鸡西矿业集团盛和煤矿1.5Mta新井设计

1、摘 要本设计矿井为鸡西矿业集团盛和1.5Mt/a新井设计，共有4层可采煤层，分别为15、18、23和34-2，平均总厚度7.2m，煤层倾角为18，构造条件简单。煤的工业牌号为1/3焦煤，设计井田的可采储量109.18Mt,服务年限为56a,本矿井设计采用双立井方案开拓，划分为三个水平，一个工作面达产。大巷采用10t架线式电机车牵引3t底卸式矿车运输，采煤方法为走向长壁后退式采煤法，采煤工艺采用综合机械化采煤工艺，工作面用刮板输送机，区段运输采用带式输送机。年工作日为330天，采用“四、六”式工作制，工作面长为180m，每刀进度为0.6m，每日割十二刀，提升用一对16t箕斗。关键词：可采储量 走

2、向长壁 分区抽出式全套图纸，加AbstractThe task of this design is to construct a 1.5million tons new shaft for Jixi Ming Administration.This mine has four minable Coal Seam, and its average thickness is 7.2 meters, 15、18、23and 34-2,types of coal seam is 1/3 coking coal. Designed field of minable capacity is189milli

3、on tons. It can adapt for 90years, and is divided into three level.This mine shaft is applied to double indined shaft development method; Layout of gathing gallergand mining district eross heading; This level is divided into 8 mining districts and tow worked faces. 2 faces reach to ptoduce. With a p

4、air of concentration, big alley is arranged, big alley adopt the wiring type generator vehicle of 14t pull the base of 5t unload type mine vehicle transportation, with tape transportation oblique alley, connect every coal seam, the method of coal mining slope the wall of coal mining to incline.Adapt

5、 “theree-eight” work situation, work face is 180 meters length of circle is 0.6 meters, and times is 6 one day.key words： Recoverable reserves Trend grows arm The subarea draws out style绪 论 本设计矿井为鸡西矿业集团盛和煤矿1.5Mt/a新井设计，其中包括了：开拓方式、采区巷道布置、采区生产系统、采煤方法、井下运输和矿井通风等。可以说设计的知识囊括了大学四年所学，把各学科的独立的知识有机的结合在一起，一步步地

6、形成一个矿井的雏形，真正的做到了承上启下，首尾呼应。本着这样的目的，我利用自己所掌握的知识及材料，完成了本次设计。虽然我已经尽了自己最大的努力，但是其中一定还是很多的错误。所谓学海无涯，我会向老师们学习，不断完善自己的知识，为能在煤炭行业作出成绩而努力。摘 要IAbstractII绪 论III第1章 井田概况及地质特征11.1 井田概况11.1.1 交通位置11.1.2 地形地势11.1.3 气象及地震情况11.1.4 水文地质情况11.1.5 煤田开发史21.1.6 工农业及原料供应状况21.1.7 水源及电源21.2 地质特征31.2.1 矿区范围内的地质情况31.2.2 井田范围内和附近

7、的主要地质构造51.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征51.2.4 岩石性质、厚度特征61.2.5 井田内水文地质情况61.2.6 沼气、煤尘及煤的自燃性71.2.7 煤质、牌号及用途71.3 勘探程度及可靠性8第2章 井田储量92.1 井田境界92.1.1 确定井田境界的依据92.1.2 井田境界92.1.3 井田未来发展情况92.2 井田储量92.2.1 井田储量的计算92.2.2 保安煤柱102.2.3 储量计算方法102.2.4 储量计算的评价112.3 矿井工业制度 生产能力 服务年限112.3.1 矿井工作制度112.3.2 矿井生产能力的确定112.3.3 矿井服务年限的确定12

8、第3章 井田开拓133.1 概述133.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概况133.1.2 影响本设计矿井开拓方式的因素133.2 矿井开拓方案的选择143.2.1 井筒形式和井筒位置143.2.2 开采水平的数目及标高173.2.3 开拓巷道的布置183.3 选定开拓方案的系统描述193.3.1 井筒形式和数目193.3.2 井筒位置及坐标193.3.3 水平数目及高度203.3.4 石门、大巷数目及布置203.3.5 井底车场的形式及选择233.3.6 煤层群的联系233.3.7 采区划分233.4 井筒布置和施工243.4.1 井筒穿过的岩层性质及井筒支护243.4.2 井筒布置及

9、装备253.4.3 井筒延深意见283.5 井底车场及硐室283.5.1 井底车场形式的确定及论证283.5.2 井底车场布置 储车线路 行车线路布置长度293.5.3 通过能力计算323.5.4 井底车场主要硐室333.6 开采顺序333.6.1 沿井田走向的开采顺序333.6.2 沿井田垂直方向的开采顺序333.6.3 采区接续计划343.6.4 “三量”控制情况34第4章 采区巷道布置及采区生产系统364.1 概述364.1.1 采区位置 边界 范围364.1.2 采区地质和煤质情况364.1.3 采区生产能力 储量及服务年限364.2 采区巷道布置374.2.1 区段划分374.2.2

10、 采区上山布置384.2.3 采区车场布置384.2.4 煤仓形式 容量及支护454.2.5 采区硐室简介464.2.6 采区工作面接续464.3 采区准备474.3.1 采区巷道的准备顺序474.3.2 采区巷道的断面图及支护方式48第5章 采煤方法515.1 采煤方法的选择515.1.1 采煤方法选择的制约因素515.1.2 采煤方法选择515.2 回采工艺515.2.1 回采工作面的工艺过程及使用的机械设备515.2.2 选择采面循环方式和劳动组织形式53第6章 井下运输和矿井提升556.1 矿井井下运输556.1.1 运输方式和运输系统的确定556.1.2 矿车的选型及数量556.1.

11、3 采区运输设备的选择566.2 矿井提升系统576.2.1 矿井提升设备选择及计算57第7章 矿井通风与安全607.1 矿井通风系统的确定607.1.1 概述607.2 风量计算与风量分配617.2.1 风量计算617.2.2矿井风量分配647.2.3 风量的调节方法与措施677.3 矿井通风阻力计算677.3.1 确定全矿井最大通风阻力和最小通风阻力67矿井等级孔的计算677.4 通风设备的选择687.4.1 主扇的选择计算687.4.2 电动机的选择697.4.3 反风措施697.5 矿井安全生产措施707.5.1 预防瓦斯及煤尘爆炸707.5.2 火灾与水患的预防707.5.3 其他事

12、故的预防707.5.4 避灾路线及自救71第8章 矿井排水728.1 概述728.1.1 矿井水来源及涌水量728.1.2 对排水设备的要求728.2 矿井主要排水设备738.2.1 排水方式与排水系统简介738.2.2 主排水设备及管路的选择计算73第9章 技术经济指标76结 论78致 谢 辞79附 录 80附 录 83第1章 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1 交通位置盛和矿位于黑龙江省鸡西市滴道区境内，其地理坐标为：东经: 13042201305131；北纬：451842452216。盛和的交通以铁路、公路为骨干。有矿山铁路专线与鸡西站相连；公路通达鸡西市。交通较为便利。详见（

13、图11）交通位置图。1.1.2 地形地势盛和矿区井田地表为丘陵起伏，整个地势为东南高，西北低。最高标高为250.0m。1.1.3 气象及地震情况盛和矿区属于中温带大陆性气候。年平均降水量为581mm。最高气温为36C，最低气温为35C，年平均气温3.5C。春季秋季多风，春夏之际以西南风为主冬季以西北风为主。最大风速为24m/s。盛和矿在史料中无地震发生过。1.1.4 水文地质情况最大涌水量为140m/h最小涌水量为93.27m/h，市内有河流，但距盛和煤矿较远，没有影响。图11交通位置图1.1.5 煤田开发史 盛和煤田为新近开发，无开发历史。1.1.6 工农业及原料供应状况盛和井田周边有农田和

14、国有林地分布，可为矿区提供一部分农产品及生产原料。矿井建设及生产所需设备可由附近厂家提供。1.1.7 水源及电源 盛和矿区水源来自开采地下水，能够满足生产与生活需要。生产与生活用电均来自鸡西供电局。1.2 地质特征1.2.1 矿区范围内的地质情况盛和矿区位于鸡西盆地北部条带东端地层，走向为EW，倾向为S,倾角为18。岩层多由细砂岩及中砂岩构成。详见(图12)，煤层综合柱状图。1.2.2 井田范围内和附近的主要地质构造盛和井田范围内的主要地质构造为断层，有极少数的向斜和背斜。详见(表11)，断层特征表。表11 断层特征表序号编号产状性质落差（m）控制程度备注倾向倾角1F9 N-S81逆断层704

15、00控制可靠向南被F10截断2 F10W-S52正断层6001200基本可靠向东被F11截断 3F11N-S76正断层120500控制可靠 4F12S-E45正断层150700控制可靠向东被F11截断 5F30N-S50正断层30300控制可靠1.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征煤层赋存不太深，倾角在1722，详见煤层赋存特征(表1-2)。表1-2 煤层赋存特征表煤层号煤层厚度煤层结构层间距可采程度顶板岩性底板岩性15 2.1m 简单25m 全层可采粉砂细砂粉砂18 1.7m 简单全层可采粉-细砂粉细互层30m 23 1.5m 简单全层可采中砂岩粉质砂岩35m 34-2 1.9m 简单全层可

16、采粉砂及粗沙岩中砂岩细纱岩1.2.4 岩石性质、厚度特征 本区内岩性较细，主要由粉砂岩、细砂岩、粉细互层、中砂层及煤层组成，仅有较少的粗砂岩，含烁砂岩。煤层和岩层的物性差异均比较明显，各岩层的密度差别较小，曲线在各种岩层反应平直煤层异常反应明显，岩石硬度多数为中等硬度的砂岩类。1.2.5 井田内水文地质情况序号煤层号煤厚密度面积万m2工业储量/万t最小最大平均1151.82.42.11.41142042202181.51.91.71.40143534173231.41.61.51.4314153030434-21.72.11.91.4014223819 地下水补给来源主要是大气降水和冲积孔含水

17、层水，水力性质呈潜水状态，对浅部矿井充水造成良好条件。构造裂隙含水带：埋藏于风化裂隙含水量水带之下，两者为渐变过渡关系，呈承压水，据简易水文，抽水及矿井调查证实，此带含水性弱，岩芯较为完整，在60m以上冲洗液消耗不大于0.35m3/h，以下则不大于0.15m3/h，随着深度的增加涌水量则显著减少。矿井涌水量一般为93.27m3/h，最大涌水量为140m3/h。1.2.6 沼气、煤尘及煤的自燃性矿井瓦斯绝对涌出量为4.3m3/分，相对涌出量为4.6m3/吨，属低瓦斯矿井。各煤层的煤尘爆炸指数在34%42%之间，属有爆炸危险的矿井。根据邻近生产矿井的调查，该井田范围内的煤均属低硫特低磷不易自燃煤层

18、。1.2.7 煤质、牌号及用途本矿井煤属低硫、低磷，中低灰分的焦煤和1/3焦煤，其中1/3焦煤占25.76%，发热量一般在65007500大卡/千克。1. 物理性质多为亮煤、半亮煤及半暗煤，水平层状构造，结构致密、脆质，垂直节理发育，玻璃光泽，距状或平面断口，镜下多见凝胶化基质，木质镜煤、丝炭，角质化物质较少，树脂体少，透明基质和形态分子含量略等，且发鲜红色，形态分子结构不归整，镜下可见无机物，有石英碎屑及菱铁矿物等。比重在1.351.48g/cm3之间，摩氏硬度约22.5。2. 化学性质及煤种煤质变化规律符合希尔特定律： A挥发分随着深度的增加而降低；B煤的变质程度随着深度的增加而提高。上部

19、的15，18为1/3焦煤，下部的23，34-2均为焦煤。3. 煤的工艺特性煤层属中低灰份，灰份多为内在灰份，系二氧化硅、氧化铁等，氧化镁、氧化钙较少，故灰熔点可达1250以上。4. 用途一般作为配煤炼焦使用。1.3 勘探程度及可靠性 盛和矿井田范围内勘探已达到精查程度。勘探钻探甲，乙孔率为88.4%，煤层甲、乙级层点率为87.8%，物探甲、乙级孔率和煤层层点率均为100%。经综合评定，本区勘探类型为二类二型中等。第2章 井田储量2.1 井田境界2.1.1 确定井田境界的依据1. 以地理地形地质条件作为划分井田境界的依据；2. 要适于选择井筒位置安排地面生产系统和各建筑物；3. 划分的井田范围要

20、为矿井发展留有空间；4. 井田要有合理的走向长度，以利于机械化程度的不断提高。2.1.2 井田境界 根据上述原则结合盛和矿井田的实际情况,盛和井田境界确定为： 井田走向长度：3500多米 倾向长度： 5000多米 该井田东以F11断层为界，西以F30断层为界为采掘范围。2.1.3 井田未来发展情况 煤矿开采技术水平的不断提高、设备不断的更新，井田内探明储量会越来越精确。可能在更深部发现可采煤层。2.2 井田储量2.2.1 井田储量的计算 盛和井田范围内计算的煤层有15、18、23和34-2，各煤层储量计算边界与井田境界基本一致。矿井储量是指矿井内所埋藏的，具有工业价值的煤炭数量。它不仅包含着煤

21、炭在地下埋藏的数量，而且还表示煤炭的质量，反映井田的勘探程度及开采技术条件。矿井储量可分为矿井地质储量，矿井工业储量和矿井可采储量。 矿井工业储量是指平衡表内A+B+C级储量的总和。矿井设计储量是矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱，井田境界煤柱和已有的地面建筑物，构筑物需要留设的保护煤柱等永久煤柱损失量后的储量。矿井可采储量是指矿井设计储量减去工业场地保护煤柱，矿井井下主要巷道及上山保护煤柱煤量后乘以采区回采率的储量。2.2.2 保安煤柱 为了安全生产，本设计矿井依据规程规定，留设保安煤柱如下：1. 各煤层在露头处留设20m保安煤柱；2. 边界断层留设20m煤柱；3. 井田内部断层留设20m煤

22、柱；4. 河流两侧各留设20m煤柱；5. 地面留设50m煤柱。2.2.3 储量计算方法1. 工业储量计算计算公式如下：块段储量块段面积平均倾角余割块段平均厚度容重根据储量诸图，通过等高线块段法计算本井田工业储量为144.7百万吨。各煤层工业储量见（表21）可采煤层储量计算总表。2. 可采储量计算计算公式如下：K=(c -P) C 式中：K可采储量，Mt； c工业储量，Mt； P永久煤柱损失，Mt； C采区回采率。表21 可采煤层储量表储量15#18#23#34-2#工业储量4220341730303819煤柱损失590.8478.4424.2406.4可采储量3629238021112798回

23、采率0830.810.810.82回采要求：中厚煤层不应小于80%，薄煤层不应小于85%。经各煤层可采储量计算，汇总计算出本井田可采储量为10918万吨。2.2.4 储量计算的评价 本设计矿井的各类储量计算严格执照有关规定执行。由于技术水平所限，储量的计算设计所得到的各种储量与实际可能有一定误差。2.3 矿井工业制度 生产能力 服务年限2.3.1 矿井工作制度盛和矿井年工作日确定为330d,矿井每日净提升时间为18h采用四班六小时工作制制度。2.3.2 矿井生产能力的确定矿井生产能力的大小主要根据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情况来确定，还应考虑当前及今后市场的需煤量。根据该井田的实际情况

24、，初步拟定了三种矿井年生产能力方案，具体如下：方案A：1.8Mt/a；方案B：1.5 Mt/a；方案C：1.2 Mt/a。上述三种方案，具体选择哪一种，还应根据矿井服务年限来确定。2.3.3 矿井服务年限的确定矿井服务年限的计算公式如下：（）式中：矿井设计可采储量，Mt； 生产能力， Mt/a； K矿井储量备用系数，K.31.5；根据本设计矿井实际情况，K值取1.4。依据以上拟定的矿井生产能力，服务年限的确定现提出三种方案，具体如下：方案A：1.8 Mt/a （）10918（1801.4）=47a方案B：.5Mt/a （）=10918（1501.4）=56a方案C：1.2Mt/a （）=109

25、18（1201.4）=70a参照煤炭工业矿井设计规范规定，如（表2-3）方案B较合理，即：矿井生产能力：A1.5Mt/a，矿井服务年限T56a。表2-3矿井与水平服务年限 第一水平服务年限（a）矿井生产能力Mt/a矿井服务年限(a)煤层倾角小于250煤层倾角25-45煤层倾角大于453.0及以上60-70 30-35 1.2-1.4 50-6025-3020-2515-200.45-0.940-5020-2515-2010-15第3章 井田开拓3.1 概述3.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概况盛和矿与城子河矿临近。3.1.2 影响本设计矿井开拓方式的因素根据精查报告确定的构造困素，煤层

26、自然产状，顶底板条件，地形及水文地质条件，冲积层结构等，其中煤层赋存深度和冲积层的水文地质条件对开拓方式影响最大。盛和建设新井，首先要确定开拓方式，确定矿井的开拓方式要充分考虑多个主井工艺系统的机械化装备水平，经济技术比较对矿井发展的影响因素，这些因素将决定新建矿井的经济效果。确定井田开拓方式的原则：1. 贯彻执行有关煤炭工业的技术政策,为多出煤、早出煤、出好煤、投资少、成本低、效率高创造条件要使生产系统完善、有效、可靠，在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量，尢其是初期建设工程量，节约基建工程量，加快矿井建设；2. 合理开发国家资源，减少煤炭损失；3. 合理集中开拓布置，简化生产系统，避

27、免生产分散，为集中生产创造条件；4. 必须惯彻执行有关煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风系统，创造良好的条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常性保持良好状态；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，自动化创造条件。3.2 矿井开拓方案的选择3.2.1 井筒形式和井筒位置1. 井筒形式的确定根据盛和矿井的地表及煤层等实际情况，平硐开拓方式技术上不合理，应直接否定。现依据盛和矿井田的地形，地质构造，煤层赋存等因素，提出三种井筒开拓方案，具体情况如下：方案 I 双斜井开拓；方案II 双立井开拓；方案III 主斜井副立井开拓。详见开拓方案示意图（3-1

28、）图 3-1 开拓方案示意图以上三种井筒开拓方案技术比较如下：（1）双斜井开拓斜井有如下优点： 井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快，地面工业建筑，井筒装备，井底车场及硐室投资少。井筒装备和地面建筑物少，不用大型提升设备，钢材消耗量小。胶带输送机提升增产潜力大，改扩建比较方便，容易实现多水平生产，并能减少井下石门长度。缺点：在自然条件相同时，斜井要比立井长得多。围岩不稳固时，斜井井筒维护费用高，采用绞车提升时，提升速度低，能力小，钢丝绳磨损严重，动力消耗大，提升费用高，当井田斜长较大时，采用多段绞车提升，转载环节多，系统复杂，更由于斜井较长，沿井筒敷设管路，电缆所需的管线长度较大。斜井通

29、风风路较长，对瓦斯涌出量大的大型矿井，斜井井筒断面小，通风阻力过大，可能满足不了通风的要求，不得不另开专用进风或回风的立井并兼做辅助提升。当表土为富含水的冲积层或流砂层时,斜井井筒掘进技术复杂,有时难以通过.。 适用条件 ：井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质情况简单，井筒不需要特殊施工的缓斜和倾斜煤层，一般可采用。技术评价：本井田一水平设在250水平标高，盛和矿井田赋存深度为+150m900m根据煤层的赋存情况可以采用双斜井开拓，在技术上也是可行的。（2）立井开拓优点：立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利。机械化程度高，易于自动控制。井筒为圆形断面结构合理，维护费用低

30、，有效断面大通风条件好，管线短，人员升降速度快。缺点：与斜井优点相对应。适用条件：煤层赋存深度2001000m，含水砂层厚度20400m,立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角，厚度，瓦斯，水文等自然条件限制，技术上也比较可靠。当地质条件不利于平硐或斜井开拓时均采用立井开拓方式。技术评价：根据井田的地表情况，地质构造，煤层赋存等因素，采用双立井开拓方案可行盛和矿井田的地表，地质构造，煤层赋存等因素，适合采用双立井开拓，故此方案在技术上可行。（3）主斜井副立井开拓优点：兼有斜井和立井的优点，副井采用斜井开拓，井筒施工简单，掘进速度快，费用低，主井采用立井开拓，井筒容易维护，有效断面大，有利于通风

31、，提升速度快。缺点：如果井口相近，则井底相距较远，井底车场布置，井下的联系就不太方便，如井底相近，由井口相距较远，地面工业建筑物就比较分散，生产调度及联系不太方便，占地比较多，相应地增加煤柱损失。适用条件：介于双立井与双斜井之间。技术评价：根据设计井田的地表状况，煤层赋存及工业广场的布置等实际情况，如用综合开拓不利于地面工业广场的布置，也不利于井底车场的布置，井下的联系和生产调度较为繁琐，故该方案在技术上不合理，不适合本设计矿井。所以本井田不利于用综合开拓。根据上述井硐开拓方案的技术比较，确定双立井开拓与双斜井开拓方案在技术上可行根据规定，对技术可行的方案还应进行经济比较,如（表31）所示。表

32、 3-1 开拓方案经济比较表 项目名称方案一（万元）方案二（万元）井筒主井1475115010-4=169.6450300010-4=135副井1475105010-4=154.9450300010-4=135井底车场37790010-4=33.937790010-4=33.9石门开凿22980010-4=18.322980010-4=18.3暗斜井开凿1200115010-4=1381200115010-4=138总计514.7460.2因此，该矿井为双立井开拓。2. 井筒的位置对矿井井筒位置有以下的要求：(1) 井筒沿走向的有利位置应在井田的中央当井田储量呈不均匀分布时，应在储量分布的中央

33、，在此开成两翼储量比较均衡的双翼井田，应尽量避免井筒偏于一侧，造成单翼开采的不利局面；(2) 井筒沿煤层倾向的位置，应使总的石门工程量小，初期工程量及投资小，建井期短，且煤柱损失小；(3) 为使井筒的开掘和使用安全可靠，减少其掘进的困难及便于维护，应使井筒通过的岩层及表土层有较好的水文、围岩和地质条件。依据本井田的储量分布图，及剖面图。考虑水平划分及主要巷道布置，确定井口的位置在整个井田的储量中小，坐标为：主井：（，）；副井：（，）。3.2.2 开采水平的数目及标高开采水平的尺寸以水平垂高表示。水平垂高是指该水平开采范围的垂高。合理的水平垂高的要求：1. 具有合理的区段数目；2. 具有合理的阶

34、段斜长；3. 要有利于采区的正常接替；4. 要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量；5. 经济上有利。根据以上各方面原因及本井田的实际情况，现确定水平划分方案如下：表3-2 矿井的阶段高度 （m）井型开采缓斜煤层的矿井开采倾斜煤层的矿井开采急倾斜煤层的矿井大、中型矿井100250100250100150小型矿井6010080120801202.水平划分方案比较表3-3 水平划分方案比较表方案方案一方案二方案三水平数目232水平标高-400，-900-250，-550，-900-250，-900方案分析煤炭损失量大，巷道布置困难比较合理工业广场压煤多，井底车场不易维护。比较结果选择方案二比较

35、合理方案二：该方案的一水平服务年限及垂高均符合规程规定，根据本井田的实际情况，本方案技术上可行。综合上述方案评价，选取方案二为最优方案3.2.3 开拓巷道的布置水平巷道的主要任务是担负煤矸、物料和人员的运输；以及通风、排水和敷设管线。对大巷的基本要求是便于运输、利于掘进和维护和能满足矿井通风安全的需要。1. 开拓巷道布置方式的选择根据煤层的数目和间距，大巷的布置方式分为单煤层布置（称分煤层运输大巷），分煤组布置（称分组集中运输大巷）和全煤组集中布置（称集中运输大巷）采用集中运输大巷时，各煤层（组）间用采区石门联系当煤层倾角太大时，层间联系也可用溜井或斜巷各种方式的适用条件如下：（1）分煤层大巷

36、适用条件 煤层数不多、层间距大、石门长； 井田走向长度短，服务年限不长； 井底车场或平硐在煤层顶板； 煤质牌号不同，要求分采，分运； 产量，风量均大，需要疏解； 各煤层底板均有坚硬岩层。（2）分组集中大巷适用条件 煤层数多、层间距大小悬殊； 按煤层的特点根据运输、通风要求组合，经济上有利； 多水平生产，容易解决运输，通风的干扰。（3）集中运输大巷适用条件 适于煤层层数多，层间距不大的矿井； 井田走向长度大，服务年限长； 下部煤层底板有坚硬岩层，容易维护； 煤质牌号相同，要求分采分运； 自然发火严重，便于分区，分段处理事故； 采区尺寸大，石门长度短。本设计井田的可采煤层为15、18、23和34-

37、2煤层，各煤层间距不大的特点，采用集中布置大巷。3.3 选定开拓方案的系统描述3.3.1 井筒形式和数目根据井田的地形地势、煤层赋存和地质构造等因素，经过井筒形式确定方案的技术分析和经济比较，该矿井采用双立井开拓，即一主一副两个井筒。3.3.2 井筒位置及坐标选择井筒位置的条件：1 .地面条件(1) 工业广场占地面积；(2) 地形与工程地质条件；(3) 煤的运输方向；(4) 生产建设与住宅位置。2 .井下条件(1) 按运输量确定井筒位置；(2) 根据地质条件确定井筒位置；(3) 煤柱量；(4) 勘探程度和初期工程量。根据本井田的实际情况，并考虑到上述的条件，该设矿井井筒位置详见开拓示意图，其井

38、筒井口坐标为： 主井：（，）；副井：（，）。3.3.3 水平数目及高度根据本井田的煤层赋存条件，地质构造等因素，合理的水平划分方案的技术分析和经济评价，该设计矿井在250m水平标高处划分第一个水平，阶段垂高400m，在250m水平标高上布置水平开拓巷道，井底车场及各类硐室井田范围内各煤层以250m开采水平为界，采用上山开采。3.3.4 石门、大巷数目及布置根据该设计矿井开拓巷道布置方案的技术分析和经济评价，确定本设计矿井采用的开拓巷道布置方式为集中运输大巷及采区石门布置。该设计矿井运输大巷断面图如图31所示、石门断面图如（图32）所示。图 31 运输大巷断面图 图32 石门断面图 3.3.5

39、井底车场的形式及选择井底车场形式选择的因素如下：1. 保证矿井生产能力，有足够的富裕系数，有增产的可能性；2. 调车简单、管理方便、弯道及交叉点少；3. 调车简单，符合有关规程、规范；4. 井巷工程量小，建设投资省，便于维护，生产成本低；5. 施工方便，各井筒间，井底车场巷道与主要巷道间能迅速惯通，缩短建设时间；6. 当大巷或石门与井筒距离较大时，能够布置下存车线和调车线，可选择立式井底车场，否则，可选择卧式井底车场。根据本设计矿井井筒形式及大巷，石门的布置，结合上述井底车场型式的选择因素，该设计矿井采用立井立式环型井底车场。3.3.6 煤层群的联系盛和矿井井田范围内共有四层可采煤层，即：15

40、、18、23和34-2。15与18间距25m，18与23间距30m，23与34-2间距35m。倾角为18，由于煤层倾角小使用石门联系。3.3.7 采区划分采区划分原则：1. 根据煤炭工业矿井设计规范，采区宜双面布置，当受地质条件限制时或安全上有特殊要求时，可单面布置；2. 如果井田走向长度不大，两翼均不超过1500m，可以不划分采区，直接从井田边界进行后退式回采；3. 采区走向长度根据煤层地质条件，开采机械化水平，采区储量，生产能力与巷道维护等因素综合考虑；4. 初步设计一般负责划分第一水平全部采区，故需要沿井田走向全长统一考虑，作到初后期统筹兼顾，不但要全井合理，更要有利于初期；5. 采区划

41、分要考虑采区接续关系，便其适应各翼储量及产量分配；6. 要适应充填注砂井，回风井的位置，使分区充填，分区通风的联系巷道尽量缩短；7. 采区划分既要有意识地缩短大巷，又要充分注意人为境界处延的可能性；8. 对于煤层稳定，开采条件好，生产能力大的采区，走向长度要适当加大。本设计井田内赋存煤层发育完全，稳定可采，地质条件比较简单，煤层倾角在18左右，初步拟订单一走向长壁综合机械化采煤。生产能力为1.5Mt/a，一个采区达产。集中布置方式。遵循尽量保证在建井后早出煤，减少工程量的原则。将井田内第一水平划分为3个采区，二水平3个采区，三水平2个采区详见如（图33）所示采区划分示意图。图33 采区划分示意

42、图3.4 井筒布置和施工3.4.1 井筒穿过的岩层性质及井筒支护根据主副井围岩性质，并按煤炭工业矿井设计规程规定，确定主副井筒支护方式如下：1.主井井筒表土段：混凝土砌碹；煤层段：料石砌碹。2.副井井筒 表土段：混凝土砌碹；煤层段：料石砌碹。3.4.2 井筒布置及装备1. 井筒断面布置井筒断面布置应综合考虑井筒围岩性质、运输方式和通风安全等因素。俱体遵循原则如下：(1) 符合煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计规范对运输、通风、管线等布置的要求，满足施工需要；(2) 有利于井筒检修、维护、清扫和人员通行安全；(3) 当提升容器发生掉道或跑车事故，对井筒中各种管线或其它设备的破坏应减少到最低程度；(4

43、) 合理使用断面空间，减少井筒工程量；根据该设计矿井年产量、提升方式等实际情况，本设计矿井井筒按有关规定布置运输设施及辅助设施。详见（图34）主井筒断面图，（图35）副井井筒断面图。图 34 主井筒断面图主井井筒：井筒直径6.5m，净断面面积33.2m2，掘进断面面积43m2。井筒内装备一对16t刚性罐道立井多绳箕斗，采用18018010mm方形方型空心型钢罐道，端面布置采用树脂锚杆固定拖架。图35 副井井筒断面图副井井筒：井筒直径6.5m，净断面面积33.2m2，掘进断面积43m2。井筒深度（320+10）m，井筒装备一对1t固定式矿车600mm轨距，双层四车刚性立井多绳罐笼，担负矿井辅助提

44、升任务，兼作进风井筒。采用18018010mm方型空心型钢罐道，端面采用树脂锚杆固定拖架。罐道和井粱，罐道导向层间距均按6.0m设计。井筒内没有钢-玻璃钢复合材料梯子间，作为矿井安全出口和井筒检修之用，并敷有排水管路三趟（一趟预备），井下消防洒水管路。另外，井筒还敷设有动力电缆、通讯讯号电缆。3.4.3 井筒延深意见经分析本设计井田的煤层赋存情况及二水平采区分布情况，确定采用延伸原有主副方案，三水平采用开暗斜井的方案。3.5 井底车场及硐室3.5.1 井底车场形式的确定及论证井底车场是连接井下运输的枢纽，井下的煤通过井底车场经井筒运至地面，地面的材料和设备通过井筒、井底车场运到各个工作面。排水

45、、通风、动力供应及人员上下等，也必须通过井底车场。而井底车场的形式必须适应井下运输和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷运输方式的不同，井底车场的形式也各异。井底车场形式必须满足下列要求：1. 车场的通过能力，应比矿井生产能力有30%以上的富裕系数，有增产的可能性；2. 调车简单，管理方便，弯道及交叉点少；3. 操作安全，符合有关规程、规范要求；4. 井巷工程量少，建设投资省，便于维护，生产成本低；5. 施工方便，建设工期短。井底车场形式的确定，应根据井田地质条件、井型大小和大巷布置、提升方式及生产系统等因素确定。该矿井井底车场形式的选择依据如下：1. 矿井设计能力为1.5Mt/a，年工作

46、日330d，实行四六工作制，每日净提升为18h；2. 矿井采用双立井、三个水平、集中运输大巷的开拓方式，两翼大巷的煤量基本相等；3. 主立井装备采用一对16吨箕斗提升，副井采用双层四车钢性立井多绳罐笼提升；4. 水平大巷运输采用10t架线式电机车牵引3t底卸式矿车方式，辅助运输采用1t固定式矿车；5. 矸石量占矿井产量的15%，由副井提升，掘进出煤占8%，由翻车机翻到井底煤仓，由主井提升。综合以上所述，结合设计要求，本设计矿井选用底卸式矿车，立井立式环型车场。3.5.2 井底车场布置 储车线路 行车线路布置长度1井底车场线路布置的要求(1) 井底车场的线路主要由主井空、重车线，副井进、出车线和

47、回车线组成，由于通过各个井底车场的煤种数量不同，其各线路的数目和长度亦相应不同。(2) 井底车场线路布置时，应充分考虑各硐室布置的合理性；(3) 井底车场的线路工程量小；(4) 为保证运行安全，应尽量避免在曲线巷道顶车，机械推车需布置在直线段上；(5) 尽量减少道岔和交岔点；(6) 线路布置要有利于通风；(7) 底卸式矿车的井底车场设计要注意调头问题。2存车线长度的确定确定存车线长度在井底车场的设计中是非常重要的，如果存车线长度不足，将会使井下运输和井筒提升彼此牵制，影响矿井生产能力；反之，如果存车线过长，会使列车在车场内的调车时间增加，反而降低了车场通过能力，并增加车场工程量。根据我国煤矿多

48、年的实践经验，各类存车线可以选用下列长度：(1) 中小型矿井的主井空、重车线长度各为1.01.5列车长；(2) 副井空、重车线长度， 中小型矿井按0.51.0列车长；(3) 材料车线长度，中小型矿井应能容纳510个材料车；(4) 调车线长度通常为1.0列车和电机车长度之和。3. 存车线长度的计算（1）主副井空、重车线计算公式如下：L=mnL1+NL2+ L2式中： L空重车线长度，m；n每列车的矿车数，辆；m列车数，列；L1 一个列车带缓冲器的长度，m；L2每台电机车长度，m；L3 列车制动距离，m；N电机车数量，台。a、主井：m=1列，n17辆，L14m，N=1台，L24.5m，L340m则

49、：L1.5174+14.5+8114.5，取L115mb、副井；m=1列，n28辆，L12m，N=1台，L24.5m，L315m则：L1282+14.5+1575.5，取L80mc、调车线长度：L1174+14.5+880.5m,取取L81m（2）料车线长度LnL1式中：n容纳材料的车数，取10台L1材料车长度，为2.4mL102.424m根据实际需要，开设水泵硐室和变电所，取材料车线长70m。如（图36）所示井底车场布置图。图36 井底车场布置图4. 调车方式3t底卸式列车厢采用甩入式调车，1t固定式列车采用顶推调车，各列车运行详见（表32）所示井底车场运行图表。表32 井底车场运行图表3.

50、5.3 通过能力计算本设计生产能力为1.5Mt/a，井底车场线路布置采用3t底卸矿车运煤，10t架线式电机车牵引，每列车内由23辆矿车组成。辅助运输采用1t固定式矿车，掘进出煤由副井运至井外，每列车由28辆车组成。列车在车场平均运行时间s7.6分钟，日产煤4606t,矸石460615690.9 t，掘进煤4606 8%288.48 t。3t底卸式矿车运煤量460695%4375.7t，每日需3t底卸式矿车列数4750/（323）83.4。煤矸混合车数：（690.9288.5）/（119+91）30.0，则列车数为83.430.031每一调度循环内有3列3t底卸式矿车和1列1t固定式矿车组成。每一调度循环时间26分，进车间隔7.6分。车场通过能力计算：按公式计算： N=TaQ/1.15T=25.2Q/1.15T N31.7（3233+91）/(1.1526)229车场通过能力富裕系数：K229/150=1.521.3井底车场通过能力满足规范要求。3.5.4 井底车场主要硐室壁。这种方法技术成熟，设备的选型多样，使巷道掘进、辅助运输、行人都比较容易，通风线路布置简单