采礦工程畢業設計論文-雞西礦業集團平崗煤礦300mta新井設計[2]-資料下載頁

【導讀】可采煤層，分別為22#、33#、35#、38#，煤層總厚度為21米。每個采區為單翼開采，兩個工作面達產，達產時采區個數為兩個。分層布置，22#，33#，35#,38#層單獨開采，。大巷運輸采用14噸架線式電機車。綜合機械化采煤工藝。頂板處理方法為全部跨落法。

　　

【正文】 水平標高 300， 600 100， 300， 600 200， 600 方案分析 煤炭損失量大，巷道布置時需要多次過斷層 布置費工，技術難度大，階段垂高短 比較合理 。 比較結果 選擇方案 三 比較合理 綜合以上：本設計礦井為 2 個水平，一水平標高為 200，二水平標高為600。 礦井開拓方式為雙立井為主 進行 開拓。 總儲量為 Zc=，設計生產能力為 ； 服務年限為 T=Z/AK=(300 )=67a。 圖 31 水平劃分示意圖 開拓巷道的布置 1. 開拓巷道布置方式的選擇 （ 1） 22 ①開采煤層群時，根據煤層數目、煤層間距，可以采用分層運輸大巷主要石門的布 置方式；集中運輸大巷采區石門的布置方式或分組集中運輸大巷主要石門的布置方式。根據某些礦區的實際經驗，煤層間距小于 50米時，一般可采用集中運輸大巷的布置方式，要用分組集中運輸大巷布置方式時，分組間距一般應大于 70m ②有些煤層的層間距離較大，但煤層受斷層切割，或者賦存狀態不穩定，只有局部地段可采，是且儲量較小，不宜單獨布置運輸大巷，可根據具體情況與其它鄰近煤層劃為一組布置大巷。對瓦斯量很大或有突然涌水危險的煤 ③主要運輸大巷一般 應布置在煤組底板巖石中，但在下列情況下，也可考慮布置在煤層中； (a)距其它煤層很遠，儲量有限的單個薄及中厚煤層； (b)煤組或煤系底部有距離很近的強含水層和富水溶洞，特別是較大的承壓水時應慎重； (c)井田走向長度短，運輸大巷服務年限不長，而煤層厚度不大，大巷維護不困難時； (d)煤組或煤系底部有煤質堅硬，圍巖穩定，無自然發火危 ④巖石運輸大巷應布置在堅硬、穩定、厚度較大的巖層中，如砂巖、石灰巖和砂質頁巖等。避免在松軟、吸水膨脹、易風化的巖層中布置。運輸大巷應 距煤層有一定距離，以避開支承壓力的不利影響，這個距離一般與煤層 10～30m，對急斜煤層，為避免底板移動影響，一般應布置在底板移動范圍以外 10～20m ⑤在個別情況下，煤層底部巖層水文條件復雜，煤組內煤巖均較松軟，維護困難，也可將運輸大巷布置在煤層頂板巖層中，此時，必須根據開采后 （ ） 當礦井通風系統要求設置總回風巷時，其布置原則同運輸大巷基本相同。當井田上部邊界標高不一致時，總回風巷可按不同標高分段設置，但分段不宜過多。當井 田上部沖積層厚、含水豐富，留有防水煤柱時，總回風巷可以 煤層群分組：為了合理開發煤炭，多煤層開采時，應首先考慮煤層群分組。 ①將層間距近的煤層劃分為一組，但要注意各煤層的傾角、厚度、頂底板 23 ②對不同煤種和煤質，根據國家需要和用戶要求，可考慮分別劃組，以便分采分運，保證煤質； ③對有突然涌水危險的煤層或層間距離大的單個煤層，可以考慮單獨布置； ④對瓦斯涌出量很大，有煤及瓦斯突出危險的煤層，應劃分為一組聯合布置巷 道，以便采取開采解放層的措施。 2. 階段或水平是溝通采區與井底車場的交通運輸干線，并進行通風、排水及布設管線。當上一階段采完后，又可作為下一階段或水平的總回風道，其工作年限較長。如果采用單一水平開拓，其工作年限與礦井服務年限相同。見開拓方案比較表和開拓方案剖面示意圖。 方 案 一方 案 二方 案 三 圖 32 開拓方案剖面示意圖 24 表 34 開拓方案比較表 方案 方案一 方案二 方案三 開拓巷道布置 33于 35中間 布置巖石集中運輸巷 在 22下與 38層下分別布置巖石集中運輸巷 在 38下的巖石中布置一條巖石集中運輸巷道 方案分析 33于 35層間距50m，掘石門進入煤層，工程 大 ，且 下部煤運輸比較困難 。 本方案屬于分組集中開采，22單獨開采， 3 338集中開采，工程量較方案一大， 布置起來困難工程量大 。 比較合理 分析結果 本設計礦井采用方案 一 的開拓方案，在 33與 35層下布置巖石集中運輸巷 選定開拓方案的系統描述 井硐形式和數目 本 礦井采用雙立井為主的開拓方式，一主井一副井 。 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. 地面條件 （ 1） 工業場地占地面積 （ 2） 地形與工程地質條件 （ 3） 煤的運輸方向 （ 4） 生產建設與住宅位置 2. 井下條件 （ 1）按運輸量確定井筒位置 （ 2）根據地質條件確定井筒位置 （ 3）煤柱量 （ 4）勘探程度和初期工程量 25 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。 兩立井位于井田中央，坐標分別為：主井：（ 5024158， 61686）；副井：（ 5024100，61717）； 水平數目及標高 本設計礦井為 2個水平，一水平標高為 200，二水平標高為 600。 石門 大巷數目及布置 本設計礦井中，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。巷道斷面設計合理與否，直接影響煤礦生產的經濟效果和生產的安全條件，其基本原則是在滿足安全與技術要求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面，降低造價并有利于加快施工速度。該設計礦井大巷，石門斷面的各項內容見圖。 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 。 井底車場是井田開拓的重要內容之一。它與井型、大巷位置、井筒及位置等有密切關系。 1 2 3 4 5 對于開采緩斜和傾斜煤層的立井和穿巖斜井，當井筒距運輸大巷較 近(如 40～ 60m)可采用臥式環行車場或梭式車場；井筒距大巷較遠時 (如大于120m)可采用立式環形車場或盡頭式車場；井筒距大巷適中，井筒出車方向與大巷斜交，且距離不太遠時，可選用斜式環行車場；開采急斜煤層，可采用 對多水平開拓的礦井，主、副井的相對位置、提升方位角、井下出車方向 26 井底車場的形式應與礦井井型相適應。大、中型礦井可采用環行式或折返式車場。年產 以上的礦井可采用增設主井復線的環行式車場。大巷用底卸式礦車運煤時 ，一般應采用折返式車場。大巷用皮帶運輸機運輸時，可采用環行或折返式車場，小 型礦井，按距井筒的遠近，可采用刀式環行車場、盡頭式或梭式車場。 選擇井底車場的形式還應考慮地面出車方向的限制，為此有時要求采用斜式環行車場；如果井下需風量較大，要求增加巷道斷面，可采用立式環行車場或大斷面的折返式車場。 由于井筒形式，提升方式，大巷運輸方式及大巷距井筒的水平距離等不多方面考慮 ， 和 礦車在井底車場內運行特 點，本設計 用折返式車場。 煤層群的聯系 當煤層群傾角比較大，各煤層平巷為水平布置時，常采用石門聯系。即區段、軌道集中巷與各煤層群回風平巷以石門聯系。區段運輸集中巷通過溜煤眼和石門與各煤層超前運輸巷聯系。這種施工方式施工方便，可以利用區段石門布置采區中部車場，輔助運輸環節少，人員行走不便，但是當煤層傾角較小時，石門很長，掘進工程量大。石門不容易維護，且石門輔助輸送機運煤，公用設備較多，所以它一般用于設備傾角大于 15186。～ 20186。 的煤層。 本設計礦井井田范圍內共有四層可采煤層，即 22， 33， 35， 38煤層，參見可采煤層特征表及巷道開拓方案示意圖。 22， 33， 35， 38各煤層間距 基本差不多 ， 并且距離適 中，所以這些 層單獨開采。 27 1520202045404740R22701300200 100300 400 80018001800320900 900550500 圖 33 大巷 和 石門斷面圖 表 35 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 、副井距主要運輸大巷較遠，有足夠長度的布置存車線 60Mt/a，增加回車線可提高到 90120 Mt/a 斜式 6090Mt/a 的礦井 車受限制時使用 梭式 、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 28 采區劃分 采區劃分一般應考慮沿走向有無大的地質構造變化，如斷層、無煤帶、傾角變化較大等，若有可利用這些地質變化帶作為采區邊界。在無地質條件限制時，采區劃分應綜合考慮 技術經濟的合理性，確定最優方案。在課程設計中，采區走向長度可參照下列數值確定：綜采工作面單翼布置時，走向長度一般不小于 1000m，雙翼布置時一般不小于 2020m；高檔普采的雙翼采區，其走向長度一般為 1000～ 1500m；炮采工作面，雙翼采區走向長度一般為 800～1000m。對于頂底板松軟巷道難以維護，地質構造復雜或自然發火期短的煤層，以及裝備水平低的小型礦井，采區走向長度適當縮短。具體劃分時，應該使礦井初期開采的采區，盡量布置在井筒附近，應優先考慮布置中央采區的可能性。采用膠帶輸送機斜井開拓時，初期中央采區 上山可利用主、副斜井，以減少井巷工程量；采區一般宜雙翼布置。當受地質構造限制，或在安全上有特殊要求時，也可布置單翼采區。 采區內要有合理的區段數目，以保證采區正常生產和工作面接替。在我國目前技術條件下，緩斜煤層可按 3～ 5 個選取，傾斜和急斜煤層不少于 2～ 3個。 煤層傾角小于 12176。，采用傾斜長壁時，條帶斜長上山部分一般為 1000～1500m，下山部分一般為 700～ 1000m。也可參考實習礦井實際采用的尺寸。 煤層傾角在 8176。～ 10176。以下的近水平煤層，宜采用盤區開采。如果煤層層數不多，間距較近，可以用一個開 采水平開采所有煤層，盤區上山的長度一般不超過 1500m，盤區下山的長度不宜超過 1000m。如果煤層數目多，上下煤層間距又較大，此時開采水平的位置決定著盤區的傾斜尺寸。 結合上述采區劃分原則，本設計礦井第一水平劃分為 12個采區。見采區劃分示意圖（圖 34）。 井硐布置和施工 井硐穿過的巖層性質及井硐支護 參見綜合柱狀圖和井筒開拓剖面圖。本設計礦井井筒穿過的巖層性質如下： 29 中一采區西一采區東一采區中二采區西二采區東二采區中三采區西三采區東三采區中四采區西四采區東四采區圖 34 采區劃分示意圖 基巖段：細砂巖 砂礫 巖 根據主副井圍巖性質，并按《規程》規定，確定主副井筒支護方式如下： 主井井筒 ： 表土段：混凝土砌碹 煤層段：料石砌碹 基巖段：錨噴支護 副井井筒 ： 表土段：混凝土砌碹 煤層段：料石砌碹 基巖段：錨噴支護 井硐穿過巖層主要為細砂巖。井硐支護見表 35。 30 井筒布置及裝備 井筒平面設計的依據和要求 （ 1）提升容器的種類、數量、度火的外形尺寸； （ 2）井筒裝備的類型和規格； （ 3）桶子間的平面尺寸、管路及電纜的規格、數量和布置； （ 4）提升容器與井筒裝備、井壁之間的安全間隙； （ 5）井 筒通過的風量； （ 1）箕斗提升的井筒不應兼作風井； （ 2） 作為安全出口的立井井筒，當井深超過 300 米時，易每隔 200 米左右設置一個休息點； 表 35 立井井筒支護類型 類型名稱 采用材料 適用情況 優缺點 砌筑式 砂漿、料石、混凝土、預制塊 取材方便的普通法造井，井筒使用近年來，凍結法井筒在膨脹粘土層做臨時支護 砌筑后能立即承受壓力 砌體強度較低 整體受力及防水性差 整 體 式 整體灌注 混凝土 井筒各種施工方法包括基巖井壁注應用 整體性好，強度較高 防水性能好 便于機械化，施工方便，勞動強度低 混凝土錨噴 混凝土、（錨桿、金屬脹 ） 在巖層較穩定，淋水小且井筒裝配少或鋼絲繩罐道的井筒中采用 掘進工程量小，施工快，效率高 噴射過程中，回強率高，粉末多 整體預制式 預制裝配式 大型配筋砌塊丘賓筒機地面整體、澆注，預制鋼筋混凝土井筒 使用鉆井法，沉井法施工時，需地面預制的井筒 。在地壓大的滌井井筒中，常采用丘賓筒、組合鋼板等住戶結