沙埠煤矿通风安全设计毕业设计.doc

设计总说明本设计为兖州矿务局沙埠矿120万吨新井设计，全篇共分为以下几个部分：矿井概括及井田地质特征、井田境界及储量、矿井工作制度和设计生产能力及服务年限、井田开拓、采区巷道布置、采煤方法、井下运输、矿井提升、矿井通风与安全、矿井主要经济技术指标和矿井安全技术措施。沙埠矿位于山东省兖州市境内。矿井东西长约为8900m，南北宽约为3100m，面积为27.59km2。含远景开发区2.34km2 。井田内的主要可采煤层为5煤、7煤，该煤层赋存稳定，5煤层煤层厚度为3.65m，7煤层煤层厚度为1.93m，平均厚度2.79米。倾角平均为13°，为近水平中厚煤层。煤层间距为51.3m。井田储量为2.2120×108吨，井田内工业储量2.0378×108吨，可采储量1.5048×108吨。矿井平均涌水量为240m3/h，绝对瓦斯涌出量为11.25m3/min，相对瓦斯涌出量2.97 m3/t，属于低瓦斯矿井，有自然发火现象。沙埠矿年设计生产能力120万t/年，服务年限89.8年。第一水平服务年限为30年。采用立井而上山开拓（暗斜井延伸），第一水平标高-325m，第二水平标高-550m,第三水平标高为-775m。矿井采用单面走向长壁综合机械化采煤法。本矿井采用四六制，每班工作6 h，三班出煤，一班检修，矿井工作日为300d，每天净提升时间为16h。本矿井计划用二个采区的二个高产、高效工作面保证全矿井的产量。主采煤层厚度3.65m，工作面长度143m，工作面年推进度为869m,煤容重1.4t/m3,工作面回采率95%，综采面的生产能力为：120.68万吨。煤的运输采用架线式电机车牵引3吨侧卸式矿车运输。沙埠矿可采煤层为2个煤层，采用下行式开采，先采上层煤层，再采下层煤。主要通风机采用抽出式通风，矿井通风方式为两翼对角式通风。采煤工作面为后退式开采，采用上行式通风，为U型后退式通风。矿井所需总风量为149.71m3/s。通风容易时期通风阻力为1145.254Pa，通风困难时期通风阻力为1592.976Pa。通风机风量为86.5m3/s，通风容易时期通风机风压为1380Pa，通风困难时期通风机风压为2000Pa。选定通风机型号为对旋式主通风机BD22。电费为1.78元/t。矿井安全技术措施包括：防治粉尘措施、防治瓦斯措施、防治火措施、防治水措施。通过各项措施，对粉尘、火灾、水灾和矿井瓦斯进行防治，大大提高了矿井开采的安全性。关键词：井田地质特征；井田开拓；采煤方法；矿井通风与安全；矿井安全技术措施。ABSTRACTThis is a new design of Shabu Mine in Yanzhou Coal Department which will have a production of 1.2millon tons. The whole design is divided into the following parts: the outline of the mine and its geological characters, field boundary and reserves, the mine working system, the designed productive capacity and service life, mine exploitation, panel design, mining method, transportation of underground, mine lifting, mine ventilation and safety, the economic and technologic index of the mine and the safe measures of the mine field. The Shabu mine filed is located in Yanzhou city of Shandong province. The boundary of the mine filed runs 8.9 km from west to east and 3.1km from north to south on average. The total area of the mine is about 27.59km2.The area of vision development zone is 2.34 km2. There are two main available seams: coal seam5 and coal seam7, where the occurrence is steady. The thickness of coal seam 5 is 3.65m, and the thickness of coal seam7 is 1.93m. The average thickness of the two coal seams is 2.79m. It is a sub-horizontal medium-thickness coal seam with the average angle of inclination 13 degree. The distance of two mine seams is 51.3m. The reserves of the mine are 221.20 million tons, and the industry reserves of the mine filed are 203.78million tons with the exploitable reserves 150.48 million tons. The average water yield of the mine is 240m3/h. The absolute gas emission rate is 11.25m3/min and the relative gas emission rate is 2.97 m3/t, which means the coal mine is a low gas mine. The coal seams have the danger of explosion and phenomenon of spontaneous combustion.The productive capacity of Shabu mine is 1.2 million tons per year, and its service life is 89.8 years. The service life of the first level is 20 years. There are three levels in the mine. The fist development level is located at the level of -325m, the second is 550m, the third is -775m.The coal mining method is fully mechanized mining to the strike with sublevel caving in inclined coal seam.This coal mine adopt the 4 and 6 system, which means every shift is 6 hours, three shifts responsible for the coal production, one shift responsible for the maintenance. Colliery working day is 300 days and the net production time is 18 hours. This coal mine plan to use two high-yield and efficient working faces in two mining area to ensure the production of the whole mine. The main extracting seam thickness is 3.65 meters, the length of working face 143 and the length of working face per year is 869 meters. The capability of the mine is 1.4t /, which has a 95 percent of coefficient of recovery and the production capability of coal mining face is 1.2068 million tons. Coal is transported by the granby car which is pulled by trolley locomotive with a capacity of 3 tons.Shabu mine has two commercial beds. It adopts the method of descending coal-mining which means mining from the upper bed first and then the lower bed. The main ventilator adopts the exhaust ventilation and the ventilation method of the mine is diagonal ventilation. The coal face is retreat mining which adopts ascending ventilation and is the U-shape retrusive ventilation. The total air quantity of the coal mine is 149.71m3/s. When ventilation is good, the ventilation resistance is 1145.254Pa, while when ventilation is bad, the ventilation resistance is 1592.976Pa. The air quantity of the ventilator is 86.5m3/s. When ventilation is good, the wind pressure of ventilator is 1380Pa, while when ventilation is bad, the wind pressure is 2000Pa. The designed ventilator type is counter rotating fan BD22 and the energy charge is1.79 yuan/t.The technical safety measures of the mine include: dust control measures, gas control measures, fire prevention and control measures, water control measures. By taking all kinds of measures to keep out the dust, fire disaster, flood and the mine gas, the safety of mining has been greatly improved. Keywords: geological characters of the mine；mine extraction；mining method； ventilation and safety；technical safety measures of the mine 前 言毕业设计是学生毕业前最后一个教学环节，是培养学生系统的总结和运用所学的理论知识、实践经验、分析和解决实际问题的有效手段。（1）本毕业设计是在完成了各类课程设计及实习报告的基础上，结合安全工程专业的特点，综合运用所学的安全技术知识来解决生产实际问题，具有实际意义和教学意义。（2）本毕业设计将系统地阐述实习矿井的开拓开采、矿井通风与安全等工程技术及相关的措施，并对实习矿井的原始地质条件适当变更和简化，做出新井设计，在条件允许时，对矿井进行深度延伸设计，其中重点在于矿井通风设计及相关安全技术措施的制订。（3）本毕业设计将合理的确定矿井开拓开采系统，再经过技术经济比较，合理选择通风系统。进行矿井风量和通风阻力计算，在通风网络解算的基础上，确定矿井不同生产时期的主要通风参数，选择主要通风机及其配套设备。对矿井通风系统进行简明扼要的评价。并针对矿井存在的隐患，提出相应的安全技术措施。总之，要求设计数据真实可靠、符合国家政策和我国的国情。目录1.井田概况及地质条件11.1 井田概况11.1.1 地理条件11.1.2 气候条件11.1.3矿区电源21.1.4生产原料和建设材料21.2 井田地质21.2.1 地质构造21.2.2 水文地质21.3 煤层特征31.3.1煤层的结构、厚度和一般特征31.3.2煤类、煤质及用途51.3.3瓦斯和煤尘52.井田开拓62.1 井田再划分62.1.1 井田范围62.1.2矿井储量62.1.3 工业储量的确定72.1.4 永久煤柱煤量72.1.5 矿井可采储量计算102.1.6 矿井设计生产能力及服务年限102.2 井筒数目位置的确定及装备122.2.1 井筒数目位置的确定122.2.2 井筒断面设计122.2.3 确定工业广场及井口位置152.3 主要开拓巷道及井底车场172.3.1 主要开拓巷道172.3.2 井底车场192.4 开拓方案比较212.4.1 方案技术比较212.4.2综合比较233采煤方法及采区巷道布置243.1 采煤方法选择243.1.1采煤方法选择243.1.2回采工作面长度和采高243.1.3采场支护方式243.1.4运输方式253.1.5采空区处理253.2采区巷道布置253.2.1 确定采区走向长度253.2.2 煤柱尺寸的确定253.2.3 确定区段斜长和区段数目263.2.4 采区上下山的布置263.2.5 区段平巷的布置273.2.6 联络巷道的布置273.3采区车场选择273.3.1采区上部车场273.3.2采区中部车场273.3.3采区下部车场283.4.采区主要硐室布置293.5 采区采掘计划303.5.1采区采掘303.5.2 确定采区生产能力333.5.3 计算采区回采率343.6 矿井生产系统344.矿井通风设计364.1 矿井通风系统的选择364.1.1 选择矿井通风系统364.1.2 选择矿井主要通风机的工作方法374.1.3 选择矿井通风方式384.2 全矿所需风量的计算及其分配434.2.1 矿井风量计算原则434.2.2 矿井风量计算方法434.3 全矿通风阻力计算494.3.1 矿井通风总阻力计算原则494.3.2 矿井通风阻力计算494.3.3 矿井总风阻及总等积孔计算514.4 矿井通风设备的选择524.4.1 矿井通风设备的要求524.4.2 选择主要通风机524.4.3选择电动机544.4.4电费计算555.矿井安全技术措施565.1防治粉尘专篇565.1.1煤矿生产中粉尘的产生565.1.2粉尘的危害565.1.3综合防尘的措施575.2 瓦斯防治595.2.1 瓦斯抽放595.2.2 瓦斯防治措施595.3防火设计605.3.1 阻化剂防火605.3.2 阻化剂的选择615.3.3 防火措施625.4防治水62参考文献64致谢651.井田概况及地质条件1.1 井田概况1.1.1 地理条件兖州矿务局沙埠矿位于山东省兖州市境内, 兖州市交通便利，有“九省通衢，齐鲁咽喉”之称，战略位置重要，自古就是“兵家必争之地，商贾云集之埠”,北距宁阳3km。地理坐标为东经118°12'，北纬39°28'。京沪铁路纵贯南北，新石铁路横跨东西，是鲁西南最大的物资集散地和客运中转站。公路四通八达，有327国道、日菏高速等数十条公路干线穿境而过，市内公路总长630余公里，公路密度是全国平均水平的3倍。沙埠矿北接宁阳，东与兖州市相邻，矿区交通便利。南接兖颜公路，北通327国道，高速公路正在修建；矿区铁路专线铁路和铁路与京九线，京沪线接轨；水路运输有南北大运河；水、陆交通发达，煤炭外销十分方便(见下图1-1-1)。图1-1-1 沙埠煤矿交通图矿区地表为第四纪冲积平原，矿区北枕燕山余脉，南为华北大平原，全区被新生界地层覆盖，地表为第四纪冲积平原，区内地形平坦。地面标高介于+22+31m之间。地形总趋势北高南低，沙河由井田东部自东北流向西南。沙河属季节性河流，旱季有时断流，雨季流量较大，最高洪水位+30m。境内有村庄18个。主要农作物有小麦、玉米和花生。采矿活动引起地表沉陷，使矿井周围形成塌陷坑。1.1.2 气候条件本区属大陆性气候。1） 降水量：年最大降水量1154.5毫米，年最小降水量345毫米；月最大降水量668.2毫米，月最小降水量为零；日最大降水量339.6毫米。本区降水量的特点是集中在6、7、8三个月，约占全年的87，而且多暴雨。2）蒸发量：年最大蒸发量是2186毫米，年最小蒸发量1670.4毫米，月最大蒸发量是430.1毫米，月最小蒸发量30.5毫米。蒸发量一般大于降水量的2倍，除7、8月份降水量大于蒸发量外，其它各月一般蒸发量均大于降水量。尤其是5、6月份气温转暖，而降水量很小，常显旱象，亦为本区气候之特点。3）气温：月最高平均气温27.2，月最低平均气温-7.9，日最高气温40.3，日最低气温-22.9。气温最高在6、7、8三个月，最低在12月和1月年平均气温在9.8-12.2之间。最大冻土深度780毫米。初冻日期一般在11月份，解冻一般在三月份。1.1.3矿区电源矿区已建有110KV罗广区域变电所，向本矿井供电的两回35KV输电线路以建成送电。1.1.4生产原料和建设材料本矿井建设期间，所需要建设材料，除钢材、木材和部分水泥需由国家计划供应外，其它砖、石、砂等土产材料，均由当地供应，满足建设需要。1.2 井田地质1.2.1 地质构造沙埠矿井田位于开平向斜东南翼中段，井田主体构造为沙埠背斜。沙埠背斜轴近东西，向西倾伏，深部逐渐开阔，形成一扇面形状，北翼与黑鸭子向斜南翼相邻，南部与古县庄岭上背斜相接，地层倾角浅部稍大约1025°，深部变缓，约5°左右。沙埠井田以褶皱构造为主。井田内自北而南依次发育有黑鸭子向斜、沙埠背斜、向斜、向斜、背斜、向斜等五个主要褶曲构造。黑鸭子向斜轴作为吕、林井田技术边界。沙埠背斜为矿井的主体构造，约占井田面积的70%，其中深部还发育有次一级的褶曲构造。在井田南部，沙埠背斜、向斜、背斜、向斜等褶曲构造复合，形成了盆地构造区和马鞍形构造区。11.2.2 水文地质根据沙埠矿务局统一的含水层划分标准，将区内的地层划分为七个含水层见下表1-2-2。其中，、含水层对矿井涌水量影响较大，为直接充水含水层，其它为间接充水含水层。其主要特征如下表1-2-1：表1-2-1 含水层划分表含水层所处层位含水层厚含水层岩性含水性水质特征编号名称5煤层顶板含水层组二叠系下统190砂岩中等HCO3-SO42-Na+Ca2+7煤层顶板含水层组二叠系下统30砂岩弱HCO3-Ca2+Mg2+1）第含水层组（7煤层顶板含水层组）本含水层组位于7煤层以上3m，厚约30m，岩性以中砂岩为主，单位涌水量0.010.286L/s.m，渗透系数0.11518.063m/d，矿化度0.5050.297g/L，水质为重碳酸钙镁型。2）第含水层组（5煤层顶板含水层组）本含水层组位于5煤层以上6m，厚约190m，岩性以细砂岩为主，其主要成分有石英、长石，次为岩屑、燧石等，裂隙发育，单位涌水量0.276-1.728L/s.m，渗透系数0.91-1.37m/d，矿化度0.2210.456g/L，水质为重碳酸硫酸钠钙型。5煤层回采后一般不易疏干。1.3 煤层特征1.3.1煤层的结构、厚度和一般特征沙埠井田设计开采煤层有2层，即二叠系下统沙埠组的5，7煤层，基本全区可采。各煤层的厚度、层间距及其变化规律见表1-3-1，煤层的肉眼鉴别特征、结构、夹石层数、厚度、岩性及其对回采的影响见下表1-3-2。表1-3-1 各可采煤层煤厚、层间距变化特征一览表煤层煤 层 厚 度（m） 层 间 距（m）最小最大变 化 规 律最小最大变 化 规 律平均平均52.584.72仅西北部煤厚在3m以下，个别点煤厚偏大51.3井田中部间距最大，往西间距变小，往东北两煤层合区3.6571.031.83煤厚变化不大，井田深部个别钻孔不可采间距变化不大，仅局部间距较小，规律性不强1.93表1-3-2 煤层肉眼鉴别特征和结构特征一览表煤层肉眼鉴别特征层 结 构变化情况类型夹石层数夹石厚度夹石岩性对回采的影响5煤层黑色，玻璃光泽；以暗煤为主，底部有1m左右的亮煤，条带状或层状构造，硬度较大。复杂0-20.10.8含炭泥岩或粉砂岩随煤一起采出，增加原煤灰份。一般含两层夹石，相对来说东部不稳定，西部稳定且厚度大。7煤层黑色，具光亮的玻璃光泽；以亮煤为主，次为镜煤和暗煤，条带状构造，硬度中等。简单一般无0.10.3炭质泥岩或粉砂岩随煤一起采出，增加原煤灰份。一般不含夹石，但在二采四中区域常含一层0.05m的炭质泥岩煤层综合柱状图见图 1-3-1。图1-3-1 煤层综合柱状图1.3.2煤类、煤质及用途井田内各煤层煤质稳定， 5、7煤层均属肥煤和焦煤类。在井田浅部，煤层多属肥煤类，在井田深部多属焦煤类。在背斜轴部岩浆岩床和东翼岩浆岩墙附近，煤的挥发份降低，粘结性变差，煤质多属焦煤类，局部变为瘦煤或无烟煤。用于炼焦用煤。5煤层：高灰、特低硫、中磷。7煤层：中灰、低硫、中磷。1.3.3瓦斯和煤尘1） 瓦斯沙埠矿瓦斯鉴定情况为：CH4绝对涌出量11.25m3/min、相对涌出量2.97 m3/t、鉴定为低瓦斯矿井。表1-3-3 瓦斯涌出量矿井瓦斯等级瓦斯(CH4)绝对涌出量(m3/min)瓦斯(CH4)相对涌出量(m3/t)低11.252.972）煤尘沙埠煤研所测定沙埠矿现开采煤层的煤尘爆炸指数：5煤层9.13%，7煤层10.21%。鉴定结论：均属没有爆炸危险的煤层。3）自然发火及地温煤科总院2004年鉴定沙埠矿开采的5、7煤层的自燃倾向性均为二类。但是从没有发生过自燃现象。也没有发生过外因火灾。沙埠矿井下各工作地点温度正常稳定,均在1721之间，没有异常区，没有超过26的工作地点。2.井田开拓2.1 井田再划分2.1.1 井田范围1）矿区地质条件：对地层构造形态，煤层赋存条件，储量与煤质分布规律，开采技术条件，矿区水文地质及地形地物（城镇、水体、洪涝灾害等）特征等因素进行分析。2）矿区开采强度：一般情况下，开发强度大，需多划分井田，意味着井田尺寸小，矿井数目多，服务年限短；反之，开发强度小，则意味着井田尺寸大，矿井数目少，服务年限长。3）统一规则，正确处理深浅部各矿井的相邻关系：各矿井的相邻关系包括矿井与露天矿、生产井与新建井、浅部井与深部井，因有重点煤矿与地方井之间关系，应统一规划合理布局，不要因为一个井田的划分使另一个井田境界的划分不合理。4）井口与工业场地位置的选择：划分井田应考虑井筒与工业广场的位的选择，使有利于井田开拓与初期采区布置，有利于矿井建设施工和工业场地布置。矿井井田境界之决定除浅部为煤层天然境界外，北部于宁阳矿井之境界仅考虑了将来沙埠区建井之技术条件及可能性而定，同时也考虑了沙埠井田走向长度及深部开采情况而定，深部境界之决定仅考虑了到目前深部开采技术上之可能性及现有各矿深度，境界皆为800 m而定。本矿井井田走向长度确定为8.9千米，倾向宽度为2.83.4千米，平均为3.10千米，总面积约为27.59平方千米。其中井田南部和东部-1000-1300m为远景开发区，总面积约为2.34平方千米。2.1.2矿井储量井田储量的计算公式： 式中：煤层倾角,（º）；煤容重, ；M煤层的总厚度,m；S井田面积, 。 所以 Z=2.759×107×5.58×1.4/cos13° =2.2120×108吨2.1.3 工业储量的确定本井田内考虑到除煤5、煤7外绝大部分不可采，且-1000-1300m为远景开发区，总面积约为2.43km2，这部分煤量暂不列为工业储量之内。根据目前情况，确定煤5、煤7为可采煤层，而这两层煤的厚度分别为3.65m和1.93m。 所以工业储量为 Zc 2.525×107×（3.65×1.43+1.93×1.37）/cos13° 2.0378×108吨2.1.4 永久煤柱煤量要计算井田可采储量，首先要确定各种永久煤柱损失。永久煤柱一般是指保护工业广场和井筒的工业广场煤柱，井田境界和大断层两侧的井田境界煤柱和断层煤柱，以及保护地面建筑物、河流、铁路等而留设的保护煤柱等。1）工业广场保护煤柱受保护面积边界是由受保护建筑物和主要井筒的边界向外加上一部分备用量即维护带确定的。受保护建筑物边界一般不是直接以被保护建筑物的外边界为准，而是取平行于煤层走向或倾斜方向的与受保护建筑物外缘相连的直线所围成的面积，作为受保护建筑物的边界。地面建筑物和主要井筒的保护煤柱是从受保护的边界起，按基岩移动角、和及表土层移动角Ø所做的保护平面与煤层的交线来确定。煤层群开采时，应采用重复采动条件下的移动角值。基岩移动角和表土层移动角如下图2-1-1所示：图2-1-1 岩层移动角示意图安全煤柱的留设与计算一般用垂直断面法求得。煤柱的留设的计算方法与步骤如下：（1）确定受保护面积。如图2-2-2所示，在开拓平面图上通过建筑物四个角分别做平行与煤层走向和倾斜的四条直线，得矩形abcd。在矩形的外缘加上15m宽的维护带，得出受保护面积a，b，c，d，。图2-1-2 用垂直断面法确定建筑物下安全煤柱（2）确定受保护煤柱。通过受保护面积中心作一沿煤层倾斜剖面1在这个剖面上，由维护带的边缘点m1，n1起在表土层以=45度划两条保护线，即m1m2，n121n2。然后在基岩中在下山和上山方向按上山移动角=75º和下山移动角=64.6º作保护线，与煤层相交得n，和k，则通过n，和k，的走向线分别为保护煤柱的上部和下部边界。以同样的方法在平行煤层走向的剖面2，按其走向移动角=75º作保护线，求得沿走向的煤柱边界A，B，和C，D，将n，k，和A，B，C，D，均绘制在平面图上，即得保护煤柱边界ABCD。煤柱是一个梯形。（3）煤柱煤量计算工业场地煤柱煤量=梯形面积*煤层平均厚度*煤层平均密度工业广场面积的取值，依据设计井型大小按煤矿设计规范中煤矿工业广场占地指标所列数值的规定选取。3表2-1-1 工业广场占地指标表井型（万吨/年）指标（公顷/10万吨）4006000.450.62403000.70.81201800.91.045901.21.3注：（指标中小井取大值，大井取小值）本矿井井型为120万吨/年，工业广场占地面积为：120÷10×1.0×10000×0.91.08×105 m2设计工业广场形状为长方形长为390 m, 宽为280m。本矿井的表土层厚度为200米，煤层平均倾角13º，=75º，则=50º=13º，冲击层移动角45º，围护带宽度为15 m。经计算得：梯形高度 h=715m梯形上底 AB=610m梯形下底 CD=760m得 S底=0.5×（610+760）×715=48.9775万m2。工业广场保护煤柱煤量= 梯形面积×煤层平均厚度×煤层平均密度 所以 5煤工业场地煤柱量4.89775×105×3.65×1.432.56×106t7煤工业场地煤柱量4.89775×105×1.93×1.371.30×106t故 总工业场地煤柱量3.86×106t2）边界保护煤柱沙埠矿井田边界总长度为24000米，根据设计规定，井田境界保护煤柱每侧留50米宽度。则边界保护煤柱煤量为：边界保护煤柱煤量=24000×25×（1.93+3.05）×1.40=9.37×106t3）其他保护煤柱：其他保护煤柱预留2.0×106t2.1.5 矿井可采储量计算 矿井可采储量的计算公式为： 式中： Z矿井可采储量 Zc矿井工业储量 P各种永久煤柱煤量损失之和C采区回采率，厚煤层不低于0.75，中厚煤层不低于0.80，薄煤层不低于0.85。Z（2.0378×1080.1523×108）×80%1.5048×108 t 所以设计矿井可采储量为1.5048×108 t2.1.6 矿井设计生产能力及服务年限根据采煤、通风、运输、提升设计以及它们之间的相互联系和数据的一致性，确定矿井工作制度和设计生产能力。设计规范规定：“矿井设计生产能力按年工作日300d计算。每天3班作业，每天净提升时间为14h。”3随着社会进步和劳动制度改革，也为了缩短煤矿工人的辅助劳务时间，减轻煤矿工人的劳动强度，本矿井采用四六制，每班工作6h，三班出煤，一班检修，矿井工作日为300d，每天净提升时间为16h。对于储量丰富，地质构造简单，煤层生产能力大，开采技术条件好的矿区宜建设大型矿井。当煤层赋存深，表土层厚，冲积层含水丰富，井筒需要特殊施工时，为扩大开采范围降低吨煤成本，建设大型矿井较为合理。对煤层生产能力大，地形地貌复杂的矿区，工业广场不易选择和布置，为避免过多的地面工程，井型应当定大一些，储量不丰富，煤层生产能力不大，或为薄煤层，或地质构造复杂，或有煤与瓦斯突出危险，宜建中小矿井。由于本矿井煤层赋存较深，表土层较厚，且储量丰富，没有煤与瓦斯突出危险，因此，可以设计为大型矿井。初步确定本矿井的设计生产能力为120万吨/年。1）校核矿井煤层的开采能力是否满足设计生产能力的要求矿井的开采能力取决于回采工作面和采区的生产能力，本矿井计划用二个采区的二个高产、高效工作面保证全矿井的产量。主采煤层厚度3.65 m，工作面长度143 m，工作面年推进度为870m,煤容重1.4t/m3 ,工作面回采率95% ，则综采面的生产能力为：143×3.65×870×1.4×95%×2120.68万吨 120万吨能够满足矿井设计生产能力的要求。2）校核各种辅助生产环节的能力根据后面矿井运输提升部分的设计，矿井的各种辅助运输能力都能满足矿井生产能力的要求。3）校核储量条件矿井的设计生产能力应与矿井储量相适应，以保证矿井有合理的服务年限。新建矿井及水平服务年限见下表2-1-2：表2-1-2 矿井及水平服务年限表矿井设计生产能力（Mt/a）井设计服务年限（a）第一水平设计服务年限/a煤层倾角0°25°煤层倾角25°45°煤层倾角45°90°3.05.07030401.22.46030203015200.450.9501520152015矿井服务年限可用下式计算：式中： T矿井设计服务年限，a； Z矿井可采储量，万t；- A矿井设计生产能力，万t/a； K储量备用系数，这里取1.4。 对于本矿井T = 1.5048×108 /（120×1.4）= 89.8a同理可计算出第一水平服务年限为30 a。经校核储量条件满足设计生产能力的要求。本矿为低瓦斯矿井，通过后面的通风设计可算出通风能力能够满足矿井设计生产能力的要求。矿井涌水量较大，可通过设置辅助水平和选择较大功率的水泵来解决。经校核矿井的安全条件也满足矿井省级生产能力的要求。综上所述，本矿井的设计生产能力为120万吨/年。2.2 井筒数目位置的确定及装备2.2.1 井筒数目位置的确定1）确定井筒形式、数目及配置井田开拓设计应根据煤层赋存条件、地形、水文地质、冲积层组成和厚度、井型、设备供应、施工条件等因素，通过技术经济比较并进行全面分析确定。（1）井硐形式的选择对于煤层赋存较浅、表土层不厚、水文地质情况简单的缓倾斜、倾斜煤层，应尽量采用立井开拓。多种提升方式的立井其井硐倾角一般规定如下：串车提升 25°箕斗提升 25°35°输送机提升 16°（2）采用立井开拓的条件一般为：煤层赋存较深或冲积层厚时；水文地质条件复杂，井筒需要特殊施工时；多水平开拓的急倾斜煤层；其它井筒形式无法开拓的条件。2）本矿井的井筒形式由于沙埠矿井煤层埋藏较深，冲积层厚度中等，且倾角较小，所以，本矿井采用立井多水平开拓方式。采用斜井或立井开拓时，新建矿井一般要开凿一对井筒，满足提升和辅助运输的需要并满足矿井通风和施工的需要。风井的个数是根据通风系统要求以及安全生产的需要合理确定的。若采用主井通风，用箕斗或胶带输送机井筒做风井时，应符合煤