礦井概況培訓資料

1、昆明理工大學成人高等學歷教育畢業(yè)設計（論文） 目錄昆明理工大學成人高等教育 畢 業(yè) 設 計（論文）姓 名： 王軍 學 號： 專 業(yè)： 采礦工程 年 級： 2012級 學習形式： 函授 夜大 脫產 學習層次：高起本 專升本 高起專 函 授 站： 函授學生畢業(yè)設計規(guī)范化要求一、規(guī)范化要求的內容1書寫格式的要求：畢業(yè)設計封面統(tǒng)一格式、任務書統(tǒng)一使用A4型號紙張 ，用鋼筆書寫或計算機打印后封裝。正文要求用宋體小四字體打印。2圖紙要求：手工和計算機繪制的圖紙，圖面整潔，布局合理，線條粗細均勻，圓弧連接光滑，尺寸標注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。3畢業(yè)設計內容要求：能應用已學理論知識，采用工程分析計算

2、方法或數值計算方法，正確完成設計中的計算工作。二、畢業(yè)設計（論文）的審查畢業(yè)設計（論文）的審查在畢業(yè)答辯前一周，由指導教師應根據規(guī)范化要求的內容對學生的畢業(yè)設計(論文)進行形式審查，形式審查合格者才能參加答辯。凡形式審查不合格者，應令其返工或補充。過時仍不能達到要求者，不評定畢業(yè)設計(論文)成績，并不得參加答辯。（1）畢業(yè)設計時間為：3月17日5月24日 （2）畢業(yè)設計輔導主要按集中輔導方式，第一次輔導時間為3月29日下午2點半到5點半，輔導老師初步布置畢業(yè)設計題目，講解畢業(yè)設計的基本要求和總體時間安排。（3）第二次輔導時間為4月19日下午2點半到5點半，對設計完成情況進行檢查，并對圖紙上的問

3、題進行指正。（4）第三次輔導時間為4月26日下午2點半到5點半，檢查畢業(yè)設計（論文）計算書的編寫情況以及圖紙的完成情況，對出現(xiàn)的問題及時加以糾正。（5）第四次輔導時間為5月10日下午2點半到5點半，對圖紙、文字資料、內容及格式等進行最后檢查，并安排答辯事宜。（6）5月24日進行畢業(yè)設計答辯。(如有變動另行通知) 成人教育學院山西函授站昆明理工大學成人高等學歷教育畢業(yè)設計（論文）昆明理工大學成人高等學歷教育畢業(yè)設計（論文）任務書設計（論文）的主要內容與目的：畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生達到專業(yè)培養(yǎng)目標的最后一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，是學生全面運用所學基礎理論、專業(yè)知識和基本技能對實際問題進行設計或研究的綜

4、合性訓練。其主要目的是：（1）使學生掌握工程設計的一般程序和方法，能正確編寫工程設計說明書和繪制工程圖紙，完成工程技術人員必備的基本技能訓練。（2）增強學生綜合運用所學基礎理論與專業(yè)知識獨立分析和解決礦井生產中實際問題的能力。（3）培養(yǎng)學生嚴謹的工作作風和認真的科學態(tài)度，提高學生調查研究和科技創(chuàng)新的能力。設計（論文）的主要要求：本次畢業(yè)設計題目為：××礦井××采區(qū)設計由學生根據自己所在單位的生產實際，選擇一個采區(qū)進行設計，設計過程某些環(huán)節(jié)可以理想化，但不能脫離生產實際，更不能生搬硬抄。設計依據、原始資料按所在礦井實際，生產能力由指導老師給定。畢業(yè)設計包括

5、設計說明書和圖紙兩部分部分。1、設計說明書：××礦井××采區(qū)設計說明書（內容按畢業(yè)設計大綱編寫）。2、圖紙部分：5張圖紙1）采區(qū)巷道布置平面圖 1：2000 （0號圖紙） 2張（方案一、方案二 各1張）；圖中應明確繪出采區(qū)及區(qū)段巷道布置、采區(qū)地形地質及水文地質特征。2）區(qū)段巷道布置及生產系統(tǒng)圖 1：2000，（0或1號圖紙） 1張；圖中應會出采區(qū)巷道及首個工作面、掘進面。并注明機械配備情況及運煤、運料、通風等生產系統(tǒng)。3）采煤工作面布置圖，1：50，（0或1號圖紙）1張；圖中按設計的工藝流程繪制出支架、采煤機、輸送機、端頭支護等，繪出最大控頂距、最小控頂

6、距圖和。工作面循環(huán)圖表、工作面勞動組織表。4）巷道斷面及支護方式圖 1：50，（0或1號圖紙） 1張；繪出所有準備巷道和回采巷道的斷面及支護方式（斷面圖冊）。進 度 安 排序號工作任務起止周數1收集資料，認真閱讀任務書與設計大綱、開題報告2根據老師的輔導進行設計與圖紙的編寫3論文的整理4論文初稿的修改5論文的完善、裝訂、上交主要參考文獻：技術政策：1、煤礦安全規(guī)程國家安全生產監(jiān)督管理總局 2010月3月1日2、煤炭工業(yè)設計規(guī)范煤炭工業(yè)出版社1997年2月1日3、煤炭工業(yè)實行政策煤炭工業(yè)部 1979年9月7日4、關于改革礦井開拓部署的若干技術規(guī)定（試行）煤炭工業(yè)部 1984年1月3日參考資料、書

7、刊：1、采煤學 2、井巷工程3、煤礦地質學 4、礦井通風與安全同組設計者名單:指導教師簽字：年 月 日系（專業(yè)）主任簽字：年 月 日學生簽字：年 月 日昆明理工大學成人高等學歷教育畢業(yè)設計（論文）開題報告畢業(yè)設計(論文)的目的及意義：大同礦的采區(qū)設計第一章 礦井概況第一節(jié) 井田地質特征一、礦井概述1.地理位置大同礦區(qū)位于晉北，地跨大同、左云、右玉、山陰等五個縣市。忻州窯礦位于大同煤田東北端，大同市SW75°，距大同市17.5kM，距口泉站5.3kM。井田內有五九公路貫穿，交通方便。忻州窯礦北鄰云崗礦和晉華宮礦，東接大同市地方煤礦和小煤窯采空區(qū)，西南和西面為煤峪口礦。井田走向長4.17

8、9 kM，傾向長4.588kM，面積14736634.64。地理坐標為東經113°7，北緯40°4。2.地形、地貌特點井田內為低山丘陵黃土地貌景觀，地形比較復雜，黃土梁及“V”字溝谷發(fā)育，地勢大致為北西高，東南低，地表最高點位于井田東部邊界，高程1299.91m,最低點位于井田東南忻州窯溝內，高程1132.8m，相對高差204.13m。3.交通條件忻州窯礦S27ºW為同蒲鐵路運煤專線站口泉站。北同蒲線往南至太原，往東和往西有京包線，井田中部有大同至左云公路由南往北貫區(qū)，東南角與同泉路相接，交通條件四通八達。井田內有五九公路穿越而過，每日有班車通往各處，十分方便。4

9、.氣候條件本區(qū)屬典型的大陸性氣候，半干旱地區(qū)，其特點冬季嚴寒，夏季炎熱，風沙嚴重，晝夜溫差較大，現(xiàn)將具體資料分述如下：氣溫：一般較低，以年溫差大為特點，年平均氣溫為5.1，極端最高氣溫在39.9，極端最低氣溫在-35。凍土：歷年來凍土月份為11月至第二年4月份，最大凍土深度1610mm。降水量:降水多集中在7、8、9三個月，約為全年降水量的60-75%，歷年平均最大降水量為628.3mm，歷年平均最小降水量為259.3mm，歷年平均降水量448.7mm，最大日降水量為79.90mm。蒸發(fā)量：歷年來蒸發(fā)量大大超過降水量，年一般蒸發(fā)量在1644-2105mm之間，平均蒸發(fā)量為1847.8mm。風：

10、大同地區(qū)一向以風沙多而著稱，西北風幾乎貫穿全年，每年有風時間占全年總時間的70%，多集中在冬春季節(jié)，年平均風速為3.2m/s，最大可達17m/s。 5.地震屬地震裂度度區(qū)，根據中國地震動參數區(qū)劃圖，本地區(qū)地震烈度為7度，所屬地震動峰值加速度分區(qū)為0.10.15g。 6.礦井周邊小窯情況井田內小窯有五座：分別是大同市南郊區(qū)云崗鎮(zhèn)劉官莊村股份煤礦，批準開采3#層；大同市南郊區(qū)云崗鎮(zhèn)張榆聯(lián)營煤礦，批準開采2#、7#層；大同市南郊區(qū)水泊寺鄉(xiāng)泉子溝煤礦，批準開采2#層；大同市南郊區(qū)平旺鄉(xiāng)煤忻煤礦，批準開采12#、13#層。井田周邊小窯有六座，分別是大同市南郊區(qū)興旺煤礦，批準開采9#、10#、-12-1#

11、合并層。大同市南郊區(qū)口泉鄉(xiāng)三腳溝煤礦，批準開采石炭系3#、5#、8#煤層；大同市城區(qū)新河煤礦，批準開采10#、15#煤層；大同市南郊區(qū)平旺鄉(xiāng)大北溝村煤礦，批準開采10#層；大同市礦區(qū)大北溝聯(lián)營煤礦，批準開采7#、9#、10#、12#層；大同市精通實業(yè)公司興旺煤礦，批準開采9#、10#、12#煤層。7.礦區(qū)工業(yè)概況及建材供應情況礦區(qū)地處山區(qū)，土地貧瘠，又受干旱影響，基本沒有農作物。工業(yè)生產主要是采煤，在礦區(qū)內有磚瓦廠、水泥廠，沙石能就地解決，其它鋼材等靠外購。8.河流水源、電源情況本區(qū)屬海河流域，桑干河水系，井田內無大的地表水體，較大的溝谷為明燈寺與忻州窯溝，且常年無水，只是在雨季有短時洪水流經

12、，并與甘河相接，向東匯入桑干河。忻州窯溝為本區(qū)主要河溝，由西北向東南斜穿本井田，經過主、副井口附近，全長8700m，匯水面積28kM2，平時僅有礦井排水，洪水季節(jié)水位突然猛漲。一般使用明燈寺水廠供水。礦井供電主要來自忻州窯變電站，該變電站由雙回路電源供電，分別為煤州線和四州線，供電電壓35kV，經兩臺6300kVA主變降壓后輸出6kV電壓。二、井田地質特征1.地層A寒武系中統(tǒng)為紫紅、豬肝色頁巖，灰色白云質灰?guī)r，與下部地層整合接觸關系。B寒武系上統(tǒng)為深灰色及淺灰色灰?guī)r，灰色竹葉狀灰?guī)r、頁巖及泥灰?guī)r等。與下部地層整合接觸關系。C石炭系中統(tǒng)本溪組厚15.3-35.36m，平均厚度25.93m。下部為

13、紫紅色、暗紅色粉砂巖及風化殼成巖物質，上部為紫紅色、灰綠色泥巖，粘土巖夾粉砂巖及細砂巖，中下部有1-2層鋁土質巖層。與下部寒武系灰色竹葉狀灰?guī)r地層為平行不整合接觸關系。D石炭系上統(tǒng)太原組厚15.66-67.81m，平均厚度40.67m，為大同煤田下部含煤系地層。巖性中上部以深灰色、黑灰色泥巖，碳質泥巖為主，下部以灰色、灰白色粗砂巖為主，夾粉砂巖及碳質泥巖或二者互層。主要含三個煤組，1-5號煤組，89號煤組，10號煤組。煤層總厚度2.5-26.4m，煤層結構復雜。本組與下部地層整合接觸關系。E二疊系下統(tǒng)山西組厚6.51-58.54m，平均厚度24.41m。上部以灰色細砂巖為主，局部為灰色中粒砂巖

14、、中下部為灰色粗砂巖，含煤三層，但均不可采，與下部地層整合接觸關系。F侏羅系下統(tǒng)永定莊組厚19.69-83.80m，平均厚度56.68m。上部主要為紫紅、雜紅、灰色粉砂巖，中部為灰白色中粒砂巖、底部為灰色粗砂巖。與下部地層為微角度不整合接觸關系。G侏羅系中統(tǒng)大同組為大同煤田上部主要含煤地層，厚度116.09-248.0m，平均厚度216.0m。為灰白色中粗砂巖，灰白色細粉砂巖，碳質泥巖組成。中粗砂巖成分為石英、長石及少量云母等，膠結物主要為泥質與鈣質，大同組底部普遍發(fā)育一層粗砂巖。與下部地層平行不整合接觸關系。H侏羅系中統(tǒng)云崗組巖性為白色、灰白色中、粗砂巖，上部為灰黃色，紫色、紫紅色、灰綠色砂

15、巖、粉砂巖及砂質泥巖組成，底部為灰白色含礫粗砂巖或礫巖（K21標志層）；厚11.14-210.69m，平均厚124.42m，與下伏地層呈整合接觸。I第四系中、上更新統(tǒng)分布于梁茆及溝谷兩側，上部為淺黃、褐黃色松散狀黃土，下部為棕紅色亞粘土、亞砂土；厚0-37.2m，平均8.46m，與下伏地層呈角度不整合接觸。J第四系全新統(tǒng)分布于溝谷內，由現(xiàn)代河流沖積、洪積物組成，與下伏地層為不整合接觸。上述所敘井田內地層，除寒武系外，其它地層在鉆孔中均有揭露，而且與大同煤田東部邊緣出露地層可靠對比，尤其含煤地層，在大同煤田內均有煤礦開采，其對比標志層明顯，可將大同組地層與太原組地層可靠對比。附地質綜合柱狀圖圖1

16、-1 綜合柱狀圖2.煤系地層井田為雙紀煤田，上煤系為侏羅系大同組和云岡組，下煤系為石炭系太原組和二疊系山西組。上煤系大同組由陸相碎屑及煤層組成，底部K11為含礫粗砂巖，出露厚度116.09-248.0m，平均210m，含煤20層其中可采13層，煤層平均厚度22.69m，含煤系數10.8云岡組主要由礫巖及砂巖組成，夾薄煤層1-3層，局部可采。下煤系太原組主要由礫巖、砂質頁巖與煤層組成，底部為礫巖和含礫粗砂巖，太原組厚15.66-67.81m，平均40.67m，含煤1-5層，可采煤層兩層，上煤層為層1- 5#（20m），見煤鉆孔厚0.1518.40m，平均5.21m,下煤層為層8-9#（5m），見

17、煤鉆孔厚1.905.77m,平均厚3.08m，太原組煤層平均總厚9.8m，含煤系數24.09，太原組煤層中含多層夾矸，煤厚向東變薄，逐漸尖滅，煤質為氣煤。3.地質構造忻州窯井田位于大同煤田向斜的東北端，井田呈一不對稱的向斜構造（忻州窯向斜）。向斜軸位于井田中央，南部與煤峪口向斜相接，呈一弧形向斜軸走向，井田南部為NW10°，向北逐漸轉為NE40°延至晉華宮礦，向斜軸略有起伏，下部分向北傾伏。向斜西翼平緩，傾角1°5°，東翼較陡，傾角2°20°，向斜西翼煤巖層稍呈波狀起伏，形成寬緩的次一級褶曲。井田范圍內沒有大的斷層和陷落柱，地質構造比

18、較簡單。4.水文地質1.區(qū)域水文地質概況本井田水文地質條件簡單。含水層主要有三個：覆蓋層及風化層段含水層，為孔隙、裂隙含水層，水位不穩(wěn)定，出水量4795m3/d；石炭二疊系煤系地層含水層，主要為砂巖裂隙含水層，水量微弱，僅為0.01m3/d；奧陶系灰?guī)r含水層，主要為巖溶、裂隙含水層，伏于井田深部，水位深度為215.01250.24m，水位標高為1161.581200.58m。抽水試驗結果，降深3.18m，單位涌水量0.934L/min。.2.礦井充水條件 井田所屬區(qū)域屬于高寒地帶，本區(qū)云崗組及大同組的巖層微含水，其它均無含水層。3.礦井涌水量本區(qū)云崗組及大同組的巖層微含水，地表雨水通過斷層裂縫

19、滲入井下，開采過程中，煤層的滴水和淋水是礦井水的主要來源。據記載目前礦井正常涌水量為2300 m3/d，最大涌水量為6000m3/d,含水系數0.40.5，不隨產量增加而增加。4.礦井主要水害及其防治措施礦井充水因素主要為頂板以上砂巖裂隙水，由于山西組砂巖含水層在井田范圍含水性不強，水量有限，只要正常進行抽排，一般不會發(fā)生水害事故。另一個因素為鄰近生產礦井廢棄巷道和采空區(qū)積水。今后若靠近邊界附近開采時，應詳細調查相鄰煤礦開采情況和廢棄巷道和采空區(qū)積水情況，以防巷道相互貫通引發(fā)水害事故。5.供水水源由于井田所屬區(qū)域屬于高寒地帶，本區(qū)云崗組及大同組的巖層微含水，不能滿足用水要求，主要靠明燈寺水廠供

20、水。第二節(jié) 煤層的埋藏特征一、煤層侏羅系大同組含煤20余層，其中可采煤層9層，由上而下為3#、4#、7#、9#、10#、11#、12#、14#、15#層，12#層為本井田批準開采煤層。詳見煤層特征表表1-3-1表1-3-1地層時代煤層號煤層厚度（m）最小最大平均間 距（m）最小最大平均煤層結構穩(wěn)定性頂板巖性底板巖性侏羅系12 5.47.56.24.013.6復 雜夾石24層穩(wěn)定全區(qū)可采砂礫巖砂質泥巖泥巖砂質泥巖二、煤質本礦開采12層煤，12#層煤成黑色，由亮煤及暗煤組成。瀝青玻璃光澤，質地較硬，斷口平坦，參差狀，偶見階梯狀，發(fā)育少許內生裂隙，水平層理，碎塊狀構造，條帶狀，透鏡及均一狀結構。12

21、#煤的宏觀煤巖類型以半亮型煤為主，半暗型煤為輔。煤巖成份亮煤為主，暗煤次之。12#煤層全井田為富灰煤，低硫中硫煤，氣肥煤，長煙煤。根據表1-3-2及有關地質資料，對煤的化學性質及工藝特性分析如下：水分：煤的分析基水分（Mad）在2.78%4.16之間變化，水分從上到下有下降的趨勢。實際生產原煤全水分(Mt)在7左右。因此本礦井煤屬于低水分煤?；曳郑ˋd）：灰分為24.91，屬中灰分煤揮發(fā)分（Vdaf）:揮發(fā)分大于38,屬高揮發(fā)分煤。硫分（St.d）：硫分為2.42，屬中硫煤。磷含量（Pdaf）：磷含量小于0.005，屬于低磷煤。發(fā)熱量（Qnet.ad）：發(fā)熱量為21.51MJ(5147大卡/k

22、g)。屬于低發(fā)熱量煤。煤質指標詳見下表。 表1-3-2煤層水分（%）灰分（%）揮發(fā)分（%）硫分（%）發(fā)熱量（MJ/kg）煤灰成分（%）無機組分（%）12#原煤2.25-4.203.3220.42-32.1526.438.37-43.4740.720.78-3.412.4218.1-24.121.50879.2413.4-38.025.7精煤1.63-5.103.236.35-8.957.4338.73-42.5439.930.85-1.531.24三、其它開采技術條件1.圍巖狀況 井田侏羅系大同組各煤層頂底板巖石均為陸相碎屑巖，大部分地區(qū)有偽頂，巖性多為薄層粉砂巖、巖質頁巖夾薄層煤層和煤線；直

23、接頂及老頂巖性多為細砂巖、細粉砂巖互層或中粗粒砂巖，僅煤層頂板為砂礫巖；頂板巖性一般為鈣質膠結及泥質膠結，致密堅硬。在沖刷區(qū)由煤層直接頂與中粗粒砂巖接觸。底板巖石為粉砂巖或細砂巖，各可采煤層頂底板巖性見煤層特征表。2.瓦斯、煤塵和煤的自燃瓦斯等級礦井瓦斯相對涌出量14.24m3/t，絕對涌出量26.8m3/min，屬高瓦斯礦井。煤塵爆炸性據有關地質資料提供，本區(qū)域煤層火焰長度大，有爆炸危險性，煤層爆炸指數39%。煤的自燃傾向性煤的自燃傾向性屬容易自燃煤層，自燃發(fā)火期為6個月左右。地溫根據調查本區(qū)域地溫小于3/100M，屬正常區(qū)。第三節(jié) 井田境界與儲量一、井田境界 根據山西省國土資源廳批準的同煤

24、忻州窯礦采礦許可證，井田境界由11個坐標點連接圈定： 1、X=3437.88539 Y=849.21098 2、X=3437.90280 Y=851.58980 3、X=3438.75300 Y=851.58430 4、X=3438.75300 Y=853.80000 5、X=3434.57315 Y=853.79395 6、X=3434.57417 Y=853.20877 7、X=3434.64320 Y=853.07180 8、X=3434.64489 Y=852.28378 9、X=3435.25511 Y=852.28592 10、X=3435.25550 Y=850.32892 11

25、、X=3435.67356 Y=849.21141井田走向長度最大4.179kM，最小2.211kM,平均3.195kM;傾向長度最大4.588 kM，最小1.51kM,平均3.049km。井田的水平面積14736634.64。二、礦井工業(yè)儲量和可采儲量1.儲量估算范圍本次參與儲量估算的煤層為該礦批準開采的12號層，儲量估算邊界范圍為井田邊界所圈定的范圍。2.工業(yè)指標參照煤、泥炭地質勘察規(guī)范中有關規(guī)定，確定各工業(yè)指標如下：煤層最小可采厚度為0.7m，最高可采灰分為40%，最高可采硫分為3%。根據現(xiàn)有資料，井田12號層在上述限定之內。3.儲量估算方法與有關參數的確定 井田范圍煤層傾角平緩，基本在

26、06º，故本次儲量估算采用地質塊段算術平均法，計算公式如下：Q=S·H·D/10 (2-1)式中：Q-塊段儲量（萬噸） S-塊段面積(M2），采用水平投影面積，用求積儀在煤層底板等高線上直接求得。 H-塊段平均厚度（M），為塊段內及鄰近見煤工程點煤層資源估算厚度的算術平均值，各工程點煤層采用厚度的確定按照有關規(guī)程的規(guī)定確定。 D-煤層視密度（T/M3），12#煤層視密度（容重）為1.34T/M3， 4.儲量估算結果 按上述方法估算，獲得12#煤層地質儲量為126381.4kT。5.礦井可采儲量.1礦井設計儲量計算礦井設計儲量=礦井工業(yè)儲量永久煤柱損失已采儲量經計算

27、，礦井設計儲量為115896kT。具體見礦井設計儲量計算表 表2-1-1 單位：kT煤層工業(yè)儲量永久煤柱損失設計儲量井田邊界工業(yè)場地風井村莊12#1263812835215611053841158962礦井可采儲量礦井可采儲量按下式計算：ZK=（ZSP）·C (2-2)式中： ZK礦井可采儲量，kT； ZS礦井設計儲量，kT； P開采煤柱損失，kT；C采區(qū)回采率，薄煤層取C=85%；中厚煤層取C=80%； 厚煤層取C=75%。經計算，礦井設計可采量為82443kT，具體見下表： 表2-1-2 單位：kT煤層設計儲量大巷煤拄損失可采儲量12115896597282443第四節(jié) 礦井開拓

28、一、礦井工業(yè)場地位置選擇根據礦井現(xiàn)狀及目前交通運輸、電力供應等外部環(huán)境，工業(yè)廣場布置在該礦大北溝村到忻州窯村之間的開闊場地。礦井工業(yè)廣場選擇在此處具有以下優(yōu)點：工業(yè)場地緊靠五九公路、同蒲鐵路運煤專線，交通運輸便利，地面較開闊，生產區(qū)對生活區(qū)及鄰近村莊環(huán)境影響較小。二、井硐形式、數目及位置井田開拓方式為斜井單水平開拓，共開掘有兩個進風井（副斜井、主斜井）和一個回風立井。井田共劃分有四個盤區(qū)，開采煤層為12#，礦井生產區(qū)隊設置有：一個綜放隊和兩個機掘隊。三、采區(qū)劃分及開采順序根據井田開拓方案，全井田劃分四個盤區(qū)，即西一、二盤區(qū)和東一、二盤區(qū)。礦井投產時移交西一盤區(qū)，盤區(qū)接替順序為：西一盤區(qū)西二盤區(qū)

29、東二盤區(qū)東一盤區(qū)。四、礦井工作制度礦井設計年工作日為300天。作業(yè)方式為“四·六”制作業(yè)，即三個班生產，一個班檢修。每天凈提升時間為18小時。五、礦井設計生產能力及服務年限1.礦井設計生產能力的確定根據當地用煤需求，結合煤層賦存條件、可采儲量、裝備水平、資金來源等因素，確定礦井生產能力為1800kT/a。2.同時生產的水平數目的確定本井田可采煤層為12# 層煤，能夠保證1800kT/a設計生產能力。3.礦井及水平服務年限的計算礦井及水平服務年限均按下式計算： T=ZK/（A·K） (2-3) 式中：T服務年限； ZK設計可采儲量，kT； A設計生產能力，kT/a； K儲量備

30、用系數，取1.4。則：礦井及水平服務年限均為 T=82443/（1800×1.4）33年該服務年限均符合煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范的有關要求。第二章 采區(qū)地質特征第一節(jié) 采區(qū)范圍一、采區(qū)數目和位置根據推薦的井田開拓方案，結合礦井的井型和工作面裝備水平，礦井達到設計生產能力時共布置一個傾斜長壁放頂煤工作面，首采區(qū)選擇在礦井的西一盤區(qū)，該采區(qū)儲量可靠，地質構造及水文地質條件簡單，煤層賦存穩(wěn)定，有利于礦井達產和穩(wěn)定生產。第二節(jié) 采區(qū)地質情況一、煤層的地質特征侏羅系大同組含煤20余層，其中可采煤層9層，由上而下為3#、4#、7#、9#、10#、11#、12#、14#、15#層，12#層為本井田批準

31、開采煤層。詳見煤層特征表（表1-3-1）二、煤質本礦開采12層煤，12#層煤成黑色，由亮煤及暗煤組成。瀝青玻璃光澤，質地較硬，斷口平坦，參差狀，偶見階梯狀，發(fā)育少許內生裂隙，水平層理，碎塊狀構造，條帶狀，透鏡及均一狀結構。12#煤的宏觀煤巖類型以半亮型煤為主，半暗型煤為輔。煤巖成份亮煤為主，暗煤次之。12#煤層全井田為富灰煤，低硫中硫煤，氣肥煤，長煙煤。12#煤的化學性質及工藝特性分析如下：水分：煤的分析基水分（Mad）在2.78%4.16之間變化，水分從上到下有下降的趨勢。實際生產原煤全水分(Mt)在7左右。因此本礦井煤屬于低水分煤?；曳郑ˋd）：灰分為24.91，屬中灰分煤揮發(fā)分（Vdaf

32、）:揮發(fā)分大于38,屬高揮發(fā)分煤。硫分（St.d）：硫分為2.42，屬中硫煤。磷含量（Pdaf）：磷含量小于0.005，屬于低磷煤。發(fā)熱量（Qnet.ad）：發(fā)熱量為21.51MJ(5147大卡/kg)。屬于低發(fā)熱量煤。煤質指標詳見表1-3-2。三、其它開采技術條件1圍巖狀況 井田侏羅系大同組各煤層頂底板巖石均為陸相碎屑巖，大部分地區(qū)有偽頂，巖性多為薄層粉砂巖、巖質頁巖夾薄層煤層和煤線；直接頂及老頂巖性多為細砂巖、細粉砂巖互層或中粗粒砂巖，僅煤層頂板為砂礫巖；頂板巖性一般為鈣質膠結及泥質膠結，致密堅硬。在沖刷區(qū)由煤層直接頂與中粗粒砂巖接觸。底板巖石為粉砂巖或細砂巖，各可采煤層頂底板巖性見煤層特

33、征表。.2.瓦斯、煤塵和煤的自燃瓦斯等級礦井瓦斯相對涌出量14.24m3/t，絕對涌出量26.8m3/min，屬高瓦斯礦井。煤塵爆炸性據有關地質資料提供，本區(qū)域煤層火焰長度大，有爆炸危險性，煤層爆炸指數39%。煤的自燃傾向性煤的自燃傾向性屬容易自燃煤層，自燃發(fā)火期為6個月左右。地溫根據調查本區(qū)域地溫小于3/100M，屬正常區(qū)。第三節(jié) 采區(qū)儲量和生產能力一、回采工作面生產能力計算礦井移交生產及達到設計生產能力時，在煤層西一盤區(qū)布置一個放頂煤工作面，工作面生產能力按下式計算：工作面長度的確定 l=n×T /t×B×r （4-1） =(12)×360÷

34、;(25)×1.5×0.85=230150式中： l ：工作面長度，米 T : 每班工作時間，分鐘 t : 每架支架放煤時間，分鐘 B : 支架寬度，米 r ：每班時間利用率 工作面越長煤的損失率越小，所以取工作面長度為180米。循環(huán)產量：W=L×S×（h +D）×r×c （4-2）=180×0.6×(3.0×95%+3.4×60%)×1.34=707.68T式中： L ：工作面長度，米 S ：循環(huán)進度，米 c ：煤的容重，t/ m3h ：機采高度，米 D : 放頂煤高度，米r ：工作

35、面回采率取95%，頂煤回收率取60%。日循環(huán)數：依據采煤機割煤、移架、推前溜、放頂煤、拉后溜等工序確定。A.按割煤時間確定循環(huán)時間:機組割一刀煤約需180米/3.6米/分鐘=50分鐘,頭尾斜切進刀約需30分鐘，合計一個割煤循環(huán)需80分鐘。B.按放煤時間確定循環(huán)時間:按每架支架放煤1.5分鐘計,全支架放煤共需180分鐘，采取同時放兩架的形式，全工作面需放煤時間90分鐘。用“兩采一放”的形式，則每放一次需要的時間為：80+80+90=250分鐘則日循環(huán)數為：（24-6）×60/250×0.85=4個其中（24-6）×60-250×4=80分鐘為事故影響時間。

36、日產量：707.68×（4×2）=5660（噸）回采面年生產量=年生產天數×日生產量 =300×5660=1698000噸 掘進產量取回采面產量的10礦井年總產量=1698000+1698000×10=1867800（噸）所以滿足礦井180萬噸年設計生產能力。下表為達到設計生產能力時生產采區(qū)回采工作面特征情況：表5-2-1采區(qū)名稱采煤工作面工作面?zhèn)€數煤層平均厚度機采高度長度年推進度放頂厚度裝備年生產能力（KT）12#煤層西一盤區(qū)16.4318012963.4綜采放頂1867二、首采區(qū)尺寸及巷道布置1.首采區(qū)尺寸礦井移交生產達到設計生產能力時首采

37、區(qū)為12#煤層西一盤區(qū)，盤區(qū)為矩形，東西長3.163km，南北寬為1.294km，面積約3.87km2。2 .首采區(qū)巷道布置 根據推薦的煤田開拓方案，首采區(qū)布置在12#煤層西一盤區(qū)，工作面只布置回風順槽（材料巷）和膠帶順槽(進風巷），膠帶順槽與皮帶運輸大巷及軌道運輸大巷同時相連。3. 采區(qū)運煤、輔助運輸、通風及排水系統(tǒng)運煤系統(tǒng)回采工作面膠帶順槽皮帶大巷井底煤倉主斜井地面。輔助運輸系統(tǒng)地面材料及設備副斜井軌道運輸大巷回風順槽工作面。通風系統(tǒng)地面新鮮風主、副斜井軌道運輸大巷（皮帶運輸大巷）膠帶順槽（中間巷道、）回采工作面回風順槽（排瓦斯巷）回風大巷主回風井地面。排水系統(tǒng)工作面順槽井底輔助水倉軌道聯(lián)

38、絡巷軌道運輸大巷井底水倉副斜井地面井下水處理站第三章 采煤方法及采區(qū)巷道布置第一節(jié) 采煤方法的選擇一、采煤工藝方式1.進刀方式因為煤層賦存穩(wěn)定，傾角較緩，所以工作面采取端部斜切進刀割三角煤的進刀方式，往返一次割兩刀。生產工藝：采煤機斜切進刀割煤移架推前溜放頂煤拉后溜采煤機斜切進刀：以溜頭斜切進刀為例：當機組在溜頭割通之后，待移架、推前溜、放頂煤、拉后溜各工序完成后，將頭滾筒搖下，尾滾筒搖起，反向牽引，使?jié)L筒沿溜子彎曲段逐漸切入煤壁，距溜頭30m之外停機，將退出段按生產工藝完成各道工序，使溜子、支架推移成一條直線。之后，將機組頭滾筒搖起，尾滾筒搖下，向溜頭割煤。當割通溜頭后，再將機組頭滾筒搖下，

39、尾滾筒搖起開始由溜頭向溜尾方向正常割煤。當機組割通溜尾后，斜切進刀與溜頭斜切進刀方式相同。割煤：機組前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，依靠后滾筒旋轉自動裝煤，剩余的煤在推溜過程中由鏟煤板自行裝入前部刮板輸送機。移架：降前探梁收前伸梁降主頂梁移支架升主頂梁升前探梁伸前伸梁。推前部刮板輸送機：滯后機組后滾筒15m外推入，彎曲段長度不得小于15m，彎曲度小于3度。放頂煤：按“兩采一放”正規(guī)循環(huán)作業(yè)。放煤時采用兩人相鄰順序同時兩架放煤，并嚴格執(zhí)行“見矸關窗”的原則。拉后部刮板輸送機：放煤結束后，順序將后部刮板輸送機拉前，要求和推前部刮板輸送機要求相同。（附采煤機進刀方式示意圖）圖6-1-1 采煤機進刀方式示

40、意圖本井田設計煤層為12#煤層，12#煤層平均厚度6.4米，屬厚煤層，煤層傾角不大，屬近水平煤層，宜采用傾斜長壁放頂煤綜合機械化采煤方法。頂板管理采用垮落法，由于煤層頂板較堅硬，所以需采用強制放頂措施，以減少采空區(qū)懸露面積，這種方法即經濟又合理，方便可行。第二節(jié) 礦壓觀測情況第三節(jié) 采區(qū)巷道布置一、開拓方案的選定 方案一：斜井開拓上下山開采方案：該井田煤層賦存穩(wěn)定，埋藏深度平均達270米，考慮井根據礦井工業(yè)場地及確定的斜井開拓方式，結合礦井規(guī)模、煤層賦存特點、提升設備、井筒位置以及礦井目前的實際情況，本設計針對12號層的開拓提出兩個方案進行比較，方案分述如下：方案的提出:結合礦井規(guī)模、地質條件

41、、技術設備等因素，采用斜井開拓的方式，主、副井井筒均采用斜井開拓，回風井井筒采用立井。主斜井、副斜井分別以13。、11。的坡度從地面延伸到12號煤層，在12號煤層中在井田走向的中間位置向東西方向開掘運輸大巷、軌道大巷、回風大巷。各大巷均到礦井的東西邊界。主井與運輸大巷相連，副井通過煤門與軌道大巷相連。在井田內的石巖莊村南部開掘回風立井，與回風大巷相連，用于整個礦井的通風。通風采用機械抽出式通風方式。 方案二：斜井開拓上下山開采方案：主斜井、副斜井分別以14。、18。的坡度從地面延伸到12號煤層，在12號煤層中在井田走向的中間位置由南向北開掘運輸大巷、軌道大巷、回風大巷。主井與運輸大巷相連、副井

42、通過煤門與軌道大巷相連。在井田的中部開掘回風立井，與回風大巷相連，用于整個礦井的通風。通風采用機械抽出式通風方式。方案的比較上述兩方案在技術經濟上各有優(yōu)缺點，兩方案技術經濟比較如下：方案一：優(yōu)點：A.巷道掘進技術簡單，施工管理簡單。B.都是煤巷，見煤快，矸石少對環(huán)境有利。C.巷道掘進快，工程進度高。D.大巷可作為盤區(qū)巷道，不需要掘進山下山巷道。E.巷道拐點少，系統(tǒng)簡單，漏風少,環(huán)節(jié)少，事故發(fā)生率低。缺點：A.工作面推進時間超過發(fā)火期，需滅火費用高。B.大巷難維護，應力集中與運輸、皮帶大巷。C.利用上、下山開采，準備巷道和聯(lián)絡巷道較多，增加了成本，不宜管理。D.主副斜井太長，井巷工程量大，維護時

43、間長。E.工作面數目多，搬家次數多；方案二：優(yōu)點： A.工作面數目少，搬家倒面次數少；B.工作面推進長度大，放頂煤損較方案一少。缺點：A.大巷的總長度大，掘進費用與維護費用多；B.推進長度大于方案一，滅火注漿費用多于方案一。C.由于巷道拐點多，運輸轉載點多，系統(tǒng)復雜，易漏風且易出事故。方案的確定又考慮綜采放頂工作面的連續(xù)推進長度一般不小于8001000m，這樣除了考慮工作面的搬家倒面次數，主要也考慮減少工作面初、末采時煤炭損失所占的比例，所以應盡可能加大工作面推進長度，但也得考慮因煤炭自燃對回采產生的影響，故工作面長度也不宜太長。綜上所述，本設計推薦方案一作為礦井井田主要開拓方式。圖4-1-1

44、 井田開拓方案一圖4-1-2 井田開拓方案二第四節(jié) 回采工藝與勞動組織一、工作面采煤、裝煤、運煤方式及設備選型根據開采煤層的地質因素（煤層厚度、煤層傾角、圍巖性質和地質構造等）、技術因素（工作面設備條件和工作面的通風能力）、采區(qū)內煤層聯(lián)系方式以及經濟因素綜合考慮，確定工作面長度為180m,工作面沿著走向方向推進。根據煤層賦存條件、巷道布置方式以及以往開采經驗，本工作面采用單一走向長壁后退式綜合機械化低位放頂煤開采的采煤方法。配套選用的主要設備有MXG700DA型采煤機、ZFS7500型液壓支架、SGZ764/400型前部刮板輸送機、SGZ764/630型后部刮板輸送機、SZZ830/200型轉

45、載機、YSB160型破碎機、DSP10001000/3×200型皮帶機。工作面機采高度3米，循環(huán)進度0.6米，采用兩端頭斜切進刀，自行開缺口。MXG700DA型采煤機牽引方式為電動機牽引，牽引速度為08.3m/min。截割方式按行走方向，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤。放頂煤高度平均4米,采放比3:4。頂煤采用低位放頂煤回收方式，按“兩采一放”的正規(guī)循環(huán)作業(yè)，即放煤步距為1.2米。從采煤機推出開切眼后就可以放頂。距停采線10米工作面實施收尾工作，故從此位置開始頂煤不再回收。二、采煤工作面的日進度，年進度及工作面長度依據采煤機割煤、移架、推前溜、放頂煤、拉后溜等工序確定。A.按割煤時間確定

46、循環(huán)時間:機組割一刀煤約需180米/3.6米/分鐘=50分鐘,頭尾斜切進刀約需30分鐘,合計一個循環(huán)需80分鐘。B.按放煤時間確定循環(huán)時間:按每架支架放煤1.5分鐘計,全支架放煤共需180分鐘，采取同時放兩架的形式，全工作面需放煤時間90分鐘。 工作面采用“兩采一放”，每一次放頂步距為1.2米，時間為80+80+90=250分鐘，則日循環(huán)數為：N =（24-6）×60/120×4個日循環(huán)進度為1.2×4=4.8米.采煤工作面年進度按下式計算：年進度=日循環(huán)進度×年工作日×循環(huán)率=4.8×300×0.9=1296米三、采區(qū)及工

47、作面面回采率 初期開采的12#煤層為厚煤層，依據煤炭工業(yè)設計規(guī)范，采區(qū)回采率為75%，工作面回采率取93%。頂煤回收率取60%。四、采區(qū)經濟技術表和勞動組織表 表6-3-3 采區(qū)經濟技術指標表序號項目單位數量1工作面長度m1802工作面推進長度m12963煤層厚度（平均）m6.44煤層傾角度065采高m3.06放煤高度m3.47循環(huán)進度m0.68循環(huán)產量t7079日循環(huán)數（采）個810日產量t566011放煤步距m1.212月推進長度m14413回采率%7514出勤率%90表6-6-4 采區(qū)勞動組織表（采）工種班 次合計早班二班三班四班組長11114副組長11114機組司機22228移溜司機2

48、44414皮帶司機21115支架工433313轉載機司機01113泵站工22228檢修工1011113打眼工02226爆破工01113支柱工422210瓦檢員22228清煤工02226合計30252525105表6-6-5 采區(qū)勞動組織表（掘單隊）工種班 次合計早班二班三班四班組長11114機組司機22228皮帶司機11114轉載機司機11114支護工32229檢修工61119瓦檢員11114錨桿機司機22228送料工22228清煤工01113合計1914141461第五節(jié) 采區(qū)準備一、巷道斷面和支護形式主斜井、副斜井均為半圓拱形斷面，采用錨噴支護；回風立井采用混凝土整體灌注式支護；運輸大巷、

49、軌道大巷、回風大巷均采用矩形斷面，錨噴支護；工作面運輸巷、工作面回風巷也采用矩形斷面，采用錨網支護；中間工藝巷和排瓦斯巷采用錨桿支護。具體支護及支護形式見巷道斷面圖。二、巷道掘進進度指標巷道掘進進度以滿足回采工作面正常接替為原則，結合現(xiàn)有裝備及技術水平，不同巷道掘進進度如下：立井井筒： 55 m/月 斜井井筒基巖段： 100m/月 半煤巖錨噴巷道： 250m/月 巖層大巷： 150m/月煤層大巷： 500m/月傾斜巖巷： 150m/月硐室： 300m/月三、掘進工作面?zhèn)€數及裝備根據回采工作面年推進進度和巷道掘進進度指標，本著以保證礦井正常生產時合理的采掘關系為原則，礦井移交生產時，共布置兩個掘

50、進工作面，初期由先掘進大巷，達到兩個工作面長度后再掘進順槽；生產期間同樣先布置大巷機掘面，再布置兩個順槽機掘面。大巷機掘面主要配備EDJ-135型掘進機、JDB-17-800型轉載機、YBJ-800型膠帶機等。 表5-3-1序號設備名稱型 號數量安裝位置運輸方式運輸距離1掘進機EDJ-135型1工作面刮板運輸8.5m2轉載機JDB-17-800型1掘進機后皮帶運輸15 m3膠帶輸送機YBJ-800型2轉載機后皮帶運輸1364m四、礦井達產時采掘比例關系，矸石量預計礦井達產后，共布置一個放頂煤工作面，兩個機掘工作面，采掘比例為1：2。礦井移交生產時，由于有部分回風繞道和溜煤眼等回風和出煤系統(tǒng)巷道等，但巷道均在煤層中，所以預計井下矸石量不大。五、井巷總工程量礦井移交生產時，井巷工程量總長度為12376米，煤巷為9090米，巖巷為3286 米。礦井施工工期為26個月（兩個掘進隊），井巷工程與地面設施同步施工，同步建成。表5-3-2 井巷施工進度表巷道類型月進度所需時間（月）主斜井10014.5副斜井10013回風立井556.4