1、摘 要本設計為七臺河精煤集團有限公司龍湖三礦1.8Mt/a的新井設計，共有6層設計可采煤層，分別為58#、59#、62C#、63#、65B#、67上#，平均總厚度為15.2m，煤的工業牌號為1/3焦煤。設計井田的可采儲量為170.814Mt。服務年限為67a。劃分兩個水平開采，一水平采用傾斜長壁開采，二水平采用走向長壁開采。井田走向長4.5km，平均傾斜寬5.0km，井田面積22.5km2。本設計礦井采用雙立井的開拓方式，集中大巷及帶區石門的大巷布置方式。共劃分8個帶區，投產工作面1個。大巷運輸采用SSI1200/2315膠帶運輸機運輸，采煤工藝為綜合機械化采煤工藝，頂板處理方法為沿空留巷法。

2、工作面年工作日為330d，采用“四、六”工作制，工作面長為180m，循環進度為0.8m。關鍵詞：可采儲量 傾斜長壁 采煤工藝 全套圖紙，加AbstractThis is LongHu No3 coal mine of QiTaiHe coal group limited company 1.8Mt/a new mine design. It altogether have 6 coal seams,they are 58#、59#、62C#、63#、65B#、67#,the average total thickness is 15.2m,the coal industry trademark

3、 is 1/3 coking coal. The design mine field recoverable reserves is 170.814Mt. It service life is 67a. It have two mine levels. The first level uses long wall mining method along dip, the second uses long wall mining method along strike.The longth of the mine field is 4.5Km, The dipth of the mine fie

4、ld is 5.0 Km, the square meter is 22.5 Km2 .This design mine adopts double vertical shaft and adopt gathering main roadway and strip district cross-cut fashions. It have 8 districts,1 working face goes into production.The main roadway transportation uses SSI1200/2315 adhesive transport aircraft.The

5、coal mining technology adopt compositive mechanize fashions. Apical plate adopt gob-side entry retaining. The working days of the working face is 330 days every year, Using “four, six”working system.The length of the working face is 180m and the advance of working cycle is 0.8m。Key words：recoverable

6、 reserves long wall mining method along dip Coal minning technology 目 錄摘 要IAbstractII緒 論1第1章 井田概況及地質特征21.1 井田概況21.1.1 交通位置21.1.2 地形地勢31.1.3 河流 氣候 溫度 雨量 風向 風速31.1.4 地震史31.1.5 現有生產和在建礦井及小窯生產情況31.1.6 水源和電源41.2 地質特征41.2.1 礦區范圍內的地層情況41.2.2 井田范圍內和附近的主要地質構造51.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特征61.2.4 巖石性質及厚度特征71.2.5 井田內的水文地

7、質情況81.2.6 瓦斯和煤塵的爆炸性及煤的自然性81.2.7 煤質 牌號及用途91.3 地質勘探程度及可靠性10第2章 井田境界 儲量 服務年限112.1 井田境界112.1.1 井田周邊狀況112.1.2 井田境界確定的依據112.1.3 井田境界未來發展情況112.2 井田儲量112.2.1 儲量計算范圍112.2.2 保安煤柱122.2.3 儲量計算方法122.2.4 儲量計算的評價132.3 礦井工作制度 生產能力 服務年限13第3章 井田開拓153.1 概述153.1.1 井田內外及附近生產礦井開拓方式概述153.1.2 影響本設計礦井開拓方式的因素及具體情況153.2 礦井開拓方

8、案的選擇153.2.1 確定井田開拓方式的原則153.2.2 井筒形式和井口位置163.2.3 水平劃分及水平標高確定183.2.4 開拓巷道的布置193.3 選定開拓方案的系統描述203.3.1 井筒形式和數目203.3.2 井筒位置及坐標203.3.3 水平數目及標高203.3.4 大巷數目及布置203.3.5 井底車場的形式及選擇223.3.6 煤層群的聯系223.3.7 帶區劃分223.4 井筒布置和施工233.4.1 井筒穿過的巖層性質及井筒支護233.4.2 井筒布置及裝備233.4.3 井筒延深的初步意見243.5 井底車場及硐室243.5.1 井底車場形式的確定及論證243.5

9、.2 井底車場的布置及儲車線路和行車線路布置長度263.5.3 井底車場通過能力驗算283.5.4 井底車場主要硐室293.6 開采順序293.6.1 沿井田走向的開采順序293.6.2 沿井田傾向的開采順序293.6.3 帶區接續計劃303.6.4 三量的控制情況30第4章 帶區巷道布置324.1 帶區概述324.1.1 設計帶區的位置 邊界 范圍 帶區煤柱324.1.2 帶區的地質和煤層情況324.1.3 帶區的生產能力 儲量及服務年限324.2 帶區巷道布置334.2.1 區段劃分334.2.2 帶區巷道布置344.2.3 帶區車場布置344.2.4 帶區煤倉形式 容量及支護374.2.

10、5 帶區硐室簡介384.2.6 帶區工作面接續384.3 帶區準備384.3.1 帶區巷道的準備順序384.3.2 帶區主要巷道的斷面示意圖及支護方式39第5章 采煤工藝405.1 采煤方法的選擇405.2 回采工藝405.2.1 選擇和決定回采工作面的工藝過程及使機械設備405.2.2 工作面循環方式和勞動組織形式40第6章 井下運輸和礦井提升456.1 礦井井下運輸456.1.1 運輸方式和運輸系統的確定456.1.2 礦車的選型及數量456.1.3 帶區運輸設備的選擇466.2 礦井提升系統466.2.1 礦井主提升系統的選擇與計算46第7章 礦井通風與安全497.1 礦井通風系統的確定

11、497.1.1 概述497.2 風量計算與風量的分配507.2.1 風量計算507.2.2 風量分配527.2.3 風量調節方法與實施537.3 礦井通風阻力的計算547.3.1 通風容易時期和通風困難時期的阻力計算547.3.2 礦井等積孔的計算567.4 通風設備的選擇567.4.1 主扇選擇計算567.4.2 電動機的選擇577.4.3 反風措施577.5 礦井安全技術措施587.5.1 預防瓦斯及煤塵爆炸587.5.2 火災與水患的預防587.5.3避災路線及自救58第8章 礦井排水608.1 概述608.2 礦井主要排水設備608.2.1 排水方式和排水系統簡介608.2.2 主排水

12、設備及管路選擇計算61第9章 技術經濟指標63結 論65致 謝66參考文獻67附錄168附錄273緒 論在經過大學四年系統學習專業知識后，為了檢驗自己的真實能力，在這次畢業設計中，我選擇了七臺河龍湖三礦進行新井設計，在本次設計中，我將在學校四年里所學的專業知識完全融匯到本次設計中，從礦井的地質構造到井下的具體的施工，都做了詳細的設計，設計中主要對井田的開拓方式，井筒的位置、車場的布置、采煤工藝、運輸方式、通風方式、設備選型等方面做了細致的分析和計算。為了保證設計的準確性，對多個方案進行技術經濟比較，從中選擇最優的方案進行施工，本設計中采用了集中大巷的布置方式，本次設計采用了傾斜長壁采煤法，不需

13、要上山，從而將少了工程量，降低了施工費用，同時還保證了礦井正常運輸能力。通過這次設計，我學到了許多課本上沒學到的專業知識并鞏固了以前所學的知識，從而使我能夠更加全面的考慮問題，對細節的分析水平都有了一定的提高，但由于本人的能力有限，錯誤和不妥之處還是不可避免的，這些我自己今后都將加以改進，從而減少失誤，為今后適應實際工作打下堅實的基礎。第1章 井田概況及地質特征1.1 井田概況1.1.1 交通位置龍湖三礦位于七臺河礦區東部，距七臺河市中心25公里，行政區劃屬黑龍江省七臺河市勃利縣北興農場。地理坐標東經1311213115,北緯45504553。勃利至寶清公路從井田中部通過。七臺河市距佳木斯市1

14、72km，距牡丹江市232km，距哈爾濱市587km。區內有礦用鐵路專用線與勃七線、牡佳線接軌，依寶公路橫貫區內，交通方便，詳見圖1-1 交通位置圖。圖1-1 交通位置圖1.1.2 地形地勢本區地貌為丘陵地形，地面被第四系殘積，坡積及洪積層所覆蓋，僅東南火山熔巖地形局部裸露。地勢總的趨勢市東南高，西北低，地面最低標高為190.00m。最高標高為382.92m，一般標高為230.00m。本區地貌主要分為三種形態： 堆積地形：西部龍湖河床兩岸及溝谷為沖積地層，地勢平緩沼澤濕地遍布。 堆積侵蝕地形：煤系地層受長期侵蝕，流水沖刷及堆積作用結果，形成緩波狀丘陵地形。 火山熔巖地形：為中性火山熔巖組成，經

15、剝蝕和刻切后形成陡坡峭壁。呈穹窿及脊狀低山。1.1.3 河流 氣候 溫度 雨量 風向 風速井田西部有一季節性河流龍湖河，位于本區西部，發源于龍湖東溝，全長約19km，流向西北注入倭肯河。該河無固定河道，河谷與沼澤相連。每年的12月至翌年3月結凍。最大結凍深度為1.52.0m。區內11月至翌年4月為凍結期，最大凍結深度為1.271.95m。年最高氣溫2832，年平均氣溫33.5.年降水量為360710mm,年蒸發量959.81642.3mm。年間多西北風，年平均風速為2.44.6m/s，最大風速1532m/s，屬于寒溫帶大陸性氣候。 1.1.4 地震史根據遼寧省地震大隊1964年地震資料本區地震

16、強烈度為度。1.1.5 現有生產和在建礦井及小窯生產情況本區開發歷史較長，根據七煤集團的地理位置，礦區分為東部區和西部區，西部區首先開發，目前主要生產的礦井為1985年投產的新建礦，設計生產能力為630kt/a，1987年擴建為1200 kt/a，現生產能力為2000 kt/a，一對斜井開拓；1958年投產的新興礦，設計生產能力為750 kt/a，1990年擴建到1200 kt/a，現生產能力為1200 kt/a，一對斜井開拓；1958年投產的桃山礦，設計生產能力為750 kt/a，1987年擴建到1050 kt/a，現在生產能力為1050 kt/a，一對斜井開拓。東部區1986年投產的富強礦

17、，設計生產能力為900 kt/a，現生產能力1500 kt/a，一對立井開拓；1991年8月移交的鐵東礦，設計生產能力為1500 kt/a，一對立井開拓。與本區以F17斷層為界的中心礦以完成初步設計，尚未建設。本區小煤窯開采歷史較長，分布范圍廣，數量多。據二四勘探隊調查了解，已查清的生產和已廢棄小煤窯139個這些小煤窯主要分布于913勘探線北部。911勘探線之間及1416勘探線南部的可采煤層出露部分。小煤窯開采的煤層主要有：44#、44下#、46#、54上#，年產量在5.040kt不等。小煤窯開采垂深一般在50m內。1.1.6 水源和電源1.水源根據已批準的七臺河礦區總體發展規劃，礦井用水取自

18、桃山水庫。2.電源本井電源引自七臺河市發電站及七臺河礦務局發電廠。1.2 地質特征1.2.1 礦區范圍內的地層情況本區賦存的地層為中侏羅統萬隆組（JW），上侏羅統雞西群滴道組（J8d）城子河組（J3ch），白堊系樺山群東山組（k、d）及第四系（Q）。自下而上分述如下：(1)萬隆組（JW）本區僅分布在F1斷層以北，本區所見為萬隆組地層的一部分，其巖性為正常沉積巖，以粗粒碎屑巖為主，夾粉砂巖，細砂巖及凝灰巖等。本區實控厚度為500m。 滴道組（d）本組僅賦存于本區南部，控制厚度為180m，本組含煤層16層，總厚度12.65m。復結構煤層較多，穩定性差。可采煤層有109、110兩層，巖性為粗砂巖,含

19、粒粗砂巖,時夾礫巖曾,巖性在橫向上變化較大，不穩定。本組與下伏萬隆組呈不整合接觸。 城子河組（ch）本組是本區主要含煤地層，地層厚度1880m,含煤89層，其中可采及局部可采煤層39層，可采煤層總厚度37.64m。本組巖性為粉砂巖，細砂巖，粗砂巖，頁巖。 東山組（k、d）本組地層出露于南部。本區控制厚度為400m。巖性主要為灰灰綠色安山質角礫巖，礫徑213cm，偶夾含凝灰質的沉積巖。與城子河組呈不整合接觸。 第四系（Q）為殘積、坡積、沖洪積層，由粘土、砂礫石及粉、細、中砂等組成，厚0.510m。沖洪積層本區僅在溝谷地帶有所分布。與東山組呈不整合接觸。詳見圖1-2 煤系地層綜合柱狀圖。1.2.2

20、 井田范圍內和附近的主要地質構造勃利煤田大地構造處于新華夏系第二隆起帶之上的三江穆棱河中生代聚煤坳陷帶的中部。煤田內主要由一系列褶皺及逆沖斷裂所組成，呈現向南突出的弧形構造。本區位于弧形構造東翼，區內斷層較發育，并伴隨巖漿活動。1.斷層本區斷層比較發育，其中大斷層有5個，幾個傾向斷層將井田劃分為四大塊。主要構造如表1-1。本區斷層構造規律如下：(1)本區較大的 走向斷層為主干斷層，其次生斷層十分發育。(2)總體為北部上升，南部下降的規律。(3)斷層成組出現，且性質相同。(4)沿底層走向、地塹、地壘相同出現的規律。圖1-2 煤系地層綜合柱狀圖2.巖漿活動本區巖漿活動主要分為兩期：第一期為大規模侵

21、入活動時期，巖漿侵入煤系地層之中呈巖床產出，鏡下鑒定為閃長粉巖，本期巖漿活動在本區有三個巖體。第二期巖體以巖蓋形態產出，覆蓋于含煤地層之上，分布高山頂部。鏡下鑒定巖性為安山巖。1.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特征本區含煤地層為城子河組。含煤10 層，其中可采煤層為6層，可采煤層總厚度為15.2m。可采煤層中均為中厚煤層。表1-1 主要斷裂構造表序號斷層編號斷層性質走向（）傾向（）落差（m）破碎帶（m）查明程度1F1逆N45EN40601500130可靠2F17正N30WSNE53759040可靠3F20正NW15NSW38628525較可靠4F31正N60ES25368030可靠5F69正N

22、2040WW707010可靠參與能利用儲量計算的煤層有6層，自上而下分別為58#、59#、62C#、63#、65B#、67上#煤層，參與暫不能利用儲量計算的有60上#、62A#、64#、65A#。可采煤層具有以下特征:（1） 可采煤層均為中厚煤層，其中62C#層最厚，平均厚度為2.8m，最薄的63上#層平均厚度2.3m。（2）全區可采煤層均為結構簡單煤層。（3）煤層厚度變化具有明顯規律性。主要煤層的富煤帶分叉變薄帶一般都是NEE向條帶狀分布，有時富煤帶與變薄帶在縱向上具有一定交叉，但也有一定繼承性。詳見表1-2 可采煤層及頂底板巖性特征表。1.2.4 巖石性質及厚度特征本設計井田主要有四種巖石

23、，其各種巖石的性質及其特征詳見表1-3 巖石主要物理學性質指標表。表1-2 可采煤層及頂底板巖性特征表層次煤厚（m）層平均間距（m）穩定性發育范圍頂板底板最小最大平均582.12.92.6穩定全區粉砂巖細砂巖592.22.82.612穩定全區粗砂巖粉砂巖62C2.42.92.823較穩定全區粗砂巖粉砂巖632.02.62.311穩定全區粗砂巖粉砂巖65B2.12.62.410較穩定全區細砂巖粉砂巖67上2.12.72.511穩定全區細砂巖頁巖表1-3 巖石主要物理力學性質指標表名稱容重kg/cm3孔隙度抗壓強度102 kg/cm3抗拉強度102 kg/cm3變形模量102 kg/cm3彈性模量

24、kg/cm3頁巖2.0-2.416-301- 100.2-1.01- 3.52- 8粗砂巖2.1-2.710- 301- 100.2-0.30.7- 91- 7細砂巖2.0-2.65- 252- 200.5-0.40.5- 81- 10粉砂巖2.3-2.65- 151- 150.2-1.50.8- 82- 81.2.5 井田內的水文地質情況本區地下水補給來源以大氣降水為主。巖層富水性與區內地質構造、地形地貌、巖石性質等因素有關。1. 含水層根據煤層分布情況，自上而下分為兩個含水層：第含水層：位于煤系地層上部的第四系底層中，局部發育，主要分在勘探區北部、西部、中部的地勢低洼處，含水層厚2.0m

25、，為孔隙承壓水，含水性較弱。第含水層:位于煤系地層淺部的風華裂隙中，深7080m，呈面狀分布，含水厚度57.73m.地下水存在類型多位潛水。地勢低洼處富水，丘陵頂部貧水。巖性較粗，富水性好；巖性較細，富水性差。2.臨近礦井及小窯涌水及積水情況根據地質報告提供的臨近礦井及小窯水資料，礦井涌水量與雨季和開采深度有直接關系。本區煤層淺部生產與廢棄小窯較多，采空區積水將給礦井涌水帶來一定補給。3.礦井用水量根據地質部門對礦井涌水預計，正常涌水量為170m3/h，最大用水量為260.0m3 /h。1.2.6 瓦斯和煤塵的爆炸性及煤的自然性1.沼氣全區沼氣可分三帶，淺部為 帶,中部為帶,深部為帶。瓦斯絕對

26、涌出量為6.3m3/min，屬低瓦斯礦井。2.煤塵爆炸性在本區6個煤層全部做了煤的爆炸實驗，實驗結果全有爆炸性。火焰長度為4mm大于390mm，加巖粉量12%79%才能制止。3.煤的自然性對本區各煤層的煤芯煤樣進行化驗，結果表明井田范圍內煤有自燃傾向，自燃發火期約為15個月左右。1.2.7 煤質 牌號及用途本區煤層以光亮-半光亮型為主。煤硬度小，裂隙發育，質脆易碎。煤的比重為1.341.67 ，平均為1.58。 煤的容重為1.281.59平均為1.39。煤的變質階段為焦煤、肥煤、1/3焦煤為-階段、無煙煤、貧煤為-階段。原煤煤質主要指標：水分：肥煤為0.15%1.54% ，平均為0.75% ;

27、1/3焦煤為0.44%1.55% ，平均為0.83% ；焦煤為0.31%1.18% ，平均為0.76% ；瘦煤為0.73% 0.83% ，平均為0.64% ；貧煤為0.52%1.06% ，平均為0.67% ；無煙煤為1.40%1.69 ,平均為1.55% 。揮發分:肥煤為23.59%34.52% ，平均為27.97% ；1/3焦煤為28.15%35.94% ，平均為30.68% ；焦煤為19.98%27.88% ，平均為24.46% ；瘦煤為17.45%19.89% ,平均為18.59% ；貧煤為12.30%18.78% ,平均為15.70% ；無煙煤為7.66%7.80% ，平均為7.73%

28、。灰分：全區煤灰分為8.04%39.85% ,平均為23.69% ，屬中灰-富灰煤，以中灰煤為主。粘結指數：肥煤為90103 ，平均為97 ；1/3焦煤為87102 ，平均為95 ；焦煤為5398 ，平均為89 。發熱量：肥煤為21.5132.68MJ/ kg ，平均為27.97% MJ/ kg ；1/3焦煤為21.5931.26 MJ/ kg ，平均為27.69 MJ/ kg ；焦煤為21.2632.25 MJ/ kg ，平均為27.19 MJ/ kg ；瘦煤為22.6130.68 MJ/ kg ,平均為27.17 MJ/ kg ；貧煤為25.3727.70 MJ/ kg ,平均為26.30

29、 MJ/ kg ；無煙煤為24.9827.06 ，平均為26.02 MJ/ kg 。膠質層厚度：肥煤為25.739.7mm ，平均為29mm ；1/3焦煤為9.125.2mm ，平均為21.1mm ；焦煤為7.825.2mm ，平均為19.3mm 。全區為高熔灰煤，煤層磷的含量基本屬于低磷中磷煤。煤層硫的含量為0.28%，屬于低硫煤。本區煤的主要用做煉焦用煤，也可作為動力和民用煤。1.3 地質勘探程度及可靠性1.地質報告中缺少地震烈度和洪水位資料，礦井部分鉆孔封孔質量較差。 2.煤層頂底板巖性不全，厚度不清，應分層列出，并應有物理機械性質資料。3.井田地面小窯較多，對小窯的開采范圍，現有小窯生

30、產情況應進一步調查清楚，以便留設安全防水煤柱，斷層導水性明確，不是所有斷層都導水。第2章 井田境界 儲量 服務年限2.1 井田境界2.1.1 井田周邊狀況本井田位于黑龍江省七臺河市勃利縣北興農場境內，距七臺河市中心25km，勃利至寶清公路從井田中部通過。目前主要生產的礦井為1985年投產的新建礦， 1958年投產的新興礦， 1958年投產的桃山礦， 1986年投產的富強礦，1991年8月移交的鐵東礦。2.1.2 井田境界確定的依據根據龍湖三礦的勘探（精查）地質報告圈定的井田境界為北以F1斷層為界，東以19勘探線為界，西以9勘探線為界，深部以-600m標高為界。井田走向長4.5km，傾斜寬5.0

31、km，井田面積22.5km2。2.1.3 井田境界未來發展情況伴隨技術的不斷進步和勘探水平全方位提高，井田范圍內探明儲量會越來越精確,可能在更深部發現可采煤層, 但隨著礦井開采區域的延深，煤層賦存情況趨于復雜，開采難度也將越來越大。2.2 井田儲量2.2.1 儲量計算范圍北以F1斷層為界，東以19勘探線為界，西以9勘探線為界，深部以-600m標高為界，淺部至煤層風氧化帶露頭，氧化帶垂深為25m，儲量計算深部為-600m標高。2.2.2 保安煤柱 1.井田境界煤柱 井田西部與中心礦為界，本井側留20m煤柱。井田東部境界以外尚有煤量，且無建井可能，將劃入本井開采，暫不留煤柱。 2.斷層煤柱 根據地

32、質報告提供的資料，進行分析比較決定本井斷層兩側分別留設20m煤柱。3.工業廣場煤柱 根據資料本次設計工業廣場煤柱按：沖積層，基巖，巖層移動角設計。2.2.3 儲量計算方法1.工業儲量工業儲量計算標準以煤炭工業礦井設計規范為依據，如下：計算公式： 塊段儲量=塊段面積塊段平均厚度容重/ =.21.4/cos10 =225.352Mt ：煤層平均傾角2.可采儲量可采儲量=（工業儲量-永久煤柱）（1-地質及水文地質損失系數）采區回采率 計算公式如下：=(-P)C 式中： 為可采儲量 為工業儲量 P為永久煤柱 C為帶區回采率，取80% 回采要求：中厚煤層不應小于80%，薄煤層不應小于85%。=（2253

33、5.2-1183）80% =170.814Mt2.2.4 儲量計算的評價此次報告的儲量計算工作均由本人人工完成，計算過程嚴格按照各煤層儲量計算圖，并依據科學的計算方法以及合理的參數計算而得，計算過程比較細致，但由于本人水平有限，儲量的計算設計所得各種儲量與實際可能有一定的誤差，詳細儲量見表2-1。表2-1 可采煤層儲量表 單位：Mt煤層名 稱工業儲量（Mt）設計損失量（Mt）可采儲量（Mt）回采率A+BCA+B+C5828.9099.63738.5469.32929.217 80%5928.13810.40838.546 9.32929.217 80% 62C31.13410.37841.51

34、2 10.04631.466 80% 6325.5768.52534.101 8.25325.848 80% 65B26.6878.89535.582 8.61126.971 80%67上27.7989.26737.065 8.97028.095 80%合計168.24257.11225.352 54.538170.814 80%2.3 礦井工作制度 生產能力 服務年限本礦井年工作日330d，三班生產一班準備，每日凈提升時間16h。本礦井已查明的工業儲量為225.352Mt，估算本井田內工業廣場煤柱、境界煤柱等永久煤柱損失量占工業儲量的5.25%，各可采煤層均為中厚煤層，按礦井設計規范要求確定

35、本礦的采區采出率為80%，由此計算確定本井田的可采儲量為170.814Mt。根據地質報告的資料描述、煤層賦存、地質構造、煤層儲量條件等因素，初步確定三個方案，即礦井生產能力為1.2Mt/a,1.8 Mt/a，和2.4Mt/a三個方案，分析論證如下：按照公式 P=Z/AK其中 P為礦井設計服務年限； Z井田的可采儲量； A為礦井生產能力； K為礦井儲量備用系數，一般取1.4；計算得: =17081.4/1201.4 =101.68a =17081.4/1801.4 =67.78a =17081.4/2401.4 =50.83a =101.68a； =67.78a； =50.83a；經與煤炭工業礦

36、井設計規范核對，確定為67.87年比較合理的服務年限，即本礦井的生產能力確定為1.8Mt/a。第3章 井田開拓3.1 概述3.1.1 井田內外及附近生產礦井開拓方式概述本礦與新強礦、向陽礦為鄰。兩個礦分別采用雙立井開拓方式和雙斜井開拓方式，都采用上山開采。3.1.2 影響本設計礦井開拓方式的因素及具體情況1.本井田所在位置屬于丘陵地形,工業廣場宜選在相對比較開闊的地方，標高為+150m。2.本井田埋藏深度為750m，煤層傾角-200米往上為10，-200米到-600m為17。煤層淺部賦存標高一般為+150m，深部開采到-600m，垂深在750m左右。3.頂底板為粉砂巖、粗砂巖等硬質巖層，穩定較

37、好。3.2 礦井開拓方案的選擇3.2.1 確定井田開拓方式的原則1.合理開發國家資源，減少煤炭損失。2.貫徹執行有關煤炭工業的技術政策，為多出煤，早出煤，出好煤，投資少，成本低，效率高創造條件，要使生產系統完善，有效，可靠，在保證生產可靠和安全的條件下減少開拓工程量，簡化生產系統，避免生產分散，為集中生產創造條件。3.要適應當前國家的技術水平和設備供應情況，并為采用新技術，新工藝，發展采煤機械化、自動化創造條件。4.必須貫徹執行有關煤礦安全生產的有關規定，要建立完善的通風系統，創造良好的條件，減少巷道維護量。3.2.2 井筒形式和井口位置1.井筒形式根據龍湖三礦的地表及煤層等實際情況，平硐開拓

38、方式技術上就不合理，應直接否定。現依據龍湖三礦井田的地形，地質構造，煤層賦存等因素，提出三種井筒開拓方案，具體情況如下：方案一 雙斜井開拓方案二 雙立井開拓方案三 主立井副斜井開拓詳見開拓方案示意圖3-1方案一：雙斜井開拓方案二：雙立井開拓 方案三：主立副斜井開拓圖3-1 開拓方案示意圖以上三種井筒開拓方案技術比較如表 3-1 開拓方案技術比較表。表3-1 開拓方案技術比較表方案名稱優 點缺 點一雙斜井開拓1.掘進速度快初期投資較雙立井開拓省；2.井筒設備較簡單；3.建井期稍短些；1.井筒過長，煤柱損失嚴重；2.通風線路長，通風阻力大，費用增加；3.井筒過長，地質條件復雜時，不易維護，安全性降

39、低；4.輔助運輸時間長。二雙立井開拓1.適應性強，技術成熟可靠2.井筒短，提升速度快，提升能力大；3.通風斷面大，風阻小，滿足大風量要求4.便于井筒延伸5.對于開采深部賦存煤層有長處。1.初期投資大，建井期限稍長；2.需要大型的提升設備；3.多水平開拓，立井石門長度大，掘進工程量大，掘進費用高。三主立副斜井1.掘進速度快；2.滿足最大風量的通風要求；3.有助于輔助運輸。1.井口相距較遠，不利工業廣場的布置；2.地面工業建筑分散，生產調度聯系不方便；3.地面工業建筑占地多，增加了煤柱損失。根據上述井硐開拓方案的技術比較，確定雙立井開拓與雙斜井開拓方案在技術上可行，而主立副斜技術上不就不可行。根據

40、規定，對技術可行的方案還應進行經濟比較,如表3-2 經濟比較表所示。2.井筒位置井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾向上的具體尺寸，并用直角坐標和方位角予以表示，對礦井井筒位置有以下的要求：(1) 為使井筒的開掘和使用安全可靠，應使井筒通過的巖層及表土層有較好的水文，圍巖和地質條件。(2) 井筒沿走向的有利位置應在井田的中央，應盡量避免井筒偏于一側，造成單翼開采的不利局面。(3) 井筒沿煤層傾向的位置，應使總的石門工程量小。依據本井田的儲量分布圖及剖面圖。考慮水平劃分及主要巷道布置，確定井口的位置在整個井田的儲量中較少的地方，坐標為：主井：（，）副井：（，）表3-2 經濟比較表項目名稱雙立井開拓

41、（萬元）雙斜井開拓（萬元）井 筒主井11096（元/米）380（米）10-4=421.66438（元/米）1400（米）10-4=901.3副井11096（元/米）36010-4=399.56438（元/米）1380（米）10-4=888.5風井9634（元/米）35010-4=337.29634（元/米）350（米）10-4=337.2井底車場3426（元/米）400（米）10-4=137.13426（元/米）400（米）10-4=137.1石門開鑿2200（米）800（元/米） 10-4=1762450（米）800（元/米）10-4=196提升費用1800.738=132.841800.3

42、64=65.52總計1604.242525.62 由表可得雙立井開拓最優，所以本礦井采取雙立井開拓。3.2.3 水平劃分及水平標高確定開采水平的尺寸以水平垂高表示，合理的水平垂高的要求：(1) 階段斜長和區段數目必須合理，并且保證經濟方面最優。(2) 必須做到有利于帶區的正常接替。(3) 必須保證開采水平有足夠的儲量及合理的服務年限。根據以上各方面原因及本井田的實際情況，現確定水平劃分方案如下：方案一：單水平上山開采 水平標高 600m 階段垂高 750m儲量Zk=（22535.2-1183）80%=17081.4萬噸服務年限P=17081.4/1801.4=67.8a方案二：兩水平開采，二水

43、平采用上下山開采 水平標高 -200m,400m 階段垂高 350m，200m一水平儲量Zk =（13473.5-726.3）80%=10197.6萬噸二水平儲量Zk =（9061.7-456.7）80%=6883.8萬噸 一水平服務年限 P=10197.6/1801.4=40.4a 二水平服務年限 P=6883.8/1801.4=27.4a參照上述三種方案的各項數據，各方案評價如下：方案一：該方案的階段垂高不符合規定，因此本方案不可行。方案二：該方案的一水平服務年限及垂高均符合煤炭工業設計規范規定，根據本井田的實際情況，本方案技術上可行。綜合上述方案評價，選取方案二為最優方案。水平詳細劃分見

44、圖3-2 水平劃分示意圖。圖3-2 水平劃分示意圖3.2.4 開拓巷道的布置水平巷道的主要任務是擔負煤矸、人員和物料的運輸，以及排水、通風、敷設管線。對大巷的基本要求是利于掘進和維護，便于運輸，達到礦井通風安全的需要。本設計井田的可采煤層為58#、59# 、62C# 、63# 、65B#、67上#煤層，各煤層間距較小的特點，采用集中布置運輸大巷。各煤層之間，與運輸大巷用石門相連生產區域比較集中，利于提高井下運輸效率，開采順序靈活。3.3 選定開拓方案的系統描述3.3.1 井筒形式和數目經分析比較本礦設有4個井口。其中主、副井各1個，風井2個，均為立井，主井用于提升煤炭，副井運送人員、提升矸石、

45、運輸材料及入風作用。3.3.2 井筒位置及坐標井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用直角坐標和方位角予以表示，選擇井筒位置的理由是：1）井筒距北部邊界2.5km，南部邊界2.2km，西部邊界1.6km，東部邊界3.6km，地處井田儲量中央。2）井口處標高+150m，地面坡度不足2平正土方量小地形條件適合。3）靠近勃寶公路，井口距公路 1500m，具有較好的交通條件。4）工人村距井口 400m左右，居民點條件適合。根據上述理由最后確定，該設礦井井筒井口坐標為：主井：（，）副井：（，）3.3.3 水平數目及標高本設計采用兩個水平開拓，一水平為地面至-200m標高，垂深350m。

46、二水平為-200m標高-400m標高，垂深200m。3.3.4 大巷數目及布置1.大巷數目根據運輸及通風需要，本設計礦井初步設計一條運輸大巷、兩條回風大巷，以保證礦井正常安全生產。2.大巷布置大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種。 本設計井田對大巷布置提出兩種方案：方案一：煤層大巷布置方案二：巖石大巷布置煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點：當煤層起伏褶曲較多時，巷道彎曲轉折多，機車運行速度受到限制，運輸能力也將隨之降低；煤層大巷的巷道維護困難，維護費用高于巖石大巷。煤層有自燃發火危險時，一旦發火就要封閉大巷，導致礦井停產，而且處理火災困難。為了便于巷道維護，巷道維護留設保安煤柱增多，資源損

47、失大；綜上所述，煤層大巷與巖石大巷相比缺點較多，巖層大巷的優越性大。在本設計井田中，由于58#、59#煤層間距小，62C#、63#、65B#、67上#煤層間距較小，因此可將運輸大巷布置在59#底板巖層中，有關大巷斷面技術特征詳見圖3-3 大巷斷面圖所示，石門斷面與大巷斷面相同。圖3-3 大巷斷面圖3.3.5 井底車場的形式及選擇井底車場是礦井生產的咽喉，它是連接井下運輸和提升兩個環節的樞紐。所以，井底車場設計是否合理，直接影響著礦井的生產和安全。按照礦車在井底車場內運行特點，井底車場可分為：環行式和折返式兩大類型。井底車場型式選擇的因素如下：(1)調車簡單，管理方便，彎道及交叉點少，符合有關規

48、程，規范。 (2)保證礦井生產能力，留有足夠的富裕系數，以備增產的可能性。 (3)保證井底車場巷道與主要巷道間能迅速慣通，縮短建設時間。 (4)盡量減少工程量小，節省建設投資，便于維護，生產成本低。 根據本設計礦井井筒形式及大巷，石門的布置，結合上述井底車場型式的選擇因素，該設計礦井采用臥式環型井底車場。3.3.6 煤層群的聯系該礦可采煤層為六層，層間距最大為23m,一般在11 m左右，故煤層群開采的聯系方式屬于聯合準備，即58#、59#煤層成一個統一采準系統，62C#、63#、65B#、67上#煤層成一采準系統，準備巷道為多層煤共用，采用集中大巷布置方式。3.3.7 帶區劃分將井田劃分成若干

49、帶區時，應考慮如下所述原則：(1)帶區走向長度根據煤層地質條件，生產能力，帶區儲量，開采機械化水平與巷道維護等因素綜合考慮。(2)初步設計要負責劃分第一水平的所有帶區，所以要沿井田走向全長統一考慮，作到初后期統籌兼顧，不僅要全井合理，還要有利于初期。(3)帶區劃分一定要考慮好帶區接續關系。(4)帶區劃分既要盡量地縮短大巷，又要注意人為境界處延的可能性。(5)多煤層開采的井田，應盡量聯合布置帶區，做到生產集中。(6)對于自然發火傾向強烈的煤層或圍巖壓力大，難于維護的礦井，帶區區尺寸要適當縮小；(7)初期帶區尺寸要適應當前輸送機的實際長度，后期帶區可根據該設計井田的地質構造及煤層賦存等因素逐步加大

50、尺寸。結合上述帶區劃分原則，以井田內自然斷層為界，將整個井田劃分為8個帶區。詳見如圖3-4帶區劃分示意圖所示。圖3-4 帶區劃分示意圖3.4 井筒布置和施工3.4.1 井筒穿過的巖層性質及井筒支護根據主副井圍巖性質，并按煤礦安全規程規定，確定主副井筒支護方式如下：1.主井井筒表土段：混凝土砌碹煤層段：料石砌碹2.副井井筒表土段：混凝土砌碹煤層段：料石砌碹3.4.2 井筒布置及裝備1.井筒斷面布置井筒斷面布置應綜合考慮全井通風安全、運輸方式、井筒圍巖性質等因素。具體遵循原則如下：(1)符合煤炭工業設計規范和煤礦安全規程中對通風、運輸、管線等布置的要求，必須滿足施工需要。(2)必須確保人員通行安全

51、，且容易檢修。(3)盡量降低意外事故對井筒中各種管線或其它設備的破壞程度。(4)盡量減少工程量，在達到標準的前提下注意經濟比較。根據該設計礦井年產量、提升方式等實際情況，本設計礦井井筒按有關規定布置運輸設施及輔助設施。詳見圖3-5 主井筒斷面圖，圖3-6 副井井筒斷面圖。主井井筒：井筒直徑7.0m，凈斷面面積38.5m2，掘進斷面面積43m2井筒深度（350+30）m。井筒內裝備一對16t剛性罐道立井多繩箕斗（JDG16/1504Y）。副井井筒：井筒直徑7.5m，凈斷面面積44.2m2，掘進斷面積55.4m2。井筒深度（350+10）m，井筒裝備一對1t固定式礦車600mm軌距，雙層四車剛性立

52、井多繩罐籠，擔負礦井輔助提升任務，兼作進風井筒。3.4.3 井筒延深的初步意見 根據本設計礦井水平劃分方案，該設計礦井主副井筒從地面布置到一水平后還需延伸，在經過進一步地質勘探后，詳細分析具體情況決定井筒仍按原有主副井延深。3.5 井底車場及硐室3.5.1 井底車場形式的確定及論證地面的材料和設備通過井筒、井底車場運到各個工作面，井下的煤也是通過井底車場經井筒運至地面的；通風、排水、人員上下及動力供應等，也必須通過井底車場。井底車場的形式必須適應井下運輸和井筒提升的要求，由于大巷運輸方式、提升方式和井筒形式的不同，井底車場的形式也各不相同。井底車場形式必須滿足下列要求：(1)保證車場的通過能力比礦井生產能力有30%以上的富裕系數，以備增產的可能性。圖3-5主井井筒斷面圖圖3-6 副井井筒斷面圖 (2)調車簡單，管理方便，彎道及交叉點少，操作安全，符合有關規程、規范要求。(3)盡量減少井巷工程量和建設投資，便于維護，降低生產成本，保證施工方便和建設工期短。井底車場形式的確定，應根據井型大小、井田地質條件、提升方式、大巷布置及生產系統等因素確定的。該設計礦井井底車場形式的選擇依據如下：(1)礦井設計能