雞西礦業(yè)集團(tuán)東山煤礦0.9Mta新井設(shè)計(jì)

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I 摘 要 東山礦為雞西礦業(yè)集團(tuán)東山礦 0 9Mt a新井設(shè)計(jì) 共有可采煤層為 3層 分別為 1 上 3 上和 6 A 煤質(zhì)為 1 3焦煤 煤層總厚度為 5 5m 設(shè)計(jì)井田 地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單 工業(yè)儲(chǔ)量為 89 94Mt 可采儲(chǔ)量 71 79 Mt 設(shè)計(jì)服務(wù)年限為 56a 由于煤層傾角為 8 屬緩傾斜煤層 劃分為二個(gè)水平 2 個(gè)帶區(qū) 三個(gè)工 作面達(dá)產(chǎn) 達(dá)產(chǎn)時(shí)帶區(qū)個(gè)數(shù)為兩個(gè) 采用帶區(qū)式準(zhǔn)備 采用的采煤方法為傾斜 長壁采煤法 采煤工藝為普通機(jī)械化采煤工藝 大巷運(yùn)輸采用 10t架線式電機(jī) 車牽引 3t底卸式礦車運(yùn)輸 頂板處理方法為全部跨落法 運(yùn)輸方式工作面運(yùn) 輸采用刮板輸送機(jī) 分帶區(qū)運(yùn)輸巷采用帶式輸送機(jī) 年工作日為 330 d 礦井 采用 三八 工作制 日進(jìn) 4刀 提升方式主井采用箕斗提升 由于本人水平有限 設(shè)計(jì)之中難免有錯(cuò)誤 望各位老師不吝賜教 本人一 定虛心接受 為以后工作打下良好的基礎(chǔ) 關(guān)鍵詞 礦井設(shè)計(jì) 傾斜長壁采煤法 全部垮落 II Abstract Dongshan Mine in Jixi Mining Group of Dongshan Mine 0 9 Mt a new well design a total coal seam to three storeys for 1 up 3 up and 6 A For a coal coke 3 Total coal thickness of 5 5 meters Mine design simple geological structure industrial reserves of 89 94 Mt 71 79 Mt recoverable reserves Design service life of 56years seam inclination of 8 gently inclined seam is divided into two levels with two Face up to three production production of the district brought the number to two Use of the belt prepared The mining method for inclined longwall mining mining technology to ordinary mechanized mining technique Roadway transport the 10 t linear motor vehicle traction 3 t bottom tub transport roof treatment for all inter drop method Face transport mode of transport used scraper conveyor Zoning district adopted roadway transport belt conveyor 330 days d Mine three eight system Progressive four days knife Ways to enhance use of the main shaft winder Given the limited the design of an error is inevitable and hopes that substantive progress has spared no teachers I must humbly accept for the future work to lay a good foundation Keywords Mine Design inclined longwall mining method all falling III 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 緒 論 1 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 2 1 1 井田概況 2 1 1 1 交通位置 2 1 1 2地形地勢(shì) 3 1 1 3氣象及地震情況 3 1 1 4 水文地質(zhì)情況 3 1 1 5煤田開發(fā)史 3 1 1 6工農(nóng)業(yè)及原料供應(yīng)狀況 3 1 1 7水源及電源 3 1 2地質(zhì)特征 4 1 2 1 地層情況 4 1 2 2 地質(zhì)構(gòu)造 4 1 2 3煤層賦存狀況及可采煤層特征 6 1 2 4 巖石性質(zhì) 厚度特征 6 1 2 5 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 6 1 2 6沼氣 煤塵 礦井涌水及煤的自然性 7 1 3勘探程度及可靠性 7 第二章 井田境界 儲(chǔ)量 服務(wù)年限 8 2 1確定井田境界的依據(jù) 8 2 1 2井田境界確定的依據(jù) 8 2 2井田儲(chǔ)量 8 2 2 1井田儲(chǔ)量的計(jì)算 8 2 2 2保安煤柱 9 2 2 3儲(chǔ)量計(jì)算方法 9 2 2 4儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 10 2 3礦井工業(yè)制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 10 2 3 1礦井工作制度 10 IV 2 3 2礦井生產(chǎn)能力 10 2 3 3礦井服務(wù)年限的確定 11 第三章 井田開拓 12 3 1 概述 12 3 1 1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 12 3 1 2 影響東山礦開拓方式的因素及具體情況 12 3 2礦井開拓方案的選擇 13 3 2 1 井硐形式和井口位置 13 3 2 3 開采水平的數(shù)目及標(biāo)高 18 3 2 4 開拓巷道的布置 19 3 3 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 20 3 3 1 井筒形式和數(shù)目 20 3 3 2 井筒位置及坐標(biāo) 20 3 3 3水平數(shù)目及高度 21 3 3 4石門 大巷數(shù)目及布置 21 3 3 5 井底車場(chǎng)的形式及選擇 24 3 3 6 煤層群的聯(lián)系 24 3 3 7 帶區(qū)劃分 24 3 4 井筒布置和施工 26 3 4 1 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) 26 3 4 2 井硐布置及裝備 26 3 4 3 井筒延深意見 29 3 5 井底車場(chǎng)及硐室 29 3 5 1 井底車場(chǎng)形式的確定及論證 29 3 5 2 井底車場(chǎng)的布置 儲(chǔ)車線路及行車線路的布置長度 30 3 5 3 井底車場(chǎng)通過能力計(jì)算 32 3 6 開采順序 35 3 6 1 沿煤層走向的開采順序 36 3 6 2 沿煤層垂直方向的開采順序 36 3 6 3沿煤層傾斜方向的開采順序 36 3 6 4 帶區(qū)接續(xù)計(jì)劃 36 第 4 章 帶區(qū)巷道布置 40 4 1帶區(qū)概述 40 V 4 1 1設(shè)計(jì)帶區(qū)的位置 邊界 范圍 帶區(qū)煤柱 40 4 1 2帶區(qū)的地質(zhì)和煤層情況 40 4 1 3帶區(qū)生產(chǎn)能力 儲(chǔ)量及服務(wù)年限 40 4 2 帶區(qū)巷道布置 41 4 2 1區(qū)段劃分 41 4 2 2 帶區(qū)巷道布置 42 4 2 3 帶區(qū)上部車場(chǎng)布置 42 4 2 4帶區(qū)煤倉形式 容量及支護(hù) 43 4 2 5帶區(qū)硐室簡(jiǎn)介 45 4 2 6帶區(qū)工作面的接續(xù) 45 4 3 帶區(qū)準(zhǔn)備 45 4 3 1帶區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 45 4 3 2帶區(qū)主要巷道的斷面及支護(hù)方式 46 第 5 章 采煤方法 47 5 1 采煤方法的選擇 47 5 2 回采工藝 48 5 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 48 5 2 2工作面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式 49 6 1 礦井井下運(yùn)輸 52 6 1 1運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 52 6 1 2礦車的選型及數(shù)量 53 6 1 3帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 54 6 2 礦井提升系統(tǒng) 54 6 2 1礦井主提升設(shè)備的選擇及計(jì)算 54 第 7 章 礦井通風(fēng)與安全 56 7 1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 56 7 1 1概述 56 7 1 2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 56 7 1 3主扇工作方式的確定 57 7 2 風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配 57 7 2 1礦井風(fēng)量計(jì)算的規(guī)定 57 7 2 2 風(fēng)量計(jì)算 58 7 2 4 風(fēng)速的驗(yàn)算 60 VI 7 2 5 風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 62 7 3 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 62 7 3 1 確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 62 7 3 2 礦井等積孔計(jì)算 63 7 4 通風(fēng)設(shè)備的選擇 64 7 4 1 主扇的選擇計(jì)算 64 7 4 2 電動(dòng)機(jī)的選擇 65 7 4 3 反風(fēng)措施 65 7 5 礦井安全生產(chǎn)措施 65 7 5 1 預(yù)防瓦斯及煤塵爆炸 65 7 5 2 火災(zāi)與水患的預(yù)防 66 7 5 3 其他事故的預(yù)防 66 7 5 4 避災(zāi)路線及自救 規(guī)定 67 第 8 章 礦井排水 68 8 1 概述 68 8 1 1 礦井水來源及涌水量 68 8 1 2 對(duì)排水設(shè)備的要求 68 8 2 礦井主要排水設(shè)備 69 8 2 1 排水方式與排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介 69 8 2 2 主排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算 70 第 9 章 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 73 參考文獻(xiàn) 75 致 謝 76 附 錄 1 77 附 錄 2 83 1 緒 論 通過大學(xué)四年我對(duì)采礦工程的專業(yè)學(xué)習(xí) 我掌握了很多專業(yè)知識(shí) 為了能 更好的鞏固和運(yùn)用這些知識(shí) 我做雞西礦業(yè)集團(tuán)東山礦的新井設(shè)計(jì) 我在畢業(yè) 實(shí)習(xí)中也收集了很多東山礦的資料 本設(shè)計(jì)主要是關(guān)于新井的建設(shè) 其中包括 開拓方式 采煤工藝 支護(hù)方式 設(shè)備選型以及礦井的各個(gè)系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)包括 通風(fēng)安全方面 采煤工藝方面 巖石力學(xué)方面以及 CAD制圖方面的知識(shí) 而且 還使用了帶區(qū)開采 本設(shè)計(jì)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(jì) 這其中文字部分包括大量的方案比較 使設(shè)計(jì)更加合理 在設(shè)計(jì)時(shí) 對(duì)礦井的地質(zhì)情況 煤層的受力等情況進(jìn)行分析 使建成的礦井更加與實(shí)際相 符 我希望通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 我能夠?qū)W到更多的專業(yè)知識(shí) 復(fù)習(xí)我所學(xué)過的 各門課程 并且能夠熟練運(yùn)用他們 從而也為我在以后的工作中打下基礎(chǔ) 同 時(shí)也為我熟悉自己所掌握的課程提供了一個(gè)良好的平臺(tái) 再本次設(shè)計(jì)中 我將 自己的理論充分的和實(shí)際相結(jié)合 但是由于本人實(shí)際經(jīng)驗(yàn)有限 很多理論和實(shí) 際有出入 希望老師能批評(píng)指正 本人不勝感激 更加感謝母校在我即將離校 時(shí)給我提供了寶貴的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì) 讓我在今后的工作上終身受益 2 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 1 1 井田概況 1 1 1 交通位置 交通狀況 東山礦位于黑龍江省雞西市境內(nèi) 東經(jīng) 130 42 20 130 51 31 北緯 45 18 42 45 22 16 東山礦的交通以鐵路 公路為主 有礦山鐵路 專線與雞西站相連 公路通達(dá)雞西市 密山市等地 交通較為便利區(qū)內(nèi)公路四 通八達(dá) 交通十分便利 有數(shù)條國有鐵路和國家級(jí)公路 見圖 1 1 比 例 尺 1 60圖 1 交 通 位 置 圖至 林 口 滴 道至 牡 丹 江 柳 毛 礦石 墨 礦通 樺 木 林 場(chǎng)水源地 恒 山 礦 東 山礦 二 道 河 子 礦張 新 礦雞 西 礦 業(yè) 集團(tuán) 雞 西 通 密 山雞 東 通 密 山東 海 礦杏 花 礦正 陽 礦城 子 河 礦滴 道 礦 3 1 1 2 地形地勢(shì) 東山礦區(qū)屬于盆地在侏羅紀(jì)沉積之前的多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中 地面最大高差在 250m 左右 1 1 3 氣象及地震情況 區(qū)內(nèi)自 11 月至翌年 4 月為凍結(jié)期 凍結(jié)深度為 1 5 2 0m 最高氣溫在零 上 37 C 31 C 最低氣溫在 29 C 34 C 全年平均氣溫在零上 0 5 C 處于亞 寒帶屬大陸性季風(fēng)氣候 年降水量在 390mm 到 700mm 年平均降水量為 545mm 風(fēng)向多為西北和西南 風(fēng)力 3 4 級(jí) 1 1 4 水文地質(zhì)情況 區(qū)內(nèi)有穆棱河 滴道河 河北溝和暖泉河均離礦井較遠(yuǎn)對(duì)東山礦井影響較 小 故不于考慮 東山礦最大涌水量為 121 m3 h 最小涌水量為 70 m3 h 屬 于低涌水量礦井 1 1 5 煤田開發(fā)史 東山礦為新井設(shè)計(jì) 無開發(fā)史 1 1 6 工農(nóng)業(yè)及原料供應(yīng)狀況 東山礦周圍資源豐富 可為東山礦區(qū)提供農(nóng)產(chǎn)品及生產(chǎn)資料 礦井建設(shè)及 生產(chǎn)設(shè)備可由附近省市廠家提供 1 1 7 水源及電源 東山礦區(qū)水源來自水庫 地下水 能夠滿足生產(chǎn)與生活需要 生產(chǎn)與生活 用電來自雞西市供電局和雞東縣供電局雙回路供電 4 1 2 地質(zhì)特征 1 2 1 地層情況 東山礦區(qū)屬于盆地在侏羅紀(jì)沉積之前的多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中 本地區(qū)近于南北 方向 地面井田西北部煤層傾角在 8 10 井田中部煤層傾角在 10 18 井田南部煤層傾角在 12 13 局部有斷層 本煤田形成之 后 來自南北方向的主壓應(yīng)力的進(jìn)一步加強(qiáng) 形成了今日的煤田構(gòu)造形態(tài) 1 上 3 上和 6 A 煤層位于東山中部巖性為砂巖 頁巖 砂頁巖 凝灰?guī)r 底部 砂巖 總厚 5 5m 1 2 2 地質(zhì)構(gòu)造 東山井田范圍內(nèi)的主要地質(zhì)構(gòu)造為斷層 其中斷層有 3 個(gè) 鉛直斷距在 25m 左右 詳見 表 1 1 斷層特征表 表 1 1 斷層特征 產(chǎn)狀 落差 m 存在依據(jù)及控制情況 備 注 順 序 號(hào) 斷 層 編 號(hào) 斷 層 性 質(zhì) 走向 傾向 傾角 最大 最小 1 F13 正 斷 層 60 W NE 30 25 來原于以往的地質(zhì)報(bào)告 2 F11 正 斷 層 56 W NE 34 40 來原于以往的地質(zhì)報(bào)告 3 F8 正 斷 層 58 W NE 32 50 來原于以往的地質(zhì)報(bào)告 5 3上1上 巖 性 描 述粉 砂 泥 質(zhì) 巖1 3焦 煤灰 色 細(xì) 砂 巖黑 灰 色 粉 砂 質(zhì) 砂 巖細(xì) 中 砂 巖 水 平 層 理粉 砂 巖 夾 粗 砂 巖中 砂 巖 夾 粗 砂 巖 深 灰 色中 砂 巖 細(xì) 砂 巖粉 砂 巖粗 砂 巖 中 砂 巖 灰 黑 色焦 煤粗 砂 巖焦 煤 地層厚 煤層煤層號(hào) 8 76 52 09913 0826柱 壯地 層 系 統(tǒng)界 系 統(tǒng)中生界 侏 侏羅 羅系 統(tǒng)上 627中 砂 巖 細(xì) 砂 巖 灰 黑 色 圖 1 2 煤層綜合柱狀圖 6 1 2 3 煤層賦存狀況及可采煤層特征 東山礦區(qū)煤系地層屬侏羅系上上統(tǒng)組地層 共有可采煤層 3 層 全部為可 采煤層 可采總厚度為 5 5m 見 表 1 2 賦存特征表 表 1 2 煤層 號(hào) 煤層 厚度 煤層 結(jié)構(gòu) 層間距 m 可采程度 頂板巖性 底板巖性 1 上 1 8 簡(jiǎn)單 全層可采 細(xì)砂 粉細(xì)互層 20 3 上 1 5 簡(jiǎn)單 全層可采 細(xì)砂 粉砂巖 6 A 1 2 簡(jiǎn)單 50 全層可采 粉砂 粉砂巖 1 2 4 巖石性質(zhì) 厚度特征 煤層頂?shù)装宓暮穸纫话愣即笥?8m 多為砂巖 見 表 1 3 表 1 3 巖石力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)表 名 稱 抗壓強(qiáng)度 c MPa 抗拉強(qiáng)度 t MPa 摩擦角 內(nèi)聚力 C MPa 砂 巖 20 200 4 25 35 50 8 40 泥灰?guī)r 10 100 2 10 15 30 3 20 1 2 5 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 東山礦受大氣降水直接補(bǔ)給 巖石風(fēng)化裂隙不發(fā)育 地下水呈裂隙水形式 不豐富 已探明含煤地曾風(fēng)化裂隙帶總深度在 80 100m 而強(qiáng)風(fēng)化裂隙帶在 50 60 沒以內(nèi) 目前新井在 200 500m 標(biāo)高之間 垂深近于 300 700m 風(fēng)化 裂隙水對(duì)其直接影響很小 井口標(biāo)高大大高于洪水位線 洪水對(duì)礦井影響不大 7 1 2 6 沼氣 煤塵 礦井涌水及煤的自然性 1 瓦斯賦存情況及涌出量 根據(jù)現(xiàn)有資料和臨近生產(chǎn)礦井的調(diào)查 東山礦區(qū)內(nèi)含瓦斯 瓦斯相對(duì)涌出 量 0 547 m3 t 絕對(duì)涌出量 21 m3 h 屬于低瓦斯礦井 2 煤塵爆炸行 煤塵爆炸指數(shù)為 0 7 煤塵沒有爆炸危險(xiǎn)性 3 煤的自然情況 根據(jù)實(shí)際調(diào)查 及其臨近礦井的調(diào)查報(bào)告 該井田范圍內(nèi)的煤沒有自然傾 向 但在秋冬季也應(yīng)注意防火 4 礦井涌水量 70 121 m3 h 屬于低涌水量礦井 1 3 勘探程度及可靠性 東山井田范圍內(nèi) 勘探鉆探甲 乙級(jí)孔率為 88 4 煤層甲 乙級(jí)層點(diǎn)率 為 87 8 物探甲 乙級(jí)孔率和煤層層點(diǎn)率均為 100 鉆探測(cè)井資料齊全準(zhǔn) 確 并采用水泥沙漿法封孔 物探質(zhì)量高于鉆探選題 在報(bào)告編制中進(jìn)行了合 理取舍 整個(gè)報(bào)告達(dá)到了 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 的要求 經(jīng)綜合評(píng)定 本 區(qū)構(gòu)造程度屬簡(jiǎn)單 8 第二章 井田境界 儲(chǔ)量 服務(wù)年限 2 1 確定井田境界的依據(jù) 2 1 1 井田周邊狀況 1 劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間 2 以地理地形 地質(zhì)條件作為劃分境界的依據(jù) 3 要適合選擇井筒位置 安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物 4 井田要有合理的走向長度 以利于機(jī)械化的不斷提高 2 1 2 井田境界確定的依據(jù) 根據(jù)上述原則 結(jié)合東山礦區(qū)實(shí)際的情況 東山礦井田境界確定為 東經(jīng) 130 42 20 130 51 31 北緯 45 18 42 45 22 16 2 1 3 井田未來的發(fā)展情況 該井田隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平全面的提高 井田范圍內(nèi)的探明儲(chǔ)量會(huì) 越來越精確 可能在更深部發(fā)展可采煤層 2 2 井田儲(chǔ)量 2 2 1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 東山礦區(qū)范圍內(nèi)計(jì)算的煤層有 1 上 3 上 6 A三層 各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊 界與井田境界基本一致 礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的數(shù)量 具有工業(yè)價(jià)值的 煤炭數(shù)量 它不僅包含著煤炭在地下埋藏的數(shù)量 而且還表示煤炭的質(zhì)量 反 映井田的勘探程度及開采技術(shù)條件 礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量 礦井工業(yè) 9 儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指平衡表內(nèi) A B C級(jí)儲(chǔ)量的總和 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是礦井工 業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)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(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量是 指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱 礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱 煤量后乘以帶區(qū)回采率的儲(chǔ)量 2 2 2 保安煤柱 為了安全生產(chǎn) 東山礦依據(jù) 煤炭安全規(guī)程 留設(shè)保安煤柱如下 1 各煤層在露頭處留設(shè) 20m煤柱 2 邊界斷層留設(shè) 25m煤柱 3 井田內(nèi)部斷層留設(shè) 20m煤柱 4 地面留設(shè) 50m煤柱 按以下計(jì)算方法得 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失 1 4Mt 斷層 露頭煤 邊界保安煤柱損失 4 3Mt 總損失量 5 7Mt 損失率 總損失量 工業(yè)儲(chǔ)量 5 7 90 6 38 2 2 3 儲(chǔ)量計(jì)算方法 1 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 計(jì)算公式如下 塊段儲(chǔ)量 塊段面積 平均傾角余弦 塊段平均厚度 容量 根據(jù)儲(chǔ)量諸圖 通過等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ)量為 90 0Mt 各煤層工 業(yè)儲(chǔ)量見表可采煤層儲(chǔ)量計(jì)算總表 2 1 2 可采儲(chǔ)量計(jì)算 計(jì)算公式如下 Z Z C P C 式中 Z K 可采儲(chǔ)量 Mt ZC 工業(yè)儲(chǔ)量 Mt P 永久煤柱損失 Mt C 帶區(qū)回采率 得 Z Z C P C 90 0 5 7 85 71 8Mt 10 表 2 1可采煤層儲(chǔ)量總表 序號(hào) 煤層號(hào) A B C 工業(yè)儲(chǔ)量 損失量 設(shè)計(jì)采 出率 可采儲(chǔ)量 1 1 上 2806 06 2997 35 191 29 84 2413 21 2 3 上 3021 91 3227 91 206 00 83 2538 4 3 6 A 2590 21 2766 78 176 57 86 2227 58 總計(jì) 8418 18 8992 04 573 86 7179 19 回采要求 中厚煤層不應(yīng)小于 80 薄煤層不應(yīng)小于 85 經(jīng)各煤層可采儲(chǔ)量計(jì)算 匯總計(jì)算出本井田可采儲(chǔ)量為 71 8 Mt 2 2 4 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 東山礦的各類儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行 由于技術(shù)水平所限 儲(chǔ)量 的計(jì)算設(shè)計(jì)所得到的各種儲(chǔ)量與實(shí)際可能有一定誤差 2 3 礦井工業(yè)制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 2 3 1 礦井工作制度 東山礦年工作日確定為 330d 礦井每日凈提升時(shí)間為 16h采用三八工作 制 2 3 2 礦井生產(chǎn)能力 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ)量 煤層賦存狀況 地質(zhì)條件等情況 來確定 還應(yīng)考慮當(dāng)前及今后市場(chǎng)的需煤量 初步擬定了三種礦井生產(chǎn)能力的 確定方案 方案 A 0 9Mt a 11 方案 B 1 2Mt a 方案 C 1 5Mt a 2 3 3 礦井服務(wù)年限的確定 礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式如下 T Zk A K 式中 T 礦井服務(wù)年限 a 可采儲(chǔ)量 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù) 根據(jù)東山礦礦井的實(shí)際情況 值取 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力 服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出兩種方案 具體如 下 方案 A 0 9Mt a T Z A K 71 8 0 9 1 4 56a 方案 B 1 2Mt a T Z A K 71 8 1 2 1 4 42a 方案 C 1 5Mt a T Z A K 71 8 1 5 1 4 34a 參照 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 規(guī)定 根據(jù)東山礦礦井的實(shí)際情況 方案 B較合理 即 礦井生產(chǎn)能力 A 0 9Mt a礦井服務(wù)年限 T 56a 表 2 2 第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限表 第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 a 礦井生產(chǎn)能力 Mt a 礦井服務(wù) 年限 a 煤層傾角小于 25 度 煤層傾角 25 45 度 煤層傾角大 于 45 度 3 0 及以上 60 70 30 35 1 2 2 4 50 60 25 30 20 25 15 20 0 45 0 9 40 50 20 25 15 20 10 15 12 第三章 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 東山煤礦周邊礦井均采用雙立井開拓 東山礦分二水平開采 一水平在 100m標(biāo)高 3 1 2 影響東山礦開拓方式的因素及具體情況 根據(jù)精查報(bào)告確定的煤層自然產(chǎn)狀 構(gòu)造因素 頂?shù)装鍡l件 沖積層結(jié)構(gòu) 地形及水文地質(zhì)條件等 其中煤層賦存深度和沖積層的水文地質(zhì)條件對(duì)開拓方 式影響最大 東山礦建設(shè)必須嚴(yán)格按照基本建設(shè)程序辦事 確定礦井開拓方式必須充分 考慮多個(gè)主井工藝系統(tǒng)的機(jī)械化裝備水平 礦井機(jī)械化程度的高低的不僅直接 影響井型和經(jīng)濟(jì)效果 而且往往由于提升 運(yùn)輸設(shè)備的革新發(fā)展 而引起開拓 本身發(fā)生變化 確定井田開拓方式的原則 1 合理開發(fā)國家資源 減少煤炭損失 2 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) 3 合理集中開拓布置 簡(jiǎn)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)發(fā)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 13 藝 發(fā)展采煤機(jī)械化 自動(dòng)化創(chuàng)造條件 6 根據(jù)用戶需要 應(yīng)將不同煤種 煤質(zhì)的煤層分別開采 3 2 礦井開拓方案的選擇 3 2 1 井硐形式和井口位置 1 井筒形式的確定 根據(jù)東山井田的地表及煤層等實(shí)際情況 不具備平硐開采條件 現(xiàn)依據(jù)東 山井田的地形 地質(zhì)構(gòu)造 煤層賦存等因素 提出三種井筒開拓方案 具體 情況如下 方案一 雙斜井開拓 如圖 3 1 方案二 雙立井開拓 如圖 3 2 方案三 主斜井副立井開拓 如圖 3 3 方案一 圖 3 1 方案二 圖 3 2 14 方案三 圖 3 3 以上三種井筒開拓方案技術(shù)比較如下 1 雙斜井開拓 斜井與立井相比有如下優(yōu)點(diǎn) 井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單 掘進(jìn)速度快 地面工業(yè)建筑 井筒 裝備 井度車場(chǎng)及硐室投資少 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 帶式輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大 改擴(kuò)建比較方便 容易實(shí)現(xiàn)多水平生產(chǎn) 并能減少井下石門長度 缺點(diǎn) 圍巖不穩(wěn)固時(shí) 斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高 采用絞車提升時(shí) 提升速度低 能力小鋼絲繩磨損嚴(yán)重 動(dòng)力削消耗大 提升費(fèi)用高 當(dāng)井田斜長較大時(shí) 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 在自然條件相同時(shí) 斜井要比立井長得多 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 當(dāng)表土為富含水的沖積層或流砂層時(shí) 斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜 有時(shí)難 以通過 斜井通風(fēng)風(fēng)路較長 對(duì)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 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(jiǎn)單的煤層 井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層 技術(shù)評(píng)價(jià) 本井田一水平設(shè)在 100m 水平標(biāo)高 根據(jù)煤層的賦存情況可以 采用雙斜井開拓 東山礦井田賦存深度為 300m 700m 在技術(shù)上是可行的 2 雙立井開拓 優(yōu)點(diǎn) 機(jī)械化程度高 易于自動(dòng)控制 立井的井筒短 提升速度快 提升能力大 對(duì)輔助提升特別有利 井筒為圓形斷面結(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(diǎn) 與斜井優(yōu)點(diǎn)相反 適用條件 煤層賦存深度 200 1000m 含水砂層厚度 20 400m 立井開拓 的適應(yīng)性很強(qiáng) 一般不受煤層傾角 厚度 瓦斯和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(shí)均采用立井開拓方式 15 技術(shù)評(píng)價(jià) 根據(jù)井田的地表情況 地質(zhì)構(gòu)造 煤層賦存等因素 采用雙立 井開拓方案可行 東山礦井田的地表 地質(zhì)構(gòu)造 煤層賦存等因素 適合采用 雙立井開拓 故此方案在技術(shù)上可行 3 主立井副斜井開拓 優(yōu)點(diǎn) 兼有斜井和立井的優(yōu)點(diǎn) 副井采用斜井開拓 井筒施工簡(jiǎn)單 掘進(jìn) 速度快 費(fèi)用低 主井采用立井開拓 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(diǎn) 如果井口相距較近 則井底相距較遠(yuǎn) 井底車場(chǎng)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)系不太方便 占地比較多 相應(yīng)地增加煤柱損失 適用條件 介于雙立井與雙斜井之間 技術(shù)評(píng)價(jià) 根據(jù)設(shè)計(jì)井田的地表狀況 煤層賦存及工業(yè)廣場(chǎng)的布置等實(shí)際 情況 如用綜合開拓不利于地面工業(yè)廣場(chǎng)的布置 也不利于井底車場(chǎng)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)不合理 不適合東山礦 所 以本井田不利用綜合開拓 根據(jù)上述井硐開拓方案的技術(shù)比較 確定雙立井開拓與雙斜井開拓方案在 技術(shù)上可行 根據(jù)規(guī)定 對(duì)技術(shù)可行的方案還應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較 見表 3 1 2 井口的位置 對(duì)礦井井筒位置有以下的要求 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 井筒沿走向有利的位置應(yīng)在井田的中央 當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí) 應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中央 形成兩翼儲(chǔ)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 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(chǔ)量分布圖及勘探線剖面圖 考慮水平劃分及井口位置 確 定井口的位置在整個(gè)井田的儲(chǔ)量中心 現(xiàn)有兩種井筒位置布置方案如下 方案一 井筒位于井田淺部 方案二 井筒位于井田中部 井口位置 雙立井開拓時(shí)井口位置應(yīng)在井田中央 儲(chǔ)量比較可靠的塊段上 以 便運(yùn)輸和通風(fēng)的集中管理 而且在東山礦區(qū)的地質(zhì)情況下 井田中央有斷層 煤層底部有基巖 作經(jīng)濟(jì)比較如表開拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較表 16 表 3 1 開拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較表 方 案 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 方 案 一 1 主井井口位于井田邊界 壓煤量 小 2 利于布置工業(yè)廣場(chǎng)和交通運(yùn)輸用 低 1 主井口地面標(biāo)高低 防洪 工程量大 2 井下反向運(yùn)輸量多 3 車場(chǎng)位置在邊界不利于集 中運(yùn)輸 方 案 二 1 井口位置接近井田中央 井下為 雙翼生產(chǎn) 易于保證礦井產(chǎn)量 2 井底車場(chǎng)位于儲(chǔ)量中心 井下運(yùn) 輸費(fèi)用低 3 井口位置接近井田中央 石門 相對(duì)較短 1 主井井口位于井田中央 壓煤量大 2 車場(chǎng)位置在邊界不利于集 中運(yùn)輸 表 3 3 技術(shù)比較 方案 名稱 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 雙 立 井 開 拓 1 適應(yīng)性強(qiáng) 技術(shù)成熟可靠 2 井筒短 提升速度快 提升能力大 3 通風(fēng)斷面大 風(fēng)阻小 滿足大風(fēng)量 要求 4 便于井筒延伸 5 對(duì)于開采深部賦存煤層有長處 1 初期投資大 建井期限稍 長 2 需要大型的提升設(shè)備 3 多水平開拓 立井石門長 度大 掘進(jìn)工程量大 掘 進(jìn)費(fèi)用高 雙 斜 井 開 拓 1 掘進(jìn)速度快初期投資較雙立井開拓 省 2井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單 3 建井期稍短些 1 井筒過長 煤柱損失嚴(yán)重 2 通風(fēng)線路長 通風(fēng)阻力大 費(fèi)用增加 3 井筒過長 地質(zhì)條件復(fù)雜 時(shí) 不易維護(hù) 安全性降低 4 輔助運(yùn)輸時(shí)間長 17 主 立 副 斜 井 1 掘進(jìn)速度快 2 滿足最大風(fēng)量的通風(fēng)要求 3 有助于輔助運(yùn)輸 1 井口相距較遠(yuǎn) 不利工業(yè) 廣場(chǎng)的布置 2 地面工業(yè)建筑分散 生產(chǎn) 調(diào)度聯(lián)系不方便 3 地面工業(yè)建筑占地多 綜上所述和東山礦實(shí)際情況 方案一比較適合 表 3 2 經(jīng)濟(jì)比較表 方案 雙 立 井 開 拓 雙 斜 井 開 拓 內(nèi)容 工 程 量 單價(jià) 元 費(fèi) 用 元 工程量 單 價(jià) 元 費(fèi) 用 元 單位 名稱 數(shù) 量 單 位 數(shù) 量 數(shù) 量 數(shù) 量 單 位 數(shù) 量 數(shù) 量 基巖段主井掘進(jìn) 45 6 10m 31958 1457285 155 97 10m 8503 132621 9 基巖段副井掘進(jìn) 42 6 10m 39910 1700166 145 70 10m 9215 1342625 5 基 巖 段 主 井 輔 助 費(fèi) 45 6 10m 42781 195081 4 155 97 10m 14774 2304300 8 基 巖 段 副 井 輔 助 費(fèi) 42 6 10m 45214 1926116 4 145 70 10m 14774 2152571 8 表 土 層 副 井 輔 助 費(fèi) 4 10m 23435 93740 13 7 10m 11822 161961 4 主井提升費(fèi)用 80 9 10m 0 858 69 42 90 10m 0 398 35 84 副井提升費(fèi)用 15 8 10m 2 71 430486 27 5 1 10m 0 681 187343 箕斗 2 個(gè) 243750 487500 罐籠 2 個(gè) 218750 437500 鋼絲繩輸送機(jī) 160 10m 4955 792800 串車 12 10m 5250 63000 主井提升機(jī) 1 個(gè) 1017500 1017500 1 個(gè) 92000 92000 副井提升機(jī) 1 個(gè) 876250 876250 1 個(gè) 923750 0 9237500 18 總 計(jì) 12549862 8 21281575 5 t煤成本 13 94 23 65 3 2 3 開采水平的數(shù)目及標(biāo)高 開采水平的尺寸以水平垂高表示 水平垂高是指該水平開采范圍的垂高 合理的水平垂高的要求 1 具有合理的區(qū)段數(shù)目 2 具有合理的階段斜長 3 要保證開采水平有合理的服務(wù)年限及足夠的儲(chǔ)量 4 要有利于帶區(qū)的正常接替 5 經(jīng)濟(jì)上有利的垂高 根據(jù) 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī) 的規(guī)定 礦井生產(chǎn)能力在 0 9Mt a 傾角小 于 25 第一水平的服務(wù)年限在 20a 25a T Z A 3528 90 1 4 28a 20a 階段垂高 可采儲(chǔ)量 煤的視密度 煤的厚度 走向長度 煤層傾角的正 弦值 35280000 1 4 5 6 5100 sin11 406m 根據(jù)以上各方面原因及本井田的實(shí)際際情況 現(xiàn)確定水平劃分方案如下 方案一 單水平開采 水平標(biāo)高 100m 階段垂高 900m 儲(chǔ)量 7179 服務(wù)年限 56 方案二 兩水平開采 水平標(biāo)高 100m 600m 階段垂高 400m 500m 一水平儲(chǔ)量 3589 5 二水平儲(chǔ)量 3589 5 一水平服務(wù)年限 28 二水平服務(wù)年限 28 方案三 三水平開采 19 水平標(biāo)高 50m 250m 600 階段垂高 250m 300m 一水平儲(chǔ)量 4361 38 二水平儲(chǔ)量 3309 49 三水平儲(chǔ)量 1848 15 一水平服務(wù)年限 26 二水平服務(wù)年限 20 三水平服務(wù)年限 11 參照上述三種方案的各項(xiàng)數(shù)據(jù) 各方案評(píng)價(jià)如下 方案一 該方案的階段垂高 服務(wù)年限不符合 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 煤層為緩傾斜煤層 不符合開采條件 因此本方案不可行 方案二 該方案的一水平服務(wù)年限及垂高均符合 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 規(guī)定 根據(jù)本井田的實(shí)際情況 本方案技術(shù)上可行 方案三 該方案階段垂高不符合 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 規(guī)定 根據(jù)本 井的實(shí)際情況 因此本方案不可行 綜合上述方案評(píng)價(jià) 第二種方案為最優(yōu)方 案 3 2 4 開拓巷道的布置 水平巷道的主要任務(wù)是擔(dān)負(fù)煤矸 物料和人員的運(yùn)輸 以及通風(fēng) 排水 敷設(shè)管線 對(duì)大巷的基本要求是便于運(yùn)輸 利于掘進(jìn)和維護(hù) 能滿足礦井通風(fēng) 安全的需要 開拓巷道布置方式的選擇 根據(jù)煤層的數(shù)目和間距 大巷的布置方式分為單煤層布置 稱分煤層運(yùn)輸 大巷 分煤組布置 稱分組集中運(yùn)輸大巷 和全煤組集中布置 稱集中運(yùn)輸 大巷 采用集中運(yùn)輸大巷時(shí) 各煤層 組 間用帶區(qū)石門聯(lián)系 當(dāng)煤層傾角 太大時(shí) 層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷 各種方式的適用條件如下 1 分煤層大巷適用條件 煤質(zhì)牌號(hào)不同 要求分采 分運(yùn) 井田走向長度短 服務(wù)年限不長 井底車場(chǎng)或平硐在煤層頂板 煤層數(shù)不多 層間距大 石門長 產(chǎn)量 風(fēng)量均大 需要疏解 各煤層底板 均有堅(jiān)硬巖層 20 2 分組集中大巷適用條件 按煤層的特點(diǎn)根據(jù)運(yùn)輸 通風(fēng)要求組合 經(jīng)濟(jì)上有利 煤層數(shù)多 層間距大小懸殊 多水平生產(chǎn) 容易解決運(yùn)輸 通風(fēng)的干擾 3 集中運(yùn)輸大巷適用條件 適于煤層層數(shù)多 層間距不大的礦井 自然發(fā)火嚴(yán)重 便于分區(qū) 分段處理事故 下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層 容易維護(hù) 煤質(zhì)牌號(hào)相同 要求分采分運(yùn) 井田走向長度大 服務(wù)年限長 帶區(qū)尺寸大 石門長度短 本設(shè)計(jì)井田的可采煤層為 3 層 三層較近 各煤層的煤質(zhì)相同 不需要分 采分運(yùn) 所以根據(jù)本井田的實(shí)際情況 本井田采用帶區(qū)式大巷布置方式 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 根據(jù)井田的地形地勢(shì) 煤層賦存 地質(zhì)構(gòu)造等因素 經(jīng)過第二節(jié)中井筒形 式確定方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較 該礦井采用雙立井開拓 即一主一副兩個(gè) 井筒 3 3 2 井筒位置及坐標(biāo) 井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體位置 并用直角坐 標(biāo)和方位角予以表示 選擇井筒位置的條件 1 地面條件 1 煤的運(yùn)輸方向 2 地形與工程地質(zhì)條件 3 工業(yè)場(chǎng)地占地面積 4 生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置 2 井下條件 1 煤柱量 21 2 根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置 3 按運(yùn)輸量確定井筒位置 4 勘探程度和初期工程量 根據(jù)本井田的實(shí)際情況 并考慮到上述的條件 該設(shè)礦井井筒位置詳見開 拓平面圖 其井筒井口坐標(biāo)為 主井 5008875 4158250 副井 5008775 4158200 3 3 3 水平數(shù)目及高度 根據(jù)本井田的煤層賦存條件 地質(zhì)構(gòu)造等因素 合理的水平劃分方案的技 術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 該設(shè)計(jì)礦井在 100m 水平標(biāo)高處劃分一個(gè)水平 階段垂高 250m 在 100m 水平標(biāo)高上布置水平開拓巷道 井底車場(chǎng)及各類硐室 井田 范圍內(nèi)各煤層以 100m 開采水平為界 采用帶區(qū)開采 3 3 4 石門 大巷數(shù)目及布置 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井開拓巷道布置方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 確定東山礦采 用的開拓巷道布置方式為帶區(qū)石門布置 東山礦中 大巷和石門服務(wù)年限較長 運(yùn)輸能力要求大 所以大巷和石門 的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中相同 其內(nèi)部設(shè)施也相同 巷道斷面設(shè)計(jì)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(jià)并有利于加快 施工速度 該設(shè)計(jì)礦井大巷 石門斷面的各項(xiàng)內(nèi)容 見圖 3 4 圖 3 5 22 3902158305 圖 3 4 石門斷面 23 390130801203209550 大 巷 斷 面2050 圖 3 5 24 3 3 5 井底車場(chǎng)的形式及選擇 井底車場(chǎng)是連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱 是連 接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐 是礦山生產(chǎn)的咽喉 因此 井底車場(chǎng)設(shè)計(jì) 是否合理 直接影響著礦井的安全和生產(chǎn) 由于井筒形式 提升方式 大巷運(yùn)輸方式及大巷距井筒的水平距離等不同 井底車場(chǎng)的形式也各異 按照礦車在井底車場(chǎng)內(nèi)運(yùn)行特點(diǎn) 井底車場(chǎng)可分為 環(huán)行式和折返式兩大類型 底卸式礦車運(yùn)煤時(shí) 則一般用環(huán)行式車場(chǎng) 井底車場(chǎng)型式選擇的因素如下 1 調(diào)車簡(jiǎn)單 管理方便 彎道及交叉點(diǎn)少 2 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 3 施工方便 各井筒間 井底車場(chǎng)巷道與主要巷道間能迅速貫通 縮短 建設(shè)時(shí)間 4 當(dāng)大巷或石門與井筒距離較大時(shí) 能夠扣置 5 調(diào)車簡(jiǎn)單 符合有關(guān)煤炭安全規(guī)程 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 6 井巷工程量小 建設(shè)投資者 便于維護(hù) 生產(chǎn)成本低 7 礦車提升的斜井井底車場(chǎng) 井筒不延深的一般采用平車場(chǎng) 井筒延深 的一般采用甩車場(chǎng) 根據(jù)東山礦井筒形式及大巷 石門的布置 結(jié)合上述井底車場(chǎng)型式的選擇 因素 該礦井采用立井臥式井底車場(chǎng) 3 3 6 煤層群的聯(lián)系 東山礦區(qū)煤層間距不大 煤層傾角為 8 1 上 3 上和 6 A 煤層間距小 采用集中布置 煤層間由石門聯(lián)系 3 3 7 帶區(qū)劃分 東山礦井田走向長度大 無論從時(shí)間上 投資上和實(shí)際開采條件上都要受 到限制 勢(shì)必按技術(shù)要求沿走向?qū)⒕飫澐殖蓭^(qū)并按帶區(qū)前進(jìn)方向回采 每 個(gè)帶區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施 包括提升 運(yùn)輸設(shè)備 以便獨(dú)立地進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備 25 將井田劃分成若干帶區(qū)時(shí) 應(yīng)考慮如下所述原則 1 合理集中生產(chǎn) 充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力 提高礦井的勞動(dòng)生產(chǎn)率 簡(jiǎn)化巷道布置 2 符合煤層采動(dòng)影響關(guān)系 最大限度地開采煤炭資源 3 保證開采水平 帶區(qū) 采煤工作面的生產(chǎn)正常接替 以保證礦井持續(xù) 穩(wěn)產(chǎn) 高產(chǎn) 4 降低掘進(jìn)率 減少井巷工程量和基建投資 3 6 1 沿煤層走向的開采順序 根據(jù)該礦井的煤層分布及帶區(qū)劃分的具體 采用井田雙翼同時(shí)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 有利于礦井通風(fēng) 運(yùn) 輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理 依據(jù)東山礦井的帶區(qū)劃分的具體情況 采用傾斜長壁開采 這樣以減少初期工程量和基建投資 并且投產(chǎn)快 詳 見帶區(qū)接續(xù)圖表 3 6 2 沿煤層垂直方向的開采順序 東山礦井共有三層可采煤層 即煤層 1 上煤層在最上部 3 下和 6 A煤層 在最下部 前 1層距后 2層距離較近 根據(jù)各煤層間距及相應(yīng)位置關(guān)系 并考 慮各層間的采動(dòng)影響 及 早出煤 的方針本設(shè)計(jì)采用分組下行開采順序 即 先采 1 上然后 3 上 6 A 這樣更有利于二水平接續(xù) 3 6 3 沿煤層傾斜方向的開采順序 在同一煤層內(nèi) 沿傾斜煤層的開采順序 可分為仰式和俯式開采 除近水 平煤層外 對(duì)于緩傾斜 傾斜和急傾斜煤層 根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系 一般只采 用下行式開采順序 東山礦屬于緩傾斜煤層 故沿煤層傾斜方向上采用下行式 26 開采順序 3 6 4 帶區(qū)接續(xù)計(jì)劃 根據(jù)井田的地質(zhì)條件 以自然斷層為界 將該一水平劃分為兩個(gè)帶區(qū) 合理的帶區(qū)接續(xù)應(yīng)有如下要求 1 開采水平 帶區(qū)的生產(chǎn)正常接續(xù) 從而保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn) 高產(chǎn) 2 便于災(zāi)害防治 有利于巷道維護(hù) 3 符合煤層采動(dòng)影響關(guān)系 最大限度采出煤炭資源 4 合理集中生產(chǎn) 充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力 減少巷道維護(hù)費(fèi) 東山礦的帶區(qū)接續(xù)計(jì)劃見表 3 6 第 一 水 平 帶 區(qū) 接 續(xù) 表年 生 產(chǎn)能 力 可 采 年限 年 可 采 儲(chǔ)量 萬 噸 生 產(chǎn)采 區(qū) 3 6 5 三量 控制情況 三量 包括 開拓煤量 準(zhǔn)備煤量 回采煤量 計(jì)算 三量 時(shí)應(yīng)注意 的要求 1 當(dāng)采用集中大巷和帶區(qū)石門開拓時(shí) 集中大巷應(yīng)掘進(jìn)帶區(qū)石門 50m 帶 區(qū)石門應(yīng)掘至上部煤層 才可將改帶區(qū)劃入開拓煤量范圍 2 當(dāng)采用煤層大巷時(shí) 大巷應(yīng)超過帶區(qū)上山 100m才可以將帶區(qū)劃入開拓 煤量范圍 27 3 開拓煤量可采期 3 5 年以上 準(zhǔn)備煤量可采期 1年以上 回采煤量可 采期 4 6 個(gè)月以上 1 開拓煤量 Q 開 L D Q 地?fù)p Q 呆滯 ChM 式中 Q 開 開拓煤量 t L 煤層兩翼已開拓的走向長度 m 帶區(qū)平均傾斜長度 m 開拓區(qū)煤層平均厚度 m D 煤的視密度 t m3 Q 地?fù)p 地質(zhì)及水文地質(zhì)損失 t Q 呆滯 呆滯煤量 永久煤柱的可回采部分和開拓煤量可采期內(nèi)不能 可采的臨時(shí)煤柱及其它煤量 t C 帶區(qū)采出率 L 5000m 1 8m 1000m D 1 4 t m3 Mh C 0 85 Q 呆滯 201500 t Q 地?fù)p 802200 t Q 開 5000 3000 1 8 1 4 201500 802200 0 85 31276855t 2 準(zhǔn)備煤量 Q 準(zhǔn) L h D Q 地?fù)p Q 呆滯 K 式中 Q 準(zhǔn) 準(zhǔn)備煤量 t L 帶區(qū)走向長度 m h 帶區(qū)傾向長度 m M 帶區(qū)煤層平均厚度 m Q 開 2000 3600 1 8 1 4 201500 801200 0 85 14998655 t 3 回采煤量 Q 回 L h M D K 式中 Q 回 回采煤量 t L 工作面走向可采長度 m M 采高 m K 工作面回采率 28 Q 回 170 3700 1 8 1 4 0 97 1689527 6 t 三兩可采期確定及計(jì)算 開拓煤量可采期 a 3127 90 34 7 a 力當(dāng) 年 計(jì) 劃 采 量 或 設(shè) 計(jì) 能期 末 開 拓 煤 量 準(zhǔn)備煤量可采期 月 150 7 5 20 月 平 均 月 設(shè) 計(jì) 能 力期 末 準(zhǔn) 備 煤 量 回采煤量可采期 月 153 75 7 5 20 5 月 量當(dāng) 年 平 均 月 計(jì) 劃 回 采 煤期 末 回 采 煤 量 開拓煤量可采期 TK 34 7a 5a 滿足要求 準(zhǔn)備煤量可采期 TZ 1 6a 1a 滿足要求 回采煤量可采期 TN 20 5月 6 月 滿足要求 經(jīng)核定符合三量規(guī)定 29 第 4 章 帶區(qū)巷道布置 4 1 帶區(qū)概述 4 1 1 設(shè)計(jì)帶區(qū)的位置 邊界 范圍 帶區(qū)煤柱 本設(shè)計(jì)帶區(qū)為一帶區(qū) 位于井田西部 西部以 F11正斷層為界 東部以 F10正斷層為帶區(qū)邊界 淺部以 100 標(biāo)高為界 深部以 500 標(biāo)高為界 走向 長 200m 南北傾斜長 1600m 帶區(qū)煤柱包括帶區(qū)范圍內(nèi)的邊界煤柱 斷層煤柱 隔水煤柱等 按其作用 和性質(zhì)可分為護(hù)巷煤柱和隔離煤柱兩大類 本帶區(qū)采用傾斜長壁聯(lián)合開采 帶 區(qū)煤柱留設(shè)如下 各煤層在帶區(qū)邊界留設(shè) 30m保護(hù)煤柱 井田境界處留設(shè) 30m 保護(hù)煤柱 4 1 2 帶區(qū)的地質(zhì)和煤層情況 本帶區(qū)位于東山煤田西部 F11正斷層和 F10正斷層之間 地層走向總的趨 勢(shì)為北 70 30 東 5 15 向南傾斜 本區(qū)地層傾角平緩 走向變化 不大 帶區(qū)內(nèi)無斷層 開采煤層主要位于侏羅系恒山群含煤組 即 1 上 3 上 和 6 A 4 1 3 帶區(qū)生產(chǎn)能力 儲(chǔ)量及服務(wù)年限 根據(jù)幾何法求得帶區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量為 6 988 Mt 可采儲(chǔ)量為 5 5907Mt 本帶 區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 0 9Mt a 則本帶區(qū)服務(wù)年限 Tn Z 1 4 A 5 5907 1 4 0 9 4 4a 經(jīng)計(jì)算得服務(wù)年限為 4 4a 30 4 2 帶區(qū)巷道布置 4 2 1 區(qū)段劃分 由于采用傾斜長壁開采故不存在區(qū)段劃分和上下山布置 將本帶區(qū)劃分為 2 個(gè)條帶 3 層煤聯(lián)合開采 采用中央并列式通風(fēng) 工作面長度的確定 該帶區(qū)設(shè)計(jì)產(chǎn)量為 0 9Mt a 兩個(gè)工作面達(dá)產(chǎn) 即工作面日產(chǎn)量為 1367t d 確定工作面長度的公式如下 A0 L l M r c 式中 A 0 工作面年生產(chǎn)能力 t L 工作面年推進(jìn)度 m l 工作面長度 m M 煤層厚度 m r 煤的視密度 t m 3 c 工作面回采率 取 0 93 0 97 即 L 170m 上式計(jì)算得到的 L值 還應(yīng)通過下述公式確定的工作面 L來校核 若 L L 則 L合理 L 60 V B C M Qb Sn P 式中 V 工作面內(nèi)允許的最大風(fēng)速 取 4m s B 工作面最小控頂距 m C 風(fēng)速收縮系數(shù) 0 9 0 95 M 工作面采高 m Qb 晝夜產(chǎn)煤 t Sn 循環(huán)進(jìn)度 P 煤層生產(chǎn)率 晝夜循環(huán)數(shù) L 60 4 1 8 0 95 3 0 03 5 4 3 1 4 0 95 9 211 6m 可見 L 170m L 211 6m 工作面長度合理 分帶劃分帶區(qū)斜巷布置 31 4 2 2 帶區(qū)巷道布置 帶區(qū)巷道布置原則 1 減少井巷掘進(jìn)率 簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)和運(yùn)輸環(huán)節(jié) 2 在帶區(qū)巷道布置上 最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械化 運(yùn)輸連續(xù)化 布 置集中化的要求 為生產(chǎn)采用新工藝 新技術(shù) 新設(shè)備創(chuàng)造條件 3 工程量少 投資少 投產(chǎn)快 巷道維護(hù)量少 回采率和生產(chǎn)率高 帶區(qū)生產(chǎn)成本低 帶區(qū)布置方式 巷道布置以施工方便 通風(fēng) 運(yùn)輸系統(tǒng)要簡(jiǎn)單 安全 可靠 巷道布置以 施工方便 通風(fēng) 運(yùn)輸系統(tǒng)要簡(jiǎn)單 安全 可靠 帶區(qū)沿煤層傾斜方向布置工 作面 工作面采用二條斜巷 運(yùn)輸斜巷 運(yùn)料斜巷 考慮到東山礦為低瓦斯 煤 層傾角 8 左右 布置在煤層中 更有利于帶區(qū)生產(chǎn)的接續(xù) 4 2 3 帶區(qū)上部車場(chǎng)布置 煤礦礦井井底車場(chǎng)和硐室設(shè)計(jì)規(guī)范 中規(guī)定 1 帶區(qū)車場(chǎng)和硐室應(yīng)根據(jù)圍巖情況盡量布置在穩(wěn)定巖層或煤層中 2 帶區(qū)車場(chǎng)和硐室的設(shè)計(jì) 應(yīng)根據(jù)帶區(qū)巷道布置 帶區(qū)生產(chǎn)能力和服 務(wù)年限 運(yùn)輸方式和礦車類型 地質(zhì)構(gòu)造和圍巖性質(zhì) 煤塵 瓦斯及水文情況 等因素進(jìn)行全面考慮確定 3 帶區(qū)車場(chǎng)巷道斷面應(yīng)根據(jù)圍巖情況確定 可為半圓拱形 跨度大時(shí) 視圍巖情況也可采用三心拱形 應(yīng)優(yōu)化選擇錨噴支護(hù) 當(dāng)錨噴支護(hù)有困難時(shí) 也可采用其他支護(hù)方式 帶區(qū)上部車場(chǎng)多由帶區(qū)裝車站和輔助提升車場(chǎng)組合而成 可分為平車場(chǎng) 甩車場(chǎng)和轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)三類 2 車場(chǎng)形式選擇 帶區(qū)車場(chǎng)形式為甩車場(chǎng) 各片盤車場(chǎng)也采用甩車場(chǎng)形式 1 線 路 布 置 由 100 軌 道 大 巷 處 石 門 車 場(chǎng) 以 帶 式 輸 送 機(jī) 上 山 運(yùn) 料 和 做 設(shè) 備 維 修 等 用 2 調(diào)車方式 由 100 軌道大巷向石門甩車 3 車場(chǎng)形式示意圖 圖 4 1 32 圖 4 1 上部車場(chǎng)示意圖 4 2 4 帶區(qū)煤倉形式 容量及支護(hù) 1 帶區(qū)選用的是垂直式煤倉 主要優(yōu)缺點(diǎn)是倉體受力性能好 較少發(fā)生 填塞現(xiàn)象 但受條件限制 2 煤倉容量 1 按采煤機(jī)連續(xù)作業(yè)割一刀的容量計(jì)算 Q Q o L m b r C o Kt 33 式中 Q 帶區(qū)煤倉容量 Q o 防空倉漏風(fēng)留煤量 t 一般取 5 10t L 工作面長度 m m 采高 m b 進(jìn)刀深度 m r 煤的視密度 Co 工作面的回采率 Kt 同時(shí)生產(chǎn)工作面系數(shù)綜采時(shí)取 1 普采時(shí)取 1 0 25n Q 10 180 3 0 6 1 40 0 95 1 440 92t 2 按運(yùn)輸大巷列車間隔時(shí)間內(nèi)帶區(qū)高峰期產(chǎn)量計(jì)算 Q Q o Q h ti ad 式中 Q h 帶區(qū)高峰期生產(chǎn)能力 t h 一般為平均產(chǎn)量 1 5 2 0 倍 ti 列車進(jìn)入帶區(qū)裝車站的間隔時(shí)間 一般取高限 20 30 分鐘 ad 不均衡系數(shù) 機(jī)采取 1 15 1 2 故 Q 10 4000 18 2 0 5 1 2 286 7t 3 按帶區(qū)高峰生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間計(jì)算 Q h Q t時(shí) Q Q o Q h Q t t hc ad 式中 Q h 帶區(qū)高峰期生產(chǎn)能力 t h 一般為平均產(chǎn)量 1 5 2 0 倍 Q t 帶區(qū)裝車站通過能力 t h 一般為平均產(chǎn)量的 1 1 3 倍 thc 帶區(qū)高峰生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間 機(jī)采取 1 1 5h 炮采取 1 5 2h ad 不均衡系數(shù) 機(jī)帶區(qū) 1 15 1 2 炮采取 1 5 Q 10 4000 18 2 0 4000 18 1 3 1 5 1 2 290t 取最大值 Q 440 92t 一般帶區(qū)煤倉容量可按下表取 帶區(qū)生產(chǎn)能力 Mt a 煤倉容量 t 0 3 以下 50 100 0 3 0 45 100 200 0 45 0 60 200 300 0 60 1 00 300 500 1 00 以上 大于 500 所以本帶區(qū)煤倉容量為 500t 3 煤倉結(jié)構(gòu)及支護(hù)方式 煤倉結(jié)構(gòu)包括 煤倉上部收口 倉身 下口漏斗及溜口閘門基礎(chǔ) 溜口和 閘門裝置 34 上部收口 為保證煤倉上部收口安全與改善煤倉上口的受力狀況 需以混 凝土收口筑成圓臺(tái)體 倉身 采用錨噴支護(hù) 下口漏斗及溜口閘門基礎(chǔ) 煤倉下口用混凝土砌筑圓臺(tái)體收口 收口斗倉 可作成曲面圓臺(tái)體以解決起拱堵倉問題 為了大巷的安全 煤倉與大巷連接處 加強(qiáng)支護(hù) 一般應(yīng)在煤倉下口處四周鋪設(shè)數(shù)根鋼梁灌入混凝土使其與大巷支護(hù) 聯(lián)為一體 4 2 5 帶區(qū)硐室簡(jiǎn)介 帶區(qū)變電所一般宜設(shè)在圍巖穩(wěn)定 地壓小通風(fēng)較好 無淋水的地點(diǎn) 用電 負(fù)荷中心 硐室與電器設(shè)備應(yīng)有 0 5m 的通道 相互之間應(yīng)留 0 8m 以上通道 溫度不超過 30 必須有足夠的照明 機(jī)電硐室應(yīng)設(shè)置瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷 電儀 并配備便