【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2 頁(yè) 2 帶區(qū)境界及儲(chǔ)量 境界 井田形狀呈一個(gè) 基本規(guī)則的 多邊形，東西寬 約 ，南北長(zhǎng) ，面積 km2。礦井田境界示意圖如圖 所示。 工業(yè)儲(chǔ)量 井田勘探類(lèi)型 精查地質(zhì)報(bào)告查明了本井田的煤層賦存情況、構(gòu)造形態(tài)、煤質(zhì)及水文地質(zhì)條件。 井田勘探類(lèi)型 為中等。 礦井地質(zhì)資源量 Zk=100 =20910 萬(wàn) t 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 Z111b=20910 60% 70%= 萬(wàn) t 控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 Z122b=20910 30% 70%= 萬(wàn) t 探明的資源中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 Z2M11=20910 60% 30%= 萬(wàn) t 控制的資源中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 Z2M22=20910 30% 30%= 萬(wàn) t 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 32 頁(yè) 由于地質(zhì)條件比較復(fù)雜， k 取 Z333k=20910 = 萬(wàn) t Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333k = 萬(wàn) t 可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量 Zs= 3% = 萬(wàn) t 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 Zk=( 2%) 77% = 萬(wàn) t 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 32 頁(yè) 礦井工作制度 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按工作日 330 d 計(jì)算。每天兩班生產(chǎn)一班準(zhǔn)備，每天凈提升時(shí)間為 16 h。因此，設(shè)計(jì)時(shí)按礦井年工作日 330 d，每天提升能力為 16 小時(shí)設(shè)計(jì) 。 目前綜采多采用四六制，每班工作六小時(shí)，三班出煤一班檢修。所以本礦井計(jì)劃采用“四六”工作制度。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 參照大型礦井服務(wù)年限的下限（大于 50a）要求， T 取 60a，儲(chǔ)量備用系數(shù)取 ，則礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A 為： A=Zk/Tk= 萬(wàn) t/a 按煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：將礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A 確定為 240 萬(wàn) t/a 再計(jì)算礦井服務(wù)年限 T=Zk/Ak= 在計(jì)算礦井服務(wù)年限時(shí)，考慮礦井投產(chǎn)后，可能由于 地質(zhì)損失增大，采出率降低和礦井增產(chǎn)的原因，使礦井服務(wù)年限縮短，設(shè)置了備用儲(chǔ)量 Zb,備用量為： Zb=Zk/ = = 萬(wàn) t 在備用儲(chǔ)量中，估計(jì)約有 50%為采出率過(guò)低和受未預(yù)支地質(zhì)破壞影響所損失的儲(chǔ)量。礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)定的實(shí)際采出的儲(chǔ)量為： （ 50%） = 萬(wàn) t 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 32 頁(yè) 確定工業(yè)廣場(chǎng)位置 1) 工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置確定的 原則 ⑴ 對(duì)初期開(kāi)采有利，即儲(chǔ)量必須可靠，井巷工程量省，建井工期較短。 ⑵ 應(yīng)使井田兩翼儲(chǔ)量大致平衡，即井筒應(yīng)位于儲(chǔ)量中心，利于井下運(yùn)輸、 通風(fēng)和開(kāi)采系統(tǒng)布置，減少生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用。 ⑶ 盡量不占良田、少占農(nóng)田。充分利用地形地貌布置工業(yè)廣場(chǎng)，以便使地面生產(chǎn)系統(tǒng)合理，便于與外界溝通，使運(yùn)輸方便。 ⑷ 井筒應(yīng)盡量避免穿過(guò)流沙層、較大含水層、較厚的沖積層、有煤和瓦斯突出的煤層以及較大面積的采空區(qū)和大斷層，以減少施工困難，并盡量少壓煤。 ⑸ 工業(yè)廣場(chǎng)和井筒應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件，不受洪水、巖崩、泥石流、滑坡及森林火災(zāi)的 威脅。 ⑹ 用斜井開(kāi)拓時(shí)，應(yīng)考慮井筒層位的合理選擇，考慮其經(jīng)濟(jì)技術(shù)的合理性。 范各莊 礦工業(yè)廣場(chǎng)和主副井井口布置在井田走向的中央，對(duì)于本礦井井田走向中央也大致是井田儲(chǔ)量中央。 2) 風(fēng)井位置的確定 風(fēng)井位置應(yīng)根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)合理選擇。 ⑴ 采用中央邊界式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，主、副井筒設(shè)在井田儲(chǔ)量中央，風(fēng)井設(shè)在井田上部邊界中央 。 ⑵ 采 用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，進(jìn)、回風(fēng)井并列在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。一般可利用其一井筒進(jìn)風(fēng)，另一井筒回風(fēng)，主副井筒相距 30～ 50m。大型礦井相距可達(dá) 60～ 100m，并在井田上部邊界附近設(shè)安全出口，如果礦井水 文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，無(wú)突水危險(xiǎn)時(shí)，且主副井筒均能上下人員，也可以單獨(dú)設(shè)置安全出口 。 ⑶ 采用對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，風(fēng)井設(shè)在井田兩翼上部邊界 。 ⑷ 采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，回風(fēng)井設(shè)在各采區(qū)的上部邊界 。 根據(jù)呂家坨礦的生產(chǎn)實(shí)際：產(chǎn)量為 240 萬(wàn)噸 /年，走向長(zhǎng)。為保證井下生產(chǎn)時(shí)有足夠的風(fēng)量，本礦井開(kāi)采前期采用中央并列式通風(fēng)，主副井間距為 79m。 確定井田開(kāi)拓方式 本礦井的煤層埋藏較深，故采用立井開(kāi)拓 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 32 頁(yè) 確定開(kāi)采水平位置、標(biāo)高及水平垂高 分帶工作面的傾斜長(zhǎng)度就是工作面的連續(xù)推進(jìn)的距離，約為上山或下山階段斜長(zhǎng)。我國(guó) 2021 年發(fā)布的《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定為分帶傾斜長(zhǎng)度不宜少于工作面一年的連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度。一般上山部分的傾斜長(zhǎng)度宜為 1000— 1500 m 或者更長(zhǎng)，下山部分的傾斜長(zhǎng)度宜為 700— 1200 m。本礦井帶區(qū)傾斜長(zhǎng)度為 1000m。本設(shè)計(jì)第一水平上山傾斜長(zhǎng)度 2500m，第二水平上山階段傾斜長(zhǎng)度 2500m，下山 1000m，總傾斜長(zhǎng)度6400m. 確定運(yùn)輸大巷布置及位置 選擇三條大巷，回風(fēng)大巷布置在 8 號(hào)煤層中，運(yùn)輸大巷和軌道大巷布置在 9 號(hào)煤層的底板砂巖中 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 32 頁(yè) 5 準(zhǔn)備方式 —— 帶區(qū)巷道布置 煤層的地質(zhì) 特征 可采煤層的基本概況 9 煤層為本礦井設(shè)計(jì)的可采煤層。各煤層的厚度、層間距及其變化規(guī)律見(jiàn)表 12。 表 12 可采煤層特征表 煤 層 厚 度、傾 角、 結(jié) 構(gòu)、間 距 煤層名稱(chēng) 煤厚 (m) 傾角 結(jié)構(gòu) 層間距 (m) Km r 穩(wěn)定性 8 平均 最小 最大 ————— ～ ——— 3～ 11 簡(jiǎn)單 結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定 ———— ～ 9 平均 最小 最大 ————— ～ ——— 3～ 11 復(fù)雜 結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定 表 13 煤層肉眼鑒別特征和結(jié)構(gòu)特征一覽表 煤層 肉眼鑒別特征 煤 層 結(jié) 構(gòu) 變化情況 類(lèi) 型 夾石 層數(shù) 夾石 厚度 夾石 巖性 對(duì)回采的影響 ８ 煤 層 深黑色，具光亮的玻璃光澤；以亮煤為主，次為鏡煤和暗煤，條帶狀構(gòu)造，硬度中等。 簡(jiǎn) 單 一 般 無(wú) 一般不含夾石，但在二采四中區(qū)域常含一層 的炭質(zhì)泥巖 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 32 頁(yè) 煤層頂?shù)装宓刭|(zhì)條件 9 煤層的地板為粗砂巖，地板條件較好 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 帶區(qū)斜長(zhǎng)的確定 分帶工作面的傾斜長(zhǎng)度就是工作面的連續(xù)推進(jìn)的距離，約為上山或下山階段斜長(zhǎng)。根據(jù)一水平的劃分和膠帶輸送機(jī)的發(fā)展，帶區(qū)斜長(zhǎng)可以為 2500m,故本礦井的帶區(qū)斜長(zhǎng)為1584m. 帶區(qū)上山 位置及布置方式 工作面運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)斜巷和工作面回風(fēng)運(yùn)料斜巷布置在煤層中，帶區(qū)采用相鄰兩分帶工作面不同采， 9 煤層之間的間距為 15m ,屬于近距離煤層群，故采用聯(lián)合準(zhǔn)備方式。 帶區(qū)內(nèi)工作面的接替順序 當(dāng)傾斜長(zhǎng)壁工作面從運(yùn)輸大巷附近向上部或下部邊界方向推進(jìn)時(shí)，稱(chēng)工作面采用了前進(jìn)式回采順序；反之，工作面從上部邊界向大巷方向推進(jìn)時(shí)則稱(chēng)采用了后退式回采順序。兩者相結(jié)合時(shí)，則稱(chēng)為工作面采用了往復(fù)式回采順序。目前我國(guó)大多采用后退式回采順序，所以本帶區(qū)采用后退式回采順序。 帶區(qū)內(nèi)各種巷道的掘進(jìn)方 法 帶區(qū)內(nèi)各種巷道由于布置在煤層中，故采用炮掘或者機(jī)掘。 帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 生產(chǎn)能力是帶區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面和掘進(jìn)工作面產(chǎn)煤及帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)能夠保證的能力，一般以萬(wàn) t/a 表示。 ９ 煤 層 黑色，具十分光亮的玻璃光澤，以亮煤和鏡煤為主，條帶狀 、透鏡狀及層狀構(gòu)造，硬度中等 復(fù) 雜 02 ～ 炭質(zhì)泥巖或粉砂巖 隨煤一起采出，增加原煤灰份，夾石較厚時(shí)，回采難度加大。 一般含一層夾石，而且較為穩(wěn)定，僅局部為兩層，且間距較近 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 共 32 頁(yè) 采煤工作面的產(chǎn)量是帶區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)，其單產(chǎn)取決于煤層厚度，工作面長(zhǎng)度及年推進(jìn)度。 采煤工作面的單產(chǎn)由式（）計(jì)算： Am = LvMγ Cm L—— 采煤工作面長(zhǎng)度， m。 V—— 工作面年推進(jìn)長(zhǎng)度， m。 M—— 煤層采高或放頂煤工作面的采放高度； γ —— 煤的密度； t/m3。 Cm—— 工作面采出率，薄煤層取 ,中厚煤層取 ，厚煤層 。 帶區(qū)內(nèi)的煤柱一般有上下山煤柱，區(qū)段煤柱，大巷煤柱。在本帶區(qū)內(nèi)上下山煤柱定為 20m，區(qū)段煤柱定為 20m，大巷煤柱定為 40m。此外還有隔離煤柱，其中斷層煤柱為大斷層取大于 30m，中型斷層取 10— 15m，小斷層取 10m 左右。帶區(qū)邊界煤柱取 10m。 帶區(qū)內(nèi)留設(shè)的煤柱，有一部分可以回收，有的煤柱往往不能完全回收，致使煤炭資源有一定損失。因此采取實(shí)際采出的煤量低于實(shí)際儲(chǔ)量。帶區(qū)內(nèi)采出的煤量與帶區(qū)內(nèi)工業(yè)儲(chǔ)量之比的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為帶區(qū)采出率，計(jì)算公式如下： 帶區(qū)采出率 =帶區(qū)實(shí)際采出煤量 / 帶區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量 100% 帶區(qū)開(kāi)采損失主要有：工作面落煤損失，約占 3%；帶區(qū)內(nèi)區(qū)段煤柱不可回收部分損失等。 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：采 (帶 )區(qū)采出率厚煤層不低于 ，中厚煤層不低于 ，薄煤層不低于 。設(shè)計(jì)首采帶區(qū)采出率為 86%，符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定》。 帶區(qū)下部車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 本帶區(qū)采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法，采用的是皮帶運(yùn)煤，沒(méi)有裝車(chē)站線路，煤直接由帶區(qū)煤倉(cāng)經(jīng)大巷運(yùn)至井底煤倉(cāng)，無(wú)軌膠輪車(chē)作輔助運(yùn)輸裝備，只有輔助車(chē)場(chǎng)，無(wú)一般意義上的上、中、下車(chē)場(chǎng)，這也正是帶區(qū)式準(zhǔn)備的一大優(yōu)勢(shì)（ 運(yùn)輸線路簡(jiǎn)單，運(yùn)費(fèi)低）。因?yàn)椴牧线\(yùn)輸大巷布置在巖層中，所以帶區(qū)下部車(chē)場(chǎng)采用石門(mén)底繞的方法連通材料運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)斜巷的。 帶區(qū)主要硐室的布置 帶區(qū)主要硐室包括采區(qū)煤倉(cāng)和采區(qū)變電所等。 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 32 頁(yè) 帶區(qū)煤倉(cāng) ⑴ 煤倉(cāng)的形式及參數(shù) 井巷式煤倉(cāng)按煤倉(cāng)的中軸與水平面的夾角分為垂直煤倉(cāng)和傾斜煤倉(cāng)兩種。垂直煤倉(cāng)一般為圓形斷面，圓形斷面利用率高，不易形成死角，便于維護(hù)，施工方便，施工速度快。本礦帶區(qū)煤倉(cāng)都選用垂直煤倉(cāng)。 煤倉(cāng)的斷面直徑取 7m，煤倉(cāng)高度取 20m。 ⑵ 煤倉(cāng)容量 合理的煤倉(cāng)容量應(yīng)在保證正常生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)那疤嵯?，工程量最省。按采煤機(jī)連續(xù)割煤的產(chǎn)量計(jì)算： Q = Q0 + LMbγ C0kt (51） 式中， Q — 采區(qū)煤倉(cāng)容量， t； Q0 — 防空倉(cāng)漏風(fēng)留煤量，一般取 5～ 10t； L— 工作面長(zhǎng)