采礦畢業(yè)設(shè)計---鐵法小青煤礦

1、摘要本設(shè)計是遼寧鐵法小青礦(180 Mt/a）新井設(shè)計，小青井田的地質(zhì)條件很好，煤層賦存簡單，傾角很小，屬于近水平煤層。因此，在我國現(xiàn)有的煤炭開發(fā)能力前提下，結(jié)合小青礦煤層的賦存條件，該井田采用立井單水平集中的開拓方式，傾斜長壁采煤法，同時在個別塊段采用走向長壁采煤法?，F(xiàn)代礦井的設(shè)計方向是，在保證安全的前提下，系統(tǒng)越簡單越好。在該設(shè)計中，采用集中大巷，斜巷代替主要石門的布置方式；綜采工作面內(nèi)裝備大功率電牽引采煤機(jī)、電液控制的大噸位液壓支架及大運(yùn)量輸送機(jī)等機(jī)電一體化高新技術(shù)；立井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升，輔助運(yùn)輸采用單軌吊，能實現(xiàn)全礦井的連續(xù)運(yùn)輸。本礦井的生產(chǎn)系統(tǒng)非常簡單，生產(chǎn)高度集中，用

2、人少，效率高，更安全，該礦井能在一礦一井一面的條件下達(dá)到生產(chǎn)能力，符合當(dāng)前世界煤炭工業(yè)發(fā)展的趨勢。 關(guān)鍵字：傾斜長壁；機(jī)電一體化；一礦一井一面 ABSTRACTThis design is the new mine design of Tiefa Xiao Qing mine LIAONING(180Mt/a), the field geological condition of Xiao Qing is very well, the exist condition of coalseam bearing is simple,its inclination angle is very smal

3、l, belongs to the near horizontal colaseam. Therefore, under our countrys existing coal development bearing sequence, this mine field selects the development method which in the one lever central layout and slop longwall mining method, simultaneously uses in the individual section moves towards the

4、strike longwall mining method.The design direction of morden mine is, under the premise of guarantee security, the system is simpler. In this design, uses the concentrating roadway lane, 10°slanting lanes replace the main crosscut arangment way; The mining face fully mechanized wquio the hign e

5、fficiency electricity hauling coal mining machine, the great toonage hydraulic pressure support of electic-hydraulic control and the great transportation on amount coneyer ahd so on the new electic-mechaical intergrated technology; the vertical shage uses the skip hoisting, the auxiliary shafe usest

6、he cage hoisting, assists transportation use the monorail, realize continuous transportation of the entire mine.The production system of mine is very simple, the production is high degree of concentration, use a few of person, high efficiency, more safety, this ore can issue the productivity in the

7、condition of one mine one face, and one producing shaft conforms to the development tendency of current world coal industry,Keywords: inclined longwall; electric-mechanical integratal technology; one face and one producing shaft in one mine目 錄0前言 11 礦區(qū)概述及井田特征 11.1 礦區(qū)概述 11.2 井田及其附近的地質(zhì)特征 21.2.1 地層 21.

8、2.2 構(gòu)造 31.2.3 地質(zhì)變動 41.3 礦層質(zhì)量及礦層特征 41.3.1 煤層 41.3.2 煤質(zhì) 42 井田境界及儲量 62.1 井田境界 62.1.1 井田境界 62.1.2 鄰近井田的開發(fā)情況以及與本礦的影響 62.1.3 論述所定邊界的合理性 62.2 井田儲量 72.2.1 井田的工業(yè)儲量 72.2.2 地質(zhì)損失 72.2.3 永久煤柱損失 73 礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度 93.1 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 93.1.1 礦井的年產(chǎn)量 93.1.2 礦井的服務(wù)年限 93.1.3 礦井增產(chǎn)和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性 93.2 礦井工作制度 94 井田開拓 104.1 井

9、筒形式及井筒位置的確定 114.1.1 確定開拓方式的主要依據(jù) 114.1.2 開拓方式的確定原則 114.1.3 井筒形式的選擇 114.1.4 井筒數(shù)目的確定 164.2 開采水平的設(shè)計 164.2.1 水平劃分的原則 164.2.2 設(shè)計水平儲量及服務(wù)年限 174.2.3 設(shè)計水平的巷道布置 174.3 帶區(qū)劃分及開采順序 194.3.1 采區(qū)形式及尺寸的確定 194.3.2 采區(qū)劃分的合理性 214.3.3 開采順序 224.4 開采水平、回風(fēng)水平及井底車場 224.4.1 回風(fēng)水平 224.4.2 井底車場形式、線路布置及通過能力 224.4.3 硐室位置、規(guī)格尺寸及支護(hù)方式 244

10、.5 開拓系統(tǒng)綜述 244.5.1 開拓系統(tǒng) 244.5.2 通風(fēng)系統(tǒng) 244.5.3 運(yùn)煤系統(tǒng) 244.5.4 運(yùn)料系統(tǒng) 254.5.5 排矸線路 254.5.6 排水線路 254.5.7 滅火系統(tǒng) 254.5.8 瓦斯抽放系統(tǒng) 254.5.9 移交生產(chǎn)時井巷開鑿位置 254.5.10 移交生產(chǎn)時三量及可采期 255 采準(zhǔn)巷道布置 265.1 設(shè)計帶區(qū)的地質(zhì)概況及礦層特征 265.1.1 設(shè)計帶區(qū)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造 265.1.2 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 265.2 采區(qū)形式 285.2.1 帶區(qū)形式的確定 285.2.2 帶區(qū)巷道的數(shù)目、位置及用途 285.3 帶區(qū)的劃分及層間聯(lián)系 285

11、.3.1 帶區(qū)的劃分 285.3.2 帶區(qū)巷道的布置 295.3.3 煤層間的聯(lián)系 325.4 帶區(qū)車場及硐室 325.4.1 帶區(qū)車場 325.4.2 帶區(qū)硐室 325.5 采準(zhǔn)系統(tǒng)及生產(chǎn)系統(tǒng) 335.5.1 采準(zhǔn)系統(tǒng) 335.5.2 通風(fēng)系統(tǒng) 335.5.3 運(yùn)輸系統(tǒng) 335.6 帶區(qū)開采順序 335.7 帶區(qū)巷道支護(hù)形式 335.8 帶區(qū)的巷道掘進(jìn)率、采區(qū)回采率 375.8.1 巷道掘進(jìn)率 375.8.2 帶區(qū)回采率 376 采煤方法 386.1 采礦方法的選擇 386.2 設(shè)計煤層的賦存條件煤層結(jié)構(gòu)及圍巖情況 386.3 工作面長度的確定 386.4 采煤機(jī)械的選擇和回采工藝方式的確定

12、 406.4.1 采煤機(jī)械的選擇 406.4.2 工作面液壓支架的選擇 426.4.3 順槽支護(hù) 426.4.4 回采工藝 436.5 循環(huán)方式的選擇及循環(huán)圖表的編制 456.5.1 循環(huán)方式的確定 457 建井工期及開采計劃 487.1 建井工期及施工組織設(shè)計 487.1.1 施工隊伍的人員配備 487.1.2 井巷施工的機(jī)械化程度及施工速度 487.1.3 建井工程量 487.2 開采計劃 497.2.1 開采順序 497.2.2 各帶區(qū)的開采計劃及設(shè)計帶區(qū)的工作面接續(xù)計劃 497.2.3 建井工期及工程排隊 498 礦井通風(fēng) 508.1 概述 508.2 礦井通風(fēng)方式與通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 5

13、08.2.1 通風(fēng)方式的選擇 518.2.2 通風(fēng)方法的選擇 518.3 礦井風(fēng)量計算和分配 518.3.1 礦井通風(fēng)量的計算 528.3.2 風(fēng)量分配 528.4 礦井總風(fēng)壓及等積孔的計算 558.5 礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇 568.5.1 礦井主要扇風(fēng)機(jī)的選型計算 568.5.2 電動機(jī)選擇 568.5.3 對礦井主要通風(fēng)設(shè)備的要求 578.5.4 總耗電量及噸煤耗電量 578.6 災(zāi)害災(zāi)害防治綜述 588.6.1 防治瓦斯 588.6.2 防煤塵 598.6.3 防火 598.6.4 防水 599 礦井運(yùn)輸與提升 609.1 概況 609.2 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 609.3 主要巷道運(yùn)輸設(shè)備選

14、擇 609.4 提升 619.4.1 主井提升 619.4.2 副井提升 6410 排水 6710.1 涌水 6710.2 排水設(shè)備選擇 6710.2.1 選擇水泵 6710.2.2 管路鋪設(shè) 6810.3 水泵房的設(shè)計 6810.4 水倉設(shè)計 6911 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 7011.1 全礦人員編制 7011.2 勞動生產(chǎn)率 7111.3 成本 7111.4 全礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 7312 結(jié)論 77致 謝 78參考文獻(xiàn) 79附錄A 譯文 80附錄B 外文翻譯 840 前言 畢業(yè)設(shè)計（論文）是大學(xué)教學(xué)的最后一個環(huán)節(jié)，通過本次設(shè)計，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)的知識和技能進(jìn)行分析問題解決問題的能力。現(xiàn)代礦井

15、的設(shè)計方向是，在保證安全的前提下，系統(tǒng)越簡單越好。在設(shè)計中我通過認(rèn)真的思考研究，結(jié)合所學(xué)的知識將采煤系統(tǒng)設(shè)計得很簡單，同時得到了采礦工程系各位指導(dǎo)教師的大力幫助，在此深表感謝。1 礦區(qū)概述及井田特征1.1 礦區(qū)概述1) 地理位置：小青井田位于鐵法煤田中部東側(cè)，地處遼寧省調(diào)兵山市曉明鎮(zhèn)，其地理平面坐標(biāo)為： 經(jīng)距：551500 555500緯距：698500 7040002) 地形地貌：該井田位于遼河平原東側(cè)，是鐵法煤田地勢較低洼的地段之一，地勢十分平坦，高差變化不大，大部分高差在3m之內(nèi)，地表標(biāo)高一般在+68m+70 m之間。井田西北部地勢稍高，標(biāo)高一般在在+69 m+70m，個別達(dá)到+76 m

16、，向南部及東部均降低，標(biāo)高多為+68 m+69m。萬家房、雙樹子村以北地勢最洼，屬于水庫區(qū)，標(biāo)高僅為+65 m+67m。水庫內(nèi)普遍積水，渠道縱橫，四周并筑有土堤，現(xiàn)今多墾為水田。3) 水源：本區(qū)內(nèi)沒有大河流，僅在井田南部有一條季節(jié)性小溪躍進(jìn)溝，北起沙后所，向南經(jīng)曉明鎮(zhèn)前街、田家、鄧家窩棚留出井田，水量不大，僅在夏秋之季細(xì)水長流，而冬春兩季水量劇減而近于斷流。4) 氣候：本區(qū)處于松遼平原東側(cè)，屬大陸性氣候，一般多風(fēng)少雨，春旱冬寒，春冬兩季多西北風(fēng)，夏秋兩季多西南風(fēng)，最大風(fēng)力可達(dá)78級，一般23級，無風(fēng)季節(jié)少見。雨季集中在7、8、9三個月內(nèi)，最大年降水量為1658mm，平均降雨量為500600mm

17、；最高氣溫35.9，最低氣溫為-34.5，年平均氣溫為7左右，凍結(jié)期為45個月，凍結(jié)層厚度為1.4m左右。井田之上多為耕地，以種植植物、雜糧為主。5) 地震：本區(qū)有史以來尚無地震資料記載。6) 交通：本區(qū)交通十分便利，鐵法鐵路在井田中部通過，東至鐵嶺站與長大鐵路接軌。以井田中心為起點，東距鐵嶺20km，西至法庫20km。另外鐵法康公路橫貫本井田，礦區(qū)內(nèi)設(shè)有專用鐵路，以大青站為樞紐，可通往各大礦井，并且有公路與各大礦井相通。交通圖見（圖：1-1-1）。圖：1-1-1 交通圖Tab:1-1-1 traffic map1.2 井田及其附近的地質(zhì)特征1.2.1 地層 本井田地層與區(qū)域鐵法煤田基本一致，

18、屬于中生代陸相沉積，除元古代地層在煤田西側(cè)以低山形式出露，其它地層幾乎都被第四系沉積所覆蓋前震旦系花崗片麻巖、結(jié)晶片巖等變質(zhì)巖系構(gòu)成鐵法煤田的基底。晚侏羅系地層不整合于變質(zhì)巖之上，白堊系地層幾乎平行不整合于侏羅系地層接觸,第四系地層不整合于白堊系之上。根據(jù)鉆孔資料所見：有中生界侏羅系、白堊系及新生界第四系，現(xiàn)由下而上分如下：（一）中生界（M2）1、侏羅系上統(tǒng)阜新組（J3f） 為井田內(nèi)唯一含煤地層，本組分為四段： （1）底部沙礫巖段（J3f1） （2）下含煤段（J3f2） （3）中部砂巖、泥巖段（J3f3） （4）上含煤段（J3f4）2：白堊系上統(tǒng)孫家灣組（K1S） （1）下部灰綠色砂巖段（K1

19、S1）（2）上部紫色砂巖、礫巖段（K1S2）（二）新生界第四系（Q）:下部以砂、砂礫巖為主，中夾砂層，底部較粗。1.2.2 構(gòu)造1) 地域構(gòu)造鐵法煤田在一級構(gòu)造體系中所處的位置屬于新華夏系第第二沉降帶與天山陰山緯向構(gòu)造帶的交接復(fù)合部位，二級構(gòu)造位置位于新華夏第二沉降帶中下遼河凹陷的北部。盆地的形成是由于天山陰山緯向構(gòu)造降起帶受新華夏系構(gòu)造的切割而形成的斷陷構(gòu)造盆地。煤田的構(gòu)造總的形式：為一東緩西陡的不對稱向斜構(gòu)造，其發(fā)展 的方向呈北北東向，盆地的形成和發(fā)展，始終受到新華夏構(gòu)造的控制。在一定程度上也顯示著緯向構(gòu)造的殘跡。煤田內(nèi)部的構(gòu)造形式以斷層為主，并伴有廣泛的巖漿活動，褶皺現(xiàn)象一般不明顯，鐵法

20、煤田，火成巖比較發(fā)育，主要分布在煤田的東，西兩側(cè)，特別是西南部。2) 井田構(gòu)造井田內(nèi)地層構(gòu)造以斷層為主，褶皺現(xiàn)象不明顯，南部有巖漿活動，煤系地層基本上呈寬緩的向斜構(gòu)造，其軸部位于井田中部，走向大體上呈北北東向，兩翼煤層傾角平緩，一般在5°以下，唯井田的南部邊緣地帶因受火成巖活動和斷層構(gòu)造的影響傾角較大，達(dá)1020°，局部可達(dá)25°左右。1.2.3 地質(zhì)變動1) 巖漿活動井田內(nèi)斷層均屬正斷層，共有落差大于10m的斷層34條，其中井田邊界8條，境界內(nèi)26條；落差大于50m的10條；落差在2050m的有21條；落差在1020m的有3條。斷層走向多數(shù)為近南北向，個別走向為

21、北西向、北西西向。2) 火成巖本井田內(nèi)火成巖以基性為主，按其產(chǎn)出形式可分為噴出式和侵入式兩種。1.3 礦層質(zhì)量及煤質(zhì)特征1.3.1 煤層鐵法煤田晚侏羅系(J3)含煤組中共含有發(fā)育煤層10多個，埋藏較深，小青共有獨立的可采煤層2層,即2層和4-1層,煤層特性見表：1-3-1；表：1-3-1 煤層特征一覽表Tab: 1-3-1 coal bed characteristic煤層編號煤層厚度分煤層數(shù)容重(t/m3)夾矸厚度煤層穩(wěn)定程度煤層傾角(°)層間距(平均)23.501.350中等540m4-14.001.350中等51.3.2煤質(zhì)a：煤的物理性質(zhì)煤呈黑色瀝青狀光澤，下含煤段局部有似玻

22、璃光澤，具有不平坦?fàn)睢⒇悮詈脱矍驙顢嗫?，煤巖類型以半光亮型和半暗型為主光亮型比較少。b：煤的化學(xué)性質(zhì)灰分(Ad)：各煤層灰分一般在1525 %之間平均灰分為21.04% 屬于中等灰分，上層煤灰分比較低，下層煤較高 。水分(Mad)：各煤層的原煤水分也凈煤水分含量相差不大，但凈煤水分稍高于原煤水分，水分含量一般在68%，原煤的平均水分為6.65%，凈煤的平均水分為6.79%。煤層水分有隨著煤層埋藏的深度增加而減少的趨勢。揮發(fā)分(Rdaf)：原煤揮發(fā)分梢高于凈煤揮發(fā)分，長焰煤揮發(fā)分含量變化不大，凈煤的揮發(fā)分一般在3740%之間，平均為37.3%。發(fā)熱量(Qbad)：原煤的發(fā)熱量一般為23.002

23、5.09MJ/Kg，平均的發(fā)熱量為23.73.MJ/Kg ；凈煤的發(fā)熱量為23.7628.02MJL/Kg平均為27.96MJ/Kg。粘結(jié)性： 各層煤的凈煤坩堝焦渣粘節(jié)性一般為25級。 結(jié)焦性：各層的膠質(zhì)層厚度大部分為零。硫磷分（Sd pb）各煤層厚煤含硫量一般為0.30.7%平均為0.58%，原煤含磷量一般為0.0030.10%，平均為0.008%。碳（Cdaf）一般為7982%，平均80.91%，碳含量隨著煤層的埋藏深度的增加而有增加的趨勢。焦油含量（Tad）一般5.09.0%，平均為7.25% ?；胰埸c（St）一般為13001430 ,平均為1406 ,屬于難熔。煤的可造性 ：本礦的入選

24、煤可選性屬于易選型 。c：煤質(zhì)評價及工業(yè)用途各煤層為長焰煤，一般灰分1525%屬于中等灰分，原煤的發(fā)熱量55006000卡/克，屬于低硫、低磷難熔煤，粘結(jié)性、結(jié)焦性較差，平均含油率為7.25%，精煤回收率良，中等可選. 綜上所述煤的性質(zhì)，結(jié)合工業(yè)用煤的特殊要求，本井田的煤可用也電力、機(jī)車、鍋爐、化工等，是良好的動力和民用煤。主要用戶為：鐵嶺發(fā)電廠、清河發(fā)電廠、沈海發(fā)電廠、遼源水泥廠、大連鋼鐵公司、鞍山鋼鐵公司等。2 井田境界及儲量2.1 井田境界2.1.1 井田境界 小青井田為南北走向，北部以斷層F83、F5為界，南部以北緯698500線和14號勘探線為界；西部以斷層F76、F14、F19為界

25、，東部以東經(jīng)555500線為界。該井田走向長5.0km左右,傾斜寬4.0Km左右，井田面積為18.7Km2。該區(qū)地勢十分平坦，東部稍高，西部低，地表標(biāo)高一般在+68+70m之間。整個井田呈單斜構(gòu)造，井田北部及西部均以斷層為界，故留30m的邊界保護(hù)煤柱，井田南部及東部均留30m的邊界保護(hù)煤柱。2.1.2 鄰近井田的開發(fā)情況以及與本礦的影響本井田西部為大隆礦，西南部與曉南礦相鄰，均以斷層為界，現(xiàn)分述如下 ： 1) 大隆井田 大隆井田位于小青井田西側(cè)，以斷層F76、F14、F19為界，大隆礦井于1966年9月開始興建，1972年12月開始投產(chǎn)，設(shè)計年產(chǎn)量為92萬噸。后經(jīng)改擴(kuò)建井型為180萬噸的現(xiàn)代化

26、大型礦井，開采2、4-1兩層煤。由于大隆井田與小青井田邊界斷層的控制程度不同，有待于在今后的生產(chǎn)中進(jìn)一步確定。2) 曉南井田 曉南井田位于小青西南部，以 F19 斷層為界，曉南礦井1971年10月開始籌建，于1980年9月28日建成投產(chǎn)，礦井設(shè)計年產(chǎn)量為90萬噸，后經(jīng)技術(shù)改進(jìn)，擴(kuò)建成年產(chǎn)量為180萬噸的大型現(xiàn)代化的礦井，進(jìn)入90年代后，逐步實現(xiàn)了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，現(xiàn)開采煤層為2、 4-1兩個煤層。2.1.3 論述所定邊界的合理性1) 井田范圍、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)對一個生產(chǎn)能力較大的礦井，尤其是機(jī)械化程度較高的現(xiàn)代化大型礦井，應(yīng)要求井田有足夠的儲量和合理的服務(wù)年限。礦井生產(chǎn)能

27、力還要與煤層賦存條件、開采技術(shù)裝備條件相適應(yīng)，并要為礦井發(fā)展留有余地。 2) 保證井田有合理的尺寸 一般情況下，為便于合理安排井下生產(chǎn)，井田走向長度應(yīng)大于傾斜長度。 3) 充分利用自然等條件劃分井田 利用大斷層作為井田邊界，或在河流、國家鐵路、城鎮(zhèn)的下面進(jìn)行開采存在問題較多或不夠經(jīng)濟(jì)，須留設(shè)安全煤柱時，可以以此為井田邊界。 4) 合理規(guī)劃礦井開采范圍并處理好臨近礦井之間的關(guān)系 劃分井田邊界時，通常把煤層傾角不大、沿傾斜延展很寬的煤田分成淺部和深部兩部分。一般先淺后深，先易后難，分別開發(fā)建井，以節(jié)約初期投資，同時也能避免淺、深部礦井形成復(fù)雜的壓茬關(guān)系，給開采帶來困難。 綜上所述，在所定井田境界內(nèi)

28、煤層儲量較大，地質(zhì)條件好，開采條件也很好，北部和西部與鄰近礦井均以大斷層為界。因此，該井田境界的劃分是合理的。2.2 井田的儲量2.2.1 井田的工業(yè)儲量小青井田面積為18.7Km2,主采煤層為2、4-1兩個煤層,各煤層的厚度分別為3.5m和4.0mm,煤層總厚7.5m.井田的工業(yè)儲量是進(jìn)行礦井設(shè)計的資源依據(jù),一般即列如平衡表內(nèi)的儲量.2.2.2 地質(zhì)損失大明一礦井田內(nèi)有一條走向斷層F20，為正斷層.為保護(hù)安全生產(chǎn)在斷層兩邊各留20m煤柱.2.2.3 永久煤柱損失本井田永久煤柱損失主要有井田邊界保護(hù)煤柱和工業(yè)廣場壓煤. 井田可采儲量: 井田可采儲量根據(jù)<<煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范>

29、;>規(guī)定其計算方法入下: 井田可采儲量=工業(yè)儲量-地質(zhì)損失-永久煤柱損失儲量統(tǒng)計如下表：2-2-1；表：2-2-1 儲量統(tǒng)計表Tab:2-2-1 Reserves statistics table2煤層4-1煤層合計工業(yè)儲量8900萬噸10200萬噸19100萬噸地質(zhì)損失26.1萬噸29.9萬噸56萬噸煤柱損失399萬噸455萬噸854萬噸可采儲量8474.9萬噸9715.1萬噸18190萬噸根據(jù)地質(zhì)資料知：井田內(nèi)A級儲量占礦井工業(yè)儲量的60%,B級儲量占礦井工業(yè)儲量的30%,C 級儲量占礦井工業(yè)儲量的10%。 3 礦井的年產(chǎn)量、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3.1.

30、1 礦井的年產(chǎn)量礦井的設(shè)計年生產(chǎn)能力宜按工作日300天算，每天凈提升時間為14小時，根據(jù)設(shè)計，工作面長220m，采煤機(jī)滾筒采用660mm，一個工作面生產(chǎn)，一天進(jìn)9刀，煤的容重為1.35t/m3 。所以礦井的生產(chǎn)能力為：300×220×0.66×9×3.5×1.35×0.93×(1+10%)=189(萬噸) 滿足礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力每年180萬噸。3.1.2 礦井的服務(wù)年限本礦井的年產(chǎn)量是180萬噸,根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范3規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為180萬噸/年,其服務(wù)年限不得小于60年。 T=Z/(A×K)式中：

31、T礦井的服務(wù)年限：年。 Z礦井設(shè)計可采儲量：萬噸。 A礦井的生產(chǎn)能力：萬噸/年。 K儲量備用系數(shù)：取1.4。 T=18190/(180×1.4)=72(年)所以本礦井的設(shè)計服務(wù)年限符合規(guī)定。3.1.3 礦井增產(chǎn)和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性 1) 礦井的增產(chǎn)期為0.42年。2) 產(chǎn)量增長的可能性：a.由于勘探程度的提高,儲量級別的提高,可采面增加。b.煤層的局部變化以及開采技術(shù)的發(fā)展,落煤損失,煤柱損失的減少。c.礦井的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井投產(chǎn)后，迅速突破設(shè)計能力，提高年產(chǎn)量。d.采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單、儲量可靠，因此投產(chǎn)后與可靠的儲量及較好的開采條件。3.2 礦井的一般工作制度

32、礦井的年工作日按300天計算。礦井每晝夜分為四班，三班出煤，一班檢修，每班工作六小時，即“四六制”工作制。每晝夜凈提升時數(shù)為14小時。4井田開拓井田開拓方式應(yīng)根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力、地形地貌條件、煤層賦存條件、開采技術(shù)條件、裝備條件、地面外部條件等因素，通過方案比較或是系統(tǒng)優(yōu)化后確定。4.1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)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

33、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。5) 根據(jù)經(jīng)濟(jì)效果,初期投資、見效快、收益大。4.1.2 開拓方式的確定原則1) 貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策2,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

34、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)展采煤機(jī)械化、綜合機(jī)械化、自動化。4.1.3 井筒形式的選擇 1) 井筒形式的選擇根據(jù)井筒不同形式，可分為平硐、立井、斜井和混合式。依小青礦煤層埋藏的特點，即本井田位于遼河平原東側(cè),地勢平坦,全區(qū)海拔在+74米,煤層傾角為5°,陸相沉積,全隱蔽煤田,不具備平硐開拓條件。本井田內(nèi)表土層不厚,井筒不需要特殊施工法,可以采用斜井開拓,由于煤層賦存在-230-570米之間,打斜井井筒較長,也可以考慮采用立井開拓,立井開拓的適應(yīng)性強(qiáng),斜井開拓的適應(yīng)性差,斜井開拓和立井開拓互有利弊,究竟采用哪種開拓方式

35、還需要進(jìn)行一下比較。 斜井與主井相比：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、井底車場及硐室都比立井簡單。一般無須大型提升設(shè)備，同類型的斜井提升系統(tǒng)絞車也較立井采用的絞車型號小，因而初期投資少,建井工期短。在多水平開采時，斜井的石門總長度比用立井井筒的施工比較方便，對生產(chǎn)的干少，我國研制和使用的新型強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)，增加了斜井開拓的優(yōu)越性，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。 與立井相比，斜井的缺點是：在自然條件相同時，斜井比立井長得多，圍巖不穩(wěn)定時斜井井筒維護(hù)費用高；采用絞車提升時，提升速度較低，能力較小，鋼絲繩磨損嚴(yán)重，動力消耗大，提升費用較高；當(dāng)井田斜長較長時，采用多段絞車提升，

36、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；由于斜井較長，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長度較大，有條件時可采用鉆孔下管路排水供電，但要為此留設(shè)保安煤柱，增加煤柱損失；對生產(chǎn)能力較大的斜井，輔助提升的工作量很大，甚至增開副斜井。另外，斜井的通風(fēng)線路較長，對瓦斯涌出量大的礦井，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，還得另開專用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井，兼作輔助提升，當(dāng)表土富含水的沖擊層時，斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜，有時難以實現(xiàn)。 與斜井相比，立井開拓的適應(yīng)性較強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制。立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，對井型特大的礦井，可采

37、用大斷面的立井井筒，裝備兩套提升設(shè)備；井筒斷面很大，可滿足大風(fēng)量的要求，由于井筒短，通風(fēng)阻力較小，對深井更為有利。 通過以上技術(shù)上的分析,再者井田開拓方式應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、井型、設(shè)備、施工條件、煤層賦存條件等因素綜合考慮,方可確定。根據(jù)本設(shè)計井田屬近水平煤層,煤層賦存較深,表土層較厚,水文地質(zhì)條件簡單等因素綜合考慮,決定本設(shè)計井田的開拓方式采用立井開拓方式。2) 井筒位置的確定：井筒位置與井筒形式,用途是密切聯(lián)系的,確定井筒位置是井田開拓的一個重要問題,合理的井筒位置應(yīng)對井下開采有利,井筒的開掘和使用安全可靠,且地面工業(yè)廣場的布置合理,本設(shè)計井田采用立井井筒,選擇井筒位置主要考慮以下幾個方面的因

38、素：a. 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。b.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。c. 井筒位置的確定應(yīng)首先考慮有利于第一水平的開采,并兼顧下水平的開采,以減少第一水平的工程量,加快建井速度,并保證第一水平有足夠的服務(wù)年限。d. 為了使井筒的開掘和使用安全可靠,減少其掘進(jìn)的困難,以及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過的巖層及表土層具有較好的圍巖條件,便于大容積硐室的掘進(jìn)及維護(hù)。e.有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤塊段，首采區(qū)應(yīng)少遷村或不遷村。f. 水源、電源較近，礦井設(shè)在鐵路專用線短，道路布置合理。 本井田地面高差小,但井田邊界不大規(guī)則,所以儲量中心只能近似

39、確定,經(jīng)近似計算及綜合考慮以上各因素,最后確定井筒的具體位置,見表（4-1-1）,把井筒布置在這個位置,使兩側(cè)儲量近似平衡,通風(fēng)運(yùn)輸費用都比較低。 表：4-1-1 井筒斷面及位置Tab:4-1-1 Well chamber parameter list井筒名稱井筒用途凈斷面(m2)井筒長度(m)井口位置坐標(biāo) （經(jīng)緯坐標(biāo)）主立井提煤進(jìn)風(fēng)33701030副立井運(yùn)料、運(yùn)矸進(jìn)風(fēng)、運(yùn)人33701000北風(fēng)井回風(fēng)兼作安全出口23.75487553772，703687南風(fēng)井回風(fēng)兼作安全出口23.75472564000，698518主井、副井井筒及其裝備技術(shù)

40、特征見圖：4-1-1，圖：4-1-2。風(fēng)井井筒及其裝備技術(shù)特征見圖：4-1-3。主井、副井、風(fēng)井井筒具體位置見開拓圖平剖面圖。圖：4-1-1 主井?dāng)嗝婕捌溲b備技術(shù)Fig:4-1-1 Main well sectional drawing井筒特征：井型 180萬噸 井筒直徑 6.5米 提升容器 一對32噸多繩箕斗 罐道規(guī)格 方型鋼管200×200×8.0 矩形鋼管 200×140×8.8 圖：4-1-2 副井?dāng)嗝婕捌溲b備技術(shù)Fig:4-1-2 Vice-well sectional drawing井筒特征：井型180萬噸 井筒直徑6.5米 提升容器 一對1

41、.5噸礦車，雙層四車多繩罐籠，一個材料罐籠帶平衡錘 罐道規(guī)格 方型鋼管180×180×8.0 矩形鋼管180×100×8.8 圖：4-1-3 南、北風(fēng)井?dāng)嗝婕捌溲b備技術(shù)Fig:4-1-3 Air shaft sectional drawing井筒直徑 6.5m 砌壁厚度600mm4.1.4 井筒數(shù)目的確定 根據(jù)煤礦安全規(guī)程2的規(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180萬噸,采用立井開拓,主井使用一對32噸異側(cè)底卸式箕斗提升,副井使用一對雙層四車（1.5噸）罐籠提升,風(fēng)井內(nèi)設(shè)螺旋梯子間,與副井一起作為安全出口,

42、故開采水平時,井筒數(shù)目有四個,它們是主井、副井、北風(fēng)井、南風(fēng)井。4.2 開采水平的設(shè)計4.2.1 水平劃分的原則 1：根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范規(guī)定年產(chǎn)180萬噸的礦井第一水平的服務(wù)年限不得少于30年，緩傾斜煤層的階段垂高為150250m. 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，階段高度已經(jīng)無實際意義，應(yīng)按水平兩側(cè)盤區(qū)上下山長度或條帶的推進(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

43、井水平數(shù)目減少，水平儲量增加，分配到每噸煤的折舊費減少，但階段長度大會使一部分經(jīng)營費相應(yīng)增加，其中隨著階段增大而減少的費用有：井底車場及硐室、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、石門及采區(qū)車場掘進(jìn)費、設(shè)備購置及安裝費用等；相應(yīng)增加的費用有：沿上山的運(yùn)輸費、通風(fēng)費、提升費、傾斜巷道的維修費，此外還延長生產(chǎn)時間、增加初期投資，因此要針對礦井的具體條件提出幾個方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選擇經(jīng)濟(jì)上合理的方案。 4：根據(jù)水平接替關(guān)系 在上一水平減產(chǎn)前，新水平即作好準(zhǔn)備，因此一個水平從投產(chǎn)到減產(chǎn)為止的時間，必須大于新水平的準(zhǔn)備時間。正常情況下，大型礦井的準(zhǔn)備時間要1.52年，井底車場、石門及主要運(yùn)輸大巷亦需要1.52年，延伸

44、井筒需要1年，合計需要45年的時間。開拓延伸加上水平過渡需要79年，所以每個礦井在確定水平高度時，必須使開采時間大于開拓延伸加上水平過渡所需要的時間。 根據(jù)本設(shè)計井田煤層傾角為5°,屬近水平煤層,再加之井田地質(zhì)構(gòu)造簡單,故可采用傾斜長壁采煤法,根據(jù)煤層間距,考慮到井底車場的布置對巖性的要求,煤倉的高度,以及煤層開采時的動壓對大巷維護(hù)的影響,故本井田可劃分為一個水平,即-410水平,用集中大巷布置。4.2.2 設(shè)計水平儲量及服務(wù)年限本井田設(shè)計水平為-410水平,即劃分為一個水平,該水平的工業(yè)儲量為19100萬噸。設(shè)計水平煤炭損失（注：永久煤柱損失）P為910萬噸，設(shè)計水平的服務(wù)年限為7

45、2年。4.2.3 設(shè)計水平的巷道布置（一）大巷位置本設(shè)計礦井大巷使用期限長,為便于維護(hù),減少煤炭損失,以及考慮到采動的影響,將大巷布置在煤層底版巖石中,大巷的具體位置見開拓系統(tǒng)平、剖面圖,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)費用低,大巷位于巖石中,減少了保安煤柱。故煤炭損失少,提高了回采率,特別值得一提的是,本設(shè)計礦井巖石多為砂巖,硬度中等,掘進(jìn)容易,維護(hù)方便,從經(jīng)濟(jì)上考慮也大為方便有利,而且對預(yù)防火災(zāi)及減少通風(fēng)阻力,提高通風(fēng)能力極其有利,另外巖石大巷布置比較靈活,便于回采及煤倉的設(shè)置。（二）大巷特征選擇合適的巷道斷面及支護(hù)方式對大巷掘進(jìn)及維護(hù)都十分重要,本設(shè)計井田范圍內(nèi)圍巖多為砂巖,屬中硬巖層,二類頂板,故可采用拱形斷面,支護(hù)形式采用錨噴。（三）大巷運(yùn)輸方式本設(shè)計井田走向長,井田范圍大,為適應(yīng)現(xiàn)代化采煤的應(yīng)用,及運(yùn)輸?shù)男?故大巷采用皮帶運(yùn)輸,可實現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸,運(yùn)量大,效率高,易于實現(xiàn)自動化,由于地質(zhì)構(gòu)造比較簡單,煤層傾角平緩,采用條帶準(zhǔn)備,且該水平的服務(wù)年限長,設(shè)備利用是比較充分的,且巷道較直,沒有較大的巷道彎曲段。