采礦工程畢業(yè)設(shè)計（論文）-雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)寶清煤礦3.0Mta新井設(shè)計【全套圖紙】

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1、I 摘 要 本設(shè)計礦井為雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)寶清煤礦3.0Mt/a新井設(shè)計，共有3層可采煤 層，總厚度19.24米。煤層工業(yè)牌號為氣煤煤，設(shè)計井田的可采儲量29090Mt， 服務(wù)年限為69年， 本礦井設(shè)計采用雙立井方案開拓，單水平開采，根據(jù)地質(zhì)情況將其劃分為 3個采區(qū)和3個帶區(qū).1個工作面達(dá)產(chǎn)。采用集中大巷布置，大巷采用10噸架線式 電機(jī)車牽引5噸底卸式礦車和1.5噸固定式礦車運輸，采煤工藝為綜合機(jī)械化采 煤工藝。 關(guān)鍵字：開拓 可采儲量 采煤方法 全套圖紙，加全套圖紙，加153893706153893706 II Shuangyashan 3,0 . / , , 19.24 . , 29090.

2、, 69, , , ,1 . , 10 1,5 , . : 目錄 目錄 .III 緒論.- 1 - 第 1 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 .- 2 - III 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 - 1.21.2 地質(zhì)特征地質(zhì)特征 .- 3 - 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)情況 .- 3 - 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 .

3、- 5 - 1.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特征 .- 5 - 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 煤質(zhì)、牌號及用途 .- 8 - 1.31.3 勘探程度及可靠性勘探程度及可靠性 - 8 - 第 2 章 井田境界、儲量、服務(wù)年限.- 10 - 2.1 井田境界 .- 10 - 2.1.1 井田狀況 - 10 - 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) - 10 - 2.1.3 井田未來發(fā)展情況 - 10 - 2.22.2 井田儲量井田儲量 .- 10 - 2.2.1 井田儲量計算 - 10 - 2.2.3 儲量計算方法 - 11 -

4、 2.2.4 儲量計算評價 - 12 - 2.3 礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 - 12 - 2.3.1 礦井工作制度 - 12 - 2.3.2 設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 - 13 - 2.3.3 礦井服務(wù)年限的確定 - 13 - 第 3 章 井田開拓 - 15 - 3.1 概述 - 15 - 3.2 礦井開拓方案的選擇 .- 15 - 3.2.1 井筒形式和井筒位置 - 15 - 3.2.2 井筒的位置 - 16 - 3.2.3 開采水平的數(shù)目及高 - 18 - 3.3 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 .- 20 - 3.3.1 井硐形式和數(shù)目 - 20 - 3.3.2 井筒位置及坐標(biāo) - 20

5、- 3.3.3 水平數(shù)目及高度 - 21 - IV 3.3.4 石門、大巷數(shù)目及布置 - 21 - 3.3.5 井底車場的形式及選擇 - 22 - 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 - 23 - 3.3.7 采、帶區(qū)劃分 - 23 - 3.43.4 井硐布置和施工井硐布置和施工 .- 24 - 3.4.1 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐支護(hù) - 24 - 3.4.2 井硐布置及裝備 - 25 - 3.4.3 井筒延深意見 - 26 - 3.5 井底車場及硐室 .- 27 - 3.5.1 井底車場形式的確定及論證 - 27 - 3.5.2 井底車場的布置，存車線路，行車路線布置長度 - 27 - 3.5.3

6、通過能力計算 - 30 - 3.5.4 井底車場主要硐室 - 32 - 3.6 開采順序 .- 32 - 3.6.1 沿煤層走向的開采順序 - 32 - 3.6.2 沿井田傾向的開采順序 - 33 - 3.6.3 帶區(qū)接續(xù)計劃 - 33 - 第 4 章、帶區(qū)巷道布置及帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng).- 34 - 4.1 帶區(qū)概述 .- 34 - 4.1.1 帶區(qū)布置概述： - 34 - 4.1.2 設(shè)計帶區(qū)的位置、邊界，范圍及帶區(qū)煤柱 - 34 - 4.1.3 帶區(qū)的地質(zhì)和煤層情況 - 34 - 4.1.4 帶區(qū)的生產(chǎn)能力、儲量和服務(wù)年限 - 34 - 4.2 帶區(qū)巷道布置 .- 35 - 4.2.1 區(qū)段劃分

7、 - 35 - 4.2.2 帶區(qū)斜巷布置 - 36 - 4.2.3 帶區(qū)車場布置 - 36 - 4.2.4 煤倉形式、容量及支護(hù) - 38 - 4.2.5 帶區(qū)硐室簡介 - 40 - 4.2.6 回采工作面的接續(xù) - 40 - 4.3 帶區(qū)準(zhǔn)備 .- 41 - 4.3.1 帶區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 - 41 - 4.3.2 主要巷道的斷面圖 - 42 - 第 5 章 采煤方法.- 44 - 5.15.1 采煤方法的選擇采煤方法的選擇 .- 44 - 5.1.15.1.1 采煤方法選擇的依據(jù)：采煤方法選擇的依據(jù)： - 44 - V 5.1.25.1.2 采煤方法選擇的要求采煤方法選擇的要求： - 44

8、 - 5.1.3 采煤方法選擇的制約因素： - 44 - 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 - 45 - 5.2.2 設(shè)備選型 - 46 - 5.2.3 選擇采煤工作面循環(huán)方式和勞動組織形式 - 47 - 第 6 章 井下運輸與礦井提升.- 51 - 6.1 礦井井下運輸 - 51 - 6.1.1 運輸方式和運輸系統(tǒng)的確定 - 51 - 6.1.2 礦車的選型及數(shù)量 - 51 - 6.1.3 帶區(qū)運輸設(shè)備的選擇 - 53 - 6.2 礦井提升系統(tǒng) - 53 - 第 7 章 礦井通風(fēng)安全.- 55 - 7.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 .- 55 - 7.1.1 概述： -

9、55 - 7.1.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 - 55 - 7.1.3 主扇工作方式的確定 - 56 - 7.2 風(fēng)量計算與風(fēng)量分配 - 57 - 7.2.1 礦井風(fēng)量計算的規(guī)定 - 57 - 7.2.2 風(fēng)量計算 - 58 - 7.2.3 風(fēng)量分配 - 60 - 7.2.4 風(fēng)速的驗算 - 60 - 7.2.5 風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 - 61 - 7.3 礦井通風(fēng)阻力計算 - 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 礦井等積孔計算 - 66 - 7.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇 .- 66 - 7.4.1 主扇的選擇計算 .- 66 - 7.4.2 電動機(jī)的選擇

10、 - 67 - 7.4.2 反風(fēng)措施 - 67 - 7.5 礦井安全生產(chǎn)措施 - 67 - 7.5.1 預(yù)防瓦斯及煤塵爆炸 - 67 - 7.5.2 火災(zāi)與水患的預(yù)防 - 68 - 7.5.3 其他事故的預(yù)防 - 68 - 7.5.4 避災(zāi)路線及自救規(guī)定， - 69 - 第 8 章 礦井排水.- 70 - 8.1 概述 - 70 - VI 8.1.1 礦井水來源及涌水量 - 70 - 8.1.2 對排水設(shè)備的要求 - 70 - 8.2 礦井主要排水設(shè)備 .- 71 - 8.2.1 排水方式與排水系統(tǒng)簡介 - 71 - 8.2.2 主排水設(shè)備及管路的選擇計算 - 72 - 第 9 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指

11、標(biāo).- 76 - 總結(jié).- 78 - 參考文獻(xiàn).- 79 - 致謝辭.- 80 - 附錄 1- 81 - 附錄 2- 89 - - 44 - 緒論 我國是煤炭資源豐富，儲量和產(chǎn)量均居世界前列。近年來隨著國民經(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)這種狀況不 會有根本性改變。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)。 作為一名采礦專業(yè)的學(xué)生，即將成為煤炭行業(yè)的工程技術(shù)

12、人員。在大學(xué)的 四年學(xué)習(xí)時間里，使我掌握了很多專業(yè)理論知識，為了能更好的理解和運用這 些理論知識，借畢業(yè)設(shè)計這個機(jī)會我做了黑龍江省雙鴨山市寶清礦的新井設(shè)計， 而且我在畢業(yè)實習(xí)中也收集到了很多寶清礦的資料。本設(shè)計主要是關(guān)于新礦井 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 系統(tǒng)。本設(shè)計包括通風(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。通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我的專業(yè)知識得以進(jìn)一步完善，并且在將 來能夠很好的運用他們打下了很好的基礎(chǔ)，使我今后更好的應(yīng)用這些知識服務(wù) 與這個行業(yè)。為我國的建設(shè)進(jìn)一份微薄之力。 - 45 - 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征

13、 1.1 井田概況 1.1.1 交通位置 寶清礦位于雙鴨山煤田東南部，距市中心 320 千米，寶清礦交通四通八達(dá) 有礦區(qū)鐵路由雙市經(jīng)新安礦、東榮礦到達(dá)寶清礦。并有四通八達(dá)的公路從井田 邊穿過，距友誼鎮(zhèn) 160 千米,交通極為方便。 圖 11 寶清礦交通位置示意圖 1.1.2 地形地勢 寶清礦地勢平坦，標(biāo)高一般都在+-50 米左右，最高標(biāo)高+50 米。 - 46 - 1.1.3 氣象及地震情況 該區(qū)屬大陸性寒溫帶氣候，溫差變化較大，冬季最低氣溫達(dá)到零下39， 一般為零下2030。凍土帶深達(dá)2米以上。夏季最高氣溫達(dá)到38，歷史 最大降雨量為737毫米，平均降雨500毫米，每年7、8、9三個月份為降

14、雨期， 年平均降雨量在452737毫米，凍結(jié)期每年10月至翌年4月。根據(jù)中國地震裂 度區(qū)劃圖2001雙鴨山地區(qū)地震裂度小于6。 1.1.4 水文地質(zhì)情況 七星河從該區(qū)西北側(cè)流入撓力河，最后注入烏蘇里江。 1.1.5 煤田開發(fā)史 寶清礦煤田為新近開發(fā)，無開發(fā)歷史。 1.1.6 工農(nóng)業(yè)及原料供應(yīng)狀況 寶清礦井田周邊有農(nóng)田和國有林地分布，可為礦區(qū)提供一部分農(nóng)產(chǎn)品及生 產(chǎn)原料。礦井建設(shè)及生產(chǎn)所需設(shè)備可由附近廠家提供。 1.1.7 水源及電源 寶清礦供水水源位于寶清礦東部，共有水源井 5 眼，井深均為 31.5 米 （1、2、3、4、5） ，其中只有三眼水井（3、4、5）正常運行，二 眼（1、2）備用。

15、水源井取第四系砂層水，每眼水井供水量為 160 立方米/ 小時，三眼水源井 24 小時供水量為 11720 立方米。三眼水井都是取第四系砂 層水，鐵錳含量超標(biāo)，人體必需的微量元素銅、鋅少。由于對水源井進(jìn)行了全 面凈化，鐵、錳指標(biāo)基本達(dá)到了國家飲用水要求標(biāo)準(zhǔn)?？梢詽M足寶清礦居民的 生活用水的需要。 1.21.2 地質(zhì)特征地質(zhì)特征 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)情況 詳見圖 12，煤層綜合柱狀圖。寶清礦為全隱蔽區(qū)，地層發(fā)育較簡單， 即由煤系、煤系基底以及上覆新生界第四系組成。其地層層序由老至新分述如 - 47 - 下： 1、元古界興東群大盤道組（Pt1dq）：廣泛分布于煤田外圍，構(gòu)成煤系 基底，由石

16、榴石片巖、石英黑云母片巖、含磁鐵石英巖、石墨大理巖、 花崗片麻巖組成的深變質(zhì)巖類。厚度大于 7400 米。 2、中生代早白堊系上統(tǒng)雞西群：為一套陸相碎屑建造，不整合于下元古 界地層之上，根據(jù)巖性與測井曲線反應(yīng)又可分為城子河組（k1ch）和 穆棱組（k1m）. 1）城子河組（k1ch）：由一套陸相碎屑巖類組成。最大厚度達(dá)到 550 米， 旋迴性較明顯。含煤地層受基底起伏控制，厚度變化大，煤層發(fā)育 范圍被基底起伏所限。本組巖性多由灰白色中細(xì)砂巖、灰色粉砂巖 組成，含有少量薄層凝灰?guī)r及泥巖。 2）穆棱組（k1m）：由一套陸源深水相為主的碎屑巖類組成。厚度由北 往南逐漸增厚，最大厚度達(dá) 500 米，與

17、下部城子河組（k1ch）整合 接觸。含煤及旋迴性差，不含有可采煤層，含有小于 0.5 米的煤層 35 層，巖性多以灰色粉砂巖、灰白色細(xì)砂巖及少量灰白色的粗砂 巖及薄層凝灰?guī)r、泥巖組成。 3）第三系：富錦組（Nf） ，以細(xì)、中粗粒泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖為主，夾黃綠 色粉砂巖，呈半膠結(jié)狀。下部礫巖層與城子河組地層為不整合接觸， 其上被第四系地層所覆蓋。 4）第四系：廣泛分布于礦區(qū)范圍內(nèi)，主要由沖積、洪積碎屑物組成，多 由粘土、亞粘土及砂層組成。粘土為弱含水或不含水，具有良好的 隔水性能。 - 48 - 序號 斷層 序號 斷層 性質(zhì) 斷層的產(chǎn)狀 走向(度） 傾向 傾角（度） 落差 （米） 可靠 程度 F1

18、F2 F8 1 2 正 逆 逆 NESE75 40米 可靠 NENW 40 12米 可靠 NENW 40 10米 可靠3 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造主要有褶皺、斷裂。斷裂為主、褶皺次之。井田南部、東部 局部有向斜構(gòu)造，井田范圍內(nèi)主要有三條斷層，敘述如下： 表 1-1 寶清礦井田斷層統(tǒng)計一覽表 1）F1正斷層：位于井田南部邊緣。斷層走向為北東 80，傾向南南東，傾角 75。本區(qū)內(nèi)延長約 2.1km，斷層落差 15240m，為井田南部臨 近邊界的主要斷裂構(gòu)造。 2）F2逆斷層：位于井田東南部，根據(jù)礦井地質(zhì)資料，在該礦 4-1 號煤 14304 巷東部北側(cè)及其東側(cè) 40

19、3 巷道中均見 4-1 號煤斷失，上盤砂 巖由北向南推覆于 4-1 號煤層之上，斷面清楚，實測走向北 東 80，向北北西傾斜，傾角 40，落差 1215m。 3）F8逆斷層：位于井田南部邊緣，F(xiàn)2 逆斷層南側(cè)，斷層走向北東，傾向北西。 推定斷層傾角 40，落差約 10m。為層間逆斷層，向上至下 石盒子地層逐漸消失。 1.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特征 煤層傾角在 4 6 ，平均 5，詳見煤層賦存特征表。 - 49 - 地層 系統(tǒng) 代 紀(jì) 中 生 代 MZ 白 堊 紀(jì) K 柱狀圖 煤 層 號 煤 厚 (m) 地 層 (m) 巖性描述 10 3.24 細(xì)粒砂巖 砂巖 中砂巖 粗砂巖 粉砂巖 氣

20、煤 中砂巖 粉砂巖 細(xì)砂巖 粉砂巖 炭質(zhì)泥巖 粗砂巖 8.1 3.2 1.7 3.5 4.3 2.4 1.8 4.0 8.1 9 2.1 12.92氣煤 2.6 3.08氣煤11 9.2 圖 1-2 煤層綜合柱狀圖 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?2m,多為砂巖。 1.2.5 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 本井田水文地質(zhì)類型為中等，其劃分的主要依據(jù)為： 1、受采掘破壞或影響的含水層：礦井充水主要含水層是煤系裂隙含水層， 含水較豐富，單位涌水量為 1.317 升/秒米，且以靜儲量為主?？?隙裂隙、含水層補(bǔ)給一般，只是含水層之間的相互補(bǔ)給。據(jù)此水文地 - 50 - 質(zhì)類型符合中等

21、。 2、地質(zhì)報告對礦井涌水量未做詳細(xì)預(yù)測，根據(jù)礦井含水系數(shù)，考慮到改 擴(kuò)建后長壁開采對頂板的大規(guī)模破壞，參照礦井實際情況，暫推測礦 井正常涌水量為 70m3/h，最大涌水量為 100m3/h，必要時有關(guān)部門需 進(jìn)一步做這方面的工作。 3、開采受水害影響程度：采掘工程在一定程度上受水害影響，但因資料 較清楚，不威脅礦井安全，從這一條看符合水文地質(zhì)條件中等。 4、防治水工作難易程度：礦井防治水工作較簡單，主要是進(jìn)行水文補(bǔ)勘， 查清第三、四系厚度及水位動態(tài)，以合理確定回采上限和采掘針對性 的防治水措施，及時查清巷道和空區(qū)積水，及時探放。 綜上所述，根據(jù)礦井水文地質(zhì)規(guī)程第 4 條分類原則，確定該礦井水

22、文 地質(zhì)類型為中等偏復(fù)雜。 表 1-2 煤層特征表 煤層間距 夾矸 數(shù)目 變異 系數(shù) 頂板 巖性 底板 巖性 9# 12.92 3.24 3.08 3.954.65 00.54 0.78 0.52 穩(wěn)定 可靠 4.3 10# 11# 2.873.29 1.992.49 3.5 2.184.82 粉砂巖 中砂巖 中砂巖 粉砂巖 細(xì)砂巖 炭質(zhì) 泥巖 13.514.44 最小最大 平均(m) 0 0 穩(wěn)定 可靠 穩(wěn)定 可靠 穩(wěn)定 可靠 細(xì)砂巖 中砂巖 粗砂巖 粉砂巖 煤層 號 最小最大 平均(m) 煤層厚度 表 1-3 巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)表 - 51 - 巖石 類型 顆粒密度 (g/cm3) 塊體密

23、度 (g/cm3) 空隙率 n(%) 吸水率 （%） 軟化系數(shù) KR 砂巖 2.60-2.752.20-2.711.6-28.00.2-9.00.65-0.97 炭質(zhì) 泥巖 2.70-2.802.10-2.701.0-10.00.5-3.00.44-0.54 1.2.6 煤質(zhì)、牌號及用途 9 號煤層為中灰，中硫，低磷煤，經(jīng)過洗選后成為特低磷煤，牌號為 QM， 可作為煉焦、動力、民用及化工用煤。 10 號煤層為富灰，中硫，低磷煤。洗選后為特低磷煤，牌號為 QM，可作 為煉焦、動力、民用及化工用煤。 11 號煤層為富灰，中硫，特低磷煤，牌號為 QM，可作為煉焦、動力、民 用及化工用煤。 1.31.

24、3 勘探程度及可靠性勘探程度及可靠性 本礦井的勘探分普查、精查、補(bǔ)堪和深部補(bǔ)堪四類。 A 級儲量： 1、煤層對比可靠，煤層的厚度、結(jié)構(gòu)、已經(jīng)查明，可采煤層的連續(xù)性已經(jīng) 確定。煤類、煤質(zhì)特征及煤的工藝性能已查明。 2、巖漿巖對煤層及煤質(zhì)影響已查明。 3、各項勘查工程已達(dá)到勘查階段的控制要求。 B 級資源儲量： 1、煤層對比可靠，煤層厚度，結(jié)構(gòu)已經(jīng)查明，煤類、煤質(zhì)特征及煤的工藝 性已基本查明?？刹擅簩拥倪B續(xù)性已經(jīng)確定。 2、巖漿巖對煤層及煤質(zhì)的影響查明。 3 、各項勘查工程達(dá)到勘查階段的控制要求。 C 級儲量： - 52 - 1、煤層對比基本可靠，煤層厚度、結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)等基本初步查明。 2、構(gòu)造已初

25、步查明。 3、各項勘查工程達(dá)到勘查階段的控制要求。 第 2 章 井田境界、儲量、服務(wù)年限 2.1 井田境界 2.1.1 井田狀況 井田東西走向長平均 4.5Km，南北傾向?qū)?3.5km，面積約 15.0Km2。 - 53 - 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) 1）以保證井田的合理尺寸，及與鄰近礦區(qū)處理好關(guān)系； 2）以大的斷層和勘探邊界為礦界； 2.1.3 井田未來發(fā)展情況 由于本井田幾條斷層的影響，投產(chǎn)時的產(chǎn)量可能不能及時達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能 力，但隨著開采深度的增加，煤層賦存條件好，采用新技術(shù)防治礦井瓦斯，產(chǎn) 量會有較大的提高幅度. 2.22.2 井田儲量井田儲量 2.2.1 井田儲量計算 參加儲量

26、計算的煤層有 09#、10#、11#共三層煤。各煤層儲量計算邊界與 井田境界基本一致。礦井儲量是指礦井內(nèi)所埋藏的數(shù)量，具有工業(yè)價值的煤炭 數(shù)量。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(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。 平衡表內(nèi) A+B+C 級儲量的總和稱為礦井工業(yè)儲量。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 后乘以采區(qū)回采率的儲

27、量。 根據(jù)煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范規(guī)定，工業(yè)指標(biāo)確定為傾角小于 25煤 層，能利用儲量選用厚度0.70m,灰分40%；暫不能利用儲量厚度為 0.60 0.70m,灰分在 40%-50%之間。傾角為 20，能利用儲量厚度選用0.60m,暫 不能利用儲量選用 0.500.60m。 2.2.2 保安煤柱的設(shè)計方法 參照保護(hù)煤柱的設(shè)計原則如下： 1)在一般情況下，保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)受護(hù)面積邊界和移動角值進(jìn)行圈定。 2)地面受護(hù)面積包括受護(hù)對象及周圍的受護(hù)帶 3)立井保護(hù)煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點留設(shè)，立井 - 54 - 深度大于或等于 400m 的以邊界角圈定，小于 400m 的以移動角圈定

28、。 4)當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時，洋感根據(jù)基巖移動角求得垂直與受護(hù)邊 界方向的上山方向移動角和下山方向移動角，然后再確定保護(hù)煤柱。 注：1 可采儲量=（工業(yè)儲量-永久損失）*采區(qū)回采率 2 工業(yè)儲量=塊段面積*平均傾角正割*塊段平均厚度*容重 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，宜采用垂直剖面法圈定保護(hù)邊界。 1）立井井筒保護(hù)煤柱設(shè)計 采用垂直剖面法；（見開拓剖面圖） 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 40 米，河流保護(hù)煤柱為河床兩側(cè)各 40 米， A：工業(yè)廣場地面受護(hù)面

29、積包括工業(yè)產(chǎn)地內(nèi)為煤炭生產(chǎn)直接服務(wù)的工業(yè)廠房、 服務(wù)設(shè)施和圍護(hù)帶，圍護(hù)帶的寬度為 20 米。 B：井筒煤柱地面受護(hù)面積，包括井架、提升機(jī)房和圍護(hù)帶，圍護(hù)帶的寬度 為 20m，主副井筒保護(hù)煤柱以巖層邊界角圈定。 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： 礦井設(shè)計儲量工業(yè)儲量永久煤柱 塊段儲量 =塊段面積 cos(平均傾角 )平均厚度 容重 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： 薄煤層不小于85%，中厚煤層不小于80%，厚煤層不小于75%， 表 21 容重采用： 序號煤層號容重/（g/cm3） 1091.4 2101.4 3111.4 - 5

30、5 - 塊段面積在 1：5000 的煤層儲量計算圖上用電子求積儀求得，塊段傾角采 用余切尺量得。 2.2.4 儲量計算評價 本礦井的煤層發(fā)育良好，厚度較穩(wěn)定，傾角綬傾，井田范圍內(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 23。 表 23 煤礦儲量計算表 煤層號面積/m2工業(yè)儲量/Mt 永久煤柱 /Mt 可采儲量 /Mt 占總儲量 百分比 0915.0106292.3281.86210.4672.4% 1014.3110647.0713.2033.8711.6% 1114.9310664.6818.1146.5716% 總計 404.40106.88290.90 2.

31、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 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，結(jié)合 寶清礦的實際情況，擬制定工作制度如下： 設(shè)計年工作日 330 天，每日凈提升時間為 16 小時，采用“四六”作業(yè) 制，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。 2.3.2 設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 1.礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的確定原則 應(yīng)按照礦井實際地質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、市場需求、管理水平、考慮科 學(xué)技術(shù)進(jìn)步等因素。以投資少、出煤快的原則合理確定。 2.設(shè)計生產(chǎn)能力 地質(zhì)和開采條件技術(shù)裝備和管理水平礦井與水平服務(wù)年限，礦井與水平服 務(wù)年限計算公式 T=Zm/(A*K) - 56 - 式中：T 設(shè)計

32、計算服務(wù)年限 Z可采儲量，萬噸 A年產(chǎn)量，萬噸/年 K儲量備用系數(shù)，宜采用 1.31.5 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。 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況 來確定，還應(yīng)考慮當(dāng)前及今后市場的需煤量。寶清礦參加的三層煤可采儲量為 2909 萬噸。初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案：3.0 Mt/a 方案：2.4Mt/a 方案：1.8 Mt/a 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)根據(jù)礦井服務(wù)年限來確定。 2.3.3 礦井服務(wù)年限的確定 礦

33、井服務(wù)年限的計算公式如下： （） 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 根據(jù)本設(shè)計礦井實際情況，K 值取 1.4。 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)提出三種方案，具體如 下： 方案：3.0 Mt/a （）69a 方案： 2.4Mt/a （）= 86a 方案：1.8Mt/a （）=115a 參照煤礦工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范規(guī)定，方案較合理，即：礦井生產(chǎn)能力： - 57 - B3.0Mta，礦井服務(wù)年限69a。 - 58 - 第 3 章 井田開拓 3.1 概述 寶清礦建設(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 考慮多個主井工藝系統(tǒng)

34、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，運輸設(shè)備的革新發(fā)展，而引起開拓 本身發(fā)生變化 3.1.1 確定井田開拓方式的原則： .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 .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。 .合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。 .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 礦井開拓方案的選擇 3

35、.2.1 井筒形式和井筒位置 在井田地質(zhì)條件、開采技術(shù)一定的條件下，礦井開拓巷道有多種布置方式， 開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。合理的開拓方式，一般應(yīng)在技術(shù)可行的 多種開拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，才能確定。 開拓方式按照井筒的傾角不同（水平、傾斜、垂直）分為平硐開拓、斜井 開拓、立井開拓和綜合開拓方式（平、斜、立井中的任何二或三種形式相結(jié)合 進(jìn)行開拓）等四種方式。開拓方式依據(jù)井筒 （或平硐）與煤層位置的不同又 有若干分類。 立井開拓：適應(yīng)性很強(qiáng)，可用于各種地質(zhì)條件，同時在技術(shù)上也成熟 可靠。一般在表土層厚、煤層賦存深時，應(yīng)采用立井開拓。 斜井開拓：對于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地

36、質(zhì)條件簡單的煤 - 59 - 田，一般都可以采用斜井開拓。斜井開拓在各種傾角煤層開拓中都得 到了廣泛的應(yīng)用。 平硐開拓：在侵蝕基準(zhǔn)面以上的山嶺或丘陵地區(qū)的煤層，由地面開鑿 通向煤層的平硐，可利用平硐開拓煤田的全部或一部分。 1.井筒形式的確定： 由于寶清礦 9煤層距離地表最近點為-590 米，且為近水平煤層。因此只 能采用立井開拓方式。 1）雙立井開拓優(yōu)點： 適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠； 便于井筒延伸 井筒短，提升速度快，提升能力大； 通風(fēng)斷面大，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求； 缺點： 初期投資大，建井期限稍長； 多水平開拓，立井石門長度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費用高。 需要大型的提升設(shè)備； 3.2.2

37、井筒的位置 井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分。經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定井口 位置。特別是提、運煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場布置相匹 配，其主要因素和原則如下： (1)地面條件： 井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)； 工業(yè)場地不占或少占用良田； 井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求； 井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險地區(qū)； 井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運輸、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。 (2)井下條件： 井田走向儲量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲量基本平衡； 井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜

38、的地層或地段； 勘探程度及初期工程量。 在本設(shè)計井田中，提出三種井筒位置方案： - 60 - 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 經(jīng)過簡單的技術(shù)比較后認(rèn)為： 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長； 井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大， 石門也較長，但對于開采井田深部煤層及井通延伸有利； 井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的 運輸工程量也??； 本井田煤層均為近水平中厚煤層，井田走向長度與傾斜長度較大，從 有利井下運輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，應(yīng)將井筒布置在井 田中部或稍靠下方的位置，

39、由此可初步確定本設(shè)計井田的井筒位置在井田的中部稍靠下方。其主、副井筒 地理坐標(biāo)如下。 主井：-4365100、19617470 副井：-4365030、19617475 - 61 - 表 3-1 開拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較表 方案優(yōu)點缺點 方 案 一 井口位置接近井田邊界，井下 為雙翼生產(chǎn)，易于保證礦井產(chǎn) 量。 1.工業(yè)場地壓煤量較小。 2.井筒延伸需要建上下部兩個車場， 工程量較大，不利于生產(chǎn)。 3.運輸費用高，井下需要人員多。 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.立井安裝速度快，檢修容易， 能耗低。 3.井筒延伸方便。 4.初期投資省。 5.井上運

40、輸距離短，營運費用 低。 1.工業(yè)場地壓煤量較大。 2.井下存在反向運輸。 3、第二水平的石門較長。 方 案 三 1.主井井口位于井田邊界，壓 煤量小。 2.主井作為安全出口，安全性 能高。 3.連續(xù)提升能保證運輸力。 1.井巷工程量大不利于施工。 2.長距離的膠帶輸送機(jī)提升，可靠 性差。 3.主井口地面標(biāo)高低，防洪工程量 大。 3.2.3 開采水平的數(shù)目及高 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： ）有合理的階段斜長 ）有合理的區(qū)段數(shù)目 ）有利于采區(qū)的正常接替 ）保證開采水平有合理的服務(wù)年限及足夠的儲量 ）保證經(jīng)濟(jì)上有利的垂高 - 62 - 由于

41、本井田三層煤的總垂高為 120 米，所以只能采用單水平開采 水平標(biāo)高 -720 m 階段垂高 120 m 工業(yè)儲量 404000000 萬噸 服務(wù)年限 69a 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，運料和人員的運輸，以及排水，鋪設(shè)管 線，通風(fēng)對大巷的基本要求是便于運輸，利于掘進(jìn)和維護(hù)，能滿足礦井通風(fēng) 安全的需要 根據(jù)煤層埋藏特征和設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，并考慮到各煤層的間距較 小，宜采用集中大巷，采、帶區(qū)聯(lián)合布置方式，為減少煤柱損失和 保證大巷 維護(hù)條件，運輸大巷布置在 11#煤層的底板下的厚砂巖中，采用沿空掘巷方式。 .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

42、方式分為單煤層布置（稱分煤層運 輸大巷） ，分煤組布置（稱分組集中運輸大巷）和全煤組集中布置（稱集中運 輸大巷） 采用集中運輸大巷時，各煤層（組）間用采區(qū)石門聯(lián)系當(dāng)煤層傾 角太大時，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷各種方式的適用條件如下： ）分煤層大巷適用條件 ）井田走向長度短，服務(wù)年限不長； ）煤層數(shù)不多，層間距大，石門長； ）井底車場或平硐在煤層頂板； ）煤質(zhì)牌號不同，要求分采，分運； ）產(chǎn)量，風(fēng)量均大，需要疏解； ）各煤層底板均有堅硬巖層 2）集中運輸大巷適用條件 G）適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； H）井田走向長度大，服務(wù)年限長； I）下部煤層底板有堅硬巖層，容易維護(hù)； J）煤質(zhì)牌號相同，

43、要求分采分運； K）自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故； L）采區(qū)尺寸大，石門長度短 - 63 - 3）分組集中大巷適用條件 M）煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； N）按煤層的特點根據(jù)運輸，通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟(jì)上有利； O）多水平生產(chǎn)，容易解決運輸，通風(fēng)的干擾； 本設(shè)計井田的可采煤層為 09#、10#、11#、煤層，09#、10#、11#三層煤間距 7.8 米，可以聯(lián)合開采，各煤層的煤質(zhì)相同，不需要分采分運所以根據(jù)本井 田的實際情況，本井田采用集中運輸大巷和采、帶區(qū)式石門布置方式 3.3 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 3.3.1 井硐形式和數(shù)目 根據(jù)井田的地形地勢，煤層賦存，地質(zhì)構(gòu)造等因素，經(jīng)過第二節(jié)中井

44、筒形 式確定為，礦井采用雙立井開拓，即一主一副兩個井筒詳見井筒開拓方案示 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) 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 1）工業(yè)場地占地面積的 - 64 - 2）地形與工程地質(zhì)條件 3）煤的運輸方向 4）生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置 2. 井下條件 1）按運輸量確定井筒位置 2）根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置 3）煤柱量 4）勘探程度和初期工程量 根據(jù)本井田的實際情況，并考慮到上述的條件，該設(shè)礦井井筒位置詳見開 拓示意圖，其井筒井口坐標(biāo)為： 主井：-4365100、1

45、9617470 副井：-4365030、19617475 3.3.3 水平數(shù)目及高度 水平設(shè)置總的原則是盡量加大一個水平的開采范圍，資源儲量和服務(wù)年限， 使之適應(yīng)高產(chǎn)高效；集中化生產(chǎn)的要求，同時盡量減少水平的設(shè)置，基于以上 原則，同時根據(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)評價，該設(shè)計礦井在720m 水平標(biāo)高處劃分水平，階段 垂高 120 m，階段斜長為 3500m，井底車場及各類硐室井田范圍內(nèi)各煤層以 720m 開采水平為界，采用采區(qū)及帶區(qū)聯(lián)合開采 3.3.4 石門、大巷數(shù)目及布置 根據(jù)本設(shè)計礦井開拓巷道布置方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)評價，確定本設(shè)計礦 井采用

46、的開拓巷道布置方式為集中運輸大巷 本設(shè)計礦井中，大巷和石門服務(wù)年限長，運輸能力大，所以大巷和石門的 斷面和支護(hù)設(shè)計在本設(shè)計中基本相同其內(nèi)部設(shè)施也基本相同巷道斷面設(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)容見圖 - 65 - 4200 900900 1300 8001200 320 1200 950 500 2000 1550 1200 1219 1122 1448 圖 3-2 大巷石門斷面圖 3.3.5 井底車場的形式及選擇 井底車場是連接井

47、筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連 接井下運輸和提升兩個環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車場設(shè)計是 否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。 1.設(shè)計要求： 1）井底車場富裕通過能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的 30%； 2）井底車場線路不止應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡單，運行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理使用 方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護(hù)； 3）井底車場設(shè)計時，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； 4）盡可能提高井底車場的機(jī)械化水平，簡化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場通 過能力； 5）應(yīng)該考慮主、副井之間施工時便于貫通； 6）為了保護(hù)井底車場的巷道和硐室，在其所在范圍內(nèi)應(yīng)該留設(shè)相應(yīng)的保安 煤柱。 3.立井井

48、底車場的基本類型： 1）折返式：梭式、盡頭式； 2）環(huán)形式：立式、斜式、臥式； - 66 - 4.井底車場形式選擇： 1）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； 2）調(diào)車簡單，管理方便，彎道及交岔點少； 3）施工方便，各井筒間、井底車場與主要運輸巷道間能迅速貫通，縮短建 井工期； 4）井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； 5）當(dāng)大巷或石門與井筒的距離較大時，能夠布置下存車線和調(diào)車線，可選 擇立式井底車場； 6）井底車場形式也取決于礦車的類型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè) 卸式礦車時，其卸載站（即主井車線）可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。但其 裝車站的線路布置必須與其相

49、對應(yīng)。 綜上所述，結(jié)合本設(shè)計礦井的有關(guān)設(shè)計參數(shù)，通過對各種形式井底車場的 適用條件及優(yōu)缺點做簡單比較后，初步擬定本設(shè)計井田井底車場形式為臥式環(huán) 形車場，采用兩翼來車的形式。 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 寶清礦井共有三層設(shè)計煤層，即：09#、10#、11#煤層，本設(shè)計井田煤層群 開采時的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備，即 09#、10#、11#煤層組成一個統(tǒng)一的采準(zhǔn)系 統(tǒng)，準(zhǔn)備巷道為三個煤層共用，大巷采用分組集中布置方式。煤層傾角一般在 5左右，煤層群間采用石門聯(lián)系。 參見可采煤層特征表及巷道開拓方案示意圖。大巷布置在 11#煤層的底板 巖石中。開采時采用下行式開采。 3.3.7 采、帶區(qū)劃分 根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)

50、計規(guī)范 ，以井田內(nèi)的煤層變化情況斷層斷層為邊界， 劃分為三個采區(qū)和三個帶區(qū)。劃分的具體情況如圖 3-2 - 67 - 圖 3-3 采區(qū)劃分示意圖 3.43.4 井硐布置和施工井硐布置和施工 3.4.1 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐支護(hù) 井筒穿過的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和中砂巖。根據(jù)主副 井圍巖性質(zhì)，并按規(guī)程規(guī)定，確定主副井筒支護(hù)方式如下： 副井支護(hù)：混凝土井壁厚 450 毫米，充填混凝土 50 毫米； 主井支護(hù)：混凝土井壁厚 400 毫米，充填混凝土 50 毫米。 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)，運輸方式，通風(fēng)安全等因素具 體遵循原則如下： 1. 當(dāng)提升容器發(fā)生掉

51、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； 2. 符合，對運輸、通風(fēng)、管線 等布置的要求，滿足施工需要； 3. 有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全； - 68 - 4. 合理使用斷面空間，減少井筒工程量； 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) 定布置運輸設(shè)施及輔助設(shè)施。 3.4.2 井硐布置及裝備 井硐布置應(yīng)綜合考慮井硐圍巖性質(zhì)，運輸方式，通風(fēng)安全等因素，具體遵 循原則如下： 1. 符合煤礦安全規(guī)程 ， 煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范對運輸、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. 當(dāng)提升容器發(fā)

52、生掉道或跑車事故，對井筒中各種管線或其它設(shè)備的破 壞減少到最低程度； 4. 合理使用斷面空間，減少井筒工程量； 根據(jù)設(shè)計礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、提升方式等實際情況，本設(shè)計礦井井 筒按有關(guān)規(guī)定布置運輸設(shè)施及輔助設(shè)施，采用斷面尺寸如下： 圖 3-4 主井井筒斷面圖 - 69 - 圖 3-5 副井井筒斷面圖 3.4.3 井筒延深意見 1.開拓延伸的方案的原則： 1）保持或擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力。 2）加強(qiáng)生產(chǎn)管理，延深的組織管理與技術(shù)管理施工與和緊密配合，協(xié)調(diào) 一致，盡量減少延深對生產(chǎn)的影響。 3）充分利用現(xiàn)有井巷，設(shè)施及設(shè)備，減少臨時輔助工程時不時降低投資。 4）積極采用新技術(shù)，新工藝和設(shè)備。 5）盡可

53、能縮短新、舊水平的同時生產(chǎn)時期。 根據(jù)寶清礦井煤層賦存條件，該設(shè)計礦井主副井筒從地面布置到一水平后 - 70 - 不需要再延伸，但是在進(jìn)一步進(jìn)行地質(zhì)勘探后，可提出兩種延伸方案： 方案一：直接延伸原有主副井； 優(yōu)點：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，經(jīng)營 費用低，管理方便； 缺點：原有井筒同時擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井 技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個井筒的施工組織復(fù)雜， 延伸后提升長度增加，提升能力下降； 方案二：暗斜井延伸（即利用暗斜井或暗立井開拓下一水平，原有主副井不 延伸） 優(yōu)點：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井做主井，系統(tǒng)簡單，提升能力大， 可充分

54、利用原有井筒提力； 缺點：增加了提升、運輸環(huán)節(jié)和設(shè)備；通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜。 通過上述兩種方案比較，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征，初 步?jīng)Q定采用暗斜井延伸方案。 3.5 井底車場及硐室 3.5.1 井底車場形式的確定及論證 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 3.0Mt/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，單水平開采，分組集中大巷布置； 3）主要運輸大巷采用 5t 底卸式礦車運輸，每列車由 22

55、 輛礦車組成，由 兩臺 10t 架架線式電機(jī)車一前一后牽引。卸載時，機(jī)車通過卸載站。輔助運輸 和掘進(jìn)煤采用 1.5 噸固定式礦車，煤矸混合列車由 22 輛 1.5 噸礦車組成。一 臺 10t 架線式電機(jī)車牽引。 4）本設(shè)計礦井屬于低瓦斯、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 5.0t 底卸式礦車環(huán)形折返式井底車場。 - 71 - 3.5.2 井底車場的布置，存車線路，行車路線布置長度 1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

56、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）材料車線長度，中小型礦井應(yīng)能容納 510 個材料車； 2）中小型礦井的主井空、重車線長度各為 1.01.5 列車長； 3）副井空、重車線長度， 中小型礦井按 0.51.0 列車長； 4）調(diào)車線長度通常為 1.0 列車和電機(jī)車長度之和； 2.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)

57、車數(shù),臺 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=2*22*5.0+2*4.9+10=239.8 m， 副井 L=1.5*22*3.0+4.9+10=103.9 m。 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=152.4=36 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 60m。 3線路道岔的計算 - 72 - 表 3-2 道岔選型表 主要尺寸（mm）序 號 道岔型號名稱轍叉

58、角 abLTL0 質(zhì)量 /Kg 1 ZDK930/6/3 0 單開 9274 4“ 51606940 1210 0 2416 2 ZDX930/4/1 519 渡線 1402 10“ 39424858 1548 4 19007600 3290 3 ZDC930/3/1 5 對稱 1826 06“ 256037766287 1397 單開道岔非平行線路聯(lián)接 ZDK930-6-30 =92744 =45 a=5160mm b=6940mm R=25000mm 可得，m、n、H、T、K. =-=35.5 T=8002mm m=5160+14942*sin/sin=17417mm M=25799 H=

59、M-R*cos=8121mm n=H/sin=49398mm Kp=R/180=3.14*35.5*25000/180=15482mm 單開道岔平行線路聯(lián)接 Z-6-30， =92744 a=5160mm b=6940mm R=25000mm T=2069mm m=10949mm n=8880mm 渡線道岔線路聯(lián)接 ZDK930-4-1519 =140210 a=3942mm b=4858 mm L=15484mm L=72000mm N=7421mm 對稱道岔線路連接： ZDC930/3/15 =182606 a=2560 mm b=3776 mm B=5546 mm T=2015 mm -

60、 73 - M=5619 mm n=3604 mm C=n-b=3604-3776=-1720 當(dāng)用單開道岔組合渡合道線時，C 的絕對值不宜小于 50 mm。當(dāng) N-2B0 時， 該道岔不是渡線道岔，成為兩個單開道岔的線路連接。 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 井底車場圖 - 74 - 表 3-3 井底車場調(diào)度表 噸底卸式礦車 圖示 區(qū)段 噸固定礦車 2. 礦井日產(chǎn)原煤 0.91 萬噸，每日運矸石量為 9100*0.15=1365t，日產(chǎn)掘進(jìn) 煤為 9100*0.06=546t，5t 底卸式礦車日運煤量為 9100*0.94=8554t。5t 底卸

61、 式礦車列車數(shù)為 8554/（5*22）=77.7 列。 根據(jù)礦井矸石量與掘進(jìn)煤的比例（15%/6%=5/2） ，確定 1.5t 煤矸石混合列 車由 13 輛矸石與 9 輛煤車組成。每列矸石車與煤車的載重之比為 2.7*13/1.5*9=5/2 故符合要求，日混合列車數(shù)為 （1500+600）/（2.7*13+1.5*9）=39.2（列） 每日進(jìn)入井底車場的 5t 底卸式礦車數(shù)與 1.5t 混合列車數(shù)之比為 77.7/39.2=2/1。每一調(diào)度循環(huán)時間為 22.5 分，列車進(jìn)入井底車場平均間隔時 間為 22.5/6=3.75 分，列車在井底車場平均運行時間為 11.2 分，5t 底卸式礦 車在

62、井底車場平均運行時間為 7.6 分，1.5 混合列車在井底車場平均運行進(jìn)間 為 18 分。 3. 通過能力計算 按公式計算： N=TaQ/1.15T =25.2Q/1.15T =25.2*(4*22*5+2*9*1.5)/(1.15*22.5) - 75 - =454Mt/a 通過能力富余系數(shù)為 454/300=1.51.2。滿足設(shè)計規(guī)范要求。 3.5.4 井底車場主要硐室 1.主井系統(tǒng)硐室 主井設(shè)有 5.0 t 底卸式礦車卸載站硐室、翻車機(jī)硐室、井底煤倉及井底煤 倉裝載硐室、清理井底散煤硐室及水窩泵房等。主井井底散煤采用礦車處理， 用絞車提升至車場水平。 2.副井系統(tǒng)硐室 副井系統(tǒng)硐室有副井

63、井筒與井底車場連接處（馬頭門） 、主排水泵房（中 央水泵房） 、水倉及清理水倉硐室、主變電所（中央變電所）及等候室等。 主排水泵房和主變電所應(yīng)聯(lián)合布置，以便使主變電所向主排水泵房的供電 距離最短。為防止進(jìn)下突然涌水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出 井筒與井底車場聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高 0.5 米，水泵房及變電所通往井底車場的 通道應(yīng)設(shè)置閉門。 3.其它硐室 其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線電機(jī)車庫及修理間、蓄電池電機(jī)車庫及 充電硐室、防火門硐室、防水門硐室、井下火藥庫、消防材料庫、人車站等。 其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。 3.6 開采順序 開采順序是指礦井采掘工作應(yīng)有計劃、有步驟地按一定順序進(jìn)行，