【正文】 ................... 30 井 筒 位置及坐標(biāo) ................................................................................. 30 水平數(shù)目及高度 ................................................................................. 30 石門 大巷 (運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷 )數(shù)目及布置 ................................... 30 井底車場形式的選擇 .......................................................................... 32 煤層群的聯(lián)系 ..................................................................................... 34 帶區(qū)劃分 ............................................................................................ 34 井筒布置及施工 .......................................................................................... 35 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒維護(hù) ....................................................... 35 井筒布置及裝備 ................................................................................. 35 5 井筒延伸的初步意見 .......................................................................... 38 井底車場及硐室 .......................................................................................... 38 井底車場形式的確定及論證 ............................................................... 38 井底車場的布置 存儲(chǔ)線路 行車線路布置長度 .............................. 38 通過能力計(jì)算 ......................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。均為 1/3 焦煤，主要用于煉焦和工業(yè)用煤。 本設(shè)計(jì)礦井工業(yè)儲(chǔ)量 ，可采儲(chǔ)量 ，服務(wù)年限 64a。 沿煤層走向的開采順序要說出從井田中央向井田兩翼由近及遠(yuǎn)開采 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 帶區(qū)巷道布置 ................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 帶區(qū)主要巷道的斷面及支護(hù)方式 ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 6 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是關(guān)于新礦井的建設(shè)，其中包括開拓方式、采煤工藝、支護(hù)方式、設(shè)備選型以及礦井的各個(gè)系統(tǒng)。 第 1 章 井田概況及礦井地質(zhì)特征 井田概況 礦區(qū)位置 ： 小恒山礦區(qū)位于黑龍江省雞西市境內(nèi)，地理坐標(biāo)為：東經(jīng) 130176。 氣象及地震情況 礦區(qū)內(nèi)自 11 月至翌年 4 月為凍 結(jié)期，凍結(jié)深度為 ～ ，最高氣溫在零上 37℃ ～ 31℃ ，最低氣溫在零下 29℃ ～ 34℃ ，全年平均氣溫在零下 ℃ 。 礦區(qū)地面設(shè) 110KV 變電所一座，所有用電載荷皆從 110KV 變電所 6KV 配電柜發(fā)出 ,下級(jí)主要變電所和主要用電設(shè)備均為雙回路供電，電源來自雞西市供電局和雞東縣供電局。沉積前的古構(gòu)造以及后來的燕山運(yùn)動(dòng)都對含煤地層起了一定的控制作用。 表 1— 4 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 名稱 視密度 kg/cm3 孔隙度 抗壓強(qiáng)度 102 kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102 kg/cm3 彈性模量 kg/cm3 砂巖 ～ 5～ 25 2～ 20 ～ ～ 8 1～ 10 礫 巖 ～ 5～ 15 1～ 15 ～ ～ 8 2～ 8 泥灰?guī)r ～ ～ ～ 2～ 7 5～ 10 灰?guī)r ～ 5～ 20 5～ 20 ～ 1～ 8 5～ 10 頁巖 ～ 16～ 30 1～ 10 ～ 1～ 2～ 8 石英長 石 ～ ～ 15～ 35 ～ 6～ 20 6～ 20 層 次 煤厚 /m 層平均間距 /m 穩(wěn)定性 頂板 底板 最小 最大 平均 3上 18 較穩(wěn)定 中砂巖 粉砂巖 3下 穩(wěn)定 中粗砂巖 細(xì)砂巖 65 6A 較穩(wěn)定 中細(xì)砂巖、粉砂巖 凝灰質(zhì)粉砂巖 93 23 較穩(wěn)定 中粗砂巖 細(xì)砂巖 14 水文地質(zhì)情況 城子河組中段地層共有 3個(gè)含水層， 3下煤層底板含水層，全區(qū)發(fā)育， 6A底板含水層，只在第三勘探線之間發(fā)育， 23煤層底板含水層，全區(qū)發(fā)育。但隨著開采深度的增加，地溫將有所升高。 ： 基本相同。 42′ 20″— 130176。礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的具有工業(yè)價(jià)值的煤炭數(shù)量。 按以上方法計(jì)算得：工業(yè)廣場煤柱損失 ； 斷層、地面、邊界、巷道保安煤柱損失： ； 總損失量： ； 損失率： %。 礦井生產(chǎn)能力的確定 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況和地質(zhì)條件等情況來確定，還應(yīng)考慮到當(dāng)前及今后市場的需煤量。 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的原因及其具體情況 井田開拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： ； ； ； ； ； 。 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 根據(jù)小恒山井田煤層賦存情況，不具備平硐開拓的條件，所以直接否定。 （ 2）雙斜井開拓 優(yōu)點(diǎn)： ①井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡單，掘進(jìn)速度快； ②容易實(shí)現(xiàn)多水平生產(chǎn)，帶式輸送機(jī)提升 ,增產(chǎn)潛力大，不需要大型提升設(shè)備。 具體開拓方案及經(jīng)濟(jì)比較見井硐開拓方案經(jīng)濟(jì)比較 (見表 31)井硐開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表和 (圖 31)井硐開拓方案示意圖。盡量將井底車場置于條件好的穩(wěn)定巖層中。 詳見開拓方案比較（見表 3— 2）和開拓方案剖面示意圖（圖 3— 2）。針對上述情況，由對比表可知，本井田適合于分層布置，單層開采，所以采用方案二。兩水平均實(shí)行上下山開采。 井 筒 位置及坐標(biāo) 井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體位置，選擇井筒位置的依據(jù)： （ 1）根據(jù)工業(yè)場地占地面積確定井筒位置； （ 2）根據(jù)生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置確定井筒位置； （ 3）根據(jù)地形地勢與工程地質(zhì)條件確定井筒位置； （ 4）根據(jù)煤的運(yùn)輸方向確定井筒位置。 煤層大巷適用于： 單獨(dú)開拓的薄煤層或中厚煤層；煤層群中相距較遠(yuǎn)的單個(gè)薄煤層或中厚煤層；煤層群下部的薄或中厚煤層；煤質(zhì)堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)定，易于維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用不高的煤層；煤系底部有強(qiáng)含水層或富含水的溶巖時(shí)；煤層堅(jiān)硬而頂板松軟或膨脹，難以維護(hù)的。 本設(shè)計(jì)礦井石門服務(wù)年限較長，大巷布置在煤層中，服務(wù)年限較短 ,但石門及大巷的斷面基本一致 ,見具體斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)（見圖 3— 3）。 34 煤層群的聯(lián)系 由于各個(gè)煤層間距比較大，決定了本設(shè)計(jì)井田煤層開采時(shí)的聯(lián)系方式是集中石門聯(lián)系，即各個(gè)煤層單個(gè)形成一個(gè)采準(zhǔn)系統(tǒng)，大巷采用分煤層布置方式。現(xiàn)將本設(shè)計(jì)井田一水平 3＃ 上煤層劃分為以下帶區(qū) (見圖 3— 5)。 36 圖 3— 6 主井井筒斷面圖 主井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 33m2，掘進(jìn)斷面面積 42m2井筒深度210m。所以，通常采用巖柱或保護(hù)盤與原有井筒隔開，分段接井。井筒內(nèi)設(shè)有梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷設(shè)排水管路三趟和井下消防灑水管路。 井筒布置及裝備 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒 圍巖的性質(zhì)、運(yùn)輸方式和通風(fēng)安全等因素，具體遵循原則如下： 《煤礦安全規(guī)程》及《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》對通風(fēng)、運(yùn)輸、管線布置的要求，滿足施工需要； 、維護(hù)、清掃和人員的安全通行； ，對井筒中各種管線及其他設(shè)備的破壞減小到最低程度； ，減少井筒工程量。采用傾斜長壁采煤法可以節(jié)省大量采掘費(fèi)用。 ： （ 1）井底車場的通過能力，應(yīng)比礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力有 30%以上的富裕系數(shù)，； （ 2） 提高井底車場的機(jī)械化水平，簡化調(diào)車作業(yè)，增大井底車場通過能力； （ 3） 井底 車場線路布置應(yīng)該布局合理，結(jié)構(gòu)簡單，管理使用方便，運(yùn)行及操作系統(tǒng)安全可靠，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護(hù)； （ 4）應(yīng)該考慮有增產(chǎn)的可能性； （ 5） 充分考慮主、副井之間施工時(shí)相互聯(lián)系的方便； （ 6）井底車場內(nèi)及附近的巷道和硐室，應(yīng)留設(shè)相應(yīng)的保安煤柱。 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況，煤層大巷與巖石大巷相比較： ①掘進(jìn)時(shí)間短，速度快，出煤早，見效快； ②本區(qū)煤層起伏褶曲較少，巷道彎曲轉(zhuǎn)折少，所以煤層大巷機(jī)車運(yùn)行速度不受到限制，運(yùn)輸能力穩(wěn)定； ③煤層頂板堅(jiān)硬，易于維護(hù)，巷道維護(hù)不必留設(shè)過多保安煤柱； ④瓦斯涌出量較低無煤塵爆炸危險(xiǎn)，煤層無自燃發(fā)火可能； ⑤煤層大巷的維護(hù)時(shí)間短，總體維護(hù)費(fèi)用比巖石大巷低。 水平數(shù)目及高度 小恒山井田地表標(biāo)高為 +150m 采用二水平開拓 ,第一水平標(biāo)高為 60m,實(shí)行上、下山開采。 表 3— 3 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限表 方案 水平 可采儲(chǔ)量 /Mt 服務(wù)年限 /a 方案一 一水平 32 二水平 32 方案二 一水平 20 二水平 19 三水平 25 通過該表可知，方 案二的一水平服務(wù)年限達(dá)不到規(guī)范要求，不能采用。 隨著煤礦科技的迅速發(fā)展，使目前的煤礦實(shí)現(xiàn)了高度的機(jī)械化，高產(chǎn)高效礦井是煤礦發(fā)展的主要趨勢，這就要求采煤工作集中在一個(gè)水平， 1～ 2個(gè)工作面生產(chǎn)。 本方案屬于分組分層開采， 各個(gè)煤層單獨(dú)開采，每層掘進(jìn)兩條煤層大巷，工程量較大，但是運(yùn)煤效果好，壓煤量少。 開拓巷道的布置 大巷的布置方式根據(jù)煤層的數(shù)目和間距分為分煤層大巷、分組集中大巷和集中大巷布置?？紤]合理的上、下山長度，井筒與運(yùn)輸大巷靠近，與井底車場形成一體，盡量減少各水平石門工程量的同時(shí)，應(yīng)首先考慮第一水平的開采，兼顧其它水平； ②選擇開拓方式和井口位置時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮初期移交達(dá)產(chǎn)采區(qū)的位置及其接續(xù)問題。 (3)主斜井副立井開拓 優(yōu)點(diǎn)：兼有斜井和立井的優(yōu)點(diǎn)，主井采用斜井開拓，井筒施工簡單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低。 缺點(diǎn)：與斜井優(yōu)點(diǎn)相反。整個(gè)礦區(qū)共有可采煤層四層，即 3上、 3下、6A 和 23， 全區(qū)發(fā)育。 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下： 方案 1： A= k = = 方案 2： A= k= =64a 方案 3： A= k= = 參照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，方案 2 較為合理，即：礦井生產(chǎn)能力為 ；礦井服務(wù)年限為 64a。 得： Ｚ =（ ） 81%= 19 回采要求：中厚煤層不應(yīng)小于 80%，薄煤層不應(yīng)小于 85%。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是指礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量。 井田境界確定的依據(jù) 、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； 2. 井田范圍的劃分要為礦井發(fā)展留有空間； ，以利于機(jī)械化程度的不斷提高； 筒位置，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物。經(jīng)過綜合評(píng)定，本區(qū)勘探類型為二類二型中等。 根據(jù)大量煤的工業(yè)分析，結(jié)焦性試驗(yàn)，本區(qū)內(nèi)極大部分煤的揮發(fā)分均小于15%， 角質(zhì) 層為零。 : 根據(jù)煤塵爆炸性試驗(yàn)指標(biāo)，煤塵爆炸指數(shù) 小于 15%，該礦開采的煤層屬于沒有 爆炸危險(xiǎn) 的煤層。共有可采煤層 4 層，大部分為全層可采。 表 1— 1 地層層序表 界 系 統(tǒng) 群 組 接觸關(guān)系 地層厚度 /m 新生界 第四系 全新統(tǒng)Q4 沖積層 Q4 不整和 120 11 第三系 上新統(tǒng)N2 玄武巖 223。 煤田開發(fā)史 小恒山礦為新設(shè)計(jì)礦井，所以無開發(fā)史。 22′