采矿工程某矿0.90Mta新矿井设计论文

1、目录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281285 前言1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281286 1矿区概述与井田特征2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281287 1.1概述2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281288 1.1.1矿区的地理位置与行政隶属关系2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281289 1.1.2地形、地貌、交通等情况2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc26428129

2、0 1.1.3 气候地震等情况3 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281291 1.2井田与其附近的地质特征3 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281292 1.2.1井田的地层层位关系与地质构造3 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281293 1.2.2含煤系与地层特征4 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281294 1.2.3水文地质5 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281295 1.3煤质与煤层特征5 HYPERLINK l _RefHeading

3、_Toc264281296 1.3.1井田煤层与埋藏条件5 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281297 1.3.2煤层的含瓦斯性、自燃性、爆炸性7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281298 1.3.3井田的勘探程度与进一步勘探要求7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281299 2井田境界与储量8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281300 2.1井田境界8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281301 2.1.1井田围8 HYPERLINK l

4、_RefHeading_Toc264281302 2.1.2边界煤柱留设8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281303 2.1.3工业广场保护煤柱留设8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281304 2.1.4边界的合理性9 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281305 2.2井田的储量9 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281306 2.2.1井田储量的计算原则9 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281307 2.2.2矿井工业储量10 HYPERLI

5、NK l _RefHeading_Toc264281308 3矿井的年产量、服务年限与一般工作制度12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281309 3.1矿井年产量与服务年限12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281310 3.1.1矿井的年产量12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281311 3.1.2服务年限12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281312 3.1.3矿井的增产期和减产期，产量增加的可能性13 HYPERLINK l _RefHeading_Toc2642

6、81313 3.2矿井的工作制度13 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281314 4井田开拓14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281315 4.1井筒形式、位置和数目的确定14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281316 4.1.1井筒形式的确定14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281317 4.1.2井筒位置与数目的确定15 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281318 4.2开采水平的设计19 HYPERLINK l _RefHeading

7、_Toc264281319 4.2.1水平划分的原则19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281320 4.2.2开采水平的划分20 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281321 4.2.3设计水平储量与服务年限23 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281322 4.2.4设计水平的巷道布置23 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281323 4.2.5大巷的位置、数目、用途和规格23 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281324 4.3采区划分与开采顺序2

8、4 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281325 4.3.1采区形式与尺寸的确定24 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281326 4.3.2开采顺序25 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281327 4.4开采水平井底车场形式的选择26 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281328 4.4.1开采水平井底车场选择的依据26 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281329 4.4.2井底车场主要硐室27 HYPERLINK l _RefHeading_Toc

9、264281330 4.5开拓系统综述30 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281331 4.5.1系统概况30 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281332 4.5.2移交生产时井巷的开凿位置、初期工程量31 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281333 5采准巷道布置33 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281334 5.1设计采区的地质概况与煤层特征33 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281335 5.1.1采区概况33 HYPERLINK l _

10、RefHeading_Toc264281336 5.1.2 煤层地质特征与工业储量33 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281337 5.1.3 采区生产能力与服务年限33 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281338 5.2采区形式、采区主要参数的确定34 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281339 5.2.1采区形式34 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281340 5.2.2采区上山数目、位置与用途34 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281341

11、 5.2.3区段划分34 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281342 5.3采区车场与硐室35 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281343 5.3.1车场形式35 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281344 5.3.2采区煤仓35 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281345 5.4采准系统、通风系统、运输系统36 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281346 5.4.1采准系统36 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281

12、347 5.4.2通风系统36 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281348 5.4.3运输系统36 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281349 5.5采区开采顺序36 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281350 5.6采区巷道断面37 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281351 6采煤方法39 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281352 6.1采煤方法的选择39 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281353 6.1.1

13、选择的要求39 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281354 6.1.2采煤方法39 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281355 6.2开采技术条件39 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281356 6.3工作面长度的确定40 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281357 6.3.1按通风能力确定工作面长度40 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281358 6.3.2根据采煤机能力确定工作面长度41 HYPERLINK l _RefHeading_Toc

14、264281359 6.3.3按刮板输送机能力校验工作面长度41 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281360 6.4采煤机械选择和回采工艺确定42 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281361 6.4.1采煤机械的选择42 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281362 6.4.2配套设备选型44 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281363 6.4.3回采工艺方式的确定44 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281364 6.5循环方式选择与循环图表的编制

15、47 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281365 6.5.1确定循环方式47 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281366 6.5.2劳动组织表48 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281367 6.5.3机电设备表49 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281368 6.5.4 技术经济指标表50 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281369 7建井工期与开采计划51 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281370 7.1建井工

16、期与施工组织51 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281371 7.1.1建井工期51 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281372 7.1.2工程排队与施工组织排队52 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281373 7.2开采计划53 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281374 7.2.1开采顺序与配产原则53 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281375 7.2.2开采计划53 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281376

17、 8矿井通风55 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281377 8.1概述55 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281378 8.2矿井通风系统的选择55 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281379 8.2.1通风方式的选择56 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281380 8.2.2通风方法的选择57 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281381 8.3矿井风量的计算与风量分配57 HYPERLINK l _RefHeading_Toc26428138

18、2 8.3.1矿井总进风量57 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281383 8.3.2回采工作面所需风量的计算58 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281384 8.3.3掘进工作面所需风量59 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281385 8.3.4硐室所需风量的Qd的计算60 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281386 8.3.5其他巷道所需风量61 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281388 8.3.6风量的分配1762 HYPERLINK l

19、 _RefHeading_Toc264281389 8.4矿井总风压与等积孔的计算62 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281390 8.4.1计算原则62 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281391 8.4.2计算方法64 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281392 8.4.3计算等积孔65 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281393 8.5通风设备的选择66 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281394 8.5.1矿井主要扇风机选型计算66 HY

20、PERLINK l _RefHeading_Toc264281395 8.5.2电动机选型计算68 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281396 8.5.3耗电量68 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281397 8.6灾害防治综述1369 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281398 8.6.1井底火灾与煤层自然发火的防治措施69 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281399 8.6.2 预防煤尘爆炸措施70 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281400

21、 8.6.3 预防瓦斯爆炸的措施70 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281401 8.6.4 避灾路线70 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281402 9矿井运输与提升71 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281403 9.1概述71 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281404 9.2采区运输设备的选择71 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281405 9.2.1采区运输上山皮带的选择71 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264

22、281406 9.2.2采区轨道上山运输设备的选择72 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281407 9.2.3运输顺槽机和皮带机选择72 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281408 9.2.4回风顺槽中运输设备的选择73 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281409 9.2.5工作面刮板输送机的选择73 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281410 9.3主要巷道运输设备的选择74 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281411 9.4提升74 HYPE

23、RLINK l _RefHeading_Toc264281412 9.4.1提升系统的合理确定74 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281413 9.4.2主井提升设备的选择75 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281414 9.4.3副井提升设备的选择76 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281415 10矿井排水77 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281416 10.1矿井涌水77 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281417 10.1.1概述77

24、HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281418 10.1.2矿山技术条件78 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281419 10.2排水设备的选型计算78 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281420 10.2.1水泵选型78 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281421 10.3 水泵房的设计80 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281422 10.3.1水泵房支护方式和起重设备80 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281423

25、 10.3.2水泵房的位置80 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281424 10.3.3水泵房规格尺寸的计算80 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281425 10.4水仓设计81 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281426 10.4.1水仓的位置与作用81 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281427 10.4.2水仓容量计算81 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281428 11技术经济指标83 HYPERLINK l _RefHeading_To

26、c264281429 11.1 全矿人员编制83 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281430 11.1.1井下工人定员83 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281431 11.1.2井上工人定员83 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281432 11.1.3管理人员83 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281433 11.1.4全矿人员84 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281434 11.2劳动生产率84 HYPERLINK l _RefHeadin

27、g_Toc264281435 11.2.1采煤工效84 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281436 11.2.2井下工效84 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281437 11.2.3生产工效84 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281438 11.2.4全员工效84 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281439 11.3成本85 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281440 11.4全矿主要技术经济指标86 HYPERLINK l _RefHeadin

28、g_Toc264281441 结论92 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281442 参考文献93 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281443 附录A94 HYPERLINK l _RefHeading_Toc264281444 附录B97序中国是世界上最大的煤炭生产国，煤炭在中国经济和社会发展中发挥着非常重要的作用。它是煤炭工业的粮食。在中国一次能源消费中，煤炭占75%以上。煤炭发展的速度将直接影响国计民生。作为一名采矿专业的学生，我很荣幸能为我国的煤炭工业做出贡献。毕业设计是毕业生将大学专业理论知识与实践相结合的重要环节，是我们步入

29、工作岗位的过度环节。在设计过程中学到的知识很可能直接带到眼前的工作岗位上，所以尤为重要。通过设计，学生可以全面、系统地应用和巩固所学知识，掌握矿山设计的方法、步骤和内容，培养实际事物与理论相结合的工作作风和严谨的工作态度，培养自己的科研能力，提高技术文件的编制和计算能力，也提高计算机应用能力和其他能力。本规范是官屯矿0.90Mt/a井田的初步设计规范。指导老师会在收集到地质资料的前提下，进行指导，合理运用平时和课堂上积累的知识，查找相关资料，从而设计出高产高效安全的现代化矿井。本设计规范详细描述了矿井开拓、采掘、运输、通风、提升和工作面采煤方法的各个方面，并进行了技术经济比较。讨论了本次设计的

30、合理性，完成了毕业设计的要求。同时配有说明，让设计更容易理解和接受。在设计过程中得到了指导老师的详细指导和同学们的悉心帮助，在此表达一下自己的感受。由于设计时间和本人能力有限，错误和疏漏在所难免。希望老师能给我一些批评和指正。1矿区概况及井田特征1.1概述1.1.1矿区的地理位置和行政隶属关系矿区位于开平煤田峰峰北侧，距市区东北约13km的荆各庄村附近。矿井走向长度5km，倾斜长度2.2km，开采面积11km2。距南马家沟矿业公司6公里，中间隔着陡河，北距陡河发电厂3.5公里。属开平区管辖。1.1.2地形、地貌、交通等。1)地形为平坦冲积平原，北部山区为燕山余脉。井田的北、东、南三面都是低矮的

31、山地，山前颇有扇形地貌。井田地面标高-100米。2)运输矿区交通十分便利。铁路:通往用煤大户陡河电厂的专用线，在井田上方与绿豆线相交；另一条经马家沟矿业公司与老井山线开平站相连。公路:北10公里与北京高速、102国道相连，南7公里经开平与205国道、天津高速相连，形成较为完善的交通网络，四通八达。井田内有8个自然村，主要从事农业，除东辛庄外，其他7个村已搬迁。图1-1官屯矿交通位置图图1-1刘官屯矿区 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/211.151.93.98/search.aspx%3Fq=mining+area+traffic+location+map+&p=0 交通和

32、位置3)水文学这一带东南部的陡河。起源于北部山区。这条河的下游与石榴河汇合。向南流入渤海。主流总长100公里。这条河不稳定，终年不冻。双桥村有一个水库。大坝与井田东端的最近距离为2.2km。河流最高陡水位为+219.5m。约低于地面标高40m。冬季水位在+216至+217米之间。1.1.3气候地震等。这个地区属于半大陆性气候。夏天炎热多雨。东南风；冬天很冷。秋冬西北风。雨季集中在7、8、9月。年平均降雨量为648.8毫升。最高温度为38.5摄氏度.最低温度为-22.6。年平均气温10.6。冰冻期为11月20日至次年3月初。冰冻深度为0.66米。地震烈度为六度。1.2井田及其附近的地质特征1.2

33、.1井田内地层与地质构造的关系。开平煤田位于燕山南麓，构造上位于中朝地台燕山沉降带的东南侧。在地质力学体系上，燕山煤田南麓位于天山-阴山带状构造带、新华夏构造带和齐鲁-贺兰山之字形三大构造体系的交汇处。受新华夏系构造体系的影响，开平煤田由一系列北北东向褶皱和逆断层组成。受纬向构造影响，开平煤田北部逐渐向南弯曲，转向近东西向。煤系地层由石炭系中部地层、上开平组和各庄组、下二叠统大庙庄组和唐家庄组组成。岩性主要为砂岩和泥岩，基底地层为中奥陶统马家沟组灰岩，分布于煤田周边，与煤系地层呈不整合接触。井田地质特征见表1-1。煤田向南倾斜，其南界可能穿越宝坻-奔城断裂，延伸至另一个次级构造单元华北断陷。根

34、据钻孔和电测曲线对比，本区主要有两条断层，即F1和F2。区内未发现大规模的岩浆活动，主要分布在煤田的西部和南部，区内未发现区域变质和侵入变质作用。注:根据美国国家地层委员会2001年和国际地层委员会2004年发布的时间划分方案，石炭纪分为两部分，二叠纪分为三部分。但为了方便与矿内其他数据匹配，仍采用旧的时间划分方案。该字段以否为界。西至号勘探线和F1断层，东至号勘探线，北至-300米等高线，南至-750等高线。天府矿区有两个可采煤层，即9号煤层和12-2号煤层。表1-1井田地质特征表标签。1-1井场地质特征表分界线领带联合年龄组厚度/米新生代四元体系Q 不整合 瓦利组0890增长古老的生长分界

35、线迪亚斯尚同P222800P21古冶组346夏彤P12唐家庄组一百八P11大庙庄组79石头煤领带尚同C32各庄集团74C31开平集团70中通C2组-平行不整合-平行不整合马家沟组65下面的古老的生长分界线深奥的领带中通氧气345夏彤O12梁家山组115O11叶祖203寒冷武术领带尚同33凤山组六十八32长山组4831孤山组82中通2夏族120夏彤12馒头组15011井儿峪组263元朝(1206-1368年)古老的分界线摇动黎明领带尚同Z2W米屋山组1200Z2Y壮族名流夏彤Z1K高于庄组600Z1T+H玉皇崖关组 不整合 五台群450太古代群千丝念氩1.2.2含煤地层及地层特征开平煤田的构造形

36、态以褶皱为主，线性排列明显，向斜背斜多呈平行排列。自西向东，两侧有虞姬向斜和卧螺谷向斜、丰登坞背斜、车舟山向斜、北梓园背斜、万道山-西缸窑向斜、凤山-姚刚向斜、开平向斜。本次设计的十组煤分为四层，中间厚，沿途两边逐渐变薄。但从钻孔来看，变化不大，整个十组煤厚度均匀。从全矿来看，煤层东小西大。深角小，浅角大。1)表土和风化层的深度矿区地势平坦，被第四系冲积层覆盖，冲积层较厚。井田浅部以风成细粉砂岩为主，颗粒细小均匀。表土平均厚度为100米，有流沙。2)煤层和可采层总数该区煤层岩性变化不大，煤层结构较为简单，含少量夹矸，共包括十一个煤组。本次设计全区共发育10组煤，9和12-2为可采煤层。水文地质

37、学京东四矿水文地质条件一般，共有八个含水层，自下而上如下:1)奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层()2) K2 K6砂岩裂隙承压含水层()3)K6 12煤砂岩裂隙承压含水层()4)9煤 7煤砂岩裂隙承压含水层()5)5煤()上方砂岩裂隙承压含水层6)风化带裂隙和孔隙承压含水层()7)第四系底部有卵石孔隙的承压含水层()8)第四系中上部孔隙承压含水层和孔隙潜水含水层()其中，、与矿山生产密切相关。全矿井预计涌水量:最大涌水量为419.6m3/h正常涌水量为256.3m3/h1.3煤质和煤层特征1.3.1井田煤层及埋藏条件煤层主走向为东西向，整体呈近似矩形，煤层赋存相对稳定，全区发育，平均倾角约14。可

38、采煤层间距见表1-2。表1-2煤层间距见表。表1-2接缝间距表煤层平均厚度(米)煤层间距(米)九四1512-2三煤层赋存状态10个煤组分为9层和12-2层。整个地区的发展。见煤层直方图，如图1-2所示。图1-2综合直方图图1-2综合柱状图在本区煤层中，包体岩石在井田中部最薄，向南北两翼逐渐变厚，倾向变化不大，南北方向变化不大。该组地层一般厚度为72.60米，主要为粉砂岩，粘土岩含量减少。各种岩石的百分比为:粘土岩10.1%，粉砂岩52.6%，砂岩31.4%，石灰岩2.9%。岩相组合由浅海薄层泥质碳酸盐岩和泻湖湾粉砂岩与砂岩沉积物的交替沉积组成。煤的容重见表1-3。表1-3煤的堆积密度表1-3煤

39、的堆积密度单位重量最小的最高的平均的吨/立方米1.191.461.30该组有三层灰岩，自下而上分别命名为K4、K5和K6，其中K5灰岩为深灰色泥质生屑岩，有时接近钙质粘土岩。其特征是灰白色的动物壳，富集成层，与深灰色泥质灰岩交替成细条，形成明显的水平层理和水平波状层理，易与其他灰岩相区别。瘦但相对稳定。该组的突出特征是含煤沉积的出现，这是一个典型的海陆交互相沉积序列。井田内伪煤层最多为薄泥岩，直接顶板一般为粘土岩或粉砂岩，底板多为粉砂岩。虽然该区岩性变化较大，但有一定的规律，即自东向西，自下而上，岩性由细到粗逐渐变化，北部和中部相对稳定。各种砂岩层理不发育，破碎，易风化，具有较强的膨胀性。遇水

40、软化，断裂带附近层间滑动发育。其巷道围岩不稳定，易发生冒落变形，煤层间巷道有不同程度的移动和破坏。1.3.2煤层含气，具有自燃性和爆炸性。该井田煤层瓦斯含量很低，属于低沼矿井。根据实验室资料，绝对瓦斯涌出量为1.27 5.56 m3/min，平均为4.75 m3/min，相对瓦斯涌出量为0.39 3.38 m3/t，平均为1.17 m3/t，煤尘爆炸指数为:38.42% 64.20%；由于该地区煤的燃点低，容易自燃。煤尘测试结果显示，火焰长度为40mm，岩粉含量为55%，具有爆炸性。自燃期为3-6个月。1.3.3井田勘探程度及进一步勘探要求目前勘探程度已达到精查，高品位储量已确定50%以上。但

41、为满足未来生产要求，应提高勘探程度，使高品位储量达到70%以上。2井田边界及储量2.1矿区现状矿场围栏该字段以否为界。西至勘探线和F1断层，东至号勘探线，北至-300等高线，南至-750等高线。天府矿区有两个可采煤层，即9号煤层和12-2号煤层。2.1.2边界煤柱设计矿井走向长度5km，倾斜长度2.2km，开采面积11km2。井田地形较为完整，根据相关规定和安全考虑，井田周围分别留设20m境界煤柱。由于井田西部和南部被断层所包围，井田西部和南部边界为外大边界保护煤柱。根据煤矿安全规程2，边界煤柱的留设方法和尺寸为:1)离开30m井田边界的煤柱；2)该阶段煤柱倾斜长度为60m。如果是分两个阶段离

42、开，30m分别留在上、下两级；3)断层煤柱每侧20m；4)在矿区边界留10m煤柱。根据煤炭工业设计规范1和矿山安全规程2的有关资料要求和规定，本井田留设的各种保护煤柱是合理的，符合规定。2.1.3工业广场保护煤柱设计根据设计规定，工业场地占地45-90万t/年，1.2-1.3公顷/10万t；200-180万吨/年，0.9-1.0公顷/10万吨；400-300万吨/年，0.7-0.8公顷/10万吨，400-600万吨/年，0.45-0.6公顷/10万吨。该矿设计年产量为90万吨，因此工业广场占地面积S=(90/10)*1.2=10.8公顷=10.8万m2。工业广场设计为长方形，长380米，宽29

43、0米。确定地面保护区域后，用移动角度划定煤柱周长。工业场地的地面保护区应包括保护对象和宽度为15m的围栏带。在工业场地的井筒中，圈定保护煤柱时，地面保护对象应包括绞车房、井口房或通风机房、风道等。围带宽度为15米。2.1.4边界合理性在本井田的划分中，充分利用现有条件，既减少了煤柱的损失，又降低了开采的技术难度，使工作面的部署更加容易。同时，本井田的划分使储量与产量相适应，矿井生产能力与煤层赋存条件和开采技术设备条件相适应。井田大小合理，条带尺寸满足煤炭工业设计规范1的要求，方向长度划分合理，使矿井的开采有足够的储量和足够的服务年限，避免了矿井生产的紧张接替。根据煤炭工业设计规定1，矿区的开采

44、顺序必须遵循先近后远，逐步向边界扩展的原则，并应符合下列要求:1)首采区应布置在构造简单、储量可靠、开采条件好的区块内，并应靠近工业广场保护煤柱边界线。2)开采煤层时，采区应分组或集中布置。对于煤与瓦斯突出的危险煤层、受突涌水威胁的煤层或煤层间距较大的煤层，应单独布置采区。3)合理开采含多种煤的煤层。综上所述，该矿首采区位于工业广场西北侧附近，矿区储量丰富，有利于集中运输，降低巷道开拓成本，因此井田划分合理。因此，综上所述，本井田的划分是合理的，也就是说，本井田设计的边界是合理的。2.2井田储量2.2.1矿井储量计算原则1)按地下实际煤炭储量计算，不考虑开采、选矿和加工过程中的损失；2)储量计

45、算的最大垂向深度与勘探深度一致。对于大中型矿井，一般不超过1000m；3)精查阶段煤炭储量计算圆应与划定的井田边界圆一致；4)计算储量时，所有水平开采的井田也要水平计算储量；5)因一定技术条件不能开采的煤炭，如铁路两侧、河流、重要建筑物的保安煤柱等，应单独计算储量；6)当煤层倾角不大于15度时，可用煤层的伪厚度和水平投影面积计算储量；7)煤层中厚度大于0.05米的高灰煤(矸)不参与储量计算；8)参与储量计算的各煤层原煤干燥后的灰分不大于40%。2.2.2矿山工业储备矿山工业储量:勘探地质报告提供的可用储量的A、B、C级。本井田工业储量计算:1)工业储备煤层埋深在-300 -750标高之间。工业

46、储备为:eg = 11000000(4+3)1.3/cos 14 = 103195876.3t2)井田内永久煤柱井田内永久煤柱损失包括铁路、井田边界、断层保护煤柱、浅部矿井水下开采防水煤柱。 = 1 * alphabetic * MERGEFORMAT a断层煤柱损失断层两侧留有20m保护煤柱，该断层面积为1188 40 = 47520m。因此，断层保护煤柱损失为47520(3+4)1.3 = 43.2万t。 = 2 * alphabetic * MERGEFORMAT b井田边界煤柱损失井田内留有30m的界桩，全长13528m；边界保护煤柱面积为405840米。经过计算，因此，边界保护煤柱损

47、失为:40584071.3 = 369.31万tP1 = 43.2+369.31 = 412.51万吨3)矿井设计储量es = eg-P1 = 10319.58-412.51 = 9907.07万吨4)矿区回采率采区回采率应符合下列要求:厚煤层不得低于75%；中厚煤层不应小于80%；薄煤层不应小于85%。整个矿区的回采率按以下公式计算:=0.775)矿井设计可采储量Ek=( Es-Pz) (2-1)中中ek-设计可采储量Es井田设计储量Pz煤柱损失矿区平均回采率煤柱损失Pz主要包括工业广场压煤、阶段间煤柱等。y工业广场压煤9煤层煤压=(828+905)683241.3 = 307.75万t12

48、-2煤层煤压=(840+926)704231.3 = 242.44万ty = 307.75+242.44 = 550.19万吨阶段煤柱=(2851+1861)(4+3)1.3cos 14 = 4.42tPz=550.19+4.42=554.61设计可采储量:EK = (ES-PZ)=(9907.07-554.61)0.77 = 7201.4万吨3 .矿井的年产量、服务年限和一般工作制度3.1矿井年产量及服务年限3.1.1矿井年产量矿山的年产量(生产能力)是否合理，对于保证矿山能否快速投产、达产、产生效益至关重要。矿井生产能力与地质构造、水文地质条件、煤炭储量和质量、煤层赋存条件、建井条件、采掘

49、机械化装备水平、市场销售等诸多因素有关。经过分析比较，设计矿井生产能力确定为0.9 Mt/a，合理可行，原因如下:1)储量丰富煤炭储量是决定矿井生产能力的主要因素之一。该井田可采煤层达2层，工业储量1.03亿吨。按0.9Mt/a的生产能力，可以满足矿井服务年限的要求，具有投资少、效率高、成本低、效益好的优点。2)良好的开采技术条件。本井田煤层赋存稳定，井田面积大，煤层埋藏适中，倾角小，构造简单，水文地质条件和地质构造简单，煤层结构单一，适宜综合机械化开采。可采煤层均为厚煤层。3)建井和外运条件本井田煤层赋存条件良好，为提高建井速度、缩短工期提供了良好的地质条件。本井田交通十分便利。官屯井田大部

50、分位于交通要塞丰南市，是华北通往东北的咽喉。京、京、大铁路贯穿全境。山西至北京干线全长公里，横跨东西，东有港口，西有相邻港口。这个新建的港口位于天津和北京之间。铁路和公路交织成网，交通发达，为煤炭资源运输提供了便利条件。综上所述，由于矿井条件优越，加上外部运输条件，矿井生产能力为90万t，是可行合理的，符合煤矿安全规程和设计规定的相关要求。服务年限该矿工业储量1.03亿吨，设计可采储量7201.4万吨。按照0.9Mt/a的生产能力，考虑1.4的储量储备系数，则(3-1)式中:K 矿井储量系数，取1.4。a-矿井生产能力，0.9Mt/aZK-矿井可采储量，万tP 矿井服务年限，年替代数据P= 7

51、201.4 /(901.4)=57.15年由于使用寿命大于45年，符合设计规范要求。3.1.3矿井增产和减产期间，增产的可能性。油井建好后，产量会发生变化，其可能性是:1)地质条件勘探有误差，可能出现新的断层。2)随着国民经济发展对煤炭需求的变化，矿井产量有所增加或减少。3)矿井每个生产环节都有一定的储备能力。矿井投产后，迅速突破设计能力，提高工作面生产能力。4)工作面回采率提高，导致同等条件下矿井服务年限增加。5)矿区地质构造简单，储量可靠，投产后有可靠的储量和较好的开采条件。3.2矿井的工作制度结合煤层条件、矿井储量、达到产量所需时间；同时，考虑到设备维护、工人工作时间等实际因素，在满足煤

52、矿安全规程的条件下，本矿工作制度安排如下:我的工作日是330天。本矿工作制度采用“三八”制，采煤两班制，维修一班制，日工作时间16小时。4井田开拓井田开拓方式应通过矿井设计生产能力、地形地貌条件、矿井地质条件、煤层赋存条件、开采工艺、设备设施等综合因素比较确定。随着系统的优化。因此，在解决井田开拓问题时，应遵循以下原则:1)执行煤炭行业相关技术政策，为多煤、早煤、好煤、低投入、低成本、高效率创造条件。要使生产系统完善、有效、可靠，在保证高产安全的条件下，减少开拓工作量；特别是初期建设量，节省基建投资，加快矿井建设。2)合理开发部署，简化生产系统，避免生产分散，为集中生产创造条件。3)合理开发国

53、家资源，减少煤炭损失。4)必须执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风系统，创造有利的生产条件，减少巷道维护，保持主要巷道完好。5)要适应当前国家的技术水平和设备供应，为采用新技术、新工艺，发展采煤机械化、综合机械化和自动化创造条件。6)根据用户需要，对不同煤质、不同类型的煤层分别开采，与其他有益矿物进行综合开采。4.1轴形式、位置和数量的确定4.1.1井筒形式的确定竖井是连接地面与井下的咽喉，是整个矿井的枢纽。井筒选择应综合考虑建设工期、资金投入、矿井劳动生产率和煤炭生产成本，结合开发的具体条件选择井筒。就矿井开拓的井筒形式而言，一般有以下几种形式:平硐、斜井、立井和混合井。对以下表单进

54、行技术分析，然后确定采用哪种开发方法。平硐:一般适合浅煤层埋藏，要有适合平硐掘进的高地势，如山地或丘陵，即工业广场上方要有一定的煤炭储量。这个井田地形比较平缓，高低地面最大高差只有几十米，煤层埋藏较深。显然，在该井田开拓平硐是不可行的。斜井:首先要求利用斜井开拓煤层浅、倾角大的倾斜煤层，局部地表冲积层较厚。当采用立井难以开拓时，即使煤层埋藏较深，也只能在钻长斜井的条件下使用。但本井田情况并非如此，所有可采煤层均在-50m以下，最深处达-500m。这样，如果按照皮带斜井设计，倾角不大于17度，此时斜井的轴长会很大。长斜井提升几乎不可能，工程量也非常巨大。加上相关的维护和运输费用，以上因素决定了在

55、本井田采用斜井开拓是不可行的。立井:适用于煤层埋藏较深，近地表冲积层不厚的情况，越是这种情况，立井越显示出优越性。混血儿:为了这个矿。因为采用平硐和斜井不可行，所以不考虑混合式。本井田煤层埋藏较深，近地表冲积层较薄，不会影响竖井的开挖。此外，竖井发展的一大优势是，如果基岩产状稳定，挖掘后，其维护成本几乎为零。本井田采用立井开拓时，也适用于煤炭提升。根据煤炭工业设计规定1，该煤层具有埋藏深、表土层厚、水文地质条件复杂、主要可采煤层赋存稳定、储量丰富等特点。本设计采用立井开拓。4.1.2井筒位置和数量的确定1)轴的数量a .根据本矿区煤层埋藏的具体情况，各竖井均采用立井。一个主轴、一个副轴和一个风

56、井(见图4-1、4-2和4-3)。c井筒参数表4-1井筒参数表4-7井室参数井筒名称使用井筒长度/米提升方案截面尺寸直径/米净截面积/主轴煤炭提升520箕斗提升5.523.75副轴风、人、物、矸石。480笼式绕组7.034.46通风井同时回风紧急出口2006.028.30本次设计采用主井、副井、风井三井的井田开拓方式，通风方式为中央边界通风。2)井筒的位置选择井眼位置的原则:a有利于第一水平的开采，兼顾其他水平，有利于井底车场的布置和主要运输大巷的选择。石门数量少。b有利于首采区不仅在立井附近的富煤段，而且在首采区，会少动或不动。井田两翼储量基本平衡。c井筒不易通过厚表土、厚含水层、断层破碎带

57、、煤与瓦斯突出煤层或软弱岩层。d工业广场应充分利用地形，具有良好的工程地质条件，避开高山、低洼地带和采空区，不受滑坡和洪水威胁。e工业广场要少占农田，少压煤。f、水源、电源较近，矿井位于铁路短线上，道路布局合理。便于安排工业场地的位置，主要根据以下原则:a .有足够的空间布置矿井地面生产系统及其工业建筑物和构筑物。b有良好的工程和水文地质条件，尽量避开滑坡、岩石崩塌、溶洞、流沙层等不良地段，既方便施工，又能防止自然灾害的侵袭。c便于矿井供电、供水和运输，附近有便于建设居民区和排矸设施的地方。d .竖井和工业场地应避免洪水，竖井位置应高于当地最高洪水位。e、充分利用地形，使地面生产系统、工业场地

58、总平面布置及其地面交通合理，尽量少平整场地。对井田有利的井筒位置，确定依据:倾斜方向的位置:从保护井筒和工业场地繁荣的煤柱损失来看，越靠近浅部，煤柱尺寸越小；越接近深度，煤柱损失越大。因此，竖井沿倾斜方向位于井田的中上部。到位置。a)竖井沿井田方向的位置应在井田的中心。当井田储量分布不均匀时，应在储量分布的中心，形成储量相对平衡的两翼井田。应避免竖井偏向一侧造成单翼开采的不利局面。b)竖井位于井田中部时，沿井田的运输工作量较小，井田侧相应的井下运输工作量大于前者。c)竖井位于井田中部时，两翼产量平衡，两翼开采结束时间接近。d)竖井位于井田中央时，两翼风量分配相对均衡，通风线路短，通风阻力小。综

59、合考虑，主副井均位于井田中央位置，即位于倾向的上部。风井井口位置的选择:在满足通风要求的前提下，风井位置应选择在距提升井贯通距离较短的位置，并采用各种煤柱。有条件时，风井井口也可布置在煤层露头后。综合考虑，本矿井风井沿走向布置在井田边界中部。图4-1主轴剖面图图4-1主轴横截面图主井净直径5.5m，提升容器为一对9t箕斗。采用JK M44()多绳摩擦轮提升机，两台JRZ170/4916绕线式异步电动机，每台1000KW。最大提升速度为7.38m/s，该提升设备负责本矿井所有煤炭的提升。图4-2剖面图图4-2副轴横截面图副井净直径7.0m，提升容器为一对一吨双层四车多绳罐笼(一宽一窄)。采用JK

60、25 4 ()多摩擦轮提升机，两台500KW的JRZ500-12绕线式异步电动机，最大提升速度为8.02m/s四辆重型卡车每次升降时，另一方必须配备四辆空车。下放液压支架时，其重量应限制在10.5t(包括平板车重量)，另一侧必须配备两辆重型卡车。图4-3风井的横截面图4-3空气轴横截面图风井位于井田上边界中部，净直径6.0m，用于排气和作为安全出口。4.2开采水平的设计4.2.1横向划分原则确定原则:根据煤炭工业设计规定:(1)90万吨矿井第一水平服务年限不低于20年，缓倾斜煤层垂直高度为200350米；(2)条件适宜的缓倾斜煤层应采用上下结合的方法开采；(3)对于近水平多煤层开采，当层间间距