采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮四礦1.2Mta礦井設(shè)計(jì)【全套圖紙】

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1、1 摘摘 要要 本設(shè)計(jì)新井為雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮四礦 1.2Mt/a 的新井設(shè)計(jì)，共有 3 層設(shè) 計(jì)可采煤層，平均總厚度為 9m。設(shè)計(jì)井田的工業(yè)儲(chǔ)量為 177.8Mt。服務(wù)年限為 73.2a。劃分三個(gè)水平開采。井田平均走向長(zhǎng) 5500m，平均傾斜長(zhǎng) 2800m，煤層 平均傾角 13，屬于緩傾斜煤層。 本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井多水平開拓方式，水平共劃分 6 個(gè)采區(qū)，其中達(dá)產(chǎn) 采區(qū) 1 個(gè)，達(dá)產(chǎn)工作面 1 個(gè)。采用分組集中大巷布置方式,大巷采用 10t 架線 電機(jī)車牽引 3t 底卸式礦車運(yùn)輸。輔助運(yùn)輸采用 1.5t 固定式礦車.本設(shè)計(jì)采區(qū) 為榮二上，大巷裝車式下部車場(chǎng)，綜合機(jī)械化采煤。年工作日為 330

2、 天，采用 “四、六”式工作制，工作面長(zhǎng)為 195m，每刀進(jìn)度為 0.6m，每日割九刀。采 用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法。提升設(shè)備為主井采用兩對(duì) 12t 箕斗提升，副井采用 剛性罐籠提升。礦井的通風(fēng)方式為中央邊界抽出式 關(guān)鍵詞： 綜合機(jī)械化 采煤工藝 走向長(zhǎng)壁采煤法 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 2 Abstract The task of mine design is to construct a 1.2million tons new shaft for Shuangyashan Mine Administration.This mine has three minable Co

3、al Seam,and its average thickness is 9 meters.Designed field of 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 t

4、o the the slant the coal seam. This mine shaft is applied 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 a

5、lley adopt the wiring type generator vehicle of 10t pull the 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

6、 year. Adapt “four-six” work situation, work face is 195 meters length of circle is 0.6 meters, and times is 9 one day.Because 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 com

7、plete adoption slant. The main well adoption many rope rub the box promotes of 12t, the vice- well adopts the rigid combination 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 meth

8、od 3 目 錄 摘要1 Abstract2 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征.1 1.1 井田概況 1 1.1.1 井田位置及范圍 .1 1.1.2 交通位置 .1 1.1.3 地形地勢(shì).1 1.1.4 氣候和地震.2 1.1.5 河流2 1.1.6 煤田開發(fā)史及近況2 1.1.7 原材料及水電供給情況 .2 1.2 地質(zhì)特征 3 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況.3 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造.5 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)的水文地質(zhì)情況.6 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自燃性.6 1.2.7 煤質(zhì)、牌號(hào)及

9、用途.7 1.3 勘探程度及可靠性 7 第 2 章 井田境界儲(chǔ)量及服務(wù)年限.8 2.1 井田境界 8 2.1.1 井田境界確定的依據(jù).8 2.1.2 井田周邊情況.8 2.1.3 井田未來(lái)發(fā)展情況.8 2.2 井田儲(chǔ)量 8 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算.8 4 2.2.2 保安煤柱.9 2.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算方法.9 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算的評(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 礦井工作制度11 2.3.2 礦井生產(chǎn)能力的確定11 2.3.3 礦井服務(wù)年限11 第 3 章 井田開拓12 3.1 概述12 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述12 3.1.2

10、 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的原因及其具體情況12 3.1.3 確定井田開拓方式的原則12 3.2 礦井開拓方案的選擇 .13 3.2.1 井硐形式和井口位置13 3.2.2 開采水平數(shù)目和標(biāo)高17 3.2.3 開拓巷道的布置20 3.3 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 .20 3.3.1 井硐形式和數(shù)目20 3.3.2 井硐位置及坐標(biāo)20 3.3.3 水平數(shù)目及高度20 3.3.4 石門、大巷數(shù)目及布置20 3.3.5 井底車場(chǎng)形式的選擇22 3.3.6 煤層群的聯(lián)系22 3.3.7 采區(qū)劃分23 3.4 井筒布置及施工 24 3.4.1 井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐維護(hù)24 3.4.2 井硐布置及裝備24

11、 3.4.3 井筒延伸的初步意見27 3.5 井底車場(chǎng)及硐室27 3.5.1 井底車場(chǎng)形式的確定及論證27 3.5.2 井底車場(chǎng)的布置、存儲(chǔ)線路、行車線路布置28 3.5.3 井底車場(chǎng)主要硐室31 3.6 開采順序 .31 5 3.6.1 沿煤層走向的開采順序31 3.6.2 沿煤層傾斜方向的開采順序31 3.6.3 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃32 3.6.4 “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 4.1 采區(qū)概況34 4.1.1 設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱34 4.1.2 采區(qū)地質(zhì)和煤質(zhì)情況34 4.1.3 采區(qū)生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限34 4.2 采區(qū)巷道布置 .3

12、4 4.2.1 區(qū)段劃分34 4.2.2 采區(qū)上山布置35 4.2.3 采區(qū)車場(chǎng)布置 37 4.2.4 采區(qū)煤倉(cāng)形式，容量及支護(hù)41 4.2.5 采區(qū)硐室簡(jiǎn)介42 4.2.6 采區(qū)工作面接續(xù) 42 4.3 采區(qū)準(zhǔn)備 .43 4.3.1 采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序44 4.3.2 采區(qū)主要巷道的斷面及支護(hù)方式44 第 5 章 采煤方法.46 5.1 采煤方法的選擇 .46 5.2 回采工藝 .47 5.2.1 選擇和決定回采工作面的工藝過(guò)程及機(jī)械設(shè)備 47 5.2.2 工作面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式48 第 6 章 井下運(yùn)輸和礦井提升50 6.1 礦井井下運(yùn)輸 50 6.1.1 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定5

13、0 6.1.2 礦車的選型及數(shù)量50 6.1.3 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇52 6.2 礦井提升系統(tǒng) 53 第 7 章 礦井通風(fēng)安全55 7.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 55 7.1.1 概述：55 6 7.1.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定55 7.1.3 主扇工作方式的確定55 7.2 風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配 55 7.2.1 礦井風(fēng)量計(jì)算的規(guī)定55 7.2.2 風(fēng)量計(jì)算56 7.2.3 風(fēng)量分配57 7.2.4 風(fēng)速的驗(yàn)算57 7.2.5 風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施58 7.3 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 .59 7.3.1 確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力59 7.3.2 礦井等積孔計(jì)算60 7.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇 60

14、 7.4.1 主扇的選擇計(jì)算: :.60 7.4.2 電動(dòng)機(jī)的選擇:.61 7.5 礦井安全生產(chǎn)措施 .62 7.5.1 預(yù)防瓦斯及煤塵爆炸62 7.5.2 火災(zāi)與水患的預(yù)防63 7.5.3 其他事故的預(yù)防63 7.5.4 避災(zāi)路線及自救63 第 8 章 礦井排水64 8.1 概述 .64 8.2 礦井主要排水設(shè)備 64 8.2.1 排水方式與排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介64 8.2.2 主排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算65 第 9 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)67 致 謝69 參考文獻(xiàn).70 附錄一.71 附錄二.75 1 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 1.1 井田概況 1.1.1 井田位置及范圍井田位置及范圍 井田在集賢

15、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(tuán)的北側(cè)。勘探區(qū)沒有生產(chǎn)，在建設(shè)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(tuán)集賢煤礦；西南約 18km 處有集賢縣升平小煤礦。本井田東西走向 8 11km，南北傾斜寬 23km，面積約 230km2。見交通位置圖 1-1： 1.1.2 交通位置交通位置 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(tuán)所在地雙鴨山市為 46km，經(jīng)福利至富錦縣公路穿過(guò)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(guò)，交通比較方

16、便， 詳見圖 1-1。 圖 1-1 交通位置圖 2 1.1.3 地形地勢(shì)地形地勢(shì) 本井田位于三江平原的西南部，屬高河漫灘，地勢(shì)低平，地表標(biāo)高 +85m+87m。井田東部有雙山子，標(biāo)高+174m；西依索利崗山，標(biāo)高為 +227.9m；南鄰?fù)赀_(dá)山北麓；北面廣闊平坦。 1.1.4 氣候氣候和地震和地震 本區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候，冬季寒冷，夏季氣溫較高，年平均最高氣溫為 20.123.7，年平均最低氣溫為-17.4-23.9，最低氣溫達(dá)-35。年降 水量 325.7392.3mm，年蒸發(fā)量 1095.51430.6mm；年平均風(fēng)速 4.14.7m/s，最大風(fēng)速可達(dá) 24 m/s，風(fēng)向多偏西風(fēng)。每年十月至

17、次年五月為 凍結(jié)期，最大凍結(jié)深度 1.552.08m。 根據(jù)國(guó)家地震局資料，集賢及其鄰區(qū)地震烈度在 6以下，過(guò)去無(wú)強(qiáng)烈地 震記載。 1.1.5 河流河流 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(gè)方向流入 本區(qū)。雨季，二道河子流量為 5.9m3/s，近年來(lái)隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)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)史及近況煤田開發(fā)史及近況 雙鴨山礦物局距本區(qū)約 46km，雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井 8 對(duì)，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(tuán)集賢煤礦，西南約 18Km 處有集賢

18、縣升平小煤 礦。集賢煤礦采用立井開拓，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 0.6Mt/a，一水平標(biāo)高為-150m， 目前正采 9#、15#和 16#三個(gè)煤層,共布置四個(gè)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(shè)計(jì)階段，供電電源方案已達(dá)成協(xié)議。所以，供電電源容易解決。 3 1.2 地質(zhì)特征 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況礦區(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

19、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(jì)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） 全新統(tǒng)1020 全新統(tǒng)溫泉河組2040 上更新統(tǒng)顧?quán)l(xiāng)屯組1040 中更新統(tǒng)4080 第 四 系 下中新統(tǒng)白山土組1550 新 生 界 第三系上新統(tǒng)富錦組 121 穆棱組 7570 城子河組 887 中生界 侏羅系 上統(tǒng) （雞西群） 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，其余各處廣泛存在。

20、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(zhǎng)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 4 煤地層特征詳見圖 1-3 含煤地層綜合柱狀圖。 層別 系 煤層厚度 分煤純厚度 最小 最大 分層間距 分層間距厚 最小最大 巖 性 第 四 系 全新群 上中下 更新群 群組 溫河鄉(xiāng)組 顧?quán)l(xiāng)屯組 白土山組 柱狀圖 第 三 系 侏 羅 系 中群 麻山群 雞

21、西 群 穆棱組 城 子 河 組 福錦組 上 新 群 東榮組 沖積層 109 18 表土 礫 砂 11 10 15 9 8 10 53 7 120 119 150 2.6 3.0 3.6 2.4 2.7 2.8 3.5 3.2 3.6 390382 420 不清 2624 27 102 100 105 417400 420 不清 砂巖 石灰?guī)r 粗砂巖 礫巖 細(xì)砂巖 砂礫巖 砂巖 粉砂巖 礫砂巖 粗砂巖 砂巖 粘土及腐植土 泥土 砂巖 石灰?guī)r 圖 1-3 煤系地層綜合柱狀圖 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 本井田的區(qū)域構(gòu)造主要受華夏系和北西向構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的控

22、制。由前者派生 的次級(jí)構(gòu)造占明顯優(yōu)勢(shì)，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。而且井田位于三江盆地的西部，是中生代以來(lái)的一個(gè) 斷陷凹陷地。區(qū)域構(gòu)造屬新華夏系第三隆起帶，北段有一些一級(jí)隆起帶和 凹陷帶組成。 經(jīng)過(guò)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(gòu)造表 1-4 所示： 5 表 1-4 主要斷裂構(gòu)造表 產(chǎn)狀 序號(hào)編號(hào)傾向傾角性質(zhì)落差可靠性 1F9 北東向4060逆40130可靠 2F32 北東向3040逆50100可靠 3F70 北東向2030逆2030可靠 4F84 北東向1020逆2035可靠 1.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特

23、征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，為了清楚起見，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鋈缦?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(gòu)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 2.83.5 m，平均 3.0 m，屬于穩(wěn)定的中厚煤層，煤 層結(jié)構(gòu)單一，視密度為 1.40 T/ m3，頂板中部為粉砂巖，底板為細(xì)砂巖，一 般有 0.200

24、.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 3.23.6m，平均煤層厚度 3.4m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 賦存穩(wěn)定，無(wú)夾石，全區(qū)發(fā)育，視密度 1.40T/ m3，頂板為中細(xì)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 煤厚（m）層 次最小最大平均 層間距 （m） 穩(wěn)定性發(fā)育范 圍 頂 板 地 板 162.42.72.6 穩(wěn)定全區(qū)發(fā) 育 中細(xì)砂 巖 礫巖 182.83.53.0101 穩(wěn)定全區(qū)發(fā) 育 礫巖粗砂巖 263.23.63.426 較穩(wěn)定全區(qū)發(fā) 育 粗砂巖石灰?guī)r 6 1.2.

25、4 巖石性質(zhì)、厚度特征巖石性質(zhì)、厚度特征 本區(qū)內(nèi)巖性較細(xì)，主要由粉砂巖、細(xì)紗巖、粉細(xì)互層及煤層組成。 煤層和巖層的物理性質(zhì)差異較明顯，各巖層的密度差別較小，用物理射線 探測(cè)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(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 表 1-6 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 名 稱 視密度 kg/cm3 孔隙度抗壓強(qiáng)度 102 kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102 kg/cm3 彈性模量 kg/cm3 砂巖2.0- 2.65- 252- 200.5-1.40.5- 81- 10 礫巖2.3- 2.65- 151-

26、150.2-1.50.8- 82- 8 灰?guī)r2.2-2.75- 205- 200.5-2.01- 85-10 頁(yè)巖2.0-2.416-301- 100.2-1.01- 3.52- 8 石英長(zhǎng)巖2.6 5-2.70.12-0.515- 351.0-3.06- 206- 20 1.2.5 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 第三系孔隙含水層：在井田內(nèi)廣泛存在，其厚度發(fā)育規(guī)律為由東南向西北 逐漸增厚，向東變變薄。涌水量為 0.001-0.83l/（s*m） 。 第四系孔隙含水層：全礦井廣泛發(fā)展，除山坡地區(qū)較薄外，其余均很厚, 發(fā)育的規(guī)律為：由南向北逐漸增厚。水的主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水及山區(qū)地下

27、 水，涌水量為 0.705-7l/（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。 基底巖巖裂隙水：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(duì)煤系裂隙含水帶補(bǔ)給量微弱，而且對(duì)礦床充水無(wú)影響。 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，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(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。 7 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自燃性沼氣、煤塵及煤的自燃性 由于地質(zhì)報(bào)告沒有

28、明確提出礦井的瓦斯等級(jí)，故本設(shè)計(jì)只能根據(jù)集賢礦井 的煤塵及瓦斯情況來(lái)推算，確定本礦井初期的瓦斯等級(jí)為低瓦斯礦井，相對(duì)涌 出量為 1.92 m3/t。并且本礦井基本沒有煤塵爆炸危險(xiǎn)和自燃發(fā)火傾向。 1.2.7 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途煤質(zhì)、牌號(hào)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(zhǎng)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， 副產(chǎn)品可供動(dòng)力和民用。 1.3 勘探程度及可靠性 本礦所在地區(qū)，從 1965 年就開始進(jìn)行地質(zhì)勘探工作，先后經(jīng)過(guò)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(bào)告提供的資料比較齊全

29、。精查階段，查明了主要斷層和構(gòu)造及煤層厚度， 結(jié)構(gòu)和分布范圍；比較可靠地提供了煤層層位的相對(duì)資料和測(cè)井成果。 礦井涌水量是用類比法推算的，瓦斯等級(jí)也是推算的，所以可靠性都不足， 待礦井建成后，根據(jù)實(shí)際情況重新確定。 8 第 2 章 井田境界 儲(chǔ)量 服務(wù)年限 2.1 井田境界井田境界 2.1.1 井田境界確定的依據(jù)井田境界確定的依據(jù) 1.劃分的井田范圍要為礦井發(fā)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(zhǎng)度，以利于機(jī)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。 2.1.2 井田周邊情況井田周邊情況 井田處于三江平原的西

30、南部。井田東南部有雙山子標(biāo)高+174.7m,西依索利 崗山標(biāo)高+227.9m，南臨完達(dá)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。 2.1.3 井田未來(lái)發(fā)展情況井田未來(lái)發(fā)展情況 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提高，井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量會(huì)越來(lái)越 精確，可能在更深部將發(fā)現(xiàn)可采煤層。 2.2 井田儲(chǔ)量井田儲(chǔ)量 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算井田儲(chǔ)量的計(jì)算 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)計(jì)算的煤層有 16#、18#、26# 三層，各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界 與井田境界基本一致

31、。礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的數(shù)量，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)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)煤柱后乘以 采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。 9 2.2.2 保安煤柱保安煤柱 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦井依據(jù)煤礦安全規(guī)程 ，留設(shè)保安煤柱如下： 1.邊界斷層留設(shè) 30m50m 保安煤柱； 2.井田內(nèi)部斷層留設(shè) 30m

32、 保安煤柱； 3.河流兩側(cè)各留設(shè) 15m 寬圍護(hù)帶； 4.地面建筑物留設(shè) 20m 寬圍護(hù)帶； 5煤層大巷兩側(cè)煤柱各寬 50100m。 按以上方法計(jì)算得：工業(yè)廣場(chǎng)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(chǔ)量計(jì)算總表（ 單位：萬(wàn) t） 煤柱永久損失 水 平 煤層工業(yè)場(chǎng)地井田境界斷層可采損失合 計(jì)可采儲(chǔ)量 1671574227608945019624920135059 188257487570255193872095155816 2693605532796558874

33、81731176620 一 水 平 合計(jì)247741463421079155831216318467495 165739339048833609950111108299 186622391156334164757813124944 267507443463874721065538141627 二 水 平 合計(jì)198821173516903124956173462374870 165715337548613593649887107808 186593383956084145957353124377 267474441563594699665244140985 三 水 平 合計(jì)1978211683

34、16828124391172684373170 全礦合計(jì)6442438082548104051785624641215535 10 2.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算方法儲(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=塊段面積平均傾角余割塊段平均厚度視密度. Mt 8 . 17713cos164 . 125000055 c Z 根據(jù)原東榮礦區(qū)初步設(shè)計(jì)儲(chǔ)量諸圖，通過(guò)等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ) 量為 177.8Mt，可采儲(chǔ)量 121.55Mt。損失量包括工業(yè)場(chǎng)地?fù)p失，斷層，地面 邊界保護(hù)煤柱損失，開采損失量總共 56.24Mt。各煤層工業(yè)儲(chǔ)量見表 2-1 可采 煤層儲(chǔ)量計(jì)算總表。 2.可采儲(chǔ)量計(jì)算

35、 計(jì)算公式如下： CPZZ c )( 式中： 可采儲(chǔ)量，MtZ 工業(yè)儲(chǔ)量，Mt c Z 永久煤柱損失，MtP 采區(qū)回采率,厚煤層不低于 0.75；中厚煤層不低于C 0.80；薄煤層不低于 0.85；地方小煤礦不低于 0.70。 計(jì)算得：Mt55.12175 . 0 )24.56 8 . 177(Z 經(jīng)各煤層可采儲(chǔ)量計(jì)算，匯總計(jì)算出本設(shè)計(jì)井田可采儲(chǔ)量為 121.55Mt。 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià)儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 儲(chǔ)量是安排礦井建設(shè)計(jì)劃和確定其規(guī)模的主要依據(jù)之一。目前在地質(zhì)勘探 階段，只按煤厚，灰分，發(fā)熱量等幾項(xiàng)指標(biāo)劃分能利用和暫不能利用儲(chǔ)量。采 用幾何方法計(jì)算煤層面積時(shí)，方法簡(jiǎn)單但精度不高。采

36、用等高線法計(jì)算是，結(jié) 果較精確。本設(shè)計(jì)井田的各類儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。由于本人知識(shí) 水平和能力所限，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、服務(wù)年限 2.3.1 礦井工作制度礦井工作制度 該設(shè)計(jì)礦井年工作日確定為 330 天，礦井每日凈提升 16 小時(shí)，采用“四 六”工作制制度。 11 2.3.2 礦井生產(chǎn)能力的確定礦井生產(chǎn)能力的確定 本礦井已查明的工業(yè)儲(chǔ)量為 177.8Mt,，估算本井田內(nèi)工業(yè)廣場(chǎng)煤柱，境 界煤柱等永久煤柱損失量占工業(yè)儲(chǔ)量的 31.62%，各可采層均為厚煤層，按礦 井設(shè)計(jì)規(guī)范要求確

37、定本礦的采區(qū)采出率為 75%，由此計(jì)算確定本井田的可采儲(chǔ) 量為 121.55Mt。 根據(jù)東榮四礦資料描述，煤層儲(chǔ)量適中，地質(zhì)構(gòu)造比較簡(jiǎn)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(shè)計(jì)。生產(chǎn)能力大小主要 根據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來(lái)確定，還應(yīng)該考慮到當(dāng)前及 今后市場(chǎng)的需煤量。根據(jù)該井田的實(shí)際情況，擬定確定三個(gè)方案，即礦井生產(chǎn) 能力為 0.90Mt/a，1.20Mt/a 和 1.50Mt/a 三個(gè)方案，分析論證如下， 各種礦 井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案 A：1.5Mt/a 方案 B：1.2Mt/a 方案 C：0.9Mt/a 上述三種方案，具體選擇哪一種，還

38、應(yīng)該根據(jù)礦井服務(wù)年限是否合理來(lái)確 定。 2.3.3 礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限計(jì)算公式如下： )/(KAZT 式中： 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt；Z 礦井生產(chǎn)能力，Mt/a；A 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，=1.31.5。KK 根據(jù)本礦井實(shí)際情況，取=1.4。K 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如 下： 方案 A：1.5Mt/a =12155.35 /（1501.4）=49.8a；)/(KAZT 方案 B：1.2Mt/a =12155.35 /（1201.4）=72.3a)/(KAZT 方案 C：0.9Mt/a =12155.35 /（901.4） =96.4a；)

39、/(KAZT 參照煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，方案 B 較為合理，即：礦井生產(chǎn)能力為 1.2Mt/a；礦井服務(wù)年限為 T=72.3 a。 12 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(lǐng)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。 福利屯至福錦縣穿過(guò)本井田中部。福前鐵路在東榮礦區(qū)南部邊緣約 3km 處通過(guò)。 交通便利。 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的原因及其具體情況影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的原因及其具體情況 井田開拓方式的

40、選擇應(yīng)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(shù)條件；施工技術(shù)和設(shè)備條件；技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件；總體設(shè)計(jì)和礦井 生產(chǎn)能力要求等。 對(duì)以上各種因素要綜合研究，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 影響本設(shè)計(jì)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(biāo)高+89m。 （2）煤層賦存情況 整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在-150m，下部標(biāo)高在-800m，西部和東榮三礦為 界,東部以勘探線為界。整個(gè)礦區(qū)共有三層可采煤層，即 16#、18#、26#，全區(qū) 發(fā)育。煤層走向長(zhǎng)度為 5.5km，傾向

41、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(gè)方向流人本井 田。松花江位于本井田的北部，距離井田較遠(yuǎn)對(duì)本井田開發(fā)影響不大。 3.1.3 確定井田開拓方式的原則確定井田開拓方式的原則 （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拓工程量，尢其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建工 13 程量，加快礦井建設(shè)合理開發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。 （2）合理集中開拓布置，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)

42、造條件。 （3）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)。 （4）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，自動(dòng)化創(chuàng)造條件。根據(jù)用戶需要，應(yīng)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 3.2.1 井硐形式和井口位置井硐形式和井口位置 合理的開拓方式，一般應(yīng)在技術(shù)可行的多種開拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 比較后，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(jìn)

43、行開拓）等四種方式。開拓方式依據(jù)井筒 （或平硐）與煤層位置的不同又 有若干分類。 斜井開拓：對(duì)于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)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(yīng) 用。 平硐開拓：在侵蝕基準(zhǔn)面以上的山嶺或丘陵地區(qū)的煤層，由地面開鑿?fù)?向煤層的平硐，可利用平硐開拓煤田的全部或一部分。 立井開拓：適應(yīng)性很強(qiáng)，可用于各種地質(zhì)條件，同時(shí)在技術(shù)上也成熟可 靠。一般在表土層厚、煤層賦存深時(shí)，應(yīng)采用立井開拓。 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)合本設(shè)計(jì)井田的地形

44、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。 立井開拓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。 14 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： 方案一：雙立井開拓方式 方案二：雙斜井開拓方式 （1）技術(shù)比較 方案一：雙立井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于開采深部賦存煤層有長(zhǎng)處； 通風(fēng)斷面大，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求； 井筒短，提升速度快，提升能力大； 適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠； 便于井筒延伸

45、。 缺點(diǎn)：需要大型的提升設(shè)備； 初期投資大，建井期限稍長(zhǎng)； 多水平開拓，立井石門長(zhǎng)度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。 方案二：雙斜井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)：井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單； 建井期稍短些； 掘進(jìn)速度快，初期投資較雙立井開拓較??； 缺點(diǎn)：通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，費(fèi)用增加； 井筒過(guò)長(zhǎng)，煤柱損失嚴(yán)重； 輔助運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)； 井筒過(guò)長(zhǎng)，如果地質(zhì)條件復(fù)雜，不易維護(hù)，安全性降低。 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(shù)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(jiǎn)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(jiǎn)

46、圖 3-2 所示： 15 圖 3-1 雙立井開拓圖 圖 3-2 雙斜井開拓圖 （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(zhǎng)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(yíng)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 3-3 16 表 3-3 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表（費(fèi)用：元） 雙立井雙斜井 工程時(shí)單價(jià)/ 元 費(fèi)用工程時(shí)單價(jià)費(fèi)用 主井掘進(jìn)費(fèi)用 32243607795201641372022500803 副井掘進(jìn)費(fèi)用

47、3026720801600158163702586460 主井輔助費(fèi)用 32204006528001641087017826460 表 土 段 副井輔助費(fèi)用 3023435703050158118821877356 主井掘進(jìn)費(fèi)用 42831950136780241886850316036658 副井掘進(jìn)費(fèi)用 4203991016762200179992151657785 主井輔助費(fèi)用 428427811831026818861477427863784 基 巖 段 副井輔助費(fèi)用 420452141899114017991477426282946 主井提升設(shè)備費(fèi) (經(jīng)營(yíng)+提升) 589250487

48、500+1017501782170862170+920000 副井提升設(shè)備費(fèi) (經(jīng)營(yíng)+提升) 131375 0 437500+8762501026750103000+923750 上述費(fèi)用合計(jì) 7258160283146649 主井提升費(fèi)用 69.435.84 副井提升費(fèi)用 430486187343 主副井費(fèi)用合計(jì) 430555.4187378.84 從經(jīng)濟(jì)比較表可知，立井開拓比斜井開拓投資少，所以該設(shè)計(jì)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，特別是提、運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面

49、生產(chǎn) 系統(tǒng)、工業(yè)廣場(chǎng)布置相匹配，需要綜合考慮的主要因素和原則如下： 井下條件： 勘探程度及初期工程量； 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)量平衡； 井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段。 方 案 項(xiàng) 目 17 地面條件： 井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)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)、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(xiǎn)地區(qū)； 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)；工業(yè)場(chǎng)地不 占或少占用良田；井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求。 在本設(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

50、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(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)比較后認(rèn)為： 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長(zhǎng)； 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(zhǎng)，但對(duì)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(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門長(zhǎng)度較短，且沿石門的運(yùn) 輸工程量也?。?本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田傾向長(zhǎng)度不大，但走向長(zhǎng)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。 3.2.2 開采水平數(shù)目和標(biāo)高開采水平數(shù)目和標(biāo)

51、高 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時(shí)，一般由淺部向深部開采，以達(dá)到工程量少、建設(shè) 速度快、投資省、成本低的效果。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長(zhǎng)度，一個(gè)井田 可以單水平開采，亦可以多水平開采（從上往下逐水平開采） 。每個(gè)開采水平 設(shè)井底車場(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。 煤礦科技迅猛發(fā)展，在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高度集中化是主要的發(fā)展 方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個(gè)水平，12 個(gè)工作面生產(chǎn)。這就要求加 大工作面、采區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富的資源/儲(chǔ)量和較長(zhǎng)的 服務(wù)年限。 本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素： 1) 煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造； 2) 合理的水平服務(wù)年

52、限； 18 3) 水平接替 4) 生產(chǎn)成本； 5) 井底車場(chǎng)及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)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)開采水平；一水平標(biāo)高-350 m，水平垂高 250 m， 二水平標(biāo)高為-800 m。一水平實(shí)行上下山開采，二水平上山開采。 方案二：井田劃分三個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高-400 m，二水平標(biāo)高-600 m，三水平標(biāo)高-800 m。各水平均實(shí)行上山開采 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限如下表 3-4 表 3-4 服務(wù)年限比較表 方案水平儲(chǔ)量（萬(wàn) t）服務(wù)年限（年） 一水平 6150.723.9 方案一 二水平 11629.349.3 一水平

53、 4674.927.8 二水平 3748.722.3 方案二 三水平 3731.722.2 從該表中可知，方案一的一水平服務(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，而方案二的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年限不小于 25 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。故而采用方案二的水平劃分方法，即劃分三個(gè)開采水平，一、二、 三水平標(biāo)高分別為-400 m 和-600 m，三水平-800。均采用上山開采，這樣技術(shù) 簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)效果好，便于管理。但隨著勘探越精確，將隨時(shí)調(diào)整各方案。 3.2.3 開拓巷道的布置開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個(gè)水平或若干

54、采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底 車場(chǎng)、主要石門、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回風(fēng)道） 、主要風(fēng)井等。 運(yùn)輸大巷的布置： 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個(gè)開采水平的煤炭和輔助運(yùn)輸（人員、矸石、材料、設(shè) 備等）以及通風(fēng)、排水和管線敷設(shè)，服務(wù)年限很長(zhǎng)。 19 煤層群開拓時(shí)，根據(jù)本設(shè)計(jì)地質(zhì)情況主要巷道布置方式分為兩類： （1）集中布置：在開采水平距離比較近的煤層群時(shí)，只開掘一條水平 集中運(yùn)輸大巷，用采區(qū)石門聯(lián)絡(luò)各煤層。 優(yōu)點(diǎn)：總的巷道工程量較少；生產(chǎn)比較集中采區(qū)巷道分組聯(lián)合布置；大 巷容易維護(hù)，運(yùn)輸條件好。不受煤層傾角影響。 缺點(diǎn)：石門長(zhǎng)度較長(zhǎng)，掘進(jìn)工程量大，建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)。 適用條件：可采煤層數(shù)多，間距大小不同；采區(qū)巷道為

55、分組聯(lián)合布置， 煤層分組間距大；井底車場(chǎng)在煤層群上部或中間時(shí)，工期大初期工程少。 （2）分組集中布置：在煤層群中，相近的煤層為一組設(shè)集中大巷，由 集中運(yùn)輸大巷開采石門與各煤層聯(lián)系。自井底車場(chǎng)開掘主要石門與個(gè)分組集中 大巷貫通。 優(yōu)點(diǎn)：大巷工程量少；生產(chǎn)區(qū)域比較集中，運(yùn)輸條件好；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；大巷維護(hù)容易。 缺點(diǎn)：總的石門長(zhǎng)度大初期工程量大，建井時(shí)間長(zhǎng)有反向運(yùn)輸。 適用條件：煤層間距小井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng)；下部煤層底版 有堅(jiān)硬有巖層，采區(qū)尺寸大，石門長(zhǎng)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

56、均傾角 13， 全區(qū)發(fā)育，屬于穩(wěn)定的中厚煤層，結(jié)構(gòu)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。 18#煤層：煤厚 2.83.5 m，平均 3.0 m，屬于穩(wěn)定的中厚煤層，煤層結(jié) 構(gòu)單一，視密度為 1.40 T/ m3，頂板中部為粉砂巖，底板為細(xì)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 3.23.6m，平均煤層厚度 3.4m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，賦 存穩(wěn)定，無(wú)夾石，全區(qū)發(fā)育，視密度 1.40T/ m3，頂板為中細(xì)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(shè)計(jì)地質(zhì)資

57、料及生產(chǎn)能力和技術(shù)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(duì)上述情況，由技術(shù)分析和巷道工 程量比較可知，本井田適合于分組集中大巷布置。 20 3.3 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 3.3.1 井硐形式和數(shù)目井硐形式和數(shù)目 本設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn) 1.2Mt 由地質(zhì)情況初步確定井田采用一對(duì)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(shè)備。 掘風(fēng)井用于回風(fēng)。 3.3.2 井硐位置及坐標(biāo)井硐位置及坐標(biāo) 井筒確定在 82-12 鉆孔附近，理由是： 交通

58、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(biāo)高+129 m，地面坡度不足 5，平正土方量??；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 2.2km，東部邊界 3.3km；有較 好的勞力供應(yīng)條件：工人村距井口 600m 左右。 確定井筒坐標(biāo)為：主井井口坐標(biāo)為： =428228.2 A X =502227.3 A Y 副井井口坐標(biāo)為： =428842.9 B X =5023010 B Y 主井井口標(biāo)高為+129m，副井井口標(biāo)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

59、 75m，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 400mm。 3.3.3 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,本井大部分采區(qū)的煤層淺 部標(biāo)高在-150m,階段垂高為 250m,實(shí)行上山開采.第二水平擬定標(biāo)高為 - 600m，實(shí)行上山開采。第三水平-800m 實(shí)行上山開采.若再確定往井田境界外 的深部發(fā)展時(shí)需經(jīng)方案比較后確定. 3.3.4 石門、大巷(運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷)數(shù)目及布置 21 1.大巷布置：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，對(duì)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(diǎn) 煤

60、層大巷巖石大巷： 優(yōu) 點(diǎn) 1.在建設(shè)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(hù)條件好，費(fèi)用低，運(yùn)輸條件 好，較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響； 2.煤的損失少，安全條件好； 缺 點(diǎn) 1煤層巷道維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi) 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(shí)運(yùn)輸 能力降低。 1.巖石工程量大，掘進(jìn)速度慢，建設(shè) 工期長(zhǎng)； 2.投資費(fèi)用高。 適 應(yīng) 條 件 1.單獨(dú)開拓的薄煤層或中厚煤 層，資源/儲(chǔ)量有限、服務(wù) 年限短的； 2.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； 3.煤層堅(jiān)硬而頂板松軟或膨脹， 難以維護(hù)的。 1.煤層多，

61、煤層間距小 2.井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng) 在本設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)井田的地質(zhì)資料和煤層間聯(lián)系特點(diǎn)，煤層構(gòu)造簡(jiǎn)單，賦存穩(wěn)定。設(shè)計(jì) 采區(qū)服務(wù)年限短等因素煤層大巷的優(yōu)點(diǎn)顯著。16#煤層單獨(dú)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(shè)一條巖石大巷 22 2.大巷數(shù)目：兩條運(yùn)輸大巷、一條回風(fēng)大巷。 大巷與石門服務(wù)年限較長(zhǎng)，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)基本相同，斷面尺寸詳見斷面圖 3-6: 圖 3-6 大巷斷面圖 3.3.5 井底車場(chǎng)形式的選擇井底車場(chǎng)形式的選擇 井底車場(chǎng)是連接井筒和井下

62、主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連 接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)是 否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。 1.設(shè)計(jì)依據(jù) （1）礦井設(shè)計(jì)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(yùn)輸巷道的運(yùn)輸方式；分組集中大巷布置，礦車運(yùn)輸。 （5）礦井通風(fēng)方式：中央邊界抽出式 2.設(shè)計(jì)要求： （1）井底車場(chǎng)線路不止應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理 使用方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護(hù)；盡可能提高井底車 23 場(chǎng)的機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場(chǎng)通過(guò)能力；

63、（2）井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性，所以井底車場(chǎng)富裕通 過(guò)能力應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的 30%； （3）為了保護(hù)井底車場(chǎng)的巷道和硐室，在其所在范圍內(nèi)應(yīng)該留設(shè)相應(yīng)的 保安煤柱。應(yīng)該考慮主、副井之間施工時(shí)便于貫通； 3.井底車場(chǎng)形式選擇： 井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低保證礦井生產(chǎn)能力，有 足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；調(diào)車簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及交岔點(diǎn)少； 操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范；當(dāng)大巷或石門與井筒的距離較大時(shí)，能夠布 置下存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場(chǎng)施工方便，各井筒間、井底車場(chǎng)與 主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期； 4.立井井底車場(chǎng)的基本類型： （1

64、）環(huán)形式：立式、斜式、臥式； （2）折返式：梭式、盡頭式； 綜上所述，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)對(duì)各種形式井底車場(chǎng)的 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡(jiǎn)單比較后，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車場(chǎng)形式為折返式 車場(chǎng)，采用兩翼來(lái)車的形式。 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計(jì)井田煤層群開采時(shí)的聯(lián)系方式是分組準(zhǔn)備，即 16#單獨(dú)開采. 18#、26#煤層聯(lián)合布置成一個(gè)統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)，大巷采用分組集中布置方式。 煤層傾角一般在 13左右。其中 16#煤層采用煤層大巷較經(jīng)濟(jì)合理. 3.3.7 采區(qū)劃分 根據(jù)東榮地質(zhì)資料本設(shè)計(jì)井田走向長(zhǎng)度較大，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，欲從井田邊 界沿整個(gè)階段前進(jìn)開采，無(wú)論從時(shí)間、投資和實(shí)際開采技術(shù)

65、條件上都要受到限 制，勢(shì)必按技術(shù)要求將井田沿走向劃分為采區(qū)，并按一定的順序回采，每個(gè)采 區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括上下山提升、運(yùn)輸設(shè)備，以便獨(dú)立進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 將井田劃分為若干采區(qū)時(shí)應(yīng)該考慮如下原則： （1）采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)煤層地質(zhì)條件、開采機(jī)械化水平、采區(qū)儲(chǔ)量、生 產(chǎn)能力及巷道維護(hù)等因素綜合考慮； （2）根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范 ，采區(qū)宜雙面布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時(shí) 或安全上有特殊要求時(shí)，可單面布置；初步設(shè)計(jì)一般負(fù)責(zé)劃分一水平采區(qū)，需 24 要沿走向全長(zhǎng)統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，全井合理，更有利于初期生產(chǎn)； 要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，使其適應(yīng)各翼儲(chǔ)量及產(chǎn)量分配； （3）采區(qū)劃分要有意識(shí)地縮短大巷，又要充分注意人為境界外延的可能 性；采區(qū)走向長(zhǎng)度不大，兩翼均不超過(guò) 1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田 境界后退式回采； （4）多煤層，煤層穩(wěn)定、開采條件好、生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長(zhǎng)度要 適當(dāng)增大；應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)； 結(jié)合上述原則，本設(shè)計(jì)井田以井田境界內(nèi)的斷層為界，將整個(gè)井田劃分 為六個(gè)采區(qū)，詳見采區(qū)劃分示意圖 3-8 圖 3-8 采區(qū)劃分示意圖 3.4 井筒布置及施工 3.4.1 井硐穿過(guò)的巖層性