煤矿毕业设计说明书_大学本科毕业设计(编辑修改稿)

煤矿毕业设计说明书_大学本科毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

采用的是 斜井开拓方式，单水平开采。 由于成 庄煤矿井田表土层厚 薄，煤层埋藏也较浅，所以井筒施工方式采用斜井开拓。 斜井开拓在地质条件适宜，井筒不需要特殊的情况下 ， 具有施工速度快 、 施工简单 、工程造价低 、 井筒维护简单 、 维护费用低 、 煤炭提升连续 、 提升能力大等优点。 在煤层赋存较浅，表土层较薄，水文地质条件简单的地区，一般均可选用斜井开拓。 影响 矿 井开拓的主要因素分析 影响设计矿井开拓方式的主要因素包括精查地质报告、所确定的煤层自然产状、构造要素、顶底板条件、冲积层结构、地形以及水文地质条件等。 其中以煤层赋存深浅和冲积层的水文地质条件对开拓方式的影响最大。 成庄矿井所属的沁水煤田地质条件简单，煤层没有自然发火现象，水文地质条件也不复杂，煤层埋藏浅，表土层薄，从技术条件上来说，采用立井和斜井开拓都是可行的。 井田开拓 对井田开拓中若干问题分析 井田开拓方式 由于本井田 地形为低山 — 丘陵区，表土层薄 且 水文地质条件简单，从技术上来说，采用立井和斜井开拓均是可行的，所以初步提出三个开拓方式 ， 然后将三个方案进行经济比较。 由于井田 境界与其他矿井的井田境界相连，所以采用斜井开拓时，工业广场不能布置在井田范围之外。 由于设计矿井的年产量较大，所以决定主井采用胶带输送机输送煤炭。 运输大巷设在煤层底板 岩层中，在运输大巷内设井底煤仓，煤炭直接河南理工大学本科毕业设计 1 19 溜到输送机上，提升到地面。 这样，采用主井通风和主井下人 就不是很合理。 另外，副斜井中铺设有两条轨道，为了充分利用这两条轨道，决定采用副斜井下人。 由于设计矿井的煤层赋存角度较小，基本为近水平煤层，所以一般可以采用带区式或盘区式开采。 成庄矿井采用的是盘区式开采，分区式通风。 本次设计，本着锻炼技能，熟悉矿井设计的基本原则和方法的精神，决定采用带区式开采。 带区式开采一般采用中央并列式通风，故本设计矿井采用中央并列式通风。 根据 成 庄井田 3号 煤层赋存条件和设计规范的有关规定，本井田可以划分为 1－ 2个水平。 水平划分及位置在后面的方案中进行详细说明。 井硐形式、数 目及其配置 ⑴ .井硐形式选择 由于 成 庄矿区 为低山 — 丘陵地带，地势起伏较大，表土层较薄，水文地质条件简单， 井筒 不需要特殊 施工，从而 在 确定 方案时可以提出斜井开拓、立井开拓以及混合开拓的方式。 ⑵井筒数目 因为 成 庄井田走向长度大，且为 高 瓦斯矿井， 所以在第一水平和第二水平各设一个回风立井，在开采过程中，除了加大通风风量外，还要进行瓦斯抽放。 这样，加上主副井筒，井田范围内共设四个风井。 ⑶井筒位置选择 根据井田地形和地质条件， 由于煤层赋存角度小，且自西向东煤层埋藏逐渐加深，在提出的斜井方案中，为了缩短井筒长度， 将主、 副井筒设置在井田走向的中央 靠西边的地方；在提出的立井方案中，主副井筒位于井田走向的中央。 运输大巷和总回风巷的布置 为了减少煤柱损失和便于维护巷道，将运输大巷布置在距 离 煤层 底板约 25m岩石中。 布置岩石大巷时，应避免在松软、吸水膨胀、易风化的岩石中布置，同时还应避开支承压力的不利影响。 考虑到 3号 煤层不具有自燃发火倾向， 且煤质为比较坚硬的无烟煤，将巷道布置在煤层中维护并不困难。 所以在采用条带式开采时，将运煤平巷和运料平巷 布置在 煤层中。 河南理工大学本科毕业设计 1 20 方案的提出及技术比较 根据前述各项决定，本井田在技 术上可行的开拓方案有下列三种： ⑴ 斜 井 开拓 两水平，见图 3－ 2－ 1； 图 3－ 2－ 1 斜 井二水平开拓 ⑵ 主斜 井 、副立井单水平开拓 ，见图 3－ 2－ 2； 图 3－ 2－ 2 主斜井、副立井单水平 开拓 ⑶ 双立井开拓 ，见 下页 图 3－ 2－ 3。 图 3－ 2－ 3 立井一水平加暗斜井二水平延伸 河南理工大学本科毕业设计 1 21 方案一采用双斜井开拓，由于表土层薄，地质水 文条件简单，施工也比较方便，井筒的维护量也不大。 主斜井长 1016m,副斜井长 825m,采用胶带输送机运煤，运量大，因此，从技术上，该 方案 是可行的。 方案二采用主斜井、副立井的开拓方式，就技术而言，该方案也是可行的，井筒的维护量也不大。 副井采用罐笼运料、出矸、上下人也能满足要求，只是 ，该方案采用两个工业广场的形式，形式上比较分散，广场的有效利用率就会降低，广场压煤与采用一个工业广场的形式相比就会增加，管理上也比较分散。 因此，初步淘汰该方案，设计中也不再考虑该方案。 方案三采用双立井开拓，较之双斜井而言，井筒的 维护工程量就会更小，另外，井筒的长度也较小。 主井采用箕斗提煤，副井采用一对 吨双层矿车四车多绳罐笼，另外还有一个材料罐笼，用于运料、出矸、上下人。 从技术上分析，该方案也是可行的。 方案经济比较 由于 方案Ⅰ和方案Ⅲ在 水平划分上是相同的，在各水平内均采用相同的采煤方法，因此， 方案比较法在对不同的开拓方案进行比较时，一些相同的部分可以不进行比较， 于是我们在对方案Ⅰ和方案Ⅲ两个方案进行比较时，可以只 将两个方案中有差 别的 建井 工程量、 生产经营工程量 、 基建费用及 生产经营 费用 分别计算 ，并汇总于 下页 表 3－ 2－ 表 3－ 2－ 表 3－ 2－ 3 和表 3－ 2－ 4。 最后，将费用汇总列于表 325。 通过费用汇总表 从 经济上来比较两方案的优越。 河南理工大学本科毕业设计 1 22 表 3－ 2－ 1 建井工程量 项目 方案一 方案三 初期 主井井筒 1016 +20 付井井筒 825 365+5 井底车场 562 711 主石门 127 160 运输大巷 7100 7100 后期 主井井筒 付井井筒 井底车场 200 200 主石门 运输大巷 980+7100 795+7100 河南理工大学本科毕业设计 1 23 表 3－ 2－ 2 生产经营工程量 项目 方案一 项目 方案三 运输提升 万 t/km 工程量 运输提升 （万 t/km） 工程量 大巷及石门运输 一 水平 二 水平 斜井提升 179。 13270179。 =113060 179。 19692179。 （ +） =190933 179。 32962179。 =40187 大巷 及石 门运 输 一 水平 二 水平 立井 提升 179。 15135179。 =128950 179。 17827179。 (+) =168892 179。 32962179。 =15327 维护 万 m178。 a 179。 2179。 40179。 1800179。 1 179。 10175。 4= 维护 （万 m178。 a） 179。 2179。 40179。 1800179。 1 179。 10175。 4= 排水 /万 m179。 一 水平 二 水平 179。 24179。 365179。 179。 10175。 4= 179。 24179。 365179。 179。 10175。 4= 排水 /万 m179。 一 水平 二 水平 179。 24179。 365179。 179。 10175。 4= 179。 24179。 365 179。 179。 10175。 4= 河南理工大学本科毕业设计 1 24 表 3－ 2－ 3 基建 费用 方案 项目 方案一 方案三 工程量 /m 单价 (元 /m) 费用 /万元 工程量 /m 单价 (元 /m) 费用 /万元 初 期 主井井筒 付井井筒 井底车场 主石门 运输大巷 1016 825 562 127 7100 370 711 160 7100 小计 后 期 主井井筒 付井井筒 井底车场 主石门 运输大巷 200 8080 200 7895 小计 共计 河南理工大学本科毕业设计 1 25 表 32－ 4 生产经营费用 项目 方案一 方案三 工程量 万 t/km 单价 元 /t•km 费用 /万元 工程量 万 t/km 单价 元 /t•km 费用 /万元 大巷及 石门运输 一水平 113060 128950 二水平 190933 168892 斜井 /立井 40187 15327 运提费 合计 维护带区上山费 万 m178。 a 35 元 /年 178。 米 （万 m178。 a） 35 元 /年 178。 米 排水费 一水平 8 二水平 10878.55 小计 合计 河南理工大学本科毕业设计 1 26 表 3— 2— 5 费用汇总表 方案一 方案三 费用 /万元 百分率﹪ 费用 /万元 百分率﹪ 初期建井费 100 基建工程费 100 生产经营费 100 总费用 100 从前面表格中的 比较中 可以看出， 方案Ⅲ 的总费用要比 方案Ⅰ的高出％， 在两个方案技术上均可行的情况下，采用比较经济的方案， 故决定采用方案 Ⅰ。 确定方案 综上比较可知 ， 方案 Ⅲ 的总费用 超过了 方案 Ⅰ 的 ％ ，故决定采用方案 Ⅰ。 即采用 双斜井开拓。 第一水平位于 +460m，采取上山开采；第二水平位于 +440m，采取上 下 山开采。 整个矿井划分为 三个 阶段。 井筒特征 在矿 井开拓方式确定以后，还应对矿井主要井筒（包括主 斜 井、副 斜井 和 风井）的横断面布置形式、井筒装备、井筒断面尺寸 、井筒支护材料等特征进行说明。 主 斜 井 主 斜 井主要用于提煤。 井筒 断面为半圆拱型，断面壁高 ,宽度为,半圆拱的半径 ,净断面积为 ,掘进断面积为 m2。 井筒采用 混凝土支护，支护厚度 120mm,充填 50mm。 井筒斜长 1016m,倾角为 16176。 井筒内装备钢绳芯胶带输送机。 主 斜 井井筒断面布置如下： 河南理工大学本科毕业设计 1 27 图 3－ 3－ 1 主 斜 井断面布置图 副 斜 井 副斜井主要用于上下 人员、 运送 设备、材料及提升矸 石等，并兼作通风、排水。 为防止断绳事故，设有防坠器。 副斜 井 井筒断面为半圆拱型，井壁高 ,道渣高度 200mm,道渣面至轨道面高 160mm。 井 筒 宽度 ,井筒 净 断面积 ，井筒掘进断面积 m2。 井筒采用混凝土支护，支护厚度 120mm,充填 50mm。 井筒斜长 825m,倾角为 18176。 河南理工大学本科毕业设计 1 28 副 斜 井井筒断面布置如下： 图 3－ 3－ 2 副 斜 井断面布置图 副斜井 风速校核： max60QVVS 式中 ： V —— 通过井筒的风速， m/s； Q —— 通过井筒的风量， m3/min； S —— 井筒净断面积， m2； 河南理工大学本科毕业设计 1 29 maxV —— 《安全规程》规定的允许最大风速； 由此： 60V   ＝ 8m/s 所以井筒选择符合要求。 风井 风井主要用于回风兼作矿井的 安全出口。 配备有梯子间及管路、电缆等。 采用砼支护，井壁厚度为 300mm，井深 260m，井筒直径 .。 风井井筒断面布置如 下页图 ： 河南理工大学本科毕业设计 1 30 风井断面图 河南理工大学本科毕业设计 1 31 表 3－。