毕业设计（论文）-年产量为240mta设计井田.doc

中 国 矿 业 大 学 毕 业 设 计内容摘要祁东井田位于安徽省宿州市东南约二十公里处,行政区划由宿州市祁县和西寺区以及固镇县的湖沟区管辖. 全井田东西长约9km ，南北宽.55km,面积近45km2本井田地处淮北平原中部，地势平坦，地面标高+17.02+22.89m左右，一般在+21.00m，井田西北、东北地势略比东南高。区内支流繁多，人工渠道纵横，水系流向均由西北向东南。浍河为井田主要河流，流经本井田约10公里，为常年流水河流，据1984年测最高洪水位达+20.75m,本矿井为煤与瓦斯突出矿井.本次设计井田年产量为240mt/a,矿井工作日为300d,每天三班作业,其中两班生产,一班检修,为8小时工作制.预计矿井服务年限为70.4年.工业广场内设计3个井筒,分别为主井,副井和风井.本次设计井田工划分为2个水平,一水平为-600,二水平为-800,采用走向长壁采煤法,通风方式采用中央并列式,井底车场为立式井底车场.关键字：走向长壁,中央并列式abstractqidong well farmland locate southeast about 20kilometer of suzhou city,anhui province. administrative area from qing county of suzhou city and west temple district and lake ditch district of guzhen county.the whole well farmland east west about 9 kilometer, south north abou 3.5km-5km, area about 45km2.this well farmland ground central part of huaibei plain, geography flatness ground elevation about +17.02+22.89m, general +21.00m. well farmland northwest. nrtheast geography high in southeast. the subsidiary current inside the area is numerous, artificial outlet, the ater department fly to all from northwest to southeast.hui river is main river of the well farmland, flow through this well farmland about 10 kilometers, for often year flowing water river. measure the tallest flood to reach +20.75 m according to 1984, this mineral well is an outstanding mineral well of coal and gases.the yield of year of a design well farmland is 240 mt/a, the mineral well workday is 300d, three classes of homeworks of everyday, among them, two the classes produce, a class of check fix, work to make for 8 hours. anticipate the mineral well service time limit is 70.4 year. the industry square inside design 3 well tubes, is a main well respectively, vice- well moderate breezes well.this design well farmland work rows to is divided into two level,the frist is 600m,the second is 800m. adopt the alignment the long wall adopts the coal method, the well ventilated way adopts the central be juxtaposed type, the well bottom car field for sign type well bottom car field.key word：alignment long wall, central be juxtaposed type前 言 依靠现在科学技术的进步，不断提高经济效益，贯彻安全生产原则，是实现煤炭工业现代化的根本途径，而采掘机械化和生产集中化则是煤矿技术进步的核心体现。近年来，世界重要产煤国家都高度重视采掘机械化装备和采煤新技术的发展。 本设计是采矿工程专业的学生在大学阶段的最后一次设计，是对本专业学生学习成果的一次全面检查。本说明书由地质概况，开拓方式，采煤方法和矿井通风等部分组成，是符合煤矿生产实际和发展规律的。本说明书阐述了祁东矿的地质条件，井田境界、储量和服务年限，及井田的开拓方式和采煤工艺。说明书以基础理论和基本知识为主，并适当阐述应用新技术，以求理论与实践相结合。限于编者水平和时间仓促，缺点和错误在所难免，恳切希望各位老师同学批评指正。 本次设计得到各生产、教学、科研单位的大力支持和帮助，另外，在设计的过程中得到了蒋承林教授及的悉心指导和帮助，对本次设计提出了宝贵的意见和建议，谨此致谢！ 2007.5.30 目 录第一章.矿区概述及井田地质特征5第一节.矿区概述第二节.井田地质特征第三节.煤层特征第二章.井田境界和储量12 第一节.井田境界 第二节.矿井工业储量第三章.矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 17 第一节.矿井工作制度 第二节矿.矿井设计生产能力及服务年限第四章.井田开拓 18第一节.井田开拓的基本问题 第二节.矿井基本巷道 第三节.井底车场设计第五章.采区巷道布置及回采工艺 49 第一节.煤层的地质特征 第二节.采区巷道布置及生产系统 第三节.采煤方法第六章.矿井通风及安全68第一节. 矿井通风系统选择第二节. 通风示意图 第三节.风量计算与分配 第四节.阻力计算 第五节.主要通风设备的选择 第六节.防止特殊灾害的安全措施第七章.设计矿井基本技术经济指标105第八章.安全技术措施 106主要参考文献 119第一章 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 位置与交通祁东井田位于安徽省宿州市东南约二十公里处,行政区划由宿州市祁县和西寺区以及固镇县的湖沟区管辖.其西与祁南矿井接壤,东与龙王庙毗邻.地理坐标介于东经11702491171018和北纬332245332653之间,井田范围:西起f22断层,东止33勘探线;南至石炭系第一层灰岩的隐状露头,北至32 煤层底板等高线800 m高程的地面垂直影线.全井田东西长约9km ，南北宽.55km,面积近45km2.本井田的东北侧有京沪铁路通过,北部近东西向的青(疃)芦(岭)矿区铁路已199年11月建成通车;东侧有宿(州)蚌(埠)公路经过;西有206国道通过;区内纵横成网的简易公路.除雨天以外均可通行汽车.交通极为方便,矿区内有淮河支流浍河通过,乘船可进入淮河和洪泽湖.见图111.地面标高一般为2米左右，是一个农业区，村庄和人口稠密，浍河是区内最大地表水体，也是农业灌溉的主要水源。由于浍河沿岸的煤矿长期把未经净化的废水（矿化度高、硬度大、水质差并含有大量煤粉及其它杂质的地下水），排放到河内后，造成了河水严重污染，使河水变质，无法饮用。地表下至31米左右为新生界松散层第一含水层（组）是矿区供水水源，因埋藏较浅，易受污染，不宜长期作饮用水源。本矿井的电源取自己建成的南坪集220kv 区域变电站,该站装设两台120mva变压器,以220kv输电线路北与淮北电厂相联.1.1.2 气候与气象本井田所在地区属季风暖温带半湿润性气候,一般春秋少雨,冬冷夏热,四季分明. 图 111区内年平均气温1415 c ,两极气温分别为40.2c 和20.6c.全年一般春季多东北风,夏季多东东南风,冬季多北西北风,最大风速可达18 m/s;年降雨量最大为11001420mm,最小为823 mm,且雨期多集中在69月份;年均蒸发量为1278 m m,土壤的冻结期一般自每年11月中旬至次年3月下旬.1.1.3、地形、地貌及水系本井田地处淮北平原中部，地势平坦，地面标高+17.02+22.89m左右，一般在+21.00m，井田西北、东北地势略比东南高。区内支流繁多，人工渠道纵横，水系流向均由西北向东南。浍河为井田主要河流，流经本井田约10公里，为常年流水河流，据1984年测最高洪水位达+20.75m。1.1.4 电源条件本矿井的电源取自己建成的南坪集220kv 区域变电站,该站装两台120mva变压器,以220kv输电线路北与淮北电厂相联.1.2 井田地质特征1.2.1 地层祁东井田为全隐蔽区,钻探所及地层由老到新依次有奥陶系石炭系二迭系第三系和第四系.1.2.2 构造本井田位于淮北煤田宿南向斜的东南端,其总体形态为一向近东西倾向北倾角一般为10c左右的单斜构造,目前,勘探阶段已查出2个一级的褶曲构造,其中一个为马湾向斜,另一个为圩东背斜.见表121.各类断层15条,见表122.其中落差大于50米的有7条,落差大于等于30米而小于50米的有3条落差小于30米的有5条.若按断层性质来分,共有正断层10条,逆断层5条.由此形成了本井田以北东向为主北西向次之的现有构造格局. 井田内的岩浆岩岩性单一,绝大多数为云煌岩,仅少数点为正长斑岩和辉石正长岩,且多呈似层状产出,主要位于10煤层之中,其次在9煤和8煤层位,7煤和6煤中公零星可见.岩体的厚度介于0.216.26米之间,平均1.97米,但变化无规律,岩浆的入侵,破坏了煤层的原始结构,降低了煤层的稳定性,致使部分煤层的局部薄化质变为天然焦甚至完全被吞蚀.表122 祁东井田断层情况一览表断层名称断层性质走向倾向倾角落差延展长度f22正魏庙断层正f1正f2正f21正f15正f6正f61正f23正f25正f26逆f171逆f172逆f175逆f24逆近1.2.3 煤系与煤层1.2.3.1 煤系本井田内的含煤地层有石炭系和二迭系,其中二迭系山西与石盒子组为主要含煤层段,其厚度达760余米.1.2.3.2 煤层井田内二迭系共含十一个煤层组,计30余层煤,其中可采煤层自上而下依次为122233260616263717281829和10煤计14层,平均总厚15.15米.其中327182和煤为主条煤层，其余均为局部可采煤层见表表煤层煤层厚度最小最大煤层间距结构稳定性可采性01.86简单不稳定局部可采02.2880简单不稳定局部可采01.9916简单不稳定局部可采04.11110较稳定较稳定大局部可采001.31160简单不稳定局部可采03.2111简单较稳定大局部可采01.910简单不稳定局部可采02.196简单较稳定局部可采104.3130复杂较稳定大局部可采202.9712简单不稳定局部可采102.9416较简单不稳定局部可采8203.8311复杂较稳定大局部可采05.7815简单较稳定大局部可采04.1073简单不稳定局部可采1.2.4 煤质本井田可采煤层主要为以中灰为主伴有小量富灰以低硫为主特低硫中高挥发份中等发热量强粘结性结焦性能良好极难洗选的气肥煤，此外，尚有一定数量的天然焦无烟煤和贫煤。其中气肥煤洗选后可用于配焦其余均可作为动力用煤。1.2.5 水文地质1.2.5.1 水文地质条件及矿井充水因素本井田新生界松散层厚度介于234。70453。00之间，总体呈西南稍厚东北较薄的趋势。据其沉积物的组合特征，可将新生界松散层自上而下大致可分一二三四含水层（组）。其中尽管一二层的厚度在局部变薄处因夹薄层砂或粘土质砂而有弱透水性，但由于三层的厚度较大，一般为80100米左右，最薄处也有31。90米，分布稳定因而能够较好的阻隔一二三含与四含或基岩之间的水力联系。四含的厚度介于059。10米，平均3540米，与基岩直接接触，富水性弱至中等且随沉积环境的变化而强弱不均。可见，新生界松散层中的四含是矿井充水的主要来源。为确保安全生产，必须留设适当的安全煤岩柱。二迭系的砂岩裂隙水也是矿井开采的直接充水因素，但是，由于砂岩裂隙发育不均，富水性弱，地下水以静储量为主，因而，一般情况下对煤层的开采不会构成较大影响，然而要谨防局部富水性较强地段水的突溃现象发生。石炭系太原组灰岩的岩溶裂隙的发育具有明显的差异,一般浅部富水性强,向深部有所减弱,由于其上距9煤130米.因而 在正常情况下,对煤层的开采没有大的影响,但是,当为落差较大断层所切割而致煤层与太灰间距变小乃至彼此对接时,煤层的开采将受到太灰水的巨大威胁.本井田的断层破碎带主要有泥岩和粉砂岩组成,砂岩碎屑少量,充填物多为泥岩,因而富水性强,导水性差,但是某些断层的局部却有可能因采动而活化,成为矿井纵向导水的通道.综上所述,本井田的煤层属于以孔隙和裂隙水为主要充水源的矿床,其水文地质条件为简单中等.表1241.2.5.2 矿井涌水量本矿井一水平魏庙断层以北区段在考虑留设防水煤岩术的前提下,预计开采329煤层时的矿井正常涌水量为390.9m/h最大涌水量为581.4m/h. 预计矿井开采第一水平时正常涌水量437.06m3/h，不考虑“四含”水进入矿坑，最大矿坑涌水量为586.10m3/h。考虑“四含”水进入矿坑，则矿井最大涌水量为2106.10 m3/h。1.3 煤层特征1.3.1煤系地层本区含煤地层为石炭二叠系，石炭系暂未作勘探对象。二叠系含煤地层为山西组，下石盒子组、上石盒子组，其总厚大于788米，共含煤1030余层，其中可采者有14层，可采煤层平均总厚15.15米。1.3.2 煤层层数及特征本井田二叠纪含煤地层含111煤层（组）计1030余层，可采者自上而下共计14层，主采煤层为32、71、82、9四层；可采煤层有61、63；局部可采煤层为1、22、23、60、62、72、81、10煤层，主采和可采煤层属较稳定型，局部可采煤层为不稳定型，可采煤层平均总厚15.15m。井田内可采煤层中，除32煤层结构简单复杂外，其余均简单较简单，夹矸岩性多为炭质泥岩或泥岩1.3.3 物理性质各煤层以黑色为主（仅1煤层多呈灰黑色），条痕棕黑-黑色，玻璃光泽，条带状结构，层状构造，阶梯状断口，内生裂隙发育，摩氏硬度132煤层达3左右，609煤层为2.5左右,10煤层为22.5左右。各煤层均易点燃，烟较浓，熔融，膨胀-强膨胀。当岩浆岩侵入煤层时，出现天然焦与煤共存现象，严重时全部变质为天然焦。天然焦呈钢灰色，条痕呈深灰色，光泽暗淡，较粗糙，已不具煤原有的结构和构造，多顺裂隙破裂为碎块，硬度可达4以上。难燃，无焰，具强烈的热爆性。各煤层的视比重为1.391.66,天然焦的视比重为1.69。1.3.4 煤层的围岩性煤质情况：本井田煤层以气煤、肥煤为主，岩浆岩侵入区造成的高变质区范围不大。煤层以中灰为主，伴少量富灰煤，酸性灰渣，高难熔灰分，结渣指数和结污指数较低，特低硫，特低磷，中等高挥发分，强粘结性，具有良好的结焦性，发热量中等，可作为炼焦配煤和动力用煤当煤层受岩浆岩侵入时，造成原煤灰分增加，精煤挥发分和煤的粘结性能降低，煤变质为天然焦或贫煤、无烟煤。不但降低了煤的可采性，也使煤质指标稳定性变差。煤层顶底板岩性：煤层顶板以泥岩、粉砂岩为主，次为细砂岩、岩浆岩，底板以泥岩为主，次为粉砂岩。煤层顶底板相同岩性的物理性质差异不大，砂岩、岩浆岩的抗力性能高于粉砂岩，粉砂岩高于泥岩。瓦斯情况:本区在勘探阶段共采集各煤层瓦斯煤样点188个，其中瓦斯成份样13个，含量样175个。采集方法以解吸法为主，共151个，其余为集气式。采样深度为384.78-886.75米，其甲烷成份两极值为0.88-98.71%,瓦斯成份分带不明显，无分带性。甲烷含量两极值为0.01-25.52ml/g.daf,各煤层最大含量值:32煤层为12.30ml/g.daf(26-2715孔)，71煤层为12.59ml/g.daf（补298孔），82煤层为15.24ml/g.daf,(296孔)，9煤层为25.52ml/g.daf（27-285孔）。第一水平平均值：32煤层为6.98ml/g.daf，71煤层为8.31ml/g.daf，82煤层为8.66ml/g.daf，9煤层为9.21ml/g.daf；第二水平平均值：32煤层为9.79ml/g.daf，71煤层为8.74ml/g.daf，82煤层为10.64ml/g.daf，9煤层为12.05ml/g.daf。（见表5-1-1）从各煤层瓦斯含量等值线图可看出，区内瓦斯分布有如下总体趋势：1在煤系垂向剖面上，中部煤层（71、82、9、）瓦斯含量高于上部煤层（32）。2同一煤层，其瓦斯含量随煤层埋深的增加而增大。3平面上，以魏庙断层为界，断层以南的马湾向斜内煤层瓦斯含量比断层以北的低。4由于瓦斯赋存状况受地质构造、煤层埋深、煤变质程度、围岩透气性等多因素控制，瓦斯含量分布仍存在不均衡性，在封闭性较好的断层附近和煤层走向转折或煤厚变化带等部位存在局部瓦斯含量高点。矿井为高瓦斯矿井。各煤层瓦斯涌出量除32煤层外，其余各煤层瓦斯涌出量均较大，9煤层有瓦斯动力现象1.3.5煤层自燃与煤尘爆炸根据精查地质报告，除无烟煤和天然焦外，其他煤层均具煤爆炸危险，根据抚顺分院实验中心测定的煤层自燃倾向结果显示，各煤层自燃倾向等级均为三类不易自燃以还原样与氧化样着火点温度之差t评价煤自燃发火倾向。据原精查地质报告资料除大部分样品t在35以内,上部含煤段煤层属有可能自燃发火,中、下部含煤段煤层属有可能自燃发火-不自燃发火。当煤层末受岩浆岩侵入破坏影响时，各主要煤质指标比较稳定，呈现如下特征：1.原煤灰分产率（ad）：全矿井以中灰煤为主，仅1煤层为高灰分煤，60煤层为中高灰分煤，81、82煤层为低中灰分煤，10煤层为低灰分煤。2.原煤全硫（st.d）：全矿井以特低-低硫分煤为主，但1煤层为高硫分煤，32煤层为低中硫分煤。3.原煤鳞（pd）：全矿井均为特低磷煤。4.精煤挥发分（vdaf）：上部煤组的1、22、23、32煤层为高挥发分，中、下部煤组的610煤层为中高挥发分，从上到下有逐渐降低之趋势。5.煤的粘结性（y和gr.i）：均为具有强粘结性煤（气煤和1/3焦煤）或特强粘结性（肥煤）。6.发热量（qb.d）：各煤层干基弹筒发热量平均值（除1煤层外）均在5481卡/g（22.92mj/kg）以上，当全水分（mt）不超过15%时，其应用基低位发热量（qnet.ar）不低于4500卡/g（18.82mj/kg），属中热值煤。第二章 井田境界和储量2.1 井田境界西以f22断层为井开发,井下巷道必须穿越魏庙断层带,受其影响胶带机和轨道主石界与祁南矿井相邻；东以33勘探线为界与龙王庙勘探区接壤；西以f2断层与祁南矿井相邻,南至上石炭系第一层灰岩隐伏露头线,北以32煤层800m水平投影线为界.井田东西走向约9km,南北倾斜宽约3.55.0km,面积约45km2.原祁东井田的中南部有一东西向的魏庙断层为东道10320m倾角6070延展长度约10km的正断层,将井田分割为南北两部分.其中魏庙断层以南地层东西走向长约5.0km,南北斜宽1.42.0km,面积约9.38km2.区内构造简单,共有可采煤层11层,倾角525;共有工业储量54255.6kt,可采储量30824.1kt(包括工业场志煤柱量).该块段相对独立,如由祁东煤矿现有大门须由600m水平上至450m水平,尔后再下放至610m水平;运输环节多系统复杂通风及运输线路长,需增加下山排水系统.尤其是魏庙断层落差大(10320m)断层带宽,虽然从补29线剖面看距太灰面较远(约100m),但仍存在诸多不安全因素,施工安全隐患多巷道支护难度大.如单独开发虽可避免过魏庙断层带来的风险,同时可增大祁东煤矿的开发强度,但整个地面生产系统较为复杂,总的开发投资较大,集中和单独开发两种方案,各有利弊.本次设计采用单独开发.位于祁东煤矿东边的龙王庙勘探区南段,西以33勘探线为界与祁东煤矿相连,东南以上石炭系第一层灰岩隐伏露头线为界,北以京沪铁路中心线为界.南北走向长5.8km,东西倾斜约1.7km,面积约9.8km2.区内构造较为复杂,含可采煤层10层,煤层倾角一般3045,局部6075.共有工业储量63712.0kt,可采储量35283.2kt;其中第一水平可采储量22014.7kt.由于其面积较小,储量较少,煤层埋藏较深,构造较为复杂,煤层倾角较在,单独建井开发的可能性较小,技术经济上也是不尽合理,煤矿的开采范围为:东以上石岩系太灰第一层灰岩隐伏露头及京沪铁路中心线为界,南以上石岩系箱一层灰岩露头线和魏庙断层为界,西至f22断层与祁南矿井毗邻,北以32煤层800m水平投影线和2930勘探线为界.井田走向长约11.8km,倾斜宽约1.66.0km,面积约46km2.2.2 矿井工业储量经济储量及可采储量汇2.2.1井田勘探类型,钻孔及勘探线分布情况,储量等级的圈定1.井田的勘探程度：祁东井田勘探类型：本井田实行物探和钻探。祁东煤矿位于宿南向斜的东南端，属宿南向斜的东南翼，其构造形态基本为一走向近东西、倾向北、倾角为10-15度左右的单斜构造，并在 其上发育有次一级褶曲和断层,地质精查阶段在区内查出褶曲2个、断层15条（不含龙王庙勘探区内的f16和f20）。地震补勘阶段在补勘范围内查出褶曲一个，组合断层45条，其中落差5m以下的为22条。本次在原地质精查报告的基础上，结合建井地质资料，对地震补勘所组合的断层进行了充分研究，考虑到二维数字地震的分辨能力和测线网度的限制，对地震所发现的落差小于5m的小断层一般未予组合利用，对落差较大的断层在确认存在断点的基础上进行了合理组合，全区共查出褶曲2个，断层20条。查出的褶曲为魏庙层以南的马湾向斜及魏庙断层以北浅部的圩东背斜。在查出的20条断层中，按断层性质分：正断层13条，逆断层7条。按断层落差分：落差大于或等于50m以上的断层7条，落差在5030m之间的断层3条，落差3020m之间的断层3条，落差在2010m之间的断层6条，落差在105m之间的断层1条。按断层走向分：走向北东或北北东的断层9条，走向北西的断层5条，走向近南北的断层4条，走向近东西的断层2条。2.地质储量:根据,设计对井田内的10个可采煤层进行分析和复算,全井田共获得地质储量(a+b+c+d)342758.1kt,工业储量(a+b+c)335552.4kt,其中a级储量68986.7kt,b级储量121418.0kt,(a+b)级储量190404.7kt,占(a+b+c)级的57%. 第一水平(风氧化带下限-600)工业储量(a+b+c)204511.6kt,其中a级储量62379.1kt,b级储量69241.5kt.(a+b)级储量131620.6kt,占本水平(a+b+c)级的64%. 矿井地质储量汇总见下表: 可采储量: 矿井工业储量减去防水煤柱,断层煤柱后,共获得设计储量27665.9kt,其中一水平设计储量153575kt.矿井设计储量减去各类保护煤柱,非经济储量及开采损失后，全矿井共获得可采储量188770.3kt,占矿井工业储量的56.3%,其中一水平可采储量108202.6kt,占一水平工业储量的52.9%.各煤层工业储量,设计储量及可采储量见下表: 矿井地质储量汇总表 单位:kt煤层水平abca+b+c(a+b)/(a+b+c)da+b+c+d32 风化带底界-防水煤柱底界1047145412303732673732防水煤柱底界 到-620840160323680181148018114-620到-800233785614705225253522525计9683150731961644372564437260风化带底界-防水煤柱底界5295290529防水煤柱底界 到-6202783278302783-620到-800670670012031873计3983398301203518661风化带底界-防水煤柱底界1427228121615870635870防水煤柱底界 到-6206662108405284227877722787-620到-800121407163891058140234312924计82111719213835392396523434158262风化带底界-防水煤柱底界35713311688211688防水煤柱底界 到-620147526874163354163-620到-80022572495024950计205947426802306802矿井地质储量汇总表 单位:kt煤层水平abca+b+c(a+b)/(a+b+c)da+b+c+d63 风化带底界-防水煤柱底界81132864098204098防水煤柱底界 到-62052315816110484711048-620到-800505395444601125757035计654913058196073325752218271风化带底界-防水煤柱底界690366413075662775662防水煤柱底界 到-6201283291604835268288226828-620到-8002191182310549225925322592计13742246471669355082705508272风化带底界-防水煤柱底界1261323144991449防水煤柱底界 到-62053437514286124286-620到-80016681668010832751计6616742740391083848781风化带底界-防水煤柱底界16410691234131234防水煤柱底界 到-62074266807422107422-620到-8006080608006080计9061383014737614737 矿井地质储量汇总表 单位:kt煤层水平abca+b+ca+b比重da+b+c+d82 风化带底界-防水煤柱底界1120173222475100565100防水煤柱底界 到-62012482768556642583372825833-620到-80018751276710169248115924811计1547822185180815574568557459风化带底界-防水煤柱底界1354219237957342487342防水煤柱底界 到-620163591475213423445357044535-620到-80041581519717345367015336701计2187132143345648857961088579合计风化带底界-防水煤柱底界56401278518282367075036707防水煤柱底界 到-62056739564565460816780367167803-620到-80066075217672256131040457205138246计68986121418145147335552577205342758第三章 矿井工作制度设计生产能力及服务年限3.1矿井工作制度矿井设计工作日300d，每天三班作业，其中两班生产，一班检修，每天工作小时，每天净提升时间14h.3.2矿井设计生产能力及服务年限总体设计确定本矿井井型为1500kt/a.根据煤炭工业部基字(1996)第202号文件”关于对预备,在建矿井项目进行设计优化的通知”的精神,本着少投入,早投产,多产出的指导思想,本设计对矿井设计生产能力进行了深入分析和论证,认为本矿井井型为2400kt/a比较合适,其主要理由如下:1. 本井田交通方便,通信快捷,水源充足,电源可靠,劳动力丰富,建材供应充分, 建设2400kt/a规模的矿井,具有良好的外部条件.2.本井田储量多,资源丰富.全矿井可采煤层10层,其中主要可采煤层4层,即32,71,82,9煤层,其可采储量为145731kt,占全矿井可采储量的77.2%;第一水平主采煤层可采储量74973.5kt,占本水平可采储量的70%,从储量分析看,本矿井具备建设大型矿井的资源条件.根据开拓部署和采区划分,全矿井一水平工划分四大块段,由于本矿井走向长度约9km,可同时多采区布置,采区接替较灵活,按2400kt/a生产能力进行配采,综采工作面可连续配采62.3a,矿井一水平均衡生产达62.3a.从采区接替和配采情况看,矿井井型为1500kt/a是比较合理的.近年来,随着世界煤炭技术的发展和提高,我国综合机械化采煤的发展速度很快,生产技术和管理经验已趋于成熟.综合机械化采煤程度也由1980年的13.16%发展到1994年的44.75%.目前,国内新建和设计的矿井均以综采为主.我国综采工作面单产提高也比较快.本矿井4层主要可采煤层平均厚度2.0-3.7m.其中一水平综采储量为51146.5kt,占本水平综采储量的91%.目前国内综采机械化的发展趋势,也本着为本矿井适当加大井型提供了可靠的保障.本次优化设计,依据井田地质和煤层开采技术条件,并结合当前煤炭生产技术发展,本矿井宜于选择以综采为主,局部薄煤层采用高档普采的方式.综采工作面生产能力1000kt/a,高档普采面生产能力500kt/a,其中首产采区的单综采面可达1500-1600kt/a.3.随着经济的发展,本矿所处的华东地区对煤炭的需求越来越大,加之本地区媒质好,市场竞争力强,销售市场广阔,售价高,故无论从国家利益还是企业经济利益考虑,都应该加大本矿井的开发强度.4.本井田松散层厚度大(234.7-453.0m),煤层储量丰富,为提高建井效益,应尽可能加大井型.综合以上分析，从矿井的外部建设条件,资源条件,开采技术条件以及良好的市场前景看,本设计认为矿井规模1500kt/a是比较合理的.3.2.2 矿井服务年限储量备用系数取1.5井生产能力2400kt/a计算:一水平工业储量206791.6kt,其中防水煤柱36707.7kt,断层煤柱14228.2kt,工业广场煤柱1581万t,所以一水平可采储量为206971.6-36707.7-14228.2-15809.272=140226.43(kt),一水平服务年限=z/(a*k)=140226.43/(2400*1.5)=38.9 (a),全矿井工业储量335552.4kt,其中防水煤岩柱36707.7kt,断层煤柱22188.8kt,工广煤柱1581万t,所以可采储量为335552.4-36707.7-22188.8-15809.272=260846.63 (kt),矿井总服务年限=260846.63 / (2400*1.5) = 70.4 (a)第四章 井田开拓4.1井田开拓的基本问题4.1.1井田开拓方式：本矿井主要特点如下”(1) 新生界松散层厚度比较大,井田中央厚350-375,魏庙断层以南一般大于400m(2) 井田埋藏比较深为-380-800,储量比较丰富(3) 井田面积比较大,为45km2,位于中厚,地势平坦(4) 地层比较平缓,平均为1012,一般为10(5) 可采煤层比较多为14层(6) 本矿井被确定为双突矿井,瓦斯含量高,为高瓦斯矿井,煤尘也具有爆炸性.全面考虑各种因素，特别是井田地质和水文地质条件，煤层赋存和开采技术条件，选择合理的开拓方式。祁东矿新生界松散层厚度为234.7453.0m ，表土层平均厚度较厚，且有四组含水层和三组隔水层，其中四含水直接覆盖在煤层之上.水文地质条件比较复杂，煤层埋藏深度较深，故采用立井开拓。按立井与所开拓煤层位置关系及立井开拓同煤层的连接方式，祁东矿的开拓方式为立井多水平主石门开拓方式。4.1.2井口位置和数量井口位置的选择是井田开拓的重要组成部分，井口位置与开拓方式要相互协调，经综合比较后择优确定。特别是提运煤炭的主井位置要与地面生产系统，工业广场地面布置相匹配。祁东矿地处宿县矿区，井田范围内地势较平坦，井筒定在井田走向的中央或靠近中央位置，以保证矿井两翼可采储量基本平衡及通风方式的合理安排，使走向运输大巷运输费用最低，同时在生产中能保持两翼均衡生产和采区的正常接替持续，而且使巷道维护，通风费用也相应地降低。根据以上原则，最终确定井口标高位置为:副井的位置 x=3700420y=39508865主井的位置 x=3700390 y=29508540祁东矿魏庙断层以北28线以东的回采上限为-370m,魏庙断层以北28线以西的回采上限为-420m.祁东矿共有四个井筒：1个主井，1个副井,2个风井，风井分别是中央风井，东风井，主井提煤，副井辅助提升和进风，回风井回风。4.1.3开拓水平及采区划分和开采方式1开拓水平划分：祁东矿的开采上限分别为:(1)魏庙断层以南回采上限为-470m;(2)魏庙断层以北28线以东的回采上限为-370m;(3)魏庙断层以北28线以西的回采上限为-420m.根据祁东矿的回采上限和开采下限，开采煤层的垂高为390430m,主采煤层斜长为13602100m.初设推荐2个水平.第一水平的标高经过分析确定-600m.第二水平的标高确定在回采下限-800m.水平垂高随着生产和科技发展逐步增大，每个水平应有足够储量以保证必要的服务年限，对于特大型矿井不仅产量大，而且要求水平有丰富的储量和更长的服务年限以保证长期稳定生产，避免接替紧张，现行矿井规范对缓倾斜、倾斜煤层的阶段垂高规定为150250m，急倾斜煤层阶段垂高为100150m.根据以上要求,祁东的水平的划分和水平标高的确定符合要求,因此祁东矿划分为两个水平,标高分别为-600m和-800m.2.水平划分采区的划分及是合理的确定采区的倾向和走向长度根据经验我国矿井的采区倾斜长度为6001000m ,缓倾斜煤层的倾斜长度可加大达到1500m.但随着目前开采技术的进步,采区的倾斜长度可达到25003000m.采区的走向长度要根据煤层的地质条件,开采机械化水平,采准巷道布置方式和可能取得的技术经济效果决定.在以上的影响因素中,地质条件对采区的走向长度往往起决定性的作用.根据祁东矿的地质构造条件,用落差较大的断层作为采区走向划分的边界,沿走向划分成四个采区:西二采区位于到断层之间;西一采区位于到断层之间;东一采区位于与断层之间;东二采区位于断层与33勘探线之间.3.采区回采方式：祁东矿第一水平在-600m.其中首采区西一位于与断层之间, 东一采区位于与断层之间.东一采区内部发育有走向断层断层.煤层的倾角为.依据煤层的赋存特征,本设计西一采取采用倾斜长壁采煤法,东一采区采用走向4.1.4主要巷道布置1.主要运输大巷布置：运输大巷服务于整个开采水平的煤炭运输和辅助运输、（人员、矸石、材料、设备）以及通风、排水和管线敷设，服务年限很长。根据祁东矿井下地质条件等因素，运输大巷选择在岩石巷道。优点：维护条件好，费用少，大巷方向、坡度可根据运输等功能要求选定，而较少地受地质构造的影响，可不留或少留护巷煤柱。煤的损失少，安全条件好，受煤和瓦斯突出以及自然发火等影响小。缺点：岩石工程量大，掘进速度慢，投资费用高，建设工期长。根据我国经验，按围岩性质，煤层赋存的深度，管理顶板的方法等不同，岩石大巷距煤层距离一般为1030m，而且应选择布置在坚硬、顶底板条件好，不易风化，不含或弱含水的岩层中.2.总回风巷道布置：平行的运输大巷和总回风巷间距一般应大于30m，并采取措施减少通风。祁东矿东西风井的回风巷设在-420m，总回风巷与风井通过回风石门联系。4.15 主要巷道设计4.1.5.1 本矿井设计的年产量为240万.现分别将各巷道断面初步计算如下：（1）胶带机运输大巷各种不同巷道断面的通风要求按采矿工程设计手册（下册）风速要求如下：轨道、石门、井底车场适合：.最高 回风大巷、回风石门、回风平硐，适合.最高采区进风巷适合.最高采区回风巷回风上山适合.最高采区运输机巷，胶带运输机中巷适合.最高采煤工作面适合.最高最低.故设计时将风速定为.ms，由于矿井第一水平共有三条巷道，回风大巷回风，轨道大巷与胶带大巷进风，但胶带