【正文】 首先對 下階段的巷道布置在技術(shù)上比較兩方案的優(yōu)缺點 ，詳見表 42。再結(jié)合本井田的煤層標高差較 小 ，階段斜長較 短 的實際情況， 宜 采用單水平上下山開采。最大提升速度為，該提升設備擔負本礦全部煤炭提升。 Xx礦 24 b) 井筒設在井田中央時，可以使沿井田走向運輸工作量小，而井田偏于一側(cè)的相應井下運輸工作量比前者要大。 b 有較好的工程、水文地質(zhì)條件，盡可能避開滑坡、崩巖、溶洞、流沙層等不良地段，這樣既便于施工，又可以防止自然災害的侵襲。 c 井筒參數(shù) 表 41井筒參數(shù) Well chamber parameter 井筒名稱 用途 井筒長度 /m 提升方法 斷面尺寸 直徑 /m 凈斷面積 /㎡ 主井 提升煤炭 520 箕斗提升 副井 進風、進人、運料排矸 480 罐籠提升 風井 回風兼作 安全出口 200 畢業(yè)設計（論文） 23 該設計采 用三個井筒的井田開拓方式：主井、副井、風井，通風方式為中央邊界式通風。太長的斜井提升幾乎是不可能的，而且工程量也是非常巨大的，跟著相關(guān)的維護和運輸?shù)荣M用也會大幅度的增加，以上種種因素決定了本井田使用斜井開拓也是不可行的。 井筒形式、位置和數(shù)目的確定 井筒形式的確定 井筒是聯(lián)系地面與井下的咽喉 ，是全礦的樞紐。因此，在解決井田開拓問題時，應遵循以下原則： 1）貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低效率高創(chuàng)造條件。 礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性 建井后產(chǎn)量出現(xiàn)變化，其可能性為： 1) 地質(zhì)條件勘探存在一定的誤差，有可能出現(xiàn)新的斷層。本井田內(nèi)可采的煤層達到 2 層，保有工業(yè)儲量為 億 t，按照 ，能夠滿足礦井服務年限的要求，而且投入少、效率高、成本低、效益好。經(jīng)計算， 故境界保護煤柱損失為： 405840 7 = 萬 t。因此，綜上來看，本井田的劃分是合理的，也就是說本井田設計的邊界是合理的。 在工業(yè)場地內(nèi)的井筒，圈定保護煤柱時，地面受保護對象應包括絞車房、井口房或通風機房、風道等，圍護帶寬度為 15m。 邊界煤柱留設 礦井走向長 5km，傾斜長 ，井田面積 11km2。 井田內(nèi)各煤層的偽頂多為薄層泥巖，直接頂一般為粘土巖或粉砂巖，底板多為粉砂巖次之。見煤層柱狀圖，如圖 12。 1）表土層及風化層的深度 礦井田內(nèi)地勢平坦，為第四系沖積層所覆蓋，沖 積層較厚，井田淺部以風積細粉砂巖為主，顆粒細而均勻，表土層厚度平均在 100m，且有流沙。區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有大面積巖漿活動，所見分布于煤田西側(cè)和南側(cè)，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)區(qū)域變質(zhì)或侵入變質(zhì)現(xiàn)象。地震烈度六級。秋冬多西北風。在雙橋村一帶有水庫。公路：北距 10km與京沈高速公路、 102 國道相聯(lián)，南距 7km經(jīng)開平與 205 國道、津秦高速公路相聯(lián)，形成了比較完整的交通網(wǎng)，四通八達。由于設計時間和本人能力有限，難免有錯誤和疏漏之處，望老師給予批評指正。作為采礦專業(yè)的一名學生，我很榮幸能夠為祖國煤炭事業(yè)盡一份力 。畢業(yè)設計是畢業(yè)生把大學所學專業(yè)理論知識和實踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，使所學知識一體化，是我們踏入工作崗位的過度環(huán)節(jié)，設計過程中的所學知識很可能被直接帶到馬上的工作崗位上，所以顯得尤為重要。 1 礦區(qū)概述及井田特征 概述 礦區(qū)的地理位置及行政隸屬關(guān)系 礦區(qū)位于唐山市東北約 13km處的荊各莊村附近，在開平煤田鳳山西北側(cè)。井田內(nèi)共有 8 個自然村，主要從事農(nóng)業(yè)，除東新莊外其它 7 個村莊已搬遷完畢。水庫大壩距井田東端最近距離。雨季集中在七、八、九三個月。 井田及其附近的地質(zhì)特征 井田的地層層位關(guān)系及地質(zhì)構(gòu)造 開平煤田位于燕山南麓，在大地構(gòu)造上位于中朝地臺燕山沉降帶的東南側(cè)。 說明：據(jù) 2021 全國地層委員會和 2021 國際地層委員會發(fā)布的時代 劃分方案，石炭紀二分，二疊紀三分，但為了與礦上其他資料吻合方便起見，本次仍沿用舊的時代劃分方案。 2）煤層總數(shù)及可采層數(shù) 本區(qū)煤層巖性變化不大，煤層結(jié)構(gòu)相對簡單，有少量夾矸，共含十一個煤組。 圖 12 綜合柱 狀圖 Fig. 12 Synthesis column map 本區(qū)煤層中夾石在井田中部最薄，往南北兩翼逐漸變厚，沿傾向方向變化小，沿走向方向向南北變化稍大，本組地層一般厚度 ，以粉砂巖為主，粘土巖含量減少，各種巖石所占的百分比為：粘土巖 ％，粉砂巖類占 ％，砂巖類占 ％，石灰?guī)r占 ％。區(qū)內(nèi)雖然巖性變化大，但有一定規(guī)律，即由 東往西，由下向上巖性逐漸由細變粗，北部和中部較穩(wěn)定，各類砂巖層理不甚發(fā)育，破碎易風化，具有較強的膨脹性，遇水后即軟化，斷裂帶附近層間滑動發(fā)育，其內(nèi)的巷道圍巖不穩(wěn)定，易冒落變形，位于煤層間的巷道有不同程度的移動和破壞。井田內(nèi)地形比較完整，井田四周依據(jù)相關(guān)規(guī)定和安全考慮分別留設 20m的邊界煤柱。 Xx礦 16 邊界的合理性 在本井田的劃分中，充分的利用到現(xiàn)有條件，既降低了煤柱的損失，也減少了開采技術(shù)上的困難，使工作面的部署較為簡易。 井田的儲量 井田儲量的計算原則 1)按照地下實際埋藏的煤炭儲量計算，不考慮開采、選礦及加工時的損失； 2)儲量計算的最大垂深與勘探深度一致。 P1＝ +＝ 萬 t 3）礦井設計儲量 Es= Eg－ P1＝ － ＝ 萬 t 4）采區(qū)回采率 礦井采區(qū)回采率，應該符合下列規(guī)定：厚煤層不應小于 75﹪；中厚煤層不應小于 80﹪；薄煤層不應小于 85﹪。 2)開采技術(shù)條件好 本井田煤層賦存穩(wěn)定，井田面積大，煤層埋藏適中，傾角小，結(jié)構(gòu)簡單，水文地質(zhì)條件及地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層結(jié)構(gòu)單一，適宜綜合機械化開采，可采煤層均為厚煤層。 2) 由于國民經(jīng) 濟發(fā)展對煤炭的需求變化，導致礦井產(chǎn)量增減。要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證生產(chǎn)可高和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設。井筒選擇應綜合考慮建井期限，基建投資，礦井勞動生產(chǎn)率及煤的生產(chǎn)成本，并結(jié)合開拓的具體條件選擇井筒。 立 井：適用于開采煤層埋藏較深且地表附近沖積層不 厚的情況，而且越是這種情況就越顯示出 立 井的優(yōu)越性。 2) 井筒的位置 選擇井筒位置的原則： a 有利于第一開采水平的開采，并兼顧其它水平，有利于井底車場的布置和主要運輸大巷位置的選擇，石門工程量小。 c 便于礦井供電、給水、運輸，并使附近有便于建設居住區(qū)、排矸設施的地點。 c) 井筒設在井田 中央時，兩翼分配產(chǎn)量比較均衡，兩翼開采結(jié)束的時間比較接近。 灑水管壓風管信號通訊電纜排水管動力電纜 圖 42副井斷面圖 Auxiliary shaft cross— section fig 副井凈直徑 ，提升容器為一 噸 雙層四車多繩罐籠一對（一寬一窄）， 采用Jk 3m .254（ Ⅱ ）型多磨擦輪提升機，配 JRZ500—12 型繞線異步電動機兩臺，每臺500KW，最大提升速度 。 3）根據(jù)生產(chǎn)成本 階段高度增大，全礦井水平數(shù)目減少，水平儲量增加，分配到每 t 煤的折舊費減少，但階段長度大會使一部分經(jīng)營費相應增加，其中隨著階段增大而減少的費用有：井底車場及硐室、運輸大巷、回風大巷、石門及采區(qū)車場掘進費、設備購置及安裝費用等；相應增加的費用有：沿上山的運輸費、通風費、提升費、傾斜巷道的維修費，此外還延長生產(chǎn)時間、增加初期投資，因此要針對礦井的具體 條件提出幾個方案進行經(jīng)濟技術(shù)比較，選擇經(jīng)濟上合理的方案。 Xx礦 28 表 42兩種開拓方案的技術(shù)分析表 two kind of development plan technical analytical table 方案 方案一：采用立井單水平上下山開采 方案二：采用立井雙水平加暗斜井上山開采 優(yōu) 點 (1） 開拓巷道工程量小，兩階段共用一組大巷和平巷，掘進率較低 (2）提升運輸距離較短 (3）保護煤柱損失少，可以提高回采率 (4) 下山階段輔助運輸容易 (1) 采準巷道施工容易，工藝簡單 (2) 對工作面通風有利，可以避免下行風帶來的缺點，通風費用較少 (3) 對于煤炭的回采有利 (4) 延伸井筒的施工比較方便 缺 點 (1) 施工技術(shù)復雜 ,設備要求多 (2) 掘進速度慢，掘進費用高 (3) 下山開采， 工作面生產(chǎn)難度增加，排水困難 （ 4）順槽內(nèi)運輸費用較高，生產(chǎn)費用較高 （ 5）兩順槽間風壓差別較大，通風困難 (1） 開拓巷道工程量大，增加準備時間 (2） 提升能力小 ,動力消耗大 ,提升費用高 (3） 風路長 ,風阻大 ,通風費用高 (4） 暗斜井的維護較為困難，維護費用高 對于兩個方案進行經(jīng)濟比較： 因兩個方案劃分的采區(qū)基本相同，所以采區(qū)上山的經(jīng)濟比較可以忽略不計，具體比較如下： 圖 44立井開拓方案一 Fig. 44 vertical shaft development 畢業(yè)設計（論文） 29 圖 45立井開拓 方案二 Vertical shaft development plan 表 43案一 ， 單水平上下山開采 Table 43 pioneering singlelevel downhill 項目 工程量 單價 費用 運輸提升 萬 t 1520 萬 t 元 /t 萬元 排水 萬 m179。 開采水平的劃分 根據(jù)本井田的實際情況，以及煤層賦存的條件，提出兩個在技術(shù)上可行的方案 ： 方案一：采用立井單水平上下山開采 總的來說，兩個方案再在技術(shù)術(shù)上均可行，各有優(yōu)缺點，需要通過經(jīng)濟比較，才能確定其優(yōu)劣。根據(jù)《煤炭工業(yè)設計 規(guī)范》規(guī)定緩傾斜煤層畢業(yè)設計（論文） 27 的階段垂高為 200~350m,故劃分為兩個階段。 圖 41主井斷面圖 Main shaft cross— section fig 畢業(yè)設計（論文） 25 主井凈直徑 ，提升容器為 9t 箕斗一對，采用 Jkm44（ Ⅱ ）型多繩磨擦輪提升機，配 JRZ170/49—16 型繞線式異步電動機兩臺，每臺 1000KW。應該避免井筒偏于一側(cè)造成單翼開采的不利局面。 便于布置工業(yè)場地的位置，主要是根據(jù)以下一些原則： a 有足夠的場地，便于布置礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構(gòu)筑物。 b 主井、副井 、 風井 各 一個（見圖 4 4 43）。這樣一來，如果按照皮帶斜井設計時，傾角不超過 17 度的話，此時斜井的井筒 長度將是很大的。 6）根據(jù)用戶需要，應照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。 畢業(yè)設計（論文） 21 4 井田開拓 井田開拓方式應該通過對礦井設計生產(chǎn)能力，地形地貌條件，井田地質(zhì)條件，煤層賦存條件，開采技術(shù)及裝備設施等綜合因素進行方案比較以及系統(tǒng)優(yōu)化之后確定。 服務年限 礦井保有工業(yè)儲量 億 t，設計可采儲量 萬 t，按 ，考慮 的儲量備用系數(shù)，則 )/( KAZP K ?? （ 31） Xx礦 20 式中： K —— 礦井備用系數(shù)，取 A —— 礦井生產(chǎn)能力， Zk—— 礦井可采儲量，萬 t P —— 礦井服務年限，年 代入數(shù)據(jù)得 P= /（ 90 ） = 年 因為服務年限大于 45 年，所以符合《設計規(guī)范》要求。經(jīng)分析比較，設計礦井的生產(chǎn)能力確定為 Mt/a，合理可行，理由如下： 1)儲量豐富 煤炭儲量是決定礦井生產(chǎn)能力的主要因素之一。, 故此斷層保護煤柱損失為： 47520（ 3+4） = 萬 t b 井田境界煤柱損失 井田境界留設 30m的邊界煤柱，總長為 13528m；井田境界保護煤柱所占面積為405840m178。 綜上所述，礦井首采區(qū)定在靠近工業(yè)廣場的西北部，采區(qū)儲量豐富，有 利于運輸?shù)募泻蜏p少巷道的開拓費用，所以井田劃分是合理的。 在 確定地面保護面積后，用移動角圈定煤柱范圍，工業(yè)場地地面受保護面積應包括保護對象及寬度 15m的圍護帶。井田內(nèi)賦存有 122 號兩個可采煤層。本組比較突出的特點是出現(xiàn)了含煤沉積，是典型的海陸交互相沉積序列。全區(qū)發(fā)育。深部角度小，淺部角度大。經(jīng)鉆口和電測曲線對比推斷，本區(qū)主要斷層共有 2 條，分別為 F1 和 F2。凍結(jié)深 。多東南風；冬季嚴寒凜冽。河水終年不固，不凍。 2) 交通 該礦區(qū)的交通十分方便，鐵路：一條通往用煤大戶陡河電廠的專用線，并 與呂陡線在井田上方交匯；另一條經(jīng)馬家溝礦業(yè)公司與老京山線的開平站相聯(lián)。在設計過程中，得到了指導老師的詳細指導和同學的悉心幫助，在此表示感謝。煤炭發(fā)展的快慢，將直接關(guān)系到國計民生。 學生通過設計能夠全面系統(tǒng)的運用和鞏固所學的知識，掌握礦井設計的方法、步驟及內(nèi)容，培養(yǎng)實事