采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-雞西礦業(yè)集團(tuán)新發(fā)煤礦120mta新井設(shè)計(jì)(已改無錯(cuò)字)

　　

【正文】 巷和軌道平巷之間留設(shè)區(qū)段煤柱，對一般煤質(zhì)和圍 10 巖條件的近水平，緩傾斜及傾斜煤層、薄及中厚煤層不小于 8? 15m，厚煤 層不小于 15?20m。采區(qū)邊界一般留設(shè)寬度 10m 左右的保護(hù)煤柱。（詳見表 2—— 3） 表（ 2—— 3）巷道留設(shè)煤柱參考表 名稱 薄及中厚煤層 厚煤層 備注 巷道一側(cè) 兩巷之間 巷道一側(cè) 兩巷之間 水平大巷 3040m 4050m 煤層傾角較小時(shí)煤柱可少些 采區(qū)上山 20m 左右 20m 左右 3040m 2030m 儲量計(jì)算方法 采用分水平及投影塊段法，用煤層真厚度和斜面傾角計(jì)算儲量，塊段平均厚度采用鉆孔 見煤厚度，以算術(shù)平均 法 求 出。 計(jì)算公式： 1c osQ S M ??? ? ? ? 式中 ： Q—— 塊段 的 儲量 S—— 塊段 的 投影面積 ? —— 煤層平均傾角 M—— 塊段 的 平均厚度 γ —— 煤的容重 （詳見表 2—— 4） 表（ 2—— 4） 煤容重表 序 號 煤層號 容重 / g/cm3 1 29 2 25 3 3 塊段 的 面積 可以 用電子求積儀 在 1： 5000 的煤層儲量計(jì)算圖上求得， 而 塊段傾角 可 采用余切尺量得。 儲量計(jì)算評價(jià) 本礦井的煤層發(fā)育良好 ， 煤 層厚度屬于中厚，傾角緩傾斜，井田范圍內(nèi)大的構(gòu)造控制可靠，水文地質(zhì)條件良好，儲量計(jì)算較為可靠 。 詳見表（ 2— 5） 11 儲量計(jì)算表（ 2—— 5） 水平 煤層 工業(yè)儲 量 /萬 t 煤柱損失（萬 t） 可采儲量 工業(yè) 場地 井田 境界 斷層 開采 損失 其他 損失 合計(jì) Ⅰ 29 64 25 3 0 合 計(jì) Ⅱ 29 82 25 3 合 計(jì) 合 計(jì) 礦井工作制度 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井的 工作制度 本次設(shè)計(jì)的 礦井工作日按每年 330d 計(jì)算； 本次設(shè)計(jì)的 礦井每晝夜四班工作，采取“四六”工作制，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備 ； 本次設(shè)計(jì)的礦 井 每日 采用 16h 凈提升工作制 。 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能 力 礦井生產(chǎn)能力的確定原則 根據(jù)本礦的地質(zhì)條件、國內(nèi)外的市場需求、技術(shù)和管理水平、充分考慮當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步等因素。 確定礦井生產(chǎn)能力的重要因素 礦井生產(chǎn)能力是礦井各系統(tǒng)和環(huán)節(jié)的綜合能力，是全面反映礦井面貌的一個(gè)重要綜合指標(biāo)。因此為了方便礦井設(shè)計(jì)，建設(shè)和生產(chǎn)管理，礦井生產(chǎn)能力采用系列化的通用的指標(biāo)值。 （詳見表 2—— 6） 12 表（ 2—— 6） 各類井型的礦井和開采水平設(shè)計(jì)與服務(wù)年限 井型 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 /萬 t/a1 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 /a 開采水平設(shè)計(jì) 服務(wù)年限（一水平） 開采 025? 煤層 開采 25? —45? 煤層 開采 45? —90? 煤層 特大型 ≥ 600 300～ 500 80 70 40 35 —— —— —— —— 大型 1 150、 180、240 60 30 25 20 中型 60、 90 50 25 20 15 小型 各省自定 —— —— —— —— 根據(jù)井田的實(shí)際情況，可以初步設(shè)計(jì)出三套方案，如下： 第一種方案： ； 第二種方案： ； 第三種方案： 。 根 據(jù)公式： Μ??? ?????? 其中 ： Μ? —— 可采儲量 A—— 生產(chǎn)能 力 K—— 礦井儲量備用系數(shù) （ K 值根據(jù)本礦的實(shí)際情況?。? 第一種方案： ΜΖ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?a； 第二種方案： ΜΖ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?a； 第三種方案： ΜΖ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?a。 根據(jù)表（ 2—— 6）所示，本礦采用年生產(chǎn)能力 宜，服務(wù)年限為 61a。 13 第 3 章 井田開拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 新發(fā)煤礦的礦井建設(shè)必須嚴(yán)格按照基本建設(shè)程序辦事，確定礦井開拓方式必須充分考慮多個(gè)主井工藝系統(tǒng)的機(jī)械化裝備水平。礦井機(jī)械化程度的高低，不僅直接影響著井型和經(jīng)濟(jì)效果，而且往往由于提升、運(yùn)輸設(shè)備的革 新發(fā)展，而引起開拓本身發(fā)生變化。 根據(jù)精查報(bào)告確定的煤層自然產(chǎn)狀、構(gòu)造因素、頂?shù)装鍡l件、沖擊層結(jié)構(gòu)、地形及水文地質(zhì)條件等，其中煤層賦存深度和沖積層的水文地質(zhì)條件對開拓方式影響最大 。 新發(fā) 礦區(qū)地面標(biāo)高在 +150m 左右，屬于丘陵地區(qū)，但 地區(qū)起伏不大，礦區(qū)煤層賦存穩(wěn)定，斷層較 少 ，大的斷層都作為礦區(qū)的邊界，礦區(qū)附近各個(gè)礦井井型不同，開拓方式多樣， 立 井開拓占多數(shù)。 井田涌水量不大，瓦斯等級為高瓦斯礦井，故采用上 山開采。 根據(jù)井田條件和設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)規(guī)定，本井田劃分為兩個(gè)水平，階段內(nèi)采用采區(qū)式進(jìn)行準(zhǔn)備。 確定井 田開拓方式的原則 貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高 而 創(chuàng)造條件，要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量，尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建工程量，加快礦井建設(shè)，盡快創(chuàng)造效益。 合理集中 開拓布置，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造有利的條件 ,合理 開發(fā)自然資源，減少煤炭損失。 必須貫徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定，要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常性的保持良好狀態(tài)。 要適應(yīng)當(dāng)前 國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況， 并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、自動化創(chuàng)造有利條件。 根據(jù)用戶的需求，應(yīng)該將不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采。 14 礦井開拓方案選擇 井筒形式和位置 的確定 井筒形式的確定 根據(jù) 本次 所 設(shè)計(jì) 的新發(fā) 井田的地表及煤層等實(shí)際情況，平硐開拓方式在技術(shù)上不合理，可以直接否定?，F(xiàn)在根據(jù) 本次設(shè)計(jì)礦井的地形、地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存等因素，提出三種井筒開拓方案，具體情況如下： 第一種方案：雙斜井開拓； 第二種方案：雙立井開拓； 第三種方案：主 斜 井、副 立 井綜合開拓； 以上三種井筒開拓 方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較如下： 雙 斜井 開拓 斜井 優(yōu)點(diǎn)： ① 井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡 單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井底車場及硐室都投資少。 ② 井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升設(shè)備，鋼材消耗量小。 ③ 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)，并能減少井下石門長度。 斜井缺點(diǎn)： ① 在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長得多 ,由于斜井較長，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長度太大。 ② 圍巖不穩(wěn)固時(shí)，斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高，采用絞車提升時(shí)，提升速度低，能力小鋼絲繩磨損嚴(yán)重，動力消耗大，提升費(fèi)用高，當(dāng)井田斜長較 大時(shí) ，采用多段絞車提升，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。 ③ 斜井通風(fēng)風(fēng)路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過大，可能滿 足不了通風(fēng)的要求，不得不另開專用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升。 ④ 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。 適用條件 ： 煤層賦存較淺，垂深在 200m 以內(nèi)，煤層賦存深度為 0－ 500m，含水砂層 15 厚度小于 20－ 40m，表土層不厚，水 文地質(zhì)情況簡單的煤層， 井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層。 技術(shù)評價(jià)：本井田 一水平設(shè)在 350m 水 平標(biāo)高，根據(jù)煤層的賦存情況 與地質(zhì)條件來看 ,不 適合 采用雙斜井開拓。 雙立井開拓 優(yōu)點(diǎn)： ① 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。 ② 機(jī)械化程度高，易于自動控制。 ③ 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)： ① 井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備都比較復(fù)雜，硐室掘進(jìn)量比較大，地面工業(yè)場地及建筑物壓煤損失多。 ② 立井提升的生產(chǎn)能力增產(chǎn)潛力沒有斜井大，擴(kuò)建比較復(fù)雜。 主 斜 井副 立 井 綜合 開拓 優(yōu)點(diǎn)： 兼有斜井和立井的優(yōu)點(diǎn)，主井采用斜井開拓，井筒施工簡單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低 ；副井采用立井開拓，井筒容易維護(hù)，有較大斷面，利于通風(fēng)，提升速度快。 缺點(diǎn)： 如果井口相近，則井底相距太遠(yuǎn)，井底車場布置困難，井下聯(lián)系不方便；如井底相離近，則由于井口相距太遠(yuǎn)，地面工業(yè)建筑物就比較分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便，占地面積大，相應(yīng)的增加了煤柱損失。 適用條件： 介于雙立井與雙斜井之間。 技術(shù)評價(jià)：根據(jù)本次設(shè)計(jì)井田的地表狀況，煤層賦存及工業(yè)場地的布置等實(shí)際情況，如果用綜合開拓不利于地面工業(yè)場地的布置，也不利于井底車場 的布置，井下的聯(lián)系和生產(chǎn)調(diào)度較為麻煩，故該方案在技術(shù)上不合理，不適合本次設(shè)計(jì)，所以本 井田不利于綜合開拓。 根據(jù)上述，井筒方案的技術(shù)比較，初步確定雙斜井開拓和雙立井開拓兩個(gè)方案在技術(shù)上可行，根據(jù)規(guī)定，要對在技術(shù)上可行的方案再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。 16 雙斜井與雙立井經(jīng)濟(jì)比較表（ 3—— 1） 方案 雙立井開拓 雙斜井開拓 內(nèi)容 工程量 單價(jià)（元） 費(fèi)用（元） 工程量 單價(jià)（元） 費(fèi)用 （元） 單位 名稱 數(shù)量 單位 數(shù)量 單位 基巖段主井輔助費(fèi)用 50 10m 36028 1801400 120 10m 18035 2164200 基巖段副井輔助費(fèi)用 50 10m 35760 1788000 117 10m 18035 2110095 基巖段主井掘進(jìn)費(fèi)用 50 10m 26450 1322500 120 10m 10350 1242020 基巖段副井掘進(jìn)費(fèi)用 50 10m 26450 1322500 117 10m 10350 1210950 主井提升費(fèi)用 50 10m 45 120 10m 副井提升費(fèi)用 50 10m 125 117 10m 主井提升機(jī) 1 個(gè) 1012320 1012320 1 個(gè) 920200 920200 副井提升機(jī) 1 個(gè) 952450 952450 1 個(gè) 933750 933750 串車 10 個(gè) 5400 54000 箕斗 2 個(gè) 25460 50920 罐籠 2 個(gè) 22135 44270 表土層副井輔助費(fèi)用 10m 21450 75075 10m 11822 218707 合 計(jì) 8369605 合 計(jì) 8853727 17 從開拓方案比較表 可以看出，雙立井開拓方案比雙斜井開拓方案投資少，所以本次設(shè)計(jì)的礦井 采用雙立井開拓。 井筒位置的確定 本次設(shè)計(jì)對本礦 井井筒位置有以 下三點(diǎn) 要求： ① 井筒沿走向的有利位置應(yīng)在井田的中央．當(dāng)井田儲量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)在儲量分布的中央，在此開成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開采的不利局面 。 ② 為井筒的安全掘進(jìn)和使用，減少掘進(jìn)的困難并且便于維護(hù)，應(yīng)該使井筒通過的巖層和表土層有比較穩(wěn)定的水文，圍巖及地質(zhì)條件。 ③ 井筒沿煤層傾向的位置，應(yīng) 使總的石門工程量小，初期工程量及投資小，建井 工 期短，且煤柱損失小。 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，下 面為選擇井筒位置的條件： 地面條件 ① 工業(yè)場地占地面積 ② 地形與工程地質(zhì)條件 ③ 煤炭的運(yùn)輸方向 ④ 生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置 井下條件 ① 按運(yùn)輸量確定井筒位置 ② 根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置 ③ 煤柱量 ④ 勘探程度和初期工程量 根據(jù)以上幾個(gè)要點(diǎn)及本井田的儲量分布圖 、剖面圖，綜合考慮了水平的劃分及巷道的布置確定本次設(shè)計(jì)的新發(fā)礦的井口位置在整個(gè)井田的中部，即井田的儲量中部，其坐標(biāo)位置為： 主井坐標(biāo)： XA： 412800， YA： 5020850： 副井坐標(biāo)： XB： 412750， YB： 5020950。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 開采水平的尺寸大小用水平垂高表示，水平垂高即為該水平開采范圍的垂直高度。 本次設(shè)計(jì)的 合理水平垂高要求 為以下幾點(diǎn)： ① 合理的階段斜長； 18 ② 合理的階段數(shù)目； ③ 經(jīng)濟(jì)上有利； ④ 利于采區(qū)的正常接替工作； ⑤ 要保證開采水平有合理的服務(wù)年限與開采儲量 。 根據(jù)以上各個(gè)方面的原因及本次所設(shè)計(jì)的井田的實(shí)際情況，現(xiàn)在確定水平劃分方案如下： 方案一：單水平上下