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1、摘要本设计为鸡西矿业集团杏花六矿3.0Mt/a新井设计，共有12层设计可采煤层，平均总厚度为20.3m，煤的工业片牌号为1/3焦煤。设计井田的可采储量为273Mt，服务年限为65a，划分三个水平开采。本设计矿井采用双立井开拓方式，分组集中大巷及采区石门的大巷布置方式，共划分6个采区，其中首采区为2个，投产工作面2个，建井工期48个月。本设计采区为西一采区，大巷装车式下部车场，采用分区抽出式通风，综合机械化采煤，采用“四、六”式工作制，工作面长为220m，每刀进度为0.8m，每日割9刀。提升设备为主井采用两对16t箕斗提升，副井采用罐笼提升。关键词： 水平； 开拓；走向长壁；综合机械化采煤 Ab
2、stractThe task of this design is to construct a 3.0million tons new shaft for Jixi Xinghua Administration.This mine has 12 minable Coal Seam, and its average thickness is 20.3 meters, types of coal seam is 1/3 coking coal. Designed field of minable capacity is 273million tons. It can adapt for 65yea
3、rs, and is divided into three level.This mine shaft is applied to double indined shaft development method; Layout of gathing gallergand mining district eross heading; This level is divided into 6 mining districts and 2 worked faces. Time of constructing shaft is 48 months. This worked fece is west 1
4、 and right 1 worked face, Adapt “four-six” work situation, work face is 220 meters length of circle is 0.8meters, and times is 9 everyday.Key word: standard； exploit； Alignment the long wall adopts the coal meth； Integration mechanization coal mining目录摘要IAbstractII第1章 井田概况及地质特征11.1井田概况11.1.1 井田位置及范围
5、11.1.2 交通位置11.1.3 地形地势21.1.4 气候21.1.5 河流31.2 地质特征31.2.1 矿区范围内的底层情况31.2.2井田范围内和附近的主要地质构造61.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征61.2.4 岩石性质，厚度特征101.2.5 井田内水文地质情况111.2.6瓦斯、煤尘及煤的自然性121.2.7 煤质、牌号及用途131.3 勘探程度及可靠性13第2章 井田境界、储量、服务年限142.1 井田境界142.1.1 井田周边状况142.1.2 井田境界确142.1.3 井田未来发展情况142.2 井田储量152.2.1 井田储量的计算152.2.2 保安煤柱152.
6、2.3井田储量计算方法162.2.4储量计算评价182.3 矿井工作制度 生产能力及服务年限182.3.1矿井工作制度182.3.2生产能力192.3.3矿井设计服务年限19第3章 井田开拓213.1 概 述213.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述213.1.2 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况213.2矿井开拓方案选择213.2.1井硐形式和井口位置213.2.2 开采水平数目和标高283.2.3开拓巷道布置293.3 选定开拓方案的系统描述303.3.1井口形式和数目303.3.2井筒位置及坐标313.3.3水平数目及高度313.3.4石门大巷数目和布置313.3.5井底车
7、场形式选择333.3.6煤层群的联系333.3.7采区划分333.4 井筒布置和施工353.4.1井筒穿过的岩层性质及井筒支护353.4.2井筒布置及装备353.4.3井筒延伸的初步意见363.5 井底车场及硐室393.5.1 井底车场形式的确定及论证393.5.2 井底车场的布置 储车线路 行车线路的布置长度393.5.3 井底车场通过能力计算423.5.4 井底车场主要硐室433.6 开采顺序463.6.1 沿井田走向的开采顺序473.6.2 沿煤层垂直方向的开采顺序473.6.3 沿煤层倾向的开采顺序473.6.4 采区接续计划48第4章 采区巷道布置及采区生产系统504.1 采区概述5
8、04.1.1设计采区的位置、边界、范围、采区煤柱504.1.2采区的地质和煤层情况504.1.3采区的生产能力、储量及服务年限514.2 采区巷道布置514.2.1区段划分514.2.2采区上山布置534.2.3采区车场布置534.2.4采区煤仓形式 容量及支护584.2.5采区硐室简介594.2.6采区工作面接续594.3.1采区巷道的准备顺序614.3.2采区主要巷道的断面62第5章 采煤方法645.1 采煤方法的选择645.2 回采工艺645.2.1选择和决定回采工作面的工艺及使用的机械设备645.2.2选择采面循环方式和劳动组织形式65第6章 井下运输和矿井提升686.1 矿井井下运输
9、686.1.1运输方和运输系统的确定686.1.2矿车的选型及数量686.1.3采区运输设备的选择696.2 矿井提升系统696.2.1 矿井主提升系统的选择与计算69第7章 矿井通风与安全727.1 矿井通风系统的确定727.1.1概述727.1.2通风系统选择727.1.3主扇通风方式的确定727.2 风量计算与风量分配737.2.1风量计算737.2.2风量分配767.2.3风量调节方法与措施787.2.4风量验算787.3 矿井通风阻力的计算797.3.1确定全矿最大通风阻力和最小通风阻力797.3.2等积孔827.4 通风设备的选择837.4.1主扇的选择计算837.4.2电动机的选
10、择837.4.3 反风措施847.5 矿井安全技术措施847.5.1预防瓦斯及煤尘爆炸847.5.2 火灾与水患的预防857.5.3 其他事故的预防85第8章 技术经济指标87谢辞89参考文献90DirectoryAbstractIChapter 1 Mine Survey and Geological Features11.1 Overview of mine11.1.1 The location and extent of mine11.1.2 Transport position11.1.3 Topography21.1.4 Climate21.1.5 River31.1.6 Gener
11、al industry and agriculture31.2 Geological Feature31.2.1 Mining geological conditions within the coalfield31.2.2 Coalfield within and near the main geological structure61.2.3 Seam coal layer conditions and characteristics of coal61.2.4 Mining District hydrological geology101.2.5 methane and coal dus
12、t and coal natural sex111.2.6 Quality, grade, and use121.3 The extent and reliability of seven exploration13Chapter 2 Mine realm of reserves, the service life of mine132.1 Mine Realm142.1.1 Mine around the state142.1.2 Mine state the basis for determining142.1.3 Future developments in mine142.2 Mine
13、 reserves142.2.1 Calculation of reserves mine152.2.2 Safety pillars152.2.3 Reserve calculation method162.2.4 Evaluation of reserve calculation182.3 Mine work systems, capacity and service life of mine182.3.1 Mine work systems182.3.2 Mine Production Capacity192.3.3 the service life of mine19Chapter 3
14、 Mine development213.1 Overview of mine213.1.1 Mine and the adjacent inside and outside the mine to develop methods of production outlined in mine213.1.2 Affecting the design of mine to develop ways of factors and the specific situation o213.2 Selection of development schemes of mine213.2.1 Shaft fo
15、rms and shaft location213.2.2 The number and level mining level283.2.3 Mine openings layout293.3 System Description of development schemes for selected303.3.1 Type and number shaft303.3.2 The selection of a portal site and coordinates313.3.3 The number and elevation of levels313.3.4 Cossscut, workin
16、gs (Transportation Roadway, return airway) the number and arrangement 313.3.5 Bottom of the choice of the form333.3.6 The mine shaft station arranges the Chu vehicle line driving line arrangement length333.3.7 Coal Group links333.3.8 Working section Division353.4 Layout and construction of shaft353.
17、4.1 the nature and bore through the rock supporting shaft353.4.2 Shaft layout and equipment363.4.3 Shaft extension of the preliminary views of deep393.5 Mining Sequence393.5.1 Mining along the direction of the order of mine393.5.2 Along the tilt direction of the mining sequence mine423.5.3 Mining Di
18、strict Continuation plan433.5.4 Three volume control the situation46Chapter 4 Roadway layout474.1 Overview mining section474.1.1 Design the location of mining areas, border areas, Coal Pillar474.1.2 Geology and coal mining district situation484.1.3 Mining area production capacity, reserves, years of
19、 service504.2 Section roadway layout504.2.1 Division Section504.2.2 Layout of mining section up the hill504.2.3 Layout mining section yards514.2.4 Coal Bunker form, capacity, and support514.2.5 Introduction mining section chamber514.2.6 Mining District face follow534.3 Mining Area584.3.1 The order o
20、f roadway preparation594.3.2 The main mining area and the roadway cross-section support means59Chapter 5 Mining Technology615.1 The mining method selection625.1.1 Coal mining method selection constraints645.1.2 Mining Methods645.2 Mining Technology645.2.1 Selection of Machinery645.2.2 Recovery Proce
21、ss655.2.3 Circulation practices and forms of work organization68Chapter 6 Mine Haulage and Hoisting686.1 Mine Haulage686.1.1 Transport and the transport system identified686.1.2 Mining District, the choice of transport equipment696.1.3 Mining section transportation equipment selection696.2 Hoisting
22、Equipment696.2.1 Major upgrade mine equipment selection and calculation of hoisting72Chapter 7 Mine ventilation and safety727.1 Determination of ventilation system727.1.1 Ventilation original condition727.1.2 Type mine ventilation system727.1.3 Select the basis of mine ventilation system737.2 Calcul
23、ation and air volume air distribution737.2.1 Mine pit amount of wind computation stipulation767.2.2 Calculation of wind787.2.3 Air flow distribution787.2.4 The adjustment of air volume797.2.5 Wind speed checking797.3 Calculation of Mine Ventilation827.3.1 The easiest time of mine ventilation network
24、 graph and the minimum ventilation air resistance calculation837.3.2 The hardest time of mine ventilation and maximum ventilation ventilation network resistance calculation diagram837.3.3 Calculation of mine equivalent orifice837.4 ventilation equipment selection847.4.1 Calculation of 74 major fan c
25、hoices847.4.2 Motor Selection847.4.3 Anti-air mode857.5 Mine Safety Measures857.5.1 Gas and dust explosion prevention857.5.2 Fire and flood prevention877.5.3 Other accident prevention877.5.4 Escape routes and self-help87Chapter 8 The major technical indicators Table of Mine87Thanks89References90第1章
26、井田概况及地质特征1.1井田概况1.1.1 井田位置及范围杏花煤矿位于鸡西煤田北部含煤条带的东部，井田东西走向长5km，南北宽2.7km。北与正阳矿为邻、西与城子河矿毗连、东与东海矿接壤。井田地理坐标为：东经：13104001311200北纬：4518004522001.1.2 交通位置距鸡西火车站11.5km。行政区划隶属于鸡西市鸡东县管辖。矿内有鸡密公路在井田中部通过，矿铁路专用线与鸡密铁路相连，交通方便。图1-1 交通位置图1.1.3 地形地势井田内地形大部分属丘陵地形，北部及中部为山岗地带，岗沟起伏不平。地表平均标高+210m，最高山+285m。1.1.4 气候区内属寒温带大陆性气候，
27、冬季与夏季平均气温相差400C以上，最低气温-320C左右，最高气温390C左右。年平均大气降水量为540mm，最大降水量为776.5mm。1.1.5 河流杏花井田内最大河流为穆棱河，由西向东呈蛇曲状流经矿井深部，其它河流尚有哈达河、杏花河分布井田的东部及中部，皆由西北向东南注入穆棱河。1965年哈达河最高洪水位标高190.6m、杏花河194.8m。穆棱河夏季水量较大，流量78.1m，最大流量3120立方米/秒，1965年最高洪水位标高为180.4米。鸡西煤田为一近东西向的复向斜构造，杏花井田位于该复向斜的北翼东段。1.2 地质特征1.2.1 矿区范围内的底层情况该井田内煤系地层为侏罗系鸡西群
28、含煤建造，自上而下分为穆棱组、城子河组和滴道组。杏花矿开采的是城子河组的煤层。各组地层分述如下：1、穆棱组（m）厚685米，岩性为灰色砂岩、细砂岩、深灰黑色泥岩较多，灰绿色凝灰质泥岩十余层为标志，灰白色中粗砂岩较少，夹薄煤层。2、城子河组（ch）厚米，由灰白色中粗砂岩，含砾砂岩，泥岩，粉砂岩，以黑色泥岩及黄褐色含斜长石凝灰砂岩为主。（详见表1-1） 表1-1 区 域 地 层 一 览 表地 层 系 统地 层 单 位界系统群组厚 度(M)新生界Kz第四统Q全新统Q4河漫滩堆积 Q42+33-25顾乡屯组 g10-45镜泊晚期玄武岩 3-5上更新统Q3哈尔滨组 h10镜泊中期玄武岩 10河成二级阶地
29、堆积 20中更新统Q2上荒山组 sh240侏罗系J上 统J3鸡西群J2-3jx穆棱组 J3m300-900城子河组 J3ch500-1700中 统J2滴道组 d50-1000元古界Pt震旦系Z下 统Z1麻山群Pt1-2ms马家宁组 Z1m2545中下元古界Pt1-2毡堂组 Pt1-2j2355柳毛组 Pt1-2l1999西麻山组 Pt1-2x3747黑龙江群Pt1-2hl湖南营组 Pt1-2h2724山咀子组 Pt1-2s1379鸡冠山组 Pt1-2jg1177老沟组 Pt1-2l375金沟屯组 Pt1-2j410太平沟组 Pt1-2t10331.2.2井田范围内和附近的主要地质构造1、控制的
30、断层控制的断层有F123,F160。2、构造形态及对开采的影响本井田位于鸡西煤田复向斜北翼东段，本井田主体构造形态可以看作一单斜构造。构造对开采的影响不大。表1-2 主要断裂构造表序号断裂编号产 状倾角落 差（M）水平断距走向倾斜1F160N150W-350E800NW182212662F123N270-600弧形620N12439771.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征可采煤层12层， 各层赋存情况由上至下为：22号层：煤厚2.02.4平均2.2米。容重1.39T/M3顶板粉砂岩泥岩，底板泥岩夹煤或细砂岩。属于稳定的煤层。23号层：煤厚1.01.8米，平均1.4米全区发育。属于稳定煤层，其
31、变化的规律是由西向东厚度逐渐增大，结构单一，容重1.33t/m3，顶板粉砂岩或泥岩。底板粉砂岩。25号层：煤层1.21.8米，平均1.5米。容重1.46T/M3。顶板为粉砂岩，底板为细砂岩，一般有0.20.3米煤泥或泥岩伪底。28号层：煤层0.72.1，平均1.4基本上是全区发育，容重1.31t/m3。顶板泥岩，底板细砂岩，直接底板有0.15米泥岩伪底。30号层：煤层2.622.22米，平均2.3米。全区发育，容量1.44t/m3，顶板为中细砂岩，底板为煤泥岩或泥岩夹煤，直接底板为细砂岩。31上号层：煤层0.62.6米，平均1.6米，容重1.46T/ M3。顶板细砂岩，伪顶为0.100.30米
32、泥岩含煤，底板西部为细砂岩，东部为泥岩含煤，伪底有0.2米泥岩。31号层：煤层1.11.5米，平均1.6米容重1.42t/m3。有部分为两个分层，底板为细砂岩。36号层：煤厚0.61.4米，平均1.5米。容重1.39t/m3。顶板为粉砂岩或粗砂岩，底板为细砂岩。37上号层：煤厚1.01.8米平均1.4米，容重1.36t/m3。顶板细砂岩，直接顶为0.10.18米泥岩或煤泥岩，底板泥岩夹煤。37下号层：煤厚0.62.2米，平均1.4米。容重1.49t/m3。顶板粉砂岩，伪顶为0.10米泥岩，底板为0.70米泥岩夹煤。38号层：煤厚0.71.1米，平均0.9米。煤层结构单一、容重1.32t/m3，
33、为较稳定煤层，顶底板为泥岩。 39号层：煤厚2.02.6米，平均2.3米。容重1.35t/m3。顶板为细砂岩或泥岩为0.100.26米，泥岩煤岩伪底。各可采煤层顶、底板岩性、厚度、节理发育情况说明如下表：表1-3 可采煤层特征一览表层次平均煤厚（m）层间距（m）平均稳定性顶板底板伪真伪真2222稳定煤泥岩粉砂泥岩泥砂细砂142320稳定粉砂粉砂432520不稳定粉-中粗煤泥岩细砂902821稳定泥岩泥岩细砂103023稳定中粗泥岩夹煤1231上14较稳定泥岩含煤细砂泥岩细泥含煤53114不稳定煤泥泥岩细砂333614较稳定煤泥粉粗细砂243714较稳定泥岩泥岩537下14不稳定泥岩夹煤细泥煤泥
34、细砂63809不稳定细砂泥岩443918较稳定泥岩粉砂泥岩夹煤1.2.4 岩石性质，厚度特征详见煤层柱状图。 图1-2煤层柱状图1.2.5 井田内水文地质情况杏花矿井田内地形由北往南逐渐变低，漫状丘陵和穆陵河谷下分布着煤系地层。穆陵河由西向东呈蛇曲型流经本井田深部（南部），平均流量21.9m3/秒，杏花立井正常涌水量120m3/h，最大时135m3/h。矿区岩石含水性特征：1、孔隙水：穆棱河冲积含水层：分布于矿区南部，宽2000至3000米，在井田内只有500米，由砂砾卵石组成，边缘部分上部有1-5米亚粘土覆盖，分选性好，总厚约11米。地下水类型为潜水，一般水位1-6米，渗透系数18-130米
35、/天。 2、裂隙水：矿井煤系含水层：主要岩性为砂岩，占75%左右，上覆穆棱煤系凝灰质成份较多，裂隙自上而下逐渐减弱，所以含水性由上而下变小，风化带一般深度为60-90米，风化带下部逐步过滤到构造裂隙含水带，渗透系数0.336-3.97米/天。1.2.6瓦斯、煤尘及煤的自然性一瓦斯根据杏花矿2005年瓦斯鉴定情况，瓦斯相对涌出量为0.447，瓦斯绝对涌出量为4.233，属于低瓦斯矿井。各煤层瓦斯的涌出量随着开采深度的不断延深，瓦斯涌出量呈逐渐增大的趋势。（见瓦斯涌出对比情况表、矿井沼气等级鉴定表）二、煤 尘杏花矿在开采范围内各煤层煤尘爆炸指数在38%47.8%，属煤尘具有煤尘爆炸的矿井，各煤层均
36、具有自燃发火性。（见煤尘爆炸指数分析表）1.2.7 煤质、牌号及用途煤的肉眼类型多属半亮煤和半暗型煤，视密度平均1.311.49，条带状结构较多，为层状构造中等变质程度。 煤的牌号及工业用途 根据化验分析结果，本井田各层煤的牌号均为1/3焦煤。 本区煤的有害成分（硫，）很低，原煤灰分较高要通过洗选，胶质层厚度毫米为主，具有粘结性，所有煤层可作为炼焦用煤使用，而23煤层的灰分13，粘结性7，含油率平均值为11.18也可作为低温干馏煤使用。1.3 勘探程度及可靠性按其地质构造复杂程度与煤层稳定程度确定本报告的勘探类型为二类二型（历次地质报告均如此）。依据煤、泥炭地质勘查规范中表D1、D2钻探工程基
37、本线距的规定，本次报告探明储量的点、线距采用500米，控制储量的点、线距为1000米。第2章 井田境界、储量、服务年限2.1 井田境界2.1.1 井田周边状况北部以煤层露头为界，南部以-850m标高为界。左以正阳边界为界，右以东海边界为界。走向长度为5km，倾斜长度为2.7 km。2.1.2 井田境界确1地形和地质条件作.以地理为划分井田境界的依据；2. 划分的井田范围要为矿井发展留有空间；3. 要适于选择井筒位置，安排地面生产系统和各建筑物；4.井田要有合理的走向长度，以利于机械化程度的不断提高。2.1.3 井田未来发展情况随着技术的进步和勘探水平全面的提高，井田范围内探明储量会越来越精确,
38、可能在更深部发现可采煤层,远景储量丰富。2.2 井田储量2.2.1 井田储量的计算 以块段法计算井田储量，并按照新的储量计算要求，分别计算探明的资源量111b，2s11，控制的122b，2s22等。 2.2.2 保安煤柱为保护居住地面建筑物及工程设施的安全，本设计对井筒及工业场地后期的风井、规划中的大断层留设安全煤柱。松散层移动角：含水松散层45、不含水的松散层55岩层移动角：70 岩层边界角：55主、副井筒均位于工业场地内，主、副井筒深度400m，工业场地东西长400m，南北最大宽度为600m。按照现行建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程规定，井筒煤柱地面受护面积包括井架、提升
39、机房和围护带面积包括工业场内为煤炭生产直接服务的工业厂房、服务设施和围护带，围护带宽度为25m，煤柱按岩层移动角圈定，井田境界煤柱按40m留设，境界线两侧各20m，采区煤柱按20m留设，两侧各10m。按以上计算方法得：工业广场煤柱损失：608万t； 周边、断层保安煤柱损失：1500万t；损失总量： 2108万t， 损失率为： 210827300=8%2.2.3井田储量计算方法计算标注以储量管理规程为依据，公式如下：块段储量=块段面积cos(平均倾角)平均厚度视密度矿井设计储量工业储量永久煤柱块段可采储量=（工业储量永久煤柱）设计回采率回采率要求：厚煤层不小于75%，中厚煤层不小于80%，薄煤层
40、不小于85%1、工业储量计算：计算公式：ZK=(md)cos式中：ZK工业储量；S块段面积；煤层平均倾角；d煤的平均厚度；煤的视密度。 经计算得工业储量为395.34Mt2，可采储量计算：计算工式如下：Zc=( zk -p) c式中：Zc-可采储量，Mt； zk -工业储量,Mt； p-永久煤柱，Mt； c-采区回采率。得：Zc =273Mt（见表2-1）。表2-1 资源汇总表单位：万吨煤层查 明 的 矿 产 资 源经济的基础储量可采储 量系数可采储量总计探明的控制的推断的111b+122b111b2s11331122b2s22332333立井计411002400011009001010070
41、0130029003410080%2730022445416965810020002001003003696295723404910008920023601002001003360268825404913601001892000200100100336026882842511028123100250030010010035282822304657106493200280030010010038643091 31上、3156681700653003003200100300470337623628341352821001000501001502352188237、37下566817036520030002001004004703376238162050036408345
