【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 次設(shè)計(jì)根據(jù)開灤煤業(yè)公司水文地質(zhì)部門對(duì)礦井涌水量的批復(fù)，結(jié)果如下： 本設(shè)計(jì)進(jìn)行 300 水平的排水設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的有關(guān)資料如下：礦井年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，最大涌水量為 279m3/h,涌水時(shí)間為 50d，礦井正常涌水量為237m3/h，涌水時(shí)間為 315d,礦井水密度為 1015Kg/ m3。 根據(jù)會(huì)議紀(jì)要所確定的原則，以上水量預(yù)計(jì)結(jié)果可作為本次設(shè)計(jì)的依據(jù)。 （ 4） 煤質(zhì)的牌號(hào)及用途 主要可采煤層均屬較高揮發(fā)份的氣煤，煤種單一，以 肥氣煤為 主 。 勘探程度及可靠性 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)進(jìn)行了大量的精查工作 ， 基本上搞清了本井田的煤層賦存情況和主要 地質(zhì)構(gòu)造。但由于勘探水平有限，有一部分地質(zhì)構(gòu)造是難推定的，控制 程度有一定的擺動(dòng) ，這部分在以后生產(chǎn)中要注意。 礦井涌水量和瓦斯涌出量是用類比法推算的，所以與實(shí)際涌出量是有一定差異的， 待礦井建成投產(chǎn)后根據(jù)實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù) 需重新進(jìn)行測(cè)定和計(jì)算。 15 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 井田境界 確定井田境界的依據(jù) 1）以地理地形、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； 2）要適于選擇井筒位置，安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； 3）劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間； 4）井田要有合理的走向長(zhǎng)度，以利于機(jī)械化程度的不斷提升。 井田境界 根據(jù)上述原則，結(jié)合東歡坨礦區(qū)井田的實(shí)際情況，本井田境界的確定為：西部以 F1斷層 為界；東部以 F3斷層 為界，下部以 700 水平為界。井田參數(shù)如下： 井田走向長(zhǎng)度： 傾斜長(zhǎng)度： 勘探 面積： km2 井田未來發(fā)展情況 設(shè)計(jì)井田向東和向西均以斷層 為界 ， 向下以 700 標(biāo) 高為界，隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提高，井田向兩邊開拓的條 件較好，井田范圍內(nèi)探明儲(chǔ)量會(huì)越來越精確，并可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)計(jì)算儲(chǔ)量的煤層有 13各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田境界基本一致。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。它不包含著煤炭底下埋藏的數(shù)量，而且還表 示煤炭的質(zhì)量，反映井田勘探程度及開采技術(shù)條件。礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指平衡表內(nèi) A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量的總和。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是寬工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物， 16 構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性煤柱損失的儲(chǔ)量。礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。 在計(jì)算時(shí)要注意根據(jù) 《 煤炭安全 規(guī)程》 留各種保護(hù)煤柱。 保安煤柱 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦機(jī)依據(jù)《 煤炭安全 規(guī) 程》規(guī)定，留設(shè)保安煤柱如下： （ 1） 各煤層井田邊界 留設(shè) 50m 保安煤柱。 （ 2） 井田內(nèi)部斷層留設(shè) 30m 煤柱。 儲(chǔ)量計(jì)算方法 （ 1） 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 計(jì)算公式如下： 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積平均傾角 塊段平均厚度 視密度 根據(jù)儲(chǔ)量計(jì)算圖、通過登高線塊段計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ)量為 24435萬(wàn) t。 礦井可采儲(chǔ)量 =(礦井工業(yè)儲(chǔ)量 — 永久性煤柱 )采區(qū)回采率。 永久性煤柱包括工業(yè)場(chǎng)地煤柱及主石門煤柱、風(fēng)井場(chǎng)地煤柱、沖積層防水煤柱、斷層煤柱、奧灰防水煤柱、村莊煤柱及井田邊界煤柱。 本設(shè)計(jì)井田煤采區(qū)回采率 取 80%. （ 2） 可采儲(chǔ)量計(jì)算 計(jì)算公式如下： CPZZ ck )( ?? 式中 ZK—— 可采儲(chǔ)量， Mt； ZC—— 工業(yè)儲(chǔ)量， Mt； P—— 永久煤柱損失， Mt； C—— 采區(qū)回采率 。 回采率要求：厚煤層不應(yīng)小于 75%，中厚煤層不應(yīng)小于 80%，薄煤層不應(yīng)小于 85%。 經(jīng)各煤層可采儲(chǔ)量計(jì)算，匯總計(jì)算出來本井田可采儲(chǔ)量為 16615 萬(wàn) t ，具體見可采儲(chǔ)量總表 21 17 表 21可采儲(chǔ)量 總表 水平 煤 層 工 業(yè) 儲(chǔ) 量（萬(wàn) t） 煤炭損失量 （萬(wàn) t） 可 采 儲(chǔ) 量 （萬(wàn) t） 工 業(yè) 場(chǎng) 地 井 田 邊 界 斷 層 開 采 損 失 合 計(jì) I 4 2206 67 105 85 442 699 1507 7 2956 90 149 118 571 928 2028 8 2587 78 139 106 517 840 1747 13 2432 72 125 109 486 791 1641 合計(jì) 10181 307 517 418 2020 3258 6923 II 4 3001 54 98 174 600 926 2055 7 4115 78 145 327 823 1384 2731 8 3792 72 132 226 758 1188 2604 13 3346 67 116 221 669 1064 2282 合計(jì) 14254 271 493 948 2850 4562 9692 總合計(jì) 24435 578 1010 1366 4866 7820 16615 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本設(shè)計(jì)礦井的各類計(jì)算嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。由于 資料有限和資料的陳舊 ，儲(chǔ)量計(jì)算設(shè)計(jì)所得到的各種儲(chǔ)量與實(shí)際可能有一定誤差。 礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 礦井工作制度 該設(shè)計(jì)礦井年工作日確 定為 330d，礦井每日凈提升時(shí)間為 16h，采用四 班六小時(shí)工作制度。 礦井生產(chǎn)能力確定 礦井生產(chǎn)能力的大小主要依據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況 、地質(zhì)條件等情況來確定，還應(yīng)該考慮當(dāng)前及今后市場(chǎng)的需煤量。根據(jù)東歡坨礦 的實(shí)際情況 和開灤礦業(yè)集團(tuán)的發(fā)展規(guī)劃 ，初步擬 定了 三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體計(jì)算如下： 方案 A： 18 方案 B： 方案 C： 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)根據(jù)礦井服務(wù)年限的確定。 礦井服務(wù)年限的確定 礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式如下： AKZT? 式中 Z—— 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， Mt； A—— 生產(chǎn)能力， Mt/a； K—— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， K=～ ； 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況， K值取 。 依據(jù)以上擬訂的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定 現(xiàn)提出的三種方案具體如下： 方案 A： AKZT? = 16615/(150 )=80a 方案 B： AKZT? =16615/(180 )=66a 方案 C： AKZT? =16615/(240 )=49a 參照《 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 》規(guī)定，方案 B 比較合理，即：礦井生產(chǎn)能力： A=,礦井服務(wù)年限： T=66a。 19 第 3 章 井 田開拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 本設(shè)計(jì)東歡坨礦井 位于 河北省豐潤(rùn)縣韓城 鎮(zhèn) 與新軍屯兩鎮(zhèn)之間 ,周圍有唐山礦 ,范各莊礦 ,錢家營(yíng)礦等都采用 雙 立井開拓方式 。 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的因素及具體情況 影 響本設(shè)計(jì)井田開拓方式的具體因素如下： 本井田斷裂構(gòu)造發(fā)育 , 主要 斷層 用來化分井田邊界和采區(qū)邊界對(duì)本礦影響不大。 礦井地質(zhì)條件交好，本礦屬于中等涌水礦井。 本井田可能受地震等因素的影響 ,由于唐山東歡坨礦位于地震帶，要特別注意地震。 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 平硐開拓是最簡(jiǎn)單的開拓方式，有很多突出優(yōu)點(diǎn)。首先我 們應(yīng)該考慮平硐開拓方式是否可行。參照平硐開拓方式適用條件，結(jié)合東歡坨 設(shè)計(jì)井田的地形地質(zhì)及煤層賦存特征可知：平硐開拓方式的條件不具備。因此，平硐開拓方式對(duì)本設(shè)計(jì)井田不適用，排除采用平硐開拓方式。立井開和斜井開拓方式在技術(shù)上均可行，綜合開拓雖然對(duì)工業(yè)廣場(chǎng)布置和井底車場(chǎng)要求很高，但針對(duì)本井田的地質(zhì)狀況，綜合開拓方式也可行，應(yīng)該予以考慮。依據(jù)本井田的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求， 對(duì)本井田開拓方式選擇提出三種方案： ①方案一：雙立井開拓方式 ,如圖 31； ②方案二：雙斜井開拓方式 ，如圖 32； 20 ③方案三：主斜 井 副 立 井開拓圖 ，如圖 33。 圖 3 1 雙立井開拓圖主井 副井 圖 3 2 雙 斜井開拓主井 副井 圖 33 副井主井 21 (1)技術(shù)比較 方案一：雙立井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)：①適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠； ②井筒短，提升速度快，提升能力大； ③通風(fēng)斷面大，風(fēng) 阻小，滿足大風(fēng)量要求； ④便于井筒延伸 ⑤對(duì)于開采深部賦存煤層有長(zhǎng)處。 缺點(diǎn)：①初期投資大，建井期限稍長(zhǎng)； ②需要大型的提升設(shè)備； ③多水平開拓，立井石門長(zhǎng)度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)：東歡坨礦的地表、地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存等因素，適合用雙立井開拓。 方案二：雙斜井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)：①掘進(jìn)速度快，初期投資較雙立井開拓較??； ②井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單； ③建井期稍短些； 缺點(diǎn)：①井筒過長(zhǎng)，煤柱損失嚴(yán)重； ②通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，費(fèi)用增加； ③井筒過長(zhǎng)，如果地質(zhì)條件復(fù)雜，不易維護(hù)，安全性降低； ④輔助運(yùn)輸 時(shí)間長(zhǎng)。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)：東歡坨礦煤層賦存為 50～ 650m，垂深達(dá) 600m， 可以采用。 方案三：主斜井副立 井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)：①掘進(jìn)速度快； ②可滿足最大風(fēng)量的通風(fēng)要求； ③有助于輔助運(yùn)輸。 缺點(diǎn)：①井口相距較遠(yuǎn)，不利于工業(yè)廣場(chǎng)的布置； ②地面工業(yè)建筑分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便； ③地面工業(yè)建筑占地多，增加了煤柱損失。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)：根據(jù) 東歡礦的實(shí)際情況可知，該方案不利于工業(yè)廣場(chǎng)的布置也不利于井下井底車場(chǎng)的布置，井下聯(lián)系也不方便，生產(chǎn)調(diào)度煩瑣，故次方岸不可行。 (2)經(jīng)濟(jì)比較 方案一、方案二在技術(shù)均較合 理，兩者之間的區(qū)別在于井筒掘進(jìn)費(fèi)用以及 22 他們的維護(hù)費(fèi)用、提升費(fèi)用，主石門掘進(jìn)長(zhǎng)度等等。兩個(gè)方案的井底車場(chǎng)、水平運(yùn)輸大巷以及各種采區(qū)石門和采區(qū)上山（斜巷）的工程量基本相等。因此，只需要比較它們的不同之處，即建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用、基建費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用等。 詳見開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 31。 31 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 方案 雙 立 井 開 拓 雙 斜 井 開 拓 內(nèi)容 工 程 量 單價(jià)（元） 費(fèi) 用 （萬(wàn)元） 工程量 單 價(jià) （元） 費(fèi) 用 （萬(wàn)元） 單位 名稱 數(shù) 量 單 位 數(shù)量 數(shù)量 數(shù)量 單 位 數(shù) 量 數(shù)量 表土層主井掘進(jìn) 45 m m 基巖段主井掘進(jìn) 555 m m 2850 表土層副井掘進(jìn) 45 m m 2250 基巖段副井掘進(jìn) 533 m m 3150 表土層主井輔助費(fèi) 45 m m 基巖段主 井輔助費(fèi) 555 m m 表土層副井輔助費(fèi) 45 m m 基巖段副井輔助費(fèi) 533 m m 生產(chǎn)費(fèi)用（萬(wàn)元） 主立井提升費(fèi)用為： = 主斜井提升費(fèi)用為： = 總 計(jì) 噸 煤成本 23 經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較后，該設(shè)計(jì)礦井應(yīng)該采用雙立井開拓方式。 井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分。井口位置與開拓方式要相互協(xié)調(diào)，經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定，特別是 用來提煤， 運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場(chǎng)布置相匹配 。 本設(shè)計(jì)井田中，提出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 經(jīng)過簡(jiǎn)單的技術(shù)比較后認(rèn)為： ①井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長(zhǎng) ，對(duì)本礦井不合理 ； ②井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤 量最大，且初期工程量大，石門也較長(zhǎng)，但對(duì)于開采井田深部煤層及井筒 延伸有利 ，但東歡坨礦第二水平和第一水平僅差 250m，較好延伸 ； ③井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門長(zhǎng)度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也小 ，這樣就減少了建設(shè)成本 ； ④本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長(zhǎng)度不大，但傾斜長(zhǎng)度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方 的位置，由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方，這樣即節(jié)約建設(shè)成本，還有利于水平 的延伸。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出如下兩個(gè)水平標(biāo)高劃分方案： 方案一：井田