大興礦五采區(qū)井田開拓方案分析目錄TOC\o"1-3"\h\u11843大興礦五采區(qū)井田開拓方案分析 178861.1井田開拓的基本問題 1269801.1.1確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 2207191.1.2工業(yè)廣場的位置 5124381.1.3開采水平的確定及采區(qū)劃分 5190031.1.4開拓大巷布置 584991.2礦井基本巷道 519191.2.1井筒 5200121.2.2井底車場 871401.2.3井底車場硐室 9251411.2.4主要開拓巷道 101.1井田開拓的基本問題從地下進(jìn)入煤層進(jìn)而挖煤的巷道是煤層的開發(fā)呢，其中可建立的礦井提升、運(yùn)輸、供電等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些個煤層用來發(fā)掘的地下通道的形式、數(shù)量、位置等統(tǒng)稱是開發(fā)辦法。這些個合理的開發(fā)辦法則需通過幾種技術(shù)中行得通的方法的收益做比較來確定呢。井田開拓主要研究如何布置和開發(fā)巷道等問題。具體來說，需要認(rèn)真研究以下問題：（1）首先我們要確定此礦區(qū)的井筒是什么樣的形式、數(shù)量與配置，其次我們可選擇井筒的駐扎位置和工業(yè)場地的方位呢；（2）合理的確定開采水平的數(shù)量與位置；（3）布置大巷及井底車場；（4）我們還要明確此礦的開挖步驟呢，并做好煤層中開挖水平的交接工作；（5）進(jìn)行礦井開拓延深、深度開拓和技術(shù)改良；（6）我們還要合理的確定此采區(qū)的通風(fēng)、運(yùn)輸和供電系統(tǒng)呢。我們在確定開發(fā)問題時，要由國家的政策來綜合的考慮采礦技術(shù)、地質(zhì)這些等條件啊，在我們綜合比較后方可以確定一套合理的解決方案，然后解決區(qū)內(nèi)發(fā)展問題，應(yīng)遵循下面的原則：（1）我們要落實(shí)國家煤炭有關(guān)的技術(shù)產(chǎn)業(yè)策略啊，就是為煤炭的早熟、高效產(chǎn)能創(chuàng)造有利的條件呢。我們在保證安全生產(chǎn)的條件下，要減少開發(fā)的工程數(shù)目，特別是其中一開始建設(shè)投資項目的數(shù)量，節(jié)約這些成本以快速建成所需的礦井；（2）我們應(yīng)集中合理的部署開發(fā)的戰(zhàn)略，縮減生產(chǎn)系統(tǒng)，躲避生產(chǎn)分散，在此實(shí)現(xiàn)煤層的集中化生產(chǎn)；（3）應(yīng)該合理的開發(fā)國家能源，以減少煤炭的損失量；（4）我們必須按煤礦安全生產(chǎn)的規(guī)定來工作。我們對此采區(qū)組建完善的通風(fēng)、交通、供電等這些優(yōu)化系統(tǒng)，并能夠創(chuàng)造比較好的生產(chǎn)條件，用來減少巷道的維護(hù)以保住主巷道的完好無損；（5）我們能力要適應(yīng)國家的技術(shù)和裝備供給的條件，為后面選取新工藝、新技術(shù)，發(fā)展煤礦機(jī)械化等創(chuàng)造優(yōu)越的開采裝置；（6）我們還要兼顧煤質(zhì)的不一樣，因為要照顧顧客需求，要求不同類型煤層的單獨(dú)開采，這里面還有其他益處的物料的綜合開采并且長期受益啊。1.1.1確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)（一）井筒形式的確定井筒分為斜井、立井、平硐這三樣。一般而言，平巷是三者中最簡單的，豎井相較之前兩巷道較復(fù)雜。地形痕跡和埋藏位置等因素限制了平硐的開發(fā)。它僅能在地形條件單一、煤層價格昂貴時，并能要丘陵或山谷，上坡部分儲量大約滿足類似井型的水平壽命。我們此礦在與豎井的開發(fā)相比時，其中豎井的施工技術(shù)啊、設(shè)備啊和程序啊相對容易呢，這樣才能達(dá)到開挖的速度快呢，因為豎井的施工單價低呢，所以我們在前期建設(shè)時所用的費(fèi)用也很少呢；在這里面的地表工業(yè)建筑物啊、豎井的設(shè)備啊、井底的倉庫啊、豎井這些都很好做呢，施工也方便啊，這就對生產(chǎn)的干擾變得很少啊，所以其中它不易受底層含水層的威脅呢；這里的主揚(yáng)機(jī)可是具有相當(dāng)大起吊力量啊，所以它能滿足小型礦的主要需求呀；其次這里的斜井還可作為員工的逃生出口，此礦一旦發(fā)生了淹溺災(zāi)害，我們就可迅速撤離井下工作人員呢，但是它的缺點(diǎn)是斜井地長軸的輔助拉起的力量很少啊，所以它的提升深度就會變得有限。由相關(guān)資料得知里面煤的傾斜角度啊、厚度啊、瓦斯啊、水文這些自然條件都不會阻礙井筒的發(fā)育呢。一樣開采深度下，井筒短小精悍，提拉速度猛，提升力量大。在輔助提升這一方面有能力擔(dān)任，軸截面大。還能滿足礦井瓦斯大的要求，其阻力小，對深井的開發(fā)很有用；當(dāng)表土有很多的水量時，斜井不容易施工而豎井的優(yōu)勢得到發(fā)揮；當(dāng)?shù)刭|(zhì)構(gòu)造不單一的井場，可以同時考慮不同的深、淺煤層。主要缺點(diǎn)是立井施起工來復(fù)雜，所需的設(shè)備多，而且設(shè)備不容易操作，所以會導(dǎo)致掘進(jìn)速度慢，投資本錢大的問題[6]。此礦井的煤層傾角較小，在3°~14°之間，平均為8.5°，確定是緩斜煤層；表土層薄，無流沙層；大興煤礦的水文地質(zhì)條件屬于二類一型的水文地質(zhì)條件相對簡單的礦床，一般涌水量80～90m3/h，最大涌水量為120m3/h，因此確定井筒形式為斜井開拓。（二）井筒位置的確定豎井是地面與低下之間的鏈接命脈，是整個礦山的鏈接。立井位置的選擇影響著建設(shè)周期、基建投資、礦井勞動生產(chǎn)率和噸煤生產(chǎn)，因此，必須合理選擇軸的位置。選擇井筒位置時要考慮以下重要原則：（1）有利于井下合理開采①井筒沿井田走向的有利位置如果井田形狀穩(wěn)定有規(guī)則，儲量分布也平衡，就是說這里面井洞的位置是沿井場方位的呢，然后此處的有利位置應(yīng)在井田的中央位置處；當(dāng)井場儲量分布不平衡有出入時，此時豎井的相對位置應(yīng)在井場儲量的中心啊，只有這樣的形式方可形成含量平衡的井場啊，可最大限度減少礦區(qū)沿線的井下輸送煤炭的工作。當(dāng)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)短，通風(fēng)阻力小時，應(yīng)提早避開因井筒倒往一側(cè)而造成單翼開采這種不利情形。②井筒沿煤層傾向的有利位置傾斜的中上部位置是留給豎井的，同時要求減少煤耗，所以盡量讓工業(yè)廣場保護(hù)煤柱圈定一些能影響到生產(chǎn)的地質(zhì)和斷層。（2）有利于礦井初期開采井筒位置的選擇應(yīng)與初始采區(qū)的選擇緊密結(jié)合，盡可能使井筒盡可能靠近初始采區(qū)段，以減少早期地下開發(fā)巷道工程量，用來節(jié)省投資，縮短工期。（3）盡量不壓煤或少壓煤我們要充分的考慮少留立井或者是不用留設(shè)呢，我們這樣才會能確立此立井的相對位置啊，我們還要為了保證此礦井投產(chǎn)之后的可靠性能，然后在確立井洞在那里的時候，這里的地面工業(yè)場地應(yīng)該不壓到礦區(qū)的煤層上面，以防止造成煤層損失，降低月度收益。（4）有利于掘進(jìn)與維護(hù)①在豎井里由外向內(nèi)面橫穿的巖石頭和煤層表層應(yīng)該都要有很好的水利條件呢，這樣才能使豎井的開挖和使用起來更加方便可靠，更加的是能保障安全啊，并且降低了掘進(jìn)的難度，這樣還能更便于維護(hù)啊。②為加快開挖速度，降低開挖成本，這些里的井筒中盡可能不要穿過流沙層中還有較大的含水層啊和較厚的沖積層呢；③豎井不應(yīng)位于地質(zhì)破壞嚴(yán)重的地區(qū)和受采礦影響的地方，這樣才能便于豎井的開挖和維護(hù)，④井筒位置還應(yīng)提供井底良好的圍巖條件，便于大容積硐室的開挖和維修。（5）便于布置地面工業(yè)場地井口附近應(yīng)該分配主、輔這樣的生產(chǎn)系統(tǒng)里面的建筑物與引入的鐵路專用線啊。地面應(yīng)該平整呢，高位差不應(yīng)該太大呢，此專用的線應(yīng)該更短，這樣的才會便于其中的地面系統(tǒng)和鐵路專用線的并和國家鐵路的連接啊。在此文物保護(hù)區(qū)中和塌陷區(qū)等這些個地方我們都少占農(nóng)業(yè)田，還有盡量躲開橋梁工程的建設(shè)。除此之外這里的井口高度也要高高這里歷年中的最高發(fā)的水位呢，除此之外，我們還要防止污染的東西與考慮風(fēng)向的這些問題呢，總而言之這里井筒的位置的選擇我們必須綜合的考慮井場內(nèi)的全部情況啊，以此來綜合考慮前期和后期啊，還有地上與采區(qū)這些諸多的多種因素呢。綜合以上因素，現(xiàn)確定副井位于采區(qū)中心。主斜井在中央偏東處。1.1.2工業(yè)廣場的位置在此處我們工業(yè)場地的相應(yīng)位置應(yīng)該選擇在輔井中，靠近輔助提升井的井口，即采區(qū)淺部的上部中心。此處我們的工業(yè)用地的情況及面積都要得到呢；我們由工業(yè)用地的面積規(guī)定，140萬噸/年以上井型為1.2公頃/10萬噸。由此可知，我們確定了地面工業(yè)的用地占地面積是16公頃，形狀為正方形，南北長為400m，東西寬為400m。1.1.3開采水平的確定及采區(qū)劃分五采區(qū)的煤層為單一煤層，煤層現(xiàn)在確定為緩傾斜，此煤礦的傾斜角度由給的資料可知是3°到14°呢，其中它的平均水平為8.7°，然后確定其為近水平開采的煤層，所以我們設(shè)計它成為單水平開采辦法呢。此礦五采區(qū)的生產(chǎn)能力確定為：140萬t/a，可采的煤炭含量是5351.005萬t，服務(wù)年限計算是46.4a。1.1.4開拓大巷布置該礦五采區(qū)煤層平均厚度6m，產(chǎn)狀穩(wěn)定，底板起伏不大，為平緩傾斜煤層，煤層厚度較厚，并且服務(wù)年限較短。因此，此礦井中的開發(fā)的巷道布置要在煤層底面中，并與巷道間距拉開50米啊。主巷位于礦場中心，坡度3‰～5‰布置。1.2礦井基本巷道1.2.1井筒礦井共有3根井筒，分別是主斜井、副井、中央回風(fēng)井。（1）主斜井位于礦區(qū)工業(yè)用地東側(cè)，負(fù)責(zé)全礦1.4Mt/a的煤炭運(yùn)輸。井道內(nèi)裝有皮帶輸送機(jī)。豎井?dāng)嗝娉拾雸A形，凈截面積15.42平方米，表土斷面總截面積19.24平方米。（2）副立井位于礦業(yè)工業(yè)場地，負(fù)責(zé)全礦井的材料和設(shè)備升級。豎井內(nèi)有2根排水管，敷設(shè)有電力電纜。豎井橫截面為圓形，凈橫截面積為28.27平方米，表土和基巖總橫截面積為38.48平方米；（3）中央回風(fēng)井位于礦山工業(yè)區(qū)西部，五采區(qū)內(nèi)，負(fù)責(zé)礦山所有回風(fēng)。豎井凈徑5.0m，凈截面積19.63m2，表土總截面積28.26m2，基巖斷面總截面積28.26.m2，有玻璃鋼梯房作為安全出口。我們由通風(fēng)設(shè)計中的風(fēng)的速度驗算得知，其中的各類型的豎井風(fēng)的速度要符合《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》的要求啊。圖4-1主井?dāng)嗝鎴D表4-1主井井筒斷面特征井型140萬t/a提升容器膠帶輸送機(jī)井筒直徑6.0m此處的裸面積16.44m2此處的井內(nèi)滾筒支護(hù)這里混凝土的厚度500mm基巖段毛斷面積18.36m2表土段毛斷面積18.25m2圖4-2副井?dāng)嗝鎴D表4-2副井井筒斷面特征礦區(qū)此處的井型140萬t/a這里拉升的容器一雙1噸礦車用的單層雙車罐籠井筒直徑6.0m井深220m礦區(qū)此處的裸面積27.25m2此礦區(qū)所用的井筒支護(hù)方式此處混凝壁的厚度500mm基巖段毛斷面積39.52m2表土段毛斷面積37.52m2圖4-3風(fēng)井?dāng)嗝鎴D表4-3中央回風(fēng)井井筒斷面特征井型140萬t/a井筒支護(hù)井筒直徑5.0m井深220m此礦區(qū)內(nèi)中的裸面積18.61m2此用的混凝土壁厚度450mm此處填充的混凝土的厚度50mm基巖段毛斷面積29.25m2表土段毛斷面積28.32m2圖4-4井底車場1.2.2井底車場礦井為豎井開拓，煤從箕車運(yùn)至地面；物料通過輔助副豎井輸送到底庫，在車場重新裝載，由電力機(jī)車輸送到帶區(qū)。井底車場的形式和布置方式井底車場有環(huán)型和折返型兩種。環(huán)型可分為水平型、傾斜型和垂直型。折返式可分為梭式和端式。根據(jù)礦山開拓方法及豎井與主巷道的相對位置關(guān)系，確定為水平環(huán)井底車場。（2）井底車場調(diào)車方式井下人員和所需要的材料還有這礦需要的大型機(jī)器比如液壓支架等這些的其他材料啊都由副井罐籠下到井中再到井底車場然后再由礦車運(yùn)到工作面呢。（3）驗算主、副井空重車線長度①檢查主軸空重車線長度：由于井下煤炭采用皮帶輸送機(jī)運(yùn)輸，無需檢查主軸高空車線。②我們?yōu)榱藱z查此副井的這些重車線長度指數(shù)呢，還有輔助運(yùn)輸?shù)脑O(shè)計要采用1.5噸的固定式礦車MG1.7-6A，它的外形大小得知是2400×1050×1200(毫米)。其中這里面中的副井里的重車線和空車線的長度分別為75米和67米，他們均符合了《煤炭工業(yè)礦山設(shè)計規(guī)范》的要求呢。1.2.3井底車場硐室（1）主排水泵房及水倉三臺泵在主排水房中都配給，一用一備一維修。其中的礦井的正常排出量是90立方米每小時，最大排出量是120立方米每小時，我們可由《煤礦安全規(guī)程》求知呢，地坑的容量按8鐘頭的礦井正常進(jìn)水量考慮[2]啊，所以此礦井總的容量是720立方米每鐘頭。（2）主變電所與主變電所一起布置的是主排水泵房，其經(jīng)聯(lián)通地和井底車場鏈接。（3）井底煤倉井底煤倉的有效容量可按下式計算：Qmc=（0.15~0.25）Amc（4-1）式中：Qmc——此井底的煤倉的有效儲量容積\t；Amc——礦井設(shè)計日產(chǎn)量，t；0.15~0.25——系數(shù)。大型的礦井取小值，中型的礦井取大值。本礦采區(qū)取0.25，礦井設(shè)計的日產(chǎn)量為1000t，則需要井底煤倉的有效容量為：Qmc=0.25×1000=250t（4）其它硐室井底車場還有候車室、消防物資倉庫、電瓶機(jī)車檢驗室等。1.2.4主要開拓巷道主要開拓主軌道進(jìn)氣主巷道、帶式進(jìn)氣主巷道、主回風(fēng)主巷道。這些巷道使用壽命較長，需要長期滿足礦山生產(chǎn)的需要，所以采用了半圓拱形斷面。巷道斷面尺寸我們由《煤炭安全規(guī)程》得知，然后得到布置在煤層底板上的軌道交通和帶式輸送機(jī)器的主要巷道值，而后檢驗風(fēng)速啊。軌道運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)大巷詳見圖4-5和表4-4。圖4-5軌道大巷斷面圖表4-4軌道大巷斷面特征表斷面/m2掘進(jìn)尺寸/mm噴射厚度/mm錨桿凈周長/m裸掘進(jìn)的寬高值形式外部裸露的長排列的方式間與排的距里錨的深度參數(shù)L×Φ15.617.548003900100鋼筋沙漿50矩形80016001900×16×16（2）皮帶運(yùn)輸大巷詳見圖4-6和表4-5。圖4-6皮帶大巷斷面圖表4-5皮帶大巷斷面特征表此處的掘進(jìn)斷面積16.4m2里面的錨與桿的距離800m