【矿井设计生产能力及服务年限的计算案例4300字】

矿井设计生产能力及服务年限的计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u18562矿井设计生产能力及服务年限的计算案例 140131.1井田开拓 3163651.1.1井筒型号的确定 3230641.1.2井口数目 456981.1.3井口位置 5244351.1.4采区划分 5291281.5通风方式 5318062矿井生产系统 5140602.1井底车场丶主要硐室及各大生产系统 5239032.2主要巷道布置 7308512.3采区设计 714892.3.1采区基本概况 7253852.3.2采区下山、区段平巷的布置 758952.3.3区段的划分及车场分布 7175802.3.4工作面命名及接替 764552.3.5采煤方法丶回采工艺 860382.3.6采煤工艺及技术装备 8110462.3.7采区巷道断面及支护 8矿井服务年限的确定矿井服务年限与储量的关系：T=ZK/AKZkT－矿井可采储量，万吨；－矿井设计服务年限，a；A－矿井设计生产能力，万吨/a；表一：矿井服务年限表矿井设计生产能力（Mt/a）矿井设计服务年限第一采掘水平设计服务年限（a）煤层倾角<25°煤层倾角25°～45°煤层倾角>45°6.0及以上7035--3.0-5.06030--1.2-2.45025201560.45-0.940201515资料来源：中国煤炭工业部.煤炭工业设计规范.北京：煤炭工业出版社，1994方案比较：方案ⅠⅡⅢ矿井设计生产能力（Mt/a）4.05.06.0第一水平设计服务年限39.0531.2326.03优点工程量小，投产快初期建井工程量较小，采区数少，掘进速度快；容易达到核定生产能力；瓦斯涌出少，所需风量较少，给通风安全较大的空间探索矿井瓦斯赋存情况及规律，有利于今后稳产；为将来扩大生产能力留有空间。采用600万吨，前期产量很大，有利于快速产煤，很快可以产生经济效益缺点过小的产能会造成供煤不足，不利于国家经济的发展，且开采年限过长，占用不必要的资源，在经济上不合理。不能很快得到经济效益；矿井生产能力受限，比较容易达产。随着技术的发展，新的采煤技术和方法的应用，产能势必会增加；开采年限会有很大的缩短，建600万吨的矿井，会造成服务年限与工程量不合理，造成资源浪费。对照上表可得出以上三种方案均满足第一水平服务年限要求，根据尽可能实现最大合理化的目的，所以比较适合的生产能力就500万吨。而且如果一开始就设计过高的的生产能力就会给初期建井带来巨大压力。随着煤炭行业新技术的不断发展与运用，以后的生产能力会大大提高。1.1井田开拓方案ⅠⅡⅢ水平-780-900-1000说明以-780m为第一水平，由于煤层为缓倾斜煤层，所以可以用-780m为第一水平，利用下山开采。可以减少前期准备时间，快速投产。若以-900m为第一水平，-900m以上含煤量为15619.04万吨，则第一水平的设计服务年限为31.23年。若往下延伸，则第一水平开采年限过长且开采难度比较大，导致前期工程量大，不利于投产；第一水平过深导致第二水平服务年限较短；深度矿井低=地压大，地温高，工作条件差，不利于工人工作优缺点适合适合不适合综上所述，虽然-780m和-900m都适合，但是以-780m为第一水平更符合当前实际，利于快速投产。1.1.1井筒型号的确定井型比较井筒型式优点缺点适用条件平硐井下煤炭运输不需转载即可由平硐直接外运，因而运输环节和设施少系统简单、费用低；平硐井上工业设施较简易，不需结构复杂的井架、绞车房和硐口车场；无需在平硐内设水泵房、水仓等硐室，减少许多井巷工程，省去排水设备。受地形及埋藏条件限制。只有在地形条件适宜，煤层赋存较高的山峰、丘陵或沟谷地域，且便于安放工业场地和引进铁路，上山部分的储量大致能满足同类井型服务年限时都应实施平硐开拓。立井立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制。在采深相同的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对帮助提升十分有利，井筒断面大，可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓更为有利；当表土层富含水的冲积层或流砂层时，立井井筒比斜井容易施工；对地质构造和煤层产状均特别复杂的井田，能顾及井田浅部和深部不同产状的煤层。井筒施工技术复杂，需要设施多，要求有较高的技术水平，井筒装备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大。当井田的地形地质条件不适合采用平硐或斜井开拓时都可实施立井开拓。对于煤层赋存较深或冲积层厚、水文地质情况比较复杂或多水平急斜煤层的矿井，一般都应采用立井开拓。对于倾斜长度大的井田，采用立井多水平开拓对较合理地顾及浅部和深部的采掘，也较为有利斜井井筒能够通过复杂地质条件（如流砂层）的地段，机械化程度高；圆形断面井筒维护费用低，有效断面大，通风条件好；井筒敷设的管线短，人员、材料升降速度快。斜井井筒长，帮助提升能力少，提升深度有限；通风路线长、阻力大，管线长度大；斜井井筒通过畜含水层、流砂层施工技术复杂。对井田内煤层储藏不深，表土层不厚，水文地质情况简易，井筒不适用特殊法施工的缓斜和倾斜煤层，—般可采用斜井开拓。由上图比较得知立井开拓更适合。1.1.2井口数目根据设计规范3.1.7第1条规定：实施立井或斜井开拓的矿井，应开凿两个提出井筒，即主井和副井。本井田煤层储藏深，地压大，煤层瓦斯含量大，根据设计规范3.1.7第5条规定：高瓦斯，有煤与瓦斯突出危险性的矿井必须设特用回风井。因此，本井田安放三个井筒，即：主井，副井，风井。1.1.3井口位置1.1.4采区划分方案内容特点方案一分为两个采区以工业广场右侧到4-5勘探线为一采区，4-5勘探线到最左边井田边界为二采区此方案不考虑断层情况，将井田走向划分为两个采区，一采区断层较多，走向长度较长，二采区断层较少，走向长度比较短方案二划分为三个采区以工业广场到F87断层和FD2丶F19断层到井田边界为一采区，以工业广场到F87断层和F19断层以下部分为二采区，以F87断层到最左边井田边界为三采区由于大断层会增加生产难度，所以此方案利用天然大断层划分采区，有利于提高采煤安全性。比较以上方案并结合实际选择方案二。1.5通风方式本矿井属于大型矿井，煤层埋藏较深，为了前期尽快投产，减小工程量，故采用中央并列式。风井位于工业广场内，便于管理。2矿井生产系统2.1井底车场丶主要硐室及各大生产系统1.井底车场型式的选择选择井底车场形式的原则：在具体设计选择车场形式时，有时可能提出多个方案，进行方案比较择优选用。井底车场形式必须满足下列要求：1)调车简易，处理方便，弯道及交岔点少；2)操作安全，与有关规程相符、规范要求；3)井巷工程量小，建筑投资省；便于保护；生产成本低2主井系统硐室主井系统硐室主要有：箕斗装载硐室、装载胶带机巷、井底煤仓等。箕斗装载硐室及装载胶带机巷根据13-1煤层的赋存深度和一水平标高的设置情况，为避免井底煤仓和胶带机巷穿13-1煤层，减少主井井筒及井巷工程量，根据箕斗装载水平与车场运输水平的相互位置关系。装载硐室净宽10m，净高15m。（2）井底煤仓在主井南侧设立井底煤仓，煤仓距主井35.0m，井底煤仓的总容量约1850t，采用钢筋混凝土结构。煤仓上口与主井之间设有联络巷，为避免联络巷揭穿13-1煤层，联络巷和主胶带机机头硐室顶部距13-1煤层底板有效距离大于10m，以满足通风、施工安全的要求。（3）水仓本矿井的正常涌水量为287m3/h（包括井筒淋水等），水仓有效长度不小于230m。水仓入口设在副井出车侧，采用内外仓结合的布置方式，内外仓平面间距为22m，采用素混凝土的支护方式。（4）降温硐室井下设置降温硐室，净宽6.0m，净高4.8m，长95m，采用直墙半圆拱断面，混凝土砌碹支护。除以上主要硐室外，-780m水平井底车场内还设有充电整流硐室、电机车修理间、消防材料库、乘人车场、调度室、等候室等硐室。3.矿井各大生产系统运输系统(1)运煤系统：煤采后通过采区内运煤系统，来到采区煤仓，再由皮带运往主井煤仓，由主井箕斗提至井口。(2)运矸系统：矸石主要是在岩巷掘进中产生。掘进产生的矸石通过扒矸机送至矿车，再由电机车拉到副井井底，由灌笼提至井口。(3)通风系统:爆破材料库布置在井底车场旁边稳定的岩层中，距各井筒及行人巷道均在安全距离以外，且采用独立的通风系统，新鲜风流由副井进入井下进风石门经爆破材料库使用后，排至回风巷，再由风井排入大气。2.2主要巷道布置1)煤层大巷对于新矿井，在煤层中安置巷道，在建设期间，还有早出煤、早投产、节省投资以及探明地质情况等特点。因此，对于煤层赋存条件较好的矿井，在煤层中布置大巷和其他巷道是利大于弊的，应尽量推广煤层大巷布置。2)岩石大巷较少受地质构造的影响。可不留（或少留）护巷煤柱。煤的损失少，安全性好，受煤与瓦斯突出及自然发火等影响小。它的缺点主要是岩石工程量大，掘进速度慢，投资花费高，建设工期长。顾桥矿的主要大巷经过全面细致的方案比较布置在岩石中。2.3采区设计2.3.1采区基本概况本采区走向长度约2700-3000m，平均走向走向长度为2820m，煤层倾角5-10度，采区上线标高为-800m，下线标高为-900m，采区平均煤厚4.68m。13-1煤全区稳定可采，煤厚0.70-9.84m。2.3.2采区下山、区段平巷的布置顾桥矿井采区为缓倾斜煤层，所以此采区利用下山开采设计，通过上部车场，连接区段平巷，到达工作面。2.3.3区段的划分及车场分布该采区斜长1400m，按每个工作面平均斜长260m布置，划分为5个区段，每个区段之间留设20m的保护煤柱。采区上部车场通过石门和轨道大巷相连，车场下面设置绞车房，中间甩车道与上顺槽相连。2.3.4工作面命名及接替工作面命名规则表工作面代号ABCD注解水平采区代号煤层区段代号如：111301代表一水平丶北一采区丶13煤丶第一个工作面。工作面的回采顺序从121301区段开始，从下而上依次进行，该采取准备布置一个工作面生产，一个备用工作面，2个掘进头。2.3.5采煤方法丶回采工艺1.采煤方法本采区内13-1煤稳定可采，煤厚0.70-9.84m，平均4.68m，煤层倾角5-10度。根据煤层赋存情况和地质构造分布特点，结合顾桥矿生产技术条件，设计采用走向长壁、后退式开采。2回采工艺的确定根据该采区地质条件，采用综合机械化采煤法。2.3.6采煤工艺及技术装备根据煤层赋存状况，井田开拓布置及技术装备条件，准备使用走向长壁下行垮落采煤法。采用综合机械化采煤方法。采用全部垮落法处理采空区。为满足通风要求，以及风速不小于5m/s。采区内岩巷及硐室均采用半圆拱断面，煤及半煤巷则采用梯形断面，具体尺寸及支护形式见下表。采区巷道参数表巷道名称形式断面支护形式副井圆形50.24砌碹轨道大巷半圆拱16锚喷皮带大巷半圆拱16锚喷石门车场半圆拱16锚喷联络巷半圆拱14锚喷运输顺槽梯形14锚喷索工作面梯形15液压支架轨道顺槽梯形14锚喷索采区内岩巷、硐室、煤仓条件较好的采用锚喷支护；顶板条件不好破碎的采用U形钢与锚索联合支护；煤巷采用矿用工字钢梯形支架与锚网索联合支护。2.3.7采区巷道断面及支护1.断面选择巷道的断面设计，不仅要保证掘进施工安全方便，以及巷道初期使用要求，而且应保证