矿井开拓和井底车场设计

《矿井开拓和井底车场设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井开拓和井底车场设计（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、某井田含有两煤层，煤层厚度分别为m1=6m，m2=8m。煤层间距82m，煤层倾角13度，煤层埋深煤露头15，煤层倾斜长度2000m，走向长度10000m，设计生产能力为300万t/a，采用胶带运输，属低瓦斯矿井，水文地质条件简单，顶底板均为中等稳定砂岩。1、初步设计矿井开拓方式，2、设计开采水平划分，3、初步分析大巷布置方式，4、对井底车场进行初步设计。要求：按毕业设计格式来做 实际分为四部分；1、 矿井开拓方式的确定2、 开采水平划分3、 大巷布置方式的确定4、 井底车场方式的确定附图：开拓方式示意图、井底车场线路图、井底车场平面布置图（比例：1：500、1：200）。一、矿井基本资料1、井

2、田概况井田含有两煤层，煤层厚度分别为m1=6m，m2=8m。煤层间距82m，煤层倾角13度，煤层埋深煤露头15，煤层倾斜长度2000m，走向长度10000m，设计生产能力为300万t/a，采用胶带运输，属低瓦斯矿井，水文地质条件简单，顶底板均为中等稳定砂岩。 2、井田内可采煤层 共有2层可采煤层，倾角均为13， 属低瓦斯和低水涌出量矿井。 二、储量计算 1、矿井地质资源量Zz2、矿井工业资源/储量矿井资源/储量是矿井设计和生产建设的主要依据，长期以来，我国用于评价固体矿产资源/储量类型的主要依据是矿产资源的勘探程度。原有的储量分类采用A、B、C、D级分类标准，其中，A+B+C级储量为平衡表内储

3、量，D级储量为远景储量。2005年发布的煤炭工业矿井设计规范对固体矿产资源进行了重新分类，分类结果如表所列。固体矿产资源/储量分类表 地质可靠程度经济意义查明矿产资源潜在矿产资源探明的控制的推断的预测的经济的可采储量（111）基础储量（111b）预可采储量（121）预可采储量（122）基础储量（121b）基础储量（122b）边际经济的基础储量（2M11）基础储量（2M21）基础储量（2M22）次边际经济的资源量（2S11）资源量（2S21）资源量（2S22）内蕴经济的资源量（331）资源量（332）资源量（333）资源量（334）编码（111334）说明第1位数字表示经济意义：1经济的，2M边

4、际经济的，2S次边际经济的，3内蕴经济的；第2位数字表示可行性评价阶段：1可行性研究，2预可行性研究，3概略研究；第3位数字表示地质可靠程度：1探明的，2控制的，3推断的，4预测的，b未扣除设计、采矿损失的可采储量根据钻孔布置，在矿井地质资源量中，60是探明的，30是控制的，10是推断的。根据煤层厚度和煤质，在探明的和控制的资源量中，70的是经济的基础储量，30的是边际经济的基础储量，则矿井工业资源/储量由公式： 式中：矿井工业资源/储量； 探明的资源量中经济的基础储量； 控制的资源量中经济的基础储量； 探明的资源量中边际经济的基础储量； 控制的资源量中边际经济的基础储量； 推断的资源量； 可

5、信度系数，取0.70.9，地质构造简单、煤层赋存稳定取0.9；地质构造复杂、煤层赋存不稳定取0.7。 由于地址条件简单，k在0.8以上取值。 3、矿井设计资源/储量矿井设计资源/储量按公式计算： 式中： 矿井设计资源/储量； 断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物煤柱等煤柱损失量之和。 其中按煤矿工业资源/储量的3估算，则： 4、矿井设计可采储量按公式计算： 式中： 矿井设计可采储量； 工业场地和主要井巷煤柱损失量之和； 采区采出率，厚煤层不小于75；中厚煤层不小于80；薄煤层不小于85。其中按矿井设计资源/储量的2估算，则：三、矿井设计生产能力和服务年限1、矿井设计生产能力为30

6、0万t/a2、服务年限 在计算矿井服务年限时，考虑矿井投产后，可能由于地质损失增大、采出率降低和矿井增产的原因，使矿井服务年限缩短，设置了备用储量，备用量为： 在备用储量中，估计约有50为采出率过低和受未预知地质破坏影响损失的储量。矿井开拓时认定的实际采出的储量约为： 四、开拓方案及技术比较 1、井筒布置 从井田的地质条件来看：水文地质情况较简单，顶底板均为中等稳定砂岩。 因此从地质条件来看，井筒形式可采用立井或斜井。立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制。较相同条件下的斜井，立井的优点具有：井筒短、提升速度快、提升能力大，提升费用低，对辅助提升特别有利；通风

7、线路短，通风阻力小，当表土层较厚，井下有含水的冲积层或流砂层时，立井井筒掘进技术简单，施工容易。对井型特大的矿井，可采用大断面的立井井筒，装备两套提升设备；井筒的断面很大，可满足大风量的要求；由于井筒短，通风阻力较小，对深井更为有利。其缺点和斜井开拓的优点相对应。斜井开拓与相同条件下立井相比，其优点具有井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快，地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，一般无须大型提升设备，同类井型的斜井提升绞车也较立井需用的绞车型号小，因而初期投资少，建井期短。采用胶带输送机斜井开拓时，可以布置中央采区，利用主副斜井兼作中央采区的上山，从而可节约初期建井工程量，加

8、快矿井建设。胶带斜井可以同时为几个水平提煤，这对上下水平过渡时期的提煤或多水平同时生产的提煤都有利。当矿井许增产而扩大提升能力时，更换胶带机也是比较容易的。斜井开拓与立井相比缺点是：在自然条件相同时，斜井要比立井长的多；围岩不稳固时，斜井井筒维护费用高；采用绞车提升时，提升速度较低、能力较少、钢丝绳磨损严重、动力消耗大、提升费用较高，当井田斜长较大时，采用多段绞车提升，转载环节多、系统复杂，更要多占用设备和人力；由于斜井较长，沿井筒敷设管路、电缆所需的管线长度较大，有条件时可采用钻孔下管路排水供电，但要为此留保安煤柱，增加煤柱损失；对生产能力特大的斜井，辅助提升的工作量很大，甚至需增开副斜井。

9、另外，斜井的通风风路较长，对瓦斯涌出量大的大型矿井，斜井井筒断面小，通风阻力过大，可能满足不了通风的要求，不得不另开进风或回风的立井兼作辅助提升，当表土为富含水的冲积层或流砂层时，斜井井筒掘进技术复杂，有时难以通过。综合以上井田的地质条件和煤层赋存等条件考虑：煤层开采采用的井筒形式为斜井具有优势。2、阶段划分和开采水平设置根据井田条件和煤炭工业矿井设计规范的有关规定，本井田可划分为2个阶段，设置13个开采水平。 阶段内采用采区式准备方式，每个阶段沿走向划分为5个走向长2000m的采区，采区划分为若干区段。在井田每翼布置一个生产采区，为减少初期工程量，缩短建井时间，采区间采用前进式开采顺序。 因

10、井田内瓦斯和涌水量均较小，采用上下山开采，下山部分在技术上困难较多，故决定阶段内均采用上山开采，由于井田斜长较大，倾角在为13左右，因此排除了单水平上下山开采的开拓方案。 这样，阶段划分和开采水平设置有两个方案，一是井田划分为两个阶段，设置两个开采水平；二是井田划分为三个阶段，设置三个开采水平。3、阶段和开采水平参数 (1)水平垂高 两阶段、两水平：1000sin13=224.95m，可取整为225m, 三阶段、三水平：800sin13=179.96m，可取为180m, 600sin13=134.97m，可取为135m。 （2）开采水平实际出煤量 两阶段、两水平方案 第一、第二阶段为：2096

11、0.73/2=10480.365万t 三阶段、三水平方案第一阶段：(20960.73/2000)800=8384.292万t， 第二、第三阶段: (20960.73/2000)600=6288.219万t。 （3）水平服务年限 两阶段、两水平方案： 第一、第二水平:58.23/2=29.12a 三阶段、三水平方案 第一水平:（58.23/2000）800=23.29a 第二、第三水平:（58.23/200）600=17.5a （4）采区服务年限 开采水平内每翼一个采区生产，矿井由两个采区同采保证产量，考虑1a的产量递增和递减期。 两阶段、两水平方案中的采区服务年限： （29.12/3）+1=(

12、9.7+1)a 三阶段、三水平方案中的采区服务年限： 一水平采区:（23.29/3）+1=(7.76+1)a 二、三水平采区:（17.5/3）+1=(5,83+1)a （5）区段数目及区段斜长 两阶段、两水平方案： 每个阶段划分为5个区段，区段斜长为1000/5=200m 三阶段、三水平方案： 一水平划分为4个区段，区段斜长为：800/4=200m； 二、三水平划分为3个区段，区段斜长为：600/3=200m。 （6）区段采出煤量 两阶段、两水平方案 每个水平5个采区，每个采区5个区段，每个区段出煤量： 10480.365/5/5=419.21万t 三阶段、三水平方案： 一水平5个采区，每个采区4个区段，每个区段出煤量： 8384.292/5/4=419.21万t 二水平5个采区，每个采区3个区段，每个区段出煤量： 6288.219/5/3=419.21万t井田内所划定阶段的主要参数如表3-4。 表3-4 阶段主要参数阶段划分数目阶段斜长/m水平垂高/m水平实际出煤/万t服务年限/a区段数目/个区段斜长/m区