采矿毕业设计说明书+++盘江佳竹箐采区设计.doc

XXXX学院毕业设计说明书专业：煤矿开采技术班级：采 矿 姓名：xxx 指导教师：xxxx 2008年 5月30 日设计说明2009年2月23日至3月20日，按资环系部的安排，我们到盘江煤电集团山脚树煤矿毕业实习，为期一个月的时间。在此期间，我们进行了井下以及地面的有关实习，更多的是以跟班作业的形式进行实践性的亲身接触。首先，于2月24日至3月5日，我们跟随指导师傅到采煤工作面进行了亲身参观，了解了采区的有关工作面的巷道布置和支护情况，了解了采煤的工艺及流程，看到了井下的煤是如何运到地面的。其次，于3月8日至3月15日，我们跟随指导师傅到掘进工作面进行了参观，了解到了兴云煤矿在煤矿掘进方面的先进性，了解了掘进工作面的破岩、装岩和运岩的过程，还有矸石利用的方法途径。最后，在矿领导的安排下，由带队师傅带我们进行了兴云煤矿的井下其它巷道硐室和地面的参观，有地面变电所、地面绞车房、地面娱乐场所等，井下的 采区变电所、采区煤仓、采区绞车房、井下水仓和水泵房等。按学院的安排，在实习最后三天，进行实习资料的收集和整理。收集了有关煤矿的各种图形资料；资料图纸如下：采区钻孔柱状或综合柱状图矿井采掘工程平面图采区主要巷道布置图采区运输系统图采区通风系统图采区避灾线路图采区监测监控系统图我们于3月18日从实习单位回到学校，在20日召开了毕业设计的全体会议。按照学校的安排，在学校进行毕业设计。7-16周为论文设计时间，17 周为答辩材料准备时间，18周为论文答辩时间。但由于收集的资料不全，所以我们最后采用贵州盘江金佳矿的资料进行设计，设计的时间安排及内容具体如下：时间 内容7周 基础资料整理8-9周 巷道布置平面、剖面图10-11周 生产系统12周 矿井通风与安全13-15周 设计说明的编写16周 采矿应用及专题设计17周 答辩材料的准备本次毕业设计是这三年来最后一次总结性的学习和设计，在整个专业课的学习中起者承前启后的作用，也是对专业课最后一次到煤矿生产实践中去进行全面检验和加强巩固的机会。通过毕业实习，使我们加强了理论与实践相结合的锻炼机会，使我们初步具备了应用本专业所学的生产技术和生产管理技术知识去组织一个矿井（采区）进行正常生产的能力。通过毕业设计，也使我们提高了自己的实际工作能力，加强了我们的实践知识，为以后的工作和学习奠定了扎实的基础。设计说明第一部：分采区设计- 60 -第一章 井田概况及地质条件- 60 -一、概述- 60 -第一节 井田概况- 61 -一、井田境界及交通位置- 61 -二、地形地势- 61 -三、河流- 62 -四、气象及地震- 63 -五、矿区经济概况- 63 -六、矿井生产建设及规划概况- 63 -七、电源、水源- 64 -第二节 地质特征- 64 -一、地质构造- 64 -二、煤层及煤质- 67 -第三节 开采技术条件- 68 -一、水文地质条件- 68 -二、工程地质特征- 69 -三、瓦斯、煤尘和煤的自燃- 70 -第二章 采区开拓- 70 -第一节 采区边界及储量- 70 -一、采区边界- 70 -二、采区资源/储量- 71 -第二节 采区生产能力及服务年限- 71 -一、采区设计年生产能力- 71 -第三节 开拓方案第- 71 -一、方案比较- 72 -二、区段划分- 75 -三、主要运输大巷布置- 75 -四、采区储量及开采顺序- 75 -五、开采对地面村庄的影响- 75 -第四节 井 筒- 76 -一、井筒用途、布置及装备- 76 -二、井壁结构- 76 -第五节车场及硐室- 76 -第三章 大巷运输及设备- 77 -第一节 运输方式- 77 -第二节 辅助运输设备- 77 -第四章 采区布置及装备- 80 -第一节 采煤方法- 80 -一、采煤方法选择- 80 -二、工作面采、装、运煤方式及设备选型- 80 -三、首采工作面顶板管理方式及支护设备选型- 80 -四、回采工作面长度及推进进度- 83 -五、采区及工作面回采率- 83 -第二节 采区布置- 83 -一、采区布置- 83 -二、巷道布置- 83 -三、采区煤、矸运输和辅助运输方式及设备选型，采区通风及排水- 84 -第三节 巷道掘进- 84 -一、巷道断面和支护方式- 84 -二、掘进工作面个数- 84 -第五章 矿井通风- 85 -第一节 概况- 85 -一、井田瓦斯、煤尘爆炸性、煤的自燃倾向性、煤和瓦斯突出及地温情况- 85 -二、对瓦斯等级及地温变化的预测- 86 -三、瓦斯梯度及瓦斯涌出量预测- 86 -四、瓦斯基础资料来源及可靠性评价- 87 -第二节 矿井通风- 88 -一、采区通风方式及通风系统- 88 -二、矿井风量- 88 -三、通风网络解算及总阻力- 92 -四、等积孔计算及通风难易程度评价- 93 -第三节 通风设备- 95 -一、通风设备选型依据- 95 -二、主要通风机选型计算- 95 -第四节 瓦斯抽放设备- 97 -一、瓦斯来源分析- 97 -二、瓦斯抽出量计算- 97 -三、安全逃生途径- 98 -第六章 矿井主要设备的选择- 99 -第一节 原煤运输设备- 99 -一、概况：- 99 -二、胶带输送机- 99 -三、轨道上山绞车提升设备- 104 -主 要 参 考 文 献- 106 -第二部分：采区变电所设计- 107 -一、采区变电所的位置：- 107 -二、采区变电所的尺寸和支护：- 107 -第三部分：专题部分- 108 -煤矿瓦斯爆炸原因分析与防治对策- 108 -附件- 111 -第一部：分采区设计第一章 井田概况及地质条件一、概述金佳矿井位于六盘水市盘县红果镇境内，行政区划属盘县。金佳矿井隶属于盘江煤电（集团）公司，是国家“九五”期间重点能源投资项目，是广西来宾B电厂的配套工程。矿井位于盘关向斜东翼中南段，矿区地理坐标为：东经10427071043412，北纬253730254500，由金竹坪井田和佳竹箐井田合并为金佳井田，其中金竹坪井田走向长9km，佳竹箐井田走向长6km，井田宽2.0 km、总面积30.0 km2。矿井地质储量5.6亿吨，工业储量5.4亿吨，可采储量4.41亿吨，有十二层可采煤层，可采层平均总厚度21.86m，煤层赋存稳定，煤种以贫煤为主，其次为痩煤和无烟煤，是该地区理想动力用煤。矿井开拓方式为斜井开拓，采用分区抽出式通风，采煤方法为走向长壁后退式，采煤工艺为综采，顶板管理为全部垮落法。根据盘江煤电（集团）公司现有发展状况，金佳矿井为适应市场需求，必须扩大金佳矿井现有生产能力，增加采区建设，主要从以下几方面分析：1、从现煤炭市场情况看，金佳井田煤质优良，其煤炭市场广阔，求大于供，竞争力强，市场占有率高，很受用户欢迎，金佳的煤炭资源已成为周边及两广等大型火力发电厂的重要煤炭供应基地之一。随着国民经济的不断发展，中南地区煤炭缺口越来越大，已形成供不应求的局面，要求该矿的煤炭产量在近期内较快的增长。电力工业的发展，对盘江煤炭的需求量也迅速增长，这些有利条件有助于金佳矿井向大型化和现代化迈进，对于满足市场需求，促进企业的发展具有重要意义。2、以外部条件来看，铁路运输已成为促进盘江矿区加快发展的有利条件，南昆线、水柏线贯穿矿区，贵昆、湘黔、川黔电气化工程早已完成，内昆线已通车，盘江煤外运速度加快，且盘江矿区内及其周边省份有多个大型坑口电厂，年耗电煤三千多万吨，电煤需求量较大。随着西电东输工程力度加大，盘县发电厂增容，响水电厂开工建设，来宾B电厂用煤急增以及全国关闭整顿小煤窑，金佳矿井稳定的煤层条件，便利的交通条件，先进的管理模式以及不断看好的市场前景均给金佳矿井的发展创造了条件。综上所述，金佳矿井开发建设佳竹箐采区是可行的，为了尽快使金佳矿井达到设计生产能力，决定进行佳竹箐采区开发建设。为此，盘江煤电（集团）公司特委托我院编制金佳矿井佳竹箐采区初步设计。佳竹箐采区设计生产能力90万吨/年。第一节 井田概况一、井田境界及交通位置佳竹箐井田中部向北至320国道约有7km的公路。沿320国道西去2km可达南昆铁路、水柏铁路交汇点红果编组站，红果站至各主要站里程见红果站至各主要站里程表。矿井有专用铁路与红果站相通，交通较为便利。矿井交通位置详见金佳矿井交通位置示意图（图111）。表111 红果站至各主要站里程表铁 路公 路到达站里程（km）到达站里程（km）沾益94盘县40贵阳566六盘水210昆明261贵阳373南宁595昆明275佳竹箐井田以11号勘探线与金竹坪井田分界，南以21勘探线与梓木嘎井田分界，走向长6km，倾斜宽2km，面积12km2。地理坐标北纬253730254115，东经10428071043100。二、地形地势佳竹箐井田内地势起伏较大，最高标高为井田北部战马山附近，海拔2342.50m，最低侵蚀基准面为井田北部麻峰岩小河，标高+1750m。纵观井田地貌，煤系上覆地层为单面山，煤系地层为低凹走向槽谷，属构造侵蚀地貌类型。图111 金佳矿井交通位置示意图三、河流井田内无较大地表水流，主要是沟谷小溪汇合而成的山间小河。地表水流以大气降雨为主。佳竹箐区有大果郎小河、西铺小河和麻峰岩小河，大果郎小河流量141505L/s，西铺小河流量972840L/s，麻峰岩小河为本区流量最大小河，流量为23.810220.4L/s，枯洪流量变化达429.6倍，该河注入拖长江后汇流于北盘江，属珠江水系。四、气象及地震区内气候温和湿润，雨量充沛。属亚热带季风气候区，据盘县气象站历年观测资料：1、降雨量年平均降雨量1454.7mm，年最高降雨量2105.5mm，日最高降雨量603.6mm，季节性变化非常明显，59月份为雨季，占年降雨量的85%以上，12月份至翌年4月为枯雨时期，仅占年降雨量的6%以下。2、气温年平均气温15.2，最高气温36.7，最低-7.9。年冻结期平均36天。3、湿度年平均相对湿度76%，最大在夏季，达81%左右，最小在春季，约68%左右。4、风向本区历年最多为北东风向，其频率为123。年平均最大风速3.8m/s，年平均风速1.6m/s。5、地震据盘县地震站资料和国家地震局1990年中国地震烈度区划图，本区地震烈度为6度。五、矿区经济概况盘江矿区所在的盘县，山峦起伏，峡谷间小溪多，丘陵平地少，大部分地区在海拔+1500m以上。盘县下辖33个乡镇，全县人口约120万，以农业为主，劳动力丰富。农作物主要有水稻、玉米、小麦、豆类、薯类、茶叶、甘蔗等。盘县境内工业主要有煤炭、冶金、水泥、化肥、制药、农机修造、电力、印刷、食品加工、酿酒、造纸等。其中主要以生产煤炭及其加工产品、火力发电为主。该区属贫困山区，经济文化较为落后。六、矿井生产建设及规划概况1、矿井生产建设概况金家矿井设计90万吨/年，采1850以上水平，所采煤层为10、12、13煤，储量为1043万吨，采区设计服务年限为7.7年。采区分为两个区段，采区设为双翼工作面，工作面长度为195米为，推进长度为956米。布置一个采煤工作面、一个掘进工作面。三层煤联合布置。设主、副井、回风井。佳竹箐采区设计：13煤工作面长度186米，为双翼工作面，推进长度926米。煤层厚度2.5米，倾角为22，煤层赋存稳定，容重1.45t/m。2、井田内乡镇煤矿概况金佳矿井田范围内四证齐全的个体小煤矿较多，据调查，在金佳矿井田范围内开采的小煤矿有三个，分别为小河边煤矿（生产能力9万吨/年）、樟木树煤矿（由原樟木树煤矿和箐门口煤矿整合而成，生产能力30万吨/年）和佳竹箐煤矿（生产能力30万吨/年）。由于这些小窑实际开采范围不详，今后会对佳竹箐采区的安全生产造成一定的影响，主要因为小煤矿位于本矿井田浅部，其采空区的积水对本矿的安全生产会构成威胁，在开采过程中一旦与其沟通，将会造成突水事故。另外，小矿越界生产可能会造成巷道之间贯通，会形成风流短路或瓦斯相互涌入而引发安全事故；由于可能存在压茬关系，矿井在开采过程中产生的采动影响将对双方的井巷及地面设施造成破坏。因此在今后开采过程中应对井田范围内小煤矿进行详细调查，采取针对性的安全技术措施，以避免事故发生。七、电源、水源1、电源矿区境内现有国家电网的110kv变电所二座，分别为盘关110kv变电所和沙坡110kv变电所。金佳矿井小关变电所为35kv变电所，引自沙坡110kv变电所。2、水源佳竹箐采区工业用水、生活用水取自金佳主平硐口水厂，水源充足，用水较方便。 第二节 地质特征一、地质构造（一）地层本井田位于盘关向斜东翼南段。地层有石炭系、石炭系二叠系过渡层、二叠系、三叠系、第四系。现由老至新分述如下：石炭系：分布于向斜翼部边缘。下统分为岩关组、大塘组及摆佐组，中统分为滑石板组及达拉组，上统为马平组。与下伏泥盆系为假整合接触。石炭系二叠系过渡层：分布普遍，发育较差。与下伏地层连续沉积。二叠系：大面积出露于向斜翼部，发育较好。下统分为梁山组、栖霞组及茅口组，上统分为峨嵋山玄武岩组及龙潭组。统间及峨嵋山玄武岩组与龙潭组间呈假整合接触，其它组间及与下伏地层呈整合接触。三叠系：仅见于向斜轴部。与下伏地层不整合接触。第四系：仅见全新统零星分布。不整合分布于下伏地层之上。井田内出露地层有第四系全新统，三叠系下统永宁镇组、飞仙关组，二叠系上统龙潭组、峨嵋山玄武岩组。由新至老叙述如下：第四系（Q）在井田内零星分布，以残积和坡积的粘土、粉砂、冲积层卵石、砂及亚砂土等为主。坡积和残积物分布在坡麓附近及低凹槽糕谷中，冲积层分布在段家庄和麻峰岩河床一带。三叠系下统永宁镇组（T1yn）上部褐灰色白云质灰岩，局部夹蓝色薄层至中厚层灰岩；中部浅灰色泥质灰岩夹砂质包体和中厚层灰岩；下部灰色厚层夹薄层白云质泥灰岩。三叠系下统飞仙关组（T1f）井田内分布较广，发育良好，厚614米。以紫色砂岩、泥岩为主，动物化石丰富，岩相及厚度较稳定。根据岩性和化石组合情况将本组划分为七段。由新至老是：T1f5：上部为中厚层状泥质灰岩；下部为暗紫色、灰色中厚层状及厚层状细砂岩夹粉砂岩和泥质粉砂岩。厚133米。T1f4：紫色、紫红色泥质粉砂岩、泥岩，含姜块状钙质结核。泥岩中产瓣鳃类化石。厚2023米，一般22米。T1f3-2：发育有4四层较稳定的紫灰色厚层细砂岩，其间夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩互层。顶部有一层0.100.20米褐黄灰色泥质粉砂岩。厚7585米，一般80米。T1f3-1：灰紫色薄层泥质粉砂岩，暗紫色薄层粉砂质泥岩及灰绿色细砂岩，前者具微细水平层理。中上部及中下部发育有两层厚层状细砂岩，以中上部的一层较为稳定。顶部泥质粉砂岩中富含以克氏蛤为主的动物化石。厚8695米，一般89米。T1f2：灰紫色、暗紫色中厚层至厚层状细砂岩为主，夹暗紫色薄层粉砂岩及泥质粉砂岩。斜层理及微波状层理发育，顶部暗紫色泥质粉砂岩中含瓣鳃类动物化石。厚5967米，一般64米。T1f1：紫色、红紫色薄层粉砂质泥岩及泥岩，中下部夹一层灰紫色细砂岩。富含蠕虫状钙质结核，富集呈条带状。厚81121米，一般87米。T/P：飞仙关组与龙潭组分界不清，暂定为过渡层，旧称绿色层。上部及中部以中厚至厚层绿色细砂岩为主，夹粉砂岩，粉砂岩中含钙质结核；下部以灰绿色薄层粉砂质泥岩为主，产瓣鳃类、腕足类动物化石。底部为灰色，有炭化植物碎屑，偶见大羽羊齿化石，夹钙质、菱铁质条带及透镜体。厚131150米，一般139米。上二叠统龙潭组（P2l）为本井田含煤地层，厚220260米，平均厚230米，沿走向井田中部最厚，沿倾向有由厚变薄趋势。属海陆交替相沉积。含煤2944层，可采煤层14层。煤层比较稳定至不稳定，一般为薄煤层至中厚煤层，局部发育为厚煤层。岩性以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩为主，夹泥岩、炭质泥岩、菱铁矿薄层及结核、黄铁矿结核等。可分为上、中、下三个煤组。与三叠系下统飞仙关组呈整合接触。10号煤层顶板：以中厚层状细砂岩为主，夹粉砂岩，局部夹薄煤层及炭质泥岩。厚度两极值317米，平均厚度9米。井田北部及中部厚度一般在10米左右，12、13号煤层顶板。厚度90104米，一般102米。岩性以细砂岩、粉砂岩为主，间夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及菱铁矿薄层，10、12、13煤为中厚煤层。（二）煤系地层佳竹箐井田具有工业价值的含煤地层为二叠系上统龙潭组。根据井田岩性、古生物特征和沉积特征，龙潭组为海陆交替过渡相沉积，以陆相为主。沉积变化从不稳定到日趋稳定，即下煤组的沉积环境最不稳定，井田各地起伏甚大，差异沉降也最大，致使沉积厚度在走向上变化频繁，厚薄相间，含煤性差。至中、上煤组沉积环境趋于稳定，煤组厚度、煤、岩层厚度、煤层间距等也趋于稳定。沉积厚度沿走向呈波状，佳竹箐区在中部较厚，两端较薄。沿倾向沉积厚度变化在佳竹箐区有由厚变薄趋势。井田地层走向北3050，倾向北西，地层倾角1825，一般22。（三）地质构造佳竹箐井田位于盘关向斜东翼南段，为一单斜构造。地层走向北3035东，倾向北西，地层倾角1825，一般22。二、煤层及煤质（一）煤层10号煤层较稳定煤层，全井田可采，煤层对比可靠，煤层厚度两极值为1.52.9米，平均厚度2.5米，由北往南有变薄趋势，全部可采。大部分无夹矸，部分钻孔在煤层下部夹泥岩一层，厚度0.050.61米，一般厚度0.15米。12号煤层较稳定煤层，基本全井田可采，煤层对比可靠，煤层厚度两极值为1.82.75米，平均厚度2.3米。12号煤层，煤层有增厚趋势，一般煤层厚度在2.5米左右。煤层一般无夹矸。 13号煤层稳定煤层，全部可采，煤层对比可靠，煤层厚度两极值为1.82.7米，平均厚度2.2米。夹矸03层，一般在煤层上部夹稳定泥岩一层，厚度0.050.20米，平均厚度0.15米。（二）煤质煤岩特征：煤岩特征以条带状半暗型为主，由暗煤、镜煤和亮煤组成，并含丝炭透镜体，仅少数煤层的个别分层呈半亮型和暗淡型。煤多呈粉状和碎块状，其次为块状和鳞片状。煤种及其分布规律：12、13号煤层为贫煤；10号煤为无烟煤。第三节 开采技术条件一、水文地质条件（一）区域水文地质概况本区地势较高，地形高差甚大，河流切割强烈，尤其以向源侵蚀和向下切割表现突出。井田内地表水系可分三个汇水区。小关口小河，J16线以北的绿色层、煤系地层和峨嵋山玄武岩组中地表水汇入该河，在麻峰岩测得较大流量3.49 m/秒，较小流量0.064 m/秒。大果郎小河，J16线以南的绿色层、煤系地层和部分峨嵋山玄武岩组中地表水汇入该河，1号断面测得较大流量1.505m/秒，较小流量0.014 m/秒。西铺小河，地表水汇入该河，从本井田西部边缘经过，在冷水沟2号断面测得较大流量2.84 m/秒，较小流量0.097 m/秒。诸河充水量虽小，但常年不干，雨后流量增大，具有山区河流的一般特点。本区年降雨量平均1454.7mm，多集中在5至9月。二）水文地质特征1、各地层含水性仅就与矿井开采有关地层叙述如下：第四系冲积层及基岩风化带：冲积层分布在小关口和段家庄河谷一带，面积小，厚度薄。以卵砾石、砂及亚砂土为主。基岩风化带深度随地形、岩性变化而变化，地形居高则风化较深，地形低凹风化较浅，裂隙发育的砂岩较之泥质岩石风化较深。井田内残积与坡积物发育，但厚度不大。2、老窑积水以往小煤窑以斜井为主，平硐次之，现坑口已坍塌封闭。坑道长5080米，垂深一般不超过25米，浅部局部地段已采空，多分布在彭家垭口两侧、大牛圈、娃娃口至上寨一带，老窑流水量0.24升/秒。多数老窑有积水。3、断层的导水性井田内断层，是正断层为主，主要断层有一条。在断层浅部断层处在风化裂隙之中，有利于地下水活动，可吸收大气降水，而在断层深部，一般含水性微弱，导水性差。4、矿床水文地质类型和水文地质条件与矿井开采直接有关的煤系地层及其上覆绿色层砂岩和下伏凝灰岩，均系裂隙含水地层，由于裂隙发育程度不一，诸层含水性随深度加深而含水性减弱，地下水受大气降水补给，本井田水文地质类型是主要受大气降水补给的风化壳来水的裂隙充水矿床。断层导水性一般较弱。综上所述，本井田水文地质条件简单，大气降水是矿井充水的主要来源。雨季应加排水设备。滑坡对矿井建设有一定危害，滑坡水可使矿井涌水量增大，滑坡体和滑坡面可使工程地质复杂化。因此，地面建筑物及井下开采应尽量避开滑坡。涌水量采用水文地质资料类比预计本井田矿井涌水量，经类比，本采区最大涌水量为697.75 m/小时，最小涌水量48.79 m/小时，正常涌水量202.08242.5m/小时。二、工程地质特征1、玄武岩组10、12煤层，玄武质角砾岩、凝灰岩，层厚小计66.72m，一般物理性质好，力学强度较高，工程地质条件较好。2、煤层顶底板工程地质条件10号煤层顶板：以粉砂岩为主，其次是粉砂质泥岩。底板：泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩，夹有菱铁矿薄层或含菱铁质透镜体，松软，不稳定。12号煤层顶板：直顶泥岩，局部地段为粉砂岩，泥岩松软，强度低，遇水膨胀变形或泥状。底板：泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩，粉砂岩具水平层理，夹菱铁矿薄层，裂隙发育，质地松散，强度低。13号煤层顶板：细砂岩、粉砂岩。含菱铁质，岩石致密坚硬。底板：细砂岩、粉砂岩为主，局部地段浅部为泥岩，伪底为泥质粉砂岩，含菱铁质或菱铁矿层。三、瓦斯、煤尘和煤的自燃1、瓦斯根据地质报告，瓦斯风化带标高一般在+1828m以上，瓦斯风化带以下，瓦斯含量两极值为0.0219.52m3/t，以12号煤层的含量最大，且瓦斯含量随着埋藏深度增加而增加。参考相邻金一采区+1721m标高时，3号煤层绝对瓦斯涌出量55m3/min。预测佳竹箐采区在开采+1650m水平以上时，采区相对瓦斯涌出量为q=24.98m3/t，绝对瓦斯涌出量为43.36m3/min。2、煤尘爆炸性、煤的自燃及地温根据勘探中采样试验结果，火焰平均长度值8.7mm，主要可采煤层均属有爆炸危险性煤层。设计均按有爆炸危险性设计。本井田在勘探中进行过近似稳态测温和简易测温工作，平均地温梯度小于3C/100m，井田内未发现高温异常区，为正常地温区。第二章 采区开拓第一节 采区边界及储量一、采区边界佳竹箐采区初步设计确定的边界，北边以11号勘探线与金竹坪井田分界，南边以威红铁路保安煤柱线为界（威红铁路往南至21勘探线块段，由于被威红铁路隔断，在将来开采梓木戛井田时再作考虑）。佳竹箐采区走向长4.8公里，倾斜宽1公里，上部至煤层露头和小煤矿深部边界，下部至1850m水平标高，面积4.8平方公里。地理坐标北纬253730254115，东经10428071043100。二、采区资源/储量（一）采区资源/储量计算范围佳竹箐采区资源/储量计算南以威红铁路保安煤柱线为界，北以11勘探线为界，深部以1850m水平标高，浅部为风氧化带下限和小窑开采下限标高。（二）工业指标佳竹箐采区内煤层倾角一般为22，采区内12、13号煤层为贫煤；10号煤在14勘探线至19勘探线浅部为无烟煤。可采煤层容重见表2-1-1。表2-1-1 可采煤层容重表 （单位t/m3）序号煤层编号容重备注1101.45来源于佳竹箐井田地质报告2121.45来源于佳竹箐井田地质报告3131.45来源于佳竹箐井田地质报告第二节 采区生产能力及服务年限一、采区设计年生产能力根据佳竹箐井田范围、煤层赋存和储量情况，采区设计生产能力确定为90万吨/年。（一）、采区服务年限采区服务年限按下式计算： T= Z可/（1.5 A）=1038/1.5*90=7.7（a）Z可采区可采储量，（万吨）；A采区设计生产能力，万吨/年，T采区服务年限，（年）。第三节 开拓方案第一、方案比较1、工业场地选择工业场地选择主要考虑以下几个因素：工业场地应选择在地势较为平坦，交通较为便利的地方；并且要有利于井田的开拓开采和工作面的接替；井口及工业广场的选择应考虑少占良田好土，并尽可能利用原有建筑设施，少拆迁或者不拆迁村庄或房屋，工程地质较好的平坦地段，节省初期投资和缩短建井工期。根据现场勘踏，设计根据地形地貌特点、工程地质条件及井下煤层赋存情况综合分析，可供选择的井口及工业场地有：第一方案：工业场地选择在娃娃口附近的J1516号勘探线之间，该处地势较平缓，为荒坡地段，并且位于煤系地层底板的玄武岩之上。第二方案：工业场地选择在金佳矿主井口处，该处地势较平，紧靠金佳矿办公楼，不需要征地。第三方案：工业场地选择在彭家垭口附近的一平缓地带，该场地较狭窄，场地需要占良田好土，并且不通公路，需要新修公路，需要多征地。对上述三种方案进行比较，综合第二方案和第一方案为佳竹箐采区工业场地布置方案，即佳竹箐采区主工业场地选择在金佳矿主平硐井口处，采区井口必须的设备、设施布置选择在娃娃口附近的J1516号勘探线之间一平缓地带。2、开拓方案比选根据佳竹箐井田煤层赋存情况、煤层出露情况、地形地貌以及交通运输、断层等综合因素，兼顾整个采区开拓，进行各种技术方案的综合分析评价，经设计院设计组论证筛选后，提出如下几个可行方案进行分析、比较：方案一（中央采区集中布置增设边界系统方案）该方案地面工业场地分为两个地点，一个在娃娃口附近的J1516号勘探线之间，另一个在彭家垭口附近的J1213号勘探线之间。在娃娃口处布置三条斜井，一条轨道上山，一条回风上山，一条运输上山。采区开采标高为+1400 m+1900m，轨道上山斜长为1460m，倾角25，方位为307，井口标高为+2067 m；回风上山斜长为1408m，倾角25，方位为307，井口标高为+ 2055m；主井斜长为1479m，倾角25，方位为307，井口标高为+2075m。三条斜井均布置在玄武岩中。在+1850m标高分别掘回风石门和运输石门，石门均掘至1号煤层，布置运输巷和回风巷，形成回采工作面，详见开拓系统平、剖面图（方案一）。水平大巷布置在+1721m水平的玄武岩层（即主平硐向前延411m的位置），该水平大巷坡度为3，方位为2183733，大巷总长3716米。另一个场地在彭家垭口处，在该处仅布置主扇房及相关设施，仅有一条回风斜井通达地面，回风斜井斜长为1406m，倾角23，方位为1273000”，井口标高为+1950m，在地表下布置有采区边界运输上山、采区边界轨道上山，在井底+1400m水平布置有井底水仓。详见开拓系统平、剖面图（方案一）。另外，考虑辅助运输的需要，在小关村砖厂对面公路傍开口布置矿井副平硐，副平硐井口坐标：X=2841881.526，Y=35450508.419，Z=+1779。副平硐掘进方位为971606”，全长1593m，以倾角13522”的负坡掘进并与1721南运输大巷贯通；采区办公设施建在矿井主平硐井口处，并充分利用已有部分矿井工业建筑设施。采区辅助运输采用无轨胶轮车从矿工业场地经采区公路至副平硐，由副平硐入井经1721南运输大巷到采区中部。采区生产的原煤经运输石门至采区运输上山到采区煤仓，然后经1721水平大巷至主平硐至矿井选煤厂。该方案总工程量为31484m，其中岩巷26646m，煤巷4838m。方案二（中央采区集中双石门布置方案）本方案工业场地选择在娃娃口附近的J1516号勘探线之间。在娃娃口处布置三条斜井，一条轨道上山，一条回风上山，一条运输上山。采区开采标高为+1400 m+1858m，轨道上山斜长为1460m，倾角25，方位为307，井口标高为+2067 m；回风上山斜长为1408m，倾角25，方位为307，井口标高为+ 2055m；运输上山斜长为1479m，倾角25，方位为307，井口标高为+2075m。三条斜井均布置在玄武岩中。在+1858m、+1850m标高分别掘回风石门和运输石门，石门均掘至1号煤层，布置运输巷和回风巷，形成回采工作面。水平大巷布置在+1721m水平的玄武岩层（即主平硐向前延411m的位置），该水平大巷坡度为3，方位为2183733，大巷总长3716米。详见开拓系统平、剖面图（方案二）。在小关村砖厂对面公路边开口布置矿井副平硐，副平硐井口坐标：X=2841881.526，Y=35450508.419，Z=+1779。副平硐掘进方位为971606”，全长1593m，以倾角13522”的负坡掘进并与1721南运输大巷贯通；采区办公设施建在矿井主平硐井口处，并充分利用已有部分矿井工业建筑设施。采区辅助运输采用无轨胶轮车从矿工业场地经采区公路至副平硐，由副平硐入井经1721南运输大巷到采区中部。采区生产的原煤经运输石门至采区运输上山到采区煤仓，然后经1721水平大巷至主平硐至矿井选煤厂。该方案总工程量为25118m，其中岩巷17876m，煤巷7242m。方案三（中央采区集中单石门布置方案）本方案工业场地同样选择在娃娃口附近的J1516号勘探线之间。在娃娃口处布置三条斜井，一条轨道上山，一条回风上山，一条运输上山。采区开采标高为+1400 m+1855m，轨道上山斜长为1578m，倾角25，方位为307，井口标高为+2067 m；回风上山斜长为1930m，倾角25，方位为307，井口标高为+2126m；运输上山斜长为1598m，倾角25，方位为307，井口标高为+2075m。运输上山及轨道上山均布置在玄武岩中，回风上山布置在煤系地层顶部的1号煤层中。在运输上山及轨道上山的+1855m标高分别掘一单石门至1号煤层，与回风上山沟通，构成系统，在区段石门之间分别布置运输巷和回风巷，回采工作面采用Y型通风沿空留巷。水平大巷布置在+1721m水平的玄武岩层，该水平大巷坡度为3，方位为2183733，大巷总长3716米。详见开拓系统平、剖面图（方案三）。辅助运输布置副平硐，采用无轨胶轮车运输，与方案二相同。该方案总工程量为29662m，其中岩巷15661m，煤巷12071m，半煤岩巷1930m。对上述开拓方案进行分析、比较，详见表2-3-1。表2-3-1 开拓方案比较表方案一方案二方案三井 巷工程量井巷工程量31484m,其中，煤巷4838m,岩巷26646m。井巷工程量25118m, 其中，煤巷7242m,岩巷17876m。井巷工程量29662m, 其中，煤巷12071m,岩巷15661m，半煤岩巷1930m。建设工期45月42月47月地面公路1500m0 m1000 m优点1、一个采区，双系统布置，可减少煤炭的往返运输费用。2、井巷工程可分期掘进，不影响采区生产，采区采掘接替比较灵活，各系统能力较大。3、一个系统一个回采面，生产中相互影响较小。1、井巷工程量较小，井巷工程投资费用较少，成本较低。2、采区工业场地布置在主平硐井口附近，便于集中管理。3、采区地面广场征地面积少，可不修地面公路。4、采区生产能力较均衡，巷道受动压影响较小。回风上山布置在煤系地层顶部，回采工作面采用Y型通风，安全系统较大。井巷工程量相对方案一较少，井巷工程投资相对方案一较省。采区工业场地布置在主平硐井口附近，便于集中管理。缺点1、井巷工程量较大，井巷工程投资费用较多。2、需要新修地面公路1.5公里，需要征地和建地面工业广场，费用较大。3、井巷工程量较大，巷道维护量较大。1、采区采掘工作面生产过于集中，生产有一定的影响。2、与方案一相比，部份煤炭往返运输，运输费用较高。3、当回采深部煤层时，工作面走向较长，巷道维护费用较高。开拓巷道掘进区间的回风不容易解决。各区段石门维护时间较长，维护费用较大。回风上山布置在煤系地层顶部，采动影响较大，维护费用较高。需要新修地面公路1公里，增加了投资费用。经分析比较，方案一，井巷工程量较大，井巷工程投资及投入的设备等费用较多，地面需要新修公路1.5公里，而且，需要比方案二和方案三多征地。方案二、方案三井巷工程量都较小，井巷工程投资费用较少，成本相对较低。采区工业场地布置在主平硐井口附近，便于集中管理，方案二地面不需要修公路，可减少征地费用。方案三由于回风上山布置在煤系地层顶板，巷道维护量大，维护费用较高，而且，地面需要修公路。因此，本设计选择方案二为最终推荐方案。佳竹箐采区井筒数量为四个：副 井：X=2839374.4502，Y=35450308.5302，Z=+2067。坡度23。回风井：X=2839294.7168，Y=35450281.4064，Z=+2055。坡度24。主 井：X=2839331.0548，Y=35450299.6476，Z=+2075。坡度25。二、区段划分佳竹箐采区共划分为2个区段，一区段标高为+1950m+2050；二区段标高为+1850m+1950m。三、主要运输大巷布置佳竹箐采区设主、副井、回风井。四、采区储量及开采顺序（一）采区储量：采区资源/储量 采区储量为1043万吨，减去各种煤柱和开采损失，可采储量为1038万吨.（二）开采顺序：采区内根据地质构造和煤层赋存情况，采用走向长壁后退式开采。煤层间的开采顺序是先采上层后采下层或先采保护层，后采被保护层，沿倾斜方向是先采上段，后采下段的下行式开采顺序。五、开采对地面村庄的影响佳竹箐井田内有彭家丫口、大牛圈、上寨、中寨、下寨等村寨，均位于煤系地层地表范围内，大部分处于小煤矿的开采范围内，其分布范围与原地形地质图标定范围有所变化，为了保证村民居住安全，须对相关民房采取留保安煤柱或搬迁措施。第四节 井 筒一、井筒用途、布置及装备1、回风井：井筒净宽5.0m，净高3.7m，坡度25，井筒内布置有洒水管，瓦斯抽放管等。2、副井：净宽5.0m，净高3.7m，坡度25，井筒内布置有轨道、信号线路、主供电电缆线、排水管路及压风管路，人行台阶。轨道上山主要作为采区提升、下放材料，铺设电缆、管路以及采区进风等。3、主井：净宽5.0m，净高3.7m，坡度25，井筒内布置有架空人车、铺设有皮带、设有人行台阶。运输上山主要作为煤炭运输、人员运输以及采区进风等。二、井壁结构主井、副井、回风井三条井筒穿过的表土层为粘土岩，基岩属岩性稳定的玄武岩。故井筒采用普通凿井法施工。井筒支护：井筒地表到基岩之间采用砼支护，到达基岩后，主副井采用锚杆、锚索、喷浆支护，其它井筒采用喷浆支护。第五节 车场及硐室13煤在+2065水平设采区1101运料石门传到12煤到10煤的1101的材料回风、运输巷、在13煤的+1986水平1101进风巷穿过12煤到10煤为10煤供风从1101进风巷为10煤采煤工作面服务、在13煤的+1918水平设有采区变电所。采区变电所设有两个独立的出口，一个连接副井、一个连接回风井。在13煤的+1860水平设有1101进风石门，为10的掘进工作面供风、运料。第三章 大巷运输及设备第一节 运输方式一、运输方式：主运输为胶带输送机，辅助运输为无轨胶轮车运输。二、主要运输巷道断面、支护方式、坡度。（一）主要运输巷道断面及支护方式运输大巷布置在13煤中，煤经区段运输巷运到溜煤眼到主井，运至地面。按设备最大件和安全要求，巷道断面净宽度6.0m，净高度3.4m，净断面积为17.9m2，支护方式为喷浆支护，巷道内铺设皮带运煤，满足运输、布置管线的要求。第二节 辅助运输设备佳竹箐采区大巷辅助运输为无轨胶轮车运输。无轨胶轮车主要担负佳竹箐采区大巷内的人员运输、设备、材料及综采支架等的运输任务。佳竹箐采区设计生产能力为90万吨/年，副井至地面工业广场。主井口处。一、无轨胶轮车选型1、无轨胶轮人车选型佳竹箐采区运输人员时选用三一重型装备有限公司生产的RC22防爆无轨胶轮人车，其技术参数如下：型号：RC22防爆无轨胶轮人车；额定载人数：22人；自重：9t；转向方式：折腰转向；原动机功率：805kW；爬坡能力：16；牵引速度：025km/h；050km/h；离地间隙：276mm；尾气排放温度：70；设备运行噪音：90dB；制动距离：8m（额定载荷、初速度20km/h）；车体尺寸：长宽高=8755mm2000mm1850mm；电气控制：进口专用控制器。2、无轨胶轮运料车选型佳竹箐采区运送材料选用三一重型装备有限公司生产的LC6E防爆无轨胶轮运料车，其技术参数如下：型号：LC6E防爆无轨胶轮运料车；额定承载能力：6t；自重：9.5t；车型：铰接式、油气悬挂、后翻自卸式车厢；传动/驱动方式：液力机械传动/44驱动；驾驶方式：双向驾驶；原动机功率：805kW；爬坡能力：16；牵引速度：030km/h；050km/h；最小转弯半径：外缘，6799mm；内缘，4131mm；离地间隙：280mm；尾气排放温度：70；设备运行噪音：90dB；制动距离：8m（额定载荷、初速度20km/h）；车体尺寸：长宽高=8040mm2000mm1850mm；3、无轨胶轮支架搬运车选型佳竹箐采区支架搬运选用三一重型装备有限公司生产的WDY-160支架搬运车，其技术参数如下：型号：WDY-160型；额定载重量：20t；自重：20t；驱动方式：液力机械传动/44驱动；制动形式：独立双回路；行走制动器：圆盘湿式制动器；电缆长度：100m；电动机功率：160kW；最大爬坡能力：12；行走速度（液压调速）：05km/h；总牵引减速比：108.378；最小转弯半径（机架外侧）：4900mm；最小转弯半径（机架内侧）：2500mm；最小离地间隙：275mm；最大转向角：45；绞车最大单绳拉力：155kN；绞车最大单绳速度：19.6m/min；绞车总减速比：139.9；外形尺寸：长宽高=8.84m2.2m1.85m；二、无轨胶轮车配备数量佳竹箐采区辅助运输选用防爆型无轨胶轮车运输。配备如下：无轨胶轮人车：型号，RC22型；配备数量8台；无轨胶轮运料车：型号，LC6E型；配备数量4台；支架搬运车：型号，WDY-160型；配备数量2台。第四章 采区布置及装备第一节 采煤方法一、采煤方法选择佳竹箐采区的主要可采煤层为中厚煤层，层间距平均为0.7928.06m，属近距离煤层群，煤层倾角1828，一般为25，煤层顶板以粉砂岩、细砂岩为主，底板以泥岩、泥质粉砂岩为主，岩性较软，设计采用走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板。二、工作面采、装、运煤方式及设备选型设计一个采区布置一个综采工作面生产。首采工作面布置在13煤层，设计选用综采掩护式支架ZY200-5.5/17型，支撑高度0.551.70m，工作阻力2000KN，初撑力948 KN，适用于煤层厚度为0.81.5m，倾角小于30的倾斜、缓倾斜煤层，落煤选用1MG200型采煤机，适用采高为1.32.5m，煤层倾角25，牵引力220KN，载深0.6m，电机功率200KW。运输顺槽配备SGZ-764/400型刮板输送机及SSJ-1000/160型胶带输送机进行运输。中厚煤层综采工作面配备ZY3200-13/32型掩护式支架和MG-200型双滚筒采煤机落煤，配备SGB-630/264型刮板输送机及SSJ-1000/160型胶带输送机进行运输。三、首采工作面顶板管理方式及支护设备选型佳竹箐采区首采工作面为1101综采工作面，采用全部垮落法管理顶板。1、综采工作面生产能力(1)工作面日产量：A0=LL1MC=19862.21.4