【正文】 定義書(shū)簽。 采煤方法的選擇 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 本設(shè)計(jì)主要 內(nèi)容是關(guān)于新礦井的建設(shè)，其中有井田境界內(nèi)儲(chǔ)量和服務(wù)年限的計(jì)算、井天 開(kāi)拓方式 的確定、帶 區(qū) 巷道 的 布置 、采煤工藝和設(shè)備的選擇 。 通過(guò)做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)， 我希望自己不僅 能夠 獨(dú)立完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，而且還能夠 學(xué)到更多的采礦專(zhuān)業(yè)知識(shí)， 熟悉和掌握礦井設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)所要注意的事項(xiàng)，鞏固 所學(xué)過(guò)的各種 專(zhuān)業(yè) 知識(shí)， 培養(yǎng)自己動(dòng)手的實(shí)踐能力，從而 為我以后的工作 和學(xué)習(xí) 打下良好的基礎(chǔ)。 交通位置 東榮一礦交通四通八達(dá)， 詳細(xì)情況如 圖 11 所示。 氣象 該區(qū)屬大陸性寒溫帶氣候，溫差變化較大，冬季最低氣溫達(dá)到零下 39℃，一般為零下 20℃ ～ 30℃。 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 東榮一礦位于雙 鴨山煤田最東部。厚度大于 7400 米。含可采煤層都集中在中段。厚 度由 4 北往南逐漸增厚，最大厚度達(dá) 500 米，與下部城子河組（ k1ch）整合接觸。 表 11 區(qū)域地層 時(shí)代 地層 接觸關(guān)系 厚度（米） 分布范圍 主 要 巖 性 特 征 新生代 第 四 系 整合 全區(qū) 砂、礫、粘土等組成。 元古代 興東群 大 盤(pán) 道 組 7400 零星分布 由花崗片麻巖、石英片巖、綠泥石、黑云母花崗片巖組成，被花崗巖及斑狀用閃石、黑云母花崗巖廣泛侵入。沉積蓋層經(jīng)受過(guò)燕山期構(gòu)造變動(dòng)，形成以褶皺為主，斷裂次 之 的 構(gòu)造特征。 12176。走向分別轉(zhuǎn)變?yōu)楸蔽髋c北東 向。它們具有下列特征： （ 1） 斷裂性質(zhì)以高角度 NW 向，正斷裂為主，逆斷層較少。 現(xiàn)將鉆探、物探、地震礦井實(shí)際揭露等資料證實(shí)及分析推斷的斷 層 依據(jù)敘述如下： F1 斷層：位于東榮 一 礦東北部， 東采區(qū)邊界斷層。落差 5070 米 ，正斷層， 控制程度可靠。落差在 030 米，正斷層 ，控制程度可靠。落差 015米，正斷層， 控制程度較可靠。落差 2040 米，正斷層。傾向 SW，傾角 75176。150186。斷層走向60186。詳見(jiàn) 表 12。 16號(hào)煤層向東南方向有增厚的趨勢(shì)。 20 號(hào)煤層：上距 17 上 號(hào)煤層間距 米 ， 一般層間距為 米 ，單一煤層。 8 表 13 可采煤層特征表 序號(hào) 煤層 名稱(chēng) 煤層厚（ m） 層間距 （ m） 傾角 （度） 圍巖 煤的牌號(hào) 容重 （ t/ m3） 煤層構(gòu)造及穩(wěn)定性 最大－最小 頂板 底板 平均 1 16 70120 細(xì)砂巖 細(xì)砂巖 長(zhǎng)焰 煤 1． 32 較穩(wěn) 定 2 17 上 60110 細(xì)砂巖 粉砂巖 長(zhǎng)焰 煤 較穩(wěn) 定 3 20 80100 粉砂巖 粉砂巖 長(zhǎng)焰煤 1． 32 較穩(wěn) 定 巖石性質(zhì)、厚度特征 巖石抗壓強(qiáng)度 巖石的單向抗壓強(qiáng)度如下 ： 表 14 巖石的單向抗壓強(qiáng)度（搗碎法） （ Kg/cm2） 煤層名稱(chēng) 16 17 上 20 煤的單向抗壓強(qiáng)度 煤的硬度系數(shù) 直接頂頂板巖性 細(xì)砂巖 細(xì)砂巖 粉砂巖 直接頂板巖石單向抗壓強(qiáng) 表 15 巖石單向抗壓強(qiáng)度（實(shí)驗(yàn)測(cè)定） （ Kg/cm2） 煤層名稱(chēng) 16 17 上 20 直接頂板巖性 細(xì)砂巖 細(xì)砂巖 粉砂巖 巖石單向抗壓強(qiáng)度 9 節(jié)理裂隙發(fā)育程度 節(jié)理裂隙能使巖石的完整性遭到破壞，因而影響巖石的穩(wěn)定性。 81186。分選性與滲透性均好。 （一）第四系孔隙含水層 第四系孔隙含水層全區(qū)發(fā)育，厚度一般為 3060 米， 由西向東逐漸增厚，水量逐漸增大，水流方向總體流向?yàn)橛晌髂舷?東北向。厚度 米。富水性逐漸增強(qiáng)，涌水量逐漸增大。 七星河階地承壓水區(qū) ： 分布于七星河階地以西至第Ⅱ勘探線以東，巖性由粘土、礫砂、砂土等組 10 成，厚度 米，其中砂層 米 。 沖積、坡積層潛水區(qū) ： 分布于沖積層兩側(cè)，巖性主要由粘土、亞粘土組成。 煤系裂隙含水層：在垂直方向上的變化規(guī)律是 160 米以上裂隙發(fā)育且無(wú)充填， 160 米以下裂隙不發(fā)育且被方解石充填。 煤系基底裂隙含水層 ： 主要分布于本區(qū)的北部、西部及東部，由基底花崗巖、花崗片麻巖組成，表面風(fēng)化強(qiáng)烈，巖石破碎但差異較大。巖性為粘土和亞粘土。 沼氣、煤塵及煤的自燃性 瓦斯： 東榮一礦屬于低瓦斯 礦井，由勘探資料可推算出 ,300 水平以上，瓦斯涌出量非常小。 煤塵： 根據(jù)煤塵爆炸性試驗(yàn)指標(biāo)，煤塵爆炸指數(shù) 36%～ 38%之間，該礦 11 開(kāi)采的煤層屬于易爆炸危險(xiǎn)的煤層。但隨著開(kāi)采深度的增加，地溫將有所升高。 表 17 東榮一礦可采煤層頂?shù)装鍘r石強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度 （ Mp） 煤層 頂板強(qiáng)度 巖性 底板強(qiáng)度 巖性 16 細(xì)砂巖 細(xì)砂巖 17上 細(xì)砂巖 粉 砂巖 20 粉 砂巖 粉 砂巖 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 一、煤的物理性質(zhì) 肉眼觀察煤呈黑色，條痕黑褐色，以玻璃光澤為主，油脂光澤、松脂光澤等次之。煤巖組分以亮煤為主，鏡煤、暗煤、絲炭等次之。 20 號(hào)煤層：原煤揮發(fā) 份 為 ％，平均為 ％，精煤揮發(fā)分 12 為 ％，平均為 ％，膠質(zhì)層厚度為 0mm，曲線型為激降型。原煤磷含量為 ％，平均 ％，屬低磷。故本區(qū)稀有元素?zé)o工業(yè)價(jià)值。 各鉆孔見(jiàn)煤點(diǎn)，綜合質(zhì)量評(píng)級(jí)必須達(dá)到合格點(diǎn)以上。 不能連續(xù)跨越斷層落差大于 30米的斷層。 煤層對(duì)比可靠，煤層厚度，結(jié)構(gòu)已經(jīng)查明，煤類(lèi)、煤質(zhì)特征及煤的工藝性已基本查明。 6 、各項(xiàng)勘查工程（物探、鉆探、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、采樣）達(dá)到勘查階段的控制要求。 構(gòu)造已初步查明。 在煤層對(duì)比可靠、煤層厚度，結(jié)構(gòu)在比較穩(wěn)定的條件下，在 A 級(jí)或 B級(jí)資源量外推 250— 300 米為 C級(jí)資源量。依饒公路路經(jīng)東榮一礦，距紅興隆 16 千米與福前線接軌，交通極為方便。 礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量。 (2)地面受護(hù)面積包括受護(hù)對(duì)象及周?chē)谋Ｗo(hù)帶。 5. 地面建筑物留設(shè) 20m 保安煤柱； 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 東榮一 設(shè)計(jì)礦井的各類(lèi)儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 大型礦井： 生產(chǎn)能力為 Mt/a、 Mt/a、 Mt/a、 Mt/a、 Mt/a、 Mt/a、 Mt/a 及 Mt/a 以上 的礦井 ； 中型礦井 : Mt/a、 Mt/a、 Mt/a； 小型礦井： Mt/a、 Mt/a、 Mt/a、 ； 除上述井型以外，不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的中間井型。 19 第 3 章 井田開(kāi)拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 東榮一礦交通四通八達(dá)，有礦區(qū)鐵路由雙市經(jīng)四方臺(tái)礦、七星礦至東榮一礦。井田南部為河床地帶，地表平均標(biāo)高 在 90m 左右 。本井田煤層 為 緩傾斜中厚煤層，平均傾角在 8176。 依據(jù)東榮一礦井田 所處的地形、其內(nèi)部地質(zhì)構(gòu)造、 煤層賦存 情況 等因素，提 出三種井筒開(kāi)拓方案，具體情況如下： 方案 I —— 主立井副斜井開(kāi)拓 方案 II —— 雙斜井開(kāi)拓 方案 III —— 雙立井開(kāi)拓 +1000100200300400500600700 圖 31主斜副立井開(kāi)拓 +1000100200300400500600700 圖 32 雙斜井開(kāi)拓 +100+ 0100200300400500600700圖 33 雙立井開(kāi)拓 21 以上三種井筒開(kāi)拓方案 技術(shù)比較如表 31： 表 31 方案比較表 方案 I 方案 II 方案 III 優(yōu)點(diǎn) 兼有斜井和立井的優(yōu)點(diǎn)，主井采用斜井開(kāi)拓，井筒施工簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低．副井采用立井開(kāi)拓，井筒容易維護(hù)，有效斷面大，有利于通風(fēng)，提升速度快． 工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比投資少。 ，斜井 井筒維護(hù)費(fèi)用高，采用絞車(chē)提升時(shí)，提升速度低，動(dòng)力消耗大，提升費(fèi)用高，當(dāng)井田斜長(zhǎng)較大時(shí)，采用多段絞車(chē)提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力。 22 電纜所需的管線長(zhǎng)度較大。 因此 ， 在確定井口位置時(shí) 需要綜合考慮以下 主要因素和原則： （ 1）地面條件： ①井口要避開(kāi)地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險(xiǎn)地區(qū)； ②井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)； ③工業(yè)場(chǎng)地不占或少占用良田； ④井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求； ⑤ 井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活。 由于在 傾斜方向還不能確定，于是提出三種沿井田傾斜方向的井筒位置方案： 方案一： 井筒位于井田深部 方案二： 井筒位于井田中部 方案三： 井筒位于井田淺部 經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)比較后認(rèn)為： ① 井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門(mén)也較長(zhǎng)，但對(duì)于開(kāi)采井田深部煤層及井通延伸有利； ②井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門(mén)長(zhǎng)度較短，且沿石門(mén)的運(yùn)輸工程量也??； ③ 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門(mén)最長(zhǎng)； ④本井田 可采 煤層 1 17上 、 20均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長(zhǎng)度 適中 ，但傾斜長(zhǎng)度較大，從 保證一水平合理的服務(wù)年限和 有利 于井 下運(yùn)輸 的角度 24 出發(fā)， 應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置 。合理的開(kāi)采水平垂高應(yīng)以合理的階段垂高為前提，并使開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限，有利于礦井水平的接替，還要有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 表 32 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限 表 水平 可采儲(chǔ)量（ Mt） 服務(wù)年限（ a） 方案 一水平 40 二水平 26 從表中可 以得 知， 這種 方案的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年限不小于 30年的基本要求， 且 能夠 有利于帶區(qū)的接續(xù)， 噸煤成本相對(duì)較低，巷道利用率高 ，是比較合理的劃 分方法。 25 各種方式的適用條件如下： （１） 單 煤層大巷適用條件 ① 井田走向長(zhǎng)度短，服務(wù)年限不長(zhǎng)； ② 煤層數(shù)不多，層間距大，石門(mén)長(zhǎng)； ③ 煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采，分運(yùn)； ④ 井底車(chē)場(chǎng)或平硐在煤層頂板； ⑤ 產(chǎn) 量 和 風(fēng)量均 較 大，需要疏解； ⑥ 各煤層底板．均有堅(jiān)硬巖層． （２）分組集中大巷適用條件 ①多水平生產(chǎn)，容易解決運(yùn)輸，通風(fēng)的干擾； ② 按煤層的特點(diǎn)根據(jù)運(yùn)輸，通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟(jì)上有利； ③煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； （３）集中運(yùn)輸大巷適用條件 適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； ① 井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng)； ② 下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； ③ 煤質(zhì)牌號(hào)相同，要求分采分運(yùn)； ④ 自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故； ⑤ 采區(qū)尺寸大，石門(mén)長(zhǎng)度短 運(yùn)輸大巷的布置： 運(yùn)輸大巷 的主要任務(wù)是擔(dān)負(fù)煤矸、物料和人員的運(yùn)輸，以 及通風(fēng)、排水、敷設(shè)管線等， 服務(wù)年限很長(zhǎng)。自井底車(chē)場(chǎng)開(kāi)掘主要石門(mén)與分組集中大巷貫通。主井用于提升煤炭，副井用于 提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備及兼作進(jìn)風(fēng)井。 水平數(shù)目及高度 本井田采用多水平開(kāi)拓 ,擬定第一水平為 300m,本井大部分帶區(qū)的煤層淺部標(biāo)高在 100,實(shí)行俯仰斜開(kāi)采 .第二水平擬定標(biāo)高為 550m，實(shí)行俯仰斜開(kāi)采。優(yōu)點(diǎn)有：巷道維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，巷道施工能按要求保持一定方向和坡 度；少留煤柱或不留煤柱，減少煤炭損失，便于設(shè)置煤倉(cāng)；在有瓦斯突出和自然發(fā)火危險(xiǎn)的礦井中，采區(qū)封閉好。 大巷與石門(mén)服務(wù)年限較長(zhǎng)，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門(mén)的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)基本相同，斷面尺寸詳見(jiàn)斷面圖： 29 圖 36 集中運(yùn)輸大巷剖面 圖 井底車(chē)場(chǎng)形式的選擇 井底車(chē)場(chǎng)是連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱(chēng)，是連接井下運(yùn)輸和 井筒 提升兩個(gè) 生產(chǎn)環(huán)節(jié)的樞紐。 ①礦井開(kāi)拓方式； ②礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度： ③ 井筒及數(shù)目 ： ④礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式； ⑤