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摘 要 本设计新井为鸡西矿业集团东山煤矿2.4Mt/a的新井设计。共有5层设计可采煤层。分别是6A、6B、23、34和45 。平均总厚度为12.8 m，煤的工业品牌号为1/3焦煤。设计井田的可采储量为187.6Mt，服务年限为56a,划分两个水平开采。 本设计矿井采用双立井的开拓方式，集中大巷及采区石门的大巷布置方式。共划分10个采区，其中首采区为2个，投产工作面2个。大巷运输采用10t架线式电机车牵引5t底卸式矿车运输，采用的采煤方法为走向长壁采煤法，采煤工艺为综合机械化采煤工艺。顶板处理方法为全部跨落法。年工作日为330d，采用“三、八”式工作制，工作面长为175m，每刀进度为0.8m，每日割8刀。主井采用多绳摩擦箕斗提升，副井采用罐笼提升。 由于本人知识有限，缺乏一定的现场经验。因此，本设计中难免会出现一些问题，请各位专家老师不吝指正。 关键词 水平 分组集中 走向长壁 Abstract The task of this design is to construct a 2.4million tons new shaft for Shuangyashan Ming Administration.This mine has five minable Coal Seam.They are 6A、6B、23、34and 45.It’s average thickness is 12.8 meters, types of coal seam is 1/3 coking coal. Designed field of minable capacity is 187 million tons. It can adapt for 56years, and is divided into two level. The mine shaft is applied to double indined shaft development ; Layout of gathing gallergand mining district eross heading; This level is divided into 10 mining districts and 2 worked faces. The big lane conveyance adopts 14 ton a line type electrical engineering cars lead 5 ton bottom unload type mineral cars transport, adopting of adopt coal as the alignment the long wall adopt the coal , adopting coal craft as to synthesize the mechanization adopt the coal craft.A plank handles as to across to fall the all.Ords 330 days every year. Adapt “three-eight” work situation, work face is 175 meters length of circle is 0.8meters, and times is 8 one day. The main well adoption many rope rub the box promotes, the vice- well adopts the rigid combination a cage promotes. Because my limit working ability and time. There must be lots of faults in this design. I plead with dirextors point them out and redify it, and I will accept it sincerely and humblely. Key words Level the cent the set concentrates the cent the set concentrates 目 录 摘 要I AbstractII 绪 论1 第1章 井田概况及地质特征2 1.1 井田概况2 1.1.1交通位置2 1.1.2地形地势2 1.1.3气象及地震情况2 1.1.4水源及电源2 1.1.5煤田开发史2 1.1.6工农业及原料供应状况3 1.2 地质特征3 1.2.1矿区范围内的地层情况3 1.2.2井田范围内和附近的主要地质构造4 1.2.3煤层赋存状况及可采煤层特征4 1.2.4岩石性质、厚度特征5 1.2.5井田内水文地质情况7 1.2.6沼气、煤尘及煤的自燃性7 1.2.7煤质、牌号及用途7 1.3勘探程度及可靠性7 第2章 井田境界 储量 服务年限9 2.1 井田境界9 2.1.1井田周边状况9 2.1.2井田境界确定的依据9 2.1.3井田未来发展情况9 2.2 井田储量9 2.2.1井田储量计算9 2.2.2储量计算方法10 2.3 矿井工作制度、生产能力、服务年限11 2.3.1矿井工作制度11 2.3.2设计生产能力的确定11 2.3.3矿井服务年限的确定12 第3章 井田开拓13 3.1 概述13 3.2 矿井开拓方案的选择13 3.2.1井硐形式和井口位置13 3.2.2开采水平的数目及标高17 3.2.3开拓巷道的布置18 3.3 选定开拓方案的系统描述19 3.3.1井硐形式和数目19 3.3.2井硐位置及坐标19 3.3.3水平数目及高度20 3.3.4石门、大巷数目及布置20 3.3.5井底车场的形式及选择21 3.3.6煤层群的联系22 3.3.7采区划分23 3.4 井硐布置和施工24 3.4.1井硐穿过的岩层性质及井硐支护24 3.4.2井硐布置及装备24 3.4.3井筒延深意见27 3.5 井底车场及硐室27 3.5.1井底车场形式的确定及论证27 3.5.2井底车场的布置 存车线路 行车路线布置长度27 3.5.3通过能力计算29 3.5.4井底车场主要硐室32 3.6 开采顺序32 3.6.1沿井田走向的开采顺序32 3.6.2沿井田倾向的开采顺序33 3.6.3采区接续计划33 3.6.4“三量”控制情况34 第4章、采区巷道布置36 4.1 采区概述36 4.1.1设计采区的位置、边界、范围及采区煤柱36 4.1.2采区的地质和煤层情况36 4.1.3采区的生产能力、储量及服务年限36 4.2 采区巷道布置37 4.2.1区段划分37 4.2.2采区上山布置38 4.2.4采区煤仓形式、容量及支护39 4.2.5采区硐室简介41 4.2.6采区工作面接续42 4.3 采区准备43 4.3.1采区巷道准备顺序43 4.3.2主要巷道的断面示意图43 第5章 采煤方法45 5.1 采煤方法的选择45 5.1.1采煤方法的选择45 5.2 回采工艺46 5.2.1选择回采工作面的工艺过程及机械设备46 5.2.2选择采面循环方式和劳动组织形式46 第6章 井下运输与矿井提升50 6.1 矿井井下运输50 6.1.1运输方式和运输系统的确定50 6.1.2矿车的选型及数量50 6.1.3采区运输设备的选择51 6.2 矿井提升系统53 6.2.1矿井提升设备的选择与计算53 第7章 矿井通风安全56 7.1 矿井通风系统的确定56 7.1.1概述56 7.1.2矿井通风系统的确定56 7.1.3主扇工作方式的确定57 7.2 风量计算与风量分配57 7.2.1矿井风量计算的规定57 7.2.2风量计算57 7.2.3风量分配60 7.2.4风速的验算61 7.2.5风量的调节方法与措施62 7.3 矿井通风阻力计算63 7.3.1确定全矿最大通风阻力和最小通风阻力63 7.3.2矿井等积孔计算64 7.4 通风设备的选择64 7.4.1主扇的选择计算65 7.4.2电动机的选择65 7.4.3反风措施66 7.5 矿井安全生产措施67 7.5.1预防瓦斯及煤尘爆炸67 7.5.2火灾与水患的预防67 7.5.3其他事故的预防68 7.5.4避灾路线及自救规定，68 第8章 矿井排水70 8.1 概述70 8.2 矿井主要排水设备70 8.2.1排水方式与排水系统简介70 8.2.2主排水设备及管路的选择计算71 结 论77 致谢78 参考文献79 附录180 附录283 VI 绪 论 通过大学四年对采矿专业基础课的学习，让我对矿井的生产系统落煤、装煤、运煤、工作面支护、采空区处理有了深刻系统的学习。同时，对矿井通风、排水有了整体的掌握。通过在做毕业设计对矿井的开拓、准备及回采有了科学的认识。 现对鸡西矿业集团东山煤矿年产2.4Mt，做新井设计。本设计中详细阐述了东山煤矿的开拓、准备及回采，同时也对矿井的通风、排水做了详细的介绍。 通过设计我对专业知道有更加系统、深入的理解。特别是理论联系实际的能力及处理现场问题的能力得到了提高。在不断总结、归纳、复习和学习的过程中使我的专业知识更加丰富。 由于本人的专业知识有限，特别是缺少现场经验，因此本设计中所出现的问题再所难免，衷心希望老师不吝赐教。 第1章 井田概况及地质特征 1.1 井田概况 1.1.1交通位置 东山矿位于黑龙江省恒山区境内，距鸡西市东北方向11km。其地理坐标为 东经 130˚51′00″～130˚51′28″； 北纬45˚22′00″ ～ 45˚22′18″。 东山矿的交通以铁路、公路为骨干。有矿山铁路专线与鸡西站相连；公路通达鸡西市、密山市等地。交通较为便利,（见图1－1）。 1.1.2地形地势 东山矿区井田地表为丘陵起伏，整个地势为东南高，西北低。海拔最低标高为-50m，最高标高为258m。 1.1.3气象及地震情况 东山矿区属于中温带大陆性气候。区内由11月至翌年4月为冻结期，冻结深度为1.5至2.0m，最高气温在零上27℃至31℃，最低气温在-29℃至-34℃。汛期常发生在每年的七、八月份。年平均降水量533.3mm，季内最大降水量312.5mm。春季秋季多风，春夏以西南风为主，冬秋以西北风为主，最大风速25m/s。 东山矿在史料中无地震发生过。 1.1.4水源及电源 东山矿区境内无湖泊、水库和沟塘。东山矿区水源来自地下水，能保证生产与生活需要。生产与生活用电均来自鸡西市供电局。 1.1.5煤田开发史 东山煤田为新近开发，无开发历史。 1.1.6工农业及原料供应状况 东山井田周边有农田和国有林地分布，可为矿区提供一部分农产品及生产原料。矿井建设及生产所需设备可由附近厂家提供。 1.2 地质特征 1.2.1矿区范围内的地层情况 东山矿区地层走向EW，倾向为NS,倾角11。地层厚度为850-900m。表土及风化带厚度约20-63m，表土中无流沙岩。岩层多由细砂岩及中砂岩构成。（见图1－2），煤层综合柱状图。 1.2.2井田范围内和附近的主要地质构造 东山井田范围内的主要地质构造为断层，其中断层共有3个，都为正断层，铅直地层断距在20－30m之间。（见表1－1），断层特征表。 表 1－1 断层特征表 序号 断层号 与煤层走向关系 基本特征 延展情况 摆动情况 可靠程度 走向 倾向 倾角 性质 落差 1 F1 斜交 N60w 30NE 50 正 25 全区 30 可靠 2 F2 斜交 N56w 34NE 58 正 26 全区 20 可靠 3 F3 斜交 N58W 32NE 60 正 24 全区 8 可靠 1.2.3煤层赋存状况及可采煤层特征 煤层赋存比较深，倾角在 11，主要可采煤层发育在城子河组地层中，主要可采层有6A、6B、23、34和45五层。 可采煤层特征如下 6A号煤层全区发育稳定，为本区主要可采层，煤层结构单一，煤层较厚，煤质稳定，肉眼鉴定为半亮-半暗型，块状，煤层厚度3.1m，平均厚度2.8m.顶板为粉砂岩，平均厚度2.7m，底板粉砂岩3.2m，平均厚度。 6B号煤层全区发育且稳定，本区主要可采层，煤层结构单一，岩性为煤页岩，厚度为3m。深部煤层较简单，肉眼鉴定为半亮块状.顶板为粉砂岩或细砂岩，平均厚度为2.22m。底板为粉砂岩或中细砂岩，平均厚度为2.8m. 23 号煤层全区发育，较稳定，局部可采，结构单一，宏观煤岩为半亮型粉状，平均厚度2.7m，煤层顶板为粉砂岩，顶板平均厚度2.2m，底板平均厚度2.4m。 34 号煤层全区发育，厚度较大，煤质较稳定，肉眼鉴定为半亮-半暗型，块状，本煤层多有硖矸，煤层平均厚度2.3m，煤层顶板为细砂岩，平均厚度3.6m，底板为粗砂岩，平均厚度2.8m。 45 号煤层全区发育较稳定，深部结构复杂，含有多层硖矸，岩性为煤质页岩，煤层厚度较大，平均厚度为2.0m，煤层顶板粉砂岩，顶板平均厚度2.2m，底板为粗砂岩平均厚度2.6m。 1.2.4岩石性质、厚度特征 煤层顶底板的厚度一般都大于8m,多为砂岩。 图1－2 煤层综合柱状图 1.2.5井田内水文地质情况 东山矿区地下水补给来源主要是大气降水和冲积孔含水层水，水力性质呈潜水状态，对浅部矿井充水造成良好条件。构造裂隙含水带埋藏于风化裂隙含水量水带之下，两者为渐变过渡关系，呈承压水。矿井涌水量一般为78.46m3/h，最大涌水量为282.36m3/h。 1.2.6沼气、煤尘及煤的自燃性 瓦斯相对涌出理为8.9m3/t，绝对涌出理为5.2m3/min，所以 矿区属低瓦斯矿区。随着开采深度的延伸，瓦斯赋存条件好涌出量大给矿井的安全生产带来一定的困难，因此未来矿开发，瓦斯防治技术措施将需进一步加强。本矿区属低硫特低磷不易自燃煤层。 1.2.7煤质、牌号及用途 本矿井煤多为是亮煤、暗煤、夹镜煤丝带、丝炭较少。矿区内煤岩类型多为光亮型、半亮型和半暗型。镜下鉴定煤岩组成以凝胶物质为主，树脂胶体占次要地位，矿物杂质多见。 原煤灰分变化较大，一般在21％至32％。净煤灰分一般在9％左右，胶质层厚度在13.1至17.9mm，粘结指数G在74-83之间，原煤分析其高位发热量为5800-6400卡/斤，精煤挥发分一般在34左右，硫含量在0.21-0.36％之间。磷含量一般在0.004-0.015％之间。是低硫、低磷的1/3焦煤。 主要工业用途以冶金用煤为主，火电厂作动力用煤次之。 1.3勘探程度及可靠性 1.钻探工程量统计本次钻探从2002年8月12日开工，到2005年9月结束，历时三年整。施工钻孔是8个，竣工15个，总工程量18，447.47m，超千米孔14个。 2.工程质量本次勘探所使用的钻机有TXB-1000型（1台），TK-1型（2台），TK-3型绳索取芯（1台），这三种钻机设备良好，符合技术要求。本次勘探竣工钻孔15个，全部按煤炭部98年12月颁发的确煤田勘探钻孔工程质量标准进行验收。验收成果特级孔2个，甲级孔5个，乙级孔5个，丙级孔3个，特、甲、乙级孔层13层，不合格层18层，优质合格层率为72.6。测井验收65层，均为优质层，优质层率100。 第2章 井田境界 储量 服务年限 2.1 井田境界 2.1.1井田周边状况 东山矿北部以250标高线为界，南部以-600标高线为界，东部以横坐标414250人为为界，西部以断层F3 为界。 2.1.2井田境界确定的依据 1.要适于选择井筒位置,安排地面生产系统和各建筑物； 2.以地理地形,地质条件作为划分井田境界的依据； 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。 2.1.3井田未来发展情况 由于本井田几条断层的影响，投产时的产量可能不能及时达到设计生产能力，但随着开采深度的增加，煤层赋存条件好，采用新技术防治矿井瓦斯，产量会有较大的提高幅度. 2.2 井田储量 2.2.1井田储量计算 参加储量计算的煤层有6A、6B、23、34和45共五层煤。各煤层储量计算与井田境界基本一致。 矿井储量是指矿井内所埋藏的数量，具有工业价值的煤炭数量，它不仅包含着煤炭在地下埋藏的数量，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的损失量后的储量。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，下山保护煤柱最后乘以采区回采率的储量。 2.2.2 保安煤柱 为了安全生产，本设计矿井依据煤矿安全规程，留保安煤柱如下 1.各煤层在露头处留设20m煤柱； 2.边界断层留设25m煤柱； 3.井田内部断层留设20m煤柱； 4.地面留设50m煤柱。 按以下计算方法得工业广场煤柱损失560万吨; 断层，露头，边界保安煤柱损失1280万吨; 总损失量1840万吨; 损失率5.8。 2.2.2储量计算方法 1.工业储量计算 计算公式 式中 Q块段储量； S块段平面积； α煤层平均倾角； M 块段平均厚度； γ煤的容重。 经计算得276.71Mt 2，可采储量计算 计算工式如下 式中 Z可采储量，Mt; 工业储量, Mt; p永久煤柱，Mt; c采区回采率。 得Z188.16 Mt 表2-1 可采煤层储量总表 单位Mt 序号 煤层号 工业储量 损失量 设计采出率 可采储量 1 6A 64.66 9.69 85 43.97 2 6B 60.35 9.05 85 41.03 3 23 51.73 7.76 85 35.17 4 34 47.42 7.11 85 32.25 5 45 51.73 7.76 85 35.17 合计 275.89 41．37 187.59 回采要求中最煤层不应小于80，薄煤层不应小于85。 2.2.4储量计算评价 本设计矿井的各类储量都计算严格按照有关规定执行。由于技术水平所限，计算所得到的各种储量与实际可能有一定误差。 2.3 矿井工作制度、生产能力、服务年限 2.3.1矿井工作制度 依据煤矿安全规程，煤矿生产许可法和劳动法有关规定，结合东山矿的实际情况，拟制定工作制度设计年工作日330d，日净提升16h，采用“三八”作业制，二班生产，一班准备。 2.3.2设计生产能力的确定 矿井生产能力的大小主要根据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情况来确定，还应考虑当前及今后市场的需煤量。根据该井田的实际情况，初步拟定了三种矿井年生产能力方案， 具体如下 方案Ａ1.8 Mt/a ； 方案Ｂ2.4 Mt/a ； 方案Ｃ3.0 Mt/a 。 上述三种方案，具体选择哪一种，还应根据矿井服务年限来确定。 2.3.3矿井服务年限的确定 矿井服务年限的计算公式如下 Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ） 式中 Ｚ矿井设计可采储量，Mt Ａ生产能力， Mt／a K矿井储量备用系数，K＝１.3～1.5 根据本设计矿井实际情况，K值取1.4。矿井服务年限 依据以上拟定的矿井生产能力，服务年限的确定现提出三种方案， 具体如下 方案Ａ1.8 Mt/a Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ）＝188.16/1.81.474.6a 方案Ｂ 2.4Mt/a Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ） 188.16/2.41.456a 方案Ｃ3.0Mt/a Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ）188.16/3.01.444.8a 参照煤炭工业矿井设计规范规定，方案B较合理，即矿井生产能力B＝2.4Mt／a，矿井服务年限Ｔ＝56a。 第3章 井田开拓 3.1 概述 3.1.1井田内外及附近生产矿井工拓方式概述 东山煤矿与小恒山矿相邻，小恒山煤矿以立井开拓为主。 3.1.1影响本设计矿井开拓方式的困素及具体情况 井田开拓所要解决的问题是，在一定的矿山地质和开采技术条件下，根据矿区总体设计的原则规定，正解解决下列问题 1．确定井筒的形式和数目及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置； 2．合理地确定开采水平数目和位置； 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。 上述问题对整个矿井的开采有长远影响。此处影响本设计井田开拓方式的主要因素有煤层倾角及层间距及走向和倾长度。 3.2 矿井开拓方案的选择 3.2.1井硐形式和井口位置 一．井筒形式的确定 根据东山井田的地表及煤层等实际情况，平硐开拓方式技术上不合理，应直接否定。现依据东山井田的地形，地质构造，煤层赋存等因素，提出三种井筒开拓方案，具体情况如下 方案A 双斜井开拓； 方案B 双立井开拓； 方案C 主斜井副立井开拓。 以上三种井筒开拓方案示意图见图 3-1 、技术比较如下 1．双斜井开拓 斜井与立井相比有如下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，井底车场及硐室都比立井简单，一般无须大型提升设备，初期投资少，建井期较短；在多少平开采时，斜井的石门总长度较立井开拓时要短，因而掘进石门的工程量较少；采用带式输送机斜井开拓时，可以布置中央采区，利用主副斜井兼作中央采区的上山，从而可以节约初期建井工程量。 与立井相比斜井的缺点在自然条件相同时，斜井要比立井长得多；围岩不稳固时，斜井井筒维护费用高；采用绞车提升时，提升速度较低、能力小、钢丝绳磨损严重、动力消耗大、提升费用较高。由于斜井较长，沿井筒敷设管路、电缆所需的管线长度较大；对生产能力特大的斜井，输助提升的工作量很大，甚至需要增开副斜井。另外，斜井的通风风路较长，对瓦斯涌出量大的大型矿井，斜井井筒断面小，通风阻力过大，可能满足不了通风的要求，不得不另开专用进风或回风的立井并兼做辅助提升； 2．双立井开拓 立井开拓的优点立井开拓的适应性很强，一般不受煤层的倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制。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；对井型特大的矿井，可采用大断面的立井井筒，装备两套提升设备；井筒的断面很大，可满足大风量的要求；由于井筒短，通风阻力小，对深井更为有利。其缺点与斜井的优点相对应。 3．主斜井副立井开拓 优点兼有斜井和立井的优点，主井采用斜井开拓，井筒施工简单，掘进速度快，费用低．副井采用立井开拓，井筒容易维护，有效断面大，有利于通风，提升速度快。 缺点如果井口相近，则井底相距较远，井底车场布置，井下的联系就不太方便，如井底相近，由井口相距较远，地面工业建筑物就比较分散，生产调度及联系不方便，占地面积大，相应地增加了煤柱损失。 适用条件介于双立井与双斜井之间 技术评价根据设计井田的地表状况，煤层赋存及工业广场的布置等实际情况，如用综合开拓不利于地面工业广场的布置，也不利于井底车场的布置，井下的联系和生产调度较为繁琐，故该方案在技术不合理，不适合本设计矿井．所以本井田不利于用综合开拓. 根据上述井硐开拓方案的技术比较，确定双立井开拓与双斜井开拓方案在技术上可行．根据规定，对技术可行的方案还应进行经济比较，（见表 3-1）。 表3-1 开拓方案经济比较表 项目名称 方案一（万元） 方案二（万元） 井筒 主井 750105010-4157.5 160300010-499 副井 750105010-4157.5 160300010-499 井底车场 80090010-472 100090010-490 石门开凿 85080010-468 85080010-468 总计 455 356 依据表上述各种方案比较，得知立井开拓最经济。 方案A、双斜井开拓 方案B、双立井开拓 方案C、主斜井副立井开拓 图3-1 开拓方案示意图 二．井口的位置 井口位置的选择是井田开拓的重要组成部分。井口位置与开拓方式要相互协调，经综合比较后择优确定，特别是提、运煤炭的主井位置还要与地面生产系统、工业广场布置相匹配，需要综合考虑的主要因素和原则如下 （1）井下条件 在井田走向的储量中央或靠近中央位置，使井田两翼可采储量基本平衡；井筒应尽量避开或少穿地质及水文复杂的地层或地段；勘探程度及初期工程量。 （2）地面条件 井筒位置应选在比较平坦的地方，并且满足防洪设计标准； 井口要避开地面滑坡、岩崩、雪崩、泥石流、流砂等危险地区；井口及工业场地位置必须符合环境保护的要求；工业场地不占或少占用良田；井口位置要与矿区总体规划的交通运输、供电、水源、居住区、辅助企业等的布局相协调，使之有利生产、方便生活。 在本设计井田中，井筒沿走向的有利位置应在井田的中央。当井田储量呈不均匀分布时，应在储量分布的中央，在此开成两翼储量比较均衡的双翼井田，应尽量避免井筒偏于一侧，造成单翼开采的不利局面。 已确定井口位于井田走向方向的中部，但倾斜方向还不能确定，于是提出三种沿井田倾斜方向的井筒位置方案 方案一井筒位于井田浅部 方案二井筒位于井田中部 方案三井筒位于井田深部 （3）经过简单的技术比较后认为 井筒位于井田浅部，煤柱尺寸最小，压煤最少，但石门短；井筒位于井田中部时，煤柱尺寸稍大，上山过长。井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，压煤量最大，且初期工程量大，石门也较长，但对于开采井田深部煤层及井通延伸有利； 所以综合考虑后本矿井的井口应设在浅部。 3.2.2开采水平的数目及标高 1. 开采水平简称“水平”。运输大巷及井底车场所在的位置及所服务的开采范围。 开采水平的尺寸以水平垂高表示．水平垂高是指该水平开采范围的垂高。合理的水平垂高的要求 （1）具有合理的阶段斜长； （2）具有合理的区段数目； （3）要有利于采区的正常接替； （4）证开采水平有合理的服务年限及足够的储量； （5）经济上有利的垂高。 根据以上各方面原因及本井田的实际情况，现确定水平划分方案如下 方案一单水平上下山开采 水平标高 -100m 阶段垂高 950m 储 量 18759万吨 服务年限56年 方案二两水平上山开采 水平标高 85m,-240m 阶段垂高 165m 一水平储量8599万吨 二水平储量10160万吨 一水平服务年限25.6a 二水平服务年限30.4a 参照上述二种方案的各项数据，各方案评价如下 方案一该方案的阶段垂高，设计不符合煤矿安全规程规定，初期投资大，见效慢，本方案不可取。 方案二该方案的一水平服务年限及垂高均符合煤矿安全规程规定，根据本井田的实际情况，本方案技术上可行。 3.2.3开拓巷道的布置 水平巷道的主要任务是担负煤矸、物料和人员的运输,以及通风、排水、敷设管线。对大巷的基本要求是便于运输，利于掘进和维护，能满足矿井通风安全的需要。 １．开拓巷道布置方式的选择 根据煤层的数目和间距，大巷的布置方式分为单煤层布置（称分煤层运输大巷），分煤组布置（称分组集中运输大巷）和全煤组集中布置（称集中运输大巷）．采用集中运输大巷时，各煤层（组）间用采区石门联系。当煤层倾角太大时，层间联系也可用溜井或斜巷．各种方式的适用条件如下 分煤层大巷适用条件 （1）井底车场或平硐在煤层顶板；煤层数不多，层间距大，石门长；井田走向长度短，服务年限不长；煤质牌号不同，要求分采，分运；产量，风量均大，需要疏解；各煤层底板均有坚硬岩层。 （2）分组集中大巷适用条件 煤层数多，层间距大小悬殊；按煤层的特点根据运输，通风要求组合，经济上有利；多水平生产，容易解决运输，通风的干扰。 （3）集中运输大巷适用条件 下部煤层底板有坚硬岩层，容易维护；适于煤层层数多，层间距不大的矿井；井田走向长度大，服务年限长；煤质牌号相同，不要求分采分运；自然发火严重，便于分区，分段处理事故；采区尺寸大，石门长度短。 本设计井田的可采煤层6A、6B一组，23、34和45五层为一组。即分组集中开采。各煤层的煤质相同，不需要分采分运．所以根据本井田的实际情况，本井田采用分组集中运输大巷和采区式石门布置方式。 3.3 选定开拓方案的系统描述 3.3.1井硐形式和数目 东山矿井采用双立井开拓，即一主一副两个井筒．详见井筒开拓方案示意图 3.3.2井硐位置及坐标 井筒位置就是确定井筒沿煤层走向和倾斜方向上的具体尺寸，并用直角坐标和方位角予以表示，选择井筒位置的条件 1.地面条件 （1）工业场地占地面积； （2）地形与工程地质条件； （3）煤的运输方向； （4）生产建设与住宅位置。 2. 井下条件 （１）按运输量确定井筒位置； （2）根据地质条件确定井筒位置； （3）煤柱量； （4）勘探程度和初期工程量。 根据本井田的实际情况，并考虑到上述的条件，该设矿井井筒位置详见开拓示意图，其井筒井口坐标为 主井416050、503400 副井416150、503410 3.3.3水平数目及高度 水平设置总的原则是尽量加大一个水平的开采范围，资源储量和服务年限，使之适应高产高效；集中化生产的要求，同时尽量减少水平的设置，基于以上原则，同时根据本井田的煤层赋存条件，地质构造等因素，合理的水平划分方案的技术分析和经济评价，该设计矿井在85m水平标高处划分一个水平，阶段垂高165m，阶段斜长为950m，在85m水平标高上布置水平开拓巷道，第二水平标高为-240m，阶段斜长为1200m。井底车场及各类硐室．井田范围内各煤层以85m开采水平为界，采用上,下山开采．第二水平也采用上、下山开采。 3.3.4石门、大巷数目及布置 1. 大巷数目二条运输大巷。 2. 大巷布置大巷布置形式主要是岩石大巷。 岩石大巷的优点很多，如维护条件好，费用低。大巷方向、坡度可根据运输等功能要求选定，而较少受地质构造的影响。可不留或少留护巷煤柱，煤的损失少，安全条件好，受煤和瓦斯突出以及自燃发火影响较小。缺点主要为岩石工程量大，掘进速度慢，投资费用高，建设工期长。本设计结合具体条件采用岩石大巷较为合理。大巷与石门服务年限较长，运输能力要求大，所以大巷和石门的断面和支护设计基本相同，断面尺寸详见断面图3-2 图3-2 大巷 石门断面 3.3.5井底车场的形式及选择 由于井筒形式、提升方式、大巷运输方式及大巷距井筒的水平距离等不同,井底车场的形式也各异.按照矿车在井底车场内的运行特点,井底车场可分为环形式和折返式两大类型。 环形式井底车场的特点是空重列车在车场内不在同一轨道上做相向运动,而采用环形单向运行。因而，调度工作简单，通过能力大，应用范围广。但车场的工程量较大。 按照井底车场存车线与主要运输巷道（大巷或主石门）相互平行、斜交和垂直的位置关系，环形式车场可分为卧式、斜式、立式三种基本类型。 井底车场形式选择 1保证矿井生产能力，有足够的富裕系数，有增产的可能性； 2调车简单，管理方便，弯道及交岔点少； 3当大巷或石门与井筒的距离较大时，能够布置下存车线和调车线，可选择立式井底车场； 4操作安全，符合有关规程、规范； 5井巷工程量少，建设投资省，便于维护，生产成本低； 6井底车场形式也取决于矿车的类型，当采用定向卸载的底纵卸式、底侧卸式矿车时，其卸载站（即主井车线）可布置折返式，亦可布置环形式。但其装车站的线路布置必须与其相对应； 7施工方便，各井筒间、井底车场与主要运输巷道间能迅速贯通，缩短建井工期。 综上所述，结合本设计矿井的有关设计参数，通过对各种形式井底车场的适用条件及优缺点做简单比较后，初步拟定本设计井田井底车场形式为立式环形车场，采用两翼来车的形式。 3.3.6煤层群的联系 本矿井共有五层煤，即6A、6B、23、34和45五层。大巷布置在6B和45煤层的底板岩石中，开采时采用下行式开采。区段集中巷与超前平巷间的联系方式，主要根据煤层倾角和区段平巷的布置形式确定，有石门、斜巷和立眼三种。当煤层倾角比较大，各煤层平巷为水平布置时，常采用石门联系。其优点是施工方便，可以利用区段石门布置采区中部车场，辅助运输环节少，人员行走方便。缺点倾角小的时候，石门过长，掘进工程量大，不容维护。斜巷联系方式，它适用于倾角较小，层间距较大的煤层，以便减少掘进工程量。这种联系方式可以使煤炭自溜，少占用设备。但施工条件差，输助运输和行人不方便，特别是综合机械化采煤时，工作面设备的吨位重，体积大，通过斜巷运送比较困难。为了便于行人和通风，工作面前方必须经常保持与两条斜巷联通。 综合考虑本矿井的实际地质情况及做出技术和经济比较后，确定本矿井煤层群的联系方式采用石门联系。 3.3.7采区划分 将井田划分成若干采区时，应考虑如下所述原则 1.为了充分发挥综合机械化效能，减少搬家次数，提高效率和回采率，减少采区煤柱损失，凡是厚度稳定，适合于综机开采的部分要单独划分出采区； 2.初期采区尺寸要适应目前输送机的实际长度及电压降的控制范围，后期采区尺寸可逐步加大根据该设计井田的地质构造及煤层赋存等因素； 3.采区划分既要有意识地缩短大巷，又要充分注意人为境界处延的可能性； 4.对于煤层稳定，开采条件好，生产