以礦井水平延深為例采礦工程專業畢業設計-預覽頁

　

【正文】 0m水平斷層以西五灰水位恢復緩慢；另外，認為350m水平斷層帶在垂向上局部導水；在350m水平揭露該斷層時不導水，350m水平四灰放水試驗時證明F40斷層不導水。邊界FF7斷層，分別留設100m、70m永久煤柱。斷層防水煤柱寬度計算表 表126煤層斷層名稱底板標高五灰水位靜水壓力抗張強度公式計算（m）留設寬度（m）7F51550406111100FF2F4CFF4CWFCWF955040611130F7550406111708F51550406221100FF2F4CFF4CWFCWF955040622139F7550406221709F51550406141100FF2F4CFF4CWFCWF955040614141F75504061417010ⅡF51550406101100FF2F4CFF4CWFCWF955040610143F755040610170㈦ 涌水量根據地質報告提供：、該水平投產前，必須按要求建立相應的抗災排水能力3000m3/h，確保水平及礦井安全生產。據地質報告資料，各煤層均有強烈爆炸危險。５、地 壓據150m水平和350m水平生產實際情況，井巷地壓的顯現及其對巷道的破壞程度，與開采深度、開采范圍、圍巖性質和地質構造條件等有關。現生產水平為150m和350m，250m 水平為輔助水平，350m水平與250m水平之間采用四條暗斜井聯系。5039。5039。第一類　　簡單構造：含煤地層沿走向、傾向的產狀變化不大，斷層稀少，沒有或很少受巖漿沿的影響，主要包括：(1)產狀接近水平，很少有緩波狀起伏。(2)簡單的單斜、向斜或背斜，伴有較多斷層，或局部有小規模的褶曲或倒轉。(3)緊密褶皺，伴有一定數量的斷層。2. 依煤層厚度、結構及其變化和可采情況，煤層穩定程度劃分為四型。(2)煤層呈串珠狀、耦節狀，一般連續，局部可采，可采邊界線不規則。表14 構造類別鉆探工程基本線距構造復雜程度可滿足各級儲量對構造控制要求的基本線距(m)ＡＢＣ第一類　簡單750～10001500～20003000～4000第二類　中等375～500750～10001600～2000第三類　復雜250～370250～500表15 煤層型別鉆探工程基本線距表煤層穩定程度可能滿足各級儲量對煤層控制要求的基本線距(m)ＡＢＣ第一型　穩定750～10001500～20003000～4000第二型　較穩定375～500750～10001500～2000第三型　不穩定※250※500※10002505001000*只適宜于第三型中的第一種情況。 設計的主要依據、設計特點 其它需要說明的問題2 開采范圍與生產能力在做本章之前，要先閱讀《煤礦開采學》和《煤炭工業設計規范》中的有關內容和相關條款的規定，并結合前面的礦井可采儲量和后面的礦井開拓和采礦方法內容綜合考慮。4. 《井田精查地質報告》所提供的儲量是礦井地質儲量，一般多系平衡表內儲量，但也有可能包括平衡表外儲量，在設計時應予注意。 Q＝∑SiMiγi/cosαi式中 Q—煤炭工業儲量 Mt；Si—塊段水平投影面積 m2；Mi—塊段內煤層的平均真厚度 m；γi—塊段內煤層的容重 t/m3。6. 礦井可采儲量是指礦井總儲量中可采出的那部分儲量，即 Z＝(Q－P)斷層帶及井田境界煤柱可按實習礦井所留的煤柱尺寸或取30～50米煤柱寬度來計算。7. 根據求出的各種儲量損失，按煤層和設計的水平標高計算可采儲量，并編制礦井可采儲量匯總表(表12)。表21 礦井可采儲量匯總表水平別煤層別工業儲量A+B+C(Mt)損失(Mt)可采儲量(Mt)備注工業場地井田境界斷層開采損失其它損失合計Ⅰ合計Ⅱ合計合計9. 礦井高級儲量比例儲量的A、B、C級是根據勘探程度的高低劃分的，根據《煤炭資源地質勘探規范》，對各類井型的高級儲量占的比例，如下表(表22)。礦井生產能力是指礦井設計的年產量，一般按年產礦石量計算。因此為了方便礦井設計、建設和生產管理，礦井生產能力采用系列化的、通用的標準值。在煤礦，過去由于受我國“小企業、大社會”的辦煤礦的指導思想的影響，一個煤礦的建設工程量大，涉及的問題多，因此對礦井服務年限的規定和執行非常嚴格；但在目前，在普遍接受了發達國家先進的管理方法和服務理念后，煤礦建設不再需要考慮煤炭生產以外的諸如教育、商業服務、居民生活等其它事情，使礦井建設更加簡單、靈活，影響礦井服務年限的因素大大減少，因此對礦井服務年限的規定和執行也寬松了許多，礦井服務年限有大幅度縮短的趨勢。礦井生產能力受多種因素影響，在確定時應綜合考慮這些因素的影響。④　經濟條件：指可用作礦井建設和生產經營的資金。② 綜合考慮礦床賦存條件、礦井可利用的技術、經濟及人才條件等，確定每個回采工作面的回采工藝、采礦參數、工作面的生產能力及礦井同時生產的各種工作面的數目，計算礦井可以實現的產量，小于它的最大的標準值即為礦井可實現的最大生產能力。②確定劃分單元參數，包括：階段斜長(垂高)、采區走向長度，盤區的長和寬等。區段走向長與采區一致，傾向人為劃分。礦塊傾向與階段一致，走向人為劃分。階段走向長與井田一致，傾向人為劃分。 2. 確定井田劃分方式時應考慮以下因素：①井田范圍。影響采區垂高(斜長)的自然因素主要是煤層傾角。表33 單筒絞車滾筒容繩量滾筒直徑(m)鋼絲繩直徑(mm)15161726821771729670605575530503473515560420560480500400大滾筒絞車 ，雙滾筒中間接力在金屬礦，階段垂高(斜長)等于礦塊的垂高(斜長)，礦塊垂高(斜長)由采礦方法決定。表34 階段垂高的經驗值礦井礦田傾角階段高度(m)煤礦緩傾斜、傾斜煤層150～250急傾斜煤層100～150金屬礦緩傾斜礦體一般＜20～25傾斜、急傾斜礦體40～60，有的已增大到100～120(4)確定采區走向長度時應考慮以下因素：①采煤方法，主要是采煤工藝。一般采用綜合機械化采礦工藝時，工作面生產能力和年推進度大，采區走向長度可取大些，目前已經有達到3 000m，甚至4 000m長的采區。但實際上這種分析、計算、比較十分復雜，一般不采用。采區劃分情況要在開拓圖上明確表示出來，并應對所有采區進行統一編號，采區參數和特征應按表35格式列表表示。③確定開采水平服務范圍及水平數目。③礦井的開拓延深(井筒延深和新水平建設)的難度和投資，隨開采深度增加而加大，一般當礦井開采深度達到一定值時，開拓延深速度將不能滿足水平接續要求，并且建設一個新水平的建設費用將會大幅度提高。以下，但在一些特殊條件下，應用于更大的煤層傾角時也會產生很好的效益。中間水平一般用于如下條件：①平硐開拓時，平硐以上的礦體的垂高(斜長)比較大，可以劃分為兩個以上的階段，設若干中間水平，各中間水平的礦石通過溜井或集中運輸上山下放到平硐集中運出。4. 確定水平服務范圍及水平數目根據井田范圍，及已確定的下山開采應用、輔助水平設置、中間水平設置等問題，確定一個水平開采的階段數目，并按所確定的各階段垂高(斜長)計算出水平服務范圍的垂高(斜長)，再根據井田傾斜范圍確定水平數目。②確定運輸大巷和回風大巷的方向和坡度。(a)煤層大巷。這種布置方式適用于中厚以下、賦存比較穩定、走向變化較小的煤層，且煤層及圍巖條件應比較好，無自然發火的情況。巖石大巷一般布置在距煤層底板垂直距離在20m左右的比較穩定的巖層中。在進行階段劃分時應該重視階段的開采邊界。膠帶大巷的坡度一般與軌道大巷相同(為水自流坡度)，在煤層有起伏時，一般應采用挑頂或臥底的方式保持巷道的平直，但有時為了沿煤層布置，也有將巷道布置成隨煤層起伏的情況，巷道起伏會影響大巷的排水，有時為排水需在巷道內設小水泵，這在礦井涌水量比較小的礦井中是可行的，當礦井涌水量比較大時，將會影響礦井正常生產和安全。采用無極繩牽引時大巷坡度可達到10176。當煤層有起伏時，可根據情況采用挑頂或臥底的方式保持巷道的平直，但在煤層有大的起伏和變向時，巷道一般需隨煤層彎曲，巷道彎曲會增加巷道的長度，增加運輸功和通風阻力。(c)通風對大巷的要求：運輸大巷一般兼作進風巷道，從安全、大巷氣候條件、通風能耗及效果等方面考慮，《煤礦安全規程2001》第一百零一條規定：～8m/s，～6m/s。階段運輸大巷斷面確定后應繪制斷面圖。對于一個煤層群，階段運輸大巷可根據煤層的層間距采用集中布置、分組集中布置、分層布置等三種不同的布置方式，階段運輸大巷的數目由其布置方式決定。因此又與采區的走向長，大巷是否布置在煤層中有關。(2)階段回風大巷的布置階段回風大巷也可以布置在煤層中或煤層底板巖石中，其位置的確定與影響因素與階段運輸大巷相同。當一個水平開采上、下山兩個階段時，一般將回風大巷與運輸大巷布置在一個水平(高差5m左右)上，若為多水平上下山階段開拓時，一般每個水平上都需要布置一條回風大巷。回風大巷的斷面應按允許風速進行驗算，回風大巷的最高允許風速為8m/s。(d)在開采近水平煤層群的高瓦斯礦井中，為避免污風下行，回風大巷可布置在最上一個煤層或其底板中，但應與運輸大巷重疊，以減少保護煤柱損失。(3)根據每一個局部問題或一些相關聯問題的可行方案，進行合理組合形成2～3個相互有明顯區別的完整的可行的整體開拓方案。(3)技術分析應抓關鍵因素。表37 基本建設費用表項目名稱特征巖石硬度(f)計算單位單價(元/m或元/m3)工程數量(m或m3)費用(萬元)一、井巷工程主斜井副立井井巷工程合計二、主要設備主井膠帶機副井提升機主要設備合計總計② 生產經營費用包括以下費用：a、回采工作面原煤成本b、井下運輸費c、礦井提升費d、巷道維護費e、礦井通風費f、礦井排水費生產經營費可按表38格式列出。參數可從礦山企業收集，也可從定額手冊中查取。③ 若為平硐開拓時，確定平硐的方位。有時為滿足條件a，就會使礦體距工業場地的距離增大，當這個距離大到一定值時平硐開拓將不再有優勢。d、 礦體傾角適宜于沿礦體布置井筒。c、 礦體傾角較大或較小，不適宜于沿礦體布置井筒。b、 礦井有采用無軌運輸設備運輸的條件和要求。平硐中運輸設備的布置與大巷相同。b、 串車和無極繩既可專門用于主提升，又可專門用于輔助提升，也可用于主、輔混合提升。c、 箕斗、串車提升單鉤較雙鉤能力小得多，礦井生產能力大時用雙鉤，小時用單鉤。b、 升降人員必須用罐籠，罐籠根據井型和用途選擇不同的規格和布置方式。② 對非走向平硐在能形成礦井雙翼開采時，應考慮兩翼平衡生產的問題。2. 確定井筒數目時應注意問題：①根據通風和安全要求，一個礦井至少要有2個井筒。(二)箕斗井或裝有帶式輸送機的井筒兼作進風井時，箕斗提升井筒中的風速不得超過6m/s、裝有帶式輸送機的井筒中的風速不得超過4m/s，并應有可靠的防塵措施，井筒中必須裝設自動報警滅火裝置和敷設消防管路。⑤為了便于灌漿或充填，有時需布置專門的灌漿井或充填井。②相對比較平整。⑥井筒盡量避免穿過流沙層、厚沖積層、含水量較大的地層、有煤和瓦斯突出的煤層、較大的斷層和采空區等。3. 井筒位置確定主、副井筒位置一般在工業場地內，當工業場地確定后，井筒位置的范圍已經確定，所謂確定井筒位置是確定其具體位置，即坐標。②風井位置選擇時應考慮：a、滿足通風要求和有利于礦井通風。b、靠近井下灌漿或充填區。表311 井筒特征表井筒名稱井口坐標(m)井口標高(m)方位角(176。(2)確定井底車場形式① 選擇井底車場形式的原則a、井底車場的通過能力應大于礦井生產能力，并有30%以上的富裕量。e、施工方便，有利于各井筒間、井底車場巷道與主要巷道間迅速貫通，從而縮短建井時間。單獨布置的主井井底車場的通過能力應大于礦井生產能力，單獨布置的副井井底車場的通過能力一般按礦井生產能力的百分比計算。