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1、山西大同大学专科设计说明书第一章井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置山西煤炭运销集团四阳沟煤业有限公司位于大同市新荣区上深涧乡东梁村北，南东距大同市约25公里，距新荣区上深涧集运站3公里，井田南部有大同通往高山镇的铁路和109国道，交通运输便利。二、水、电源条件矿井为双回路供电，一趟电源引自大同声光供电公司吴后线，电压等级10KV；另一趟电源引自大同声光供电公司吴唐线，电压等级10KV。地面安设315KVA、200 KVA、500 KVA变压器各一台，以6KV下井，井下有一台630KVA防爆变压器。该矿日常生活用水取自东梁村大口井，专用水车拉运。生产及消防用水利用井下排水，经净化后使
2、用。第二节 水文地质特征一、井田地质构造井田位于大同煤田的北部，基本为一走向NE，倾向SE的单斜构造，地层倾角小于5。井田东部靠近矿界处F1正断层走向N30-50W，倾向NE，倾角65，落差65米，构成与花园屯天然界线。二、煤层赋存情况及12号煤层顶底板条件四阳沟煤矿3、11号层已采空，7、9号层不可采。12号煤层：位于11号煤层之下9.4525.34m，一般17.5m。煤层厚1.42.08米，一般厚1.80米。直接顶为粉砂岩、砂质泥岩互层，井田西部为厚约2.50米的白灰色粗砂岩，底板为浅灰色、深灰色粉细砂岩互层，井田南部为砂质泥岩。三、瓦斯、煤尘、煤的自燃性根据大同市煤炭工业局同煤机字200
3、8193号文“关于大同市地方煤矿年产30万吨以下94座矿井2008年度瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复”，本矿井瓦斯相对涌出量1.913m3/ t，鉴定为低瓦斯矿井。根据山西省煤炭工业厅综合测试中心鉴定报告12号煤层火焰长度大于300mm，岩粉用量70%，有煤尘爆炸危险性。煤层自燃等级为级，自燃倾向性为容易自燃，自然发火期为6个月。四、矿井水文地质根据矿井几年来的生产实践经验，矿井水文地质条件简单，矿井涌水量一般7-12m3/h。区内沉积岩厚度达数百米，从地表第四系到煤系基底，均为碎屑岩和泥质岩相间组成，岩石较致密，裂隙少，且纵横方向上连通性差，影响了含水层的发育及相互间的水力联系，加之
4、降水量少，又无常年性地表迳流及大型地表水体，因此地下水补给来源贫乏，岩石含水性从上至下逐渐变弱，总之水文地质条件简单。唯井田东部发育的张性大断裂，使局部地段水文地质条件趋于复杂。区内沟谷纵横，北西南东向呈树枝状分布，地形切割剧烈。因地势较高，井田内无大的河流，仅有数条切割较深的沟谷，沟内一般无水，仅在雨后有短暂的水流出现，沟谷呈“V”字型插入十里河。第二章 井田开拓第一节 井田境界及储量一、井田境界根据采矿许可证，矿井井田境界由以下五点座标连线圈定：点号纬距(m)X经距(m)Y点号纬距(m)X经距(m)Y14450424.6019673624.8624450353.6019673345.863
5、4448597.6019673379.8544448625.5919674704.8654449285.6019674693.86井田面积1.7996平方公里。二、储量根据“山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发200915号文关于大同市市直、南郊区、城区、天镇县、广灵县煤矿企业兼并重组整合方案的批复”，该矿保有资源/储量11.73Mt，可采储量可通过下式计算：式中：ZK矿井可采储量，Mt；Zg矿井工业储量，Mt；P固定煤柱损失，经计算为1.51Mt；C采区回采率，厚煤层75，中厚煤层80，薄煤层85。经计算，矿井可采储量8.18Mt。第二节 矿井设计生产能力及服务年限一、
6、矿井工作制度矿井设计年工作日330d，工作制度为“四六”制，“三采一准”，每天净提升时间为16h。二、矿井设计生产能力和服务年限矿井设计生产能力为0.30Mt/a。矿井服务年限按下式计算：式中：T矿井服务年限，a；A矿井设计生产能力，Mt/a；Zk矿井可采储量，Mt；K储量备用系数，取1.4。则矿井服务年限为：第三节 井田开拓一、井田开拓现状根据矿方提供的地质资料及12层采掘工程平面图，3、11号层已采空，7号层不可采，9号层为薄煤层，未采，矿井利用一对斜井开拓开采12号煤层。主副井口位于井田东南，主斜井落底于11号煤层，并通过11号煤仓及进风绕道与11号层101运输大巷（机轨合一）联系，11
7、号层101运输大巷向西南向掘进约630米，而后掘1112号层主暗斜井，主暗斜井通过甩车场与12号层西一盘区轨道大巷联系（沿东西向掘至井田西界），通过进风绕道及12号层煤仓与12号层西一盘区皮带大巷联系（沿东西向掘至井田西界）；副斜井落底于12号煤层底板，基本沿向西南向掘出了12号层回风大巷，而后通过过断暗斜井与12号层西一盘区回风大巷联系。12号层西一盘区轨道大巷、皮带大巷、回风大巷均平行掘进了大约260米。二、井田开拓本次设计尽量利用已有巷道的基础上对原开拓进行完善。根据井田构造及己形成的巷道，将12号层划为三个盘区：将H=4m断层以西、H=20m断层以南所圈煤量划为西一盘区，利用已形成的西
8、一盘区三条大巷双翼开采；将H=4m断层以东、H=60m断层以西所圈煤量划为东盘区，将H=20m断层以北煤量划为西二盘区，将已形成的西一盘区三条大巷分别向东顺掘约120米过H=4m断层，而后沿H=4m断层走向掘三条东盘区盘区大巷，向南掘至井田南界，向北掘至H=20m断层；东盘区三条盘区大巷过H=20m断层，沿井田东北边界平行掘三条西二盘区大巷，西二盘区、东盘区为单翼开采。第四节 井筒主斜井：坡度为22，至11号层煤仓下口斜长587米，断面为半圆拱，现净宽3.5米，净高3.0米，净断面积9.18m2。本设计需对原断面进行扩砌。扩砌后的井筒断面为半园拱，粗料石砌碹，支厚350mm，净宽4.0 m，墙
9、高1.7m，净断面面积11.8m2。主要担负提煤、下料、提矸、进风任务。1112号层主暗斜井：坡度为16，斜长117米，断面为半圆拱，净宽3.5米，净高3.0米，净断面积9.18m2, 从井口向下砌碹了10m。本设计需对原断面进行扩砌。扩砌后的井筒断面为半园拱，粗料石砌碹，支厚350mm，净宽4.0 m，墙高1.7m，净断面面积11.8m2。主要担负提煤、下料、提矸、进风任务。副斜井：至12号层，坡度为23，斜长为599m，断面为半圆拱，净宽3米，净高2.3米，净断面积5.93m2，从井口向下砌碹了30m。本设计需对原断面进行扩砌。扩砌后的井筒断面为半园拱，粗料石砌碹，支厚350mm，净宽3.
10、0 m，墙高1.4m，净断面面积6.77m2。担负辅助提升、回风任务兼安全出口。第五节 井底车场及硐室一、井底车场副斜井及主暗斜井担负辅助提升任务，均设有甩车场。二、硐室1、在副斜井井底新增中央水泵房、变电所、主副水仓、消防材料库；利用12号层已有巷道设爆炸材料发放硐室。2、井底煤仓的形式及容量在主斜井井底11号层底板下和主暗斜井井底12号层底板下圴设有主煤仓（已有）及清理撒煤斜巷。主煤仓采用园形直煤仓，煤仓垂深14m，直径5.0m，砼浇注，有效容量303t。煤仓下口设有给煤机装载硐室。采改后，矿井生产能力0.3Mt/a，煤仓容量按下式计算: Qmc=0.25A 式中：Qmc一井底煤仓有效容量
11、，t；A一矿井设计日产量为909t；0.25一系数；Qmc=0.25909=227t303t故井底煤仓容量能满足规程要求。具体位置见12号煤层盘区布置图。第三章 大巷运输及设备第一节 运输方式的选择一、煤炭主要运输方式和辅助运输方式主要运输方式采用胶带输送机运输。设计辅助运输采用调度绞车牵引矿车的运输方式，这种运输方式灵活，能够适应巷道起伏变化。二、掘进工作面的运输方式掘进工作面的煤、矸分装分运，掘进煤通过在盘区皮带巷与轨道巷联络处设一部刮板输送机上皮带，掘进矸石通过辅运系统出井。三、井巷铺轨井下轨距为600 mm，副井铺设30kg/m钢轨。井底车场铺设22kg/m钢轨，其它铺轨巷道均铺设18
12、kg/m钢轨。第二节 矿车一、矿车选型本矿井矸石、材料、设备等采用矿车运输，矿车采用MF1.0-6型侧翻式矿车，材料运输配备1t材料车，液压支架运输配16t平板车，斜井人车为15人规格。各类矿车规格特征见表3-2-1。达产时各类矿车规格特征表 表3-2-1矿车名称矿车型号载重(t)外形尺寸(mm)(长宽高)轨距(mm)轴距(mm)自重(kg)侧翻式矿车MF1.0-6120008801150600550592矿用材料车MC16B120008801150600550511矿用平板车MP16B12000880410600550482矿用平板车MP166334101520480600750835斜井人
13、车首车XRB15-6/6S15人37501100151060013002200斜井人车尾车XRB15-6/6W15人37501100151060013001000二、矿车数量 达产时各类矿车数量表 表3-2-2 矿车名称矿车型号矿车数量（辆）备注生 产 备 用合 计侧翻式矿车MF1.0-626632矿用材料车MC16B10212矿用平板车MP16B628矿用平板车MP16-612315斜井人车首车XRB-15-6/6S112斜井人车尾车XRB-15-6/6W112MF1.0-6型侧翻式矿车配备32辆，矿井原有20辆，新购12辆；矿用1t材料车配备12辆，矿井原有8辆，新购4辆；矿用1t平板车配
14、备8辆，矿井原有6辆，新购2辆；矿用16t平板车配备15辆，矿井原来没有，新购15辆；斜井人车矿井原未设，全部新购。第三节 运输设备验算一、运输设备验算井下主运输为带式输送机运输方式，工作面生产的原煤经顺槽带式输送机、西一盘区皮带巷带式输送机、1112号层暗斜井101运输大巷带式输送机、101运输大巷带式输送机。西一盘区皮带巷带式输送机型号为STJ80/37，带宽800mm，电动机功率为37KW，长度L=200m；1112号层暗斜井101运输大巷带式输送机型号为STJ80/372，带宽800mm，电动机功率为237KW，长度L=390m（其中斜井段130m）；101运输大巷带式输送机型号为STJ80/37，带宽800mm，电动机功率为37KW，长度L=400m。所以对上述三部带式输送机进行验算。1、西一盘区皮带巷带式输送机能力计算：式中：k输送机负载断面系数，动堆积角25时，k=400;B输送机带宽，B=0.8m;V输送机带速，v=1.6m/s;C输送机倾角系数，倾角3时，C=1；k1运输不均系数，k1=1.2;r松散煤堆容积重，0.9t/m3;t日提升时间，t=16小时
