高家庄井田采煤课程设计(编辑修改稿)

高家庄井田采煤课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

南、北部沿东西方向分别布置一组四条大巷开拓下煤组 8 及 9+10号煤层。 上、下煤组间通过上煤组集中煤仓的上、下口联络巷联系。 Ⅰ 1方案下煤组井田开拓方式平面图见图 4— 1— 1。 Ⅰ 2 方案 考虑到混合井提升能力较小、生产管理要求较高，且生产环境较差，在新建北工业场地内开凿一对主、副立井，其中主立井井筒净直径 ，井筒装备一对 20t 箕斗，担负全矿井煤炭提升任务，副立井净直径 8m，井筒内装备一宽一窄双层四车罐笼，主要用于下煤组生产时的辅助提升任务，另在新建北工业场地东南侧开凿一个净直径 的回风立井，主要用于下煤组回风。 将原西工业场地内混合井中 9t 非标箕斗拆除，仅保留带中国矿大函授本科 采煤班课程设计 13 平衡锤的宽罐笼，用于上煤组生产时辅助提升。 新增辅助提升设备为 4（Ⅲ）型提升机，配 ZKTD 型直流电动机 2020kW,750V；主提升设备为 JKM4 4(Ⅲ )E 型提升机，配交交变频电动机2600kW 1500V。 本方案在井田西部沿东西方向布置南、北两组大巷开拓上煤组 4号煤层；在井田东部沿南北方向及井田南、北部沿东西方向分别布置一组四条大巷 ， 上、下煤组间通过辅助运输石门和上煤组集中煤仓的上、下口联络巷联系。 Ⅰ 2方案下煤组井田开拓方式平面图见图 4— 1— 2。 Ⅱ方案：新建井筒位于 G1和 G4 钻孔间已有的西工业场地内 在已有工业场地新开凿主斜井，主斜井井筒倾角 23176。 ，斜 长 1280m。 主斜井井筒内安装大倾角带式输送机，并布置有轨道，由于矿井进风能力不够，在北风井场地布置一对进（ф 6m）、回风井（ф 7m）。 该方案将原混合井内 9t 非标箕斗改造为 1t 非标罐笼，用于辅助提升。 本方案主斜井带式输送机带宽 ，带强为 3500N/mm，电机功率为 1000 3kW；检修及液压支架下放提升机为单绳缠绕式 ，配交流变频电动机 800kW，590r/min， 660V。 Ⅱ方案下煤组井田开拓方式平面图见图 4— 1— 1。 通过比较可以看出，Ⅰ方案较Ⅱ方案具有建设工期短、建设 投资少，生产运营费用低的优点，设计推荐新建井口及工业场地位置采用Ⅰ方案。 即将新建井筒井口及工业场地位置选择在岔沟村西南侧， ZK 中 213钻孔附近，地势较平坦处，工业场地紧邻柳林 岔沟 中阳公路及西工业场地的进场公路，交通便利，有利于施工准备，该工业场地为北工业场地，已有工业场地为西工业场地。 （二）井田开拓方式 根据确定的新建工业场地位置，煤层埋藏深度在 460m 左右，场地内表土层厚度在50m 左右，其内含有砾石层、砂砾石层、红土及黃土等，且表面覆盖有由泥沙及砾石组成的河流冲积层，富含潜水。 本井田的开拓方式宜采用立井开拓。 针对新建井筒布置方式的不同，如前所述又对新建混合立井（Ⅰ 1方案）还是新建主、副井（Ⅰ 2方案）进行了比较，通过比较可以看出，虽然新建主、副立井比新建混合立井方案投资高 万元，但Ⅰ 2方案具辅助提升能力大，主、副提升互不干扰，提升环境较好等优点，因此，从有利于生产管理，考虑，设计推荐井田开 拓方式采用Ⅰ中国矿大函授本科 采煤班课程设计 14 2 方案，即新建主、副立井方案。 （三）确定的井田开拓方式描述 在已有的西工业场地内利用已建成的西副井 (现为混合井 )和西风井开拓上煤组，在上煤组沿东西方向布置两组大巷（每组 3 条巷道）开拓上煤组 4号煤层；在新建的北工业场地内开凿一个净直径 ，和一个井筒净直径 (北副井 )，井筒装备一宽一窄双层四车罐笼，主要用于下煤组生产时的辅助提升任务，同时开凿一个净直径 7m 的回风立井，主要用于下煤组回风。 在井田东部沿南北方向及井田南、北部沿东西方向分别布置一组五条大巷开拓下煤组 8及 9+10 号煤层。 表 4— 1— 1 井口位置方案优缺点比较表 Ⅰ 1方案 Ⅰ 2方案 Ⅱ方案 优点 地形较为开阔平坦，土方量少，工业场地易于布置，与选煤厂连接方便。 煤炭主运输方向为经柳林―岔沟―中阳的公路运往柳林或中阳，Ⅰ方案较Ⅱ方案运输距离短约 ，产品运输费用低。 开拓工程量少，新建混合井与新北风井位于同一场地内，便于尽快形成通风系统，有利于建设施工，建设工期短。 建设投资少。 地形较为开阔平坦，土方量少，工业场地易于布置，与选煤厂连接方便。 煤炭主运输方向为经柳林―岔沟―中阳的公路运往柳林或中阳，Ⅰ方案较Ⅱ方案运输距离短约 ，产品运输费用低。 主、副井分开布置，辅助提升能力大，主、副提升互不影响，有利于生产管理。 主、副井工业场地在一起，有利于生产管理。 提升能力大，生产系统简单，井上、下占用人员少。 缺点 矿井达产后主、副井工业场地分开布置，不利于集中管理。 主、副提升设备布置在同一井筒内，生产管理要求高，工作环境较差 辅助提升能力较Ⅰ 2差。 矿井达产后主、副井工业场地分开布置，不利于集中管理。 建设投资较Ⅰ 1方案高。 场址地形较为复杂，土方量大，施工准备期长。 主斜井与风井相距约 2500m，贯通距离长，不利于建设施工，建设工期约比Ⅰ 1方案多 8个月。 建设投资最高。 产品运输方向为由东部向柳林或中阳方向而生产场地位于井田西部，反向运输，运输费用较Ⅰ、Ⅱ方案每年多约 324万元。 矿井与选煤厂之间运输距离远，运输成本高。 带式输送机提升设备折旧及维修费用高，Ⅱ方案运营费用比Ⅰ方案每年要多约 170万元。 下煤组生产设备受已有设备限制，高压为 6kV，电能损耗大。 检修钢丝绳直径达 40mm，设备运输时操作困难。 中国矿大函授本科 采煤班课程设计 15 为便于生产管理和实现上下煤组煤炭分采分运，设计在主立井上仓带式输送机巷机尾分别设有上、下煤组集中煤仓。 其中上煤组集中煤仓有效容量约 2040m3，下煤组集中煤仓有效容量约 1270 m3，通过上、下煤组集中煤仓的存储，可从提升时间上实现上下煤组煤炭的分采分运。 上、下煤组间通过上、下煤组集中煤仓的上、下口联络巷联系。 为满足深部开采时通风要求，设计在井田内 G4 钻孔东侧约 650m处开凿一对进、回风井用于深部开采时的矿井通风。 矿井通风方式采用分区式，原西风井和新开凿北风井同时回风。 三、水平划分 本井田煤层倾角较小，属近水平煤层，可采煤层 4层，其中 4号煤层间距较小，平均 ；根据煤层赋存特点，设计将 4 号煤层划分为一个煤组为上煤组。 全井田划分为两个煤组，一个煤组划分为一个水平，即全井田划分为两个开采水平。 上煤组水平标高为 +515m（西副井井底车场水平），下煤组水平标高为 +550m（北副井井底车场水平）。 两水平辅助提升及运输通过不同的工业场地来实现，因此，两个水平间的连接主要是主运输的连接和行人巷的连接，设计在上煤组北翼带式输送机巷与上仓带式输送机巷之间设有上煤组集中煤仓，煤仓上、下口之间通过联络巷相连接，从而实现了上下煤组间的连接。 四、开拓巷道布置 由于两个煤组间距较大，故在两个煤组中分别布置大巷。 根据运输及通风需要，在上煤组中布置一组三条大巷，分别为辅助运输大巷、带式输送机大巷和回风大巷各一条；在下煤组中布置一组五条大巷，分别为辅助运输大巷、带式输送机大巷及进风巷各一条，回风大巷两条。 各条巷道均平行布 置，水平间距 30～ 40m。 为便于巷道之间相互连接，上煤组回风大巷布置在 2号煤层中，带式输送机大巷布置在 4号煤层中，辅助运输大巷布置在 4号煤层之间的不可采煤层 3号煤层中，各巷道均沿煤层顶板布置。 五、盘区划分及开采顺序 井田内没有发现断裂构造，煤层倾角平缓，主要可采煤层连续可采，因此，盘区划分主要考虑了工作面推进方向和推进长度对矿井生产的影响，据此，各煤层均以大巷为界划分盘区，其中上煤组划分为三个盘区，均为双翼盘区。 在同一区域内，煤层间开采中国矿大函授本科 采煤班课程设计 16 顺序为 下行式开采。 六、村庄及建（构）筑物煤柱 井田内共有村庄五 个，共计压煤量约。 井田内煤炭资源为焦煤和廋煤，是较紧缺的煤炭资源，为提高矿井资源利用率，设计对井田范围内村庄不留设煤柱，根据矿井开采顺序，对井田内的村庄分次进行搬迁。 村庄搬迁时间见表 4— 1— 3。 表 4— 1— 3 井田内村庄搬迁时间安排一览表 村庄名称 高家庄村 虎头峁村 岔沟村 褔裕峪村 上庄村 搬迁完成时间 投产后第 3年 投产后第 7年 20年后 20年后 20年后 备注 工业场地建筑物采用留煤柱的方法进行保护。 中国矿大函授本科 采煤班课程设计 17 第 三 章 采煤方法 第一节 采煤方法 的选择 一、采煤方法的选择 （一） 采煤方法选择 井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组（ P1s）和石炭系上统太原组 (C3t)，可采煤层共 2 层，自上而下分别为 4 号煤层。 其中 2 号煤层可采厚度 ， 4 号煤层可采厚度 6m。 各煤层顶底板岩性以泥岩及砂质泥岩为主 2 号煤为薄煤层，采用长壁综合机械化采煤法，全部垮落法管理顶板。 （二） 采煤工艺 矿井一期投产时，设计生产能力为 ，首采 2 号煤。 2 号煤层为薄煤层，其开采工艺可采用滚筒采煤机综采或刨煤机综采。 对以上两种采煤工艺其优缺点比较如下： 1）滚筒采煤机综采 优点： a) 适用地质条件广泛，对工作面顶板及煤层厚度变化适应性较好； b）生产能力较高。 缺点： 较国产刨煤机投资要高。 2）刨煤机 优点： a) 工作面内不需要刨煤机司机，生产安全； b）人员占用少，生产效率高。