采礦工程某礦0.90Mta新礦井設計論文

1、目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281285 前言1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281286 1礦區(qū)概述與井田特征2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281287 1.1概述2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281288 1.1.1礦區(qū)的地理位置與行政隸屬關系2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281289 1.1.2地形、地貌、交通等情況2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc26428129

2、0 1.1.3 氣候地震等情況3 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281291 1.2井田與其附近的地質特征3 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281292 1.2.1井田的地層層位關系與地質構造3 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281293 1.2.2含煤系與地層特征4 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281294 1.2.3水文地質5 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281295 1.3煤質與煤層特征5 HYPERLINK l _RefHeading

3、_Toc264281296 1.3.1井田煤層與埋藏條件5 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281297 1.3.2煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281298 1.3.3井田的勘探程度與進一步勘探要求7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281299 2井田境界與儲量8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281300 2.1井田境界8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281301 2.1.1井田圍8 HYPERLINK l

4、_RefHeading_Toc264281302 2.1.2邊界煤柱留設8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281303 2.1.3工業(yè)廣場保護煤柱留設8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281304 2.1.4邊界的合理性9 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281305 2.2井田的儲量9 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281306 2.2.1井田儲量的計算原則9 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281307 2.2.2礦井工業(yè)儲量10 HYPERLI

5、NK l _RefHeading_Toc264281308 3礦井的年產(chǎn)量、服務年限與一般工作制度12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281309 3.1礦井年產(chǎn)量與服務年限12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281310 3.1.1礦井的年產(chǎn)量12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281311 3.1.2服務年限12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281312 3.1.3礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性13 HYPERLINK l _RefHeading_Toc2642

6、81313 3.2礦井的工作制度13 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281314 4井田開拓14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281315 4.1井筒形式、位置和數(shù)目的確定14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281316 4.1.1井筒形式的確定14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281317 4.1.2井筒位置與數(shù)目的確定15 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281318 4.2開采水平的設計19 HYPERLINK l _RefHeading

7、_Toc264281319 4.2.1水平劃分的原則19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281320 4.2.2開采水平的劃分20 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281321 4.2.3設計水平儲量與服務年限23 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281322 4.2.4設計水平的巷道布置23 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281323 4.2.5大巷的位置、數(shù)目、用途和規(guī)格23 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281324 4.3采區(qū)劃分與開采順序2

8、4 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281325 4.3.1采區(qū)形式與尺寸的確定24 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281326 4.3.2開采順序25 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281327 4.4開采水平井底車場形式的選擇26 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281328 4.4.1開采水平井底車場選擇的依據(jù)26 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281329 4.4.2井底車場主要硐室27 HYPERLINK l _RefHeading_Toc

9、264281330 4.5開拓系統(tǒng)綜述30 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281331 4.5.1系統(tǒng)概況30 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281332 4.5.2移交生產(chǎn)時井巷的開鑿位置、初期工程量31 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281333 5采準巷道布置33 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281334 5.1設計采區(qū)的地質概況與煤層特征33 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281335 5.1.1采區(qū)概況33 HYPERLINK l _

10、RefHeading_Toc264281336 5.1.2 煤層地質特征與工業(yè)儲量33 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281337 5.1.3 采區(qū)生產(chǎn)能力與服務年限33 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281338 5.2采區(qū)形式、采區(qū)主要參數(shù)的確定34 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281339 5.2.1采區(qū)形式34 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281340 5.2.2采區(qū)上山數(shù)目、位置與用途34 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281341

11、 5.2.3區(qū)段劃分34 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281342 5.3采區(qū)車場與硐室35 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281343 5.3.1車場形式35 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281344 5.3.2采區(qū)煤倉35 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281345 5.4采準系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)36 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281346 5.4.1采準系統(tǒng)36 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281

12、347 5.4.2通風系統(tǒng)36 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281348 5.4.3運輸系統(tǒng)36 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281349 5.5采區(qū)開采順序36 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281350 5.6采區(qū)巷道斷面37 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281351 6采煤方法39 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281352 6.1采煤方法的選擇39 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281353 6.1.1

13、選擇的要求39 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281354 6.1.2采煤方法39 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281355 6.2開采技術條件39 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281356 6.3工作面長度的確定40 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281357 6.3.1按通風能力確定工作面長度40 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281358 6.3.2根據(jù)采煤機能力確定工作面長度41 HYPERLINK l _RefHeading_Toc

14、264281359 6.3.3按刮板輸送機能力校驗工作面長度41 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281360 6.4采煤機械選擇和回采工藝確定42 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281361 6.4.1采煤機械的選擇42 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281362 6.4.2配套設備選型44 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281363 6.4.3回采工藝方式的確定44 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281364 6.5循環(huán)方式選擇與循環(huán)圖表的編制

15、47 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281365 6.5.1確定循環(huán)方式47 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281366 6.5.2勞動組織表48 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281367 6.5.3機電設備表49 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281368 6.5.4 技術經(jīng)濟指標表50 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281369 7建井工期與開采計劃51 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281370 7.1建井工

16、期與施工組織51 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281371 7.1.1建井工期51 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281372 7.1.2工程排隊與施工組織排隊52 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281373 7.2開采計劃53 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281374 7.2.1開采順序與配產(chǎn)原則53 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281375 7.2.2開采計劃53 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281376

17、 8礦井通風55 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281377 8.1概述55 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281378 8.2礦井通風系統(tǒng)的選擇55 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281379 8.2.1通風方式的選擇56 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281380 8.2.2通風方法的選擇57 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281381 8.3礦井風量的計算與風量分配57 HYPERLINK l _RefHeading_Toc26428138

18、2 8.3.1礦井總進風量57 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281383 8.3.2回采工作面所需風量的計算58 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281384 8.3.3掘進工作面所需風量59 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281385 8.3.4硐室所需風量的Qd的計算60 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281386 8.3.5其他巷道所需風量61 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281388 8.3.6風量的分配1762 HYPERLINK l

19、 _RefHeading_Toc264281389 8.4礦井總風壓與等積孔的計算62 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281390 8.4.1計算原則62 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281391 8.4.2計算方法64 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281392 8.4.3計算等積孔65 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281393 8.5通風設備的選擇66 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281394 8.5.1礦井主要扇風機選型計算66 HY

20、PERLINK l _RefHeading_Toc264281395 8.5.2電動機選型計算68 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281396 8.5.3耗電量68 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281397 8.6災害防治綜述1369 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281398 8.6.1井底火災與煤層自然發(fā)火的防治措施69 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281399 8.6.2 預防煤塵爆炸措施70 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281400

21、 8.6.3 預防瓦斯爆炸的措施70 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281401 8.6.4 避災路線70 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281402 9礦井運輸與提升71 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281403 9.1概述71 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281404 9.2采區(qū)運輸設備的選擇71 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281405 9.2.1采區(qū)運輸上山皮帶的選擇71 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264

22、281406 9.2.2采區(qū)軌道上山運輸設備的選擇72 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281407 9.2.3運輸順槽機和皮帶機選擇72 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281408 9.2.4回風順槽中運輸設備的選擇73 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281409 9.2.5工作面刮板輸送機的選擇73 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281410 9.3主要巷道運輸設備的選擇74 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281411 9.4提升74 HYPE

23、RLINK l _RefHeading_Toc264281412 9.4.1提升系統(tǒng)的合理確定74 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281413 9.4.2主井提升設備的選擇75 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281414 9.4.3副井提升設備的選擇76 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281415 10礦井排水77 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281416 10.1礦井涌水77 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281417 10.1.1概述77

24、HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281418 10.1.2礦山技術條件78 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281419 10.2排水設備的選型計算78 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281420 10.2.1水泵選型78 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281421 10.3 水泵房的設計80 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281422 10.3.1水泵房支護方式和起重設備80 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281423

25、 10.3.2水泵房的位置80 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281424 10.3.3水泵房規(guī)格尺寸的計算80 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281425 10.4水倉設計81 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281426 10.4.1水倉的位置與作用81 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281427 10.4.2水倉容量計算81 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281428 11技術經(jīng)濟指標83 HYPERLINK l _RefHeading_To

26、c264281429 11.1 全礦人員編制83 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281430 11.1.1井下工人定員83 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281431 11.1.2井上工人定員83 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281432 11.1.3管理人員83 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281433 11.1.4全礦人員84 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281434 11.2勞動生產(chǎn)率84 HYPERLINK l _RefHeadin

27、g_Toc264281435 11.2.1采煤工效84 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281436 11.2.2井下工效84 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281437 11.2.3生產(chǎn)工效84 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281438 11.2.4全員工效84 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281439 11.3成本85 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281440 11.4全礦主要技術經(jīng)濟指標86 HYPERLINK l _RefHeadin

28、g_Toc264281441 結論92 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281442 參考文獻93 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281443 附錄A94 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281444 附錄B97序中國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國，煤炭在中國經(jīng)濟和社會發(fā)展中發(fā)揮著非常重要的作用。它是煤炭工業(yè)的糧食。在中國一次能源消費中，煤炭占75%以上。煤炭發(fā)展的速度將直接影響國計民生。作為一名采礦專業(yè)的學生，我很榮幸能為我國的煤炭工業(yè)做出貢獻。畢業(yè)設計是畢業(yè)生將大學專業(yè)理論知識與實踐相結合的重要環(huán)節(jié)，是我們步入

29、工作崗位的過度環(huán)節(jié)。在設計過程中學到的知識很可能直接帶到眼前的工作崗位上，所以尤為重要。通過設計，學生可以全面、系統(tǒng)地應用和鞏固所學知識，掌握礦山設計的方法、步驟和內容，培養(yǎng)實際事物與理論相結合的工作作風和嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，培養(yǎng)自己的科研能力，提高技術文件的編制和計算能力，也提高計算機應用能力和其他能力。本規(guī)范是官屯礦0.90Mt/a井田的初步設計規(guī)范。指導老師會在收集到地質資料的前提下，進行指導，合理運用平時和課堂上積累的知識，查找相關資料，從而設計出高產(chǎn)高效安全的現(xiàn)代化礦井。本設計規(guī)范詳細描述了礦井開拓、采掘、運輸、通風、提升和工作面采煤方法的各個方面，并進行了技術經(jīng)濟比較。討論了本次設計的

30、合理性，完成了畢業(yè)設計的要求。同時配有說明，讓設計更容易理解和接受。在設計過程中得到了指導老師的詳細指導和同學們的悉心幫助，在此表達一下自己的感受。由于設計時間和本人能力有限，錯誤和疏漏在所難免。希望老師能給我一些批評和指正。1礦區(qū)概況及井田特征1.1概述1.1.1礦區(qū)的地理位置和行政隸屬關系礦區(qū)位于開平煤田峰峰北側，距市區(qū)東北約13km的荊各莊村附近。礦井走向長度5km，傾斜長度2.2km，開采面積11km2。距南馬家溝礦業(yè)公司6公里，中間隔著陡河，北距陡河發(fā)電廠3.5公里。屬開平區(qū)管轄。1.1.2地形、地貌、交通等。1)地形為平坦沖積平原，北部山區(qū)為燕山余脈。井田的北、東、南三面都是低矮的

31、山地，山前頗有扇形地貌。井田地面標高-100米。2)運輸?shù)V區(qū)交通十分便利。鐵路:通往用煤大戶陡河電廠的專用線，在井田上方與綠豆線相交；另一條經(jīng)馬家溝礦業(yè)公司與老井山線開平站相連。公路:北10公里與北京高速、102國道相連，南7公里經(jīng)開平與205國道、天津高速相連，形成較為完善的交通網(wǎng)絡，四通八達。井田內有8個自然村，主要從事農業(yè)，除東辛莊外，其他7個村已搬遷。圖1-1官屯礦交通位置圖圖1-1劉官屯礦區(qū) HYPERLINK ./%20%20%20%20:/211.151.93.98/search.aspx%3Fq=mining+area+traffic+location+map+&p=0 交通和

32、位置3)水文學這一帶東南部的陡河。起源于北部山區(qū)。這條河的下游與石榴河匯合。向南流入渤海。主流總長100公里。這條河不穩(wěn)定，終年不凍。雙橋村有一個水庫。大壩與井田東端的最近距離為2.2km。河流最高陡水位為+219.5m。約低于地面標高40m。冬季水位在+216至+217米之間。1.1.3氣候地震等。這個地區(qū)屬于半大陸性氣候。夏天炎熱多雨。東南風；冬天很冷。秋冬西北風。雨季集中在7、8、9月。年平均降雨量為648.8毫升。最高溫度為38.5攝氏度.最低溫度為-22.6。年平均氣溫10.6。冰凍期為11月20日至次年3月初。冰凍深度為0.66米。地震烈度為六度。1.2井田及其附近的地質特征1.2

33、.1井田內地層與地質構造的關系。開平煤田位于燕山南麓，構造上位于中朝地臺燕山沉降帶的東南側。在地質力學體系上，燕山煤田南麓位于天山-陰山帶狀構造帶、新華夏構造帶和齊魯-賀蘭山之字形三大構造體系的交匯處。受新華夏系構造體系的影響，開平煤田由一系列北北東向褶皺和逆斷層組成。受緯向構造影響，開平煤田北部逐漸向南彎曲，轉向近東西向。煤系地層由石炭系中部地層、上開平組和各莊組、下二疊統(tǒng)大廟莊組和唐家莊組組成。巖性主要為砂巖和泥巖，基底地層為中奧陶統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r，分布于煤田周邊，與煤系地層呈不整合接觸。井田地質特征見表1-1。煤田向南傾斜，其南界可能穿越寶坻-奔城斷裂，延伸至另一個次級構造單元華北斷陷。根

34、據(jù)鉆孔和電測曲線對比，本區(qū)主要有兩條斷層，即F1和F2。區(qū)內未發(fā)現(xiàn)大規(guī)模的巖漿活動，主要分布在煤田的西部和南部，區(qū)內未發(fā)現(xiàn)區(qū)域變質和侵入變質作用。注:根據(jù)美國國家地層委員會2001年和國際地層委員會2004年發(fā)布的時間劃分方案，石炭紀分為兩部分，二疊紀分為三部分。但為了方便與礦內其他數(shù)據(jù)匹配，仍采用舊的時間劃分方案。該字段以否為界。西至號勘探線和F1斷層，東至號勘探線，北至-300米等高線，南至-750等高線。天府礦區(qū)有兩個可采煤層，即9號煤層和12-2號煤層。表1-1井田地質特征表標簽。1-1井場地質特征表分界線領帶聯(lián)合年齡組厚度/米新生代四元體系Q 不整合 瓦利組0890增長古老的生長分界

35、線迪亞斯尚同P222800P21古冶組346夏彤P12唐家莊組一百八P11大廟莊組79石頭煤領帶尚同C32各莊集團74C31開平集團70中通C2組-平行不整合-平行不整合馬家溝組65下面的古老的生長分界線深奧的領帶中通氧氣345夏彤O12梁家山組115O11葉祖203寒冷武術領帶尚同33鳳山組六十八32長山組4831孤山組82中通2夏族120夏彤12饅頭組15011井兒峪組263元朝(1206-1368年)古老的分界線搖動黎明領帶尚同Z2W米屋山組1200Z2Y壯族名流夏彤Z1K高于莊組600Z1T+H玉皇崖關組 不整合 五臺群450太古代群千絲念氬1.2.2含煤地層及地層特征開平煤田的構造形

36、態(tài)以褶皺為主，線性排列明顯，向斜背斜多呈平行排列。自西向東，兩側有虞姬向斜和臥螺谷向斜、豐登塢背斜、車舟山向斜、北梓園背斜、萬道山-西缸窯向斜、鳳山-姚剛向斜、開平向斜。本次設計的十組煤分為四層，中間厚，沿途兩邊逐漸變薄。但從鉆孔來看，變化不大，整個十組煤厚度均勻。從全礦來看，煤層東小西大。深角小，淺角大。1)表土和風化層的深度礦區(qū)地勢平坦，被第四系沖積層覆蓋，沖積層較厚。井田淺部以風成細粉砂巖為主，顆粒細小均勻。表土平均厚度為100米，有流沙。2)煤層和可采層總數(shù)該區(qū)煤層巖性變化不大，煤層結構較為簡單，含少量夾矸，共包括十一個煤組。本次設計全區(qū)共發(fā)育10組煤，9和12-2為可采煤層。水文地質

37、學京東四礦水文地質條件一般，共有八個含水層，自下而上如下:1)奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層()2) K2 K6砂巖裂隙承壓含水層()3)K6 12煤砂巖裂隙承壓含水層()4)9煤 7煤砂巖裂隙承壓含水層()5)5煤()上方砂巖裂隙承壓含水層6)風化帶裂隙和孔隙承壓含水層()7)第四系底部有卵石孔隙的承壓含水層()8)第四系中上部孔隙承壓含水層和孔隙潛水含水層()其中，、與礦山生產(chǎn)密切相關。全礦井預計涌水量:最大涌水量為419.6m3/h正常涌水量為256.3m3/h1.3煤質和煤層特征1.3.1井田煤層及埋藏條件煤層主走向為東西向，整體呈近似矩形，煤層賦存相對穩(wěn)定，全區(qū)發(fā)育，平均傾角約14?？?/p>

38、采煤層間距見表1-2。表1-2煤層間距見表。表1-2接縫間距表煤層平均厚度(米)煤層間距(米)九四1512-2三煤層賦存狀態(tài)10個煤組分為9層和12-2層。整個地區(qū)的發(fā)展。見煤層直方圖，如圖1-2所示。圖1-2綜合直方圖圖1-2綜合柱狀圖在本區(qū)煤層中，包體巖石在井田中部最薄，向南北兩翼逐漸變厚，傾向變化不大，南北方向變化不大。該組地層一般厚度為72.60米，主要為粉砂巖，粘土巖含量減少。各種巖石的百分比為:粘土巖10.1%，粉砂巖52.6%，砂巖31.4%，石灰?guī)r2.9%。巖相組合由淺海薄層泥質碳酸鹽巖和瀉湖灣粉砂巖與砂巖沉積物的交替沉積組成。煤的容重見表1-3。表1-3煤的堆積密度表1-3煤

39、的堆積密度單位重量最小的最高的平均的噸/立方米1.191.461.30該組有三層灰?guī)r，自下而上分別命名為K4、K5和K6，其中K5灰?guī)r為深灰色泥質生屑巖，有時接近鈣質粘土巖。其特征是灰白色的動物殼，富集成層，與深灰色泥質灰?guī)r交替成細條，形成明顯的水平層理和水平波狀層理，易與其他灰?guī)r相區(qū)別。瘦但相對穩(wěn)定。該組的突出特征是含煤沉積的出現(xiàn)，這是一個典型的海陸交互相沉積序列。井田內偽煤層最多為薄泥巖，直接頂板一般為粘土巖或粉砂巖，底板多為粉砂巖。雖然該區(qū)巖性變化較大，但有一定的規(guī)律，即自東向西，自下而上，巖性由細到粗逐漸變化，北部和中部相對穩(wěn)定。各種砂巖層理不發(fā)育，破碎，易風化，具有較強的膨脹性。遇水

40、軟化，斷裂帶附近層間滑動發(fā)育。其巷道圍巖不穩(wěn)定，易發(fā)生冒落變形，煤層間巷道有不同程度的移動和破壞。1.3.2煤層含氣，具有自燃性和爆炸性。該井田煤層瓦斯含量很低，屬于低沼礦井。根據(jù)實驗室資料，絕對瓦斯涌出量為1.27 5.56 m3/min，平均為4.75 m3/min，相對瓦斯涌出量為0.39 3.38 m3/t，平均為1.17 m3/t，煤塵爆炸指數(shù)為:38.42% 64.20%；由于該地區(qū)煤的燃點低，容易自燃。煤塵測試結果顯示，火焰長度為40mm，巖粉含量為55%，具有爆炸性。自燃期為3-6個月。1.3.3井田勘探程度及進一步勘探要求目前勘探程度已達到精查，高品位儲量已確定50%以上。但

41、為滿足未來生產(chǎn)要求，應提高勘探程度，使高品位儲量達到70%以上。2井田邊界及儲量2.1礦區(qū)現(xiàn)狀礦場圍欄該字段以否為界。西至勘探線和F1斷層，東至號勘探線，北至-300等高線，南至-750等高線。天府礦區(qū)有兩個可采煤層，即9號煤層和12-2號煤層。2.1.2邊界煤柱設計礦井走向長度5km，傾斜長度2.2km，開采面積11km2。井田地形較為完整，根據(jù)相關規(guī)定和安全考慮，井田周圍分別留設20m境界煤柱。由于井田西部和南部被斷層所包圍，井田西部和南部邊界為外大邊界保護煤柱。根據(jù)煤礦安全規(guī)程2，邊界煤柱的留設方法和尺寸為:1)離開30m井田邊界的煤柱；2)該階段煤柱傾斜長度為60m。如果是分兩個階段離

42、開，30m分別留在上、下兩級；3)斷層煤柱每側20m；4)在礦區(qū)邊界留10m煤柱。根據(jù)煤炭工業(yè)設計規(guī)范1和礦山安全規(guī)程2的有關資料要求和規(guī)定，本井田留設的各種保護煤柱是合理的，符合規(guī)定。2.1.3工業(yè)廣場保護煤柱設計根據(jù)設計規(guī)定，工業(yè)場地占地45-90萬t/年，1.2-1.3公頃/10萬t；200-180萬噸/年，0.9-1.0公頃/10萬噸；400-300萬噸/年，0.7-0.8公頃/10萬噸，400-600萬噸/年，0.45-0.6公頃/10萬噸。該礦設計年產(chǎn)量為90萬噸，因此工業(yè)廣場占地面積S=(90/10)*1.2=10.8公頃=10.8萬m2。工業(yè)廣場設計為長方形，長380米，寬29

43、0米。確定地面保護區(qū)域后，用移動角度劃定煤柱周長。工業(yè)場地的地面保護區(qū)應包括保護對象和寬度為15m的圍欄帶。在工業(yè)場地的井筒中，圈定保護煤柱時，地面保護對象應包括絞車房、井口房或通風機房、風道等。圍帶寬度為15米。2.1.4邊界合理性在本井田的劃分中，充分利用現(xiàn)有條件，既減少了煤柱的損失，又降低了開采的技術難度，使工作面的部署更加容易。同時，本井田的劃分使儲量與產(chǎn)量相適應，礦井生產(chǎn)能力與煤層賦存條件和開采技術設備條件相適應。井田大小合理，條帶尺寸滿足煤炭工業(yè)設計規(guī)范1的要求，方向長度劃分合理，使礦井的開采有足夠的儲量和足夠的服務年限，避免了礦井生產(chǎn)的緊張接替。根據(jù)煤炭工業(yè)設計規(guī)定1，礦區(qū)的開采

44、順序必須遵循先近后遠，逐步向邊界擴展的原則，并應符合下列要求:1)首采區(qū)應布置在構造簡單、儲量可靠、開采條件好的區(qū)塊內，并應靠近工業(yè)廣場保護煤柱邊界線。2)開采煤層時，采區(qū)應分組或集中布置。對于煤與瓦斯突出的危險煤層、受突涌水威脅的煤層或煤層間距較大的煤層，應單獨布置采區(qū)。3)合理開采含多種煤的煤層。綜上所述，該礦首采區(qū)位于工業(yè)廣場西北側附近，礦區(qū)儲量豐富，有利于集中運輸，降低巷道開拓成本，因此井田劃分合理。因此，綜上所述，本井田的劃分是合理的，也就是說，本井田設計的邊界是合理的。2.2井田儲量2.2.1礦井儲量計算原則1)按地下實際煤炭儲量計算，不考慮開采、選礦和加工過程中的損失；2)儲量計

45、算的最大垂向深度與勘探深度一致。對于大中型礦井，一般不超過1000m；3)精查階段煤炭儲量計算圓應與劃定的井田邊界圓一致；4)計算儲量時，所有水平開采的井田也要水平計算儲量；5)因一定技術條件不能開采的煤炭，如鐵路兩側、河流、重要建筑物的保安煤柱等，應單獨計算儲量；6)當煤層傾角不大于15度時，可用煤層的偽厚度和水平投影面積計算儲量；7)煤層中厚度大于0.05米的高灰煤(矸)不參與儲量計算；8)參與儲量計算的各煤層原煤干燥后的灰分不大于40%。2.2.2礦山工業(yè)儲備礦山工業(yè)儲量:勘探地質報告提供的可用儲量的A、B、C級。本井田工業(yè)儲量計算:1)工業(yè)儲備煤層埋深在-300 -750標高之間。工業(yè)

46、儲備為:eg = 11000000(4+3)1.3/cos 14 = 103195876.3t2)井田內永久煤柱井田內永久煤柱損失包括鐵路、井田邊界、斷層保護煤柱、淺部礦井水下開采防水煤柱。 = 1 * alphabetic * MERGEFORMAT a斷層煤柱損失斷層兩側留有20m保護煤柱，該斷層面積為1188 40 = 47520m。因此，斷層保護煤柱損失為47520(3+4)1.3 = 43.2萬t。 = 2 * alphabetic * MERGEFORMAT b井田邊界煤柱損失井田內留有30m的界樁，全長13528m；邊界保護煤柱面積為405840米。經(jīng)過計算，因此，邊界保護煤柱損

47、失為:40584071.3 = 369.31萬tP1 = 43.2+369.31 = 412.51萬噸3)礦井設計儲量es = eg-P1 = 10319.58-412.51 = 9907.07萬噸4)礦區(qū)回采率采區(qū)回采率應符合下列要求:厚煤層不得低于75%；中厚煤層不應小于80%；薄煤層不應小于85%。整個礦區(qū)的回采率按以下公式計算:=0.775)礦井設計可采儲量Ek=( Es-Pz) (2-1)中中ek-設計可采儲量Es井田設計儲量Pz煤柱損失礦區(qū)平均回采率煤柱損失Pz主要包括工業(yè)廣場壓煤、階段間煤柱等。y工業(yè)廣場壓煤9煤層煤壓=(828+905)683241.3 = 307.75萬t12

48、-2煤層煤壓=(840+926)704231.3 = 242.44萬ty = 307.75+242.44 = 550.19萬噸階段煤柱=(2851+1861)(4+3)1.3cos 14 = 4.42tPz=550.19+4.42=554.61設計可采儲量:EK = (ES-PZ)=(9907.07-554.61)0.77 = 7201.4萬噸3 .礦井的年產(chǎn)量、服務年限和一般工作制度3.1礦井年產(chǎn)量及服務年限3.1.1礦井年產(chǎn)量礦山的年產(chǎn)量(生產(chǎn)能力)是否合理，對于保證礦山能否快速投產(chǎn)、達產(chǎn)、產(chǎn)生效益至關重要。礦井生產(chǎn)能力與地質構造、水文地質條件、煤炭儲量和質量、煤層賦存條件、建井條件、采掘

49、機械化裝備水平、市場銷售等諸多因素有關。經(jīng)過分析比較，設計礦井生產(chǎn)能力確定為0.9 Mt/a，合理可行，原因如下: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。該井田可采煤層達2層，工業(yè)儲量1.03億噸。按0.9Mt/a的生產(chǎn)能力，可以滿足礦井服務年限的要求，具有投資少、效率高、成本低、效益好的優(yōu)點。2)良好的開采技術條件。本井田煤層賦存穩(wěn)定，井田面積大，煤層埋藏適中，傾角小，構造簡單，水文地質條件和地質構造簡單，煤層結構單一，適宜綜合機械化開采?？刹擅簩泳鶠楹衩簩?。3)建井和外運條件本井田煤層賦存條件良好，為提高建井速度、縮短工期提供了良好的地質條件。本井田交通十分便利。官屯井田大部

50、分位于交通要塞豐南市，是華北通往東北的咽喉。京、京、大鐵路貫穿全境。山西至北京干線全長公里，橫跨東西，東有港口，西有相鄰港口。這個新建的港口位于天津和北京之間。鐵路和公路交織成網(wǎng)，交通發(fā)達，為煤炭資源運輸提供了便利條件。綜上所述，由于礦井條件優(yōu)越，加上外部運輸條件，礦井生產(chǎn)能力為90萬t，是可行合理的，符合煤礦安全規(guī)程和設計規(guī)定的相關要求。服務年限該礦工業(yè)儲量1.03億噸，設計可采儲量7201.4萬噸。按照0.9Mt/a的生產(chǎn)能力，考慮1.4的儲量儲備系數(shù)，則(3-1)式中:K 礦井儲量系數(shù)，取1.4。a-礦井生產(chǎn)能力，0.9Mt/aZK-礦井可采儲量，萬tP 礦井服務年限，年替代數(shù)據(jù)P= 7

51、201.4 /(901.4)=57.15年由于使用壽命大于45年，符合設計規(guī)范要求。3.1.3礦井增產(chǎn)和減產(chǎn)期間，增產(chǎn)的可能性。油井建好后，產(chǎn)量會發(fā)生變化，其可能性是:1)地質條件勘探有誤差，可能出現(xiàn)新的斷層。2)隨著國民經(jīng)濟發(fā)展對煤炭需求的變化，礦井產(chǎn)量有所增加或減少。3)礦井每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有一定的儲備能力。礦井投產(chǎn)后，迅速突破設計能力，提高工作面生產(chǎn)能力。4)工作面回采率提高，導致同等條件下礦井服務年限增加。5)礦區(qū)地質構造簡單，儲量可靠，投產(chǎn)后有可靠的儲量和較好的開采條件。3.2礦井的工作制度結合煤層條件、礦井儲量、達到產(chǎn)量所需時間；同時，考慮到設備維護、工人工作時間等實際因素，在滿足煤

52、礦安全規(guī)程的條件下，本礦工作制度安排如下:我的工作日是330天。本礦工作制度采用“三八”制，采煤兩班制，維修一班制，日工作時間16小時。4井田開拓井田開拓方式應通過礦井設計生產(chǎn)能力、地形地貌條件、礦井地質條件、煤層賦存條件、開采工藝、設備設施等綜合因素比較確定。隨著系統(tǒng)的優(yōu)化。因此，在解決井田開拓問題時，應遵循以下原則:1)執(zhí)行煤炭行業(yè)相關技術政策，為多煤、早煤、好煤、低投入、低成本、高效率創(chuàng)造條件。要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證高產(chǎn)安全的條件下，減少開拓工作量；特別是初期建設量，節(jié)省基建投資，加快礦井建設。2)合理開發(fā)部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。3)合理開發(fā)國

53、家資源，減少煤炭損失。4)必須執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關規(guī)定。要建立完善的通風系統(tǒng)，創(chuàng)造有利的生產(chǎn)條件，減少巷道維護，保持主要巷道完好。5)要適應當前國家的技術水平和設備供應，為采用新技術、新工藝，發(fā)展采煤機械化、綜合機械化和自動化創(chuàng)造條件。6)根據(jù)用戶需要，對不同煤質、不同類型的煤層分別開采，與其他有益礦物進行綜合開采。4.1軸形式、位置和數(shù)量的確定4.1.1井筒形式的確定豎井是連接地面與井下的咽喉，是整個礦井的樞紐。井筒選擇應綜合考慮建設工期、資金投入、礦井勞動生產(chǎn)率和煤炭生產(chǎn)成本，結合開發(fā)的具體條件選擇井筒。就礦井開拓的井筒形式而言，一般有以下幾種形式:平硐、斜井、立井和混合井。對以下表單進

54、行技術分析，然后確定采用哪種開發(fā)方法。平硐:一般適合淺煤層埋藏，要有適合平硐掘進的高地勢，如山地或丘陵，即工業(yè)廣場上方要有一定的煤炭儲量。這個井田地形比較平緩，高低地面最大高差只有幾十米，煤層埋藏較深。顯然，在該井田開拓平硐是不可行的。斜井:首先要求利用斜井開拓煤層淺、傾角大的傾斜煤層，局部地表沖積層較厚。當采用立井難以開拓時，即使煤層埋藏較深，也只能在鉆長斜井的條件下使用。但本井田情況并非如此，所有可采煤層均在-50m以下，最深處達-500m。這樣，如果按照皮帶斜井設計，傾角不大于17度，此時斜井的軸長會很大。長斜井提升幾乎不可能，工程量也非常巨大。加上相關的維護和運輸費用，以上因素決定了在

55、本井田采用斜井開拓是不可行的。立井:適用于煤層埋藏較深，近地表沖積層不厚的情況，越是這種情況，立井越顯示出優(yōu)越性?；煅獌?為了這個礦。因為采用平硐和斜井不可行，所以不考慮混合式。本井田煤層埋藏較深，近地表沖積層較薄，不會影響豎井的開挖。此外，豎井發(fā)展的一大優(yōu)勢是，如果基巖產(chǎn)狀穩(wěn)定，挖掘后，其維護成本幾乎為零。本井田采用立井開拓時，也適用于煤炭提升。根據(jù)煤炭工業(yè)設計規(guī)定1，該煤層具有埋藏深、表土層厚、水文地質條件復雜、主要可采煤層賦存穩(wěn)定、儲量豐富等特點。本設計采用立井開拓。4.1.2井筒位置和數(shù)量的確定1)軸的數(shù)量a .根據(jù)本礦區(qū)煤層埋藏的具體情況，各豎井均采用立井。一個主軸、一個副軸和一個風

56、井(見圖4-1、4-2和4-3)。c井筒參數(shù)表4-1井筒參數(shù)表4-7井室參數(shù)井筒名稱使用井筒長度/米提升方案截面尺寸直徑/米凈截面積/主軸煤炭提升520箕斗提升5.523.75副軸風、人、物、矸石。480籠式繞組7.034.46通風井同時回風緊急出口2006.028.30本次設計采用主井、副井、風井三井的井田開拓方式，通風方式為中央邊界通風。2)井筒的位置選擇井眼位置的原則:a有利于第一水平的開采，兼顧其他水平，有利于井底車場的布置和主要運輸大巷的選擇。石門數(shù)量少。b有利于首采區(qū)不僅在立井附近的富煤段，而且在首采區(qū)，會少動或不動。井田兩翼儲量基本平衡。c井筒不易通過厚表土、厚含水層、斷層破碎帶

57、、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層。d工業(yè)廣場應充分利用地形，具有良好的工程地質條件，避開高山、低洼地帶和采空區(qū)，不受滑坡和洪水威脅。e工業(yè)廣場要少占農田，少壓煤。f、水源、電源較近，礦井位于鐵路短線上，道路布局合理。便于安排工業(yè)場地的位置，主要根據(jù)以下原則:a .有足夠的空間布置礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構筑物。b有良好的工程和水文地質條件，盡量避開滑坡、巖石崩塌、溶洞、流沙層等不良地段，既方便施工，又能防止自然災害的侵襲。c便于礦井供電、供水和運輸，附近有便于建設居民區(qū)和排矸設施的地方。d .豎井和工業(yè)場地應避免洪水，豎井位置應高于當?shù)刈罡吆樗?。e、充分利用地形，使地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)場地

58、總平面布置及其地面交通合理，盡量少平整場地。對井田有利的井筒位置，確定依據(jù):傾斜方向的位置:從保護井筒和工業(yè)場地繁榮的煤柱損失來看，越靠近淺部，煤柱尺寸越?。辉浇咏疃?，煤柱損失越大。因此，豎井沿傾斜方向位于井田的中上部。到位置。a)豎井沿井田方向的位置應在井田的中心。當井田儲量分布不均勻時，應在儲量分布的中心，形成儲量相對平衡的兩翼井田。應避免豎井偏向一側造成單翼開采的不利局面。b)豎井位于井田中部時，沿井田的運輸工作量較小，井田側相應的井下運輸工作量大于前者。c)豎井位于井田中部時，兩翼產(chǎn)量平衡，兩翼開采結束時間接近。d)豎井位于井田中央時，兩翼風量分配相對均衡，通風線路短，通風阻力小。綜

59、合考慮，主副井均位于井田中央位置，即位于傾向的上部。風井井口位置的選擇:在滿足通風要求的前提下，風井位置應選擇在距提升井貫通距離較短的位置，并采用各種煤柱。有條件時，風井井口也可布置在煤層露頭后。綜合考慮，本礦井風井沿走向布置在井田邊界中部。圖4-1主軸剖面圖圖4-1主軸橫截面圖主井凈直徑5.5m，提升容器為一對9t箕斗。采用JK M44()多繩摩擦輪提升機，兩臺JRZ170/4916繞線式異步電動機，每臺1000KW。最大提升速度為7.38m/s，該提升設備負責本礦井所有煤炭的提升。圖4-2剖面圖圖4-2副軸橫截面圖副井凈直徑7.0m，提升容器為一對一噸雙層四車多繩罐籠(一寬一窄)。采用JK

60、25 4 ()多摩擦輪提升機，兩臺500KW的JRZ500-12繞線式異步電動機，最大提升速度為8.02m/s四輛重型卡車每次升降時，另一方必須配備四輛空車。下放液壓支架時，其重量應限制在10.5t(包括平板車重量)，另一側必須配備兩輛重型卡車。圖4-3風井的橫截面圖4-3空氣軸橫截面圖風井位于井田上邊界中部，凈直徑6.0m，用于排氣和作為安全出口。4.2開采水平的設計4.2.1橫向劃分原則確定原則:根據(jù)煤炭工業(yè)設計規(guī)定:(1)90萬噸礦井第一水平服務年限不低于20年，緩傾斜煤層垂直高度為200350米；(2)條件適宜的緩傾斜煤層應采用上下結合的方法開采；(3)對于近水平多煤層開采，當層間間距