城郊井田毕业设计(编辑修改稿)

城郊井田毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

含水层、流砂层施工技术复杂。 对井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质情况简单，井筒不需特殊法施工的缓斜和倾斜煤层，一般可采用斜井开拓。 根据自然地理条件、技术经济条件等因素，综合考虑城郊矿的实际情况： （ 1） 表层土较厚，淮河冲积形成，风化严重； （ 2） 地面标高平均 +30m左右 ，煤层埋藏较深，距地面垂深在 400～860m之间； （ 3） 矿井年设计生产能力为 300 万 t/a，为大型矿井。 综上所述， 矿井只能采用 立井开拓。 根据矿井提升的需要与本矿的地质条件及《煤矿安全规程》的规定，在本井田的中上部设立主副井筒各一个。 主井用来提升煤炭，副井用来运送人 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 20 页 20 员、材料、矸石及通风等。 本矿井的瓦斯含量不大，属于低瓦斯矿井，矿井通风容易。 同时考虑到井田走向较长，确定第一水平初期采用中央边界式通风，第一水平后期即第二水平在工业广场打一风井，以保证矿井的正常通风。 井筒位置的确定 1）井筒位置的确定 原则 （ 1）有利于第一水平的开采，并兼顾其他水平，有利于井底车场和主要运输大巷的布置，石门的工程量要尽量少； （ 2）有利于首采采区布置在井筒附近的富煤阶段，首采区要尽量少迁村或不迁村； （ 3）井田两翼的储量基本平衡； （ 4）井筒不宜穿过厚表土层、厚含水层、断层破坏带、煤与瓦斯突出煤层或软弱岩层； （ 5）工业广场应充分利用地形，有良好的工程地质条件，且避开高山、低洼和采空区，不受崖崩滑坡和洪水的威胁； （ 6）工业场地宜少占耕地，少压煤； （ 7）水源、电源较进，矿井铁路专用线短，道路布置合理。 2）井筒位置的确 定 考虑以上井筒位置确定原则，并结合矿井实际情况，最终确定主、副井筒位于井田的中上部，有利于减少矿井保护煤柱损失；同时，便于第二水平井筒延深。 风井井口位置的选择应在满足通风条件的前提下，与提升井筒的贯通位置最短，并利用各种煤柱以减少保护煤柱的损失。 本矿井第一水平主要采用中央并列式通风，故将风筒布置在工业广场保护煤柱内，从而减少了煤柱的损失。 综合以上因素，结合矿井实际情况，提出本矿井井筒布置位置如下： 表 4— 1— 1 井筒位置坐标 井筒名称 X Y Z 副井 3757300 39439900 35 主井 3757400 39439800 35 中央风井 3757100 39439700 35 西北风井 3760700 39439400 35 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 21 页 21 工业广场的位置、形状和面积的确定 工业场地的选择主要考虑以下因素： （ 1） 尽量位于储量中心，使井下有合理的布局； （ 2） 占地要少，尽量做到不搬迁村庄； （ 3） 尽量布置在地质条件较好的区域，同时工业场地的标高要高于最高洪水位； （ 4） 尽量减少工业广场的压煤损失。 根据以上原则和本矿井的实际情况，工业广场与主副井筒布置位置相同，其面积及保护煤柱的大小详见第二章内容，工业广 场面积约 30 公顷，定为 550m550m的正方形。 加维护带宽度 15m，即 565m565m。 开采水平的确定 本矿井煤层露头标高 260m，煤层埋藏最深处达 860m，垂直高度达600m，而 450 以上煤的储量很少，所以采用两水平加一辅助水平开采。 根据《煤炭工业设计规范》规定，缓倾斜、倾斜煤层的阶段垂高为150~200m，针对于本矿井的实际条件，决定煤层的阶段垂高为 100m 左右。 对于本矿井开采水平的确定，可考虑划分为两个水平。 第一水平标高为700m，第二水平标高为 800m或 860m。 延深方 式既可以选择立井延深，也可以选择暗斜井延深；大巷可以采用全岩巷布置，也可采用全煤巷布置。 井田开拓的方案 本井田开拓方式的选择，主要考虑到以下几个因素： （ 1） 本井田煤层埋藏较深，煤层可采线在 260m，最深处到 860m，区内新生界松散沉积物广泛分布，厚度一般为 100m左右。 （ 2） 煤层倾角较小，平均倾角只有 8176。 ，为近水平煤层，并且下部煤层更加平缓。 （ 3） 可采煤层为 2煤和 3煤， 3煤平均厚度 ， 2煤平均厚度，总厚度 ，两煤层间距为 80m。 （ 4） 本矿地表地势平坦，且多为农田，无大的地表 水系和水体，平均标高为 +35m。 综上，提出以下四个方案： 方案一：立井两水平，一水平 700m，二水平 860m，暗斜井延深 方案二：立井两水平，一水平 700m，二水平 860m，直接延深 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 22 页 22 方案三：立井两水平，一水平 700m，二水平 800m，暗斜井延深 方案四：立井两水平，一水平 700m，二水平 800m，直接延深 四种开拓方案的开拓示意图见图 4— 1— 1 所表示。 方案比较 1） 粗略经济比较 这四种方案在技术上都是可行的，都参加经济比较，所需费用粗略估算如表 4— 1— 2 所表示。 方案 1 ：两水平暗斜井延深70 086 0 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 23 页 23 方案 2 ：两水平直接延深7008607 008 00方案 3 ：两水平暗斜井延深 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 24 页 24 7 008 00方案 4 ：两水平直接延深 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 25 页 25 表 4— 1— 1 各方案粗略估算费用表 方案 项目 方案一 方案二 基建费用（万元） 主暗斜井 1150179。 1050179。 = 主副井 21603000104= 副暗斜井 11501150104= 石门 1140800104= 主副斜井井底车场 （ 300+500） 900104=72 井底车场 1000900104= 小计 325 小 计 生产经营费用 （万元） 斜井提升 13957/= 立井提升 13957/（ +0. 035） = 立井提升 13957/735 104= 石门运输 13957/1140 = 排水 38024365 （ +） 104= 排水 38024365= 小计 小计 总费用 总计 总计 百分率 106% 100% 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 26 页 26 表 4— 1— 2 各方案粗略估算费用表 方案 项目 方案三 方案四 基建费用 （万元） 主暗斜井开凿 7181050104= 主副井开凿 21003000104= 副暗斜井开凿 7181150104= 石门 712800104= 主副斜井井底车场 （ 300+500） 900104= 井底车场 1000900104= 小计 小计 生产经营费 （万元） 斜井提升 = 立井提升 （ +） = 立井运输 24 = 石门运输 = 排水 3802436537 （ +） 104= 排水 3802436537 104= 小计 小计 总费用 总计 总计 百分率 108% 100% 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 27 页 27 方案一与方案二的区别在于大巷是煤巷布置，还是岩巷布置，因此相同部分可不做比较。 煤巷具有掘进速度快，容易施工，掘进费用低，便于机械化作业，且掘进中可以进一步探明煤层变化情况和地质构造等优点，只要留置 足够的保护煤柱，维护是完全不成问题的。 相比之下，岩巷则工程量大，掘进施工困难，掘进慢，掘进费用高。 由此可以确定选取方案一。 方案三与方案四的区别同上，经过比较后，选取方案三。 余下的方案一、方案三在技术上均属可行，具体采用那个方案，要经过详细的经济比较才能确定。 2）详细经济比较 对方案一和方案三的建井工程量、生产经营工程量、基建费和经济比较结果分别比较，见表 4— 1— 3，表 4— 1— 3，表 4— 1— 6，表 4— 1— 7 所表示。 表 4— 1— 3 建井工程量 项目 方案二 方案四 初期 主井井筒 /m 735+20 735+20 副井井筒 /m 735+20 735+20 井底车场 /m 1000 1000 运输大巷 5210 4850 后期 主井井筒 /m 160 100 副井井筒 /m 160 100 井底车场 /m 1000 1000 主石门 /m 1140 712 运输大巷 /m 7950 8800 采区上山 /m 21350 0 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 28 页 28 方案二 方案四 项目 工程量 项目 工程量 （万 tkm） （万 tkm） 一水平 一水平 区段 1 27= 区段 1 27= 区段 2 26= 区段 2 26= 区段 3 25= 区段 3 25= 区段 4 24= 区段 4 24= 区段 5 23= 区段 5 23= 区段 6 22= 区段 6 22= 区段 7 21= 区段 7 21= 二水平 区段 1 2606..13= 区段 2 2606..12= 区段 3 2606..11= 区段 4 2606. 11= 区段 5 22= 区段 6 23= 大巷及石门运输 （万 tkm） （万 tkm） 一水平 = 一水平 = 二水平 = 二水平 = 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 29 页 29 表 4— 1— 4 生产经营工程量 立井提升 （万 tkm） 立井提升 （万 tkm） 一水平 = 一水平 = 二水平 = 二水平 = 维 护运输大巷 （万元 am） （万元 am） 采区上山 721750104= 采区上山 721750104= 2621350104= 0 二水平大巷维护 （ 1550+1950+1550）104+1350（ +）104= （ 2250+1500+2050+1400）104= 排水 万 m3 万 m3 一水平 38024365104= 一水平 38024365104= 二水平 38024365104= 二水平 3802436537104= 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 30 页 30 表 9— 1— 5 基建费用表 方案 方案二 方案四 项目 工程量 单价 费用 工程量 单价 费用 时期 （ m） （ m） （元 m 1） （万元） （ m） （元 m 1） （万元） 前期 主井井筒 755 3。