采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-雞西礦業(yè)集團(tuán)城子河礦0.9Mta新井設(shè)計(jì)[6]【全套圖紙】

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1、I 摘摘 要要 本設(shè)計(jì)礦井為雞西礦業(yè)集團(tuán)城子河煤礦的新井設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 0.9Mt/a，服務(wù)年限 61a。井田內(nèi)有 4 層可采煤層。劃分為 2 個(gè)水平開(kāi)采，井 田平均走向長(zhǎng) 4500m，平均傾斜長(zhǎng) 3300m，煤層平均傾角 10，屬緩傾斜煤 層。 本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井布置，和集中大巷布置方式。通風(fēng)方式為兩翼對(duì) 角式。由于井田傾斜長(zhǎng)度較大，且為緩傾斜煤層，以及煤層地質(zhì)條件等因素 影響，決定本井田內(nèi)全部采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法開(kāi)采,大巷與帶區(qū)入、回風(fēng)巷之 間采用反傾斜巷道進(jìn)行聯(lián)系，采煤工藝全部采用綜合機(jī)械化采煤。采空區(qū)處 理方法采用垮落法，工作面長(zhǎng)為 200m，年工作日為 330 天，工作制度采用

2、 “三、八”式，每日割六刀，每刀進(jìn)度為 0.8m。提升設(shè)備為主井采用箕斗提 升，副井采用罐籠提升。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞: : 采煤工藝 傾斜長(zhǎng)壁采煤法 綜合機(jī)械化采煤 全套圖紙，加全套圖紙，加153893706153893706 II Abstract The design of the mine in Jixi Mining Group Chengzihe Coal Mine of new wells design, design production capacity of 0.9 Mt / a, a service time of 61a. The Mine has four layers c

3、oal seam. Divided into two levels of exploitation, mine to the average length of 4,500 m, 3,300 m long tilt. Seam average angle of 10 is a gently inclined seam. The design of double-shaft mine layout, and concentrated in large roadway layout. Ventilation flanks of roles. Due to the length of a large

4、r mine tilt, and to gently inclined seam coal geological conditions and the impact of factors such as, Mine decision within the oblique longwall mining exploitation, and to bring roadway into the area. Wind back alley between the use of anti-incline droad way contact all mining technology integrated

5、 mechanized mining. Goaf approach adopted falling, face 200 m long, with an annual working days to 330 days, the system of “three, eight“ pattern, cutting daily six knives, knife progress for every 0.8 m. Well mainly to upgrade equipment used winder, using cage belonging to upgrade. Keywords : Minin

6、g Technology inclined longwall mining method integrated mechanized mining III 緒論緒論 煤炭資源為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展提供了 70%的能源原料，所以礦業(yè)在國(guó) 民經(jīng)濟(jì)中有著舉足輕重的地位，但是我國(guó)的人均能源遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界水平，所 以我們要加速發(fā)展我們對(duì)煤炭資源的開(kāi)采和利用水平。 大學(xué)的生活是那么的易逝，我們即將畢業(yè)走向社會(huì)。經(jīng)過(guò)幾年學(xué)習(xí)，檢 驗(yàn)我們學(xué)習(xí)成果的時(shí)候到來(lái)了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 為了做到學(xué)以致用的目的，學(xué)校組織我們?nèi)ズ邶埥‰u西市城子河煤礦 進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，通過(guò)我們收集相關(guān)的資料，在現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查與實(shí)踐，我們學(xué)到 了在課堂中學(xué)不

7、到的東西，回校后進(jìn)行新井的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)包括礦井的開(kāi)拓方式、巷道布置、采煤工藝、礦井運(yùn)輸、排水、通 風(fēng)和各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。需要對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的方案比較分析。從而從中選 擇一套最合理的設(shè)計(jì)方案。 由于雞西市城子河煤礦煤層傾角在 812，屬于緩斜煤層，四個(gè)可采煤 層間距較小，且地質(zhì)條件構(gòu)造簡(jiǎn)單，故巷道集中布置，四煤層共用一個(gè)回風(fēng)、 運(yùn)輸大巷。采煤方法選用傾斜長(zhǎng)壁采煤法，采煤工藝采用綜合機(jī)械化采煤工 藝。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)采用本方案，工程量小，維護(hù)方便，技術(shù)上合理，經(jīng)濟(jì)可靠。 IV 摘要.I AbstractII 緒論.III 第一章 井田概況及地質(zhì)特征.1 1.1 井田概況 1 1.1.1 交通位置.1 1

8、.1.2 地形地勢(shì).2 1.1.3 氣象和地震情況.2 1.1.4 井田附近工礦農(nóng)業(yè)概況及建設(shè)情況.2 1.1.5 礦區(qū)材料水電的供給情況.2 1.2 地質(zhì)特征 3 1.2.1 礦區(qū)內(nèi)的地層情況.3 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造.4 1.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特征.4 1.2.4 巖石性質(zhì)、厚度特征.5 1.2.5 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況.6 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自然性.6 1.2.7 煤質(zhì)牌號(hào)及用途.6 第二章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限.7 2.1 井田境界 7 2.1.1 井田周邊狀況.7 2.1.2 井田境界確定的依據(jù).7 2.1.3 井田的未來(lái)發(fā)展情況.7

9、2.2 井田儲(chǔ)量 7 V 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算.7 2.2.2 保安煤柱.8 2.2.3 儲(chǔ)量的計(jì)算方法.8 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算方法的評(píng)價(jià).9 2.3 礦井的工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 .10 2.3.1 礦井的工作制度10 2.3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定原則10 2.3.3 礦井服務(wù)年限11 第三章 井田開(kāi)拓12 3.1 概述 .12 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式的概述12 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況12 3.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇 .12 3.2.1 井硐形式和井口位置12 3.2.2 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高15 3.2.3 開(kāi)拓巷道的布置1

10、6 3.3 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 .24 3.3.1 井硐形式和數(shù)目24 3.3.2 井硐位置及坐標(biāo)24 3.3.3 水平數(shù)目及高度24 3.3.4 石門(mén)、大巷數(shù)目及布置24 3.3.5 井底車(chē)場(chǎng)形式的選擇25 3.3.6 煤層群的聯(lián)系26 3.3.7 帶區(qū)劃分27 3.4 井硐布置和施工 .28 3.4.1 井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐維護(hù)28 3.4.2 井硐布置及裝備29 3.4.3 井筒延伸的初步意見(jiàn)31 3.5 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 .31 3.5.1 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證31 3.5.2 井底車(chē)場(chǎng)的布置、存儲(chǔ)線路、行車(chē)線路布置長(zhǎng)度31 3.5.2 井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力驗(yàn)算33 3.5.4

11、井底車(chē)場(chǎng)主要硐室36 3.6 開(kāi)采順序 .36 VI 3.6.1 沿煤層走向的開(kāi)采順序37 3.6.2 沿煤層傾斜方向的開(kāi)采順序37 3.6.3 帶區(qū)接續(xù)計(jì)劃37 3.6.4 三量的控制情況38 第 4 章 帶區(qū)巷道布置及帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)41 4.1 帶區(qū)概述 .41 4.1.1 設(shè)計(jì)帶區(qū)的位置、邊界、范圍、帶區(qū)煤柱41 4.1.2 帶區(qū)的地質(zhì)和煤層情況41 4.1.3 帶區(qū)的生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限41 4.2 帶區(qū)巷道布置 .42 4.2.1 區(qū)段劃分42 4.2.2 帶區(qū)斜巷布置43 4.2.3 帶區(qū)車(chē)場(chǎng)布置43 4.2.4 帶區(qū)煤倉(cāng)形式、容量及支護(hù)45 4.2.5 帶區(qū)硐室簡(jiǎn)介46 4.2

12、.6 帶區(qū)工作面接續(xù)47 4.3 帶區(qū)準(zhǔn)備 .47 4.3.1 帶區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序47 4.3.2 帶區(qū)主要巷道的斷面示意圖及支護(hù)方式48 第 5 章 采煤方法50 5.1 采煤方法的選擇 .50 5.1.1 采煤方法選擇的制約因素50 5.1.2 采煤方法的選擇50 5.2 回采工藝 .50 5.2.1 選擇和決定回采工作面的工藝過(guò)程及使用的機(jī)械設(shè)備50 5.2.2 選擇采面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式52 第 6 章 井下運(yùn)輸和礦井提升54 6.1 礦井井下運(yùn)輸 .54 6.1.1 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定54 6.1.2 礦車(chē)的選型與數(shù)量54 6.1.3 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇55 62 礦井提升

13、系統(tǒng) 56 6.2.1 礦井主提升設(shè)備的選擇及計(jì)算56 第 7 章 礦井通風(fēng)與安全58 VII 7.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 .58 7.1.1 概述58 7.1.2 主扇工作方式的確定：59 7.2 風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配 .59 7.2.1 風(fēng)量計(jì)算59 7.2.2 風(fēng)量分配62 7.2.3 風(fēng)量調(diào)節(jié)方法與措施63 7.2.4 風(fēng)速的驗(yàn)算64 7.3 礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 .65 7.3.1 確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力65 7.3.2 礦井等積孔的計(jì)算67 7.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇 .68 7.4.1 主扇的選擇計(jì)算68 7.4.2 電動(dòng)機(jī)的選擇69 7.4.3 反風(fēng)措施69 7.5 礦井安

14、全技術(shù)措施 .69 7.5.1 預(yù)防瓦斯及煤塵爆炸69 7.5.2 火災(zāi)與水患的預(yù)防70 7.5.3 其他事故的預(yù)防70 第 8 章 礦井排水72 8.1 概述 .72 8.1.1 礦井水來(lái)源及涌水量72 8.1.2 對(duì)排水設(shè)備的要求72 8.2 礦井主要排水設(shè)備 .73 8.2.1 排水方式與排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介73 8.2.2 主排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算73 第 9 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)77 總結(jié)79 致謝80 參考文獻(xiàn)81 附錄一82 附錄二85 VIII 1 第一章第一章 井田概況及地質(zhì)特征井田概況及地質(zhì)特征 1.1 井田概況井田概況 1.1.1 交通位置 雞西礦業(yè)集團(tuán)城子河煤礦位于雞西市的東北部

15、，距離雞西火車(chē)站大約 5 公 里。地理坐標(biāo)為東經(jīng) 130-33-40，北緯 45-20-40。礦內(nèi)交通十分便利，有 運(yùn)煤專(zhuān)用線通往密山、虎林，往東至正陽(yáng)煤礦。此外還有公路通往勃利、哈達(dá)、 四海店等地。交通位置如圖（1-1） 。 比例尺 1:600000 至林口 滴道 至牡丹江 柳毛礦 石墨礦 通樺木林場(chǎng) 水 源 地 恒山礦 小恒山礦 二道河子礦 張新礦 雞西礦業(yè)集團(tuán) 雞西 通密山 雞東 通密山 東海礦 杏花礦 正陽(yáng)礦 城子河煤礦 滴道礦 圖 1-1 交通位置圖 2 1.1.2 地形地勢(shì) 城子河煤礦總體地質(zhì)狀況較好，礦區(qū)內(nèi)地形高低起伏不太大，地面高差相 對(duì)較小。地形屬于老年期地貌，北部是古老變質(zhì)

16、巖露出的山脊，標(biāo)高一般低于 +100 米，中部為含煤地帶的緩坡丘陵，一般標(biāo)高在0+50 米，城子河煤礦內(nèi) 有四條河流，穆陵河、城子河、正陽(yáng)河、白石河。四條河流中穆陵河最大，流 量最大時(shí) 2200m3，最小時(shí) 0.6m3，該河在本井田深部流過(guò)，所以對(duì)城子河煤礦 的開(kāi)采影響不大，其他三條雖在礦區(qū)內(nèi)流過(guò)，但屬季節(jié)性小河，冬季干涸。對(duì) 深部開(kāi)采影響很小。 1.1.3 氣象和地震情況 城子河煤礦屬的寒溫帶大陸性氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，夏季 最高氣溫 38,冬季最低氣溫-33。風(fēng)向多為西北風(fēng)季風(fēng)，最大 25m/s。年降 水量 325.7692.3mm,蒸發(fā)量 1095.51430.6mm，結(jié)凍期

17、由 11 月初至次年 4 月，結(jié)凍深度在 2.0 米左右 。城子河無(wú)地震資料記載，無(wú)地震發(fā)生。 1.1.4 井田附近工礦農(nóng)業(yè)概況及建設(shè)情況 城子河煤礦的涌水量不大，正常涌水量 80m3/h，最大涌水量 316m3/h，雞 西礦業(yè)集團(tuán)距本區(qū)約 6km，雞西現(xiàn)有生產(chǎn)礦井 8 個(gè)，雞西礦業(yè)集團(tuán) 2006 年生 產(chǎn)能力已達(dá)到 1110 萬(wàn) t/a， 在井田外 6.5km 處有正生產(chǎn)的雞西礦業(yè)集團(tuán)正陽(yáng)煤礦。附近耕地多，農(nóng)業(yè) 較發(fā)達(dá)。 本井田沒(méi)有生產(chǎn)，在建及停閉礦井，也沒(méi)有小煤窯。礦井正常涌水量 371m3/h，最大涌水量 450m3/h，礦井瓦斯不大，屬低沼氣礦井。 1.1.5 礦區(qū)材料水電的供給情況

18、由于城子河屬農(nóng)業(yè)區(qū)，工業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)其他礦薄弱，雞西市距本區(qū)較近，可 借助雞西市力量建設(shè)新新礦區(qū)，人力資源及材料供應(yīng)條件比較富裕。 雞西現(xiàn)有區(qū)域變電站兩座，此外興建的大型火力發(fā)電廠一座，在礦區(qū)總體 設(shè)計(jì)階段，供電已于電廠談判達(dá)成協(xié)議，所以供電電源已經(jīng)解決。 電源來(lái)源于雞西發(fā)電廠，電壓 35 千伏。變電所設(shè)有 35 千伏，5600 千伏 三相變壓器及 4000 千伏變壓器各兩臺(tái)。 礦內(nèi)第四系地層分布廣泛，地下含水量極其豐富，水源充足。 礦區(qū)建井 用的各種材料均在附近購(gòu)買(mǎi)到。 3 1.2 地質(zhì)特征地質(zhì)特征 1.2.1 礦區(qū)內(nèi)的地層情況 礦區(qū)的地層為向南傾斜的單斜構(gòu)造，傾角較小，在 812之間。井田可

19、采煤層均賦存在上侏羅系雞西群城子河組，雞西群穆棱組，在穆棱組上覆蓋有 巨厚的第三，第四地層晚侏羅系煤系。地層間不整合于元古界古生界基底之 上，基底由元生界麻山群泥盆系青龍山組及侵入的花崗巖組成。 煤 礦立 井 地 層 綜 合柱 狀 地層層序 層統(tǒng)系界 新 界 生新 系 全 四 第 統(tǒng) 沖積層 柱 狀 (西 東) 厚 度 最小 最大接 觸 關(guān) 系 不 整 合 整 合 間 距 層厚 地 層 描 述 大部分礫石粗砂、中砂、細(xì)砂，并復(fù)有粘土 和腐植土，分布在穆棱河沖積平原及其幾個(gè) 支流的兩側(cè)，多為河床的沖積物。 上部是以細(xì)砂巖和頁(yè)巖為主，灰?guī)r粉砂巖，次 之，夾35層黃綠凝灰質(zhì)泥巖和薄煤層數(shù)層 下部以灰

20、白色粗砂巖、和細(xì)砂巖為主，夾凝 灰?guī)r和煤層，巖性往下變粗為含礫砂組成。 西采煤厚1.4 往東厚2.0 西部1.7 ，往東淺部2.2 深部變厚2.5MM M 720800 78.01.7 14-2. 0 1.8-2.6 2.2014 10 -18 界系群 生 羅西 組 中侏雞 城 穆 棱 組 層 號(hào) 平均 0-20 10 600 - 780 690 (K Z ) (Q)(Q 4) (J3m) (J3ch) (Mz) (J)(J3) 36B# 36A# 1.6 1. 2-2. 0 1.1 0.9 . 1.3 巖性主要以各種粒度的灰灰白巖白色 砂巖和沙頁(yè)巖 下部以灰白色粗砂巖、和細(xì)砂巖為主，并伴凝

21、灰?guī)r和煤層，巖性往下變粗局部為含頁(yè)巖 是砂巖和沙頁(yè)巖，礫巖等，膠結(jié)好，致密堅(jiān)硬 煤層變化較大，厚度在1.2-2.0米 主要是細(xì)砂巖 8# 7# MM 子 河 含 煤 城 子 河圖 煤層厚度變化小，厚度在。1.1-1.3m 圖 12 城子河煤礦地層綜合柱狀圖 4 城子河煤礦開(kāi)采雞西群，城子河組內(nèi)煤層，含煤地層厚度在 0-700 米， 全區(qū)可采煤層共四層，均為中厚煤層。 第三、第四系在井田范圍內(nèi)廣泛分布，其中第三系，主要由粉沙巖，泥巖 組成，巖石較松軟，厚度變化不大；第四系主要礫砂和粗砂組成，中間有不連 續(xù)的亞粘土，在礫砂蹭層上，有粘土和層厚 810m 的黑腐殖土。 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的

22、主要地質(zhì)構(gòu)造 本地區(qū)構(gòu)造主要受新華夏系和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的控制，基本構(gòu)造形態(tài)為南傾的 單斜構(gòu)造，地層傾角在 812，區(qū)內(nèi)共有特征編號(hào)斷層一條，為正斷層斷距 2845 米，如下表 表 11 斷層特征 基本特征序 號(hào) 斷 層 號(hào) 與煤層 走向關(guān) 系 走向傾向傾角性質(zhì)落差/米 擺 動(dòng) 可靠 程 度 影 響 范 圍 1F1斜交東西南北 12 正2845 5 可 靠整個(gè) 井 田 1.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特征 全區(qū)共有可采煤層四層，分別 36B、36A、8、7，全部可采，主要 煤層穩(wěn)定，底部多為礫巖，煤層頂板為粉沙巖，細(xì)砂巖，底板為泥巖 36B煤層：全區(qū)發(fā)育且穩(wěn)定，為本區(qū)主要可采層，煤質(zhì)較穩(wěn)定，肉眼鑒

23、 定為半亮半暗型、塊狀。煤層厚度 2.12.5m，平均厚度 2.2m，頂板砂頁(yè)巖， 平均厚度 3.7m，底板砂巖，平均厚度 3.1 米，下距 36A煤層約 14m。 36A煤層：全區(qū)發(fā)育穩(wěn)定，本區(qū)主要可采層，煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，肉眼 宏觀煤巖型為半亮型、粉、塊狀。底板是砂巖或頁(yè)巖，平均厚度 4.81m，煤層 厚度 2.01.4，平均厚度 1.7m，下距 8煤層約為 60m。 8煤層：全區(qū)發(fā)育較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)單一，宏觀煤巖為半亮型、粉狀。煤 層厚度 1.22.0m，平均厚度 1.6m。煤層頂?shù)装鍨榉奂?xì)砂巖，頂板平均厚度 3.12m，底板平均厚度 3.23m，下距 7煤層約為 12m。 7煤層：全區(qū)發(fā)育較

24、穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)單一，肉眼鑒定宏觀類(lèi)型為半亮 半暗型，塊狀。煤層厚度 0.901.3m，平均厚度 1.2m，煤層頂板為凝灰砂巖 或頁(yè)巖，平均厚度 1.22m，底板是砂巖或灰?guī)r，厚約 1.94m。 具體巖性見(jiàn)表（12） 。 5 表 12 城子河煤礦煤層及頂?shù)装姘鍘r性特征 厚度/米層間距 煤層號(hào)最大-最小 平均 最大-最小 平均 頂板巖性底板巖性可采程度穩(wěn)定程度 36B 2.52.1 2.2 砂頁(yè)巖 砂巖 砂巖全層可采全層穩(wěn)定 18.59.5 14 36A 2.01.4 1.7 砂巖 凝頁(yè)巖 砂巖 凝灰?guī)r 全層可采全層穩(wěn)定 87.572.5 608 2.01.2 1.6 砂巖 頁(yè)巖 砂巖 灰?guī)r 全層

25、可采全層穩(wěn)定 7 1.31.1 1.2 13.510.5 12砂頁(yè)巖 礫巖 砂巖 泥巖 全層可采全層穩(wěn)定 1.2.4 巖石性質(zhì)、厚度特征 城子河組巖性較粗，主要由砂頁(yè)巖、砂巖、礫巖、泥巖及煤層組成，僅有 較少的粉砂巖，泥巖。城子河組是雞西的的主要含煤層之一，下部砂巖開(kāi)始到 上部的砂巖止，由灰色砂巖和頁(yè)巖濘灰?guī)r組成，見(jiàn)表（13） 表 13 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 名 稱(chēng) 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗壓強(qiáng)度 102kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102kg/c3 彈性模 量 kg/cm3 砂巖2.02.65252200.50.40.58110 礫巖2.32.6515

26、1150.21.50.8828 泥巖2.7 2.851.65.21120.62.027510 灰?guī)r2.22.75205200.52.018510 頁(yè)巖2.02.416301100.21.013.528 石英2.652.70.120.515351.03.06 20620 1.2.5 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 地下水成因的類(lèi)型，因?yàn)槌亲雍拥V礦區(qū)地勢(shì)北高南低，所以類(lèi)型為第四紀(jì) 6 沖擊層孔隙水及基巖風(fēng)化的裂隙水，礦井正常涌水量 240 /h，最大時(shí) 3 m 650/h，含水層主要分布于煤層底板中巖石裂隙和構(gòu)造裂隙中，并有隨著礦 3 m 井的深度增加有含水程度減弱的趨勢(shì)。水文地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單，礦井涌水量較

27、 小。穆棱河離本礦的可采煤層上方較遠(yuǎn)，逐漸流向立井井田的深部，此外還有 向南流向的小河：城子河、白石河。 礦區(qū)的地層為陸相沉積地層，組成的巖性多為細(xì)粒物質(zhì)，巖石的膠結(jié)良好， 堅(jiān)硬致密，地下水主要賦存在裂隙中，礦井涌水量隨大氣降水而變化。 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自然性 城子河全礦屬于低瓦斯礦井，瓦斯的相對(duì)涌出量 6.24/h未來(lái)各煤層瓦 3 m 斯的涌出量隨著開(kāi)采深度的不斷延伸，涌出量無(wú)逐漸的增大的趨勢(shì)。 城子河礦在開(kāi)采范圍內(nèi)各煤層煤塵爆炸指數(shù)在 33%67%之間，屬于有煤 塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦。自然發(fā)火期為 11 個(gè)月左右。 1.2.7 煤質(zhì)牌號(hào)及用途 經(jīng)肉眼鑒定煤層類(lèi)型，多屬半亮及半暗煤，

28、顏色深黑，條痕黑褐色，斷口 參差狀，或平坦?fàn)睿捕?23，煤中夾石主是煤頁(yè)巖、砂頁(yè)巖、頁(yè)巖和少量 的細(xì)粒巖等。 全區(qū)可采煤層 4 層，屬中厚煤層，煤質(zhì)程度中等，灰分 6.038.0%揮發(fā)分 2639.6%，膠質(zhì)層厚度 9.024.0mm 煤種皆為 1/3JM，煤的發(fā)熱量多在 5000 大卡/千克以上。 原煤灰分 6.058.67% 原煤揮發(fā)分：25.3740.80% 煤中含硫量：0.260.55%屬于低硫煤。 含磷量：0.00220.027%屬于低磷煤。 膠質(zhì)煤層厚度：823mm 發(fā)熱量：564608170 卡/克 原煤作為煉焦煤使用。煤經(jīng)洗選加工后可做為優(yōu)良的配焦和化工精練，副 產(chǎn)品可供動(dòng)力

29、或民用。 7 第二章第二章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 2.1 井田境界井田境界 2.1.1 井田周邊狀況 本礦井西部以西部井田境界為界，淺部以生產(chǎn)過(guò)程中的斷層為界，深部以 -700 標(biāo)高為下部境界，東部以斷層邊界為界。走向 4.5 公里，傾斜 3.2 公里， 井田面積 14.4 平方公里。關(guān)于井田境界除東部外其余均和勘探境界相同。經(jīng) 勘探結(jié)果分析以斷層為界。 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) 1井田范圍、儲(chǔ)量、煤層賦存及開(kāi)采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)。 2充分利用自然條件劃分井田，以地理地形、地質(zhì)條件作為劃分井田境 界的依據(jù)，例如以井田的勘探邊界為礦界。 3井田要有合理的

30、走向長(zhǎng)度，以利于機(jī)械化程度的不斷提高。保證井田 的合理尺寸中型礦井走向不小于 4000m。 4合理規(guī)劃礦井的開(kāi)采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。 2.1.3 井田的未來(lái)發(fā)展情況 城子河煤礦是雞西市的大礦，經(jīng)濟(jì)效益前景好，由于本井田的賦存條件很 好，初期產(chǎn)量就可以達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提 高，煤礦增產(chǎn)的可能性很大，在更深部也可能發(fā)現(xiàn)可采煤層。生產(chǎn)能力和服務(wù) 年限會(huì)相應(yīng)的增大，增強(qiáng)。 2.2 井田儲(chǔ)量井田儲(chǔ)量 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 礦井儲(chǔ)量可分為：礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量、礦井可采儲(chǔ)量。 礦井地質(zhì)儲(chǔ)量包括平衡表內(nèi)儲(chǔ)量和平衡表外的儲(chǔ)量。平衡表內(nèi)儲(chǔ)量是指在 目前技術(shù)條件

31、下煤層主要質(zhì)量指標(biāo)，和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)都符合要求的，平衡表外 的指還不滿(mǎn)足工業(yè)要求的，目前還不能開(kāi)采的。 8 礦井的工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)經(jīng)地質(zhì)勘探厚度和質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求 的儲(chǔ)量。 礦井可采儲(chǔ)量是指礦井工業(yè)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)煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。 其計(jì)算方法有 1.算術(shù)平均法 2.三角法 3.斷面法 4.地質(zhì)塊段法 5.等高線 法 2.2.2 保安煤柱 依據(jù)照保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則如下： (1)一般情況，保護(hù)煤柱的大小應(yīng)根據(jù)受保護(hù)護(hù)面積邊界進(jìn)行圈定。地面 受護(hù)面積包括受護(hù)對(duì)象及周?chē)氖茏o(hù)帶 (2)當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)，根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直與受護(hù)

32、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。 (3)立井保護(hù)煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點(diǎn)留設(shè)，立 井深度大于或等于 400m 的以邊界角圈定，小于 400m 的以移動(dòng)角圈定。為了 安全生產(chǎn)，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： 1.各煤層在露頭處留設(shè) 20 m 保安煤柱； 2.邊界斷層留設(shè) 20m 保安煤柱； 3.井田內(nèi)部斷層留設(shè) 20m 保安煤柱； 4.地面建筑物留設(shè) 20m 保安煤柱。 按以上留設(shè)方法計(jì)算得： 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失：3.74 Mt； 斷層保安煤柱損失：4.15 Mt； 大巷保安煤柱損失：3.12 Mt 邊界保安煤柱損失：5.64

33、Mt； 總損失為： 16.65 Mt； 2.2.3 儲(chǔ)量的計(jì)算方法 本區(qū)的四個(gè)可采煤層為 36B#、36A#、8#、7#。采用地質(zhì)塊段法，首先求出 煤層的偽面積，進(jìn)行斜面積換算，在乘以煤厚和容重。 其計(jì)算公式如（21）： Q=S SecX M （2 9 1） Q工業(yè)儲(chǔ)量 S平面面積 SecX煤層傾角的正割函數(shù) M煤層真厚度 煤層容重 Zc36B=S SecX M =12853150 Sec1102.2 1.35 =3698.5 萬(wàn) t Zc36A= S SecX M =13362320 Sec1101.7 1.35 =3067.1 萬(wàn) t Zc8= S SecX M =11301960 Sec

34、1101.6 1.35 =3067.8 萬(wàn) t Zc7= S SecX M =13292190 Sec1101.6 1.35 =2033.4 萬(wàn) t 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算方法的評(píng)價(jià) 具體儲(chǔ)量計(jì)算情況如下表 表 2-1 可采煤層儲(chǔ)量總表 煤層 別 面積/k 2 m 工業(yè)儲(chǔ)量 /萬(wàn) t 永久煤 柱/萬(wàn) t 可采儲(chǔ) 量/萬(wàn) t 占總儲(chǔ)量 的百分比 備注 36B#12.853698.5371.92590.433.7% 36A#13.363067.1310.32204.828.7% 8#11.302464.8552.61609.620.9% 7#13.292033.4430.31274.416.6% 總

35、計(jì)50.8211273.81665.17679.299.9% 永久煤柱是指，工業(yè) 廣場(chǎng)、井筒、井田邊 界、斷層、大巷等 10 表 2-2 分煤層分水平儲(chǔ)量計(jì)算表 (萬(wàn) t) 2.3 礦井的工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限礦井的工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 2.3.1 礦井的工作制度 礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330d，采用“三、八”工作制，每天兩班生產(chǎn)，一 班檢修，凈提升時(shí)間 16h 2.3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定原則 礦井的生產(chǎn)能力是煤礦生產(chǎn)的重要指標(biāo)，在一定程度上綜合反映了礦井的 水 平 煤層別工業(yè)儲(chǔ)量 工業(yè) 場(chǎng)地 井田 境界 斷層開(kāi)采 損失 其他 損失 合計(jì)可采儲(chǔ) 量 36B1649.8115

36、.182.752.420%56427061150 3 36A1368.390.563.940.520%42120919435 81099.395.960.138.120%37920587027 7#907.067.845.128.620%20215076029 合計(jì)5024.4371.3251.8159.620% 167 6 83813340 4 36B2049.40102767520%79620081478 8 36A1699.1079451720%61315441211 7 81368.2074748720%51213969828 7#1126.7056037120%44311048134

37、 合計(jì)6243.403128203 5 20%236 4 60364335 7 總計(jì)11269.837135646362 1 20%404 0 176427675 2 11 生產(chǎn)技術(shù)面貌，是井田開(kāi)拓的一個(gè)重要參數(shù)，也是選擇井田開(kāi)拓方式的重要依 據(jù)之一。 確定礦井生產(chǎn)能力的重要因素很多，主要根據(jù)井田的地質(zhì)條件，煤層賦存 情況、儲(chǔ)量、開(kāi)采條件、設(shè)備供應(yīng)及國(guó)家需煤等因素確定 1. 開(kāi)采能力即按礦井礦井開(kāi)采條件所能保證的原煤生產(chǎn)能力。 2. 各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力主要是提升、運(yùn)輸和通風(fēng)能力，大巷和井底車(chē)場(chǎng)的 通過(guò)能力。 3. 儲(chǔ)量條件相適應(yīng) 4. 安全生產(chǎn)條件主要是瓦斯、通風(fēng)、水文地質(zhì)條件等因素影響。 礦井

38、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)該考慮到當(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：1.2Mt/a 方案 B：0.9Mt/a 方案 C：0.6Mt/a 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)該根據(jù)礦井服務(wù)年限來(lái)確定。 2.3.3 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限計(jì)算公式如下： T=Z /（Ak） 式中 Z 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt； A 礦井生產(chǎn)能力，Mt/a； k 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，k=1.31.5。 根據(jù)本礦井實(shí)際情況，取 k=1.4。 Z=(Zc-P)C Zc 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 P保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地的等損失

39、C采出率。 12 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，礦井的服務(wù)年限準(zhǔn)備提出三種方案，具體 方案如下： 方案 A：1.2Mt/a T=Z /（Ak）= 7679.2/（1201.4）= 45.7a； 方案 B：0.9Mt/a T=Z /（Ak）= 7679.7/（901.4）= 61.1a 方案 C：0.6Mt/a T=Z /（Ak）= 7679.7/（601.4） =91.5a； 參照煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，方案 B 較為合理，即：礦井生產(chǎn)能力 為 0.9Mt/a；礦井服務(wù)年限為 T= 61.1a。 第三章第三章 井田開(kāi)拓井田開(kāi)拓 3.1 概概述述 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式的概述 本

40、井田位于三江盆地的西部，區(qū)域構(gòu)造屬新華夏系第二隆起帶。與正陽(yáng)礦 相鄰，正陽(yáng)采用雙立井開(kāi)拓方式 。 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 井田開(kāi)拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： (1)根據(jù)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)文件； (2)煤層賦存條件和開(kāi)采技術(shù)條件，技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件； (3)投資多少和所建井型大小，和礦井生產(chǎn)能力要求等； (4)地形地貌和地面外部條件施工，技術(shù)和設(shè)備條件。 通過(guò)對(duì)以上各種因素的綜合研究，發(fā)現(xiàn)影響本設(shè)計(jì)井田開(kāi)拓方式的具體因 素如下： 1.地表因素 本井田屬于緩坡丘陵地形，井田北部及中部皆為平原。 13 2.煤層賦存情況 可采煤層全區(qū)發(fā)育上部標(biāo)高均在+80 以

41、下，下部標(biāo)高在-720 以上，整個(gè)礦 區(qū)共有四層可采煤層，即 36B#、36A#、8#、7#。煤層走向長(zhǎng)度為 4.5km，傾向 3.2km。本井田煤層屬緩傾斜中厚煤層，平均傾角在 10左右。 3.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇礦井開(kāi)拓方案的選擇 3.2.1 井硐形式和井口位置 1井筒形式： 斜井開(kāi)拓的優(yōu)點(diǎn)：井筒掘進(jìn)和施工技術(shù)比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒裝備、 井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比較簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)：斜井要比立井長(zhǎng)的多，采用絞車(chē)提升速度慢，能力小、鋼絲繩磨損 嚴(yán)重、動(dòng)力消耗大、提升費(fèi)用高；且環(huán)節(jié)多系統(tǒng)復(fù)雜要更多的占用設(shè)備和人力； 另外對(duì)地形要求高。 立井井筒開(kāi)拓優(yōu)點(diǎn)：由于立井井筒的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、

42、厚 度、瓦斯、水文等自然條件限制。井筒短，提升速度快、提升能力大，對(duì)輔助 提升有利。機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大，通風(fēng)條 件好，管線短，物料和人員升降速度快等優(yōu)點(diǎn)。 其缺點(diǎn)與斜井的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。 由于地質(zhì)條件影響，城子河不是賦存在山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，不能采用 平硐，又由于煤層角度小，煤層斜長(zhǎng)大，斜井太長(zhǎng)，采用多段絞車(chē)提升，轉(zhuǎn)載 環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，又因?yàn)樾本矓嗝嫘。瑵M(mǎn)足不了通風(fēng)的要求，綜合以上 因素分析采用立井開(kāi)拓。 2.井口位置： 井口位置的如何選擇是井田開(kāi)拓的重要部分。它與井田的開(kāi)拓方式要相互 協(xié)調(diào)、相互適應(yīng)，特別是提煤、運(yùn)煤的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣 場(chǎng)

43、布置相適應(yīng)，因此要綜合考慮以下原則： （1）井下條件： 井筒位置一般選擇在井田走向的儲(chǔ)量靠近中央位置，使井田兩翼可采儲(chǔ) 量基本平衡； 井筒一般應(yīng)避開(kāi)或少穿地質(zhì)復(fù)雜地方； 初期工程量小。 （2）地面條件： 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合國(guó)家規(guī)定的要求；工業(yè)場(chǎng)地不占用或少占 14 用良田； 井筒位置應(yīng)布置在比較平坦的區(qū)域，并且達(dá)到防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)； 井口要避開(kāi)地面流沙、滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、等危險(xiǎn)地區(qū)； 井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企 業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活。 該礦井設(shè)計(jì)，井筒沿走向的有利位置應(yīng)在井田的中央。當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均 勻分布時(shí)，應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中

44、央，在此開(kāi)成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田，應(yīng) 盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開(kāi)采的不利局面。 已確定井口位于井田走向方向的中部，但傾斜方向還不能確定，于是提出 三種沿井田傾斜方向的井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部 （圖 31） 方案二：井筒位于井田中部 （圖 32） 方案三：井筒位于井田深部 （圖 33） 圖 31 井筒位于井田淺部 圖 32 井筒位于井田中部 圖 33 井筒位于井田深部 （3）經(jīng)過(guò)上述的技術(shù)比較得到如下結(jié)論： 15 當(dāng)井筒位于井田淺部時(shí)，井筒保護(hù)煤柱損失最小，工業(yè)廣場(chǎng)壓煤量最少， 但石門(mén)施工量最大，但是建井工期短； 當(dāng)井筒位于井田中部時(shí)，井筒保護(hù)煤柱尺寸較大，但石門(mén)工程

45、量短，均 衡礦井的運(yùn)輸且運(yùn)輸工作量?。?當(dāng)井筒位于井田深部時(shí)，井筒保護(hù)煤柱損失量最大，工業(yè)廣場(chǎng)壓煤量最 大，且初期工程量大，但開(kāi)采井田深部煤層有利； 本井田煤層均屬緩傾斜中厚煤層，井田走向長(zhǎng)度較大，從有利與井下運(yùn) 輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，應(yīng)該將井筒布置在井田中部，由于煤層 屬中厚煤層，為減少煤柱損失，減少初期工程量決定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在 井田的中部稍靠上方。 3.2.2 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高 煤層賦存地質(zhì)條件為傾斜狀態(tài)時(shí)，一般采用由淺部向深部逐漸開(kāi)采的方法， 以求初期工程量少、建設(shè)速度快、投資省、成本低的目的。根據(jù)煤層的賦存條 件和傾斜長(zhǎng)度大小，一個(gè)井田可以單水平開(kāi)采，也可以多水平

46、開(kāi)采。 現(xiàn)在礦井的生產(chǎn)追求高產(chǎn)高效，要求高度機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)高度集中化是將來(lái) 礦井建設(shè)的發(fā)展方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個(gè)水平，12 個(gè)工作面生 產(chǎn)。這就要求煤層的賦存條件要好，地質(zhì)水文條件簡(jiǎn)單，煤炭?jī)?chǔ)量豐富，厚度 較大。 本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下因素： 1合理的水平服務(wù)年限，水平間如何接替； 2. 煤層賦存條件及地質(zhì)水文構(gòu)造，工程量； 井底車(chē)場(chǎng)及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)； 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下： 方案一：井田劃分兩個(gè)開(kāi)采水平；一水平運(yùn)輸標(biāo)高-370m，上山開(kāi)采，水 平垂高 380m，二水平運(yùn)輸標(biāo)高為-700m，上山開(kāi)采。 方案二：將本井田

47、劃分三個(gè)開(kāi)采水平，一水平標(biāo)高 -250m，二水平標(biāo)- 500m，三水平標(biāo)高-700m。各水平均實(shí)行上山開(kāi)采。水平劃分圖如圖（34） 0 -50 -100 -150 -200 -250 -300 -350 -400 -450 -500 -550 -600 -650 -700 0 -50 -100 -150 -200 -250 -300 -350 -400 -450 -500 -550 -600 -650 -700 圖 34 開(kāi)采水平劃分 16 表 3-1 開(kāi)采水平劃分比較表 方案水平可采儲(chǔ)量（萬(wàn) t）服務(wù)年限（年） 一水平3340.426.5 方案一 二水平4335.734.4 一水平2059.

48、116.7 二水平3553.226.3方案二 三水平2062.516.3 通過(guò)表可以看出，方案二的一水平服務(wù)年限達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)范要求的服務(wù)年 限，一水平水平儲(chǔ)量不足，而方案一的水平服務(wù)年限滿(mǎn)足煤礦設(shè)計(jì)中一水平服 務(wù)年限不小于 20 年的基本要求，巷道利用率高石門(mén)較短，運(yùn)輸費(fèi)用較低。故 而采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個(gè)開(kāi)采水平，一水平垂高為 370m， 二水平垂高為 330m。 17 3.2.3 開(kāi)拓巷道的布置 1運(yùn)輸大巷的布置： 由于本設(shè)計(jì)是煤層群開(kāi)采，將巷道的主要巷道布置方式劃分為三類(lèi)： （1）分層布置：每一煤層設(shè)置水平運(yùn)輸大巷。 （2）分組集中布置：煤層群開(kāi)采中，鄰近的煤層劃分為一組設(shè)

49、分組集中大 巷，由分組集中運(yùn)輸大巷與各帶區(qū)聯(lián)系。自運(yùn)輸大巷開(kāi)掘主要石門(mén)與分組集中 大巷貫通。 （3）集中布置：近距離煤層群開(kāi)采時(shí)，只開(kāi)掘一條水平集中運(yùn)輸大巷，回 風(fēng)大巷，用帶區(qū)入回風(fēng)斜巷聯(lián)系各帶區(qū)。 根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，本著經(jīng)濟(jì)上可靠，技術(shù)上可行要求，特提出以 下二種大巷布置方式。 方案一：分組集中運(yùn)輸大巷 方案二：集中運(yùn)輸大巷 如圖（3-5）所示： 7# -350 圖 3-5 大巷布置圖 詳細(xì)技術(shù)比較見(jiàn)表（3-2）： 表 3-2 大巷布置比較表 評(píng)價(jià) 分組集中大巷布置集中大巷布置 優(yōu)點(diǎn) 1. 總的巷道工程量較少 2. 采區(qū)巷道分組聯(lián)合布置 3. 大巷容易維護(hù)，運(yùn)輸條 件好 1. 大巷總工程

50、量少，布置簡(jiǎn)單。 2. 生產(chǎn)區(qū)域比較集中，運(yùn)輸條件 好，大巷維護(hù)簡(jiǎn)單，易于管理。 3. 采區(qū)巷道集中聯(lián)合布置，開(kāi)采 程序比較靈活，開(kāi)采強(qiáng)度大。 18 缺點(diǎn) 1石門(mén)工程量較大 2掘進(jìn)工程量大 1. 總施工石門(mén)工程量大。 2. 初期建井工程量大，時(shí)間長(zhǎng)。 適應(yīng) 條件 1. 可采煤層數(shù)目多，間距 大小不同 2. 采區(qū)巷道為分組聯(lián)合布 置，煤層分組間距大。 1. 煤層間距小，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。 2. 井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng) 3. 煤層底板巖性比較堅(jiān)硬固定。 本井田的地質(zhì)條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層 4 層，即 36B#、36A#、8#、7#，其中 36B#與 36A#平均間距 24m,36A

51、#與 8#煤層平均間距 50m。8#和 7#相距 22m 針對(duì)上述情況，根據(jù)比表可知，本井田適合于集中大巷 布置，因此采用方案二。 2開(kāi)拓和巷道布置 開(kāi)拓巷道方式的確定，要設(shè)計(jì)多種在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上可行的方案，然后進(jìn)行 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，從中選擇最優(yōu)的。 根據(jù)本設(shè)計(jì)的礦井的條件，設(shè)計(jì)有以下幾種方案。 方案一：總石門(mén)分煤層大巷布置帶區(qū)材料車(chē)場(chǎng)與帶區(qū)入風(fēng)斜巷 分帶運(yùn)輸巷及運(yùn)料巷傾斜長(zhǎng)壁回采工作面。 方案一開(kāi)拓及巷道布置如圖 3-6 所示： 方案一的優(yōu)點(diǎn)： 方案一采用總石門(mén)貫穿所有煤層，所以總石門(mén)、分煤層大巷和帶區(qū)車(chē)場(chǎng)運(yùn) 輸設(shè)備可以相同，運(yùn)輸過(guò)程簡(jiǎn)單，運(yùn)輸段數(shù)少。 方案一的缺點(diǎn)如下： （1）每層煤都要掘

52、進(jìn)多條分煤層大巷，分煤層大巷總條數(shù)過(guò)多，井田開(kāi) 拓掘進(jìn)總工程量大。由于煤層傾角小，造成各水平總石門(mén)長(zhǎng)度大，工程量大。 423000 422500 422000421500421000420500420000419500 5022000 5022500 5023000 5023500 5024000 5024500 5025000 419000418500 7# 0 7# -50 7# -100 7# -150 7# -200 7# -250 7# 300 7# -350 7# -400 7# -450 7# -500 7# -550 7# -600 7# -700 7# -750 7# -65

53、0 7# 0 7# -50 7# -100 7# -150 7# -200 7# -250 7# -300 7# -350 7# -400 7# -450 7# -500 7# -550 7# -600 7# -650 7# -700 36B# -450 36B# -500 36B#-550 36B#-600 36B#-650 36B#-650 36B#-600 36B#-550 36B#-500 36B#-450 36B# -400 67 36B# -350 36B# -250 36B# -200 36B# -150 36B# -100 36B# -50 36B# -300 36B# 0 3

54、6B# -400 36B# -350 36B# -300 36B# -250 36B# -200 36B# -150 36B# -100 36B# -50 36B# 0 回風(fēng)石門(mén) 一水平總石門(mén) 分帶運(yùn)料回風(fēng)巷 分帶運(yùn)輸入風(fēng)大巷分煤層運(yùn)輸大巷 分煤層回風(fēng)大巷 帶區(qū)材料車(chē)場(chǎng) 帶區(qū)煤倉(cāng) 風(fēng)井 風(fēng)井 L 圖 3-6 方案一開(kāi)拓及巷道布置圖 （2）巷道維護(hù)量大，維護(hù)費(fèi)用高；通風(fēng)網(wǎng)路較長(zhǎng)，通風(fēng)費(fèi)用較高；由于 工程量大，又是單層開(kāi)拓、所以采掘干擾嚴(yán)重。 （3）存在傾向斷層時(shí)，分煤層找煤麻煩困難，大巷的彎道數(shù)量增加，運(yùn) 輸設(shè)備的運(yùn)行速度且增加投資，該模式對(duì)構(gòu)造適應(yīng)能力差。 （4）帶區(qū)材料車(chē)場(chǎng)和帶區(qū)入風(fēng)石門(mén)，是

55、從煤層底板穿向煤層，煤層傾角 緩，護(hù)巷煤柱太大；壓煤量較多；采區(qū)采出率低。 19 （5）分煤層運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷處在下層煤下山階段的上方，回風(fēng)立井 處在井田邊界附近，煤層之間幾乎不能實(shí)現(xiàn)同采，給各煤層間的搭配開(kāi)采造成 極大的困難，礦井生產(chǎn)期內(nèi)的產(chǎn)量、煤質(zhì)、煤種等綜合指標(biāo)不穩(wěn)定。 （6）護(hù)巷煤柱大，在有自然發(fā)火危險(xiǎn)的煤層中，護(hù)巷煤柱壓裂透風(fēng)容易 引起自然發(fā)火。 采用此中方式的情況一般是井田走向短，煤層數(shù)目少，且煤層間距大，采 用集中布置有困難且經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)，采用此種方案。 方案二：分煤層大巷帶區(qū)車(chē)場(chǎng)及帶區(qū)石門(mén)分帶運(yùn)輸巷及運(yùn)料巷 分帶入，回風(fēng)巷；其于層：集中大巷反斜集中斜巷分煤層大巷 帶區(qū)材料車(chē)

56、場(chǎng)及帶區(qū)入風(fēng)石門(mén)分帶運(yùn)輸巷及運(yùn)料巷分帶入，回風(fēng)巷。 方案二開(kāi)拓及巷道布置如圖（3-7）所示： 423000 422500 422000421500421000420500420000419500 5022000 5022500 5023000 5023500 5024000 5024500 5025000 419000418500 7# 0 7# -50 7# -100 7# -150 7# -200 7# -250 7# 300 7# -350 7# -400 7# -450 7# -500 7# -550 7# -600 7# -700 7# -750 7# -650 7# 0 7# -5

57、0 7# -100 7# -150 7# -200 7# -250 7# -300 7# -350 7# -400 7# -450 7# -500 7# -550 7# -600 7# -650 7# -700 36B# -450 36B# -500 36B#-550 36B#-600 36B#-650 36B#-650 36B#-600 36B#-550 36B#-500 36B#-450 36B# -400 67 36B# -350 36B# -250 36B# -200 36B# -150 36B# -100 36B# -50 36B# -300 36B# 0 36B# -400 36B

58、# -350 36B# -300 36B# -250 36B# -200 36 B# -150 36B# -100 36B# -50 36B# 0 回風(fēng)石門(mén) 一水平總石門(mén) 分帶運(yùn)料回風(fēng)巷 分帶運(yùn)輸入風(fēng)大巷 帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷 帶區(qū)煤倉(cāng) 風(fēng)井 風(fēng)井 帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷 分組集中回風(fēng)大巷 分組集中運(yùn)輸大巷 回風(fēng)石門(mén) L 圖 3-7 方案二開(kāi)拓及巷道布置圖 方案二的優(yōu)點(diǎn)如下： （1）主要運(yùn)輸大巷較少，工程量較少，一水平井筒較短，建井工期較短， 初期投資較低；分帶接續(xù)較均衡，分帶巷道運(yùn)輸費(fèi)較低。 （2）分帶運(yùn)輸巷和分帶運(yùn)料巷掘進(jìn)通風(fēng)較容易。 20 方案二的缺點(diǎn)如下： （3）巷道多，總工程量大，所以巷道維護(hù)

59、量大，維護(hù)費(fèi)用較高。 （4）當(dāng)井田內(nèi)存在傾向斷層時(shí)，分煤層回風(fēng)大巷夠煤困難，分煤層運(yùn)輸 大巷的彎道多，運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)行速度慢且投資大，此方案對(duì)構(gòu)造適應(yīng)能力差。 （5）分煤層運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷均處于下層煤上方，回風(fēng)立井處于井田 邊界附近，煤層之間很難實(shí)現(xiàn)同時(shí)開(kāi)采，給各煤層間的搭配開(kāi)采造成相當(dāng)大的 困難，因此造成了礦井生產(chǎn)期內(nèi)煤炭的產(chǎn)量、煤質(zhì)、煤種等相關(guān)一系列綜合指 標(biāo)不穩(wěn)定。 （6）每層煤的護(hù)巷煤柱較大，在有自然發(fā)火危險(xiǎn)的煤層中，護(hù)巷煤柱壓 裂透風(fēng)容易引起自然發(fā)火。 與方案一比較相近 在目前設(shè)計(jì)、制造和使用的回采工作面機(jī)械設(shè)備的條件下，以上幾種井田 開(kāi)拓模式的適用條件是傾角 12以下的煤層， 方案

60、三：集中大巷帶區(qū)下部車(chē)場(chǎng)反帶區(qū)斜巷及煤倉(cāng)分帶運(yùn)輸 巷及運(yùn)料巷帶區(qū)入回風(fēng)斜巷，方案三開(kāi)拓及巷道布置如圖 3-8 所示： 423000 422500 422000421500421000420500420000419500 5022000 5022500 5023000 5023500 5024000 5024500 5025000 419000418500 7# 0 7# -50 7# -100 7# -150 7# -200 7# -250 7# 300 7# -350 7# -400 7# -450 7# -500 7# -550 7# -600 7# -700 7# -750 7# -65

61、0 7# 0 7# -50 7# -100 7# -150 7# -200 7# -250 7# -300 7# -350 7# -400 7# -450 7# -500 7# -550 7# -600 7# -650 7# -700 36 B# -450 36 B# -500 36B #-550 36B#-600 36B#-650 36B#-650 36B#-600 36B#-550 36B#-500 36B#-450 36B# -400 36B# -350 36B# -250 36B# -200 36B# -150 36B# -100 36 B# -50 36 B# -300 36 B#

62、0 36 B# -400 36B# -350 36 B# -300 36B# -250 36 B# -200 36 B# -150 36 B# -100 36B# -50 36B# 0 風(fēng)井 集中回風(fēng)大巷 集中運(yùn)輸大巷 分帶運(yùn)輸入風(fēng)巷 分帶運(yùn)料回風(fēng)巷 帶區(qū)下部施工車(chē)場(chǎng) 帶區(qū)下部材料車(chē)場(chǎng) 帶區(qū)輸入風(fēng)斜巷 主井 副井 帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷 L 圖 3-8 方案三開(kāi)拓及巷道布置圖 21 方案三優(yōu)點(diǎn)如下： （1）與上兩種方案比較，大巷工程量以及與大巷有關(guān)的聯(lián)絡(luò)巷道相與其 它模式比較大大減少，總工程量最少，大大降低了維護(hù)費(fèi)用和運(yùn)輸成本。 （2）煤層間的開(kāi)采順序可以階梯式開(kāi)采，采掘干擾不大，井田每翼可安 排

63、13 個(gè)帶區(qū)階梯式同采，增產(chǎn)能力大。 （3）帶區(qū)斜巷與煤層的夾角較大，煤層的階梯開(kāi)采逐段報(bào)廢，所以壓煤量幾 乎為零；集中大巷處在煤層群的最下部煤層，無(wú)石門(mén)，護(hù)巷煤柱比其它模式大 為減少；煤層間接續(xù)工程量少，薄煤層可在低準(zhǔn)備量低成本狀態(tài)下被采出。 （4）用斜巷取代石門(mén)做為聯(lián)絡(luò)巷道，最大限度地緩解了工作面接續(xù)的狀況， 降低了分帶巷道的運(yùn)輸費(fèi)用。 （5）夠煤時(shí)巷不必頻繁轉(zhuǎn)彎，帶區(qū)斜巷延伸或調(diào)整帶區(qū)斜巷的長(zhǎng)度即可保證 帶區(qū)斜巷與所有煤層的聯(lián)絡(luò)，對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)能力較強(qiáng)。 （6）護(hù)巷煤柱少，在有自然發(fā)火危險(xiǎn)的煤層中，安全狀況比其它方案好。 （7）帶區(qū)斜巷反傾斜布置，所以巷道受力狀態(tài)好，容易維護(hù)。 （8）

64、總工程量少，出矸量少；采出率高，延長(zhǎng)了礦井壽命，效益高；成本低； 安全狀況好；故只要適宜條件，盡量才用此方案。 方案三缺點(diǎn)如下： （1）一水平井筒較深，移交前要施工帶區(qū)斜巷，初期工程量略大，工期略長(zhǎng)； （2）井筒提升費(fèi)略高； 詳見(jiàn)技術(shù)比較表（3-3） 表 3-3 技術(shù)比較表 序 號(hào) 比較項(xiàng)目 評(píng)優(yōu) 標(biāo)準(zhǔn) 方案 一 方案 二 方案 三 1 投產(chǎn)工程量與投資少中優(yōu)差 2 總工程量及總投資少差差優(yōu) 3 建井工期短中優(yōu)差 4 巷道維護(hù)費(fèi)少差差優(yōu) 5 矸石采出量少差差優(yōu) 6 煤的采出率高差差優(yōu) 7 掘進(jìn)通風(fēng)易差優(yōu)中 9 煤層間的開(kāi)采易差差優(yōu) 10 對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)能力強(qiáng)差差優(yōu) 22 12 分帶巷道運(yùn)輸費(fèi)

65、少差中 優(yōu) 13 運(yùn)輸費(fèi)和井筒提升費(fèi)少中優(yōu)差 14 排水費(fèi)少優(yōu)差優(yōu) 15 通風(fēng)費(fèi)少差優(yōu)優(yōu) 3經(jīng)濟(jì)比較 對(duì)上述方案進(jìn)行比較，方案一、方案二、方案三在技術(shù)上相差不多，三者 最后的區(qū)別在于基建費(fèi)用、生產(chǎn)費(fèi)用。所以只需要比較它們的不同之處，即基 建費(fèi)用、生產(chǎn)費(fèi)用。詳見(jiàn)開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較表（3-4） 表 3-4 經(jīng)濟(jì)比較表 方案 項(xiàng)目 模式一模式二模式三 井筒2654井筒3430井筒3528 石門(mén)3896石門(mén)0石門(mén)0 集中 斜巷 0 集中 斜巷 936 集中 斜巷 0 主要 大巷 5088 主要 大巷 3488 主要 大巷 1826 帶區(qū) 車(chē)場(chǎng) 19979 帶區(qū) 車(chē)場(chǎng) 17679 帶區(qū) 車(chē)場(chǎng) 3624 帶區(qū) 煤倉(cāng) 7252 帶區(qū) 煤倉(cāng) 7252 帶區(qū) 煤倉(cāng) 3417 帶區(qū) 斜巷 0 帶區(qū) 斜巷 0 帶區(qū) 斜巷 4140 基建費(fèi)用 （萬(wàn)元） 小計(jì)38869小計(jì)29225小計(jì)16535 立井 提升 23338 立井 提升 20897