河南省义马煤业集团公司常村矿通风设计——毕业设计.doc

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1、河南省义马煤业集团公司常村矿通风设计摘要：本设计是针对河南省义煤集团常村煤矿2-3煤层的矿井初步设计。常村矿自然地质条件中等，2-3煤层属厚煤层， 煤层具有自燃发火倾向，矿井涌水量一般。设计采用立井两水平上下山式开拓，采区式准备，综合机械化开采。主要对矿井开拓方式、准备方式和采煤方法进行了初步设计，设计时根据现有经济技术条件，尽可能采用先进的开采技术和设备，并对矿井设计阐述了个人的一些见解。关键词：煤矿 立井开拓 矿井初步设计The ventilation design of Henan Yima Coal Group Company in Chang Cun branch ABSTRACT：

2、The design is the first step design that Henan province Pingdingshan coal industry group No.12 colliery.It is mainly according to No.12 colliery,sactual nature term and the geology term now.No.12 colliery belong to the thick coal seam,whose average thickness is 3.5mand coal seam contain nature to be

3、come angry to incline ,and the colliery water is middle in cacity.This design adopts the erected sheft,two levels climb and down mountain to mine of expand the way,and the adoption adopt the area type to prepare the way,and synthesize the mechanization to put a crest the coal adopt a time all and hi

4、gh adopt the coal method,and primarily expand the way to colliery,preparation way,adopted the coal method to proceeds the first step design, transport of colliery ,well ventiated,drain etc. production system with of the relation proceeds relevant elucidation in the design process,as far as possible

5、adopting forerunner with equipments,increasing colliery material level with produce the efficiency.Keywords：mine colliery shaft well fiest step design目录第一章 引言1第二章 矿区概况与井田地质特征2第一节 矿区概论2第三章 矿井储量、年产量及服务年限12第一节 井田境界12第二节 井田储量12第四章 井田开拓17第一节 井田开拓概述17第二节 井田开拓17第三节 井筒特征24第四节 井底车场27第六节 确定井底车场主要巷道断面及硐室位置34第七

6、节 开采顺序及采区、采煤工作面的配置37第五章 采煤方法41第一节 采煤方法的选择41第二节 采区巷道布置及生产系统41第三节 回采工艺49第六章 矿井运输、提升给排水54第一节 井下运输54第二节 井下运输系统合运输方式的确定54第七章 矿井通风设计65第一节 矿井通风系统的选择65第二节 风量计算及风量分配67第三节 采区通风设计73第四节 掘进工作面通风设计76第五节 全矿通风阻力计算81第六节 主要通风机的选型85第七节 瓦斯抽放系统87第八节 矿井安全技术措施88第九节 矿井反风措施91第十节 矿井通风评价92第八章 矿井安全技术措施95第一节 矿山污染源概述95第二节 矿山污染的防

7、治95第三节 地表塌陷及生态保护措施96第九章 矿山污染的防治98第一节 矿山污染控制及防范98第二节 矿山水污染的防治的措施98第三节 粉尘污染的防治措施99第四节 矿山噪音污染的防治99第五节 煤矸石的利用99第十章 结论100致谢101参考文献102第一章 引言毕业设计是毕业实习的后续课程，更是专业知识系统全面的一次检阅和补充，对工科专业来说，不单是考验学生动手动脑能力，也是真正体会和模拟现场工程技术人员运用所学知识解决实际问题的一次锻炼。按照大纲要求做好毕业设计是相当必要的。矿井设计是一个涉及煤矿开采学、井巷工程、矿山机械、矿井通风与安全、矿山环保等诸多技术科学的系统工程，虽然本次设计

8、题目存在一些理想化的条件，但是通过；这次设计，我已经掌握了矿井设计的方法和步骤，培养了搜集、整理、运用科技资料和生产技术经验的能力，提高了撰写技术文件和解决实际问题的能力，这些能力 的培养对以后走上工作岗位做了良好的铺垫。本设计是以河南省义煤集团常村矿为基础进行的。在常村矿实际地质条件的基础上，根据收集的矿井生产图纸和数据，按照指导教师要求作了一些修改后，对矿井做的初步设计。其内容包括：矿井概况及井田地质特征；矿井储及服务年限；矿现有生产技术基本适合其自然地质条件。在毕业实习现场考察和收集资料的基础上，按照毕业设计大纲和设计任务要求，广泛参考煤矿矿井开采设计的有关书籍、报刊、资料和网络信息，依

9、据煤矿设计规范、煤矿安全规程等原则上指导煤矿矿井初步设计的有关规定和煤矿工业设备选型的要求，针对十二矿己15煤层进行了矿井初步设计。设计中所采用的矿井开拓方式、准备方式以及回采方法经过方案比较和验算符合自然地质限制，满足设计要求，所选工业设备合适，能够顺利达产，基本做到了技术上最优、经济上最省。第二章 矿区概况与井田地质特征第一节 矿区概论一、地理位置与交通本矿区位于义马市东南，与市区紧邻，西北与跃进矿相邻。东经为1115301115652，北纬34405734432。煤矿北有陇海铁路、连霍高速和310国道，本矿有专用铁路和公路与之衔接，交通便利（图2-1）。图2-1常村矿交通位置示意图1、地

10、形地貌及水系 本区为丘陵地貌，地面标高415580m。南涧河为区内主要河流，其发源于陕县观音堂、英豪山东麓，经井田西北边缘，在洛阳境内注入洛河，流量2.26m3/s,最大洪水流量1446.3m3/s （1958年），最高洪水水位+411m左右。2、气象本区属北温带大陆性气候，年平均气温最高12.3（1963年）。气温极值最高41.6（1966年6月20日），最低-18.7（1969年1月31日）。年降水量612.3mm，年均蒸发量1886.5mm，年平均相对湿度为64%。据历年统计资料，59月多为东东南风，10月至翌年4月多为西西北风，年均风速3.3m/s，最大风速21m/s。3地震据洛阳地区

11、地震办公室提供，义马矿区属5级地震区，震中67度，因此矿井的有关建筑设施均应考虑抗震性能。2.2井田地质特征常村井田内以中上侏罗系砾岩为构架，地表多为第四系黄土所覆盖。地面高程415580m，地形切割较强烈，属豫西低山丘陵区。二、构造1）区域构造渑池向斜处于小秦岭一嵩山纬向构造带与中条山北东向弧形构造带夹持部位，其西北部明显受到两者之迭加作用，总体方向则主要受纬向构造所控制。向斜波及的地层下自震旦系、上至白垩系，核部主要为中、上侏罗统杂色砾岩及中侏罗统下部义马组含煤地层。向斜北冀平缓，南翼陡倾，中西段直立甚至倒转。轴面走向近东西，倾向南偏西，为一歪斜褶曲。2）井田构造常村井田位于渑池向斜东部，

12、构造形态为轴向东偏北，倾向南偏东之不对称向斜。不对称性表现在北翼宽缓，8线以西地层走向120左右，倾向南偏西、倾角912，8线以东走向8085，倾向南偏东，倾角23左右；南翼窄陡，地层产状变化较大，总体走向76、倾向北西、倾角在14线两侧近直立，向东渐趋平缓。南北两翼基本以F16断裂划界、下盘为北翼，上盘为南翼；下盘煤层沿倾向和走向都较平直。三、矿区内地层情况井田内中新生代地层广泛分布，下部为含煤岩系，上部为巨厚的粗碎屑岩系，各系、统间多以假整合或角度不整合接触，代表了中生代以来发生的各次地壳运动，其中以燕山运动最为强烈，它控制了沉积建造（特别是上部为巨厚的粗碎屑岩系）的形成和变形。煤系地层大

13、多为第四系黄土覆盖，但也有零星出露。三叠系上统延长群：延长群是分布在华北西部广大地区的晚三叠世含煤岩系。本区延长群的厚度达1700m以上，可划分为油房庄、椿树腰、谭庄等三个组。其中谭庄组含多层薄煤和煤线，但不具工业价值。下面仅就谭庄组描述如下。谭庄组（T3yt）据岩性可分为上下两段：下段：以灰黄、浅灰色细砂岩，粉砂岩和泥岩为主，夹粉红色厚一巨厚层状长石石英砂岩,下部夹煤线。局部夹中基性沉凝灰岩。本段厚290m左右。上段：以浅灰色中一细粒（局部粗粒）长石石英砂岩和粉细砂岩互层为主，夹灰绿和深灰色泥岩、粉砂岩。粗砂岩中具大型板状和锲形交错层理，粉、细砂岩中多具波状层理，发育变形构造和生物通道。含薄

14、层状和透镜状菱铁矿结核。夹l20余层薄煤或煤线，一般小于050m，仅个别见煤点可达1m左右。下部：在16线以东为巨厚层砾岩夹灰绿、棕红色砂岩、砂质泥岩。以西则为砂岩，砂质泥岩夹砾岩。上部：为棕红、砖红、灰绿或杂色砂岩，砂质泥岩和砾岩互层，井田西部砾岩多为夹层。砾岩之砾石成分以石英砂岩、石英岩为主，次为火成岩，偶见石灰岩；次棱角状或次圆状；砾径2500mm；砂泥质填隙，基底式和孔隙式胶结；块状构造。砂泥质沉积中局部可见缓波状或平行层理。杂色巨厚层砾岩偶夹砂、泥岩透镜体；砾石以石英砂岩、石英岩为主，含火成岩和石灰岩；次棱角状和次圆状，砾径2900mm不等；砂质充填，孔隙式泥质、钙质胶结。下第三系（

15、E）：上部为浅土红色细砂岩、砂质泥岩互层，夹薄层砾岩。中部为砂砾岩夹砂质泥岩。下部为肉红色砾岩。砾岩之砾石成分以石英砂岩、石英岩为主，次为火成岩和石灰岩等；砾径一般10200mm；砂泥质充填、孔隙式钙质胶结厚度小于813.95m。仅分布于井田之东南侧 图2-2煤层开采柱状图上第三系（N）：上部为灰白、肉红色泥灰岩、隐品质结构，常含次棱角状石英岩砾石，局部见同生角砾。具水平纹层，发育蜂窝状溶洞，部分为红土充填。下部为浅棕红色砾岩、砾石成分以石英岩和石英砂岩为主，次为少量的基性火成岩、石灰岩；次圆状、砾径2-200mm不等；孔隙式泥钙质胶结。第四系（Q）土黄色、棕红色粘土、砂质粘土、多含砂姜，底部

16、通常为粘土质砂姜和砾石。冲沟和河床中为砂砾。厚0-52.00m。四、水文地质本区内主要含水层有：第四系底部卵石砂姜层孔隙型潜水一微承压水；第三系泥灰岩裂隙一岩溶型潜水一承压水；上、中侏罗统巨厚层砾岩孔隙一裂隙型潜水一承压水；石炭系薄层灰岩层间岩溶一裂隙型承压水；奥陶、寒武系巨厚层灰岩岩溶一裂隙型潜水一承压水。这些含水层在区内均有出露，直接承受大气降水的补给，基岩含水层之间均有厚的隔水岩系相隔。中、低山区，丘陵地带为地下水的补给区，系贫水区；而寒武、奥陶系厚层灰岩分布区的断层带，又是地下水的富集带。南涧河河谷为地下水的泄水区，河谷及其两岸系富水区。由于基岩含水层充水空间不发育，并随深度延深而减弱

17、，基岩含水层暴露面积小，地形条件不利补给，降水集中，补给期短等因素，决定了基岩静、动水量小，区域水文地质条件属简单一中等类型。井田位于丘陵区的三级分水岭部位，属贫水区，水文地质条件简单。1）地表水南涧河为井田内的主要地表水系，它发源于陕县、观音堂一带，于洛阳兴龙寨汇入洛河，全长104km，流域面积1430km2，义马以上流域面积约576km2。据以往资料，洪峰流量可达1446.5 m3S；枯水季流量为0.5m3S左右。1972年和1982年，两度发生断流，进入90年代，因大气降水减少，工业用水及农业灌溉用水等因素影响，涧河多次发生断流，为一典型的山区河流。2） 含（隔）水层根据区域水文地质资料

18、及井田内历次勘探所获水文地质成果，对井田内含（隔）水层的岩性、埋藏条件、富水程度详述如下：1、含水层：（1）第四系砂砾石孔隙潜水含水层：岩性以砂砾、卵砾为主，根据其成因不同可分成两类：一类是以冲一洪积为主的河床、河漫滩相沉积，一般厚度3.1215.52m，沿南涧河两岸呈带状分布。它直接暴露于南涧河河床及河漫滩中，与河水相勾通，底部直接不整合于侏罗系中统砾岩之上。据2306号孔抽水试验资料：q=0.7291.420 Lsm，k=43.17969.277md，静水位标高+406.80m，水质为HCO3Ca型。另一类则以基岩风化残积、坡积为主的沉积，分布于分水岭两侧的丘陵地带，底部不整合于侏罗系砾岩

19、及第三系泥灰岩之上，和基岩风化带构成了统一的含水体，据井田内民井观测，水位年变幅为1.654.35m，水质为HCO3SO4一CaNaMg型。（2）第三系泥灰岩、砾岩岩溶一裂隙潜水一承压含水层：厚050.80m，上部岩性为泥灰岩，质较纯，蜂窝状溶洞发育。下部多为钙质胶结的砾岩，该层主要分布于井田的东部（13线以东）。厚度呈由北向南逐渐增厚的趋势。据千秋配风井抽水试验资料：q=0.4509 Lsrn，K=1.516md。另据钻孔近似稳定水位观测，水位标高+457.33+527.82m，富水性中等，水质HCO3CaMg型。（3）侏罗系上统砾岩孔隙一裂隙潜水一承压含水层：厚0414.80m，井田内广布

20、，西厚东薄，岩性以砂泥质胶结的粗砾岩，下部夹有05层的砖红色粉砂岩、细砂岩薄层。据井田邻区抽水试验资料：q=0.06260.178 Lsrn，K=0.201.470md，水位标高+472.34+498.65m，水质为HCO3SO4CaMg型，水温15.5，富水性较弱。（4）侏罗系中统砾岩孔隙一裂隙承压含水层：一般厚185m左右，以次圆状圆状石英岩，石英砂砾岩为主，砾径大小不一，砂泥质胶结，井田内稳定分布，据邻区抽水试验资料；q=0.000070.0055 Lsrn，K=0.0004050.0312md，水位标高+416.50+526.96m，水温12，富水性弱，该层是矿井充水的主要含水层。（5

21、）2-3煤（分叉区）顶板砂岩裂隙承压含水层：厚031.85m，岩性为中粗粒砂岩，钙泥质胶结，分布于17线以西，F3断层以北的矿井西翼，厚度变化呈由北向南增厚的趋势。据北露天井田2102号孔抽水试验资料：q=0.000352 Lsrn，K=0.000613md，静水位高程+410.73m，富水性弱，对矿井充水无影响。（6）侏罗系中统义马组底砾岩孔隙裂隙承压含水层：厚057.94m，东厚西薄，砾石成分以次圆状，浅灰色、灰白色石英图2-3 义马组2-3煤底板含（隔）水层等厚线图岩和石英砂砾岩为主，砾径大小不一，多以泥质胶结，在井田南部逐渐相变为含砾泥岩，13线以东为2-3煤直接底板。2、隔水层（l）

22、第四系松散层厚026.40m，井田内广布，岩性以黄土及棕红色粘土为主，它阻隔了大气降水对基岩的直接补给。（2）侏罗系中统上部隔水层：厚091m，岩性以紫红色粉砂岩、粘土岩、灰绿色中砂岩夹砾岩透镜体，自然状态下，隔绝了侏罗系上、中统砾岩含水层间的水力联系。（3）侏罗系中统二组煤顶板泥岩隔水层：厚045.59m，岩性为灰黑色泥岩、粉砂岩夹薄层砂岩，井田内沉积稳定，自然状态下，本层隔绝了侏罗系中统砾岩水的下补，当下覆煤层采空后，导水裂隙带的发育则破坏了本层的隔水性。（4）2-3煤底板隔水层：厚039.83m，岩性以灰色泥岩为主，向下过渡为粉细砂岩。本层厚度变化大，西部较厚至12线变薄或尖灭。（5）三

23、叠系延长群隔水层：厚度大于409.20m，岩性以灰白、浅灰色中细粒长石、石英砂岩与粉细砂岩互层为主，夹泥岩和薄煤层，是煤系地层底部良好隔水层。序号煤层名称煤层厚度（m）煤层间距（m）倾角（度）围岩性质煤牌号硬度容重煤层结构及稳定性最小最大平均可采 厚顶板底板1二3021.506.63/9-12泥岩长焰煤1.4稳定据本矿历年涌水量观测资料，矿井1990年以来年均涌水量为140m3h，最大涌水量964m3h。涧河是本矿主要的水害，井下采掘工程受到一定的影响，因此，矿井采取以地面截堵和井下防排相结合的防治措施。 五、井田地质特征 1、煤层煤层表2-1井田内可采煤层为二3煤，矿井开采煤层为侏罗系中统义

24、马组，该煤层厚度变化较大，在021.50m之间，平均厚度6.63m，煤层倾角为912o，煤层呈东北西南向，二3煤层直接顶多为泥岩，次为粉砂岩，不稳定、易跨落，老顶为泥岩或砂砾岩。二3煤层坚硬系数f=1.2二3煤层为黑色块状，在空气中易风化碎裂成小块，内生裂隙不发育，夹矸厚。2、煤质1、物理性质2-3煤，颜色为黑色、条痕褐黑色，具沥青光泽。比重为1.57、视比重为1.40。内生裂隙不发育，多具立方节理，煤的脆度较小，呈块状产出。煤在空气中易风化碎裂成小块，加热时破碎严重。煤燃点低，堆放时易于自燃。2、煤岩特征（1）宏观煤岩类型2-3煤层为半亮一半暗型煤，煤岩组在水平方向上分布是由东向西，垂直分布

25、是由上而下、丝炭和暗煤渐增。（2）显微煤岩特征2-3煤层有机质含量为89.1，以凝胶化物质为主，且多为凝胶化基质，偶见极少量木质镜煤；其次为丝炭化物质，多为丝炭碎片，极少数腔孔结构保存完好，丝炭多分布在凝胶化基质中；稳定物质主要是小孢子，含量较少。煤层名称水 分（W/%）牌 号灰 分（A/%）挥发分含磷量含硫量胶资层厚 （Y/m）发热量（Q/J）g1二30.43长焰煤12.7812.51%0.05%0.6%041802-3煤层显微煤岩组分中无机质占10.9，以粘土类为主，其次为碳酸盐 类和硫化物类。粘土物质呈条带状、团块状、球粒状、不规则状分布于有机质中，或充填于丝炭孔腔及裂隙中。煤层名称表2

26、-2煤层名称表2-3序号煤层名称煤层厚度（m）煤层间距（m）倾角（度）围岩性质煤牌号硬度容重煤层结构及稳定性最小最大平均可采 厚顶板底板1二3021.506.63/9-12泥岩长焰煤1.4稳定 第三章 矿井储量、年产量及服务年限第一节 井田境界井田西部、西北部以F3正断层为界（该断层落差很大，0200m），东部为千秋煤矿，南部为跃进煤矿,井田面积7.69km2。第二节 井田储量一、矿井工业储量1、计算储量的工业指标 根据煤炭工业部颁发的生产矿井储量管理规定规定，计算储量的煤层工业指标如下：最低开采厚度在煤层倾角小于25时取0.80m，2545时取0.70m；最高灰分指标为40；夹矸剔除厚度，0

27、.05m。2、 储量计算方法在计算储量时，选用地质块段法，由于矿区内煤层倾角的变化范围一般介于712之间，采用斜面积和真厚度，采用的计算公式为：式中 储量 万t平面积 m2块段煤层平均倾角 M块段煤层平均真厚，md容重 ， 采用1.40 t/m3经计算：核实获得工业储量为7283.53 万t表3-1矿井工业储量汇总表煤层名称工业储量(万t)备 注ABA+BCA+B+C二3煤层1405.49068.6104751632.912107.4二、矿井设计储量矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失量后的储量； 井田边境煤柱：

28、井田边境保护煤柱在井田边境留设20m的保护煤柱，则其煤柱损失量为：Q边=225.04万t 1.井田及工业场地保护煤柱的计算：按规范规定，年产90万t/a的中型矿井，工业场地占地面积指标为1.2公顷10万吨。故可算得工业场地的总占地面积：S=1.29=10.8公顷=108000 m2。根据垂直剖面可计算工业广场的保护煤柱的留设：计算如下所示：工业广场占地面积为260300m2,平面形状为矩形。煤层地质条件为：煤层倾角11，煤层在受保护范围内中央的埋深H0=450m，地面标高415m，煤层地板标高+50m，此处煤厚7.2m。查得本井田各参数如下：45 55 73其中：表土层移动角； 煤柱上山移动角

29、； 走向方向移动角； 煤柱下山移动角； 煤层倾角；用垂直剖面法留设工业广场保护煤柱如下图所示：图3-1工业广场保护煤柱作图求出工业广场保护煤柱损失为Q工保=320.228万吨断层的保护煤柱为： Q断0万t保护巷道煤柱与其它损失煤柱为756.961万t故矿井的设计开采储量Q可：Q设Q工Q边Q断=7283.53225.0407058.49万tQ可（Q设320.228756.961）*855084.61万t三、矿井设计可采储量矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上、下山保护煤柱煤量后乘以采区回采率的储量。表3-2 矿井可采储量汇总表煤层名称工业储量矿井设计储量（Mt）矿井可采储量（M

30、t）永久煤柱设计储量设计煤柱损失可采储量断层境界工业场地井下巷道二37283.53225.047058.49320.228756.9615084.61四、矿井年产量及服务年限矿井设计规范第2.2.3条规定：“矿井设计生产能力按年工作日330d，每日净提升16h”计算。综采工作面可采用每日四班作业，每班工作六小时。根据本矿井的实际情况，本矿采用“四六制”作业方式，这种制度适合本矿采掘作业的特点，有利于保护工人的健康，提高工时利用率，提高设备和工作面的利用率。矿井设计生产能力的确定。本矿井田精查补充勘探后获得的地质储量为7283.53万t，而实际开采储量为5084.61万t，因此储量丰富，而且井田

31、内煤层赋存稳定，地质构造，及水文地质条件简单，开采技术条件较好，煤层生产能力大。 考虑到矿井有增产的可能，故本矿初步设定为90万t/a。矿井服务年限按下式计算：T=式中：T矿井设计服务年限，a；矿井可采储量，Mt；ZK =5084.61 MtA矿井设计年产量，Mt/a；A=90 Mt/aK储量备用系数，K=1.31.5。K=1.4=41.7a根据中型矿井的矿井设计服务年限为40a以上，而本矿的服务年限大于40a，故符合建立中型矿井。第四章 井田开拓第一节 井田开拓概述一、矿区的开拓方式概述及评价常村煤矿矿井田内煤层赋存较简单煤层倾角较缓，一般不超过20，平均倾角在11左右，可采用斜井提升方式，

32、但是由于常村矿矿井田走向较短，倾向较长，并且随着煤层的延伸，各区段的运输距离将明显增加。如果采用斜井提升时，在后期仍需开凿立井，为减小损失，减少设备投资，追求更大利润，因此采用直井提升方式。二、影响矿井开拓的主要因素矿井开拓方式主要受煤层埋藏深度和煤层倾角的影响，表土层厚度，瓦斯涌出量水文地质情况等地质因素，也影响井田开拓方式的选取。本矿井埋藏深度200760m，煤层倾角平均为11局部为921，为缓倾斜煤层。表土层厚度为110180m，瓦斯相对涌出量一般在1.59 m3/t左右，绝对瓦斯涌出量一般在6.93 m3/min左右，没有瓦斯突出危险，属于低瓦斯矿井。矿井正常的涌水量一般，为138m3

33、/h。第二节 井田开拓一、对井田开拓中若干问题分析1、井田内划分及开采水平数目及位置：根据煤层赋存状况，煤层倾角11，为缓斜煤层。井田倾向长，可将井田直接划分为带区，采煤工作面沿煤层倾向推进。即采用倾斜长壁采煤法。由于井田地质条件，走向长度不受规定限制。水平标高的确定：为了有利于整个井下开拓布置带区的开采，减少岩石工程量，减少初期投资，缩短建井工期，设计两水平开采，标高为0m。2、井筒形式、数目及其配置（1）井筒形式的选择该井田内北部为山地。可采煤层埋藏深，煤层倾角变倾，为12左右。决定采用立井开拓方式。这样井筒短，提升速度快，提升能力大。立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水

34、文等自然条件的限制。立井的井筒短、提升能力大、对辅助提升特别有利。（2）井筒数目 采用立井开拓时，一般只开凿一对提升井筒（主、副井），风井的个数应根据安全生产、通风需要和一井多用的原则合理确定。本设计矿井为高瓦斯矿井，煤层赋存深，考虑经济因素，矿井初期可设一个风井为全矿服务。并采取中央并列式通风。（3）井筒位置的选择井筒位置的选择应首先满足水平的开采、缩短贯通距离，减少井巷工程量。在一般情况下，井筒位置应选择在井田中央或最小货载运点上。选择井筒位置既要力求做到对井下开采有利，又要注意使地面合理布置，还要有利于井筒的开掘和维护。本设计井田中部地势平坦。因此，设计将井筒位置布置在井田的中部。3、运

35、输大巷和总回风大巷的布置及与煤层间的联系方式为了减少煤柱损失和便于维护巷道，将运输大巷布置在距离煤层15m处的煤层底板岩石中。布置岩石大巷时，应避免在松软、吸水膨胀、易风化的岩石中布置，同时还应避开支承压力的不利影响。考虑到煤层具有自燃发火倾向，将巷道布置在煤层底板中。二、方案的提出综上所述，本设计由于煤层倾角较小，为近水平煤层，垂高为650m，提出二个技术可行方案：方案1立井两水平上山开拓，如图所示。方案2立井一水平上山，二水平暗斜井开拓，如上图所示。方案1：立井两水平上山。该方案是主副井均为立井的单一开拓方式，采用中央并列式通风方式，在工业广场内布置一个风井。两水平均为上山开拓。方案2：立

36、井一水平上山，二水平暗立井上下山。该方案为一水平上下山开拓，之后采用暗斜井至-310m水平上下山开拓。风井同方案1。三、方案技术比较 方案1的生产系统较简单可靠。方案1和方案2的区别在于是采用两水平还是二水平加暗斜井开拓。两方案的生产系统较简单可靠。两方案对比,开立井生产系统井筒短，提升速度快，提升能力大，运输环节少。方案2井筒掘进技术和施工设备简单，掘进速度块，无须大型提升设备，投产早。虽然说方案1与方案2相比，在施工技术、设备器材、地面设施、井筒装备和井底车场都比较简单、工程量少，但是斜井的井筒长，维护费用高，各种管线敷设长度大，通风阻力大，人员进出井和材料设备等辅助运输时间长，增加了不少

37、费用。所以方案1与方案2要通过经济比较才能确定出最优方案。1、2两方案均属技术上可行，水平服务年限等也均符合要求。两者相比，初期相同，后期的生产经营费用和投资不一样。因此，两方案需要通过经济比较，才能确定其优劣。四、方案经济比较 计算各方案不同项目的经济费用，包括基本建设费、生产经营费。建井工程量、基建费用和生产经营费用见下表4-1、4-2、4-3和4-4所示：4-1 方案特征表项目方案一方案二1地面标高+410.1+410.12开拓方式立井立井3年产量0.9Mt0.9Mt4水平两水平两水平5水平标高006井筒数目337通风方式抽出式抽出式8通风系统中央并列式中央并列式9采区个数10大巷运输方

38、式胶带胶带11车场形式梭式梭式12第一水平储量（万t）2448.62448.613服务年限262614首采区储量1039.11039.115服务年限11.611.616工作面个数1117工业场地压煤量（万t）55.0836.72表表表4-2建井工程量序号项 目方案二方案一1首采区投产时井筒主井（m）410+30410+302副井（m）410+30410+303风井（m）4154154大巷轨道大巷（m）2344545皮带大巷（m）3886026回风大巷（m）1001007第二水平开采井筒延伸主井（m）02008延伸副井（m）020010皮带大巷（m）5420514611回风大巷（m）14012井

39、底车场（m）05253 表4-3 可比基建投资表序号项 目方案二方案一工程量（m）投资（万元）工程量（m）投资（万元）1首采区投产时井筒主井450+301410450+3014102副井450+301410450+3014103小计282028204大巷回风大巷234163.8454317.85皮带大巷388271.6602421.46小计435.4639.27总计3255.43459.28第二水平开采时井筒主井002006009副井00200600小计0120010大巷轨道大巷50883561.649923494.411皮带大巷5420379451463602.213小计7355.67096

40、.614井底车场巷道00525367.515小计0367.51617总 计7355.68664.118总投资费用1061111123.3 方案项目方案二方案一费用（万元）百分率（%）费用（万元）百分率（%）初期建井费3255.41003459.2106基建总投资1061110011123.3104生产总经营费3495.11003542.8101总费用17361.510018125.3104表4-4 费用汇总表 五、综合比较确定方案综合以上各表的内容来看：方案二无论是基建总投资还是生产经营费用均低于方案一，粗略计算两者总费用相差不多，可以认为是相同的。方案一需要延伸井筒一次，对矿井正常生产有一定

41、的影响，而且当第一水平向第二水平过渡时，要使两个水平不能相互影响，通风不容易解决；方案二不需要立井的延伸，在水平过渡时对通风系统的影响不大。综合以上两个方案的优缺点，确定选择方案二，立井斜井两水平上下山开拓全部井田面积。六、其他方面1.矿井提升运输通风和排水系统主井提升采用一对JDG-9/1104箕斗，有效容积10立方米，载重9吨副井提升采用一对1吨双层二车单层罐笼。1吨固定式矿车材料运输MC 1.56A辅助运输机车XK8-6/110A2.开拓巷道断面和支护形式选择断面形式应考虑的因素：1 巷道所处的位置及围岩的物理力学性质，地压作用方向及大小。2 巷道的服务年限。3 支护方式和支护材料。4

42、邻近矿井同类巷道的断面形状。本矿运输大巷断面的确定： 运输大巷为半圆拱形，巷道内采用双轨布置。双轨巷道净宽度： B=A1+B+C1 B巷道净宽，毫米 A1，C1分别为非人行侧和人行侧轨道中线到巷道壁之间的距离。注：用上述公式所计算的巷道净宽，应根据只进不舍的原则，以100毫米进级。双轨拱形巷道净高度： H=H3-Hb+H0H净高度，毫米H3墙高，毫米Hb从巷道底板到道渣面的高度，毫米H0拱高，毫米注：1 半圆拱形拱高为巷道净宽度B之半，既H0=B/2。 2 为了满足行人安全，运输通畅，设备运输，安装和检修等的要求，但本矿属高沼矿，按行人要求计算即可。H31600+Hb-（R2-（C+）0.5H3拱形巷道墙高，毫米Hb底板道道渣面高度，毫米C当运输设备上缘进入巷拱部范围时，设备上缘到拱内侧的距离A1电机车最