煤礦畢業(yè)設(shè)計說明書

1、煤礦畢業(yè)設(shè)計說明書河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計目錄前言Abstract 第1章 礦區(qū)概述及井田特征(5)第1節(jié)礦區(qū)概述(5)第2節(jié)井田地質(zhì)特征(6)第3節(jié) 煤層特征(8)第2章 井田境界和儲量(13)第1節(jié) 井田境界(13)第2節(jié) 井田工業(yè)儲量(13)第3 節(jié)井田可采儲量(14)第3章礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制定(17)第1節(jié) 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限(17)第2節(jié) 礦井工作制 度(17)第4章井田開拓(18)第1節(jié)概述(18)第2節(jié) 井筒位置的確定(25)第3節(jié) 開采水平設(shè)計(29)第4節(jié)井底車場(29)第5節(jié)開拓系統(tǒng) 的綜述(32)第5章采煤方法和采區(qū)巷道布置(34)第1節(jié) 煤層的地質(zhì)特征(34)第

2、2節(jié) 采煤方法和回采 工藝(34)第3節(jié)開采巷道和生產(chǎn)系統(tǒng)(47)第4節(jié)采區(qū)車 場設(shè)計及硐室(49)1河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計第5節(jié) 米區(qū)米掘計劃(51)第6章礦井運輸與提升(54)第1節(jié) 概述(54)第2節(jié) 采區(qū)運輸設(shè)備的選擇(54)第 3節(jié)主要巷道運輸設(shè)備的選擇(55)第4節(jié)主井提升(62) 第5節(jié)副井提升(72)第7章礦井通風(fēng)與安全(76)第1節(jié)礦井通風(fēng)方式與通風(fēng)系統(tǒng)的選擇(76)第2節(jié)采區(qū)及全礦所需風(fēng)量(78)第3節(jié) 礦井通風(fēng)阻力計算(82) 第4節(jié) 扇風(fēng)機選型(84)第5節(jié) 防止特殊災(zāi)害的安全措施 (87)第8章礦井排水(90)第1節(jié) 概述(90)第2節(jié) 排水設(shè)備選型(90)第3節(jié)水 倉

3、及水泵房(98)第4節(jié)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)(100)第9章技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)(101)河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計礦區(qū)地形礦區(qū)位于太行山東麓山前地帶，呈山前臺地地形，并被 北西向次一級分水嶺分割，最高標(biāo)高，位于孟石崗附近，最 低標(biāo)高，位于得義東側(cè)河床，全區(qū)地勢西高東低，起伏較大。按地貌成因類型劃分，本區(qū)為冰磧臺地地形。井田內(nèi)發(fā) 育有三級臺地，自下而上依次為：漫灘及一級臺地、二級臺 地和三級臺地。漫灘及一級臺地全新統(tǒng)沖洪積物覆蓋；二級臺地上更新 統(tǒng)黃土及洪沖積卵石層組成， 具二元結(jié)構(gòu)；三級為扇形臺地， 全區(qū)標(biāo)高在300320m左右，上部臺地中更新統(tǒng)紅粘土卵礫 石層組成，其下為下更新統(tǒng)間冰期的冰水泥積物及冰磧泥 礫。氣

4、象礦區(qū)為溫帶大陸性氣候，四季分明，春季干旱多風(fēng)沙，、夏季炎熱雨水多，秋季干燥日照長，冬季寒冷雨雪少。根據(jù)沙河市趙泗水氣象站的資料，年降水量為，平均，雨季多集中在七、八月份。年蒸發(fā)量，平均1719mm年平均相對濕度%年平均氣溫為C左右，歷史最高氣溫C,最 低氣溫-C。降雪及凍結(jié)日期自12月初至次年3月初，約80 余天。平均風(fēng)速 3m/s左右，春季最大風(fēng)速可達/s，風(fēng)向以 北、東及南風(fēng)居多。主要自然災(zāi)害有旱災(zāi)、水災(zāi)、雹災(zāi)、風(fēng) 災(zāi)、蟲災(zāi)、地震、霜凍等。地震根據(jù)歷史記載，涉縣1314年10月5日發(fā)生過6級地震， 磁縣1830年6月12日發(fā)生過級地震，邢臺地區(qū)隆堯縣1966 年3月8日發(fā)生過級地震，本礦

5、區(qū)位于涉縣、磁縣及邢臺之 間，因此，有發(fā)生地震活動的可能。邢臺礦區(qū)處于地震強烈 度67度區(qū)。水文井田內(nèi)地表水系不發(fā)育，僅有季節(jié)性小溪共三條，雨季 有水，旱季斷流，均屬北洺河支流，現(xiàn)分述如下：中關(guān)小溪：源起劉石崗以北，SEE向橫穿井田北部地段， 河床底部第四系地層厚 50m6河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計以上，冰磧泥礫發(fā)育，無滲漏的威脅。欒卸小溪：以劉石崗西沖溝與顯德汪沖溝為主，并匯集 王窯北沖溝及王窯沖溝。根據(jù)觀測資料，暴雨后出現(xiàn)水流但 無滲漏現(xiàn)象，并且與奧灰水無水力聯(lián)系，但在欒卸附近通過 井田淺部地段，第四系地層厚度較薄，煤層開采后塌陷裂隙 將通達地表，因此局部地段需鋪襯防漏。紫牛灣小溪：顯德汪沖溝、

6、溫莊南沖溝、李石崗西沖溝匯集而成，河床底部第四系地層厚100m以上，無滲漏的威脅。第2節(jié)井田地質(zhì)特征井田地質(zhì)勘探概況早在1957年6月峰峰地質(zhì)辦事處地質(zhì)隊就開始在該井田進行勘探工作，并提交武安邑城地區(qū)地質(zhì)普查報告，其中包括顯高陽礦區(qū)，之后相繼又有煤田地質(zhì)、冶金系統(tǒng)地 質(zhì)隊在該地區(qū)進行地質(zhì)勘探工作，最終于1975年12月，原煤炭部129煤炭地質(zhì)隊提交了河北省邢臺礦區(qū)高陽井田地 質(zhì)勘探精查報告。當(dāng)時高陽井田勘探面積32km2,共施工鉆孔162個，平均5個/km，1994年10月西安礦業(yè)學(xué)院和高 陽礦以高陽礦精查報告，以及大量的礦井生產(chǎn)資料提交了邢臺礦務(wù)局高陽煤礦生產(chǎn)礦井地質(zhì)報告。此次精查補充勘探范

7、圍：西起 9線，東至20線；北起煤層露頭，南至 700m水平及褡午鐵路保護煤柱。東西長7km,南北寬，2號煤層有效勘探面積。區(qū)內(nèi)共先后施工鉆孔105個。其中原精查勘探鉆孔51個。精查補充勘探鉆孔 54個，在54個補勘 探鉆孔中，此次補充鉆孔 33個。歷年施工的鉆孔中河北省第勘公司煤田水文隊和129隊施工的鉆孔資料齊全，質(zhì)量較高，能夠利用，其余地質(zhì)隊施 工的16個鉆孔質(zhì)量低劣，打丟、打薄煤層情況嚴(yán)重，原始 資料保存不全，封孔資料不詳，且無測井資料驗證補充，可 利用程度很差。129煤田地質(zhì)勘探隊施工的鉆孔中，除 007號鉆孔嚴(yán)重 漏水，孔壁坍塌，沒有進行封孔外，其余鉆孔采用1: 1水泥從孔底至最上

8、一層煤上推 50m區(qū)段進行了封孔。經(jīng)檢查除 107、703、715、718、803、1118、1203、1207、1209、1226、1405、1603、1707等13孔，于孔內(nèi)嚴(yán)重漏水或封孔材料不足和封孔質(zhì)量不合格外，其余鉆孔封孔質(zhì)量7河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計基本上是合格的。全部鉆孔均進行了簡易水文觀測，合 格率占92%孔斜3636。不等，孔斜嚴(yán)重，對鉆探質(zhì)量有 一定影響。水文隊和129隊施工的鉆孔除007號孔未測井外，其余 145個鉆孔均進行了測井工作，且質(zhì)量較高。129隊施工的鉆孔中，取芯孔40個，占30%無芯孔和局部取芯測井解釋 鉆孔75個，占70%鉆探質(zhì)量綜合驗收結(jié)果為甲乙級鉆孔 125

9、個，達93%丙級孔僅占7%總的來說，井田內(nèi)勘探工 程在數(shù)量上、質(zhì)量上、以及布置上均能滿足精查要求。自礦井設(shè)計以來，井田邊界幾經(jīng)變動，目前井田面積為， 內(nèi)有116個鉆孔。平均6個/km2。這些鉆孔、質(zhì)量，尤其是 煤厚資料的質(zhì)量絕大多數(shù)是可靠的。煤系地層高陽礦全部被新生界第四系松散沉積層覆蓋，第四系與 下伏各地層呈不整合接觸。根據(jù)鉆孔及礦井開采掘進揭露的 地層情況，本區(qū)發(fā)育的地層自下而上依次為奧陶系中統(tǒng)馬家 溝組、峰峰組，石炭系中統(tǒng)本溪組、石炭系上統(tǒng)太原組，二 疊系下統(tǒng)山西組、二疊系下統(tǒng)下石盒子組、二疊系上統(tǒng)上石盒子組、新生界第四系。礦區(qū)內(nèi)地層老至新描述如下：一奧陶系1、奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組角礫狀

10、灰?guī)r及峰窩狀泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r組成，厚度大于 144m,按巖性可分為三段。2、奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組淺黃、淺紅色白云質(zhì)角礫狀灰?guī)r，蜂窩狀灰?guī)r，灰色致 密塊狀灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r組成?？偤衿骄?46m,按巖性特征可 分為三段。3、奧陶系中統(tǒng)峰峰組厚層狀致密灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r 組成。本區(qū)鉆孔揭露總厚度平均 167m。按其巖性特征全組可 分為三段。與上覆中石炭統(tǒng)本溪組呈平行不整合接觸。二、石炭系1、中石炭統(tǒng)本溪組主要深灰色泥巖、粉砂巖及石灰?guī)r組成，夾不穩(wěn)定薄煤 層及薄層中細粒砂巖。泥8河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計巖富含鋁質(zhì)，具鮞狀結(jié)構(gòu)。泥巖、粉砂巖富含黃鐵礦結(jié) 核與微晶，并含植物根化石。石灰?guī)r含蜓

11、科動物化石。本組 厚，平均厚。該組以頂部一層本溪灰?guī)r或晉祠砂巖與上石炭統(tǒng)太原組為界。與下伏奧陶系中統(tǒng)峰峰組呈平行不整合接觸。該組含大量蜓類、小有孔蟲及牙形刺化石：蜓類：Fusulina konnoiPseudostaf fella牙形石：ldiognathodusdelicatesLigonodina sp. Hindeodella sp.2、上石炭統(tǒng)太原組為一套海陸交互相沉積，井田主要含煤地層之一。深灰色、灰色粉砂巖，灰至灰白色中細粒砂巖、石灰?guī)r及煤層組 成，發(fā)育灰?guī)r46層，含煤69層。該組以頂部一座灰?guī)r 或2#煤層底板砂巖作為與二疊系下統(tǒng)山西組的分界。總 厚，平均厚。以整合接觸關(guān)系沉積于本

12、溪組之上。富含黃 鐵礦、菱鐵礦及動植物化石。本組含蜓、小有孔蟲、腕足類、牙形刺、珊瑚等動物化石，在泥巖粉砂巖中含植物化石，主 要有： 蜓科:QuasifusulinalongissimaSchwagerina nobilis牙形石： StreptognathodusfuchengensisAnchignathodus 珊 瑚 :Lophocarinophyllumacanthiseptum腕足類：Dityoclostus taiyunfuensisEomarginfera pusillaMarginifere orientalis三、二疊系9河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計1、下二疊統(tǒng)山西組為過渡相碎屑巖

13、沉積，是井田又一主要含煤地層。巖性灰色、深灰色、黑灰色的中細粒砂巖、粉砂巖和煤層組成。 砂巖和粉砂巖中含有鱗木、蘆木、苛達松、羊齒類等植物化 石。頂部粉砂巖中普遍具有黑色細鮞粒結(jié)構(gòu)；中下部含煤24層。該組厚，平均厚。上界為下石盒子組底部的“駱駝 脖”砂巖。與下伏太原組地層為整合接觸。本組含貓眼鱗木、耳脈羊齒、中國瓣輪葉、星輪葉、蘆木、帶科達等植物化石， 主要分子有：Emplectopteris triangularisAnnularia mucronataSphenophyllum thonii Lobatannularia ensifoliaTaeniopteris multinervis

14、Callipteridium koraiensePecopteris taiyuanensis 2、下二疊統(tǒng)下石盒子組為陸相沉積。巖性以灰、灰綠色、紫斑色粉砂巖和含鋁 土質(zhì)的砂質(zhì)泥巖為主，普遍含有菱鐵質(zhì)大鮞粒，集結(jié)成瘤狀 或葡萄狀結(jié)合體。中部和下部夾有23層中細粒砂巖，最下部一層砂巖通稱“駱駝脖”砂巖，呈灰色，含云母片和泥 質(zhì)包體，全區(qū)普遍發(fā)育，是一輔助對比標(biāo)志。該組頂界為一 層沉積穩(wěn)定的富含菱鐵質(zhì)鮞粒及豆?fàn)钿X土質(zhì)的泥巖，俗稱“桃花”泥巖，是下石盒子組與上石盒子組的分界層。該組地層厚，平均。與下伏山西組為整合接觸關(guān)系。本組含植 物化石：Pecopteris sp.Pecopteris hemt

15、elioidesLobatannularia spCalamites sp.Cf. SphenopteridiumpseudogermanicumSphenophyllum sp.Annularia stellata10河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計椐對現(xiàn)開采1#、2#煤層井下采樣化驗原煤灰分經(jīng)比重液洗選后，浮煤灰分同樣降至8%以下。本礦區(qū)為高變質(zhì)無煙煤區(qū)。煤的視密度較大，僅個別點的煤樣可選出浮煤。浮煤的灰分含量比原煤顯著降低，均降低到10%以下。這一特點與邯鄲煤田各礦區(qū)不同煤種的原煤和精煤的灰含量變化規(guī)律相一致。如適當(dāng)提高浮選液密度，本礦區(qū)各主要煤層洗選后的浮煤，均可降為低灰煤。各煤層灰成分分析表表4

16、 -4煤層 1 2 SiO2 (10) (13) AI2O3 (10) (13) Fe2O3(10) (13) CaO (10) (13) MgO (10) (13) SO3 (9)(13)各煤層主要煤質(zhì)特征一覽表表4 -5煤層1#煤類無煙煤貧煤2貧煤#元素分析結(jié)果碳Cdaf(13)(9)(3)氫Hdaf(13)(9)(3)氮Ndaf(13)(9)(3)氧 +硫 Odaf +St,daf (13) (1)(9)(3)無煙煤各煤層的灰成分以氧化硅、三氧化二鋁為主，次為三氧化二鐵，氧化鈣和氧化鎂的含量均較低。1、2各煤層灰成分的氧化硅含量大于 40% 1號煤最高為% 2煤層的三氧化鋁 含量30%上

17、下，氧化鈣一般在 2%至%之間。各煤層灰成分含量及其變化規(guī)律見表4-4。、全硫根據(jù)煤炭硫分分級標(biāo)準(zhǔn)，若煤層實測原煤干燥基高位發(fā) 熱量不等于基準(zhǔn)干燥基高位發(fā)熱量時，要對硫分含量進行折 算，得到折算后的干燥基全硫，然后以折算后的數(shù)值按標(biāo)準(zhǔn) 進行分級。河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計全硫St,d21煤層#原煤(19)(16)浮煤按標(biāo)準(zhǔn)折算后的原煤全硫St,d(%) (15) (13)原煤形態(tài)硫質(zhì)量分級硫鐵礦硫Sp,d硫酸鹽硫Ss,d有機硫So,d1 2特低硫煤特低硫煤瓦斯、煤塵和煤的自燃、瓦斯高陽礦從建井到投產(chǎn)以來，從未發(fā)生過瓦斯突出事故， 礦井瓦斯在涌出形式上，均表現(xiàn)為普通涌出。根據(jù)河北省煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)督管理

18、辦公室文件關(guān)于邯 鄲礦業(yè)集團公司 20XX年度礦井瓦斯等級鑒定的批復(fù)冀煤 安辦20XX18號文，邯鄲礦業(yè)集團高陽煤礦的瓦斯鑒定結(jié) 果：礦井瓦斯絕對涌出量/min，相對涌出量 m3/t。鑒定結(jié)果為低瓦斯礦井。20XX年5月至20XX年5月，山東省煤田地質(zhì)局第三勘 探隊和第二勘探隊在咼陽煤礦深部擴大區(qū)進行勘探，分別對 2號煤層采取了 6孔6個瓦斯樣，現(xiàn)場解吸無氣。分析結(jié)果（見 表6-6）表明：其瓦斯（CH4）成分和含量最高分別為 呀口/g，二 氧化碳（CO2）成分和含量最高為 呀口 /g，氮氣（N2）成分和含量 最高為呀口 /g。2號煤層屬于瓦斯 N2帶，瓦斯含量低，平均 含量分別為/g。煤層瓦斯

19、成分以氮氣為主，次為二氧化碳、 甲烷氣體；瓦斯含量普遍低，應(yīng)屬瓦斯風(fēng)化帶。煤層瓦斯成分及含量表表6-6項目煤層2瓦斯成分 瓦斯含量ml/g兩極值/ 平均（點數(shù)）兩極值/平均（點數(shù)）CH4CO2N2及其它CH4 CO2 N2及其它本區(qū)各煤層瓦斯含量不高，但鄰區(qū)和本井田生產(chǎn)資料來看，局部利于瓦斯儲存的地 段瓦斯可達二級，郭二莊煤礦和賀莊煤礦均為一級瓦斯礦， 但局部地段可達二級。另外，本區(qū)大部分地段有巖漿侵入， 使煤層變質(zhì)程度普遍增高，煤層有產(chǎn)生氣體的條件，某些地 段如果賦存條件良好，瓦斯含量可能會相對聚集，因此，在 生產(chǎn)過程中應(yīng)加強瓦斯管理，以防瓦斯聚集發(fā)生瓦斯爆炸事 故。郭二莊煤礦、張村煤礦兩礦

20、在深部水平的生產(chǎn)過程中均 出現(xiàn)瓦斯爆炸事故。因此應(yīng)22河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計為一級瓦斯礦，按二級管理。、煤塵根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院對1#、2#、9#煤層煤塵爆炸鑒定：1#煤具有爆炸性，2#煤無爆炸性，見表 7-7。煤層煤塵爆炸鑒定報告工 業(yè) 分 析煤層采 樣地 點水分Mad (%)2712運巷1#煤塵爆炸試驗焦渣特征火焰長度(mm) 0 50 5 5 0 0 0最低加巖粉量()煤塵爆炸性結(jié)論鑒定日期揮發(fā)分(%)灰分Ad (%)VdVdaf9. 492 2 20 45 30 30 0 0 0無爆炸性有爆炸性有爆炸性有爆炸性無爆炸性無 爆炸性無爆炸性1211切眼1618里運巷4號運輸上山272

21、2風(fēng)巷2#1721中間巷1720里運巷、自燃傾向性根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院對 1#、2#煤的自燃傾向 性進行鑒定，鑒定結(jié)果見表 7-8。1#、2#煤層自燃傾向性為 三類，屬不易自燃。隨開采深度的增加和延深新水平，1#、2#、9#煤層應(yīng)取樣作煤塵爆炸性和自燃傾向性鑒定。煤層自燃傾向性鑒定報告工業(yè)分析（）煤層采 樣地 點水分Mad灰分Ad揮發(fā)分Vdaf氧化著火溫度（c）原樣還原自燃傾向分類6 6 6 3 8 8二類 二類 二類 二類 二類 二類鑒定日期)385 370 387 385 385 375 387 372 388 387 388 378 391 376 393 388 393 383

22、1號1號1號1號2號2號2712運巷1211切眼1618里運巷4號運輸上山2722風(fēng)巷1721中間巷23河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計2號1720里運巷 388 390 394 6 三類地溫和地壓、地溫本區(qū)綜合地層平均地溫梯度為C /100m，屬地溫梯度正 常區(qū)。含煤地層平均地溫梯度為C /100m,煤系下伏地層為C /lOOm,均小于C /lOOm。隨沉積環(huán)境、構(gòu)造和水文地質(zhì)條件的不同以及巖漿巖侵入，地溫梯度變化有一定的差異。本礦 地溫一般不大于 31 C，屬于無熱害區(qū)。、地壓現(xiàn)井下地壓顯示較明顯，局部構(gòu)造發(fā)育地段出現(xiàn)底鼓現(xiàn) 象。隨著開采水平的延伸，巷道底鼓嚴(yán)重，變形量大，對煤 礦安全生產(chǎn)有一定影響。

23、第2章 井田境界和儲量 第1節(jié) 井田境界高陽煤礦南邊以沙河為界，北邊風(fēng)氧化帶，西邊以F4斷層為界，東邊以村莊為界，南北傾向約，東西走向平均長 度為。煤礦面積。本井田主采1#、2#煤，東邊以村莊煤柱為界，有往東擴大的可能。第2節(jié)井田工業(yè)儲量井田勘探類型表2 1煤層視密度Q=SX MX 丫煤層平均厚度;井田工業(yè)儲量計算張村礦各煤層平均視密度表t/ m3 1# 2#儲量計算公式：24河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計式中Q儲量；S-煤層水平投影面積;煤的容重（t/m3）o經(jīng)過計算，1#、2#號煤層的平均傾角均為。 地質(zhì)資 料可知：S2=18672365/ °皿=米、=(t/m3)1#煤儲量為Q仁/ &#

24、176;=萬噸2#煤儲量為S2=18672365/ °皿=米、=(t/m3)Q4= / °=萬噸本井田的工業(yè)儲量為Q 工=Q2+ Q4=+=萬噸第3節(jié)井田可采儲量井田煤柱留設(shè)在本井田范圍內(nèi)，各類煤柱的留設(shè)原則為：1. 斷層煤柱：斷層按其落差大小及對煤層的破壞程度而留設(shè)保安煤柱，落差50米者，兩側(cè)各留50m落差20m, 兩側(cè)各留20-50m,落差20m者，不留保安煤柱。25河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計2. 井田邊界煤柱：按15 m留設(shè)。3.三下保安煤柱設(shè)計時，下山基巖移動角B = a上山基巖移動角丫 =73 °走向基巖移動角8 =73 °松散移動角58°

25、a -煤層真傾角4. 在井田開采初期，于工業(yè)廣場范圍內(nèi)布置主、副井和其他相關(guān)的建筑，根據(jù)下表確定工業(yè)廣場面積為500 x396=198000m2,井田范圍內(nèi)的松散層 80米，$ =58 °,經(jīng)過計算，1#煤工業(yè)廣場保護煤柱為490000m2, 2#煤工業(yè)廣場保護煤柱為617125 m2 其質(zhì)量1#煤為490000 xx/ ° =224 萬噸2# 煤為 617121 xx / ° 二萬噸礦井工業(yè)場地占地指標(biāo)表表2 -2井 型生產(chǎn)能力占地指標(biāo)5. 1#煤邊界煤柱：邊界的煤柱為：x 15xx二萬噸F1斷層保護煤柱為：2852 x 50 xx =萬噸F2斷層保護煤柱為：2

26、326x 30xx =萬噸F3斷層保護煤柱為：3390x 50xx =萬噸6. 2# 煤邊界煤柱：邊界的煤柱為：x 15xx二萬噸F1斷層保護煤柱為：26大型井 120、150、180、240 中型井 45、60、90小型井9、15、21、30 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計2852 X 50 XX =萬噸F2斷層保護煤柱為：2326 X 30 XX =萬噸F3斷層保護煤柱為：3390X 50XX =萬噸 保護煤柱：1#煤+=萬噸2#煤+=萬噸保護煤柱總量：+=萬噸可采儲量計算可米儲量為：Q采=X K 式中 Q 采 可采儲量；Q工- 工業(yè)儲量；P-永久煤柱；n-地質(zhì)及水文損失系數(shù)，馬家河煤礦取% K-設(shè)

27、計采區(qū)回收率，1#煤取80% 2#煤取75%將各數(shù)值帶入，得：1#煤 Q 采=XX 80%=萬噸2#煤 Q 采=XX 75%=萬噸礦井可采儲量+=萬噸第3章礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度第1節(jié)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限高陽煤礦的可采儲量為萬噸，除去儲量備用系數(shù)，按設(shè)計生產(chǎn)能力180萬t/年計算礦井服務(wù)年限。礦井服務(wù)年限Z T 可 AK27河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計式中Z可-礦井可采儲量A-礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 T-礦井服務(wù)年限K-儲量備用系數(shù)，取代入數(shù)據(jù)，得年按關(guān)于煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文修改的決定，本礦 井設(shè)計服務(wù)年限為年，符合規(guī)定。我國煤礦目前有向大型礦 井發(fā)展的趨勢，設(shè)計180萬噸的井型，達產(chǎn)后，當(dāng)技術(shù)條

28、件 適宜時，有充裕的能力來提高產(chǎn)量，用以增產(chǎn)。綜合各方面 的原因，礦井年產(chǎn)180萬噸是符合要求的。T第2節(jié)礦井工作制度根據(jù)有關(guān)規(guī)定，達到礦井設(shè)計生產(chǎn)能力時按年工作日330天，每天三班，每天凈提升時間16小時。采用“四六”制作業(yè)，三采一準(zhǔn)，即三班采煤，一班檢 修。第4章井田開拓第1節(jié)概述影響礦井開拓的主要因素高陽礦區(qū)位于太行山東麓山前地帶，呈山前臺地地形， 并被北西向次一級分水嶺分割，最高標(biāo)高，位于孟石崗附近，最低標(biāo)高，位于得義東側(cè)河床，全區(qū)地勢西高東低，起伏較 大。按地貌成因類型劃分，本區(qū)為冰磧臺地地形。井田內(nèi)發(fā) 育有三級臺地，自下而上依次為：漫灘及一級臺地、二級臺 地和三級臺地。井田基本構(gòu)造

29、形態(tài)為一短軸向斜盆地和被斷層復(fù)雜化了的平緩單斜層，地層產(chǎn)狀總的趨勢是：走向WE傾向NS,傾角一般為。井田范圍內(nèi)所揭露的斷層均屬高角度正斷 層，斷層傾角一般為 50-60。根據(jù)斷層的延展方向。于斷 層發(fā)育，嚴(yán)重地破壞了煤系地層的連續(xù)性，致使構(gòu)造復(fù)雜， 采區(qū)和工作面都難以正常布置，經(jīng)中煤總公司28河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計批準(zhǔn)，本礦井地質(zhì)條件類別屬于川類。高陽礦區(qū)為掩蓋式煤田，本區(qū)內(nèi)煤層沉積穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，煤厚變化不大。礦區(qū)西部有大面積的寒武、奧陶系石灰?guī)r出露，巖溶水 直接接受大氣降水補給后， 通過巖溶、裂隙、斷裂帶等通道， 向東、北東方向徑流，在百泉、達活泉等地排出地表。巖溶裂隙水為邢臺礦區(qū)地下水的主

30、體。該區(qū)邊界情況大 致是：東界：磁山經(jīng)南大社、鼓山向東到邯邢大斷裂；西界：黃庵垴至胡家山，以地表分水嶺為界；北界：煤層風(fēng)氧化帶為界； 南界：南部以沙河為界。本井田屬于高瓦斯地區(qū)，平均相對涌出量為 /t,在井田 深部，蓋層越來越厚，地質(zhì)構(gòu)造越來越復(fù)雜，瓦斯也會越來 越大，因此掘進生產(chǎn)過程中應(yīng)特別注意瓦斯監(jiān)測監(jiān)控。確定井田開拓方式于本井田位于平原地帶， 地勢平坦，可采煤層埋深較大，且傾角不大，在井田各部分的埋深不同，差別比較大，考慮 到本礦井為大型礦井，為適應(yīng)提升能力較大，機械化程度較 高,早投產(chǎn)的要求，顯然，采用平硐開拓不現(xiàn)實，所以，所 有方案均采用立井開拓。方案一：主、副井井筒都設(shè)于井田中部，

31、都打到第一水平井底車場，采用上山開采；第二水平用暗斜井上山開采，開拓巷道 及工業(yè)廣場布置如下圖：開拓方案一剖面圖29河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計方案二：主、副井井筒都設(shè)于井田中部，都打到第一水平井底車 場，再第一水平延伸至第二水平， 第一水平都采用上山開采， 第二水平采用上下山開采。開拓巷道及工業(yè)廣場布置如下 圖：開拓方案二剖面圖方案三：主、副井井筒都設(shè)于井田中部，都打到第一水平井底車 場，再第一水平延伸至第二水平，第一二水平都采用上山開 采，第三水平采用暗斜井上山開采。礦井采用兩翼對角式通 風(fēng)方式，開拓巷道及工業(yè)廣場布置如下圖:開拓方案三剖面圖30河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計方案的技術(shù)比較表 表4 1方案

32、方案一優(yōu)缺點優(yōu)點缺點1.井筒短，初 期工程量1. -200水平以下都要采用暗斜小。2.提升能力大，機械化程度高。3.出煤早，見效快。井上山開采，斜井巷道，長度較大提升、運和掘進工作量較大。2.開采-200水平以下采用暗斜井上山開采時，排水更困難，費用增高，管理更復(fù)雜。方案二 井筒向下延伸至第二水井筒延伸，增加了石門，掘進、平，第一水平采用上山開采，第 二水平采用上下山開采，在提升、運輸、通風(fēng)、排水和掘進 等方面比長暗斜井開采更優(yōu)越。排水費用大大增加，提升設(shè)備也較復(fù)雜，環(huán)節(jié)較多，部分下山開采相關(guān)費用和運輸難 度有所增加。方案三 和方案二基本相同，只是1.提升相對復(fù)雜，提升環(huán)節(jié)較下山開采部分使用暗

33、斜程量小，出煤 早，見效快。多。底車場的開拓等增加了石門，掘進、排水費用大 井采用上山開采，初期工2.井筒延伸，暗斜井 的開采，井方案一和方案三開拓的基本思路是一致的，只是開采水 平選擇不一樣，方案一井筒位于井田中部，井筒短，初期工 程量小，提升能力大，機械化程度高，出煤早，見效快。但是在-200水平以下都要用暗斜井上山開采，于巷道較長提 升、運輸和掘進工作量較大，通風(fēng)、排水更困難，費用增高。方案二較方案三雖然立井井筒工程量較大，增加了石 門，掘進費用大大增加，提升設(shè)備也較復(fù)雜，環(huán)節(jié)較多。但是采用多水平后都上可以采用上山開采，在提升、運輸、 通風(fēng)、排水和掘進等方面比下山開采更優(yōu)越，整體運輸費用

34、 減小，便于后期生產(chǎn)管理。方案一提出第二水平采用暗斜井開采，這雖然減少了立 井井筒及石門的總體工程31河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計量，但暗斜井長度太大，煤炭上運，運輸費用高，且巷 道維護、排水等費用大大增加，不便管理。通過技術(shù)比較綜合考慮，應(yīng)該放棄方案一，將方案二和 方案三進行經(jīng)濟比較。方案二和方案三的經(jīng)濟比較：將方案二和方案三進行經(jīng)濟比較，其初期基建費及工程 量，維護費用，運輸費用等經(jīng)濟比較結(jié)果匯總于下表。方案的經(jīng)濟比較表表4 3方案二：立井兩水平開拓主井開鑿副井開鑿井底車場一水平石門小計主井開鑿副井開鑿石門開鑿小計立井提升第表土段 基巖段表土段基巖段巖巷巖巷 基巖段基巖段二水 平石門 系數(shù) 數(shù)量

35、基價 費用137685 79907 170602106211 47796 47796 79907106211 47796 費用 初期基建費用（萬元）675 . 83544 675 . 83544234. 20XX176. 59477 212 . 422 212 . 422 后期基建費用 259 . 53228 259 . 53228 基價 基價費用 煤量 時間8760 8760服務(wù)年限 一水平第二水平生產(chǎn)費用涌水量 3/h） 一水平二水平石門運輸?shù)谝凰禂?shù)煤量 32費用x x 基價元）河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計平第二水平小計合計方案的經(jīng)濟比較表表4 4方案三：立井三水平加暗斜井延伸開拓主井開鑿副井開

36、鑿井底車場一水平石門小計主井開鑿副井開鑿主井開鑿副井開鑿井底 車場 石門開鑿 石門開鑿 小計 立井提升 第 表土段 基 巖段表土段基巖段巖巷巖巷 基巖段基巖段斜井段 斜井段 巖巷 二水平石門 三水平石門系數(shù) 數(shù)量基價費用 137685 79907 170602106211 47796 4779679907 106211 44650 42182 47796 47796 47796 129. 4391364 . 37592 160 . 36588 484 . 32216 費用 129 . 4391 364 . 37592 160 . 36588 484 . 32216 初期基建費用（萬元）675

37、. 83544 675 . 83544234 . 20XX 176 . 59477212 . 422 374 . 167 后期基建費用 353 . 48516 675 . 83544 259 . 53228 基價 費用 煤量 生產(chǎn)費用一水 平第二水33河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計平斜井提升第三水平排水 涌水量 時間8760 8760 8760 服務(wù)年限 基價基價費用一水平二水 平三水平 石門運輸?shù)谝凰降诙降谌叫?計合計系數(shù) 煤量 費用x 4 x 6 x 8基價元) 以上比較可看出，方案二的生產(chǎn)系統(tǒng)更為簡單，后期工程量 較小。而且方案二比方案三的綜合費用低。綜合考慮，選擇 方案二為最優(yōu)方案，本

38、次設(shè)計即采用立井二水平分區(qū)上下山 開米。第2節(jié)井筒位置的確定井筒位置的確定在井田內(nèi)布置一對主副立井，開采第一水平是于煤層埋 藏較淺，故采用采用采區(qū)單獨回風(fēng)系統(tǒng)，即開采第一水平是 每個采區(qū)開拓一回風(fēng)井筒，開采第二三水平是在井田邊界東 部部布置一個風(fēng)井，采用分區(qū)對角抽出式通風(fēng)方式。遵循設(shè)計規(guī)范213條選擇井筒的依據(jù)，應(yīng)遵循以下原則：(1).本井田范圍內(nèi)，地勢平坦，煤層埋藏深度較大，因為 淺部采用立井開拓方式，為便于通風(fēng)，減少漏風(fēng)，早出煤，達 到設(shè)計產(chǎn)量時，本礦井設(shè)計四個井筒，即主井、副井、東風(fēng)井 和西風(fēng)井。34河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（2）.井筒位置的選擇牽涉井下、地面等一系列因素，關(guān)系重大，選擇時要

39、對井下開采有利，又要便于井筒的開拓和維護，還要注意充分利用地形，使工業(yè)廣場便于布置，減少工 業(yè)廣場土石量，減少運輸費用，使地面布置合理.遵照規(guī)范 213條,選擇井筒位置，應(yīng)遵循以下原則：1. 選擇井口位置應(yīng)考慮第一水平的開采，縮短貫通時間減少工程量。2.保證第一水平要有足夠的服務(wù)年限。3. 井口位置一般選擇在井田中央，井下運輸、通風(fēng)合理。4. 要充分利用地形，少占地，少壓煤。5.井口標(biāo)高要高于歷年最高洪水位。6. 井筒要盡量避免穿越流沙層，含水層，較厚的沖積層，有煤和瓦斯突出危險的煤層。7. 井底距奧灰水保持一定的安全距離。8. 井底車場及主要硐室盡量布置在穩(wěn)定的巖層中，便于維護和開拓。根據(jù)以

40、上原則確定井筒及工業(yè)廣場位置如圖所示：圖4 7井筒及工業(yè)廣場位置圖主、畐9、風(fēng)井特征如下表所示井筒特征表 表4 8井筒直徑（m）凈井筒斷面（m2）凈井筒井口標(biāo)井底標(biāo)井筒名稱 傾角高 高（o）砌壁 厚度mm材料35河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計主井副井風(fēng)井+50 +150 +50 -200 -400 -60 90 90 90600 650 350鋼筋混凝土鋼筋混凝土鋼筋混凝土井筒用途及布置裝備主井主要負責(zé)煤的提升兼作進風(fēng)井；副井負責(zé)人員的上 下、井下所需材料的提升及矸石的提升，并且兼作進風(fēng)井； 風(fēng)井總回風(fēng)。副井和風(fēng)井安裝梯子間，作為安全出口。1、主井：主井井筒裝備采用剛性裝備，主井罐道梁采用工字鋼、山形式

41、布置，罐道與罐道梁的連接方式采用鋼軌連接。主井提升采用箕斗， 用q=Q*C*T* a /(3600*N*t1) 求出一 次提升量，再按松散煤的容重計算出松散體積，選擇12噸箕斗。主井井筒采用圓形斷面，這里選用JD 12/110 X 4標(biāo)準(zhǔn)底卸式四繩12噸提升箕斗。圖4 8主井?dāng)嗝鎴D36河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計2、副井：副井井筒裝備采用剛性裝備，罐道梁采用工字鋼、通梁式布置，罐道與罐道梁的連接方式采用鋼軌連接副井提升設(shè)備米用罐籠，根據(jù)礦車規(guī)格和設(shè)計規(guī)范 有關(guān)要求驗算，選用/4/2/2型多繩提升罐籠。罐道采用鋼軌， 罐梁采用20b工字鋼。副井井筒斷面選用圓形斷面，根據(jù)圖解法解出井筒的直 徑以及罐籠在井筒中的位置，如下圖所示：37河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計圖4 9副井?dāng)嗝鎴D3、風(fēng)井：風(fēng)井除用作通風(fēng)外，一般又可作安全出口。因此，風(fēng)井 井筒內(nèi)應(yīng)設(shè)置梯子間井口布置包括安全出口及風(fēng)硐等，本礦 井采用風(fēng)硐平行與安全出口的布置方式。圖4 10 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D38河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計$ 0500第3節(jié) 開采水平的設(shè)計確定開采水平的位置合理的開采水平垂高應(yīng)以合理的階段垂高為前提，并使 開采水平有合理的服務(wù)年限，有利于礦井水平和采區(qū)的接 替，還要有較好的技術(shù)經(jīng)濟效果。確