【正文】 學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 0 頁第一章 礦井與礦體特征 礦井的自然條件 地理位置與交通狀況襄 垣 井 田 位 于 山 西 省 屯 留 、 襄 垣 縣 境 內(nèi) ， 潞 礦 集 團(tuán) 的 西 部 ， 礦 區(qū) 對 外 交 通 有 太 焦 鐵路 、 邯 長 鐵 路 和 太 洛 公 路 。 井 田 內(nèi) 廣 為 第 四 系 黃 土 覆 蓋 。 另 外 ， 在 工 業(yè) 場 地 東 北 部 有 “七 一 ”水 庫 ， 庫 容量 為 ， 工 業(yè) 場 地 西 北 有 一 賈 莊 水 庫 。 礦 區(qū) 主 體 部 分 為 新生 代 疊 加 的 長 治 新 裂 陷 ， 襄 垣 井 田 位 于 新 裂 陷 西 北 部 。 地層襄 垣 礦 井 地 層 特 征 可 由 表 來 概 括 闡 述 ：地層系 統(tǒng) 組地層代號地層厚度最小～最大平均簡 要 特 征第四系 Q0～為黃褐色含砂亞粘土夾粉砂、細(xì)砂、中砂及粗砂和礫石組成，頂部為耕植土。結(jié) 合 區(qū) 域 和 井 田 資 料 分 析 ， 井 田 內(nèi) 奧 灰 巖 溶 裂 隙 含 水 層 富 水 性 弱 ， 水 循 環(huán) 交 替 滯 緩 ，地 下 水 滯 流 或 逕 流 不 暢 ， 但 因 受 構(gòu) 造 影 響 ， 局 部 有 富 水 的 可 能 。（ 2） 二 疊 系 砂 巖 含 水 層 層 間 隔 水 層主 要 由 泥 巖 、 砂 質(zhì) 泥 巖 組 成 ， 單 層 厚 度 為 ~， 透 水 性 差 ， 呈 層 狀 分 布 于各 含 水 層 之 間 ， 形 成 平 行 復(fù) 合 結(jié) 構(gòu) 。9 號 煤 層 位 于 石 炭 二 疊 系 太 原 組 中 部 K3 石 灰 巖 之 上 ， 下 距 12 號 煤 層～ ， 平 均 。 12 號 煤 層 為 富 灰 、 高 硫 、 特 低 磷 、 高 熔 點灰 份 無 煙 煤 及 部 分 貧 煤 。 瓦斯，煤塵 瓦 斯襄垣礦井勘察期間對 115 15 3 的瓦斯直接測定法結(jié)果如下表 ：煤層編號 可燃基瓦斯含量 (m3/t礦 井 水 源 地 在 距 礦 井 工 業(yè) 場 地 東 邊 km 的 東 洼 村 西 南 ， 打 2 眼 水 源 井 ， 井 深1100m， 單 井 出 水 量 50 m3/h。礦 井 設(shè) 計 年 工 作 日 為 300d， 每 天 3 班 作 業(yè) ， 其 中 2 班 生 產(chǎn) ， 1 班 準(zhǔn) 備 。 工作面數(shù)目、長度以及礦井移交標(biāo)準(zhǔn)為 達(dá) 到 礦 井 設(shè) 計 年 產(chǎn) 量 ，要求在礦井最終以 2 個放頂煤工作面和 6個煤巷掘進(jìn)工作面來保證產(chǎn)量。（ 3） 西 回 風(fēng) 井 ： 主 要 用 于 礦 井 前 期 掘 進(jìn) 、 開 采 的 回 風(fēng) 。副 井 井 架 為 箱 型 鋼 結(jié) 構(gòu) ， 高 度 。（ 2） 副 井 系 統(tǒng)馬 頭 門 連 接 處 選 用 雙 面 斜 頂 式 。井 底 車 場 布 置 圖 如 圖 ：中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁圖 井 底 車 場 布 置 圖 井底車場硐室（ 1） 主 井 系 統(tǒng)主 井 裝 載 系 統(tǒng) 由 箕 斗 裝 載 硐 室 、 井 底 煤 倉 及 裝 載 機 聯(lián) 絡(luò) 巷 組 成 。 輔 助 提 升 設(shè) 備 也 為 瑞 典 ABB公 司 的 一 臺 φ 、 4 繩 落 地 式 多 繩 摩 擦 輪 提 升 機 ， 配 641kW 高 速 直 流 電 動 機 、 全數(shù) 字 直 流 提 升 機 成 套 電 控 裝 置 ， 最 大 提 升 速 度 。 主要運輸設(shè)備（ 1） 煤 炭 運 輸 所 需 帶 式 輸 送 機 的 具 體 參 數(shù) 見 表 ：中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁序號 名 稱 運量 (t/h) 帶寬(mm) 速度(m/s) 帶強St(N/mm)傳動滾筒直徑 (mm)傳動型式1 南翼大巷帶式輸送機 2500 1400 1600 1000 頭部雙滾筒二 驅(qū)動2 南二采區(qū)上山帶式輸 送機 2500 1400 2022 1000 頭部雙滾筒三 驅(qū)動3 北翼大巷帶式輸送機 2500 1400 2500 1250 頭部雙滾筒四 驅(qū)動4 北一采區(qū)上山帶式輸 送機 2500 1400 2022 1250 頭部雙滾筒三 驅(qū)動表 帶 式 輸 送 機 參 數(shù)（ 2） 礦 車 特 性外形尺寸(mm)名稱型號名義載重(t)最大載重(t) 長 寬 高牽引中心距(mm)軸距(mm)牽引高度(mm)自重(Kg) 固定礦車MGC1.79 2400 1150 1150 2200 750 320 9805t 材料車MLC59 5 5 2400 1150 1150 2200 750 320 800表 礦 車 特 性 表 立井提升及裝備 井筒及用途根 據(jù) 礦 井 開 拓 布 置 ， 前 期 先 在 工 業(yè) 廣 場 設(shè) 三 個 井 筒 ， 后 期 在 北 翼 大 巷 東 部 建 設(shè) 礦井 閻 莊 風(fēng) 井 場 地 和 閻 莊 進(jìn) 、 回 風(fēng) 立 井 ， 擔(dān) 負(fù) 北 一 采 區(qū) 的 進(jìn) 、 回 風(fēng) 任 務(wù) ：（ 1） 主 井 ： 凈 直 徑 ， 井 內(nèi) 設(shè) 2 對 25t 的 箕 斗 ， 擔(dān) 負(fù) 整 個 礦 井 的 煤 炭 提 升 任 務(wù) 。 見 下 圖 2：中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁圖 采 取 劃 分 采區(qū)巷道布置方式鑒 于 3 號 煤 層 的 賦 存 特 點 、 煤 層 頂 底 板 的 巖 性 及 煤 層 硬 度 ， 決 定 除 井 下 大 巷 建 在3 號 煤 層 底 板 巖 層 中 外 ， 其 他 巷 道 沿 3 號 煤 層 布 置 。 井 田 走 向 長 16km， 傾 斜 寬 10km， 面 積 。 本 礦 井 110kV 變 電站 選 用 二 臺 型 號 為 SFSZ940000/110 的 主 變 壓 器 ， 一 用 一 備 ， 其 發(fā) 電 電 壓 為110/35/10kV。 153 號 煤 層 為 富 ~高 灰 、 高 硫 、 低 磷 、 高 熔 點 灰 份 無 煙 煤 。頂 板 為 泥 灰 巖 。夾 矸 0～ 3 層 ， 一 般 1 層 ， 厚 ， 屬 結(jié) 構(gòu) 簡 單 至 較 簡 單 煤 層 。 井 內(nèi) 主 要 隔 水 層（ 1） 石 炭 系 上 統(tǒng) 太 原 組 底 部 及 中 統(tǒng) 本 溪 組 隔 水 層中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁本 層 由 泥 巖 、 鋁 質(zhì) 泥 巖 、 鐵 質(zhì) 泥 巖 及 局 部 夾 砂 巖 透 鏡 體 組 成 、 透 水 性 差 ， 平 均。 對 礦 井 施 工 和 開 采有 影 響 的 5 個 含 水 層 自 下 而 上 分 敘 如 下 ：（ 1） 中 奧 陶 統(tǒng) 峰 峰 組 O2f 石 灰 巖 巖 溶 裂 隙 含 水 層 (Ⅰ )這 個 含 水 層 埋 藏 深 度 為 ~， 含 水 層 厚 度 平 均 ， 由 灰 巖 、 泥巖 等 組 成 。 另 外 ，還 有 東 鄧 向 斜 和 墻 則 背 斜 。根 據(jù) 2022 年 國 家 地 震 局 頒 布 的 《 地 震 動 態(tài) 數(shù) 區(qū) 劃 圖 》 （ GB18306） ， 對 襄 垣 、 襄 垣縣 地 區(qū) 抗 震 設(shè) 防 烈 度 的 劃 分 意 見 ， 本 區(qū) 地 震 基 本 烈 度 為 6 度 。 由 西 向 東 穿 越 井 田 ， 注 入 漳 澤 水 庫 ， 其 流量 為 ~。 交 通 非 常方 便 。 太 焦 鐵 路 經(jīng) 礦 區(qū) 東 部 由 北 向 南 通 過 ， 太 焦 鐵 路 的 夏 店 站 距 潞礦 集 團(tuán) 約 7km， 距 五 陽 站 16km。 北 部西 部 邊 緣 為 高 原 丘 陵 地 帶 ， 沖 溝 發(fā) 育 ， 地 形 復(fù) 雜 ， 僅 溝 底 有 零 星 基 巖 出 露 。 當(dāng)?shù)氐臍庀蠹暗卣鹣?垣 地 區(qū) 屬 典 型 大 陸 性 氣 候 ， 干 燥 多 風(fēng) ， 四 季 分 明 ， 年 平 均 氣 溫 ℃ ， 日 最 高 氣溫 ℃ ， 最 低 氣 溫 ℃ 。礦 區(qū) 主 構(gòu) 造 線 近 南 北 ， 以 褶 曲 為 主 ， 向 斜 緊 密 ， 背 斜 開 闊 ， 斷 裂 較 少 ， 地 層 走 向 近南 北 ， 傾 向 西 且 略 有 起 伏 ； 傾 角 3～ 15o。三疊系下統(tǒng) 劉家溝組 T1L 淺棕色細(xì)砂巖、粉砂巖夾紫紅色泥巖石千峰組 P2sh 192上部為紫紅色泥巖，夾灰色結(jié)核灰?guī)r；中、下部為黃綠、磚紅色中及粗粒砂巖上統(tǒng)上石盒子組 P2S ～上部為灰綠～紫紅色灰黃、灰白砂巖與泥巖互層；中部為泥巖、粉砂巖和細(xì)、中粗砂巖；下部為灰色粘土泥巖與砂巖互層二疊系下統(tǒng) 下石盒子組 P1X45～頂部為鋁質(zhì)泥巖，含錳、鐵質(zhì)；中部為中粒砂巖夾細(xì)粒砂巖，中、下部為細(xì)砂巖與泥巖互層，偶見薄煤層；底部為中粒砂巖，含菱鐵質(zhì)結(jié)核中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁山西組 P1S ～為上部主要含煤地層，本組上部及中部為粉砂巖、中粒砂巖及砂質(zhì)泥巖。（ 2） 二 疊 系 下 統(tǒng) 山 西 組 含 水 層 組 (Ⅳ ~Ⅶ )本 含 水 層 組 為 碎 屑 巖 裂 隙 含 水 層 組 ， 厚 ~， 平 均 ， 巖 性 以 中 、細(xì) 粒 砂 巖 為 主 。 斷 層 的 導(dǎo) 水 性襄 垣 井 田 內(nèi) 主 要 斷 層 有 北 邊 界 文 王 山 南 正 斷 層 ， 南 邊 界 西 魏 正 斷 層 及 其 附 近 東 賈 、F2 F25 正 斷 層 ， 這 些 斷 層 初 期 開 采 無 影 響 。 煤 層 厚 度 0～ ， 平 均 ， 底 板 皆 為 泥 巖 。152 號 煤 層 位 于 太 原 組 一 段 下 部 ， 下 距 153 號 煤 層 ～ ， 平 均 ，煤 層 僅 在 井 田 東 北 、 東 南 局 部 可 采 。г) 原煤瓦斯含量 (m3/t) 備 注中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁3 ～ ～12 ～ ～152 ～～153 ～～表 瓦斯含量圖經(jīng)過分析，襄垣礦井為高瓦斯礦井。 礦 井 日 最 大 用 水 量 為 。 每 天 凈 提升 時 間 為 14h。第三章 礦井的生產(chǎn)系統(tǒng) 井下運輸系統(tǒng) 采煤面煤炭運輸系統(tǒng)鑒 于 襄 垣 礦 井 煤 層 賦 存 穩(wěn) 定 、 儲 量 極 其 豐 富 ， 且 煤 質(zhì) 優(yōu) 良 ， 很 適 合 利 用 大 型 綜 采 設(shè)備 ， 所 以 需 配 套 膠 帶 輸 送 及 進(jìn) 行 煤 炭 運 輸 。另 外 ， 結(jié) 合 礦 井 所 在 地 的 地 層 地 質(zhì) 條 件 ， 本 礦 井 井 筒 均 采 用 普 通 法 進(jìn) 行 施 工 井筒特征結(jié) 合 本 井 田 產(chǎn) 量 要 求 、 開 拓 方 式 以 及 襄 垣 礦 井 所 在 地 地 層 因 素 ， 可 將 所 需 建 設(shè) 的 井筒 的 特 性 列 如 下 表 ：中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 表 井 筒 特 征 圖工業(yè)場地 閻莊場地井筒名稱主立井 副立井 西回風(fēng)立井 閻莊進(jìn)風(fēng)立井 閻莊回風(fēng)立井井口標(biāo)高 + + + + +井筒垂深(m) (包括水窩 30m) 487 577 574井筒凈直徑(m) 　 凈斷面(m 2) 表土段掘進(jìn)斷面(m 2) 77 77 65 65井筒斷面　 基巖段掘進(jìn)斷面(m 2) 井筒提升方位角 90o 270o 360o 180o 90 o井筒裝備2 對 25t 箕斗(一期裝備一對)，玻璃鋼梯子間。 井底車場及硐室 井底車場形式及調(diào)車方式根 據(jù) 井 筒 與 主 要 大 巷 的 相 對 位 置 、 地 面 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 及 井 下 開 拓 方 式 的 要 求 ， 以 調(diào) 車 方便 、 節(jié) 省 工 程 量 為 原 則 ， 井 底 車 場 設(shè) 計 為 環(huán) 行 臥 式 。全 礦 井 正 常 涌 水 量 533m3/h， 最 大 涌 水 量 800m3/h， 井 底 水 倉 總 長 度 為 ，有 效 容 積 。 井 底 車 場 軌 道 采 用 900mm 軌 距 、 30kg/m 鋼 軌 ， 道 岔 為 5 號 ， 曲 線 半 徑為 20m、 25m。 副 井 主 要 提 升 設(shè) 備 為 瑞 典 ABB 公 司 的 一 臺φ 4m、 4 繩 落 地 式 摩 擦 輪 提 升 機 ， 配 1540kW 交 交 變 頻 低 速 同 步 電 動 機 、 全 數(shù) 字 交 直 交 變 頻 提 升 機 成 套 電 控 裝 置 ， 最 大 提 升 速 度 。（ 2） 材 料 運 輸井 下 工 作 面 所 需 的 材 料 ， 通 過 副 井 下 至 井 底 車 場 ， 裝 入 固 定 箱 式 礦 車 或 者 5t材 料 車 ， 經(jīng) 軌 道 運 輸 大 巷 、 采 區(qū) 軌 道 上 （ 下 ） 山 運 至 各 所 需 工 作 面 。圖 襄 垣 礦 礦 井 開