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1、湖南科技大学娄底函授站采矿工程系毕业设计题目：贵州省关岭县上寨煤矿初步设计作者：学院：湖南科技大学专业：采矿工程学号：指导教师：娄底函授站二OO八年三月湖南科技大学毕业设计（论文）指导人评语院系（教研室）主任：（签名）年月日学生姓名学号：专业：采矿工程1设计（论文）题目及专题：贵州省关岭自治县上寨煤矿初步设计2学生设计（论文）时间：自2月20日开始至3月22日止3设计（论文）所用资源和参考资料：?贵州省关岭自治县沙营乡上寨煤矿开采可行性论证报告？、？贵州省关岭自治县沙营乡上寨煤矿勘查地质报告？、？煤炭工业小型煤矿设计标准？（GB50399-2006）、？煤矿平安规程?（2006）、？采矿工程设
2、计手册?4设计（论文）完成的主要内容：对贵州省关岭自治县上寨煤矿进行详细考察后，认真分析矿井地质条件、矿井建设条件并参考矿井现有生产系统及周边煤矿的生产系统，理论联系实际，对矿井开拓进行认真的方案比选，选择最优的开拓方案，对矿井的巷道布置、采煤方法、通风、提升运输、供电、排水等各生产系统进行详细的认证和设计，并对煤矿生产经营效果进行了认真分析，编写了初步设计说明书和相关图纸。5提交设计（论文）形式（设计说明书与图纸或论文等）及要求：6发题时间：年月日（签名）（签名）指导教师:学生:湖南科技大学毕业设计（论文）指导人评语主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量,文献应用，创新
3、性，实用性，科学性，文本（图纸）标准程度，存在的缺乏等进行综合评价指导人：（签名）年月日指导人评定成绩:湖南科技大学毕业设计（论文）评阅人评语主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量,文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）标准程度，存在的缺乏等进行综合评价指导人：（签名）年月日评阅人评定成绩:湖南科技大学毕业设计（论文）辩论委员会记录日期：学生：学号：班级：题目：页页页研究内容与万法，工作量,（图纸）标准程度，存在的提交毕业设计（论文）辩论委员会以下材料:1、设计（论文）说明书共2、设计（论文）图纸共3、指导人、评阅人评语共毕业设计（论文）辩论委员会评语：主要对学生
4、毕业设计（论文）的工作态度，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本缺乏等进行综合评价毕业设计（论文）辩论委员会主任：（签名）委员：（签名）（签名）（签名）（签名）辩论成绩：总评成绩：摘要O第一章井田概况及地质特征OIUJIHJ4O第二节矿井地质概况2井田境界及储量8第三章矿井设计生产能力及效劳年限11第四章井田开拓13第五章矿井根本巷道23第一节井筒23第三节主要开拓巷道29第六章采煤方法和采区巷道布置30第一节煤层地质特征30第二节采煤方法和回采工艺31第节采区巷道布置及生产系统35第四节采区车场设计39第五节建井工期与采掘方案40第七章井下运输47第一节概述47第二节采区运输设备的选择47
5、第三节大巷运输设备的选择53和、-J58第一节概述58第二节主井提升58第三节副井提升65第九章矿井通风平安66第节矿井通风系统的选择.66第二节采区及全矿所需风68第三节扇风机选型71第四节防止特殊灾害的平安技术措施77第十章矿井排水82第一节概述82第节排水设备选型计算82第十一章动力供给及照明88第节采区供电88第二节照明90第三节压气供给90第十二章技术经济分析及主要技术经济指标93第一节劳动定员及劳动生产率93第e节技术经分析.94第三节主要技术经济指标96附图：1、各主要开拓方案平面图、剖面图2、开拓系统平面图及剖面图3、井筒断面图（1：50）4、井底车场线路图（比例：1：1000
6、）5、主要开拓巷道断面图6、循环作业图表7、采煤方法图8、采区巷道布置及机械设备配备图（比例：1：2000）9、采区主要巷道断面图10、采区下部车场线路和交叉点设计图11、11采区上、中部车场布置图12、井下运输系统示意图13、第一开采水平的通风系统示意图14、采区供电系统图15、矿井地形地质图经过湖南科技大学采矿工程系3年的函授班学习，已学完规定的全部课程，现已进入毕业设计阶段，编制矿井初步设计。根据毕业设计指导老师的安排，本人设计题目是：贵州省关岭自治县沙营乡上寨煤矿初步设计。通过对矿井的调查了解，收集了矿方的？采矿许可证？、？矿井开采可行性论证报告？、？贵州省关岭自治县沙营乡上寨煤矿勘查
7、地质报告？、?矿井地形地质图？等根底资料，熟悉了解了周边矿井的生产系统及设施设备、煤层赋存状态、地质构造规律和开采技术条件。通过对收集和了解到的技术根底资料的综合分析，运用在函授班的专业知识，根据毕业设计大纲和？煤矿设计标准？的要求，在指导老师的的指导下，完成了此次毕业设计。一、设计依据1、？贵州省关岭自治县沙营乡上寨煤矿开采可行性论证报告？2、？贵州省关岭自治县沙营乡上寨煤矿勘查地质报告？3、？煤炭工业小型煤矿设计标准？(GB50399-2006)4、？煤矿平安规程？(2006)5、煤炭工业部制定的？矿井初步设计编制内容？(1980)6、？煤炭法?及?煤矿平安生产根本条件规定？7、？毕业设计
8、大纲？二、设计矿井的开采技术条件矿区位于九层山背斜南翼东段，为一单斜构造，地层连续完整，产状稳定倾向178191,倾角3335,一般34。井田范围内地质构造简单，地层产状较稳定。储量：根据贵州省林东矿务局2003年5月提交的？贵州省关岭自治县沙营乡上寨煤矿勘查地质报告？，关岭县沙营乡上寨煤矿矿区范围内7#、17#、18#、19#煤层核实预测的资源量（334）?1084.8万t。其中：7#煤层293.8万t,17#煤层290.9万t,18#煤层268.4万t,19#煤层231.7万t。已动用储量15t,同时因矿井勘探程度较低，设计利用储量按50%计为535万吨，矿井永久煤柱损失为53.5万吨，采
9、区回采率为80%,可采储量为385.3万吨，矿井效劳年限为18年。矿井+106Om水平正常涌水量为10m3h,最大涌水量为30m3ho矿井水文地质条件为简单类型。煤层顶、底板：7#煤层顶板为砂质页岩，底板为炭质页岩或粉砂质粘土岩；17#煤层顶板为灰岩，底板为砂质页岩；18#煤层：顶板为灰岩、粉砂岩或页岩，底板为砂质页岩；19#煤层顶板为灰岩或泥质粉砂岩，底板为砂质页岩。矿井总体工程地质条件为中等。瓦斯：2007年9月委托贵州省安顺市煤炭行业协会进行了瓦斯等级鉴定，上寨煤矿属高瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量为12.67mVmin。煤与瓦斯突出危险性：根据煤炭科学研究总院抚顺分院（煤科抚顺院函2006l
10、l号），关于提交“贵州省关岭自治县沙营乡上寨煤矿煤与瓦斯突出危险鉴定报告的函，井田内18#、19#煤层+1235m标高以上无煤与瓦斯突出危险。煤尘爆炸性：根据六枝工矿（集团）恒达勘察设计实验室2007年3月提交的关岭自治县沙营乡上寨煤矿18#、19#煤层?煤尘爆炸性鉴定报告？，18#、19#煤层煤尘有爆炸性。煤炭自燃倾向性：根据六枝工矿（集团）恒达勘察设计实验室2007年3月提交的关岭自治县沙营乡上寨煤矿18#、19#煤层？煤炭自燃倾向性鉴定报告？，18#、19#煤层煤炭自燃倾向性等级为II类，即自燃煤层。矿井地温本矿井无异常地温现象，属正常地温矿井。三、设计概要矿井设计主要技术经济特征如下表
11、，能全面反映矿井设计的主要概貌，特汇总如后。矿井设计主要技术特征表顺序名称单位指标备注1矿井设计生产能力年产量万t/a15日产量t/d45523矿井设计工作日33Od日工作班数班34煤种：PM5储量工业储量（122b）万t535可采储量万t6煤层情况可采层数层4可采煤层厚度m煤层倾角O34容重tm37井田范围走向长度Km倾斜宽度Km井田面积Km28开拓方式：斜井单水平上下山开拓9水平数目个2水平标高m+1060、+900水平垂高m175、24010井筒类型及长度主井（倾角/净面积/长度）om2m风井1倾角、净面积/长度）om2m11三量与可采期开拓万t/a顺序名称单位指标备注准备万t/a回采万
12、t/月12投产采区个数个113回采工作面工作面个数及长度个/m2/70备用工作面个0炮采工作面个214回采工作面年进度：420m15采煤方法：走向长壁后退式采煤法16顶板管理：全部垮落法17机械化装备机巷运煤机械刮板运输机SGD-420/2218掘进工作面个数：4个19井巷工程总量（投产）总长度m4315不包括利用巷道锚喷巷道总长度m3354巷道掘进总体积3m3036320井下运输运输方式防爆柴油机车牵引矿车轨道运输机车型号及数量型号/辆JX20KB矿车类型及数量型号/辆321主井提升设备、容积X22通风瓦斯等级高瓦斯矿井通风方式中央分列式；机械抽出式主扇型号及数量型号/数量FBCDZ-6-N
13、ol4B2台23排水正常涌水量m3h10顺序名称单位指标备注最大涌水量m3h30水泵型号及数量型号/台D80-303台24压风机供风量mjmin空压机型号及数量型号/台3L10/8型/225职工在籍人数：355人26劳动生产率回采效率t/T全员效率t/X2728四、本初步设计文件由说明书、附图组成。第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通位置上寨煤矿位于关岭县沙营乡上寨村附近，顶云一纸厂乡村公路由井田东部边缘的上寨村通过，并与G320国道相连，上寨至矿井工业场地为2km左右的乡村简易公路，以井口为中心，距G320国道21km,距关岭县城25km,距镇宁县城61km,至株（洲）一六（枝）电
14、气化铁路复线吆铺站64km,交通运输便利。详见插图1交通位置图。插图1：交通位置图二、地形地势矿区内地形起伏较大，北部为高山峻岭、峰峦重叠地带；中部为一高峻顺坡向单斜长粱；中北部地势较低，为一钱蚀槽谷，谷地延伸方向与地层走向根本一致。区内一般海拔标高+1200+1400m,最高点位于井田中部的啦嘎大坡，其标高+1606m,较低点位于井田西北边界附近，标高+1125.Om,相对高羞为489.6mo二、河流、湖泊、沼泽的分布及范围本区属北盘江水系，区内无山塘、河流。三、气象及地震情况,四季温差不大，冬无严寒，夏无酷暑，每年59月为雨季，年平均降雨量1366.4mo据贵州省城乡建设环境保护厅1993
15、年12月编制的？贵州省地震烈度区划分布图？，本区地震烈度VI度以下。四、煤田开发历史、现有生产在建矿井和小煤窑分布及开采情况1、矿井的开发现状该矿为新建矿井，矿区范围内无新建和拟建矿井。2、矿井周边情况矿区北煤层出露，有10对小煤窑开采过，开采深度在60m左右，开采深度不深，且在关井压产前已全部关闭，但矿区范围内煤层埋藏较浅,较久的老窑无法考证，因此，矿井还得加强探放水工作。五、矿区经济概况关岭县主要以建材、化工、冶金、轻工业为主，煤炭所占比重较小,农作物主要以玉米、水稻、考烟、油菜为主，另外畜禽资源也比拟丰富。七、文物古迹及其它地面要筑情况矿井范围内无文物古迹，无大的工业建筑，只有小量分散民
16、房。八、水源和电源3/min左右，水质无污染，能到达饮用水标准。矿井生活用水可引自工业场地附近溪沟水、泉水，生产及消防用水那么利用经处理后的井下水。矿井已建双回路电源，一回路由来自35kv永宁变电站IOkV永（宁）一沙(营)009主线槽子干线亚陇支线引入，另一回路由IOkV顶云开闭所顶(云)一新(场)001主线新木厂支线引入，且已配备20OkV柴油发电机组。因此，矿井电力有保证。第二节矿井地质概况一、地质构造1、煤田和井田地质构造及相互关系矿区位于降层山背斜南翼东南段上，为一单斜构造，地层连续完整,产瘵稳定，倾向178191,倾角3335。，一般34；矿井内断层和次级褶曲不发育，未见较大断层分
17、布，在生产过程中可能会遇到一些落差小于5m的小断层，对矿井生产和采、掘布置影响不大。2、地质年代、地层层序、沉积厚度及岩石特征矿区范围及其附外围出露地层有二叠系下统茅口组(Pm),二叠系上统龙潭组(P2I)长兴组(P2ch).大隆组色，三叠系下统飞仙关组(T1f)o分述如下；(1)二叠系下统茅口组(Pm)区内出露不全，主要分布于矿区北部，出露最大厚度539m,分上下两段。下段(PInh)：其上部为浅灰色厚层块状灰岩，含白云岩团块；中部为深灰色厚层块状灰岩；下部为浅灰、白灰色厚层块状白云岩，夹少量灰岩。本段厚度大于343mo上段(Pm上部为深灰色中厚层厚层状致密灰岩及生物灰岩，顶部含燧石及沥青质
18、，灰岩中偶夹白云岩透镜体；下部为浅灰色厚层块状灰岩及生物灰岩，本层灰岩为坡贡萤石矿主要含矿层位。围岩蚀变有重晶石化、方解石化、硅化及沥青化等。本段厚度196m。(2)二叠系上统龙潭组(P2l)为本区唯一含煤地层，属海陆交互相沉积，厚390416m,区内含煤30余层，含可采煤层4层。本组分上下两段，上段相当于贵州省煤田地质勘探公司142队1959年所划分的D、E煤组，下段相当于A、B、C煤组。下段(PzL):上部以深灰色砂质页岩及泥质砂岩为主，夹少量厚层中粒砂岩、硅质灰岩及黑色页岩，含可采煤层3层(17#、18#及19#煤层)；中部为深灰色细中粒砂岩，夹少量砂质页岩及硅质灰岩，含局部可采煤层一层
19、(30#煤层)；下部为深灰色厚层细粒砂岩及中厚层灰岩，夹少量砂质页岩及极薄煤层。最低部常有一层较破碎、呈角砾状构造的硅质岩,并伴有褐铁矿产出。该层硅质岩为黔西南地区安龙戈塘金矿主要产金层位。本段厚236m,与下伏茅口组呈平行不整合接触。上段(Pzb):上部为深灰色厚层细粒砂岩及浅灰色生物灰岩，夹少量钙质页岩，含可采煤层一层(7#煤层)；下部为深灰色砂质页岩、石灰岩夹少量细粒砂岩及页岩，含薄煤层45层。本段厚180m,(3)二叠系上统长兴组(P2c).为深灰色及褐灰色粉砂质泥岩及砂质页岩，夹少量硅质灰岩，底部为中厚层硅质灰岩及泥灰岩，富产苔葬虫及腕足类化石。本组厚15m左右，与下伏龙潭组地层呈整
20、合接触。(4)二叠系上统大隆组(Pzd)为深灰色黑灰色粉砂质泥岩及砂质页岩，夹少量硅质页岩，富产菲氏三叶虫，美丽蕉叶贝及提斯平俄氏贝等化石。本组厚IOm左右。(5)三叠系下统飞仙关组(Tlf)分布于矿区中部及南部广阔地区，本组厚度较大，在区内最厚可达543m,分上、下两段。下段(Tf)：上部为浅灰、绿灰及紫灰色薄层钙质粉砂岩，微细层理清楚；下部为深灰褐灰色厚层细粒砂岩，底部为黄绿色薄层粉砂质泥岩及白灰色粉砂质粘土岩，产假髻蛤化石。本段厚173m,与下伏大隆组地层呈平行不整合接触。上段(Tf):本段由三大层灰岩及四层泥岩相间组成，灰岩具缝合线及蠕虫状构造。本段厚度369io3、煤系地层走向、倾向
21、、倾角及其变化规律矿区位于九层山背斜南翼东段，为一单斜构造，地层连续完整，产状稳定倾向178191,倾角3335,一般34。井田范围内地质构造简单，地层产状较稳定。4、断层和褶曲发育情况及其分布规律井田为一单斜构造，地质构造简单，无大的褶曲和断层。本矿井构造类型属简单构造类型。5、火成岩侵入情况及对煤层开采的影响本矿范围无火成岩侵入和影响。二、含煤岩系、煤层、煤质1、含煤层数、煤层厚度、层间距、顶底板岩性及其变化规律。上寨煤矿龙潭煤系为海陆交互相沉积，由页岩、灰岩夹炭质页岩、粉砂岩及煤层组成，总厚度390416m,含可采煤层4层。龙潭煤系含煤性较好，共含煤30余层，由上而下编号分别为：1#、2
22、#、20#煤层，含可采煤层4层，分别为7#、17#、18#和19#煤层。7隙层(俗称大油煤)：为矿井可采煤层，该煤层出露位置较高，老窑较多。7#煤层产于龙潭组上段位于龙潭组上段(P211)之中部，距P211顶界约90m左右，煤层厚1.30L50m,平均厚1.44m。厚度变化不大，本区稳定可采，顶板为砂质页岩，底板为炭质页岩或粉砂质粘土岩。17#煤层(俗称乌煤)：可采煤层，产于龙潭组下段(P211)近顶部，距(P2U)顶界22m,上距7#煤层15Omo煤层厚1.80-2.OOnb平均厚L85m。顶板为灰岩，底板为砂质页岩。18#煤层(俗称大砂煤)：可采煤层，产于龙潭组下段(P211)之上部，距P
23、211顶界42m,上距17#煤层约20m,煤层厚1.601.80m,平均厚1.67m,煤层厚度比拟稳定，顶板为灰岩、粉砂岩或砂质页岩，底板为砂质页岩。19#煤层(俗称糠煤)：可采煤层，出露位置较低，产于龙潭组下段(P211)之上部，距P2U顶界60In左右,上距18#煤层约20m,煤层厚L301.50m,平均厚L44m。顶板为灰岩或泥质粉砂岩，底板为砂质页岩。2、煤层结构、夹石的岩性、厚度及分布规律，结核伴生情况。7#煤层结构简单，块状构造，性脆易碎；17#煤层结构简单，粉末状构造，一般为单一煤层，个别点含夹开一层，夹阡厚0.020.14m；18#煤层结构简单，块状构造，性脆易碎，局部有夹开；
24、19#煤层结构比拟简单，颗粒状构造，表1-2-1可采煤层特征表煤层编号疾层稳定性厚度(m)间距(In)倾角()夹奸情况顶、底板岩性最小最大一般类型层数7#稳定1541620简单0顶板：砂质页岩底板：炭质页岩或粉砂质粘土岩17#稳定34简单1顶板：灰岩底板：砂质页岩18#较稳定简单0顶板：灰岩、粉砂岩或页岩底板：砂质页岩19#较稳定简单0顶板：灰岩或泥质粉砂底板：砂质页岩3、煤层露头及风氧化带。地表分布有煤层露头线，煤层露头线以下风氧化带宽度为20m左右。4、煤质情况18#煤层属于中灰分、中高硫、中热值烟煤；19#煤层属低灰、中高硫、中热值烟煤(可采煤层煤质特征见表2-3)。表1-2-2可采煤层
25、煤样工业分析成果煤层编号Md(%)Ad(%)Vd(%)S(%)Q(MJkg)煤类18#PM19#PM三、瓦斯赋存状况及涌出量，煤尘爆炸危险性，煤的自燃性。3min0煤与瓦斯突出危险性：根据煤炭科学研究总院抚顺分院（煤科抚顺院函2006ll号），关于提交“贵州省关岭自治县沙营乡上寨煤矿煤与瓦斯突出危险鉴定报告的函，井田内18#、19#煤层+1235m标高以上无煤与瓦斯突出危险。煤尘爆炸性：根据六枝工矿（集团）恒达勘察设计实验室2007年3月提交的关岭自治县沙营乡上寨煤矿18#、19#煤层?煤尘爆炸性鉴定报告？，18#、19#煤层煤尘有爆炸性。煤炭自燃倾向性：根据六枝工矿（集团）恒达勘察设计实验室
26、2007年3月提交的关岭自治县沙营乡上寨煤矿18#、19#煤层？煤炭自燃倾向性鉴定报告？，18#、19#煤层煤炭自燃倾向性等级为II类，即自燃煤层。矿井地温本矿井无异常地温现象，属正常地温矿井。四、水文地质1、含水层、隔水层分布发育情况及其变化规律矿区主要岩溶含水层为三叠系下统飞仙关组上段。住）灰岩岩溶含水层及二叠系下统茅口组（Pm）灰岩岩溶含水层，含较丰富的岩溶水，其补给面积较大，迳流途径较长，主要靠大气降水通过岩溶漏斗、落水洞及溶隙等补给。本区主要隔水层为三叠系下统飞仙关组下段（Tf）泥岩；而龙潭煤系（P2I）中灰岩属层间裂隙含水层，富水性较弱，是矿井的直接充水含水层,其煤层及其顶、底板泥
27、岩又是较好的隔水层。2、含水层的富水性，补给来源及其与地表水的联系；本矿井是以煤层顶板裂隙水、老塘水及小窑水主要充水来源，矿井内地表无大的水体，区内含水层之间一般无水力联系，井、泉出露较少，流量较小。地表水主要靠大气降水补给，其补给量随季节性变化，矿井充水因素以顶板裂隙淋水为主，老空水、小窑水为辅。3、邻近矿井和浅部小窑涌水及积水情况浅部老窑现已报废，无详细资料，大气降雨通过采空区溃入矿坑，对矿井充水带来危害和影响。4、断层导水性矿井内无大的断层，故对矿坑充水一般影响不大。5、矿井水的水质及其对建筑材料和设备的的腐蚀性矿井水呈酸性，PH值为24,对设备有较强的腐蚀性。6、矿井涌水量（正常、最大
28、涌水量）据？上寨煤矿地质勘查报告？提供的正常涌水量为10.0m37ho综上所述，本矿井是以顶板砂岩裂隙孔隙含水层为主的裂隙孔隙充水矿床，充水来源以顶板裂隙淋水为主，大气降水和老窑水为辅，属水文地质条件较简单的矿井。五、其它有益矿产的勘探程度、赋存情况、储量、品位及其变化规律，其工业用途和开采价值本矿井范围内无其它有益矿产。六、矿井勘探程度及可靠性受关岭自治县沙营乡上寨煤矿之委托，贵州省林东矿务局于2003年5月在上寨煤矿矿区范围内开展了地质勘查工作，并提交了？贵州省关岭自治县沙营乡上寨煤矿勘查地质报告？。贵州省林东矿务局通过1:5000地质填图、剖面实测以及对内对生产矿井、老窑的调查，大致查明
29、矿区内地层出露层序、岩性组合特征及井田地质构造轮廓；初步了解并大致控制了区内7#、17#、18#、19#煤层的赋存层位、分布范围及煤层产状、厚度和结构。经对邻区资料类比，大致掌握了区内可采煤层原煤煤质特征，初步确定了煤种；资源/储量计算方法选择合理、计算参数取值根本恰当、类型确定和块段划分大体可行Q但矿床控制、研究程度较差，生产井及老窑未进行编录和取样，资料翔实程度差；勘查中未开展水文地质及其他开采技术条件方面的工作，应予补充。第二章井田境界及储量一、井田境界：确定井田境界的依据，走向长度，倾斜宽度及井田面积，与四邻矿井及小窑的关系根据省国土资源厅2006年4月4日核发的？采矿许可证？，矿区范
30、围拐点座标为：拐点编号XYA287672535537270B287694035539170C287571535539170D287557035537270开采深度：1300m-2o矿井东部有亚珑煤矿，井田之间留设了井田边界煤柱；矿井上部曾有小煤窑开采，但现已全部关闭。二、储量1、计算储量的煤层最小可采厚度，最高灰分计算储量的煤层最小可采厚度为0.7m,最高灰分40机2、井田内地质储量、工业储量、全井田及第一水平高级储量占工业储量的比例林东矿务局提交的？关岭自治县沙营乡上寨煤矿勘查地质报告？，关岭县沙营乡上寨煤矿矿区范围内7#、17#、18#、19#煤层核实预测的资源量（334）?1084.8万
31、to其中：7#煤层293.8万317#煤层290.9万t,18#煤层268.4万t,19#煤层231.7万t。3、可采储量计算方法，各种煤柱及开采时损失，扣除各种损失后的井田可采储量矿井2003年7月止保有预测万t,至2007年底己采出资源12万t,动用资源储量为15万t,保有资源储量1069.8万t,资源储量级别较低，按50%计算设计利用储量，为535万吨，永久煤柱损失量为P为53.5万t,各煤层为中厚煤层，采区回采率n为0.8,根据矿井可采储量计算公式ZK=(Zg-P)XTl经计算，可采储量ZK为385.3万t。三、平安煤柱：各种煤柱的留设和计算方法矿井开采范围内大局部为山地，仅有少量民居
32、，不留设建筑物保护煤柱，开采对民居有影响，搬迁民居即可。井筒及主要巷道布置在19煤层底中，不需留设井巷保护煤柱。在受水害的地方，预留一定宽度和高度的煤层不采，使工作面和水体保持一定的距离，以防止地下水或其它水源溃入工作面，必须留设防水煤柱。水文地质条件简单到中等的矿井，相邻水平或采区间防水煤柱可用下述公式计算煤柱宽度：1.=05KM=0.56*1=18.6(w)式中：L平安系数，一般为4-10,取A=6；M一煤层厚度，m；P一水头压力，MPa;Kp一煤层抗张强度，MPao根据上述计算，确定相邻水平或采区间防水煤柱为20m。主要煤柱尺寸见下表。表2-3-1煤柱留设表名称煤柱尺寸井田边界煤柱20采
33、空区防水煤柱20区段防火煤柱815m通过估算，煤柱约占设计利用储量的10%左右。表23-2储量核算表煤层编号煤层厚度（in）资源量类型核实资源量（万t）设计利用储量（万t）永久煤柱损失（万t）采区回采率（%）可采储量（万t）7#(334)?8017#(334)?8018#(334)?8019#(334)?80合计535第三章矿井设计生产能力及效劳年限一、矿井工作制度：设计年工作日，日工作班数，第天净提升时间1、矿井年工作制度矿井年工作日为330天，每天三班作业，每天净提升时间为14h2、确定矿井设计生产能力的依据，分析论证其合理性该矿井设计利用储量542.5万t,可采资源量390.5万t,矿井
34、资源储量较为丰富，矿井地质构造简单，水文地条件和工程地质条件中等，但煤层倾角较大，煤尘有爆炸危险性，煤层自燃发火倾向为自燃，矿井开采技术条件一般，本设计根据矿井煤层赋存条件，开采技术条件和矿井生产现状对矿井生产规模提出三个方案（矿井生产能力比拟表）。从表中可以看出，15万t/a和21万t/a方案效劳年限较小，但由于矿井勘探程度较低，设计利用储量只计算了50虬通过补充勘探提高储量级别，矿井利用储量将增加，效劳年限增加的可能性较大。表3-1-1矿井生产能力比拟表生产能力比拟工程生产规模9万t/a15万t/a21万t/a1矿井效劳年限2投产工作个数/投产采区1/12/13/23发挥新井优势不能较好最
35、好9万t/a方案，一个采区一个工作面保产，便于管理，矿井效劳年限符合现行标准要求，但生产能力低，矿井效益较差，不经济。而15万t/a方案介于9万t/a和21万t/a之间，有利于提高矿井经济效益，便于矿井平安管理，只要2个工作面就能保产，收回投资的期限不长。21万t/a井型需要3个采面，三个工作面就要求二个采区同时生产，初期工程量大，达产时间长。根据矿井资源丰富，煤层开采技术条件较好和目前市场的状况，宜加大初期投资，加大开发强度，因此经比拟，矿井生产能力确定为15万tao3、矿井效劳年限，各水平的效劳年限，采用的储量备用系数设计确定矿井储量备用系数K为1.4,可采储量ZK为385.3万t。根据计
36、算公式T=Z/(AK)经计算矿井效劳年限为18.3a。第四章井田开拓一、井田内地质构造、老窑范围、煤层及水文地质条件对开采的影响1、地质构造对开采的影响矿区位于九层山背斜南翼东段，为一单斜构造，地层连续完整，断层不发育，井田范围内地质构造简单，地层产状较稳定。本矿井构造类型属简单构造类型，对开采影响不大。2、水文地质条件对开采的影响本矿井为地势较陡的山区，地表坡降大，水系不发育，地表泾流条件较好，地表水对矿坑充水影响较小。煤层顶板淋水和老窑水为矿井内地下水的主要来源，也是矿坑充水的主要因素。矿井没有大的断层，对矿坑充水影响不大。本矿井是以顶板砂岩裂隙孔隙含水层为主的裂隙孔隙充水矿床，大气降水和
37、老窑水为矿坑主要充水来源，属水文地质条件较简单的矿井，矿井水文地质条件对矿井开采影响很小。3、老窑范围对开采的影响大气降水经矿井浅部通过采空区溃入矿坑，对矿井开采有影响。二、开拓方案比拟矿井现有生产系统开采+1235m以上煤层后，平碉风井位于井田东部边界，除主平碉可作为平安出口外，其余井筒根本没有利用价值。现提出斜井轨道运输方案、斜井皮带运输方案进行论述和比拟。（一）、可行性开拓方案：方案I一斜井轨道提升方案：1、主斜井：在现有主平碉口往北105m处，坐标为X=2876877.678,Y=35539049.536,Z=+1210.0m；方位230,坡度25m2m202、风井：在一采区中央布置一
38、个新风井，井口坐标为X三2876829.740,Y=35538589.092,Z=+1308m;方位180,斜长140m,坡度30。m2m2om2m2o4、主要碉室：在+106Om标高（一水平）井底车场及石门内布置人车等候室、变电所、水泵房、水仓、爆破材料发放碉室、消防器材库及机车修理库。m2m2o6、斜井安装一台1.6m双筒绞车做混合提升，提升煤炭、砰石，运送人员、材料，是一个全能斜井。方案11一斜井皮带机轨合一运输方案：1、皮带斜井：在现有主平碉口往北105m处，坐标为X=2876877.678,Y=35539049.536,Z=+1210.0m；方位230,坡度15m2m2o2、风井：在
39、一采区中央布置一个新风井，井口坐标为X=2876829.740,Y=35538589.092,Z=+1308m;方位180,斜长140m,坡度30。m2m2o3、总回风巷：利用原+1235底板运输巷作为总回风巷；一采区与本页换成方案1开拓平面图装整案I片4-露本页换成方案2开拓平面图随弹存#璐幺-9跚m2m2o4、主要碉室：在+106Onl标高（一水平）一采区轨道上山下车场内布置人车等候室、变电所、水泵房、水仓、爆破材料发放碉室、消防器材库及机车修理库。6、斜井安装一台STJ650240S型上运固定式带输送机提升煤炭，一台1.6m单筒绞车砰石，运送人员、材料，机轨合一，是一个全能斜井。方案m一
40、斜井皮带单机运输方案：皮带斜井只安装皮带运输机提升煤炭，利用一采区轨道上山做辅助提升，提至+1235m回风大巷后，通过平碉运至原有工业广场。平剖面图与方案2根本一致。（二）、方案比拟1、方案技术比拟表4-21方案技术比拟表方案I方案II方案m优点：1、大巷为单一轨道运输，巷道断面小，造价低；2、针对不同煤质的煤炭可分装分运，按质论价，提高经济效益；3、混合提升，集中运输，地面生产系统简单，辅助人员少。缺点：1、井筒断面大，施工速度慢，建设工期长；2、斜井、大巷均为轨道运输，能力受到限制，增产潜力小。优点：1、斜井、大巷均为皮带运输，运输能力大，增产潜力大；2、斜井集中提升，地面生产系统简单，辅
41、助人员少。缺点：1、皮带集中运输，难以分装分运，难以实现优质高价；2、井筒、运输大巷断面大，造价高，进度慢，建设周期长。3、第二水平如利用斜井直接延深，压煤较多，如采用暗井延深，那么提升系统复优点：1、斜井、大巷均为皮带运输，运输能力大，增产潜力大；2、井筒断面小，造价低、进度快，建设工期较短。缺点：1、皮带集中运输，难以分装分运，难以实现优质高价；2、运输大卷断面大，造价高；3、地面生产系统复杂，管理困难，辅助人员多。4、第二水平如利用斜井直接延深，压煤较多，如采用暗井延深，那么提升系统复杂，方案I方案II方案In杂，辅助人员较多。辅助人员较多。经以上技术比拟，方案In生产系统复杂，在技术有
42、劣势，方案I、方案11各有利弊，有待经济比拟后确定方案。2、方案经济比拟（主要为初期投资的比拟）详见方案经济比拟表。表422方案经济比拟表（不同部份）方案名称方案I方案II项目工程量金额（万元）工程量金额（万元）开拓X程主井及井底车场615mo比方案H少9万元。主井及井底绕道610mo比方案I多9万元。井筒装备费比方案H少62万元比方案I多62万元小计比方案II少71万元比方案I多71万元综上所述：方案I明显优于方案11,方案11具有投资少，投产快,建井工期短的优点。所以，选择方案I。三、井口数目和位置的选择。井口数目确定为三个，即主斜井、风井、原平碉做副井（平安出口）。1、主斜井在现有主平碉
43、口往北105m处，坐标为X=2876877.678,Y=35539049.536,Z三1210.0m；方位230,坡度25。m2m2o2、副平碉利用现有平碉，坐标为：X=2876776.967,Y=35539023.Oll,Z=+1231.320,方向19320m2m2o3、风井在一采区中央布置一个新风井，井口坐标为X=2876829.740,Y=35538589.092,Z=+1308m;方位180,斜长140m,坡度30m2m2o四、水平划分及阶段垂高确实定，各水平间连接暗井的布置矿井+1235m以上即将采完，设计区域为+800+1235%划分为二个水平开采，第一水平为+106Om水平，水平标高+1060m,上山开采；第二水平为+90OnI水平，水平标高为+900m,上、下山开采，+900田以上为上山开采，+8OOnl至+90Onl为下山开采。第一水平采完后，将主斜井
