【正文】 0 對排水設(shè)備的要求 ...................................... 50 礦井主要排水設(shè)備 .......................................... 51 排水系統(tǒng)和排水方式簡介 ................................ 51 主排水設(shè)備及管路選擇計(jì)算 .............................. 51 第 9 章 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ................................... 54 結(jié)論 ............................................................. 56 致 謝 ............................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。在本次設(shè)計(jì)中運(yùn)用了包 括通風(fēng)安全方面、采煤工藝方面、巖石力學(xué)方面以及CAD 制圖 等多 方面的知識。 2 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 張新煤礦位于雞西市東南方約 12km，行政區(qū)劃屬雞西市恒山區(qū)，距恒山區(qū)以東 km。井田東西走向長7 km2,南北傾斜長 3 km,面積 21 km2。具體地理交通情況見圖 11 滴道礦城子河礦正陽礦杏花礦東海礦通密山雞東通密山雞西雞西礦務(wù)局張新礦二道河子礦小恒山礦恒山礦水源地通樺木林場石墨礦柳毛礦至牡丹江滴道至林口交通位置圖比例尺 1：6 00 00 0 圖 11 張新煤礦交通位置示意圖 地形、地勢 井田北部由東山組火山碎屑所組成近東西向的低山 ,是雞西煤盆地南北條帶的分界線 ,構(gòu)成本區(qū)北部屏障。 氣象、地震 本區(qū)最高氣溫 34176。最大凍土深度 ，一般 。平均風(fēng)級 2 至 4 級，平均風(fēng)速 ，風(fēng)向一般是 WNW、 WSW 向 。 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 張新井田位于雞西含煤盆地南部條帶之中部，在井田范圍內(nèi)的地層如下表： 4 表 11 地層層序 表 界 系 統(tǒng) 群 組 地質(zhì)厚度（米） 新生界 kz 第四系 Q 全新統(tǒng) Q4 沖積層 Q4 2～ 10 第 三系 R 上第三系 N 玄武巖 BN4 0～ 100 中生界 MZ 自系 K 下 統(tǒng) K1 松山群 K1hs 猴石溝組K1h 500 東山組 Kid 130～ 300 侏羅系 J 上 統(tǒng) J3 雞西群 J3j 穆棱組 J3m 760～ 860 城子河組J3ch 537～ 710 元古界 Pt 中～下元 古界 麻山群Ptlms 不詳 元古界麻山群 ： 在井田北部 8 到 10 線，淺部背斜軸有該群地層露頭出現(xiàn)，長 1500m、寬350m、長軸呈北北東向。但受成 煤前古地理影響，各區(qū)厚度不一，總的趨勢是由西向東逐漸增厚。本組地層在南部條帶發(fā)育較好，地層厚度穩(wěn)定，標(biāo)志明顯，易對比，地層 由西向東逐漸增厚。上段以細(xì)砂巖，粉砂巖為主夾中砂巖，膠結(jié)不好 。從整個(gè)晚侏羅紀(jì)到白 堊是以接受沉積為主，中間雖有沉積簡短，但無不整合。 該井田的地層走向近東西，傾向南，緩傾斜的單斜構(gòu)造。北西向斷層多于北東向，北東向斷層的落差大于北西向的。 E 75176。 10～50 可靠 2550 上大下小 3 F44 154176。 E 80176。 1煤層距 6B煤層， 6B煤層距 8煤層 117m。向東煤質(zhì)逐漸變好，厚度逐漸增大。在測井定性曲線上，密度、天然珈瑪和視電阻率曲線的異常幅度均大于全區(qū)所有煤層，是對比重要標(biāo)志。 區(qū)內(nèi)含水層可分為煤系風(fēng)化裂隙含水層，構(gòu)造裂隙含水帶和第四紀(jì)沖積含水層。爆炸試驗(yàn)中其火焰長為： 8層 300～ 400mm、 6B號層 320～ 530mm、 1層 20～ 500mm。原煤灰分變化較大，一般在 ％至 31％。主要工業(yè)用途以冶金用煤為主，火電廠作動力用煤次之。平均容重 。本設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)可采煤層有 6B、 8三層。平衡表外儲量是指煤層的各項(xiàng)指標(biāo)不能滿足當(dāng)前工業(yè)要求，上前暫不能開采，但今后可以利用和開采的儲量；礦井可采儲量是是指礦井 設(shè)的可以采出的儲量 ,礦井工業(yè)儲量減去工業(yè)場地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤 11 柱 、斷層及露頭保護(hù)煤柱 后乘以采區(qū)回采率的儲量。 (3) 地面受護(hù)面積包括受護(hù)對象及周圍的維護(hù)帶 (4) 當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)，根據(jù)基巖移動角求得垂直于維護(hù)邊界方向的上山方向移動角和下 山方向移動角，然后再確定保護(hù)煤柱。 儲量計(jì)算的評價(jià) 本設(shè)計(jì)井田以井田地質(zhì)報(bào)告中的平衡表內(nèi)儲量為依據(jù)，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定，計(jì)算井田內(nèi)各級儲量。 方案一：建 。因此，本設(shè) 計(jì)礦井生產(chǎn)能力為 ，礦井服務(wù)年限為 。 2. 盡量做 到集中布置簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散。還要能適應(yīng)設(shè)備更新，為采煤機(jī)械化和自動化創(chuàng)造條件。 由此確定三種方案： 方案一：雙立井開拓。 缺點(diǎn)：件相同時(shí)，斜井要比立井長得多，井筒維護(hù)費(fèi)用高；不適合膠帶輸送時(shí)，提升速度低，能力小鋼絲繩磨損嚴(yán)重，動力消耗大，提升費(fèi)用高；當(dāng)井田斜長較大時(shí)，采用多段絞車提升，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；斜井通風(fēng)風(fēng)路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開專用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的 立井并兼做輔助提升；當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜時(shí) ,井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜 ,有時(shí)難以通過。 技術(shù)評價(jià)：本井田煤層傾角為 20176。詳見井筒開拓方案比較表 31。主副井筒位置一經(jīng)確定和施工后，在其上部布置工業(yè)場地，進(jìn)行工業(yè)和民用建筑建設(shè)，在其下部設(shè)置水平，進(jìn)行開采部署，在整個(gè)礦井服務(wù)期間極難更改。 開采水平的尺寸以水平垂高表示，水平垂高是指該水平開采范圍的垂高。 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下： 方案一：井田劃分兩個(gè)開采水平；一水平 在 250m 標(biāo)高處，二水平在 600m標(biāo)高處。表 32 水平儲 量及服務(wù)年限如下： 表 32 水平儲量及服務(wù)年限表 目錄 水平 可采儲量（ Wt） 服務(wù)年限（ a） 方案一 一水平 31 二水平 方案二 一水平 24 二水平 三水平 參照上述二種方案的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，各方案評價(jià)如下： 方案一：該方案的一水平服務(wù)年限及垂高均符合《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)本井田的實(shí)際情況，本方案技術(shù)上可行。運(yùn)輸大巷分為分煤層運(yùn)輸大巷、分組集中運(yùn)輸大巷、集中運(yùn)輸大巷，主要根據(jù)煤層數(shù)目和間距來定。 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 圖 35 集中運(yùn)輸大巷 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；井田走向長度大，服務(wù)年限長；下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)；煤質(zhì)牌號相同，要求分采分運(yùn)；自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故；采區(qū)尺寸大，石門長度短。 根據(jù)本井田的實(shí)際情況，并考慮到上述的條件，該設(shè)礦井井筒位置詳見一水平開拓示意圖 36。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，對于各種大巷布置方式分述如下： (1) 煤層大巷： 優(yōu)點(diǎn)是掘進(jìn)容易，在建設(shè)期間可以早 出煤 ,早投產(chǎn)節(jié)省投資以及容易探明地質(zhì)情況；缺點(diǎn)服務(wù)年限短，受影響較多，包括頂?shù)装宸€(wěn)定、煤層堅(jiān)硬程度、煤層起伏、斷層、褶皺、瓦斯與煤的突出、煤層自燃發(fā)火情況等。 合理的設(shè)計(jì)巷道斷面可以保證煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)安全，在滿足安全與技術(shù)要求的原則下，力求提高斷面利用率，縮小斷面，降低造價(jià)并加快施工速度。主井與副井的井底車場可以分別布置，通常意義上所說的井底車場是指主井與副井聯(lián)合布置成的車場。 (3) 操作安全，符合規(guī)程、規(guī)范要求。 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計(jì)礦井井田范圍內(nèi)共有三層可采煤層，即 1， 6B， 8煤層，煤層平 均間距 ，各煤層進(jìn)行單獨(dú)開采。 采區(qū)劃分原則： （ 1）根據(jù) 煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范 ，采區(qū)宜雙翼布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時(shí)或安全上有特殊要求時(shí)，可單翼布置； （ 2）如果井田走向長度不大，兩翼均不超過 1500m，可以不劃分采區(qū)， 24 直接從井田邊界進(jìn)行后退式回采。表土段采用混凝土砌碹；煤層段采用料石砌碹；基巖段采用錨噴支護(hù) 井硐穿過巖層主要為粉砂巖、中砂巖。 3. 合理的布置斷面空間，減少井筒工程量。本設(shè)計(jì)井田的礦井井底車場形式根據(jù)以下已知條件選擇： 暗斜井延深立井延深 28 (1) 該礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330d，每日凈提升 16h，實(shí)行四六工作制。輔助運(yùn)輸和掘進(jìn)煤采用 1噸固定式礦車，矸石列車由 29 輛 1 噸礦車組成。 (2) 底卸式礦車的井底車場設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問題。 2．存車線長度的確定 存車線長度的根據(jù)井下運(yùn)輸和井筒提升能力、礦井生產(chǎn)能力確定。 (2) 材料車線有效長度 L=nc Lc 式中： L 材料車線有效長度， m； nc材料車數(shù)，輛； Lc每輛材料車帶緩沖器的長度， m； L=nc Lc=15 =33 m； 井底車場通過能力計(jì)算 1. 井底車場線路布置見圖 310 1主井 2副井 3主井重車線 4 主井空車線 5主要運(yùn)輸巷道 圖 310 井底車場線路布置圖 2. 礦井日產(chǎn)原煤 2727 噸，日產(chǎn)掘進(jìn)煤為 2727 =， 3t 底卸式礦車日運(yùn)煤量為 2727 =。 3. 通過能力計(jì)算 按公式計(jì)算： N=TaQ/ =300 13 60 Q/ = 104( 3 13 10)/( ) = 通過能力富余系數(shù)為 。 為了使主變電所向主排水泵房的供電距離最短，主排水泵房和主變電所聯(lián)合布置為。合理的開采順序應(yīng)保證開采水平、采區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)； 沿井田走向的開采順序 井田沿走向的開采順序是從中央向兩翼開采。 表 35 采區(qū)接續(xù)表 采區(qū)號東一一采區(qū)儲量(Mt)采區(qū)生產(chǎn)力 (Mt/a)0. 45一水平采區(qū)接續(xù)10 20 30采區(qū)服務(wù)年限 /a 4. 015. 023. 465. 015. 073. 155. 395. 77西一一東一二西一二東一三東一四西一三東一五東六西四0. 450. 450. 450. 450. 450. 450. 45 32 第 4 章 采區(qū)巷道布置 采區(qū)概述 設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 初期采區(qū)位置選擇要求： 1. 布置在井筒附近，運(yùn)輸路程短，工程量少，早出煤，早見效益。 本設(shè)計(jì)采區(qū)為東一采區(qū)，它位于井田的中部，東以 F2 斷層為界；北部煤層露頭為界；西部與西一采區(qū)相鄰；南部與東六采區(qū)相鄰。 左右，煤層頂?shù)装逡苑凵皫r為主，頂?shù)装鍡l件穩(wěn)定，采區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單，礦井涌水量 為,最大涌水量為 。 采區(qū)生產(chǎn)能力主要是采煤工作面生產(chǎn)能力，而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度，工作面長度和推進(jìn)度。 因 此 ， 一 個(gè) 采 煤 工 作 面 產(chǎn) 量 為 A0=165 1584 = 。 本采煤炭的可采儲量為 Mt Tn=Z/（ AK） 式中： Tn—— 采區(qū)服務(wù)年限， a。 34 軌道上山、回風(fēng)上山和運(yùn)輸上山均布置在