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

　　

【正文】 根據(jù)本礦的實(shí)際情況，煤層埋藏較深，且煤 層底 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 32 頁(yè) 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(wàn)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(wàn)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(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 33 頁(yè) 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(wàn)t m５１５m ７m ５m ５m提升容器井筒支護(hù)１t礦 車(chē)雙層四車(chē)加寬罐籠一對(duì)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(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 34 頁(yè) 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(wàn)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(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 35 頁(yè) 風(fēng)井軌道中石門(mén)```52078180006000017231766000550中央水泵房醫(yī)務(wù)室乘人車(chē)場(chǎng)機(jī)車(chē)修理車(chē)間45中至中皮帶運(yùn)輸機(jī)中石門(mén)水倉(cāng)副井中央變電所主井煤倉(cāng)臟煤處理硐室皮帶運(yùn)輸機(jī)中石門(mén)%%%666771368463000027900R=150015249512550542856255004529300040176。 ③ 中型礦井材料車(chē)線長(zhǎng)度應(yīng)能容納 10個(gè)材料車(chē)。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(kāi)拓布置。 （ 5） 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)，可按生產(chǎn)過(guò)程計(jì)算生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)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)。缺點(diǎn)是巷道受采動(dòng)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(shí)，不易密封。 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(chǎng)位置 礦井工業(yè)廣場(chǎng)屬于一級(jí)保護(hù) 建筑，工業(yè)場(chǎng)地的選擇主要考慮以下因素。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(duì)輔助提升特別有利。） 井筒垂深 煤層傾角 煤層厚度 松散層厚度 α β γ 45 515m 7176。 根據(jù)本井田的地質(zhì)報(bào)告，井田的勘探類型為二類二型（偏簡(jiǎn)單穩(wěn)定劃分各級(jí)儲(chǔ)量的基本網(wǎng)度為： A級(jí) 一般 500 500（米） B級(jí) 一般 1000 1000（米） C級(jí)一般 2021 2021（米） A、 B 級(jí)儲(chǔ)量，允許跨越已經(jīng)查明的單個(gè)斷層，跨越時(shí)，斷層兩側(cè)各留 50米劃分為 C級(jí)儲(chǔ)量。各煤層均無(wú)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 煤塵 爆炸危險(xiǎn)。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(duì)將來(lái)的礦床開(kāi)采一般不會(huì)造成太大的威脅。左右，呈構(gòu)造盆地狀。附近，屬半干旱、半濕潤(rùn)季風(fēng)型氣候，蒸發(fā)量大于降雨量，干濕差大，四季分明。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 。00′116176。實(shí)測(cè)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。 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。當(dāng)巖漿巖進(jìn)入煤系地層 時(shí)，常會(huì)沿著較松軟的煤層侵入，使煤層遭受不同程度的影響，對(duì)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。 表 12可采煤層煤質(zhì)特征表 煤層編號(hào) 煤質(zhì) 牌號(hào) 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(gè)數(shù)） 其它開(kāi)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。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 井田勘探類型、鉆 孔及勘探分布 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 本井田的勘探類型當(dāng)屬中等偏簡(jiǎn)單構(gòu)造，穩(wěn)定到較穩(wěn)定的煤層。 表 21礦井工業(yè)場(chǎng)地的占地面積指標(biāo) 井型 占地指標(biāo)（公頃 /10萬(wàn)噸） 大型井 — 中型井 — 小型井 — 本礦的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 150 萬(wàn) t/a，因此，參考表 21 取本礦井工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為 （公頃 /10 萬(wàn)噸），那么本礦井的工業(yè)廣場(chǎng)的面積為 150000㎡，一般認(rèn)為工業(yè)廣場(chǎng)的 形狀為矩形，則取工業(yè)廣場(chǎng)長(zhǎng)為 500m，寬為 300m。 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(guó)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(kāi)拓方式不適用于 城郊礦井 井田。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(guó)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。 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。 （ 2） 基本建設(shè)投資。 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。 （ 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)各類儲(chǔ)車(chē)線可選用下列長(zhǎng)度。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。 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。 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。 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。 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。 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。 （ 3） 占地面積盡量小，盡量做到不搬遷村莊。 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)。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。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。 （ 3） 地溫 井田內(nèi)地溫僅隨深度的增加而增加。 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)條件屬中等類型。為一北盤(pán)下降的正斷層，中斷落差較大約 65m。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 。25′ 21″，北緯 33186。00′20′40′117176。區(qū)內(nèi)新生界松散沉積物廣泛分布，厚度一般為 220m 左右。打薄打丟的煤層均經(jīng)測(cè)井補(bǔ)救合格。地層產(chǎn)狀總趨勢(shì)向南西西方向傾斜，地層傾角一般在?～ ?,個(gè)別地段（東南部蔣閣向斜一帶）達(dá) 20?～ 30?。煤層埋深大于 235m時(shí)，煤層基本正常，但局部較深的部位有風(fēng)化現(xiàn)象，參考鄰區(qū)陳四樓井田所確定的風(fēng)化帶深度為 21m，故認(rèn)為本井田風(fēng)化帶的深度為 20m合適。