潞新煤矿设计说明书.docx

《潞新煤矿设计说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《潞新煤矿设计说明书.docx（38页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、采矿学课程设计目录第一章矿区概况及井田地质1.77地理位置、交通情况 1-12地形气候与水电概况 2.1.2.1地形及地貌27.22气象及地震2.1.3矿井地质特征4.1.3.1 地层4.1.3.2 构造4.1.3.3水文地质7.14煤的物理特性及工业用途 9第二章井田境界和储量112.1井田境界112.2矿井工业储量112.2.1 矿井地质资源/储量112.2.2矿井工业储量122.2.2矿井设计资源/储量1.32.3矿井可采储量1.32.3.1井田边界保护煤柱1.32.3.2矿井工业场地保护煤柱 1.42.3.3 断层保护煤柱152.3.4井筒保护煤柱162.3.5矿井设计可采储量16第三

2、章矿井工作制度、设计生产能力及服务年限仃3.1矿井工作制度1.73.2矿井设计生产能力及服务年限 1.83.2.1确定依据1.83.2.2矿井设计生产能力183.2.3 矿井服务年限18第四章井田开拓204.1确定井筒形式、数目、位置及坐标 204行井筒形式的确定204.1.2井筒位置的确定21采矿学课程设计4.2 工业场地位置、形状和面积 2243开采水平的数目及采区的划分 224.4主要开拓巷道224.5矿井开拓延伸及深部开拓布置方案224.5.1开拓方案：224.5.2开拓方案的比较244.5.3采区开拓间的接替方式 28参考文献：29采矿学课程设计第一章 矿区概况及井田地质1.1地理位

3、置、交通情况潞安新疆煤化工（集团）有限责任公司一矿井田位于新疆维吾尔自治区哈密三道岭矿区中部，行政区划属哈密市管辖，地理坐标：东经92 40* 02/9242-Q J匕纬43“07*0743 08T。煤矿以北4.0km ,有312国道通过，南13.5km处有兰新铁路通过，交通方便。煤矿 采矿许可证规定的矿界范围由6个拐点坐标限定，一矿井田矿界范围拐点坐标及地理坐标：见表。表矿井地理坐标拐点X值丫值经度纬度S14776254.0016473048.0092 42 1 05143 08 1 06S24777646.0016473283.0092 41 * 5543 08* 17S34777646.

4、0016474938.009240* 11 t43 08* 17S44777233.0016475275.0092 40 1 02 t43 07 *CO “S54776261.0016475275.0092 40 1 02I43 0 07 CC “S64776226.0016473048.0092 42 * 05匕43 07* 07区内的总人口为34883人，主要分布在井田北部。井田面积内没有建筑及耕田，也没有人员居 住。区内公路交错，运输便利。工业以煤炭生产为主，同时具备煤炭勘查、煤炭设计、煤矿施工、 热电厂、建材、化工、机械加工及维修、汽车运输、棉纺、硅铁、电石、石材开采及加工、农业种 植

5、、仓储服务，物业管理、钢材销售等企业。一矿井田北部和东部以 F2断层为界，东北角以4#煤层底板等高线+960为界，西部以X川排勘探线为界，南部以4#煤层底板等高线+580为界。井田东西走向平均长4.0km ,南北宽 2.5km，面积约为10.0km2,开采深度由+960m至+580m标高。矿区内有公路、铁路贯穿，东距哈密 市84km，西至乌鲁木齐508km，国道312线及省道通过。兰新铁路柳树泉站距矿区13.5km，设有专用线交通方便。见图。采矿学课程设计92交5申山0图1-1交通位置图y0/ mX&匚n1.2地形气候与水电概况1.2.1地形及地貌该井田地处巴尔库山南侧戈壁平原，地势较平坦，地

6、形北高南低，坡度千分之二十左右，海拔高度9801150m,属戈壁丘陵准平原地形，由干涸河床、河漫滩及低缓山丘相间的风蚀地貌组成。无常年性河流和湖泊，井田内除保留有浅而干涸的冲沟和风积丘岗外，均为 平坦戈壁。40C以上（78月），最低122气象及地震矿区气候属大陆性气候，多风、干旱、少雨雪，最高气温采矿学课程设计气温-23.4 C以下（元月），冻结期5个月（113月）？，冻结深度为0.7m，年平均降雨为 26mm，蒸发量高达4269mm，最大积雪厚度为30mm ;春秋两季多风，风向以东北风为主，最大 风速为47m / s。三道岭气候基本气象要素（见表12），根据中国地震参数区划图（GB18306

7、 2001 ），该区地震动峰加速度为0.1 g,地震动反应谱特征周期为0.4 S,对应的地震基本裂度为四度。见表1-2 o表1 -2三道岭气候基本气象要素综合表i j 心区一气象要素J =3首岭气温C年平均10.02一月平均-19.2七月平均37.3年极谕月文冋40.5年极端最低-23.4 19活动气温3440平均无霜冻期（天）173年日照数（小时）3056年蒸发总量（mm）4269年降水总量（mm）26一日最大降水量（mm）20.9年大风日数（天）106.6年最大积雪深度（Cm）30年冰雹日数（天）0.5太阳辐射年总量158资料年代2000-2004潞安新疆煤化工集团公司有自备火力电厂一座，

8、内装3000kw机组一台，6000kW机组三台，总装机容量达21000KW，并且由柳树泉区域变电所架设一回路35kV输电线路将哈密 电厂的电引入矿区，矿区用电基本保证。矿井供电由集团公司自备电厂引出的6kV双回路到一矿井田工业广场地面高压变电所，其后以6kV输送到矿井各供电区间和设备，满足日常生产需要。采矿学课程设计矿井供水由集团公司在沙枣泉水源地和在天山白杨沟水源地内建有的水库经过分配后，由中心 区铺设管路供给矿井生产、生活使用。1.3矿井地质特征潞安新疆煤化工集团公司哈密三道岭煤矿矿区位于东天山褶皱带内的山间盆地的冲洪积扇前缘，北有巴尔库LU，南为觉罗塔格LU。三道岭煤田为中下侏罗系沉积煤

9、田，受天LU纬向构造带的影 响，在第三系晚期经喜马拉雅运动改造，形成现煤田中部隆起被剥蚀，即现在的西山倾伏背斜，致使煤田呈现西部封闭，东部幵放的“马蹄形”煤田格局，其次在煤田内发育有次一级北东南西走向和近东西走向的断层，进一步切割了煤田的整体形态。1-3.1 W1）第四系：基本为全区分布，厚度 o260m，以砂砾层为主，局部为砂质堺坍层，厚度最 大处位于西山倾伏背斜的北翼，其他区域厚度较薄。2）第三系：基本为全区分布，厚度0600m，以砖红色砂砾岩、泥岩和砂岩及过渡岩性为主，厚度最大处主要分布在煤田南部外围，其他区域厚度在100m左右，煤田西部直接出露地表成丘陵。3）侏罗系：基本全区分布，厚度

10、在 30700m，以灰色、灰绿色、灰黑色的泥岩、砂岩为主，其中下侏罗系含煤6层。4 ）石炭二迭系：厚度不详，主要出露在天L1J内和西L1J倾伏背斜轴部。1.3.2构造根据精查地质报告,一矿井田位于三道岭西山倾伏背斜的南翼，煤系地层总体为一 向南倾的单斜构造，走向NE SW,倾向ES,由于整个煤田处于天山褶皱带内，其构造形态受纬向构造的控制。因此区内主要构造线的走向大致呈东西方向。区内中小构造较为发育，现 分述如下：1）褶曲主要是位于南部的宽缓向斜，褶曲对生产影响不大。采矿学课程设计(1) Fi号逆断层：位于井田的南部，走向近N50 E，为一向北倾斜的高角度逆断层，倾角约80断距约500m左右。

11、该断层发生在第三系沉积以前，将侏罗系地层断开，上覆第三系地层未受破坏(或断距很小)，断层两侧的第三系地层厚度变化很大，北盘平均厚185.02 m、南盘厚约700m。(2) F2号逆断层：向西倾并南转与地 片号断层相交，断 层倾角 2454断距18120 m,为一、二矿分界的自然标志。(3疔糧下断层：位于一矿井田幻V勘探线西附近，断层走向NE25oSW，长约500m ,倾向东南，倾角64落差2530m，往深部减少。(4)揭露的断层一般落差在2m左右，对生产影响不大。(5)、三维地震勘探揭露的断层落差均在 36m之间，倾向南东，倾角在45。70 之间，不会影响正常生产。一矿井田地处天III地槽褶皱

12、时所形成的凹陷盆地哈密凹陷中。在这凹地中又沉积了侏罗系、第三系和第四系等地层，其厚度1500m o在这些地层的沉积过程中，又发生了燕L1J运动和喜马拉雅L1J运动，使中新生界地层产生了褶皱，形 成侏罗系背斜、向斜和第三系向斜，伴随着褶皱的同时，又产生了各种f生质的断裂。由 于沉积间断，使中新生代地层之间形成了不整合。3)本区所见地层由新到老有第四系、第三系、侏罗系、石炭二迭系等，现分述如下：(1 )第四系(Q):冲、洪积砾石层，下部有粗砂、亚砂、亚粘土及砾石，厚度012.84m，平均厚度5.80m,与下伏地层呈不整合接触。(2) 第三系(E)：厚度在060m，岩性由砖红色泥岩、砂质泥岩、泥质砂

13、岩、杂色砾岩所 组成，底部为含钙砂质泥岩、泥质砂岩与下伏地层呈不整合接触。(3) 下侏罗八道湾组(Je):揭露厚490.98m，由上至下分为三个岩性段：a、八道湾组上段(Jib3):灰绿色泥岩、细砂岩及泥质细砂岩为主，以黑色泥岩、炭质泥岩的 K2标志层为界与下伏地层接触。b、八道湾组中段(少沪)：上部为灰色至灰绿色中细砂岩夹泥岩及砾岩组成韵律清晰的旋迴构 造，中部以青灰色、灰绿色泥岩、砂质泥岩为主，有炭质泥岩数层，中夹薄层砂砾岩及中细砂 岩，下部以灰红色细砂岩、粉砂岩为主。底部以灰色粗砂岩、砂砾岩的K1标志层与下伏地层接触。C、八道湾组下段(J*3):是矿区的主要含煤地层，以砂岩、泥岩、粉砂岩

14、和煤层组成，共含 煤6层，其中4#、是矿区的主采煤层，煤层间由砾岩、砂岩及灰黑色、灰色粉砂岩、泥岩等组成，5釆矿学课程设计与下伏地层呈不整合接触。4）石炭二迭系（CP）：由流纹岩、石英斑岩、火山角砾岩、凝灰岩等中酸性火山岩组成，为 煤系地层基底，厚度不详。一矿井田由于位于西山倾伏背斜的南翼浅部，地层单一，煤系地层以特殊的标志层即可进行对 比，所以较为可靠。本区主要含煤地层为下侏罗统八道湾组，该组揭露厚490.98m，主要岩性为：上段砾岩层以暗红、黄绿色及杂色砂岩、砂砾岩为主，中夹黄绿色砾岩、黑色泥岩、炭质泥岩 等，在井田内被剥蚀，该段平均厚9.80m。中段以灰绿色深灰色粉砂岩、细砂岩为主，中夹

15、粗砂岩、薄层砂砾岩及菱铁矿结核，包括K3砾岩标志层，该层平均厚为147.16m o下段以K1砾岩标志层为界，分上下两个部分。上部为灰色、灰绿色泥岩、砂岩及砾岩组成韵 律比较清晰之旋回结构。下段含煤6层，煤层间由砾岩、砂岩及黑色、灰色粉砂岩、泥岩等组成，具旋回结构，该层揭露平均厚度203.09m。煤田含煤6层，自上而下编号为16#煤层，其中4#煤层为可采煤层，其它煤层为不可采煤 层，平均可采厚度为11m（见表：可采煤层特征表），4#煤层为现主采煤层。现将各煤层特征分述 如下：1#煤层：多呈断续的煤组出现，结构复杂，煤层厚度小（0.301.80m）而变化大，为极不稳定煤层。2#煤层：平均厚度1.4

16、5m,分为13个分层。结构复杂，极不稳定，仅在少数钻孔见到。12 号煤层平均间距10.43m。3#煤层：不含或含一层夹肝，结构简单，平均厚度 1.00m。4#煤层：为本区主要可采煤层，最大厚度 11.2m，最小厚度8.9m，平均厚度10.1m ,结构简单较复杂，厚而稳定，一般遵循着由西向东逐渐变薄、由北向南增厚的规律。该煤层内普遍含有12层含鲂状铁质结核、灰分达30%的薄分层，常以此特征作为本区对比标志，属稳定煤层。于 2号煤层平均间距21.68m。5#煤层：一矿井田井田该煤层只有局部出露。于4#煤层平均间距6.38m。6#煤层：煤层结构简单，煤层厚度在0.521.34 m之间，平均煤厚在0.

17、93m，具有北薄南厚、东西相差不大的特点，属较稳定煤层。于5#煤层平均间距19.26m o主采4#煤层顶板：直接顶为粉砂岩、泥岩、细砂岩，老顶为厚层状砂砾岩。4#煤层底板：为砂质泥岩、细砂岩、中砂岩组成。贴近煤层多为泥岩，厚度0.41.2m不等。 岩性特征（1）砂砾岩：砾度不等，胶结物多为泥，钙质，未湿水硬度较大，湿水后胶结物软化，易于采矿学课程设计分解。(2 )中、粗砂岩：较致密，硬度大，往往以透镜体出现，覆于砂砾岩层之上，单层厚度不大。(3)粉砂岩，细砂岩：细砂岩多与泥岩或者粉砂质泥岩互层出现，具有明显之层理。粉砂岩单纯者较少，以过渡岩性为多，个别具有层理，成层好，易顺层理脱落。(4 )泥

18、岩：赋存在煤层附近的泥岩，一般性软，遇水具有一定的膨胀性，其它地段采矿学课程设计泥岩多含有砂质，呈团块状，滑面发育，膨胀不明显，但较破碎。一矿井田内4#煤层顶底板多为粉砂岩、泥岩、细砂岩、粉砂质泥岩、中砂岩等，老顶为厚 层状砂砾岩，比较稳定，从本次勘探钻孔煤、岩芯中可以看出，组成煤层顶底板的岩性主要为泥 岩，其次为粉砂岩、泥质粉砂岩。详见地质综合柱状图。1 -3.3水文地质一矿井田对应地表为平坦之戈壁，地貌单一，北为巴尔库111,本井田则位于111前倾 斜平原前 缘地带。由于长期侵蚀切割，形成了南北宽缓之冲沟和狭长之平台。西部局部基岩裸露，东部则 为广阔的戈壁砂砾石所覆盖。区内缺少天然地表水体

19、，唯一补给区为巴尔库11J之融雪水，在流出 沟口不远，即潜流于地下，故冲沟常年呈干涸状态，唯每年67月，山区融雪水汇流而下，但为 时甚短。据三道岭气象资料统计，年降雨量约为26mm,而年蒸发量则高达4000mm,常年少雨，气候干燥。因此，地下水的补给主要受山区大气降水与融雪水的影响，具有季节性，其补给来源受到限制。由此可见，本区地下水的各种补给条件是十分有限的，地下水的补给量很 小。综合上述，由于巴尔库山融雪水的补给源远，缺少地表径流，蒸发量很大，加之矿床上覆地 层透水性很弱，隔水性较强，并且无透水地质构造，由此构成了矿床充水因素的水文地质条件较 为简单。原精查地质报告根据本区水文地质调查情况

20、,将井田地层按含水特征划分为三个含 水层组, 即第四系岩性松散易受补给，为孔隙水，但水储量以静储量为主，补给源水量较小，此为第一含 水层。第三系岩性较疏松，其上段受风化作用影响，风化带裂隙较发育，可接受第四系底部水的 补给，受水条件亦较好，为孔隙裂隙水。此为第二含水层。侏罗系岩性总体坚硬致密，受水补给条件恶劣，为裂隙孔隙水，此为第三含水层。岩层含水性 的特点是：岩层含水性随着埋藏深度而减弱，其单位涌水量依其地层层序，向深部递减5倍以 上，此为补给区同一而岩性各异之故。同时各含水层间无直接联系。因各含水层间以泥岩、粉砂 质泥岩作为隔水层。第一含水层（H1）:即第四系松散沉积含水层，分布在整个井田

21、，在延深区域范围内厚度不一最大厚度为12.84m,平均厚度在5.80m左右，岩序号岩柱厚度岩层名称岩性描述采矿学课程设计 11r 1al1/17表土层冲积砾石层下部有砂土层采矿学课程设计图12底层柱状图性主要为松散的砂砾石、亚砂土等，该含水层通过本次补勘工程的简易水文观测工作证明其基本采矿学课程设计不含力。第二含水层（H2）:即孔隙裂隙水，为下第三系善鄱群，零星分布在矿井 +700水平 以上区域，第三系厚度为060m，含水层厚度一般2030m左右。该层单位涌水量0.125 l/s m；渗透系数0.0000448m/s,岩性中上部主要为砂质泥岩和泥质砂岩，中下部主要为富含钙质结核之砂岩、砂砾岩，

22、胶结物为泥钙质，胶结程度差，较为松散。第三含水层（H3）：即裂隙孔隙水，为下侏罗统八道湾组下段，据已有资料，本层含水性 比较明显的层段主要集中在K1标志层至6#煤层之间，其上部岩性以灰、灰绿色砂岩为主，致密坚硬，偶有节理，静止水位10.5m，单位涌水量0.027741/s m,渗透系数0.000109m/h ;各煤层本身皆为弱含水层，煤巷掘进后，巷道内滞后涌水效果明显，但出水方式多 为潮湿、滴淋水，在裂隙发育地段或构造带附近，涌水较大。在其它层段掘进时巷道内普遍干燥 无水。据已有勘探资料，K1标志层以上及6#煤层以下，涌水量微弱，尤其是6#煤以下的岩层，涌水量极微，可视为不含水岩层。井田平均涌

23、水量为24m3/h,最大涌水量为106nr/h。该矿井范围内地质构造属中等，主要不良工程地质问题为煤层顶板稳固性较差，煤层底板遇 水膨胀造成底鼓现象，应属工程地质条件较差的矿井。针对煤层顶底板稳固性差的实际问题，提 醒采矿权人在矿井开采过程中因采取切实可行的防治措施，避免事故发生。1.4煤的物理特性及工业用途一矿井田各煤层肉眼观察，物理性质基本相似。颜色呈黑色、条痕呈黑褐色，含丝炭高者黑 度深，极易污手，为暗淡光泽沥青光泽。成规则层状产出，以条带结构为主。易燃，火焰为黄红色，烟少，无沥青味，膨胀不明显， 燃烧后为灰白色粉沫无煤渣。一矿井田可采煤层的煤岩成份以半亮煤为主，暗煤次之，显微结构为条带

24、状，成份以丝炭化 物质为主（占39.87%），半凝胶化物质（29.74% ）、凝胶化物质（28.94%）及角质化物质次之 （4.92%），煤质稳定，煤岩类型应属半亮型暗淡型煤。各可采煤层煤元素含量值相当接近，变化极其微小。有机质是煤的主要化学组成，其中碳、氧、氢、氮、等元素占主导地位。矿井内碳元素含量介于70.585.64%，氢含量介于2.985.57%，氮含量介于0.151.47%,氧含量在9.4220.47%之间。井下主要可采煤层的原煤全硫含量均不高，本矿区各煤层硫的含量测定在0.080.83%，属低硫分煤，磷含量在 0.0025 0.0177%，属特低磷煤。1、煤的工业分析1 ）煤的工业

25、分析主要包括水分，灰分，挥发分。（1 ）水分（mad）原煤水分含量在0.98%7.27%之间精煤在5.36%6.33%之间。采矿学课程设计（2）灰分（Aa）原煤灰分率为2.20%25.70%之间，精煤在2.36%3.46%之间。（3）挥发分（Vdaf）井下各主要可采煤层的原煤挥发分产率为20.94%44.80%之间2）煤的发热量（Qb.d）本矿井煤层发热量普遍较高，原煤（Qb.d）两极值为24.06 27.27MJ/Kg，按照煤发热量的级别都属高热值煤。一矿井田可采煤层煤质基本相同，煤种确定的主要指标是可燃基挥发分产率和粘结 性指数，井田内4#煤层其精煤可燃基挥发分在22.83%33.00%，

26、粘结指数为2,胶质层丫值为 0。根据中华人民共和国国家标准（GB575186） , 4#煤种可划定为不粘煤（BN21 ）,该矿井的主要可采煤层为低硫、低磷、低灰分、高发热量的动力煤和民用煤，煤的 各项指标均可满足动力用煤和民用煤的需要。矿井中瓦斯含量与二氧化碳含量经测定，为低瓦斯矿井，井田内各煤层有自燃发火倾向，属自燃煤层，发火期为36个月。煤尘具爆炸性。采矿学课程设计第二章井田境界和储量2.1 井田境界潞安新疆煤化工（集团）有限责任公司一矿井田位于新疆维吾尔自治区哈密三道岭矿区中部，行政区划属哈密市管辖，地理坐标：东经92 40 0292 421 05纬43 071 0743 08* 17井

27、田东西走向平均长4.0km，南北宽2.5km，井田面积约为10.0km井出赋存状况小意图22.2 矿井工业储量2.2.1矿井地质资源/储量矿井走向长度为4.0km/斜长度为2.5km,其中4#煤层为可采煤层，其它煤层为不可 采煤层，最大厚度11.2m，最小厚度8.9m，平均厚度10.1m。如釆矿学课程设计图所示，将矿井大致划分为三块段，面积由图上测量得出，计算其地质资源量为：Zz=( 3008391 /cos7 +3149603/cos9 0 +813405/12 ) *1.4*10.仁 9970.7 万 tQo X222矿井工业储量乙 11 b=9970.7*60%*70%=4187.694

28、 万 t 乙 22b=9970.7*30%*70%=2093.847 万 tZ2M11 =9970.7*60%*30%=1794.726 万 tZ2M22=9970.7*30%*30%=897.363 万 t由于地质构造简单，!在0.8以上取值Z333=9970.7*10%*0.8=797.656 万 t式中 Zg 矿井工业资源/储量乙肌一探明的资源量中经济的基础储量乙22b 控制的资源 量中经济的基础储量采矿学课程设计Z2MI1探明的资源量中边际经济的基础储量Z2M22 控制的资源量中边际经济的基础储量Z333 -推断的资源量则Zg=Zlllb+Zl22b+Z2M11+Z2M22 +Z333

29、=4187.694+2093.847+1794.726+897.393+797.656=9771.28 万 t2.2.2矿井设计资源/储量Zs= Zg -Pi=9771.286-9771.286*3%=9478.14742 万 t2.2.3矿井设计可采资源/储量Zk= (9478.14742-9478.14742*2%) *80%=9288.584 万 t2.3矿井可采储量2.3.1井田边界保护煤柱Z=L x bx M x r/ cos a式中:Z边界煤柱损失量，tL边界长度，mb-边界宽度，30mm-煤厚，10.1ma层平均倾角；则井田的断层边界煤柱为：考虑10m以内的断层不设置保护煤柱，经

30、过测量得边界长度为11113m,保护煤柱宽度取30m，带入数值得:采矿学课程设计11113X 30X 10.1 X 1.4/coslO =478.6866 万 t2.3.2矿井工业场地保护煤柱本矿的年设计生产能力取90万t,工业广场的面积为1.5平方公顷/10万t,所以取长轴为500m,短轴为300m。工业广场所在位置煤层倾角为9。，其中心埋藏深度标高为760m,该处表土层厚度为17m，主副井、地表建筑物均布置在工业广 场内。维护带宽度按20m计算。工业场地占地面积表井型/万t R占地面积/公顷（10万t） 2401.0120 1801.245 901.59301.8本矿井的地质条件及基岩和松

31、散层移动角见下表。广场中心深度标咼/m煤层倾角煤层厚度/m松散层厚度/m/ S/Y /B/760910.11750707065由以上条件画出工业广场保护煤柱剖面图如图所示:釆矿学课程设计I -1n-u由此可得工业广场保护煤柱面积：S =0.5 H(L丄Q式中S 工业广场保护煤柱平面面积，m 2H梯形面的高，m；Li煤柱上边长度，rn ；L2煤柱下边长度，m。已知H =489.25m，=646m L2 =590m带入上式公式可得: S=0.5*489.25*( 646+590)2=302356 m所以煤层底板面积及煤柱损失量：F =307020.84 Pg =397.84 万 t2.3.3断层保

32、护煤柱由地质概况知，断层落差均在3-6m之间，属于可控范围，不会对生产较p y大影响，由匸LX X h忽/COS a式中：Pf煤柱损失，t；采矿学课程设计L断层长度，m；m 煤层厚度，m ;煤层容重5 t/m3；h-留设煤柱宽度，m o已知r=1.4 t/m3，m=10.1 m，代入上式可得：Pt =(584.243+612.909)2 10.1 1.4 30 /cos10-103.14 万 t2.3.4井筒保护煤柱井筒布置在工业广场中央，包括在工业广场保护煤柱中，不再累计 综上，可汇总永久 保护煤柱损失量如表：永久保护煤柱损失量煤柱类型储量/万t井田边界保护煤柱478.6866断层保护煤柱1

33、03.14工业广场保护煤柱397.84合计979.66662.3.5矿井设计可采储量矿井可米储量是矿井设计的可以米出的储量，可按下式计算：Zk = (Zg -p) y式中：不一矿井可采储量，万t；P保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大断层等留设的永 久保护煤柱损失量，万t ；c采区采出率，厚煤层不小于0.75,中厚煤层不小于0.8,薄煤层 不小于0.85。 则矿井设计可米储量为：心(9771.286-979.6666 *0.75=6593.715 万 t采矿学课程设计矿井储量汇总见表:煤层工业资源储量/万t矿井资源 皿日储量/万t永久煤柱损失/万t设计可采 皿日储量/万tZ33

34、1Z332Z333#46281.5412692.089797.6569970.7979.676593.715采矿学课程设计第三章矿井工作制度、设计生产能力及服务年限3.1矿井工作制度根据按照煤炭工业矿井设计规范中规定，确定本矿井设计生产能力按年工作 日330 d计算，三八制作业（两班生产，一班检修），每日两班出煤，净提升时间为16 ho3.2 矿井设计生产能力及服务年限3.2.1确定依据煤炭工业矿井设计规范第2.2.1条规定：矿井设计生产能力应根据资源条件、 开采条件、技术装备、经济效益及国家对煤炭的需求等因素，经多方案比较或系统优化后 确定。矿区规模可依据以下条件确定：1）资源情况：煤田地质

35、条件简单，储量丰富，应加大矿区规模，建设大型矿井。 煤田地质条件复杂，储量有限，则不能将矿区规模定得太大；2） 开发条件：包括矿区所处地理位置（是否靠近老矿区及大城市），交通 （铁路、公路、水运），用户，供电，供水，建筑材料及劳动力来源等。条件好者，应加大开发强度和矿区规模，否则应缩小规模；3）国家需求：对国家煤炭需求量（包括煤中煤质、产量等）的预测是确 定矿区规 模的一个重要依据；4）投资效果：投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿 区规模，反之则缩小规模。3.2.2矿井设计生产能力由地质资料可知：本井田储量丰富、地质结构简单、煤层稳定开采技术条件好，有 足够的条件建成大

36、型矿井，结合本井田的工业储量和可开采储量最终选定矿井设计生产能 力90万t/a o采矿学课程设计3.2.3矿井服务年限下面通过对设计煤层开采能力、辅助生产能力、储量条件及安全条件等因素对井型 加以校核。1) 矿井开采能力校核潞新一矿4#煤层为厚煤层，煤层平均倾角为12。地质构造简单，赋存稳定，矿井 瓦斯含量及涌水少，工作面长度受以上因素影响小，考虑到矿井的储量及开采条件，可 布置综放工作面。2) 辅助生产环节的能力校核本矿井为大型矿井，开拓方式为立井开拓，主井提升容器为一对16吨提升箕斗，提升能力可以达到设计井型的要求，工作面生产原煤一律用带式输送机运到带 区、采区煤仓，运输能力很大，自动化程

37、度很高，原煤外运不成问题。辅助运输采用罐 笼，同时本设计的井底车场调车方便，通过能力大，满足肝石、材料及人员的调动要求。 所以辅助生产环节完全能够满足设计生产能力的要求o矿井服务年限必须与井型相适应。矿井设计生产能力通常指矿井设计的年生产能 力，是煤矿生产建设的重要指标，是选择井田开拓方式的重要依据之一。矿井可采储乙、 设计生产能力A、矿井服务年限力T三者之间的尖系为：Ts/AK式中：T矿井服务年限，a;-矿井可采储量，万t；A设计生产能力，万t；K矿井储量备用系数，取14。确定井型时需要考虑备用系数的原因是，矿井各生产环节有一定的储备能力，矿井 投产后，产量迅速提高；局部地质条件变化，使储量

38、减少；有的矿井由于技术原因，使采 出率降低，从而减少了储量。贝矿井服务年限为：T =6593.715/ (90*1.4)=52.33 (a)第一水平服务年限为：T二一=523320符合设计要求。AK采矿学课程设计不同矿井设计生产能力时矿井服务年限矿井设计生产能力(Mt/a )矿井设计服务年限(a)第一水平设计服务年限煤层倾角45 6.00及以上7035*3.00-5.006030*1.20-2.40502520150.45-0.9040201515采矿学课程设计第四章井田开拓4.1确定井筒形式、数目、位置及坐标4.1.1.#筒形式的确定井筒形式有三种：平碉、斜井、立井。一般情况下，平碉最简单，

39、斜井 次之，立井最 复杂。平碉开拓受地形迹埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的LU岭、丘陵 或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上L1J部分储量大致能满足同类井型水平服 务年限要求。斜井开拓与立井开拓相比：井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快， 井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备井底车场及碉室都比立井简 单，井筒延伸施工方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主提升胶带化有相当 大的提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发 生透水事故等，人员可迅速从井筒撤离。缺点是：斜井井筒长辅助提升能力少，提升深度 有限；通

40、风路线长、阻力大、管线长度大；斜井井筒通过富含水层、流沙层施工技术复 杂。立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采深相同的 的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，井筒断面大， 可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓极为有利； 当表土层为富含水层或流沙层时，立井井筒比斜井容易施工；对地质构造和煤层产状均特 别复杂的井田，能兼顾深部和浅部不同产状的煤层。主要缺点是立井井筒施工技术复杂， 需用设备多，要求有较高的技术水平，井筒装备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大。本矿井煤层倾角平均10。为缓倾斜煤层；水文地质情况比较

41、简单，涌水量较小，地势 平坦，可使用立井或斜井开拓。4.1.2井筒位置的确定井筒位置的确定原则： 有利于第一水平的开采，并兼顾其他水平，有利于井底车场和主要运输采矿学课程设计大巷的布置，石门工程量少; 有利于首采区布置在井筒附近的富煤阶段，首采区少迁村或不迁村； 井田两翼储量基本平衡； 井筒不宜穿过厚表土层、厚含水层、断层破碎带、煤与瓦斯突出煤层或软弱岩 层； 工业广场应充分利用地形，有良好的工程地质条件，且避开高山、低洼 和采空区， 不受崖崩滑坡和洪水威胁； 工业广场宜少占耕地，少压煤； 距水源、电源较近，矿井铁路专用线短，道路布置合理。综合考虑以上各方面原因，经方案比较确定主、副井筒位置在

42、井田偏下。4.2 工业场地位置、形状和面积工业场地的位置选择在主、副井井口附近，即井田中央位置。工业场地的形状和面积：根据工业场地占地面积规定，0.812公顷/10万吨。本矿井的设计生产能力90万吨/年，故确定地面工业场地的占地面积为矩形，短边平行于井田走向，长为500m,宽为300 m。4.3 开采水平的数目及采区的划分井田主采煤层为4#煤层，4#煤层倾角为620。平均为10。为缓倾斜煤层，设计为 单水平开采，水平标高+740 m。综合考虑机械大修期、工作面搬家和连续推进长度，工 业广场西部采用采区式上下山开采，东部采用带区式开米，北部米区米用单翼米区式开米。 矿井的生产能力为90万t/a。

43、设计可米储量为6593.715万t,服务年限为53 a。4.4主要开拓巷道4#煤层平均厚度为10.1 m,赋存稳定，底板起伏不大，为缓倾斜煤层，煤层厚度 大，服务年限长。故矿井开拓大巷布置在煤层底板的岩层中。大巷可位于井田中央，沿走 向布置，按3%o5%o的坡度布置。采矿学课程设计4.5矿井开拓延伸及深部开拓布置方案4.5.1根据上述分析，可提出以下几种开拓方案 ：方案一（立井单水平上下山开采）：井口及工业广场布置在井田中央偏下，主、副 采用立井开拓，主、副立井落至740m水平车场。井底车场与下1采用石门连接。方案二（斜井单水平上下11开采）：井口及工业广场布置在井田中央，主、副采用斜 井开拓

44、，主、副斜井落至+740m环形车场，井底车场与下LU采用石门连接。方案三：（主斜副立单水平上下山开采）：井口及工业广场布置在井田之内的场地， 副井采用立井开拓，主井采用斜井开拓，主、畐IJ井落至+740m水平，井底车场与下山采用石门连接。方案四（立井双水平上L1J开采）：井口及工业场地布置在井田中部，主、副立井采用 立井开拓，采用双水平上III开采，第一水平设置在+740m,第水平设置在+500m,主，副 井落至两水平与井底车场采用石门连接。采矿学课程设计4.5.2开拓方案的比较4.521开拓方案的技术比较：（-）建井工期方面：方案一比方案二方案三、方案四的井筒贯通距离短，斜井 开拓技术简便，但贯通距离长。主斜副立开拓又不利于集中管理。主井双水平开拓费用最 高。