采礦工程畢業(yè)設(shè)計（論文）-曉明東6礦1.80Mta新井設(shè)計（全套圖紙） .pdf

遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 前言 煤炭工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)工業(yè)，它為許多重要的工業(yè)部門提供原料和能源。我國 能源結(jié)構(gòu)以煤為主的格局在今后較長的一段時間內(nèi)不可能改變，國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將對煤炭 產(chǎn)量的增長提出更高的要求。而煤炭工業(yè)的發(fā)展，又取決于煤炭工業(yè)基本建設(shè)及開拓延深 工作能否及時地，持續(xù)不斷地提供煤炭生產(chǎn)的場地。為了將煤炭從地下采出，首先要從地 表開始，開鑿一系列的井筒、硐室和巷道到達(dá)煤層，這就是礦山基本建設(shè)的主體工程 礦建工程；移交生產(chǎn)后，隨著采煤工作面的和采區(qū)的不斷推進(jìn)，還要連續(xù)不斷及時準(zhǔn)備好 巷道，以保證采煤工作面和采區(qū)的正常接續(xù)。在上一水平生產(chǎn)煤層采完之前，就要著手進(jìn) 行井筒延深和新水平的開拓，以保證水平的及時接替。所以，只有及時地做好礦井建設(shè)和 開拓延伸工作，才能保證煤炭行業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)并不斷發(fā)展。井巷掘進(jìn)為煤炭的開采創(chuàng)造條 件，掘進(jìn)服務(wù)于采煤，二者相互依存、必須并重，否則，采掘比例失調(diào)必將嚴(yán)重影響煤炭 工業(yè)的正常生產(chǎn)和發(fā)展。 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 本設(shè)計是曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計在所收集地質(zhì)材料的前提下，由指導(dǎo)教師 給予指導(dǎo)，本設(shè)計力求運(yùn)用先進(jìn)的采礦理論和設(shè)備，講究開拓創(chuàng)新，并運(yùn)用在課堂上所學(xué) 知識，以及各參考書中的規(guī)定和事例進(jìn)行對比分析。努力設(shè)計出一座高產(chǎn)、高效、安全、 環(huán)保的現(xiàn)代化礦井。本設(shè)計說明書從礦井的開拓、開采、運(yùn)輸、通風(fēng)、提升及采煤工藝等 各個環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)敘述，并進(jìn)行了多處的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的比較，完成畢業(yè)設(shè)計要求的全部內(nèi) 容。同時在設(shè)計說明書中插入相關(guān)的圖片，使設(shè)計內(nèi)容更容易理解和接受。 張智綱：曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計 2 1 礦區(qū)概述及井田特征 1.1 礦區(qū)概述礦區(qū)概述 本井田位于遼寧省調(diào)兵山市境內(nèi)的鐵法煤田，曉明井田位于鐵法煤田的中西部。曉明 井田地理坐標(biāo)為東經(jīng) 1233414.71233819.6，北緯 422643.5422933。行政區(qū)隸 屬遼寧省調(diào)兵山市曉明鎮(zhèn)所轄。 鐵法礦區(qū)交通便利，礦區(qū)東部有火車編組站大青站，大青東至鐵嶺 20km 與京哈線相接，西經(jīng)調(diào)兵山、法庫至康平縣東關(guān)屯，北至大明，南至王千采石場 及曉南礦。在礦區(qū)中部，鐵嶺法庫康平公路橫穿，北有調(diào)兵山公路至大 明，從曉明工業(yè)廣場往西南有瀝青路 2.5km 和鐵嶺法庫康平公路相通。 曉明礦區(qū)位于松遼平原西南部，屬大陸性氣候，多風(fēng)少雨。春、冬兩季多西北風(fēng)，夏、 秋兩季多西南風(fēng)，風(fēng)大時達(dá) 78 級。降雨一般集中在 7、8、9 月份，年降雨量最大達(dá) 1009.1mm。 年平均氣溫 7c 左右， 最高達(dá) 33.3c， 最低溫度為零下 32.1c； 本區(qū)結(jié)凍期 5 6 個月即 11 月至次年 4 月，凍土層深度 1.5m。表土層厚度 70100m。 1.2 井田及其附近的地質(zhì)特征井田及其附近的地質(zhì)特征 1.2.1 礦區(qū)地層礦區(qū)地層 （一）區(qū)域地層 鐵法煤田生成于中生代中晚侏羅紀(jì)，為陸相沉積，隱蔽式煤田，斷陷型聚煤盆地。煤 層基底為前震旦系變質(zhì)巖系，其上沉積了中、晚侏羅系、白堊系和第四系地層。煤系地層 除在西部邊緣有局部出露外，幾乎全部被第四系所覆蓋。煤田南北長 27.5km，東西寬 17.4km，面積為 513.5km2，原始累計探明儲量為 22.59 億噸。 （二）井田地層 曉明井田位于鐵法煤田的中西部，煤系地層基底為前震旦系花崗片麻巖、片巖，其上 沉積有晚侏羅系、白堊系、第四系地層?，F(xiàn)由老至新分述如下： （1）前震旦系 出露于井田西部邊緣的調(diào)兵山、太平山一帶，由花崗片麻巖和片巖類組成，花崗片麻 巖為肉紅色，具片麻構(gòu)造，黑云母片麻巖主要成分為石英、長石、黑云母、石英多呈粗粒 狀出現(xiàn)，并多為眼球狀構(gòu)造。片巖主要為灰綠色，淡黃褐色，由黑云母、絹云母、綠泥石、 石英等礦物組成。該變質(zhì)巖系片理和“x”型節(jié)理極為發(fā)育，沿節(jié)理有火成巖侵入。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 （2）晚侏羅系 前震旦系地層形成之后，本區(qū)長期處于剝蝕狀態(tài)，使整個古生界和部分中生界地層缺 失，直到燕山運(yùn)動中期，即晚侏羅系之前，地殼活動頻繁，新華夏系切割緯向構(gòu)造體系， 形成斷陷沉積盆地，并伴有巖漿活動，使本區(qū)下降接受晚侏羅系后期煤系地層沉積。晚侏 羅系地層平均 757m。按巖性分為 4 段自下而上為： 1）底部礫巖段 自基底到下部砂泥巖層底板，該段厚 350550m，平均厚度 450m。底部為紫色，頂 部為灰色，灰白色砂礫巖、礫巖、夾薄層砂巖，礫石主要為花崗片麻巖、片巖，園度不佳， 呈棱角狀和次棱角狀，分選較差。礫徑 51000mm，一般為 3050mm，膠結(jié)物為泥質(zhì)及 鈣質(zhì)，不整合于前震旦系地層之上。 2）下部砂泥巖段 本段由灰、灰白、深灰色的砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖互層組成。夾薄層炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì) 泥巖。泥巖中富含植物化石。本層厚約 150m。 3）含煤段 本段含煤 2 層，分別為 5、10 層煤，都不同程度的可采，其中 5、10 煤厚度大，分布 廣，為本礦主采煤層。煤層間距為 40m，本段厚度 4855m，一般為 51m。 4）上部砂泥巖段 本段由砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，局部夾薄層砂礫巖及薄層煤。本段下部普遍存在 泥巖標(biāo)志層，厚約 6.5m，上部粒度變粗并逐漸變?yōu)榛揖G色。本段自 5 層煤頂板至白堊系， 厚度 9124m，一般為 62m。 (3)白堊系 白堊系在本井田較為發(fā)育，井田西部沉積較薄，向東變厚。該系按顏色可分兩段： 1）灰綠色砂礫巖段 本段以灰綠色、灰白色砂巖、細(xì)礫巖為主。礫石主要成份為花崗巖、花崗片麻巖、石英 巖，礫徑一般為 1530mm，圓度不佳，分選較差，多為泥質(zhì)膠結(jié)。本段厚度 15531m， 一般 106m。平行不整合于侏羅系地層之上。 2）紫色砂礫巖層 本層以紫色砂礫巖、細(xì)礫巖、礫巖為主。礫石成份同上述，礫徑一般為 530mm，最 大 300mm，分選不好，磨圓度較差，呈次棱角狀。本段厚 24253m，一般 135m。 (4)、第四系 張智綱：曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計 4 本井田第四系以洪積層為主，其次為沖積層，厚度 70100m，平均 80m。洪積層在 井田南部以砂質(zhì)粘土為主，北部以砂質(zhì)粘土、砂土、砂及粗砂礫為主。沖積層以粘土、砂 質(zhì)粘土、砂土及砂為主。 （三）井田內(nèi)地層層段的主要發(fā)育特征，古生物組合及地層對比方法 本井田從下至上共沉積有前震旦系、侏羅系、白堊系及第四系地層，其地層層段發(fā)育 變化不大，全區(qū)整體賦存一致。其中白堊系在顏色及分選性上與侏羅系有明顯區(qū)別，而從 巖性上看，白堊系多為礫巖、砂礫巖，而侏羅系多為粗、中、細(xì)、粉砂巖及泥頁巖和煤層， 并含有大量的植物化石，主要化石有長形似金粉蕨、耳羽葉、古銀杏等。其中上下含煤段 化石基本相同，但位于煤層頂?shù)装逄幹参锘珔^(qū)發(fā)育，動物化石極少，僅見幾處，其中 有一化石初步確定為恐龍類化石。 （四）井田內(nèi)含煤地層、沉積特征及變化規(guī)律 本井田煤系地層的含煤段中，主采 5、10 煤層，地層厚約 51m 左右，巖相及巖性變化 不大，以河床相及湖泊相沉積為主。中部砂泥巖層，以靜水湖泊相沉積為主。 本井田厚及中厚煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層大多在井田中發(fā)育較好，厚度較大。在西部可采 邊界地帶煤層分叉變薄，層間距穩(wěn)定，如 5 煤層在西翼厚度小，東翼厚度大。沉積厚度在 井田北部， 東部較大， 煤層賦存深， 主采煤層 5、 10 煤層， 層間距在這兩地帶， 最大達(dá) 45m， 最小 38m，平均為 40m。 1.2.2 區(qū)域構(gòu)造區(qū)域構(gòu)造 鐵法煤田位于巨型緯向構(gòu)造體系的天山陰山隆起帶和新華夏系第二沉隆帶。系天 山- - 陰山隆起帶被新華夏系切割所形成的斷陷盆地。盆地走向為北北東方向，西部靠近調(diào) 兵山，有盆緣斷裂- - 江屯斷裂，盆地中還有次一級的向斜、背斜（曉明一號背斜、曉明一 號向斜、曉明二號背斜） 。盆地中的斷裂多為高角度正斷層，南部區(qū)域比較發(fā)育并伴有火 成巖活動。 1.2.3 地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造 本井田位于曉明一號向斜和曉明一號背斜中部。 本井田地質(zhì)構(gòu)造以斷裂為主， 褶曲次之。 斷層多屬高角度正斷層， 傾角 4075 左右， 落差最大 50m。井田主要大的褶皺為曉明一號背斜、曉明二號背斜、曉明一號向斜。 全井田共發(fā)現(xiàn)落差大于 10m 的斷層 6 條。其中落差 30m 以上的斷層 5 條；1030m 的斷層有 1 條。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 表 1-1 斷層一覽表 schedule1- 1 fault table 本井田在構(gòu)造上屬于曉明一號背斜，曉明一號背斜被 f1號斷層斜切；本井田是斷層?xùn)| 南側(cè)抬起剝蝕后的保留部分，煤層呈以背斜為主體的背斜構(gòu)造，軸向東 270。煤層的傾角 的變化規(guī)律是淺部陡，中部和深部變緩。 本井田主要地質(zhì)構(gòu)造是斷層，有兩條斷層經(jīng)過井田，分別為 f1與 f2斷層。本井田無巖 漿巖侵入與沖刷帶。斷層見下表 表 1- 2 斷層一覽表 schedule1- 2 fault table 斷層 編號 性 質(zhì) 產(chǎn)狀 延展長度m 落差 m 見斷面 鉆孔 煤層水平 位移 m 可行程度 走向 傾向 傾角 f1 正 250- 275 60- 72 1500 0- 50 23 上部可靠，深 部落差不清 f2 逆 330- 355 40- 55 1500 0- 20 18 比較可靠 井田構(gòu)造規(guī)律 褶曲及斷層分述如下： 1、褶曲：從褶皺軸線的展布方向看，主要有兩組：一為北西西向，二為北西向。 (1)曉明一號背斜：位于 7 號勘探線南側(cè)，在 f1斷層以南，軸線方位西 90，南翼傾角 1418，北翼傾角 1417。 (2)曉明一號向斜：軸線 n180 左右。西翼與曉明一號背斜相接傾角為 15左右，東翼 與曉明二號背斜相接傾角在 710。 序 號 斷層 名稱 性 質(zhì) 走 向 傾 向 傾 角 落差 /m 確定依據(jù) 延 伸 長 度 /m 控制 程度 1 f1 正 250- 275 200- 250 60- 72 50 79- 310 孔 13、14 層缺失 1500 可靠 2 f2 逆 330- 355 46- 110 40- 55 20 228 孔與 92- 351 孔有落差 1500 可靠 3 f3 正 240- 270 45- 60 45- 60 70 大隆礦實見一處 3000 可靠 4 f4 正 170- 220 62- 140 54- 72 52 s3采區(qū)巷道實見九處 800 可靠 5 f5 正 260- 265 175- 215 40- 70 46 s3采區(qū)巷道實見十四處 500 可靠 6 f6 正 320- 350 205- 230 50- 60 50 449 孔 4、4- 1、7 層缺失 2500 可靠 張智綱：曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計 6 (3)曉明二號背斜：位于號勘探線以東，由于被幾條斷層切割，使其形態(tài)復(fù)雜化，其 軸線方向為南西 50。整個核部地層傾角較緩，西翼傾角變緩為 10左右，在號勘探線 處傾角變陡傾角達(dá)到 15，東翼逐漸變緩，傾角為 9 左右。 2、斷裂 在井田內(nèi)，斷裂構(gòu)造較發(fā)育，規(guī)模較大的斷層(h20m)有 f1、f2、f3、f4、f5、f6共 6 條。從空間分布方向上看可分為東西向斷層 3 條，南北向斷層 3 條。以東西組發(fā)育廣泛， 且落差較大。 井田構(gòu)造受新華夏系及緯向構(gòu)造控制， 張扭性正斷層比較發(fā)育， 由于扭力作用的結(jié)果， 井田內(nèi)形成彎曲的近乎 s 形彎狀斷層，如 f1、f2、f3、f5、f6、等。 1.2.4 水文地質(zhì)水文地質(zhì) 區(qū)域及井田水文地質(zhì)特征 （一）區(qū)域水文地質(zhì)特征及井田在區(qū)域水文地質(zhì)分區(qū)的位置 （1）區(qū)域水文地質(zhì)特征 鐵法煤田的地形、地貌特征是煤田東西邊緣由火成巖及變質(zhì)巖構(gòu)成的低山，其地勢較 高。南北兩面相鄰遼河流域，中間地區(qū)是第四系的洪積和沖積平原。 1）低山丘陵地形：煤田西部的柏家溝、調(diào)兵山，南部的王千總堡，東部邊緣的鎮(zhèn)西 堡、 大臺子等地是火成巖及變質(zhì)巖受構(gòu)造剝蝕作用生成的低山地形。 低山山脈呈南北走向， 海拔 110337m。低山頂部多呈渾圓狀，山坡較陡，受剝蝕較強(qiáng)，上覆一層 0.130m 厚 的殘積物。平原之上，局部有丘陵，丘陵分布在大江屯、調(diào)兵山、曉明等地，多為隆起的 白堊系地層構(gòu)成。海拔 80110m，頂部平坦，上覆殘積物、坡積層。 2）洪積、沖積平原：該平原分布于南北遼河附近地區(qū)王家街、小青堆子、萬家房、 大青堆子、蔡牛堡子、大榆樹堡子等地帶，面積 560km2,海拔 65100m。 （2）井田區(qū)域水文地質(zhì)分區(qū)的位置 本井田位于鐵法煤田中西部， 西靠調(diào)兵山和大江屯丘陵， 北部和南部為山前洪積平原， 地勢平緩，自西向東微傾，平均地表標(biāo)高 80m。西起法庫縣紅土砬子的季節(jié)性河流新 開河在井田中間流過，東部為沖積平原。 （二）井田水文地質(zhì)特征及水文地質(zhì)類型 （1）井田水文地質(zhì)特征 1）第四系含水層由殘積層、坡積層、洪積層和沖積層組成。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 殘積層、坡積層：分布在低山丘陵頂部，分水嶺和山坡地段，層厚在 0.310m 之間， 本層含水極弱，對井田無害。 洪積層：分布在山前平原地帶，由黃色的砂土、砂礫和砂質(zhì)粘土等構(gòu)成，該層地下水 位深 28m，為孔隙潛水層。 沖積層：沖積層分布在遼河兩岸及故道一帶，由砂質(zhì)粘土、粉砂、細(xì)砂、中粗砂、砂 礫等組成。層厚在 16m35m 之間。該層地下水位深 25m，是孔隙潛水層。 2）白堊系砂礫含水層 分布在整個鐵法煤田，并被第四系地層所覆蓋。巖性以紫色、灰綠色的礫巖、砂礫巖 為主。地下水沿裂隙和層面流動，屬承壓裂隙水，其水位深 411m。 3）侏羅系砂礫巖含水層 該層位于白堊系地層下，以砂巖為主，含水層厚度在 148408m。白堊系、侏羅系與 第四系含水層有水力聯(lián)系，但聯(lián)系程度較差。大氣降水、地面水和潛水是主要的補(bǔ)給來源。 (2) 井田水文地質(zhì)類型 根據(jù)煤炭部頒發(fā)的礦井水文地質(zhì)規(guī)程 ，本井田侏羅系砂礫巖層為主要含水層，由 抽水試驗可知單位涌水量均小于 0.121m3/h，年平均最大涌水量 50.25m 3/h，正常涌水量 45.10m3/h 小于 180m3/h，因此本礦的水文地質(zhì)類型為第一類，即水文地質(zhì)簡單礦井。 （3）水質(zhì)分析 綜合水質(zhì)分析情況本礦水質(zhì)有下列特點(diǎn)： 1）ph 值在 610 之間。 2）ca2+、mg2+在 4 5 左右，水的總硬度在 6 9 之間為硬水。 充水因素及涌水量預(yù)計 （三）礦井充水因素 （1）井筒水：主井、副井、中央風(fēng)井、邊界風(fēng)井的井筒水占礦井總涌水量的 60%以 上，多以淋水、滴水、滲水等形式出現(xiàn)在井筒中，水的補(bǔ)給來源是第四系含水層的孔隙水 和玄武巖裂隙水。 （2）巷道、回采工作面圍巖水 煤系地層的細(xì)砂巖、粗砂巖、砂礫巖層雖本身含水較弱，確是礦井充水的主要因素。 圍巖含水的排泄形式是巷道潮濕、頂板滴水、淋水和滲水，至使巷道低洼地帶積水。 （3）生產(chǎn)造成的裂隙通道 張智綱：曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計 8 本礦井開采方式為走向長壁采煤法(第二水平采用傾斜長壁采煤法)頂板全部落的方 法開采。在隔水層薄的情況下，井下回采造成頂板冒落，可能溝通上部含水地層。 （4）采空區(qū)積水對回采的影響 上部采空區(qū)積水和相鄰采空區(qū)積水。 （四）防治水措施 （1）地面防治水 1）建立礦防汛指揮系統(tǒng)，制定防排水計劃和防汛安全措施，儲備一定數(shù)量的搶險物 資和排水設(shè)備，設(shè)專人負(fù)責(zé)管理，檢查地面各排水通道，如有阻礙，立即清除。 2）在工業(yè)廣場旁邊新開河道，每年對河道進(jìn)行清理維修，確保排水通暢。 （2）井下防治水 井下設(shè)水文觀測站， 觀測站設(shè)在井下總水倉門口， 用以觀測整個礦井涌水量， 每月 2 3 次，觀測方法是浮標(biāo)法和三角堰法。我們堅持“有疑必探”的原則，全面對采空區(qū)積水 進(jìn)行探放，確保礦井安全生產(chǎn)。 1.2.5 巖漿活動巖漿活動 本井田火成巖主要分布在井田中部和南部，按產(chǎn)狀可分為噴出和侵入兩種： （1）噴出玄武巖 分布于白堊系地層之中，局部產(chǎn)于第四系之下，呈層狀與沉積碎屑巖互層， 圍巖未見變質(zhì)，一般厚度為 30m。玄武巖多為深灰綠色，具斑狀結(jié)構(gòu)，杏仁構(gòu)造， 組成礦物以斜長石、粒狀輝石、黑云母等為基性。 （2）侵入輝綠巖 分布于井田南部上、下煤組間及白堊系地層中，呈巖床狀態(tài)產(chǎn)出，灰綠色。 1.3 礦層質(zhì)量與礦層特征礦層質(zhì)量與礦層特征 1.3.1 各煤層的分布特點(diǎn)和頂?shù)装鍘r性各煤層的分布特點(diǎn)和頂?shù)装鍘r性 本煤田可采煤層共 2 層，其中包括 5 煤平均厚度為 8.6m、10 煤平均厚度為 2.4m，煤 層間距為 40m。 （1）5 煤：5 煤發(fā)育簡單，相當(dāng)穩(wěn)定，不含夾石層，頂板為泥巖、粉砂巖。 （2）10 煤：6- 1 煤可采煤層厚度變化不大，比較穩(wěn)定，無夾石層，頂板為粗砂巖、細(xì) 砂巖，底板為粉砂巖。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 圖 1- 1 煤層柱狀圖 fig 1- 1 coal histogram 1.3.2 煤的物理性質(zhì)煤的物理性質(zhì) 煤的可選性：本井田內(nèi)煤的可選性為中等，可選精煤回收率為良等。 煤的顏色：深黑色。 煤的光澤： 、瀝青光澤，風(fēng)化后呈暗淡光澤。 煤的條痕：條痕呈褐色。 煤的節(jié)理：內(nèi)生節(jié)理發(fā)育。 煤的斷口：常見貝殼狀、平坦?fàn)顢嗫凇?煤的密度：1.35 左右。 煤的視密度：1.341.37t/m，平均 1.35t/m。 煤的燃點(diǎn)：本礦煤層屬一類易燃煤層，煤的自然發(fā)火期為 36 個月，最短 43 天。 1.3.3 煤的化學(xué)性質(zhì)煤的化學(xué)性質(zhì) 煤的粘結(jié)性：粘結(jié)性一般在 23 之間，屬弱粘結(jié)或不粘結(jié)煤。 張智綱：曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計 10 煤芯的灰分：灰分一般 17.9535.01，平均 24.33，屬低灰中灰煤。 煤的水分：水份較低。 煤的硫分和磷分：含硫量 0.420.61之間，平均 0.43，含磷量一般在 0.01以 下，屬低硫磷煤。 煤灰熔融性：灰熔點(diǎn) 1300c1500c，屬低熔灰分煤。 煤芯揮發(fā)份：一般揮發(fā)份 3545，平均 40，揮發(fā)份高。 發(fā)熱量 qn：平均為 23.25mj/kg，or平均 31.35 mj/kg。 煤的類別：從煤的物理性質(zhì)及化學(xué)特征來看。根據(jù)中國煤分類方案衡量，本區(qū)煤屬于 長焰煤。 煤的工業(yè)用途：主要做動力用煤，民用次之，氣煤可做煉焦配煤。 1.3.4 瓦斯瓦斯 本礦井瓦斯相對涌出量平均為 14.72m3/t，絕對涌出量為 43.28m3/min，屬高瓦斯礦井。 瓦斯以游離和吸附形態(tài)存在于煤層及圍巖的孔隙中。我礦煤層透氣性系數(shù)極低，瓦斯圈閉 條件較好，但在開采時瓦斯涌出量較大，尤其冒落、裂隙帶發(fā)育至近距煤層群時，其涌出 量更大。首采層瓦斯主要來源于本煤層和采空區(qū)。 瓦斯含量和涌出量受火成巖侵入、褶曲、埋深因素影響較大，受斷層因素影響較小， 斷層多數(shù)為開放性斷層。 本礦煤塵主要來源于采、掘工作面及煤炭裝運(yùn)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。屬相對較大煤塵礦井。煤 層煤塵爆炸性指數(shù)為 39.50，具爆炸危險性。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 2 井田境界及儲量 2.1 井田境界井田境界 2.1.1 井田邊界井田邊界 井田北部以 i 號勘探線北 300m 的一號向斜軸為界與大明一礦相鄰; 東部以 f4、f5、 f6斷層為界與小青二礦井田相鄰;南部及西南部以 f3斷層、大隆礦風(fēng)井保護(hù)煤柱為界與大 隆井田相鄰； 西部以煤層可采邊界線為界。 東西平均長度 4.01km， 南北平均長度為 3.96km， 面積 15.86km2，其地理坐標(biāo)：東經(jīng) 1233414.71233819.6，北緯 422643.5 422933。 2.1.2 保護(hù)煤柱留設(shè)保護(hù)煤柱留設(shè) 曉明東 6 礦井田大致由南向北傾斜， 平均傾向長度為 4.09km， 平均走向長度為 3.94km， 井田傾斜面積約為 16.10km2。井田內(nèi)地形比較完整，井田四周依據(jù)相關(guān)規(guī)定和安全考慮分 別留設(shè) 30m 的邊界煤柱。按照安全規(guī)程規(guī)定，斷層兩側(cè)各留 2030m 保護(hù)煤柱。 2.1.3 鄰近礦井情況鄰近礦井情況 本井田南部、西南部為大隆井田，1966 年建井，1972 年投產(chǎn)，現(xiàn)生產(chǎn)能力 180 萬噸/ 年，主采 4 # 、5 #、7 #、8 #、9 # 煤層，以 f3 斷層，大隆礦風(fēng)井保護(hù)煤柱為界。東鄰小青 井田，以 f6斷層為界。北與大明一礦相鄰，現(xiàn)生產(chǎn)能力為 90 萬噸/年，主采 4 #、12 #、15 #、16 #、17 # 煤層。西部為可采邊界。 2.1.4 邊界合理性邊界合理性 在本井田的劃分中，充分的利用到現(xiàn)有條件，既降低了煤柱的損失，也減少了開采技 術(shù)上的困難，使工作面的布置較為簡易。同時，本井田的劃分使儲量與生產(chǎn)相適應(yīng)，礦井 生產(chǎn)能力與煤層賦存條件、開采技術(shù)裝備條件相適應(yīng)。井田有合理的尺寸，區(qū)段尺寸滿足 設(shè)計規(guī)范的要求，走向長度劃分合理，使礦井的開采有足夠的儲量和足夠的服務(wù)年限， 避免礦井生產(chǎn)接替緊張。階段高度及階段斜長適當(dāng)，礦井通風(fēng)、井下運(yùn)輸較容易。這種劃 分方法合理地規(guī)劃礦井開采范圍，處理好與相鄰礦井之間的關(guān)系，避免了淺部和深部形成 復(fù)雜的接茬關(guān)系給開采造成困難。 根據(jù)礦井設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，采區(qū)開采順序應(yīng)遵守先淺后深，逐步向深部延展的原則， 并應(yīng)符合下列規(guī)定7： 張智綱：曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計 12 1) 首采采區(qū)應(yīng)布置在構(gòu)造簡單，儲量可靠，開采條件好的塊段。 2) 開采煤層群時，采區(qū)宜集中或分組布置，有煤和瓦斯突出的危險煤層，突然涌水威 脅的煤層或煤層間距大的煤層，單獨(dú)布置采區(qū)。 3) 開采多種煤類的煤層，應(yīng)合理搭配開采，一般不得分采分運(yùn)。 綜上所述，礦井首采區(qū)定在井田的西南部，采區(qū)儲量豐富，開采條件簡單，所以井田 劃分是合理的。 2.2 井田的儲量井田的儲量 2.2.1 井田儲量的計算原則 7 1) 按照地下實際埋藏煤炭儲量計算，不考慮開采、選礦及加工時的損失。 2) 儲量計算的最大垂深與勘探深度一致。對于大、中型礦井，一般不超過 1000m。 3) 精查階段的煤炭儲量計算范圍，應(yīng)與所劃定的井田邊界范圍相一致。 4) 凡是分水平開采的井田，在計算儲量時，也應(yīng)該分水平計算儲量。 5) 由于某種技術(shù)條件的限制不能采出的煤炭，如在鐵路、大河流、重要建筑物等兩側(cè) 的保安煤柱，要分別計算儲量。 6) 煤層傾角不大于 15時，可用煤層的偽厚度和水平投影面積計算儲量。 7) 煤層中所夾的大于 0.05m 厚的高灰煤（夾矸）不參與儲量的計算。 8) 參與儲量計算的各煤層原煤干燥時的灰分不大于 40%。 2.2.2 井田的工業(yè)儲量 礦井的工業(yè)儲量是進(jìn)行礦井設(shè)計的資源依據(jù),一般即列入平衡表內(nèi)的儲量，也即勘探地 質(zhì)報告中提供的能利用儲量中的 a、b、c 三級儲量。 根據(jù)工業(yè)儲量計算公式： msrzg= （2- 1） 式中： zg 礦井的工業(yè)儲量，t m 可采煤層總厚度，m s 井田面積，m r 煤的容重，r=1.35t/m 故 z5=15855035/cos138.61.35=188913132t 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 z10=15855035/cos132.41.35=52719943t zg=z5+z10=241633075t 表 2- 1 煤層工業(yè)儲量表 tab.2- 1 industrial coal reserves 2.2.3 礦井的設(shè)計儲量 礦井的設(shè)計儲量是指礦井的工業(yè)儲量減去井田境界、斷層保護(hù)煤柱等永久煤柱量。 井田境界留設(shè)保護(hù)煤柱： 井田境界預(yù)留 30m 的邊界煤柱，以避免鄰礦開采對本礦造 成影響，有利于本礦的安全生產(chǎn)。 p=16520.57830(8.6+2.4)1.35/cos13=755.33 萬 t 斷層留設(shè)永久煤柱： p1=234417.465(8.6+2.4)1.35/cos13=357.26 萬 t 所以礦井的設(shè)計儲量為: zs=zg- (p+p1)=24163.31- (755.33+357.26)=23050.72 萬 t 2.2.4 礦井的設(shè)計可采儲量 礦井的設(shè)計可采儲量是指礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)廣場保護(hù)煤柱、主要巷道保護(hù)煤柱量 后乘以采區(qū)回采率。即： zpzz s *)(= （2- 2）1 式中： z礦井可采儲量 zs礦井設(shè)計儲量 p非永久保護(hù)煤柱損失 c采區(qū)采出率，厚煤層不低于 0.75；中厚煤層不低于 0.8；薄煤層不低于 0.85； 由設(shè)計規(guī)范規(guī)定 2：大型礦井工業(yè)場地占地為 0.81.1 公頃/10 萬 t，所以本礦井 的工業(yè)場地面積為：s=181.0=18 公頃，依據(jù)井田形狀選擇 300600m 長方形。本礦井采 用立井開拓，井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)場地壓煤范圍之內(nèi)，故沒有井筒壓煤損失。 1) 礦井工業(yè)廣場保護(hù)煤柱損失的計算: 5 煤層工業(yè)廣場保護(hù)煤柱梯形損失： 煤層號 煤厚（m） 傾角（平均） 面積（m） 工業(yè)儲量（億 t） 5 8.6 13 15855035 1.8891 10 2.4 13 15855035 0.5272 總計 11 2.4163 張智綱：曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計 14 668371.498.61.35cos15=803.37 萬 t 10 煤層工業(yè)廣場保護(hù)煤柱梯形損失： 719614.322.41.35cos15=241.39 萬 t 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱損失量： p2=803.37+241.39=1044.76 萬 t 2)主要巷道保護(hù)煤柱的損失： p3=901110501.35cos15=145.29 萬 t 3) 礦井設(shè)計可采儲量的計算： zk =（zs- p2- p3）c =（23050.72- 1044.76- 145.29）0.75=16395.50 萬 t 表 2-2 可采儲量計算表：單位（萬 t） table2-2 recoverable reserves schedule 項 目 工 業(yè) 儲 量 永久煤柱 損失量 設(shè) 計 儲 量 非永久 保護(hù)煤柱 設(shè)計可采 儲 量 儲量(萬噸) 24163.31 1112.59 23050.72 1190.05 16395.50 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 3 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限及一般工作制度 3.1 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 3.1.1 礦井年產(chǎn)量礦井年產(chǎn)量 礦井的設(shè)計年生產(chǎn)能力宜按工作日 330 天算，每天凈提升時間為 16 小時，根據(jù)設(shè)計， 工作面長約為 170m，采煤機(jī)滾筒采用 800mm，一個工作面生產(chǎn)，一天進(jìn)刀 4 刀，煤的容 重為 1.35t/m3。所以礦井的年生產(chǎn)能力為： 3300.841900.858.61.351.05= 207.902 萬 t 滿足礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力每年 180 萬 t。 礦井年產(chǎn)量是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的重要指標(biāo)，在一定程度上綜合反映了礦井生產(chǎn)技術(shù)面 貌，是礦井開拓的一個主要參數(shù)，也是選擇井田開拓方式的重要依據(jù)之一。礦井的年產(chǎn)量 確定的合理與否，對保證礦井能否迅速投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)和產(chǎn)生效益至關(guān)重要。而礦井生產(chǎn)能力 與井田地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤炭儲量及質(zhì)量、煤層賦存條件、建井條件、采掘機(jī)械 化裝備水平及市場銷售量等許多因素有關(guān)。理由如下： 1)儲量豐富 煤炭儲量是決定礦井生產(chǎn)能力的主要因素之一。本井田內(nèi)可采的煤層有 2 層，工業(yè)儲 量為 24163.31 萬 t，按照 1.80mt/a 的生產(chǎn)能力，能夠滿足礦井服務(wù)年限的要求。 2)開采技術(shù)條件好 本井田煤層賦存穩(wěn)定，井田面積大，煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，水文地質(zhì)條件及地質(zhì) 構(gòu)造簡單，煤層結(jié)構(gòu)單一，適宜綜合機(jī)械化開采，可采煤層均為厚煤層和中厚煤層，適合 高產(chǎn)，高效工作面開采。 3)建井及外運(yùn)條件 本井田內(nèi)良好的煤層賦存條件為提高建井速度、縮短建井工期提供了良好的地質(zhì)條 件。礦區(qū)東部有火車編組站大青站，大青東至鐵嶺 20km 與京哈線相接，能快 速的將煤炭運(yùn)往沈陽、北京、長春、錦州、大連等城市。 4)具有先進(jìn)的開采經(jīng)驗 近年來， “高產(chǎn)高效”工藝在煤礦成產(chǎn)中有了很大發(fā)展，而且該工藝投入少、效率高、 成本低、效益好、生產(chǎn)集中簡單、開采技術(shù)基本趨于成熟。 綜上所述， 由于礦井優(yōu)越的條件及外部運(yùn)輸條件， 有利于把本礦井建設(shè)成為一個高產(chǎn)、 張智綱：曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計 16 高效礦井。礦井的生產(chǎn)能力為 1.80mt 是可行的、合理的。 3.1.2 礦井的服務(wù)年限礦井的服務(wù)年限 由礦井的服務(wù)年限計算公式: )k/(=azt （3- 1） 式中： t礦井的服務(wù)年限：a。 z礦井設(shè)計可采儲量：萬 t。 a礦井的生產(chǎn)能力：萬 t/a。 k儲量備用系數(shù):礦井設(shè)計一般取 1.4， 地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井及礦區(qū)總體設(shè)計可取 1.5，地方小煤礦可取 1.3。 （k=1.4 ） t=15606.36/（1801.4）=61.93（a） 本礦井的年產(chǎn)量是 1.80mt,根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 為 1.80mt/a,其服務(wù)年限不得小于 50 年。本礦井 61.93 年，所以本礦井的設(shè)計服務(wù)年限符 合規(guī)定。 3.2 礦井的一般工作制度礦井的一般工作制度 結(jié)合本礦井煤層條件、儲量情況、以及達(dá)成產(chǎn)量所需要的時間；同時考慮設(shè)備檢修以 及工人工作時間等實際的因素，在滿足煤礦安全規(guī)程的條件之下，本礦井工作制度安 排如下： 礦井的年工作日數(shù)為 330 天,礦井實施“三八”工作制,即每晝夜兩班采煤工和一班檢 修。采煤班內(nèi)進(jìn)行“落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、移架、放煤”工序的工作，然后移架放頂， 設(shè)備檢修等工作；每班工作 8 小時，每晝夜凈提升時數(shù)為 16 小時。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 4 井田開拓井田開拓 在一定的井田地質(zhì)、開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道可有多種布置方式，開拓巷道的 布置方式稱為開拓方式。合理的開拓方式應(yīng)根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，地形地貌特征，地質(zhì) 條件，煤層賦存條件，開采技術(shù)條件，裝備條件等因素，在技術(shù)可行的多種方式中進(jìn)行技 術(shù)經(jīng)濟(jì)比較或系統(tǒng)優(yōu)化后，才能確定 1。 4.1 井筒形式及井筒位置的確定井筒形式及井筒位置的確定 4.1.1 確定開拓方式的主要依據(jù)確定開拓方式的主要依據(jù) 1）根據(jù)已批準(zhǔn)的設(shè)計文件 2）根據(jù)煤層賦存條件 在諸條件中,其中以煤層賦存深淺和沖擊層的水文地質(zhì)條件對開拓方式影響最大,一般 煤層賦存深度不超過 200m,沖擊層厚不大于 20m 時,水文地質(zhì)條件簡單,多數(shù)采用斜井開 拓。當(dāng)煤層賦存深度達(dá) 200m 以上,用斜井或立井開拓要看具體分析,當(dāng)深度大于 500m 或 沖擊層較厚,含水豐富時,絕大多數(shù)采用立井開拓。 3）根據(jù)技術(shù)裝備 確定礦井的開拓方式，必須充分考慮各個主要工藝系統(tǒng)的機(jī)械化裝備水平。 4）根據(jù)井型大小和投資多少 本礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力為 1.80mt/a。斜井開拓初期投資少，但井身長，維護(hù)費(fèi)用較高； 另外，對生產(chǎn)能力大的礦井，斜井開拓的輔助提升工作量很大。 5）根據(jù)經(jīng)濟(jì)效果,初期投資少、見效快、收益大 4.1.2 開拓方式的確定原則開拓方式的確定原則 3 1）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、效益高創(chuàng)造條件。 2）合理集中開拓部署,簡化生產(chǎn)系統(tǒng),避免生產(chǎn)分散,為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 3）合理開發(fā)國家資源,減少煤炭損失。 4）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 生產(chǎn)條件,減少巷道維護(hù)量,使主要巷道保持良好狀態(tài)。 5）要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況,盡量采用新技術(shù)、新工藝, 發(fā)展采煤 張智綱：曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計 18 機(jī)械化、綜合機(jī)械化、自動化。 4.1.3 井筒形式的確定井筒形式的確定 井筒形式來說，一般有以下幾種形式:平硐、立井、斜井和混合式。 本礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力為1.80mt/a。煤層平均傾角16（第一水平） ，最上層煤等高線 為- 70m，地表標(biāo)高+80m。 根據(jù)本井田特點(diǎn)，對井筒形式提出兩種方案 i方案：雙立井 主井箕斗 副井罐籠 ii方案：雙斜井 主井皮帶 副井串車 表4-1 建井費(fèi)用表 tab.4- 1 table wells built for table 工程項目 方 案 方 案 工程量/m 單價元/m 費(fèi)用萬元 工程量/m 單價元/m 費(fèi)用萬元 主井 530 5440 288.32 2400 4000 960.00 副井 500 5400 270.00 2330 4000 932.00 石門 30 1150 3.45 120 1150 13.80 井底車場 1500 1150 172.50 600 1150 69.00 小計 734.72 1974.80 本井可以采用立井和斜井，通過建井費(fèi)用比較，雙立井比較適合本設(shè)計所以采用立井。 4.1.4 井筒數(shù)目及位置的確定 1）根據(jù)礦井生產(chǎn)的需要，考慮到礦井的生產(chǎn)安全、礦井的生產(chǎn)能力、礦井生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì) 效果等各方面因素， 煤礦安全規(guī)程規(guī)定，生產(chǎn)礦井必須至少有兩個能行人的通到地面 的安全出口。本設(shè)計礦井年設(shè)計生產(chǎn)能力為 1.80mt/a，采用立井開拓，主井使用一對箕斗 提升，副井使用一對罐籠提升，風(fēng)井內(nèi)設(shè)螺懸梯子間，與副井一起作為安全出口，故開采 水平時，井筒數(shù)目有三個，它們是主井、副井、風(fēng)井。 2）選擇井筒位置是礦井開拓的最重要一步，井筒位置決定了井底車場的形式，大巷 的布置，其他主要巷道的選擇?？紤]井筒的位置要統(tǒng)籌井田全局，大型礦井的開采范圍較 大，服務(wù)年限長，應(yīng)本著“重前顧后”和“重下顧上”的原則，把重點(diǎn)放在前期和地下資 源開采的合理性而后效率上。主要考慮因素如下： a 井筒位置要盡可能在井田儲量中心或盡可能地靠近井田儲量中心。 b 有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤塊段，首采煤區(qū)要少遷移或不遷移村莊。 c 盡可能使井筒煤柱少壓煤,地面工業(yè)廣場要布置合理,少占良田。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 d 距水源，電源較近，與礦井鐵路專用線路易連通，道路布置合理。 3)井筒位置的確定 a 傾斜方向：從保護(hù)井筒和工業(yè)場地煤柱損失看，愈靠近淺部，煤柱的尺寸愈??；愈 靠近深部，煤柱的損失越大。因此，井筒位于井田傾向中上部。 b 走向方向：井筒沿井田走向的位置應(yīng)設(shè)在井田中央，可以使沿井田走向的運(yùn)輸工作 量最小，而井筒偏于一側(cè)的相應(yīng)井下運(yùn)輸工作量比較大。當(dāng)井田儲量不均勻分布時，應(yīng)在 儲量分布的中央，從而形成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田。井筒設(shè)在井田中央時，兩翼分 配產(chǎn)量比較均衡，兩翼開采結(jié)束的時間比較接近。井筒設(shè)在井田中央時，兩翼風(fēng)量分配比 較均衡，通風(fēng)線路短，通風(fēng)阻力小。 考慮以上原則依據(jù)，結(jié)合本井田的實際因素，西部高東部低，本礦井有兩條斷層，一 條東西走向，一條南北走向，所以將井筒選擇在西部區(qū)域，位于斷層南邊，經(jīng)緯坐標(biāo) （41547999,4704250） 。 表 4-2 井筒斷面特征表 10 tab.4- 2 ell cashing crosssection mark sheet 井筒名稱 井筒用途 井筒長度 m 斷面尺寸 直 徑 m 凈斷面積 m2 主 井 提升煤炭、進(jìn)風(fēng) 530 6.5 33.2 副 井 運(yùn)料、運(yùn)矸、行人，進(jìn)風(fēng) 500 6.5 33.2 風(fēng) 井 回風(fēng)兼安全出口 180 5.5 23.7 該設(shè)計采用三個井筒的井田開拓方式：主井、副井、風(fēng)井，通風(fēng)方式為邊界式通風(fēng)。 主井、副井井筒及其斷面特征見圖 4- 1，4- 2，風(fēng)井井筒及其斷面特征見圖 4- 3。 張智綱：曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計 20 圖 4-1 主井?dāng)嗝嫣卣鲌D fig4-1 characteristics of the main shaft section parameter table 表 4-3 主井?dāng)嗝鎴D及斷面特征 tab 4- 3 main shaft section and its character 井筒直徑 用 途 井筒長度 傾 角 提升容量 6.5m 提 煤 530m 90 16t 箕斗 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 圖 4- 2 副井?dāng)嗝嫣卣鲌D fig4- 2 shaft section features map 表 4-4 副井?dāng)嗝鎴D及斷面特征 tab 4- 4 auxiliary shaft section and its character 井筒直徑 用 途 井筒長度 傾 角 提升容量 6.5m 進(jìn)風(fēng)運(yùn)料 500m 90 雙層罐籠 張智綱：曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計 22 圖 4-3 風(fēng)井?dāng)嗝嫣卣鲌D fig4-3 ventilation shaft section features map 表 4-5 風(fēng)井?dāng)嗝婕皵嗝嫣卣?tab 4- 5 ventilation shaft section and its character 井筒直徑 用 途 井筒長度 傾 角 井筒支護(hù) 5.5m 回風(fēng) 180m 90 砌宣 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 4.2 開采水平的設(shè)計開采水平的設(shè)計 4.2.1 開采水平的劃分開采水平的劃分 礦井井田斜長的大小、開采層數(shù)的多少和煤層傾角的陡緩，井田內(nèi)劃分為一個或者幾 個水平。開采水平的劃分與井田內(nèi)階段的劃分密切聯(lián)系，對于近水平煤層的礦井，井田內(nèi) 各煤層的斜長都比較長，但是其垂高并不大，所以就不劃分為階段，而是劃分為采區(qū)或者 盤區(qū)。如開采煤層不多、上下可采煤層的間距不大，可以采用單水開拓。如開采煤層數(shù)目 較多，上下可采煤層的間距較大，就要分層布置，各煤組分別布置開采水平，實行多水平 開拓。 另外， 煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范規(guī)定 1.80mt 的礦井的第一水平服務(wù)年限不得小于 25 年。 4.2.2 水平劃分的依據(jù)水平劃分的依據(jù) 3 1）開采水平的劃分一般是根據(jù)井田傾斜長度、煤層的傾角等來劃分的,合理的開采水 平要保證開采水平有合理的服務(wù)年限,足夠的儲量以及取得良好的經(jīng)濟(jì)效果。 2）根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造 煤層的傾角不同對階段高度的影響較大，對于近水平煤層，階段高度沒有實際意義， 應(yīng)按水平兩側(cè)盤區(qū)上下山長度或區(qū)段的推進(jìn)長度來確定水平的范圍，并要保證水平的服務(wù) 年限；當(dāng)近水平煤層的間距較大時，可以根據(jù)賦存深度不不同，分組設(shè)置開采水平，有時 也利用地質(zhì)構(gòu)造劃分階段，如向斜軸向、走向大斷層或其它構(gòu)造變化等。 3）根據(jù)生產(chǎn)成本 階段高度增大，全礦井的水平數(shù)目減少，水平儲量增加，分配到噸煤的折舊費(fèi)用相應(yīng) 減少，但階段長度會使部分經(jīng)營費(fèi)用相應(yīng)增加，其中隨著階段增大而減少的費(fèi)用有：井底 車場及硐室、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷及采區(qū)車場掘進(jìn)費(fèi)、設(shè)備購置及安裝費(fèi)用等;增加的費(fèi) 用有：沿上下山的運(yùn)輸費(fèi)、通風(fēng)費(fèi)、提升費(fèi)、巷道維護(hù)費(fèi)等，此外，還增加建井工期和初 期基建投資。 4.2.3 水平高度的確定水平高度的確定 曉明東 6 礦年產(chǎn)量 1.80mt，井田走向長 2.2km，傾斜長度 5.7km，三層可采煤層總厚 度 11.0m，其中 5 煤層厚 8.6m，10 煤層厚 2.4m，間距為 40m，煤層傾角平均 13。 屬于緩傾斜煤層，劃分 3 個階段，6 個采區(qū)，采區(qū)以斷層和人為邊界為界。根據(jù)井田 條件和設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)定，本井田劃分 2 個水平，水平標(biāo)高設(shè)為- 400m。 張智綱：曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計 24 4.2.4 設(shè)計水平儲量及服務(wù)年限設(shè)計水平儲量及服務(wù)年限 本井田設(shè)計水平為- 400m 水平，即整個礦井由第一個水平和第二水平開采。第一水平 儲量即為礦井設(shè)計可采儲量 9961.751 萬噸， 水平服務(wù)年限即為礦井礦井服務(wù)年限 39.52 年。 4.2.5 設(shè)計水平大巷位置設(shè)計水平大巷位置3 選擇大巷位置的原則：掘進(jìn)量少，費(fèi)用少，維護(hù)條件好，煤柱損失少，有利于通風(fēng)和 防火，運(yùn)輸方便。 由于曉明東 6 礦煤層間距較近，見表 4-6。層間距50 米，考慮到采動影響,不考慮分 層或分組大巷布置，本設(shè)計礦井大巷使用期限較長，為便于維護(hù),減少煤炭損失,故采用集 中大巷布置，由于該礦巖性比較穩(wěn)定，為便于維護(hù)，將大巷布置到 10 煤底板巖層中，距 離煤層底板 52m，大巷的具體位置見開拓系統(tǒng)平、剖面圖。另外，巖石大巷與煤層大巷相 比,優(yōu)越性是比較明顯的。巖石大巷能適應(yīng)地質(zhì)構(gòu)造的變化,便于保持一定的方位與坡度, 可較長距離的直線布置,便于煤炭運(yùn)輸,提高大巷通過能力。同時巖巷受采動影響小,維護(hù) 條件好,維護(hù)費(fèi)用低,大巷位于巖石中,減少了保安煤柱，故煤炭損失少,提高回采率。另外 巖石大巷布置比較靈活,便于回采及煤倉的設(shè)置。 表 46 煤層間距表 tab 46 seam distance 煤層 煤層最小最大厚度/m 與上層間距/m 5 8.49.0 10 2.32.6 40 4.2.6 大巷的數(shù)目和用途及規(guī)格大巷的數(shù)目和用途及規(guī)格 根據(jù)運(yùn)輸和通風(fēng)條件，本礦井供布置三條大巷：運(yùn)輸大巷（皮帶大巷） 、軌道大巷、 回風(fēng)大巷，巷道斷面特征規(guī)格見圖4- 4、圖4- 5和圖4- 6。 1）皮帶大巷：將采區(qū)采出的煤運(yùn)至井底煤倉，完成運(yùn)輸任務(wù)。集中布置在 10 煤層底 板巖石中，這樣生產(chǎn)比較集中，有利于提高井下運(yùn)輸效率。 2）軌道大巷：承擔(dān)整個水平進(jìn)風(fēng)、運(yùn)料、排水、排矸等任務(wù)。集中布置在 10 煤層底 板巖層中。 3）回風(fēng)大巷：承擔(dān)回風(fēng)任務(wù)和安全出口通道。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 圖 4-4 運(yùn)輸大巷斷面圖 fig4-4 transportation roadway section map 表 4-7 運(yùn)輸大巷斷面及特征 tab. 47 transport tunnel cross section and its character 圍 巖 類 別 斷面 m2 掘進(jìn)尺寸 mm 噴射厚 度 mm 錨桿 mm 凈 周 長 m 備 注 凈 掘 凈 掘 型 式 外露 長度 排列 方式 間 距 錨深 規(guī)格 l 巖 14.7 18.9 5200 4200 350 600 2500 250020 14.6 張智綱：曉明東 6 礦 1.80mt/a 新井設(shè)計 26 圖 4- 5 軌道大巷斷面圖 fig. 4- 5 track roadway cross section diagram 表 4-8 軌道大巷斷面及特征 tab.4- 5 strap tunnel cross section and its character 圍 巖 類 別 斷面 m2 掘進(jìn)尺寸 mm 噴射厚 度 mm 錨桿 mm 凈 周 長 m 備 注 凈 掘 凈 掘 型 式 外露 長度 排列 方式 間 距 錨深 規(guī)格 l 巖 14.5 18.9 5300 4050 350 600 2500 250020 13.6 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計