采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮四礦0.9Mta新井設(shè)計(jì)【全套圖紙】

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1、I 摘 要 本設(shè)計(jì)礦井為雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮四礦 0.9Mt/a 的新井設(shè)計(jì)，共有 3 層設(shè) 計(jì)可采煤層，平均總厚度為 4.9m，煤的工業(yè)牌號(hào)以肥煤為主。設(shè)計(jì)井田的可 采儲(chǔ)量為 62.58Mt。服務(wù)年限為 53.5a。劃分兩個(gè)水平開(kāi)采。 本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井的開(kāi)拓方式，分組集中大巷的布置方式。第一水平 共劃分 14 采區(qū)，其中首采區(qū)為 2 個(gè)，投產(chǎn)工作面 2 個(gè)。本設(shè)計(jì)采區(qū)為東一上 采區(qū)，采用中央分列式通風(fēng)，普通機(jī)械化采煤。工作面年工作日為 330 天，每 日凈提升時(shí)間為 16 小時(shí)，采用三八工作制，工作面長(zhǎng)為 149m，滾筒截深 0.6m，日進(jìn)刀數(shù)為 7 刀。 提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井

2、采用罐籠提升。 關(guān)鍵詞：開(kāi)拓 水平 采區(qū) 走向長(zhǎng)壁采煤法 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 II Abstract The task of this design is to construct a 0.9 million tons per year new shaft for Shuangyashan Ming Administration,This mine has three minable Coal Seam，and its average thickness is 4.9 meters， types of coal seam is fat coal. Designed f

3、ield of minable capacity is 62.58 million tons. It can adapt for 53.5 years， and is divided into two levels. This mine shaft is applied to double indined shaft development method; Layout of gathing gallergand mining district eross heading; The first level is divided into 6 mining districts and 2 wor

4、ked faces. This worked district is east 1 worked face. Ords 330 days every year. Adapt “three-eight” work situation， work face is 149 meters length of circle is 0.6 meters， and times is 7 one day. KeyKey Words:Words: Expand Level district longwall coal mining method III i 目 錄 摘摘 要要I Abstract .II 目目

5、錄錄 i 緒緒 論論 .1 第第 1 章章 井田概況及地質(zhì)特征井田概況及地質(zhì)特征 .2 1.1 井田概況井田概況 2 1.1.1 交通位置 .2 1.1.2 地勢(shì)河流 .2 1.1.3 水源及電源 .3 1.1.4 氣象和地震 .3 1.1.5 煤田開(kāi)發(fā)歷史及近況 .3 1.2 地質(zhì)特征地質(zhì)特征 3 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 .3 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 .4 1.2.3 煤層的賦存狀況及可采煤層特征 .5 1.2.4 巖層性質(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、煤塵及煤的自然性 .7 1.2.7 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 .7 1.3

6、 勘探程度及可靠性勘探程度及可靠性 7 第第 2 章章 井田境界井田境界 儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量 服務(wù)年限服務(wù)年限 .8 2.1 井田境界井田境界 .8 2.1.1 井田周邊情況 .8 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) .8 2.1.3 井田未來(lái)發(fā)展情況 .8 2.2 井田儲(chǔ)量井田儲(chǔ)量 8 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 .8 ii 2.2.2 保安煤柱 .8 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 礦井工作制度礦井工作制度 生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力 服務(wù)年限服務(wù)年限 10 2.3.1 礦井工作制度 .10 2.3.2 礦井生產(chǎn)能力的確定 .10 2.3.3 礦井服務(wù)年限的確定 .10

7、 第第 3 章章 井田開(kāi)拓井田開(kāi)拓 .12 3.1 概述概述 12 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 .12 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 .12 3.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇礦井開(kāi)拓方案的選擇 12 3.2.1 井硐形式和井口位置 .12 3.2.2 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高 .20 3.2.3 開(kāi)拓巷道的布置 .22 3.3 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 24 3.3.1 井筒形式和數(shù)目 .24 3.3.2 井筒位置及坐標(biāo) .24 3.3.3 水平數(shù)目及高度 .25 3.3.4 石門(mén)、大巷數(shù)目及布置 .25 3.3.5 井底車(chē)場(chǎng)的形式選擇 .26

8、 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 .27 3.3.7 采區(qū)劃分 .27 3.4 井筒布置和施工井筒布置和施工 27 3.4.1 井筒穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) .27 3.4.2 井筒布置及裝備 .27 3.4.3 井筒延伸的初步意見(jiàn) .29 3.5 井底車(chē)場(chǎng)及硐室井底車(chē)場(chǎng)及硐室 30 3.5.1 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證 .30 3.5.2 井底車(chē)場(chǎng)的布置 存儲(chǔ)線路 行車(chē)線路布置長(zhǎng)度 .30 iii 3.5.3 井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力驗(yàn)算 .34 3.5.4 井底車(chē)場(chǎng)主要硐室 .35 3.6 開(kāi)采順序開(kāi)采順序 35 3.6.1 沿井田走向的開(kāi)采順序 .35 3.6.2 沿井田傾向的開(kāi)采順序 .35 3.6

9、.3 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 .36 3.6.4 “三量”控制情況.36 第第 4 章章 采區(qū)巷道布置采區(qū)巷道布置 .38 4.1 采區(qū)概述采區(qū)概述 38 4.1.1 設(shè)計(jì)采區(qū)位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 .38 4.1.2 采區(qū)的地質(zhì)和煤層情況 .38 4.1.3 采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 .38 4.2 采區(qū)巷道布置采區(qū)巷道布置 39 4.2.1 區(qū)段劃分 .39 4.2.2 采區(qū)上山布置 .39 4.2.3 采區(qū)車(chē)場(chǎng)布置 .40 4.2.4 采區(qū)煤倉(cāng)形式、容量及支護(hù) .46 4.2.5 采區(qū)硐室簡(jiǎn)介 .48 4.2.6 采區(qū)工作面接續(xù) .49 4.3 采區(qū)準(zhǔn)采區(qū)準(zhǔn)備備 .49 4.3.1 采區(qū)

10、巷道的準(zhǔn)備順序 .49 4.3.2 采區(qū)主要巷道的斷面示意圖及支護(hù)方式 .50 第第 5 章章 采煤工藝采煤工藝 .52 5.1 采煤方法的選擇采煤方法的選擇 52 5.2 回采工藝回采工藝 52 5.2.1 選擇和決定回采工作面的工藝過(guò)程及使用的機(jī)械設(shè)備 .52 5.2.2 選擇采面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式 .53 第第 6 章章 井下運(yùn)輸和礦井提升井下運(yùn)輸和礦井提升 .55 6.1 礦井井下運(yùn)輸?shù)V井井下運(yùn)輸 55 iv 6.1.1 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 .55 6.1.2 礦車(chē)的選型及數(shù)量 .55 6.1.3 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 .57 6.2 礦井提升系統(tǒng)礦井提升系統(tǒng) 57 6.2.1

11、 提升方式 .57 6.2.2 礦井主提升設(shè)備的選擇及計(jì)算 .58 第第 7 章章 礦井通風(fēng)與安全礦井通風(fēng)與安全 .60 7.1 通風(fēng)系統(tǒng)的確定通風(fēng)系統(tǒng)的確定 60 7.2 風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配 60 7.2.1 風(fēng)量計(jì)算 .60 7.2.2 風(fēng)量分配 .63 7.2.3 風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 .63 7.2.4 風(fēng)速的驗(yàn)算 .64 7.3 礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 65 7.3.1 確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 .65 7.3.2 礦井等積孔的計(jì)算 .67 7.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇通風(fēng)設(shè)備的選擇 68 7.4.1 主扇的選擇計(jì)算 .68 7.4.2 電動(dòng)機(jī)的選

12、擇 .69 7.4.3 反風(fēng)措施 .69 7.5 礦井安全技術(shù)措施礦井安全技術(shù)措施 69 第第 8 章章 礦井排水礦井排水 .73 8.1 概述概述 73 8.2 礦井主要排水設(shè)備礦井主要排水設(shè)備 73 8.2.1 排水方式和排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介 .73 8.2.2 主排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算 .73 第第 9 章章 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) .76 結(jié)結(jié) 論論 .78 v 致致 謝謝 .79 參參考考文文獻(xiàn)獻(xiàn) 80 附錄附錄 1 81 附錄附錄 2 92 附錄附錄 3 111 1 緒 論 在前三年的時(shí)候就盼望著有朝一日，自己能夠坐在自己的設(shè)計(jì)室，用自己 所掌握的理論知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)礦井。

13、因?yàn)樵O(shè)計(jì)是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)過(guò)程，可以從中 學(xué)到很多知識(shí)有關(guān)礦井的理論知識(shí)，當(dāng)然也包括很多其他知識(shí)，包括計(jì)算 機(jī)語(yǔ)言的學(xué)習(xí)與創(chuàng)作、計(jì)算機(jī)軟件的使用。這一天終于在臨近畢業(yè)的時(shí)候來(lái)臨 了，我都懷著無(wú)比激動(dòng)的心情接受了指導(dǎo)老師布置的任務(wù)。設(shè)計(jì)是一次用自己 的知識(shí)創(chuàng)作的過(guò)程，它能使我處于不斷興奮的狀態(tài)。 雖然我這次設(shè)計(jì)的礦井不能與設(shè)計(jì)院出來(lái)的礦井設(shè)計(jì)匹敵的， 但我會(huì)盡 我最大的能力去做此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。我不在乎得什么樣的成績(jī)，但我只關(guān)心我會(huì) 不會(huì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡不盡全力。我這次設(shè)計(jì)的礦井的井型為 0.9Mt/a，可采煤 層 3 層，共約 4.9m，擬采用雙立井開(kāi)拓和分組集中大巷布置，使用普通機(jī)械 化采煤方法和走

14、向長(zhǎng)壁采煤工藝。擬劃分兩個(gè)水平，第一水平劃分 14 個(gè)采區(qū)， 達(dá)產(chǎn)采區(qū)兩個(gè)。 由于我時(shí)間有限，再加上我個(gè)人的理論知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)有限，在設(shè)計(jì)中難 免出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，請(qǐng)各位老師不吝指教！ 2 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 東榮四礦位于黑龍江省集賢井田東南端。西南距福利屯 32km，經(jīng)過(guò)福利 屯到礦業(yè)集團(tuán)所在地雙鴨山市為 46km，福利屯至福錦縣穿過(guò)本井田中部， 福前鐵路在東榮礦區(qū)南部邊緣約 3km 處通過(guò)。交通便利，交通位置圖詳見(jiàn)圖 11。 圖 11 交通位置圖 1.1.2 地勢(shì)河流 井田處于三江平原的西南部，屬高河漫灘，地勢(shì)低平，地面標(biāo)高 +84+87m，

15、井田東部有雙山子標(biāo)高+174.7m，西依索利崗山，標(biāo)高+227.8m， 南鄰?fù)赀_(dá)山北麓，背面廣闊平坦。 3 井田內(nèi)沒(méi)有大的河流，只有二道河子季節(jié)性河流從西南兩個(gè)方面流入本區(qū)。 雨季，而道河子流量為 5.8m3/s，近年來(lái)隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展在井田內(nèi)修筑了一些 排水渠道，致使?jié)竦孛娣e有所減少。 松花江位于本井田北部，距離井田較近，距離約 38km。 1.1.3 水源及電源 本區(qū)內(nèi)第四系地層廣泛分布，地下含水量還算豐富，供水水源充足。 雙鴨山地區(qū)現(xiàn)有區(qū)域變電站兩座及正在興建的小型核發(fā)電廠一座。在礦區(qū) 總體設(shè)計(jì)階段，供電電源方案已達(dá)成協(xié)議。所以，供電電源容易解決。 1.1.4 氣象和地震 本地區(qū)屬寒溫帶大

16、陸性氣候，冬季寒冷，夏季氣溫較高。年平均最高氣溫 為 20.023.7，最低氣溫可達(dá)-36。年降水量 325.7692.3mm，年蒸發(fā)量 1095.51430.6mm。年平均風(fēng)速 4.14.7m/s，最大風(fēng)速 25m/s，風(fēng)向多偏西 北。每年十月至次年五月為凍結(jié)期，最大凍結(jié)深度 1.552.08m。 根據(jù)國(guó)家地震局資料，集賢礦及其鄰區(qū)地震裂度在 5以下，歷史上無(wú)強(qiáng) 烈的地震記載。 1.1.5 煤田開(kāi)發(fā)歷史及近況 雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)礦井 8 對(duì)，本井田沒(méi)有正在生產(chǎn)、建設(shè)及停閉個(gè)礦井， 更沒(méi)有小煤窯。但在井田外的西南方約 15km 處有正在生產(chǎn)的雙鴨山礦業(yè)集團(tuán) 礦，西南約 18km 處有集賢升平小

17、煤礦。 集賢煤礦采用立井開(kāi)拓，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 0.6Mt/a，一水平標(biāo)高為-150m， 目前正開(kāi)采 8#，15#和 16#三個(gè)煤層，共布置四個(gè)采區(qū)。礦井的正常涌水量為 104m3/h，最大涌水量為 186m3/h，礦井瓦斯不大，屬于低瓦斯礦井。 1.2 地質(zhì)特征 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 本設(shè)計(jì)礦井的可采煤層均賦存在上侏羅系雞西群城子河組，其上為雞西群 穆棱組， 在穆棱組上覆的第三、第四紀(jì)地層。晚侏羅紀(jì)煤系地層不整合于元 古界古生界機(jī)床之上，機(jī)床由元古界麻山群泥盆系青龍山組及浸入的花崗 巖組成，地層系統(tǒng)表詳見(jiàn)表 1-1。 第三系地層，除在井田極少數(shù)塊段缺失，形成“天窗”外，其余各處廣泛

18、存在。該地層由粉砂巖、泥巖組成。巖石膠結(jié)松散，以灰綠色為主，厚度變化 不大。 第四系地層在井田內(nèi)廣泛分布。主要有礫砂和粗砂組成，中間夾有不連續(xù) 的亞粘土，在砂層上，賦有粘土的層厚 710m 的黑腐植土，區(qū)內(nèi)第四紀(jì)層厚 為東西薄，中間厚，南部薄，北部厚。 4 表 1-1 地層系統(tǒng)表 界系統(tǒng)（群）組厚度（m） 全新統(tǒng)1020 全新統(tǒng)溫泉河組2040 上更新統(tǒng)顧?quán)l(xiāng)屯組1040 中更新統(tǒng)4080 第四系 下更新統(tǒng)白山土組1550 新生界 第三系上全新統(tǒng)福錦組 121 穆棱組 7570 城子河組 930 中生界侏羅系 上統(tǒng) （雞西群） 東榮組 250 古生界中統(tǒng)青龍山組不清 元古界麻山群不清 上侏羅系上

19、統(tǒng)雞西群城子河組，為井田的主要含煤地層，該層主要由灰白 色長(zhǎng)石、砂巖、灰色粉砂巖及少量的泥巖、凝灰色砂巖和砂質(zhì)泥巖等組成，含 煤地層特征詳見(jiàn)圖 12 含煤地層綜合柱狀圖。 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 本設(shè)計(jì)礦井位于三江盆地的西部，是中生代以來(lái)的一個(gè)斷餡坳陷地。 區(qū)域構(gòu)造屬新華夏系第二隆起帶，北段由一些一級(jí)隆起帶和坳陷帶組成。 本設(shè)計(jì)礦井的區(qū)域構(gòu)造主要受華夏系和北西向構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的控制，由前者 派生的次級(jí)構(gòu)造占明顯優(yōu)勢(shì)，在本設(shè)計(jì)礦井范圍內(nèi)主要有如下 3 條斷層，其詳 細(xì)情況詳見(jiàn)表 12。 表 12 斷層特征表 產(chǎn)狀 序號(hào)編號(hào) 傾向傾角（） 性質(zhì)落差（m）可靠性備注 1F84 北西向

20、40130正斷層930可靠 2F9 北東向4560逆斷層41130可靠 3F32 北東向1040逆斷層516可靠 4F70 東向1030逆斷層50120不可靠邊界 5 地層系統(tǒng) 界 系統(tǒng) M2 界 生 中 J 系 羅 侏 上 統(tǒng) 羅 侏 M3 柱 狀 煤 層 號(hào) 煤 層 (m) 地 層 厚 (m) 巖層 名稱 巖 性 描 述 40 表土層 9.18粗砂巖 淺灰色、石英顆粒、曾狀構(gòu)造、泥 質(zhì)膠結(jié) 0.1 煤黑色、半亮型、無(wú)夾矸、媒質(zhì)好 粉砂巖 灰色、水平層理、致密堅(jiān)硬 14 1.7 煤 黑色、半亮型、無(wú)夾矸、媒質(zhì)好 粉砂巖灰色、水平層理、致密堅(jiān)硬 中砂巖 灰白色、石英粒粉、堅(jiān) 硬、層理不明顯 粉

21、細(xì)互巖灰色、石英沙礫、硅質(zhì)膠結(jié)、堅(jiān)硬 281.8 煤 黑色、較硬、半亮型、具有玻 璃光澤 粉砂巖灰色、水平層理、致密堅(jiān)硬 粉細(xì)互巖 灰色、石英沙礫、硅質(zhì)膠結(jié)、堅(jiān)硬 細(xì)砂巖 淺灰色、水平層理、硅 質(zhì)膠結(jié)、致密堅(jiān)硬 132 9.4 301.4 煤黑灰色、半亮型、瀝青光澤 細(xì)砂巖夾中砂巖 # # # 圖 1-2 煤層綜合柱狀 1.2.3 煤層的賦存狀況及可采煤層特征 本設(shè)計(jì)礦井具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可采煤層均集中于雞西群城子河組，該組地層 總厚度為 881.5m，煤層的平均可采厚度為 4.9m，可采煤層有 14#，28#和 30#共 三個(gè)煤層，其傾角在 12左右。 可采煤層特征如下： 14#煤層：全區(qū)發(fā)育且

22、穩(wěn)定，為本區(qū)主要可采煤層之一，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 6 煤層較穩(wěn)定，在煤層內(nèi)含有少量的矸石，煤層厚度 1.52.0m，平均厚度 1.7m，視密度為 1.35t/m3。頂板為粉砂巖，細(xì)砂巖，底板為粉砂巖及含炭粉 砂巖，下距 28#煤層約 170m。 28#煤層：全區(qū)發(fā)育穩(wěn)定，為本區(qū)主要可采煤層之一，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤 層穩(wěn)定，在煤層內(nèi)沒(méi)有矸石，煤層可采厚度為 1.62.1m，平均厚度 1.8m，視 密度為 1.35 t/m3。頂板為粉砂巖，底版為粉砂巖及細(xì)砂巖，下距 30#煤層約 15m。 30#煤層：基本全區(qū)發(fā)育，為本區(qū)可采煤層之一，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層穩(wěn) 定，在煤層內(nèi)含有少量矸石，煤層可采厚度為 1.

23、21.6m，平均厚度 1.4m，視 密度為 1.35 t/m3。頂板為細(xì)砂巖，中砂巖，底板為粉砂巖及細(xì)砂巖。 1.2.4 巖層性質(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)互層及煤層組成，僅有較 少的粗砂巖、中砂巖、含爍砂巖。 本區(qū)煤層和巖層的物性差異均比較明顯，各巖層的視密度差別較?。ㄒ?jiàn)表 13） ，用物理特性探測(cè)各種巖層反映比較明顯，巖石硬度多數(shù)為中等硬度的 砂巖類(lèi)。 表 13 巖層特征表 名 稱 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗壓強(qiáng)度 102kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102kg/c3 彈性模量 kg/cm3 砂巖2.02.65252200.50

24、.40.58110 礫巖2.32.65151150.21.50.8828 泥巖2.7 2.851.65.212.850.52.027510 頁(yè)巖2.02.416301100.21.013.538 灰?guī)r2.22.75205200.52.018610 1.2.5 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 第四系孔隙含水層在全礦廣泛發(fā)展，除山坡地區(qū)較薄外，其余均很厚，發(fā) 育的規(guī)律為：由南向北逐漸增厚。水的主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水及山區(qū)地下水， 涌水量為 0.7157L/（sm） 。 第三系孔隙含水層:在井田內(nèi)廣泛存在，其厚度發(fā)育規(guī)律為由東南向西北 逐漸增厚，向東變薄。涌水量為 0.0020.83L/（sm） 。 基底巖裂隙

25、水:分布于低山和丘陵地帶，由花崗巖，安山巖及變質(zhì)巖等組 成，對(duì)煤系裂隙含水帶補(bǔ)給量微弱，而且對(duì)礦床充水幾乎無(wú)影響。 井田內(nèi)的主要隔水層有第四系頂部粘土；中部粘土、亞粘土以及第三系泥 巖、砂巖層。煤系裂系含水帶：本含水層是直接充水含水層。它與第三系有水 力聯(lián)系，但很微弱。 7 開(kāi)采初期，礦井涌水量比較大，隨著開(kāi)采的不斷進(jìn)行，水的靜儲(chǔ)量逐漸消 耗。礦井的涌水量將會(huì)逐漸減少，并趨于相對(duì)穩(wěn)定。本設(shè)計(jì)礦井最大的涌水量 為 130.27m3/h，正常涌水量為 97.21m3/h。 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自然性 由于地質(zhì)報(bào)告沒(méi)有明確提出礦井的瓦斯等級(jí)，故本設(shè)計(jì)只能根據(jù)集賢礦井 或附近其他礦井的煤塵及瓦

26、斯情況來(lái)推算，初步確定本礦井初期的瓦斯等級(jí)， 為低瓦斯礦井，相對(duì)涌出量為 1.92 m3/t。 1.2.7 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 本礦井煤的揮發(fā)份一般大于 40%，屬于低變質(zhì)煤，粘結(jié)性較低，煤種主要 是肥煤。煤中磷，硫的含量較低， 可作優(yōu)良的配焦和化工精煤，副產(chǎn)品可供 動(dòng)力和民用。 1.3 勘探程度及可靠性 本礦所在地區(qū)，從 1966 年就開(kāi)始進(jìn)行地質(zhì)勘探工作，先后經(jīng)過(guò)普查，詳 查一區(qū)精查等階段。先后采用了鉆探，探井和地震相互配合的綜合勘探手段。 精查地質(zhì)報(bào)告提供的資料比較齊全。精查階段，查明了主要斷層和構(gòu)造及煤層 厚度，結(jié)構(gòu)和分布范圍；比較可靠地提供了煤層層位的相對(duì)資料和測(cè)井成果。 8 第 2

27、章 井田境界 儲(chǔ)量 服務(wù)年限 2.1 井田境界 2.1.1 井田周邊情況 本設(shè)計(jì)井田以-150m 標(biāo)高為界，深部以-800m 標(biāo)高為界，西與東榮三礦相 鄰，東以 F70斷層為界。 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) 確定井田境界的依據(jù): 1.要適于選擇井筒位置，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； 2.合理規(guī)劃礦井開(kāi)采范圍，處理好鄰礦東榮三礦的關(guān)系； 3.保證井田有合理的尺寸，為礦井發(fā)展留有空間； 4.以地理地形、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； 5.井田須有合理的走向長(zhǎng)度，以利于機(jī)械化程度的不斷提高。 2.1.3 井田未來(lái)發(fā)展情況 該設(shè)計(jì)井田西與東榮三礦為鄰，東部以 F70斷層為界，隨著技術(shù)的進(jìn)步和

28、 勘探水平的全面提高，井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量會(huì)越來(lái)越精確，很可能在更深部發(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 范圍內(nèi)計(jì)算的煤層有 14#、28#、30#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(kāi)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)儲(chǔ)量和礦井 可采儲(chǔ)量。井田工業(yè)儲(chǔ)量應(yīng)按地段法進(jìn)行計(jì)算: 塊段儲(chǔ)量=塊段面積塊段平均厚度平均傾角余割視密度。 2.2.2 保安煤柱 1.工業(yè)場(chǎng)地及主要井巷保護(hù)煤柱留設(shè) 工業(yè)場(chǎng)地的保護(hù)煤柱的留設(shè)，應(yīng)在

29、確定受保護(hù)面積后，應(yīng)在確定面積后， 根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地的面積和移動(dòng)角，通過(guò)計(jì)算來(lái)圈定煤柱范圍。移動(dòng)角應(yīng)采用本礦 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)或與礦區(qū)條件類(lèi)似的礦區(qū)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)礦區(qū)的 表土移動(dòng)角取 45，巖層移動(dòng)角取 70，上山移動(dòng)角取 70，下山移動(dòng)角取 60。而圍護(hù)帶寬取為 20m。 不包括在工業(yè)廣場(chǎng)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) 包括絞車(chē)房，井口房和通風(fēng)機(jī)房，風(fēng)道等，圍護(hù)帶寬均取 20m。圈定立井保護(hù) 9 煤柱時(shí)，應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)建筑物，水體，鐵路及主要巷道留設(shè)與壓煤開(kāi)采 規(guī)程的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 2斷層帶及邊界 井筒處煤柱的留設(shè) 在井田邊界留設(shè)的煤柱取 40m，在斷層處應(yīng)留設(shè)的煤

30、柱取 50m，在井筒周 邊煤柱的留設(shè)取 15m。 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=塊段面積塊段平均厚度平均傾角余割視密度。 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的初步設(shè)計(jì)儲(chǔ)量諸圖，通過(guò)等高線塊段法計(jì)算本設(shè)計(jì)礦井 工業(yè)儲(chǔ)量為 8991.73 萬(wàn) t，各煤層工業(yè)儲(chǔ)量見(jiàn)表 2-1 可采煤層儲(chǔ)量計(jì)算總表。 表 21 可采煤層儲(chǔ)量計(jì)算總表 （萬(wàn) t） 煤柱損失量 水 平 煤 層 號(hào) 工業(yè)儲(chǔ)量 A+B+C 工業(yè)場(chǎng) 地 井田境 界 斷層 開(kāi)采損 失 合計(jì)損失 可采儲(chǔ) 量 14#1466.42108.6322.5252.20256.61439.961026.46 28#1490.57022.3

31、550.93283.46356.921133.65 30#1159.33017.3939.61220.47277.47881.86 合 計(jì) 4116.32108.6362.44142.74760.541074.353041.97 14#1231.7948.2459.2777.57209.95395.03836.76 28#2049.53224.3458.6391.05335.10709.121340.41 30#1594.09178.9345.6170.82259.74555.101038.99 合 計(jì) 4875.41451.51163.51239.44804.791659.253226.16

32、 總 計(jì) 8991.73560.14225.95382.781565.332733.606258.13 2.可采儲(chǔ)量計(jì)算 計(jì)算公式為： CPZZ ck )( 式中 可采儲(chǔ)量； k Z 工業(yè)儲(chǔ)量； c Z 永久煤柱損失；P 采區(qū)回采率，回采率要求：中厚煤層不應(yīng)小于 80%，薄C 煤層不應(yīng)小于 85%，在本設(shè)計(jì)中取 80%。 10 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本設(shè)計(jì)礦井的各類(lèi)儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格以所提供的地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，嚴(yán)格按照有 關(guān)的規(guī)定執(zhí)行。但由于我技術(shù)水平和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)有限，其計(jì)算本設(shè)計(jì)所得的各種 儲(chǔ)量與實(shí)際可能有一定的誤差。 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 本設(shè)計(jì)擬

33、確定礦井年工作日為 330d，礦井每日凈提升 16h，采用三八工作 制。 2.3.2 礦井生產(chǎn)能力的確定 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ)量、地質(zhì)條件、煤層賦存狀況等情況 來(lái)確定，還應(yīng)該考慮到當(dāng)前及今后市場(chǎng)的需煤量。根據(jù)該井田的實(shí)際情況，初 步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案 A：1.2Mt/a； 方案 B：0.9Mt/a； 方案 C：0.6Mt/a。 上述三種方案，具體選擇哪一種，須根據(jù)礦井服務(wù)年限來(lái)確定。 2.3.3 礦井服務(wù)年限的確定 礦井服務(wù)年限計(jì)算公式如下： AK Z T 式中 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；T 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt；Z 礦井生產(chǎn)能力，Mt/a；A 礦井儲(chǔ)量備

34、用系數(shù)，k=1.31.5，根據(jù)本礦井實(shí)際情況，K 取 k=1.3。 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 A： 1.2Mt/a =6258.13/（1201.3）=40.12a；T 方案 B： 0.9Mt/a =6258.13/（901.3）=53.49a；T 方案 C： 0.6Mt/a =6258.13/（601.3）=80.23a；T 根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 ，礦井及第一水平開(kāi)采設(shè)計(jì)服務(wù)年限詳見(jiàn) 表 22，根據(jù)此表，可知方案 B 較為合理，即：礦井生產(chǎn)能力為 0.9 Mt/a； 礦井服務(wù)年限為 T=53.5a。 11 表 22 礦井及第一水平開(kāi)采設(shè)

35、計(jì)服務(wù)年限 第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a） 煤層傾角 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 （Mt/a） 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年 限（a） 25254545 6.0 及其以上 7030 3.05.0 6030 1.2、1.5、1.8、2.4 5025 0.45、0.6、0.9 40252015 12 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 東榮四礦附近沒(méi)有正在生產(chǎn)的礦井，亦沒(méi)有小煤窯，而在附近只有正在興 建的東榮三礦，三礦設(shè)計(jì)采用斜井開(kāi)拓；在距東榮四礦 18km 有正在生產(chǎn)的集 賢礦，采用的是立井開(kāi)拓。 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 1處于三江平原的西南部

36、，屬高河漫灘，地勢(shì)低平，地面標(biāo)高為 +84+87m。井田東部有雙山子，標(biāo)高為+174.7m；西依索利崗山，標(biāo)高為 +227.8m，南鄰?fù)赀_(dá)山北麓，北面地勢(shì)廣闊平坦。井田內(nèi)沒(méi)有大的河流，只有 一些季節(jié)性河流； 2井田斜長(zhǎng)約 3500m，走向長(zhǎng)約 5000m，面積約 17.5km2，可采煤層 3 層， 資源相對(duì)來(lái)說(shuō)不是很豐富，煤層總厚度僅 4.9m； 3本設(shè)計(jì)礦井的地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)大、中型構(gòu)造，礦區(qū)內(nèi)僅有 F9、F31、F84三條斷層，在礦區(qū)的東部邊界處有一斷層 F70； 4井田內(nèi)煤層埋藏較深，從-150-800m，不宜采用斜井開(kāi)拓；再者，由 于本設(shè)計(jì)礦井位于平原地區(qū)，亦不宜采用平硐開(kāi)拓方式； 5

37、煤層賦存穩(wěn)定，傾角 12，且含水層少，僅有一個(gè)約 21m 的含水砂層， 可以采用上山開(kāi)采； 6頂?shù)装鍨樯皫r等硬質(zhì)巖層，穩(wěn)定性較好。 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. 井硐形式的選擇 開(kāi)拓方式依照井筒的傾角不同（水平、傾斜、垂直）分為平硐開(kāi)拓、斜井 開(kāi)拓、立井開(kāi)拓和綜合開(kāi)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(kāi)拓）等四種方式。雖然平硐開(kāi)拓有很多突出優(yōu)點(diǎn)，但是結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井 的地形地質(zhì)條件及煤層賦存特征可知：本設(shè)計(jì)礦井不宜采用平硐開(kāi)拓方式方式。 因而依據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求，對(duì) 本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式選擇提出兩種方案：

38、方案一：雙立井開(kāi)拓方式（詳見(jiàn)圖 31） ； 方案二：雙斜井開(kāi)拓方式（主井采用皮帶提升（18） ，副井采用串車(chē)提 升（26） ） （詳見(jiàn)圖 32） 。 （1）技術(shù)比較 13 方案一：雙立井開(kāi)拓方式 14 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 主井副井 斷層 14 # 28 # 30 # 圖 31 雙立井開(kāi)拓示意圖 15 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 主斜井 副斜井 斷層 14 # 28 # 30 # 圖 32 雙斜井開(kāi)拓示意圖 16 優(yōu)點(diǎn)：通風(fēng)斷面大，將滿足大風(fēng)量要求； 對(duì)于開(kāi)采深部賦存煤層有長(zhǎng)處； 井筒

39、較短，提升速度快，提升能力大； 對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠； 便于井筒延伸。 缺點(diǎn)：初期投資大，建井期限稍長(zhǎng)； 需要大型的提升設(shè)備； 立井石門(mén)長(zhǎng)度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。 方案二：雙斜井開(kāi)拓方式 優(yōu)點(diǎn)：掘進(jìn)速度快，初期投資較雙立井開(kāi)拓較?。?掘進(jìn)速度快，建井期稍短些，有利于提前投產(chǎn)； 井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單，基建費(fèi)用低。 缺點(diǎn)：井筒過(guò)長(zhǎng)，需大量的保安煤柱，壓煤嚴(yán)重； 通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，通風(fēng)費(fèi)用增加； 井筒過(guò)長(zhǎng)，不易維護(hù)，安全性降低； 輔助運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)，提升費(fèi)用增多。 （2）經(jīng)濟(jì)比較 方案一、方案二在技術(shù)均較合理，兩者之間的區(qū)別在于井筒掘進(jìn)費(fèi)用以及 它們的提升費(fèi)用等等。兩個(gè)方案的井底車(chē)場(chǎng)、

40、水平運(yùn)輸大巷以及各種采區(qū)石門(mén) 和采區(qū)上山（斜巷）的工程量基本相等。因此，只需要比較它們的不同之處， 即建井工程量、基建費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用等，具體情況詳見(jiàn)表 3 1 經(jīng)濟(jì)比較表。 17 表 31 經(jīng)濟(jì)比較表 方案雙 立 井 開(kāi) 拓雙 斜 井 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 表土層主 井掘進(jìn) 40m8087.432.34136.8m1950.926.67 基巖段主 井掘進(jìn) 467m9587.4447.721597.3m2850503.16 表土層副 井掘進(jìn) 40m

41、10767.043.0894.65m225021.30 基巖段副 井掘進(jìn) 427m11973.0511.261010.3m3150318.24 表土層主 井輔助費(fèi) 40m1623.56.49136.8m653.38.94 基巖段主 井輔助費(fèi) 467m4278.1199.791597.3m1477.4235.99 表土層副 井輔助費(fèi) 40m2343.59.7794.65m1182.211.19 基巖段副 井輔助費(fèi) 427m4521.4193.061010.3m1977.4199.77 生產(chǎn)費(fèi)用 （萬(wàn)元） 主立井提升費(fèi)用為： 1.23140.970.4670.85 =1497.16 主斜井提升費(fèi)用

42、為： 1.23140.971.5970.48 =2889.29 總計(jì) （萬(wàn)元） 3133.734214.55 經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較后，該設(shè)計(jì)礦井應(yīng)該采用雙立井開(kāi)拓方式。 2.井口位置的選擇： 經(jīng)過(guò)綜合考慮，參照相關(guān)的規(guī)程要求，再結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況，提 出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部（見(jiàn)圖 33） ； 方案二：井筒位于井田中部（見(jiàn)圖 34） ； 方案三：井筒位于井田深部（見(jiàn)圖 35） 。 經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)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(mén)較長(zhǎng)，初期工程 量較多，不能滿足提早達(dá)產(chǎn)、初期投資省的基本要求； 18 -100 -200 -300 -400 -500

43、 -600 -700 -800 主井副井 斷層 14 # 28 # 30 # 圖 33 井筒位于井田淺部示意圖 19 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 主井副井 斷層 14 # 28 # 30 # 圖 34 井筒位于井田中部示意圖 20 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 主井副井 斷層 14 # 28 # 30 # 圖 35 井筒位于井田中部示意圖 21 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(mén)也較長(zhǎng)，況且在本設(shè)計(jì)礦井中方案的井筒會(huì)穿過(guò)本礦井最大的斷層，但對(duì)于 開(kāi)采井田深部煤層

44、及井通延伸有利。 井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門(mén)長(zhǎng)度較短，且沿石門(mén)的運(yùn) 輸工程量也小，次此方案會(huì)提前達(dá)產(chǎn)、初期投資??； 本設(shè)計(jì)礦井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，也就是本設(shè)計(jì)礦井運(yùn)輸大巷較短，而主石門(mén)會(huì)較長(zhǎng)。所以本設(shè)計(jì)礦井應(yīng) 將井筒設(shè)置在井田中部，即方案二合理。 3.2.2 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高 根據(jù)相關(guān)的規(guī)程或要求，再結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況，特提出兩個(gè)水平 標(biāo)高劃分方案： 方案一：井田劃分三個(gè)階段，布置兩個(gè)開(kāi)采水平：一水平標(biāo)高-380 m，水 平垂高 230 m，二水平標(biāo)高為-600 m。一水平實(shí)行上山開(kāi)采；二 水平上下山聯(lián)合開(kāi)采； 方案二：井田劃分三個(gè)

45、開(kāi)采水平，一水平標(biāo)高-380 m，二水平標(biāo)高-600 m，三水平標(biāo)高-800 m，各水平均實(shí)行上山開(kāi)采。 兩個(gè)方案的水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限見(jiàn)表 32： 表 32 兩種方案水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限 方案水平儲(chǔ)量（萬(wàn) t）服務(wù)年限（年） 一水平 3041.9726.2 方案一 二水平 3216.1627.5 一水平 3041.9726.2 二水平 1887.7016.1 方案二 三水平 1328.4611.4 從表 32 中可知，兩種方案從服務(wù)年限（見(jiàn)表 33）上均可滿足要求， 表 33 礦井設(shè)計(jì)及第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a） 煤層傾角 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 （Mt/a） 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)

46、年限（a） 25254545 6.0 及其以上 7030 3.05.0 6030 1.2、1.5、1.8、2.4 5025 0.45、0.6、0.9 40252015 但方案二劃分三個(gè)水平，增加了主要石門(mén)的掘進(jìn)量，使掘進(jìn)費(fèi)用增加，且 方案二的三水平服務(wù)年限太少；方案一的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年 22 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 主井副井 斷層 14 # 28 # 30 # 主石門(mén) 主石門(mén) 圖 36 礦井水平劃分示意圖 23 限不少于 25 年的基本要求，儲(chǔ)量充足有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸 煤成本相比方案二較低。因此采用方案一的

47、水平劃分方法，即劃分兩個(gè)水平開(kāi) 采一水平和二水平的標(biāo)高分別為-380 m 和-600 m，一水平垂高 230 m，二水平 垂高為 420 m。一水平采用上山開(kāi)采，二水平采用上下山開(kāi)采（如圖 36 水 平劃分示意圖） 。 3.2.3 開(kāi)拓巷道的布置 1 運(yùn)輸大巷的布置 煤層群開(kāi)拓時(shí)，主要巷道布置方式一般可分為三類(lèi)：分煤層布置、分組集 中布置、集中布置。根據(jù)三種大巷布置方式的優(yōu)缺點(diǎn)，再結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的情 況特提出以下兩種大巷布置方式： 方案一：集中大巷，在 30#煤層底板掘進(jìn)巖石大巷，并通過(guò)采區(qū)石門(mén)與各 個(gè)采區(qū)聯(lián)系，詳見(jiàn)圖 37； 方案二：分組集中大巷，14#煤層單層布置，在煤層中掘進(jìn)煤層大巷；2

48、8# 和 30#兩煤層為一煤組，采用聯(lián)合布置，在 30#煤層底板巖層中掘進(jìn)巖石大巷， 詳見(jiàn)圖 38。 圖 37 集中大巷布置示意圖 24 圖 38 分組集中大巷布置示意圖 兩種方案技術(shù)分析比較詳見(jiàn)表 34： 表 34 技術(shù)分析比較表 特點(diǎn)分組集中大巷布置集中大巷布置 優(yōu) 點(diǎn) 生產(chǎn)比較集中；總的巷道工程量較 少；采區(qū)巷道分組聯(lián)合布置；運(yùn)輸 條件好，大巷容易維護(hù) 大巷工程量少；生產(chǎn)區(qū)域比較集中，運(yùn) 輸條件好；采區(qū)巷道集中聯(lián)合布置，開(kāi) 采程序比較靈活，開(kāi)采強(qiáng)度大；大巷維 護(hù)容易 缺 點(diǎn) 主要石門(mén)長(zhǎng)度較長(zhǎng)；掘進(jìn)工程量大 總的石門(mén)長(zhǎng)度大；初期工程量大，建井 時(shí)間長(zhǎng) 適應(yīng) 條件 可采煤層數(shù)目多，間距大小不

49、同； 采區(qū)巷道為分組聯(lián)合布置，煤層分 組間距大；井底車(chē)場(chǎng)在煤層群上部 或中間時(shí)，初期工程少，工期大 煤層間距??；井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年 限長(zhǎng)；下部煤層底板有堅(jiān)硬有巖層，采 區(qū)尺寸大，石門(mén)長(zhǎng)度短 本設(shè)計(jì)中，兩方案在技術(shù)上均可行，在技術(shù)比較的基礎(chǔ)再對(duì)兩種方案進(jìn)行 基本投資比較，詳見(jiàn)表 35。 25 表 35 大巷布置方案經(jīng)濟(jì)比較 方案 集中大巷分組集中大巷 內(nèi)容 工程量 （m） 投資指標(biāo) （元/m） 費(fèi)用 （萬(wàn)元）內(nèi)容 工程量 （m） 投資指標(biāo) （元/m） 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 下煤組運(yùn)輸 大巷 283374232103 運(yùn)輸大巷 283374232103 14 號(hào)煤層運(yùn) 輸大巷 30054423132

50、9 采區(qū)石門(mén) 881385802268 主石門(mén) 8818580750 總計(jì) 2103+2268=4173 總計(jì) 2103+1329+750=4182 由上表知，分組集中大巷與集中大巷布置在基建投資上基本一樣。但本設(shè) 計(jì)選用方案二（分組集中大巷）有以下原因： 1. 本設(shè)計(jì)礦井首先開(kāi)采 14#煤層，選用方案二比方案一，運(yùn)距少方案二 比方案一在初期基建費(fèi)用少； 2方案二比方案一在初期運(yùn)輸費(fèi)用少。 因此本設(shè)計(jì)礦井選用方案二，分組集中大巷布置。 3.3 選定開(kāi)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(guò)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

51、礦井采用雙立井開(kāi)拓，即一主一副兩個(gè) 井筒。主井用以提升煤炭，副井用以提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備及兼作 進(jìn)風(fēng)井。 3.3.2 井筒位置及坐標(biāo) 井筒確定在井田儲(chǔ)量中央，并靠近 14#煤層-380m 等高線。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，并用三維坐標(biāo)予以表示： 主井井口坐標(biāo)為：XA=5189698 YA=44457145 ZA=+87 副井井口坐標(biāo)為：XB=5189753 YB=44457160 26 ZB=+87 初步擬定二水平為井筒最終水平，主井井深 467 m，副井井深 467 m，兩井筒 中心線間距為 57m。主井井筒直徑 5.5 m，副井井筒直徑 6.5 m，

52、均采用整體 式混凝土砌碹，井壁厚度 450 mm。 3.3.3 水平數(shù)目及高度 根據(jù)東榮礦井的煤層賦存條件、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)，本設(shè)計(jì)礦井采用多水平開(kāi)拓，擬定第一標(biāo)高為-380m， 本礦井大部分采區(qū)的煤層淺部標(biāo)高在-150m 左右，階段垂高為 230m，實(shí)行上山 開(kāi)采。第二水平擬定標(biāo)高為-600m，實(shí)行上、下山開(kāi)采。 3.3.4 石門(mén)、大巷數(shù)目及布置 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓巷道布置方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，確定本設(shè)計(jì)礦 井采用的開(kāi)拓巷道布置方式為主要石門(mén)和分組集中大巷布置。 1.大巷數(shù)目：本設(shè)計(jì)礦井第一水平共有兩條運(yùn)輸大巷、一條回風(fēng)大巷。 2.大巷布置：大巷布

53、置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，煤層大巷與 巖石大巷各有千秋、不分上下，因此在本設(shè)計(jì)礦井中，由于 28#和 30#煤層間 距小，僅 15m，布置巖石集中大巷，而 14#煤層與其它煤層間距大，煤層頂?shù)?板較穩(wěn)定、易維護(hù)、煤層起伏不大、褶皺小、沒(méi)有瓦斯與煤的突出、無(wú)嚴(yán)重自 燃發(fā)火，可考慮 14#煤層單獨(dú)開(kāi)采，布置煤層大巷。這樣可以產(chǎn)生早出煤，早 投產(chǎn)，減少投資的良好效果。本設(shè)計(jì)礦井的大巷、要石門(mén)斷面的各項(xiàng)內(nèi)容詳見(jiàn) 圖 39 和表 36。 表 36 主石門(mén)及大巷斷面特征表 斷面積（m2）設(shè)計(jì)尺寸（mm）巷道 形狀 支護(hù) 方式凈掘 頂高底寬 凈周長(zhǎng) (m) 噴厚 (mm) 半圓形錨噴 12.991

54、4.803750390013.62150 27 圖 39 主要石門(mén)及大巷斷面示意圖 3.3.5 井底車(chē)場(chǎng)的形式選擇 （1）井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； （2）操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范； （3）調(diào)車(chē)簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及交岔點(diǎn)少； （4）施工方便，各井筒間、井底車(chē)場(chǎng)與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮 短建井工期； （5）保證礦井有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性； （6）井底車(chē)場(chǎng)形式也取決于礦車(chē)的類(lèi)型，當(dāng)采用定向卸載的底卸式、側(cè) 卸式礦車(chē)時(shí)，其卸載站（即主井車(chē)線）可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。但其 裝車(chē)站的線路布置必須與其相對(duì)應(yīng)。 綜上所述，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)對(duì)

55、各種形式井底車(chē)場(chǎng)的 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡(jiǎn)單比較后，初步擬定井底車(chē)場(chǎng)形式為梭式車(chē)場(chǎng)。 28 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計(jì)礦井煤層群開(kāi)采時(shí)的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備，即 28#和 30#煤層組成一 個(gè)統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)，準(zhǔn)備巷道為 2 個(gè)煤層共用，煤層群間采用石門(mén)聯(lián)系。大巷 采用分組集中布置方式，14#同其它兩層煤通過(guò)主石門(mén)聯(lián)系。 3.3.7 采區(qū)劃分 依據(jù)國(guó)家有關(guān)的規(guī)程、規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合本礦井實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦 井以井田境界內(nèi)的斷層為采區(qū)邊界，將第一水平劃分為六個(gè)采區(qū)，采區(qū)劃分情 況詳見(jiàn)圖 310。 西一上采區(qū) 東一上采區(qū) 東二上采區(qū) 西一下采區(qū) 東一下采區(qū) 東二下采區(qū) 圖 310 采區(qū)劃分示意圖

56、 3.4 井筒布置和施工 3.4.1 井筒穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) 本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井開(kāi)拓方式，布置兩個(gè)井筒，井筒穿過(guò)的表土段為堅(jiān) 土，穿過(guò)的基巖段大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和中砂巖，詳見(jiàn)綜合柱 狀圖（圖 12） 。依據(jù)井筒特征及裝備情況，并根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定及 參考地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，確定本設(shè)計(jì)礦井井筒的支護(hù)方式為： 1.主井井筒 表土段：混凝土砌碹； 煤層段：料石砌碹； 基巖段：錨噴支護(hù)。 2.副井井筒 表土段：混凝土砌碹； 煤層段：料石砌碹； 基巖段：錨噴支護(hù)。 3.4.2 井筒布置及裝備 29 1.井筒布置及裝備 根據(jù)國(guó)家的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范規(guī)定，本設(shè)計(jì)礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、提

57、升 方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)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，采用 斷面尺寸如下： 主井：井筒直徑 5.5m，附有一對(duì) 6t 箕斗，鋼絲繩罐道； 副井：井筒直徑 6.5 m，附有一對(duì) 1.0t 礦車(chē)雙層四車(chē)罐籠，并設(shè)有梯子 間，敷設(shè)電纜、排水管等，具體情況見(jiàn)圖 311、圖 312；主副井井筒特征 分別見(jiàn)表 37、表 38。 表 37 主井井筒特征表 井型 0.9Mt/a 井筒直徑 5.5m 井筒掘進(jìn)直徑 6.0m 井深 467m 提升容器一對(duì) 6t 多繩箕斗 井筒支護(hù)混凝土井壁厚 450mm，充填混凝土 50mm 罐道規(guī)格方型鋼管 2002008.0 罐道梁規(guī)格矩形鋼管 2601408.

58、8 罐道梁層間距 4000mm 表 38 副井井筒特征表 井型 0.9Mt/a 井筒直徑 6.5m 井筒掘進(jìn)直徑 7.0m 井深 467m 提升容器一對(duì) 1t 礦車(chē)雙層單車(chē)普通罐籠 井筒支護(hù)混凝土井壁厚 450mm，充填混凝土 50mm 罐道規(guī)格38kg/m 鋼軌 罐道梁規(guī)格 I22b 罐道梁層間距 4000mm 30 圖 311 主井?dāng)嗝鎴D 圖 312 副井?dāng)嗝鎴D 3.4.3 井筒延伸的初步意見(jiàn) 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井將延伸原主副井，從-380 水 31 平延伸至-600m 水平。井筒延伸方案主要有以下兩種： 方案一：直接延伸原有主副井： 優(yōu)點(diǎn)：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提

59、升系統(tǒng)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，管 理方便，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低； 缺點(diǎn)：原有井筒同時(shí)擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，接井術(shù)難度大，礦井將短期 停產(chǎn)；延伸兩個(gè)井筒的施工組織復(fù)雜，提升能力下降，施工和生 產(chǎn)相互干擾，延伸后提升長(zhǎng)度增加；主石門(mén)長(zhǎng)度增加，運(yùn)距增加。 方案二：暗斜井延伸： 優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，暗斜井做主井，提升能力大， 可充分利用原有井筒提升能力； 缺點(diǎn)：通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，增加通風(fēng)阻力；增加了運(yùn)輸環(huán)節(jié)、提升和設(shè)備。 通過(guò)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，并 發(fā)現(xiàn)：如采用暗斜井開(kāi)拓第二水平將會(huì)穿本礦區(qū)最大的斷層，因此初步?jīng)Q定采 用方案一：直接延伸原有井筒。 3.5 井底車(chē)場(chǎng)及硐

60、室 3.5.1 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證 井底車(chē)場(chǎng)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(kāi)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(lái)選擇。該礦井井底車(chē)場(chǎng)形式的選 擇依據(jù)如下： （1）該礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 0.9Mt/a，年工作日 330d，實(shí)行三八工作制， 每日凈提升 16h； （2）礦井采用雙立井開(kāi)拓方式，兩個(gè)開(kāi)采水平開(kāi)拓，分組集中大巷布置， 北翼來(lái)煤略大于南翼來(lái)煤； （3）主要運(yùn)輸大巷采用架線式 10t 電機(jī)車(chē)牽引 3.0t 底卸式礦車(chē)，由 15 輛礦車(chē)組成；輔助運(yùn)輸采用 1.0t 固定式礦車(chē)，掘進(jìn)煤列車(chē)由 30 輛礦車(chē)組成， 煤矸混合列車(chē)由 28 輛礦車(chē)組成，其中煤車(chē) 1

61、9 輛，矸石車(chē) 9 輛；井底車(chē)場(chǎng)設(shè)有 卸載坑，1.0t 翻車(chē)機(jī)處理掘進(jìn)煤； （4）本設(shè)計(jì)礦井屬于低瓦斯、低涌水量礦井； 綜合以上所述，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井，經(jīng)分析比較后，本設(shè)計(jì)礦井?dāng)M選用 3.0t 底卸式礦車(chē)梭式井底車(chē)場(chǎng)。 3.5.2 井底車(chē)場(chǎng)的布置 存儲(chǔ)線路 行車(chē)線路布置長(zhǎng)度 1.存車(chē)線長(zhǎng)度的計(jì)算 主井空、重車(chē)線，副井進(jìn)、出車(chē)線： fjk LLNLnmL 32 式中 主井空、重車(chē)線，副井進(jìn)、出車(chē)線有效長(zhǎng)度，m；L 列車(chē)數(shù)目，列；m 每列車(chē)的礦車(chē)數(shù)，按列車(chē)組成計(jì)算確定；n 每輛礦車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度， m； k L 機(jī)車(chē)數(shù)；N 每臺(tái)機(jī)車(chē)的長(zhǎng)數(shù)； j L 附加長(zhǎng)度，取 10 m。 f L a、主井： 列，

62、輛，m，臺(tái)，m，m0 . 1m15n68 . 3 k L1N5 . 4 j L10 f L 則：m，取m； 7 . 69105 . 4168 . 3 150 . 1L70L b、副井： 列，輛，m，臺(tái)，m，m1m28n0 . 2 k L1N5 . 4 j L10 f L 則：m，取m； 5 . 70105 . 410 . 2281L71L 材料車(chē)線有效長(zhǎng)度 sscc LnLnL 式中 材料車(chē)線有效長(zhǎng)度，m；L 材料車(chē)數(shù)，輛； c n 每輛材料車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度，m； c L 設(shè)備車(chē)數(shù)，輛； s n 每輛設(shè)備車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度，m； s L m244 . 210L 根據(jù)實(shí)際需要，開(kāi)設(shè)水泵硐室和變電所

63、，取材料車(chē)線長(zhǎng) 40m。 2井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì) 1）設(shè)計(jì)依據(jù) 礦井設(shè)計(jì)能力 0.9Mt/a，兩班半生產(chǎn)，半班檢修，每日凈提升時(shí)間為 16h。 立井開(kāi)拓，兩翼大巷來(lái)煤，北翼大巷的來(lái)煤量大于南翼大巷來(lái)煤量。 主井凈直徑 5.5m，裝備一對(duì) 6t 箕斗，副井直徑 6.5m，裝備一對(duì) 1t 雙 層四車(chē)的普通罐籠。 井下主要運(yùn)輸大巷采用 3t 底卸式礦車(chē)運(yùn)煤，由 10t 架線式電機(jī)車(chē)牽引， 每列車(chē)有 5 輛礦車(chē)組成。輔助運(yùn)輸采用 1t 固定式礦車(chē)，掘進(jìn)煤車(chē)由 37 輛礦車(chē) 組成，煤矸混合列車(chē)由 28 輛礦車(chē)組成，其中煤車(chē) 9 輛，矸石車(chē) 19 輛。井底車(chē) 33 場(chǎng)設(shè) 1t 翻車(chē)機(jī)處理掘進(jìn)煤。 矸石量占礦井產(chǎn)量

64、的 20%，由副井提升。掘進(jìn)煤占 5%。由翻車(chē)機(jī)翻入 井底煤倉(cāng)，由主井提升。 礦井為低瓦斯礦井，相對(duì)涌出量為 1.92 m3/t，礦井進(jìn)風(fēng)量為 46.78m3/s，由副井進(jìn)風(fēng)。 2）主要原則問(wèn)題的確定 （1）車(chē)場(chǎng)形式，初步設(shè)計(jì)已確定為立井梭式，南北翼大巷來(lái)車(chē)經(jīng)主石門(mén) 進(jìn)入井底車(chē)場(chǎng)。 （2）主副井中心線間的距離，南北向（沿主石門(mén)方向）15m，東西向（垂 直主石門(mén)方向）55m。 （3）車(chē)線有效長(zhǎng)度，主井空、重車(chē)線有效長(zhǎng)度原則上按一列車(chē)考慮，設(shè) 計(jì)取 70m。主井空、重車(chē)線有效長(zhǎng)度設(shè)計(jì)取 71m。 （4）設(shè)計(jì)采用 22kg/m 鋼軌。主井系統(tǒng)采用 5 號(hào)道岔，副井系統(tǒng)采用 4 號(hào) 道岔。曲線半徑為

65、20m。 （5）經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定底卸式礦車(chē)卸載站和翻車(chē)機(jī)硐室聯(lián)合布置。 3）線路聯(lián)接計(jì)算 單開(kāi)道岔非平行線路聯(lián)接 選用道岔 ZDK622515，a=3768mm，b=4232mm，=11 1836，R=20000mm，=60。帶入程序 1（見(jiàn)附錄 3 相關(guān)程序）知： m=15248mm，n=12057mm，H=10442mm，T=9026mm，Kp=16957mm。 單開(kāi)道岔平行線路聯(lián)接 選用道岔 ZDK622412，a=3462mm，b=3588mm，=14 0210，S=1600mm，R=20000mm。帶入程序 2（見(jiàn)附錄 3 相關(guān)程序）知： L=12262mm，c=412mm，n=4000mm，D=10598mm。 渡線道岔線路聯(lián)接 選用道岔 ZDX62251516，a=3768mm，b=4232mm，=11 1836，S=160