采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮三礦1.2Mta新井設(shè)計(jì)【全套圖紙】

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1、摘 要 本設(shè)計(jì)為雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮三礦1.2Mt/a的新井設(shè)計(jì)。此礦區(qū)內(nèi)有3層煤全區(qū)可采，煤層平均厚度為2.3m，走向長(zhǎng)度為5km，傾向長(zhǎng)度為2.8km，煤層平均傾角為13°?？刹蓛?chǔ)量為111.95Mt，服務(wù)年限為66.63a。其中三層煤均為中厚煤層。煤的工業(yè)牌號(hào)為肥氣煤。本設(shè)計(jì)采用立井多水平開(kāi)拓，采用集中大巷布置，大巷采用10t架線式電機(jī)車(chē)牽引3.0t底卸式礦車(chē)運(yùn)輸。采煤方法為走向長(zhǎng)壁采煤法，采煤工藝為綜合機(jī)械化采煤，采空區(qū)處理方法為全部垮落法。 關(guān)鍵詞： 可采儲(chǔ)量 水平 集中大巷 走向長(zhǎng)壁 全套圖紙，加153893706 Abstract

2、This design is made for the third Dongrong mine of Shuangyashan mining Bureau,This shaft is a 1.2 million tons new one.It has three arailable designed coal seam,It’s average thichness is 7.0m, alignment length is 5,000 incline to length as 2.8 kilo meters, average rake angle in coal seam is 13.0

3、degree.There are 111.95 millions tons, the service time limit is 66.63 years.Among them the treble coal is all for medium-thick seam.The indrstry type of coal seam is fat gas coal.This design adopts the shaft two levels expand, adopting the sum the cent set gathering main roadway arranges, the main

4、roadway adopts 10 ton a line type electrical engineering cars lead 3 ton bed unload type car, pit tub carriage.The coal winning method, coal mining method is a longwall mining on the strike, the coal winning technology is for synthesizing to mechanize the coal mining, the goaf, gob,waste treats meth

5、od as the complete caving method. Key Words Can adopt to keep the quantisty Level gathering main roadway The alignment is lengthways the wall 目 錄 摘要 I Abstract II 目錄 III 緒論 VII 第1章 井田概況及地質(zhì)特征 1 1.1 井田概況 1 1.1.1 交通位置 1 1.1.2 地形 地勢(shì) 2 1.1.3 氣象 地震 2 1.1.4 本礦區(qū)鄰礦區(qū)煤炭生產(chǎn)建設(shè)及規(guī)劃情況 2 1

6、.1.5 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 2 1.2 地質(zhì)特征 2 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 2 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 7 1.2.7 煤質(zhì) 牌號(hào)及工業(yè)用途 8 1.3 勘探程度及可靠性 8 第2章 井田境界 儲(chǔ)量 服務(wù)年限 9 2.1 井田境界 9 2.1.1 井田周邊狀況 9 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) 9 2.1.3 井田未來(lái)發(fā)展?fàn)顩r 9 2.2 井田儲(chǔ)量 9 2.2.1 井田儲(chǔ)量計(jì)算

7、9 2.2.2 保安煤柱 10 2.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算方法 10 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算評(píng)價(jià) 10 2.3 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 11 2.3.1 工作制度 11 2.3.2 生產(chǎn)能力 11 2.3.3 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 12 第3章 井田開(kāi)拓 13 3.1 概述 13 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 13 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 13 3.2 礦井開(kāi)拓方案選擇 14 3.2.1 井硐形式和井口位置 14 3.2.2 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高 20 3.2.3開(kāi)拓巷道的布置 21 3.3選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 23

8、 3.3.1 井筒形式和數(shù)目 23 3.3.2 井筒位置及坐標(biāo) 23 3.3.3 水平數(shù)目及標(biāo)高 24 3.3.4 石門(mén) 大巷數(shù)目和布置 24 3.3.5 井底車(chē)場(chǎng)的形式選擇 27 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 28 3.3.7 采區(qū)劃分 28 3.4 井筒布置和施工 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 29 3.4.2 井筒延伸的初步意見(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 主要原則問(wèn)題的確定 32 3.5.3 井底車(chē)場(chǎng)的布置、儲(chǔ)車(chē)線路、行車(chē)線路布置長(zhǎng)度 33 3.5

9、.4 井底車(chē)場(chǎng)主要硐室 38 3.6 開(kāi)采順序 38 3.6.1 沿井田走向的開(kāi)采順序 38 3.6.2 沿井田傾向的開(kāi)采順序 39 3.6.3 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 39 3.6.4 “三量控制”情況 39 第4章 采區(qū)巷道布置 41 4.1采區(qū)概述 41 4.1.1 設(shè)計(jì)采區(qū)的位置　邊界　范圍　采區(qū)煤柱 41 4.1.2 采區(qū)的地質(zhì)和煤層情況 41 4.1.3 采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 41 4.2 采區(qū)巷道布置 42 4.2.1 區(qū)段劃分 42 4.2.2 采區(qū)上山布置 42 4.2.3 采區(qū)車(chē)場(chǎng)布置 44 4.2.4 采區(qū)煤倉(cāng)形式、容量及支護(hù) 51 4.2

10、.5 采區(qū)硐室簡(jiǎn)介 53 4.2.6 采區(qū)工作面接續(xù) 53 4.3 采區(qū)準(zhǔn)備 54 4.3.1 采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 54 4.3.2 采區(qū)巷道的斷面圖及支護(hù)方式 55 第5章 采煤工藝 57 5.1采煤方法的選擇 57 5.1.1. 采煤方法的選擇原則 57 5.2回采工藝 58 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 58 5.2.2 選擇采面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式 58 第6章 井下運(yùn)輸和礦井提升 61 6.1 礦井井下運(yùn)輸 61 6.1.1 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 61 6.1.2 礦車(chē)的選型及數(shù)量 61 6.1.3 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇

11、 64 6.1.4 工作面運(yùn)輸巷設(shè)備的選型 64 6.2 礦井提升系統(tǒng) 65 6.2.1礦井主提升設(shè)備的選擇及計(jì)算 65 第7章 礦井通風(fēng)與安全 67 7.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 67 7.1.1 概述 67 7.1.2 主扇工作方式的確定 67 7.2 風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配 67 7.2.1風(fēng)量計(jì)算 67 7.2.2.風(fēng)量分配 69 7.2.3風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 70 7.2.4風(fēng)速的驗(yàn)算 71 7.3 礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 72 7.3.1 確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 72 7.3.2 礦井等積孔的計(jì)算 74 7.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇 75 7.4.1

12、 主扇的選擇計(jì)算 75 7.4.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 76 7.4.3 反風(fēng)措施 76 7.5 礦井安全技術(shù)措施 76 7.5.1 火災(zāi)與水患的預(yù)防 76 7.5.2 預(yù)防煤塵及瓦斯爆炸 77 7.5.3 其他事故的預(yù)防 77 7.5.4 避災(zāi)路線及自救 78 第8章 礦井排水 79 8.1 概述 79 8.1.1 礦井水來(lái)源及涌水量 79 8.1.2 對(duì)排水設(shè)備的要求 79 8.2 礦井主要排水設(shè)備 79 8.2.1 排水方式與排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介 80 8.2.2 主排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算 80 第9章 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 83 總 結(jié) 85 致 謝 86 參

13、 考 文 獻(xiàn) 87 附錄1 92 附錄2 94 VI 緒 論 在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)和實(shí)踐里，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)我做了黑龍江省雙鴨山市東榮三礦（5#、6#、14#）1.2Mt/a新井設(shè)計(jì),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)備選型以及礦井的通風(fēng)、運(yùn)輸、排水系統(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)。本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)煤層群的開(kāi)采方法，本方法采用單一走向長(zhǎng)壁式采煤法的巷道布置，按照需要布置三條巖石上山，分別是運(yùn)輸上山，軌道上山，通風(fēng)上山。

14、因此，需要很多開(kāi)采、維護(hù)費(fèi)用，但是更利于礦井的生產(chǎn)和管理。本設(shè)計(jì)主要是通過(guò)繪制礦井的各種圖紙來(lái)進(jìn)行礦井的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這其中文字部分包括大量的方案比較，以便使設(shè)計(jì)更加合理。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，這樣才能使建成的礦井更加與實(shí)際相符。 我希望通過(guò)做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我能夠?qū)W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)用它們，從而為我以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 83 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 雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮三礦位于黑龍江省集賢煤田東南端，西南距福利屯48km,經(jīng)

15、福利屯到礦業(yè)集團(tuán)所在地——雙鴨山市為56km。見(jiàn)交通位置圖1-1。 圖1-1 交通位置圖 1.1.2 地形 地勢(shì) 本井田處于三江平原的西南部，屬高河漫灘，地勢(shì)低平，地面標(biāo)高為+50～+78m，井田東部有雙山子，標(biāo)高+137.8m,西依索利崗山，標(biāo)高為+197.8m，南臨完達(dá)山北 ，北面廣闊平坦。 本井田內(nèi)沒(méi)有大的河流，只有二道河子等季節(jié)性河流，雨季二道河子流量為2.9m3/s。 1.1.3 氣象 地震 本地區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候。冬季寒冷。夏季氣溫較高，年平均最低氣溫為－17.4°～－23.9°C，年平均最高氣溫為20.1°～23.7°C；年降水量325.7～692.3㎜；年蒸發(fā)量1

16、095.5～1460.6㎜；年平均風(fēng)速4.1～4.7m/s，風(fēng)向多偏西風(fēng)。每年十月至次年五月為凍結(jié)期，最大凍結(jié)深度為1.55～2.08m。 根據(jù)國(guó)家地震局資料，集賢及其鄰區(qū)地震裂度在6級(jí)以下，過(guò)去無(wú)強(qiáng)烈地震記載。 1.1.4 本礦區(qū)鄰礦區(qū)煤炭生產(chǎn)建設(shè)及規(guī)劃情況 本礦區(qū)東西寬5～11km,南北長(zhǎng)2.8km。面積為23km2,《東榮礦區(qū)總體設(shè)計(jì)》規(guī)劃用四對(duì)井進(jìn)行開(kāi)發(fā)。總規(guī)模達(dá)5.10Mt/a。 本礦區(qū)第四季地層廣泛分布，地下含水量極其豐富，供水水源充足。 本礦井內(nèi)沒(méi)有生產(chǎn)、在建及停閉礦，也沒(méi)有小煤窯。 1.1.5 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 本區(qū)為農(nóng)業(yè)區(qū)，工業(yè)基礎(chǔ)較薄

17、弱。但是，雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)距本區(qū)較近，可以借助老區(qū)力量建設(shè)新區(qū)。 雙鴨山地區(qū)現(xiàn)有區(qū)域變電站兩座及正在興建的大型火力發(fā)電廠一座，在礦區(qū)總體設(shè)計(jì)階段，供電電源方案已達(dá)成協(xié)議。 1.2 地質(zhì)特征 1.2.1礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 本井田的可采煤層均賦存在侏羅系雞西群城子河組，其地層厚度在930m左右。其上為雞西群穆棱組。在穆棱組上覆有巨厚的第三、第四紀(jì)地層。晚侏羅系煤系地層不整合于元古界至古生界基底之上，基底由元生界麻山群泥盆系青龍山組及侵入的花崗巖組成。見(jiàn)地層系統(tǒng)表1—1。 表1-1 地層系統(tǒng)表 界 系 統(tǒng)（群） 組 厚度（m） 新生界 第四系 全新統(tǒng) 10-20

18、全新統(tǒng) 溫泉河組 20-40 上更新統(tǒng) 顧?quán)l(xiāng)屯組 10-40 中更新統(tǒng) 40-80 下更新統(tǒng) 白土山組 15-50 第三系 上新統(tǒng) 富錦組 121 中生界 侏羅系 上統(tǒng)（雞西群） 穆棱組 >570 城子河組 930 東榮組 250 古生界 中統(tǒng) 青龍山組 不清 元古界 麻山群 不清 第四系地層在井田內(nèi)廣泛分布，主要由礫砂和粗砂組成。中間夾有不連續(xù)的亞粘土。在砂層上，伏有粘土及層厚6～10m的黑腐植土。區(qū)內(nèi)四紀(jì)層厚度為南部薄、中間厚、北部厚、東西薄。 第四系地層，該地層由粉砂巖、泥巖組成。巖石膠結(jié)松散。以灰綠色為主，厚度變化

19、不大。除在井田內(nèi)14～16層勘探線上部有三塊缺失，形成“三窗”外，其余各處均廣泛分布。三塊“天窗”基本連成一片，覆蓋著南三采區(qū)局部及南，四采區(qū)大部?！疤齑啊本嘧钌弦粋€(gè)開(kāi)采煤層的距離約為80～250m。“天窗”對(duì)這兩個(gè)采區(qū)的開(kāi)采將有一定影響，在開(kāi)采時(shí)要加強(qiáng)探水和排水工作。 上侏羅系上統(tǒng)雞西群城子河組，是本井田的主要含煤地層，該層主要灰色粉砂巖及少量的泥巖、凝灰?guī)r、灰白色長(zhǎng)石、石英、砂巖、礫巖和砂質(zhì)泥巖等組成。見(jiàn)煤層綜合柱狀圖1-2。 圖1-2 煤層綜合柱狀圖 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 本井田構(gòu)造屬盆地內(nèi)的緩擯——集陷

20、帶。由于本井田處于區(qū)域性三種構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的復(fù)合部位，應(yīng)力集中構(gòu)造較為復(fù)雜，特別是北部背向斜處構(gòu)造對(duì)煤層的破壞較大，煤的變質(zhì)程度有所提高，斷層多為壓扭性斷裂，導(dǎo)水性能差。 井田主要構(gòu)造分述如下： 1.斷層：見(jiàn)斷層落差及發(fā)育表1-2。 表1-2 斷層落差及發(fā)育表 序號(hào) 名稱(chēng) 性質(zhì) 產(chǎn)狀 落差 傾角 斷點(diǎn)可靠度 1 F48 逆 NE200 170-340 60° 可靠 2 F9 逆 NE350 40-130 73° 可靠 3 F29 逆 NE310 50-96 71° 可靠 4 F45 正 EW700 15-25 70°

21、 可靠 5 F84 逆 NE450 可靠 6 F72 正 NE670 10-20 30° 可靠 7 F10 逆 NS1460 40-60 73° 可靠 2.巖漿活動(dòng)： 本井田內(nèi)的巖漿巖以侵入為主，大多數(shù)呈巖脈及巖床侵入于晚侏羅紀(jì)煤系地層中，為燕山期產(chǎn)物，以中性石英閃長(zhǎng)巖，基性輝綠巖玄武巖為主，巖漿巖主要分布在F9斷層與精查線之間，或巖床侵入煤層中，使煤層局部變質(zhì)。 1.2.3煤層賦存狀況及可采煤層特征 本井田開(kāi)采之煤層主要位于侏羅系雞西群城子河含煤組，含煤性好，主要可采厚度7m，平均厚度為2.3m，地層總厚度900m，含煤系數(shù)5.27%，本

22、區(qū)煤層發(fā)育較穩(wěn)定，標(biāo)志層清楚，物性特征明顯，煤巖層相對(duì)可靠。 可采煤層特征如下： 5#煤層：為區(qū)內(nèi)城子河組上部發(fā)育的第一個(gè)可采煤層，上距穆棱組約160m，為中厚煤層，一般介于1.6～2.1m間，平均煤厚1.9m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部有一層0.10m厚夾石，頂板巖性均以泥巖為主，底板巖性均以細(xì)砂巖為主。 6#煤層：屬中厚煤層，煤層的可采厚度在2.3～2.5m，平均煤厚2.4m，較穩(wěn)定，頂部有1～3層夾石，厚0.05～0.1m，多為粉沙巖及炭質(zhì)泥巖，煤層頂板為粉沙巖、細(xì)砂巖，北部局部為中、粗粒砂巖，具古河流沖刷特征，底板以粗砂巖為主。 14#煤層：大部可采煤層，可采厚度2.3～3.1m，平均

23、厚度2.7m?？刹煞秶鷥?nèi)煤層厚度穩(wěn)定，南西薄，向北東增厚，結(jié)構(gòu)屬單一煤層，局部有薄層炭質(zhì)泥巖或粉砂巖夾層石，頂板為粉砂巖，細(xì)砂巖及中砂巖，底板為粗砂巖，砂巖。為了清楚起見(jiàn)，現(xiàn)將各煤層厚度、結(jié)構(gòu)、視密度和頂?shù)装迩闆r分層以文字?jǐn)⑹?，?jiàn)煤層特征表1-3。 表1-3 煤層特征表 層次 煤厚（m） 層間距(m) 穩(wěn)定性 發(fā)育范圍 頂板 底板 最小 最大 平均 5# 1.6 2.1 1.9 31 較穩(wěn)定 全區(qū)發(fā)育 泥巖 細(xì)砂巖 6# 2.3 2.5 2.4 較穩(wěn)定 全區(qū)發(fā)育 粉砂巖 粗砂巖 85 14# 2.3 3.1 2.7

24、較穩(wěn)定 全區(qū)發(fā)育 細(xì)砂巖 粗砂巖 1.2.4 巖石性質(zhì)、厚度特征 煤層頂?shù)装宓暮穸纫话愣即笥?.8m,多為砂巖。詳見(jiàn)巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表1-4。 1.2.5井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 1.井田內(nèi)各地段的水文地質(zhì)特征各有不同，現(xiàn)分述如下： 第四系孔隙含水層：本井田廣泛發(fā)育，發(fā)育規(guī)律為：由南往北逐漸增厚。水的主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水及山區(qū)地下水。涌水量為0.705～7l/（s·m）。 第三系孔隙含水層：在井田內(nèi)廣泛分布。其厚度發(fā)育規(guī)律為由東南往西北逐漸增厚，向東變薄。涌水量為0.001～0.83 l/（s·m）。 煤系裂隙含水帶：本含水帶是直接充水含水層。它

25、與第三系有水力聯(lián)系，但很微弱。 基底巖層裂隙水：分布于低山和丘陵地帶。由花崗巖、變質(zhì)巖等組成。對(duì)煤系裂隙含水帶補(bǔ)給量甚微。而且對(duì)礦床充水無(wú)影響。 2.井田內(nèi)的主要隔水層有第四系頂部粘土、亞粘土、中部粘土。 3.地面水及各含水層之間的水力聯(lián)系。 本井田煤系裂隙含水帶補(bǔ)給條件不好，富水性較小。礦井在開(kāi)采過(guò)程中，排水將以疏干煤系風(fēng)化裂隙帶的儲(chǔ)水量為主。開(kāi)采初期，礦井涌水量最大。隨著開(kāi)采的不斷進(jìn)行，水的靜儲(chǔ)量逐漸消耗，礦井的涌水量將會(huì)逐漸減少，并趨于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。 本井田最大涌水量為250m3/h，正常涌水量為157.9 m3/h。 表1-4 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表

26、 名稱(chēng) 視密度 kg/cm3 孔隙度 % 抗壓強(qiáng)度 102kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102kg/cm3 彈性模量 kg/cm3 砂巖 2.0～2.6 5～25 2～20 0.5～0.4 0.5～8 1～10 礫巖 2.3～2.6 5～15 1～15 0.2～1.5 0.8～8 2～8 灰?guī)r 2.2～2.7 5～20 5～20 0.5～2.0 1～8 5～10 頁(yè)巖 2.0～2.4 16～30 1～10 0.2～1.0 1～3.5 2～8 石英 2.65～2.7 0.12～0.5

27、 15～35 1.0～3.0 6～ 20 6～20 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自燃性 本礦井屬于低瓦斯礦井，相對(duì)涌出量1.43m3/t，絕對(duì)涌出量為4.3 m3/min，煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)，且煤層無(wú)自燃傾向性。隨著開(kāi)采深度的延伸，瓦斯涌出量會(huì)給礦井的安全生產(chǎn)帶來(lái)一定的困難。 本礦井瓦斯取樣的控制深度為340.5～933.2m，在737.5m深以上，甲烷成分為0.75～36.75％；在900.4～933.2m深度為28.18～45.26％；平均為34.31～37.05％。二氧代碳一般為6.44～8.95％，瓦斯成份及含量均很低。同時(shí)參考集賢礦井的煤塵及瓦斯情況。初步確定本

28、礦井初期的瓦斯等級(jí)為低瓦斯礦井，并沒(méi)有煤塵爆炸危險(xiǎn)和自燃發(fā)火傾向。 本礦井深度為20m的恒溫帶溫度為＋5.6°C；－500m水平的平均地溫為19.5°C；－700m水平的平均地溫度為25.3°C。 煤層頂?shù)装鍘r石主要為粉砂巖?？箟簭?qiáng)度一般在500～1100kg/cm2左右。預(yù)計(jì)本礦井各煤層頂板類(lèi)別均在一級(jí)以上。 1.2.7煤質(zhì) 牌號(hào)及用途 1.元素分析 各煤層碳（Cr）的平均含量為80.84～82.66％；（Hr）的平均含量為5.32～5.86％；（Or）的平均含量為10.61～12.62％。說(shuō)明煤的元素組成穩(wěn)定，屬低腐質(zhì)煤。 2.煤的有害成分 灰

29、分：本井田煤的灰分含量（Ag）為10.96～24.45％，多屬中低灰分煤層。 硫：各煤層硫的含量均很低，原煤全硫（SgQ）為0.1～0.41％，屬特低硫煤。 磷：各煤層原煤磷的平均含量為0.003～0.061％，屬特低—低磷煤。 3.煤種及其變化 本礦井煤的揮發(fā)份一般大于40％，屬低變質(zhì)煤。煤種主要為肥氣煤、長(zhǎng)焰煤次之，煤種在垂直方向上無(wú)明顯變化。 4.發(fā)熱量 各煤層煤的平均發(fā)熱量（QfD）為6306～6849KJ/kg。 5.可選性 所有煤層的煤均屬于易選到中等可選。 6.工業(yè)用途評(píng)價(jià) 本井田原煤按現(xiàn)行煤炭實(shí)用分類(lèi)法，屬于Ⅰ～Ⅱ氣煤，由于

30、本區(qū)氣煤低灰、低硫、低磷，具有一定的膠質(zhì)層厚度，所以，本礦井原煤經(jīng)洗選加工后可作為優(yōu)良的配焦和化工精煤。副產(chǎn)品可供動(dòng)力及民用。 1.3勘探程度及可靠性 本井田包括精查區(qū)、西北部的一塊詳查區(qū)兩個(gè)區(qū)域，其井田的邊界范圍為南起 F10斷層，北至煤層露頭線，西起F48斷層，東至F84斷層。 對(duì)地質(zhì)勘探程度的評(píng)價(jià)：測(cè)量以外，最后一次精查區(qū)內(nèi)又鉆了238個(gè)孔，13.6萬(wàn)余米，基本上搞清本井田的煤層賦存情況和主要的地質(zhì)構(gòu)造情況。但由于設(shè)備較落后，因此相當(dāng)一部分?jǐn)嗔讶允峭贫ǖ?，控制程度還有較大擺動(dòng)。根據(jù)本區(qū)斷裂的一規(guī)律，往往在大斷裂附近還有很多較小的斷裂，再者由于煤層走向變化大，還可能有新的斷裂沒(méi)有控制

31、，這些都需要在建井和生產(chǎn)過(guò)程中予以注意。有的鉆孔孔斜較大，對(duì)構(gòu)造的推定也有一定的影響。 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 本井田西以斷層F48為界，東至F84斷層，北以煤層天然露頭為界，南部以自然邊界河流為界。 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) 在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開(kāi)發(fā)。應(yīng)按以下原則來(lái)劃分： 1.以地理地形、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； 2.保證井田有合理的尺寸范圍，以利于機(jī)械化程度的不斷提高； 2.井田范圍、儲(chǔ)量、煤層賦存及開(kāi)采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)； 4.劃分

32、的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間。 2.1.3 井田未來(lái)發(fā)展?fàn)顩r 該井田內(nèi)煤層埋藏較淺，傾角較小，可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量豐富。隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的提高，井田范圍內(nèi)探明的儲(chǔ)量會(huì)越來(lái)越精確。 2.2 井田儲(chǔ)量 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 井田內(nèi)可采煤層為5＃，6＃，14＃煤層。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。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)量是礦井工業(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)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)

33、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。 2.2.2 保安煤柱 為保護(hù)地面建筑物及工程設(shè)施的安全，本設(shè)計(jì)對(duì)井筒及工業(yè)廣場(chǎng)、規(guī)劃中的大斷層留設(shè)安全煤柱。 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦井依據(jù)《礦井設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定，留設(shè)保安煤柱如下： 1.地面留設(shè)50m煤柱。 2.邊界斷層留設(shè)30m煤柱。 3.采區(qū)邊界留設(shè)10m保安煤柱。 4.井田內(nèi)部斷層留設(shè)30m煤柱。 主、副井筒均位于工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，主、副井筒深度已起過(guò)300m，工業(yè)場(chǎng)地東西長(zhǎng)540m，南北最大寬度為430m，按照現(xiàn)行《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)

34、程》規(guī)定，井筒煤柱地面保護(hù)面積包括井架、提升機(jī)房和圍護(hù)帶面積包括工業(yè)場(chǎng)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)帶寬度為15m，煤柱按巖層移動(dòng)角圈定，井田境界煤柱按40m留設(shè)，境界線兩側(cè)各20m，采區(qū)煤柱按10m留設(shè)，兩側(cè)各10m。 按以上計(jì)算方法得： 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失：7.11Mt； 周邊、斷層保安煤柱損失：10.92 Mt； 損失總量：18.03 Mt； 損失率為：5.6﹪。 2.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算方法 計(jì)算標(biāo)注以《儲(chǔ)量管理規(guī)程》為依據(jù)，公式如下： 塊段儲(chǔ)量=塊段面積÷cos(平均傾角)×平均厚度×視密度； 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量＝工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱； 塊段可采儲(chǔ)量=

35、（工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱）×設(shè)計(jì)回采率。 回采率要求：厚煤層不小于75%，中厚煤層不小于80%，薄煤層不小于85% 根據(jù)儲(chǔ)量圖、通過(guò)等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ)量為151.0Mt，可采儲(chǔ)量為111.95Mt。 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算評(píng)價(jià) 東榮三礦的煤層對(duì)比可靠，煤層厚度比較穩(wěn)定，傾角較緩，煤層底板起伏不大，構(gòu)造控制基本可靠，無(wú)火成巖，水文地質(zhì)條件中等，儲(chǔ)量計(jì)算較可靠。見(jiàn)可采煤層儲(chǔ)量總表2-1。 表2-1 可采煤層儲(chǔ)量總表 單位:萬(wàn)t 水平級(jí)別 煤層號(hào) 工業(yè)儲(chǔ)量A+B+C 工業(yè) 場(chǎng)地 井田 境界 斷層 開(kāi)采 損失 合計(jì) 可采儲(chǔ)量 I 5# 1463

36、55.6 74.3 45.66 154.49 330.05 1132.95 6# 1848 66.19 110.42 45.16 195.15 416.9 1431.09 14# 2079 110.42 120.3 45.16 216.37 492.25 1586.74 合計(jì) 5390 232.21 305.02 135.98 566.01 1329.21 4150.78 II 5# 2631.9 101.62 143.62 70.6 277.93 593.77 2038.18 6# 3324.6 210.09

37、 237.65 200 102.28 750.02 2574.55 14# 3740.1 201.01 343.28 186.42 115.06 843.77 2896.37 合計(jì) 9696.7 512.72 724.55 457.02 457.02 2187.56 7509.10 總計(jì) 15086.67 744.93 1029.57 592.9 1061.28 3426.77 11194.64 計(jì)算可得，礦井可采儲(chǔ)量為：111.95Mt。 2.3 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 2.3.1 工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范

38、》規(guī)定： （1）礦井工作日按330d計(jì)算； （2）每日凈提升時(shí)間16h； （2）礦井每晝夜四班工作，其中三班進(jìn)行采掘，一班進(jìn)行檢修。 2.3.2 生產(chǎn)能力 井田煤炭?jī)?chǔ)量豐富（可采儲(chǔ)量為111.95Mt），地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)簡(jiǎn)單，煤層賦存平緩（平均傾角13°），煤質(zhì)優(yōu)良，具有建設(shè)大型礦井的條件。 方案一：建0.90Mt/a的礦井； 方案二：建1.20Mt/a的礦井； 方案三：建1.50Mt/a的礦井。 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》礦井投產(chǎn)后服務(wù)年限不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，可由服務(wù)年限確定。 2.3.3 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限公式： 式中 ——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt；

39、 ——生產(chǎn)能力， Mt／a； ——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，＝１.3～1.5。 礦井設(shè)計(jì)一般取=1.4，地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井及礦區(qū)總體設(shè)計(jì)可取=1.5，地方小煤礦可取=1.3 。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況，值取1.4。 方案一：=111.95/(0.9×1.4)=88.84年； 方案二：=111.95/(1.2×1.4)=66.63年； 方案三：=111.95/(1.5×1.4)=48.3年。 從保證礦區(qū)均衡生產(chǎn)來(lái)看，井型較大的礦井對(duì)保證礦區(qū)產(chǎn)量起骨干作用，其服務(wù)年限也應(yīng)略長(zhǎng)些，因本井田地質(zhì)儲(chǔ)量大，可采儲(chǔ)量多，則選擇方案一合理。該礦井生產(chǎn)能力為1.2Mt/a，礦井服務(wù)年

40、限為66.63a。 第3章 井田開(kāi)拓 3.1 概述 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 雙鴨山東榮三礦與東榮二礦為鄰，井田東南鄰東榮四礦，西以斷層F48為界,設(shè)計(jì)礦井采用雙立井多水平集中大巷開(kāi)拓方式,井田范圍傾角上部13°，該設(shè)計(jì)礦井屬低瓦斯，低涌水量礦井。 井田范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造主要為斷層，有極少數(shù)的背斜與向斜。該設(shè)計(jì)礦井可采儲(chǔ)量為111.95Mt，年產(chǎn)量為1.20Mt/a，服務(wù)年限為66.63a。 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 本井田范圍內(nèi)有三層煤，煤層屬中厚煤層，平均厚度2.3m，傾角13°左右。其中5#煤層與6

41、#煤層間距31m，6#煤層距14#煤層85m，井田北側(cè)有煤層露頭。根據(jù)精查報(bào)告確定的煤層自然產(chǎn)狀，構(gòu)造要素，頂?shù)装鍡l件，沖擊層結(jié)構(gòu)，地形及水文地質(zhì)條件等，其中煤層賦存深度和沖擊層的水文地質(zhì)條件對(duì)開(kāi)拓方式影響最大。 確定井田開(kāi)拓方式的原則： 1.貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高創(chuàng)造條件。要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，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)約基建工程量，加快礦井建設(shè)。 2.合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失；合理集中開(kāi)拓布置，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 3.要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水

42、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，自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 4.必須慣徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài)。 5.根據(jù)用戶需要，應(yīng)將不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采。 3.2 礦井開(kāi)拓方案選擇 3.2.1 井硐形式和井口位置 1.井硐形式 根據(jù)地形地貌、煤層賦存條件及確定的工業(yè)場(chǎng)地位置，本著合理開(kāi)發(fā)全井田，集中生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單、初期井巷工程量少、投資省、出煤早、達(dá)產(chǎn)快、安全、高效的原則，設(shè)計(jì)提出了兩個(gè)開(kāi)拓方案： 方案一：雙立井開(kāi)拓； 方案二：雙斜井開(kāi)拓。 以上兩種井筒開(kāi)拓方案技

43、術(shù)比較如下：詳見(jiàn)技術(shù)比較表3-1。 表3-1 技術(shù)比較 方案 名 稱(chēng) 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) Ⅰ 雙 立 井 開(kāi) 拓 1.井筒短，提升速度快，提升能力大； 2.適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠； 3.通風(fēng)斷面大，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求； 4.對(duì)于開(kāi)采深部賦存煤層有長(zhǎng)處； 5.便于井筒延伸。 1.初期投資大，建井期限稍長(zhǎng)； 2.需要大型的提升設(shè)備； 3.多水平開(kāi)拓，立井石門(mén)長(zhǎng)度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。 Ⅱ 雙斜井開(kāi)拓 1.井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單； 2.掘進(jìn)速度快初期投資較雙立井開(kāi)拓?。? 3.建井期稍短些。 1.輔助運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)； 2.通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)阻

44、力大， 費(fèi)用增加； 3.井筒過(guò)長(zhǎng)，地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)， 不易維護(hù)，安全性降低； 4.井筒過(guò)長(zhǎng)，煤柱損失嚴(yán)重。 依據(jù)開(kāi)拓方案技術(shù)比較，可初步選定兩種開(kāi)拓方案在技術(shù)上可行，見(jiàn)開(kāi)拓方案示意圖3-1 圖3-1 開(kāi)拓方案示意圖 （3）經(jīng)濟(jì)比較 方案一與方案二技術(shù)上均可行，水平服務(wù)年限也均符合要求，需要通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較。具體見(jiàn)下建井工程量表3-2；生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量表 3-3 ；基建費(fèi)用表3-4；生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)比較表3-5；費(fèi)用匯總表表3-6。 表3-2 建井工程量表 項(xiàng)目 方案一 方案二 初期 主井井筒/m 340 1511.4 副井井筒/m 300 1

45、511.4 井底車(chē)場(chǎng)/m 537 420 主石門(mén)/m 166 運(yùn)輸大巷/m 3600 3600 項(xiàng)目 方案一 方案二 后期 主井井筒/m 246 1176.8 副井井筒/m 246 1176.8 井底車(chē)場(chǎng)/m 537 420 主石門(mén)/m 475 運(yùn)輸大巷/m 5600 5600 表3-3 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量表 項(xiàng)目 方案一 項(xiàng)目 方案二 運(yùn)輸提升/萬(wàn)t·km 工程量 運(yùn)輸提升/萬(wàn)t·km 工程量 采區(qū)上山運(yùn)輸 一區(qū)段 2×1.2×956.4×4×0.522=4792.7 一區(qū)段 1.2×932

46、×4×0.555=2482.8 二區(qū)段 2×1.2×956.4×3×0.522=3594.5 二區(qū)段 1.2×932×3×0.555=1862.1 三區(qū)段 2×1.2×956.4×2×0.522=2396.4 三區(qū)段 1.2×932×2×0.555=1241.4 四區(qū)段 2×1.2×956.4×1×0.522=1198.2 四區(qū)段 1.2×932×1×0.555=620.7 大巷石門(mén)運(yùn)輸 一水平 1.2×8927.1×2.43= 26031.42 一水平 1.2×7814.4×2.78 =26068.8 二水平 1.2×8927.1×3.48=

47、37279.6 二水平 1.2×7814.4×2.47 =23788.1 立井提升 一水平 1.2×8927.1×0.345 =3695.8 一水平 1.2×8361.24×0.3 =3010.05 二水平 1.2×8927.1×0.65 =6953.1 二水平 1.2×8361.24×0.48 =4816.07 采區(qū)上山維護(hù) （km.a） 1.2×2×6×979×15.2×10-4=21.43 采區(qū)上山維護(hù) （km.a） 1.2×2×6×1130×10.2×10-4=16.6 排水/萬(wàn)m3 一水平 340×24×365×90×

48、10-4=26805.6 一水平 340×24×365×120.2×10-4=34521.2 二水平 340×24×365×90×10-4=26805.6 二水平 340×24×365×150.2×10-4=43788.6 表3-4 基建費(fèi)用表 方案 項(xiàng)目 方案一 方案二 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 初 期 主井井筒 340 9000 306.0 1511.4 3000 453.4 副井井筒 330 9000 297.0 1511

49、.4 3000 453.4 井底車(chē)場(chǎng) 537 2700 144.9 420 2700 113.4 主石門(mén) 2400 166 2400 398.4 運(yùn)輸大巷 3600 2100 756 3600 2100 756 小計(jì) 1503.9 2174.6 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 后 期 主井井筒 246 9000 221.4 1176.8 3000 353.0 副井井筒 246 9000 221.4 1176.8

50、 3000 353 井底車(chē)場(chǎng) 537 2700 144.9 420 2700 113.4 主石門(mén) 475 2400 114 475 2400 114 運(yùn)輸大巷 5600 2100 117.6 5600 2100 117.6 小計(jì) 819.3 1051 共計(jì) 2323.2 3225.6 表3-5 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)比較表 項(xiàng)目 方案一 方案二 工程量/萬(wàn)t ·km-1 單價(jià)/元·(t ·km) -1 費(fèi)用/萬(wàn)元 工程量/萬(wàn)t ·km-1 單 價(jià) /元·(t ·km) -1 費(fèi)用/萬(wàn)元 運(yùn)輸提升

51、一區(qū)段 1000 1.53 1530 923.5 1.76 1625.4 二區(qū)段 856.9 1.65 1413.9 706.3 1.95 1377.3 三區(qū)段 697.5 1.71 1192.7 543.6 2.54 1380.7 四區(qū)段 412.2 1.86 766.7 342.5 2.87 982.9 小計(jì) 4903.3 5366.4 大巷及石門(mén) 一水平 26031.42 0.982 25562.9 26068.8 0.955 24895.7 二水平 25145.5 0.871 2

52、1901.7 23788.1 0.899 21385.5 小計(jì) 47464.6 46281.2 立井 一水平 3695.8 2.96 10939.6 3010.05 3.85 11588.7 二水平 6953.1 2.55 17730.4 4816.07 3.00 14448.2 小計(jì) 28670 26036.9 運(yùn)提費(fèi)合計(jì) 52599.1 52990.1 維護(hù)采區(qū)上山 35.25（km·a-1） 38元·(a·m)-1 1339.5 30.8（km·a-1 38元·(a·m)-1 11

53、70.4 排水費(fèi) 一水平 10526.2 0.086 905.3 9454.48 0.078 737.4 二水平 10526.2 0.158 1663.1 9454.48 0.263 2486.5 小計(jì) 2568.4 3223.9 合計(jì) 137544.9 135068.9 表3-6　費(fèi)用匯總表 方案 項(xiàng)目 方案一 方案二 費(fèi)用/萬(wàn)元 百分率／% 費(fèi)用/萬(wàn)元 百分率/% 初期建井費(fèi) 1503.9 104.2% 2174.6 100% 基建工程量 2323.2 106% 3225.6 100%

54、 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 137544.9 100% 135068.9 100.4% 總費(fèi)用 139868.1 100% 141520.1 100.8% 從前述技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果來(lái)看：雖然方案一的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)略高于方案二，但是其基建投資費(fèi)用和總費(fèi)用則明顯低于方案二，立井開(kāi)拓比斜井開(kāi)拓投資少，所以該設(shè)計(jì)礦井選擇方案一：采用雙立井開(kāi)拓方式。 2. 井口位置： 井口位置的選擇是井田開(kāi)拓的重要組成部分。井口位置與開(kāi)拓方式要相互協(xié)調(diào)，經(jīng)綜合比較后擇優(yōu)確定，特別是提、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，需要綜合考慮地面條件（如井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）

55、和井下條件（如在井田走向的儲(chǔ)量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡）。 在本設(shè)計(jì)井田中，提出三種井筒位置方案：建井筒位置示意圖3-2。 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(guò)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(mén)最長(zhǎng)； ②井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門(mén)長(zhǎng)度較短，且沿石門(mén)的運(yùn)輸工程量也??； ③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(mén)也較長(zhǎng)，但對(duì)于開(kāi)采井田深部煤層及井通延伸有利； ④本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長(zhǎng)度不大，但傾斜長(zhǎng)度較大，從有利井下運(yùn)

56、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。 方案1 方案2 方案3 圖3-2 井筒位置示意圖 3.2.2 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高 根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長(zhǎng)度，一個(gè)井田可以單水平開(kāi)采，亦可以多水平開(kāi)采（從上往下逐水平開(kāi)采）。每個(gè)開(kāi)采水平設(shè)井底車(chē)場(chǎng)和運(yùn)輸大巷，供該水平各采區(qū)煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)用。 考慮到本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高確定的幾個(gè)因素，該井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下： 方案一：井田劃分兩個(gè)開(kāi)采水平；一水平標(biāo)高

57、-250m，水平垂高250m，二水平標(biāo)高為-500 m；一水平實(shí)行上山開(kāi)采，二水平上下山開(kāi)采。 方案二：井田劃分三個(gè)開(kāi)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(kāi)采。見(jiàn)水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限表3-7。 表3-7　水平儲(chǔ)兩及服務(wù)年限表 儲(chǔ)量（萬(wàn)t） 服務(wù)年限（a） 方案一 一水平 4275.55 25.5 二水平 6919.09 41 方案二 一水平 4084.56 24.6 二水平 3651.08 23 三水平 3459 19 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

58、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25a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(kāi)采水平，水平標(biāo)高分別為-250 m和-500m，一水平垂高為250 m，二水平垂高為200 m。一水平采用上山開(kāi)采，二水平采用上下山開(kāi)采。 3.2.3開(kāi)拓巷道的布置 1.運(yùn)輸大巷的布置 根據(jù)煤層的數(shù)目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置（稱(chēng)分煤層運(yùn)輸大巷）、分煤組布置（稱(chēng)分組集中運(yùn)輸大巷）和全煤組集中布置（稱(chēng)集中運(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)

59、，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。 (1)分組集中大巷適用條件： ①煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； ②按煤層的特點(diǎn)根據(jù)運(yùn)輸，通風(fēng)要求符合，經(jīng)濟(jì)上有利； ③多水平生產(chǎn)，容易解決運(yùn)輸，通風(fēng)的干擾。 (2)集中運(yùn)輸大巷適用條件 ①適于煤層層數(shù)多，層間距大的礦井； ②井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng)； ③煤質(zhì)牌號(hào)相同，要求分采分運(yùn)； ④下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； ⑤自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故； ⑥采區(qū)尺寸大，石門(mén)長(zhǎng)度短。 (3)分煤層大巷適用條件 ①煤層數(shù)不多，層間距大，石門(mén)長(zhǎng)； ②井田走向長(zhǎng)度短，服務(wù)年限不長(zhǎng)； ③井底車(chē)場(chǎng)或平硐在煤層頂板； ④煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采

60、，分運(yùn)； ⑤產(chǎn)量、風(fēng)量均大，需要疏解； ⑥各煤層底板均有堅(jiān)硬巖層。 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： 詳見(jiàn)大巷布置方案詳見(jiàn)圖3-3。 方案一：分組集中布置，在6#和14#煤層底板中分別布置大巷； 方案二：集中大巷布置，在14#煤層底板中布置大巷。 圖3-3 大巷方案比較圖 詳見(jiàn)兩種技術(shù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)詳見(jiàn)表3-8所示。 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3層，即5#、6#、14#，其中5#與6#平均間距31m, 6#與14#煤層平均間距85 m。 針對(duì)上述情況，方案二集中大巷布置，將5#、6#層分為一組，集中開(kāi)采；1

61、4#煤層為一組單獨(dú)開(kāi)采，經(jīng)濟(jì)上較為合理。方案一分組集中大巷布置對(duì)于5#、6#煤層還可以適用，對(duì)14#煤層則不適用。由于本井田的6#煤層與14#煤層間距大，而且煤層頂?shù)装逵袌?jiān)硬巖石，采區(qū)石門(mén)長(zhǎng)度會(huì)很大，工程量增加，費(fèi)用高，經(jīng)濟(jì)上不合理。故而采用方案二。 表3-8 大巷布置方案比較表 特點(diǎn) 集中大巷布置 分組集中大巷布置 優(yōu) 點(diǎn) 1.總的巷道工程量較少 2.生產(chǎn)比較集中 3.采區(qū)巷道分組聯(lián)合布置 4.大巷容易維護(hù)，運(yùn)輸條件好 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.采區(qū)巷道集中聯(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 缺點(diǎn)

62、1．石門(mén)長(zhǎng)度較長(zhǎng) 2．掘進(jìn)工程量大 1.總的石門(mén)長(zhǎng)度大 2.初期工程量大，建井時(shí)間長(zhǎng) 3.存在反向運(yùn)輸 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 本設(shè)計(jì)井田采用一對(duì)立井開(kāi)拓，即主井，副井。主井用以提升煤炭，副井用以提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備及兼作進(jìn)風(fēng)井。 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1.5km，南部邊界2.0km，西部邊界4.4km，東部邊界3.6km； 2.有較好的地形條件：井口處標(biāo)高+80 m，地面坡度不足2°，平正土方量?。? 3.交通條件好：靠近城密公路，井口距公路

63、1500 m； 4.有較好的居名點(diǎn)條件：工人村距井口 400 m左右。 確定井筒坐標(biāo)為：①主井井口坐標(biāo)為： XA=44660140 YA=5193571 ②副井井口坐標(biāo)為： XB=44660081 YB=5193630 主井井口標(biāo)高為+80 m，副井井口標(biāo)高為+70 m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深340 m，副井井深330 m，兩井筒中心線間距為60m，提升方位角為25°，主井井筒直徑6.5 m，副井井筒直徑6.5 m，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度450 mm。 3.3.3 水平數(shù)目及標(biāo)高

64、 本井田采用多水平開(kāi)拓,擬定第一水平為-250m,本井大部分采區(qū)的煤層淺部標(biāo)高在+50m,階段垂高為250 m,實(shí)行上山開(kāi)采。第二水平擬定標(biāo)高為 -500 m，實(shí)行上下山開(kāi)采。若再確定往井田境界外的深部發(fā)展時(shí),設(shè)第三水平,需經(jīng)方案比較后確定。 3.3.4 石門(mén) 大巷數(shù)目和布置 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巖石大巷、煤層大巷兩種，對(duì)于各種大巷布置方式分述如下： （1）巖石大巷： 優(yōu)點(diǎn)很多，如維護(hù)條件好、費(fèi)用低，而較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響?？刹涣艋蛏倭糇o(hù)巷煤柱，煤的損失少，安全條件好，受煤和瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。 缺點(diǎn)主要為巖石工程

65、量大，掘進(jìn)速度慢，投資費(fèi)用高，建設(shè)工期長(zhǎng)。在具體條件下是采用巖石大巷還是煤層大巷需要做全面細(xì)致的方案比較才能合理的確定。 （2）煤層大巷： 當(dāng)煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅(jiān)硬，易維護(hù)，煤層起伏和斷層、褶皺小時(shí)，可保證巷道較為平直，保證運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行；沒(méi)有瓦斯與煤的突出，無(wú)嚴(yán)重自燃發(fā)火等情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷。對(duì)于新建礦井，在煤層中布置巷道，在建設(shè)期間，還有早出煤，早投產(chǎn)，節(jié)省投資以及探明地質(zhì)情況的優(yōu)點(diǎn)。 下列情況宜布置煤層大巷： ①單獨(dú)開(kāi)拓的薄煤層或中厚煤層； ②煤層群中相距較遠(yuǎn)的單個(gè)薄煤層或中厚煤層，走向不大， 資源儲(chǔ)量有限、服務(wù)年限短的； ③煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開(kāi)

66、集中大巷的； ④煤質(zhì)堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)定，維護(hù)簡(jiǎn)單，費(fèi)用不高的煤層； ⑤煤系底部有強(qiáng)含水層或富含水的巖溶時(shí)，不宜布置底板大巷的。 本設(shè)計(jì)井田對(duì)大巷布置提出兩種方案： 方案一：巖石大巷布置； 方案二：煤層大巷布置。 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當(dāng)煤層起伏褶曲較多時(shí)，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車(chē)運(yùn)行速度受到限制，運(yùn)輸能力降低； ③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； 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。 綜上所述，煤層大巷與巖石大巷相比缺點(diǎn)大于優(yōu)點(diǎn)，巖層大巷的優(yōu)越性是主要的。在本設(shè)計(jì)井田中，由于5#、6#煤層間距小，可布置巖石集中大巷。所以采用方案二：巖石大巷布置。 大巷與石門(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)基本相同，詳見(jiàn)石門(mén)斷面技術(shù)特征圖3-4及石門(mén)斷面特征表3-9，詳見(jiàn)大巷斷面圖3-5及大巷斷面特征表3-10。 圖3-4 石門(mén)斷面技術(shù)特征 表3-9 石門(mén)斷面特征表