首山煤礦畢業設計說明書(存儲版)

　　

【正文】 平共劃分為 2個采區，第三水平共劃分成 2個 采區。由于采區走向長度受到通風、運輸、供電、煤的自燃發火性等因素的限制，不能太長，所以本礦采區平均走向長度為 2800m，采區一翼長度定為 1400m。可在較長距離內直線布置，彎曲轉折少，利于提高列車運行速度和通過能力；巷道維護條件好，維護費用底，并可少留或不留煤柱，對預防火災及安全生產也是有利的；另外巖石大巷布置比較靈活，有利于設置采區煤倉。 B 當煤層起伏，褶曲較多時，如大巷沿一定坡度沿煤層掘進，則巷道彎曲轉折多，機車運行速度受到限制，將減低運輸能力。采用分組集中布置的分組間距一般大于 70m。 對大巷布置的一般要求 大巷的主要任務是擔負煤矸、物料和人員的運輸，以及通風，排水、敷設管線。= 21a。 5== 萬 t 4煤 ： 179。 根據煤層賦存條件及地質構造 煤層傾角不同對階段高度影響較大。 水平高度的確定 開采水平的確定是開拓的關鍵，它直接影響礦井的基本建設投資及生產經營費用，使井 田開拓的重要參數。 避免了下山采區的 形成，使開采較為容易。 提升環節多。但是石門開掘過多，工程量較大。主井副井首先打到 100 水平，通過石門找到煤層，布置第一水平大巷。主副井延伸至 500 水平，通過石門找到煤層，布置第三水平大巷。由于礦井瓦斯涌出量不大，不用設置額外的回風大巷。設計中只針對 2號煤層。 （ 4）井筒位置還應使井底車場有較好的圍巖條件，便于大容積硐室的掘進和維護。 （ 2）井筒沿煤層傾向的有利位置。 風井除用作通風外，一般又可作安全出口。罐道采用 鋼軌，罐道梁采用 20b 工字鋼。 井筒支護采用混凝土厚度 450mm，充填混凝土 50mm 罐道梁中心線間距，可用下式求得： H＝ a＋ 2h＋ S0 =3328mm （ ） 式中： a—— 兩側罐道之間間距，取 a=2900mm； h—— 組合鋼罐道高度，取 h=158mm。 ② 主井提升采用箕斗，用 q=(o179。 綜上所述，根據本礦的實際條件，在走向方向上：布置在井田儲量中央有利于礦井的兩翼開采，有利于通風、運輸、工作面的接替，故井筒位置選在井田走向中央。 （ 2）井筒沿煤層傾向的位置 立井開拓時井筒沿煤層傾向位置的幾個原則。當產量集中于河北工程大學畢業設計 18 一翼時，風量成倍增加，風壓按二次方關 系增加。 （ 4）井口標高要高于歷年最高洪水位。主要缺點是立井井筒施工技術復雜，需用設備多，要求有較高的技術水平，井筒裝備復雜，掘進速度慢，基本建設投資大。 （ 5） 要適應當前國家的技術水平和設備供應情況，并為采用新技術、新工藝、 發展采煤機械化、綜掘機械化、自動化創造條件。 河北工程大學畢業設計 16 、數目和配置，合理選擇井筒及工業場地的位置； ； ； ，做好開采水平的接替； 、深部開拓及技術改造； 、運輸及供電系統。 表 我國各類井型的礦井和第一水平設計服務年限 礦井設計 生產能力 (Mt／ a) 礦井設計 服務年限 (a) 第一開采水平設 計服務年限 (a) 煤層傾角 ＜ 25176。工作面生產的原煤經順槽膠帶輸送機到大巷膠帶輸送機運到井底煤倉，運輸能力大，自動化程度高。 2） 式中 T1 —— 第一水平的服務年限， a； Zk1—— 第一水平的可采儲量，萬 t； K —— 礦井儲量備用系數，取 K=； A —— 礦井設計生產能力，萬 t/a。 投資效果：投資少、工期短、生產成本低、效率高、投資回報期短的贏家大規模，反之則所小規模。 75%= 萬噸 4Q 采 =（ ）179。 5m179。 ：風井場地 20m，村莊 10m,其他 15m。γ （ 2178。申莊井田為緩傾斜煤田，煤層傾角一般為 3～ 15176。 煤層傾角平均為 176。南部有 9八層，北部有 9六層。 18? 19〞，北緯 36176。以相鄰礦井井田境界煤柱為界； 按煤種、煤質分布規律劃分：在煤種、煤質變化比較大的礦區。 （ 4）煤塵與自燃性 煤塵爆炸指數 10%，無爆炸性。 煤的特征 （ 1）煤的工業分析及用途 煤的容重，根據地質報告， 南部為 ～ ，北部為 ～ ，統一按照 計算儲量。 8煤（大青），煤層厚度變化不大，都可采。 4煤（野青），厚度變化不大，一般在 ～ ，局部尖滅變薄，頂板為～ 的石灰巖，一般厚度 1m 左右，據揭露的資料，不易維護 。局部因沉積變相沖刷。在中石炭統本溪組中只有一層不可采的薄煤。各含水層之間均有一定厚度的隔水巖層。其間巖性由砂質泥巖、鋁質泥巖、粉砂巖組成。層厚為 ～ ，平均厚度 。水質類型以 HC03S04CaMg型為主，水位標高 ～ 之間。 伏青石灰巖含水層 (Ⅲ ) 巖性為灰色隱晶質石灰巖，層位穩定。 （ 2） 井田水文地質條件 河北工程大學畢業設計 4 區內地表沖溝發育，平時主要排泄上游礦坑水，水量在 50～ 300m3/h 之間，雨季為上游地區大氣降水排泄通道。落差 135m～ 310m，由南向北落差變小，地表斷層跡象明顯。地層厚度大于 550m。地層厚度 41～ 87m，平均厚度 68m。 b. 石炭系 (C) 石炭系中統本溪組 (C2b)：主要白灰色巨厚層狀石灰巖及淺灰色鋁質泥巖組成。最大風速 ，平均 ，風向以東北、北北東、南居多。30 ?新峰支線鄲峰圖 1 — 1邯環行路鐵長邯鐵路路鐵馬公路武邯路南路武邯公鐵路清化村鄉工程鄉從中鄉野河鄉藺家河鄉南大社長邯廣京114 176。 39? 10?，行政區屬武安市康城鎮管轄。 15 ? 114 176。 河北工程大學畢業設計 2 地形與河流 井田地表位于紫山與鼓山之間的丘陵地帶，區內地勢南北兩側高，井田內地表水系不發育，僅在東南側有季節性的車網口小溪，流向北北東，匯入牛叫河，由礦井排水，天氣降水匯合而成，流量很小。 井田內建筑物 井田內從南向北村莊有停泗頭村、高河村和陶莊村。 石炭系中統太原組 (C3t)：為海陸交替相沉積的泥質巖、碳酸巖和碎屑巖。地層厚度 49～ 83m，平均 67m。 井田地質構造 （ 1）斷層：井田范圍內落差大于 50m 的斷層有 2 條。 E，軸長 ；后者在井田南部，走向 N30。本區奧灰含水層巖溶發育極差，富水性較弱，奧灰水屬深埋藏滯流型。水質類型以 HC03S04NaCa 型為主，屬富水性中等的含水層。其平均厚度為 。層厚為 ～ ，平均巖性為一套粗～中粒結構、泥硅質膠結石英砂巖，厚度 ～ ，平均厚河北工程大學畢業設計 5 度 。 伏青石灰巖 (Ⅲ )與野青石灰巖 (Ⅳ )間 距為 ～ ,巖性以粉砂巖、泥巖為主，同時也有厚度不等的巖漿巖侵入，均具有較好的隔水性能。大青灰巖含水層與奧陶系含水層水位標高比較相近，二者之間可能存在一定的水力聯系。南部有 9八層，北部有 9六層。 2煤（大煤），為主要可采煤層，較穩定，平均厚度在 左右。最大 ，局部尖滅。 煤層構造較復雜。4～ 9煤層均為中～高硫中灰低磷無煙煤。 井田境界應根據地質構造、儲量、水文、煤層賦存情況、開采技術條件、開拓方式及地貌、地物等因素，進行技術分析后確定。 二、按人為境界 劃分 按水平標高（煤層 底板 等高線劃分）：沿煤層傾角劃分井田，常以煤層底板等高線（單煤層）或水平標高（煤層群）劃分。該單元的北部邊界分布在紫山巖體一帶，其地表分水嶺即為該單元的北部邊界；西界以紫山—— 鼓山斷層為界；東界以奧陶系石灰巖頂界面標高 1100 m 為界；南部邊界分為兩段，南部西段以雙玉泉斷層為界， 東段以胡峪斷層為界。煤層傾角一般在 10～ 25176。 L 式中 :S井田的水平面積， km2。 井因內斷裂構造比較發育，在生產實際中所揭露的斷層落差大于 2號煤平均厚度 米以上的斷層不多。 由地質資料可知： S = （ m2） M = 5 米 γ = （ t/m3) Q = 萬噸 4井田的工業儲量為 ： S = （ m2） 河北工程大學畢業設計 11 M = 米 γ = (t/m3) Q = 萬噸 井田可采儲量 井田煤柱留設原則 在本井田范圍內，各類煤柱的留設原則為： 、井筒留設保護煤柱，對較大的村莊留設保護煤柱，對零星分布的村莊不留設保護煤柱。 表 工業廣場占地面積指標 井 型 大 型 井 中型井 小 型 井 生產能力（萬噸 /年） 1 150、 180、(240) 4 60、 90 1 230 占地指標（公頃 /10 萬噸） — — — 礦井永久保 護煤柱損失量 ：井田邊界保護煤柱留設 20m，則井田邊界保護煤柱損失量為 ，其中 2煤為 ， 4煤為 。 (t/m3)= 萬噸 所以工業場地保護煤柱壓煤量為 。 礦區規模可依據以下條件確定： 資源情況：煤田地質條件簡單，儲量豐富，應加大礦區規模，建設大型礦井。 確定首山一礦井設計生產能力為 。 井型校 核 按礦井的實際煤層開采能力，輔助生產能力，儲量條件及安全條件因素對井型進行校核： 煤層開采能力。大巷輔助運輸采用皮帶運輸，運輸能力大，調度方便靈活。 煤層傾角 ＞ 45176。在保證生產可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設工程量，節約基建投資，加快礦井建設。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復雜。它具有承受地壓性能好，通風 阻力小以及便于施工等優點。 （ 7）井底車場及主要硐室盡量布置在較穩定的巖層中，便于硐室的開掘和 維護。井田偏于一側時，一翼通風距離較長，風壓較大。 （ 3）對掘進與維護有利的井筒位置 為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進的困難及便于維護，應使井筒通過的巖層及表土具有較好大的水文、圍巖和地質條件。 井筒數目的確定 河北工程大學畢業設計 19 根據目前的技術經濟條件，采用立井開拓時，立井的數目至少在兩個以上。T)/(3600179。 圖 主井平面布置圖 河北工程大學畢業設計 20 （ 2）副井： 副井井筒裝備采用剛性裝備 ，主要負責通風任務。 副井井筒斷面見圖 。 井筒位置的確定 井筒是井下與地面出入的咽喉，是全礦井的樞紐。 盡量不壓煤或少壓煤 確定井筒位置，要充分考慮少留井筒和工業廣場保護煤柱，做到不壓煤或少壓煤。為考慮長期運輸的行車安全和管理，要盡量避免與公路或其他農用道路相交，力求使接軌點位于編組站配線一側。為緩傾斜煤層，故設置兩水平開采，第一水平水平標高為 100m，第二水平水平標高為 300m，采區式開采。 本礦井采用立井開拓方式，并且采用一正一副兩個井筒，邊界開鑿風井，作為回風使用兼作安全出口。主井副井首先打到 100 水平，通過石門找到煤層，布置第一水平大巷。 開拓方案的比較 （ 1） 開拓方案技術比較 立井開拓時，井筒位置的幾個布置方案剖面圖可見圖 。 方案三和方案三基本相同，只是在水平延伸有區別，方案三是利用暗斜井延河北工程大學畢業設計 25 伸，方案一是采用立井延伸，在技術上都合理。 450 水平要暗斜井開拓，輔助提升設備較復雜維護較為困難。兩者區別在于對于第三水平延伸方式不同，分別是主副井井筒延伸采用石門揭露煤層和采用暗斜井配合石門開拓。 根據水平服務年限 根據煤炭工業設計規范規定，為使每個開采水平有足夠的儲量保證服務年限，可按下式計算必須的階段高度。 保證開采水平有合理的服務年限和足夠的儲量 由于本礦井采用兩個水平開拓，分別是 100、 300、 500 水平。80% +179。我國大多數礦井過去的階段高度偏小，水平儲量不足，造成接替緊張，增大了后期總工程量，使管理復雜化。 （ 1）開采水平大巷的布置方式 開采水平布置的核心問題是運輸大巷的布置。 （ 2）運輸大巷布置的選則 確定運輸大巷在各煤層中的具體位置是與選擇運輸大巷的布置方式密切聯系的。 從世界各國技術發展來看，煤層大巷是發展趨勢。 河北工程大學畢業設計 30 采區劃分 采區劃分應遵循以下原則： （ 1） 采區宜雙面布置，當地質構造限制時，或在安全上有特殊要求時， 可 以單面布置。并且由于兩個上下層煤工作面同采，能夠達產 ，符合規程要求。 采區的劃分 首山一礦 根據井田面積和各個水平面積共將井田分成八個采區。 ② 巖層大巷 巖層大巷能適應地質構造的變化，便于保持一定的坡度和方