煤礦采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、-. z. - -可修編- -畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（說(shuō)明書(shū)）題目：石圪節(jié)煤礦9號(hào)、10號(hào)煤層0.9Mt/a新井設(shè)計(jì)：編號(hào)： （ ）字 號(hào) 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué)二0 一五 年 九 月 十五 日中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)函授站（點(diǎn)）專(zhuān)業(yè)年級(jí) 2013級(jí)采礦工程 學(xué)生任務(wù)下達(dá)時(shí)期：2015年 7 月15 日設(shè)計(jì)（論文）日期：2015年7月15日至2015年9 月15日設(shè)計(jì)（論文）題目：石圪節(jié)煤礦9號(hào)、10號(hào)煤層0.9Mt/a新井設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)（論文）專(zhuān)題題目：石圪節(jié)煤礦9號(hào)、10號(hào)煤層0.9Mt/a新井設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)（論文）主要容和要求：石圪節(jié)煤礦位于沁水煤田東部，南北走向長(zhǎng)約5.0公里，東西傾

2、向?qū)捈s3.2公里，呈不規(guī)則長(zhǎng)方形，井田面積約15.6平方公里。主要開(kāi)采3、9、10、11號(hào)煤層，本設(shè)計(jì)的對(duì)象是9號(hào)和10號(hào)煤層。礦井地質(zhì)儲(chǔ)量12029萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量8853.34萬(wàn)噸。礦井服務(wù)年限70.26年，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)t/a。兩層煤分別為3.15米、2.52米厚，相距20米，傾角3到6度，距地面200米左右。采用斜井、單水平、集巷開(kāi)拓方式。礦井移交生產(chǎn)至達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)，共開(kāi)鑿3個(gè)井筒，即主、副斜井、回風(fēng)立井。主斜井裝皮帶，副斜井鋪軌道。本井田9號(hào)煤層劃分為6個(gè)采區(qū)，采用帶區(qū)式準(zhǔn)備。確定采用傾斜長(zhǎng)壁采煤方法開(kāi)采?；夭晒に嚥捎煤笸耸?、一次采全高綜合機(jī)械化采煤法。作業(yè)制度為三八制”，兩班采

3、煤、一班檢修。工作面的設(shè)備有雙端可調(diào)雙滾筒采煤機(jī)、液壓支架、可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)、破碎機(jī)、機(jī)等。采空區(qū)采用全部跨落法管理頂板。礦井運(yùn)輸大巷采用皮帶運(yùn)輸作為主運(yùn)輸，軌道大巷采用連續(xù)牽引礦車(chē)作為輔助運(yùn)輸。通風(fēng)方式為中央并列式通風(fēng)，主扇工作方式為機(jī)械抽出式。指導(dǎo)教師簽字：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)(包含基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力；研究容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；工作態(tài)度及工作量；總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；存在問(wèn)題；是否同意答辯等）；建議成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯及綜合成績(jī)函授站

4、(點(diǎn)) 機(jī)電 專(zhuān)業(yè)年級(jí) 2013級(jí)采礦工程 學(xué)生說(shuō)明書(shū) 93 頁(yè) 圖紙 其它材料答 辯 情 況提 出 問(wèn) 題回 答 問(wèn) 題正 確基本正確有一般性錯(cuò)誤有原則性錯(cuò)誤沒(méi)有回答答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)及建議成績(jī)：答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)的一次綜合考察，是對(duì)學(xué)生綜合能力的一次系統(tǒng)訓(xùn)練。本次設(shè)計(jì)的容是石圪節(jié)煤礦9號(hào)、10號(hào)煤層新井設(shè)計(jì)。是在石圪節(jié)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(yùn)用所學(xué)知識(shí)、參考煤礦開(kāi)采學(xué)、煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)、煤礦礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)手冊(cè)等參考資料，在輔導(dǎo)老師深入淺出的精心指導(dǎo)下獨(dú)立完成。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我受益非淺。設(shè)計(jì)包含說(shuō)明書(shū)和圖紙兩部

5、分。容及結(jié)構(gòu)依畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱、畢業(yè)論文補(bǔ)充規(guī)定及撰寫(xiě)規(guī)完成。本設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際、考慮國(guó)情、貫徹國(guó)策，力求達(dá)到礦井設(shè)計(jì)的終極目標(biāo)經(jīng)濟(jì)、合理。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，自己各方面能力都有所提高，獲益良多。但自己水平仍然有限，錯(cuò)誤疏漏之處懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。：-2015 年9月 容摘要石圪節(jié)煤礦位于沁水煤田東部，南北走向長(zhǎng)約5.0公里，東西傾向?qū)捈s3.2公里，呈不規(guī)則長(zhǎng)方形，井田面積約15.6平方公里。主要開(kāi)采3、9、10、11號(hào)煤層，3號(hào)煤層煤塵有爆炸危險(xiǎn)。9#煤層埋藏較淺，瓦斯含量低。10#煤層瓦斯含量也低。各層煤自燃性均不強(qiáng)，屬于不易自燃煤層。本設(shè)計(jì)的對(duì)象是9號(hào)和10號(hào)煤層。礦井地質(zhì)儲(chǔ)量12029萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)

6、量8853.34萬(wàn)噸。礦井服務(wù)年限70.26年，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)t/a。兩層煤分別為3.15米、2.52米厚，相距20米，傾角3到6度，距地面200米左右。采用斜井、單水平、集巷開(kāi)拓方式。沿井田走向布置三條大巷，回風(fēng)大巷布置在9號(hào)煤層，水平標(biāo)高820m，運(yùn)輸大巷、軌道大巷布置在10號(hào)煤層，水平標(biāo)高800m。礦井移交生產(chǎn)至達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)，共開(kāi)鑿3個(gè)井筒，即主、副斜井、回風(fēng)立井。主斜井裝皮帶，副斜井鋪軌道。礦井移交生產(chǎn)時(shí)總工期為兩年。工業(yè)廣場(chǎng)位于井田中部。本井田9號(hào)煤層劃分為6個(gè)采區(qū)，采用帶區(qū)式準(zhǔn)備。設(shè)計(jì)采用傾斜長(zhǎng)壁采煤方法開(kāi)采。回采工藝采用后退式、一次采全高綜合機(jī)械化采煤法。作業(yè)制度為三八制”

7、，兩班采煤、一班檢修。工作面的設(shè)備有雙端可調(diào)高式雙滾筒采煤機(jī)、液壓支架、可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)、破碎機(jī)、機(jī)、順槽皮帶等。采空區(qū)采用全部跨落法管理頂板。礦井運(yùn)輸大巷采用皮帶運(yùn)輸作為主運(yùn)輸，軌道大巷采用連續(xù)牽引礦車(chē)作為輔助運(yùn)輸，通風(fēng)方式為中央并列式通風(fēng)。礦井總風(fēng)量為46m3/s，主扇工作方式為機(jī)械抽出式，風(fēng)機(jī)型號(hào)為：FBDCZ-14-No26，n=430r/min，電機(jī)功率為110*2KW。關(guān)鍵字：斜井 帶區(qū)式 傾斜長(zhǎng)壁采煤方法-. z.-. z.-. z.目錄前言容摘要第一章井田概況和地質(zhì)特征1第一節(jié)礦區(qū)概況11、礦區(qū)地理位置及交通條件12、礦區(qū)的地形與氣象2第二節(jié)井田地質(zhì)特征2綜述2煤系地層2井田水

8、文地質(zhì)概況5第三節(jié)煤層的特征 7 1、煤層7 2、煤層對(duì)比10 3、煤質(zhì)10 4、瓦斯、煤塵、自燃性、地溫12第四節(jié)水源情況 13第五節(jié)電源情況 13第二章井田境界與儲(chǔ)量14第一節(jié)井田境界14第二節(jié)地質(zhì)儲(chǔ)量的計(jì)算14第三節(jié)可采儲(chǔ)量的計(jì)算15第三章礦井工作制度及生產(chǎn)能力17第一節(jié)礦井工作制度17第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限17井田開(kāi)拓18井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題18井田開(kāi)拓方式的確定18開(kāi)拓方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較19第二節(jié) 達(dá)產(chǎn)時(shí)的盤(pán)區(qū)數(shù)目、位置和工作面生產(chǎn)能力計(jì)算20第三節(jié) 礦井基本巷道 211、 井筒 212、 井底車(chē)場(chǎng) 263、 主要開(kāi)拓巷道 27第四節(jié) 巷道掘進(jìn) 291、 巷道斷面和支護(hù)形式 29

9、2、 掘進(jìn)工作面數(shù)目及裝備 293、 礦井生產(chǎn)時(shí)的采掘比例關(guān)系，掘進(jìn)率的預(yù)計(jì) 30準(zhǔn)備方式采（盤(pán)）區(qū)巷道布置31煤層的地質(zhì)特征 31第二節(jié)采（盤(pán)）區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)31采（盤(pán)）區(qū)巷道位置31巷道布置32采（盤(pán)）區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 32第三節(jié)采（盤(pán)）區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì)33 1、 采（盤(pán)）區(qū)車(chē)場(chǎng)形式 332、 采（盤(pán)）區(qū)車(chē)場(chǎng)設(shè)備 33第六章采煤方法34第一節(jié)采煤方法的選擇341、 采煤方法的選擇 342、 采煤工藝的確定 343、 工作面主要設(shè)備選型 344、 工作面長(zhǎng)度、采高及推進(jìn)度的確定 375、 盤(pán)區(qū)及工作面采出率 396、 生產(chǎn)時(shí)主要材料消耗指標(biāo) 39第二節(jié)確定采（盤(pán)）區(qū)巷道布置和要素40第三節(jié)回采

10、工藝及勞動(dòng)組織40 1、回采工藝40 2、 勞動(dòng)組織 42第四節(jié) 采（盤(pán)）區(qū)的準(zhǔn)備與工作面接替 42第七章 井下運(yùn)輸 43第一節(jié) 運(yùn)輸系統(tǒng)和運(yùn)輸方式的確定 43第二節(jié) 運(yùn)輸設(shè)備的選擇 431、 礦車(chē)、材料車(chē)和人車(chē) 432、 主運(yùn)輸方式選擇 433、 輔助運(yùn)輸方式選擇 43第三節(jié) 主運(yùn)輸設(shè)備選型 451、 設(shè)計(jì)依據(jù) 452、 選型 47第四節(jié) 輔助運(yùn)輸設(shè)備選型 511、 大巷輔助運(yùn)輸設(shè)備 512、 人員運(yùn)輸 533、 礦車(chē) 54第八章 礦井提升 55第九章 礦井通風(fēng)與安全 56第一節(jié) 風(fēng)量的計(jì)算 561、 礦井總風(fēng)量的計(jì)算 56第二節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配 591、 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng) 592、

11、 礦井總風(fēng)量分配原則及方法 593、 風(fēng)量的分配 60第三節(jié) 計(jì)算負(fù)壓及等積孔 601、 計(jì)算原則 602、 計(jì)算方法 61第四節(jié) 選取主扇風(fēng)機(jī) 631、 選擇主扇 632、 選擇電動(dòng)機(jī) 63第五節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù)措施 641、 礦山救護(hù) 642、 礦井保健設(shè)施 643、 煤塵爆炸的防治措施 654、 煤與瓦斯突出的預(yù)防措施 655、 礦井水災(zāi)預(yù)防措施 676、 火災(zāi)預(yù)防措施 697、 預(yù)防冒頂事故的措施 728、 避難硐室和避災(zāi)路線 73第十章 礦井基本經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 78第一節(jié) 礦井設(shè)計(jì)概算 781、 井巷工程概算的編制依據(jù) 782、 井巷工程概算的編制方法 793、 礦建工程費(fèi)用的計(jì)算方法

12、80第二節(jié) 勞動(dòng)定員和勞動(dòng)生產(chǎn)率 801、 定員圍 802、 定員依據(jù) 803、 定員方法 814、 計(jì)算勞動(dòng)生產(chǎn)率 82第三節(jié) 原煤生產(chǎn)成本 821、 煤礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本計(jì)算 822、 折舊費(fèi) 833、 維簡(jiǎn)費(fèi) 834、 攤銷(xiāo)費(fèi) 835、 安全費(fèi)用 83第四節(jié) 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 84參考文獻(xiàn) 88致 89-. z.第一章 井田概況及地質(zhì)特征第一節(jié) 礦區(qū)概況一、礦區(qū)地理位置及交通條件井田位于市北32.5公里，地跨郊區(qū)和潞城縣，隸屬市管轄，是潞安礦區(qū)最早的一對(duì)生產(chǎn)礦井。根據(jù)潞煤地字（1987）第26號(hào)文，省政府晉政發(fā)（1984）第14號(hào)文，結(jié)合潞煤生、地字（1988）第198號(hào)文，確定石圪節(jié)煤礦9

13、號(hào)及10號(hào)煤層邊界。南北走向長(zhǎng)約5.0公里，東西傾向?qū)捈s3.2公里，呈不規(guī)則長(zhǎng)方形，井田面積約15.6平方公里。石圪節(jié)礦交通條件尚為方便。鐵路專(zhuān)用線至北站與太焦鐵路線接軌，相距15公里，礦區(qū)公路與太長(zhǎng)公路相連。礦區(qū)對(duì)外交通有太（原）焦（作）鐵路、邯（鄲）長(zhǎng)（治）鐵路和太（原）洛（陽(yáng)）公路。太焦鐵路經(jīng)礦區(qū)東部由北向過(guò)，太焦鐵路的夏店站距潞礦集團(tuán)約7km，距五陽(yáng)站16km。以夏店站為起點(diǎn)距市約230km，距市約204km，距市約216km。交通比較方便。圖1.1 交通位置示意圖二、礦區(qū)的地形與氣象本區(qū)屬典型大陸性氣候，干燥多風(fēng)，四季分明，年平均氣溫8.9，日最高氣溫37.4，最低氣溫-29.1。年

14、平均降水量為583.3mm，最大917.0mm，最小414.0mm，雨季集中在7、8、9三個(gè)月，日最大降水量109.7mm。年平均蒸發(fā)量為1755.3mm(高于降水量2.01倍)；最高為1996.3mm，最低為1502.1mm。年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，夏季風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，最大風(fēng)速為17m/s，最大風(fēng)壓為350Pa。冰凍期為每年10月末到翌年4月，最大凍土深度為0.75m。第二節(jié) 井田地質(zhì)特征一、綜述潞安礦區(qū)位于沁水煤田東翼中部，地處我國(guó)東部新華夏系第三隆起帶中段西緣，即太行麓。東西分別受二級(jí)構(gòu)造帶即晉獲褶帶和武陽(yáng)凹褶帶控制。區(qū)總體為一復(fù)式向斜，由一系列次一級(jí)的寬緩的向、背斜和斷裂帶組成。地層走向呈南

15、北，傾向西，傾角平緩，多在3度6度間，呈一單斜構(gòu)造。二、煤系地層石圪節(jié)井田大部分地區(qū)為第四系表土層所覆蓋，僅在沖溝處巖零星出露，基本為一全掩蓋區(qū)。根據(jù)鉆孔揭露，地層由老至新有：1）奧統(tǒng)峰峰組（O2F）；2）中石炭統(tǒng)組（C2B）3）上石炭統(tǒng)組（C2T）；4）下二迭統(tǒng)組（P1S）；5）下二迭統(tǒng)下石河子組（P2*）；6）上二迭統(tǒng)上石河子組（P2S）；7）第四系（Q）。其中上石炭統(tǒng)組和下二迭統(tǒng)組為主要含煤地層，合稱石炭二迭紀(jì)含煤巖系。厚度巨大的中奧統(tǒng)地層為煤系沉積之底，上下石河子組及第四系表土層為煤系上覆蓋層。下面僅就煤系地層敘述于后：石炭系上統(tǒng)組（C2T）此組與下伏的組為連續(xù)沉積，為井田主要含煤地層

16、之一。厚度為101.02127.47米，平均113.41米。底部以一層厚約2.7米的細(xì)砂巖K1砂巖（相當(dāng)于西山晉祠砂巖）作為組與組之分界，其間為整合接觸關(guān)系。本組地層為典型的海陸交互相含煤沉積，旋迥結(jié)構(gòu)明顯，巖性每旋迥多由灰?guī)r、泥巖、砂巖和煤層組成，共有四個(gè)沉積旋迥，有標(biāo)志層石灰?guī)r四層即K2、K3、K4、和K5石灰?guī)r，含煤611層，尤以下部煤炭發(fā)育較好，含煤系數(shù)為6.52%。本組地層含植物化石。各標(biāo)志層特征如下：K1砂巖灰、灰白色，巖性為具花崗變晶結(jié)構(gòu)的中細(xì)粒石英砂巖，桂質(zhì)膠結(jié)，巖性不穩(wěn)定，有時(shí)相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖或泥巖，其底板距15-3號(hào)煤約9.66米。K2灰?guī)r灰深灰色，隱晶質(zhì)，含星散狀黃鐵礦顆粒

17、及燧石結(jié)核，產(chǎn)蜓類(lèi)和腕足類(lèi)化石及其碎片，厚2.217.95米，平均厚7.78米。層位穩(wěn)定，是組中下部可靠對(duì)比標(biāo)志，亦為13號(hào)煤層的直接頂板。下距15-3號(hào)煤約11.13米。K3灰?guī)r第二層灰?guī)r，深灰色，隱晶質(zhì)，含動(dòng)物化石碎片，厚1.364.77米，全區(qū)普遍發(fā)育，為12號(hào)煤層的直接頂板，上距11號(hào)煤約4.25米。K4灰?guī)r第三層石灰?guī)r，深灰色，隱晶質(zhì)，略含泥質(zhì)，并含少量黃鐵礦及動(dòng)物化石，厚3.385.97米，平均厚4.85米。層位穩(wěn)定。為一不可采的薄煤層直接頂板，上距9號(hào)煤、10號(hào)煤約16.94米及5.74米，下距11號(hào)煤約4.78米。K5灰?guī)r第四層石灰?guī)r，灰色、隱晶質(zhì)，含少量黃鐵礦及動(dòng)物化石碎片。

18、厚04.11米，平均3.20米。為局部發(fā)育的8號(hào)煤層的直接頂板。下距9#、10#煤層分別為13.26及23.94米。迭系下統(tǒng)組（P1S）連續(xù)沉積于組地層之上，為本區(qū)主要含煤地層之一，巖性為一套由砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成的河流湖泊、泥巖沼澤等陸相沉積。顏色由下部為深灰、灰黑色的含煤地層，向上逐漸變?yōu)闇\灰、灰白色為主，表明古氣候逐漸由潮濕變?yōu)楦稍铮焕诔擅?。本厚組26.1391.01米，平均67.70米，含煤13層，總厚度7.08米，含煤系數(shù)為10.46%。3號(hào)煤層位于本組中下部，厚度大，層位穩(wěn)定，本組標(biāo)志層除煤層外尚有本組底部分界砂巖及煤層老頂砂巖。圖1.2 煤系地層綜合柱狀圖三、井田水

19、文地質(zhì)概況（一）地面水文地質(zhì)1、地形、地勢(shì)、氣象石圪節(jié)井田大部分為第四系黃土覆蓋，僅在井田中、北部基巖零星出露，出露面積約占10%。地形較復(fù)雜，多為沖溝深谷切割。地勢(shì)高差頗大，以井田中部的良才寺村為最高，海拔標(biāo)高為+1067.6米，四周變低，平均在所不9001000左右，以西白兔村最低，海拔標(biāo)高僅898.6米。井田最大高差169 .0米，一般相對(duì)高差50100米。本區(qū)屬典形大陸半干燥性氣候。歷年來(lái)夏季絕對(duì)最高氣溫可達(dá)37 2度，67月份最熱；冬季最低氣溫可降至-19.6，元月份最冷。年平均溫度15 左右。10月份開(kāi)始結(jié)冰，翌年四月解凍，冰凍最大深度為0.73米。積雪厚度0 .12米（平均值）。

20、每年7、8、9月份為多雨季節(jié)，年平均降雨量594 .8mm ，年蒸發(fā)量平均為1738.6mm。礦區(qū)主要風(fēng)向?yàn)槟蠔|南”向，最大風(fēng)速1416米/秒。2、地表水系及水體濁漳河是本區(qū)最大的一條河流，在井田東部邊界以外由南向北蜿蜒流過(guò)，水深一般在0 30.5m，上游被漳澤水庫(kù)所截，水庫(kù)放水季節(jié)水深在11.5m，其年徑流量為12. 7億m3。由于漳河流向與3#煤層露頭線近似平行，且遠(yuǎn)離露頭線，故對(duì)煤層開(kāi)采無(wú)直接影響。（二） 礦井充水水源礦井水主要來(lái)源于：含水層水、大氣降水及老窯水。1、含水層水 根據(jù)鉆孔揭露資料，井田自下而上共發(fā)育有11個(gè)含水量水層。(1)、中奧統(tǒng)石灰?guī)r巖溶含水層組該含水層組為煤系地層沉積

21、基底。含水量裂隙溶洞發(fā)育，富水性強(qiáng)，為本區(qū)良好的生活飲用水源，水位標(biāo)高+670米左右。屬層間裂隙巖溶承壓水，地下水多作層流運(yùn)動(dòng)，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，動(dòng)水量也較穩(wěn)定。(2)、上石炭統(tǒng)組石灰?guī)r巖溶含水層組：該含水量組共含四層灰?guī)r含水層，即：II、III、IV、V含水層，裂隙溶洞也較發(fā)育，含水層層間距較小，相夾的泥巖、砂質(zhì)泥巖具有較好的隔水性能。正常情況下，各含水層間水力聯(lián)系較弱。(3)、二迭系砂巖裂隙含水層組該含水層包括VI、VII、VIII、I*等四個(gè)含水層，裂隙較發(fā)育，含水性與巖性，區(qū)域性裂隙的發(fā)育程度有關(guān)。各含水層間經(jīng)相對(duì)不導(dǎo)水的泥巖砂質(zhì)泥巖相隔，水力聯(lián)系微弱。(4)、基巖風(fēng)化裂隙含水層本含水層(*號(hào)

22、含水層)為風(fēng)化帶巖層，厚度約20m，節(jié)理殖裂隙發(fā)育，為良好透水層，混合抽水試驗(yàn)結(jié)果，Q=0.38公升/秒，k=0.0303m/日。因其距地表近，直接受降水或第四系含水層補(bǔ)給，補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致。(5)、第四系松散巖類(lèi)含水層組分上下兩部分。上部為黃土層，顆粒細(xì)致，微含水，單位涌水量為2.985 56升/秒，是附近農(nóng)村生活民用水，水量、水位季節(jié)性變化明顯。下部為紅土層，土質(zhì)較粘，含土性不佳，相對(duì)上部黃土層，有著一定隔水作用。2、大氣降水井田地形復(fù)雜，地勢(shì)高差頗大，大氣降水多呈地表徑流流失，不利于對(duì)地下水的補(bǔ)給。再之，年蒸發(fā)量大于年降雨量，也不利于大氣降水滲透。但因采后地表裂隙的出現(xiàn)，不同程度上溝通

23、了大氣降水與含水層間的水力聯(lián)系，成為礦井涌水的間接來(lái)源。3、老窯水井田處于煤層淺部。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅開(kāi)采圍，8座小煤窯與我礦井下巷道溝通，向我礦新、舊采區(qū)常年排水，其排水量約占礦井總涌水量的1520%，成為礦井充水的又一直接來(lái)源。（三） 礦井涌水量變化規(guī)律1、礦井涌水量大小據(jù)多年來(lái)井下涌水實(shí)際資料分析,礦井主要的直接充水水源為VII、VIII號(hào)砂巖裂隙含水層水，它包括頂板直接出水和因老空積水兩部分。前者多在上分層采掘過(guò)程中，含水層因未受或僅小部分受到破壞，涌水量小，主要表現(xiàn)為滲水、滴水，僅在2115工作面運(yùn)輸巷和一下山配風(fēng)巷掘進(jìn)過(guò)程中有少部分淋水，水量最大達(dá)5立方米/小時(shí)，一般小于2立方米/小時(shí)。后

24、者常于中、下分層采掘過(guò)程中和已回采完畢的新、舊采空區(qū)，含水層已部分或全部遭到破壞，涌水量較大，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，為礦井充水的主要水源。如出一轍2113工作面下分層回風(fēng)巷掘進(jìn)時(shí)，由于中、上分層老空積水，在掘進(jìn)初始，窩頭涌水量最高達(dá)1015立方米/小時(shí)，影響了正常掘進(jìn)進(jìn)度。后經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間排水，水量逐漸減小，穩(wěn)定在23立方米/小時(shí)。又比如，在2111下分層工作面回采初期，假頂初次垮落之后，中上分層老空積水集中涌向工作面老塘，加之工作面所處位置平緩，老空積水淹及工作面，給生產(chǎn)帶來(lái)一定困難。據(jù)測(cè)定，池時(shí)工作面涌水量為68立方米/小時(shí)，若能持續(xù)正常排水，一般不致影響生產(chǎn)。另外比較突出的還有117下分層工作面，

25、八六年回采初期水量最高達(dá)10立方米/小時(shí)，大量中上分層老空積水以淋水落石出形式涌入工作面，一度影響回采被迫超前50米另開(kāi)新切眼。這是采掘過(guò)程中出現(xiàn)的老空積水。另外在已回采完畢的新舊采空區(qū)，老空積水滿后則自流出來(lái)，比如西二及一、二上采區(qū)和一下山少部分回采完畢的工作面，涌水量一般為510立方米/小時(shí)。另一直接充分水水源為小窯及舊巷來(lái)水，如西南大巷變電所附近的一條舊巷，常年向礦井排水，水量較穩(wěn)定，經(jīng)測(cè)定，多在510立方米/小時(shí)，據(jù)分析，絕大部分水是處在其高處的西溝小窯所排污水。類(lèi)似情況，在一、二上山采區(qū)也有出現(xiàn)。根據(jù)歷年礦井涌水量資料統(tǒng)計(jì)，石圪節(jié)礦井正常涌水量為600800立方米/日，最小涌水量為4

26、00立方米/日，最大可達(dá)1000立方米/日。屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單型礦井，防治水工程簡(jiǎn)單。第三節(jié) 煤層的特征一、煤層井田共發(fā)育有煤層714層，平均厚度約14.74米，其中可采煤層約6層，總厚度平均12.15米，從上而下編號(hào)分別為3#、9#、10#、13#、15#、煤層，現(xiàn)分析如下：3號(hào)煤層：位于山系組中下部，為井田主要可采煤層之一，也是目前石圪節(jié)礦生產(chǎn)所采煤層，距石炭二迭分界砂巖頂板平均為9.56米，上距VII含水層約9.31米。煤層厚度大且層位穩(wěn)定，自2.897.91米，平均厚度為6.68米。根據(jù)煤層結(jié)構(gòu)情況分三個(gè)自然層：腦煤厚2.202.40米，含夾石13層，巖性為泥巖、頁(yè)巖，夾石厚度變化較大

27、，一般厚0.10米0.30米，最厚可達(dá)1.0米，變化趨勢(shì)多表現(xiàn)為北厚南??；中煤厚2.20米，一般不含夾石，煤質(zhì)最佳，以其頂面一層約0.050.1米的酥煤與腦煤分開(kāi)，以下部的第一個(gè)夾石做其底面的標(biāo)志；底煤厚2.02.10米，含夾石23層，巖性為頁(yè)巖或泥巖，厚0.100.50米，此外，夾石層在底煤中常呈分布不勻的串殊狀出現(xiàn)。 9號(hào)煤層：俗稱黃煤”。位于組中上部K5灰?guī)r與K4灰?guī)r之間，上距K5灰?guī)r約13米，下距10#煤層約10.68米。該煤層厚度變化大，從1到3.61米，平均厚度為3.15米，含夾石兩層，厚0.100.30米，總體變化趨勢(shì)為北厚南薄。中東部及中部絕大部分地區(qū)無(wú)煤，可采圍不大，且?guī)缀跞?/p>

28、部集中在井田中南部，北部?jī)H有零星地可采。該煤層可采系數(shù)指數(shù)KM為0.92，屬穩(wěn)定可采煤層。10號(hào)煤層：該煤層位于9號(hào)煤層之下，K4灰?guī)r之上，距K4灰?guī)r約5.74米，煤呈黑色，塊狀或粉末狀，偶有分叉現(xiàn)象，厚度從2.03.0米，平均厚度2.52米，南薄北厚。含夾石12層，厚0.050.20米?？刹尚灾笖?shù)KM=0.96，屬穩(wěn)定可采煤層。11號(hào)煤層：俗稱銀煤”。厚度2.04.15米，平均3.85米。位于K4、與K3灰?guī)r之間，上距K4灰?guī)r4.78米，下距K3灰?guī)r4.25米，層位穩(wěn)定，局部發(fā)育，屬穩(wěn)定煤層。13號(hào)煤層：俗稱三節(jié)煤”。直接伏于K2灰?guī)r之下，15-1號(hào)煤組之上，距15號(hào)煤約3.69米。厚度變化

29、從00.92米，平均0.63米。層位穩(wěn)定，分布廣，零星地段可采，屬極不穩(wěn)定局部可采煤層。15號(hào)煤：位于組底部，現(xiàn)分析如下：上距K2底板4.32米，距13號(hào)煤層底板約3.69米，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在本區(qū)為主要可采煤層之一，井田除南部、中部三個(gè)獨(dú)立不可采塊段外，其余絕大部分達(dá)到可采厚度，僅在井田東北角露頭線附近，有一小塊無(wú)煤區(qū)。平均厚度3.18米。層位較穩(wěn)定，大部分可采，僅有極個(gè)別鉆孔厚度低于可采厚度。復(fù)雜結(jié)構(gòu)，含夾石12層米。該煤層可采性指數(shù)KM=0.95，變異系數(shù)R=55%，屬較穩(wěn)定可采煤層。見(jiàn)煤層綜合特征一覽表。表1.1 煤層綜合特征一覽表地層系統(tǒng)煤層名稱煤層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性程度新編號(hào)舊編號(hào)俗名兩極厚度平

30、均厚度結(jié)構(gòu)類(lèi)型夾石層數(shù)可采性指數(shù)km變異系數(shù)Y統(tǒng)組312香煤6.68簡(jiǎn)單或較復(fù)雜1 - 518.8%上距VII號(hào)含水層8.41米下距C3P1分界砂巖9.56米下二迭統(tǒng)組上石炭統(tǒng)太原組98黃煤1-3.613.15簡(jiǎn)單偶夾具石0.9253%上距K5灰?guī)r13.26米下距10號(hào)煤10.68米1072.52簡(jiǎn)單偶夾具石0.9649%與下K4灰?guī)r約5.74米116銀煤1-4.153.85簡(jiǎn)單無(wú)上距K4灰?guī)r4.78米下距K3灰?guī)r4.25米134三節(jié)煤0-0.920.63簡(jiǎn)單無(wú)直接伏于K2灰?guī)r之上151四節(jié)煤0-5.903.18較復(fù)雜1 - 20.9555%組底部二、煤層對(duì)比這次對(duì)比是仍以一九七五年十一月召開(kāi)

31、的華北區(qū)二迭系專(zhuān)題會(huì)議紀(jì)要”和我局潞煤革地字（1987）第196號(hào)文為依據(jù)，主要采用標(biāo)志層和層間距的對(duì)比方法，將石圪節(jié)井田74個(gè)鉆孔資料統(tǒng)一了地質(zhì)劃分及煤層標(biāo)志層編號(hào)。（1）、各類(lèi)煤層對(duì)比標(biāo)志1號(hào)煤：上距K8砂巖14.28米，夾于黑色泥巖中。層位極不穩(wěn)定。2號(hào)煤：上距K8砂巖25.33米，下距3號(hào)煤層22.91米，夾于黑色或砂質(zhì)泥巖中。層位極不穩(wěn)定。3號(hào)煤：位于組中下部，煤層厚、穩(wěn)定，同其他煤層是最好的對(duì)比標(biāo)志層。5號(hào)煤層：上距燧石層7.96米,下距K5石灰?guī)r17.88米。厚度很不穩(wěn)定7號(hào)煤層：于K5石灰?guī)r頂面。8號(hào)煤層：直接伏于K5石灰?guī)r之下，厚度極不穩(wěn)定。9號(hào)煤層：位于K5與K4石灰?guī)r之間

32、，上距K5石灰?guī)r底面13.26米。10號(hào)煤層：位于K5與K4石灰?guī)r間，下距K4石灰?guī)r頂面5.74米。11號(hào)煤層：位于K4與K3石灰?guī)r間，上距K4石灰?guī)r底面4.78米，距 K3石灰?guī)r頂面6.95米。12號(hào)煤層：K3石灰?guī)r下伏，不穩(wěn)定、不可采。13號(hào)煤層：K2石灰?guī)r下伏，厚度變化大。15 號(hào)煤層：K石灰?guī)r下4.32米，其上覆巖層為黑色泥巖，局部變?yōu)樯百|(zhì)泥巖或粉砂巖，泥巖含植物化石及少量黃鐵礦。這亦是很好的對(duì)比標(biāo)志 （2）、煤巖對(duì)比存在的問(wèn)題： 1）、煤巖沒(méi)統(tǒng)一分類(lèi)、命名，巖芯鑒定時(shí)粒度、顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造描述不規(guī)，定性定名不準(zhǔn)確，給煤巖對(duì)比帶來(lái)一定困難。2）、組目前還沒(méi)進(jìn)行開(kāi)采，無(wú)采掘資料證實(shí)

33、，雖然依據(jù)標(biāo)志層能加以控制，有時(shí)難免錯(cuò)層，在今后工作中應(yīng)加強(qiáng)煤層、層間距、物性以及變化規(guī)律方面的研究，以利對(duì)比準(zhǔn)確。三、煤質(zhì) 3#煤層顏色呈黑色，具金屬光澤。條帶狀結(jié)構(gòu)明顯，常具棱角狀或不平坦?fàn)顢嗫?，性較脆，生裂隙較發(fā)育，易碎，莫氏硬度為2度左右。一般有23組解釋?zhuān)诰鲁Ｒ?jiàn)節(jié)理面形成片幫。該煤層硫含量低，且粘性好。由以上煤質(zhì)化驗(yàn)表可以看出，3號(hào)煤層揮發(fā)分鉆孔煤樣，原煤為15.9417.94%，平均16.82%，精煤為14.6417.21%，平均為15.98%。 原煤灰分15.9417.94%，平均16.82%硫：原煤全硫0.270.66%，平均0.38%磷：0.00170.0108%，平均0

34、.0087%。可燃基彈筒發(fā)熱量82098778大卡/KG，平均8579.4大卡/KG煤灰礦物成分分析結(jié)果：SIO245.6051.99%，AL2O332.5238.98%，灰熔點(diǎn)（T2）13801500OC。該煤層屬低灰中灰、特低硫，特低磷、高發(fā)熱量、高熔點(diǎn)灰分之瘦煤，為煉焦配煤，或做動(dòng)力燃料。根據(jù)精查、生產(chǎn)階段煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果，石圪節(jié)井田煤質(zhì)變化規(guī)律：1）、隨著埋藏深度的增加，地溫與壓力的增大，對(duì)于不同煤層，淺部較深部結(jié)膠性為佳，深部煤層煤質(zhì)程度高。例如，3號(hào)煤層揮發(fā)分均在15.9417.94%之間，膠質(zhì)層Y均在014MM之間，牌號(hào)為瘦煤。13#15-3#（臭煤）其揮發(fā)份（VV）亦在1024%之

35、間，膠質(zhì)層Y值則多為0MM，牌號(hào)為貧煤(及少為瘦煤)含硫量高。2)同一煤層，淺部比深部結(jié)膠性好。參見(jiàn)：3號(hào)煤層煤質(zhì)變化示意圖。3)同一煤層，淺部較深部煤質(zhì)為佳，鉆孔分層取芯分析化驗(yàn)結(jié)果可明顯看出，下分層膠質(zhì)層厚度大于上分層。4)、根據(jù)生產(chǎn)煤樣分析結(jié)果，上分層灰分較下分層低?，F(xiàn)將其主要指標(biāo)綜合情況列于下表。表1.2 各煤層主要指標(biāo)綜合情況表煤層號(hào)揮發(fā)份小大平均膠質(zhì)層厚 度（Y）體積曲線坩 鍋粘結(jié)性初 定煤 種容 重9#13.5918.5016.480 1310平滑下降4 6瘦煤1.3610#14.2518.4116.600 179平滑下降4瘦煤1.3613#13.2825.9316.820 13

36、1平滑下降1 4貧煤1.4215#-113.7921.2015.110平滑下降及波型1 4貧煤1.4211#13.9319.3516.800 168平滑下降2 5瘦煤1.42四、瓦斯、煤塵、自燃性、地溫石圪節(jié)井田9#煤層埋藏較淺，瓦斯含量低。10#煤層瓦斯含量也低。 礦井瓦斯最大涌出量10.24立方米/分，最小1.88立方米/分、平均2.28立方米/分、絕對(duì)涌出量8.371.00立方米/分，平均7.7立方米/分。二氧化碳相對(duì)涌出量10.311.64立方米/分，平均4.60立方米/分，絕對(duì)涌出量11.941.76立方米/分，平均7.0立方米/分。屬低瓦斯礦井。東部煤層露頭淺部，廢棄的老窯較多，故

37、在生產(chǎn)中要注意安全，預(yù)防瓦斯集聚。3號(hào)煤層煤塵有爆炸危險(xiǎn)，故井下應(yīng)做好除塵工作，預(yù)防煤塵事故發(fā)生。其余各層煤自燃性不強(qiáng)，屬于不易自燃煤層。在井下各采區(qū)運(yùn)輸巷、風(fēng)巷、工作面進(jìn)行測(cè)定溫度均在1318度，地溫?zé)o異常現(xiàn)顯，屬恒溫礦井。第四節(jié) 水源情況礦井生活用水一般取自第四系淺層潛水，井下生產(chǎn)用水有利用礦井涌水。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，鄰近供水井奧系含水層水位為+670m左右，為區(qū)域主要含水層，并具承壓性，水質(zhì)良好。水質(zhì)重碳酸硫酸鈣鎂型，估計(jì)本區(qū)水位埋藏300m左右，可以開(kāi)掘奧系水井，找到富水性強(qiáng)的巖溶含水層，成為理想的供水水源。礦井井下正常涌水量為150m3/h，經(jīng)處理后的水量、水質(zhì)均能滿足礦井井下消防灑水用

38、水要求，故把井下水作為其供水水源，生活污水經(jīng)地埋式污水處理裝置處理后，用于井下黃泥灌漿及選煤廠生產(chǎn)補(bǔ)充用水。根據(jù)水源情況以及礦井生產(chǎn)、生活用水的特點(diǎn)，按照清污分流、一水多用、節(jié)約用水、用污排清”的原則，對(duì)礦井用水進(jìn)行統(tǒng)籌安排，采取分質(zhì)供水及廢水處理復(fù)用等節(jié)水措施安排礦井用水。第五節(jié) 電源情況本礦井位于市北部，屬縣電力公司管轄。本地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為薄弱，電源規(guī)模較小。目前，境有、潞城等2座110kV變電站，有翟店等多座35kV變電站。據(jù)了解，為解決本地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱、為礦井供電能力不足的問(wèn)題，市專(zhuān)門(mén)成立煤礦第二電源辦公室。該機(jī)構(gòu)計(jì)劃將原翟店35kV變電站擴(kuò)建為110kV變電站，作為本地區(qū)煤礦第二電

39、源。根據(jù)當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)現(xiàn)狀和規(guī)劃，本礦井周?chē)m合做為本礦井電源的變電站只有2座，分別為潞城110kV變電站和翟店110kV變電站，因此礦井電源可靠。第二章 井田境界與儲(chǔ)量第一節(jié) 井田境界一、井田境界及劃分根據(jù)潞煤地字（1987）第26號(hào)文，省人民政府晉政（1984）第14號(hào)文，結(jié)合潞煤生，地字（1988）第198號(hào)文確定石圪節(jié)煤層井田邊界。本井田圍由以下9點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定：表2.1 井田圍坐標(biāo)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)*Y1412780403226424127184032000341273240293384412994412930454130004027497641324541275007414340402725984

40、16000402724094160004032230該井田北臨漳村井田，西靠王莊井田，東部和南部都為人為邊界。井田圍走向基本呈南北方向，西低東高傾斜。南北走向約為5.0公里，東西傾斜寬約3.2公里，呈不規(guī)則長(zhǎng)方形，井田面積約為15.6平方公里。第二節(jié) 地質(zhì)儲(chǔ)量的計(jì)算本設(shè)計(jì)煤層為9#及10#煤層。9#煤層平均厚3.15米，10#煤層平均厚2.52米，容重為1.36噸/立方米。礦井地質(zhì)儲(chǔ)量是指礦井技術(shù)邊界圍的全部煤炭?jī)?chǔ)量，包括能利用的儲(chǔ)量和尚難利用的儲(chǔ)量，是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)建設(shè)的依據(jù)。礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。根據(jù)地質(zhì)條件及開(kāi)采情況，礦井開(kāi)采期間儲(chǔ)量計(jì)算及核實(shí)工作量

41、盡可能小，并考慮到計(jì)算的自動(dòng)化，儲(chǔ)量計(jì)算采用地質(zhì)塊段法與算術(shù)平均法相結(jié)合的計(jì)算方法，計(jì)算公式是：Q=SMD式中：Q儲(chǔ)量（噸）S塊段面積（平方米）M塊段平均厚度（米）D煤的容重（噸/立方米）其中 S=15.6平方公里 M=3.15+2.52=5.67米 D=1.36噸/立方米故9#及10#煤的地質(zhì)儲(chǔ)量Q=15.61005.671.36=12029萬(wàn)噸第三節(jié) 可采儲(chǔ)量的計(jì)算1、礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 = 1 * GB2 礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱（30m）、井田境界煤柱、地面建（構(gòu)）筑物等永久煤柱損失量后的資源/儲(chǔ)量。 = 2 * GB2 煤柱

42、留設(shè)礦井永久煤柱損失考慮了井田境界、地面永久建（構(gòu)）筑物、采空區(qū)及風(fēng)井場(chǎng)地留設(shè)保安煤柱的損失。井田無(wú)其它文物古跡，重要工業(yè)建筑，井田屬低山地帶，無(wú)村莊住戶，圍小。根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)、建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程，礦井工業(yè)場(chǎng)地圍護(hù)帶寬度為15m，然后按照各巖層的移動(dòng)角計(jì)算出各巖層的水平移動(dòng)長(zhǎng)度，所有巖層水平移動(dòng)長(zhǎng)度之和即為圍護(hù)帶外煤柱的寬度，松散表土層及基巖厚度參照鄰近鉆孔的資料確定，松散層的移動(dòng)角取45，基巖移動(dòng)角走向取73，上山取73，下山取73-0.6。根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)的要求，在井田圍留設(shè)井田境界煤柱，由于沒(méi)有鄰近礦井采空區(qū)及其積水壓力的資料，煤礦煤柱寬度暫按20m

43、留設(shè)。本礦井采空區(qū)多含有積水，采空區(qū)與大巷煤柱參照煤礦防治水規(guī)定：在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下掘進(jìn)時(shí)，巷道與水體之間的距離，不得小于巷道高度的10倍”計(jì)算，主要大巷高度為3.0m，因采空區(qū)的區(qū)域和水量是一種動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，為確保礦井安全，采空區(qū)煤柱寬度取40m。井下主要大巷煤柱按下式進(jìn)行計(jì)算：S1=式中：S1巷道保護(hù)煤柱的水平寬度，m； H 巷道的垂深，m（設(shè)計(jì)取平均深250m）；M 煤層厚度，m（設(shè)計(jì)取平均厚2.8m）；f 煤的強(qiáng)度系數(shù)，t/m3。S1=20.62m經(jīng)計(jì)算，主要大巷之間留設(shè)30m煤柱（巷中尺寸），大巷兩側(cè)各留30m煤柱。經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量120.29Mt。5、礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)

44、量設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷保護(hù)煤柱的煤量后乘以采區(qū)采出率所得的儲(chǔ)量。9、10號(hào)煤層為中厚煤層，采（盤(pán)）區(qū)采出率取80。礦井可采儲(chǔ)量按下式計(jì)算 ZK=（Z-P）C式中：ZK礦井可采儲(chǔ)量，Kt； Z礦井工業(yè)儲(chǔ)量，Kt； P永久煤柱損失量，Kt。永久煤柱損失約占工業(yè)儲(chǔ)量的8%；C采區(qū)回采率，9#、10#煤層為中厚煤層，取0.8。其中ZK=12029萬(wàn)噸，P=120298%=962.32萬(wàn)噸，C=0.8。經(jīng)計(jì)算，全礦井可采儲(chǔ)量Z=（12029-962.32）0.8=8853.34萬(wàn)噸。第三章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力第一節(jié) 礦井工作制度礦井設(shè)計(jì)年工作日為330d，每天三班作業(yè)，

45、兩班采煤，一班檢修。邊采邊準(zhǔn)，每天凈提升時(shí)間為14h。第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限綜合以上幾個(gè)方面的比較，設(shè)計(jì)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力0.9Mt/a，其可行性進(jìn)一步分析如下：(1)礦井煤層賦存條件和開(kāi)采技術(shù)條件良好，外運(yùn)渠道暢通，具備建設(shè)0.90Mt/a井型的條件。礦井各可采煤層地質(zhì)及水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，屬低瓦斯礦井，開(kāi)采技術(shù)條件比較優(yōu)越，適宜于綜合機(jī)械化開(kāi)采。(3) 結(jié)合本井田的煤層賦存條件，借鑒國(guó)同類(lèi)礦井的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)綜采工作面單產(chǎn)0.90Mt/a；配備三個(gè)掘進(jìn)工作面，完全可以保證礦井0.90Mt/a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。(4) 從礦井提升角度分析，本井田煤層埋藏淺，礦井采用斜立綜合開(kāi)拓，完全可以滿足

46、礦井0.90Mt/a的煤炭提升要求。(5) 礦井工業(yè)場(chǎng)地布局合理，水源、電源可靠，能夠滿足礦井0.90Mt/a井型的場(chǎng)地要求。綜合考慮煤炭?jī)?chǔ)量、煤層賦存情況、地質(zhì)構(gòu)造、開(kāi)采技術(shù)條件以及開(kāi)發(fā)條件、市場(chǎng)需求等因素，結(jié)合本礦外部條件和國(guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策，經(jīng)過(guò)技術(shù)分析比較后，確定礦井生產(chǎn)能力為900kt/a。則礦井服務(wù)年限為：礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算：T=Z/（AK）=8853.34/（901.4）=70.26a符合規(guī)要求。第四章井田開(kāi)拓第一節(jié)井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題一、井田開(kāi)拓方式的確定根據(jù)該礦地面地形地質(zhì)條件，考慮工業(yè)廣場(chǎng)的選擇，同時(shí)考慮井下的布局和礦井通風(fēng)系統(tǒng)，本次資源開(kāi)采設(shè)計(jì)提出如下兩個(gè)開(kāi)拓方案：方案一

47、設(shè)計(jì)采用斜井、單水平、上下山（帶區(qū)式準(zhǔn)備）、集巷開(kāi)采。主副斜井及回風(fēng)井位于井田中央，采用中央并列式通風(fēng)。方案二設(shè)計(jì)采用主斜井、副立井、單水平、上下山（帶區(qū)式準(zhǔn)備）、集巷開(kāi)采。主斜井，副立井位于井田中央，兩個(gè)回風(fēng)井對(duì)稱位于井田兩側(cè)，每個(gè)回風(fēng)井服務(wù)幾個(gè)采區(qū)，為分區(qū)式通風(fēng)。將兩方案各要素分別列對(duì)比如下。1、井筒的位置、形式、數(shù)目及礦井通風(fēng)方式方案一 主副井位于井田中部，井筒形式為斜井，礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列式。井筒參數(shù)為：主斜井:*=415125.814 Y=4029759.661 Z=990副斜井:*=415125.814 Y=4029714.661 Z=990回風(fēng)井:*=414237.5 Y=4

48、029735.883 Z=1040方案二主副井位于井田中部，井筒形式為斜井，礦井通風(fēng)系統(tǒng)為分區(qū)式通風(fēng)。井筒參數(shù)為：主井:*=415150 Y=4029759 Z=990副井:*=414565 Y=4029739.661 Z=1010風(fēng)井1:*=414237.5 Y=4031000 Z=1040風(fēng)井2:*=414237.5 Y=4028500 Z=10402、水平劃分及標(biāo)高本礦井?dāng)M采煤層有9、10號(hào)層，其間距為20米左右。其傾角為2到3度，為近水平煤層。方案一設(shè)計(jì)采用斜井、單水平、上下山（帶區(qū)式準(zhǔn)備）、集巷開(kāi)采，水平標(biāo)高為+800m。方案二設(shè)計(jì)采用主斜井、副立井、單水平、上下山（帶區(qū)式準(zhǔn)備）、集

49、巷開(kāi)采，水平標(biāo)高為+800m。3、開(kāi)采水平的布置方案一運(yùn)輸大巷、軌道大巷布置于10號(hào)層中，回風(fēng)大巷布置于9號(hào)層中，運(yùn)輸大巷鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)煤炭的運(yùn)輸任務(wù)，軌道大巷鋪設(shè)軌道，擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸任務(wù)。大巷均為煤巷，采用錨噴支護(hù)。方案二運(yùn)輸大巷、軌道大巷布置于10號(hào)煤層中，回風(fēng)大巷布置于9號(hào)煤層中，運(yùn)輸大巷鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)。軌道大巷鋪設(shè)軌道擔(dān)負(fù)運(yùn)煤和輔助運(yùn)輸任務(wù)。大巷均為煤巷，采用錨噴支護(hù)。4、采（盤(pán)）區(qū)劃分及開(kāi)采程序方案一根據(jù)煤層賦存狀況和地質(zhì)構(gòu)造，本井田擬采用帶區(qū)式準(zhǔn)備方式。采區(qū)的開(kāi)采順序本著由近及遠(yuǎn)，先易后難的原則，并考慮初期工程量少、投產(chǎn)快的目的，先開(kāi)采9號(hào)煤層的1采區(qū)，先采上煤層，再采下煤層。

50、 方案二采用帶區(qū)式準(zhǔn)備方式。二、開(kāi)拓方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較由以上對(duì)兩方案的詳細(xì)闡述，對(duì)兩方案做技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表。兩方案的技術(shù)比較見(jiàn)表3，兩方案的經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表4。表4.1 開(kāi)拓方案技術(shù)比較表方案一方案二優(yōu)點(diǎn)1、開(kāi)拓巷道總的掘進(jìn)工程、量較少；2、初期工程量小，投產(chǎn)早；3、副斜井運(yùn)料系統(tǒng)簡(jiǎn)單。1、副立井提升能力大；2、立井通風(fēng),通風(fēng)能力大，分區(qū)式通風(fēng)，風(fēng)路短，通風(fēng)容易。缺點(diǎn)1、風(fēng)路長(zhǎng)，通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，風(fēng)流分配差；2、副斜井提升速度和能力小。1、開(kāi)拓巷道總的掘進(jìn)工程量較大；2、初期工程量大，投產(chǎn)晚；3、立井運(yùn)料，系統(tǒng)復(fù)雜。表4.2 基建費(fèi)用表方案一方案二工程量（米）單價(jià)（元/米）費(fèi)用（萬(wàn)元）工程量（米）單價(jià)（

51、元/米）費(fèi)用（萬(wàn)元）主井井筒830+20105089.25825+20105088.73副井井筒770+5105081.375210+5300061.50主要石門(mén)308002.4020580016.40井底車(chē)場(chǎng)559004.9520090018.0回風(fēng)井220+5300067.5（220+5）23000135合計(jì)245.5319.6綜上對(duì)兩方案各要素的述和比較，可知方案一更經(jīng)濟(jì)、更合理、投產(chǎn)更早，故決定采用方案一。第二節(jié) 達(dá)產(chǎn)時(shí)的盤(pán)區(qū)數(shù)目、位置和工作面生產(chǎn)能力計(jì)算根據(jù)該礦煤層賦存情況和巷道布置，全井田劃分為6個(gè)盤(pán)區(qū)，礦井移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)為第一盤(pán)區(qū)生產(chǎn)。第一盤(pán)區(qū)位于井田中部,在一盤(pán)區(qū)9號(hào)

52、煤層布置一個(gè)傾斜長(zhǎng)壁綜采工作面生產(chǎn)，回采工作面采用兩班采煤一班檢修。全礦布置3個(gè)掘進(jìn)工作面,礦井設(shè)計(jì)總產(chǎn)量為回采產(chǎn)量和掘進(jìn)產(chǎn)量之和?；夭晒ぷ髅嫔a(chǎn)能力按下列公式計(jì)算：Q采=LVoMrC式中：Q 工作面年產(chǎn)量， t/a； L 工作面長(zhǎng)度， 190m；Vo工作面年推進(jìn)度， 日進(jìn)6刀，故日推進(jìn)3.6米，則年推進(jìn)1080 m； M工作面采高， 3.15m； r-煤的容重， 1.36t/m3C采煤工作面采出率， 取0.95則,Q采=19010803.151.360.95 =835.12（kt）掘進(jìn)出煤按回采工作面產(chǎn)量10%考慮， 則,Q掘=835.1210%=83.512（kt/a）全礦井年產(chǎn)量為：Q=

53、Q采Q掘=918.63（kt/a）滿足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力900kt/a的要求。第三節(jié)礦井基本巷道一、井筒根據(jù)礦井開(kāi)拓布置，提升和通風(fēng)等的要求，前期在工業(yè)廣場(chǎng)開(kāi)掘主副井，后期開(kāi)采離主副井較遠(yuǎn)的工作面時(shí)，在井田一翼布置一個(gè)風(fēng)井。一般來(lái)說(shuō)，立井井筒的斷面有圓形和矩形兩種，但圓形斷面的立井服務(wù)年限長(zhǎng)，承壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用低以及便于施工等優(yōu)點(diǎn)，因此主副井采用半圓拱形斷面，風(fēng)井采用圓形斷面。1、主斜井擔(dān)負(fù)原煤提升運(yùn)輸任務(wù)，并在通風(fēng)前期兼作回風(fēng)井，在通風(fēng)后期兼做輔助進(jìn)風(fēng)井。井筒裝備B=1400mm膠帶輸送機(jī)，設(shè)有一趟消防灑水管路。此外，還布置有檢修道、動(dòng)力電纜、照明電纜、通信電纜等設(shè)施。井筒斷面為

54、半圓拱形，凈斷面面積為15.5 m2, 傾角6，表土層段掘進(jìn)斷面面積為21.7 m2，長(zhǎng)度為143.5m，基巖掘進(jìn)斷面面積為17.1 m2，長(zhǎng)度為121.4m，井筒斷面布置如圖4-5、圖4-6所示。2、副斜井擔(dān)負(fù)全礦人員、材料設(shè)備等運(yùn)輸提升任務(wù)，在通風(fēng)前期為礦井的主要進(jìn)風(fēng)井。井筒設(shè)有兩趟排水管路，并鋪設(shè)動(dòng)力電纜。井筒斷面形狀為半圓拱形，傾角5，凈斷面面積為17.8 m2,表土層掘進(jìn)斷面面積為23.9 m2，長(zhǎng)度為172m，基巖掘進(jìn)斷面面積為19.9 m2,長(zhǎng)度為174.5m，井筒斷面布置如圖4.1，圖4.2。3、回風(fēng)井位于井田邊界北翼，擔(dān)負(fù)礦井東部盤(pán)區(qū)后期生產(chǎn)的全部回風(fēng)，井筒凈直徑為7m，凈斷

55、面面積為38.5m2，表土層掘進(jìn)斷面積為52.8 m2，基巖段掘進(jìn)斷面積49.0 m2，井深150m，設(shè)玻璃鋼梯子間作為安全出口，井筒斷面布置如表4.3。所選定的副井作為進(jìn)風(fēng)井，風(fēng)井作為回風(fēng)井，其斷面的大小必須符合風(fēng)速要求。根據(jù)風(fēng)速驗(yàn)算可知，所選擇的井筒符合風(fēng)速要求。列井筒特征見(jiàn)表如下：表4.3 井 筒 特 征 表井 筒 名 稱主井副井風(fēng)井井口坐標(biāo) (m)緯距*3962200.003962200.003964744.316經(jīng)距Y19583150.0019583250.001958046.864標(biāo)高(m)井口865.00870.001060.00井底335.00365.00280.00井筒傾角1

56、79090井筒方位角90井筒斜長(zhǎng)(m)1812.76505780井筒凈寬(m)4.57.05.0井筒凈斷面(m2)14.2538.4819.63井筒裝備膠帶輸送機(jī)罐籠井筒用途主運(yùn)輸兼安全出口輔助運(yùn)輸，并兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口回風(fēng)，并兼作安全出口圖4.1 主斜井井筒斷面圖圖4.2 副斜井井筒斷面圖圖4.3 回風(fēng)井井筒斷面圖二、井底車(chē)場(chǎng)1、井底車(chē)場(chǎng)的形式和布置方式礦井為斜井-平硐聯(lián)合開(kāi)拓，煤炭由主斜硐膠帶輸送機(jī)運(yùn)至地面；物料經(jīng)副斜硐運(yùn)至輔助運(yùn)輸大巷，由無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)到盤(pán)區(qū)，車(chē)場(chǎng)非常簡(jiǎn)單，一個(gè)繞道起坡就可以了。首采盤(pán)區(qū)傾角不到1，進(jìn)入煤層的斜巷角度不到3，無(wú)軌膠輪車(chē)完全可以適應(yīng)。在順槽和大巷連接處需抹角

57、，抹角大小為33 m，與大巷成45角，以便于無(wú)軌膠輪車(chē)的拐彎。2、硐室本設(shè)計(jì)中井底車(chē)場(chǎng)硐室主要有：主排水泵房、消防材料庫(kù)、水倉(cāng)、調(diào)度室、等候室、保健室、存車(chē)硐室硐室聯(lián)絡(luò)巷等。圖4.4 井底車(chē)場(chǎng)平面布置圖三、主要開(kāi)拓巷道根據(jù)本礦實(shí)際地質(zhì)條件，煤層賦存平穩(wěn)且瓦斯涌出量小，硬度較大，涌水量小，若布置巖石大巷，開(kāi)拓周期長(zhǎng)且工程量大，不能達(dá)到盡快出煤的目的，不適應(yīng)高產(chǎn)高效礦井模式。因此輔助運(yùn)輸大巷煤層底板布置,巷道坡度隨煤層而起伏,一般1-3。輔助運(yùn)輸大巷鋪設(shè)混凝土底板，厚度300mm。采用錨梁網(wǎng)索噴支護(hù)矩形斷面，掘進(jìn)寬度為6m，高為3.6m與3.8m設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面為21.6m2和22.8m2，巷道斷面圖

58、見(jiàn)圖4.5。主運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)大巷基本沿9號(hào)煤層頂板掘進(jìn)，布置在煤層中，主運(yùn)輸大巷鋪設(shè)混凝土底板，厚度100mm，支護(hù)方式皆為錨梁網(wǎng)索噴支護(hù)矩形斷面，掘進(jìn)寬度為6m，高為3.7m，設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面為和22.2m2，凈斷面為20.3 m2，巷道斷面圖見(jiàn)圖4.6所示，回風(fēng)大巷斷面特征見(jiàn)圖4.7。圖4.5 運(yùn)輸大巷斷面圖圖4.6 軌道大巷斷面圖圖4.7 回風(fēng)大巷斷面圖第四節(jié)巷道掘進(jìn)一、巷道斷面和支護(hù)形式各煤層大巷即為盤(pán)區(qū)巷道，綜合考慮大型設(shè)備運(yùn)輸、通風(fēng)、掘進(jìn)、礦壓、巷道服務(wù)年限等因素，設(shè)計(jì)確定盤(pán)區(qū)巷道（大巷）斷面形狀采用矩形，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)噴+錨索；工作面巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)；開(kāi)切眼采用錨網(wǎng)+支柱支護(hù)。二

59、、掘進(jìn)工作面數(shù)目及裝備根據(jù)開(kāi)拓開(kāi)采布置及回采工作面正常接續(xù)需要，礦井共配備三個(gè)綜掘工作面，采掘比為1：3。掘進(jìn)工作面裝備情況如下：工作面主要配備有EBZ135型掘進(jìn)機(jī)、SZ-2S2型橋式機(jī)、SJ80/ 240型帶式輸送機(jī)、錨桿錨索鉆機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)等設(shè)備，同時(shí)考慮到巷道立交、巖巷石門(mén)及硐室的掘進(jìn)，各個(gè)綜倔工作面配備部分普掘設(shè)備。綜掘工作面主要設(shè)備配備詳見(jiàn)表6-3-1。三、礦井生產(chǎn)時(shí)的采掘比例關(guān)系，掘進(jìn)率的預(yù)計(jì)本礦井生產(chǎn)時(shí)的回采工作面年總推進(jìn)度為1400m，配備的掘進(jìn)工作面年平均總進(jìn)尺為9600m，能保證礦井生產(chǎn)時(shí)的采掘平衡。根據(jù)礦井開(kāi)拓布置和盤(pán)區(qū)巷道布置，預(yù)計(jì)礦井生產(chǎn)時(shí)期巷道萬(wàn)噸掘進(jìn)率為94m左

60、右。預(yù)計(jì)正常生產(chǎn)期間掘進(jìn)矸石量為煤炭產(chǎn)量的3%左右，約0.03Mt/a。表6-3-1綜掘工作面主要設(shè)備配備表序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)及規(guī)格功率備注1掘進(jìn)機(jī)EBZ135 221kW2配套機(jī)SZ-2S240kW3可伸縮帶式輸送機(jī)SJ80/240240kW4錨桿錨索鉆機(jī)MQT-130/2.05噴霧泵WPZ50/1011kW6探水鉆機(jī)MYZ-20022kW7局部通風(fēng)機(jī)FBD-Z-6.0215kW雙風(fēng)機(jī)雙電源8除塵風(fēng)機(jī)SCF-618.5kW9小水泵KJQ-12-507.5kW10激光指向儀JGY-80011氣動(dòng)鉆機(jī)765512氣動(dòng)煤鉆QMZ2/81.2kW13調(diào)度絞車(chē)JD-1.011.4kW14氣動(dòng)鉆機(jī)76