发布时间 : 星期一 文章同家梁新井设计毕业论文 - 图文更新完毕开始阅读88eaf2eaeefdc8d377ee32ab
3.2.2 矿井服务年限的计算
矿井生产能力及服务年限是衡量矿区开拓的主要内容，它的大小体现了矿井的开采程度，它不但影响一个矿井的开采技术经济效果，而且影响到整个矿区乃至国民经济的发展。 如果矿井生产能力确定过小，其服务年限可能过长，将大量积压已勘探的煤炭资源，反之若生产能力过大，可能造成矿井长期达不到设计产量或生产分散，接替紧张以致矿井服务年限过短，矿井很快报废，机械设备不能发挥其应有的能力，造成投资大收益小，且过短的服务年限会影响到其它工业的协调发展。
因此《规程》规定了大，中，小型矿井的服务年限以及生产能力与服务年限的关系式：
式中：
T?ZKA?K（3-1）
T—矿井服务年限， a；
ZK—矿井可采储量， 万t； A—矿井生产能力， 万t/a； K—储量备用系数， 本矿井取1.40。
矿井服务年限：
T=14258.1843/180*1.4 =61.2（a）
则 ，T=61.2年符合《设计规范》对大型矿井的有关规定。
由以上计算可知：同家梁矿井服务年限满足规定要求，矿井生产能力180万t/a合适。
4 井田开拓
4.1 井田开拓的基本问题
4.1.1 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。
确定开拓方式的主要原则：
1、确定井筒的形式、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;
17
4、确定矿井开采程序，作好开采水平的接替 ; 5、进行矿井开拓延深，深部开拓及技术改造; 6、力求简化生产系统，尽量减少井巷工程量；
7、尽可能提高机械化程度，提高生产效率，实现安全高效； 8、投资少，工期短，见效快。 4.1.2 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： 1、有利于井下合理开采 （1）井筒沿井田走向的有利位置
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。
2、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。
3、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。
4、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;
18
5、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. 4.1.3 工业场地位置的选择
１、工业场地布置要求： （1）井田两翼储量基本平衡；
（2）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；
（3）工业广场宜少占耕地，少压煤；
（4）水源、电源较近，矿井铁路专用线短，道路布置合理。
井田位于太岳山系霍山东麓南段，地形复杂，山岭起伏，沟谷纵限。沟谷多为―V‖字型，区内基岩裸露，多植被覆盖，黄土零星分布于梁峁山垣地带、北高南低,纵观全井田地势,根据实地勘查，考虑地形条件结合煤层赋存情况，工业广场可选择于安泽县唐城镇上庄村与下庄村间。
工业广场选择于安泽县唐城镇上庄村与下庄村间，工广地面开阔，有足够的场地布置主、副井地面生产系统；目前已具备较好的供电条件，地面运输条件良好，供水距离较近，征地费用较便宜,而且避开北面的高山。
根据上述技术分析，工业广场选择于内各有优缺点，尚需结合井下开拓部署进一步经济比较来确定。
工业广场位于安泽县唐城镇上庄村与下庄村间，该处煤层埋深约430m左右。方案一采用双立井开拓，主立井内设置多绳提煤箕斗，风井为对称并列专用回风井。这种布置方式投资大，但矿井通风能力大，生产干扰大，要求较高的生产管理水平。方案二采用主、副斜井及回风立井开拓方式，主斜井作为主提升井，副立井内作为运送材料、提升矸石之用，采用料石砌碹支护方式，主井筒内铺设胶带输送机，作为主提升井，担负全矿井的煤炭提升任务，井筒方位角为90°，井筒倾角为23°兼作进风井，同时布置所需综合管线，主井内铺设台阶并安装扶手作为矿井的安全出口。副斜井井筒方位角为90°，井筒倾角为25°，采用料石砌碹支护方式，井筒内铺设轨道，担负全矿井的矸石、材料、人员这样布置一是矿通风能力不受限制，其次，这样布置对于管理水平不高的地方矿来生产干扰小，易于管理。
19
4.1.4 开采水平的划分
本矿井开采的1、2号煤层平均层间距为11.26m，1号层平均厚度为5.9m，2号层平均厚度为6m，煤种均为低硫、低磷的焦煤。由于本矿为今水平煤层,所以可布置在一个水平内开采。分设两个水平开拓，可节省层间联络巷工程，但由于大巷为岩巷，其岩巷工程量较大，亦即，两水平开拓相对于一个水平集中开拓减少的岩石联络巷工程量不明显，但增加的巷道掘进和维护工程量较大。所以，以一个水平集中布置较有利。 4.1.5 运输和回风大巷位置的确定
大巷布置采用集中布置在2号煤下的岩层地板中,在2号层底斑岩层中集中布置一对运输、回风大巷，1、2号层各工作面通过溜煤眼及进风斜巷与运输大巷相联、通过轨道材料回风斜巷与轨道大巷相联。所以，大巷布置推荐采用在岩层中集中布置方式，运输和回风大巷均布置于2号煤层下，大巷均采用半圆拱形断面，锚喷支护。 4.1.6 矿井通风系统分析
本矿井煤层赋存较深，因此，考虑在井田两翼处开掘回风井，或者利用已关闭的井筒作为回风井，这样布置，可以节省矿井通风费用。但通过矿方提供资料，在上述地方难以保证双回路供电，因此，采用两翼对角式通风。 4.1.7 井田开拓方案的确定
根据开拓方式布置原则、工业场地位置的选择和煤层赋存条件，根据以往经验和大量资料设计只提出了两个开拓方案进行比选，方案分述如下：
1、方案一：工业广场位于上安泽县唐城镇上庄村与下庄村间，双立井开拓，主立井井筒倾角为90° ，井筒深470m，井筒净断面19.625 m2，井筒内设置两套16吨立井多绳提煤箕斗，作为提煤用；副立井井筒深470m，井筒净断面38.465 m2，井筒内设置一对一吨矿车双层双车罐笼，一个材料罐笼带平衡锤。担负全矿井的材料、设备、矸石等全部提升任务，并兼作进风井，同时布置所需综合管线，主井内铺设台阶并安装扶手作为矿井的一个安全出口。风井1井筒方位角为90°，井筒深470m，风井2井筒方位角为0°，井筒深470m。风井井筒净断面19.625，采用料石砌碹支护方式，井筒内铺设台阶并安装扶手作为矿井的一个安全出口。矿井通风方式为两翼对角式。
2、方案二：工业广场位于上安泽县唐城镇上庄村与下庄村间，采用主副斜井、立井回风开拓方式，主斜井井筒倾角为23°, 主斜井斜长 1497.7m，主井筒内铺设胶带输送机，作为主提升井，担负全矿井的煤炭提升任务，井筒方位角为90°，同时布置所需综合管线，主井内铺设台阶并安装扶手作为矿井的安全出口，并兼作进风井。副斜井井筒方位角为90°，井筒倾角为25°，副斜井斜长 1108.2m，井筒内铺设轨道，用电机车担负全矿井的矸石、材料、人员运输任务，并兼作进风井，井筒内设置安全出口。一号回风立井井筒垂深435m；二号回风立井井筒垂深470m。矿井通风方式为中央并列式。
20