年產(chǎn)1.5Mt-a煤礦礦井設(shè)計說明書.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除前 言畢業(yè)設(shè)計是采礦工程專業(yè)對本專業(yè)所學(xué)知識的全面復(fù)習(xí)和鞏固，加深理解所學(xué)的專業(yè)知識，并系統(tǒng)的熟悉礦山開采設(shè)計，建設(shè)，生產(chǎn)，及安全的各個環(huán)節(jié)和系統(tǒng)的掌握有關(guān)知識，為以后從事礦山設(shè)計，建設(shè)及安全技術(shù)工作，技術(shù)管理工作及經(jīng)營管理工作做好準(zhǔn)備，對礦山開采規(guī)劃與設(shè)計基本知識能力進(jìn)行系統(tǒng)的教育，對礦山開采，礦山安全籌劃等知識和技術(shù)全面，系統(tǒng)的應(yīng)用能力的初步訓(xùn)練，對綜合分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力的培養(yǎng)，對礦山規(guī)劃與設(shè)計基礎(chǔ)技能（繪圖技能。文字表達(dá)與計算機(jī)處理技能）的全面的初步的訓(xùn)練，了解礦山開采中的有關(guān)技術(shù)政策和法規(guī)，熟悉并能正確應(yīng)用，有關(guān)規(guī)定。在未來的五十年中，煤炭仍將位居我國能源的總需求和供給結(jié)構(gòu)之首。預(yù)計2030年我國對煤炭的總需求量將超過20億噸。為了實現(xiàn)我國資源發(fā)展戰(zhàn)略，已經(jīng)開始大規(guī)模開發(fā)西部煤田。陜北黃隴侏羅紀(jì)大煤田面積1.1萬平方公里，東起陜西富縣葫蘆河經(jīng)xx、宜君、耀縣、淳化、彬縣、風(fēng)翔、隴縣、直到千陽縣，保有儲量140億噸，分布有xx、焦坪、旬耀、彬長四大礦區(qū)，具有煤層穩(wěn)定厚度大，低灰、特低硫、低磷，高發(fā)熱量和瓦斯含量高、富油的特點(diǎn)。xx井田位于延安市xx境內(nèi)，西距縣城28km。煤田總面積 1000平方公里，地質(zhì)儲量19.58億噸，可開采儲量13.75億噸.設(shè)計依據(jù)1、xx井田地質(zhì)報告，xx井田儲量圖，xx井田地質(zhì)地形圖，xx井田2#煤等高線圖。2、煤礦安全規(guī)程（2001年版）、煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范等有關(guān)的規(guī)程、規(guī)范及規(guī)定。一 設(shè)計指導(dǎo)思想xx井田煤層賦存條件好，傾角為35，平均煤厚為2.02m。良好的地質(zhì)條件為建設(shè)高產(chǎn)高效礦井提供了優(yōu)勢。因此，本設(shè)計的指導(dǎo)思想為：堅持以經(jīng)濟(jì)效益為中心，依靠科技進(jìn)步，本著高起點(diǎn)、新機(jī)制、投資少、用人少、效率高的原則，采用先進(jìn)設(shè)備、先進(jìn)工藝、先進(jìn)技術(shù)，將礦井建設(shè)成高產(chǎn)高效的現(xiàn)代化礦井。二 設(shè)計的主要特點(diǎn)1、礦井工業(yè)場地礦井工業(yè)場地選擇在靠近井田中部，燒火溝北堤。場地自然高程+1168.42m左右。2、井田開拓方式采用斜井單水平開拓，初期開鑿二條斜井和一條斜井，其中一條主斜井，一條副斜井和一條回風(fēng)斜井。主、副井口均布置在礦井工業(yè)場地中，井口高程為+1168.42m和+1168.42m，開采水平高程為+880m。主井傾角14，斜長1319m；副井傾角12，斜長1387m；風(fēng)井為斜井，井口標(biāo)高為+1244.8m，傾角20斜長994m。井下通風(fēng)方式為抽出式，初期采用中央邊界式通風(fēng)系統(tǒng)，后期在井田西部邊界設(shè)置回風(fēng)斜井。3、采區(qū)布置及裝備井下移交盤區(qū)為二盤區(qū)，回采2#煤層。布置一個綜采工作面，年產(chǎn)量為1.5Mt/a。目 錄前 言.1第一章 井田地質(zhì)概況.61.1礦井田位置及交通.61.1.1交通位置61.1.2地形地貌81.1.3氣象及水文情況81.2礦（井）田境界及儲量.91.2.1井田境界91.2.2井田儲量.91.3礦（井）田地層及地質(zhì)構(gòu)造.101.3.1地層特征101.4礦體賦存特征及開采技術(shù)條件.121.4.1 煤層121.4.2煤層自燃發(fā)火、瓦斯、煤塵等141.4.3 水文地質(zhì)15第二章 工作制度、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限.162.1 礦井工作制度.162.2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限.162.2.1 礦井生產(chǎn)能力162.2.2 礦井生產(chǎn)能力的確定.162.2.3 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的關(guān)系.17第三章 井田開拓.193.1井筒形式數(shù)目及位置的確定.193.1.1井筒形式的確定193.1.2井筒數(shù)目的確定193.1.3工業(yè)場地位置的確定193.2開采水平的劃分及大巷布置.253.3井底車場.293.3.1車場形式293.3.2 井底車場硐室303.3.3井底車場主要巷道及硐室支護(hù)方式303.3.4井底車場工程量計算303.4 開拓方案比較.313.4.1開拓方案313.4.2開拓方案比較33第四章 采礦方法.354.1采區(qū)概況及地質(zhì)特征.354.1.1 設(shè)計采區(qū)的位置及地面概況354.1.2盤區(qū)地層及地質(zhì)概況354.1.3煤層特征及開采條件354.2盤區(qū)劃分.364.2.1盤區(qū)劃分364.2.2盤區(qū)工作面參數(shù)的確定374.3采煤方法.384.3.1 采煤方法的選擇384.3.2采煤工藝394.3.3采煤工作面生產(chǎn)管理和勞動管理46第五章 通風(fēng)與安全.495.1概述.495.1.1礦井瓦斯495.1.2煤塵495.1.3煤的自燃性505.2礦井通風(fēng).505.2.1通風(fēng)方式及通風(fēng)系統(tǒng)505.2.2掘進(jìn)通風(fēng)及硐室通風(fēng)505.2.3安全設(shè)施、防止漏風(fēng)及降低風(fēng)阻措施505.3礦井通風(fēng)容易與困難時期通風(fēng)阻力計算.505.3.1礦井風(fēng)量計算505.3.2通風(fēng)阻力計算525.3.3通風(fēng)等積孔計算555.3.4通風(fēng)設(shè)備選擇555.4 預(yù)防瓦斯、火、礦塵、水和頂板等事故的安全技術(shù)措.575.4.1 預(yù)防瓦斯575.4.2 防火585.4.3 防礦塵605.4.4預(yù)防水615.4.5 預(yù)防頂板冒落625.4.6避災(zāi)路線及安全出口62第六章 礦井主要設(shè)備.646.1主要提升設(shè)備.646.1.1設(shè)計依據(jù)646.1.2設(shè)備選型646.2 排水設(shè)備.666.2.1設(shè)計依據(jù)666.2.2排水系統(tǒng)676.2.3設(shè)備選型676.3供電設(shè)備.676.3.1 變電所及配電點(diǎn)676.4.2井下供配電68第七章 環(huán)境保護(hù).717.1 環(huán)境現(xiàn)狀.717.1.1自然環(huán)境717.1.2社會環(huán)境717.1.3環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀727.2 主要污染源及主要污染物.727.2.1氣體污染源及污染物727.2.4噪聲737.3資源開發(fā)對生態(tài)環(huán)境影響及其防治措施.737.3.1地表沉陷防治措施737.3.2水土保持措施737.3.3 大氣污染防治措施747.3.4污廢水處理措施757.3.5固體廢棄物處置措施及矸石綜合利用途徑767.3.6噪聲防治措施777.4 礦區(qū)環(huán)境保護(hù)及環(huán)保投資估算.777.4.1環(huán)境管理機(jī)構(gòu)777.4.2環(huán)保投資78第八章 建井工期.798.1移交標(biāo)準(zhǔn).798.2井巷工程量.798.3建井工期.80致謝信.83參考文獻(xiàn).84第一章 井田地質(zhì)概況1.1礦井田位置及交通1.1.1交通位置xx一號煤礦位于xx縣店頭鎮(zhèn)西北，距店頭鎮(zhèn)1.5km。行政區(qū)劃屬xx縣店頭（七里鎮(zhèn)）、雙龍 、隆坊、倉村及富縣寺仙、張村驛等鎮(zhèn)。井田內(nèi)公路交通方便，從店頭鎮(zhèn)至xx縣25km與西（安）-包（頭）公路銜接。xx縣北至延安199km，南距銅川107km。從店頭鎮(zhèn)向南有簡易公路經(jīng)腰坪建莊至坪焦礦區(qū)60km，西經(jīng)雙龍到上畛子，北經(jīng)隆坊至富縣張村驛均有簡易公路相通。礦區(qū)東部的西（安）-延（安）鐵路至該井田約32km，南部梅家坪-七里鎮(zhèn)線已建成通車。后附交通位置圖11井田地理坐標(biāo)東經(jīng)1085310915，北緯35373751。 圖1-1-1 交通位置圖1.1.2地形地貌井田地處陜北黃土高原的南部，地形西北高，東南低，東北部為黃土塬。由于沖刷侵蝕作用，塬面支離破碎，溝谷縱橫，地表復(fù)雜。塬面標(biāo)高為+1200m左右，溝底標(biāo)高+9501000m，溝谷切割深度100200。井田西南部山巒起伏，峽谷陡崖發(fā)育，井田內(nèi)最高標(biāo)高1463.8m，屬于中低山森林區(qū)。1.1.3氣象及水文情況本區(qū)最大河流為沮水河，屬洛河水系。沮水河在點(diǎn)頭鎮(zhèn)觀察流量為0.1926.814m3s,平均為2.07 m3s。沮水河與南川河交匯后流量0.52413.994 m3s。最高洪水位平均高出地面23m。井田北部溝谷多為樹枝狀間隙性水系，主要有西溝、北溝、王村溝、李章河、河寨溝、米家溝、燒火溝等。井田東部的鄭家河水庫面積1km2，水庫容量200萬m3設(shè)計正常水位高+1031.35m。 本區(qū)屬溫帶干旱大陸性氣候。根據(jù)宜君氣象站6577年觀察資料：年平均降雨量：977.7mm（1975年）年蒸發(fā)量大于1300mm日最大降水量82.1mm（1973年8月30日）最長降雨時間為13天（1975年9月）最低氣溫-19，最高氣溫34.4（1966年）冰凍期為11月至次年2月底最大積雪厚度為240mm（1974年3月）凍土深度650mm（1986年2月）風(fēng)向多為東南風(fēng)，最大飛速25ms據(jù)國家地震局蘭州地質(zhì)大隊資料，地震烈度為六度1.1.4礦區(qū)概況1 礦區(qū)開發(fā)本井田沿沮水河北岸煤層埋藏淺，有煤層出露，早在明清時代已有小窯開采。據(jù)調(diào)查，張灣，芋子渠，魯寺西溝及候莊等處均有老窯分布，分別開采1號及2號煤層。近年來，井田四周鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦及地方國營煤礦蓬勃發(fā)展，年生 產(chǎn)能力已超過3.0Mta。2 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)本區(qū)以農(nóng)業(yè)為主，工業(yè)不發(fā)達(dá)，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)比較薄弱，生產(chǎn)力水平低，經(jīng)濟(jì)效益差。主要農(nóng)作物以產(chǎn)玉米、小麥為主。經(jīng)濟(jì)作物有煙、麻等。耕地面積分布在塬上及河流兩岸。工業(yè)有煤炭、電力、化肥、森林采伐及木材加工等。近十年來，煤礦開采迅速發(fā)展，煤炭工業(yè)及伴隨煤炭工業(yè)發(fā)展的運(yùn)輸、建材、服務(wù)行業(yè)的發(fā)展對促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)起著十分重要的作用，所以煤炭工業(yè)已成為當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)。12礦（井）田境界及儲量1.2.1井田境界xx礦業(yè)集團(tuán)一號煤礦二號井位于一號井田的北部。井田地理坐標(biāo)為：東經(jīng)10905 10915，北緯35373544。井田平均走向長度為9.2km，平均傾向長度為7.8km，平均面積71.76 km2。1.2.2井田儲量二號井主采煤層為2號煤層，條帶狀亮煤,煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層厚度0.67m 2.88m,純煤層平均厚度為2.02m。工業(yè)儲量由于煤層儲存比較穩(wěn)定,平均煤厚在2.02m,故儲量按整體計算:Q=SM式中 Q-煤炭工業(yè)儲量 萬噸S-儲量整體面積 米M-煤層平均厚度 米 -煤的容重 取1.35噸/米故Q=71.76102.021.35=19569萬噸可采儲量Z=(Q-P)C式中 Z-礦井可采儲量, 萬噸Q-礦井工業(yè)儲量，萬噸P-保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱損失量,按實際情況為843.1萬噸。 C-采區(qū)回采率,取80%。故Z=（19569843.1）85%=15917萬噸1.3礦（井）田地層及地質(zhì)構(gòu)造1.3.1地層特征本區(qū)內(nèi)地層由老從新主要有上三疊統(tǒng)延長群，下侏羅統(tǒng)富縣組，下侏羅統(tǒng)延安組，中侏羅統(tǒng)直羅組，上侏羅統(tǒng)安定組，下白堊統(tǒng)六盤山群，第 三系及第四系。中、下侏羅統(tǒng)延安組（J1-2Y）地層沿沮水河谷相繼都有出露，為本區(qū)的主要含煤地層，一般層厚114m。劃分為四段，自上而下敘述為：第一段（J1-2Y1）:下部為灰白色中、細(xì)粒砂巖，上部為深灰、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，夾細(xì)砂巖和2、3號煤層。本段厚度029.37m， 一般厚16m，南厚北薄。第二段（J1-2Y2）：下部為灰白色中、細(xì)粒砂巖，發(fā)育大型交錯層理。中部為深灰色粉、細(xì)砂巖互層夾泥及一號煤層。上部為灰黑色泥巖，水平層理發(fā)育。第三段（J1-2Y3）:下部為灰、灰白色粉、細(xì)砂巖互層，夾泥巖及薄層泥灰?guī)r，局部含一層薄煤，上部為灰黑色泥巖，水平層理發(fā)育。本段厚度062.84m，一般為36m，本段在井田南部缺失。第四段（J1-2Y4）：灰、灰綠色泥巖，泥質(zhì)粉砂巖，粉砂巖夾細(xì)砂巖。厚度021.85m。本段僅分布在井田北部后附巖層柱狀圖1-2 巖層柱狀圖 1.3.2井田構(gòu)造本區(qū)內(nèi)地層傾角平緩，走向北東至北北東，傾向北西，傾角23。其間發(fā)育次一級的起伏不大的寬緩背向斜，褶曲幅度一般在50m左右，寬度30004000m。斷層稀少，只發(fā)現(xiàn)四條斷層，落差均小于10m。無火成巖活動，構(gòu)造簡單，主要構(gòu)造有:秋林子向斜，葫蘆溝背斜，寺灣向斜，南峪口背斜，花家莊向斜，魯寺背斜，雙龍向斜及西峪背斜。本區(qū)內(nèi)可見斷層四條，分別為:F1斷層:位于芋子渠井田西南約50m處，為一正斷層，落差10m。F2斷層：位于店頭東溝南側(cè)，落差小于10m。F3斷層：位于魯寺煤礦開口，落差小于5m的正斷層。1.4礦體賦存特征及開采技術(shù)條件1.4.1 煤層下侏羅統(tǒng)延安組為本區(qū)內(nèi)含煤地區(qū)，煤層賦存于中下部，共含煤四層，自上而下編號為0號煤，1號煤，2號煤，3-1號煤，3-2號煤。0號煤和1號煤無開采價值。2號煤層:位于延安組下部，七里鎮(zhèn)砂巖之下，分布全區(qū)，為主要可采煤層，煤層厚度05.65m。平均厚度2.02m(純煤)，屬中厚和厚煤層。煤層構(gòu)造簡單，傾角35。厚度變化規(guī)律是向斜軸部厚，兩翼漸薄。煤層結(jié)構(gòu)由簡單至較復(fù)雜，含夾矸2-3層，單層厚度在0.050.15m之間，最大總厚度1m，多為炭質(zhì)泥巖及泥巖。3-1號煤層：位于延安組之下部，為2號煤之分岔，厚度02.88號m。平均厚度0.60m，多為不可采，下距3-2號煤層0.616.70m。3-2號煤層：位于3-1煤層之下，厚度01.91m，平均0.63m。除井田南部局部可采之外，其余均不可采，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。詳見表1-4-1表1-4-1 煤層特征表煤層編號最小厚度最大厚度平均厚度（m）煤層間距煤層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定程度備 注000.200.1046-6115-2515-253-5簡 單不可采101.200.30簡 單穩(wěn) 定同上205.5652.02簡單較復(fù)雜穩(wěn) 定較穩(wěn)定主要可采3-102.880.60較復(fù)雜較穩(wěn)定不可采3-201.910.63較復(fù)雜較穩(wěn)定不可采2 煤質(zhì)區(qū)內(nèi)2號煤層顏色為黑色，粉色為褐黑色，玻璃或油脂狀光澤，階梯參差狀斷口，質(zhì)硬而脆，呈細(xì)條狀或線理狀結(jié)構(gòu)，層狀塊狀構(gòu)造，內(nèi)生裂隙較為發(fā)育，裂隙中充填有石膏、方解石或黃鐵礦等。易燃具熔膨現(xiàn)象。2號煤宏觀煤巖組分以亮煤、暗煤為主，鏡煤次之，絲炭少量。宏觀煤巖類型：中上部以半亮型、半暗型為主，下半部以半暗、暗淡型為主。顯微煤巖類型為絲炭暗煤質(zhì)亮煤型，成分以鏡質(zhì)組、絲質(zhì)組為主，少量穩(wěn)定組。礦物質(zhì)含量不大，主要為石英、黃鐵礦、方解石和粘土礦等，且呈星點(diǎn)狀、侵染狀散布于基質(zhì)體內(nèi)，部分充填于絲炭的胸腔中。煤質(zhì)分析資料表明：2號煤層變質(zhì)程度屬類變質(zhì)階段之煙煤。2號煤層的算術(shù)平均視密度為1.30t/m3。煤的工業(yè)用途區(qū)內(nèi)2號煤屬低中灰中灰、特低低硫、中磷、高熱值、中等軟化溫度灰的富油煤，并有一定的粘結(jié)性，但單獨(dú)煉焦尚難獲得高質(zhì)量焦炭，可作為氣化、動力低溫干餾及配焦用煤。1.4.2煤層自燃發(fā)火、瓦斯、煤塵等煤層自燃發(fā)火煤的燃點(diǎn)：342349，氧化后燃點(diǎn)降低至314330。據(jù)本礦區(qū)的紅石崖煤礦未氧化燃點(diǎn)332348，T1-3 12.533。在本井田倉村平峒采樣，經(jīng)撫順煤研所化驗成果是：未氧化燃點(diǎn)343，氧化后燃點(diǎn)降低330.5，兩者相差12.5。倉村平峒在基建過程中，1973年采出四萬噸煤堆放在廣場上，約八個月后發(fā)現(xiàn)自燃成紅白色之煤灰。1976年元月采出之煤堆放廣場至八月發(fā)現(xiàn)自燃起火。所有上述現(xiàn)象均說明本井田的煤采出后具有氧化自燃傾向，發(fā)火期68個月。但各礦在井下均未發(fā)現(xiàn)自燃發(fā)火現(xiàn)象。瓦斯區(qū)內(nèi)自然瓦斯成分以氮?dú)鉃橹鳎?98.87%，平均為64.69%。深部沼氣含量增加，最高可達(dá)99.67%?？丝扇嘉锖?22.30毫升。瓦斯帶以CO2N2帶為主，CH4N2帶次之，西部及北部局部出現(xiàn)CH4帶。瓦斯成分及含量與煤層埋藏深度及煤層頂?shù)装鍘r性關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)瓦斯含量一般不高，但考慮到勘探中的采取率及采樣、解吸、密封等0. 條件的影響，其分析數(shù)據(jù)多偏低。據(jù)1970年測定的結(jié)果，芋子渠礦平峒瓦斯平均含量03%，瓦斯相對涌出量達(dá)9.29 m3/噸煤。據(jù)此確定該礦瓦斯等級為二級管理，向深部瓦斯級別可能增高。煤塵詳查勘探過程中1975年，分別在芋子渠礦平峒和魯寺礦平峒用巷道掃塵方法采集煤塵樣2個，火焰長度40100cm，有爆炸危險。油氣本井田處于礦區(qū)之淺部，位于含煤盆地之邊緣，其中的情況較其它井田經(jīng)勘探表明，僅存在井田之北部的直羅底部中細(xì)粒砂巖中和富縣組之中。井田南部和東部，據(jù)現(xiàn)有鉆孔資料，上述含油層位減薄和被剝蝕，未發(fā)現(xiàn)含油鉆孔。但因本區(qū)富縣組很不穩(wěn)定，不能排除局部含油地段的賦存。詳見表1-4-2表1-4-2 油氣探測資料表孔號含油 層位見一止油深度(m)油層厚度(m)含油情況上距2號煤(m)下距2號煤(m)備注X18J1f151.80-153.852.05斷續(xù)油跡39.82J1f155.75-159.503.75斷續(xù)滲出43.77T3y218.80-222.403.60油跡106.82X28J2z78.92-85.156.23油跡97.84J1f223.86-227.093.23外滲39.07X29J2z103.91-121.5817.67油跡97.21X31J2z192.83-203.7410.91油跡131.33X35J1f183.94-195.9512.01油跡88.45井田北部和西部，上述含油層位均有分布。其直羅組僅表中所列鉆孔有油跡，下距2號煤97.21131.33m，中間有很厚泥巖和砂巖隔開。富縣組地層在井田北部增厚，凡鉆孔打到初富縣層位者均見有油跡。上距2號煤39.0788.45m，距煤較遠(yuǎn)，中間有較致密的砂泥巖隔離。煤層圍巖所含油氣對開采造成影響是無疑的。一方面要考慮到在開采過程中可能在煤層頂?shù)装逯挟a(chǎn)生新的裂隙，破壞油氣原來的動態(tài)平衡，從而產(chǎn)生運(yùn)移，可能出現(xiàn)油氣突然涌入工作面的現(xiàn)象。1.4.3 水文地質(zhì)本井田水文地質(zhì)條件比較簡單，全井田共有七個含水層，即：第四系河谷卵礫含水層；第四系黃土潛水含水層；下白堊統(tǒng)六盤山群洛河砂巖含水層；中侏羅統(tǒng)安定組灰?guī)r局部含水層；中侏羅統(tǒng)直羅組下段砂巖含水層；中、下侏羅統(tǒng)延安組砂巖裂隙承壓水含水層及上三疊統(tǒng)延安群砂巖、泥巖含水 層。除下白堊統(tǒng)六盤山群洛河沙砂巖含水層由于洛河河砂巖下降型侵蝕泉 較多，含水量稍強(qiáng)以外，其余各層含水層均富水性不強(qiáng)，對開采影響不大。第二章 工作制度、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限2.1 礦井工作制度礦井工作日按年300天計算.礦井每晝夜三班工作,采用“三八制”.每日凈提升時間為14小時.2.2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限2.2.1 礦井生產(chǎn)能力 礦井生產(chǎn)能力是指礦井設(shè)計的年產(chǎn)量，是煤礦建設(shè)的重要指標(biāo)，也是選擇井田開拓方式的重要依據(jù)之一。礦井生產(chǎn)能力是一個定值，而不是變量，礦井生產(chǎn)能力和礦井實際產(chǎn)量不同，礦井實際產(chǎn)量是指礦井每年實際生產(chǎn)的原煤量，可能高于生產(chǎn)能力，也可能低于生產(chǎn)能力，一般每年產(chǎn)量不同。礦井生產(chǎn)能力是礦井各系統(tǒng)和環(huán)節(jié)的綜合能力，是全面反映礦井面貌的一個重要的綜合指標(biāo)。xx礦業(yè)集團(tuán)一號井2號煤礦井田地質(zhì)條件簡單，煤炭儲量近2億噸，因此適宜建設(shè)大型礦井。綜合考慮國家有關(guān)法規(guī)的要求，該井田可建設(shè)1.50Mt3.0Mt大型礦井。2.2.2 礦井生產(chǎn)能力的確定確定工作面的生產(chǎn)能力式中 -工作面生產(chǎn)能力,萬噸/年。 -工作面年推進(jìn)度,米，取3000米。L-工作面長度,米, 取200米。m-采高,米,取2.00米。 -煤的容重,取1.35噸/米c-工作面回采率,取95%故,工作面生產(chǎn)能力=28002002.01.3585%=153.9萬噸/年確定采區(qū)生產(chǎn)能力采區(qū)生產(chǎn)能力是采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的回采工作面和掘進(jìn)工作面產(chǎn)量的總合,即式中 -采區(qū)生產(chǎn)能力,萬噸/年 -掘進(jìn)出煤系數(shù),取0.1 -第i個工作面的生產(chǎn)能力,n- 采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù),n取1故,采區(qū)生產(chǎn)能力=(1+0.1)1153.9=169.29萬噸/年確定礦井生產(chǎn)能力式中 A-礦井生產(chǎn)能力n-礦井內(nèi)同時生產(chǎn)的采區(qū)數(shù),n=1 -第i個采區(qū)的生產(chǎn)能力故,礦井生產(chǎn)能力A=169.291=169.29噸/年取標(biāo)準(zhǔn)值A(chǔ)=150萬噸/年2.2.3 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的關(guān)系式中 A-礦井生產(chǎn)能力,萬t/a-礦床可采儲量,萬tT-礦井服務(wù)年限,aK-儲量備用系數(shù)礦井服務(wù)年限是指礦井正常生產(chǎn)的時間,以年計.為了使礦井建設(shè)工程和設(shè)備投資以及因該礦井而建立的工業(yè)和服務(wù)設(shè)施的建設(shè)投資等發(fā)揮最大的效能，礦井服務(wù)年限和礦井生產(chǎn)能力應(yīng)相匹配。式中 T-礦井服務(wù)年限，年 -礦井可采儲量，萬噸A-礦井生產(chǎn)能力,萬噸/年K-儲量備用系數(shù)，取K=1.4T=159171501.4=74.1本次設(shè)計礦井為150萬噸/年的大型礦井,平均日產(chǎn)量4000噸.從以上計算可知,當(dāng)井型為150萬噸/年時,礦井服務(wù)年限為74.1年,符合設(shè)計規(guī)范中“大型礦井在非缺煤地區(qū)服務(wù)年限不得少于50年”的規(guī)定.第三章 井田開拓3.1井筒形式數(shù)目及位置的確定3.1.1井筒形式的確定二號井井田為山區(qū)地表，黃土層厚度在200m以上。區(qū)內(nèi)多V型溝壑，少平地，整個井田被森林覆蓋。除北河寨和太平村兩個塬外，井田內(nèi)沒有其他村莊和大面積的平地。井田河流不發(fā)育，燒火溝是區(qū)內(nèi)主要的地表徑流，該溝只有在洪水期才有較大流量。區(qū)內(nèi)的侯村溝前溝石灰溝會出現(xiàn)季節(jié)性斷流。井田內(nèi)煤層距地表最淺為98米，位于井田東區(qū)。在井田中央，煤層距地表平均為260米。煤層的賦存情況表明有使用斜井的條件。綜合考慮，決定采用主斜井，副斜井的井筒形式。主斜井采用膠帶輸送機(jī)，副斜井采用無軌膠輪作輔助運(yùn)輸。3.1.2井筒數(shù)目的確定初期布置三個井筒，分別為主斜井，副斜井，1號回風(fēng)井。在開采后期，陸續(xù)布置2號回風(fēng)井和2號進(jìn)風(fēng)井。3.1.3工業(yè)場地位置的確定 工業(yè)場地位置選擇原則 井下開拓布置合理，系統(tǒng)簡單，投資少，建井工期短； 場地平緩，土方工程量小； 利于礦井外部運(yùn)輸，交通運(yùn)輸便利，距煤炭供應(yīng)點(diǎn)近； 為了保證建井工期 ，利于井筒施工，工業(yè)場地盡量選擇在工程地質(zhì)條件好、煤層埋深淺、表土層薄、沙層厚度小 、富水性弱的地方； 避開小煤礦開采區(qū)及地質(zhì)不良地段，場地穩(wěn)定性好； 工業(yè)場地盡量靠近儲量中心，減少運(yùn)營費(fèi)。 工業(yè)場地位置選擇受地形條件限制工業(yè)場地只能沿?zé)饻虾畲鍦线x擇，結(jié)合工業(yè)場地選擇原則，提出以下三個方案:方案一：南部工業(yè)場地北河寨下，侯村溝旁設(shè)立工業(yè)場地。該區(qū)域位于井田南部邊界，北河寨下。且該區(qū)域煤層埋藏較淺，為80120米，工業(yè)場地在此處有利于礦井的快速建設(shè)和投產(chǎn)。但該區(qū)域有北河寨和太平村兩個大煤柱，礦井先期開采時就遇到遷移村莊或者短工作面推進(jìn)生產(chǎn)的困難，使得礦井的初期投資大。方案二：東部工業(yè)場地該工業(yè)場地在燒火溝旁，太平村下。該區(qū)域平地較侯村溝多且平地面積大，有利與工業(yè)場地的集中布置。且該區(qū)域煤層埋藏教淺，為98160米。井筒工程量較小，礦井易實現(xiàn)快速建設(shè)和投產(chǎn)。但該工業(yè)場地在北河寨和太平村煤柱之間，礦井先期開采有遷移村莊或短工作面推進(jìn)生產(chǎn)的困難。方案三：中部工業(yè)場地該工業(yè)場地位于燒火溝內(nèi)的X22鉆孔旁，近井田中央。該區(qū)域有大面積平地，有利于工業(yè)場地的集中布置。且遠(yuǎn)離北河寨和太平村煤柱，靠近儲量中心，有利于礦井先期開采。該區(qū)域煤層埋藏平均深度為266米，斜井立井均可布置。方案一二三各有利弊，綜合考慮，采用方案三。東部工業(yè)場地北河寨煤柱太平村煤柱中部工業(yè)場地3-1-1工業(yè)場地示意圖南部工業(yè)場地 井筒位置確定根據(jù)方案比較確定的開拓方案為主斜井，副立井。移交生產(chǎn)時共布置3條井筒，分別為 主斜井，副斜井，1號回風(fēng)井。各井筒特征分別為下：主斜井：傾角14，斜長1319米，方向NE22，裝備1200mm寬膠帶輸送機(jī)。斜井擔(dān) 全礦井煤的提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井。井筒內(nèi)設(shè)檢修道，鋪設(shè)880mm軌距軌道。井筒斷面為半圓拱形，凈寬3580mm，凈斷面積9.0m2。井筒表土段采用350mm厚混凝土砌碹支護(hù)，基巖段采用錨噴支護(hù)，噴厚300mm。 3-1-2主斜井?dāng)嗝鎴D S凈=9.0 m2S掘=12.0 m2副斜井：地表標(biāo)高+1168.42，斜長1387m,方位角NE22。巷道斷面為半圓拱，凈寬6.2m，采用無軌膠輪車做輔助運(yùn)輸。擔(dān)負(fù)全礦井提矸，下料和人員進(jìn)出。是主要的進(jìn)風(fēng)井。采用混凝土砌壁支護(hù)井筒，支護(hù)厚度為300mm。 3-1-3 副斜井?dāng)嗝鎴DS凈=21.19 m2S掘=26.30 m21號回風(fēng)斜井傾角20，斜長994m。承擔(dān)礦井回風(fēng)任務(wù)。井筒凈寬4.8m，凈斷面積16.2m2，井筒表土段采用400mm厚混凝土砌碹支護(hù)，基巖段采用錨噴支護(hù)，噴厚100mm。 3-1-4 回風(fēng)斜井?dāng)嗝鎴D S凈=16.2 m2 S掘=21.3 m2表3-1-1井筒斷面特征表 井筒名稱井口坐標(biāo)(m)井口標(biāo)高 （m）方位角 （。）井筒長度 （m）井筒用途X Y主 斜 井97367.8656816.121168.42NE221319運(yùn)煤 進(jìn)風(fēng)副 斜 井97199.8158908.161168.42NE221378運(yùn)料 提矸 進(jìn)人一號回風(fēng)井100842.459746.81244.8NE81994回風(fēng)3.2開采水平的劃分及大巷布置本井田可采煤層為一層，平均煤厚2.03m，煤層傾角1 3。故將本井田劃分為盤區(qū)，采用盤區(qū)式開采。為此提出兩個方案。方案一：將整個井筒劃分為5個盤區(qū)，其中太平村，北河寨煤柱位于同一盤區(qū)。如圖所示。 三盤區(qū)五盤區(qū)二盤區(qū)一盤區(qū)四盤區(qū) 3-2-1方案一盤區(qū)劃分及大巷布置示意圖在該方案中，首采區(qū)為二盤區(qū)。在一二四五盤區(qū)之間布置運(yùn)輸輔助運(yùn)輸回風(fēng)三條集中大巷。在二四三盤區(qū)之間布置運(yùn)輸輔助運(yùn)輸回風(fēng)三條集中大巷，因為煤層為2米厚，故回風(fēng)大巷為半煤巖巷，其余大巷均布置在距煤層20米的底板巖層中。方案二：將井田劃分為兩個盤區(qū)，見3-2-2示意圖二盤區(qū)一盤區(qū) 3-2-2 方案二盤區(qū)劃分及大巷布置示意圖在該方案中，沿井田長軸方向?qū)⒕飫澐譃榇笾碌葘挼膬蓚€盤區(qū)。首采區(qū)布置在二盤區(qū)， 沿盤區(qū)邊界布置運(yùn)輸輔助運(yùn)輸回風(fēng)三條集中大巷。回風(fēng)大巷仍然為半煤巖巷，其余大巷布置在距煤層20米的底板巖層中。 兩方案的經(jīng)濟(jì)比較見下表 表 3-2-1大巷布置方案經(jīng)濟(jì)比較表 項 目半煤巖巷工程量（m）巖巷工程量（m）方案一630020方案二31216.50 由上表知，方案二具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。所以，確定方案二為最終的盤區(qū)劃分和大巷布置方案。井下輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車，輔助大巷采用雙車道斷面。管道布置在運(yùn)輸大巷中，采用簡易井底車場。 3-7 運(yùn)輸大巷斷面圖 3-8無軌膠輪車輔助運(yùn)輸大巷3.3井底車場3.3.1車場形式本礦井井下采用無軌膠輪車輔助運(yùn)輸，所以井底車場形式比較簡單。車場水平標(biāo)高為+880，位于井田中部。水倉采用礦車清理。見圖3-3-1。3.3.2 井底車場硐室本礦井井底車場及其附近布置的礦井主要硐室有：井下中央變電所、井下中央水泵房、管子道、井下醫(yī)療、水倉、等候硐室等。3.3.3井底車場主要巷道及硐室支護(hù)方式 根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料及開拓系統(tǒng)確定的+880m車場水平位于煤層中，不存在奧灰水威脅，設(shè)計按照類圍巖選取支護(hù)參數(shù)，井底車場巷道采用錨噴支護(hù)，交岔點(diǎn)采用掛網(wǎng)錨噴支護(hù)，硐室以混凝土砌碹支護(hù)為主。 3.3.4井底車場工程量計算本次計算只針對井底車場的主要硐室，其工程量如表3-3-1所示：表3-3-1井底車場工程量表序號巷道 硐室名 稱斷面形 狀支護(hù)方 式斷面積（m2）長 度（m）容積（m3）備注凈 掘凈 掘1石 門半圓拱錨噴21.926.3118.22588.583108.662水倉清理斜巷半圓拱錨噴8.710.938.8337.6422.93井底水倉半圓拱錨噴8.710.9565.74921.66166.14主排水泵房半圓拱錨噴18.724.345.0841.51093.55主變電所半圓拱錨噴13.217.345.0594.0778.56管子道半圓拱錨噴10.112.542.0424.2525.0 3-10 井底車場3.4 開拓方案比較3.4.1開拓方案結(jié)合井田地形地質(zhì)，煤層賦存情況和礦井設(shè)計產(chǎn)量，提出兩個開拓方案進(jìn)行比較。在開拓方案的設(shè)計中，將設(shè)計分為工業(yè)場地，井筒與井底車場，井下巷道系統(tǒng)三部分。對三部分進(jìn)行了分別的方案比較，確定了經(jīng)濟(jì)合理技術(shù)先進(jìn)的工業(yè)場地和井下巷道系統(tǒng)，故本節(jié)比較只比較井筒與井底車場。方案一：雙斜井開拓。工業(yè)場地為中部工業(yè)場地，井筒地面標(biāo)高為+1168.42。主斜井井底標(biāo)高為+850，傾角為14，斜長1319m；副斜井井底標(biāo)高為+880，傾角12，斜長1387m。輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車，故井底車場簡易。主斜井安裝1200mm寬膠帶，承擔(dān)全礦井提煤任務(wù)。方案一開拓剖面圖如3-11所示。圖3-11 方案一開拓剖面圖方案二：主斜井副立井。工業(yè)場地為中部工業(yè)場地，井筒地面標(biāo)高為+1168.42。主斜井井底標(biāo)高為+850，傾角為14，斜長1319m。立井井底標(biāo)高為+880，垂高289m。井底車場設(shè)轉(zhuǎn)載室，無軌膠輪車輔助運(yùn)輸。主斜井安裝1200mm寬膠帶，承擔(dān)全礦井提煤任務(wù)；副井裝備GLG(Y)-322型罐籠，擔(dān)負(fù)全礦井提矸，下料和人員進(jìn)出，是主要的進(jìn)風(fēng)井。方案二開拓剖面圖如3-12所示圖3-12 方案二開拓剖面圖3.4.2開拓方案比較（1）各方案技術(shù)比較,見表3-2-1表3-4-1開拓方案技術(shù)比較表方 案優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)方案一 雙斜井1井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡單。2 可連續(xù)運(yùn)輸，運(yùn)輸量大，有利于礦井?dāng)U大生產(chǎn)能力。3 無軌膠輪車可出地面，輔助運(yùn)輸簡單。1 斜井長度大，工業(yè)場地不能集中布置，不利于在山區(qū)布置。2 本井田黃土層厚，井筒的施工和維護(hù)費(fèi)用高。方案二 主斜井副立井1 可連續(xù)運(yùn)輸，運(yùn)輸量大。2 副井長度小，節(jié)約初期投資， 且通風(fēng)管理容易。3 初期建設(shè)工程量小，建井工期短，投產(chǎn)快。4 工業(yè)場地集中，適應(yīng)山區(qū)地表。1 立井施工技術(shù)復(fù)雜。2 無軌膠輪車不出地面，在車場轉(zhuǎn)載，增加了工作環(huán)節(jié)。3 提升設(shè)備投資大。（2）各方案經(jīng)濟(jì)比較經(jīng)濟(jì)比較參照99年煤炭建設(shè)井巷工程基礎(chǔ)定額。兩方案的主井一樣，故不參與比較。經(jīng)濟(jì)比較兩方案的副井和井底車場。詳見表3-4-2.表3-4-2方案經(jīng)濟(jì)比較表方案井筒工程量（m）車場工程量（m3）井筒掘進(jìn)單價（元/10m）車場掘進(jìn)單價（元/ m3）提升機(jī)總費(fèi)用萬元方案一1387251651671（表土段）56600682.545675（基巖段）方案二30011906.899593（表土段）7511106774.91132m（石門）77137（基巖段）由上表可知，方案一具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，綜合考慮技術(shù)優(yōu)勢，決定采用方案一。即主斜井，副斜井的開拓方式。工業(yè)場地為中部工業(yè)場地，井筒地面標(biāo)高為+1168.42。主斜井井底標(biāo)高為+850，傾角為14，斜長1319m；副斜井井底標(biāo)高為+880，傾角12，斜長1387m。輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車，井底車場簡易。主斜井安裝1200mm寬膠帶，承擔(dān)全礦井提煤任務(wù)。第四章 采礦方法4.1采區(qū)概況及地質(zhì)特征4.1.1 設(shè)計采區(qū)的位置及地面概況本次設(shè)計采區(qū)為二盤區(qū)，位于井田東部。西以井田回風(fēng)大巷為界，東以井田邊界為界。盤區(qū)內(nèi)為山區(qū)地表，區(qū)內(nèi)群山起伏，植被覆蓋率高，多為混合林和草地。采區(qū)內(nèi)最低水平標(biāo)高為+1103.2，最高水平標(biāo)高為+1407.0。地表徑流不發(fā)育，區(qū)內(nèi)石灰溝水量不大。居民稀少，無村莊煤柱。無其他廠礦。4.1.2盤區(qū)地層及地質(zhì)概況本區(qū)為一簡易單斜構(gòu)造，傾向東高西低，走向為ES。走向局部成緩波狀起伏。傾角為1 3。采區(qū)內(nèi)無斷層和背向斜構(gòu)造。4.1.3煤層特征及開采條件1、煤層采煤層為2號煤層，條帶狀亮煤,煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層厚度2.28m2.85m,純煤層平均厚度為2.485m。夾矸分布不穩(wěn)定，僅在個別地段分布1層夾矸，厚度0.08m0.12m,夾矸巖性為泥巖。2號煤之上20m左右為1號煤，厚度0.5m左右，不可采；2號煤之下3m為3號煤，厚度0.5m左右，不可采。2、頂板 偽頂：為炭質(zhì)泥巖，厚度小于0.1m。 直接頂：為灰黑色泥巖厚度6m左右。 老頂:為粉砂巖、細(xì)粉砂巖互層，厚度10m20m。該頂板屬中等冒落頂板。3、底板底板為泥巖，厚度3.0m左右，遇水膨脹，易底鼓。4煤質(zhì)特征區(qū)內(nèi)2號煤層顏色為黑色，粉色為褐黑色，玻璃或油脂狀光澤，階梯參差狀斷口，質(zhì)硬而脆，呈細(xì)條狀或線理狀結(jié)構(gòu)，層狀塊狀構(gòu)造，內(nèi)生裂隙較為發(fā)育，裂隙中充填有石膏、方解石或黃鐵礦等。易燃具熔膨現(xiàn)象。2號煤宏觀煤巖組分以亮煤、暗煤為主，鏡煤次之，絲炭少量。宏觀煤巖類型：中上部以半亮型、半暗型為主，下半部以半暗、暗淡型為主。顯微煤巖類型為絲炭暗煤質(zhì)亮煤型，成分以鏡質(zhì)組、絲質(zhì)組為主，少量穩(wěn)定組。礦物質(zhì)含量不大，主要為石英、黃鐵礦、方解石和粘土礦等，且呈星點(diǎn)狀、侵染狀散布于基質(zhì)體內(nèi)，部分充填于絲炭的胸腔中。煤質(zhì)分析資料表明：2號煤層變質(zhì)程度屬類變質(zhì)階段之煙煤。2號煤層的算術(shù)平均視密度為1.30t/m3。煤的工業(yè)用途區(qū)內(nèi)2號煤屬低中灰中灰、特低低硫、中磷、高熱值、中等軟化溫度灰的富油煤，并有一定的粘結(jié)性，但單獨(dú)煉焦尚難獲得高質(zhì)量焦炭，可作為氣化、動力低溫干餾及配焦用煤。5其他影響開采的因素瓦斯:采區(qū)為低瓦斯區(qū)，瓦斯相對涌出量為2.94 m3/t,二氧化碳相對涌出量為9.66 m3/t; 瓦斯絕對涌出量為30.92 m3/min， 二氧化碳絕對涌出量為1.