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1、摘 要本设计为芦家窑煤矿新井初步设计，设计规模1.5Mt/a。芦家窑煤矿位于山西省朔州市平鲁区陶村乡的东侧，行政区划隶属平鲁区陶村乡管辖。井田东西长3.6km，南北宽3.3km，面积为8.5827km2，主采煤层为4-1、4-2、9、11号煤层，平均倾角为3，煤层总厚度33.5m。井田地质条件较为简单。矿井工业资源储量为371.595Mt。矿井设计生产能力1.5Mt/a，矿井服务年限为80.9a，矿井正常涌水量35m3/h，最大涌水量70m3/h，矿井瓦斯涌出量较低，为低瓦斯矿井。矿井为斜井、立井多水平开拓。大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用调度绞车，矿井通风方式为中央并列式。矿井年工作日为
2、330d，工作制度为“三八”制。本设计共包括10章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井田境界和储量；3.矿井工作制度、设计生产能力及服务年限；4.井田开拓；5.准备方式盘区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风与安全；10.矿井基本技术经济指标。关键词：斜井； 立井； 盘区； 中央并列式； 低瓦斯 设计指导思想在贯彻执行国家和山西省政府有关能源开发的方针、政策及煤炭工业“规程”、“规范”的前提下，以矿井资源和开采条件为基础，以科技进步为手段，以安全生产为原则，以经济效益为中心。积极响应煤矿企业兼并重组整合政策，通过本次修改初步设计，优化开拓方案、开采工艺，合理开发煤炭
3、资源，提高资源回收率。充分利用矿井现有井巷工程、设备和地面设施等，提高矿井的综合机械化水平，保证矿井的安全装备水平、安全培训水平和安全管理水平，把芦家窑煤矿建设成为兼并重组整合后的标准化矿井。设计主要特点1. 为了保护宝贵土地资源，矿井利用现有的工业场地作为主、副井工业场地，在现有工业场地东部500m处新选风井场地。利用原有场地可以充分利用已有主、副井设施及地面已有其它设施、设备，节省投资。以主井场地为生产区，以副井场地为辅助生产区，在回风立井处布置风井设施，充分利用现有的行政公共设施，精心做好辅助生产区的改造和风井场地的布置。主井生产场地、辅助生产场地、行政福利生活场地占地6.7ha，矿井总
4、占地10.15ha。可满足矿井1.5Mt/a设计能力的需要。2. 主斜井、副斜井、进风行人斜井、回风立井布局规范化，主斜井，净宽4.8m，装备带式输送机、检修轨道，担负全矿井的提煤任务，兼作进风井及安全出口。副斜井，净宽4.7m，装备绞车，担负全矿井的提矸、材料设备下放等辅助提升任务，兼作进风井及安全出口。进风行人斜井，净宽3.2m，装备架空乘人器，担负全矿井人员升降任务。回风立井，净直径5.0m，装备梯子间，担负全矿井的回风井任务兼作安全出口。以上四个井筒作为矿井全部井筒，各司其职，功能明确，管理方便，形成矿井规范化开拓方式。3. 生产集中化，以一个综采放顶煤工作面进行机械化开采，以两个综掘
5、工作面保证生产接续，充分体现省煤炭工业一井一面的采煤方法改革精神，为矿井提高产量、提高效率、稳定生产创造条件。4. 开拓系统简洁化，设计有主斜井、副斜井、进风行人斜井、回风立井。依据4-1号煤层的特点布置了运输巷、轨道巷、回风巷。运输系统、通风系统均清晰明确，为矿井生产和安全管理创造了条件。并充分利用好已有工程，尽量减少工程量，缩短建井工期。5. 井下煤流运输连续化，运输巷装备了带式输送机，实现煤流运输连续化，用人少、效率高，为稳产、高产，持续生产创造了条件。6. 通风系统畅通化，矿井采用中央并列式通风方式，设置了完善通风系统构筑物，井下各用风地点风量分配、风速均符合煤矿安全规程的要求，反风措
6、施齐全，避灾路线明确，主通风机、局部通风机均为高效节能风机，并采用KJ78N监测监控系统，实现安全生产信息化管理，为安全生产创造条件。目 录1 矿区概述及井田地质特征11.1 矿区概述11.2 井田地质特征31.3 煤层特征72 井田境界和储量132.1井田境界132.2资源/储量和可采储量132.3安全煤柱及各种煤柱的留设与计算163 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限173.1 矿井工作制度173.2 矿井设计生产能力173.3 矿井服务年限174 井田开拓184.1井田开拓的基本问题184.2 矿井基本巷道215 准备方式-盘区巷道布置235.1 盘区巷道布置235.2 移交生产时的盘
7、区数目、位置和工作面生产能力的计算235.3 盘区运煤、运料、通风及排水系统245.4 巷道掘进245.5 矿井达产时采掘比例关系、掘进率和矸石率预计255.6井巷工程量256 采煤方法266.1. 采煤方法266.2 采煤工艺和主要采煤设备的选择276.3工作面支架支护顶板的基本要求366.4 端头支护与超前支护376.5 工作面循环数、月进度和年进度及工作面长度386.6 盘区及工作面回采率407 井下运输417.1 运输方式的选择417.2 矿车417.3 运输设备选型428 矿井提升498.1 主井提升设备498.2 副井提升设备518.3 进风行人斜井架空乘人设备549 通风与安全5
8、69.1 矿井通风条件概况569.2 矿井通风569.3 通风设备599.4 灾害预防及安全装备6110 主要技术经济指标64参考文献66致 谢67 太原理工大学采矿工程专业毕业设计(论文） 第 67 页1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置芦家窑煤矿位于山西省朔州市平鲁区陶村乡的东侧，行政区划隶属于平鲁区陶村乡。井田西北距井坪镇16.3km。西邻乡镇公路，并有元（子河）芦家窑铁路专线，全长11.02km。沿此公路和铁路向南约5km至朔州市与大(同)运(城)公路及北同蒲铁路线相接，向北经大同可通往内蒙、河北，向南经省城太原通往全国各大城市，交通便利。详见交通位置图1.1
9、。1.1.2 地形、地貌井田位于管涔山脉东麓，地表大部被黄土覆盖，经长期冲刷切割，呈现为低山丘陵地貌。纵观井田地表，沟谷纵横，梁峁绵延，地形比较复杂。井田总的地势为东北高西南低。地形最高点为东北边界处南梁顶，标高1325m，地形最低点为井田西南边界马关河河谷T53号钻孔，标高1151.55m，最大相对高差173.45m。1.1.3 河流及水体井田属海河流域，永定河水系，桑干河支系。井田西部边界有马关河经过，井田内大小沟谷平时基本干枯无水，唯雨季时才汇集洪水沿沟排泄至马关河，马关河发源于平鲁县石井沟，张马营、木瓜界等地，系由泉水汇集而成，于井田西边界由北向南流过，在担水沟一带汇入桑干河。1.1.
10、4 气象及地震井田位于晋西北黄土高原区，属温带大陆性气候。干燥、昼夜温差大，风沙多为本区气候的主要特点。全年平均气温4.5，一月份最冷，平均气温-12，极端最低气温-32.4。七月份最热，平均气温20，极端最高气温38.2。平均年降水量420mm，主要集中在七、八月份，占全年降水量的50%以上。年蒸发量1375.62898.0mm，平均2351mm，为年降水量的5倍。全年无霜期100120天，初霜期为九月下旬。冰冻期为十月下旬到次年四月中旬，最大冻土深度1.51m。本区风沙大，八级以上大风(风速大于17.2m/s)平均有25天以上。一般风沙日在290天以上，多集中在冬春季节。风向以西北风最多，
11、最高风速可达21m/s以上。据历史记载，平鲁区于1407年6月9日和1958年9月5日曾发生两次5.5级地震。据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001图A-1）井田地震动峰值加速度为0.10g。本区地震烈度7度。1.1.5 矿区经济概况朔州市是山西省北部地区的政治、经济、文化中心，交通枢纽的新型城市之一，全市现辖朔城区、平鲁区两区，山阴县、应县、怀仁县、右玉县四县，全市总人口约180万，农业人口占60%左右，朔州市有蒙、满、回、藏、苗、朝鲜少数民族，汉族人口约占99%。朔州市以能源为主，次为农业，第一、第二产业为该市的主要产业，年增长率较快，第三产业完成增长率形势可观，城镇居民人
12、均可支配收入逐年增长，农民年均收入在2000元以上，居民消费价格总水平上涨幅度控制在1%左右，总之朔州市以能源为主要产业而发展的势态非常看好。1.1.6 水源和电源1. 水源情况该矿工业场地内，有水源井3眼，取自第四系砂砾层水，其供水量约为2200m3，可满足矿井生活用水需求。生产用水取自经过处理的井下排水。2. 电源情况在工业场地建有一座35/10.5kV变电站，杏园110kV变电站出两回35kV线路作为主供电源，导线型号均为LGJ-120 mm2，长度均为10.5km；另外由西家寨35kV变电站出一回10kV线路作为矿井的保安电源，导线型号为LGJ-120mm2，长度为2km。1.1.7
13、矿井生产及建设概况芦家窑煤矿始建于1981，1986年5月建成投产。批准开采4、8、9、11号煤层，4号煤层在井田内分叉为4-1、4-2号煤层，曾开采4-1、9号煤层，矿井设计生产能力为0.45Mt/a。2006年山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室以“晋煤整合办核200619号文”核准朔州市平鲁区煤炭资源整合有偿使用工作方案，芦家窑煤矿为单独保留矿井。2007年5月，山西省国土资源厅为该矿颁发了新采矿许可证。山西省煤炭工业局晋煤行发2007115号文“关于右玉县元堡子乡教场坪煤矿等矿井进行机械化采煤升级改造的批复”批准芦家窑煤矿机械化升级改造，生产能力从原0.45Mt/a扩建为0.9
14、0Mt/a。山西省煤炭工业局先后批复了矿井地质报告、升级改造初步设计及开工报告。芦家窑煤矿自开工建设以来，截止2009年9月，按原批准设计，各项工程按计划进展顺利，施工现状如下：1.井巷工程新掘主斜井井筒、井底煤仓、一盘区大巷新掘工程及改造工程、一水平主变电所、主排水泵房、水仓、井下消防材料库及等候硐室均已施工完毕。2.土建工程主、副斜井井口房、筛分捡矸车间、带式输送机栈桥、锅炉房、35kV变电所、10kV配电室、机修车间、综采设备库、器材库、矿井办公楼、浴室、灯房、调度室、行政办公楼、单身宿舍及餐厅均已施工完毕。3.安装工程主井带式输送机、副井绞车及架空乘人器、回风井主通风机、井下大巷带式输
15、送机均已安装完毕，其它设备已定货，部分已到货。山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发200936号文“关于朔州市平鲁区煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复”，该矿属单独保留矿井，生产能力由0.9Mt/a增加到1.5Mt/a；山西省煤炭工业厅晋煤办基发200983号文“关于加快兼并重组整合煤矿改造建设工作的安排意见”，芦家窑煤矿属于已批准机械化升级改造在建矿井。1.1.8 四邻关系芦家窑矿西邻芦西煤矿，南邻杨涧煤矿，东邻歇马关、小芦家窑煤矿，北邻西家寨煤矿、一半岭煤矿。经调查，各矿均未发现越界越层开采现象。：1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质构造井田位于宁武煤田北端，井田范围无基岩出露，地表全被黄土覆盖，根据井田范围内地层及钻孔揭露情况并结合详查资料，对井田地层由老到新分述如下：1. 奥陶系中统上马家沟组（O2s）为含煤岩系基底，埋于井田深部，在井田外马营河东侧有零星出露，本组厚180m左右，主要为青灰深灰色石灰岩、白云岩及白云质灰岩，夹
