內(nèi)蒙古永智煤炭公司3煤層地下開采初步設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）</p><p>　　題 目：內(nèi)蒙古永智煤炭公司3煤層地下開采初步設(shè)計(jì)</p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)： </b></p><p>　　專 業(yè)：采礦工程</p>

2、<p>　　班 級(jí)：采礦2008-4班</p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　礦井生產(chǎn)，其主要特點(diǎn)是地下作業(yè)，工作環(huán)境艱苦，自然條件復(fù)雜，通風(fēng)和安全措施顯得尤為重要。各煤田所處的地理位置不同，煤層地質(zhì)條件多種多樣，開采方法也

3、就多種多樣。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是在永智煤礦原始地質(zhì)條件下作的礦井初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包含：井田概況及地質(zhì)特征、礦井開拓、通風(fēng)設(shè)計(jì)、礦井安全技術(shù)措施，以及專題—采煤工作面瓦斯綜合治理等方面。 </p><p>　　井田概況主要包括礦區(qū)的地理、地形和交通；礦井的地理位置、井田范圍；礦區(qū)的氣象條件、地震烈度、電源和水源的概況；井田地質(zhì)特征、煤層及煤質(zhì)概況以及水文地質(zhì)條件概況等。</

4、p><p>　　礦井開拓分別論述了主井、副井位置選擇、采區(qū)的劃分、水平的劃分以及開采順序、采區(qū)的布置及裝備、各巷道的布置等。</p><p>　　通風(fēng)設(shè)計(jì)主要包括礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇、礦井所需風(fēng)量的計(jì)算及分配、全礦井前期、后期的通風(fēng)阻力計(jì)算以及對(duì)通風(fēng)設(shè)備的選擇等。</p><p>　　安全技術(shù)措施包括井下瓦斯預(yù)防、頂板管理、水災(zāi)預(yù)防、火災(zāi)預(yù)防、煤礦爆炸的預(yù)防及粉塵防治措施

5、等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：礦井；開拓開采；通風(fēng)；安全。</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The coal field to the geography and varied geological conditions of coal, mining methods have varied.Min

6、e production, its main feature is underground work, work hard and complicated natural conditions, the ventilation and safety measures appears to be particularly important.</p><p>　　This design is the mineral

7、 well first step design make under the condition of original geology of the mine of Yong Zhi Coal Mine, This design contents containment: The well farmland general situation and geology characteristic, the mineral wells

8、expand, safe technique measure of well ventilated design, the mineral well, and the feature of coal face comprehensive management of gas, etc. </p><p>　　The field general situation of the well includes geog

9、raphy, topography and traffic of the mining area mainly; The geographical position of the mine, field range of well; The meteorological condition of the mining area, general situation of earthquake intensity, the power a

10、nd source of water; Characteristic of field quality of the well, coal seam, nature of coal general situation and hydro geological condition general situation, etc.</p><p>　　It expound the fact separately min

11、es open-ups by main shafts, Auxiliary shaft, waste rock well, level divide and exploit the divisions of person who adopt, person who adopt assign order and, every tunnel assign etc. equipment ventilating shaft the choice

12、s of position things.</p><p>　　The ventilation design includes the choice of the ventilating system of mine mainly, Calculation, distribution, the whole mine ventilation obstruction calculating and choice to

13、 the ventilation facilities of easy period, difficult period of the necessary wind quantity of the mine, etc.</p><p>　　The safe practice measure includes in the pit the marsh gas is prevented a plank managem

14、ent, flood disaster prevention, a fire prevention, the prevention and dust prevention and cure measure, etc.</p><p>　　Key Words: Mineral well, expands to mine, well ventilated, safety.</p><p>&l

15、t;b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　第一章 井田概述及井田地質(zhì)特征1</p><p>　　1.1 礦區(qū)概述1</p><p>　　1.1.1 交通位置1</p><p>　　1.1.2 地形、地勢(shì)及河流1&l

16、t;/p><p>　　1.1.3 資源整合前各礦現(xiàn)狀1</p><p>　　1.1.4 電源、水源情況4</p><p>　　1.1.5 主要建筑材料供應(yīng)情況4</p><p>　　1.2 地質(zhì)特征4</p><p>　　1.2.1 地質(zhì)構(gòu)造及煤層4</p><p>　　1.2.2 井田水

17、文地質(zhì)條件6</p><p>　　1.2.3 其它開采技術(shù)條件8</p><p>　　第二章 礦區(qū)范圍11</p><p>　　2.1 資源整合前各礦開拓現(xiàn)狀11</p><p>　　2.2 井田境界及儲(chǔ)量11</p><p>　　2.2.1 井田境界11</p><p>　　2.2

18、.2 儲(chǔ)量12</p><p>　　第三章 生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及一般工作制度17</p><p>　　3.1 礦井工作制度17</p><p>　　3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定17</p><p>　　3.3 礦井服務(wù)年限17</p><p>　　第四章 井田開拓方案19</p><p

19、>　　4.1 井田開拓方式的選定19</p><p>　　4.1.1 開拓方案19</p><p>　　4.1.2 方案比較及選擇22</p><p>　　第五章 采礦方法23</p><p>　　5.1 采煤方法選擇23</p><p>　　5.1.1 工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型23<

20、;/p><p>　　5.1.2 工作面支架23</p><p>　　5.1.3 采煤工作面采高、長(zhǎng)度及年推進(jìn)度25</p><p>　　5.1.4 工作面回采方向26</p><p>　　5.1.5 采區(qū)及工作面回采率26</p><p>　　5.2 采區(qū)布置27</p><p>　　5.

21、2.1 采區(qū)數(shù)目、位置和工作面生產(chǎn)能力計(jì)算27</p><p>　　5.3 巷道掘進(jìn)29</p><p>　　5.3.1 巷道斷面和支護(hù)形式29</p><p>　　5.3.2 掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)及裝備30</p><p>　　5.3.3 礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)采掘比例關(guān)系及矸石量預(yù)計(jì)30</p><p>　　第六章 建井工

22、期及開采計(jì)劃34</p><p>　　6.1 建井工期34</p><p>　　6.2 產(chǎn)量遞增計(jì)劃36</p><p>　　第七章 礦井通風(fēng)37</p><p><b>　　7.1 概況37</b></p><p>　　7.1.1 礦井瓦斯涌出量37</p><p

23、>　　7.2 礦井通風(fēng)38</p><p>　　7.2.1 礦井通風(fēng)方式及通風(fēng)系統(tǒng)38</p><p>　　7.2.2 礦井通風(fēng)方式及通風(fēng)系統(tǒng)38</p><p>　　7.2.3 礦井風(fēng)量、風(fēng)壓及等積孔38</p><p>　　7.3 通風(fēng)設(shè)備45</p><p>　　7.4 大巷運(yùn)輸及設(shè)備46<

24、;/p><p>　　7.4.1 運(yùn)輸方式的選擇46</p><p>　　7.4.2 主要運(yùn)輸巷道斷面、支護(hù)方式、坡度47</p><p>　　7.4.3 無軌膠輪車選型47</p><p>　　7.4.4 運(yùn)輸設(shè)備選型50</p><p>　　7.5 提升設(shè)備51</p><p>　　7.

25、5.1 主提升設(shè)備51</p><p>　　7.5.2 主斜井提升配電控制裝置54</p><p><b>　　第八章 排水56</b></p><p>　　8.1 礦山涌水量56</p><p>　　8.2 排水設(shè)備的計(jì)算與選擇56</p><p><b>　　第九章 供電

26、58</b></p><p>　　9.1 供電電源58</p><p>　　9.2 電力負(fù)荷58</p><p>　　9.3 送變電59</p><p>　　9.3.1 礦井供電電源59</p><p>　　9.3.2 電源線路59</p><p>　　9.3.3 地面35

27、kV變電所59</p><p>　　9.4 地面供配電61</p><p>　　9.4.1 地面配電系統(tǒng)61</p><p>　　9.4.2 低壓電氣設(shè)備選型和高低壓電纜選型62</p><p>　　9.4.3 低壓電氣設(shè)備選型和高低壓電纜選型63</p><p>　　9.4.4 工業(yè)場(chǎng)地及建筑物照明63&

28、lt;/p><p>　　9.4.5 防雷保護(hù)及接地64</p><p>　　9.4.6 生產(chǎn)系統(tǒng)64</p><p>　　9.5 井下供配電65</p><p>　　第十章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)68</p><p>　　10.1 勞動(dòng)定員及勞動(dòng)生產(chǎn)率68</p><p>　　10.2 建設(shè)項(xiàng)目資金

29、概算68</p><p>　　10.2.1 固定資產(chǎn)投資概算68</p><p>　　10.2.2 概算編制依據(jù)69</p><p>　　10.2.3 資金來源及建設(shè)期貸款利息70</p><p>　　10.3 生產(chǎn)成本71</p><p>　　10.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析及評(píng)價(jià)72</p><

30、;p>　　10.4.1 年銷售收入、銷售稅金及附加的估算72</p><p>　　10.4.2 利潤、投資利潤率及投資利稅率的計(jì)算73</p><p>　　10.4.3 礦井設(shè)計(jì)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)74</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)78</b></p><p><b>　　致謝詞79<

31、/b></p><p>　　井田概述及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　礦區(qū)概述</b></p><p><b>　　交通位置</b></p><p>　　內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗永智煤炭有限公司煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗境內(nèi)，行政區(qū)劃屬準(zhǔn)格爾旗神山鎮(zhèn)。其地理坐標(biāo)為：</p&g

32、t;<p>　　東經(jīng)：110°11′07″～ 110°12′29″；</p><p>　　北緯：39°39′59″～ 39°42′08″。</p><p>　　礦區(qū)距主要交通干線包府公路和109國道約6km，西北距東勝區(qū)約20km。東勝區(qū)是鄂爾多斯市重要的交通樞紐，東西向有109國道，南北向有210國道，并有包府公路及包神鐵路通過，交通

33、干線四通八達(dá)，交通便利。</p><p>　　交通位置詳見圖1.1。</p><p><b>　　地形、地勢(shì)及河流</b></p><p>　　地形總體呈西北高東南低，相對(duì)高差為95.4m左右。最高點(diǎn)位于核實(shí)區(qū)北部，海拔標(biāo)高1434.10m，最低點(diǎn)位于東南部長(zhǎng)捎溝中，海拔標(biāo)高1333.4m。最大的溝谷為核實(shí)區(qū)東界的石灰川，雨季常形成季節(jié)性流水，

34、暴雨過后可形成短暫的洪流。溝中有水井?dāng)?shù)口，水深7.0～3.0m。永智煤礦位于石灰川西側(cè)的侵蝕性丘陵區(qū)。</p><p><b>　　資源整合前各礦現(xiàn)狀</b></p><p>　　原準(zhǔn)旗準(zhǔn)格爾召黃天棉圖村武當(dāng)溝煤礦（以下簡(jiǎn)稱原武當(dāng)溝煤礦）與準(zhǔn)格爾旗鬧羊渠煤炭有限責(zé)任公司煤礦（以下簡(jiǎn)稱原鬧羊渠煤礦）進(jìn)行了整合，并將其外圍無礦權(quán)爭(zhēng)議的邊角地段也一并劃入（以下簡(jiǎn)稱新擴(kuò)區(qū)），

35、劃定礦區(qū)范圍煤礦名稱為準(zhǔn)格爾旗永智煤炭有限公司煤礦。</p><p>　　原武當(dāng)溝煤礦頒發(fā)《采礦許可證》，證號(hào)為1500000230488，有效期限至2005年12</p><p>　　圖1.1 交通位置圖</p><p>　　月，礦區(qū)面積為0.5659km2，開采標(biāo)高1339～1335m，礦區(qū)范圍由4個(gè)拐點(diǎn)圈定。</p><p>　　原鬧羊

36、渠煤礦核準(zhǔn)《采礦許可證》，證號(hào)為1500000520304，礦區(qū)面積2.2204km2，開采標(biāo)高1360～1318m，有效期至2010年5月，礦區(qū)范圍由6個(gè)拐點(diǎn)圈定。</p><p>　　準(zhǔn)格爾旗永智煤炭有限公司煤礦，將原武當(dāng)溝煤礦與原鬧羊渠煤礦進(jìn)行了整合，并擴(kuò)大了井田范圍（其范圍含原五當(dāng)溝煤礦與原鬧羊渠煤礦），面積5.7371km2，開采標(biāo)高1348～1241m，劃定礦區(qū)范圍由6個(gè)拐點(diǎn)圈定，見表1.1。<

37、/p><p>　　表1.1 永智煤礦及原煤礦范圍各拐點(diǎn)直角坐標(biāo)一覽表</p><p>　　根據(jù)《內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田銅匠川詳查區(qū)永智煤礦煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審備案證明中，核實(shí)煤層實(shí)際賦存標(biāo)高調(diào)整為1380～1214m。</p><p>　　本井田東側(cè)鄰準(zhǔn)格爾旗神山煤炭有限責(zé)任公司烏蘭哈達(dá)機(jī)井隊(duì)煤礦、伊盟準(zhǔn)格爾旗鑫源煤礦；南側(cè)鄰準(zhǔn)格爾旗炭窯渠煤炭有限責(zé)任公

38、司煤礦。相鄰煤礦基本情況見表1.2。</p><p><b>　　電源、水源情況</b></p><p><b>　?。ㄒ唬╇娫辞闆r</b></p><p>　　從礦井工業(yè)場(chǎng)地北方西1km處的柛山鎮(zhèn)110kV變電站35kV的不同母線段引兩回路35kV電源線路作為永智煤礦的永久電源。當(dāng)任一回路故障停電時(shí)，另一回路能擔(dān)負(fù)全部負(fù)

39、荷。</p><p>　　35kV電源線路導(dǎo)線：LGJ-95。</p><p>　　表1.2 相鄰煤礦基本情況一覽表</p><p><b>　?。ǘ┧辞闆r</b></p><p>　　井田內(nèi)無經(jīng)濟(jì)、可靠的地表水可利用。本礦生活用水和部分生產(chǎn)用水由內(nèi)蒙古科源水務(wù)有限公司供給，礦方在本礦建兩個(gè)500m3蓄水池，一個(gè)正常

40、使用，一個(gè)備用清污。礦井建成后，井下正常涌水量為10～20m3/h，可作為井下消防灑水用水，經(jīng)凈化處理后使用，不足部分可由地面供水系統(tǒng)供給。</p><p>　　主要建筑材料供應(yīng)情況</p><p>　　礦井所需鋼材、木材、水泥、各種設(shè)備市場(chǎng)上能夠滿足建設(shè)需求；磚、石、砂及石灰等本地可滿足需求。</p><p><b>　　地質(zhì)特征</b>&l

41、t;/p><p><b>　　地質(zhì)構(gòu)造及煤層</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┑刭|(zhì)構(gòu)造</b></p><p><b>　　1)區(qū)域構(gòu)造</b></p><p>　　東勝煤田大地構(gòu)造分區(qū)屬于華北地臺(tái)鄂爾多斯臺(tái)向斜東勝隆起區(qū)。本區(qū)具體位置處于東勝隆起區(qū)中東部。</p&

42、gt;<p>　　鄂爾多斯臺(tái)向斜在我國大地構(gòu)造分區(qū)上為一典型地臺(tái)構(gòu)造。四周為EW、SN向的古老結(jié)晶巖系所環(huán)繞。其北為內(nèi)蒙地軸（陰山山脈），南為秦嶺地軸（秦嶺山脈）、東側(cè)為</p><p>　　山西中隆起區(qū)（呂梁山）、西側(cè)為南北向構(gòu)造帶（賀蘭山、桌子山、六盤山）四周山系由于受大的地殼運(yùn)動(dòng)華力西期、燕山期地殼運(yùn)動(dòng)的影響，多成為巨大的逆掩斷層和傾伏倒轉(zhuǎn)褶曲。而在其內(nèi)部盆地較穩(wěn)定沉積了具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的煤田

43、。</p><p>　　臺(tái)向斜內(nèi)部構(gòu)造特征是前震旦系為基底的鄂爾多斯臺(tái)向斜，它在每次造山運(yùn)動(dòng)中基本表現(xiàn)了一定程度的穩(wěn)定性。臺(tái)向斜內(nèi)部地層多呈假整合接觸，個(gè)別地層中具不整合接觸。地層傾角平緩，基本上為一小范圍廣闊的向斜構(gòu)造，除臺(tái)向斜北部基巖隆起地帶有較大斷層外，其它地區(qū)偶爾出現(xiàn)一些落差較小的斷層。</p><p>　　本區(qū)位于東勝煤田的東南部，其構(gòu)造形態(tài)與區(qū)域構(gòu)造形態(tài)一致，總體為一向南西傾斜

44、的單斜構(gòu)造，傾向210～230°，傾角一般1～3°。地層產(chǎn)狀沿走向及傾向均有變化，但變化不大。沿走向發(fā)育有寬緩的波狀起伏。找煤區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，只有為數(shù)不多的小斷裂，未發(fā)現(xiàn)褶皺構(gòu)造。無巖漿巖侵入。</p><p><b>　　2)礦區(qū)地層</b></p><p>　　核實(shí)區(qū)為高原侵蝕性丘陵地貌，基巖沿溝谷兩側(cè)出露，山梁上以第四系為主。根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)

45、圖及鉆孔揭露，地層由老至新為：三疊系上統(tǒng)延長(zhǎng)組（T3y），侏羅系中下統(tǒng)延安組（J1-2y），侏羅系中統(tǒng)直羅組（J2z）、安定組（J2a），白惡系下統(tǒng)逕川組(Kjc)、東勝組(K1ds)及第四系（Q）。</p><p><b>　?。ǘ┟簩?lt;/b></p><p>　　1)含煤底層及含煤性</p><p>　　銅匠川詳查區(qū)含煤地層為侏羅系中下統(tǒng)

46、延安組（J1-2y）及中統(tǒng)直羅組（J2z），其含煤巖系主要為陸緣碎屑巖組成的陸相沉積地層，沉積環(huán)境為沖洪積相、泥炭沼澤相和湖泊相為主的大型內(nèi)陸盆地。延安組（J1-2y）為主要含煤地層，厚度200～220m，平均210m，共含煤14層，總厚度19.53m，含煤系數(shù)9.3％；其中含主要可采煤層4層(3-1、4-1、5-1及6-1中)，煤層穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定類型；次要可采煤層8層，煤層穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定～不穩(wěn)定類型。直羅組（J2z）底部含1煤組，

47、層位劃分對(duì)比為1-1、1-2號(hào)煤層，一般均不可采。煤層傾向西南，傾角一般2～5°。</p><p><b>　　2)煤層對(duì)比</b></p><p>　　銅匠川詳查區(qū)煤層屬陸相含煤建造，環(huán)境變化多異，煤層經(jīng)分岔—合并—尖滅—受沖蝕—基底隆起沉降的一系列變化，致使煤層變的較為復(fù)雜。但詳查區(qū)煤組及主要煤層較穩(wěn)定，局部巖性及層間距有變化，采用沉積旋回對(duì)比法、測(cè)井物

48、性反映特征對(duì)比法、標(biāo)志層對(duì)比法、古生物對(duì)比法、煤層做標(biāo)志層對(duì)比法、煤層層位間距對(duì)比法進(jìn)行煤層綜合對(duì)比，特別是該區(qū)圍巖與煤層物性差異明顯，地球物理測(cè)井易于區(qū)別，測(cè)井對(duì)煤層定性，采用5DL、HGG .20、DLW、HGG0.50參數(shù)曲線對(duì)煤層進(jìn)行定厚解釋可靠；煤層深度、厚度、結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確、清楚。對(duì)比依據(jù)比較充分。</p><p>　　綜上所述，報(bào)告中主要可采煤層對(duì)比可靠，次要可采煤層對(duì)比基本可靠。</p>

49、<p><b>　　井田水文地質(zhì)條件</b></p><p><b>　　（一）區(qū)域水文地質(zhì)</b></p><p>　　東勝煤田屬鄂爾多斯黃土高原的一部分，北部是庫布其沙漠，南部是毛烏素沙漠，地處半干旱沙漠高原氣候。大部分地區(qū)被黃土覆蓋，地表植被稀少，覆蓋率極低。年降水量少，蒸發(fā)量大，大氣降水大部分以地表徑流形式排泄于黃河，地表受后期

50、流水沖蝕作用形成樹枝狀沖溝，溝谷縱橫，構(gòu)成較復(fù)雜的地形地貌特征。</p><p><b>　?。ǘ┚锼牡刭|(zhì)</b></p><p>　　依據(jù)銅匠川詳查報(bào)告所述，本區(qū)含水巖組基本上可分為兩大類：松散巖類孔隙潛水含水巖組和碎屑巖類孔隙、裂隙潛水～承壓水含水巖組。</p><p>　　本次煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)，參照原報(bào)告區(qū)域性成果，并結(jié)合本區(qū)實(shí)際情

51、況，對(duì)核實(shí)區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件進(jìn)行評(píng)價(jià)。</p><p>　　1)．松散巖類孔隙潛水含水層組</p><p>　　(1)、第四系沖洪積潛水含水層（Q4al+pl）：主要分布于核實(shí)區(qū)內(nèi)各溝谷底部，特別是水塔溝和納林溝底部，分布范圍狹窄，面積較小，一般隨著溝伸展方向呈條帶狀分布，厚度變化較大，最大厚度幾米，薄者1～2m左右。含水層的巖性以各種粒級(jí)砂、砂礫石為主，其水位、水量受大氣降水及地表徑流影響

52、較大。區(qū)內(nèi)無抽水試驗(yàn)資料，據(jù)銅匠川區(qū)詳查報(bào)告中對(duì)烏蘭木倫河流域的測(cè)定，單位涌水量q=0.09～1.45L/s.m。</p><p>　　（2）、第四系殘坡積潛水含水層（Q3-4）：分布于核實(shí)區(qū)內(nèi)東西兩側(cè)、山丘頂部及斜坡一帶，分布零星且位置相對(duì)較高，屬透水不含水層。</p><p>　　2)碎屑巖類孔隙、裂隙潛水～承壓水含水巖組</p><p>　　根據(jù)銅匠川區(qū)詳查報(bào)

53、告所述，該含水巖組可劃分為五個(gè)含水帶和三個(gè)隔水層。核實(shí)區(qū)未見第三系（N）出露，故第Ⅰ含水帶不存在，僅有四個(gè)含水帶和三個(gè)隔水層。現(xiàn)分述如下：</p><p>　?。?）、Ⅱ含水帶（J3～K1zh）：巖性由灰綠、灰紫色各粒級(jí)砂巖、含礫粗砂巖及粉砂巖及砂質(zhì)泥巖組成，厚度0～51.50m，平均17.16m。該層在本區(qū)的南部較厚，東北部被剝蝕。含水性不均勻，局部含水豐富。根據(jù)有關(guān)資料；單位涌水量q=0.09～2.04L/s

54、.m。此層雖屬間接充水含水層，但局部涌水量較大，對(duì)未來礦井充水將有一定的影響。</p><p>　?。?）、第一隔水層（侏羅系中統(tǒng)安定組J2a的上部）：在不整合界面附近，巖性為砂質(zhì)粘土巖和砂質(zhì)泥巖。厚度4.84～23.62m，平均13.72m，個(gè)別地段因沖刷厚度變薄。屬隔水性能較差的層位。</p><p>　　（3）、Ⅲ含水帶（J2z～J2a）：巖性為灰白、灰綠、紫紅色的中、細(xì)砂巖，局部為

55、含礫粗砂巖。據(jù)詳查區(qū)800號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)資料：含水層厚度63.77m，為弱孔隙裂隙承壓水，水位標(biāo)高1321.84m，水位降深24.82m，涌水量Q=0.548L/s。單位涌水量q=0.0221L/s.m，滲透系數(shù)k=0.039m/d。水溫13℃，水質(zhì)為C1-·HCO--K++Na+型水。</p><p>　?。?）、第二隔水層（J2z下部～J1-2y3上部）：巖性為砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)粘土巖，泥巖、粉砂巖，厚

56、度2.51～10.92m，平均5.45m。屬隔水性能相對(duì)較好的巖段。</p><p>　?。?）、Ⅳ含水帶（J1-2y3上部～6煤組下部）：巖性為灰白中、粗砂巖及煤層。據(jù)鄰區(qū)資料，單位涌水量q=0.000647～0.0088L/s.m，滲透系數(shù)K=0.00267～0.00924m/d，富水性弱，屬弱孔隙裂隙直接充水含水帶。水質(zhì)為HCO--K++Na+·Ca++·Mg++型和HCO--K++Na

57、+型水，礦化度0.101～0.125g/L，PH值7.3～8.5，總硬度1.83～11.1德國度。</p><p>　?。?）、第三隔水層（位于6煤組的下部）：巖性以淺灰～深灰色砂質(zhì)泥巖為主，厚度0.63～7.08m，平均3.68m。屬隔水性較差的層位。</p><p>　?。?）、V含水帶（J1-2y1下部～T3y上部）：含水層巖性以灰白色、灰綠色粗～細(xì)砂巖為主。據(jù)鄰區(qū)資料，單位涌水量q

58、=0.00467L/s.m，滲透系數(shù)k=0.00586m/d，富水性弱，屬弱孔隙裂隙承壓水。水質(zhì)為SO4-·HCO--K++Na+型和HCO-·SO4-·CI--K++Na+型水，礦化度1.283～1.145g/L，PH值7.9～8.3，總硬度2.02～20.3德國度。</p><p><b>　　(三)礦井涌水量</b></p><p>

59、;　　根據(jù)礦區(qū)原開采的鬧羊渠煤礦及五當(dāng)溝煤礦井下涌水量，預(yù)計(jì)永智煤礦達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬t/a時(shí)礦井正常涌水量為10m3/h，最大涌水量為20m3/h。</p><p><b>　　其它開采技術(shù)條件</b></p><p>　?。ㄒ唬┟簩禹?shù)装迩闆r</p><p>　　報(bào)告對(duì)區(qū)內(nèi)主要可采煤層3-1、5-1和6-1中煤層頂板進(jìn)行了力學(xué)性質(zhì)樣品采

60、集試驗(yàn)。頂板巖性主要為砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖，局部為細(xì)、中砂巖。其巖石力學(xué)強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果總結(jié)如下：</p><p><b>　　1)3-1號(hào)煤層</b></p><p>　　頂板巖性為砂巖、泥巖?？箟簭?qiáng)度8.2～191kg/cm2，平均124.24kg/cm2；普氏系數(shù)0.55～26.4，平均9.95；比重2.62～2.66t/m3，平均2.64 t/m3；，容重1.9

61、2～2.21 t/m3，平均2.12 t/m3；孔隙率16.3～26.72%；平均19.91%；含水率6.50～10.47%，平均7.95%；抗剪強(qiáng)度46～62°，平均54°；正應(yīng)力8～23°，平均15°；剪應(yīng)力14～24°，平均19°；內(nèi)摩擦角33°41′，凝聚力8 kg/cm2</p><p><b>　?。ǘ┩咚?lt;/b&

62、gt;</p><p>　　銅匠川詳查區(qū)對(duì)主要可采煤層采集了瓦斯測(cè)試樣，測(cè)定結(jié)果如下：</p><p>　　3-1號(hào)煤層：甲烷（CH4）含量0.01～0.04cm3/g，平均0.018cm3/g；CO2含量0.13～0.53cm3/g，平均0.2425m3/g，屬氮?dú)猓∟2）帶；</p><p>　　另根據(jù)原鬧羊渠煤礦2005瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告，瓦斯絕對(duì)涌出量為0.3

63、4m3/min，相對(duì)涌出量為1.63m3/t，二氧化碳絕對(duì)涌出量為1.18m3/min，相對(duì)涌出量為5.66m3/t，煤礦屬低瓦斯煤礦。</p><p>　　參考上述結(jié)果，該地區(qū)瓦斯含量深部略高于淺部。全區(qū)均屬瓦斯風(fēng)化帶，瓦斯等級(jí)為低級(jí)。隨著開采深度的加大，瓦斯含量有可能聚集，提請(qǐng)礦方在開采中經(jīng)常進(jìn)行瓦斯測(cè)試，防止瓦斯爆炸。</p><p><b>　?。ㄈ┟簤m</b&g

64、t;</p><p>　　根據(jù)核實(shí)報(bào)告中介紹，銅匠川詳查報(bào)告對(duì)4-1煤層的煤塵爆炸指數(shù)測(cè)定，當(dāng)火焰長(zhǎng)度為650～750m時(shí)，巖粉增加量為80%，煤塵具有爆炸性。</p><p>　　四、煤類、煤質(zhì)與煤的用途</p><p><b>　?。ㄒ唬┟旱奈锢硇再|(zhì)</b></p><p>　　顏色一般為黑至褐黑色，條痕黑褐色。暗淡

65、光澤，部分無光澤或土狀光澤，并見有瀝青光澤的鏡煤和亮煤條帶，在煤層層面上多見絲絹光澤的絲炭。比重小，性脆，硬度2左右。在煤層的節(jié)理和裂隙中含方解石和黃鐵礦薄膜或結(jié)核。內(nèi)生裂隙發(fā)育，斷口呈參差狀，其中鏡煤和亮煤呈貝殼狀斷口。條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀或?qū)訝顦?gòu)造。具水平和微斜層理，易風(fēng)化。火焰不大，殘灰為粉末狀，灰白、黃灰色。</p><p><b>　?。ǘ┟簬r特征</b></p>&l

66、t;p>　　本區(qū)煤巖類型為暗淡型和半暗淡型，煤巖成分以暗煤為主，含較多絲炭和少量亮煤。顯微煤巖組分中以鏡質(zhì)組和絲質(zhì)組含量最高或較高，半鏡質(zhì)組次之，穩(wěn)定組分大多數(shù)為零。鏡質(zhì)組和絲質(zhì)組二者之和一般在80%以上，鏡煤最大反射率在64～71%之間，屬微鏡惰煤。</p><p><b>　　礦區(qū)范圍</b></p><p>　　資源整合前各礦開拓現(xiàn)狀</p>

67、<p>　　準(zhǔn)格爾旗永智煤炭有限公司根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳于2006年4月10日以“內(nèi)國土資采劃字［2006］0112號(hào)”文劃定礦區(qū)范圍批復(fù)，將原準(zhǔn)旗準(zhǔn)格爾召黃天棉圖村武當(dāng)溝煤礦（與準(zhǔn)格爾旗鬧羊渠煤炭有限責(zé)任公司煤礦進(jìn)行了整合，并將其外圍無礦權(quán)爭(zhēng)議的邊角地段也一并劃入，劃定礦區(qū)范圍煤礦名稱為準(zhǔn)格爾旗永智煤炭有限公司煤礦。</p><p>　　原武當(dāng)溝煤礦始建于1997年，1998年投產(chǎn)。設(shè)計(jì)生產(chǎn)能

68、力6萬t/a，主采3-1煤層，經(jīng)技改，現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)能力已達(dá)15萬t/a。主巷向北偏東掘進(jìn)，深度約600m。礦井采用一對(duì)主副中央并列平硐開拓，區(qū)段前進(jìn)，房柱式采煤，炮采落煤，農(nóng)用車運(yùn)輸。據(jù)煤礦提供的采掘資料，截至2005年底共采出原煤25萬t，消耗煤炭資源量51萬t，礦井煤炭回采率為49%。</p><p>　　原鬧羊渠煤礦始建于1990年，由煤礦自行組織設(shè)計(jì)，礦井利用主副兩個(gè)小角度斜井開采3-1號(hào)煤層，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能

69、力6萬t/a，2004年經(jīng)技改生產(chǎn)能力提高為15萬t/a。開采方式為區(qū)段前進(jìn)，工作面后退，中央邊界式通風(fēng)，炮采，小型拖拉機(jī)運(yùn)輸。礦井在生產(chǎn)過程中未發(fā)現(xiàn)瓦斯，頂板砂質(zhì)泥巖有掉渣、掉塊現(xiàn)象。根據(jù)礦井實(shí)際開采情況，開采的3-1號(hào)煤層實(shí)際厚度為2.58～3.50m。據(jù)煤礦提供的采掘資料，截至2005年底煤礦共采出原煤201萬t，消耗煤炭資源量473萬t，礦井煤炭回采率達(dá)到42%。</p><p><b>　　井

70、田境界及儲(chǔ)量</b></p><p><b>　　井田境界</b></p><p>　　永智煤礦井田地理座標(biāo)為：</p><p>　　東經(jīng)：110°11′07″～ 110°12′29″</p><p>　　北緯：39°39′59″～ 39°42′08″</p>

71、;<p>　　根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳發(fā)內(nèi)國土資采劃字[2006]0112號(hào)文《劃定礦區(qū)范圍批復(fù)》，整合后的永智煤礦井田范圍由6個(gè)拐點(diǎn)圈定，其拐點(diǎn)直角坐標(biāo)見表2.1。</p><p>　　表2.1 礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)</p><p>　　永智煤礦井田東西寬1.9km，南北長(zhǎng)3km，井田面積5.7371km2。本井田東側(cè)鄰準(zhǔn)格爾旗神山煤炭有限責(zé)任公司烏蘭哈達(dá)機(jī)井隊(duì)煤礦、伊盟準(zhǔn)格

72、爾旗鑫源煤礦；南側(cè)鄰準(zhǔn)格爾旗炭窯渠煤炭有限責(zé)任公司煤礦。相鄰煤礦基本情況見表2.2。</p><p>　　表2.2 相鄰煤礦基本情況一覽表</p><p><b>　　儲(chǔ)量</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┑V井資源量</b></p><p>　　1)．礦井資源量工業(yè)指標(biāo)及估算范圍</

73、p><p><b>　?。?）工業(yè)指標(biāo)</b></p><p>　　根據(jù)DZ/T0215-2002《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》規(guī)定：不粘煤，煤層傾角＜25°，井采，其資源儲(chǔ)量估算采用的工業(yè)指標(biāo)如下：</p><p>　?、?、最低可采厚度：0.80m；</p><p>　　②、原煤最高灰分(Ad)：40%；</p&

74、gt;<p>　?、?、原煤最高硫分(St..d)：3%；</p><p>　?、?、原煤最低發(fā)熱量(Qnet.d)：17.0mJ/kg。</p><p><b>　　（2）估算范圍</b></p><p>　　內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳于2006年4月10日以“內(nèi)國土資采劃字［2006］0112號(hào)”文劃定礦區(qū)范圍批復(fù)的礦區(qū)邊界線、煤層露

75、頭線和最低可采厚度邊界線。本次核實(shí)的可采煤層為2-1中、3-1、4-1中、5-1及6-1中共5層。</p><p><b>　　2)．估算方法</b></p><p>　　核實(shí)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層傾角近于水平，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，煤質(zhì)變化小，主要可采煤層穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定類型。依據(jù)現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定，采用地質(zhì)塊段法估算資源儲(chǔ)量。</p><p&g

76、t;　　3)．礦井資源/儲(chǔ)量估算結(jié)果</p><p>　　儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告中，對(duì)原報(bào)告在井田內(nèi)估算的2-1中、3-1、4-1中、5-1及6-1中共5層煤進(jìn)行了煤炭資源儲(chǔ)量估算。對(duì)已開采的3-1煤層的煤炭資源儲(chǔ)量，根據(jù)礦方提供、鄂爾多斯市礦山地質(zhì)測(cè)量檢查站實(shí)測(cè)，經(jīng)準(zhǔn)格爾旗國土資源局審核認(rèn)定的采掘工程平面圖進(jìn)行了消耗資源儲(chǔ)量估算。</p><p>　　a、礦井地質(zhì)資源儲(chǔ)量</p>&

77、lt;p>　　根據(jù)核實(shí)報(bào)告中儲(chǔ)量資源估算結(jié)果表(表2.3)，儲(chǔ)量核實(shí)后井田內(nèi)各礦井均為進(jìn)行生產(chǎn)。永智煤礦現(xiàn)保有地質(zhì)資源儲(chǔ)量為7019萬t,其中控制的內(nèi)蘊(yùn)基礎(chǔ)的資源儲(chǔ)量(122b)為2094萬t，推斷內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)為4925萬t。其中3-1號(hào)煤地質(zhì)為1701萬t，4-1中號(hào)煤地質(zhì)儲(chǔ)量為1697萬t，5-1號(hào)煤地質(zhì)儲(chǔ)量為2515萬t，6-1中號(hào)煤地質(zhì)儲(chǔ)量為1106萬t。</p><p>　　b、礦井工

78、業(yè)資源/儲(chǔ)量計(jì)算</p><p>　　礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量按下式計(jì)算：</p><p>　　礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量＝122b+2M22+333k</p><p>　　k——可信度系數(shù)，取0.9</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量為6034萬t，其中3-1號(hào)煤工業(yè)資源/儲(chǔ)量為1665.2萬t，4-1中號(hào)煤工業(yè)資源/儲(chǔ)量為1667.8萬t，

79、5-1號(hào)煤工業(yè)資源/儲(chǔ)量為2361.3萬t，6-1中號(hào)煤工業(yè)資源/儲(chǔ)量為1032.2萬t。</p><p>　　礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量見表2.3。</p><p>　　表2.3 礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量計(jì)算表 單位：萬t</p><p>　　c、設(shè)計(jì)儲(chǔ)量/儲(chǔ)量計(jì)算</p><p>　　該礦井為整合

80、新建礦井，原有井筒及大巷均不予利用。原鬧羊渠煤礦和五當(dāng)溝煤礦開采的3號(hào)煤采空區(qū)均按30m留設(shè)保護(hù)煤柱。</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量/儲(chǔ)量計(jì)算方法：礦井工業(yè)儲(chǔ)量/儲(chǔ)量減去礦井永久煤柱損失。礦井永久煤柱損失考慮了井田境界、采空區(qū)、風(fēng)氧化帶等留設(shè)保安煤柱的損失。井田境界煤柱按20m寬留設(shè)；采空區(qū)煤柱按30m寬留設(shè)；煤層露頭風(fēng)氧化帶邊界煤柱按60m寬留設(shè)。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)

81、計(jì)資源/儲(chǔ)量為5694萬t，其中3-1號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為1522.8萬t，4-1中號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為1618.7萬t，5-1號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為2255.8萬t，6-1中號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為915.4萬t。</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量見表2.4。</p><p>　　表2.4 礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量計(jì)算表 　 單位：萬t<

82、;/p><p>　　d、礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量計(jì)算</p><p>　　礦井留設(shè)的開采保護(hù)煤柱包括：礦井工業(yè)場(chǎng)地、開拓大巷等安全煤柱。主要巷道間煤柱按30m寬留設(shè)，巷道兩側(cè)煤柱均按30m寬留設(shè)。礦井工業(yè)場(chǎng)地及井筒保護(hù)煤柱是在其邊線外留出保護(hù)等級(jí)圍護(hù)帶寬度，然后按照各巖層的移動(dòng)角計(jì)算出各巖層的水平移動(dòng)長(zhǎng)度，所有巖層水平移動(dòng)長(zhǎng)度之和即為圍護(hù)帶外煤柱的寬度。</p><p>

83、　　礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量按下式計(jì)算：</p><p>　　ZK=（ZS-P）·C</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　ZK――礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量，萬t；</p><p>　　ZS――礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量，萬t；</p><p>　　P――開采煤柱損失，萬t

84、；</p><p>　　C――采區(qū)回采率；3-1，4-1中，6-1中均為中厚煤層，C取0.9；5-1屬厚煤層，C取0.75。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為4974萬t，其中3-1號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為1259.8萬t，4-1中號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為1386.3萬t，5-1號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為1565.7萬t，6-1中號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為762.2萬t。&

85、lt;/p><p>　　礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量詳見表2.6。</p><p>　　表2.6 礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量匯總表 單位：萬t</p><p>　　生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及一般工作制度</p><p><b>　　礦井工作制度</b></p><p>　

86、　礦井設(shè)計(jì)年工作日330d，每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作8h。每日凈提升時(shí)間16h。</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定</p><p>　　綜合確定礦井井型為90萬t/a，其理由如下：</p><p>　　1、礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為4974萬t，按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中礦井井型與礦井服務(wù)年限的合理匹配關(guān)系，礦井井型確定為90萬t/a，服務(wù)

87、年限為39.5a。</p><p>　　2、開采技術(shù)條件較好，外運(yùn)渠道暢通，具備建設(shè)90萬t/a的井型條件。</p><p>　　3、礦井開采的煤層煤質(zhì)牌號(hào)為不粘煤。是良好的動(dòng)力用煤及民用煤，市場(chǎng)缺口很大，供不應(yīng)求，隨著國內(nèi)外煤炭市場(chǎng)對(duì)此煤種需求量的日益增大，該煤種的價(jià)格優(yōu)勢(shì)將會(huì)進(jìn)一步體現(xiàn)出來，市場(chǎng)潛力巨大，開發(fā)前景相當(dāng)廣闊。結(jié)合礦井可采儲(chǔ)量、井筒提升能力、井下工作面的裝備水平和煤礦外運(yùn)條

88、件，礦井井型宜確定為90萬t/a。</p><p><b>　　礦井服務(wù)年限</b></p><p>　　礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算：</p><p>　　T=Zk/ (A·K)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　T——服務(wù)年限,a；<

89、;/p><p>　　Zk——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，萬t；</p><p>　　A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬t/a；</p><p>　　K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為：</p><p>　　T＝Zk/ (A·K)=4974/（1.4×90）=39.5a</p>

90、;<p><b>　　井田開拓方案</b></p><p><b>　　井田開拓方式的選定</b></p><p><b>　　開拓方案</b></p><p>　　設(shè)計(jì)從表土層厚度、煤層埋藏深度、煤層產(chǎn)狀以及井田水文地質(zhì)條件等方面分析，井田適合于斜井開拓方式。結(jié)合礦井井型、煤層賦存條件

91、、井筒提升設(shè)備、井下開拓布置和回采面裝備水平等因素，考慮了兩個(gè)開拓方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，現(xiàn)分述如下：</p><p>　　方案一：（詳見圖4.1）</p><p>　　圖4.1 開拓方案一</p><p>　　不利用礦井工業(yè)場(chǎng)地，另在井田中東部石灰川西岸新建一工業(yè)場(chǎng)地。在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)沿東西方向布置三個(gè)井筒開拓全井田，各井筒間距40m。分別敘述如下</p>

92、<p>　　主斜井凈寬3.5m，傾角16°，斜長(zhǎng)397.2m，凈斷面10.06m2。井筒內(nèi)裝備一條帶寬1.0m的帶式輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井。 </p><p>　　副斜井凈寬4.5m，傾角6°，斜長(zhǎng)414.0m，凈斷面15.38m2。采用防爆無軌膠輪車擔(dān)負(fù)全礦井的輔助提升任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口。</p><p>　　回風(fēng)斜井凈徑3.

93、0m，傾角30°，斜長(zhǎng)215.4m，擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，兼做安全出口。</p><p>　　永智煤礦批準(zhǔn)開采3-1、4-1中、5-1、6-1中號(hào)四層煤，各可采煤層特征見表1.2。</p><p>　　根據(jù)各煤層的間距、主要可采煤層的賦存特征和可采儲(chǔ)量等情況，設(shè)計(jì)以兩個(gè)水平開拓全井田，初期以+1307m水平為第一水平開采的3-1、4-1中號(hào)煤層，后期將以+1240m水平開采的5-1、

94、6-1中號(hào)煤層。</p><p>　　主斜井落底至各煤層，各煤層煤通過溜煤眼分別溜至主斜井。副斜井一水平落底至4-1中號(hào)煤層，后期開采二水平時(shí)在4-1中號(hào)煤輔助運(yùn)輸大巷一側(cè)以6°暗斜井與副斜井反方向延伸至6-1中號(hào)煤層；副斜井在3-1號(hào)煤和5-1號(hào)煤見煤點(diǎn)以甩車場(chǎng)聯(lián)絡(luò)3-1號(hào)煤和5-1號(hào)煤輔助運(yùn)輸大巷?；仫L(fēng)斜井落底至各煤層，并在各煤層見煤點(diǎn)通過聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)系各煤層回風(fēng)大巷。一水平在4-1中號(hào)煤層布置一水平主

95、變電所、主水泵房、水倉等硐室，二水平在6-1中號(hào)煤層布置二水平主變電所、主水泵房、水倉等硐室。各煤層均布置膠帶運(yùn)輸大巷、輔助運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷三條大巷，各條大巷相互平行，間距均為30m。</p><p>　　井下主運(yùn)輸均采用膠帶輸送機(jī)。大巷輔助運(yùn)輸均采用防爆無軌膠輪車運(yùn)輸。</p><p>　　礦井采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，主、副斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)。礦井通風(fēng)方式為機(jī)械抽出式。</p

96、><p>　　兩個(gè)水平均各劃分為兩個(gè)采區(qū)，各采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁開采。</p><p>　　方案二：（詳見圖4.2）</p><p>　　圖4.2 開拓方案二</p><p>　　方案二在工業(yè)場(chǎng)地選擇、水平劃分上與方案一相同，不同點(diǎn)為：在工業(yè)場(chǎng)地上沿井田邊界南偏東8°方向新建主斜井、副斜井和回風(fēng)斜井三個(gè)井筒，各井筒延伸方式與方案一相同。井筒

97、在各煤層見煤點(diǎn)以南北方向布置集中膠帶運(yùn)輸大巷、集中輔助運(yùn)輸大巷和集中回風(fēng)大巷。然后各煤層均沿東西方向布置膠帶運(yùn)輸大巷、輔助運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷三條大巷。一水平在4-1中號(hào)煤層布置一水平主變電所、主水泵房、水倉等硐室，二水平在6-1中號(hào)煤層布置二水平主變電所、主水泵房、水倉等硐室。各煤層均布置膠帶運(yùn)輸大巷、輔助運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷三條大巷，各條大巷相互平行，間距均為30m。</p><p>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)與采區(qū)化分均

98、與方案一相同。</p><p><b>　　方案比較及選擇</b></p><p>　　上述兩方案各有利弊，其優(yōu)缺點(diǎn)如下：</p><p>　　方案一優(yōu)點(diǎn)：（1）井巷工程量小，全井田開拓工程量比方案二少2835m；</p><p>　?。?）開拓布置簡(jiǎn)單，運(yùn)輸轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少；</p><p>　?。?

99、）向下水平延伸方便；</p><p>　　缺點(diǎn)：（1）保護(hù)煤柱損失大；</p><p>　　方案二優(yōu)點(diǎn)：（1）保護(hù)煤柱損失少；</p><p>　　缺點(diǎn)：（1）全井田開拓工程量比方案一多2835m；</p><p>　?。?）開拓、運(yùn)輸環(huán)節(jié)復(fù)雜；</p><p>　?。?）工業(yè)場(chǎng)地填挖方工程量大。</p>

100、<p>　　通過以上比較，設(shè)計(jì)推薦方案一。</p><p><b>　　采礦方法</b></p><p><b>　　采煤方法選擇</b></p><p>　　初期開采的3-1號(hào)煤層煤層厚度為2.40～3.50m，平均3.09m。煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，一般不含夾矸。其頂板巖性主要為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，局部為中、細(xì)粒砂巖

101、，底板巖性主要為砂質(zhì)泥巖，局部地段相變?yōu)榧?xì)粒砂巖。對(duì)比可靠，全區(qū)可采，煤層穩(wěn)定程度屬較穩(wěn)定類型。</p><p>　　綜上所述，適合于綜合機(jī)械化開采。</p><p>　　根據(jù)3-1號(hào)煤層的賦存狀況和井田開拓特征，確定礦井一水平采用長(zhǎng)壁綜采一次采全高的采煤方法，頂板采用下行全部垮落法管理。</p><p>　　工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型</p>

102、<p>　　礦井以一個(gè)生產(chǎn)采區(qū)、一個(gè)綜采工作面保證礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。在此前提下，結(jié)合工作面采高、3-1號(hào)煤層的煤質(zhì)特征對(duì)工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式進(jìn)行確定和設(shè)備選型。</p><p>　　工作面主要設(shè)備配備詳見表5.1。</p><p><b>　　工作面支架</b></p><p>　　液壓支架的阻力是支架設(shè)計(jì)中最基本的參數(shù)，支

103、架所有結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度都由此決定。設(shè)計(jì)采用“估算法”計(jì)算液壓支架工作阻力。</p><p>　　估算法首先考慮支撐冒落帶巖層的重量。</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　P――支架承受的荷載，kN；</p><p>　　S――支架支護(hù)的頂板面積，m2，為7.1m2；</p><p

104、>　　r――頂板巖石視密度，t/m3，為2.2t/m3；</p><p>　　∑h――冒落帶巖石的高度（直接頂厚度），m；</p><p>　　M――采高，m，為3.09m；</p><p>　　K――巖石碎脹系數(shù)，取1.25～1.5；</p><p>　　α――煤層傾角，（°），為1°；</p>&l

105、t;p><b>　　上式可寫成：</b></p><p>　　P＝（2～4）×9.8SrMcosa</p><p><b>　　一般用上限，即</b></p><p>　　P＝4×9.8SrMcosa</p><p>　　計(jì)算中再考慮支架受力不均衡量的安全系數(shù)1.5～2，則

106、</p><p>　　P＝（6～8）×9.8SrMcosa</p><p>　　則：P＝（6～8）×9.8×7.1×2.2×3.09×cos1＝2837.6～3783.5（kN）</p><p>　　3-1號(hào)煤埋深43.22～111.47m，平均80.85m。確定工作面屬有一定影響的淺層地壓工作面，支架工作

107、阻力需加以安全系數(shù)。</p><p>　　則：P＝K′×(2837.6～3783.5)=5107.7～6810.3（kN）</p><p>　　K′――淺層地壓影響系數(shù)，取1.8；</p><p>　　設(shè)計(jì)選用型號(hào)為ZZ6800/17/35支撐掩護(hù)式液壓支架，其支護(hù)頂板面積為7.1m2，工作阻力6800kN，初撐力6180kN，支撐高度1700～3500m

108、m，支架重量21.5t。礦方可與支架廠定制。</p><p>　　3-1號(hào)煤工作面端頭過渡支架初步選用ZTF6500-20/32型液壓支架，工作阻力6500kN，支護(hù)高度2.0～3.2m。</p><p>　　工作面超前20m采用DZ32型單體液壓支柱配HDL-3000型Π型鋼梁支護(hù)。</p><p>　　采煤工作面采高、長(zhǎng)度及年推進(jìn)度</p><

109、;p><b>　　1、采煤工作面采高</b></p><p>　　井田內(nèi)3-1號(hào)煤層平均厚度3.09m，設(shè)計(jì)確定采煤機(jī)割煤高度3.09m。</p><p>　　表5.1 3-1號(hào)煤回采工作面主要機(jī)械配備表</p><p><b>　　2、采煤工作面長(zhǎng)度</b></p><p>　　礦井首采區(qū)為

110、一采區(qū)，依據(jù)首采區(qū)煤層賦存特征和礦井設(shè)計(jì)規(guī)模，參照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，綜合確定綜采工作面長(zhǎng)度為150m。</p><p>　　3、采煤工作面年推進(jìn)度</p><p>　　3-1號(hào)煤采煤工作面采煤機(jī)截深為0.8m，設(shè)計(jì)采工作面每個(gè)循環(huán)進(jìn)一刀，循環(huán)進(jìn)度為0.8m，設(shè)計(jì)每班循環(huán)次數(shù)為4次，即每天8個(gè)循環(huán)，則日循環(huán)進(jìn)度為0.8×8=6.4m。</p><

111、;p>　　采煤工作面年推進(jìn)度按下式計(jì)算：</p><p>　　年推進(jìn)度＝日循環(huán)進(jìn)度×年工作日×循環(huán)率</p><p>　　3-1號(hào)煤采煤工作面年推進(jìn)度=6.4×330×0.75=1584(m)</p><p>　　循環(huán)作業(yè)標(biāo)見圖5.1</p><p>　　圖5.1 循環(huán)作業(yè)表</p>

112、<p><b>　　工作面回采方向</b></p><p>　　采煤工作面采用后退式回采，相鄰工作面間采用依次順序采。</p><p><b>　　采區(qū)及工作面回采率</b></p><p>　　井田內(nèi)3-1號(hào)煤層為中厚煤層，依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，3-1號(hào)煤采區(qū)回采率取90%，工作面回采率為95%；&l

113、t;/p><p><b>　　采區(qū)布置</b></p><p>　　采區(qū)數(shù)目、位置和工作面生產(chǎn)能力計(jì)算</p><p>　　(一)采區(qū)數(shù)目和位置</p><p>　　根據(jù)礦井開拓部署，結(jié)合礦井規(guī)模和采煤工作面裝備水平，礦井移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，共布置1個(gè)生產(chǎn)采區(qū)。采區(qū)內(nèi)3-1號(hào)煤層賦存較穩(wěn)定，儲(chǔ)量可靠，地質(zhì)構(gòu)造及水文

114、地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，對(duì)礦井及早達(dá)產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)均十分有利。</p><p>　　(二)礦井生產(chǎn)能力計(jì)算</p><p>　　1、采煤工作面生產(chǎn)能力計(jì)算</p><p>　　采煤工作面生產(chǎn)能力按下式計(jì)算：</p><p>　　A采=M×l×L×r×C</p><p><b>　　

115、式中：</b></p><p>　　A采――回采工作面年產(chǎn)量，t/a；</p><p>　　l――回采工作面長(zhǎng)度，150m；</p><p>　　M――回采工作面采高，3-1號(hào)煤層采高為3.09m；</p><p>　　L――回采工作面年推進(jìn)度，3-1號(hào)煤層為1584m；</p><p>　　r――煤的視密

116、度，3-1號(hào)煤層為1.24t/m3；</p><p>　　C――工作面回采率，3-1號(hào)煤層工作面回采率為95％。</p><p>　　則A采＝150×3.09×1584×1.24×0.95＝86.49（萬/a）</p><p>　　掘進(jìn)煤量按回采煤量的5％計(jì)算，則掘進(jìn)煤量為：</p><p>　　A掘＝

117、86.49×5％＝4.32（萬t/a）</p><p><b>　　全礦井年產(chǎn)量為：</b></p><p>　　A＝A采＋A掘＝86.49＋4.32＝90.81（萬t/a）</p><p>　　可滿足礦井90萬t/a設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。</p><p>　　礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)采區(qū)回采工作面特征見表5.2。

118、</p><p>　　表5.2 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)采區(qū)工作面特征表</p><p><b>　　二、采區(qū)巷道布置</b></p><p><b>　　1、采區(qū)巷道布置</b></p><p>　　依據(jù)推薦井田開拓方案，礦井首采區(qū)開采煤層為3-1號(hào)煤采區(qū)。</p><p>　　

119、首采工作面位于大巷南側(cè)靠近工業(yè)場(chǎng)地附近，回采工作面采用傾斜長(zhǎng)壁開采，回采工作面膠帶運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)順槽、材料運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)順槽和材料運(yùn)輸回風(fēng)順槽分別沿3-1號(hào)煤層底板布置。膠帶運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)順槽直接與膠帶運(yùn)輸大巷相接，擔(dān)負(fù)工作面的煤炭運(yùn)輸任務(wù)；材料運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)順槽跨過膠帶運(yùn)輸大巷與輔助運(yùn)輸大巷直接相連接，擔(dān)負(fù)工作面的輔助運(yùn)輸任務(wù)及膠帶順槽膠帶機(jī)安裝、檢修等材料運(yùn)輸任務(wù)；材料運(yùn)輸回風(fēng)順槽直接與回風(fēng)大巷相接，并通過聯(lián)絡(luò)巷與輔助運(yùn)輸大巷相連接，聯(lián)絡(luò)巷中設(shè)兩道雙向風(fēng)門