摘 要 本設(shè)計(jì)分為一般部分 專(zhuān)題部分和科技英語(yǔ)翻譯部分 一般部分為永城礦區(qū)陳四 樓煤礦 240萬(wàn)噸 年新井通風(fēng)安全設(shè)計(jì) 專(zhuān)題部分為陳四樓煤礦底板突水機(jī)理及防 治研究 科技英語(yǔ)翻譯部分為計(jì)算機(jī)映射采礦中的斷層 陳四樓煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 240萬(wàn)噸 年 礦井服務(wù)年限為 55年 采用立井單水 平 回風(fēng)大巷布置在巖層中作為本礦井的開(kāi)拓方案 水平設(shè)在 520 米 帶區(qū)布置 采用帶區(qū)單一煤層分帶巷道布置 初期在一帶區(qū)布置一個(gè)綜合機(jī)械化放頂煤工作 面 采用傾斜長(zhǎng)壁一次開(kāi)采 礦井采用抽出式通風(fēng)方式 軌道斜巷進(jìn)風(fēng) 皮帶斜 巷回風(fēng) 根據(jù)通風(fēng)容易和困難時(shí)期的風(fēng)量和通風(fēng)阻力計(jì)算選擇主要通風(fēng)機(jī) 并對(duì) 通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了評(píng)價(jià) 設(shè)計(jì)對(duì)礦井的瓦斯 自然發(fā)火等自然災(zāi)害提出了有效的防治措施 特別對(duì)自然發(fā) 火的防治進(jìn)行了詳細(xì)的敘述和黃泥灌漿設(shè)計(jì) 可有效防治自然發(fā)火 專(zhuān)題部分針對(duì)永煤集團(tuán)陳四樓煤礦投產(chǎn)以來(lái)多次發(fā)生底板突水的現(xiàn)實(shí) 從地質(zhì)構(gòu) 造理論和礦山壓力理論出發(fā) 探討了井田突水的原因 提出了治理水害的方法 科技英語(yǔ)翻譯部分探討了計(jì)算機(jī)映射采礦中的斷層 并舉例說(shuō)明 關(guān)鍵詞 立井 長(zhǎng)壁 抽出 突水 斷層 ABSTRACT This design is made up of the ordinary part the special subject part and the scientific English translation part The ordinary part is the ventilation safety design of 2 4 Mt a The special subject part is about the study on the prevent and study of sudden inflow of water mechanism of Chensi Building The scientific English translate part is about the mining s chasm in the post of the computer Chensi colliery designing production capability is 2 4Mt a and the service time limit is 55 years Its mining method is of the vertical shaft with single levels up and down hill The level is on 520m The set up of the belt area applies single seam zone roadway layout In the early period we set up an integrated mechanized caving face with a tilt wall mining The mining applies Out of a ventilation shaft the track Inclined Drift into the wind Inclined Drift back to the wind belt The mine s ventilation machine is chosen according to the mine s air quantity in easy and difficulty ventilation periods and the calculation of the mine s ventilation resistance and the mine s ventilation system is evaluated We put forward some effective measures to prevent the disasters of methane natural fire and so on and we especially dwell on the prevention of natural fire and the design of yellow mud grouting and it has a good result The special subject part analyzes several times sudden inflow of water of baseboards since Chensi Building of Yongmei Group went into operation From the geological structure theory and the theory of pressure on the mine the paper analyzes the mine field of water burst reasons The scientific English translate part proclaims that the mining s chasm in the post of the computer and gives some examples Key words vertical mining longwall draw out sudden inflow of water chasm 一般部分 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 1 1 礦區(qū)概述 1 1 1 1 交通位置 1 1 1 2 自然地理概況 1 1 1 3 礦井建設(shè)的外部條件 2 1 2 井田地質(zhì)特征 3 1 2 1 勘探程度 3 1 2 2 地層 3 1 2 3 地質(zhì)構(gòu)造 4 1 2 4 水文地質(zhì) 4 1 3 煤層特征 5 1 3 1 煤層 5 1 3 2 煤的特征 5 1 3 3 開(kāi)采技術(shù)條件 6 2 井田開(kāi)拓 8 2 1 井田境界及可采儲(chǔ)量 8 2 1 1井田境界 8 2 1 2 井田儲(chǔ)量 8 2 1 3礦井工作制度 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 12 2 2 井田開(kāi)拓 13 2 2 1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 13 2 2 2 井筒形式確定 14 2 2 3工業(yè)廣場(chǎng)及井筒位置 15 2 2 4開(kāi)采水平的確定 15 2 2 5 大巷和井底車(chē)場(chǎng)的布置 15 2 2 6 礦井開(kāi)拓方案比較 16 2 2 7 礦井的基本巷道 20 2 3 井下運(yùn)輸 29 2 3 1概述 29 2 3 2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型 30 2 4 礦井提升 34 2 4 1 概述 34 2 4 2 主副井提升 34 3 采煤方法即采區(qū)巷道布置 37 3 1 煤層地質(zhì)特征 37 3 1 1煤層的埋藏條件 37 3 1 2 帶區(qū)煤層特征 37 3 1 3 地質(zhì)構(gòu)造 37 3 1 4 頂?shù)装逄匦?37 3 1 5水文地質(zhì) 37 3 1 6地表情況 38 3 2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 38 3 2 1帶區(qū)準(zhǔn)備方式的確定 38 3 2 2生產(chǎn)系統(tǒng) 39 3 2 3帶區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn) 39 3 2 4帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 40 3 3 帶區(qū)車(chē)場(chǎng)及主要硐室 41 3 3 1帶區(qū)車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì) 41 3 3 2帶區(qū)主要硐室 41 3 4 采煤方法 43 3 4 1采煤工藝方式 43 3 4 2確定采煤工藝方式 43 3 4 3 采煤工藝方式 44 3 4 4 回采巷道布置 48 4 礦井通風(fēng) 50 4 1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 50 4 1 1礦井地質(zhì)概況 50 4 1 2開(kāi)拓方式 50 4 1 3開(kāi)采方法 50 4 1 4變電所 充電硐室 火藥庫(kù) 51 4 1 5工作制 人數(shù) 51 4 2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 51 4 2 1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 51 4 2 2 礦井通風(fēng)方式的選擇 51 4 2 3 確定礦井通風(fēng)方法 53 4 2 4帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 54 4 2 5 工作面通風(fēng)方式的選擇 54 4 3 礦井風(fēng)量計(jì)算 55 4 3 1礦井風(fēng)量的計(jì)算原則 55 4 3 2 總風(fēng)量的計(jì)算 56 4 3 3 礦井風(fēng)量分配 58 4 4 掘進(jìn)通風(fēng) 59 4 4 1 掘進(jìn)通風(fēng)方法的選擇 59 4 4 2 掘進(jìn)通風(fēng)量 60 4 4 3 掘進(jìn)工作面設(shè)備選擇 60 4 5 全礦通風(fēng)阻力的計(jì)算 62 4 5 1礦井最大阻力路線 62 4 5 2礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 67 4 5 3 礦井通風(fēng)總風(fēng)阻 72 4 5 4 礦井通風(fēng)等積孔 72 4 5 5 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的分析與評(píng)價(jià) 72 4 6 礦井主要通風(fēng)機(jī)選型 73 4 6 1 礦井自然風(fēng)壓的計(jì)算 73 4 6 2 通風(fēng)機(jī)的選擇 73 4 6 3 電動(dòng)機(jī)的選擇 77 4 6 4對(duì)礦井主要通風(fēng)設(shè)備的要求 78 4 6 5對(duì)反風(fēng) 風(fēng)峒的要求 78 4 7 礦井反風(fēng)措施及裝置 78 4 7 1礦井反風(fēng)的目的和意義 78 4 7 2 礦井反風(fēng)設(shè)施的布置 79 4 7 3 對(duì)礦井通風(fēng)設(shè)備的要求 79 4 8 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用 80 5 礦井安全技術(shù)措施 82 5 1 礦井火災(zāi) 82 5 1 1 礦井自然發(fā)火概況 82 5 1 2 礦井自然發(fā)火分析 83 5 1 3 防止煤層自燃發(fā)火的預(yù)報(bào)及監(jiān)測(cè)措施 84 5 1 4 防滅火措施 85 5 2 礦井瓦斯 89 5 2 1 礦井瓦斯地質(zhì)條件 90 5 2 2 礦井及采區(qū)瓦斯涌出概況 91 5 2 3 礦井瓦斯防治措施 91 5 3 井下防治水措施 94 5 4 避災(zāi)路線 94 參考文獻(xiàn) 96 專(zhuān)題設(shè)計(jì)部分 98 英文原文 119 中文譯文 127 參考文獻(xiàn) 132 致 謝 133 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 1 礦區(qū)概述 1 1 1 交通位置 永城礦區(qū)陳四樓井田位于河南省永城市境內(nèi) 行政區(qū)屬于永城市城廂 陳集 順和三個(gè)鄉(xiāng) 井田中心南距永城市區(qū) 8km 地理坐標(biāo)為東經(jīng) 116 22 20 北緯 30 00 35 礦區(qū)北靠隴海鐵路 東臨京滬鐵路 青 青龍山 阜 阜陽(yáng) 鐵路從礦區(qū)東 南約 20km處穿過(guò) 西有京九鐵路商阜段 永城縣城距商丘車(chē)站 95km 距徐州車(chē)站 97km 距宿州車(chē)站 74km 其間均有柏油公路相連 區(qū)內(nèi)主要村鎮(zhèn)之間亦有簡(jiǎn)易公 路相通 交通運(yùn)輸十分便利 見(jiàn)圖 1 1 山 東河 南 江 蘇 黃 海商 丘 永 城 徐 州夾 河寨 連 云 港淮 安南 京 鎮(zhèn) 江 常 州 無(wú) 錫 蘇 州 上 海南 通宣 城銅 陵 蕪 湖格 溪口合 肥水家湖 蚌 埠阜 陽(yáng) 樣 集夏 邑 青龍山 邳 縣駱 馬湖 宿 遷 清 江 市寶 應(yīng)博 州安 徽陳 家 集蘆 苓 海青 町唐州漯 阜 線 隴 線京 杭 運(yùn)河淮 北 礦務(wù) 局 淮 南礦 務(wù)局青阜線 宿 縣 煤 田 津 線阜 淮 線 淮 南 線 長(zhǎng) 江白 唐 淮北 京鄭 州 永 城 礦 區(qū) 陳 四 樓 礦 圖 1 1永城礦區(qū)交通位置圖 1 1 2 自然地理概況 井田位于黃淮沖積平原東部 地勢(shì)低洼平坦 自西北向東南微微傾斜 地面 標(biāo)高 32 49 36 50m 一般為 32 35m 之間 相對(duì)高差 3m 左右 地表廣為巨厚的新 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 生界松散沖積物所覆蓋 區(qū)內(nèi)地表水系不甚發(fā)育 僅有淮河支流沱河在井田南部 2km處流過(guò) 井田內(nèi) 用于灌溉的溝渠縱橫交錯(cuò) 沱河發(fā)源于商丘市東北之響河 向東南流入安徽省的 新汴河 全長(zhǎng) 120km 其流量受大氣降水控制 年平均流量 1 2 m3 s 有記載的最 大流量 384 m3 s 本區(qū)屬半濕潤(rùn) 半干旱的大陸性氣候 冬春干旱 夏秋雨多 四季分明 據(jù)永城市氣象站資料 氣溫 1974 1984 年觀測(cè) 月平均最高氣溫 26 39 月份 最低 0 32 年平均 14 3 日最高氣溫 41 1959 年 7 月 30 日 最低 19 1957 年 2 月 21 日 降雨量 最大降雨量 1022 5mm 1977 年 最小為 630 4mm 年平均 813 6mm 日最大降雨量 207mm 1957 年 7 月 14 日 一次最大降雨量為 443 4mm 1965 年 7 月 5 日 18 日 蒸發(fā)量 歷年最大蒸發(fā)量 1985 7mm 1978 年 最小 1603 2mm 1975 年 平均 1745 4mm 相對(duì)濕度平均 68 73 16 冬春季多西北風(fēng) 夏季多東南風(fēng)偶有東北風(fēng) 最大風(fēng)速 18 3m s 每年 12月至下年 3月為降雪和冰凍期 最大凍土深度 19cm 據(jù) 中國(guó)地震烈度表 載 本區(qū)屬六度地震區(qū) 河南省地質(zhì)局受永城煤炭工 業(yè)聯(lián)合公司委托 提出 永城縣地震基本烈度鑒定意見(jiàn)書(shū) 豫震烈字第 號(hào)文 該文在分析了地質(zhì)構(gòu)造及本區(qū)地震史之后 認(rèn)為 本區(qū)不可能發(fā)生 六級(jí)左右地震 主要是受鄰區(qū)強(qiáng)震影響 其地震基本烈度六度是適宜的 又提出 鑒于永城煤炭?jī)?chǔ)量豐富 現(xiàn)已投入建井 將來(lái)發(fā)展遠(yuǎn)景可觀 據(jù)此建議 對(duì)特 別重要的工程和建筑物可提高一度設(shè)防 煤炭部基建司對(duì)陳四樓礦井方案設(shè)計(jì)審 查意見(jiàn)明確 建筑物地震烈度均按六度設(shè)防 但對(duì)六大要害系統(tǒng)按七度的構(gòu)造 措施設(shè)計(jì) 1 1 3 礦井建設(shè)的外部條件 礦井工業(yè)場(chǎng)地至礦區(qū)集配站的鐵路專(zhuān)用線正線里程 15 86km將與礦井同步建 設(shè) 新 老兩條永碭公路 分別自工業(yè)場(chǎng)地兩側(cè)經(jīng)過(guò) 將礦井工業(yè)場(chǎng)地與鐵路干 線和土產(chǎn)材料產(chǎn)地連通 交通條件較好 礦井永久電源 由永城 220 Kv變電站供給 由地方集資興建的永城市 110Kv變 電站 可作為本礦井建井期的施工電源 為確保施工安全 另一回電源可取自新 莊礦井 礦區(qū)熱電站應(yīng)盡快建設(shè) 經(jīng)初步勘探證實(shí) 上第三系孔隙承壓水 無(wú)論其水量和水質(zhì)均可滿足本礦井 永久水源的要求 礦區(qū)北部的芒山生產(chǎn)白灰 石子 料石等土產(chǎn)材料 由國(guó)家統(tǒng)一分配的水泥 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 鋼材 木材等亦可通過(guò)公路運(yùn)至本礦 礦井建設(shè)的外部條件比較落實(shí) 可靠 1 2 井田地質(zhì)特征 1 2 1 勘探程度 本井田自 1957年普查找煤開(kāi)始 至 1986年 4月提交精查地質(zhì)報(bào)告 歷時(shí) 30 年 共施工鉆孔 283個(gè) 平均每平方公里近 3 9個(gè)鉆孔 鉆探工程量 152372 67m 全國(guó)儲(chǔ)委煤炭專(zhuān)業(yè)委員會(huì)于 1986年 5月 24日至 2 7日對(duì)該報(bào)告進(jìn)行了審查 地質(zhì) 11隊(duì)根據(jù)審查意見(jiàn) 對(duì)報(bào)告進(jìn)行了修改補(bǔ)充 于 7月 22日送交煤委復(fù)查 1986年 8月 27日獲正式批準(zhǔn) 該井田地質(zhì)勘探工作基本符合 煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范 的規(guī)定 勘探手段 的確定基本合理 報(bào)告對(duì)井田地質(zhì)構(gòu) 地層 煤層 煤質(zhì) 水文地質(zhì)及開(kāi)采技術(shù) 條件等方面的研究 基本上達(dá)到了精查勘探的要求 正式批準(zhǔn)后的 井田精查地質(zhì)報(bào)告 可作為礦井設(shè)計(jì)和建設(shè)的依據(jù) 1 2 2 地層 永城煤田為華北型沉積 地層分區(qū)屬華北區(qū) 魯西分區(qū) 徐州小區(qū)的范疇 本井田無(wú)基巖出露 全部被新生界沖積層所覆蓋 缺失上奧陶統(tǒng)至下石炭統(tǒng) 三 迭系至第三系古新統(tǒng)兩段 鉆探揭露的基巖地層上至石千峰組 平頂山砂巖 下 至中奧陽(yáng)統(tǒng)馬家溝灰?guī)r 厚度 1100m 自下而上敘述如下 1 中奧陶統(tǒng)馬家溝組 O2m 由白云質(zhì)灰?guī)r 灰?guī)r組成 井田內(nèi)揭露厚度 30 40 20m 2 石炭系 C2 3 假整合于中奧陶統(tǒng)之上 中統(tǒng)本溪組 C 2b 由鋁質(zhì)泥巖及山西式鐵礦組成 厚度 2 22m 平均 8 7 8 m 上統(tǒng)太原組 C 3t 由 9 11 層薄至中厚層狀灰?guī)r和泥巖 砂質(zhì)泥巖及粉 細(xì) 砂巖組成 間夾不可采煤層 3 5 層 厚度 93 164m 平均 133 m 3 二迭系 P 揭露厚度 961 2m 下統(tǒng)齊全 上統(tǒng) K6 標(biāo)志層以上多被剝蝕 山西組 P1s 厚度 89 94 131 78 m 平均 106 43m 由泥巖 砂質(zhì)泥巖 砂 巖及煤層組成 二 2煤層斌存于中部 下以 K3 灰?guī)r標(biāo)志層頂界與石炭系分界 上 以 K4 鮞狀鋁質(zhì)泥巖底界與下石盒子組分界 下石盒子組 P1x 厚度 48 63 112 27m 平均 74 92m 由泥巖 砂質(zhì)泥巖 砂巖及三煤組組成 以 K5 砂巖標(biāo)志層底界與上石盒子分界 上石盒子組 P2s 鉆孔穿見(jiàn)厚度 728 98 m 共分四段 每段底部都以一層穩(wěn) 定的砂巖標(biāo)志層相分界 K5 K9 其巖性組成也是以泥巖 砂質(zhì)泥巖 粉砂巖及 砂巖為主 不含具有工業(yè)價(jià)值的煤層 4 新生界 Rz 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 井田內(nèi)覆蓋層中 僅有上第三系和第四系 缺失下第三系 厚度 300 430m 平均 333 73 m 由粘土 亞枯上 亞砂土及中 細(xì) 粉砂交互成層 上第三系為 河湖相沉積 直接覆蓋于古生界之上 1 2 3 地質(zhì)構(gòu)造 1 褶曲 井田內(nèi)褶曲較少 2 斷裂 井田內(nèi)斷裂構(gòu)造較少 均為正斷層 其中 F39斷層沿煤層傾向?qū)⒕镆环譃?二 F39 斷層落差在 0 40m 1 2 4 水文地質(zhì) 1 含水層及隔水層特征 自上而下分為四個(gè)含水組 1 新生界孔隙含水組 區(qū)內(nèi)松散地層沉積為沖積及湖積 其厚度受古地形 影響而東薄西厚 南薄北厚 含水砂層一般為 1 12層 平均總厚 86 34m 淺部 以大氣降水垂直滲入為主 中部及深部以水平側(cè)向滲透為主 屬孔隙承壓水 q 0 004 7 0t s m K 0 6 23m d 含水砂層之間及其與基巖之間有厚度比較穩(wěn) 定的枯土層 形成天然的隔水屏障 局部地段與基巖處有透鏡狀砂層 即所謂 天窗 對(duì)淺部開(kāi)采會(huì)具有一定影響 2 二迭系砂巖裂隙 孔隙含水組 主要由上 下石盒子組及山西組砂巖裂 隙孔隙承壓水組成 其補(bǔ)給方式以水平側(cè)向滲透補(bǔ)給為主 滲透能力差 富水性 弱 逕流滯緩 以靜儲(chǔ)量為主 易于疏干 q 0 1213t s m K 0 568 3 91m d 水質(zhì)類(lèi)型為 SO 4 N 型 3 石炭系灰?guī)r巖溶裂隙含水組 主要含水巖層為石灰?guī)r 11 層 次為砂巖 灰?guī)r以 L2 L3 L4 L7 L8 L9 L10七層比較穩(wěn)定 巖溶裂隙比較發(fā)育 但多被泥質(zhì)或 鈣質(zhì)充填 4 奧陶系巖溶裂隙含水組 區(qū)域范圍內(nèi) 在安徽省閘河煤田東西兩側(cè)出露 本煤田僅在芒山有局部出露 巖溶發(fā)育 富水性強(qiáng) 2 井田水文地質(zhì)條件 本井田水文地質(zhì)類(lèi)型為中等 簡(jiǎn)單 其主要依據(jù)是 1 直接充水含水層 三煤層和二煤層頂板砂巖含水性弱 單位涌水量一般 小于 0 01t s m 本應(yīng)為簡(jiǎn)單類(lèi)型 但 F18以北存在太原組灰?guī)r補(bǔ)給 2 上覆新生界含水層與基巖界面之間有厚度大于 30m的粘土層阻隔 正常 地段對(duì)煤系地層無(wú)充水作用 3 下覆太原組灰?guī)r含水層與二 2煤層之間有砂巖和泥巖組成的隔水層 厚 度在 50m 以上 正常地段二 2煤層的開(kāi)采不存在底板突水的威脅 4 井田內(nèi)斷層富水性及導(dǎo)水性弱 q 0 001t s m 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 5 主采煤層頂?shù)装鍘r層穩(wěn)定 6 礦床遠(yuǎn)離地表水體 3 礦井預(yù)計(jì)涌水量 井田南部和西部均以斷層構(gòu)成阻水邊界 東部煤層露頭與粘土隔水層相接 只有北界 F11斷層使二 2煤與對(duì)帶太原組灰?guī)r相接 可視大弱補(bǔ)給邊界 采用 集水廊道 法計(jì)算 礦井預(yù)計(jì)正常涌水量 894 m3 h 其中 K 5砂巖 328 m3 h 三煤組 291 m3 h 二煤組 275m3 h 最大涌水帶 1627m3 h 1 3 煤層特征 1 3 1 煤層 井田內(nèi)含煤地層自下而上為石炭系上統(tǒng)太原組 二迭系下統(tǒng)山西組 下石盒 子組及二迭系上統(tǒng)上石盒子組 共含煤 17 20層 煤層總厚 13 85m 其中有經(jīng)濟(jì) 價(jià)值的為下二迭統(tǒng)的山西組及下石盒子組 該兩含煤地層總厚度平均 181m 煤層 總厚 10 42m 含煤系數(shù) 58 其中山西組的二 2煤層為主要可采煤層 下石盒子組 中可采和大部可采的煤層有三 1 三 22 三 4三層 見(jiàn)表 1 1 二 2煤層為一穩(wěn)定 較穩(wěn)定 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 偶含泥巖夾殲一層 的厚煤層 全區(qū)穩(wěn) 定可采 為本設(shè)計(jì)主要考慮可采煤層 三 1煤層 層位穩(wěn)定 平均厚度衛(wèi) 1 30m 其可采范圍集中在 08線以南 04 線以南以單層結(jié)構(gòu)為主 以北漸變?yōu)殡p層結(jié)構(gòu) 未受巖漿巖破壞 三 22煤層 較穩(wěn)定 平均厚度 1 5m 受巖槳巖破壞范周約占十分之一 從南 向北由單層結(jié)構(gòu)漸變?yōu)殡p層至三層結(jié)構(gòu) 三 4煤層為一較穩(wěn)定 不搖定煤層 在可采范圍內(nèi)平均厚度約為 1 6m 單層與 雙層結(jié)構(gòu)的穿見(jiàn)層次基本相等 受巖漿巖影響的范圍約占三分之一 煤層變質(zhì)為 天然焦 而且結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜 1 3 2 煤的特征 各煤層均為高變質(zhì)階段的年青無(wú)煙煤 二 2煤層低灰分 特低硫 磷 高發(fā)熱 量 理論分選比重 1 7時(shí) 可選性為易選至極易選 化學(xué)活性好 抗碎強(qiáng)度及熱 穩(wěn)定性中等 可作動(dòng)力及民用煤 亦可用于氣化 三煤組各煤層煤質(zhì)的共同點(diǎn)是 中至富灰分 三 1煤為富灰 特低硫 磷 高熔點(diǎn) 中至高發(fā)熱量 理論分選比重 1 7時(shí) 可選性中等 化學(xué)活性一般不佳 熱穩(wěn)定性差 中等 強(qiáng)結(jié)渣 不易磨 可作動(dòng)力 發(fā)電及民用煤 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 表 1 1各煤層情況表 煤質(zhì) 煤層 名稱(chēng) 煤層厚度 最小 最大 平均 原煤灰分 Ad 揮發(fā)分 vdaf 原煤全硫 St d 發(fā)熱量 QGr daf mj kg 煤種 牌號(hào) 20 96 10 97 0 59 33 93 21 09 8 44 0 54 33 60三 4 0 2 19 1 6 31 39 6 33 0 43 30 65 貧 無(wú)煙 天然 焦 23 97 15 80 0 56 35 41 20 88 1 10 0 72 33 75 21 21 8 52 0 59 33 59 三 22 0 2 90 1 5 31 39 7 85 0 78 28 85 瘦 貧 無(wú)煙 天然 焦 25 04 14 80 0 48 35 73 21 39 11 22 0 66 33 94 21 21 8 48 0 58 34 43 三 1 0 5 78 1 3 25 96 6 55 0 84 29 40 瘦 貧 無(wú)煙 天然 焦 15 90 10 27 0 48 34 37 13 79 8 13 0 51 34 67二 2 5 50 6 65 6 0 23 98 7 12 0 67 32 46 貧 無(wú)煙 天然 焦 1 3 3 開(kāi)采技術(shù)條件 1 煤層頂?shù)装?二 2煤層頂板以砂巖為主 完整性和穩(wěn)定性較好 頂板較易管理 底板一般不 會(huì)發(fā)生 底鼓 三煤組各可采煤層由于層間距小 砂巖厚度薄且穩(wěn)定性較差 2 瓦斯 井田內(nèi)瓦斯含量普遍較低 一般小于 1cm3 g 由于構(gòu)造和巖槳巖的熱力作用 僅個(gè)別點(diǎn)有富集現(xiàn)象 二 2煤層 6707孔 6 56 cm3 g 6919 孔 3 49 cm3 g 瓦 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 斯風(fēng)化帶分布很廣很深 除個(gè)別富集點(diǎn)之外 都屬瓦斯風(fēng)化帶 直至 800m 以深 一般認(rèn)為 瓦斯風(fēng)化帶界面處的相對(duì)瓦斯涌出量為 2 m3 t d左右 二 2煤層相對(duì) 瓦斯涌出量為 2 0 m3 t d 3 煤塵無(wú)爆炸性到具弱爆炸性 4 各煤層均無(wú)自然發(fā)火傾向 5 地溫 二 2煤層在 650 m 以深 除 63至 65線范圍地溫低于 31 其余均高于 31 屬一級(jí)熱害區(qū) 三 2煤層僅在 0312孔至 650m 以深出現(xiàn)小范圍的一級(jí)熱害區(qū) 井 田內(nèi)其余地段地溫均屬正常 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 2 井田開(kāi)拓 2 1 井田境界及可采儲(chǔ)量 2 1 1井田境界 永城礦區(qū)總體設(shè)計(jì) 及井田精查地質(zhì)勘探所確定的井田境界為 東起二 2煤 層露頭線 西至 F2及 F9斷層 北起 F11斷層 南到 F6斷層與城郊井田為鄰 井 田南北走向長(zhǎng) 12km 東西寬平均 6km 井田面積約 73 km 2 本次設(shè)計(jì)作者在原 圖上取一塊南北走向長(zhǎng)約為 7km 東西寬約 4km 面積為 28 km 2部分作為設(shè)計(jì)對(duì) 象 如圖 2 1 2 1 2 井田儲(chǔ)量 1 全礦井工業(yè)儲(chǔ)量的具體計(jì)算 根據(jù)煤層分布的情況把煤層分為 A B C D E F G H I J 十個(gè)部分 根據(jù)其對(duì)應(yīng)情況 如圖 2 1 各塊段地質(zhì)資源量的計(jì)算公式為 cos ZSMr 式中 地質(zhì)資源量 萬(wàn) t 塊的面積 2m 煤層厚度 m 煤層容重 取 1 4 t r 3 塊段煤層的傾角 礦井地質(zhì)資源量計(jì)算詳見(jiàn)表 2 1 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 3942039425039430 39415039435039450 39450 3940 3760 37650 37640 37650 37650 37650 3760 3760 720 740 60 560 5 20 50 640 6 0 480 740 70 720 560 540 60 420 380 360 340 40 580 420 40 340 320 380 460 640 420 580 520 50 480 460 40 380 60 580 560 620 520 560 540 520 50 460 40 760 540 F39 H 0 30m 680 780 80 70 680 720 70 760 80 40 480 40 680 580 560 340 320 6801 104 6708 097 6802 109 761 670 603 084 081 103 670 083 6504 650 07 076073 065 0614 069 6309 0510517 05 042 048 041 6507 08 095 6 053 43 5296 572 83496 07 649 36 15 675 6345 96 461 83576 15 502 635 9 34 96 472 4 3385 89 4 293746 14 43 80296 15 409 35 6 20 420 7338 6 03 618 43515 9 6 334 3 72860 41 4236 1 519 31455 9 435 08725 98 407 638 9 513 49 93 583 145 9 531 469 20 41 3646 0 45 82345 87 483 59716 20 581 9342 95 645 371 0 67 103456 03 712 69344 05 734 7386 12 73 8 4726 15 654 1 2386 10 542 73065 97 63 8596 0 6 10 730 148 6 30 3 8 8105 34 8 609 98 52 1834626 20 587 34 0 50694 076 10 3 640 0716 34 25 34 1 106 107 09091 6703 102 6702 107 092 602607 081 086 6503 07507180710719 0721 6403 64064 02 061 062 059 63056304 054 630 052 6204 6201 6205 620 0426046042 90450420 4 0427047 067 3 3954 5 390 47865 96 389 674536 25 374 376 2 362 4966 13 381 03426 10 354 896 1 37 5946 0 316 2536 43 14 3816 42 364 78526 08 315 4 736 3 31 03476 59 346 5179 31 274 8 380 2453 97 360 346 6 12 3 274686 5 32 374586 05 309 145 6 3 362 7506 13 410 95326 07 318 3045 93 37 2345 97 421 833975 8 537 95 65 34 2 95 413 87 5 9 439 72 94 370 8746 15 370 6246 40 35 9405 96 385 415 98 436 0416 10 52 823195 8 450 4238 0 417 54368 10 394 7166 09 370 6286 7 391 396 5 90 321 08925 94 563 8676 18 501 8634 6 17 36 7145 8 0 25 60 34 2163025 94 0 6501 6401 34 34 053 387 342 95 0 04 6 5 03 516 20 20 679 05 96 30 320 340 36 0 380 圖 2 1 儲(chǔ)量計(jì)算區(qū)域劃分示意圖 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 表 2 1 各區(qū)域儲(chǔ)量計(jì)算 區(qū)域 面積 煤厚 m 傾角 cos 容重 儲(chǔ)量 t A 3733403 6 65 5 0 9962 1 4 34890566 B 1267896 6 42 8 0 9903 1 4 11507472 C 2523730 5 98 12 0 9781 1 4 21601746 D 904197 2 6 26 9 0 9816 1 4 8072926 E 4295625 5 99 12 0 9781 1 4 36829682 F 1583380 6 40 7 0 9925 1 4 14294292 G 5405832 6 61 6 0 9945 1 4 50302232 H 2752308 5 99 16 0 9613 1 4 24010044 I 1488925 6 58 7 0 9925 1 4 13819624 J 1026242 6 34 9 0 9877 1 4 9222359 合計(jì) 總儲(chǔ)量 224550943 2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算方法如下 k32M1b21Zg 式中 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 萬(wàn) t 探明資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 占探明資源量的 80 萬(wàn) t 控制資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 占控制資源量的 80 萬(wàn) t 12b 探明資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 占探明資源量的 20 M 萬(wàn) t 控制資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 占控制資源量的 20 萬(wàn) t 推斷的資源量 占地質(zhì)資源量的 10 萬(wàn) t 3 系數(shù) 取 0 7 0 9 k 其中 探明資源量占地質(zhì)資源量的 60 控制資源量占地質(zhì)資源量的 30 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 22455 0943 0 6 0 8 22455 0943 0 3 0 8 22455 0943 0 6 0 2 2Zg 2455 0943 0 3 0 2 22455 0943 0 1 0 9 22230 5 萬(wàn) t 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 3 礦井可采儲(chǔ)量 1 永久煤柱損失量 包括工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失量 斷層煤柱損失量 井田邊界煤柱損失量和井筒保 護(hù)煤柱 1 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失量的計(jì)算 工業(yè)廣場(chǎng)占地面積 S 150 10 100001 0 15 k m2 選取長(zhǎng)為 400m 寬為 375m 另外根據(jù)規(guī)定留設(shè) 20m的圍護(hù)帶寬度 所以 實(shí)際的工業(yè)廣場(chǎng)面積為 S 420 395 165900 m2 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱見(jiàn)圖 2 2所示 根據(jù)垂直剖面法設(shè)計(jì)保護(hù)煤柱 經(jīng)測(cè)量保護(hù)煤柱的投影面積為 1666168 m2 煤柱體積為 V 1666168 4 cos6 6701383m3 所以 煤柱損失量為 Pg V 6701383 1 4 938 2 萬(wàn) t 304 506 708 3 304 506 708 3 圖 2 2 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 斷層煤柱損失量 斷層煤柱留設(shè) 30m寬 則斷層保護(hù)煤柱損失量為 86 97 萬(wàn) t 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 井田邊界煤柱損失量 井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè) 30m寬 則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為 274 26萬(wàn) t 井筒保護(hù)煤柱 主 副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi) 故井筒保護(hù)煤柱損失量 為 0 大巷保護(hù)煤柱約占 700萬(wàn) t 各種保護(hù)煤柱損失量見(jiàn)表 2 2 2 礦井可采儲(chǔ)量 Zk Zg P C 22230 5 1999 43 0 85 17196 41 萬(wàn) t 其中 C 表示帶區(qū)采出率 厚煤層不小于 0 75 中厚煤層不小于 0 80 薄煤 層不小于 0 85 在這里取 0 85 表 2 2 保護(hù)煤柱損失量 煤 柱 類(lèi) 型 儲(chǔ) 量 萬(wàn) t 井田邊界保護(hù)煤柱 274 26 斷層保護(hù)煤柱 86 97 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 938 2 井筒保護(hù)煤柱 0 大巷保護(hù)煤柱 700 合 計(jì) 1999 43 2 1 3礦井工作制度 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 1 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)年工作日為 330天 工作制度采用 四六制 每天四班作業(yè) 三班生產(chǎn) 一班檢修 每班工作 6小時(shí) 礦井每晝夜凈提升時(shí)間為 16小時(shí) 2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 1 確定依據(jù) 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 第 2 2 1條規(guī)定 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源 條件 開(kāi)采條件 技術(shù)裝備 經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)家對(duì)煤炭的需求等因素 經(jīng)多方案比 較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定 礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 1 資源情況 煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單 儲(chǔ)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(chǔ)量有限 則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大 2 開(kāi)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 交通 鐵 路 公路 水運(yùn) 用戶 供電 供水 建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等 條件好者 應(yīng) 加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模 否則應(yīng)縮小規(guī)模 3 國(guó)家需求 對(duì)國(guó)家煤炭需求量 包括煤中煤質(zhì) 產(chǎn)量等 的預(yù)測(cè)是確定礦 區(qū)規(guī)模的一個(gè)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)加 大礦區(qū)規(guī)模 反之則縮小規(guī)模 2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 陳四樓井田儲(chǔ)量豐富 煤層賦存穩(wěn)定 頂?shù)装鍡l件好 斷層褶曲少 傾角小 厚度變化不大 開(kāi)采條件較簡(jiǎn)單 技術(shù)裝備先進(jìn) 經(jīng)濟(jì)效益好 煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)無(wú)煙 煤 交通運(yùn)輸便利 市場(chǎng)需求量大 宜建大型礦井 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 240萬(wàn) 噸 根據(jù)可采儲(chǔ)量 井型與服務(wù)年限之間的想適應(yīng)關(guān)系得 礦井服務(wù)年限為 T Zk A K 17196 41 240 1 3 55 1 年 其中 K 表示礦井儲(chǔ)量備用系數(shù) 一般取 1 2 1 4 這里取 1 3 符合 規(guī)范 中的要求 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 120 240 萬(wàn)噸的大型礦井在非缺煤 地區(qū)的服務(wù)年限不少于 50年 所以設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 240萬(wàn)噸 年是合理的 2 2 井田開(kāi)拓 2 2 1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi) 為了采煤 從地面向地下開(kāi)拓一系列巷道進(jìn)入 媒體 建立礦井提升 運(yùn)輸 通風(fēng) 排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng) 這些用于開(kāi)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(chēng)為開(kāi)拓方式 合理的開(kāi)拓 方式 需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 才能確定 井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題 具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研 究 1 確定井筒的形式 數(shù)目和配置 合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置 2 合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置 3 布置大巷及井底車(chē)場(chǎng) 4 確定礦井開(kāi)采程序 做好開(kāi)采水平的接替 5 進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深 深部開(kāi)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(kāi)拓問(wèn)題 需根據(jù)國(guó)家政策 綜合考慮地質(zhì) 開(kāi)采技術(shù)等諸多條件 經(jīng) 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 全面比較后才能確定合理的方案 在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí) 應(yīng)遵循下列原則 1 貫徹執(zhí)行國(guó)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(kāi)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(kāi)拓部署 簡(jiǎn)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(kāi)發(fā)國(guó)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 要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)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(dòng)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(kāi)采 以及其它有益 礦物的綜合開(kāi)采 本井田開(kāi)拓主要考慮以下幾個(gè)因素 1 煤層賦存穩(wěn)定 傾角為 5 到 17 平均為 9 新生界地層厚度為 300 430m 平均為 348 73m 煤層厚度平均為 6m 2 礦區(qū)地勢(shì)平坦 地面標(biāo)高變化于 32m 35m 之間 其多為農(nóng)田 沒(méi)有大 的地表水系和水體 2 2 2 井筒形式確定 井筒形式有三種 平硐 斜井 立井 一般情況下 平硐最簡(jiǎn)單 斜井次之 立井最復(fù)雜 平硐開(kāi)拓受地形跡埋藏條件限制 只有在地形條件合適 煤層賦存較高的山 嶺 丘陵或溝谷地區(qū) 且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路 上山部分儲(chǔ)量大致能滿 足同類(lèi)井型水平服務(wù)年限要求 斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比 井筒施工工藝 施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單 掘進(jìn) 速度快 井筒施工單價(jià)低 初期投資少 地面工業(yè)建筑 井筒裝備 井底車(chē)場(chǎng)及 硐室都比立井簡(jiǎn)單 井筒延伸施工方便 對(duì)生產(chǎn)干擾少 不易受底板含水層的威 脅 主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力 可滿足特大型礦井主提升的需要 斜井 井筒可作為安全出口 井下一旦發(fā)生透水事故等 人員可迅速?gòu)木渤冯x 缺點(diǎn) 是 斜井井筒長(zhǎng)輔助提升能力少 提升深度有限 通風(fēng)路線長(zhǎng) 阻力大 管線長(zhǎng) 度大 斜井井筒通過(guò)富含水層 流沙層施工技術(shù)復(fù)雜 立井開(kāi)拓不受煤層傾角 厚度 深度 瓦斯及水文等自然條件的限制 在采 深相同的的條件下 立井井筒短 提升速度快 提升能力大 對(duì)輔助提升特別有 利 井筒斷面大 可滿足高瓦斯礦井 煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求 且阻力 小 對(duì)深井開(kāi)拓極為有利 當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí) 立井井筒比斜井容 易施工 對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田 能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀 的煤層 主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜 需用設(shè)備多 要求有較高的技術(shù)水 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 平 井筒裝備復(fù)雜 掘進(jìn)速度慢 基本建設(shè)投資大 由于本地區(qū)的地勢(shì)條件所限制 故不能用平硐開(kāi)拓 根據(jù)陳四樓礦井的自然地理?xiàng)l件 技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等因素 綜合考慮其實(shí)際情 況 地勢(shì)低洼平坦 地面標(biāo)高 32 35m 平均 33 73 m 煤層埋藏較穩(wěn)定 距 地面垂深在 300 800m 之間 礦井年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 240萬(wàn) t a 為大型礦井 綜上所述 本礦可以采用立井開(kāi)拓 2 2 3工業(yè)廣場(chǎng)及井筒位置 1 工業(yè)廣場(chǎng)及井筒位置確定的原則 工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)盡量位于井田中央或走向煤炭運(yùn)量的中心 以形成雙翼井田 降低運(yùn)輸 通風(fēng) 巷道維護(hù)費(fèi)用 做到均衡生產(chǎn) 綜合經(jīng)濟(jì)效益好 工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)不壓煤或少壓煤 工業(yè)廣場(chǎng)有較好的地形和工程地質(zhì)條件 井筒應(yīng)有利于第一水平的開(kāi)采 并兼顧其他水平 有利于井底車(chē)場(chǎng)和主要 運(yùn)輸大巷的布置 石門(mén)的工程量要盡量少 有利于首采區(qū)或帶區(qū)布置在井筒附近的富煤地段 以保證有良好的前期效 益 井筒不宜穿過(guò)厚表土層 厚含水 斷層破壞帶 煤與瓦斯突出煤層或軟弱 煤層 離水源 電源較進(jìn) 礦井專(zhuān)用鐵路線短 道路布置合理 2 井筒數(shù)目和位置的確定 根據(jù)以上的一些基本原則 本礦井采用立井開(kāi)拓在技術(shù) 經(jīng)濟(jì) 安全等方面 綜合起來(lái)最合理 工業(yè)廣場(chǎng)位于井田儲(chǔ)量的中央 以形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻的雙 翼井田 可以使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)最短 通風(fēng)阻力最 小 根據(jù)情況在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)布置一個(gè)主井 一個(gè)副井 兩個(gè)風(fēng)井形成兩翼對(duì)角式 通風(fēng) 2 2 4開(kāi)采水平的確定 本礦井煤層傾角較小 可以考慮劃分一個(gè)或兩個(gè)水平 根據(jù) 煤炭工業(yè)設(shè)計(jì) 規(guī)范 規(guī)定 緩傾斜 傾斜煤層的階段垂高為 200 350m 用兩水平時(shí) 需考慮第 一水平的服務(wù)年限和第二水平的延伸 根據(jù)本礦的實(shí)際情況決定單水平開(kāi)拓時(shí) 水平布置在 520 兩水平時(shí)一水平布置在 520 二水平布置在 720 二水平延深 方法考慮用立井延深或者暗斜井延深 2 2 5 大巷和井底車(chē)場(chǎng)的布置 考慮到系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的方便 單水平開(kāi)拓時(shí)決定開(kāi)拓一條運(yùn)輸大巷 一條回風(fēng)大巷 由于服務(wù)于整個(gè)井田 根據(jù)條件可以選擇將大巷布置在底板巖層 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 中或者煤層中 兩水平開(kāi)拓時(shí)兩個(gè)水平分別布置一條運(yùn)輸大巷 一條回風(fēng)大巷 大巷均布置在煤層底板巖層中 2 2 6 礦井開(kāi)拓方案比較 方案的說(shuō)明 根據(jù)前述的比較分析決定 提出以下四種在技術(shù)上可行的方案 如圖 2 3所 示 304567 80 304567 80 方案一 立井單水平開(kāi)拓 回風(fēng)大巷布置在巖層中 3045678 3045678 方案二 立井單水平開(kāi)拓 回風(fēng)大巷布置在煤層中 3045678 3045678 方案三 立井兩水平開(kāi)拓 暗斜井延深 0 0 304567 80 304567 80 方案四 立井兩水平開(kāi)拓 立井延深 圖 2 3 開(kāi)拓方案比較示意圖 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 開(kāi)拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 對(duì)以上四種方案所需費(fèi)用進(jìn)行粗略比較 具體比較程序?yàn)?方案一和方 案二比較 方案三和方案四比較 如表 2 3和表 2 4所示 方案一和方案二的主要區(qū)別在于回風(fēng)大巷布置在巖層中還是煤層中 方案二 比方案一高出 43 7 兩方案相比 方案一巷道維護(hù)條件好 維護(hù)費(fèi)用低 且巷道 施工能夠保持一定方向和坡度 可以少留或者不留煤柱 方案二大巷兩側(cè)要留 30 40m的煤柱 煤炭損失嚴(yán)重 且巷道容易受采動(dòng)影響 維護(hù)成本高 綜合考慮選用 方案一 方案三和四的區(qū)別僅在于第二水平是用暗斜井還是立井直接延伸 兩方案的 生產(chǎn)系統(tǒng)較簡(jiǎn)單 兩方案相比 第三方案需要多開(kāi)立井井筒 階段石門(mén)和主井井 底車(chē)場(chǎng) 并相應(yīng)增加了井筒和石門(mén)的運(yùn)輸 提升和排水的費(fèi)用 第四方案則多開(kāi) 了暗斜井井筒和暗斜井上下部車(chē)場(chǎng) 并相應(yīng)增加了斜井的提升和排水費(fèi)用 粗略 比較兩方案相差 14 6 綜合考慮選用方案三 余下的方案一和方案三 兩方案均屬技術(shù)上可行 水平服務(wù)年限也均符合要 求 大型礦井第一水平服務(wù)年限應(yīng)大于 25年 因此兩方案需要通過(guò)詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比 較 才能確定其優(yōu)劣 表 2 3 方案一和方案二粗略比較 方案 方案一 方案二 回風(fēng)大巷掘進(jìn)費(fèi) 萬(wàn)元 2702 5 7400 10 4 2000 0 2413 0 7400 10 4 1785 6 回風(fēng)大巷維護(hù)費(fèi) 萬(wàn)元 1240 1 7400 10 4 60 47169 8 1778 7400 10 4 60 67627 0 總計(jì) 萬(wàn)元 49169 8 69412 6 百分率 100 143 7 表 2 4 方案三和方案四粗略比較 方案 方案三 方案四 主暗斜井 開(kāi)鑿 935 1050 10 4 98 2 立井 開(kāi)鑿 2 200 3000 1 0 4 120 副暗斜井 開(kāi)鑿 935 1150 10 4 107 5 石門(mén) 開(kāi)鑿 1728 800 10 4 138 24 上下斜井 車(chē)場(chǎng) 800 900 10 4 72 井底 車(chē)場(chǎng) 1000 900 10 4 90 基建費(fèi) 萬(wàn)元 小計(jì) 277 7 小計(jì) 348 24 生產(chǎn)費(fèi) 暗斜井提 1 2 7041 22 0 935 0 48 立井 1 2 7041 22 0 733 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 升 3792 1 提升 0 85 5264 4 立井提升 1 2 5566 58 0 533 1 02 3631 6 石門(mén) 運(yùn)輸 1 2 5566 58 1 728 0 381 4397 8 排水 斜 立井 275 24 365 60 0 063 0 127 10 4 2746 3 立井 排水 275 24 365 60 0 1525 10 4 2204 2 萬(wàn)元 小計(jì) 10170 0 小計(jì) 11866 4 總計(jì) 費(fèi)用 萬(wàn)元 10447 7 12146 4 百分率 100 114 6 對(duì)方案一和方案三進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較 方案一和方案三有差別的建井工程量 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量 基建費(fèi) 生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn) 費(fèi)的經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果如下面表 2 5 表 2 6 表 2 7 表 2 8 表 2 9所示 表 2 5 建井工程量 項(xiàng)目 方案一 方案三 主井井筒 m 553 20 553 20 副井井筒 m 553 5 553 5 風(fēng)井井筒 553 553 井底車(chē)場(chǎng) m 1000 1000 運(yùn)輸大巷 m 800 800 初期 回風(fēng)大巷 m 2300 2300 主暗斜井 m 0 935 副暗斜井 m 0 935 上 下斜井車(chē)場(chǎng) m 0 800 風(fēng)井井筒 553 553 運(yùn)輸大巷 m 6600 14100 后期 回風(fēng)大巷 m 5100 12900 表 2 6 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量 項(xiàng)目 方案一 項(xiàng)目 方案三 運(yùn)輸提升 萬(wàn) t km 工程量 運(yùn)輸提升 萬(wàn) t km 工程量 立井提升 1 2 12607 8 0 553 8366 5 立井提升 1 2 7041 22 0 553 4672 6 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 暗斜井提升 1 2 5566 58 0 935 6245 7 一水平排水 立井 275 24 365 33 5 10 4 8070 2 排水 萬(wàn) m 3 275 24 365 60 10 4 14454 二水平排水 暗斜井加 立井 275 24 365 26 5 10 4 6383 9 維護(hù)工程量 萬(wàn) a m 1 2 60 2 7400 10 4 106 6 維護(hù)工程量 萬(wàn) a m 1 2 7400 33 5 7500 26 5 2 10 4 107 2 大巷運(yùn)輸 萬(wàn) t km 1 2 7 4 12607 8 4 27989 3 大巷運(yùn)輸 萬(wàn) t km 1 2 7 4 7041 22 7 5 5566 58 4 28156 3 表 2 7 基建費(fèi)用表 方案 方案一 方案三 項(xiàng)目 工程量 m 單價(jià) 元 m 1 費(fèi)用 萬(wàn) 元 工程量 m 單價(jià) 元 m 1 費(fèi)用 萬(wàn) 元 主井井筒 578 3000 173 4 578 3000 173 4 副井井筒 558 3000 167 4 558 3000 167 4 風(fēng)井井筒 553 3000 165 9 300 553 165 9 井底車(chē)場(chǎng) 1000 900 90 1000 900 90 運(yùn)輸大巷 800 3635 2 290 8 800 3635 2 290 8 回風(fēng)大巷 2300 3635 2 836 1 2300 3635 2 836 1 初 期 小計(jì) 1768 0 1768 0 主暗斜井 井筒 0 1050 0 935 1050 98 2 副暗斜井 井筒 0 1150 0 935 1150 107 5 井底車(chē)場(chǎng) 0 900 0 800 900 72 風(fēng)井井筒 553 3000 165 9 553 3000 165 9 運(yùn)輸大巷 6600 3635 2 2399 2 14100 3655 2 5153 8 回風(fēng)大巷 5100 3635 2 1854 0 12900 3655 2 4689 4 后 期 小計(jì) 4419 1 10214 8 總計(jì) 6187 1 11982 8 中本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 表 2 8 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用表 項(xiàng)目 方案一 項(xiàng)目 方案三 運(yùn)輸提 升 工程量 單價(jià) 萬(wàn) 元 費(fèi)用 萬(wàn) 元 運(yùn)輸提升 工程量 單價(jià) 萬(wàn) 元 費(fèi)用 萬(wàn) 元 立井提升 4672 6 0 850 3971 7立井提 升 8366 5 0 850 6854 3 暗斜井提 升 6245 7 0 480 2997 9 一水平排 水 立井 8070 2 0 153 1234 7 立井排 水 14454 0 153 2211 5 二水平排水 立井加 暗斜井 6383 9 0 190 1212 9 大巷維 護(hù) 106 6 20 2130 大巷維護(hù) 107 2 20 2144 大巷運(yùn) 輸 27989 3 0 532 14890 3 大巷運(yùn)輸 28156 3 0 481 13543 2 總計(jì) 26086 1 總計(jì) 25104 4 表 2 9 費(fèi)用匯總表 方案 方案一 方案三 項(xiàng)目 費(fèi)用 萬(wàn)元 百分率 費(fèi)用 萬(wàn)元 百分率 初期建井費(fèi) 1768 0 100 1768 0 100 基建工程費(fèi) 6187 1 100 11982 8 193 7 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 26086 1 103 9 25104 4 100 總費(fèi)用 32273 2 100 37087 2 115 由對(duì)比結(jié)果可以看出方案一與方案三初期建井費(fèi)一樣多 兩方案的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng) 費(fèi)僅相差 3 9 但是方案三比方案一的總投資費(fèi)用要多 15 且方案一只有一個(gè) 水平 生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單 且基建工程費(fèi)要比方案三少 93 7 綜合經(jīng)濟(jì) 技術(shù)和安全三方面的考慮 選取最優(yōu)方案為 立井單水平 回風(fēng) 大巷布置在巖層中作為本礦井的開(kāi)拓方案 2 2 7 礦井的基本巷道 1 井筒 井筒的位置與井筒的形式 用途有密