礦井建設(shè)課程設(shè)計

1、<p>　　徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p>　　礦井建設(shè)課程設(shè)計說明書</p><p>　　設(shè)計題目：興隆莊煤礦</p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p>　　班 級：礦建08-1</p><p><b>　　設(shè)計成員：陳鋼</b>

2、</p><p>　　時 間：2010.1.4-2010.1.15</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前 言…………………………………………………………… 2</p><p>　　第一章 井田境界及儲量……………………………………… 3 &

3、lt;/p><p>　　第一節(jié) 井田境界……………………………………… 3</p><p>　　第二節(jié) 礦井儲量 …………………………………… 3 </p><p>　　第二章 礦井工作制度及設(shè)計生產(chǎn)能力 …………………… 5 &l

4、t;/p><p>　　第一節(jié) 礦井工作制度………………………………… 5</p><p>　　第二節(jié) 礦井設(shè)計能力及服務(wù)年限…………………… 5 </p><p>　　第三章 井田開拓的基本問題 ……………………………… 6 </p><p>　　第四章 準備方式 …

5、………………………………………… 7</p><p>　　第一節(jié) 煤層的地質(zhì)特征……………………………… 7</p><p>　　第二節(jié) 巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)………………………… 7</p><p>　　第五章 采煤方法 …………………………………………… 8</p><p>　　第一節(jié) 采煤工藝 ……………

6、………………………… 8</p><p>　　第二節(jié) 回采巷道布置 ………………………………… 11</p><p>　　結(jié)束語 ………………………………………………………… 12</p><p>　　參考文獻 ……………………………………………………… 12</p><p><b>　　前 言<

7、/b></p><p>　　一、設(shè)計目的：通過對《礦井開拓與開采》、《礦井通風與安全》、《井巷工程》三門課的學(xué)習(xí)，對煤礦有了初步的了解。按照礦建技術(shù)員崗位任務(wù)及其要求，同時為了更好的融會貫通，現(xiàn)做礦井模擬系統(tǒng)設(shè)計。</p><p>　　二、設(shè)計內(nèi)容：主要分為六個部分，即：井田境界和儲量、礦井工作制度及設(shè)計生產(chǎn)能力、井田開拓的基本問題、準備方式、采煤方法、通風及安全。</p>

8、;<p>　　三、分組情況：采用自由結(jié)合的方式，我們五人為本次設(shè)計的第二組參與設(shè)計的成員：陳鋼、張攀、張涵、吳飛飛、趙龍</p><p>　　四、時間安排：2010.1.4-2010.1.15</p><p>　　我們所有成員一定會盡心盡力，發(fā)揮團隊精神，努力完成本次設(shè)計任務(wù)，使自己對煤礦的認識更進一步，為今后工作打下堅實的基礎(chǔ)。</p><p>&l

9、t;b>　　一、井田境界及儲量</b></p><p><b>　　1、井田境界</b></p><p>　　井田沿走向長最長處6997m,最短處2787 m，傾向長最長處5500m,最短處363 m。井田面積為31.9KM2,井田內(nèi)煤層面積為32.2KM2。 </p><p><b>　　2、礦井儲量</b

10、></p><p><b>　　(1)礦井工業(yè)儲量</b></p><p>　　礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)堪探煤層厚度和質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前即可供的可列入平衡表內(nèi)的儲量。</p><p>　　礦井工業(yè)儲量是進行礦井設(shè)計的資源依據(jù)，一般即列入平衡表面的A+B+C級儲量，不包括作為D級儲量的遠景儲量。<

11、/p><p><b>　　計算方式如下：</b></p><p><b>　　M=hAγ</b></p><p>　　式中： h — 煤層厚度，m;</p><p>　　A — 煤層面積，m2;</p><p>　　γ— 煤層容重，t/m3</p><

12、p><b>　　M= haγ</b></p><p>　　= 8.29×32200000×1.35</p><p>　　=35708 (萬噸)</p><p><b>　　(2)礦井設(shè)計儲量</b></p><p>　　礦井設(shè)計儲量是指礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防

13、水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物，建筑物需要留設(shè)的保護煤柱等永久性煤柱損失后的儲量。</p><p>　　井田境界煤柱損失，由于礦井內(nèi)有四個斷層，按40m留設(shè)。</p><p><b>　　ZC=M－P</b></p><p>　　式中ZC — 礦井設(shè)計儲量， 萬噸</p><p><b>　　M —

14、工業(yè)儲量</b></p><p>　　P — 永久煤柱損失量</p><p>　　井田煤柱損失 p=1475．32 (萬噸)</p><p>　　礦井設(shè)計儲量 ZC=M－P=34233 (萬噸)</p><p>　　(3)礦井設(shè)計可采儲量</p><p>　　礦井設(shè)計可采儲量是礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地

15、保護煤柱，礦井井下主要巷道及上、下山保護煤柱量后乘以采區(qū)采出率的儲量。</p><p>　　工業(yè)場地保護煤柱的計算</p><p>　　表1-1 礦井工業(yè)場地占地指標</p><p>　　工地場地占地面積=設(shè)計生產(chǎn)能力×占地指標面積</p><p>　　設(shè)計生產(chǎn)能力300萬噸/年，則工業(yè)廣場占地面積</p>&

16、lt;p>　　S=30×0.8 =24（公頃）=240000 m2</p><p>　　假定工業(yè)場地為長方形，長寬比為3：2，則長邊為600m，短邊為400m，先求出煤柱的占地面積，再乘以煤層厚度，容重即可求出煤柱損失量。</p><p>　　工業(yè)廣場保護煤柱的面積800000 m2，和F2斷層部分保護煤柱重合，經(jīng)計算可得出，工業(yè)場地共壓煤895萬噸； </p>

17、<p>　　設(shè)計可采儲量 Zk =（M－P）C</p><p>　　式中： Zk — 設(shè)計可采儲量，萬噸</p><p>　　M — 工業(yè)儲量， 萬噸</p><p>　　P — 永久煤柱損失量，萬噸</p><p>　　C — 采區(qū)采出率，厚煤層取75%，中厚煤層取80%，薄煤層取85%，本設(shè)計可取75%</p&g

18、t;<p>　　由于工業(yè)場地、礦井井下主要巷道等煤柱損失與井田開拓方式、采煤方法有關(guān)，其煤柱損失量在開通方式、采煤方法確定后才能確定，為便于利用礦井可采儲量初步確定礦井井型，上述永久煤柱損失與工業(yè)場地、井下主要巷道煤柱損失等，可暫按工業(yè)儲量的5%~7%計入，暫定礦井可采儲量Zk=M-（M×5%）</p><p>　　表1-2 礦井可采儲量計算表</p><p&

19、gt;　　二、礦井工作制度及設(shè)計生產(chǎn)能力</p><p><b>　　1、礦井工作制度</b></p><p>　　礦井工作日為330天，采用三八制作業(yè)。</p><p>　　2、礦井設(shè)計能力及服務(wù)年限</p><p>　　礦井服務(wù)年限 T = ZK/A·K </p><p>　　式中

20、 ： ZK — 可采儲量，萬噸 </p><p>　　A — 年產(chǎn)量，萬噸</p><p>　　K — 備用系數(shù)，取K=1.4 </p><p>　　T — 服務(wù)年限，年</p><p>　　按上式算得服務(wù)年限T=33922/(300×1.4)=67年</p><p>　　

21、計算結(jié)果與礦井井型和服務(wù)年限表對照知T>60，故本設(shè)計滿足要求：</p><p>　　表2-1 礦井井型和服務(wù)年限表</p><p>　　三、井田開拓的基本問題</p><p>　　井田開拓的基本問題（采用的主要開拓方式，工業(yè)廣場位置，依據(jù)）</p><p>　　由于本井田地形較為平坦，表土層厚約48m，井深約300m，考慮到

22、地質(zhì)條件和經(jīng)濟費用，所以采用立井上下山開拓，其主井設(shè)箕斗，副井設(shè)罐籠，兩個井筒裝備梯子間作為安全出口，并按井下生產(chǎn)費用盡可能低的原則，確定井筒位置位于井田的中央稍偏西，走向2600m、傾向2800m處，并靠近F2斷層，有效的減少了保護煤柱的損失。井筒位置位于井田中央，有利于上下山開采，使井下沿井田走向的運輸工作量最小，運輸費用最少。</p><p>　　據(jù)上述，本設(shè)計提出以下兩個技術(shù)上可行的方案，方案一和方案二的

23、區(qū)別在于立井上下山開拓還是立井和暗斜井綜合開拓，兩方案生產(chǎn)系數(shù)安全可靠，方案一初期投資費用較方案二稍大，建井周期稍長，但在后期可以保證礦井的可持續(xù)生產(chǎn)；而第二方案則采用前期立井250m, 可開拓第一水平進行生產(chǎn)，在開采第二水平是采用暗斜井布置,大大增加了開拓工程量,減小了礦井生產(chǎn)效率。</p><p>　　表2-2 設(shè)計方案分析比較表</p><p>　　綜上所述，可認為方案一和方案二在

24、技術(shù)上均有優(yōu)缺點，在經(jīng)濟比較過程中：雖然第一方案的基建費用和生產(chǎn)經(jīng)營費用稍大于第二方案，但方案一后期開拓量較小而方案二后期開拓量增大，投資費用高，在總體投資上遠遠大于方案一。從長遠考慮，故決定采用第一方案，即采用立井上下山開拓。立井開拓的適應(yīng)性很強，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制，能通過復(fù)雜的地質(zhì)條件。而且技術(shù)上也比較可靠，提升能力大，機械化程度高，易于自動控制。井筒為圓形斷面結(jié)構(gòu)合理，維護費用小，有效斷面大，通風條

25、件好，管線短，人員升降速度快。</p><p>　　四、準備方式（采、帶區(qū)準備）</p><p><b>　　1、煤層的地質(zhì)特征</b></p><p>　　井田含煤地層共含有26層煤，總厚度17.88m。其中穩(wěn)定可采的有3，16上，17三層煤。局部可采的2煤，6煤以及暫不可采的10下，15上層煤?？刹擅簩涌偤穸?3.14m約占煤層厚度的73.

26、5％。而第三層煤全區(qū)穩(wěn)定，平均厚度為8.29m，占可采煤層的63％，是礦井的主采煤層。</p><p>　　2、巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)（分成幾塊、產(chǎn)量、接續(xù)方法、車場、主要巷道、硐室）</p><p>　?。?）主要分為五個采區(qū)，一采區(qū)為首采區(qū)，1101采煤工作面為首采面。</p><p>　?。?）所謂工作面的接替就是按礦井產(chǎn)量計劃要求，一個采煤工作面開采結(jié)束后，由另

27、一個準備好的采煤工作面投入生產(chǎn)，所形成的相成銜接關(guān)系。采用跳采的接續(xù)方法。</p><p>　　（3）采用臥式井底車場。</p><p><b>　?。?）產(chǎn)量：</b></p><p>　　采煤工作面的日產(chǎn)量計算：</p><p>　　Am=L H NMγCm</p><p>　　式中：

28、 L——開切眼長度，M；</p><p>　　H——工作面煤層厚度，m;</p><p>　　M——雙滾筒割煤機每刀截深0.8m;</p><p>　　γ— 煤層容重，t/m3</p><p>　　N-每天進刀數(shù),每班進二刀</p><p>　　Cm——工作面采出率，一般取0.93~0.97，薄煤層取高限，厚

29、煤層取低限。放頂煤開采時，一般取0.8。</p><p>　　日產(chǎn)量Am=190×8.29×6×0.8×1.35×0.8=8165.32 噸 </p><p>　　月產(chǎn)量:按每月27個工作日計算為220463.64噸</p><p>　　年產(chǎn)量：每年按330天計算為2694555.6噸</p>&l

30、t;p>　　(5)采區(qū)主要硐室:</p><p>　　采區(qū)主要硐室包括：采區(qū)絞車房、采區(qū)變電所、采區(qū)煤倉。</p><p>　　在采區(qū)上部、位于圍巖較穩(wěn)定的煤層底板巖層中設(shè)絞車房。</p><p>　　在采區(qū)中部、圍巖較為穩(wěn)定的地點設(shè)采區(qū)變電所。</p><p>　　大巷裝車線路布置如下圖：</p><p>&l

31、t;b>　　圖4.1</b></p><p><b>　　五、采煤方法</b></p><p>　　1、采煤工藝（回采面長度及推進方向、破煤裝煤方式、運輸、支護、進刀、勞動組織循環(huán)）</p><p>　　1101回采工作面長度1538米，開切眼長度190米，采用后退式開采。</p><p>　　本工作面

32、采用走向長壁綜采放頂煤采煤法，一次采全高，自然垮落法管理頂板。</p><p><b>　　運輸通風線路：</b></p><p>　　(1)運煤線路：由1101工作面——集中運輸巷——溜煤眼——采區(qū)運輸上山——采區(qū)煤倉——水平運輸大巷——井底車場——主井——地面</p><p>　　(2)通風線路：副井——水平運輸大巷——采區(qū)軌道上山——進風

33、石門——1101工作面下巷——開切眼——1101工作面上巷——采區(qū)運輸上山——回風井</p><p>　　(3)運料線路：副井——井底車場——水平運輸大巷——采區(qū)下部車場——軌道上山——采區(qū)上部車場——工作面</p><p>　　本工作面可采煤厚平均約8.29m，采用液壓支架支護，其中雙滾筒采煤機割煤高度3m，放煤高度5.3m，采放比為1：2。</p><p>　　

34、采用雙滾筒采煤機割底煤和利用放頂煤聯(lián)合落煤方式，采煤機端頭斜切進刀，雙向割煤，截深0.8m，往返割兩刀，放一排頂煤。</p><p>　　裝煤和運煤方式：采煤機滾筒旋轉(zhuǎn)裝底煤，人工收縮尾梁插板和擺動尾梁放頂煤，運煤采用前后兩部溜子平行運煤，集中到下巷轉(zhuǎn)載機和皮帶機運出。</p><p>　　本工作面回采以放頂煤工序為主，割煤與放煤平行作業(yè)，正規(guī)循環(huán)工序為：割煤－－移架－－推前溜－－拉后溜－

35、－割煤－－移架－－推前溜－－放頂煤－－拉后溜。</p><p>　　圖5.1 工作面端頭斜切進刀示意圖</p><p>　　勞動組織是指正規(guī)循環(huán)中生產(chǎn)工人的組織形式和勞動定員，勞動組織與采煤工藝，作業(yè)方式工序安排有密切關(guān)系，合理的勞動組織應(yīng)有利于完成正規(guī)循環(huán)，提高產(chǎn)量。</p><p><b>　　正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表:</b></p&

36、gt;<p><b>　　2、避災(zāi)路線圖：</b></p><p>　　水災(zāi)：工作面——工作面上巷——運輸上山——回風井——地面 </p><p>　　火災(zāi)與瓦斯：工作面——工作面下巷——運輸上山——行人聯(lián)絡(luò)巷——水平運輸大巷——副井——地面 </p><p><b>　　結(jié)束語</b></p>

37、<p>　　本設(shè)計于2010年1月13日設(shè)計完畢，感謝涂強老師和徐新斌老師的指導(dǎo)！由于第一次做設(shè)計，不免存在很多問題以及設(shè)計不合理的地方，敬請老師指正。</p><p>　　此次設(shè)計雖然不是很理想，但我們從中學(xué)到了很多有用的東西，再次感謝老師給予的這次機會！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1、徐永

38、圻 《煤礦開采學(xué)》 徐州 中國礦業(yè)大學(xué) 2004</p><p>　　2、楊孟達 《煤礦地質(zhì)學(xué)》 北京 煤炭工業(yè)出版社 2006</p><p>　　3、王顯政 《采礦工程設(shè)計手冊》 北京煤炭工業(yè)出版社 2001</p><p>　　4、東兆星 《井巷工程》 徐州 中國礦業(yè)大學(xué)出版社 2004</p><p&g

39、t;　　5、郭文兵 柴華彬《煤礦開采損害與保護》北京煤炭工業(yè)出版社 2008</p><p>　　6、能源學(xué)院采礦工程教研室 采礦工程實踐大綱及指導(dǎo)書 焦作 2007</p><p>　　7、杜計平 《開采方法》 徐州 中國礦業(yè)大學(xué)出版社 2006</p><p>　　8、《煤礦礦井采礦設(shè)計手冊》 煤炭工業(yè)出版社 1984</p><