【文章內(nèi)容簡介】 第 3 章 井田開拓7i=1 i=1式中： Q——總的資源儲量（10 4t） ，Qi——第 i 塊段資源儲量（10 4t） ，Si——第 i 塊段平面積（10 4m2） ，α i——第 i 塊段煤層傾角（186。） ，Mi——第 i 塊段平均純煤真厚（m） ，D——二 1煤層視密度（t/m 3） 。礦井工業(yè)儲量 Q=2766+1123 =3889 萬 t 礦井設(shè)計儲量礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層保護煤柱、井田邊界保護煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。計算公式如下：礦井設(shè)計儲量=工業(yè)儲量－永久煤柱損失永久煤柱包括：井田境界、斷層、鐵路橋、村莊保護煤柱；永久煤柱的留設(shè)：(1)斷層保護煤柱本井田內(nèi)斷層少，且落差很小，對開采設(shè)計不造成影響。故不留設(shè)斷層保護煤柱。(2)井田邊界保護煤柱的留設(shè)井田邊界保護煤柱均留設(shè) 30～100m 不等。 礦井設(shè)計可采儲量礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、井下主要巷道及上、下山保護煤柱后乘以采區(qū)回采率即為礦井設(shè)計可采儲量。礦井設(shè)計可采儲量計算公式如下：礦井設(shè)計可采儲量=（礦井設(shè)計儲量－保護煤柱損失）采區(qū)回采率保護煤柱為：工業(yè)場地、風(fēng)井場地、主要巷道及上、下山保護煤柱。礦井井下主要巷道及上下山保護煤柱留設(shè)根據(jù)本設(shè)計開拓方案知，主要運輸大巷為巖巷留 30m 保護煤柱，上下山各巷河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3 章 井田開拓8道間距留設(shè) 30m、兩側(cè)各留設(shè) 30m 保護煤柱。該礦現(xiàn)保有資源儲量 3889 萬噸，其中（111b）864 萬噸、 （122b）2432 萬噸，（333）593 萬噸。其設(shè)計利用資源儲量按基礎(chǔ)儲量+推斷的資源量可信度系數(shù)計算（（333）資源的可信度系數(shù)取 ） ，即（111b）+（122b）+（333）計算，結(jié)果為 萬噸?？刹少Y源量按設(shè)計利用資源儲量可采系數(shù)（）計算，結(jié)果為 萬噸。 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 礦井工作制度礦井設(shè)計年工作日為 300d，每天 3 班作業(yè)，其中 2 班生產(chǎn)，1 班準備。每天皮帶凈運輸時間為 16h。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì)條件、煤層賦存情況、處理、開采條件、設(shè)備供應(yīng)以及國家需煤等因素確定。參考《煤礦設(shè)計手冊》各類井型井田的特征，初步確定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為。 礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限按下式計算： T＝ Q/（AP） 式中：T——礦井服務(wù)年限，a Q——礦井可采儲量，Mt A——礦井生產(chǎn)能力，／a P——儲量備用系數(shù)，取 . 則 T=（60）=22a ，故礦井尚可服務(wù) 20 年。河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 井田開拓93 井田開拓 概述 礦區(qū)內(nèi)生產(chǎn)礦井的開拓方式概述及評價國投新登鄭州煤業(yè)年設(shè)計生產(chǎn)能力 60 萬噸，是一個有 50 多年開采歷史的老礦井。礦井于 1952 年破土動工，1989 年改擴建后礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 60 萬t/a，經(jīng)歷年技術(shù)改造后 2022 年核定生產(chǎn)能力為 90 萬 t/a，實際生產(chǎn)能力可超百萬噸。礦井采用斜立混合開拓，恒底長臂式一次采全高采煤法。軌道巷運輸采用1t 礦車，電瓶車牽引，運輸機巷采用強力膠帶輸送機。 影響設(shè)計礦井開拓的主要因素分析由于考慮井田煤層賦存較穩(wěn)定，埋藏較淺，煤層傾角不大，地質(zhì)條件簡單，開采技術(shù)條件相對較好等因素，建設(shè)一對中型礦井。但是由于井田范圍內(nèi)煤層產(chǎn)狀較為復(fù)雜，煤層局部起伏較大，局部有大面積薄煤帶出現(xiàn)，則可能影響礦井的開拓布置。對于礦井儲量級別不高的塊段，尚需補充勘探。 井田開拓 開采地質(zhì)條件根據(jù)地質(zhì)報告及設(shè)計題目要求知，該井田主采煤層為二 1 煤層，煤層傾角平均為 6～15176。，平均厚度 ，煤層賦存基本穩(wěn)定。井田范圍斷層少，且落差小，對礦井開拓影響不大；礦井涌水量較大，正常涌水量 400m3/h，最大涌水量500m3/h；相對瓦斯涌出量 ,絕對瓦斯涌出量 ，為低瓦斯礦井。 井筒形式、數(shù)目、位置及開采水平的確定井田內(nèi)劃分及開采水平數(shù)目及標高：根據(jù)煤層賦存狀況，煤層傾角平均 6～15176。，屬近水平和緩傾斜煤層?？蓪⒕镏苯觿澐譃楸P區(qū)，分三個水平開采，盤區(qū)內(nèi)劃分為若干個區(qū)段，每個區(qū)段布置一個采煤工作面。采煤工作面沿煤層傾向推進，采用單一傾向長壁后退式綜合機械化采煤法采煤，全部跨落法管理頂板?；夭晒ぷ髅鎯A向長度不受規(guī)定限制。河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 井田開拓10水平標高的確定：為了有利于整個礦井的開拓布置和首采工作面的投產(chǎn)，減少巖石工程量，減少初期投資，縮短建井工期，設(shè)計第一水平標高為+155m，第二水平標高為+90，第三水平標高為+0， 。 井筒形式、數(shù)目及位置的確定(1)形式的選擇該井田內(nèi)可采煤層埋藏淺，后期開采深度在+0～30m，煤層傾角 12～15176。左右。第一水平?jīng)Q定采用斜井上山開拓方式。這樣井筒短，提升速度快，提升能力大，投資回收期短。(2)井筒數(shù)目采用斜井開拓時，一般只開鑿一對提升井筒（主、副井） ，風(fēng)井的個數(shù)應(yīng)根據(jù)安全生產(chǎn)、通風(fēng)需要和一井多用的原則合理確定。本礦井為低瓦斯礦井，煤層賦存較淺，設(shè)計采用一對主、副井，盤區(qū)邊界風(fēng)井回風(fēng)的開拓方式。(3)井筒位置的選擇井筒位置的選擇應(yīng)首先滿足第一水平的開采、縮短貫通距離，減少井巷工程量。在一般情況下，井筒位置應(yīng)選擇在井田中央或最小貨載運點上。選擇井筒位置既要力求做到對井下開采有利，又要注意使地面合理布置，還要有利于井筒的開掘和維護。. 3 主要運輸大巷和總回風(fēng)大巷的布置及與煤層間的聯(lián)系方法(1)開采水平大巷的布置由于該礦煤層傾角小，井底車場距離煤層近，可直接沿煤層走向方向布置運輸大巷。(2)開采水平大巷位置的選擇本設(shè)計擬將開采水平大巷布置在煤層底板堅硬巖層中，巖石大巷的優(yōu)點如下：在距煤層一定距離的巖層中掘進，基本上可保證取直且保持一定方向，巷道彎曲小，有利干運輸。巷道維護條件好，煤柱損失量小，安全條件好 井筒特征 井筒斷面尺寸井筒斷面的確定依據(jù)河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 井田開拓11主要根據(jù)提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸，井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允許間隙，井筒的用途、管路、電纜、梯子間的平面尺寸等確定。本設(shè)計礦井年量為 ，選斜井井筒裝備如下表 331 所示 表 331 斜井井筒裝備表 井筒裝備主井：主井負責(zé)提煤，并兼作通風(fēng)，井筒內(nèi)裝備一部強力膠帶輸送機，布置排水、壓風(fēng)、灑水、電纜等管線。副井：主要用于礦井升降人員、設(shè)備、材料及提升矸石等，并兼作通風(fēng)。井筒內(nèi)裝備兩輛人車，電纜等管線。 井筒斷面確定 根據(jù)井筒斷面確定原則，確定井筒凈直徑如下:主井井筒：；副井井筒：；風(fēng)井井筒：。 風(fēng)速校核V=Q/MS≤Vmax式中：V——通過井筒的風(fēng)速，m/s； Q——通過井筒的風(fēng)量，m3/s； S——井筒的凈斷面積，m2；M——井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井為 ； Vmax——《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速。礦井風(fēng)量可初步按瓦斯相對涌出量計算：礦井生產(chǎn)能力 主井 副井 風(fēng)井 Mt/a一部強力膠帶輸送機兩輛人車、階梯 梯子間河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 井田開拓12Q=式中： T——礦井設(shè)計日產(chǎn)量，3000 t； q——瓦斯相對涌出量，； K——備用系數(shù)，可取 ；Q =3000=V=Q/MS=()=＜8m/s經(jīng)驗算，所選井筒直徑能夠滿足規(guī)程規(guī)定，符合要求。詳見井筒斷面圖圖 33圖 33圖 333。 井壁的支護材料及井壁厚度根據(jù)井壁厚度經(jīng)驗數(shù)據(jù)選擇井壁的支護材料為料石砌碹支護，井壁厚度主井為 400mm，副井為 400mm，風(fēng)井為混凝土支護厚度 300mm，充填混凝土為 50mm。 井筒深度主井深 592m，副井深 611m。風(fēng)井深 285m。井筒深度除自井口至開采水平的井筒長度外，還需要加井窩的深度。井窩深度：主井為皮帶溜煤眼裝載，井底設(shè)置 5m 的水窩。詳見表 332 井筒特征表。 表 332 井筒特征表 井筒名稱 主井 副井 風(fēng)井X（m） 3805058 3805158 3803048Y（m） 38422143 38422132 38420470井口標高Z（m） + + +用 途 提煤、進風(fēng) 行人、運輸設(shè)備、物料及進風(fēng) 回風(fēng)提升設(shè)備 DX800 2JK2/20 ——井筒傾角（176。） 16 90斷面形狀 半圓拱形 半圓拱形 圓形支護方式 砌碹 砌碹 混凝土井壁厚度（mm） 400 400 300提升方位角（176。） 53176。 53176。 ——河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 井田開拓13井筒深度 592 611 285 井底車場硐室(1)煤倉井下煤倉上接上倉皮帶巷，下連主井強力皮帶。(2).中央水泵房及中央變電所：這兩個硐室通常聯(lián)合布置在副井附近，由中央水泵房引出的排水管經(jīng)管子道直接通往副井井筒，從井簡引入的電線也由此進入中央變電所。水泵房及變電所各有一條通道與井底車場巷道相連，水泵房及變電所之間設(shè)有防火鐵門。 (3)水倉它由兩條獨立的巷道織成，其入口應(yīng)盡量選擇在井底車場巷道標高的最低點。為便于水倉的清理，在水倉內(nèi)鋪設(shè)軌道并在其入口處設(shè)置清倉小絞車。水倉的末端經(jīng)吸水小井與水泵房相連。水倉容量應(yīng)根據(jù)礦井正常涌水量計算確定。主要水倉的有效容積應(yīng)能容納 8 小時的正常涌水量。(4)等候室等候室在副井井筒附近應(yīng)設(shè)置等候室，作為工人候跟休息的場所。等候室多和工具房相鄰，以便于工人領(lǐng)取工具。(5)其他硐室其他硐室主要有：等候室、工具室、信號硐室，機修硐室，消防材料庫等。 采區(qū)、采煤工作面的配置 《安全規(guī)程》規(guī)定：突出礦井、高瓦斯礦井、低瓦斯礦井高瓦斯區(qū)域的采煤工作面，不得采用前進式采煤方法。本設(shè)計礦井開采單一二 1 煤層，受煤層走向及起伏的影響，設(shè)計中將礦井第一水平布置在+155m 標高，在第一水平布置一個上山盤區(qū)（Ⅰ盤區(qū)）作為礦井的首采盤區(qū)。在+90m 標高二水平布置兩條集中運輸和軌道大巷，+0 水平分兩翼布置兩個采區(qū)上山掘進，條帶式布置回采工作面。河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 礦井通風(fēng)設(shè)計144 礦井通風(fēng)設(shè)計 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的原則A 必須符合《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定：（1） 每個礦井必須有完整的獨立通風(fēng)系統(tǒng)。（2） 應(yīng)根據(jù)礦井的災(zāi)害類型及等級選擇適宜的通風(fēng)系統(tǒng)。（3） 箕斗提升井或膠帶運輸井不應(yīng)兼作進風(fēng)井，如果兼作進風(fēng)井使用時，必須遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定：當(dāng)箕斗或膠帶運輸井兼作進風(fēng)井時，箕斗井風(fēng)速不得大于 6m/s、膠帶井風(fēng)速不得大于 4m/s，應(yīng)有可靠的降塵措施，保證粉塵濃度符合衛(wèi)生標準，膠帶井還應(yīng)設(shè)有消防設(shè)施。當(dāng)采用箕斗井回風(fēng)時，井上、下卸載裝置和井塔必須有完善的封閉設(shè)施，其漏風(fēng)率不得大于 15%，應(yīng)有可靠的降塵設(shè)施，膠帶井不得兼作回風(fēng)井。B 通風(fēng)系統(tǒng)的選擇應(yīng)有利于加快礦井建設(shè)速度，有利于礦井高產(chǎn)高效、安全生產(chǎn)，整個系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟合理。還應(yīng)綜合考慮以下因素：（1） 風(fēng)井位置要在洪水位標高以上(大中型礦井考慮百年一遇、小型礦井考慮 50 年一遇)，進風(fēng)井口須避免污染空氣進入，距有害氣體源的地點不得小于 500m。（2） 井口工程地質(zhì)及井筒施工地質(zhì)條件簡單。（3） 占地少，壓煤少，交通方便，便于施工。（4） 通風(fēng)系統(tǒng)簡單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。（5） 發(fā)生事故時，風(fēng)流易于控制，井下每一水平到上一水平和每個采區(qū)至少要有兩個通往地面的安全出口，以便于人員撤出。（6） 使專用通風(fēng)巷道的數(shù)目最少，風(fēng)路最短，貫通距離短，井巷工程量省。（7） 盡可能使每個采區(qū)的產(chǎn)量均衡，阻力接近，避免過多的風(fēng)量調(diào)節(jié)，盡量少設(shè)置通風(fēng)構(gòu)筑物，以免引起大量漏風(fēng)。（8） 多風(fēng)機抽出式通風(fēng)時，為了保證風(fēng)機聯(lián)合運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，應(yīng)盡量降低總進風(fēng)道公共風(fēng)路段的風(fēng)阻(一般要求公共區(qū)段的負壓不超過任何一個河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 礦井通風(fēng)設(shè)計15通風(fēng)機負壓的 30%)。（9） 新設(shè)計礦井不宜在同一井口采用多臺主要通風(fēng)機串、并聯(lián)運轉(zhuǎn)。（10） 井下爆破材料庫必須有單獨的進風(fēng)流，回風(fēng)必須直接引入礦井主要回風(fēng)道。井下充電硐室必須獨立通風(fēng)，回風(fēng)可引入采區(qū)回風(fēng)道；（11） 應(yīng)滿足防治瓦斯、煤層自燃、煤塵爆炸及火災(zāi)對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的特殊要求。 通風(fēng)設(shè)計的依據(jù)是：絕對瓦斯涌出量為 ，相對瓦斯涌出量為，煤塵具有爆炸危險性，主采煤層