【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3 號(hào)煤層儲(chǔ)量較豐富，其工業(yè)儲(chǔ)量為 144704kt，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為 ，但煤層厚度較薄，且賦存較深，地形地貌較復(fù)雜，工業(yè)場(chǎng)地的選擇和布置較困難。因此，宜選擇適宜的井型。 2．開采能力因素：本礦井?dāng)M采的兩層煤層均為中厚煤層，根據(jù)本礦的生產(chǎn)技術(shù)水平和管理水平，工作面擬采用綜采工藝。3．生產(chǎn)環(huán)節(jié)因素：生產(chǎn)環(huán)節(jié)因素主要指礦井通風(fēng)，由于礦井南北長(zhǎng)6km 左右，通風(fēng)路線較長(zhǎng)，加之蓋山厚度較大，不宜開掘過多井筒。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙224．市場(chǎng)需求因素：本礦井?dāng)M開采的煤層，煤質(zhì)優(yōu)良，市場(chǎng)需求前景非常好，因此加大開發(fā)力度不僅能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且能產(chǎn)生較好的社會(huì)效益。綜上所述，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定為 1200kt/a。二、礦井、水平服務(wù)年限 ?????KAZcT式中：T──礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a； Zc──礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，kt； A──礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，kt /a；K──儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 。經(jīng)計(jì)算，礦井服務(wù)年限 年。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 1200kt/a 的礦井，其設(shè)計(jì)服務(wù)年限不得低于 50a。所以計(jì)算出來的 滿足要求，確定設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A=1200kt/a；設(shè)計(jì)服務(wù)年限 P=。我國(guó)各類井型的礦井及其服務(wù)年限見表 321 。 表 321 我國(guó)各類井型的礦井及其服務(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 ～ 60大 ～ 50中 ～ 40繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙23第四章 井田開拓第一節(jié) 井田開拓方式的確定一、井田開拓方式的確定，應(yīng)遵循下列原則，為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高創(chuàng)造重要條件。要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下，減少開拓工程量；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)。，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。，減少煤炭損失。要建立完善的通風(fēng)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)。，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜合機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。二、影響開拓方案選擇的因素井田開拓設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、地形、水文地質(zhì)、沖擊層組成和厚度、井型、設(shè)備供應(yīng)、施工條件等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較并進(jìn)行全面分析確定。(一) 井筒的確定煤層賦存和地形等具有平硐開拓條件時(shí)，應(yīng)首先考慮采用平硐拓。當(dāng)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙24平硐以上煤層垂高或斜長(zhǎng)過大時(shí)，多開地面出口有利時(shí)，可采用階梯平硐開拓。對(duì)于煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的緩傾斜、傾斜煤層，應(yīng)盡量采用斜井開拓。斜井角度的大小由斜井內(nèi)所選擇的運(yùn)輸設(shè)備確定。對(duì)于有條件的礦井，在急需煤炭地區(qū)，其淺部可先采用片盤斜井開拓，提前出煤，由小到大，然后集中斜井開拓。片盤斜井可一個(gè)片盤生產(chǎn)，一個(gè)片盤準(zhǔn)備。對(duì)于煤層賦存較深或沖擊層厚時(shí)，水文地質(zhì)復(fù)雜，井筒需要特殊施工時(shí)，多水平開拓的急傾斜煤層，其他井筒形式無法開拓時(shí)，應(yīng)采用立井開拓。根據(jù)井田特點(diǎn)，結(jié)合地面布置，采用單一的開拓方式不能滿足通風(fēng)、安全生產(chǎn)、提升、運(yùn)輸時(shí)，或單一開拓不合理時(shí)，可采用平硐－立井，平硐－斜井，斜井－立井等綜合開拓方式。(二) 開采水平和階段高度的確定開采水平的確定直接影響礦井的基本建設(shè)投資及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用，是井田開拓的重要參數(shù)，必須多方比較后確定。開采水平高度根據(jù)煤層賦存條件、生產(chǎn)技術(shù)水平及水平接替等因素綜合考慮確定。應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行分析研究論證：１、具有合理的階段斜長(zhǎng)，主要考慮煤的運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸和行人條件等。２、具有合理的區(qū)段數(shù)目。３、要有利于采區(qū)的正常接替。４、要保證開采水平有合理的服務(wù)年限和足夠的儲(chǔ)量，服務(wù)年限必須繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙25符合礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。５、要使水平垂高在經(jīng)濟(jì)上有利。 為擴(kuò)大水平的開采范圍，對(duì)傾角在 16176。以下的緩傾斜煤層，可以采用上下山開采。在井田深部受自然條件限制時(shí)，且儲(chǔ)量不多，深部境界不一致，設(shè)置開采水平有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可在最終水平以下采用下山開采。 在開采水平以上的上山煤層斜長(zhǎng)過大，用一個(gè)階段開采技術(shù)上有困難，安全上又不可靠時(shí)，可考慮設(shè)置輔助水平。用多水平上、下山開采的礦井，為了解決下山采區(qū)排水、通風(fēng)和輔助運(yùn)輸?shù)壤щy，也可以考慮設(shè)置輔助水平。開采近水平煤層分煤層開拓，距開采水平較遠(yuǎn)的煤層，其儲(chǔ)量不大，設(shè)置開采水平不經(jīng)濟(jì)時(shí)，也可以設(shè)置輔助水平。 設(shè)置開采水平時(shí)，要綜合考慮各種因素，擇優(yōu)而定。（三）井底車場(chǎng)的確定井底車場(chǎng)的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：大巷采用固定式礦車運(yùn)輸時(shí)，宜采用環(huán)形式車場(chǎng)；當(dāng)井下煤炭和輔助運(yùn)輸分別采用底卸式及固定式礦車運(yùn)輸時(shí)，宜采用折返與環(huán)形相結(jié)合形式的車場(chǎng)，并應(yīng)與采區(qū)裝車站形式相協(xié)調(diào)；當(dāng)大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用無軌系統(tǒng)時(shí)，宜采用折返式或折返與環(huán)形相結(jié)合形式的車場(chǎng)；若輔助運(yùn)輸采用有軌系統(tǒng)，則宜采用環(huán)形式車場(chǎng)；采用綜合開拓方式的新建礦井或改擴(kuò)建礦井，井下采用多種運(yùn)輸方式運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體條件，經(jīng)方案比較后確定；井底車場(chǎng)的位置應(yīng)選擇在穩(wěn)定堅(jiān)硬巖層中，并應(yīng)避開較大斷層、構(gòu)造應(yīng)力區(qū)、強(qiáng)含水層；不得布置在煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層中和沖擊地壓繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙26煤層中。（四）大巷布置方式的確定開拓巷道的布置應(yīng)符合下列規(guī)定：開采近距離多煤層時(shí)，宜采用集中或分組運(yùn)輸大巷布置方式；煤層（組）間距大時(shí)，宜采用分層運(yùn)輸大巷的布置方式。開拓巷道不得布置在有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層中和嚴(yán)重沖擊地壓煤層中。當(dāng)煤層無煤與瓦斯突出危險(xiǎn)、無沖擊地壓，煤層頂?shù)装鍑鷰r較穩(wěn)定、煤層較堅(jiān)硬、含水量較小，或自燃發(fā)火、高瓦斯煤層采取安全措施在技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，主要運(yùn)輸大巷及總回風(fēng)巷宜布置在煤層中。近水平多煤層開采，采用分層或分組布置運(yùn)輸大巷時(shí)，宜將開采水平分層（組）運(yùn)輸大巷重迭布置。開拓巷道布置應(yīng)避開應(yīng)力集中區(qū)和活動(dòng)斷層，且不宜沿?cái)鄬硬贾?。（五）開采順序與采區(qū)劃分采區(qū)開采順序必須遵循先近后遠(yuǎn)，逐步向井田邊界擴(kuò)展的前進(jìn)式開采。煤層開采順序應(yīng)符合下列規(guī)定：近距離多煤層開采順序，一般應(yīng)先采上層，后采下層的下行式開采；開采有煤與瓦斯突出煤層時(shí)，經(jīng)論證需要先開采下部保護(hù)層；或開采煤層間距大，開采下部煤層不影響上部煤層完整性，可采用先采下層，后采上層的上行式開采；多煤層開采時(shí)，應(yīng)厚、薄煤層合理搭配開采。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙27（六）采區(qū)劃分應(yīng)符合下列規(guī)定當(dāng)井田內(nèi)有對(duì)采區(qū)巷道布置和工作面回采影響較大的斷層或褶曲區(qū)造時(shí)，應(yīng)以其斷層和褶曲軸部作為采區(qū)劃分的自然邊界；當(dāng)井田地面有重要建（構(gòu)）筑物，按其保護(hù)等級(jí)劃分必須留設(shè)保護(hù)煤柱時(shí)，采區(qū)劃分應(yīng)以其保護(hù)煤柱為邊界；當(dāng)井田內(nèi)無影響工作面正?；夭傻臄鄬踊驍鄬訕?gòu)造較少時(shí)，應(yīng)按開采工藝、通風(fēng)、運(yùn)輸和巷道維護(hù)要求，合理劃分采區(qū)；開采有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)和突水威脅的煤層時(shí)，應(yīng)按開采保護(hù)層、抽放瓦斯及單獨(dú)開采等技術(shù)措施要求，合理劃采區(qū)；井田內(nèi)小斷層較多且對(duì)工作面回采有一定影響，當(dāng)采區(qū)劃分避不開時(shí)，宜避免工作面回采方向和斷層走向呈小角度斜交；開采煤層群時(shí)，應(yīng)按集中和分組布置開采方式的不同，劃分集中煤組采區(qū)和分煤組采區(qū)；近水平煤層開采，宜在開采水平運(yùn)輸大巷兩側(cè)劃分盤區(qū)；有條件時(shí)，應(yīng)在井筒附近劃分中央采區(qū)。三、工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置的確定（一）工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置確定應(yīng)符合下原則對(duì)初期開采有利，即儲(chǔ)量必須可靠，井巷工程量省，建井工期較短。應(yīng)使井田兩翼儲(chǔ)量大致平衡，即井筒應(yīng)位于儲(chǔ)量中心，利于井下運(yùn)輸、通風(fēng)和開采系統(tǒng)布置，減少生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用。盡量不占良田、少占農(nóng)田。充分利用地形地貌布置工業(yè)廣場(chǎng)，以便使地面生產(chǎn)系統(tǒng)合理，便于與外界溝通，使運(yùn)輸方便。井筒應(yīng)盡量避免穿過流沙層、較大含水層、較厚的沖擊層、有煤繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙28和瓦斯突出的煤層以及較大面積的采空區(qū)和大斷層，以減少施工困難，并盡量少壓煤。工業(yè)廣場(chǎng)和井筒應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件，不受洪水、巖崩、泥石流、滑坡及森林火災(zāi)的威脅。用斜井開拓時(shí)，應(yīng)考慮井筒層位的合理選擇，考慮其經(jīng)濟(jì)技術(shù)的合理性（二）根據(jù)上述原則，將工業(yè)廣場(chǎng)布置在靠近井田西翼，地表比較平坦處，地表標(biāo)高為+1100m。礦井通風(fēng)采用中央并列式。四、開拓方案該礦井由于地表地形復(fù)雜，地形最大相對(duì)高差較大，煤層平均埋藏深度也較大，因此方案一將工業(yè)廣場(chǎng)布置在地表標(biāo)高+1100m，靠近井田西部邊界處，此處 2 號(hào)煤層的底板標(biāo)高為+570m。在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)布置兩個(gè)立井井筒，該礦井為雙立井開拓方式，在井田的中央偏南的位置布置一個(gè)前期回風(fēng)井，后期回風(fēng)井布置在井田中央的北側(cè)。主立井主要擔(dān)負(fù)煤炭的運(yùn)輸，同時(shí)也是礦井的輔助進(jìn)風(fēng)通道。主立井井口標(biāo)高為+1110m，井底標(biāo)高為+565m，高程差為 545m，井深 545m，采用箕斗提升。副立井主要負(fù)責(zé)礦井的輔助運(yùn)輸，也作為礦井的主要進(jìn)風(fēng)通道和一個(gè)安全出口。副立井井口標(biāo)高為+1120m，井底標(biāo)高為+570m，井筒深度為 550m,副立井內(nèi)安設(shè)一對(duì)罐籠，負(fù)責(zé)工作人員的上下井、材料和矸石的運(yùn)輸。還有一個(gè)立井為礦井的前期回風(fēng)井，用于礦井的回風(fēng)，并設(shè)梯子間作為礦井的又一安全出口?；仫L(fēng)井井口標(biāo)高為+1234m,井底標(biāo)高為+480m，井筒深度為 754m。礦井的后期回風(fēng)井設(shè)在井田北側(cè)。按照《煤礦安全規(guī)程》中的規(guī)定，兩個(gè)安全出口間距不得小于 30m。礦井的后期回風(fēng)井設(shè)在井田北側(cè)。該井田范圍內(nèi)的煤層傾角為 2～7176?；緸橐唤矫簩?。全礦井繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙29主要可采煤層有兩層，分別為 2 號(hào)煤層和 3 號(hào)煤層，2 號(hào)煤層平均厚度為，3 號(hào)煤層平均厚度為 ，屬于中厚煤層，儲(chǔ)量可靠且豐富，兩個(gè)可采煤層的間距在 6m 以內(nèi)，間距較小，因此，將該礦井劃為一個(gè)水平，分煤層開采，在兩個(gè)可采煤層中分別布置大巷，大巷布置在走向的中央。此開采水平將布置軌道大巷、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷，三條大巷全部沿煤層布置為煤層大巷，軌道大巷和運(yùn)輸大巷布置在下層煤，回風(fēng)大巷布置在上層煤，三條大巷平行，間距為 30m，大巷兩側(cè)還留有 30m 的保護(hù)煤柱。由于礦井為近水平煤層，為減少巷道掘進(jìn)工程量，在大巷兩側(cè)直接布置條帶。工作面布置采用由井底車場(chǎng)向井田邊界推進(jìn)的前進(jìn)式。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)前面進(jìn)行方案比較的結(jié)果，確定方案一為該礦井的開拓方案。該方案采用大巷條帶式開采，一采區(qū)為首采采區(qū)，由北向南依次推進(jìn)。礦井移交生產(chǎn)時(shí)，布置一個(gè)綜采工作面，位于一采區(qū)北部邊界。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 120 萬 t 以上的礦井：一、井上，下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本建成，并能進(jìn)行安全生產(chǎn)；二、 “三量”達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；三、回采工作面長(zhǎng)度一般不小于設(shè)計(jì)回采工作面長(zhǎng)度的 50%；四、工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)的行政，公共建筑及其設(shè)施全部建成；五、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 2 號(hào)煤層一采區(qū)內(nèi)首先投產(chǎn)，由于 2 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。達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)應(yīng)該配備正常生產(chǎn)一個(gè)綜合機(jī)械化采煤工作面和兩個(gè)綜合機(jī)械化掘進(jìn)工繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙30作面。 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：采煤機(jī)：選用西安煤礦機(jī)械廠的 MXB880 型采煤機(jī)，采高≦，裝機(jī)功率為 800（2400+240）kv，供電電壓 1140v，滾筒直徑 1800mm， 牽引速度 0～～12m/min,截深 800mm，機(jī)面高 1685mm。可彎曲刮板輸送機(jī)：選用山西煤機(jī)廠生產(chǎn)的 SGB764/264 型可彎曲刮板輸送機(jī)，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 200m，輸送量為 600t/h，鏈速 ，功率為2132kw。中部槽規(guī)格 1500764222mm。轉(zhuǎn)載機(jī)：選用張家口煤機(jī)廠生產(chǎn)的 SZZ730/132 型轉(zhuǎn)載機(jī)，出廠長(zhǎng)度為 43m，輸送能力為 630t/h。順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)：選用西北煤機(jī)廠生產(chǎn)的 SJJ1000/160 型可伸縮帶式輸送機(jī)，輸送量為 800t/h,帶寬 1000mm，速度為 長(zhǎng)度為 1000m，主機(jī)功率為 160kw。破碎機(jī)：選用石家莊煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)的 PEM980815 型破碎機(jī)，生產(chǎn)能力為 650t/h。液壓支架：選用重慶慶江機(jī)器廠生產(chǎn)地 ZZS600017/37 型支撐掩護(hù)式支架，支撐高度為 ，長(zhǎng)寬高，572514501700mm ，中心距為 ，工作阻力為 6000kN，初撐力為 5105kN，重 。繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙31第五章 礦井基本巷道及建井計(jì)劃第一節(jié) 井筒、石門與大巷一、井筒數(shù)目與用途礦井移交生產(chǎn)時(shí)共布置 3 個(gè)井筒，分別為主立井、副立井、前期回風(fēng)立井。（一）主立井：擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升任務(wù)，兼作回風(fēng)井和安全出口。（二）副立井：擔(dān)負(fù)全礦井材料、設(shè)備、矸石及人員提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口。（三）前期回風(fēng)立井：擔(dān)負(fù)全礦井回風(fēng)任務(wù)，兼作安全出口。 二、井筒布置及裝備（一）主立井：井筒直徑 ，垂深 585m。裝備一對(duì) 16t 立井箕斗，鋼繩罐道，裝備普通梯子間。（二）副立井：井筒直徑 ，垂深 556m。裝備一對(duì) 3t 單層雙車普