【導(dǎo)讀】遼寧工程技術(shù)大學(xué)。本科生課程設(shè)計說明書

　　

【正文】 C— 采區(qū)采出率，厚煤層不低于 ；中厚煤層不低于 ；薄煤層不低于 ； 由《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定 :120180 萬噸 /年的礦井工業(yè)廣場占地面積為 公頃 /10 萬 t, 所以本礦井的工業(yè)場地面積為： S= 10=18 公頃 ,工業(yè)廣場選擇 400 450m的長方形。 本礦井采用立井開拓，井筒保護煤柱在工業(yè)場地壓煤范圍之內(nèi)，故沒有井筒壓煤損失。 （ 1）礦井工業(yè)廣場保護煤柱損失的計算 : 1煤層工業(yè)廣場保護煤柱梯形損失： 10009 00176。= 萬噸 2煤層 工業(yè)廣場保護煤柱梯形損失： 11081000176。= 萬噸 工業(yè)廣場保護煤柱損失量： P=+= 萬噸 （ 2） 礦井設(shè)計可采儲量的計算 : Z1=()= 萬噸 Z2=()= 萬噸 則礦井的設(shè)計可采儲量 : Z= Z1+ Z2=+= 萬噸 張亮：張家 崗礦 15 表 21 可采 儲量計算表 Table 22 Calculation of recoverable reserves table 項 目 工 業(yè) 儲 量 永久煤柱 損失量 設(shè) 計 儲 量 工業(yè)場地 保護煤柱 設(shè)計可采 儲 量 儲量 (萬噸 ) 19600 900 18700 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 3 礦井的年產(chǎn)量及服務(wù)年限及一般工作制度 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 礦井年產(chǎn)量 礦井的設(shè)計年生產(chǎn)能力宜按工作日 330 天算，每天凈提升時間為 16 小時，根據(jù) 設(shè)計，工作面長約為 260m，采煤機滾筒截深采用 800mm，一個工作面生產(chǎn)，一天進刀 6 刀，煤的容重為 。 所以礦井的生產(chǎn)能力為： 33062 60（ 1+10%） =186 萬噸 滿足礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力每年 180 萬 t。 礦井的服務(wù)年限 本礦井的年產(chǎn)量是 ,根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為,其服務(wù)年限不得小于 50 年。 由礦井的服務(wù)年限計算公式： T=Z/(AK) (31) 式中： T— 礦井的服務(wù)年限： a。 Z— 礦井設(shè)計可采儲量：萬 t。 A— 礦井的生產(chǎn)能力：萬 t/a。 K— 儲量備用系數(shù) :礦井設(shè)計一般取 ，取 T=（ 180） =54（年） 所以本礦井的設(shè)計服務(wù)年限符合規(guī)定。 礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期 ,產(chǎn)量增加的可能性 建井后產(chǎn)量出現(xiàn)增大，其可能性為： （ 1）礦井的各個 生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井投產(chǎn)后，由于技術(shù)裝備和管理水張亮：張家 崗礦 17 平的提高，能夠突破設(shè)計能力，從爾引起礦井年產(chǎn)量的增加。 （ 2）工作面的回采率提高，導(dǎo)致在相同的條件下，產(chǎn)量也會增加。 （ 3）煤層的局部變化以及開采技術(shù)的發(fā)展 ,落煤損失 ,煤柱損失的減少，都有可能是礦井產(chǎn)量增加。 礦井的一般工作制度 結(jié)合本礦井煤層條件、儲量情況、以及達成產(chǎn)量所需要的時間；同時考慮設(shè)備檢修以及工人工作時間等實際的因素，在滿足《煤礦安全規(guī)程》的條件之下，本礦井工作制度安排如下： 礦井的年工作日數(shù)為 330 天 ,礦井實施 “ 三八 ” 工作制 ,即 每晝夜兩個采煤工作班和一個檢修班。采煤班內(nèi)進行 “ 落、裝、運、支、移 ” 工序工作。 出煤班為兩個班，兩個班每班工作八個小時。 每晝夜凈提升時數(shù)為 16 小時。 采用這種方法既增加了出煤時間，又保證了設(shè)備的維修，從而可以大幅度提高工作面單產(chǎn)和保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，減輕了工人的體力勞動，提高了工作效率。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 4 井田開拓 井田開拓方式應(yīng)根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力、地形地貌條件、煤層賦存條件、開采技術(shù)條件、裝備條件、地面外部條件等因素，通過方案比較或是系統(tǒng)優(yōu)化后確定。 井筒形式及井筒位置的確定 確定開拓方式的 主要依據(jù) （ 1）根據(jù)已批準(zhǔn)的設(shè)計文件。 （ 2）根據(jù)煤層賦存條件： 在諸條件中 ,其中以煤層賦存深淺和沖擊層的水文地質(zhì)條件對開拓方式影響最大 ,一般煤層賦存深度不超過 200m,沖擊層厚不大于 20m時 ,水文地質(zhì)條件簡單 ,多數(shù)采用斜井開拓。當(dāng)煤層賦存深度達 200m以上 ,用斜井或立井開拓要看具體分析 ,當(dāng)深度大于 500m或沖擊層較厚 ,含水豐富時 ,絕大多數(shù)采用立井開拓。 （ 3）根據(jù)技術(shù)裝備 : 確定礦井的開拓方式，必須充分考慮各個主要工藝系統(tǒng)的機械化裝備水平。 （ 4）根據(jù)井型大小和投資多少 : （ 5）根據(jù)經(jīng)濟效 果 ,初期投資少、見效快、收益大。 開拓方式的確定原則 （ 1）貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策 ,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效益高創(chuàng)造條件。 （ 2）合理集中開拓部署 ,簡化生產(chǎn)系統(tǒng) ,避免生產(chǎn)分散 ,為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 （ 3）合理開發(fā)國家資源 ,減少煤炭損失。 （ 4）必須貫徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定 ,要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng) ,創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件 ,減少巷道維護量 ,使主要巷道保持良好狀態(tài)。 （ 5）要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況 ,盡量采用新技術(shù)、新工藝 , 發(fā)展采煤機械化、綜 合機械化、自動化。 張亮：張家 崗礦 19 （ 6）根據(jù)用戶需要，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。 井筒形式的選擇 井筒形式來說，一般有以下幾種形式 :平硐、立井、斜井和混合式。 本礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力為 。煤層平均傾角 8176。 ，最上層煤等高線為 +175米，地表標(biāo)高 +83米， 根據(jù)本井田特點，對井筒形式提出兩種方案 I方案：雙立井 主井箕斗 副井罐籠 II方案：雙斜井 主井皮帶 副井串車 表 41 建井費用表 Table wells built for table 工程項目 方 案Ⅰ 方 案Ⅱ 工程量米 單價元 /米 費用萬元 工程量米 單價元 /米 費用萬元 主井 508 5440 2300 4000 920 副井 478 5400 2300 4000 920 風(fēng)井 458 1150 458 1150 井底車場 590 1150 590 1150 小計 本井可以采用立井和斜井，通過建井費用比較，雙立井比較適合本設(shè)計所以采用立井。 井筒數(shù)目的確定 根據(jù)礦井生產(chǎn)的需要，考慮到礦井的生產(chǎn)安全、礦井的生產(chǎn)能力、礦井生產(chǎn)的經(jīng)濟效果等各方面因素，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，生產(chǎn)礦井必須至少有兩個能行人的通到地面的安全出口。本設(shè)計礦井年設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，采用立井開拓， 主井使用箕斗提升，副井使用罐籠 提升，風(fēng)井內(nèi)設(shè)螺懸梯子間，與副井一起作為安全出口，故開采水平時，井筒數(shù)目有三個，它們是主井、副井、中央風(fēng)井。 這樣確定的井筒數(shù)目可以滿足礦井提煤、運料、通風(fēng)的要求，保證礦井生產(chǎn)高產(chǎn)、高遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 效、安全，有 利 于本礦的正常有序發(fā)展。 井筒位置的確定 選擇井筒位置是礦井開拓布置的核心?？紤]井筒的位置要統(tǒng)籌井田全局，兼顧前期和后期，地下和地面等各個方面因素。大型礦井的開采范圍較大，服務(wù)年限長，應(yīng)本著 “ 重前顧后 ” 和 “ 重下顧上 ” 的原則，把重點放在前期和地下資源開采的合理性而后效率上。選擇井筒的位置同選擇初期采區(qū)位置密切結(jié)合，盡可能使礦井井筒靠近初采區(qū)，以便減少初期開拓工程量，節(jié)省投資和縮短建井工期，早投產(chǎn)，快達產(chǎn)，隨著井型的增加，機械化程度的提高，井口位置選擇側(cè)重于初期工程量少的趨勢。 本設(shè)計井田采用立井井筒 ,選擇井筒位置主要考慮以下幾個方面的 因素： （ 1）井筒位置的確定應(yīng)首先考慮有利于第一水平的開采 ,并兼顧下水平的開采 ,以減少第一水平的工程量 ,加快建井速度 ,并保證第一水平有足夠的服務(wù)年限。 （ 2）有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤塊段，首采煤區(qū)要少遷移或不遷移村莊。 （ 3）井筒位置要盡可能在井田儲量中心或盡可能地靠近井田儲量中心。 （ 4）為了使井筒的開掘和使用安全可靠 ,減少其掘進的困難 ,以及便于維護，應(yīng)使井筒通過的巖層及表土層具有較好的圍巖條件 ,便于大容積硐室的掘進及維護。 （ 5）工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山，低洼地和 采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅。 （ 6）盡可能使井筒煤柱少壓煤 ,地面工業(yè)廣場要布置合理 ,少占良田。 （ 7）距水源，電源較近，與礦井鐵路專用線路易連通，道路布置合理。 綜合考慮井筒應(yīng)選在井田走向中央的位置，位于傾向中上部。 該設(shè)計采用三個井筒的井田開拓方式：主井、副井、中央風(fēng)井，通風(fēng)方式為中央并列式。 主井、副井井筒見圖 4－ 1， 4－ 2。 風(fēng)井井筒及其斷面特征見圖 4－ 3。 主井、副井、風(fēng)井具體位置參見開拓系統(tǒng)平、剖面圖。 張亮：張家 崗礦 21 表 42 井筒斷面特征表 Ｗ ell cashing cross—section characteristics sheet 井筒名稱 井筒用途 井筒長度 /m 斷面尺寸 直 徑 /m 凈斷面積 /m2 主 井 提升煤炭、進風(fēng) 508 副 井 運料、運矸、行人，進風(fēng) 478 風(fēng) 井 回風(fēng)兼安全出口 458 38 圖 41 主井?dāng)嗝鎴D Fig 41 main shaft section 表 43 主井?dāng)嗝嫣卣鞅? Table 43 Characteristics of the main shaft section of the table 井筒直徑 用 途 井筒長度 傾 角 提升容量 提 煤 508m 90176。 一對 16t 箕斗 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 圖 42 副井?dāng)嗝鎴D Fig 42 auxiliary shaft section 表 44 副井?dāng)嗝嫣卣鞅? Table 44 Characteristics of the table shaft section 井筒直徑 用 途 井筒長度 傾 角 提升容量 進風(fēng)運料 478m 90176。 雙層罐籠 張亮：張家 崗礦 23 圖 43 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D Fig43 ventilation shaft section 表 45 風(fēng)井?dāng)嗝嫣卣鞅? Table 45 Characteristics of air shaft section of the table 井筒直徑 用 途 井筒長度 傾 角 提升容量 井筒支護 回風(fēng) 458m 90176。 無 混凝土 開采水平的設(shè)計 水平劃分的依據(jù) （ 1）開采水平的劃分一般是根據(jù)井田傾斜長、煤層的傾角等來劃分的 ,合理的開采水平要保證開采水平有合理的服務(wù)年限 ,足夠的儲量以及取得較好的經(jīng)濟效果。 （ 2）根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造 煤層的傾角不同對階段高度的影響較大，對于近水平煤層，階段高度已經(jīng)無實際意義，遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 應(yīng)按水平兩側(cè)盤區(qū)上下山長度或條帶的推進長度來確定水平的范圍，并要保證水平的服務(wù)年限；當(dāng)近水平煤層的間距較大時，可以根據(jù)賦存深度不不同，分組設(shè)置開采水平，有時也利用地質(zhì)構(gòu)造劃分階段，如向斜軸向、走向大斷層或其它構(gòu)造變化等。 （ 3）根據(jù)生產(chǎn)成本 階段高度增大，全礦井的水平數(shù)目減少，水平儲量增加，分配到噸煤的折舊費用相應(yīng)減少，但階段長度會使一部分經(jīng)營費用相應(yīng)增加，其中隨著階段增大而減少的費用有：井底車場及 硐室、運輸大巷、回風(fēng)大巷及采區(qū)車場掘進費、設(shè)備購置及安裝費用等 。增加的費用有：沿上山的運輸費、通風(fēng)費、提升費、傾斜巷道維護費等，此外，還延長時間和增加初期投資。 （ 4）根據(jù)水平的接替關(guān)系 在上一水平減產(chǎn)前，新水平即做好接替準(zhǔn)備，因此一個水平從投產(chǎn)到減產(chǎn)的時間必須大于新水平的準(zhǔn)備時間。正常情況下，大型礦井的準(zhǔn)備時間要在 — 2 年，井底車場及石門、主要運輸大巷亦需 — 2 年，延伸井筒需 1 年，合計 4— 5 年。開拓延伸加上水平過渡需要 7— 9 年，所以每個礦井在確定水平高度時，必須使用開采時間大于開拓延伸加上水平過渡 所需時間。 水平高度的確定 本礦年產(chǎn)量 ， 井田走向長度 平均 2600m，傾斜長度 平均 5495m， 兩層可采每層總厚度 m， 其中 1煤層厚 ， 2煤層厚 ， 煤層間距 33 m，煤層傾角 4176。 — 12176。 ，平均 8176。 。 根據(jù)井田條件和 《煤炭工業(yè)礦井 設(shè)計規(guī)范 》 有關(guān)規(guī)定， 本井田為近水平煤層 ,應(yīng)根據(jù)水平兩側(cè)的條帶推進長度來確定水平的范圍，由于井田劃分為 3 個帶區(qū)， 首采帶區(qū)傾斜長度為 3450 m，單水平開采時兩側(cè)分帶推進長度平均為 1725 m，兩水平開采時即縮短了工作面連續(xù)推進長度，增加了 工作面搬家次數(shù)，而且又增加了延伸井筒等的費用。 綜合考慮后，本設(shè)計采用單水