補(bǔ)連塔煤礦31煤層開采設(shè)計(jì)

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目：補(bǔ)連塔煤礦 3-1煤層年開采設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：賈宏業(yè)學(xué) 號(hào)：1072101105專 業(yè)：采礦工程班 級(jí)：采礦 10-1 班指導(dǎo)教師：王超內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -I摘摘 要要補(bǔ)連塔煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市烏蘭木倫鎮(zhèn)，交通較為便利，該礦井與鐵路僅以烏蘭木倫河一河之隔，礦區(qū)內(nèi)主干公路也從井口附近通過。井田南北長及東西寬均為 6 km 左右，井田面積為 34.43 km2，煤層平均厚度 3.16 m，煤層傾角 13。井田工業(yè)儲(chǔ)量為 14168.6 萬噸，可采儲(chǔ)量為10470.3 萬噸，該礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 180 萬 t/a，服務(wù)年限為 42 a。

2、礦井工作制度為“四六”制，全礦布置一個(gè)綜采工作面，工作面長度為 170m。開拓方式為斜井單水平開拓，布置一組大巷貫通全礦井，采用長壁采煤法，綜合機(jī)械化開采。運(yùn)輸大巷采用膠帶運(yùn)煤，大巷輔助運(yùn)輸采用采用無軌膠輪車運(yùn)輸材料和人員。礦井采用中央集中式通風(fēng)方式，抽出式通風(fēng)方法，掘進(jìn)面采用局扇通風(fēng)。設(shè)計(jì)完成說明書 75 頁，圖紙 8 張。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：開拓、采煤、通風(fēng)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -IIAbstractBulianta Coal Mine is located in Wulanmulun town, Ordos,Innermongolia. The traffic of Tunxili

3、ge Coal Mine is convenient.The Mine and railway is only separated by a Wulanmulun River, also the main road of the mining area is near the wellhead. The length from north to south and the width form east to west of the mining area is both 6km. The mining area is 34.43 km2, the average coal seam thic

4、kness is 3.16 meters, the coal seam inclination is 13 . Mine industrial reserves is 14168.6 million tons, recoverable reserves is 10552.4 million tons, This Coal Mine designed capacity is 180 million tons, length of service is 42 years.Mine system of four-six system, only one face production, face l

5、ength of 170m. Incline explore ways to develop single-level, using a group of long roadway through the whole mining area, The Mine uses longwall mining method, the integrated mechanized of mining.Transportation roadway use belt to transport coal, the use of auxiliary transport roadway using trackles

6、s underground car transport materials and people. .The Ventilation is central focus for the Mine and the ventilation methods is taking. Excavation of ventilation with the ventilation fan.The design completed 82 illustrative papers and 9 drawings .Key words: development, coal mining , ventilation內(nèi)蒙古科

7、技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -I目錄目錄摘摘 要要 .I IABSTRACTABSTRACT .IIII第一章第一章 礦區(qū)概況及地質(zhì)特征礦區(qū)概況及地質(zhì)特征 .1 11.1 礦區(qū)概述礦區(qū)概述.1 11.1.1 地理位置及行政隸屬關(guān)系.11.1.2 地形地貌及水文.11.1.3 礦區(qū)內(nèi)有關(guān)的主要企業(yè)單位.11.1.4 交通位置.11.1.5 礦區(qū)的氣候、地震、經(jīng)濟(jì).11.1.6 煤礦水源及電源的來源.21.21.2 礦區(qū)地質(zhì)特征礦區(qū)地質(zhì)特征 .2 21.2.1 含礦層及地質(zhì)特征、礦床的成因及生成年代 .21.2.2 地質(zhì)構(gòu)造.21.2.3 巖漿巖.31.2.4 地層.31.2.5 水文情況.41.2.

8、6 含水層.51.2.7 礦井涌水量.71.3 煤層特征煤層特征.7 71.3.1 煤層及其埋藏條件 .71.3.2 各煤層頂板巖石的性質(zhì).71.3.3 煤層的物理性質(zhì).81.3.4 各煤層的化學(xué)性質(zhì).91.3.5 煤層的工業(yè)性能.91.3.6 開采技術(shù)條件.11第二章第二章 礦區(qū)范圍礦區(qū)范圍 .13132.1 礦區(qū)境界礦區(qū)境界.13132.1.1 邊界的方位及標(biāo)高.132.1.2 礦區(qū)的面積.132.1.3 邊界礦柱的留法及尺寸.132.1.4 鄰近礦區(qū)的開發(fā)情況及其與本礦的關(guān)系.13內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -II第三章第三章 生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及一般工作制度生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及一般

9、工作制度 .15153.1 儲(chǔ)量儲(chǔ)量.15153.1.1 工業(yè)儲(chǔ)量.153.1.2 可采儲(chǔ)量.153.1.3 生產(chǎn)能力.163.1.4 服務(wù)年限的計(jì)算 .163.1.5 礦井工作制度.16第四章第四章 開拓運(yùn)輸方案開拓運(yùn)輸方案 .17174.1 開拓運(yùn)輸方案的選擇開拓運(yùn)輸方案的選擇.18184.1.1 井筒形式的初選.184.1.2 井筒位置確定原則.184.1.3 工業(yè)廣場(chǎng)位置的確定.194.1.4 開拓運(yùn)輸方案.194.1.5 井筒數(shù)目.214.1.6 井筒的用途及位置確定.224.2 開拓系統(tǒng)開拓系統(tǒng).23234.3 盤區(qū)的劃分及布置盤區(qū)的劃分及布置.24244.3.1 盤區(qū)的劃分及開采

10、順序.244.3.2 盤區(qū)布置.254.4 建筑物、河流、公路下開采建筑物、河流、公路下開采.26264.5 井底車場(chǎng)及硐室井底車場(chǎng)及硐室.26264.5.1 井底車場(chǎng).264.5.2 硐室的布置.264.6 井筒、硐室的支護(hù)井筒、硐室的支護(hù).27274.7 巷道掘進(jìn)巷道掘進(jìn).28284.7.1 巷道掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo).284.7.2 掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)及機(jī)械配備.284.7.3 礦井生產(chǎn)時(shí)采掘比例關(guān)系.294.7.4 井巷工程量.29第五章第五章 采煤方法及裝備采煤方法及裝備 .30305.1 采煤方法采煤方法.3030內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -III5.1.1 采煤方法的選擇.305.1.2

11、 工作面長度、推進(jìn)度及采高的確定.315.2 工作面裝備選擇工作面裝備選擇.32325.3 回采工藝回采工藝.41415.4 工作面循環(huán)方式工作面循環(huán)方式.4444第六章第六章 建井工期建井工期 .46466.1 建井工期建井工期.46466.2 產(chǎn)量遞增計(jì)劃產(chǎn)量遞增計(jì)劃.4747第七章第七章 礦井通風(fēng)礦井通風(fēng) .48487.1 概述概述.48487.2 通風(fēng)方式的選擇及風(fēng)量計(jì)算通風(fēng)方式的選擇及風(fēng)量計(jì)算.49497.2.1 通風(fēng)方式的選擇.497.2.2 風(fēng)量計(jì)算.507.2.3 風(fēng)量分配.537.3 礦井風(fēng)壓及礦井等積孔礦井風(fēng)壓及礦井等積孔.53537.3.1 風(fēng)阻的計(jì)算.537.3.2 礦

12、井等積孔.577.4 風(fēng)機(jī)的選型風(fēng)機(jī)的選型.58587.4.1 選擇主通風(fēng)機(jī).58第八章第八章 礦井提升與運(yùn)輸?shù)V井提升與運(yùn)輸 .61618.1 運(yùn)輸提升概述運(yùn)輸提升概述.61618.1.1 主運(yùn)輸方式選擇.618.1.2 輔助運(yùn)輸方式的選擇.618.2 運(yùn)輸提升設(shè)備的選擇運(yùn)輸提升設(shè)備的選擇.62628.2.1 大巷膠帶輸送機(jī)及轉(zhuǎn)載機(jī)的選擇.628.2.2 輔助運(yùn)輸.62第九章第九章 排水供電排水供電 .6565內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -IV9.1 礦山涌水量礦山涌水量.65659.2 水泵的選型水泵的選型.65659.3 礦區(qū)電源礦區(qū)電源.66669.4 供電設(shè)施及方式供電設(shè)施及方式.

13、6666第十章第十章 礦山環(huán)境保護(hù)礦山環(huán)境保護(hù) .676710.1 礦山環(huán)保礦山環(huán)保.676710.1.1 礦井開采可能引起的生態(tài)變化.6710.1.2 主要污染源及污染物.6710.1.3 各種污染物的防治措施.6710.2 水土保持水土保持.6969第十一章第十一章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì) .707011.1 勞動(dòng)定員及勞動(dòng)生產(chǎn)率勞動(dòng)定員及勞動(dòng)生產(chǎn)率.707011.2 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).7171參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .7373附附 錄錄 .1 1致致 謝謝 .8 8內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -1第一章第一章 礦區(qū)概況及地質(zhì)特征礦區(qū)概況及地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概述礦區(qū)概述1.1.1

14、 地理位置及行政隸屬關(guān)系地理位置及行政隸屬關(guān)系補(bǔ)連塔煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市烏蘭木倫鎮(zhèn)，行政屬于烏蘭木倫鎮(zhèn)管轄，井田位于烏蘭木倫河一級(jí)階地的西緣；南與上灣井田連接，西與呼和烏素及爾林兔毗鄰，北與李家塔礦接壤，其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)：110416 1101018，北緯：39018313902243。1.1.2 地形地貌及水文地形地貌及水文礦區(qū)內(nèi)地表多為第四系風(fēng)積沙等松散層所覆蓋。地形相對(duì)較平緩，呈西高東低之勢(shì)，地表標(biāo)高一般在 11301260m。地表水系較發(fā)育，屯西溝自西向東橫穿礦井，常年有水，烏蘭木倫河沿礦井東邊界流過。1.1.3 礦區(qū)內(nèi)有關(guān)的主要企業(yè)單位礦區(qū)內(nèi)有關(guān)的主要企業(yè)單位礦井周圍有神

15、東煤炭公司上灣煤礦、后屯西露天礦，東南相鄰的上灣煤礦井田面積約 25.8Km2，目前生產(chǎn)能力 1000 萬 t。礦井北部的后屯西露天礦井田面積 1.8 Km2，年生產(chǎn)能力 100 萬 t。在礦井東南部以及屯西溝口還有兩個(gè)地方小窯，一個(gè)是位于礦井之東南邊緣的白石頭煤礦，另一個(gè)是位于礦區(qū)內(nèi)屯西溝溝口附近的屯西鄉(xiāng)煤礦。1.1.4 交通位置交通位置 補(bǔ)連塔煤礦交通較為便利。該礦井位于包（頭）神（木）鐵路之西，與鐵路僅以烏蘭木倫河一河之隔，距礦井南部約 5Km 的包神鐵路黑炭溝集裝站已于該礦裝車站專線鐵路直通，礦區(qū)內(nèi)主干公路也從井口附近通過，南至大柳塔、神木、榆林，北至東勝、包頭，均有公路相通。1.1.

16、5 礦區(qū)的氣候、地震、經(jīng)濟(jì)礦區(qū)的氣候、地震、經(jīng)濟(jì)礦區(qū)內(nèi)年降水量在 195531mm，平均 357mm，降水多集中在 79 月份，蒸發(fā)量內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -2大，氣候干燥，屬半干旱半沙漠的高原大陸性氣候。該區(qū)無地震歷史資料。據(jù)中國地震裂度區(qū)劃圖劃分，該地區(qū)屬地震裂度 6 度以下地區(qū)。本區(qū)富含煤炭資源，工業(yè)比較發(fā)達(dá)，主要以煤炭開發(fā)，煤化工，電力開發(fā)為主，地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快。1.1.6 煤礦水源及電源的來源煤礦水源及電源的來源地面生活用水來自于考考賴水源地，生產(chǎn)、綠化等用水主要為礦井水的重復(fù)利用。供電電源主要來自于井田南風(fēng)井的松定霍洛變電所。1.2 礦區(qū)地質(zhì)特征礦區(qū)地質(zhì)特征1.2.1 含

17、礦層及地質(zhì)特征、礦床的成因及生成年代含礦層及地質(zhì)特征、礦床的成因及生成年代據(jù)大量鉆孔揭露及地質(zhì)填圖資料，礦區(qū)地層走向大部呈 NE 向，只是在大柳塔-石圪臺(tái)地層走向?yàn)?NNW，傾向 SSW，礦區(qū)地層由老至新有三疊系上統(tǒng)永坪組（T3y），侏羅系下統(tǒng)富縣組（J1f），中、下統(tǒng)延安組（J1-2y），中統(tǒng)直羅組（J2z）安定組（J2a），第三系及第四系，其地層特征見附 1。1.2.2 地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造 本井田位于華北地臺(tái)鄂爾多斯臺(tái)向斜東翼陜北斜坡上，基底為堅(jiān)固的前震旦系結(jié)晶巖系。印支期及其以后的歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)本區(qū)的影響甚微，主要表現(xiàn)為垂向運(yùn)動(dòng)，僅形成一系列的假整合面，無巖漿活動(dòng)，未發(fā)現(xiàn)大的斷層，礦區(qū)系鄂

18、爾多斯早中侏羅世含煤盆地的一部分。該盆地是在地臺(tái)基礎(chǔ)上形成的繼承式盆地，蓋層地層總體為西向緩傾的大單斜層，傾角 03左右，坡降 5-17。礦區(qū)內(nèi)基本為一單斜構(gòu)造，地層走向 N2030W 左右，傾向 S6070W左右，地層傾角為 03，煤層底板具寬緩的波狀起伏，在東部稍有隆起。根據(jù)目前揭露情況在全礦范圍內(nèi)僅發(fā)現(xiàn) 10 條正斷層，落差 0.35.04m，其中只有位于坐標(biāo)（54674，23333）附近的 F3 斷層（產(chǎn)狀： 30 6055，H5.04m）和位于坐標(biāo)（55353，25788）附近的 F5 斷層（產(chǎn)狀：9046，H2.9m） ，落差較大，對(duì)回采造成了一定的影響。總體上看，根據(jù)構(gòu)造分類標(biāo)準(zhǔn)

19、，屬類區(qū)域。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -31.2.3 巖漿巖巖漿巖本區(qū)域無巖漿巖活動(dòng)記載。1.2.4 地層地層根據(jù)鉆孔揭露和區(qū)內(nèi)溝谷兩側(cè)山脊零星的出露，本區(qū)自下而上發(fā)育以下地層。（1） 、中生界三疊系上統(tǒng)延長組：該地層為本區(qū)含煤地層的沉積基底，為一套淺綠色至淺灰綠色的碎屑巖建造，以細(xì)、中粒砂巖為主，偶見煤線與巖屑，鉆孔揭露最大厚度 137m。（2） 、中生界中下侏羅統(tǒng)延安組：該地層為本地區(qū)的主要成煤地層，為一套內(nèi)陸盆地沉積的碎屑巖建造。地層厚度 154194.83m。平均 180m 左右，與下伏延長組呈假整合接觸。按沉積規(guī)律和含煤特性，自上而下分為下、中、上三個(gè)巖段。 下巖段：自延長組頂

20、至 41煤頂板砂巖底，層厚 43.0069.96m，平均為 56.28m，由灰色、灰白色細(xì)粒砂巖、粉砂巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成，一般下部多為粗粒屑沉積，上部多為細(xì)粒屑沉積，含 4、5 兩個(gè)煤組，煤層層數(shù)雖多，但煤分層較薄，除 43煤、52煤賦存外，其他煤層不存或成煤線，含煤系數(shù) 6.18，含煤性差。中巖段：起于 41 煤頂板砂巖底到 22煤頂板砂巖底為止，層厚 49.7878.06m，平均 66.32m，主要由灰色、深灰色粉砂巖、細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成，細(xì)粒沉積較多，中、粗粒砂巖呈透鏡狀局部發(fā)育，含 2、3 兩個(gè)煤組，其中22煤、31煤為主要可采煤層，厚度較大，結(jié)構(gòu)單一，

21、煤質(zhì)較好，全區(qū)穩(wěn)定，本巖段含煤系數(shù) 16.19，含煤性好。上巖段：起始于 22煤層頂板砂巖底至延安組頂界面，層厚 41.8885.33m，平均60.00m，主要由灰白色細(xì)、中、粗粒砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成，含 1 煤組，向東分岔成 3 個(gè)煤層，分別為 11、12上、12煤，除 12煤外均為局部可采煤層，12煤層厚度較大，穩(wěn)定性好，是區(qū)內(nèi)的主采煤層，本巖段在無論煤層還是巖層在礦區(qū)東部邊緣均受到不同程度的沖刷。含煤系數(shù)為 14.05，含煤性好。（3） 、中生界中侏羅統(tǒng)直羅組：該地層由淺蘭色、淺黃綠色及灰色砂泥巖、砂巖組成。厚度 83.48141.42m 之間，該地層下部有大型樹干化石，局部可見

22、煤線，與下伏延安組呈假整合接觸。（4） 、上侏羅至下白堊統(tǒng)志丹群：該地層僅見與礦區(qū)的西部邊緣。巖性多為具大型交錯(cuò)層理的砂巖，區(qū)部礫巖發(fā)育，殘留厚度 50m 左右，與下伏地層呈不整合接觸，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -4（5） 、新生界更新統(tǒng)馬蘭黃土：該沉積僅見與溝掌或溝谷兩側(cè)，成分為含沙黃土，垂直節(jié)理發(fā)育，形成陡崖，殘留厚度 35m，分布范圍不大，與下伏地層呈不整合關(guān)系接觸。（6） 、全新統(tǒng)第四紀(jì)松散層：按成因分類，主要為風(fēng)積沙、沖淤積、河床沖積物等，厚度一般為 1020m，局部可達(dá) 50m。1.2.5 水文情況水文情況礦井內(nèi)，地表水體主要是屯西溝，區(qū)內(nèi)地下水的賦存和分布主要受氣候、地貌、

23、地層、地質(zhì)構(gòu)造及地表水系等因素控制。礦井內(nèi)位于半干旱氣候區(qū)，降水少，蒸發(fā)量大，地下水主要來源于大氣降水的滲入，因此區(qū)內(nèi)地下水比較貧乏。該區(qū)年降水量 194.7531.6mm，平均 357.3mm，年蒸發(fā)量 22972833mm，平均2457.4mm，降水集中在 79 月份，大氣降水入滲量約占降水量的 5%，在第四系直接覆蓋于煤層處，或煤層頂板間接與第四系松散層溝通出，大氣降水成為礦井直接充水因素。烏蘭木倫河是徑流井田東部邊緣的最大的地表水體，其次是井田內(nèi)的屯西溝，其他溪溝為季節(jié)性支溝，當(dāng)在洪水位線以下開采時(shí)，地表水可直接或間接的使礦坑充水。井田內(nèi) 12煤層以上的各地層不同程度的含有潛水，在 1

24、2煤層以下碎屑巖類，含有承壓水，潛水主要受大氣降水補(bǔ)給，局部地表水補(bǔ)給，承壓水主要是側(cè)向補(bǔ)給，根據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)資料，單孔涌水量均小于 0.01L/s.m，因此，煤系地層富水性較差，地下水不豐富。綜上所述，礦井充水因素主要來源于大氣降水的補(bǔ)給，其次為地表水和地下水的補(bǔ)給，該井田處于半干旱、半沙漠地區(qū)，蒸發(fā)量大于降水量的 67 倍， 且降水比較集中，易形成集中排泄，除地表流失及蒸發(fā)外，僅少量部分入滲地下，補(bǔ)給潛水，深部承壓水由于補(bǔ)給源較遠(yuǎn)，且?guī)r石節(jié)理、裂隙不發(fā)育，地下水徑流緩慢，故含水較弱，開采時(shí)不會(huì)發(fā)生突水問題，應(yīng)引起注意的是淺部邊緣地帶和屯西溝，烏蘭木倫河一帶，在這些地域開采時(shí)應(yīng)加以防范。礦井

25、位于鄂爾多斯臺(tái)向斜東勝隆起之東南邊緣地帶，構(gòu)造形態(tài)基本為一南西傾的單斜構(gòu)造，地層傾角 13，無斷層及大的褶皺，工作區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單，煤層內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -5頂?shù)装鍘r性致密，均為弱含水層，導(dǎo)水性差，再加上離補(bǔ)給區(qū)遠(yuǎn)，礦井涌水主要來自于受大氣降水補(bǔ)給孔隙裂隙水，涌水量較小 185m3/h，根據(jù)上述條件認(rèn)為該礦水文地質(zhì)類型為一類型。1.2.6 含水層含水層礦井內(nèi)地形總體上呈西北高、東南低之勢(shì)，烏蘭木倫河是區(qū)內(nèi)所有地表水的排泄區(qū)，補(bǔ)連溝匯集了區(qū)內(nèi)大部分水量，直接控制著地表水的運(yùn)移，補(bǔ)連溝以南蘇家梁王家梁樹梁一線的山脊為南部分水嶺，分水嶺以北的水匯入補(bǔ)連溝，分水嶺以南的地表水匯入黑炭

26、溝及其它溝谷歸入烏蘭木倫河，補(bǔ)連溝以北的分水嶺由李家灣趙家渠前補(bǔ)連村和李家塔一線的山脊構(gòu)成，分水嶺南翼的水排入補(bǔ)連溝，分水嶺北翼的水匯入呼和烏素溝，區(qū)內(nèi)，地表水徑流受地形地貌的控制，地表水徑流方向?yàn)槲鞅睎|南。下面將本區(qū)各含水層的情況進(jìn)行以下簡述：1、松散層類孔隙水以潛水形式在全區(qū)廣泛分布，但其厚度富水性變化較大，其含水層主要分布在烏蘭木倫河谷，其次是補(bǔ)連溝泉域，主要為第四系全新統(tǒng)風(fēng)積層潛水含水層和第四系全新統(tǒng)沖積層潛水含水層。2、碎屑巖類孔隙裂隙水全區(qū)廣泛分布，含水巖性以粗、中細(xì)砂巖為主，隔水層巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖、煤組成。根據(jù)煤組的埋深可分為三段。1-2煤層頂板基巖潛水：該含水巖段、含水巖性

27、以中、細(xì)砂巖為主，厚度 33.08 米，該段厚 90 米左右，煤層頂板水與第四系松散層相聯(lián)系，可形成直接頂板含水層，受巖性、風(fēng)化裂隙發(fā)育程度以及地形地貌條件的控制，無統(tǒng)一潛水面。煤層頂板水以淋水為主，在與第四系松散層相通處可形成局部涌水?？傮w來水，含水層巖性較致密，風(fēng)化裂隙發(fā)育不均一，地下水埋深較大，水量不充沛，以大氣降水為補(bǔ)給源，水質(zhì)礦化度 0.281.5 克/升，水質(zhì)類型為 HCO3Ca 型水。1-2煤層2-2煤層承壓水含水巖段：該含水段全區(qū)發(fā)育，分布廣泛，巖性為灰白色、灰色、灰綠色、黑灰色中細(xì)砂巖組成，含水段厚度 21.11 米，隔水巖性以泥巖類巖層及煤層組成，涌水量：23.59 立方米

28、/日，地下水以側(cè)向補(bǔ)給為主，特點(diǎn)承壓水頭高，水量較少，頂板以滲水為主, 水質(zhì)礦化度 13 克/升，水質(zhì)類型為 ClHCO3NaCa 型水。2-2煤層3-1煤層承壓水含水巖段：該含水段全區(qū)分布廣泛，巖性為灰白、灰色的中、細(xì)砂巖段組成，厚度 9.46 米，隔水巖性以泥巖類、煤層等組成，該段總厚度 31.60內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -6米，一般水位標(biāo)高 1116.71 米，涌水量：23.6 立方米/日，3-1煤層含水巖段特點(diǎn)為：含水巖石致密、堅(jiān)硬，裂隙稀疏，承壓水頭高、水量小，水質(zhì)礦化度 13 克/升，水質(zhì)類型為 ClSO4Na 型水。3、地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件潛水：礦井內(nèi)，潛水含水層

29、以大氣降水為主要補(bǔ)給來源，徑流方式為兩種：一是地表徑流，以補(bǔ)連溝為排泄區(qū)，一是地下徑流，以補(bǔ)連溝和烏蘭木倫河為排泄區(qū)域。地表徑流方向與地形地貌形態(tài)一致，基巖潛水徑流方向?yàn)槲鞅睎|南。承壓水：位于 1-2煤層以下的含水巖段由于承壓水補(bǔ)給區(qū)較遠(yuǎn)，礦井內(nèi) 2-2煤層以上承壓含水層可局部由承壓轉(zhuǎn)為無壓含水層。其余下部煤層所屬含水層均為承壓含水層。4、充水因素分析大氣降水：該區(qū)年降水量 194.7531.6mm，平均 357.3mm，年蒸發(fā)量 22972833mm，平均2457.4mm，降水集中在 79 月份，大氣降水入滲量約占降水量的 5%，在第四系直接覆蓋于煤層處，或煤層頂板間接與第四系松散層溝通出，

30、大氣降水成為礦井直接充水因素。地表水系烏蘭木倫河是徑流井田東部邊緣的最大的地表水體，其次是井田內(nèi)的補(bǔ)連溝，其他溪溝為季節(jié)性支溝，當(dāng)在洪水位線以下開采時(shí)，地表水可直接或間接的使礦坑充水。地下水井田內(nèi) 1-2煤層以上的各地層不同程度的含有潛水，在 1-2煤層以下碎屑巖類，含有承壓水，潛水主要受大氣降水補(bǔ)給，局部地表水補(bǔ)給，承壓水主要是側(cè)向補(bǔ)給，根據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)資料，單孔涌水量均小于 0.01L/sm，因此，煤系地層富水性較差，地下水不豐富。綜上所述，礦井充水因素主要來源于大氣降水的補(bǔ)給，其次為地表水和地下水的補(bǔ)給，該井田處于半干旱、半沙漠地區(qū)，蒸發(fā)量大于降水量的 67 倍， 且降水比較集中，易形成

31、集中排泄，除地表流失及蒸發(fā)外，僅少量部分入滲地下，補(bǔ)給潛水，深部承壓水由于補(bǔ)給源較遠(yuǎn)，且?guī)r石節(jié)理、裂隙不發(fā)育，地下水徑流緩慢，故含水較弱，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -7開采時(shí)不會(huì)發(fā)生突水問題，應(yīng)引起注意的是淺部邊緣地帶和補(bǔ)連溝，烏蘭木倫河一帶，在這些地域開采時(shí)應(yīng)加以防范。 1.2.7 礦井涌水量礦井涌水量原補(bǔ)連塔補(bǔ)充地質(zhì)勘探報(bào)告所提交的礦井正常涌水量，以及建礦以來礦井涌水量。根據(jù) 1992 年 151 隊(duì)提交的補(bǔ)充地質(zhì)報(bào)告，預(yù)計(jì)補(bǔ)連塔煤礦目前的正常涌水量為 23.6 立方米/日。1.3 煤層特征煤層特征1.3.1 煤層及其埋藏條件煤層及其埋藏條件31煤層：該煤層位于延安組中巖段的中下部，

32、為本區(qū)最下一層主要可采煤層，煤層厚度 2.283.95m，平均 3.16m，該煤層厚度變化小，區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)厚度大于3m，在北部煤層稍厚，東南煤層較薄，結(jié)構(gòu)簡單，全區(qū)基本不含矸。屬穩(wěn)定煤層。1.3.2 各煤層頂板巖石的性質(zhì)各煤層頂板巖石的性質(zhì)礦區(qū)內(nèi)大部分被第四系松散層覆蓋，基巖出露較少。煤系地層巖性主要以不同粒度的砂巖、砂質(zhì)泥巖，煤層及少量泥巖、粘土巖組成。據(jù)鉆孔揭露情況，淺部巖石受風(fēng)化作用，巖石易破碎，強(qiáng)度較低。隨著深部加深風(fēng)化作用減弱、巖石較完整，強(qiáng)度較高。 為了解煤系地層巖石物理力學(xué)性質(zhì)，井田內(nèi)共前后施工了工程地質(zhì)孔 4 個(gè)，鄰區(qū)有 2 個(gè)，共計(jì) 6 個(gè)孔。分別對(duì)煤層的頂、底板的巖石采樣

33、，進(jìn)行巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。另外，采土樣 1 組，對(duì)第四系松散層進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)?，F(xiàn)根據(jù)不同層段及巖性將試驗(yàn)結(jié)果匯總?cè)缦拢?、第四系松散層沙土：為含少量礫的中砂，土粒比重 2.68g/cm3，干容重 1.68 g/cm3，濕容重 1.92 g/cm3，含水量 14.3%，天然休止角 38，滲透系數(shù) 1.0410 3cm/s，給水度 0.28。2、基巖（1）12煤層頂?shù)装鍘r性偽頂：泥巖，局部為砂質(zhì)泥巖，灰黑色深灰色，主要分布在三采區(qū)東部，厚度0.5m，最大 0.8m，塊狀層理，巖性軟，易冒落。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -8直接頂：砂質(zhì)泥巖、粉砂巖或細(xì)、中粒砂巖。巖厚 1.57.16m，厚層狀，

34、成分以石英為主，含少量云母及巖屑，泥質(zhì)膠結(jié)，砂巖類含水率 5.626.12%，一般為6.10%，抗壓強(qiáng)度 21.1833.82Mpa，一般 22.98Mpa，泥巖類軟化系數(shù) 0.670.85，一般為 0.75，抗壓強(qiáng)度 27.545.98Mpa，一般為 29.80MPa。 老頂：由一套碎屑巖組成，主要是各種粒度的砂巖及粉砂巖，厚約 24 米。直接底：泥巖，黑灰色，厚度 0.438m，以泥質(zhì)為主，含少量的鋁土質(zhì)及植物化石碎片，巖性致密。（2）22煤層頂?shù)装鍘r性頂板：22煤頂板巖厚約在 30m 左右，頂端為 12的底板，下端為 22煤頂板，巖性以砂巖類粗、中、細(xì)沙巖為主，含水率 0.342.68%

35、，一般為 1.53%，孔隙率為4.8015.86%，一般為 13.07%，抗壓強(qiáng)度 19.0437.68Mpa，一般為 37.68Mpa，泥巖類以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，軟化系數(shù) 0.600.63，抗壓強(qiáng)度 17.7047.7Mpa，一般為41.1Mpa。底板：22煤底板有少量的粘土巖，軟化系數(shù) 0.650.84，一般 0.70，抗壓強(qiáng)度33.8551.35Mpa，一般為 48.55Mpa，以軟化，遇水崩解，對(duì)底板維護(hù)極為不利。 （3）31煤層頂?shù)装鍘r性頂板：為粉砂巖、細(xì)砂巖互層，厚度 25m 左右，含水率 1.873.14%，一般為2.60%，孔隙率為 12.3219.55%，一般為 13.48

36、%，抗壓強(qiáng)度 33.0253.02Mpa，一般為 43.48Mpa。底板：砂質(zhì)泥巖、泥巖，厚度 5m，抗壓強(qiáng)度 37.2065.49Mpa，一般為51.35Mpa。綜上所述，礦井內(nèi)巖石工程特征在垂向上，隨著深度的增加，抗壓強(qiáng)度增大，在橫向上變化較小，12煤層頂板巖石普遍受風(fēng)化作用的影響,巖石力學(xué)強(qiáng)度也較低,西北部比東南部抗壓強(qiáng)度稍高一些，22煤層以下，地層未受風(fēng)化作用影響，巖石抗壓強(qiáng)度稍高，故該礦井煤層頂、底板穩(wěn)固性較好，礦井開采不易造成冒頂和坍塌。1.3.3 煤層的物理性質(zhì)煤層的物理性質(zhì)礦井內(nèi)各煤層均呈黑色，條痕黑色、黑褐色，煤層結(jié)構(gòu)簡單，過渡接觸，中細(xì)條帶狀結(jié)構(gòu)，31煤層呈瀝青光澤，在鏡煤

37、條帶呈弱玻璃光澤，階梯狀斷口，貝殼狀斷口，在鏡煤條帶中，內(nèi)生、外生裂隙發(fā)育，層狀構(gòu)造，半堅(jiān)硬型，煤層裂隙中均填充有黃內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -9鐵礦、方解石脈，含菱鐵礦鮞狀結(jié)核，比重大于 1.4，容重 1.3 左右，燃點(diǎn) 300，燃燒試驗(yàn)為劇燃，殘灰灰白色，粉狀。宏觀煤巖類型為： 31煤層由亮煤、暗煤、鏡煤、絲炭組成，以半亮型為主，半暗型次之，含少量光亮型。絲炭含量高是本區(qū)各煤層的一個(gè)主要特點(diǎn)。顯微煤巖組分特征：井田內(nèi)各煤層主要以鏡煤、絲炭、粘土礦物，穩(wěn)定組分和雜質(zhì)礦物組成，鏡煤較平整，具內(nèi)生裂隙，以條帶狀出現(xiàn)，絲炭亮黃色具突起，細(xì)胞結(jié)構(gòu)以透鏡體或條帶狀出現(xiàn)，粘土礦物以零星狀充填于胞腔

38、內(nèi)或裂隙中，穩(wěn)定組分以小孢子體和角質(zhì)體為主，順煤層層理分布。從鏡下顯微組分定量來看， 31煤層由微半亮煤、微暗煤、微亮煤、微半暗煤組成。煤層一般有上暗下亮之特點(diǎn)。本區(qū)各煤層為低變質(zhì)煤的第階段，鏡煤最大反射率測(cè)值：31煤層：R0max0.3680.478。各煤層鏡煤最大反射率由上而下逐漸增高，反映了煤的變質(zhì)程度有增高的趨勢(shì)。1.3.4 各煤層的化學(xué)性質(zhì)各煤層的化學(xué)性質(zhì)1、工業(yè)分析水分（Mad）： 31煤層原煤 2.92%-11.92%，平均為 6.95%，洗煤為 3.16%-9.34%，平均 6.07%。 灰份（Ad）：31煤層原煤 3.36%-12.77%，平均為 5.97%，洗煤為 3.29

39、%-4.20%，平均 3.20%。揮發(fā)分(Vdaf)：900 攝氏度條件下精煤揮發(fā)分產(chǎn)率：31煤層：32.8%37.87%，平均 35.06%；2、 有害組分硫分：（a）全硫（St.d）： 31煤層 0.17%-1.46%，平均為 0.39%，此外原煤全硫在洗選后都有一定幅度的降低。（a）成分硫：從礦內(nèi)對(duì)全硫大于 1%的成分硫測(cè)定結(jié)果來看，主要以硫鐵礦為主，而有機(jī)硫含量較少。磷：礦區(qū)內(nèi)煤層原煤磷含量由 0.0000.014%，均屬于低磷、特低磷煤，滿足工業(yè)用煤需求。氯：內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -10煤層中氯的含量一般為 0.000.02%，未超過 0.02%。砷：砷在煤層中一般為 15

40、PPM，均小于食品工業(yè)用煤要求的 8PPM。1.3.5 煤層的工業(yè)性能煤層的工業(yè)性能1、煤的發(fā)熱量礦區(qū)內(nèi)主要煤層原煤干燥基彈筒發(fā)熱量：31煤層：28.1431.69MJ/kg，平均30.60 MJ/kg，屬于中高發(fā)熱量煤。2、粘結(jié)性粘結(jié)系數(shù)：各煤層粘結(jié)系數(shù)均為零，無粘結(jié)性。膠質(zhì)層指數(shù)：各煤層膠質(zhì)層指數(shù)均為零，無膠結(jié)性。焦渣特征：各煤層焦渣特征為“2” 。綜上所述，各煤層結(jié)焦性差。3、煤的氣化性能煤的熱穩(wěn)定性：31煤層：Rw +6 為 72.9178.64%，平均 74.92%；井田內(nèi)除 12煤層熱穩(wěn)定性略差外，其余煤層均屬于熱穩(wěn)定性好的層。煤對(duì) CO2的反應(yīng)性：以 CO2還原率來表示煤的活性，

41、礦區(qū)內(nèi)各煤層在 900 攝氏度條件下測(cè)的煤對(duì) CO2還原率均在 71.7%以上，氣化性能良好。煤的結(jié)渣性：煤的結(jié)渣性的大小直接影響煤的氣化、燃燒及爐中排渣的難易程度，根據(jù)區(qū)內(nèi)生產(chǎn)大樣和簡選樣結(jié)渣性試驗(yàn)，其結(jié)果均為強(qiáng)結(jié)渣煤。4、煤的低溫干餾及焦油產(chǎn)率本區(qū)煤經(jīng)過低溫干餾試驗(yàn)后 31煤層干基焦油產(chǎn)率為 7.59.7%，屬于富油煤，各煤層在垂直序列中呈上下低、中部高的趨勢(shì)。5、煤灰成分和煤灰熔融性主要可采煤層煤灰成分， 31煤層以 SiO2、AL2O3 、CaO 為主；其次則是一些Fe2O3、SO3、MgO、TiO2。煤層軟化溫度大于 1250，31煤層為 13%。6、煤中腐植酸和苯抽出物各主要可采煤

42、層腐植酸一般為 2.273.2%，苯抽出物一般為 0.300.59%，含量較低，無利用價(jià)值。7、煤類內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -11根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB575186，各煤層均為不粘煤類。8、可選性（1） 、篩分試驗(yàn)根據(jù)礦井生產(chǎn)大樣的篩分結(jié)果表明，大于 50mm 粒級(jí) 1-2煤為 29.34，3-1煤為37.28%，以小粒度煤為主。小于 0.5mm 粒級(jí)灰分產(chǎn)率 3-1煤大于 13%以外，其他各粒級(jí)灰分產(chǎn)率均小于 10%，從綜觀上看，隨粒度的增大灰分產(chǎn)率有降低的趨勢(shì)。（2） 、浮沉試驗(yàn)在對(duì)井田內(nèi)內(nèi)鉆孔及馬家塔大樣進(jìn)行了浮沉試驗(yàn)，在采用1.32.0 九個(gè)級(jí)別比重液浮沉試驗(yàn)中，其試驗(yàn)結(jié)果分級(jí)主要

43、集中于1.3；1.31.4 兩級(jí)，占本級(jí)產(chǎn)率一般60%以上。（3） 、可選性評(píng)價(jià)參照礦井簡選樣試驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論如下：3-1煤在理論精煤灰分 5.00的條件下為易選至極易選煤層。9、工業(yè)用途根據(jù)本礦煤變質(zhì)程度低、有害成分低、中高發(fā)熱量、結(jié)焦性差、氣化性好等特點(diǎn)，認(rèn)為本礦煤可供以下及各方面利用：（1）動(dòng)力用煤；（2）氣化用煤；（3）低溫干餾；（4）煤液化（5）煤化工等。10、煤的風(fēng)化氧化礦內(nèi)由于煤層埋藏雖淺，但是露頭較少，因而受風(fēng)氧化影響較小，通過對(duì)白石頭礦井露頭煤樣的試驗(yàn)分析，結(jié)果與正常煤樣指標(biāo)相比變化不大，因而本區(qū)沒有圈定風(fēng)氧化區(qū)。以往也沒有火燒區(qū)的勘探記錄。1.3.6 開采技術(shù)條件開采技術(shù)

44、條件1、瓦斯從區(qū)內(nèi)及鄰區(qū)各生產(chǎn)礦井及開采小窯調(diào)查結(jié)果表明，自開采以來，從未發(fā)生過瓦斯爆炸事故。從區(qū)內(nèi)各煤芯煤樣瓦斯解吸測(cè)定來看，其甲烷含量在 00.19m3/t，CO2含量為0.010.15m3/t，由此反映了本區(qū)各煤層瓦斯含量很小或無解吸量。從瓦斯分析結(jié)果來看，主要為氮?dú)猓∟2），一般為 91.71%，其波動(dòng)范圍83.7299.14%。而甲烷由 1.6715.29%， CO2為 0.855.33%，故可劃為二氧化碳內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -12氮?dú)鈳В瑢儆诘驼拥V井。本區(qū)煤層瓦斯含量較小的主要原因是煤的變質(zhì)程度低，煤層埋藏淺所致，其次是不粘煤在成煤過程中以遭受了不同程度的氧化。2、煤塵

45、本區(qū)的煤塵具有爆炸性。3、煤層的自燃影響煤層的自燃有很多因素，其主要因素是煤層的內(nèi)在因素和自然條件因素。煤層的內(nèi)在因素為：自燃傾向 T，揮發(fā)分及絲碳含量；自燃條件因素為：氣象、堆積方式、堆積場(chǎng)地。本區(qū)各煤層絲碳含量高，揮發(fā)分產(chǎn)率高， 3 號(hào)煤層 T 為 16燃點(diǎn)在 297307 ，因而屬易自燃煤層，尤其在當(dāng)煤長期堆放存儲(chǔ)時(shí)，在夏季雨后爆曬、氣溫急劇升高，易發(fā)生自燃。冬、春、秋季自燃的可能性較小，應(yīng)做好防護(hù)工作。4、地溫區(qū)內(nèi)通過對(duì) b106、b115、b202、L6號(hào)孔的井溫測(cè)量，地溫樣度為 1.9/100m。對(duì)BK10號(hào)孔的簡易地溫測(cè)量，其結(jié)果地溫梯度為 2.0/100m。區(qū)內(nèi)無地溫異常區(qū)存在

46、。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -13第二章第二章 礦區(qū)范圍礦區(qū)范圍2.1 礦區(qū)境界礦區(qū)境界2.1.1 邊界的方位及標(biāo)高邊界的方位及標(biāo)高補(bǔ)連塔煤礦的批準(zhǔn)開采深度高程 11241055m，采礦權(quán)范圍給定坐標(biāo)：4359425，374199504361384，374236304361070，374242904359355，374252004359070，374257804359700，374262604359365，374271804359650，374279304358985，374283504358000，374286704357800，374283104357180，374285604354

47、150，374227802.1.2 礦區(qū)的面積礦區(qū)的面積礦區(qū)南北長及東西寬均為 6Km 左右，面積為 34.43Km2 。2.1.3 邊界礦柱的留法及尺寸邊界礦柱的留法及尺寸井田境界煤柱按 20m 留設(shè)。2.1.4 鄰近礦區(qū)的開發(fā)情況及其與本礦的關(guān)系鄰近礦區(qū)的開發(fā)情況及其與本礦的關(guān)系礦井周圍有神東煤炭公司上灣煤礦、后屯西露天礦，東南相鄰的上灣煤礦井田面內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -14積約 25.8 Km2，目前生產(chǎn)能力 1000 萬 t。礦井北部的后屯西露天礦井田面積 1.8 Km2，年生產(chǎn)能力 100 萬 t。在礦井東南部以及屯西溝口還有兩個(gè)地方小窯，情況簡述如下：1、白石頭煤礦：位于

48、礦井之東南邊緣，是伊金霍洛旗所屬的地方小窯。其以平硐方式開采 1-2煤層，煤層厚 2.5m 左右，炮采為主，礦車及人力車運(yùn)輸，采用自然通風(fēng)，井下涌水量較大，年產(chǎn)量 10 萬 t 以上，于 2003 年 6 月礦井關(guān)閉，采礦證注銷，礦井尚未發(fā)生過煤塵及瓦斯爆炸。2、屯西鄉(xiāng)煤礦：位于礦區(qū)內(nèi)屯西溝溝口附近。該煤礦以平硐方式開采 1-2煤上分層，煤層厚1.71.9m。炮采工藝，開采范圍不大，該礦現(xiàn)以小四輪運(yùn)輸，年產(chǎn)量為 6 萬 t 左右，老窯內(nèi)積水，現(xiàn)已關(guān)閉多年。但此老窯因開采歷時(shí)已久，其采空的具體范圍不詳。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -15第三章第三章 生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及一般工作制度生產(chǎn)能力、

49、服務(wù)年限及一般工作制度3.1 儲(chǔ)量儲(chǔ)量3.1.1 工業(yè)儲(chǔ)量工業(yè)儲(chǔ)量根據(jù)資料所給的 31煤層塊段儲(chǔ)量計(jì)算：工業(yè)儲(chǔ)量=A 級(jí)儲(chǔ)量+B 級(jí)儲(chǔ)量+C 級(jí)儲(chǔ)量 =6077.2438+5883.6566+2207.6733=14168.5737 萬 t3.1.2 可采儲(chǔ)量可采儲(chǔ)量按工業(yè)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地煤柱、井筒、主要大巷煤柱、采區(qū)隔離煤柱等開采煤柱的儲(chǔ)量和開采損失（厚煤層為 25，中厚煤層為 20，薄煤層為 15）后的儲(chǔ)量計(jì)算。礦井可采儲(chǔ)量按下式計(jì)算： Zk=（ZP）C 式（3.1） =(14168.6-181.9-281.1-176-441.7)80% =10470.3 萬 t式中：Zk礦井可采儲(chǔ)量，萬

50、 t；Z礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬 t；P開采煤柱損失，萬 t；C采區(qū)回采率， 中厚煤層 C80%。表 3.1 礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算表煤柱損失（萬 t）煤層序號(hào)工業(yè)儲(chǔ)量（萬 t）井田境界煤柱防水構(gòu)造煤柱主要大巷煤柱場(chǎng)區(qū)保護(hù)煤柱礦井可采儲(chǔ)量（萬 t）3114168.6181.9281.1176441.710470.3內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -16各種安全煤柱的留設(shè)和計(jì)算方法：礦井永久煤柱包括：井田境界、構(gòu)造防水煤柱和場(chǎng)區(qū)保護(hù)煤柱。 井田境界煤柱按 20m 留設(shè)。大巷保護(hù)煤柱按 40m 留設(shè)，防水構(gòu)造煤柱按 2 0m 留設(shè)。資料已給場(chǎng)區(qū)保護(hù)煤柱煤量為 441.7 萬 t。3.1.3 生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力 礦

51、井生產(chǎn)能力為 180 萬 t /a3.1.4 服務(wù)年限的計(jì)算服務(wù)年限的計(jì)算礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算： T= Zk /(AK)=42a 式（3.2） =10470.3/（1801.4） =42 a式中：Zk礦井可采儲(chǔ)量, 萬 t；T礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；K儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 1.4。A設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，取 180 萬 t /a。經(jīng)計(jì)算，礦井服務(wù)年限為 42a。3.1.5 礦井工作制度礦井工作制度礦井采用 4 班 6 小時(shí)工作制度，其中三班為采煤工作,一班為設(shè)備檢修工作。全礦全年工作日為 330 天，全天凈提升時(shí)間為 14 小時(shí)。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -17第四章第四章 開拓運(yùn)輸方案開拓運(yùn)輸方案

52、井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其互相聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個(gè)問題需認(rèn)真研究：1、確定井筒的形式、數(shù)量和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；2、合理確定開采水平的數(shù)目和位置；3、布置大巷及井底車場(chǎng)；4、確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；5、進(jìn)行礦井開拓延伸、深部開拓及技術(shù)改造；6、合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。確定開拓問題，需根據(jù)

53、國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：1、貫徹執(zhí)行國家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。2、合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。3、合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。4、必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。5、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

54、化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。6、根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -18的綜合開采。4.1 開拓運(yùn)輸方案的選擇開拓運(yùn)輸方案的選擇4.1.1 井筒形式的初選井筒形式的初選井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。平硐開拓受地形條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類型水平服務(wù)年限要求。斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少，地面工業(yè)建筑井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐

55、室都比較簡單，井筒延伸施工方便，生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水煤層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可以滿足特大型礦井提升需要；斜井井筒也可以作為安全出口，井下一旦發(fā)生事故，人員可以從主斜井迅速撤離。立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文地質(zhì)等自然條件的限制。在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒通風(fēng)斷面大，可以滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開拓特別有利；當(dāng)表土層為富含水的沖積層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的能兼顧井田淺部和深部不同產(chǎn)狀的煤層。本礦井煤層賦存于地表以下，故排除平硐開拓

56、，傾角為 12，為近水平煤層；表土層薄，無流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡單；井筒不需特殊施工，因此可采用斜井開拓或立井開拓。4.1.2 井筒位置確定原則井筒位置確定原則1、井筒應(yīng)選在比較平坦的地方；2、井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；3、井口的位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求；4、井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、流砂等危險(xiǎn)地區(qū)；5、井筒選址應(yīng)有利于第一水平的開采并兼顧其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少；內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -196、有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村莊或不遷村莊；7、井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；8、井筒不宜穿過厚土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突

57、出煤層或較軟弱巖層。井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)，方便生活。 4.1.3 工業(yè)廣場(chǎng)位置的確定工業(yè)廣場(chǎng)位置的確定礦山工業(yè)廣場(chǎng)的位置首先取決于井筒的坐標(biāo)，但是在確定井筒的坐標(biāo)時(shí)，除考慮資源的開拓與開采方法等因素以外，還應(yīng)當(dāng)考慮布置工業(yè)廣場(chǎng)是否方便，必須全面考慮，才能確定最經(jīng)濟(jì)合理的位置。工業(yè)廣場(chǎng)的位置應(yīng)符合下列基本要求：（1） 、充分利用荒山、坡地、劣地進(jìn)行布置，盡可能不占農(nóng)田，不影響農(nóng)田水利設(shè)施，不占用重要文化古跡、園林，避免遷村及改移河流。（2） 、選擇在地形平整或緩坡的地區(qū)，以減少土方工程量，節(jié)約基建投資，便于鋪設(shè)運(yùn)輸線路。廣場(chǎng)應(yīng)

58、盡量避免布置在洼地或斜坡上，否則會(huì)使廣場(chǎng)成為積水區(qū)，或使地面布置復(fù)雜化，給生產(chǎn)造成不便。但是，如果有可被利用的地形起伏，則可巧妙的把半壁式滑坡型煤倉布置在山坡上。（3） 、廣場(chǎng)應(yīng)盡量布置在交通便利或便于與鐵路支線、車站、專用線連接地區(qū)，以節(jié)省建設(shè)鐵路的基建投資。（4） 、廣場(chǎng)應(yīng)盡量選擇在地質(zhì)較好、地下水位較低，并盡可能避開滑坡、溶洞、流砂、采空區(qū)等不良地段，以及軟土地段。（5） 、廣場(chǎng)要選擇在便于供電、供水和排矸的地點(diǎn)，應(yīng)考慮將來擴(kuò)建的可能性。工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山，低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅。距水源電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。根據(jù)礦山

59、的地質(zhì)地形情況，工業(yè)場(chǎng)地布置在井田東部，靠近公路。地形較為開闊平坦，西面靠近包（頭）神（木）鐵路，與鐵路僅以烏蘭木倫河一河之隔，南部約5Km 的包神鐵路黑炭溝集裝站已于該礦裝車站專線鐵路直通，東邊靠近公路，南至大柳塔、神木、榆林，北至東勝、包頭，均有公路相通。交通運(yùn)輸比較便利。工業(yè)場(chǎng)地標(biāo)高在+1119+1130m 左右。4.1.4 開拓運(yùn)輸方案開拓運(yùn)輸方案內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書- -201、提出方案根據(jù)以上分析，提出以下三種技術(shù)上可行的開拓方案，分述如下：方案一：立井單水平開拓主、副井井筒均為立井，布置在井田邊界，只設(shè)一個(gè)水平。大巷布置在煤層中，沿底板掘進(jìn)。方案二：斜井單水平開拓主副井井

60、筒均為斜井開拓，布置于井田東部邊界，大巷布置在煤層中，沿底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖巷。主要運(yùn)輸方式采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車運(yùn)輸。方案三；主斜副立單水平開拓斜井提煤運(yùn)輸能力大，立井輔助運(yùn)輸能力大，為此提出主井采用斜井開拓，副井采用立井開拓。大巷布置在煤層中，沿底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖巷。2、技術(shù)比較以上分析以上所提出的三種方案大巷及水平數(shù)目都相同，區(qū)別在于井筒形式和井筒位置不同及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)用不同。方案一、二井井筒形式不同。方案一井筒為立井，開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文地質(zhì)等自然條件的限制，主要缺點(diǎn)是井筒施工技術(shù)復(fù)雜需要設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，掘進(jìn)速度慢，基