毕业设计文字版-华亭煤矿 6 矿井田开采设计.doc

设计题目：华亭煤矿6矿井田开采设计专 业：采矿工程设 计 人： （签名） 指导教师： （签名） 【摘要】以建设高产高效矿井的成功经验为依托，坚持“安全、高效、优质、和谐”的开发原则，充分结合矿井地质和开采技术条件，因地制宜采用相适应的具有国际先进水平的高安全、高可靠的新技术、新设备、新工艺，实现集约化和规模化生产。全面依托和整合社会资源，优化、简化煤矿井上、下设施，实现企业优质、高效运行。根据实习期间收集地质资料、生产资料及专业知识，确定本矿设计产量0.90mt/a，采用立井开拓, 【关键词】 高产高效、国际先进化水平、集约化、规模化、 abstract with high yield and high efficiency of the construction of successful experience, adhering to the “safe, efficient, high quality, and the harmonious development of principle, and fully integrating the mine geological and mining conditions, we make use of new technology, new equipment, new skills which adapt to the local conditions and reach to the internationally advanced level of high safety, high reliability to realize intensive and large-scale production. this design relies on the comprehensive and integration of social resources, optimizes and simplifies the coal mine facilities to make enterprise quality and efficient operation. according to the practice of geological data collected during production, material and professional knowledge, we adopt shaft to open up 。 keywords high production and high efficiency、internationally advanced level、stulm production 目 录 第一章矿井田地质概况1.1矿井（田) 位置及交通1.1.1通通位置1.1.2地形地貌1.1.3 气象及水文情况1.1.4矿区概括1.2矿井田地层及地质构造1.2.1地层1.3矿体赋存特征及其开采技术条件141.3.1煤层及煤质141.3.2瓦斯赋存情况、煤尘爆炸危险性、煤的自然性及地温情况51.3.3水文地质1.4矿体赋存特征及其开采技术条件15第二章井田开拓172.1矿井设计生产能力172.1.2矿井设计生产能力2.1.3矿井设计服务年限2.1.4 矿井储量、设计生产能力和服务年限的关系2.1.5 矿井设计生产能力的确定2.2井田境界及储量202.2.1 井田境界2.2.2 资源/储量2.3井田开拓222.3.1 工业场地及井口位置选择2.3.2井筒形式的确定2.3.3 井筒数确定2.3.4 井田内划分级开采顺序2.3.5 开采水平的划分及水平标高确定2.3.6 阶段运输大巷和回风大巷的布置2.4井筒292.4.1 井筒断面设计2.4.2 井筒参数确定2.5 井底车场2.5.1 井底车场形式选择及硐室布置2.6 方案比较、确定开拓系统第三章大巷运输及设备3.1 大巷运输方式选择3.1.1大巷煤炭运输方式选择3.1.2大巷辅助运输方式选择3.2矿车3.2.1矿井车辆配备3.3运输设备选型3.3.1电机车选型3.3.2带式输送机选型第四章 采区布置及装备4.1 采区布置4.2 采区的划分4.3 采矿（煤）方法4.4 采区巷道布置4.4.1.采区准备巷道的确定4.4.2. 回采巷道的确定4.4.3 采区车场的确定4.4.4采区巷道断面设计4.4.5采区巷道支护形式4.5 巷道掘进与掘进机械化4.5.1.概括4.6 工作面设备确定4.7 劳动组织4.8 技术经济指标分析第五章矿井提升、运输、排水、压缩空气设备选型5.1 拟定矿井通风系统5.2计算矿井总风量5.4 矿井通风设备的选型5.5计算矿井通风等积孔5.6 概算矿井通风费用5 .7等事故的安全技术措施5.8预防瓦斯、火、矿尘、水和顶板等事故的安全技术措施第六章矿通风与安全6.1 矿井提升设备选型6.2 主运输设备选型6.3 矿井排水设备选型6.4压缩空气设备第七章 环境保护7.1 矿山污染源及其防治7.1.1生活垃圾7.1.2煤尘（烟尘）防治7.1.3噪音（1）主要噪声源7.1.4污废水防治7.2环境保护的措施7.2.1项目建设期环境保护措施7.2.2绿化7.2.3 水土保持7.3 地表沉陷治理7.3.1已利用土地沉陷后的治理7.3.2 未利用土地沉陷后的治理7.4 机构设置及环境保护投资7.4.1 环境管理及环境监测7.4.2 环境保护投资参考文献95致谢信96第一章矿井田地质概况1.1矿井（田) 位置及交通1.1.1通通位置 华亭煤矿位于甘肃省华亭县,地理座标约北纬3510,东经10640。北距平凉45公里，经安口至平凉公路行程约为80公里，东距安口20公里，南距宝鸡157公里，均有公路相通。华亭交通便利，省县乡公路四通八达。北距平凉市55公里，西至兰州市427公里，南至宝鸡市162公里，距咸阳飞机场352公里，东至西安市346公里。国家重点铁路宝中线横穿境内，省级干线公路2条8585公里，总里程达到1866.13公里，其中二级公路84公里，三级公里225.73公里，四级公路1556.4公里，县乡公路四通八达，万人拥有公路10.36公里，每百平方公里拥有公路15.78公里，年客运量274.4万人，客运周转量17049万人公里，货运量60.6万吨，货运周转量7079.9万吨公里。宝中铁路、省道304线横穿境内，发挥着承东起西、贯通南北的重要作用。建成了安口火车工业南站，发挥着重要的煤炭等货物外运作用，年吞吐量达890万吨。邮电通讯发达，开通了华亭县网站，拥有装机容量12624门的国际国内程控电话通讯网，实现了县、乡、村三级与国内数字直拨，移动通讯和自动寻呼覆盖县城和83.3的乡镇。 1.1.2地形地貌 华亭煤田位于六盘山东麓，鄂尔多斯地台的西南边缘。从地质力学观点看，该地区处于祁、吕、贺“山”字型构造体系的脊柱贺兰褶带南段东侧。就其所处位置，构造线方向应为南北向的，但由于后期陇西系旋卷构造体系的干扰，具体地说，就是陇西系六盘山旋回褶带迁就改造、利用了贺兰褶带南段的构造成份，使得该区构造线方向局部变为北北西或北西向。华亭煤田正处在这两面大构造体系的复合部位，其含煤建造的形成以及后期的构造形态，都受着这一总的构造轮廓的控制。华亭煤田大体上为一个北西南东向展布的、微具“s”形弯曲的、中间宽缓、两头收缩封闭的复式向斜构造，其轮廓似一个两头扭弯了的纺垂形。向斜北起策底河北岸南至南4号孔南。其主要褶皱轴方向自北向南为：北西10北西30北西10北西45。向斜两翼较陡，中间宽缓，如盆状，煤层倾角一般为0o -8o，且两翼不对称，东翼倾角3553，一般43左右，西翼陡立达80，轴部几度至十几度。向斜之西部中段及东部中南段，发育有次一级向斜构造，其长度分别为9公里及5.7公里，宽0.51.5公里及2公里，它们的轴部凹陷深度均较主向斜轴低约200米，从其褶皱轴与主向斜轴的关系看，它们显然是在主向斜受到顺时针扭动时产生的派生褶皱。向斜西翼之北段，被走向近南北、倾向西、倾角80的逆断层f1所切，该断层南段延至煤层露头线以外（以西），走向不明，北段自大山上至庙顶山东湾里唐家沟一段长约10公里，将西翼北段之煤层破坏，该段南部断距达250米左右，表现为t3yn及j12y下部地层逆于j12y上部地层之上，向北断距渐小至数十米。该断层大部份被第三系地层复盖，仅北端策底以北见于地表出露。华亭煤矿井田位于华亭煤田向斜东翼的中偏南段，井田内东翼急倾斜呈现为北北西向的简单单斜构造。据钻孔揭露，井田内地层从老到新有：上五叠统延长群（t3yn），下侏罗统富县组（j1f），中下侏罗统延安组（j1-2y），中侏罗统直罗组（j2c）与安定组（j2a），上第三系甘肃群（ngn）和第四系（q）。井田深部底板宽缓，煤层倾角一般为0o -11o。井田内煤系地层共含煤5层，其中，1-4层不可采，可采煤层为煤5层，位于 j1-2y 之上部，为特厚煤层，稳定性好。厚度变化于17.58米-48.01米，平均厚37.5米，于4-9线附近发育较好，沿走向往北逐渐变大，沿倾向方向变化规律不明显。煤5层下部结构较简单，上部结构较复杂，加矸最多者达9层，一般为4-5层。1.1.3 气象及水文情况华亭矿区属黄土高原丘陵沟壑区，温带湿润性气候，境内山川兼有，气候宜人，年平均气温7.9，降雨量615毫米，平均海拔1300米。河流交叉纵横，汗河、河等4条河流源于本县，年总泾流量1.83亿立方米。 1966年6月134队所提“甘肃华亭煤田详查地质报告”中，将华亭煤矿井田划为以下五个含水层：第一含水层：粘土岩以下的砂砾岩裂隙含水层（t3yn）；第二含水层：煤10层底板至粘土岩以上的砂岩裂隙含水层（j112y之底部、j1f及t3yn之顶部）；第三含水层：煤9煤10以上之砂岩段（j122y）；第四含水层：上第三系甘肃群第一段砂砾岩层（n1gn）；第五含水层：第四系冲积砂砾石层（q4）。由于第一含水层与第二含水层之间没有隔水层，它们的岩性及含水性基本相同，实际为一个含水层，在上三迭统中有一层厚0.816.24米灰绿色较稳定的粘土岩是很好的隔水层。根据钻孔抽水试验，井田内各个含水层之间水力联系差，钻孔单位涌水量较小，因此，根据勘探结果确定，华亭煤矿井田内，水文地质为简单类型。华亭煤矿井田内，主采煤层为煤5一层，煤层结构简单，煤层倾角1o 11o，平均8o；煤层厚度一般为:17.58-48.01米，平均为37.5米。矿井开采技术条件简单。1.1.4矿区概括1. 矿区开发情况 华亭煤矿于1962年4月建井，自行设计。2002年前，华亭煤矿属地方国有煤矿，自行设计，自行技术改造，于1997年矿井设计能力达到300万t/a。2006年矿井核定生产能力445万t/a。2002年，华亭煤业集团公司成立，经过企业重组，华亭煤矿并入华亭煤业集团公司，经华亭煤业集团公司、华亭煤电股份公司研究决定，由煤炭工业西安设计研究院设计，进行华砚煤矿1000万t/a技术改造，其中华亭煤矿改扩建后设计生产能力400t/a，矿井改扩建从2002年12月开始至2005年10月结束，经集团公司、股份公司验收通过后，于2005年10月矿井正式投产。2. 矿区经济情况 主要投资项目有煤、电、硅系列产业链开发，煤炭地下气化煤化工，煤制油，环保型水泥技术改造，陶瓷、电瓷、灯泡新工艺改造，新型建筑材料开发，农产品加工和各类基础设施建设等项目，产业前景广阔，政策条件优惠。 3. 水源，电源。劳动力来源 华亭煤矿生产所需工业用水主要来自地下水。华亭煤矿自行建设发电厂共生产和矿区使用以及为其他县供电。劳动力主要来自甘肃煤校毕业学生和弄从剩余劳动力。4. 矿藏市场供需情况华亭煤炭具有“三高三低”（高挥发性、高化学活性、高发热量、低灰、低硫、低磷）的良好品质，是优质的动力、气化和化工用煤。煤炭产品畅销沪、浙、苏、鄂、陕、甘、宁、川等10多个省(市、区)。现计划向淮北及东南全面发展。！| 1.2矿井田地层及地质构造1.2.1地层华亭煤矿井田位于华亭煤田向斜东翼的中偏南段，井田内东翼急倾斜呈现为北北西向的简单单斜构造。据钻孔揭露，井田内地层从老到新有：上五叠统延长群（t3yn），下侏罗统富县组（j1f），中下侏罗统延安组（j1-2y），中侏罗统直罗组（j2c）与安定组（j2a），上第三系甘肃群（ngn）和第四系（q）。井田深部底板宽缓，煤层倾角一般为0o -11o。井田内煤系地层共含煤5层，其中，1-4层不可采，可采煤层为煤5层，位于 j1-2y 之上部，为特厚煤层，稳定性好。厚度变化于17.58米-48.01米，平均厚37.5米，于4-9线附近发育较好，沿走向往北逐渐变大，沿倾向方向变化规律不明显。煤5层下部结构较简单，上部结构较复杂，加矸最多者达9层，一般为4-5层。井田内构造简单，水文简单。华亭煤矿井田划为以下五个含水层：第一含水层：粘土岩以下的砂砾岩裂隙含水层（t3yn）；第二含水层：煤10层底板至粘土岩以上的砂岩裂隙含水层（j112y之底部、j1f及t3yn之顶部）；第三含水层：煤9煤10以上之砂岩段（j122y）；第四含水层：上第三系甘肃群第一段砂砾岩层（n1gn）；第五含水层：第四系冲积砂砾石层（q4）。由于第一含水层与第二含水层之间没有隔水层，它们的岩性及含水性基本相同，实际为一个含水层，在上三迭统中有一层厚0.816.24米灰绿色较稳定的粘土岩是很好的隔水层。根据钻孔抽水试验，井田内各个含水层之间水力联系差，钻孔单位涌水量较小，因此，根据勘探结果确定，华亭煤矿井田内，水文地质为简单类型。田内煤层赋存条件简单，共含5层煤，其中4层煤零星分布，不可采，主要可采煤层为煤5层，位于 j1-2y 之上部，颜色为黑色，条痕深棕色、块状，具贝壳状断口，沥青光泽，硬度在23之间，劈理不发育，破碎后常呈大立方块体，煤体中含黄铁矿晶片，上部光泽较强，由亮煤为主组成，具明显条带状结构，易燃，烟大，俗称明炭，中部及下部由半亮煤、暗煤及丝炭组成，光泽弱，部分以丝炭为主，强度好，块度大，燃烧时间长，烟少，俗称黑炭，容重经采大体重样测定为1.32。为特厚煤层，稳定性好。厚度变化于17.58米-48.01米，平均厚37.5米，煤质好，为低灰、低硫、低磷、高活性、高挥发、高热量的长陷煤。2. 构造 华亭煤田位于六盘山东麓，鄂尔多斯地台的西南边缘。从地质力学观点看，该地区处于祁、吕、贺“山”字型构造体系的脊柱贺兰褶带南段东侧。就其所处位置，构造线方向应为南北向的，但由于后期陇西系旋卷构造体系的干扰，具体地说，就是陇西系六盘山旋回褶带迁就改造、利用了贺兰褶带南段的构造成份，使得该区构造线方向局部变为北北西或北西向。华亭煤田正处在这两面大构造体系的复合部位，其含煤建造的形成以及后期的构造形态，都受着这一总的构造轮廓的控制。 华亭煤田大体上为一个北西南东向展布的、微具“s”形弯曲的、中间宽缓、两头收缩封闭的复式向斜构造，其轮廓似一个两头扭弯了的纺垂形。向斜北起策底河北岸南至南4号孔南。其主要褶皱轴方向自北向南为：北西10北西30北西10北西45。向斜两翼较陡，中间宽缓，如盆状，煤层倾角一般为0o -8o，且两翼不对称，东翼倾角3553，一般43左右，西翼陡立达80，轴部几度至十几度。向斜之西部中段及东部中南段，发育有次一级向斜构造，其长度分别为9公里及5.7公里，宽0.51.5公里及2公里，它们的轴部凹陷深度均较主向斜轴低约200米，从其褶皱轴与主向斜轴的关系看，它们显然是在主向斜受到顺时针扭动时产生的派生褶皱。 矿井地层一览表 断层特征表序号性质断层面走向断层面倾向倾角影响范围范围 1逆断层南北 西80断层南段延至煤层露头线以外（以西），走向不明，北段自大山上至庙顶山东湾里唐家沟一段长约10公里，将西翼北段之煤层破坏，该段南部断距达250米左右，表现为t3yn及j12y下部地层逆于j12y上部地层之上，向北断距渐小至数十米。该断层大部份被第三系地层复盖，仅北端策底以北见于地表出露。 1.3矿体赋存特诊级开采技术条件1.3.1 煤层及煤质 井田内煤层赋存条件简单，共含5层煤，其中4层煤零星分布，不可采，主要可采煤层为煤5层，位于 j1-2y 之上部，颜色为黑色，条痕深棕色、块状，具贝壳状断口，沥青光泽，硬度在23之间，劈理不发育，破碎后常呈大立方块体，煤体中含黄铁矿晶片，上部光泽较强，由亮煤为主组成，具明显条带状结构，易燃，烟大，俗称明炭，中部及下部由半亮煤、暗煤及丝炭组成，光泽弱，部分以丝炭为主，强度好，块度大，燃烧时间长，烟少，俗称黑炭，容重经采大体重样测定为1.32。为特厚煤层，稳定性好。厚度变化于17.58米-48.01米，平均厚37.5米，煤质好，为低灰、低硫、低磷、高活性、高挥发、高热量的长陷煤。1.3.2瓦斯赋存情况、煤尘爆炸危险性、煤的自然性及地温情况矿防尘系统健全，地面有消防防尘用水水池两个，容量850m3,矿井有防尘供水管路我16538米，喷雾设施47处，采掘机均设有内外喷雾装置，综采面还专门建立了一套防尘系统，灭尘效果显著。目前矿井防灭尘措施主要有“风、水、净、护、闭”等综合措施，矿井防尘、灭尘设备齐全、措施到位，完全满足矿井生产要求。我矿自2005年10月生产水平下移到840水平后，矿井及回采工作面瓦斯涌出量明显增大，为此我矿建立了井下瓦斯抽放系统，安装了zwy 2台60/90、1台zwy 85/160、2台bec52型瓦斯抽放泵，最大抽气量各为:60m3/min 、85m3/min 、200m3/min，通过工作面上隅角埋管及高位钻孔进行抽排，抽排瓦斯浓度在558%之间，工作面瓦斯抽放率在530%之间，抽放效果良好。通过瓦斯抽排，综采工作面瓦斯得到有效治理，瓦斯抽排系统与矿井生产能力相应，能够满足矿井安全高效生产的要求，1.3.3水文地质1.含水层与隔水层 1966年6月134队所提“甘肃华亭煤田详查地质报告”中，将华亭煤矿井田划为以下五个含水层：第一含水层：粘土岩以下的砂砾岩裂隙含水层（t3yn）；第二含水层：煤10层底板至粘土岩以上的砂岩裂隙含水层（j112y之底部、j1f及t3yn之顶部）；第三含水层：煤9煤10以上之砂岩段（j122y）；第四含水层：上第三系甘肃群第一段砂砾岩层（n1gn）；第五含水层：第四系冲积砂砾石层（q4）。由于第一含水层与第二含水层之间没有隔水层，它们的岩性及含水性基本相同，实际为一个含水层，在上三迭统中有一层厚0.816.24米灰绿色较稳定的粘土岩是很好的隔水层。根据钻孔抽水试验，井田内各个含水层之间水力联系差，钻孔单位涌水量较小，因此，根据勘探结果确定，华亭煤矿井田内，水文地质为简单类型。 2. 最大涌水量和最小涌水量 根据矿井多年的生产实际，矿井正常涌水量为130m 3/h，最大涌水量为150m 3/h，正常涌水时，1台水泵工作，20小时排水量为：280120=5600 m3/h；正常涌水时，24小时涌水量：13024=3120 m3/h5600 m3/h；最大涌水时，24小时涌水量：15024=3600 m3/h5600 m3/h。 1.4.矿（井）田勘探类型及勘探程度评价 华亭煤田位于六盘山东麓，鄂尔多斯地台的西南边缘。从地质力学观点看，该地区处于祁、吕、贺“山”字型构造体系的脊柱贺兰褶带南段东侧。就其所处位置，构造线方向应为南北向的，但由于后期陇西系旋卷构造体系的干扰，具体地说，就是陇西系六盘山旋回褶带迁就改造、利用了贺兰褶带南段的构造成份，使得该区构造线方向局部变为北北西或北西向。华亭煤田正处在这两面大构造体系的复合部位，其含煤建造的形成以及后期的构造形态，都受着这一总的构造轮廓的控制。华亭煤田大体上为一个北西南东向展布的、微具“s”形弯曲的、中间宽缓、两头收缩封闭的复式向斜构造，其轮廓似一个两头扭弯了的纺垂形。向斜北起策底河北岸南至南4号孔南。其主要褶皱轴方向自北向南为：北西10北西30北西10北西45。向斜两翼较陡，中间宽缓，如盆状，煤层倾角一般为0o -8o，且两翼不对称，东翼倾角3553，一般43左右，西翼陡立达80，轴部几度至十几度。向斜之西部中段及东部中南段，发育有次一级向斜构造，其长度分别为9公里及5.7公里，宽0.51.5公里及2公里，它们的轴部凹陷深度均较主向斜轴低约200米，从其褶皱轴与主向斜轴的关系看，它们显然是在主向斜受到顺时针扭动时产生的派生褶皱。向斜西翼之北段，被走向近南北、倾向西、倾角80的逆断层f1所切，该断层南段延至煤层露头线以外（以西），走向不明，北段自大山上至庙顶山东湾里唐家沟一段长约10公里，将西翼北段之煤层破坏，该段南部断距达250米左右，表现为t3yn及j12y下部地层逆于j12y上部地层之上，向北断距渐小至数十米。该断层大部份被第三系地层复盖，仅北端策底以北见于地表出露。华亭煤矿井田位于华亭煤田向斜东翼的中偏南段，井田内东翼急倾斜呈现为北北西向的简单单斜构造。据钻孔揭露，井田内地层从老到新有：上五叠统延长群（t3yn），下侏罗统富县组（j1f），中下侏罗统延安组（j1-2y），中侏罗统直罗组（j2c）与安定组（j2a），上第三系甘肃群（ngn）和第四系（q）。井田深部底板宽缓，煤层倾角一般为0o -11o。井田内煤系地层共含煤5层，其中，1-4层不可采，可采煤层为煤5层，位于 j1-2y 之上部，为特厚煤层，稳定性好。厚度变化于17.58米-48.01米，平均厚37.5米，于4-9线附近发育较好，沿走向往北逐渐变大，沿倾向方向变化规律不明显。煤5层下部结构较简单，上部结构较复杂，加矸最多者达9层，一般为4-5层。井田内构造简单。 第二章 井田开拓井田开拓设计是矿井开采设计的主要和关键部分，决定着矿井的整体面貌。本章设计所确定的方案和参数是后续设计的依据，因此本章设计的合理与否关乎整个设计的成败。对本章设计要求如下：（1）应对第一章中资料进行认真分析，所提方案应切合实际；（2）应全面了解和掌握煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计规范及有关技术政策对相关内容的规定，所提方案应符合规定；（3）对重大方案应提出全部可行方案，并对所提方案进行全面分析比较，给出最优方案；（4）应给出所确定方案的主要参数，并对其进行认真核对，确保无误。 2.1 矿井设计生产能力及服务年限2.1.1矿井工作制度1. 煤炭工业矿井设计规范第2.2.3条规定：“矿井设计生产能力宜按年工作日330d计算，每天净提升时间宜为16h。”2. 华亭煤矿地面工作人员采用三八”工作制，井下工作人员采用“四六”工作制。2.1.2矿井设计生产能力矿井设计生产能力是指矿井设计的年产量，一般按年产矿石量计算。对于煤矿是指年产原煤量，以kt/a或mt/a表示。矿井生产能力也叫井型，是一个定值，由各系统和环节的综合能力决定，是全面反映矿井面貌的一个重要的综合指标。2.1.3矿井设计服务年限矿井服务年限是指矿井正常生产的时间，以a计。表2-1-1 矿井设计生产能力及新建矿井设计服务年限矿井设计生产能力（mt/a）矿井设计服务年限（a）第一开采水平设计服务年限（a）煤层倾角25煤层倾角2545煤层倾角45大型6.070353.0、4.0、5.0、60301.2、1.5、1.8、2.45025中型0.45、0.6、0.940202015小型0.09、0.15、0.21、0.315152.1.4 矿井储量、设计生产能力和服务年限的关系 （2-1）式中 a矿井设计生产能力，mt/a； zk矿井可采储量，mt； t矿井设计服务年限，a； k储量备用系数。煤炭工业矿井设计规范第2.2.6条规定：“计算矿井及第一水平设计服务年限时，储量备用系数宜采用1.31.5”。2.1.5 矿井设计生产能力的确定确定矿井设计生产能力是矿井设计的一项主要任务，是进行矿井各系统和环节设计的前提和基础。矿井生产能力受多种因素影响，在确定时应综合考虑这些因素的影响。（1）影响矿井生产能力的主要因素矿井储量：指矿井可采储量。矿床赋存条件：指影响矿床开采的工业特征。 开采技术条件：指可以采用的采矿技术和生产装备。经济条件：指可用作矿井建设和生产经营的资金。 技术与管理人才条件：主要指从事技术和管理工作人员及工人的素质和能力。（2）矿井生产能力的确定 根据矿井储量，按照矿井生产能力与服务年限的匹配关系进行确定。选一组矿井生产能力，分别按照（2-1）式计算对应的矿井服务年限，取服务年限与矿井生产能力刚好符合表2-1-1规定的矿井生产能力暂定为矿井生产能力，这一能力是按储量计算的最大生产能力。 综合考虑矿床赋存条件、矿井可利用的技术、经济及人才条件等，确定每个采煤工作面的采煤工艺、采煤装备、采煤参数、工作面的生产能力及矿井同时生产的工作面的数目，按照（2.2）式计算矿井可以实现的产量，将计算结果与表2-1-1的标准井型比较，小于它的最大的标准井型即为矿井可实现的最大井型。 （2-2）式中矿井可实现的产量，mt/a； 第i个工作面的计划产量，mt/a。比较以上两个能力，取较小的一个值作为矿井设计生产能力。华亭煤矿储量为415.76mt，选一组矿井生产能力6mt,5mt,4mt 由公式 （2-1）式中 a矿井设计生产能力，mt/a； zk矿井可采储量，mt； t矿井设计服务年限，a； k储量备用系数。煤炭工业矿井设计规范第2.2.6条规定：“计算矿井及第一水平设计服务年限时，储量备用系数宜采用1.31.5”。计算的服务年限分别为47.8a，62a, 71.68a 所以本矿设计生产能力为5mt/a 2.2 矿（井）田境界及储量2.2.1 井田境界按照2004年国家发改委以国家发展改革委关于甘肃华亭矿区总体规划的批复（发改能源20042613号）文件批准的华亭矿区总体规划，华亭煤业集团公司所属华亭煤矿、砚北煤矿重组后进行1000万吨/年改扩建，根据华砚煤矿改扩建工程初步设计，华砚煤矿走向长6.4公里，倾斜宽5.4公里，面积28.08平方公里；井田东部以+1300米等高线与地方煤矿为界，南部以华亭县县城保护煤柱为界，西部以陈家沟煤矿为界，北部以砚北煤矿为界。其中华亭煤矿走向长4.2公里 倾斜宽3.5公里 ，所属井田面积12.12平方公里。2.2.2 资源/储量1煤炭工业矿井设计规范关于矿井资源/储量的相关规定煤炭工业矿井设计规范第2.1.1条（强制性条文）规定：“矿井预可行性研究应根据批准的井田详查或勘探地质报告进行，可行性研究和初步设计应根据批准的井田勘探地质报告进行，且必须经认真分析研究后，对勘探程度、资源可靠性、开采条件及经济意义等作出评价。” 煤炭工业矿井设计规范第2.1.2条规定：矿井预可行性研究、可行性研究和初步设计，应分别根据井田详查和勘探地质报告提供的“推断的”、“控制的”、“探明的”资源量，按国家现行标准固体矿产资源/储量分类gb/t17766及煤、泥炭地质勘查规范dz/t0215划分矿井资源/储量类型，计算“矿井地质资源量”、“矿井工业资源/储量”、“矿井设计资源/储量”和“矿井设计可采储量”。划分矿井资源/储量类型及计算矿井资源/储量的具体规定见煤炭工业矿井设计规范中附录a、附录b和附录c。根据附录c规定，在矿井可行性研究和初步设计中，资源/储量类型及计算如下：（1） 矿井地质资源量。矿井地质资源量为勘探地质报告提供的查明煤炭资源的全部，包括331、332、333。（ 吨）（2）矿井工业资源/储量。矿井工业资源/储量按下式计算。zg=111b+122b+2m11+2m22+333k （2-1）式中k可信度系数，取0.70.9。地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井，k值取0.9；地质构造复杂、煤层赋存不稳定的矿井，k值取0.7。 zg=606245042*0.9=545620537(吨)（3） 矿井设计资源/储量。矿井设计资源/储量等于矿井工业资源/储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物煤柱等永久煤柱损失量后的资源/储量。 zsg=545620537-171819.7346-138669.04=545310048.2（吨）4）矿井设计可采储量。矿井设计可采储量等于矿井设计资源/储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率。煤炭工业矿井设计规范第2.1.4条规定，矿井采区回采率应符合：厚煤层不应小于75%；中厚煤层不应小于80%；薄煤层不应小于85%；水力采煤的采区回采率，厚煤层、中厚煤层、薄煤层分别不应小于70%、75%和80%。 矿井可采储量汇总表 单位：mt煤层编号地质资源储量工业资源储量 永久煤珠损失设计资源储量工业场地和主要井巷煤柱开采损失可采存量防水煤珠井田境界断层煤柱建筑物合计主要井巷工业场地合计5号606.24545.628.596.934.2319.75525.903.792.506.29103.92415.76 2.3 井田开拓2.3.1 工业场地及井口位置选择方案一： 工业场地位置坐标（36378500,39020000）方案二： 工业场地位置坐标（36376500,39030000） 工业场地位置选择原则：（1） 方案一所选工业场地具有足够的面积布置地面生产和生活设施的要求，而方案二工业场地附近有河流对工业场地建设有影响；（2） 方案一有利于第一水平的开采、兼顾顶部的区段，开拓大巷量少进而减少了工程量，而方案二却不利于顶部区段的开采需要开拓较长的大巷，工程量大；（3） 方案一有利于首采区布置在井筒附近条件好、资源储量丰富的块断，不涉及迁村问题，而方案二附近有村庄;（4） 井田两翼资源储量基本平衡，便于井下开采；（5） 不占良田；（6） 井筒位置应尽量避开厚土层、厚含水层、断层破碎带、煤与瓦斯突出煤层，不应穿过采空区；（7） 所选工业场地具有稳定的工程地质条件，避开了法定保护文物、风景区、内涝低洼区和采空区，不受岩崩，滑坡，泥石流和洪水等灾害威胁； 总以上分析比较 选择方案一所选工业场地位置作为终定位置。井筒位置确定:提升井筒位置一般在工业场地内，当工业场地确定后，井筒位置的范围已经确定，所为确定井筒位置指确定井口得坐标。而风井、灌浆井、充填井等则不一定在工业场地内，所以在确定具体井口位置前先要考虑井口的场地问题。（1） 提升井筒位置确定是应该考虑;a,有利于地面生产系统和工业场地的布置；b,有利于井下井底车场的布置和大巷的连接；（2） 风井位置选择时应考虑：a,满足通风要求和有利于矿井通风；b,地面有利于井筒施工和设施安装，风机供电和管理方便；c,风井工程量小。 井口位置坐标井筒名称 纬 距（x）经 距（y）主 井36378100,3902050副 井363780803902000风 井363764503901600 2.3.2井筒形式的确定1. 井口形式：（1）主井和副井均为立井；（2）选择条件；a,矿体赋存较深；b,安装罐笼担负大型矿井提升任务；c.可减少瓦斯的威胁。2. 确定主井、副井提升（运输）方式及提升（运）输设备的布置立井用途、提升设备及布置时应注意以下问题:1 箕斗只能用于做主提升，根据开采深度选择不同规格的箕斗和布置方式可适用于各种矿井。2 升降人员必须用罐笼，罐笼井型和用途虚则不同的规格和布置方式。 立井设备选择表用 途提升设备设备布置适用井型主 提 升 箕 斗双 钩大、中型矿井升降人员 罐 笼双 钩大、中型矿井2.3.3 井筒数确定 井筒数目目的确定时应注意的问题：（1）煤矿安全规程第十八条规定，每个生产矿井必须至少有2个能行人的通达地面的安全出口，各个出口间的距离不得小于30m。作安全出口的井筒内的行人设施的布置应遵守煤矿安全规程第十九条规定。（2）煤炭工业矿井设计规范第3.1.7条对井筒数量及兼用功能作了规定，其中强制性条文规定：“高瓦斯、有煤与瓦斯突出危险的矿井必须设专用回风井。”（3）通常一个矿井布置一个主井（担负矿石提升任务，兼通风和安全出口），一个副井（担负辅助提升任务，兼通风和安全出口）共2个井筒。当提升井兼作风井时，应遵守煤矿安全规程第一百一十条：“箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作风井使用时，应遵守下列规定：（一）箕斗提升井兼作回风井时，井上下装、卸载装置和井塔（架）必须有完善的封闭措施，其漏风率不得超过15%，并应有可靠的防尘措施。装有带式输送机的井筒兼作回风井时，井筒中的风速不得超过6m/s，且必须装设甲烷断电仪。（二）箕斗井或装有带式输送机的井筒兼作进风井时，箕斗提升井筒中的风速不得超过6m/s、装有带式输送机的井筒中的风速不得超过4m/s，并应有可靠的防尘措施，井筒中必须装设自动报警灭火装置和敷设消防管路。”（4）对于大型矿井或当井田范围比较大时，可能布置数对主、副井，或者一个主井、数个副井，或者数个专门用于通风的风井。（5）当煤层埋藏浅，采用分区式通风时，可布置数个回风井。（6）对于高瓦斯矿井，为了满足通风要求，可布置数对进、回风井。（7）为了便于灌浆或充填，有时需布置专门的灌浆井或充填井。 本矿区布置一个主井（担负矿井提升任务，兼通风和安全出口），一个副井（担负矿井提升任务，兼通风和安全出口）.，以及一条用于回风的风井。2.3.4 井田内划分级开采顺序1. 井田划分方式:矿种 第一级划分 第二级划分单元名称范围单元名称范围煤矿 盘 区（1700,1000）区段（1700,200）（4000,1700）条带（200,1700）2. 确定划分单元参数： 采区特征及参数一览采区编号单双面别走向长（m）倾斜长（m）开采煤层数可采储量（mt）生产能力（mt/a）服务年限（a）北采区单1700200一层62.7513西盘区单2001700一层176.53534东盘区单2001700一层176.535343. 确定划分单元之间的开采顺序：先开采西盘区 接着开采东盘区 最后开采北采区采区采用单翼前进式开采 2.3.5 开采水平的划分及水平标高确定 确定是否采用下山开采。华亭煤矿西盘区和东盘区煤层平均倾角8度以下、矿井涌水量小，属于近水平煤层 ，布置两条大巷，不设置上下上。北采区属于急倾斜煤层，需布置上下山开采。2.3.6 阶段运输大巷和回风大巷的布置 确定运输大巷和回风大巷位置。运输大巷和回风大巷沿煤层底板布置。 确定运输大巷和回风大巷的方向和坡度。1）阶段运输大巷的布置（a） 胶带输送机运输对大巷的要求：胶带输送机运输允许大巷轴线在纵向有一定起伏，但其在平面投影必须是一条直线，因此胶带大巷在开拓平面图上一定是一段直线巷道或由若干段直线组成的折线巷道。胶带大巷的坡度一般与轨道大巷相同（为水自流坡度），在煤层有起伏时，一般应采用挑顶或卧底的方式保持巷道的平直，但有时为了沿煤层布置，也有将巷道布置成随煤层起伏的井涌水量比较小的矿井中是可行的，当矿井涌水量比较大时，将会影响矿井正常生产和安全。胶带大巷的断面主要取决于胶带的宽度及是否设检修轨道。一般大型胶带输送机均设检修轨道，设检修轨道的大巷胶带检修方便，但断面大。（b）通风对大巷的要求：运输大巷一般兼作进风巷道，从安全、大巷气候条件、通风能耗及效果等方面考虑，煤矿安全规程2001第一百零一条规定：架线电机车巷道的允许风速为1.08m/s，运输机巷的允许风速为0.256m/s。运输大巷的断面在满足运输要求后，还需按此通风要求进行验算。本矿选择运输大巷和回风大巷均沿煤层底板布置，坡度随煤层欺负变化，倾角变化范围为5到8度，在特殊位置可挑顶或卧底，来满足胶带运输的要求。运输大巷断面图 表3-6断面特征 围岩类别支护方式断面积（m2）支护厚度（mm）掘进尺寸（mm）净周长（m）断面形状掘净宽高稳定基岩锚喷12.6811.751004000360012.96半圆拱 轨道大巷断面图 表21断面特征 围岩类别支护方式断面积（m2）支护厚度（mm）掘进尺寸（mm）净周长（m）断面形状掘净宽高稳定基岩锚喷12.6811.751004000360012.96半圆拱 2.4 井筒2.4.1 井筒断面设计 根据井筒用途和其中装备进行井筒断面设计，绘制井筒断面图（说明书中插图）。 副井井筒断面图2.4.2 井筒参数确定表2-4-1 井筒特征表序号井筒名称井口坐标（m）标高（m）方位角（）井筒倾角（）井筒长度（m）井筒用途井口井底xy1主井3637810039020501494.4843.3790651.03担负矿井提升任务，兼通风和安全出口2副井3637808039020001494.4843.3790651.03担负矿井提升任务，兼通风和安全出口2.5 井底车场2.5.1 井底车场形式选择及硐室布置（1） 确定井底车场形 选择井底车场形式的原则a、井底车场的通过能力应大于矿井生产能力，并有30%以上的富裕量。b、调车简单、安全、方便，弯道及交叉点少。c、操作安全，符合规程、规范要求。d、井巷工程量小，建设投资少、速度快、时间短，便于维护，生产成本低。e、施工方便，有利于各井筒间、井底车场巷道与主要巷道间迅速贯通，从而缩短建井时间。 影响井底车场选择的因素a、矿井生产能力，