靛頭煤礦初步設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 層可采儲量 =（ ） = 該礦井可采儲量為： 表 241 煤礦地質儲量，設計儲量，可采儲量一覽表 煤層 工業儲量（ kt） 設計儲量（ kt） 可采儲量（ kt） 2號煤層 76899 75447 3號煤層 67805 66525 合計 144704 141972 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 20 第三章 礦井工作制度及生產能力 第一節 礦井工作制度 根 據《煤炭工業煤礦設計規范》的有關規定， 礦井設計年工作日為 330d，礦井工作制度為“三八”制 ，每天凈提升時間為 16h。 采煤工作面中的有序循環作業，是指采煤工作面在規定時間內保質、保量、安全地完成采、裝、運、支、處這樣一個采煤全過程，對于普采工作面是以放頂為標志，綜采工作面是以移架為標志。循環方式有一日單循環、多循環兩種。 作業形式即一晝夜內工作面中采煤工作與準備工作在時間上的配合關系。其方式通常有以下四種。 一、 兩采一準或邊采邊準 即將一晝夜劃為三個班。兩采一準，是指兩個采煤班一個準備班，在采煤班內進行 “落、裝、運、支、移”等工序，準備班進行回柱放頂、檢修設備、推移轉載機及伸（縮）運輸運輸巷膠帶輸送機等工作，一日完成一個循環。邊采邊準，是指三個采煤班，每班設備檢修工作約占 2 小時，采煤、放頂平行作業，一日完成三個循環。 二、 兩班半采煤、半班準備 綜采生產割煤和移架平行作業，無須單獨回柱放頂時間，因此準備班工作量較小，主要是檢修設備、更換易損零部件、前移轉載機、縮短輸送機膠帶、回收運輸和回風巷支架、平巷超前支護等工作。在條件較差的綜采面加固煤壁、扶正支架、整理工作面端頭等工作也在準備班進行。但這些工作量可以平行進 行。一般用半個班可以完成，另半班可以進行采煤作業。 三、 三班出煤、一班準備 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 21 即四六工作制，每班 6 小時工作 。 四、 四班交叉作業 即每日分為四個班，每班首尾兩小時是兩班工人共同工作，因此可以把工作量大的工序集中在人員較多的交叉時間內進行。 該礦井采用“三八”工作制。兩采一準，即兩個采煤班，一個準備班。 第二節 礦井生產能力及服務年限 一、礦井生產能力的確定 主要考慮以下幾方面因素： 1．儲量因素：本礦井 3 號煤層儲量較豐富，其工業儲量為 144704kt，設計可采儲量為 ，但煤層厚度較薄，且賦存較 深，地形地貌較復雜，工業場地的選擇和布置較困難。因此，宜選擇適宜的井型。 2．開采能力因素：本礦井擬采的兩層煤層均為中厚煤層，根據本礦的生產技術水平和管理水平，工作面擬采用綜采工藝。 3．生產環節因素：生產環節因素主要指礦井通風，由于礦井南北長6km 左右，通風路線較長，加之蓋山厚度較大，不宜開掘過多井筒。 4．市場需求因素：本礦井擬開采的煤層，煤質優良，市場需求前景非常好，因此加大開發力度不僅能產生顯著的經濟效益，而且能產生較好的社會效益。 綜上所述，礦井設計生產能力確定為 1200kt/a。 二、礦井、 水平服務年限 2 0 0 0 4 5 9 2 ????? KA ZcT 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 22 式中： T──礦井設計服務年限， a； Zc──礦井設計可采儲量， kt； A──礦井設計生產能力， kt /a； K──儲量備用系數，取 。 經計算，礦井服務年限 年。根據《煤炭工業礦井設計規范》規定，設計生產能力為 1200kt/a 的礦井，其設計服務年限不得低于 50a。所以計算出來的 滿足要求，確定設計生產能力 A=1200kt/a；設計服務年限P=。我國各類井型的礦井及其服務年限見表 321 。 表 321 我國各類井型的礦井及其服務年限 井 型 設計生產能力 (Mt/a) 礦井服務年限 特大 ～ 60 大 ～ 50 中 ～ 40 第四章 井田開拓 第一節 井田開拓方式的確定 一、井田開拓方式的確定，應遵循下列原則 １ .貫徹執行有關煤炭工業的技術政策，為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高創造重要條件。要使生產系統完善、有效、可靠，在保證生產可靠和安全的條件下，減少開拓工程量；尤其是初期建設工程量，節約基建投資，加快礦 井建設。 ，簡化生產系統，避免生產分散，為集中生產創造條件。 ，減少煤炭損失。 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 23 。要建立完善的通風系統，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。 ，并為采用新技術、新工藝、發展采煤機械化、綜合機械化、自動化創造條件。 ，應照顧到不同煤質、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。 二、影響開拓方案選擇的因素 井田開拓設計應根據煤層賦存條件、 地形、水文地質、沖擊層組成和厚度、井型、設備供應、施工條件等因素，通過技術經濟比較并進行全面分析確定。 (一 ) 井筒的確定 煤層賦存和地形等具有平硐開拓條件時，應首先考慮采用平硐拓。當平硐以上煤層垂高或斜長過大時，多開地面出口有利時，可采用階梯平硐開拓。 對于煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質情況簡單的緩傾斜、傾斜煤層，應盡量采用斜井開拓。斜井角度的大小由斜井內所選擇的運輸設備確定。 對于有條件的礦井，在急需煤炭地區，其淺部可先采用片盤斜井開拓，提前出煤，由小到大，然后集中斜井開拓。片盤斜井可一個片盤生產，一個片盤 準備。 對于煤層賦存較深或沖擊層厚時，水文地質復雜，井筒需要特殊施工時，多水平開拓的急傾斜煤層，其他井筒形式無法開拓時，應采用立井開拓。 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 24 根據井田特點，結合地面布置，采用單一的開拓方式不能滿足通風、安全生產、提升、運輸時，或單一開拓不合理時，可采用平硐－立井，平硐－斜井，斜井－立井等綜合開拓方式。 (二 ) 開采水平和階段高度的確定 開采水平的確定直接影響礦井的基本建設投資及生產經營費用，是井田開拓的重要參數，必須多方比較后確定。 開采水平高度根據煤層賦存條件、生產技術水平及水平接替等因素綜合考慮確定。應從以下幾方面 進行分析研究論證： １、具有合理的階段斜長，主要考慮煤的運輸、輔助運輸和行人條件等。 ２、具有合理的區段數目。 ３、要有利于采區的正常接替。 ４、要保證開采水平有合理的服務年限和足夠的儲量，服務年限必須符合礦井設計規范的規定。 ５、要使水平垂高在經濟上有利。 為擴大水平的開采范圍，對傾角在 16176。以下的緩傾斜煤層，可以采用上下山開采。在井田深部受自然條件限制時，且儲量不多，深部境界不一致，設置開采水平有困難或不經濟時，可在最終水平以下采用下山開采。 在開采水平以上的上山煤層斜長過大，用一個階段 開采技術上有困難，安全上又不可靠時，可考慮設置輔助水平。用多水平上、下山開采的礦井，為了解決下山采區排水、通風和輔助運輸等困難，也可以考慮設置輔助水平。開采近水平煤層分煤層開拓，距開采水平較遠的煤層，其儲量不大，設置開采水平不經濟時，也可以設置輔助水平。 設置開采水平時，要綜合考慮各種因素，擇優而定。 （三）井底車場的確定 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 25 井底車場的選擇應符合下列規定： 大巷采用固定式礦車運輸時，宜采用環形式車場； 當井下煤炭和輔助運輸分別采用底卸式及固定式礦車運輸時，宜采用折返與環形相結合形式的車場，并應 與采區裝車站形式相協調； 當大巷采用帶式輸送機運煤，輔助運輸采用無軌系統時，宜采用折返式或折返與環形相結合形式的車場；若輔助運輸采用有軌系統，則宜采用環形式車場； 采用綜合開拓方式的新建礦井或改擴建礦井，井下采用多種運輸方式運輸時，應結合具體條件，經方案比較后確定； 井底車場的位置應選擇在穩定堅硬巖層中，并應避開較大斷層、構造應力區、強含水層；不得布置在煤與瓦斯突出危險煤層中和沖擊地壓煤層中。 （四）大巷布置方式的確定 開拓巷道的布置應符合下列規定： 開采近距離多煤層時，宜采用集中或分組運輸 大巷布置方式；煤層（組）間距大時，宜采用分層運輸大巷的布置方式。 開拓巷道不得布置在有煤與瓦斯突出危險煤層中和嚴重沖擊地壓煤層中。 當煤層無煤與瓦斯突出危險、無沖擊地壓，煤層頂底板圍巖較穩定、煤層較堅硬、含水量較小，或自燃發火、高瓦斯煤層采取安全措施在技術可行、經濟合理時，主要運輸大巷及總回風巷宜布置在煤層中。 近水平多煤層開采，采用分層或分組布置運輸大巷時，宜將開采水平分層（組）運輸大巷重迭布置。 開拓巷道布置應避開應力集中區和活動斷層，且不宜沿斷層布置。 （五）開采順序與采區劃分 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 26 采區開 采順序必須遵循先近后遠，逐步向井田邊界擴展的前進式開采。 煤層開采順序應符合下列規定： 近距離多煤層開采順序，一般應先采上層，后采下層的下行式開采； 開采有煤與瓦斯突出煤層時，經論證需要先開采下部保護層；或開采煤層間距大，開采下部煤層不影響上部煤層完整性，可采用先采下層，后采上層的上行式開采； 多煤層開采時，應厚、薄煤層合理搭配開采。 （六）采區劃分應符合下列規定 當井田內有對采區巷道布置和工作面回采影響較大的斷層或褶曲區造時，應以其斷層和褶曲軸部作為采區劃分的自然邊界； 當井田地面有重 要建（構）筑物，按其保護等級劃分必須留設保護煤柱時，采區劃分應以其保護煤柱為邊界； 當井田內無影響工作面正?；夭傻臄鄬踊驍鄬訕嬙燧^少時，應按開采工藝、通風、運輸和巷道維護要求，合理劃分采區； 開采有煤與瓦斯突出危險和突水威脅的煤層時，應按開采保護層、抽放瓦斯及單獨開采等技術措施要求，合理劃采區； 井田內小斷層較多且對工作面回采有一定影響，當采區劃分避不開時，宜避免工作面回采方向和斷層走向呈小角度斜交； 開采煤層群時，應按集中和分組布置開采方式的不同，劃分集中煤組采區和分煤組采區； 近水平 煤層開采，宜在開采水平運輸大巷兩側劃分盤區； 有條件時，應在井筒附近劃分中央采區。 三、工業廣場及井口位置的確定 （一）工業廣場及井口位置確定應符合下原則 繼續教育學院畢業設計（論文）紙 27 對初期開采有利，即儲量必須可靠，井巷工程量省，建井工期較短。 應使井田兩翼儲量大致平衡，即井筒應位于儲量中心，利于井下運輸、通風和開采系統布置，減少生產經營費用。 盡量不占良田、少占農田。充分利用地形地貌布置工業廣場，以便使地面生產系統合理，便于與外界溝通，使運輸方便。 井筒應盡量避免穿過流沙層、較大含水層、較厚的沖擊層、有煤和瓦斯突 出的煤層以及較大面積的采空區和大斷層，以減少施工困難，并盡量少壓煤。 工業廣場和井筒應有良好的工程地質條件，不受洪水、巖崩、泥石流、滑坡及森林火災的威脅。 用斜井開拓時，應考慮井筒層位的合理選擇，考慮其經濟技術的合理性 （二）根據上述原則，將工業廣場布置在靠近井田西翼，地表比較平坦處，地表標高為 +1100m。礦井通風采用中央并列式。 四、開拓方案 該礦井由于地表地形復雜，地形最大相對高差較大，煤層平均埋藏深度也較大，因此方案一將工業廣場布置在地表標高 +1100m，靠近井田西部邊界處，此處 2 號煤層的底 板標高為 +570m。在工業廣場內布置兩個立井井筒，該礦井為雙立井開拓方式，在井田的中央偏南的位置布置一個前期回風井，后期回風井布置在井田中央的北側。主立井主要擔負煤炭的運輸，同時也是礦井的輔助進風通道。主立井井口標高為 +1110m，井底標高為+565m，高程差為 545m，井深 545m，采用箕斗提升。副立井主要負責礦井的輔助運輸，也作為礦井的主要進風通道和一個安全出口。副立井井口標高為 +1120m，井底標高為 +570m，井筒深度為 550m,副立井內安設一對罐籠，繼續教育學院畢業設計（論文）紙 28 負責工作人員的上下井、材料和矸石的運輸。還有一個 立井為礦井的前期回風井，用于礦井的回風，并設梯子間作為礦井的又一安全出口?；仫L井井口標高為 +1234m,井底標高為 +480m，井筒深度為 754m。礦井的后期回風井設在井田北側。按照《煤礦安全規程》中的規定，兩個安全出口間距不得小于 30m。礦井的后期回風井設在井田北側。 該井田范圍內的煤層傾角為 2～ 7176?；緸橐唤矫簩印ＨV井主要可采煤層有兩層，分別為 2 號煤層和 3 號煤層， 2 號煤層平均厚度為， 3 號煤層平均厚度為 ，屬于中厚煤層，儲量可靠且豐富，兩個可采煤層的間距在 6m 以內，間距較小，因此， 將該礦井劃為一個水平，分煤層開采，在兩個可采煤層中分別布置大巷，大巷布置在走向的中央。 此開采水平將布置軌道大巷、運輸大巷和回風大巷，三條大巷全部沿煤層布置為煤層大巷，軌道大巷和運輸大巷布置在下層煤，回風大巷布置