首山煤礦畢業設計說明書-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 向。但是煤層大巷也有下列缺點： A 煤層大巷的巷道維護困難，維護費用高。我國一些礦區的實際情況是層間距小于 50m的煤層一般采用集中布置。開采順序采用下行式開采。 代入數值，得 ： Ts= /180179。179。 按照規程規定，水平高度應當滿足下表，符合要求。 由以上比較可看出，方案 三 比方案一的綜合費用低， （ 選擇方案 三 為最優方案 ）兩方案中井底車場的形式和建設費用雖稍有差別，但相對較小，故也未予以比較，本次設計即采用方案三。 斜井開掘要比立井簡單得多，且投資小得多。 第三水 平的石門較長，工程量大，運輸線路較長。 技術綜合分析： 方案一有效避免了首 采區下山采區的形成，使開采較為容易。主井布置在井田中央。主副井延伸至 300 水平，通過石門找到煤層，布置第二水平大巷。巷道維護條件好，煤柱損失量小，安全條件好礦井開拓大巷布置在巖層中，留大煤柱護巷，大巷間距 30m。 井田開拓方式的確定 水平高度的確定 井田主要開采 2號和 4號煤層，下部煤層距離較遠，結構復雜且受奧灰水的影響暫不能開采后期可根據需要進行井筒延伸開采 2 號煤層以下的煤層。 （ 3）為便于井筒的掘進和維護，井筒不應設在受地質破壞比較劇烈的地帶及受采動影響的地區。應盡量避免井筒偏于一側，造成單翼開采的不利局面。 井井筒斷面見圖 。4 型多繩提升罐籠。4 標準底卸式四繩 16t箕斗。 （ 1）主井 ① 主井井筒裝備采用剛性裝備剛性罐道 ,主井罐道梁采用組合罐道、山形式布置，罐道與罐道梁的連接方式采用鋼軌連接。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。從而使礦井建設投 產后有可能的儲量和較好的開采條件，以便迅速達到設計能力。井田偏于一側時，一翼通風距離較長，風壓較大。 （ 3）要充分利用地形，少占地，少壓煤。 立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升 速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利；當表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質構造和煤層產狀均特別復雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產狀的煤層。要建立完善的通風、運輸、供電系統，創造良好的生產條件，減少巷道維護量，使主要巷道經常保持良好狀態。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認真研究。 礦井的設計生產能力與整個礦井的工業儲量相適應，保證有足夠的服務年限，滿足《煤炭工業礦井設計規范》要求，見表 。礦井設計為大型礦井，開拓方式為立井加暗斜井多水平開拓（暫定）。 則礦井服務年限為： T=（ *） = 第一水平服務年限的計算公式為： T1 （ 3178。 國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤種、煤質、產量等）的預測是確定礦區規模的一個重要依據。 將各數值帶入，得： 2Q 采 =（ ）179。 ：工業場地按 II 級保護，維護帶寬度 15m，工業場地面積由表 ，取 18 公頃，工業場地保護煤柱如圖 所示， 經過計算工業廣場保護煤柱俯視圖面積近似為 ，所以 河北工程大學畢業設計 12 其 2煤質量為 ： 179。表土層移動角為 45176。 M179。 = 井田工業儲量 井田勘探類型 本井田勘探類型為二類一型，即簡單構造。井田的傾向最大長度為 ，最小長度為 ，平均長度為 。可采層計 6～ 8 層，總厚度 ～ 。 井田范圍 首山一礦位于邯鄲市西約 17 公里，武安市康二城鎮東南 處，中心坐標東徑 114176。 河北工程大學畢業設計 8 按煤層組與儲量 分布 情況劃分：根據煤層組（煤層）與儲量分布情況劃分井田，在煤層生產能力高、儲量多且集中的區域多劃分建設大型、特大型礦井；在煤層生產能力低、儲量少且分散的區域，一般多劃分建設中小型礦井。 礦井未發現煤（巖）及瓦斯噴出和突出現象。之間。井田北部一般都不可采。煤層內普遍存在 ～ 的夾石層。北翼賦存穩定，厚度一般 變化不大。 煤系地層及煤層特征 煤層埋藏條件及圍巖性質 井田內含煤地層主要是上石炭統太原組，下二統山西組。 區內地表水體一般不與其下伏各含水層發生水力聯系。 奧陶系石灰巖頂至 9 煤層底板間距離為 ～ 。 下石盒子組砂巖含水層 (Ⅵ ) 巖性為中～細粒結構、泥硅質膠結石英 砂巖。鉆孔單位涌水量為 ，滲透系數為 。觀測水位標高 。一是第四系松散砂卵礫石孔隙含水層，二是二疊系砂巖裂隙含水層組，三是石炭系薄層石灰巖及奧陶系中統石灰巖巖溶裂隙含水層組。 E，傾向 NW，傾角 70176。 d. 三疊系 (T) 巖性以薄 — 厚層狀紫色、灰紫色及紫紅色細粒砂巖為主，夾粉砂巖薄層或粉砂巖透鏡體。 下石盒子組 (P1x)：由灰綠、深灰和帶紫花班狀粉砂巖又淺灰色鋁質泥巖組成。 a. 奧陶系中統峰峰組 (O2f) 以巨厚～厚狀灰色、深灰色純灰巖、褐黃色花斑狀灰巖和白云質灰巖組成，地層厚度 170m 左右。最大積雪厚度150mm。40 ?36 176。 18? 19〞，北緯 36176。 30 ?36 176。 氣象與地震 本區屬溫帶大陸性季風氣候，四季分明，據武安氣象站多年觀測資料，年降水量最高為 1026mm，年蒸發度一般為 2100mm。工業場地主要建筑物可分為三部：生產系統、輔助生產車間、行政管理及生活福利建筑等。主要由深灰色、灰色粉砂巖、泥巖及灰色中～細粒砂巖組成。 上石盒子組 (P2s)： 由灰、深灰、紫灰花斑色粉砂巖和淺灰、灰白色砂巖組成，砂巖成分以石英為主，總厚度 420～ 647m，平均厚度 517m。即 F F4，均為高角度正斷層。 E，軸長 3Km。鉆孔單位涌水量為 L/，滲透系數為，水質類型為 HC03S04Ca 型，觀測水位標高為 。水位標高 ～ 。鉆孔單位涌水量為 ～ L/，滲透系數為。鉆孔單位涌水量為 L/，滲透系數為 ，水質類型為HC03S04CaMg 型，水位標高為 ～ 。 野青石灰巖 (Ⅳ )與 2 煤層頂板砂巖 (V)間距為 ～ ,平均為，巖性中粉砂巖和泥砂巖占 60％以上，亦具有良好的隔水性能。 d. 充水因素分析 綜上所述，山西組砂巖含水層，是礦井主要充水來源。目前主要可采煤河北工程大學畢業設計 6 層為 2煤，待開發的下組煤為 9。南翼最南部一個采區變為 左右。頂板為粉沙巖，個別為灰巖，炭質泥巖及細砂巖。 表 首山一礦井田可采煤層一覽表 煤層編號 一般 真厚 m 一般 間距 m 穩定性 巖漿巖 破壞程度 可采程度 煤層結構 1 極不穩定 輕微 大部可采 局 部 夾 矸 石 一 2 穩 定 輕微 可采 有夾石一層 ～ 4 極不穩定 嚴重 局部可采 無夾石 5 極不穩定 中等 局部可采 有夾石一層 ～ 6 不穩定 輕微 大部可采 無夾石 7 極不穩定 嚴重 局部可采 有夾石 1 ～ 2 ～ 8 極不穩定 輕微 大部可采 局 部 有 夾 石 一 ～ 9 穩 定 未破壞 可采 有夾石 1～ 2 層，～ 河北工程大學畢業設計 7 目前開采 2和 4煤層，煤層頂、底板以粉砂巖為主，局部為中、細砂巖和部分巖漿巖，頂板為巖漿巖時有下垂現象，巖漿巖為底板時，有隆起現象，對正常開采影響較大。 目前開采的 2煤層，塊煤可用作化工原料，末煤供電力及民用。一般井田境界劃分的原則有如下幾條： 一、按自然境界 劃分 按地質構造因素 劃分 ：利用煤田地質構造作為劃分井田的自然境界，即利用大斷層、褶曲軸線、巖漿巖侵入帶、古河床沖刷帶等地質構造劃分井田。 按地質鉆孔連線 劃分 ：地質鉆孔連線劃分，可用在煤層傾斜方向或走向方向上，應用時注意為井田開采創造較好的開采條件。 開采界限 井田內含煤地層主要是上石炭統太原組，下二統山西組。之間。 H井田的平均水平寬度， km。綜觀全區，井田構造以斷裂為主，褶曲平緩，井田構造中等類型。 。 ：本井田地面無大型村莊，其他零星村莊也大部分處于井田邊界位置，故無需留設保護煤柱。 表 保護煤柱損失量 煤柱類型 2儲量 4儲量 總儲量 /Mt 井田邊界保護煤柱 斷層保護煤柱 村莊保護煤柱 0 0 0 工業場地保護煤柱 井筒保護煤柱 0 0 0 合計 圖 工業廣場保護煤柱計算圖 河北工程大學畢業設計 13 礦井可采儲量 礦井可采儲量是礦井設計的可以采出的儲量，可按下式計算： Q 采 =（ Q 工 P）179。煤田地質條件復雜，儲量有限，則不能將礦區規模定得太大。 礦 井服務年限 礦井服務年限必須與井型相適應。井田內 2 號煤層平均 5m，為厚煤層，賦存穩定，厚度變化不大； 4號煤，厚度變化不大，平均 ，局部尖滅變薄 。 通風安全條件的校核。 6． 0 及以上 70 35 3． 0～ 5． 0 60 30 1． 2～ 2． 4 50 25 20 15 15 0． 45～ 0． 9 40 20 15 15 第四章 井田開拓 井田開拓是指在井田范圍內，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進入煤體，建立礦井提升、運輸、通風、排水和動力供應等生產系統。 （ 2） 合理集中開拓部署，簡化生產系統，避免生產分散，做到合理集中生產。 平硐開拓受地形跡埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區，且便于布置工業場地和引進鐵路，上山部分儲量大致能滿足同類井型水平服務年限要求。 根據以上所述情況，本礦井采用圓形井筒 。 對井下合理開采的井筒位置： （ 1）井筒沿井田走向的位置 井筒沿井田走向的的有利位置以后應在井田中央。 ③ 井筒設在井田中央時，兩翼分擔比較均勻，各水平兩翼開采結束的時間比較接近。雖然用特殊鑿井法可以在水文地質情況復雜的條件下掘砌井筒，但所需的施工設備較多，掘進速度慢，掘進費用高。同時根據本井田具體的條件，兩個立井可以滿足井田運輸的要求，在 本礦井設計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中，將西北部邊界風井和主、副井作為礦井的初期工程。N179。 ① 副井井筒裝備采用剛性裝備（剛性罐道） ,罐道梁采用工字鋼、通梁式布置，罐道與罐道梁的連接方式采用鋼軌連接 。 （ 3）風井： 風井 用于礦井回風，兼做安全出口。井筒位置的選擇對于建井期限、基本建設投資、礦井勞動生產率以及噸煤生產成本都有重要影響，因此，井筒位置一定要合 理選擇。為了保證礦井投產后的可靠性，在確定井筒位置時，要使地面工業場地盡量不壓首采區煤層。 通過以上分析，考慮到首山一礦實際情況：由于井田西部邊界距京廣鐵路很近，故為便于地面運輸及工業廣場布置，主井井筒位置布置方案也可以選擇在井河北工程大學畢業設計 23 田西部邊界附近。其中 350m 標高以上的均采用上山開采， 350m 標高以下的采用下山開采。 由于本井田位于平原地帶，地勢平坦，可采煤層埋深大，且傾角不大，在井田各部分的埋深不同，差別比較大，又考慮到本礦井為 大 型礦井，為適應 相應的提升能力， 和 機械化程度 ,早投產的要求 , 顯然，采用平硐開拓不現實，所以，所有方案均采用立井開拓。通過暗斜井找到煤層，布置第二水平大巷。 三個方案相同的不需參與比較的項目，包括礦井的設計生產能力、水平劃分。 表 三 種開拓方案技術比較表 優缺點 方案 優 點 缺 點 方案一 避免了首采區下山采區的形成，使開采較為容易。 開采 450 水平時，煤炭、材料都要經過暗斜井，提升環節多。并且第一水平兩種開拓相同，只要比較第二水平方式的工程量即可。 式中： H —— 階段垂高 ； AT KSinHL m C? ??? ?河北工程大學畢業設計 27 A —— 礦井年產量 ； T —— 水平服務年限 ； α —— 階段內煤層平均傾角 ； K —— 儲量備用系數 ； S —— 井田走向長度 ； M —— 階段內煤層累計厚度 ； γ —— 煤的容重，可取 ； C —— 采區回采率。 第一水平可采面積為 ，真面積 176。 75%= 萬 t。 一般階段高度增大，全井水平數目減