采礦學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)-井田采區(qū)布置設(shè)計(jì)(完整版)

　　

【正文】 積物廣泛分布，厚度一般為 220m 左右。17′ 30″～ 116186。00′20′40′117176。00′116176。25′ 21″，北緯 33186。工業(yè)廣場(chǎng)標(biāo)高 +35m。大氣降水 量多集中在 7~8 月份，可占全年降水量的 50%以上，年蒸發(fā)量 。本井田的勘探類(lèi)型為二類(lèi)（偏簡(jiǎn)單）二型。為一北盤(pán)下降的正斷層，中斷落差較大約 65m。褶皺和斷裂構(gòu)造呈北北東向和近東西展布。 綜上所述，本井田是一個(gè)與外部水力聯(lián)系微弱，補(bǔ)給不足的較完整的獨(dú)立水文地質(zhì)單元，開(kāi)采煤層遠(yuǎn)離地表水體，無(wú)流水影響，間接充水巖層“灰?guī)r”雖然單位涌水量較大，局部在斷 層處有與煤層對(duì)接的可能性，如留好煤柱，遠(yuǎn)離斷層，一般是不會(huì)突水的，本礦井水文地質(zhì)，工程地質(zhì)條件屬中等類(lèi)型。 表 11煤層情況一覽表 煤 組號(hào) 煤層編號(hào) 煤分 層 數(shù) 煤厚 最小 ～ 最大 平 均 (m) 間距 最小 ～ 最大 平 均 (m) 夾 矸 層 數(shù) 可 采 情 況 含 煤系 數(shù) 煤層穩(wěn)定性 二煤組 二 3 1 ～ ～ 0 不可采 % 不穩(wěn)定 二 2 1～2 ６ .３２ ～ ７ 0～1 全區(qū)可采 穩(wěn)定 ～ 二1 1～2 ～ 0～1 不可采 不穩(wěn)定 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 二2 ～ 7 ～ 山西組迭系生二古界 系 統(tǒng) 地 層 系 統(tǒng)地層及標(biāo)志層名稱(chēng)柱 狀煤層及標(biāo)志層厚度m 間距m地層厚度 m太石炭原組系界城郊煤礦綜合柱狀圖1 ：10007 0 0 .746 1 5 .60 3 1 5 .20 6 1 5 .305 1 5 .042 2 0 .405 ～ 二1二3 ～ ～ 圖 11 城郊煤礦綜合柱狀圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 煤的特征 二 2煤層屬低灰分，特低硫 ，特低磷，高發(fā)熱量，易選的優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤。 （ 3） 地溫 井田內(nèi)地溫僅隨深度的增加而增加。井田的水平寬度約 。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力在 120180 萬(wàn) t/a 的礦井，礦井第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限一般不少于 30a。塊段法計(jì)算誤差很小）計(jì)算得，邊界保護(hù)煤柱的儲(chǔ)量為 891 萬(wàn)噸。則梯形的面積為： S =(a+b) h/2 =（ 516+684） 826/2 = 105㎡ 工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱量為： Q= s γ h (21) 式中 Q— — 保護(hù)煤柱量 ,萬(wàn) t S— — 保護(hù)煤柱的面積，㎡ γ — — 煤的容重， t/m179。 4 井田開(kāi)拓 井田開(kāi)拓是在總體設(shè)計(jì)已經(jīng)劃定的井田范圍內(nèi)，根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告和其它補(bǔ)充資料，具體體現(xiàn)在總體設(shè)計(jì)合理原則，將主要巷道由 地表進(jìn)入煤層，為開(kāi)采水平服務(wù)所進(jìn)行的井巷布置和開(kāi)掘工程。 綜上所述，立井開(kāi)拓在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)、安全三方面都占有很大的優(yōu)勢(shì)。 （ 5） 地質(zhì)及水文地質(zhì)條件對(duì)井筒布置的影響 要保證井筒、井底車(chē)場(chǎng)及硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)使井筒盡量不穿過(guò)或少穿過(guò)流沙層、較大的含水層、較厚沖積層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層、較軟煤層及高應(yīng)力區(qū)。 （ 3） 占地面積盡量小，盡量做到不搬遷村莊。 （ 3） 經(jīng)濟(jì)上有利的水平垂高 開(kāi)采水平垂高過(guò)小，造成嚴(yán)重的 采掘失調(diào)，合理的增加水平垂高，可以減少水平數(shù)目，減少基建工程量，目前我國(guó)礦井一般的階段垂高如表 42所示。 綜合以上各方面的因素，大巷布置在煤層中經(jīng)濟(jì)上雖然占有很大的優(yōu)勢(shì)，但相對(duì)于巖石大巷而言技術(shù)上很難達(dá)到很好的支護(hù)效果，安全上得不到保證。 綜合本礦井各方面的因素，在保證安全的條件 下，提出了五種方案，其具體的 布置情況可以參考如下： 方案Ⅰ 立井兩水平 一水平 480 采區(qū)布置 二水平 580 帶區(qū)布置 方案 Ⅱ 立井兩水平 一水平 440 采區(qū)布置 二水平 580 帶區(qū)布置 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 立井兩水平開(kāi)拓 主暗斜井延伸 副立井直接延伸 一水平 480 二水平 580 方案 Ⅲ 方案Ⅳ 立井兩水平開(kāi)拓 主暗斜井延伸 副立井直接延伸 一水平 440 二水平 580 方案 Ⅴ 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 目前方案比較法是我國(guó)確定礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)用最廣泛的方法，方案比較法的實(shí)質(zhì)就是對(duì)不同的方案進(jìn)行技 術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和對(duì)比，從中選出相對(duì)最優(yōu)越的一種方案， 一般情況下應(yīng)比較以下內(nèi)容： （ 1） 工程量。 根據(jù)以上的原則和本井田的情況： 本井田地勢(shì)平坦位于黃淮沖積平原的東部，西北高東南低，坡降為 1/4500～ 1/600。 表 43 技術(shù)上可行各方案粗略估算費(fèi)用表 方案 項(xiàng)目 方案 Ⅰ 方案 Ⅱ 生 產(chǎn) 經(jīng) 營(yíng) 費(fèi) /萬(wàn)元 第 一 水 平 立井提升 10430 = 立井提升 =3798 石門(mén)運(yùn)輸 10430 = 石門(mén)運(yùn)輸 = 續(xù) 表 43 技術(shù)上可行各方案粗略估算費(fèi)用表 方案 項(xiàng)目 方案 Ⅰ 方案 Ⅱ 立井排水 1180 24 365 34 = 立井排水 1180 24 365 30 = 生 產(chǎn) 經(jīng) 營(yíng) 費(fèi) /萬(wàn)元 第 一 水 平 立井提升 = 立井提升 7726 = 石門(mén)運(yùn)輸 = 石門(mén)運(yùn)輸 7726 1 = 生 產(chǎn) 經(jīng) 營(yíng) 費(fèi) /萬(wàn)元 第 一 水 平 立井排水 1180 24 365 26 104= 立井排水 1180 24 365 30 104= 小計(jì) 基 建費(fèi)用 /萬(wàn)元 石門(mén)開(kāi)鑿 990 104 石門(mén)開(kāi)鑿 990 104 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) = = 總計(jì) 費(fèi)用 /萬(wàn)元 費(fèi)用 /萬(wàn)元 百分率 100％ 百分率 ％ 方案 項(xiàng)目 方案 Ⅲ 方案 Ⅳ 基建費(fèi) /萬(wàn)元 主立井開(kāi)鑿 515 104= 主立井開(kāi)鑿 475 104= 主暗斜井開(kāi)鑿 1004 104= 主暗斜 井開(kāi)鑿 1370 104= 續(xù) 表 43 技術(shù)上可行各方案粗略估算費(fèi)用表 方案 項(xiàng)目 方案 Ⅲ 方案 Ⅳ 小計(jì) 小計(jì) 生 產(chǎn) 經(jīng) 營(yíng) 費(fèi) /萬(wàn)元 立井提升 10430 = 立井提升 =3798 主暗斜井提升 1 = 主暗斜井提升 7726 = 生 產(chǎn) 經(jīng) 營(yíng) 費(fèi) /萬(wàn)元 排 水 費(fèi) 一水平 1180 24 365 34 104= 排 水 費(fèi) 一水平 1180 24 365 30 104= 二水平 1180 24 365 26 104= 二水平 1180 24 365 30 104= 總計(jì) 費(fèi)用 /萬(wàn)元 費(fèi)用 /萬(wàn)元 百分率 100％ 百分率 105％ 方案 Ⅰ、Ⅱ的主要區(qū)別是在水平位置的不同，從表中的粗略估算費(fèi)用可以看出方案Ⅱ的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)和基建費(fèi)用都高于方案Ⅰ，從保證安全，技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理的角度出發(fā)，由于方案Ⅰ的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用更加合理，因此選用方案Ⅰ。 礦井基本巷道 井筒 （ 1） 主井的斷面形 狀及其井壁材料及厚度 主井主要擔(dān)負(fù)全礦井提煤任務(wù)，井筒凈直徑 ，裝備 兩套 16 噸多繩箕斗，罐道采用槽鋼 2[16]組合罐道，罐道梁采用槽鋼 [32]b，井梁之間固定采用鋼板托架和樹(shù)脂錨桿固定。 井底車(chē)場(chǎng) （ 1）確定井底車(chē)場(chǎng)的型式和布置形式 根據(jù)全礦井的開(kāi)拓部署及投產(chǎn)區(qū)的巷道布置，綜合井下原煤運(yùn)輸及輔助運(yùn)輸方式，總平面布置等因素，經(jīng)多方案比較井底車(chē)場(chǎng)形式選定為 刀式 井底車(chē)場(chǎng)。 本礦井運(yùn)輸輔助材料、矸石的列車(chē)由 12 個(gè) 1t 固定式礦車(chē)組成，即 副井 ： 122. 4＝ 60m 副井 ： 122. 4＝ 60m 材料車(chē)線長(zhǎng)度為： 122. 4＝ 50m 經(jīng)驗(yàn)算，本礦井主、副井空重車(chē)線、材料車(chē)線長(zhǎng)度均符合要求。水倉(cāng)采用水倉(cāng)清理機(jī)進(jìn)行機(jī)械清理。 軌道 大巷 、 主石門(mén)采用 600 軌距雙軌運(yùn)輸 ，凈斷面 ， 其斷面特征如圖 46。總回風(fēng)道采用樹(shù)脂錨桿與噴射混凝土支護(hù)，巷道凈斷面 。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。 （ 4） 井底車(chē)場(chǎng)硐室 ① 主井系統(tǒng)硐室 主井系統(tǒng)硐室有裝載硐室 、井底煤倉(cāng) 。 （ 2） 驗(yàn)算主、副井空、重車(chē)線長(zhǎng) 度 根據(jù)我國(guó)煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)各類(lèi)儲(chǔ)車(chē)線可選用下列長(zhǎng)度。 井筒凈直徑 ，裝備一對(duì) 噸礦車(chē) 雙 層 四 車(chē)多繩罐籠（一寬），罐道罐道采用槽鋼 2[16 組合罐道， ,罐道梁采用工字鋼 I22b，梯子大梁采用槽形玻璃鋼 [22，小梁采用槽形玻璃鋼 [14，井梁之間固定亦采用鋼板托架和樹(shù)脂錨桿固定。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 余下的方案Ⅰ、Ⅲ均屬技術(shù)上可行，水平服務(wù)年限也都符合要求，兩者相比，雖然方案Ⅲ的總投資要比方案Ⅰ高一些，但其運(yùn)輸能力大，費(fèi)用低，另外，方案Ⅰ采用采區(qū)布置而方案Ⅲ則采用帶區(qū)布置，兩者相比，方案Ⅲ比方案Ⅰ少掘六條上山， 但方案Ⅲ卻比方案Ⅰ多掘運(yùn)輸大巷，兩者的基建費(fèi)那一個(gè)更加合理一些需要作進(jìn)一步的經(jīng)濟(jì)比較， 其余如井底車(chē)場(chǎng)、井底煤倉(cāng)和各種硐室，兩個(gè)方案基本上相差不多，在比較的過(guò)程中可以認(rèn)為 他們近似相似，因此他們的費(fèi)用比較可以略去。況且煤層傾角較小若采用斜井，其井筒長(zhǎng)度太長(zhǎng)，煤損失較多。 （ 2） 基本建設(shè)投資。 因此，本礦井第一水平階段運(yùn)輸大巷布置在距二 2煤層底板 15m 的穩(wěn)定細(xì)砂巖 中。 左右，煤田的傾向長(zhǎng)度比較短，因此取第一水平和第二水平的垂高取 100m。 （ 5） 盡量減少工