矿井及井地工程项目施工设计书

1 矿井及井地工程项目施工设计书 1 矿井概述及井田地质特征 理位置 大同矿区位于晋北，地跨大同、左云、右玉、山阴等五个县市。四老沟矿位于大同煤田东北端，大同市区西南，直线距大同市 25邻同家梁矿，东接白洞矿，西北部相邻马脊梁矿和燕子山矿，西南部相邻燕崖矿，东南以大同组底部煤层露头线为界，井田东西走向 里，南北倾向 里，井田面积 方公里。地理坐标为东经 11256361130332，北纬 395643400153。 貌 井田内为低山丘陵黄土地貌景观，地形比较复杂，黄土梁及 “V”字沟谷发育，地势大致为北西高，东南低，地表最高点高程 低点高程 井田处于十里河与口泉沟的分水岭地带。南部银塘沟三井沟珍珠沟东窑沟胡家湾沟，井沟之水汇入口泉河。 通条件及居民点分布 四老沟矿井田距大同较近，有大同 王村运煤专线，与大同火车站相连，且每日有客车通行，交通较为便利。北部有东西向的京包线，往东有大秦铁路京包线。 附图 区交通位置图 。 2 图 矿区交 通位置图 3 文条件 矿区处于十里河与口泉河的分水岭地带，位于 42304、 42291、 41293、 41251 钻孔一线。南部银塘沟，三井沟、珍珠沟、东窑沟胡家湾沟、井沟之水汇入口泉河；北部支沟水流入十里河。各沟常年干涸，尽在雨季时洪水流经，为季节性沟谷。 口泉河横贯本井田的中南部，发源于尖口山，流经挖金湾、雁崖、四老沟、新白洞同家梁、永定庄、出口泉镇，流入大同平原后汇入桑干河，汇水面积 216流在矿区内全长 谷宽 40 70m。据局地质处 1982 年提交的四老沟井田地质报告口泉 河五十年一遇最大洪水量 400m3/s。百年一遇最大洪水量 800m3/s。据四矿近年来的的观测资料，河水在本矿区范围内流量一般为 m3/1988 年 7 月 12 日为 600 m3/s； 89 年 7 月 22 日为 59.2 m3/s。该河过去有泉水补给，随着沿途个煤层的开采，现泉水都已 干涸。 四老沟矿位于口泉河的中上游，河谷最窄处如桥东铁路下为 40m。最高洪水位：据 115 队 1950 年 7 月观测资料上游为 游为 井田内 4#、 7#、 8#、 9#煤层在口泉河北岸，露 头线大致与河床平行，露头处煤层倾角与河谷波向相反。为雨季地表干涸。除雨季外主要靠各矿排出的废水补给。 废 水渗入井下创造了条件，沿岸露头岩层未发现含水层。 四矿工业用水及居民生活用水主要由局供水站供给。管路直径 12 寸，供水至四矿加压站后分别送给各居民区和工业区。局日供水量 2000 3000 质良好。井下920 水源日出水量为 600 水质不符合饮用水标准，只能供职工洗澡和工业用水。1989 年过河石门施工的自流井，日出水量 1000 右，水质不符合饮用水标准，只能工业用水。目前该矿日缺水量 1000 2000 民用水情况 四矿工业用水及居民生活用水主要由局供水站供给。管路直径 12 寸，供水至四矿加压站后分别送给各居民区和工业区。局日供水量 2000 3000 质良好。井下920 水源日出水量为 600 水质不符合饮用水标准，只能供职工洗澡和工业用水。1989 年过河石门施工的自流井，日出水量 1000 右，水质不符合饮用水标准，只 4 能工业用水。目前该矿日缺水量 1000 2000 本井田属丘陵山地，地势东南高西北低，绝对海拔高 1266 1563m，现对高差297m，区内多为黄土覆盖植被稀少 ,地表光秃。 鉴于勘探类型为一类二型，勘探网度基本采用 750*750 求高级储量。井田范围是在原四老沟改扩建补钻及胡家湾区勘探基础上经过多次规划变动后（向西扩展刘家窑、马脊梁两个区的部分），才形成现在定型范围。因此在各勘探区的网度大同小异。 矿区内地表出露与钻孔揭露的地层自老到新有： （ 1）太古界集宁群（ 由青灰、浅灰、肉红、灰黑色花岗片麻岩、辉石浅粒岩、黑云辉石斜长片麻岩等组成，出露于井田东部七峰山一带。 （ 2）寒武系（ ） 原四矿报告中。对寒武系未单 独划分描述，按玉龙洞实测剖面资料，寒武系总厚466m，分为上、中、下三个统。 下统毛庄组（ 1 厚 53M 以砖红色页岩和紫色白云质泥灰岩为主，页岩叶里具食盐假晶，底间未含砾钙质砂岩，下部含石膏层。 中统下部徐庄组（ 2x） 厚 79m 最底部有厚 4 6m 角粒状白云质灰岩，往上是猪肝紫 上为灰色结晶灰岩夹薄层鲕状灰岩和生物碎屑灰岩。 中统上部张夏组（ 2Z） 厚 179m，以灰色中厚层鲕状灰岩为主，中上部夹薄层泥质条带灰岩和生物碎屑灰岩。 上统下部崮山组（ 3g） 厚 53m，以竹叶和泥质条带状灰岩互层为主，中夹生物碎屑灰岩、结晶岩、鲕状灰岩。 5 上统中部长山组（ 3c） 厚 19m，主要由紫红色含铁竹叶状灰岩组成。 上统中部凤山组（ 3f） 厚 83m，由灰黄、紫红色生物碎屑灰岩、泥质条带灰岩、竹叶状灰岩、白云质灰岩组成。 寒武系与下伏太古界片麻岩为角度不整合接触，寒武系各统及各组之间为联系沉积。 （ 3）奥陶系（ O） 大同地区最大厚度约为 400m，与本矿相邻的同家梁矿厚 68m，本矿奥陶系厚度大致也在 70m 左右。岩性以灰、深灰色结核状灰岩为主，中夹豹皮状灰岩、灰绿 色钙质泥岩及页岩，广泛出露于口泉山脉东南麓。 （ 4）石炭系（ C） 中统本溪组（ 厚 6 一套海陆交互相地层，井田内保存不全。最底部为一层鸡窝状褐铁矿层，它是由于奥陶系风化壳经长期侵蚀、侵蚀残存淋滤沉积而成的。往上为杂色铝土质泥岩，再往上分别为灰褐、灰白色粉砂岩，细砂岩为主中夹薄煤层、薄层灰岩等组成的滨岸、泄湖相沉积，出露于口泉山脉一带。与下伏奥陶系呈平行不整合接触。 上统太原组（ 厚 要由灰、灰黑、少量灰白色细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层 等组成。是大同煤田下煤系最重要含煤地层，共含煤十多层，煤为主要可采煤层。与下伏本溪组连续沉积，二者整合接触。 山西组（ 厚 45 90m，一般厚约 60m 主要由灰白、灰黄色粗、中砂岩及灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、煤层等组成，含山 1 号四层煤，其中以 4 号层发育最好，局部可采，亦为大同煤田下煤系含煤地层之一。与下伏太原组整合接触。 下石盒子组（ 6 厚约 30 50m，为灰黄、灰黄绿色中粗砂岩、砂质泥岩等组成。该组地层地表虽无出露，但钻孔内多有揭露，这实际上就是原报告中划入山西组的部分地层，它 与下伏山西组整合接触。 （ 5）侏罗系（ J） 下统永定庄组（ 厚 般厚 115m，主要由灰紫、灰黄等杂色粉砂岩、砂岩、砂砾岩等组成。底部砂砾岩 10 20m，为本组底部分界砂岩，它自北向南与下伏不同时代的老地层呈明显的角度不整合接触。十里河以北它以本溪组接触，十里河以南则与太原组接触，口泉河一带则与山西组接触，再南则分别与下石盒子组、上石合子组，乃至石千峰组相接触。这在众多的地质剖面、地层和钻孔柱状中均见到，无可争辩。 中统大同组（ 厚 190 242m， 主要由灰、灰白色中细砂岩和灰黑色砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层等组成，含煤 20 余层，其中 2、 3、 4、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 12、 14、 14、 15 十三层为可采煤层。这是一套内陆河湖相含煤沉积，它出露于青磁窑、煤峪口。至胡家湾及高山镇之间约 45*20广大地区内。与下伏永定庄组整合接触，二者连续沉积。但在局部范围内，有砂岩冲刷现象存在，不能与地壳大范围的整体升降运动相提并论，因此不应该山西组和太原组、永定庄组和山西组、大同组和永定庄组，以及云冈组和大同组之间的局部砂岩冲刷接触关系统统确定为平行不整合接触 关系。 中统云岗组（ 厚 90 160m，一般厚 110m,分上下两段。 下段：青磁窑段（ 厚 60 100m，一般厚 黄色中粗砂岩、砂砾岩为主，砾岩磨圆度差，胶结较松散，交错层理发育。底部砂砾岩 5 18m，与下伏大同组连续沉积，但在局部范围内 砾岩常对下部地层和 2#煤层形成冲刷接触。 上段：石窑段（ 厚 30 60m 一般厚 40m，由灰紫、眦红色砂砾岩、砂岩、粉砂岩组成。下部岩 7 性变化大，透镜体发育，上部砂岩含断续球状结核。 （ 6）第四系（ Q） 中、 上更新统（ ） 厚 0 25m,一般厚 7 8m，上部为马兰期风成黄土，浅黄褐色，疏松，下部以棕红色亚粘土、亚砂土为主，内含钙质结核，垂直节理发育。 全新统（ 厚 0 25m,一般厚 7 8m，上部为马兰期风成黄土，浅黄褐色，疏松，下部以棕红色亚粘土、亚砂土为主，内含钙质结核，垂直节理发育。 层 本井田内发现的断层有 3 条， 1 5m 的断层有 3 条。具体特征如下表： 表 断层一览表 断层标号 性质 产 状 落差 （ m） 延展长度 （ m） 控制程度 走 向 倾 向 倾 角 （ ） 断层 8 80 3 1114 可靠 断层 0 82 2 1352 可靠 断层 0 86 081 可靠 曲 本井田内的褶皱构造主要分布在矿井中、西部地区，分别同 个背斜和 个向斜相间组成，其中 S 为大同主向斜，现分述如下： (1) 斜：位于井田西北边缘，走向 15E ，向北东倾 伏，中间局部地段在平面图上反映不明显，大致沿 40325、 40311、 39312、 39301、 39291、 39297 钻孔 8 一线延伸，轴向略有弯曲，两翼地层倾角宽缓，延伸长约 5 (2) 斜：位于大同向斜 育，轴向 10E，向北倾伏，为一短轴状背斜，仅在井田中、南部发育，大致在 41291、 41294、 41285 钻孔一线，延伸长约 1500 (3) 斜：位于井田中部本矿井最狭窄部位，轴向 ，向北倾伏。该背斜两翼和北部倾伏端地层倾角皆较大，形态明显，在两张主平面图上等高线密 集，局部地区地层倾角大于 30，背斜轴大致在 42292、 42294、 42281、 43282 各孔连线附近通过，延伸长约 1200m。 (4) 同主向斜：位于矿井西部 层以东，二者在北部间距较大，向南间距较小，在矿井最南端二者相交，互相穿插。大同主向斜轴在主要平面图上，北部反映不明显，在中、南部轴向清楚、明显。向斜轴走向大致为 25E。在中、南部两翼地层倾角稍大，北部两翼地层倾角平缓。大致沿扩 孔连线通过。在井田内延伸长约 5 (5) 斜：位于井田中部偏西， 在中、南部和 斜近于平行。向斜轴轴向略呈弧形，北端为 向，中部近南北向，南部呈 向，总体看呈宽缓向北倾伏状态。该向斜在井田内自北向南分别被四条断层错位。在构造图上呈明显的不连续状态。 落柱 本井田内发现陷落柱共 6 个，现将其位置、范围及对煤层开采影响等分述如下 : 陷 1：位于 43293 孔附近，地表呈现椭圆状分布，长轴 220m，短轴 100m，周围地层均向中间倾斜，倾角达 20。 陷 2：位于陷 1 附近，长轴 60m，短轴 48m。 陷 3:位于 42296 孔附近，呈椭圆状，长轴 70m，短轴 40m， 地表未见出露。 陷 4、 5：位于 43293 附近，周围地层呈环状下落，长轴 80、 55m，短轴 30m，地表未见出露。 陷 6：位于 44264 附近，周围地层呈环状下落，长轴 140m，短轴 90m，地表未 9 见出露。 陷落柱对生产的影响：因接近陷落柱的煤层沿走向、倾向变化大，顶板裂隙增多，易连通含水层，产生涌水，从而给生产带来一些困难。 浆岩 本煤层揭露一条岩浆岩墙 ,其长为 为 12m,强度较大，对工作面的布置及生产都有影响。 层特征 四老沟井田大同组地层工含煤 20 于层 其中可采煤层有 2、 3、 4、 78、 9、 10、11、 12121414计 12 层。地层总厚度 217m，煤层总厚度 煤系数 煤层多，层间距小，分叉合并现象较普遍，此为本煤田的特征。目前，正在开采煤层为 2 34、 8、 9、 11、 1414煤层，其中 2、 3、 4、1114主要可采煤层。 4#煤层：位于 3#煤层下 均 层厚度 均 层多为单一结构，岩性多为中、细砂岩。 r=属较稳定煤层 。 表 4#煤层特征表 地层 煤层厚度 (m) 间距（ m） 煤层结构 稳定性 顶板岩性 底板岩性 侏罗系 一结构 较稳定 中细砂岩粉砂岩 细砂岩 砂质泥岩互层 粗砂岩 砂岩泥岩 层围岩特性 4#煤层的顶板由基本顶、直接顶和伪顶组成，其中 ： 10 基本顶：岩性由粗至细砂岩组成，无老顶区和老顶层位的冲刷带呈零散分布，其岩性和厚度在面上变化很大，一般为 2性以细纱岩为 主中砂岩次之 ,粗砂岩最少 ,容重为 属极坚硬岩石。 直接顶：岩性以粉砂岩和砂质泥岩为主，细砂岩与砂质泥岩互层次之。厚度一般为 2大厚度为 重为 极坚硬岩石。 伪顶：只在矿区中部较为发育，岩性复杂，由粗至细砂岩与煤组成，还有的由砂质泥岩、灰质泥岩组成，厚度在 较软岩石。 煤层底版，以粉砂岩和砂质泥岩为主，粗至细砂岩次之。 表 4#煤层围岩特征表 取样层位 岩性 抗压强度 /#煤层顶板 砾岩 40 210 砂砾岩 #煤层底板 粗砂岩 64 粉细砂岩互层 煤的特征 本井田的主要可采煤层以亮煤为主，夹镜煤及暗煤条带，弱玻璃 玻璃光泽，条带结构，贝壳状断口，性脆易碎，煤岩类型为半亮性，偶尔可见光亮型煤。矿井煤类均属 粘煤，各层之间的化学性质差异很小，平面、垂面上的煤质变化均不明显，均属于特低灰 低硫，高发热量煤，是动力用煤的优质原料，亦是汽化用煤的重要的重要原料，作为铸造用煤也是尚好原料。 11 2 矿井开拓 田境界 根据山西省国土资源厅批准的同煤四老沟窑矿采矿许可证，井田境界由 11 个坐标点连接圈定： 1、 X= Y=、 X= Y=3、 X= Y=、 X= Y=、 X= Y=、 X= Y=、 X= Y=、 X= Y=田走向长 里，倾向 里，面积 方公里 。 量 （ 1）资源 /储量估算范围 本次参与资源 /储量估算的煤层为该矿批准开采的 4#层，资源 /储量估算边界范围为井田边界所圈定的范围。 （ 2）工业指标 参照煤、泥炭地质勘察规范中有关规定，确定各工业指标如下： 煤层最低可采厚度为 1.，最高可采灰分为 40%，最高可采硫分为 3%。 （ 3）资源 /储量估算方法与有关参数的确定 井田 范围煤层倾角平缓，基本在 0 4，故本次资源 /储量估算采用地质块段算术平均法，计算公式如下： Q=SHD/10 （ 12 式中 ： Q 块段资源 /储量（万吨） 。 S 块段面积 K（ m），采用水平投影面积，用求积仪在煤层底版等高线上直接求得 。 H 块段平均厚度（ m），为块段内及邻近见煤工程点煤层资源 /储量估算厚度之算术平均值，各工程点煤层采用厚度的确定按照有关规程的规定确定。 D 煤层视密度 （ t/煤层视密度（容重）均为 （ 4）资源 /储量估算结果 经本估算，共获得 4#煤层工业储量 吨。 井可采储量 (1) 边界煤柱 井田边境周长取 16895m，边界煤柱 20m，则边界煤柱损失 ： 0168952) 工业广场煤柱压煤 图 矿井工业广场留煤柱设计图 90 - - （ 2）（ 3）（ 3）（ 2）1 12 2123132 2 13 表 矿井工业场地占地面积指标 据上表可知 120 万吨矿井工业广场占地面积为 60000=72000 四老沟矿井走向移动角为 =上山移动角为 =75。 下山移动角为 =8=表土层移动角为 =45。 井筒穿煤层时，见煤深度 4#煤： 66m 根据本矿地质资料，表土层厚度约为 0 口位于井田中央地面标高比较的大位置，风化较严重，可以取表土层厚度为 0。矿井工业广场保护等级为 1 级，围护带宽度取 20m，则工业广场地面占地面积为： 300360 所以， 4#煤层工业广场煤柱损失为： 4#煤： 倾向长度 l+q+b=00=m) 走向长度 2l+q=260=482.1(m) 压煤损失 3) 断层煤柱煤炭损失 断层两侧煤柱按 20m 留设，可得煤损 (4) 其他煤柱煤炭损失 其他煤柱煤炭损失 工业储量的 5%计算。 5) 矿井设计可采储量 总设计煤炭损失储量为 井型与设计能力（万吨 /年） 占地 面积指标（公顷 /10 万吨） 240 300 20 180 5 90 30 注：占地面积指标中小井取大值、大井取小值。 14 P=2+4=可采储量： C （ 式中 ： 矿井可采储量； 矿井工业储量； C 采取采出率，薄煤层取 C=85%；中厚煤层取 C=80%；厚煤层取 C=75%。 井设计生产能力计算 年工作日为 330 天，工作制度为 “四六 ”制，每日出煤班数为 3 班，每班工作 6 小时。 矿井每昼夜提升时间为 14 小时。 矿井设计生产能力的确定 根据煤层赋存条件，可采储量、装备水平、开采技术、劳动 组织水平等因素，确定矿井生产能力为 120wt/a。 该井田可采煤层为 4#层煤，保证 120wt/a 设计生产能力。 井及水平服务年限的计算 矿井及水平服务年限均按下式计算： T=K (式中 ： T 服务年限； 矿井可采储量， A 设计生产能力， wt/a； K 储量备用系， K=据四老沟矿的生产条件，此处 K 取 将各数据代入 上述公式，得： 矿井及水平服务年限为 65 年，符合有关规定。 15 时生产的水平数目的确定 本井田可采煤层为 4#层煤，同时生产一个水平、一个工作面可保证 120wt/a 设计生产能力。 井及水平服务年限的计算 矿井及水平服务年限均按下式计算： T=Z/AK （ 式中 ： T 服务年限。 Z 设计可采储量， A 设计生产能力， wt/a K 储量备用系 数，取 则：矿井及水平服务年限 T=205 年 。 服务年限均符合煤炭工业矿井设计规范的有关要求。 田开拓的基本问题 (1) 矿井工业场地位置选择 根据矿井现状及目前交通运输、电力供应等外部环境，工业广场布置在该矿在铁路附近，地面标高最低点，地势平坦开阔 ， 面积 108000 矿井工业广场选择在此处具有以下优点：工业场地紧靠公路、大同 王村铁路运煤专线，交通运输便利，地面较开阔，且海拔比其它位置低，生产区对邻近村庄环境影响较小。 (2) 开拓方案的选定 根据矿井工业场地及确定的开拓方式，结合矿井规模、煤层赋存特征、井筒位置以及矿井目前的实际情况，本设计开拓提出两个方案进行比较，方案分述如下： 方案一：主、副斜井煤门带区开拓方式。主井井口标高 1443，井底标高 1260 倾角 16 ，斜长 663 米，皮带提升。副斜井井口标高 1443，井底车场标高 1260，倾角 16 20，斜长 ，采用矿车双钩提升，兼做矿井的进风井和安全出口。 采用 +1260m 单水平开发全井田。副斜井落底后，设 +1260m 水平车场。 根据井田形状、煤层产状、开采技术条件和井口 位置等具体条件，井下设三条大巷，即在井田北部沿煤层底部设三组大巷，在井田中部由井底车场至井田东部边界。大巷与井底车场间采用轨道石门。 矿井移交生产时，采用抽出式通风方式。回风立井选择在钻孔附近，总共设置一个回风立井，设置在盘区边界且地势较低处，中央风井井口标高 +1426m，井底标高+1260m，井筒垂深 166m；直径设为 5m。井筒内装备梯子间，兼做矿井的安全出口。 全井田共划分为 4 个盘区，矿井移交的首采区为 401 盘区北部工业广场北。 井田开拓方式平面图见图 图 井田开拓方式平面图 方案 二：主斜副立煤门带区开拓方式。主井井口标高 +1426m，井底标高 +1260m，倾角 16 ，斜长 663 米，皮带提升，兼做矿井的进风井和安全出口。副立井井口标高+1426m，井底车场标高 +1260m，井筒垂深 166m，直径为 5 米，采用罐笼提升，兼做矿井的进风井和安全出口。 采用 +1260m 单水平开发全井田。副斜井落底后，设 +1260m 水平车场。 17 根据井田形状、煤层产状、开采技术条件和井口位置等具体条件，井下设三条大巷，即在井田北部沿煤层底部设三组大巷，在井田中部由井底车场至井田东部边界。大巷与井底车场间采用轨 道石门。 矿井移交生产时，采用抽出式通风方式。回风立井选择在钻孔附近，总共设置一个回风立井，设置在盘区边界且地势较低处，中央风井井口标高 +1426m，井底标高+1260m，井筒垂深 166m；直径设为 5m。井筒内装备梯子间，兼做矿井的安全出口。 全井田共划分为 4 个盘区，矿井移交的首采区为 401 盘区北部工业广场北。 井田开拓方式平面图见图 图 井田开拓方式平面图 开拓方案比较： 方案一：主，副斜井开拓 优点： 1、巷道掘进技术简单，施工管理简单。井筒装备和井底车场比较简单，工程量少。 18 2、建设速度快，出煤早，投资少 。 3、用胶带做主井运输时，效率高，效益好。 缺点： 1、斜井井筒长，维护量大，成本高。 2、准备巷道和联络巷道较多，增加了成本，不宜管理。 3、各种管线布设长度大，通风阻力大，增加了费用。 方案二：主斜副立井开拓 优点： 1、立井的压煤量少，井筒短，提升时间短。 2、井筒短，通风阻力小。 缺点： 1、提升量较小，井口设备复杂。 2、井底车场的工程量大，设备多，事故率大 。 3、立井运输量小，当运输大的支架时，比较困难。 经过综合经济比较，虽然斜井在井筒掘进量稍大，可是在后期的 运输过程中，其可以采用胶带运输 ,主斜井运输能力大等方面，优点明显。 综上所述，本计划推荐一方案作为矿井井田主要开拓方式。 筒和井底车场 (1) 井筒 井筒数目及用途 矿井移交生产及达到生产能力时，共有三个井筒，既主斜井、副斜井、回风井。各井筒用途分述如下： 1、主斜井：负担全矿煤炭提升任务。 2、副斜井：负担全矿人员等提升任务，为矿井的主要通风井及安全出口。 3、回风立井：担负全矿的回风，及安全出口。 （ 2）井筒布置及装备 19 主斜井：井筒断面为半圆拱形，井筒净宽 ，净高 ，拱 净高 断面 方米，井筒掘进宽 ，掘进高 ，拱掘进高 ，掘进断面 方米，井壁为 150 毫米厚混凝土，设检修道，装备 1 米宽大倾角带式输送机提升。 副斜井：井筒断面为半圆拱形，井筒净宽 ，净高 ，拱净高 断面 米，井筒掘进宽 ，掘进高 ，拱掘进高 ，掘进断面 方米，井壁为 150 毫米厚混凝土，单轨布置，装备 3T 串车。 回风立井：井筒断面为圆形，井筒净直径 ，净断面 米，掘进直径 ，掘进断面 米，井壁为 450 毫米厚，布置梯子间。 （ 3）井硐形式、数目及位置 井田开拓方式为主、副斜井，石门单水平开拓，共开掘有一个进风井（副井）和两个回风井。井田共划分有四个盘区，矿井生产区队设置有：一个综采队和两个机掘队。 表 井筒参数表 面的确定 主斜井断面的确定 井口名称 井型 坐标 井 筒 坡 度 井筒 断 面 井深(斜长） 井口标高 井底标高 井筒用途 备注 X Y 副井 斜井 X:3773100 Y:19669450 20 度 80 +1426 +1260 辅助提升 轨道大巷 主井 斜井 X:3773000 Y:19669250 16 度 63 +1426 +1260 主提升 胶带装载室 中央风井 立井 X:1967250 Y:3773750 66 +1426 +1260 回风 回风 大巷 20 巷道净宽度： 巷道净宽按以下公式计算： 11 +b （ 式中 ： B 巷道净宽， 非行人侧轨道（或输送机）中线到巷道墙之间的距离， 行人侧轨道（或输送机）中线到巷道墙之间的距离 ， B 轨道（或轨道与输送机）中线之间的距离， 按以上公式所计算的巷道净宽的 B 值，应根据只进不舍的原则以 100级。 得： B=4300 巷道净高度： 巷道净高度按以下公式计算： bc 1（ 式中 ： H 巷道净高度， 从轨面到顶梁的巷道高度， 从巷道底板到轨面高度， 从巷道底板到道碴面得高度， 考虑到最大设备的尺寸，得 H=3300 巷道断面风速验算： 巷道断面风速验算按以下公式计算： V=Q/S （ 式中 ： v 通过该巷道的风速， Q 通过该巷道的风量， m3/s； S 巷道的净断面， 安全规程规定的最高允许风速， m/s，取 4 m/s。 代入数据得： v=2.9 m/s H=5650N,所以重段带垂度没超过规定，不用重新计算。 摩擦力备用系数为 合适。 0 0 0 8 62 1 8 3 2 0 8 61151 SS （ 验算输送带的强度，帆布层数为 6 0 0 0 01 102 1 8 3 2 5m a x （ 所以，使用 2 层帆布的输送带是完全可以的。 主动滚筒圆周牵引力为 （ = 0 8 62 1 8 3 2 0 8 62 1 8 3 2 5 =207776N 减速器的总传动效率为 电动机功率为 7 77 （ 式中： 电动机功率备用系数。 由以上计算可知， 此大倾角胶 带输送机完全满足需求。 井提升方式及设备 辅助提升井为斜井，采用串车提升，负责全矿井升降人员、下放设备和材料等任务。斜长 ，倾角 20，下放最大重力 160以选择 ( )E 型多 69 绳摩擦轮提升绞车。其规格为： 导向轮直径 2 m 最大静拉力 210大提升速度 8 m/s 静拉力差 40器质量 外形尺寸 7车型号为： 9 型，规格为（长 高 宽） 345013001320术特征为：容积 方米，名义载重 3 吨。 计依据 矿井年产量： 90 万 t/a； 矿井正常涌水量 40h，涌水天数 330d； 矿井最大涌水量 50m3/h，涌水天数 50d； 副斜井井筒垂深： 30 m； 矿坑水容重： = 矿井开拓为斜井单水平开拓 。 备选型计算 (1)水泵的选型计算 根据煤矿安全规程的要求，正常涌水期工作水泵必须的排水能力为 1.2 156m3/h （ 最大涌水期工作和备用水泵必须的排水能力为 1.2 300m3/h （ 式中 ： 工作水泵具备的总排水能力， m3/h； 工作和备用水泵具备的总排水能力， m3/h； 矿井正常涌水量， m3/h； 矿井最大涌水量， m3/h。 水泵所需扬程的估算： 70 s i （ 式中 ： 侧地高度，取 190 米 ； 管路铺设倾角， 20； g 管路效率，取 (2)选择水泵 根据计算的工作水泵排水能力、估算的所需扬程、原始资料给定的矿水物理性质和泥沙含量，选取 250D 6010 型水泵 3 台，该型水泵额定流量为 450m3/h，额定扬程为 600m，转速为 1480r/数为 10，功率为 1120率为 79%，则 工作泵台数 = 1 备用水泵台数 .7 和 故取 1 检修泵台数 取 1 正常涌水时 1 台工作 , 1 台备用 , 1 台检修。 (3)管路的选择计算 排水管路为三泵两趟管路系统，选用 2 趟 3518 型无缝钢管， 0水管沿主井敷设至地面，正常涌水时 1 趟管路工作， 1 趟管路备用。 4501561 7 矿井通风及安全技术 矿井通风设计是整 个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要环节。因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。 斯、煤尘、煤的自燃性及低温 (1)瓦斯 煤矿安全规程规定：采区回风道、采掘工作面回风道中甲烷和二氧化碳浓度不得超过 1%。在总回风巷道的瓦斯浓度不得超过 (2)煤层 经过山西省煤炭工业局综合测定中心对本矿 4 号煤层测定，火焰长度为 28层有爆炸性。 (3)煤的自燃 山西省煤炭工业局综合测定，采样实验，吸氧量为 g，自燃等级为一级，容易自燃。 (4)地温、低压 根据调查，本区域地温小于 3 /100 米，属正常区。 (5)矿井瓦斯涌出量预测 根据带区巷道布置，矿井达产时，其生产能力为 90 万 t a，井下布置一个综采工作面，两个掘进工作面，矿井 对涌出量为 t，属于底瓦斯矿井。 风方式和通风系统 根据开拓部署，矿井采用机械抽出式通风方式。 通风系统方式采用中央分列式。 回采工作面的通风方式为 U 型通风方式。 72 附图矿井水平通风容易与通风困难时期的通风系统立体示意图和通风网络图（注明风流方向和风量以及主要通风设施，注明 主要通风机和局部风机的位置） 。 井数目、位置、服务范围 根据井田开拓部署，主、副井为进风井，总回风井回风，服务于整个矿井。主、副斜井位于工业广场内，回风井位于井田中部。各盘区的回风用回风大巷联系，并且与总回风井相通，采用机械抽出式通风方式。 进通风及硐室通风 根据矿井开拓和采区巷道布置，矿井达产时，配备一个回采工作面和五个掘进工作面，掘进面采用独立通风。掘进工作面采用 局部扇风机通风，电机功率11 爆破材料发放硐室采用独立通风。 井风量、负压及等积孔的计 算 (1)矿井风量 风量计算 矿井总风量是井下各工作地点的有效风量和各条风路上漏风量总和。矿井总风量的分配要根据实际需要由里往外细致分配。分配给各用风点的风量，必须符合煤矿安全规程中有关规定。 煤矿安全规程规定：采区回风道、采掘工作面回风道中甲烷和二氧化碳浓度不得超过 1%，采掘工作面的空气温度不得超过 26采掘工作面的进风流中，按体积计算，氧气不得低于 20%，二氧化碳不得低于 根据煤矿安全规程，矿井需要的风量按下列要求分别计算，并选取其中的最大值： a 按井下同时工作的最多人数计算，每 人每分钟供风量不得少于 4 则按井下同时工作的最多人数计算，矿井的总风量为： 4 （ 73 =41004808s。 式中 ： N 井下同时工作的最多人数 ,人 ； 4 每人每分钟供风标准 ,m3/ K 矿井通风系数 。 b 按采煤工作面、掘进工作面、硐室及其它地点实际需要风量的总和进行计算： ( （ 式中 ： 矿井总风量， s； 采煤工作面实际需要的风量总和， s； 掘进工作面实际需要风量的总和， s； 硐室实际需要风量的总和， s； 其它用风地点所需风量的总和， s； 矿井通风系数，取 （ 2） 按采煤、掘进、硐室及其它回风地点实际需要的风量的总和计算 a 按瓦斯涌出量计算 根据带区巷道布置，矿井达产时，其生产能力为 90 万 t a，井下布置一个综采工作面，两个掘进工作面，矿井 对涌出量为 t，属于底瓦斯矿井。 采煤工作面需要的风量应按瓦斯涌出量、回采工作面温度计算，然后按风速验算 则回采工作面 对涌出量按下式计算： 回采工作面日产量 对涌出量 ) (60工作面生产时间 ) 4 号煤层一个回采工作面日产量为： 3000t d；按每日 3 班生产，则工作面生产时间按 14h 考 虑； m3/ （ 00k （ 74 式中 ： 采煤工作面需要风量， m3/ 采煤工作面瓦斯绝对涌出量， m3/ 采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，机采取 则： 00k （ =1003417.6 m3/b 按回采工作面进风流温度计算 0s wik （ 式中 ： 采煤工作面所需风量， s； 回采工作面适宜风速，取 s； 回采工作面平均有效断面，为 16 工作面长度系数，取 则： Q 采 =606 （ c 按工作人数计算 n c （ 式中 ： 采煤工作面内同时工作的最多人数 ,为 26 人 。 则： Q 采 =426=104 m3/ （ d 按风速验算 根据 规定 ,回采工作面最低风速为 s,最高风速为 4m/s 的要求进行验算。 75 6004 (工作面最大风量为 高风速为 s，符合煤矿安全规程中关于综采工作面最大风速的规定。 取上述计算最大值， Q 采 = 3