【導(dǎo)讀】分析及底鼓力學(xué)原理。要求是在規(guī)定的時間內(nèi)保質(zhì)保量完成大綱。本設(shè)計包括三個部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。一般部分為岱河礦。岱河煤礦位于安徽省淮北市東北。井田走向（東西）長約～，傾向（南北）長約，主采煤層為5號煤，平均傾角為°，煤層平均。井田地質(zhì)條件較為簡單。井田工業(yè)儲量為，礦井可采儲量。礦井瓦斯涌出量較低,為低瓦斯礦井。井田為雙立井兩水平開拓。大巷采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用無。極繩連續(xù)運(yùn)輸，礦井通風(fēng)方式為前期中央并列式通風(fēng)，后期中央分列式通風(fēng)。礦井年工作日為330d，工作制度為“三八”制。區(qū)巷道布置；；；；術(shù)；基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。2．1．1井田范圍??

　　

【正文】 資料計算而得，是進(jìn)行礦井設(shè)計和生產(chǎn)建設(shè)的依據(jù)。 可采煤層有 一 層，即 5 煤層。 5 煤層為 厚煤層且賦存穩(wěn)定，為礦井主采煤層。煤厚 0～ ，平均 。 本次礦井儲量計算是在精查地質(zhì)報告提供的 1： 5000 的煤層底板等高線上計算的，儲量計算可靠。 井田范圍內(nèi)的煤炭儲量是礦井設(shè)計的基本依據(jù)，根據(jù)（《礦井設(shè)計指南》中礦大出版社 陳吉昌主編）計算礦井工業(yè)儲量。 5 煤層，采用塊段法計算工業(yè)儲量。 地質(zhì)塊段法就是根據(jù)一定的地質(zhì)勘探或開采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算術(shù)平均法求得每個 塊段的儲量。煤層總儲量即為各塊段儲量之和，每個塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個以上的鉆孔。 礦井地質(zhì)資源儲量 根據(jù)儲量計算公式 ?? c o s／??? ＭＳZ g () 式中 ： gZ —— 礦井工業(yè)儲量，萬 t； 1S —— 煤層面積， 2m ； M —— 煤層平均厚度 ,m； ? —— 煤的平均容重， ； ? —— 煤層平均傾角 ,176。 。 根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為 5個塊段，在各塊段范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法求得每個塊段的儲量，煤層總儲量之和。 礦井地質(zhì)儲量 見表 。 表 煤層地質(zhì)儲量表 地質(zhì) 塊段號 塊段投影面積 (m2) 平均傾角(176。 ) 塊段實(shí)際面積 (m2) 平均厚度(m) 煤層容重(t/m3) 塊段儲量 (t) 1 1,882, 1,917, 12,342, 2 3,566, 3,614, 23,897, 3 4,396, 4,443, 31,572, 4 6,517, 6,559, 42,803, 5 2,772, 2,795, 19,375, 總計 19,135, 19,330, 129,990, 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 礦井工業(yè)資源儲量計算 礦井工業(yè)資源儲量詳見表 。 表 礦井工業(yè)資源儲量 探明資源儲量 77,994, 經(jīng)濟(jì) 111b 54,596, 邊際經(jīng)濟(jì) 2M11 23,398, 次邊際經(jīng)濟(jì) 1122b 控制資源儲量 38,997, 經(jīng)濟(jì) 122b 27,298, 邊際經(jīng)濟(jì) 2M22 11,699, 次邊際經(jīng)濟(jì) 2s22 推斷資源儲量 12,999, 333k 10,399, K 合計 127,390, 工業(yè)儲量 Zg=111b+2M11+122b+2M22+333k （ ） 式中 ： Zg—— 工業(yè)儲量，萬 t； 111b—— 探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量，萬 t； 2M11—— 探明的邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量，萬 t； 122b—— 控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量萬， t； 2M22—— 控制的邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量，萬 t； 333—— 推斷的資源量，萬 t； k—— 系數(shù)，取 k=。 Zg=111b+2M11+122b+2M22+333k =++++ ＝ 萬 t 礦 井可采儲量計算 設(shè)計儲量 Zs=Zg1P 2P nP （ ） 式中 ： Zg—— 工業(yè)儲量，萬 t； 1P —— 井田邊界煤柱損失，萬 t； 2P —— 斷層邊界煤柱損失，萬 t； nP —— 永久保護(hù)煤柱，如村莊、公路、鐵路等保護(hù)煤柱損失，本礦井中無村莊、公路、鐵路故不用考慮。 礦井煤柱留設(shè)方法見表 。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 表 礦井煤柱的留設(shè) 名 稱 留 設(shè) 方 法 工業(yè)廣場 根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱與壓煤開采規(guī)程》第 72 條：工業(yè)廣場維護(hù)帶寬度為 15m 井田邊界 邊界煤柱 50m 斷 層 斷層煤柱每側(cè) 50m 大 巷 大巷煤柱每側(cè) 30m （ 1） 工業(yè)廣場煤柱留設(shè) 根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱與壓煤開采規(guī)程 》第 72條：工業(yè)廣場維護(hù)帶寬度為 15m。 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》，工業(yè)場地占地指標(biāo)如表 。 表 工業(yè)場地占地指標(biāo) 井型 (萬噸 /年 ) 占地面積指標(biāo) (公頃 /10 萬噸 ) 240 以上 120～ 180 45～ 90 9～ 30 注： 1） 占地指標(biāo)中包括圍墻內(nèi)鐵路站線的占地面積； 2） 在山區(qū)，占地指標(biāo)可適當(dāng)增加； 3） 附近礦井有選煤廠時，增加的數(shù)值為同類礦井占地面積的 30～ 40%； 4） 占地指標(biāo)單位中的 10萬 t指礦井的年產(chǎn)量。 工業(yè)場地的布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、工程地 質(zhì)條件及工藝要求，做到有利生產(chǎn)，方便生活，節(jié)約用電。 經(jīng)設(shè)計驗(yàn)算，礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力為 。根據(jù)上述規(guī)定，工業(yè)場地的占地面積應(yīng)為 公頃。 根據(jù)地質(zhì)巖性，參照地質(zhì)資料， 5 煤層平均傾角 α ＝ 176。 ，松散層厚度約為 78m，松散層移動角 Ψ=45176。 ， 走向基巖移動角： δ=7 5176。 ，上山 基巖移動角 ： γ=7 5176。 ， 下山 基巖 移動角 ： 223。=50176。 。 用作圖法求出工業(yè)廣場保護(hù)煤柱量。 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱留設(shè)見圖 。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 圖 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 Zs1=S Mγ /cosα () = = 萬 t (2)井田邊界煤柱 1P 、斷層煤柱 2P 1P = 萬 t 2P = 萬 t (3)其他煤柱損失 2sZ 其他煤柱損失如：水平煤柱、采區(qū)煤柱、地質(zhì)構(gòu)造帶煤柱、防水煤柱、隔離煤柱等按工業(yè)儲量的 3%計算，則 3sZ ＝ 萬噸。 則永久煤柱損失 P為 ： P= 1sZ +1P + 2P + 2sZ () =+++ = 萬 t 煤柱的損失率為： C＝ P/ Zg 100% () ＝ () 100% =% 礦井可采儲量是礦井設(shè)計的可以采出的儲量，可按下式計算： Zk=（ ZgP） C （ ） 式中 ： Zg—— 工業(yè)儲量，萬 t； Zk—— 礦井可采儲量，萬 t； P—— 保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，萬 t； C—— 采區(qū)采出率，厚煤層不小于 ；中厚煤層不小于 ；薄煤層不小于 ；地方小煤礦不小于 。 Zk=() = 萬 t 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 3 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工 業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計年工作日為 330天，工作制度采用 “ 三八 制 ” ， 每天三班作業(yè)，二班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作 8h。 礦井每晝夜凈提升時間為 16小時。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》第 條規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國家對煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。 礦區(qū)規(guī)模可依據(jù)以下條件確定： （ 1） 資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲 量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大； （ 2） 開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模 。否則應(yīng)縮小規(guī)模； （ 3） 國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)； （ 4） 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)計生產(chǎn)能力 岱河礦 井田儲量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大 ，開采條件較簡單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好， 煤 質(zhì)為優(yōu)質(zhì) 煤，交通運(yùn)輸便利，市場需求量大， 擬 確定 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。 礦井可采儲量 Zk、設(shè)計生產(chǎn)能力 A 礦井服務(wù)年限 T三者之間的關(guān)系為： T= ZkAK （ ） 式中 ： T—— 礦井服務(wù)年限， a； Zk—— 礦井可采儲量，萬 t； A—— 設(shè)計生產(chǎn)能 力 ,萬 t； 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 K—— 礦井儲量備用系數(shù)，取 。 則，礦井服務(wù)年限為： T=(120 ) = 50a 第一開采水平服務(wù)年限為： T=(120 ) =25a 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求。 井型校核 按礦井的實(shí)際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲量條件及安全條件因素對井型進(jìn)行校核： （ 1） 煤層開采能力 井田內(nèi) 5 煤層平均 ，為 厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)代化礦井 “ 一礦一井一面 ” 的發(fā)展模式，可以布置 一個一次采全 高的工作面 保產(chǎn)。 （ 2） 輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 礦井設(shè)計為 大型礦井，開拓方式為雙 立 井 單 水平 上下山 開拓，主 立 井采用 箕斗提 煤，副 立 井采用 罐籠提升 ，運(yùn) 輸 能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)條帶斜巷膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉，再經(jīng)主 立 井 箕斗 提升至地面， 提升 能力大，自動化程度高。副井 提升罐籠 提升、下放物料，能滿足大型設(shè)備的下放與提升。大巷輔助運(yùn)輸采用 電機(jī)車 運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。 （ 3） 通風(fēng)安全條件的校核 礦井煤塵無爆炸危險性，瓦斯涌出量 不大 ，屬 低 瓦斯礦井， 為保證大型礦井 的安全要求 須采取預(yù)抽瓦斯措施。礦井采用 中央并列式 通風(fēng) ， 可以滿足通風(fēng)需要。 （ 4） 礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求。 表 我國各類井型的礦井和第一水平設(shè)計服務(wù)年限 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力（ Mt/a） 礦井設(shè)計服務(wù)年限（ a） 第一開采水平服務(wù)年限（ a） 煤層傾角25176。 25176。 ~45176。 煤層傾角 45176。 及以上 70 35 ~ 60 30 ~ 50 25 20 15 ~ 40 20 15 15 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁 4 井田開拓 井田開拓的基本問題 井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入 煤 體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認(rèn)真研究。 （ 1） 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置； （ 2） 合理確定開采水平的數(shù)目和位置； （ 3） 布置大巷及井底車場； （ 4） 確定礦井開采程序，做好開采水平的接替； （ 5） 進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造； （ 6） 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時，應(yīng)遵循下列原則： （ 1） 貫徹執(zhí)行國家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。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)。 （ 2） 合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生 產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 （ 3） 合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。 （ 4） 必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(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)。 （ 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，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動化創(chuàng)造條件。 （ 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，以及其它有益礦物的綜合開采。 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) （ 1） 井筒形式的確定 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井