采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-徐州礦業(yè)集團(tuán)龐莊礦1.2Mta新井設(shè)計(jì)【全套圖紙】

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1、I 摘 要 本礦井設(shè)計(jì)為江蘇省龐莊煤礦的新井設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 1.2Mt/a，服務(wù) 年限 66.2a。井田平均走向長(zhǎng) 5.6km，平均傾斜長(zhǎng) 2.6km，煤層平均傾角 10， 屬近水平煤層。共有 4 層可采煤層，平均厚度 8m。 由于井田傾斜長(zhǎng)度較大，且為緩傾斜煤層，以及煤層地質(zhì)條件等因素影 響，決定本井田內(nèi)全部采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法開(kāi)采，工作面全部為機(jī)械化采煤。 本設(shè)計(jì)中礦井開(kāi)拓方式采用立井方案，單水平開(kāi)采，一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)。 關(guān)鍵詞：礦井設(shè)計(jì)、傾斜長(zhǎng)壁采煤法、礦井開(kāi)拓 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 II Abstract This design is a new mine pl

2、anning with pangzhuangCoal Mine in jiangsu Province. Mine planning capacity is 1.2Mt/a. Service is 66.2a. Well the average toward length of the field is 5.6km,and average skewed length is 2.6km.The average inclination of the coal bed is 10,that is a nearly level coal bed. This field there are 4can e

3、xploit coal bed, the average thickness of coal bed is 8m. As field more toward greater length, and coal bed is nearly incline. And geological conditions Etc. causes impact, decision this field use more long wall coal mining, located all use integrated mechanized coal mining. This development method

4、is vertical shaft , one production level, and one located production. Keyword：Mine planning、inclined longwall coal mining method、Mine development III 目錄 摘要.I AbstractII 目錄.III 緒論.1 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征2 1.1 井田概況 .2 1.1.1 礦區(qū)的地理位置2 1.1.2 水文情況2 1.1.3 氣候狀況3 1.1.4 地形地貌3 1.2 地址特征 .3 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況3 1.2.2 井田范

5、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)水文地質(zhì)情況7 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自然8 1.2.7 媒質(zhì)、牌號(hào)及用途8 1.3 勘探程度與可靠性 .9 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限.10 2.1 井田境界 10 2.1.1 井田周邊狀況.10 2.1.2 井田確定的依據(jù).10 2.1.3 井田未來(lái)發(fā)展情況.10 2.2 井田儲(chǔ)量 10 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算.10 2.2.2 保安煤柱.10 2.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算方法.12 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià).12 IV 2.3 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服

6、務(wù)年限 12 2.3.1 礦井工作制度.13 2.3.2 生產(chǎn)能力.13 2.3.3 礦井服務(wù)年限.13 第 3 章 井田開(kāi)拓.15 3.1 概述 15 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述.15 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.15 3.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇 15 3.2.1 井筒形式和井口位置.15 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 22 3.3.1 井筒形式和數(shù)目.22 3.3.2 井筒位置及坐標(biāo).22 3.3.3 水平數(shù)目及標(biāo)高.23 3.3.4 石門(mén)大巷數(shù)目及布置.23 3.3.5

7、井底車(chē)廠形式的選擇.24 3.3.6 煤層群的聯(lián)系.24 3.3.7 帶區(qū)劃分.25 3.4 井硐布置和施工 26 3.4.1 井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐支護(hù).26 3.4.2 井硐布置及裝備.27 3.3.3 井筒延伸的初步意見(jiàn).29 3.5 井底車(chē)廠及硐室 29 3.5.1 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證.29 3.5.2 井底井場(chǎng)的布置、存車(chē)線路、行車(chē)線路布置長(zhǎng)度.30 3.5.3 井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力計(jì)算.32 3.5.4 井底車(chē)場(chǎng)主要硐室.33 3.6 開(kāi)采順序 34 3.6.1 沿井田走向的開(kāi)采順序.34 3.6.2 沿井田傾向的開(kāi)采順序.34 3.6.3 帶區(qū)接續(xù)計(jì)劃.35 V 3.6.4

8、“三量”控制情況.37 第 4 章 帶區(qū)巷道布置.39 4.1 帶區(qū)概述 39 4.1.1 設(shè)計(jì)帶區(qū)的位置、邊界、范圍、帶區(qū)煤住.39 4.1.2 帶區(qū)的地質(zhì)和煤層情況.39 4.1.3 帶區(qū)的生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限.39 4.2 帶區(qū)巷道布置.40 4.2.1 區(qū)段劃分.40 4.2.2 帶區(qū)巷道布置.41 4.2.3 帶區(qū)車(chē)場(chǎng)布置.41 4.2.4 帶區(qū)煤倉(cāng)形式、容量及支護(hù).45 4.2.5 帶區(qū)硐室簡(jiǎn)介.46 4.2.6 工作面接續(xù).46 4.3 帶區(qū)準(zhǔn)備 47 4.3.1 帶區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序.47 4.3.2 帶區(qū)主要巷道的斷面示意圖.47 第 5 章 采煤方法.50 5.1 采煤方

9、法的選擇 50 5.1.1 采煤方法選擇的制約因素.50 5.1.2 采煤方法的選擇.50 5.2 回采工藝 50 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.50 5.2.2 選擇采面循環(huán)方式和拱動(dòng)組織形式.52 第 6 章 井下運(yùn)輸和礦井提升.54 6.1 礦井井下運(yùn)輸 54 6.1.1 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定.54 6.1.2 礦車(chē)的選型及數(shù)量.54 6.1.3 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備.55 6.2 礦井提升系統(tǒng) 56 6.2.1 提升方式.56 6.2.2 礦井提升設(shè)備的選擇及計(jì)算.57 第 7 章 礦井通風(fēng)與安全.60 7.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 60 VI 7.1.1 概述

10、.60 7.2 風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配 61 7.1.1 風(fēng)量計(jì)算.61 7.2.2 風(fēng)量分配.63 7.2.3 風(fēng)的調(diào)節(jié)方法和措施.65 7.2.4 風(fēng)速的驗(yàn)算.65 7.3 礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 67 7.3.1 確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力.67 7.3.2 礦井等積孔的計(jì)算、.72 7.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇 73 7.4.1 主扇的選擇計(jì)算.73 7.5 礦井安全技術(shù)措施 75 第 8 章 礦井排水.77 8.1 概述 77 8.1.1 礦井水來(lái)源及涌水量.77 8.1.2 對(duì)排水設(shè)備的要求.77 8.2 礦井主要排水設(shè)備 78 8.2.1 排水方式與排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介.78 8.2.3 主要

11、排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算.78 第 9 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).82 參考文獻(xiàn)：84 總結(jié)85 致謝86 1 緒論 通過(guò)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，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)我做了江蘇徐州礦務(wù)局的龐莊礦新井設(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) 備選型以及礦井的各個(gè)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)。采用傾向的巷道布置，不需要布置上下山， 因此，可以節(jié)省很多開(kāi)采費(fèi)用，也更利于礦井的生產(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

12、方 案比較，以便使設(shè)計(jì)更加合理。這樣才能使建成的礦井更加與實(shí)際相符。達(dá)到 在技術(shù)上可行，在經(jīng)濟(jì)上合理。 2 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 1.1 井田概況 1.1.1 礦區(qū)的地理位置 徐州礦務(wù)局集團(tuán)公司龐莊礦位于江蘇省銅山縣境內(nèi)，徐州市西北郊 13km 處，井田走向長(zhǎng)約 5.6km，傾向長(zhǎng)約 2.6km，面積約 14.69km，礦區(qū)內(nèi)有專(zhuān)用 鐵路，東與京滬鐵路茅村站，西與隴海線夾河寨站相連接，徐沛公路從礦門(mén)口 通過(guò)，可與蘇北、皖北、魯南，豫東各縣相接，礦區(qū)東北角有京杭大運(yùn)河穿過(guò)， 經(jīng)徐州煤巷貫?zāi)埽媳?，因此，龐莊礦水陸交通條件極為便利。 圖 1-1 交通圖 1.1.2 水文情況 龐莊井田地表

13、愛(ài)到嚴(yán)重破壞，大面積塌陷，因此，井田內(nèi)地表水體主要 為塌陷區(qū)積水，常年積水面積約 2.51km2，積水量為 200 萬(wàn) km3，常年水位 34.3m，洪水期間最高水位 36.25m(1982.7.22)，由于第四紀(jì)沖擊層內(nèi)含有多 層粘土隔水層，故對(duì)井下采煤沒(méi)有影響，地表還有拾新河，拾屯河，圍城河等 3 秀節(jié)性河流，拾新河是銅山縣在該礦區(qū)中部，自西北向東南挖掘的河流，常年 積水深達(dá) 56m 之多，河床不連續(xù)且與塌陷區(qū)積水聯(lián)成一片，拾屯河從礦區(qū)南 部露頭自西向東穿過(guò)，全長(zhǎng) 13km，為季節(jié)性河流，除上述地表水體外，尚有 零星的排水溝渠分布，因此，礦區(qū)內(nèi)地表水較為發(fā)育。 1.1.3 氣候狀況 該礦處

14、于徐州礦區(qū)西北郊，地勢(shì)西北高而東南低，礦區(qū)受海洋性氣候控制， 礦區(qū)東距黃河 170km，氣候類(lèi)型屬南溫帶半濕潤(rùn)型，礦區(qū)常有寒潮，霜凍，冰 雹等災(zāi)害性天氣，年平均氣溫 14.4，高氣溫為 3639,低氣溫為- 1319,一月份最低,平均氣溫-0.6,七月份最高,平均氣溫 27.4,歷史最 高溫度達(dá) 43.3(1958.7.15),最低氣溫達(dá)-22.6(1969.2.16),本區(qū)年降水量 為 1297.0mm(1958),年最小降水量為 500.6mm(1988)。 全年四秀風(fēng)雨，以偏東南居多，最大風(fēng)速 24.3m/s(1959.6.4),結(jié)凍期從 每年的 10 月上旬開(kāi)始，至次年 4 月下旬解凍

15、，土壤凍結(jié)深度 29cm，積雨最大 厚度為 21cm。 1.1.4 地形地貌 龐莊井田為古黃河泛濫的沖積平原，沖擊層平均厚度 69.19m，地面較平 坦，略顯西北高，東南低的趨勢(shì)，地面絕對(duì)標(biāo)高 2930m，坡度約為 1：2000，由于常年的煤炭開(kāi)采活動(dòng)，使地表受到嚴(yán)重破壞，大面積塌陷，積 水成塘，塌陷區(qū)最深可達(dá) 56m，礦區(qū)的東南側(cè)有寒武，奧陶紀(jì)石灰?guī)r構(gòu)成為 數(shù)不多的低心丘陵，斷斷續(xù)續(xù)大致呈北 60東方向延伸，自西向東為大孤山， 小孤山，霸王山，琵琶山，其中以九里山最高，山頂絕對(duì)標(biāo)高為 173.2m。 1.2 地址特征 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 本井田含煤地層為石炭、二迭系，有三個(gè)含煤

16、組：石炭系太原組、二迭系 下統(tǒng)山西組和下石盒子組。煤系地質(zhì)綜合柱狀圖見(jiàn)圖 1-2。 100O 2 2 奧 陶 系 中 統(tǒng) 閣 莊 組 厚層白層質(zhì)灰?guī)r。 下 古 生 界 中 統(tǒng) 本 溪 組 2C25 150 中厚層灰?guī)r。 石 炭 系 上 統(tǒng) 太 原 組 C3 22煤 21煤 1.9 2.1 黑灰色頁(yè)巖，主要含煤地層。 上 古 生 界 120 1 1 P 山 西 組 2.2 1.8 9煤 8煤 灰色頁(yè)巖，主要含煤地層。 下 統(tǒng) 下 石 盒 子 組 P 2 1200 雜色、灰綠色頁(yè)巖， 淺灰、中細(xì)粒砂巖。 上 統(tǒng) 上 石 盒 子 組 2 1 250P 雜色、灰綠色頁(yè)巖，砂頁(yè) 巖，下部中?？缴皫r。

17、土黃、粉砂夾棕紅色粘土 76Q 第 四 系 新 生 界 (m)(m) 組統(tǒng)系界 地層單位 巖 性 描 述 煤層 厚度 地 層 符 號(hào) 地層 厚度 煤 層 名 稱(chēng) 1：10000 地層柱狀 二 迭 系 圖 1-2 煤系地質(zhì)綜合柱狀圖 4 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 龐莊井田位于九里山向斜的中段，總體上為一不對(duì)稱(chēng)的復(fù)式向斜構(gòu)造；即 由 2 個(gè)背斜、3 個(gè)向斜組成;大中型斷裂亦較為發(fā)育，受褶曲構(gòu)造的影響，地 層產(chǎn)狀沿走向和傾向上均有變化，一般為 8l0；東南翼較陡，西北翼相對(duì) 較緩；在 12 勘探線以西的淺部或煤層露頭產(chǎn)狀可達(dá) 60以上，局部近乎直立。 由于西北翼被 F1斷層切割，其

18、構(gòu)造的完整性遭到了一定程度的破壞。 表1-1 斷層特征表 基本特征 序 號(hào) 斷 層 號(hào) 與煤 層走 向關(guān) 系 走向傾角性質(zhì)落差 延展 情況 控制情 況 擺動(dòng) 情況 可靠 程度 1 F3 斜交 N35E50 正 40 全區(qū) 60-18 30 可靠 2 F48斜交N80E70 正 45 全區(qū) 59-35 20 可靠 3 F10斜交N110E45 正 5 全區(qū)67-113 8可靠 4 F4 斜交 N88E70 正 135 全區(qū)65-108 6可靠 1.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特征 該井田煤系地層較為平緩，平均傾角 10，煤系地層總厚度為 48.8m，含 煤比較穩(wěn)定，其中可采煤層為 4 層（8，

19、9，21，22 煤） ，總厚度 8m，主采煤層 為 8，9，21，22 煤，厚度分別為 7 煤 2。2m，9 煤 1.8m,20 煤 2.1m，21 煤 1.9m。可采煤層特征表如下。 表 1-2 可采煤層特征表 厚度 煤層 最大最小平均 煤層特征頂板低板視密度 82.31.71.8 中厚煤層砂頁(yè)巖砂頁(yè)巖 1.34 92.41.42.2 中厚煤層砂頁(yè)巖砂頁(yè)巖 1.31 212.51.32.1 中厚煤層第 10 灰層頁(yè)巖 1.31 222.21.41.9 中厚煤層第 12 灰層砂頁(yè)巖 1.28 5 1.2.4 巖石性質(zhì)、厚度特征 井田內(nèi)無(wú)基巖出露，現(xiàn)據(jù)區(qū)外露頭所見(jiàn)及鉆孔揭露資料，將井田地層自下

20、而上簡(jiǎn)述如下： 1.寒武系 井田鉆孔未見(jiàn)，僅在礦區(qū)外圍群山有出露。主要分布于徐州復(fù)背斜的軸部， 與下伏地層震旦系(Z)呈假整合接觸。下部以砂頁(yè)巖為主，夾薄層狀灰?guī)r；中、 上部則由中厚層狀灰?guī)r組成。 2.奧陶系(O) 僅見(jiàn)于少數(shù)鉆孔，是徐州復(fù)背斜構(gòu)造的兩翼主要地層組成部分。也是煤系 地層的沉積基底。區(qū)內(nèi)只發(fā)育有下統(tǒng)和中統(tǒng)，上統(tǒng)缺失。其中： 奧陶系下統(tǒng)(O1)：與下伏地層寒武系呈整合接觸關(guān)系。 下部由中厚層竹葉狀白云巖、泥質(zhì)白云巖、頁(yè)片狀泥質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)白云巖 及厚層狀灰?guī)r組成。 上部的馬家溝組則由中厚層巨厚層的豹皮狀灰?guī)r組成，頂部夾有紫灰色 薄層鈣質(zhì)白云巖，厚 450530m，平均 484m。 奧

21、陶系中統(tǒng)閣莊組(O2g)：厚 65.270.9m 平均 68m。由青灰色黃灰 灰色薄中厚層鈣質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖組成。 3.石炭系(C) 本系地層僅發(fā)育有中統(tǒng)和上統(tǒng)，下統(tǒng)缺失。 （1）石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b) 本組地層厚 17.842.7m，平均 27m,假整合于奧陶系之上。是在奧陶系中 統(tǒng)之后地殼整體長(zhǎng)期上升、剝蝕夷平的基礎(chǔ)上廣泛海侵的淺海相沉積。其巖性 自下而上為： 下部為紫色、灰綠色頁(yè)巖(相當(dāng)于華北山西式鐵礦層位)，含鐵不均勻， 厚度較小，一般在 6m 左右，系本組與下伏奧陶系之分界標(biāo)志層。 中部：為淺灰色鋁土質(zhì)頁(yè)巖，厚度多小于 5m。 上部：淺灰色厚層狀石灰?guī)r，含黃鐵礦，夾透

22、鏡狀頁(yè)巖，厚約 16m。 (2)石炭系上統(tǒng)太原組(C3t) 本組地層厚 124.0208.2m，平均 156.0m。為本區(qū)主要含煤地層之一。整 合于本溪組之上，為海陸交互相沉積，主要有灰白灰黑的灰?guī)r、頁(yè)巖、砂質(zhì) 頁(yè)巖組成，夾極不穩(wěn)定穩(wěn)定薄煤 56 層，可采者兩層。各層石灰?guī)r中常含 有豐富的蜓科、腕足類(lèi)及海百合化石。 6 4.二迭系(P) 區(qū)內(nèi)二迭系地層沉積有下統(tǒng)-山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組。現(xiàn) 分述如下： (1)二迭系下統(tǒng)山西組（P11 s） 本組地層厚 96.5145.4m，平均 113.0m。為本區(qū)主要含煤地層之一。整 合于太原組地層之上，為近海河湖沼澤相沉積。主要由灰色頁(yè)巖、砂質(zhì)

23、頁(yè)巖、 灰色粉砂巖及石英砂巖組成。中、下部以石英砂巖為主，其次為深灰灰白色 頁(yè)巖、砂質(zhì)頁(yè)巖組成。各煤層上、下的頁(yè)巖中常含有保存較為完整的植物化石， 常見(jiàn)有櫛羊齒、楔葉木、輪木、丁氏蕨等。 (2)二迭系下統(tǒng)下石盒子組(P12 x) 本組厚：170.7299.0m，平均 217.0m，為本區(qū)主要含煤地層之一，整合 于山西組地層之上，為內(nèi)陸湖泊沼澤相沉積。主要由灰綠深灰色砂質(zhì)頁(yè)巖組 成，上部以灰色為主，下部以深灰色為主。自上而下夾數(shù)層雜色頁(yè)巖。含煤 710 層，其中 8、9 煤可采。 本組下部的煤層附近地層中常保存有較為完整的植物化石：辨輪木、輪木、 蘆木、大羽羊齒、柯特木和丁氏蕨等。 (3)二迭系

24、上統(tǒng)上石盒子組（P21 s） 厚 3.9269.2m，平均 250m，整合于下石盒子組之上。為炎熱氣候下內(nèi)陸 河湖相沉積。以雜色、灰綠色，灰色砂頁(yè)巖、頁(yè)巖為主夾灰綠色、淺灰色細(xì) 中粒砂巖，中下部時(shí)夾有煤線及炭頁(yè)巖，底部為灰灰白色石英長(zhǎng)石粗粒含礫 砂巖，間夾灰色，雜色頁(yè)巖。為本組與下統(tǒng)下石盒子組分界標(biāo)志層，產(chǎn)煙葉大 羽羊齒、劍形瓣輪木等化石。 5.第四系(Q) 區(qū)內(nèi)厚度 52.7124.0m，平均 76.0m，不整合于各地層之上，主要由礫石、 砂礓、粘土、亞粘土、粉砂土和腐植土組成。井田范圍內(nèi)由東南向西北逐漸增 厚。 1.2.5 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 礦區(qū)內(nèi)地面標(biāo)高為 35141.5m，歷史最高水

25、位為+36.25m，主要含水層為 第四系孔隙含水層，二迭系的砂巖裂隙含水層，太原組灰?guī)r溶隙含水層，奧陶 系灰?guī)r溶隙含水層。 現(xiàn)龐莊井正常涌水量為 120m3/h。 7 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自然 本礦為低瓦斯礦井，涌出量很低。 可采煤層的自燃傾向均為二類(lèi)，屬有可能自燃發(fā)火的礦井。 1.2.7 媒質(zhì)、牌號(hào)及用途 本井田煤層屬高等陸生植物生成的腐植煤類(lèi)，太原組 21、22 煤為氣肥煤， 山西組 8、9 煤屬氣煤。如下表，表 1-3 表 1-4。 表 1-3 煤質(zhì)工業(yè)分析成果 表 1-4 煤質(zhì)分析成果統(tǒng)計(jì)表 煤層 水分 Mad () 灰分 Ad () 硫分 St,ad () 8 1.303.8

26、7 2.67(94) 8.8630.16 14.71(94) 0.220.48 0.32(9) 9 1.233.36 2.30(67) 6.2336.86 15.59(67) 0.500.79 0.66(4) 視密度：原“拾挑井田地質(zhì)勘探最終報(bào)告(精查)”中的視密度，均按煤系 平均值確定，不盡精確。1962 年 9 月的“東城-龐莊煤礦地質(zhì)勘探最終報(bào)告補(bǔ) 充資料”中的視密度，均采用分煤層加權(quán)平均法確定，較為精確?，F(xiàn)在礦上采 用的視密度值，仍是 1962 年 9 月補(bǔ)充資料中確定的數(shù)值。 工 業(yè) 分 析有害成份發(fā) 熱 量煤 層 Mad () Ad () Vdaf (90) () 焦渣 特征 固定

27、炭 () St,d () Pd () Qad (KJ/g) Qnet,ad (KJ/g) 82.107.3437.33657.790.340.00332.3131.92 91.9234.5241.6636.773.350.00223.0521.30 8 1.3 勘探程度與可靠性 1956 年原華東煤田地質(zhì)勘探局 124 隊(duì)在徐州九里山地區(qū)進(jìn)行普查找礦時(shí)， 施工鉆孔 34 個(gè)，總工程 量 5360.06m。發(fā)現(xiàn)了九里山煤田。 19571963 年江蘇省煤炭工業(yè)局煤田地質(zhì)勘探 169 隊(duì)在本區(qū)進(jìn)行勘 探 工作，共施工 97 個(gè)鉆孔，總工程量 27119.73m，并分別于 1958 年 7 月提 交

28、 了拾屯礦區(qū) 精查報(bào)告 (包括王莊、東城、龐莊、桃園、拾屯及鄧莊六個(gè) 井田)，1959 年 10 月提交了拾屯礦區(qū)深部補(bǔ)充 勘探 報(bào)告 ，1962 年 9 月提 交了東城-龐莊煤礦地質(zhì)勘探最終報(bào)告補(bǔ)充資料 ，1963 年 6 月提交了王 莊煤礦地質(zhì)勘探最終補(bǔ)充報(bào)告 ，1963 年 7 月提交了拾桃井田地質(zhì)勘探最終 報(bào)告(精查) ，同時(shí)在拾桃方案設(shè)計(jì)研究時(shí)將拾桃井田的拾屯區(qū)劃歸龐莊煤礦， 桃園區(qū)劃歸夾河煤礦。 19781982 年，徐州礦務(wù)局地質(zhì)勘探隊(duì)在本井田深部進(jìn)行勘探，共施工 鉆孔 99 個(gè)，總工程量 45556.76m，于 1982 年提交了龐莊煤礦補(bǔ)充勘探報(bào)告 。 1986 年，徐州礦務(wù)

29、局地勘隊(duì)在第 5 勘探線深部進(jìn)行生產(chǎn)勘探，共施工鉆 孔 2 個(gè)，總工程 量 720.02m，嚴(yán)密地控制了 F1斷層產(chǎn)狀要素，為頂水采煤提 供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。 1991 年安徽煤田地質(zhì)物測(cè)隊(duì)對(duì)龐莊井田深部進(jìn)行了二維地震勘探。其范 圍：第 13 勘探線至第 17 勘探線之間，-370m 水平以下至 F1斷層，面積 231Km2，完成 地震 測(cè)線 17 條，測(cè)線總長(zhǎng)度 26.44Km。并于同年 10 月提交 了徐州礦務(wù)局龐莊煤礦深部水平地震開(kāi)發(fā)勘探報(bào)告 。 1999 年 10 月，委托煤炭科學(xué)研究總院西安分院對(duì)龐莊井田深部的龐4斷 層與 F1斷層之間區(qū)域進(jìn)行瞬變電磁法勘探工作，查明龐4、龐4-1、

30、F1-1、F1斷 層的含水層分布情況，推斷、核實(shí)上述斷層位置及含水破碎帶寬度，并查明- 800以淺的太原組四灰、十灰及奧陶系灰?guī)r水的水力聯(lián)系。完成測(cè)線 46 條， 施測(cè)了 601 個(gè)物理點(diǎn)，于 2000 年 2 月提交了龐莊煤礦龐4、龐4-1、及 F1-1 斷層帶含水性探測(cè)成果報(bào)告 。 9 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 龐莊礦井田東到 F46 斷層，西以 17 勘探線與夾河礦為界，南部分別與王 莊礦，拾屯礦為界，北以 F3 斷層與張小樓井相望，其余為人為邊界，井田走 向長(zhǎng) 5.6km，傾向 2.6km，面積 14.69km2。本礦無(wú)擴(kuò)展的可能

31、性較小。 2.1.2 井田確定的依據(jù) （1）井田范圍、儲(chǔ)量、煤層賦存、開(kāi)采條件與礦井開(kāi)采能力相適應(yīng)； （2）保證礦井有合理的尺寸； （3）充分利用各井田邊界劃分井田境界； （4）合理規(guī)劃礦井開(kāi)采范圍、處理好相鄰礦井之間的關(guān)系； （5）經(jīng)濟(jì)效果較好。 2.1.3 井田未來(lái)發(fā)展情況 暫時(shí)無(wú)。 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 8，9，21，22 號(hào)煤。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

32、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 煤量后乘以帶區(qū)回采率的儲(chǔ)量。 10 2.2.2 保安煤柱 根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范中礦井工業(yè)廣場(chǎng)，占地指標(biāo)的規(guī)定，大型礦井 工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為 0.91.0 公傾/10 萬(wàn) t，礦井生產(chǎn)能力越大，取值越小， 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 120 萬(wàn) t，為大型礦井，本井田取 1 公頃/10 萬(wàn) t，則工 業(yè)廣場(chǎng)占地面積為： 1201/10=12 公頃=12104m2 工業(yè)廣場(chǎng)布置為 300m400m 的矩形，另外，根據(jù)規(guī)定，長(zhǎng)邊與寬

33、邊都加 15m 的圍護(hù)帶，煤層傾角 =9.46，表土層厚度為 40m，基巖移動(dòng)角中：沿 煤層方向走向移動(dòng)角 =70，上山移動(dòng)角 =70，下山移動(dòng)角 =70- 0.7=70-0.79.46=62，表土層移動(dòng)角 =50，以上的數(shù)據(jù)均根據(jù)徐州 礦務(wù)局地測(cè)處中國(guó)礦業(yè)大學(xué)測(cè)物系在全國(guó)礦山測(cè)量學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表的徐州礦區(qū) 地表移動(dòng)規(guī)律綜合分析，材料中關(guān)于地表移動(dòng)主要參數(shù)的計(jì)算所載。 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱如下圖 2-1。 11 圖 2-1 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱計(jì)算示意圖 表土層移動(dòng)角 50 基巖巖層移動(dòng)角 70 上山移動(dòng)角 70 下山移動(dòng)角0.764.4 按以上計(jì)算方法得： 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失：3.46Mt。 2.2.3

34、 儲(chǔ)量計(jì)算方法 計(jì)算標(biāo)注以?xún)?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)平均厚度容重 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=（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% 12 通過(guò)等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ)量為 156.28Mt，可采儲(chǔ)量為 111.28Mt。 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 該礦的煤層對(duì)比可靠，煤層厚度比較穩(wěn)定，傾角較緩，煤層地板起伏不 大，構(gòu)造控制基本可靠，無(wú)火成巖，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量計(jì)算教可靠。礦 井可采儲(chǔ)量匯總表。如表 2-1 表 2-1 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 煤層損失 煤層

35、別 工業(yè)儲(chǔ)量 A+B+C 萬(wàn) t 工業(yè) 廣場(chǎng) 及井 筒 斷層 井田 境界 開(kāi)采 損失 合計(jì) 可采儲(chǔ) 量 （萬(wàn) t） 8 號(hào)3597.8935.17240.17220.87620.351116.56 9 號(hào)4298.9773.14250.26176.67759.781259.85 21 號(hào)4103.56103.4554.67206.12747.861112.10 22 號(hào)3627.72134.5039.27183.11654.171011.05 總計(jì)15628.14346.26584.37786.772782.164499.60 11128.54 2.3 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 2.3

36、.1 礦井工作制度 根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，本礦每年設(shè)計(jì)生產(chǎn)天數(shù)為 330d，礦井 設(shè)計(jì)為“三、八”工作制，二班生產(chǎn)，一班檢修，為防止礦井因提升能力不足 而影響礦井的增產(chǎn)或改擴(kuò)建，充分考慮了礦井的富余系數(shù)，設(shè)計(jì)每天凈提升時(shí) 間為 16h。 2.3.2 生產(chǎn)能力 井田煤炭?jī)?chǔ)量豐富（地質(zhì)儲(chǔ)量為 156.28Mt，可采儲(chǔ)量為 111.28Mt） ，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 10） ，煤質(zhì)優(yōu)良，具有建設(shè) 大型礦井的條件。 方案一：建 0.9Mt/a 的礦井。 13 方案二：建 1.2Mt/a 的礦井。 方案三：建 1.5Mt/a 的礦井。 根據(jù)煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范礦井投產(chǎn)后服

37、務(wù)年限不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，可由服務(wù) 年限確定。礦井及第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限，如表 2-2。 表 2-2 礦井及第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 a礦井設(shè)計(jì)生 產(chǎn)能力 Mt/a 礦井設(shè)計(jì)服務(wù) 年限 a煤層傾角 45 3.0 及以上60803035- 1.22.45070253020251520 0.450.94050202515201015 2.3.3 礦井服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限公式： )/(KAZP 式中 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt；Z 生產(chǎn)能力， Mt；A 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，K.31.5。K 礦井設(shè)計(jì)一般取 K=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

38、 K=1.3 。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況，值取 1.4。KK 計(jì)算得： 方案一：P88.3a 方案二：P66.2a 方案三：P52.9a 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)量不是很大，可采儲(chǔ)量多，則選擇方 案二合理。該礦井生產(chǎn)能力為 1.2Mt/a，礦井服務(wù)年限為 66.2a。 14 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 本礦區(qū)地面標(biāo)高在2930 之間，地區(qū)起伏不大，屬平原，礦區(qū)煤層 賦存穩(wěn)定，斷層多但落差不大，大的斷層都作為礦區(qū)的邊界，礦區(qū)附近各個(gè)礦 井井型基本不同，開(kāi)拓方式以立井

39、開(kāi)拓，平硐開(kāi)拓少見(jiàn)。 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 井田開(kāi)拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： (1)井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件； 15 (2)煤層賦存和開(kāi)采技術(shù)條件； (3)地形地貌和地面外部條件； (4)技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件； (5)施工技術(shù)和設(shè)備條件； (6)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(kāi)拓方式的具體因素如下： 1地表因素 本井田屬于平原，地勢(shì)起伏不大。 2煤層賦存情況 整個(gè)礦區(qū)共有 4 層可采煤層，即 8、9、21、22、號(hào)，全區(qū)發(fā)育。煤層走 向長(zhǎng)度為 5.6km，傾向

40、2.6km。本井田煤層系近水平中厚煤層，平均傾角在 10左右。 3.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇 3.2.1 井筒形式和井口位置 井口附近要有一定范圍用以布置工業(yè)場(chǎng)地，其中包括主輔井生產(chǎn)系統(tǒng)建筑 物與結(jié)構(gòu)物礦井工業(yè)場(chǎng)地占地指標(biāo)。選擇井井筒位置應(yīng)當(dāng)充分利用地形，以地 面生產(chǎn)條件系統(tǒng)布置要求，平坦地形最適合礦井建設(shè)，不僅平場(chǎng)工程量較小， 大型建筑物基礎(chǔ)處理也比較簡(jiǎn)單。 井筒形式 （1）地面條件 工業(yè)場(chǎng)地占地面積； 地形與工程地質(zhì)條件； 煤的運(yùn)輸方向； 生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置。 （2）井下條件： 按最小運(yùn)輸量確定井筒位置； 根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置； 煤柱量； 勘探程度和初期工程量。 根據(jù)地形地貌、煤層賦存條

41、件及確定的工業(yè)場(chǎng)地位置，本著合理開(kāi)發(fā)全井 16 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)提出了三個(gè)開(kāi)拓方案： 方案一：雙立井開(kāi)拓方式 方案二：雙斜井開(kāi)拓方式 方案三：主立井副斜井開(kāi)拓方式 （1）技術(shù)比較 方案一：雙立井開(kāi)拓方式 優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠； 井筒短，提升速度快，提升能力大； 通風(fēng)斷面大，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求； 對(duì)于開(kāi)采深部賦存煤層有長(zhǎng)處。 缺點(diǎn)：初期投資大，建井期限稍長(zhǎng)； 需要大型的提升設(shè)備； 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。 方案二：雙斜井開(kāi)拓方式 優(yōu)點(diǎn)：掘進(jìn)速度快，初期投資較雙立井開(kāi)拓較?。?井筒

42、設(shè)備較簡(jiǎn)單； 建井期稍短些。 缺點(diǎn)：井筒過(guò)長(zhǎng)，煤柱損失嚴(yán)重； 通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，費(fèi)用增加； 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； 輔助運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)。 方案三：主立井副斜井開(kāi)拓方式 優(yōu)點(diǎn)：掘進(jìn)速度快； 可滿足最大風(fēng)量的通風(fēng)要求； 有助于輔助運(yùn)輸。 缺點(diǎn)：井口相距較遠(yuǎn)，不利于工業(yè)廣場(chǎng)的布置； 地面工業(yè)建筑分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便； 地面工業(yè)建筑占地多，增加了煤柱損失。 詳見(jiàn)技術(shù)比較表 3-1 表 3-1 技術(shù)比較表 方名優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn) 17 案稱(chēng) 雙 立 井 開(kāi) 拓 1.適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠 2.井筒短，提升速度快，提升 能力大； 3.通風(fēng)斷面大，風(fēng)阻小，滿足 大風(fēng)量要求 4.

43、對(duì)于開(kāi)采深部賦存煤層有長(zhǎng) 處。 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。 雙 斜 井 開(kāi) 拓 1.掘進(jìn)速度快初期投資較雙立 井開(kāi)拓??； 2 井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單； 3.建井期稍短些； 1.井筒過(guò)長(zhǎng)，煤柱損失嚴(yán)重； 2.通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大， 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； 主 立 副 斜 井 1.掘進(jìn)速度快； 2.滿足最大風(fēng)量的通風(fēng)要求； 3.有助于輔助運(yùn)輸。 1.井口相距較遠(yuǎn)，不利工業(yè)廣場(chǎng)的布 置； 2.地面工業(yè)建筑分散，生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)系 不方便； 3.工業(yè)建筑占地多,增加煤柱損失。 依

44、據(jù)開(kāi)拓方案技術(shù)比較，可初步選定兩種較合理開(kāi)拓方案： 方案一：雙立井開(kāi)拓方式 方案二：雙斜井開(kāi)拓方式（主井采用皮帶提升（17） ，副井采用串車(chē)提 升（25）如圖所示 3-1 18 圖 3-1 （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(mén)掘進(jìn)長(zhǎng)度等等。兩個(gè)方案的井底車(chē)場(chǎng)、水 平運(yùn)輸大巷以及各種帶區(qū)石門(mén)和帶區(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(jiàn)開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 3-2。 表 3-2 井硐開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較 方案雙 立 井 開(kāi) 拓雙 斜 井 開(kāi) 拓

45、19 內(nèi)容工 程 量 單價(jià) （元） 費(fèi) 用 （元） 工程量 單 價(jià) （元） 費(fèi) 用 （元） 單位 名稱(chēng) 數(shù) 量 單 位 數(shù) 量 數(shù) 量 數(shù) 量 單 位 數(shù) 量 數(shù) 量 基巖段主井掘 進(jìn) 42. 5 10m319581358215 115. 97 10m9503 1102062 .91 基巖段副井掘 進(jìn) 42. 5 10m399101696175 115. 70 10m9915 1147165 .5 基巖段主井輔 助 費(fèi) 42. 5 10m42781 1818192. 5 115. 97 10m14774 1713340 .78 基巖段副井輔 助 費(fèi) 42. 5 10m452141921595

46、115. 70 10m14774 1709351 .8 表土層副井輔 助 費(fèi) 5.510m23435128892513.710m11822 161961. 4 主井提升費(fèi)用 42. 5 10m0.85836.465 115. 9 10m0.39846.1282 副井提升費(fèi)用 42. 6 10m2.71112.736 115. 7 10m0.68178.7917 箕斗 2 個(gè) 243750487500 罐籠 2 個(gè) 218750437500 鋼絲繩輸送機(jī) 20010m4955792800 串車(chē) 1210m525063000 主井提升機(jī) 1 個(gè) 101750010175001 個(gè) 92000920

47、00 副井提升機(jī) 1 個(gè) 8762508762501 個(gè) 923750 0 9237500 總 計(jì) 9716816.70116119307.31 經(jīng)過(guò)兩方案的經(jīng)濟(jì)比較，從而得出雙立井開(kāi)拓方案在經(jīng)濟(jì)上合理，因此， 該礦井為雙立井開(kāi)拓。 2.井口位置 （1）對(duì)礦井井筒位置有以下的要求： 井筒沿走向的有利位置應(yīng)在井田的中央當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)， 應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中央，在此開(kāi)成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井 20 筒偏于一側(cè)，造成單翼開(kāi)采的不利局面。 井筒沿煤層傾向的位置，應(yīng)使總的石門(mén)工程量小，初期工程量及投資小， 建井期短，且煤柱損失小。 為使井筒的開(kāi)掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困難及

48、便于維護(hù)，應(yīng)使 井筒通過(guò)的巖層及表土層有較好的水文，圍巖和地質(zhì)條件。 （2）井口位置坐標(biāo) 依據(jù)本井田的儲(chǔ)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(gè)井田的儲(chǔ)量中心，坐標(biāo)為： 主井坐標(biāo)：經(jīng)度 3800922，緯度 20509748 副井坐標(biāo)：經(jīng)度 3800989，緯度 20509780 3.2.2 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高 煤礦科技高速發(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、帶區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富的資源儲(chǔ)量。 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.合理的

49、水平服務(wù)年限； 2.煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造； 3.生產(chǎn)成本； 4.水平接替要合理。 井底車(chē)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：井田劃分為一個(gè)開(kāi)采水平； 方案二：井田劃分為兩個(gè)開(kāi)采水平。 表 3-3 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限表 方案水平儲(chǔ)量（Mt）服務(wù)年限（年） 方案一單水平 111.2866.2 一水平 46.727.7 方案二 二水平 64.5838.4 從該表可知，方案二中的一水平達(dá)不到合理的服務(wù)年限，且根據(jù)本井田地 質(zhì)條件限制，不利于多水平開(kāi)采；而方案一有利于帶區(qū)的接續(xù)，且巷道利用率 高，噸煤成本相對(duì)較低。故而采用方案一的水

50、平劃分方法，即劃分一個(gè)開(kāi)采水 21 平。 3.2.3 開(kāi)拓巷道的布置 大巷的基本要求是便于運(yùn)輸，利于掘進(jìn)和維護(hù)，能滿足礦井通風(fēng)安全的需 要。 開(kāi)拓巷道布置方式的選擇 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)，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷各種方式的適用條件如下： （1）分煤層大巷適用條件 煤層數(shù)不多，層間距大，石門(mén)長(zhǎng)； 井田走向長(zhǎng)度短，服務(wù)年限不長(zhǎng)； 井底車(chē)場(chǎng)或平硐在煤層頂板； 煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采，分運(yùn)； 產(chǎn)量，風(fēng)量均大，需要

51、疏解； 各煤層底板均有堅(jiān)硬巖層； （2）分組集中大巷適用條件 煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； 按煤層的特點(diǎn)根據(jù)運(yùn)輸，通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟(jì)上有利； 多水平生產(chǎn)，容易解決運(yùn)輸，通風(fēng)的干擾； （3）集中運(yùn)輸大巷適用條件 適于煤層層數(shù)多，層間距不大； 井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng)； 下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； 煤質(zhì)牌號(hào)相同，要求分采分運(yùn)； 自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故； 本設(shè)計(jì)井田的可采煤層為 8#、9#、21#、22#煤層， 8 號(hào)和 9 號(hào)相距 20m、9 號(hào)和 21 號(hào)相距 150m、21 號(hào)和 22 號(hào)相距 30 m，各煤層的煤質(zhì)相同，根 據(jù)本井田的實(shí)際情況，本井田采用分組集中運(yùn)輸大巷

52、布置方式。 3.3 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 22 3.3.1 井筒形式和數(shù)目 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(biāo)和方位角予以表示，選擇井筒位置的條件： 1.地面條件 （1）工業(yè)場(chǎng)地占地面積 （2）地形與工程地質(zhì)條件 （3）煤的運(yùn)輸方向 （4）生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置 2井下條件 （1）按運(yùn)輸量確定井筒位置 （2）根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置 （3）煤柱量 （4）勘探程度和初期工程量 根據(jù)本井田的實(shí)際情況，并考慮到上述的條件，該礦井井筒位置詳見(jiàn)開(kāi)拓 示意圖 3.3.2 井筒位置及坐標(biāo) 選擇井筒的條件： 井下條件 在井田走向的儲(chǔ)量中央或近中央使兩翼可采儲(chǔ)量平衡，減少走 向運(yùn)

53、輸大巷的運(yùn)輸費(fèi)用。巷道好維護(hù)，通風(fēng)費(fèi)用低，保持兩翼均衡生產(chǎn)和帶區(qū) 正常接續(xù)，井田傾斜方面各水平石門(mén)工程量總和小，減少煤柱數(shù)量，少壓、不 壓開(kāi)采條件好的煤層。 地面條件 井筒位置比較平坦，滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；符合環(huán)境保護(hù)要求有 利生產(chǎn)、方便生活。 根據(jù)本井田的實(shí)際情況，并考慮到上述的條件，該設(shè)礦井井筒位置詳見(jiàn)開(kāi) 拓示意圖，其井筒井口坐標(biāo)為。 主井坐標(biāo)：經(jīng)度 3800922，緯度 20509748 副井坐標(biāo)：經(jīng)度 3800989，緯度 20509780 3.3.3 水平數(shù)目及標(biāo)高 本井田煤層傾角小，走向長(zhǎng)度長(zhǎng)，煤層賦存較淺適合采用單水平開(kāi)采。如 果采用多水平將導(dǎo)致服務(wù)年限太少?gòu)亩_(dá)不到高產(chǎn)高效的目的

54、。集中化生產(chǎn)的 23 要求，同時(shí)盡量減少水平的設(shè)置?；谝陨显瓌t，同時(shí)根據(jù)本井田的煤層賦存 條件，地質(zhì)構(gòu)造等因素，且通過(guò)合理的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，該設(shè)計(jì)礦井采用 單水平開(kāi)采，水平垂高 300m。 3.3.4 石門(mén)大巷數(shù)目及布置 1.大巷數(shù)目二條運(yùn)輸大巷、二條回風(fēng)大巷。 2.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： （1）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

55、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)。 （2）巖石大巷： 優(yōu)點(diǎn)很多，如維護(hù)條件好，費(fèi)用低。大巷方向、坡度可根據(jù)運(yùn)輸?shù)裙δ芤?求選定，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。 本設(shè)計(jì)井田對(duì)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 本設(shè)計(jì)礦井中，大巷服務(wù)年限較長(zhǎng)，運(yùn)輸能力要求大，基于上述和本礦的 實(shí)際情況大巷采用方案二，并采用錨噴支護(hù)。巷道斷面設(shè)計(jì)合理

56、與否，直接影 響煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效果和生產(chǎn)的安全條件，其基本原則是在滿足安全與技術(shù)要 求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面，降低造價(jià)并有利于加快施工速 度。 該設(shè)計(jì)礦井大巷斷面圖 3-2 如下： 5430 R1950 80012004001200300 600600 5230 1800 1800 500 550 320 1600 4515 3.3.5 井底車(chē)廠形式的選擇 與井底車(chē)場(chǎng)型式選擇有關(guān)的因素有：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(chē)簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及交叉點(diǎn)少；調(diào)車(chē)簡(jiǎn)單，符 24 合有關(guān)規(guī)程，規(guī)范；車(chē)廠通過(guò)能力，應(yīng)比礦井生產(chǎn)能力有 30%以上的富余。 井巷工程量

57、小，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低；施工方便，各井筒 間，井底車(chē)場(chǎng)巷道與主要巷道間能迅速慣通，縮短建設(shè)時(shí)間；當(dāng)大巷或石門(mén)與 井筒距離較大時(shí)，能夠扣置下存車(chē)線和調(diào)車(chē)線。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井井筒形式及集 中大巷的布置，結(jié)合上述井底車(chē)場(chǎng)型式的選擇因素，該設(shè)計(jì)礦井選用環(huán)形立式 (刀式)井底車(chē)場(chǎng)。 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計(jì)井田煤層群開(kāi)采時(shí)的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備，即 8、9 號(hào)和 21、22 號(hào) 煤層組成一個(gè)統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)，準(zhǔn)備巷道為兩個(gè)煤層共用，大巷采用分組集中 布置方式。煤層傾角一般 10左右。 本帶區(qū)下部車(chē)場(chǎng)、帶區(qū)煤倉(cāng)和帶區(qū)運(yùn)輸斜巷的布置方式，是一種最佳組合， 以最少的工程量實(shí)現(xiàn)了集中運(yùn)輸大巷與各

58、煤層的聯(lián)系并保障了各項(xiàng)功能的完善。 帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷和帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷傾角相同、層位相同、各自的下部 車(chē)場(chǎng)工程量相同，從而保證了每層煤仰、俯斜工作面采止線能順暢地貼近，避 免了在采止線附近維護(hù)采空區(qū)巷道。 3.3.7 帶區(qū)劃分 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(kāi)采，無(wú)論從時(shí)間、投資和實(shí)際開(kāi)采技術(shù)條件上都要受到限制，勢(shì)必按技術(shù)要 求將井田沿傾向劃分為帶區(qū)，并按一定的順序回采，每個(gè)帶區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施， 包括運(yùn)輸設(shè)備，以便獨(dú)立進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 由于本設(shè)計(jì)礦井采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法,各煤層的傾角均在 10左右，且煤 層賦存穩(wěn)定、構(gòu)造簡(jiǎn)單，頂?shù)装辶己谩２捎脙A斜長(zhǎng)壁采煤法比走

59、向采煤法多很 多優(yōu)點(diǎn)，可以節(jié)省大量開(kāi)采費(fèi)用。采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法的礦井內(nèi)的劃分一般是 條帶式、帶區(qū)式和盤(pán)區(qū)式。由于條采區(qū)和盤(pán)區(qū)式巷道布置方式其工程量大，所 以采用帶區(qū)巷道布置。帶區(qū)是指能共用一個(gè)帶區(qū)煤倉(cāng)的所有煤層的所有工作面 所組成的區(qū)域。因?yàn)椴捎脦^(qū)式巷道布置，所以采用帶區(qū)劃分，即能共用一個(gè) 帶區(qū)煤倉(cāng)的所有煤層的所有工作面所組成的區(qū)域。據(jù)此將整個(gè)井田劃分為 8 個(gè) 帶區(qū)，詳見(jiàn)帶區(qū)劃分示意圖。 25 圖 3-3 帶區(qū)劃分示意圖 3.4 井硐布置和施工 3.4.1 井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐支護(hù) 井筒支護(hù)的要求： 1井筒支護(hù)應(yīng)結(jié)合具體圍巖條件優(yōu)先考慮錨噴支護(hù)。按錨桿噴射混凝 土支護(hù)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)

60、井筒在 1、2 類(lèi)圍巖中，宜采用噴射混凝土技術(shù)； 在 3、4 類(lèi)圍巖中，宜采用錨桿加噴射混凝土支護(hù)，在 5 類(lèi)圍巖中，宜采用錨 桿加鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)。采用噴射混凝土支護(hù)時(shí)，應(yīng)設(shè)墻角，其深度不得 少于 100mm。 2對(duì)不宜錨噴支護(hù)，但服務(wù)年限長(zhǎng)，且不受動(dòng)壓影響的井筒，宜采用砌 碹支護(hù)。 3穿過(guò)軟巖或斷層帶的井筒，宜采用錨噴，（或掛網(wǎng)錨噴）和混凝土 （或鋼筋混凝土）砌碹聯(lián)合支護(hù)。 26 4底板松軟、破碎或底鼓的井筒，宜采用錨桿、底深、注漿或底拱等支 護(hù)形式進(jìn)行底板支護(hù)。 3.4.2 井硐布置及裝備 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)，運(yùn)輸方式，通風(fēng)安全等因素具 體遵循原則如下： 符合，對(duì)運(yùn)輸

61、、通風(fēng)、管線 等布置的要求，滿足施工需要； 1.有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全； 2.當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車(chē)事故，對(duì)井筒中各種管線或其它設(shè)備的破壞 應(yīng)減少到最低程度； 3.合理使用斷面空間，減少井筒工程量； 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī) 定布置運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施。 R2750 2682 2230 1002 1000 2860 5420 11501150 1770 1980 350 I28a e=5420 訊號(hào)電纜 井筒中心線 箕斗中心線 箕斗中心線 井筒中心線 箕斗中心線 井型：150萬(wàn)噸/年 井筒直徑：4.5米 井深：585米 提升：一對(duì)12噸

62、箕斗 凈斷面積：15.9平方米 掘進(jìn)面積：28.3米 井型 : 1.20Mt/a 凈斷面積：15.9m2 井筒直徑: 4.5m 提升：一隊(duì) 12 噸箕斗 井深 : 480m 圖 3-4 主井井筒斷面 27 表土部分 基巖部分 提升中心線 井筒中心線 罐籠中心線 罐籠中心線 排水管道 動(dòng)力電纜 消防灑水管道 壓風(fēng)管道 噴霧管道 提升中心線 I28a e=5382 副井井筒 提升：一對(duì)1噸雙層雙車(chē)罐籠 井筒直徑：6.5米 井型：150萬(wàn)噸/年 井深：570米 掘進(jìn)面積：58.1平方米 凈斷面積：35.2平方米 井筒特征 井型：1.2Mt/a 凈斷面積：35.2m2 井筒直徑：6.5 m 提升：一對(duì)

63、 1 噸雙車(chē)雙層罐 籠 井深：480m 圖 3-5 副井井筒斷面 3.3.3 井筒延伸的初步意見(jiàn) 由于本礦井是單水平開(kāi)采，所以不考慮 3.5 井底車(chē)廠及硐室 3.5.1 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證 井底車(chē)場(chǎng)是連接井下運(yùn)輸?shù)臉屑~，地面的材料和設(shè)備通過(guò)井筒、井底車(chē)場(chǎng) 運(yùn)到各個(gè)工作面，井下的煤通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)經(jīng)井筒運(yùn)至地面。排水、通風(fēng)、動(dòng)力 28 供應(yīng)及人員上、下等，也必須通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)。而井底車(chē)場(chǎng)的形式，必須適應(yīng)井 下運(yùn)輸和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式的不同，井底 車(chē)場(chǎng)的形式也各異。 1.井底車(chē)場(chǎng)形式必須滿足下列要求 （1）調(diào)車(chē)簡(jiǎn)單，管理方便，管道及交叉點(diǎn)少； （2）操作安全，符合規(guī)程

64、 、 規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定； （3）井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； （4）施工方便，建設(shè)工期短； （1）車(chē)場(chǎng)的通過(guò)能力應(yīng)比礦井的生產(chǎn)能力有 30%以上的富余系數(shù)，有增產(chǎn) 的可能性。 2.現(xiàn)綜合考慮和本礦井的地質(zhì)情況 （1）該礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 1.2Mt/a，年工作日 330d，實(shí)行三八工作制， 每日凈提升 16h； （2）礦井采用雙立井開(kāi)拓方式，單水平開(kāi)采，分組集中大巷布置； （3）主要運(yùn)輸大巷采用 3t 底卸式礦車(chē)運(yùn)輸，每列車(chē)由 20 輛礦車(chē)組成，由 一臺(tái) 10t 架線式電機(jī)車(chē)牽引。卸載時(shí)，機(jī)車(chē)通過(guò)卸載站。輔助運(yùn)輸、掘進(jìn)煤和 矸石列車(chē)采用 1.5t 固定式礦車(chē)，由 25 輛

65、1.5t 礦車(chē)組成，一臺(tái) 10t 架線式電 機(jī)車(chē)牽引。 （4）本設(shè)計(jì)礦井屬于低瓦斯、低涌水量礦井。 通過(guò)以上條件的分析，本設(shè)計(jì)采用環(huán)行刀式車(chē)場(chǎng)。 3.5.2 井底井場(chǎng)的布置、存車(chē)線路、行車(chē)線路布置長(zhǎng)度 1.井底車(chē)場(chǎng)線路布置的要求： （1）井底車(chē)場(chǎng)的線路主要由主井空、重車(chē)線，副井進(jìn)、出車(chē)線和回車(chē)線組 成，由于通過(guò)各個(gè)井底車(chē)場(chǎng)的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長(zhǎng)度亦相應(yīng)不 同； （2）井底車(chē)場(chǎng)線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； （3）井底車(chē)場(chǎng)的線路工程量??； （4）為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車(chē)，機(jī)械推車(chē)需布置在直 線段上； （5）盡量減少道岔和交岔點(diǎn)； （6）線路布置要有利于通風(fēng)；線路上盡量不設(shè)風(fēng)門(mén)，尤其是主要車(chē)場(chǎng)的副 井線應(yīng)禁設(shè)通風(fēng)。 29 （7）底卸式礦車(chē)的井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)要：列車(chē)的裝載與卸載方向的一致，即注 意調(diào)頭問(wèn)題。 2.存車(chē)線路 存車(chē)線長(zhǎng)度的確定：確定存車(chē)線長(zhǎng)度是井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題，如 果存車(chē)線長(zhǎng)度不足，將會(huì)使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力； 反之，如果存車(chē)線過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使列車(chē)在車(chē)場(chǎng)內(nèi)的調(diào)車(chē)時(shí)間增加，反而降低了車(chē)場(chǎng) 通過(guò)能力