【文章內(nèi)容簡介】 ` 10 2工業(yè)儲量為： MtMSE 27c os )24005000(2222 ?? ????? ? 礦井工業(yè)儲量： MtEEE c ????? 設(shè)計(jì)儲量的計(jì)算 井田南北走向長 5km，東西走向長 ，井田面積 12km。井田內(nèi)地形比較完整，井田四周依據(jù)相關(guān)規(guī)定和安全考慮分別留設(shè) 30m 邊界安全煤柱。 圖 21 如圖陰影部分，煤柱損失為 )24005000()24005000(1 MP ??? ???????????? 2工業(yè)廣場保護(hù)煤柱的留設(shè) 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 dmka′a qcn n2b2Ⅰnm2ⅠⅠmφ1h φn 12nβⅠ Ⅰ3qⅠ Ⅰqδφ21qq kδkφⅠⅠh1kk 32αmn：地表沿煤層走向保護(hù)范圍；qk：地表沿煤層傾向保護(hù)范圍；h：表土層厚度；α ：煤層傾角；β ：下山移動角；γ ：上山移動角；φ ：松散層移動角；δ ：走向移動角。C(k )mγA(q )3Ⅰm23B(q )D(k ) 2c′b′d′ 圖 22 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱示意圖 由《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定： 井 型（萬 t/a） 占地面積指標(biāo)（公頃 /10 萬 t） 240 及以上 120180 4590 930 表 23 工業(yè)場地占地面積指標(biāo) 本礦設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為 120 萬 t，則工業(yè)場地占地面 積為 S=(120/10) = 公頃=108000m2。 設(shè)計(jì)工業(yè)廣場為長方形，面積為 108000m2。結(jié)合本井田周邊礦井類似圍巖的情況，參照寧夏地區(qū)的實(shí)測資料，按松散層移動角 45176。、巖層移動角 75176。留設(shè)安全煤柱。 參考《煤礦特殊開采方法》確定工業(yè)廣場的保護(hù)等級為Ⅰ級，因其保護(hù)帶的寬度為 15m，中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì) ` 12 應(yīng)用垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場保護(hù)煤柱的留設(shè)寬度，其具體作法如圖 22所示。 在確定地面保護(hù)面積后，用移動角圈定煤柱范圍，工業(yè)場地地面受保護(hù)面積應(yīng)包括保護(hù)對象（井筒、絞車房、通風(fēng)機(jī)房、風(fēng)道等）及寬度 15m 的 保護(hù)帶。 則：工業(yè)廣場的煤柱量為： Z 工 =S M R 式中： Z 工 工業(yè)廣場煤柱量，萬噸； S 工業(yè)廣場壓煤面積，㎡； M 煤層厚度， 1 煤 3m， 2 煤 ； R 煤的容重 , 。 則： Z1煤 = 3 104 = Z2煤 = 104 =(Mt) Z 工 =+= 表 23 保護(hù)煤柱損失量 煤 柱 類 型 儲 量（ Mt） 井田邊界保護(hù)煤柱 斷層保護(hù)煤柱 0 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 井筒保護(hù)煤柱 0 井田階段煤柱 0 合 計(jì) 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 ： Z=(ZgP) C 式中： Z —— 礦井可采儲量， Mt； Zg—— 礦井工業(yè)儲量， Mt； P—— 各種煤柱儲量損失之和， C—— 采區(qū)回采率，厚煤層不低于 ，中厚煤層不低于 ，薄煤層不低于 。 本礦井主采煤層屬中厚煤層，因此 C 取 。 P= P1+ Z 工 =+= 礦井可采儲量 Z=(ZgP) C =() = 表 22礦井設(shè)計(jì)可采儲量匯總表 單位 萬噸 序號 煤層 工業(yè)儲量 井田境界 可采儲量 1 1 2 2 合計(jì) 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，本礦每年設(shè)計(jì)生產(chǎn)天數(shù)為 330d，礦井設(shè)計(jì)為“三八”工作制，二班生產(chǎn)，一班檢修，為防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產(chǎn)或改擴(kuò)建，充分考慮了礦井的富余系數(shù)，設(shè)計(jì)每天凈提升時間為 16h。 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì) ` 14 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 從可采儲量表可以看出， 120 萬 t/a 的井型適合于一號井，也符合規(guī)范的要求， 150萬 t/a的井型不夠服務(wù)年限規(guī)定，考慮到煤層生產(chǎn)能力， 120 萬 t/a 的井型更適合于本礦井。 故設(shè)計(jì)推薦一號井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 120 萬 t/a。 服務(wù)年限 AKZT? （ 23） 式中 T —— 礦井的設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； A —— 礦井生產(chǎn)能力， Mt/a； Z—— 礦井設(shè)計(jì)的可采儲量， Mt； K —— 礦井儲量備用系數(shù)，取 ； 則礦井的服務(wù)年限： aAKZT ???? 設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 120萬 t/a的大型礦井，服務(wù)年限 50 a，符合規(guī)定，故礦井生產(chǎn)能力確定為 120 萬 t/a 比較合理。 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 3 井田開拓 概述 ：通過在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間對礦區(qū)各現(xiàn) 有的生產(chǎn)礦井的地質(zhì)特征和開拓方式的了解，分析闡明現(xiàn)有的礦井所采用的開拓及準(zhǔn)備方式的正確性，從而擴(kuò)大自己的設(shè)計(jì)思路，正確確定井田的開拓方式提供生產(chǎn)實(shí)踐依據(jù)。 質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析認(rèn)識影響礦井開拓方式的主要因素，確定正確的開拓方式。 影響開拓方式的地質(zhì)因素 井田煤層賦存有以下特點(diǎn)： 1）煤層間距小，平均為 23m 左右； 2）埋藏由淺入深，煤層埋藏深 241～ 1341 之間； 3）賦存集中，各層煤主要儲量均賦存于中南部； 4）主要煤層中厚，局部可采煤層??； 5）水文地質(zhì)簡單，含水層含水性弱 ； 6）礦井暫定為低瓦斯等級，煤塵有爆炸性危險(xiǎn)，煤不易自燃發(fā)火； 7）頂?shù)装鍘r性較好； 8）井田煤層埋藏隱覆露頭較淺，深 241m 左右； 9）地面為丘陵，井口及工業(yè)場地的選擇受到影響，井田內(nèi)沒有搬遷任務(wù)。 確定開拓方案的主要原則 1）根據(jù)煤層賦存地質(zhì)特點(diǎn)，選擇開拓方式，進(jìn)行多方案比較，擇優(yōu)而選； 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì) ` 16 2）以經(jīng)濟(jì)效益為中心，把礦井建成國內(nèi)一流的高產(chǎn)高效的現(xiàn)代化礦井； 3）應(yīng)用國內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備，提高生產(chǎn)集中化程度，提高工作面單產(chǎn)，簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)； 4）合理加大采區(qū)尺寸，增加工作面長度及走向推進(jìn)長度； 5）以煤巷 為主，少掘巖巷，盡量減少工程量，縮短建井工期； 6）工業(yè)場地布置集中，盡量少壓煤，少占農(nóng)田，不受自然災(zāi)害的威脅； 7）貫徹安全第一的方針； 8）便于煤炭外運(yùn)，降低運(yùn)輸費(fèi)用。 井田開拓方式 確定開采方案 根據(jù)井田煤層的賦存特點(diǎn)，適合于一號井的開拓方式有斜井開拓、立井開拓、主斜副立開拓。 開拓方案 根據(jù)開拓設(shè)計(jì)的主要原則及煤層賦存條件，提出三個開拓方式方案。 方案一：斜井開拓方式 在井田中部東部邊界以外布置主斜井、副斜井、立風(fēng)井。地面標(biāo)高為 1641m，井下水平標(biāo)高為 1000m。主斜井為皮帶斜井，傾角 23176。，斜長 1455m，裝備 大傾角強(qiáng)力膠帶機(jī)；副斜井為串車提升，傾角 23176。，斜長 1345m，配備 。初期利用井筒片盤開采一采區(qū)。 方案二：立井開拓方式 在井田中部布置主立井、副立井，立風(fēng)井同方案一。地面標(biāo)高 1641m，井下水平標(biāo)高中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 為 1000m。主立井長度為 550m，裝備 1對 9t 箕斗，提升機(jī)為 4m絞車；副立井長度為 530m，裝備 1寬 1窄雙層 4車罐籠，提升機(jī)為 4m絞車。在 1000m 水平布置井底車場，開拓運(yùn)輸石門和運(yùn)輸大巷，再布置一采 區(qū)上山組及采區(qū)工程。 方案三：斜立井開拓方式 即將方案一主斜井與方案二副立井組合，立風(fēng)井相同，主斜井傾角 23176。，斜長 1455m，裝備 大角強(qiáng)力膠帶機(jī)，副立井先掘至 1000m 水平，布置井底車場及一采區(qū)軌道上山，后期延伸至 650m 水平，再做 650m 水平運(yùn)輸石門及大巷。 各方案的優(yōu)缺點(diǎn) 方案一：斜井方案 優(yōu)點(diǎn)： ①工業(yè)場地及井筒布置方便，不壓煤； ②初期工程量小 ③建井工期快，準(zhǔn)備期短，裝備簡單； ④投資少，見效快； ⑤可實(shí)現(xiàn)煤炭從工作面至地面連續(xù)運(yùn)輸，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少； ⑥安全撤離快。 缺點(diǎn) ： ①主井膠帶機(jī)較長，對設(shè)備性能要求高； ②輔助提升能力受限制。 方案二：立井開拓方式 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì) ` 18 優(yōu)點(diǎn)： ①井筒及工業(yè)場地布置方便； ②副立井提升能力大； ③能很好地兼顧中后期開拓布置及開采。 缺點(diǎn)： ①初期工程量大； ②運(yùn)輸環(huán)節(jié)多，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸； ③立井井筒裝備復(fù)雜，管理、維修量大，用人相對較多； ④建井工期長，準(zhǔn)備期長，建井裝備復(fù)雜； ⑤投資高，見效慢； 方案三：斜立井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)： ①主斜井提升能力大，可實(shí)現(xiàn)井下運(yùn)輸連續(xù)化； ②副立井提升能力大； ③初期工程量較少，建井速度較快； ④投資較 少。 缺點(diǎn)： ①需布置主井、副井兩個工業(yè)場地，不利于管理； ②后期副立井需延伸，施工困難，工程量大； ③副立井裝備復(fù)雜，人員多； 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 ④工業(yè)場地及公路壓煤約 。 通過以上分析比較，可見方案三不適合本礦井。 各方案經(jīng)濟(jì)比較 表 31 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 序 號 方案 項(xiàng)目 方案一 斜井開拓 方案二 立井開拓 1 井巷工程量（ m） 2800 2902 主、副井筒（ m） 2800 1082 井底車場（ m） 300 260 運(yùn)輸 石門、大巷（ m） 280 200 采區(qū)上山（ m） 1400 1360 造價(jià)（萬元） 6200 5607 2 井筒裝備（萬元） 1380 4120 主井 提升設(shè)備 膠帶機(jī) 4M 提升機(jī) 裝 備 架空行人器 罐道、梯子間 井 架 鋼井架 造價(jià)（萬元） 2100 2070 副井 提升設(shè)備 4M提升機(jī) 裝 備 軌道 罐道、梯子間 井 架 鋼井架 造價(jià)（萬元） 2021 2050 3 大巷運(yùn)輸設(shè)備（萬元） 100 4 采區(qū)提升設(shè)備（萬元） 800 5 可比造價(jià)合計(jì)（萬元） 5870 10627 6 煤柱（萬 t） 120 101 7 比選結(jié)果 差 優(yōu) 從表中可以看出，方案二投資最省，技術(shù)上比較最優(yōu)，故設(shè)計(jì)推薦方案二，即雙立井中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì) ` 20 開拓方式。 井口位置 井口位置應(yīng)根據(jù)礦井走向傾向長、地質(zhì)條件、煤柱、開拓方式、水平布置、初期采區(qū)、儲量中心位置、地面地形地貌、運(yùn)輸條件、供電、供水條件、工程量等因素綜合而定。雙立井均布置在井田的中央，這樣布置的 優(yōu)點(diǎn)是：工業(yè)場地集中布置，系統(tǒng)緊湊，占地面積少，公路，鐵路，供電線路短，后期發(fā)展?jié)摿Υ?，地勢較高，不受洪水威脅，地質(zhì)條件簡單，井筒易于演延伸，且二水平井巷工程量小。缺點(diǎn)是前期工程量大，工期稍長。 水平劃分 本礦井開拓水平有兩個方案： 方案一： 1000m、 650m 雙水平 井下布置 1000m、 650m 水平大巷，上山開采 1000m 水平以上煤層，二水平上下山開采1000m 水平以下煤層。 方案Ⅱ： 1100m、 800m 雙水平 以 1100m 水平大巷及上下山開采 1100m 以上煤層及 800m 以上煤層，延伸第二水平即800m 水平，開采 500m～ 800m 之間煤層。 由于礦井為立井開拓方式，礦井生產(chǎn)能力大，提升任務(wù)繁重。從初期投資方面比較，顯然方案Ⅱ投資較少，但方案Ⅱ上山部分服務(wù)年限較短，影響生產(chǎn)，首采區(qū)服務(wù)年限較短，高級儲量所占比例低，故本次規(guī)劃推薦方案一即礦井 1000m、 650m 雙水平。一水平地質(zhì)儲量為 萬 t，可采儲量為 3321 萬 t，服務(wù)年限為 ，大于規(guī)范規(guī)定≥ 20 年的要求。 開拓巷道布置 在 1000m 水平布置井底車場及各種硐室。根據(jù)開拓方案及井筒位置，在 1000m 水平布中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 置運(yùn)輸大巷及輔 助運(yùn)輸大巷。開拓巷道斷面的確定要滿足運(yùn)輸設(shè)備的要求，特別是大件設(shè)備運(yùn)輸?shù)囊?，還要考慮通