礦井初步設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(留存版)

　　

【正文】 m5 0 5 0 m m 3 . 2 1 . 1 m 　　167。 本設(shè)計(jì)水平可采煤層有 4號煤層，煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造及水文條件簡單，煤層傾角平均為 ?4 ，屬于近水平煤層，又瓦斯涌出量少（經(jīng)抽放后）煤層易自燃以及煤層厚度屬于厚煤層，故采用傾斜長壁采煤法。 2 2 7 3 0 0 錨索排距2 m5 0 5 0 m m 5 . 2 1 . 1 m 　　頂金屬網(wǎng) 1 塊 / 1 m5 0 5 0 m m 3 . 2 1 . 1 m 　　幫金屬網(wǎng) 2 塊 / 1 m 圖 54 回風(fēng)帶區(qū)斜巷 帶區(qū)準(zhǔn)備工程量 為一個(gè) 帶區(qū) 和數(shù)個(gè) 帶區(qū) 服務(wù)的巷道稱為準(zhǔn)備巷道 .（見表： 53）； 表： 53準(zhǔn)備巷道工程量表 巷道名稱 工程量 ( 3m ) 帶區(qū) 運(yùn)輸斜巷 2250 帶區(qū)回風(fēng) 斜巷 2250 帶區(qū)軌道 斜巷 2250 通風(fēng)行人斜巷 150 工程量總計(jì) (m) 6900 帶區(qū)的巷道掘進(jìn)率、帶區(qū)回采率 巷道掘進(jìn)率 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 35 帶區(qū)的巷道掘進(jìn)率是生產(chǎn)礦 井在一定時(shí)期內(nèi)每生產(chǎn)萬噸煤所需掘進(jìn)的生產(chǎn)巷道總進(jìn)尺數(shù)和開拓總進(jìn)尺數(shù)。 3) 巷道的支護(hù)形式及支護(hù)材料應(yīng)滿足巷道的服務(wù)年限。 帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 1） 帶區(qū)生產(chǎn)能力 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 at/240萬 ，采用綜合機(jī)械化采煤工藝， 采用一次采全高，工作面產(chǎn)量大，布置一個(gè)工作面即可滿足礦井產(chǎn)量要求。 2） 區(qū)段要素 設(shè)計(jì)帶區(qū)北一帶區(qū)位于大巷西北側(cè)，走向長平均 m1978 ，傾向長平均 m1092 。 2）經(jīng)濟(jì)因素 目前 ， 根據(jù)我國采煤機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀及采煤方法的使用情況 ， 結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的地質(zhì)構(gòu)造因素 ， 帶區(qū)傾斜長度的劃分是比較合理的。 6） 排水線路 回采工作面 → 帶區(qū)回風(fēng)斜巷 → 運(yùn)料斜巷 → 軌道 大巷 → 井 底車場水倉 → 水泵房→ 副井排水管路 → 地面 7)滅火 系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)礦井各煤層均存在自燃發(fā)火傾向 ， 發(fā)火期一般為 6~3 個(gè)月 ， 為了預(yù)防煤層自燃發(fā)火 ， 因本帶區(qū)采用俯采 ， 不能采用灌漿防火 ， 因灌漿水會涌入工作面 ，影響工作面的生產(chǎn)，故采用阻化劑和惰性氣體或氮?dú)狻⒕鶋捍胧┑确阑稹? 所選車場的空 車線的長度 L副空 ?? ，所選車場的重車線的長度 L副重 ?? ，符合要求。各大巷的斷面形式、特征及所需工程量見圖 44，表 45，表 46； 圖 45，表 47，表 48； 圖 46。副井內(nèi)除裝備罐籠外，還設(shè)有梯子間作為安全出口，并設(shè)有管子道，電纜道。缺點(diǎn)是：斜井井筒長，輔助提升能力小，提升深度有限；通風(fēng)路線長，阻力大，管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層，施工技術(shù)復(fù)雜。45176。 開采上限： 4號煤層以上無可采煤層。 浮煤可燃基揮發(fā)份平均值為 %~ 之間，平均為 % 。 煤的物理性質(zhì) 顏色為黑色， 條痕為深棕色， 瀝清光澤。 煤層厚度、結(jié)構(gòu)及其變化 可采 煤層的厚度 不等，平均 。 礦層的總數(shù)及可采層數(shù) 在 侏羅紀(jì) 上部 ， 鐵法煤田 發(fā)育上下兩個(gè) 含煤 段， 共發(fā)育 20 個(gè)煤層 。在金家?guī)X井田范圍內(nèi)，總體上地勢較為開闊平坦，區(qū)內(nèi)無大河流發(fā)育，僅有一條季節(jié)性河流，由于井田西南部地勢稍高，所以在前往戶屯匯集以后，向南流入遼河。 采煤方法和工藝的進(jìn)步和完善始終是采礦學(xué)科發(fā)展的主題。 本設(shè)計(jì)是在金家?guī)X井田原始地質(zhì)條件下作的礦井初步設(shè)計(jì)，金家?guī)X礦為高瓦斯礦井設(shè)計(jì)內(nèi)容包含：井田概況及地質(zhì)特征、礦井開拓、通風(fēng)設(shè)計(jì)、礦井安全技術(shù)措施，以及專題 —— 淺談對綜采放頂煤采煤法的認(rèn)識。 由于本人所學(xué)有限，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)很少，加之時(shí)間倉促，本設(shè)計(jì)必然存在眾多不足之處，敬請各位老師、同學(xué)給予批評、指正。凍結(jié)期為 4~3 個(gè)月，凍結(jié) 深 度 左右 ， 地震烈度為 ?6 。在這些褶曲的翼部，層 間滑痕及刺穿構(gòu)造非常發(fā)育。 煤層產(chǎn)狀 金家?guī)X 井田屬緩傾斜煤層，煤層傾角一般在之間，總體趨勢是向西傾斜。 煤巖組分以亮煤，暗煤為主，鏡煤及絲炭次之。 煤的風(fēng)化和氧化 鐵法煤田為 隱伏煤田，金家?guī)X井田所發(fā)育的各煤層無風(fēng)化帶和氧化帶。 金家?guī)X井田 240萬噸 /年新井設(shè)計(jì) 8 井田的水平面積按下式計(jì)算： LHS ?? （ 21） 式中 S—— 井田的水平面積， 2m ； H—— 井田的平均水平寬度， m ； L—— 井田的平均走向長度， m ； 則井田的水平面積為 ? ? kmS ??? 井田邊界的合理性 金家?guī)X井田邊界是鐵法礦務(wù)局根據(jù)各煤礦的生產(chǎn)能力以及煤田地質(zhì)情況總體劃分而來。45176。（井筒參數(shù)見表 41） 金家?guī)X井田 240萬噸 /年新井設(shè)計(jì) 14 表 41井筒參數(shù) 井筒名稱 用途 井筒長度 /m 提升方法 斷面尺寸 直徑 /m 凈斷面積 / 2m 主井 提升煤炭 250 箕斗提升 副井 進(jìn)風(fēng)、進(jìn)人、運(yùn)料排矸 220 罐籠提升 風(fēng)井 回風(fēng)兼作 安全出口 200 井筒位 置及形式的確定 1）井筒位置的確定原則： a) 井筒沿井田走向的位置應(yīng)在井田中央，當(dāng)井田儲量不均勻分布時(shí)，應(yīng)在儲量分布的中央，以次形成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田。 井型 Mt240 提升容器 一對 1t雙層四車加寬多 繩罐籠 井筒直徑 井深 m220 凈斷面積 m 井筒支護(hù) 混凝土井壁厚 mm500 表土段井壁厚mm2021~1000 基巖段毛斷面積 m 表土段毛斷面積 ~ m 井 筒 中 心 線井 筒 中 心 線遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 圖 43 風(fēng)井井筒斷面圖 表 44 風(fēng)井井筒特征表 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 Mt240 m200 m m m 根據(jù)后面通風(fēng)設(shè)計(jì)部分的風(fēng)速驗(yàn)算，各井筒風(fēng)速均符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定 。 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 19 （ 2） 當(dāng)井底煤炭和輔助運(yùn)輸分別采用底卸式礦車運(yùn)輸時(shí)，宜采用折返式的車場。 ① 井底煤倉 主井井底煤倉為一垂直斷面煤倉，坐落于井底車場膠帶運(yùn)輸斜巷與主井之間，煤倉直徑為 ，有效的裝煤高度為 m25 ，經(jīng)計(jì)算煤倉容量為 960，工作面的最大出煤能力為 687 ，主井運(yùn)輸能力為 410 ，兩者之差為 277 ，故主井井底煤倉的設(shè)置有利于主井運(yùn)輸能力的緩解。 根據(jù)煤層的賦存條件，該井田為近水平煤層，傾角在 ?4 左右，可以采用盤區(qū)式準(zhǔn)備和帶區(qū)式準(zhǔn)備，但與盤區(qū)式準(zhǔn)備相比，帶區(qū)式準(zhǔn)備有下列優(yōu)點(diǎn) ： 1） 巷道布置簡單，巷道掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用低、投產(chǎn)快。前進(jìn)式是回采工作面向遠(yuǎn)離大巷方向推進(jìn) ， 運(yùn)輸斜巷及回風(fēng)斜巷在回采工作面之后采空區(qū)中維護(hù) ， 這種工作面推進(jìn)方式有投產(chǎn)快、出煤早的優(yōu)點(diǎn) ， 但巷道維護(hù)困難 ， 漏風(fēng)量大 ， 因此這種方式只在頂板巖石堅(jiān)硬 ， 地質(zhì)變化很小 ， 無自燃發(fā)火傾向的薄煤層中才考慮使用 ，本設(shè)計(jì)井田采用后退式回采 ， 即回采工作面由條帶邊界向大巷方向推進(jìn) ， 以保證條帶運(yùn)輸斜巷及回風(fēng)斜巷具有良好的維護(hù)條件 ， 避免 了嚴(yán)重漏風(fēng) ， 更有利于預(yù)防煤層的自燃發(fā)火。 4） 帶區(qū)運(yùn)輸 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 29 帶區(qū)內(nèi)各分帶的運(yùn)輸斜巷鋪設(shè) 1400?B 的膠帶輸送 機(jī) ，煤炭經(jīng)帶區(qū)運(yùn)煤斜巷、帶區(qū)運(yùn)煤斜巷和運(yùn)輸大巷直接到井底煤倉。按下 式計(jì)算： 帶區(qū)采出率 = 帶區(qū)實(shí)際采出煤量 /帶區(qū) 可采 儲量 %100 帶區(qū)開采損失主要有：工作面落煤損失，約占 %10 厚度及其他損失占 %11 。182。根據(jù)本設(shè)計(jì)井田的條件，決定回采工藝選擇綜采，（根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，大型礦井應(yīng)以綜合機(jī)械化采煤工藝為主）綜采的優(yōu)點(diǎn)是：高產(chǎn)、高效、安全、低耗及勞動條件好，勞動強(qiáng)度小。182。 2) 為帶區(qū)機(jī)械化采煤的需要，帶區(qū)內(nèi)各巷道斷面應(yīng)滿足各機(jī)械設(shè)備的要求。每個(gè)掘進(jìn)工作面配備兩臺 FDⅡ 型 255KW 型局部通風(fēng)機(jī)，通風(fēng)方式為壓入式。一般主、副井部分大巷貫通形成通風(fēng)回路之后就可以布置回采巷道，但工作面產(chǎn)量大，瓦斯涌出量較大，前期采用中央并列式通風(fēng)，中后期采用中央分裂列式通風(fēng)，軌道大巷、 運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷均布置在巖石中。 帶區(qū)變電所設(shè)在 軌道 大巷附近 ， 考慮到帶區(qū)斜長過大將使供電距離增大，電壓降升高 ， 勢必影響到工作面機(jī)電設(shè)備 的啟動 ， 因而結(jié)合實(shí)際情況 ， 把變電所布置在帶區(qū)中央 ， 以解決供電問題。 5） 排矸線路 掘進(jìn)工作面 → 帶區(qū)回風(fēng)斜巷 → 運(yùn)料斜巷 → 軌道 大巷 → 副井 。這就要求井底車場空、重車線的長度應(yīng)不小于 ，即 。大巷位于井田中央，沿等高線方向布置，局部半煤巖及巖巷，運(yùn)輸大巷巷道坡度隨煤層而起伏，一般 ，軌道大巷巷道水平掘進(jìn)坡度為千分之三到千分之五，便于排水。采用金屬罐道梁，型鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。 斜井開拓與立井開拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資低；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比較簡單，井筒延伸施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的 威脅；主提升膠帶有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。 kqnmd cba620 580 540 500 460 42058050042075176。本設(shè)計(jì)是 4 號煤層。 3） 揮發(fā)份（ dafV ） 各煤層原煤可燃基揮發(fā)份平均值為 %~ 之間，平均為 % 。瓦斯含量較大的地段煤層厚度、煤 層埋藏深度有較好的正相關(guān)關(guān)系。 礦層質(zhì)量及礦層特征 金家?guī)X 井田 普遍 發(fā)育的煤層 4個(gè)，其中 一 個(gè)煤層發(fā)育 范圍較大 ，為 金家?guī)X井田主要可采層； 其余 為 不 可采煤層。 井田含礦層成因及地質(zhì)特征 金家?guī)X 井田位于鐵法斷陷盆地的東南角，其地層層序和煤層生成年代與區(qū)域地層一致，以前震旦系構(gòu)成基底，其上發(fā)育了中生界之 下 白堊 統(tǒng) 及新生界之第四系 。 礦區(qū)地形地貌 本礦區(qū)地勢平坦，屬于平原地區(qū)，其西部為調(diào)兵山復(fù)背斜，是由一套古老巖系隆起 而成的山區(qū)。因此，要合理開采、綜合利用煤炭資源，提高煤炭資源的采出率，提高經(jīng)濟(jì)效益。 井田概況主要包括礦區(qū)的地理、地形和交通；礦井的地理位置、井田范圍；礦區(qū)的氣象條件、地震烈度、電源和水源的概況；井田地質(zhì)特征、煤層及煤質(zhì)概況以及水文地 質(zhì)條件概況等。 金家?guī)X井田 240萬噸 /年新井設(shè)計(jì) 2 1 礦區(qū)概述及井田特征 礦區(qū)概述 交通位置 金家?guī)X井田位于鐵法礦區(qū)東南部，行政區(qū)隸屬于遼寧省調(diào)兵山市，位于調(diào)兵山市的金家?guī)X井田鎮(zhèn)及鐵嶺縣的大青鄉(xiāng)及菜牛鄉(xiāng)境內(nèi)。 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 井田及其附近的地質(zhì)特征 區(qū)域地層 鐵法煤田為一內(nèi)陸山間盆地。 井田的水文情況 1）井田范圍內(nèi)的河流、流量及洪水位 鐵法煤田的水文地質(zhì)條件較為簡單， 煤系地層上覆蓋有它巨厚的白堊系地層，白堊系地層滲透很差，滲透性系數(shù)較低，所以第四系含水層和白堊系上部風(fēng)化帶含水層中的水不易滲入井下。總體規(guī)律為東部煤層傾角較疏緩，向西傾角逐漸增大。絲炭主要分布在水平層理的表面上，形成薄膜，反映出沼澤盆地小幅度頻繁升降。但在火成巖侵入部位有局部的煤質(zhì)變化現(xiàn)象。根據(jù)井田劃分的原則進(jìn)行劃分。45176。應(yīng)該避免井筒偏于一側(cè)造成單翼開采的不利局面。井 筒 中 心 線井 筒 中 心 線 金家?guī)X井田 240萬噸 /年新井設(shè)計(jì) 18 開采水平的設(shè)計(jì) 水平儲量及水平服務(wù)年限 井田主采煤層為 4號煤層，其它煤層均不可采。 （ 3） 當(dāng)大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用無軌系統(tǒng)時(shí)，宜采用折返式或折返式與環(huán)形相結(jié)合形式的車場；若輔助運(yùn)輸采用有軌系統(tǒng) ，則宜采用環(huán)形形式的車場。 ② 水倉布置及清理 水倉布置在井底車場空重車線的一側(cè)，礦井正常涌水量為 hm/6003 ，最大涌水量為 hm/6503 ，所需水倉的容量 為： ? ?30 5 2 0 086 5 0 mQ ??? 根據(jù)水倉的布置要求，水倉的容量為： LSQ ?? （ 41） 式中： Q—— 水倉容量， 3m ； S —— 水倉有效斷面， 210m ； L —— 水倉長度， m545 。 2） 運(yùn)輸系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少，運(yùn)輸費(fèi)用低。 遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 27 5 帶區(qū)巷道布置 煤層地質(zhì)特征 帶區(qū)位置 設(shè)計(jì)首采帶區(qū)（北一帶區(qū)）位于井田中部偏東