【正文】 表土層薄，無流沙層 傾角較小，地形復雜 井田范圍較大 優(yōu)點 井身短，通過井筒的各種管線長度小，提升速度快，機械化程度高，對輔助提升有利，人員提升快；井筒斷面大，通風阻力??；生產經營費用低，有利于井筒維護，適應性強，技術可靠，不受煤層瓦斯煤層等限制 開拓部署能適應產量大、生產集中的要求，主斜井不受長度限制，井筒裝備及井底車場，地面設施簡單；施工簡單，掘進快，初期投資少，延伸方便，安全出口好 最簡單 的開 拓方式，技術、經濟最有利，主運輸環(huán)節(jié)少，設備少，地面工業(yè)廣場簡單，水可自流，無水倉施工條件好，掘進速度快 主斜膠帶 運輸能力 大，井筒 不受長度限制 缺點 井筒施工復雜，裝備復雜，其建井投資大，井筒延伸困難 井身長，通過井筒各種管線長，生產經營費較高，維護難，串車提升能力小，對地質條件適應性差 對井田地質構造和自然條件有一定限制 綜合立井 和斜井的 優(yōu)缺點 適用 條件 生產能力大，煤層 埋藏深，表土厚或 水文條件復雜，開 采煤層不受條件限制。 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 第 18 頁 確定井筒形式、數目、位置、坐標 礦井開拓方式按井筒傾角不同分為平硐、斜井、立井三種形式，按井筒形式分為單一開拓和綜合開拓。 4）井田中部偏東有一條大斷層，且位于井田偏北部，對井田劃分和開采具有一定的影響。 2）煤層傾角較適中，平均傾角為 13176。 4．為求穩(wěn)妥可靠，首采面布置在富水性弱的區(qū)域。 2．首采煤層的開采與九龍礦井下開采布置盡量相互獨立，避免相互影響。井田的可采儲量為 11907 萬 t，服務年限為 76年 ，可以滿足礦井的設計生產能力。所以，各項安全條件均可得到保證，不會影響礦井的年生產能力。大煤瓦斯吸附性強，屬于難抽放煤層。井底車場調車和通過能力 及 各輔助生產環(huán)節(jié)都能滿足要求 ，不會 對礦井 生產 造成 影響。大巷采用強力膠帶輸送機運煤，運輸能力也能達到要求，且機械化程度高。 輔助 運輸 系統(tǒng)能力校核 ： 本設計的礦井為大型礦井，開拓方式為雙 立 井 兩水平 開拓。 ，地質結構 較 簡單，易于采用 綜采放頂煤 開采。 120） =52a﹥ 25a 結合目前我國煤炭行業(yè)的實際情況和隨著采煤技術及社會生產力的發(fā)展，一水平服務年限 41 年符合當前實際并且滿足《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》要求。永久損失煤柱為： 331 萬 得一水平服務年限為： T=Z/(A179。 ） =76a 因為 7650年，符合 2021 年我國設計規(guī)定的大型礦井服務年限至少在 50 年以上的標準，滿足設計要求。 由上計算結果可知：礦井可采儲量為 11907 萬 t，則礦井服務年限為： T = Zk/A178。 5. 礦井服務年限的核算 礦井服務年限的計算公式為： T = Zk/A178。 3)．國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤種、煤質、產量等的預測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要根據。 2)．開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市）和交通情況（鐵路、公路、水路）、用戶、供電、供水，建筑材料及勞動力來源等。 礦井規(guī)?？筛鶕韵聴l件確定： 1)．資源情況：煤田地質條件簡單，儲量豐富，應加大礦區(qū)規(guī)模，建設大型礦井。應提高工作面單 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 第 16 頁 產。論證礦井設計生產能力應進行第一開采水平不 或 小于 20 年配產。 4. 礦井設計生產能力的確定 礦井設計生產能力確定為 120 萬 t/a。這樣充分考慮了礦井的富裕系數，防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產或改擴建。 2. 礦井工作制度的確定 礦井工作制度設計采用“三八”工作制，即二班生產，一班準備，每班凈工作時間為8個小時。 表 可采儲量匯總表 煤層 可利用工業(yè)儲量 (萬 t） 永久煤柱損失量 (萬 t） 可采儲量(萬 t) 斷層保護（萬 t） 工業(yè) 廣場 (萬 t) 井田 邊界 (萬 t） 合 計 (萬 t） 2號 16450 41 1133 480 1654 11907 礦井設計生產能力及服務年限 1. 礦井年工作日數的確定 按照《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》規(guī)定：礦井設計生產能力按年工作日 330 天計算。 代入數據，得 Zk＝ (16450－ 1654)179。 表 保護煤柱損失量 煤 柱 類 型 煤柱損失量（萬 t） 井田邊界保護煤柱 480 斷層保護煤柱 41 工業(yè)廣場保護煤柱 1133 合 計 1654 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 第 15 頁 礦井可采儲量計算 礦井的可采儲量是礦井設計的可以開采的儲量，其計算公式為： Zk=(ZcP)179。 ＝ 1133 萬 t （ 4）、井筒保護煤柱：主、副井井筒保護煤柱在工業(yè)廣場保護煤柱范圍內， 故井筒保護煤柱損失量為 0。 R () = 1324575179。 ） (22) 工業(yè)廣場煤柱的損失為： Z = S179。 高 /（ 2179。 工業(yè)廣場圍護帶寬度為 10m，根據垂直剖面法所作的工業(yè)廣場保護煤柱的尺寸計算如 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 第 14 頁 圖 。下山移動角 β= 70186。松散層厚度約為 32m，移動角 ψ=45186。 120/10 = 公頃 則將工業(yè)廣場定為長 360m，寬 400m。則工業(yè)廣場保護煤柱面積為： 1324575平方 m。 =41 萬 t （ 3）、工業(yè)廣場保護煤柱：工業(yè)廣場按 Ⅱ 級保護留圍護帶寬度 10m，工業(yè)廣場面積由表 ，取 18 公頃。 r （ ） =48000179。 斷層煤柱損失為： Z = S179。斷層煤柱留 15m。～78 176。 斷層走向 N30176。 179。 R = 22451179。 b 179。 R （ ） 式中 ： Z —— 邊界煤柱損失量； L —— 邊界長度 ； B —— 邊界寬度；斷層邊界 、 人為劃定邊界取 25m； M —— 煤層厚度； 2號煤 ； R —— 煤的容重： 。 b 179。 （ 4）、建筑物、河流、鐵路等壓煤損失； 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 第 13 頁 各種煤柱損失計算 （ 1）、井田邊界保護煤柱：井田邊界保護煤柱留設 25m寬，則井田邊界長 22451m。 礦井可采儲量 計算可采儲量時必須考慮永久煤柱的損失： （ 1）、工業(yè)廣場保安煤柱；維護帶寬度為 10～ 15m （ 2）、井田境界煤柱損失；維護帶寬度為 25m。 176。； 故工業(yè)儲量為： Zg=179。 M179。 儲量計算可靠。平均 13176。 本礦井 由于 9號煤層受奧灰水威脅，暫不能開采。 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 第 12 頁 圖 井田賦存狀況示意圖 3． 礦井工業(yè)儲量 礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內，經過地質勘探，煤層厚度與質量均合乎開采要求，地質構造比較清楚，目前可供利用的可列入平衡表內的儲量。井田面積約 20 km2。 井田邊界拐點坐標 (10 個點 ) B01 X=30762,Y=23586 B02 X=31460,Y=22736 B03 X=33904,Y=22807 B04 X=37424,Y=23747 B05 X=37565,Y=25971 B06 X=37255,Y=21764 B07 X=35348,Y=20366 B08 X=28422,Y=21233 B09 X=28523,Y=21457 B10 X=29466,Y=22763 根據以上劃分原則及井田拐點坐標，確定南北走向長度約為 8km。煤田范圍劃分為井田的原則有： （ 1） 、要充分利用自然條件劃分，在可能的條件下，應盡量利用地形、地物、地質構造、水文地質以及煤層特征等自然條件，以減少煤柱損失，提高資源采出率，充分保護地面設施； (2)、要有與礦區(qū)開發(fā)強度相適應的井田范圍，要保證井田范圍與礦井生產能力相適應，有足夠的儲量和服務年限及合理的尺寸； （ 3） 、照顧全局，處理好與臨礦的關系； （ 4）、直線原則，井田的劃分應盡量采用直線或折線，有利于礦井的設計和生產管理工作的開展。經煤炭科學煤號 工業(yè)牌號 用途 硬度 灰分 揮發(fā)分 硫分 發(fā)熱量 MJ/Kg 含矸 2 號 焦、肥煤 煉焦 f =2 ～% % % % 6％ 4 號 焦、肥煤 煉焦 f =3 ～% % % % ％ 6 號 焦、肥煤 煉焦 f =3 ～% % % % ％ 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 第 10 頁 研究總院撫順分院對九龍礦 4號煤的自燃進行了鑒定，鑒定結果表明 2號、 4號煤為三類不易自燃。 煤塵及煤的 自燃發(fā)火和爆炸危險性 （ 1）、九龍礦煤類為煙煤，煤塵爆炸指數均大于 15%，都具有爆炸危險性，在精查勘探與二水平補勘階段井田內 9號煤層進行了煤塵爆炸性實驗，均有爆炸危險性。鼓山背斜東翼各生產礦井資料表明，煤層瓦斯含量呈南低北高，由南向北逐漸增高；南端新三礦、西鄰二礦泉頭區(qū)及九龍礦以北各礦均為高瓦斯礦井。 其瓦斯涌出規(guī)律：隨著開采深度的增加而增大；在次級褶曲的背斜部位瓦斯涌出量高，而向斜部位瓦斯涌出量低。其它可選煤層 （ 6號） % 到（ 8號） % 之間，其理論精煤回收率級別除 6號煤和 8號煤屬低等和良等外， 2號、4號、 7 號、 9號煤層均屬中等。 (2)原煤灰分 各煤層原煤灰分一般在 15～ 25%之間，屬中等灰分煤。 2號、4號、 6號、 8號、 9號煤層的平均容重在 。 煤的特征 2號煤層大致以 8 線為界，以北為焦煤，以南為肥煤； 3號煤層全區(qū)為焦煤； 4號煤層大致以 10 線為界，以北為焦煤，以南為肥煤； 6號煤層大致以 15 線為界，以北為焦煤 ，以南為肥煤； 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 第 9 頁 7號煤層大致以 4 線為界，以北為瘦煤，以南為焦煤； 8號煤層大致以 4 線為界，以北為瘦煤，以南為焦煤； 9號煤層大致以 5 線為界，以北為瘦煤，以南為焦煤。 （ 7） 8 號煤 煤層直接頂板為大青灰?guī)r，厚度 ，有 的炭質泥巖偽頂，底板為灰黑色粉砂巖。頂板的巖石硬度為Ⅴ，普氏系數 10 （ 5） 6＃煤 煤層直接頂板為山青灰?guī)r，一般厚 左右；煤層底板 為 厚的粉砂巖、泥巖，其下為伏青灰?guī)r。普氏系數（ 2）、 （ 3） 3 號煤 一座灰?guī)r為其間接頂板，向下距 3號煤層 8m，直接頂板為砂質泥巖，底板為砂質泥巖。直接頂的石巖硬度為Ⅵ，普氏系數 10。 全區(qū)可采煤層為 2號、 6號、 8 號、 9號共層。 9號煤 (下架 )：位于太原組底部，下距奧陶紀灰?guī)r 14～ 20m，上距 8號煤層 。 8 號煤 (大青 )：位于太原組下部，上距 7 號煤層 ，下距 9 號煤層 ，最小厚度 ，最大厚度 ，平均 。煤厚 ～ ，平均，煤厚變化較大，煤層局部有小的分岔，煤厚結構較簡單，一般含一層穩(wěn)定的 左右的夾矸 。煤層結構復雜，一般有兩層 ～ 厚的泥巖夾矸。 6 號煤 (山青 )：位于太原組中部，上距 4 號煤層 。平均 。 一座灰?guī)r為其間接頂板，向下距 3號煤層 8m，直接頂板為砂質泥巖，底板為砂質泥巖。煤層沉積穩(wěn)定，厚度變化不大。為單一煤層，全區(qū)穩(wěn)定可采。平均傾角為 13176。含煤地層總厚度平均為 ，共含煤 15～ 1