內(nèi)蒙古大雁礦業(yè)集團(tuán)一礦0.9Mta新井設(shè)計(jì)

I 摘 要 本設(shè)計(jì)新井為大雁礦務(wù)局一礦 0 9Mt a 的新井設(shè)計(jì) 共有 4 層可采煤層 平均厚度為 2 5m 設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量為 114 67Mt 服務(wù)年限為 61a 劃分 一個(gè)水平開采 井田平均走向長(zhǎng) 4200m 平均傾斜長(zhǎng) 2000m 煤層平均傾角 10 屬于緩傾斜煤層 本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井的開拓方式 集中大巷布置方式 共劃分 10 個(gè)帶 區(qū) 其中首帶區(qū) 1 個(gè) 達(dá)產(chǎn)工作面 1 個(gè) 本設(shè)計(jì)帶區(qū)采用最新采礦工藝 大巷 裝車式下部車場(chǎng) 綜合機(jī)械化采煤 年工作日為 330 天 四 六 式工作 制 工作面長(zhǎng)為 180m 每刀進(jìn)度為 0 6m 每日割 9 刀 提升設(shè)備為主井采用箕斗提升 副井采用罐籠提升 由于井田為緩傾斜煤層 且煤層地質(zhì)條件賦予穩(wěn)定 決定本井田內(nèi)全部采 用傾斜長(zhǎng)壁采煤法開采 由于本人知識(shí)有限 缺乏一定的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn) 因此 本設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)一 些問題 請(qǐng)各位專家老師不吝指正 關(guān)鍵詞 可采儲(chǔ)量 采煤工藝 傾斜開采 II Abstract The task of this design is to construct a 0 9million tons new shaft for Shuangyashan Ming Administration This mine has three minable Coal Seam and its average thickness is 5 1 meters Designed field of minable capacity is 72 94 million tons It can adapt for 58years and is divided into two levels Average alignment in farmland in well lengthways 4500 ms average slant lengthways 4300ms average rake angle in coal seam 11 belong to the the slant the coal seam This mine shaft is applied to double indined shaft development method Layout of gathing gallergand mining district eross heading The well farmland turns to is divided into totally 15 adopt the zone mines and 2 worked faces This worked fece is west six worked face words 300 days every year Adapt thee eight work situation work face is 135 meters length of circle is 0 6meters and times is 4 one day Because the well farmland slant length is bigger and incline the coal seam for the and coal seam geology condition etc factor effects deciding this well farmland inside the complete adoption slant Because my limit working ability and time There must be lots of faults in this design I plead with dirextors point them out and redify it and I will accept it sincerely and humblely Key words Recoverable reserves The technology of coal mining Adoption slant I 目錄 摘 要 I Abstract II 緒論 1 第 1 章 井田概況及礦井地質(zhì)特征 2 1 1 井田概況 2 1 1 1 井田位置及范圍 2 1 1 2 交通位置 2 1 1 3 地形與河流 2 1 1 4 氣象 3 1 2 地質(zhì)特征 4 1 2 1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 4 1 2 2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 4 1 2 3 煤層賦存狀況及可采煤層特征 8 1 2 4 巖石性質(zhì) 厚度特征 8 1 2 5 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 8 1 2 6 沼氣 煤塵及煤的自燃性 10 1 2 7 煤質(zhì) 牌號(hào)及用途 11 第 2 章 井田境界 儲(chǔ)量及服務(wù)年限 12 2 1 井田境界 12 2 1 1 井田周邊情況 12 2 1 2 井田境界確定的依據(jù) 12 2 1 3 井田未來的發(fā)展情況 12 2 2 井田儲(chǔ)量 12 2 2 1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 12 2 2 2 保安煤柱 13 2 2 3 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 13 2 3 礦井工作制度 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 14 2 3 1 礦井工作制度 14 2 3 2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 15 2 3 3 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 15 第 3 章 井田開拓 17 II 3 1 概述 17 3 1 1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 17 3 1 2 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的原因及其具體情況 17 3 2 礦井開拓方案的選擇 17 3 2 1 井硐形式和井口位置 17 3 2 2 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 24 3 2 3 開拓巷道的布置 25 3 3 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 35 3 3 1 井硐形式和數(shù)目 35 3 3 2 井硐位置及坐標(biāo) 35 3 3 3 水平數(shù)目及高度 36 3 3 4 石門 大巷 運(yùn)輸大巷 回風(fēng)大巷 數(shù)目及布置 36 3 3 5 井底車場(chǎng)形式的選擇 37 3 3 6 煤層群的聯(lián)系 39 3 3 7 帶區(qū)劃分 40 3 4 井筒布置及施工 42 3 4 1 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐維護(hù) 42 3 4 2 井硐布置及裝備 42 3 4 3 井筒延伸的初步意見 44 3 5 井底車場(chǎng)及硐室 45 3 5 1 井底車場(chǎng)形式的確定及論證 45 3 5 2 井底車場(chǎng)的布置 存儲(chǔ)線路 行車線路布置長(zhǎng)度 45 3 5 3 通過能力計(jì)算 47 3 5 4 井底車場(chǎng)主要硐室 51 3 6 開采順序 51 3 6 1 沿煤層走向的開采順序 52 3 6 2 沿煤層傾斜方向的開采順序 52 3 6 3 帶采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 52 第 4 章 帶區(qū)巷道布置與帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 54 4 1 帶區(qū)概況 54 4 1 1 設(shè)計(jì)帶區(qū)的位置 邊界 范圍 采區(qū)煤柱 54 4 1 2 帶區(qū)地質(zhì)和煤質(zhì)情況 54 4 1 3 帶區(qū)生產(chǎn)能力 儲(chǔ)量及服務(wù)年限 54 III 4 2 帶區(qū)巷道布置 54 4 2 1 區(qū)段劃分 54 4 2 2 帶區(qū)斜巷布置 55 4 2 3 帶區(qū)車場(chǎng)布置 56 4 2 3 帶區(qū)煤倉(cāng)形式 容量及支護(hù) 59 4 2 4 帶區(qū)硐室簡(jiǎn)介 60 4 2 5 采區(qū)工作面的接續(xù) 61 4 3 帶區(qū)準(zhǔn)備 62 4 3 1 帶區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 62 4 3 2 帶區(qū)主要巷道的斷面及支護(hù)方式 62 第 5 章 采煤方法 64 5 1 采煤方法的選擇 64 5 2 回采工藝 64 5 2 1 選擇和決定回采工作面的工藝過程及使用的機(jī)械設(shè)備 64 5 2 2 工作面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式 65 第 6 章 井下運(yùn)輸和礦井提升 69 6 1 礦井井下運(yùn)輸 69 6 1 1 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 69 6 1 2 礦車的選型及數(shù)量 70 6 1 3 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 71 6 2 礦井提升系統(tǒng) 72 第 7 章 礦井通風(fēng)安全 75 7 1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 75 7 1 1 概述 75 7 1 2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 75 7 1 3 主扇工作方式的確定 76 7 2 風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配 76 7 2 1 礦井風(fēng)量計(jì)算的規(guī)定 76 7 2 2 風(fēng)量計(jì)算 76 7 2 3 風(fēng)量分配 79 7 2 4 風(fēng)速的驗(yàn)算 79 7 2 5 風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 80 7 3 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 81 IV 7 3 1 確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 81 7 3 2 礦井等積孔計(jì)算 82 7 4 通風(fēng)設(shè)備的選擇 84 7 4 1 主扇的選擇計(jì)算 84 7 4 2 電動(dòng)機(jī)的選擇 85 7 4 3 反風(fēng)措施 86 7 5 礦井安全生產(chǎn)措施 86 7 5 1 預(yù)防瓦斯及煤塵爆炸 86 7 5 2 火災(zāi)與水患的預(yù)防 86 7 5 3 其他事故的預(yù)防 87 7 5 4 避災(zāi)路線及自救 88 第 8 章 礦井排水 89 8 1 概述 89 8 1 1 礦井水來源及涌水量 89 8 1 2 對(duì)排水設(shè)備的要求 89 8 2 礦井主要排水設(shè)備 90 8 2 1 排水方式與排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介 90 8 2 2 主排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算 91 第 9 章 帶區(qū)供電 94 9 1 礦井供電系統(tǒng)概述 94 9 1 1 電力用戶的分級(jí)和電壓等級(jí) 94 9 1 2 地面變電所 94 9 1 3 井下供電系統(tǒng) 94 9 1 4 帶區(qū)供電 95 9 2 帶區(qū)電器設(shè)備的型號(hào)及數(shù)目 95 9 3 變壓器容量選擇 96 9 4 電纜選擇計(jì)算 97 第 10 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 99 總結(jié) 101 致 謝 辭 102 參考文獻(xiàn) 103 附錄 1 104 附錄 2 108 V 附錄 3 114 1 緒論 通過大學(xué)四年的學(xué)習(xí) 掌握了很多專業(yè)知識(shí) 為了能更好的鞏固和運(yùn)用這 些知識(shí) 學(xué)校為我們安排了畢業(yè)設(shè)計(jì) 我要完成的是大雁一礦新井設(shè)計(jì) 在畢 業(yè)實(shí)習(xí)中收集了很多大雁一礦的資料 本設(shè)計(jì)主要是關(guān)于新礦井的建設(shè) 其中 包括開拓方式 采煤工藝 支護(hù)方式 設(shè)備選型以及礦井的各個(gè)系統(tǒng) 本設(shè)計(jì) 還包括通風(fēng)安全方面 采煤工藝方面 巖石力學(xué)方面以及 CAD 制圖等多方面的 知識(shí) 采礦方面的知識(shí)日益更新 本設(shè)計(jì)采用了一種創(chuàng)新模式 這是一個(gè)新的 方案 主要是針對(duì)小煤層群的開采方法 本方法采用反傾向的巷道布置 不需 要布置上下山 因此 可以節(jié)省很多開采費(fèi)用 也更利于礦井的生產(chǎn)和管理 本設(shè)計(jì)主要是通過繪制礦井的各種圖紙來 來進(jìn)行礦井的優(yōu)化設(shè)計(jì) 這其中文 字部分包括大量的方案比較 以便使設(shè)計(jì)更加合理 在設(shè)計(jì)時(shí) 需要對(duì)礦井的 地質(zhì)情況 煤層的受力等情況進(jìn)行分析 這樣才能使建成的礦井更加與實(shí)際相 符 希望通過做本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 能夠?qū)W到更多的采礦專業(yè)知識(shí) 鞏固我所學(xué)過 的各種知識(shí) 并且能夠很好的運(yùn)用他們 得到很好的鍛煉 從而也為我以后的 工作打下良好的基礎(chǔ) 2 第 1 章 井田概況及礦井地質(zhì)特征 1 1 井田概況 1 1 1 井田位置及范圍 大 雁 一 礦 則 位 于 大雁礦區(qū)位于大興安嶺西麓海拉爾河中游 隸屬于內(nèi)蒙古 自治區(qū)呼倫貝爾鄂溫克族自治旗管轄 礦區(qū)東接牙克石市 西連海拉爾區(qū) 南 鄰巴彥嵯崗蘇木 北至海拉爾河與陳巴爾虎旗相望 其 地 理 坐 標(biāo) 為 東 經(jīng) 120 30 56 120 37 18 北 緯 49 13 11 49 15 00 東起 F1斷層及煤層 基底 西至 F2斷層及煤層基底 南起各煤層露頭為界 北至 F3 井田走向近 似東西 傾斜方向近似南北 面積 9 8998 平方公里 1 1 2 交通位置 礦 區(qū) 交 通 便 利 國(guó) 防 公 路 301 線 在 礦 區(qū) 北 部 通 過 濱 洲 線 鐵 路 在 礦 區(qū) 中 部 穿 過 大 雁 火 車 站 東 距 牙 克 石 市 18 公 里 向 西 至 海 拉 爾 區(qū) 64 公 里 向 東 經(jīng) 牙 克 石 市 可 達(dá) 加 格 達(dá) 奇 齊 齊 哈 爾 哈 爾 濱 沈 陽(yáng) 北 京 以 及 全 國(guó) 各 地 向 西 經(jīng) 海 拉 爾 區(qū) 可 到 我 國(guó) 邊 陲 重 鎮(zhèn) 滿 洲 里 市 一 礦 則 位 于 大 雁 礦 區(qū) 的 東 部 其 地 理 坐 標(biāo) 為 東 經(jīng) 120 30 56 120 37 18 北 緯 49 13 11 49 15 00 1 1 3 地形與河流 大雁礦區(qū)位于大興安嶺西北坡 地勢(shì)為四周高中部低 呈盆地狀 海撥標(biāo) 高在 640 900 米之間 地表植被以草本植物為主 有部分森林 礦區(qū)北部及南 部有水系和沼澤 一礦井田內(nèi)地形比較簡(jiǎn)單 其地勢(shì)為東南高而西北低 海撥 標(biāo)高在 653 89 716 89 米之間 一般在 675 00 米左右 地貌單元 第 1 5 勘 探線間屬溝谷類型 第 5 17 勘探線間屬?zèng)_積平原型 海拉爾河為本地區(qū)的主要區(qū)域性河流 由東向西流經(jīng)礦區(qū)北側(cè) 其距離井 田較遠(yuǎn) 對(duì)井田開發(fā)無影響 勝利河流經(jīng)本區(qū)南部后注入海拉爾河 全長(zhǎng)約 35 公里 匯流面積約 97 平方公里 該河冬季干涸 夏季暢流 汛期水量聚增 最大流量為 3 38m3 s 最小流量為 0 067m3 s 大雁煤業(yè)公司于 1991 年投入大 量資金對(duì)勝利河進(jìn)行了改道 其對(duì)井田開采已無影響 本區(qū)屬亞寒帶大陸性氣候 冬季漫長(zhǎng)而寒冷 春季干燥風(fēng)大 夏季濕潤(rùn)短 3 促 秋季氣溫驟降 年降雨量小 蒸發(fā)量大 年平均降水量為 345 2 毫米 年 平均蒸發(fā)量為 1314 7 毫米 年平均氣溫為 3 1 C 最低氣溫為 46 7 C 最 高 氣 溫 為 36 5 C 年 平 均 風(fēng) 速 為 2 9m s 最 大 風(fēng) 速 為 23 m s 風(fēng)向多為西南 降雪期為每年 9 月到翌年的 5 月中旬 結(jié)凍期為每年 10 月至翌年 4 月末 凍 結(jié)厚度一般在 3 米左右 并有島狀永久凍土層 本地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度 g 為 0 05 對(duì)照地震裂度為 6 度 區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦 海撥標(biāo)高 86 76 150 27m 有人工河流三條 自北向南 流 與該區(qū)東側(cè)七星河匯合 流入繞力河注入烏蘇里江 1 1 4 氣象 本區(qū)屬亞寒帶大陸性氣候 冬季漫長(zhǎng)而寒冷 春季干燥風(fēng)大 夏季濕潤(rùn)短 促 秋季氣溫驟降 年降雨量小 蒸發(fā)量大 年平均降水量為 345 2 毫米 年 平均蒸發(fā)量為 1314 7 毫米 年平均氣溫為 3 1 C 最低氣溫為 46 7 C 最 高 氣 溫 為 36 5 C 年 平 均 風(fēng) 速 為 2 9m s 最 大 風(fēng) 速 為 23 m s 風(fēng)向多為西南 降雪期為每年 9 月到翌年的 5 月中旬 結(jié)凍期為每年 10 月至翌年 4 月末 凍 結(jié)厚度一般在 3 米左右 并有島狀永久凍土層 本地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度 g 為 0 05 對(duì)照地震裂度為 6 度 區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦 海撥標(biāo)高 86 76 150 27m 有人工河流三條 自北向南 流 與該區(qū)東側(cè)七星河匯合 流入繞力河注入烏蘇里江本區(qū)屬大陸性氣候 溫 差較大 最低溫度達(dá) 39 一般 20 30 每年 11 月至 4 月為結(jié)凍期 凍 土帶深度達(dá) 20 米左右 夏季最高溫度零上 38 雨季集中在 7 8 9 月份 平均降雨量約 452 737mm 4 1 2 地質(zhì)特征 1 2 1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 一 地層 大 雁 一 礦 則 位 于 大雁礦區(qū)位于大興安嶺西麓海拉爾河中游 隸屬于內(nèi)蒙古自 治區(qū)呼倫貝爾鄂溫克族自治旗管轄 礦區(qū)東接牙克石市 西連海拉爾區(qū) 南鄰 巴彥嵯崗蘇木 北至海拉爾河與陳巴爾虎旗相望 其 地 理 坐 標(biāo) 為 東 經(jīng) 120 30 56 120 37 18 北 緯 49 13 11 49 15 00 二 構(gòu)造 區(qū)域內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主 地層基本是單斜狀產(chǎn)出 斷裂方向以近東西向的 走向斷裂及南北向斷裂為主 區(qū)內(nèi)無巖漿巖侵入 白堊系 侏羅統(tǒng) 大磨拐河組地 層 單 位 地 層 性 狀比 例1 20煤 巖 層名 稱 厚 度最 小 最 大平 均中 砂 巖 老 頂 18 煤 層細(xì) 砂 巖 老 底 砂 巖老 頂 19 煤 層細(xì) 砂 巖 老 底 中 粗 砂 巖老 頂 25 煤 層中 細(xì) 砂 巖 老 底 中 砂 巖老 頂 26 煤 層中 細(xì) 砂 巖 老 底 巖 性 描 述硬 質(zhì) 膠 結(jié) 堅(jiān) 硬半 暗 型 半 暗 型 為 主層 狀 解 理 逐 漸 出 現(xiàn) 增 厚層 狀 解 理 逐 漸 出 現(xiàn) 增 厚半 亮 型 光 亮 型 煤硅 質(zhì) 膠 結(jié) 堅(jiān) 硬硅 質(zhì) 膠 結(jié) 堅(jiān) 硬半 亮 型 光 亮 型 煤 為 主堅(jiān) 硬 普 遍 發(fā) 育致 密 成 塊 狀 結(jié) 構(gòu)以 光 亮 型 煤 為 主致 密 成 塊 狀 結(jié) 構(gòu)0 6 594328172 3 14530 91305 2 4395 5 1 2 2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 一 地層 本區(qū)附近出露的地層有中生界白堊系下統(tǒng)梅勒?qǐng)D組的酸性熔巖和碎屑巖 大磨拐河組的凝灰碎屑巖 泥巖 砂巖 煤層 及 伊 敏 組 的 泥 巖 粉 砂 巖 及 煤 層 新 生 界 第 四 系 的 松 散 沉 積物 現(xiàn)將地層概況由下到上分述如下 一 白堊系下統(tǒng)梅勒?qǐng)D組 K 1m 本組地層在煤田內(nèi)大面積出露 是煤系基底 系指廣泛發(fā)育于大興安嶺各 地的以中基性火山巖為主 并含有酸性熔巖和碎屑巖的一套地層 其巖性主要 由紫 灰紫色 黑色的拉斑玄武巖 氣孔杏仁狀玄武巖和安山玄武巖所組成 頂 部夾薄層凝灰?guī)r或角礫巖 該地層平行不整合于九峰山組之上 與大磨拐河組 呈不整合接觸 其厚度在 200 260 米之間 二 白堊系下統(tǒng)大磨拐河組 K 1d 本組地層全區(qū)發(fā)育 為本區(qū)最有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的含煤地層 根據(jù) 巖 性 特 征 巖 石 組 合 及 含 煤 情 況 可 劃 分 為 上 中 下 三 個(gè)巖段 下部泥巖段 本段地層主要由河流 湖泊相含礫泥巖 礫質(zhì)砂巖 湖泊相泥巖 沼澤相 砂巖 泥炭沼澤相煤層所組成 含煤性高 共含煤層 4 層 即 33 34 35 36 號(hào)煤層 全部煤層 為 全 區(qū) 不 可 采 本含煤段的厚度為 24 110 米 平均 76 6 米 其沉積厚度變 化 較 大 系 由 于 沉 積 基 底 凸 凹 不 平 所 致 由 下 到 上 分 別 描 述 如 下 底部礫巖層 厚度不大 分布不普遍 偶見于個(gè)別鉆孔之中 巖性為灰白 灰綠色 礫石成份以凝灰?guī)r為主 但夾有玄武巖 礫徑在 0 02 0 06 米之間 分選和磨圓度較差 呈棱角或次棱角狀 凝灰質(zhì)膠結(jié)的風(fēng)化殼殘積礫巖層 厚 度一般在 1 2 米之間 與下伏甘河組呈不整合接觸 泥巖砂巖層 位于本段地層的中下部 含 35 36 號(hào)兩個(gè)煤層 巖性特征 為灰 灰白色 塊狀 層理不發(fā)育 泥質(zhì)和凝灰質(zhì)膠結(jié) 含植物化石碎片的中 砂巖 粉砂巖和泥巖 厚度一般在 35 45 米之間 含礫泥巖層 位于本段地層的最上部 與上覆中部含煤巖段為連續(xù)沉積 一般多呈灰黑色 灰褐色次之 礫石成份以凝灰?guī)r為主 粉砂巖和玄武巖次之 分選和磨圓度極差 礫徑一般在 0 045 0 05 米 生產(chǎn)實(shí)見礫徑大者可達(dá) 2 00 米 含礫量約 1 左右 由于該巖層特殊 且?guī)r性穩(wěn)定 因此可以做為全煤層 6 的對(duì)比標(biāo)志 中部含煤巖段 本段地層為一礦現(xiàn)生產(chǎn)揭露最多的含煤段地層 其主要由河流相砂巖 粉 砂巖 沼澤相粉砂巖 泥炭沼澤相煤層和薄層河床礫質(zhì)砂巖 粗砂巖以及湖泊 相泥巖所組成 含煤性高 共含煤層 18 層 其中 18 19 號(hào)煤層全區(qū)可采 上部泥巖段 本段地層整合接觸于中部含煤段之上 是一套深水湖泊相地層 巖性以砂 巖為主 夾薄層中 細(xì)砂巖 巖性特征為灰 灰白色 泥質(zhì)和凝灰質(zhì)膠結(jié) 泥 巖呈塊狀 在下部細(xì)砂巖中具有因碎屑物質(zhì)的顏色深淺不同而構(gòu)成的水平層理 局部含碎屑植物化石 風(fēng)化后松散易落 因本區(qū)構(gòu)造原因 該地層在走向或傾 向上除厚度變化外 其巖性還是相當(dāng)穩(wěn)定的 為此可以作為全區(qū)地層對(duì)比的主 要標(biāo)志 本段地層的厚度為 55 124 米 平均厚度 100 米 大磨拐河組地層最小厚度 239 米 最大厚度 566 米 平均厚度 451 米 其 含可采和不可采煤層 22 層 煤層平均總厚度 43 03 米 含煤系數(shù)為 9 6 三 白堊系下統(tǒng)伊敏組 K 1ym 本組地層平行不整合于大磨拐河組地層之上 主要由湖泊相泥巖 粉砂巖 組成 并夾有河流相的粗 中 細(xì)砂巖和泥炭沼澤相的煤層和炭質(zhì)泥巖 含煤 性底 四 第四系海拉爾組 Q 本組地層屬未膠結(jié)的疏松沉積層 由上部腐植土 風(fēng)成砂 下部礫石 粘 土和亞粘土組成 最小厚度 6 00 米 最大厚 度 52 00米 平 均 厚 度 26 00米 與 下 伏 伊 敏 組 呈 不 整 合 接 觸 本區(qū)域地層見表 2 7 區(qū)域地層一覽 表 2 三 構(gòu)造 1 2 3 煤層賦存狀況及可采煤層特征 本區(qū)含煤地層可劃分為上下兩個(gè)組 即上部伊敏組和下部大磨拐河組 其 中 大磨拐河組的 18 19 25 26 界 系 統(tǒng) 組 符號(hào) 厚度 m 巖 性 變 化 情 況 化石種類 伊 敏 組 K1ym 233 850 主 要 為 泥 巖 和 粉 砂 巖 夾 細(xì) 中 粗 砂 巖 煤 層 及 碳 質(zhì) 泥 巖 與 下 部 地 層 整 合 接 觸 含 蕨 類 銀 杏 鐵 杉 等 植 物 化 石 大 磨 拐 河 組 K1d 200 620 為 主 要 含 煤 組 含 煤 20 余 層 17 個(gè) 可 采 煤 層 主 要 含 費(fèi) 爾 干 蚌 葉 肢 介 費(fèi) 爾 干 蚌 視 近 種 蕨 類 銀 杏 及 鐵 杉 梅 勒 圖 組 K1m 150 370 上 為 泥 巖 砂 巖 和 薄 煤 層 中 為 中 基 性 熔 巖 下 為 泥 巖 夾 玄 武 巖 和 薄 煤 層 中 生 界 白 堊 系 下 統(tǒng) 龍 江 組 K1lj 500 1200 上 部 為 凝 灰 碎 屑 巖 下 部 為 中 酸 性 熔 巖 8 1 2 4 巖石性質(zhì) 厚度特征 詳見巖石物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 1 3 表 1 3 輝綠巖巖床統(tǒng)計(jì)表 床號(hào) 巖性 厚度 m 面積 km2 相應(yīng)層位 1 輝綠巖 1 4 19 95 10 20 8 號(hào)煤層 2 輝綠巖 1 0 10 25 14 5 10 號(hào)煤層 3 輝綠巖 0 7 14 25 3 20 12 號(hào)煤層 1 2 5 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 1 地表水與地下水的關(guān)系 本區(qū)含水層以煤系風(fēng)化裂隙帶含水層為主 風(fēng)化帶以下煤系孔隙含水層為 輔 本區(qū)第四系基本不含水 僅在井田西部砂礫層含水 但卻是大氣降水滲 入煤系地層含水層的良好通道 地下水有較完整的循環(huán)系統(tǒng) 即 補(bǔ)給 徑流 排泄過程天然狀態(tài)下 地下 水總的徑流方向是由南南東向北北西 也就是由南南東補(bǔ)給 排泄于北北西方 向 井田內(nèi)地下水的水質(zhì)類型為 HCO3 Ca 水 礦化度為 366 428 毫克 立升 2 礦區(qū)內(nèi)含水層及隔水層 本區(qū)的含水層可分為如下四類 第四系孔隙含水層 煤系風(fēng)化裂隙帶含 水層 煤系內(nèi)孔隙含水層及煤層裂隙含水層 第四系孔隙含水層 本區(qū)第四系地層全區(qū)發(fā)育 以不整合接觸的方式直接覆蓋于煤系地層之 上 厚度約為 6 8 米 16 0 米 為多層結(jié)構(gòu)的松散層 以亞粘土 風(fēng)成砂 粘 土層 粉砂 細(xì)砂和砂礫層為主 井巷工程證實(shí) 井田內(nèi)大面積的沉積層是透 水而非含水的沉積層 是大氣降水的良好通道 僅在井田西部第 16 勘探線以 西發(fā)育的砂礫層為含水層 靜水位標(biāo)高約為 640 米 644 米 單位涌水量 q 0 4 升 秒 米 因其面積小 厚度薄 其含水量和供水意義不大 是含水中等偏小 的含水層 煤系風(fēng)化裂隙帶含水層 該含水層分布在第四系覆蓋下的煤系風(fēng)化帶內(nèi) 是本區(qū)的主要含水層 9 在風(fēng)化帶深度內(nèi) 由于風(fēng)化作用導(dǎo)致煤層裂隙發(fā)育 砂巖疏松孔隙增大 煤層 裂隙和砂巖孔隙成了地下水賦存空間和導(dǎo)通渠道 在此深度內(nèi)的泥巖 由于賦 存淺 壓力小 受風(fēng)化作用影響 也失去了隔水作用 經(jīng)井巷工程實(shí)見證明 在煤系風(fēng)化帶內(nèi) 地下水不是賦存在煤層 砂巖層等單一含水層內(nèi) 而是賦存 于整個(gè)風(fēng)化裂隙帶內(nèi) 如 一礦東二 西四兩個(gè)采區(qū)風(fēng)井和排矸井是在 32 煤 層底板和 28 煤層中沿地層傾斜方向掘進(jìn)的 由于它們的疏干作用 在回采位 于風(fēng)化裂隙范圍內(nèi)一區(qū)段的 25 27 煤層時(shí) 發(fā)現(xiàn)其含水已被超前疏干 煤系地層內(nèi)孔隙含水層 在煤系風(fēng)化裂隙帶以下部分 煤層的圍巖可構(gòu)成承壓含水層 其巖性主 要由砂巖 砂礫巖組成 裂隙不發(fā)育 以孔隙含水為主 在本區(qū)內(nèi)可分為以下 幾組 25 煤層至 27 煤層間含水組 28 煤層至 29 煤層間含水組 30 煤層至 32 煤層間含水組 含礫泥巖至煤系基底含水組 上述含水組補(bǔ)給來源主要為風(fēng)化 裂隙帶含水層 煤層裂隙含水層 煤系風(fēng)化帶以下煤層裂隙也較為發(fā)育 其富水性較強(qiáng) 但與風(fēng)化裂隙帶 內(nèi)含水層相比 其含水量大幅度減少 含水層主要有 27 28 29 30 32 等 煤層含水層組成 其補(bǔ)給主要來源于風(fēng)化裂隙帶含水及煤系內(nèi)孔隙水 本區(qū)隔水層主要有如下兩層 上部泥巖段隔水層 位于 16 煤層以上的厚層泥巖 厚約 125 米 32 煤層底板隔水層 巖性為含礫泥巖 厚約 27 1 米 3 礦區(qū)水文 地質(zhì)特點(diǎn) 本礦區(qū)的水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單 其水文地質(zhì)特點(diǎn)是 本礦區(qū)地下水埋藏較淺 主要以煤層裂隙水為主 煤層中裂隙發(fā)育 導(dǎo)水性強(qiáng) 第 四 系 地 層 有 較 厚 的 粘 土 分 布 對(duì) 大 氣 降 水 的 補(bǔ) 給 起 到 一 定 隔 水 作 用 本 礦 區(qū) 地 勢(shì) 較 高 第 四 系 地 層 水 量 不 大 且 補(bǔ) 給 條 件 較 差 易 于 疏 干 4 礦井充水因素 通過對(duì)井上下不同時(shí)期 不同地點(diǎn)的礦井涌水量分析發(fā)現(xiàn) 礦井地下水補(bǔ) 給來源有三個(gè) 降水補(bǔ)給 雨季期間 地表降雨除部分蒸發(fā)外 剩余部分通過四系層而緩慢滲入煤系 地層風(fēng)化帶內(nèi) 天然條件下 滲入的水量小且緩慢 一般需 1 5 3 個(gè)月時(shí)間才 能補(bǔ)給地下水 但由于一礦井下工作面頂板管理采取自然垮落法 而且為多煤 10 層開采 在井下采動(dòng)工作面的對(duì)應(yīng)地表形成了面積較大 深度達(dá) 14 米的塌陷 坑 坑的邊緣發(fā)育許多環(huán)形裂隙 在雨季 雨水除進(jìn)入環(huán)形裂隙外 大量匯集 于坑內(nèi)而形成了季節(jié)性積水坑 這樣就加快了滲入的速度 增大了滲入的水量 經(jīng)井下實(shí)際觀測(cè) 在上覆巖層受破壞的情況下 雨水在 20 天左右就可補(bǔ)給地 下水 含水層的滲入補(bǔ)給 由于本區(qū)井田地層為單斜構(gòu)造 煤系內(nèi)煤層裂隙及孔隙含水層的導(dǎo)水性 能 較 好 煤 系 中 深 部 含 水 層 可 能 接 受 來 源 于 風(fēng) 化 裂 隙 帶 含 水 層 水 的 順 層 滲 入 補(bǔ) 給 斷層導(dǎo)水 本區(qū)斷層均為張扭性正斷層 斷層破碎帶不寬 而煤系地層巖石松軟具可 塑性 斷層破碎帶常被巖石碎屑所充填 并與斷盤緊密接觸 因此斷層的導(dǎo)水 與否要視其被切斷的兩盤巖性而定 在一礦井田范圍內(nèi) 導(dǎo)水與隔水?dāng)鄬庸泊?而局部導(dǎo)水?dāng)鄬虞^多 但出水量不大 多為導(dǎo)通砂巖層中的孔隙水 綜合各項(xiàng)因素評(píng)價(jià) 一礦水文地質(zhì)類型為 中等 1 2 6 沼氣 煤塵及煤的自燃性 1 瓦斯 新安煤礦屬于低瓦斯礦井 在地質(zhì)條件簡(jiǎn)單 開采深度淺 350 米水平以上 瓦斯涌出量非常小 隨著深度增加 瓦斯涌出量逐漸增加 各煤層含量均較小 主要可采煤層 CH4平均含量為 0 213m3 t 可燃質(zhì) CO 2各 煤層平均含量為 0 5m3 t 可燃質(zhì)各主要可采煤層瓦斯自然成分以 N2為主 CO2次之 CH 4最少 本礦瓦斯相對(duì)涌出量為 0 213m3 t 屬于低瓦斯礦井 2 煤塵 根據(jù)煤塵爆炸性試驗(yàn)指標(biāo) 煤塵爆炸指數(shù) 45 53 之間 該礦開 采的煤層屬于易發(fā)生爆炸危險(xiǎn)的煤層 3 煤的自燃 煤層的自然發(fā)火期為 5 6 個(gè)月 礦井總體為 級(jí)自然發(fā)火 礦井 4 地溫特征 本區(qū)恒溫深度 16 26 米 溫度 6 從地溫測(cè)量成果計(jì)算 分析 本區(qū)平均地溫梯度為 2 7 100m 平均地?zé)嵩鰷芈蕿?38 2m 1 地溫 梯度小于 3 本區(qū)基本屬于地溫正常區(qū) 但隨著開采深度的增加 地溫將有 所升高 給生產(chǎn)安全帶來負(fù)面影響 5 地壓特征 根據(jù)地壓觀測(cè)資料 煤巖層在斷層附近特別破碎 特別是 在大斷層附近表現(xiàn)的尤為明顯 隨著開采深度的增加 地壓增大 1 2 7 煤質(zhì) 牌號(hào)及用途 根據(jù)中國(guó)煤炭的分類方案 本區(qū)以長(zhǎng)焰煤為主 無煙煤 貧煤 弱粘結(jié) 11 煤 氣煤 1 號(hào)等次之 各層煤的牌號(hào)分布與煤的原始質(zhì)料及其轉(zhuǎn)變 聚積環(huán)境 及后期變質(zhì)因素有關(guān) 18 19 為無煙煤 貧煤及弱粘結(jié)煤 除 12 深部有少 量氣煤 1 號(hào)外 其余各層均為長(zhǎng)焰煤 根據(jù)大量煤樣的工業(yè)分析 結(jié)焦性試驗(yàn) 7 勘探線以東揮發(fā)分大于 35 膠質(zhì)層 3 5m m 7 線以西揮發(fā)分小于 15 膠質(zhì)層為零 根據(jù)上述主要煤質(zhì) 指標(biāo) 7 線東側(cè)長(zhǎng)焰煤可作動(dòng)力煤 7 線西側(cè)無煙煤亦可作動(dòng)力煤 而其它煤 種可作動(dòng)力煤或民用煤 1 灰份 12 層煤基本一致 其它層勘探灰份偏低 2 揮發(fā)份 多數(shù)相差 1 左右 個(gè)別層相差 2 3 發(fā)熱量 發(fā)熱量相應(yīng)較高 12 第 2 章 井田境界 儲(chǔ)量及服務(wù)年限 2 1 井田境界 2 1 1 井田周邊情況 礦 區(qū) 交 通 便 利 國(guó) 防 公 路 301 線 在 礦 區(qū) 北 部 通 過 濱 洲 線 鐵 路 在 礦 區(qū) 中 部 穿 過 大 雁 火 車 站 東 距 牙 克 石 市 18 公 里 向 西 至 海 拉 爾 區(qū) 64 公 里 向 東 經(jīng) 牙 克 石 市 可 達(dá) 加 格 達(dá) 奇 齊 齊 哈 爾 哈 爾 濱 沈 陽(yáng) 北 京 以 及 全 國(guó) 各 地 向 西 經(jīng) 海 拉 爾 區(qū) 可 到 我 國(guó) 邊 陲 重 鎮(zhèn) 滿 洲 里 市 一 礦 則 位 于 大 雁 礦 區(qū) 的 東 部 其 地 理 坐 標(biāo) 為 東 經(jīng) 120 30 56 120 37 18 北 緯 49 13 11 49 15 00 2 1 2 井田境界確定的依據(jù) 1 以地理地形 地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù) 2 劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間 要適于選擇井筒位置 合理 安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物 3 要適于選擇井筒位置 合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物 4 井田要有合理的走向長(zhǎng)度 以利于機(jī)械化程度的不斷提高 2 1 3 井田未來的發(fā)展情況 本井田周邊運(yùn)輸條件較好 且煤層賦予條件優(yōu)秀 井田內(nèi)斷層少 煤層傾 角小 適合大規(guī)模機(jī)械化開采 開采潛力大 應(yīng)發(fā)展煤炭加工業(yè) 使得井田有 更好的未來 2 2 井田儲(chǔ)量 2 2 1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)計(jì)算的煤層為 18 19 25 26 三層 各煤層儲(chǔ)量計(jì)算 邊界與井田境界基本一致 礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的具有工業(yè)價(jià)值的煤炭 數(shù)量 它不僅包含著煤在地下埋藏的數(shù)量 而且還表示煤炭的質(zhì)量 反映井田 的勘探程度及開采技術(shù)條件 礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量和 礦井可采儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指平衡表內(nèi) A B C 級(jí)儲(chǔ)量的總和 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是礦井工 13 業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱 防水煤柱 井田境界煤柱和已有的地面建筑 物 構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量是 指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱 礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱 后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量 2 2 2 保安煤柱 按照保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則 1 在一般情況下 保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)圍護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值進(jìn)行圈定 2 地面受保護(hù)面積包括受保護(hù)對(duì)象及周圍的保護(hù)帶 3 當(dāng)受保護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí) 應(yīng)該根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直于圍護(hù)邊 界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角 然后再確定保護(hù)煤柱 4 立井保護(hù)煤柱應(yīng)按其深度 用途 煤層賦存條件和地形特點(diǎn)留設(shè) 立井深 度大于或等于 400 米的以邊界角圈定 小于 400 米的以移動(dòng)角圈定 為了安全生產(chǎn) 本設(shè)計(jì)礦井依據(jù) 煤礦安全規(guī)程 留設(shè)保安煤柱如下 1 邊界斷層留設(shè) 30m 50m 保安煤柱 2 井田內(nèi)部斷層留設(shè) 30m 保安煤柱 3 河流兩側(cè)各留設(shè) 15m 寬圍護(hù)帶 4 地面建筑物留設(shè) 20m 寬圍護(hù)帶 5 煤層大巷兩側(cè)煤柱各寬 50 100m 按以上方法計(jì)算得 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失 4 442Mt 斷層 地面 邊界保安煤柱損失 5 491 Mt 開采損失量 14 907 Mt 2 2 3 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本設(shè)計(jì)礦井的各類儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行 各類儲(chǔ)量見表 2 1 2 2 表 2 1 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算總表 工業(yè)儲(chǔ)量 Mt 煤層別 A B A B C A B C 18 3 786 7 542 11 328 13 268 24 596 14 19 3 684 7 631 11 315 14 057 25 372 25 3 927 7 432 11 359 20 327 31 686 26 3 762 7 546 11 308 21 712 33 020 總計(jì) 15 159 30 151 45 302 69 372 114 674 表 2 2 分煤層仰斜俯斜儲(chǔ)量計(jì)算表 仰 附 別 煤 層 別 工業(yè) 儲(chǔ)量 A B C Mt 工業(yè) 場(chǎng)地 井田 境界 斷層 其他損 失 合計(jì) 開采 損失 可采 儲(chǔ)量 Mt 18 12 161 0 983 0 631 0 121 1 415 3 150 1 581 7 430 19 12 625 0 997 0 647 0 127 1 415 3 186 1 641 7 797 25 16 722 1 072 0 729 0 135 1 415 3 351 2 174 11 197 俯 26 17 196 1 179 0 737 0 139 1 415 347 2 235 11 491 合計(jì) 58 704 4 231 2 744 0 522 5 660 13 157 7 631 37 914 18 12 435 0 0 661 0 169 1 523 2 353 1 617 8 466 19 12 747 0 0 669 0 174 1 523 2 366 1 657 8 724 25 14 964 0 084 0 704 0 214 1 523 2 525 1 945 10 494 仰 26 15 824 0 127 0 713 0 227 1 523 2 59 2 057 11 177 合計(jì) 55 970 0 211 2 747 0 784 6 092 9 834 7 276 38 861 總計(jì) 114 674 4 442 5 491 1 306 11 752 22 991 14 907 76 775 2 3 礦井工作制度 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 2 3 1 礦井工作制度 根據(jù) 設(shè)計(jì)規(guī)范 規(guī)定 1 礦井年工作日按 330 天計(jì)算 2 礦井每晝夜四班工作 其三班進(jìn)行采 掘工作 一班進(jìn)行檢修 3 每日凈提升時(shí)間 16 小時(shí) 15 2 3 2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一 根據(jù) 設(shè)計(jì)規(guī)范 礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)為 大型礦井 1 2 1 5 1 8 2 4 3 0 4 0 及以上 Mt a 中型礦井 0 45 0 6 0 9 Mt a 小型礦井 0 09 0 15 0 21 0 3 Mt a 除上述井型以外 不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的中間井型 二 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力方案比較 本礦井已查明的工業(yè)儲(chǔ)量為 114 6Mt 估算本井田內(nèi)工業(yè)廣場(chǎng)煤柱 境 界煤柱等永久煤柱損失量占工業(yè)儲(chǔ)量的 9 8 各可采層均為中厚煤層 按礦 井設(shè)計(jì)規(guī)范要求確定本礦的采區(qū)采出率為 87 由此計(jì)算確定本井田的可采儲(chǔ) 量為 76 8Mt 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告的資料描述 煤層儲(chǔ)量適中 地質(zhì)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單 煤層生產(chǎn) 能力大以及煤層賦存深等因素 初步?jīng)Q定采用中型礦井設(shè)計(jì) 并初步確定三個(gè) 方案 即礦井生產(chǎn)能力為 0 60Mt a 0 90Mt a 和 1 20Mt a 三個(gè)方案 分析論 證如下 按照公式 P Z AK 式中 P 為礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 a Z 井田的可采儲(chǔ)量 Mt A 為礦井生產(chǎn)能力 Mt a K 為礦井儲(chǔ)量備用系數(shù) 一般取 1 4 計(jì)算得 P1 92a P2 61a P3 46a 經(jīng)與 規(guī)程 和采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)相核對(duì) 確定 61a 為比較合理的服務(wù)年限 即本礦井的生產(chǎn)能力為 0 9Mt a 2 3 3 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 P Z AK 式中 P 為礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 a Z 井田的可采儲(chǔ)量 Mt A 為礦井生產(chǎn)能力 Mt a 16 K 為礦井儲(chǔ)量備用系數(shù) 一般取 1 4 計(jì)算得 p Z A K 76 775 1 4 0 9 61a 17 第 3 章 井田開拓 3 1 概述 3 1 1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 東起 F1斷層及煤層基底 西至 F2 南起各煤層露頭 北至 F3 井田走向 近似東西 傾斜方向近似南北 面積 8 64 平方公里 東部為二礦 立井開拓 西部為三礦 也是雙斜井開拓 3 1 2 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的原因及其具體情況 井田開拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素 主要因素包括 1 井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件 特別是表土層情況 2 地形地貌和地面外部條件 3 煤層賦存和開采技術(shù)條件 4 技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件 5 施工技術(shù)和設(shè)備條件 6 總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求等 對(duì)以上各種因素要綜合研究 通過系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定 影響本設(shè)計(jì)井田開拓方式的具體因素如下 1 地表因素 本井田屬于平原地形 地表平均標(biāo)高 650m 2 煤層賦存情況 整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在 650m 下部標(biāo)高在 300m 東部以 F1斷層為界 西 部以 F2斷層線為界 整個(gè)礦區(qū)共有四層可采煤層 即 18 19 25 26 全區(qū) 發(fā)育 煤層走向長(zhǎng)度為 4 3 公里 傾向 2 2 公里 本井田煤層系緩傾斜中厚煤 層 平均傾角在 10 左右 3 2 礦井開拓方案的選擇 3 2 1 井硐形式和井口位置 在一定的井田地質(zhì)條件 開采技術(shù)條件下 礦井開拓巷道有多種布置方式 18 開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式 合理的開拓方式 一般應(yīng)在技術(shù)可行的 多種開拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后 才能確定 開拓方式按照井筒的傾角不同 水平 傾斜 垂直 分為平硐開拓 斜井 開拓 立井開拓和綜合開拓方式 平 斜 立井中的任何二或三種形式相結(jié)合 進(jìn)行開拓 等四種方式 開拓方式依據(jù)井筒 或平硐 與煤層位置的不同又 有若干分類 平硐開拓 在侵蝕基準(zhǔn)面以上的山嶺或丘陵地區(qū)的煤層 由地面開鑿?fù)ㄏ?煤層的平硐 可利用平硐開拓煤田的全部或一部分 斜井開拓 對(duì)于表土層較薄 煤層賦存較淺 水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的煤田 一般都可以采用斜井開拓 斜井開拓在各種傾角煤層開拓中都 得到了廣泛的應(yīng)用 立井開拓 適應(yīng)性很強(qiáng) 可用于各種地質(zhì)條件 同時(shí)在技術(shù)上也成熟可靠 一般在表土層厚 煤層賦存深時(shí) 應(yīng)采用立井開拓 1 井筒形式 平硐開拓是最簡(jiǎn)單的開拓方式 有很多突出優(yōu)點(diǎn) 首先我們應(yīng)該考慮平硐 開拓方式是否可行 參照平硐開拓方式適用條件 結(jié)合本設(shè)計(jì)井田的地形地質(zhì) 及煤層賦存特征可知 平硐開拓方式的條件不具備 因此 平硐開拓方式對(duì)本 設(shè)計(jì)井田不適用 排除采用平硐開拓方式 立井開拓和斜井開拓方式在技術(shù)上 均可行 綜合開拓雖然對(duì)工業(yè)廣場(chǎng)布置和井底車場(chǎng)要求很高 但針對(duì)本井田的 地質(zhì)狀況 綜合開拓方式也可行 應(yīng)該予以考慮 依據(jù)本井田的地質(zhì)狀況 煤 層賦存情況及井型 服務(wù)年限等要求 對(duì)本井田開拓方式選擇提出三種方案 方案一 雙立井開拓方式 方案二 雙斜井開拓方式 方案三 主立井副斜井開拓方式 1 技術(shù)比較 方案一 雙立井開拓方式 優(yōu)點(diǎn) 適應(yīng)性強(qiáng) 技術(shù)成熟可靠 井筒短 提升速度快 提升能力大 通風(fēng)斷面大 風(fēng)阻小 滿足大風(fēng)量要求 便于井筒延伸 對(duì)于開采深部賦存煤層有長(zhǎng)處 缺點(diǎn) 初期投資大 建井期限稍長(zhǎng) 需要大型的提升設(shè)備 19 多水平開拓 立井石門長(zhǎng)度大 掘進(jìn)工程量大 掘進(jìn)費(fèi)用高 方案二 雙斜井開拓方式 優(yōu)點(diǎn) 掘進(jìn)速度快 初期投資較雙立井開拓較省 井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單 建井期稍短些 缺點(diǎn) 井筒過長(zhǎng) 煤柱損失嚴(yán)重 通風(fēng)線路長(zhǎng) 通風(fēng)阻力大 費(fèi)用增加 井筒過長(zhǎng) 如果地質(zhì)條件復(fù)雜 不易維護(hù) 安全性降低 輔助運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng) 方案三 主立井副斜井開拓方式 優(yōu)點(diǎn) 掘進(jìn)速度快 可滿足最大風(fēng)量的通風(fēng)要求 有助于輔助運(yùn)輸 缺點(diǎn) 井口相距較遠(yuǎn) 不利于工業(yè)廣場(chǎng)的布置 地面工業(yè)建筑分散 生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便 地面工業(yè)建筑占地多 增加了煤柱損失 詳見技術(shù)比較表 3 2 1 表 3 2 1 技術(shù)比較表 方 案 名 稱 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 雙 立 井 開 拓 1 適應(yīng)性強(qiáng) 技術(shù)成熟可靠 2 井筒短 提升速度快 提 升能力大 3 通風(fēng)斷面大 風(fēng)阻小 滿 足大風(fēng)量要求 4 便于井筒延伸 5 對(duì)于開采深部賦存煤層有 長(zhǎng)處 1 初期投資大 建井期限稍長(zhǎng) 2 需要大型的提升設(shè)備 3 多水平開拓 立井石門長(zhǎng)度大 掘進(jìn)工程量大 掘進(jìn)費(fèi)用高 20 雙 斜 井 開 拓 1 掘進(jìn)速度快初期投資較雙 立井開拓省 2 井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單 3 建井期稍短些 1 井筒過長(zhǎng) 煤柱損失嚴(yán)重 2 通風(fēng)線路長(zhǎng) 通風(fēng)阻力大 費(fèi)用增加 3 井筒過長(zhǎng) 地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí) 不易維護(hù) 安全性降低 4 輔助運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng) 主 立 副 斜 井 1 掘進(jìn)速度快 2 滿足最大風(fēng)量的通風(fēng)要求 3 有助于輔助運(yùn)輸 1 井口相距較遠(yuǎn) 不利工業(yè)廣場(chǎng)的 布置 2 地面工業(yè)建筑分散 生產(chǎn)調(diào)度聯(lián) 系不方便 3 地面工業(yè)建筑占地多 增加了煤 柱損失 依據(jù)開拓方案技術(shù)比較 可初步選定兩種較合理開拓方案 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 17 副井采用串車 提升 25 如圖所示 605432 雙立井開拓圖 21 雙斜井開拓圖 2 經(jīng)濟(jì)比較 方案一 方案二在技術(shù)均較合理 兩者之間的區(qū)別在于井筒掘進(jìn)費(fèi)用以及 他們的維護(hù)費(fèi)用 提升費(fèi)用 主石門掘進(jìn)長(zhǎng)度等等 兩個(gè)方案的井底車場(chǎng) 水 平運(yùn)輸大巷以及各種采區(qū)石門和采區(qū)上山 斜巷 的工程量基本相等 因此 只需要比較它們的不同之處 即建井工程量 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用 基建費(fèi)用和維護(hù) 費(fèi)用等 詳見開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 3 2 2 表 3 2 2 經(jīng)濟(jì)比較表 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 數(shù) 量 數(shù) 量 單 位 數(shù) 量 數(shù) 量 基巖段 主井掘 進(jìn) 320 m 3195 8 1022656 1241 m 1742 3 2162194 3 基巖段 副井掘 進(jìn) 300 m 3991 4 1197402 1315 m 1853 2 2436958 主井提 升費(fèi)用 320 m 0 085 27 2 400 m 0 398 159 2 副井提 升費(fèi)用 300 m 0 271 81 3 350 m 0 681 238 4 22 箕斗 2 個(gè) 243750 487500 罐籠 2 個(gè) 218750 437500 鋼絲繩 輸送機(jī) 1000 m 495 5 495500 串車 10 m 525 0 52500 主井提 升機(jī) 1 個(gè) 1017500 1017500 1 個(gè) 92000 92000 總計(jì) 4162666 5 5239549 9 從經(jīng)濟(jì)比較表可知 立井開拓比斜井開拓投資少 所以該設(shè)計(jì)礦井選擇方案 一 采用雙立井開拓方式 2 井口位置 井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分 井口位置與開拓方式要相互 協(xié)調(diào) 經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定 特別是提 運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn) 系統(tǒng) 工業(yè)廣場(chǎng)布置相匹配 需要綜合考慮的主要因素和原則如下 井下條件 在井田走向的儲(chǔ)量中央或靠近中央位置 使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡 井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段 勘探程度及初期工程量 地面條件 井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方 并且滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 井口要避開地面滑坡 巖崩 雪崩 泥石流 流砂等危險(xiǎn)地區(qū) 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求 工業(yè)場(chǎng)地不占或少占用良田 井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸 供電 水源 居住區(qū) 輔助企業(yè) 等的布局相協(xié)調(diào) 使之有利生產(chǎn) 方便生活 在本設(shè)計(jì)井田中 提出三種井筒位置方案 方案一 井筒位于井田淺部 方案二 井筒位于井田中部 方案三 井筒位于井田深部 經(jīng)過簡(jiǎn)單的技術(shù)比較后認(rèn)為 井筒位于井田淺部 煤柱尺寸最小 壓煤最少 但石門最長(zhǎng) 井筒位于井田中部時(shí) 煤柱尺寸稍大 但石門長(zhǎng)度較短 且沿石門的運(yùn)輸 工程量也小 23 井筒位于井田深部 煤柱尺寸最大 壓煤量最大 且初期工程量大 石門 也較長(zhǎng) 但對(duì)于開采井田深部煤層及井通延伸有利 本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層 井田走向長(zhǎng)度不大 但傾斜長(zhǎng)度較大 從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā) 也應(yīng)該將井筒布置在 井田中部或稍靠上方的位置 由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井 田的中部稍靠上方 1 井筒形式 井筒形式選擇立井井筒開拓 由于立井井筒的適應(yīng)性很強(qiáng) 具有通過復(fù)雜 地質(zhì)地段的能力強(qiáng) 提升能力大 機(jī)械化程度高 易于自動(dòng)控制 維護(hù)費(fèi)用低 有效斷面大 通風(fēng)條件好 管線短 物料和人員升降速度快等優(yōu)點(diǎn) 2 井口位置 井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分 井口位置與開拓方式要相互 協(xié)調(diào) 經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定 特別是提 運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn) 系統(tǒng) 工業(yè)廣場(chǎng)布置相匹配 需要綜合考慮的主要因素和原則如下 1 井下條件 在井田走向的儲(chǔ)量中央或靠近中央位置 使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡 井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段 勘探程度及初期工程量 2 地面條件 井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方 并且滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 井口要避開地面滑坡 巖崩 雪崩 泥石流 流砂等危險(xiǎn)地區(qū) 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求 工業(yè)場(chǎng)地不占或少占用良田 井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸 供電 水源 居住區(qū) 輔助企 業(yè)等的布局相協(xié)調(diào) 使之有利生產(chǎn) 方便生活 在本設(shè)計(jì)井田中 井筒沿走向的有利位置應(yīng)在井田的中央 當(dāng)井田儲(chǔ)量呈 不均勻分布時(shí) 應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中央 在此開成兩翼儲(chǔ)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 已確定井口位于井田走向方向的中部 但傾斜方向還不能確定 于是提出 三種沿井田傾斜方向的井筒位置方案 方案一 井筒位于井田淺部 方案二 井筒位于井田中部 24 方案三 井筒位于井田深部 3 經(jīng)過簡(jiǎn)單的技術(shù)比較后認(rèn)為 井筒位于井田淺部 煤柱尺寸最小 壓煤最少 但石門最長(zhǎng) 井筒位于井田中部時(shí) 煤柱尺寸稍大 但石門長(zhǎng)度較短 且沿石門的運(yùn) 輸工程量也小 井筒位于井田深部 煤柱尺寸最大 壓煤量最大 且初期工程量大 石 門也較長(zhǎng) 但對(duì)于開采井田深部煤層及井通延伸有利 本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層 井田走向長(zhǎng)度較大 但傾斜長(zhǎng)度不大 從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā) 也應(yīng)該將井筒布置在井田 中部或稍靠上方的位置 由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部 3 2 2 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時(shí) 一般由淺部向深部開采 以達(dá)到工程量少 建設(shè) 速度快 投資省 成本低的效果 根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長(zhǎng)度 一個(gè)井田 可以單水平開采 亦可以多水平開采 從上往下逐水平開采 每個(gè)開采水平 設(shè)井底車場(chǎng)和運(yùn)輸大巷 供該水平各采區(qū)煤的外運(yùn) 輔助運(yùn)輸和通風(fēng)用 煤礦科技迅猛發(fā)展 在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高度集中化是主要的發(fā)展 方向 高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個(gè)水平 1 2 個(gè)工作面生產(chǎn) 這就要求加 大工作面 采區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸 要求有豐富的儲(chǔ)量 本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素 1 合理的水平服務(wù)年限 2 煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造 3 生產(chǎn)成本 4 水平接替 井底車場(chǎng)及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi) 根據(jù)上述因素 本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下 方案一 井田劃分一個(gè)開采水平 一水平運(yùn)輸標(biāo)高 370 俯斜仰斜結(jié)合開 采 水平垂高 280m 方案二 井田劃分一個(gè)開采水平 一水平運(yùn)輸標(biāo)高 370 俯斜開采 水 平垂高 280m 二水平運(yùn)輸標(biāo)高為 270m 水平垂高 380 俯斜開采 如表 4 1 表 4 1 水平劃分比較表 25 可采儲(chǔ)量 萬(wàn)噸 服務(wù)年限 年 方案一 一水平 114 674 61 一水平 58 704 30方案二 二水平 55 970 31 從該表中可知 方案一和方案二的一水平服務(wù)年限均大于 30 年都達(dá)到到 規(guī)范要求的服務(wù)年限 但方案二的二水平開采時(shí)要延伸井筒并且從新布置主要 巷道 費(fèi)用大 而方案一可以一次全采 儲(chǔ)量充足 且有利于采區(qū)的接續(xù) 巷 道利用率高 噸煤成本相對(duì)較低 故而采用方案一的水平劃分方法 即劃分一 個(gè)開采水平 一水平標(biāo)高分別為 370 一水平垂高為 280m 采用仰府斜開采 3 2 3 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井 一個(gè)水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道 如井筒 井底 車場(chǎng) 主要石門 運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷 或總回