【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 重 ， 均采用 t/m3 經(jīng)計(jì)算：核實(shí)獲得工業(yè)儲(chǔ)量為 萬(wàn) t 表 221 礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表 煤層 名稱 工業(yè)儲(chǔ)量 (萬(wàn) t) 備 注 A B A+B C A+B+C 二 1煤層 礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱 和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性煤柱損失量后的儲(chǔ)量；井田邊境煤柱：井田邊境保護(hù)煤柱在井田邊境東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 留設(shè) 20m 的保護(hù)煤柱，井田中部的三個(gè)斷層邊界煤柱以 30m 留設(shè)，則其煤柱損失量為： Q邊 = t Q 斷 = 井田及工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱的計(jì)算： 按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 120 萬(wàn) t/a 的大型礦井，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)為 公頃 10萬(wàn)噸。 故可算得工業(yè)場(chǎng)地的總占地面積： S= 12= =108000 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 360 300m2,平面形狀為矩形。煤層地質(zhì)條件為：煤層傾角α＝ 20176。煤層在受保護(hù)范圍內(nèi)中央的埋深H0=480m，地面標(biāo)高 140m，煤層地板標(biāo)高 340m，松散層厚 50m，此處煤厚 。 查得本井田各參數(shù)如下： 表 222 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)參數(shù)表 煤層傾角（176。） 煤厚（ m） Φ（176。） γ（176。） β（176。） δ（176。） 埋深（ m） 21 45 73 55 73 350 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； 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 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)煤柱如下圖所示： 圖21 工 業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱圖走向剖面 傾向剖面 圖 221 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤 作圖求出工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱損失為 Q工保 = 斷層的保護(hù)煤柱為： Q斷＝ t 保護(hù)巷道煤柱與其它損失煤柱為 t 故礦井的設(shè)計(jì)開(kāi)采儲(chǔ)量 Q可： Q 設(shè)＝ Q 工－ Q 邊－ Q 斷 =－ － ＝ t 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 Q 可＝（ Q設(shè)－ － ） *75﹪＝＝ t 量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。 表 223 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 開(kāi)采水平 煤層名稱 工業(yè)儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（ Mt） 礦井可采儲(chǔ)量（ Mt） 永久煤柱 設(shè)計(jì) 儲(chǔ)量 設(shè)計(jì)煤柱損失 可采儲(chǔ)量 斷層 境界 工業(yè)場(chǎng)地 井下巷道 １ 二 1 合計(jì) 二 1 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定：“礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日 330d，每日凈提升 16h”計(jì)算。每日三班作業(yè)，綜采工作面可采用每日四班作業(yè)，每班工作六小時(shí)。 根據(jù)本礦井的實(shí)際情況，本礦采用“四六制”作業(yè)方式，這種制度適合本礦采掘作業(yè)的特點(diǎn)，有利于保護(hù)工人的健康，提高工時(shí)利用率，提高設(shè)備和工作面的 利用率。搞好安全生產(chǎn)，穩(wěn)定和提高采掘隊(duì)，因此，本礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)實(shí)行“四六制”作業(yè)方式。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 。 本礦井田精查補(bǔ)充勘探后獲得的地質(zhì)儲(chǔ)量為 t，而實(shí)際開(kāi)采儲(chǔ)量為 萬(wàn) t，因此，儲(chǔ)量豐富，而且井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造，及水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，開(kāi)采技術(shù)條件較好，煤層生產(chǎn)能力大。 礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算： KAZT K?? 式中： T—— 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； KZ —— 礦井可采儲(chǔ)量， Mt； ZK = Mt A—— 礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量， Mt/a； A=120 Mt/a K—— 儲(chǔ)量備用系 數(shù)， K=～ 。 K= T= 120= 根據(jù)中型礦井的礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為 50a 以上，而本礦的服務(wù)年限大于 50a，故符合建立大型礦井。東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 3 井田開(kāi)拓 概述 礦區(qū)的開(kāi)拓方式概述及評(píng)價(jià) 府新礦業(yè)集團(tuán)弘建六礦現(xiàn)生產(chǎn)能力為 120 萬(wàn) t/a，礦區(qū)內(nèi)井田開(kāi)拓方式多采用立井多水平上下山開(kāi)拓，礦井水平之間的聯(lián)接方式可分為水平之間立井聯(lián)接，暗斜井聯(lián)接，其中一水平與二水平之間為立井延伸，二水平與三水平之間為暗斜井延伸，在一水平與二水平之間設(shè)有輔助水平。礦井的大巷布置方式可 分為集中大巷和分組集中大巷。礦井運(yùn)輸方式為皮帶輸送機(jī)。 弘建六礦從投產(chǎn)至今經(jīng)過(guò)了兩次擴(kuò)大生產(chǎn)。第一次擴(kuò)大后為 90萬(wàn)噸，第二次擴(kuò)大后為 120 萬(wàn)噸?，F(xiàn)在一水平已經(jīng)開(kāi)采完畢，二水平開(kāi)采也已基本采完，三水平的延伸正在進(jìn)行中。礦井的一水平以及二水平的大部分地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，故礦井開(kāi)采方式大部分為炮采，二水平部分采區(qū)為綜采放頂煤。 該礦井由于已經(jīng)進(jìn)行了兩次擴(kuò)展，故從整體上看其開(kāi)拓方式有一定的不合理性。 礦井開(kāi)拓方式主要受煤層埋藏深度和煤層傾角的影響，表土層厚度，瓦斯涌出量水文地質(zhì)情況 等地質(zhì)因素，也影響井田開(kāi)拓方式的選取。 本礦井埋藏深度 360～ 830m，煤層傾角平均為 20176。局部為東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 10176?！?28176。，為緩傾斜煤層。表土層厚度為 130～ 180m，瓦斯相對(duì)涌出量一般在 m3/t 左右，絕對(duì)瓦斯涌出量一般在 m3/min左右，屬于高瓦斯礦井。礦井正常的涌水量一般為 138m3/h。 井田開(kāi)拓 a． 井田內(nèi)劃分及開(kāi)采水平數(shù)目 井田劃分階段是，階段要有合理地斜長(zhǎng)，以利于運(yùn)輸、通風(fēng)、巷道維護(hù)等，階段斜長(zhǎng)根據(jù)實(shí)際情況卻定。階段內(nèi)采區(qū)劃分應(yīng)考慮沿走向有無(wú) 大的地質(zhì)構(gòu)造變化，如斷層、無(wú)煤帶、傾角變化較大等，若有可用這些地質(zhì)變化作為采區(qū)邊界。如沒(méi)有地質(zhì)條件限制時(shí)，采區(qū)劃分應(yīng)綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性，卻定最優(yōu)方案。采區(qū)內(nèi)要有合理的區(qū)段數(shù)目，以保證采區(qū)正常生產(chǎn)和工作面接替。開(kāi)采水平的數(shù)目、位置，應(yīng)根據(jù)煤層的賦存條件、階段的劃分、生產(chǎn)技術(shù)水平和水平接替等因素綜合考慮。 本井田走向 ，傾向長(zhǎng)約 ,傾斜方向劃分兩個(gè)階段，采用多水平上下山開(kāi)采，一水平標(biāo)高為－ 280m，二水平標(biāo)高為－800，沿走向劃分若干采區(qū)。 F1 、 F2 斷層可以做為采區(qū)邊界考慮。 b．井硐形 式與數(shù)目的確定 （ 1）、井硐形式的確定 井硐形式的選擇應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、地形、水文地質(zhì)等等條件來(lái)確定，根據(jù)本礦井的情況只考慮斜井與立井開(kāi)拓方式。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 斜井與立井開(kāi)拓的優(yōu)缺點(diǎn)比較 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、井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及垌室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延深施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可 迅速?gòu)木渤冯x。 與立井開(kāi)拓相比，斜井開(kāi)拓的缺點(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)度長(zhǎng)；斜井井筒通過(guò)富含水層、流砂層施工技術(shù)復(fù)雜。對(duì)井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開(kāi)拓。 本井由于田開(kāi)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)單但埋藏較深。在技術(shù)上，適合于立井或綜合開(kāi)拓，故選擇采用立井開(kāi)拓。 （ 2）、井筒的數(shù)目 確定選擇采用立井開(kāi)拓，故開(kāi)鑿一隊(duì)提升井筒（即主井和副井）。由于本礦井為高瓦斯礦 井故選擇對(duì)角式通風(fēng)方式，需開(kāi)鑿兩個(gè)風(fēng)井。主井主要用來(lái)提升煤炭，副井用作升降材料，人員，矸石和進(jìn)風(fēng)，排水。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 c．井筒位置的選擇 井筒位置的選擇有利于第一水平的開(kāi)采，并兼顧其他水平，有利于井底車(chē)場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門(mén)工程量少；有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；井筒不宜穿過(guò)厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開(kāi)高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤；水源、 電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理 本井田的走向較長(zhǎng)，傾向較短，煤層賦存穩(wěn)定，所以井筒開(kāi)鑿在井田中央有利于運(yùn)輸通風(fēng)。通風(fēng)方式采用的是對(duì)角式，故風(fēng)井設(shè)在井田兩翼的上部邊界。 d．運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷的布置與煤層間的聯(lián)系 （ 1）、運(yùn)輸大巷的布置與煤層間的聯(lián)系 由于本礦井只采二 1煤，主要運(yùn)輸大巷在煤層底板巖石中，運(yùn)輸大巷距煤層 20m ,采用進(jìn)風(fēng)行人巷與運(yùn)輸斜巷相連，而采用運(yùn)料回風(fēng)斜巷與回風(fēng)斜巷相連。 （ 2）總回風(fēng)巷的布置及其與煤層的聯(lián)系 本井田采用走向長(zhǎng)臂采煤法開(kāi)采，通風(fēng)方式為對(duì)角式，但兩翼各一個(gè)采區(qū)，風(fēng)井設(shè) 置在煤層露頭處。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 開(kāi)拓方案一：立井一水平上下山二水平上山開(kāi)拓 由于本井田煤層為近水平煤層，煤層賦存穩(wěn)定，采用立井開(kāi)拓，不受自然條件的限制，井筒短，提升速度快，提升能力大，有利于輔助提升。副井井深為 970m，用于運(yùn)人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進(jìn)風(fēng)和排水。主井井深為 950m，用于提升煤炭。準(zhǔn)備方式為采區(qū)式。沿煤層的走向布置回風(fēng)大巷；石門(mén)布置在煤層底板巖石中，與大巷相連。運(yùn)輸大巷，條帶運(yùn)輸巷皆采用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。 方案一：立井開(kāi)拓系統(tǒng)剖面圖見(jiàn)圖 321 水平水平副井主井單位（ ）圖 321 立井開(kāi)拓系統(tǒng)剖面圖 開(kāi)拓方案二：立井暗斜井延伸一水平上下山二水平上山開(kāi)拓 本井田的地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，并且沒(méi)有流沙層的存在，但埋藏比較深，由一水平向二水平開(kāi)鑿暗斜井，提高其運(yùn)輸能力，所以提出立井單水平暗斜井開(kāi)拓。暗斜井長(zhǎng) 1774m,內(nèi)設(shè) 輸送機(jī)。主井井深為470m，用于提升煤炭。副井井深為 450m，用于運(yùn)人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進(jìn)風(fēng)和排水。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 立井開(kāi)拓系統(tǒng)剖面圖見(jiàn)圖 322 水平單位（ ）水平主井副井 圖 322： 立井開(kāi)拓系統(tǒng) 剖面圖 開(kāi)拓方案 1和開(kāi)拓方案 2的方式不同，通過(guò)技術(shù)比較，不能確定，故要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，才能確定方案。 開(kāi)拓方案 1和開(kāi)拓方案 2的后期工程量相同，所以只比較前期。 各方案比較費(fèi)用表及工程量見(jiàn)表 32表 32表 32表 32表 325 表 321 建井工程量表 項(xiàng) 目 方案一 方案二 初 期 主井井筒 280+150+40 280+150+40 副井井筒 280+150+20 280+150+20 井底車(chē)場(chǎng) 600 600 主石門(mén) 300 0 運(yùn)輸大巷 2519 2519 后 期 主井井筒 500 0 副井井筒 500 0 暗斜井 0 1774 井底車(chē)場(chǎng) 600 800 主石門(mén) 1200 0 運(yùn)輸大巷 2280 2280 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 表 322 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量表 項(xiàng)目 方案一 方案二 運(yùn)輸提升 /萬(wàn) t km 工程量 工程量 大巷運(yùn)輸 一水平 一采區(qū) 1049 = 1049 = 二采區(qū) 934 = 934 = 三采區(qū) 800 =720 800 =720 四采區(qū) 800 =720 800 =720 二水平 一采區(qū) 1040 = 1040 = 二采區(qū) 933 ＝ 933 ＝ 二水平提升 500 ＝ 300 1774 ＝ 石門(mén)運(yùn)輸 ＝ ————— 總計(jì) 表 333 基建費(fèi)用表 項(xiàng) 目 方案一 方案二 工程量/m 單價(jià)（元/m） 費(fèi)用 /萬(wàn)元 工程量/m 單價(jià)（元/m） 費(fèi)用 /萬(wàn)元 主井井筒 970 5786 470 5786 副井井筒 950 6127 450 6127 暗斜井 ——— ——— ——— 1774 2 3701 井底車(chē)場(chǎng) 1200 2237 1400 2237 主石門(mén) 1500 20xx ——— ——— —— — 運(yùn)輸大巷 4799 1718 4799 1718 小計(jì) ——— ——— ——— ——— 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 表 334 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用表 項(xiàng)目 方案一 方案二 運(yùn)輸提升 工程量 /萬(wàn) t km 單價(jià) /t km/元 費(fèi)用 /萬(wàn)元 工程量 萬(wàn) t km 單價(jià)/t km/元 費(fèi)用 /萬(wàn)