采矿工程毕业设计（论文）-大雁矿业集团二矿1.2Mta新井设计【全套图纸】.doc

摘 要本设计新井为大雁二矿，年设计生产能力为1.2Mt/a，服务年限55.8a，井田内共4层煤，均可采，平均煤厚4m,，井田平均走向长2.3km，平均倾斜长2.9km，煤层平均倾角18，属缓倾斜煤层。该设计矿井采用双斜井开拓，由于井田走向长度小，无运输大巷，划分为两个水平，三个阶段，六个采区，一水平上下开采，二水平上山开采，上三层煤集中布置上山，第四层煤单独布置上山。首采区一个，达产工作面一个，用走向长壁采煤法开采，年工作日330 d，采用“四六”式工作制，工作面长为200m，日进度为3.6m，日割6刀。主井采用胶带输送机运输，副井采用绞车提升。关键词 斜井开拓 长壁后退式开采 煤矿开采全套图纸，加1538993706AbstractThe design of the new wells to the cause of second mine, designed production capacity of 1.2 Mt / a, service life of 55.8 years. Mine were within four layers of coal, can be adopted, the average coal thickness after 4 m, and an average of mine to 2300 m long, tilt average 2,900 m long, coal average 18 angle, is a gently inclined seam. The design of double-Incline mine exploration, due to the length of a small coal mine, the layout of the central zone, no transport roadway, divided into two, three phase, six mining area, a next level of exploitation, two levels uphill mining, Coal concentrate on the three-tier layout of the mountains, the fourth layer of coal separate layout uphill. First District 1, the production of a face, to use long wall mining exploitation, 330 days, the adoption of the four, 6 - work system, Face to 200 m long, the progress of Japan 3.6 m, six days cutting knife. Using the main shaft belt conveyor transport, belonging to use Hoist. Keywords slope development the longwall retreating working cole-mining目 录摘 要IAbstractII绪 论VII第1章 井田概况及地质特征11.1 井田概况11.1.1 井田位置及范围11.1.2 交通位置11.1.3 地形地势11.1.4 气候21.1.5 河流21.1.6 井田内及邻区状况21.2 地质特征21.2.1 矿区范围内的地层情况21.2.2 井田范围内和附近的主要地质构造31.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征31.2.4 岩石性质 厚度特征41.2.5 井田内的水文地质情况51.2.6 沼气、煤尘及煤的自燃性61.2.7 煤质 牌号及用途61.3 勘探程度及可靠性6第2章 井田境界 储量 服务年限72.1 井田境界72.1.1 井田周边情况72.1.2 井田境界确定的依据72.1.3 井田未来发展情况72.2 井田储量72.2.1 井田储量的计算72.2.2 保安煤柱72.2.3 储量计算方法82.2.4 储量计算的评价82.3 矿井工业制度 生产能力 服务年限92.3.1 矿井工作制度92.3.2 矿井生产能力的确定92.3.3 服务年限9第3章 井田开拓113.1 概述113.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述113.1.2 影响本设计矿井开拓方式的原因及其具体情况113.2 矿井开拓方案的选择113.2.1 井筒形式和井筒位置123.2.2 开采水平的数目及标高143.2.3 开拓巷道的布置153.3 选定开拓方案的系统描述163.3.1 井筒形式和数目163.3.2 井筒位置及坐标173.3.3. 水平数目及高度173.3.4 开拓巷道的布置173.3.5 井底车场的形式和选择173.3.6 煤层群的联系183.3.7 采区划分183.4 井筒布置和施工193.4.1 井筒穿过的岩层性质及井筒支护193.4.2 井筒布置及装备193.4.3 井筒延深意见203.5 井底车场及硐室213.5.1 井底车场形式的确定及论证213.5.2 井底车场的布置 储车线路 行车线路布置长度223.5.3 井底车场的硐室243.6 开采顺序243.6.1 沿井田走向的开采顺序243.6.2 沿煤层垂直方向的开采顺序243.6.3 采区接续计划25第4章 采区巷道布置及采区生产系统284.1 概述284.1.1 设计采区的位置,边界,范围,采区煤柱284.1.2 采区地质和煤质情况284.1.3 采区生产能力 储量及服务年限284.2 采区巷道布置284.2.1 区段划分284.2.2 采区上山布置294.2.3 煤仓形式，容量及支护294.2.4 采区硐室简介304.2.5 回采工作面的接续304.3 采区准备304.3.1 采区巷道的准备顺序304.3.2 主要巷道断面示意图及支护方式30第5章 采煤工艺335.1 采煤方法的选择335.1.1 采煤方法选择的制约因素335.1.2 采煤方法选择335.2 回采工艺335.2.1 选择和决定回采工作面的工艺过程及使用的机械设备335.2.2 选择采面循环方式和劳动组织形式35第6章 井下运输和矿井提升366.1 矿井井下输366.1.1 运输方式和运输系统的确定366.1.2 设备的选型及数量366.2 矿井提升系统37第7章 矿井通风与安全397.1 矿井通风系统的确定397.1.1 概述397.1.2 主扇工作方式的确定407.2 风量计算与风量分配407.2.1 风量计算407.2.2 风量分配437.2.3 风量的调节方法与措施447.2.4 风速的验算447.3 矿井通风阻力计算457.3.1 确定全矿最大通风阻力和最小通风阻力457.3.2 矿井等孔的计算467.4 通风设备的选择477.4.1 主扇的选择计算:477.4.2 电动机的选择487.4.3 反风措施487.5 矿井安全生产措施487.5.1 预防瓦斯及煤尘爆炸487.5.2 火灾与水患的预防487.5.3 其他事故的预防497.5.4 避灾路线及自救49第8章 矿井排水508.1 概述508.1.1 矿井水来源及涌水量508.1.2 对排水设备的要求518.2 矿井主要排水设备528.2.1 排水方式与排水系统简介528.2.2 主排水设备及管路的选择计算53第9章 技术经济指标55总 结57致 谢58参 考 文 献59附 录 60附 录 65绪 论通过四年的学习，我掌握了很多专业知识，为了能更好的巩固和运用这些知识，我做内蒙古自治区大雁二矿的新井设计，而且我在毕业实习中也收集到了很多资料。本设计主要是关于新矿井的建设，其中包括开拓方式、采煤工艺、支护方式、设备选型以及矿井的各个系统。本设计包括通风安全方面、采煤工艺方面、岩石力学方面以及CAD制图方面的知识。采矿方面的知识更新很慢，本设计采用了一种创新模式，这是一个新的方案，主要是针对走向断的缓倾斜煤层，利用井筒做上山不布置中央采区，因此，可以节省很多开采费用，也更利于矿井的生产和管理。本设计主要是通过绘制矿井的各种图纸来，来进行矿井的优化设计，这其中文字部分包括大量的方案比较，以便是设计更加合理。在设计时，需要对矿井的地质情况、煤层的受力等情况进行分析，这样才能使建成的矿井更加与实际相符。我希望通过做本次毕业设计，我能够学到更多的采矿专业知识，巩固我所学过的各种知识，并且能够很好的运用他们，从而也为我以后的工作打下良好的基础50第1章 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1 井田位置及范围大雁二矿位于大雁矿区的东北部地理坐标为东经12030121203427，北纬：491357491543。矿区东西走向长2.3km，南北倾向2.9km，全区面积6.77km2。本报告的范围为：东起第1勘探线，西至第9勘探线，南至F19断层，北至F17断层，西至F18断层，北到煤层露头边界。1.1.2 交通位置 大雁矿区位于大兴安岭西麓的海拉尔河中游，隶属于内蒙古自治区呼伦贝尔鄂温克族管辖。矿区交通便利，国防公路301线在矿区北部通过，滨洲线铁路在矿区中部穿过，交通图见1-1。图 1-1 大雁矿区交通位置图。1.1.3 地形地势大雁二矿区位于大兴安岭西北坡，总体地势为东南高西北低，海拨标高在640-690m之间，地表植被以草本植物为主，有部分森林，矿区北部及南部有水系和沼泽。二矿井田内地形比较简单，其地势为东南高而西北低，海拨标高在630-680m之间。1.1.4 气候本区属亚寒带大陆性气候，冬季漫长而寒冷，春季干燥风大，夏季湿润短促，秋季气温骤降，年平均降水量为3452mm，年平均蒸发量为1314.7mm，年平均气温为-3.1C,最低气温为-46.7C ，最高气温为+36.5C ，降雪期为每年9月到翌年的5月中旬，结冻期为每年10月至翌年4月末，冻结厚度一般在3m左右。年平均风速为2.9m/s，最大风速为23 m/s，风向多为西南，本地区地震动峰值加速度为0.05，对照地震裂度为6-7度。1.1.5 河流本区地表水系以河流为主，矿区北部有海拉尔河由东向西流。海拉尔河总体流向为由北东流向南西，河床宽为58-130m，沿河两岸牛轭湖及河漫滩广泛分布。胜利沟小溪发源于区外东南部的低山间，源头有群泉出露，总体流向为由南东流向北西，最终于扎罗木得西北端注入海拉尔河。该小溪汇集有大气降水及火山岩风化裂隙水，冬季干涸，夏季畅流，汛期水量骤增，最大流量为3.38m3/s，最小流量为0.067m3/s，沿河遍布沼泽。1.1.6 井田内及邻区状况区内以畜牧业为主，其次种植少量农作物在井田的露头部分还有一矿、三矿等隶属于大雁矿务局的国营煤矿正在生产中。 水源来自开采地下水，能够满足生产与生活需要；原材料以及生产生活用电均来自牙克石市。1.2 地质特征1.2.1 矿区范围内的地层情况二矿井田附近出露的地层有中生界白垩系大磨拐河组、伊敏组以及新生界的第四系地层。现将本区地层概况分述如下： 中生界白垩系下统(K1)：（1）大磨拐河组(K1d)和伊敏组(K1ym)：该组地层全区发育，由砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成。是一套陆相含煤地层，是本区的主要含煤地层。本地层全部被第四系地层掩盖，与下伏地层呈不整合接触。（2）第四系海拉尔组(Qh)：本组地层分布广泛，以不整合形式覆盖于各个不同时代地层之上，由未胶结的松散沉积物组成。其上部是黑色腐殖土和浅黄色风成砂，下部是粘土、亚粘土和砂砾等。地层厚度6-57m，平均30m左右。1.2.2 井田范围内和附近的主要地质构造1.大雁煤田内断层大部分是向南倾斜，与煤系地层倾向相反，造成含煤地层在平面上重复出现，沿倾斜方向呈阶梯状抬起，二矿井田属大雁煤田被F20断层抬起的北翼部分。从总体上看，二矿井田内断层较发育，构造条件属中等，断层性质均为张扭性正断层，有逢断必正的规律。经钻探与井巷揭露，本区内发育有4条大、中型断层，即F17、F18、F19、F20，F17是二矿井田的北部边界断层；F19断层是井田南部边界断层，F18断层是井田西部边界断层，F20断层是位于井田中部的大断层，断层特征见表1-1。表1-1 井田断层一览表顺序名称性质断层面走向倾角落差（m）水平断距(m)1F17正EW11 o283014016322F18正NS22o33 o902100263F19正NS30 o49 o30809424F20正NEWS27o45 o7015030501.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征本区含煤地层可划分为上下两个组，共含有4个煤层。其中伊敏组含1个煤层，大磨拐河组含3个煤层，见表1-2。表1-2 区 域 地 层 一 览 表界系统组符号厚 度（m）岩 性 变 化 情 况化石种类新生界第四系海拉尔组Qh6-57 上部为黑色腐植土和黄色风成砂，下部为粘土，亚粘和砂砾。中生界白垩系下 统伊敏组K1ym 233-850 主要为泥岩和粉砂岩，夹细、中、粗砂岩、煤层及碳质泥岩。与下部地层整合接触，为主要含煤层15。 含蕨类、银杏、铁杉等植物化石。大磨拐河组K1d200-620编号为： 16、25、34煤层。 主要含费尔干蚌，叶肢介费尔干蚌视近种，银杏及。 15 煤层：赋存稳定，煤层厚度变化于3.8-4.3m之间，平均4.2m。 16 煤层：赋存稳定，煤层厚度变化于3.4-3.8m之间，平均3.7m。 25 煤层：赋存稳定，煤层厚度变化于3.6-4.2m之间，平均4.1m。 34煤层：赋存稳定，本层在东北部和西北部与煤系基底相接，煤层厚度变化于3.7-4.1之间，平均4m。煤层结构简单，煤层均可采，见图1-2。：1.2.4 岩石性质 厚度特征图1-2 煤层柱装图表1-3 岩石主要物理力学性质指标表名称容重kg/cm3孔隙度抗压强度102 kg/cm3抗拉强度102 kg/cm3变形模量102 kg/cm3弹性模量kg/cm3砂岩2.0- 2.65- 252- 200.5-0.60.5- 81- 10砾岩2.3- 2.65- 151- 150.2-1.50.8- 82- 8页岩2.0-2.416-301- 100.2-1.01- 3.52- 8含砾砂岩2.01-2.350.11-0.43- 110.3-0.92-3.62-7本区内岩性较细，主要由泥岩、含砾砂岩中砂层及煤层组成，仅有较少的粉砂岩、细砂岩。煤层和岩层的物性差异均比较明显，各岩层的密度差别较小，岩石硬度多数为中等硬度的砂岩类。1.2.5 井田内的水文地质情况本区含水层以煤系风化裂隙带含承压水为主，风化带以下为煤系风化裂隙含水层为辅。本区第四系地层基本无水，但却是大气降水及火山岩裂隙水渗入补给煤系地层含水层的良好通道。本井田内受采掘破坏或影响的为孔（裂）隙含水层，其补给条件一般，多属于静储量含水。全矿井涌水量平均为380m3/h，最大为533.93m3/h，采掘工程会受水害的影响，但不会威胁矿井安全。综合上述四项内容，二矿水文地质条件可划分为类，即属于中等类型。1.2.6 沼气、煤尘及煤的自燃性本区煤种为褐煤，煤化程度低、燃点比较低，极易风化成粉末和碎块，煤层含水分又较高，煤炭采出后堆积在一起，因湿度较大，煤堆很容易发 热，当温度达到临界值时，就会发生煤的自燃。本区煤层自燃发火期一为711个月。1.2.7 煤质 牌号及用途本井田煤层碳的含量由上往下逐渐增高，其平均含量在8190%，有机硫的含量较低，平均在0.320.46%间，一般在0.33%左右。磷的含量很低，平均在0.00290.005%间。15、16、25、号煤层属于中灰分（23%），34号为低灰分煤层。煤的挥发分为19.733.6%，胶质层厚度平均值为8.915.3m 。净煤发热量大于8200千卡/kg。根据煤心煤样的分析结果，本区煤种弱粘结煤至瘦煤都有分布，但无肥煤出现，而以气煤及焦煤类为主；本区煤有害成分（硫、磷）含量很低，胶质层厚度大于8mm具有粘结性，所有煤层可作为炼焦用煤使用。1.3 勘探程度及可靠性对地质勘探程度的评价本井田的精查工作量是很大的，除以往工作量以外，最后一次精查区内又钻了132个孔，7.4万余米，基本上搞清本井田的煤层赋存情况和主要的地质构造情况。由于煤层走向变化大，还可能有新的断裂没有控制，需要在建井和生产过程中予以注意。有的钻孔孔斜较大，对构造的推定也有一定的影响。第2章 井田境界 储量 服务年限2.1 井田境界2.1.1 井田周边情况大雁二矿井田境界西有大雁一矿，北部有大雁三矿煤矿和地方小井矿井，以F17断层为界，南部F19以边界，井田中部有大断层F20，井田走向2.3km,倾向2.9km,井田面积约6.67 km2。2.1.2 井田境界确定的依据1.以地理地形、地质条件作为划分井田境界的依据；2.要适于选择井筒位置，合理安排地面生产系统和各建筑物；3井田要有合理的走向长度，以利于机械化程度的不断提高。2.1.3 井田未来发展情况该设计井田东部以F18断层为界，西以煤层露头为采掘范围，随着技术的进步和勘探水平的将全面提高，井田范围内的储量会越来越精确，很可能在更深部发现可采煤层。2.2 井田储量2.2.1 井田储量的计算大雁二矿井田煤层有15 、16 、 25、 34四层,各煤层储量计算边界与井田境界基本一致.。矿井储量可分为矿井地质储量,矿井工业储量和矿井可采储量.，矿井工业储量是指平衡表内A+B+C级储量的总和。矿井设计储量是矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱，防水煤柱，井田境界煤柱和已有的地面建筑物，构筑物需要留设的保护煤柱等永久煤柱损失量后的储量。矿井可采储量是指矿井设计储量减去工业场地保护煤柱，矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱煤量后乘以采区回采率的储量。2.2.2 保安煤柱为了安全生产，本设计矿井依据规程规定，留设保安煤柱如下：1.各煤层在露头处留设30m保安煤柱。2.边界断层留设30m煤柱。3.井田内部断层留设30m煤柱。4.河流两侧各留设30m煤柱。5.地面留设30m煤柱。按以上计算方法得：工业广场煤柱损失：187.15万t 断层，地面，边界保安煤柱损失：870.19万t 总损失量:1057.34万t损失率:7.7%2.2.3 储量计算方法.工业储量计算计算公式如下：块段储量块段面积平均倾角余割块段平均厚度容重根据储量诸图，通过等高线块段法计算本井田工业储量为13567.59万t。各煤层工业储量见表可采煤层储量计算总表。2.可采储量计算计算公式如下：K=(c -P) C式中 K可采储量，万t c工业储量，万t P永久煤柱损失，万t C采区回采率得K=9382.69 回采要求：厚煤层不应小于75%。经各煤层可采储量计算，汇总计算出本井田可采储量为 9382.70万t，见表2-1。 2.2.4 储量计算的评价本设计矿井的各类储量计算严格执照有关规定执行。由于技术水平所限，储量的计算设计所得到的各种储量与实际可能有一定误差。表2-1 可采煤层储量总表 单位:万t序号煤层号A+B+C工业储量损失量设计采出率可采储量115#3333.073561.49228.4275%2499.80216#2936.273137.50201.2375%2202.20325#3253.723476.70222.9875%2440.29434#2987.203391.90404.7075%2240.40总计12510.2613567.591057.3375%9382.70 2.3 矿井工业制度 生产能力 服务年限2.3.1 矿井工作制度该设计矿井年工作日确定为330d,矿井每日净提升时间为16h采用四班六小时工作制制度。2.3.2 矿井生产能力的确定矿井生产能力的大小主要根据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情况来确定，还应考虑当前及今后市场的需煤量。根据该井田的实际情况，初步拟定了三种矿井生产能力方案，具体如下：方案：0.9Mt/a方案：1.5 Mt/a方案：1.2 Mt/a上述三种方案，具体选择哪一种，还应根据矿井服务年限来确定。2.3.3 服务年限矿井服务年限的计算公式如下：（）式中 矿井设计可采储量，Mt 生产能力， Mta K矿井储量备用系数，K.31.5根据本设计矿井实际情况，K值取1.4。依据以上拟定的矿井生产能力，服务年限的确定现提出三种方案，具体如下：方案：0.9Mt/a（）74.4a方案：.5Mt/a（）= 44.6a方案：1.2Mt/a（）= 55.8参照煤矿工业矿井设计规范规定，方案B较合理，即：矿井生产能力：1.2Mt/a，矿井服务年限55.8a。第3章 井田开拓3.1 概述3.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述本设计井田位于矿区东接牙克石市，西连海拉尔区，南邻巴彦嵯岗苏木，北至海拉尔河与陈巴尔虎旗相望。矿区交通便利，国防公路301线在矿区北部通过，滨洲线铁路在矿区中部穿过。大雁火车站东距牙克石市18公里。大雁二矿附近还有大雁一矿，三矿同时生产，一矿采用双立井，三矿采用双斜井开拓。3.1.2 影响本设计矿井开拓方式的原因及其具体情况井田开拓方式的选择应考虑各种因素，主要因素包括：1.井田地质和水文地质条件：（1）地形地貌和地面外部条件； （2）技术装备和工艺系统条件；（3）煤层赋存和开采技术条件；（4）总体设计和矿井生产能力要求等。2.对以上各种因素要综合研究，通过系统优化和比较后确定。影响本设计井田开拓方式的具体因素如下：（1）地表因素：本井田属于坡丘陵地形，井田北部及中部皆为山岗地带，岗沟起伏不平。地表平均标高+670m。（2）煤层赋存情况整个井田的煤层上部标高在+680 m，下部标高在-150m，北部以F17断层为界，东部以F18断层为界，南部以F19断层为界，西部为井田上部以煤层露头划界。整个矿区共有四层煤，即15#、16#、25#、34#，全区发育。煤层走向长度为2.3公里，倾向2.9公里。本井田煤层系缓倾斜厚煤层，平均倾角在18左右。3.2 矿井开拓方案的选择3.2.1 井筒形式和井筒位置.井筒形式的确定根据大雁二矿井田的地表及煤层等实际情况，平硐开拓方式技术上不合理，应直接否定。现依据井田的地形，地质构造，煤层赋存等因素，提出三种井筒开拓方案，具体情况如下：方案I 双斜井开拓方案II 双立井开拓方案III 主立井副斜井开拓以上三种井筒开拓方案技术比较如下：双斜井开拓斜井与立井相比有如下优点：井筒装备井度车场及硐室都比投资少，由于走向短，采用中央采区布置，井筒可代替一组上山，大大减少了巷道的掘进和维护费用。井筒装备和地面建筑物少，不用大型提升高备，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。缺点：一般情况下，斜井都要比立井长得多，当井田斜长较大时，系统复杂，敷设管路，电缆所需的管线长度较大。.当表土为富含水的冲积层或流砂层时,斜井井筒掘进技术复杂,有时难以通过.适用条件 ：表土层不厚，含水砂层厚度小于2040m，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：本井田一水平设在350m水平标高，根据煤层的赋存情况可以采用双斜井开拓在技术上是可行的（）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机结构合理，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：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：大雁二矿井田的地表，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：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，由井口相距较远，地面工业建筑物就比较分散，生产调度及联系不方便，占地比较多，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，不利于井底车场的布置，井下需要留永久煤柱多，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，确定双立井开拓与双斜井开拓方案在技术上可行根据规定，对技术可行的方案还应进行经济比较根据本矿区煤层走向短的情况，若采用斜井开拓，布置中央采区，利用斜井做上山。井硐开拓方案经济比较见表3-1 。表3-1 开拓方案经济比较表项目名称方案一（万元）方案二（万元）井筒主井3000105010-4=315330900010-4=297副井3000105010-4=315330900010-4=297井底车场400250010-4=100800250010-4=200上山开凿7302100270010-4=567总计964.81361经过方案的经济比较，从而得出方案一双斜井开拓方案在经济上合理，因此，该矿井为双斜井开拓2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要考虑以下几个方面：（1）地面条件工业广场的地占地面积生产建设与住宅位置地形与工程地质条件井下条件根据地质条件确定井筒位置煤柱量初期工程量根据本井田的实际情况，并考虑到上述的条件，该设矿井井筒位置详见开拓平面图，其井筒井口坐标为：主井：x:5456365 y:539255 z:680副井：x:5456420 y:539315 z:6803.2.2 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a限及足够的储量。根据以上各方面原因及本井田的实际情况，现确定水平划分方案如下：方案一：两水平上下山开采。水平标高450m 50m阶段垂高200m一水平储量680.1万t，一水平服务年限29a。二水平储量676.6万t，二水平服务年限 26.8a。方案二：三水平上山开采。水平标高 50m 400m阶段垂高150m，350m一水平储量462.1万t，一水平服务年限20a。二水平储量453.1万t，二水平服务年限18a。三水平储量441.5万t，三水平服务年限17a。方案三：一水平上下山开采，二水平上山开采。水平标高 350m 100m阶段垂高 330m 250m一水平储量914.8万t，一水平服务年限37.8 a。二水平储量441.9万t，二水平服务年限18 a。参照上述三种方案的各项数据，各方案评价如下：方案一：该方案的阶段垂高，服务a限均符合规定，但煤层为在标高350m以上煤层倾角平均在18左右不利于下山开采，不符合下山开采条件，因素本方案不可行。方案二：该方案的一水平垂高符合规定，但一水平服务年限不符合煤矿工业矿井设计规范规定，因此本方案不可行方案三：该方案阶段垂高服务年限符合煤矿工业矿井设计规范规定，因此本方案可行。综合上述方案评价，选取方案三为最优方案水平划分示意如图3-1图3-1水平划分示意图3.2.3 开拓巷道的布置本设计井田的可采煤层为 15#，16#，25#，34#四层煤，基于以上原则结合本矿井的煤层赋存情况，34#层离其它煤层较远，15#，16#，25#，三层较近，各煤层的煤质相同，不需要分采分运34#距前三层较远不需要做经济比较拟，因此只需要比较前三层联合是否经济即可订方案：方案一：前三层联合开采。方案二：前三层分组布置，本设计中回风井。做回风上山。开拓巷道布置方案图3-2，3-3。 图3-2 集中布置上山 图3-3 分组布置上山经济比较见表3-2：表3-2 开拓方案经济比较表 方案一 方案二石门开凿10490250010-4=12258345250010-4=260 上山开凿31050270010-4=850910502700 10-4=2551总计20752811通过经济比较得出：方案一：联合布置经济合理技术可行。 3.3 选定开拓方案的系统描述3.3.1 井筒形式和数目根据井田的地形地势，煤层赋存，地质构造等因素，经过第二节中井筒形式确定方案的技术分析和经济比较，该矿井采用双斜井开拓，即一主一副两个井筒详见井田开拓方案图3.3.2 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上的方位，并用直角坐标予以表示。 根据本井田的实际情况，并考虑到上述的条件，该设矿井井筒位置详见开拓图，其井筒井口坐标为：主井：x:5456365 y:539255 z:680副井：x:5456420 y:539315 z:6803.3.3. 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，合理的水平划分方案的技术分析和经济评价，该设计矿井在350m水平标高处划分一个水平，上阶段垂高330m，下阶段垂高250m在350m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标高350m以上，采用上山开采，350m到100m之间的煤层采用下山开采从标高100m到-150m为第二水平采用上山开采。3.3.4 开拓巷道的布置根据该设计矿井开拓巷道布置方案的技术分析和经济评价，确定本设计矿井采用的开拓巷道布置方式为分煤层组联合布置。1.石门和上山的数目及形式 本设计矿井中，上山服务年限较长，运输能力要求大，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首采区利用三条井筒代替三条上山，即一条运输上山，一条轨道上山，一条回风上山。一条从井底车场通向第二采区的后石门。 3.3.5 井底车场的形式和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，是连下运输和提升两个环节的枢纽 井底车场型式选择的因素如下：1. 调车简单，管理方便，弯道及交叉点少；2.调车简单，符合有关规程，规范3.施工方便，各井筒间，车场与巷道间能迅速惯通，缩短建设时间；4.若采用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，石门的布置方式，井底车场不负担煤炭的主要运输，因此本设计矿井井底车场形式为甩车场。3.3.6 煤层群的联系本设计矿井井田范围内共有四层可采煤层，即15#，16#，25#，34#煤层，15#，16#，25#各煤层间距较小，煤层组联合开采，34#煤层离另三层较远，这层单层开采。3.3.7 采区划分本设计矿井井田走向长度小，每个采区有一套生产设施，包括上下山提升，运输设备，以便独立地进行生产与准备将井田划分成若干采区时，应考虑如下所述原则：（）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（）初步设计一般负责划分第一水平全部采区，作到初后期统筹兼顾，更要有利于初期；（）采区划分要考虑采区接续关系；（）开采多煤层的井田，应尽量联合布置采区；结合上述一水平以标高350m水平面分界为上下山分界线。将整个一水平划分为四个采区详见图3-4。图3-4采区划分示意图3.4 井筒布置和施工3.4.1 井筒穿过的岩层性质及井筒支护本设计矿井井筒穿过的岩层性质如下：本段岩较细，主要由泥岩，含砾砂岩，其次有较少的粗砂岩。井硐支护采用锚喷支护。3.4.2 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，通风安全等因素具体遵循原则如下：（1） 符合，要求；（2）有利于井筒检修、维护、清扫和人员通行安全；（3）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、提升方式设计井筒形式及提升设备，布置井筒断面见图3-5，3-6。井型：120万t提升设备：带式输送机/DTL-1000-90-800提升设备；斜井提升机/JKMD-44. 支护：锚喷混凝土支护3.4.3 井筒延深意见根据本设计矿井水平划分方案，该设计矿井主副井筒从地面布置到标高350m后需要延伸，但是在进一步进行地质勘探后，确定主井井筒仍按原有井延深，副井在原位置向后移动适当距离。图3-5斜井断面图图3-6斜井断面示意图3.5 井底车场及硐室3.5.1 井底车场形式的确定及论证井底车场形式的确定，应根据井田地质条件、井型大小和大巷布置、提升方式及生产系统等因素确定。该矿井井底车场形式的选择依据如下：1.矿井设计能力为1.2Mt/a，年工作日330d，实行四六工作制，每日净提升为16h，矸石量点煤产量的20%；掘进煤点煤产量的5。2.矿井采用双斜井、两个水平、分煤层组联合的开拓方式，主斜井采用普通带式输送机提升。3.水平巷道运输采用带式输送机运输，辅助运输采用7t架线电机车牵引1t固定式矿车；4.本设计矿井井田地质条件较好；综合以上所述，结合设计要求，本设计矿井选用固定式矿车，斜井甩车场作为井底车场。3.5.2 井底车场的布置 储车线路 行车线路布置长度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）为保证运行安全，应尽量避免在曲线巷道顶车；（4）尽量减少道岔和交岔点；（5）线路布置要有利于通风；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）副井空、重车线长度， 中小型矿井按0.51.0列车长；（2）材料车线长度，中小型矿井应能容纳510个材料车；（3）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）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、副井；m=1列，n22辆，L12m，N=1台，L24.5m，L315m则：L1222+14.5+1564.5取L70mb、调车线长度：L1134+14.5+864.5m,取取L65mc、材料车线长度LnL1式中 n容纳材料的车数，取10台L1材料车长度，为2.4mL102.424m根据实际需要，开设水泵硐室和变电所，取材料车线长60m。井底车场线路见图3-7图3-7底车场线路图3.5.3 井底车场的硐室1.主井系统硐室主井设有井底煤仓、清理散煤硐室。2.副井系统硐室副井与井底车场连接处设有中央水泵房，中央变电所，水仓及清理水仓硐室。中央水泵房与中央变电所联合布置，供电距离缩短。 3.其它硐室其它硐室设有调车室、医疗室、机车维修房、消防材料室、等候室、工具室等。3.6 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，做到采掘合理，掘进先行，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。3.6.1 沿井田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，采用倾斜长壁落煤。 3.6.2 沿煤层垂直方向的开采顺序本设计矿井有四可采煤层，即15，16，25，34#煤层，15 1625煤层在上部，34#煤层在最下部，后1层距前3层距离较远（平均200m）。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，及“早出煤”的方针本设计采用分组下行开采顺序，即先采15#，16#，25#，然后采34。这样更有利于一水平下山开采接续见表3-3。表3-3采区接续计划表3.6.3 采区接续计划根据井田的地质条件，以自然断层为界，将该一水平划分为四个采区。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。本设计矿井的采区接续计划见表1.矿井开拓煤量的确定在矿井可采储量范围内已完成设计规定的主井、副井、风井、井底车场、主要石门、集中上下山、主要溜煤眼和必要的总回风巷等开拓掘进工程所构成的煤储量，并减去开拓区内地质及水文地质损失、设计损失和开拓煤量可采期内不能回采的临时煤柱及其它煤量后，即为开拓煤量。开拓煤量可采期一般为3-5a以上。其计算公式为：Q开=(LhMD-Q地损 Q呆滞)K式中 Q开开拓煤量，t；L煤层两翼已开拓的走向长度，m；M开拓区煤层厚度，m；D 煤的视密度，t/m3 ；Q地损地质及水文地质损失，t；H采区倾斜长，m； Q呆滞呆滞煤量，包括永久煤柱的可回采部分和开拓煤量可采期内不能开采的临时煤柱及其其它煤量，t； K 采区采出率。本设