【導讀】任務下達日期：20xx年1月4日。中期檢查日期：20xx年5月16日。境界儲量及服務年限第三章井田開拓第四章采區(qū)。巷道布置第五章采煤方法第六章井下運輸和礦。井提升第七章礦井通風安全第八章礦井排水。第九章礦井主要技術(shù)經(jīng)濟指標等。《開題報告》和《畢業(yè)設計文件匯編》等文件要求，以。七臺河精煤集團富強煤礦地質(zhì)資料為基礎，在設計任務。期內(nèi)完成富強礦新井設計。院（系）主管領(lǐng)導：?？刹擅簩?，煤層總厚度為m13。采儲量，服務年限為60a，本設計礦井采用雙立井、兩水平、上。山開采的開拓方式。巷采用10t電機車牽引3t底卸式礦車運輸煤炭，采煤方法為走向長壁下行。垮落采煤法，采煤工藝為綜合機械化采煤工藝。

　　

【正文】 ，有必要的開鑿回風或進風井立井 ； 適用 的 條件 ：煤層賦存 深度 較淺，煤層賦存 的 深度 在 +200～ 400，含 流 砂層厚度小于 m40 ，表土層不厚，水文地質(zhì)情況 也比較 簡單的煤層。 開拓 井筒 時 不需要特殊 的 方法施工的緩傾斜 和 傾斜煤層。 技術(shù)評價：本井田一水平設在－ 100 水平標高， 富強 礦井田 范圍內(nèi)煤層的 賦存深度 在 +200～ 400 之間 ．根據(jù) 本設計礦井 煤層的賦存情況 ， 采用雙斜井開拓，在技術(shù)上是可行的。 （ 2） 雙立井開拓 立井開拓的 優(yōu)點： ① 立井 開拓時， 井筒 的長度相對斜井要短很多 ， 礦井生產(chǎn)出的煤炭 及矸石 和上下的人員和材料 的 提升 運行的 速度快，提升 的能力大，對 提升特別有利 ； ② 現(xiàn)有的立井提升的機械化的程度高于斜井，已經(jīng)可以實現(xiàn)機械化，數(shù)字化，對機械的自動控制較容易 ； ③ 井筒 的斷面為圓形，對施加在井筒上的地應力的抵抗能力較大，生產(chǎn)過程中的維護費用較底， 有效 的通風斷面較大 ， 井筒內(nèi)鋪設的各種管線相對較短 ； 缺點： 立井開拓的缺點 與斜井 開拓的 優(yōu)點 基本上 相對應。 適用條件 ：煤層賦存 的 深度 在 m1000200? 之間， 立井開拓 方式對地質(zhì)條件 的適應 能力較 強，一般 情況下 不受煤層 的 傾角，厚度，瓦斯 和 水文等 客觀自然條件 的 限制 ， 目前在 技術(shù)上也比較 先進 。當 井田的 地質(zhì)條件不利于平硐和 斜井開拓 的時候可以 采用立井開拓 的 方式。 技術(shù)評價：根據(jù) 本設計礦井所在井田具體的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造和 煤層賦存 情況等因素，采用雙立井開拓方案 也 可行．富強 礦井田的地表，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，此方案在技術(shù)上可行。 （ 3） 主立井副斜井開拓 這種開拓方式有斜井開拓的優(yōu)點，但是在生產(chǎn)過程中，要 保證地面工業(yè)廣場比較集中，井底車場就不在一起，保證井底車場在一起地面就比較分散，在地面占用的耕地較多，管理分散，影響環(huán)境范圍大。 適用條件和 技術(shù)評價：根據(jù)設計井田的地表狀況 和 煤層賦存 情況等 ， 不太適合選用綜合開拓方式， 本設計礦井的開拓方式 應該 在雙立井和雙斜井之間進行選擇。 根據(jù)上述井硐開拓方案的技術(shù)比較， 本設計礦井可以 確定 為 雙立井開拓 18 或者 雙斜井開拓 ，這兩鐘 方案在技術(shù)上 都是 可行 的。 根據(jù) 有關(guān)的 規(guī)定，對 在技術(shù)上 可行的方案還應 對其 進行經(jīng)濟比較 ， 井筒開拓方案經(jīng)濟比較 如 下 表 3— 1 所示。 表 31 開拓方案經(jīng)濟比較表 項目名稱 方案一（萬元） 方案二（萬元） 方案三（萬元） 井筒 主井 1425 700 1425 副井 1275 680 680 總計 2700 1380 2105 由于三種開拓方式的井底車場，風井，大巷和石門的開拓工程量基本相同，這里就不做經(jīng)濟比較了，只對井筒的布置方式進行經(jīng)濟比較 ［ 4］ 。 由上表可知， 該 設計礦井使用 雙立井開拓 在經(jīng)濟上是最合理的，所以選用雙立井開拓 的方式 。 2. 井筒的位置 對礦井井筒位置 的選擇 有以下要求： (1) 在井田走向方向上來說井筒 的有利位置應在井田的中央．當井田 的儲量呈不均勻分布時，應在 井田儲量的中央，也就是形成了兩翼儲量相同的開拓方法 ，避免井筒偏于一側(cè)， 形 成單翼開采的不利局面 ，這是在井田的地質(zhì)情況較好的情況下，地質(zhì)構(gòu)造比較復雜的例如有較多的斷層影響，這時就應該將井筒布置在較穩(wěn)定的區(qū)域內(nèi)，井筒盡可能的不穿過斷層 ，井筒要布置在較大的斷層的下盤，以利于井筒的延伸 。 (2) 井筒沿煤層傾斜方向 的位置，應使總的石門工程量小， 礦井的 初期工程量 和初期 投資小，建井期 短，且 井筒的壓煤量少 。 依據(jù)本井田的儲量分布圖，及剖面圖． 再 考慮水平 的 劃分及主要巷道 的布置， 最后 確定井口的位置 整個井田儲量的中心偏東一點 ，坐標為： 主井： （ 432288， 71773） 副井： （ 432375， 71773） 中央風井：（ 432347， 71601） 北風井： （ 432190， 73433） 19 開采水平數(shù)目 和 標高 開采水平的尺寸 用相臨兩 水平 的 垂高 來 表示．水平垂高是指該水平開采范圍的垂高．合理的水平垂高的要求： (1) 具有合理的階段斜長 ，就是說階段的斜長和一個上山的長度相差不多，帶區(qū)開采的就和兩個工作面的推進長度相近 ； (2) 具有合理的區(qū)段數(shù)目 ，一般一個采區(qū)上山或下山有四五個區(qū)段為好 ； (3) 水平劃分的時候也 要 考慮到是否 有利于采區(qū)的正常接替 ； (4) 要保證 劃分的每個 開采水平有合理的服務年限及足夠的儲量 ； (5) 在 經(jīng)濟上有利的垂高 ，盡量不要設計帶有輔助水平的情況 ； 根據(jù)以上各方面 要求 及本 設計礦井井天 的實際 地質(zhì) 情況，確定 的 水平劃分方案如下： 方案 一 ： 兩 水平 上山 開采 水平標高 — － 100m,－ 400m 階段垂高 — 300m， 300m 一水平儲量 — 7700 萬噸 二水平儲量 — 7040 萬噸 一水平服務年限 — 30a 二水平服務年限 — 30a 方案二：三水平上山開采 水平標高 — 0? ，－ 200m ，－ 400m 階段垂高 — 200m， 200m， 200m 一水平儲量 — 4800 萬噸 二水平儲量 — 5200 萬噸 三水平儲量 — 4740 萬噸 一水平服 務年限 — 20a 二水平服務年限 — 22a 三水平服務年限 — 18a 根據(jù) 上述 兩 種方案的各項數(shù)據(jù)， 結(jié)合實際情況對 各 個 方案 有如下的評價 ： 方案一： 該方案的兩個水平服務的年限及垂高均符合《規(guī)程》的規(guī)定，并且上山的長度也很適中，相對方案二的水平數(shù)目較少，減少了井筒的延伸次數(shù)和井底車場大巷石門的工程量，根據(jù)本井田的實際情況，本方案技術(shù)經(jīng)濟上最可行。 方案二： 該方案也符合《規(guī)程》的規(guī)定，但是本方案沒有方案一可行。 20 綜合上述方案評價，選取方案 一 為最優(yōu)方案 開拓巷 道的布置 水平 運輸大巷 的主要任務是 用于 煤 炭， 矸 石 ，物料和人員的運輸，以及通風，排水，管線 的鋪設 ．對大巷 的方式和斷面 的基本要求是便于運輸， 最優(yōu)的大巷長度，有 利于 大巷的施工 和維護，能滿足礦井通風安全的需要。 1. 開拓巷道布置方式的選擇 根據(jù)煤層的數(shù)目和 它們之間的 間距，大巷 和石門 的布置方式 可以 分為 集中運輸大巷和采區(qū)石門的方式，分煤層運輸大巷主要石門和分組集中運輸大巷主要石門的大巷布置方式。每種大巷布置 方式的適用條件如下 所述 ： （ 1） 適用 于 分煤層大巷 主要石門 布置方式 的 條件 ① 開采 煤層 的 數(shù) 目較少 ， 煤 層間距 較 大，石門 較 長； ② 井田 的 走向長度 較 短， 礦井的 服務年限不長； ③ 井田內(nèi)的各個煤層的煤質(zhì)牌號不同，為了不把煤炭混合在一起，要求分采，分運的時候； ④ 當?shù)V井的產(chǎn)量對風量的要求較大的時候，瓦斯涌出量較大的井田 ； ⑤ 各個煤層底板的巖石性質(zhì)比較堅硬，有利于大巷的布置和維護 ； （ 2） 分組集中大巷 主要石門 適用 的 條件 ① 煤層 的 數(shù) 目 多， 并且有一部分煤層距離較近，并且它們和另外幾層煤的距離較大，這樣就可以分為兩組 ； ② 根據(jù)具體的情況，選擇對 礦井運輸和通風 干擾較小 的方式 ； （ 3） 集中運輸大巷 采區(qū)石 門方式的 適用條件 ① 適于煤層層數(shù) 較 多，層間距不大的礦井； ② 井田 的 走向長度大，服務年限長； ③ 煤層 的 底板有堅硬 的 巖層 ，有利于大巷的布置 ， 維護也比較容易 ； ④ 各個煤層的 煤質(zhì)牌號相同， 開采過程中不 要求分采分運 的情況下 ； ⑤ 煤層的 自然發(fā)火 情況比較 嚴重， 布置采區(qū)進行回采的時候 便于分區(qū)，分段 的 處理事故； ⑥ 采區(qū) 的 尺寸大，石門 的 長度短 或者石門長一些但是同時服務于幾個采區(qū) ； 本設計 礦井 的可采煤層 有 7， 11， 15， 17， 23， 33， 35共七 煤層，各煤層間距有大有小，由于本礦井內(nèi)煤層的特 點是分布在井田的南北兩部分 ，井筒就布置在這兩部分之間， 也是井田的儲量中央 ［ 14］ ，結(jié) 合本設計礦井的 21 具體情況，對礦井的開拓方式的方案提出兩種 ［ 9］ ，方案一： 采用主要運輸大巷采區(qū)石門的開拓方式，方案二 ： 采用分組 集中 運輸大巷主要石門的開拓方式， 詳細內(nèi)容見圖 3 33和表 32。 圖 3－ 2 方案一示意圖 圖 3－ 3 方案二示意圖 22 表 32 開拓方案經(jīng)濟 分析 比較表 項目 方案一 方案二 單價 萬 /m 長度（ m） 投資 （萬元） 單價 (萬 /m） 長度（ m） 投資 （萬元） 主井 320 800 320 800 副井 300 750 300 750 中央 風井 2 40 80 2 40 80 北風井 2 225 450 2 225 450 井底車場 850 1020 850 1020 運輸大巷 和 石門 1 4152 4152 1 5386 5386 回風大巷 和 石門 1 2533 2533 1 2533 2533 硐 室 700 700 總投資（萬元） 10485 11019 由上表可知，方案一在經(jīng)濟方面要比方案二優(yōu)，所以選用方案一。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井 硐 形式和數(shù)目 根據(jù)井田 范圍內(nèi) 的地形地勢，煤層賦存 情況 和 地質(zhì)構(gòu)造等 自然 因素，經(jīng)過 上面對 井筒 的 形式確定方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟比較，該礦井采用雙立井 兩水平 開拓 ，上山開采， 共有兩個風井。 井 硐 位置及坐標 井筒 在井田中 位置 的選擇， 就是確定井筒 距離礦井儲量中心的尺寸，并用經(jīng)緯線來 表示 它的具體位置 ，選擇井筒位置的條件： 1 . 地 面條件 (1) 地面 工業(yè) 廣場的 占地面積 盡量小。 23 (2) 要考慮 地形與工程地質(zhì) 的 條件 。 (3) 地面煤倉與外運鐵路的連接 (4) 礦井的 工業(yè)廣場 與 生活區(qū)的 位置 2 . 井下條件 (1) 如果自然條件較好，地質(zhì)構(gòu)造不是很復雜，盡量把井筒布置在井田儲量的中央。 (2) 如果布置井筒的位置有較大的斷層，就把井筒布置在斷層的下盤。 (3) 井筒的位置盡量選在壓煤量少的地方，也可以讓斷層，河流和井筒使用同樣的保安煤柱，同時保證河流和井筒之間要有一定的安全距離。 (4) 根據(jù)勘探程度的不同，應 該將井筒布置在勘探的比較明了的地方，降低礦井的基建投資，最好是等出來煤炭以后，有一定的收益以后再投資井田的另一半。 根據(jù)本 礦井所在 井田的實際情況，并考慮到上述的 一些 條件， 本設計 礦井井筒 的 位置詳見開拓 平面 圖，其井筒井口坐標為： 主井： （ 432288， 71773） 副井： （ 432375， 71773） 水平數(shù)目及高度 根據(jù)本井田的煤層賦存 深度，角度和地質(zhì)構(gòu)造等自然條件，再經(jīng)過全面的技術(shù)經(jīng)濟比較后 ，合理的 對井田開采 水平 進行了 劃分 ， 該設計礦井在－ 100m水平標高處劃分第一個水平，階段垂高 300m，在－ 100m 水平標高上布置 生產(chǎn)所必須的 水平 運輸大巷 ，井底車場及各類硐室．井田范圍內(nèi) 在垂直方向上，各 個 煤層以－ 100m 開采水平為界，采用上山開采。 二水平設在－ 400m 標高，也是采用上山開采。 石門、大巷數(shù)目及布置 根據(jù) 本 設計礦井 的所有客觀條件再比較現(xiàn)有的先進的運輸機械設備和開拓巷道布置方案的技術(shù) 經(jīng)濟比較 ［ 16］ ，確定本設計礦井采用集中運輸大巷采區(qū)石門的布置方式 。 由于 本設計礦井 采區(qū)接續(xù)的原因 ， 使得 大巷和石門 的服務年限不是很長 ， 但是 運輸 通過能力較 大，所以 運輸 大巷和石門的斷面和支護 方式設計在本 礦井 中相同，其內(nèi)部設施也相同。 主要運輸 巷道 的 斷面設計合理與否， 將直接影響礦井的生產(chǎn) 經(jīng)濟效果和生產(chǎn)的安全條件， 大巷斷面設計的基本原則 24 是在滿足通風安全與技術(shù)要求的前提下，爭取 提高 巷道 斷面 的利用率，降低斷面造價 ［ 9］ ，并有利于加快開拓速度。本 設計礦井運輸大巷斷面圖如圖 3—4所示、石門斷面圖如圖 3— 5所示。 36055050018001800900900500 1200 500 12