采礦學(xué)畢業(yè)設(shè)計-井田采區(qū)布置設(shè)計(更新版)

　　

【正文】 業(yè)廣場壓煤量。為了便于地面系統(tǒng)間互相聯(lián)接，以及修筑鐵路專用線與國家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，專用線短，工程量小及有良好的技術(shù)條件。 主、副井井筒位置的選擇 （ 1） 井筒沿井田走向方向的有利位置 本井田形狀比較對稱，儲量分布比較均勻，在井田中部存在一條落差比較大的康溝斷層，將井田天然地分為東西兩翼，故井筒的有利位置應(yīng)在井田走向的儲量中央，以形成兩翼儲量比較均勻 的雙翼井田，可以使井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力小。 確定井硐形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 井筒形式的確定 目前我國井筒一般為立井、斜井和平硐三種形式，由于地形所限平硐這種開拓方式不適用于 城郊礦井 井田。因此規(guī)定本礦井年工作日數(shù)為 300 天，每日出煤 2 班，每班工作 8 小時，礦井每晝夜凈提升 14小時。 表 21礦井工業(yè)場地的占地面積指標(biāo) 井型 占地指標(biāo)（公頃 /10萬噸） 大型井 — 中型井 — 小型井 — 本礦的設(shè)計生產(chǎn)能力為 150 萬 t/a，因此，參考表 21 取本礦井工業(yè)場地的占地面積為 （公頃 /10 萬噸），那么本礦井的工業(yè)廣場的面積為 150000㎡，一般認(rèn)為工業(yè)廣場的 形狀為矩形，則取工業(yè)廣場長為 500m，寬為 300m。同樣，南東邊界以 F5 斷層為界。 礦井工業(yè)儲量 井田勘探類型、鉆 孔及勘探分布 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 本井田的勘探類型當(dāng)屬中等偏簡單構(gòu)造，穩(wěn)定到較穩(wěn)定的煤層。 從二 2煤層地溫等值線圖上看出，等溫線與煤層底板等高線基本平行，二 2煤層 500m 以淺的地溫一般低于 26℃。 表 12可采煤層煤質(zhì)特征表 煤層編號 煤質(zhì) 牌號 原 煤 精 煤 Ad(%) (%) (MJ/kg) Ag(%) Vr(%) Cc(%) Hr(%) 二 2 WY ～ (178) ～ (8) ～ (155) ～ (147) ～ (145) ～ (98) ～ (101) TR ～ (4) ～ (8) ～ (4) ～ (4) ～ (5) ～ (3) ～ (3) 注： 最小值 ～ 最大值 /算術(shù)平均值 （樣品個數(shù)） 其它開采技術(shù)條件 （ 1） 煤層頂?shù)装? 三煤組煤層直接頂板，底板主要為薄層狀泥巖，砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖，抗壓強(qiáng)度一般小于 600kg/cm2（局部大于 600kg/cm2），穩(wěn)定性差，管理有一定困難。 煤層特征 煤層埋藏條件 本井田的主要含煤地層有下二疊統(tǒng)山西組（ P1s），煤層總厚度平均，總的含煤系數(shù)為 %。當(dāng)巖漿巖進(jìn)入煤系地層 時，常會沿著較松軟的煤層侵入，使煤層遭受不同程度的影響，對于本井田的主要可采煤層二 2煤層影響不大，煤層基本上都可采。左右，傾向南東東，傾角 80176。 井田煤系地層概述及地質(zhì)綜合柱狀 本井田含煤地層自下而上依次為上石炭統(tǒng)太原組，下二疊統(tǒng)山西組，下石盒子組及上二疊統(tǒng)上石盒子組 ，如圖 12。 井田地質(zhì)特征 井田地形及勘探程度 本井田位于北北東向的永城隱伏背斜的一部分，總體為一向西偏南的單斜構(gòu)造，傾角平緩，一般為 176。實測最高洪水位標(biāo)高 +，（ 1963 年 8 月 9 日），年平均水位標(biāo)高+，最大流量 384m3/s（ 1963 年 8月 9日），年平均流量一般為 1～ 2m3/s。00′ 35″。00′116176。南北長約 ，東西寬約 城郊礦勘探區(qū)公 路鐵 路圖 例宿縣淮北市渦陽茴村薛湖徐州市商丘市碭山芒山亳州夏邑永城市順和33176。00′20′40′省南河江 蘇 省省徽安山 東 省 圖 11城郊礦交通位置圖 ，勘探面積約 17km2，生產(chǎn)能力為 。鄉(xiāng)村之間公路相通（見圖 11）。附近，屬半干旱、半濕潤季風(fēng)型氣候，蒸發(fā)量大于降雨量，干濕差大，四季分明。本井田累計完成鉆孔 335 個，進(jìn)尺 米，其中本隊施工鉆孔 305 個，外單位施工鉆孔 30 個，精查鉆孔 119 個，綜合驗收評級結(jié)果甲級 87 個，占 %，乙級 28個，占 %，丙級 4 個，占 % 。左右，呈構(gòu)造盆地狀。總體構(gòu)造特征是以寬緩褶皺為主，伴隨一定數(shù)量的斷裂構(gòu)造，且多集中在表現(xiàn)明顯的背、向斜兩側(cè)。煤層頂板砂巖裂隙水是礦床主要直接充水的水源，但由于井田內(nèi)砂巖富水性很弱，滲透性差，徑流滯緩，補(bǔ)給源不足，故對將來的礦床開采一般不會造成太大的威脅。煤層總厚度為 ，含煤系數(shù)為 %。各煤層均無中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 煤塵 爆炸危險。在人為劃分的邊界處，由于受相鄰礦區(qū)的制約和社會上各方面的因素的影響，再加上本礦區(qū)集團(tuán)總部的總體規(guī)劃，這些邊界處暫無擴(kuò)大的可能性。 根據(jù)本井田的地質(zhì)報告，井田的勘探類型為二類二型（偏簡單穩(wěn)定劃分各級儲量的基本網(wǎng)度為： A級 一般 500 500（米） B級 一般 1000 1000（米） C級一般 2021 2021（米） A、 B 級儲量，允許跨越已經(jīng)查明的單個斷層，跨越時，斷層兩側(cè)各留 50米劃分為 C級儲量。其余的人為邊界根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》的要求留設(shè)煤柱 20m。） 井筒垂深 煤層傾角 煤層厚度 松散層厚度 α β γ 45 515m 7176。因此代入數(shù)據(jù)可知： Zk= (Zg－ P) C = (－ 1395) = 萬 t 由公式（ 3— 1）得 T= Zk/A K = = 60 萬 t 符合《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》第 26 條 的規(guī)定。而立井不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制，而且井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利。 （ 3） 有利于礦井初期開采的井筒位置 應(yīng)盡可能使井筒位置靠近淺部初期開采塊段，以減少初期井下開拓工程量，節(jié)省投資和縮短建井工期。 表 41井筒的坐標(biāo) 坐標(biāo) 井筒 X軸 y軸 主井 3756875 3946300 副井 3757775 3946285 風(fēng)井 3757840 3947750 確定工業(yè)廣場位置 礦井工業(yè)廣場屬于一級保護(hù) 建筑，工業(yè)場地的選擇主要考慮以下因素。 合理的開采水平垂高應(yīng)以合理的階段垂高（斜長）為前提，并使開采水平有合理的服務(wù)年限，有利于礦井水平和采區(qū)的接替，還要有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。缺點(diǎn)是巷道受采動影響，維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi)用高，大巷兩側(cè)要留 30m～ 40m 煤柱，煤炭損失較大，采區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，不易密封。 根據(jù)井田條件和礦井設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，本井田可劃分為 1～ 2 個水平 ，階段內(nèi)采用采區(qū)和帶區(qū)的的混合的準(zhǔn)備方式，第一采區(qū)為兩翼開采，約 5個階段，第二采中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 區(qū)為單翼開采，有 10 個階段，第三采區(qū)為單翼開采，共有 8 個階段，每一個階段沿走向長約 1000m，本礦井為一礦一面的高效礦井，因此只需在生產(chǎn)采區(qū)布置一個工作面和一個備用面，可以滿足生產(chǎn)任務(wù)。 （ 5） 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)，可按生產(chǎn)過程計算生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用，其中包括巷道維護(hù)費(fèi)，運(yùn)輸提升費(fèi)、通風(fēng)費(fèi)和排水費(fèi)。故決定在階段內(nèi)均采用上下山開采并否定了單水平上下山的開拓方案 Ⅴ ，本煤層平均厚度達(dá)7m，屬特厚煤層并且煤的硬度不大，若布置煤層大巷，該大巷將服務(wù)整個礦井的第一水平的開采，維護(hù)費(fèi)用很高，將會造成煤的噸煤成本加大，為了降低成本和再技術(shù)少遇困難，采 用在煤層底板下的堅固砂巖內(nèi)布置大巷。基建工程費(fèi)方案Ⅲ要比方案Ⅰ高出許多達(dá) ％，再綜合本礦井的地質(zhì)條件和本地區(qū)的交通情況，決定選用方案Ⅰ作為本礦井的開拓布置。井筒凈直徑為 ，井筒內(nèi)布置梯子間、管路間，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脂錨桿固定 如 圖 43。 ③ 中型礦井材料車線長度應(yīng)能容納 10個材料車。 為使主變電所向主排水泵房的供電線路最短，主變電所和主排水泵房聯(lián)合布置在副井井筒與井底車場連結(jié)處。 根據(jù)本礦的實際情況，煤層埋藏較深，且煤 層底 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 32 頁 河南永城城郊礦1：50井筒特征井型井筒直徑井深凈斷面積基巖段毛斷面積表土段毛斷面積150萬t 515m提升容器井筒支護(hù)兩套16t箕斗帶平衡錘混凝土井壁厚450mm充填混凝土厚50mm222主井井筒斷面圖 河南永城城郊礦1：50井筒特征井型井筒直徑井深凈斷面積基巖段毛斷面積表土段毛斷面積150萬t 515m提升容器井筒支護(hù)兩套16t箕斗帶平衡錘混凝土井壁厚450mm充填混凝土厚50mm222主井井筒斷面圖 圖 41 城郊礦主井井筒特征 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 33 頁 河南永城城郊礦1 ：50井筒特征井型井筒直徑井深凈斷面積基巖段毛斷面積表土段毛斷面積１５０萬t m５１５m ７m ５m ５m提升容器井筒支護(hù)１t礦 車雙層四車加寬罐籠一對混凝土井壁厚４００mm２２２副井井筒斷面布置圖 圖 42 河南永城城郊礦副井井筒特征 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 34 頁 井型井筒直徑井深凈斷面積基巖段毛面積表土段毛面積 3 7 . 3 9 m2 1 . 2 4 m 3 1 5 m4 . 5 m1 5 0 萬t1 5 . 9 0 m 222河南永城城郊礦風(fēng)井井筒斷面布置圖1 ：5 0井筒特征 圖 43 河南永城城郊礦風(fēng)井井筒特征 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 35 頁 風(fēng)井軌道中石門```52078180006000017231766000550中央水泵房醫(yī)務(wù)室乘人車場機(jī)車修理車間45中至中皮帶運(yùn)輸機(jī)中石門水倉副井中央變電所主井煤倉臟煤處理硐室皮帶運(yùn)輸機(jī)中石門%%%666771368463000027900R=150015249512550542856255004529300040