【正文】 礦井 工業(yè) 資源 /儲(chǔ)量 永久煤柱損失 礦井 設(shè)計(jì) 資源 /儲(chǔ)量 工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱 開采 損失 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 井田 境界 斷層 長子縣城環(huán)線內(nèi) 合計(jì) 工業(yè) 場(chǎng)地 主要 井巷 合計(jì) 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 第三章 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 第一節(jié) 礦井工作制度 按照煤礦礦井設(shè)計(jì)規(guī)范，礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)工作天數(shù)為 330 天，“四六”工作制，即每天四班作業(yè)，其中三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。 綜上所述， 、合理的配采關(guān)系和穩(wěn)定的生產(chǎn)能力、安全可靠的生產(chǎn)環(huán)境、良好的投資效益和社會(huì)效益，能夠?qū)崿F(xiàn)快速還貸，礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益明顯優(yōu)于 井型方案，故本設(shè)計(jì)確認(rèn)礦井生產(chǎn)能力為 。參照勘探規(guī)范和礦井水文地質(zhì)規(guī)范，礦井主要開采 3號(hào)煤層屬于頂板砂巖裂隙充水型礦床，水文地質(zhì)類型劃分為二類一型，屬于水文地質(zhì)條件簡單的礦井。 作為只剩下的開拓方式 —— 立井開拓，由于設(shè)計(jì)能力大，下井設(shè)備體積和噸位都很大，因此不適合混合提升井，既主、副立井要分開。 1. 位于儲(chǔ)量中心。 （ 2）井下位于向斜軸轉(zhuǎn)折處，利于井下自然排水，減少分段排水工程和設(shè)備。由于底板是泥巖，因此開拓巷道都沿頂板掘進(jìn)。提升容器為一特制寬罐，另一端配置一窄罐。 表 421 井筒特征表 井筒名稱 主立井 副立井 回風(fēng)立井 井口 坐標(biāo)（ m） 緯距 X 經(jīng) 距 Y 井口標(biāo)高 (m) + + + 井筒傾角 (176。凍結(jié)法施工段井筒外壁厚度按抵抗凍 脹壓力和臨時(shí)支護(hù)穩(wěn)定性考慮，采用 C40混凝土，內(nèi)壁厚度按抵抗該深度靜水壓力考慮，并結(jié)合外壁共同抵抗豎向應(yīng)力，采用C35~C45混凝土（保持壁厚一致）。 （ 3）水倉布置及容量 根據(jù)井底車場(chǎng)形式，水倉通道設(shè)置在副井進(jìn)車線附近。 大巷斷 面 斷面的確定是根據(jù)通過的或布置的設(shè)備尺寸、通風(fēng)需要、安全間隙、支護(hù)參數(shù)優(yōu)化等確定。 孔 邊長 179。發(fā)育穩(wěn)定，單層夾矸薄（ ~），構(gòu)造比較簡單，煤層產(chǎn)狀平緩，傾角一般在 0~5176。 第二節(jié) 盤區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 一、盤區(qū)巷道布置 盤區(qū)不專設(shè)系統(tǒng)巷道，利用開拓大巷做盤區(qū)系統(tǒng)巷道，兩翼?xiàng)l帶與大巷垂直布置。為了綜掘機(jī)進(jìn)入工作面而預(yù)掘的巷道，也采用爆破法掘進(jìn)煤層巷道，側(cè)卸鏟斗裝巖機(jī)（在輔助運(yùn)輸中已列入）裝煤（巖）。以上種種自然條件分析表明，本井煤層適合綜放開采。 擬投產(chǎn)的一盤區(qū)平均東 西寬 ，南北長 （平均），面積 。 間距 179。 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 井底車場(chǎng)及硐室布置見圖 424。 本礦井為大型礦井，系數(shù)取 。第四系下覆二疊系上 統(tǒng)、上石盒子組上段，巖性上部 37m以細(xì)粒砂巖和泥巖互層，局部有中粒、粗粒砂巖，接下來 13m為粉砂巖與泥巖互層，為保證井筒施工可靠性，暫按進(jìn)入 50m巖層凍結(jié)深度考慮，待中部風(fēng)井井筒檢查鉆孔資料提供后調(diào)整。 10500mm（長179。 主井用于提升煤炭，裝備整體軋制鋼罐道，配備一對(duì) 25t箕斗做容器提升井下生產(chǎn)出的煤炭到地面。 鑒于井田東西向?qū)挾葹?，在中央分割后，一翼?xiàng)l帶長度約 ，恰好適合總裁面推進(jìn)長度的要求，且中央分割大巷又正好落于向斜軸部，有利于自然排水，因此，礦井開拓大巷沿南北伸展，有利于工作面布置且水平大巷工作量最省。 2. 占用良田，購買困難 1. 巷道工程量最大。 2. 接近儲(chǔ)量中心。第四系厚度和流砂層將影響井口位置選擇和井筒施工方法。左右。本設(shè)計(jì)認(rèn)為： 3號(hào)煤層具有低－高瓦斯涌出量趨勢(shì)，大采高高能力工作面的瓦斯涌出量相對(duì)集中，將給工作面通風(fēng)和安全形成相當(dāng)大的壓力，其產(chǎn)量必將受到瓦斯的影響和限制。巖層 72。村莊下壓煤的開采是本井能否取得長久良好的經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。 由于本井田只批準(zhǔn)開采 3號(hào)層，且 15號(hào)層為高硫煤，因此目前不考慮其開采問題。煤層厚 ，平均厚 ，井田內(nèi) 3號(hào)煤層?xùn)|厚西薄。 井溫 根據(jù)附近煤礦及以往勘探報(bào)告測(cè)井資料，本區(qū)為地溫正常區(qū)， 3號(hào)煤層最高地溫為 ℃ (2908孔 )，平面地溫變化很小，無地溫異常。 淺灰、灰紫色 下部 泥巖成份以高嶺石為主，含菱鐵礦鮞粒、黃鐵 礦及炭質(zhì)斑塊 蘭灰色 本溪組 上部泥巖以高嶺石為主、富含鋁質(zhì)；下部泥巖以水云母為主，富含 鈣質(zhì)及黃鐵礦斑塊。 表 121 巖 礦 特 征 表 地層組段名稱 巖 礦 特 征 鍛燒顏色 上石盒子組 上段 碎屑顆粒呈次棱角狀，分選差，碎屑中斜長石占 1535%，富含褐鐵質(zhì)，少量綠泥石斑塊，基底 孔隙式泥質(zhì)膠潔。由各種粒度的砂巖、泥質(zhì)巖和煤層組成。） 控制程度 井田內(nèi)長度 （ m） F1 二崗山南斷 層 正 130~250 75 可靠 6700 F2 高家洼斷層 正 0~15 80 可靠 3600 F3 陶唐斷層 逆 0~40 45 基本可靠 2021 F4 東郭村斷層 逆 0~12 45 基本可靠 500 F5 南鮑村斷層 逆 0~6 45 基本可靠 400 F6 王內(nèi)莊村斷層 正 0~8 70 推斷 400 除北邊界的二崗山南正斷層外，井田內(nèi)構(gòu)造以 NSNNE向?qū)捑忨耷鸀橹鳎粩嗑啻笥?20m的斷層僅 2條，未發(fā)現(xiàn)陷落柱和巖漿巖侵入的影響。東有韓店變電站，南有東田良變電站、南院變電站，西有孟家莊變電站和長子縣變電站，北有宋村變電站。 每年 10月至次年 4月為結(jié)冰期，凍土深度 5075cm。 03′ 03″ — 36176。電源線路導(dǎo)線型號(hào)為 LGJ240， 全線架設(shè) GJ35 型避雷線，架線桿塔采用門式混凝土桿塔；主變采用兩臺(tái) 20210kVA變壓器 ,一臺(tái)工作一臺(tái)備用，變壓器負(fù)荷率為： %。 三、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 采用先進(jìn)的技術(shù)，先進(jìn) 的設(shè)備，按照高起點(diǎn)、高技術(shù)、高裝備、高效益的思路設(shè)計(jì)；以采煤工作面合理集中、安全高效為重點(diǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)相關(guān)環(huán)節(jié)功能協(xié)調(diào)。主采煤層為 3號(hào)煤，平均傾角為 4176。 礦井采用立井單水平分區(qū)式開拓方式，井底車場(chǎng)水平標(biāo)高為 +415m（米）。 井下煤炭運(yùn)輸采用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)連續(xù)化運(yùn)輸；井下輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車，實(shí)現(xiàn)從地面到井下工作面的連續(xù)化運(yùn)輸； 主井提升設(shè) JKMD— 4179。在此之前，建議與占地縣市鄉(xiāng)村簽訂村落不擴(kuò)散或規(guī)劃遷并協(xié)議，以利礦井開采不至于威脅地面村莊建筑和人員安全并盡量減小充填面積。 本礦井排水流入濁漳河。區(qū)內(nèi)公路密布，為汽車運(yùn)輸提供了便利條件。至新生代中期，晉獲斷裂帶長治段出現(xiàn)垂直走向的局部伸展開裂，形成 小型斷陷盆地。與下伏地層呈平行不整 合接觸。 (8)第四系 (Q)，井田內(nèi)廣泛分布，厚 ，平均厚 ，厚度變化較大。 淺黃色 山西組 泥巖成份以水云母為主，富含炭質(zhì)。 15號(hào)煤層瓦斯分帶為沼氣帶、氮?dú)?— 沼氣帶。含煤系數(shù) %。 在井田北部，煤層分叉為 151和 15 3號(hào) (井田邊界以北，進(jìn)而繼續(xù)分叉為 15 15 153號(hào) )。 表 133 15 工業(yè)與元素分析結(jié)果表 3 15 工 業(yè) 分 析 煤 層 號(hào) 原 精 Ad（ %） 原 精 Vdaf（ %） 原 精 St,d（ %） 原 精 Pd（ %） 原 精 Qgr,v,d（ MJ/kg） 原 精 粘結(jié)指數(shù) 精 元 素 分 析（精） Cdaf（ %） Hdaf（ %） Odaf（ %） Ndaf（ %） 煤 灰 成 分 分 析（原） SiO2+AL2O3+TiO2（ %） Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O（ %） ST（℃） 1344 1393 視（相對(duì)）密度 精煤回收率（ %） 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 第二章 井田境界和儲(chǔ)量 第一節(jié) 井田境界 根據(jù)中華人民共和國國土資源部頒發(fā)的《采礦許可證》，本井田范圍由四點(diǎn)連線圈定，井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)見表 211。 表 212 3號(hào)煤層資源量匯總表 地 段 面積 km2 煤種 資源 /儲(chǔ)量 (Mt) 111b 122b 333 111b+122b 111b+122b+333 合 計(jì) PM 表 213 礦井工業(yè)資 源 /儲(chǔ)量匯總表 煤層 工業(yè)資源量 (Mt) 合計(jì) 111b 2M11 2S11 小計(jì) 122B 2M22 2S22 小計(jì) 333 3 0 0 0 0 第三節(jié) 礦井可采儲(chǔ)量 根據(jù)本礦井煤層賦存特點(diǎn)及井田開拓方式、巷道布置形式，礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量按照礦井設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量減去井田境界煤柱、斷層煤柱、工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱以及井下主要巷道保護(hù)煤柱后乘以盤區(qū)回采率的方法進(jìn)計(jì)算確定，礦井范圍內(nèi)大量存在的村莊壓煤、橫貫礦井中部的長子縣至長治市公路壓 煤、在礦井東南部流過的漳河壓煤、以及將要建設(shè)的礦井專用鐵路。其中， ／ a井型的礦井服務(wù)年限偏長，礦井技術(shù)改造（更新）周期一般為 20年上一個(gè)臺(tái)階，而 80年明顯多于二次，屬于后 期難更新改造礦井； ／ a井型的礦井服務(wù)年限基本滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求且符合當(dāng)前形勢(shì)需要；考慮現(xiàn)在礦井一般都以較大能力回采，服務(wù)年限都有較大幅度縮短， ／ a井型的礦井服務(wù)年限比較合適。 ） =60a 式中： T－礦井服務(wù)年限， a； Z－礦井可采儲(chǔ)量， Mt； A－礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， Mt/a； K－儲(chǔ)量備用系數(shù)，根據(jù)規(guī)范和本井具體條件取 。土地作物多為高崗作物。 方案一： 將井筒落于 2112孔附近，工業(yè)場(chǎng)地在公路以 北布置，新建 3條立井，地面高程 940m，落底（一水平）標(biāo)高 +370m，后期在大京村南和南鮑村北各建 1條回風(fēng)井。 2. 占地最少（公路、 鐵路）。 三、水平劃分 3號(hào)煤層與 15號(hào)煤層層間距為 107m， 15號(hào)煤層為高硫禁采煤層，根據(jù)《采礦證》允許開采范圍，本設(shè)計(jì)目前開拓范圍僅考慮 3號(hào)煤層。設(shè)計(jì)采用由井筒向邊界推進(jìn)的開采順序。寬179?？紤]風(fēng)量與下放抽放管路，并給礦井風(fēng)量增加留有余地，確定井筒凈徑為 。 井底硐室 （ 1）井底車場(chǎng)硐室布置 圍繞副井周圍設(shè)立聯(lián)合布置的中央變電所和主排水硐室，水倉及清理斜下由大 巷最低點(diǎn)引出，主排水硐室室內(nèi)標(biāo)高高于室外巷道底板 ，高出口（ 25?管子道）上平臺(tái)標(biāo)高高于硐室標(biāo)高 8m（大于 7m），在東西輔運(yùn)大巷之間（副井附近）設(shè)膠輪車庫、維修站、零件庫、消防材料庫、等候室和急救站、爆炸材料發(fā)放硐室。 （ 4）井下爆炸材料發(fā)放硐室形式及通風(fēng)系統(tǒng) 井下爆炸材料發(fā)放硐室采用巷硐式。 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 圖 425 主運(yùn)輸大巷斷面圖 支護(hù)方式 隨著近年來錨噴、錨網(wǎng)噴結(jié)合錨索支護(hù)技術(shù)的發(fā)展，大量時(shí)間證明，采用錨網(wǎng)索噴 巷道具有利用巖體自身強(qiáng)度、適應(yīng)變形釋放壓力、巷修容易等特點(diǎn)，可以滿足礦井巷道使用和長時(shí)間維護(hù)需要。 2400179。盡管奧陶系水位在 664m，但經(jīng)計(jì)算，本井最大透水系數(shù) ，小于 ，屬于安全帶壓。 第三節(jié) 盤區(qū)車場(chǎng)與順槽連接關(guān)系 順槽與大巷間采用直通（垂直貫通），空間重疊的不通連巷道原則上采用無軌車輛運(yùn)行的在下，膠帶運(yùn)輸?shù)纳咸У牧⒚娼徊娣绞?。采用了大功率掘進(jìn)機(jī)，對(duì)于出現(xiàn) 巖石巷道、與煤巷連接的巖石平巷等，利用普掘過渡。 地面影響開采因素 礦井地面村莊密布，是影響井下開采方法選擇的主要因素。 長 179。當(dāng)前暫定參數(shù)為：錨桿 Φ 20179。硐室圍巖比較穩(wěn)定。并用斜巷與副井井底聯(lián)通。其間發(fā)育兩層細(xì)砂土，其厚度分別為 、 ；一層砂土，厚度 。 1680179。各盤區(qū)接續(xù)關(guān)系見附開拓平面圖 C11261091。適合單一水平分區(qū)式開拓。 3. 與矸 石磚廠距離 近5km。圖 411 方案二： 將井筒落于從儲(chǔ)量中心點(diǎn)上，距離 2112孔南 500m，工業(yè)場(chǎng)地在公路以南