【文章內(nèi)容簡介】 務(wù)年限一、礦井生產(chǎn)能力礦山生產(chǎn)能力是礦山建設(shè)最重要的問題之一,生產(chǎn)能力確定的正確與否直接關(guān)系企業(yè)投資和經(jīng)濟(jì)效益的好壞,因此必須認(rèn)真的深入的調(diào)查研究以確定好礦山的生產(chǎn)能力。根據(jù)實(shí)際情況、井田境界、煤層賦存條件、煤炭需求量及生產(chǎn)的需要和設(shè)計(jì)任務(wù)書，確定本井田年產(chǎn)量為 。 二、礦井服務(wù)年限的計(jì)算礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限是衡量礦區(qū)開拓的主要內(nèi)容，它的大小體現(xiàn)了礦井的開采程度，它不但影響一個(gè)礦井的開采技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，而且影響到整個(gè)礦區(qū)乃至國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。XXXXXX 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙11如果礦井生產(chǎn)能力確定過小，其服務(wù)年限可能過長，將大量積壓已勘探的煤炭資源，反之若生產(chǎn)能力過大，可能造成礦井長期達(dá)不到設(shè)計(jì)產(chǎn)量或生產(chǎn)分散，接替緊張以致礦井服務(wù)年限過短，礦井很快報(bào)廢，機(jī)械設(shè)備不能發(fā)揮其應(yīng)有的能力，造成投資大收益小，且過短的服務(wù)年限會(huì)影響到其它工業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此《規(guī)程》規(guī)定了大，中，小型礦井的服務(wù)年限以及生產(chǎn)能力與服務(wù)年限的關(guān)系式： （）kZTAK??式中： P——礦井服務(wù)年限， a礦井可采儲(chǔ)量， Mt kZA——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， Mt/aK——儲(chǔ)量備用系數(shù)， 一般取 礦井服務(wù)年限：在井田范圍內(nèi)，根據(jù)井田可采儲(chǔ)量計(jì)算礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 kZ?，A=150 萬 t可計(jì)算出礦井的設(shè)計(jì)服務(wù)年限 T ： kZAK??60 年查《設(shè)計(jì)規(guī)范》可知，礦井生產(chǎn)能力為 150 Mt/a 時(shí)，設(shè)計(jì)服務(wù)年限應(yīng)該大于60 年，故礦井生產(chǎn)能力滿足規(guī)范的要求。表 4 我國各類井型的礦井和服務(wù)年限井 型 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(Mt/a) 礦井服務(wù)年限特 大 ～ 70大 ～ 60中 ～ 50XXXXXX 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙12第四章 井田開拓第一節(jié) 井田開拓方式的確定一、 確定開拓方式的主要原則確定井筒的形式、數(shù)目及其配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；合理地確定開采水平數(shù)目和位置；布置大巷及井底車場(chǎng)；確定礦井開采程序，做好開采水平的接替 ； 進(jìn)行礦井開拓延深，深部開拓及技術(shù)改造；力求簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少井巷工程量；盡可能提高機(jī)械化程度，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)安全高效； 由于煤層埋深在 450～700m 之間，埋藏深度較深，固只能考慮用立井開拓。二、開拓方案的確定工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇本井田位于井田位于山西省清徐縣及古交市邢家社鄉(xiāng)一帶,位于清徐縣城北10km 處，其間有清徐～古交公路相通，本礦井生產(chǎn)原煤直接運(yùn)往位于清徐縣的集團(tuán)公司焦化廠，運(yùn)輸條件優(yōu)越。本井田位于呂梁山脈中段東翼西山含煤盆地東南角，地勢(shì)總體西北高、東南低，屬低－中山地形，大部基巖裸露，黃土零星分布于緩坡及低山地區(qū)，土層薄、植被少，風(fēng)化作用強(qiáng)烈，溝谷多呈“V”字形?？v觀全井田地勢(shì)，工業(yè)廣場(chǎng)選擇較困難，根據(jù)實(shí)地勘查，考慮地形條件結(jié)合煤層賦存情況及交通運(yùn)輸情況，工業(yè)廣場(chǎng)可選擇于井田邊界,與陳家坪毗鄰且靠近公路。工業(yè)廣場(chǎng)選擇于陳家坪附近，且靠近公路，工業(yè)廣場(chǎng)地面開闊，有足夠的場(chǎng)地布置主、副井地面生產(chǎn)系統(tǒng)；目前已具備較好的供電條件，地面運(yùn)輸條件良好，供XXXXXX 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙13水距離較近，征地費(fèi)用較便宜。根據(jù)上述技術(shù)分析，工業(yè)廣場(chǎng)選擇于此各有優(yōu)缺點(diǎn)，尚需結(jié)合井下開拓部署進(jìn)一步經(jīng)濟(jì)比較來確定。井筒形式確定工業(yè)廣場(chǎng)位于 9 號(hào)鉆孔附近，該處煤層埋深約 500m 左右，故只考慮井筒形式選用立井開拓。采用主、副立井及三個(gè)專用風(fēng)井開拓方式，且由于該礦井為高瓦斯礦井 ，故設(shè)立專用回風(fēng)大巷，主副井均為進(jìn)風(fēng)井。主立井X=，Y=，Z=1405 作為主提升井，采用料石砌碹支護(hù)方式，主立井內(nèi)設(shè)置多繩提煤箕斗。擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，井筒方位角為 90176。，主井井筒兼作進(jìn)風(fēng)井。副井 X=，Y=，Z=、進(jìn)風(fēng)、提升矸石之用、提升工作人員及作為安全出口，井筒方位角為 0176。，采用料石砌碹支護(hù)方式，擔(dān)負(fù)全礦井的矸石、材料、人員。這樣布置一是通風(fēng)能力不受限制；其次，這樣布置對(duì)于管理水平不高的地方礦來生產(chǎn)干擾小，易于管理。開采水平的劃分本礦井開采的 08 號(hào)煤層，各層平均厚度為 、 ，層間距分別為 60m、40m。由于本礦為近水平煤層,但由于 02 號(hào)煤于 8 號(hào)煤間距較大，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，綜合考慮采用多水平開拓。02 號(hào)煤單獨(dú)進(jìn)行巷道開拓為第一水平，水平標(biāo)高為+930。第二水平的 8 號(hào)煤采用聯(lián)合布置水平標(biāo)高為+830。先開采一水平一盤區(qū)，然后依次開采二、三、四盤區(qū)，接著進(jìn)行井筒延伸至+830 水平，進(jìn)行第二水平的開拓部署。運(yùn)輸大巷、軌道大巷及回風(fēng)大巷位置的確定由于 02 號(hào)煤有煤層爆炸性且為高瓦斯礦井，故采用三條大巷布置形式,大巷采用集中煤層大巷布置。回風(fēng)大巷、運(yùn)輸大巷布置在煤層底板,回風(fēng)大巷位于兩條大巷之間。三條大巷在空間上錯(cuò)開一定的距離約 30m。井田開拓方案根據(jù)開拓方式布置原則、工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇、煤層賦存條件和井田的形狀，XXXXXX 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙14在井筒、開采水平確定的基礎(chǔ)上，第一水平開采提出 2 個(gè)開拓方案。方案分述如下：方案一：在 02 號(hào)煤層中布置井底車場(chǎng)后，沿 Y=19612400 附近由南向北布置一組大巷，大巷由南到北橫穿整個(gè)井田，大巷數(shù)目為 3 條，位于井底車場(chǎng)東側(cè)。三條大巷分別為東運(yùn)輸大巷、東軌道大巷、東回風(fēng)大巷；然后再從陳家坪向西開拓南運(yùn)輸、軌道大巷，再向北掘進(jìn)西運(yùn)輸大巷、西軌道大巷、西回風(fēng)大巷，各大巷之間的間距為 30m。上述三組大巷將整個(gè)井田劃分為 4 個(gè)盤區(qū)，整個(gè)井田劃分為 38 個(gè)條帶。 其中，東大巷服務(wù)于 4 盤 區(qū)，西大巷和南大巷為 3 盤區(qū)服務(wù)。首采區(qū)定為中央一盤區(qū)，盤區(qū)儲(chǔ)量為 ，只需一個(gè)綜采面就可達(dá)產(chǎn)。開采順序：首先開采 1 盤區(qū)中的 020221 工作面；1 盤區(qū) 02 號(hào)煤采完后由 2 盤區(qū) 02 號(hào)煤接替；2 盤區(qū) 02 號(hào)煤采完后，開采 3 盤區(qū) 02 號(hào)煤，最后開采 4 盤區(qū) 02號(hào)煤。開拓方案一平面圖見大圖，開拓方案一剖面圖見大圖。方案二：沿著 Y=19610200 附近由南向北開掘一組大巷，大巷由南到北橫穿整個(gè)井田，大巷數(shù)目為 3 條，分別為西運(yùn)輸大巷、西軌道大巷、西回風(fēng)大巷。再由西向東沿著井田邊界保護(hù)煤柱開拓三條大巷，分別為南運(yùn)輸大巷、南軌道大巷和南回風(fēng)大巷。各大巷之間的間距為 30m。上述兩組大巷將整個(gè)井田劃分為三個(gè)盤區(qū)，整個(gè)井田劃分為 32 個(gè)條帶。其中，南大巷服務(wù)于 1 盤區(qū)，西大巷服務(wù)于 3 盤區(qū)。首采區(qū)為 1 盤區(qū)。開采順序：初期開采 1 盤區(qū)中的 02 號(hào)煤，1 盤區(qū) 02 號(hào)煤采完后，開采 2 盤區(qū)02 號(hào)煤， 2 盤區(qū) 02 號(hào)煤采完后，開采 3 盤區(qū) 02 號(hào)煤。然后開采第二水平。開拓方案二平面圖見大圖三、開拓方案的比選表 5 開拓方案技術(shù)比較表XXXXXX 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙15優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 方案一運(yùn)輸系統(tǒng)簡單，環(huán)節(jié)較少，運(yùn)輸成本低；井田內(nèi)反向運(yùn)輸少，生產(chǎn)經(jīng)營成本低；煤柱損失少；工作面推進(jìn)距離適中，能充分發(fā)揮綜采優(yōu)勢(shì)；建井工期較長，初期投資較大。工作面?zhèn)€數(shù)多，搬家次數(shù)多。方案二兩大巷大部分呈水平布置，易于掘進(jìn)及運(yùn)輸；工作面?zhèn)€數(shù)少，搬家次數(shù)少。初期投資大，建井工期長；西大巷運(yùn)輸環(huán)節(jié)較多；煤柱損失大；運(yùn)輸環(huán)節(jié)復(fù)雜。表 6 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表方案一 方案二初期工程量（m） 9110 10400總工程量（m） 30450 32800初期投資（萬元） 5241 5998總投資（萬元） 17694 19004根據(jù)比較可知方案一與方案二的井巷工程量可是為相同，所以從技術(shù)上比較由于方案二出現(xiàn)反向運(yùn)輸，且工作面推進(jìn)方向較長，對(duì)設(shè)備要求高，所以綜合考慮選用第一方案。XXXXXX 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙16四、采區(qū)劃分及開采順序根據(jù)選定的開拓方案, 整個(gè)礦井劃分為兩個(gè)水平，四個(gè)帶區(qū)。礦井開采順序首先投產(chǎn)第一水平 02 號(hào)煤層的 1 帶區(qū) 020221 工作面，等 1 帶區(qū)采完后，接著開采 2帶區(qū)、3 帶區(qū)、4 帶區(qū)。最后井筒向下延伸 100m，開采第二水平 8 號(hào)煤層，巷道聯(lián)合布置，首先開采 1 帶區(qū) 6 號(hào)煤層，然后接著開采其他的帶區(qū)。第二節(jié) 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)工作面的配備根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井設(shè)計(jì)移交生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)為 150 萬 t 以上的礦井：（1）井上，下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本建成，并能進(jìn)行安全生產(chǎn)。（2） “三量”達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。（3）回采工作面長度一般不小于設(shè)計(jì)回采工作面長度的 50%（4）工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)的行政，公共建筑及其設(shè)施全部建成。（5）居民區(qū)及其設(shè)施基本建成。根據(jù)這些規(guī)定，設(shè)計(jì)本井田在井田 02 號(hào)煤一帶區(qū)內(nèi)首先投產(chǎn)，由于 02 號(hào)煤層為中厚煤層,進(jìn)入正常生產(chǎn)后完全可以達(dá)到產(chǎn)量。根據(jù)采區(qū)工作面生產(chǎn)條件和生產(chǎn)能力，考慮到各采煤設(shè)備之間的配套關(guān)系，礦井主要采煤設(shè)備選型如下：（1）采煤機(jī)：選用西安煤機(jī)廠的 MXG300/700D 型采煤機(jī)，采高 ，裝機(jī)功率為 700kw，供電電壓 1140v，滾筒直徑 2022mm，轉(zhuǎn)速 28r/min,截深 800mm，機(jī)身高 1600mm。（2）可彎曲刮板輸送機(jī)：選用 SGZ764/500 型號(hào)刮板輸送機(jī)，設(shè)計(jì)長度 200m，輸送量為 1000t/h，鏈速 ，功率為 .中部槽規(guī)格250?1507249?（3）液壓支架：選用 ZZ5600/23/47 型號(hào)支撐掩護(hù)式支架，支撐高度為 ，寬 14181580，中心距為 ，工作阻力為 5600，初撐力為 5000，重。XXXXXX 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙17（4）轉(zhuǎn)載機(jī)：選用 SGZ764/132 型號(hào)，出廠長度為 ，輸送能力為 1100t/h.（5）可伸縮膠帶輸送機(jī)：選用 SSJ1200/3*200M 型號(hào)的輸送機(jī)，輸送量為1500t/h,帶寬 1200mm，速度為 ，主機(jī)功率為 。203?（6）破碎機(jī)：選用 PCM132 型，生產(chǎn)能力為 1200t/h。 表 7 回采工作面主要采煤機(jī)械配備表 序 號(hào) 設(shè) 備 名 稱 型 號(hào) 單 位 數(shù) 量1 采煤機(jī) MXG300/700D 700KW 臺(tái) 12 液壓支架 ZZ5600/23/47 架 1203 端頭液壓支架 ZT1P28000/17/35 架 64 可彎曲刮板輸送機(jī) SGZ764/500 臺(tái) 15 轉(zhuǎn)載機(jī) SGZ764/132132KW 臺(tái) 16 破碎機(jī) PCM132 132KW 臺(tái) 17 可伸縮膠帶輸送機(jī) SSJ1200/3*200M 臺(tái) 1 第三節(jié) 礦井基本巷道一、井筒數(shù)目及用途礦井移交生產(chǎn)至達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)，先開鑿 3 個(gè)井筒，即主立井、副立井、回風(fēng)立井 1，后期再開風(fēng)井 3。各井筒用途分述如下:（一）主立井：表土層采用混凝土料石砌碹，基巖段也采用混凝土砌碹，主立井擔(dān)負(fù)全礦主提升任務(wù)，采用箕斗提升，并兼作進(jìn)風(fēng)井，月進(jìn) 55m,工期為九個(gè)月。（二）副立井：表土層采用混凝土料石砌碹，基巖段也采用混凝土砌碹，采用罐籠提升，擔(dān)任礦井輔助提升任務(wù)兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口，月進(jìn) 50m，工期 10 個(gè)月。（三）風(fēng)井：表土層采用混凝土砌碹，基巖段也采用混凝土砌碹，主要用來回XXXXXX 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙18風(fēng)并兼做安全出口，井筒一側(cè)安設(shè)梯子間。（四）運(yùn)輸大巷：采用 1200mm 膠帶機(jī)，擔(dān)負(fù)全礦主提升任務(wù)，整條大巷布置在煤巷中，采用錨噴支護(hù)，大巷總長度為 2460m.（五）回風(fēng)大巷：整個(gè)礦井回風(fēng)大巷全長 2430m，采用錨桿支護(hù)，主要用來回風(fēng)。（六）軌道大巷：采用 600mm 軌距 噸礦車軌道運(yùn)輸, 擔(dān)任礦井輔助運(yùn)輸任務(wù), 并兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口,軌道大巷采用錨噴支護(hù)，支護(hù)長度為 2610m。（七）工作面順槽：工作面順槽采用雙巷掘進(jìn)，首采工作面掘進(jìn)兩條回風(fēng)順槽，一條運(yùn)輸順槽及開切眼，總計(jì)巷道長度 4680 米，巷道采用矩形錨網(wǎng)支護(hù)，月進(jìn)500m，工期 個(gè)月。其中：運(yùn)輸順槽 2022 m， 月進(jìn) 500m，工期 4 個(gè)月；回風(fēng)順槽 2022 m， 月進(jìn) 500m，工期 4 個(gè)月開切眼 180 m， 月進(jìn) 500m，工期 個(gè)月（八）井底煤倉：井底煤倉采用圓柱型垂直煤倉，井底煤倉的有效容積為： （）c mQA??（ ）式中： ——井底煤倉的有效容量 （t）mc ——礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量 （t）A~——系數(shù)，大型礦井取大值，小型礦井取小值。此處取 .故 =3840 = mc mQA??（ ） XXXXXX 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙19圖 4 井田開拓平面圖方案一 井田開拓剖面圖方案一XXXXXX 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙20表 8 井筒特征井筒名稱 主井 副井 風(fēng)井 1 風(fēng)井 2緯距 井口坐標(biāo)經(jīng)距 井口 +14