采矿毕业设计-0.9Mta新井初步设计VIP

1 新井初步设计 目 录 1 矿区概述及井田地质特征 . 3 . 3 田地质特征 . 5 层特征 . 8 2 井田境界和储量 . 12 . 12 . 12 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 . 17 . 17 . 18 . 18 4 井田开拓 . 20 . 20 . 32 5 准备方式 . 44 . 44 . 46 . 51 6 采煤方法 . 53 . 53 . 67 7 井下运输 . 69 . 69 区运输设备选择 . 71 . 72 2 8 矿井提升 . 75 . 75 . 75 9 矿井通风 . 77 . 77 . 93 . 98 . 102 . 109 10 矿井基本技术经济指标 . 111 参考文献： . 113 致 谢 . 114 3 1 矿区概述及井田 地质特征 通位置 新驿矿井位于山东省西南部的兖州市境内，东南距兖州市 19北距汶上县城 20 区内交通方便。兖 (州 )新 (乡 )铁路从井田南侧穿过，西到荷泽与京九铁路相连，至新乡与京广铁路相接，东至兖州与京沪线和兖 (州 )石 (臼所 )铁路连通。兖 州汶上公路自井田东北穿过，井田内乡村级公路四通八达。详见交通位置图 (图 1 济南郑州徐州邯郸开封商丘兖州济宁泰安至北京 至北京 至北京至广州 至九龙 至上海至焦作至西安至连云港至石臼港至青岛501 交通位置图 井田内地势平坦，地面标高在 势北高南低，地形坡度 。区内 为农田 ，农业发达，主要农作物为小麦、玉米和棉花。 4 本区为温带半湿润季风区，属海洋与大陆间过渡性气候，四季分明。年平均气温 ，月平均最高气温 ，日最高气温 ；月平均最低气温 ，日最低气温 ，年平均降雨量 最大降雨量 1186最大降雨量 雨多集中在 7、 8月份，春季雨量少；年平均蒸发量 、夏季多东及东南风，冬季多北及西北风，平均风速 s， 最大风力 8级 。历年最大积雪厚度 大冻土厚度 本矿井工业场地地震烈度，按山东省建委鲁建设发 1997243号文山 东省各县（市、区）地震烈度表为 7度。 区开发及工农业生产概况 本井田位于兖州市西北约 19部为兖州矿区，西南部有近年建成投产的葛亭煤矿 (60万 t/a)， 运河煤矿 (150万 t/a)、唐阳煤矿 (60万 t/a)。临沂 矿业集团 建成投产的古城煤矿 (90万 t/a)位于兖州城区的东北。上述矿井在建设、生产、管理等方面积累了丰富的经验，为本井田的开发建设奠定了坚实的基础。 本矿井所在的宁阳汶上煤田为冲积平原，土地肥沃，农作物主要以小麦、玉米为主。 矿井建设所需主要建筑材料，除钢材、木材及部分水泥需外地采购外，其余的砖、瓦、沙石等建筑材料，均可由当地供应。 位于本井田北部的新驿镇附近有新驿 35井田南部颜店镇附近拟建颜店 110 井田内地下水系可以作为矿井供水水源，可供矿井选择水源有第四系冲积层砂层水和奥灰水，供水水源可靠。 结合邻近生产矿井取水情况，井田内的第四系砂层含水丰富，水质较好，初步确定第四系上组砂砾层水作为该矿井的供水水源。 井田内地表水系为河流，主要是 氵 光 氵 府河 ，其次是杨家湾和黄狼沟。由于第四纪中组粘土类隔水层发育良好，因此，各基岩含水层与地表水、大气降水无直接水力联系。 本矿井工业广场地势北高南底，原地形标高 史上曾受过洪水内涝威胁， 57年、 60年、 63年雨量较大， 1964年该区 遭受历史 5 上最大的暴雨袭击，黄浪沟普遍漫益。经过实地调查，当时地面上水 值与水利局计载的数据相符，据此推算最高水位 1964年洪水按 1703年以来第三位洪水考虑，水利部门推算其重现期已接近百年一遇。设计将 矿井井口及主要建筑物室内地坪标高为 他建筑物及场地一般均在 确保矿井安全。 田 地质特征 井田内地势平坦，地面标高在 势北高南低，地形坡度 。 新驿井田范围 67 区各勘查阶段共施工 51个钻孔，其中精查孔 18个。在构造较复杂，煤层较稳定至不稳定的地质条件下，共施工精查二维数字地震测线 理点 6205个；初期采区三维地震 2.7 理点 3091个，并进行了相应的测井、测量以及采样测试等工作。基本完成了精查地质任务。 井田内地质构造形态已查明，主要断层已查明或基本查明，煤层对比清楚可靠，对煤层特征、煤质、开采条件均已查明，水文地质条件基本查明。总之，所提精查地质报告能够作为设计的编制依据。 煤地层 本区的含煤地层自下而上依次为石炭系的本溪组、太原组和二叠系下统的山西组，含煤 25层，可采或局部可采 5层，赋存于太原组和山西组地层中，现分述如下： 厚 均 本区主要含煤地层。主要由浅灰、灰白色中、细粒砂岩及灰黑色粉砂岩、泥岩和煤层组成，砂岩含量较高。 上部以泥岩、粉砂岩为主，夹薄层砂岩。中下部以砂岩为主，夹泥岩、粉砂岩薄层，砂岩含量较高，砂岩中见有粉砂岩泥岩包裹体和煤线。斜层理发育，含海绿石。 底部泥质含量增多，常为 细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩，且细砂岩中见有粉砂岩泥岩包裹体。波状及浑浊状层理发育，见底栖动物通道，为一良好标志层，与下伏太原组顶部的黑色海相泥岩、泥质粉砂岩为连续沉积。 6 本组内 3号 煤层厚度大，储量丰富，为本区主采煤层。 本区为从海陆交互相向陆相发展的过渡相沉积，与下伏太原组为整合接触。 全井田普遍发育，厚 均 本井田主要含煤地层之一。由灰灰黑色粉砂岩、泥岩、浅灰色中、细砂岩、石灰岩及煤层组成。含石灰岩 12层，其中三、十下灰厚度大且稳 定；五、七、八灰较稳定，其它石灰岩局部发育，有相变现象。含煤 20层，其中16、 17煤层为较稳定煤层，全区大部分可采； 15上煤层为局部可采煤层。本组地层为典型的海陆交互相沉积，岩相旋回明显，粒度韵律清楚，主采煤层、标志层层位稳定，易于对比。以十二灰顶界为本组底界并与下伏地层呈整合接触。 本组石灰岩与黑色海相泥岩富含蜓、牙形刺、腕足以及瓣鳃、腹足、菊石、珊瑚、棘皮动物，有孔虫等化石，以蜓类化石最为丰富，并以蜓类、牙形刺化石组合不同而成为太原组石灰岩与本溪组石灰岩之主要区别。本组植物化石主要是孵脉羊齿和椭园楔叶， 同时有较多星轮叶化石。 厚度 均厚度 要由紫红色、灰绿色泥岩，粉砂岩和薄层石灰岩组成，偶见 19煤层。 含石灰岩四层 (十二、十三、十四、十五灰 )。底部常为一层灰紫、紫红等杂色铝铁质泥岩 (山西式铁矿层 )，与下伏中、下奥陶统为假整合接触。 本组地层为以海相为主的海陆交互相沉积。本组产较丰富的蜓科及牙形刺海相动物化石。 本井田总体为一向斜构造，即半坡店向斜，南部以长沟支五断层为界，北半部 3号煤层最大埋深 800m，地 层倾角 15左右。 本井田内主要有北东向、北西向和近南北向三组正断层，该区自南向北分别被长沟断层及其支断层、郓城支断层等几条北东向北倾断层切割成阶梯状断块。 井田内次一级褶曲不发育，全区以半坡店向斜为主，向斜轴由南北转北东，延展长约 10 7 区内断裂构造在北部比较发育，共解释断层 53条，孤立断点 9个 P m ）（ m ）物性分段柱状平均值两极值平均值两极值名称厚度间 距组统系界煤 层 及 标 志 层地 层 系 统 5 0 01233 下2一56三全 井 田 普 遍 发 育 ， 厚 1 5 7 . 8 0 m 1 7 8 . 4 5 m ， 平 均 1 7 0 . 3 0 m ， 为 本 井 田 主 要 含 煤 地 层 之 一 。 由 灰 灰 黑色粉砂岩、泥岩、浅灰色中、细砂岩、石灰岩及煤组成，含石灰岩1 2 层，其中三、十下灰厚度大且稳定；五、七、八灰较稳定，其他石灰岩局部发育，有相变现象。含煤1 9 层，其中1 6 、1 7 煤层为较稳定煤层，全区大部分可采；1 5 上 煤层为部分可采煤层。本组地层为典型的海陆交互相沉积，岩相旋回明显，粒度韵律清楚，主采煤层、标志层层位稳定，易于对比。以十二灰顶界为本组底界并与下伏地层呈整合接触。普、精查阶段通过对三灰进行的3 次抽水试验，钻孔单位涌水量 0 . 0 1 0 8 0 . 1 9 3 3 l / s . m ， 富 水 性 弱 中 等 ， 矿 化 度 0 . 4 4 6 1 0 . 5 4 9 g / l ， 水 质 属 H C O 3 - N a H C O 3 a . C a 型 水 。太 原 组 （ C 3 ）11石 炭 系 （ C ）物 性 特 征 ： 本 组 地 层 各 种 参 数 曲 线 幅 值 变 化 较 大 ， 以 中 高 电 阻 率 的 砂 岩 和 高 阻 煤 层 构 成 主 体 ，上部有低阻泥岩，以3 煤层视电阻率、伽玛伽玛曲线幅值最高，自然伽玛幅值最低，中子含氢指数最大，岩石强度最低（无烟煤、天然焦的视电阻率、中子含氢指数依次降低，视密度、声速依次升高）。本井田3 煤层出现分叉合并现象，3 煤层之间多为中高阻砂岩， 对 于 3 煤 层 随 分 叉 间 距 的 增 大 ， 煤 层 间 岩 性 由 低 阻 泥 岩 过 渡 为 中 高 阻砂岩。P 1 界 面 到 3 煤 层 底 板 为 海 退 沉 积 模 式 ， 曲 线 呈 倒 粒 序 形 态 反 映 ， 有 时 3 煤 层 底 部 砂 岩 切 割下伏太原组地层，使P 1 界 面 下 降 ， 测 井 曲 线 呈 河 道 砂 岩 的 桶 状 反 映 。 煤 层 结 构 单 一 、 地 层 层理，裂隙等构造有明显显示。 产 丰 富 的 植 物 化 石 及 孢 粉 化 石 ， 主 要 有 ：本 区 为 从 海 陆 交 互 相 向 陆 相 发 展 的 过 渡 相 沉 积 ， 与 下 伏 太 原 组 为 整 合 接 触 。1下 统 山 西 组 （ P 1 ）厚 3 4 . 0 0 9 8 . 6 0 m ， 平 均 7 7 . 5 2 m ， 是 本 区 主 要 含 煤 地 层 ， 主 要 由 浅 灰 、 灰 白 色 中 、 细 粒 砂 岩 及黑色粉砂岩、泥岩和煤层组成，砂岩含量较高。在3 煤层顶底板有岩浆岩侵入，岩性为闪长岩，对区内煤层有变质作用，形成天然焦，面积较小，只在井田的西北角。上 部 以 泥 岩 、 粉 砂 岩 为 主 ， 夹 薄 层 砂 岩 。 中 下 部 以 砂 岩 为 主 ， 夹 泥 岩 、 粉 砂 岩 薄 层 ， 砂 岩 含 量较高。斜层理发育，含海绿石。底 部 泥 质 含 量 增 多 ， 常 为 细 砂 岩 、 粉 砂 岩 、 砂 质 泥 岩 ， 且 细 砂 岩 中 见 有 粉 砂 岩 泥 岩 包 裹 体 。 波状及浑浊状层理发育，见底栖动物通道，为一良好标志，与下伏太原组顶部的黑色海相泥岩、泥质粉砂岩为连续沉积。3 煤顶、底板砂岩抽水试验，水位标高2 7 . 6 4 3 2 . 6 1 m ，单位涌水量0 . 0 0 33 0 6 0 . 0 4 4 l / s . m ， 富 水 性 弱 ， 矿 化 度 0 . 2 9 4 2 0 . 5 7 3 7 g / l ， 水 质 属 H C O 3 - N a H C O 3 ，为开采煤层的直接充水含水层。本 组 3 号 煤 层 厚 度 大 ， 储 量 丰 富 ， 为 本 区 主 要 煤 层 。岩性、物性及水文特征描述古生界图 1 地质综合柱状图 8 在本井田西部有一中性岩浆岩侵入体，侵入层位以顺 3煤层侵入为主，因而对 3煤层影响较大，使 3号煤层被吞蚀或变成天然焦，降低了煤的经济价值。 文地质 特征 井田内含水层自上而下依次为第四系砂、砾层，山西组 3号 煤层顶、底板砂岩，太原组三灰、十下灰及中奥陶统石灰岩，其中 3号 煤层顶、底板砂岩、太原组十下灰分别为开采上组煤与下组煤的直接充水含水层，奥灰为开采下组煤的底鼓充水含水层。 开采 3号 煤层的直接充水含水层为 3号 煤层顶、底板砂岩，富水性弱，在其露头附近， 3号 煤层冒裂高度可达第四系下组砂砾层含水层，其富水性弱中等。因此本井田 3上煤层的水文地质类型为裂隙类简单型，在开采 15上煤层的直接充水含水层为七九灰间 的薄层灰岩及砂岩，开采 16、17煤层的直接充水含水层为十下灰及十一灰，据简易水文观测资料漏水点均较少，在长沟断层及其支断层与奥灰形成对口，且奥灰与 17煤平均间距仅 精查阶段仅有 2孔揭露下组煤，十下灰亦未进行抽水试验，故下组煤的水文地质类型有待进一步勘探查明。 精查地质报告采用大井法， 矿井设计 初期开采 3号 煤层时正常涌水量 195m3/h。考虑井下消防洒水、防尘用水、煤层注水、防火灌浆等因素，确定矿井正常涌水量按 250 m3/现 在 正常矿井涌水量为480m3/h. 层特征 风化带 新驿井田处于汶泗向斜南翼。区域主要褶皱方向为北东向北东东向。井田总体为一向斜构造，即半边店向斜，以长沟支五断层为界， 3号 煤层最大埋深 750m，地层倾角 平均 15左右。 3煤层：东起煤层露头及 至煤层露头及探矿权登记边界，南起长沟断层及探矿权登记边界，北至探矿权登记边界， 3煤层面积 9 15上煤层：东起煤层 至煤层露头及探矿权登记边界，南起长沟支一断层及 至探矿权登记边界， 16煤层：东起煤层露头及探矿权登记边界，西至煤层露头及探矿权登记边界，南起长沟断层及探矿权登记边界，北至探矿权登记边界，面积 17煤层：东起煤层露头及探矿权登记边界，西至煤层露头及探矿权登记边界，南起长沟断层及探矿权登记边界，北至探矿权登记边界，面积 根据本区煤质化验和岩芯观察资料，并参照邻区资料，统一划定自基岩顶向下垂深 20钻孔揭露资料者以实际资料为准。 勘探区内 3号 煤层底板标高在 浅部位于东南角煤层露头部位，最深部位于勘探区西北角向斜轴部。 井田西北部有一中性岩浆岩侵入体，侵入于山西组地层中，对 3煤层及煤质有不同程度的影响。 井田内的岩浆岩侵蚀区皆位于井田北翼。在北翼西南部 ,岩浆岩顺 3煤层侵入。根据区内 3个实际揭露岩浆岩钻孔及三维地震资料，共圈定岩浆岩侵蚀区焦煤面积 由于岩浆的侵蚀，使 3号 煤层变成天然焦，降低了煤的经济价值，由于岩浆岩的接触变质、同化混染作用使煤的物理、化学性质发生变化，灰分增高，挥发分降低，有害成份增加。因此，由于岩浆岩的 侵蚀，使煤层稳定性降低，煤质变差，储量减少，可采性变差。 本区含煤地层为下二迭统山西组和上石炭统太原组，平均总厚248m。共含煤 25 层，其中山西组含煤 5 层，太原组含煤 20 层，平均总厚 煤系数 大部和局部可采煤层 5 层，平均总厚 煤层总厚的 其中 3 煤层平均厚 是本区的主采煤层。 层 位于山西组中上部，煤层 均 距 三灰 10 均 厚度变异系数为 一般不含夹石，部分孔中见 1 层夹石，岩性为泥岩、炭质泥岩或粉砂岩。顶板主要为泥岩、粉砂岩，少数为中、细砂岩，个别孔见炭质泥岩、泥岩伪顶。底板主要为泥岩、粉砂岩，少数为细砂岩。汶 137、汶 7 12孔不可采，可采面积 冲刷区外全区可采 ,为井田主要可采煤层，属较稳定煤层。 表 1 可 采 煤 层 特 征 表 煤层 位于太原组下部，九灰为直接顶板，下距十 下 灰平均 层厚度 均 度变异系数为 结构简单，一般不含夹石，部分钻孔含 1 层夹石。直接顶板九灰厚度为 上为泥岩、粉砂岩。底板为细砂岩、粉砂岩、泥岩。可采面积 采范围内平均厚度 井田主要可采煤层之一，属不稳定煤层。 层 位于太原组下部，十下灰为其直接顶板，下距 17 煤层 层名称 煤层 夹石 全区厚度(m) 最 小最大 平均 (点数 ) 结构 稳定 性 可采 性 间距 (m) 最小最大 平均 (点数 ) 层数 主要岩石 3 0) 简单 较稳 定 大部 可采 0) 01 泥岩 炭质泥岩粉砂岩 15上 3) 简单 不稳 定 大部 可采 ) 01 泥岩 1) 16 5) 较简单 较稳定 全区 可采 0质泥岩泥岩 粉砂岩 4) 17 5) 简单 较稳 定 大部 可采 0岩 炭质泥岩 11 平均 层厚度 均 一般含一层夹石，夹石岩性多为炭质砂岩、泥岩，少数为粉砂岩、细砂岩。顶板主要为石灰岩，少数有泥岩伪顶。底板主要为泥岩，少数为粉砂岩、细砂岩、中砂岩。全区可采，可采面积 采范围内平均厚度 井田主要可采煤层之一，属较稳定煤层。 层 位于太原组下部，下距太 原组底界 均 层厚度 均 度变异系数为 部分含一层夹石，夹石岩性多为泥岩、炭质泥岩。顶板主要为石灰岩、粉砂岩、泥岩。底板主要为泥岩，部分为粉砂岩。全区仅汶 7 号孔不可采，其余均可采，可采面积 采范围内平均厚度 井田主要可采煤层之一，属较稳定煤层。 本井田各煤层以气煤为主，西北部汶 8、 651孔因受岩浆岩侵入的影响， 3煤层变为天然焦，在此两孔周围煤的变质程度会加深，局部会出现贫煤、无 烟煤或天然焦。 3煤层为低中灰、低硫、高发热量、高熔难熔灰分、低磷。 15上、16、 17煤层属低中灰、高硫、低磷、高发热量、低高熔灰分。各煤层为高油煤，具有良好的结焦性能，成焦率高。 。 (1)3 煤层： 顶板以泥岩为主，厚 为粉砂岩，厚 见泥岩伪顶，厚 板以泥岩、砂质泥岩为主，厚 部为粉砂岩，厚 顶、底板岩石力学性质为： 泥岩强度指数 20 35砂 岩抗压强度为 度指数为30 45砂岩强度指数为 35 40 (2)15 上 煤层： 顶板以石灰岩 (九 )为主，底板以泥岩、粉砂岩为主。泥岩、砂质泥岩强度指数为 22 48砂岩强度指数为 36 50灰岩 (九 )强度指数为 60 90 (3)16煤层： 顶板为石灰岩 (十 下 )，底板以泥岩为主。其顶、底板岩石力学性质为：石灰岩抗压强度为 度指数为 68 100岩抗压强度为 度指数为 23 32 (4)17煤层： 顶板以石灰岩 (十一 )为主，次为泥岩、粉砂岩。底板以泥 12 岩、砂质泥岩为主。其顶、底板岩石力学性质为：石灰岩强度指数 5080岩强度指数 26 31质泥岩与粉砂岩强度指数 4148 根据上述煤层顶、底板特征，结合邻近生产矿井实际资料，本井田勘探（精查）地质报告认为： 3 煤层顶板为不稳定稳定，底板为不稳定较稳定； 15 上 煤层顶板为较稳定顶板，底板为不稳定较稳定； 16 煤层顶板为稳定顶板，底板为不稳定较稳定； 17 煤层顶板为较稳定稳定，底板为不稳定较稳定。 尘及煤的自燃 本井田各煤层瓦 斯 (量和成分最高分别为 g二氧化碳 (高含量为 g燃。根据钻孔测得的瓦斯含量和临区井田资料对比分析，该区瓦斯含量低，应属低瓦斯矿井。 各煤层均有煤尘爆炸危险性。 各煤层原样着火温度变化在 312 358 之间，还原样与氧化样着火点之差为 6 14 ，煤的自燃倾向性等级为不自燃。然而下组煤黄铁矿结核含量较高，在潮湿状态易氧化并放出热量，易自然发火。 本区平均地温梯度 ，属地温正常区。 3上 煤层处于正常地温区， 16、 17煤层除北部小局部范围内一级高温区外处于正常地温区。 2 井田境界和储量 田境界 田境界 根据新驿井田勘探精查地质报告，其自然范围为：井田东、西部边界以 17 煤层露头为界，北以新嘉驿断层和郓城支断层为界，南部以长沟断层为界。 井田东西长 3 北宽 积约 新驿煤矿于 2008 年办理了新的采矿许可证，把原来的北部扩大区纳入证内开采范围。 所以开采上限和下部边界有扩大的可能性。 井工业储量 质勘探简介 新驿井田于 1958 年发现，其勘探 阶段划分为： 1958 1996 年为找煤阶段； 1999 2000 年为普查阶段； 2000 2001 年为精查阶段。在勘探 13 过程中采用地震、钻探、测井等各种勘探手段，取得了较好的效果。 1958 年原华东煤田地质 123 队在本区找煤曾施工 6 个孔，1960 年 122 队施工 13 个孔，工程量 1966 年华东二队施工汶 37、汶 53 号孔，工程量 1977 年山东煤田地质局第二勘探队施工 5 个孔，工程量 1996 年该局第三勘探队施工汶 102 号孔，工程量 时期共施工钻孔 27 个， 11 个孔进行了测井，实测 2001 年山东煤炭地质局在普查基础上又施工精查钻孔 19 个，工程量 10000m。 山东煤田地质局物测队于 1996 年在本区施工概查地震测线 6 条，测线长度 理点 1248 个。 1999 年在本区施工普查地震测线 23条，测线长度 理点 4296 个。 2001 年山东煤炭地质工程勘察研究院在原首采区首采面进行了二维地震勘探和三维地震勘探，二维地震测线长 理点 11749 个，三维地震勘探面积 理点 3091 个。 源储量估算工业指标 本次煤炭资源储量核实沿用原精查报告的工业指标，依据煤、泥炭地质勘查规范 ( 0215煤层的最低可采厚度为 煤灰份不大于 40。 矿井地质储量 :s h （ 2 式中 S煤层的面积， h煤层 平均厚度， m； r煤的容重，取 a煤层平均倾角 所以矿井的工业资源储量为 t 14 6 7 . 0 2 0 47 5 . 0. . 0=090m55 70 2 5 优4 2 . 0 2 8 断薄85m60 75 0 7 优. .+ + + + + + 井田赋存状况图 井工业资源 /储量 矿井工业资源 /储量按式（ 2算： （ 2 式中 矿井工业资源 /储量； 探明的资源量中经济的基础储量； 控制的资源量中经济的基础储量； 探明的资源量中边际经济的基础储量； 控制的资源量中边际经济的基础储量； 推断的资源量； k可信度系数，取 质构造简单、煤层赋存稳定取 质构造复杂、煤层赋存不稳定取 根据钻孔布置，在矿井地质资源量中， 60%是探明的， 30%是控制的，10% 是推断的。 根据煤层厚度和煤质，在探明的和控制的资源量中， 70%的是经济的基础储量， 30%的是边际经济的基础储量。 60% 70% = t 15 30% 70% = t 60% 30% = t 30% 30% = t 由于地质条件简单， k 取值 333 k = 10% k = t 即： t 井设计资源 /储量 矿井设计资源 /储量按式（ 2算： ( - （ 2 式中 矿井设计资源 /储量； 断层煤柱 田边界煤柱 面建筑物煤柱等永久煤柱损失量之和； 断层煤柱损失量 计算： h =（ t 式中 S表示断层边界煤柱面积， 接在平面图上量取得； 井田边界煤柱损失 量 计算： =50= t 式中 B表示井田边界煤柱宽度， m，本设计留设 50m； L表示井田边界煤柱周长， m，在平面图上量取 ； 矿井设计资源 /储量按式（ 2算： t 井设计可采储量 矿井设计可采储量按式（ 2算： C （ 2 式中 矿井设计资源 /储量； 工业场地 要大巷煤柱损失量之和 C采区采出率，厚煤层不小于 75%，中厚煤层不小于 80%，薄煤层不小 于 85%。 16 （ 1）工业广场煤柱损失量 计算： 表 2 工业场地占地面积指标明细表 本矿井为年产 大型矿井，工业场地的面积为 顷，由于长方形便于布置地面建筑，所以初步设定工业广场为长方形，既长方形长边为 450m，短边为 300m。 根据建筑物，水体，铁路及主要井巷煤柱与压煤开采规程第 72条：工业广场围护宽度为 15m。 查地质资料：本地区表土移动角 45，岩层移动角为 75，上山移动角 75，下山移动角 65。用作图法求出工业广场保护煤柱量。 (如图 2 工业广场占地面积 S=135000选取长为 450m, 宽为 5m 的围 护带宽度。所以，实际的工业广场面积为：S = 480330 =158400边垂直走向布置 ,长边沿倾向布置。 根据垂直刨面法设计保护煤柱的尺寸为：由画图得保护煤柱为一断面为梯形的四棱体梯形短边长： 1255m；梯形长边长： 1349m。 地面工业广场煤柱损失量的计算： t （ 2）主要大巷保护煤柱 算： 中 m,本设计主要大巷保护煤柱为 30m。 平面图上量取，其中有和工业广场保护煤柱、边界保护煤柱重合的地方，所以只量取不重合的。 主要大巷保护煤柱 304411 t 矿井设计可采储量按式（ 2算： 井型（万吨 /年） 占地面积指标（公顷 /10 万吨） 240 及以上 20 180 5 90 30 17 C =( t 图 2 工业广场煤柱留设图 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 井 工作制度 根据煤炭工业矿井设计规范，矿井设计年工作日按 330d 计算。每天三班工作，其中二个半班生产，半班检修，每天净提升时间为 14h。 定依据 煤炭工业矿井设计规范第 规定：矿井设计生产能力应根 18 K AZ k采条件、技术装备、经济效益及国家对煤炭的需求等因素，经多方案比较或系统优化确定。 矿区规模可依据以下条件确定 : 田地质条件简单，储量丰富，应加大矿区规模，建设大型矿井。煤田地质条件复杂，储量有限，则不能将矿区规模定得太大； 括矿区所处地理位置 ，交通，用户，供电，供水，建筑材料及劳动力来源等。条件好者，应加大开发强度和矿区规模，否则应缩规模； 国家煤炭需求量的预测是确定矿区规模的一个重要依； 资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模，反之则缩小规模。 井生产能力 在本矿井可行性研究报告中，a。 井服务年限 本井田被三条大的断层切割，构造比较复杂，从三维勘探区的地质资料分析，三维勘探区以外区域的小断层将会增加，这些断层都会对开采造成一定的 影响。根据本井田地质构造较复杂、开采条件较差的实际情况，储量备用系数取 矿井服务年限的计算公式为： 式中 T矿井的服务年限， a； 矿井的可采储量，万 t； K矿井储量备用系数，取 K= A矿井设计生产能力，万 t/a 则，矿井的服务年限为： T=0型 校核 按矿井的实际煤层开采能力 ,辅助生产能力 ,储量条件及安全条件因素对井型井型校核。 （ 3 19 井田内 3 号煤层平均 m，赋存稳定，厚度变化不大。根据现代化矿井 “一矿一井一面 ”的发展模式，可以布置一个大采高工作面保产。 本矿井为大型矿井，开拓方式为立井开拓，主井提升容器为两对 14吨底卸式提升箕斗，提升能力可以达到设计井型的要求，工作面生产原煤一律用胶带输送机运到采区煤仓，运输能力很大，自动化程度很高，原煤外运不成问题。辅助运输采用罐笼，同时本设计的井底车场调车方便， 通过能力大，满足矸石、材料及人员的调动要求。所以辅助生产环节完全能够满足设计生产能力的要求。大巷辅助运输采用矿车运输，运输能力大，调度方便灵活。 矿井有煤尘爆炸危险性，但瓦斯涌出量小，属低瓦斯矿井。矿区采用压入式通风，设一条回风大巷，可以满足通风要求。 4. 矿井的设计生产能力与整个矿井的工业储量相适应，保证有足够的服务年限，满足煤炭工业矿井设计规范要求，见表 3 表 3 我国各类井型的矿井和第一水平设计服务年限 矿井设 计生产 能力（万 t/a） 矿井设计服务 年限（ a） 第一开采水平服务年限（ a） 煤层倾角 45 600 及以上 80 40 - - 300500 70 35 - - 120240 60 30 25 20 4590 50 25 20 15 930 各省自定 20 4 井田开拓 田开拓的基本问题 井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。这些用于 开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其互相联系和配合称为开拓方式。合理的开拓方式，需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。 井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究。 确定井筒的形式、数量和配置，合理选择井筒及工业场地的位置； 合理确定开采水平的数目和位置； 布置大巷及井底车场； 确定矿井开采程序，做好开采水平的接替； 进行矿井开拓延伸、深部开拓及技术改造； 合理确定矿井通风、运输及供电系统。 确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比 较后才能确定合理的方案。在解决开拓问题时，应遵循下列原则： (1)贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤高产高效创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。 (2)合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。 (3)合理开发国家资源，减少煤炭损失。 (4)必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。 (5)要适应当前国家的技术 水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综掘机械化、自动化创造条件。 (6)根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合开采。 定井筒形式、数目、位置及坐标 21 (1)井筒形式的确定 井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。 平硐开拓受地形埋藏条件的限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业广场和引进铁路，上山部分储量大致能满足同类型井型水平服务年限要求。 斜井开拓与立井开拓相 比：井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快，井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，井筒延伸施工方便，对生产干扰少，不易受井底板含水层的威胁；主提升胶带机有相当大的提升能力，可满足特大型矿井主提