岭东矿矿井设计_煤矿毕业设计说明书.doc

河北工程大学毕业设计前 言这次毕业设计我们所做的是华能集团下属的岭东矿矿井设计。在这次毕业设计之前，我们在陈志彬老师的带领下到陶一矿进行了为期一个月的生产实习。在这次生产实习中，我们收集了大量的设计资料并结合生产中现场工作的经验，完成了对牛儿庄矿矿井的初步设计。并且在这次生产实习中，更加深了我们对今后所从事的工作的了解；同时，我们也获得了先进的设计思想及设计中所涉及到的在学校里所学不到的现场工作经验，为毕业设计的顺利进行打下了坚实的基础。本次毕业设计是我们毕业设计小组所有成员共同努力的成果。是小组成员经过共同的研讨，反复计算并比较后共同确定的，是我在四年大学学习的结晶。岭东矿矿矿井设计共包括以下几部分：1.矿井的水文、地质等基本情况的概述。2.矿井井田内的可采储量，矿井生产能力及服务年限的确定。3.矿井井田的总体开拓的设计，包括水平的划分，井筒位置的确定，经济比较部分，矿井延深方案的确定，采区的划分，井底车场线路计算，硐室布置及井底车场的通过能力计算等部分。4.工作面生产机械的参数，工作面生产程序的确定以及采区车场的设计计算等部分。5.矿井生产中的提升、运输、通风、排水方式的确定及其所用设备额选型计算与相关的硐室布置等。由于本人水平有限，又没有长时间的生产和工作经验，所以在设计中必定有很多不理想的地方，希望各位老师与同学多多指教，本人感激不尽。abstractthis graduation design is about the new mine planning for lingdong coal mine, which is a coal mine belonging to huaneng. it involves the geology, development, operation, transportation, haulage, ventilation and drainage, among other respects, in special terms;1. summary of the mine, this chapter mainly introduces the position, geology and conditions of the coal seam. 2. mine development. this chapter extrapolates among other areas, reserve, serving limits, working system, spot of the draft, selection of level, further drift of mine, panel division and underground station.3.design of mining districts and retreating technology. this chapter explains the general situation of the mining district, technology and techniques of the working face, roadway layout and operation system in the mining district, the design of the mining district station, cave layout and the schedule for drainage and mining in the main mining district.4.operational system of the mine, this chapter states transportation, haulage, ventilation and drainage systems of the mine and the selection of equipment used in the system mentioned above. in order to practice and reinforce the wealth of the knowledge learned in the past four years, i try my best to introduce various state-of-the-arts when respecting the specific situation of lingdong coal mine. for instance, long wall mine on the inclination, long wall mining on the strike with top coal drawing, and among others, drifting and retaining gateways along goaf are preferred in the design. in addition, the design connects operational situation of a mine with a college students ability to elementary scientific research. whats more, it has been completed with the aid of autocad2004, which streamlined the design process dramatically and lessened the hardness of drawing significantly.关键词 地质、井田、储量、矿井年产量、开拓、采煤方法、通风、提升、瓦斯、排水 .第一章 矿井概述及井田特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置岭东煤矿位于满洲里市扎赉诺尔煤田向斜西翼的中部，行政区属内蒙古自治区满洲里市东湖区，西距满洲里29km，东距海拉尔180km，至哈尔滨908km。地理坐标: 东径1174300 -1174533北纬 492500 - 492630本井交通方便，在靠近矿井工业场地的北侧有矿区铁路集配站（东方红车站）及岭东矿装车站，距集配站1.9km处有国铁扎赉诺尔车站，在矿区铁路集配站的北侧有国铁宾洲线通过，在矿井工业场地的北侧约700m处有301国道通过，矿区与各旗县、市有公路相通。1.1.2 运输条件本井交通方便，在靠近矿井工业场地的北侧有矿区铁路集配站（东方红车站）及岭东煤矿装车站，距集配站1.9km处有国铁扎赉诺尔车站，在矿区铁路集配站的北侧有国铁滨洲线通过，在矿井工业场地的北侧约700m处有301国道通过，矿区与各旗县、市有公路相通。1.1.3 电源条件1、地面供电电源由扎赉诺尔矿区总控变电所35kv母线上引两回架空线路至东站变电所。送电导线：其中一回由总控变电所35kv母线上一段直接引入，导线型号和距离分别为lgj-120mm2 6km，另一回由总控变电所35kv母线上另一段经由南站变电所及灵露风井变电所引入，导线型号和距离分别为lgj-95mm2 6km、lgj-50mm2 3.23km、lgj-70mm2 7.34km，全线架设避雷线，线路杆型为砼电杆。2、井下供电电源由灵东煤矿变电所的110kv母线上引两回架空线路至新建的灵露变电所。送电导线型号和距离分别为lgj-95mm2 6.0km，全线架设避雷线，避雷线采用gj-35钢绞线，线路杆型为砼电杆。1.1.4 水源条件岭东煤矿地面水源来自扎煤公司秃尾山二水源，供水水源可靠。1.1.5通讯条件外部有线通信和移动通信都已经具备。1.1.6主要材料供应条件本矿区为具有百年历史的老矿区，矿区行业门类齐全，建筑材料如水泥、预制构件、砖瓦等均能生产，部分建筑材料可就近外购，矿区内主要建筑材料能够满足矿井建设的需要。1.1.7地形地貌岭东矿位于大兴安岭西坡,地形平坦。地面标高一般在270.00左右。1.1.8气象、地震（1）气象本区属大陆性气候，冬寒夏热，温差变化大，结冰期较长。每年10月份开始结冰到来年5月初结冻。年最高气温37.8，最低气温42.7，冻结深度一般在2.53.0。降雨量多集中在6、7、8月份，年最大降雨量为448，一般年份为250300，日最大降雨量为64.60；积雪厚度一般在512；年蒸发量一般在12001500，蒸发量大于降雨量。全年主导风向为西南风。本区为无震区。但近二十多年来呼伦贝尔地区地震频度有明显增强的趋势，已先后发生过十余次地震，最强两次发生于1979年2月6日和1980年2月10日，震中分别在西旗额尔敦和博克图，震级分别为5.1和5.6级。本区地震动峰值加速度为0.05 g,地震烈度为vi度。（2）水文扎赉诺尔煤田是一个完整的自流盆地，上部被第四系地层所覆盖，基岩水文地质区域上分为两个区：一是扎赉诺尔群煤系地层裂隙孔水文地质区，二是老基盘裂隙水文地质区。该井田区位于扎赉诺尔群煤系地层裂隙孔隙水文地质区，木得那亚河蛇曲穿过井田区的深部，但自人工河竣工后，基本消除了对井田的威胁。区内地下水的补给来源是西部低山丘陵老基盘裂隙水，以前区内的地表水主要赋存于木得那亚河的旧河床中，后来由于露天矿的开采，使木得那亚河旧床残存无几，特别是露天矿十一井、三斜井的疏干、降低了煤系地层裂隙孔隙水的地下水位，这就使井田区的水文地质条件变得较为简单。1.2 井田地质特征1.2.1 地层自下而上分述如下：1、前寒武系变质岩组分布于嵯岗附近，以绿色片岩、花岗片麻岩为主，夹石灰岩，厚度不详，与下伏地层接触关系不详。2、上古生代石炭-二迭系变质岩组分布于煤田东部阿尔公双山子一带，呈孤岛状分布，岩石以变质砂岩、石灰岩为主，厚度不详，与上覆地层接触关系不详。3、白垩系（1）下统龙江组分布于煤田四周，上部以凝灰质砂岩、玄武质安山岩为主，下部以流纹岩、粗面岩为主，厚度不详。（2）下统扎赉诺尔群分布范围东以阿尔山双山子一带，西至矿区边缘山地，向南延伸深至达赉湖，北至中苏边界，面积为1035km2，煤系厚度1100m以上，划分为伊敏组和大磨拐河组，由一套砂岩、泥岩、砂质泥岩、砂砾岩及煤层组成，为本区主要含煤地层，详见区域地层表。4、第四系：一般厚度10-25m，最厚达60m，以砂、砂砾为主，夹粘土层，曾发现披毛犀、猛犸象等古脊椎动物化石。1.2.2 井田地质构造特征扎赉诺尔煤田位于大兴安岭西坡的海拉尔高平原西部，在大地构造单元上，属新华夏系第三沉降带海拉尔沉降区扎赉诺尔凹陷北部，其东邻差岗隆起带，西邻额尔古纳隆起带，早白垩世含煤岩组沉积在前寒武纪古老花岗片麻岩、花岗岩和上古生代石炭、二迭系变质岩组成的一个构造盆地内，盆地走向呈北北东南南西向延伸。扎赉诺尔煤田为一地堑式断陷盆地，其东侧为落差约500m的阿尔公特山断裂（原名嵯岗断层），西侧为落差约300m的扎赉诺尔断裂。盆地内煤系地层呈宽缓的向斜构造，向斜轴向为ne17，但至滨洲线南2km处开始向东偏转，呈现ne47。两翼倾角一般在10-15，西翼倾角较东翼陡而形成不对称的向斜构造，向斜东翼有落差200300m的走向及斜交正断层，而向斜西翼以落差60m以内的正断层为主。由于煤田形成后，受地壳运动影响较小，所以构造比较简单，以断层为主，并有小型挠曲，呈缓波状起伏。矿区内断裂构造密集，以nne及ne走向断层最发育，nww 向次之，nw向仅以小断裂形式出现。不同走向的断层相互切错，将煤系分割成若干小型地垒、地堑及阶梯状单斜断块组合等构造形态。断层发育具有以下特点： 断层性质以正断层占绝对优势，煤田勘探揭露的数百条断层中，仅发现灵露井田和铁北井田各有一条小型逆断层； 断层具有多期活动性，多数为压扭性正断层； 断层平面组合为“s”形，反映扭动走滑特点。（2）岩浆岩在煤田四周山区火成岩分布比较广泛，其中在东部主要为古生代海西期花岗岩及中生代燕山期中酸性火成岩，在西部主要为中生代燕山期中-酸性火成岩，在煤田内部无火成岩侵入体。1.2.3煤层及顶板岩性岭东矿主采2煤层，2煤层分布于本区东部，向西抬起被剥蚀，分布面积比1煤层稍大，煤层厚度3.50m-7.50m，平均5.50m；一般为单一结构，局部含12层夹石，岩性为泥岩、粉砂岩，偶见中、细粒砂岩；煤层顶板为泥岩、粉砂岩，局部为中粒砂岩；底板为泥岩或粉砂岩。1.2.4 水文地质扎赉诺尔煤田是一个完整的自流盆地，上部被第四系地层所覆盖，基岩水文地质区域上分为两个区：一是扎赉诺尔群煤系地层裂隙孔水文地质区，二是老基盘裂隙水文地质区。该井田区位于扎赉诺尔群煤系地层裂隙孔隙水文地质区，木得那亚河蛇曲穿过井田区的深部，但自人工河竣工后，基本消除了对井田的威胁。区内地下水的补给来源是西部低山丘陵老基盘裂隙水，以前区内的地表水主要赋存于木得那亚河的旧河床中，后来由于露天矿的开采，使木得那亚河旧床残存无几，特别是露天矿十一井、三斜井的疏干、降低了煤系地层裂隙孔隙水的地下水位，这就使井田区的水文地质条件变得较为简单。各含水层的主要特征如下：第四纪地层全区发育，厚度8-14m，一般13.6m，由于区内新发现三条河床相冲刷带，冲刷带内第四纪厚达20-23m，使平均厚度在全区上升为14.9m；岩性由细砂、粘土和砂砾组成，（夹粘土透镜体）；该冲积层是露天区内的主要含水层之一。现分述如下（含水层和古河床）：、上部粉细砂含水层赋存在0.5-1.0m表土之下粘土层之上。平均厚 9.4m，最大厚度14m。由石英质粉细砂岩组成；颗粒均匀，粒径在0.1-0.25mm之间，分选好，动水条件下自然安息角为 431-731，一般为630左右，水下自然安息角为10-13，一般为1031左右。抽水结果单位涌水量0.3-0.5l/s.m,导水系数57m2/d，现在露天坑第四纪冲积孔隙含水层的实际涌水量1200m3/d。主要集中在北区2.1km范围内。水位标高5.37-5.43m。发育规律是：在境界内，西南部薄，约占整个面积的三分之一，平均厚7m，北部约占整个面积的三分之二，平均厚10.5m，细砂层的颜色为黄灰色，黄褐黄灰色,成分为均匀的石英颗粒，粒径0.1-0.25mm，细砂层的上部夹有亚砂土及粉砂层，呈透镜状，零星分布，下部含有砾石，亦呈零星分布。、透镜状粘土隔水层中部粘土层在境界内占二分之一的面积，以境界内的工业区北和西南角为对角线，即为粘土层尖灭线。北西部粘土普遍发育，平均2.8m，最厚达8.5m，往南东方向至对角线附近逐渐尖灭。粘土层大部分含砂砾，砂砾含量小于40%，最大粒径1.5cm，颜色为黑灰色，深灰-灰褐色，成分中酸性火山岩。、下部砂砾含水层赋存于粘土层之下，煤系地层之上，水力性质为承压水。厚度变化较大，在0-5.59m之间，以井田的东北与西南的对角线为上部粘土的尖灭区；在该尖灭带内砂砾含水层与上部粉砂含水层合为一个含水层,水力性质由承压转为无压或半承压。承压部分水头高度在10m左右。水位标高540-542m。由分选性差的砂和砾石组成;含水性变化较大。单位涌水量0.03-0.7l/s.m，导水系数据58-6号孔为4.89m2/d;和煤系地层有水力联系。发育规律是：分布于勘探区的东南部，发育规律与粘土层相反，南东方向较发育，平均厚3m，最厚达5.59m，往西北方向变薄至尖灭。砂砾颜色为灰色，黄灰色、铁锈色，砾径一般为0.5-1.5cm，最大砾径6cm，棱角一次园状，分选差，砾石占20-70%，粗砂占15-20%，中砂占2-10%，细砂占20-50%。、四纪层底部古河床冲刷带确定古河床原则有三：岩性上：钻孔或生产实见古河床岩性以砂砾、粗砂为主,粒度上比正常地层中的砂床、粗砂粒度大，并含有次园状砾石，对基岩冲刷深度一般5-6m;颜色上：古河床充填物颜色以铁锈色为主，非古河床砂砾、粗砂颜色以灰、浅灰色为主。其三：古河床的斜层理发育。本区分布三条古河床河床一长1500m，宽150m，范围在qi-q线浅部，走向nnessw。河床二发育在qv-q线之间浅部，长700m，宽150m，走向nesw。河床发育在q线以东深部，区内长2800m，平均宽500m，走向nesw。古河床含水较大，造成机车脱线，沉铲等危害。 1.3 煤层特征 1.3.1 含煤性概述灵露煤矿含煤地层分两个煤组，上部为伊敏组，下部为大磨拐河组;两个煤组共含四个煤层群，伊敏组含、两个煤层群，大磨拐河组含、两个煤层群，平均含煤系数0.046。1.3.2可采煤层的基本特征（1）2煤层:分布于本区东部，向西抬起被剥蚀，分布面积比1煤层稍大，煤层厚度3.50m-7.50m，平均5.50m；一般为单一结构，局部含12层夹石，岩性为泥岩、粉砂岩，偶见中、细粒砂岩；煤层顶板为泥岩、粉砂岩，局部为中粒砂岩；底板为泥岩或粉砂岩。（2）3煤层:分布于本区东部，向西抬起被剥蚀，分布面积比2煤层稍大，与2煤层间距17.6739.52m，平均为27.26m，自西向东间距增大，煤层厚度由3.024.28m，平均4.15m；可采厚度为3.504.10m，平均4.30m；结构较简单，夹石为03层，岩性为泥岩或粉砂岩；顶板岩性以含栎粗砂岩、砂砾岩为主，底板岩性为泥岩、粉砂岩、细粒砂岩。（3）2-11、煤层:为本区局部可采煤层，厚度0.634.63 m，平均1.68m，结构较简单，夹石由无到有,最多二层，岩性一般为砂岩或泥岩。煤层在38线以南，34-36线中浅部，37线浅部，29-33线浅部变薄不可采,在走向由南往北变厚，并在27-28线左右与2-12合并为一层，沿倾向由浅入深，煤层逐渐变厚，顶底板岩性为细砂岩。（）2-12煤层:为本区大部可采煤层，煤层厚度1.1319.58m，平均8.61m，结构由简单到复杂，最多为五层，夹矸层岩性一般为泥岩或炭质泥岩。煤层在32-39线中浅部变薄不可采，40线以南不可采，且上与2-11在27-28线左右合并，下与2-13在28-29线左右合并，沿倾向由浅到深煤层增厚，由南向北逐渐增厚；顶、底板岩性均为细砂岩。煤层厚度5.04-19.58m，平均11.99m；一般有2层夹石，个别点有4层夹石，夹石多为炭质泥岩或泥岩，沿走向从北向南，夹矸厚度逐渐增厚，煤层逐渐变薄。28-29线以南煤层分岔为三个层，夹石厚度达到4m，岩性变为泥岩、粉砂岩及细砂岩；在倾向上，由浅部向深部煤厚逐渐增加，夹矸减少至一层；顶板一般为泥岩或粉砂岩，底板一般为细粒砂岩及中粒砂岩；属较稳定的厚煤层。（）2-13煤层:为本区局部可采煤层，厚度0.05-2.57m，平均1.19m，结构较简单，有夹石一层；该煤层在37线以南变薄不可采，33-36线中浅部，2932线浅部不可采，并在28-29线左右与2-12合并为一层，煤层由南向北逐渐增厚，由浅到深逐渐增厚，煤层顶、底板岩性为细砂岩。（）2-2煤层:全区大部可采，可采面积3.527km2，平均3.01m，结构较复杂，夹矸2-3层，夹矸多为炭质泥岩及泥岩，夹矸由北向南逐渐增厚，煤层变薄；25线以南分岔成上、中、下三分层，且厚度变薄，26线以南分层煤厚在1m左右，但多数点不可采，中下分层逐渐尖灭。在22线以北的深部，煤层结构较简单，煤层顶底板均为粉砂岩或泥岩，属较复杂型中厚煤层。（7）1煤层：全区大部分地区发育，煤层厚度2.74-7.85m，平均厚度5.92m。在倾向上由浅入深逐渐变薄并分叉为3-4个分层，在走向上由北向南，从29线浅部开始分叉，至33线的浅部全部分开，分叉前，为一稳定至较稳定煤层。顶板为泥岩、砂质泥岩，底板为粉砂岩，细砂岩。（8）1煤层:井田内大部地区发育，煤层厚0.20-8.40m之间，平均厚度6.30m，夹矸0-7层，在倾向上，浅部沉积边缘煤层分岔变薄至尖灭，夹矸多达7层，中、深部煤层厚度大且稳定，夹矸0-2层；在走向上，由北向南从23线的深部开始分叉，至26线的浅部全部分开，分为1、1-2两层，分叉前夹矸0-2层，分岔后夹矸0-3层，厚度由北向南逐渐变薄。因此，1煤层属较稳定煤层，煤层顶、底板主要是砂质泥岩和粉砂岩，局部为细砂岩。（9）3煤层:井田内大部分地区发育，煤层厚度0.30-7.80m，平均厚度4.20m，结构由简单到复杂，夹矸0-6层；在倾向上，浅部沉积分岔变薄至尖灭，夹矸多达6层，深部合为一层，厚度稳定，夹矸0-2层，在走向上，从北向南煤厚逐渐变薄。因此，3煤层属较稳定煤层，煤层顶板多为粉砂岩及泥岩，局部为细砂岩；底板多为粉、细砂岩，盆地边缘相变为砾岩。(10)4煤层:井田内大部分地区发育，煤层厚度0.30-4.50m，平均厚度2.40m，结构较简单，夹矸0-2层；大部分地区为上下两层同时出现，在倾向上，向浅部变薄至尖灭，中深部厚度较稳定，再向深部亦有变薄现象；在走向上，从北向南煤厚逐渐变薄。因此，4煤层属较稳定煤层，煤层顶板多为粉砂岩及泥岩，局部为细砂岩；底板多为粉、细砂岩，盆地边缘相变为砂砾岩。1.3.3不可采煤层的基本特征（）1煤层分布于本区东部，向西抬起被剥蚀，发育范围小，为不可采煤层，煤层不稳定。煤层厚度0.35m-3.65m；结构简单，一般无夹石，仅个别孔见有一层夹石，以泥岩、粉砂岩为主；顶板岩性为泥岩、粉、细粒砂岩、含砾粗砂岩，局部见中、粗粒砂岩；底板岩性为泥岩和粉砂岩。（）4煤层分布于本区东部，分布面积不连续，向西抬起被剥蚀，分布零星可采点，为不可采煤层。（）1煤层不可采，一般为薄层炭质泥岩或泥、煤互层等。（）2-1上煤层个别点可采，煤层厚度0-1.93m，只在22线以北深部有零星可采点，由北向南逐渐尖灭，为不可采煤层。（）2-1b煤层为2-1煤层的下分层，从23-24线向南开始分叉，且间距逐渐增大煤层变薄；在倾向上，由浅部向深部逐渐变薄；厚度0.4-1.82m，平均0.95m，结构简单，零星可采，属不稳定型薄煤层。第二章 井田境界和储量2.1 井田境界2001年12月由中华人民共和国国土资源部发放采矿许可证（证号：1000000140166），采矿权人为扎赉诺尔矿务局。2008年3月由中华人民共和国国土资源部以国土资矿函（2008）15号文关于灵泉露天煤矿采矿权变更问题的复函，确定岭东煤矿开采范围由13个拐点坐标组成。井田境界拐点一缆表1编号纬距（x）经距（y）编号纬距（x）经距（y）154766203955100085475589395546952547588939551987954779953955514535476558395522021054787063955562845476292395525301154802093955378055476132395524821254800903955320265476014395528121354783243955208175476169395528572.2 井田工业储量 2.2.1 井田勘探类型本井田勘探类型为二类一型，即简单构造。岭东井田为缓倾斜煤田，煤层倾角一般为3o15o，局部达200左右。井因内断裂构造比较发育，在生产实际中所揭露的断层落差大于2号煤平均厚度3.43米以上的断层不多。综观全区，井田构造以断裂为主，褶曲平缓，井田构造中等类型。计算储量时，水平面积利用autocad软件在微机上圈定，煤层平均倾角13o 2.2.2 井田工业储量计算岭东矿各煤层平均视密度表 表21 煤 层2#3#视密度t/ m31.401.36储量计算公式： q=sm （21） q-储量（万t）；s-煤层水平投影面积（m2）；m-煤层平均厚度（m）；-煤的容重(t/m3)。 经过计算，岭东井田平均倾角为13o 本井田开采2#和3#煤。由地质资料可知：2#井田的工业储量为 s=15103625.875/ cos13（m2）m=5.5米=1.40（t/m3) q=12822.2623万吨3#井田的工业储量为 s=15103625.875/ cos13（m2）m=4.3米=1.36 (t/m3) q=9738.2584万吨2.3 井田可采储量2.3.1 井田煤柱留设在本井田范围内，各类煤柱的留设原则为：1. 断层煤柱：断层按其落差大小及对煤层的破坏程度而留设保安煤柱，落差50米者，两侧各留50m（水平距离），落差20m（水平距离），两侧各留20m（水平距离），落差20m 者，不留保安煤柱。2. 井田边界煤拄：按30 m（水平距离）留设。3. 三下保安煤柱设计时, 边界角0=0=58 0=58-0.3 移动角=73 =73-0.6 松散移动角45 -煤层真倾角4.本矿的设计生产能力是180万t/a，因此参考表2-2取本矿井工业场地的占地面积为1.0（公顷10万吨/），一般认为工业广场的形状为矩形。在井田开采初期, 由于工业广场范围内布置主、副井和其他相关的建筑，根据下表确定工业广场面积，井田范围内的松散层大于100米，=45，由于工业广场下设留保护煤柱的煤层埋藏浅且倾角很小，经过计算工业广场保护煤柱俯视图面积近似为771773.5950，所以其2#煤质量为 771773.59505.5m1.40(t/m3)/ cos13（m2）=655.1142万吨其3#煤质量为 771773.59504.3m1.36(t/m3)/ cos13（m2）=497.5465万吨矿井工业场地占地指标表 表22井 型大 型 井中型井小 型 井生产能力（万吨/年）120、150、180、(240)45、60、909、15、21、30占地指标（公顷/10万吨）0.81.11.31.82.02.5井田内村庄全部搬迁，所以不需要留设保护煤柱。井田边界的周长为15770米,边界煤柱宽为30米,所以边界煤柱为：15770305.51.40=364.2870万吨15770304.31.36=276.6688万吨断层保护煤柱的为：36.0360+27.3686=63.4046万吨保护煤柱总量为1055.4372 +801.5839=1857.0211万吨 2.3.2 可采储量计算可采储量为： q采=（q工-p）k （22） 式中 q采-可采储量； q工-工业储量；p-永久煤柱；k-设计采区回收率，2#煤取75%.3#煤取75%。将各数值带入，得： 2#q采 =（12822.2623-1055.4372）75%=8825.1188万吨3#q采 =（9738.2584-801.5839）75%=6818.3849万吨第三章 矿井年产量、服务年限及工作制度3.1 井型及服务年限3.1.1生产能力及服务年限矿井设计生产能力确定主要从以下几方面进行分析论述。1、从设计生产能力和服务年限关系比较1.5mt/a、1.8mt/a、2.4mt/a三个生产能力方案，其服务年限分别为81.84a、68.19a和51.15a。经比较，生产能力1.8mt/a比较适中。 2、从经济效益分析，由于井田内表土层厚、井筒深，建设费用高，所以应尽可能提高矿井生产能力，减少吨煤投资，提高经济效益 结合国家现行的煤炭工业技术政策，以矿井储量、煤层赋存条件和开采技术条件为依据，以保证采区和工作面的正常接替为原则，在充分考虑发挥投资效益和经济效益的前提下，确定矿井技术改造后设计生产能力为1.8mt/a 矿井服务年限矿井服务年限必须与井型相适应。根据矿井服务年限 （31）式中 z可-矿井可采储量（万t）a-矿井设计生产能力（万t/年）t-矿井服务年限（a） 代入数据,得k-储量备用系数，取1.4 t =15643.5037万吨/180（万t/年）1.4 =62.1年3.2 井型校对按矿井的实际煤层开采能力、辅助生产、储量条件及安全条件因素对井型进行校核：煤层开采能力。辅助生产环节的能力校核。矿井的设计生产能力与整个矿井的储量相适应，保证有足够的服务年限，满足煤炭工业矿井设计规范要求，详见表3-1 表3-1 新建矿井设计服务年限 矿井设计生产能力/mta-1矿井设计服务年限/a第一开采水平服务年限/a煤层倾角456.0及以上7035-3.0-5.06030-1.2-2.4502520150.45-0.90402015153.3 工作制度根据有关规定，达到矿井设计生产能力时按年工作日330d，每天四班，每天净提升时间16h。矿井生产采用“三八”制作业。采区采用“四六”制作业，三采一准，即三班采煤一班检修。 第四章 井田开拓4.1 概述4.1.1 地质构造扎赉诺尔煤田为地堑式盆地，盆地内煤系地层为一平缓向斜构造。本区位于向斜盆地西翼的中部，区内构造比较简单，为一单斜构造，发育着一些以走向断层为主的正断层，区内无次一级褶皱。区内主要断层有8条，落差30-70m有3条，小于30m有5条。4.1.2 煤层赋存状况岭东煤矿含煤地层分两个煤组，上部为伊敏组，下部为大磨拐河组。两个煤组共含四个煤层群，伊敏组含、两个煤层群，大磨拐河组含、两个煤层群。伊敏组的、两个煤层群共含十一个煤层，层群含5层煤， 层群含7层煤。本矿井主要采2#、3#煤层。4.1.3 水文地质情况综合分析，2煤3煤水文地质类型为二类二型，局部水文地质条件偏复杂。1煤3煤水文地质类型为二类二型，矿井总体水文地质条件为中等。4.1.4 地形因素灵露矿位于大兴安岭西坡的内蒙古高原。地势较高，地形平坦。地面标高一般在277.00左右。4.1.5 综述综合上述因素：本井田不具备平硐开拓的地形条件。由于煤层埋藏深、表土层厚，不具备斜井开拓的条件。且水文地质条件属中等类型。故采用立井开拓。符合立井开拓的适用条件及优点：立井开拓的适用条件一般为：（1）煤层赋存较深或冲击层较厚。（2）适用于水文复杂，多水平开采的倾斜煤层。（3）立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件限制，技术上也比较可靠。当地质条件不利于平硐或斜井开拓时均采用立井开拓方式。其优点如下：（1）能通过复杂的地质条件，提升能力大，机械化程度高，易于自动控制；（2）井筒为圆形断面、结构合理、维护费用低、有效断面大、通风条件好、管线短、人员升降速度快。4.2 确定井田开拓方式4.2.1 确定井筒形式、位置、数目1、井筒形式由于煤层埋藏深、表土层厚，不具备斜井开拓的条件，且水文地质条件中等，故采用立井开拓。我国在煤矿开采中，立井开拓的井筒一般都采用圆形断面。它具有承受地压性能好，通风阻力小以及便于施工等优点。根据以上所述情况，本矿井采用圆形井筒。2、井筒位置的确定选择井筒的位置应考虑如下原则：（1）初期开采条件有利，储量可靠，井巷工程量省，建井工期短。（2）井田两翼储量大致平衡，井下运输、通风、开采比较有利。（3）要充分利用地形，少占地，少压煤。（4）井口标高要高于历年最高洪水位。（5）井筒应尽量避免穿过流沙层、含水层、较厚的冲击层，有煤和瓦斯突出危险的煤层。（6）井底车场及主要硐室尽量布置在较稳定的岩层中，便于硐室的开掘和维护。对井下合理开采的井筒位置：（1）井筒沿井田走向的位置井筒沿井田走向的的有利位置以后应在井田中央。当井田储量呈不均匀分布时，应在储量分布的中央，以此形成两翼储量比较均匀的双翼井田，应尽量避免井筒偏于一侧。井筒设在井田中央（储量分布的中央），可使沿井田走向的井下运输工作量小，而井田偏于一翼边界的相应井下工作量要较前者大； 井筒设在井田中央时，两翼产量分配，风量分配比较均匀，通风网络较短，通风阻力较小。井田偏于一侧时，一翼通风距离较长，风压较大。当产量集中于一翼时，风量成倍增加，风压按二次方关系增加。如要降低风压，就要增加巷道断面，增加掘进工程量。井筒设在井田中央时，两翼分担比较均匀，各水平两翼开采结束的时间比较接近。如井筒偏于一侧，一翼过早采完，然后产量集中于另一侧，将使运输，通风过于集中，采煤掘进互相干扰，甚至影响全矿生产。实际工作中，由于井田地质条件和其他因素的影响，只要尽可能使两翼均衡，同时可将井筒布置在靠近高级储量地段，使初期投产的采区地质构造简单，储量可靠。从而使矿井建设投产后有可能的储量和较好的开采条件，以便迅速达到设计能力。（2）井筒沿煤层倾向的位置立井开拓时井筒沿煤层倾向位置的几个原则。井筒设在井田中部，可使石门总长度最短、沿石门的运输工作量小；井筒设在浅部时，总的石门工程量虽然稍大，但初期（第一水平）工程量较及投资较少，建井期较短；井筒设在深处的初期工程量最大，石门总长度和沿石门的运输工作量也较大，但如煤系基底有含水特大的岩层，不允许井筒穿过时，它可以延伸井筒到深部，对开采井田深部及向下扩展有利；而在浅、中位置，井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井开采，生产系统较复杂，环节较多。从保护井筒和工业场地煤柱损失看，愈靠近浅部，煤柱的尺寸愈小，愈近深部，则煤柱损失愈大。（3）对掘进与维护有利的井筒位置为使井筒的开掘和使用安全可靠，减少其掘进的困难及便于维护，应使井筒通过的岩层及表土具有较好大的水文、围岩和地质条件。虽然用特殊凿井法可以在水文地质情况复杂的条件下掘砌井筒，但所需的施工设备较多，掘进速度慢，掘进费用高。因此，井筒应可能不通过或少通过流沙层、较厚的冲积层及较大的含水层。为便于井筒的掘进和维护，井筒不应设在受地质破坏比较剧烈的地带及采动影响的地区。井筒位置还应使井底车场有较好的围岩条件，便于大容积硐室的掘进和维护。综上所述，根据本矿的实际条件，在走向方向上：布置在井田储量中央有利于矿井的两翼开采，有利于通风、运输、工作面的接替，故井筒位置选在井田走向中央。在倾斜方向上：布置在井田中央可以避免布置在井田浅部时形成的过长石门开拓，也可以避免布置在井田深部所造成的工业广场压煤过多。故井筒位置选在井田倾向储量中央。3、井筒数目的确定根据目前的技术经济条件，采用立井开拓时，立井的数目至少在两个以上。同时根据本井田具体的条件，两个立井可以满足井田运输的要求，在本矿井设计中，将西北部边界风井和主、副井作为矿井的初期工程。因此，本矿井设计为三个井筒即：主井、副井和回风立井。4、井筒用途、布置及装备主井主要负责煤的提升；副井负责升降人员、设备、材料及提升矸石等，并兼作通风、排水；风井总回风兼做安全出口。（1）主井主井井筒装备采用刚性装备刚性罐道,主井罐道梁采用组合罐道、山形式布置，罐道与罐道梁的连接方式采用钢轨连接。主井提升采用箕斗，用q=(ocat)/(3600nt1)求出一次提升量，再按松散煤的容重计算出松散体积，选择一对16t箕斗提升。主井井筒采用圆形断面，这里选用jdg-16/1504标准底卸式四绳16t箕斗。井筒支护采用混凝土厚度450mm，充填混凝土50mm罐道梁中心线间距，可用下式求得：ha2hs0 =3328mm 式中：a两侧罐道之间间距，取a=2900mm；h组合钢罐道高度，取h=158mm;s0罐道与罐道梁连接处凹槽垫板宽度，取s0=112mm。主井井筒断面见图。图4.4 主井平面布置图（2）副井：副井井筒装备采用刚性装备（刚性罐道）,罐道梁采用工字钢、通梁式布置，罐道与罐道梁的连接方式采用钢轨连接。副井提升设备采用1吨单层双车多绳摩擦提升罐笼，根据矿车规格和设计规范有关要求验算，选用gdgy-12/754型多绳提升罐笼。罐道采用38.45kg钢轨，罐道梁采用20b工字钢。副井井筒断面选用圆形图4.5 副井平面布置图1、3号罐道梁中心线间距可按下式求出：l1a+2h+s0=1674mm （4.2）l2b+f2+b2/2 =1584mm （4.3）式中：l1 12号梁中心线，mm；l2 罐道中心线与2号罐道梁中心线间距，mm；a 两侧罐道之间的距离，1114mm；h 木罐道厚度，200 mm；s0 罐道与罐道梁连接处垫板凹槽处宽度，取s0=160mm；b2 2号罐梁宽度，取168mm。梯子间尺寸m、s、t根据梯子间、管道间布置，可按下列公式计算m=600+600+m+=1361mm （4.4）式中：600 两梯子中心距，mm；600 梯子中心到壁板距离加另一梯子中心到井壁距离，mm；m 梯子间隔板总厚度，金属梯子间m=77mm；如图4-2-5所示，左侧布置梯子间，右侧布置管路，最后，根据图解法解出井筒的直径（5500mm）以及罐笼在井筒中的位置。副井井筒断面见图4.5。（3）风井：风井用于矿井回风，兼做安全出口。m、s、t与罐笼井筒一样，取决于梯子间的布置和结构尺寸。最后，根据总回风量及梯子间布置确定井筒的直径(5000mm)。井井筒断面见图4.6。风井断面图风井除用作通风外，一般又可作安全出口。因此，风井井筒内应设置梯子间。井口布置包括安全出口及风硐等，风井直径为5000mm。4.2.2 开拓方案的确定1、开拓方案的提出岭东矿位于大兴安岭西坡,地形平坦。煤层埋藏较深，2煤3煤水文地质类型为二类二型，局部水文地质条件偏复杂。所以该矿井不能采用斜井开拓方式和平硐开拓方式。综合分析本矿井采用立井开拓方式，并且采用一正一副两个井筒，边界开凿风井，作为回风使用兼作安全出口。由于本井田地形平坦，可采煤层埋深大，且倾角不大，在井田各部分的埋深不同，差别比较大，又考虑到本矿井为大型矿井，为适应相应的提升能力，和机械化程度,早投产的要求, 显然，采用平硐开拓不现实，所以，所有方案均采用立井开拓。开拓方案的提出：方案1：立井延伸到两个水平开拓。主井布置在井田中央，主副井首先打到-200米水平，通过石门找到煤层，布置第一水平大巷。主副井延伸到-500水平，通过石门找到煤层，布置第二水平大巷方案2：立井单水平加暗斜井。主副井均为立井，二水平为暗斜井延伸，轨道大巷采用电机车运输。轨道大巷和运输大巷布置在岩层中。方案3：立井三水平开拓。主井布置在井田中央，轨道大巷和运输大巷布置在岩层中，沿底板掘进，局部半煤岩巷和岩巷，回风巷布置在岩层中沿顶板掘进。方案4：立井两水平加暗斜井开拓，井筒布置在井田中央。主井副井在一水平均为立井开拓，三水平为暗斜井延伸，布置于井田中央，轨道大巷采用电机车运输，轨道大巷和运输大巷布置在岩层中，沿底板掘进，局部半煤岩巷和岩巷，回风大巷布置在煤层中沿顶板掘进。2、开拓方案的比较（1） 开拓方案技术比较以上所提四个方案大巷布置及水平数目均相同，区别在于井筒形式和井筒位置不同，及部分基建、生产费用不同。 方案一、二的主、副井井筒形式不同。方案一主、副井两水平均为立井，立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采深相同的的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升