采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）雞西礦業(yè)集團(tuán)盛和煤礦0.9mta新井設(shè)計(jì)

摘要本礦井設(shè)計(jì)為雞西礦業(yè)集團(tuán)盛和礦0.9Mt/a新井設(shè)計(jì)，共有3層可采煤層，分別是23#、48#、54#，煤質(zhì)為1/3焦煤和焦煤。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層平均傾角20°，總厚度5.9m。設(shè)計(jì)井田的Mt，可采儲(chǔ)量81.9Mt,服務(wù)年限為65a。本礦井設(shè)計(jì)采用雙立井方案開拓，劃分為三個(gè)水平，共七個(gè)采區(qū)，一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)。三層煤聯(lián)合布置，采用石門把煤層聯(lián)系起來(lái)，降低了分采區(qū)巷道的運(yùn)輸費(fèi)用。采煤方法為走向長(zhǎng)壁采煤法，采煤工藝采用綜合機(jī)械化采煤工藝。大巷運(yùn)輸采用10噸架線式電機(jī)車牽引3噸底卸式礦車。盛和礦礦井工作日確定為330d，礦井每日凈提升時(shí)間為16h，采用三班八小時(shí)工作制制度。關(guān)鍵詞：開拓方式；走向長(zhǎng)壁；生產(chǎn)能力；巷道全套圖紙，加153893706AbstractThisminepitdesignforJiximiningindustrygroupShengHekuangthe0.9Mt/anewwelldesign,altogetherhas3tobepossibletopickthecoalbed,respectivelyis23#,48#,54#,theanthraxis1/3cokingcoalandthecokingcoal.Thegeologicstructureissimple,coalbedaverageinclinationangle20°,totalthickness5.9m.Thedesignwellfieldcommercialproductionis110.7Mt,recoverableresources81.9Mt,theservicelifeis65a.Thisminepitdesignusesthedoubleverticalshaftplandevelopment,thedivisionisthreelevels,altogethersevenpickthearea,aworkingsurfacereachesproduces.Threecoalsunionsarrangement,usesShimentorelatethecoalbed,reducedtheminutetopicktheareatunnelthecartageexpense.Theminingcoalmethodformovestowardsthelongwalltopick,theminingcoalcraftusesthesynthesismechanizationminingcoalcraft.Thebiglanetransportationuses10tonswirelayingstypeselectriclocomotivetotow3tonsminecars.ShengHekuangtheminepitworkingdaydeterminationis330d,theminepitonlypromotesthetimeis16heveryday,usesthreeclassesofeighthourworksystemssystem.Keywords:Developmentway;Movestowardsthelongwall;Productivity;Tunnel摘要 IAbstract II緒論 1第1章井田概況及地質(zhì)特征 2井田概況 2地質(zhì)特征 31.2.1礦區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)情況 3井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 41.2.3煤層賦存狀況及可采煤層特征 61.2.4巖石性質(zhì)、厚度特征 71.2.5井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 7沼氣、煤塵、及煤的自然性 71.2.7煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 81.3勘探程度及可靠性 8第2章井田境界儲(chǔ)量服務(wù)年限 9井田邊界 9井田的周邊狀況 9確定井田境界的依據(jù) 9井田未來(lái)發(fā)展?fàn)顩r 9井田儲(chǔ)量 10井田儲(chǔ)量的計(jì)算 10保安煤柱 10儲(chǔ)量計(jì)算方法 11儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 11礦井工業(yè)制度，生產(chǎn)能力，服務(wù)年限 12礦井工作制度 12礦井生產(chǎn)能力的確定 12礦井服務(wù)年限的確定 12第3章井田開拓 14概況 143.1.1井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 143.1.2影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的因素及具體情況 143.2礦井開拓方案的選擇 153.2.1井硐形式和井口位置 153.2.2開采水平數(shù)目和標(biāo)高 193.2.3開拓巷道的布置 20選定開拓方案的系統(tǒng)描述 213.3.1井硐形式和數(shù)目 213.3.2井硐位置及坐標(biāo) 213.3.3水平數(shù)目及標(biāo)高 223.3.4石門、大巷（運(yùn)輸大巷）數(shù)目及布置 223.3.5井底車場(chǎng)的形式選擇 223.3.6煤層群的聯(lián)系 243.3.7采區(qū)劃分 243.4井硐布置和施工 253.4.1井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐支護(hù) 253.4.2井筒布置及裝備 263.4.3井筒延伸的初步意見(jiàn) 293.5井底車場(chǎng)及硐室 303.5.1井底車場(chǎng)形式的確定及論證 303.5.2井底車場(chǎng)的布置、儲(chǔ)車線路、行車線路的布置長(zhǎng)度 303.5.3井底車場(chǎng)通過(guò)能力驗(yàn)算 313.5.4井底車場(chǎng)主要硐室 32開采順序 323.6.1沿井田走向的開采順序 353.6.2沿煤層傾向的開采順序 353.6.3采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 353.6.4“三量”控制情況 36第4章采區(qū)巷道布置與采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 384.1采區(qū)概況 38設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 384.1.2采區(qū)地質(zhì)和煤質(zhì)情況 384.1.3采區(qū)生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 384.2采區(qū)巷道布置 394.2.1區(qū)段劃分 39采區(qū)上山布置 394.2.3采區(qū)車場(chǎng)布置 404.2.4采區(qū)煤倉(cāng)形式、容量及支護(hù) 454.2.5采區(qū)硐室簡(jiǎn)介 474.3采區(qū)準(zhǔn)備 49采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 494.3.2采區(qū)巷道的斷面圖及支護(hù)方式 49第5章采煤方法 545.1采煤方法的選擇 54回采工藝 545.2.1選擇和決定回采工作面的工藝過(guò)程及使用機(jī)械設(shè)備 545.2.2選擇采煤工作面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式 55第6章井下運(yùn)輸和礦井提升 586.1礦井井下運(yùn)輸 586.1.1運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 58礦車的選型與數(shù)量 586.1.3采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 596.2礦井提升系統(tǒng) 606.2.1提升方式 606.2.2礦井主提升設(shè)備的選擇及計(jì)算 60第7章礦井通風(fēng)與安全 647.1通風(fēng)系統(tǒng)的確定 647.1.1概述 647.2風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配 64風(fēng)量計(jì)算 647.2.2風(fēng)量分配 687.2.3風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 697.2.4風(fēng)速的驗(yàn)算 697.3礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 70 確定全礦井最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 707.3.2礦井等積孔的計(jì)算 737.4通風(fēng)設(shè)備的選擇 74主扇的選擇計(jì)算 747.4.2.電動(dòng)機(jī)的選擇 75反風(fēng)措施 757.5礦井安全技術(shù)措施 75第8章礦井排水 778.1概述 778.2礦井主要排水設(shè)備 778.2.1排水方式與排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介 778.2.2主排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算 78第9章技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 81結(jié)論 83致謝 84參考文獻(xiàn) 85附錄1 86附錄2： 88緒論時(shí)光如梭,四學(xué)生活即將結(jié)束。通過(guò)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，我掌握了很多專業(yè)知識(shí)，為了能更好的鞏固、運(yùn)用和實(shí)踐這些知識(shí)，所以我做了盛和礦的礦井設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要是關(guān)于盛和礦新井的建設(shè)，其中運(yùn)用了采煤方法、通風(fēng)安全、巖石力學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)等方面以及計(jì)算機(jī)制圖和辦公軟件排版方面的知識(shí)，整個(gè)設(shè)計(jì)包括包括開拓方式的選擇、采煤工藝的應(yīng)用、支護(hù)方式的技巧、設(shè)備選型、通風(fēng)排水的演算、采區(qū)供電車場(chǎng)的設(shè)計(jì)以及礦井的各個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)等等。本設(shè)計(jì)主要是通過(guò)繪制礦井的各種圖紙來(lái)，來(lái)進(jìn)行礦井的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這其中文字部分包括大量的方案比較，以便是設(shè)計(jì)更加合理。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)礦井的地質(zhì)情況、煤層的受力等情況進(jìn)行分析，這樣才能使建成的礦井更加與實(shí)際相符。在做本次的設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們也學(xué)到了許多新的知識(shí)，也得到了各位老師的細(xì)心輔導(dǎo)，在此表示感謝！我希望通過(guò)做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我能夠更好的運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)，把理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，為祖國(guó)的煤炭事業(yè)做一份貢獻(xiàn)。

第1章井田概況及地質(zhì)特征1位置交通盛和礦區(qū)位于黑龍江省雞西市，地理坐標(biāo)為：東經(jīng)130°42′20″—130°51′31″，北緯45°18′42″—45°22′16″。國(guó)有鐵路林—密線，國(guó)家級(jí)公路方—虎橫穿本區(qū)而過(guò)，區(qū)內(nèi)公路、鄉(xiāng)路四通八達(dá)，交通十分便利（見(jiàn)圖1-1）。1.1.2盛和礦地形屬低山地，河谷型地形，北側(cè)和東側(cè)是由古老的麻山群變質(zhì)巖系組成，東部是平坦的平原平原。西部是由第三紀(jì)玄武巖的山地，地面最大高差在250米左右。氣象及地震情況盛和礦礦區(qū)內(nèi)11月至翌年4月為凍結(jié)期，凍結(jié)深度為1.5-2.0m，最高氣溫在零上31℃-37℃，最低氣溫在-29℃—34℃℃。屬大陸性季風(fēng)氣候，處于亞寒帶，年降水量為370-631mm，平均降雨量500mm，風(fēng)向多為西北和西南，風(fēng)力3-4級(jí)。盛和礦區(qū)無(wú)地震史。水文地質(zhì)情況盛和礦礦區(qū)內(nèi)無(wú)河流流入，無(wú)湖泊。最小涌水量為98m3/h,最大涌水量為160m3/h。煤田開發(fā)史盛和礦為新開發(fā)的煤田，無(wú)開發(fā)史。工農(nóng)業(yè)及原料供應(yīng)情況盛和礦井田周圍有農(nóng)田和國(guó)有林地，可以為礦區(qū)提供農(nóng)產(chǎn)品及生產(chǎn)資料,礦井建設(shè)及生產(chǎn)所需設(shè)備可由附近省市廠家提供。水源及電源盛和礦區(qū)水源主要來(lái)自開采地下水，能夠滿足生產(chǎn)與生活需要，生產(chǎn)與生活用電來(lái)自雞西市供電局與雞東縣，可實(shí)現(xiàn)雙回路供電。圖1-1礦區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)情況雞西煤田位于我國(guó)新華夏系第二隆起帶，雞西，七臺(tái)河，雙鴨山位于中生代坳陷中部，是一個(gè)弧形構(gòu)造。區(qū)內(nèi)地層為單斜，井田北部煤層傾角一般在14°—20°，井田中部煤層傾角16°—24°，井田南部煤層傾角為15°-22°，整個(gè)井田為單斜構(gòu)造。元古界的花崗巖及花崗片麻巖，為本區(qū)沉積地層的基底。中生界侏羅系中上流雞西群滴道組的地層不整合于基底之上。巖性為集塊巖凝灰?guī)r，該層組厚30-50米，在區(qū)內(nèi)只有零星分布。侏羅系上流城子河組地層不整合于滴道組之上，為本區(qū)主要含煤地層，層厚1000-1200米。48#，54#位于城子河組上段，該層段巖性以粉沙巖，粉細(xì)互層中-粗砂巖為主。其層段中底板凝灰層可作煤層對(duì)此局部標(biāo)志。23#位于城子河組中段，巖性以砂巖，粉砂巖，含礫粗砂巖為主，該層段底部礫巖厚約15-20m，半圓狀可作區(qū)域地層對(duì)比標(biāo)志(見(jiàn)煤層綜合柱狀圖1-2)。井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造盛和礦井田范圍內(nèi)的主要地質(zhì)構(gòu)造為單斜和斷層，其中共有5個(gè)斷層，一個(gè)逆斷層，其余為正斷層，詳見(jiàn)表1-1斷層特征表。表1-1斷層特征表順序號(hào)斷層編號(hào)斷層性質(zhì)產(chǎn)狀落差存在根據(jù)及控制情況備注走向傾向傾角最大最小1F9逆N～SS81°40070控制可靠向南被F10截?cái)?F10正W～EE52°1200600控制可靠東被F11切斷3F11正N～SS70°500120控制可靠4F12正S～FS45°700150控制可靠東被F11切斷5F30正N～SW30°30030控制可靠盛和礦礦區(qū)煤系地層屬侏羅紀(jì)系上統(tǒng)子河組地層，共有3層煤。全部可采，可采總厚度為米(見(jiàn)表1-2)。表1-2煤層號(hào)煤層平均厚度煤層結(jié)構(gòu)平均層間距頂板特征頂板巖性底版巖性23簡(jiǎn)單65m全層可采粉砂泥質(zhì)巖灰色細(xì)砂巖48簡(jiǎn)單全層可采粉砂巖細(xì)砂巖25m54簡(jiǎn)單全層可采細(xì)砂巖細(xì)砂巖1.2.3煤層賦存狀況及可采煤層特征煤層賦存較深，傾角在18o～22o，詳見(jiàn)煤層賦存特征表1-3。表1-3煤層賦存特征表序號(hào)煤層號(hào)煤層厚度/m視密度面積萬(wàn)m2工業(yè)儲(chǔ)量/萬(wàn)t最小最大平均1231.401439248214533541.401439合計(jì)1巖石性質(zhì)、厚度特征煤層頂?shù)装宓暮穸纫话愣即笥?0m,多為砂巖。盛和煤礦地形大部分屬漫崗，井田北部及中部為河谷水文地質(zhì)區(qū)，西部及南部為丘陵水文地質(zhì)區(qū)。巖層的富水性主要取決于構(gòu)造裂隙的發(fā)育和補(bǔ)給條件，淺部各煤層除大氣降水補(bǔ)給地表強(qiáng)風(fēng)化帶外，沒(méi)有其他來(lái)源，由于巖層裂隙發(fā)育程度而減弱，所以巖層的富水性有明顯的垂直分帶。由于巖性的不同，巖層的含水性極不均勻，不但存在著分帶規(guī)律且有分層規(guī)律。表1-4巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)表巖石類型顆粒密度(g/cm3)塊體密度(g/cm3)空隙率n(%)吸水率（%）軟化系數(shù)KR凝灰?guī)r砂巖泥灰?guī)r 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況井田內(nèi)無(wú)河流湖泊。沼氣、煤塵、及煤的自然性（1）瓦斯賦存情況及涌出量3/t,絕對(duì)涌出量為1258m3/d,屬低瓦斯礦井。（2）煤塵爆炸性各煤層的煤塵爆炸指數(shù)5.3～1％。(3)煤的自然情況根據(jù)鄰近的礦井的調(diào)查，該井田范圍內(nèi)的煤均屬低硫自然煤，但在秋冬季也應(yīng)注意防火。煤質(zhì)、牌號(hào)及用途盛和礦煤屬低硫、低磷，中低灰分的焦煤和1/3焦煤，其中1/3焦煤占25.76%。多為亮煤、半亮煤及半暗煤，結(jié)構(gòu)致密、脆質(zhì)，垂直節(jié)理發(fā)育，玻璃光澤，距狀或平面斷口，鏡下多見(jiàn)凝膠化基質(zhì)，木質(zhì)鏡煤、絲炭，角質(zhì)化物質(zhì)較少，樹脂體少，且發(fā)鮮紅色，形態(tài)分子結(jié)構(gòu)不歸整，鏡下可見(jiàn)無(wú)機(jī)物，有石英碎屑及菱鐵礦物等。23＃為1/3焦煤，48＃、54＃兩層均為焦煤。煤層屬中低灰份，灰份多為內(nèi)在灰份，二氧化硅、氧化鐵等，氧化鎂、氧化鈣較少，故熔點(diǎn)可達(dá)1250℃:一般作為配煤煉焦使用。1.3勘探程度及可靠性根據(jù)本區(qū)斷裂的一般規(guī)律，往往在大斷裂附近還有很多較小的斷裂，再者由于煤層走向變化大，還可能有新的斷裂沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，這些都需要在建井和生產(chǎn)過(guò)程中予以注意。有的鉆孔孔斜較大，對(duì)構(gòu)造的推定也有一定礦井涌水量是用類比法推算的，瓦斯等級(jí)也是推算的，所以可靠性都不足，待礦井建成后，根據(jù)實(shí)際情況重新確定。第2章井田境界儲(chǔ)量服務(wù)年限井田的周邊狀況盛和煤礦東起斷層F30，西至斷層F11，北起露頭，南至-900標(biāo)高。與滴道礦鄰近。確定井田境界的依據(jù)我們?cè)趧澐志飼r(shí)，要使各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。所以一般按以下原則來(lái)劃分：1.充分利用自然等條件劃分井田；2.井田范圍、儲(chǔ)量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；；4.合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好鄰近礦井之間的關(guān)系。根據(jù)上述原則,結(jié)合盛和礦區(qū)井田的實(shí)際情況,盛和礦井田境界的確定為：東經(jīng)131°7′22″-131°45′25″北緯45°43′42″-45°35′26″.西部以F30斷層為界,東部以F11斷層為界。2.1.3井田未來(lái)發(fā)展?fàn)顩r因?yàn)楝F(xiàn)今科技發(fā)展迅猛，隨著技術(shù)的進(jìn)步和科技的提高，在井田范圍內(nèi)將來(lái)可能發(fā)現(xiàn)更多的可采煤。井田儲(chǔ)量井田儲(chǔ)量的計(jì)算礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱，井田境界煤柱，已有的地面建筑物，構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量。礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱，礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。盛和煤礦井田范圍計(jì)算的煤層有23#、48#、54#各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田境界基本一致。礦井儲(chǔ)量是指礦井所埋藏的數(shù)量，具有工業(yè)價(jià)值的煤炭數(shù)量。它不但包含著煤炭在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開采技術(shù)條件。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。保安煤柱在設(shè)計(jì)中如有下列條件應(yīng)留設(shè)保安煤柱：(1)當(dāng)邊界與煤層走向斜交時(shí)，根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直與邊界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角，然后再確定保護(hù)煤柱；(2)地面受保護(hù)面積包括受保護(hù)對(duì)象及周圍的受保護(hù)帶；(3)在一般情況下，保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)受保護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值進(jìn)行圈定；(4)立井保護(hù)煤柱應(yīng)按其用途，深度，煤層賦存條件和地形特點(diǎn)留設(shè)。本設(shè)計(jì)礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，留設(shè)保安煤柱如下：地面留設(shè)50m煤柱；邊界斷層留設(shè)20m煤柱；井田內(nèi)部斷層留設(shè)20m煤柱；河流兩側(cè)各留設(shè)20m煤柱；各煤層在露頭處留設(shè)20m保安煤柱。儲(chǔ)量計(jì)算方法工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算公式如下：塊段儲(chǔ)量=塊段面積×平均傾角余割×塊段平均厚度×視密度根據(jù)儲(chǔ)量圖，通過(guò)等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ)量為110.7Mt?？刹蓛?chǔ)量的計(jì)算公式如下：Zk=(ZC-P)×C式中：ZC--工業(yè)儲(chǔ)量，Mt；P—永久煤柱損失，Mt；C—采區(qū)回采率。得Zk=（110.7-10.8）×0.82=表2－1煤層儲(chǔ)量計(jì)算表煤層號(hào)工業(yè)儲(chǔ)量（萬(wàn)噸）煤柱損失（萬(wàn)噸）回采率可采儲(chǔ)（噸）A＋BCA＋B＋C井田邊界工業(yè)廣場(chǎng)采區(qū)煤柱23370024039401678910229204835662043770150106105277754317019033601341231042493合計(jì)110704513183118190回采要求：中厚煤層不應(yīng)小于80%，薄煤層不應(yīng)小于85%。由上表可知本井田可采儲(chǔ)量為81.9Mt噸。儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià)我在設(shè)計(jì)盛和礦井的時(shí)候，有關(guān)與儲(chǔ)量的計(jì)算都嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定，由于技術(shù)原因可能存在一定誤差。2.3礦井工業(yè)制度，生產(chǎn)能力，服務(wù)年限礦井工作制度盛和礦井工作日確定為330d，礦井每日凈提升時(shí)間為16h，采用三班八小時(shí)工作制制度。礦井生產(chǎn)能力的確定礦井生產(chǎn)能力是井田開拓的一個(gè)主要參數(shù)，是選擇井田開拓方式的重要依據(jù)之一，在一定程度上綜合反映了礦井技術(shù)面貌，也是煤炭生產(chǎn)建設(shè)的重要指標(biāo)。的確定原則礦井生產(chǎn)能力的大小主要依據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件情況來(lái)確定，經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要和市場(chǎng)需求，技術(shù)裝備和管理水平，充分考慮科技進(jìn)步等因素來(lái)確定，本著投資少，出煤快，經(jīng)濟(jì)效益好的原則合理確定。礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來(lái)確定，還應(yīng)考慮當(dāng)前及今后市場(chǎng)的需煤量。根據(jù)該井田的實(shí)際情況，初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下：方案Ａ：Mt/a；方案Ｂ：Mt/a；方案Ｃ：1.2Mt/a。礦井服務(wù)年限的確定礦井服務(wù)年限應(yīng)與礦井生產(chǎn)能力適應(yīng)。礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式如下P=Z/（A×K）式中：P——服務(wù)年限，a;Z—礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量,Mt;A—生產(chǎn)能力,Mt/aK—礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，。根據(jù)盛和設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況，K值取1.4。根據(jù)上面方案中的的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下：方案AT=Z/（A×K）=97aT=Z/（A×K）=65aT=Z/（A×K）=48a根據(jù)新版《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定見(jiàn)表2-2表2-2礦井與水平服務(wù)年限礦井生產(chǎn)能力Mt/a礦井服務(wù)年限(a)第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a）煤層傾角小于25度煤層傾角25-45度煤層傾角大于45度及以上60-7030-35——50-6025-3020-2515-2040-5020-2515-2010-15可比較出方案B較合理，即：礦井生產(chǎn)能力：A=0.9Mt/a，礦井服務(wù)年限T=65a。

第3章井田開拓井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述盛和煤礦與滴道礦鄰近，滴道礦為雙立井開拓。影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的因素及具體情況盛和礦煤層平均傾角約20°，且含水層較少，可以采用上山開采；井田內(nèi)煤層埋藏深度為+150—-900，；盛和礦屬低山地，河谷型地形。工業(yè)場(chǎng)地宜選擇在相對(duì)比較開闊的階地上，標(biāo)高高于+150m；構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)大、中型構(gòu)造，有F9，F(xiàn)10，F(xiàn)11，F(xiàn)12和F30五條斷層；頂、底板穩(wěn)定性較好。在確定井田開拓方式的時(shí)候，應(yīng)遵循下列原則：1.合理集中開拓布置，簡(jiǎn)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；2.貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高創(chuàng)造條件．要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量，尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建工程量，加快礦井建設(shè)；3.合理開發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失；4.必須慣徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài)；5.要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)，新工藝，發(fā)展采煤機(jī)械化，自動(dòng)化創(chuàng)造條件；6.根據(jù)用戶需要，應(yīng)將不同煤質(zhì)，煤種的煤層分別開采。3.2礦井開拓方案的選擇井硐形式和井口位置開拓方式按照井筒的傾角不同分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓方式等四種方式。1.立井開拓：適應(yīng)性很強(qiáng)，可用于各種地質(zhì)條件，同時(shí)在技術(shù)上也成熟可靠。一般在表土層厚、煤層賦存深時(shí)，應(yīng)采用立井開拓。2.斜井開拓：對(duì)于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的煤田，一般都可以采用斜井開拓。斜井開拓在各種傾角煤層開拓中都得到了廣泛的應(yīng)用。3.平硐開拓：在侵蝕基準(zhǔn)面以上的山嶺或丘陵地區(qū)的煤層，由地面開鑿?fù)ㄏ蛎簩拥钠巾希衫闷巾祥_拓煤田的全部或一部分。應(yīng)該首先考慮平硐開拓方式是否可行，因?yàn)槠巾祥_拓是最簡(jiǎn)單的開拓方式，有很多突出優(yōu)點(diǎn)。參照平硐開拓方式適用條件，結(jié)合盛和礦井田的地形地質(zhì)及煤層賦存特征可知平硐開拓方式的條件不具備。因此，平硐開拓方式對(duì)本設(shè)計(jì)井田不適用，排除采用平硐開拓方式。立井開和斜井開拓方式在技術(shù)上均可行，綜合開拓雖然對(duì)工業(yè)廣場(chǎng)布置和井底車場(chǎng)要求很高，但針對(duì)本井田的地質(zhì)狀況，綜合開拓方式也可行，應(yīng)該予以考慮。依據(jù)本井田的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求，對(duì)本井田開拓方式選擇提出三種方案：（1）方案一：雙立井開拓方式（2）方案二：雙斜井開拓方式（3）方案三：主立井副斜井開拓方式1技術(shù)比較：方案一：雙立井開拓方式優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠；井筒短，提升速度快，提升能力大；通風(fēng)斷面大，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求；便于井筒延伸；對(duì)于開采深部賦存煤層有好處。缺點(diǎn)：初期投資大，建井期限稍長(zhǎng)；需要大型的提升設(shè)備；多水平開拓時(shí)，立井石門長(zhǎng)度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。方案二：雙斜井開拓方式優(yōu)點(diǎn)：掘進(jìn)速度快，初期投資較雙立井開拓較??；井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單；建井期稍短些；缺點(diǎn)：井筒過(guò)長(zhǎng)，煤柱損失嚴(yán)重；通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，費(fèi)用增加；井筒過(guò)長(zhǎng)，如果地質(zhì)條件復(fù)雜，不易維護(hù)，安全性降低；輔助運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)。方案三：主斜井副立井開拓方式優(yōu)點(diǎn)：掘進(jìn)速度快；可滿足最大風(fēng)量的通風(fēng)要求；有助于輔助運(yùn)輸。缺點(diǎn)：井口相距較遠(yuǎn)，不利于工業(yè)廣場(chǎng)的布置；地面工業(yè)建筑分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便；地面工業(yè)建筑占地多，增加了煤柱損失。依據(jù)開拓方案技術(shù)比較，可以排除綜合開拓方式，初步選定兩種較合理開拓方案：方案一：雙立井開拓方式方案二：雙斜井開拓方式2經(jīng)濟(jì)比較；方案一、方案二在技術(shù)方面都合理，兩者之間的區(qū)別在于井筒掘進(jìn)費(fèi)用以及他們的維護(hù)費(fèi)用、提升費(fèi)用，主石門掘進(jìn)長(zhǎng)度等。兩個(gè)方案的井底車場(chǎng)、水平運(yùn)輸大巷以及各種采區(qū)石門和采區(qū)上山的工程量基本相等。因此，只需要比較它們的不同之處，即建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用、基建費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用等。見(jiàn)表3-1經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較后，盛和礦礦井設(shè)計(jì)應(yīng)該采用雙立井開拓方式。井口位置應(yīng)該在沿井田走向方向的儲(chǔ)量中央或靠進(jìn)中央位置，使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡，這樣可使運(yùn)輸大巷的運(yùn)輸費(fèi)用最低，同時(shí)在生產(chǎn)中能保持兩翼均衡生產(chǎn)和采區(qū)的正常接續(xù)，而且巷道維護(hù)等費(fèi)用也相應(yīng)降低。表3-1開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表項(xiàng)目名稱方案一雙立井（萬(wàn)元）方案二雙斜井（萬(wàn)元）開鑿費(fèi)用主井：350m×0.2072=70（萬(wàn)元）主井：1200m×0.1204=144（萬(wàn)元）副井：350m×0.3141=（萬(wàn)元）副井：1200m×0.759=91（萬(wàn)元）支護(hù)費(fèi)用主井：350m×0.2243=（萬(wàn)元）主井：1200m×0.1651=198（萬(wàn)元）副井：350m×0.3554=124（萬(wàn)元）副井：1200m×0.1315=（萬(wàn)元）井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的底層或地段，同時(shí)將井底車場(chǎng)置于地質(zhì)和水文條件好的穩(wěn)定巖層中，并注意不受底部強(qiáng)含水層承壓水威脅。盡量減少井筒及工業(yè)場(chǎng)地煤柱數(shù)量，特別是少壓或不壓前期開采條件好的煤層。有條件時(shí)可放在無(wú)煤帶和煤層無(wú)開采價(jià)值的地帶。在盛和礦井田設(shè)計(jì)中，提出三種井筒位置方案：方案一：井筒位于井田淺部；方案二：井筒位于井田中部；方案三：井筒位于井田深部。本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長(zhǎng)度不大，但傾斜長(zhǎng)度較大，考慮到井下運(yùn)輸和保證第一水平服務(wù)年限，應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，所以初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。開采水平數(shù)目和標(biāo)高盛和礦井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素：（1）保證開采水平有合理的服務(wù)年限及足夠的儲(chǔ)量；（2）要有利于采區(qū)的正常接替；（3）具有合理的階段斜長(zhǎng)和數(shù)目；（4）經(jīng)濟(jì)上有利的垂高。 2.水平劃分方案比較表3-3水平劃分方案比較表方案方案一方案二方案三水平數(shù)目232水平標(biāo)高-400，-800-200，-550，-900-100，-500，-800方案分析煤炭損失量大，見(jiàn)煤晚，斜長(zhǎng)大比較合理一水平儲(chǔ)量達(dá)不到規(guī)范的要求比較結(jié)果選擇方案二比較合理綜合以上：本設(shè)計(jì)礦井為3個(gè)水平，一水平標(biāo)高為-200，二水平標(biāo)高為-550，三水平標(biāo)高為-900。圖3-4水平劃分示意圖盛和礦礦井開拓方式為雙立井為主的綜合開拓。總儲(chǔ)量為Zc=81.9Mt，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.9Mt/a；服務(wù)年限為T=Z/AK×1.4)=65a。開拓巷道的布置如何確定巷道，還應(yīng)根據(jù)煤層的數(shù)目和間距來(lái)確定，大巷的布置方式分為分煤層運(yùn)輸大巷，分組集中運(yùn)輸大巷和稱集中運(yùn)輸大巷。采用集中運(yùn)輸大巷時(shí)，各煤層間用采區(qū)石門聯(lián)系。當(dāng)煤層傾角太大時(shí)，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。階段平巷或水平石門是溝通采區(qū)與井底車場(chǎng)的交通運(yùn)輸干線，并進(jìn)行通風(fēng)、排水及布置管線。當(dāng)上一階段采完后，又可作為下一階段或水平的總回風(fēng)道，其工作年限較長(zhǎng)。根據(jù)本設(shè)計(jì)的條件設(shè)計(jì)巷道開拓如圖3-5圖3-5水平切面示意圖井硐形式和數(shù)目盛和礦井田設(shè)計(jì)采用雙立井開拓；主井提升煤炭，副井提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備，兼作進(jìn)風(fēng)井。井硐位置及坐標(biāo)選擇井硐位置應(yīng)注意以下兩方面條件：1.地面條件：工業(yè)場(chǎng)地占地面積，地形與工程地質(zhì)條件，煤的運(yùn)輸方向和生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置。2.井下條件：按運(yùn)輸量確定井筒位置，根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置，煤柱量和勘探程度和初期工程量。根據(jù)盛和礦的實(shí)際情況，礦井井筒位置設(shè)計(jì)詳見(jiàn)開拓示意圖。兩立井位于井田中央，坐標(biāo)分別為：主井（5023750，403700）；副井（5023720，403660）；3.水平數(shù)目及標(biāo)高本設(shè)計(jì)礦井為三個(gè)水平，一水平標(biāo)高為-200，二水平標(biāo)高為-550，三水平標(biāo)高為-900。石門、大巷（運(yùn)輸大巷）數(shù)目及布置結(jié)合盛和礦的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)采用一條運(yùn)輸大巷和一條主石門，大巷為巖石大巷，具有如下優(yōu)點(diǎn)：大巷方向、坡度可根據(jù)運(yùn)輸?shù)裙δ芤筮x定，而較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響。維護(hù)條件好，費(fèi)用低?？梢圆涣艋蛏倭糇o(hù)巷煤柱，煤的損失少，安全條件好，受煤和瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。大巷與石門服務(wù)年限較長(zhǎng)，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)基本相同，詳見(jiàn)斷面圖3-6。井底車場(chǎng)的形式選擇連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱為井底車場(chǎng)，是連接提升和井下運(yùn)輸兩個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵部分，是礦井生產(chǎn)的咽喉。所以，井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)是否合理，直接影響著礦井的安全和生產(chǎn)。按照礦車在井底車場(chǎng)內(nèi)運(yùn)行特點(diǎn)，井底車場(chǎng)可分為：環(huán)行式和折返式兩大類型。由于提升方式，井筒形式，大巷運(yùn)輸方式及大巷距井筒的水平距離等不同，井底車場(chǎng)的形式也各異。巷道形狀支護(hù)方式斷面積（m2）設(shè)計(jì)尺寸（m）凈周長(zhǎng)(m)噴厚(mm)凈掘頂高底寬半圓形錨噴14.811150煤層群的聯(lián)系當(dāng)煤層群傾角比較大，各煤層平巷為水平布置時(shí)，常采用石門聯(lián)系。即區(qū)段、軌道集中巷與各煤層群回風(fēng)平巷以石門聯(lián)系。區(qū)段運(yùn)輸平巷通過(guò)溜煤眼和石門與各煤層超前運(yùn)輸巷聯(lián)系。這種施工方式施工方便，可以利用區(qū)段石門布置采區(qū)中部車場(chǎng)，輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，人員行走不便，但是當(dāng)煤層傾角較小時(shí)，石門很長(zhǎng)，掘進(jìn)工程量大。石門不容易維護(hù)，且石門輔助輸送機(jī)運(yùn)煤，公用設(shè)備較多，所以它一般用于設(shè)備傾角大于15o～20o的煤層。本設(shè)計(jì)礦井井田范圍內(nèi)共有三層可采煤層，即23#、48#、54#煤層。采區(qū)劃分盛和礦井田走向長(zhǎng)度大，所以第一水平劃分為三個(gè)采區(qū)，采用后退式采煤法。把井田劃分成采區(qū)時(shí)，應(yīng)考慮下列原則：1．采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，便其儲(chǔ)量分配；要適當(dāng)充填，使分區(qū)充填，分區(qū)通風(fēng)的聯(lián)系巷道盡量縮短；2．根據(jù)<<煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范>>，采區(qū)宜雙面布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時(shí)或安全上有特殊要求時(shí)，可單面布置；如果井田走向長(zhǎng)度不大，兩翼均不超過(guò)1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田邊界進(jìn)行后退式回采。3．采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)煤層地質(zhì)條件，開采機(jī)械化水平，采區(qū)儲(chǔ)量，生產(chǎn)能力與巷道維護(hù)等因素綜合考慮；初步設(shè)計(jì)一般負(fù)責(zé)劃分第一水平全部采區(qū)，故需要沿井田走向全長(zhǎng)統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，不但要全井合理，更要有利于初期；4．采區(qū)劃分既要有意識(shí)地縮短大巷，又要充分注意人為境界外延的可能性；對(duì)于煤層穩(wěn)定，開采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長(zhǎng)度要適當(dāng)加大；5．為了充分發(fā)揮綜合機(jī)械化效能，減少搬家次數(shù)，提高效率和回采率，減少采區(qū)煤柱損失，凡是厚度穩(wěn)定，適合于綜機(jī)開采的部分要單獨(dú)劃分出采區(qū)；6．開采多煤層的井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)；對(duì)于自然發(fā)火傾向強(qiáng)烈的煤層或圍巖壓力大，難于維護(hù)的礦井，采區(qū)尺寸要適當(dāng)縮??；7．初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機(jī)的實(shí)際長(zhǎng)度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可逐步加大根據(jù)該設(shè)計(jì)井田的地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存等因素。結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，本設(shè)計(jì)礦井第一水平劃分為三個(gè)采區(qū)，分別為一采區(qū)，二采區(qū)，二采區(qū)和三采區(qū)，如圖所示。圖3-7采區(qū)劃分示意圖3.4井硐布置和施工井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐支護(hù)1．盛和礦礦井筒穿過(guò)的巖層性質(zhì)如下：基巖段：細(xì)砂巖，粉砂泥質(zhì)巖。2．盛和礦井采用雙立井開拓方式，布置兩個(gè)井筒，井筒穿過(guò)的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和中砂巖。本設(shè)計(jì)井筒支護(hù)形式為混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為450mm確定主副井筒支護(hù)方式如下：表土段：混凝土砌碹；煤層段：料石砌碹；基巖段：錨噴支護(hù)。井筒布置及裝備：提升容器與井筒裝備、井壁之間的安全間隙；井筒裝備的類型和規(guī)格；桶子間的平面尺寸、管路及電纜的規(guī)格、數(shù)量和布置；提升容器的種類、數(shù)量、外形尺寸；井筒通過(guò)的風(fēng)量；：井筒平面內(nèi)布置提升容器時(shí)，所允許的間隙不應(yīng)過(guò)??；作為安全出口的立井井筒，當(dāng)井深超過(guò)300m時(shí)，易每隔200m左右設(shè)置一個(gè)休息點(diǎn)；箕斗提升的井筒不應(yīng)兼作風(fēng)井；合理利用井筒斷面，力求做到緊湊、投資少、施工方便、生產(chǎn)安全可靠。立井井筒裝備包括：罐道、罐籠、罐道梁、梯子間、罐路、電纜、井口、井底金屬支撐結(jié)構(gòu)、托管梁、電纜支架、過(guò)巷裝置等。合理利用井筒斷面，力求做到緊湊、投資少、施工方便、生產(chǎn)安全可靠。井筒斷面布置應(yīng)全面考慮井筒圍巖性質(zhì)、運(yùn)輸方式、通風(fēng)安全等因素，應(yīng)該符合以下原則：1．合理使用斷面空間，減少井筒工程量；有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全；2．當(dāng)提升容器發(fā)生事故，對(duì)井筒中各種管線或其他設(shè)備的破壞減小到最低程度；3．符合《煤礦安全手冊(cè)》《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)通風(fēng)、運(yùn)輸、管線布置的要求，滿足施工需要。根據(jù)盛和礦的礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、提升方式等實(shí)際情況，井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施，采用斷面尺寸如下：井筒延伸的初步意見(jiàn)盛和礦設(shè)計(jì)第二水平在原井筒處延伸，從-200水平延伸至-550水平。井筒延伸方案主要有以下兩種：方案一：直接延伸原有主副井優(yōu)點(diǎn)：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，管理方便；缺點(diǎn)：原有井筒同時(shí)擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個(gè)井筒的施工組織復(fù)雜，延伸后提升長(zhǎng)度增加，提升能力下降；方案二：暗斜井延伸優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井做主井，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，提升能力大，可充分利用原有井筒提力；缺點(diǎn)：增加了提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備；通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜。項(xiàng)目名稱立井延伸暗斜井井筒主井350×3000×10-4=1051200×1050×10-4=126副井350×3000×10-4=1051200×1150×10-4=138多開鑿出的石門開鑿510×800×10-4總計(jì)2369通過(guò)上述兩種方案比較，根據(jù)井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征，和本礦井生產(chǎn)運(yùn)輸能力的需求，初步考慮采用立井延伸。井底車場(chǎng)及硐室井底車場(chǎng)形式的確定及論證井底車場(chǎng)可分為環(huán)行式井底車場(chǎng)和折返式井底車場(chǎng)，環(huán)行可分為臥式、斜式、立式三種基本類型；折返式可分為梭式和盡頭式。影響選井底車場(chǎng)形式的因素：1.井田開拓方式：井底距主要運(yùn)輸巷道的距離遠(yuǎn)時(shí)，可選用刀式環(huán)行車場(chǎng)或盡頭式折返車場(chǎng)。2.大巷運(yùn)輸方式及礦井生產(chǎn)能力：年產(chǎn)90萬(wàn)t及以上礦井，通常采用底卸式礦車運(yùn)煤，應(yīng)選擇折返式車場(chǎng)。3.地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)：要根據(jù)鐵路站線與井筒相對(duì)位置、提升方位角，結(jié)合井下主要運(yùn)輸巷道方向，選擇車場(chǎng)形式。4.不同煤種需分運(yùn)分提的礦井：井底車場(chǎng)應(yīng)分別設(shè)置不同煤種的卸載系統(tǒng)和存車線路。井底車場(chǎng)的布置、儲(chǔ)車線路、行車線路的布置長(zhǎng)度1.確定存車線長(zhǎng)度是井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題，如果存車線長(zhǎng)度不足，將會(huì)使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使列車在車場(chǎng)內(nèi)的調(diào)車時(shí)間增加，反而降低了車場(chǎng)通過(guò)能力，并增加車場(chǎng)工程量。根據(jù)我國(guó)煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類存車線可以選用下列長(zhǎng)度：(1)副井空、重車線長(zhǎng)度，大型礦井按1.0－1.5列車長(zhǎng)；(2大型礦井的主井空、重車線長(zhǎng)度各為1.0－1.5列車長(zhǎng)；(3)調(diào)車線長(zhǎng)度通常為1.0列車和電機(jī)車長(zhǎng)度之和；2.存車線長(zhǎng)度的計(jì)算：(1)主副井空、重車線計(jì)算公式如下：L=m×n×L1+N×L2+L3(3-1)式中：L——空重車線長(zhǎng)度，m;N——每列車的礦車數(shù)，輛;M——列車數(shù)，列;L1——個(gè)列車帶緩沖器的長(zhǎng)度，m;L2——每臺(tái)電機(jī)車長(zhǎng)度，m;L3——列車制動(dòng)距離，m;N——電機(jī)車數(shù)量，臺(tái).①主井：m=1列，n＝16輛，L1＝4m，N=2臺(tái)，L2＝4.5m，L3＝10m則：L＝1.0×16×4+2×4.5+10＝，取L＝90m②副井：m=1列，n＝25輛，L1＝2m，N=1臺(tái)，L2＝4.5m，L3＝15m則：L＝1×25×2+1×4.5+15＝69.5，取L＝70mc、調(diào)車線長(zhǎng)度：L＝1×20×4+2×4.5+8＝87m,取L＝90m②材料車線長(zhǎng)度L＝n×L1(3-2)式中：n——容納材料的車數(shù)，取10臺(tái)L1——材料車長(zhǎng)度，為2mL＝10×2＝20m根據(jù)實(shí)際需要，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長(zhǎng)40m。3.5.3井底車場(chǎng)通過(guò)能力驗(yàn)算礦井日產(chǎn)煤2800t，矸石量占15%，日運(yùn)量為420t，掘進(jìn)煤占8%，日運(yùn)量為224t；3t底卸式礦車運(yùn)量占95%，為2660t。每日3t底卸式列車數(shù)=2660/（3×16）=列，每日1t煤矸混合列車數(shù)=（420+224）/（7×1+16×）=18列，則列車數(shù)比為/18≈3/1富余系數(shù)符合要求。調(diào)車方式：3t底卸式列車廂采用調(diào)度機(jī)車輔助調(diào)車，各列車運(yùn)行詳見(jiàn)井底車場(chǎng)運(yùn)行圖3-10。井底車場(chǎng)主要硐室主井有礦車卸載站硐室、井底煤倉(cāng)裝載硐室、清理散煤硐室等。副井與井底車場(chǎng)連接處設(shè)有中央水泵房，中央變電所，水倉(cāng)及清理水倉(cāng)硐室。中央水泵房與中央變電所聯(lián)合布置，使供電距離縮短，水倉(cāng)用人工清理，采用1t礦車，用罐籠提升外運(yùn)。其它硐室設(shè)有調(diào)車室、醫(yī)療室、機(jī)車維修房、消防材料室、等候室、工具室等。開采順序開采煤層群時(shí)，各煤層的開采順序分為上行式和下行式。合理的開采順序應(yīng)滿足下列要求：1.便于防治災(zāi)害，保證生產(chǎn)安全可靠；2.減少巷道掘進(jìn)及維護(hù)工作量，合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益；3.在考慮煤層采動(dòng)影響關(guān)系的前提下保證開采水平、采區(qū)、采煤工作面的正常接替，以保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。圖3-11調(diào)度圖表沿井田走向的開采順序根據(jù)盛和礦的煤層分布及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，先開采距離井筒近的一采區(qū)，然后是西部的二采區(qū)，最后采東部的三采區(qū)。沿煤層傾向的開采順序本礦井設(shè)計(jì)總體采用下行式開采。在開采的時(shí)候，為早達(dá)產(chǎn)，將首先先開采23#煤層，由23#，48#，54#三層煤采用聯(lián)合布置，故開采順序依次為23#，48#，54#。3.6.3采區(qū)接續(xù)計(jì)劃根據(jù)井田的自然條件，以斷層為界，將該井田第一水平劃分為3個(gè)采區(qū)，見(jiàn)前面采區(qū)劃分示意圖。表3-10采區(qū)接續(xù)圖表3.6.4“三量”控制情況1.礦井開拓煤量的確定開拓煤量是指井田范圍內(nèi)已掘進(jìn)的開拓巷道所圈定尚未采出的可采儲(chǔ)量。開拓巷道包括:主井,副井,風(fēng)井,井底車場(chǎng),主要石門,運(yùn)輸大巷,采區(qū)石門等等。采用集中大巷和采區(qū)石門開拓.集中大巷應(yīng)掘過(guò)采區(qū)石門50m,采區(qū)石門應(yīng)掘至上部煤層,才可將石門劃入計(jì)算范圍之內(nèi)?！睹禾抗I(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,開拓煤量可采期一般為3～5年以上?？砂聪率接?jì)算：Zd=(Zog－Zg－Pdd)×C式中：Zd―開拓煤量，Mt；Zog―已開拓范圍內(nèi)的地質(zhì)儲(chǔ)量，Mt；Zg―地質(zhì)損失，是因?yàn)榈刭|(zhì)及水文地質(zhì)條件不利所造成的損失，包括含水大、煤層厚度小、斷層多等原因不能采出的儲(chǔ)量，Mt；C―采區(qū)回采率，％；Pdd―開拓煤量可采期內(nèi)不能開采的煤量，指留設(shè)的臨時(shí)和永久煤柱,Mt。本設(shè)計(jì)井田采用集中大巷和采區(qū)石門開拓，開拓煤量指集中大巷掘進(jìn)過(guò)采區(qū)石門50m，采區(qū)石門應(yīng)掘至上部煤層那部分可采儲(chǔ)量，本設(shè)計(jì)礦井的開拓煤量計(jì)算：ZK＝(8.93-0.8-1.2)×t2.準(zhǔn)備煤量的確定準(zhǔn)備煤量是指只開拓煤量范圍內(nèi)已完成開采所必須的采區(qū)運(yùn)輸巷道,采區(qū)回風(fēng)巷道,采區(qū)上山,區(qū)段石門及采區(qū)車場(chǎng)等掘進(jìn)。掘進(jìn)工程所圈定的可采儲(chǔ)量,也就是礦井已生產(chǎn)和準(zhǔn)備的采區(qū)包有的可采儲(chǔ)量?！睹禾抗I(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,準(zhǔn)備煤量可采期一般為1年以上?？砂垂接?jì)算：式中：Zp＝∑（Zpg-Zg-Zd）×CZp―準(zhǔn)備煤量，Mt；Zpg―各采區(qū)所圈定的工業(yè)儲(chǔ)量，Mt；Zg―采區(qū)內(nèi)的地質(zhì)損失，Mt；Zd―呆滯煤量，即在準(zhǔn)備煤量可采期內(nèi)不能開采的煤量，Mt；本設(shè)計(jì)礦井的準(zhǔn)備煤量：Zc＝(2.48-0.26-0.32)×t3.回采煤量的確定回采煤量是準(zhǔn)備煤量范圍內(nèi)已為采煤巷道所圈定的可采儲(chǔ)量。也就是已生產(chǎn)和準(zhǔn)備接替的各采煤工作面尚保有的可采儲(chǔ)量。當(dāng)采煤工作面受開采程序限制,暫時(shí)不能開采時(shí),不能計(jì)入采煤煤量?！睹禾抗I(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,回采煤量可采期一般應(yīng)在6個(gè)月以上。回采煤量=工作面走向可采長(zhǎng)度×工作面傾斜可采長(zhǎng)度×設(shè)計(jì)采高或采厚×工作面回采率根據(jù)有關(guān)規(guī)定，開拓煤量、準(zhǔn)備煤量、回采煤量都應(yīng)該有一定的可采期。設(shè)計(jì)礦井可采期的計(jì)算：（1）開拓煤量可采期=移交當(dāng)時(shí)的÷（0.9）=7.3年>5年，滿足要求；÷0.075=24個(gè)月>1年，滿足要求；÷0.075=5.4個(gè)月，滿足要求。在一般情況下，礦井三量符合上述規(guī)定即能達(dá)到平衡，并有一定的合理儲(chǔ)備，但其為概括性指標(biāo)，三量可能符合要求但不一定滿足接續(xù)要求，所以三量只可作采掘關(guān)系的參考指標(biāo)。經(jīng)過(guò)以上計(jì)算可“三量”及可采期滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，可以移交生產(chǎn)。第4章采區(qū)巷道布置與采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)采區(qū)概況設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱本設(shè)計(jì)采區(qū)為二采區(qū)，位于井田西部。西部以正F30斷層為界，東部以正F9斷層為采區(qū)邊界。淺部以+150標(biāo)高為界，深部以-200標(biāo)高為界。走向長(zhǎng)1800米，南北傾斜長(zhǎng)1018米，采區(qū)面積為1.24平方千米。采區(qū)煤柱包括采區(qū)范圍內(nèi)的巷道煤柱以及采區(qū)邊界煤柱、斷層煤柱、隔水煤柱等。按其作用和性質(zhì)可分為護(hù)巷煤柱和隔離煤柱兩大類。本采區(qū)采用集中上山聯(lián)合開采，采區(qū)煤柱包括采區(qū)范圍內(nèi)的巷道煤柱、采區(qū)邊界煤柱、斷層煤柱和隔水煤柱等，采區(qū)煤柱留設(shè)如下：各煤層在采區(qū)邊界留設(shè)15m煤柱，井田境界處留設(shè)20m保護(hù)煤柱；采區(qū)地質(zhì)和煤質(zhì)情況采區(qū)生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限采區(qū)煤層全部可采，根據(jù)幾何法求得工業(yè)儲(chǔ)量為,可采儲(chǔ)量為Mt噸Mt/a，則本采區(qū)服務(wù)年限Tn＝C×Z/A，經(jīng)計(jì)算得服務(wù)年限為11a。采區(qū)巷道布置區(qū)段劃分盛和礦二采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁采煤法，劃分則以工作面長(zhǎng)度為標(biāo)志。工作面長(zhǎng)度為190米，采區(qū)傾斜長(zhǎng)度為1018米左右，則采區(qū)共劃分為5個(gè)區(qū)段進(jìn)行開采。初期投產(chǎn)采用分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)，設(shè)立專門的回風(fēng)井回風(fēng)。本采區(qū)煤層系典型的緩傾斜中厚煤層，應(yīng)用綜合機(jī)械化采煤工藝開采，達(dá)產(chǎn)需要一個(gè)工作面開采。工作面長(zhǎng)度的確定：Mt/a，一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)確定工作面長(zhǎng)度的公式如下：A0=L×l×M×r×c式中：A0工作面年生產(chǎn)能力，t；L工作面年推進(jìn)度，m；l工作面長(zhǎng)度，m；M煤層厚度，m；r煤的容重，t/m3；c回采率，取0.93～0.97；二采區(qū)采用下行式開采順序，即先采上部煤層，后采下部煤層。采用綜合機(jī)械化采煤工藝，“三八”工作制，三班采煤一班準(zhǔn)備，日進(jìn)7刀。截深取，年工作330d采區(qū)達(dá)產(chǎn)需要一個(gè)工作面900000＝l×1848××××l＝190m采區(qū)上山布置采區(qū)的上山不僅要充分考慮采區(qū)的服務(wù)年限，煤層厚度，頂?shù)装鍘r性，瓦斯涌出量等因素，要使設(shè)計(jì)的采區(qū)上山在技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理。上山條數(shù)的確定根據(jù)新板《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，設(shè)計(jì)三條上山，即軌道上山，運(yùn)輸上山和回風(fēng)上山。采區(qū)的上山可以布置在煤層中，也可以布置在煤層底板的巖層中，還可以兩種相互結(jié)合，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定。根據(jù)本盛和礦頂?shù)装鍘r性等實(shí)際情況，結(jié)合上述煤層上山和巖石上山的情況，本設(shè)計(jì)采區(qū)就上山布置方式提出如下三種方案：方案一：三條煤層上山方案二：三條巖石上山方案三：兩巖一煤上山下面對(duì)于這三種采區(qū)上山布置方案進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)。①三條巖石上山布置方案：將軌道、運(yùn)輸、回風(fēng)上山布置在煤層底板巖石中，對(duì)于本采區(qū)，該方案在技術(shù)上適合本采區(qū)。兩巖一煤上山布置方案：將運(yùn)輸上山和軌道上山布置在煤層底板巖石中，將回風(fēng)上山布置在煤層中，該方案在技術(shù)上可行，但考慮本礦實(shí)際情況，將此方案排除。③三條煤層上山布置方案：將軌道、運(yùn)輸、通風(fēng)上山布置在23#煤層中，由于受采動(dòng)影響，維護(hù)這三條上山較為困難；且留設(shè)大量保護(hù)煤柱。故該采區(qū)布置三條煤層上山的方案在技術(shù)上不合理。經(jīng)過(guò)分析將軌道、運(yùn)輸、回風(fēng)上山布置在煤層底板巖石中，對(duì)于本采區(qū)，該方案在技術(shù)上適合本采區(qū)。采區(qū)車場(chǎng)布置采區(qū)上部車場(chǎng)和中部車場(chǎng)均采用平車場(chǎng)。采區(qū)下部車場(chǎng)采用大巷裝車、頂板繞道甩車場(chǎng)。運(yùn)輸大巷位于煤層底板巖石內(nèi)，大巷、軌道上山均采用600mm軌距，大巷用10t架線式電機(jī)車牽引，列車由16個(gè)礦車組成。上山輔助運(yùn)輸由絞車牽引1.0t固定式礦車完成。車場(chǎng)與大巷鋪設(shè)24kg/m鋼軌。設(shè)計(jì)步驟：1裝煤站場(chǎng)設(shè)計(jì)電機(jī)車參數(shù)表表6－1型號(hào)軌距電機(jī)型號(hào)額定電壓外形尺寸JKB10-6/250600mmZQ－21550V4500×1090×16502.大巷運(yùn)輸及輔助運(yùn)輸?shù)V車型號(hào)確定(1)3.0t底卸式礦車特征：型號(hào)，—6。(2)1.0t固定式礦車特征：型號(hào)，—6。3.確定礦車臺(tái)數(shù)架線式電機(jī)車總臺(tái)數(shù)7臺(tái)，每組運(yùn)煤列車礦車數(shù)確定為16輛，本設(shè)計(jì)礦井有3列運(yùn)煤列車，則正常運(yùn)行3.0t底卸式礦車臺(tái)數(shù)：n0=16×3=48輛；備用及檢修的臺(tái)數(shù)n′=48×t底卸式礦車：n=n0+n′=58輛。采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇選擇刮板輸送機(jī)型號(hào)為：SGB630/200，具體特征見(jiàn)表6-2：表6-2工作面刮板輸送機(jī)特征表型號(hào)SGB630/220電動(dòng)機(jī)型號(hào)YBKYSS-55/110長(zhǎng)度160m功率110×2輸送量450t/h電壓660/1140中部槽1500×630×222速比選擇轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)為：QZP-200/600，具體特征見(jiàn)下表6-3。表6-3轉(zhuǎn)載機(jī)特征表：產(chǎn)品型號(hào)運(yùn)量t/h運(yùn)距m帶寬mm帶速m/s電機(jī)功率Kw傳動(dòng)滾筒直徑(mm)托輥直徑(mm)整機(jī)重量(t)QZP-200/60020020600400108根據(jù)采區(qū)的輸送能力，選擇SSJl200/3×200型可伸縮帶式輸送機(jī)，具體特征見(jiàn)表6-4。表6-4可伸縮膠帶輸送機(jī)特征表型號(hào)輸送量（th）帶寬(mm)帶速(m/s)最大輸送長(zhǎng)度(m)主電機(jī)功率(Kw)傳動(dòng)滾筒直徑(mm)托輥直徑(mm)傾角相(o)SSJl200/3×200150012001500200×3Ф830Ф133/Ф159±66.2礦井提升系統(tǒng)提升方式本設(shè)計(jì)礦井為主、副立井提升方式。主井井筒直徑，一水平標(biāo)高-250m，提升高度為350m，服務(wù)年限65年。選用鋼絲繩罐道，重錘拉緊方式，多繩箕斗提升。主井擔(dān)負(fù)礦井提升煤炭任務(wù)。副井井筒直徑，一水平提升高度350m，采用剛性組合罐道，罐籠提升。副井主要擔(dān)負(fù)提矸、全礦井人員升降、下放材料（長(zhǎng)材除外）等任務(wù)。礦井主提升設(shè)備的選擇及計(jì)算礦井生產(chǎn)能力：/a、2800t/d；工作制度：年工作330d，“三八”工作制，礦井凈提升16小時(shí)；水平標(biāo)高：+150m，一水平-200m.(1)提升容器選擇礦井提升系統(tǒng)主要包主井提升系統(tǒng)和副井提升系統(tǒng)，設(shè)備選型過(guò)程以及各種特如下：1.主井：采用兩對(duì)9t多繩摩擦式提升箕斗型號(hào)為JDG－9／135×4，標(biāo)準(zhǔn)箕斗選擇過(guò)程如下;2.副井：采用1t雙層4車罐籠。(2)鋼絲繩罐道的選擇主井采用一對(duì)9t多繩摩擦式箕斗提升表6-5型號(hào)JDG-9/135×4名義載煤量t9有效容積m310提升鋼絲繩直徑mm最大終端載荷KN440繩間距mm300自重kg11600——次經(jīng)驗(yàn)提升量，t/次；A——礦井年產(chǎn)量，Mt/a；C——主提升設(shè)備的提升不均衡系數(shù)，有井底煤倉(cāng)時(shí)為1.10—1.15；af——富裕系數(shù)，主提升設(shè)備對(duì)第一水平留有1.2富裕系數(shù)；br——提升設(shè)備年工作日數(shù)，取330天。TJ——提升時(shí)間，h.提升時(shí)間TJ的計(jì)算過(guò)程如下：,TJ——經(jīng)驗(yàn)提升時(shí)間，sa——提升加速度，取0.7m/su——提升容器爬行階段附加時(shí)間，取10s.θ——提升容器每次提升終了后的休息時(shí)間，取12s.H——提升高度m==s校核N——提升電動(dòng)機(jī)估算功率，KWQ——一次提升容量，㎏V——標(biāo)準(zhǔn)速度，m/sΗ——減速器的傳動(dòng)效率，取η＝0.95K——礦進(jìn)阻力系數(shù)，箕斗取1.15E——?jiǎng)恿ο禂?shù)，箕斗取1.2G——重力加速度，取9.8m/s=1922KW表6-8提升機(jī)的技術(shù)特征表型號(hào)JK—電動(dòng)機(jī)功率2×1000KW卷筒數(shù)量1個(gè)卷筒寬度2000㎜卷筒直徑2800㎜提升速度8m/s最大提升高度1258m傳動(dòng)效率選用的提升機(jī)功率為2×10000＝2000kw﹥1922Kw符合。

第7章礦井通風(fēng)與安全通風(fēng)系統(tǒng)的確定概述盛和礦是低瓦斯礦井。井田范圍內(nèi)煤有自燃傾向，自燃發(fā)火期為4個(gè)月左右。依據(jù)煤塵爆炸指數(shù)及瓦斯鑒定表和鄰近礦井的實(shí)際開采情況，瓦斯含量，由淺到深逐漸增加。良好的礦井通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)井田開采具有重要意義，且與整個(gè)礦井的開拓布置有緊密聯(lián)系，對(duì)保證礦井安全生產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益具有深遠(yuǎn)的意義。礦井通風(fēng)系統(tǒng)按進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井在井田內(nèi)的位置不同分為中央式，對(duì)角式、混合式以及區(qū)域式。本設(shè)計(jì)礦井年生產(chǎn)能力0.9Mt，井田走向長(zhǎng)，瓦斯含量低，煤層賦存深，地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單，參照新的規(guī)程采用分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)，具有井巷工程量小，初期投資省的優(yōu)點(diǎn)。風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配風(fēng)量計(jì)算生產(chǎn)礦井的風(fēng)量應(yīng)該按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。每一工作地點(diǎn)每人每分鐘供給風(fēng)量都不得少于4m3礦井風(fēng)量備用系數(shù)為。礦井風(fēng)量按上述進(jìn)行計(jì)算后，還應(yīng)根據(jù)鄰近或類似礦井經(jīng)驗(yàn)按實(shí)際需要配風(fēng)進(jìn)行校核。1．采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算：采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)該按下列因素分別計(jì)算，取其最大值。（1)按瓦斯涌出量計(jì)算Qwi=100×Qgwi×kgwi式中Qwi——第i個(gè)采煤工作面需要的風(fēng)量，m3/min；Qgwi——第i個(gè)采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min；kgwi——第i個(gè)采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，它是該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值與平均值之比。通常機(jī)采工作面取kgwi～1.6；炮采工作面取kgwi～2.0；水采工作面取kgwi～3.0。Qwi=100×Qgwi×kgwi=100××1.2=180m3/min；（2)按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度