采礦工程畢業設計論文-雞西哈達煤礦09mta新井設計[2](已改無錯字)

　　

【正文】 。立井開和斜井開拓方式在技術上均可行，在技術行有困難、經濟上不合理的，可采用不同井硐形式進行綜合開拓。依據本井田的地質狀況、煤層賦存情況及井型、服務年限等要求，對本井田開拓方式選擇提出三種方案： ①方案一：雙立井開拓方式 見圖 31 ②方案二：雙斜井開拓方式 見圖 32 ③方案三：主斜、副斜井開拓方式 見圖 33 200150100500+50+100+150+200250300350400450500550600 圖 31 方案一雙立井開拓 16 20 015 010 05 00+5 0+10 0+15 0+20 025 030 035 040 045 050 055 060 0 圖 32 方案二雙斜井開拓 20 015 010 05 00+5 0+10 0+15 0+20 025 030 035 040 045 050 055 060 0 圖 33 方案三雙斜井開拓 技術比較 ：雙立井開拓方式 優點： （ 1）井筒短，提升速度快，提升能力大；適應性強，技術成熟可靠；（ 2）對于開采深部賦存煤層有長處；（ 3）通風斷面大，風阻小，滿足大風量要求； 4）便于井筒延伸。 缺點： （ 1）初期投資大，建井期限稍長；（ 2）需要大型的 提升設備； （ 3）多水平開拓，立井石門長度大，掘進工程量大，掘進費用高。 ：雙斜井開拓方式 優點： （ 1）掘進速度快，建井期稍短，初期投資較雙立井開拓較省；（ 2）井 17 筒設備較簡單。 缺點： （ 1）井筒稍長，輔助運輸時間長，通風線路長，通風阻力大，費用增加；（ 2）如果地質條件復雜，不易維護，安全性降低。 ：主斜 副斜井開拓方式 優點： （ 1）掘進速度快，初期投資較雙立井開拓較省；（ 2）井筒設備較簡單； （ 3）建井期稍短些。 缺點： （ 1）井筒太長，煤柱損失嚴重；（ 2）通風線路過長，通風阻力 過大，費用過大；（ 3）井筒太長，如果地質條件復雜，不易維護，安全性降低；（ 4）輔助運輸時間長。 方案三在技術上可行，但是主、副斜井均以 90 角度布置，斜井井筒太長，通風阻力大 而且輔助運輸時間太長，通風線路長，通風阻力大，費用增加；所以重點考慮一、二兩個方案。 方案一：雙立井開拓方式 方案二：雙斜井開拓方式：主井采用皮帶提升（ 17o），副井采用串車提升（ 25o） (2)經濟比較 方案一、方案二在技術均較合理，兩者之間的區別在于井筒掘進費用以及維護費用、提升費用，主石門掘進長度等等。兩個方案的井底車場、水平運 輸大巷工程量基本相等。因此，只需要比較它們的不同之處，即建井工程量、生產經營費用、基建費用和維護費用等。 詳見開拓方案經濟比較表 31 18 31 開拓方案經濟比較表 方案 雙立井 雙斜井 內容 工程量 單價 費用 工程量 單價 費用 單 位 名 稱 數量 單位 數量 單位 數量 單位 數量 單位 數量 單位 數量 單位 主井掘進 10米 32020 元 萬元 158 10米 8503 元 萬元 副井掘進 10米 39910 元 萬元 145 10米 9215 元 萬元 主井提升費用 10米 8580 元 158.0 萬元 158 10米 3980 元 62.88 萬元 副井提升費 用 10米 27100 元 145 萬元 145 10米 6810 元 98.75 萬元 副井輔助費 用 10米 45214 元 203.46 萬元 145 10米 14744 元 213.43 萬元 主井輔助費 用 10米 42781 元 256.68 萬元 158 10米 147144 元 232.49 萬元 箕斗 2 個 243750 元 萬元 罐籠 2 個 218750 元 萬元 鋼絲繩輸送機 160 10米 4955 元 79.28 萬元 串車 12 10米 5250 元 63 萬元 合計 萬元 萬元 噸煤成本 元 經濟比較后，本礦井設計的開拓方式應該采用雙立井開拓方式。 19 井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分之一。 井口位置的選擇直接影響的開拓方式的布置，井口位置的確立綜合考慮的主要因素如下： (1)井下條件 ①井田走向儲量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲量基本平衡； ②井筒應盡量避開或少穿地質及水文復雜的地層或地段。 (2)地面條件 ①井口及工業場地位置必須符合環境保護的要求；并且要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險地區； ②井口位置要與礦區總體規劃的交通運輸、供電、水源、居住區、輔助企業等的布局相協調，使之有利生產、方便生活。 在本設計井田中，由于田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長度為， 為了從有利井下運輸和保證初水平合理的服務年限出發，并考慮能夠將井筒布置在井田儲量的中心位置，所以將井筒布置在井田中部稍靠上方的位置，由此可初步確定本設計井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 水平數目和標高 1. 開采水平 — 簡稱“水平”即運輸大巷及井底車場所在的位置及所服務的開采范圍。開采水平的尺寸以水平垂高表示 ,所謂水平垂高是指該水平開采范圍的垂高，合理的開采水平以合理的階段垂高為前提，合理的水平垂高的要求： （ 1） 經濟上有利的垂高； （ 2） 要有利于帶區的正常接替，使煤炭生產連續化； （ 3） 開采水平有合理的服務年限 及足夠的儲量； （ 4）在技術上合理，并具有合理的階段斜長。 根據上述因素，本設計井田設計提出如下兩個水平劃分方案，并且劃分示意圖如 34所示： 20 200150100500+50+100+150+200250300350400450500550600 圖 34 水平劃分示意圖 方案一：井田劃分三個階段，布置兩個開采水平；一水平標高 200m，水平垂高 250m，二水平標高為 400m。一水平實行仰俯斜開采，二水平仰斜開采。 方案二：井田劃分三個開采水平，一水平標高 100m，實行俯斜開采；二水平標高 350m，實行仰俯斜開采；三水平標高 600m。各 方案水平儲量及服務年限詳見表 32： 表 32 水平儲量及服務年限表 方案 水平數 儲量（ Mt） 服務年限（ a） 方案一 一水平 53 二水平 25 方案二 一水平 19 二水平 31 三水平 28 從該表中可知，根據《 煤炭工業 礦井設計規范》要求 90Mt/a 的礦井的一水平服務年限 不能低于 20a，而方案二的一水平服務年限為 19a，不符合設計規范的要求；而方案一的水平服務年限能夠滿足一水平服務年限為 53a 不小于 20a 的基 本要求，且儲量充足，有利于采區的接續。故而本礦井采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個開采水平，一、二水平標高分別為 200m和 400m，一水平垂高為 250m，二水平垂高為 200m。一水平采用仰俯斜開采，二水平采用仰斜開采。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指服務于為全礦井、一個水平或若干帶區的巷道，如井筒、 21 井底車場、主要石門、運輸大巷和回風大巷（或總回風道）、主要風井等。 運輸大巷屬于開拓巷道，它服務于整個開采水平的煤炭和輔助運輸（人員、矸石、材料、設備等）以及通風，一般服務年限 很長。 根據煤層的數目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置（稱分煤層運輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運輸大巷）和全煤組集中布置（稱集中運輸大巷）。如果帶區采用集中運輸大巷時，各煤層（組）間用斜巷聯系。 （ 1）分煤層大巷布置優點： ① 總的巷道工程量較少； ② 運輸條件好，生產比較集中； ③ 帶區巷道分組聯合布置大巷容易維護。缺點：石門長度較長掘進工程量大。 適用條件： ① 井底車場或平硐在煤層頂板； ② 煤層數不多，層間距大，石門長； ③ 井田走向長度短，服務年限不長； ④ 各煤層底板，均有堅硬巖層； ⑤ 產量，風量均大，需要疏解。 (2)集中大巷布置優點： ① 大巷工程量少維護容易； ② 帶區巷道集中聯合布置，開采程序比較靈活，開采強度大； ③ 生產區域比較集中，運輸條件好；缺點： ① 存在反向運輸； ② 總的石門長度大； ③ 初期工程量大，建井時間長。適用條件： ① 下部煤層底版有堅硬有巖層，帶區尺寸大，石門長度短； ② 煤層間距小；③ 井田走向長度大，服務年限長。 依據本井田的地質條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層 3 層，即 3 37 煤層，其中 30與 36平均間距 40m,36與 37煤層平均間距 20 m。井田走向 ,服務年限 78a。 通過上述兩種方式的優、缺點，結合 3 37三層可采煤層間距小的 實際 情況，本礦井適合集中大巷布置方式。 根據本設計的礦井的條件，特列以下兩個方案進行比較： 方案一：首層：分煤層大巷 —— 帶區車場及帶區石門 —— 分帶運輸巷及運料巷 —— 傾斜長壁回采工作面；其它層：集中大巷 —— 反斜集中斜巷 ——分煤層大巷 —— 帶區材料車場及帶區入風石門 —— 分帶運輸巷及運料巷 ——傾斜長壁回采工作面 方案一的優點如下： （ 1）一水平井筒較短，建井工期較短，初期投資較低； （ 2）每層煤仰、俯斜回采工作面的推進 長度相差較小，分帶接續較均衡，分帶巷道運輸費較低； （ 3）分帶運輸巷和分帶運料巷掘進通風較容易。 22 方案一的缺點如下： （ 1）當井田內存在傾向斷層時，分煤層回風大巷要頻繁找煤，分煤層運輸大巷的彎道數量增加，影響運輸設備的運行速度且增加投資，所以，該模式對構造適應能力差。 （ 2）由于巷道多，總工程量大，所以巷道維護量大，維護費用高。 （ 3）由于帶區材料車場和帶區入風石門（也擔負掘進運矸的任務）是從煤層底板穿向煤層，煤層傾角緩，要留大量的護巷煤柱；集中斜巷和兩翼回風斜巷較長，壓煤量較多；所以煤炭采出率低。 （ 4） 由于工程量大，又是單層開拓、扒皮式回采，所以采掘干擾嚴重。 （ 5）各煤層的分煤層運輸大巷和回風大巷處在下層煤下山階段的上方，回風立井處在井田邊界附近，煤層之間幾乎不能實現同采，一般為扒皮式回采，給各煤層間的搭配開采造成極大的困難。 適用條件： 一般在井田走向短，煤層數目少，煤層間距大，采用集中布置有困難且經濟上不合理時，才采用此種布置模式。 方案二：集中大巷 —— 帶區下部車場 —— 反斜帶區斜巷及煤倉 —— 分帶運輸巷及運料巷 —— 傾斜長壁回采工作面。方案二優點如下： （ 1）大巷工程量及與大巷有關的聯絡巷道相對于方案一 大大減少，無總石門，也無回風石門，總工程量最少，大大降低了費用和成本。 （ 2）由于總工程量較其它模式大為減少，所以巷道維護量大為減少，巷道維護費大大降低。 （ 3）由于總工程量少，出矸量少；煤炭采出率高，延長了礦井的經濟壽命，會減少單位歷史階段內的建井數量；效益高；成本低；從而使得該模式具有了環保型的特性，推廣后，將有利于煤炭行業的可持續發展。 （ 4）以斜巷代替石門做為煤層間的聯絡巷道，使得每層煤仰、俯斜工作面可推進長度失衡的狀況較其它模式大為改善，最大限度地緩解了工作面接續的緊張狀況，降低了分帶巷道的運輸費 用。 （ 5）由于帶區斜巷是逆傾向穿層布置，所以巷道受力狀態好，容易維護。 方案二缺點如下： （ 1）由于一水平井筒較深，加之移交前要施工帶區斜巷，所以初期工程量略大，工期略長； （ 2）井筒提升費略高； 23 方案一、方案二、在技術均較合理，二者之間的區別在于基建費、生產費不同。只需要比較它們的不同之處，即基建費、生產費。詳見開拓方案 經濟比較表 33: 表 33 經濟比較表 方案 項目 模式一 模式二 基建費（萬元） 井筒 650 井筒 652 石門 0 石門 0 集中 斜巷 集 中 斜巷 0 主要 大巷 505． 8 主要 大巷 160． 6 帶區 車場 2260． 5 帶區 車場 250． 3 帶區 煤倉 710．