù)該設(shè)計礦井年產(chǎn)量、提升方式等實際情況，本設(shè)計礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施。（詳見圖3-4）主井井筒：井筒直徑7.0m，凈斷面面積38.465m2，掘進(jìn)斷面面積44.157m2井筒深度800m。井筒內(nèi)裝備一對16t剛性罐道立井多繩箕斗（JDG16/1504Y），采用18018010mm方形方型空心型鋼罐道，端面布置采用樹脂錨桿固定拖架。副井井筒：井筒直徑7.0m，凈斷面面積38.465m2，掘進(jìn)斷面積44.157m2。井筒深度800m，井筒裝備一對1.5t固定式礦車600mm軌距，雙層四車剛性立井多繩罐籠，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井筒。采用18018010mm方型空心型鋼罐道，端面采用樹脂錨桿固定拖架。罐道和井梁，罐道導(dǎo)向?qū)娱g距均按6.0m設(shè)計。井筒內(nèi)沒有鋼-玻璃鋼復(fù)合材料梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷有排水管路三趟（一趟預(yù)備），井下消防灑水管路。另外，井筒還敷設(shè)有動力電纜、通訊訊號電纜。主井井筒斷面圖 及圖3-5 副井井筒斷面圖 ）圖3-4 主井井筒斷面圖3-5 副井井筒斷面3.4.3井筒延伸的初步意見方案一：斜井延伸；方案二：立井延伸；用方案一（斜井延伸）后通風(fēng)較為困難，而且需要過斷層。對生產(chǎn)安全有不利影響，而用方案二（立井延伸）不僅通風(fēng)較為容易還可充分利用原有的設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)單一。轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費(fèi)用低，管理較方便，雖然在延伸時井筒同時擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸，施工與生產(chǎn)干擾，但這是必須有的一段環(huán)節(jié)故不可定為缺點，經(jīng)過上述我建議選用方案二（立井延伸）。3.5井底車場及硐室3.5.1井底車場形式確定及論證 井底車場形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運(yùn)輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇。該礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下：1）該礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為1.8Mt/a，年工作日330d，實行四六工作制，每日凈提升16小時；2）礦井采用雙立井開拓方式，兩個開采水平，分組集中大巷布置，兩翼來煤量基本相等；3）主要運(yùn)輸大巷采用3t底卸式礦車運(yùn)輸，每列車由30輛礦車組成，由兩臺10t蓄電池式電機(jī)車一前一后牽引。卸載時，機(jī)車通過卸載站。輔助運(yùn)輸和掘進(jìn)煤采用1.5噸固定式礦車，煤矸混合列車由30輛1.5噸礦車組成。一臺10t蓄電池電機(jī)車牽引。4）本設(shè)計礦井屬于高瓦斯、低等涌水量礦井；綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計要求，經(jīng)分析比較后，本設(shè)計礦井?dāng)M選用3.0t底卸式礦車折返立式井底車場3.5.2井底井場的布置、存車線路、行車線路布置長度1井底車場線路布置的要求1)、井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線和回車線組成，由于通過各個井底車場的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長度亦相應(yīng)不同。2)、井底車場的線路工程量??；3)、井底車場線路布置時，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性；4)、為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需布置在直線段上；5)、線路布置要有利于通風(fēng)；6)、盡量減少道岔和交岔點；7)、底卸式礦車的井底車場設(shè)計要注意調(diào)頭問題。2存車線長度的確定確定存車線長度是井底車場設(shè)計中的重要問題，如果存車線長度不足，將會使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過長，會使列車在車場內(nèi)的調(diào)車時間增加，反而降低了車場通過能力，并增加車場工程量。根據(jù)我國煤礦多年的實踐經(jīng)驗，各類存車線可以選用下列長度：1、中小型礦井的主井空、重車線長度各為1.01.5列車長；2、副井空、重車線長度， 中小型礦井按0.51.0列車長；3、材料車線長度，中小型礦井應(yīng)能容納510個材料車；4、調(diào)車線長度通常為1.0列車和電機(jī)車長度之和；3、存車線長度的計算主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線：L=mnLk+NLj+Lf式中：L主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線有效長度，m；m-列車數(shù)目，列；n-每列車的礦車數(shù)，按列車組成計算確定；Lk-每輛礦車帶緩沖器的長度， m；N-機(jī)車數(shù),Lj-每臺機(jī)車的長數(shù)，Lf-附加長度，取10 m。經(jīng)過計算，得 主井L=1304+24.5+10=139m，副井L=0.5303.0+4.5+10=59.5m。材料車線有效長度L=ncLc+nsLs式中： L材料車線有效長度，m；nc-材料車數(shù)，輛；Lc-每輛材料車帶緩沖器的長度，m；ns-設(shè)備車數(shù)，輛；Ls-每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度，m；L=ncLc+nsLs=102.4=24 m。根據(jù)實際需要，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長40m。3.5.3 通過能力計算 1.井底車場線路布置圖和調(diào)度表見下圖：圖3-6 井底車場線路布置圖2.礦井日產(chǎn)原煤5454噸，每日運(yùn)日矸石量為545415%=818.1t，日產(chǎn)掘進(jìn)煤為54546%=327.24t，3t底卸式礦車日運(yùn)煤量為54540.95=5181.3t。3t底卸式礦車列車數(shù)為5181.3/（330）=58列。根據(jù)礦井矸石量與掘進(jìn)煤的比例（20%/6%=5/3），確定1.5t煤矸石混合列車由17輛矸石與13輛煤車組成。每列矸石車與煤車的載重之比為317/1.59=5/2故符合要求，日混合列車數(shù)為（818.1+327.24）/（313+1.59）=22（列）每日進(jìn)入井底車場的3t底卸式礦車數(shù)與1.5t混合列車數(shù)之比為78/22=4/2每一調(diào)度循環(huán)時間為21.5分，列車進(jìn)入井底車場平均間隔時間為21.5/6=3.58分，列車在井底車場平均運(yùn)行時間為10.7分，3t底卸式礦車在井底車場平均運(yùn)行時間為7.6分，1.5混合列車在井底車場平均運(yùn)行進(jìn)間為18分。3.5.3井底車場通過能力驗算按公式計算： N=TaQ/1.15T=25.2Q/1.15T=25.2(4223+291.5)/(1.1521.5)=296Mt/a通過能力富余系數(shù)為296/180=1.641.2。滿足設(shè)計規(guī)范要求。3.5.4主要硐室原則：符合煤礦安全規(guī)程及煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范的規(guī)定；硐室布置一般隨井底車場型式的不同而變化。主井系統(tǒng)硐室：固定礦車推車機(jī)及翻車機(jī)硐室、底卸式礦車卸載站硐室、井底煤倉及箕斗膠帶輸送機(jī)裝載硐室、清理撒煤硐室及水泵房室等。副井系統(tǒng)硐室：副井馬頭門、主排水泵硐室、水倉及清理水倉硐室、主變電所、副井井底操車設(shè)備硐室及等候室等。3.6開采順序3.6.1沿井田走向的開采順序根據(jù)該設(shè)計礦井的煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況，采用由中央向兩側(cè)開采，這樣有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，確定生產(chǎn)的連續(xù)性；依據(jù)采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長壁開采。 詳見表（3-2）一水平采區(qū)接續(xù)圖表。3.6.2沿井田傾向的開采順序下行開采 即：從上而下開采煤層。3.6.3采區(qū)接續(xù)計劃編制采區(qū)接替計劃時應(yīng)使投產(chǎn)采區(qū)或近期接替生產(chǎn)的采區(qū)，準(zhǔn)備工程量小、時間短、生產(chǎn)條件好，同時生產(chǎn)和同時準(zhǔn)備的采區(qū)數(shù)目不宜太多，幾個采區(qū)同時生產(chǎn)的礦井，各采區(qū)接替的時間宜彼此錯開，不宜排在同一年度。（詳見采區(qū)接續(xù)表3-2）表3-2 采區(qū)接續(xù)表3.6.4“三量”控制情況1.礦井開拓煤量的確定開拓煤量是指開拓巷道均已掘進(jìn)完畢，形成了主要運(yùn)輸和通風(fēng)系統(tǒng)，則在此開拓巷道水平以上的設(shè)計礦量稱為開拓煤量?？砂聪率接嬎悖篕=(ms Pk) c式中：K開拓煤量，Mtm計算范圍內(nèi)的地質(zhì)儲量，Mts地質(zhì)損失，是因為地質(zhì)及水文地質(zhì)條件不利所造成的損失，包括含水大、煤層厚度小、斷層多等原因不能采出的儲量，MtC采區(qū)回采率，2.準(zhǔn)備煤量的確定準(zhǔn)備煤量（采區(qū)走向長度采區(qū)斜長煤層平均厚度煤層容量地質(zhì)損失呆滯煤量）采區(qū)回采率3.回采煤量的確定回采煤量是指準(zhǔn)備煤量范圍內(nèi)已被采煤巷道所固定的可采儲量?？砂聪率接嬎悖簄ndcn式中：n回采煤量 nd已為采煤巷道所固定的可采儲量cn工作面回采率根據(jù)有關(guān)規(guī)定，開拓煤量、準(zhǔn)備煤量、回采煤量都應(yīng)該有一定的可采期。開拓煤量可采期=期未開拓煤量當(dāng)年計劃或設(shè)計生產(chǎn)能力；準(zhǔn)備煤量可采期=期未準(zhǔn)備煤量當(dāng)年平均計劃產(chǎn)量或平均月計劃能力；回采煤量可采期=期未回采煤量當(dāng)年平均月計劃回采煤量；開拓煤量可采期=20年3-5年滿足要求；準(zhǔn)備煤量可采期=15年1年滿足要求；回采煤量可采期=11月4-6月滿足要求。在一般情況下，礦井三量符合上述規(guī)定即能達(dá)到平衡，并有一定的合理儲備，但其為概括性指標(biāo)，三量可能符合要求但不一定滿足接續(xù)要求，所以三量只可作采掘關(guān)系的參考指標(biāo)。第4章 采區(qū)巷道布置及采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)4.1采區(qū)概述4.1.1設(shè)計采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 本設(shè)計采區(qū)為中一采區(qū)。位于井田中上部，東以F22斷層為邊界；西以F10為界；南部與下水平相鄰，北部與露頭相鄰。采區(qū)煤柱在各斷層的兩則各留設(shè)20米的保護(hù)煤柱。4.1.2采區(qū)的地質(zhì)和煤層情況地質(zhì)構(gòu)造特別簡單，一條斷層正好作為采區(qū)的邊界，故不受斷層影響；區(qū)內(nèi)褶曲不發(fā)育，也無巖漿巖侵入體，巖性較細(xì)主要由粉砂巖、細(xì)砂巖、粉細(xì)互層、中砂層及煤層組成僅有較少粗砂巖，含爍砂巖，煤層的頂?shù)装鍨樯皫r層，多數(shù)煤層頂板好，部分煤層有偽頂。采區(qū)內(nèi)總共1層可采煤層，厚度2.5m，煤層傾角為21，平均傾角為20。4.1.3采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲量及服務(wù)年限一個采煤工作面產(chǎn)量由公式：A=LV0MRC0式中：L采煤工作面長度，m; V0工作面推進(jìn)度，m/a; M煤層厚度或采高，m; R密度，t/m30;C0采煤工作面采出率，一般取0.930.97,薄煤層取高限，厚煤層取低限。采區(qū)生產(chǎn)能力：A = A1