胡鄭國賈家溝煤礦150萬噸礦井初步設計

1、.太原理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書畢業(yè)生姓名：胡鄭國專業(yè)：采礦工程專升本學號：1442041D016指導教師：所屬系（部）：采礦工程系二一年月. v.太原理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計評閱書題目：賈家溝煤礦150萬噸設計采礦工程系采礦工程 專業(yè) 胡鄭國設計時間：201年月日201年月日評閱意見：成績：指導教師：（簽字）職務：201年月日太原理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計答辯記錄卡采礦工程系 采礦工程專業(yè) 胡鄭國答 辯 容問 題 摘 要評 議 情 況 記錄員：（簽名）成 績 評 定指導教師評定成績答辯組評定成績綜合成績注：評定成績?yōu)?00分制，指導教師為30%，答辯組為70%。專業(yè)答辯組組長：

2、（簽名） 201年月日. v.摘 要本設計是開采賈家溝煤礦04、10*煤層，本礦位于呂梁市離石區(qū)城北街道辦事處沙麻溝村，行政區(qū)劃屬離石區(qū)管轄。該礦西部外有209國道通過，南距王家溝約3km，距離石區(qū)約7km，交通十分便利。煤層厚度分別為1.98m、5.96m，煤層間距為28m。據(jù)井田外圍資料調查該井田為低瓦斯礦井，4*煤層瓦斯涌出量平均為3.14m3/t。煤層均有爆炸危險性。煤的自燃傾向等級為級，不易自燃。根據(jù)礦井涌水量預測，該礦礦井4*煤層涌水量一般為80-160 m3/h，礦井開拓延深開采10號煤時，涌水量會增大。開拓方案一：在東西走向，沿井田邊界線布置大巷，采用主、副斜井開拓方式，大巷布

3、置采用集中布置。采用分區(qū)式回風。開拓方案二：在東西走向及南北走向沿井田邊界線布置大巷，采用主斜井、副立井開拓方式，大巷布置采用集中布置。采用分區(qū)式回鳳。方案一、二的工業(yè)廣場都位于武家村附近。方案二巷道掘進工作量較方案一巷道掘進工作量大，工業(yè)場地也較大，所以選擇方案一。開拓方案一中將整個井田劃分為三個盤區(qū)，28個條帶。 礦井達產(chǎn)時的首采工作面位于一號盤區(qū)，該盤區(qū)劃分為7個條帶，工作面長度為200m，推進長度為2100m，回采工藝采用后退式、綜采一次性采全高機械化采煤法，采用“三八制”作業(yè)制度。采空區(qū)采用全部跨落法管理頂板。礦井通風采用抽出式通風，礦井總風量為65m3/s。困難時期和容易時期的風阻

4、分別為1572 、1960 。通風機的型號為FBCDZ-8-NO22B，其風量范圍為55-123m3/s,風壓范圍為756-2860 。關鍵詞：礦井開拓、采煤方法、綜合機械AbstractThis design is the exploitation of coal mine 04,jia jia gou10* coal, the mine is located in Lishi District North Street offices Sha Ma Gou Cun, Lvliang City, administrative division is Lishi District jurisd

5、iction. The mine of West Road 209, South from Wangjiagou about 3km, distance stone area of about 7km, the traffic is very convenient. Coal seam thickness are respectively 1.98M, 5.96m, seam spacing of 28m. According to Ida Ida for external data to investigate the low gas mine, 4* gas emission with a

6、n average of 3.14m3/t. Danger of explosion of coal seam are. Coal natural tendency of grade , not easy to spontaneous combustion. According to the prediction of water yield of mine, the mine 4* coal seam water inflow in general for 80-160 m3/h, the exploitation of coal mine deep mining of No. 10 coa

7、l, water quantity will increase.Development plan: in the east-west, along the boundary line layout of roadway, the principal, deputy inclined shaft development mode, roadway layout adopts centralized layout. The zone return air.Scheme two: to develop along the mine roadway boundary arrangement in ea

8、st-west and north-south, the main inclined shaft, vertical shaft development mode, roadway layout adopts centralized layout. The partition type back to phoenix.Scheme one or two industrial Plaza are located near the village wu. Scheme two roadway drivage workload is scheme of tunnel excavation work,

9、 industrial site is large, so the selection scheme. One of the mine development plan will be divided into three zones, 28 bands.The first longwall mine production when located in a dial area, the area of the plate is divided into 7 bands, the length of the working face is 200m, promote the length of

10、 2100m, retreating, fully mechanized mining all high disposable mechanized mining method mining technology, using the "three eight system" operating system. Goaf with fully caving method of roof management. Mine ventilation exhaust ventilation method, mine total wind quantity is 65m3/s. Th

11、e times of difficulty and period of easy wind resistance is respectively 1572, 1960. Fan type FBCDZ-8-NO22B, the air volume range is 55-123m3/s, the pressure range of 756-2860.Key words: mine development, mining method, comprehensive mechanized coal mining目 錄第一章井田概述和井田地質特征1第一節(jié)礦區(qū)概述1第二節(jié)井田地質特征5第三節(jié)煤層的埋藏

12、特征7第二章井田境界與儲量12第一節(jié)井田境界12第二節(jié)地質儲量的計算12第三節(jié)可采儲量的計算13第三章礦井工作制度與生產(chǎn)能力15第一節(jié)礦井工作制度15第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力及服務年限15第四章井田開拓17第一節(jié)井田開拓方式的確定17第二節(jié)盤區(qū)的劃分及開采順序21第五章礦井基本巷道及建井計劃22第一節(jié)井筒、石門與大巷22第二節(jié)井底車場24第三節(jié)建井工作計劃25第六章采煤方法27第一節(jié)采煤方法的選擇27第二節(jié)確定盤區(qū)巷道布置與要素28第三節(jié)回采工藝及勞動組織29第四節(jié)盤區(qū)的準備與工作面接替31第七章井下運輸37第一節(jié)運輸系統(tǒng)和運輸方式的確定37第二節(jié)運輸設備的選擇和計算37第八章礦井提升40第一節(jié)主提

13、升40第二節(jié)副井提升方式及設備44第三節(jié)礦井排水45第九章礦井通風與安全47第一節(jié)風量的計算47第二節(jié)礦井通風系統(tǒng)和風量分配50第三節(jié)計算負壓及等積孔51第四節(jié)選擇礦井通風設備55第五節(jié)安全生產(chǎn)技術措施58第十章經(jīng)濟部分60第一節(jié)礦井設計概算60第二節(jié)勞動定員和勞動生產(chǎn)率62外文資料68參考文獻77致78. v.第一章 井田概述和井田地質特征第一節(jié) 礦區(qū)概述一、礦區(qū)地理位置及交通條件賈家溝煤礦位于呂梁市離石區(qū)城北街道辦事處沙麻溝村，行政區(qū)劃屬離石區(qū)管轄。井田地理坐標為： 東經(jīng)111°0849111°0959 北緯37°335237°3446該礦西部外有2

14、09國道通過，南距王家溝約3km，距離石區(qū)約7km，與太(原)軍(渡)干線公路相連，距呂梁火車站2km,又與孝柳鐵路鄰近，經(jīng)離石區(qū)向西可通陜西，向東可通汾陽、孝義，直至全國各大中城市，交通十分便利。二、礦區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設狀況 該區(qū)屬中、低山區(qū)，區(qū)內(nèi)地形復雜，侵蝕沖刷強烈，溝谷發(fā)育，井田總體地勢北高南低，最高點位于井田東北部，海拔為1179.16m，最低點位于井田西部沙麻溝村西，海拔為950.0m，最大相對高差為229.16m。 北川河流經(jīng)本井田西部外圍，井田內(nèi)無河流，但溝谷較發(fā)育，雨季時有短暫洪水泄流均匯入北川河，北川河在離石區(qū)西與東川河、南川河匯集，向西流入黃河。該區(qū)位于晉西黃土高原，屬溫

15、帶大陸性氣候，其特點為四季分明，晝夜溫差大，冬季少雪干旱，春季多風，夏季雨量集中，秋季陰雨天較多。據(jù)19821990年離石縣城關鎮(zhèn)氣象資料，年最大降水量為744.8mm(1985年)，最小降水量為327.3mm(1986年)，年平均降水量507.0mm，降水量多集中在7、8、9三個月；最高氣溫32.5，最低氣溫-21.7，年平均氣溫8.9。年蒸發(fā)量為14821941mm，蒸發(fā)量大于降水量。每年11月份結冰。次年3月份解凍。 最大凍土深度0.85m，全年無霜期平均為186d。冬季多西北風，夏季多東南風，最大風速日平均值為3.1ms。 據(jù)山西省地震局發(fā)布的地震烈度表，本區(qū)屬六級烈度區(qū)。據(jù)史料記載，

16、1829年(清道光九年三月)離石地區(qū)曾發(fā)生過5級以上地震。震中在離石區(qū)東部。本區(qū)以農(nóng)業(yè)為主，主要農(nóng)作物有谷子、莜麥、豆類及油料等，近年工礦企業(yè)發(fā)展較快，其中煤礦為該區(qū)重要的支柱行業(yè)。三、礦區(qū)的電力供應基本情況 該煤礦目前生活用水取自于井筒中的淺層潛水。開拓中，在井筒壁做一水倉將第三、四系中的淺層潛水積貯起來，用水泵抽出地面直接供生活之用。而生產(chǎn)用水為處理后的井下排水。擴建后，現(xiàn)有水源不能滿足生產(chǎn)要求，需打深井。 礦井供電采用雙回路供電方式，兩回路10kV電源分別引自下安變電站及沙會則變電站。四、礦區(qū)的水文簡況（一）地表河流 本地區(qū)常年性河流有屬于黃河水系的三川河及主要支流北川河 (流量1.98

17、 m3s)，東川河（流量0.70 m3s）和南川河（流量0.50 m3s）。本井田位于北川河東部。（二）含水層1、變質巖類風化裂隙含水層組 分布于區(qū)域西部的王家會背斜軸部及東部廣大地區(qū)，巖性為前寒武系的混合巖化花崗巖、片麻巖等。一般泉流量小于0.5Ls，水質優(yōu)良，為HC03-Ca2+型，礦化度0.20.5gL。2、碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層組 奧陶系由灰?guī)r、豹皮灰?guī)r、泥炭巖和白云質灰?guī)r組成。厚度大、水位標高一般在810829m之間，單井出水量一般大于1000td，水質良好，為HC03-Ca.Mg型，礦化度0.2-0.5gL。其中馬家溝組巖溶發(fā)育，多見溶洞，富水性較好。而峰峰組較差。3、碎屑巖類裂隙

18、含水層組 本含水層組包括了石炭系和二疊系所有的含水層。石炭系太原組碎屑巖類及碳酸巖類裂隙含水層： 巖性為石灰?guī)r(L5、K2、L1)組成，彼此之間隔以泥巖及少量砂巖。單位出水量10500td，滲透系數(shù)0.002758.53md，水位標高8741044m。二疊系山西組砂巖裂隙含水層： 巖性為砂巖、泥巖、砂質泥巖，富水性弱，單位出水量一般小于10td，滲透系數(shù)0.004130.012md，水位標高8811053m。二疊系上、下石盒子組砂巖裂隙含水層： 巖性主要由砂巖組成，易風化，裂隙發(fā)育，富水性好，在溝谷中泉水出露較多，流量一般為0.010.5Ls，單位出水量為10500td，滲透系數(shù)0.00180

19、.22md。水位標高8821078m。4、松散巖類孔隙含水層組 主要是指分布于三川河及其主要支流河谷中的第四系沖洪積砂礫巖層，一般厚度35m，局部稍厚，泉流量達18.7Ls，富水地段單井出水量5001500td。 第三系上新統(tǒng)底礫巖，呈半膠結狀態(tài)，主要分布于溝谷中，富水性較差，泉流量一般為0.20.4Ls，民井水量一般小于10td。（三）隔水層 各個含水層之間的泥巖及砂質泥巖及奧陶系泥灰?guī)r等均是良好的隔水層。（四）地下水的補給、逕流及排泄1、奧陶系巖溶水 井田奧陶系巖溶水屬柳林泉域，大氣降水和地表水的入滲是主要的補給來源。巖溶水的逕流條件主要受地質構造的控制。從向斜兩翼匯集于向斜軸部，進而沿主

20、逕流帶從北、南兩個方向匯流于金羅一帶，流向柳林泉集中排泄區(qū)。 柳林泉出露標高801m左右，泉群總流量4.07 m3s。2、石炭系、二疊系裂隙水 該含水層組的補給主要是來自大氣降水和河流及河谷松散層的有限下滲補給。地下水一般順地層沿傾向方向運移，在溝谷切割深處以泉的形式排出地表。另外，煤礦的人工開采是又一排泄途徑。3、第四系及第三系孔隙水 主要是大氣降水和地表水的入滲補給，河谷松散層孔隙水與地表水聯(lián)系密切。第三系含水層經(jīng)短距離的逕流后，一般以泉的形式排泄于溝谷中，另外則是人工開采排泄。 本井田位于中陽離石向斜中段東翼、東川河南側，奧陶系巖溶水的逕流區(qū)。（五）礦井充水因素分析 根據(jù)井田水文地質特征

21、，及生產(chǎn)礦井資料證實礦井充水與和古窯水與下部含水層的水均會通過裂隙涌入礦井。（六）構造對井田水文地質條件的影響 本井田為一單斜構造，煤礦在開采中也未發(fā)現(xiàn)巖層的大規(guī)模破碎及礦坑水的異常增大等現(xiàn)象，預計構造對礦井的充水影響不大。（七）水文地質類型 綜上所述，該礦煤層為(頂板)孔裂隙充水礦床，同時結合多年來煤礦開采排水情況和本井田周圍礦井的排水情況分析，本井田水文地質類型屬簡單。（八）采空區(qū)及古窯破壞區(qū)積水對本井田的影響 本井田開采歷史悠久，井田內(nèi)存在有采空區(qū)及古窯破壞區(qū)，局部積水。另外，周圍其它煤礦也在開采，水來源主要是頂板淋水和采空區(qū)滲水，但必須注意古窯積水，因采空范圍不明，破壞程度不清，風化裂

22、隙發(fā)育，受潛水補給蘊藏了一定量的采空積水，對未來開發(fā)有潛伏性危險，應引起足夠重視。（九）礦井涌水量 該礦現(xiàn)開采4號煤層，實際生產(chǎn)能力150萬t/a，礦井涌水量一般為80-160 m3/h，礦井開拓延深開采10號煤時，礦井充水主要是頂板淋水(太原組灰?guī)r巖溶水)和采空區(qū)塌陷裂隙帶導水，涌水量會增大。 隨著開采范圍的擴大，致使塌陷裂隙的增多，上覆基巖風化帶 含水層水及大氣降水等的影響，礦井涌水量也將發(fā)生變化，因此，必須在生產(chǎn)過程中，加強水文地質工作，及時指導礦井安全生產(chǎn)。第二節(jié) 井田地質特征一、地層 本井田內(nèi)第四系、第三系地層廣泛發(fā)育，地表未見基巖出露，井田內(nèi)無鉆孔資料，依據(jù)鄰區(qū)鉆孔資料將本井田內(nèi)地

23、層由老至新分述如下：（一）奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f） 為含煤地層之基底，為灰色、黑灰色，厚層狀石灰?guī)r夾淺灰或灰黃色泥灰?guī)r，厚度約70110m，平均90m。（二）石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b） 本組地層巖性為灰色粉砂巖、灰黑色泥巖、灰色粘土巖、淺灰色石灰?guī)r及灰白色、深灰色碎屑狀鋁土礦。其底部鋁土礦及粘土巖中含黃鐵礦結核，含植物化石。厚度24.0548.71m，平均35.33m，與下伏地層呈平行不整合接觸。（三）石炭系上統(tǒng)太原組（C3t） 本組地層由灰白色各粒級砂巖、灰色、灰黑色砂質泥巖、泥巖、黑色炭質泥巖、淺灰色石灰?guī)r及煤層組成，含植物化石。為主要含煤地層之一，厚度76.8698.52m，平均89.

24、75m。與下伏本溪組地層為整合接觸。（四）二疊系下統(tǒng)山西組（P1s） 本組地層巖性由灰白色各粒級砂巖，灰色灰黑色砂質泥巖、泥巖及煤層組成。井田東部該組地層大部被剝蝕，僅存于中西南部，最大殘留厚度約55m左右，與下伏地層呈連續(xù)沉積。（五）第三、四系(N+Q) 上部淡黃色黃土、砂土、亞砂土、質軟、疏松、垂直節(jié)理發(fā)育，局部含礫石層。厚度一般為010m，平均8.50m左右。 中部為棕黃色砂土、粘土、棕紅色粘土，含條帶狀鈣質結核層，厚度一般為040m，平均25m左右。 下部為棕紅色砂質粘土，礫石層夾有鈣質結核，底部見半膠結礫石層，礫石為石灰?guī)r及少量片麻巖。與下伏地層呈角度不整合接觸。厚度一般為0170m

25、，平均140m左右。二、含煤地層 井田內(nèi)含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)及二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)，現(xiàn)分述如下：（一）石炭系上統(tǒng)太原組(C3t) 該組地層為K1砂巖之底至L5灰?guī)r之頂，為一套海陸交互相含煤沉積，巖性由灰白色各粒級砂巖、灰色、灰黑色砂質泥巖、泥巖、黑色炭質泥巖、淺灰色石灰?guī)r及煤層組成，共含煤5層，自上而下編號為6、7、10、11、12號，其中，10號煤層為全井田可采煤層，其余煤層不穩(wěn)定，不可采，本組地層底部發(fā)育一層較穩(wěn)定的中粒砂巖(K1)，與下伏本溪組地層呈整合接觸。（二）二疊系下統(tǒng)山西組(P1s) 該組為一套陸相碎屑含煤地層，巖性由灰白色各粒級砂巖，灰色灰黑色砂質泥巖、泥

26、巖及煤層組成，本組厚度55m，共含煤5層，自上而下為2、3、4、5、5下號，其中，4號煤層為井田可采煤層，其它為不可采的薄煤層，本組地層底部發(fā)育一層穩(wěn)定的中粒砂巖(K2)，與下伏太原組呈整合接觸。三、地質構造（一）區(qū)域構造 本井田處于華北地臺之山西隆起之西緣，鄂爾多斯臺坳的河東斷凹部位，發(fā)育有近南北向褶皺及高角度的正斷層。區(qū)域構造主要有離石大斷裂和中陽離石向斜。本井田位于中陽離石向斜西翼北東部。（二）礦區(qū)構造本井田為一單斜構造，走向北西南東，傾向南西，傾角3°左右，斷層、陷落柱不發(fā)育，無巖漿巖侵入?？傊?，井田構造屬簡單類型(Ia)。第三節(jié) 煤層的埋藏特征一、煤層的賦存特征（一）含煤性

27、 井田內(nèi)賦存含煤地層為山西組、太原組，總厚度144.75m，含煤10層，煤層總厚約9.14m，含煤系數(shù)為6.31，其中山西組地層厚度55m，煤層厚度2.89m，含煤系數(shù)5.25，太原組地層厚度89.75m，煤層厚度6.25m，含煤系數(shù)6.96。（二）可采煤層 井田內(nèi)可采煤層共2層，分別為4、10號煤層，現(xiàn)分述如下： 4號煤層：位于山西組中下部，下距K2砂巖約24m左右，厚度1.942.02m，平均1.98m，結構簡單，含一層夾矸，頂板為砂質泥巖，底板為細砂巖，該煤層在井田東部已大面積剝蝕且風氧化嚴重，可利用資源僅賦存于井田西南部，為穩(wěn)定可采煤層，屬本礦批采煤層之一。 10號煤層：位于太原組中部

28、，L1灰?guī)r之下，上距4號煤層約28m左右。煤層厚度5.926.00m，平均5.96m，結構復雜，含夾矸04層，頂板為石灰?guī)r，厚度10m左右，底板為砂質泥巖，井田東部被剝蝕且風氧化，煤層經(jīng)風氧化后壓實變薄，該煤層為穩(wěn)定可采煤層，亦屬本礦批采煤層之一。 地層綜合柱狀圖1-3-1煤層特征見表1-3-1。表1-3-1 可采煤層特征表地層單位煤層編號厚度(m)層間距（m）可采程度頂?shù)装鍘r性最小最大平均頂板底板山西組41.942.021.9828穩(wěn)定可采砂質泥巖細砂巖太原組105.926.005.96穩(wěn)定可采石灰?guī)r砂質泥巖二、煤質及工業(yè)用途（一）煤的物理性質及煤巖特征各煤層主要為黑色、褐黑色，條帶狀結構，

29、玻璃和強玻璃光澤，硬度一般為23，有一定韌性，不規(guī)則狀，階梯狀斷口，比重稍大；內(nèi)生裂隙發(fā)育。1、宏觀煤巖特征各煤層的宏觀煤巖特征基本相近，宏觀煤巖組分以亮煤為主，次為暗煤，鏡煤、少量絲炭、宏觀煤巖類型主要為半亮型和半暗型，光亮型次之，少量暗淡型。條帶狀結構，線理狀結構，層狀構造，次為均一狀結構，塊狀構造。2、微觀煤巖特征4、10號煤的顯微煤巖組分以有機組分為主，無機組分次之；其中有機組分中又以鏡質組為主，絲質組次之，無機組分主要為粘土巖，少量石英及硫化物類。鏡質組油浸最大反射率(R°Max)：4號煤為1.36，10號煤為1.311.59，平均1.49（二）煤的化學性質、煤的用途1、煤

30、的化學性質根據(jù)2006年6月23日山西煤礦安全裝備技術測試中心檢驗報告及原報告對4號煤層煤質化驗資料，結果如下：水分(Mad)：原煤0.483.99，浮煤0.55;灰分(Ad)：原煤6.4711.00，平均9.57；浮煤6.638.00，平均7.32;揮發(fā)分(Vdaf)：原煤20.0023.22，平均21.67；浮煤20.3722.41，平均21.60;全硫(Std)：原煤0.390.64，平均0.5；浮煤0.510.66，平均0.59;發(fā)熱量(Qgr.d)：27.99MJkg;粘結指數(shù)(GR.I)：87;膠質層厚度(Y)：20.5mm;固定碳(Fc.d)：原煤67.62;焦渣特征(CRC)：

31、原煤7;真密度(TRD)：原煤1.30tm3;磷(Pd)：原煤0.0038;根據(jù)山西省離石區(qū)高崖灣煤礦擴建勘探(精查)報告對10號煤層煤質化驗資料，結果如下：水分(Mad)：原煤：1.50；浮煤：0.69; 灰分(Ad)：原煤15.8421.73，平均18.34；浮煤6.20 11.51，平均9.07;揮發(fā)分(Vdaf)：原煤18.7424.59，平均22.63；浮煤16.2420.25，平均17.23;全硫(St.d)：原煤1.022.11，平均1.52：浮煤0.861.96，平均1.47;發(fā)熱量(Qgr.d)：26.55MJkg;粘結指數(shù)(GR.1)：73;焦渣特征(CRC)：原煤56;磷

32、(Pd)：0.019;2、煤的用途4號煤為低灰、低硫、特低磷、高熱值之焦煤。10號煤為低灰中灰、中高硫高硫、特低磷、高熱值之焦煤。4號煤可用作煉焦用煤；10號煤可作煉焦配煤和動力用煤。（三）煤的工藝性能據(jù)地質報告資料，4、10號煤具有良好的結焦性，焦炭的抗碎性及耐磨性能良好。（四）煤的可選性據(jù)山西省離石區(qū)高崖灣煤礦擴建勘探(精查)報告資料，當選用理論灰分為8時，4號煤為極易選煤，10號煤為中等可選煤。當選用理論灰分為6時，4、10號煤均為極難選煤。三、瓦斯、煤塵爆炸性及煤的自燃性（一）瓦斯該礦4號煤層相對瓦斯涌出量3.14 m3/t，絕對涌出量0.82 m3/min，CO2相對瓦斯涌出量2.0

33、2 m3/t，絕對涌出量0.35 m3/min，為低瓦斯礦井。（二）煤塵本礦于2006年6月由山西煤礦安全裝備技術測試中心進行了4號煤煤塵爆炸性測試，煤層具有爆炸性。參照鄰近的七里灘村煤礦的鑒定資料，10*煤煤層也具有爆炸性。（三）煤的自燃本礦于2006年6月23日由山西煤礦安全裝備技術測試中心對4號煤層進行了煤的自燃傾向性測試，自燃等級為級，傾向性質為不易自燃；參照七里灘村煤礦鑒定資料，10號煤也為不易自燃煤層，自燃等級為級。四、其它開采技術條件頂、底板條件：(1) 4號煤層頂板巖性為砂質泥巖，厚度約4m左右，其上為一層厚約1m的粉砂巖，裂隙發(fā)育，不易管理。底板巖性為細砂巖，平均1.5m左右

34、，據(jù)鄰區(qū)高崖灣煤礦擴建勘探(精查)地質報告，頂板抗壓強度60.3-89.6MPa，穩(wěn)定性差。(2) 10號煤層頂板為L1石灰?guī)r，厚約18m左右，裂隙發(fā)育。底板巖性為砂質泥巖，厚度約3.50m左右，據(jù)鄰區(qū)高崖灣煤礦擴建勘探(精查)地質報告，頂板抗壓強度75.2161.7MPa，比較穩(wěn)定，但局部裂隙發(fā)育，加之地下水活動的影響，存在不穩(wěn)定因素。第二章 井田境界與儲量第一節(jié) 井田境界賈家溝井田由以下7個坐標點連線圈定，拐點坐標如下：1.X=4159000 Y=19511490 2.X=4159000 Y=19517495 3.X=4162928 Y=195183404.X=4163250 Y=1951

35、65105.X=4161250 Y=195157576.X=4161250 Y=195117967.X=4161239 Y=19518337本井田屬不規(guī)則井田，其南北最長距離為4200m，東西最長距離6475m,面積18.96km2。第二節(jié) 地質儲量的計算依地質報告中所提供的可采煤層底板等高線圖,因地質報告中未提供詳細的井田地質分級儲量資料,現(xiàn)根據(jù)井田面積,煤層厚度,容重的資料,將本井田內(nèi)的煤層都看作探明的可采儲量進行估算.經(jīng)提供的賈家溝井的地質儲量圖,計算本井田的面積為18956975平方米,根據(jù)地質報告中提供的資料,本井田設計的4號煤層的平均厚度為1.98m，10號煤層的煤層平均厚度為5.

36、96m,煤層的平均容重為1.45t/m3。 其工業(yè)儲量計算如下： Zc = S ×H×式中Zc礦井工業(yè)儲量，MtS 井田面積,H 煤層厚度,m煤的密度，即容重t/m3ZC1 = 18956975×1.98×1.45/cos3= 54500166t=54.5Mt10號煤層：ZC2 = 18956975× 5.96 × 1.45/cos3=164051007t=164.05Mt礦井工業(yè)總儲量：Zc = ZC1 + ZC2=54.5+164.05= 218.55Mt第三節(jié) 可采儲量的計算因井田邊界的煤柱、井筒及工業(yè)廣場的煤柱、城鎮(zhèn)與村莊煤柱

37、、河流煤柱及已探明的井田內(nèi)的斷層等所需的煤柱均沒有實際數(shù)字可選用,也沒有資料,所以按煤柱計算法進行估算。其中工業(yè)廣場等煤柱損失按工業(yè)儲量的10%計算,因4號煤層為中厚煤層,10號煤層為厚煤層，根據(jù)煤礦設計規(guī)范的要求,4號煤層的采區(qū)回采率為80%，10號煤層的采區(qū)回采率為75%。煤層可采儲量計算公式為：Z = （ Zc P ）× C式中Z 礦井可采儲量，MtZc 礦井工業(yè)儲量，MtP 保護工業(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，本礦井按儲量的10%計算，C表示采區(qū)采出率，4號煤層為中厚煤層,而10號煤層為厚煤層，所以取C1=80%，C2=75%。Z1= （Z

38、C1P）×C1 = 54.5×0.9×0.8 = 39.24MtZ2=（ZC2P）×C1 = 164.05×0.9×0.75= 110.73Mt所以：Z = Z1+Z2 = 39.24+110.73=149.97Mt第三章 礦井工作制度與生產(chǎn)能力第一節(jié)礦井工作制度由煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范規(guī)定，設計礦井年工作日數(shù)為330d。設計施行三八作業(yè)工作制，其中兩班生產(chǎn)，一班檢修，兩個采煤班，在采煤班內(nèi)進行“落、裝、運、支、移等工序，準備班進行回柱放頂、檢修設備、推移轉載機等工作。每煤班工作小時為8小時，每晝夜凈提升量為16小時。關于工作制度，按每

39、班完成的循環(huán)次數(shù)應為整數(shù)，即每一個循環(huán)不要跨班完成，否則不便于工序之間的銜接，施工管理也比較困難，不利于實現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)。第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力及服務年限礦山生產(chǎn)能力是礦山建設最重要的問題之一,生產(chǎn)能力確定的正確與否直接關系著企業(yè)投資和經(jīng)濟效益的好壞,因此必須認真的深入的調查研究以確定好礦山的生產(chǎn)能力根據(jù)實際情況、井田境界、煤層賦存條件、煤炭需求量及生產(chǎn)的需要和設計任務書，確定本井田年產(chǎn)量為150萬t/年。其設計依據(jù)如下：開采四號煤層時，布置一個工作面生產(chǎn)，每晝夜為兩個班生產(chǎn)，其中每班進5刀，工作面長度初步確定為200m,則根據(jù)條件可粗劣計算礦井工作面的生產(chǎn)能力為：0.8×5×

40、200×1.98×1.45×2×330×0.95=1440093t，采掘工作所出的煤按照回采出煤的10%計算，則年采掘出煤為1440093×10%=144009.3t，全礦井年出煤為1584102t.考慮生產(chǎn)過程可能出現(xiàn)停產(chǎn)整頓等情況，確定礦井生產(chǎn)能力為150 萬t/年。本礦井設計可采儲量為149.97Mt，礦井生產(chǎn)能力確定為150萬t/年，規(guī)程規(guī)定了大，中，小型礦井的服務年限以及生產(chǎn)能力與服務年限的關系式：T=Z/(AK )式中T礦井服務年限，a Z 礦井可采儲量，萬t(Z=149.97Mt ) A礦井設計生產(chǎn)能力，萬t/年。K儲量

41、備用系數(shù)，一般取1.5礦井服務年限：T=149.97/(1.5×1.5) =66.7（a）根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范的要求，生產(chǎn)能力為150萬t/年的礦井，其礦井設計服務年限應大于60年，本礦井設計服務年限為66.7年，符合煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范的要求。我國各類井型的礦井和服務年限見表3-2-1表3-2-1我國各類井型的礦井和服務年限井型設計生產(chǎn)能力(Mt/a)礦井服務年限特大3.05.070大1.22.460中0.450.950第四章 井田開拓第一節(jié) 井田開拓方式的確定一、確定開拓方式的主要原則1、確定井筒的形式、數(shù)目及其配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置；2、合理地確定開采水平數(shù)目和

42、位置；3、合理布置大巷及井底車場；4、確定礦井開采程序，作好開采水平的接替；5、進行礦井開拓延深，深部開拓及技術改造；6、力求簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少井巷工程量；7、盡可能提高機械化程度，提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)安全高效； 8、投資少，工期短，見效快。二、井筒的位置、形式、數(shù)目及礦井通風方式（一）工業(yè)廣場位置的選擇該區(qū)屬中、低山區(qū)，區(qū)內(nèi)地形復雜，侵蝕沖刷強烈，溝谷發(fā)育，井田總體地勢北高南低，最高點位于井田東北部，海拔為1179.16m，最低點位于井田西部沙麻溝村西，海拔為950.0m，最大相對高差為229.16m。 工業(yè)廣場的選擇應位于地面比較開闊，有足夠的場地布置主、副井地面生產(chǎn)系統(tǒng)；目前已具備較好

43、的供電條件，地面運輸條件良好，供水距離較近，征地費用較便宜的地方。并且盡量選擇位于井田儲量的中央，對井下開拓布置有利，礦井運輸和通風較有利的地方。根據(jù)上述原則，并結合該礦井的實際情況，將該礦井的工業(yè)廣場選在位于該井田內(nèi)的武家村附近。因為該處地勢較為開闊、平坦，而且此處的交通較為便利，也具備了良好的供電、供水系統(tǒng)。（二）井筒形式的選擇該礦工業(yè)廣場位于井田內(nèi)的武家村附近，該處煤層埋深約220m左右，可供選擇的井筒形式有斜井和立井。方案一 : 采用主、副斜井開拓方式。主斜井X=4160408.8，Y=19515249.2，作為主提升井，采用料石砌碹支護方式。主井筒內(nèi)鋪設膠帶輸送機，擔負全礦井的煤炭提

44、升任務，井筒方位角為180°，主井井筒傾角為23°兼作進風井，同時布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設臺階并安裝扶手作為礦井的安全出口。副斜井X=4160376.1，Y=19515609.2，作為運送材料、提升矸石之用，井筒方位角為270°，傾角為21°，采用料石砌碹支護方式，井筒內(nèi)鋪設軌道，擔負全礦井的矸石、材料。方案二 ：采用主斜井、副立井開拓方式。主斜井X=4161150.9，Y=19515102.3，作為主提升井，采用料石砌碹支護方式, 主井筒內(nèi)鋪設膠帶。輸送機，擔負全礦井的煤炭提升任務，主井井筒傾角為23°，井筒方位角為303°。兼

45、作進風井，同時布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設臺階并安裝扶手作為礦井的安全出口。副立井X=4160767.5，Y=19515415.3，作為運送材料、提升矸石之用。三、井田內(nèi)的再劃分 本礦井開采的4、10號煤層平均層間距為28m，4號層平均厚度為1.98m，10號層平均厚度為5.96m，4號煤為低灰、低硫、特低磷、高熱值之焦煤，10號煤為低灰中灰、中高硫高硫、特低磷、高熱值之焦煤。4號煤可用作煉焦用煤；10號煤可作煉焦配煤和動力用煤。由于本礦煤層傾角僅為3°屬于近水平煤層,所以可以決定采用帶區(qū)式開采。這種劃分方式的巷道布置系統(tǒng)簡單，巷道掘進工程量少，維護費用低，投產(chǎn)也較快；運輸系統(tǒng)簡單，

46、占用設備少，運輸費用低；通風路線短，風流方向轉折變化少，同時使巷道交叉點和風橋等通風構筑物也相應減少。四、大巷的布置 大巷布置采用集中布置在4號和10號煤層中,在4號煤層中集中布置一對軌道、回風大巷，通過軌道材料回風斜巷與回風大巷相聯(lián)。運輸大巷布置于10號煤層中，4號、10號煤層各工作面通過溜煤眼及進風斜巷與運輸大巷相聯(lián)。目前國內(nèi)大中型煤礦多采用煤層巷道掘進以減少矸石排放及縮短巷道掘進時間，所以，大巷布置推薦采用在煤層中集中布置方式且各大巷均采用半圓拱形斷面，錨噴支護。五、井田開拓方案 根據(jù)開拓方式布置原則、工業(yè)場地位置的選擇和煤層賦存條件，設計提出了兩個開拓方案進行比選，方案分述如下： 方案

47、一 :采用主、副斜井及集中回風立井開拓方式。主斜井X=4160408.8 ，Y=19515249.2，斜長708m,作為主提升井，采用料石砌碹支護方式。主井筒內(nèi)鋪設膠帶輸送機，擔負全礦井的煤炭提升任務，井筒方位角為180°，主井井筒傾角為23°兼作進風井，同時布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設臺階并安裝扶手作為礦井的安全出口。副斜井X=4160376，Y=19515609.18，斜長577 m，井筒方位角為180°，副斜井井筒傾角為21°,兼作進風井，采用料石砌碹支護方式，井筒內(nèi)鋪設軌道，作為運送材料、提升矸石之用。 在東西走向，沿井田邊界線布置大巷，大巷布置

48、采用集中布置,在4號煤層中集中布置一對軌道、回風大巷，通過軌道材料回風斜巷與回風大巷相聯(lián)。運輸大巷布置于10號煤層中，4號、10號煤層各工作面通過溜煤眼及進風斜巷與運輸大巷相聯(lián)。 回風立井1井口坐標X=4161249.6；Y=19517020.2，井筒垂深230m，井筒內(nèi)設置安全出口，供盤區(qū)1，盤區(qū)2回風專用；回風立井2井口坐標X=4161077.5，Y=19513610.2，井筒垂深230m，井筒內(nèi)設置安全出口，供盤區(qū)3回風專用；即采用盤區(qū)風井通風，這種通風方式通風路線短，盤區(qū)通風方便，風阻小，建井時還可以從幾個盤區(qū)同時施工，以加快礦井建設速度。 方案二:采用主斜井、副立井開拓方式。主斜井X

49、=4161150.9， Y=19515102.3，斜長742m,作為主提升井，采用料石砌碹支護方式,井筒方位角為303°，主井井筒傾角為23°。副立井X=4160767.5，Y=19515415.3,井筒深230m，井筒內(nèi)設置一對一噸礦車雙層雙車罐籠，一個材料罐籠帶平衡錘。擔負全礦井的材料、設備、矸石等全部提升任務，并兼作進風井，同時布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設臺階并安裝扶手作為礦井的一個安全出口。此種方式井筒比較分散,不易于集中管理，占用工業(yè)場地面積較大。 在東西走向及南北走向沿井田邊界線布置大巷，如方案二開拓圖所示。大巷布置采用集中布置,在4號煤層中集中布置一對軌道、回

50、風大巷，通過軌道材料回風斜巷與回風大巷相聯(lián)。運輸大巷布置于10號煤層中，4號、10號煤層各工作面通過溜煤眼及進風斜巷與運輸大巷相聯(lián)。 回風立井1坐標X=4159751.2；Y=19515369.5，井筒垂深230m，供盤區(qū)1?；仫L立井2坐標X=4161043.5；Y=19516232.3，井筒垂深230m，供盤區(qū)2回風專用?；仫L立井3坐標X=4161077.5；Y=19513610.2，井筒垂深230m，供盤區(qū)3回風專用。采用料石砌碹支護方式，井筒內(nèi)鋪設臺階并安裝扶手作為礦井的一個安全出口。六、兩方案的技術比較 結合該礦的實際情況，將該礦的工業(yè)廣場設在已具備較好的供電條件，地面運輸條件良好，供

51、水距離較近的武家村附近，這樣的選擇而且留設煤柱較少。考慮到該井田煤層埋深較淺，井筒形式的選擇主要有雙斜井和主斜副立兩種方案的選擇，兩方案各有優(yōu)缺點，現(xiàn)做技術比較如表4-1-1所示。由于該井田煤層傾角較小，為近水平煤層，故采用條帶式開采，對于大巷的布置也主用有兩種方案，但兩種方案的大巷布置均采用集中布置,在4號煤層中集中布置一對軌道、回風大巷，通過軌道材料回風斜巷與回風大巷相聯(lián)。運輸大巷布置于10號煤層中，4號、10號煤層各工作面通過溜煤眼及進風斜巷與運輸大巷相聯(lián)。目前國內(nèi)大中型煤礦多采用煤層巷道掘進以減少矸石排放及縮短巷道掘進時間，具體布置方式如前所述及兩方案對比圖所示。 兩方案的技術比較見表

52、4-1-1， 表4-1-1 開拓方案技術比較表井 筒 參 數(shù)方案一方案二主斜井，斜長708m主斜井，斜長742m副斜井，斜長577m副立井，垂深220m回風立井，垂深230m回風立井，垂深230m大巷 長度6398×3=19194m8468×3=25404m優(yōu) 點生產(chǎn)能力比較大,井筒掘進技術和施工設備比較簡單,掘進速度快,地面工業(yè)建筑,井筒裝備,井底車場及硐室都比立井簡單,一般無須大型提升設備,因而初期投資較少,建井期較短.大巷長度較短，運輸較為便捷。以膠帶斜井做主井，立井作為副井，這樣副井的輔助提升比價容易，提升能力也較大，而且通風路線短，阻力小，風量也較大。缺 點斜井井

53、筒維護費用高,提升費用較高,通風能力比立井差。井筒掘進技術和施工設備復雜,掘進速度慢,地面工業(yè)建筑,井筒裝備,井底車場及硐室比斜井復雜,初期投資較大,建井期長。 通過上表可知，方案二巷道掘進工作量較方案一巷道掘進工作量大；采用方案二所占用的工業(yè)場地也較大。 經(jīng)過比較,考慮本煤層埋藏不深,方案一采用副斜井,斜井具有的初期投資少,建井期短等優(yōu)點比較明顯,且主副井工業(yè)場地可以布置在一起,管理簡單方便,地面工業(yè)建筑,井筒裝備,井底車場及硐室都比較簡單.方案二采用副立井,立井的通風能力強的優(yōu)點不是太明顯,且主副井筒井口不在一處,相差682m,需要分別布置工業(yè)場地,造成工業(yè)場地比較分散,對管理造成不便.從

54、經(jīng)濟角度上來看，采用雙斜井的方案較采用主斜副立的方案更為經(jīng)濟，故本方案決定采用方案一的雙斜井的井筒形式。 對于大巷的布置，采用方案一顯然比方案二的投入費用更少，并且采用方案一的巷道布置形式，井下的交通更為便捷。故采用方案一所示的巷道布置形式。 綜上所述，決定采用方案一對井田進行開拓。第二節(jié) 盤區(qū)的劃分及開采順序根據(jù)選定的開拓方案, 整個礦井劃分為一個水平，每個煤層均劃為三個盤區(qū)。礦井開采順序首先投產(chǎn)4號煤層附近的一盤區(qū),在一盤區(qū)布置第一個工作面，并同時在一盤區(qū)準備第二個工作面，并采用帶區(qū)式煤倉，即兩個工作面共用一個煤倉。采完一盤區(qū)后,依次回采相繼的盤區(qū)。當4號煤層采完之后，再對10號煤層進行回采，具體的盤區(qū)劃分見礦井開拓平面圖 第五章 礦井基本巷道及建井計劃第一節(jié) 井筒、石門與大巷一、井筒數(shù)目及用途礦井達到設計生產(chǎn)能力時，共使用三個井筒，即主斜井、副斜井和回風立井。各井筒用途分述如下：（1）主斜井：擔負全礦井煤炭提升任務，并兼作進風井和安全出口。（2）副斜井：擔負全