雞西礦業(yè)集團(tuán)平崗煤礦2.40Mta新井設(shè)計(jì)

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摘 要本設(shè)計(jì)礦井為雞西礦業(yè)集團(tuán)平崗煤礦2.40Mt/a新礦井設(shè)計(jì)，共有3層可采煤層，分別為22#、 24#、33#，煤層總厚度為13.4米。本設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量207.3794Mt，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為62年。本設(shè)計(jì)采用雙立井開(kāi)拓方式，劃分為三個(gè)水平，27個(gè)采區(qū)。首采區(qū)為雙翼開(kāi)采，2個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，達(dá)產(chǎn)時(shí)采區(qū)個(gè)數(shù)為兩個(gè)。采用聯(lián)合布置，22#、24#、33#層單獨(dú)開(kāi)采。大巷運(yùn)輸采用5噸底卸式礦車運(yùn)輸，采用的采煤方法為走向長(zhǎng)壁采煤法，采煤工藝為綜合機(jī)械化采煤工藝。頂板處理方法為全部垮落法。關(guān)鍵詞：礦井設(shè)計(jì)； 立井開(kāi)拓； 走向長(zhǎng)壁采煤法 AbstractThis is a new design of 2.40Mt/a for Pinggang of Jixi coal mining Group.It has three workable coal seams,they are22#, 24#, 33#.Total thickness of coal seam is 13.4m meters. this mine field recoverable resource is 207.3794Mt/a,this mines life is 62 yesrs.This mine pit design uses take the double vertical shaft development. The dicision is three lecels.twenty-seven pick areas,the first pick area is biplane wing minning.Two working face can achieve 2.40Mt/a,two pick areas can achieve 2.40Mt/a.Using combined development, 22#, 24#, 33#coal are lonely,.The big lane transportation uses 5 tons Bottom-dump min cars to transport.Using long wall minning on the soriketo mine.Coal minning technology is full mechanisn winning technology.We ues the caving method for all working faces. Keyword: The mine pit design; Vertical shaft development; The long wall mining on the strike目 錄摘 要I目 錄III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 地勢(shì)21.1.3 氣象 地震21.1.4 水源及電源21.2 地質(zhì)特征31.2.2 地質(zhì)構(gòu)造31.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特征51.2.4 巖石性質(zhì) 厚度特征61.2.5 井田水文地質(zhì)情況61.2.6 沼氣 煤塵及煤的自燃性71.2.7 煤質(zhì) 牌號(hào)及用途71.3 勘探程度及可靠性8第 2 章 井田境界及儲(chǔ)量112.1 井田境界112.1.1 井田周邊狀況112.1.2 確定井田的依據(jù)112.1.3 井田境界112.1.4 井田未來(lái)發(fā)展情況112.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算112.2.2 保安煤柱122.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià)132.3 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限132.3.1 礦井工作制度132.3.2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限142.3.3 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限15第3章 井田開(kāi)拓163.1 概述163.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述163.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的原因及其具體情況163.1.3 確定井田開(kāi)拓方式的原則163.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇173.2.1 井硐形式和井口位置173.2.2 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高223.2.3 開(kāi)拓巷道的布置233.3 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述243.3.1 井硐形式和數(shù)目243.3.2 井硐位置及坐標(biāo)243.3.3 水平數(shù)目及標(biāo)高253.3.4 石門 大巷數(shù)目及布置253.3.5 井底車場(chǎng)的形式選擇253.3.6 煤層群的聯(lián)系253.3.7 采區(qū)劃分273.4 井硐布置和施工293.4.1 井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐支護(hù)293.4.2 井筒布置及裝備293.4.3 井硐延伸的初步意見(jiàn)313.5 井底車場(chǎng)及硐室333.5.1 井底車場(chǎng)形式的確定及論證333.5.2 井底車場(chǎng)的布置 儲(chǔ)車線路 行車線路的布置長(zhǎng)度343.5.3 井底車場(chǎng)通過(guò)能力計(jì)算363.5.4 井底車場(chǎng)主要硐室373.6 開(kāi)采順序373.6.1 沿井田走向的開(kāi)采順序373.6.2 沿煤層垂直方向的開(kāi)采順序373.6.3 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃383.6.4 “三量”控制情況39第 4 章 采區(qū)巷道布置及采區(qū)生采產(chǎn)系統(tǒng)424.1 采區(qū)概述424.1.1 設(shè)計(jì)采區(qū)的位置 邊界 范圍 采區(qū)煤柱424.1.2 采區(qū)地質(zhì)及煤層情況424.1.3 采區(qū)生產(chǎn)能力 儲(chǔ)量及服務(wù)年限424.2 采區(qū)巷道布置434.2.1 區(qū)段劃分434.2.2 采區(qū)上山布置444.2.3 采區(qū)車場(chǎng)布置444.2.4 采區(qū)煤倉(cāng)形式 容量及支護(hù)484.2.5 采區(qū)硐室簡(jiǎn)介494.2.6 采區(qū)工作面接續(xù)514.3 采區(qū)準(zhǔn)備524.3.1 采區(qū)巷道準(zhǔn)備順序524.3.2 主要巷道斷面示意圖及支護(hù)方式52第5章 采煤方法535.1 采煤方法的選擇535.2 回采工藝535.2.1 選擇和決定回采工作面工藝過(guò)程及使用的機(jī)械設(shè)備535.2.2 選擇采煤工作面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式55第6章 井下運(yùn)輸和礦井提升586.1 礦井井下運(yùn)輸586.1 1 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定586.1.2 礦車的選型與數(shù)量586.1.3 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇596.2 礦井提升系統(tǒng)59第7章 礦井通風(fēng)與安全627.1 通風(fēng)系統(tǒng)的確定627.1.1 概述627.1.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定627.1.3 主扇工作方式的確定637.2 風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配637.2.1 礦井風(fēng)量計(jì)算的規(guī)定637.2.2 風(fēng)量計(jì)算647.2.3 風(fēng)量分配657.2.4 風(fēng)速的驗(yàn)算657.2.5 風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施667.3 礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算677.3.1 確定全礦井最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力677.3.2 礦井等積孔的計(jì)算687.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇687.4.1 主扇的選擇計(jì)算697.4.2 電動(dòng)機(jī)的選擇697.5 礦井安全技術(shù)措施707.5.1 預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施707.5.2 火災(zāi)與水患的預(yù)防717.5.3 其他事故的預(yù)防717.5.4 避災(zāi)路線及自救72第8章 礦井排水738.1 概 述738.1.1 礦井水來(lái)源及涌水量738.1.2 對(duì)排水設(shè)備的要求738.2 礦井主要排水設(shè)備748.2.1 排水方式與排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介748.2.2 主排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算75第9章 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)77結(jié)論79參考文獻(xiàn)80致 謝81附錄：82附錄：8570緒論畢業(yè)將至，經(jīng)過(guò)了四年大學(xué)生涯的洗禮，我們學(xué)到了很多專業(yè)知識(shí)。學(xué)校為了我們能將這些知識(shí)現(xiàn)場(chǎng)化，為以后的工作提供便利，積累一些專業(yè)上的經(jīng)驗(yàn)，專門組織了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。借這次機(jī)會(huì)我做了黑龍江省雞西礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司平崗煤礦2.40Mt/a的新井設(shè)計(jì)。我們先是在畢業(yè)實(shí)習(xí)中收集了一些關(guān)于平崗煤礦的有關(guān)資料，并實(shí)地體驗(yàn)了井下的有關(guān)工藝流程。本設(shè)計(jì)主要是關(guān)于新礦井的初期建設(shè)，其中包括井田的開(kāi)拓方式、采煤工藝、支護(hù)方式、設(shè)備選型以及運(yùn)輸、通風(fēng)、排水等各個(gè)系統(tǒng)。放眼世界的采煤技術(shù)和工作效率，我國(guó)大多數(shù)地方的礦井與之都有很大的差距。所以，在設(shè)計(jì)中不能只局限于能夠采這一點(diǎn)，還要在技術(shù)可行的前提下，低投入、高產(chǎn)出、高效益。通過(guò)這樣的循環(huán)模式，企業(yè)才能有競(jìng)爭(zhēng)力，才會(huì)振興我國(guó)的煤炭事業(yè)。我希望通過(guò)這次設(shè)計(jì)，能夠從老師、同學(xué)身上學(xué)到更多的知識(shí)來(lái)充實(shí)自己，能夠更好的服務(wù)于煤炭。第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征1.1 井田概況1.1.1 交通位置本區(qū)位于黑龍江省雞東縣的哈達(dá)、平崗兩鎮(zhèn)之間。其地理坐標(biāo)在北緯4521，東經(jīng)13110?？碧絽^(qū)內(nèi)公路四通八達(dá),南部有林口至密山鐵路線,國(guó)家級(jí)公路方虎線.通往平崗礦有鐵路專用線,距牡密線的平崗站，哈達(dá)河站約10Km，公路可通雞西，密山，交通較為方便。1.1.2 地形 地勢(shì)平崗煤礦地處完達(dá)山與老爺嶺結(jié)合部,地表為丘陵地帶.西部玄武巖覆蓋,地勢(shì)稍高,往東地勢(shì)漸平,多為農(nóng)田.地面最大高差約110m.1.1.3 氣象 地震本區(qū)處中溫帶濕潤(rùn)區(qū),屬大陸性多風(fēng)氣候, 區(qū)內(nèi)由11月至翌年4月為凍結(jié)期，凍結(jié)深度為1.5至2.0m，最高氣溫在零上27至31，最低氣溫在-29至-34，有兩條季節(jié)性小溪由北向南流過(guò),夏季有水，冬季干涸，夏季地表水通過(guò)這兩條小河排泄向南匯入穆棱河。汛期常發(fā)生在每年的七、八月份。年平均降水量533.3mm，季內(nèi)最大降水量312.5mm。唯哈達(dá)河在六五年八月十日，連續(xù)幾天暴雨后，洪水位置驟然上升，溢出河床。淹沒(méi)了井田內(nèi)標(biāo)高183184m以下的田地，是解放后最大一次洪水泛濫。雖本區(qū)地處地震多發(fā)帶，有感地震亦有過(guò)記載，但未礦井生產(chǎn)造成影響。1.1.4 水源及電源平崗礦區(qū)水源來(lái)自開(kāi)采地下水，能夠滿足生產(chǎn)與生活需要。圖1-1 平崗礦交通位置圖1.2 地質(zhì)特征1.2.1 礦區(qū)內(nèi)的地層情況平崗礦區(qū)位于雞西盆地北部條帶東端，基底是元古界麻山群，含煤地層為中生界上侏羅統(tǒng)雞西群，包括滴道組，城子河組和穆棱組，勘探區(qū)地層層序表如表1-1。1.2.2 地質(zhì)構(gòu)造雞西煤盆地的古構(gòu)造輪廓受近于南北向壓應(yīng)力的影響，大體上可分為二組：一是位于盆地中央的平陽(yáng)麻山古背斜，在古背斜軸部發(fā)育一條逆沖斷裂稱平麻斷裂，將雞西煤盆地的基底分成了中間凸起，走向近東西的南北兩個(gè)凹陷盆地。二是走向近北東或北西方向的剪切斷裂。表1-1 勘探區(qū)地層層序表界系統(tǒng)群組接觸關(guān)系地層厚度m新生界第四系全新統(tǒng)Q4沖積層Q4整和整和假整和整和假整和整和整和1-20第三系上新統(tǒng)N2玄武巖0-40中生界侏羅紀(jì)上統(tǒng)J3雞西群穆棱組J3m6城子河組J3ch660-740滴道組J3a0-130元古界麻山群Ptms變質(zhì)巖系1500侏羅紀(jì)晚期，含煤地層形成。沉積前的古構(gòu)造以及后來(lái)的燕山運(yùn)動(dòng)都對(duì)汗煤地層起了一定的控制作用。在煤田形成之后，南北向壓力進(jìn)一步加強(qiáng)，使東西向褶皺和北東、北西斷裂進(jìn)一步發(fā)展，形成了煤田的今日構(gòu)造形態(tài)。平崗礦區(qū)位于雞西煤盆地北部條帶的東端，地層走向近東西、傾向南、單斜。地層傾角825之間。礦區(qū)所涉及的斷層分述如下：F31:為勘探區(qū)北部邊界斷層，發(fā)育規(guī)模較大，延展長(zhǎng)度在5Km以上，為較大的樞紐斷層，其轉(zhuǎn)動(dòng)樞紐處在5剖面線附近，西部是是逆掩短斷層，東部為正斷層，走向NE55105近東西弧形，向南北傾斜，傾角5075，落差由轉(zhuǎn)動(dòng)樞紐處向東西兩側(cè)逐步加大，在0210m之間， 1線11線11條剖面控制，程度可靠。F31:位于勘探區(qū)西部，走向NE20，傾向NW390，傾角80，落差420。第10剖面1號(hào)和2號(hào)孔控制，正斷層，屬推斷斷層。F32:為勘探區(qū)西部邊界斷層，走向NE15,傾向NW285，傾角55，落差100220m，逆斷層。由912號(hào)孔實(shí)見(jiàn)，程度基本可靠。F33:為勘探區(qū)東部邊界斷層，走向NW20NE5，大致為南北弧形，向東傾斜，傾角75，落差約240m，正斷層，延展長(zhǎng)度3公里以上，由8019號(hào)鉆孔控制，程度基本可靠。 F34:位于勘探區(qū)東北部，走向NW15，傾角25，落差在05m之間，逆斷層，規(guī)模較小，上部尖滅，未在地表出露，由8124號(hào)孔控制，程度基本可靠。見(jiàn)斷層發(fā)育及落差表。表1-2 斷層發(fā)育及落差表編號(hào)產(chǎn)狀性質(zhì)落差（m）控制程度備注傾向傾角F31NW39080樞紐42012剖面，控制可靠來(lái)源于81年報(bào)告及生產(chǎn)實(shí)見(jiàn)F32NW28555正斷層100220基本可靠，912號(hào)孔控制孔實(shí)見(jiàn)資料來(lái)源于以往地質(zhì)報(bào)告F33向東傾斜75逆斷層240基本可靠，8019號(hào)孔控制孔實(shí)見(jiàn)資料來(lái)源于以往地質(zhì)報(bào)告F34向西傾斜25逆斷層05m基本可靠, 8124號(hào)孔控制孔實(shí)見(jiàn)資料來(lái)源于以往地質(zhì)報(bào)告1.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特征本區(qū)煤層都賦存在穆棱、城子河兩個(gè)含煤組中，地層總厚度1250m，主要可采煤層發(fā)育在城子河組地層中，本次報(bào)告以城子河含煤組為主，根據(jù)煤層群發(fā)育特點(diǎn)，可將本組20余層煤層分為上、中、下三個(gè)層群。上部層群：20、21上、21中、21中下、21、21下、22上、22中、22、23。中部層群：32上、32、34上、34、35、36、37、38、39。下部層群：48、49、542、55等。主要可采層：21下、22上、23、32、34上、34、35、37、38九層。其它煤層因可采點(diǎn)少 ，連不成塊而未參與儲(chǔ)量計(jì)算。本區(qū)城子河組地層，含煤性好，主要可采層總厚7.78m，煤層最大總厚度15.98m，地層總厚度700m，含煤系數(shù)2.28%。本區(qū)煤層發(fā)育較穩(wěn)定，標(biāo)志層清楚，物性特征明顯，煤巖層對(duì)比可靠?？刹擅簩犹卣魅缦拢?2號(hào)煤層：全區(qū)發(fā)育且穩(wěn)定，為本區(qū)主要可采層，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，厚度較大，煤質(zhì)較穩(wěn)定，肉眼鑒定為半亮半暗型、塊狀。本煤層有多層夾矸，多數(shù)見(jiàn)煤點(diǎn)為13層夾矸，巖性為煤頁(yè)巖或頁(yè)巖，厚度在0.030.29之間。煤層厚度3.974.41m，平均厚度4.3m，頂板粉砂巖，底板粉砂巖，平均厚度3.09m，下距24號(hào)煤層約80m。24號(hào)煤層：全區(qū)發(fā)育穩(wěn)定，本區(qū)主要可采層，淺部較復(fù)雜，含多層夾矸，巖性為煤頁(yè)巖，厚度0.040.19m，深部煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，肉眼宏觀煤巖型為半亮型、粉、塊狀。20、21剖面線深部受玢巖影響成為天然焦，煤層頂板為粉砂巖或細(xì)砂巖，平均厚度為3.7m，底板是粉砂巖或中砂巖，平均厚度4.81m，煤層厚度3.884.22m，平均厚度4.1m，下距33號(hào)煤層約為85m。33號(hào)煤層：全區(qū)發(fā)育，較穩(wěn)定，12-19剖面線之間局部可采，結(jié)構(gòu)單一，宏觀煤巖為半亮型、粉狀。煤層厚度4.785.13m，平均厚度5.0m。煤層頂?shù)装鍨榉奂?xì)砂巖，頂板平均厚度2.22m，底板平均厚度2.43m。 1.2.4 巖石性質(zhì) 厚度特征本區(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)情況沖積孔含水層：分布在河流兩面岸，成狹長(zhǎng)條帶狀相等距離的由東往西分布排列，寬為50120m。含水層厚度一般東薄西厚，其厚度主要決定于河流的大小而異。西部：哈達(dá)河沖積層一般814m，富水性強(qiáng)，滲透系數(shù)為35.88m/day，單位涌量為6.34m3/h。部分地段由于表土復(fù)蓋較薄，僅0.51m，且含水層直接受地面水的補(bǔ)給，因次地下水呈自由水出現(xiàn)。東部：自長(zhǎng)山溝以東厚1.54.5m，含水性弱，滲透系數(shù)為0.0091.802m/day，單位涌量為0.10.122m3/h，由于表土復(fù)蓋較厚，25.5m，對(duì)降水的補(bǔ)給與滲透起到到控制作用，使地下水呈承壓水出現(xiàn)。地下水補(bǔ)給來(lái)源主要是大氣降水和沖積孔含水層水，水力性質(zhì)呈潛水狀態(tài)，對(duì)淺部礦井充水造成良好條件。構(gòu)造裂隙含水帶：埋藏于風(fēng)化裂隙含水量水帶之下，兩者為漸變過(guò)渡關(guān)系，呈承壓水，據(jù)簡(jiǎn)易水文，抽水及礦井調(diào)查證實(shí)，此帶含水性弱，巖芯較為完整，在60m以上沖洗液消耗不大于0.35m3/h，以下則不大于0.15m3/h，隨著深度的增加涌水量則顯著減少。礦井涌水量一般為56.5 m3/h，最大涌水量為61.3m3/h。1.2.6 沼氣 煤塵及煤的自燃性本礦屬于低瓦斯礦井，相對(duì)涌出量4.62 m3/min，絕對(duì)涌出量為3.17 m3/min 。隨著開(kāi)采深度的延伸，瓦斯賦存條件好涌出量大給礦井的安全生產(chǎn)帶來(lái)一定的困難。煤塵爆炸指數(shù)為34.86 ，屬于有爆炸危險(xiǎn)的煤層。開(kāi)采煤層均屬低沼氣煤層，礦井屬低沼氣等級(jí)礦井，屬有煤塵爆炸危險(xiǎn)煤層，屬低硫特低磷不易自燃煤層。隨著今后礦井開(kāi)采深度的不斷增加，雖然瓦斯涌出量也逐步加大，但礦井生產(chǎn)會(huì)帶來(lái)的影響不會(huì)很大，因此，只要對(duì)未來(lái)礦井通風(fēng)、瓦斯防治技術(shù)進(jìn)行預(yù)防，瓦斯給礦井帶來(lái)的影響不會(huì)很大。1.2.7 煤質(zhì) 牌號(hào)及用途本礦區(qū)內(nèi)的煤層是由高等植物所形成的腐植煤，其肉眼煤巖成份主要是亮煤、暗煤、夾鏡煤絲帶、絲炭較少，黑色光亮內(nèi)生裂隙發(fā)育，質(zhì)脆，黑色條帶狀，層狀結(jié)構(gòu)，其煤巖類型多為光亮型、半亮型和半暗型；鏡下鑒定為煤巖組成多是凝膠物質(zhì)體，色鮮紅以鏡煤煤化物質(zhì)為主樹(shù)脂膠體占次要地位，礦物雜質(zhì)多見(jiàn)。原煤灰分變化較大，一般在20.15至31。凈煤灰分一般在10左右，膠質(zhì)層厚度在13.0至18.5mm，粘結(jié)指數(shù)G在75-85%之間，原煤分析基高位發(fā)熱量為5800-6400千卡規(guī)律，精煤揮發(fā)分一般在32%左右，硫含量在0.22-0.37之間。磷含量一般在0.003-0.014之間。是低硫、低磷的1/3焦煤。主要工業(yè)用途以冶金用煤為主，火電廠作動(dòng)力用煤次之。圖1-2 煤巖層綜合柱狀圖1.3 勘探程度及可靠性1. 鉆探工程量統(tǒng)計(jì)：本次鉆探從1990年9月13日開(kāi)工，到1993年10月結(jié)束，歷時(shí)三年整。施工鉆孔是7個(gè)，竣工16個(gè)，總工程量17，557.58米，超千米孔14個(gè)。詳見(jiàn)表2-1。2. 工程質(zhì)量：本次勘探所使用的鉆機(jī)有TXB-1000型（1臺(tái)），TK-1型（2臺(tái)），TK-3型繩索取芯（1臺(tái)），這三種鉆機(jī)設(shè)備良好，符合技術(shù)要求。本次勘探竣工鉆孔16個(gè)，全部按煤炭部落987年12月頒發(fā)的確煤田勘探鉆孔工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。91年前竣工鉆孔參加了東煤公司的復(fù)查，92年后施工的鉆孔本隊(duì)驗(yàn)收。驗(yàn)收成果：特級(jí)孔2個(gè)，甲級(jí)孔6個(gè)，乙級(jí)孔5個(gè)，丙級(jí)孔3個(gè)，特、甲、乙級(jí)孔層12層，不合格層20層，優(yōu)質(zhì)合格層率為72.6%。測(cè)井驗(yàn)收66層，均為優(yōu)質(zhì)層，優(yōu)質(zhì)層率100%?？踪|(zhì)量及煤層見(jiàn)煤點(diǎn)級(jí)別見(jiàn)表1-4、1-5。表1-4 鉆孔質(zhì)量評(píng)級(jí)表 級(jí) 別數(shù)量項(xiàng)目特級(jí)甲級(jí)乙級(jí)丙級(jí)特甲乙級(jí)孔率合計(jì)鉆探265381316測(cè)井9610015表1-5 煤層見(jiàn)煤點(diǎn)評(píng)級(jí)表級(jí)別數(shù)目項(xiàng)目?jī)?yōu)質(zhì)合格不合格優(yōu)質(zhì)合格層率合計(jì)鉆探孔41122072673電測(cè)孔6610066表1-3 鉆探工程量統(tǒng)計(jì)表線號(hào)孔號(hào)終孔深度鉆機(jī)層位鉆孔型號(hào)鉆孔質(zhì)量備注1091-111735532下TK-1 乙1091-21049.0723 下TXB-1000乙1192-31027721下廢運(yùn)輸巷漏水未計(jì)工程總量1291-410528935下TXB1000丙1291-511468035下TK-1乙1391-611437239下TK-1甲1391-79759435下TK-1甲2091-810212438下TXB-1000乙1891-911930135下TK-1乙2091-1011411639下TK-1甲1491-1110065035下TXB-1000丙1491-1212205639下TK-1特2091-1311211435下TK-1甲1791-1410249336下TXB-1000丙1791-1511633037下TK-1特1891-169674434下TXB-1000甲1891-1711563339下TK-1甲總計(jì)17，55758鉆第 2 章 井田境界及儲(chǔ)量2.1 井田境界2.1.1 井田周邊狀況井田北部以+150m標(biāo)高線為界，南（深部）以-650m標(biāo)高為界，西以F31斷層為界；東以F34斷層為界。煤層平均傾角為17，平均容重1.4t/m3.2.1.2 確定井田的依據(jù)1.以地理地形,地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù).2.要適于選擇井筒位置,安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物.3.劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間.4.井田要有合理的走向長(zhǎng)度,以利于機(jī)械化程度的不斷提高.2.1.3 井田境界井田境界：北部以+150m標(biāo)高線為界，南（深部）以-650m標(biāo)高為界，西以F31斷層為界；東以F34斷層為界。井田走向長(zhǎng)度：5.5Km 傾斜長(zhǎng)度： 2.6Km 勘探面積：14.2km22.1.4 井田未來(lái)發(fā)展情況該井田西部與杏花礦相鄰，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)探明儲(chǔ)量會(huì)越來(lái)越精確?？赡茉诟畈堪l(fā)現(xiàn)可采煤層。2.2井田儲(chǔ)量2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算1.礦井初步設(shè)計(jì)應(yīng)計(jì)算以下儲(chǔ)量：a.礦井地質(zhì)儲(chǔ)量：勘探（精查）報(bào)告提供的儲(chǔ)量，包括“能利用儲(chǔ)量”和“暫不能利用儲(chǔ)量”；b.礦井工業(yè)儲(chǔ)量：勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告提供的“能利用儲(chǔ)量”中的A、B、C三級(jí)儲(chǔ)量，A、B、C三級(jí)儲(chǔ)量的計(jì)算方法，應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范的規(guī)定；c.礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量：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)煤柱等永久性煤柱損失量后的儲(chǔ)量；d.礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地的保護(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。2.礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指井田精查地質(zhì)報(bào)告提供的平衡表內(nèi)A+B+C級(jí)儲(chǔ)量，它是礦井設(shè)計(jì)的依據(jù)。井田工業(yè)儲(chǔ)量應(yīng)按儲(chǔ)量塊段法進(jìn)行計(jì)算。塊段儲(chǔ)量=塊段面積塊段平均厚度容重/cos為煤層平均傾角計(jì)算得， ZC=(15.314.3+14.914.1+15.8965.0）1.4106 =(65.8345+61.125+79.48)1.4106=289.99Mt3.礦井可采儲(chǔ)量的計(jì)算Z=(Zc-P) C式中， Z可采儲(chǔ)量， Zc工業(yè)儲(chǔ)量，Mt P永久煤柱損失，Mt C采區(qū)回采率,厚煤層不低于0.75；中厚煤層不低于0.8；薄煤層不低于0.85；地方小煤礦不低于0.7。 計(jì)算得，Z=（288.99-26.73）0.75=207.37Mt詳見(jiàn)表2-1可采煤層儲(chǔ)量總表。2.2.2 保安煤柱1. 保護(hù)煤柱的留設(shè)方法a. 工業(yè)場(chǎng)地及主要井巷保護(hù)煤柱留設(shè)（1）工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱留設(shè)，應(yīng)在確定地面受保護(hù)面積后，用移動(dòng)角圈定煤柱范圍。移動(dòng)角數(shù)值應(yīng)采用本礦區(qū)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)或與本礦區(qū)條件類似的礦區(qū)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)選取。工業(yè)場(chǎng)地地面受保護(hù)面積應(yīng)包括受保護(hù)對(duì)象及圍護(hù)帶，圍護(hù)帶寬度為15m；（2）不包括在工業(yè)場(chǎng)地范圍內(nèi)的立井，圈定其保護(hù)煤柱時(shí)，地面受保護(hù)對(duì)象應(yīng)包括轎車房，井口房或通風(fēng)機(jī)房風(fēng)道等，圍護(hù)寬度為20m；圈定立井保護(hù)煤柱時(shí)，應(yīng)根據(jù)井筒深度、巖性、用途、煤層賦存條件及地形特點(diǎn)等因素，按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行；（3）斜井受保護(hù)對(duì)象應(yīng)包括絞車房、景田、斜井井筒及井底車場(chǎng)。井口圍護(hù)寬度應(yīng)為10m；（4）當(dāng)斜井大巷、上、下山位于煤層中時(shí)，其保護(hù)煤柱寬度，可按本礦區(qū)或與本礦區(qū)條件類似的礦區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定；或根據(jù)實(shí)測(cè)資料用分析法確定。 斜井或巷道上方的煤層是否留設(shè)保護(hù)煤柱，應(yīng)根據(jù)巷道距地表的垂深，巷道所在的圍巖性質(zhì)，巷道與煤層的法線距離等因素確定。斜井或巷道下方煤層，應(yīng)從巷道保護(hù)煤柱邊界起，用巖層移動(dòng)角圈定保護(hù)煤柱。b. 斷層帶及井田徑界煤柱的留設(shè)斷層帶及井田境界煤柱可按照實(shí)習(xí)礦井所留設(shè)煤柱尺寸獲取30的煤柱寬度來(lái)計(jì)算。并不是所有的地面建筑物、河流等均須留置保護(hù)煤柱，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)習(xí)井的具體情況和“三下”采煤理論進(jìn)行分析。1. 本井田邊界煤柱留設(shè)及斷層、井筒周邊煤柱的留設(shè)井田邊界煤柱留設(shè)為30m；斷層帶煤柱留設(shè)為30m；井筒周邊煤柱留設(shè)為15m。2.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià)本設(shè)計(jì)礦井的各類儲(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 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限2.3.1 礦井工作制度根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：1.礦井年工作日按330d計(jì)算；2.每日凈提升時(shí)間16h小時(shí)。本設(shè)計(jì)采用三、八工作制,兩班生產(chǎn)、一班檢修。 表2-1 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 水平別煤層別工業(yè)儲(chǔ)量A+B+C(Mt)煤炭損失量(Mt)可采儲(chǔ)量工業(yè)場(chǎng)地井田境界斷層開(kāi)采損失 其他 損失合計(jì)損失2234.682.480.381.366.390.3010.9125.562433.851.810.361.296.100.289.8623.983344.561.130.391.588.210.3811.7132.84合計(jì)114.905.431.144.2420.710.9732.5082.402225.570.740.341.304.590.197.1818.382423.801.700.331.244.060.187.5216.273329.683.660.351.434.800.2210.4819.20合計(jì)79.076.111.033.9813.460.5925.1953.872230.0900.241.095.640.517.5022.582427.8900.221.015.240.426.9020.983337.030.360.291.326.880.649.5027.53合計(jì)95.020.360.763.4317.771.5823.9171.10總計(jì)288.9911.912.9311.6551.953.1581.61207.42.3.2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限1.根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范，礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力分為以下幾種：大型礦井：1.20、1.50、1.80、2.40、3.00、4.00及以上（Mt/a）；中型礦井:0.45、0.60、0.90（Mt/a）；小型礦井：0.09、0.15、0.21、0.30（Mt/a）；除上述井型以外，不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的中間井型。2. 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力方案比較本礦井已查明的工業(yè)儲(chǔ)量為288.996Mt,，估算本井田內(nèi)工業(yè)廣場(chǎng)煤柱，境界煤柱等永久煤柱損失量占工業(yè)儲(chǔ)量的13.2%，各可采層均為厚煤層，按礦井設(shè)計(jì)規(guī)范要求確定本礦的采區(qū)采出率為75%，由此計(jì)算確定本井田的可采儲(chǔ)量為207.379Mt。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告的資料描述，煤層儲(chǔ)量豐富，地質(zhì)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，煤層生產(chǎn)能力大以及煤層賦存深等因素，初步?jīng)Q定采用大型礦井設(shè)計(jì)。并初步擬定三個(gè)方案，即礦井生產(chǎn)能力為1.80Mt/a，2.40Mt/a和3.00Mt/a三個(gè)方案，分析論證如下：按照公式:P=Z/AK式中， P-為礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；Z-井田的可采儲(chǔ)量,Mt； A-為礦井生產(chǎn)能力,Mt/a； K-為礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取1.4；計(jì)算得，P1=92a ； P2=62a； P3=49a；經(jīng)與煤礦安全規(guī)程和煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范相核對(duì)，確定62a為比較合理的服務(wù)年限，即本礦井的生產(chǎn)能力初步定為2.40Mt/a，服務(wù)年限為62a。2.3.3 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 根據(jù)公式：P=Z/AK式中， P-為礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；Z-井田的可采儲(chǔ)量,Mt；A-為礦井生產(chǎn)能力,Mt/a；K-為礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取1.4；計(jì)算得：p= Z/AK=207.3794/（1.42.40）=62a所以，礦井的設(shè)計(jì)服務(wù)年限為62a.第3章 井田開(kāi)拓3.1 概述3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 平崗礦與杏花礦相鄰，杏花礦以立井開(kāi)拓為主。3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的原因及其具體情況井田開(kāi)拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括：1.井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件（特別是表土層情況）；2.煤層賦存和開(kāi)采技術(shù)條件；3.地形地貌和地面外部條件；4.技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件；5.施工技術(shù)和設(shè)備條件；總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求等。對(duì)以上各種因素要綜合研究，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。影響本設(shè)計(jì)井田開(kāi)拓方式的具體因素如下：1.地表因素井田表土的標(biāo)高都在+150m以上，地勢(shì)略高一些，利于井筒的維護(hù)，不易被水淹井。但不利于工業(yè)廣場(chǎng)的選擇。2.煤層賦存情況整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在+150m以上，下部標(biāo)高在-650m左右。整個(gè)礦區(qū)共3層可采煤層，即22#、24#、33#，全區(qū)發(fā)育良好。三層間的距離都大于80m,從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)安全上考慮應(yīng)該用分層開(kāi)采比較合理。煤層走向長(zhǎng)度為5.5Km，傾向2.6Km。本井田煤層系緩傾斜厚煤層，平均傾角在17左右，且含水層較少，可以采用上山開(kāi)采。3.1.3 確定井田開(kāi)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(kāi)拓工程量，尢其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建工程量，加快礦井建設(shè)； 2.合理集中開(kāi)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； 3.合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失； 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(guó)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(dòng)化創(chuàng)造條件； 6.根據(jù)用戶需要，應(yīng)將不同煤質(zhì)，煤種的煤層分別開(kāi)采。3.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇3.2.1 井硐形式和井口位置1.井筒形式：井筒形式選擇立井井筒開(kāi)拓。由于立井井筒的適應(yīng)性很強(qiáng)，具有通過(guò)復(fù)雜地質(zhì)地段的能力強(qiáng)，提升能力大，機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大，通風(fēng)條件好，管線短，物料和人員升降速度快等優(yōu)點(diǎn)。但還應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上對(duì)各種可能方案進(jìn)行比較，從中得出最合理的方案。所以，初步擬定三種開(kāi)拓方式。a.雙立井開(kāi)拓優(yōu)點(diǎn)： （1）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；（2）機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制；（3）井筒為圓形斷機(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。適用條件：煤層賦存深度2001000m，含水砂層厚度20400m,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(kāi)拓時(shí)均采用立井開(kāi)拓方式。技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)本井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，本井田煤層賦存最深-650m標(biāo)高，平均煤層傾角17，滿足采用雙立井開(kāi)拓，故此方案在技術(shù)上也可行。b.雙斜井開(kāi)拓斜井與立井相比有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）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)及硐室都比投資少；（2）井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升高備，鋼材消耗量??；（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(shí)現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門長(zhǎng)度。缺點(diǎn)：（1）在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長(zhǎng)得多；（2）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)力消耗大，提升費(fèi)用高，當(dāng)井田斜長(zhǎng)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；（3）由于斜井較長(zhǎng)，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長(zhǎng)度較大；（4）斜井通風(fēng)風(fēng)路較長(zhǎng)，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(guò)大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開(kāi)專用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升。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(guò)。 適用條件 ：煤層賦存較淺，垂深在200m以內(nèi)，煤層賦存深度為0500m，含水砂層厚度小于2040m，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+150 -200m標(biāo)高，根據(jù)煤層的賦存情況不可以采用雙斜井開(kāi)拓。c. 主斜井，副立井開(kāi)拓優(yōu)點(diǎn)：兼?zhèn)淞⒕托本膬?yōu)點(diǎn)，主井采用斜井開(kāi)拓，井筒施工簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低，副井采用立井開(kāi)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)；如果井口相近，則井底車場(chǎng)布置，井下的聯(lián)系就不太方便了。如果井底車場(chǎng)相近，則井口就相距較遠(yuǎn)了，地面工業(yè)廣場(chǎng)上的建筑物就比較分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便，占地面積大，相應(yīng)地增加了煤柱的損失。技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)本次設(shè)計(jì)井田的地表狀況，煤層賦存條件及工業(yè)廣場(chǎng)的布置等實(shí)際情況，如果采用綜合開(kāi)拓則不利于地面工業(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。但是在技術(shù)上也是行的。 根據(jù)幾種開(kāi)拓方案的技術(shù)上的比較，雙立井開(kāi)拓比較合理，綜合開(kāi)拓也是可行的。所以，初步采用雙立井開(kāi)拓，綜合開(kāi)拓的方案。圖3-1 開(kāi)拓方案示意圖表3-1 開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較表方 案雙 立 井 開(kāi) 拓綜 合 開(kāi) 拓內(nèi)容工程 量單價(jià)（元）費(fèi) 用（萬(wàn)元）工程量單 價(jià)（元）費(fèi) 用（萬(wàn)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)31.1010m39690123.43102.8210m21753223.66基巖段副井掘進(jìn)32.3010m44457143.5932.3010m44457143.59基巖段主井輔助費(fèi)30.0010m42781128.34102.6010m16875173.14基巖段副井輔助費(fèi)32.3010m45214146.0432.3010m45214146.04表土層副井輔助費(fèi)3.1010m234357.263.1010m234357.26主井提升費(fèi)用80.5010m0.730.06226.6010m0.390.88副井提升費(fèi)用81.1010m2.670.22 81.1010m2.670.22箕斗2個(gè)14380028.76罐籠2個(gè)7640015.282個(gè)7640015.28鋼絲繩輸送機(jī)103.1010m0.320.04主井提升機(jī)1個(gè)82500082.501個(gè)75240075.20副井提升機(jī)1個(gè)83400083.401個(gè)66700066.70總 計(jì)758.88852.01 從兩種開(kāi)拓方式的經(jīng)濟(jì)比較可以看出，雙立井開(kāi)拓的費(fèi)用比較少，結(jié)合技術(shù)上的合理，雙立井開(kāi)拓是本設(shè)計(jì)的最佳選擇。所以，本設(shè)計(jì)的開(kāi)拓方式為：雙立井開(kāi)拓。2井口位置井口位置的選擇是井田開(kāi)拓的重要組成部分。在選擇開(kāi)拓方式的同時(shí)，就要考慮各種可能的井口位置。井口位置與開(kāi)拓方式要相互協(xié)調(diào)，經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定，特別是提、運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場(chǎng)布置相匹配，需要綜合考慮的主要因素和原則如下：a.井下條件(1)井田走向儲(chǔ)量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡；(2)井筒應(yīng)盡量避開(kāi)或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段；(3)勘探程度及初期工程量。b.地面條件(1)井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；(2)井口要避開(kāi)地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險(xiǎn)地區(qū)；(3)井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求；(4)工業(yè)場(chǎng)地不占或少占用良田；(5)井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活。 在本設(shè)計(jì)井田中，提出三種井筒位置方案：方案一：井筒位于井田東部方案二：井筒位于井田西部方案三：井筒位于井田中部經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)比較后認(rèn)為：(1)井筒位于井田東部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長(zhǎng)；(2)井筒位于井田西部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長(zhǎng)，但對(duì)于開(kāi)采井田深部煤層及井通延伸有利；(3)井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門長(zhǎng)度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也小；(4)本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長(zhǎng)度不大，但傾斜長(zhǎng)度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。3.2.2 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高1. 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時(shí)，一般又淺部向深部開(kāi)采，以達(dá)到工程量少、建設(shè)速度快、投資省、成本低的效果。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長(zhǎng)度，一個(gè)井田可以單水平開(kāi)采，亦可以多水平開(kāi)采（從上往下逐水平開(kāi)采）。每個(gè)開(kāi)采水平設(shè)井底車場(chǎng)和運(yùn)輸大巷，供該水平各采區(qū)煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)用。煤礦科技迅猛發(fā)展，在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高度集中化是主要的發(fā)展方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個(gè)水平，12個(gè)工作面生產(chǎn)。這就要求加大工作面、采區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富的資源/儲(chǔ)量和較長(zhǎng)的服務(wù)年限。水平上、下山開(kāi)采方式是優(yōu)越的，可保證生產(chǎn)合理集中化，穩(wěn)定生產(chǎn)，節(jié)省總井巷工程量，經(jīng)濟(jì)效益好。因此使用上下山開(kāi)采的意義很大。在條件適宜時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用上下山開(kāi)采。本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素：a.合理的水平服務(wù)年限；b.煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造；c.生產(chǎn)成本；d.水平接替；e.井底車場(chǎng)及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。根據(jù)上述因素，結(jié)合本設(shè)計(jì)井田的實(shí)際情況，現(xiàn)確定水平劃分方案如下：表3-2 礦井的階段高度劃分（m）井型開(kāi)采緩斜煤層的礦井開(kāi)采傾斜煤層的礦井開(kāi)采急傾斜煤層的礦井大、中型礦井100250100250100150小型礦井601008012080120表3-3水平劃分方案比較表方案方案一方案二方案三水平數(shù)目二三二水平標(biāo)高-350，-650-150，-400，-650-250，-650方案分析煤炭損失量大，+150 -350之間斜長(zhǎng)太長(zhǎng)，無(wú)法進(jìn)行運(yùn)輸比較合理在-250 -650之間斜長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，難于運(yùn)輸。比較結(jié)果選擇方案二比較合理結(jié)合上表：本設(shè)計(jì)礦井為3個(gè)水平，一水平標(biāo)高為-150，二水平標(biāo)高為-400，三水平標(biāo)高為-650。礦井開(kāi)拓方式為雙立井為主的開(kāi)拓?？們?chǔ)量為Zc=288.99Mt，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為2.40Mt/a；服務(wù)年限為T=Z/AK=207.38/(2.401.4)=62a。圖3-2水平劃分示意圖3.2.3 開(kāi)拓巷道的布置 1開(kāi)拓巷道布置方式的選擇 開(kāi)采水平布置的核心問(wèn)題是運(yùn)輸大巷的布置，運(yùn)輸大巷可有單煤層布置（稱分煤層運(yùn)輸大巷）分煤組布置（稱分組集中運(yùn)輸大巷）或全煤組集中布置（稱集中運(yùn)輸大巷）主要根據(jù)煤層的數(shù)目和間距來(lái)定。采用分煤層或分組集中大巷時(shí)，各煤層大巷之間，各大巷與井底車場(chǎng)之間用石門聯(lián)系；用集中運(yùn)輸大巷時(shí)，各煤層組之間采區(qū)石門聯(lián)系。本設(shè)計(jì)井田的可采煤層有22#，24#，33#。由于煤層傾角不大，煤間距也不大的特點(diǎn)及以上論述選用集中運(yùn)輸布置大巷，各煤層之間，大巷和井底車場(chǎng)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(kāi)采順序靈活。3.3 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述3.3.1 井硐形式和數(shù)目本礦井采用雙立井為主的綜合開(kāi)拓方式，一主井一副井，在第三水平布置暗斜井。3.3.2 井硐位置及坐標(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尺寸，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a.工業(yè)場(chǎng)地占地面積；b.地形與工程地質(zhì)條件；c.煤的運(yùn)輸方向；d.生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置。2. 井下條件a.按運(yùn)輸量確定井筒位置；b.根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置；c.煤柱量；d.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(jiàn)開(kāi)拓示意圖。兩立井位于井田中央，坐標(biāo)分別為：主井：（5024698，-60319）；副井：（5024665，-60353）；3.3.3 水平數(shù)目及標(biāo)高本設(shè)計(jì)礦井為3個(gè)水平，一水平標(biāo)高為-150，二水平標(biāo)高為-400，三水平標(biāo)高為-650。3.3.4 石門 大巷數(shù)目及布置本設(shè)計(jì)礦井中，大巷和石門服務(wù)年限較長(zhǎng)，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(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(jiàn)圖。3.3.5 井底車場(chǎng)的形式選擇井底車場(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，是礦井生產(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。固定式礦車運(yùn)煤時(shí)，則一般用折返式車場(chǎng)。3.3.6 煤層群的聯(lián)系當(dāng)煤層群傾角比較大，各煤層平巷為水平布置時(shí)，常采用石門聯(lián)系。即區(qū)段、軌道集中巷與各煤層群回風(fēng)平巷以石門聯(lián)系。區(qū)段運(yùn)輸集中巷通過(guò)溜煤眼和石門與各煤層超前運(yùn)輸巷聯(lián)系。這種施工方式施工方便，可以利用區(qū)段石門布置采區(qū)中部車場(chǎng)，輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，人員行走不便，但是當(dāng)煤層傾角較小時(shí)，石門很長(zhǎng)，掘進(jìn)工程量大。石門不容易維護(hù)，且石門輔助輸送機(jī)運(yùn)煤，公用設(shè)備較多，所以它一般用于設(shè)備傾角大于1520的煤層。本設(shè)計(jì)礦井井田范圍內(nèi)共有三層可采煤層，即22#，24#，33#煤層，這三層間的距離都比較大，都可以進(jìn)行單獨(dú)開(kāi)采，所以，本礦井的三層煤采用分層開(kāi)采。 圖3-3 大巷 石門斷面圖表3-4 立井井底車場(chǎng)的基本類型類型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)適用條件環(huán)形式立式1.存車線和回車線與主要大巷垂直2.主、副井距主要運(yùn)輸大巷較遠(yuǎn)，有足夠長(zhǎng)度的布置存車線1.0.90-1.50Mt/a的礦井2.刀形車場(chǎng)適用于0.60Mt/a，增加回車線可提高到0.90-1.20 Mt/a斜式1.存車線和回車線與主要大巷分段2.主要運(yùn)輸大巷可局部作回車線1.適用于0.60-0.90Mt/a的礦井2.地面出車受限制時(shí)使用梭式1.存車線和回車線與主要大巷平行2.主、副井距主要運(yùn)輸大巷較近適用于0.60-0.90Mt/a的礦井折返式梭式利用主要運(yùn)輸大巷作主、副井空、重車線、調(diào)車線、回車線利用于大型底縱卸式、底側(cè)卸式礦車，可用于大型礦井盡頭式利用石門作主井空、重車線利用于大型底縱卸式、底側(cè)卸式礦車，可用于大型礦井3.3.7 采區(qū)劃分