金石煤礦井田畢業設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 備注ABA+BCA+B+C3煤層13093436417457符合總計13093436417457符合 井田可采儲量 礦井設計資源／儲量礦井設計儲量為礦井工業儲量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構筑物需要留設的保護煤柱等永久煤柱損失量。而在該井田范圍內只有煤田境界煤柱和斷層煤柱?？蓵簳r按工業儲量的5％－7％計入，本設計取5％，故：＝－P式中： Z——礦井設計儲量；Z——礦井工業儲量；P ——永久煤柱損失量，可暫按工業儲量的5％－7％計入，本設計取5％；由此：礦井設計儲量Z＝17457（1－5％）＝ 礦井設計可采儲量礦井設計可采儲量為礦井設計儲量減去工業場地保護煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護煤柱后乘以采區回采率所得到的儲量。各種主要巷道的保護煤柱及可采儲量見表2－2－3；礦井工業廣場地保護煤柱留設見圖2－2－1；工業廣場保護煤柱設計計算參數見表2－2－4。工業場地指標計算，其工業廣場面積為180. 910000=162000平方米，松散層移動角Φ=45176。， 基巖移動角γ=75176。，β=69176。，δ=72176。煤層傾角平均約在α=4176。由垂直斷面法求得3。 3煤層保護煤柱的計算方法見圖221（垂直斷面法計算圖）。表2－2－3 礦井可采儲量匯總表開采水平煤層名稱工業儲量(A+B+C)(萬噸)礦井設計儲量（萬噸）礦井可采儲量（萬噸）永久性煤柱損失設計儲量設計煤柱損失可采儲量斷層境界工業廣場井下巷道其他Ⅰ31745717089948200表2－2－4 工業廣場保護煤柱設計參數表煤層傾角煤厚（m）Φ（176。）γ（176。）β（176。）δ（176。）埋深（m）3~5 6457269722973 礦井生產能力、服務年限及工作制度 礦井生產能力及服務年限 確定依據《煤炭工業礦井設計規范》：礦井設計生產能力應根據資源條件、外部條件、回采對煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術裝備、煤層及采煤工作面生產能力、經濟效益等因素，經多方案比較后確定。礦區規?？梢罁韵聴l件確定：（1） 資源情況：煤田地質條件簡單，儲量豐富，應加大礦區規模，建設大型礦井。煤田地質條件復雜，儲量有限，則不能將礦區規模定得太大。（2） 開發條件：包括礦區所處地理位置（是否靠近老礦區及大城市）、交通（鐵路、公路、水運）、用戶、供電、供水、建筑材料及勞動力來源等。條件好者，應加大開發強度和礦區規模；否則應縮小規模。（3） 國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤種、煤質、產量等）的預測是確定礦區規模的一個重要依據。（4） 投資效果：投資少、工期短、生產成本低、效率高。投資回收期短的應加大礦區規模，反之則縮小規模。 礦井設計生產能力金石一礦井田儲量豐富，煤層賦存穩定，頂底板條件好，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大，開采條件較簡單，技術裝備先進，經濟效益好，煤質為優質無煙煤，交通運輸便利，市場需求量大，宜建大型礦井。 礦井服務年限初步設定該礦井設計年產量為180Mt/a，根據公式：式中：T——礦井服務年限，年； Z——礦井可采儲量，萬噸；　 A——礦井生產能力，萬噸/年；　　　K——儲量備用系數，K=～。由此驗算服務年限如下：=50年符合要求。圖2－2－1 工業廣場保護煤柱計算圖 井型校核按礦井的實際煤層開發能力、輔助生產能力、儲量條件及安全條件因素對井型進行校核：（1） 煤層開發能力。，為特厚煤層，賦存穩定，厚度變化不大。根據現代化礦井“一礦一井一面”的發展模式，可以布置一個放頂煤工作面保產。（2） 輔助生產環節的能力校核。礦井設計為特大型礦井，開拓方式為雙立井單水平開拓，主立井采用箕斗提升，副立井采用罐籠提升和下放材料，運煤能力和大型設備的下放可以達到設計井型的要求。工作面生產的原煤經順槽膠帶輸送機到大巷膠帶輸送機運到井底煤倉，再經主立井箕斗提升到地面，運輸能力大，自動化程度高。副井運輸采用罐籠提升、下放物料，能滿足大型設備的下放與提升。主運輸大巷采用膠帶運輸機運輸，輔助運輸大巷采用無軌膠輪車運輸，運輸能力大，調度方便靈活。（3） 通風安全條件的校核。礦井煤塵無爆炸危險性，瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井，但為了防止可能出現的瓦斯局部突出，采取預抽瓦斯措施。礦井采用中央并列式通風，輔助運輸大巷做進風用，主運輸大巷做回風用，可以滿足通風需要。（4） 礦井的設計生產能力與整個礦井的工業儲量相適應，保證有足夠的服務年限，滿足《煤礦工業礦井設計規范》要求。 礦井工作制度根據《煤炭工業礦井設計規范》相關規定，確定礦井設計年工作日為330d，工作制度采用“四六制”，每天四班作業，三班生產，一班準備，每班生產6h。礦井每晝夜凈提升時間為16h。 新建礦井設計服務年限 礦井設計生產能力(Mt／a)礦井設計服務年限(a)第一開采水平設計服務年限(a)煤層傾角＜25176。煤層傾角25176?！?5176。煤層傾角＞45176。6．0及以上70353．0～5．060301．2～2．4502520150．45～0．9402015 15 作業循環圖表4 井田開拓井田開拓是指在井田范圍內，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進入煤體，簡歷礦井提升、運輸、通風、排水和動力供應等生產系統。這些用于開拓的井下巷道的形式、數量、位置及其相互聯系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式需要對技術可行的幾種開拓方式進行技術經濟比較才能確定。井田開拓主要研究如何不知開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認真研究：（1） 確定井筒的形式、數目和配置，合理學則井筒及工業場地的位置。（2） 合理確定開采水平的數目和位置。（3） 布置大巷及井底車場。（4） 確定礦井開采程序，做好開采水平的接替。（5） 進行礦井開拓延深、深部開拓及技術改造。（6） 合理確定礦井通風、運輸及供電系統。確定開拓問題，需根據國家政策，綜合考慮地質、開采技術等諸多條件，經全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時，應遵循下列原則：（7） 貫徹執行國家有關煤炭工業的技術政策，為早出煤、出好煤、高產高效創造條件。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。（8） 合理集中開拓部署，簡化生產系統，避免生產分散，做到合理集中生產。（9） 合理開發國家資源，減少煤炭損失。（10） 必須貫徹執行煤礦安全生產的有關規定。要建立完善的通風、運輸、供電系統，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。（11） 要適合當前國家的技術水平和設備供應情況，并為采用新技術、新工藝、發展采煤機械化、綜掘機械化、自動化創造條件。（12） 根據用戶需要，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。 概述 地質構造金石井田位于太行山隆起帶與山前大斷層之間的過渡地帶，即武安斷陷的北部。為一不完整的、被NNE向斷層切割的NNE向金石向斜向斜稱為金石向斜。該向斜寬緩開闊，略顯波狀起伏，向斜形態較清晰完整。在第12勘探線以南，發育一軸向NWW向的向斜，與NWW向欒卸向斜相復合的構造。井田東部規模較大的NNE向稱為欒卸向斜。金石向斜與欒卸向斜之間還有李石崗向斜及李石崗南背斜等次級褶皺構造。區內大中型斷層大多分布在金石向斜東翼及欒卸向斜西南翼，井田南半部有火成巖巖床侵入，井田為單斜構造，以斷裂構造為主。礦井地質構造簡單。地層走向為34 186。，傾向向東南傾斜，傾角10186?！?5186。斷層基本為高角度正斷層，斷層面傾角一般70～80186。，以NNE及NS為主，斷層面一般不寬。北部構造相對簡單，大中型斷層一般相互交叉或切割，落差大的切割落差小的。小構造比較發育，走向與其鄰近的大中型斷層基本一致，但延伸不遠即消失。 煤層賦存狀況該井田含煤5～6層,煤層總厚度約15m，其中以7號煤層為礦井主采煤層。112號煤層賦存狀態極不穩定，為局部可采煤層，故暫不可采。各煤層變質程度較高，煤種牌號為無煙煤。 水文地質情況井田內含水層自下而上有奧灰強含水層，厚度大，富水性較強；大青灰巖含水層厚度5~6m，為較強含水層；，為較強含水層；野青灰巖含水層含水性差，一般不含水；，含水性弱到中等；上石盒子組細砂巖以上含水層厚度大于100m，雖含水性不強，但靜儲量比較大；第四系砂礫石層最厚94m，一般50~60m，富水性較強。礦井正常涌水量192m179。/h，最大211m3/h。 地形因素本井田位于太行山東麓山前丘陵地帶，武安盆地的西部，呈山前過渡平原地形特征。井田地面海拔標高在+～+。 綜述綜合上述因素：本井田不具備平硐開拓的地形條件。由于煤層埋藏深、表土層厚，不具備斜井開拓的條件。且水文地質條件屬中等類型。故采用立井開拓。符合立井開拓的適用條件及優點：立井開拓的適用條件一般為：（1）煤層賦存較深或沖擊層較厚。（2）適用于水文復雜，多水平開采的傾斜煤層。（3）立井開拓的適應性很強，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制，技術上也比較可靠。當地質條件不利于平硐或斜井開拓時均采用立井開拓方式。其優點如下：（1）能通過復雜的地質條件，提升能力大，機械化程度高，易于自動控制；（2）井筒為圓形斷面、結構合理、維護費用低、有效斷面大、通風條件好、管線短、人員升降速度快。 確定井田開拓方式 確定井筒形式、位置、數目及坐標（1） 井筒形式的確定由于金石礦區表土層較淺，煤層賦存較淺，所以采用立井開拓方式。立井開拓井筒短，提升速度快，提升能力大，通風有效斷面大，能夠滿足礦井通風的需要。而采用斜井開拓掘進費用低，建井工期短，投產快，可以實現煤的連續運輸，具體選擇要做后續比較。（2） 井筒位置的確定選擇井筒的位置應考慮如下原則：（1）初期開采條件有利，儲量可靠，井巷工程量省，建井工期短。（2）井田兩翼儲量大致平衡，井下運輸、通風、開采比較有利。（3）要充分利用地形，少占地，少壓煤。（4）井口標高要高于歷年最高洪水位。（5）井筒應盡量避免穿過流沙層、含水層、較厚的沖擊層，有煤和瓦斯突出危險的煤層。（6）井底距奧陶灰巖要保持一定的安全距離。（7）井底車場及主要硐室盡量布置在較穩定的巖層中，便于硐室的開掘和維護。對井下合理開采的井筒位置：（1）井筒沿井田走向的位置井筒沿井田走向的的有利位置以后應在井田中央。當井田儲量呈不均勻分布時，應在儲量分布的中央，以此形成兩翼儲量比較均勻的雙翼井田，應盡量避免井筒偏于一側。①井筒設在井田中央（儲量分布的中央），可使沿井田走向的井下運輸工作量小，而井田偏于一翼邊界的相應井下工作量要較前者大； ②井筒設在井田中央時，兩翼產量分配，風量分配比較均勻，通風網絡較短，通風阻力較小。井田偏于一側時，一翼通風距離較長，風壓較大。當產量集中于一翼時，風量成倍增加，風壓按二次方關系增加。如要降低風壓，就要增加巷道斷面，增加掘進工程量。③井筒設在井田中央時，兩翼分擔比較均勻，各水平兩翼開采結束的時間比較接近。如井筒偏于一側，一翼過早采完，然后產量集中于另一側，將使運輸，通風過于集中，采煤掘進互相干擾，甚至影響全礦生產。④實際工作中，由于井田地質條件和其他因素的影響，只要盡可能使兩翼均衡，同時可將井筒布置在靠近高級儲量地段，使初期投產的采區地質構造簡單，儲量可靠。從而使礦井建設投產后有可能的儲量和較好的開采條件，以便迅速達到設計能力。（2）井筒沿煤層傾向的位置立井開拓時井筒沿煤層傾向位置的幾個原則。井筒設在井田中部，可使石門總長度最短、沿石門的運輸工作量??；井筒設在淺部時，總的石門工程量雖然稍大，但初期（第一水平）工程量較及投資較少，建井期較短；井筒設在深處的初期工程量最大，石門總長度和沿石門的運輸工作量也較大，但如煤系基底有含水特大的巖層，不允許井筒穿過時，它可以延伸井筒到深部，對開采井田深部及向下擴展有利；而在淺、中位置，井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井開采，生產系統較復雜，環節較多。從保護井筒和工業場地煤柱損失看，愈靠近淺部，煤柱的尺寸愈小，愈近深部，則煤柱損失愈大。（3）對掘進與維護有利的井筒位置為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進的困難及便于維護，應使井筒通過的巖層及表土具有較好大的水文、圍巖和地質條件。雖然用特殊鑿井法可以在水文地質情況復雜的條件下掘砌井筒，但所需的施工設備較多，掘進速度慢，掘進費用高。因此，井筒應可能不通過或少通過流沙層、較厚的沖積層及較大的含水層。為便于井筒的掘進和維護，井筒不應設在受地質破壞比較劇烈的地帶及采動影響的地區。井筒位置還應使井底車場有較好的圍巖條件，便于大容積硐室的掘進和維護。綜上所述，在走向方向上：布置在井田儲量中央有利于礦井的兩翼開采，有利于通風、運輸、工作面的接替，故井筒位置選在井田走向中央。在傾斜方向上：布置在井田中央可以避免布置在井田淺部時形成的過長石門開拓，也可以避免布置在井田深部所造成的工業廣場壓煤過多。故井筒位置選在井田傾向儲量中央。（3） 井筒數目的確定根據目前的技術經濟條件，采用立井開拓時，立井的數目至少在兩個以上。同時根據本井田具體的條件，兩個立井可以滿足井田運輸的要求，在本礦井設計中，將西南部邊界風井和主、副井作為礦井的初期工程。因此，本礦井設計為三個井筒即：主井、副井和回風立井。井筒特征見表。 工業場地的