某某煤矿建设项目可行性研究报告.doc

xx煤矿建设项目可行性研究报告二一三年四月xxx煤矿建设项目可行性研究报告目 录第一章 总 论4一、项目概述4二、项目编制依据及原则5三、主要技术经济指标7第二章 项目提出的背景9一、xx煤田概况9二、水文地质，交通条件9三、开采技术条件14第三章 井田开拓建设17一、概述17二、矿井开拓方案的选择17三、选定开拓方案的系统描述25四、井筒布置和施工31五、井底车场及硐室32六、开采顺序37第四章 采区巷道布置及采区生产系统40一、概述40二、采区巷道布置40三、采区准备48第五章 采煤方法49一、采煤方法的选择49二、回采工艺49第六章 井下运输和矿井提升51一、矿井运输51二、矿井提升系统52第七章 矿井通风与安全53一、矿井通风系统的确定53二、风量计算与风量分配53三、 通风设备的选择54四、矿井安全生产措施54第八章 矿井排水57一、概述57二、矿井主要排水设备58第九章 采区供电61一、矿井供电系统概述61二、采区电器设备的型号及数目61三、变压器容量选择61四、电缆选择计算62第十章 地面建筑64一、工业建筑物与构筑物64二、工业场地行政、公共建筑65第十一章 环境保护和综合利用72一、矿井开采产生的主要环境和地质问题72二、环境保护和综合利用72第十二章 投资估算及资金筹措73一、编制说明73二、投资估算73三、资金筹资74第十三章 财务评价75一、生产成本估算75二、销售收入估算76三、利润及税收估算76四、财务分析76五、财务评价结论76第十四章 结论及建议77一、结论77二、建议7764第一章 总 论一、项目概述1、项目名称：xx煤矿建设项目可行性研究报告2、项目承办单位：皖北煤电集团公司（合资）3、项目法人：-2-4、项目建设地点：xx县xx镇xx村5、项目总投资：110000万元。其中：矿井工程投资98000万元，铺底流动资金12000万元。6、井田南北长约8.27km，东西宽约4.64km，面积38.37km2。7、建设规模及主要技术特征矿井设计生产能力为300万t/a，服务年限76.9a。井田开拓方式采用斜立混合开拓方式，将工业场地设在罕台川的西侧，其主斜井井口东距罕台川洪水位线约250m，南距g109国道约1570m。工业场地内布置主、副井二条斜井井筒，由南向北开掘。主斜井倾角16，由南向北开掘，地表标高+1426m，斜长1110m。一水平标高为+1153m，铺设1.2m带式输送机；副斜井倾角20，亦由南向北开掘，地表标高+1426m，斜长940m，一水平井底落平点标高+1153m，二水平井底落平点标高+1105m；初期在井田中部5勘探线附近开凿一条回风立井，净直径5.5m，地表标高+1460m，一水平标高1175m，为专用回风井，安设2台bdk62（b）-12-36对旋轴流式风机，担负全井田回风，兼作安全出口，后期在井田的东南部开凿一条回风立井。全井田设三个开采水平，一水平开采2-2上、2-2中和3-1煤层，在井田中央沿2-2上煤层布置回风大巷，沿2-2中煤层布置带式输送机大巷和辅助运输大巷；二水平开采3-1下、4-1上和4-1煤层，在井田中央沿4-1煤层布置回风大巷、带式输送机大巷和辅助运输大巷；三水平开采5、6煤组，主斜井和副斜井在掘至大巷位置转向与大巷平行方向，沿大巷方向开凿主暗斜井和副暗斜井，其倾角与原有的井筒倾角一致；在井田中央沿5-1上煤层布置回风大巷，沿6-1上煤层布置辅助运输大巷，沿6-2中煤层布置带式输送机大巷（井田北半部因零星可采而布置于6-1上煤层中）。三个水平大巷在平面上重合。矿井初期在2-2上和2-2中煤层中分别布置一个刨煤机综采工作面和一个普通综机工作面，井上、下煤炭全部采用带式输送机连续化运输，辅助运输采用无极绳连续牵引车1.5t固定矿车，达到300万t/a设计生产能力。矿井投产时井巷工程量为21711m321978m3。二、项目编制依据及原则1、项目编制依据 (1)安徽省地质局325勘探队编制的xx市xx煤矿煤炭勘探报告；(2)中华人民共和国国土资源部矿产资源储量评审中心xx市xx煤矿煤炭勘探报告矿产资源储量评审意见书；(3) 全国生态环境保护纲要（国发200038号）(4) xx市xx煤矿可研报告的“委托书”；(5)xx地区市场信息价；(6)业主提供的相关资料；(7)煤炭工业建设项目可行性研究报告编制内容（试行）；(8)有关的设计规范、规程及标准等。2、项目编制原则（1）认真贯彻执行国家有关政策、文件、法规、条例和煤炭工业技术政策及煤矿安全规程，积极推广应用行之有效的各项先进技术和经验，在确保安全的前提下，加快矿井建设速度，提高矿井建设经济效益。（2）根据提供的地质资料，以及原有巷道情况，地表地形特征，结合小型矿井的特点，做到布局合理，生产集中，系统完善，环节畅通，在巷道布置上尽量减少井巷工程量，充分利用原有井巷工程，使矿井达到投入少，达产快，综合经济效益好的目的。（3）认真贯彻劳动法，加强生产安全，保证生产人员的-3-身心健康。三、主要技术经济指标(1)矿井设计生产能力：200万t/a；(2)矿井服务年限：50a；(3)矿井开拓方式：斜立混合；(4)水平数目：3个；(5)主井提升设备：1.2m带式输送机；(6)副井提升设备：jk32.2-20型单绳缠绕式提升机一台；(7)通风设备：bdk62（b）-12-36防爆对旋轴流式通风机；(8)排水设备：md280-438型耐磨矿用排水泵三台；(9)压缩空气设备：sm-455型矿用移动防爆式风冷空气压缩机三台；(10)大巷主运输方式：带式输送机；(11)大巷辅助运输方式：无极绳连续牵引车；(12)回采工作面个数：2个（普通综采和刨煤机综采）；(13)掘进工作面个数：4个（3综1普）；(14)采煤方法：长壁式；(15)采煤机：mg250/600awd型电牵引采煤机和进口9-38ve/5.7刨煤机；(16)液压支架：by5400/10.7/27.5和zy6400/09/20掩护式液压支架；(17)可弯曲刮板输送机：sgz764/500和pf3/822；(18)矿井在籍员工总人数：500人；(19)建设项目总投资：110000万元；(20)建设工期：30个月（含准备期4个月）。第二章 项目提出的背景一、xx煤田概况xx系新兴的能源城市，经过四十年的建设，目前已拥有3000万吨煤矿的年生产能力，正在建设的五对矿井生产能力达1000万吨以上。五十公里以内的xx煤电集团、永城煤电集团及神火集团年生产能力均达千万吨以上，xx地区现有生产能力达8000万吨以上。整个xx地区不仅现有能力大，储量丰富，且煤种齐全，有焦煤、1/3主焦煤、肥煤、气煤、疫瘦煤、贫煤、无烟煤、天然焦等八大主要煤种。近期又探明煤炭资源储量17亿吨。xx煤田是全国主要煤炭能源基地之一。随着我国市场经济地位的确立和wto规划的运作，我国已成为国际造业的中心；经济的迅速发展，人民生活水平的提高。煤、电、气、运的供求发生了根本性变化，由供大于求变为供不应求，严重制约了国民经济快速平稳的发展。同时地球环境的变化，决定了煤炭资源的不可再生性。因此，节约煤炭资源，有的放矢开发煤炭资源，则十分必要。二、水文地质，交通条件都适合井田的建设和生产1、交通位置xx煤矿位于xx市南部，矿井周围交通极其便利，宿永公路从旁经过，合徐高速、泗许高速境内通过，北达肖县、徐州，铁路方面经青龙山站可入京沪线、京九线。2、气象及地震情况本区属大陆与海洋过渡气候，夏季炎热多雨，多东南风；冬季寒冷，多西北风，最大风力可达9级。七、八月份最热，元月份最冷，最高气温41，最低气温1218。雪期一般在12月至次年2月，积雪深度0.35m，冻土深为0.3m，年平均降雨量800mm，其中夏季占81%。工广建筑设计抗震烈度为6级。3、地质特征（1）地层：本井田地层有第四系、二迭系、石炭系，其基底为奥陶系。（2）构造：井田东部构造形态为单斜构造，区内煤岩层产状为走向45-90，倾向315-360，倾角13-19，井田西部受xx-5-向斜的影响构造形态为一小扇形，井田构造主要受断层、褶曲和岩浆侵蚀影响。（3）煤层及煤质：该井田内煤层为二迭系山西组6煤层。6煤层赋存于山西组下部，上距铝质泥岩（k2）约68.5m，下距1灰（k1）约55.7m，该煤层在本区较稳定，井田范围内钻孔40个，见煤孔25个，占62.5%，可采见煤孔25个，占见煤孔100%。煤层厚度1.3-3.95m，一般厚约2.36m，井田西部主要受岩浆岩侵入影响，致使煤层变质为天然焦。井田东中受断层和岩浆侵蚀影响，煤层赋存不稳定。井田煤的变质类型：早期以区域变质作用为主，后期以接触变质作用为主，属中高变质阶段，煤类以瘦煤为主，局部为焦煤。煤的物理性质:黑色，块状，以半亮型煤为主，玻璃光泽，易燃，具有膨胀性和粘结性，煤类为瘦煤。煤的化学性质：煤层属中灰低硫中等可选性煤。从煤质化验结果来看，以瘦煤为主，局部为焦煤，mad0.75%左右，ad9%左右，vdaf20%左右，qb.d为30mj/kg以上。煤层氧化带：煤层氧化带为基岩顶面向下垂深距煤层顶面18m。4、水文地质（1）水文地质条件概况矿井主采6煤层，部分块段因受采动影响，顶底板出水存在-6-于老空，盲巷之中，水文地质条件属中等至复杂类型，根据矿井勘探及生产时期所获水文地质资料，可将含（隔）水层作如下划分：第四系冲积层孔隙含水组该含水组普遍存在于井田范围内,厚68-86m，一般80m左右，含水层位为流砂层，其厚度变化较大，一般为5-35m，平均20m左右，大部分呈透镜体状分布，分叉合并现象普遍，一般1-3个分层，上部具潜水性质，下部具呈压性质，水位埋深1.5-3.0m，季节波动较大，水质类型以碳酸盐为主，硫酸盐次之，矿化度4g/l，涌透系数5.19-7m/d，单位涌水量0.37-11.86l/s.m，富水性较强，为当地民用井的主要供给水源。第四系底部发育一层厚2.1-60m的棕黄色粘土夹砾石层，露头附近厚度一般30m以上，整体而方，厚度连续完整，分布稳定，粘塑性好，是第四系与煤系地层间良好隔水层（局部可能存在天窗），在防水煤柱留设合理的情况下可有效隔绝第四系与下伏基岩间水力联系，从而避免地表水，冲积层水对回采造成影响。二迭系下石盒子组裂隙含水组。该含水组以裂隙发育的砂质泥岩、砂岩、火成岩为含水段，含水组厚1.4-37m，平均4.5m，单位涌水量小于0.0124l/s.m，涌透系数0.0207m/d，水化学类型为hco3-cl-na，该含水组在火成岩侵入部位，富水性较强，但因无补给水源已基本疏干。-7-二迭系山西组裂隙含水组上部以铝质泥岩为界，下至k1灰岩，厚102-140m，平均120m，岩层裂隙不发育，单位涌水量0.082l/s.m，涌透系数0.3789m/d，水化学类型为hco3-cl-na，总体而言，富水性较弱，块段内局部火成岩侵蚀地段，随矿井井采，已基本疏干。上石炭统太原组含水组整合于本溪组之上，厚约162m，以薄层灰层与泥岩互层为主，中夹砂岩及薄层煤线，包括本溪组在内共有12-14层灰岩，一般13层，灰岩累厚69m，其中三、四、十一、十二厚度较大。可将本含水组分上、中、下三段，各段之间及段内相对独立，水力联系不畅，仅在构造及沉积变薄处发生水力联系，中、下段因距煤层较远，一般防治水不予考虑，上段是6煤开采的直接含水组，含水组以溶蚀裂隙为主，溶洞次之，由于埋藏深度及所处构造部位不同，岩溶发育表现为各向异生，据西二风井地震孔资料，水位一般在+10m左右，据以往水文地质认识，该段岩溶发育，灰岩富水性强，特别是xx向斜附近，是相对富水块面，因资料有限，具体富水性有待生产进一步开展工作。奥灰岩溶含水组该组厚度500m以上，含水空间以溶蚀裂隙为主，溶洞次之，富水性差别较大，据西二风井地震资料，水位一般在+20m左右，水质类型为hco3cl-mg，因距6煤200m以上，正常情况无突-8-水威胁。（2）矿井充水因素煤系上覆第四系含水组由于底板粘土夹砾石层的阻隔，露头附近厚度稳定，在合理留设防砂煤柱的情况下对矿井无突水威胁。6煤底板裂隙含水组整体而言富水性较弱，但因块段西部岩浆岩侵蚀严重，掘进和回采期间可能会出现局部出水现象，随矿井采动，含水层已被不同程度的疏干，预计涌水量小于10m3/h，不足为害。该段含水组富水性普遍较强，其中xx向斜附近岩溶更为发育，75年4月22日58采区轨道上山揭露d41钻孔时，出水量达335m3/h，足以证明富水性较强。因缺乏足够的水文资料，水文地质条件无法评价。矿井生产期间必须对该段进行重点探查治理，其含水组是矿井防治水工作的重点。矿井大部分地段受采动影响，老空及盲巷之中存在大量积水，巷道邻近和揭露时构成矿井正常涌水。勘探时期大部分钻孔采用水泥或泥浆封孔，封孔质量优良，但d52终孔层位为一灰底板砂岩，封孔质量不详（在西二风井煤柱内，影响不大），d33揭露3灰，为抽水试验钻孔，无封孔资料，d41揭露13层灰岩，二勘时曾作启封处理，启封情况不明，其余d42、d49、d451.692终孔层位6煤底板砂岩，虽无封孔资料或封孔情况不详，因不是水文地质钻孔，预计对矿井生产-9-不构成影响。矿井正常涌水量30m3/h，最大涌水量45m3/h，灾变涌水量200m3/h。三、开采技术条件1、6煤层顶底板直接顶：泥岩、灰黑色、块状层理不发育，厚度0-6.13m，一般厚度为2.31m，局部受古河床冲刷无泥岩。抗压强度88.64mpa，普氏系数9.0，岩石等级iva，抗拉强度4.36mpa，抗剪强主10.29mpa。老顶：灰白色细-中粗砂岩，以石英为主，厚度20.13-28.45m，一般厚度26m，局部夹砂质页岩，泥质胶结。抗压强度79.5mpa，抗3.7mpa，普氏系数9.0，属级岩石。直接底：砂质页岩，灰-灰黑色，条带状部分地段顶部有泥岩，厚度5.16-13.26m，一般厚度7.23m，抗压强度43.82mpa，普氏系数4.5，岩石等级，抗拉强度2.73mpa，抗剪强度7.45mpa。老底：细-中粗粒砂石，灰白色，块状，坚硬，主要成分为石英、长石，泥钙质胶结，厚度21.21-23.18m，一般厚度22.17m，抗压强度89.7mpa，岩石等级，抗拉强度15mpa。（2）瓦斯、煤尘、煤的自然及地温瓦斯根据一水平西大巷及66采区实际生产情况，瓦斯相对浓度在-10-10m3/t.d以下，由于大部分地段已经开采，部分瓦斯已经释放，为低瓦斯矿井。煤的爆炸性：煤尘具有爆炸性，可定为具有煤尘爆炸性危险的矿井。煤炭自然性：煤层具有自然性，类，不易自然。地温属地温正常区。第三章 井田开拓建设 一、概述1、井田内外及附近生产矿井开拓方式概述本井田东侧有高德矿一号立井，东北有海州露天矿掘场，西南有王营子矿立井，浅部为平安矿斜井采区，深部有正在勘探的刘家勘探区。2、影响本设计矿井开拓方式的因素影响本井田设计矿井开拓方式的主要因素有：井田地质、水文地质条件（特别是冲积层情况），煤层赋存、施工技术等等。其具体情况分别叙述如下：本井田内含煤地层属侏罗系上统阜新组，与海州露天矿、高德矿、平安矿及在建的王营子矿立井同属一个含煤地层，地层厚度约600800米。其煤层发育规律是以孙家湾为最厚，向北逐渐变薄，向南煤层急剧变薄尖灭，形成马尾状，向西南煤层逐渐增厚。根据煤层自下而上分为：太下层群、孙家湾层群。本井田地质构造较简单，孙家湾本层西至平安二号断层；太平下层群偏东有平安四、五号断层。本井田内，煤层赋存较深，地层厚度较大，煤层厚度大。但储量丰富，其中孙家湾本层厚度7.8米，是结构较简单的特厚煤层；太下一、三层均为中厚煤层，且该三层煤普遍发育。 二、矿井开拓方案的选择1、井筒形式和井筒位置依据本井田地质、水文地质、煤层赋存等条件，有三个方案供选择，各方案井筒开拓形式分别为：方案一是双斜井开拓，方案二是双立井开拓，方案三是主立井副斜井开拓。见图。方案一方案二方案三根据井下条件，井口位置选在井田走向方向靠近中央的地方。这样可使井田两翼可采储量基本平衡，走向运输大巷的运输费用最低，同时在生产中能保持两翼均衡生产和采区的正常接续，而且巷道维护，通风等费用也相应降低。以上三种井筒开拓方案技术比较如下：（1）双斜井开拓斜井与立井相比有如下优点：井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快，地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都投资少。井筒装备和地面建筑物少，不用大型提升设备，钢材消耗量小。胶带输送机提升增产潜力大，改扩建比较方便，容易实现多水平生产，并能减少井下石门长度。 适用条件 ：煤层赋存较浅，垂深在200米以内，煤层赋存深度为0500米，含水砂层厚度小于2040米，表土层不厚，水文地质情况简单的煤层井筒不需要特殊方法施工的缓倾斜及倾斜煤层技术评价：根据煤层的赋存情况不可以采用双斜井开拓五龙矿井田赋存深度为-215m-515m在技术上是不可行的。（）双立井开拓优点：立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利。机械化程度高，易于自动控制。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。缺点：与斜井优点相对应。适用条件：煤层赋存深度2001000m，含水砂层厚度20400m,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。技术评价：根据井田的地表情况、地质构造、煤层赋存等因素，采用双立井开拓方案可行。五龙矿井田的地表、地质构造、煤层赋存等因素，适合采用双立井开拓，故此方案在技术上可行（）主立井副斜井开拓优点：兼有斜井和立井的优点，副井采用斜井开拓，井筒施工简单，掘进速度快，费用低。主井采用立井开拓，井筒容易维护，有效断面大，有利于通风，提升速度快。缺点：如果井口相近，则井底相距较远，井底车场布置、井下的联系就不太方便，如井底相近，则井口相距较远，地面工业建筑物就比较分散，生产调度及联系不太方便，占地比较多，相应地增加煤柱损失。适用条件：介于双立井与双斜井之间技术评价：根据设计井田的地表状况，煤层赋存及工业广场的布置等实际情况，如用综合开拓不利于地面工业广场的布置，也不利于井底车场的布置，井下的联系和生产调度较为繁琐，故该方案在技术不合理，不适合本设计矿井。所以本井田不利于用综合开拓。根据上述井硐开拓方案的技术比较，确定双立井开拓方案在技术上可行。在确定开拓方案中共出现了以下三种方案。 祥见表。结论：经过以上三个方案的比较后采用三层煤分煤层开采，采用分煤层上山，集中石门，分层大巷。2、井筒的位置对矿井井筒位置有以下的要求：）井筒沿走向的有利位置应在井田的中央当井田储量呈不均匀分布时，应在储量分布的中央，在此开成两翼储量比较均衡的双翼井田，应尽量避免井筒偏于一侧，造成单翼开采的不利局面。）井筒沿煤层倾向的位置，应使总的石门工程量小，初期工程量及投资小，建井期短，且煤柱损失小。）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层有较好的水文，围岩和地质条件。依据本井田的储量分布图，及剖面图考虑水平划分及主要巷道布置，确定井口的位置在整个井田的储量中心，坐标为：井口：东经：121度36分。北纬41度57分3、开采水平的数目及标高开采水平的尺寸以水平垂高表示水平垂高是指该水平开采范围的垂高合理的水平垂高的要求：） 具有合理的阶段斜长） 具有合理的区段数目） 要有利于采区的正常接替） 要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量） 经济上有利的垂高将井筒放在中间位置时，压煤量为3426.2837万吨，而此时水平标高定在了-515标高，但是此时太下一、三分层煤的倾斜长度都远远大于了1000米。将井筒放在井田边界一侧时，压煤量为2857.14123万吨，此时水平标高定在了-465，而且此时三层煤的倾斜长度都在1000米以内。将以上两种方案进行比较后决定采用立井单水平上下山开采，开采水平为-465。 4、开拓巷道的布置水平巷道的主要任务是担负煤矸、物料和人员的运输，以及通风、排水、敷设管线。对大巷的基本要求是便于运输，利于掘进和维护，能满足矿井通风安全的需要。开拓巷道布置方式的选择根据煤层的数目和间距，大巷的布置方式分为单煤层布置（称分煤层运输大巷），分煤组布置（称分组集中运输大巷）和全煤组集中布置（称集中运输大巷）采用集中运输大巷时，各煤层（组）间用采区石门联系当煤层倾角太大时，层间联系也可用溜井或斜巷各种方式的适用条件如下：（）分煤层大巷适用条件）煤层数不多，层间距大，石门长；）井田走向长度短，服务年限不长；）井底车场或平硐在煤层顶板；）煤质牌号不同，要求分采，分运；）产量，风量均大，需要疏解；）各煤层底板均有坚硬岩层（）分组集中大巷适用条件）煤层数多，层间距大小悬殊；）按煤层的特点根据运输，通风要求组合，经济上有利；）多水平生产，容易解决运输，通风的干扰；（）集中运输大巷适用条件）适于煤层层数多，层间距不大的矿井；）井田走向长度大，服务年限长；）下部煤层底板有坚硬岩层，容易维护；）煤质牌号相同，要求分采分运；）自然发火严重，便于分区，分段处理事故；）采区尺寸大，石门长度短其实，选定的方案也就是在孙本层布置一组大巷，太下一分层布置一组大巷和太下三分层布置一组大巷，共三组大巷。井底车场则布置在太下一分层和太下三分层之间。并且把首采工作面布置在孙本层，这样这三组大巷就不是同时开拓，而是先采孙本层，在这层煤快要采完的时候再开拓太下一分层的那组大巷，然后是第三组大巷。当然联结先前两组大巷的石门是同一条。如大巷布置方案示意图。 三、选定开拓方案的系统描述（一）井筒形式和数目已选定方案采用立井开拓方式，共三个井筒，即一个主井，一个副井及一个风井。（二）井筒位置及坐标井筒位置就是确定井筒沿煤层走向和倾斜方向上的具体尺寸，并用直角坐标和方位角予以表示，选择井筒位置的条件：. 地面条件（） 工业场地占地面积（） 地形与工程地质条件（） 煤的运输方向（） 生产建设与住宅位置. 井下条件（） 按运输量确定井筒位置（） 根据地质条件确定井筒位置（） 煤柱量（） 勘探程度和初期工程量根据本井田的实际情况，并考虑到上述的条件，该设计矿井井筒位置详见开拓示意图，其井筒井口坐标为：井口：东经：121度36分。北纬41度57分（三）水平数目及高度根据本井田的煤层赋存条件，地质构造等因素，该设计矿井在465m水平标高处划分一个水平，阶段垂高56m，在465m水平标高上布置水平开拓巷道，井底车场及各类硐室井田范围内各煤层以465m开采水平为界，采用上山开采。（四）石门，大巷数目及布置本井田共有三层煤，即孙家湾本层、太下一层、太下三层。其中，太下层的两层煤煤层间距为100米左右。据此，本井田开拓三条运输大巷。并且，三条大巷用一条主石门与井底车场联接。本设计矿井中，大巷和石门服务年限较长，运输能力要求大，所以大巷和石门的断面和支护设计在本设计中相同其内部设施也相同巷道断面设计合理与否，直接影响煤矿生产的经济效果和生产的安全条件，其基本原则是在满足安全与技术要求的条件下，力求提高断面利用率，缩小断面，降低造价并有利于加快施工速度该设计矿井大巷，石门断面的各项内容见图大巷断面图石门断面图（五）井底车场的形式及选择井底车场是连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称，是连接井下运输和提升两个环节的枢纽，是矿井生产的咽喉因此，井底车场设计是否合理，直接影响着矿井的安全和生产由于井田开拓采用三条运输大巷，并且这三条运输大巷近乎平行，中间用一条主石门与井底车场联接，考虑到为增大井底车场通过能力，井底车场采用卧式环形井底车场，采用双翼来车的形式。井底车场型式选择的因素如下： （） 保证矿井生产能力，有足够的富裕系数，有增产的可能性；（） 调车简单，管理方便，弯道及交叉点少；（） 调车简单，符合有关规程，规范（） 井巷工程量小，建设投资省，便于维护，生产成本低；（） 施工方便，各井筒间，井底车场巷道与主要巷道间能迅速惯通，缩短建设时间；（） 当大巷或石门与井筒距离较大时，能够扣置下存车线和调车线，可选择立式井底车场，否则，可选择卧式井底车场（） 矿车提升的斜井井底车场，井筒不延深的一般采用平车场，井筒延深的一般采用甩车场根据本设计矿井井筒形式及大巷，石门的布置，结合上述井底车场型式的选择因素，考虑到本矿井是大型矿井，其生产能力比较大，日运输能力比较大，车场运输比较频繁，所以决定采用两翼来车型车场，又考虑到太下一分层与太下三分层之间的层间距为100米左右的特点，决定用卧式环行车场。（六）煤层群的联系三层可采煤层，倾角较小，且层间距较大，为减少掘进工程量，设计中采用主石门联系。通过分析，采用主石门联系可以少占用设备且减少工程量，降低运输费用，优点诸多，故采用主石门联系（七）采区划分采区划分应考虑井田范围内煤层地质条件，两翼储量分配等因素。所以三层煤均以沿倾向靠近煤层中部为界分为两翼采区。将井田划分成若干采区时，应考虑如下所述原则：（）根据，采区宜双面布置，当受地质条件限制时或安全上有特殊要求时，可单面布置；（）如果井田走向长度不大，两翼均不超过1500m，可以不划分采区，直接从井田边界进行后退式回采（）采区走向长度根据煤层地质条件，开采机械化水平，采区储量，生产能力与巷道维护等因素综合考虑（）初步设计一般负责划分第一水平全部采区，故需要沿井田走向全长统一考虑，作到初后期统筹兼顾，不但要全井合理，更要有利于初期；（）采区划分要考虑采区接续关系，便其适应各翼储量及产量分配；（）要适应充填注砂井，回风井的既定位置，使分区充填，分区通风的联系巷道尽量缩短；（）采区划分既要有意识地缩短大巷，又要充分注意人为境界处延的可能性；（）对于煤层稳定，开采条件好，生产能力大的采区，走向长度要适当加大；（）为了充分发挥综合机械化效能，减少搬家次数，提高效率和回采率，减少采区煤柱损失，凡是厚度稳定，适合于综机开采的部分要单独划分出采区；（10）开采多煤层的井田，应尽量联合布置采区，搞集中生产；（11）对于自然发火倾向强烈的煤层或围岩压力大，难于难护的矿井，采区尺寸要适当缩小；（12）初期采区尺寸要适应目前输送机的实际长度及电压降的控制范围，后期采区尺寸可逐步加大根据该设计井田的地质构造及煤层赋存等因素，结合上述采区划分原则，以井田内自然断层为界，将整个井田划分为二个采区详见采区划分示意图 采区划分示意图 四、井筒布置和施工（一）井筒穿过的岩层性质及井筒支护参见综合柱状图和井筒开拓剖面图本设计矿井井筒穿过的岩层性质如下：基岩段：细砂岩 砂砾岩根据主副井围岩性质，并按规程规定，确定主副井筒支护方式如下：主井井筒表土段：混凝土砌碹煤层段：料石砌碹基岩段：锚喷支护副井井筒表土段：混凝土砌碹煤层段：料石砌碹基岩段：锚喷支护（二）井筒布置及装备1.井筒断面布置井筒断面布置应综合考虑井筒围岩性质，运输方式，通风安全等因素俱体遵循原则如下：（） 符合，对运输、通风、管线等布置的要求，满足施工需要；（） 有利于井筒检修、维护、清扫和人员通行安全；（） 当提升容器发生掉道或跑车事故，对井筒中各种管线或其它设备的破坏应减少到最低程度；（） 合理使用断面空间，减少井筒工程量；根据该设计矿井年产量、提升方式等实际情况，本设计矿井井筒按有关规定布置运输设施及辅助设施。主井为提升煤兼入风所用，其直径为6.5米，副井为提升矸石、运料和人员所用，其直径为6.5米。主副井都采用料石砌碹支护和混凝土锚喷，其中主井壁厚为450mm,副井壁厚为500mm,主、副井壁充填混凝土厚度为50mm。详见主副井井筒断面图。主井井筒：井筒直径6.5m，净断面面积33.2m2，掘进断面面积43m2井筒深度（465+200）m。井筒内装备一对16t刚性罐道立井多绳箕斗（jdg16/1504y），采用18018010mm方形方型空心型钢罐道，端面布置采用树脂锚杆固定拖架。副井井筒：井筒直径6.5m，净断面面积33.2m2，掘进断面积43m2。井筒深度（465+200）m，井筒装备一对1t固定式矿车600mm轨距，双层四车刚性立井多绳罐笼，担负矿井辅助提升任务，兼作进风井筒。采用18018010mm方型空心型钢罐道，端面采用树脂锚杆固定拖架。罐道和井粱，罐道导向层间距均按6.0m设计。井筒内没有钢-玻璃钢复合材料梯子间，作为矿井安全出口和井筒检修之用，并敷有排水管路三趟（一趟预备），井下消防洒水管路。另外，井筒还敷设有动力电缆、通讯讯号电缆。（三）井筒延深意见就目前的勘探技术在-465标高以下的煤层将采用下山开采，待将来技术得以进一步发展，重新进行勘探，决定储量后再行定夺。五、井底车场及硐室（一）井底车场形式的确定及论证井底车场是连接井下运输的枢纽，井下的煤通过井底车场经井筒运至地面，地面的材料和设备通过井筒、井底车场运到各个工作面。排水、通风、动力供应及人员上下等，也必须通过井底车场。而井底车场的形式必须适应井下运输和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷运输方式的不同，井底车场的形式也各异。（二）井底车场的布置、储车线路、线路布置长度1井底车场线路布置的要求（1）井底车场的线路主要由主井空、重车线，副井进、出车线和回车线组成，由于通过各个井底车场的煤种数量不同，其各线路的数目和长度亦相应不同。（2）井底车场线路布置时，应充分考虑各硐室布置的合理性；（3）井底车场的线路工程量小；（4）为保证运行安全，应尽量避免在曲线巷道顶车，机械推车需布置在直线段上；（5）尽量减少道岔和交岔点；（6）线路布置要有利于通风；（7）底卸式矿车的井底车场设计要注意调头问题。2存车线长度的确定确定存车线长度是井底车场设计中的重要问题，如果存车线长度不足，将会使井下运输和井筒提升彼此牵制，影响矿井生产能力；反之，如果存车线过长，会使列车在车场内的调车时间增加，反而降低了车场通过能力，并增加车场工程量。根据我国煤矿多年的实践经验，各类存车线可以选用下列长度：（1）中小型矿井的主井空、重车线长度各为1.01.5列车长；（2）副井空、重车线长度， 中小型矿井按0.51.0列车长；（3）材料车线长度，中小型矿井应能容纳510个材料车；（4）调车线长度通常为1.0列车和电机车长度之和；3.存车线长度的计算（1）主副井空、重车线计算公式如下：l=mnl1+nl2+ l2式中：l空重车线长度，mn每列车的矿车数，辆m列车数，列l1 一个列车带缓冲器的长度，ml2每台电机车长度，ml3 列车制动距离，m n电机车数量，台 a、主井：m=1列，n23辆，l14m，n=1台，l24.5m，l340m则：l1.5234+14.5+8150.5，取l151mb、副井；m=1列，n23辆，l12m，n=1台，l24.5m，l315m则：l1232+14.5+1575.5，取l80mc、调车线长度：l1234+14.5+865.5m,取取l70m根据实际需要，开设水泵硐室和变电所，取材料车线长60m。附井底车场布置图。线路曲线参数回转角（度）曲线半径（毫米）曲线长度（毫米）a =453000023562a=30.8 3000016101a& =55 3000028798a# =115.5 30000 60461a* =45.5 30000 23809图7 井底车场线路图6.调车方式3t底卸式列车采用通过式调车，1t固定式列车采用顶推调车，各列车运行详见井底车场运行图表。图表5 车场运行图表 1.吨固定矿车 3吨底卸式矿车7通过能力计算本设计生产能力为1.2mt/a，井底车场线路布置采用3t底卸矿车运煤，14t蓄电池电机车牵引，每列车内由23辆矿车组成。辅助运输采用1t固定式矿车，掘进出煤由副井运至井外，每列车由23辆车组成。列车在车场平均运行时间s7.6分钟，日产煤4000 t,矸石4000 20800 t，掘进煤4000 5%200 t。3t底卸式矿车运煤量400095%3800t，每日需3t底卸式矿车列数3800/（323）55。煤矸混合车数：（800200）（1.719+91）24.2则列车数为55：24.22：1每一调度循环内有3列3t底卸式矿车和1列1t固定式矿车组成。每一调度循环时间 22.5分，进车间隔 3.75分。8、井底车场主要硐室主井系统硐室 主井系统硐室肖推车机及翻车机硐室，井底煤仓及箕斗装载硐室、清理井底洒煤硐室及水窝泵房等。 上述硐室的布置，主要取决于地质及水文地质条件。副井系统硐室副井系统硐室有副井井筒与井底车场连接处（马头门）、主排水泵房（中央水泵房）、水仓及清理水仓硐室、主变电所（中央变电所）及等候室等。主排水泵房和主变电所应联合布置，以便使主变电所向主排水泵房的供电距离最短。为防止进下突然涌水淹没矿井，变电所与水泵房的底板标高应高出井筒与井底车场联结处巷道轨面标高0.5米，水泵房及变电所通往井底车场的通道应设置闭门。其它硐室其它硐室有调度室、医疗室、架线电机车库及修理间、蓄电池电机车库及充电硐室、防火门硐室、防水门硐室、井下火药库、消防材料库、人车站等。其位置应根据线路布置和各自要求确定。六、开采顺序开采顺序是指矿井采掘工作应有计划、有步骤地按一定顺序进行，做到采掘并举，掘进先行，因此，要研究采煤和掘进安排特点，了解有关政策与规程、规范规定、合理的开采顺序应满足下列要求：1.保证开采水平、采区、采煤工作面的生产正常接替，以保证矿井持续稳产、高产；2.符合煤层采动影响关系，最大限度地开采煤炭资源；3.合理集中生产，充分发挥机械设备的能力，提高矿井的劳动生产率，简化巷道布置；4.降低掘进率，减少井巷工程量和基建投资。（一）沿煤层走向的开采顺序 根据该设计矿井的煤层分布及采区划分的具体情况，采用井田双翼同时开采，这样有利于矿井的均衡生产和合理配采，确定生产的连续性；有利于矿井通风、运输等主要生产系统的管理，依据本设计矿井的采区划分的具体情况，采用走向长壁开采，这样以减少初期工程量和基建投资，并且投产快。详见采区接续图表。（二）沿煤层垂直方向的开采顺序本设计矿井共有三可采煤层，即孙家湾本层，太下一分层，太下三分层，孙家湾本层煤层在最上部，太下三分层煤层在最下部。根据各煤层间距及相互位置关系，并考虑各层间的采动影响，本设计采用下行开采顺序，即孙家湾本层，太下一分层，太下三分层，三层煤依次开采。（三）沿煤层倾斜方向的开采顺序在同一煤层内，沿倾斜煤层的开采顺序，可分为上行式和下行式开采。除近水平煤层外，对于缓倾斜、倾斜和急倾斜煤层，根据其采动影响关系，一般只采用下行式开采顺序。本矿属于缓倾斜煤层，工作面的开采顺序是沿着煤层走向上下开采，且采用的是后退式开采顺序。（四）采区接续计划根据井田的地质条件，以自然断层为界，将该井田划分为6个采区，详见采区分布示意图。合理的采区接续应有如下要求：1.开采水平、采区的生产正常接续，从而保证矿井持续稳产、高产；2.符合煤层采动影响关系，最大限度采出煤炭资源；3.合理集中生产，充分发挥机械设备的能力，减少巷道维护费；4.便于灾害防治，有利于巷道维护（五）“三量”控制情况“三量”指准备煤量、开拓煤量和回采煤量。计算“三量”时注意的要求：当采用煤层大巷时，大巷应超过采区上山100米才可将采区划入开拓煤量范围。当采用集中大巷和采区石门开拓时，集中大巷应掘进采区石门50米，采区石门应掘至上部煤层，才可将该采区划入开拓煤量范围。开拓煤量35年以上，准备煤量1年以上，回采煤量4-6个月以上。回采煤量是准备煤量范围内，已有回采巷道及开切眼所圈定的可采储量，也就是采煤工作面和已准备接替的各工作面尚保有的可采煤量。-15-第四章 采区巷道布置及采区生产系统一、概述1、采区位置、边界、范围本设计采区为一采区，位于井田西部，属孙家湾本层。西部以平安二号断层为界，东部是人为划分的采区边界。浅部以-215水平为界，深部以-515水平标高为界。走向长1600米，倾长2150米，面积为1.5平方千米。2、采区地质和煤质情况采区内无断层，采区顶板岩层为厚度在2-20米左右的砂质页岩。底板为砂砾岩。采区内煤层发育较好，平均厚度为7.8米，容重为1.35吨/米33、采区生产能力，储量及服务年限采区煤层全部可采，根据几何法求得工业储量为2593.2 mt,可采储量为1874.7mt，本采区设计生产能力为1.2mt/a，则本采区服务年限tnc*z/a，经计算得服务年限为15.6a。二、采区巷道布置1、区段划分由于本采区采走向长壁采煤法，划分则以工作面长度为标志。工作面长度为180米，采区倾斜长度为730米左右，则采区共划分为4区段进行开采。运输大巷设在-465m标高处，本采区煤层厚度7.8左右，故可用综采放顶煤开采，达产需要一个工作面开采。工作面长度的确定该采区设计产量为1.2mt/a，一个工作面达产，即工作面日产量为4000t/d。确定工作面长度的公式如下：qlrmnlc式中：q工作面日产量，t l工作面斜长，m r煤的容重，t/m3 m采高，m n昼夜循环数 c采区回采率（本采区取0.8）即： 4000l1.357.840.60.8 l180m2、采区上山布置设计采区为单一厚煤层采区，若布置煤层上山，则维护困难受采动影响大，所以采区上山布置在煤层底板岩层中。设计采区中布置三条上山，即轨道上山、运输上山、回风上山。三条上山与煤层底板间的距离都为8米。运输上山位于轨道上山和回风上山之间，且它与轨道上山和回风上山的间距都为20米，在采区走向上，三条上山位于采区走向中央处，布置双翼开采。3、采区车场布置采区上部、中部车场均采用平车场。采区下部车场采用大巷装车、底板绕道甩车场。运输大巷位于煤层底板岩石内，大巷中心线至煤层底板垂直距离20米，上山与大巷交角90。大巷、轨道上山均采用600mm轨距，3吨矿车。大巷用14t架线式电机车牵引，列车由23个矿车组成。上山辅助运输由绞车完成。车场与大巷铺设24kg/m钢轨。设计步骤：(一)装煤车场设计根据给定条件，装煤车场为大巷装车式，设计成通过式。调度绞车调车时大巷装车式线路布置图1-运输上山、2-调度绞车、3-煤仓4-空车存车线、5-重车存车线6-装车点道岔7、8-通过线渡线道岔、9-通过线大巷轨道中心线距离为1600，渡线道岔zdx630/5/1516，=111836，a=3967，b=4333。则渡线道岔联接长度为: 取75000,取69000,(二)辅助提升车场设计.甩车道计算辅助提升车场在竖曲线以后25坡度跨越大巷见煤。斜面线路采用zdc630/3/15对称道岔，=182606，a=2560，b=2852。车场双道中心线间距为1600，对称道岔线路联接长度为：（联接半径取12000）水平投影长度竖曲线计算：根据生产经验，竖曲线半径定为：rg=15000(高道，重车线) rd=9000(低道，空车线)竖曲线计算图存车线取半列车，即 ig取8（高道动滚行坡，重车道）id取10（低道自动滚行坡，空车道）则高道竖曲线回转角低道竖曲线回转角竖曲线投影长度：.起坡点位置确定绕道车场起坡后跨越大巷，需保持一定岩柱。根据经验，取运输大巷中心轨道面水平至轨道上山轨面垂直距离15m底板绕道式车场起坡点位置计算图1-大巷、2-绕道、3-煤层底板、4-车场至上山斜巷、e-大巷中心线至大巷在