【導(dǎo)讀】在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，我們在冀中能源峰峰集團(tuán)下屬的陶一礦進(jìn)行了畢業(yè)實(shí)習(xí)。置礦井的初步設(shè)計(jì)。并且在這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，更加深了我們對今后所從事的工作的了解；驗(yàn)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。、地質(zhì)等基本情況的概述。，礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限的確定。，包括水平的劃分，井筒位置的確定，經(jīng)濟(jì)比較部分，，工作面生產(chǎn)程序的確定以及采區(qū)車場的設(shè)計(jì)計(jì)算等部分。想的地方，希望各位老師與同學(xué)多多指教，本人感激不盡。

　　

【正文】 改造后設(shè)計(jì)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(jì)生產(chǎn)能力 A 和服務(wù)年 限 T 三者之間的關(guān)系為 : T=ZK/AK （ ） 式中： T礦井服務(wù)年限， a； ZK礦井可采儲量， 萬 t； A設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， 萬 t； K礦井儲量備用系數(shù)，取 。 則礦井服務(wù)年限為： T=15566/180/= 符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)礦井規(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)、儲量條件及安全條件因素對井型進(jìn)行校核： 煤層開采能力。 輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核。 通風(fēng)安全條件的校核。礦井煤塵無爆炸危險(xiǎn)性 礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的儲量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，詳見表 31 表 新建礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 /Mta 1 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 /a 第一開采水平服務(wù)年限 /a 煤層傾角 25176。 煤層傾角 25176。 45176。 煤層傾角 45176。 及以上 70 35 60 30 50 25 20 15 40 20 15 15 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 第四章 井田開拓 概述 影響礦井開拓的主要因素 礦區(qū)位于太行山東麓山前丘陵地帶，武安盆地的西部，屬山間平原地貌，地形微向東傾斜。漳河?xùn)|西向橫穿礦區(qū)中部，地勢北高南低，河北岸往北呈階地式增高，最高標(biāo)高達(dá) ，河床及其以南地勢低緩，最低標(biāo)高為 ，最大高差 。 本煤田為掩蓋式煤田， 煤層埋藏較 淺 ，從煤層露頭開始，除去露頭保護(hù)線之后煤層可采線為 50m，最深處達(dá) 360m，表土層厚度平均為 50m。 本井田褶皺表現(xiàn)輕 微。井田范圍內(nèi)所揭露的斷層均屬高角度正斷層，斷層傾角一般為 50～ 60176。，落差為 30～ 50m。根據(jù)斷層的延展方向，可將其分為兩組，即南北向組、東西向。由于斷層發(fā)育，嚴(yán)重地破壞了煤系地層的連續(xù)性。 確定井田開拓方式 （一）井筒形式的確定 井田的開拓方式按傾角分為立井、斜井、平硐和主斜副立三種形式。其使用條件和優(yōu)缺點(diǎn)比較如表 41： 表 井筒開拓形式的使用條件和優(yōu)缺點(diǎn)比較 井筒形式 立井開拓 斜井開拓 平硐開拓 主斜副立 煤層條件 埋藏深表土厚為緩傾斜煤層 傾角小于 25176。表土層薄，無流 沙層 傾角較小，地形復(fù)雜 井田范圍較大 優(yōu)點(diǎn) 井身短，通過井筒的各種管線長度小，提升速度快，機(jī)械化程度高，對輔助提升有利，人員提升快；井筒斷面大，通風(fēng)阻力 ??；生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用低，有利于井筒維護(hù)，適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)可靠，不受煤層瓦斯煤層等限制 開拓部署能適應(yīng)產(chǎn)量大、生產(chǎn)集中的要求，主斜井不受長度限制，井筒裝備及井底車場，地面設(shè)施簡單；施工簡單，掘進(jìn)快，初期投資少，延伸方便，安全出口好 最簡單的開拓方式，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)最有利，主運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，設(shè)備少，地面工業(yè)廣場簡單，水可自流，無水倉施工條件好，掘進(jìn)速度快 主斜膠帶 運(yùn) 輸能力 大，井筒 不受長度限制 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 缺點(diǎn) 井筒施工復(fù)雜，裝備復(fù)雜， 建井投資大，井筒延伸困難 井身長，通過井筒各種管線長，生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)較高，維護(hù)難，串車提升能力小，對地質(zhì)條件適應(yīng)性差 對井田地質(zhì)構(gòu)造和自然條件有一定限制 綜合立井 和斜井的 優(yōu)缺點(diǎn) 適用條件 生產(chǎn)能力大，煤層 埋藏深，表土厚或 水文條件復(fù)雜，開 采煤層不受條件限制，凡不適合斜井、平硐、綜合方式時(shí)均可采用立井開拓 地質(zhì)構(gòu)造簡單井田走向較短 山嶺、丘陵、溝谷地區(qū)煤層埋于山中 礦井生產(chǎn) 能力大 根據(jù)以上分析并結(jié)合本礦的實(shí)際情況， 辛置 礦井煤層傾角小，平 均 10176。，為 緩傾斜 煤層；表土層較厚，無流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡單，礦井涌水量小；井筒不需要特殊施工，因此可采用斜井開拓或立井開拓，經(jīng)后面比較確定井筒形式為立井 兩 水平 開拓 （位于井田中央）。 （ 二 ）井筒位置的確定 井筒位置的確定原則： ① 有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少； ② 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； ③ 井田兩翼儲量基本平衡； ④ 井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層； 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 和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅； ⑥ 工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤； ⑦ 距水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。 由于井田西部邊界距 長邯 鐵路很近，故為便于地面運(yùn)輸及工業(yè)廣場布置，主井井筒位置布置方案也可以選擇在井田西部邊界附近。經(jīng)后面方案比較確定主、副井筒位置在井田中央。 開采水平的確定及采（盤）區(qū)劃分 井田主采煤層為 2煤層， 4煤層作為配采，其它煤層均不可采。設(shè)計(jì)中針對 2煤河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 層與 4煤層。 4 2 煤層傾角不大，為 5176。～ 13176。，平均 10176。，為 緩傾斜 煤層，故設(shè)計(jì)為立井兩水平開拓 。一水平標(biāo)高 350m，主要開采方式為采區(qū)式開采，二水平標(biāo)高 750m，主要開采方式為采區(qū)式開采 。 4與 2煤層生產(chǎn)能力：可采儲量為 ，服務(wù)年限為 。 方案比較 （ 一 ） 提出方案 根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開拓方案，分述如下： 方案一：立井兩水平開拓（井筒位于井田中央） 主、副井井筒均為立井，布置于井田中部邊界，設(shè)兩個(gè)水平。軌道大巷采用電機(jī)車運(yùn)輸。軌道大巷和運(yùn)輸大巷分別布置在巖層和煤層中。 圖 方 案一：立井兩水平開拓 +5 05 010 015 020 025 030 035 040 050 045 055 060 065 070 075 080 085 090 095 0+20 0+15 0+10 0177。0+23 0 方案二：立井單水平加暗斜井延伸（井筒位于中部邊界） 主、副井井筒一水平均為立井，二水平為暗斜井延伸，軌道大巷采用電機(jī)車運(yùn)輸。軌道大巷和運(yùn)輸大巷分別布置在巖層和煤層中。 圖 方案二：立井單水平加暗斜井延伸 + 5 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 5 0 0 4 5 0 5 5 0 6 0 0 6 5 0 7 0 0 7 5 0 8 0 0 8 5 0 9 0 0 9 5 0+ 2 0 0+ 1 5 0+ 1 0 0177。0+ 2 3 0方案三：立井三水平開拓（井筒位于井田中央） 主、副井井筒均為立井開拓，布置于井田中央，軌道大巷和運(yùn)輸大巷布置在巖層中，沿底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖 巷，回風(fēng)大巷布置在煤層中沿頂板掘進(jìn)。 圖 方案三：立井三水平開拓 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 +5050100150200250300350400500450550600650700750800850900950+200+150+100177。0+230 方案四：立井兩水平暗斜井延伸（井筒位于井田中央） 主、副井井筒一水平均為立井開拓，三水平為暗斜井延伸，布置于井田中央，軌道大巷采用電機(jī)車運(yùn)輸，軌道大巷和運(yùn)輸大巷布置在巖層中，沿底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖巷，回風(fēng)大巷布置在煤層中沿頂板掘進(jìn)。 圖 方案四：立井兩水平暗斜井延伸 +5050100150200250300350400500450550600650700750800850900950+200+150+100177。0+230 （ 二 ） 技術(shù)比 較 方案一、二的主、副井井筒形式不同。方案一主、副井兩水平均為立井，立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利方案二主、副井一水平為立井，二水平為斜井，斜井的運(yùn)輸提升能力比立井大，有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒長輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長、阻力大、管線長度大；斜井井筒通過富含水層、 流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。經(jīng)過以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果，在方案一、二中選擇方案二：立井兩水平開拓（井筒位于中部邊界）。 方案三、四主、副井井筒形式也不同。方案三主、副井兩水平均為立井，立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利方案四主、副井一水平為立井，二水平為斜井，斜井的運(yùn)輸提升能力比立井大，有相當(dāng)大的提升能河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒長輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長、阻力大、管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。經(jīng)過以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果，在方案三、四中選擇方案四：立井 三水平開拓（井筒位于中部邊界）。 (三 ) 經(jīng)濟(jì)比較 表 方案一：立井兩水平開拓 方案一：立井兩水平開拓 項(xiàng)目 數(shù)量/10m 基價(jià) /元 費(fèi)用 /萬元 費(fèi)用 /萬元 基建費(fèi)用 /萬元 主井開鑿 表土段 0 基巖 段 49 副井開鑿 表土段 0 基巖段 49 井底車場 巖巷 一水平石門 巖巷 二水平石門 巖巷 6 小計(jì) 生產(chǎn)費(fèi)用 /萬元 立井提升 系數(shù) 煤量 /萬t 提升高度 /Km 基價(jià) /元 費(fèi)用 /萬元 第一水平 第二水平 排水 涌水量 /m3 時(shí)間 /h 服務(wù)年限 /年 基價(jià) /元 費(fèi)用 /萬元 150 8760 石門運(yùn)輸 系數(shù) 煤量 /萬t 平均運(yùn)距 /Km 基價(jià) /元 費(fèi)用 /萬元 第一水平 第二水平 小計(jì) 合計(jì) 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 表 方案二：立井 兩 水平開拓加暗斜井延伸 方案二：立井單水平開拓加暗斜井延伸 項(xiàng)目 數(shù)量/10m 基價(jià) /元 費(fèi)用 /萬元 費(fèi)用 /萬元 基建費(fèi)用 /萬元 主井開鑿 表土段 2 基巖段 斜井段 36826 副井開鑿 表土段 8 基巖段 斜井段 36826 井底車場 巖巷 41874 一水平石門 巖巷 9 二水平石門 巖巷 小計(jì) 生產(chǎn)費(fèi)用 /萬元 立井提升 系數(shù) 煤量 /萬t 提升高度/Km 基價(jià) /元 費(fèi)用 /萬元 立井提升 15566 暗斜井提升 970 排水 涌水量 /m3 時(shí)間 /h 服務(wù)年限/年 基價(jià) /元 費(fèi)用 /萬元 150 8760 石門運(yùn)輸 系數(shù) 煤量 /萬t 平均運(yùn)距/Km 基價(jià) /元 費(fèi)用 /萬元 一水平石門 49 二水平石門 小計(jì) 合計(jì) 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 表 方案三：立井三水平開拓 方案三：立井三水平開拓 項(xiàng)目 數(shù)量/10m 基價(jià) /元 費(fèi)用 /萬元 費(fèi)用 /萬元 基建費(fèi)用 /萬元 主井開鑿 表土段 0 基巖段 49 副井開鑿 表土段 0 基巖段 49 井底車場 巖巷 100 一水平石門 巖巷 20 二水平石門 巖巷 7 三水平石門 巖巷 6 小計(jì)