原相煤矿90万吨矿井初步说明书大学毕业设计

太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书毕业生姓名：李浩楠专业：采矿工程学号：110431007指导教师：蔡永乐所属系（部）：采矿工程系太原理工大学阳泉学院毕业设计评阅书题目： 原相矿90万吨矿井初步设计采矿工程 系 采矿工程 专业 姓名 李浩楠设计时间：2013年3月23日--2013年6月15日评阅意见：成绩：指导教师： （签字）职 务：2013年 月 日太原理工大学阳泉学院毕业设计答辩记录卡采矿工程 系 采矿工程 专业 姓名 李浩楠答 辩 内 容问题摘要 评议情况记录员： （签名）成 绩 评 定指导教师评定成绩 答辩组评定成绩 综合成绩注：评定成绩为100分制，指导教师为30%，答辩组为70%。专业答辩组组长： （签名）2013年 月 日前言毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，其目的是使本专业学生运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究。以培养和提高学生分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个采矿工程技术人员的基本训练。本次设计的内容是原相煤矿02、2号煤层初步设计。是在原相煤矿井田概况和地质特征的基础上，结合搜集到的其它相关原始资料、运用所学知识、参考《煤矿开采学》、《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿矿井开采设计手册》等参考资料，在辅导老师深入浅出的精心指导下独立完成。在设计的过程中我受益非浅。此次毕业设计是根据国家煤炭建设的有关方针、政策，结合设计矿井的实际情况，遵照采矿专业毕业设计大纲的要求，在收集、整理、查阅大量资料的前提下，运用自己所学的专业知识独立完成设计的。通过本次设计，我看到了许多以往自己欠缺的地方，提高了综合能力，知识水平有了很大的提高， 由于本人的初次设计， 错误难免，恳请各位老师指正。本次设计的指导老师为蔡永乐老师，同时还得到了姜有，侯千亮等老师的悉心指导，他们在许多方面给予了宝贵意见，为了帮助我们顺利、正确地完成毕业设计，经常加班加点，牺牲了大量的工作时间和业余时间，在此表示衷心的感谢和深深的敬意！！由于本人水平有限， 设计中难免存在错误和不足， 恳请各位老师不吝指正。学生:李浩楠2013年6月太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书目录摘 要. 1第一章 井田概况及建设条件 3第一节 井田概况 3第二节 地质特征 5第三节 煤层的埋藏特征 10第二章 井田境界与储量 17第一节 井田境界 17第二节 地质储量 17第三节 可采储量 18第三章 矿井工作制度及生产能力 20第一节矿井工作制度 20第二节 矿井生产能力及服务年限 20第四章 井田开拓. 22第一节 井田开拓方式的确定 22第二节 达到设计生产能力时工作面的配备 25第五章 矿井基本巷道及建井计划 27第一节 井筒 27第二节 井底车场及硐室 28第三节 建井工作计划 29第六章 采煤方法. 31第一节 采煤方法的选择 31第二节 确定带区布置和要素 332018/8/27太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第三节 回采工艺及劳动组织 34第三节 带区的准备与工作面接替 37第七章 井下运输. 39第一节运输系统和运输方式的确定 39第二节运输设备的选择和计算 39第八章 矿井提升. 42第九章 矿井通风与安全 45第一节风量的计算 45第二节 矿井通风系统和风量分配 48第三节 计算负压及等积孔 49第四节 选取扇风机 50第五节 安全生产技术措施 52第十章 经济部分. 55参考文献. 61致 谢. 622018/8/27太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书摘 要本次设计是开采原相煤矿 02号2号煤层，设计图纸共七张，说明书共九章根据采矿工程的需要和特点，重点设计为第四、六、九章。原相煤矿位于山西省古交市原相村以东，距古交市区约 14km，古交至太原既有太(原)─古(交)一岚(县)铁路，又有太佳公路相连，铁路里程 54km，公路里程49km。矿区内，自古交沿原平川至清徐、交城均有公路相通，交通方便。本井田内有多层煤，但此次设计只考虑02、2号煤层，02号煤层平均厚度1.64m，为低中灰、特低硫、低磷、中等可选的焦煤(灰分、硫分、磷、可选性均为新标准级别)；2号煤均厚1.83m，为中灰、低硫、特低磷、中等可选的焦煤；各煤层均有爆炸性，但是没有自燃性。矿井瓦斯属于高瓦斯矿井， 02号煤层瓦斯相对涌出量为 21.46m3/t。本井田划分为5个带区，采用斜井开拓方式，回采工艺采用后退式、一次采全高综合机械化采煤法，采用“三八制”作业制度。工作面的设备有双滚筒采煤机、液压支架、可弯曲刮板输送机、破碎机、转载机等。顶板管理采用液压支架，采空区采用全部垮落法管理顶板。矿井运输大巷采用皮带运输作为主运输，辅助运输方式为初期采用调度绞车牵引矿车，后期采用无极绳绞车牵引矿车运输。矿井通风采用抽出式通风方式。关键词：矿井开拓、采煤方法、综合机械化采煤1太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书Abstract02ofthisdesignistheexploitationofthecoalmineandnoseam,designdrawingsofsix,instructionmanualandninechaptersaccordingtotheneedsandcharacteristicsofminingengineering,withafocusondesignforDisi、Liu、Qi.FormercoalmineatgujiaocityinShanxiprovinceEastoftheoriginalvillage,about14kmfromthegujiaocity,gujiaotoTaiyuantoo(original)-ancient()LAN(County)railway,toogoodroadsconnect54kmrailwaymileage,highwaymileageis49km.WithinthemineareasinceancienttimesalongtheoriginalplaintotheqingxuCounty,thehighwayofjiaochengcommunicates,thetrafficisconvenient.Thisminefieldwithinhasmultilayercoal,but'sdesignonlyconsider02,and2nd,seam,No.02,seamaveragethickness1.64m,forlowintheash,andspeciallowsulfur,andlowphosphorus,andmediumcanselectedofcokingcoal(ash,andsulfurpoints,andphosphorus,andcanselectedsexualarefornewstandardlevel);2nd,coalarethick1.83m,forintheash,andlowsulfur,andspeciallowphosphorus,andmediumcanselectedofcokingcoal;theseamarehasexplosive,butnospontaneouscombustionsexual.Minegashighgasmine,No.02,21.46M3/tcoal-bedgasemission.Thismineisdividedinto4district,openingupbyinclinedshafts,retreatminingtechnology,highcuttingfullymechanizedminingmethod,theuseof"38"operatingsystem.Equipmentinfullymechanizedfacehydraulicsupport,flexibledouble-drumShearer,scraperconveyors,crushers,reproduced,...Roofmanagementofpowered,allcavinglawofgoafroof.Keywords:miningexploration,miningmethods,fullymechanizedcoalmining.2太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第一章 井田概况及建设条件第一节 井田概况一、交通位置原相煤矿位于山西省古交市原相村以东， 距古交市区约14km，古交至太原既有太(原)─古(交)一岚(县)铁路，又有太佳公路相连，铁路里程 54km，公路里程49km。矿区内，自古交沿原平川至清徐、交城均有公路相通，交通方便。二、地形地势本区位于吕梁山脉中段东翼，地势南高北低，最高点在井田南部麻沿岭，标高1596.8.8m，最低点在井田北部原平川河谷，标高 1235m，最大相对高差361.8m。井田内沟谷纵横，切割剧烈，地形复杂，山顶黄土广布，沟谷两侧基岩裸露，属剥蚀侵蚀中山3太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书地貌，间有山间宽谷地貌。三、河流本区属黄河流域汾河水系，原平南川河为井田内仅有的河流，在井田西北部流过，属季节性河流，干旱时断流，雨季流量增大，一般流量为 30L/s左右。四、气象及地震井田属大陆性季风气候区域，气候冷热多变，昼夜温差较大，四季分明，年平均气温9.5℃，降水量主要集中在7、8、9月份，年降水量338.1～632.6mm，蒸发量为771.9～1240.1mm，蒸发量是降水量的2倍。霜冻期为10月中旬至次年的3～4月份，最大冻土深度为0.5～0.8m。风向以西北风为主。五、经济概况区内居民多数从事农业生产，少数人参加煤炭采掘或其它工业生产。矿区内多为贫脊的山地，农作物以小米、高梁为主，畜牧业也占有一定比例。区内工业较少，主要是乡村、个体办小冶炼，其它工业不发达。建材除钢材、水泥外，其它如石灰、砖瓦、砂石均可就地解决。六、矿区开发史本区煤层埋藏较深，未受到小窑开采破坏，与井田相邻的西山煤电集团公司马兰矿、屯兰矿、东曲矿已开采数年，其地质条件和开采煤层的技术条件与本矿井相差不大，其建设和生产经验可作为本矿借鉴。七、水源、电源情况1、水源区内奥灰水水量丰富,可作为矿井生产、生活及消防用水水源， 另外井下排水经处理后可作为井下消防洒水及地面生产用水。2、电源矿井供电电源一回引自该公司焦化厂 35kv变电站，另一回电源引自该公司焦化厂自备电厂。4太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第二节 地质特征一、地层原相井田位于太原西山煤田西部，井田内基岩裸露良好，出露地层多为石千峰组，仅在原平南川沟谷两侧有上石盒子组地层出露。下石盒子组及以下地层均为钻孔揭露，新生界分布于山顶上或沟谷内。现由老到新分述如下：奥陶系中统(O2)厚400m左右，与下伏地层连续沉积，为煤系的底盘。煤田西部、北端广泛分布，黄褐色泥灰岩、白云质灰岩互层。奥陶系侵蚀面之下20-70m可见二个石膏带，厚度分别为30m和20m，间夹白云质灰岩。石膏带多呈灰色致密块状硬石膏。成为白色纤维石膏充填于角砾状白云质灰岩之间。井田内钻孔揭露最大厚度为 89.40m(9号孔)。石炭系中统本溪组(C2)本组平行不整合于奥陶系中统之上。底部为山西式铁矿，呈鸡窝状分布。其上由砂质泥岩、砂岩、石灰岩夹煤线组成，属海陆交互相沉积。井田内仅 9号钻孔揭露该组地层，厚45.50m。石炭系上统太原组(C3)本组为井田内主要含煤地层之一， 底部以灰白色-粗粒石英砂岩K1(晋祠砂岩)与下伏本溪组整合接触，海陆交互相沉积。由灰黑色泥岩、粉砂岩、砂岩、石灰岩及4-5层煤组成，主要可采煤层 6、8、9号煤赋存其中，地层厚度 80.16-97.64m，平均87.77m。本组主要标志层分述如下：晋祠砂岩(K1)：为本组基底砂岩，岩性为灰色 -灰白色粗、中粒砂岩，成分以石英为主，分选、磨圆度不佳，常夹泥岩、煤或砂岩碎块。钙质或粘土质胶结，底部含砾石。多为斜层理及波状层理，主要为河床相沉积，井田内仅两个钻孔 (9、M97)揭露该层砂岩，厚5.00-5.27m，平均5.14m。庙沟灰岩(L1)：岩性为灰色石灰岩，富含动物及海百合茎化石。为 8号煤之顶板，此5太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书灰岩分布广泛，全井田发育，厚 0.80-5.07m，平均2.93m。毛儿沟灰岩(K2)：位于7号煤与L1之间。深灰色含少量动物化石，在井田北部及东部该灰岩较发育，其它区域缺失。厚 0-2.5m，钻孔见K2点平均厚1.44m。斜道灰岩(L4)：位于7号煤层之顶，深灰色厚层状，下部有时变为泥灰岩，顶部含较多的动物化石及残骸。全井田普遍发育，厚度 0.99-2.37m，平均2.46m。东大窑灰岩(L5)：位于本组上部，深灰色厚层状，质纯，含少量动物化石。全井田广泛分布，仅北部 10号孔缺失，厚度 0-2.86m，平均0.83m。二叠系下统山西组(P11)本组为井田内主要含煤地层之一。 以北岔沟砂岩(K3)与下伏太原组整合接触。属陆相沉积，K3砂岩全井田普遍发育，厚 1.80-7.65m，平均7.37m，岩性为灰白色石英、长石砂岩、粘土质胶结，分选不好，次棱角状。斜层理发育，含粉砂质包裹体及炭质包裹体。K3以上为一套泥岩、碎屑岩夹煤层的沉积， 0l-4 号煤赋存于其中。其中 2号煤层全井田稳定可采。全组厚 39.45-68.57m，平均61.05m。25.二叠系下统下石盒子组(P1)底部以K4(骆驼脖砂岩)与下伏地层呈整合接触。K4厚度变化较大，1.40-10.30m，平均4.03m。为粗中粒石英砂岩，分选不好，次棱角状，粘土质、钙质胶结，斜层理发育，厚度及岩性变化较大，不易对比。其上为灰色、灰绿色泥岩、砂质泥岩、砂岩，顶部经常可见鲕状、豆状结构的含有紫斑的粘土泥岩(俗称桃花泥岩)，是确定上下石盒子组K6砂岩的良好辅助标志。全组厚 88-142.8m，平均109.81m。16.二叠系上统上石盒子组(P2)厚400m左右，据岩性可分为上、下两段：下段(Pl-12)：以K6砂岩与下伏地层整合接触。 K6为一层灰绿色中-粗粒石英、长石砂岩，底部含砾，泥质胶结，分选性差，次棱角状，斜层理发育，一般厚 8m左右，稳定性差。其上为灰绿、紫色泥岩与灰绿色砂岩互层，中上部夹黄色泥岩、下部夹铝质泥岩。含铁锰质鲕粒。厚 200m左右。上段(Pl-22)：以一层含有肉红色正长石较多的黄绿色砂岩 (K7)为基底，K7砂岩底部含6太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书有石英、燧石砾，分选、磨圆度不佳，交错层理十分发育，厚一般 10m左右。其上为砂质泥岩夹有薄层砂岩，砂质泥岩黄绿色渐少，紫色也渐变为绛紫色，厚 200m左右。二叠系上统石千峰组(P22)：在井田内广泛出露，厚＞ 200m，底部以一层紫色厚层状含砾中 -粗粒砂岩(K8)与上石盒子组分开，砾石多为肉红色石英及燧石，磨圆度较好，分选不佳。泥质胶结，疏松，风化后呈浑圆状，厚度 7m左右。其上以紫色、砖红色为主的砂质泥岩与砂岩互层，间夹3-4层结核状淡水灰岩。新生界第三系上新统(N2)分布于井田中部沟谷两侧，厚 0-55m，平均20m，不整合覆盖于下伏基岩之上。底部为胶结或半胶结状砾岩，砾石以石灰岩、变质岩为主，磨圆度较好，上部为鲜红色粘土，含粉砂质较多，夹 2-2层钙质结核。第四系中更新统(Q2)厚0-30m，平均7m，多与保德红土同地赋存。不整合覆盖于下伏基岩之上，为淡红色粘土、砂质粘土，中下部含大量钙质结核。第四系上更新统(Q3)广泛分存于井田中部及东部山梁之上，与 Q2平行不整合接触。本组为黄灰色黄土，垂直节理发育，底部有卵状钙质结核，地表多为耕地。厚 0-20m，平均10m。第四系全新统近代冲积层(Q4)主要分布于原平南川及其它沟谷底部，厚 0-30m，平均7m，与下伏基岩为不整合接触，主要以砂、砾石为主，砾石成分以砂岩、石灰岩等为主，分选不好。二、地质构造原相井田位于太原西山煤田马兰向斜西翼， 井田内主要褶曲构造为马兰向斜 ,受其控制，地层总体走向 NNW-NWW，与褶曲轴基线平行，倾角平缓，一般 <10°，断裂构造在井田北部较发育，均为正断层，北东向展布，井田北部以原相北断层 (Fl65)为边界，与马兰井田分开，断层落差 70m。井田内主要褶曲、断层、岩浆岩及陷落柱分述如下：褶曲7太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书马兰向斜：马兰向斜为太原西山煤田的一级褶曲构造，呈“ S”型展布，在井田东北角穿过，走向NNW-NWW，本井田位于马兰向斜南段的向斜轴部及西翼，受其控制， 井田内地层走向NNW-NWW，倾角5°左右。断层原相北正断层(F165)：位于原相村北，走向北东，倾向北西，倾角 70-80°，落差50-70m，延伸约6000m，为井田北界。原相南正断层(F168)：位于原相村，走向北东，倾向南东，倾角 60-75°，在井田内地表出露较差，井田内5号钻孔在施工过程中钻穿该断层， 山西组及太原组地层均受到破坏， 煤层缺失，终孔层位为奥陶系石灰岩，通过分析钻探及测井资料认为该断层在 5号孔内落差80m左右，断层破碎带宽度约 60m。综合分析该断层落差 10-80m，井田内延伸约 3500m。岩浆岩在井田西部距井田 7km处有狐偃山火成岩，火成岩多呈岩床或岩脉，沿断层裂隙带或煤层等软弱地层侵入，为倾斜体。岩体主要为正长斑岩，斑晶较大，多呈方柱状，地表风化后呈黄灰色、白色。从区域构造来看，火成岩应属中生代燕山期的产物。据马兰矿井地质资料，该火成岩体在北社断层以东约 2000m的范围内对煤层及煤质有不同程度的破坏和影响。再往东对煤层、煤质均没有影响，据此推断狐偃山火成岩对本井田内煤层、煤质均没有影响。陷落柱井田在勘探过程中未发现陷落柱，据马兰矿井地质资料分析，在马兰井田西北部陷落柱较发育，这一地段煤层埋藏较浅，再往东及东南陷落柱不发育，本井田位于马兰井田西南外围，煤层埋藏深度大，故推测本井田陷落柱不发育。综合分析全井田地质构造特征，井田地质构造属简单类即一类。8太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书图1-2-1 井田综合地址柱状图厚度(m)标煤岩性描述柱状志层最大最小层编平均及号1.01-1.851.400.0-1.050.255.63-9.768.100.5-2.6021.645.31-11.587.301.40-2.1121.831.24-2.851.610.24-0.850.5212.40-28.421.570.00-2.007.002.10-3.252.653.45-13.6542.00-85.006.980.00-2.00461.000.771.8-2.21.927.2-11.019.230.25-0.800.492.50-4.403.602.80-7.105.37

主要由泥岩、碎屑和煤组成，含02、2、4号煤，02号、2号稳定可采。9太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第三节 煤层的埋藏特征（一）煤层井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，共含煤 14层，自上而下编号依次为 01、02、03、1、2、3、4上、4、6、7、8、9、10、11号。含煤地层总厚148.82m，煤层总厚13.2lm，含煤系数8.9％。可采及局部可采煤层有02、2、4、6、8、9号6层，煤层总厚11.24m，可采含煤系数7.6％。山西组赋存01-4号8层煤，煤层总厚5.76m，地层厚61.05m，含煤系数9.4％。可采及局部可采煤层有02、2、4号3层，煤层总厚4.24m，可采含煤系数6.9％。太原组赋存有8-11号6层煤，煤层总厚7.84m，地层厚87.77m，含煤系数8.9％。可采煤层有6、8、9号3层，煤层总厚7.00m，可采含煤系数8.0％。各可采煤层赋存情况详细叙述如下：1、02号煤：位于山西组上部，K4砂岩之下23.57m，在井田内除P18号孔0.50m外，其余均可采。煤层厚0.50-2.60m，平均1.64m，属薄-中厚煤层，不含或含l-2层夹石，顶板多为泥岩及砂质泥岩，底板多为泥岩及粉砂岩。02号煤层与下伏的 03号煤层在井田西北部大面积合并为一层，统称 02号煤层，一般含一层层位较稳定的夹石，夹石多为泥岩或砂质泥岩，上分层即 02号煤层，下分层即号煤层。在井田的西北部为合并区，煤层厚度最大，向东南逐渐分叉变薄。煤层厚度也从1号孔的2.60m，向东南角的P18号孔逐渐变薄为0.50m，变化规律比较明显。本煤层在井田内属大部可采的较稳定煤层。2、2号煤：位于山西组中部，上距 02号煤层5.3l-11.58m，平均7.30m，煤层厚度1.40-2.1lm，平均1.83m，属中厚煤层，一般不含夹石。厚煤带在井田的东北部的2、8、1l号孔附近，向东北、西南、南部逐渐变薄，但到西南角的7、P17号孔又有变厚的趋势。顶板多为粉砂岩及砂质泥岩，底板多为砂质泥岩及粉砂岩。本煤层属全井田可采的稳定煤层。10太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书3、4号煤：位于北岔沟 (K3)砂岩之上，有时以其为直接底板，上距 2号煤层5.93-13.82m，平均9.35m，间距变化较大，煤层厚度 0-2.00m，平均0.77m，属薄煤层，厚度变化较大。可采范围主要集中在井田东部的 P10、8、P18号孔连线一带及西南角的 7号孔附近，可采面积约占全井田的 3／8。结构简单，不含或含一层夹石。顶板多为砂质泥岩或泥岩，底板多为粉砂岩或泥岩。本煤层属局部可采的不稳定煤层。4、6号煤：位于东大窑 (L5)石灰岩或相当层位海相泥岩之下，上距 L5石灰岩5.08-11.Om，平均7.45m。上距K32.62-16.73m，平均13.08m。煤层厚0-1.62m，平均1.22m，属薄-中厚煤层，厚度变化除 P17号孔0点外，井田的东南部较薄，向西、南、北逐渐变厚，变化规律较明显。不含或偶含一层夹石。顶板多为泥岩或砂质泥岩，底板多为砂质泥岩或泥岩。本煤层属大部可采的较稳定煤层。5、8号煤：位于太原组庙沟灰岩(L1)之下，上距6号煤层30.85-44.85m，平均38.1lm，上距2号煤层平均间距为77.23m左右。煤层厚度1.54-5.61m，平均3.73m，属中-厚煤层，结构复杂，含l-4层夹石，夹石为泥岩或炭质泥岩，顶板为L1石灰岩或泥灰岩，局部具炭质泥岩或泥岩伪顶，底板多为砂质泥岩或泥岩，局部为炭质泥岩伪底。煤层最薄点在井田中部的 9号孔附近，厚1.54m，向四周逐渐增厚，但到西部的 7号孔附近，又有变薄的趋势，本煤层属全井田可采的稳定煤层。6、9号煤：位于太原组的中下部 8号煤层之下，石炭系最下一层煤层。上距 8号煤层2.89-11.10m，平均5.94m。煤厚1.26-2.56m，平均2.05m，属中厚煤层，结构简单。顶板多为泥岩或砂质泥岩，底板多为砂质泥岩或泥岩。煤层厚度的总趋势是，中、南部厚，东北、西北部薄，规律性不太明显，本煤层属全井田可采的稳定煤层。（二）煤质1、物理性质和宏观煤岩特征煤的颜色为黑色，玻璃光泽，偶有丝绢光泽，参差状，贝壳状，内生裂隙发育。外生裂隙较发育。以条带状结构为主，并有线理状，透镜状结构，构造以层状构造为主，也有块状构造。宏观煤岩组分以亮煤、暗煤为主，镜煤次之，丝炭少量。宏观煤岩类型以半亮型煤、11太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书半暗型煤为主，暗淡型、光亮型煤较少。、显微煤岩特征本井田煤层有机显微组分以镜质组为主， 均占75％以上，其次为丝质组，一般10-7％，最少为半镜质组 5％左右；无机显微组分一般 5-7％，其中以粘土类为主，硫化铁类少量或极少量，个别有碳酸盐类。无机组分以分散状、充填状、团块状、粒状分布于煤中。镜质组油浸最大反射率 1.38-1.76％，随煤层层位降低而变大。因井田采样点少，分布范围小，平面分布规律性不明显。本井田煤变质阶段属第Ⅳ阶段，即焦煤阶段。3、化学性质和工艺性能及煤类本井田有可采煤层 6层，分别为02、2、4、6、8、9号，其中02、2、8、9号为主要可采煤层。。灰分(Ad):各煤层原煤灰分平均值17.89-31.10％，9号煤最低，4号煤最高。02号煤为19.28％，为低-中灰分煤，2、6、8号煤在20-22％之间，为中灰分煤，9号煤亦为低-中灰分煤，4号煤为中-高灰分煤。各煤层精煤灰分平均值 6.99-8.99％，9号煤最小，02号煤7.74％，其余均大于8％。硫分（St.d）：各煤层原煤硫分平均值 0.39-2.52％，02号煤最低，8号煤最高。02号煤为特低硫，2、4号煤为低硫，9号煤为低中硫，6号煤为中硫，8号煤为中高硫。各煤层精煤全硫平均值 0.4l-1.25 ％，02、2、9号煤小于0.5％，4、6号煤小于1％，8号煤1.28％。挥发分（Vdaf）：各煤层原煤挥发分平均值 17.48-22.76％，除4号煤受原煤灰分影响偏高外，从 02号到9号煤，随层位降低而变小。各煤层精煤挥发分平均值 7.52-20.05％，除4号煤外，其它煤层随层位降低而变小。磷（Pd）：各煤层原煤磷含量平均值 0.005-0.0ll ％，除02号煤0.011％，为低磷外，其余均12太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书小于0.0l％，为特低磷煤。各煤层精煤磷含量平均值0.002-0.07，除6号煤0.07％外，其余均小于0.01％。粘结指数、胶质层厚度：各煤层粘结指数27.9—82.1，随煤层层位降低而变小。各煤层胶质层厚度5.5-7mm，除4号煤值高于02、2号煤外，其它煤层均随煤层层位降低而变小。发热量（Qgr.v.d）:各煤层原煤高位发热量平均值23.38-29.65MJ／kg。4号煤最小，9号煤最大。除4号煤为中高发热量煤外，其余煤均为高发热量煤。可磨性：各煤层哈氏可磨指数均大于 100，说明本井田煤层易于磨碎。煤对CO2的反应性：在温度 950℃时，各煤层对 CO2的还原率为4.3-13.9％，一般小于10％，表明本井田煤的反应性很低。煤类：按现行中国煤炭分类标准(GB5751-86)，本井田煤的主要分类指标为Vdaf(900℃)、G，辅助指标为Y、b。据此，对本井田各煤层煤类进行划分，结果表明： 02、2号煤为焦煤，4、6号煤以焦煤为主，个别或局部为瘦煤； 8号煤以焦煤、瘦煤为主，局部为贫瘦煤； 9号煤以瘦煤为主，局部为贫瘦煤、焦煤。可选性：本井田没有生产大样资料，只在本次勘探 9号孔中采用2、8、9号煤的简选样资料。另外，相邻马兰矿的 02号煤简选样，2、8号煤的生产大样资料均可利用。据此认为本井田02、2、8、9号煤为中等可选(新划分标准)，精煤回收率为良等。煤质及工业用途评价：02号煤为低中灰、特低硫、低磷、中等可选的焦煤 (灰分、硫分、磷、可选性均为新标准级别)；号煤为中灰、低硫、特低磷、中等可选的焦煤；13太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书号煤为中高灰、低硫、特低磷的焦煤；号煤为中灰、中硫、特低磷的焦煤。号煤为中灰、中高硫、特低磷、中等可选的焦煤、瘦煤；号煤为低中灰、低中硫、特低磷、中等可选的瘦煤、焦煤；主要可采的 02、2、8、9号煤层灰分较低，可选性较好，磷含量极低，砷、氯含量低；仅8号煤原煤硫分高，且精煤硫仍达1.28％，9号煤原煤硫分高，但精煤硫仅0.47％。总的来看，本井田主要可采煤层煤质好。本井田煤属炼焦用煤，除 8号煤因硫分高有较大障碍外，其它煤层均为优良的炼焦用煤。（三） 瓦斯、煤尘、煤的自燃及地温1、瓦斯根据焦作工学院2004年5月提供的《山西金业煤焦化集团有限公司原相煤矿瓦斯涌出量预测》报告，矿井生产能力 0.9Mt/a时，02号煤层相对瓦斯涌出量为 21.46m3/t 。综上所述，井田内 02号煤层瓦斯含量高，为高瓦斯矿井。2、煤尘地质勘探中在井田内 9号钻孔中采取煤尘爆炸样 5个，试验结果表明各煤层均有爆炸性。3、煤的自燃地质勘探中在井田内 9号孔采有煤的自燃样 5个，试验结果表明还原样与氧化样的差值 T。为18-32℃，本井田煤层不自燃或不易自燃。4．地温地质勘探中在8号钻孔中进行了井温测量，地温梯度为 2.29℃／100m，属地温正常区。（四）、水文地质1．含水层奥陶系中统石灰岩岩溶含水层组14太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书本统岩性以石灰岩和白云岩为主，其次为白云岩、角砾状泥灰岩及石膏等，含水层由多层石灰岩、泥灰岩组成，井田内无抽水试验资料，西邻马兰井田距井田 7km处的547号孔上马家沟组与峰峰组混合抽水试验，单位涌出量为 0.64L／s·m，渗透系数为4.04m／d，水位标高951.25m。井田奥灰埋藏深，据推测，井田奥灰水富水性弱。井田内 9号钻孔揭露奥灰89.40m，经稳定水位，水位标高 971.55m。(2)太原组石灰岩溶蚀裂隙含水层组太原组碎屑岩中间夹有 L1、K2、L4、L5等石灰岩、泥灰岩，一般单层厚度 1～3m，赋存段距20m左右，位于煤层附近，是矿床的直接充水含水层，钻孔揭露本组时，水位及耗水量无变化，说明含水层富水性弱。马兰井田距本井田 6-7km处的M46、563号孔抽水试验，单位涌水量为 0.00006-0.0081L/s ·m，渗透系数为 0.44m/d，水位标高1104.60-1206.06m。山西组砂岩裂隙含水层组含水层主要为K3及2号煤至K4间的砂岩，K3砂岩厚约7m，为中-粗粒砂岩，2号煤至K4间砂岩不稳定，钻孔揭露山西组时，水位及耗水量基本无变化，说明含水层赋水性弱。石盒子组及石千峰组砂岩裂隙含水层组井田内沟谷中广泛出露，含水层主要由多层砂岩组成，有少量小于0.10L/s的泉水出露，近地表风化裂隙带富水性较强。部分钻孔在本组涌水，井田南侧距井田 3km处的P23号孔涌水量较大，据放水试验资料，井口流量为 0.383L／s，单位涌水量为 0.069Ls·m，据推测本组深部含水层富水性弱。第四系砂砾石层孔隙含水层分布于原平河河谷中的第四系砂砾石层，厚 0-12m，含孔隙潜水。2．隔水层奥陶系顶界至9号煤层底板间的岩层厚 70m左右，以泥质岩类为主，可视为隔水层。石炭系、二迭系含水层间为较厚的泥质岩层，可视为隔水层。3．水文地质条件评述井田内基岩含水层多数处于深埋区，受补给条件和岩溶、裂隙发育程度的控制，富15太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书水性弱，因此，井田水文地质条件简单。山西组煤层，其主要充水含水层为本组及其上邻近层的砂岩裂隙含水层，属裂隙充水矿床；太原组煤层，其主要充水含水层为本组的石灰岩溶蚀裂隙含水层，属岩溶充水矿床。井田内无矿井和老窑分布，矿井充水水源主要为二叠系砂岩裂隙含水层和石炭系太原石灰岩溶蚀裂隙含水层，这些含水层富水性均较弱，不会对煤层开采造成威胁。井田内9号煤层底板最低标高480m，奥灰至9号煤底板间隔水层厚度约70m左右，奥灰水位标高若按970m计算，煤层底板所承的水压可达4.8MPa，根据《矿井水文地质规程》中突水系数计算公式计算(采矿对底板隔水层的扰动破坏厚度取l0m)，得出奥灰水对9号煤矿床突水系数可达0.08MPa／m，大于受破坏地段的临界突水系数0.06MPa／m，小于正常段的临界突水系数0.7MPa／m，考虑到奥灰富水性弱，奥灰水一般不会对煤层开采造成危害。4．矿井涌水量地质报告提供的矿井涌水量估算值为 45-60m3／h，根据邻近的马兰矿井涌水量资料及井田内地质构造等情况分析，预计矿井正常涌水量33120m／h，最大涌水量250m／h。16太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第二章 井田境界与储量第一节 井田境界一、井田境界根据山西省国土资源厅 2004年 2月颁发的古交原相煤矿采矿许可证 (证号1400000410229)，本矿井田范围由以下四点坐标联线与北部断层自然边界组成：．X＝4187310Y＝37597475．X＝4182650Y＝37599330．X＝4181180Y＝37594820．X＝4183630Y＝37593800井田四周除北界以原相北断层为天然边界外，其余均为人为边界。井田西北与马兰井田以原相北断层为界，北邻屯兰井田，东北部与东曲井田相邻。井田形状为一较规则的梯形，东西长约 4.8km，南北宽约4.0km，面积18.2504km2。第二节 地质储量地质储量参与储量计算的煤层有 02、2、4、6、8、9号6层煤，计算范围以井田边界，可采边界线所限定。储量计算工业指标按《煤炭资源勘探规范》中炼焦用煤的标准确定，能利用储量的最低可采厚度为 0.7m，最高可采灰分40％；暂不能利用储量的最低可采厚度为 0.6m，最高可采灰分50％。井田内可采煤层均为近水平煤层，故采用水平面积和伪厚度计算储量。储量＝厚度×面积×容重17太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书表2-1各煤层煤的容重表煤层编号3）0224689容重（t/m1.391.391.441.411.411.39经计算，全井田6层煤地质储量总计239930kt，其中能利用储量230680kt，暂不能利用储量2080kt。详见表2-2表2-2矿井地质储量汇总表kt地煤层能利用储量暂不能利合计层编号B用储量BCDB+CB+C+DC%B山021474019060338003380044560343602170202692043940439403943940西47170717010008170组小计2176045980717077740849104176086470太643207720200402004022520205608313805139082770827703882770原9190703106050130501303850130组小计547709717072940729403652073460总计865301441.507170230680237850382080239930第三节 可采储量一、矿井设计可采储量计算方法矿井设计储量＝矿井工业储量一永久性煤柱损失矿井设计可采储量＝(矿井设计储量一保护煤柱损失 )×带区回采率Z=（Zc-P）×C式中Z——表示矿井可采储量Zc ——表示矿井工业储量——表示保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱损失量，本矿井按储量的10%计算C ——表示带区采出率，所有涉及煤层均为中厚煤层，故取 0.80即，本矿井可采储量为：18太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书Z=239930 ×（1-10%）×0.80=230680kt二、井设计可采储量计算的主要原则永久性煤柱损失：包括工业场地、断层、井田境界、河流和村庄。2.Ⅱ类煤田，保护性煤柱的留设按表土移动角 φ＝45°，岩层移动角β＝72°-0.5α，走向移动角γ＝72°计算。3.井全井田上组煤设计可采储量 46839kt，下组煤设计可采储量 83846kt。全矿井设计可采储量合计为 130685kt。19太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第三章 矿井工作制度及生产能力第一节 矿井工作制度矿井工作制度对管理及生产的正常，高效运转都是非常重要的。依据《规范》矿井年工作日 300d，采用三八制，每天两班生产，一班准备，每日净提升时间14h。第二节 矿井生产能力及服务年限一、矿井设计年生产能力的确定与论证对矿井设计年生产能力的确定，设计从以下三个影响较大的方面进行了分析论证。1．从建设单位的要求和矿井储量情况分析论证建设单位──山西金业煤焦化集团有限公司基于公司焦化项目的配套考虑，要求矿井设计生产能力 0.9Mt/a，从井田设计可采储量 130.685Mt及与之相匹配的服务年限104a分析，较为适合。2．从井田内煤层埋藏条件分析论证本矿煤层埋深较大，开采深度达到 500m，井筒工程投资相对较大，以此考虑井型不宜过小。3．从井田内煤层开采技术条件分析论证井田内山西组02、2、4号三层煤可采厚度均较小，且煤层瓦斯含量较高，这些不利因素又制约着矿井生产能力不能过高。根据回采工作面年推进度的合理取值，根据煤层瓦斯含量较高，要求以风定产等综合分析， 矿井设计年生产能力以 0.9～1.2Mt/a较为适宜。20太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书综上所述，矿井设计年生产能力 0.9Mt/a，主要生产环节留有 1.2Mt/a能力，在开采技术上是可行的，投入与产出比亦较为合理。二、同时生产水平数矿井同一煤层阶段垂高较小，设计以单水平生产。山西组煤层联合开采，为一个生产水平。太原组煤层上距山西组 80～90m，以暗斜井延伸开采。三、矿井及各水平的服务年限矿井设计生产能力按 0.9Mt/a计算，矿井服务年限为：TZk130.685=104(a)KA1.40.9式中T──矿井设计服务年限，a；ZK──矿井可采储量，Mt；A──矿井设计生产能力，Mt/a；K──储量备用系数，取 1.4。其中：第一水平(上组煤)服务年限37a，二水平(下组煤)服务年限67a。21太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第四章 井田开拓第一节 井田开拓方式的确定一、工业场地位置的选择工业场地的位置决定着井筒的位置，由地面、井下一系列因素综合考虑确定。原相煤矿井田内地形复杂，沟谷纵横，切割剧烈，山顶黄土广布，沟谷两侧基岩裸露，工业场地的选择比较困难，经地面地形实地踏勘，并结合井田内煤层赋存特点，设计将矿井工业场地选择在原平河川原相乡北东侧 lkm的河滩地带。场地往北距公司焦化厂约 8km。二、井田开拓方案及技术经济比较1．开拓方案古交原相煤矿煤层埋藏深，瓦斯含量大，井田构造为一平缓的单斜构造。结合地面地形条件，设计对井田开拓提出两个方案，分述如下：方案一：斜井开拓方案以一对斜井+730m单水平开发全井田上组煤，工业场地选择在原平河川原相乡北东lkm的河滩地带。主斜井井筒倾角 22°，斜长1356m，装备lm宽大倾角强力胶带输送机和架空乘人器，担负矿井主提升和人员升降；副斜井井筒倾角 22°，斜长1355m，装备1.5t矿车双钩串车作为辅助提升，在主斜井以南 71m处布置专用回风立井。上组煤采用联合布置，由于 4号煤层厚度太小，因此，沿 2号煤层分别布置轨道运输大巷，胶带运输大巷，沿02号煤层布置两条回风大巷，采用“大扒皮”式开采，全井田上组煤共划分五个带区，首带区选择在一带区。矿井下组煤距第一开采水平垂深约 80m，下组煤开拓主、副运输采用暗斜井延伸方式，回风立井直接延伸，下组煤 8、9号层间距5m左右，采用联合布置，下组煤中的 6号煤层为大部可采煤层，位置处于上、下组煤中间，因此， 6号煤开拓巷道单设置，与第一水平间仍采用下组煤开拓暗斜井联系。全井田下组煤同样划分为五个带区。22太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书为减少矿井通风阻力，后期在井田东部，张家山村西部700m处布置一个进风立井和一个回风立井。方案二：立井开拓方案以一对立井+800m单水平开发全井田上组煤，工业场地位置同方案一。主立井井筒净直径5.5m，垂深448.Om，井筒内装备一对12t箕斗，担负矿井主提升任务兼做进风井和安全出口；副立井井筒净直径6.5m，垂深448m，井筒内装备1.5t矿车双层四车罐笼一对，其中一个为加宽型，作为辅助提升，设专用回风立井。大巷布置及后期下组煤开拓延伸方式同方案一，全井田共划分为两个带区，首带区为一带区。2．开拓方案比较方案一主要优点：（1）主斜井采用大倾角带式输送机提升煤炭，运输能力大，给矿井后期增产留有余地。（2）采用胶带输送机运输，运输连续，环节简单，易于实现自动化控制。（3）斜井井筒施工较立井井筒施工容易，施工安全。（4）斜井井筒装备及提升设备投资较立井井筒低。（5）斜井井筒落底点相对位于井田中央，高级储量区域。（6）斜井开拓井底车场巷道布置简单，车场巷道工程量少。（7）斜井井底装载系统较立井简单，巷道工程量少，设备投资低。（8）井下采用条带式开采，大巷运输环节少，运输系统简单。方案一主要缺点：（1）斜井井筒工程量大，井筒施工工期长。（2）初期井巷工程量较方案二多。方案二主要优点：（1）立井井筒工程量小，井筒施工工期短。（2）初期井巷工程量较方案一少。方案二主要缺点：23太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书（1）井筒落底点位于井田北部边界附近，远离井田储量中心。（2）立井井筒装备及提升设备投资较斜井井筒高。（3）立井井筒提升系统地面土建工程投资较斜井高。（4）立井井底装载系统较斜井复杂，巷道工程量多，设备投资高。（5）立井开拓井底车场巷道布置复杂，车场巷道工程量多。（6）立井井筒施工复杂，施工准备期及安装工期较斜井长。上述两方案从技术上分析比较，方案一优于方案二。两方案经济比较见表 4-1-1。从表中可以看出主要井巷工程、土建工程及主要提升设备总投资方案一较方案二少 657.5万元。经济上比较方案一优于方案二。三、水平划分及大巷布置井田内煤层平缓，倾角 3～5°，上组煤02、2和4号煤层，为近距离煤层群，设计考虑联合开采。根据本井田煤层赋存条件和开采条件，设计确定上组煤采用一个水平联合开采，水平标高为+730m。下组煤距上组煤约 80m，考虑以暗斜井延深开拓新水平，下水平标高+650m。上组煤+730m水平共布置东西两翼两组大巷， 分别为胶带运输大巷、轨道运输大巷和回风大巷，四条大巷，相互平行，胶带大巷、轨道大巷均沿 2号煤层布置，回风大巷沿号煤层布置。表4-1-1井田开拓方案可比项目经济比较表方案一可比项目方案一（斜井方案）方案二（立井方案）比方案二多+、少-井筒数目（个）33井井筒形式主斜井、副斜井、回风立井主立井、副立井、回风立井筒数主井井筒长度（m）1356448目形副井井筒长度（m）1355448式和井回风井井筒长度（m）440440筒工井筒工程合计（m）31511336+187程井筒工程造价（万元）1601.51047.6+553.924太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书主井井筒装备井筒副井井筒装备装备井筒装备费用（万元）主井提升容器副井提升容器主主井提升绞车要提副井提升绞车升容器主井提升机电机设备副井提升机电机及主提升主要设备造价造价（万元）副提升主要设备造价（万元）主要提升设备造价合计（万元）提升主井提升井塔（绞车房）3系统（m）副井提升井塔（绞车房）土建3工程（m）提升系统土建工程造价造价（万元）主井井底车场巷道（m）井3底主井井底车场硐室（m）

1m宽大倾角强力胶带架空乘人器1.5t 矿车双钩串车146.7STJ1000/2×500大倾角强力输送机1.5t 矿车双钩串车架空乘人器 JCJ1.60-372JK-3.0/30YR系列6kV、280kW643.8234.6878.4绞车房1172.0绞车房2771.059.9185

1对12t箕斗矩形钢罐道1对1.5t 矿车双层四车罐笼矩形钢罐道604.5 -457.81对12t箕斗1对1.5t 矿车双层四车罐笼其中一个加宽JKM-2.8×6/ⅡJKM-3.25/4YR系列6kV、2×800kWYR系列6kV、900kW587.5458.31045.8 -167.4井塔9786.0井塔8140.0482.9 123310680车场副井井底车场巷道（m）280500工程副井井底车场硐室（3800造m）价井底车场工程130.2293.4-73.2造价（万元）四、带区划分及开采顺序全井田上组煤共划分为五个带区，首带区布置在井底车场附近的一带区。该带区煤层赋存稳定，开采条件优越，带区上组煤设计可采储量为 46839kt，服务年限37a。带区开采顺序为：一带区→二带区→三带区→四带区→五带区第二节 达到设计生产能力时工作面的配备根据《煤炭工业设计规范》规定，矿井设计移交生产标准为 60万t以上的矿井：25太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书（1）井上，下各生产系统基本建成，并能进行安全生产。（2）“三量”达到标准。（3）回采工作面长度一般不小于设计回采工作面长度的 50%（4）工业广场内的行政，公共建筑及其设施全部建成。（5）居民区及其设施基本建成。根据这些规定，设计本井田在井田 02号煤一带区内首先投产，在投产初期首先在 02号煤层一带区的1号工作面开采,在开采完1号工作面后,再开采2号工作面，依次顺序开采。26太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第五章 矿井基本巷道及建井计划第一节 井筒一、井筒用途、布置及装备（一）井筒数目及用途矿井移交生产及达产时，共开凿三个井筒，即主、副斜井和回风立井。各井筒用途分述如下：1、主斜井：担负全矿井煤炭提升和人员升降任务，兼作进风井和安全出口。2、副斜井：担负全矿井矸石、材料及设备等辅助提升任务，是矿井的主要进风井筒，兼作安全出口。3、回风立井：为专用回风井筒。后期在井田中东部开凿一对立井，作为后期矿井进、回风井。井筒特征见表5-1-1。（二）井筒布置及装备1、主斜井：井筒净宽4.9m，净断面17.02m2,倾角22°，斜长1356.0m。装备一部带宽1000mm的大倾角带式输送机，另一侧设架空乘人器。井筒内设行人台阶。2、副斜井：井筒净宽4.5m，净断面15.78m2,倾角22°，斜长1355.0m。井筒内铺设双轨，轨距600mm,轨型30kg/m。井筒内一侧设行人台阶和扶手。3、回风立井：井筒净直径4.5m，净断面7.90m2,垂深440.0m。井筒断面见图5-1-1。表5-1-1井筒特征表井筒名称主斜井副斜井回风立井井X(m)418483341849104184762口坐Y(m)375950783759507837595078标27太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书倾角(度)222290长度(m位角(度)321°30′321°30′180°宽度净4.904.504.50(m)掘5.104.705.10断面积净17.0215.7815.90(m2)掘18.1124.6120.42井砌厚度(mm)500500600碹材料混凝土混凝土混凝土筒支锚厚度(mm)100100300护喷材料锚杆、混凝土锚杆、混凝土混凝土用途原煤提升辅助提升回风人员升降主要装备1m宽强力胶带1.5t矿牛梯子间架空乘人器双钩串车备注（三）井壁结构1、主斜井：表土段采用钢筋混凝土碹支护，基岩段采用锚网喷支护。2、副斜井：表土段采用钢筋混凝土碹支护，基岩段采用锚网喷支护。3、回风立井：表土段采用钢筋混凝土支护，基岩段采用混凝土碹支护。第二节 井底车场及硐室一、井底车场型式主、副斜井均落底于+730m水平，井底车场巷道及硐室基本位于 2号煤层中。主斜井落底后利用清理撒煤巷直接与西翼轨道运输大巷相连。副斜井落底后设高、低道线路平车场，高道为空车线，坡度为 11％，低道为重车线，坡度为 9％，高、低道线路存车线长30m，采用矿车自动滑行并辅以人工推车调车方式，可满足矿井辅助提升要求。二、井底车场硐室28太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书在副斜井井底车场设有主变电所，主排水泵房、管子道、井底水仓、等候室、调度室及医务室，在西翼轨道运输大巷旁设有爆破材料发放硐室及消防材料库。井底车场巷道及硐室主要采用挂网锚喷支护形式。三、井底煤仓的形式和容积，井底煤仓的形式为圆形直立式煤仓，煤仓直径 6.Om，有效容量800t，满足设计规范要求。煤仓下口设给煤机直接装载煤炭至主斜井胶带输送机上提升至地面。井底车场及硐室工程量见表 5-2-1。表5-2-1井底车场巷道及硐室工程量表3序巷道长度掘进体积（m）巷道及硐室名称支护方式备注号（m）巷道硐室1井底车场巷道挂网锚喷871431含把钩房2主变电所挂网锚喷6003主排水泵房挂网锚喷6004管子道挂网锚喷2505水仓混凝土碹17506人车等候室挂网锚喷9007调度室及医务室挂网锚喷608合计8714314160第三节 建井工作计划一、矿井建设方式矿井建设考虑采用一次设计，一次建成的方式，主要理由如下：1、分期建设、分期投产方式生产与施工相互干扰，对生产组织不利。2、有利于尽早向集团公司提供足量的煤炭。二、施工方法在矿建、土建、设备安装三类工程的施工中，应尽力提高机械化水平，三类工程的施工应充分利用时间和空间，采取平行交叉作业，加快建井速度，缩短建井工期。合理29太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书使用人、材、物力，提高矿井建设的经济效益，地面生产系统应与矿井同步建设，同步投入使用。三、矿井移交标准一个带区一个工作面，全部掘进设备安装到位。矿井布置有一对斜井和一个专用回风立井，移交生产时，装备一个综采工作面，井巷工程总长度15119m，掘进总体积 197629.6m3。矿井主要生产系统工程和地面设施一次建成投产。四、井巷平均成巷进度指标为保证矿井早日建成投产，设计采用了较为先进的井巷成巷进度指标，要求施工单位施工技术力量和装备较强。具体指标如下：斜井井筒： 80m ／月回风立井井筒： 50m／月岩巷(或小斜巷)：90m／月半煤岩巷： 150m ／月煤巷： 250m ／月3硐室： 450 ～500m／月五、建井工期依据井巷成巷进度指标及施工队伍安排，经三类工程综合进度排列，确定矿井施工工期36个月，设备安装及联合试运转 3个月，加上施工准备期 4个月，矿井建设总期为个月。30太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第六章 采煤方法第一节 采煤方法的选择一、采煤方法的选择及其依据矿井初期开采山西组 02和2号煤层。02号煤层厚度0.5～2.6m，平均1.64m。煤层结构简单，不含或含l～2层夹石，属大部可采的较稳定煤层。顶板多为泥岩及砂质泥岩；底板多为泥岩及粉砂岩。 2号煤层厚度1.40～2.00m，平均1.83m，煤层结构简单，一般不含夹石。属全井田可采稳定煤层。顶板多为粉砂岩及砂质泥岩；底板多为砂质泥岩及粉砂岩。首带区02和2号煤层赋存稳定，地质构造简单，煤层倾角平缓，一般小于10°，煤层无自燃发火倾向，其开采条件适合于机械化开采。根据井田开拓部署和 02、2号煤层赋存条件以及矿井的其它开采条件，设计推荐采用倾斜长壁综采一次采全高的采煤方法，顶板管理采用全部垮落法。二、工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型根据首带区02号煤层赋存条件，结合地方煤矿生产及技术管理水平，矿井投产初期装备一个综采工作面，采用双滚筒采煤机割煤，可弯曲刮板输送机及可伸缩胶带输送机运煤。综采工作面主要设备选型见表 6-1-1。三、工作面顶板管理方式及支护设备选型根据02、2号煤层厚度及顶板岩性，回采工作面顶板支护采用 ZZ4000/14/28型液压支架，顶板管理采用全部垮落法。四、回采工作面回采方向根据巷道布置形式及开采方法，工作面采用倾斜长壁后退式开采法。表6-1-1综采工作面主要设备表序号设备名称设备型号功率（kW）备注1双滚筒采煤机MG250/591-WD5912可弯曲刮板输送机SGZ764／4002×20031太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书3液压支架ZZ4000/14/284转载机SZZ764／1601605破碎机PCMl101106乳化液泵站WRB200/31.51327可伸缩胶带输送机SSJ1000／2×1252×125五、工作面参数的确定1、回采工作面长度根据首带区煤层赋存条件、开采条件及选择的采煤设备，结合地方煤矿生产及管理水平和矿井设计生产能力等因素，确定矿井初期综采工作面长度 200m。2、回采工作面循环数、年推进度、单产确定根据工作制度和采煤时间，工作面日进12刀，日进7.2m，正规循环率按0.95计算，年推进度2052m,则工作面年产为：Q 采=L×V×m×γ×C=200 ×2052×1.64×1.39×0.95=888770t/a=0.889Mt/a式中Q采———工作面年产量，Mt/a；L———工作面长度，m；V———工作面年推进度， m/a；m———工作面煤层采高， m；γ———煤层容重，t/m3；C———工作面回采率， 0.95。考虑10%的掘进出煤，矿井总产量为：Q=Q 采×（1+10%）=0.978Mt/a满足矿井生产能力要求。32太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第二节 确定带区布置和要素一、移交生产及达到设计产量时带区数目及位置移交生产和达到设计产量时，带区数目一个即一带区，位于井田西南部，靠近井底车场。矿井首带区位于井底车场附近的一带区，该带区走向长 2500m，倾斜宽1500m，一带区内上组煤可采储量 11558kt，服务年限8a。二、带区巷道布置根据井田开拓布置，一带区内有一条西翼胶带运输大巷和一条西翼轨道运输大巷，均沿2号煤层布置。西翼胶带大巷通过井底煤仓与主斜井相连，西翼轨道大巷与副斜井井底车场相连，大巷间距 40m。沿02号煤层布置两条西翼回风大巷，回风大巷与回风立井直接相连，巷间距 30m。综采工作面布置在 02号煤层中，胶带顺槽通过溜煤眼与西翼胶带大巷直接相连，轨道顺槽通过联络巷与西翼轨道大巷相连。三、带区运煤、辅助运输、通风及排水系统（一）运煤系统回采工作面的煤经可弯曲刮板输送机→顺槽可伸缩胶带输送机→溜煤眼→西翼胶带运输大巷→井底煤仓→主斜井大倾角输送机→地面。（二）辅助运输系统地面材料、设备→副斜井提升绞车→井底车场→西翼轨道运输大巷→顺槽联络巷→轨道顺槽→回采工作面。掘进工作面的矸石→顺槽及顺槽联络巷→西翼轨道运输大巷→井底车场→副斜井提升绞车→地面。带区辅助运输初期采用调度绞车，后期采用无极绳绞车。（三）通风系统33太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书地面新鲜风流→主斜井、副斜井→西翼轨道运输大巷、西翼胶带运输大巷→进风行人巷→胶带顺槽→回采工作面→轨道顺槽→西翼回风大巷→回风立井→地面。（四）排水系统回采工作面的水经顺槽小水泵排至西翼轨道运输大巷水沟，由大巷水沟流至井底水仓，通过主排水泵房经副斜井排至地面。第三节 回采工艺及劳动组织一、回采工艺首带区02和2号煤层赋存稳定，地质构造简单，煤层倾角平缓，一般小于10°，煤层无自燃发火倾向，其开采条件适合于机械化开采。据井田开拓部署和02、2号煤层赋存条件以及矿井的其它开采条件，设计推荐采用倾斜长壁综采一次采全高的采煤方法，顶板管理采用全部垮落法。回采工艺过程如下：（一）采煤机落煤装煤采煤工作面使用双滚筒采煤机，其布置方式为：若面向工作面时，采煤机的右滚筒应为右螺旋，割煤时顺时针旋转；左滚筒为左螺旋，割煤时逆时针旋转。采煤机运行时，其前端的滚筒沿顶板割煤，后端滚筒沿底板割煤，这种布置方式司机操作安全，煤尘少，装煤效果好。工作面割煤方式为往返一次割两刀，这种割煤方式效率高，适用于煤层赋存稳定、倾角较缓的综采面。进刀方式如图：34太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书采煤机的进刀方式为工作面端部斜切进刀， 使用割三角煤进刀方法，其进刀过程为：①当采煤机割至工作面端头时，其后的输送机槽已移近煤壁，采煤机机身处尚留有一段下部煤；②调换滚筒位置，前滚筒降下、后滚筒升起并沿输送机弯曲段返向割入煤壁，直至输送机直线段为止。然后，将输送机移直；③再调换两个滚筒的上下位置，重新返回割煤至输送机机头处；④将三角煤歌掉，煤壁割直后，再次调换滚筒位置，返程正常割煤。（二）移架液压支架的移架方式采用单架依次顺序式，支架沿采煤机牵引方向次前移，移动步距等于截深，支架移成一条直线，该方式操作简单，容易保证规格质量，操作安全，工作面环境好。35太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书（三）综采面工序配合方式综采面割煤、移架、推移输送机采用及时支护的配合方式，即：采煤机割煤后，伸直护帮板,输送机逐段移向煤壁，推移步距等于采煤机截深,采煤机割完第二刀后进行推溜、移架。这种支护方式，推移输送机后在底座前端与输送机槽之间没有一个截深富裕量，比较能适应周期压力大及直接顶稳定性好的顶板 ,但对直接顶稳定性差的顶板适应性差。若煤壁容易片帮时，可在前滚筒割过后将护帮板伸平，护住直接顶,随后推移输送机。（四）综采面端头作业综采面端头支护方式两边都布置2架端头液压支架，超前支护采用单体支柱加工字钢组成的棚子支护，保证工作面安全生产。（五）运煤采煤机采下的煤直接装上刮板输送机经转载机由带式输送机运出。二、劳动组织形式根据工作面情况，采煤司机、机电维修、安全员、瓦斯员、送料工、开溜工、泵站司机、顺槽皮带司机为专业工种，由专人负责；其它工作如清煤等均由综合工种完成。采煤工作面劳动组织见表 6-3-1。表6-3-1采煤工作面劳动组织表序号工种出勤人数合计一班二班三班1班长兼质量检查11132采煤司机33063工作面开溜工11024运输机司机22045转载机司机11026泵站司机11027绞车司机11028电工、检修工2210149瓦斯员111310回柱工220411综合工种6661812合计2121186036太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第三节 带区的准备与工作面接替本矿井设计年产量为 90万吨，设计一个工作面开采达到设计生产能力， 两个掘进工作面满足矿井生产。一、巷道断面和支护形式主、副斜井井筒采用拱形断面，表土段采用钢筋混凝土碹支护 ,基岩段采用挂网锚喷支护。回风立井井筒采用圆形断面，混凝土碹支护。西翼轨道运输大巷、西翼胶带运输大巷和回风大巷采用半圆拱形断面，均为挂网锚喷支护。轨道顺槽和胶带顺槽为矩形断面，钢带锚杆支护。二、巷道掘进进度指标巷道掘进进度指标采用如下数值：岩巷(或小斜巷)：90m／月半煤岩巷： 150m ／月煤巷： 250m ／月3硐室： 450 ～500m／月三、掘进工作面个数和掘进面的机械配备根据矿井煤层较薄等特点，矿井移交生产时共配备两个掘进工作面，其中一个煤巷综掘工作面，一个煤巷普通掘进工作面。掘进工作面设备配备见表 6-3-1。表6-3-1 掘进工作面主要设备配备表序号设备名称设备型号功率（kW）备注1煤巷掘进机S-1001452刮板输送机SGB620/40403煤电钻ZMS/121.24岩石电钻EZ2-2.025可伸缩胶带输送机SSJ650/40406局部扇风机FD-I№6.3/402×307混凝土搅拌机安-Ⅳ5.537太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书8混凝土喷射机转子-Ⅱ5.59锚杆打眼安装机MGJ-Ⅱ1010激光定向仪JZB-111发爆器MFB-50四、矿井采掘比例关系本矿有一个回采工作面，两个掘进工作面，采掘比为 1:2.本矿矸石量预计适中。五、工作面接替一带区工作面推进长度为1250m,年进度2052m,即每个条带采煤时间约为半年左右，工作面接替采用顺序接替，即先采02101，再依次开采。顺槽掘进以可以满足工作面接替为宜。38太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第七章 井下运输第一节 运输系统和运输方式的确定根据选定的方案，大巷煤炭运输用胶带输送机较为合理，大巷辅助运输方式初期采用调度绞车牵引矿车，后期采用无极绳绞车牵引矿车运输。副斜井井筒内铺设双轨，轨距 600mm,轨型30kg/m。辅助生产运输如机修、材料、排矸系统均采用 600mm轨距，22kg/m钢轨的窄轨铁路担负。各带区采出的煤，经可弯曲刮板输送机至顺槽可伸缩胶带输送机，再送至溜煤眼通过西翼胶带运输大巷至井底煤仓，最后经过主斜井大倾角输送机送达地面。掘进工作面的矸石通过顺槽及顺槽联络巷， 至西翼轨道运输大巷，再经过井底车场，然后通过副斜井提升绞车送出地面。第二节 运输设备的选择和计算一、矿车、材料和人车为满足井下材料、人员、矸石、设备的运输，布置轨道运输大巷，目前，矿井辅助运输方式正在不断完善与发展中，并向多元化发展，新型的辅助运输设备也各有优缺点及适用条件，一般有以下几种：无轨胶轮车，卡轨车，齿轨车，单轨吊，连续运输车等，结合本矿特点，将各种新型辅运设备对本的适应性比较如下：无轨胶轮车：是大型及特大型矿井推荐采用的辅运设备，主要特点是：运输效率高、速度快、用人少、安全性好，一般适用于巷道倾角小于 12°，当巷道倾角大于 8.5°时连续爬坡长度不大于 500m，当巷道倾角5.7～8.5°连续爬坡长度不大于 700～800m。本矿煤层条件从技术上讲是可以使用该设备的，但存在以下问题：①本矿为立井提升，无39太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书轨胶轮车下井需要较大井筒断面， 且井下必须设换装站。②无轨胶轮车要求巷道断面大，岩巷工程量大。③目前尚无国产的支架运输车，需进口，每台约为120万美元，初期投资大，设备使用率低，尚存在配件进口、设备维修等问题。④国内的无轨胶轮车也在进一步完善中，使用效果尚待提高，综合以上分析，本矿使用无轨胶轮车时机暂不成熟。柴油机卡轨车：特点是，自由、灵活，可灵活地进入分支巷道，但机身自重大，牵引力小，爬坡能力差，一般用于小于8°的斜巷中。本矿4号煤与9号煤各自单采，考虑到地质条件，所以本矿不用。柴油机齿轨车：适用于巷道起伏性强的近水平煤层巷道，除有柴油机卡轨车的缺点外，对铺轨的质量要求更高，另外，井下维护工程量大，用人多，初期投资较高，经综合分析，本矿不宜使用。胶套轮机车：目前只有小功率的车或蓄电池机车，不能满足运输支架、采煤机等重型设备运输要求，不予采用。单轨吊：一般用于底鼓严重的巷道，要求顶板支承力大，轨道施工质量要求高，不予采用。连续运输车：采用无极绳运输原理，设备简单，维护量小，初期投资低，目前最大运距可达2500m，是顺槽运输连续化的首选设备。目前已有200余套使用于顺槽及上下山中（一）矿车选型矿井移交生产后，井下大巷大部分为煤巷，掘进煤均由胶带输送机、刮板输送机进入主煤流系统，井下辅助运输主要是人员、材料、设备和部分巷道掘进矸石的运输，根据矿井设计规模，矿车选用1.5t系列矿车，鉴于首带区布置在井底车场附近，初期井下不考虑人员运输。本矿生产能力为900kt／a，各类矿车均选用 600mm轨距1.5吨系列矿车即能满足要求。运矸采用1.5t 固定箱式矿车，型号 MG1.5-6B；材料运输选用1.5t 材料车，型号MC1.5-6B；40太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书设备运输选用3t平板车，型号MP3-6B；运人采用平巷人车，型号 PRC-18-6/3（二）矿车数量矿车数量根据《煤炭工业设计规范》的要求和该矿实际情况，各类矿车数量见表7-2-1。表7-2-1各类矿车数量表单位：辆矿车类型矿车型号矿车数量备注1.5t固定箱式矿车MG1.7-6B301.5t材料车MC1.7-6B153t平板车MP3-6B8平巷人车PRC-18-6/32二、大巷内运输设备的选型和计算根据《煤炭工业设计规范》，结合当前最新的设计思想及理