開灤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司呂家坨東礦1.5Mta新井設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】,含CAD圖紙+文檔,開灤,礦業(yè)集團(tuán),有限責(zé)任公司,呂家坨東礦,mta,設(shè)計(jì),cad,圖紙,文檔 摘 要 本設(shè)計(jì)礦井為開灤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司呂家坨東礦1.5Mt/a新井設(shè)計(jì)，共有4層可采煤層，煤層平均總厚度為12.8m，煤層工業(yè)牌號(hào)為肥氣煤。設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量166Mt，服務(wù)年限為66a。 本設(shè)計(jì)礦井采用立井開拓方式，劃分兩個(gè)開采水平。采用分組集中大巷布置,大巷采用10t架線電機(jī)車牽引3t底卸式礦車。采煤方法是走向長壁采煤法，采煤工藝為綜合機(jī)械化采煤工藝。年工作日為330天，采用“四、六”式工作制，工作面長為200m，每刀進(jìn)度為0.8m，每日割九刀，采空區(qū)處理方法為全部垮落法。 主井采用多繩摩擦箕斗提升，副井采用剛性組合罐道罐籠提升。 礦井的通風(fēng)方式為中央分列抽出式。 關(guān)鍵詞 井田 水平 服務(wù)年限 走向長壁 Abstract This design mine pit for Kailuan Mining industry Group Limited liability company east happy lump coal mine 1.8Mt/a new well design, Altogether has 4 to be possible to mine coal the level, coal bed average total thickness is 12.8m, the coal bed industry trademark is the fat gas coal. Design well field recoverable resources 166Mt, the service life is 66a. This design mine pit selects the vertical shaft development method, divides two mining levels.Uses the grouping to concentrate the big lane arrangement, the big lane uses the 10t wire laying electric locomotive to tow the 3t bottom-dump mine car.The mining coal method is moves towards the long wall mining coal law, the mining coal craft for the synthesis mechanization mining coal craft. The year working day is 330 days, the use “four, six” the type working system, the work face length is 200m, each knife progress is 0.8m, shears nine knives every day, picks the depletion region processing method for to break down completely falls the law. The main well uses the multi-ropes to rub the ore basket promotion, the vice-well uses the rigid combination pot cage promotion. The mine pit well ventilated way for central passes in review to extract the type. key words saft area the level length of service long wall 94 目 錄 摘 要 I Abstract II 緒 論 1 第1章 礦區(qū)概況及井田地質(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) 3 1.1.3氣象及地震情況 3 1.1.4礦區(qū)煤田發(fā)展史 3 1.1.5礦區(qū)工農(nóng)業(yè)及原料供應(yīng) 3 1.1.6主要建筑材料供應(yīng)情況 3 1.1.7水源、電源條件 3 1.2地質(zhì)特征 4 1.2.1地層情況 4 1.2.2地質(zhì)構(gòu)造 4 1.2.3煤層賦存情況及可采煤層特征 5 1.2.4水文地質(zhì)情況 5 1.2.5沼氣、煤塵、礦井涌水及煤的自燃性 5 1.3勘探程度及可靠性 6 第2章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 7 2.1井田境界 7 2.1.1確定井田境界的依據(jù) 7 2.1.2井田境界 7 2.1.3井田未來發(fā)展情況 7 2.2井田儲(chǔ)量 7 2.2.1井田儲(chǔ)量的計(jì)算 7 2.2.2保安煤柱 8 2.2.3儲(chǔ)量計(jì)算方法 8 2.2.4儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 9 2.3礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 9 2.3.1礦井工作制度 9 2.3.2礦井生產(chǎn)能力確定 9 2.3.3礦井服務(wù)年限的確定 10 第3章 井田開拓 11 3.1概述 11 3.1.1井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 11 3.1.2影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的因素及具體情況 11 3.2礦井開拓方案的選擇 11 3.2.1井硐形式和井口位置 11 3.2.2開采水平數(shù)目和標(biāo)高 15 3.2.3開拓巷道的布置 16 3.3選定開拓方案的系統(tǒng)描述 18 3.3.1井筒形式和數(shù)目 18 3.3.2井筒位置及坐標(biāo) 18 3.3.3水平數(shù)目及標(biāo)高 18 3.3.4石門大巷數(shù)目及布置 19 3.3.5井底車場(chǎng)的形式選擇 20 3.3.6煤層群的聯(lián)系 20 3.3.7采區(qū)劃分 21 3.4井筒布置和施工 21 3.4.1井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) 21 3.4.2井筒布置及裝備 21 3.4.3井筒延伸的初步意見 24 3.5井底車場(chǎng)及硐室 24 3.5.1井底車場(chǎng)形式確定及論證 24 3.5.2井底車場(chǎng)的布置、儲(chǔ)車線路、行車線路布置長度 25 3.5.3井底車場(chǎng)通過能力驗(yàn)算 26 3.5.4主要硐室 28 3.6開采順序 28 3.6.1沿井田走向的開采順序 28 3.6.2沿井田傾向的開采順序 28 3.6.3采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 28 3.6.4“三量”控制情況 29 第4章 采區(qū)巷道布置 31 4.1采區(qū)概述 31 4.1.1設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 31 4.1.2采區(qū)的地質(zhì)和煤層情況 31 4.1.3采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 31 4.2采區(qū)巷道布置 32 4.2.1區(qū)段劃分 32 4.2.2采區(qū)上山布置 32 4.2.3采區(qū)車場(chǎng)布置 32 4.2.4煤倉形式、容量及支護(hù) 35 4.2.5采區(qū)硐室簡(jiǎn)介 37 4.2.6采區(qū)工作面接續(xù) 37 4.3采區(qū)準(zhǔn)備 37 4.3.1采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 37 4.3.2采區(qū)主要巷道的斷面示意圖及支護(hù)方式 38 第5章 采煤工藝 40 5.1 采煤方法的選擇 40 5.2回采工藝 40 5.2.1選擇和決定回采工作面的工藝過程及使用的機(jī)械設(shè)備 40 5.2.2選擇采面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式 40 第6章 井下運(yùn)輸和礦井提升 43 6.1礦井井下運(yùn)輸 43 6.1.1運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 43 6.1.2巷煤炭運(yùn)輸設(shè)備選型 43 6.1.3采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 44 6.1.4工作面運(yùn)輸巷設(shè)備的選型 44 6.2礦井提升系統(tǒng) 45 6.2.1礦井提升設(shè)備選擇及計(jì)算 45 第7章 礦井通風(fēng)與安全 47 7.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 47 7.1.1概述 47 7.2風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配 47 7.2.1風(fēng)量計(jì)算 47 7.2.2風(fēng)量分配 50 7.2.3風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 51 7.2.4風(fēng)速的驗(yàn)算 51 7.3礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 52 7.3.1確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 52 7.3.2礦井等積孔的計(jì)算 54 7.4通風(fēng)設(shè)備的選擇 54 7.4.1主扇的選擇計(jì)算 54 7.4.2電動(dòng)機(jī)的選擇 55 7.4.3反風(fēng)措施 55 7.5礦井安全技術(shù)措施 56 7.5.1預(yù)防瓦斯及煤塵爆炸 56 7.5.2火災(zāi)與水患的預(yù)防 56 7.5.3其他事故的預(yù)防 57 第8章 礦井排水 58 8.1概述 58 8.2礦井主要排水設(shè)備 58 8.2.1排水方式與排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介 58 8.2.2主排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算 58 第9章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 62 結(jié) 論 64 致 謝 65 參考文獻(xiàn) 66 附錄1：外文資料翻譯譯文 67 附錄2：外文原文 71 緒 論 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們需要越來越多的資源，人們也越來越重視資源，資源直接關(guān)系著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度，煤炭是我國的主要能源，我國煤炭?jī)?chǔ)量大，在世界上也是排在前列，而且我國煤炭種類多，可以滿足個(gè)方面的需要。煤炭開發(fā)、利用成本低，具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。在相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)，煤炭仍然是我國經(jīng)濟(jì)、廉價(jià)的能源。我國油、氣資源相對(duì)貧乏，石油供需缺口逐年增加。在這種情況下煤炭資源對(duì)我國是相當(dāng)重要的。 雖然我國煤炭資源豐富，但是我國的采礦業(yè)技術(shù)含量底，煤炭生產(chǎn)效率底，在這方面我國和世界其他國家存在很大的差距，所以提高煤炭行業(yè)的技術(shù)含量現(xiàn)在已經(jīng)是一個(gè)刻不容緩的問題。只有提高了技術(shù)含量才可以使煤炭行業(yè)具有更高的發(fā)展。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是開灤礦業(yè)集團(tuán)呂家坨東礦（4#、7#、8#、13#）1.5Mt /a新井設(shè)計(jì)。目的是為了在設(shè)計(jì)中了解行業(yè)，不斷的在設(shè)計(jì)中完善自己，可以使自己盡快的適應(yīng)行業(yè)，掌握曠業(yè)方面的知識(shí)，做一個(gè)合格的技術(shù)人員，為祖國的煤炭行業(yè)發(fā)展作出自己的努力，為國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)添磚加瓦。 這次設(shè)計(jì)的意義是對(duì)采礦這門學(xué)科有了一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，并把知識(shí)系統(tǒng)化，使我充分學(xué)習(xí)到了礦井的個(gè)個(gè)大系統(tǒng)，了解整個(gè)礦井運(yùn)行形式和礦井生產(chǎn)細(xì)節(jié)，而且在設(shè)計(jì)過程中還使我形成了好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，可以在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，而不是死讀書。 第1章 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 1.1井田概況 1.1.1交通位置 開灤礦務(wù)局呂家坨礦位于河北省唐山市古冶區(qū)境內(nèi)，西距唐山18km，北距古冶9km。地理坐標(biāo)為東經(jīng)118°24'，北緯39°40'。 礦區(qū)交通便利。古呂錢公路南接唐港公路，北通205國道，津唐、唐港、京沈高速公路正在修建；礦區(qū)鐵路專線呂古鐵路和呂陡鐵路與京山線接軌；水路運(yùn)輸東有秦皇島港，西有天津新港，南有新近建成的京唐港；水、陸交通發(fā)達(dá)，煤炭外銷十分方便(見圖1－1)。 1.1.2地形地勢(shì) 礦區(qū)地表為第四紀(jì)沖積平原，地面標(biāo)高介于+22～+31m之間。地形總趨勢(shì)北高南低，沙河由井田東部自東北流向西南。沙河屬季節(jié)性河流，旱季有時(shí)斷流，雨季流量較大，最高洪水位+30m。境內(nèi)有村莊18個(gè)。主要農(nóng)作物有小麥、玉米和水稻。 采礦活動(dòng)引起地表沉陷，使礦井周圍形成塌陷坑。 1.1.3氣象及地震情況 本區(qū)屬大陸性氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒風(fēng)凜冽。最高氣溫39.6℃，最低氣溫-21℃，平均氣溫11.1℃。冰凍期由每年12月至翌年3月初，凍土深度0.6～0.8m。積雪最小厚度30mm，最大厚度190mm。平均降雨量為714.7mm，最大降雨量為1007.7mm，年平均蒸發(fā)量1321.1mm，平均濕度34.8%。年最多風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)，其次為偏北風(fēng)，最大風(fēng)速為25m／s。根據(jù)河北省最新頒布的地震區(qū)劃圖，本區(qū)地震烈度為八度。 1.1.4礦區(qū)煤田發(fā)展史 開灤礦區(qū)已有百余年的煤炭開采歷史，是我國大型煤炭地之一，包括呂家坨東礦井在內(nèi)，開灤集團(tuán)有限責(zé)任公司現(xiàn)共有生產(chǎn)礦井10對(duì)。因本井田被巨厚沖積層覆蓋，除劃給地方的魯各莊區(qū)外，附近別無其它小煤礦開采。 1.1.5礦區(qū)工農(nóng)業(yè)及原料供應(yīng) 礦區(qū)水泥、陶瓷、煤炭、鋼鐵等工業(yè)非常發(fā)達(dá)，輕工業(yè)服裝等行業(yè)也比較發(fā)達(dá)；農(nóng)業(yè)主要以小麥、玉米、黃豆及棉花等農(nóng)作物為主，發(fā)展情況良好。 1.1.6主要建筑材料供應(yīng)情況 礦井建設(shè)所需的主要建筑材料如鋼材、木材、水泥等都可以在當(dāng)?shù)氐玫浇鉀Q。特別是首鋼搬到唐山以后用鋼更加方便。 1.1.7水源、電源條件 礦井附近水資源豐富，有充足的地下水和地上河流，能保證生產(chǎn)及生活用水，水源可靠。 礦井電源引自韓城220kV變電站，供電電源可靠。礦井工業(yè)場(chǎng)地建有110kV變電站，雙回路運(yùn)行，這樣可以充分保證礦井的用電。 1.2地質(zhì)特征 1.2.1地層情況 本井田地層與開平煤田其它各礦地層基本相同，精查地質(zhì)勘探揭露地層情況，地層系統(tǒng)為中生界，侏羅系，上侏統(tǒng)。詳細(xì)參考綜合柱狀圖1-2。 圖1-2綜合柱狀 1.2.2地質(zhì)構(gòu)造 經(jīng)過精查地質(zhì)勘探、二維和三維地震勘探，本井田共查明1條大斷層。緩傾斜翼多發(fā)育張性、張扭性的高角度傾向或斜交正斷層，急傾斜翼多發(fā)育走向壓性逆斷層。詳細(xì)參考斷層特征表1-1。 表1-1斷層特征表 序 號(hào) 斷層 編號(hào) 斷層 性質(zhì) 產(chǎn)狀 落差 查明 程度 走向（°） 傾向（°） 最大(m) 最小(m) 1 F2 正 N20～35W 25～73SE 180 30 可靠 1.2.3煤層賦存情況及可采煤層特征 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)開采煤層為上石炭統(tǒng)趙各莊組與下二迭統(tǒng)大苗莊組?？刹擅簩訛?層，全區(qū)可采。全區(qū)可采總厚度為12.8m，詳細(xì)參考煤層特征表1-2： 表1-2煤層特征表 層 次 煤 厚(m) 平均 間距(m) 穩(wěn)定性 發(fā)育 范圍 頂 板 底 板 最小 最大 平均 4 1.8 3.3 2.8 70.8 穩(wěn)定 全區(qū) 發(fā)育 砂巖 粘土層 7 3.1 5.4 3.6. 穩(wěn)定 全區(qū) 發(fā)育 細(xì)砂巖 粉砂巖 粉砂巖或 粘土層巖 15.2 8 2.3 4.1 3.3 穩(wěn)定 全區(qū) 發(fā)育 粉砂巖 細(xì)砂巖 粉砂巖或 粘土層巖 25.3 13 2.1 5.0 3.1 穩(wěn)定 全區(qū) 發(fā)育 K5石灰?guī)r 粉砂巖或 粘土層巖 1.2.4水文地質(zhì)情況 根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》按直接充水含水層的富水性及補(bǔ)給條件，呂家坨東井田礦床屬于水文地質(zhì)較簡(jiǎn)單的礦床。主要特征是煤層位于底下水位以下，以第四系底部卵礫石水補(bǔ)給水源。 1.2.5沼氣、煤塵、礦井涌水及煤的自燃性 （1）瓦斯賦存情況及涌出量 根據(jù)“冀煤安辦（2004）4號(hào)文“關(guān)于2004年度開灤集團(tuán)公司礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果的批復(fù)”，呂家坨東礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為0.211m3／min，瓦斯相對(duì)涌出量為0.158m3／t，采區(qū)最大瓦斯相對(duì)涌出量為0.270 m3／t。隨著開采向深部延伸，瓦斯涌出量可能會(huì)增大，屆時(shí)要及時(shí)進(jìn)行瓦斯等級(jí)鑒定。 （2）煤塵爆炸性及煤的自燃情況 本礦井煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù)40.7％～43.4％。4#易自燃，13#自然發(fā)火期為8～12個(gè)月。地溫正常，無熱害。 （3）礦井涌水量 本礦井水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜，比較準(zhǔn)確的預(yù)計(jì)礦井涌水量有一定難度。本次設(shè)計(jì)根據(jù)開灤煤業(yè)公司水文地質(zhì)部門對(duì)礦井涌水量的批復(fù)，結(jié)果如下： 本設(shè)計(jì)進(jìn)行-300水平的排水設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的有關(guān)資料如下：礦井年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.5Mt/a，最大涌水量為279m3/h,涌水時(shí)間為50d，礦井正常涌水量為237m3/h，涌水時(shí)間為315d,礦井水密度為1015Kg/ m3。 根據(jù)會(huì)議紀(jì)要所確定的原則，以上水量預(yù)計(jì)結(jié)果可作為本次設(shè)計(jì)的依據(jù)。 （4）煤質(zhì)的牌號(hào)及用途 主要可采煤層均屬較高揮發(fā)份的氣煤，煤種單一，以肥氣煤為主。 1.3勘探程度及可靠性 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)進(jìn)行了大量的精查工作，基本上搞清了本井田的煤層賦存情況和主要地質(zhì)構(gòu)造。但由于勘探水平有限，有一部分地質(zhì)構(gòu)造是難推定的，控制程度有一定的擺動(dòng)，這部分在以后生產(chǎn)中要注意。 礦井涌水量和瓦斯涌出量是用類比法推算的，所以與實(shí)際涌出量是有一定差異的，待礦井建成投產(chǎn)后根據(jù)實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)需重新進(jìn)行測(cè)定和計(jì)算。 第2章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 2.1井田境界 2.1.1確定井田境界的依據(jù) 1）以地理地形、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； 2）要適于選擇井筒位置，安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； 3）劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間； 4）井田要有合理的走向長度，以利于機(jī)械化程度的不斷提升。 2.1.2井田境界 根據(jù)上述原則，結(jié)合呂家坨礦區(qū)井田的實(shí)際情況，本井田境界的確定為：下部以-700水平為界。井田參數(shù)如下： 井田走向長度：5.228km 傾斜長度：2.774km 勘探面積：14.502km2 2.1.3井田未來發(fā)展情況 設(shè)計(jì)井田向東和向西均以斷層為界，向下以-700標(biāo)高為界，隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提高，井田向兩邊開拓的條件較好，井田范圍內(nèi)探明儲(chǔ)量會(huì)越來越精確，并可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。 2.2井田儲(chǔ)量 2.2.1井田儲(chǔ)量的計(jì)算 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)計(jì)算儲(chǔ)量的煤層有4#、7#、8#、13#各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田境界基本一致。礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的，具有工業(yè)價(jià)值的煤炭數(shù)量。它不包含著煤炭底下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田勘探程度及開采技術(shù)條件。礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指平衡表內(nèi)A+B+C級(jí)儲(chǔ)量的總和。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是寬工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物，構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性煤柱損失的儲(chǔ)量。礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。在計(jì)算時(shí)要注意根據(jù)《煤炭安全規(guī)程》留各種保護(hù)煤柱。 2.2.2保安煤柱 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦機(jī)依據(jù)《煤炭安全規(guī)程》規(guī)定，留設(shè)保安煤柱如下： （1）各煤層井田邊界留設(shè)25m保安煤柱。 （2）井田內(nèi)部斷層留設(shè)20m煤柱。 2.2.3儲(chǔ)量計(jì)算方法 （1）工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 計(jì)算公式如下： 塊段儲(chǔ)量=塊段面積平均傾角×塊段平均厚度× 視密度 根據(jù)儲(chǔ)量計(jì)算圖、通過登高線塊段計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ)量為24435萬t。 礦井可采儲(chǔ)量=(礦井工業(yè)儲(chǔ)量—永久性煤柱)×采區(qū)回采率。 永久性煤柱包括工業(yè)場(chǎng)地煤柱及主石門煤柱、風(fēng)井場(chǎng)地煤柱、沖積層防水煤柱、斷層煤柱、奧灰防水煤柱、村莊煤柱及井田邊界煤柱。 本設(shè)計(jì)井田煤采區(qū)回采率取80%. （2）可采儲(chǔ)量計(jì)算 計(jì)算公式如下： 式中 ZK——可采儲(chǔ)量，Mt； ZC——工業(yè)儲(chǔ)量，Mt； P——永久煤柱損失，Mt； C——采區(qū)回采率。 回采率要求：厚煤層不應(yīng)小于75%，中厚煤層不應(yīng)小于80%，薄煤層不應(yīng)小于85%。 經(jīng)各煤層可采儲(chǔ)量計(jì)算，匯總計(jì)算出來本井田可采儲(chǔ)量為16615萬t ，具體見可采儲(chǔ)量總表2-1 表2-1可采儲(chǔ)量總表 水平 煤 層 工 業(yè) 儲(chǔ) 量（萬t） 煤炭損失量（萬t） 可 采 儲(chǔ) 量 （萬t） 工 業(yè) 場(chǎng) 地 井 田 邊 界 斷 層 開 采 損 失 合 計(jì) I 4 2206 67 105 85 442 699 1507 7 2956 90 149 118 571 928 2028 8 2587 78 139 106 517 840 1747 13 2432 72 125 109 486 791 1641 合計(jì) 10181 307 517 418 2016 3258 6923 II 4 3001 54 98 174 600 926 2055 7 4115 78 145 327 823 1384 2731 8 3792 72 132 226 758 1188 2604 13 3346 67 116 221 669 1064 2282 合計(jì) 14254 271 493 948 2850 4562 9692 總合計(jì) 24435 578 1010 1366 4866 7820 16615 2.2.4儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本設(shè)計(jì)礦井的各類計(jì)算嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。由于資料有限和資料的陳舊，儲(chǔ)量計(jì)算設(shè)計(jì)所得到的各種儲(chǔ)量與實(shí)際可能有一定誤差。 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 該設(shè)計(jì)礦井年工作日確定為330d，礦井每日凈提升時(shí)間為16h，采用四班六小時(shí)工作制度。 2.3.2礦井生產(chǎn)能力確定 礦井生產(chǎn)能力的大小主要依據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來確定，還應(yīng)該考慮當(dāng)前及今后市場(chǎng)的需煤量。根據(jù)呂家坨東礦的實(shí)際情況和開灤礦業(yè)集團(tuán)的發(fā)展規(guī)劃，初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體計(jì)算如下： 方案A：1.5Mt/a 方案B：1.8Mt/a 方案C：2.4Mt/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)年限的確定。 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： 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=1.3～1.5； 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況，K值取1.4。 依據(jù)以上擬訂的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出的三種方案具體如下： 方案A：1.5Mt/a = 16615/(150×1.4)=66a 方案B：1.8Mt/a =16615/(180×1.4)=58a 方案C：2.4Mt/a =16615/(240×1.4)=49a 參照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，方案A比較合理，即：礦井生產(chǎn)能力：A=1.5Mt/a,礦井服務(wù)年限：T=66a。 第3章 井田開拓 3.1概述 3.1.1井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 開灤礦務(wù)局呂家坨礦位于河北省唐山市古冶區(qū)境內(nèi)，西距唐山18km，北距古冶9km,周圍有唐山礦,范各莊礦,錢家營礦等都采用雙立井開拓方式。 3.1.2影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的因素及具體情況 影響本設(shè)計(jì)井田開拓方式的具體因素如下： 1.斷裂因素 本井田斷裂構(gòu)造發(fā)育, 主要斷層用來化分井田邊界和采區(qū)邊界對(duì)本礦影響不大。 2.水文情況 礦井地質(zhì)條件交好，本礦屬于中等涌水礦井。 3.其他因素 本井田可能受地震等因素的影響,由于唐山呂家坨東礦位于地震帶，要特別注意地震。 3.2礦井開拓方案的選擇 3.2.1井硐形式和井口位置 1.井筒形式 平硐開拓是最簡(jiǎn)單的開拓方式，有很多突出優(yōu)點(diǎn)。首先我們應(yīng)該考慮平硐開拓方式是否可行。參照平硐開拓方式適用條件，結(jié)合呂家坨東礦設(shè)計(jì)井田的地形地質(zhì)及煤層賦存特征可知：平硐開拓方式的條件不具備。因此，平硐開拓方式對(duì)本設(shè)計(jì)井田不適用，排除采用平硐開拓方式。立井開和斜井開拓方式在技術(shù)上均可行，綜合開拓雖然對(duì)工業(yè)廣場(chǎng)布置和井底車場(chǎng)要求很高，但針對(duì)本井田的地質(zhì)狀況，綜合開拓方式也可行，應(yīng)該予以考慮。依據(jù)本井田的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求，對(duì)本井田開拓方式選擇提出三種方案： ①方案一：雙立井開拓方式,如圖3-1； ②方案二：雙斜井開拓方式，如圖3-2； ③方案三：主斜井副立井開拓圖，如圖3-3。 (1)技術(shù)比較 方案一：雙立井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)：①適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠； ②井筒短，提升速度快，提升能力大； ③通風(fēng)斷面大，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求； ④便于井筒延伸 ⑤對(duì)于開采深部賦存煤層有長處。 缺點(diǎn)：①初期投資大，建井期限稍長； ②需要大型的提升設(shè)備； ③多水平開拓，立井石門長度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)：呂家坨東礦的地表、地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存等因素，適合用雙立井開拓。 方案二：雙斜井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)：①掘進(jìn)速度快，初期投資較雙立井開拓較省； ②井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單； ③建井期稍短些； 缺點(diǎn)：①井筒過長，煤柱損失嚴(yán)重； ②通風(fēng)線路長，通風(fēng)阻力大，費(fèi)用增加； ③井筒過長，如果地質(zhì)條件復(fù)雜，不易維護(hù)，安全性降低； ④輔助運(yùn)輸時(shí)間長。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)：呂家坨東礦煤層賦存為-50～-650m，垂深達(dá)600m，可以采用。 方案三：主斜井副立井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)：①掘進(jìn)速度快； ②可滿足最大風(fēng)量的通風(fēng)要求； ③有助于輔助運(yùn)輸。 缺點(diǎn)：①井口相距較遠(yuǎn)，不利于工業(yè)廣場(chǎng)的布置； ②地面工業(yè)建筑分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便； ③地面工業(yè)建筑占地多，增加了煤柱損失。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)：根據(jù)呂家坨東礦的實(shí)際情況可知，該方案不利于工業(yè)廣場(chǎng)的布置也不利于井下井底車場(chǎng)的布置，井下聯(lián)系也不方便，生產(chǎn)調(diào)度煩瑣，故次方案不可行。 (2)經(jīng)濟(jì)比較 方案一、方案二在技術(shù)均較合理，兩者之間的區(qū)別在于井筒掘進(jìn)費(fèi)用以及他們的維護(hù)費(fèi)用、提升費(fèi)用，主石門掘進(jìn)長度等等。兩個(gè)方案的井底車場(chǎng)、水平運(yùn)輸大巷以及各種采區(qū)石門和采區(qū)上山（斜巷）的工程量基本相等。因此，只需要比較它們的不同之處，即建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用、基建費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用等。 詳見開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表3-1。 3-1 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 方案 雙 立 井 開 拓 雙 斜 井 開 拓 內(nèi)容 工 程 量 單價(jià)（元） 費(fèi) 用 （萬元） 工程量 單 價(jià) （元） 費(fèi) 用 （萬元） 單位 名稱 數(shù) 量 單 位 數(shù)量 數(shù)量 數(shù)量 單 位 數(shù) 量 數(shù)量 表土層主井掘進(jìn) 45 m 8087.4 36.39 194.85 m 1950.9 38.01 基巖段主井掘進(jìn) 555 m 9587.4 532.11 2403.15 m 2850 684.89 表土層副井掘進(jìn) 45 m 10767.0 48.45 194.85 m 2250 43.84 基巖段副井掘進(jìn) 533 m 11973.0 664.50 2307.89 m 3150 726.98 表土層主井輔助費(fèi) 45 m 1623.5 7.31 194.85 m 653.3 12.73 基巖段主井輔助費(fèi) 555 m 4278.1 237.43 2403.15 m 1477.4 355.14 表土層副井輔助費(fèi) 45 m 2343.5 10.54 194.85 m 1182.2 11.21 基巖段副井輔助費(fèi) 533 m 4521.4 240.99 2307.89 m 1977.4 456.36 生產(chǎn)費(fèi)用（萬元） 主立井提升費(fèi)用為： 1.2×3140.97×0.467×0.85 =1778.10 主斜井提升費(fèi)用為： 1.2×3140.97×2.403×0.48 =4347.50 總 計(jì) 3558.82 6676.64 噸煤成本 19.77 37.09 經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較后，該設(shè)計(jì)礦井應(yīng)該采用雙立井開拓方式。 2.井口位置 井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分。井口位置與開拓方式要相互協(xié)調(diào)，經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定，特別是用來提煤，運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場(chǎng)布置相匹配。 本設(shè)計(jì)井田中，提出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 經(jīng)過簡(jiǎn)單的技術(shù)比較后認(rèn)為： ①井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長，對(duì)本礦井不合理； ②井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長，但對(duì)于開采井田深部煤層及井筒延伸有利，但呂家坨東礦第二水平和第一水平僅差250m，較好延伸； ③井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也小，這樣就減少了建設(shè)成本； ④本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長度不大，但傾斜長度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方，這樣即節(jié)約建設(shè)成本，還有利于水平的延伸。 3.2.2開采水平數(shù)目和標(biāo)高 本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出如下兩個(gè)水平標(biāo)高劃分方案： 方案一：井田劃分三個(gè)階段，布置兩個(gè)開采水平；一水平標(biāo)高-300m，水平垂高250m，二水平標(biāo)高為-550m。一水平實(shí)行上山開采，二水平上下山開采。 方案二：井田劃分三個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高-250 m，二水平標(biāo)高-450 m，三水平標(biāo)高-650 m。各水平均實(shí)行上山開采。 各方案水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限詳見表3-2。 表3-2 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限表 儲(chǔ)量（萬t） 服務(wù)年限（a） 方案一 一水平 6923 31 二水平 9692 38 方案二 一水平 5538 22 二水平 5538 22 三水平 5539 22 從該表中可知，方案二的一水平服務(wù)年限達(dá)不到規(guī)范要求的服務(wù)年限，水平儲(chǔ)量嚴(yán)重不足，而方案一的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年限不小于30年的基本要求，儲(chǔ)量充足，且有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤成本相對(duì)較低。故而采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個(gè)開采水平，水平標(biāo)高分別為-300 m和-550 m，一水平垂高為250 m，二水平垂高為350 m。一水平采用上山開采，二水平采用單上下山開采。 3.2.3開拓巷道的布置 1.運(yùn)輸大巷的布置 現(xiàn)依據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及技術(shù)可行角度，特提出以下兩種大巷布置方式： 分組集中大巷布置，集中大巷布置，如圖3-4，3-5。 圖3-4 分組集中大巷布置 圖3-5 集中大巷布置 兩種技術(shù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)詳見表3-3所示。 表3-3 大巷布置方案比較表 特 點(diǎn) 分組集中大巷布置 集中大巷布置 優(yōu)點(diǎn) 1.總的巷道工程量較少 2.采區(qū)巷道分組聯(lián)合布置 3.生產(chǎn)比較集中 4.大巷容易維護(hù)，運(yùn)輸條件好 1.大巷維護(hù)容易 2.生產(chǎn)區(qū)域比較集中，運(yùn)輸條件好 3.采區(qū)巷道集中聯(lián)合布置，開采程序比較靈活，開采強(qiáng)度大 缺點(diǎn) 1．石門長度較長 2．掘進(jìn)工程量大 1.存在反向運(yùn)輸 2.初期工程量大，建井時(shí)間長 3.總的石門長度大 適應(yīng) 條件 1.可采煤層數(shù)多，間距大小不同 2.采區(qū)巷道為分組聯(lián)合布置，煤層分組間距大 3.井底車場(chǎng)在煤層群上部或中間時(shí)，初期工程少，工期大 1.煤層間距小 2.下部煤層底版有堅(jiān)硬有巖層，采區(qū)尺寸大，石門長度短 3.井田走向長度大，服務(wù)年限長 依據(jù)本井田的地質(zhì)條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層4層，即4#、7#、8#、13#，其中4#與7#平均間距70m,7#與8#煤層平均間距15 m，8#與13#平均間距25 m。 針對(duì)上述情況，方案一分組集中大巷布置，將4#煤層為一組，單獨(dú)開采，7#、8#、13#層分為一組，集中開采，經(jīng)濟(jì)上較為合理，。方案二集中大巷布置對(duì)于7#、8#、13#煤層還可以，對(duì)于4#煤層則不適用。由于煤層間距較大，采區(qū)石門長度會(huì)很大，工程量增加，費(fèi)用高，經(jīng)濟(jì)上不合理。故而采用方案一。 3.3選定開拓方案的系統(tǒng)描述 3.3.1井筒形式和數(shù)目 本設(shè)計(jì)井田采用雙立井開拓。另外還設(shè)有回風(fēng)立井。 主井用來提升煤炭，副井用以提矸、升降工作人員、下放材料和設(shè)備及兼作進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)井專門用于回風(fēng)。 3.3.2井筒位置及坐標(biāo) 井筒確定在84-10 鉆孔附近，理由是： (1)地處井田儲(chǔ)量中央：井筒距北部邊界1.6公里，南部邊界1.85公里，西部邊界1.9公里，東部邊界3.2公里； (2)有較好的地形條件：井口處標(biāo)高+25m，地面坡度不足2°，平正土方量??； (3)交通條件好：靠近公路，井口距公路 500 m； 確定井筒坐標(biāo)：主井井口坐標(biāo)： XA=96312.86 ，YA=384545.23，ZA=+25 副井井口坐標(biāo)： XB=96332.86 ，YB=384585.45，ZB=+23 風(fēng)井井口坐標(biāo)： XC=96400.83， YC=384585.45，ZC=+29 主井井口標(biāo)高為+25m，副井井口標(biāo)高為+23m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深600m，副井井深578m，風(fēng)井深79m兩井筒中心線間距為78m，提升方位角為25°，主井井筒直徑6.5m，副井井筒直徑6.5m，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度450mm。 3.3.3水平數(shù)目及標(biāo)高 本井田采用多水平開拓,擬定第一標(biāo)高為-300m,本井大部分采區(qū)的煤層淺部標(biāo)高在-50m左右,階段垂高250m,實(shí)行上山開采.第二水平擬定標(biāo)高為-550m，實(shí)行上下山開。 3.3.4石門大巷數(shù)目及布置 1.大巷數(shù)目：一條運(yùn)輸大巷、一條回風(fēng)大巷。 2.大巷布置：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種。 本設(shè)計(jì)井田對(duì)大巷布置提出三種方案： 方案一：煤層大巷布置 方案二：巖石大巷布置 方案三：布置一個(gè)煤層大巷和一個(gè)巖石大巷布置 煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點(diǎn)： （1）煤層大巷的巷道維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi)用高； （2）為了便于巷道維護(hù)，巷道維護(hù)留設(shè)保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； （3）當(dāng)煤層起伏褶曲較多時(shí)，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車運(yùn)行速度受到限制，運(yùn)輸能力降低； （4）煤層有自燃發(fā)火危險(xiǎn)時(shí)，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災(zāi)困難。 煤層大巷也有其顯著的優(yōu)點(diǎn)： （1）建筑成本底。 （2）建設(shè)周期短，可以快速見效。 綜上所述，在本設(shè)計(jì)井田中，由于7#、8#、13#煤層間距小，可布置巖石集中大巷，而4#煤層與其它煤層間距大，儲(chǔ)量有限，可考慮4#煤層單獨(dú)開采，布置煤層大巷，所以采用方案三。 本設(shè)計(jì)礦井中，大巷和石門服務(wù)年限較長，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中相同。其內(nèi)部設(shè)施也相同．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，其基本原則是在滿足安全與技術(shù)要求的條件下，該設(shè)計(jì)礦井大巷和石門斷面圖內(nèi)容見圖3-6，大巷斷面特征表見表3-4。 圖3-6大巷斷面圖 表3—4大巷斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（m2） 設(shè)計(jì)尺寸（mm） 凈周長 (m) 噴厚(mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 14.99 16.04 3950 4300 14.65 150 3.3.5井底車場(chǎng)的形式選擇 由于井筒形式，提升方式，大巷運(yùn)輸方式及大巷距井筒的水平距離等不同，井底車場(chǎng)的形式也各異。按照礦車在井底車場(chǎng)內(nèi)運(yùn)行特點(diǎn)，井底車場(chǎng)可分為：環(huán)行式和折返式兩大類型。底卸式礦車運(yùn)煤時(shí)，則一般用折返式車場(chǎng)。 根據(jù)呂家坨東設(shè)計(jì)礦井井筒形式及大巷，石門的布置，結(jié)合上述井底車場(chǎng)型式的選擇因素，設(shè)計(jì)礦井選用梭式（折返調(diào)車）井底車場(chǎng)，兩翼來車，利用主石門作為主井存車線和調(diào)車線，副井通過繞道與主石門連接。 3.3.6煤層群的聯(lián)系 本礦區(qū)煤4#單獨(dú)開采，7#、8#、13#間距較小，采用聯(lián)合布置，各煤層間由主石門聯(lián)系。 3.3.7采區(qū)劃分 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，以井田內(nèi)自然斷層為界，將整個(gè)井田劃分為四個(gè)采區(qū)。采區(qū)劃分示意圖如圖3-7 圖3-7 采區(qū)劃分圖 3.4井筒布置和施工 3.4.1井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) 參見綜合柱狀圖和井筒開拓剖面圖．本設(shè)計(jì)礦井井筒穿過的巖層性質(zhì)大部分為粉砂巖，少部分為中砂巖、細(xì)砂巖。 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： 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 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。詳見圖示3-8，3-9主副井井筒斷面圖。 主井井筒：井筒直徑6.5m，凈斷面面積38.465m2，掘進(jìn)斷面面積44.157m2井筒深度600m。井筒內(nèi)裝備一對(duì)16t剛性罐道立井多繩箕斗（JDG16/150×4Y），采用180×180×10mm方形方型空心型鋼罐道，端面布置采用樹脂錨桿固定拖架。 副井井筒：井筒直徑6.5m，凈斷面面積38.465m2，掘進(jìn)斷面積44.157m2。井筒深度578m，井筒裝備一對(duì)1.5t固定式礦車600mm軌距，雙層四車剛性立井多繩罐籠，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井筒。采用180×180×10mm方型空心型鋼罐道，端面采用樹脂錨桿固定拖架。罐道和井梁，罐道導(dǎo)向?qū)娱g距均按6.0m設(shè)計(jì)。井筒內(nèi)沒有鋼-玻璃鋼復(fù)合材料梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷有排水管路三趟（一趟預(yù)備），井下消防灑水管路。另外，井筒還敷設(shè)有動(dòng)力電纜、通訊訊號(hào)電纜。 圖3-8 主井井筒斷面 表3—5 主井井筒特征表 井型 180萬t/a 井筒直徑 6.5m 井筒掘進(jìn)直徑 7.5m 井深 600m 提升容器 一對(duì) 16t多繩箕斗 井筒支護(hù) 混凝土井壁厚450mm，充填混凝土50mm 罐道規(guī)格 180×180×10mm 凈斷面面積 38.465m2 掘進(jìn)斷面面積 44.157m2 圖3-9 副井井筒斷面 表3—6 副井井筒特征表 井型 180萬t/a 井筒直徑 6.5m 井筒掘進(jìn)直徑 7.5m 井深 578m 提升容器 一對(duì)1.5t雙層四車罐籠和一個(gè)3t雙層2車罐籠帶平衡錘 井筒支護(hù) 混凝土井壁厚450mm，充填混凝土50mm 罐道規(guī)格 180×180×10mm 凈斷面面積 38.465m2 掘進(jìn)斷面面積 44.157m2 3.4.3井筒延伸的初步意見 根據(jù)呂家坨東設(shè)計(jì)礦井水平劃分方案，該設(shè)計(jì)礦井主副井筒從地面布置到一水平后需要延伸，但是在進(jìn)一步進(jìn)行地質(zhì)勘探后，井筒仍按原有主副井延深。 3.5井底車場(chǎng)及硐室 3.5.1井底車場(chǎng)形式確定及論證 井底車場(chǎng)形式的確定，應(yīng)根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小和大巷布置、提升方式及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素確定。該礦井井底車場(chǎng)形式的選擇依據(jù)如下： 1． 礦井設(shè)計(jì)能力為1.5Mt/a，年工作日330d，實(shí)行四六工作制，每日凈提升為16h，矸石量點(diǎn)煤產(chǎn)量的20%；掘進(jìn)煤點(diǎn)煤產(chǎn)量的5%； 2． 礦井采用雙立井、兩個(gè)水平、分集中組運(yùn)輸大巷的開拓方式； 3． 主立井裝備采用一對(duì)16t箕斗提升，副井采用雙層四車剛性立井多繩罐籠提升； 4． 水平大巷運(yùn)輸采用10t架線式電機(jī)車牽引，3t底卸式礦車方式，輔助運(yùn)輸采用1.5t固定式礦車； 5． 本設(shè)計(jì)礦井屬低瓦斯、中等涌水量礦井； 6． 本設(shè)計(jì)礦井井田地質(zhì)條件較好； 綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)礦井選用底卸式礦車運(yùn)輸，采用梭式車場(chǎng)。 3.5.2井底車場(chǎng)的布置、儲(chǔ)車線路、行車線路布置長度 1.車線長度的確定 確定存車線長度是井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要問題，如果存車線長度不足，將會(huì)使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過長，會(huì)使列車在車場(chǎng)內(nèi)的調(diào)車時(shí)間增加，反而降低了車場(chǎng)通過能力，并增加車場(chǎng)工程量，所以對(duì)車線長度的計(jì)算要認(rèn)真仔細(xì)。 存車線長度的計(jì)算 ⑴.主副井空、重車線計(jì)算公式： 式中 ——空重車線長度，m； ——每列車的礦車數(shù)，輛； ——列車數(shù)，列； ——一個(gè)列車帶緩沖器的長度，m； ——每臺(tái)電機(jī)車長度，m； ——列車制動(dòng)距離，m； ——電機(jī)車數(shù)量，臺(tái)。 a.主井： m=1列，n＝30輛，＝4.2m，N=2臺(tái)，＝4.5m，＝45m b.副井； m=1列，n＝20輛，L1＝4.2m，N=2臺(tái)，L2＝4.5m，L3＝45m c.調(diào)車線長度： ⑵.材料車線長度 L＝n L1 式中 n—容納材料的車數(shù)，取10臺(tái)； L1—材料車長度，為2.4m； L＝10×2.4＝24m 根據(jù)實(shí)際需要，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長80m。 調(diào)車方式3t底卸式列車采用折返式調(diào)車，1.5t固定式列車采用通過或折返調(diào)車。 3.5.3井底車場(chǎng)通過能力驗(yàn)算 采用電機(jī)車運(yùn)輸時(shí)，井底車場(chǎng)通過能力按下式計(jì)算 式中 N——井底車場(chǎng)年通過能力，t； Q——每次調(diào)度循環(huán)進(jìn)入井底車場(chǎng)的所有列車的凈載煤重，t； T——每一次調(diào)度循環(huán)時(shí)間，min； Ta——每年運(yùn)輸工作時(shí)間，min；(等于礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù)與日生產(chǎn)時(shí)間的乘積)。 井底車場(chǎng)通過能力應(yīng)考慮留有一定的備用儲(chǔ)備能力，一般應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的30%。 Ta=330×16×60=3.17×105 Q=22×3=66 t T=6 min =3.18Mt 通過能力富余系數(shù)為3.18/1.8=1.76。滿足《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 滿足設(shè)計(jì)規(guī)范和本礦井井型要求。見圖3-10井底車場(chǎng)線路布置圖。圖3-11調(diào)度圖表。 圖 3-11 調(diào)度圖表 圖3-10井底車場(chǎng)線路布置圖。 3.5.4主要硐室 原則：符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定；硐室布置一般隨井底車場(chǎng)型式的不同而變化。 主井系統(tǒng)硐室：推車機(jī)及翻車機(jī)硐室、井底煤倉及箕斗膠帶輸送機(jī)裝載硐室、底卸式礦車卸載站硐室、清理撒煤硐室及水泵房室等。 副井系統(tǒng)硐室：水倉及清理水倉硐室、主排水泵硐室、主變電所、副井井底操車設(shè)備硐室及等候室等。 其它硐室：設(shè)有調(diào)車室、機(jī)車維修房、消防材料室、醫(yī)療室、等候室、工具室、引水室等。 3.6開采順序 3.6.1沿井田走向的開采順序 據(jù)該設(shè)計(jì)礦井的煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況，采用由中央向兩側(cè)開采，這樣有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，確定生產(chǎn)的連續(xù)性；本礦井一水平共有四個(gè)采區(qū)，分別為于井口的兩邊，由于東面的儲(chǔ)量大，所一先采東側(cè)的煤。采用走向長壁開采。 3.6.2沿井田傾向的開采順序 本設(shè)計(jì)礦井共有四可采煤層，即4#，7#，8#，13#煤層，4#煤層在最上部，13#煤層在最下部。根據(jù)各煤層間距及相互位置關(guān)系，并考慮各層間的采動(dòng)影響，本設(shè)計(jì)采用下行開采順序，即4#，7#，8#，13#四層煤從上而下依次開采。 在同一煤層內(nèi)，沿傾斜煤層的開采順序，可分為上行式和下行式開采。除近水平煤層外，對(duì)于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，一般只采用下行式開采順序。本礦屬于緩傾斜煤層，故沿煤層傾斜方向上采用下行式開采順序。 3.6.3采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將該井田劃分為四個(gè)采區(qū)，詳見采區(qū)分布示意圖。見采區(qū)接續(xù)表3-7。 表3-7 采區(qū)接續(xù)表 采區(qū)名稱 工業(yè)儲(chǔ)量 可采儲(chǔ)量 生產(chǎn)能力 萬噸/年 服務(wù)年限 一采區(qū) 6508.6 4425.8 150 17.9 二采區(qū) 3671.9 2502.2 150 10.1 3.6.4“三量”控制情況 “三量”包括：開拓煤量、準(zhǔn)備煤量、回采煤量。 1.開拓煤量： Q開=（L···D-Q地?fù)p-Q呆滯）C 式中 Q開——開拓煤量，t； L——煤層兩翼已開拓的走向長度，m； ——采區(qū)平均傾斜長度，m； ——開拓區(qū)煤層平均厚度，m； D——煤的視密度，t/m3 ； Q地?fù)p——地質(zhì)及水文地質(zhì)損失，t； Q呆滯——呆滯煤量（永久煤柱的可回采部分和開拓煤量可采期內(nèi)不能可采的臨時(shí)煤柱及其它煤量），t； C——采區(qū)采出率。 L=5100m =3.2m =1100m D=1.4t/m3 C=0.75 Q呆滯=1132000 t Q地?fù)p=1429000 t Q開=（5100×1100×3.2×1.4-1132000-1429000）×0.8= 115432500t 2.準(zhǔn)備煤量： Q準(zhǔn)=（L·h··D-Q地?fù)p-Q呆滯K 式中 Q準(zhǔn)——準(zhǔn)備煤量，t； L——采區(qū)走向長度，m； h——采區(qū)傾向長度，m； ——采區(qū)煤層平均厚度，m。 Q開=（3600×1100×2.8×1.4-1132000-1429000）×0.8=9721650t 3.回采煤量 Q回= L·h·M·D·K 式中 Q回——回采煤量，t； L——工作面走向可采長度，m； M——采高，m； K——工作面回采率。 Q回=1300×1100×2.8×1.4×0.93=5213208t 三兩可采期確定及計(jì)算 開拓煤量可采期（a）= = 1154.325/150=6.4（a） 準(zhǔn)備煤量可采期（月）= =9721650/160860=60.4（月） 回采煤量可采期（月）= =5213208/160860=32.04（月） 開拓煤量可采期TK=6.4a>3a，滿足要求； 準(zhǔn)備煤量可采期TZ=5a>1a，滿足要求； 回采煤量可采期TN=32.04月>6月，滿足要求。 經(jīng)核定符合三量規(guī)定。 第4章 采區(qū)巷道布置 4.1采區(qū)概述 4.1.1設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 設(shè)計(jì)采區(qū)為一采區(qū)，南以-300標(biāo)高為界，北至井田邊界。走向長度為1300m，傾向長度為1100m。 采區(qū)設(shè)2條煤層上山，一條水平運(yùn)輸大巷，上山兩側(cè)各留20m煤柱，運(yùn)輸大巷留30m，斷層的兩側(cè)各留設(shè)20m保護(hù)煤柱。采區(qū)邊界留設(shè)10m保護(hù)煤柱。 4.1.2采區(qū)的地質(zhì)和煤層情況 采區(qū)煤層屬上侏羅紀(jì)含煤層，地層厚75m，由西向東逐漸增厚。區(qū)內(nèi)褶曲不發(fā)育，也無巖漿巖侵入體，巖性較細(xì)主要由粉砂巖、細(xì)砂巖、粉細(xì)互層、中砂層及煤層組成僅有較少粗砂巖，含爍砂巖，煤層的頂?shù)装鍨樯皫r層，多數(shù)煤層頂板好，部分煤層有偽頂。 煤層厚度為12.8m，煤層傾角為10o～16o，平均傾角為13o，走向長度1300 m，傾向長度1100m。 4.1.3采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 回采工作面年生產(chǎn)能力 式中 —— 工作面年生產(chǎn)能力，t； —— 工作面年推進(jìn)度，m； —— 工作面長度，m； —— 煤層厚度，m； —— 煤的容重，t/m3； —— 回采率，取0.93～0.97。 AO=200×（9×0.8×330）×2.8×1.4×0.95=152萬t 采區(qū)生產(chǎn)能力 An=n×A0×B×k An——采區(qū)生產(chǎn)能力 萬，t/a； n——采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)，n=1； A0——每個(gè)工作面的生產(chǎn)能力，萬t/a； B——掘進(jìn)出煤率，取1.05-1.1； K——工作面不均衡系數(shù)（沿空留巷取下限，其余取上限，區(qū)內(nèi)單工作面取1，兩個(gè)工作面取0.92，三個(gè)工作面取0.9）。 An=1×177×1.05×1=159.6萬t/a 采區(qū)服務(wù)年限 4.2采區(qū)巷道布置 4.2.1