矿井开拓方案比较

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1、矿井工业储量2.2.1 储量计算基础1. 根据寺河、潘庄二号井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算；2. 依据煤炭资源地质勘探规范关于化工、动力用煤的标准：计算能利用储量的煤层 最低可采厚度为0.8m,原煤灰分不大于40%。计算暂不能利用储量的煤层厚度为一0.8m；3. 依据国务院过函（1998）5 号文关于酸雨控制区及二氧化硫污染控制区有关问题的 批复内容要求：禁止新建煤层含硫份大于 3%的矿井。硫份大于 3%的煤层储量列入平衡 表外的储量；4. 储量计算厚度：夹石厚度不大于0.05m时，与煤分层合并计算，复杂结构煤层的夹石 总厚度不超过每分层厚度的 50%时,以各煤分层总厚度作为储量计算

2、厚度；5. 井田内主要煤层稳定，厚度变化不大，煤层产状平缓，勘探工程分布比较均匀，采用 地质块段的算术平均法。6. 煤层容重： 3号煤层容重为 m3， 9号煤层容重为 m32.2.2 井田地质勘探 2.2.3 工业储量计算矿井可采储量2.3.1安全煤柱留设原则1. 工业场地、井筒留设保护煤柱，对较大的村庄留设保护煤柱，对零星分布的村庄不留 设保护煤柱；2. 各类保护煤柱按垂直断面法或垂线法确定。用岩层移动角确定工业场地、村庄煤柱。 岩层移动角为 70，表土层移动角为 45；3. 维护带宽度：风井场地20m，村庄10m，其他15m；4断层煤柱宽度30m，井田境界煤柱宽度为20m；5. 工业场地占

3、地面积，根据煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明中第十五条， 工业场地占地面积指标见表。表工业场地占地面积指标井型（万t/a）占地面积指标（公顷/10万t）240及以上120-18045-909-302.3.2矿井永久保护煤柱损失量1. 井田边界保护煤柱井田边界保护煤柱留设20m宽，则井田边界保护煤柱损失量为万to2. 断层保护煤柱断层煤柱留设20m宽，则断层保护煤柱损失量为：万to3. 工业广场保护煤柱工业广场按II级保护留围护带宽度15m,工业广场面积由表确定，取30公顷。工业广 场保护煤柱如图。则工业广场保护煤柱压煤量为：403万to4. 大巷保护煤柱大巷中心距离为60m，大巷两侧的保

4、护煤柱宽度各为60m，则大巷保护煤柱损失量为 万 to5. 井筒保护煤柱 主、副井井筒保护煤柱在工业广场保护煤柱范围内，风井井筒保护煤柱在大巷保护煤柱范围内，故井筒保护煤柱损失量为0。各种保护煤柱损失量见表。表保护煤柱损失量煤柱类型储量（万t）井田边界保护煤柱断层保护煤柱工业广场保护煤柱403大巷保护煤柱井筒保护煤柱0合计矿井设计生产能力及服务年限3.2.1 确定依据煤炭工业矿井设计规范第 2.2.1 条规定：矿井设计生产能力应根据资源条件、开采 条件、技术装备、经济效益及国家对煤炭的需求等因素，经多方案比较或系统优化后确定。矿区规模可依据以下条件确定：1资源情况：煤田地质条件简单，储量丰富，

5、应加大矿区规模，建设大型矿井。煤田地 质条件复杂，储量有限，则不能将矿区规模定得太大；2开发条件：包括矿区所处地理位置（是否靠近老矿区及大城市）交通（铁路、公路、 水运），用户，供电，供水，建筑材料及劳动力来源等。条件好者，应加大开发强度和矿区 规模;否则应缩小规模；3国家需求：对国家煤炭需求量（包括煤中煤质、产量等）的预测是确定矿区规模的一 个重要依据；4. 投资效果：投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模 反之则缩小规模。3.2.2 矿井设计生产能力 3.2.3 矿井服务年限3.2.4 井型校核按矿井的实际煤层开采能力，辅助生产能力，储量条件及安全条件因素对井型进

6、行校 核：1. 煤层开采能力井田内3好煤层平均5.3m,为特厚煤层，赋存稳定，厚度变化不大。根据现代化矿井“一 矿一井一面”的发展模式，可以布置一个大采高工作面保产。2. 辅助生产环节的能力校核 矿井设计为特大型矿井，开拓方式为双斜井单水平开拓，主斜井采用胶带输送机运煤 副斜井采用轨道辅助运输，运煤能力和大型设备的下放可以达到设计井型的要求。工作面 生产的原煤经顺槽胶带输送机到大巷胶带输送机运到井底煤仓，再经主斜井胶带运输机提 升至地面，运输能力大，自动化程度高。副井运输采用绞车双钩串车提升、下放物料，能 满足大型设备的下放与提升。大巷辅助运输采用无轨胶轮车运输，运输能力大，调度方便 灵活。3

7、. 通风安全条件的校核 矿井煤尘无爆炸危险性，瓦斯涌出量大，属高瓦斯矿井，须采取预抽瓦斯措施。矿井采用分区式通风，设两条回风大巷，东区、西区各布置一个风井，可以满足通风需要。4. 矿井的设计生产能力与整个矿井的工业储量相适应，保证有足够的服务年限，满足煤 炭工业矿井设计规范要求，见表。表 我国各类井型的矿井和第一水平设计服务年限矿井设计生产 能力（万t/a）矿井设计服务 年限（a）第一开采水平服务年限（a）煤层倾角45600及以上804030050070351202406030252045 9050252015930各省自定4 井田开拓 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

8、地面向地下开拓一系列巷道进入媒体，建 立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。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称为开拓方式。合理的开拓方式，需要对技术可行的几种 开拓方式进行技术经济比较，才能确定。井田开拓主要研究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。1. 确定井筒的形式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置；2. 合理确定开采水平的数目和位置；3. 布置大巷及井底车场；4. 确定矿井开采程序，做好开采水平的接替；5. 进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造；6. 合理确定矿井通风、运输及供电系统。确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质

9、、开采技术等诸多条件，经全面比较 后才能确定合理的方案。在解决开拓问题时，应遵循下列原则：1. 贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤高产高效创造条件。在保 证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加 快矿井建设。2. 合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。3. 合理开发国家资源，减少煤炭损失。4. 必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供电系统，创造 良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。5. 要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机 械化

10、、综掘机械化、自动化创造条件。6. 根据用户需要，应照顾到不同媒质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合 开采。4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标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。平硐开拓受地形迹埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵 或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致能满足同类井型水平服 务年限要求。斜井开拓与立井开拓相比：井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快， 井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单， 井筒延伸施工方

11、便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主提升胶带化有相当大的 提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透 水事故等，人员可迅速从井筒撤离。缺点是：斜井井筒长辅助提升能力少，提升深度有限； 通风路线长、阻力大、管线长度大；斜井井筒通过富含水层、流沙层施工技术复杂。立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采深相同的 的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，井筒断面大， 可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓极为有利； 当表土层为富含水层或流沙层时，立井井筒比斜井容易施工；对地质构

12、造和煤层产状均特 别复杂的井田，能兼顾深部和浅部不同产状的煤层。主要缺点是立井井筒施工技术复杂， 需用设备多，要求有较高的技术水平，井筒装备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大。本矿井煤层倾角小，平均 5，为近水平煤层；表土层薄，无流沙层；水文地质情况比 较简单，涌水量小；井筒不需要特殊施工，因此可采用斜井开拓或立井开拓。经后面方案 比较确定井筒形式为双斜井。2. 井筒位置的确定井筒位置的确定原则：第一水平的开采，并兼顾其他水平，有利于井底车场和主要运 输大巷的布置，石门工程量少；有利于首采区布置在井筒附近的富煤阶段，首采区少迁村 或不迁村；井田两翼储量基本平衡；井筒不宜穿过厚表土层、厚含水层、断

13、层破碎带、煤 与瓦斯突出煤层或软弱岩层；工业广场应充分利用地形，有良好的工程地质条件，且避开 高山、低洼和采空区，不受崖崩滑坡和洪水威胁；工业广场宜少占耕地，少压煤；距水源 电源较近，矿井铁路专用线短，道路布置合理。由于井田西部边界距侯月铁路很近，故为便于地面运输及工业广场布置，主井井筒位 置布置方案也可以选择在井田西部边界附近。经后面方案比较确定主、副井筒位置在井田 中央。4.1.2工业场地的位置工业场地的位置选择在主、副井井口附近，即井田西翼中部。 工业场地的形状和面积：根据表工业场地占地面积指标，确定地面工业场地的占地面 积为30公顷，形状为矩形，长边垂直于井田走向，长为700m,宽为4

14、50m。4.1.3 开采水平的确定及采盘区划分井田主采煤层为 3 号煤层， 9 号煤层由于含硫量高，近期暂不开采，后期根据需要可采 用延伸井筒方式开采3号煤层以下煤层。设计中只针对3号煤层。号煤层倾角平缓，为2 10, 般5，为近水平煤层，故设计为单水平开采。水平标高+560m，盘区式开采。3号 煤层生产能力：可采储量为，服务年限为 53.63a。4.1.4 主要开拓巷道3号煤层平均厚度为5m,赋存稳定，底板起伏不大，为近水平煤层，煤层厚度变化不 大，且煤质硬度大。故矿井开拓大巷布置在煤层中，留大煤柱护巷，大巷间距60m。由于 矿井瓦斯涌出量大，为满足回风需要，布置两条回风大巷。再布置一条主运

15、输大巷，一条 辅助运输大巷，共四条大巷。为便于在巷道交叉时架设风桥等构筑物，辅助运输大巷和主 运输大巷沿底板掘进，回风大巷沿顶板掘进。大巷位于井田中央，沿倾向布置，局部半煤 岩及岩巷，巷道坡度随煤层而起伏,一般 2-5，辅助运输大巷局部 7，主运输大巷上仓段局 部 10。4.1.5 方案比较1提出方案 根据以上分析，现提出以下四种在技术上可行的开拓方案，分述如下： 方案一：立井单水平开拓主、副井井筒均为立井，布置于井田中央，只设一个水平。由于辅助运输采用无轨胶 轮车，爬坡能力强。大巷布置在煤层中，沿底板掘进，局部半煤岩及岩巷，如图。方案二：主斜副立单水平开拓斜井提煤运输能力大，立井辅助运输能力大，为此提出主井采用斜井开拓，副井采用 立井开拓。大巷布置在煤层中，沿底板掘进，局部半煤岩及岩巷，如图。方案三：斜井单水平开拓（井筒位于井田中央）主、副井井筒均为斜井开拓，布置于井田中央，大巷布置在煤层中，沿底板掘进，局 部半煤岩及岩巷，如图。方案四：斜井单水平开拓（井筒位于井田边界）主、副井井筒均为斜