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1、采矿工程专业毕业论文-煤矿采区设计 目 录引言1第一章井田概况及地质特征 2第二章采煤方法和回采工艺 8第三章采区巷道和生产系统22第四章采区车场设计及硐室 34第五章矿井通风系统 42第六章防止特殊灾害的安全措施57第七章主要技术经济指标60参考文献 61设计总说明本设计部分为xxxxxxx责任有限责任公司xxxxxxx新井设计全篇共七个部分矿井概况及井田地质特征采煤方法和回采工艺采区巷道和生产系统采区车场设计和硐室矿井通风系统防止特殊灾害的安全措施和主要经济指标xxxxxxx矿位于郑州矿区新密煤田由xxxxxxxxxxxxxx和xxxxxxx三家出资组建井田走向长125km倾斜宽34km面
2、积50km2井田内可采煤层为二3煤和二1煤煤层赋存稳定二1煤层平均厚度为55m二3煤层平均厚度为13m煤层倾角变化范围不大为812井田可采储量为223104万t矿井首采区平均涌水量为1910 th 相对瓦斯涌出量为4436 m3t属于低瓦斯矿井煤尘有爆炸危险煤层不易自燃xxxxxxx年设计生产能力为300万ta服务年限为533年矿井采用双翼长壁后退式开采矿井同时生产的采区数目为3个各采区布置一个生产工作面矿井通风方法为中央边界式通风设计过程中确定的方案要技术上可行经济上合理并且安全可靠采煤方法中选用的设备尽量考虑国产并且设备之间要相互配套设计内容要不能违背煤矿安全规程等规定不能出现原则性的错误
3、第1章 井田概况及地质特征11 井田概况com置xxxxxxx井田位于河南省xxxxxxx西侧行政区划属新xxxxxxx和xxxxxxx及新xxxxxxx管辖G107国道郑新公路京广铁路京珠高速郑石高速公路从井田东侧通过新密公路从井田南部通过区内公路以xxxxxxx为中心可通往郑州 40km 新密 48km 禹县 38km 平顶山 110km 许昌 74km 等地新郑国际机场位于井田的东北部本区已形成非常便利的立体交通网络矿井交通位置见图1-1-1com 地形地貌区内绝大部分为第三四系冲积层覆盖为平原微丘地形地势总体比较平坦仅西北部冲沟较发育西部边缘地带出现一些小丘陵和零星突起井田内海拔标高一
4、般在100m175m平均为125m左右相对高差约为75mcom 地表水系本区主要河流为双洎河属淮河水系河床宽度1030m16m正常流量2m3s平均行水深度05m河底坡降120011200河底岩性为沙壤土双洎河为常年性河流该河自西北向东南流经本井田河流流量受季节影响较大旱季较小雨季较大最大洪水流量为256 m3s洪水位标高为12233mcom 气候特征本区属大陆性半干旱气候其特点是干湿季节性交替明显年温差较大四季分明夏季炎热冬季寒冷春秋两季气候宜人年平均气温141月最高气温3861976年6月月最低气温为-811977年1月每年69月为雨季年最大降水量为9771mm1954年最小降水量为2139
5、mm1985年年均降水量为5926mm年蒸发量为16802041mm本区风向风力随季节交替变化夏季多东南风和南风冬季多西北风和北风年平均风速237ms最大风速为18ms月平均相对湿度8月最大为831月最小为63年平均相对湿度为70年均霜期为159天年均雾日为32天结冰期一般为12月至翌年3月冻土深度为100mm150mm积雪厚度150 mm200mmcom 矿区工农业生产概况xxxxxxx总面积873km2人口62万xxxxxxx矿井工业场地位于新xxxxxxx辛店镇现代通讯设施完备信息传播方便快捷通讯网络与全国联网运行辛店镇已形成煤电水泥焦炭铝等产业链被xxxxxxx委市政府确定为能源建材工
6、业园xxxxxxxxxxxxxx和xxxxxxx参股进行联合开发建设具体运作由三方通过人才技术资源的重新整合而组建的河南省xxxxxxx有限责任公司承担地质构造及煤层赋存情况xxxxxxx地质条件复杂区内断层褶曲发育煤层顶底板起伏变化快且煤层赋存不稳定薄无煤带发育从勘探资料物探资料和实际揭露情况看1112采区内已经查明落差大于10m的断层18条且次一级顶底板小断层极其发育目前11回风上山实际揭露断层10条11206上下顺槽已经揭露断层21条断层发育频率达到每110m 发育1条另外二1煤层赋存很不稳定薄无煤带发育1112采区已经查明发育14块煤厚小于2m的薄无煤带复杂的地质构造造成工作面回采和掘
7、进时经常出现打碴甚至全岩现象对采掘影响极大煤层顶底板情况二1煤层伪顶为炭质泥岩不发育厚度005m直接顶为砂质泥岩局部发育厚度05m平均20m左右岩石硬度系数为46老顶为大占砂岩局部地段直接压煤岩石硬度系数为58底板为砂质泥岩岩石硬度系数为46二1煤层赋存很不稳定薄无煤带发育直接底为砂质泥岩局部发育厚度03m平均10m左右岩石硬度系数为46老底为大占砂岩岩石硬度系数为58受断层和薄无煤带工作面采掘时将会发生打碴现象由于顶底板岩石都较为坚硬对采掘影响较大水文地质条件xxxxxxx地质条件复杂尤其是在滹沱背斜轴部和SF19SF22SF32正断层附近L7-8灰岩裂隙发育含水十分丰富且通过一些断裂破碎带
8、或隐伏导水构造受到L1-4灰岩和O2m灰岩水的补给目前矿井总涌水量已经达到1450m3h风井区域为520m3h主副井区域为930 m3h并且从实际揭露和打钻情况看各个出水点和钻孔涌水量都比较大其中11回风上山上段施工时2007年3月发生突水水量为230m3h造成该头停掘近两个月11回风上山下段在SF22正断层下盘L7-8灰岩富水区掘进时集中出水点最大水量370 m3h目前仍有200 m3h11轨道石门1钻场L7-8灰岩疏水钻孔最大水量160 m3h 目前仍有140 m3h 11回风上山和11轨道上山L7-8灰岩和L1-4灰岩注浆孔时共有18个钻孔水量超过100 m3h最大达到220 m3h复杂
9、的水文条件严重威胁着矿井安全生产139146168二1灰黑似金属金刚呈现结构煤特征松软鳞片141151192com 井田内可采煤层特征见表 煤 层 特 征 表煤 层名 称两极厚度平均厚度 m煤 层 结 构稳 定 程 度煤层间距m二30-698137含夹矸1层较简单不稳定大部可采二10-2175550含夹矸12层较复杂较稳定主要可采186054-12800com 煤层瓦斯煤尘及自燃特性本区瓦斯呈西高东低的特征总体东北部属瓦斯风化带西南部为瓦斯带范围CH4含量总的变化趋势是随煤层埋深的增大而升高根据矿井煤层瓦斯含量结合瓦斯含量等值线图分析矿井属低瓦斯矿井二3和二l煤层火焰长度分别为10mm14mm
10、和10mm加岩粉量分别为43和43结论为均有爆炸危险性通过地质报告钻孔样品燃点测试结果确定二3和二1煤层均为不易自燃煤层 com 矿井综合柱状图第2章采煤方法和回采工艺21 采煤方法com 煤层赋存及开采技术条件本矿井主采煤层二1煤煤厚02175m平均550m全井田可采二3煤层下距二1煤约18m煤厚0698m平均137m属不稳定大部分可采煤层首采区二1煤平均厚度581m倾角12为三软煤层煤的硬度f 07左右含夹矸12层直接顶板为易冒落泥岩砂质泥岩厚度0283m随采随落老顶为中粒砂岩厚度235m一般15m能冒落但周期来压不明显直接底板以泥岩砂质泥岩为主厚度0751719m平均310m层理普遍发育
11、遇水易膨胀勘探区内构造受到多级复合控制致使区内构造复杂化井田构造复杂程度中等本矿井属低瓦斯矿井煤尘有爆炸危险煤层不易自燃com 采煤方法的选择根据开拓布置设计对二1煤论证其采煤方法本矿井主采煤层二1煤煤厚02175m平均550m厚度变化较大根据国内外厚煤层开采技术发展现状结合井田开采技术条件设计认为二1煤可供选择的采煤方法主要有一次采全高综采放顶煤一次采全高大采高综采和分层综采大采高综采适应煤层厚度在4m经过在各种地质条件下的探索和实践大采高综采工艺在技术上已趋成熟大采高综采可以实现高产高效相对一般分层综采具有以下优点1简化了回采巷道降低了巷道掘进率和巷道维护工作量2避免了分层时做大量勘探煤厚
12、的工作量及严格控制分层采高的困难减少了工作面搬家次数及费用3大采高采场过风断面大为稀释瓦斯创造了有利条件大采高综采的缺点是适应煤层厚度变化能力较差对煤层及顶底板要求较高本矿井二1煤煤厚02175m厚度变化较大煤层及顶底板较软属三软煤层大采高综采采高大支架重量大由于采高大采场矿压显现强烈如煤层及顶底板松软工作面容易片帮支架容易下陷推进困难也难以实现高产高效根据矿区内生产矿井以往的实践经验来看三软煤层分层综采单产也较低仅为350500kta的水平机械化分层开采工作面单产较低的原因分析主要有以下两个方面1矿井煤层及顶底板较软回采上分层时设备和支架是以松软的煤层作底板液压支架易下沉或前倾前探梁不能充分
13、起到支撑顶板作用容易引起片帮及冒顶常导致机道阻塞甚至压埋采煤机组清理机道处理冒顶占用时间较多致使开机率低产量低效率低效益差2由于煤层厚度变化大煤层底板起伏不平且规律不明显因此开采下分层时对机械化开采更不利底板隆起之处煤层薄另外开采上分层时因煤层软难以保持上分层底板的平整造成下分层顶部起伏不平当开采下分层时分层厚度变化大常常难以构成适宜机采的回采面推进困难回采率低效率低而矿区实践证明综采放顶煤单产高效率高成本低巷道掘进量小可减少综采设备的搬家次数节省采面的安装和搬迁费用对不稳定厚煤层有较好的适应性其存在的主要问题是煤炭回收率相对稍低原煤灰分相对较高要求管理水平高由于三软煤层大采高综采及分层综采存
14、在较多的问题再加上经过十几年的探索综采放顶煤技术研究解决了三软不稳定厚煤层放顶煤一次采全高的工艺问题郑煤集团公司三软不稳定放顶煤采煤工艺研究也已获得重大突破部分综采放顶煤工作面单产已达180Mta以上因此结合郑州矿区新密煤田矿井生产情况根据本矿井煤层赋存特点对二1煤的开采设计采用综采放顶煤采煤法com 回采工作面参数的确定com1 工作面长度及推进方向长度工作面长度与地质因素和机械设备能力顶板管理等技术因素关系密切直接影响生产效益适当加大工作面长度不仅可以减少工作面的准备工程量提高回采率而且也相对减少了端头进刀等辅助作业时间保证工作面高产高效而提高工作面推进方向长度可以减少搬家倒面次数为工作面
15、连续稳产高产高效创造条件近几年随着综放设备开发水平的提高和采煤工艺的成熟阳泉潞安晋城郑州等矿区综采放顶煤工作面长度一般为120200m部分工作面加大到300m以上参照国内矿井放顶煤工作面长度综合邻近井的实践经验设计认为本矿井二1煤放顶煤综采工作面长度150180m左右推进方向长度2000m左右较为适宜二3煤煤层厚度较小采用薄煤层综采解放下赋的二1煤层根据考察多个矿井薄煤层综采工作面长度参数工作面长度暂按110120m左右考虑待取得二3煤开采经验后可适当加长工作面长度com2 工作面采高二1煤为厚煤层井田内煤层平均厚度550m首采区平均厚度581m设计采用综采放顶煤开采割煤高度取26m放煤高度3
16、21m采放比1123二3煤层煤厚平均137m设计采用一次采全高薄煤层综采采煤方法由于二3煤属不稳定部分可采煤层设计仅考虑其作为配采com3 采煤机截深目前我国综采工作面的截深一般为600800mm考虑到本矿井煤层及顶底板均较软的实际情况为减少煤壁片帮设计采煤机截深取600mmcom 工作面设备选型com1 设备选型原则和装备标准建设高产高效矿井是煤炭工业的发展方向提高矿井机械化水平是发展高产高效的有效途径目前采煤机朝大功率大截深高速电牵引方向发展运输设备朝大运量大功率重型化高强度多点驱动高自动化方向发展液压支架朝简单实用高工作阻力高强度高可靠性方向发展采用电液控制系统提高移架速度和安全性能针对
17、这种发展趋势结合本井田三软煤层实际情况在工作面主要设备选型时考虑以下原则1机械设备的选择首先满足技术先进生产可靠提高综采设备的开机率达到高产高效同时设备间相互配套保证运输畅通并增加运输环节的缓冲能力以期达到采运平衡最大限度地发挥综采优势2为综采工作面创造快速连续开采的条件加大工作面推进方向长度减少搬家次数并保证快速搬家同时做到采准工作快适当增大巷道断面特别是顺槽断面3对辅助运输系统要求系统简单环节少工作人员能快速方便地到达工作地点xxxxxxx矿井作为大型矿井依照高技术高质量高效率高效益的开发建设原则其工作面装备需充分依靠科技进步立足国内选择先进的高产高效性价比高安全可靠的采掘运支设备com2
18、 二1煤综放工作面设备选型1采煤机a采煤机应具有的生产能力采煤机应具有的最小生产能力由下式计算Qh QyfDN-MtK式中Qh工作面设备所需最小生产能力thQy要求的工作面年产量 15106ta D年生产天数 按330d计算f能力富裕系数14N日作业班数4班M每日检修班数1班t每班工作时数6hK开机率 06则Qh 15106143304-1606 589thb采煤机装机功率装机功率包括截割电动机牵引电动机破碎电动机液压泵电动机机载增压喷雾泵电动机等电动机功率总和装机功率由下式估算PQHw58907413kW式中P装机功率kWQ采煤机生产率589thHw比能耗一般0607取07c采煤机所需牵引力
19、据经验统计采煤机牵引力一般为其装机功率数值的051倍d确定滚筒直径滚筒直径一般按最大采高的06倍考虑滚筒直径取18m根据煤层的开采技术条件煤的硬度及采高参照矿区内工作面装备情况考虑到矿区内设备的互换性工作面采煤机实际订货资料为国产MG250600-WD型无链电牵引采煤机采煤机技术参数见表2-1-12工作面可弯曲刮板输送机转载机破碎机工作面刮板输送机生产能力的选择原则是保证采煤机采落的煤被全部运出并留有一定的备用能力工作面刮板输送机的运输能力应满足QcKcKmKyQm11105105589714t式中Qc刮板输送机应具有的运输能力th Kc采煤机截割速度不均衡系数11Qm采煤机平均落煤能力589
20、thKm采煤机与刮板输送机同向运动时修正系数105Ky运输方向及倾角系数105表2-1-1 采 煤 机 技 术 参 数 表项 目单 位参 数备 注采煤机型号MG250600-WD电牵引采煤机总装机功率kW600截割功率kW2502采高M1835截深Mm600滚筒直径M18驱动方式交流电牵引牵引力kN535牵引速度mmin0124供电电压V1140重量T41经计算工作面前部刮板输送机的运输能力应大于714th转载机破碎机能力应不小于刮板输送机能力 根据采煤机生产能力放煤能力及工作面长度并考虑各环节的能力配套及煤层生产能力潜力实际订货情况为前部刮板选用SGZ764500型刮板输送机后部刮板选用SG
21、Z630320型刮板输送机SZZ764200转载机及PLM1000破碎机因此二1工作面采用走向长壁后退式综合机械化放顶煤一次采全高采煤方法全部垮落法管理顶板采放平行作业22 回采工艺com艺方式为了保证安全采用及时支护即在采煤机割煤后先移架再移刮板输送机工艺过程为割煤-移架-推溜com 采煤机的工作方式和进刀方式1工作方式综采工作面采煤机为双滚筒采煤机正常工作时前端的滚筒沿顶板割煤后端滚筒沿底板割煤这种布置方式司机操作安全煤尘少装煤效果好2进刀方式综采工作面的进刀方式为工作面端部斜切进刀并且为割三角煤其过程如下当采煤机割至工作面端头时其后的输送机已移近煤壁采煤机身处尚留下一段下部煤图2-2-2
22、a图2-2-2 工作面端部割三角煤斜切进刀方式a 起始 b斜切并移直输送机 c割三角煤 d开始正常割煤1-综采工作面双滚筒采煤机 2-刮板输送机com 采煤机滚筒螺旋的确定双滚筒采煤机采用相背旋转即右滚筒右旋顺时针左滚筒左旋逆时针右滚筒采用右螺旋左滚筒采用左螺旋com 综采工作面巷道布置端头支架及加强支护1综采工作面巷道布置见工作面层布置图2端头支护区段轨道平巷采用工作面液压支架作端头支护区段运输平巷采用3部端头支架作端头支护并且滞后工作面液压支架一个截深 3加强支护顺槽工作面前方20m以内需加强支护避免应力集中提前对巷道造成破坏采用单体液压支柱和铰接顶梁作为加强支护的支架com 作面组织循环
23、作业及循环图表主要技术经济指标综采工作面一般只有割煤前移架和推刮板输送机等3个主要工序习惯上完成着3个主要工序后就算完成一个循环因而一般是按多循环方式组织作业的但安排作业方式时必须将机械设备检修作为综采工作面的一个很重要的工序进行适当安排保证检修时间1循环作业按正规循环作业组织生产每割两刀放一次顶煤为一个循环每生产班各完成1个循环总计每天完成3个循环a 作业方式采用了先进的设备为了减少工人的劳动时间和劳动强度采用四六制工作制度b 循环作业图表见图2-2-5-1图2-2-5-1 工作面正规循环图表2劳动组织a 劳动组织形式采用专业工种追机作业和综合工种全断面分段作业相结合的劳动组织形式b 劳动组
24、织劳动组织表见表2-2-5-2表2-2-5-2 工作面劳动组织表工 种班 次小 计一班二班三班检修班跟班队长11114验收员11103班长22239采煤机司机33309运输机司机11103转载机司机11103司泵工11103皮带司机22206支架工151515045端头支架工666018运料工088机修工111811电修工111811打眼注水工33309支架维修工0001010巷修替棚工121212036看工具工11103送馍工11114皮带检修工11158合计535353442033主要技术经济指标主要技术经济指标表见2-2-5-32-2-5-3 工作面主要技术经济指标表序号名称单位数量备注
25、1采煤方法综合机械化放顶煤2顶板管理完全跨落法3生产方式三采一检修4工作面长度m1805工作面走向长度m18006采高m35煤层平均厚度557循环进尺m0608日循环个数个39日循环进尺3610回采率8011循环产量t390852二1煤层工作面23 设备配备工作面机械设备配备见表表2-3 综采工作面机械设备配备表使用地点设备名称单位数量型 号工作面端头支架架4ZFZ40002130过渡支架架2ZFZ36001928FT中间支架架109ZFZ36001928LT采煤机台1MG250600-WD前部刮板输送机部1SGZ-764500后部刮板输送机部1SGZ-630320下副巷转载机部1SZZ-76
26、4200轮式破碎机台1PLM-1000胶带输送机部2DTL17201302280X信号照明综合保护台1ZXZ8-41140无极绳绞车部1SQ-8075B上副巷乳化液泵台2BRW315315乳化液泵箱个1RX31525B注水泵台1WRB-160315注水泵箱个1RX20016A移动变压器台3KBSGZY1250101140 2台 KBSGZY630106601台无极绳绞车部1SQ-8075B信号照明综合保护台2ZXZ8-41140组合开关台1QJZ-20001140软启动台4QJR2501140 2台 QJR1251140 2台 回柱绞车台2JH-14t24 工作面通风系统com 按瓦斯涌出量计
27、算Qw kgQg Cg-Cm 561 m3min 式中kg工作面瓦斯涌出量不均衡系数取15Qg工作面瓦斯绝对涌出量m3min 取最大值374 m3minCg工作面回风流中瓦斯最高允许浓度取1Cm工作面进风流中瓦斯浓度取0com 按人数计算Qw 4NK 4150105 630m3min式中4每人应供给的最小风量m3minN工作面最多数按交接班时两班人数加上其他辅助人员150K备用系数com 按温度计算本工作面实测温度为2326OCQw 60VS 60 1218 9 648970V风速按照风速与温度的关系取1218 msS综采工作面平均断面取9 m2com 经比较取计算风量最大值970 m3min
28、com 按工作面极限允许风速验算根据煤矿安全规程规定工作面最低风速为025ms最高风速为4msV Q60s 970609 18ms因为025 msV4ms故工作面配风量及风速符合规程规定25 回采工艺过程中的安全注意事项com 割煤采煤机由工作面中部向下割煤前滚筒沿顶后滚筒沿底当割到机头时采煤机停止牵引割煤的同时及时移架到机头推移采煤机后边的溜子然后采煤机向上牵引上滚筒沿顶下滚筒沿底沿着运输机弯曲段逐渐斜切进入煤壁直至双滚筒全部进入煤壁采煤机停止牵引推移弯曲段及机头溜子拉机头过渡架要求所推移部分和采煤机处溜子成一条直线然后采煤机下滚筒沿顶上滚筒沿底向下牵引割三角煤下行割煤的同时追机拉架采煤机割
29、煤至机头采煤机向上返推移机头及采煤机后边的溜子拉移过渡支架当采煤机再次行到下机窝开始向上割煤支架和溜子相应前移采煤机由中部向机尾割煤的情况与此类同com 移架移架前清净支架前方及支架内的煤矸等杂物移架前打好抬底座千斤顶邻架打上推溜手把本架打上拉架手把然后缓慢降架待支架前移时立即停止降架拉架时手不离操作手把防止支架拉移超前移架工操作时必须站在支架架箱内严防移架时抬底座千斤顶弹起或支架与前部运输机之间挤伤人员移架时架前架下不得有任何人进行其它作业或停留端头支架移架后和基本架架尾齐为拉到位拉第一架和最后一架前必须升紧端头抬棚防止降架时木棚梁下落支架到位后要及时升起前后立柱顶梁接顶后稳定供液35秒钟以
30、确保支架初撑力com 推运输机推移输送机在输送机运行中进行前部输送机停止运转时除机头机尾外不得拉移推移机头机尾时必须清净浮煤保护好管线推移时遵循自下上而上下顺序推移的原则弯曲段长度不得小于15m保证不得出现死弯不能有两处以上弯曲段处理上窜下滑需分段推移时可有两处弯曲段通常每3060m为一段不得任意分段或从两端向中间挤移输送机推移不动时要详细查找原因采取措施及时进行处理处理好后方可推移输送机推移输送机后及时把手把打回零位进入煤壁侧作业时要先做好煤壁侧临时支护片帮地段要进行闭帮设专人监护当前部输送机支架出现上窜下滑趋势时可改变推移顺序com 放煤采用间隔多轮顺序放煤见矸关门的方式为最大限度提高顶煤
31、回收率端头支架也应放煤采放煤平行作业即割上半部煤时放下半部顶煤割下半部时放上半部顶煤放煤时每轮放出顶煤量的1213反复进行将煤放完尽量使顶煤保持均匀下降以减少混矸提高煤质放煤步距12m拉两次架放一次顶煤当大块煤矸堵住放煤口时必须采取有效措施进行处理严禁爆破处理com 清煤浮煤必须清理干净明确划分区段责任到人班长验收员要班班检查验收若遇到进入煤壁侧清煤等特殊情况则必须闭锁前部输送机设专人监护做好临时支护加固顶板设专人观山确保退路畅通然后方可清煤清煤落后部输送机时必须安排专人传信号统一指挥浮煤浮矸清净推移后部用的千斤顶或单体柱要及时抬出第3章 采区巷道和生产系统服务年限xxxxxxx井田东西走向长
32、135km南北倾斜宽34km面积约50km2井田可采储量为223981Mt规模按300Mta考虑储量备用系数采用14则计算矿井服务年限为533a其中-325m水平以上可采储量为145245Mt服务年限为346a需要说明的是位于井田东北部的贾梁勘查区地质储量18145Mt普查由于地质条件相对复杂位于xxxxxxx城区附近单独建井的难度非常大可考虑作为矿井的后备区以充分有效利用资源32 井田开拓com 井田开拓1开拓方式本井田为新生界地层所覆盖的煤田井田地表地形较为平坦新生界表土层厚度从数十米到400m不等西南薄东北厚主采煤层二1煤埋深230Ixxxxxxx方案井口位置位于xxxxxxx村东结合开
33、拓方式方案I又分为方案I1一对立井开拓和方案I2一立一斜联合开拓两个方案方案I1xxxxxxx东一对立井开拓方案该方案主副井井口位于xxxxxxx村东约120210m10-4孔西北约200m井口标高139m井筒落底水平标高-325m主立井井筒直径为50m装备一对20t箕斗副立井井筒直径为65m装备一对一宽一窄15t双层四车罐笼方案I2xxxxxxx东一立一斜联合开拓方案该方案井口位置位于xxxxxxx东约120210m井口标高139m主斜井落底标高-150m和首采区输送机上山-325-150m直接连接副立井落底水平标高-325m主斜井倾角a 16o斜长L1048m采用B1200mm钢丝绳芯带式
34、输送机运煤副立井井筒直径为65m装备一对一宽一窄15t双层四车罐笼开拓方式见图2-3-45方案IIxxxxxxx方案xxxxxxx东南一对立井开拓方案该方案井口位置位于xxxxxxx村东南约550m井口标高131m井筒落底水平标高-130m井筒深度261m主立井井筒直径为50m装备一对20t箕斗副立井井筒直径为65m装备一对一宽一窄单层二车罐笼各井口位置及开拓方式方案综合分析评价如下方案Ixxxxxxx方案和方案IIxxxxxxx方案井口与工业场地位置分别位于井田初期开发块段的南北边界附近方案IIxxxxxxx方案落底水平浅为浅部井方案井筒较短初期投资省初期运营费用少方案Ixxxxxxx方案井
35、筒相对较深初期投资稍大但有利于采区接替和后期开发两个方案各有优缺点需技术经济比较确定根据以上分析结合开拓方式设计对方案I和方案进行了进一步的技术经济比较比较结果详见表3-2-1由表3-2-1可以看出方案为浅部立井方案井筒短初期工程量少压煤量少基建投资省但该方案的主要不足是1对于整个井田而言井口位于北部边界附近距离全井田储量中心距离较远后期开发不利2本方案为浅部方案由于矿井涌水量较大井筒落底水平较浅则对矿井的生产接替非常不利后期大部分为下山开采开拓工程量大排水困难运营费用高3井口及工业广场压首采区煤量较大不利于矿井初期投产采区工作面的布置4该区域表土层后井筒需要特殊方法施工井筒投资高工期长综合以
36、上分析尽管方案初期工程量较小基建投资较省但由于该方案为边界浅部井方案初期排水困难排水系统复杂且该方案后期井下主辅运输距离长运营费用高对整个井田的开发非常不利因此方案II也不宜作为矿井的推荐方案而方案Ixxxxxxx方案则可以弥补方案的不足方案I1一对立井开拓方案和方案I2一立一斜联合开拓方案井口及工业场地位置基本相同方案I1主井采用立井方案I2主井采用斜井井口及工业场地位置和开拓方案比较表可比部分表3-2-1 序号项 目单位方案Ixxxxxxx方案方案IIxxxxxxx方案方案I1 一对立井 方案I2 主斜副立 一对立井工程量投资 万元 工程量投资 万元 工程量投资 万元 1基本特征井口标高m
37、139139131井底标高m-325主斜井-150副立井-325-130井筒垂高或斜长m主立井464副立井492主斜井1048副立井492主立井261副立井2812井巷工程井筒m9562800154027315421592井底车场及硐室m327527352943238440753260合 计m4229553544835115461748523主井提升系统套 20t箕斗190912m宽皮带211620t箕斗17494副井提升系统套1119211192111325排水系统套19891989217806风井工业场地hm21078010780007工业场地占地可比hm21831373174130519
38、414558公路运输km1530153031629可比投资合计万元11108108271103010井筒及工业场地煤柱量Mt 107 1048411施工技术条件表土层厚60m表土层厚116m表土层厚164m12建井工期月4945224713可比部分生产经营费万元a317431103404主斜井装备带式输送机运输提升能力大可以实现煤炭从工作面到地面的连续运输易实现全矿井主运输系统的集中控制效率高成本低作为人员安全出口斜井更为便利但对于本矿井而言主斜井与主立井相比其缺点也比较明显1井口处表土层厚度约116m斜井通过表土段长度约421m斜井通过表土段施工复杂斜井比立井长度大井筒维护费用高各种管线的投
39、资也比立井高2主斜井落底水平标高为-150m后期利用初期-325方案I1一对立井和方案I2主斜副立初期投资相差不多从主运输角度看方案I2采用主斜井可以使全矿井主运输连续化而显得更加优越但本矿井表土层厚达116m主斜井穿表土层长度约421m施工难度较大同时由于井筒长度大维护费用相应较高同时后期需两段提升运营费用高管理复杂采用了立井斜井联合的综合开拓方式矿井斜井井筒施工过程中由于涌水量大施工非常困难投资高工期长因此主要考虑到矿区目前表土段井筒施工的技术水平和经验经过比较采用方案I1即xxxxxxx一对立井开拓方案主副立井位于同一广场该方案同其他方案相比主要具有以下优点1主副立井表土段较浅可以采用普
40、通法施工对井筒的施工和维护有利节省基建投资2主副立井工业场地位置邻近新密公路地面公路投资少联系方便3矿井初期为上山开采有利于矿井的排水通风特别是在本矿井涌水量较大的情况下优点更为突出4工业场地位置邻近xxxxxxx周庄谷庄三个村庄工业场地压煤与村庄煤柱有大部分重合压煤损失大大减少这几个村庄也可不用搬迁减少了搬迁费用5从全矿井来看井筒位于井田中南部邻近首采区对首采区中央采区的开采有利且工业场地的压煤对首采区影响较少同时井筒基本位于储量中心附近位置有利于矿井东西两翼的开拓6根据施工的井检孔资料井筒落底-325m水平井底车场巷道及硐室所处岩性较好有利于施工及维护同时也可兼顾到前后期的开采全矿井可用一
41、个水平开拓减少了开拓准备工程量com首采区域位置首采区的选择决定着矿井能否早出煤早投产容易达产根据开拓布置及建设同类条件下现代化高效矿井的要求设计以两个二1煤综放面为主保证矿井300Mta设计生产能力并布置一个二3煤薄煤层综采面配采以充分回收资源并解除对二1煤层的压茬关系根据矿井开拓布置首采区域选择在井田中部513勘探线之间桃树园断层以南-325m等高线以浅滹沱背斜两翼块段首采区域走向长度3800m倾向宽度2700m左右见煤钻孔60个二1煤层钻孔平均厚度581m可采储量7476Mt按300Mta能力计算中部首采区域1112采区服务年限178acom 矿井储量1矿井地质资源量参与地质资源量计算的
42、共有4层煤分别为一1煤二1煤二3煤和七4煤其中二1煤属于主要可采煤层一1煤二3煤和七4煤属大部分可采煤层矿井共获得地质资源量43834Mt由于一1煤距奥灰较近受奥灰岩溶裂隙承压水的影响目前的开采技术条件尚不成熟故列为暂不能利用资源量一1煤地质资源量为5078Mtxxxxxxx井田能利用的地质资源量为387560Mt其中二煤319310Mt占824二煤58030 Mt占150七煤10220Mt占26井田能利用地质资源量详见表3-2-3-1xxxxxxx井田能利用地质资源量汇总表表3-2-3-1 单位Mt储量类别煤层编号煤类储 量ABCDABCD能利用储量二1PM61797045759425892
43、3407WY85248524小计6179704516118258931931二3PS36110725982031PM88424633347WY425425小计124539605985803七4FM5634591022小计5634591022合计FM5634591022PS36110725982031PM6179792910057258926754WY89498949合计6179829020641364638756河南省新密煤田xxxxxxx井田勘探报告矿产资源储量评审意见书中根据矿产资源量套改技术要求对矿井资源储量按新标准进行了套改二1和二3煤AB级套改为121b及121CD级套改为122b和
44、122其中基础储量按05的可采系数计算预可采储量七4煤层C级套改为332D级套改为333一1煤层属高硫煤层且水文地质条件复杂AB级套改为2S21C和D级套改为2S22套改后的结果为详见附录预可采储量1217235Mt预可采储量12211633Mt探明的经济基础储量121b14469Mt控制的经济基础储量122b23265Mt控制的内蕴经济资源量332563Mt推断的内蕴经济资源量333459Mt探明的预可研次边际经济资源量2S21324Mt控制的次边际经济资源量2S224754Mt分煤层分水平分块段的地质资源量详见表3-2-3-2表3-2-3-2 xxxxxxx井田地质资源量汇总表 单位Mt 煤层编号地质资源量二二七合计xxxxxxx井田能利用部分-325m 以浅1783494260810220231177-325m以深140961154220156383合计3193105803010220387560
