富康路煤矿毕业设计说明书

富康路煤矿毕业设计说明书内容摘要：

设计井型的要求。 工作面生产的原煤经平巷 矿车经石门 到 采区车场 ，再经主 斜 井提升至地面。 主副斜井均能满足生产能力要求。 大巷辅助运输采用 架线 电机车运输，运输能力大，调度方便灵活。 3)通风安全条件的校核 矿井煤尘 具无 爆炸危险性， 矿井为低瓦斯矿井。 矿井采用 中央分列式 通风，可以满足通风需要。 4)矿井的设计生产能力与整个矿井的工业储量相适应，保证有足够的服务年限，满足《煤炭工业 小型 矿井设计规范》要求。 中国矿业大学 成教学院 2020 届本科 毕业设计说明书 16 4 井田开拓 井田开拓的基本问题 井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生 产系统。 这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。 合理的开拓方式，需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。 井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究。 1)确定井筒的形式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置； 2)合理确定开采水平的数目和位置； 3)布置大巷及井底车场； 4)确定矿井开采程序，做好开采水平的接替； 5)进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造； 6)合理确定矿井通风、运输及供电系统。 确定开拓问题，需根据国家政策，综 合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。 在解决开拓问题时，应遵循下列原则： 1)贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤高产高效创造条件。 在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。 2)合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。 3)合理开发国家资源，减少煤炭损失。 4)必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。 要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状 态。 5)要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综掘机械化、自动化创造条件。 6)根据用户需要，应照顾到不同媒质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合开采。 确定井筒形式、数目、位置及坐标 1)井筒形式的确定 井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。 一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。 平硐开拓受地形迹埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致能满足同类井型水平服务年限 要求。 斜井开拓与立井开拓相比：井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快，井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比中国矿业大学 成教学院 2020 届本科 毕业设计说明书 17 立井简单，井筒延深施工方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主提升胶带 输送机 有相当大的提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透水事故等，人员可迅速从井筒撤离。 缺点是：斜井井筒长 、辅助提升能力 小 ，提升深度有限；通风路线长、阻力大、管线长度大；斜井井筒通过富含水层、流沙层施工技术复杂。 立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度 、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采深相同的的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，井筒断面大，可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓极为有利；当表土层为富含水层或流沙层时，立井井筒比斜井容易施工；对地质构造和煤层产状均特别复杂的井田，能兼顾深部和浅部不同产状的煤层。 主要缺点是立井井筒施工技术复杂，需用设备多，要求有较高的技术水平，井筒装备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大。 本矿井煤层倾角 较大 ，平均 20176。 ，为缓倾斜煤层。 由于表土层较薄煤层埋藏较深，不宜采 用平硐开拓。 经比较确定井筒形式为斜井开拓。 2)主副井筒位置的确定 井筒位置的确定原则： 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，石门工程量少。 （ 1） 有利于首采区布置在井筒附近的富煤阶段，首采区少迁村或不迁村。 （ 2） 井田两翼储量基本平衡。 （ 3） 井筒不宜穿过厚表土层、厚含水层、断层破碎带、煤与瓦斯突出煤层或软弱岩层。 （ 4） 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威胁。 （ 5） 工业广场宜少占耕地，少压煤。 （ 6） 距水源、 电源较近，矿井铁路专用线短，道路布置合理。 综合以上因素，结合矿井实际情况， 考虑到石门工程量，倾斜方向易将井筒布置在靠近第一水平运输大巷位置，使第一水平石门工程量为最少。 走向方向易将井筒布置在走向中央，可使大巷运输费最少。 综上所述， 提出本矿井主副井筒布置位置如下： 主斜井（新建）位于矿区西南部，井口坐标： X＝ ， Y＝ ，Z＝＋ ，方位角 293176。 ，坡度 24176。 ，为顶板穿层斜井，与煤层走向斜交。 副斜井（新建）位于矿区西南部距离主斜井 30 米处，井口坐标： X＝ ，Y＝ ， Z＝＋ ，方位角 293176。 ，坡度 24176。 ，为顶板穿层斜井，与煤层走向斜交。 3)风井井口位置的选择 由于该矿属于低瓦斯矿井，通过后面的通风设计确定为中央分列式通风，故在矿井南北两翼各设一个回风立井。 南回风井的井筒布置位置如下： 中国矿业大学 成教学院 2020 届本科 毕业设计说明书 18 南回风斜井位于主斜井西南约 340m 处，井口坐标： X＝ ， Y＝， Z＝＋ ，方位角 211176。 ，坡度 27176。 ，为顶板穿层斜井，掘露 M4煤层后沿煤层倾向掘进，与煤层走向斜交。 工业场地的位置 矿井工业场地 围绕新建主、副斜井井口建设，地势较开阔，不受洪水威胁；场地附近无不良地质现象。 开采水平的确定及采区划分 矿井许可开采标高 +2020～＋ 1840，设计开采标高 +1840～ ＋ 1960m（ +1960m 标高以上已无资源未参与本次设计， ＋ 1840m标高以下区域为 334。 类资源量区域，未参与本次设计） ， 垂高 120m，全矿井为一个水平，即＋ 1900m 水平，分上、下山开采。 矿井南北走向 长 约 ， 东西倾斜 宽 约 ， 矿区以 F2断层为界划分为南、北两个区域，南区域 划分为两个采区（一、二采区），北区域划分为一个采区（三采区），即全矿共划分为三个采区。 一采区开采标高 ＋ 1900～ ＋ 2020m，垂高 110m（实际 ＋ 1960m 标高以上已基本被小窑开采结束，实际垂高为 60m），走向长约 820m，为双翼采区；二采区开采标高 +1840～＋ 1900m，垂高 60m，走向长约 370m，为单翼采区；三采区开采标高 +1900～ ＋ 2020m，垂高 110m（实际 ＋ 2020m 标高以上为风氧化带，实际垂高为 100m），走向长约 300m，为单翼采区。 井田主采煤层为 M M4 煤层，煤层倾角为 15~25176。 ， 平均为 20176。 ，为缓倾斜煤层，由于角度偏大不宜采用带区式准备方式，故采用采区式准备方式。 主要开拓巷道 本次设计首采区范围，无主要运输大巷和回风大巷。 二采区、三采区开采时主要运输大巷为 +1900m 运输大巷，该运输大巷沿煤层走向布置于 M4煤层中。 二采区开采时主要回风大巷为 +1905m 回风大巷，该回风大巷沿煤层走向布置于 M4煤层中。 三采区开采时无主要回风大巷。 开采顺序 矿井 开采二个煤层，煤层开采顺序为 M1 煤层 → M4 煤层，先采上层煤后采下层煤；采 区 开采顺序为 一 采 区 → 二采 区 → 三采 区 ；回采工作面为后退式。 方案比较 1)提出方案 根据以上分析，现提出以下 三 种在技术上可行的开拓方案，分述如下： 方案 一 ： 斜井单水平上山开拓。 主、副井井筒均为 斜 井， 开采水平设在 +1840m,三个采区 均采用 上山 开采 ，回风斜井布置在井田南北两翼，采用中央分列式通风。 方案 二 ： 斜井单水平上下山开拓。 见图 41 主、副井井筒均为 斜 井， 开采水平设在 +1900m,一、三采区 均采用 上山 开采 ，二采区采用下山开采，回风斜井布置在井田中央，采用中央并列式通风。 见图 42 方案 三 ： 斜井单水平上下山开拓。 中国矿业大学 成教学院 2020 届本科 毕业设计说明书 19 主、副井井 筒均为 斜 井， 开采水平设在 +1900m,一、三采区 均采用 上山 开采 ，二采区采用下山开采，回风斜井布置在井田南北两翼，采用中央分列式通风。 见图 43中国矿业大学 成教学院 2020 届本科 毕业设计说明书 20 +1800+1820+1840+1860+1880+1900+1920+1940+1960+1980+2020+2020+2040最低开采下界标高+ 1 8 4 0 m 运输大巷435图 4 1 绞车房图 42+1800+1820+1840+1860+1880+1900+1920 中国矿业大学 成教学院 2020 届本科 毕业设计说明书 21 + 1 9 6 0 m 石门绞车房+ 1 9 3 0 m 石门图 4 3+1800+1820+1840+1860+1880+1900+1920 2)方案比较 （ 1）技术比较 方案一和方案二的区别在于矿井水平标高不同，通风方式不同。 两方案比较，方案一井筒长度短工程量小，投产时期早，通风线路短矿井阻力较小，开拓维护费用低。 方案一和方案三的区别在于矿井水平标高不同。 两方案比较，方案三井筒长度短工程量小，投产时期早，开拓维护费用低。 方案二和方案三的区别在于矿井通风方式不同。 两方案比较，方案三通风线路短矿井阻力小，开拓维护费用低。 综合比较方案三为最优方案。 （ 2）经济比较 用 Excel 报表软件编制出方案一、方案二、方案三、方案四的粗略估算费用计算表，分别见表 4表 4表 43。 通过粗略比较经济结果可知，方案二在经济上有明显优势 ， 但方案二通风方式为中央并列式通风线路长矿井阻力大， 因此选择方案 三。 综上所述确定方案三 为 最佳 开拓方案。 中国矿业大学 成教学院 2020 届本科 毕业设计说明书 22 表 41 单水平上山开拓 费用 项目 施工方法 数量 /m 基价 /元 费用 /万元 小计 基 建 费 用 主斜井 表土段 20 6600 基岩段 15 5000 斜井段 400 4600 184 副斜井 表土段 20 6600 基岩段 15 5000 斜井段 400 4600 184 井底车场 岩巷 90 9800 运输大巷 煤巷 554 3800 回风大巷 煤巷 390 3800 回风斜井 煤巷 298 3960 小计 生 产 费 用 提升方式 系数 煤量 /万 t 提升长度 m 基价 /元 小计 斜井 9 435 排水 涌水量 /m3 时间 /h 服务年限 /a 基价 /元 费用 /万元 124 1980 小计 合计 表 42 单水平 上下山开拓 费用 项目 施工方法 数量 /m 基价 /元 费用 /万元 小计 基 建 费 用 主斜井 表土段 20 6600 基岩段 15 5000 斜井段 253 4600 副斜井 表土段 20 6600 基岩段 15 5000 斜井段 253 4600 回风斜井 煤巷 418 3960 井底车场 岩巷 90 9800 运输 大巷 煤巷 554 3800。