【導(dǎo)讀】某一課題進(jìn)行較深入的研究。中國是世界最大產(chǎn)煤國，煤炭在中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中占有極重要的地位。煤炭是工業(yè)的糧食，我國一次能量消費(fèi)中，煤炭占75%以上。將直接關(guān)系到國計(jì)民生。作為采礦專業(yè)的一名學(xué)生，我很榮幸能夠?yàn)樽鎳禾俊５牟擅悍椒ǖ雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，并進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較。本設(shè)計(jì)的合理性，完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的內(nèi)容。同時(shí)設(shè)計(jì)說明書圖文并茂，使。設(shè)計(jì)的內(nèi)容更容易被理解和接受。在設(shè)計(jì)過程中，得到了指導(dǎo)老師的詳細(xì)指導(dǎo)。和同學(xué)的悉心幫助，在此表示感謝。由于設(shè)計(jì)時(shí)間和本人能力有限，難免有錯(cuò)。誤和疏漏之處，望老師給予批評指正。

　　

【正文】 條件、開采技術(shù)條件，特別是煤層生產(chǎn)能力 和各煤層煤質(zhì)條件 ，綜合考慮礦井的可采儲量、合理的服務(wù)年限、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益等因素， 結(jié)合礦井目前生產(chǎn)情況以及地方工業(yè)發(fā)展對礦井煤炭產(chǎn)量的需求，鑒于礦井 20xx 年、 20xx 年實(shí)際核定產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到 ， 20xx 年礦井生產(chǎn)系統(tǒng)能力 已經(jīng)達(dá)到 Mt/a，鑒于此，本次機(jī)械化采煤升級改造初步設(shè)計(jì)確定 礦井生產(chǎn)能力 。在礦井生產(chǎn)規(guī)模確定時(shí)同時(shí)考慮了下述因素： （一） 井田煤炭資源豐富、煤質(zhì)優(yōu)良，煤炭用戶落實(shí) 興無 井田面積 ，資源較可靠，儲量 較 豐富， 地質(zhì)資源儲量 Mt，可采儲量為 。 先期開采的 上組 4 號 、 5號、 6 號 煤層可采儲量為 ，占整個(gè)礦井可采儲量的 %。 從煤質(zhì)資料分析看， 4 號 、 5號、 6號 煤層為中灰、低 中 硫 焦煤， 為 稀有保護(hù)煤種，屬 良好冶金、化工用 主焦 煤，市場前景良好。 （二） 煤層地質(zhì)條件為建設(shè)大型礦井提供了可能 從煤層賦存狀況來看，先期開采的 4 號 煤層厚度 ～ ，平均為 ， 屬煤層 工業(yè) 儲量（ Mt） 永久煤柱（ Mt） 設(shè)計(jì) 儲量（ Mt） 保護(hù)煤柱（ Mt） 開采損失（ Mt） 回 采率(%) 設(shè)計(jì)可采儲量（ Mt） 境界 村莊 小計(jì) 工業(yè) 場地 井筒及大巷 盤區(qū)上下山 小計(jì) 4 號 5 號 6 號 8 號 9 號 10 號 合計(jì) 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 采礦工程專業(yè) 第 24 頁 中厚煤層 ；煤層結(jié)構(gòu)簡單；煤層頂 板多為泥巖、砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r ,抗壓、抗拉強(qiáng)度較低，屬不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)頂板。煤層底板均以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，有時(shí)局部有底鼓現(xiàn)象 。適合 機(jī)械化開采 ，具備建設(shè)大型礦井的資源條件。 （三） 煤層的賦存條件 煤層的賦存條件 適合 建設(shè)大型礦井以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益 ， 井田內(nèi)煤層賦存 穩(wěn)定 ，適當(dāng)增大礦井生產(chǎn)能力，集中生產(chǎn)，減少井 巷 工程量，有利于降低投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。 （四） 礦井裝備 技術(shù)具備實(shí)現(xiàn) 本礦井經(jīng)過多年的開采實(shí)踐，鍛煉了一批生產(chǎn)、管理隊(duì)伍，掌握熟悉礦井的生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備使用，礦井裝備了綜合機(jī)械化采、掘設(shè)備，礦井各大系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)次改造，生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到 。 綜上所述，初步設(shè)計(jì)認(rèn)為礦井按照 ，也是合理的。 三、 服務(wù)年限 本礦井為既有生產(chǎn)礦井，采用分煤組、斜井單水平上下山開采。本次按照布置一個(gè)4 號煤層綜采工作面（ ） 。按礦井生產(chǎn)規(guī)模 ， 礦井設(shè)計(jì)可采儲量，儲量備用系數(shù)取 ， 礦井 服務(wù)年限計(jì)算 如下 ： T=Z/KA 式中： T —— 礦井服務(wù)年限， a； Z —— 礦井設(shè)計(jì)可采儲量， ； A —— 礦井生產(chǎn)能力， ； K —— 儲量備用系數(shù)，取 。 T=（ 179。 ） =42a 即 礦井 裝備綜采和適應(yīng)煤層變化的薄煤層開采設(shè)備，規(guī)模按照 ， 服務(wù)年限 42a。 第三節(jié) 井田開拓 一、 井田開拓及井口位置 （一） 礦井開拓現(xiàn)狀 礦井井田開拓方式為斜井開拓，單水平上、下山開采，水平標(biāo)高 +760m。 井田內(nèi)共有 10 號 6 層個(gè)可采煤層。按 照含煤地層劃分， 5 煤太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 采礦工程專業(yè) 第 25 頁 層為山西組煤層， 10 號煤層為太原組煤層。礦井原初步設(shè)計(jì)根據(jù)含煤地層的不同，將井田內(nèi)可采煤層劃分為兩個(gè)煤組，山西組 5 煤層劃分為上組煤，太原組 10 號煤層劃分為下組煤。本設(shè)計(jì)根據(jù)煤層間距和煤質(zhì)變化，鑒于 6 號煤層為焦煤， 10 號煤層為廋煤，將井田內(nèi)煤層劃分為上，下兩個(gè)煤組， 6號焦煤煤層劃分為上組煤， 10 號廋煤煤層劃分為下組煤。目前開采上組煤 4 號煤層。 礦井現(xiàn)有四條井筒，即主斜井、副斜井、行人斜井和回風(fēng)立井。 主斜井，副斜井、行人斜井井 口位于煤層露頭淺部位置，分廣場設(shè)置；回風(fēng)立井位于井田中央深部位置。主斜井、副斜井沿煤層布置，兼作上山采區(qū)巷道。井筒特征見表231。 表 23－ 1 井筒特征表 井筒名稱 單位 主斜井 副斜井 行人斜井 回風(fēng)立井 井口 座標(biāo) 緯距 (X) m 4139837 4140390 4140333 4138520 經(jīng)距 (Y) m 19494647 19494390 19494418 19492960 井口標(biāo)高 (Z) m + + + + 井筒（提升）方位角 度 47 65 75 井筒傾角 度 3～ 14 3～ 14 0～ 14 90 井底車場標(biāo)高 m +760 +760 +659(井底 ) 井筒全長 m 890 1230 1300 280 井筒寬度 (直徑 ) 凈 mm 4000 3200 3200 6000 掘進(jìn) mm 4600 3600～ 3800 3800 6700 支護(hù)厚度 mm 350 350 300 350 斷面 凈斷面積 m2 ～ 掘進(jìn)斷面 m2 ～ 井筒支護(hù)厚度 mm 350 300 300 350 井筒形狀及支護(hù)材料 半圓拱 料石砌碹 三心拱、半圓拱、梯形等多種形式 料石、棚架、錨桿等多種方式支護(hù) 半圓拱 料石砌碹 砼支護(hù) 井筒裝備 輸送機(jī)B= 雙軌、無極繩絞車 罐籠 （二） 井田開拓方式及井口位置 影響礦井開拓的地質(zhì)因素 （ 1） 奧陶系巖溶水的影響 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 采礦工程專業(yè) 第 26 頁 水文地質(zhì)資料及井田勘探查明，井田附近奧灰靜水位標(biāo)高 +860m，埋藏深度一般超過 315m，鉆孔揭露最大厚度 ，鉆孔揭露最深部地層為峰峰組石灰?guī)r。揭露資料表明，煤系基底的奧灰水含水層以溶裂為主，為一非均質(zhì)統(tǒng)一含水體，巖溶水連通性好，含水不均一性明顯，導(dǎo)水性強(qiáng)。抽水試驗(yàn)表明，單位涌水量 L/，弱含水層。井田范圍深部邊界內(nèi)，礦井開采的最下層 10 號煤層底板標(biāo)高 +560m，該處煤層底板距奧灰?guī)r頂面線距離 65m 左右，經(jīng)計(jì)算，該處煤層突水系數(shù)小于 ，正常情況下，處于安全開采范圍。 鑒于 奧灰?guī)r含水不均一 特點(diǎn)比較明顯，開采過程中，尤其是開采下組煤時(shí)，必須加強(qiáng)水文地質(zhì)工作，先探后掘，以確保礦井安全生產(chǎn)。 （ 2） 老窯采空區(qū)積水的影響 本礦井開采歷史悠久，淺部老窯采空區(qū)范圍大，井田上部煤層形成大片采空區(qū)。在回采過程中，必須留設(shè)區(qū)段、采區(qū)隔水煤柱，加強(qiáng)老空區(qū)積水探放，保證礦井生產(chǎn)及施工的安全。 井田開拓方式 興無煤礦為開采近百年的老礦井，幾經(jīng)改造，已開鑿有主斜井、副斜井、進(jìn)風(fēng)行人斜井和回風(fēng)立井共 4 條井筒。主斜井、副斜井及進(jìn)風(fēng)行人斜井井筒位于井田淺部，回風(fēng)立井位于井田中深部，形成斜井單水平（ +760m）上下山開拓，中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)。工業(yè)場地位置，上組煤巷道已形成。 本次設(shè)計(jì)結(jié)合井田煤層賦存條件、煤組劃分和已有開 拓系統(tǒng)，本著充分利用已有工程，合理改造，符合安全，滿足生產(chǎn)的原則，井田開拓方案論述如下。 井田內(nèi)上組煤包括 6 號煤層， 4 號煤層厚 ～ ，平均為 ， 5號煤層厚 ～ ，平均厚 ， 6號煤層厚 0～ ，平均厚 ； 5號煤層間距 8m， 6號煤層間距 23m，上組煤為近距離煤層組； 6 號煤層儲量分別占上組煤總儲量 57%、 31%、 12%。上組煤 4 號煤層、 5 號煤層賦存穩(wěn)定，儲量豐富。 4號煤為中灰，低硫焦煤，煤質(zhì)最好， 5號煤為中灰，中硫焦煤，煤質(zhì)次之， 6號煤層高灰中硫焦煤 ,煤質(zhì)較差。本設(shè)計(jì)開采的為 4煤層。 現(xiàn)有主斜井、副斜井， +760m 水平大巷，上下山采區(qū)巷道均沿 4 號煤層布置，回風(fēng)立井等。礦井在 4號煤層裝備了綜采工作面 ， 礦井形成 4號煤層開采格局。鑒于此，為充分利用已有井巷工程，減少新增工程，保證生產(chǎn)正常接續(xù)，提高礦井效益，便于各煤太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 采礦工程專業(yè) 第 27 頁 層配采，初步設(shè)計(jì)確定采用 4 號煤巷道聯(lián)合布置，上下山開采上組各煤層。工作面巷道上抬交匯在 4 號煤層上下山及大巷的方式。由于本礦井為高瓦斯礦井，煤層采用聯(lián)合開發(fā)，采區(qū)布置有專用回風(fēng)巷。因此，上組煤開發(fā)方式和開拓系統(tǒng)維持現(xiàn)有系統(tǒng)不變，局部進(jìn)行調(diào)整。上組煤開拓系統(tǒng)見圖 231～ 3。 根據(jù)以上分析結(jié)論，初步設(shè)計(jì)確定推薦采用 4號煤層聯(lián)合布置巷道，上下山開采上組煤各煤層；新開主、副斜井，布置集中上下山的開拓系統(tǒng)開采下組煤各煤層。 第四節(jié) 井筒及裝備 礦井初期開采上組煤，按照確定的開拓方案，井筒利用現(xiàn)有井筒， 根據(jù) 提升設(shè)備、管線 布置 、通風(fēng)要求，利用已有各井筒。井筒布置及裝備簡述如下 ： 斜 井 ：傾角 3～ 14176。，斜井全長 890m。敷設(shè)一條帶寬 800mm 的帶式輸送機(jī)， 擔(dān)負(fù)全礦井煤炭 提升 兼進(jìn)風(fēng) 和安全出口。 井筒斷面見圖 241。 2．副 斜 井 ：傾角 3～ 14176。 ， 斜長 1230m，兼進(jìn)風(fēng) 和安全出口。 裝備 一套無極繩絞車，擔(dān)負(fù)礦井 除人員以外的全部輔助運(yùn)輸任務(wù) 。井筒斷面見圖 242。 風(fēng)立井 ： 凈直徑 ， 井 深 280m。 擔(dān)負(fù) 全礦井的回風(fēng) 任務(wù)， 兼 安全出口。井筒內(nèi)鋪設(shè)瓦斯抽放、壓風(fēng)管路 。井筒斷面見圖 243。 本次設(shè)計(jì)取消了井筒中現(xiàn)有的提升設(shè)備。 ：傾角 0～ 14176。 ， 斜長 1300m， 為進(jìn)風(fēng)行人井筒，敷設(shè)井下排水管路。 井筒斷面見圖 234。 礦井經(jīng)過升級改造后井筒特征見表 241。 表 24－ 1 井筒特征表 井筒名稱 單位 主斜井 副斜井 行人斜井 回風(fēng)立井 井口 座標(biāo) 緯距 (X) m 4139837 4140390 4140333 4138520 經(jīng)距 (Y) m 19494647 19494390 19494418 19492960 井口標(biāo)高 (Z) m + + + + 井筒（提升）方位角 度 47 65 75 井筒傾角 度 3～ 14 3～ 14 0～ 14 90 井底車場標(biāo)高 m +760 +760 +659(井底 ) 井筒全長 m 890 1230 1300 280 井筒寬度 (直徑 ) 凈 mm 4000 3200 3000 6000 掘進(jìn) mm 4600 3600～ 3800 3800 6700 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 采礦工程專業(yè) 第 28 頁 支護(hù)厚度 mm 350 350 300 350 斷面 凈斷面積 m2 ～ 掘進(jìn)斷面 m2 ～ 井筒支護(hù)厚度 mm 300 300 300 350 井筒形狀及支護(hù)材料 半圓拱 料石砌碹 三心拱、半圓拱、 梯形等多種形式 料石、棚架、 錨桿等多種方式支護(hù) 半圓拱 料石砌碹 砼支護(hù) 井筒裝備 輸送機(jī)B= 雙軌、無極繩絞車 第五節(jié) 井底車場及硐室 一、 井底車場 本礦井采用單水平開拓，開拓水平標(biāo)高為 +760m， 車場 形式為環(huán)形車場，承擔(dān)礦井+760m 水平軌道運(yùn)輸系統(tǒng)主、輔運(yùn)輸?shù)闹苻D(zhuǎn)任務(wù)，運(yùn)輸方式為 7t架線電機(jī)車牽引 1t 系列礦車的軌道運(yùn)輸方式。 7t 架線電機(jī)車牽引運(yùn)行列車組成為每列 20 個(gè) 1t 礦車。經(jīng)驗(yàn)算，車場通過能力 ，能夠滿足 南 采區(qū) 4 號煤層煤炭 。 二、 井底車場硐室 +760m 水平車場主要硐室有 一號主變電所、中央水泵房及水倉、井底煤倉、機(jī)車翻籠硐室等。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 采礦工程專業(yè)