采礦工程畢業設計論文-雞西礦業集團張新煤礦09mta新井設計[4]-資料下載頁

【導讀】有3層可采煤層，分別為8#、6B、2#，煤層總厚度為米。設計井田的可采儲量，設計服務年限為51年。本礦井設計采用雙立井開拓，劃分為兩個水平，六個采區。車牽引，3噸底卸式礦車運輸，區段運輸平巷采用帶式輸送機運輸，工作面采用刮板運輸機運輸。采煤方法為走向長壁采煤法，采煤工。藝為普通機械化采煤工藝。護，頂板處理方法為全部跨落法。年工作日330天，每日凈提升16

　　

【正文】 有利于采區的接續，巷道利用率高，噸煤成本相對較低。故而 采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個開采水平，一水平在 200m 標高處 二水平在 600 m 標高處。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個水平或若干采區服務的巷道，如井筒、井底車場、 主要石門、運輸大巷和回風大巷、主要風井等。 1. 開拓巷道布置方式的選擇 根據煤層的數目和間距，大巷的布置方 式分為集中布置、分組布置與分層布置三種。各種方式的適用條件如下： （ 1）集中布置適用條件 ① 適于煤層層數多，層間距不大的礦井； ② 井田走向長度大，服務年限長； ③ 下部煤層底板有堅硬巖層，容易維護； ④ 煤質牌號相同，要求分采分運； ⑤ 自然發火嚴重，便于分區，分段處理事故； ⑥ 采區尺寸大，石門長度短。 （ 2）分層布置適用條件 ① 煤層數不多，層間距大，石門長； ② 井田走向長度短，服務年限不長； ③ 井底車場或平硐在煤層頂板； ④ 煤質牌號不同，要求分采，分運； ⑤ 產量，風量均大，需要疏解； ⑥ 各煤層底板．均有堅硬巖層。 （ 3）分組集中布置適用條件 ① 煤層數多，層間距大小懸殊； ② 按煤層的特點根據運輸，通風要求組合，經濟上有利； ③ 多水平生產，容易解決運輸，通風的干擾； 本井田共有可采煤層 3 層，即 6B、 2， 3 層煤平均間距 56m,間距大。針對上述情況，由上述適用條件可知， 本井田適合于集中布置。 22 為了保證生產使用，便于維護，減少煤柱損失，一般將主要運輸大巷布置在煤層底版不受采動影響的堅硬巖層或煤組下部煤質堅硬、圍巖穩定，無自燃發火的薄及中厚煤層中。 選定開拓方案的 系統描述 井硐形式和數目 根據地形地貌、煤層賦存條件及確定的工業場地位置，本著合理開發全井田，集中生產運輸環節簡單、初期井巷工程量少、投資省、出煤早、達產快、安全、高效的原則，設計提出了三個開拓方案： 方案一：雙立井開拓 方案二：雙斜井開拓 方案三：主斜井副立井開拓 以上三種井筒開拓方案比較如下： 斜井優點：井筒掘進技術和施工設備比較簡單，掘進速度快，地面工業建筑，井筒裝備，井底車場及硐室都投資少；井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升設備，鋼材消耗量小；膠帶輸送機提升增產潛力大，改擴建比較方便， 容易實現多水平生產，并能減少井下石門長度。 缺點：在自然條件相同時，斜井要比立井長得多；圍巖不穩固時，斜井井筒維護費用高，采用絞車提升時，提升速度低，能力小鋼絲繩磨損嚴重，動力消耗大，提升費用高，當井田斜長較大時，采用多段絞車提升，轉載環節多，系統復雜，更要多占用設備和人力；由于斜井較長，沿井筒敷設管路，電纜所需的管線長度較大；斜井通風風路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風阻力過大，可能滿足不了通風的要求，不得不另開專用進風或回風的立井并兼做輔助提升；當表土為富含水的沖積層或流砂層時 ,斜井 井筒掘進技術復雜 ,有時難以通過。 立井優點：立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，機械化程度高，易于自動控制，井筒為圓形斷面機結構合理，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； 缺點：與斜井優點相對。 技術評價：本井田煤層傾角小、傾向長度大、生產能力大、瓦斯涌出量大，斜井開拓井筒過長，井筒斷面較小通風較差。于對斜井和立井的優缺點 23及適用條件的綜合考慮立井方案技術上可行，從而選用立井開拓。 根據上述井筒開拓方案的技術比較，確定立井開拓與主斜副立平開拓方案在技述上可 行。根據規定，對技術可行方案應進行經濟比較。詳見井筒開拓方案比較表 331。 表 331 井筒開拓方案比較表 方案 項目 方案一 方案二 工程量 （米） 單價 (元 /米 ) 費用 (萬元 ) 工程量 (米 ) 單價 (元 /米 ) 費用 (萬元 ) 初 期 主井井筒 400 3000 120 1170 1600 副井井筒 400 3000 120 400 3000 120 井底車場 1200 900 108 1200 900 108 主石門 800 800 64 626 800 50 運輸大巷 4210 800 4210 800 小計（萬元） 802 后期 主井井筒 400 3000 120 1170 1600 副井井筒 400 3000 120 400 3000 120 井底車場 1200 900 108 1200 900 108 主石門 2140 800 1140 800 運輸大巷 4210 800 5610 800 小計 （萬元） 856 共計 24方案一方案二方案三 圖 31 開拓方案剖面示意圖 經過兩方案的經濟比較，從而得出雙立井開拓方案在經濟上合理，因此，該礦井為立井兩水平開拓。 一主井一副井。主井用于提升煤炭，副井用于提矸、升降人員、下放材料和設備及兼作進風井。 井硐位置及坐標 井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用直角坐標和方位角予以表示，選擇井筒位置的 條件： 1. 地處井田儲量中央 2. 有較好的地形條件 3. 交通條件好 根據本井田的實際情況，并考慮到上述的條件，該設礦井井筒位置詳見開拓示意圖。 25兩立井位于井田中央，坐標分別為： ① 主井： 5008974,425435 ② 副井： 5008894,425369 主井井口標高為 +224m，副井井口標高為 +226m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 702m，副井井深 704m，兩井筒中心線間距為 75m，主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 ，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450mm。 水平數 目及標高 本設計礦井采用多水平開拓，一水平標高為 200，二水平標高為600。兩個水平都采用上山開采。 石門、大巷數目及布置 ：一條運輸大巷、一條回風大巷。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，對于各種大巷布置方式分述如下： （ 1）煤層大巷：當煤層頂底板較穩定，煤層較堅硬，易維護，煤層起伏和斷層、褶皺小時，可保證巷道較為平直，保證運輸設備運行；沒有瓦斯與煤的突出，無嚴重自燃發火等情況下，應優先考慮采用煤層大巷。對于新建礦井，在煤層中布置巷道，在建設期間，還有早 出煤，早投產，節省投資以及探明地質情況的優點。 下列情況宜布置煤層大巷： ①煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的； ② 煤層群中相距較遠的單個薄煤層或中厚煤層，走向不大， 資源儲量有限、服務年限短； ③單獨開拓的薄煤層或中厚煤層； ④煤系底部有強含水層或富含水的巖溶時，不宜布置底板大巷的； ⑤煤層堅硬而頂板松軟或膨脹，難以維護的； ⑥煤質堅硬，圍巖穩定，維護簡單，費用不高的煤層。 （ 2）巖石大巷： 巖石大巷維護條件好，費用低。大巷方向、坡度可根據運輸等功能要求選定，而較少受地質構造的影響。安全條件好 ，受瓦斯突 26出及煤的自燃發火影響較小。缺點主要為巖石工程量大，掘進速度慢，投資費用高，建設工期長。在具體條件下是采用巖石大巷還是煤層大巷需要做全面細致的方案比較才能合理的確定。 本設計井田對大巷布置提出兩種方案： 方案一：煤層大巷布置 方案二：巖石大巷布置 煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點： ①煤層大巷的巷道維護困難，維護費用高； ②當煤層起伏褶曲較多時，巷道彎曲轉折多，機車運行速度受到限制，運輸能力降低； ③為了便于巷道維護，巷道維護留設的保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； ④煤層有自燃發火危險時， 一旦發火就要封閉大巷，導致礦井停產，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災困難。 綜上所述，煤層大巷與巖石大巷相比缺點大于優點，在本設計井田中，由于 6B、 2煤層間距大， 所以采用方案二：巖石大巷布置。 該設計礦井中，大巷和石門服務年限較長，運輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護設計在本設計中相同，其內部設施也相同。該設計礦井大巷，石門斷面的各項內容見圖 32。 27 圖 32 大巷、石門斷面圖 井底車場的形式選擇 井底車場 是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運輸和提升兩個環節的樞紐，是礦井生產的咽喉，因此井底車場設計是否合理直接影響礦井的安全和生產。 （ 1）礦井設計生產能力及工作制度： （ 2）礦井開拓方式； （ 3）井筒及數目： （ 4）礦井主要運輸巷道的運輸方式； （ 5）礦井瓦斯等級及通風方式； 28（ 6）礦井地面及井下生產系統的布置方式； （ 7）各種硐室有關的資料； ： （ 1）井底車場富裕通過能力，應大于礦井設計生產能力的 30%； （ 2）井底車場設計時，應該考慮到增產的可能性； （ 3）盡可能提高井底車場的機械化水平，簡化調車作業，提高井底車場通過能力； （ 4）應該考慮主、副井之間施工時便于貫通； （ 5）井底車場線路不止應該結構簡單，運行及操作系統安全可靠，管理使用方便，布局合理，注意節省工程量，便于施工和維護； （ 6）為了保護井底車場的巷道和硐室，在其所在范圍內應該留設相應的保安煤柱。 ： （ 1）環形式：立式、斜式、臥式； （ 2）折返式：梭式、盡頭式； ： （ 1）保證礦井生產能力，有足夠的富裕系數，有增產的可能性； （ 2）調車簡單，管 理方便，彎道及交岔點少； （ 3）操作安全，符合有關規程、規范； （ 4）井巷工程量少，建設投資省，便于維護，生產成本低； （ 5）施工方便，各井筒間、井底車場與主要運輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期； （ 6）當大巷或石門與井筒的距離較大時，能夠布置下存車線和調車線，可選擇立式井底車場； （ 7）井底車場形式也取決于礦車的類型，當采用定向卸載的底縱卸式、底側卸式礦車時，其卸載站（即主井車線）可布置折返式，亦可布置環形式。但其裝車站的線路布置必須與其相對應。 綜上所述，結合本設計礦井的有關設計參數，對各種形式井底車場 的優缺點及適用條件做比較后，初步擬定本設計井田井底車場形式為臥式環形車場，采用兩翼來車的形式。 29表 332 立井井底車場的基本類型 類型 結構特點 適用條件 環形式 立式 直 、副井距主要運輸大巷較遠，有足夠長度的布置存車線 2. 刀 形 車 場 適 用 于60Mt/a，增加回車線可提高到 90120 Mt/a 斜式 段 6090Mt/a 的礦井 面 出 車 受 限 制 時使用 梭式 行 、副井距主要運輸大巷較近 適用于 6090Mt/a 的礦井 折返式 梭式 利用主要運輸大巷作主、副井空、重車線、調車線、回車線 利用于大型底縱卸式、底側卸式礦車，可用于大型礦井 盡頭式 利用石門作主井空、重車線 利用于大型底縱卸式、底側卸式礦車，可用于大型礦井 煤層群的聯系 本設計礦井井田范圍內共有三層可采煤層，即 8， 6B， 2煤層， 各煤層間距較大，進行單獨開采。每層煤之間用石門聯系。 采區劃分 將井田劃分成若干 采區時，應考慮如下所述原則： （ 1）采區劃分要考慮采區接續關系，以便其適應各翼的儲量及產量分配； 30（ 2）對于自燃發火傾向強烈的煤層或圍巖壓力大，難于維護的礦井，采區尺寸要適當縮小； （ 3）根據 煤炭工業設計規范 ，采區宜雙翼布置，當受地質條件限制時或安全上有特殊要求時，可單翼布置； （ 4）初步設計一般負責劃分第一水平全部采區，故需要沿井田走向全長統一考慮，作到初后期統籌兼顧，不但要全井合理，更要有利于初期設計； （ 5）如果井田走向長度不大，兩翼均不超過 1500m，可以不劃分采區，直接從井田邊界進行后退 式回采； （ 6）采區劃分既要有意識地縮短大巷，又要充分注意人為境界處延的可能性； （ 7）采區走向長度根據煤層地質條件，開采機械化水平，采區儲量，生產能力與巷道維護等因素綜合考慮； （ 8）為了充分發揮綜合機械化效能，減少搬家次數，提高效率和回采率，減少采區煤柱損失，凡是厚度穩定，適合于綜機開采的部分要單獨劃分出采區； （ 9）開采多煤層的井田，應盡量聯合布置采區，搞集中生產； （ 10）對于煤層穩定，開采條件好，生產能力大的采區，走向長度要適當加大； （ 11）以主要的斷層邊界來劃分采區。 結合上述采區劃分原則，本 設計礦井共 16 個采區，第一水平劃分為八個采區，分別為北一一采區、北一二采區、北一三采區 、 北二一采區、北二二采區、北二三