【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 節(jié) 井田境界 一、井田境界確定 在煤田劃分為井田時(shí) ，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開(kāi)發(fā)。 煤田范圍劃分為井田的原則有： 井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量，煤層賦存情況及開(kāi)采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)； 保證井田有合理尺寸； 充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等； 合理規(guī)劃礦井開(kāi)采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。 根據(jù)以上劃分本井田淺部走向長(zhǎng) ，深部走向長(zhǎng) ，平均長(zhǎng)，井田傾向長(zhǎng) ～ ，平均 。井田面積 。 根據(jù)勘探資料可知煤層在 1200 以下向北部延深 ，區(qū)域資料在近距離內(nèi)無(wú)大的斷層，因此深部是一無(wú)限煤田。 40 01 00080 01 00080 01 00080 060 040 080 060 060 060 0 圖 211 井田賦存狀況示意圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 16 頁(yè) 第二節(jié) 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 一、 井田鉆孔及勘探分布情況及勘探類(lèi)型 鉆孔及勘探分布情況：全區(qū)經(jīng)過(guò)普查、詳查、精查勘探及使用綜合勘探的精查補(bǔ)充勘探后，使完成勘探線(xiàn) 21 條，平均間隔 500m；鉆孔 119 個(gè)，共計(jì)工程量為 ，其中水文鉆孔 6 個(gè)，共計(jì)工程量為 。根 據(jù)勘探情況，礦區(qū)的地質(zhì)條件以基本清楚?？碧筋?lèi)型本區(qū)斷層發(fā)育集中，強(qiáng)度大， 9 煤局部受火成巖侵入，故屬于中等構(gòu)造；但煤層穩(wěn)定，對(duì)比可靠，故屬于穩(wěn)定煤層；所以確定本礦井勘探類(lèi)型為二類(lèi)一型。 二、工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘探厚度與質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求，目前可供利用的列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量，即 A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量。本設(shè)計(jì)采用求積儀法結(jié)合算術(shù)平均法計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量： 利用求積儀法測(cè)得井田水平面積為 。 用算術(shù)平均法計(jì)算礦井工業(yè)儲(chǔ)量： Zg=SMr/cosα （ 21） = SM1γ1/cosα + SM2γ2/cosα 式中： Zg—— 工業(yè)儲(chǔ)量， t； S—— 井田面積 , m2； M1—— 7 煤層平均厚度， ； M2—— 9 煤層平均厚度， ； γ1—— 7 煤的平均容重， ； γ2—— 9 煤的平均容重， t/m3； α —— 煤層平均傾角， 20176。； 故工業(yè)儲(chǔ)量為： Zg= ＋ 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 17 頁(yè) = 24482 萬(wàn) t 根據(jù)地質(zhì)勘探資料顯示，其中高級(jí)儲(chǔ)量為： += Mt，約占工業(yè)儲(chǔ)量的 %，符合設(shè)計(jì)要求。 三、按等高線(xiàn)算工業(yè)儲(chǔ)量 利用式 21 計(jì)算本礦井按等高線(xiàn)工業(yè)儲(chǔ)量見(jiàn)下表： 按等高計(jì)算儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì) 表 221 等高線(xiàn)深度 工業(yè)儲(chǔ)量（ Mt） 600～ 250 90 950～ 600 90 1200～ 950 第三節(jié) 礦井可采儲(chǔ)量 一、計(jì)算可采儲(chǔ)量時(shí)，必須要考慮以下儲(chǔ) 量損失 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱； 井田境界煤柱損失； 采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失； 建筑物、河流、鐵路等壓煤損失； 其它各種損失。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 18 頁(yè) 二、各種煤柱損失計(jì)算 本礦井開(kāi)采時(shí)，由于村莊稀疏且規(guī)模較小，開(kāi)采初期時(shí)無(wú)影響，在后期開(kāi)采時(shí)宜采用搬遷解決；井田內(nèi)無(wú)鐵路河流影響。因此煤柱損失只需考慮工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱損失，斷層煤柱損失及井田邊界煤柱損失。 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)： 本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為 180 萬(wàn) t/a，按《煤礦設(shè)計(jì)工業(yè)規(guī)范》，占地面積應(yīng)在 ～ ，即 ～ 公頃之間，本設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)取 18 公頃，長(zhǎng)、寬分別為 450m、 400m，工業(yè)廣場(chǎng)圍護(hù)帶寬度為 15m.本礦井山上方向移動(dòng)角為 70176。；下山移動(dòng)角為 76176。；表土層移動(dòng)角為 45176。；基巖移動(dòng)角為 74176。則按垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)壓煤見(jiàn)圖 231。 其它煤柱留設(shè)：本礦井?dāng)鄬勇洳钶^大，所以 F F F21兩側(cè)分別各留設(shè) 50m 煤柱； F F4 兩側(cè)分別各留設(shè) 30m 煤柱；井田淺部有風(fēng)化帶留設(shè)50m 煤柱；由于深部不留煤柱；井田西部留邊界煤柱 50m； 12 勘探線(xiàn)附近尖滅區(qū)留設(shè) 30 米保護(hù)煤柱。風(fēng)井煤柱留設(shè)與 淺部邊界煤柱重合，損失不在計(jì)4006008000400600800工業(yè)工場(chǎng)煤柱設(shè)計(jì) 圖 231 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 19 頁(yè) 算。 利用求積法結(jié)合算術(shù)平均法計(jì)算得出其它煤柱總量為 萬(wàn) t。 煤柱留設(shè)總量為 120+＝ 萬(wàn) t。 三、礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算 礦井的可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以開(kāi)采的儲(chǔ)量，其計(jì)算公式為： Zk=(ZcP)C (22) 式中： Zk —— 礦井可采儲(chǔ)量， 24482 萬(wàn) t； Zc—— 礦井工業(yè)儲(chǔ)量， 萬(wàn) t； P—— 永久煤柱損失， 萬(wàn) t； C—— 采區(qū)采出率，按設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定本區(qū)內(nèi)煤層屬于中厚煤層，取 。 計(jì)算得出本礦井的可采儲(chǔ)量為： 萬(wàn) t 根據(jù)式 21 計(jì)算得出 600 及 950 水平的工業(yè)儲(chǔ)量；據(jù)式 22 計(jì)算得出兩水平的工業(yè)儲(chǔ)量及可采儲(chǔ)量見(jiàn)下表： 儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)表 表 231 水平 工業(yè)儲(chǔ)量（萬(wàn) t） 可采儲(chǔ)量（萬(wàn) t） 600 9241 950 7230 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 20 頁(yè) 第三章 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 第一節(jié) 礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定礦井年工作日定為 330 天。礦井日凈提升時(shí)間確 定為 14 小時(shí)。 由于本礦井采用了聯(lián)合集中布置，且煤層埋深較大，因此大部分巷道布置在巖石中，為了減少提升人員時(shí)間，增加副井的提矸時(shí)間；以及采區(qū)走向較長(zhǎng)導(dǎo)致個(gè)人上下班時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等因素，設(shè)計(jì)認(rèn)為采用“三八”工作制，其中二班半采煤，半班準(zhǔn)備，每班工作 8 小時(shí)最為合理。 第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定 本礦井的生產(chǎn)能力主要考慮了以下幾點(diǎn)： 礦井生產(chǎn)能力與工業(yè)儲(chǔ)量符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求； 當(dāng)?shù)孛禾渴袌?chǎng)需求情況，目前煤炭市場(chǎng)供不應(yīng)求，本礦井的煤質(zhì) 屬于市場(chǎng)緊缺煤種。 當(dāng)?shù)孛禾渴袌?chǎng)需求情況，目前煤炭市場(chǎng)供不應(yīng)求，本礦井的煤質(zhì)屬于市場(chǎng)緊缺煤種。 鑒于以上因素確定本礦井的年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 180 萬(wàn) t/a。 二、各水平的服務(wù)年限 根據(jù)礦井實(shí)際的地層和煤層特征，本礦井主采 7 層煤、 9 層煤，賦存穩(wěn)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 21 頁(yè) 定。兩水平采用立井開(kāi)拓，水平標(biāo)高分別為 650、 950。 礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式： T=Zk/（ AK） （ 31） 式中 T—— 為水平服務(wù)年限， a。 Zk—— 礦井可采儲(chǔ)量， 16471 萬(wàn) t； A—— 礦井 設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力， 180 萬(wàn) t； K—— 礦井備用系數(shù)，取 。 由上式計(jì)算得出礦井服務(wù)年限的服務(wù)年限為 。 同理根據(jù)式 31 計(jì)算得出第一水平服務(wù)年限為 。 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，生產(chǎn)能力在 90～ 180 萬(wàn) t 的礦井其服務(wù)年限在 60～ 80a 之間，第一水平的服務(wù)年限不小于 25a。以上計(jì)算表明設(shè)計(jì)滿(mǎn)足其要求。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 22 頁(yè) 第四章 井田開(kāi)拓 第一節(jié) 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 一、工業(yè)廣場(chǎng)及井筒的位置，形狀及面積確定 工業(yè)場(chǎng)地的選擇主要考慮以下因素： (1)、盡量位于儲(chǔ)量中心，使井下有合理的布局避免單 翼開(kāi)采，節(jié)省運(yùn)輸及通風(fēng)費(fèi)用； (2)、占地盡量要少，減少壓煤，且交通方便； (3)、工業(yè)場(chǎng)地的標(biāo)高要高于礦區(qū)歷年最高洪水位； (4)、主副井筒布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，確保井筒及井底車(chē)場(chǎng)的圍巖穩(wěn)定。 (5)、綜合考慮礦井的前期及后期生產(chǎn)，在保證總體工程量小的前提條件下，盡量減少初期投資。 根據(jù)以上原則，結(jié)合本礦實(shí)際情況，工業(yè)廣場(chǎng)布置在 11 勘探線(xiàn)附近。此處地質(zhì)資料詳細(xì)，位于儲(chǔ)量中心，整個(gè)礦井的運(yùn)輸費(fèi)用最省，沒(méi)有村莊干預(yù)；充分利用無(wú)煤區(qū)減少壓煤；工業(yè)廣場(chǎng)煤柱與 F2 斷層的煤柱重合，減少了煤柱損失；另外此處地 面標(biāo)高高于歷年的最高洪水位； 600、 950 水平車(chē)場(chǎng)及井筒均避免通過(guò)斷層 F2，圍巖穩(wěn)定。因此此處是最佳位置。 根據(jù)《煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，本礦井工業(yè)廣場(chǎng)占地面積應(yīng)在 ～ ，即 ～ 公頃之間，本設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)取 18 公頃，長(zhǎng)、寬分別為 450m、 400m。 二、井筒形式，數(shù)目，位置及坐標(biāo)確定 井筒數(shù)目：本礦井采用主井提煤，副井運(yùn)料。由于礦井走向遠(yuǎn)大于傾向長(zhǎng)度，而且礦井開(kāi)采深度大，為便于后期通風(fēng)，采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 23 頁(yè) 風(fēng)別為 東風(fēng)井和西風(fēng)井。 井筒形式的選擇：根據(jù)本礦井的實(shí)際情況：表土層厚，平均 225 米；區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦；煤層埋深較大，淺部埋深 255 米。不適用斜井與平峒開(kāi)拓，確定本礦井采用立井開(kāi)拓。 為方便管理將主井與副井均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，風(fēng)井布置在煤層淺部。 設(shè)計(jì)井筒位置坐標(biāo)見(jiàn)下表： 井筒坐標(biāo) 表 411 坐標(biāo) X Y 主井 副井 東風(fēng)井 西風(fēng)井 三、階段參數(shù)確定 根據(jù)本井田條件及礦井設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)規(guī)定，本礦井可劃分為 2～ 3 個(gè)水平即 3～ 4 個(gè)區(qū)段；階段內(nèi)宜采用采區(qū)布置方式，每個(gè)階段劃分為 3～ 4 個(gè)采區(qū)。 初步劃定階段主要參數(shù)見(jiàn)下表： 階段主要參數(shù) 表 412 階段數(shù)目 /個(gè) 階段斜長(zhǎng)/m 水平垂直/m 階段出煤量 /萬(wàn) t 階段服務(wù) 年限 /a 區(qū)段數(shù)目 /個(gè) 區(qū)段斜長(zhǎng)/m 3 1020 350 6 172 1250 350 7 172 650 250 4 172 4 700 250 4 172 1353 400 8 172 640 200 4 172 227 100 1 172 四、確定開(kāi)拓方案 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 24 頁(yè) 方案提出：結(jié)合本礦井的實(shí)際條件提出以下四個(gè)方案。 方案一：采用立井三水平開(kāi)拓，第一水平標(biāo)高－ 500；二水平采用立井延伸，標(biāo)高－ 900；三水平采用暗斜井延伸，標(biāo)高－ 1100。如圖 411。 方案一9005001100 圖 411 方案二：采用立井三水平開(kāi)拓，一水平標(biāo)高－ 500；二水平采用立井延伸，標(biāo)高－ 800；三水平采用立井延伸，標(biāo)高，－ 1000。如圖 412。 方案二1000800500 圖 412 方案三：采用立井二水平開(kāi)拓，一水平標(biāo)高－ 600；二水平采用暗斜井延伸，標(biāo)高－ 950。如圖 413。 60 095 0方案三 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 25 頁(yè) 圖 413 方案四：采用立井兩水平開(kāi)拓，一水平標(biāo)高－ 600；二水 平采用暗延伸，標(biāo)高－ 950。如圖 414。 方案四950600 圖 414 技術(shù)比較：在技術(shù)上，以上四個(gè)方案都避免了主副井過(guò) F2 斷層，只有方案一與方案三存在暗斜井過(guò)斷層問(wèn)題，但通過(guò)加強(qiáng)支護(hù)可以解決其存在的問(wèn)題。因此技術(shù)上均屬于可行。 經(jīng)濟(jì)比較： ① 粗略比較：方案一與方案二均為三水平開(kāi)拓，水平標(biāo)高相差較小；區(qū)別僅在于三水延伸方式不同，所以將其先進(jìn)行粗略比較；方案二與方案四均為兩水平開(kāi)拓，水平標(biāo)高相同，區(qū)別僅在于二水平延伸方式不同，所以將其先進(jìn)行粗略比較。比 較情況見(jiàn)下表： 個(gè)方案粗略估算費(fèi)用比較 表 413 項(xiàng)目 方案 方案 1 方案 2 基 建 費(fèi)