五方井矿设计说明书——毕业设计.doc

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1、采矿工程毕业设计论文姓名：苗耀龙学号：0401010221专业：采矿工程院系：能源与安全工程学院湖 南 科 技 大 学安源实业有限公司五方井矿井初步设计摘要: 设计根据五方井矿的煤层赋存情况、地质构造、水文特征、以及地面交通等条件对矿井的开拓方案进行了经济技术比较，最后确定了以平硐、立井的综合开拓方式。设计本着“安全第一，效益第二”的原则对矿井的开拓、经营以及管理各方面进行了分析和论证。根据煤层的厚度和实际赋存情况井田内地质构造比较简单，属低瓦斯矿井，本井田主要可采煤层有三层，煤层倾角平均18o，属于缓倾斜煤层，设计采用单一走向长壁采煤法。为响应用我国当前采煤方法的发展方向,本矿井设计采用综合

2、机械化沿空留巷采煤工艺,对于下部厚煤层采用综采放顶煤技术，矿井初步设计生产能力为120万t/a，服务年限为89年.对于安全方面，本矿井为低瓦斯矿井，但为确保安全特设置瓦斯监控系统。关键词: 平硐 立井 综合开拓 综采 综采放顶煤 单一走向长壁采煤法 沿空留巷Preliminary design of the five fang CollieryAbstract: According to the design of the five parties mining coal storage wells, geological structure, hydrological features, a

3、s well as ground transportation, and other conditions on the mines development programme for the economic and technical comparison, the final determination to Adit, the shaft develop a comprehensive manner. Design of safety first, the second-effectiveness of the principle of mine development, operat

4、ion and management of all aspects of the analysis and feasibility studies. According to the seam thickness and the actual occurrence in the mine field geological structure is relatively simple, a low-gas coal mine, the mine field of the major coal mining can have three levels, the average coal seam

5、dip 18 , gently inclined coal, designed with a single to long wall mining . In response to Chinas current mining method direction for the development of an integrated design of the mine along the goaf mechanized coal mining technology, the lower part of a thick coal seam Fully-caving, mine prelimina

6、ry design production capacity of 1.2 million t / a, Length of service for 89. For safety, the mine for the low-gas coal mine, but to ensure the safety of gas set up special monitoring systemKey words: adit cut mining; shaft development;the method of combined development; compr ehensive mechanized co

7、al mining;technology of fully mechanized mining with top-coal drawing in thick coal seams: single longwall mining on the strike;maitaining entries along gob edges;目 录第一章 井田概况及地质特征11.1 井田概况11.2 地质特征2第二章 井田境界及储量82.1 井田境界82.2 储量92.3 各种煤柱的尺寸和计算方法11第三章 矿井设计生产能力及服务年限143.1 矿井工作制度143.2 矿井设计生产能力及服务年限143.3 阶段

8、垂高与水平划分的关系16第四章 井田开拓方式174.1 井田地质174.3 方案的提出194.4 方案的技术经济比较234.5 矿井开采顺序及配采关系27第五章 矿井基本巷道285.1 井筒285.2 井底车场345.3 主要开拓巷道42第六章 采煤方法和采区巷道布置476.1 煤层地质特征476.2 采煤方法和回采工艺476.3 采区巷道布置及生产系统526.4 采区车场576.5 井巷掘进与采掘计划63第七章 井下运输667.1 运料系统和排矸系统。667.2 采区运输设备的选择66第八章 矿井提升698.1 概述698.2 主井提升698.3 副井提升74第九章 矿井通风及安全809.1

9、 矿井通风系统的选择809.2 采区及全矿所需风量819.3 扇风机选型859.4 防止特殊灾害的安全措施87第十章 矿井排水8910.1 概述8910.2 排水设备选型计算89第十一章 动力供应及照明9511.1 供电9511.2 照明9911.3 压气供应100第十二章 技术经济分析及主要技术经济指标10212.1 技术经济分析10212.2 主要技术经济指标102结 束 语104参 考 文 献105第一章 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1 交通位置安源实业股份有限公司五方井矿是江西省国有重点煤矿企业之一,五方井矿位于萍乡市西南19公里湘东辖区内，东经11345，北纬2730，

10、距浙赣铁路峡山口车站5公里，专用铁路在峡山口直达矿区中心，与浙赣铁路接轨，矿区公路以7公里之距与320国道相连，交通便利。目前，该矿产煤通过浙赣铁路运销到全国各地。峡山口车站西行至株洲70公里，广州749公里；车行至新余137公里，南昌297公里，杭州877公里，上海1066公里；北行至长沙121公里，武昌479公里，公路四通八达.水路可由渌水河通至萍乡及湖南醴陵，交通十分便利。如图1-1:图1-1 交通位置图1.1.2 地形地势其自然地理位置是东经1134245，北纬273338，为袁水河及渌水河分水领地带.矿区内除西北安源附近为平原外，其他为中低山区。矿区地势东北部平坦,地面标高为+150

11、，西南两端地势较高，西南部最高标高+800。一般地形在+650左右，地形坡度在30上下，矿区以北至峡山口车站，地势平坦，基本属于冲积平原。1.1.3 河流湖泊沼泽的分布及范围河流有渌水河，流经煤田东北部，河水流量受季节而异，旱季最小，流量为2.92m/秒，雨季最大流量为64m/秒，一般为6-9m/秒，其他小溪枯水季节自行干涸,对本矿区开采基本上没有影响. 1.1.4 气象及地震情况1、矿区气候性质及气温变化本区气温变化幅度较大，每年七至八月份最热，月平均温度36.1C，最高达43C；十二月至一月最冷，月平均气温-1.2C，最低达-8.5C，四季分明，为江南温带潮湿性气候。2、雨季时间年平均及最

12、大降雨量年蒸发量矿区属亚热带温暖湿润季节气候，每年四至六月为雨季，月降雨量最大97mm，年平均降雨量在1600mm以上，最大达2251mm，历年平均降雨量大于蒸发量，空气潮湿。3、结冰及解冻时间，最大冻结深度，平均积雪厚度 本区气温最冷在十二月至一月,月平均气温-1.2C,很少有结冰,降雪也不明显,一般无积雪。4、地震情况和地震烈度煤窑分布及开采情况本地区地质条件简单,一般不会发生地震,而且外部地震对本区的影响也比较小,不影响本矿区的开采。1.1.5 矿区经济状况：工业、农业、劳动力、建筑材料情况本区的农产品是以粮食作物为主，其他经济作物为次，随着农业大丰收及工矿企业人口不断增加，农产品是可以

13、自给自足的。在建筑材料方面，坑木、钢材等重要材料由国家统一分配；水泥可由萍乡矿物局自给自足，砖瓦、石灰可就地取材，自行解决。矿区附近的劳动力，目前因农业大发展及厂矿的不断兴建而较紧张的局面，随着劳动生产力的不断提高，所需的劳动力还是够用的.1.1.6 文物古迹及其他地面建筑等情况本井田区域内无文物古迹，无大的建筑物。1.1.7 水源和电源 矿井供水水源为五陂下双凤河。1.2 地质特征1.2.1 井田地质构造情况1.地层本区出露地层有第四系、新第三系、三叠系上统安源组、三叠系大统打冶组、二叠系上统龙潭组、二叠系下流茅口组、地层层序由新到老分述如下：第四系（Q）厚度： 018m ，一般 5m岩性：

14、上为红坡碎石层，下为浅黄色至白色砂质粘土层。新第三系（N）厚度： 0155m，一般 75m岩性：红色或棕红色砂砾岩松散胶结，主要成分砾石粗砂、粉砂偶夹长条状非连续粘土条带。白垩系（K）厚度： 035m，一般35m. 岩性：紫红色厚层状砂砾岩夹钙质长石，石英岩具有机质溶洞和裂隙。三叠系上统安源组（T3a）安源组地层总厚度平均625m，按其岩性组合及含煤情况，自上而下分三丘田煤组（T3a7）, 爱坡里煤组（T3a6），三家冲段（T3a5），老虎冲组（T3a4），天子山组（T3a4）紫家冲段（T3a2）及龙家冲组（T3a1）。三丘田煤组（T3a7）和爱坡里煤组（T3a6）合称上煤组 ； 紫家冲组称下

15、煤组；天子山组不含煤。具体分述如下： 三丘田组（T3a7）厚度：3060m，一般60m。岩性：灰色、灰白色石英砂岩，粉砂岩层，其间含高灰份煤三层，最下部是灰色粗砂岩或小砾岩。爱坡里组（T3a6）厚度：5360m，一般50m。岩性：泥岩与细粒碎屑岩相间成层 ，沉积韵律不鲜明，含两价目可采煤层，从上往下叫41.42.皆不稳定。下部由细变粗主砂砾层岩，俗称下煤组底部砾岩，为分先性较好的石英细砾岩。三家冲段（T3a5）厚度50180m，一般140m.岩性：深灰-灰黑色泥岩，岩性单一，球状风化，夹薄层菱铁质泥岩及菱铁质结核，。老虎冲组（T3a4）厚度：30140m，一般100m.岩性：深灰色炂砂岩，薄-

16、中厚层状，屋理清晰，波状层理，波浪清晰，含淡水瓣鳃化石，偶含植物化石。天子山组（T3a3）厚度：2060m，一般50m.岩性：灰色中粒-粗粒石英砂岩，中主厚层状自西向东粒度逐渐变细，含淡水瓣鳃化石，含菱铁质结核。紫家冲组（T3a2）上亚段（T3a12）原名紫家冲段，厚度107335m，一般200m。由（T3a21）下界面至砚子槽煤底，厚度1584m，一般40m。下部为深灰色粉砂岩，细砂岩，泥岩及一夹槽，砚子槽煤层。一夹槽由炭页岩、泥岩及少量煤组成，不可采，砚子槽煤层厚01.9m，平均1.3m，煤层结构复杂，厚度较稳定，由东往西渐变炭页岩夹煤。砚子槽底至硬子槽底：厚度1936m，一般25m。上部

17、为灰色细至中粒石英砂岩，夹薄层泥岩，粉砂岩，下部为砂岩，砂砾岩、粉砂岩及炭质泥岩，底部为硬子槽煤层，煤厚01.59m，平均1.2，厚度稳定，直接顶板为粉砂岩，老顶为中粗粒石英砂岩，有时与煤层呈冲刷接触，地板为灰黑色中粒石英砂岩，富含黄铁矿。硬子槽煤层至硬子槽煤层底板砂岩底，厚度424m，一般14m，为灰白色中厚层状细至中粒砂岩，局部夹薄层粉砂岩。硬子槽煤层底板砂岩底至大槽煤层底，厚度2669m，一般42m，为黑色薄层状泥岩，夹薄层粉砂岩或细粒砂岩，底部为大槽煤层，煤厚012.96m，平均534m，煤层结构复杂，厚度变化大，但层位稳定，全区可采，为矿井主要可采煤层。大槽煤层底至麻姑槽煤层底：厚度

18、312m，一般6m，以灰白色砂岩为主，夹间深灰色薄层粉砂岩，砂岩，局部相变为砂砾岩，底部为麻姑槽煤层，煤厚00.58m，井田由东到西逐渐变薄，由煤渐变为炭页岩，不可采。麻姑槽煤层底至下亚段顶：厚度30110m，一般73m。顶部：深灰色厚层状粉砂岩夹薄层状粗砂岩。中部：厚度1150m，一般35m。下部：灰色泥岩及少量粉砂岩为主。呈块状结构，其间夹有少量炭页岩或煤线，相当于扫边槽层位，厚325m，一般15m，富含苏铁，羊齿类植物化石。下亚段（T3a11）原名底部砾岩：厚度0110m，一般20m。上部：为灰色、浅灰色砾岩。下部为灰色、灰绿色砾岩。龙家冲组（T3a1）厚度：0150m，一般25m.岩性

19、：粗细砾岩，又称底部砾岩，碎屑成公石英，燧石为主，灰岩、千枚岩、砂岩皆有砾石呈次因状至棱柱状，分选差砂质充填，泥质及砂质胶结，厚度不稳定，多呈透镜状分布是良好的透水层。 三叠系下统大治组（T1d） 厚度：0400m，一般100m，地表分布于小坑到紫家冲一带。上部：为灰黄色薄层状泥岩与粉砂岩互层。下部：为黄色、黄绿色泥岩，局部为泥灰岩。综合柱状图如图1-2.图1-2 综合柱状图 2.构造（1）萍乡安源煤系的沉积与展布方向主要受新华构造体系的控制，安源煤系位于萍乡凹陷带，区域一级构造为武功、九岭隆起。由于受三湾运动，安源煤系上、下煤组呈不整合接触。（2）本井田为一较开阔的不对称的向斜的北翼，走向N

20、400600E,D东起锡坑，西至五陂下，走向长4470m,倾斜宽2960m,井田边界断层褶皱较发育，已查明的断层有： RF2走向逆断层，但RF2逆断层位于井田边界,基本不影响开采.本矿区地质构造比较简单。1.2.2 煤层及煤质1.主要可采煤层情况矿井开采上三迭系安源组煤层，井田内煤层分上、下煤组，煤种为1/3焦煤。本矿井井田范围主要是在北翼下煤组,含煤十二层，可采三层，分别为、一号大槽、二号大槽、四页槽煤层。北翼下煤组含煤三层：一号大槽：煤层厚度2.12.9m，平均2.5m，倾角1719，平均为18,为缓倾斜煤层，煤层结构较简单。二号大槽：煤层厚度2.83.2m。平均3.0m。倾角1718，平

21、均为18, 为缓倾斜煤层，煤层结构简单。四页槽煤层厚度5.86.2m，平均6.0m ，1718，平均为18, 为缓倾斜煤层，煤层结构较简单。表1-1 煤质煤种牌号Wr(%)Ag(%)Vr(%)S(%)P(%)QW(大卡/公斤)北翼下煤组煤层1/3Jm7.0023.53034.70.520.0715300表1-2 煤层特征表煤层煤层厚度（m）煤层间距（m）煤层倾角()煤层结构稳定性平均最小最大一号大槽2.52.12.92018较简单较稳定二号大槽3.02.83.218较简单较稳定20四页槽6.05.86.218较简单较稳定1.2.3 瓦斯赋存状况及其涌出量，煤尘爆炸危险性，煤的自然性，地温情况

22、煤尘：上煤组煤层、北翼下煤组煤层煤尘具有爆炸性，其中大槽煤层爆炸指数为34%，其他煤层指数参照大槽煤层为34%。 瓦斯： 矿井为低瓦斯矿井，下煤组相对涌出量2.85 m3/t，北翼煤层参照下煤组相对涌出量2.85 m3/t。自燃：一号大槽、二号大槽和四页槽属容易自燃发火煤层，发火期36个月，北翼下煤层发火期为4 6个月。地温：据地质资料，安源五方井矿平均井温梯度为1.19 1.71/百米，均小于3/百米。顶底板岩石物理力学性质：顶底板岩石物理力学性质来源于1989年5月15日由焦作矿院采矿系中心实验室测定的“安源实业有限公司五方井矿岩石力学性质实验报告”。1.2.4 水文地质矿井水文地质条件为

23、中等，矿井最大用水量1126.2m3/h。矿井正常用水量757.2 m3/h。最大水量的天数为80天；正常涌水量的天数为200天。井下水的容重为1tm3，Ph为6.87.2。经揭露矿井无导水构造。由于各水平各区段未设隔水煤柱，上部老窿积水采空区积水以层间补给，形成向下区段，下水平渗透，同时矿区范围内有地方小井10多对，其中矿井西南上方与五陂煤矿相邻存在压差关系，但不会威胁到矿井采区工程布置及开采。矿区内其它小窑小井水最低水位在-40m左右，不会影响和威胁矿井通风系统维修及人员安全。矿井供水水源为五陂下双凤河。第二章 井田境界及储量2.1 井田境界五方井矿井田位于高安煤田的西北部，东邻高坑矿，东

24、起锡坑H勘探线，西至X勘探线，南至天子山麻姑槽露头，北至花冲RF4铁路专用线。走向长度4.47km，倾向宽度2.96 km, 面积为13.2km2。矿区地理坐标为：东经1135044.93，北纬273742.65。井田的范围内的地表高差+150+800之间，有一条渌水河流泾井田的东北角。本设计从+450水平开始到-400m水平，主要开采一号大槽煤层、二号大槽煤层和四页槽煤层共三层煤。一号大槽煤层平均厚度为2.5m，二号大槽煤层厚度平均为3.0m，四页槽煤层厚度平均为6.0m。其中一号大槽煤层与二号大槽煤层之间的距离为20m,二号大槽煤层与四页槽煤层这间的距离也为20m。井田位于山丘地带,其井田

25、境界（如图2-1）与煤层产状如下（表2-1）：图2-1 井田境界表2-1 矿井边界拐点坐标标桩编号横坐标（X）纵坐标（Y）A305209338496379B305323538494450C305727038496035D305597638498746E305363838497820F305263838497410总面积:13.2 km2 可采煤层总垂高:850m表2-2 煤层产状统计表走向长度(km)平均倾角()倾向斜长(km)井田面积(km2)备注4.4718.02.9613.22.2 储量2.2.1 煤层煤质条件由地质条件知三层煤的数据见表2-3。表2-3 三层煤的有关数据如下表煤层名称平

26、均厚度（m）倾 角（）倾角范围（）平均倾长（m）走向长度（m）间距（m）结构稳定性一号大槽2.51816202751447020简单稳定二号大槽3.018162027514470简单稳定20四页槽6.018162027514470简单稳定2.2.2 井田内地质储量，工业储量1、储量计算是划定井田范围，计算矿井开采煤层价值，进行矿井设计和生产建设的依据。矿井初步设计储量可分为矿井地质储量、矿井工业储量、矿井设计设计储量和矿井设计可采储量。根据煤炭工业矿井设计规范划分矿井储量类型及计算矿井储量的具体规定请参阅表2-4和如下规定：矿井地质储量：勘探地质报告提供的查明煤炭资源的全部。包括探明的内蕴经济

27、资源量331、控制的内蕴经济的资源量332、推断的内蕴经济的资源量333。矿井工业储量：地质资源量中探明的资源量331和控制的资源量332，经分类得出的经济的基础储量111b和122b、边际经济的基础储量2m11和2m22，连同地质资源量中推断的资源量333的大部，归类为矿井工业储量。表2-4 固体矿产储量分类表地质可靠度经济意义查明矿产资源潜在矿产资源探明的控制的推断的预测的经济的可采储量（111）基础储量(111b)预可采储量(121)预可采储量(122)基础储量(121b)基础储量(122b)边际经济的基础储量(2m11)基础储量(2m21)基础储量(2m22)次边际经济的资源量(2S1

28、1)资源量(2S21)资源量(2S22)内蕴经济的资源量(331)资源量(332)资源量(333)资源量(334)？说明：表中所用编码（111334）：第1位数字:表示经济意义：1=经济的，2m=边际经济的，2S=次边际经济的;3=内蕴经济的，？=经济意义未定的；第2位数字:表示可行性评价阶段：1=可行性研究，2=预可行性研究;3=概略研究；第3位数字:表示地质可靠程度：1=探明的，2=控制的，3=推断的;4=预测的，b=未扣除设计、采矿损失的可采储量。矿井工业储量按下式计算：矿井工业储量111b122b2m112m22333k 式中 k可信度系数，取0.70.9。地质构造简单、煤层赋存稳定的

29、矿井k值取0.9；地质构造复杂、煤层赋存不稳定的矿井，k值取0.7。矿井设计储量：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、地面建筑物煤柱等永久煤柱损失量后的储量，称为矿井设计储量。矿井设计可采储量：矿井设计储量减去工业场地和主要井巷煤柱后乘以采区回采率，为矿井设计可采储量。煤炭工业矿井设计规范以矿井回采率的规定如下：（1）、厚煤层不应小于75%；（2）、中厚煤层不应小于80%；（3）、薄煤层不应小于85%。2、根据一般规定：储量计算的最大垂深一般不超过1000m，只适于建小型井的地区不超过600m，老矿区深部不超过1200m。煤层倾角不大于600时，在平面投影图上计算储量，

30、当倾角大于600时，应用立面投影图或立面展开图计算储量。煤层倾角不大于150时，可用煤层的伪厚度和水平投影面积计算储量，当倾角大于150时，必须以煤层的真厚度和斜面积计算储量。2.2.3 井田内地质储量、工业储量本设计采用煤层底板等高线法计算煤层储量，此法适用于煤层厚度稳定，煤层产状校稳定的的情况。首先按照煤层底板等高线划分块段，然后求出两条相邻底板等高线所夹条带的水平投影面积(l,b)及倾角()，再求出真面积，最后累加得到总的煤层面积。S=Bcos 式中 S真面积, m2； B水平投影面积, m2； 煤层倾角,； Ssum =Si 式中 Ssum 总的煤层真面积, m2 Si 各块段的真面积

31、, m2。根据煤层厚度及容重，即可求出块段的储量。此法的优点是能够真实反映煤层的自然形态，可以算出不同水平的储量。地质储量：A+B+C+D= SsumrD 式中 r煤容重, t/m3 D煤层厚度,m Ssum 总的煤层真面积, m2。算出的各煤层面积和储量见表2-5。表2-5 各煤层面积和储量煤层名称煤层投影面积 (m2)煤层平均厚度(m)煤容重( t/m3)储量(万t)一号大槽10875252.062.51.353859.51二号大槽11337569.343.01.354828.30四页槽11968247.346.01.3510193.78总计11.518881.59整个井田内的地质储量总计

32、为：18881.59万t据上所述，本井田煤层地质简单，赋存稳定，所以可信度系数k取0.95时，矿井工业储量为：17937.52万吨，估计本井田的永久煤柱占工业储量的8%，可以求得本井田的设计储量为：17040.63万t，考虑到本井田内地质条件比较好一号大槽、二号大槽和四页槽的采区回采率均取86%、86%和85%，可以求得本井田的设计可采储量为14719.77万t，见表2-6。表2-6 矿井地质储量汇总表 单位（万t）煤层地质储量工业储量永久煤柱设计储量回采率可采储量一号大槽3859.513666.54183.333483.2186%3065.23二号大槽4828.304586.89229.34

33、4357.5486%3834.64四页槽10193.789684.09484.209199.8885%7819.90合计18881.5917937.52896.8717040.6314719.772.3 各种煤柱的尺寸和计算方法2.3.1 安全煤柱的计算规则1、地面建筑物和主要井巷安全煤柱的界线由岩层移动面和煤层相交的线决定。沿受护地面建筑物和主要井巷的边线留出围护带，由围护带起按，及诸角的值作出岩层移动面。2、如按角所作的岩层移动面与煤层相交的线低于安全深度时，则安全煤柱的下部境界线为在安全深度所作的水平面与煤层相交的线。3、为保护主要倾斜巷道（斜井，下山等），如开有主要倾斜巷道的煤层，到下

34、部各层间的垂直安全距离N均小于安全深度H时，其下部各层均留安全煤柱。4、立井井筒和工业场地上的建筑物，应按下列规定留安全煤柱： 1）、如井筒深度及工业场地下煤层的蕴藏深度均小于安全深度，则不论煤层为缓倾斜，倾斜及急倾斜煤层，立井井筒和工业场地上的建筑物只留一个总的安全煤柱。 2）、如井筒深度及地面建筑物下煤层的蕴藏深度大于采掘安全深度时，此时则不分缓倾斜，倾斜及急倾斜煤层，均应留设井筒安全煤柱。而对工业场地上井筒附近的建筑物，按其使用意义在安全深度水平以下可不留安全煤柱。 5、在地形比较简单，无滑坡和陡壁的地区，当缓倾斜和倾斜的薄及中厚煤层，单层采深与采厚的比值大于40；厚煤层分层采深与采厚的

35、比值大于60时，对工业企业铁路线路可不留煤柱，采用长壁陷落采煤法进行开采。当薄及中厚煤层单层采深与采厚的比值大于60；厚煤层分层采深与采厚的比值大于80时，对路网III级铁路线路可不留煤柱，采用长壁陷落采煤法进行开采。6、当受护建筑物或建筑群与煤层走向相斜交（铁路，河流及其他等），则其边界线也与煤层走向相斜交。2.3.2 煤柱损失计算采区煤柱包括大巷，上山和区段巷道的保护煤柱，采区边界煤柱及采区内较大断层的煤柱。采区煤柱尺寸与煤柱上的矿山压力大小和煤体本身的强度有关。煤体本身强度愈大，采区煤柱的尺寸就愈小，反之，采区煤柱尺寸愈小。目前关于煤柱的规定见表2-7。表2-7 采区煤柱尺寸位置名称薄及

36、中厚煤层煤柱宽度（m）厚煤层煤柱宽度巷道一侧两巷之间巷道一侧两巷之间水平大巷20302550主要回风巷202030采区上山20202530402025区段巷道8251520采区边界1010断 层落差大，含水断层一侧留3050m；落差大，断层一侧留1015m；采区内落差小的断层通常不留煤柱。开拓设计常用煤柱参考尺寸见表2-8。表2-8 煤柱尺寸表煤柱种类煤柱宽度备注勘探境界0可采境界0断层境界30断层不含承压水两井田之间40各留20m新建井与被淹矿井不定根据防水要求参照决定火成岩体边界线参照变质区范围断层作两矿井境界断层两侧各留30指不含承压水断层露头线垂深不大于20丘陵山地覆盖层不含水露天坑底

37、露天寿命矿井寿命010沿煤层大巷上下两侧2050沿煤层两条大巷之间3080沿煤层回风大巷两侧2030沿煤层两条回风大巷之间2040两条采区上山或下山之间2025根据煤炭工业矿井设计手册，采区的回采率，应符合下列规定：厚煤层回采率不应小于75%；中厚煤层的回采率不应小于80%；又考虑到本井田内地质条件比较好，所以本设计采区回采率一号大槽、二号大槽煤取86%，四页槽煤取85%。第三章 矿井设计生产能力及服务年限3.1 矿井工作制度设计年工作日、工作班数、每天净提升小时数见表3-1。表3-1 矿井工作制度年工作日数（天）班/日净提升小时/日3304163.2 矿井设计生产能力及服务年限根据煤炭工业矿

38、井设计规范中矿井设计生产能力主要类型（表3-2）和新建矿井设计服务年限（表3-3）表3-2 矿井设计生产能力主要类型分类年 产 量 （万吨/年）备 注大 型120、150、180、240、300、400及以上这些类型中，除小煤矿以外，不应出现介于两种生产能力的中间类型。中 型9、15、21、30小 型68、35、及以下表3-3 矿井及第一水平设计服务年限矿井设计生产能力（万吨/年）矿井设计服务年（a）第一开采水平设计服务年限（a）煤层倾角25煤层倾角25-45煤层倾角45600及以上80403005007035120240603025204590502520153.2.1 确定矿井的生产能力和

39、服务年限方案 当矿井生产能力A一定时，根据以下公式可计算出矿井的设计服务年限T：T=Z/(AK) 式中： T计算服务年限，年；Z矿井可采储量，万吨；A矿井设计生产能力，万吨；K矿井储量备用系数，取K=1.4。下面根据上公式进行服务年限方案试算，其中第二章中计算得Z=14719.77万吨：试算结果如下：方案(1) A=60万吨时， T=188年；方案(2) A=90万吨时， T=125年；方案(3) A=120万吨时，T=89年；方案(4) A=150万吨时，T=75年；方案(5) A=180万吨时，T=62年； 方案(6) A=240万吨时，T=47年；(不符合煤炭工业矿井设计规范要求，故不宜

40、采用)则预提的方案见表3-4 。 表3-4 井型确定的方案总可采储量万t)方 案生产能力(万t)服务年限（年）设计规范 (年)14719.77万吨（1）6018850（2）9012550（3）1208960（4）1507560（5）1806260（6）2404760因矿区地质条件好，能发挥出机械的优势，可采煤层均为突出煤层，为了更好的利用能源和矿井的可持续利用，尽量减少煤炭损失，根据高产高效的原则，暂时确定选用方案(2)(3)和方案(4)。下面根据煤炭工业矿井设计规范中矿井设计生产能力第一水平服务年限规范(表3-3),进一步验证.3.2.2 生产能力与服务年限的方案比较矿井生产能力应与其储量相

41、适应，以保证有足够的矿井和水平服务年限，依据文献煤矿矿井采矿设计手册矿井设计生产能力，宜以一个开采水平保证，且矿井及第一水平的设计服务年限，不应小于表3-5的规定。表3-5 矿井及第一水平设计服务年限矿井设计生产能力（万t/a）矿井设计服务年（a）第一开采水平设计服务年限（a）煤层倾角25煤层倾角25-45煤层倾角45600及以上8040300500703512024060302520459050252015依据第上节所选定的方案，生产能力定为90万吨、120万吨、150万吨.根据以下公式和第一水平保证服务年限以及对应的阶段垂高来验证方案(2)和方案(3)，计算结果统计于表3-6。Z1=T1A

42、K式中：Z1第一水平最小保证储量； T1第一水平服务年限;A井型； K煤矿储量备用系数，取K=1.4。表3-6 矿井服务年限方案对比表方案年产量(万t)第一水平储量(万t)第一水平服务年限设计规范 (年)方案(2)905299.1174225方案(3)1205299.1173130方案(4)1505299.1172530根据设计规范，矿井服务年限要大于60年，第一水平设计服务年限要大于30年，再综合经济和矿井开拓等各方面的因素，则矿井生产能力为120万t/a符合设计要求。所以：矿井设计生产能力为120万t，为选定的合理井型，该矿井的服务年限为89a。矿井设计生产能力应取120万t/年，所以本矿为大型矿井。按年工作日为330天，可知本矿的日生产能力为：=A/300 =3636t所确定的结果符合煤炭工业设计规范要求。3.3 阶段垂高与水平划分的关系根据煤矿矿井采矿设计手册，一般阶段垂高见表3-7。表3-7 阶段垂高煤 层缓倾斜、倾斜煤层急 倾 斜 煤 层阶段高度（m）250350100150但是，根据急倾斜煤层开采，在解放后，由于生产技术的提高，急倾斜煤层的阶段垂高在很多矿井设计中也有了很大的提高，有的达到200，230以及250米的垂高，甚至有矿井的垂高达到了300米，而且效果比较好。煤矿矿井采矿设计手册规定，为使每个开采水平有足够的储量保证服