马子龙毕业设计隆化煤矿240万吨矿井设计

1、太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书毕业生姓名*马子龙专业*采矿工程- 学 号*070412022指导教师*所属系（部）*资源系二0一二年六月太原理工大学阳泉学院毕业设计评阅书题目：隆化煤矿240万吨矿井设计资源系采矿工程专业 姓名 马子龙设计时间：2012 年03月15日2012 年06月10日评阅意见：成绩:指导教师：（签字）职 务：2012年_月_日太原理工大学阳泉学院毕业设计答辩记录卡资源系系采矿工程专业姓名马子龙答 辩 内 容问题摘要评议情况记录员：（签名）成 绩 评 定指导教师评定成绩答辩组评定成绩综合成绩注：评定成绩为100分制，指导教师为30%,答辩组为70%。专业答辩组组长：

2、（签名）2012年 月 日iv毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，其目的是使本 专业学生运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井 开采设计，并就本专业范围的更一课题进行较深入的研究。以 培养和提高学生分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作 岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个采矿工程工程 技术人员的基本训练。本次设计的内容是隆化煤矿 9+10号煤层初步设计。是在隆 化煤矿井田概况和地质特征的基础上，结合搜集到的其它相关 原始资料、运用所学知识，在辅导老师深入浅生的精心指导下 独立完成的。在设计的过程中我受益非浅。此次毕业设计是根 据国家煤炭建设的有关方针、政策，结合设计矿井的

3、实际情况， 遵照采矿专业毕业设计大纲的要求，在收集、整理、查阅大量 资料的前提下，运用自己所学的专业知识独立完成设计的。通过本次设计，我看到了许多以往自己欠缺的地方，提高了 综合能力，知识水平有了一定的提高，由于本人水平有限，错 误难免，恳请各位老师指正。学生：程国强摘要本次设计是开采隆化煤矿 9+10号煤层，设计图纸共七张， 说明书共十章。根据采矿工程的需要和特点，重点设计为第四、 六、九章，其他如井底车场、井下运输及提升设备仅做一般的 选型计算。隆化煤矿位于山西省翼城县西部、沁水煤田沁水盆地西南 边缘，行政区划属翼城县隆化镇管辖。其地理位置为北纬35 38 45 -35 5000 ，东经1

4、11 48 45 712 01 52.5 。区内交通 十分方便。翼城县乡间公路（三级）从选定的矿井工业场地南缘通 过，进场公路直接与该公路相接。 经此公路往西南方向行约 6km 在北张村与晋（城）韩（城）公路相连，继而可通向全国各 地。井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，共含煤11层，煤层总厚10.9m ,含煤系数9.1% o主要 可采煤层为山西组 2号煤层和太原群 9+10号煤层。本矿井设 计主要是开采9+10号煤层。本井田划分为四个带区，采用双立井开拓方式，回采工艺 采用后退式、一次采全高综合机械化采煤法，采用“四六制” 作业制度。工作面的设备有双端可调双滚筒采煤机、端

5、头支架、 可弯曲刮板运输机、破碎机、转载机等。顶板管理采用滑移支 架，采空区采用全部跨落法管理顶板。矿井运输大巷采用皮带运输作为主运输，采用连续运输车ii作为辅助运输，矿井通风采用轴流式扇风机抽生式通风方式关键字：立井 带区式倾斜长壁采煤方法iiiabstractthis design is to mine long to turn the coal mine no .9+10 coal seam, the design diagram paper is total seven and the manual is total 10.according to mine for minerals

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

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

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

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

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

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

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

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

14、aft zone-type long-wall coal mining目录、九 -刖 h i第一章 井田概况及资源条件 1第一节矿区概况 1第二节 井田地质特征 2第二章 井田境界与储量 11第一节井田境界 11第二节地质储量计算 11第三章矿井工作制度及生产能力 13第一节矿井工作制度 13第二节矿井生产能力及服务年限 13第四章井田开拓 15第一节 井田开拓方式的确定 15第二节 达到设计生产能力时工作面的配备 18第五章 矿井基本巷道及建井计划 19第一节 井筒、石门与大巷 19第二节井底车场 19第三节建井工作计划 21第六章采煤方法 23第一节采煤方法的选择 23第二节确定采（盘）区

15、巷道布置和要素 24第三节回采工艺及劳动组织 24第四节采（盘）区的准备与工作面接替 26第七章井下运输 28第一节运输系统和运输方式的确定 28第二节运输设备的选择和计算 28第八章矿井提升 31第九章矿井通风与安全 35第一节风量的计算 35第二节矿井通风系统和风量分配 37第三节计算负压及等积孔 39第四节选取扇风机 40第五节安全生产技术措施 42第十章 经济部分 45参考文献 50致谢 51vii太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书53第一章井田概况及资源条件第一节矿区概况一、地理位置及交通条件隆化井田位于山西省翼城县西部、 沁水煤田沁水盆地西南边缘，行政区划属翼城 县隆化镇管辖。其地

16、理位置为北纬 35 38 4535 50 00，东经111 48 45 112 01 52.5。区内交通十分方便，翼城县乡间公路（三级）从选定的矿井工业场地南缘通过，进 场公路直接与该公路相接。经此公路往西南方向行约6km在北张村与晋（城）韩（城） 公路相连，继而可通向全国各地（见下图）。南张佳曲西史付二、自然地理隆化井田属黄土高原地带，地势总体上南北高、中间低，最高点位于井田东南部 山包，标高+1105.3m,最低点位于井田西部边界，标高+844.8m,最大相对高差260.5m。 地貌类型属黄土垣、梁、嵬及冲沟，地形复杂，地面切割剧烈，沟谷纵横，地表多为新生界黄土所覆盖。常见有黄土陡岩，黄土

17、峭壁节理发育，冲沟多呈“v字型，沟底有零星基岩出露。井田内无常年性河流，只有几条冲沟在雨季汇集雨水向西流出井田，最终汇入汾河。本区属大陆性气候，一年内四季分明，夏季午间较热，早晚凉爽。据翼城县气象 站资料表明：年平均气温12.5 c左右，一月为零下3.5 c,七月为25.5 c,年降水 量约550mm无霜期190d。据翼城县地震台资料，区内未发生过破坏性地震。据山西省基本地震烈度区划表， 本区地震基本烈度为六度。三、生产煤矿及小窑本井田内无生产矿井，在井田四周有新胜煤矿、西白驹小窑、张家沟煤矿、下交 煤矿、刘沟煤矿、牢寨煤矿和尧都煤矿等生产矿井。四、井田范围隆化井田由以下7个坐标点连线圈定，拐

18、点坐标如下：1.x=3958000 y=195876002.x=3958000 y=195817503.x=3967500 y=195840004.x=3967500 y=195847005.x=3965250 y=195847006.x=3965250 y=195862007.x=3964550 y=19587600井田南北走向长6.559.50km,东西倾斜宽1.586.60km,面积49.5km2。井田内2号煤层埋藏深度为375665m第二节井田地质特征一、地层及地质构造在普查勘探区内，自南向北，从中奥陶统马家沟组至上二迭统石千峰组地层依次 广泛出露于各沟谷中。第三、四系地层不整合覆盖在

19、这些不同时代的基岩地层上，构成垣、梁、嵬及冲沟等黄土地形。井田内地层由老至新有：中奥陶统马家沟组（q）,中石炭统本溪群（g）上石炭 统太原群（q）,下二迭统山西组（r1）及下石盒子组（p；）,上二迭统上石盒子组（田） 及石千峰组（r2）,第三系上新统（no,第四系更新统（qi-3）,第四系全新统（q）。井田位于沁水盆地西南部，地层总体受一组宽缓褶皱控制，褶皱轴向北东东，倾 伏角07 ,两翼地层倾角一般为38。在井田西部发育一组由两条大型正断层 形成的地堑，落差20140ml宽度约600700ml南北向贯穿井田。其余地段断裂构 造较少，井田地质构造总体应属简单类型。二、煤层井田内主要含煤地层为二

20、叠系下统山西组和石炭系上统太原组，共含煤 11层， 煤层总厚10.9m,含煤系数9.1%。主要可采煤层为山西组2号煤层和太原群9+10号 煤层。2 号煤层：结构简单、埋藏稳定，直接顶为泥岩或炭质泥岩、煤线与粉砂岩复合 层，老顶为k砂岩，底板为泥岩或砂岩。在本井田范围内，煤层厚度为0.464.37m, 一般厚3.20m,井田大半部可采，东部不可采。9+10 号煤层：为9号、10号煤层的合并层，全区稳定可采。井田内煤厚一般在 3.416.73m, 一月厚4.75m。含夹什一层，结构较复杂。顶板为 七石灰岩，底板为 泥岩。各煤层特征详见表1-2-1 :表1-2-1各可采煤层特征表地层煤层 编号煤层厚

21、度（m） 最小-最大层间距（md结构稳定程度层位p1210-1.440.75107简单较稳定k砂岩上36mp112上0-1.230.3516简单不稳定20.46-4.373.2012简单稳定k8砂岩下50-0.4013r简单不稳定长砂岩下60-0.405简单6下0-0.3015简单太原群上段砂质泥岩下c370-1.150.456简单太原群k-k3石灰岩问80-0.660.335简单较稳定8下0-0.88简单太原群k-k2石灰岩问0.50510 129上0-1.030.55简单稳定太原群6石灰岩两分层 问9+102.41-6.474.75较复杂稳定太原群“石灰岩下三、煤质据地质报告，本井田2号原

22、煤工业分析指标为：水分（ma。1.05%,灰分（ad） 17% 挥发份（vdaf） 1017% 全硫（st,d） 0.40%,发热量34.31mj/kg ,为特低硫、 低中灰、高发热量之优质贫瘦煤，为良好的炼焦配煤、电厂用煤和动力用煤。9+10号原煤工业分析指标为：水分（ma。1.35%,灰分（ad） 1220%挥发份 （vdaf） 10% 全硫（st,d ） 3.0%,发热量33.72mj/kg ,为富硫、低中灰、高发热 量之贫煤，经脱硫技术处理、降低煤中的硫分后，可做电厂用煤和动力用煤。其煤质工业分析表如下：煤质工业分析指标表煤层牌号水分wf（为灰分ag （为挥发分vr（%硫分 sgq （

23、为发热量 qrdt(mj/kg)2号贫瘦煤1.051710 170.4034.319+10 号贫煤1.3512 20103.033.72四、井田水文地质条件1 .井田主要含水层a.第四系全新统砂层q4厚约10ml主要分布在史伯河、两坂河、西白驹、杨家庄的一级阶地。水位标高 +640+838m根据小河口水库资料，渗透系数 250m/d,北东南西流向，为丰富之 空隙潜水。8 .第四系上更新统砂砾层q3分布在杨家庄、东白驹、东史伯等沟谷内。水位标高+740+905m,出露泉流量0.141.14l/s ,为丰富含水层。c.第四系中更新统砂砾层 q主要分布在隆化垣上，水位标高+1106+689m为当地居

24、民主要水井供水水源，地下水流向与地形、地貌密切相关，出露泉流量0.050.60l/s ,为较弱之水隙潜水。 d.第三系上新统砾石层n分布在隆化垣南北冲沟中，半胶结，出露泉流量 0.020.45l/s ,为较弱空隙水。e.上二迭统上石盒子组砂岩 b1裂隙孔隙水，除中部 心砂岩在北、东部出露，泉流量为0.503.35l/s ,为丰富含水层外，其余各砂岩的泉流量都不超过1l/s,为较弱含水层。f.下二迭统下石盒子组砂岩 pi2覆盖在2号煤层顶板上的k8砂岩，裂隙不佳。l-24号孔仅见1m左右的裂隙带。 抽水涌水量0.0015l/s ,出露泉流量 0.040.138l/s ,为较弱含水层。个别泉（52

25、 号等）由于受小窑采空区积水的补给，流量达 10.26l/s。g下二迭统山西组砂岩 pi1分布在尧都上石门等地，一般流量小于0.33l/s ,为较弱含水层。h.上石炭统太原群k2石灰岩出露于南部沟谷中，出露泉量0.0620.485l/s （102、203号断层泉流量2.97 4.42l/s ）为充气带裂隙水。钻孔抽水量 0.00229l/s - m, 一般消耗量0.02m3/h。牢 寨井田区南部，如l-7、l-8、l-24号孔距左石灰岩虽全部漏水，但埋藏在地下水 位+634m以上，故仍为较弱含水层。i .中奥陶统石灰岩q区内未发现井泉，含水层分布在古侵蚀面以下较远，是本层岩溶发育的重要特点。

26、如l-24号孔距古侵蚀面 86.80m, l-17号孔距古侵蚀面102.42m,水位标高+632.85 +684.66m,为丰富含水层。9 .含水层的补给、排泄及其水力联系奥陶纪灰岩在本区东南部，中条山东北部西治村雪泉岭大面积出露， 受水面积约 30kn2,形成补给区，本区4个孔奥陶纪水位观测，高差51.81m,地下水流向为南东 北西。各含水层在垂直方向上无水力联系，如“与q水位高差6.69m,奥陶纪含水层分布距古侵蚀面较远，非裂隙溶洞部分还起着隔水墙的作用。10 对煤层的充水因素a.含水层对煤层的充水影响k8砂岩为上部煤层（1、2号）主要充水层，对煤层的充水影响极小；下部煤层（9、10号）以

27、k2石灰岩为主要充水层，根据对含水层的分析，含水较弱，充水影响也较 小；奥陶纪石灰岩地下水在无断裂贯通的情况下，无充水影响。b.地表水对矿井的充水影响c.断层对煤层的充水影响本区落差大于50m的断层2条，均位于井田西缘。断层导水性取决于断层带充填物及 两侧地层岩性，泥岩一般含水性较弱，石灰岩则较强，故不能排除落差较大的断层附 近有引起矿井突然涌水的可能。因此在开采过程中，应对其留设足够的保安煤柱。11 井田水文地质条件邻近生产矿井的水文地质条件如下：新胜煤矿：开采2号煤，主要充水层为顶板砂岩，排水量 36t/d ,产煤量50t/d ,富 水系数0.72 ,其南部遇小窑采空，为含水性弱的矿井。西

28、白驹小窑：开采2号煤，排水量4 t/d ,产煤量15t/d ,富水系数0.27,充水来源 古窑积水，为含水弱的矿井。张家沟矿井：开采2号煤，产煤量60-70 t/d ,井底无水。下交煤窑：开采1号煤，水不大，呈滴水状态。综合上述，上组煤层（1、2号）和下组煤层（9+10号）水文地质条件都比较简单， 由此初步推测隆化井田水文地质条件也比较简单。12 矿井预计涌水量根据地质报告提供的矿井涌水量计算结果，矿井达到2.40mt/a设计生产能力时，预计矿井正常涌水量150nvh ,最大涌水量为250n3zh。13 瓦斯、煤尘、煤的自燃性及地温根据翼煤发（2002）第86号“关于对牢寨煤矿等43座矿井瓦斯

29、等级鉴定结果的 报告”，本区2号煤层瓦斯相对涌出量一般 0.925.7m3/t ,绝对瓦斯涌出量为1.29 3.3m3/min,均为低瓦斯矿井，由此推测隆化矿井也应为低瓦斯矿井。该区未作过煤尘爆炸性指数及煤的自燃倾向试验测试，但据可燃基挥发分在1113%之间，推断煤尘爆炸性较弱。据对邻近生产矿井调查，本区从未发生过煤尘 爆炸事故及煤的自燃现象。本井田未作这方面的工作，参照邻近生产矿井井温资料，9+10号煤层最高温度为23c,属地温正常区，恒温带深度在 70m左右。14 矿井储量本次设计对象为全井田的所有稳定可采煤层，即2号和9+10号煤层。2号和9+10号煤层容重分别为1.40t/m 3和1.

30、46t/m 3 ,可采面积分别为35.5km2和37.9km2。经计算，矿井地质储量为371.045mt,设计可采储量为254.54mt。其中2号煤层 地质储量为 110.208mt,设计可采储量为77.125mt; 9+10号煤层地质储量为262.837mt,设计可采储量为177.415mt。设计生产能力为2.4mt的矿井，服务年限 为54年，符合煤炭工业矿井设计规范要求。9+10号煤层等高线图（比例1:10000）和综合柱状图如下：1958100019582000195830001958 sb1958501019gsi00195870011954b019g9000地层单位厚度(m)柱1:5

31、00w界系统组取人取小 平均岩性描述备注新 生 界kz第 四 系q全新缅0-25.0015.00* * *士 .孔a 3 1*j.fa-.-为现代河床冲积形成砾石，卵石及泥封等。中上更斫缅+30-105.5018.00/ .由浅黄色亚砂土，亚粘土组成，底部 垂直裂隙发育。夹砂砾石层。上弟 三系上新统n0-15.00.j i f紫红色粘土、亚粘土为主，局部夹砾后层。5.00上统上石盒子37.00-45.00组41.00古二- 生叠pps下部为黄绿色砂岩、砂质泥岩、粉砂若 上部为紫色、深红色、蓝灰色砂质泥4夹浅薄色长石砂岩，井田内赋31丽m及红色泥岩；手、泥岩。委大下界系上统石盒子125.20-1

32、50.00pp组px140.28由灰灰绿色砂岩、泥岩、粉砂岩组成 上部为灰绿色中厚层砂岩夹砂质泥岩2地步含没线， z杂色泥岩。1.01-1.85古生界p2叠系p上统pl山西组pis0 0-4 05 0.2512上225.63-9.768.100 0-0 22 0.206.75-9.908.650.15-0.400.351 24-2 85：w。r:：1.610.24-0.8512.40-28.421.570.24-0.850.5232.10-3.252.6542.00-85.0061.000.1-1.00.711.8-2.21.927.2-11.019.230.25-0.80 0.492.50-

33、4.40.一 一一一45主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤组成，含1、2上、2、3、4、泻煤，均为不稳定不可采煤层。l r- - . 115.37石炭系c上统c3太原组c3t58.26-93.0012.07-15.2813.582.87-7.035.460.25-0.45 0.361.11-2.64 1.710.20-0.707上77i i与4.48-7.556.080-0.30.218,hf ef=nr。12.58-17.55lll!由灰白色砂岩、灰色泥岩、石灰岩及煤组成，含 k2、k3 k贮 层石灰岩及7上、7、& 9、10、11、12号煤层，其中10、11号 煤层为井田内稳定全区可采煤层，其

34、余为不稳定不可采煤层。73.701.15-1.7091.358.49-12.72 102.27-3.40103.008.80-13.5010.003.70-4.64114.002.10-4.203.36r0-1.07 0.47126.25-12.009.55中统c2本溪组c2b17.25-26.57上部由灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩、铝土泥岩及石灰岩组 成，下部由粘土岩、铁铝岩组成。21.91奥陶系o中统c2峰峰组02f灰色厚层状，石灰岩、白云质灰岩、泥灰岩，下部夹脉状石膏 层，裂隙发育，质硬，性脆。锵第二章井田境界与储量第一节井田境界隆化井田由以下7个坐标点连线圈定，拐点坐标如下：1.x=39

35、58000 y=195876002.x=3958000 y=195817503.x=3967500 y=195840004.x=3967500 y=195847005.x=3965250 y=195847006.x=3965250 y=195862007.x=3964550 y=19587600井田南北走向长6.559.50km,东西倾斜宽1.586.60km,面积37.9km2批准该矿开采2号与9+10号煤层。本设计开采9+10号煤层。第二节地质储量计算一、工业储量：矿井储量按下列原则计算：(1)煤层最低可采厚度3.41米；(2)煤层灰分不大于20%硫分含量不大于3%;(3)块段煤层厚度采用

36、块段内各工程点煤层厚度的算术平均值；(4) 9+10号的视密度为1.46;(5)根据煤层底板等高线及储量计算平面图，煤层倾角3-8度，故采用水平投影地质块段法计算储量。本井田构造简单，煤层稳定，全区可采，储量计算范围由井田边界、采空区边界 圈定。采空区以该矿近期实测的采空范围划定，没有回采过的掘进巷道仍计算储量。 经计算，矿井保有工业储量为 262.837mt。计算公式为 o sx mx d/1000式中：q储量(万t) ; s面积(m2); m煤层平均厚度(m); d视密度(t/m3)。二、可米储量：井田内9+10#煤层平均厚度4.75米按照有关规定及标准，最高灰分不超过 20% 煤层倾角小

37、于25时，焦煤最小可采厚度不小于 0.7米，非炼焦煤最小可采厚度不 小于0.8米，煤层倾角在15以下者采用水平投影面积计算储量。井田9+1c#煤层地质储量为207.503mt。(1)安全煤柱：为使地面建筑、主要井巷免受采动影响及保护矿井安全、正常生产 需要留设全矿性安全煤柱。村庄：本井田内有中王村，按 i类保护考虑，留设15m 围护带，根据表土层移动角 45。，岩层移动角75。，用垂直断面法求得中王村压煤 为5.2mt。除去巷道间所需留设的煤柱1mt,还有4.2 mt,假设每吨煤的纯利润为100 元，则4.2 mt煤的禾i润为4.2亿元，可以考虑搬迁村庄。经调查搬迁费用为2亿元，这样还可以得2

38、.2亿元，因此搬迁中王村。井田边界煤柱：按设计规范及经验数据取 60m大巷煤柱：按经验数据取 660m (大巷问及大巷两侧)。井筒煤柱：按表土层移 动角45 ,岩层移动角75 ,用垂直断面法求得。(2)井田内可采储量按下列公式计算： z= (zc-p) x c式中：z 表示矿井可米储量；zc一一表示矿井工业储量；p一一表示保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱损失量，本矿井按储量的10%+算；c表示采区采出率9+10号煤层属于厚煤层，故取 c = 0.75 。即本矿井可米储量为：z =(262.837-262.837 x 10% ) x 0.75=177.415mt。

39、矿井可采储量是指地质储量扣除各种煤柱损失及开采损失后的储量。永久煤柱损失包括井筒及工业场地、村庄、开拓巷道、断层、陷落柱及井田边界和其它永久留在 井下煤柱的损失。经计算：可采储量为 177.415mt。矿井的采区回收率，按煤炭工业 矿井设计规定的要求，薄煤层采区回收率为85%,中厚煤层采区回收率为 80%,厚煤层采区回收率为 75%。第三章矿井工作制度及生产能力第一节矿井工作制度矿井正常工作制度对其管理及生产的正常、高效运转都是非常重要的。依据规 范矿井年工作日为300天。关于工作制度，按每班完成的循环次数应为整数，即每 一个循环不要跨班完成，否则不便于工序之间的衔接，施工管理也比较困难，不利

40、于 实现正规循环作业。本设计采用四六制，每天四班作业，每班工作六小时，三班生产， 一班维修，边采边准，每天净提升14h。第二节矿井生产能力及服务年限一、矿井生产能力：矿山生产能力是矿山建设最重要的问题之一， 生产能力确定的正确与否直接关系 着企业投资和经济效益的好坏，因此必须认真的深入调查研究以确定好矿山的生产能 力。根据实际情况、井田境界、煤层赋存条件、煤炭需求量及生产的需要和设计任务 书，确定本井田年产量为240万t/年。二、矿井服务年限的计算：矿井生产能力及服务年限是衡量矿区开拓的主要内容， 它的大小体现了矿井的开 采程度，它不但影响一个矿井的开采技术经济效果， 而且影响到整个矿区乃至国

41、民经 济的发展。如果矿井生产能力确定过小，其服务年限可能过长，将大量积压已勘探的煤炭资 源，反之若生产能力过大，可能造成矿井长期达不到设计产量或生产分散，接替紧张以致矿井服务年限过短，矿井很快报废，机械设备不能发挥其应有的能力， 造成投资 大收益小，且过短的服务年限会影响到其它工业的协调发展。因此规程规定了大、 中、小型矿井的服务年限以及生产能力与服务年限的关系式：p=z/(ak)式中：p一一矿井服务年限，a；z矿井可采储量，万t(z=177.415mt);a 一一矿井设计生产能力，万t/年；k一一储量备用系数，一般取1.4。矿井服务年限：p=177.415/ (2.4 x1.4)=52.8

42、(a)则p=52.8年符合设计规范对大型矿井的有关规定我国各类井型的矿井和服务年限见表 3-2-1 :表3-2-1新建矿井服务年限矿井设计 生产能力(mt/a)矿井设计 服务年限 (a)第一开采水平设计服务年限(a)煤层倾角4506.0及以上7035一一3.05.06030一一1.22.450252011510.450.940201515第四章井田开拓第一节 井田开拓方式的确定一、确定开拓方式的主要原则1、确定井筒的形式、数目及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置；2、合理地确定开采水平数目和位置；3、布置大巷及井底车场；4、确定矿井开采程序，作好开采水平的接替；5、进行矿井开拓延深，深部开拓

43、及技术改造；6、力求简化生产系统，尽量减少井巷工程量；7、尽可能提高机械化程度，提高生产效率，实现安全高效；8、投资少，工期短，见效快。二、开拓方案的确定1、工业场地位置的选择隆化井田属黄土高原地带，地势总体上南北高、中间低，最高点位于井田东南部 山包，标高+1105.3m,最低点位于井田西部边界，标高+844.8m,最大相对高差260.5m。地貌类型属黄土垣、梁、嵬及冲沟，地形复杂，地面切割剧烈，沟谷纵横，地表 多为新生界黄土所覆盖，常见有黄土陡岩，黄土峭壁节理发育。冲沟多呈“v字型,沟底有零星基岩出露。井田内无常年性河流，只有几条冲沟在雨季汇集雨水向西流出井田， 最终汇入汾 河。工业广场选

44、择位于上冀城县隆化镇右侧，靠近晋（城）韩（城）公路，工广地 面开阔，有足够的场地布置主、副井地面生产系统；目前已具备较好的供电条件，地 面运输条件良好，供水距离较近，征地费用较便宜。根据上述技术分析，工业广场的 选择尚需结合井下开拓部署进一步经济比较来确定。2、井筒形式确定工业广场位于上冀城县隆化镇右侧，靠近晋（城）韩（城）公路，该处煤层埋 深约600m左右，可供选择的井筒形式有立井。方案一：采用双立井开拓，主立井内设置多纯提煤箕斗，专用回风井。这种布置方式投资大，但矿井通风能力大，生产干 扰大，要求较高的生产管理水平。方案二：采用主、副斜井及集中回风立井开拓方式， 主斜井x=3962262.

45、92,y=19584695,作为主提升井，副立井作为运送材料、提升肝石 之用，采用料石砌殖支护方式，主井筒内铺设胶带输送机，作为主提升井，担负全矿 井的煤炭提升任务，井筒方位角为 90。，井筒倾角为23 ,兼作进风井，同时布置 所需综合管线，主井内铺设台阶并安装扶手作为矿井的安全出口。副斜井 x=3962128.259, y=19584817.491,井筒方位角为90 ,井筒倾角为25 ,采用料石 砌借支护方式，井筒内铺设轨道，担负全矿井的什石、材料、人员。这样布置一是矿 井通风能力不受限制，其次，这样布置对于管理水平不高的地方矿来说生产干扰小， 易于管理。3、开采水平的划分本矿井开采的9+1

46、0号煤层厚度为3.416.73m,平均厚度为4.75m,煤种为富硫、 低中灰、高发热量之贫煤，经脱硫技术处理、降低煤中的硫分后，可做电厂用煤和 动力用煤。由于本矿为近水平煤层，所以可布置在一个水平内开采。若分设两个水平开拓， 虽然可节省层间联络巷工程，但是两水平开拓相对于一个水平集中开拓减少的岩石联 络巷工程量并不明显，况且增加的巷道掘进和维护工程量也较大。所以以一个水平集中布置较有利。4、运输和回风大巷位置的确定大巷布置采用布置在9+10号煤层中，在9+10号煤层中集中布置一对运输、回风 大巷，9+10号煤层各工作面通过溜煤眼及进风斜巷与运输大巷相联、通过轨道材料 回风斜巷与轨道大巷相联。所

47、以大巷布置推荐采用在煤层中集中布置方式，运输和回风大巷均布置于9+10号煤层中，大巷均采用半圆拱形断面，锚喷支护。5、矿井通风系统分析本矿井煤层赋存较深，因此可考虑在井田两翼处开掘回风井， 或者利用已关闭的 井筒作为回风井，这样布置矿井通风费用省。但通过与矿方磋商，在上述地方难以保 证双回路供电。因此，可采用两翼对角式通风系统。6、井田开拓方案根据开拓方式布置原则、工业场地位置的选择和煤层赋存条件，设计提出了两个 开拓方案进行比选，方案分述如下:方案一：工业广场位于上冀城县隆化镇右侧，靠近晋（城）韩（城）公路，双立井 开拓，两翼对角式通风系统。主立井 x=3959353.394,y=19583

48、383.325,井筒倾角为 90o ,井筒深670ml井筒净断面33.166m2,井筒内设置两套32吨立井多纯提煤箕斗， 作为提煤用；副立井 x=3959207.293, y=19583441.350,井筒深 640ml井筒净断面 44.156m2,井筒内设置一对1.5吨矿车双层双车罐笼，一个材料罐笼带平衡锤。担负 全矿井的材料、设备、肝石等全部提升任务，并兼作进风井，同时布置所需综合管线， 主井内铺设台阶并安装扶手作为矿井的一个安全出口。风井 1： x=3962710.252, y=19587534.786,井筒方位角为90,井筒深 640m,风井 2: x=3962710.252,y=19

49、582733.02,井筒方位角为0,井筒深640ml风井井筒净断面19.625 % 采用 料石砌储支护方式，井筒内铺设台阶并安装扶手作为矿井的一个安全出口。方案二：工业广场位于古四垣南边，采用主副斜井、立井回风开拓方式，主斜井 x=3962262.92,y=19584695,井筒彳k角为23,主斜井斜长1497.7m,主井筒内铺设胶 带输送机，作为主提升井，担负全矿井的煤炭提升任务，井筒方位角为90。，同时布置所需综合管线，主井内铺设台阶并安装扶手作为矿井的安全出口，并兼作进风井。副斜井x=3962128.259, 丫=19584817.491,井筒方位角为 90 ,井筒倾角为 25 , 副斜

50、井斜长1108.2m,井筒内铺设轨道，用电机车担负全矿井的什石、材料、人员运 输任务，并兼作进风井，井筒内设置安全出口。回风立井1:x=4035137.693,y=19600589.354,井筒垂深 696m 回风立井 2:x=4040470, y=19600589.354,井筒垂 深 640ml三、开拓方案的比选 方案技术比较见表4-1-1 :表4-1-1 开拓方案技术比较表力杀一力杀一主立井，垂深670m主斜井，斜长1497.7m副立井，垂深640m副斜井，斜长1108.2m回风立井1,垂深696m 回风立井2,垂深640m回风立井1,垂深696m 回风立井2,垂深640m优地面运输条件良

51、好；地面双回路供电条件已具备；地面供水距离短；地面运输条件良好；地面双回路供电条件已具备；地面供水距离短；占八、工厂征地费用低；工业广场压煤少；工厂征地费用低； 工业广场压煤少； 生产管理简单，干扰小； 通风能力强。缺占八、工j /、在储量中心，生产经营 费用图。井下生产环节较多，主、辅运 输设备投资大；井卜巷道总长较长。工j /、在储量中心，生产经营 费用图。井下生产环节较多，主、辅运 输设备投资大；井卜巷道总长较长；井筒掘进费用较高。第二节 达到设计生产能力时工作面的配备根据煤炭工业设计规范规定，矿井设计移交生产标准为60万t以上的矿井:(1)井上下各生产系统基本建成，并能进行安全生产；(2) “三量”达到标准；(3)回采工作面长度一般不小于设计回采工作面长度的50%(4)工业广场内的行政、公共建筑及其设施全部建成；(5)居民区及其设施基本建成。第五章矿井基本巷道及建井计划第一节井筒、石门与大巷一、井筒数目及用途