【導(dǎo)讀】河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

　　

【正文】 。井田面積 S=178。/cos6176。 =。 礦井工業(yè)儲量 儲量計(jì)算基礎(chǔ) （ 1） 根據(jù) 和村 井田地質(zhì)勘探報告提供的煤層儲量計(jì)算圖計(jì)算。 （ 2） 儲量計(jì)算厚度：夾矸厚度不大于 時，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾矸厚度不超過每分層厚度的 50%時，以各煤分層厚度作為儲量計(jì)算厚度 （ 3） 井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法。 （ 4） 煤層體積質(zhì)量： 2煤層 和 6煤層 體 積質(zhì)量為 。 表 各煤層視密度采用值 煤層號 2 6 7 8 9 視密度 工業(yè)儲量計(jì)算 2煤層工業(yè)資源儲量計(jì)算如下 ： Zg2=S2179。 M2179。 R 式中 Zg——煤層工業(yè)儲量 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 S——煤層面積（由 CAD 中面域命令得本井田的煤層面積為 S=） M——煤層厚度 R——煤的體積質(zhì)量 （視密度） 則 2煤層的工業(yè)儲量為 ： Zg2=179。 4179。 =(Mt) 6煤層工業(yè)資源儲量計(jì)算如下： Zg6=S6179。 M6179。 R 式中 Zg——煤層工業(yè)儲量 S——煤層面積（由 CAD 中面域命令得本井田的煤層面積為 S=） M——煤層厚度 R——煤的體積質(zhì)量 （視密度） 則 6煤層的工業(yè)儲量為 Zg6=179。 179。 =(Mt) 本井田的總工業(yè)儲量為 2煤和 6煤工業(yè)儲量之和。 即： Zg=Zg2 + Zg6 =+=(Mt)。 礦井可采儲量 安全煤柱留設(shè)原則 (1)、 工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對較大 的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。 (2)、 各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定，用巖層移動角確定工業(yè)場地、村莊煤柱。 (3)、 維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場地 20m，村莊 10m，其他 15m。 (4)、 斷層煤柱寬度 30m，井田境界煤柱寬度為 50m。 工業(yè)場地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)見表 表 工業(yè)場地占地面積指標(biāo) 井型 /Mt a1 占地面積指標(biāo) /ha a()1 及以上 ~ ~ ~ 礦井永久保護(hù)煤柱損失量 （ 1） 、 井田邊界保護(hù)煤柱：井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè) 50m寬。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 （ 2） 村莊保護(hù)煤柱：本井田地面無大型村莊，其他零星村莊也大部分處于井田邊界位置，故無需留設(shè)保護(hù)煤柱。 （ 3） 斷層保護(hù)煤柱：斷層按其落差大小及對煤層的破壞程度而留設(shè)保護(hù)煤柱，區(qū)內(nèi)斷層落差 15m，開采時可以直接通過，故不用留保護(hù)煤柱。 F F F3 三 條斷層各留 30m保護(hù)煤柱。 （ 4） 工業(yè)場地保護(hù)煤柱：工業(yè)場地按Ⅱ級保護(hù)，維護(hù)帶寬度 15m，工業(yè)場地面積由表 確定，取 300 公頃（ 500179。 600），工業(yè)場 地保護(hù)煤柱如圖 。 （ 5） 大巷保護(hù)煤柱：大巷中心距為 30m，大巷兩側(cè)的保護(hù)煤柱寬度各為 30m。 （ 6） 井筒保護(hù)煤柱：主副井井筒保護(hù)煤柱位于工業(yè)場地保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱在大巷保護(hù)煤柱 和邊界保護(hù)煤柱 范圍內(nèi)，故其 井筒 煤柱損失與其他 部分 合并， 按巖石移動角計(jì)算煤柱 。 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱計(jì)算： 和村煤礦 屬于邯邢煤田 ， 巖層移動角為 70176。，表土層移動角為 45176。 2煤工業(yè)廣場保護(hù)煤柱計(jì)算： 表土層厚度 100m，基巖段到 2煤層平均厚度為 H。 L1=(100/tan45176。 +340/tan70176。 )179。 2+600=1048m。 L2=(100/tan45176。 +375/tan70176。 )179。 2+600=1072m。 h=[(100/tan45176。 +355/tan70176。 )179。 2+500]/cos2176。 =959m。 S=(L1+L2)179。 h/2=1016540 m2 P=1016540179。 4179。 6煤工業(yè)廣場保護(hù)煤柱計(jì)算： 表土層厚度 100m，基巖段到 2煤層厚度為 H L1=(100/tan45176。 +400/tan70176。 )179。 2+600=1091m。 L2=(100/tan45176。 +440/tan70176。 )179。 2+600=1120m h2=[(100/tan45176。 +420/tan70176。 )179。 2+500]/cos2176。 =1006m S=(L1+L2)h/2=1112133 m2 P=1112133179。 179。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 表 保護(hù)煤柱損失量如下表 煤柱類型 煤層 計(jì)算詳情 儲量 /Mt 合計(jì) /Mt 井田邊界保護(hù)煤柱 2 179。 50179。 4179。 6 179。 50179。 179。 村莊保護(hù)煤柱 0 0 斷層保護(hù) 煤柱 2 179。 30179。 4179。 2 6 179。 30179。 179。 工業(yè)場地保護(hù)煤柱 2 1016540179。 4179。 6 1112133179。 179。 井筒保護(hù)煤柱 0 0 合計(jì) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 礦井可采儲量 礦井可采儲量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲量，可以按照下式計(jì)算： Zk=(ZgP)179。 C 式中 Zk——礦井可采儲量， Mt； Zg——礦井工業(yè)儲量， Mt； P ——保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田邊界、河流、湖泊、建筑物、大斷層 等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失， Mt； 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 。 2煤層煤厚 4m， 屬于厚煤層，煤柱損失為 Mt； 6煤層煤厚 ，屬于中厚煤層，煤柱損失為 。 則： 2煤可采儲量為： Zk=（ ） 179。 =(Mt) 6煤可采儲量為： Zk=（ ） 179。 =(Mt) 故 礦井設(shè)計(jì)可采儲量為： Zk=+=(Mt) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 第三章 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、回采對煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術(shù)裝 備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。 礦井規(guī)?？梢罁?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)模規(guī)定太大。 (2)、開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處的地理位置（是否靠近老礦區(qū)或者大城市）、交通（鐵路、公路、水運(yùn)）、用戶、工覅按、供水、建筑材料及勞動力來源等。條件較好者，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（包括煤種、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)該加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 和村 礦井儲量豐富，煤層賦存情況穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，傾角小，厚度變化穩(wěn)定，開采條件簡單，并且交通便利；煤田煤質(zhì)屬良。綜上所述，本井田適宜建設(shè)大型礦井。 確定 和村 礦井設(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)。 可采儲量 Zk，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A 和礦井服務(wù)年限 T 三者之間的關(guān)系為： ZkT AK? （ ） 式中 T——礦井服務(wù)年限， a； Zk——礦井可采儲量， Mt； A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， Mt； K——礦井儲量 備用 系數(shù)，取 則礦井服務(wù)年限為： T=（ *） = a 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 第一水平服務(wù)年限的計(jì)算公式為： T1= （ ） 式中 : T1——第一水平的服務(wù)年限， a； Zk1——第一水平的可采儲量，萬 t； K——礦井儲量備用系數(shù)，取 K=； A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬 t/a。 T=（ *） =(a)35 a 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)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) 2煤層平均 4m，為厚煤層， 6煤層平均 ,為中厚煤層，兩層煤 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，可以布置一個大采高工作面。 （ 2） 輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 。礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，開拓方式為立井加暗斜井多水平開拓（暫定）。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)順槽膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉，運(yùn)輸能力大，自動化程度高。副井運(yùn)輸負(fù)責(zé)提升、下放物料，能滿足一般設(shè)備的下放與提升。大型設(shè)備材料可以通過風(fēng)井下放。大巷輔助運(yùn)輸采用皮帶運(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，瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井，但仍需采取一定防止措施。礦井采用分區(qū)式通風(fēng)，設(shè)兩條回風(fēng)大巷，東區(qū)、西區(qū)各布置一個風(fēng)井，可以滿足通風(fēng)需要（暫定）。 礦井的設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)范》要求，見表 。 表 我國各類井型的礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬 t/a） 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。 600 及以上 80 40 — — 300～ 500 70 35 — — 續(xù)表 120～ 240 60 30 25 20 45～ 90 50 25 20 15 9～ 30 各省自定 K AZ 1k?河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 礦井工作制 度 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日 330d，工作制度采用“四六制”，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作 6h。 礦井每晝夜凈提升時間 16 h。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 第四章 井田開拓 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，簡歷礦井提升、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不知開拓巷道等問題，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，合理學(xué)則井筒及工業(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） 要適合當(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，以及其他 有益礦物的綜合開采。 井田開拓概述 和村 礦井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，地勢北高南低，北部呈階地式增高，最高標(biāo)高達(dá) +，南部地勢低緩，最低標(biāo)高為 +，最大高差 。 本井田范圍內(nèi)除山坡、河床之外，均被第四系薄層黃土覆蓋。第四系厚度 ～，平均厚度 100m。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 井田基本構(gòu)造形態(tài)為一單斜構(gòu)造，以為褶