柴海涛毕业设计说明书.doc

摘要 本矿井设计为黑龙江省双鸭山市东荣三矿的新井设计，设计生产能力1.5Mt/a，服务年限78.6a。井田平均走向长4km，平均倾斜长3km，煤层平均倾角5，属近水平煤层。共有3层可采煤层，平均厚度13.42m。 由于井田倾斜长度较大，且为近水平煤层，以及煤层地质条件等因素影响，决定本井田内全部采用倾斜长壁采煤法开采，工作面为综合机械化采煤。本设计中矿井开拓方式采用双立井方案，单水平开采，一个工作面达产。 关键词矿井设计、长壁采煤法、矿井开拓 Abstract This design is a new mine planning with Dongrongsan Coal Mine in Heilongjiang Province. Mine planning capacity is 1.5Mt/a. Service is 78.6a. Well the average toward length of the field is 4km,and average skewed length is3km.The average inclination of the coal bed is 5,that is a nearly level coal bed. This field there are 2 can exploit coal bed, the average thickness of coal bed is 4.44m. As field more toward greater length, and coal bed is nearly level. And geological conditions Etc. causes impact, decision this field use more long wall coal mining, located all use integrated mechanized coal mining. This development is inclined portal , one production level, and one located production. KeywordMine planning、Long wall coal mining、Mine development Abstract This design is a new mine planning with Dongrongsan Coal Mine in Heilongjiang Province. Mine planning capacity is 1.5Mt/a. Service is 78.6a. Well the average toward length of the field is 4km,and average skewed length is3km.The average inclination of the coal bed is 5,that is a nearly level coal bed. This field there are 2 can exploit coal bed, the average thickness of coal bed is 4.44m. As field more toward greater length, and coal bed is nearly level. And geological conditions Etc. causes impact, decision this field use more long wall coal mining, located all use integrated mechanized coal mining. This development is inclined portal , one production level, and one located production. KeywordMine planning、Long wall coal mining、Mine development 目录 摘要I AbstractII 绪论1 第一章 井田概况及地质特征2 第一节 井田概况2 1.1交通位置2 1.2地形 地势3 1.3气象 地震3 1.4水源及电源3 第二节 地质特征3 2.1矿区内的地层情况3 2.2地质构造6 2.4岩石性质 厚度特征10 2.5井田水文地质情况10 2.6沼气 煤尘及煤的自燃性12 第三节 勘探程度及可靠性12 第二章 井田境界 储量 服务年限14 第一节 井田境界14 1.1井田周边状况14 1.2井田境界确定的依据14 1.3井田未来发展状况14 第二节 井田储量14 2.1井田储量的计算14 2.3储量计算方法15 2.4储量计算评价16 第三节 矿井工作制度 生产能力及服务年限16 3.1工作制度16 3.2生产能力16 3.2矿井17 第三章 井田开拓18 第一节 概述18 1.1井田内外及附近生产矿井开拓方式概18 1.2影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况18 第二节 矿井开拓方案选择19 2.1井筒形式和井口位置19 2.2开采水平数目和标高21 2.3开拓巷道布置21 第三节 选定开拓方案的系统描述31 3.1井筒形式和数目31 3.3水平数目及高度32 3.4石门大巷数目和布置33 3.5井底车场形式选34 3.6煤层群的联系35 第四节 井筒布置和施工38 4.1井筒穿过的岩层性质及井筒支护38 4.2井筒布置及装备38 4.3井筒延伸的初步意见40 第五节 井底车场及硐室40 5.1井底车场形式确定及论证40 5.2井底井场的布置、存车线路、行车线路布置长度41 5.3井底车场通过能力验算43 第六节 开采顺序47 6.1沿井田走向的开采顺序47 6.2沿煤层倾斜方向的开采顺序47 6.3采区接续计划48 第四章 带区巷道布置及带区生产系统50 第一节 带区概述50 1.1设计带区的位置、边界、范围、带区煤柱50 1.2带区的地质和煤层情况50 1.3带区的生产能力、储量及服务年限50 第二节 带区巷道布置51 2.1区段划分51 2.2采区斜巷布置52 2.3采区车场布置52 2.4采区煤仓形式、容量及支护55 2.5采区硐室简介57 2.6采区工作面接续57 第三节 采区准备58 3.1采区巷道的准备顺序58 3.2采区主要巷道的断面示意图及支护方式58 第五章 采煤方法60 第一节 采煤方法的选择60 1.1采煤方法选择的制约因素60 1.2采煤方法的选60 第二节 回采工艺60 2.1选择和决定回采工作面的工艺过程及使用的机械设备60 2.2选择采面循环方式和劳动组织形式62 第六章 井下运输和矿井提升64 第一节 矿井井下运输64 1.1运输方式和运输系统的确定64 1.2矿车的选型及数量65 1.3带区运输设备的选择66 第二节 矿井提升系统67 2.1矿井主提升系统的选择与计算67 第七章 矿井通风与安全68 第一节 矿井通风系统的确定68 1.1概述68 1.2主扇工作方式的确定68 第二节 风量计算与风量分配69 2.1风量计算69 2.2风量分配72 2.3风量调节方法与措施74 2.4风速的验算74 第三节 矿井通风阻力的计算75 3.1确定全矿最大通风阻力和最小通风阻力75 3.2矿井等积孔的计算78 第四节 通风设备的选择79 4.1主扇的选择计算79 74.2电动机的选择80 4.3反风措施80 第五节 矿井安全技术措施80 5.1预防瓦斯及煤尘爆炸80 5.2火灾与水患的预防81 5.3其他事故的预防81 第八章 矿井排水83 第一节 概述83 1.1矿井水来源及涌水量83 1.2对排水设备的要求83 第二节 矿井主要排水设备84 2.1排水方式与排水系统简介84 2.2主排水设备及管路的选择计算84 第九章 带区供电88 第一节 矿井供电系统概述88 1.1电力用户的分级和电压等级88 1.2地面变电所88 1.3井下供电系统88 1.采区供电89 第二节采区电器设备的型号及数目89 第三节 变压器容量选择90 第四节 电缆选择计算90 第十章 技术经济指标93 总结95 致谢96 参考文献97 附录 198 附录 2103 绪论 通过大学四年的学习，我掌握了很多专业知识，为了能更好的巩固和运用这些知识，我做新安矿的新井设计，而且我在毕业实习中也收集到了很多新安矿的资料。本设计主要是关于新矿井的建设，其中包括开拓方式、采煤工艺、支护方式、设备选型以及矿井的各个系统。本设计包括通风安全方面、采煤工艺方面、岩石力学方面以及CAD制图方面的知识。采矿方面的知识更新很慢，本设计采用了一种创新模式，这是一个新的方案，主要是针对小煤层群的开采方法，本方法采用反倾向的巷道布置，不需要布置上下山，因此，可以节省很多开采费用，也更利于矿井的生产和管理。本设计主要是通过绘制矿井的各种图纸来，来进行矿井的优化设计，这其中文字部分包括大量的方案比较，以便是设计更加合理。在设计时，需要对矿井的地质情况、煤层的受力等情况进行分析，这样才能使建成的矿井更加与实际相符。 我希望通过做本次毕业设计，我能够学到更多的采矿专业知识，巩固我所学过的各种知识，并且能够很好的运用他们，从而也为我以后的工作打下良好的基础。 第一章 井田概况及矿井地质特征 第一节 井田概况 1.1、井田位置及范围 东荣三矿位于黑龙江省双鸭山市友谊县（三师十八团八营）境内，地理坐标为北纬4626′00″～4627′00″，东经13140′00″～13141′00″，坐标系统采用1954年北京坐标系统。行政区划隶属于黑龙江省双鸭山市宝山区。井田范围东以F1和F7断层为界，西以3勘探线为界，北以煤层露头为界，南抵南部断层，东西长4.5km ，南北宽4.3km，面积15.4km2。 1.1.2、交通位置 本矿东南部与宝清县交界，在双鸭山煤田东北缘七星河矿区内，西距双鸭山市65km，南距双鸭山七星矿15km。交通方便，向北9公里有福前铁路，最近车站为兴隆站，铁路经由双鸭山和福利屯至佳木斯可通往全国各地，公路可通往宝清、福利和双鸭山。具体地理交通情况见图1-1。 1.1.3、地形与河流 区内地势平坦，海拨标高86.76～150.27m，有人工河流三条，自北向南流，与该区东侧七星河汇合，流入绕力河注入乌苏里江。 1.1.4、气象 本区属大陆性气候，温差较大，最低温度达-39℃，一般-20～30℃，每年11月至4月为结冻期，冻土带深度达20米左右，夏季最高温度零上38℃，雨季集中在7、8、9月份，平均降雨量约452～737mm。 勘探区所在友谊县，是黑龙江省主要农产品基地之一，该县在2004年约有人口20万余人，耕地面积18万7千余亩，县办工业较发达，有煤、铁、拖拉机配件、农机制造、制酒、面粉、大米等大中型工厂数拾处。井区西南约20km处是原始森林，木材蓄积量较大。 图1-1双鸭山矿业集团交通示意图 第二节 地质特征 2.1、矿区范围内的地层情况 从老至新有元古界麻山群，中生界下白垩统，以及新生界第三、第四系。分别表述如下 1、元古界麻山群主要分布在煤田外围，由拓榴石片岩，石英黑云母片岩及花岗片麻岩等 组成的变质岩系，厚度不清。 2、下白垩统鸡西群城子河组城子河组为主要含 煤地层，不整合覆于麻山群及古生代花岗岩之上，为陆相沉积，以灰白色砂岩与粉砂岩组成夹泞灰岩层10余层。含煤59余层，其中可采者17层，集中分布于城子河组中段，总厚度878m。 3、穆棱组由深灰色、浅灰绿色及灰色的粉砂岩、泥岩组成，夹灰白色粉砂岩及薄层泞灰质岩石。含煤性差，仅2～4层薄煤，均不可采。与下覆的城子河组地层为整合接触。总厚度558m。 4、下白垩统桦山群见于向阳南部，由一套陆相碎屑岩类及中性火山碎屑岩类组成。厚度达400m。 5、第三系见于向阳区南部及新安区东南部，以浅绿色细、中、粗粒泥质胶结的砂岩为主，夹黄绿色粉砂岩，呈半胶结状。下部砾岩层与城子河组地层不整合接触，其上被第四系所覆盖。厚度280m。 6、第四系分布近代河床及低洼湿地，主要由腐植土、砂、砾、亚粘土及玄武岩等组成。厚度80米。 详见煤系地层综合柱状图1-2 2.2、井田范围内和附近的主要地质构造 构造该区为双鸭山煤田东端，由德发向斜，保安背斜及向阳向斜组成一不对称煤盆地，而新安向斜则为双鸭山煤田北部兴隆凸地，东侧由于断裂而保存下来的煤盆地，地层走向受基盘控制，多为NE及NNE向、倾向为S，一般倾角12～20，主要断层构造见表1-1。 岩浆岩该区分布着不同时代及不同类型的侵入岩类和喷出岩类，据现有资料，侵入岩可分为元古界侵入岩类，燕山期侵入岩类，喷出岩类有燕山期喷出岩及喜山期喷发岩以及新构造期喷发岩。 图1-2 煤系地层综合柱状图 界 系 群 组 段 厚度（m） 分布范围 岩性特征 接触关系 新 生 界 第 四 系 15～65 全区发育 由河漫滩，冲积层，洪积层以及坡积层等组成。多为砂质粘土、粘土、砂层、砂砾等组成，顶部为腐植土。 不 整 合 不 整 合 整 合 不 整 合 第 三 系 0～280 第8线东 侧普遍发 育 本系由浅绿，绿色泥质粉砂岩及浅灰色、分选甚差，磨圆度不好的细砂岩组成。胶结不良成半胶结，粒度由上而下变粗。 中 生 界 下 白 垩 统 鸡 西 群 穆 棱 组 5、6线南 侧发育 本组主要由粉砂岩、泥岩组成，次为细砂岩夹少量中砂岩，全组岩石颜色较其下部的城子和组偏浅，上中部基本不含煤，本组被早白垩纪辉绿岩侵入。 城 子 和 组 上 0～270 全区发育 本组由灰白色砂岩，灰浅灰色砂岩和粉砂岩与细砂岩互层组成夹有薄层凝灰岩，粒度由上而下由细变粗。为便于对比，划分为上中下三段，主要煤层集中于中段，本组被早白垩纪岩浆分二期侵入。 中 220～374 下 0～230 元 古 界 麻 山 群 分布本区 外围构造 盆地基地 主要由黑云母片花岗麻岩，石英片岩，石英岩，绿泥石片岩，片岩等组成。被前古生界粗粒、斑状黑云母花岗岩侵入。 表1-1 主要断裂构造表 顺序 名称 性质 断层面 走向 断层面 倾向 倾角 落差 （m） 水平断 距m 1 F1 正 NW SW 75o 7.0 5～8 2 F2 正 NE SE 75o 3.5 4～6 3 F3 正 NW SW 75o 0～1.7 0～6 4 F7 正 NW SW 75o 1.7～5.9 0～7 5 F8 正 SE NE 75o 0～2.3 0～5 2.3、煤层赋存状况及可采煤层特征 本井田开采的煤层主要位于侏罗系鸡西群城子河含煤组，本组共有厚薄煤层3组，为了清楚起见，现将各煤层厚度、结构、容重和顶底板情况分层以文字叙述如下附煤层特征表1-2 表1－2 可采煤层特征表 序号 煤层名称 煤层厚度（m） 层 间 距 （m） 倾角（） 围岩 煤的牌号 硬 度 （ƒ） 容重 （t/m3） 煤层构造及稳定性 最大～最小 顶板 底板 平均 1 14上 7.9 12.9 5 中砂岩 粉砂岩 气煤 弱粘结煤长焰煤 2．5 1．36 不稳定 8.86 2 15 1.9 2.9 50．8 5 中粗砂岩 细砂岩 气煤 弱粘结煤无烟煤 贫煤 长焰煤 2．5 1．45 较稳定 2.36 3 17 1.8 2.7 26．2 5 细砂岩粉砂岩 细砂岩 气煤 弱粘结煤长焰煤 2．5 1．36 较稳定 2.2 114号煤层煤厚7.9～12.9m，一般平均厚度为8.86m，为单煤层，顶板岩性以中砂岩为主，其次为粉砂岩。 215号煤层煤厚1.9～2.9m，一般厚度2.36m，为单煤层，顶板为中粗粒砂岩，伪顶为粉砂岩。 317号煤层煤层厚度1.8～2.7m，一般厚度2.2m，顶板为粉砂岩，伪顶是含炭粉砂岩。 2.4、岩石性质、厚度特征 详见岩石物理力学性质指标表1-3 表1-3 辉绿岩岩床统计表 床号 岩性 厚度（m） 面积（km2） 相应层位 1 辉绿岩 1.4～19.95 10.20 8号煤层 2 辉绿岩 1.0～10.25 14.5 10号煤层 3 辉绿岩 0.7～14.25 3.20 12号煤层 2.5、井田内的水文地质情况 本区地形西部高,东部平缓,七星河阶地绝对标高为90～100m,河漫滩绝对标高为85～90m,下白垩统煤系被很厚的第四系冲击层所复盖.七星河从区外东南部流过,河床蛇曲,据杨家围子河流观测站资料,最大流量达569m3/s,冬季流量很小,几乎断流。七星河最高洪水位淹没范围为七星河以东，洪水位标高为45～52m。 2.6、沼气、煤尘及煤的自燃性 1、瓦斯新安煤矿属于低瓦斯矿井，在地质条件简单，开采深度浅，-350米水平以上，瓦斯涌出量非常小。随着深度增加，瓦斯涌出量逐渐增加，不同煤层瓦斯含量也有不同。根据勘探资料10号煤层瓦斯含量较高，其它各煤层含量较小。主要可采煤层CH4平均含量为0.15m3/t，可燃质、CO2各煤层平均含量为0.5m3/t，可燃质各主要可采煤层瓦斯自然成分以N2为主，CO2次之，CH4最少，本矿瓦斯相对涌出量为0.547m3/t，属于低瓦斯矿井。 2、煤尘根据煤尘爆炸性试验指标，煤尘爆炸指数45-53之间，该矿开采的煤层属于易发生爆炸危险的煤层。 3、煤的自燃根据邻近矿井资料该矿井12煤有自燃发火的倾向，煤层的自然发火期为3～6个月，矿井总体为Ⅱ级自然发火矿井。 4、地温特征本区恒温深度16～26米，温度6℃,从地温测量成果计算分析，本区平均地温梯度为2.7℃/100m,平均地热增温率为38.2m/1℃，地温梯度小于3℃。本区基本属于地温正常区。但随着开采深度的增加，地温将有所升高。给生产安全带来负面影响。 5、地压特征根据地压观测资料，煤岩层在断层附近特别破碎，特别是在大断层附近表现的尤为明显。随着开采深度的增加，地压增大。 2.7、煤质、牌号及用途 根据中国煤炭的分类方案，本区以长焰煤为主，无烟煤、贫煤、弱粘结煤、气煤1号等次之。各层煤的牌号分布与煤的原始质料及其转变、聚积环境及后期变质因素有关。8上、10号煤层为无烟煤、贫煤及弱粘结煤，除12号煤层深部有少量气煤1号外，其余各层均为长焰煤。 根据大量煤样的工业分析，结焦性试验，7勘探线以东挥发分大于35，胶质层3～5m/m，7线以西挥发分小于15，胶质层为零。根据上述主要煤质指标，7线东侧长焰煤可作动力煤，7线西侧无烟煤亦可作动力煤。而其它煤种可作动力煤或民用煤。 1．灰份12层煤基本一致，其它层勘探灰份偏低。 2．挥发份多数相差1％左右，个别层相差2％。 3．发热量发热量相应较高。 第二章 井田境界、储量及服务年限 第一节 井田境界 1.1、井田境界确定的依据 1.以地理地形、地质条件作为划分井田境界的依据； 2.要适于选择井筒位置，合理安排地面生产系统和各建筑物； 3.划分的井田范围要为矿井发展留有空间； 4.井田要有合理的走向长度，以利于机械化程度的不断提高。 1.2、井田周边情况 本矿北侧以西峪村煤矿为其边界，东侧有公路作为该井田的边界，南侧为一东西走向的断层，西侧有数条断层，并且有居民区，以此作为该井田的边界。西距双鸭山市65km，南距双鸭山七星矿15km。交通方便，向北9公里有福前铁路，最近车站为兴隆站，铁路经由双鸭山和福利屯至佳木斯可通往全国各地，公路可通往宝清、福利和双鸭山。 第二节 井田储量 2.1、井田储量的计算 设计井田范围内计算的煤层为14、15、17三层，各煤层储量计算边界与井田境界基本一致。矿井储量是指矿井内所埋藏的具有工业价值的煤炭数量。它不仅包含着煤在地下埋藏的数量，而且还表示煤炭的质量，反映井田的勘探程度及开采技术条件。矿井储量可分为矿井地质储量、矿井工业储量和矿井可采储量。 矿井工业储量是指平衡表内ABC级储量的总和。矿井设计储量是矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久煤柱损失量后的储量。矿井可采储量是指矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱后乘以采区回采率的储量。 2.2、保安煤柱 按照保护煤柱的设计原则 煤矿安全规程，留设保安煤柱如下 1.边界断层留设30m～50m保安煤柱； 2.井田内部断层留设30m保安煤柱； 3.河流两侧各留设15m宽围护带； 4.地面建筑物留设20m宽围护带； 5．煤层大巷两侧煤柱各宽50～100m。 按以上方法计算得 工业广场煤柱损失161.65万吨； 断层、地面、边界保安煤柱损失457.09万吨； 开采损失量1822.9万吨。 2.3、储量计算的评价 本设计矿井的各类储量计算严格按照有关规定执行。 各类储量见表2-1 表2-2 矿井工业储量汇总表 水 平 煤层号 工业 储量ABC 万t 开采 损失 可采 储量 （万t） 工业 场地 井田 境界 断层 其他损失 合计 14 14942 598 702 104.6 89.7 1494.2 2690 10758 15 3710 148.4 174.37 25.97 22.26 371 667.8 2671 12 3980 159.2 187.06 27.86 23.88 398 716.4 2865.5 合计 22632 905.3 1063.4 158.4 135.9 2263.2 4555.2 16294.5 第三节 矿井工作制度、生产能力及服务年限 3.1、矿井工作制度 根据设计规范规定 （1）矿井年工作日按300天计算； （2）矿井每昼夜四班工作，其中三班进行采、掘工作，一班进行检修； （3）每日净提升时间14小时。 3.2、矿井生产能力及服务年限 一. 根据设计规范，矿井的设计生产能力应为 大型矿井1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0及以上（Mt/a）； 中型矿井0.45、0.6、0.9（Mt/a）； 小型矿井0.09、0.15、0.21、0.3（Mt/a）； 除上述井型以外，不应出现介于两种设计生产能力的中间井型。 二. 矿井设计生产能力方案比较 本矿井已查明的工业储量为22632Mt,，估算本井田内工业广场煤柱，境界煤柱等永久煤柱损失量占工业储量的10，各可采层均为厚煤层，按矿井设计规范要求确定本矿的采区采出率为80，由此计算确定本井田的可采储量为 16294.5Mt。 根据地质报告的资料描述，煤层储量适中，地质构造比较简单，煤层生产能力大以及煤层赋存深等因素，初步决定采用中型矿井设计。并初步确定三个方案，即矿井生产能力为1.20Mt/a，1.50Mt/a和1.80Mt/a三个方案，分析论证如下 按照公式 PZ/AK 式中，P---为矿井设计服务年限，a； Z---井田的可采储量,Mt； A---为矿井生产能力,Mt/a； K---为矿井储量备用系数，一般取1.4； 计算得 P196a ； P277.6a； P354a； 经与规程和采矿设计手册相核对，并考虑第二、三煤层的产量确定77.6a为比较合理的服务年限，即本矿井的生产能力为150Mt/a。 第三章 井田开拓 第一节 概述 1.1井田内外及附近生产矿井开拓方式概述 本设计井田，煤层的赋存深度大约在离地表500米左右，煤层倾角较小，并在井田范围内油含水丰富的冲击层，矿区地面标高在＋11500至＋703m之间属于丘陵区，地区起伏不大，矿区煤层赋存稳定，断层少落差不大，大的断层都作为矿区的边界，矿区附近各个矿井井型不同，开拓方式以立井开拓、斜立井联合开拓居多，平硐开拓少见。 1.2影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况 井田开拓方式的选择应全面考虑各种因素，主要因素包括 1井田地质和水文地质条件（特别是表土层情况）； 2煤层赋存和开采技术条件； 3地形地貌和地面外部条件； 4技术装备和工艺系统条件； 5施工技术和设备条件； 6总体设计和矿井生产能力要求等。 对以上各种因素要综合研究，通过系统优化和多方案技术经济比较后确定。影响本设计井田开拓方式的具体因素如下 1．地表因素 本井田属于缓坡丘陵地形，地势起伏较平。 2．煤层赋存情况 整个井田的煤层上部标高在300m，下部标高在100m，北部及西部以断层为界。整个矿区共有3层可采煤层，即14、15、17号，全区发育。煤层走向长度为4.0km，倾向3.0km。本井田煤层系近水平中厚煤层，平均倾角在5.0左右。 第二节 矿井开拓方案选择 2.1井筒形式和井口位置 井口附近要有一定范围用以布置工业场地，其中包括主辅井生产系统建筑物与结构物矿井工业场地占地指标。选择井井筒位置应当充分利用地形，以地面生产条件系统布置要求，平坦地形最适合矿井建设，不仅平场工程量较小，大型建筑物基础处理也比较简单。 一、 地面条件 1、工业场地占地面积 井口附近要有一定的范围用以布置工业场地，其中包括主副井生产系统建筑物与结构物，根据煤炭工业设计规范矿井工业场地的占地面积指标，该矿井占地约有12～14.4公顷，由于矿井占地较多，矸石和煤泥水对生态有一定的影响，故应选择荒山坡地结合地形布置生产系统，以减少土石工程，认真贯彻不占良田，少占农田，不拆或少拆村庄的方针。 2、地形与工程地质条件 选择井筒的位置应当充分利用地形，从地面生产系统布置要求，平坦地形最适合矿井建设，这样不仅平场工程量少，大型建筑物基础比较简单，井口附近不能过分低洼，不仅要避免洪水灾害，还要避开滑坡、岩崩、流沙河泥石流危险区。 3、煤的运向 为了减少运输费用，在确定井筒位置时，要考虑主要运输所在的位置，有条件的应尽量使提升井筒或运输平硐靠近主要运向一侧。 二、 井下条件 1、按最小运输功确定井筒的位置 通常把运量和运距的乘积叫做运输功，以吨公里表示，在同一井田内，大巷运输费高低与所消耗的运输功近似成正比。 井田储量一定时，沿井田走向大巷运输功的变化可因井筒位置的不同而成倍的增加，当井田形状规则，储量分布均匀时，最小运输功的位置在井田的中心，井筒设于此处，不仅运输费用低，巷道维护、盘区准备及通风费用也相应降低。 2、根据地质条件 井筒位置应选择在以丘陵坡地为主的宽缓地带，该处冲击层薄，地下补给范围有限，工程地质条件较好。土地亩产较低，如果井筒位于冲击平原，应该根据钻孔资料寻找基岩隆起区，可利用故地形和掩埋着的冲击层。 3、煤柱量 为减少煤柱量，在选择井筒位置时，如果不能设在井田之外，应结合其他条件尽量使井筒设在煤层浅部，即可少压煤，也便于后期回收，浅部没有条件时，井筒应选择在无煤区、薄煤区、高灰份区、变质区，但是又不能给井筒的施工带来困难。 依据本井田的储量分布图，及剖面图．考虑水平划分及主要巷道布置，确定井口的位置在整个井田的储量中心，坐标为 主井坐标经度94200，纬度97535 副井坐标经度94140，纬度97535 根据地形地貌、煤层赋存条件及确定的工业场地位置，本着合理开发全井田，集中生产运输环节简单、初期井巷工程量少、投资省、出煤早、达产快、安全、高效的原则，设计提出了三个开拓方案 方案一双立井开拓 方案二双斜井开拓 方案三主立副斜开拓 以上三种井筒开拓方案比较如下 一适用条件比较 斜井 煤层赋存较浅，垂深在200m以内，煤层赋存深度为0－500m，含水砂层厚度小于20－40m，表土层不厚，水文地质情况简单的煤层．井筒不需要特殊方法施工的缓倾斜及倾斜煤层． 立井煤层赋存深度200－1000m，含水砂层厚度20－400m,立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角，厚度，瓦斯，水文等自然条件限制．技术上也比较可靠．当地质条件不利于平硐或斜井开拓时均采用立井开拓方式。 二斜井与立井相比 斜井 优点井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快，地面工业建筑，井筒装备，井底车场及硐室都投资少；井筒装备和地面建筑物少，不用大型提升设备，钢材消耗量小；胶带输送机提升增产潜力大，改扩建比较方便，容易实现多水平生产，并能减少井下石门长度。 缺点在自然条件相同时，斜井要比立井长；围岩不稳固时，斜井井筒维护费用高，当井田斜长较大时，采用多段绞车提升，转载环节多，系统复杂;由于斜井较长，沿井筒敷设管路，电缆所需的管线长度较大。 立井 优点立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，机械化程度高，易于自动控制，井筒为圆形断面机结构合理，维护费用低，有效断面大通风条件好，管线短，人员升降速度快； 缺点与斜井优点相对。 技术比较表 方案 名 称 优点 缺点 1 双 立 井 1、 适应性较强 2、 井筒短，提升速度快 3、 通风断面大，能满足大风量的要求。 4、 技术上比较可靠 1、 初期投资大，建井期较长。 2、 需要大型提升设备 3、 多水平开拓时，立井石门长度大，掘进石门的工程量大 2 双 斜 井 1、 掘进速度快，初期投资叫双立井少。 2、 井筒设备简单 1、 井筒过长，增加煤柱 的损失。 2、 通风路线长，通风阻力大，满足不了通风的要求。 3、 3、井筒过长，地质条件如果复杂，不利于维护。 依据开拓方案技术比较表可初步选定两种较合理的开拓方案。 方案一双立井开拓 方案二双斜井开拓 经济比较 方案 双立井 双斜井 内容 工程量 单价 费用 工程量 单价 费用 单位 名称 长度 单位 金额 单 位 小 计 单位 长度 单位 金额 单位 小计 单位 基岩段主井掘进 500 米 3195.8 元 162.98 万元 1850 米 850.3 元 157.3 万元 基岩段副井掘进 500 米 3991 元 199.55 万元 1814 米 921.5 元 167.2 万元 基岩段主井辅助 510 米 4278 元 218.2 万元 1850 米 1477.4 元 273.3 万元 基岩段副井辅助 500 米 4521 元 226.1 万元 1814 米 1182 元 267.9 万元 表土层副井辅助 50 米 2343.5 元 11.7 万元 181 米 1477 元 21.4 万元 主井提升 105 Wtkm 0.725 元／ tkm 76 万元 144 Wt km 0.245 元／ tkm 35.28 万元 副井提升 105 Wtkm 0.725 元／ tkm 76 万元 120 Wtkm 0.305 元／ tkm 36.55 万元 合计 万元 3.2.2开采水平数目和标高 根据煤层的赋存条件和倾斜长度，一个井田可以单水平开采，亦可以多水平开采（从上往下逐水平开采）。每个开采水平设井底车场和运输大巷，供该水平各带区煤的外运、辅助运输和通风用。 煤矿科技迅猛发展，在高度机械化的基础上实现高度集中化是主要的发展方向，高产高效矿井要求集中在一个水平，1～2个工作面生产。这就要求加大工作面、带区和水平的走向及倾斜尺寸，要求有丰富的资源储量。 本设计井田水平标高的确定主要考虑了以下几个因素 1、合理的水平服务年限； 2、煤层赋存条件及地质构造； 3、生产成本； 4、水平接替 井底车场及其主要硐室的位置应尽量处于较好的岩层内。 根据上述因素，本设计井田设计提出水平划分方案如下 方案一井田划分为一个开采水平； 方案二井田划分为两个开采水平。 表31水平储量及服务年限表 储量（Mt） 服务年限（年） 方案一 单水平 99.08 59.8 方案二 一水平 45 26 二水平 54 34 从该表可知，方案二中的一水平达不到合理的服务年限，且根据本井田地质条件限制，不利于多水平开采；而方案一有利于带区的接续，且巷道利用率高，吨煤成本相对较低。故而采用方案一的水平划分方法，即划分一个开采水平。 3.2.3开拓巷道布置 阶段或水平主要巷道是沟通带区与井底车场的交通运输干线，并进行通风排水及布置管线，当上一阶段采完后，又可作为下阶段开采水平的总回风道，其工作年限较长，如果用单一水平开拓，其工作年限与矿井服务年限相同。 布置的核心问题是运输大巷的布置，运输大巷可有单煤层布置（称分煤层运输大巷）分煤组布置（称分组集中运输大巷）或全煤组集中布置（称集中运输大巷）主要根据煤层的数目和间距来定。采用分煤层或分组集中大巷时，各煤层大巷之间、各大巷与井底车场之间用石门联系；用集中运输大巷时，各煤层组之间用带区石门联系。 现依据矿井设计生产能力及技术可行角度，特提出以下二种大巷布置方式如图所示 方案一分组集中运输大巷 方案二集中运输大巷 详见