采礦工程畢業(yè)設計（論文）-雙鴨山礦業(yè)集團東榮四礦1.2Mta礦井設計【全套圖紙】

1、摘 要本設計新井為雙鴨山礦業(yè)集團東榮四礦1.2Mt/a的新井設計，共有3層設計可采煤層，平均總厚度為9m。設計井田的工業(yè)儲量為177.8Mt。效勞年限為73.2a。劃分三個水平開采。井田平均走向長5500m，平均傾斜長2800m，煤層平均傾角13°，屬于緩傾斜煤層。本設計礦井采用雙立井多水平開拓方式，水平共劃分6個采區(qū)，其中達產(chǎn)采區(qū)1個，達產(chǎn)工作面1個。采用分組集中大巷布置方式,大巷采用10t架線電機車牽引3t底卸式礦車運輸。t固定式礦車.本設計采區(qū)為榮二上，大巷裝車式下部車場，綜合機械化采煤。年工作日為330天，采用“四、六式工作制，工作面長為195m，每刀進度為，每日割九刀。采用

2、走向長壁后退式采煤法。提升設備為主井采用兩對12t箕斗提升，副井采用剛性罐籠提升。礦井的通風方式為中央邊界抽出式關鍵詞： 綜合機械化 采煤工藝 走向長壁采煤法全套圖紙，加153893706AbstractThe task of mine design is to construct a 1.2million tons new shaft for Shuangyashan Mine Administration.This mine has three minable Coal Seam,and its average thickness is 9 meters.Designed field of

3、 minable capacity is 177.8million tons. It can adapt for 73.2years, and is divided into three levels. Average alignment in farmland in well lengthways 5500 ms, average slant lengthways 2800ms, average rake angle in coal seam 13°, belong to the the slant the coal seam.This mine shaft is applied

4、to double indined shaft development method; The adoption cent set concentrates the big lane arranges, The well farmland turns to is divided into totally 6 distrike and 1 working face. With a pair of concentration, big alley is arranged, big alley adopt the wiring type generator vehicle of 10t pull t

5、he transportation of 3t drop-bottom min car, with tape transportation oblique alley, connect every coal seam, the method of coal mining slope the wall of coal mining to incline. This worked fece is Ru 1 Shang worked face, words 330 days every year. Adapt “four-six meters, and times is 9 one day.Beca

6、use the well farmland slant length is bigger, and incline the coal seam for the , and coal seam geology condition etc. factor effects, deciding this well farmland inside the complete adoption slant. The main well adoption many rope rub the box promotes of 12t, the vice- well adopts the rigid combina

7、tion a cage promotes.Well ventilated way that mineral well as the central being juxtaposed the draw out type.Key words： Full-mechanized Min technology Longwall coal mining method目 錄摘要1Abstract2第1章 井田概況及地質(zhì)特征11.1 井田概況1井田位置及范圍1交通位置11.1.3 地形地勢11.1.4 氣候和地震21.1.5 河流21.1.6 煤田開發(fā)史及近況21.1.7原材料及水電供給情況21.2 地質(zhì)特征

8、31.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況31.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構造5 煤層賦存狀況及可采煤層特征51.2.4 巖石性質(zhì)、厚度特征61.2.5 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況61.2.6 沼氣、煤塵及煤的自燃性61.2.7 煤質(zhì)、牌號及用途71.3 勘探程度及可靠性7第2章 井田境界儲量及效勞年限82.1 井田境界82.1.1 井田境界確定的依據(jù)82.1.2 井田周邊情況82.1.3 井田未來開展情況82.2 井田儲量82.2.1 井田儲量的計算82.2.2 保安煤柱92.2.3 儲量計算方法92.2.4 儲量計算的評價102.3 礦井工作制度、生產(chǎn)能力、效勞年限112.3.1 礦井工作制度1

9、12.3.2 礦井生產(chǎn)能力確實定112.3.3 礦井效勞年限11第3章 井田開拓12概述123.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述123.1.2 影響本設計礦井開拓方式的原因及其具體情況123.1.3 確定井田開拓方式的原那么123.2 礦井開拓方案的選擇133.2.1 井硐形式和井口位置133.2.2 開采水平數(shù)目和標高173.2.3 開拓巷道的布置203.3 選定開拓方案的系統(tǒng)描述203.3.1 井硐形式和數(shù)目203.3.2 井硐位置及坐標203.3.3 水平數(shù)目及高度203.3.4 石門、大巷數(shù)目及布置203.3.5 井底車場形式的選擇223.3.6 煤層群的聯(lián)系223.3.7

10、采區(qū)劃分233.4 井筒布置及施工243.4.1 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐維護243.4.2 井硐布置及裝備243.4.3 井筒延伸的初步意見27井底車場及硐室273.5.1 井底車場形式確實定及論證273.5.2 井底車場的布置、存儲線路、行車線路布置283.5.3 井底車場主要硐室313.6 開采順序313.6.1 沿煤層走向的開采順序313.6.2 沿煤層傾斜方向的開采順序313.6.3 采區(qū)接續(xù)方案323.6.4 “三量控制情況32第4章 采區(qū)巷道布置與采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)34采區(qū)概況344.1.1 設計采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱344.1.2 采區(qū)地質(zhì)和煤質(zhì)情況344.1.3 采區(qū)生產(chǎn)

11、能力、儲量及效勞年限344.2 采區(qū)巷道布置344.2.1 區(qū)段劃分344.2.2 采區(qū)上山布置35采區(qū)車場布置374.2.4 采區(qū)煤倉形式，容量及支護414.2.5 采區(qū)硐室簡介424.2.6采區(qū)工作面接續(xù)424.3 采區(qū)準備434.3.1 采區(qū)巷道的準備順序444.3.2 采區(qū)主要巷道的斷面及支護方式44第5章采煤方法465.1 采煤方法的選擇465.2 回采工藝47選擇和決定回采工作面的工藝過程及機械設備47.2 工作面循環(huán)方式和勞動組織形式48第6章 井下運輸和礦井提升506.1 礦井井下運輸506.1.1 運輸方式和運輸系統(tǒng)確實定506.1.2 礦車的選型及數(shù)量506.1.3 采區(qū)運

12、輸設備的選擇526.2 礦井提升系統(tǒng)53第7章 礦井通風平安557.1 礦井通風系統(tǒng)確實定557.1.1 概述：557.1.2 礦井通風系統(tǒng)確實定557.1.3 主扇工作方式確實定557.2 風量計算與風量分配557.2.1 礦井風量計算的規(guī)定557.2.2 風量計算567.2.3 風量分配577.2.4 風速的驗算577.2.5 風量的調(diào)節(jié)方法與措施587.3 礦井通風阻力計算597.3.1 確定全礦最大通風阻力和最小通風阻力597.3.2 礦井等積孔計算607.4 通風設備的選擇607.4.1 主扇的選擇計算:607.4.2 電動機的選擇:617.5 礦井平安生產(chǎn)措施627.5.1 預防瓦

13、斯及煤塵爆炸627.5.2 火災與水患的預防637.5.3 其他事故的預防637.5.4 避災路線及自救63第8章 礦井排水648.1 概述648.2 礦井主要排水設備648.2.1 排水方式與排水系統(tǒng)簡介648.2.2 主排水設備及管路的選擇計算65第9章 技術經(jīng)濟指標67致 謝69參考文獻70附錄一71附錄二75第1章 井田概況及地質(zhì)特征1.1 井田概況井田位置及范圍井田在集賢東榮立井精查勘探區(qū)范圍內(nèi)。東榮四礦位于黑龍江省的東北部，三江平原的西南角，現(xiàn)雙鴨山礦業(yè)集團的北側(cè)。勘探區(qū)沒有生產(chǎn)，在建設及停閉的礦井，也沒有小煤窯。井田外的西南方約15km處有正在生產(chǎn)的雙鴨山礦業(yè)集團集賢煤礦；西南約

14、18km處有集賢縣升平小煤礦。本井田東西走向811km，南北傾斜寬23km，面積約230km2。見交通位置圖1-1：交通位置東榮四礦位于黑龍江省集賢煤田的東南端，西南距福利屯38km，經(jīng)福利屯到雙鴨山礦業(yè)集團所在地雙鴨山市為46km，經(jīng)福利至富錦縣公路穿過本井田的中部，富前鐵路在東榮礦區(qū)南部邊緣外約3km處通過，交通比擬方便，詳見圖1-1。圖1-1 交通位置圖 地形地勢本井田位于三江平原的西南部，屬高河漫灘，地勢低平，地表標高+85m+87m。井田東部有雙山子，標高+174m；西依索利崗山，標高為+；南鄰完達山北麓；北面廣闊平坦。 氣候和地震本區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候，冬季寒冷，夏季氣溫較高，年平

15、均最高氣溫為20.123.7，年平均最低氣溫為-17.4，最低氣溫達-35。年降水量325.7392.3mm，年蒸發(fā)量1095.51430.6mm；年平均風速4.14.7m/s，最大風速可達24 m/s，風向多偏西風。每年十月至次年五月為凍結(jié)期，最大凍結(jié)深度1.552.08m。 根據(jù)國家地震局資料，集賢及其鄰區(qū)地震烈度在6°以下，過去無強烈地震記載。 河流井田內(nèi)沒有大的河流，只有二道河子等季節(jié)性河流從西、南兩個方向流入本區(qū)。雨季，二道河子流量為3/s，近年來隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的開展，在井田內(nèi)修筑了一些排水渠道，致使?jié)竦孛娣e有所縮小1.1.6 煤田開發(fā)史及近況雙鴨山礦物局距本區(qū)約46km，雙

16、鴨山礦業(yè)集團現(xiàn)有生產(chǎn)礦井8對，井田內(nèi)沒有生產(chǎn)、在建及停閉礦井，也沒有小煤窯。但在井田外的西南方約15km處有正在生產(chǎn)的雙鴨山礦業(yè)集團集賢煤礦，西南約18Km處有集賢縣升平小煤礦。集賢煤礦采用立井開拓，設計生產(chǎn)能力t/a，一水平標高為-150m，目前正采9#、15#和16#三個煤層,共布置四個采區(qū),礦井的正常涌水量314m3/h，最大涌水量386 m3/h，礦井瓦斯不大，屬低沼氣礦井。1.1.7原材料及水電供給情況 本區(qū)內(nèi)第四系地層廣泛分布，地下含水量極其豐富，供水水源充足。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)總體設計階段，供電電源方案已達成協(xié)議。所以，供電電源容易

17、解決。1.2 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 本集賢井田的可采煤層均賦存于上侏羅系雞西群城子河組，其上層為雞西群穆棱組，在穆棱組上覆的是第三和第四紀地層。晚侏羅系地層不整和于元古界古生界基底上，基底由元古界麻山群泥盆系青龍山組及侵入的花崗巖組成，詳見表1-2地層系統(tǒng)表。表1-2 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)1020全新統(tǒng)溫泉河組2040上更新統(tǒng)顧鄉(xiāng)屯組1040中更新統(tǒng)4080下中新統(tǒng)白山土組1550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7570城子河組887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三系地層，除在井田極少數(shù)塊段缺失，其余各處廣泛存

18、在。該地層由粉砂巖、粗砂巖、泥巖組成。巖石膠結(jié)松散，以灰綠色為主，厚度變化不大。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，覆有粘土及厚度712m的黑腐植土。上侏羅系上統(tǒng)雞西群城子河組，為井田的主要含煤地層，該層主要由灰白色長石、砂巖、灰色粉砂巖及少量的泥巖、凝灰色砂巖和砂質(zhì)泥巖等組成，含煤地層特征詳見圖1-3 含煤地層綜合柱狀圖。圖1-3 煤系地層綜合柱狀圖 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構造本井田的區(qū)域構造主要受華夏系和北西向構造應力場的控制。由前者派生的次級構造占明顯優(yōu)勢，在本井田范圍內(nèi)主要有以下幾條斷層，其特征詳見表1-4 斷層發(fā)育及落差表。而且井田

19、位于三江盆地的西部，是中生代以來的一個斷陷凹陷地。區(qū)域構造屬新華夏系第三隆起帶，北段有一些一級隆起帶和凹陷帶組成。經(jīng)過鉆探及綜合分析，本井田有4條斷裂，都為逆斷層。詳見主要斷裂構造表1-4所示：表1-4 主要斷裂構造表序號編號產(chǎn)狀性質(zhì)落差可靠性傾向傾角1F9北東向40°60°逆40130可靠2F32北東向30°40°逆50100可靠3F70北東向20°30°逆2030可靠4F84北東向10°20°逆2035可靠 煤層賦存狀況及可采煤層特征 本井田開采之煤層主要位于侏羅系雞西群城子河含煤組，本組共有厚薄煤層3組，為了

20、清楚起見，現(xiàn)將各煤層厚度、結(jié)構、視密度和頂?shù)装迩闆r分層以文字表達如下(附煤層特征表)：(1)16#煤層：煤層厚度2.42.7 m，平均煤層厚度2.6m， 平均傾角13°，全區(qū)發(fā)育，屬于穩(wěn)定的中厚煤層，結(jié)構單一，視密度1.40 T/ m3，頂板為粉砂巖或粗砂巖，底板為礫砂巖，灰分在12%左右。(2)18#煤層：煤厚 m，平均3.0 m，屬于穩(wěn)定的中厚煤層，煤層結(jié)構單一，視密度為1.40 T/ m3，頂板中部為粉砂巖，底板為細砂巖，一般有0.200.30 m的煤泥巖或泥巖偽底，灰分一般在25%左右。(3)26#煤層：煤層厚度m，平均煤層厚度m，煤層結(jié)構簡單，賦存穩(wěn)定，無夾石，全區(qū)發(fā)育，視

21、密度3，頂板為中細砂巖，偽頂為0.1 m的煤泥巖或含炭泥巖，底板為粉砂巖。具體地質(zhì)情況詳見煤層特征表1-5表1-5 煤層特征表層次煤厚m層間距m穩(wěn)定性發(fā)育范圍頂板地板最小最大平均16穩(wěn)定全區(qū)發(fā)育中細砂巖礫巖18101穩(wěn)定全區(qū)發(fā)育礫巖粗砂巖2626較穩(wěn)定全區(qū)發(fā)育粗砂巖石灰?guī)r 巖石性質(zhì)、厚度特征本區(qū)內(nèi)巖性較細，主要由粉砂巖、細紗巖、粉細互層及煤層組成。煤層和巖層的物理性質(zhì)差異較明顯，各巖層的密度差異較小，用物理射線探測各種巖性反映明顯，巖石硬度多數(shù)為中等硬度的砂巖類。本礦井所有巖石特征情況詳見表1-6巖石主要物理力學性質(zhì)指標表表1-6 巖石主要物理力學性質(zhì)指標表名稱視密度kg/cm3孔隙度抗壓強度

22、102 kg/cm3抗拉強度102 kg/cm3變形模量102 kg/cm3彈性模量kg/cm3砂巖5- 252- 200.5- 81- 10礫巖5- 151- 150.8- 82- 8灰?guī)r5- 205- 201- 85-10頁巖16-301- 102- 8石英長巖2.6 5-2.70.12-0.515- 356- 206- 20 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況/s*m。-7l/s*m。煤系裂系含水帶：本含水層是直接充水含水層。它與第三系有水力聯(lián)系，但很微弱?；讕r巖裂隙水：分布于低山和丘陵地帶，由花崗巖，安山巖及變質(zhì)巖等組成，對煤系裂隙含水帶補給量微弱，而且對礦床充水無影響。井田內(nèi)的主要隔水層有第四系

23、頂部粘土，亞粘土，中部粘土，亞粘土和第三系泥巖，砂巖層。本井田最大的涌水量為150m3/h，正常涌水量為100 m3/h。開采初期，礦井涌水量最大，隨著開采的不斷進行，水的靜儲量逐漸消耗。礦井的涌水量將會逐漸減少，并趨于相對穩(wěn)定。 沼氣、煤塵及煤的自燃性由于地質(zhì)報告沒有明確提出礦井的瓦斯等級，故本設計只能根據(jù)集賢礦井的煤塵及瓦斯情況來推算，確定本礦井初期的瓦斯等級為低瓦斯礦井，相對涌出量為 m3/t。并且本礦井根本沒有煤塵爆炸危險和自燃發(fā)火傾向。 煤質(zhì)、牌號及用途本礦井煤的揮發(fā)份一般大于40%，屬于低變質(zhì)煤，粘結(jié)性較低，煤種主要是氣煤，長焰煤次之。煤中磷，硫的含量很低，可作優(yōu)良的配焦和化工精煤

24、，副產(chǎn)品可供動力和民用。 勘探程度及可靠性本礦所在地區(qū)，從1965年就開始進行地質(zhì)勘探工作，先后經(jīng)過普查，詳查一區(qū)精查等階段。采用了鉆探，探井和地震相互配合的綜合勘探手段。精查地質(zhì)報告提供的資料比擬齊全。精查階段，查明了主要斷層和構造及煤層厚度，結(jié)構和分布范圍；比擬可靠地提供了煤層層位的相對資料和測井成果。礦井涌水量是用類比法推算的，瓦斯等級也是推算的，所以可靠性都缺乏，待礦井建成后，根據(jù)實際情況重新確定。第2章 井田境界 儲量 效勞年限2.1 井田境界 井田境界確定的依據(jù)1.劃分的井田范圍要為礦井開展留有空間；2.以地理地形、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)；3.井田要有合理的走向長度，以利于

25、機械化程度的不斷提高； 4.要適于選擇井筒位置，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物。 井田周邊情況井田處于三江平原的西南部。井田東南部有雙山子標高+,西依索利崗山標高+，南臨完達山北巍。北面廣闊平坦.東榮四礦位于黑龍江省集賢煤田東南端，本礦西臨近東榮三礦，立井開拓1.5Mt/a。東以勘探線為界。西南距離福利屯32km。福前前鐵路在東榮礦區(qū)南部邊緣約3km，交通便利。 井田未來開展情況隨著科學技術的進步和勘探水平的全面提高，井田范圍內(nèi)的儲量會越來越精確，可能在更深部將發(fā)現(xiàn)可采煤層。 井田儲量 井田儲量的計算設計井田范圍內(nèi)計算的煤層有16#、18#、26# 三層，各煤層儲量計算邊界與井田境界根本一致。

26、礦井儲量是指礦井內(nèi)所埋藏的數(shù)量，具有工業(yè)價值的煤炭數(shù)量。礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量、礦井工業(yè)儲量和礦井可采儲量。 礦井工業(yè)儲量是指平衡表內(nèi)A+B+C級儲量的總和。礦井設計儲量是礦井工業(yè)儲量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構筑物需要留設的保護煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。礦井可采儲量是指礦井設計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲量。 保安煤柱為了平安生產(chǎn)，本設計礦井依據(jù)?煤礦平安規(guī)程?，留設保安煤柱如下：30m50m保安煤柱；30m保安煤柱；15m寬圍護帶；20m寬圍護帶；5煤層大巷兩側(cè)煤柱各寬50100m。按以上方法

27、計算得：工業(yè)廣場煤柱損失：6.44Mt； 斷層、地面、邊界保安煤柱損失：92.86Mt； 開采損失量：40.51Mt； 總損失量：56.24Mt；損失率：31.62%表2-1 可采煤層儲量計算總表 單位：萬t水平煤層煤柱永久損失可采儲量工業(yè)場地井田境界斷層可采損失合 計一水平1671574227608945019624920135059188257487570255193872095155816269360553279655887481731176620合計247741463421079155831216318467495二水平165739339048833609950111108299186

28、622391156334164757813124944267507443463874721065538141627合計198821173516903124956173462374870三水平165715337548613593649887107808186593383956084145957353124377267474441563594699665244140985合計197821168316828124391172684373170全礦合計6442438082548104051785624641215535 儲量計算方法：計算公式如下：塊段儲量=塊段面積×平均傾角余割×

29、塊段平均厚度×視密度.Mt根據(jù)原東榮礦區(qū)初步設計儲量諸圖，通過等高線塊段法計算本井田工業(yè)儲量為1，可采儲量121.55Mt。損失量包括工業(yè)場地損失，斷層，地面 邊界保護煤柱損失，開采損失量總共56.24Mt。各煤層工業(yè)儲量見表2-1可采煤層儲量計算總表。計算公式如下： 式中： 可采儲量，Mt 工業(yè)儲量，Mt 永久煤柱損失，Mt 采區(qū)回采率,厚煤層不低于0.75；中厚煤層不低于0.80；薄煤層不低于0.85；地方小煤礦不低于0.70。計算得：Mt經(jīng)各煤層可采儲量計算，匯總計算出本設計井田可采儲量為 121.55Mt。 儲量計算的評價 儲量是安排礦井建設方案和確定其規(guī)模的主要依據(jù)之一。目

30、前在地質(zhì)勘探階段，只按煤厚，灰分，發(fā)熱量等幾項指標劃分能利用和暫不能利用儲量。采用幾何方法計算煤層面積時，方法簡單但精度不高。采用等高線法計算是，結(jié)果較精確。本設計井田的各類儲量計算嚴格執(zhí)照有關規(guī)定執(zhí)行。由于本人知識水平和能力所限，儲量計算設計所得到的各種儲量與實際可能有一定的誤差。根據(jù)粗略估算大約在千分之0.5左右。2.3 礦井工作制度、生產(chǎn)能力、效勞年限 礦井工作制度 該設計礦井年工作日確定為330天，礦井每日凈提升16小時，采用“四六工作制制度。 礦井生產(chǎn)能力確實定本礦井已查明的工業(yè)儲量為177.8Mt,，估算本井田內(nèi)工業(yè)廣場煤柱，境界煤柱等永久煤柱損失量占工業(yè)儲量的31.62%，各可采

31、層均為厚煤層，按礦井設計標準要求確定本礦的采區(qū)采出率為75%，由此計算確定本井田的可采儲量為121.55Mt。根據(jù)東榮四礦資料描述，煤層儲量適中，地質(zhì)構造比擬簡單，煤層生產(chǎn)能力大以及煤層賦存深等因素，初步?jīng)Q定采用大型礦井設計。生產(chǎn)能力大小主要根據(jù)井田儲量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來確定，還應該考慮到當前及今后市場的需煤量。根據(jù)該井田的實際情況，擬定Mt/aMt/aMt/a三個方案，分析論證如下， 各種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下：上述三種方案，具體選擇哪一種，還應該根據(jù)礦井效勞年限是否合理來確定。 礦井效勞年限 礦井效勞年限計算公式如下： 式中： 礦井設計可采儲量，Mt； 礦井生產(chǎn)能力，M

32、t/a； 礦井儲量備用系數(shù)，1.5。 根據(jù)本礦井實際情況，取=1.4。依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，效勞年限確實定現(xiàn)提出三種方案，具體如下：=12155.35 /150×=49.8a；=12155.35 /120×=72.3a = /90× =96.4a；參照?煤礦工業(yè)設計標準?規(guī)定，方案B較為合理，即：礦井生產(chǎn)能力為1.2Mt/a；礦井效勞年限為T=72.3 a。第3章 井田開拓 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述東榮四礦位于黑龍江省集賢煤田懂南端，本礦西領東榮三礦，三礦采用雙立井開拓。西南距離福利屯32km，經(jīng)福利屯到礦物局所在地雙鴨山市40km。福利屯至福錦縣

33、穿過本井田中部。福前鐵路在東榮礦區(qū)南部邊緣約3km處通過。交通便利。 影響本設計礦井開拓方式的原因及其具體情況 井田開拓方式的選擇應全面考慮各種因素，主要因素包括：地形地貌和地面外部條件；井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件特別是表土層情況煤層賦存和開采技術條件；施工技術和設備條件；技術裝備和工藝系統(tǒng)條件；總體設計和礦井生產(chǎn)能力要求等。對以上各種因素要綜合研究，通過系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術經(jīng)濟比擬后確定。影響本設計井田開拓方式的具體因素如下：1地表因素：本井田屬于緩平原地形，地表平均標高+89m。2煤層賦存情況整個井田的煤層上部標高在-150m，下部標高在-800m，西部和東榮三礦為界,東部以勘探線為界。整個礦

34、區(qū)共有三層可采煤層，即16#、18#、26#，全區(qū)發(fā)育。煤層走向長度為km，傾向2.8km。本井田煤層系緩傾斜中厚煤層，平均傾角在13°左右。3其他因素本井田沒有大的河流，只有二道河子季節(jié)性河流從西南兩個方向流人本井田。松花江位于本井田的北部，距離井田較遠對本井田開發(fā)影響不大。 確定井田開拓方式的原那么1貫徹執(zhí)行有關煤炭工業(yè)的技術政策,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、本錢低、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)可靠和平安的條件下減少開拓工程量，尢其是初期建設工程量，節(jié)約基建工程量，加快礦井建設合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。2合理集中開拓布置，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，防止生

35、產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 3必須慣徹執(zhí)行有關煤礦平安生產(chǎn)的有關規(guī)定。要建立完善的通風系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài)。4要適應當前國家的技術水平和設備供給情況，并為采用新技術，新工藝，開展采煤機械化，自動化創(chuàng)造條件。根據(jù)用戶需要，應將不同煤質(zhì)，煤種的煤層分別開采3.2 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置合理的開拓方式，一般應在技術可行的多種開拓方式中進行技術經(jīng)濟分析比擬后，才能確定。開拓方式按照井筒的傾角不同水平、傾斜、垂直分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓方式平、斜、立井中的任何二或三種形式相結(jié)合進行開拓等四種方式。開拓方式依據(jù)井筒 或平硐與

36、煤層位置的不同又有假設干分類。斜井開拓：對于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡單的煤田，一般都可以采用斜井開拓。斜井開拓在各種傾角煤層開拓中都得到了廣泛的應用。平硐開拓：在侵蝕基準面以上的山嶺或丘陵地區(qū)的煤層，由地面開鑿通向煤層的平硐，可利用平硐開拓煤田的全部或一局部。立井開拓：適應性很強，可用于各種地質(zhì)條件，同時在技術上也成熟可靠。一般在表土層厚、煤層賦存深時，應采用立井開拓。1.井筒形式：平硐開拓是最簡單的開拓方式，有很多突出優(yōu)點。首先我們應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)合本設計井田的地形地質(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

37、本設計井田不適用，排除采用平硐開拓方式。立井開拓和斜井開拓方式在技術上均可行，綜合開拓雖然對工業(yè)廣場布置和井底車場要求很高，但針對本井田的地質(zhì)狀況，綜合開拓方式也可行，應該予以考慮。依據(jù)本井田的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、效勞年限等要求，對本井田開拓方式選擇提出三種方案：方案一：雙立井開拓方式方案二：雙斜井開拓方式1技術比擬方案一：雙立井開拓方式優(yōu)點：對于開采深部賦存煤層有長處； 通風斷面大，風阻小，滿足大風量要求；井筒短，提升速度快，提升能力大；適應性強，技術成熟可靠；便于井筒延伸。缺點：需要大型的提升設備； 初期投資大，建井期限稍長；多水平開拓，立井石門長度大，掘進工程量大，掘進費用高。

38、方案二：雙斜井開拓方式優(yōu)點：井筒設備較簡單；建井期稍短些； 掘進速度快，初期投資較雙立井開拓較?。蝗秉c：通風線路長，通風阻力大，費用增加； 井筒過長，煤柱損失嚴重；輔助運輸時間長；井筒過長，如果地質(zhì)條件復雜，不易維護，平安性降低。依據(jù)東榮四礦地質(zhì)賦存條件，上覆層大約220m左右,煤層傾角13°，故技術上可行的方案有方案一，方案二。 方案一：雙立井開拓方式 如簡易圖3-1所示： 方案二：雙斜井開拓方式主井采用皮帶提升13°，副井采用串車提升15°如簡圖3-2所示：圖3-1 雙立井開拓圖圖3-2 雙斜井開拓圖2經(jīng)濟比擬方案一、方案二在技術均較合理，兩者之間的區(qū)別在于井

39、筒掘進費用以及他們的維護費用、提升費用，主石門掘進長度等等。兩個方案的井底車場、水平運輸大巷以及各種采區(qū)石門和采區(qū)上山斜巷的工程量根本相等。因此，只需要比擬它們的不同之處，即建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營費用、基建費用和維護費用等。詳見開拓方案經(jīng)濟比擬表3-3表3-3 開拓方案經(jīng)濟比擬表費用：元方案項目雙立井雙斜井工程時單價/元費用工程時單價費用表土段主井掘進費用32243607795201641372022500803副井掘進費用3026720801600158163702586460主井輔助費用32204006528001641087017826460副井輔助費用302343570305015811

40、8821877356基巖段主井掘進費用42831950136780241886850316036658副井掘進費用4203991016762200179992151657785主井輔助費用428427811831026818861477427863784副井輔助費用420452141899114017991477426282946主井提升設備費(經(jīng)營+提升)589250487500+1017501782170862170+920000副井提升設備費(經(jīng)營+提升)1313750437500+8762501026750103000+923750上述費用合計7258160283146649主井提升費

41、用副井提升費用430486187343主副井費用合計從經(jīng)濟比擬表可知，立井開拓比斜井開拓投資少，所以該設計礦井選擇方案一：采用雙立井多水平開拓方式。2.井口位置：井口位置的選擇是井田開拓的重要組成局部。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，特別是提、運煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場布置相匹配，需要綜合考慮的主要因素和原那么如下：井下條件：勘探程度及初期工程量；在井田走向的儲量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲量平衡；井筒應盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復雜的地層或地段。地面條件：井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、

42、方便生活；井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險地區(qū)；井筒位置應選在比擬平坦的地方，并且滿足防洪設計標準；工業(yè)場地不占或少占用良田；井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護的要求。在本設計井田中，提出三種井筒位置方案：方案一：井筒位于井田淺部方案二：井筒位于井田深部方案三：井筒位于井田中部 經(jīng)過簡單的技術比擬后認為：井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長； 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，但對于開采井田深部煤層及井通延伸有利； 井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運輸工程量也??；本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井

43、田傾向長度不大，但走向長度較大，從有利井下運輸和保證初水平合理的效勞年限出發(fā)，也應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計井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 開采水平數(shù)目和標高 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時，一般由淺部向深部開采，以到達工程量少、建設速度快、投資省、本錢低的效果。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長度，一個井田可以單水平開采，亦可以多水平開采從上往下逐水平開采。每個開采水平設井底車場和運輸大巷，供該水平各采區(qū)煤的外運、輔助運輸和通風用。煤礦科技迅猛開展，在高度機械化的根底上實現(xiàn)高度集中化是主要的開展方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個水平，12個工作面生產(chǎn)。這就要求加大工作面、

44、采區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富的資源/儲量和較長的效勞年限。本設計井田水平標高確實定主要考慮了以下幾個因素：1) 煤層賦存條件及地質(zhì)構造；2) 合理的水平效勞年限；3) 水平接替4) 生產(chǎn)本錢；5) 井底車場及其主要硐室的位置應盡量處于較好的巖層內(nèi)。根據(jù)上述因素，本設計井田設計提出水平劃分方案如下：方案一：井田劃分兩個開采水平；一水平標高-350 m，水平垂高250 m，二水平標高為-800 m。一水平實行上下山開采，二水平上山開采。方案二：井田劃分三個開采水平，一水平標高-400 m，二水平標高-600 m，三水平標高-800 m。各水平均實行上山開采水平儲量及效勞年限如下表3-4表

45、 3-4效勞年限比擬表方案水平儲量萬t效勞年限年方案一一水平2二水平方案二一水平二水平22.3三水平22.2從該表中可知，方案一的一水平效勞年限達不到標準要求的效勞年限，水平儲量嚴重缺乏，而方案二的水平效勞年限能夠滿足一水平效勞年限不小于25年的根本要求，儲量充足，且有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤本錢相對較低。故而采用方案二的水平劃分方法，即劃分三個開采水平，一、二、三水平標高分別為-400 m和-600 m，三水平-800。均采用上山開采，這樣技術簡單經(jīng)濟效果好，便于管理。但隨著勘探越精確，將隨時調(diào)整各方案。 開拓巷道的布置開拓巷道是指為全礦井、一個水平或假設干采區(qū)效勞的巷道，如井筒、

46、井底車場、主要石門、運輸大巷和回風大巷或總回風道、主要風井等。運輸大巷的布置：運輸大巷效勞于整個開采水平的煤炭和輔助運輸人員、矸石、材料、設備等以及通風、排水和管線敷設，效勞年限很長。煤層群開拓時，根據(jù)本設計地質(zhì)情況主要巷道布置方式分為兩類：1集中布置：在開采水平距離比擬近的煤層群時，只開掘一條水平集中運輸大巷，用采區(qū)石門聯(lián)絡各煤層。優(yōu)點：總的巷道工程量較少；生產(chǎn)比擬集中采區(qū)巷道分組聯(lián)合布置；大巷容易維護，運輸條件好。不受煤層傾角影響。缺點：石門長度較長，掘進工程量大，建設時間長。適用條件：可采煤層數(shù)多，間距大小不同；采區(qū)巷道為分組聯(lián)合布置，煤層分組間距大；井底車場在煤層群上部或中間時，工期大

47、初期工程少。 2分組集中布置：在煤層群中，相近的煤層為一組設集中大巷，由集中運輸大巷開采石門與各煤層聯(lián)系。自井底車場開掘主要石門與個分組集中大巷貫穿。優(yōu)點：大巷工程量少；生產(chǎn)區(qū)域比擬集中，運輸條件好；采區(qū)巷道集中聯(lián)合布置，開采程序比擬靈活，開采強度大；大巷維護容易。缺點：總的石門長度大初期工程量大，建井時間長有反向運輸。適用條件：煤層間距小井田走向長度大，效勞年限長；下部煤層底版有堅硬有巖層，采區(qū)尺寸大，石門長度短。東榮四礦煤層地質(zhì)條件：16#煤層：煤層厚度2.42.7 m，平均煤層厚度2.6m， 平均傾角13°，全區(qū)發(fā)育，屬于穩(wěn)定的中厚煤層，結(jié)構單一，視密度1.40 T/ m3，頂

48、板為粉砂巖或粗砂巖，底板為礫砂巖，灰分在12%左右。18#煤層：煤厚 m，平均 m，屬于穩(wěn)定的中厚煤層，煤層結(jié)構單一，視密度為1.40 T/ m3，頂板中部為粉砂巖，底板為細砂巖，一般有0.200.30 m的煤泥巖或泥巖偽底，灰分一般在25%左右。26#煤層：煤層厚度m，平均煤層厚度m，煤層結(jié)構簡單，賦存穩(wěn)定，無夾石，全區(qū)發(fā)育，視密度3，頂板為中細砂巖，偽頂為0.1 m的煤泥巖或含炭泥巖，底板為粉砂巖。根據(jù)礦井設計地質(zhì)資料及生產(chǎn)能力和技術可行角度，參考本井田的地質(zhì)條件及煤層賦存狀如上。本井田共有可采煤層3層，即16#、18# 、26#煤層。而16#、距離18#、26#層煤之間的間距126m針對

49、上述情況，由技術分析和巷道工程量比擬可知，本井田適合于分組集中大巷布置。 3.3 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目本設計井田采用一對立井開拓，即主井、副井。主井用以提升煤炭，副井用以提矸、升降人員、下放材料和設備。掘風井用于回風。 井硐位置及坐標井筒確定在82-12 鉆孔附近，理由是：交通條件好：靠近公路，井口距公路 1500 m；有較好的地形條件：井口處標高+129 m，地面坡度缺乏5°，平正土方量小；地處井田儲量中央：井筒距北部邊界km，南部邊界km，西部邊界2.2km，東部邊界3.3km；有較好的勞力供給條件：工人村距井口 600m左右。確定井筒坐標為：主井井口坐標為：

50、= =副井井口坐標為： =5023010主井井口標高為+129m，副井井口標高為+82m，擬定三水平-800m為井筒最終水平。主井井深505m，副井井深490m，兩井筒中心線間距為75m，主井井筒直徑，副井井筒直徑，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度400mm。 水平數(shù)目及高度本井田采用多水平開拓,擬定第一水平為-400m,本井大局部采區(qū)的煤層淺部標高在-150m,階段垂高為250m,實行上山開采.第二水平擬定標高為 -600m，實行上山開采。第三水平-800m實行上山開采.假設再確定往井田境界外的深部開展時需經(jīng)方案比擬后確定. 石門、大巷(運輸大巷、回風大巷)數(shù)目及布置1.大巷布置：大巷布置形

51、式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，對于各種大巷布置方式分述如下表3-5：表3-5 大巷布置方式特點煤層大巷巖石大巷：優(yōu)點1. 在建設期間，還有早出煤，早投產(chǎn)，節(jié)省投資；2. 探明地質(zhì)情況總的巷道工程量較少。1. 如維護條件好，費用低，運輸條件好，較少受地質(zhì)構造的影響；2. 煤的損失少，平安條件好；缺點1煤層巷道維護困難，維護費用高；2保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大；3.煤層起伏褶曲較多時運輸能力降低。1. 巖石工程量大，掘進速度慢，建設工期長；2. 投資費用高。適應條件1. 單獨開拓的薄煤層或中厚煤層，資源/儲量有限、效勞年限短的；2. 煤質(zhì)堅硬，圍巖穩(wěn)定，維護簡單，費用不高的煤層；3.

52、 煤層堅硬而頂板松軟或膨脹，難以維護的。1. 煤層多，煤層間距小2. 井田走向長度大，效勞年限長在本設計井田中，由于16#煤層距離18#和26#煤層間距大約120m左右，根據(jù)設計井田的地質(zhì)資料和煤層間聯(lián)系特點，煤層構造簡單，賦存穩(wěn)定。設計采區(qū)效勞年限短等因素煤層大巷的優(yōu)點顯著。16#煤層單獨開采布置一條煤層大巷，18#和26#間距26m左右采用聯(lián)合布置設一條巖石大巷2.大巷數(shù)目：兩條運輸大巷、一條回風大巷。大巷與石門效勞年限較長，運輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護設計根本相同，斷面尺寸詳見斷面圖3-6:圖3-6 大巷斷面圖 井底車場形式的選擇 井底車場是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運輸和提升兩個環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車場設計是否合理直接影響礦井的平安和生產(chǎn)。1礦井設計生產(chǎn)能力及工作制度：1.2Mt/a、330d、四、六2礦井開拓方式；立井開拓3井筒及數(shù)目：主井和立井4礦井主要運輸巷道的運輸方式；分組集中大巷布置，礦車運輸。5礦井通風方式：中央邊界抽出式2.設計要求：1井底車場線路不止應該結(jié)構簡單，運行及操作系統(tǒng)平安可靠，管理使用方便，布局合理，注意節(jié)省工程