馬子龍畢業(yè)設(shè)計隆化煤礦240萬噸礦井設(shè)計

1、太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)生姓名*馬子龍專業(yè)*采礦工程- 學(xué) 號*070412022指導(dǎo)教師*所屬系（部）*資源系二0一二年六月太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計評閱書題目：隆化煤礦240萬噸礦井設(shè)計資源系采礦工程專業(yè) 姓名 馬子龍設(shè)計時間：2012 年03月15日2012 年06月10日評閱意見：成績:指導(dǎo)教師：（簽字）職 務(wù)：2012年_月_日太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計答辯記錄卡資源系系采礦工程專業(yè)姓名馬子龍答 辯 內(nèi) 容問題摘要評議情況記錄員：（簽名）成 績 評 定指導(dǎo)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(dǎo)教師為30%,答辯組為70%。專業(yè)答辯組組長：

2、（簽名）2012年 月 日iv畢業(yè)設(shè)計是采礦工程專業(yè)最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是使本 專業(yè)學(xué)生運用大學(xué)階段所學(xué)的知識聯(lián)系礦井生產(chǎn)實際進行礦井 開采設(shè)計，并就本專業(yè)范圍的更一課題進行較深入的研究。以 培養(yǎng)和提高學(xué)生分析和解決實際問題的能力，是學(xué)生走上工作 崗位前進行的一次綜合性能力訓(xùn)練，也是對一個采礦工程工程 技術(shù)人員的基本訓(xùn)練。本次設(shè)計的內(nèi)容是隆化煤礦 9+10號煤層初步設(shè)計。是在隆 化煤礦井田概況和地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，結(jié)合搜集到的其它相關(guān) 原始資料、運用所學(xué)知識，在輔導(dǎo)老師深入淺生的精心指導(dǎo)下 獨立完成的。在設(shè)計的過程中我受益非淺。此次畢業(yè)設(shè)計是根 據(jù)國家煤炭建設(shè)的有關(guān)方針、政策，結(jié)合設(shè)計礦井的

3、實際情況， 遵照采礦專業(yè)畢業(yè)設(shè)計大綱的要求，在收集、整理、查閱大量 資料的前提下，運用自己所學(xué)的專業(yè)知識獨立完成設(shè)計的。通過本次設(shè)計，我看到了許多以往自己欠缺的地方，提高了 綜合能力，知識水平有了一定的提高，由于本人水平有限，錯 誤難免，懇請各位老師指正。學(xué)生：程國強摘要本次設(shè)計是開采隆化煤礦 9+10號煤層，設(shè)計圖紙共七張， 說明書共十章。根據(jù)采礦工程的需要和特點，重點設(shè)計為第四、 六、九章，其他如井底車場、井下運輸及提升設(shè)備僅做一般的 選型計算。隆化煤礦位于山西省翼城縣西部、沁水煤田沁水盆地西南 邊緣，行政區(qū)劃屬翼城縣隆化鎮(zhèn)管轄。其地理位置為北緯35 38 45 -35 5000 ，東經(jīng)1

4、11 48 45 712 01 52.5 。區(qū)內(nèi)交通 十分方便。翼城縣鄉(xiāng)間公路（三級）從選定的礦井工業(yè)場地南緣通 過，進場公路直接與該公路相接。 經(jīng)此公路往西南方向行約 6km 在北張村與晉（城）韓（城）公路相連，繼而可通向全國各 地。井田內(nèi)主要含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組，共含煤11層，煤層總厚10.9m ,含煤系數(shù)9.1% o主要 可采煤層為山西組 2號煤層和太原群 9+10號煤層。本礦井設(shè) 計主要是開采9+10號煤層。本井田劃分為四個帶區(qū)，采用雙立井開拓方式，回采工藝 采用后退式、一次采全高綜合機械化采煤法，采用“四六制” 作業(yè)制度。工作面的設(shè)備有雙端可調(diào)雙滾筒采煤機、端

5、頭支架、 可彎曲刮板運輸機、破碎機、轉(zhuǎn)載機等。頂板管理采用滑移支 架，采空區(qū)采用全部跨落法管理頂板。礦井運輸大巷采用皮帶運輸作為主運輸，采用連續(xù)運輸車ii作為輔助運輸，礦井通風(fēng)采用軸流式扇風(fēng)機抽生式通風(fēng)方式關(guān)鍵字：立井 帶區(qū)式傾斜長壁采煤方法iiiabstractthis design is to mine long to turn the coal mine no .9+10 coal seam, the design diagram paper is total seven and the manual is total 10.according to mine for minerals

6、engineering of demand and characteristics, point design is chapter 4, 6 and 9, other such as the well bottom car field, well descend a conveyance and promote an equipments to only do to generally choose a calculation.the long turns coal mine to be located on the west of the city county of the provin

7、ce wing of the mountain west, water basin southwest edge of the qin water coal field qin and the administrative area rows to belong to the wing city county long to turn a town to rule over.its geography position is a northern latitudes 353845 s 35s50 se 00 seast longitude111 s 48 s451l2 s 01 s be 52

8、.5 s.transportation inside the area isvery convenient.the wing city county countryside highway(x-rated) from make selection of the mineral well industrial place south good luck pass and enter a field the highway directly connects with that highway.through this highway westwards southern to go about

9、the 6 kms highway to connect with each other at north zhang cun and jin(city) ,subsequently can lead to the whole whole country.inside well farmland mainly contained coal geologic strata to two to fold to fasten all mountain west set and anthracites to fasten to up govern too at first set, totally c

10、ontain the coal 11 f, the coal seam total thick 10.9 ms, contain coal coefficient 9.1%.mainly can adopt the coal seam as mountain west set no.2 coal seam with too original cluster no.9+10 coal seam.the this mineral well design is mainly to mine no.9+10 coal seam.this well farmland divides the line t

11、o four zone-type areasand adopt a lord inclined pair sign well to expand a way, return to adopt the craft adoption countermarch type and adopt at a time whole high comprehensive the mechanization adopt a coal method and adopt the homework system of46 make.work noodles of the equipments have a double

12、 to carry adjustable double rollers to adopt coal machine, slippery move a support and can curve to pare off plank conveyance machine, crusher, turn to carry machineetc.crest plank management adoption slippery move a support, adopt empty area the adoption all acrossesto fall a method managementa cre

13、st plank.mineral wells transporting a big lane an adoption a leather belt conveyance be a lord conveyance and adopt continuous conveyance car be assistanceconveyance, mineral well well ventilated adoption the stalk flow type way with well ventilated breeze machine boundary, draw out type.keyword: sh

14、aft zone-type long-wall coal mining目錄、九 -刖 h i第一章 井田概況及資源條件 1第一節(jié)礦區(qū)概況 1第二節(jié) 井田地質(zhì)特征 2第二章 井田境界與儲量 11第一節(jié)井田境界 11第二節(jié)地質(zhì)儲量計算 11第三章礦井工作制度及生產(chǎn)能力 13第一節(jié)礦井工作制度 13第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 13第四章井田開拓 15第一節(jié) 井田開拓方式的確定 15第二節(jié) 達到設(shè)計生產(chǎn)能力時工作面的配備 18第五章 礦井基本巷道及建井計劃 19第一節(jié) 井筒、石門與大巷 19第二節(jié)井底車場 19第三節(jié)建井工作計劃 21第六章采煤方法 23第一節(jié)采煤方法的選擇 23第二節(jié)確定采（盤）區(qū)

15、巷道布置和要素 24第三節(jié)回采工藝及勞動組織 24第四節(jié)采（盤）區(qū)的準備與工作面接替 26第七章井下運輸 28第一節(jié)運輸系統(tǒng)和運輸方式的確定 28第二節(jié)運輸設(shè)備的選擇和計算 28第八章礦井提升 31第九章礦井通風(fēng)與安全 35第一節(jié)風(fēng)量的計算 35第二節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配 37第三節(jié)計算負壓及等積孔 39第四節(jié)選取扇風(fēng)機 40第五節(jié)安全生產(chǎn)技術(shù)措施 42第十章 經(jīng)濟部分 45參考文獻 50致謝 51vii太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書53第一章井田概況及資源條件第一節(jié)礦區(qū)概況一、地理位置及交通條件隆化井田位于山西省翼城縣西部、 沁水煤田沁水盆地西南邊緣，行政區(qū)劃屬翼城 縣隆化鎮(zhèn)管轄。其地

16、理位置為北緯 35 38 4535 50 00，東經(jīng)111 48 45 112 01 52.5。區(qū)內(nèi)交通十分方便，翼城縣鄉(xiāng)間公路（三級）從選定的礦井工業(yè)場地南緣通過，進 場公路直接與該公路相接。經(jīng)此公路往西南方向行約6km在北張村與晉（城）韓（城） 公路相連，繼而可通向全國各地（見下圖）。南張佳曲西史付二、自然地理隆化井田屬黃土高原地帶，地勢總體上南北高、中間低，最高點位于井田東南部 山包，標高+1105.3m,最低點位于井田西部邊界，標高+844.8m,最大相對高差260.5m。 地貌類型屬黃土垣、梁、嵬及沖溝，地形復(fù)雜，地面切割劇烈，溝谷縱橫，地表多為新生界黃土所覆蓋。常見有黃土陡巖，黃土

17、峭壁節(jié)理發(fā)育，沖溝多呈“v字型，溝底有零星基巖出露。井田內(nèi)無常年性河流，只有幾條沖溝在雨季匯集雨水向西流出井田，最終匯入汾河。本區(qū)屬大陸性氣候，一年內(nèi)四季分明，夏季午間較熱，早晚涼爽。據(jù)翼城縣氣象 站資料表明：年平均氣溫12.5 c左右，一月為零下3.5 c,七月為25.5 c,年降水 量約550mm無霜期190d。據(jù)翼城縣地震臺資料，區(qū)內(nèi)未發(fā)生過破壞性地震。據(jù)山西省基本地震烈度區(qū)劃表， 本區(qū)地震基本烈度為六度。三、生產(chǎn)煤礦及小窯本井田內(nèi)無生產(chǎn)礦井，在井田四周有新勝煤礦、西白駒小窯、張家溝煤礦、下交 煤礦、劉溝煤礦、牢寨煤礦和堯都煤礦等生產(chǎn)礦井。四、井田范圍隆化井田由以下7個坐標點連線圈定，拐

18、點坐標如下：1.x=3958000 y=195876002.x=3958000 y=195817503.x=3967500 y=195840004.x=3967500 y=195847005.x=3965250 y=195847006.x=3965250 y=195862007.x=3964550 y=19587600井田南北走向長6.559.50km,東西傾斜寬1.586.60km,面積49.5km2。井田內(nèi)2號煤層埋藏深度為375665m第二節(jié)井田地質(zhì)特征一、地層及地質(zhì)構(gòu)造在普查勘探區(qū)內(nèi)，自南向北，從中奧陶統(tǒng)馬家溝組至上二迭統(tǒng)石千峰組地層依次 廣泛出露于各溝谷中。第三、四系地層不整合覆蓋在

19、這些不同時代的基巖地層上，構(gòu)成垣、梁、嵬及沖溝等黃土地形。井田內(nèi)地層由老至新有：中奧陶統(tǒng)馬家溝組（q）,中石炭統(tǒng)本溪群（g）上石炭 統(tǒng)太原群（q）,下二迭統(tǒng)山西組（r1）及下石盒子組（p；）,上二迭統(tǒng)上石盒子組（田） 及石千峰組（r2）,第三系上新統(tǒng)（no,第四系更新統(tǒng)（qi-3）,第四系全新統(tǒng)（q）。井田位于沁水盆地西南部，地層總體受一組寬緩褶皺控制，褶皺軸向北東東，傾 伏角07 ,兩翼地層傾角一般為38。在井田西部發(fā)育一組由兩條大型正斷層 形成的地塹，落差20140ml寬度約600700ml南北向貫穿井田。其余地段斷裂構(gòu) 造較少，井田地質(zhì)構(gòu)造總體應(yīng)屬簡單類型。二、煤層井田內(nèi)主要含煤地層為二

20、疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組，共含煤 11層， 煤層總厚10.9m,含煤系數(shù)9.1%。主要可采煤層為山西組2號煤層和太原群9+10號 煤層。2 號煤層：結(jié)構(gòu)簡單、埋藏穩(wěn)定，直接頂為泥巖或炭質(zhì)泥巖、煤線與粉砂巖復(fù)合 層，老頂為k砂巖，底板為泥巖或砂巖。在本井田范圍內(nèi)，煤層厚度為0.464.37m, 一般厚3.20m,井田大半部可采，東部不可采。9+10 號煤層：為9號、10號煤層的合并層，全區(qū)穩(wěn)定可采。井田內(nèi)煤厚一般在 3.416.73m, 一月厚4.75m。含夾什一層，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。頂板為 七石灰?guī)r，底板為 泥巖。各煤層特征詳見表1-2-1 :表1-2-1各可采煤層特征表地層煤層 編號煤層厚

21、度（m） 最小-最大層間距（md結(jié)構(gòu)穩(wěn)定程度層位p1210-1.440.75107簡單較穩(wěn)定k砂巖上36mp112上0-1.230.3516簡單不穩(wěn)定20.46-4.373.2012簡單穩(wěn)定k8砂巖下50-0.4013r簡單不穩(wěn)定長砂巖下60-0.405簡單6下0-0.3015簡單太原群上段砂質(zhì)泥巖下c370-1.150.456簡單太原群k-k3石灰?guī)r問80-0.660.335簡單較穩(wěn)定8下0-0.88簡單太原群k-k2石灰?guī)r問0.50510 129上0-1.030.55簡單穩(wěn)定太原群6石灰?guī)r兩分層 問9+102.41-6.474.75較復(fù)雜穩(wěn)定太原群“石灰?guī)r下三、煤質(zhì)據(jù)地質(zhì)報告，本井田2號原

22、煤工業(yè)分析指標為：水分（ma。1.05%,灰分（ad） 17% 揮發(fā)份（vdaf） 1017% 全硫（st,d） 0.40%,發(fā)熱量34.31mj/kg ,為特低硫、 低中灰、高發(fā)熱量之優(yōu)質(zhì)貧瘦煤，為良好的煉焦配煤、電廠用煤和動力用煤。9+10號原煤工業(yè)分析指標為：水分（ma。1.35%,灰分（ad） 1220%揮發(fā)份 （vdaf） 10% 全硫（st,d ） 3.0%,發(fā)熱量33.72mj/kg ,為富硫、低中灰、高發(fā)熱 量之貧煤，經(jīng)脫硫技術(shù)處理、降低煤中的硫分后，可做電廠用煤和動力用煤。其煤質(zhì)工業(yè)分析表如下：煤質(zhì)工業(yè)分析指標表煤層牌號水分wf（為灰分ag （為揮發(fā)分vr（%硫分 sgq （

23、為發(fā)熱量 qrdt(mj/kg)2號貧瘦煤1.051710 170.4034.319+10 號貧煤1.3512 20103.033.72四、井田水文地質(zhì)條件1 .井田主要含水層a.第四系全新統(tǒng)砂層q4厚約10ml主要分布在史伯河、兩坂河、西白駒、楊家莊的一級階地。水位標高 +640+838m根據(jù)小河口水庫資料，滲透系數(shù) 250m/d,北東南西流向，為豐富之 空隙潛水。8 .第四系上更新統(tǒng)砂礫層q3分布在楊家莊、東白駒、東史伯等溝谷內(nèi)。水位標高+740+905m,出露泉流量0.141.14l/s ,為豐富含水層。c.第四系中更新統(tǒng)砂礫層 q主要分布在隆化垣上，水位標高+1106+689m為當?shù)鼐?/p>

24、民主要水井供水水源，地下水流向與地形、地貌密切相關(guān)，出露泉流量0.050.60l/s ,為較弱之水隙潛水。 d.第三系上新統(tǒng)礫石層n分布在隆化垣南北沖溝中，半膠結(jié)，出露泉流量 0.020.45l/s ,為較弱空隙水。e.上二迭統(tǒng)上石盒子組砂巖 b1裂隙孔隙水，除中部 心砂巖在北、東部出露，泉流量為0.503.35l/s ,為豐富含水層外，其余各砂巖的泉流量都不超過1l/s,為較弱含水層。f.下二迭統(tǒng)下石盒子組砂巖 pi2覆蓋在2號煤層頂板上的k8砂巖，裂隙不佳。l-24號孔僅見1m左右的裂隙帶。 抽水涌水量0.0015l/s ,出露泉流量 0.040.138l/s ,為較弱含水層。個別泉（52

25、 號等）由于受小窯采空區(qū)積水的補給，流量達 10.26l/s。g下二迭統(tǒng)山西組砂巖 pi1分布在堯都上石門等地，一般流量小于0.33l/s ,為較弱含水層。h.上石炭統(tǒng)太原群k2石灰?guī)r出露于南部溝谷中，出露泉量0.0620.485l/s （102、203號斷層泉流量2.97 4.42l/s ）為充氣帶裂隙水。鉆孔抽水量 0.00229l/s - m, 一般消耗量0.02m3/h。牢 寨井田區(qū)南部，如l-7、l-8、l-24號孔距左石灰?guī)r雖全部漏水，但埋藏在地下水 位+634m以上，故仍為較弱含水層。i .中奧陶統(tǒng)石灰?guī)rq區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)井泉，含水層分布在古侵蝕面以下較遠，是本層巖溶發(fā)育的重要特點。

26、如l-24號孔距古侵蝕面 86.80m, l-17號孔距古侵蝕面102.42m,水位標高+632.85 +684.66m,為豐富含水層。9 .含水層的補給、排泄及其水力聯(lián)系奧陶紀灰?guī)r在本區(qū)東南部，中條山東北部西治村雪泉嶺大面積出露， 受水面積約 30kn2,形成補給區(qū)，本區(qū)4個孔奧陶紀水位觀測，高差51.81m,地下水流向為南東 北西。各含水層在垂直方向上無水力聯(lián)系，如“與q水位高差6.69m,奧陶紀含水層分布距古侵蝕面較遠，非裂隙溶洞部分還起著隔水墻的作用。10 對煤層的充水因素a.含水層對煤層的充水影響k8砂巖為上部煤層（1、2號）主要充水層，對煤層的充水影響極小；下部煤層（9、10號）以

27、k2石灰?guī)r為主要充水層，根據(jù)對含水層的分析，含水較弱，充水影響也較 ??；奧陶紀石灰?guī)r地下水在無斷裂貫通的情況下，無充水影響。b.地表水對礦井的充水影響c.斷層對煤層的充水影響本區(qū)落差大于50m的斷層2條，均位于井田西緣。斷層導(dǎo)水性取決于斷層帶充填物及 兩側(cè)地層巖性，泥巖一般含水性較弱，石灰?guī)r則較強，故不能排除落差較大的斷層附 近有引起礦井突然涌水的可能。因此在開采過程中，應(yīng)對其留設(shè)足夠的保安煤柱。11 井田水文地質(zhì)條件鄰近生產(chǎn)礦井的水文地質(zhì)條件如下：新勝煤礦：開采2號煤，主要充水層為頂板砂巖，排水量 36t/d ,產(chǎn)煤量50t/d ,富 水系數(shù)0.72 ,其南部遇小窯采空，為含水性弱的礦井。西

28、白駒小窯：開采2號煤，排水量4 t/d ,產(chǎn)煤量15t/d ,富水系數(shù)0.27,充水來源 古窯積水，為含水弱的礦井。張家溝礦井：開采2號煤，產(chǎn)煤量60-70 t/d ,井底無水。下交煤窯：開采1號煤，水不大，呈滴水狀態(tài)。綜合上述，上組煤層（1、2號）和下組煤層（9+10號）水文地質(zhì)條件都比較簡單， 由此初步推測隆化井田水文地質(zhì)條件也比較簡單。12 礦井預(yù)計涌水量根據(jù)地質(zhì)報告提供的礦井涌水量計算結(jié)果，礦井達到2.40mt/a設(shè)計生產(chǎn)能力時，預(yù)計礦井正常涌水量150nvh ,最大涌水量為250n3zh。13 瓦斯、煤塵、煤的自燃性及地溫根據(jù)翼煤發(fā)（2002）第86號“關(guān)于對牢寨煤礦等43座礦井瓦斯

29、等級鑒定結(jié)果的 報告”，本區(qū)2號煤層瓦斯相對涌出量一般 0.925.7m3/t ,絕對瓦斯涌出量為1.29 3.3m3/min,均為低瓦斯礦井，由此推測隆化礦井也應(yīng)為低瓦斯礦井。該區(qū)未作過煤塵爆炸性指數(shù)及煤的自燃傾向試驗測試，但據(jù)可燃基揮發(fā)分在1113%之間，推斷煤塵爆炸性較弱。據(jù)對鄰近生產(chǎn)礦井調(diào)查，本區(qū)從未發(fā)生過煤塵 爆炸事故及煤的自燃現(xiàn)象。本井田未作這方面的工作，參照鄰近生產(chǎn)礦井井溫資料，9+10號煤層最高溫度為23c,屬地溫正常區(qū)，恒溫帶深度在 70m左右。14 礦井儲量本次設(shè)計對象為全井田的所有穩(wěn)定可采煤層，即2號和9+10號煤層。2號和9+10號煤層容重分別為1.40t/m 3和1.

30、46t/m 3 ,可采面積分別為35.5km2和37.9km2。經(jīng)計算，礦井地質(zhì)儲量為371.045mt,設(shè)計可采儲量為254.54mt。其中2號煤層 地質(zhì)儲量為 110.208mt,設(shè)計可采儲量為77.125mt; 9+10號煤層地質(zhì)儲量為262.837mt,設(shè)計可采儲量為177.415mt。設(shè)計生產(chǎn)能力為2.4mt的礦井，服務(wù)年限 為54年，符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范要求。9+10號煤層等高線圖（比例1:10000）和綜合柱狀圖如下：1958100019582000195830001958 sb1958501019gsi00195870011954b019g9000地層單位厚度(m)柱1:5

31、00w界系統(tǒng)組取人取小 平均巖性描述備注新 生 界kz第 四 系q全新緬0-25.0015.00* * *士 .孔a 3 1*j.fa-.-為現(xiàn)代河床沖積形成礫石，卵石及泥封等。中上更斫緬+30-105.5018.00/ .由淺黃色亞砂土，亞粘土組成，底部 垂直裂隙發(fā)育。夾砂礫石層。上弟 三系上新統(tǒng)n0-15.00.j i f紫紅色粘土、亞粘土為主，局部夾礫后層。5.00上統(tǒng)上石盒子37.00-45.00組41.00古二- 生疊pps下部為黃綠色砂巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂若 上部為紫色、深紅色、藍灰色砂質(zhì)泥4夾淺薄色長石砂巖，井田內(nèi)賦31麗m及紅色泥巖；手、泥巖。委大下界系上統(tǒng)石盒子125.20-1

32、50.00pp組px140.28由灰灰綠色砂巖、泥巖、粉砂巖組成 上部為灰綠色中厚層砂巖夾砂質(zhì)泥巖2地步含沒線， z雜色泥巖。1.01-1.85古生界p2疊系p上統(tǒng)pl山西組pis0 0-4 05 0.2512上225.63-9.768.100 0-0 22 0.206.75-9.908.650.15-0.400.351 24-2 85：w。r:：1.610.24-0.8512.40-28.421.570.24-0.850.5232.10-3.252.6542.00-85.0061.000.1-1.00.711.8-2.21.927.2-11.019.230.25-0.80 0.492.50-

33、4.40.一 一一一45主要由砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤組成，含1、2上、2、3、4、瀉煤，均為不穩(wěn)定不可采煤層。l r- - . 115.37石炭系c上統(tǒng)c3太原組c3t58.26-93.0012.07-15.2813.582.87-7.035.460.25-0.45 0.361.11-2.64 1.710.20-0.707上77i i與4.48-7.556.080-0.30.218,hf ef=nr。12.58-17.55lll!由灰白色砂巖、灰色泥巖、石灰?guī)r及煤組成，含 k2、k3 k貯 層石灰?guī)r及7上、7、& 9、10、11、12號煤層，其中10、11號 煤層為井田內(nèi)穩(wěn)定全區(qū)可采煤層，其

34、余為不穩(wěn)定不可采煤層。73.701.15-1.7091.358.49-12.72 102.27-3.40103.008.80-13.5010.003.70-4.64114.002.10-4.203.36r0-1.07 0.47126.25-12.009.55中統(tǒng)c2本溪組c2b17.25-26.57上部由灰色、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土泥巖及石灰?guī)r組 成，下部由粘土巖、鐵鋁巖組成。21.91奧陶系o中統(tǒng)c2峰峰組02f灰色厚層狀，石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r，下部夾脈狀石膏 層，裂隙發(fā)育，質(zhì)硬，性脆。鏘第二章井田境界與儲量第一節(jié)井田境界隆化井田由以下7個坐標點連線圈定，拐點坐標如下：1.x=39

35、58000 y=195876002.x=3958000 y=195817503.x=3967500 y=195840004.x=3967500 y=195847005.x=3965250 y=195847006.x=3965250 y=195862007.x=3964550 y=19587600井田南北走向長6.559.50km,東西傾斜寬1.586.60km,面積37.9km2批準該礦開采2號與9+10號煤層。本設(shè)計開采9+10號煤層。第二節(jié)地質(zhì)儲量計算一、工業(yè)儲量：礦井儲量按下列原則計算：(1)煤層最低可采厚度3.41米；(2)煤層灰分不大于20%硫分含量不大于3%;(3)塊段煤層厚度采用

36、塊段內(nèi)各工程點煤層厚度的算術(shù)平均值；(4) 9+10號的視密度為1.46;(5)根據(jù)煤層底板等高線及儲量計算平面圖，煤層傾角3-8度，故采用水平投影地質(zhì)塊段法計算儲量。本井田構(gòu)造簡單，煤層穩(wěn)定，全區(qū)可采，儲量計算范圍由井田邊界、采空區(qū)邊界 圈定。采空區(qū)以該礦近期實測的采空范圍劃定，沒有回采過的掘進巷道仍計算儲量。 經(jīng)計算，礦井保有工業(yè)儲量為 262.837mt。計算公式為 o sx mx d/1000式中：q儲量(萬t) ; s面積(m2); m煤層平均厚度(m); d視密度(t/m3)。二、可米儲量：井田內(nèi)9+10#煤層平均厚度4.75米按照有關(guān)規(guī)定及標準，最高灰分不超過 20% 煤層傾角小

37、于25時，焦煤最小可采厚度不小于 0.7米，非煉焦煤最小可采厚度不 小于0.8米，煤層傾角在15以下者采用水平投影面積計算儲量。井田9+1c#煤層地質(zhì)儲量為207.503mt。(1)安全煤柱：為使地面建筑、主要井巷免受采動影響及保護礦井安全、正常生產(chǎn) 需要留設(shè)全礦性安全煤柱。村莊：本井田內(nèi)有中王村，按 i類保護考慮，留設(shè)15m 圍護帶，根據(jù)表土層移動角 45。，巖層移動角75。，用垂直斷面法求得中王村壓煤 為5.2mt。除去巷道間所需留設(shè)的煤柱1mt,還有4.2 mt,假設(shè)每噸煤的純利潤為100 元，則4.2 mt煤的禾i潤為4.2億元，可以考慮搬遷村莊。經(jīng)調(diào)查搬遷費用為2億元，這樣還可以得2

38、.2億元，因此搬遷中王村。井田邊界煤柱：按設(shè)計規(guī)范及經(jīng)驗數(shù)據(jù)取 60m大巷煤柱：按經(jīng)驗數(shù)據(jù)取 660m (大巷問及大巷兩側(cè))。井筒煤柱：按表土層移 動角45 ,巖層移動角75 ,用垂直斷面法求得。(2)井田內(nèi)可采儲量按下列公式計算： z= (zc-p) x c式中：z 表示礦井可米儲量；zc一一表示礦井工業(yè)儲量；p一一表示保護工業(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%+算；c表示采區(qū)采出率9+10號煤層屬于厚煤層，故取 c = 0.75 。即本礦井可米儲量為：z =(262.837-262.837 x 10% ) x 0.75=177.415mt。

39、礦井可采儲量是指地質(zhì)儲量扣除各種煤柱損失及開采損失后的儲量。永久煤柱損失包括井筒及工業(yè)場地、村莊、開拓巷道、斷層、陷落柱及井田邊界和其它永久留在 井下煤柱的損失。經(jīng)計算：可采儲量為 177.415mt。礦井的采區(qū)回收率，按煤炭工業(yè) 礦井設(shè)計規(guī)定的要求，薄煤層采區(qū)回收率為85%,中厚煤層采區(qū)回收率為 80%,厚煤層采區(qū)回收率為 75%。第三章礦井工作制度及生產(chǎn)能力第一節(jié)礦井工作制度礦井正常工作制度對其管理及生產(chǎn)的正常、高效運轉(zhuǎn)都是非常重要的。依據(jù)規(guī) 范礦井年工作日為300天。關(guān)于工作制度，按每班完成的循環(huán)次數(shù)應(yīng)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

40、于 實現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)。本設(shè)計采用四六制，每天四班作業(yè)，每班工作六小時，三班生產(chǎn)， 一班維修，邊采邊準，每天凈提升14h。第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、礦井生產(chǎn)能力：礦山生產(chǎn)能力是礦山建設(shè)最重要的問題之一， 生產(chǎn)能力確定的正確與否直接關(guān)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調(diào)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(shè)計任務(wù) 書，確定本井田年產(chǎn)量為240萬t/年。二、礦井服務(wù)年限的計算：礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限是衡量礦區(qū)開拓的主要內(nèi)容， 它的大小體現(xiàn)了礦井的開 采程度，它不但影響一個礦井的開采技術(shù)經(jīng)濟效果， 而且影響到整個礦區(qū)乃至國

41、民經(jīng) 濟的發(fā)展。如果礦井生產(chǎn)能力確定過小，其服務(wù)年限可能過長，將大量積壓已勘探的煤炭資 源，反之若生產(chǎn)能力過大，可能造成礦井長期達不到設(shè)計產(chǎn)量或生產(chǎn)分散，接替緊張以致礦井服務(wù)年限過短，礦井很快報廢，機械設(shè)備不能發(fā)揮其應(yīng)有的能力， 造成投資 大收益小，且過短的服務(wù)年限會影響到其它工業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此規(guī)程規(guī)定了大、 中、小型礦井的服務(wù)年限以及生產(chǎn)能力與服務(wù)年限的關(guān)系式：p=z/(ak)式中：p一一礦井服務(wù)年限，a；z礦井可采儲量，萬t(z=177.415mt);a 一一礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬t/年；k一一儲量備用系數(shù)，一般取1.4。礦井服務(wù)年限：p=177.415/ (2.4 x1.4)=52.8

42、(a)則p=52.8年符合設(shè)計規(guī)范對大型礦井的有關(guān)規(guī)定我國各類井型的礦井和服務(wù)年限見表 3-2-1 :表3-2-1新建礦井服務(wù)年限礦井設(shè)計 生產(chǎn)能力(mt/a)礦井設(shè)計 服務(wù)年限 (a)第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限(a)煤層傾角4506.0及以上7035一一3.05.06030一一1.22.450252011510.450.940201515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)目和位置；3、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

43、及技術(shù)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、開拓方案的確定1、工業(yè)場地位置的選擇隆化井田屬黃土高原地帶，地勢總體上南北高、中間低，最高點位于井田東南部 山包，標高+1105.3m,最低點位于井田西部邊界，標高+844.8m,最大相對高差260.5m。地貌類型屬黃土垣、梁、嵬及沖溝，地形復(fù)雜，地面切割劇烈，溝谷縱橫，地表 多為新生界黃土所覆蓋，常見有黃土陡巖，黃土峭壁節(jié)理發(fā)育。沖溝多呈“v字型,溝底有零星基巖出露。井田內(nèi)無常年性河流，只有幾條沖溝在雨季匯集雨水向西流出井田， 最終匯入汾 河。工業(yè)廣場選

44、擇位于上冀城縣隆化鎮(zhèn)右側(cè)，靠近晉（城）韓（城）公路，工廣地 面開闊，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。根據(jù)上述技術(shù)分析，工業(yè)廣場的 選擇尚需結(jié)合井下開拓部署進一步經(jīng)濟比較來確定。2、井筒形式確定工業(yè)廣場位于上冀城縣隆化鎮(zhèn)右側(cè)，靠近晉（城）韓（城）公路，該處煤層埋 深約600m左右，可供選擇的井筒形式有立井。方案一：采用雙立井開拓，主立井內(nèi)設(shè)置多純提煤箕斗，專用回風(fēng)井。這種布置方式投資大，但礦井通風(fēng)能力大，生產(chǎn)干 擾大，要求較高的生產(chǎn)管理水平。方案二：采用主、副斜井及集中回風(fēng)立井開拓方式， 主斜井x=3962262.

45、92,y=19584695,作為主提升井，副立井作為運送材料、提升肝石 之用，采用料石砌殖支護方式，主井筒內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機，作為主提升井，擔負全礦 井的煤炭提升任務(wù)，井筒方位角為 90。，井筒傾角為23 ,兼作進風(fēng)井，同時布置 所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設(shè)臺階并安裝扶手作為礦井的安全出口。副斜井 x=3962128.259, y=19584817.491,井筒方位角為90 ,井筒傾角為25 ,采用料石 砌借支護方式，井筒內(nèi)鋪設(shè)軌道，擔負全礦井的什石、材料、人員。這樣布置一是礦 井通風(fēng)能力不受限制，其次，這樣布置對于管理水平不高的地方礦來說生產(chǎn)干擾小， 易于管理。3、開采水平的劃分本礦井開采的9+1

46、0號煤層厚度為3.416.73m,平均厚度為4.75m,煤種為富硫、 低中灰、高發(fā)熱量之貧煤，經(jīng)脫硫技術(shù)處理、降低煤中的硫分后，可做電廠用煤和 動力用煤。由于本礦為近水平煤層，所以可布置在一個水平內(nèi)開采。若分設(shè)兩個水平開拓， 雖然可節(jié)省層間聯(lián)絡(luò)巷工程，但是兩水平開拓相對于一個水平集中開拓減少的巖石聯(lián) 絡(luò)巷工程量并不明顯，況且增加的巷道掘進和維護工程量也較大。所以以一個水平集中布置較有利。4、運輸和回風(fēng)大巷位置的確定大巷布置采用布置在9+10號煤層中，在9+10號煤層中集中布置一對運輸、回風(fēng) 大巷，9+10號煤層各工作面通過溜煤眼及進風(fēng)斜巷與運輸大巷相聯(lián)、通過軌道材料 回風(fēng)斜巷與軌道大巷相聯(lián)。所

47、以大巷布置推薦采用在煤層中集中布置方式，運輸和回風(fēng)大巷均布置于9+10號煤層中，大巷均采用半圓拱形斷面，錨噴支護。5、礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析本礦井煤層賦存較深，因此可考慮在井田兩翼處開掘回風(fēng)井， 或者利用已關(guān)閉的 井筒作為回風(fēng)井，這樣布置礦井通風(fēng)費用省。但通過與礦方磋商，在上述地方難以保 證雙回路供電。因此，可采用兩翼對角式通風(fēng)系統(tǒng)。6、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(shè)計提出了兩個 開拓方案進行比選，方案分述如下:方案一：工業(yè)廣場位于上冀城縣隆化鎮(zhèn)右側(cè)，靠近晉（城）韓（城）公路，雙立井 開拓，兩翼對角式通風(fēng)系統(tǒng)。主立井 x=3959353.394,y=19583

48、383.325,井筒傾角為 90o ,井筒深670ml井筒凈斷面33.166m2,井筒內(nèi)設(shè)置兩套32噸立井多純提煤箕斗， 作為提煤用；副立井 x=3959207.293, y=19583441.350,井筒深 640ml井筒凈斷面 44.156m2,井筒內(nèi)設(shè)置一對1.5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(shè)備、肝石等全部提升任務(wù)，并兼作進風(fēng)井，同時布置所需綜合管線， 主井內(nèi)鋪設(shè)臺階并安裝扶手作為礦井的一個安全出口。風(fēng)井 1： x=3962710.252, y=19587534.786,井筒方位角為90,井筒深 640m,風(fēng)井 2: x=3962710.252,y=19

49、582733.02,井筒方位角為0,井筒深640ml風(fēng)井井筒凈斷面19.625 % 采用 料石砌儲支護方式，井筒內(nèi)鋪設(shè)臺階并安裝扶手作為礦井的一個安全出口。方案二：工業(yè)廣場位于古四垣南邊，采用主副斜井、立井回風(fēng)開拓方式，主斜井 x=3962262.92,y=19584695,井筒彳k角為23,主斜井斜長1497.7m,主井筒內(nèi)鋪設(shè)膠 帶輸送機，作為主提升井，擔負全礦井的煤炭提升任務(wù)，井筒方位角為90。，同時布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設(shè)臺階并安裝扶手作為礦井的安全出口，并兼作進風(fēng)井。副斜井x=3962128.259, 丫=19584817.491,井筒方位角為 90 ,井筒傾角為 25 , 副斜

50、井斜長1108.2m,井筒內(nèi)鋪設(shè)軌道，用電機車擔負全礦井的什石、材料、人員運 輸任務(wù)，并兼作進風(fēng)井，井筒內(nèi)設(shè)置安全出口?；仫L(fēng)立井1:x=4035137.693,y=19600589.354,井筒垂深 696m 回風(fēng)立井 2:x=4040470, y=19600589.354,井筒垂 深 640ml三、開拓方案的比選 方案技術(shù)比較見表4-1-1 :表4-1-1 開拓方案技術(shù)比較表力殺一力殺一主立井，垂深670m主斜井，斜長1497.7m副立井，垂深640m副斜井，斜長1108.2m回風(fēng)立井1,垂深696m 回風(fēng)立井2,垂深640m回風(fēng)立井1,垂深696m 回風(fēng)立井2,垂深640m優(yōu)地面運輸條件良

51、好；地面雙回路供電條件已具備；地面供水距離短；地面運輸條件良好；地面雙回路供電條件已具備；地面供水距離短；占八、工廠征地費用低；工業(yè)廣場壓煤少；工廠征地費用低； 工業(yè)廣場壓煤少； 生產(chǎn)管理簡單，干擾?。?通風(fēng)能力強。缺占八、工j /、在儲量中心，生產(chǎn)經(jīng)營 費用圖。井下生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多，主、輔運 輸設(shè)備投資大；井卜巷道總長較長。工j /、在儲量中心，生產(chǎn)經(jīng)營 費用圖。井下生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多，主、輔運 輸設(shè)備投資大；井卜巷道總長較長；井筒掘進費用較高。第二節(jié) 達到設(shè)計生產(chǎn)能力時工作面的配備根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，礦井設(shè)計移交生產(chǎn)標準為60萬t以上的礦井:(1)井上下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本建成，并能進行安全生產(chǎn)；(2) “三量”達到標準；(3)回采工作面長度一般不小于設(shè)計回采工作面長度的50%(4)工業(yè)廣場內(nèi)的行政、公共建筑及其設(shè)施全部建成；(5)居民區(qū)及其設(shè)施基本建成。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