《雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮一礦2.4Mta新井設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮一礦2.4Mta新井設(shè)計(jì)（85頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

摘 要 本設(shè)計(jì)新井為雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮一礦（6#、8上#、8下#）2.4Mt/a新井設(shè)計(jì)，共有3層設(shè)計(jì)可采煤層，平均總厚度為5.13m，煤的工業(yè)片牌號(hào)為長(zhǎng)焰煤。設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量為225Mt。服務(wù)年限為67a。劃分三個(gè)水平開(kāi)采。 本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井的開(kāi)拓方式、集中大巷及采區(qū)石門(mén)的大巷布置方式。共劃分8個(gè)采區(qū)，其中首采區(qū)為1個(gè)，投產(chǎn)工作面2個(gè)，建井工期42.5個(gè)月。本設(shè)計(jì)采區(qū)為中一采區(qū)，大巷裝車(chē)式下部車(chē)場(chǎng)，采用分區(qū)式回風(fēng)，綜合機(jī)械化采煤。年工作日為330d，采用“四、六”式工作制，工作面長(zhǎng)為240m，每刀進(jìn)度為0.8m，每日割9刀。提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。 本人已盡全力去做好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，但由于本人所掌握的知識(shí)量有限，缺乏一定的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。因此，本設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，請(qǐng)各位專(zhuān)家老師不吝指正。 關(guān)鍵詞： 可采儲(chǔ)量 采煤工藝 走向長(zhǎng)壁采煤法 Abstract The task of this design is to construct a 2.4million tons new shaft of (6#、8up#、8down#) for ShuangYaShan Mine Administration。This mine has three minable Coal Seams，and its average thickness is 5.13 meters，types of coal seam is long flame coal。Designed field of minable capacity is 225 million tons。 It can adapt for 67years，and is divided into three levels。 This mine shaft is applied to double indined shaft development method； Layout of gathing gallergand mining district eross heading；This level is divided into 8 mining districts and 2 worked faces。Time of constructing shaft is 42.5 months。This worked face is middle 1 and right 1 worked face。Works is 330 days every year。 Adapt “four-six” work situation，work face is 240 meters length of circle is 0.8meters，and times is 9 one day。 I have down my best to the graduate design。Because my limit working ability and time。There must be lots of faults in this design。I plead with directors’ point them out and redify it， and I will accept it sincerely and humblely。 Key words: Recorerable reserves The technology of coal mining Adoption lengthways 目 錄 摘要 I Abstract II 緒論 1 第1章 井田概況及地質(zhì)特征 2 1.1 井田概況 2 1.1.1交通位置 2 1.1.2地形地勢(shì) 2 1.1.3氣象及地震情況 2 1.1.4水文地質(zhì)情況 2 1.1.5煤田開(kāi)發(fā)史 2 1.1.6工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及煤炭建設(shè)規(guī)劃概況 2 1.1.7水源及電源 2 1.2 地質(zhì)特征 3 1.2.1礦區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)情況 3 1.2.2井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 4 1.2.3煤層賦存狀況及可采煤層特征 5 1.2.4巖石性質(zhì)、厚度特征 6 1.2.5井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 6 1.2.6沼氣、煤塵及煤的自燃性 9 1.2.7煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 9 1.3 勘探程度及可靠性 9 第2章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 11 2.1 井田境界 11 2.1.1井田周邊狀況 11 2.1.2井田境界確定的依據(jù) 11 2.1.3井田未來(lái)發(fā)展情況 11 2.2 井田儲(chǔ)量 11 2.2.1井田儲(chǔ)量計(jì)算 11 2.2.2保安煤柱 11 2.2.3儲(chǔ)量計(jì)算方法 13 2.2.4儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 13 2.3礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 14 2.3.1礦井工作制度 14 2.3.2設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 14 2.3.3礦井服務(wù)年限的確定 15 第3章 井田開(kāi)拓 17 3.1概述 17 3.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇 17 3.2.1井筒形式和井筒位置 17 3.2.2開(kāi)采水平數(shù)目及標(biāo)高 19 3.2.3開(kāi)拓巷道的布置 20 3.3 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 22 3.3.1井筒形式和數(shù)目 22 3.3.2井筒位置及坐標(biāo) 24 3.3.3水平數(shù)目及高度 25 3.3.4石門(mén)、大巷數(shù)目及布置 25 3.3.5井底車(chē)場(chǎng)的形式選擇 26 3.3.6煤層群的聯(lián)系 27 3.3.7采區(qū)劃分 28 3.4 井硐布置和施工 29 3.4.1井筒穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) 29 3.4.2井筒布置及裝備 30 3.4.3井筒延深意見(jiàn) 31 3.5 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 32 3.5.1井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證 32 3.5.2井底車(chē)場(chǎng)的布置，存車(chē)線路，行車(chē)路線布置長(zhǎng)度 32 3.5.3通過(guò)能力計(jì)算 35 3.5.4井底車(chē)場(chǎng)主要硐室 37 3.6 開(kāi)采順序 37 3.6.1沿煤層走向的開(kāi)采順序 37 3.6.2沿井田傾向的開(kāi)采順序 38 3.6.3采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 38 第4章、采區(qū)巷道布置 40 4.1 采區(qū)概述 40 4.1.1設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界，范圍及采區(qū)煤柱 40 4.1.2采區(qū)的地質(zhì)和煤層情況 40 4.1.3采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量和服務(wù)年限 40 4.2 采區(qū)巷道布置 41 4.2.1區(qū)段劃分 41 4.2.2采區(qū)上山布置 42 4.2.3采區(qū)車(chē)場(chǎng)布置 43 4.2.4采區(qū)煤倉(cāng)形式、容量及支護(hù) 45 4.2.5采區(qū)硐室簡(jiǎn)介 46 4.2.6采區(qū)工作面接續(xù) 47 4.3 采區(qū)準(zhǔn)備 47 4.3.1采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 47 4.3.2采區(qū)主要巷道的斷面示意圖及支護(hù)方式 48 第5章 采煤方法 50 5.1 采煤方法的選擇 50 5.2采煤工藝 50 5.2.1選擇和決定回采工作面的工藝過(guò)程及使用的機(jī)械設(shè)備 50 5.2.2選擇采煤工作面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式 52 第6章 井下運(yùn)輸與礦井提升 55 6.1 礦井井下運(yùn)輸 55 6.1.1運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 55 6.1.2礦車(chē)的選型及數(shù)量 55 6.1.3采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 57 6.2 礦井提升系統(tǒng) 57 第7章 礦井通風(fēng)與安全 59 7.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 59 7.1.1概述 59 7.1.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 59 7.1.3主扇工作方式的確定 60 7.2 風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配 60 7.2.1礦井風(fēng)量計(jì)算的規(guī)定 60 7.2.2風(fēng)量計(jì)算 61 7.2.3風(fēng)量分配 62 7.2.4風(fēng)速的驗(yàn)算 63 7.2.5風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 64 7.3 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 64 7.3.1確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 64 7.3.2礦井等積孔計(jì)算 67 7.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇 67 7.4.1主扇的選擇計(jì)算: 68 7.4.2電動(dòng)機(jī)的選擇 69 7.4.3反風(fēng)措施 69 7.5 礦井安全技術(shù)措施 70 7.5.1預(yù)防瓦斯及煤塵爆炸 70 7.5.2火災(zāi)與水患的預(yù)防 70 7.5.3其他事故的預(yù)防 71 7.5.4避災(zāi)路線及自救 71 第8章 礦井排水 73 8.1概述 73 8.2 礦井主要排水設(shè)備 73 8.2.1排水方式與排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介 73 8.2.2主排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算 73 第9章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 77 參考文獻(xiàn) 79 總結(jié) 80 致謝辭 81 附錄1 82 微波在礦物處理中的新發(fā)展 82 附錄2 89 Recent developments in microwave processing of minerals 89 VI 緒論 我國(guó)的煤炭資源豐富，儲(chǔ)量和產(chǎn)量均居世界前列。特別是近年來(lái)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綜合國(guó)力的提高，石油、天然氣、水力、核電等其他能源有了較大的發(fā)展，但是煤炭仍然是我國(guó)的主要能源，預(yù)計(jì)在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)這種狀況不會(huì)有根本性改變。自2002年以來(lái)我國(guó)煤炭行業(yè)呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，國(guó)家對(duì)煤炭行業(yè)加大了管理力度，主張建設(shè)生產(chǎn)集中化礦井，減少煤礦安全事故。這就對(duì)我們從事采礦事業(yè)的工程技術(shù)人員有了更高的要求。 作為一名即將從事煤炭行業(yè)的采礦專(zhuān)業(yè)學(xué)生，感到很榮興，也感到自己身上的擔(dān)子很重。在通過(guò)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，我掌握了很多專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為了能更好的鞏固和運(yùn)用這些知識(shí)，借畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)機(jī)會(huì)我做了東榮一礦（6#、8上#、8下#）2.4Mt/a新井設(shè)計(jì)，而且我在畢業(yè)實(shí)習(xí)中也收集到了很多東榮一礦的資料。本設(shè)計(jì)主要是關(guān)于新礦井的建設(shè)，其中包括開(kāi)拓方式、采煤工藝、支護(hù)方式、設(shè)備選型以及礦井的各個(gè)系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)包括通風(fēng)安全方面、采煤工藝方面、巖石力學(xué)方面以及CAD制圖方面的知識(shí)。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)礦井的地質(zhì)情況、煤層的受力等情況進(jìn)行分析等工作。我通過(guò)做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)到更多的采礦專(zhuān)業(yè)知識(shí)，鞏固我所學(xué)過(guò)的各種知識(shí)，并且能夠很好的運(yùn)用他們，從而也為我以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 第1章 井田概況及地質(zhì)特征 1.1 井田概況 1.1.1交通位置 東榮一礦位于雙鴨山煤田東部，距市中心55km， 東榮一礦交通四通八達(dá)有依饒公路路經(jīng)東榮一礦，距紅興隆16km與福前線接軌。礦區(qū)鐵路由雙市經(jīng)四方臺(tái)礦、七星礦至東榮一礦，交通極為方便。見(jiàn)東榮一礦交通位置示意圖 1－1。 1.1.2地形地勢(shì) 東榮一礦勘探區(qū)地勢(shì)平坦，標(biāo)高一般都在100m左右，最高標(biāo)高170m。 1.1.3氣象及地震情況 該區(qū)屬大陸性寒溫帶氣候，溫差變化較大，夏季最高氣溫達(dá)到38℃，歷史最大降雨量為737mm，平均降雨500mm，每年7、8、9三個(gè)月份為降雨期，年平均降雨量在452～737mm。冬季最低氣溫達(dá)到零下39℃，一般為零下20℃～30℃，凍土帶深達(dá)2m以上。凍結(jié)期每年10月至翌年4月。根據(jù)中國(guó)地震裂度區(qū)劃圖[2001]雙鴨山地區(qū)地震裂度小于6。 1.1.4水文地質(zhì)情況 七星河從該區(qū)東側(cè)流入撓力河，最后注入烏蘇里江。 1.1.5煤田開(kāi)發(fā)史 東榮一礦煤田為新近開(kāi)發(fā)，無(wú)開(kāi)發(fā)歷史。 1.1.6工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及煤炭建設(shè)規(guī)劃概況 東榮一礦井田周邊有農(nóng)田和國(guó)有林地分布，可為礦區(qū)提供一部分農(nóng)產(chǎn)品及生產(chǎn)原料。礦井建設(shè)及生產(chǎn)所需設(shè)備可由附近廠家提供。 1.1.7水源及電源 東榮一礦供水水源位于東榮一礦東部，共有水源井5眼，井深均為31.5m（1＃、2＃、3＃、4＃、5＃），其中只有三眼水井（3＃、4＃、5＃）正常運(yùn)行，二眼（1＃、2＃）備用。水源井取第四系砂層水，每眼水井供水量為160m3/h，三眼水源井24h供水量為11720m3。三眼水井都是取第四系砂層水，鐵錳含量超標(biāo)，人體必需的微量元素銅、鋅少。由于對(duì)水源井進(jìn)行了全面凈化，鐵、錳指標(biāo)基本達(dá)到了國(guó)家飲用水要求標(biāo)準(zhǔn)?？梢詽M(mǎn)足東榮一礦居民生活用水的需要。 圖1－1交通位置圖 1.2 地質(zhì)特征 1.2.1礦區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)情況 詳見(jiàn)圖1－2，煤層綜合柱狀圖。東榮一礦為全隱蔽區(qū)，地層發(fā)育較簡(jiǎn)單，即由煤系、煤系基底以及上覆新生界第四系組成。其地層層序由老至新分述如下： 1、元古界興東群大盤(pán)道組（Pt1dq）：廣泛分布于煤田外圍，構(gòu)成煤系基底，由石榴石片巖、石英黑云母片巖、含磁鐵石英巖、石墨大理巖、花崗片麻巖組成的深變質(zhì)巖類(lèi)。厚度大于7400m。 2、中生代早白堊系上統(tǒng)雞西群：為一套陸相碎屑建造，不整合于下元古界地層之上，根據(jù)巖性與測(cè)井曲線反應(yīng)又可分為城子河組（k1ch）和穆棱組（k1m）。 （1）城子河組（k1ch）：由一套陸相碎屑巖類(lèi)組成。最大厚度達(dá)到550m，旋迴性較明顯。含煤地層受基底起伏控制，厚度變化大，煤層發(fā)育范圍被基底起伏所限。本組巖性多由灰白色中細(xì)砂巖、灰色粉砂巖組成，含有少量薄層凝灰?guī)r及泥巖。 （2）穆棱組（k1m）：由一套陸源深水相為主的碎屑巖類(lèi)組成。厚度由北往南逐漸增厚，最大厚度達(dá)500m，與下部城子河組（k1ch）整合接觸。含煤及旋迴性差，不含有可采煤層，含有小于0.5m的煤層3～5層，巖性多以灰色粉砂巖、灰白色細(xì)砂巖及少量灰白色的粗砂巖及薄層凝灰?guī)r、泥巖組成。 （3）第三系：富錦組（Nf），以細(xì)、中粗粒泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖為主，夾黃綠色粉砂巖，呈半膠結(jié)狀。下部礫巖層與城子河組地層為不整合接觸，其上被第四系地層所覆蓋。 （4）第四系：廣泛分布于礦區(qū)范圍內(nèi)，主要由沖積、洪積碎屑物組成，多由粘土、亞粘土及砂層組成。粘土為弱含水或不含水，具有良好的隔水性能。 1.2.2井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單主要有斷裂、褶皺。斷裂為主、褶皺次之。井田南部、東部局部有向斜構(gòu)造，井田范圍內(nèi)主要有六條斷層，敘述如下： F1斷層： 位于東榮一礦東北部，走向近115～125，傾向SW，傾角75，落差50-70m，正斷層。 控制程度可靠。 F10斷層：位于東榮一礦中央， 斷層走向132～150, 傾向NE，傾角75，落差在0～30m，正斷層。8號(hào)煤層采區(qū)巷道實(shí)見(jiàn)，控制程度可靠。 F13斷層：位于東榮一礦西部，斷層走向130～140, 傾向SW，傾角 7，落差0～15m，正斷層。深部860孔實(shí)見(jiàn)， 控制程度較可靠。 F14斷層：位于東榮一礦西部， 斷層走向127～131,傾向SW，傾角 75，落差20～40m，正斷層。 控制程度較可靠。 F17斷層： 位于東榮一礦西南部，東榮勘探區(qū)邊界斷層，斷層走向138～153，傾向SW，傾角75，落差在70～100m，正斷層。 控制程度較可靠。 F18斷層： 位于東榮一礦西南部，為東榮勘探區(qū)西部邊界斷層。斷層走向140～150,，傾向NE，傾角75，落差16—35m，正斷層。 控制程度較可靠。 南部斷層：位于東榮一礦南部，為東榮勘探區(qū)南部邊界斷層。斷層走向60～112的弧形斷層,傾向S，傾角80，落差600～1500m，逆斷層?？刂瞥潭瓤煽?。 詳見(jiàn)東榮一礦斷層統(tǒng)計(jì)一覽表： 表1-1 東榮一礦井田斷層統(tǒng)計(jì)一覽表 序 號(hào) 斷層編號(hào) 性質(zhì) 產(chǎn) 狀 落差 (m) 可靠程度 走 向 傾 角（） 1 F1 正 SW 70 50-70 可靠 2 F10 正 NE 75 0-30 可靠 3 F13 正 SW 75 0-15 較可靠 4 F14 正 SW 75 20-40 較可靠 5 F17 正 SW 75 70-100 較可靠 6 F18 正 NE 75 16-35 較可靠 7 南部斷層 逆 S 80 600-1500 可靠 1.2.3煤層賦存狀況及可采煤層特征 煤層傾角在 5.7 -30 ，平均8，詳見(jiàn)煤層綜合柱狀圖。 圖1-2 煤層綜合柱狀圖 1.2.4巖石性質(zhì)、厚度特征 煤層頂?shù)装逍再|(zhì)較穩(wěn)定厚度一般都大于7m,多為砂巖。 1.2.5井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 本井田水文地質(zhì)類(lèi)型為中等，其劃分的主要依據(jù)為： 1、單井涌水量：從1984年建井到2006年底，由投產(chǎn)初期的礦井涌水量為346.9m3/h左右，到2006年7月礦井涌水量為500m3/h，尤其是1997年以來(lái)，礦井涌水量有增大趨勢(shì)，據(jù)此條水文地質(zhì)類(lèi)型又偏復(fù)雜。 2、開(kāi)采受水害影響程度：采掘工程在一定程度上受水害影響，但因資料較清楚，不威脅礦井安全，從這一條看符合水文地質(zhì)條件中等。 3、防治水工作難易程度：礦井防治水工作較簡(jiǎn)單，主要是進(jìn)行水文補(bǔ)勘，查清第三、四系厚度及水位動(dòng)態(tài)，以合理確定回采上限和采掘針對(duì)性的防治水措施，及時(shí)查清巷道和空區(qū)積水，及時(shí)探放。 4、受采掘破壞或影響的含水層：礦井充水主要含水層是煤系裂隙含水層，含水較豐富，單位涌水量為1.2L/sm，且以靜儲(chǔ)量為主。孔隙裂隙、含水層補(bǔ)給一般，只是含水層之間的相互補(bǔ)給。據(jù)此水文地質(zhì)類(lèi)型符合中等。 綜上所述，根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》第4條分類(lèi)原則，確定該礦井水文地質(zhì)類(lèi)型為中等偏復(fù)雜。 圖1-3 東榮一礦礦井涌水量與時(shí)間關(guān)系曲線圖 表1-2 巖石力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)表 巖石 名稱(chēng) 抗壓強(qiáng)度 σc(MPa) 抗拉強(qiáng)度 σt(MPa) 摩擦角 φ() 內(nèi)聚力 C(MPa) 砂巖 20-200 4-25 35-50 8-40 表1-3 煤層特征表 序 號(hào) 煤層名稱(chēng) 層間距（m） 圍 巖 煤的牌號(hào) 硬度 容重 煤層穩(wěn)定性 煤厚（m） 傾角 頂板 底板 1 6# 33.8 22 粉砂巖 細(xì) 砂 巖 長(zhǎng)焰煤、貧煤、弱粘結(jié)煤 中硬 1.34 較穩(wěn)定 1．63 8 2 8上# 粉砂巖 粉 砂 巖 長(zhǎng)焰煤、貧煤、弱粘結(jié)煤 中硬 1.36 較穩(wěn)定 1．45 8 3 8下# 中砂巖 粉 砂 巖 長(zhǎng)焰煤、貧、煙、無(wú)煙、弱粘結(jié)煤 中硬 1.39 較穩(wěn)定 2.05 8 1.2.6沼氣、煤塵及煤的自燃性 東榮一礦歷年來(lái)瓦斯涌出量來(lái)看，相對(duì)涌出量波動(dòng)在1—2m3/t之間。1995年—2002年瓦斯量有所上升，達(dá)到3—5m3/t，仍屬低沼氣礦井。從實(shí)測(cè)瓦斯量可以看出礦井瓦斯出量與煤層埋藏深度、地質(zhì)構(gòu)造和巖漿巖有關(guān)。其變化規(guī)律為： 1、隨著深度的增加，瓦斯含量逐漸增加。 2、向斜軸部區(qū)瓦斯含量增加。 3、接近巖漿巖體區(qū)，瓦斯含量增加。 本區(qū)煤層有自然發(fā)火現(xiàn)象。東榮一礦煤塵爆炸指數(shù)為36—38，是最危險(xiǎn)、最易引起爆炸的指標(biāo)。 1.2.7煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 本地區(qū)煤層通過(guò)鉆孔化驗(yàn)和礦井生產(chǎn)的實(shí)際開(kāi)采證實(shí)，煤種有長(zhǎng)焰煤（CYM）、弱粘結(jié)煤（RNM）、貪煤（PM）、無(wú)煙煤（WYM）、氣煤（QM）等。工業(yè)用途主要為動(dòng)力用煤，也可以作為配焦部分用煤。 本區(qū)煤層由于受巖漿巖侵入，煤質(zhì)變化較大，Ⅸ線以東受巖漿巖影響較小，揮發(fā)分大于35％，膠質(zhì)層3—5mm；Ⅸ線以東受巖漿巖影響較大，揮發(fā)分小于15％，膠質(zhì)層為0。綜上所述煤質(zhì)特征：本井田依據(jù)“中國(guó)煤炭分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)（GB5751-86）”，采用精煤干燥無(wú)灰基揮發(fā)分Vdaf(％)，粘結(jié)指數(shù)GRI（或Y），及奧亞膨脹度b（％）作為指標(biāo)來(lái)劃分煤種。東榮一田煤層含特低硫、低磷、低～中～富灰煤，中等～高發(fā)熱量，低～中～高變質(zhì)的長(zhǎng)焰煤（CYM）、弱粘結(jié)煤（RNM）、氣煤（QM）、貪煤（PM）、氣煤（QM）以及無(wú)煙煤（WYM），可以作為民用及動(dòng)力用煤。 1.3 勘探程度及可靠性 本礦井的勘探分普查、精查、補(bǔ)堪和深部補(bǔ)堪四類(lèi)。 A級(jí)儲(chǔ)量 1、煤層對(duì)比可靠，煤層的厚度、結(jié)構(gòu)、已經(jīng)查明，可采煤層的連續(xù)性已經(jīng)確定。煤類(lèi)、煤質(zhì)特征及煤的工藝性能已查明。 2、巖漿巖對(duì)煤層及煤質(zhì)影響已查明。 3、各項(xiàng)勘查工程已達(dá)到勘查階段的控制要求。 B級(jí)資源儲(chǔ)量 1、煤層對(duì)比可靠，煤層厚度，結(jié)構(gòu)已經(jīng)查明，煤類(lèi)、煤質(zhì)特征及煤的工藝性已基本查明。可采煤層的連續(xù)性已經(jīng)確定。 2、巖漿巖對(duì)煤層及煤質(zhì)的影響查明。 3、各項(xiàng)勘查工程達(dá)到勘查階段的控制要求。 C級(jí)儲(chǔ)量 1、煤層對(duì)比基本可靠，煤層厚度、結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)等基本初步查明。 2、構(gòu)造已初步查明。 3、各項(xiàng)勘查工程達(dá)到勘查階段的控制要求。 第2章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 2.1 井田境界 2.1.1井田周邊狀況 東榮一礦地質(zhì)條件較為特殊，主要的地質(zhì)構(gòu)造為斷層。東起各煤層露頭及F1斷層，西至F18斷層，北起各煤層露頭線，南至東榮南部斷層。東西長(zhǎng)10.5km，南北寬6km，勘探面積43.2km2。斷層落差較大。 2.1.2井田境界確定的依據(jù) 1、保證井田合理的走向長(zhǎng)度及傾向長(zhǎng)度； 2、以大的斷層為礦界； 3、以保證井田的合理尺寸，及與鄰近礦區(qū)處理好關(guān)系。 2.1.3井田未來(lái)發(fā)展情況 由于本井田幾條斷層的影響，投產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)量可能不能及時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，但隨著開(kāi)采深度的增加，煤層賦存條件好，采用新技術(shù)防治礦井瓦斯，產(chǎn)量會(huì)有較大的提高幅度。 2.2 井田儲(chǔ)量 2.2.1井田儲(chǔ)量計(jì)算 參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層有6#、8上#、 8下#共三層煤。根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定，工業(yè)指標(biāo)確定為傾角小于25煤層，能利用儲(chǔ)量選用厚度≥0.70m,灰分≤40%；暫不能利用儲(chǔ)量厚度為0.60—0.70m,灰分在40%--50%之間。傾角為8，能利用儲(chǔ)量厚度選用≥0.60m,暫不能利用儲(chǔ)量選用0.50—0.60m。 2.2.2保安煤柱 保安煤柱是對(duì)相應(yīng)的建筑物、河流、鐵路的保護(hù)。對(duì)于必須留設(shè)保護(hù)煤柱的建筑物和構(gòu)筑物，當(dāng)其形狀規(guī)整，且長(zhǎng)軸與煤層走向或傾向平行時(shí)，宜采用垂直剖面法圈定保護(hù)邊界。 1、工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱 按照數(shù)字標(biāo)高投影法，工業(yè)場(chǎng)地壓煤近似為梯形。 2、煤層內(nèi)煤柱 一般來(lái)說(shuō)，井田邊界煤柱30m，河流保護(hù)煤柱為河床兩側(cè)各40m，大的斷層一側(cè)留煤柱50m，有時(shí)也要根據(jù)具體的情況而定。 （1）井筒煤柱地面受護(hù)面積，包括井架、提升機(jī)房和圍護(hù)帶，圍護(hù)帶的寬度為15m，主副井筒保護(hù)煤柱以巖層邊界角圈定。 （2）工業(yè)廣場(chǎng)地面受護(hù)面積包括工業(yè)產(chǎn)地內(nèi)為煤炭生產(chǎn)直接服務(wù)的工業(yè)廠房、服務(wù)設(shè)施和圍護(hù)帶，圍護(hù)帶的寬度為15m，煤按巖層移動(dòng)角圈定。詳見(jiàn)表2－1。 表2－1　地質(zhì)條件及沖積層和基巖移動(dòng)角值 井 筒垂 深 煤層 厚度 煤層傾角 φ γ β δ 沖積層厚度 200m 5.13m 8 45 68 72.6 70 20m （3）煤柱留取尺寸 在區(qū)段運(yùn)輸平巷和軌道平巷之間留設(shè)區(qū)段煤柱，對(duì)一般煤質(zhì)和圍巖條件的近水平、緩斜及傾斜煤層、薄及中厚煤層不小于8～15m，厚煤層不小于15～20m。詳見(jiàn)表2－2。 斷層煤柱留取尺寸：斷層落差很大，斷層一側(cè)煤柱寬度不小于30m，落差較大的斷層一側(cè)煤柱一般為10～15m，落差較小的斷層通?？梢圆涣粼O(shè)斷層煤柱。井田境界煤柱按30m留設(shè)。 表2－2　護(hù)巷煤柱尺寸 名稱(chēng) 薄及中厚煤層 厚煤層 備注 巷道一側(cè) 兩巷之間 巷道一側(cè) 兩巷之間 水平大巷 30～40m 40～50m 煤層傾角較小時(shí)煤柱可小一些 采區(qū)上（下）山 20m左右 20m左右 30～40m 20～25m 2.2.3儲(chǔ)量計(jì)算方法 采用分水平及投影塊段法，用煤層真厚度和斜面積計(jì)算儲(chǔ)量，塊段平均厚度采用鉆孔見(jiàn)煤厚度，以算術(shù)平均法求出。 計(jì)算公式： 式中 Q— 塊段儲(chǔ)量,萬(wàn)t； S— 塊段平面積，km2； α— 煤層平均傾角，； M---塊段平均厚度，m； γ—煤的容重，g/cm3。 詳見(jiàn)表2－3 可得=44405.131.36/cos8=31281.4萬(wàn)t 可采儲(chǔ)量Z=（ZC+P）C=（31281.4-3128.14）0.8=22522.6萬(wàn)t 塊段面積在1：10000的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖上用電子求積儀求得，塊段傾角采用余切尺量得。 表2－3　容重采用： 序號(hào) 煤層號(hào) 容重/（g/cm3） 1 6 1.34 2 8上 1.36 3 8下 1.39 2.2.4儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本礦井的煤層發(fā)育良好，厚度較穩(wěn)定，傾角緩傾，井田范圍內(nèi)大的構(gòu)造控制可靠，水文地質(zhì)條件中等，儲(chǔ)量計(jì)算較為可靠。煤層儲(chǔ)量見(jiàn)表2－4。 表2－4　可采儲(chǔ)量計(jì)算表 煤 層 工業(yè)儲(chǔ)量 （萬(wàn)t） 煤柱損失（萬(wàn)t） 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（萬(wàn)t） 礦 界 斷 層 井筒及工業(yè)廣場(chǎng) 其它 6 9793.15 76.34 368.04 105.67 458.6 7027.6 8上 8841.73 68.92 332.28 99.844 440.5 6320.12 8下 12646.52 99.59 480.14 151.51 446.71 9174.84 合計(jì) 31281.4 244.85 1180.46 357.02 1345.81 22522.56 2.3礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 2.3.1礦井工作制度 依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，《煤礦生產(chǎn)許可法》和《勞動(dòng)法》有關(guān)規(guī)定，結(jié)合東榮一礦的實(shí)際情況，擬制定工作制度如下： 本人所設(shè)計(jì)的礦井采用的工作制度為年工作日330d，日提升16h，采用“四六”作業(yè)制，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。 2.3.2設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 1、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力是確定原則 （1）地質(zhì)條件 （2）國(guó)民發(fā)展需要和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求 （3）技術(shù)裝備和管理水平 （4）充分考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步等因素 （5）投資少，出煤快，經(jīng)濟(jì)效益好的原則合理確定。 2、確定礦井生產(chǎn)能力的重要因素 礦井與水平服務(wù)年限計(jì)算公式 T=Z/(AK) 式中 T——設(shè)計(jì)計(jì)算服務(wù)年限，a； Z——可采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸；A——年產(chǎn)量，萬(wàn)t/a； K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，宜采用1.2—1.4。 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來(lái)確定。根據(jù)該井田的實(shí)際情況，初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案。 具體如下： 方案Ａ：1.8 Mt/a 方案Ｂ：2.4 Mt/a 方案Ｃ：3.0 Mt/a 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)根據(jù)礦井服務(wù)年限來(lái)確定。 2.3.3礦井服務(wù)年限的確定 礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式如下： T=Z/(AK) 式中： Z——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt； A——生產(chǎn)能力， Mt／a； K—— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，K＝１.2～1.4。 表2-5 礦井服務(wù)年限表 礦井生產(chǎn) 能力（Mt/a） 礦井服務(wù)年限a 第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a） 煤層傾角小于25 煤層傾角25-45 煤層傾角大于45 3.0及以上 60 30 ___ ___ 1.2-2.4 50 25 20 15 0.45-0.9 40 20 15 10 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況，K值取1.4。 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，礦井服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案， 具體如下： 方案Ａ：1.8 Mt/a Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ）＝89a 方案Ｂ：2.4 Mt/a Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ）= 67a 方案Ｃ：3.0 Mt/a Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ）= 54a 參照《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，方案B較合理，即：礦井生產(chǎn)能力B＝2.4Mt／a，礦井服務(wù)年限Ｔ＝67a。 第3章 井田開(kāi)拓 3.1概述 井田開(kāi)拓是井田建設(shè)的重要部分，如何經(jīng)濟(jì)、合理的建設(shè)成生產(chǎn)集中的大型礦井是井田開(kāi)拓的宗旨。東榮一礦建設(shè)必須嚴(yán)格按照基本建設(shè)程序辦事，根據(jù)精查報(bào)告確定的煤層自然產(chǎn)狀，構(gòu)造困素，頂?shù)装鍡l件，沖積層結(jié)構(gòu)，地形及水文地質(zhì)條件等，確定礦井開(kāi)拓方式必須充分考慮多個(gè)主井工藝系統(tǒng)的機(jī)械化裝備水平。礦井機(jī)械化程度的高低的不僅直接影響井型和經(jīng)濟(jì)效果，而且往往由于提升，運(yùn)輸設(shè)備的革新發(fā)展，而引起開(kāi)拓本身發(fā)生變化。 3.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇 3.2.1井筒形式和井筒位置 １、井筒形式的確定 東榮一礦井田的地質(zhì)特征決定了它的開(kāi)拓方式，平硐開(kāi)拓方式技術(shù)上不合理，應(yīng)直接否定?，F(xiàn)依據(jù)東榮一礦井田的地形，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，提出三種井筒開(kāi)拓方案，具體情況如下： 方案I ——雙斜井開(kāi)拓 方案II ——主立井副斜井開(kāi)拓 方案III ——雙立井開(kāi)拓 以上三種井筒開(kāi)拓方案技術(shù)比較如下： I、雙斜井開(kāi)拓 斜井的優(yōu)點(diǎn)是與立井相比較得到的具體優(yōu)點(diǎn)如下： （1）井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升設(shè)備，鋼材消耗量小。膠帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便，容易實(shí)現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門(mén)長(zhǎng)度。 （2）井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑， 井筒裝備，井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比投資少。 缺點(diǎn)： （1）在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長(zhǎng)得多。圍巖不穩(wěn)固時(shí)，斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高，采用絞車(chē)提升時(shí)，提升速度低，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)井田斜長(zhǎng)較大時(shí)，采用多段絞車(chē)提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力。 （2）由于斜井較長(zhǎng)，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長(zhǎng)度較大。當(dāng)表土為富含水的沖積層或流砂層時(shí),斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜,有時(shí)難以通過(guò)。 （3）斜井通風(fēng)風(fēng)路較長(zhǎng)，對(duì)瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過(guò)大，可能滿(mǎn)足不了通風(fēng)的要求，不得不另開(kāi)專(zhuān)用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升。 適用條件 ： （1）煤層賦存較淺，垂深在200m以?xún)?nèi)。 （2）煤層賦存深度為0－500m。 （3）含水砂層厚度小于20－40m，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的煤層。 （4）井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層。 技術(shù)評(píng)價(jià)：東榮一礦井田垂深可達(dá)-720m，根據(jù)煤層的賦存情況，技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上均不合理，因此東榮一礦不宜采用雙斜井開(kāi)拓。 II、主井立副斜井開(kāi)拓 優(yōu)點(diǎn)： （1）兼有斜井和立井的優(yōu)點(diǎn)，主井采用斜井開(kāi)拓，井筒施工簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低。 （2）副井采用立井開(kāi)拓，井筒容易維護(hù)，有效斷面大，有利于通風(fēng)，提升速度快。 缺點(diǎn)： （1） 如果井口相近，則井底相距較遠(yuǎn)，井底車(chē)場(chǎng)布置，井下的聯(lián)系就不太方便。 （2）如井底相近，由井口相距較遠(yuǎn)，地面工業(yè)建筑物就比較分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便，占地面積大，相應(yīng)地增加了煤柱損失。 適用條件：介于雙立井與雙斜井之間 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)設(shè)計(jì)井田的地表狀況，煤層賦存及工業(yè)廣場(chǎng)的布置等實(shí)際情況，如用綜合開(kāi)拓不利于地面工業(yè)廣場(chǎng)的布置，也不利于井底車(chē)場(chǎng)的布置，井下的聯(lián)系和生產(chǎn)調(diào)度較為繁瑣，故該方案在技術(shù)不合理，不適合本設(shè)計(jì)礦井。所以本井田不利于用綜合開(kāi)拓。 III、雙立井開(kāi)拓 優(yōu)點(diǎn)： （1）井筒為圓形斷機(jī)結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快。 （2）立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制。 缺點(diǎn)：與斜井優(yōu)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。 適用條件：煤層賦存深度200－1000m，含水砂層厚度20－400m,立井開(kāi)拓的適應(yīng)性很強(qiáng)。技術(shù)上也比較可靠。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開(kāi)拓時(shí)均采用立井開(kāi)拓方式。 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)東榮一礦井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，采用雙立井開(kāi)拓方案可行。但石門(mén)較長(zhǎng)，通過(guò)比較立井較斜井長(zhǎng)度較短，技術(shù)上是可行的。 根據(jù)上述井硐開(kāi)拓方案的技術(shù)比較，確定方案III雙立井開(kāi)拓方案在技術(shù)上可行。 2、井筒位置 對(duì)礦井井筒位置有以下的要求： （1）為使井筒的開(kāi)掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困難及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過(guò)的巖層及表土層有較好的水文，圍巖和地質(zhì)條件。 （2）井筒沿煤層傾向的位置，應(yīng)使總的石門(mén)工程量小，初期工程量及投資小，建井期短，且煤柱損失小。 （3）井筒沿走向的有利位置應(yīng)在井田的中央。當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中央，在此開(kāi)成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開(kāi)采的不利局面。 從東榮一礦井田的剖面圖及平面圖上看，綜合考慮水平劃分、儲(chǔ)量的分布及主要巷道布置，雙向來(lái)車(chē)運(yùn)煤及產(chǎn)量均衡。確定井口的位置在整個(gè)井田的儲(chǔ)量中央，坐標(biāo)為： 主井：-24400、64260 副井：-24320、64210 3.2.2開(kāi)采水平數(shù)目及標(biāo)高 開(kāi)采水平通常是指水平大巷所在的水平標(biāo)高，一般情況下與階段的水平相同。開(kāi)采水平的尺寸以水平垂高表示。水平垂高是指該水平開(kāi)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(zhǎng) （2）具有合理的區(qū)段數(shù)目 （3）要有利于采區(qū)的正常接替 （4）要保證開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限及足夠的儲(chǔ)量 （5）經(jīng)濟(jì)上有利的垂高 根據(jù)以上各方面原因及本井田的實(shí)際情況，現(xiàn)確定水平劃分方案如下： 方案一：兩水平上下山開(kāi)采 水平標(biāo)高—— -100m，-460 m 階段垂高—— 410m 一水平儲(chǔ)量——20232.7萬(wàn)t 二水平儲(chǔ)量——2289.9萬(wàn)t 一水平服務(wù)年限——60a 二水平服務(wù)年限——7a 方案二：三水平上山開(kāi)采 水平標(biāo)高—— －110m,－400m，-600 m 階段垂高—— 340 m，240 m，240 m 一水平儲(chǔ)量—— 10465萬(wàn)t 二水平儲(chǔ)量—— 6976.8萬(wàn)t 三水平儲(chǔ)量—— 5080.8萬(wàn)t 一水平服務(wù)年限——31a 二水平服務(wù)年限——21a 三水平服務(wù)年限——15a 參照上述二種方案的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，各方案評(píng)價(jià)如下： 方案一：該方案的階段垂高，設(shè)計(jì)不符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，初期投資大，見(jiàn)效慢，本方案不可取。 方案二：該方案的一水平服務(wù)年限及垂高均符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，并且充分考慮了該礦井均衡發(fā)展的要求，根據(jù)本井田的實(shí)際情況，本方案技術(shù)上可行。 3.2.3開(kāi)拓巷道的布置 水平巷道的主要任務(wù)是運(yùn)煤、運(yùn)矸，運(yùn)料和運(yùn)輸人員，以及通風(fēng)，排水系統(tǒng)鋪設(shè)管線。對(duì)大巷的基本要求是便于運(yùn)輸，利于掘進(jìn)和維護(hù)，能滿(mǎn)足礦井通風(fēng)安全的需要。 根據(jù)煤層埋藏特征和《煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，并考慮到各煤層的間距較小，宜采用集中大巷，采區(qū)聯(lián)合布置方式，為減少煤柱損失和保證大巷維護(hù)條件，運(yùn)輸大巷布置在8下#煤層的底板巖石中，上水平的運(yùn)輸巷用做下水平的回風(fēng)巷，這樣有利用井下運(yùn)輸效率。生產(chǎn)系統(tǒng)較簡(jiǎn)單。 １、開(kāi)拓巷道布置方式的選擇 根據(jù)煤層的數(shù)目和間距，大巷的布置方式分為全煤組集中布置（稱(chēng)集中運(yùn)輸大巷），分煤組布置（稱(chēng)分組集中運(yùn)輸大巷）和單煤層布置（稱(chēng)分煤層運(yùn)輸大巷）。采用集中運(yùn)輸大巷時(shí)，各煤層（組）間用采區(qū)石門(mén)聯(lián)系。當(dāng)煤層傾角太大時(shí)，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。各種方式的適用條件如下： 一、集中運(yùn)輸大巷適用條件 （1）自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故； （2）下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； （3）井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng)； （4）采區(qū)尺寸大，石門(mén)長(zhǎng)度短； （5）適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； （6）煤質(zhì)牌號(hào)相同，要求分采分運(yùn)。 二、分組集中大巷適用條件 （1）按煤層的特點(diǎn)根據(jù)運(yùn)輸，通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟(jì)上有利； （2）煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； （3）多水平生產(chǎn)，容易解決運(yùn)輸，通風(fēng)的干擾。 三、分煤層大巷適用條件 （1）井底車(chē)場(chǎng)或平硐在煤層頂板； （2）井田走向長(zhǎng)度短，服務(wù)年限不長(zhǎng)； （3）煤層數(shù)不多，層間距大，石門(mén)長(zhǎng)； （4）各煤層底板．均有堅(jiān)硬巖層； （5）產(chǎn)量，風(fēng)量均大，需要疏解； （6）煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采，分運(yùn)。 2、方案比較 根據(jù)規(guī)定，對(duì)技術(shù)可行的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較 方案一、分組集中運(yùn)輸大巷 方案二、集中運(yùn)輸大巷 如表3-1和表3-2 表3-1 開(kāi)拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較表 方 案 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 適 用 條 件 方 案 一 1、總的巷道工程量較少 2、生產(chǎn)比較集中 3、采區(qū)巷道聯(lián)合布置 4、大巷維護(hù)容易，運(yùn)輸條件好 石門(mén)長(zhǎng)度較大 1、可采煤層數(shù)目多，間距大小不同 2、采區(qū)巷道為分組集中聯(lián)合 3、井底車(chē)場(chǎng)在煤層群上部或中間時(shí)，初期工程少，工期短 方 岸 二 1、大巷工程量少 2、生產(chǎn)區(qū)域比較集中，運(yùn)輸條件好 3、采去行道集中聯(lián)合布置，開(kāi)采程序比較靈活，開(kāi)采強(qiáng)度大 4、大巷維護(hù)容易 1、總的石門(mén)長(zhǎng)度大 2、初期工程量大 3、建井時(shí)間較長(zhǎng) 4、有反向運(yùn)輸 1、煤層間距大 2、井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng) 3、下部煤層底版有堅(jiān)硬巖層，采區(qū)尺寸大，石門(mén)長(zhǎng)度短 表3-2 比較方案費(fèi)用表 方 案 項(xiàng) 目 方 案 一 方 案 二 上下山（萬(wàn)元） 2196 1098 石 門(mén)（萬(wàn)元） 1138.3 1499.5 總 計(jì)（萬(wàn)元） 3334.3 2597.5 根據(jù)上表所述本設(shè)計(jì)井田的可采煤層為6#、8上#、8下#煤層聯(lián)合開(kāi)采，各煤層的煤質(zhì)相同，不需要分采分運(yùn)。所以根據(jù)本井田的實(shí)際情況，本井田采用集中運(yùn)輸大巷和采區(qū)式石門(mén)布置方式。 3.3 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 3.3.1井筒形式和數(shù)目 根據(jù)井田的地形地勢(shì)，煤層賦存，地質(zhì)構(gòu)造等因素，經(jīng)過(guò)第二節(jié)中井筒形式確定方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較，該礦井采用雙立井開(kāi)拓，即一主一副兩個(gè)井筒。詳見(jiàn)井筒開(kāi)拓方案示意圖： 圖3-1 方案一 雙斜井開(kāi)拓 圖3-2 方案二 主斜副立井開(kāi)拓 圖3-3 方案三 雙立井開(kāi)拓 3.3.2井筒位置及坐標(biāo) 井筒位置就是結(jié)合自己所設(shè)計(jì)的礦井的地質(zhì)情況來(lái)確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用直角坐標(biāo)和方位角予以表示，選擇井筒位置的條件： 1、地面條件 （1）地形與工程地質(zhì)條件 （2）工業(yè)場(chǎng)地占地面積 （3）生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置 （4）煤的運(yùn)輸方向 2、 井下條件 （1）根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置 （2）勘探程度和初期工程量 （3）煤柱量 （4）按運(yùn)輸量確定井筒位置 根據(jù)本井田的實(shí)際情況，并考慮到上述的條件，該設(shè)礦井井筒位置詳見(jiàn)開(kāi)拓示意圖，其井筒井口坐標(biāo)為： 主井：-24400、64260 副井：-24320、64210 3.3.3水平數(shù)目及高度 水平設(shè)置總的原則是盡量加大一個(gè)水平的開(kāi)采范圍，資源儲(chǔ)量和服務(wù)年限，使之適應(yīng)高產(chǎn)高效；集中化生產(chǎn)的要求，同時(shí)盡量減少水平的設(shè)置，基于以上原則，同時(shí)根據(jù)本井田的煤層賦存條件，地質(zhì)構(gòu)造等因素，合理的水平劃分方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，該設(shè)計(jì)礦井在－110m水平標(biāo)高處劃分一個(gè)水平，階段垂高340m，階段斜長(zhǎng)為2400m，在－110m水平標(biāo)高上布置水平開(kāi)拓巷道，第二水平標(biāo)高為-400m，階段斜長(zhǎng)為1724m，第三水平標(biāo)高為-600m，階段斜長(zhǎng)為1724m．井底車(chē)場(chǎng)及各類(lèi)硐室．井田范圍內(nèi)各上、下山聯(lián)合開(kāi)采。 3.3.4石門(mén)、大巷數(shù)目及布置 本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓巷道布置方案已在技術(shù)上進(jìn)行合理的分析和經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，確定本設(shè)計(jì)礦井采用的開(kāi)拓巷道布置方式為集中運(yùn)輸大巷及采區(qū)石門(mén)布置。 本設(shè)計(jì)礦井走向長(zhǎng)度很大，傾向也很大，因此大巷和石門(mén)服務(wù)年限較長(zhǎng)，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門(mén)的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中基本相同。其內(nèi)部設(shè)施也基本相同。巷道斷面設(shè)計(jì)合理與否，直接影響煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效果和生產(chǎn)的安全條件，其基本原則是在滿(mǎn)足安全與技術(shù)要求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面，降低造價(jià)并有利于加快施工速度。該設(shè)計(jì)礦井大巷，大巷斷面為半圓拱形，采用錨桿支護(hù)，石門(mén)斷面的各項(xiàng)內(nèi)容見(jiàn)圖。 圖3-4 大巷斷面圖 3.3.5井底車(chē)場(chǎng)的形式選擇 井底車(chē)場(chǎng)是連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱(chēng)，是連接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。具體條件和因素如下： 1、設(shè)計(jì)依據(jù) （1）井筒及數(shù)目； （2）礦井開(kāi)拓方式； （3）礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式； （4）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度； （5）礦井主要運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸方式； （6）礦井瓦斯等級(jí)及通風(fēng)方式； （7）各種硐室有關(guān)的資料。 2、設(shè)計(jì)要求 （1）應(yīng)該考慮主、副井之間施工時(shí)便于貫通； （2）盡可能提高井底車(chē)場(chǎng)的機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車(chē)作業(yè)，提高井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力； （3）井底車(chē)場(chǎng)富裕通過(guò)能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的30%； （4）井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； （5）井底車(chē)場(chǎng)線路不止應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理使用方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護(hù)； （6）為了保護(hù)井底車(chē)場(chǎng)的巷道和硐室，在其所在范圍內(nèi)應(yīng)該留設(shè)相應(yīng)的保安煤柱。 3、立井井底車(chē)場(chǎng)的基本類(lèi)型 （1）環(huán)形式：立式、斜式、臥式； （2）折返式：梭式、盡頭式。 4、井底車(chē)場(chǎng)形式選擇 （1）保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性，調(diào)車(chē)簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及交岔點(diǎn)少； （2）操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范，井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； （3）施工方便，各井筒間、井底車(chē)場(chǎng)與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期； （4）當(dāng)大巷或石門(mén)與井筒的距離較大時(shí)，能夠布置下存車(chē)線和調(diào)車(chē)線，可選擇立式井底車(chē)場(chǎng)； （5）井底車(chē)場(chǎng)形式也取決于礦車(chē)的類(lèi)型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車(chē)時(shí)，其卸載站（即主井車(chē)線）可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。但其裝車(chē)站的線路布置必須與其相對(duì)應(yīng)。 綜上所述，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)對(duì)各種形式井底車(chē)場(chǎng)的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡(jiǎn)單比較后，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車(chē)場(chǎng)形式為折返式車(chē)場(chǎng)，采用兩翼來(lái)車(chē)的形式。 3.3.6煤層群的聯(lián)系 本礦井共有三層煤，即：6#、8上#、8下#煤層，參見(jiàn)可采煤層特征表及巷道開(kāi)拓方案示意圖。大巷布置在48#煤層的底板巖石中。開(kāi)采時(shí)采用下行式開(kāi)采。 3.3.7采區(qū)劃分 將井田劃分成若干采區(qū)時(shí)，應(yīng)考慮如下所述原則： （1）根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》采區(qū)宜雙面布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時(shí)或安全上有特殊要求時(shí)，可單面布置； （2）如果井田走向長(zhǎng)度不大，兩翼均不超過(guò)1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田邊界進(jìn)行后退式回采，采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)煤層地質(zhì)條件，開(kāi)采機(jī)械化水平，采區(qū)儲(chǔ)量，生產(chǎn)能力與巷道維護(hù)等因素綜合考慮； （3）初步設(shè)計(jì)一般負(fù)責(zé)劃分第一水平全部采區(qū)，故需要沿井田走向全長(zhǎng)統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，不但要全井合理，更要有利于初期； （4）采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，便其適應(yīng)各翼儲(chǔ)量及產(chǎn)量分配，要適應(yīng)充填注砂井，回風(fēng)井的既定位置，使分區(qū)充填，分區(qū)通風(fēng)的聯(lián)系巷道盡量縮短； （5）采區(qū)劃分既要有意識(shí)地縮短大巷，又要充分注意人為境界處延的可能性； （6）對(duì)于煤層穩(wěn)定，開(kāi)采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長(zhǎng)度要適當(dāng)加大； （7）為了充分發(fā)揮綜合機(jī)械化效能，減少搬家次數(shù)，提高效率和回采率，減少采區(qū)煤柱損失，凡是厚度穩(wěn)定，適合于綜機(jī)開(kāi)采的部分要單獨(dú)劃分出采區(qū)； （8）開(kāi)采多煤層的井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)； （9）對(duì)于自然發(fā)火傾向強(qiáng)烈的煤層或圍巖壓力大，難于維護(hù)的礦井，采區(qū)尺寸要適當(dāng)縮小； （10）初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機(jī)的實(shí)際長(zhǎng)度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可逐步加大根據(jù)該設(shè)計(jì)井田的地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存等因素。 結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，以井田內(nèi)的斷層為邊界，從而劃分的具體情況如圖3-5 圖3-5 采區(qū)劃分示意圖 3.4 井硐布置和施工 3.4.1井筒穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) 雙鴨山煤盆地基底在元古界時(shí)曾處于長(zhǎng)期被剝蝕狀態(tài)，東榮一礦為全隱蔽區(qū)，地層發(fā)育較簡(jiǎn)單，即由煤系、煤系基底以及上覆新生界第四系組成根據(jù)主副井圍巖性質(zhì)，并按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，確定主副井筒支護(hù)方式如下： 主井井筒： 表土段：混凝土砌碹 煤層段：料石砌碹 基巖段：錨噴支護(hù) 副井井筒： 表土段：混凝土砌碹 煤層段：料石砌碹 基巖段：錨噴支護(hù) 3.4.2井筒布置及裝備 井筒布置開(kāi)形式應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)，運(yùn)輸方式，通風(fēng)安全、提升系統(tǒng)、排水等因素，具體遵循原則如下： 1、符合《煤礦安全規(guī)程》，《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)運(yùn)輸、通風(fēng)、管線等布置的要求，滿(mǎn)足施工需要； 2、當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車(chē)事故，對(duì)井筒中各種管線或其它設(shè)備的破壞應(yīng)減少到最低程度； 3、合理使用斷面空間，減少井筒工程量，有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全。 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸。 設(shè)施及輔助設(shè)施，本礦井建成投產(chǎn)時(shí)共開(kāi)鑿2個(gè)井筒，即主立井和副立井。詳見(jiàn)主副井井筒斷面圖：圖3-6和圖3-7 圖3-6 主井井筒斷面圖 圖3-7 副井井筒斷面圖 3.4.3井筒延深意見(jiàn) 井筒延深是水平接續(xù)的第一步，根據(jù)東榮一礦的實(shí)際條件提出以下幾條意見(jiàn)： 1、東榮一礦井筒延深時(shí)保持或擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力，積極采用新技術(shù)，新工藝和設(shè)備，加快井筒延深速主度。 2、井筒進(jìn)行延深時(shí)要充分利用現(xiàn)有井巷，設(shè)施及設(shè)備，減少臨時(shí)輔助工程量，既減少了井筒延深的時(shí)間，又降低了井筒延深的投資成本。 3、井筒延深時(shí)參與工作的人員較多，組織較為混亂，因此要加強(qiáng)生產(chǎn)管理，延深的組織管理與技術(shù)管理施工與和緊密配合，協(xié)調(diào)一致，盡量減少延深對(duì)生產(chǎn)的影響。 4、東榮一礦二水平延深后水平的石門(mén)較長(zhǎng)，因此盡可能縮短新、舊水平的同時(shí)生產(chǎn)時(shí)期。 5、根據(jù)東榮一礦的地質(zhì)條件，井筒可按原主、副井筒進(jìn)行延深，這樣可 表4-2 工作面接續(xù)表 4.3.2采區(qū)主要巷道的斷面示意圖及支護(hù)方式 采區(qū)上山錨噴支護(hù)、硐室掛金屬網(wǎng)；回采巷道采用矩形斷面，頂板錨桿支護(hù)。工作面開(kāi)切眼為矩形斷面，采用頂板錨桿支護(hù)。區(qū)段平巷采錨桿支護(hù)，超前支護(hù)階段再加上單體液壓支架和鉸接頂梁支護(hù)。 圖4-5 區(qū)段運(yùn)輸巷 圖4-6 區(qū)段回風(fēng)巷 第5章 采煤方法 5.1 采煤方法的選擇 采煤方法是采煤系統(tǒng)和采煤工藝的總稱(chēng)。它的選擇應(yīng)該結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井具體的地質(zhì)情況和技術(shù)條件，綜合考慮高產(chǎn)、高效、材料消耗少，成本低、便于管理等因素。 采區(qū)除邊界和斷層外無(wú)明顯地質(zhì)構(gòu)造，采區(qū)煤層為中等涌水量、低瓦斯。根據(jù)采區(qū)煤層的地質(zhì)情況，傾斜長(zhǎng)壁采煤方法不適合該采區(qū)（傾斜長(zhǎng)壁采煤煤層傾角必須小于12，本礦井部分煤層傾角大于12），故采用走向長(zhǎng)壁。這種方法技術(shù)成熟，設(shè)備的選型多樣，使巷道掘進(jìn)、輔助運(yùn)輸、行人都比較容易，通風(fēng)線路布置簡(jiǎn)單，可靠。綜上所述，可確定本采區(qū)的采煤方法為走向長(zhǎng)壁采煤法，一次采全高。 5.2采煤工藝 5.2.1選擇和決定回采工作面的工藝過(guò)程及使用的機(jī)械設(shè)備 采煤工藝就是通過(guò)一系列環(huán)節(jié)進(jìn)行采區(qū)生產(chǎn)。采煤工藝主要包括落煤、裝煤、運(yùn)煤、工作面支護(hù)和采空區(qū)處理五個(gè)方面。根椐中一采區(qū)地質(zhì)情況及煤層賦存情況。 1、工藝過(guò)程 （1）落煤 中一采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁采煤法，使用MG375-AW型雙滾筒采煤機(jī)割煤，進(jìn)刀方式為割三角煤斜切進(jìn)刀，雙向割煤往返一次割兩刀，工作面長(zhǎng)度為240m，截深0.8m。 （2）裝煤 采煤機(jī)騎在刮板輸送機(jī)上，采煤