安全工程毕业设计（论文）-东庞矿1.20Mta新井通风设计.doc

河北工程大学毕业设计目 录第一章 矿区概述及井田特征4一矿区概述41地理位置42地形特点53气候及地震64供电和供水7二 井田地质特征71井田的地形72地层层序、厚度及岩石特征73井田的地质构造10三煤层特征141煤系地层含煤性142可采煤层主要14注：只设计6层煤，1# ,5# 煤不于考虑煤矿开采学173煤的物理性质与煤岩特征174瓦斯、煤尘、煤的自燃性及地温性17第二章 井田开拓19第一节井田境界和储量191井田境界192矿井工业储量191勘探类型192矿井工业储量的计算193煤层最小可采厚度204矿井工业储量的计算20第二节矿井设计生产能力及服务年限211矿井生产能力的确定212矿井及第一水平服务年限的核算21第三节 井田开拓231井田开拓的基本问题231井筒形式、数目、位置及坐标(包括主井、副井和风井)232开拓方案的确定253开采水平内的巷道布置方式、主运巷的位置27第四节井筒特征28第五节 井底车场334采区主要硐室布置34第三章 矿井提升、大巷运输及排水35第一节矿井提升35一概述35二主副井提升35.1主井提升352副井提升36第二节 大巷运输371、井下运输的原始条件372、井下运输系统375、运输设备运输能力验算42第三节 排水系统42第四章 采取布置及装备44第二节 采区巷道布置及生产系统44二、大采高综采的特点51三、大倾角机采面特点51一、工作方式52二、移架方式55三、工序配合方式57四、端头作业58五、综采设备的配套参数60第五章 采区通风设计65第六章 矿井通风设计69选择矿井通风方式73第二节 风量计算及风量分配74第七章 矿井安全技术措施77第一节 一般规定77第二节 顶板81第三节 切割工作83第四节 爆破84第五节“一通三防”87第八章 矿山环保92一 矿山污染源概述921大气污染922废水排放923固体废弃物排放924噪声污染92二 矿山污染源的防治931大气污染防治932矿山水污染的防治933矿渣利用934噪声的控制94参考文献95致 谢96第一章 矿区概述及井田特征一矿区概述1地理位置东庞矿位于河北省邢台市内丘县内，工业场地距邢台市约23km，距官庄火车站8km，内丘火车站10km。矿属铁路专线在官庄车站与京广铁路接轨，储煤场与107国道有公路相通，邢台市公交汽车往返于工业场地和邢台市。京广铁路，京深高速公路和107国道由东庞矿井田的东侧穿过。东庞矿交通便利。交通位置见图1-1。2地形特点东庞井田位于太行山东麓中段，山前冲洪积倾斜平原之中。地形西高东低，海拔标高介于+80+125m之间，西部山区山脉走向北北东，最高点位于皇寺镇西南，海拔标高+400m左右。东部为冲积平原，最低标高约+70m，地势平坦，西南白马河北岸可见鱼脊状丘陵，海拔标高在+100+130m之间。井田内共发育三条季节性河流，从北而南为李阳河、瞎马河（又名小马河）和白马河。瞎马河和白马河，均为季节性河流，属于海河流域子牙河水系。河水受大气降水控制，平时水量甚微或无水，雨季则猛增到数十倍或数百倍。白马河水流经井田南部奥陶系灰岩露头区，漏失严重，非雨季流至青山口即变为暗流，对井田南翼奥陶系灰岩岩溶水的防治工作影响较大。瞎马河由西往东流经本区中部，河宽一般在500m左右，河床深2m至10m不等。源于内丘县柳林镇变质岩地区，水量很小，上游西庞一带有容量为18万立方米东马河水库。白马河在井田西南侧流过，源于邢台县赵霍沟变质岩区，上游常年有细流水，1960年测得流量0.48 m3/s。非雨季季节，流至东青山口变为暗流。1963年特大洪水时，河北普查队在南青山测得最大流量为2700 m3/s。1958年在上游龙门及支流羊卧两处建库，容量分别为450 m3和 460 m3。建水库后下游基本上变为干涸河床，只有雨季或水库放水时短期有水流入河床。 图1-1 交通位置图（1：10000）3气候及地震据19842002年历年气象资料记载，矿区内平均气温14,最高气温40.7（1993年6月26日）一般出现在七月份；最低气温-14.7（1987年1月）出现在12月或翌年1月份。年正常降水量为234.4909.2mm，一般在500mm左右。降水集中在每年7、8、9三个月，占全年降水总量的60%左右；1963年8月110日连续10天降雨为1264.5mm，造成百年以来的特大洪水。蒸发量为14532172mm，远大于降水量。冻结期从11月至翌年2月，冻土深度约0.44m。全年最多的风向为NNE、SSW，最大风速为16.7m/s。据1963年调查资料，白马河北岸最高洪水位线设有5个洪水位点，记载最高洪水位为+111.48+102.54m；瞎马河最高洪水位线两岸共设有21个洪水位点，记载最高洪水位为+120.61+87.24m。邢台地区于1966年3月8日在隆尧县白家寨发生6.8级地震，余震不断，东庞矿区距隆尧县45公里，有三级震感。同年3月22日在宁晋县发生了7.2级地震。根据国家地震局、建设部发办1992160号文“关于发布中国地震烈度区划图和中国地震烈度区划图使用规范的通知”，邢台地区地震烈度为7度。4供电和供水 供水水源为第四系顶部卵石层水。 电源两回路35KV输电线路，均引自西永安变电所。二 井田地质特征1井田的地形东庞勘探区位于新华夏系太行山隆起东缘，竹壁至邢台“S”构造的中断。所处构造位置决定了本区的构造特征，即断裂，褶皱皆有，但以断裂为主的地见式构造。由于断裂构造发育，将整个含煤地层切割成为一近似南北方向的地堑式块段，再次块段中部横切一组张性断层带，此断层带将整个井田划分为南北两部分，南部一段地层产状变化不大，构造较为简单，称南部单斜区。北部地层产状变化较大，波曲明显，向背斜彼此平行相间伴有断层，称为北部波曲区。井田四周，除西部煤系地层与下伏岩层呈正常接触外，其余西北、北、东河南部均为落差很大的断层带，成为井田的自然边界。2地层层序、厚度及岩石特征本区为第四系掩盖，仅在井田西部边缘有老地层出露，现将钻探及井巷揭露地层由新到老简述于后（参见表2-1）。（一）、第四系（Q）表层耕土以下为灰黄色亚砂土。夹透镜状砂层。地表以下1555m（ 一般埋深28m左右）有一层卵石层（俗称顶部砾石层），厚515m，卵石成分以石英岩、片麻岩为主，磨圆较好，分选差，砾径一般为30100mm不等，夹透镜状粘土或砂层。顶部砾石层以下为棕黄色、灰绿色亚砂土、透镜状粘土和砂层，微固结至半固结状态。底部为一层1030m的卵石层（俗称底部砾石层），局部厚度达90m。卵石以石英与燧石为主，磨圆好，分选差，一般砾径为20200mm。砾石间为粘土或亚粘土充填。基岩风化面起伏不平，有时发现棕黄色纯新鲜粘土或断续铝土沉积。第四系直接覆盖在基岩面上，地层厚度68247m，平均151m，由西往东逐渐变厚，至东北部边缘F18号断层以东厚度突增。东69号钻孔与28号钻孔所见，第四系地层厚度分别为421.5m和517.06m。（二）、三叠系（T）1、流泉组（T2L）位于三叠系中统下部，9201钻孔揭露厚度为52.5m，岩性以紫灰色、黄灰色细砂岩为主，夹紫红色泥岩条带。分布在井田东南边缘F9和F13地堑北端。2、和尚沟组（T1h）位于三叠系下统上部，钻孔揭露最大厚度为397m，岩性大致可分为三段，上、下两段以灰紫色、褐灰色细砂岩为主，夹紫红色薄层泥岩或粉砂岩；中段以紫红色粉砂岩为主，夹中厚层紫红色细砂岩。（三）、二叠系（P）1、石千峰组（P2sh）位于二叠系上统上部，井田内东15号、东9号、官27号、官28号和9201号钻孔揭露，厚度为19.6140.72m，岩性以紫红色粉砂岩和细砂岩为主，分布在东南边缘地堑下降块段的中段。2、上石盒子组（P2s）位于二叠系上统下部，分布于井田中部和东部。顶部揭露不全，揭露厚度最大为522.6m，岩性大致分四段：四段（P2s4）：以灰绿色、紫红色泥质粉砂岩为主，夹透镜状黄绿色细粒至中粒砂岩。相当于区域地层中的石盒子五六段。三段（P2s3）：以灰绿色、暗紫色泥质粉砂岩为主，夹灰白暗紫色中粒至粗粒砂岩及含砾粗砂岩，局部灰色粉砂岩中见有植物化石。相当于区域地层中的石盒子第四段。二段（P2s2）：以浅灰、灰白色厚层中粒至粗粒长石石英砂岩为主，夹灰紫色、青灰色粉砂岩，局部夹含炭质泥岩，偶见植物化石。相当于区域地层中的石盒子第三段。一段（P2s1）：以紫色、灰绿色泥岩与粉砂岩为主，夹2至3层青灰色中粒至细粒砂岩。相当于区域地层中的石盒子第一二段上部。3、下石盒子组（P1x）位于二叠系下统上部，分布于井田中部和南部，地层厚度51.8296.71m，平均75.26m。以灰绿色或灰绿色带紫斑的泥岩于粉砂岩为主，顶部有一层灰白色或浅灰色带紫花斑鲕状铝土质泥岩，俗称“桃花泥岩”，以其顶面与上石盒子组分界（局部为灰白色中粒至粗粒砂岩代替）；中部粉砂岩中含植物化石较多，偶夹薄层炭质泥岩；底部为一层浅灰色细粒至中粒砂岩与山西组分界。相当于区域地层的石盒子第一段。 4、山西组（P1s）地层厚度41.9088.30m，平均66.66m。岩性以灰、深灰色粉砂岩、砂质泥岩与浅灰色、灰白色细粒至中粒砂岩为主。含煤36层，平均煤层总厚度5.71m，其中2#可采，平均厚度3.938m，在2#煤下3.56m左右为21#煤层，仅少数钻孔达到可采厚度。本组地层中含有丰富的植物化石，尤以各煤层顶板植物化石居多，其中常见的有猫眼鳞木和苛达木等。山西组地层沉积是在海退渐远的大环境条件下以三角洲相为主的沉积，沉积环境决定了岩性变化，山西组下部（2#煤及其以下），岩性与地层厚度变化均小，而且2#煤全区稳定可采。21#煤和22#煤层层位稳定，煤层间距沿走向、倾向均变化较小。山西组上部岩性和地层厚度变化较大，几层薄煤亦不稳定。与下伏地层呈整合接触。（四）、石炭系（C）1、太原组（C3t）本组地层厚度91.22186.75m，平均厚度147.51m，岩性以灰、深灰色粉砂岩和灰、浅灰色细粒至中粒砂岩组成，局部见粗粒砂岩或含砾粗粒砂岩。夹灰岩36层，其中野青、伏青和大青灰岩分布普遍，尤以大青灰岩全区稳定，平均厚4.89m。含煤510层，可采与局部可采煤层5层，平均煤层总厚度8.00m。全区可采的9#煤平均厚度4.68m，局部和大部可采的3、6、7、8#煤层总厚度3.32m。本组地层粉砂岩中含丰富植物化石，常见的有翅羊齿和栉羊齿植物化石。灰岩中海相动物化石丰富，常见的网格长身贝、纺缍蜒、希瓦格蜒及海百合茎等。太原组是以浅海入侵频繁的海陆交替相沉积，以过渡相较为发育，沉积旋回韵律明显。太原组地层厚度与岩性变化较大，煤层厚度、间距变化亦大，石灰岩缺失和粗粒砂岩发育现象相当明显。如8、9#煤间距变化大较为典型，间距最小处为0.11m（8、9#煤合层），最大至32.36m，在井田中部一般1520m。2、本溪组（C2b）厚度12.1046.90m，平均27.78m，以灰、浅灰色鲕状铝土质泥岩、粉砂岩与细粒砂岩为主，夹薄层灰岩13层，含薄煤层12层，不稳定不可采，平均煤层厚度0.34m。本组地层为海陆交替相沉积，以泻湖、潮坪等过渡相为主，底部普遍沉积一层比较稳定的铁质泥岩（山西式铁矿）。（五）、奥陶系中统（O2）界系统组平均厚度（m）新生界第四系151.00中生界三迭系中统流泉组（T2L）52.50（不全）下统和尚沟组（T1h）刘家沟组（T1L）39700（不全）古生界二迭系上统石千峰组(P2sh)140.72（不全）上石盒子组(P2s)522.61下统下石盒子组(P1x)75.26山西组(P1s)66.66石炭系上统太原组(C3t)147.51中统本溪组(C2b)27.78奥陶系中统峰峰组(O2f)155上马家沟组（O2s）243下马家沟组(O2X)160太古界赞皇群（Arzh）6700注：奥陶系下统，寒武系和元古界地层，井田范围内应有沉积，因埋藏较深，钻孔未揭露，表内未列出。表2-1 井田地层层序表3井田的地质构造与新华系NNE向挤压带伴生的两组扭性断裂，即NE向与NW向断裂，在第二沉降带西部组成了一系列地堑式构造和地垒式构造，形成了一系列断陷盆地，石炭二迭系煤层得以保存在断陷盆地中，东庞井田就位于其中。井田内断裂、褶皱、陷落柱均有，但以断裂为主，断裂发育是其特点。煤系地层除在井田西部与下伏岩层呈假整合接触外，其西北、东北、东部及东南部均分布有几条走向大致平行、密集排列的张扭性断裂，这些断裂分别组成几组断裂带，切割了不同岩层，控制了井田范围，使井田西北及东南部煤系地层分别与前震旦系花岗片麻岩和奥陶系石灰岩直接接触，东北部与东部煤系地层与二迭系上统上石盒子组地层接触，东北部新生界第四系地层厚度剧增。整个含煤地层被切割成一近似南北向的地堑式块段，块段中部横切一组张性断裂带，宽度330m800m，呈北东向延伸，大致与地层走向斜交，此断裂带将井田分成南北两部分，南部相对抬起，北部下降。地层走向总趋势自北而南由北西转为北北东，倾向由北东转为南东东，略呈向东凸出的弧形，地层平缓，倾角一般在1015之间，在断层附近地层产状有不同程度的变化，采掘揭露，较大断裂附近煤层倾角可达30井田东部边界附近最大倾角达42。东庞井田构造复杂程度有着明显的不均一性，河北省邢台矿务局东庞煤矿矿井地质报告根据构造复杂程度及地层产状特征，把井田分成四个构造单元，即：南部单斜区、中部断裂带、北部波曲区和东部褶断带（见图2-1）。各区的构造形态及特点分别如下：（一）、南部单斜区位于中部断裂带南侧，西止于煤层隐伏露头或小煤矿边界，东到F14断层，南以 F12、F34断层为界，面积约11.1k。区内浅部和中部为一向南东方向倾斜的单斜构造，地层走向大致北25东，倾角515，靠近东南边界断层附近，局部倾角可达30。，一般地层产状变化不大，只在深部靠近F14断层附近，地层倾角小于5。区内断层稀少，浅、中部5m左右断距的断层有4条，较大的是F27断层，断距79m，走向北3360东，倾向南5730东，位于F12边界断层附近；南f1和南f4断层，断距接近5m，延伸长度较远；南f67断距6m，系F12的羽状断裂。深部较浅、中部地质构造复杂，不仅有断裂，还有褶皱、陷落柱，较大的断裂有DF32、DF33、DF23等断层，走向都是北东，倾向北西，为高角度的正断层。褶皱：冯唐向斜在东4孔、8705孔之东侧，其轴向北8西南8东，波幅宽约1400m，起伏高差约130m，向斜轴部曲率半径经计算为1950m，西翼倾角11，东翼倾角413，系一宽缓的正常褶曲，东翼被断层切割而变的不完整，向斜向南倾伏，倾伏角近3，全长约1900m。 图2-1东庞井田构造纲要略图陷落柱：本区已遇见陷落柱5处6个，编号为x1至x6（见表2-2），除x6以外，这些陷落柱皆呈椭圆形，长轴35m52m。短轴20m42m，面积不大，多数不超过1000，大多排列在北45东方向上与断裂方向基本一致。其特点多为穿见部位柱体内岩性呈紫红色、灰绿色，系石盒子地层，岩石破碎、块度小，棱角明显、柱体清晰，呈锯齿状，煤层顶底板较平稳，没有下沉现象，柱体内含水微弱，有滴水。总观南部单斜区，大、中型断层稀少，褶皱不甚发育，陷落柱虽有，但面积较小，地层产状变化不大，应为构造简单区。（二）、中部断裂带 位于井田中部，北邻北部波曲区，南接南部单斜区，宽330800m，向北东方向延伸，几乎斜跨整个井田，长约6400m，面积大约3.4k。区内构造复杂，断裂发育，深部还有一褶皱带。较大断层有F3、F5、F10、F15、F16、北f14及DF16，均系大、中型断层。除DF16倾向南东外，其余断层呈北东方向展布，倾向北西，呈阶梯状排列。F3、F5延伸较长，向南西方向断距逐渐加大，向北东方向断距逐渐变小，直到尖灭。F5断层，2#煤直接与下石盒子组紫红色泥岩相接触，断距大于67m。中部断裂带内部及两侧附近分支断裂与派生断裂发育，岩层破碎，含水性弱，对南北两区水力联系有一定的阻隔作用，在地质及水文地质条件方面起着重要的控制作用。（三）、北部波曲区位于中部断裂带北侧，西止于F1、F2断层，东部与F18、F14断层为界，呈梯形，北东方向长约6700m，北西宽15005200m，面积约23.8k。本区构造较复杂，断裂发育，褶皱明显，向背斜相连分布，至今尚未发现陷落柱。地层走向北北东至北西，倾向南东至北东。根据其构造特征。以第勘探线为界，又可进一步划分为浅部和深部两个亚区。浅部: 地层走向北5030西，倾向北东，倾角823，产状稳定。浅部构造以断裂为主，发育北西向和北东向两组张性断裂，呈“雁列式”展布，显“多”字型构造特征，较大断层多呈“S”形，走向和落差均有突变性特点，对采掘工作影响较大。北西向断裂多数倾向南西，呈阶梯状，一般断距小于10m，多数都是在采掘工程中揭露出来的。据统计，浅部区从投产以来，新发现落差大于5m的断层15条，占全矿新发现21条断层的71%，可见其密集程度。北东向断裂较少，有F17、F6、北f95、北f14等，落差一般均大于10 m，向北西倾斜。深部: 其特征为地层产状变化大，褶皱明显，向背斜相连排列，并伴有断裂产生。（四）、东部褶断区位于F14断层以东，直到井田深部边界，平面上呈梯形，南北长10004200m，东西长约1100m，面积约3.2k。区内构造复杂，以断裂主为，较大断层有F14、F5、DF33、DF32、DF34、SF29 、F23、F21等8条，皆为大、中型断层，平均2.5条/K，其密集程度居四区之冠。断层走向以北东方向为主，次为北西及南北方向，断层倾向南东、北西或西，落差从30m到139m不等，断层互相切割，破坏了地层的完整性，形成的断块高低不平，很难布置较长、较宽的工作面。DF32、DF33、DF34向南西方向断距变小，向北东方向变大，而与边界断层F9、F22斜交，F14向南断距变小，向北断距急剧变大。纵观四区，中部断裂带、东部褶断带构造复杂，北部波曲区次之，南部单斜区构造简单。三煤层特征1煤系地层含煤性区内含煤地层为石炭二迭系，自上而下分属于二叠系下统山西组（P1s）、石炭系上统太原组（C3t）及石炭系中统本溪组（C2b），总共含煤18层，煤层总厚18.95m；其中，可采及局部可采煤层6层，总厚12.74m。从厚度上讲，有两个厚煤层，其他均为薄煤层；从稳定性上讲，有两个稳定煤层，一个较稳定煤层，2个不稳定煤层，其余12个为极不稳定煤层；从可采性上讲，有两个可采煤层，四个局部可采煤层，其余均为不可采煤层。2可采煤层主要 （一）、2#煤层：位于山西组下部，井田最小厚度1.08m，最大厚度6.82m，平均3.93m。三水平穿过正常煤层的钻孔116个，见煤厚度均大于最低可采厚度，可采性指数为1，煤厚变异系数（）为21.7，属稳定的厚煤层。2#煤在南部单斜区、中部断裂带、东部褶断带及北部波曲区浅部均为单一结构的煤层，不含夹矸，但北部波曲区的中深部，即第319勘探线之间，煤层中间偏下逐渐出现一层深灰色、含炭质、砂状结构的粘土岩，该层夹矸向东部、深部逐渐增厚，最厚可达2.57m，然后再逐渐变薄，直至消失，又成为单一结构煤层。夹矸把2#煤分成上下两个煤分层，上分层（称2上煤）厚度大于下分层厚度，上分层两极厚度为0.93.21m，平均厚度2.48m；下分层（称2#煤）两极厚度0.951.43m，平均1.14m。（二）、3#煤：最小厚度为零，最大厚度1.00m，94个钻孔见煤其中45孔可采，平均煤厚0.63m，为薄煤层，煤层可采性指数为0.48，煤厚变异系数为30.7%，属不稳定煤层。煤层中不含夹矸，结构简单。3#煤可采范围很小，可采范围较大的一块位于北部波曲区中部，其他均是零星小块，为局部可采煤层。3#煤位于野青灰岩之上、2#煤之下，为野青灰岩所控制，在上下几条煤线中，厚度较大，层位容易辩认。3#煤下距41煤12.86m27.47m，平均21.52m；下距5#煤19.70m46.25m，平均31.13m。（三）、6#煤：51孔见煤，其中33孔厚度可采。煤层最小厚度为零，最大厚度1.82m，平均0.91m，为薄煤层，煤层可采性指数为 0.65，煤厚变异系数为45%，为较稳定煤层。煤层一般不含夹矸，个别钻孔可见到一层夹矸，厚0.050.21m，结构简单。6#煤可采范围小，集中在南部单斜区东部，靠近F12、F34边界断层西侧，为局部可采煤层。6#煤位于伏青灰岩之上，层位易确定。6#煤上距5#煤7.7526.30m，平均16.85m，下距7#煤14.5133.31m。平均22.46m。（四）、7#煤：最小厚度为零，最大厚度1.62m，99个见煤点平均厚度0.92m，为薄煤层，有91个钻孔煤厚超过最低可采厚度，煤层可采性指数为0.92，煤厚变异系数为27.4%，为稳定较稳定煤层。煤层中一般不含夹矸，偶有一层泥岩夹矸，夹矸最大厚度0.29m，平均0.05m，为简单结构煤层。7#煤局部可采，可采范围集中在井田中部，深部和北部可采范围较大，露头至浅部为不可采区。7#煤夹在伏青灰岩及大青灰岩两个标志之间，层位稳定，易于辩认。下距8#煤14.7452.09m，平均33.28m。（五）、8#煤：最小厚度为零，最大厚度2.77m，有97孔见煤，平均煤层厚度0.86m，为薄煤层。有44个孔煤厚超过最低可采厚度，可采性指数为0.56，煤厚变异系数为68.6%，为较稳定煤层。8#煤层一般不含夹矸，有少量钻孔见一层夹矸，个别钻孔见两层薄夹矸，夹矸最大厚度0.49m，平均0.05m，结构简单。8#煤局部可采，可采区集中在井田西部、深部及东北部，井田中部则有较大面积不可采区。8#煤直接顶板为大青灰岩，是极好的标志层，最易辩认。8#煤下距9#煤0.2935.44m，平均12.23，近乎南北方向，两侧较薄。（六）、9#煤：煤层最小厚度2.46m，最大厚度10.46m，平均厚度6.27m，为厚煤层。煤厚变异系数为20%，可采性指数为1，属稳定煤层。9#煤结构复杂，含夹矸2-4层，较厚者有两层，由上而下把9#煤分91、92及93三个分层，这三个煤分层在可采性、稳定性上均有不同。91煤：煤层最小厚度为零，最大厚度2.23m，平均煤厚0.83m，属薄煤层。可采性指数为0.58，煤厚变异系数r为57.7%，为不稳定煤层，全井田不可采。煤层一般不含夹矸，结构简单，偶尔个别钻孔见一层薄夹矸，最厚者达0.30m。 下距92煤0.23.52m，平均2.79m。92煤：最小厚度0.39m，最大厚度4.42m，93个穿层钻孔，孔孔见煤，其中2煤不可采，平均煤厚2.18m，为中厚煤层。煤厚变异系数为25.5%，可采性指数为0.98，为稳定煤层。煤层中一般不含夹矸，部分钻孔含一层矸石，偶尔个别钻孔可见两层矸石。矸石最大厚度0.57m，平均0.10m，为结构简单煤层。92煤厚度虽有变化，但变化不大，全井田普遍在2.0m以上，厚度60a以上结果符合煤炭工业矿井设计规范的规定。第一水平服务年限的计算公式为： T1= 式中：T1第一水平的服务年限，a； Zk1第一水平的可采储量，Mt； K矿井储量备用系数，取K=1.4；A矿井设计生产能力，Mt/a。由第二章计算结果可知：第一水平可采储量为5678.816Mt，则第一水平服务年限为 T1=5678.816/（1201.4） 33.8a 30a以上结果符合煤炭工业矿井设计规范的规定。经过矿井及第一水平服务年限的核算，二者均符合煤炭工业矿井设计规范之规定，因此最终确定矿井的生产能力为1.20Mt/a。1994年我国设计规范的各类井型的矿井和开采水平设计服务年限井型矿井设计生产能力/万t.a矿井设计服年限/a开采水平设计服务年限/a开采0-25煤层的矿井开采25-45煤层的矿井开采45-90煤层的矿井特大600300-500 80 7040 35 - - - -大120,150，180,240 60 30 25 20中45,60,90 50 2520 15小9,15,21,30各省自定第三节 井田开拓1井田开拓的基本问题1井筒形式、数目、位置及坐标(包括主井、副井和风井)（一）、井筒形式的选择井筒的形式主要有平硐、斜井、立井三种，根据三种形式的适用条件，结合本井田的实际情况：该井田表土层较厚，煤层埋藏较深，需要特殊凿井法施工井筒，因此，该矿井宜采用立井开拓方式。（二）、井硐数目根据井田范围及煤层赋存状况，开凿一对立井提升井筒，矿井采用两翼对角式通风，以减轻通风阻力。这样可以满足该井田生产的需求。（三）、井筒位置1、主、副井筒位置是与井筒的形式、用途密切联系的，主井位置一经确定和施工后，在其上部布置工业广场，进行工业和民用建筑建设，在其下部设置开采水平，进行开采布署，矿井生产建设均要经过井筒进行，在矿井整个服务期间极难更改。因此，正确地确定井筒位置是井田开拓的重要问题。合理的井筒位置，应对井下开采有利，对掘进和维护井筒有利，且便于地面工业广场的布置，所以应沿走向和倾向两个方面来考虑。（1）、沿井田走向的有利位置在地质条件许可的情况下，井筒沿井田走向的有利位置应在井田中央，当井田储量分布不均时，应在储量分布的中央，以此形式形成的两翼储量比较均衡。（2）、沿井田倾斜方向的井筒位置井筒沿倾斜方向的位置分析多水平开采时，井筒设在井田的中部，可使石门总长度比较短，沿石门的运输工作量较少；井筒位于井田的浅部，总的石门长度稍大，但初期工程量及投资较少、建井期较短；井筒位于靠近深部，初期工程量较大，石门总长度较大，沿石门运输工作量也较大，但对井田深部开采及向下扩展有利。从井筒和工业广场煤柱损失来看，愈靠近浅，煤柱损失愈少，反之愈大。对多水平开采缓斜或倾斜煤层群的矿井，如煤层的可采厚度大，为减少保护井筒和工业广场的煤柱损失及适当减少初期工程量，可考虑使用井筒设在沿倾斜中部靠上方的适当位置。根据以上原则，结合本井田的实际情况，可将主、副井筒布置在沿走向、居中的位置；倾向布置在中部偏上的，即井田的位置。这样布置的优点是：工业广场位于浅部，工业广场保护煤柱少，有效减少压煤量，有利于煤炭资源的回收率。井底车场位于2#煤底板，首采工作面是2#煤，投产期短，有利于提前见效益。初期投资少。（2）风井布置及通风方式风井位置除考虑地面因素、地下因素外，主要取决于矿井通风系统。按进风井和回风井的相对位置分，有以下几种形式：中央并列式：进风井与回风井都位于井田中央的同一个工业广场，分别利用主、副井作为进、回风井。这种方式优点是：工业广场布置集中，管理方便，井筒保护煤柱损失少，缺点是通风线路长，通风阻力大，井下漏风多。适用于井田范围小，生产能力不很大，瓦斯等级低的矿井，在投产初期不利于采用别的通风方式时，也可采用这种方式。中央边界式：主、副井位于井田的中央，副井兼作进风井，回风井设在井田的上部边界的中部。这种方式优点是：通风线路较短，通风阻力较小，井下漏风较少，回风井位于井田上部边界，工程量增加不多，但工业场地分散，保护井筒煤柱较多，当矿井转入深部开采时，需要维护较长的上山回风道。适用于煤层赋存不太深的缓斜煤层或煤层较深、瓦斯涌出量大的矿井。对角式通风：主、副井设在井田中央，副井兼作进风井，回风井设在井田的上部边界，成对角式布置。优点是：通风线路变化长度小，风压比较稳定，有利于通风机工作。但因风井多，所需的设备多，工业广场分散，主、副井与风井贯通时间长。适用于对通风要求很严格的矿井，如高瓦期矿井、煤易于自燃的矿井、有煤与瓦斯突出的矿井。分区式通风：即每一个分区均设置进回风井，构成独立的通风系统，优点是：通风线路短，可以同时施工，有利于处理矿井事故，运送人员及设备也方便。但工业场地分散，占地面积大，井筒保护煤柱多，适用于煤层很缓的大型矿井。根据以上分析，根据本井田的实际情况，确定本矿井采用两翼对角式通风。4、各井筒的坐标见表4-1表4-1 井 筒 坐 标 表井筒名称坐 标（X）坐 标（Y）标高主井2327040700+99.8副井2320040400+99.8南风井2214538470+110.0北风井2237236978+117.402开拓方案的确定（一）、技术上可行的开拓方案本井田的表土层较厚，煤层埋藏较深，故本矿采用立井开拓；且由于矿井的水平大巷服务年限即矿井的服务年限长，故在设计时不考虑使用煤层大巷，因此对矿井的开拓提出以下三种开拓方案。、采用单水平开采，在-300m布置大巷，上下山开采。煤层之间采用石门联络。、采用多水平开采，布置300m、480m两个水平。两水平间采用延伸井筒的方式联络。、采用多水平开采，布置300m、480m两个水平。两水平间采用暗斜井进行联络。 单水平开采 二水平开采延伸井筒 两水平开采暗井联络图4-2 三种开拓方案的比较（二）、开拓方案技术比较开拓方案提出了三个，方案开拓简单，但下山开采距离太长，水平布置不合理，明显不如方案和方案。不予考虑。（三）、方案和方案在技术上都是可行的，现对其进行经济比较对方案和方案进行经济技术比较时，按照相同工程量不作比较的原则，工程量比较及经济技术比较如下页表所示：（1） 基建工程量比较如表4-2所示表4-2 基建工程量比较表 (单位m)序号项目工程量方案II方案III1主井33620686202副井336568653主石门60026004斜井20000（2）经济技术比较见表4-3所示由于两方案在生产时，前期建设基本相同，故对前期费用不作比较，但方案三在生产过中集中大巷运输过程中相互影响大于方案二，方案三在建井和生产过程中，运输互相无影响。从基建费用比较表来看，方案III的工程量略高于方案，但没超过5%，认为两方案是相同，故确定选用方案II，即双立井开拓，延伸井筒使联络两水平。表4-3 基建费用比较表（单位 万元）方案项目方案方案主井356300104106.8706300104211.8副井341300104102.3691300104207.3主石门6002001041202600200104520斜井3000200104600合计929.1.939.13开采水平内的巷道布置方式、主运巷的位置本矿井的大巷布置为集中石门分煤层大巷，各煤层顶底板主要为砂岩，岩性稳定，运输大巷由于服务时间长，因此应布置在煤层底板岩层中，且距煤层有一定的距离，以避开开采动力影响，根据该矿井开采的设计经验及煤层顶底板岩性，运输大巷应布置在距煤层底板法向距离20m位置，上层胶带运输机大巷布置在煤层底板岩石中，距煤层法线距离20m。第四节井筒特征一、 井筒断面尺寸根据设计规范要求：选择主