首山煤礦畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書-預(yù)覽頁(yè)

　

【正文】 1s)：本區(qū)的主要含煤地層。 石干峰 組 (P2sh)： 由綠灰、紫灰色中～細(xì)粒砂巖與紫色粉砂巖相間交替沉積，以粉砂巖為主。 e. 第四系 (Q) 由沖洪積的砂質(zhì)粘土、粘土及砂、礫石組成，地層分布不均，厚度變化大。 F3 斷層：井田東側(cè)深部邊界斷層，走向 N25E，傾向 SE，傾角 70 度，落差35～ 70m，南部第 13 勘探線處落差最大。 （ 2）褶曲：規(guī)模較大的褶曲有鰲子山東背斜和半個(gè)山背斜，均位于井田西側(cè)平行 F4 斷層發(fā)育，前者在井田北部，走向 N30176。 井田水文地質(zhì) （ 1） 區(qū)域水文地質(zhì)概況 首山一礦位于邯邢水文地質(zhì)單元南單元的康二城 亞單元的東部。 a. 含水層特征 奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r含 水層 (I) 該層是由厚層狀石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等組成。 大青石灰?guī)r含水層 (Ⅱ ) 巖性為中厚層狀的隱晶 — 細(xì)晶質(zhì)石灰?guī)r，局部夾燧石條帶，層位穩(wěn)定，平均厚度 。揭露厚度 ～ ，平均厚度。 野青石灰?guī)r含冰層 (Ⅳ ) 巖性為隱晶質(zhì)含泥質(zhì)石灰?guī)r。該層屬富水性較弱的含水層。水位標(biāo)高為 ～ 。鉆孔單位涌水量為 L/，滲透系數(shù)為 ，水質(zhì)類型為 型，水位標(biāo)高為 ，該層具有中等富水性。該層具有中等富水性。具 有良好的隔水性能。 2煤層頂板砂巖 (V)與下石盒子組底砂巖 (Ⅵ )平均間距為 ，巖性中粉砂巖占 62％，這些厚層粉砂巖亦具有良好的隔水性能。含水層水位各不相同，說(shuō)明其無(wú)水力聯(lián)系。礦井正常涌水量一般在 120～ 180m3/h。含煤地層總厚度約 205～ 220m，含煤 20～ 22 層，總厚約 ～ 。可采煤層總厚度為 ，詳見(jiàn)可采煤層一覽表。頂板以粉砂巖為主，局部中粒砂巖。其它也有局部沖刷變薄。 5煤（山青小煤），僅在 中部局部可采，平均厚度 ，最大厚度 。 7煤（小青），除火成巖破壞以外，南部全部可采，厚度變化不大，厚度最大可達(dá) ，平均 。頂板為 4～ 9m 厚的堅(jiān)硬石灰?guī)r，為主要含水層之一，層厚平均 左右，最厚達(dá) 以上。煤層傾角一般在 8176。 本井田各煤層均為無(wú)煙煤。 （ 2）煤層穩(wěn)定程度 井田內(nèi) 2煤為穩(wěn)定煤層，其余（不包括下組煤）均為極不穩(wěn)定煤層。 煤層自燃發(fā)火傾向?yàn)棰箢?，?易自燃。 按煤層賦存 形態(tài) 劃分：為了有利礦井生產(chǎn) 管理、巷道布置和減少采煤方法的多樣性，常將產(chǎn)狀不同的煤層區(qū)域劃分為不同井田。為了保證煤種、煤質(zhì)和 減少 同一礦井煤種的種類，減少因分采分運(yùn)與加工而造成的生產(chǎn)系統(tǒng)與設(shè)施的復(fù)雜性， 可利用煤種、煤質(zhì)的分界線作為井田劃分的境界。 按經(jīng)緯線劃分：以 經(jīng)緯線 劃分井田，可用在煤層走向上和煤層傾向上，是常用 的人為境界劃分方法。 39? 10?，行政區(qū)屬武安市康城鎮(zhèn)管轄。在中石炭統(tǒng)本溪組中只有一層不可采的薄煤。目前主要可采煤層為 2煤，待開(kāi)發(fā)的下組煤為 9， 可采煤層總厚度為 。 4煤（野青），厚度變化不大，平均 ，局部尖滅變薄，頂板為 ～ 的石灰?guī)r，一般厚度 1m 左右，據(jù)揭露的資料，不易維護(hù)，不適宜在其下面布置永久性巷道。井田平均水平寬度為 。 L井田的平均走向長(zhǎng)度， km。 ，局部達(dá) 20176。計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)，水平面積利用 AutoCAD 軟件在微機(jī)上圈定，煤層平均傾角 11176。 1） Q 儲(chǔ)量（萬(wàn) t）； S 煤層水平投影面積（ m2）； M 煤層平均厚度（ m）； γ 煤的容重 (t/m3)。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱。 20m，井田境界煤柱寬度 20m。 ：斷層保護(hù)煤柱留設(shè) 20m 寬，則斷層保護(hù)煤柱損失量為，其中 2煤為 ， 4煤為 。 (t/m3)= 萬(wàn)噸 其 4煤質(zhì)量為 ： 179。 K （ 2178。 80%= 萬(wàn)噸 第三章 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330d，工作制度采用“四六制”，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每天工作 6h。 四（米）一 二 三河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 開(kāi)發(fā)條件：包括礦區(qū)所處的地理位置（是否靠近老礦區(qū)或者大城市）、交通（鐵路、公路、水運(yùn)）、用戶、工覅按、供水、建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 首山一礦井儲(chǔ)量豐富，煤層賦存情況穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶皺少，傾角小，厚度變化穩(wěn)定，開(kāi)采條件簡(jiǎn)單；附近無(wú)老礦區(qū)與大城市，并且交通便利；煤田煤質(zhì)屬良。 可采儲(chǔ)量 Zk，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A 和礦井服務(wù)年限 T 三者之間的關(guān)系為： （ 3178。 T1 = （ *） = 25a KAZkT ??KAZ?? 可KAZ?? 可河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 》要求。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)大采高工作面保產(chǎn)。副井運(yùn)輸負(fù)責(zé)提升、下放物料，能滿足一般設(shè)備的下放與提升。礦井煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井，但仍需采取一定防止措施。 煤層傾角 25176。這些用于開(kāi)拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開(kāi)拓方式。確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。 （ 3） 合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。 （ 6） 根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采，以及其它有益礦物的綜合開(kāi)采。 斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比 較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。 綜合以上因素并結(jié)合首山一礦的實(shí)際情況，確定井筒的形式為立井或斜井。 井筒位置的確定 選擇井筒的位置應(yīng)考慮如下原則： （ 1）初期開(kāi)采條件有利，儲(chǔ)量可靠，井巷工程量省，建井工期短。 （ 5）井筒應(yīng)盡量避免穿過(guò)流沙層、含水層、較厚的沖擊層，有煤和瓦斯突出危險(xiǎn)的煤層。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，以此形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)。如要降低風(fēng)壓，就要增加巷道斷面，增加掘進(jìn)工程量。如井筒偏于一側(cè)，一翼過(guò)早采完，然后產(chǎn)量集中于另一側(cè)，將使運(yùn)輸，通風(fēng)過(guò)于集中，采煤掘進(jìn)互相干擾，甚至影響全礦生產(chǎn)。井筒設(shè)在井田中部，可使石門總長(zhǎng)度最短、沿石門的運(yùn)輸工作量小；井筒設(shè)在淺部時(shí)，總的石門工程量雖然稍大，但初期（第一水平）工程量較及投資較少，建井期較短；井筒設(shè)在深處的初期工程量最大，石門總長(zhǎng)度和沿石門的運(yùn)輸工作量也較大，但如煤系基底有含水特大的巖層，不允許井筒穿過(guò)時(shí)，它可以延伸井筒到深部，對(duì)開(kāi)采井田深部及向下擴(kuò)展有利；而在淺、中位置，井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井開(kāi)采，生 產(chǎn)系統(tǒng)較復(fù)雜，環(huán)節(jié)較多。因此，井筒應(yīng)可能不通過(guò)或少通過(guò)流沙層、較厚的沖積層及較大的含水層。在傾斜方向上：布置在井田中央可以避免布置在井田淺部時(shí)形成的過(guò)長(zhǎng)石門開(kāi)拓，也可以避免布置在井田深部所造成的工業(yè)廣場(chǎng)壓煤過(guò)多。 因此，本礦井設(shè)計(jì)為三個(gè)井筒即：主井、副井和回風(fēng)立井。c179。t1) 求出一次 提升量，再按松散煤的容重計(jì)算出松散體積，選擇一對(duì) 16t 箕斗提升。 S0—— 罐道與罐道梁連接處凹槽墊板寬度，取 S0=112mm。 ② 副井提升設(shè)備采用 1噸單層雙車多繩摩擦提升罐籠，根據(jù)礦車規(guī)格和《設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)要求驗(yàn)算，選用 GDGY1179。 ③ 副井井筒斷面選用圓形 圖 副井平面布置圖 3 號(hào)罐道梁中心線間距可按下式求出： L1＝ a+2h+S0=1674mm （ ） L2＝ B+f2+b2/2 =1584mm （ ） 式中： L1 —— 1～ 2 號(hào)梁中心線， mm； L2 —— 罐道中心線與 2號(hào)罐道梁中心線間距， mm； a —— 兩側(cè)罐道之間的距離， 1114mm； h —— 木罐道厚度， 200 mm； S0 —— 罐道與罐道梁連接處墊板凹槽處寬度，取 S0=160mm； b2 —— 2號(hào)罐梁寬度，取 168mm。 M、 S、 T與罐籠井筒一樣，取決于梯子間的布置和結(jié)構(gòu)尺寸。因此，風(fēng)井井筒內(nèi)應(yīng)設(shè)置梯子間。 選擇井筒位置時(shí)要考慮以下主要原則： 有利于井下合理開(kāi)采 φ?qǐng)D 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 （ 1）井筒沿井田走向的有利位置。在傾向上井筒宜布置在中偏上的位置，同時(shí)考慮到減少煤損，盡量讓工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱圈住一些影響生產(chǎn)的地質(zhì)構(gòu)造和 斷層。 有利于掘進(jìn)與維護(hù) （ 1）為使井筒的開(kāi)掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困難及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過(guò)的巖層及表土層具有較好的水文、圍巖和地質(zhì)條件。 便于布置地面工業(yè)場(chǎng)地 井口附近要布置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。故綜合以上信息將主、副井筒位置定在井田中央，既可以將井田按走向均分為東西兩翼，并且減少優(yōu)質(zhì)煤的損失。煤層傾角平緩，為 8～ 14176。 水平的巷道設(shè)計(jì) 2號(hào)煤層平均厚度為 5m， 4號(hào)煤平均厚度 ，賦存 穩(wěn)定，底板起伏不大，為緩傾斜煤層，煤層厚度變化不大。布置一條運(yùn)輸大巷，一條軌道大巷，共兩條大巷，礦井生產(chǎn)集中，運(yùn)輸大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，軌道大巷采用電機(jī)車運(yùn)輸。 （ 1）提出方案：根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可 行的開(kāi)拓方案，分述如下： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 方案 1：立井延伸三個(gè)水平開(kāi)拓方案。 方案 2：立井 三 水平加暗斜井開(kāi)拓方案。 從二水平暗井延伸找到第三水平大巷。主副井延伸至300 水平，布置第二水平大巷。通風(fēng)方式，采區(qū)劃分，主、副井井筒斷面及裝備，風(fēng)井井筒及斷面，總回風(fēng)道的布置。 方案二減少水平數(shù)量，提 升環(huán)節(jié)減少，主要問(wèn)題在于對(duì)于形成了采區(qū)下山，不利于通風(fēng)和排水。減少了通風(fēng)、排水、掘進(jìn)、運(yùn)輸?shù)确矫娴膯?wèn)題。 方案二 兩個(gè)水平進(jìn)行開(kāi)拓，相對(duì)運(yùn)輸環(huán)節(jié)要簡(jiǎn)單，井底車場(chǎng)工程量大大減少。 這種開(kāi)拓方式形成兩個(gè)下山采區(qū)，對(duì)于掘進(jìn)、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水等帶來(lái)較大困難。 1 暗斜井輔助提升運(yùn)輸較復(fù)雜困難。 （ 2） 開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較 方案一和方案 三 有差別的工程量在于第二水平的基建費(fèi)和工程量，計(jì)算匯總結(jié)論： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 表 三 水平基建費(fèi)及工程量 長(zhǎng)度 （ m） 斷面 （ m2） 工程量 （ m3） 單價(jià) （元 /10m） 費(fèi)用 （元） 方案一 主井延伸 150 74547 副井延伸 150 74547 石門 1727 31552 總計(jì) 方案 三 主暗斜井 35772 副暗斜井 35772 總計(jì) 經(jīng)以上比較項(xiàng)目中可得，方案 三 比方案一工程量少 ，投資省 元。 開(kāi)采水平的高度根據(jù)煤層的賦存條件、生產(chǎn)技術(shù)水平及水平接替等因素綜合考慮確定。 本井田參數(shù)如下：礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量 A取 180 萬(wàn) t，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范定水平服務(wù)年限 T 取 27a，儲(chǔ)量備用系數(shù) K 取 ，階段內(nèi)煤層平均傾角 α 取 11176。采區(qū)上、下山長(zhǎng)度根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，采用采區(qū)準(zhǔn)備時(shí)采區(qū)上山長(zhǎng)度一般不超過(guò) 1000m，采區(qū)下山不宜超過(guò) 700m。 =。 6179。 除去斷層保護(hù)煤柱量 ： = 萬(wàn) t。 參照規(guī)程中的要求，階段儲(chǔ)量符合要求。但階段斜長(zhǎng)過(guò)大又會(huì)使一部分生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)增加。對(duì)大巷的基本要求方便運(yùn)輸，利于掘進(jìn)和維護(hù)，能滿足礦井的通風(fēng)和安全的需要。采用集中或分組集中的基本出發(fā)點(diǎn)都是為了合理集中生產(chǎn)。本井田共有兩個(gè)可采煤層， 2＃和 4＃間距平均 35m。 由于 申莊 礦下部煤層為 中 厚煤層， 具 備布置煤層大巷的條件，所以設(shè)計(jì)決定將大巷布置在煤層中，易于 掘進(jìn) 。 C 為便于巷道維護(hù)，須在煤層大巷 上下兩側(cè)各留 4050m 的煤柱，煤柱回收困難，資源損失大。 C 煤系基底有近距離富含溶洞水的巖層，不宜布置底板巖層大巷，而該煤層又有較堅(jiān)硬的頂板，有設(shè)置大巷的條件。巖石大巷的主要問(wèn)題是巖石掘進(jìn)工程量大，要求的掘進(jìn)設(shè)備 多，掘進(jìn)速度慢。 （ 2） 開(kāi)采煤層群時(shí)，以集中或分組布置采區(qū)。由于采區(qū)的傾斜長(zhǎng)度受到上山長(zhǎng)度、通風(fēng)線路等限制，盡量不超過(guò) 1000m，但由于如果上山長(zhǎng)度過(guò)短，第一水平未能滿足服務(wù)年限要求，所以采區(qū)的傾斜長(zhǎng)度初步定為平均 1100m，選用較大絞車進(jìn)行上山中的輔助提升。井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)是否正確， 要看其運(yùn)輸通過(guò)能力是否滿足礦井生產(chǎn)的需要、列車運(yùn)行是否安全、施工是否方便和車場(chǎng)繞道工程量是否節(jié)省等，井底車場(chǎng)線路平面布置必須滿足下列要求： （ 1）井底車場(chǎng)線路布