【導(dǎo)讀】以培養(yǎng)和提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力，是學(xué)生走上工作崗位前進(jìn)行。的一次綜合性能力訓(xùn)練，也是對(duì)一個(gè)采礦工程技術(shù)人員的基本訓(xùn)練。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)國家煤炭建設(shè)的有關(guān)方針、政策，結(jié)合設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況，所學(xué)的專業(yè)知識(shí)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的。心的感謝和深深的敬意！由于本人水平有限，設(shè)計(jì)中難免存在錯(cuò)誤和不足，懇請(qǐng)各位老師不吝指正。

　　

【正文】 量的計(jì)算 一、儲(chǔ)量計(jì)算范圍及指標(biāo) 參與儲(chǔ)量計(jì)算的煤層有 3 3 4 上 、 4 下 、 6 號(hào)共 5 層煤，計(jì)算范圍以井田邊界，可采邊界線所限定。 儲(chǔ)量計(jì)算工業(yè)指標(biāo)按《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》中長焰煤、氣煤的標(biāo)準(zhǔn)確定，能利用儲(chǔ)量的最低可采厚度長焰煤為 ，氣煤為 。最高可采灰分 40％；最高硫分 3％。 二、儲(chǔ)量計(jì)算方法 資源 /儲(chǔ)量估算中 3－ 3 4 上 、 4 下 、 6號(hào)煤層，視密度為本項(xiàng)勘查中煤芯煤樣化驗(yàn)測(cè)試成果的算術(shù)平均值。 31號(hào) 煤層 t/m3； 32號(hào)煤層 t/m3； 4 上 號(hào)煤層 ；4 下 號(hào)煤層 ； 6號(hào)煤層 。 由于井田內(nèi)主要可采煤層厚度變化不是太大，地層平緩，其傾角均小于 15176。，故采用煤層鉛垂厚度和水平投影面積來估算資源量。估算公式為： M= 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 式中： M— 資源量 t s— 水平投影面積 m2 h— 煤層厚度 m d— 容重 t/m3 三、儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果 31號(hào)煤層為： 7580000179。 179。 = 噸； 32號(hào)煤層為： 7580000179。 179。 = 噸 。 4 上 號(hào)煤層為： 7580000179。 179。 = 噸； 4 下 號(hào)煤層為： 7580000179。 179。 = 噸 。 6號(hào)煤層為 : 7580000179。 179。 = 噸 。 地質(zhì)儲(chǔ)量 M為： M=26211640++++ = 噸 第三節(jié) 可采儲(chǔ)量的計(jì) 算 礦井可采儲(chǔ)量： Z = （ Zc – P ）179。 C （ 1） 式中 Z —— 表示礦井可采儲(chǔ)量 Zc —— 表示礦井工業(yè)儲(chǔ)量 P —— 表示保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱損失量，本礦井按儲(chǔ)量的 10%計(jì)算 C—— 表示采區(qū)采出率， 中厚煤層 取 C = 即，本礦井可采儲(chǔ)量為： Z=179。 179。 =179。 +179。 = 噸 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 第三章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力 第一節(jié) 礦井工作制度 礦井正常 工作的制度對(duì)其管理及生產(chǎn)的正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)都是非常重要的。 依據(jù)《規(guī)范》礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力宜按年工作日為 330 天計(jì)算，每天凈提升 16h。關(guān)于工作制度，按每班完成的循環(huán)次數(shù)應(yīng)為整數(shù)，即每一個(gè)循環(huán)不要跨班完成，否則不便于工序之間的銜接，施工管理也比較困難，不利于實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)。本設(shè)計(jì)采用三八制，每天三班作業(yè)，每班工作八小時(shí)，兩班生產(chǎn)，一班維修。 第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一 .礦井生產(chǎn)能力 根據(jù)實(shí)際情況、井田境界、煤層賦存條件、煤炭需求量及生產(chǎn)的需要和設(shè)計(jì)任務(wù)書，確定本井田年產(chǎn)量為 90萬 t/年。 二 .礦井服務(wù)年限的計(jì)算： 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限是衡量礦區(qū)開拓的主要內(nèi)容，它的大小體現(xiàn)了礦井的開采程度，它不但影響一個(gè)礦井的開采技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，而且影響到整個(gè)礦區(qū)乃至國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 如果礦井生產(chǎn)能力確定過小，其服務(wù)年限可能過長，將大量積壓已勘探的煤炭資源，反之若生產(chǎn)能力過大，可能造成礦井長期達(dá)不到設(shè)計(jì)產(chǎn)量或生產(chǎn)分散，接替緊張以致礦井服務(wù)年限過短，礦井很快報(bào)廢，機(jī)械設(shè)備不能發(fā)揮其應(yīng)有的能力，造成投資大收益小，且過短的服務(wù)年限會(huì)影響到其它工業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。 因此《規(guī)程》規(guī)定了大，中，小型礦井的服務(wù) 年限以及生產(chǎn)能力與服務(wù)年限的關(guān)系式： P=Z/(AK ) 式中 ： P— 礦井服務(wù)年限， a Z — 礦井可采儲(chǔ)量，萬 t 。 (Z= 萬噸 ) A— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬 t/年。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 K— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 礦井服務(wù)年限： P=（ 90179。 ） =（ a） 則 ， P= 年符合《設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)中型礦井的有關(guān)規(guī)定。 表 1 我國各類井型的礦井和服務(wù)年限 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 (萬 t/a) 礦井服務(wù)年限 第一開采水平服務(wù)年限 (a) 煤層傾角 25186。 600 及以上 80 40 300， 400， 500 70 35 120， 150， 180， 240 60 30 90 50 25 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 第四章 井田開拓 第一節(jié) 井田開拓方式的確定 一、確定開拓方式的主要原則 確定井筒的形式、數(shù)目及其配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置； 合理地確定開采水平數(shù)目和位置； 布置大巷及井底車場(chǎng)； 確定礦井開采 程序，作好開采水平的接替 ； 進(jìn)行礦井開拓延深，深部開拓及技術(shù)改造； 力求簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少井巷工程量； 盡可能提高機(jī)械化程度，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)安全高效； 投資少，工期短，見效快； 二、 開拓方案的確定： 工業(yè)場(chǎng)地的確定 本井田位于洪濤山脈的西側(cè)，屬梁峁?fàn)铧S土丘陵地帶。為緩坡丘陵，是黃土覆蓋在波狀起伏的丘陵古地形上而成。區(qū)內(nèi)地形相差不大，東北高，西南 低。區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)為1650m，最低點(diǎn)為 1495m，最大相對(duì)高差 155m. 本井田為全隱蔽式煤田 ,煤層埋藏深度為 150m 左右，可供選擇的工業(yè)場(chǎng)地在山峽村北部地勢(shì)平坦靠近公路的地方。地面開闊，有足夠的場(chǎng)地布置主、副井地面生產(chǎn)系統(tǒng)；目前已具備較好的供電條件；靠近兩條公路，地面運(yùn)輸條件良好；供水距離較近，征地費(fèi)用較便宜；并且位于井田儲(chǔ)量的中央，對(duì)井下開拓布置有利，礦井運(yùn)輸和通風(fēng)較有利。 井筒形式確定 工業(yè)廣場(chǎng)位于山峽村北部，本井田為全隱蔽式煤田 ,煤層埋藏深度為 150m 左右，可供選擇的井筒形式有立井和斜井。 斜井與 立井相比，其缺點(diǎn)是：當(dāng)表土深，有較厚的含水沖積層或流沙時(shí)，斜井通過較復(fù)雜、較昂貴；同樣開采水平，斜井比立井長，維護(hù)費(fèi)用高，當(dāng)圍巖條件差時(shí)維護(hù)困難；采用絞車提升時(shí)，速度低，能力小，鋼絲繩磨損嚴(yán)重，動(dòng)力消耗大，提升費(fèi)用高。當(dāng)井田傾斜很長需要多段提升時(shí) 則轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，效率低，成本高；由于斜太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 井較長，因此各種管線敷設(shè)長度大，通風(fēng)阻力大，增加了費(fèi)用；人員進(jìn)出井和材料設(shè)備等輔助運(yùn)輸時(shí)間長，上述這些缺點(diǎn)都隨著開采深度和斜井斜長的加大而逐步突出。但是，近 20年來，現(xiàn)代化大型帶式輸送機(jī)的發(fā)展和廣泛運(yùn)用，新型輔助運(yùn)輸方 式的逐步推廣，以及長距離斜巷掘進(jìn)技術(shù)的改進(jìn)，使斜井開拓方式的優(yōu)越性更為突出，使范圍大為擴(kuò)展，裝備帶式輸送機(jī)的斜井顯示了以下的突出優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 提升能力大。 （ 2） 運(yùn)輸距離長，提升高度大，改變了用鋼絲繩提升礦車的斜井只適用于埋藏較淺煤層的情況。 （ 3） 延深改造和擴(kuò)大生產(chǎn)能力較為簡(jiǎn)單。 （ 4） 可以實(shí)現(xiàn)煤炭從工作面到地面的連續(xù)運(yùn)輸，效率高，成本低。 （ 5） 一井可以兩用。 （ 6） 在環(huán)境方面：立井井塔很高、而斜井則低矮。 設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，“煤層賦存較淺，表土層較薄、水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的緩傾斜、傾斜煤層宜用斜井開拓方式”。本井田內(nèi)煤層埋藏不深、表土層不厚、水 文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單、井筒不需特殊法施工的近水平煤層，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力大，運(yùn)輸量大，為方便大型綜采設(shè)備下井，所以主要考慮斜井開拓。 方案一：采用主、副斜井及回風(fēng)立井開拓方式 主斜井井筒內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，作為主提升井，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，井筒方位角為 270176。，井筒傾角為 16176。，兼作進(jìn)風(fēng)井，同時(shí)布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設(shè)臺(tái)階并安裝扶手作為礦井的安全出口。 方案二：采用雙立井開拓，主立井內(nèi)設(shè)置多繩提煤箕斗，風(fēng)井為專用回風(fēng)井。 開采水平的劃分 根據(jù)本礦井開采近水平煤層及煤層厚度及煤層間距統(tǒng)計(jì)表，提出二個(gè)方案 ： 方案一：布置三個(gè)水平，第一水平布置在 32 號(hào)煤層中，第二水平布置在 4 下 煤層中，第三水平布置在 6號(hào)煤層中。 方案二：采用主井和副井均為立井的開拓方式。 兩方案比較可見：雖然方案二掘進(jìn)距離短、工業(yè)場(chǎng)地煤柱占用少，但掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜且不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)化提升。方案一掘進(jìn)技術(shù)簡(jiǎn)單，提升能力大容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。綜合比較后選擇方案一。 運(yùn)輸和回風(fēng)大巷位置的確定 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 26 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第一百一十三條：低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯(lián)合布置的帯區(qū)，必須設(shè)置 1 條專用回風(fēng)巷。 所以本礦井每個(gè)水平都有膠帶運(yùn)輸大巷、軌道運(yùn) 輸大巷和專用回風(fēng)巷。 各個(gè)水平的膠帶運(yùn)輸大巷和軌道運(yùn)輸及回風(fēng)大巷沿煤層底板布置。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)確定 本礦井煤層賦存較淺，井田范圍較小，所以，在井田邊界附近開掘回風(fēng)立井構(gòu)成中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)。 開拓方案的確定 （一）技術(shù)比較 根據(jù)開拓方式布置原則、工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇和煤層賦存條件，設(shè)計(jì)提出了技術(shù)上可行的兩個(gè)開拓方案進(jìn)行比較，方案分述如下： 方案一 ： 采用斜井開拓。 工業(yè)廣場(chǎng)位于山峽村北部，自然地形標(biāo)高 +1545～ +1555m,高差 10m 左右，本工業(yè)場(chǎng)地較為開闊，地形平坦，場(chǎng)內(nèi)建筑物依現(xiàn)有的公路布置，分區(qū) 明確，布局合理，功能齊全， 主斜井井口標(biāo)高為 z=+1550m， x=4404950,y= +1378m,井筒垂深172m。主斜井井筒內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，作為主提升井，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，井筒方位角為 270176。，井筒傾角為 16176。，斜長 624m,采用錨噴支護(hù)，兼作進(jìn)風(fēng)井，主井內(nèi)鋪設(shè)臺(tái)階并安裝扶手作為礦井的安全出口。 副斜井井口標(biāo)高為 +1550m,x=4405010,y=19650360,井底標(biāo)高 +1405m,井筒垂深 145m,井筒方位角為 270176。， 井筒傾角為 20176。 ,斜長 405m，采用錨 噴支護(hù)方式，井筒內(nèi)鋪設(shè)雙軌道，擔(dān)負(fù)全礦井的矸石、材料、人員，同時(shí)布置所需綜合管線，鋪設(shè)臺(tái)階并安裝扶手作為礦井的安全出口。 回風(fēng)立井井口標(biāo)高 z=+1550m,x=4405400,y=19650925,井底標(biāo)高 .+1401m,垂深 149m.凈直徑 5m。 第一水平標(biāo)高 +1405m, 第二水平標(biāo)高 +1377m,第三水平標(biāo)高 +層煤布置軌道大巷和運(yùn)輸大巷及回風(fēng)大巷。 方案二 ： 采用立井開拓。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 27 表 1 開拓方案技術(shù)比較表 方案一 方案二 優(yōu)點(diǎn) 掘進(jìn)技術(shù)簡(jiǎn)單； 可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化運(yùn)輸； 易于實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)化管理； 初期工程量??； 占用煤柱少； 缺點(diǎn) 初期工程量大 ； 占用煤柱多 ； 掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜； 不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)化運(yùn)輸 不易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理 ； （二）經(jīng)濟(jì)比較 方案一的掘進(jìn)工程量大約是方案二的三倍，由于斜巷和立井的掘進(jìn)費(fèi)用不同，以及其他維護(hù)費(fèi)用，方案一和方案 2 的總費(fèi)用近似相同。所以，還需進(jìn)一步作綜合比較。 （三）開拓方案綜合比較 從前述技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果來看，雖然方案一比方案二要投入多一點(diǎn)錢，但方案一更利于生產(chǎn)，便于管理。綜上所述，所以決定采用方案一，即礦井采用斜井開拓。分為三個(gè)水平，第 一水平位于 +1405m,第二水平位于 +1377m。第三水平位于 1349m，每個(gè)水平劃分為二個(gè)帶區(qū)， 15 個(gè)分帶。 第二節(jié) 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)工作面的配備 一、 回采工作面的個(gè)數(shù)、產(chǎn)量 設(shè)計(jì)采用一個(gè)綜采工作面和兩個(gè)掘進(jìn)工作面保證礦井 ，首采綜采工作面布置于 31號(hào)煤層中， 31號(hào)煤層平均厚 ,采高 ,工作面長 200m?；夭晒ぷ髅嫔a(chǎn)能力按下列公式計(jì)算： Q=L179。 VO179。 M179。 r179。 C （ 2） 式中： Q— 工作面年產(chǎn)量， t/a。 L— 工作面長度， 200m。 VO— 工作面年推進(jìn)度， 1267m。 M— 工作面采高， 。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 r— 煤的容重， 。 C— 采煤工作面采出率， 中厚煤層取 ； 則 3－ 1號(hào)面產(chǎn)量 Q=200179。 1267179。 179。 179。 = t/a 礦井年生產(chǎn)能力 Qa=k1179。 Q =179。 = t/a = 萬 t/a k1：帯區(qū)掘進(jìn)出煤系數(shù) 取為： 一個(gè)綜采工作面和兩個(gè)掘進(jìn)工作面產(chǎn)量為 萬 t/a 90 萬噸，滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力要求。 二、 工作面的機(jī)械配備 工作面的機(jī)械配備見帶區(qū)巷道布置及機(jī)械設(shè)備配備平面圖。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書