采矿工程毕业设计（论文）-草垛沟5号煤层1.5Mta开采设计

1、山西大同大学本科生毕业设计中文题目： 草垛沟5号煤层1.5Mt /a开采设计 英文题目：Mining design of caodugou No. 5 coal seam by 1.5Mt / a学 院： 煤 炭 工 程 学 院 姓 名： 学 号：专 业： 采矿工程 班 级：16采矿专升本二班 指导教师： 职 称： 教授 完成日期： 2018年 05 月 27 日摘 要草垛沟矿井位于大同煤田西北边缘，地跨南郊、左云两区县，东距大同市40km，西距左云县20km。此矿地质条件简单，瓦斯含量较小，是低瓦斯矿井，适合采用综合机械化放顶煤采煤工艺。根据此矿地质条件与煤层赋存情况的综合考虑，决定使用倾斜

2、长壁采煤法；根据矿井服务年限和可采储量的要求，确定矿井生产能力为150万吨/年；根据掘进，运输，通风等因素的限制，本矿拟使用采区式开采可满足其运料，通风，运煤三大系统的要求，并且拥有通风系统简单，巷道布置简单的优点，优于采区式布置，故而采用。矿井达产时的首采工作面位于第一采区，工作面长度为220m，推进长度为1900m，回采工艺采用综放采煤法，采用“三八制”作业制度，采空区采用全部跨落法管理顶板。本设计包含内容八章，设计图四幅，参考文献13篇关键词：采区式；综放采煤；首采工作面全套图纸加扣 3346389411或3012250582ABSTRACTThe caoduanggou mine is

3、 located in the northwest edge of Datong coalfield, spanning the southern suburb, Zuo Yun two counties, east to Datong city 40 km, west to Zuoyun county 20 km. This mine is a low gas mine with simple geological conditions and low gas content. It is suitable for comprehensive mechanized top coal cavi

4、ng. According to the comprehensive consideration of the geological conditions of the mine and the occurrence of the coal seam, it is decided to use the inclined longwall mining method; according to the requirements of the mine service life and recoverable reserves, the mine production capacity is de

5、termined to be 1.5 million tons per year; according to the tunneling, transportation, Due to the limitation of ventilation and other factors, the use of mining in this mine can meet the requirements of the three systems of transportation of materials, ventilation and coal transportation.It has the a

6、dvantages of simple ventilation system and simple layout of roadway, which is superior to the layout of mining area, so it is adopted.The first mining face is located in the first mining area, the length of working face is 220m, and the length of propulsion is 1900m. the fully mechanized caving mini

7、ng method is adopted in the mining process, and the system of 3 / 8 system is adopted, and the roof is managed by the whole span and fall method in the goaf.This design includes eight chapters, four drawings and 30 referencesKey words: mining area type; fully mechanized caving mining; first mining f

8、ace目 录1 井田概述及井田地质特征11.1井田概述11.1.1交通位置11.1.2地理位置21.1.3气候条件21.1.4地震情况21.1.5经济条件21.2井田地质特征21.2.1勘探情况21.2.2地质概况31.2.3地质构造51.3设计煤层特征51.3.1煤层赋存情况51.3.2煤的特征62 井田储量和服务年限92.1矿井工业储量92.1.1矿井工业储量92.2矿井设计储量92.2.1 边界煤柱92.2.2 工业广场煤柱102.2.3其他煤柱损失102.2.4 可采储量112.3矿井工作制度、设计生产能力及服务年限112.3.1矿井工作制度112.3.2矿井设计生产能力及服务年限11

9、3 井田开拓123.1井田开拓方式的选择123.1.1井硐形式、数目、位置123.1.2开拓方案的对比选定133.2矿井开拓巷道163.2.1井筒163.2.2井底车场203.2.3 井下中央变电所213.2.4 中央水泵房硐室213.2.6 等候室223.3主要开拓巷道223.3.1大巷运输及设备选择223.3.2运输设备的选型及能力验算234 带区巷道布置284.1煤层的地质特征284.2采区数目和位置284.2.1区段生产能力的确定294.3带区运输设备选择305 采煤方法315.1采煤工艺方式315.1.1采煤方法选择315.1.2确定回采工作面长度、推进方向、推进度315.1.3工作

10、面落煤345.1.4工作面放煤355.1.5装煤方式365.1.6移架方式365.1.7工作面运煤365.1.8工作面支护375.1.9工作面设备布置图385.1.10劳动组织和循环作业385.1.11主要技术经济指标405.2回采巷道布置445.2.1区段巷道布置445.2.2 回采巷道布置尺寸446 矿井通风及安全技术466.1矿井通风系统的确定466.1.1矿井通风方式的确定466.1.2矿井通风方式的确定476.1.3带区通风系统476.2全矿所需风量确定476.2.1矿井风量计算476.2.2风量分配516.2.3风速验算526.3全矿通风阻力的计算526.3.1矿井通风总阻力计算原

11、则526.3.2矿井总风阻和等积孔537 矿井提升、运输和排水系统547.1主副井提升选型547.1.1主斜井提升547.1.2副立井提升558 设计矿井基本技术指标56参考文献58致 谢59山西大同大学煤炭工程学院2018届本科生毕业设计1 井田概述及井田地质特征1.1井田概述1.1.1交通位置矿区内交通十分便利,109国道从选定的矿井工业场地南缘通过，进场公路直接与该公路相接。经此公路往东北方向行约20km在吴官屯与339国道相连，云岗线从矿井南部通过，继而可通向全国各地。图1-1 交通位置图1.1.2地理位置草垛沟矿草井位于大同煤田西北边缘，左云县东北26公里，隶属鹊儿山镇辖区，东距大同

12、市约34km，西距左云县城约24km。其地理位置为东经东经11045281111034，北纬344525361622。1.1.3气候条件该地区属于温带大陆性气候，冬季严寒，夏季炎热，温差极大。气温：年平均气温3.98.0，最高温度和最低温度相差极大，最高温度可达30.3-35.4；最低温度可达-22.527.9。降水量：该地区降水主要集中在7、8、9月份，年均降水量455.8mm。蒸发量：年平均蒸发量为1799.6mm，其中4至7月份蒸发量最大。年平均温度：西北风常年不断，风力最大基本在每年的5月份，平均风速在19.0m/s。冰冻期：结冰期从每年的11月份直到第二年的3月份上旬，最大冻土厚度约

13、为149cm,最后积雪在23cm左右。1.1.4地震情况根据中国地震动峰值加速度区划图可知，本区地震动峰值加速度为0.16g，相当于烈度为度。1.1.5经济条件本矿井位于山西省大同境内，左云县是我国重要的煤炭生产基地，煤炭赋存丰富，煤炭质量优良。煤炭产业是该县的支柱产业，有非常久远的开采历史。本地以农业经济为主，主要种植玉米、土豆、莜面、谷子等，由于煤炭储量丰富，采矿业带动了其他行业的大力发展。1.2井田地质特征1.2.1勘探情况本井田位于大同煤田西北部，面积约89.1966km2。井田主要地质工作为山西省煤炭地质115队1986年12月编制的山西省大同煤田北部石炭二迭纪详查勘探地质报告和20

14、06年6月编制的山西省大同煤田燕子山煤矿石炭二叠系延深勘探地质报告 。井田内共施工钻孔48个。 通过上述勘查，并结合以往勘查资料及侏罗系实际揭露资料，为建井提供了可靠的地质依据，达到了预期效果，取得成果如下： 1. 查明了可采煤层的厚度,煤的种类及可采范围。4-1、山4、2、3、5、8-1、8号煤层为可采煤层，其中主要可采煤层5、8号煤层为稳定煤层，其他煤层为不稳定或极不稳定煤层。2. 基本查明了直接充水含水层和间接充水含水层的岩性、厚度、埋藏条件、水质、富水性，预算了矿井涌水量。3. 基本查明了矿井水文地质类型为二类二型，水文地质条件中等，工程地质条件中等。下伏寒武系灰岩水位标高1220m左

15、右，高于5、8号煤层底板，计算得出8号煤层突水系数0.095MPa/m，与全国临界突水系数经验值0.06-0.15 MPa/m比较，本区存在突水的可能。1.2.2地质概况1.地层本区位于大同煤田西北部，属于黄土半掩盖区，基岩仅出露于沟谷两侧。揭露地层由老到新为：石炭系、二叠系、侏罗系、第四系。现分述如下：地层系统代号厚度(m)主要岩性新生界第四系全新统Q4010由砂土、砂砾石混堆积组成上更新统Q3020马兰黄土为主，浅黄、黄褐色，分选性好，结构疏松，垂直节理发育，局部含钙质结核中生界侏罗系中统云岗组J2y143.31仅残留下部的灰白色中粗粒砂岩，砾岩，局部夹煤线，底部有一层25m的含砾石英质砂

16、岩或砾岩大同组J2d191.36241.47一套陆相砂岩、粉砂岩、泥岩夹多层煤层的沉积建造下统永定庄组J1y46.3758.42灰色、灰白色中、细砂岩夹砂质页岩，底部有一层含砾中砂岩或粗砂岩，交错层理与透镜体发育，角度不整合覆盖于上石盒子组地层之上二迭系上统上石盒子组P2s48.2069.21黄绿色、灰黄色砂质页岩及灰白色中、细砂岩为主下统下石盒子组P1x57.42103.79灰白色含砾粗砂岩、中粒砂岩夹少量砂质页岩，顶部常发育13层紫红色砂质页岩山西组P1s56.4287.15底部以一层厚度变化较大但层位稳定的灰浅灰色含砾粗中砂岩整合覆盖于太原组之上，下部以深灰色砂质页岩夹细砂岩及12层煤线

17、或薄煤层，上部为中粒砂岩、细砂岩和砂质页岩互层石炭系上统太原组C3t84.7186.44本组为一套河流、湖泊、沼泽相含煤建造，下部厚约26m，为深灰色、灰黑色砂质页岩、灰色细砂岩及煤层；中下部厚约20m，以灰色、灰褐色中粗粒砂岩为主夹砂质页岩及煤线或薄煤层；上部与中上部厚约39.77m，为深灰色砂质页岩、粉砂岩、炭质页岩及34层、中厚煤层，其底为一层厚为22m的含砾粗砂岩。本组地层与下伏本溪组地层呈整合接触。中统本溪组C2b5.7515.75黑色砂质页岩、灰色细砂岩及其互层，夹12层1.022.46m厚浅灰色石灰岩1.2.3地质构造草垛沟矿草井位于大同煤田西北边缘，有款缓褶曲，地层倾角大部分处

18、于10度以下。1.断层本井田内发现三条断层均为正断层，一条为NE向，两条为SE向。且断层落差不大 F1断层：正断层，走向N20-47E，倾向NW，倾角75，落差为2.54mF2断层：正断层，走向S34E，倾向NE，倾角75，落差3.21m，在区内延伸长度1173.21m。F3断层：正断层，走向S38E，倾向NE，倾角63，落差2.21m，在区内延伸长度1963.396m。总而言之，本区基本为一单斜构造，伴随有宽缓的褶曲和几组落差较小的断层对煤层开采影响不大1.3设计煤层特征1.3.1煤层赋存情况1.含煤地层 大同煤田为中生代侏罗纪和晚古生代石炭二叠纪的双纪煤田，本次延深只涉及下煤系，故对中生代

19、侏罗纪煤系地层不作叙述。 二叠系下统山西组和石炭系上统太原组为下部含煤建造，地层总厚61.20-146.80m，平均为113.80m，共含煤10余层，含煤系数20%。其中山西组含煤5层，为山1、山2、山3、山4-1、山4号煤层，太原组含煤层有2、3、4、5、6、7、8、9、10号煤层，其中5、8号煤层为主要可采煤层，其它各煤层为局部可采及零星发育煤层。 2.可采煤层 可采煤层特征见下表：表1-1 可采煤层特征见下表煤层编号煤层厚度（米）煤层间距（米）煤层结构煤层稳定程度可采性 最大最小平均 最大最小平均矸石层数山4-10.20-6.302.230.86-8.762.6701不稳定中、东部可采山

20、40.17-10.123.1304不稳定中南部可采8.60-31.2117.5020.20-3.801.6502不稳定南部可采0.81-17.525.3830.18-10.523.5204不稳定中南部可采2.95-38.4618.7250.36-16.906.9506稳定大部可采18.90-32.2922.598-10.30-5.611.6501不稳定西部可采0.79-6.062.0980.35-9.173.8702稳定大部可采1.3.2煤的特征1.物理性质及煤岩特征（1）原煤特征表如下：表1-2 可采煤层特征见下表 层名Mad%Ad%Vdaf%St,d%Qgr,v,dMJ/kg山4-11.2

21、7-4.722.74（19）14.16-39.6430.05（19）20.19-47.2540.25（19）0.31-3.400.70（17）17.43-28.5722.00（19）山41.16-4.903.01（41）13.17-48.3329.03（41）21.76-44.2537.98（41）0.24-4.481.30（41）16.04-29.4522.18（41）21.26-4.582.83（22）22.78-46.1733.62（22）22.18-46.5137.01（22）0.14-6.260.90（22）15.11-25.3520.40（19）31.14-4.963.02（38）

22、22.42-43.6731.83（38）21.20-42.3636.87（38）0.24-2.050.73（34）16.08-27.0521.25（34）50.90-5.582.82（78）15.48-43.6830.71（77）23.66-44.4738.25（78）0.31-4.241.00（74）15.21-27.5521.42（74）8-11.83-4.943.37（15）13.01-47.9429.01（15）21.40-42.1236.86（15）0.55-5.352.87（14）18.02-30.2622.83（15）81.05-4.922.40（25）7.45-44.829.2

23、5（75）20.85-40.9836.24（75）0.08-7.432.38（68）15.33-30.6221.89（73）层名FCd %Tar,ad %ARDST 山4-139.96-49.1741.50（7）8.55-12.449.75（4）1.40-1.511.45（3）1260-15001406（3）山429.92-48.9442.60（18）5.32-16.5810.07（16）1.15-1.641.33（12）1285-15001400（23）231.66-47.1239.83（8）4.12-9.307.82（5）1.42-1.571.49（2）1460-15001500（5）33

24、5.13-48.2842.16（11）5.78-14.328.36（8）1.25-1.541.40（8）1340-15001460（11）531.13-45.3640.12（24）4.80-10.507.92（35）1.28-1.671.42（21）1215-15001460（27）8-136.12-52.4340.60（6）6.24-12.889.19（6）1.31-1.521.43（5）1240-15001351（5）833.23-53.2142.14（23）1.20-12.826.84（19）1.31-1.631.42（14）1145-15001450（19）（2）密度级浮煤煤质特征见下

25、表： 表1-2 可采煤层特征见下表层名Mad%Ad%Vdaf%FCd%St,d%回收率%山4-11.26-5.423.03（19）3.71-14.617.89（19）26.58-44.3238.50（19）52.39-59.2755.64（7）0.36-3.020.84（16）3.82-74.9040.06（19）山41.30-5.973.14（41）4.03-13.788.21（41）33.93-44.1038.75（39）50.82-61.6656.54（18）0.01-2.900.74（33）10-78.142.61（38） 20.92-6.443.35（21）5.61-15.2611.

26、20（21）33.75-44.9038.41（20）52.06-68.5957.57（7）0.31-2.830.68（18）7.27-59.4229.12（21）31.28-4.733.85（35）3.95-15.4610.20（35）32.89-39.4737.23（35）50.44-58.2753.84（11）0.30-0.860.53（26）8.55-67.4329.24（32）50.63-6.023.02（74）5.68-16.428.63（73）34.70-45.6438.99（74）53.80-58.8856.36（24）0.28-1.270.52（68）16.53-74.9637

27、.15（73）8-11.97-5.663.68（15）2.80-11.98.35（15）34.27-40.2738.11（15）53.31-58.8356.49（6）0.23-2.250.94（14）9.52-81.6734.43（15）80.77-6.602.88（70）3.93-16.38.51（71）34.91-41.8937.62（69）53.41-70.6857.50（21）0.34-1.310.72（59）7.29-88.0435.79（65）层名Cdaf %Hdaf %Ndaf %Odaf %GR.IY mm山4-17981-82.9481.33（3）5.06-5.555.34（

28、3）1.07-1.331.21（3）10.48-10.8710.63（3）12-7951.2（12）山480.12-83.4481.84（10）4.88-5.415.17（10）0.11-1.421.11（10）9.64-13.7711.43（10）0-7935.7（19）12-59（9）278.74-82.4981.23（12）4.35-5.555.24（12）0.12-1.471.13（9）10.15-13.7111.73（9）0-66.630.2（8）11-810（5）381.4-86.1482.46（18）4.96-5.675.25（18）0.12-2.791.29（15）8.75-1

29、3.0210.83（15）0-8041.2（18）17-710（10）580.26-84.0582.00（36）4.86-5.785.36（36）0.88-1.461.24（25）4.71-12.7410.70（25）5.5-7833.3（32）12-69（23）8-179.96-82.3281.49（7）4.71-5.665.27（7）0.97-1.391.25（4）10.68-12.6911.34（4）17.7-3217.7（3）873.26-89.5882.07（39）4.86-5.695.13（39）0.97-1.511.22（36）5.33-13.4010.37（26）0-7437.

30、2（34）14-510（10）2.工业用途 本区各煤层以中灰-高灰煤为主，挥发分较高，5号煤以上煤层以低-中硫煤为主，下部煤层以中高硫为主，有害元素磷、氯含量低，砷含量较高，焦油产率较高，化学反应性低，低-中热值，以气煤及长焰煤为主。以目前执行的国家标准和其它行业标准评价，主要为动力用煤及一般工业锅炉和民用燃烧，也可用于气化用煤。气煤洗选后减灰脱硫也可用于炼焦配煤。此外煤的含油率较高，变质程度低，可考虑作液化用煤。今后随着科技的发展，本区的煤炭将会有更多的用途。2 井田储量和服务年限2.1矿井工业储量2.1.1矿井工业储量 根据储存条件，设计矿井开采期间储量计算及核实工作量尽可能小，并考虑到计

31、算的自动化，采用块段法计算工业储量，其计算公式如下：Z=SMD式中：Z工业储量（吨）S块段面积（平方米）M块段平均厚度（米）D煤的容重（吨/立方米）其中S=14965236 M=6.95米 D=1.4吨/立方米故矿井地质储量为：Z=149652366.951.4/10000=14561万吨此法的优点是能够真实反映煤层的自然形态，可以较为精确的算出不同水平的储量2.2矿井设计储量2.2.1 边界煤柱 矿井设计储量计算:永久煤柱损失包括井田境界、已有的地面建（构）筑物、村庄、断层、防水煤柱等永久性煤柱。 矿井设计储量计算:式中：矿井设计储量，万t；Z矿井工业储量，万t；P1永久煤柱损失量，井田境界

32、煤柱，宽30m。永久煤柱损失量，村庄煤柱，宽30m。表2-1 可采煤层特征见下表 单位：万吨煤层工业储量永久煤柱损失设计储量井田边界村庄小计59612.913948.1表2-2 可采煤层特征见下表位置名称中厚煤层煤柱宽度（m）厚煤层煤柱宽度（m）巷道一侧两巷之间巷道一侧两巷之间水平大巷20302550主要回风巷202030采区上山20202530402025区段巷道8251520采区边界1010断层境界30m （断层不含承压水）两井田之间40m（两边各留20 m）断层落差大，含水断层一侧留3050m；落差大，断层一侧留1015m；采区内落差小的断层通常不留煤柱。2.2

33、.2 工业广场煤柱本矿井的地质条件及冲积层和基岩层移动角见表2-3。表2-3 矿井工业场地占地面积指标：井型与设计生产能力（万吨/年）占地面积指标（公顷/10年）2403000.70.81201800.91.045901.21.39301.5备注：占地面积指标中小井取大值、大井取小值。表2-4 岩层移动角广场中心深度/m煤层倾角煤层厚度/m-30046.95567476762.2.3其他煤柱损失其他煤柱煤炭损失，按工业储量的3%计算。=145610.03=242.68吨2.2.4 可采储量设计矿井可采储量按如下方法计算：Z=(Z1-P-P1)C式中：Zk矿井设计可采储量，万t；Z1矿井设计储量

34、，万t；P工业广场及运输大巷保护煤柱损失，278.962万t； C采区回采率，薄煤层取C=85%；中厚煤层取C=80%；厚煤层取C=75%，取75%。则：=10069.8万吨2.3矿井工作制度、设计生产能力及服务年限2.3.1矿井工作制度年工作日为300天，工作制度为“三八”制，每日出煤班数为2班，检修班1班，每班工作8小时。2.3.2矿井设计生产能力及服务年限矿井设计生产能力为150万t/a.服务年限 式中：矿井生产能力，万t/a； 储量备用系数，取1.31.5，对于地质条件简单的取1.4。所以，矿井服务年限为T50a3 井田开拓3.1井田开拓方式的选择 3.1.1井硐形式、数目、位置1.井

35、筒位置选择 综合地势、煤层埋藏深浅程度等各方面的因素，结合矿井实际情况，提出置主斜井、副立井、回风立井，三个井筒。三个井筒布置位置如下：主斜井井筒中心位置：经距540609.028m，纬距4429606.84m副立井井筒中心位置：经距540.845.88m，纬距4429676.86m回风立井中心位置：经距 540611.80 m，纬距4429574.94m井筒形式优点缺点适用的条件 立井适应性强，不受煤层倾角、瓦斯及水文等自然条件的限制；井筒短、管线敷设长度短、提升速度快、提升能力大、对辅助提升有利；1.井筒装备复杂、成井速度慢、开凿费用高、基建投资大；2.施工技术复杂、需用的设备多、技术要求

36、高；3.延深比较困难、对生产干扰大； 表土层较厚、煤层赋存较深；水文地质条件比较复杂、需要特殊方法开凿井筒；需要多水平开采的急倾斜煤层斜井1.与立井相比，在地面设施、施工技术、设备器材、井底车场和井筒装备方面比较简单；工程量小、建井速度快、出煤早、投资少，并易于井筒的开拓延伸、改扩建以及多水平生产；当采用带式输送机时，效果好、效率高；当表土深，地质情况比较复杂时，斜井通过较复杂、较昂贵；同一开采水平斜井井筒的长度远大于立井，当围岩条件比较差时，维护起来就比较困难，维护费用就会提高；当井田的倾斜长度很大需要多段提升时，相互转换的环节增多，系统变得更加复杂、效率降低、成本提高；由于斜井较长，所以管

37、线的敷设长度长，通风阻力大，费用较高，辅助运输时间长；表土层厚度不大，煤层埋藏不深，水文地质状况相对简单的缓倾斜及倾斜煤层 平硐布置灵活、施工简单且速度快、工程量小、工期短、投资省；运输环节较少、系统简单、能力大、辅助运输方便、通风简单、自然坡度排水、总成本低、安全系数高；生产系统简单、占地少； 受地形的影响比较大有足够储量的丘陵地带 2.矿井工业广场位置选择影响工业场地选择的主要因素：1）占地要少，尽量做到不搬迁村庄；2）尽量减少工业广场的压煤损失。3.1.2开拓方案的对比选定根据矿井工业场地及确定的斜井开拓方式，结合矿井有关实际情况，本设计针对3号层的开拓提出两个个方案进行比较，方案分述如

38、下：方案一：主井倾斜角度16，主井倾斜长度为1352米，皮带提升，兼作矿井的安全出口和进风井。副井采用立井兼进风、运料，回风选用立井回风。本方案采用三巷布置。由于地层比较稳定便于电缆、巷道、轨道等维护，所以可以将轨道大巷设在煤层中，且巷道掘进比较容易，可以节省很多费用。回风大巷和运输大巷由于人员走动比较少，所以也设在煤层中。矿井通风方式采用混合式通风，由于瓦斯含量较低，所以布置一个回风立井即可。井田开拓方式平面图见图：图3-1 方案一井田开拓方式平面图 由上图可知，方案一采用采区式准备方式，工业广场设在井田的边界，主副斜井以及回风立井都设在工业广场内。因为5号煤层倾角较小，而且煤层顶地板比较稳

39、定，所以将采区上下山设置在煤层中。 方案二： 工业广场布置与方案一相同，主副井方向沿煤层倾向布置，与方案一略有不同，其他规格大小，基本相同，风井布置也与方案一相同。 井田开拓方式平面见图：图3-2 方案二井田开拓方式平面图方案二也采用三巷布置且都布置在煤层中，本方案采用采区盘区式混合准备方式。上述两方案在技术上各有优缺点，两方案技术比较如下： 方案 优点 缺点方案一1.斜井建井工程量小，投资省，建井快，有利于早出煤、早见效。2.用胶带做主井运输时，效率高，效益好。3.相比于第二方案，采区工作面适应性强推进长度适宜。1.斜井井筒长，维护量大，成本高。2.各种管线布设长度大，通风阻力大，增加了费用

40、。3.通风运输路线过长，花费较高。4.相比于第一方案，工 作面得穿过两个村庄和一个工业广场，增加了工作面搬家次数。方案二1.斜井建井工程量小，投资省，建井快，有利于早出煤、早见效。2.用胶带做主井运输时，效率高，效益好。3.相比于一方案井田划分简单。1.斜井井筒长，维护量大，成本高。2.各种管线布设长度大，通风阻力大，增加了费用。3.相比于第一种方案投产慢。经过各个方面的比较，可以看出，两个方案，各有利弊，不过方案一适应性强，巷道布置简单，投产快，优点更明显一些。 通过比较得出，采用第一种方案更合理。3.2矿井开拓巷道3.2.1井筒1.井筒数目及用途矿井移交生产及达到生产能力时，共有四个井筒，

41、即主斜井、副斜井、两个回风立井。各井筒用途分述如下：1）主斜井：负担全矿煤炭提升任务，同时担任矿井进风井任务。2）副斜井：负担全矿人员等提升任务，为矿井的主要通风井。3）回风井：担负全矿的回风，及安全出口。2.井筒布置及装备1）主井：井筒断面为半圆拱形，井筒净宽4m，净高3.96m，拱净高2m，净断面18.28.设置检修道，装备1.2m宽带式输送机提升。2）副立井：井筒采用立井形式，断面为圆形，净直径为6.0m，井筒内装备一套3t双层双车罐笼，井壁采用钢筋混凝土及砌壁支护方式，井筒主要用于提料、运人、提升设备、矸石等。3）回风立井：井筒断面为圆形，井筒净直径4.5m，净断面19.63，井壁为5

42、00厚，布置梯子间。3.断面的确定主斜井断面的确定巷道净宽度：巷道净宽按以下公式计算： (3-1)按以上公式所计算的巷道净宽的B值，应根据只进不舍的原则以100mm晋级。得：B=4000mm。巷道净高度：巷道净高度按以下公式计算： (3-2)考虑到最大设备的尺寸，得H=3960mm。巷道断面风速验算：巷道断面风速验算按以下公式计算： (3-3)代入数据得： v=2.27m/s 4 m/s主井井筒断面见下图:洒水管通信线架图3-3 主斜井断面图副斜井断面的确定副井井筒采用立井形式，圆形断面，净直径为6.0m，井筒内装备一套3t双层双车罐笼，井壁采用钢筋混凝土及砌壁支护方式，井筒主要用于提料、运人

43、、提升设备、矸石等。采用金属罐道梁，行钢组合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。副井内除装备罐笼外，还设有梯子间作为安全出口，并设有管子道、电缆道等设备。副井井筒断面如下图：图3-4 副斜井断面图风井井筒断面的确定风井井筒断面尺寸主要根据所需通过的风量来确定有效净断面积为： S0=Q/V (3-4)式中：S0有效净断面积，, S0=S-A，其中S为井筒净断面积，A为梯子间所占面积，目前一般取A=2.02.5 ；不设梯子间是，S0=（0.90.95）S； Q井筒所需通过的风量，m3/s；V允许最大风速，（按V=8m/s计）；因此： S0=87/5=17m2,则： S=S0+2.5=19.5

44、m2,取19.63m2；设梯子间 (3-5)因此D=3.3m，以1m晋级后取5m。井壁材料：回风立井井壁都采用混凝土整体灌注式支护，支护厚度500mm，这中支护方式的有点有：整体性好，强度高；防水性能较好。梯子间回风立井断面见图：图3-5 回风立井断面图3.2.2井底车场井底车场形式的选择井底车场是连接矿井主要提升井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称。它联系着井筒提升和井下运输两大生产环节，为提煤、提矸、下料、供电和升降人员等各项工作服务。井底车场首先必须保证矿井生产所需要的运输能力，并应满足矿井不断持续增产的需要。为此，井底车场的设计通过能力应大于矿井生产能力3036。其次，在满足井

45、底车场通过能力的前提下应尽量减少其掘砌体积，而且井底车场应便于管理和安全操车。本矿采用立井刀式环形车场，如下图所示：图3-6 井底车场选用此车场的优点：调车方便，通过能力较大，一般能满足打、中型矿井生产的需要。3.2.3 井下中央变电所1. 硐室位置中央变电所硐室是全矿井下电力总配电站，为了节约输入输出电缆线、配电均衡、安装维护方便和便于提供新鲜风流等目的，宜将变电所置于副井与井底车场连接的附近。其断面按所选的具体变压器型号确定，同时，应满足有关规定的要求，不得违反有关规程。3.2.4 中央水泵房硐室1. 水泵房硐室是井下主要硐室之一，能否正常安全运行关系重大，故水泵房硐室位置的选择应考虑以下

46、因素：1）管路敷设最短，不仅节约管路电缆，而且管道阻力和电压将最小。2）一旦井下发生水患，人员、设备便于撤出，同时便于下放排水设备，增加排水能力，迅速排除事故恢复生产。3）具有良好的通风条件。根据以上要求，硐室位置应选在井底车场与副井连接处附近空车线一侧，以便于设备运输，与中央变电所硐室组成联合硐室，即使有特殊原因也要尽可能靠近副井。2）出口通道处须设置向外开启的能防水防火的密封门，从硐室出口防火门起5采煤内的巷道应砌碹或用其它不燃性材料支护。3）泵房硐室的地坪应高出通道与车场连接处地板0.5m，设置流水坡，3.2.5 水仓的支护形式和特殊要求本设计水仓断面为半圆拱形，用混凝土砌碹，考虑到支架

47、间隙亦可储水，水仓净断面应乘以1.2的系数，为使淤泥易于沉淀和清理，水仓向配水房方向设立反坡，其坡度常为12。在水仓最低点即清理斜巷地不应设积水窝，再清理水仓时能将积水排出，以方便清理工作。3.2.6 等候室在副井井筒附近设置等候室，作为工人候车跟休息的场所，等候室和工具房相邻，以便工人领取工具。3.3主要开拓巷道3.3.1大巷运输及设备选择 1.大巷运输方式的选择根据矿井开拓部署，矿井规模及井筒提升方式，结合本矿井采掘机械化装备水平提高，其主要优点如下：1)胶带运输机具有运输能力大，效率高，运营费用低，操作简单，管理方便，易于实现自动化。2)运输环节少，占用人员少，维修工作量少，主辅运输互不

48、干扰，事故率低等优点。2.辅助运输方式的选择根据矿井煤层赋存特点，考虑到开拓方式、运输能力、和地质情况集合本矿目前管理水平及资金情况，辅助运输方式为立井罐笼提升。3.3.2运输设备的选型及能力验算 1胶带输送机根据货载最大块度初步计算带宽B货载最大块度尺寸，取400mm则带宽为1000mm根据设计运输生产率计算带速： （3-5）式中：设计运输生产率，取A=195t/h； 货载断面系数，取k=367；输送机倾角系数，c=1.0；货载散集密度，取0.8-1.0，t/m；输送带速度，m/s；=0.7 m/s。胶带输送机的型号为SSJG1200/M,带速2.5m/s，带宽1.2m,带长2360m,功率

49、465kw，运输力630t/h。图3-7 胶带输送机示意图3.3.3主要巷道断面的确定 根据煤层厚度支护要求运输大巷，总回风巷选用矩形，巷道选用锚喷支护加锚索补强。锚杆选用20mm1800mm树脂锚杆，药卷采用Z2350，间排距800mm800mm;锚索为32mm7000mm,间排距1600 mm1600mm，喷射混凝土厚度150mm。巷道掘进为机掘，胶带运输，锚杆机支护。 1.轨道大巷断面的确定1)巷道净宽度：巷道净宽按以下公式计算： （3-6）按以上公式所计算的巷道净宽的B值，应根据只进不舍的原则以100mm晋级。得：B=5000mm。巷道净高度：巷道净高度按以下公式计算： （3-7）考虑到最大设备的尺寸（液压支架最小高度1700mm），得H=4384mm。巷道断面风速验算：巷道断面风速验算按以下公式计算： （3-8