【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 開(kāi)采上限： 7 號(hào)煤層以上無(wú)可采煤層。下部邊界： 7 號(hào)煤層以下 無(wú)可采煤層 。 井田尺寸 井田的走向最大長(zhǎng)度為 ，最小長(zhǎng)度為 ，平均長(zhǎng)度為 。井田 傾斜方向的最大長(zhǎng)度為 ，最小長(zhǎng)度為 ，平均長(zhǎng)度為 。煤層的傾角最大為 12176。，最小為 7176。，平均為 176。井田的水平面積按下式計(jì)算： S=HL （ 21） 式中： S—— 井田的水平面積， m2； H—— 井田的平均水平寬度， m； L—— 井田的平均走向長(zhǎng)度， m。 井田的水平面積為： S== (km2) 井田賦存狀況示意圖如圖 21。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 井田地質(zhì)勘探 井田 南部鉆孔分布均勻，地質(zhì)勘探類(lèi)型為精查，北部的東半部分鉆孔分布均勻，為詳細(xì)勘探區(qū)，西半部鉆孔較少，為普查區(qū)。 井田內(nèi)斷層南部以及斷層北部東大半部分屬 111b1 級(jí)儲(chǔ)量，斷層附近及露頭附近屬河北理工大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 122b 級(jí)儲(chǔ)量，其它區(qū)域?yàn)?111b2 級(jí)儲(chǔ)量。高級(jí)儲(chǔ)量占 %，符合煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 7 號(hào)煤層最小可采厚度為 ，最大可采厚度為 ，平均 。 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為 11 個(gè)塊段，在各塊段范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量，煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和。塊段劃分如圖 22。各塊儲(chǔ)量計(jì)算見(jiàn)表 21。 礦井可采儲(chǔ)量 安全煤柱留設(shè)原則 1． 工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱； 2． 各類(lèi)保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱。巖層移動(dòng)角為 75176。，表土層移動(dòng)角為 40176。； 3． 維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場(chǎng)地 20m，其它 15m； 4． 斷層煤柱寬度 50m，井田境界煤柱寬度為 20m； 表 21 井田塊段儲(chǔ)量計(jì)算表 塊段標(biāo)號(hào) 等級(jí) 傾角 (176。) 平均厚度 (m) 容重 (t/m3) 面積 (m2) 儲(chǔ)量 (Mt) K1 111b1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 111b2 K8 K9 122b K10 K11 總面積 總儲(chǔ)量 河北理工大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 800 800 750 750 700 650 600 550 500 450 400 350 300 250 700 650 600 550 500 500 450 400 350 300 750 700 650 600 550 250 300 350 400 450 500 750 700 650 600 550 500 450 400 350I 800 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 圖 21 井田賦存狀況圖 河北理工大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 礦井 永久保護(hù)煤柱損失量 1． 井田邊界保護(hù)煤柱 井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè) 40m 寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為 。 2． 斷層保護(hù)煤柱 斷層 F1 煤柱留設(shè) 50m 寬， 則斷層保護(hù)煤柱損失量為 ： 。 3． 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為 400m500m 的長(zhǎng)方形。工業(yè)廣場(chǎng)所在位置煤層傾角為 176。，其中心處埋藏深度為 450m，該處表土層厚度為 70m，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。工業(yè)廣場(chǎng)按 Ⅱ 級(jí)保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為15 m。本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基 巖層移動(dòng)角見(jiàn)表 22。 表 22 巖層移動(dòng)角 廣場(chǎng)中心深度 (m) 煤層傾角 (176。) 煤層厚度 (m) 沖積層厚度 (m) ф(176。) δ(176。) γ(176。) β(176。) 450 70 40 75 75 68 nφφγβ δδφφ30040050060022032mm39。 n39。qkq39。 k39。ad cba39。(q 39。39。39。)q39。39。k39。39。q39。39。39。 k39。39。39。d39。(k 39。39。39。)b39。(q 39。39。)c39。(k 39。39。)+38IIIIII550 500 450600650II IIII圖 23 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 河北理工大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 800 800 750 750 700 650 600 550 500 450 400 350 300 250 700 650 600 550 500 500 450 400 350 300 750 700 650 600 550 250 300 350 400 450 500 750 700 650 600 550 500 450 400 350I 800 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800k1k2k3k4k5k6k7k8k9k10k11 圖 22 井田塊段劃分圖 由此根據(jù)上述已知條件，畫(huà)出如圖 23 所示的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸：由圖可得河北理工大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 出保護(hù)煤柱的尺寸為： S=(上寬 +下寬 )高 /(2176。) (22) =(1051+984)868/(2176。) = (km2) 則工業(yè)廣場(chǎng)的 保護(hù) 煤柱量為： Zi=SMR (23) 式中： Zi—— 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量 ， Mt； M—— 煤層平均厚度， m； S—— 工業(yè)廣場(chǎng)壓煤面， km2。 Zi＝ 893953= (Mt) 4． 井筒保護(hù)煤柱 主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi)故井筒保護(hù)煤柱損失量為 0。 風(fēng)井布置在工業(yè)廣場(chǎng)中心，煤柱損失為 0。 表 23 保護(hù)煤柱損失量 煤 柱 類(lèi) 型 儲(chǔ) 量 (Mt) 井田邊界保護(hù)煤柱 斷層保護(hù)煤柱 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 井筒保護(hù)煤柱 0 合 計(jì) 礦井可采儲(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可按下式計(jì)算： Zk=(ZgP)C （ 24） 式中 ： Zk—— 礦井可采 儲(chǔ)量， Mt； P—— 保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量， Mt； C—— 采區(qū)采出率，厚煤層不小于 ；中厚煤層不小于 ；薄煤層不小于 ；地方小煤礦不小于 。 Zk =()=(Mt) 礦井儲(chǔ)量匯總表見(jiàn)表 24。 河北理工大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 表 24 礦井儲(chǔ)量匯總表 煤層 工業(yè)儲(chǔ)量（ Mt） 111b/（ 111b+122b） 永久煤柱損 失 (Mt) 設(shè)計(jì)開(kāi)采損 失（ Mt） 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ) 量（ Mt） 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ) 量（ Mt） 111b1 111b2 122b 7 % 河北理工大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)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，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330d，工作制度采用 “ 三八制 ” ，每天 三 班作業(yè)， 二 班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作 8h。礦井每晝夜凈提升時(shí)間為 16h。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 張雙樓井 田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大，開(kāi)采條件較簡(jiǎn)單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好， 煤 質(zhì)為優(yōu)質(zhì) 氣肥 煤，交通運(yùn)輸便利，市場(chǎng)需求量大，宜建大型礦井。 確定 張雙樓 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。 礦井可采儲(chǔ)量 Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A 礦井服務(wù)年限 T 三者之間的關(guān)系為： T=Zk/(AK) （ 31） 式中 ： T—— 礦井服務(wù)年限， a； Zk—— 礦井可采儲(chǔ)量， Mt； A—— 設(shè)計(jì)生產(chǎn) 能力 ， Mt； K—— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 。 則 礦井服務(wù)年限為： T=()=(a) 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 第一水平礦井保護(hù)煤柱損失見(jiàn)表 23。第一水平工業(yè)儲(chǔ)量為 ，所以第一水平服務(wù)年限 1T 為： 1T =()()= (a) 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求 。 河北理工大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 井型校核 按 礦井的實(shí)際煤層開(kāi)采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核： 1． 煤層開(kāi)采能力 井田內(nèi) 7 煤平均 厚度 ，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“ 一礦一井一面 ” 的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)大采高工作面保產(chǎn)。 2． 輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 礦井設(shè)計(jì)為 大型礦井，主 立 井采用 箕斗 運(yùn)煤，副立 井采用 罐籠 輔助運(yùn)輸，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng) 平巷 膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉(cāng)，再經(jīng)主 立 井提升至地面，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高。副井運(yùn)輸采用 罐籠 提升、下放物料 ，能滿(mǎn)足大型設(shè)備的下放與提升。大巷輔助運(yùn)輸采用 架線 電機(jī)車(chē) 運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。 3． 通風(fēng)安全條件的校核 礦井煤塵 具 有 爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量 小 ，屬 低 瓦斯礦井。礦井采用 中央 并列式 通風(fēng)，可以滿(mǎn)足通風(fēng)需要。 4． 礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿(mǎn)足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 河北理工大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 4 井田開(kāi)拓 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)拓一系列巷道進(jìn)入 煤 體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開(kāi)拓的井下巷道的形式 、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱(chēng)為開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： 1． 貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開(kāi)拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。 2． 合理集中開(kāi)拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 3． 合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源， 減少煤炭損失。 4． 必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。 5． 要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。 平硐開(kāi)拓受地形跡埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上 山部分儲(chǔ)量大致能滿(mǎn)足同類(lèi)井型水平服務(wù)年限要求。 斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶 輸送機(jī)有相當(dāng)大的提升能力，可滿(mǎn)足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井河北理工大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng) 、 輔助提升能力小 ，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過(guò)