河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计前 言本次毕业设计是在河南济源煤业集团二矿进行的毕业实习中所收集的矿井生产图纸和资料，并作了一些改动以后，对矿井进行的初步设计采矿工程毕业设计是采矿工程专业全部教学进程中的最后一个环节作为对大学生在学校的最后一次综合性的知识技能考查，它主要是考查学生这四年来对基础知识及其专业知识的掌握情况，使学生学会自我思考、自行设计在设计过程中，把所学的理论知识与实践经验综合起来应用这样达到了对理论知识更为深刻透彻的理解，同时也学到了一些实际生产过程中的经验设计的过程就是一个不断认识和学习的过程在本次设计过程中，认真贯彻《矿产资源法》、《煤炭法煤炭工业技术政策》、《煤炭安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》以及国家其它发展煤炭工业的方针政策，积极采用切实可行高产高效的先进技术与工艺，力争自己的设计成果达到较高水平本设计以《实践教学大纲及指导书》为依据，严格按照《安全规程》的要求，采用工程技术语言，对矿井的开拓、准备、运输、通风等各个生产系统进行了初步设计本设计的井田面积为3.6平方千米，年产量45万吨井田内煤层赋存比较稳定，开采煤层为二1煤，煤种为无烟煤，煤层倾角12－18°，平均煤厚5m，整体地质条件比较简单，相对瓦斯涌出量为0.33/t，涌水量为170/h,煤层无自燃倾向。
根据实际的地质资料情况进行井田开拓和准备方式的初步设计，该矿井决定采用三立井单水平上山及上下山开采，煤层采用采区上山及上下山联合布置的开拓方式，设计采用炮采放顶煤回采工艺，走向长壁采煤法，用全部跨落法处理采空区并对矿井运输、矿井提升、矿井排水和矿井通风等各个生产系统的设备选型计算，以及对矿井安全技术措施和环境保护提出要求，完成整个矿井的初步设计从收集资料，确定开采方案，到具体巷道的布置以及机器设备的选型，我投入了经两个月的时间通过这次毕业设计，我对四年来所学的专业课又有了更为深刻直观的认识，对于巷道开拓，采区车场的线路连接，井底车场的布置，通风方式与通风线路的选取中的细节问题处理有了进一步的提高由于时间关系和设计者水平有限，设计中失误之处在所难免，敬请审阅老师给予批评指正！3目录1 矿区概况及井田地质特性 11.1 矿区概况 11.1.1井田概况 11.1.2地形地貌 21.1.3气候条件 21.1.4地震情况 21.2 井田地质特征 31.2.1以往地质工作概述 31.2.2矿井地质 52 矿井储量、年产量及年限 112.1 井田境界 112.2 井田储量 112．2.1矿井的工业储量 112.2.2矿井设计储量 122.2.3矿井设计可采储量 132.3 矿井年储量及服务年限 142.3.1矿井工业制度 142.3.2矿井服务年限 143 井田开拓 153.1概述 153.2井田开拓 153.2.1对井田开拓中的若干问题分析 153.2.2开拓方案的提出及比较 173.3井筒特征 203.3.1主井 203.3.2副井 203.3.3风井 223.4井底车场 233.4.1线路总平面布置设计 243.4.2设计基本参数 273.4.3一些基本问题的确定 273.4.4线路联接计算 283.4.5通过能力的计算 303.4.6确定井底车场主要巷道断面 313.4.7确定各井底车场主要硐室位置 323.5开采顺序及采区回采工作面的配置 343.5.1开采顺序 343.5.2保证年产量的同采采区数和工作面数 354 采煤方法 384.1 采煤方法 384.2 采区巷道布置及生产系统 384.2.1采区走向长度的计算的确定（以第一水平第一阶段上山为例） 394.2.2确定区段斜长和区段数目 394.2.3煤柱尺寸 394.2.4采区上下山的布置 394.2.5巷道的布置（分带斜巷的布置） 394.2.6联络巷的布置 394. 2.7采区车场形式的选择 394.2.8采区硐室 414.2.9采区千吨掘进率、采区掘进出煤率及采区回采率 414.2.10确定采区巷道掘进方法、设备数量及掘进工作面数 424.2.11采区生产系统 434.3 回采工艺设计 444.3.1首采工作面概况 444.3.2回采工艺的确定 444.3.3工作面设备选型 454.3.4确定工作面支护方式和采空区处理方法： 454.3.5工作面循环方式及循环作业图表 465 矿井运输 485.1 矿井运输 485.1.1井下运输系统和运输方式的确定 485.1.2采区运输设备的选型 485.1.3大巷运输设备 495.1.4列车组成的计算 505.1.5电机车台数的计算 536 矿井通风与安全技术措施 556.1 矿井通风系统的选择 556.1.3选择矿井主扇的工作方法： 566.1.4选择矿井通风方式 576.1.5矿井通风系统的确定 576.2风量机算及风量分配 586.2.1采煤工作面实际需风量 586.2.2掘进工作面所需风量 606.2.3峒室实际需风量 616.2.4风速验算： 626.3全矿通风阻力计算 636.3.1计算原则 636.3.2计算方法 646.3.3计算矿井的总风阻及总等积孔 666.4扇风机选型 676.4.1选择主扇 676.4.2选择电动机 706.5矿井安全技术措施 706.5.1预防瓦斯爆炸的措施 706.5.2防尘措施 716.5.3预防井下火灾的措施 726.5.4为防止井下水灾的措施 727建井工期 737.1施工准备 737.1.1项目实施前期工作 737.1.2建设方式 737.1.3项目实施进度安排 737.2建井工期 757.2.1开工标志与批准 757.2.2建设工期 758 矿山环保 768.1 矿山污染源概述 768.1.1大气污染 768.1.2废水排放 768.1.3固体废弃物排放 768.1.4噪声污染 768.2 矿山污染源的防治 778.2.1大气污染防治 778.2.2矿山水污染的防治 778.2.3矿渣利用 788.2.4噪声的控制 78参考文献 801 矿区概况及井田地质特性1.1 矿区概况 1.1.1井田概况济源煤业有限责任公司二矿（原济源煤矿二号井）位于井田东部，于1958年10月筹建，1961年投产，累计采出量为1500万吨，1993年因矿井涌水量大、开采成本高申请关闭，经焦作市人民政府研究，以焦政文[1993]85号批文批准，该矿井于1993年8月闭坑。
1995年在原济源煤矿三号井的基础上新建一立井作为济源煤业有限责任公司二矿东井，开采煤层二1煤层2002年矿井改名为济源煤业有限责任公司二矿济源—克井镇各村的城乡公路横贯矿区，济（源）—阳（城）公从矿区西部通过，济源市高速公路入口距矿井20公里，焦（作）—枝（城）、侯（马）—月（山）铁路，矿区距盘古寺车站3公里，距济源市区12km，距煤业公司约1km,交通便利图1-1 交通位置图1.1.2地形地貌井田内地表全部由山前坡积物覆盖，地势北高南低，最高海拔363m，最低海拔237m，比差126m，有利于丰水期地表水排泄主井口标高+324米副井口标高+264米，主副井口标高均高于当地历年最高洪水水位1.1.3气候条件本区属于大陆性半干旱季风型气候，四季分明绝对最高气温达40℃，绝对最低气温－14℃，年降水量600～700mm，七～九月份为雨季，十二月～次年二月份为冰冻期1.1.4地震情况根据济源地区地震资料，1967年以来，本区发生的地震均在2.0～3.5级之间，而相邻地区发震波及本区而造成较大破坏的地震有10次见下表： 表1-1区域地震一览表时 间地 点震级地震烈度备注战国时期修 武5.571587.04.10修 武6.081303.09.17山西赵城871695.05.18山西临汾8.061814.02.04河南汤阴5.2551815.10.23山西平陆6.7551830.06.12河北磁县7.571920.12.16宁夏海原8.561965.01.13山西垣曲5.551965.01.15山西垣曲5.15依据中国地震动参数区划图（GB18306－2001），济源地区地震烈度划分为Ⅶ度。
以上资料表明该地区及邻区5级以上地震有多次，对本区的破坏性较大，区域稳定性较差，对矿区安全有一定的影响1.2 井田地质特征1.2.1以往地质工作概述克井井田的煤炭资源，最早于1953年开始开采，并由几个小煤窑联合成立克井煤矿，年产量约10万吨自1957年开始，先后由多家勘探单位对二矿井田进行了大量的地质勘探和水文地质勘探工作，并提交了不同勘探阶段的文字报告和相应的图件，积累了大量的水文地质资料具体开展的工作有：（1）1957年，中南煤田地质局125队对济源煤田克井勘查区进行精查工作，其中任庄井田共施工钻孔38个，按500m基本线距探求B级储量，按500～1000m基本线距控制C级储量乔庄井田施工14个钻孔，按500～1000m基本线距控制C级储量2）1958年原煤炭工业部中南煤田地质局125队对该矿区进行了水文地质勘探，曾进行了籍尺为1/25000的水文地质，地貌及第四组地质测量，同时建立了潜水观测网着重观测和收集了该矿井的水文地质资料，全部岩芯钻孔均按操作规程作了简易水文工作另外，在漭河设置有两个水文观测站，对沁河则收集有五龙口水文钻的资料井田内在设计院规定的主、副井位置附近打一个专门水文地质钻孔（19—2）。
另在22—5孔进行了解冲击层的抽水实验工作3）1969年，河南省冶金煤炭厅地质勘探三队在区内按460～620m的基本线距进行加密勘查，提交了《河南省济源县克井勘探区地质勘探报告书》，共探明克井勘查区B+C级储量16353万吨该储量经河南省革命委员会地质局组织审查，以豫地字[73]106号文核准4）1984年，该矿为指导生产提供依据，委托焦作矿务局水文队、煤田地质三队对该矿井水文地质和储量进行加密勘查5）1985年为搞好防治水工作，该矿委托焦作矿务局水文地质勘探公司对矿井水文地质进行补充勘探，但此次工作没有增加水文地质工作量，仅在野外进行了一般性踏勘工作，对水文地质进行了概况分析6）2002年9月，河南省济源煤业有限责任公司委托河南省地矿厅第二地质队对该公司所属煤矿范围内的资源储量进行了核查，编写了《河南省济源市克井镇济源煤矿资源储量地质报告》，共查明资源储量8719万吨，其中：开采动用储量6160万吨，保有资源储量2559万吨该储量经河南省矿产资源储量评审中心评审，河南省国土资源厅豫国土资认储字［2002］22号备案认定7）2004年6月，河南省济源市克井交地煤矿委托河南省地矿厅第二地质队对该矿范围内的二1煤资源储量进行了核查，编写了《河南省济源市克井交地煤矿资源储量报告》，共查明资源储量（111b）+（333）179.6万吨，济源煤矿二号井和交地煤矿在区内累计开采动用资源储量（111b）104.5万吨，保有资源储量（111b）+（333）75.1万吨。
该储量经河南省矿产资源储量评审中心评审，河南省国土资。