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1、中国矿业大学2014届本科生毕业设计 第41页2 井田境界及资源/储量2.1 井田境界袁店一井处于安徽省濉溪县和涡阳县交界处，在袁店集附近，行政区划属于濉溪县和涡阳县。袁店一井井田范围：西以袁店断层为界，与袁店二井毗邻；东至32煤层-1000m的水平投影线和39467500经线；南从杨柳五沟断层（与五沟煤矿相邻）及10煤层露头线；北到32煤层-1000m的水平投影线和区块登记边界。东西长约6.913.6km，南北宽1.23.4km，井田面积约37.22km2。袁店一井拐点坐标见表2-1-1。2.2 矿井储量计算2.2.1 井田地质勘探（1）参加资源/储量估算的煤层参加资源/储量估算为10煤层。
2、（2）资源/储量估算的范围各煤层资源/储量估算的范围均在袁店一井登记范围之内，具体范围如下：西以袁店断层为界，与袁店二井毗邻；东至32煤层-1000m的水平投影线和39467500经线；南从杨柳五沟断层（与五沟煤矿相邻）及10煤层露头线；北到32煤层-1000m的水平投影线和区块登记边界井田范围内煤炭资源储量绝大部分属于探明的经济的基础储量（111b），煤层隐伏露头处与断层附近处属于控制的经济的基础储量（122b），高级储量符合煤炭工业设计规范要求。2.2.2 矿井工业储量矿井工业储量指在井田范围内，经地质勘探煤层厚度及质量均符合开采要求，地质构造较清楚的储量。主采10煤层最大煤层厚度4.40
3、m，最小煤层厚度1.37m，平均煤层厚度3.7m。本次储量计算针对10煤层，在精查地质报告提供的1：5000煤层底板等高线图上计算，储量计算精确可靠，采用地质块段法计算。地质块段法即根据地质勘探或开采特征，将矿体划分为若干块段，在圈定的块段范围内用算术平均法求得每块段储量，煤层总储量即各块段储量之和，每块段内应至少有一个以上的钻孔。本井田地质块段划分，主要是根据煤层倾角大致一致，兼顾煤层厚度基本相等的原则进行，平均每块段内有4个钻孔，且每块段均不少于2钻孔，块段的划分如图2-2-1所示。根据煤炭工业设计规范，求得以下各储量类型的值：=113.56（Mt）（2）矿井工业储量矿井的工业储量Zg=1
4、13.5660%+113.5630%+113.5610%0.9=112.42(Mt）。2.2.3 矿井可采储量则：=(106.80-106.802%)0.8=83.74（Mt）。2.2.4 工业广场煤柱煤炭工业设计规范规定，不同井型对应工业广场面积不同祥见表2-2-3。煤炭工业设计规范中第5-22条规定：“工业广场的面积为0.8-1.1平方公顷/10万t”。本矿井设计生产能力为1.2Mt/a，取工业广场的尺寸为400m360m的长方形，工业广场的中心处在井田走向的中央，由于断层的影响，工业广场在倾向上的布置偏于煤层下部，其中心处埋藏深度为-580m，该处表土层厚度为250m，煤层的平均倾角为1
5、0度，主井、副井和中央风井以及地表建筑物均布置在工业广场内。工业广场按级保护留维护带，宽度为15m。本矿井的地质条件、松散层移动角和基岩移动角见表2-2-4。利用垂直剖面法，通过上述条件，可以做出工业广场保护煤柱的尺寸，如图2-2-2所示。梯形保护煤柱的面积为1.1km2。则保护煤柱的实际面积为：S10=1.1/cos10=1.117km2Z10=1.1173.71.38=5.70（Mt）3 矿井工作制度、设计生产能力与服务年限3.1 矿井工作制度根据煤炭工业矿井设计规范相关规定，确定矿井年工作日330d，工作制度采用“三八”制，每天三班工作，每班工作8小时，其中二班生产，一班检修，矿井每天净
6、提升时间为16h。3.2 矿井设计生产能力矿井设计生产能力是反映矿井面貌的综合性指标，为科学合理地确定矿井设计生产能力，取得良好的投资效益，设计对井田构造、煤层赋存条件、地质储量等进行了详细分析；对回采工作面和采区生产能力、不同井型的矿井服务年限、经济效益等指标，根据井田具体条件和邻近矿区状况进行分析预测。通过以上工作后认为“本井田煤层开采条件在华东地区属于一般，地质构造属中等偏复杂，储量较丰富，矿井初步定为高瓦斯矿井，水文地质条件为中等，其它开采技术条件相对较简单，具备建设大型矿井的条件”。本矿井的设计生产能力可以为1.2Mt/a或0.9Mt/a。现对两种生产能力做深入分析，生产能力0.9M
7、t/a时，矿井服务年限偏长，矿井投资与生产能力为1.2Mt/a相差不大，同时，生产能力0.9Mt/a时，工作面的单产能力受到限制，难以达到最大生产能力，从而吨煤投资高，经济效益差；生产能力1.2Mt/a时，服务年限适中，矿井易保产、达产，收支比大，经济效益好。综合上述分析，将矿井设计生产能力定为1.2Mt/a。具体分析如下：（1）本矿井主要可采煤层10煤层平均厚度3.7m，煤层结构较简单，赋存较稳定，具有可靠且较丰富的储量，可以保证工作面及采区的正常接替。（2）首采块段经三维地震勘探，地质构造复杂，褶曲、断层发育，水文地质条件中等，可以布置综采工作面，但工作面连续推进长度较小，工作面搬家频繁，
8、影响工作面产量，矿井生产能力不宜过大。（3）随着综采技术的不断发展，装备和管理水平的不断提高，工作面单产会有所提高。参照相邻矿井临涣、海孜、童亭生产现状，综采工作面单产一般为85100万t/a左右。（4）从矿井万吨掘进率等经济指标来看，1.2Mt掘进率低，吨煤投资低，经济效益较好。（5）本矿井地处华东，交通运输方便，市场广阔，销路好，宜适当加大开发强度。综上所述，从煤层生产能力、工作面生产能力、储量潜力、综合效益、煤炭销路等多方面分析。将矿井生产能力确定为1.2Mt/a。具有万吨掘进率低、吨煤投资低、经济效益好、利于矿井达产和稳产等优点，因此最终确定矿井设计生产能力为1.2Mt/a。3.3 矿
9、井设计服务年限探矿权范围矿井服务年限计算如下：则：T=8374/(1201.3)=53.7（a）经计算，矿井生产能力1.2Mt/a，矿井服务年限为53.7a。-580600m水平以上服务年限为26a。4 井田开拓4.1 井田开拓的基本问题井田开拓是指：“在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统”，“它是为整个矿井和各水平开采进行的总体性的井巷布置、工程实施和开采部署。开拓方式是指这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合。通过对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较最终才能确定合理的开拓方式。井田开拓主要研究
10、如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究：以下为开拓问题中应遵循原则：本井田开拓方式的选择，主要考虑到以下几个因素：（1）袁店井田位于临涣矿区南部，童亭背斜的西侧。袁店一井位于袁店井田的东部，井田受杨柳五沟断层、F1、F3、F4、F5、F6断层的切割，形成条状台阶。（2）在满足井下开拓开采合理布置的条件下，井底车场及硐室要选择在较稳定围岩中。根据地质综合柱状图和钻孔资料，10煤层底板下3050m有一层灰白色中、细粒（K3）砂岩，厚度一般10.3m左右岩性较好，可作为车场层位。（4）10煤层距离太灰较近（3861/47m），井底车场和大巷必须避开太灰水的威胁。（5）地面村庄较密集，井
11、田范围内共39个村庄，基本连成一片。（6）井口位置尽量少压煤、少压高级储量，并离开村庄一定距离。（7）井口位置应离现有公路及铁路较近，地面建井条件要好。开拓方式的选择：井田范围内地形平坦，煤层赋存较深，煤系地层全部被上第三系和第四系新生界松散层覆盖，井筒需采用特殊方法施工，故设计采用立井开拓方式。4.1.1 井筒形式、位置及数目的确定（1）井筒形式的确定井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。其各自的优缺点及适用条件见表4-1-1。本井田煤层倾角平均10，为缓倾斜煤层，煤层埋藏较深，为-250-1000m，平原地带，因此，不适合平硐开拓；表土层较厚，为1
12、00120m，斜井井筒线路太长井筒还需特殊施工，瓦斯含量大，需要井筒有较大的通风断面，所以斜井开拓不合适。井田范围内地形平坦，煤层赋存较深，煤系地层全部被上第三系和第四系新生界松散层覆盖，井筒需采用特殊方法施工，故设计采用立井开拓方式。2）井筒位置的确定井筒位置的选择要有利于减少初期井巷工程量，缩短建井工期，减少占地面积，降低运输费用，节省投资；要有利于矿井的迅速达产和正常接替，提高矿井的技术经济效益。因此，井筒位置的确定原则为：1）沿井田走向的有利位置当井田形状规则及储备分布均匀，应该是处于有利的地位井井田移动到中心;当井田是储量分布不均，储量应该被布置在中心，形成相对均匀的翼翅保留井田，它
13、允许井田朝向地下交通沿工作的最小量，运输成本至少;通风线路短，更小的通风阻力;使生产更加均衡的翅膀，翅膀开采年限和结束时间都比较接近，有利于成功的水平。该井田形状规则，储量分布均匀，因此，将朝着在井田的中央位置井筒的方向。2）井筒沿井田倾斜方向的有利位置对于轴勘探，钻孔位于井田浅，总石门大项目，但投资，建设周期短，施工井的第一级的少;井筒位于井田，总工程量石门比沿石门小的运输路线更短的中间;井筒位于井田深部时，运输石门沿长度和工作量石门，如果有水分的煤炭基地不允许大的孔，穿岩，它可以扩展到深深的钻孔，深及井田扩展有利的剥削。看看从井筒和工业用地保护煤柱损失，越接近浅钻孔煤柱尺寸越小，越接近深煤
14、柱尺寸较大。结合井田的具体情况，井田位于具有向中心两大缺点，其中一个井田东西分成两部分，另外从井田深部倾斜方向延伸到中间，这样才能使项目石门少，少压力煤利于所述第一级的开采和避免的故障的影响，在偏置井田位置的方向上的井孔的倾向。3）有利于矿井初期开采的井筒位置尽可能的使井筒位置靠近浅部初期开采块段，以减少初期井下开拓巷道的工程量，节省投资和缩短建井工期。4）地质及水文条件对井筒布置影响要保证井筒，井底车场和硐室位于稳定的围岩中，应尽量使井筒不穿过或少穿过流沙层，较大的含水层，较厚冲积层，断层破碎带，煤与瓦斯突出的煤层，较软的煤层及高应力区。5）井口位置应便于布置工业广场布置在靠近井口主楼生产体
15、系，并引进副井铁路线。为了方便地面系统给对方，并与全国铁路线铁路线的建设，要求地面平整，没有过多的高程，以避免穿过村庄社区，文化遗产保护区，沦陷区之间的连接或采空区，洪水浸泡区，尽量避免桥涵，尤其是大型涵洞隧道工程。6）井口应满足防洪设计标准当有河流或水库附近被考虑，以避免突发和防洪措施，一旦威胁。 由于井田地处平原，附近的小村庄，和接小煤层厚度变化，因此，中心孔布置在局部井田，工业广场，毗邻的铁路线。（3）井筒数目为了满足井下煤炭的提升，需设置一个主立井；辅助提升需设置一个副立井；因矿井瓦斯含量较高，为高瓦斯矿井，需单独设立一个回风井。矿井设计能力：本矿井设计能力大，需要专门煤炭提升井、辅助运输提升井及专用回风井方能满足矿井正常生产要求。主井采用箕斗提升：主井内装备一对9t箕斗可满足矿井提升能力要求。辅助运输方式。矿井采用蓄电池电机车拉1.5t矿车运输。副立井装备一套1t双层四车罐笼（一宽一窄），以满足提升材料和提人的要求。矿井开拓布置。矿井移交时布置一个中央风井和一个南风井以满足通风要求，中央风井主要承担东翼各
