郑煤集团赵家寨煤矿120t/a新矿井设计
摘 要
1、 设计过程
本次设计的参照矿井是郑煤集团赵家寨煤矿。设计之前，我在该矿进行了为期20天的毕业实习，通过地面参观、听负责人作报告、参加科室实习及井下生产实习，我对赵家寨煤矿地面和井下生产系统进行了详细的了解，并全面搜集了矿井地质及建设生产资料，为毕业设计做好各种准备工作。
本次设计是根据我在赵家寨煤矿进行的毕业实习中所搜集的矿井生产图纸和资料，并作了一些改动后，对矿井进行的初步设计。设计的过程就是一个不断认识和学习的过程。本设计用时三个月。 2、 主要开采条件
本设计的井田走向为11km，倾斜长3~4km，面积为40km2，年产量120万t。井田内煤层赋存比较稳定，煤层平均倾角8，平均煤厚3.0m，整体地质条件比较简单，在井田范围南部和东部均有断层发育，井田瓦斯含量低，涌水量较大，但是煤层属于易自燃煤层。煤质为贫瘦煤煤。 3、 主要设计特点 （1）井田开拓方式
根据实际的地质资料情况进行井田开拓和准备方式的初步设计，该矿井决定采用主副斜井二水平开拓方式，前期采用中央并列式通风,后期两翼对角抽出式通风。郑煤集团“大本设计的大巷采用两条大巷，运输大巷和轨道大巷.井底车场采用卧式环行车场。 （2）准备方式
本设计井田共划分为9个带区和一个采区，其中首采区布置在南翼，矿井设计采用大区集中巷分别于运输大巷和轨道大行巷连接.根据所设计巷道的实际位置关系， (3) 采煤方法
设计采用走向长壁垮落采煤法。 （4) 矿井通风
该矿井的相对瓦斯涌出量为4.43m3/t，绝对瓦斯涌出量为30.806 m3/min，所以该矿 井为低瓦斯矿井。但是该矿井为易自燃煤层。通过相应的计算得到矿井对应的等积孔为2.21和2.37，所以设计矿井的通风安全级别为通风容易。所选通风机型号为
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FBCDZNo21/280×2(B)同时对矿井安全技术措施提出要求，完成了整个矿井的初步设计。矿井全部实现机械化，采用先进技术和借鉴已实现高产高效现代化矿井的经验，实现一矿一面高产高效，从而达到良好的经济效益和社会效益。
由于本人设计水平有限及设计时间的仓促，设计中的缺点、错误在所难免，衷心地恳请各位老师给予批评、指正。
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目 录
目 录 ................................................................................................................... 3 1 矿区概述及井田地质特症 ................................................................................... 1
1.1矿区概述 .................................................................................................................................. 1
1.1.1地理位置 ................................................................................................................................................... 1 1.1.2地形、地貌 ............................................................................................................................................... 1 1.1.3气象、地震 ............................................................................................................................................... 2 1.1.4水文情况 ................................................................................................................................................... 2 1.1.5矿区经济概况 ........................................................................................................................................... 2 1.1.6水源及电源 ............................................................................................................................................... 2
1.2井田地质特征 .......................................................................................................................... 3
1.2.1井田煤系地层 ........................................................................................................................................... 3 1.2.2井田地质构造 ........................................................................................................................................... 4 1.2.3井田水文地质特征 ................................................................................................................................... 5
1.3煤层特征 .................................................................................................................................. 8
1.3.1可采煤层赋存特征 ................................................................................................................................... 8 1.3.2煤质 ........................................................................................................................................................... 9 1.3.3煤层开采技术条件 ................................................................................................................................. 12
2 井田境界和储量 ................................................................................................. 14
2.1井田境界 ................................................................................................................................ 14
2.1.1井田范围 ................................................................................................................................................. 14 2.1.2开采界限 ................................................................................................................................................. 14 2.1.3井田尺寸 ................................................................................................................................................. 14
2.2矿井工业储量 ......................................................................................................................... 14
2.2.1储量计算基础 ......................................................................................................................................... 14 2.2.2井田地质勘探 ......................................................................................................................................... 15 2.2.3矿井工业储量计算 ................................................................................................................................. 15
2.3矿井可采储量 ........................................................................................................................ 17
2.3.1安全煤柱留设原则 ................................................................................................................................. 17 2.3.2矿井保护煤柱损失量 ............................................................................................................................. 17 2.3.3矿井设计可采储量 ................................................................................................................................. 19
3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 .................................................... 20
3.1矿井工作制度 ........................................................................................................................ 20 3.2矿井设计生产能力及服务年限 ............................................................................................ 20
3.2.1矿井设计生产能力 ................................................................................................................................. 20 3.2.2确定依据 ................................................................................................................................................. 20 3.2.3服务年限 ................................................................................................................................................. 21 3.2.4井型校核 ................................................................................................................................................. 21
4 井田开拓 ............................................................................................................. 23
4.1井田开拓基本问题 ................................................................................................................ 23
4.1.1确定井筒（硐）形式、数目、位置及坐标 .......................................................................................... 23
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4.1.2工业场地的位置 ..................................................................................................................................... 25 4.1.3开采水平的确定及带区、采区的划分 .................................................................................................. 25 4.1.4主要开拓巷道 ......................................................................................................................................... 25 4.1.5开拓方案比较 ......................................................................................................................................... 26
4.2矿井基本巷道 ........................................................................................................................ 34
4.2.1井筒 ......................................................................................................................................................... 34 4.2.2井底车场及硐室 ..................................................................................................................................... 35 4.2.3主要开拓巷道 ......................................................................................................................................... 42
5 准备方式—带区巷道布置 ................................................................................. 46
5.1煤层地质特征 ........................................................................................................................ 46
5.1.1带区位置 ................................................................................................................................................. 46 5.1.2带区煤层特征 ......................................................................................................................................... 46 5.1.3煤层顶底板岩石构造情况 ..................................................................................................................... 46 5.1.4水文地质 ................................................................................................................................................. 46 5.1.5地质构造 ................................................................................................................................................. 46
5.2带区巷道布置及生产系统 .................................................................................................... 46
5.2.1带区准备方式的确定 ............................................................................................................................. 46 5.2.2带区位置及范围 ..................................................................................................................................... 47 5.2.3带区巷道布置 ......................................................................................................................................... 47 5.2.4带区生产系统 ......................................................................................................................................... 48 5.2.5带区内巷道掘进 ..................................................................................................................................... 49 5.2.6带区生产能力及采出率 ......................................................................................................................... 49
5.3带区车场选型计算 ................................................................................................................ 51
5.3.1带区车场的形式 ..................................................................................................................................... 51 5.3.2带区车场的调车方式 ............................................................................................................................. 52 5.3.3带区主要硐室布置 ................................................................................................................................. 52
6 采煤方法 ............................................................................................................. 54
6.1采煤工艺方式 ........................................................................................................................ 54
6.1.1带区煤层特征及地质条件 ..................................................................................................................... 54 6.1.2确定采煤工艺方式 ................................................................................................................................. 54 6.1.3回采工作面参数 ..................................................................................................................................... 54 6.1.4回采工艺及工作面设备选型.................................................................................................................. 55 6.1.5采煤工作面支护方式 ............................................................................................................................. 59 6.1.6端头支护及超前支护方式 ..................................................................................................................... 61 6.1.7各工艺过程注意事项 ............................................................................................................................. 62 6.1.8回采工作面正规循环作业 ..................................................................................................................... 64
6.2回采巷道布置 ........................................................................................................................ 66
6.2.1回采巷道布置方式 ................................................................................................................................. 66 6.2.2回采巷道参数 ......................................................................................................................................... 66
7 井下运输 ............................................................................................................. 67
7.1概述 ........................................................................................................................................ 67
7.1.1井下运输设计的原始条件与数据 .......................................................................................................... 67 7.1.2运输距离和货载量 ................................................................................................................................. 67 7.1.3井下运输系统 ......................................................................................................................................... 68
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7.2带区运输设备选型 ................................................................................................................ 69
7.2.1设备选型原则 ......................................................................................................................................... 69 7.2.2带区运输设备的选型及能力验算 .......................................................................................................... 69
7.3大巷运输设备选型 ................................................................................................................ 72
7.3.1运煤设备 ................................................................................................................................................. 72 7.3.2辅助运输设备选择 .................................................................................................................................. 72
参考文献 ....................................................................................................................................... 73
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