1、 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作與取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得與其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了意。作 者 簽 名：日 期：指導(dǎo)教師簽名： 日期：使用授權(quán)說明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄

2、檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉咳?。作者簽名： 日 期：學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許

3、論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 與格 不與格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 優(yōu) 良 中 與格 不與格3、學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良 中 與格 不與格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 優(yōu) 良 中 與格 不與格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出

4、勤情況 優(yōu) 良 中 與格 不與格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)？ 優(yōu) 良 中 與格 不與格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂與附件）？ 優(yōu) 良 中 與格 不與格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 與格 不與格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 與格 不與格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 與格 不與格建議成績：優(yōu) 良 中 與格 不與格（在所選等級前的畫“”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日96 / 99評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量1

5、、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)？ 優(yōu) 良 中 與格 不與格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂與附件）？ 優(yōu) 良 中 與格 不與格二、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 與格 不與格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 與格 不與格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 與格 不與格建議成績：優(yōu) 良 中 與格 不與格（在所選等級前的畫“”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）與教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況

6、優(yōu) 良 中 與格 不與格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況 優(yōu) 良 中 與格 不與格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 與格 不與格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)？ 優(yōu) 良 中 與格 不與格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂與附件）？ 優(yōu) 良 中 與格 不與格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 與格 不與格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 與格 不與格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 與格 不與格評定成績：優(yōu) 良 中 與格 不與格（在所選等級前的畫“”）教研

7、室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日1礦區(qū)概述與井田地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概述1.1.1礦區(qū)的地理位置、交通條件興隆莊煤礦位于省兗州市境，井田橫跨兗州、曲阜兩市。津浦鐵路縱貫井田東北部。公路四通八達，104國道沿井田東部通過。礦井北距兗州市8km，東距程家莊2.1km，東南距鄒城市14km。礦井交通位置圖如圖1-1。圖1-1 礦井交通位置圖1.1.2礦區(qū)的氣候條件本區(qū)為溫帶半濕潤季風(fēng)區(qū)，屬大陸與海洋間過渡性氣候，四季分明。據(jù)、兗州、鄒城氣象站19592001年的觀測資料，年平均氣溫14.1°，氣溫最低月為元月，平均氣溫-2°。

8、最高氣溫為7月份，平均氣溫29°，最高可達40°以上。年平均降雨量712.7mm，年最小降雨量347.90mm，最大降雨量1179.3mm。雨季多集中在78月，有時延至9月，其降雨量約占全年降雨量的65%。年平均蒸發(fā)量1884.8mm，最大蒸發(fā)量多在47月，約占全年蒸發(fā)量的45%。風(fēng)向頻率多為南與東南風(fēng)，年平均風(fēng)速2.73m/s，極端最大風(fēng)速24m/s，最大風(fēng)速的風(fēng)向多為偏北風(fēng)。結(jié)冰期由11月至翌年3月，最大凍土深度0.45m，最大積雪厚度0.19m。一、 礦區(qū)的水文情況.區(qū)為第四系沖積平原，地形平坦，由東北向西南逐漸降低，坡度極為平緩。地面標(biāo)高變化于+52m+44m之間，

9、井口附近地勢較高，工業(yè)廣場標(biāo)高為+49.20m。除特大洪水外，一般不受威脅。區(qū)有泗河縱貫全區(qū)。泗河全長142Km，河寬1001000m，流域面積2590Km2，最大流量3380 m3/s；流經(jīng)本區(qū)3層煤隱伏露頭的部分地段，向西南注入湖，屬一季節(jié)性河流，與第四系潛水有一定的水力聯(lián)系。二、 礦區(qū)的電力供應(yīng)礦井供電系統(tǒng)共有兩個電源，分別來自電業(yè)局的馬青變電站和興隆莊煤泥自備熱電廠。來自馬青變電站的電源線路共有兩回，線路電壓等級為35kv，導(dǎo)線型號LGJ-185。運行方式為：一回運行，一回帶電熱備用。來自興隆莊煤泥自備熱電廠的電源線路共有三回。一回為6kv電源線路，導(dǎo)線型號為YJLV-3×1

10、50-6，6條并用；另兩回35kv電源線路，導(dǎo)線型號分別為YJV22-1×150-35和YJV22-1×240-35。1.2 井田地質(zhì)特征1.2.1地質(zhì)特征 兗州煤田為一軸向北東、向東傾伏的不對稱向斜。興隆莊煤礦位于兗州向斜的北翼，為一走向北東北西，傾向南北北東，傾角2°14°的單斜構(gòu)造。主要含煤地層為下二疊統(tǒng)組和上石炭統(tǒng)組，煤系和煤層沉積穩(wěn)定，為華北型含煤巖系, 無巖漿侵入，平均厚度310m，全部為第四系沖積層所覆蓋，井田地層綜合柱狀圖見圖1-2。第四系厚度在132.4235.29m之間，平均厚度184.08m，分上中下三組，以粘土、砂質(zhì)粘土，含粘土的

11、砂（礫），或砂（礫）等相間組成，不整圖1-2 井田地層綜合柱狀圖合于侏羅系之上。侏羅系的上侏羅統(tǒng)，最大殘厚330.46m，僅保留于本區(qū)東南部的邊緣地段，由紫紅色細砂巖或中細粒砂巖，間夾細砂巖與泥巖互層所組成，底部偶見礫巖，與二疊系成不整合接觸。二疊系之石盒子組最大殘厚181.88m，一般厚度60m左右，以粘土巖為主，間夾細砂巖，其底部全區(qū)普遍發(fā)育著一層粗砂巖或含礫砂巖，孔隙度大，硅質(zhì)接觸式膠結(jié)，巖性穩(wěn)定，整合于主要含煤地層組之上。二疊系組厚84.82152.91m，一般厚為129.62m，為本煤田的主要含煤地層， 含有局部可采的2層煤和穩(wěn)定可采的3層煤，其中3層煤是井田的主采煤層，煤層底部多為

12、細砂巖、粉砂巖互層，有時相變?yōu)橹猩皫r，整合于石炭系之上。上石炭系的群厚148.53185.13m，一般厚度173.42m，以粉砂巖和泥質(zhì)巖為主，間加中砂巖、粘土巖、薄層灰?guī)r與煤層組成，共含煤23層。 其中16層、17層煤是全井田可采的薄煤層，主要標(biāo)志層為第三層灰?guī)r和第十層灰?guī)r，地層多為粉砂巖和深灰色泥巖為主，間夾以中砂巖、粘土巖和薄層灰?guī)r，整合于本系的群之上。中石炭系群厚21.4936.00m，一般厚度28.75m，以灰?guī)r為主，假整合于奧系之上。奧系馬家溝統(tǒng)總厚725.20m，以石灰?guī)r為主，有裂隙和洞穴，與下伏寒武系呈整合接觸。1.2.2構(gòu)造特征 井田位于兗州向斜的北翼。為一傾向南東至北東,傾

13、角214°，一般為48°，走向北東至北北西的單斜構(gòu)造，并發(fā)育著次一級小型的寬緩波狀起伏。區(qū)北東向逆斷層不發(fā)育，而北西向的高角度正斷層較發(fā)育，并具有斷層走向的彎曲、分叉、合并、落差時大時小、呈“入”字型構(gòu)造形態(tài)等特點。煤層有古河床沖刷切割。地質(zhì)構(gòu)造整體比較簡單，但有的采區(qū)比較復(fù)雜，局部不能開采。1.2.3水文地質(zhì)特征礦井水文地質(zhì)比較簡單。主要含水層為上覆的第四系覆蓋層，總厚度平均184.08m，分上、中、下三組，除中組粘類的厚度占73%左右，透水性弱，含水不豐富外，其上、下兩組均為含水豐富的砂與砂礫巖層。上組含水層局部地段與地表徑流和降雨進行垂直滲透補給，補給和排泄條件良好。

14、下組含水層間夾有不穩(wěn)定的粘土層，其上有中組為隔水層，故含水性雖強，但補給和排泄條件較差，其底部含水層為煤系含水層的主要補給水源。基巖主要含水層對礦井充水直接有關(guān)的為第3層煤頂部砂巖，第三層灰?guī)r和第十層灰?guī)r。當(dāng)有斷層構(gòu)造時，其它含水層也可成為奧系灰?guī)r水的通道，直接影響礦井安全開采。煤系底部的奧系灰?guī)r， 厚度在450750m之間，雖然含水豐富， 但因距主采煤層甚遠，故近期對礦井生產(chǎn)不產(chǎn)生影響。根據(jù)地質(zhì)報告預(yù)測，開采前期礦井正常涌水量為400m3/h，最大涌水量為500m3/h；開采后期正常涌水量為550m3/h，最大涌水量為650m3/h。1.3 煤層特征1.3.1埋藏條件煤層均厚8.29m，煤層

15、傾角3°8°，平均6°，屬于緩傾斜煤層。本區(qū)主采3#煤層，硬度中硬，普氏硬度為23，屬中變質(zhì)氣煤，為高硫低灰分。平均容重為1.35t/m3。礦井屬低沼氣礦井，煤塵有爆炸危險，煤層均又自然發(fā)火傾向。自然發(fā)火周期為36個月。1.3.2圍巖性質(zhì)見表1-1圍巖性質(zhì)表。表1-1 圍巖性質(zhì)表頂?shù)装迕Q巖石名稱厚度（m）特性描述老頂中砂巖20.34灰白色，少量燧石與菱鐵質(zhì)點，粒度相下漸粗，底部以粗粒為主，微層狀緩波狀層理為主，少量斜層理粉、中砂巖互層11.5深灰、淺灰色，成分石英為主，下部以細粒為主，粉砂粒細，中層狀具緩波狀層理發(fā)育，中部斜層理為主。下部呈渾濁狀層理。直接頂粉砂

16、巖3.20深灰色，含苛達樹等葉化石，顯隱伏微波狀水平層理。直接底粉砂巖7.04深灰色，具水平層理。頂部含根化石以下含細羊齒與苛達樹化石。老底中砂巖9.22灰灰白色，致密堅硬，以石英長石為主，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，斜層理為主。1.3.3煤的特征本區(qū)煤質(zhì)穩(wěn)定，各層煤的主要指標(biāo)變化很小，均為中變質(zhì)程度的氣煤。組煤層（第2、3層煤）屬低硫中灰中等可選至易選煤，是良好的煉焦配煤或動力用煤；群煤層（第616、17層煤）屬中灰富硫至高硫的易選煤，不宜單獨作煉焦配煤，為動力用煤。根據(jù)地質(zhì)資料，本礦井第3、16、17層煤都屬于氮氣帶，沼氣和二氧化碳含量很底，均小于10m3/t，屬低瓦斯礦井。可采煤層均有煤塵爆炸危險，煤塵

17、爆炸指數(shù)一般為37%42%。各煤層都有自燃發(fā)火傾向，自燃發(fā)火期為個月。3#煤火焰長度大于400mm，揮發(fā)份含量40.38%，煤塵具有強爆炸危險性有自燃發(fā)火傾向，發(fā)火期36個月，發(fā)火等級級。煤層特征見表1-2。表1-2.煤層特征表 煤層編號煤層厚度煤層間距穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)頂板巖性底板巖性容重201.49中砂巖砂巖-14.9542.85不穩(wěn)定簡單泥巖泥巖1.35t/m30.86粘土巖粘土巖2.310.65粉砂巖 中砂巖粉砂巖 3-24.1546.34穩(wěn)定較簡單巖質(zhì)巖1.35t/m38.29質(zhì)巖00.97粉砂巖 中砂巖6-43.3060.20極不穩(wěn)定簡單細砂巖1.30t/m30.660.62.35粉砂巖

18、粘土巖16上-5.513.12穩(wěn)定簡單粉砂巖 1.30t/m31.10.51.33灰?guī)r 粉砂巖粉砂巖 粉砂巖17-7.29穩(wěn)定較簡單1.30t/m31.022 井田境界與儲量2.1 井田境界井田西北以鋪子斷層為界，東北以大間頭斷層為界，東以津浦鐵路為界。井田走向最長4960m，最短1680m，傾向最長5370m，最短2975m。2.2 礦井工業(yè)儲量2.2.1煤層面積井田水平投影面積：S水=0.25×89=22.25km2 3#煤層傾角2o14o，大部分為4o8o，此處取其平均值=6o，故3#煤層面積：S= S水/cos6o=22.37km22.2.2工業(yè)儲量Zg=S·h&#

19、183;式中：S- 煤層面積。22.37km2。 h煤層厚度。8.29m。煤的容重。1.35t/m3。Zg=24108萬t2.3 礦井可采儲量2.3.1煤柱損失P=Pt+Pd+Pj+Pg式中：Pt鐵路保護煤住損失。Pd斷層保護煤住。 Pj井田邊界煤住。Pg工業(yè)廣場保護煤住。 1. Pt的計算Pt=BLh/cos式中：B煤住寬度。mL煤住長度。m h煤層厚度。m煤的容重。T/m3煤層傾角。（o） 2. Pd的計算 Pd=d·L·h· =35×13890×1.3 =523.9萬t 3. Pb的計算Pb= d·L·h·

20、=20×8680×8.29×1.3 =187.1萬t 4. Pg的計算 工業(yè)廣場面積： 根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)，大型礦井工業(yè)廣場占地指標(biāo)為0.81.1(公頃/10萬t)。S1=150/10×1.1×10000=0.18km2取長a=450m，b=400m。 根據(jù)建筑物、水體、鐵路與主要井巷煤柱與壓煤開采規(guī)程，工業(yè)廣場圍護寬度為15m。工業(yè)廣場工占用：S=480×430=215600m2 Pg的計算見表2-1. Pg計算的有關(guān)參數(shù)表。表2-1. Pg計算的有關(guān)參數(shù)表煤層傾角 / o沖擊層厚度 / m煤層厚度 / m煤層標(biāo)高 / m煤的容重

21、t/m3 / o / o / o / o231868.29-3001.345707275圖2-1工廣保護煤柱計算示意圖Pg=V··h =943.08 萬tP=Pt+Pd+Pb+Pg =943.5+523.9+187.1+943.08 =2597.58 萬t2.3.2礦井可采儲量Zk=（Zg-P）·C =（24108-2597.58）×0.75 =16132.8萬t3 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力與服務(wù)年限3.1 礦井工作制度本礦井井下工作人員工作制度和地面工作人員均為為“三八制”。年工作天數(shù)320天，礦井每晝夜凈提升小時數(shù)16小時。每日兩班采煤，一班檢修，

22、每班工作八小時。具體見表3-1勞動組織表。表3-1勞動組織表序號工 種一 班二 班三 班合 計1電 工11352泵站工11133煤機司機22374三機工557175支架工444126放煤工22267端頭維護444128班 長22269驗收員111310合 計2222277711在 冊28282810512干 部913總計在冊2828441143.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力與服務(wù)年限根據(jù)井田儲量、投資量、地質(zhì)狀況與機械化水平等綜合考慮，確定礦井年生產(chǎn)能力150萬t。式中：T 礦井服務(wù)年限，a。Zk 可采儲量，萬t。A 礦井生產(chǎn)能力，萬t/年，K 礦井儲量備用系數(shù)，1.31.5 第一水平服務(wù)年限36年，

23、符合規(guī)要求。4 井田開拓4.1 井田開拓的基本問題4.1.1井硐1. 主井、副井該礦井主要含煤地層為下二疊統(tǒng)組和上石炭統(tǒng)組，煤系和煤層沉積穩(wěn)定，為華北型含煤巖系, 無巖漿侵入，平均厚度310m，全部為第四系沖積層所覆蓋，地形平坦，由東北向西南逐漸降低，坡度極為平緩。地面標(biāo)高變化于+52m+44m之間。分析以上特點，發(fā)現(xiàn)不具備平硐開采的條件。只能采用立井或斜井開采。 主、副井井筒位置的選擇：（1） 井筒沿井田走向方向的有利位置。本井田形狀比較對稱，儲量分布比較均勻，故井筒的有利位置應(yīng)在井田走向的儲量中央，以形成兩翼儲量比較均勻的雙翼井田，可使井田走向的井下運輸工作量減小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力較

24、小。（2） 井筒沿傾斜方向的有利位置。立井開拓時，應(yīng)沿傾向中部布置，考慮儲量，井筒定于井田傾斜方向的中部略靠下。（3） 有利于礦井初期開采的井筒位置。（4） 盡量不壓煤或減少壓煤。（5） 地質(zhì)與水文條件也必須考慮。（6） 井口位置應(yīng)便于布置工業(yè)場地。2. 風(fēng)井本井田煤層賦存條件比較好，屬于緩傾斜煤層，因為本井田面積比較大，如果將風(fēng)井布置在井田的中央，將給通風(fēng)帶來極大的不便。所以考慮采用對角式通風(fēng)。結(jié)合實際情況，提出在井田的左右兩翼各布置一風(fēng)井。4.1.2工業(yè)場地工業(yè)場地的選擇應(yīng)主要考慮以下因素：（1） 盡量位于儲量中心，使井下有合理的布局；（2） 占地要少，盡量做到不搬遷村莊；（3） 盡量布置

25、在地質(zhì)條件比較好的區(qū)域，同時工業(yè)場地的標(biāo)高要高于最高洪水位；（4） 盡量減少工業(yè)場地的壓煤損失。工業(yè)廣場的形狀、位置、面積等詳見第二章第三節(jié)。4.1.3開拓方案與經(jīng)濟技術(shù)比較根據(jù)地質(zhì)勘探資料，本井田的3#煤層為主采煤層，埋深主要分布在-200m-500m，傾角平均6°，為緩傾斜煤層。考慮到技術(shù)和經(jīng)濟的合理性，本設(shè)計采用單水平或兩水平開拓都能滿足要求。主采煤層平均厚度在8.29 m左右，所以布置煤層大巷較困難，特別是以后的維護，切需要很大的保護煤柱，故采用雙巖巷布置。井田延伸方案有兩種：立井延伸和暗斜井延伸。這兩種延伸方案在經(jīng)濟和技術(shù)上都是可行的，所以都可以采用。綜合以上四種情況，提出

26、以下四種開拓方案：方案一，兩水平立井延伸（如圖4-1）；方案二，兩水平暗斜井延伸（如圖4-2）；方案三，立井單水平（如圖4-3）；方案四，斜井單水平（如圖4-4）。圖4-1兩水平立井延伸圖4-2 兩水平暗斜井延伸圖4-3.立井單水平 圖4 -4斜井單水平 通過分析，以上四種方案在技術(shù)上都是可行的，故全部參加經(jīng)濟比較。首先對各方案費用進行粗略估算。見表4-1。方案一和方案二的區(qū)別僅在于第二水平是用暗斜井開拓還是直接延伸立井。兩方案的系統(tǒng)都簡單可靠，而且費用相差不大，考慮到方案一的提升、排水、通風(fēng)工作的環(huán)節(jié)少、人員上下比較方便，所以決定采用方案一。表41各方案粗略估算費用表 方案 方案方案一方案二

27、項目基立井開鑿（7730+10078）×200=356.2主副暗斜井開鑿2659×645.6+2445×723.9=342.8建井底車場1000×900×10-4=90上下斜井車場（300+500）×900×10-4=72費石門開鑿1914×800×10-4=153.1/萬元大巷開鑿3×3434×414×103=4532.9大巷開鑿4532.9小計5132.2小計4947.7生產(chǎn)立井提升1.2×0.903×1.326×108×200=2

28、873.7暗斜井提升1.2×0.317×103×1.326×108×645.6=3256.5費立井排水0.23×400×24×365×119=9715.5排水（斜立井）0.233×400×24×365×51+0.233×1.0435×400×24×365=9957/萬元小計17721.4小計18161.2總計百分率100%百分率102% 方案 方案三方案四項目基立井開鑿（7730+10078）×350=623.3斜井

29、開鑿2659×1132.7+2445×1270=6157建大巷開鑿2×3434×200=137.4大巷開鑿2×3434×200=137.4費井底車場1000×900×10-4=90上下斜井車場800×900=72/萬元小計850.7小計821.1生立井提升1.2×0.903×10-3×2.321×108×350=8803斜井提升1.2×0.317×10-3×2.321×108×1132.7=10000.7產(chǎn)

30、立井排水0.233×400×24×365×119=9715.5斜井排水0.233×1.0435×400×24×365×119=10138費/萬元小計19369.2小計20959.8總計百分率100%百分率107%方案三和方案四的區(qū)別也僅在于提升是用立井還是用斜井。粗略估算方案四的費用高7%，且方案三的通風(fēng)線路比方案四短，所以決定選方案三。余下的方案一和方案三技術(shù)上均可行，而且水平服務(wù)年限符合要求。二者相比方案三的總投資要高一些，但是方案三的生產(chǎn)經(jīng)營費用可能要低一些。因此，兩方案還需要通過經(jīng)濟比較才能確定最

31、終采用何種開拓方式。詳細比較見表4-24-6。表4-2建井工程量比較表項目方案一方案三初期立井井筒350+20350+20副井井筒350+5350+5井底車場10001000運輸大巷4400200軌道大巷4400200后期主井井筒200副井井筒200井底車場1000主石門1914運輸大巷10400軌道大巷10400表4-3基建費用比較表項目方案一方案三工程量單價費用工程量單價費用初期立井井筒350+207730286.01350+207730286.01副井井筒350+510078357.77350+510078357.769井底車場100090090100090090運輸大巷10600138

32、01462.82000138027.6小計2196.6761.4后期主井井筒2007730154.6副井井筒20010078201.56井底車場100090090主石門1914800153.1運輸大巷1040013801385.52小計599.261385.52合計2759.862146.92表4-4生產(chǎn)經(jīng)營工程量比較表方案一方案三項目工程量項目工程量運輸提升/萬t運輸提升/萬t上山運輸大巷運輸機長01.5 1.52 22.5 2.53 33.5 3.54 9845.789 7152.312 3182.904 9342.092 5187.6 380.592一帶區(qū)55346.376×0

33、.2=11069.2752二帶區(qū)29069.04×0.2=5813.808三帶區(qū)2071.92×0.2=414.384四帶區(qū)32516.16×0.2=6503.232石門運輸一帶區(qū)1.2×11069.2752×0.8=10626.5二帶區(qū)1.2×6229×0.8=5979.84三帶區(qū)1.2×440.4×2.8=1479.744四帶區(qū)1.2×2448.8×1.4=4113.984立井提升1.2×5965.69×0.23=1646.5立井提升1.2×0.903

34、×2.321×108×350=8803排水/萬m3400×24×365×119=41697.6排水/萬m3400×24×365×119=41697.6表4-5生產(chǎn)經(jīng)營費比較表項目方案一方案三工程量單價費用工程量單價費用（m）（萬元m）（萬元）（m）（萬元m）（萬元）運輸一帶區(qū)10626.50.0981041.49845.7890.098964.89二帶區(qū)5979.840.098586.027512.3120.096686.62三帶區(qū)1479.7440.09545.63182.9040.092292.83四

35、帶區(qū)4113.9840.098403.29342.0920.095887.5小計2591.1173384.99提升一水平61209540.0009035527.3二水平60180120.0009035434.38803維護巷道2959.92849.6總計28465.7121903.49表4-6費用匯總表 費用方案一方案三項目費用/萬元百分率費用/萬元百分率初期建井費2196.6288%761.4100%基建工程費2795.86130%2146.92100%生產(chǎn)經(jīng)營費28465.71123.92%21903.494100%總費用33458.71135%24811.814100%由以上比較結(jié)果可以

36、看出方案三的總費用比方案一少35%，且該方案只有一個水平，生產(chǎn)系統(tǒng)更為簡單可靠。而方案一有兩個水平，當(dāng)進行第二水平開拓的時候會影響第一水平的開采，所以方案一在后期更能體現(xiàn)其優(yōu)勢。綜合考慮經(jīng)濟、技術(shù)與安全等多方面因素，選取最優(yōu)方案方案一立井單水平開拓。礦井開拓平面圖與剖面圖見畢業(yè)設(shè)計大圖礦井開拓平面圖和礦井開拓剖面圖。4.2 礦井基本巷道4.2.1井筒1. 主井本礦井設(shè)計年生產(chǎn)能力150萬t，為保證提升，決定采用兩對12t的箕斗提煤。如圖4-5和表4-7。圖45 主井?dāng)嗝鎴D 表4-7 主井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表井型150萬t井筒直徑6.5m井深340m凈斷面積33.18m2基巖段毛斷面積44.18m2表

37、土段毛斷面積44.18m2提升容器兩對12t箕斗 多繩摩擦輪提升機井筒支護混凝土砌碹厚450mm 充填混凝土厚50mm2. 副井副井采用一套1.5t雙層四車罐籠提升。副井設(shè)梯子間，可作為安全出口。如圖4-6和表4-8。3. 風(fēng)井風(fēng)井也設(shè)一梯子間，可作為另一安全出口。如圖4-7和表4-9。4.2.2井底車場1. 井底車場的型式和布置形式本井底車場不經(jīng)過石門和大巷直接相連，減少了工程量。由于該車場采用了膠帶輸送機運煤系統(tǒng)，使車場形式大為簡化，實際上它只是一個帶有機車?yán)@道的單環(huán)行車場。采用這種車場，形式簡單，通過能力大，有較多富余。布置形式見圖4.2-4。2. 空重車線長度驗算大型礦井的空重車線長度

38、應(yīng)為1.01.5倍列車長。輔助運輸采用MG1.7-6A型1.5t固定廂式礦車運輸，其尺寸為2400×1050×1200。電機車選用ZK10-6/550支流架線式電機車，其尺寸為4500×1060×1550。每列車15節(jié)車廂。一列車的長度：L列車=4500+2400×15=40500mm=40.5m。副井空重車線的長度應(yīng)40.5×1.5=60.75m。所選用的車場的空重車線長度L為105m60.75m，符合要求。3. 調(diào)車方式運輸大巷的煤直接由皮帶運入井底煤倉。矸石車副井重車線機車分離后，電機車經(jīng)機車?yán)@道至空車線牽引空車經(jīng)繞道出井底車場

39、。材料車的運行路線與矸石空車一樣。圖4-6副井?dāng)嗝鎴D 表4-8副井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表井型井筒直徑井深凈斷面積基巖段斷面積表土段斷面積150萬t6.5m272 m33.2m245.3m258.1m2井筒支護提升容器混凝土井壁厚500mm凍結(jié)段井壁厚1000mm充填混凝土厚50mm一對1t礦車雙層四車加寬多繩罐籠 圖4-7風(fēng)井?dāng)嗝鎴D表4-9 風(fēng)井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表井型150萬t井筒直徑5m井深320m凈斷面積19.63m2基巖段毛斷面積26.42m2表土段毛斷面積26.42m2井筒支護混凝土砌碹厚350mm 充填混凝土厚50mm 圖4-10 井底車場1主井；2副井； 3煤倉；4箕斗裝載硐室；5中央變電所；

40、6水泵房；7等候室；8調(diào)度室；9工具室；10調(diào)車線 4. 車場硐室布置車場硐室的布置如圖4-10。4.2.3主要開拓巷道1. 支護方式根據(jù)本礦井的地質(zhì)條件和煤層埋藏條件，經(jīng)過開拓方案的經(jīng)濟技術(shù)比較，將運輸大巷和軌道大巷均布置在底板的巖層中。運輸大巷采用膠帶輸送機運輸，軌道大巷采用架線式電機車牽引1.5 t固定廂式礦車運輸。主要巷道均采用錨噴支護，其支護效果好，經(jīng)濟合理。2. 主要開拓巷道的特征主要開拓巷道的斷面形式、斷面大小、支護方式與參數(shù)如圖4-11、圖4-12和表4-10、表4-11。3. 各主要開拓巷道的風(fēng)速驗算各主要開拓巷道的風(fēng)速驗算見第九章礦井通風(fēng)與安全技術(shù)中的有關(guān)容。 圖4-11運

41、輸大巷斷面圖 表4-10運輸大巷斷面特征表圍巖 類別斷面/m2掘進尺寸/m2噴射厚度/mm錨桿/mm凈周長/m凈掘?qū)捀咄饴堕L度排列方式間排距錨深直徑巖石14.716.24.73.9510050矩形80016001414.6 圖4-12軌道大巷斷面圖 圖4-11軌道大巷斷面特征表圍巖 類別斷面/m2掘進尺寸/m2噴射厚度/mm錨桿/mm凈周長/m凈掘?qū)捀咄饴堕L度排列方式間排距錨深直徑巖石1314.64.43.810050矩形80016001413.65 準(zhǔn)備方式帶區(qū)巷道布置5.1 煤層的地質(zhì)特征本區(qū)主采3#煤層，硬度中硬，普氏硬度為23，屬中變質(zhì)氣煤，為高硫低灰分。平均容重為1.35t/m3。煤

42、層均厚8.29m，煤層傾角3°8°，平均6°，屬于緩傾斜煤層。礦井屬低沼氣礦井，煤塵有爆炸危險，煤層均有自然發(fā)火傾向。自然發(fā)火周期為36個月。煤層地質(zhì)特征見表5.1-1。煤層頂?shù)装迩闆r見表5-2。煤種煤質(zhì)情況見表5-3。表5-1 3#煤地質(zhì)特征表3#煤煤層厚度煤塵硫分穩(wěn)定性灰分自燃傾向容重t/m3瓦斯2.3-10.65爆炸傾向0.67穩(wěn)定14.33-6個月1.35低8.29 表5-2 煤層頂?shù)装迩闆r一覽表頂?shù)装迕Q巖石名稱厚度（m） 特性描述老頂中砂巖20.34灰白色，少量燧石與菱鐵質(zhì)點，粒度相下漸粗，底部以粗粒為主，微層狀緩波狀層理為主，少量斜層理。粉、中砂巖互

43、層11.5深灰、淺灰色，成分石英為主，下部以細粒為主，粉砂粒細，中層狀具緩波狀層理發(fā)育，中部斜層理為主。下部呈渾濁狀層理。直接頂粉砂巖3.20深灰色，含苛達樹等葉化石，顯隱伏微波狀水平層理。直接底粉砂巖7.04深灰色，具水平層理。頂部含根化石以下含細羊齒與苛達樹化石。老底中砂巖9.22灰灰白色，致密堅硬，以石英長石為主，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，斜層理為主。表5-3煤種煤質(zhì)一覽表煤質(zhì)情況Ma.d(%)Ad(%)Vadf(%)Qgr.d(Mj/kg)Cdaf(%)St.d(%)Y(mm)工業(yè)牌號2.3514.3039.9033.3043.000.4510QM43 煤巖成分以暗煤為主、亮煤次之，煤巖類型為亮暗煤

44、，煤質(zhì)牌號為氣煤43，屬低硫、低磷、低灰分、高發(fā)熱量之煤種，是良好的動力用煤和煉焦配煤。5.2 帶區(qū)巷道布置與生產(chǎn)系統(tǒng) 5.2.1采煤方法與工作面長度的確定 首采煤層平均厚度8.29m，屬緩傾斜煤層。由于煤層較厚，采用綜采放頂煤采煤法，一次采全厚。根據(jù)規(guī)規(guī)定：綜采面長度一般不小于150 m。結(jié)表5.1-1 3#煤地質(zhì)特征表實際情況，帶區(qū)工作面的長度為200 m可以滿足產(chǎn)量的要求，確定帶區(qū)工作面的長度為200 m。5.2.2帶區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式由于礦井采用兩翼對角式通風(fēng)，副井進風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。開拓巷道布置兩條大巷，一條運煤，另一條輔助運輸和進風(fēng)行人，通過帶區(qū)下部車場和帶區(qū)工作面相連接。在帶區(qū)部，大巷

45、兩側(cè)兩個條帶共用一個帶區(qū)煤倉和下部車場。5.2.3煤層的開采順序和帶區(qū)接替順序礦井主采3#煤，由于井筒打在井田中央，把整個井田分成了東西兩翼。我們設(shè)計先采上部右翼，沿大巷向井田邊界回采，即前進式開采。由于采空區(qū)上覆巖層尚未垮落穩(wěn)定之前不能進行沿空掘巷，因此工作面接替要采用跳采方式。在保證一個工作面達產(chǎn)的同時，注意另一分帶的準(zhǔn)備，保證工作面的正常接替。5.2.4生產(chǎn)系統(tǒng)帶區(qū)的開采采用后退式開采（面向集巷），通風(fēng)方式采用U型通風(fēng)方式。這種通風(fēng)方式有風(fēng)流系統(tǒng)簡單，漏風(fēng)小的優(yōu)點。風(fēng)流線路為：副井帶區(qū)下部車場軌道順槽工作面運煤順槽運輸大巷風(fēng)井運料系統(tǒng)為：副井井底車場軌道大巷帶區(qū)下部車場軌道順槽工作面運矸

46、系統(tǒng)為：工作面軌道順槽帶區(qū)下部車場井底車場副井供電系統(tǒng)：高壓電經(jīng)由井底中央變電所經(jīng)由軌道大巷、帶區(qū)變電所，降壓后的低壓電由低壓電纜送到回采和掘進工作面附近的配電點。供水系統(tǒng)：采掘工作面和軌道運輸機點所要的防塵噴霧水由副井下井然后供給各地點。5.2.5確定帶區(qū)各種巷道的尺寸、支護方式和通風(fēng)方式1. 尺寸順槽的尺寸應(yīng)能滿足綜放工作面運煤、輔助運輸和通風(fēng)的需要，由此確定順槽的尺寸為4600mm×3000mm。2. 支護方式采用錨網(wǎng)支護，錨索補強，這種支護方式經(jīng)濟效益好，且掘進速度快。3. 掘進通風(fēng)采用壓入式局扇進行通風(fēng)，局扇應(yīng)在新鮮風(fēng)流處。為了防止回風(fēng)短路，在順槽設(shè)置風(fēng)門，具體位置見畢業(yè)設(shè)

47、計大圖帶區(qū)巷道布置圖。5.2.6確定帶區(qū)生產(chǎn)能力和采出率 本礦井初期采用一個工作面回采，因此這個工作面的生產(chǎn)能力即為礦井的生產(chǎn)能力150萬t /年。工作面布置為綜放面。工作面工作制度采用“三八”工作制，即為兩班采煤，一班檢修。雙向割煤，往返一次割兩刀，每刀近尺0.6m。1. 綜放面生產(chǎn)能力（1）每割一刀煤所需的時間1 純割煤的時間T割：T割=（L+L1）/V割式中：L 工作面長度，200mL1 斜切段長度，25mV割 采煤機合理的牽引速度，取4m/分鐘。 2 割煤作業(yè)中必需的輔助作業(yè)時間T空T空= L1/V空=25/7.2=4 （分）式中：V空采煤機空刀運行時的牽引速度，取7.2m/分。 3

48、必需的間歇時間T停 必需的間歇時間包括每割完一刀煤檢查機器更換截齒時間、正常的停開機時間、采煤機改變牽引方向時的翻擋板時間與滾筒調(diào)位時間等。根據(jù)實際情況，T停取15分鐘。所以，每割一刀煤所需的時間為：T割+T空+T停=56+4+15=75（分鐘） （2）端頭作業(yè)時間T端 本綜采工作面端頭支護采用端頭液壓支架，端頭作業(yè)時間取30分鐘。 （3）故障時間 T故 根據(jù)大量調(diào)查，國產(chǎn)綜采設(shè)備機電事故影響時間占總工時的8%15%，每割一刀煤影響時間為1530分鐘。在此取30分鐘。 由以上分析，每割一刀煤的循環(huán)時間T循為：T循=T+T端+T故=75+30+30=135（分鐘）所以，綜放面每班進兩刀是能夠?qū)崿F(xiàn)的。 綜放工作面生產(chǎn)能力Q綜Q綜=NLSMRCKc×300 =4×200×0.6×8.29×1.35×0.80×0.95×300 =155.25萬t式中：N工作面日循環(huán)數(shù)，4個。L工作面長度，200m。S截深，0.6m。M采高，8.