采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-哈拉溝二礦5.0Mta新井設(shè)計(jì)（全套圖紙）

遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前言前言 煤炭是工業(yè)的糧食，我國一次能量消費(fèi)中，煤炭占 75%以上。煤炭不僅是我國的基本 燃料，而且是重要的工業(yè)原料，從煤中可以提取二百多種產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都是我國社會主 義經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活所必須的。煤炭是不可再生的寶貴資源，我國人均資源僅為世界人 均資源的一半，所以合理、科學(xué)的開采煤炭資源尤為重要。 通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)大致掌握礦井初步設(shè)計(jì)的方法、步驟和內(nèi)容。學(xué)習(xí)貫徹黨和國家的 有關(guān)方針、政策、學(xué)習(xí)國家有關(guān)的煤礦方面法律法規(guī)；將所學(xué)的理論知識掌握，并能系統(tǒng) 的綜合的應(yīng)用和鞏固所學(xué)理論；培養(yǎng)實(shí)事求是、吃苦耐勞的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)，為將來 的工作打下基礎(chǔ)，提高編寫技術(shù)文件和運(yùn)算的能力，提高運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的能力，運(yùn) 用并鞏固采礦 CAD 等軟件的運(yùn)用全面發(fā)展多方面能力；提高采礦英語的運(yùn)用能力，為參考 外文文獻(xiàn)打下基礎(chǔ)。 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 本次設(shè)計(jì)是哈拉溝二礦新井設(shè)計(jì)，地質(zhì)資料都是在實(shí)習(xí)礦上搜集的，在指導(dǎo)教師的指 導(dǎo)下，并合理運(yùn)用平時(shí)及課堂上所學(xué)的知識，查找有關(guān)資料和文獻(xiàn)，力求設(shè)計(jì)出一個(gè)方案 合理、技術(shù)決策正確，能夠體現(xiàn)出高產(chǎn)、高效、安全特點(diǎn)的現(xiàn)代化礦井。 本設(shè)計(jì)說明書從礦井的開拓、開采、運(yùn)輸、通風(fēng)、提升及工作面的采煤工藝等各個(gè)環(huán) 節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范和煤礦安全規(guī)程 ，畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的 全部內(nèi)容。但由于時(shí)間和個(gè)人能力有限，書中會有不妥之處，請老師批評指正。對每個(gè)方 案都做出合理性的論述，有的部分進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，基本完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的內(nèi) 容。但由于時(shí)間和個(gè)人能力有限，書中會有不妥之處，請老師批評指正。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 1 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 1.1 礦區(qū)概況礦區(qū)概況 1.1.1 礦區(qū)地理位置礦區(qū)地理位置 哈拉溝煤礦位于陜西省神木縣大柳塔鎮(zhèn)境內(nèi)，井田位于陜西省神木縣大柳塔鎮(zhèn)北約 5km 處的烏蘭木倫河?xùn)|岸。井田南接大柳塔井田；東以七概溝及蒙、陜兩省（區(qū)）界為界； 北鄰石圪臺井田；西以烏蘭木倫河為界。礦井地理位置：東經(jīng) 11009311101716，北 緯：391730392440。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 圖 1- 1 交通位置圖 Fig.1- 1 traffic and location 1.1.2 礦區(qū)地形、地貌及交通運(yùn)輸?shù)V區(qū)地形、地貌及交通運(yùn)輸 境內(nèi)地勢總體上總體西北部高，中部低，地形起伏較大，最高點(diǎn)在討素傲包，海撥 +1343.6m，最低點(diǎn)在哈拉溝與烏蘭木倫河交匯處，海撥+1184.1m，相對高差 159.5m。井田 地表大部為風(fēng)沙堆積區(qū)，井田西界烏蘭木倫河河谷平坦寬闊，為河流侵蝕堆積地貌。礦井 交通便利，大石公路南與省道陳楊公路銜接，北與包府公路相連；包神鐵路從井田西緣南 北通過，作為運(yùn)煤專線的神朔鐵路延長鐵路大（大柳塔瓷窯灣）瓷線已于 2004 年 11 月 底建成通車，為礦井煤炭外運(yùn)創(chuàng)造了更加便利的條件。 1.1.3 氣候條件及地震情況氣候條件及地震情況 區(qū)內(nèi)屬中溫帶大陸性干旱、半干旱季風(fēng)氣候。天氣多變，春季多風(fēng)沙，夏季較炎熱， 秋季多暴雨，冬季漫長嚴(yán)寒，氣溫- 16.8（121 月份）36.7（78 月份） ，平均8。 7 月份為雨季，10 月中旬降雪，翌年 2 月解凍，無霜期 150180 天。最大凍土深度 1.71m （1977年2月） 。 年降水量194.7531.6mm， 年蒸發(fā)量2297.42833mm,干燥度11.805.33， 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 年潮濕系數(shù) 0.0850.19，因此本區(qū)具干旱半干旱的溫帶大陸性高原氣候特征。井田內(nèi)及 附近地表主要河流有烏蘭木倫河冬季至初夏多風(fēng)沙，最大風(fēng)速可達(dá) 18.7m/s，風(fēng)向 NW。 本區(qū)地殼活動(dòng)相對較弱，基本地震烈度為 6 度區(qū)。據(jù)記載公元 1621 年、1448 年，曾 在府谷、榆林、橫山發(fā)生過 5 級地震，此后再未發(fā)生過 4 級以上地震，小震也很少。鄰省 雖發(fā)生過較大地震，但對本區(qū)影響甚微。 1.1.4 電源、水源電源、水源 本地區(qū)地下水地表水均較豐富，其中地表水主要來源于烏蘭木倫河。以及礦井周邊的 水庫供水。 礦井供電系統(tǒng)基本情況， 哈拉溝煤礦地面設(shè) 35KV 變電所三座， 分別為主井廣場 35KV 變電站、風(fēng)井廣場 35KV 箱變。礦井兩回電源線路分別自大柳塔 110KV 變電站和前石畔 110KV 變電站引入主井廣場 35KV 變電站，再由主井廣場 35KV 變電站電源母線引出兩回線 路至風(fēng)井廣場 35KV 箱變。 1.2 井田及其附近的地質(zhì)特征井田及其附近的地質(zhì)特征 1.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造井田地質(zhì)構(gòu)造 本井田地層有老到新依次有三疊系永坪組（T3Y） ；侏羅系中、下統(tǒng)延安組（J1- 2Y） ； 侏羅系中統(tǒng)直羅組（J2Z） ；第三系上新統(tǒng)三趾馬紅土（N2）及第四系（Q） 。地層在總體呈 傾向 SW，有一些寬緩的起伏。在井田南部有一條由大柳塔井田伸入的小規(guī)模斷層（F6） ， 該斷層走向 NWWSEE，斷面傾向 SW，斷距小于 18m，在第 57 勘探線間趨于尖滅， 在趨于尖滅的前方，很可能是撓曲構(gòu)造或小斷裂帶。 （此斷層不在本次設(shè)計(jì)所劃分的井田 境界中，故不用考慮）具體參見表圖 1- 2- 1 綜合地層柱狀圖 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 1-2 綜合地層柱狀圖 圖 1-2 synthetical stratum histogram 1.2.2 井田水文地質(zhì)特征 本井田地層在總體呈傾向 SW、傾角 1左右的單斜構(gòu)造上，有一些寬緩的起伏。在 井田南部有一條由大柳塔井田伸入的小規(guī)模斷層（F6） ，該斷層走向 NWWSEE，斷面傾 向 SW，斷距小于 18m，在第 57 勘探線間趨于尖滅，在趨于尖滅的前方，很可能是撓曲 構(gòu)造或小斷裂帶。故本井田屬于簡單構(gòu)造類型，且煤層厚度變化較小，有利有機(jī)械設(shè)備的 應(yīng)用。主要地質(zhì)構(gòu)造特征見表 1- 2- 1. 表 1- 1 主要地質(zhì)構(gòu)造特征表 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 Table 1- 1 the main characteristics of geological structure of table 序號 名稱 性質(zhì) 斷 層 面 走 向 傾角（） 落差 水 平 距 離 （m） 位 置 及 范 圍 1 斷層 F6 正層 NWWSE E 1- 2 15 18 井田南部 1.3 煤層質(zhì)量及煤層特征煤層質(zhì)量及煤層特征 1.3.1 煤質(zhì)及物理性質(zhì)煤質(zhì)及物理性質(zhì) 該礦區(qū)煤質(zhì)工業(yè)牌號為長焰煤，黑色、瀝青光澤、條帶狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造、貝殼狀斷 口或平坦?fàn)顢嗫?，摩氏硬度約為 3，質(zhì)脆，以亮煤為主，暗煤次之，在亮煤條帶中常見兩 組垂直層面的內(nèi)生裂隙，一組發(fā)育，一組次之，裂隙面平坦。在裂隙中常常有方解石及黃 鐵礦薄膜充填，煤層與頂?shù)装逡话銥檎辖佑|。 煤的物理性質(zhì)：容重 1.33 克/立方厘米，灰份（Ag）21.31%，水分 11%，揮發(fā)份（Vr） 41.89%，發(fā)熱量 22MJ/Kg,硫含量 1.95%。 1.3.2 井田內(nèi)煤層、煤質(zhì)及埋藏條件井田內(nèi)煤層、煤質(zhì)及埋藏條件 井田內(nèi)含煤地層為侏羅系中下統(tǒng)延安組。 含 5 個(gè)煤組 11 層煤， 其中有對比意義的可采 煤層 8 層，自上而下依次為 1- 2上、1- 2、2- 2、3- 1、4- 2、4- 3、4- 4和 5- 2煤層。其中 2- 2、3- 1、 4- 2、5- 2煤層全井田穩(wěn)定分布，厚度大，儲量豐富，為主采煤層。 井田內(nèi)煤俗稱長焰煤，賦存于延安組第四段頂部，煤層層位穩(wěn)定，普遍發(fā)育，除個(gè) 別見煤點(diǎn)為薄-中厚煤層外，其余均為厚煤層。煤厚變化大致在井田中部向 NW、SE 兩向 均略呈減薄趨勢。井田大部煤厚大于 5m。該煤層結(jié)構(gòu)簡單，一般不含夾矸，個(gè)別含 12 層，厚度 0.120.33m，巖性為粉砂巖或泥巖，以厚煤層為主，控制可靠，總體屬穩(wěn)定煤 層。 表 1- 2 煤層間距見表 Table 1- 2 seam pitch table 煤層 厚度（m） 煤層間距（m） 發(fā)育情況 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 2 -2煤層 5.5 10 全區(qū)發(fā)育 3 -1煤層 6.5 10 全區(qū)發(fā)育 4 -2煤層 7 10 全區(qū)發(fā)育 5 -2煤層 7 10 全區(qū)發(fā)育 1.3.3 煤層綜合柱狀圖煤層綜合柱狀圖 圖 1- 3 綜合柱狀圖 Fig.1- 3 synthesis histogram 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 1.3.4 頂?shù)装鍘r性頂?shù)装鍘r性 2- 2煤層頂板直接頂分布約占采區(qū) 70%，厚度 215.76m，一般 28m；老頂局部分布； 偽頂零星分布。偽頂巖性為炭質(zhì)泥巖、泥巖，直接頂巖性為粉砂巖及泥巖，老頂為厚度較 大的砂巖。底板主要由粉砂巖、泥巖組成，據(jù)其力學(xué)性質(zhì)屬中硬至堅(jiān)硬底板（ 類） ， 一般不會產(chǎn)生底鼓現(xiàn)象。 2- 2煤層底板局部賦存膨潤土。 煤層厚度變化不大， 平均厚度 5.5m， 煤層傾角近水平，為 1- 2，屬于近水平煤層。 表 1-3 頂?shù)装鍘r性見表 Table 1- 3 top and bottom slate of table 頂、底板名稱 巖石類別 厚度（m） 巖 性 特 征 頂板 老 頂 中粒砂巖 0.3512.99 灰白色，泥質(zhì)膠結(jié)，中厚層狀構(gòu)造，波狀及 交錯(cuò)層理。 直接頂 粉、 細(xì)粒砂巖 2.9511.66 灰色，致密堅(jiān)硬，泥質(zhì)膠結(jié)，波狀層理，含 少量孔隙水，粉砂巖中含黃鐵礦結(jié)核。 底板 直接底 粉砂巖 4.6524.24 深灰色灰色，泥質(zhì)膠結(jié)，波狀層理，夾細(xì) 砂巖薄層，含少量植物碎片化石。 1.3.5 瓦斯賦存狀況及煤的自燃性瓦斯賦存狀況及煤的自燃性 礦井絕對瓦斯涌出量為2.02m/分鐘，相對瓦斯涌出量為0.33m/t，屬于低瓦斯礦井。 哈拉溝煤礦煤層煤塵具有爆炸性。煤層自燃傾向等級屬易自然，發(fā)火期一般為23個(gè)月； 有發(fā)生瓦斯、煤塵、自燃事故的危險(xiǎn)性。 煤為黑色，褐黑色條痕，半暗型，瀝青光澤，階梯狀或參差狀斷口，條帶狀結(jié)構(gòu)，層 狀構(gòu)造，含黃鐵礦結(jié)核薄膜及方解石細(xì)脈條帶。 煤層為低灰、特低磷、低硫、高熱值煤；煤層粘結(jié)指數(shù)、羅加指數(shù)、膠質(zhì)層厚度（Y） 均為0；煤層焦油產(chǎn)率綜合平均值為89.4，均屬富油煤；抗碎強(qiáng)度高，可磨指數(shù)小，中等 熱穩(wěn)定性。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 1.3.6 地質(zhì)勘探程度地質(zhì)勘探程度 根據(jù)陜西省煤田地質(zhì)局一八五隊(duì) 1993 年 6 月編制的陜西陜北侏羅紀(jì)煤田神木北部 礦區(qū)前石畔井田勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告 ，井田內(nèi)可采煤層為 1- 2上、1- 2、2- 2、3- 1、4- 2、4- 3、 4- 4、5- 2共八層，原地質(zhì)儲量 85327 萬 t。原瓷窯灣煤礦、前石畔煤礦、哈拉溝煤礦、前石 畔預(yù)留區(qū)整合后經(jīng)本次核實(shí)，截止 2009 年 12 月 31 日，在哈拉溝煤礦（整合區(qū)）內(nèi)，保 有資源儲量 78534.6 萬 t，其中探明的（可研）經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量（111b）13682.8 萬 t；控制的 經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量（122b ）56310.8 萬 t；推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）8541 萬 t。1- 2、2- 2、 3- 1 、5- 2煤以焰煤 41 號為主，部分為不粘煤 31 號，4- 2、4- 3、4- 4煤為不粘煤 31 號。 哈拉溝井田補(bǔ)充地質(zhì)報(bào)告是原提交的精查地質(zhì)報(bào)告的基礎(chǔ)上經(jīng)補(bǔ)充勘探后提交的。確 定煤田類型，基本查明了區(qū)內(nèi)的構(gòu)造形態(tài)，可采煤層的賦存和發(fā)育情況、儲量、煤質(zhì)、煤 的牌號和開采技術(shù)條件，煤層對比基本清楚，可作為礦井的初步設(shè)計(jì)依據(jù)。但也存在問題： 1、 2 -2煤的?。o）煤帶邊界控制不足，尤其是 2-2煤首采區(qū)亦為作加密控制， 將給生產(chǎn)帶來不便。 2、 老窯邊界缺乏工程控制，推定的邊界線可靠程度差。 3、 周邊前期小煤礦較多，對最后的測定準(zhǔn)確度造成一定影響。 4、 井田地址地形圖用的事早期的側(cè)圖， 地貌地物部分地段變化較大， 難以滿足 施工設(shè)計(jì)需要，需要進(jìn)行補(bǔ)充修測。 5、 鉆孔封閉質(zhì)量由于未進(jìn)行透孔檢查， 質(zhì)量難以作出定論， 生產(chǎn)期間應(yīng)加強(qiáng)注 意。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 2 井田境界及儲量井田境界及儲量 2.1 井田境界井田境界 2.1.1 井田的邊界井田的邊界 井田境界南以哈拉溝、35-47-226 號孔連線為界，接大柳塔井田擴(kuò)大區(qū)；北以過 18 號 孔沿 NE60方向引線為界，鄰石圪臺井田；東以七概溝及陜蒙兩?。▍^(qū)）界，瞰新廟預(yù)留 區(qū)； 西以烏蘭木倫河為界， 望補(bǔ)連塔、 馬家塔、 上灣礦。 東西長 4.910.7km， 南北寬 6.9 10km，面積 72.4km。而本設(shè)計(jì)所作井田面積為 18.24 km 2.1.2 邊界煤柱的留設(shè)邊界煤柱的留設(shè) 按煤礦安全規(guī)程規(guī)定，邊界礦柱的留法及尺寸： 1) 井田邊界煤柱留 30 米； 2) 階段煤柱斜長 60 米，若在兩階段留設(shè)，則上下階段各留 30 米； 3) 斷層煤柱每側(cè)各為 30 米； 4) 采區(qū)邊界煤柱留 15 米。 根據(jù)參考礦井設(shè)計(jì)規(guī)范1和礦井安全規(guī)程2的相關(guān)數(shù)據(jù)要求和規(guī)定，本井田 所留的各種保護(hù)煤柱均合理，符合規(guī)定。 在井田范圍內(nèi)，儲量、煤層賦存及開采條件均與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)。田內(nèi)有足夠的 儲量和合理的服務(wù)年限。井田走向長度大于傾斜長度，有四層煤，可保證礦井各個(gè)開采水 平有足夠的服務(wù)年限。階段高度及階段斜長適當(dāng)，礦井通風(fēng)、井下運(yùn)輸較容易。 2.2 井田的儲量井田的儲量 2.2.1 井田儲量的計(jì)算原則井田儲量的計(jì)算原則 1) 按照地下實(shí)際埋藏的煤炭儲量計(jì)算，不考慮開采、選礦及加工時(shí)的損失； 2) 儲量計(jì)算的最大垂深與勘探深度一致。對于大、中型礦井，一般不超過 1000 米； 3) 精查階段的煤炭儲量計(jì)算范圍，應(yīng)與所劃定的井田邊界范圍相一致； 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 4) 凡是分水平開采的井田，在計(jì)算儲量時(shí)，也應(yīng)該分水平計(jì)算儲量； 5) 由于某種技術(shù)條件的限制不能采出的煤炭，如在鐵路、大河流、重要建筑物等兩側(cè) 的保安煤柱，要分別計(jì)算儲量； 6) 煤層傾角不大于 15 度時(shí)，可用煤層的偽厚度和水平投影面積計(jì)算儲量； 7) 煤層中所夾的大于 0.05 米厚的高灰煤（夾矸）不參與儲量的計(jì)算； 8) 參與儲量計(jì)算的各煤層原煤干燥時(shí)的灰分不大于 40%。 2.2.2 礦井工業(yè)儲量礦井工業(yè)儲量 工業(yè)儲量：是查明礦產(chǎn)資源的一部分。它能滿足現(xiàn)行采礦和生產(chǎn)所需的指標(biāo)要求（包 括品位、質(zhì)量、厚度、開采技術(shù)條件等） ，是經(jīng)詳查、勘探所獲控制的、探明的并通過可 行性研究、預(yù)可行性研究認(rèn)為屬于經(jīng)濟(jì)的、邊際經(jīng)濟(jì)的部分，用未扣除設(shè)計(jì)、采礦損失的 數(shù)量表述。 根據(jù)儲量計(jì)算公式： Z=SMr （2- 1） 式中：Z礦井工業(yè)儲量，t S井田面積，k m2 M可采煤層總厚度，m r煤的容重，1.4t/m3 所以，Z=18.24(5.5+6.5+7.0+7.0)1.4=663.936Mt 其中：2 -2、煤儲量 18.245.51.4=140.448Mt 3 -1煤儲量：18.246.51.4=165.984Mt 4 -2煤儲量：18.247.01.4=178.752Mt 5 -2煤儲量：18.247.01.4=178.752Mt 2.2.3 礦井可采儲量礦井可采儲量 Zs= （ZP1P2)C （2- 2） 式中：Z礦井工業(yè)儲量 Zs礦井可采儲量 P1永久煤柱損失 P2臨時(shí)煤柱損失 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 C采區(qū)平均回采率,由設(shè)計(jì)規(guī)范第 2.1.3 條，礦井采區(qū)回采率，應(yīng)該符合下列 規(guī)定：厚煤層不應(yīng)小于 75%；中厚煤層不應(yīng)小于 80%；薄煤層不應(yīng)小于 85%。全礦采區(qū)回 采率按照下式計(jì)算： K= 4321 44332211 mmmm kmkmkmkm + + （2- 3） 本井田 4 層煤均為厚煤層，因此全礦采區(qū)回采率取 0.75。 井田永久煤柱損失 P1包括井田境界煤柱等。 P1=374030261.4+480030261.4+450030261.4+192130261.4+184130261.4= 18.35Mt 臨時(shí)煤柱損失 P2主要包括工業(yè)廣場壓煤等。 P2=（1093+1099)640/2261.4=25.53Mt Zs=（ZP1P2)C=（663.9418.3525.53）0.75=465.045Mt 即該井田的可采儲量為 447.94Mt 2.2.4 工業(yè)廣場面積的確定工業(yè)廣場面積的確定 本礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn) 500 萬噸，所以工業(yè)廣場面積為 S=1.050=50 公頃，選擇邊長為 500m1000m 的長方形。 表2- 1 工業(yè)廣場選型依據(jù)表 Table 2- 1 selection of the industrial table 井型/Mta- 1 占地面積/ha（0.1）- 1 2.4 及以上 1.0 1.2- 1.8 1.2 0.45- 0.9 1.5 0.09- 0.3 1.8 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 3 礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度 3.1 礦井的年產(chǎn)量及服務(wù)年限礦井的年產(chǎn)量及服務(wù)年限 3.1.1 礦井的年產(chǎn)量合理性礦井的年產(chǎn)量合理性 礦井年產(chǎn)量是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的重要指標(biāo)，在一定程度上綜合反映了礦井生產(chǎn)技術(shù)面 貌，是礦井開拓的一個(gè)主要參數(shù)，也是選擇井田開拓方式的重要依據(jù)之一。 礦井的年產(chǎn)量確定的合理與否， 對保證礦井能否迅速投產(chǎn)、 達(dá)產(chǎn)和產(chǎn)生效益至關(guān)重要。 而礦井生產(chǎn)能力與井田地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤炭儲量及質(zhì)量、煤層賦存條件、建井 條件、采掘機(jī)械化裝備水平及市場銷售量等許多因素有關(guān)。經(jīng)分析比較，設(shè)計(jì)認(rèn)為礦井的 生產(chǎn)能力確定為 5.0Mt/a 是非常合理和可行的，理由如下： 1) 儲量豐富 煤炭儲量是決定礦井生產(chǎn)能力的主要因素之一。本井田內(nèi)可采的煤層達(dá)到 4 層，保有 可采儲量為 465.045 Mt，按照 5.0Mt/a 的生產(chǎn)能力，能夠滿足礦井服務(wù)年限的要求，而且 投入少、效率高、成本低、效益好。 2) 開采技術(shù)條件好 本井田煤層賦存較穩(wěn)定，煤層埋藏較淺，傾角變化小，由于井田面積大，水文地質(zhì)條 件及地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層結(jié)構(gòu)單一，適宜綜合機(jī)械化開采，可采煤層均為厚煤層，適合高 產(chǎn)高效工作面開采。 3) 建井及外運(yùn)條件 本井田內(nèi)有良好的煤層賦存條件，為提高建井速度、縮短建井工期提供了良好的地質(zhì) 條件。本井田有礦區(qū)專用鐵路神鐵，井田內(nèi)各村鎮(zhèn)均也有公路相通，交通較便利。 4) 具有先進(jìn)的開采經(jīng)驗(yàn) 近年來，“高產(chǎn)高效”工藝在煤礦成產(chǎn)中有了很大發(fā)展，而且該工藝投入少、效率高、 成本低、效益好、生產(chǎn)集中簡單、開采技術(shù)基本趨于成熟。 綜上所述， 由于礦井優(yōu)越的條件及外部運(yùn)輸條件， 有利于把本礦井建設(shè)成為一個(gè)高產(chǎn)、 高效礦井。礦井的生產(chǎn)能力為 5.0Mt/a 是可行的、合理的。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 3.1.2 礦井的服務(wù)年限礦井的服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限應(yīng)與礦井的生產(chǎn)能力相適應(yīng)，它兩個(gè)之間的關(guān)系實(shí)質(zhì)上就是礦井生產(chǎn)能 力和礦井儲量的關(guān)系。在圈定的井田范圍內(nèi)，礦井儲量一定，井型越大，服務(wù)年限越短， 井型越小，服務(wù)年限越長。當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限為某數(shù)值時(shí)，可使噸煤的總費(fèi)用最 低，相近于這個(gè)數(shù)值范圍，則是合理的礦井的生產(chǎn)能力和服務(wù)年限11。 根據(jù)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，在計(jì)算礦井服務(wù)年限時(shí)，儲量備用系數(shù)宜采用 1.3 1.5，本礦井取用 1.4。 由礦井的服務(wù)年限計(jì)算公式： P=ZAK (3- 1) 式中：Z礦井的設(shè)計(jì)可采儲量； A礦井的年產(chǎn)量； K礦井儲量備用系數(shù)，一般取 1.4 P=Z(AK) =465.045/(5.01.4)=66 年 由設(shè)計(jì)規(guī)范第 2.2.5 條知，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 300500 萬噸/年的大型礦井，設(shè) 計(jì)服務(wù)年限不應(yīng)低于 60 年。本礦井的服務(wù)年限為 66 年，符合設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定。 3.2 礦井的一般工作制度礦井的一般工作制度 本礦井的年工作日按每年 330 天計(jì)算，每晝夜礦井提升時(shí)間為 18 小時(shí)。根據(jù)有關(guān)規(guī) 定，結(jié)合本礦區(qū)煤層條件、儲量狀況及完成產(chǎn)量的需要，同時(shí)考慮法定假日，設(shè)備檢修和 涌水等的影響，做出相應(yīng)的工作制度，即礦井的井下采煤等工作為晝夜分為三班，兩個(gè)生 產(chǎn)班，一班檢修班，每班工作 8 小時(shí)，即“三八制”工作制14。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 4 井田開拓井田開拓 在一定的井田地質(zhì)、開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道可有多種布置方式，開拓巷道的 布置方式稱為開拓方式。合理的開拓方式應(yīng)根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，地形地貌特征，地質(zhì) 條件，煤層賦存條件，開采技術(shù)條件，裝備條件，地面外部條件等因素綜合考慮4。 該井田現(xiàn)有的生產(chǎn)礦井采用的是斜井多水平分層布置開拓。主斜井井口標(biāo)高+1290m， 第一水平大巷標(biāo)高+1190m， 主斜井開掘至5- 2煤層， 斜長934m， 礦井主運(yùn)輸系統(tǒng)裝備XHKJ/3 1120/1600 型膠帶機(jī)，帶寬為 1600mm，帶速為 4.5m/s，功率為 31120kw，設(shè)計(jì)運(yùn)輸能 力為 3500t/h，采用砌碹半圓拱斷面。主要運(yùn)輸煤炭。副井采用拓方式為斜井開拓方式，副 斜井擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)了地面至工作面地點(diǎn)無軌膠輪車運(yùn)輸。輔助運(yùn)輸?shù)闹饕蝿?wù)為： 運(yùn)送人員、材料及設(shè)備。 主斜井井口標(biāo)高 1290，坡度 10，斜段長約,934m，直接到達(dá) 5- 2煤層。 副斜井井口標(biāo)高 1290，坡度 10，斜段長約 1044m，直接到達(dá) 5- 2煤層底板巖石。 4.1 井筒形式的確定井筒形式的確定 礦井開拓，就其井筒形式來說，一般有以下幾種形式：平硐、斜井、豎井和混合式。 下面就幾種形式進(jìn)行技術(shù)分析，然后進(jìn)行確定采用哪種開拓方式方式。 平硐是一般就是適合于煤層埋藏較淺，而且要有適合于開掘平硐的高地勢，可就是這 一點(diǎn)，本井田不能滿足要求，本井田地勢比較平緩，高低地的最大高差也不過十幾米，很 顯然，利用平硐開拓對于本井田來說是沒有可行性的。 斜井是利用斜井開拓要求煤層埋藏較淺、傾角較大的，地質(zhì)條件簡單，表土層不厚的 井田。斜井開拓的優(yōu)點(diǎn)為井筒施工簡單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低；斜井用膠帶輸送機(jī)提升煤 炭時(shí)，提升能力大，有利于礦井延伸施工和新舊水平的接替等。 本井田埋藏淺，傾角小符合斜井開拓。其次，由于井下開拓大巷長度將較長，單一的斜井 通風(fēng)不如立井通風(fēng)方便，同時(shí)建設(shè)維護(hù)也不如立井方便，所以不采用主斜井承擔(dān)所有通風(fēng) 任務(wù)。最后，考慮到地形的因素，以及副井運(yùn)輸能力等因素，結(jié)合原礦井設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，綜 合所以考慮采用斜井的綜合開拓方式。其中主井選擇斜井，副井選擇斜井，風(fēng)井選擇立井。 依上，本設(shè)計(jì)采用斜井開拓方式。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 4.2 確定井筒的位置及數(shù)目確定井筒的位置及數(shù)目 4.2.1 井筒數(shù)目井筒數(shù)目 本礦年產(chǎn)量 5.0Mt，屬大型礦井，在開拓時(shí)，決定采用三個(gè)井井筒：主斜井、副斜井 和風(fēng)井，形成中央并列式通風(fēng)。主井采用膠帶輸送機(jī)提升，副井采用無軌膠輪車運(yùn)送人員、 矸石、運(yùn)料、入風(fēng)。這樣確定的井筒數(shù)目可以滿足礦井提煤、運(yùn)料、通風(fēng)的要求，保證礦 井生產(chǎn)高產(chǎn)、高效、安全，有助于本礦的正常有序發(fā)展。 4.2.2 井筒位置井筒位置 地面在選擇井筒位置時(shí)，應(yīng)貫徹農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的方針，充分利用荒山、坡地、劣地，盡 可能不占良田，不妨礙農(nóng)田水利建設(shè)，避免拆遷村莊及河流改造。主要是根據(jù)以下一些原 則： 1) 在煤層走向方向盡量位于井田的中央，即要求其兩翼的長度和儲量大致相等。這主 要是考慮到礦井的煤炭運(yùn)輸問題。當(dāng)井筒位于井田內(nèi)的煤炭儲量中心時(shí)，全礦的運(yùn)輸費(fèi)用 達(dá)到最低。 2) 在傾斜方向上也要盡量位于中心，同時(shí)兼顧各水平井底車場的布置形式及位置。 3) 井筒位置的確定， 要顧及井口標(biāo)高及地面工業(yè)廣場的布置， 由于考慮到最高洪水位， 所以要求井筒的位置確定的井口標(biāo)高在+20 米以上。另外，地面工業(yè)場地的布置也基本上 決定井筒的位置，一般要求工業(yè)廣場盡量布置集中，達(dá)到不占良田、少占農(nóng)田的原則，還 要求整個(gè)工業(yè)場地要布置在地勢比較平緩的地帶，使得場地內(nèi)的建筑不受大的影響。 4) 井筒盡量不穿斷層、破碎帶，井底車場圍巖較好，要有較好的工程地質(zhì)條件和水文 地質(zhì)條件。 5) 要便于礦井供電、給水和運(yùn)輸，并使附近有便于建設(shè)居住區(qū)、排矸設(shè)施的地點(diǎn)。 6) 盡量使工程量少、投資小，便于井下采區(qū)劃分，同時(shí)有利于通風(fēng)、行人安全。 7) 選擇井筒位置應(yīng)該力求減少石門長度，井筒盡可能靠近運(yùn)輸大巷，使運(yùn)輸功最小。 井筒沿井田傾向有利的位置應(yīng)在井田的中央，當(dāng)井田儲量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)在儲量 分布的中央，以此形成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，兩翼產(chǎn)量分配、風(fēng)量分配比較均衡， 各水平兩翼開采結(jié)束的時(shí)間比較接近。應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，一翼過早采完，然后產(chǎn) 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 量集中于另一翼，將使運(yùn)輸、通風(fēng)過分集中，采煤掘進(jìn)互相干擾，甚至影響全礦生產(chǎn)，造 成單翼開采的不利局面。 4.3 井筒參數(shù)及斷面圖井筒參數(shù)及斷面圖 表 4- 1 井筒特征表 Fig4- 1 Shaft features table 井筒名 稱 井筒用 途 斷面尺 寸（） 長度 （m） 直徑 （m） 提升容器 主斜井 運(yùn)煤、 進(jìn) 風(fēng) 17.3 934 5.0 膠帶輸送機(jī) 副斜井 進(jìn)風(fēng)、 行 人、 運(yùn)料 18.5 1044 5.4 無軌膠輪車 風(fēng)井 回風(fēng)、 兼 做安全 出口 23.75 155 6.0 各井筒斷面見圖 4- 2；4- 3；4- 4： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 4- 1 主井?dāng)嗝?Fig 4- 1 main shaft sections 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 4- 2 副井?dāng)嗝鎴D10 Fig.4- 2 Auxiliary shaft crosssection fig 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 4- 3 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D Fig.4- 3 Air shaft crosssection fig 4.4 開采水平的設(shè)計(jì)開采水平的設(shè)計(jì) 4.4.1 水平高度的確定水平高度的確定 通常將設(shè)有井底車場、階段運(yùn)輸大巷并且擔(dān)負(fù)全階段運(yùn)輸任務(wù)的水平，稱“開采水 平”，簡稱水平。根據(jù)煤層賦存條件，一個(gè)井田可以用一個(gè)水平開采，或者用幾個(gè)水平開 采3。 開采水平的劃分是與井田內(nèi)階段的劃分密切聯(lián)系的，而井田內(nèi)劃分階段的多少主要取 決于井田的斜長和階段尺寸的大小。階段是按標(biāo)高劃分的，階段上下邊界的標(biāo)高確定后， 階段垂高，即其上下邊界的標(biāo)高差就可得出。階段斜長則因煤層傾角的大小不同而變化。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 （1）開采水平大巷的布置 本設(shè)計(jì)礦井內(nèi)有四層煤，運(yùn)輸大巷采用煤層大巷布置。即井筒開掘至 2- 2煤層后，在 2- 2煤層中即掘進(jìn)主運(yùn)輸大巷、輔運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷，開掘運(yùn)順、回順雙巷掘進(jìn)布置工作 面，回采。延伸副斜井到 5- 2煤層底板巖石距 5- 2煤層底板 15m 開掘水倉，泵房，變電所。 4.4.2 第一水平儲量及水平服務(wù)年限第一水平儲量及水平服務(wù)年限 AK Z T = （4- 1） 其中：T 礦井服務(wù)年限，年 Z 第一水平儲量，Mt A 礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，Mt K - 儲量備用系數(shù) K=1.4 T =116.26/（5.01.4）=16.6a 4.4.3 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)水水平大巷布平大巷布置置 運(yùn)輸大巷的布置方式有三種：運(yùn)輸大巷可以單煤層布置（又稱分煤層運(yùn)輸大巷） ；分 煤組布置（又稱分組集中大巷） ；全煤組集合布置（稱集中運(yùn)輸大巷） 。 方案一：分煤層大巷布置 優(yōu)點(diǎn)：若采用分煤層大巷布置，開設(shè)一組主要石門，各煤層中都布置大巷，各煤層單 獨(dú)布置采區(qū)，均為煤層巷道，有利于掘進(jìn)，礦井達(dá)產(chǎn)快，符合不出矸石或少出矸石的煤炭 工業(yè)發(fā)展趨勢，環(huán)保效益好，開采巷道相對簡單。 缺點(diǎn)：每層煤都開掘大巷，開拓工程量大，巷道的維護(hù)費(fèi)用較高，不利于礦井的安全， 運(yùn)輸通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜。軌道、管線、設(shè)備多，輔助人員多，巷道維護(hù)工程量大，維護(hù)困難， 采區(qū)接替頻繁，對正常生產(chǎn)有一定影響；每層煤都需要留保護(hù)煤柱，煤炭損失量大；在有 自然發(fā)火危險(xiǎn)的煤層中，護(hù)巷煤柱壓裂透風(fēng)，容易引起自然發(fā)火。 方案二：集中大巷布置 在煤層群最下部的底板巖石中，開掘階段集中運(yùn)輸大巷為所有采區(qū)服務(wù)。在集中運(yùn)輸 大巷內(nèi)，每隔一定距離開掘采區(qū)石門，將各個(gè)煤層聯(lián)系起來。 這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是：大巷布置在底板巖石中可以免去支撐壓力對大巷的影響，大 大改善了巷道的維護(hù)條件；集中開拓各個(gè)煤層，采區(qū)生產(chǎn)能力大；大巷布置在巖層中，可 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 按開采技術(shù)要求直線掘進(jìn)，便于采用大型運(yùn)輸設(shè)備；運(yùn)輸大巷工程量少、占用軌道、管線 少，各個(gè)煤層可以同時(shí)進(jìn)行回采準(zhǔn)備，開采強(qiáng)度大；煤層內(nèi)可以不留設(shè)煤柱，煤炭損失少； 其缺點(diǎn)是：初期工程量大，建井工期長，采區(qū)石門多，總的石門長度大，巖石工程量 大。這種布置方式一般適用于井田范圍大、煤層層數(shù)多、煤層間距不大的礦井中。建井施 工速度慢，投產(chǎn)慢，達(dá)產(chǎn)時(shí)間長，開拓費(fèi)用高。 方案三：分組運(yùn)輸大巷布置 由于各煤層間距相差不多，而距離較遠(yuǎn)，分組布置遠(yuǎn)不如集中布置在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可 行，所以不考慮用分組布置。 方案一和方案二技術(shù)上均可行，現(xiàn)對方案一和方案二進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較，確定其優(yōu) 劣。 現(xiàn)將二種大巷布置方式的示意圖，分列如下： 圖 4- 4 分煤層大巷布置方式 Fig.4- 4 sub- seam roadway layout 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 4- 5 全煤集中大巷布置方式 Fig.4- 5 coal- wide focus on roadway layout 表 4- 2 方案技術(shù)比較表 Table 4- 2 Technical comparison table 項(xiàng)目 方案分層布置 方案集中大巷 優(yōu)點(diǎn) 各煤層中都布置大巷，各煤層單獨(dú) 布置采區(qū)，煤層間只開一對主石門， 石門工程量不大，初期工程量少， 建井期短 開采水平只布置一對集中巷故總的大巷 開拓工程量小，大巷一般布置在煤組底 板巖層中容易維護(hù)，由于用采區(qū)石門貫 穿各煤層，可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)煤層的準(zhǔn)備 和回采，開采強(qiáng)度大；煤層可不留煤柱 損失小 缺點(diǎn) 每層煤都布置大巷，總的開拓工程 量大，煤層巷道維護(hù)工作量大 費(fèi)用 高，每條大巷都要留設(shè)保護(hù)煤柱， 煤炭損失量大 礦井投產(chǎn)前要掘進(jìn)主石門、集中巷、采 區(qū)石門，然后才能進(jìn)行上部煤層的準(zhǔn)備 和回采，煤層間距大時(shí)， 初期工程量大， 建井期長 現(xiàn)對其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，具體見下表：15 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 表 4- 3 建井工程量 Table 4- 3 The volume of construction works well 項(xiàng)目(m) 方案 1 方案 2 初期 大巷 石門 溜煤眼 其他 11400 150 0 0 11400 380 65 65 項(xiàng)目 方案 1 方案 2 后期 大巷 石門 溜煤眼 其他 34200 450 0 0 0 10876 715 715 表 4- 4 基建費(fèi)用比較表 Table 4- 5 early infrastructure cost comparison table 項(xiàng)目 方案一 方案二 工程量 （m） 單價(jià) 元/m 費(fèi)用 萬元 工程量 （m） 單價(jià) 元/m 費(fèi)用 萬元 初 期 大巷 石門 溜煤眼 其他 11400 150 0 0 1000 1000 2000 2000 1140 15 0 0 11400 380 65 65 3000 2000 2000 2000 3420 76 13 13 小計(jì) 1155 3522 后 期 大巷 石門 溜煤眼 其他 34200 450 0 0 1000 1000 2000 2000 3420 45 0 0 0 10876 715 715 0 2000 2000 2000 0 2175.2 143 143 小計(jì) 3465 2461.2 共計(jì) 4620 5983.2 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 表 4- 5 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) Table 4- 5 Production and operation costs 項(xiàng)目 方案一 方案二 工程量 （m） 單價(jià) 元/（m*a） 費(fèi)用 萬元 工程量 （m） 單價(jià) 元/（m*a） 費(fèi)用 萬元 服 務(wù) 40 年 大巷 石門 溜煤眼 其他 11400 600 0 0 100 100 100 50 114 6 0 0 11400 10876 715 715 20 20 20 20 22.8 9.88 1.43 1.43 小計(jì) 120 35.54 注：由于運(yùn)輸費(fèi)用等其他費(fèi)用差別不大，故沒納入詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較中 表 4- 6 費(fèi)用匯總 Table 4- 6 Cost summary 項(xiàng)目 方案一 方案二 費(fèi)用（萬元） 百分率% 費(fèi)用（萬元） 百分率% 初期建井費(fèi) 1155 100% 3522 194.5% 基建工程費(fèi)用 4620 120% 5983.2 100% 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) 120 262.1% 35.54 100% 總費(fèi)用 4740 160.4% 6018.74 100% 經(jīng)過以上技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的比較的結(jié)果來看， 這倆個(gè)方案各有優(yōu)勢。 方案一初期投資少， 但生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用高。方案二初期投資大，但費(fèi)用比方案一多的多。因此，本設(shè)計(jì)采用方案 一較為合理。 本礦井可采煤層有四層，分層大巷布置是可以用的，采用全煤層巷道，通過經(jīng)濟(jì)和技 術(shù)比較，煤層大巷有其自身的優(yōu)點(diǎn)；巖巷也有它特有的煤巷不能代替的長處。 設(shè)計(jì)開采 2- 2號煤層，煤層傾角較小，為近水平煤層，煤層厚度大且均勻，雖然巷道服 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 務(wù)年限較長，但是考慮到煤層賦存條件以及頂?shù)装鍘r石性質(zhì)和礦井建井周期和投資最優(yōu) 化， 所以將主運(yùn)輸大巷和輔助運(yùn)輸大巷布置在煤層中， 回風(fēng)巷道直接布置在 2- 2煤煤層之中。 運(yùn)輸大巷承擔(dān)運(yùn)煤任務(wù)，在運(yùn)輸大巷內(nèi)布置帶式輸送機(jī)；輔運(yùn)大巷承擔(dān)運(yùn)料、通風(fēng)、 行人的任務(wù)，用無軌膠輪車將材料運(yùn)到工作面，從而實(shí)現(xiàn)了從井口到大巷，再到采區(qū)到作 面無轉(zhuǎn)載輔助運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性。因?yàn)榇笙锏姆?wù)年限都比較長，所以都采用錨噴支護(hù)。 圖 4- 6 運(yùn)輸大巷斷面圖 Figure 4- 6 Transportation Roadway sections 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 4- 7 輔運(yùn)大巷斷面圖 Figure 4- 7 Auxiliary transport roadway sections 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 4- 8 回風(fēng)大巷斷面圖 Figure 4- 8 air return roadway sections 4.5 盤區(qū)劃分及開采順序盤區(qū)劃分及開采順序 4.5.1 盤區(qū)形式及尺寸的確定盤區(qū)形式及尺寸的確定 盤區(qū)是在階段內(nèi)劃分的一個(gè)開采區(qū)域，它是礦井生產(chǎn)的基本單元。盤區(qū)尺寸主要受到 地質(zhì)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)因素影響，根據(jù)設(shè)計(jì)礦井特點(diǎn)：煤層賦存穩(wěn)定、傾角小、充分利用大的 地質(zhì)構(gòu)造作為帶區(qū)邊界，減少煤炭損失。每個(gè)煤層分兩個(gè)盤區(qū)。詳細(xì)情況見表 4- 7，井田 各采區(qū)技術(shù)特征表，以及礦井開拓平面圖。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 表4- 7 井田各盤區(qū)技術(shù)特征表 Table 4- 7 Mine technical characteristics of the mining area Table 4.5.2 開采順序開采順序 礦井的開采工作，應(yīng)當(dāng)有計(jì)劃、有步驟地按一定順序進(jìn)行，以便保證安全、均衡生產(chǎn)， 并且有利于提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 合理的開采順序應(yīng)滿足以下要求： 1) 保證開采水平、盤區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保持礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。 盤區(qū) 走向長度 （米） 傾斜長度 （米） 儲量 Mt 采煤方式 落煤方式 準(zhǔn)備方式 2- 2煤層一盤 區(qū) 4800 1900 47.80 走向長壁 綜采 雙翼盤區(qū) 2- 2煤層二盤 區(qū) 4800 1900 47.80 走向長壁 綜采 雙翼盤區(qū) 3- 1煤層一盤 區(qū) 4800 1900 56.49 走向長壁 綜采 雙翼盤區(qū) 3- 1煤層二盤 區(qū) 4800 1900 56.49 走向長壁 綜采 雙翼盤區(qū) 4- 2煤層一盤 區(qū) 4800 1900 60.84 走向長壁 綜采 雙翼盤區(qū) 4- 2煤層二盤 區(qū) 4800 1900 60.84 走向長壁 綜采 雙翼盤區(qū) 5- 2煤層一盤 區(qū) 4800 1900 60.84 走向長壁 綜采 雙翼盤區(qū) 5- 2煤層二盤 區(qū) 4800 1900 60.84 走向長壁 綜采 雙翼盤區(qū) 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 2) 符合煤炭采動(dòng)影響關(guān)系，最大限度的開采出煤炭資源。 3) 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， 簡化巷道布置。 4) 盡量降低掘進(jìn)率，減少井巷工程量及基建投資。 綜合上述因素，將本礦的開采順序劃分如下： 整個(gè)井田的開采工作沿著傾斜方向由上向下依次進(jìn)行，即階段下行式開采。 盤區(qū)：由井田中部采區(qū)向井田兩翼開采，即盤區(qū)前進(jìn)式； 區(qū)段：沿著煤層傾斜方向自上而下開采，即區(qū)段下行式； 分層：自上而下逐層開采； 工作面：回采工作面推進(jìn)方向是從盤區(qū)兩翼向大巷推進(jìn)，即工作面后退式開采。 4.6 開采水平井底車場形式的選擇開采水平井底車場形式的選擇 4.6.1 井底車場形式井底車場形式 井底車場是連接礦井主要提升井和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。它聯(lián) 系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，擔(dān)負(fù)提煤、提矸石、下物料、通風(fēng)、排水、供電 和升降人員等各項(xiàng)工作任務(wù)。它是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。 但考慮到本井采用斜井開拓方式，井下煤炭采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸方式為無 軌膠輪車運(yùn)輸。大巷與井筒直接相連，不設(shè)井底車場，無軌膠輪車從地面到采煤工作面實(shí) 現(xiàn)不轉(zhuǎn)載連續(xù)運(yùn)輸，井下不設(shè)換裝站，人員不換乘。該運(yùn)輸方式的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡單、速度 快、 工人勞動(dòng)強(qiáng)度低。 只在 5- 2煤層底板巖石巷中設(shè)井底硐室， 包括布置井底的水倉， 泵房， 變電所等。 4.6.2、井底主要硐室巷道斷面及硐室位置井底主要硐室巷道斷面及硐室位置 巷道斷面設(shè)計(jì)主要包括：巷道斷面形狀的選擇、巷道支護(hù)方式及巷道斷面尺寸確定等 內(nèi)容。 、巷道斷面形狀選擇 服務(wù)年限長，要求將井底車場巷道布置在穩(wěn)定的巖層中，因此，一般巷道采用拱形斷面。 、巷道支護(hù)方式 井底硐室巷道一般多采用噴射混凝土支護(hù)。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 、巷道斷面尺寸的確定 巷道斷面的尺寸要符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定：巷道凈斷面，必須滿足行人、運(yùn)輸、 通風(fēng)、設(shè)備安裝、檢修和施工的需要。因此，巷道斷面尺寸主要取決于巷道的用途；存放 或通過它的機(jī)械、器材或運(yùn)輸設(shè)備的數(shù)量與規(guī)格；人行道寬度與各種安全間隙以及通過巷 道的風(fēng)量等。 、井底主要硐室 a、主井系統(tǒng)硐室 1） 、主井井底水泵房： 為了清理撤煤和防止轉(zhuǎn)載設(shè)備被水淹沒，必須及時(shí)排除井底積水。通過斜巷與副井聯(lián) 通，將積水通過排水溝排至副井井底水倉。通常在清底設(shè)備之下或其附近，于井筒一側(cè)開 一小泵房，安設(shè)兩臺水泵，一臺工作，一臺備用。 b、副井系統(tǒng)硐室 1） 、中央變電所： 中央變電所硐室是全礦井下電力總配電站，為了節(jié)約輸入，輸出電纜線，配電均衡， 安裝維護(hù)方便和便于提供新鮮風(fēng)流等目的，宜將變電所置于副井與井底連接的附近。 變電所必須采用不燃性材料支護(hù)，如選用混凝土或料石砌碹，條件許可也可采用不燃 性錨噴支護(hù)。 硐室必須設(shè)置易關(guān)閉的既防水又防火的密閉門，門內(nèi)可設(shè)向外開的鐵珊門，但不能妨 礙門的關(guān)閉。從硐室出口防火門起 5 米內(nèi)的巷道應(yīng)砌碹或用其它不然性材料支護(hù)。 硐室不應(yīng)有滴水現(xiàn)象，電纜溝應(yīng)設(shè)一定坡度，以便將積水隨時(shí)排除室外。 中央變電所應(yīng)根據(jù)規(guī)定，設(shè)置滅火器材，如配備滅火設(shè)備和充足的沙箱，為此在硐室 設(shè)計(jì)尺寸時(shí)，應(yīng)留出相應(yīng)的位置。 2） 、中央水泵房： 水泵房硐室是井下主要硐室之一，能否正常安全運(yùn)行關(guān)系重大，故水泵房硐室位置的 選擇應(yīng)考慮以下因素： 管線敷設(shè)最短，不僅節(jié)約管線電纜，而且管道阻力和電壓降最小。 一旦井下發(fā)生水患，人員，設(shè)備便于撤出，或便于下放排水設(shè)備，增加排水能力，迅 速排除事故，恢復(fù)生產(chǎn)。要求具有良好的通風(fēng)條件 根據(jù)以上要求，硐室位置應(yīng)選在盡可能靠近副井。 中央水泵房硐室必須采用不燃性材料支護(hù)，如砌料石或混凝土碹，在堅(jiān)固的巖層中也 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 可是用錨噴支護(hù)，但不得有淋水。 出口通道處需設(shè)置向外開啟的能防水防火的密閉門。從硐室出口密閉門起 5 米內(nèi)的巷 道，應(yīng)砌碹或采用其它不燃性材料支護(hù)。 水泵工作的總能力應(yīng)滿足 20 小時(shí)內(nèi)排出礦井 24 小時(shí)的正常涌水量。 3） 、井底水倉： 井底水倉是按照礦井正常涌水量計(jì)算的， 煤礦安全規(guī)程規(guī)定，當(dāng)?shù)V井正常涌水量 在 1000 立方米/小時(shí)以下，主要水倉有效容積能容納 8 小時(shí)的正常涌水量。同時(shí)主要水倉 的有效容積不得小于四小時(shí)的礦井正常涌水量。礦井主要水倉必須含有內(nèi)水倉和外水倉， 當(dāng)一個(gè)水倉清理時(shí)，另一個(gè)水倉能正常使用，特殊情況應(yīng)設(shè)多條水倉。 本礦井水倉斷面為半圓拱形，設(shè)內(nèi)外兩個(gè)水倉，用混凝土砌碹，考慮到支架間隙亦可 儲水，水倉凈斷面應(yīng)乘以 1.2 的系數(shù)。為使淤泥易于沉淀和清理，水倉向配水倉方向設(shè)立 反坡，其坡度常為 1- 2，在水倉最低點(diǎn)既清理斜巷底部附近應(yīng)設(shè)積水窩，在清理水倉 時(shí)能將積水排出，以方便清理工作。 因?yàn)榭紤]到井口到井底的距離，對于無軌膠輪車來說，并不算很長，所以不另外單獨(dú) 設(shè)置加油硐室。 各硐室的具體位置見平面布置圖。 4.7 開拓系統(tǒng)綜述開拓系統(tǒng)綜述 4.7.1 開拓方式開拓方式 本設(shè)計(jì)礦井采用“斜井多水平、分層大巷、走向長壁相結(jié)合”的開拓方式。采用斜井開 拓，共 3 個(gè)井筒，主斜井采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤,副斜井采用無軌膠輪車運(yùn)輸,風(fēng)井采用立井， 通風(fēng)采用中央并列式通風(fēng)方式。 4.7.2 運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng) 運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面出煤運(yùn)輸順槽運(yùn)輸大巷主斜井從主斜井提到地面； 排矸系統(tǒng)： 掘進(jìn)巷道時(shí)所出的矸石通過輔運(yùn)大巷運(yùn)到副斜井， 然后從副斜井提至地面； 運(yùn)料系統(tǒng)：副斜井輔運(yùn)大巷輔運(yùn)順槽使用地點(diǎn)。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 4.7.3 通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng) 新鮮風(fēng)流主斜井主運(yùn)大巷運(yùn)輸順槽工作面； 新鮮風(fēng)流副斜井輔運(yùn)大巷輔運(yùn)順槽工作面 污風(fēng)回風(fēng)順槽回風(fēng)大巷總回風(fēng)石門風(fēng)井排出地面。6 4.7.4 排水系統(tǒng)排水系統(tǒng) 井下的涌水經(jīng)大巷流入井底水倉，由水泵房中的水泵，經(jīng)副井的排水管路排到地面， 由地面的排水溝流出井田邊界外。 4.7.5 井筒生產(chǎn)時(shí)井巷開鑿位置及工程量井筒生產(chǎn)