雞西礦業(yè)集團(tuán)杏花六礦30mta新井設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 業(yè)儲(chǔ)量為411Mt，可采儲(chǔ)量為273Mt），地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)簡(jiǎn)單，煤層賦存平緩（最大傾角21176。），煤質(zhì)優(yōu)良，具有建設(shè)大型礦井的條件。方案一：；方案二：；方案三：。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》礦井投產(chǎn)后服務(wù)年限不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，可由服務(wù)年限確定（見(jiàn)表22）。表22礦井及第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 （ Mt/a）礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限（ a）60～70～50～60 ～ 40～50礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限公式： Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ）式中：T——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt； Z——生產(chǎn)能力， Mt／a； K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，K＝～。礦井設(shè)計(jì)一般取K=，地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井及礦區(qū)總體設(shè)計(jì)可取K=，地方小煤礦可取K= 。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況。方案一：P＝Z/AK=273247。（）=81年；方案二：P＝Z/AK=273247。（）=65年；方案三：P＝Z/AK=273247。（）=49年。從保證礦區(qū)均衡生產(chǎn)來(lái)看，井型較大的礦井對(duì)保證礦區(qū)產(chǎn)量起骨干作用，其服務(wù)年限也應(yīng)略長(zhǎng)些，因本井田地質(zhì)儲(chǔ)量大，可采儲(chǔ)量多，則選擇方案二合理。，礦井服務(wù)年限為65年。第3章 井田開(kāi)拓 概 述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述杏花六礦煤礦周邊無(wú)小井，情況均以查明。 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況杏花礦井開(kāi)拓方式必須充分考慮采煤工藝系統(tǒng)的機(jī)械化裝備水平。礦井機(jī)械化程度的高低將直接影響其經(jīng)濟(jì)效果及井型，所以該礦建設(shè)必須嚴(yán)格按照基本建設(shè)程序及有關(guān)規(guī)章制度辦事。1. 井硐形式的確定根據(jù)地形地貌、煤層賦存條件及確定的工業(yè)場(chǎng)地位置，本著合理開(kāi)發(fā)全井田，集中生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單、初期井巷工程量少、投資省、出煤早、達(dá)產(chǎn)快、安全、高效的原則，可分為立井開(kāi)拓和斜井開(kāi)拓。其優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件如下。立井優(yōu)點(diǎn)：立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制，井筒為圓形斷面機(jī)結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快；缺點(diǎn)：與斜井優(yōu)點(diǎn)相反。適用條件：立井煤層賦存深度200～1000m，含水砂層厚度20～400m,立井開(kāi)拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制．技術(shù)上也比較可靠．當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開(kāi)拓時(shí)均采用立井開(kāi)拓方式。斜井優(yōu)點(diǎn)：井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井底車(chē)場(chǎng)及硐室都投資少；井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升設(shè)備，鋼材消耗量??；膠帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便，容易實(shí)現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并減少了井下石門(mén)的長(zhǎng)度。缺點(diǎn)：在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長(zhǎng)得多；圍巖不穩(wěn)固時(shí)，斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高，采用絞車(chē)提升時(shí)，提升速度低，能力小鋼絲繩磨損嚴(yán)重，動(dòng)力消耗大，提升費(fèi)用高，當(dāng)井田斜長(zhǎng)較大時(shí)，采用多段絞車(chē)提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力；由于斜井較長(zhǎng)，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長(zhǎng)度較大；斜井通風(fēng)風(fēng)路較長(zhǎng)，對(duì)瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過(guò)大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開(kāi)專(zhuān)用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升；當(dāng)表土為富含水的沖積層或流砂層時(shí),斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜,有時(shí)難以通過(guò)。適用條件 ：斜井煤層賦存較淺，垂深在200m以?xún)?nèi)，煤層賦存深度為0～500m，含水砂層厚度小于20～40m，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的煤層．井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層．根據(jù)以上條件，提出以下方案設(shè)計(jì)提出了三個(gè)井硐開(kāi)拓方案：方案一：雙立井加暗斜井開(kāi)拓（圖31）；方案二：雙立井開(kāi)拓（圖32）；方案三：雙斜井開(kāi)拓（圖33）。根據(jù)三方案分別進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，比較結(jié)果見(jiàn)下表。：表31 方案Ⅰ和方案Ⅱ建后期基建費(fèi)用表方案一（萬(wàn)元）方案二（萬(wàn)元）基建費(fèi)(萬(wàn)元）主斜井開(kāi)鑿3709000=333副斜井開(kāi)鑿3609000=324井底車(chē)場(chǎng)12002700=324主石門(mén) 13502400=324運(yùn)輸大巷 55002100=1155主暗斜井9873000=296副暗斜井 9773000=293井底車(chē)場(chǎng) 90022700=486主石門(mén) 7092400=170運(yùn)輸大巷 55002100=1155合計(jì)24602400百分率102%100%通過(guò)表31可以看出，方案Ⅰ與方案Ⅱ費(fèi)用相差較小，但方案Ⅱ較方案Ⅰ要多出一個(gè)車(chē)場(chǎng)且糸統(tǒng)更加復(fù)雜，提升時(shí)間最大。所以方案Ⅰ和方案Ⅱ相比方案Ⅰ更優(yōu)。表32方案Ⅰ和方案Ⅲ生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用的比較方案Ⅰ方案Ⅲ基建費(fèi)用/萬(wàn)元立井開(kāi)鑿10502=1890斜井開(kāi)鑿29002=1740石門(mén)開(kāi)鑿3200=672石門(mén)開(kāi)鑿7093=447井底車(chē)場(chǎng)12003=972井底車(chē)場(chǎng)9003=729提升費(fèi)用/萬(wàn)元一水平12065=5791一水平12065=14000二水平9049=8144二水平90492=21000三水平9049=11944三水平90493=31501總計(jì)/萬(wàn)元2941369417 通過(guò)表32可以看出方案Ⅰ基建費(fèi)用高于方案Ⅲ，但提升費(fèi)用明顯優(yōu)于方案Ⅲ。因些選擇方案Ⅰ為最佳方案。2. 井口位置方案比較在本設(shè)計(jì)井田中，提出三種井筒位置方案：方案一：井筒位于井田走向中心的煤層露頭端方案二：井筒位于井田走向中心的煤層中部方案三：井筒位于井田走向中心的煤層深部。方案一井口和工業(yè)廣場(chǎng)壓煤少，但二三水平是石門(mén)長(zhǎng)度過(guò)大。方案三石門(mén)較短，但井口和工業(yè)廣場(chǎng)在井田深部壓煤過(guò)多。因此選擇方案二。井口坐標(biāo)為：主井：X=432700，Y=5021440副井：X=432600，Y=5021460 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高一開(kāi)采水平的高度以水平垂高表示，水平垂高是指該水平開(kāi)采范圍的垂高。合理的水平垂高的要求：（1）具有合理的階段斜長(zhǎng)，合理的區(qū)段數(shù)目；（2）要有利于采區(qū)的正常接替；根據(jù)以上各方面原因，杏花六礦的實(shí)際情況及《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》一水平應(yīng)在25a左右，算得一水平應(yīng)在150，綜上有以下三方案，現(xiàn)確定水平劃分方案（如表32）。表32 技術(shù)方案比較表方案方案一方案二方案三水平數(shù)目323水平標(biāo)高150，500，850300，850100，400，850方案分析比較合理水平過(guò)大，上山長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，在技術(shù)上不右行一水平服務(wù)年限過(guò)短比較結(jié)果選擇方案一比較合理綜合以上：杏花六礦設(shè)計(jì)礦井為3個(gè)水平，一水平標(biāo)高為150，二水平標(biāo)高為500。三水平標(biāo)高為850。礦井開(kāi)拓方式為雙立井開(kāi)拓。一水產(chǎn)總儲(chǔ)量101Mt，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為3Mt/a服務(wù)年限為T(mén)=Z/AK=24a。 開(kāi)采水平布置的核心問(wèn)題是運(yùn)輸大巷的布置，運(yùn)輸大巷可有單煤層布置（稱(chēng)分煤層運(yùn)輸大巷）分煤組布置（稱(chēng)分組集中運(yùn)輸大巷）或全煤組集中布置（稱(chēng)集中運(yùn)輸大巷）主要根據(jù)煤層的數(shù)目和層間距來(lái)確定。采用分煤層或分組集中大巷時(shí)，各煤層大巷之間、各大巷與井底車(chē)場(chǎng)之間用石門(mén)聯(lián)系本礦井煤層較多且部份煤層相對(duì)較集中，因此采用分級(jí)集中大巷，各煤層組之間用采區(qū)石門(mén)聯(lián)系（詳見(jiàn)圖34）。圖34 開(kāi)拓巷道布置圖 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述本礦井采用雙立井開(kāi)拓，即主井一個(gè)副井一個(gè)，通風(fēng)采用回風(fēng)上山至地表通風(fēng)故無(wú)風(fēng)井。 主井位于井田的傾向與走向中心交點(diǎn)主副井井口坐標(biāo)分別為：主井：X=432700，Y=5021440副井：X=432600，Y=5021460杏花六礦設(shè)計(jì)礦井為3個(gè)水平，一水平標(biāo)高為150，二水平標(biāo)高為500。三水平標(biāo)高為850。本礦井采用分組集中部置，分為三個(gè)煤組，對(duì)應(yīng)三條煤層大巷。主石門(mén)一條。一水平采用回風(fēng)上山置地表通風(fēng)故無(wú)回風(fēng)大巷。大巷詳見(jiàn)圖35。 圖35大巷石門(mén)斷面示意圖井筒布置及裝備：主井：， m2，井筒深度200 m，井筒內(nèi)裝備兩對(duì)16t剛性罐道，立井多繩箕斗。采用180mm180mm10mm方形空心型鋼罐道，端面布置采用樹(shù)脂錨桿固定托架。副井：， m2， m2，井筒深度200 m， 900mm軌距，雙層四車(chē)剛性立井多繩罐籠，擔(dān)負(fù)礦車(chē)輔助提升任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井筒，采用180mm180mm10mm方型空心型罐道，斷面采用樹(shù)脂錨桿固定托架。與井底車(chē)場(chǎng)型式選擇有關(guān)的因素有：保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；調(diào)車(chē)簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及交叉點(diǎn)少；符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范；井巷工程量小，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低；施工方便，各井筒間，井底車(chē)場(chǎng)巷道與主要巷道間能迅速貫通，縮短建設(shè)時(shí)間；當(dāng)大巷或石門(mén)與井筒距離較大時(shí)，能夠扣置下存車(chē)線和調(diào)車(chē)線，可選擇立式井底車(chē)場(chǎng)，否則，可選擇臥式井底車(chē)場(chǎng)。根據(jù)杏花六礦礦井井筒形式及分組集中大巷、石門(mén)布置，結(jié)合上述井底車(chē)場(chǎng)型式的選擇因素，該設(shè)計(jì)礦井選用即刀式環(huán)形井底車(chē)場(chǎng)。本礦井共同12層可采煤層，煤層總間距254m。部份煤層分組集中，共為三組。分別為第一組22號(hào)，23號(hào)，25號(hào)煤層。第二組為28號(hào)，30號(hào)，31上，31號(hào)煤層。第三組為余下五層煤分別為36號(hào)，37號(hào)，37下號(hào)，38號(hào)，39號(hào)煤層。劃分采區(qū)時(shí)，應(yīng)考慮的原則：根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范，采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，使其適應(yīng)各翼儲(chǔ)量及產(chǎn)量分配；開(kāi)采多煤層的井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)；采區(qū)宜雙面布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時(shí)或安全上有特殊要求時(shí)，可單面布置；對(duì)于煤層穩(wěn)定，開(kāi)采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長(zhǎng)度要適當(dāng)加大；如果井田走向長(zhǎng)度不大，兩翼均不超過(guò)1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田邊界進(jìn)行后退式回采；采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)煤層地質(zhì)條件，開(kāi)采機(jī)械化水平，采區(qū)儲(chǔ)量，生產(chǎn)能力與巷道維護(hù)等因素綜合考慮；為了充分發(fā)揮綜合機(jī)械化效能，減少搬家次數(shù)，提高效率和回采率，減少采區(qū)煤柱損失，凡是厚度穩(wěn)定，適合于綜合機(jī)械化開(kāi)采的部分要單獨(dú)劃分出來(lái)采區(qū)（詳見(jiàn)35圖）。圖36 采區(qū)劃分示意圖 井筒布置和施工井筒穿過(guò)的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和中砂巖。副井支護(hù)：混凝土井壁厚450mm，充填混凝土50mm；主井支護(hù)：混凝土井壁厚400mm，充填混凝土50mm。井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)，運(yùn)輸方式，通風(fēng)安全等因素．具體遵循原則如下： 煤礦安全規(guī)程、煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)運(yùn)輸、通風(fēng)、管線等布置的要求，滿足施工需要；、維護(hù)、清掃和人員通行安全；，對(duì)井筒中各種管線或其它設(shè)備的破壞應(yīng)減少到最低程度；，減少井筒工程量。根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施（詳見(jiàn)圖示37和38）。主井：主井井筒：。井筒內(nèi)裝備兩對(duì)16t剛性罐道立井多繩箕斗（JDG16/1504Y），采用18018010mm方形方型空心型鋼罐道，端面布置采用樹(shù)脂錨桿固定拖架。副井井筒：。井筒深度200m，雙層四車(chē)剛性立井多繩罐籠，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井筒。采用18018010mm方型空心型鋼罐道，端面采用樹(shù)脂錨桿固定拖架。罐道和井粱。井筒內(nèi)沒(méi)有鋼玻璃鋼復(fù)合材料梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷有排水管路三趟（一趟預(yù)備），井下消防灑水管路。另外，井筒還敷設(shè)有動(dòng)力電纜、通訊訊號(hào)電纜。井筒延伸原則：1．保持或擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力；、設(shè)備和設(shè)施，減少輔助工程量；；，延伸組織管理和技術(shù)管理，生產(chǎn)管理，緊密的結(jié)合，協(xié)調(diào)一致，盡量減少延伸對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生的影響；。 圖3—7主井井筒斷面 圖3—8副井井筒斷面 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證井底車(chē)場(chǎng)是連接井下運(yùn)輸?shù)臉屑~，井底車(chē)場(chǎng)的形式必須適應(yīng)井下運(yùn)輸和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式的不同，井底車(chē)場(chǎng)的形式各異。井底車(chē)場(chǎng)形式要求如下：1操作安全，符合有關(guān)規(guī)程規(guī)范，保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；2調(diào)車(chē)簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及分岔點(diǎn)少；3井巷工程量小，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低，施工方便，各井筒間、井底車(chē)場(chǎng)巷道間距能迅速貫通，縮短建設(shè)時(shí)間；4大巷和石門(mén)與井筒的距離較大時(shí)，能夠布置長(zhǎng)存車(chē)線和調(diào)車(chē)線，可選擇立式井底車(chē)場(chǎng)；，井筒底部延深的一般采用平車(chē)場(chǎng)。 依據(jù)以上原則杏花六礦礦井采用立井刀式井底車(chē)場(chǎng)。 井底車(chē)場(chǎng)的布置 儲(chǔ)車(chē)線路 行車(chē)線路的布置長(zhǎng)度（1）井底車(chē)場(chǎng)的線路主要由主井空、重車(chē)線，副井進(jìn)、出車(chē)線和回車(chē)線組成，由于通過(guò)各個(gè)井底車(chē)場(chǎng)的礦車(chē)種類(lèi)及數(shù)量的不同，其各線路的數(shù)目和長(zhǎng)度也各不相同；（2）井底車(chē)場(chǎng)線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性，井底車(chē)場(chǎng)的線路工程量小；（3）為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車(chē)，機(jī)械推車(chē)需布置在直線段上；（4）線路布置要有利于通風(fēng)，盡量減少道岔和交叉點(diǎn)。2．存車(chē)線長(zhǎng)度的確定確定存車(chē)線長(zhǎng)度是井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)中的主要問(wèn)題，存車(chē)線長(zhǎng)度的過(guò)與不足都將影響礦井的生產(chǎn)能力，依據(jù)我國(guó)煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類(lèi)存車(chē)線可以選用下列長(zhǎng)度：（1）中小型礦井的主井空、－；（2）副井空、重車(chē)線長(zhǎng)度， －；（3）；（4）材料車(chē)線長(zhǎng)度，中小型礦井應(yīng)能容納5－10個(gè)材料車(chē)。(1) 主井空、重車(chē)線，副井進(jìn)、出車(chē)線L=mnLk+NLj+Lf式中， m——列車(chē)數(shù)目,列。 N——每列車(chē)的礦車(chē)數(shù)，輛。 Lk——每輛礦車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度，m。 N——機(jī)車(chē)數(shù),臺(tái)。 Lj——每臺(tái)機(jī)車(chē)的長(zhǎng)度，m。Lf——列