宝丰四股泉煤矿120万t新井设计本科毕业论文.doc

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1、中国矿业大学银川学院本 科 毕 业 设 计（ 2015 届）题 目 宁夏宝丰能源集团四股泉 煤矿1.2Mt/a 新井设计 系 别 矿 业 工 程 专 业 采 矿 工 程 年 级 11级（2）班 学生姓名 吴勇 指导教师 刘光 2015年 05 月 3 日中文题目：四股泉煤矿120万t/a 新井设计毕业设计共123页图纸共 4张说明书共119页完成日期：2015年5月3日 答辩日期：2015年5月摘要本设计为宁夏宝丰能源集团四股泉煤矿1.2Mt/a新井设计，四股泉煤矿位于宁夏回族自治区吴忠市东南部，具体位置在萌城的东面，北到贺陡沟，南到新建队至甘肃省界，东到南河队，西到四股泉煤矿村，行政区划隶属

2、盐池县惠安堡管辖。全篇共分为八大部分：矿井概述及井田地质特征，矿井储量、生产能力及服务年限，井田开拓，采煤方法，矿井通风与安全，矿井运输及排水，矿山环境保护及技术经济指标。走向长度5000m，倾斜长度2400m,煤层倾角为27度，井田总面积12 平方千米。设计年生产能力为1.2Mt/a，井田工业储量为127.08Mt，可采储量92.37Mt。服务年限为55a，矿井工作制度为“三八”制，两班采煤，一班检修。正常涌水量平均为50 m3/h。相对瓦斯涌出量1.732 m3/t，因此为低瓦斯矿井。煤层属低挥发分，煤尘具有爆炸性，建议采用湿式打眼、煤层注水、放炮喷雾、净化水幕冲洗巷帮等综合防尘措施，煤层

3、无自燃倾向。矿井的采煤方法为走向长壁采煤法。本矿井设计采用双立井方案开拓，划分两个开采水平，三个阶段，第二水平采用上下山开采，一个工作面达产，工作面长度为200m。采用集中大巷布置，大巷采用10t架线式电机车牵引3t底卸式矿车运输，采煤工艺为综合机械化采煤工艺。 大巷辅助运输采用1.5t固定式矿车运输材料、人员和矸石。矿井通风方式为中央边界式，全矿总需风量为5925.6m3/min，通风容易时期等级孔为3.7，困难时期为3.69，均属通风容易矿井，主要通风机为FBCDZ-8-NO24B/2002型防爆对旋式轴流式风机二台，一台工作，一台备用。由于本人能力和时间有限，在设计中必然存在许多不足，敬

4、请各位专家和老师批评指正。关键词：四股泉煤矿；可采储量；走向长壁采煤法：综合机械化采煤工艺目 录1 矿区概况及井田地质特征11.1 矿区概况11.1.1 地理位置11.1.2 交通11.1.3 地形地貌31.1.4 地表水系31.1.5 气象31.1.6 经济概况31.2 井田地质特征41.2.1 地质构造41.2.2 风氧化带深度的确定41.2.3 煤的物理性质41.2.4 瓦斯、煤尘51.2.5 构造特征51.3 勘探程度、资源及开采条件评述71.3.1勘探程度71.3.2 资源条件评述81.3.3 开采条件评述82 矿井储量、生产能力及服务年限92.1井田境界92.1.1井田境界、边界范

5、围，井田面积92.2 储量计算92.2.1 工业储量的计算92.2.2 设计储量的计算102.3 矿井生产能力及服务年限132.3.1矿井工作制度132.3.2矿井设计生产能力142.3.3服务年限143 井田开拓153.1 概述153.1.1影响开拓方式的地质因素153.1.2确定开拓方案的主要原则153.2 井田开拓方式163.2.1确定开采方案163.2.2井口位置203.2.3水平划分20 3.2.4开拓巷道布置203.2.5采区划分及开采顺序213.3 井筒特征213.3.1井筒形式和数目213.3.2井筒布置213.3.3井筒延深意见253.4 井底车场263.4.1井底车场形式的

6、确定及论证263.4.2矿车的选型及数量273.4.3井底车场的布置 储车线路 行车线路布置长度293.4.4井底车场通过能力验算323.4.5采区接续计划343.5开采顺序及采区、采煤工作面的配置353.5.1开采顺序353.5.2保证年产量的同采采区数和工作面数353.6井巷工程量和建井工期373.6.1巷道掘进373.6.2巷道支护方式374 采煤方法404.1 采煤方法的选择404.1.1采煤方法的选择原则404.1.2直接影响采煤方法选择的主要因素有以下五个方面414.1.3采煤方法的确定414.2 采区巷道布置及生产系统424.2.1采区概述424.2.2采区巷道布置474.2.3

7、采区工作面接续564.2.4采区准备574.3采煤工艺设计584.3.1采煤方法的选择584.3.2回采工艺594.3.3选择采面循环方式和劳动组织形式635 矿井通风与安全665.1通风系统的确定665.1.1矿井基本情况665.1.2选择通风系统的原则675.1.3选择通风系统主要考虑因素675.1.4矿井通风系统的确定675.1.5主扇工作方式的确定685.2风量计算及风量分配695.2.1风量计算695.2.2风量分配745.2.3风量的调节方法与措施745.2.4风速的验算755.3 全矿通风阻力计算775.3.1计算原则775.3.2摩擦阻力的计算775.3.3矿井等积孔的计算78

8、5.3.4通风网络图805.4扇风机选型845.4.1主扇的选择计算845.4.2通风设备方案比较875.4.3确定通风设备885.4.4反风及其他885.4.5电动机的选择906 井下运输、提升及排水926.1矿井运输926.1.1运输方式和运输系统的确定926.1.2运输设备的选型936.1.3采区运输设备的选择956.2矿井提升系统986.2.1提升方式986.2.2矿井主提升设备的选择及计算986.3矿井排水1036.3.1概述1036.3.2排水设备选型计算1047 矿山环境保护1117.1 矿山污染源概述1127.1.1大气污染1147.1.2废水排放1137.1.3固体废弃物排放

9、1137.1.4噪声污染1137.2 矿山污染源的防治1127.2.1大气污染防治1127.2.2矿山水污染的防治1127.2.3矿渣利用1137.2.4噪声的控制1138 技术经济指标114致 谢117参考文献118附录A1191 矿区概况及井田地质特征1.1 矿区概况1.1.1 地理位置 四股泉煤矿勘查区地理极值坐标：东经1064200 1064515 ，北纬 370730 371230，南北长约5km，东西宽约2.4km，面积12km。四股泉煤矿位于宁夏回族自治区吴忠市东南部，具体位置在萌城的东面，北到贺陡沟，南到新建队至甘肃省界，东到南河队，西到四股泉煤矿村，行政区划隶属盐池县惠安堡管

10、辖。1.1.2 交通勘查区北距惠安堡镇42km，往南到甘肃环县、庆阳市、东至盐池、定边、西至红寺堡、中宁县均有公路通过，东侧有G211公路穿过，北部有盐关公路和惠安堡至大水坑公路和在建的太中银铁路通过，北至吴忠市、灵武市、银川市，由G211国道与萌（城）石（板沟）一般公路相通，并从勘察区中部通过，交通便利。119中国矿业大学银川学院毕业设计1.1.3 地形地貌四股泉煤矿勘察区位于惠安堡复向斜构造盆地，盆地内由古近系第四系砂质泥岩、泥岩和砂质黄土组成的残山丘陵与洼地相间排列，丘陵多显长塬形，地形波浪起伏，长轴呈北西方向展布，地形东南高，西北低，海拔最高为1641.2m，最低位1442.0m,相对

11、高差209.2m,发育的沟谷主要为烟泉沟、沙坡子沟、苦水河等，呈“V”或“U”形，一般宽540m，切深350m不等，呈蛇曲状向北西北延伸，汇集于北部的苦水河中。丘陵地区植被不发育。1.1.4 地表水系勘查区附近水资源缺乏，只是冲沟较发育，夏天雨季时有短暂的洪水通过，年径流量0.146万立方米，最低侵蚀面1442m，地下主要补给来源是大气降水和凝结水。1.1.5 气象属于一半干旱大陆性季风气候，据盐池县气象局19542004年统计质料，年最小蒸发量1369.9mm（2002年），年最大蒸发量2481.8mm（1972年），年平均蒸发量2024.25mm。年最大降水量585.60mm（1964年）

12、，年最小降水量140.8mm（1957年），年平均降水量292.47mm，降水多集中在69月份。年平均气温8.4，最高气温37.2，年最低气温-28，夏季多东南风，冬季多北风及西北风，最大风速13.2m/s，常伴有扬沙或沙尘暴天气，历史上属于地震多发区，但震级较小，震级在4.9-5.5级之间，近期弱震是有发生。1.1.6 经济概况 因受自然条件限制，乡村生活条件相对落后，生产条件简单，经济以农牧业为主，劳动力充足，属自给自足型经济，副业主要以爆矿、石灰岩、冶镁白云岩开采运输并进行初步加工为主。 勘查区附近有110KV电网通过，电力充足，矿山生产和生活用电无后顾之忧，附近企业主要为水泥厂、石料厂

13、、冶镁白云岩等矿山企业，劳动力为附近及外来民工。生活用水从附近甜水堡拉运或集水窑解决，所需生活用品，生产物资需从吴忠市、银川市等地区购进。四股泉煤矿勘查区属新发现的煤炭产地，暂无开采矿井和小窑。1.2 井田地质特征1.2.1 地质构造估算了各采煤层推断的和预测的资源量，共获得煤炭总资源量为12261万吨。初步查明水文水文地质条件简单，瓦斯含量属低瓦斯矿井，无低温异常，煤层顶底板条件较差，开采技术条件一般。主要以裂隙含水层为主的矿床，直接涌水含水层为砂岩裂隙层间含水层构造破碎带，单位涌水小于0.11/s.m，富水性弱，补给条件差。 初步勘查区的构造形态为一向西倾斜的单斜构造，煤层倾角1629，几

14、乎无断层，初步查明了勘查区地层时代和层序，确定勘查区含煤地层石灰二叠纪太原组为海陆交互相含煤构造，二叠纪山西组为为陆相含煤构造。初步查明了勘查区共含煤两层（包括煤线），可采平均厚度3m，煤厚一般3m，最厚达3.5m，结构简单复杂，煤质变化中等，大部分煤层为中灰低中灰.特低中硫.低磷低中磷，高热值煤，煤种大部分为1/3焦煤，主要煤层属较稳定煤层;储煤层均可用于炼焦配煤，也是良好的动力用煤和民用煤。 1.2.2 风氧化带深度的确定根据宏观煤岩特征、煤质特征及岩石描述，本勘查区的煤质分析资料表明，在基岩面垂深29m以浅， 2煤层风氧化特征明显，而在30m以深的煤质变化规律不甚明显，从而确定本勘查区煤

15、层风氧化带的深度在在基岩面垂深30m。1.2.3 煤的物理性质勘查区内宏观煤岩类型以半亮煤为主。煤层均为黑色，条带状、线理状，少数为均一状结构，层状，块状结构，油脂、玻璃光泽，硬度小，性脆，岁块状及粉末状。各煤层原煤平均灰分17.5122.25之间，属中灰煤，但浮煤平均灰分10%以下，均可用于炼焦配煤。各煤层平均含硫0.731.83%，属低中高硫煤各煤层平均含磷量为0.0190.051%之间，属低磷煤。矿井正常涌水量:50m3/h；最大涌水量：60m3/h。1.2.4 瓦斯、煤尘1、煤层瓦斯主要可采煤层的瓦斯成分中CH4含量0.103.48 ml/g，CO2含量0.030.28 ml/g，N2

16、平均含量0.633.70ml/g，C2-4含量0.000.11 ml/g 。各煤层瓦斯成分以氮气为主，平均为2.02 ml/g，占54.45%，甲烷次之，平均为1.47 ml/g，占39.62%，极少量二氧化碳和重烃（C2-4）。本勘查区瓦斯主要煤层的瓦斯含量均较低，2、煤尘爆炸性本勘查区煤层的煤尘均有爆炸性危险。3、煤的自然倾向本勘查区煤的可燃等级属于不易自燃级。1.2.5 构造特征本勘察区位于惠安堡沙井子断裂、青龙山平凉断裂之间的惠安堡复向斜的东翼，为单斜构造，地层倾向西，倾角为2129（平均倾角25），无褶曲构造和断层构造。煤层编号赋存情况煤层采用厚度（m）距上煤层间距（m）结构情况(夹

17、矸层数)稳定程度可采程度对比程度最小-最大平均值 (点数)最小-最大平均值一般层数两极层数类型1全勘查区2.48-3.56 310.66-37.43 21.5810-2较简单稳定主要可采可靠2全勘查区3.21-3.78 3.511.38-38.94 23.0710-2简单稳定主要可采可靠 表1-1 煤层特征表 (单位：m) 图1-2 煤层柱状图1煤层：顶板以灰岩为主，局部夹有泥岩、炭质泥岩薄层，灰岩致密坚硬，沿裂隙见有网脉状方解石细脉穿插，岩性均一，底板以粉砂岩、中细砂岩为主，个别工程泥质粉砂岩、炭质泥岩、灰岩。工程地质条件较佳，底板一般。2煤层：顶板以粉砂岩、泥质粉砂岩为主，局部为泥岩薄层；

18、底板以粉砂岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩为主，个别工程泥岩。工程地质条件顶板一般，底板较差。煤层编 号原煤 最小-最大/平均浮煤 最小-最大/平均水分灰分全硫挥发分水分灰分全硫挥发分10.6917.5113433.770.697.881.0633.4020.9217.981.6135.070.938.511.1033.64表1-3 煤的工业分析表1.3 勘探程度、资源及开采条件评述 1.3.1勘探程度（1）煤层稳定程度勘查区内含可采煤层及局部可采煤层2层煤层结构以简单较简单为主，多数煤层含夹矸；煤质变化中等，大部分煤层为中灰、低中硫、低磷低中磷、高热值煤，煤种大部分煤层主要为1/3焦煤，结合普查成果

19、和勘查规范中煤层稳定类型的划分条件，认定勘查区范围内煤层稳定类型应属较稳定煤层。参考地质矿产行业标准煤、炭地质勘查规范（DZ/T0215-2002），综合考虑煤层稳定程度及构造复杂程度，确定勘查区为构造中等、煤层较稳定勘查类型。（2）构造复杂程度勘查区位于青龙山萌城石梁之间，无基岩出露，含煤地层被古近系和第四系覆盖。据普查成果，含煤地层呈近南北走向，倾向西，倾角一般小于30的单斜产出，含煤地层沿走向、倾向变化不大，对含煤地层及煤层均有一定的破坏作用。参照地质矿产行业标准煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T0215-2002）确定为中等构造类型。1.3.2 资源条件评述资源条件较好。井田内煤层多，均为

20、薄及中厚煤层，煤层倾角27左右，煤1、煤2全井田赋存。矿井所产煤为稀缺的1/3焦煤，资源宝贵。1.3.3 开采条件评述总的来说开采条件中等。井田内大部分煤层赋存不稳定，断层构造较多，水文地质条件简单，矿井属低瓦斯矿井，煤尘有爆炸性危险，无异常高温区，煤层不易自燃发火，煤层顶底较稳定，煤层多，煤层薄及中厚，倾角较大，适合于机械化开采。煤层薄，一般综采方式产量上不去，需引进国际上先进的刨煤机组，加大产量。通过以上工作，查明了勘查区含煤地层查明了勘查区的构造形态和构造特征；查明了主要可采煤层层位、厚度、结构、分布范围和变化规律，对煤层的可采边界进行了适当的控制，各煤层对比可靠。煤层的稳定程度为较稳定

21、煤层。通过采样测试分析，详细查明了可采煤层的煤类、煤质特征和工艺性能；详细查明了勘查区的地质、工程地质和环境地质条件；详细查明矿床的开采技术条件。 2 矿井储量、生产能力及服务年限 2.1井田境界2.1.1井田境界、边界范围，井田面积 井田境界：四股泉煤矿位于宁夏回族自治区吴忠市东南部，具体位置在萌城的东面，北到贺陡沟，南到新建队至甘肃省界，东到南河队，西到四股泉煤矿村，行政区划隶属盐池县惠安堡管辖。 井田范围： 南北走向长约5km，东西倾向约2.4km，面积12km。2.2 储量计算2.2.1 工业储量的计算计算公式： （2-1）式中 工业储量，Mt； 井田总面积，m2； 煤层平均厚度，m；

22、 煤层平均视密度，t/m3 煤层倾角2701#工业储量为： 2#工业储量为： 矿井工业储量： 2.2.2 设计储量的计算1.边界煤柱的留设井田南北走向长5km，东西走向长2.4km，井田面积12km。井田内地形比较完整，井田四周依据相关规定和安全考虑分别留设30m边界安全煤柱。图2-1如图阴影部分，煤柱损失为2工业广场保护煤柱的留设 图2-2 工业广场保护煤柱示意图由矿井设计规范规定：井 型（万t/a）占地面积指标（公顷/10万t）240及以上120-18045-909-301.5表2-3 工业场地占地面积指标本矿设计年生产能力为120万t，则工业场地占地面积为S=(120/10)0.9=10

23、.8公顷=108000m2。设计工业广场为长方形，面积为108000m2。结合本井田周边矿井类似围岩的情况，参照宁夏地区的实测资料，按松散层移动角45、岩层移动角75留设安全煤柱。参考煤矿特殊开采方法确定工业广场的保护等级为级，因其保护带的宽度为15m，应用垂直剖面法计算工业广场保护煤柱的留设宽度，其具体作法如图2-2所示。在确定地面保护面积后，用移动角圈定煤柱范围，工业场地地面受保护面积应包括保护对象（井筒、绞车房、通风机房、风道等）及宽度15m的保护带。则：工业广场的煤柱量为：Z工=SMR式中： Z工-工业广场煤柱量，万吨； S -工业广场压煤面积，； M -煤层厚度，1煤3m，2煤3.5

24、m； R -煤的容重, 1.45t/m3。则： Z1煤=759667.5731.4510-4 =3.19MtZ2煤=867225.973.51.4510-4=4.25(Mt)Z工=319.06+424.94=7.44M表2-3 保护煤柱损失量煤 柱 类 型储 量（Mt）井田边界保护煤柱4.18断层保护煤柱0工业广场保护煤柱7.44井筒保护煤柱0井田阶段煤柱0合 计11.623.矿井可采储量：Z=(Zg-P)C 式中：Z 矿井可采储量，Mt；Zg矿井工业储量，Mt；P各种煤柱储量损失之和，C采区回采率，厚煤层不低于0.75，中厚煤层不低于0.80，薄煤层不低于0.85。本矿井主采煤层属中厚煤层，

25、因此C取0.80。 P= P1+ Z工=4.18+7.44=11.62Mt矿井可采储量 Z=(Zg-P)C =(127.08-11.62)0.8 =92.37Mt 表2-2矿井设计可采储量汇总表 单位 万吨序号煤层工业储量井田境界可采储量1158.653.192268.434.25合计127.087.4492.372.3 矿井生产能力及服务年限 2.3.1矿井工作制度根据煤炭工业矿井设计规范规定，本矿每年设计生产天数为330d，矿井设计为“三八”工作制，二班生产，一班检修，为防止矿井因提升能力不足而影响矿井的增产或改扩建，充分考虑了矿井的富余系数，设计每天净提升时间为16h。 2.3.2矿井设

26、计生产能力从可采储量表可以看出，120万t/a的井型适合于一号井，也符合规范的要求，150万t/a的井型不够服务年限规定，考虑到煤层生产能力，120万t/a的井型更适合于本矿井。故设计推荐一号井设计生产能力为120万t/a。2.3.3服务年限 （2-3） 式中 矿井的设计服务年限，a； 矿井生产能力，Mt/a； Z矿井设计的可采储量，Mt； 矿井储量备用系数，取1.4； 则矿井的服务年限： 设计规范规定，年产120万t/a的大型矿井，服务年限50 a，符合规定，故矿井生产能力确定为120万t/a比较合理。3 井田开拓3.1 概述1. 矿区内生产矿井的开拓方式概述及评价：通过在毕业设计期间对矿区

27、各现有的生产矿井的地质特征和开拓方式的了解，分析阐明现有的矿井所采用的开拓及准备方式的正确性，从而扩大自己的设计思路，正确确定井田的开拓方式提供生产实践依据。2. 在了解井田地 质特征的基础上，进一步分析认识影响矿井开拓方式的主要因素，确定正确的开拓方式。3.1.1影响开拓方式的地质因素井田煤层赋存有以下特点：1）煤层间距小，平均为23m左右；2）埋藏由浅入深，煤层埋藏深2411341之间；3）赋存集中，各层煤主要储量均赋存于中南部；4）主要煤层中厚，局部可采煤层薄；5）水文地质简单，含水层含水性弱；6）矿井暂定为低瓦斯等级，煤尘有爆炸性危险，煤不易自燃发火；7）顶底板岩性较好；8）井田煤层埋

28、藏隐覆露头较浅，深241m左右；9）地面为丘陵，井口及工业场地的选择受到影响，井田内没有搬迁任务。3.1.2确定开拓方案的主要原则1）根据煤层赋存地质特点，选择开拓方式，进行多方案比较，择优而选；2）以经济效益为中心，把矿井建成国内一流的高产高效的现代化矿井；3）应用国内外先进设备，提高生产集中化程度，提高工作面单产，简化生产环节；4）合理加大采区尺寸，增加工作面长度及走向推进长度；5）以煤巷为主，少掘岩巷，尽量减少工程量，缩短建井工期；6）工业场地布置集中，尽量少压煤，少占农田，不受自然灾害的威胁；7）贯彻安全第一的方针；8）便于煤炭外运，降低运输费用。3.2 井田开拓方式 3.2.1确定开

29、采方案根据井田煤层的赋存特点，适合于一号井的开拓方式有斜井开拓、立井开拓、主斜副立开拓。 1、开拓方案根据开拓设计的主要原则及煤层赋存条件，提出三个开拓方式方案。 方案一：斜井开拓方式在井田中部东部边界以外布置主斜井、副斜井、立风井。地面标高为1641m，井下水平标高为1000m。主斜井为皮带斜井，倾角23，斜长1455m，装备1.2m大倾角强力胶带机；副斜井为串车提升，倾角23，斜长1345m，配备3.0m单滚筒绞车。初期利用井筒片盘开采一采区。 方案二：立井开拓方式在井田中部布置主立井、副立井，立风井同方案一。地面标高1641m，井下水平标高为1000m。主立井长度为550m，装备1对9t

30、箕斗，提升机为3.254m绞车；副立井长度为530m，装备1宽1窄双层4车罐笼，提升机为3.54m绞车。在1000m水平布置井底车场，开拓运输石门和运输大巷，再布置一采区上山组及采区工程。 方案三：斜立井开拓方式即将方案一主斜井与方案二副立井组合，立风井相同，主斜井倾角23，斜长1455m，装备1.2m大角强力胶带机，副立井先掘至1000m水平，布置井底车场及一采区轨道上山，后期延伸至650m水平，再做650m水平运输石门及大巷。2、各方案的优缺点 方案一：斜井方案优点：工业场地及井筒布置方便，不压煤；初期工程量小建井工期快，准备期短，装备简单；投资少，见效快；可实现煤炭从工作面至地面连续运输

31、，运输环节少；安全撤离快。缺点：主井胶带机较长，对设备性能要求高；辅助提升能力受限制。 方案二：立井开拓方式 优点：井筒及工业场地布置方便；副立井提升能力大；能很好地兼顾中后期开拓布置及开采。缺点：初期工程量大；运输环节多，不能实现连续运输；立井井筒装备复杂，管理、维修量大，用人相对较多；建井工期长，准备期长，建井装备复杂；投资高，见效慢；方案三：斜立井开拓方式优点：主斜井提升能力大，可实现井下运输连续化；副立井提升能力大；初期工程量较少，建井速度较快；投资较少。缺点：需布置主井、副井两个工业场地，不利于管理；后期副立井需延伸，施工困难，工程量大；副立井装备复杂，人员多；工业场地及公路压煤约7

32、.44Mt。通过以上分析比较，可见方案三不适合本矿井。3、各方案经济比较表3-1 开拓方案经济比较表序号 方案项目方案一斜井开拓方案二立井开拓1井巷工程量（m）280029021、主、副井筒（m）280010822、井底车场（m）300260 3、运输石门、大巷（m）2802004、采区上山（m）14001360造价（万元）620056072井筒装备（万元）13804120主井提升设备1.0M胶带机3.254M提升机装 备架空行人器罐道、梯子间井 架钢井架造价（万元）21002070副井提升设备3.5m绞车3.54M提升机装 备轨道罐道、梯子间井 架钢井架造价（万元）200020503大巷运输

33、设备（万元）1004采区提升设备（万元）8005可比造价合计（万元）5870106276煤柱（万t）1201017比选结果差优从表中可以看出，方案二投资最省，技术上比较最优，故设计推荐方案二，即双立井开拓方式。3.2.2井口位置井口位置应根据矿井走向倾向长、地质条件、煤柱、开拓方式、水平布置、初期采区、储量中心位置、地面地形地貌、运输条件、供电、供水条件、工程量等因素综合而定。双立井均布置在井田的中央，这样布置的优点是：工业场地集中布置，系统紧凑，占地面积少，公路，铁路，供电线路短，后期发展潜力大，地势较高，不受洪水威胁，地质条件简单，井筒易于演延伸，且二水平井巷工程量小。缺点是前期工程量大，

34、工期稍长。3.2.3水平划分本矿井开拓水平有两个方案：方案一：1000m、650m双水平井下布置1000m、650m水平大巷，上山开采1000m水平以上煤层，二水平上下山开采1000m水平以下煤层。方案：1100m、800m双水平以1100m水平大巷及上下山开采1100m以上煤层及800m以上煤层，延伸第二水平即800m水平，开采500m800m之间煤层。由于矿井为立井开拓方式，矿井生产能力大，提升任务繁重。从初期投资方面比较，显然方案投资较少，但方案上山部分服务年限较短，影响生产，首采区服务年限较短，高级储量所占比例低，故本次规划推荐方案一即矿井1000m、650m双水平。一水平地质储量为4

35、151.7万t，可采储量为3321万t，服务年限为21.2a，大于规范规定20年的要求。 3.2.4开拓巷道布置在1000m水平布置井底车场及各种硐室。根据开拓方案及井筒位置，在1000m水平布置运输大巷及辅助运输大巷。开拓巷道断面的确定要满足运输设备的要求，特别是大件设备运输的要求，还要考虑通风的要求，本矿井以通风需求为主确定巷道断面。开拓巷道均为半圆拱形状，锚喷支护。3.2.5采区划分及开采顺序井田划分为四个采区，分别命名为一采区、二采区、三采区、四采区。开采顺序为：一采区二采区三采区四采区。3.3 井筒特征在井田中部布置主立井、副立井，立风井同方案一。地面标高1641m，井下水平标高为1

36、000m。主立井长度为550m，装备1对9t箕斗，提升机为3.254m绞车；副立井长度为641m，装备1宽1窄双层4车罐笼，提升机为3.54m绞车。在1000m水平布置井底车场，开拓运输石门和运输大巷，再布置一采区上山组及采区工程。 3.3.1井筒形式和数目 本设计矿井采用双立井开采，一个主井，用于提煤和早期回风；一个副井，用于运人，运料，进风；一个风井，用于回风。井筒的数目符合煤矿安全规程第十八条的规定。 3.3.2井筒布置1、主井本矿采用双立井开拓方案，一二水平全部采用立井开拓，本矿设计生产能力1.2M/a，一水平深641m，二水平深991m ，井筒净直径6.5m，提升容器为一对9T箕斗，

37、多绳提升机，井筒支护，基岩段为450mm砼，表土层为10001150mm砼，立井断面为圆形，断面如图。图3-1主井井筒断面 表3-2 主井井筒特征表井型1.2mt/a提升容器一对9t箕斗井筒直径4.5m井深526m净断面积15.90 m2井筒支护基岩段混凝土现浇厚350mm表土冻结段混凝土现浇厚750mm基岩段毛面积21.24 m2表土段毛面积27.34 m22、副井副井井筒净直径为6.5m，井筒装备一对双层四车加宽多绳罐笼，井筒支护方式：基岩段500mm砼，表土层10001400mm砼，副井断面为圆形，断面形状如图。图3-2 副井井筒断面表3-3 副井井筒特征表井型1.2mt/a提升容器双层

38、四车宽罐笼一个双层四车窄罐笼一个井筒直径6.5m井深546m净断面积33.18 m2井筒支护基岩段混凝土现浇厚400mm表土冻结段混凝土现浇厚700mm基岩段毛面积41.85 m2表土段毛面积49.02 m23、风井图3-3 风井井筒断表3-4 风井井筒特征表井型1.2mt/a井筒直径5m井深126m净断面积19.63 m2基岩段毛面积25.52 m2表土段毛面积32.17 m23.3.3井筒延深意见本井田煤层底版离奥陶系灰岩很远，延伸不到灰岩上，因此，延伸方案有两个选择：双暗斜井延伸；双立井延伸；一立一斜延伸。用双暗斜井延伸时，运人，运料，提矸等组织比较复杂，故提出双立井延伸；一立一斜延伸两

39、种方案。方案：双立井延伸需多开力井井筒300m，并相应增加了井筒和石门的运输，提升，排水费用。施工条件差，速度慢，开拓维护费用高。优点是提升能力大，在条件允许时，增加的设备较少。方案：一立一斜延伸多开主暗斜井200m，副立井150m，并相应增加了斜井的提升和排水费用，施工速度比方案要快些，但与暗斜井配套的设备，人员和材料等的运输需转载。考虑到方案的提升，提升工作环节少，人员上下较方便，而且在通风方面要优于方案，决定选用双立井延伸。3.4 井底车场 3.4.1井底车场形式的确定及论证井底车场是连接井上、下运输的枢纽，井下的煤通过井底车场经井筒运至地面，地面的材料和设备通过井筒、井底车场运到各个工

40、作面。排水、通风、动力供应及人员上下等，也必须通过井底车场。而井底车场的形式必须适应井下运输和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷运输方式的不同，井底车场的形式也各异。井底车场形式必须满足下列要求：1）保证矿井生产能力，有足够的富裕系数，又增产的可能性；2）调车简单，管理方便，弯道及分岔点少；3）操作安全，符合有关规程规范；4）井巷工程量小，建设投资省，便于维护，生产成本低；5）施工方便，各井筒间、井底车场巷道间距迅速贯通，缩短建设时间；6）大巷和石门与井筒的距离较大时，能够布置下存车线和调车线，可选择立式井底车场；大巷或石门与井筒的距离较近时，可选择卧式或斜式井底车场。井底车场形式的确定

41、应该根据井田地质条件、井型大小、井田开拓方式、大巷运输方式、地面布置及生产系统等因素来选择。本设计矿井井底车场形式的选择依据如下：1）本设计矿井设计生产能力为1.2Mt/a，年工作日330d，实行三八工作制，每日净提升16h；2）矿井采用双立井开拓方式，两个开采水平，集中大巷布置； 3）主要运输大巷采用10t架线式电机车牵引3t底卸式矿车，辅助运输采用1.5t固定式矿车；井底车场设有卸载坑，1.5t翻车机处理掘进煤；4）本设计矿井属于低瓦斯、低涌水量矿井；5）本设计矿井井田内地质条件较好。综合以上所述，结合设计要求，经分析比较后，本设计矿井拟选用3t底卸式矿车梭型井底车场。 3.4.2矿车的选型及数量1、电机车的选择根据本矿井的实际情况，轨道运输采用10t架线式电机车，机车的型号为ZK106/550。电机车粘着重量10t，轨距600mm，额定电压550v，外型尺寸：长4500mm，宽1060mm，高1550mm。2、矿车的选择1）煤矿车根据需要选择3t底卸式矿车，矿车型号为MD3.3-6，矿车轨距600mm，外型尺寸：长3450mm，宽1200mm，高1400mm，自重1800kg。2）煤矸混合矿车：选用1.5t固定式矿车，型号为MG1.76A，外型尺寸：长2