鸡西矿业集团城子河矿0.9Mta新井设计做的第七份

I 摘 要 本 设 计 矿 井 为 鸡 西 矿 业 集 团 城 子 河 新 矿 0 9Mt a 新 井 设 计 共 有 3 层 可 采 煤 层 煤 层 平 均 厚 度 为 5 6m 设 计 井 田 的 可 采 储 量 67 555 Mt 服 务 年 限 为 53 6 年 本 矿 井 采 用 双 立 井 开 拓 方 式 划 分 两 个 开 采 水 平 采 用 分 组 集 中 大 巷 布 置 大 巷 采 用 10t 蓄 电 池 式 电 机 车 牵 引 3 0t 底 卸 式 矿 车 运 输 采 煤 方 法 为 倾 斜 长 壁 采 煤 法 采 煤 工 艺 为 综 合 机 械 化 采 煤 工 艺 采 空 区 处 理 方 法 为 全 部 垮 落 法 主 井 采 用 多 绳 摩 擦 箕 斗 提 升 副 井 采 用 刚 性 组 合 罐 道 罐 笼 提 升 关 键 词 开 采 水 平 倾 斜 长 壁 II Abstract This design mineral well as the jixi mineral industry group limited liability company almond flower coal mine a new well designs having totally three layers can adopt the coal seam average and total thickness is 5 6 metre The coal seam industry card number is a zhace spirit coal designing the well farmland can adopt to keep the 67 555 Mts of deal the service time limit is53 6years This mineral well design adoption a upright well expands the way dividing the line two mine the level Adoption cent the set concentrates the big lane arranges the big lane adopts a storage battery type electrical engineering car leads a bottom unload type mineral car transports adopting coal method as the alignment long the wall adopts the coal method adopting coal craft as to synthesize the mechanization adopt the coal craft adopting empty the area handles method as all falls the method The main well adoption many rope rub the box promotes the vice well adopts the rigid combination a cage promotes Key words the level alignment long wall III 摘 要 I ABSTRACT II 绪 论 VII 第 1 章 井田概况及地质特征 1 1 1 井田概况 1 1 1 1 交 通 位 置 1 1 1 2 地 形 地 势 1 1 1 3 气 象 和 地 震 2 1 1 4 井 田 区 及 邻 区 生 产 建 设 及 规 划 情 况 2 1 1 5 矿区经济状况 2 1 2 地 质 特 征 2 1 2 1 矿 区 范 围 内 的 地 层 情 况 2 1 2 2 井田范围内和附近的主要地质构造 3 1 2 3 煤 层 赋 存 状 况 及 可 采 煤 层 特 征 3 1 2 4 岩 石 性 质 厚 度 特 征 5 1 2 5 水 文 地 质 情 况 5 1 2 6 沼 气 煤 尘 及 煤 的 自 燃 性 6 1 2 7 煤 质 牌 号 及 用 途 6 1 3 勘探程度及可靠性 7 第 2 章 井田境界 储量 服务年限 8 2 1 井 田 境 界 8 2 1 1 井 田 境 界 确 定 的 依 据 8 2 1 2 井 田 周 边 情 况 8 2 1 3 井 田 未 来 发 展 情 况 8 2 2 井 田 储 量 8 2 2 1 井 田 储 量 的 计 算 8 2 2 2 保 安 煤 柱 9 2 2 3 储 量 计 算 方 法 9 2 2 4 储 量 计 算 的 评 价 10 2 3 矿 井 工 作 制 度 生 产 能 力 服 务 年 限 10 IV 2 3 1 矿 井 工 作 制 度 10 2 3 2 矿 井 生 产 能 力 的 确 定 11 2 3 3 矿 井 服 务 年 限 11 第 3 章 井田开拓 12 3 1 概 述 12 3 1 1 井 田 内 外 及 附 近 生 产 矿 井 开 拓 方 式 概 述 12 3 1 3 确 定 井 田 开 拓 方 式 的 原 则 12 3 2 矿 井 开 拓 方 案 的 选 择 13 3 2 1 井 筒 形 式 和 井 口 位 置 13 3 2 2 开 采 水 平 数 目 和 标 高 17 3 2 3 开 拓 巷 道 的 布 置 18 3 3 选定开拓方案的系统描述 20 3 3 1 井 硐 形 式 20 3 3 2 井 硐 位 置 及 坐 标 20 3 3 3 水 平 数 目 及 标 高 21 3 3 4 石 门 大 巷 数 目 及 布 置 21 3 3 5 井 底 车 场 的 形 式 选 择 21 3 3 6 煤 层 群 的 联 系 24 3 3 7 带 区 划 分 24 3 4 井硐布置和施工 26 3 4 1 井 硐 穿 过 的 岩 层 性 质 及 井 硐 支 护 26 3 4 2 井 筒 布 置 及 装 备 26 3 4 3 井 筒 延 深 的 初 步 意 见 28 3 5 井底车场及硐室 32 3 5 1 井 底 车 场 形 式 的 确 定 及 论 证 32 3 5 2 井 底 车 场 的 布 置 储 车 线 路 行 车 线 路 的 布 置 长 度 33 3 5 3 井 底 车 场 通 过 能 力 计 算 35 3 5 4 井 底 车 场 主 要 硐 室 36 3 6 开采顺序 38 3 6 1 沿 井 田 走 向 的 开 采 顺 序 38 3 6 2 沿 煤 层 垂 直 方 向 的 开 采 顺 序 39 3 6 3 带 区 接 续 计 划 39 V 3 6 4 三 量 控 制 情 况 39 第 4 章 带区巷道布置及带区生采产系统 41 4 1 带区概述 41 4 1 1 设 计 带 区 的 位 置 边 界 范 围 带 区 煤 柱 41 4 1 2 带 区 地 质 及 煤 层 情 况 41 4 1 3 带 区 生 产 能 力 储 量 及 服 务 年 限 41 4 2 带区巷道布置 43 4 2 1 区 段 划 分 43 4 2 2 带 区 上 山 布 置 43 4 2 3 带 区 车 场 布 置 43 4 2 4 带 区 煤 仓 形 式 容 量 及 支 护 48 4 2 5 带 区 硐 室 简 介 49 4 2 6 带 区 工 作 面 接 续 50 4 3 带区准备 50 4 3 1 带 区 巷 道 准 备 顺 序 50 4 3 2 主 要 巷 道 断 面 示 意 图 及 支 护 方 式 51 第 5 章 采煤方法 53 5 1 采煤方法的选择 53 5 1 1 采 煤 方 法 的 选 择 53 5 2 回采工艺 54 5 2 1 选 择 和 决 定 回 采 工 作 面 的 工 艺 过 程 及 使 用 的 机 械 设 备 54 第 6 章 井下运输和矿井提升 58 6 1 矿 井 井 下 运 输 58 6 1 1 运 输 方 式 和 运 输 系 统 的 确 定 58 6 1 2 矿 车 的 选 型 与 数 量 59 6 1 3 带 区 运 输 设 备 的 选 择 60 6 2 矿 井 提 升 系 统 61 6 2 1 矿 井 主 提 升 设 备 的 选 择 及 计 算 61 第 7 章 矿井通风与安全 65 7 1 通 风 系 统 的 确 定 65 VI 7 1 概 述 65 7 2 风 量 计 算 和 风 量 分 配 65 7 2 1 风 量 计 算 65 7 2 2 风 量 分 配 65 7 2 3 风 量 的 调 节 方 法 与 措 施 66 7 2 4 风 速 的 验 算 66 7 3 矿 井 通 风 阻 力 的 计 算 68 7 3 1 确 定 全 矿 井 最 大 通 风 阻 力 和 最 小 通 风 阻 力 68 7 3 2 矿 井 等 积 孔 的 计 算 69 7 4 通 风 设 备 的 选 择 70 7 4 1 主 扇 的 选 择 计 算 70 7 4 2 电 动 机 的 选 择 71 7 4 3 反 风 措 施 71 7 5 矿井安全技术措施 71 7 5 1 预 防 瓦 斯 和 煤 尘 爆 炸 的 措 施 71 7 5 2 预 防 井 下 火 灾 72 7 5 3 预 防 水 灾 措 施 72 7 5 4 其 它 事 故 预 防 72 7 5 5 避 灾 路 线 及 自 救 72 第 8 章 矿井排水 74 8 1 概 述 74 8 2 矿井主要排水设备 74 8 2 1 排 水 方 式 与 排 水 系 统 简 介 74 8 2 2 主 排 水 设 备 及 管 路 的 选 择 计 算 75 8 2 3 井 底 水 窝 排 水 设 备 的 选 择 76 第 9 章 技术经济指标 78 致 谢 辞 80 参 考 文 献 81 附录 1 82 附录 2 86 VII 绪 论 我觉得我在我的大学四年生活中学到了许多专业知识 为了巩固和运用这些知 识 在毕业之即做一毕业设计 城子河新井设计 希望借此机会锻炼自己 本 设 计 主 要 是 关 于 新 矿 井 的 建 设 设 计 包 括 开 拓 方 式 采 煤 工 艺 支 护 方 式 设 备 选 型 以 及 矿 井 的 各 个 生 产 系 统 本 设 计 包 括 通 风 安 全 方 面 采 煤 工 艺 方 面 岩 石 力 学 方 面 以 及 CAD 制 图 方 面 的 知 识 本 设 计 主 要 是 通 过 绘 制 矿 井 的 各 种 图 纸 来 进 行 矿 井 的 优 化 设 计 找 出 矿 井 的 最 优 设 计 希 望 此 次 设 计 能 够 设 计 出 高 产 出 低 投 入 的 新 型 矿 井 为 采 矿 工 作 尽 自 己 的 一 份 力 量 本 次 设 计 包 括 许 多 文 字 叙 述 CAD 制 图 手 工 绘 图 还 包 括 各 种 方 案 的 比 较 设 计 高 产 高 效 的 新 型 的 矿 井 是 本 次 设 计 的 主 要 目 的 希望通过这次毕业设计 学到更多的专业知识 能为以后的工作做好基础 8 第 1 章 井 田 概 况 及 地 质 特 征 1 1 井田概况 1 1 1 交 通 位 置 城 子 河 矿 地 理 坐 标 为 东 经 130 33 40 北 纬 45 20 40 矿 内 有 运 煤 专 用 铁 路 与 国 铁 密 林 线 鸡 西 车 站 相 接 距 离 7 5 公 里 往 东 至 正 阳 煤 矿 6 5 公 里 滴 道 矿 城 子 河 矿 正 阳 矿 杏 花 矿 东 海 矿 通 密 山鸡 东 通 密 山鸡 西鸡 西 矿 务 局 张 新 矿二 道 河 子 矿小 恒 山 矿恒 山 矿水源地 通 桦 木 林 场石 墨 矿柳 毛 矿至 牡 丹 江 滴 道至 林 口 交 通 位 置 图比 例 尺 1 60 图 1 1 交通位置图 1 1 2地 形 地 势 城 子 河 矿 地 形 呈 丘 陵 起 伏 有 河 流 四 条 但 都 在 本 井 田 极 深 部 流 过 对 本 井 田 影 响 不 大 9 1 1 3 气 象 和 地 震 鸡 西 属 寒 温 带 大 陆 性 气 候 最 高 气 温 为 38 最 低 气 温 可 达 35 年 降 水 量 325 7 692 3mm 年 蒸 发 量 1095 5 1430 6mm 年 平 均 风 速 4 1 4 7m s 风 向 多 偏 西 风 每 年 十 一 月 初 至 次 年 四 月 末 为 冻 结 期 最 大 冻 深 度 2 08m 1 1 4井 田 区 及 邻 区 生 产 建 设 及 规 划 情 况 在 井 田 外 6 5km 处 有 正 生 产 的 鸡 西 矿 物 局 正 阳 煤 矿 矿 井 正 常 涌 水 量 100m3 h 最 大 涌 水 量 386m3 h 矿 井 瓦 斯 不 大 属 低 沼 气 矿 井 1 1 5矿区经济状况 矿 区 电 源 来 源 于 鸡 西 发 电 厂 电 压 35 千 伏 变 电 所 设 有 35 3 15 千 伏 5600 千 伏 安 三 相 变 压 器 及 4000 千 伏 安 变 压 器 各 两 台 本 区 内 第 四 系 地 层 广 泛 分 布 地 下 含 水 量 极 其 丰 富 水 源 充 足 矿 区 东 部 还 有 一 座 规 模 较 大 的 砖 瓦 厂 供 给 市 内 用 1 2 地 质 特 征 1 2 1 矿 区 范 围 内 的 地 层 情 况 本 井 田 的 可 采 煤 层 均 赋 存 在 上 侏 罗 系 鸡 西 群 城 子 河 组 鸡 西 群 穆 棱 组 在 穆 棱 组 上 覆 有 巨 厚 的 第 三 第 四 地 层 晚 侏 罗 系 煤 系 地 层 不 整 合 于 元 古 界 古 生 界 基 底 之 上 基 底 由 元 生 界 麻 山 群 泥 盆 系 青 龙 山 组 及 侵 入 的 花 岗 岩 组 成 见 表 1 1 第 四 系 地 层 在 井 田 内 广 泛 分 布 主 要 由 砾 砂 和 粗 砂 组 成 中 间 夹 有 不 连 续 的 亚 粘 土 在 砂 层 上 伏 有 粘 土 及 层 厚 8 10m 的 黑 腐 殖 土 区 内 四 纪 层 厚 度 规 律 为 东 西 薄 中 间 厚 南 部 厚 北 部 厚 第 三 系 地 层 处 均 广 泛 分 布 该 地 区 由 粉 沙 岩 泥 岩 组 成 岩 石 胶 结 松 散 以 灰 绿 色 为 主 厚 度 变 化 不 大 表 1 2 地 层 系 统 表 10 界 系 统 群 组 厚 度 米 全 新 统 10 20 全 新 统 温 泉 河 组 20 40 上 更 新 统 顾 乡 屯 组 10 40 中 更 新 统 40 80 第 四 系 下 更 新 统 白 土 山 组 15 50 新 生 界 第 三 系 上 新 统 富 锦 组 121 穆 棱 组 570 城 子 河 组 930中 生 界 上 统 鸡 西 群 东 荣 组 250 古 生 界 中 统 青 龙 山 组 不 清 元 古 界 侏 罗 系 麻 山 群 不 清 1 2 2 井田范围内和附近的主要地质构造 本 矿 区 为 一 向 南 倾 斜 的 单 倾 斜 褶 皱 岩 层 倾 角 变 化 不 大 一 般 为 10 到 13 度 本 井 田 的 区 域 构 造 主 要 受 新 华 夏 系 和 北 西 向 构 造 应 力 场 的 控 制 又 前 者 派 生 的 次 级 构 造 占 明 显 优 势 本 区 主 要 断 层 为 F1 F2 两 个 主 要 断 层 断 层 特 征 表 见 表 1 3 表 1 3 断 层 特 征 表 顺 序 名 称 性 质 断 层 面 走 向 落 差 m 影 响 范 围 1 F1 正 断层 北 向 南 10 50 整 个 井 田 2 F2 正 断层 北 向 南 200 250 整 个 井 田 1 2 3 煤 层 赋 存 状 况 及 可 采 煤 层 特 征 本 井 田 开 采 之 煤 层 主 要 位 于 侏 罗 系 鸡 西 群 城 子 河 含 煤 组 本 组 共 有 煤 层 3 组 本 井 田 具 有 经 济 价 值 的 可 采 煤 层 均 集 中 在 鸡 西 群 城 子 河 组 该 组 地 层 厚 11 度 930m 可 采 的 煤 层 有 4 8 29 三 个 煤 层 平 均 厚 度 1 8m 各 煤 层 倾 角 在 10 13 本 井 田 储 量 较 大 煤 层 均 是 全 井 田 发 育 的 可 采 煤 层 可 采 厚 度 从 1 6 2 0m 主 要 煤 层 稳 定 为 单 一 煤 层 底 部 多 为 炭 质 泥 岩 煤 层 顶 板 为 粉 沙 岩 细 砂 岩 底 板 为 粉 沙 岩 及 含 炭 质 粉 沙 岩 可 采 煤 层 特 征 见 表 1 4 表 1 4 可 采 煤 层 特 征 表 煤 层 厚 度 m 围 岩 最 大 最 小 序 号 煤 层 名 称 平 均 层 间 距 m 倾 角 度 顶 板 底 板 煤 的 牌 号 硬 度 f 容 重 t 3m 煤 层 构 造 及 稳 定 性 1 4 1 5 1 7 1 6 11 石 英 砂 岩 石 英 砂 岩 气 煤 F 3 1 325 单 一 煤 层 较 稳 定 2 8 2 0 2 0 2 0 21 4 11 粉 砂 岩 粉 砂 岩 及 细 砂 岩 气 煤 F 3 1 325 单 一 煤 层 较 稳 定 3 29 1 8 1 8 1 8 33 7 11 粉 砂 岩 粉 沙 岩 及 细 砂 岩 气 煤 F 3 1 325 单 一 煤 层 稳 定 12 1 2 4 岩 石 性 质 厚 度 特 征 有 关 岩 石 性 质 及 厚 度 特 征 详 见 表 1 5 所 示 1 2 5 水 文 地 质 情 况 1 本 区 内 水 文 地 质 条 件 比 较 简 单 地 面 河 流 大 者 为 穆 棱 河 因 离 本 井 田 较 远 对 本 井 影 响 不 大 其 余 几 条 季 节 性 小 河 对 本 井 田 影 响 不 大 本 矿 浅 部 涌 水 量 为 220m 立 方 米 时 最 大 为 340 立 方 米 时 岩 石 主 要 物 理 力 学 性 质 见 表 1 5 表 1 5 岩 石 主 要 物 理 力 学 性 质 指 标 表 名 称 容 重 kg cm3 孔 隙 度 抗 压 强 度 102kg cm3 抗 拉 强 度 102 kg cm3 变 形 模 量 102kg c3 弹 性 模 量 kg cm3 砂 岩 2 0 2 6 5 25 2 20 0 5 0 4 0 5 8 1 10 砾 岩 2 3 2 6 5 15 1 15 0 2 1 5 0 8 8 2 8 泥 岩 2 7 2 85 1 6 5 2 12 83 0 6 2 0 2 7 5 10 灰 岩 2 2 2 7 5 20 5 20 0 5 2 0 1 8 5 10 页 岩 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 15 35 1 0 3 0 6 20 6 20 2 井 田 内 的 主 要 隔 水 层 有 第 四 系 顶 部 黏 土 亚 黏 土 中 部 黏 土 亚 黏 土 层 和 第 三 系 泥 岩 砂 岩 层 3 地 面 水 及 各 含 水 层 之 间 的 关 系 本 井 田 煤 系 裂 隙 水 补 给 条 件 不 好 富 水 性 较 小 矿 井 在 开 采 过 程 中 排 水 将 以 疏 干 煤 系 风 化 裂 隙 带 的 储 水 量 为 主 开 采 初 期 矿 井 涌 水 量 增 大 随 着 开 采 的 不 断 进 行 水 的 静 储 量 逐 渐 消 耗 矿 井 的 涌 水 量 会 逐 渐 减 小 并 趋 于 相 对 稳 定 状 态 13 1 2 6 沼 气 煤 尘 及 煤 的 自 燃 性 本 井 田 瓦 斯 取 样 的 控 制 浓 度 在 340 5 933 2m 在 737 5m 以 上 甲 烷 成 分 为 0 85 36 75 在 800 4 933 2m 深 为 28 18 45 26 平 均 为 34 31 37 05 二 氧 化 硫 一 般 为 6 44 8 95 瓦 斯 成 分 及 含 量 均 很 低 由 于 地 质 报 告 没 有 明 确 提 出 矿 井 的 瓦 斯 等 级 所 以 本 设 计 只 能 根 据 上 述 数 据 进 行 分 析 同 时 参 考 集 贤 矿 井 的 煤 尘 瓦 斯 情 况 初 步 确 定 本 矿 井 瓦 斯 等 级 为 低 沼 气 矿 井 并 有 煤 尘 爆 炸 危 险 和 自 然 发 火 倾 向 本 矿 井 的 恒 温 带 温 度 5 6 深 度 20m 500m 水 平 的 平 均 地 温 为 19 5 700m 水 平 为 25 3 900m 水 平 为 30 9 煤 层 顶 底 板 岩 石 主 要 为 粉 沙 岩 和 细 砂 岩 抗 压 强 度 一 般 在 500 1100kg cm2 左 右 根 据 资 料 预 计 本 矿 井 各 煤 层 顶 板 类 型 均 在 一 级 类 以 上 1 2 7 煤 质 牌 号 及 用 途 本 矿 井 煤 的 挥 发 分 一 般 大 于 40 属 低 变 质 煤 粘 结 性 较 低 煤 种 主 要 为 气 候 长 焰 煤 次 之 煤 种 在 垂 向 上 无 明 显 变 化 1 有 害 成 分 灰 分 本 井 田 煤 的 灰 分 含 量 Ag 为 10 96 24 45 多 属 中 低 灰 煤 层 其 中 几 个 主 要 可 采 煤 层 均 为 低 灰 煤 层 硫 各 煤 层 硫 的 含 量 很 低 原 煤 全 硫 SgQ 为 0 1 0 41 属 特 低 硫 煤 磷 各 煤 层 原 煤 磷 的 平 均 含 量 为 0 003 0 061 属 特 低 低 磷 煤 2 发 热 量 各 煤 层 煤 的 平 均 发 热 量 QfD 为 3063 6849 大 卡 kg 3 元 素 分 析 各 煤 层 碳 Cr 的 平 均 含 量 为 80 84 82 66 Hr 的 平 均 含 量 为 5 32 5 86 Or 的 平 均 含 量 为 10 61 12 62 说 明 煤 的 元 素 组 成 稳 14 定 属 低 变 质 煤 4 工 业 用 途 评 述 本 井 田 原 煤 按 现 行 煤 炭 应 用 分 类 法 属 于 气 煤 由 于 本 区 气 煤 低 灰 低 磷 低 硫 具 有 一 定 的 胶 质 层 厚 度 所 以 本 矿 井 原 煤 经 洗 选 加 工 后 可 做 为 优 良 的 配 焦 和 化 工 精 练 副 产 品 可 供 动 力 或 民 用 1 3 勘探程度及可靠性 本 矿 井 所 在 地 区 从 1965 年 就 开 始 进 行 地 质 勘 探 工 作 先 后 经 过 普 查 详 查 精 查 阶 段 采 用 了 钻 探 测 井 和 地 震 相 互 结 合 的 综 合 勘 探 手 段 精 查 地 质 报 告 提 供 的 资 料 比 较 齐 全 精 查 阶 段 查 明 了 主 要 断 层 和 构 造 及 煤 层 厚 度 结 构 和 分 布 范 围 比 较 可 靠 地 提 供 了 煤 层 层 位 的 对 比 资 料 和 测 井 成 果 存 在 问 题 1 瓦 斯 取 样 虽 然 不 少 但 是 未 作 矿 井 瓦 斯 涌 出 量 的 祥 述 也 未 指 出 矿 井 的 瓦 斯 等 级 2 对 于 落 差 小 于 30m 的 断 层 未 作 评 价 控 制 不 够 给 设 计 带 来 一 定 困 难 15 第 2 章 井 田 境 界 储 量 服 务 年 限 2 1 井 田 境 界 2 1 1 井 田 境 界 确 定 的 依 据 1 以 地 理 地 形 地 质 条 件 作 为 划 分 井 田 境 界 的 依 据 2 要 适 于 选 择 井 筒 位 置 合 理 安 排 地 面 生 产 系 统 和 各 建 筑 物 3 划 分 的 井 田 范 围 要 为 矿 井 发 展 留 有 空 间 4 井 田 要 有 合 理 的 走 向 长 度 以 利 于 机 械 化 程 度 的 不 断 提 高 2 1 2 井 田 周 边 情 况 在 井 田 外 6 5km 处 生 产 的 鸡 西 矿 物 局 正 阳 煤 矿 经 技 术 经 济 分 析 后 确 定 本 设 计 井 田 境 界 为 西 以 以 坐 标 系 统 5195150 为 技 术 边 界 东 以 5189700 为 井 田 境 界 深 部 以 4 煤 层 850m 煤 层 底 板 等 高 线 边 界 浅 部 为 29 煤 层 800m 为 界 南 部 以 850m 煤 层 底 板 等 高 线 为 井 田 境 界 井 田 走 向 2 5km 倾 向 6km 井 田 面 积 约 13km2 2 1 3 井 田 未 来 发 展 情 况 随 着 技 术 的 进 步 和 勘 探 水 平 的 提 高 井 田 范 围 内 的 储 量 会 越 来 越 精 确 可 能 在 更 深 部 发 现 可 采 煤 层 2 2 井 田 储 量 2 2 1 井 田 储 量 的 计 算 设 计 井 田 范 围 内 计 算 的 煤 层 有 4 8 29 三 层 各 煤 层 储 量 计 算 边 界 与 井 田 境 界 基 本 一 致 矿 井 储 量 是 指 矿 井 内 所 埋 藏 的 数 量 具 有 工 业 价 值 的 煤 炭 数 量 它 不 仅 包 含 着 煤 矿 在 地 下 埋 藏 的 数 量 而 且 还 表 示 煤 炭 的 质 量 反 映 井 田 的 勘 探 程 度 及 开 采 技 术 条 件 矿 井 储 量 可 分 为 矿 井 地 质 储 量 矿 井 16 工 业 储 量 和 矿 井 可 采 储 量 矿 井 工 业 储 量 是 指 平 衡 表 内 A B C 级 储 量 的 总 和 矿 井 设 计 储 量 是 矿 井 工 业 储 量 减 去 设 计 计 算 的 断 层 煤 柱 防 水 煤 柱 井 田 境 界 煤 柱 和 已 有 的 地 面 建 筑 物 构 筑 物 需 要 留 设 的 保 护 煤 柱 等 永 久 煤 柱 损 失 量 后 的 储 量 矿 井 可 采 储 量 是 指 矿 井 设 计 储 量 减 去 工 业 场 地 保 护 煤 柱 矿 井 井 下 主 要 巷 道 及 上 下 山 保 护 煤 柱 后 乘 以 采 区 回 采 率 的 储 量 2 2 2 保 安 煤 柱 参 照 保 护 煤 柱 的 设 计 原 则 如 下 1 在 一 般 情 况 下 保 护 煤 柱 应 根 据 受 护 面 积 边 界 和 移 动 角 值 进 行 圈 定 2 地 面 受 护 面 积 包 括 受 护 对 象 及 周 围 的 受 护 带 3 当 受 护 边 界 与 煤 层 走 向 斜 交 时 洋 感 根 据 基 岩 移 动 角 求 得 垂 直 与 受 护 边 界 方 向 的 上 山 方 向 移 动 角 和 下 山 方 向 移 动 角 然 后 再 确 定 保 护 煤 柱 4 立 井 保 护 煤 柱 应 按 其 深 度 用 途 煤 层 赋 存 条 件 和 地 形 特 点 留 设 立 井 深 度 大 于 或 等 于 400m 的 以 边 界 角 圈 定 小 于 400m 的 以 移 动 角 圈 定 为 了 安 全 生 产 本 设 计 矿 井 依 据 煤 矿 安 全 规 程 留 设 保 安 煤 柱 如 下 1 各 煤 层 在 露 头 处 留 设 20 m 保 安 煤 柱 2 边 界 断 层 留 设 20m 保 安 煤 柱 3 井 田 内 部 断 层 留 设 20m 保 安 煤 柱 4 河 流 两 侧 各 留 设 20m 保 安 煤 柱 5 地 面 建 筑 物 留 设 50m 保 安 煤 柱 按 以 上 方 法 计 算 得 工 业 广 场 煤 柱 损 失 2 07Mt 断 层 保 安 煤 柱 损 失 3 15Mt 大 巷 保 安 煤 柱 损 失 2 24 Mt 边 界 保 安 煤 柱 损 失 4 15 Mt 总 损 失 为 11 61 Mt 2 2 3 储 量 计 算 方 法 1 工 业 储 量 计 算 计 算 公 式 如 下 块 段 储 量 块 段 面 积 平 均 倾 角 余 割 块 段 平 均 厚 度 容 重 17 根 据 原 城 子 河 矿 初 步 设 计 储 量 诸 图 通 过 等 高 线 块 段 法 计 算 本 井 田 工 业 储 量 为 81 087Mt 各 煤 层 工 业 储 量 见 表 2 1 表 2 1 可 采 煤 层 储 量 总 表 单 位 Mt 工 业 储 量 Mt 煤 层 别 A B C A B A B C 备 注 4 751 4 960 1 1236 1711 5 2947 5 8 544 5 611 8 964 6 1156 3 2120 9 29 692 7 1002 4 1345 2 1695 1 3040 3 总 计 1988 6 2574 3 3545 8 4562 9 8108 7 2 可 采 储 量 计 算 计 算 公 式 如 下 ZK ZC P C 81 087 11 61 85 67 555 式 中 ZK 可 采 储 量 Mt ZC 工 业 储 量 Mt P 永 久 煤 柱 损 失 C 采 区 回 采 率 回 采 要 求 中 厚 煤 层 不 应 小 于 80 薄 煤 层 不 应 小 于 85 经 各 煤 层 可 采 储 量 计 算 汇 总 计 算 出 本 设 计 井 田 可 采 储 量 为 67 555 Mt 2 2 4 储 量 计 算 的 评 价 本 设 计 井 田 的 各 类 储 量 计 算 严 格 执 照 有 关 规 定 执 行 由 于 技 术 水 平 所 限 储 量 计 算 设 计 所 得 到 的 各 种 储 量 与 实 际 可 能 有 一 定 的 误 差 2 3 矿 井 工 作 制 度 生 产 能 力 服 务 年 限 2 3 1 矿 井 工 作 制 度 该 设 计 矿 井 年 工 作 日 确 定 为 330d 矿 井 每 日 净 提 升 16h 采 用 三 八 工 作 制 制 度 18 2 3 2 矿 井 生 产 能 力 的 确 定 1 矿 井 设 计 生 产 能 力 的 确 定 原 则 应 根 据 地 质 条 件 国 民 发 展 需 要 和 国 内 外 市 场 需 求 技 术 装 备 和 管 理 水 平 充 分 考 虑 科 学 技 术 进 步 等 因 素 依 据 投 资 少 出 煤 快 经 济 效 益 好 的 原 则 合 理 确 定 2 确 定 矿 井 生 产 能 力 的 重 要 因 素 1 储 量 是 指 基 础 储 量 中 经 济 可 采 部 分 2 地 质 和 开 采 条 件 技 术 装 备 和 管 理 水 平 矿井生产能力的大小主要根据井田储量 煤层赋存状况 地质条件等情况 来确定 还应该考虑到当前及今后市场的需煤量 根据该井田的实际情况 初 步拟定了三种矿井年生产能力方案 具体如下 方案 A 1 5Mt a 方案 B 1 2Mt a 方案 C 0 9Mt a 上述三种方案 具体选择哪一种 还应该根据矿井服务年限来确定 综合 考虑采用方案 C 2 3 3 矿 井 服 务 年 限 矿 井 服 务 年 限 计 算 公 式 如 下 T Z A k 67 555 90 1 4 53 6Ta 式 中 Z 矿 井 设 计 可 采 储 量 Mt A 矿 井 生 产 能 力 Mt a k 矿 井 储 量 备 用 系 数 k 1 3 1 5 根 据 本 矿 井 实 际 情 况 取 k 1 4 T 53 6a 19 第 3 章 井 田 开 拓 3 1 概 述 3 1 1 井 田 内 外 及 附 近 生 产 矿 井 开 拓 方 式 概 述 鸡 西 矿 务 局 距 本 区 约 5km 在 井 田 外 6 5km 处 生 产 的 鸡 西 矿 物 局 正 阳 煤 矿 3 1 2 影 响 本 设 计 矿 井 开 拓 方 式 的 因 素 及 具 体 情 况 1 井 田 内 煤 层 埋 藏 深 度 为 0 850m 煤 层 倾 角 11 左 右 其 中 4 8 和 29 层 间 距 分 别 约 为 34 2 和 25 5m 可 联 合 开 采 2 煤 层 平 均 倾 角 约 11 且 含 水 层 较 少 可 以 采 用 上 山 开 采 3 构 造 复 杂 井 田 内 有 F1 F2条 大 断 层 4 顶 底 板 为 粉 砂 岩 粉 细 砂 岩 等 硬 质 岩 层 稳 定 性 较 好 3 1 3 确 定 井 田 开 拓 方 式 的 原 则 1 多 出 煤 早 出 煤 出 好 煤 投 资 少 成 本 低 效 率 高 创 造 条 件 要 使 生 产 系 统 完 善 有 效 可 靠 在 保 证 生 产 可 靠 和 安 全 的 条 件 下 减 少 开 拓 工 程 量 尤 其 是 初 期 建 设 工 程 量 节 约 基 建 工 程 量 加 快 矿 井 建 设 2 合 理 集 中 开 拓 布 置 简 化 生 产 系 统 避 免 生 产 分 为 集 中 生 产 创 造 条 件 3 合 理 开 发 国 家 资 源 减 少 煤 炭 损 失 4 必 须 贯 彻 执 行 有 关 煤 矿 安 全 生 产 的 有 关 规 定 要 建 立 完 善 的 通 风 系 统 创 造 良 好 的 条 件 减 少 巷 道 维 护 量 使 主 要 巷 道 经 常 保 持 良 好 状 态 5 要 适 应 当 前 国 家 的 技 术 水 平 和 设 备 供 应 情 况 并 为 采 用 新 技 术 新 工 艺 发 展 采 煤 机 械 化 自 动 化 创 造 条 件 20 3 2 矿 井 开 拓 方 案 的 选 择 3 2 1 井 筒 形 式 和 井 口 位 置 一 井 筒 形 式 方 案 比 较 依 据 该 井 田 的 地 形 地 质 构 造 煤 层 赋 存 等 因 素 提 出 两 种 井 筒 开 拓 方 案 具 体 情 况 如 下 方 案 1 双 斜 井 开 拓 方 案 2 双 立 井 开 拓 以 上 两 种 井 筒 开 拓 方 案 技 术 比 较 如 下 1 双 斜 井 开 拓 斜 井 与 立 井 相 比 有 如 下 优 点 1 井 筒 掘 进 技 术 和 施 工 设 备 比 较 简 单 掘 进 速 度 快 地 面 工 业 建 筑 井 筒 装 备 井 底 车 场 及 硐 室 都 比 立 井 投 资 少 2 井 筒 装 备 和 地 面 建 筑 物 少 不 用 大 型 提 升 高 备 钢 材 消 耗 量 小 3 胶 带 输 送 机 提 升 增 产 潜 力 大 改 扩 建 比 较 方 便 容 易 实 现 多 水 平 生 产 并 能 减 少 井 下 石 门 长 度 缺 点 1 在 自 然 条 件 相 同 时 斜 井 要 比 立 井 长 得 多 2 围 岩 不 稳 固 时 斜 井 井 筒 维 护 费 用 高 采 用 绞 车 提 升 时 提 升 速 度 低 能 力 小 钢 丝 绳 磨 损 严 重 动 力 消 耗 大 提 升 费 用 高 当 井 田 斜 长 较 大 时 采 用 多 段 绞 车 提 升 转 载 环 节 多 系 统 复 杂 更 要 多 占 用 设 备 和 人 力 3 由 于 斜 井 较 长 沿 井 筒 敷 设 管 路 电 缆 所 需 的 管 线 长 度 较 大 4 斜 井 通 风 风 路 较 长 对 瓦 斯 涌 出 量 大 的 大 型 矿 井 斜 井 井 筒 断 面 小 通 风 阻 力 过 大 可 能 满 足 不 了 通 风 的 要 求 不 得 不 另 开 专 用 进 风 或 回 风 的 立 井 并 兼 做 辅 助 提 升 当 表 土 为 富 含 水 的 冲 积 层 或 流 砂 层 时 斜 井 井 筒 掘 进 技 术 复 杂 有 时 难 以 通 过 适 用 条 件 煤 层 赋 存 较 浅 垂 深 在 200 米 以 内 煤 层 赋 存 深 度 为 0 500 米 含 水 砂 层 厚 度 小 于 20 40 米 表 土 层 不 厚 水 文 地 质 情 况 简 单 的 21 煤 层 井 筒 不 需 要 特 殊 方 法 施 工 的 缓 倾 斜 及 倾 斜 煤 层 技 术 评 价 城 子 河 矿 井 田 属 近 水 平 煤 层 根 据 煤 层 的 赋 存 情 况 采 用 斜 井 开 拓 在 技 术 上 不 可 行 2 双 立 井 开 拓 立 井 与 斜 井 相 比 有 如 下 优 点 1 立 井 的 井 筒 短 提 升 速 度 快 提 升 能 力 大 对 辅 助 提 升 特 别 有 利 2 机 械 化 程 度 高 易 于 自 动 控 制 3 井 筒 为 圆 形 断 面 结 构 合 理 维 护 费 用 低 有 效 断 面 大 通 风 条 件 好 管 线 短 人 员 升 降 速 度 快 缺 点 井 筒 掘 进 技 术 和 施 工 设 备 相 对 复 杂 掘 进 速 度 慢 地 面 工 业 建 筑 井 筒 装 备 井 底 车 场 及 硐 室 等 初 期 投 资 较 多 适 用 条 件 煤 层 赋 存 深 度 200 1000m 含 水 砂 层 厚 度 20 400m 立 井 开 拓 的 适 应 性 很 强 一 般 不 受 煤 层 倾 角 厚 度 瓦 斯 水 文 等 自 然 条 件 限 制 技 术 上 也 比 较 可 靠 当 地 质 条 件 不 利 于 平 硐 或 斜 井 开 拓 时 均 采 用 立 井 开 拓 方 式 方案一 技 术 评 价 根 据 本 井 田 的 地 表 地 质 构 造 煤 层 赋 存 状 况 等 因 素 满 足 采 用 双 立 井 开 拓 故 此 方 案 在 技 术 上 可 行 22 方案二 开 拓 方 案 经 济 比 较 见 表 3 1 表 3 1 开 拓 方 案 经 济 比 较 表 项 目 名 称 方 案 一 万 元 方 案 二 万 元 主 井 1475 1050 10 4 154 9 300 3000 10 4 90 副 井 1475 1050 10 4 154 9 300 3000 10 4 90井筒 风 井 700 3000 10 4 210 250 1050 10 4 15 6 井 底 车 场 800 900 10 4 72 1000 900 10 4 90 石 门 开 凿 350 800 10 4 28 2050 800 10 4 164 二 水 平 延 深 开 凿 3000 1150 10 4 345 1500 1150 10 4 172 5 总 计 964 8 620 9 根 据 开 拓 方 案 经 济 比 较 得 方 案 二 比 较 合 理 二 井 口 位 置 对 矿 井 井 筒 位 置 有 以 下 的 要 求 1 井 下 条 件 1 在 井 田 走 向 方 向 的 储 量 中 央 或 靠 近 中 央 位 置 使 井 田 两 翼 可 采 储 量 基 本 平 衡 这 样 可 使 走 向 运 输 大 巷 的 运 输 费 用 最 低 同 时 在 生 产 中 能 保 持 两 翼 均 衡 生 产 和 采 区 的 正 常 接 续 而 且 巷 道 维 护 通 风 等 费 用 也 相 应 降 低 若 因 地 面 井 下 某 种 因 素 影 响 靠 近 中 央 位 置 需 要 偏 离 时 在 可 能 条 件 下 要 少 偏 离 尽 量 避 免 井 筒 偏 于 一 侧 形 成 单 翼 生 产 的 不 利 局 面 特 别 是 第 一 水 平 量 亦 可 采 储 量 的 平 衡 问 题 23 2 在 井 田 倾 斜 方 面 采 用 单 水 平 开 采 时 考 虑 上 下 山 合 理 的 长 度 井 筒 与 上 山 下 部 运 输 大 巷 靠 近 与 井 底 车 场 形 成 一 体 尽 可 能 不 搞 石 门 采 用 多 水 平 开 拓 时 在 考 虑 各 水 平 石 门 工 程 量 总 和 小 的 同 时 应 首 先 考 虑 第 一 水 平 的 开 采 然 后 兼 顾 其 他 水 平 井 筒 与 井 底 车 场 及 主 要 运 输 大 巷 位 置 的 选 择 统 一 考 虑 3 开 拓 方 式 和 井 口 位 置 选 择 时 一 定 要 与 初 期 移 交 达 产 采 区 的 位 置 及 其 接 续 统 一 考 虑 初 期 采 区 要 选 择 在 地 质 特 别 是 构 造 煤 层 厚 度 及 稳 定 性 顶 底 板 和 水 文 条 件 好 煤 层 储 量 丰 富 勘 探 程 度 高 地 面 无 建 筑 物 或 少 量 移 迁 建 筑 物 便 于 迅 速 达 产 和 增 产 的 地 段 同 时 尽 量 靠 近 井 田 中 部 井 筒 应 靠 近 初 期 移 交 达 产 采 区 是 井 筒 到 底 巷 道 掘 出 井 筒 场 地 保 护 煤 柱 后 即 可 掘 进 准 备 采 区 和 工 作 面 使 基 建 工 程 量 少 和 贯 通 连 锁 工 程 短 达 到 投 资 少 建 井 工 期 短 的 好 效 果 4 井 筒 应 尽 量 避 开 或 少 穿 地 质 及 水 文 复 杂 的 地 层 或 地 段 同 时 将 井 底 车 场 置 于 地 质 和 水 文 条 件 好 的 稳 定 岩 层 中 并 注 意 不 受 底 部 强 含 水 层 承 压 水 威 胁 5 尽 量 减 少 井 筒 及 工 业 场 地 煤 柱 数 量 特 别 是 少 压 或 不 压 前 期 开 采 条 件 好 的 煤 层 有 条 件 时 可 放 在 无 煤 带 和 煤 层 无 开 采 价 值 的 地 带 2 地 面 条 件 1 井 筒 应 建 在 比 较 平 坦 的 地 方 2 井 口 应 满 足 防 洪 设 计 标 准 3 井 口 要 避 开 地 面 滑 坡 岩 崩 泥 石 流 流 砂 等 危 险 地 区 4 井 口 及 工 业 场 地 位 置 必 须 符 合 环 境 保 护 的 要 求 5 工 业 场 地 要 少 占 或 不 占 良 田 6 井 口 位 置 要 与 矿 区 总 体 规 划 的 交 通 运 输 供 电 水 源 居 住 区 辅 助 企 业 等 布 局 相 协 调 使 之 有 利 于 生 产 方 便 生 活 根 据 城 子 河 井 田 的 地 质 情 况 井 筒 可 位 于 井 田 中 央 位 置 将 井 筒 放 在 井 田 中 央 位 置 时 压 煤 量 为 200 万 吨 确 定 井 口 的 位 置 坐 标 为 主 井 423963 9 5023778 65 副 井 423965 75 5023871 3 24 3 2 2 开 采 水 平 数 目 和 标 高 1 开 采 水 平 简 称 水 平 开 采 水 平 的 尺 寸 以 水 平 垂 高 表 示 水 平 垂 高 是 指 该 水 平 开 采 范 围 的 垂 高 合 理 的 水 平 垂 高 的 要 求 1 具 有 合 理 的 阶 段 斜 长 2 具 有 合 理 的 区 段 数 目 3 要 有 利 于 采 区 的 正 常 接 替 4 证 开 采 水 平 有 合 理 的 服 务 年 限 及 足 够 的 储 量 5 经 济 上 有 利 的 垂 高 根 据 以 上 各 方 面 原 因 及 本 井 田 的 实 际 情 况 现 确 定 水 平 划 分 方 案 见 下 表 3 2 表 3 2 矿 井 的 阶 段 高 度 m 井 型 开 采 缓 斜 煤 层 的 矿井 开 采 倾 斜 煤 层 的 矿井 开 采 急 倾 斜 煤 层 的矿 井 大 中 型 矿 井 100 250 100 250 100 150 小 型 矿 井 60 100 80 120 80 120 2 水 平 划 分 方 案 比 较 根 据 以 上 各 方 面 原 因 及 本 井 田 的 实 际 情 况 现 确 定 水 平 划 分 方 案 如 下 方 案 一 二 水 平 上 下 山 开 采 方 案 二 三 水 平 上 山 开 采 第 一 水 平 的 标 高 取 250m 第 一 水 平 的 标 高 取 250m 第 二 水 平 的 标 高 取 500m 第 二 水 平 的 标 高 取 500m 第 三 水 平 的 标 高 取 750m 阶 段 垂 高 为 250m 阶 段 垂 高 为 250m 则 第 一 水 平 储 量 为 4503 7 万 吨 则 第 一 水 平 储 量 为 4503 7 万 吨 第 二 水 平 储 量 为 2251 8 万 吨 第 二 水 平 储 量 为 1688 9 万 吨 第 三 水 平 储 量 为 562 9 万 吨 第 一 水 平 服 务 年 限 35 6 第 一 水 平 服 务 年 限 43 25 第 二 水 平 服 务 年 限 18 第 二 水 平 服 务 年 限 13 5 第 三 水 平 服 务 年 限 5 5 根 据 这 两 种 方 案 所 计 算 的 各 项 数 据 对 各 方 案 评 价 如 下 方 案 一 该 方 案 的 阶 段 垂 高 服 务 年 限 符 合 煤 矿 生 产 安 全 规 程 的 规 定 煤 层 为 缓 倾 斜 煤 层 宜 采 用 上 下 山 开 采 故 选 用 此 方 案 方 案 二 该 方 案 的 阶 段 垂 高 及 服 务 年 限 符 合 煤 矿 生 产 安 全 规 程 的 规 定 但 不 满 足 服 务 年 限 要 求 故 此 方 案 不 可 行 总 储 量 为 Zc 67 555Mt 设 计 生 产 能 力 为 0 9Mt a 服 务 年 限 为 T Z AK 67 555 0 9 1 4 53 6a 水 平 划 分 示 见 图 3 3 图 3 3 水 平 划 分 示 意 图 3 2 3 开 拓 巷 道 的 布 置 水 平 巷 道 的 主 要 任 务 是 担 负 煤 矸 物 料 和 人 员 的 运 输 通 风 排 水 架 设 管 线 对 大 巷 的 基 本 要 求 是 便 于 运 输 利 于 掘 进 和 维 护 能 满 足 通 风 安 全 的 需 要 1 开 拓 巷 道 布 置 方 式 的 选 择 各 种 方 式 的 适 用 条 件 如 下 1 分 煤 层 大 巷 适 用 条 件 1 煤 层 数 不 多 层 间 距 大 石 门 长 2 井 田 走 向 长 度 短 服 务 年 限 不 长 3 井 底 车 场 或 平 硐 在 煤 层 顶 板 26 4 煤 质 牌 号 不 同 要 求 分 采 分 运 5 产 量 风 量 均 大 需 要 疏 解 6 各 煤 层 底 板 均 有 坚 硬 岩 层 2 分 组 集 中 大 巷 适 用 条 件 1 煤 层 数 多 层 间 距 大 小 悬 殊 2 按 煤 层 的 特 点 根 据 运 输 通 风 要 求 组 合 经 济 上 有 利 3 多 水 平 生 产 容 易 解 决 运 输 通 风 的 干 扰 3 集 中 运 输 大 巷 适 用 条 件 1 适 于 煤 层 层 数 多 层 间 距 不 大 的 矿 井 2 井 田 走 向 长 度 大 服 务 年 限 长 3 下 部 煤 层 底 板 有 坚 硬 岩 层 容 易 维 护 4 煤 质 牌 号 相 同 要 求 分 采 分 运 5 自 然 发 火 严 重 便 于 分 区 分 段 处 理 事 故 6 采 区 尺 寸 大 石 门 长 度 短 2 阶 段 或 水 平 是 沟 通 采 区 与 井 底 车 场 的 交 通 运 输 干 线 并 进 行 通 风 排 水 及 布 设 管 线 当 上 一 阶 段 采 完 后 又 可 作 为 下 一 阶 段 或 水