【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 nn n nQ S M ?? ? ?1 2 3 ..... nQ Q Q Q Q? ? ? ? ?華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 圖 井田賦存情況示意圖 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)量之和。塊段的面積S 必須采用真面積（即煤層斜面積）。用煤層底板等高線上的水平投影面積 換算成真面積。 s=S’/αi () 式中 s——真面積， m2； S’——水平投影面積， m2 ； αi——煤層傾角，采用塊段內(nèi)的平均傾角，（ 176。） 各塊段面積分別計(jì)算如表 ： 地質(zhì)塊段區(qū)域 平均傾角（ 176。） 平均厚 度（ m） 塊段投影面積（㎡ ) 塊段實(shí)際面積（㎡ ) 煤層容重（ t/m3） 塊 段 地 質(zhì)儲(chǔ)量（ t） 塊一 17176。 塊二 13176。 塊三 12176。 塊四 19176。 塊五 23176。 塊六 27176。 總計(jì)平均 17176。 總計(jì) 根據(jù)本礦的實(shí)際開采條件和煤層賦存狀況，開采時(shí)主采二 1煤，所以只計(jì)算本煤層儲(chǔ)量。 根據(jù)上表可知，井田的地質(zhì)資源儲(chǔ)量為 噸。 工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 根 據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中， 60%是探明的， 30%是控制的， 10%是推斷的。 根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中， 70%是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量， 30%是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，則礦井的工業(yè)資源 /儲(chǔ)量由式 ()計(jì)算。 Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333k () 式中： Zg——礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量； Z111b——探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； Z122b——控制的資源量中經(jīng)濟(jì) 的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； Z2M11——探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； Z2M22——控制的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； Z333——推斷的資源量。 k——可信度系數(shù)取 ～ ，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定取 ；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定取 。 Z111b =60%70%= Z122b=30%70%= Z2M11=60%30%= Z2M22=30%30%= 由于地質(zhì)條件一般， k 取 。 Z333k=10%k= Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333k =++++ = 礦井可采儲(chǔ)量 安全煤柱留設(shè)原則 安全煤柱曾稱保安煤柱。在煤礦開采 范圍內(nèi)為地面建筑和礦井生產(chǎn)的安全而保留的不開采的煤。例如為了保護(hù)區(qū)內(nèi)地表鐵路、橋梁、城鎮(zhèn)和村莊而在相應(yīng)地下區(qū)內(nèi)保留的安全煤柱。為了礦井安全生產(chǎn)，防止地表河流、湖泊等地表水漏人坑道；為了井巷的兩側(cè)在沒有特殊措施時(shí)的安全等而保留的煤柱。其形狀、大小，是根據(jù)地表被保護(hù)物的形狀、重要性和煤層埋藏深度而確定的。永久煤柱包括井田境界、斷層、鐵路橋、村莊保護(hù)煤柱。儲(chǔ)量計(jì)算時(shí)，必須扣除安全煤柱。 對(duì)于井田境界煤柱留設(shè)，井田邊境保護(hù)煤柱在井田邊境留設(shè) 20m 的保護(hù)煤柱；對(duì)于斷層煤柱留設(shè)，正常情況下，當(dāng)落差大于 50m 時(shí)，斷層兩側(cè) 各留 40m，煤柱，小于 50m 時(shí)各留 30m。 礦井永久保護(hù)煤柱損失量 本井田中永久煤柱損失主要有：地面工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱、井田境界煤柱損失和斷層保護(hù)煤柱等。井田境界煤柱和斷層保護(hù)煤柱取 40 m。 1)井田邊界煤柱可按式（ ）計(jì)算： Z=LbMR () 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 式中： Z——井田邊界煤柱損失量， t； L——井田邊界長(zhǎng)度， m； b——井田邊界煤柱寬度， 40 m； M——煤 層厚度； ； R——煤的容重， 。 則井田邊界煤柱損失量為： Z1 =LbMR =40 = 2）斷層保護(hù)煤柱同理可用可式 (231)計(jì)算： 則斷層煤柱損失量為： Z2 =LbMR = 40 = 3)地面工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改決定的說明》中第十五條關(guān)于減少廣場(chǎng)占地問題中，工業(yè)場(chǎng)地（包括選煤廠）占地面積指標(biāo)應(yīng)控制在表 的范圍內(nèi)。 表 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)明細(xì)表 按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 150 萬 t/a 的大型礦井，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)選為 公頃 10 萬噸。 故可 算得工業(yè)場(chǎng)地的總占地面積： S=15= 公頃 =135000 m2 根據(jù)垂直剖面可計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱的留設(shè)：計(jì)算如下所示： 工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為 450300m2,平面形狀為矩形。煤層地質(zhì)條件為：煤層傾角 α＝ 13176。，煤層在受保護(hù)范圍內(nèi)中央的埋深 H0=500m，地面標(biāo)高 140m，煤層底板標(biāo)高 360m，松散層厚 50m，此處煤厚 。 查的本井田各參數(shù)如下： φ＝ 45176。 β＝ 55176。 δ＝ γ＝ 73176。 其中： φ——表土層移動(dòng)角； β——煤柱上山移動(dòng)角； δ——走向方向移動(dòng)角； γ——煤柱下山移動(dòng)角； α——煤層傾角； 用垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱如圖 所示： 井型（萬噸 /年） 占地面積指標(biāo)（公頃 /10 萬噸） 240 及以上 120180 4590 930 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 圖 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 Z3=（ AD+BC） hmr/cosα () 式中： AD——工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱梯形的下底， m； BC——工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)梯形的上底， m； h——工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)梯形的高， m； m——煤層的厚度， m； r——煤的容重， m。 α——煤層平均傾角， 176。 代入數(shù)據(jù)得： Z3=（ +） 176。= 由以上可得永久煤柱損失量 P1= Z1 +Z2+Z3 =++ = 礦井可采儲(chǔ)量 1）礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量可按式（ ）計(jì)算： Zs= Zg－ P1 () 代入數(shù)據(jù)得： Zs=－ = 2)礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量課按式（ ）計(jì)算，其中 P2 按礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量的 2%估算。 Zk= (Zs－ P2)C () 式中 Zk——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量； P2——主要井巷煤柱損失量之和； C——采區(qū)采出率，厚煤層不小于 75 %； 中厚煤層不小于 80 %；薄煤層不小于 85 %。 代入數(shù)據(jù)得： Zk=（ － 2%） 75 %=102585401t 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 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 按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作 330 d 計(jì)算，礦井每晝夜凈提升時(shí)間為 16 個(gè)小時(shí)。所以，本礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù)為 330 d。工作制度采用 “三八制 ”，每天 兩 班作業(yè)， 一 班準(zhǔn)備， 兩 采 一 準(zhǔn)。每班工作 8 小時(shí)。 礦井設(shè)計(jì)生 產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù) 由《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、國(guó)家對(duì)煤炭資源配置及市場(chǎng)需求、開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生成能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。 資源情況：礦井地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，開采條件優(yōu)越，應(yīng)將礦井定為較大的井型；煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)量有限，則不能將礦井規(guī)模定的太大； 開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處的地理位置，交通是否便利，用戶，供電，供水，建筑材料及勞動(dòng)力來源等； 國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量（ 包括煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)； 投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 參照大型礦井服務(wù)年限的下線要求，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力可按式（ ）計(jì)算： A=Zk/TK () 式中 A——礦機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬 t/a； Zk——礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量，萬 t； T——礦井服務(wù) 年限，取 50a； K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，礦井設(shè)計(jì)一般取 ～ ，本設(shè)計(jì)取 。 代入數(shù)據(jù)得： A=(50)= 萬 t/a 根據(jù)煤層賦存情況和礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，按煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，將礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定為 150 萬 t/a。 服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限可按式（ ）計(jì)算： T= Zk/ AK ( 2) 代入數(shù)據(jù)得： T=(150)= 井型校核 根據(jù)大型礦井的礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為 50a 以上，而本礦的服務(wù)年限大于 50a，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 150 萬 t/a，故符合建立大型礦井。 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 4 井田開拓 井田開拓的基本問題 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 本井田開采煤層為二 1 煤層，煤層賦存穩(wěn)定，為緩傾斜煤層，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。在技術(shù)上，適合于立井或綜合開拓，由于埋藏較深采用立井開拓。 采用立井開拓時(shí)，一般只開鑿一對(duì)提升井筒（主、副井），風(fēng)井的個(gè)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。采用立井開拓時(shí)，開鑿一對(duì)提升井筒（即主井和副井）和一個(gè)風(fēng)井。主井主要用來提升煤炭，副井用作升降材料、人員、矸石和進(jìn)風(fēng)、排水。 井筒位置的選擇應(yīng)首先滿足水平的開采、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(yùn)點(diǎn)上。選擇井筒位置既要力求做到對(duì)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(hù)。本井田的走向效長(zhǎng)，傾向較短，煤層賦存穩(wěn)定，所有井筒開鑿在井田中央有利于運(yùn)輸通風(fēng)。 井筒名稱 主井 副井 風(fēng)井 井口坐標(biāo) X(m) 75163 75143 75591 Y(m) 518563 518469 517628 Z(m) 150 150 150 工業(yè)場(chǎng)地的位置 一、工業(yè)場(chǎng)地的位置 工業(yè)場(chǎng)地，是指礦井地面工業(yè)生產(chǎn)的場(chǎng)所，包括生產(chǎn)指揮機(jī)構(gòu)在內(nèi)。工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇一般要注意以下幾個(gè)方面： 盡量使工業(yè)場(chǎng)地位于井田中部，兩翼儲(chǔ)量大致平衡，使井下運(yùn)輸、通風(fēng)、開采更為合理。 工業(yè)場(chǎng)地應(yīng)盡量不壓煤或少壓煤，少占耕地。有利于工業(yè)場(chǎng)地布置成長(zhǎng)方形，其長(zhǎng)邊垂直于走向。工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱應(yīng) 盡量利用防水煤柱或其他煤柱。 工業(yè)場(chǎng)地應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，應(yīng)避免開高山、低洼和采空區(qū)，不受巖崩、滑坡和洪水威脅。盡量避開深挖、高填工程。 礦井鐵路專用線路布置合理，線路短，盡量避免或減少反響運(yùn)輸?shù)取? 二、工業(yè)廣場(chǎng)形狀和面積 根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，工業(yè)場(chǎng)地需建的主要建 (構(gòu) )筑物有主副井井塔、副井井口房、裝車倉、轉(zhuǎn)載點(diǎn)、膠帶走廊、通風(fēng)機(jī)房、鍋爐房、礦車修理及鉚焊車間、綜合修理車間、地華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 下返煤地道、篩分車間、驅(qū)動(dòng)站、井下水處理站、生活水處理站、生活蓄水池及泵房等，根據(jù)井上下實(shí)際情況，盡量減少工 業(yè)廣場(chǎng)壓煤，合理緊湊布