兴隆庄矿30mt新井设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

兴隆庄矿30mt新井设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

矿井的可采储量，万 t； K—— 矿井储量备用系数，取 K=； A—— 矿井设计生产能力，万 t/a。 由第二章计算结果可知：矿井可采储量为 万 t，则矿井服务年限为 T=  =  60a 以上结果符合《煤炭工业矿井设计规范》的规定。 山东科技大学毕业设计 第 页 经过矿井服务年限的核算，符合《煤炭工业矿井设计规范》之规定，因此最终确定矿井的生产能力为 240 万 t/a。 4 井田开拓 井田开拓的基本问题 井筒形式 及数目的 确定 一般情 况下，井筒的形式有立井、斜井和平峒三种。 斜井适用于井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质情况简单，井筒不需要特殊法施工的缓斜和倾斜煤层。 平峒适用于地形条件合适，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，上山部分的储量大致能满足同类井型水平服务年限要求。 综合兴隆庄煤矿的实际情况：（ 1）表土层较厚，平均为 ，且风化严重；（ 2）地处平原，地势平坦，地面标高平均为 +50m左右，煤层埋藏较深，距地面垂深在 300～ 500m 之间。 因此，斜井及平峒均不适用于兴隆庄矿。 由于立井开拓的适应 性较强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制；在采深相同的条件下，立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利；井筒的断面大，可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的的要求，且阻力小，对深井更为有利；当表土层为富含水的冲积层或流沙层时，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，能兼顾井田浅部和深部不同产状的煤层。 因此，综合以上因素并结合兴隆庄矿的实际情况，确定井筒的形式为立井。 本矿井采用一对立井开拓：主立井采用箕斗提煤；副立井采用罐笼 提升矸石，升降人员、设 备、材料，且兼作进风井。 副井安装梯子间，作为一个安全出口。 考虑到兴隆庄井田范围较大，矿井通风方式经过比较后确定为两翼对角式通风（具体比较情况见第九章），在井田西翼和东翼各掘一个风井，即西风井和东风井，每个风井均安装梯子间，作为回风井并兼作安全出口。 井筒位置的确定 井筒是井下与地面出入的咽喉，是全矿井的枢纽。 井筒位置的选择对于建井期限、基本建设投资、矿井劳动生产率以及吨煤生产成本都有重要影响，因此，井筒位置一定要合理选择。 选择井筒位置时要考虑以下主要原则： 有利于井下合理开采 （ 1）井筒沿井 田走向的有利位置 山东科技大学毕业设计 第 页 当井田形状比较规则而储量分布均匀时，井筒沿井田走向的有利位置应在井田的中央；当井田储量分布不均匀时，井筒应布置在井田储量的中央，以形成两翼储量比较均衡的双翼井田，可使沿井田走向的井下运输工作量最小，通风网络较短，通风阻力小。 应尽量避免井筒偏于一侧，造成单翼开采的不利局面。 （ 2）井筒沿煤层倾向的有利位置 在倾向上井筒宜布置在中偏上的位置，同时考虑到减少煤损，尽量让工业广场保护煤柱圈住一些影响生产的地质构造和断层。 有利于矿井初期开采 选择井筒位置要与选择初期开采区密切结合起来，尽可能使 井筒靠近浅部初期开采块段，以减少初期井下开拓巷道工程量，节省投资和缩短建井期。 尽量不压煤或少压煤 确定井筒位置，要充分考虑少留井筒和工业广场保护煤柱，做到不压煤或少压煤。 为了保证矿井投产后的可靠性，在确定井筒位置时，要使地面工业场地尽量不压首采区煤层。 有利于掘进与维护 （ 1）为使井筒的开掘和使用安全可靠，减少其掘进的困难及便于维护，应使井筒通过的岩层及表土层具有较好的水文、围岩和地质条件。 （ 2） 为加快掘进的速度，减少掘进费用，井筒应尽可能不通过或少通过流沙层、较厚的冲积层及较大的含水层。 （ 3）为便于井筒的掘进和维护，井筒不应设在受地质破坏比较剧烈的地带及受采动影响的地区。 （ 4）井筒位置还应使井底车场有较好的围岩条件，便于大容积硐室的掘进和维护。 便于布置地面工业场地 井口附近要布置主、副生产系统的建筑物及引进铁路专用线。 为了便于地面系统之间互相联接，以及修筑铁路专用线与国家铁路接轨，要求地面平坦，高差不能太大，专用线短，工程量小及有良好的技术条件，应尽量避免穿过村镇居民山东科技大学毕业设计 第 页 区、文物古迹保护区、陷落区或采空冒落区、洪水侵入区；要尽量少占农田、果园经济作物区，尽量避免桥涵工程，尤其是大型桥涵隧道 工程。 为考虑长期运输的行车安全和管理，要尽量避免与公路或其他农用道路相交，力求使接轨点位于编组站配线一侧。 另外，井口标高应高于历年的最高洪水位；还要考虑风向的影响，防止污染。 总之，选择井筒位置要统筹井田全局，兼顾前期和后期、地下与地面等各方面因素。 不仅要考虑有利于第一水平，还应兼顾其他水平，适当考虑井筒延伸的影响。 通过以上分析，为了 减少煤柱损失，缩短煤炭外运距离，减少运输费用，平衡井田西、东两翼的运输和通风系统，主副井布置在 井田储量的中央，以形成两翼储量比较均衡的双翼井田。 矿井通风方式为中央并列式，在井 田开采后期再设一个风井，已解决矿井通风问题。 为此，确定主井，副井，西风井，东风井具体位置见兴隆庄煤矿开拓平面图。 工业广场位置、形状和面积的确定 工业场地的选择主要考虑以下因素： （ 1） 尽量位于井田储量中心，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。 根据以上原则并结合本矿井的实际情况，工业广场与主副井筒位置相同，靠近铁路布置。 依据《关于煤矿设计规范中若干条文修改的决定（试行）》之规定：井型 在 240 万 t/a 及以上，占地面积标准为 公顷 /10 万 t。 由此确定工业广场占地面积为 24 公顷。 工业广场形状为矩形，其尺寸为：长179。 宽 =600m179。 400m=240000m2。 开采水平数目、位置和标高的确定 兴隆庄井田范围内煤层倾角 3186。 ~12186。 ，平均 8186。 ，为近水平煤层。 全区范围内山东科技大学毕业设计 第 页 可采煤层为 3煤，若采用斜井延伸，由于煤层倾角太小，需要开凿的斜井太长，在技术经济上均不合理，因此决定采用立井单水平开拓。 水平标高为－ 390m，采3 煤。 开拓方案的确定 根据第三章所核算矿井服务年限，全矿井服务年限为 ， 3 煤储量丰富，服务年限长，为矿井主采煤层也是本设计开拓方案主要考虑对象。 方案的提出 由于本井田地形平坦，表土层较厚，所以采用立井开拓（主井设箕斗），并按井下运输量最小的原则确定了井筒位于井田储量的中央。 为避免采用箕斗井回风时封闭井塔等困难和减少开凿风井的数目，决定采用两翼对角式通风（具体见第九章），风井位置见矿井开拓平面图。 因本井田瓦斯和涌水都不大，水平内采用下山开采在技术上是可行的。 考虑到主采煤层 3煤层为厚度 ，布置煤层大巷及煤层上下山，巷道维护困难，维护费用高。 又根据兴隆庄矿地质资料，煤层有自燃发火倾向。 因此，布置煤层大巷及煤层上下山在技术和经济上均不合理，故不予考虑布置煤层大巷及煤层上下山。 为减少煤柱损失和保证大巷及上下山的维护条件，运输大巷和上下山均设于3煤层底板下垂距 15~25m 的厚层砂岩内，轨道大巷亦设于 3煤层底板厚层砂岩中，与 3 煤垂距 15~100m。 其中，轨道大巷和运输大巷的方向与煤层走向大体平行，沿直线掘进。 轨道大巷水平布置，只设 3‟的流水坡度，运输大巷随煤层起伏，坡度相应改变，但变化幅度不大，以与 3煤层保持 20m左右的垂距。 井田范围内煤层 倾角 3186。 ~12186。 ，平均 8186。 ，为近水平煤层。 因此，其准备方式既可以采用采区式，也可以采用带区式。 根据前述各项决定，提出三种在技术上可行的方案： （ 1）方案 1 津铺 铁路以西块段，采用带区式准备； 津铺铁路以东块段，大巷北 侧采用带区式准备，大巷南侧深部采用下山开采。 山东科技大学毕业设计 第 页 （ 2）方案 2 津铺 铁路以西块段，采用带区式准备； 津铺 铁路以东块段，大巷北侧采用采区式准备，大巷南侧深部采用下山开采。 （ 3）方案 3 津铺 铁路以西块段，采用采区式准备； 津铺 铁路以东块段，大巷北侧采用带区式准备，大巷南侧深部采用下山开采。 开拓方案技 术比较 方案 1 和方案 2的区别在于 津铺 铁路以东块段，大巷北侧是采用带区式准备还是采区式准备。 两方案相比，方案 1 和方案 2 的基建费相同，二者差别在生产费上。 粗略估算表明：方案 2的生产费比方案 1 多出 %，两者相差不大，需通过经济比较才能确定其优劣。 方案 1 和方案 3的区别在于 津铺 铁路以西块段是采用带区式准备还是采区式准备。 粗略估算表明：方案 1 比方案 3 多掘轨道大巷、运输大巷，基建费方案 1比方案 3 多出 万元；而方案 3 的生产费比方案 1 多出 万元；总费用方案 3 比方案 1 多出 %，两者也相差不 大，亦需通过经济比较才能确定其优劣。 表 4—1 各方案粗略估算费用表 方案 项目 方案 1 方案 2 生产费 /万元 大巷运输 179。 (179。 179。 +179。 179。 ) = 大巷运输 179。 (179。 179。 ) = 总计 费用 /万元 费用 /万元 百分率 100% 百分率 % 方案 1 方案 3 基建费 /万元 轨道大 巷 800179。 179。 104= 运输大巷 1105179。 179。 104= 小计 山东科技大学毕业设计 第 页 生产费 /万元 大巷运输 179。 (179。 179。 +179。 179。 +179。 179。 +179。 179。 )= 大巷运输 179。 179。 179。 = 总计 费用 /万元 费用 /万元 百 分率 100% 百分率 % 开拓方案经济比较 方案 1 和方案 2 及方案 1 和方案 3 有差别的建井工程量、生产经营工程量、基建费、生产经营费和经济比较结果，分别计算汇总于表 4— 2 表 4— 2 费用汇总表 方案 项目 方案 1 方案 2 费用 /万元 百分率 /% 费用 /万元 百分率 /% 基建工程费 100 生产经营费 100 总费用 100 方案 项目 方案 1 方案 3 费用 /万元 百分率 /% 费用 /万元 百分率 /% 基建工程费 100 生产经营费 100 总费用 100 在上述经济比较中需要说明以下几点： （ 1）方案 1 和方案 2 在 津铺 铁路以西块段的带区划分方案及带区巷道布置形式相同；方案 1 和方案 3 在 津铺 铁路以东块段、大巷北侧的带区划分方案及 带区巷道布置形式相同；三个方案在 津铺 铁路以东块段、大巷南侧下山开采方案相同。 （ 2）大巷和采区上下山的辅助运输费用均按占运输费用的 20%进行估算。 （ 3）三个方案的车场（带区车场、采区车场）虽有差别，但基建费相差不大，故未予比较。 （ 4）井筒、井底车场、主石门、阶段大巷和总回风巷等均布置于坚硬的岩层中，它们的维护费用低于 元 /am，故比较中未对比其维护费用的差别。 山东科技大学毕业设计 第 页 综合评价优选 从以上技术经济比较结果可以看出： （ 1） 方案 2 的 基建工程费 比方案 1 多出 %，其生产经营费用比方案 1多出 %，总费用上方案 2 比方案 1 多出 %，两者相差较大。 另外，从整体上来看，方案 1 的巷道布置系统比方案 2 的简单，因此，决定采用方案 1。 （ 2） 方案 3 的 基建工程费 比方案 1 多出 %，其生产经营费用比方案 1多出 %，总费用上方案 2 比方案 1 多出 %，两者相差较大。 另外，从整体上来看，方案 1 的巷道布置系统比方案 3 的简单，因此，决定采用方案 1。 综合以上技术经济比较结果，最终决定采用方案 1。 带区和采区的划分及布置 根据上述所确定开拓方案，井田范围内主要采用带区式准备，只在水平深部采用下山开采。 由此，全矿第一水平共划分为 7 个带区、 2 个采区。 其中， 津铺铁路以西划分为 4 个带区 和一个采区 ：西一带区，西二带区 ，西三带区， 南一带区 和南二采区 ； 津铺 铁路以东划分为 3 个带区和 1 个采区：东一带区、东二采区区、 北 一 带区 区和 北 二 带 区。 具体布置见兴隆庄 煤矿开拓平面图。 煤层生产能力 3煤的可采厚度为 ，各煤层的原煤容重均为。 因此， 3 煤的煤层生产能力为 ， 矿井开拓延伸及深部开拓布置方案 根据前述，因本井田瓦斯和涌水都不大，水平内采用下山开采在技 术上是可行的。 因此，水平内开采深部时采用岩石下山开采。 矿井带区间 接替顺序 带区间接替顺序 水平内首先开采井田西翼带区。 大巷两侧对应带区采用跨大巷顺序开采，带区之间交叉生产，即：当开采西一带区一分带时，在西二带区一分带准备接替工作面，接替工。