矿井建设专业毕业设计说明书

河北工程大学毕业设计目录1 矿井设计的基本情况11.1井田概况及地质特征11.1.1 交通位置11.1.2 地形地貌11.1.3 河流与水系11.1.4 气象11.1.5 地质构造31.1.6 水文地质条件41.1.7 煤层及煤质情况51.2矿田的开拓与开采61.2.1井田境界与资源储量61.2.2 矿井工作制度61.2.3 矿井服务年限及年产量71.2.4 井田开拓71.2.5 开拓巷道布置81.3 矿井的主要生产系统91.3.1 主要运输系统91.3.2 矿车91.3.3 运输设备选型91.3.4 井筒101.3.5 提升设备111.3.6 井底车场及硐室121.3.7井下通风系统141.3.8 排水设备141.3.9 防水、防火、防沼气煤尘爆炸的安全措施151.4 矿井主要技术经济指标162 矿井建设准备182.1建井施工条件182.1.1 建井期间水电供应182.1.2 交通运输192.1.3 通信联系192.1.4 建筑材料来源202.1.5 排矸202.2 建井的技术准备工作202.2.1 井田开拓设计主要技术原则202.2.2 矿井施工方案212.2.3 主、副、风井筒开工顺序222.2.4 矿井建设的工程准备223 井筒施工233.1 主井井筒概况233.1.1 井筒的特征233.1.2 井筒的地质233.2 表土施工253.2.1 施工方案选择253.2.2 施工方法的简述253.2.3 表土工期确定263.3 基岩掘砌施工263.3.1 主井基岩段工程概况263.3.2 基岩段爆破设计263.3.3 基岩掘砌施工方法及设备294 井巷过渡期与井底车场的施工组织474.1 主副井各硐室施工474.1.1 主井各硐室施工474.1.2 副井各硐室施工484.1.3 主副井贯通方案484.2 井底车场过渡期施工组织494.2.1 速度图计算494.2.2 马头门的施工514.2.3 主副井装备交替改装方案514.3 井底车场巷道及硐室的施工顺序524.3.1 车场硐室及巷道的施工原则524.3.2 井底车场巷道的连锁项目534.3.3 其他巷道及硐室施工顺序534.4 过渡期及车场施工阶段的辅助生产系统534.4.1 通风设施的改装534.4.2 排水设施的改装534.4.3 压气、供电设施改装544.5 井底车场的掘进方式544.5.1 井底车场巷道的掘进方式544.5.2 井底车场硐室的掘进方式544.6 选择凿岩、装岩、及大巷运输设备544.6.1 选择凿岩设备544.6.2 装岩机的选择554.6.3 确定调车装岩作业线554.6.4 运输方式的选择564.7 巷道及硐室的施工方法的确定565 工业广场总平面布置585.1 工业场地施工总平面图布置设计585.1.1 平面布置的主要原则585.1.2 总平面布置585.1.3 场内主要通道宽度及露天堆放场地面积的确定595.2 竖向设计及场内排水605.2.1 竖向布置形式605.2.2 场地平整方式605.2.3 场地排水605.3 场内运输605.3.1 运输方式615.3.2 窄轨铁路运输615.3.3 道路运输615.3.4 装卸及运输设备625.4 管线综合布置625.5 矿井其他场地布置625.5.1 临时排矸场地625.5.2 地面爆破材料库场地636 建井总进度计划646.1 建设工期646.1.1 项目实施前期工作646.1.2 矿井设计移交标准646.1.3 井巷平均成巷指标656.1.4 加快建井工期的主要措施656.1.5 井巷主要连锁工程666.1.6 三类工程的施工顺序和施工组织的基本原则666.1.7 建井工期676.2 产量递增计划67致谢68参考文献69附录71741 矿井设计的基本情况1.1井田概况及地质特征 1.1.1 交通位置 中峪井田位于山西省长治市沁源县和临汾市安泽县、古县三县交界处，主体位于沁源县境内。井田南北走向长6.017.4km，东西宽倾斜宽3.215.1km，其范围为东经11206461121937, 北纬362448363410，面积151.12km2。设计的矿井工业场地位于井田中部的中峪南沟子一带，沿柏子河岸布置，交通运输条件良好。自中峪村至沁源县城建有三级公路，距离约20km。从沁源县向东、向南、向北分别有通达沁县、屯留、平遥的省级公路；自本区向西经柏子、灵空山有地方公路可通霍州市，相距约50km。沁（源）沁（县）铁路线已建成通车，在井田东北方向约30km处建有交口火车站。沁-沁铁路是煤炭外运专用线，在沁县与太焦铁路接轨。同时为利于山西中南部煤炭外运，国家规划建设中的山西中南部煤炭外运通道从本井田西南部通过，线路设计运输能力达150Mt/a，该铁路通道建成后，极大便利于本矿井的煤炭外运。矿井交通位置详见图11。1.1.2 地形地貌中峪井田位于山西高原中南部，地面平均海拔在1200m左右，区内大型沟谷之间均为陡峻的高山，地势由西向东逐渐降低，最高点位于北部的猴神岭，标高1498.7m，最低点（即最低侵蚀基准面）位于东王勇村一带的柏子沟谷，标高973.6m，地形相对高差525.1m，为中度侵蚀的中山区。1.1.3 河流与水系该区属黄河水系沁河流域。沁河为本区域的主要河流，也是黄河的主要支流,发源于沁源县郭道镇西北的鱼儿泉一带，向南流经安泽、沁水、阳城等县后出山西在河南省武陟境内汇入黄河，在山西省境内总长度195km，常年流水，流量随季节变化很大，下游年平均迳流量为12.6亿m3。因地形原因，河流坡降大，流速较急。井田内沟谷中的小溪流入狼尾河、柏子沟和蔺河后均向东汇入沁河。1.1.4 气象本区属暖温带大陆性季风气候，四季分明，冬季较长且寒冷，降雪较少，多西北风，最低气温-25.8；夏季午间较热，早晚凉爽，最高气温 35.6,春秋两季温度适中，年图11 矿井交通位置图平均气温为8.6，年平均降雨量657mm，降雨多集中在夏季的六、七、八三个月，其降水量占全年的80%左右，年平均蒸发量1500mm。每年的十月底至次年的四月初为结冰期，最大冻土深度0.80m，无霜期180d。 1.1.5 地质构造A. 地层霍东矿区位于沁水煤田中段的西缘，霍山隆起的东侧，向西隔霍山大断裂与霍西煤田毗邻，往东逐步向沁水盆地的深部过渡，总体为一向南东倾斜的单斜构造，并伴有一定规模的波状起伏，地层倾角一般610，局部倾角较大。山西和华北广大地区在经历了古生代中期长时间的风化后，在平坦的古风化壳上沉积了上古生界以及中生界地层，因地壳的平行沉降，大范围内地层厚度变化并不大。井田内大面积出露三叠系下统刘家沟组、和尚沟组地层，中统二马营组仅在东扩区的段家庄一带有少量出露，西侧和南北两端有部分二叠系石千峰组和上石盒子组顶部地层，含煤地层即山西组和太原组埋藏较深。B. 构造中峪井田位于沁水煤田中段郭道-安泽近南北向褶带西翼，沁安普查区东侧，与区域总体构造形态基本一致。作为控制性构造的新章向斜位于井田的中部，北东-南西向贯穿全井田，该向斜的西翼总体为一倾向南东的单斜构造，东扩区还有几条规模较大的褶曲，地层倾角一般在4-7，靠近新章向斜和白家滩背斜轴部局部地段可达25。井田内断层不发育，仅在井田中部的渣滩、新和凹村和南部安泽县亢驿村附近发现几条断层，其落差和延伸距离均较小。a. 断层主要断层发育情况一览表1.1名称走向倾向倾角落差（m）延伸长度（m）控制程度查明程度渣滩村一号正断层N E 55SE1457020-451900地面、孔内各有1点控制查明渣滩村二号正断层N E 50SE140706750地面有2点控制查明新和凹一号正断层N E 50SW320656950地面有2点控制查明新和凹二号正断层N E 40SE130705-251170地面有2点控制查明中峪正断层N E 10SE100788350地面有1点控制查明南亢正断层N E 58SE14870-7210-201850地面有4点控制基本查明b. 褶曲 （1）马森背斜：位于马森村南1100m，轴向NW305，两翼及核部均为P2s3 、P2sh1 、P2sh2 地层，北东翼倾角8-10，南西翼倾角9-11，为对称背斜，延伸长度1200m。（2）新章向斜：北自新章村东100m进入区内，向南经郑家山、后乌木村东向南经堂家庄、羊窑上，再向南经后毛家庄一直延伸至南峪村、西庄、上庄一带。（3）关道沟向斜：位于北关道沟南-渣滩村东，轴向N E 30-55，两翼及核部均为T1L地层，北西翼倾角6-13，南东翼倾角6-12，为对称向斜，延伸长度3300m。（4）北峪背斜：位于北关道沟东南-北峪村西，轴向N E 30-55，两翼及核部均为T1L地层，北西翼倾角5-12，南东翼倾角10-13，为基本对称背斜，延伸长度2800m。（5）中峪向斜：位于井田中部的北峪村东侧，轴部大部为第四系松散物所覆盖，仅在中峪村西和北峪村东的沟谷内有少量刘家沟组基岩层出露。（6）中峪背斜：位于北峪村东侧，轴部多为第四系松散物所覆盖，仅有少量出露点，轴部及两翼地层均为刘家沟组，轴向为N E 30，两翼地层倾角6-13，延伸长度600m，（7）白家滩背斜：北自松皮沟一带向南经白蛇沟、白家滩、史家湾向南延伸出区外，轴向北部为N E 25，中部为N E 35，南部为N E 20，北西翼地层倾角5-21，南东翼3-13，延伸长度10.4km，因植被覆盖严重，该背斜南北两端为推断，由10个点控制。（8）西王勇向斜：北自老爷庙一带向南经余家圪梁、段家庄东、南马圈东直到西王勇西侧，轴向北部N E0- 20，中南部N E 30，两翼及核部均为刘家沟组、和尚沟组地层，为不对称向斜，区内延伸长度7.7km，因植被覆盖严重，部分向斜轴线为推断，由8个点控制。（9）老爷庙背斜：位于长乐村西，向南经老爷庙、周启岭东、碾盘凹、高家山东、北石村西后向南延伸区外，总体轴向为南北，两翼及核部均为刘家沟组、和尚沟组地层，西翼倾角6-15，东翼倾角4-13，区内延伸长度9.7km，本褶曲轴部出露地层较好，控制准确，由14个点控制。 c. 陷落柱地质勘探发现在12-8钻孔850m向下为一陷落柱，陷落柱大小的确定上是以背斜轴为中心，中心到12-8钻孔为半径，半径沿轴向延伸略长的一个椭圆。根据区域资料本区内不存在岩浆岩侵入体。1.1.6 水文地质条件区内含水层自下而上为奥陶系中统（O2）石灰岩含水层、石炭系上统太原组（C3t）岩溶裂隙层间含水层、二叠系下统山西组（P1s）及下石盒子组（P1x）砂岩裂隙含水层、二叠系上统石千峰组(P2sh)砂岩含水层、三叠系刘家沟组（T1L）砂岩含水层、三叠系和尚沟组（T1h）砂岩含水层、基岩风化带裂隙含水层、第四系松散岩类孔隙含水层，细分析如下： A. 奥陶系中统（O2）石灰岩含水层:为岩溶裂隙含水层，本井田内该含水层由下马家沟组、上马家沟组及峰峰组含水层组成，含水空间以岩溶裂隙为主。 B. 石炭系上统太原组（C3t）岩溶裂隙层间含水层:该含水层为碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙含水层，井田内无出露。主要含水层由数层砂岩夹K2、K3、K4等石灰岩构成，含水空间以裂隙为主。C. 二叠系下统山西组（P1s）及下石盒子组（P1x）砂岩裂隙含水层:该含水层为砂岩裂隙含水层，井田内无出露。含水层主要由中-细粒砂岩组成，以构造裂隙为主，是2号煤层顶板直接充水含水层，钻进过程中消耗量及水位变化不明显。D. 二叠系上统石千峰组(P2sh)砂岩含水层:为砂岩裂隙含水层，含水层主要由粗-细粒砂岩组成，含水空间以风化裂隙及构造裂隙为主。属弱富水性含水层。 E. 三叠系刘家沟组（T1L）砂岩含水层:为砂岩裂隙含水层，含水层岩性主要由细粒砂岩组成，含水空间以风化及构造裂隙为主。属弱富水性含水层。F. 三叠系和尚沟组（T1h）砂岩含水层:为砂岩裂隙含水层，含水层岩性主要由细粒砂岩组成，含水空间以风化及构造裂隙为主，属弱富水性含水层。G. 基岩风化带裂隙含水层:该含水层为砂岩裂隙含水层，含水层主要由粗-细粒砂岩组成，含水空间以风化裂隙为主，风化深度一般小于100m。H. 第四系松散岩类孔隙含水层:主要为第四系松散沉积物，含水层主要由砾石、细砂或砂土等组成，主要分布于山间河谷地带，富水性因地而异，一般愈靠近河谷富水性愈好。 1.1.7 煤层及煤质情况A. 煤层本井田内的含煤地层为石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组和下石盒子组，具有工业价值的煤层主要赋存于太原组和山西组中，共含煤22层，主要可采煤层为山西组上部的1号煤层，山西组中下部的2号煤层和太原组下部的9+10、11号煤层。1号煤层结构简单，一般不含夹矸；2号煤层在煤层的中上部一般有1层局部2层泥岩夹矸，矸石厚度平均0.30m；9+10煤层在煤层的中上部有一层稳定夹矸，岩性为粉砂岩或泥岩，层位稳定，矸石厚度一般为0.30-0.50m；11号煤层结构简单，一般含有2层泥岩夹矸，局部为1层，厚度0.20-0.30m。B. 煤质a. 物理性质和煤岩特征各煤层一般以亮煤为主，暗煤次之，夹镜煤条带(表5-2)，9+10、11号煤层含少量黄铁矿结核，但9+10号煤层黄铁矿含量较11号煤层高。9+10、11号煤层暗煤含量比1、2号煤层高。各煤层显微组分以镜质组为主；无机组分以粘土为主。太原组各煤层含硫化铁，且自上而下含量有增加趋势。b. 煤的化学性质1）水分（Mad）1号煤层原煤水分0.37-2.02%，平均0.82%；2号煤层原煤水分0.22-2.60%，平均0.77%；9+10号煤层原煤水分0.04-2.10%，平均0.83%；11号煤层原煤水分0.16-1.10%，平均0.68%。2）灰分（Ad）1号煤层原煤灰分为10.55%-38.82%，平均为18.60%，为低灰高灰煤，且以中灰煤为主；2号煤层原煤灰分为6.43%-33.09%，平均为16.43%，为特低灰高灰煤，以低灰分煤为主；9+10号煤层原煤灰分为7.78%-31.38%，平均为19.75%，为特低灰高灰煤，以中灰分煤为主；11号煤层原煤灰分为9.76%-38.03%，平均为25.77%，为特低灰高灰煤，以中灰煤为主。原煤洗选后灰分大约降低50%左右。3）挥发份产率（Vdaf）1号煤层原煤挥发分为13.95%-21.47%，平均16.30%，为低挥发分煤；2号煤层原煤挥发分为12.58%-19.49%，平均16.43%，为低挥发分煤；9+10号煤层原煤挥发分为13.10%-20.33%，平均15.91%，为低挥发分煤；11号煤层原煤挥发分为12.86%-22.65%，平均17.10%，为低挥发分煤。1.2矿田的开拓与开采 1.2.1井田境界与资源储量中峪井田包括安沁勘探区、东扩区及安沁勘探区与太岳采矿权边界间空白区三部分。安沁勘探区包含原新马探矿权一部分和南亢探矿权的全部，面积86.68km2；东扩区部分面积57.84km2，该两区块已达到精查勘探程度，其中安沁勘探区储量经过国家备案。本次规划的中峪井田范围内，包含安沁勘探区70.26km2，东扩区52.03km2。井田内4层主要可采煤层共有各类资源/储量1221.70Mt，其中探明的资源/储量（331）76.12Mt；控制的资源/储量（332）203.92Mt；推断的资源/储量488.75Mt（333），预测的资源/储量（334？）452.90Mt。经计算，矿井设计可采储量为381.73Mt，其中一水平为301.76Mt，矿井工业资源/储量为540.06Mt。 1.2.2 矿井工作制度设计矿井年工作日330d，每天净提升时间为16h。1.2.3 矿井服务年限及年产量矿井服务年限按下式计算： (11) 式中：T矿井服务年限，a； Z矿井设计可采储量，Mt； A矿井设计生产能力，Mt/a； K储量备用系数，取1.3。 结合本矿井的内外部条件，因1号煤必须采，1个1号煤面加1个2号煤面难以实现4.0Mt/A的能力，也需要同时布置3个回采面，故其和5.0Mt/a的井型初期投资差别不大，而且4.00Mt/a井型工作面富裕大，不利于设备最大效能的发挥，矿井设计生产能力以5.00Mt/a较为适宜。也结合矿区总体规划和霍煤集团“十一五”战略发展规划的要求，将矿井设计生产能力确定为5.00Mt/a。 1.2.4 井田开拓井田开拓设计主要技术原则： 1以经济效益为中心，依靠科技进步，积极采用先进技术，努力提高矿井机械化水平，深化矿井设计改革，将中峪矿井建设成为高效安全的现代化矿井。 2简化矿井开拓部署，合理集中生产，节省井巷工程量，尽量多做煤巷少做岩巷，以符合国家相关政策、方针，并降低造价，缩短建井工期。3井下开拓巷道布置应合理加大采区尺寸，增加工作面推进长度，减少工作面搬家次数。4首先开采的山西组煤层中最上部的1号煤层为厚度仅1m左右的薄煤层。为保护宝贵的炼焦煤资源，也为了解放2号煤，1号煤层达最低可采厚度的区域必须开采。因1号煤层局部可采，可结合其可采范围集中划分采区。5井下煤炭运输全部采用胶带输送机，划分水平时应考虑上、下山长度合理。地面主要生产环节（产、储、装、运）应高度集中。 6矿井应采用分区通风方式，以适应井田面积大、瓦斯高的特点。 7因地形因素工业场地只能沿柏子沟布置，但沟的两岸比较狭窄，选择矿井工业场地时需考虑选煤厂场地与矿井场地布置的关系。中峪井田煤层埋藏深度大，初期开采的山西组煤层埋深一般在800m左右，主要开采1、2号煤层，两煤层平均间距15.04m，煤层瓦斯含量高，煤层厚度相对较薄，矿井井型确定为5.0Mt/a。因煤层埋藏深度大，设计确定采用立井开拓方式。井田内煤层赋存平缓，倾角一般47，在井田中部靠近新章向斜轴部地段可达25。山西组1、2号煤层平均间距15.04m；太原组9+10、11号煤层平均间距18.88m；山西组和太原组煤层平均间距88.87m。设计确定全井田分为二个水平开采，第一水平标高+190m，开采山西组煤层；第二水平标高+100m，开采太原组煤层。主井井口位置，主立井与选煤厂相邻布置，井下煤流通过主井箕斗直接进入选煤厂生产系统；井下两翼胶带大巷通过上仓斜巷与两翼井底煤仓相连接，井底煤仓为斜仓半上装式（即装载水平与车场水平同一标高）；二水平两翼胶带输送机大巷与一水平错开布置，也通过上仓斜巷与两翼井底煤仓连接。副井井底车场通过轨道石门与大巷连接。煤层开采顺序采用下行式开采，即先采上部煤层，后采下部煤层。南翼开采顺序为：南一采区南三采区南二采区南四采区南五采区二水平南一采区二水平南三采区。北翼开采顺序为：北一采区北二采区北三采区北四采区北五采区二水平北一采区二水平北三采区二水平北五采区。经计算，一水平南一采区可布置8个回采工作面，南三采区可布置70个工作面；北一采区可布置20个工作面，北二采区可布置16个工作面，北三采区可布置15个工作面，北四采区可布置8个工作面。1.2.5 开拓巷道布置井底车场大体位于井田可采储量中心，根据矿井设计生产能力要求，结合煤层赋存条件，确定采用南北两翼生产，自井底车场布置两条轨道石门与南、北两翼轨道大巷连接。根据确定的开拓水平标高和井筒位置，设计井底车场布置在2号煤层底板中，距离2号煤层约40m。井下煤炭采用胶带输送机运输，需单独布置大巷；矿井为高瓦斯矿井，风量大，故两翼均布置5条大巷，分别为胶带输送机大巷、轨道大巷、进风大巷和2条回风大巷。在一水平初期开采南一、南三采区时，因1号煤不可采，可仅布置1条2号煤回风大巷，待开采南二采区时再增加1条1号煤回风大巷。+190m水平1号煤层平均厚度1.11m，2号煤层平均厚度2.34m，两层煤平均间距15.04m，联合开采。沿2号煤层布置胶带输送机大巷、进风大巷和1条回风大巷；因辅助运输为有轨运输，轨道大巷保持一定的坡度，根据煤层赋存情况，自轨道石门起向南北设3的流水坡度，使轨道大巷基本在2号煤层地板中，局部进入煤层顶板；沿1号煤层布置1条回风大巷。胶带、轨道和进风大巷进风，2条回风大巷回风。+100m水平9+10号煤层平均厚度2.19m，11号煤层平均厚度2.10m，两层煤平均间距18.88m，联合开采。因11号煤层距离奥灰顶界近，仅局部可采，大巷布置应考虑9+10号煤层开采便利。故沿9+10号煤层布置胶带输送机大巷、进风大巷和1条回风大巷；因辅助运输为有轨运输，轨道大巷保持一定的坡度，根据煤层赋存情况，自轨道轨道暗斜井起向南北设3的流水坡度，使轨道大巷基本在9+10号煤层地板中，局部进入煤层顶板。1.3 矿井的主要生产系统 1.3.1 主要运输系统煤炭运输采用带式输送机运输， 辅助运输，中峪矿井为高瓦斯矿井，不允许采用架线电机车，为安全起见，暂考虑采用蓄电池机车运输。A. 煤炭运输北一采区：回采工作面出煤经顺槽可伸缩胶带输送机（溜煤眼）北一上山胶带输送机北翼大巷胶带输送机北翼底煤仓主井箕斗提升至地面。南一采区：回采工作面出煤经顺槽可伸缩胶带输送机南翼大巷胶带输送机南翼底煤仓主井箕斗提升至地面。 B. 辅助运输普通物料、设备装矿车后经副立井罐笼至+190m水平井底车场，用蓄电池电机车牵引到采区下部车场，由顺槽及上山的无极绳连续牵引车到达采煤工作面或掘进工作面。井下人员坐罐笼下至+190m水平井底车场，可步行至井底车场各工作地点，采区工作人员在候车室坐井下人车至工作地点。掘进工作面产生的矸石大部分用矿车经无极绳牵引车运至采区下部车场，再经大巷的蓄电池电机车牵引至井底，由副立井罐笼提升至地面到矸石场排放，少量可直接运至废弃的顺槽横贯排弃。爆炸材料由矿车从地面经副立井罐笼、井底蓄电池电机车直接运至井下爆破材料库。C. 主要运输巷矿井主要运输巷有南北翼的胶带输送机大巷和辅助运输大巷。1.3.2 矿车井下辅助运输车辆根据需要配备了1.5t固定矿车、材料车、平板车，3t平板车，10t平板车和人车等。1.3.3 运输设备选型A. 煤炭运输设备选型带式输送机选型依据带式输送机工程设计规范进行，井下北翼大巷带式输送机、北一采区上山带式输送机、南翼大巷带式输送机参数如下：B. 井下辅助运输 本矿井下大巷辅助运输系统采用蓄电池电机车，巷道坡度3，采区轨道上（下）山采用连续牵引车运输。蓄电池电机车牵引的车辆有1.5t矿车、1.5t材料平板车、20t支架平板车、RC21-9P 型人车等。C. 列车组成及电机车台数全矿井共选用5台XK12-9/192-KBT型电机车，其中南翼2台工作、北翼1台工作，检修及备用2台。1.3.4 井筒A. 井筒布置及装备矿井移交和达产时共布置有主立井、副立井、南翼的南峪回风立井和北翼的中央回风立井共4个井筒。主立井与选煤厂相邻布置，距副立井约800m；副立井和中央回风立井位于矿井工业场地内；南翼南峪回风立井距工业场地约2.1km。a. 主立井井筒净直径6.5m，净断面33.18m2，深950.8m（含井底水窝），其中表土段18.5m，基岩段932.3m。担负全矿井煤炭提升任务并兼进风任务。井筒内装备1对45t箕斗。 b. 副立井净直径8.5m，净断面56.74m2，深度869.5m（含水窝），其中表土段20.5m，基岩段849.0m。担负全矿井辅助提升任务并兼进风和安全出口。井筒内装备2套提升设备。1套为一宽一窄的双层4车罐笼，满足集中人员和材料的上下井，另1套为配平衡锤的交通罐笼，满足零星人员和材料的上下井。作为安全出口副立井装备了梯子间，敷设2趟排水管路、1趟消防洒水管路、1趟压风管路、1趟井下降温输冰管路及动力电缆和弱电电缆等。c. 北翼中央回风立井净直径7.0m，净断面38.46m2，深度868.0m，担负矿井北翼回风任务并兼安全出口，因中央回风立井布置在矿井工业场地内，利于瓦斯抽放设施管理及瓦斯利用，在井筒内敷设2趟瓦斯抽放管路，同时井筒内装备梯子间。d. 南翼南峪回风立井净直径6.5m，净断面33.18m2，深度835.5m，担负矿井南翼回风任务并兼安全出口。井筒内装备梯子间。B. 井壁结构根据井田开拓部署，共布置主立井、副立井、中央回风立井和南峪回风立井共4个井筒。根据临近钻孔资料，井筒所经过的表土层厚度一般不超过20m，未见流砂含水层；所经基岩段围岩稳定，未见强含水层，故设计各井筒均采用普通法施工。根据围岩性质和井筒净直径，确定采用混凝土砌碹支护。由于没有井筒检查钻资料，设计暂简单按普式公式计算地压、按薄壁圆筒公式计算井壁厚度，待施工井筒检查钻后再详细计算并调整。经计算，主立井表土段采用钢筋混凝土砌碹支护，砌碹厚度600m，基岩段采用混凝土砌碹支护，砌碹厚度450mm；副立井表土段采用钢筋混凝土砌碹支护，砌碹厚度800mm，基岩段采用混凝土砌碹支护，砌碹厚度500mm；两个回风立井表土段采用钢筋混凝土砌碹支护，砌碹厚度600m，基岩段采用混凝土砌碹支护，支护厚度450mm。1.3.5 提升设备 A. 井筒参数及装备本矿井设计生产能力5.00Mt/a，采用一对立井两水平开拓方式，在地面设两个场地即工业场地及南峪风井场地。矿井服务年限约66a。主立井担负矿井原煤提升任务，井筒直径6.5m，井口锁口标高+1042.5m，装备一对45t多绳提煤箕斗，外动力卸载异侧装载，冷弯方钢管罐道，单水平提升。井口卸载点标高+1060.5m，井底装载点标高（箕斗装载口）+136m，提升高度936.65m。副立井担负全矿矸石的提升和人员、材料、设备、大件等的升降作业任务，井筒直径8.5m，装备一个特制双层加宽加长多绳罐笼+小罐笼和一个特制长材罐笼+平衡锤，井口轨面标高+1032.5m，井底车场轨面标高+190m，提升高度842.5m。 B. 主立井提升设备 主井井口标高+1042.5m，井口卸载点标高+1060.5m，井底装载点标高+136m，提升高度936.65m。井底装载站设有两个容量为1750t的井底煤仓。设计采用45t箕斗。井筒直径6.5m，装备一对45t多绳提煤箕斗，箕斗载重45000kg，自重50000kg（包括首、尾绳悬挂装置质量），本体高18m，采用异侧装卸载，外动力卸载。提升设备为1台JKMD-64型落地式摩擦轮提升机，配悬挂式23600kW同步电动机，交-直-交变频控制。C. 主井提升机房主井提升机房位于主井井口房东北侧，为地面楼层式钢筋混凝土框架结构，单独基础，长宽高=242422+6246.5m，大厅层标高+2.7m。箱型钢结构井架，上天轮中心距井口距离63.35m。为便于设备安装和检修，提升机房内设100/10t电动慢速桥式起重机一台。D. 副井提升设备副立井担负全矿所需人员、材料、设备的提升任务。整体提升液压支架的最大不可拆件17.9t（考虑运送大件的平板车的质量2t，设计取19.9t）。提升矸石采用MGC1.7-9型矿车。井口标高+1032.5m，井底车场标高+190m，提升高度为842.5m。井筒直径8.5m，装备1个特制双层大罐笼+小罐笼和1个特制长材罐笼+平衡锤。装备两套提升设备，其中一套提升容器为1.5t矿车双层四车宽罐笼+1.5t矿车双层四车窄罐笼，提升设备为1台JKMD-44型落地式摩擦轮提升机，配1400kW ZKTD型直流电动机（1400kW、48r/min、750V）1台。同时装备一套15.8m高长材交通罐笼+平衡锤，提升设备为JKMD-34型落地式摩擦轮提升机，配Z450-2A型直流电动机（326kW、517r/min、660V）。E. 副井提升机房副井提升机房位于副井井口房南北两侧。双罐笼提升提升机房为钢筋混凝土框排架结构，单独基础，半地下楼层式布置带双层电控设备间，长宽高=212118+6215.6m，为便于设备安装和检修，在提升机房内设32/5t桥式双梁起重机1台。长材罐提升提升机房为钢框排架结构，单独基础，电控设备间右侧布置，长宽高=151517.5m，为便于设备安装和检修，在提升机房内设20/5t桥式双梁起重机1台。为便于天轮安装和检修，井架上方装备有20t电动葫芦桥式起重机一台。1.3.6 井底车场及硐室 本矿井采用立井开拓方式，工业场地内布置有主立井、副立井及中央回风立井；南峪回风立井单独布置在风井工业场地内。井筒内的提升设备为罐笼及箕斗，井下煤炭运输采用胶带输送机连续运输，井下辅助运输采用有轨运输系统。因设备最大件尺寸相对不大，故井下所有材料、设备直接下井，不用换装可至需要地点。A. 井底车场形式根据各井筒与主要大巷的相对位置、地面生产系统布置以及井上、下运输的要求和围岩性质，将+190m水平井底车场布置在2号煤层底板中，通过石门与各大巷连接。车场形式为环形立式，该布置方式具有空、重车线均位于直线上，有专用的回车线，调车作业方便等优点。设有副立井进、出车线，空重车存车线及调车线等。井底车场标高为+190.0m。B. 井底车场通过能力由于本矿井煤炭运输采用胶带输送机，由主立井提升，副井井底车场主要担负材料、设备、矸石及人员等辅助提升任务，且井底车场及大巷采用蓄电池电机车运输，运输设备也不需要换装即可到各采区，故车场通过能力比较富裕，完全能够满足矿井初、后期辅助运输的需要。 C. 井底车场硐室 （1）主井生产系统 主立井生产系统硐室有井底煤仓、箕斗装载硐室和井底清理撒煤硐室等。为适应南、北两翼有同时生产开采不同煤种及产量不平衡的情况，设2个井底煤仓，均为圆形直仓，净直径8.0m，每个仓有效容量约为1750t，满足设计规范要求中取矿井日产量的0.150.25的要求。 主立井井底排水采用200QK32-182/14型隔爆矿用潜水泵2台，1台工作1台备用，排水管沿清理撒煤巷敷设。（2）副立井车场硐室副立井井底车场内布置的主要硐室有中央变电所、中央水泵房、井底水仓、管子道、消防材料库、爆破材料库、电机车充电硐室、等候室、医疗保健硐室等。 主变电所、主排水泵房及管子道主变电所和主排水泵房联合布置，位于副立井南侧，采用混凝土砌碹支护；管子道位于主变电所和主排水泵房中间，采用锚网喷支护。 水仓井底水仓分内、外仓，均布置在井底车场南侧，入口与井底车场巷道连接，末端与排水泵房配水巷相连。矿井正常涌水量210 m3/h ，另外有冷冻水量68.1m3/h，按煤矿安全规程轨道，所需水仓有效容量为：Q=8278.1=2224.8 m3。设计内、外水仓有效长度272m，净断面11.5m2，总容量3128.0m3，其中有效容量2680.0 m3，富裕系数20%。水仓采用锚网喷支护，喷射厚度150mm。 管子道管子道与副立井相接，排水管管子道、副立井到达地面。管子道水平长度32.0m，倾角25，总长度37.5m，上、下段均设有水平段。矿井若发生突水事故，水泵经副井下至管子道上平段后进入主排水泵房。 井下降温硐室井下降温硐室布置在副立井北侧，与等候室及车场巷道连接，其与融冰池联合布置。净断面14.7m2，长60.0m，采用锚网喷及锚索的支护方式。 电机车充电检修硐室电机车充电检修硐室分充电硐室和检修硐室，采用独立通风方式。布置在两条轨道石门中间，采用采用锚网喷及锚索的支护方式。充电硐室和检修硐室分开布置，由轨道连接，其中充电硐室净断面17.3m2，长25.4m；检修硐室净断面20.7m2，长27.7m。 1.3.7井下通风系统矿井瓦斯等级为高瓦斯，煤尘有爆炸性危险，初期煤层没有自燃发火倾向。采用分区通风、机械抽出式通风方式，主、副立井进风，中央回风立井和南峪回风立井回风。中央回风立井井口标高+1043m，井筒直径7.0m。南峪回风立井井口标高+1072.5m，井筒直径6.5。选用轴流式矿井通风机。 A. 中央回风立井通风设备选用FBCDZ-No34/2x630型轴流式通风机2台，1台工作，1台备用。每台风机配1台YBP800M1-10型矿用变频电动机（630kW、580r/min、10kV）。该通风设备不设反风道，采用断电制动停机后电机反转的方式进行反风，经核算，反风风量大于40%、反风功率小于额定功率，反风时间小于10min，满足2006版煤矿安全规程的有关规定。 B. 南峪回风立井通风设备根据矿井回风量、矿井阻力，以及国内得到广泛应用的轴流通风设备所以选用FBCDZ-No28/2x450型轴流式矿井通风机，其优缺点同中央回风立井通风设备。选用FBCDZ-No28/2x450型轴流式通风机2台，1台工作，1台备用。每台风机配2台YBP630M1-8型变频电动机（450kW、740r/min、10kV）。 该通风设备不设反风道，采用断电制动停机后电机反转的方式进行反风，经核算，反风风量大于40%、反风功率小于额定功率，反风时间小于10min，满足2006版煤矿安全规程的有关规定。 1.3.8 排水设备 A. 概述矿井采用直接排水系统，在+190水平井底车场附近设有井底水仓。利用排水设备及管道将井下涌水经副立井排至地面井下水处理站，经处理后作为生产补充用水及井下消防洒水。 B. 主排水设备 设计依据 副立井井口标高： +1032.5m 排水水平标高： +190m 井筒长度（包括管子道） 942.5m 矿井水处理站与井口高差 3m 排水高度： 850.5m 地面部分管路长度： 300m 正常涌水量： 278.1m3/h 最大涌水量： 508.1m3/h 选用3台PJ200B10型矿用耐磨多级离心泵，配YB710M1-4型（1600kW、1480r/min、10000V）矿用隔爆电动机。 C. 主立井井底水窝井筒正常涌水量10m3/h，最大涌水量18m3/h，井底清理斜巷斜长242m，清理斜巷倾角24，高差98.3m。选用200QK32-182/14型矿用隔爆污水污物潜水电泵2台，1台工作，1台备用。配30kW、660V防爆电动机。水泵工况点参数：流量32m3/h，扬程182m。沿井底清理斜巷敷设894.5排水管路一趟。 D. 副立井井底水窝井筒正常涌水量10m3/h，最大涌水量20m3/h，高差27m。选用200QK32-78/6型矿用隔爆污水污物潜水电泵2台，1台工作，1台备用。配13kW、660V防爆电动机。水泵工况点参数：流量32m3/h，扬程78m。沿副立井井底水窝井壁敷设894.5排水管路二趟。 1.3.9 防水、防火、防沼气煤尘爆炸的安全措施 A. 防水的安全措施 （1）加强水文资料的分析，研究和整理工作，对可能突水部位作出及时预报； （2）在施工中过断层时，应加强探放水工作，做到“有疑必探，先探后掘”； （3）要井筒穿过砂层含水层时，可采用注浆堵水工艺。 B. 防火的安全措施 （1）严格杜绝或控制井下产生或使用明火； （2）当井下必须使用电焊、气焊、喷灯等明火作业时，必须制定切实可行的安全措施； （3）施工进入第三期前应建成井下消防器材库，贮备灭火材料与工具，并定期检查、维护、更换。 C. 防止沼气煤尘爆炸的安全措施 （1）防止沼气积聚。在建井期间，根据具体的情况选择合理的通风系统，避免循环通风； （2）防止沼气引燃和爆炸。严禁携带烟草及点火工具下井，严禁井下有明火和灼热的金属丝出现； （3）在施工中采用湿式打眼，严禁干打眼； （4）放炮后、装载前喷雾洒水；1.4 矿井主要技术经济指标矿井主要经济指标祥见表1.2表1.2技术经济指标序号指 标 项 目单 位数量或内容备注1煤 层 牌 号1上、1、1下、2上、2、3、4、5、6上、6、6下、7、8、9+10、11上、11、11下号至上而下编号2可采煤层数目层43可采煤层总厚度m7.744煤 层 倾 角度47局部最大255储 量万t（1）工业储量万t540.06（2）可采储量万t381.736工作制定（1）年工作日数日330（2）日生产班数班47矿井生产能力（1）年生产能力万t/年500（2）日生产能力t/日381.738矿井服务年限a第一水平服务年限a46.429井 田 境 界走 向m600017400倾 向m32001510010瓦 斯 等 级高瓦斯11通 风 方 式抽出式 续表1.2技术经济指标12矿 井 涌 水 量（1）正常涌水量m/h5040（2）最大涌水量m/h1056013开 拓 方 式立井14水 平 标 高m 第一水平m+19015回采工作面个数3（1）生产个2（2）备用个116采煤工作面年进度m/a250017井巷工程量（1）达到设计产量时m.6（2）达到设计产量时巷道总长m59248.518大巷运输方式胶带式运输机19矿 车 类 型1.5t固定矿车20电机车台数台4电机车类型蓄电池电机车21设计煤层采煤方法综采22采煤工作面主要技术一次采全厚综采经 济 指 标（1）工作面长度m200 （2）采 煤 机 械刨煤机（3）工作面进度m/月300（4）工作面效率t/工8666 2 矿井建设准备2.1建井施工条件 2.1.1 建井期间水电供应A. 水源情况根据水源情况以及矿区总体发展战略，本矿井供水水源可通过分质、分量、分阶段的供水方式予以解决。柏子沟在本井田范围内枯水期流量较小，不易作为永久性水源，但在丰水期时可考虑从该河临时取水。本区地下水资源丰富，第四系松散岩类孔隙水在沁河及其支流河谷地段浅层砂砾层较为发育，可以作为供水水源。本区奥陶系中统岩溶裂隙水相对发育，也可以作为供水水源。处理后的井下排水是主要水源之一，通过处理后可以作为工业及生产用水。B. 电源情况 a. 供电电源中峪矿井周围现有电厂2座（漳泽电厂、王陶），220kV变电站4座（长治北、候堡、潞矿、苏店），110kV变电站15座（太岳、郭道、沁县等）。侯堡220kV变电站位于潞矿集团所在地附近，一回电源引自漳泽电厂，输电线路为LGJ-2240/32.8km，一回电源引自绵山220 kV变电站，输电线路为LGJ-2240/131km，主变容量为2150MVA，电压等级为220/110/35kV。现主要向沁县、铁合金、西白兔、库西4个110kV变电所供电。沁县110kV变电所，2回110kV电源均引自候堡220kV变电站，输电线路为LGJ-240/39.6km、LGJ-240/37.3km，主变容量分别为15MVA和20MVA，电压等级为110/35/10kV。现主要向尧山、故县、化肥厂等5个35kV变电所供电。郭道110kV变电所，一回110kV电源引自沁县110kV变电所，输电线路为LGJ-185/39km，另一回110kV电源引自太岳110kV变电所，输电线路为LGJ-240/17km，主变容量为120MVA，电压等级为110/35/10kV。现主要向韩洪、赤石桥、王陶3个35kV变电所供电。太岳110kV变电所，一回110kV电源引自沁县110kV变电所，输电线路为LGJ-240/42.4km，另一回110kV电源引自郭道110kV变电所，输电线路为LGJ-240/17km，主变容量为131.5MVA，电压等级为110/35/10kV。现主要向李元、化肥厂、焦化厂3个35kV变电所供电。根据长治市“十一五”及2020年电网规划设计，规划2009年新建沁源220kV变电站，把候堡220kV变电站绵山220kV变电站的220kV线路“”入该站，二回220kV线路为LGJ2240/18km，内设主变两台容量均为150MVA，220kV进出线10回，110kV出线10回，35kV出线12回，该站正在建设中。规划2012年建设法中110kV变电