采矿工程论文14875.doc

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1、摘要本设计矿井为七台河矿业精煤集团新强煤矿0.9Mt/a新井设计。煤层工业牌号该区以焦煤为主，瘦煤次之，贫煤和无烟煤局部分布。 本矿煤层的灰份为中高灰份，一般为20-38% 之间，发热量为20-28MJ/kg之间，硫份为0.11-0.45之间，一般0.30左右，磷份一般低于0.05%，属特低硫、低磷煤；精煤挥发份为13-26%，胶质层厚度：主焦煤为12-15mm，贫煤、瘦煤为0-12mm，无烟煤为粉状。可采储量104Mt，服务年限为82 a。井田走向长度6.75km，倾向长度4.25 km，共有四层可采煤层，全区可采，即67#、87#、95#、98#煤层，赋存深度+25m-800m，总厚度4.

2、7m，平均倾角13.7，顶底板大都为粉沙岩，硬度较高。其中67#煤层与87#煤层间距135m、87#煤层与95#煤层间距40m、95#煤层与98#煤层间距25m，区内有四条断裂都为正断层落差范围在0250m，将井田划分为四个区域。设计矿井采用双立井开拓，划分三个水平。本设计为第一水平开拓，采用梭式井底车场，集中大巷采区石门开拓布置，井底车场和集中大巷布置在67#煤层底板中， 87#、95#、98#煤层采用联合开采，在98#煤层底板中布置集中上山。大巷采用10t架线电机车牵引3t底卸式矿车运输。设计采区为中央采区，走向长度2200m，倾斜长度1000m，煤层厚度1.5m倾角13.7。采用三条上山

3、布置在煤层中，双翼采区单翼回采，工作面长度190m，上行式通风后退式回采，走向长壁采煤法普通机械化回采工艺一次采全高。通风方式为两翼对角式。关键词 可采储量 集中大巷 采区石门 走向长壁采煤法目 录摘要I第1章 矿区概述及井田地质特征71.1 矿区概述71.1.1 交通位置71.1.2 地形地势81.1.3 水文 气候81.1.4 煤田开发史及近况81.1.5 原材料供应及水电供给情况91.2 井田地质特征91.2.1 矿区范围内的地层情况91.2.2 地质构造91.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征121.2.4 岩石性质 厚度特征131.2.5 井田内水文地质情况131.2.6 沼气 煤尘

4、及煤的自燃性141.2.7 煤质 牌号及用途141.3 勘探程度及可靠性151.3.1 对地质勘探程度的评价15第2章 井田储量与生产能力152.1 井田境界152.1.1 井田周边状况152.1.2 井田境界确定的依据152.1.3 井田未来发展情况162.2 井田储量162.2.1 井田储量的计算162.2.2 保安煤住172.2.3 储量计算方法182.2.4 储量计算的评价192.3 矿井工作制度 生产能力 服务年限192.3.1 矿井工作制度192.3.2 生产能力的确定192.3.3 矿井服务年限的确定21第3章 井田开拓233.1 概述233.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方

5、式概述233.1.2 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况233.2 矿井开拓方案的选择243.2.1 井硐形式和井口位置243.2.2 开采水平数目和标高293.2.3 开拓巷道的布置303.3 选定开拓方案的系统描述323.3.1 井筒形式和数目323.3.2 井筒位置及坐标323.3.3 水平数目及高度333.3.4 大巷数目及布置333.3.5 井底车场形式的选择343.3.6 煤层群的联系373.3.7 采区划分383.4 井筒布置及施工393.4.1 井筒穿过的岩层性质及井筒维护393.4.2 井筒布置及装备393.4.3 井筒延伸的初步意见423.5 井底车场及硐室423.5.

6、1 井底车场形式的确定及论证423.5.2 井底车场的布置线路及行车线路布置长度433.5.3 井底车场通过能力验算453.5.4 井底车场主要硐室453.6 开采顺序483.6.1 沿井田走向的开采顺序483.6.2 沿井田倾斜方向的开采顺序483.6.3 采区接续计划493.6.4 三量控制49第4章 采区巷道布置与采区生产系统514.1 采区概况514.1.1 采区位置 边界及范围514.1.2 采区地质和煤质情况514.1.3 采区生产能力 储量及服务年限514.2 采区巷道布置524.2.1 区段划分524.2.2 采区上山布置524.2.3 采区车场布置534.2.4 采区煤仓形式

7、 容量及支护564.2.5 采区硐室简介584.2.6 采区工作面接续584.3 采区准备594.3.1 采区巷道的准备顺序594.3.2 采区巷道的断面图及支护方式59第5章 采煤方法635.1 采煤方法的选择635.2 回采工艺645.2.1 工作面设备选用645.2.2 选择采煤工作面循环方式和劳动组织形式65第6章 矿井主要机械设备696.1 矿井井下运输696.1.1 运输方式和运输系统的确定696.1.2 矿车的选型与数量706.1.3 采区运输设备的选择726.2 矿井提升系统746.2.1 提升方式746.2.2 矿井主提升设备的选择及计算74第7章 矿井通风777.1 通风系

8、统的确定777.1.1 概 述777.1.2 矿井通风系统的确定777.1.3 主扇的工作方式确定787.2 风量计算和风量分配787.2.1 矿井风量计算787.2.2 风量分配837.2.3 风量的调节方法与措施847.2.4 风速验算847.3 矿井通风阻力的计算867.3.1 确定全矿井最大通风阻力和最小通风阻力867.3.2 矿井等积孔的计算877.4 通风设备的选择887.4.1 主扇的选择计算887.4.2 电动机的选择897.4.3 反风措施89第八章 矿井安全生产措施908.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施908.2 预防井下火灾908.3 预防水灾措施908.4 其它事故预防9

9、18.5 避灾路线及自救91第9章 矿井排水929.1 概述929.1.1 矿井水的来源及性质929.1.2 涌水量929.1.3 对排水设备的要求929.2 矿井主要排水设备939.2.1 排水方式与排水系统选择939.2.2 主排水设备及管路的选择计算949.2.3 井底水窝排水设备的选择96第10章 技术经济指标96专 题1001 问题的提出1002 分析与探讨1013结论101参 考 文 献101第1章 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置图1-1 交通位置图本区位于七台河市东部的茄子河区，地理坐标：东经1317-13113，北纬45444548。南界(F41)与

10、大丰详查区相邻，东界(F12) 与东方红精查勘探区相邻，西界(F7)与北岗矿深部区相邻，北界(F3) 和西北界(F4)与茄子河详查区相邻。东西走向长6.75km，南北倾斜宽3.55km，面积约23.96km2。 区内有七台河至宝清公路从矿区北部通过，并与矿区公路相连，约为白色二、三级水泥路面， 勃利至七台河铁路与矿区铁路在集配站接轨，通过本区至东部龙湖矿，交通方便。 1.1.2 地形地势本区属于丘陵地形，南北两侧高， 中部由于受茄子河之侵蚀，较低洼，区内最高标高+200m，一般在+190m+198m之间。1.1.3 水文 气候 区内只有茄子河河流，其河床最高标高为+187m，最低标高为+178

11、m，平均标高为+180m，茄子河从本井田东部流入，从西部流出，汇入桃山水库， 其最大流量是75.58m3/s，最大流速是0.762m/s，本井田西南部有一条较大的季节性水沟铁洗煤泥沟是汛期主要的防汛地点。区内由11月至翌年4月为冻结期，冻结深度为1.5m-2m，最高气温在零上27-31，最低气温在-29-34，全年平均气温在零上0.5， 年降水量为 370-631mm。1.1.4 煤田开发史及近况新强矿周边均由落差数百米大型断层作为矿界， 与邻区无采动影响。 矿区内自1958年以来，先后开掘几十处小井， 现生产的小井有37个，局外的9个，局内的28个。其中与大井有关系的6个，各小井均开采大井浅

12、部(一般在0M 标高以上)构造复杂块段、边角块段、表外量或不计量煤层，如：新强矿直属二井、三井、六井、富洗二井等。 对于这些小井应严格监督管理，尤其对与大井安全有关的小井一定要由矿地测科测绘，监督其开采情况， 杜绝由于小井开采影响大井安全的事故发生。区内乡镇以农业和林业为主，其次种植少量经济作物如蔬菜等。 1.1.5 原材料供应及水电供给情况水源来自开采地下水供应，满足生活需要的同时供应生产用水；原材料由七台河市供应，生活用电来自七台河电厂。1.2 井田地质特征1.2.1 矿区范围内的地层情况新强矿区位于鸡西盆地北部条带东端，基底是元古界麻山群，含煤地层为中生界上侏罗统鸡西群，包括滴道组，城子

13、河组和穆棱组，勘探区地层层序表如表1-1，图1-2 煤系地层综合柱状图。1.2.2 地质构造元古界的花岗岩及花岗片麻岩，为本区沉积地层的基底。 中生界侏罗系中上统鸡西群滴道组的地层不整合于基底之上。岩性为集块岩，凝灰岩，该层组厚30-50m ，在区内只有零星分布。(见表2-1) 侏罗系上统城子河组地层平行不整合于滴道组之上，为本区主要含煤地层，层厚1000-1200m，共含煤80 层，总厚35.44m。含煤系数为3.24%，其中中采和局部可采32层。根据岩性特征和含煤性大至可分为上、中、下三段，现将其分述如下： 、城子河组下段：为106#上煤层顶板砾岩以下层段，地层厚150-180米，含煤12

14、层，其中局部可采三层，为108#、109#、113#层。岩性以中、粗砂岩、含砾砂岩、粉砂岩为主。其中110#煤层以下各煤层在F5断层上盘不发育。 、城子河组中段：系指 74#煤层顶板含砾粗砂央-106#上煤层顶板砾岩间的地层。厚为250-300米，含煤16层，全区可采与局部可采的共9层。其中87#、90#、98#为矿井未来主采煤层，岩性以砂岩、粉砂岩、含砾粗砂岩为主。该层段底部砾岩厚约15-20m。 半圆状可作区域地层对比标志，99#层底板1-2m厚的凝灰岩也是区域对比标志。 、城子河组上段：为42#煤层73#煤层间的地层，厚为650-700米，含煤共52层，其中可采或局部可采的22层，54#

15、、59#上、62、67#、68#层是本区主采层。 该层段岩性以粉砂岩、粉细互层、中组沙岩为主。61#层和72# 层底板凝灰岩可作煤层对比局部标志。 白垩系下统猴石沟组，仅在矿区东南F29上盘出露，控制厚度200余米，由粉砂岩、组砂岩、中砂岩组成，与下伏地层为平行不整合接触。 第四系残积层、坡积层， 不整合于下伏地层之上，厚为1-20m，在河谷区较厚。表1-1勘探区地层层序表界系统群组接触关系地层厚度m新生界第四系全新统Q4冲积层Q4整和假整和150第三系上新统N2玄武岩?070整合中生界侏罗纪上统J3鸡西群穆棱组J3m50110不整合城子河组J3ch650900不整合滴道组J3a0150整和元

16、古界麻山群Ptms变质岩系1700新强矿区地层走向近东西、倾向南、单斜。地层倾角12.20.8o之间。矿区内影响生产的主要断层分述如下： F1：位于井田勘探区西北部断层，发育规模较大，延展长度在2.5Km以上，为较大的正断层，断层处在18剖面线附近，断层产状N(15o35o)W/( 62o69o)EN在井田中部尖灭，落差在30250m之间，断层控制可靠。 图1-2 煤系地层综合柱状图 （单位:m）F2：位于井田勘探区西部，断层产状N32oE/80oWN，落差440m。第10剖面1号和2号孔控制，正断层，在勘探区中部与F1断层相交并歼灭。F3：为井田勘探区东部贯通整个勘探区断层，断层产状N(40

17、o55o)W/60oWS，落差50350m，正断层，程度基本可靠。F4：位于井田勘探区东南部断层与F3连接。断层产状N(0o12o)E/70oSE，落差约0150m，正断层，延展长度2Km以上，程度基本可靠。详细情况请见表1-2断层发育及落差表。表1-2 断层发育及落差表 位置编号产状性质落差(m)控制程度备注走向倾角倾向勘探区北部正F1N15oWN35oW62o69oEN正断层30250控制可靠来源于97年报告及生产实见东部勘探区边界正F2N32oE80oWN正断层440基本可靠，80-19号孔控制孔实见资料来源于以往地质报告勘探区东部贯穿正F3N4OoWN45 oW60oWS正断层5035

18、0控制可靠资料来源于以往地质报告勘探区东北部正F4N0oEN12oE70oSE正断层0150基本可靠，80-11孔实见，61-110、80-15孔控制资料来源于以往地质报告1.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征 本设计井田开采之煤层主要位于侏罗系鸡西群城子河组，本设计主采煤层共有薄及中厚煤层4层，为了清楚起见，现将各煤层厚度、结构、容重和顶底板情况分层情况如下图表1-3可采煤层及顶底板岩性特征表 。1.2.4 岩石性质 厚度特征有关岩石性质及厚度特征详见表1-4所示。1.2.5 井田内水文地质情况根据精查地质报告水文部分的论述，本井田开采的煤层位于较深部或深部。水文地质条件简单，矿井涌水量主要

19、受下列因素的影响：表1-3 煤层特征表层次煤厚(m)平均间距(m)稳定性发育范围顶板底板最小最大平均671.31.71.5稳定全区发育粉砂岩粉砂岩135870.91.51.2稳定全区发育细砂岩粉砂岩40950.81.61.2稳定全区发育粉砂岩粉砂岩25980.61.00.8稳定全区发育粉砂岩细砂岩表1-4岩石主要物理力学性质指标表名称容重Kg/cm3孔隙度%抗压强度102kg/cm3抗拉强度102 kg/cm3变形模量102kg/c3弹性模量kg/cm3砂岩2.02.65252200.50.40.58110砾岩2.32.65151150.21.50.8828泥岩2.7 2.851.65.212

20、.830.62.027510灰岩2.22.75205200.52.018510页岩2.02.416301100.21.013.528石英2.652.70.120.515351.03.06206201.地质构造对本矿井涌水量的影响：本井田构造复杂，有单斜和大断层相互切割。2.垂深400以内裂隙不发育，裂隙水对矿井涌水量影响不大。 地质部门给出数据本井田开采期间正常涌水量约90 m3/h，最大涌水量为130 m3/h。井筒检查孔测算的井筒施工期间涌水量为110 m3/h。1.2.6 沼气 煤尘及煤的自燃性井田在勘探过程中，未做钻孔的瓦斯采样工作。设计矿井采用瓦斯数据是根据本井田相邻矿井-正阳煤矿的

21、瓦斯涌出量梯度法推算的。予计矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井，没有自燃性。1.2.7 煤质 牌号及用途本井田煤层碳的含量变化不大，其平均含量在8691%，有机硫的含量较低，平均在0.340.51%间，一般在0.37%左右。磷的含量很低，平均在0.00320.005%间。87#、95# 、98#煤层属于中灰分(25%)，67#为低灰分煤层。煤的挥发分为19.833.24%，胶质层厚度平均值为8.914.7 m 。厚煤发热量一般大于5700千卡/kg,净煤发热量大于8600千卡/kg，容重为1.35t/m3。根据煤心煤样的分析结果，本区煤种弱粘结煤至瘦煤都有分布，但无肥煤出现，而以1/3焦煤类为主；上部6

22、7煤层以1/3焦煤为主，弱粘结煤次之；本区煤有害成分(硫、磷)含量很低，胶质层厚度大于8mm具有粘结性，所有煤层可作为炼焦用煤使用。1.3 勘探程度及可靠性1.3.1 对地质勘探程度的评价1.本井田的精查工作量是很大的，除以往工作量以外，最后一次精查区内又钻了238个孔，基本上搞清本井田的煤层赋存情况和主要的地质构造情况。但由于地质构造复杂，相当一部分断裂仍是推定的，控制程度还有较大摆动。根据本区断裂的一般规律，往往在大断裂附近还有很多较小的断裂，再者由于煤层走向变化大，还可能有新的断裂没有控制，这些都需要在建井和生产过程中予以注意。2.矿井涌水量是用类比法推算的，瓦斯等级也是推算的，所以可靠

23、性都不足，待矿井建成后，根据实际发现情况重新确定。第2章 井田储量与生产能力2.1 井田境界2.1.1 井田周边状况新强矿南北两侧是新富矿和龙湖矿，东侧为新铁矿。经技术经济分析后，确定本设计井田境界为：地表人为定界以地面小井采掘界限为界，深部以以北京坐标系统70000为技术边界。井田走向6.75km,倾向3.55km,井田面积约23.96km2。2.1.2 井田境界确定的依据1.以地理地形、邻近矿井开采范围及地质条件作为划分井田境界的依据；2.要适于选择井筒位置，合理安排地面生产系统和各建筑物；3.划分的井田范围要为矿井发展留有空间；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；5.

24、以自然地质构造，如大断层为边界划分。2.1.3 井田未来发展情况该设计井田东部以新铁矿采掘范围为界，西界以 (F7)与北岗矿深部区为届，随着技术的进步和勘探水平的全面提高，井田范围内的储量勘探会越来越精确，可能在更深部发现可采煤层。2.2 井田储量2.2.1 井田储量的计算设计井田范围内的主采煤层有67#、87#、95#、98#四层煤，各煤层储量计算边界与井田境界基本一致。矿井储量是指矿井井田范围内通过地质勘探查明并且符合国家煤炭计算标准的全部储量。矿井工业储量是指平衡表内A+B+C级储量的总和。矿井设计可采储量是矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构

25、筑物需要留设的保护煤柱及工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱等后乘以采区回采率的储量。见表 2-1 分煤层分水平出量计算表。 表2-1 分煤层分水平储量计算表 (单位：Mt)分水平煤层号工业储量设计损失可采储量备注ABC工业广 场断层煤柱边界损失 一水平673.924.945.420.320.780.2310.43采区回采率80%、85%（薄煤层）873.674.343.080.100.540.208.35953.674.614.290.541.20.228.86981.673.322.290.120.420.185.3 二水平678.679.223.980.421.10.171

26、6.1873.494.593.220.841.010.127.58954.134.724.151.141.030.158.66980.951.941.360.390.530.022.65三水平876.366.814.550.121.390.1812.82956.897.436.050.371.310.1614.83984.75.242.070.311.220.148.48合计48.7858.4641.384.9910.401.851042.2.2 保安煤住参照保护煤柱的设计原则如下：(1)在一般情况下，地面建筑物的保护煤柱应根据受护面积边界和移动角值进行圈定。(2)地面受护面积包括受护对象及周

27、围的受护带(3)立井保护煤柱应按其深度，用途，煤层赋存条件和地形特点留设，立井深度大于或等于400m的以边界角圈定，小于400m的以移动角圈定。为了安全生产，本设计矿井依据煤矿安全规程，留设保安煤柱如下：1.各煤层在露头处留设20 m保安煤柱；2.井田境界留设20m 保安煤柱；3.井田内部断层两侧留设30m保安煤柱按以上方法计算公式：工业广场煤柱损失： =4.99Mt式中 P - 工业广场保护煤住损失量，Mt；SX - 第x号层煤的工业广场受护面积，m2；h - 平均厚度，m ；r - 煤的容重，t/m3。边界保安煤柱损失：式中 P - 工业广场保护煤住损失量，Mt； L - 井田边界周长，m

28、； h - 煤层厚度，m； r - 煤的容重，t/m3。断层煤柱： 式中 P - 工业广场保护煤住损失量，Mt； Sx - 第x个断层的受护面积，m2。总损失量=17.24Mt；损失率=14.24 %。2.2.3 储量计算方法1.工业储量计算工业储量=A级储量+B级储量+C级储量计算公式如下：块段储量=块段面积平均倾角余割块段平均厚度容重.根据原和哈达立井初步设计储量诸图，通过等高线块段法计算本井田工业储量为148.62Mt，可采储量为104 Mt。各煤层工业储量见表2-2可采煤层储量计算总表，块段划分见图2-1 块段储量划分。2.可采储量计算 计算公式如下计算数值见表 2-2式中 ZK -

29、设计可采储量，Mt；ZC - 工业储量，Mt；P - 永久煤柱损失，Mt；C - 采区回采率。回采要求：中厚煤层不应小于80%，薄煤层不应小于85%。经各煤层可采储量计算，汇总计算出本设计井田可采储量为104 Mt。 表2-2 可采煤层储量总表 (单位：Mt)煤层名称工业储量设计损失量可采储量回采率A B CA+B+C679.2314.7612.9236.917.3827.530.8879.7115.5313.5831.824.7724.050.859511.1617.8615.6245.646.8435.80.85986.3110.098.8321.233.1816.620.85合计38.9

30、58.7450.96148.622.171042.2.4 储量计算的评价本设计井田的储量计算根据煤矿安全规程规定和标准执行。计算数据会跟实际数值有一定差异，但是误差不会很大。2.3 矿井工作制度 生产能力 服务年限2.3.1 矿井工作制度该设计矿井年工作日确定为330d，矿井每日净提升16h，采用四班六小时工作制度，即三班生产一班检修。2.3.2 生产能力的确定1.矿井设计生产能力的确定原则首先应根据地质条件，国家发展需要和市场需求、技术装备和管理水平等条件，充分考虑矿井随开采技术的提高而出现改扩建等问题，依据投资少、出煤快，经济效益好的原则合理确定。图2-1 块段储量划分2.确定矿井生产能力

31、的重要因素(1)考虑本井田走向长度大，地质条件不是很复杂，并且都为可靠控制可加大生产能力；(2)在储量一定的前提下，考虑矿井后期改扩建和市场需求定位矿井生产能力；(3)在现有技术及装备的前提下合理开发资源，并且矿井管理也要到位。矿井生产能力的大小主要根据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情况来确定，还应该考虑到当前及今后市场的需煤量。根据该井田的实际情况，初步拟定了三种矿井年生产能力方案，具体如下： 方案A：1.5Mt/a方案B：1.2Mt/a方案C：0.9Mt/a方案的选定还应考虑在服务年限满足设计规范的要求前提下合理确定生产能力。2.3.3 矿井服务年限的确定矿井服务年限计算公式如下：式中

32、 Z - 设计矿井可采储量，Mt；A - 矿井生产能力，Mt/a；k - 矿井储量备用系数，k=1.31.5。 根据本矿井实际情况，取k=1.4。依据以上拟定的矿井生产能力，服务年限的确定现提出三种方案，具体如下：方案A：1.5Mt/a =104 /(1.51.4)=50 a；方案B：1.2Mt/a =104 /(1.21.4)=62 a ；方案C：0.9Mt/a =104 /(0.91.4)=82 a；参照煤碳工业矿井设计规范规定见表2-3，考虑煤矿后期发展改扩建等因素方案C较为合理，即：矿井生产能力为0.9Mt/a；矿井服务年限为T=82.6a。表2-3 新建矿井设计服务年限标准矿井设计生

33、产能力(Mta)矿井设计服务年限(a)第一开采水平设计服务年限(a)煤层倾角25o煤层倾角25o45o煤层倾角45o6.0及以上70353.05.060301.22.4502520150.450.9402015 15第3章 井田开拓3.1 概述3.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述本井田位于黑龙江省七台河市东部茄子河区，井田南北两侧是新富煤矿和龙湖煤矿东侧是铁东煤矿，周边有部分小井正在生产。新富煤矿采用斜井开拓方式，龙湖矿采用立井开拓方式，东部铁东煤矿采用立井开拓方式，地方小井采用箕斗斜井开拓方式。3.1.2 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况1.井田开拓方式的选择应全面考虑各种因

34、素，主要因素包括：(1)矿区总体设计和矿井生产能力要求； (2)建设施工技术和应用设备条件； (3)技术装备和工艺系统条件；(4)井田地质构造和水文地质条件；(5)煤层赋存状态和现阶段开采技术条件；(6)地表的地形地貌和地面外部条件等。对以上各种因素要综合分析研究确定，影响本设计井田开拓方式的具体因素如下：a地表外部条件本井田属于缓坡地形，井田北部及中部皆为小起伏地形，岗沟起伏不平。地表平均标高+190m。井田南部为穆陵组平原地带，地表平均标高+200m，有季节性河流从矿区深部流过，对井田开拓每有影响。b地下煤层赋存状况整个井田共有4层可采煤层，即67#、87#、95#、98#，全区发育，煤层

35、赋存上部标高在+25m，下部标高在-800m，东西部分别以人为定界。整个矿区。煤层走向长度为6.75km，倾斜长度3.55km。本井田煤层系缓倾斜中厚煤层，平均倾角在13.7o左右，有四条大的断裂构造将井田划分4个区域。3.2 矿井开拓方案的选择3.2.1 井硐形式和井口位置由于地质条件的千变万化和现阶段煤炭开采技术的应用不同，矿井开拓巷道有多种布置方式。合理的开拓方式，应在技术可行的多种开拓方式中进行技术经济分析比较后取其最优化的方案，才能确定。开拓方式按照井硐形式不同分为平硐开拓、斜井开拓、立井开拓和综合开拓方式(平、斜、立井中的任何二或三种形式相结合进行开拓)等四种方式。对应不同的地质条

36、件相同的开拓方式又有不同。 各种开拓方式的适用条件简述如下：平硐开拓：适用在侵蚀基准面以上的山岭或丘陵地区的煤层，由地面开凿通向煤层的平硐，可利用平硐开拓煤田的全部或一部分。立井开拓：适用在一般表土层较厚、煤层赋存深时，斜井运输困难，井筒维护困难得前提下应采用立井开拓。其优点是具有适应性强，可用于各种地质条件。斜井开拓：对于表土层较薄、煤层赋存较浅、水文地质条件简单的煤田，大都可以采用斜井开拓，斜井开拓在各种倾角煤层开拓中都得到了广泛的应用。其优点是提升能力强。1.井硐形式井田处于平原地带，首先平硐开拓可以不去考虑。其次我们应对立井开拓和斜井开拓方式在技术上进行分析，综合开拓虽然对工业广场布置

37、和井底车场要求很高，但针对本井田的地质状况，综合开拓方式也可行，应该予以考虑。依据本井田的地质状况、煤层赋存情况及井型、服务年限、经济合理化等要求，对本井田开拓方式选择提出三种方案见图3-1(1)方案一：主副井采用双立井开拓方式；(2)方案二：主副井采用双斜井开拓方式；(3)方案三：主井采用立井、副井采用斜井的开拓方式。 图3-1开拓方式示意图2.技术比较方案一：主副井采用双立井开拓方式结合本井田地质条件具有如下优点：(1)对井田地质条件适应性强，开采技术也处于世界先进水平，所以在技术上成熟可靠，特别是本井田表土层较厚； (2)井筒掘进短，方便维护；(3)对井田深部开采应用性较强； (4)由于

38、本矿井设三个水平，井筒延伸时不涉及到二次转载节省提升和运输时间；(5)通风断面大，风阻小，通风回路短，满足大风量要求。 缺点：(1)初期投资大，建井期限稍长；(2)需要大型提升设备，提升能力不如斜井。方案二：主副井采用双斜井开拓方式结合本井田地质条件具有如下优点：(1)掘进速度快，初期投资较双立井开拓多；(2)井筒设备较简单，运输能力强 。缺点：(1)井筒过长，煤柱损失严重；(2)通风线路长，通风阻力大，费用增加；(3)井筒过长，表土层厚不易维护，安全性降低；(4)辅助运输时间长。方案三：主井采用立井、副井采用斜井的开拓方式结合本井田地质条件具有如下优点：(1)主提升能力大，可使用于大型矿井；

39、(2)可满足最大风量的通风要求。缺点：(1)主副井口相距较远，不利于管理； (2)地面工业建筑分散，生产调度及联系不方便；(3)地面工业建筑占地多，增加了煤柱损失。本设计矿井生产能力为0.9Mt，煤层赋存垂深1000m，一水平垂深410m，表土层厚度50m，煤层倾角13.7o，由于生产能力不是很大，依据开拓方案技术比较，可初步选定两种较合理开拓方案：方案一：主副井采用双立井开拓方式方案二：主副井采用双斜井开拓方式3.经济比较方案一与方案二在技术均有合理性，需要对两者进行井筒掘进费用以及维护费用、提升费用，压煤量等等进行经济分析。需要对两方案的建井工程量、生产经营费用、基建费用和维护费用等进行比

40、较。 详见开拓方案经济比较表3-1。 表3-1开拓方案经济比较表 (单位：万元)方 案双 立 井 开 拓双 斜 井 开 拓内容工程 量单价费 用工程量单 价费 用 单位 名称数量单位数量数量数量单位数量数量主井掘进410m0.32131.21330m0.185246.05副井掘进410m0.399163.61330m0.192255.36主井辅助费410m0.429175.891330m0.148196.84副井辅助费410m0.452180.631330m0.168223.44表土辅助费50m0.23411.7162m0.22636.6主提升费1840m0.86157.87副提升费1840m

41、0.121222.64箕斗2个2.444.88罐笼2个2.194.38输送机1350m0.079106.65串车120个0.0586.96主井提升机1个101.75101.751个91.291.2副井提升机1个80.7680.761个91.2491.24总 计 1235.8 1263.98吨煤成本 8.24 8.14由经济比较可看出两方案在第一水平开采成本上立井合理，还考虑斜井井筒过长，压煤量很大，并且表土层巷道过长，不利于后期维护，所以该设计矿井主副井采用双立井开拓方式2.井口位置井口位置的选择对矿井整体规划和煤炭开采都非常重要，是井田开拓的重要组成部分。井口位置与开拓方式要相互协调，应结合井田地质、地面条件、煤层赋存状态经综合比较后择优确定，特别是提、运煤炭的主井位置还要与地面生产系统、工业广场布置相匹配，需要综合考虑的主要因素和原则如下： (1)地面地形条件a 井筒位置应选在比较平坦的地方，并且满足防洪设计标准；井口要避开地面滑坡、岩崩、雪崩、泥石流、流砂等危险地区；b工业场地不占或少占用良田，井口及工业场地位置必须符合环境保护的要求；c井口位置要与矿区总体规划的交通运输、供电、水源、居住区、辅助企业等的布局相协调，使之有利生产、方便生活。(2)井下煤层赋