采矿工程毕业设计（论文）大同煤矿集团公司同家梁矿井设计.doc

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1、前 言同家梁矿区位于大同市西南约20km处，矿区对外交通便利。井田走向长度3.00公里，倾斜方向长5.50公里,面积为13.43平方公里。本井田内有多层煤，但此次设计只考虑1、2号煤层，厚度分别为3.2米、3.5米，1号与2号煤层相距11.26米。煤层倾角平均为4度。井田可采储量为8458万吨，新井设计生产能力为150万吨/年，服务年限为79年。同家梁煤矿矿井工作制度为“三八”制，一面达产。开拓方式为立井单水平开拓，水平标高为850米。矿井主井采用箕斗提煤，副井采用罐笼作为辅助提升。工作面采用倾斜长壁采煤法，采用集中布置，采煤工艺为综采一次采全高煤。矿井运煤在大巷中采用胶带输送机运输，辅助运输

2、采用1.5吨固定式矿车运输。矿井采用中央并列式通风，主扇工作方式为抽出式。第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置大同煤矿集团公司同家梁矿井田位于大同煤田向斜中段东南侧，地理位置在大同市西南约20km处，行政隶属大同市南郊区所辖。其地理坐标：东经1125829-1130641；北纬40界；东北部与白洞矿毗邻。铁路：口泉铁路支线从同家梁矿东南部穿过，并设有同家梁车站，自此向西沿口泉沟可达乔村，向东北经平旺车站而交汇于北同蒲线及大秦线，南可达太原，东可至秦皇岛，并可经大同北抵集宁、呼市、二连；东达北京等地。大同地区在口泉、西韩岭、湖东三地设编组站，煤炭货运及客运十分便利。公路：井田内

3、主要有口泉至王村公路通过，向东北可经口泉至大同市而通往内蒙、北京、河北各地，亦可自口泉向东交于大（同）-运（城）公路干线，直达太原等地，区内尚有若干简易公路，公路交通亦十分方便。二、地形地貌及河流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，纵观全井田地势，北高南低，西高东低，其最高点位于井田北部边界附近的关山圪塔，海拔1389.0米，最低点位于井田西南部的沟谷，海拔1157.0米，相对高差232米，属中低山区。根据区域资料本区所处位置属口泉河流域补给径流带，区域内主要河流为甘河，其发源于山阴县北绵山东泉岭，向南流经口泉

4、、南郊、甘河等到河南入黄河，全长300多公里。三、气象本区气候属暖温带大陆性干燥气候，多北风，受季风影响，冬季长而寒冷，春季干旱多风，夏季短而炎热，秋季凉爽。年平均气温8.6，一月份最冷，平均气温2.5，极端气温-30.2；6月份最热，平均气温16.7，极端气温37.5；雨季多集中在7、8、9三个月，年平均降水量607.7mm，年平均蒸发量1873.1mm，年蒸发量为降水量的3倍，霜冻期为十月上旬至次年三月底，年无霜期197天左右，最大冻土深度610mm。四、地震1949年以后，直到1989年发生大同县-阳高县地震为止，除1952年10月8日22时24分在崞县（北纬39.0，东经112.7）发

5、生过5.5级地震(震中烈度八度)之外,大同及周围地区地震以众多的小震形式出现，绝大多数为无感地震，没有造成什么破坏。此后，1996年3月26日2时02分43.7秒，大阳地震区又发生5.8级地震（为大阳地震晚期强余震508次，其中3级以上7次，最大一次余震为4.9级，大同日报1991年3月27日）。五、矿区工农业概况及建材供应等情况农作物有玉米、谷子、药材、果品等。近年来林牧业有所发展。工业生产主要有采煤、焦化、水泥、耐火材料、陶瓷等。建材除钢材外，其它如石灰、砖瓦、沙石均可就地解决。六、水源、电源情况（1）、水源条件井田内水量有限，矿井生产、生活用水均需从附近杏家庄引入地下水。（2）、电源条件

6、矿区电源一趟引自岩岭35kV变电站，另一趟引自大同二电厂110kv变电所。第二节 井田地质特征井田属基岩裸露区，二迭系上统上石盒子组一段、二段地表出露广泛,第四系主要分布在山梁及沟谷中。现根据地表填图及钻探钻孔揭露情况，井田内地层由老至新、由下而上详述如下：一、地层1、奥陶系中统上马家沟组(O2S)井田内未出露，岩性为灰深灰色，厚层状石灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩组成，其顶部为浅黄褐色或浅灰色石灰岩，局部发育小溶洞，其下部白云质灰岩含大量石膏。本组为一套正常浅海碳酸盐岩相的广海陆棚沉积物，据区域资料，本组厚267米左右。2、石炭系中统本溪组(C2b)井田内未出露，位于奥陶系侵蚀基准面上，为一滨海

7、平原型淡化泻湖、滨海湖泊等海陆交互相的沉积建造。其岩性组合为下部为灰灰白色铝土质泥质、泥岩及砂质泥岩，底部为灰色铁铝岩及呈窝状或薄层状的褐黄色黄铁矿 及其结核；上部为灰深灰色泥岩、砂质泥岩、细砂岩，其顶部发育一层相当于“畔沟灰岩”层位的深灰色厚层状含方解石脉及燧石条带的石灰岩。本组地层厚度13.225.3米，平均20.41米，与下伏上马家沟组地层呈平行不整合接触。3、石炭系上统太原组(C3t)为一套海陆交互相沉积建造。主要岩性为砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝土质泥岩、煤、泥灰岩及石灰岩等组成的多次海浸、海退韵律建造，其中K2、K3、K4三层石灰岩在全区稳定发育。按其岩性组合特征，可将本组划分为下列三

8、段。第一段(C3t1)：从太原组底砂岩(K1)至K2灰岩之底，其岩性主要为一套灰色长石英砂岩、灰黑色泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩及煤组成，发育11下号、11号、10号、9号等煤层，其中，10号为大部可采煤层，其余为不可采煤层。本段厚度32.059.4米，平均46.80米。第二段(C3t2)：由K2石灰岩底至K4石灰岩顶。其岩性以两层含燧石条带及腕足类化石的石灰岩及泥岩、砂岩和煤组成，K2石灰岩局部夹海相泥岩，发育有7、8号不可采煤层。本段厚度29.236.6米，平均 32.92米。第三段(C3t3)：由K4顶至太原组顶部，岩性主要由深灰色石灰岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩及煤层组成，下部为泥岩

9、煤的沉积组合；中部为泥岩砂质泥岩(粉砂岩)煤的组合；上部为一套泥岩砂质泥岩泥岩的沉积组合。沉积有4上、4、6及6下号不可采煤层。本段厚度31.252.8米，平均50.4米。本区太原组是在本溪组之上厚度较大的一套含煤地层沉积，其厚度平均为130.12米，最大为137.23米，最小为108.72米，与下伏本溪组地层呈整合接触。4、二迭系下统山西组(PlS)井田未出露。为一套陆相含煤建造。主要由灰深灰色中细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及34层煤组成。含01号、l号、2号 、3号等煤层。其中1、2号煤层为全井田发育、基本全井田可采之稳定煤层，其余为不可采煤层。其底部发育一层含有菱铁质结核的细粒砂岩(K

10、7)，与下伏地层呈整合接触。本组厚度29.8744.15米，平均38.53米。5、二迭系下统下石盒子组(P1X) 为一套陆相河流碎屑岩建造。主要由黄绿色灰白色中细砂岩、砂质泥 岩及泥岩等组成。其底部以一层灰白色厚层状的中细粒砂岩（K8）为底，与下伏地层呈整合接触。本组地层下部尚有灰黑色泥岩、煤线，而其上部出现紫红色含鲕粒的铝质泥岩或砂质泥岩，表明该区气候由湿润渐转为炎热干早，成煤期逐渐结束。本组厚度86.52106.98米，平均98.7左右。6、二迭系上统上石盒子组(P1S)本组地层区内广泛分布，主要为一套黄绿色的砂岩、砂质泥岩及紫红色泥岩、铝土泥岩迭次出现、互为夹层的广阔湖盆河流相沉积。按其

11、岩性组合特征可分为三段，详述如下：第一段（P2S1）：有黄绿、浅黄色夹紫红色中厚层状泥岩、铝土泥岩、砂质泥岩和黄绿色中厚层状细中粗粒砂岩及粉砂岩组成。其底层以一层厚约9.28米左右的黄绿色中粗粒砂岩(K10)与下伏的下石盒子组分界，二者连续沉积，下部主要以黄绿色、紫红色泥岩、砂质泥岩为主；上部以黄绿色砂质泥岩、砂岩互层组成，夹有灰色泥岩及薄层紫红色泥岩，本段厚度160190米，平均170米左右。 第二段(P2S2)：本段下部为紫红色、黄绿色泥岩、砂质泥岩与黄绿色细砂岩互层；底部一层厚20米左右，呈灰灰白色、黄绿色中粗粒硬砂岩（K11）与第一段分界，该砂岩成分以石英为主，长石次之，局部含有石英砂

12、砾，泥质、钙质胶结，具交错层理，全区稳定发育；上部以黄绿色、紫红色泥岩为主，局部夹有砂质泥岩条带，本段泥岩破碎风化强烈，呈碎小片状，地貌呈丘状，与抗风化能力强的砂岩互层相邻，形成了凹凸相问的地貌特征。本段厚度70110米，平均95米左右。 第三段(P2S3)：本段岩性以紫红、黄绿色泥岩为主，水平层理发育。底部为一层黄绿色、灰绿色中厚层状中细粒硬砂岩与下伏第二段分界，该砂岩成分以石英为主，长石、岩屑次之，含少量白云母碎片，厚度变化大，一般厚为510米；下部以紫红色泥岩与黄绿色砂岩互层为主，夹有薄层黄绿色泥岩；上部以黄绿色、灰绿色泥岩及砂岩互层为主，夹有薄层状紫红色泥岩，本段厚度80120米，平均

13、105米左右。 本组地层在井田内大面积遭受不同程度的风化剥蚀，因而大面积出露，本组地层的第一段(P2S1)、第二段(P2S2)。本组从岩性上看，每一段均以一层厚层状中粗中细粒硬砂岩为底。而总的岩石组成特征比较近似，以砂岩与泥岩或砂质泥岩为主；从颜色上看，本组地层为一套杂色岩层，下部以紫红色、黄绿色、灰绿色岩层互层产生，向上紫红色岩层增加，黄绿色、灰绿色岩层相对减少，其沉积环境为经过下石盒子组沉积后的又一陆相沉积，河湖相砂岩沉积相当发育，沼泽相沉积由下往上渐少或消失，在地理、气候环境可由本组的沉积特征归纳为：炎热而干燥气候条件下，地势平坦，河流纵横的冲积平原环境。7、第四系（1）中更新统离石组(

14、Q2)厚030米，一般10米左右，为浅黄色浅棕色亚砂土、亚粘土及砂质粘土，以粘土为主，中下底含接合层，不整合于下部较老地层之上，主要分布于梁峁山垣地带。（2）全新统(Q4)厚010米，一般5米，系近代冲（洪）积层，分布于小沟谷中，多以灰岩、砂岩之砾及卵石、砂粒组成，常混杂泥质，分选差。二、地质构造1、区域构造本区位于华北地台大同盆地西翼，紧靠太岳山经向构造带中的霍山隆起之东缘南段，区域总体构造主要为一走向北东，倾向南东的单斜构造倾角5-20，西南边缘局部可达30左右。受本区基底构造的控制及影响，在此主体单斜背景上发育了一系列属新华夏构造体系的次级褶皱构造，特别是西南部褶曲发育，轴向多呈北北西和

15、北西向，较大的有柳湾背斜、马家岭向斜、北岭西向西背斜、北岭西背斜、北岭东向斜和张庄背斜。2、井田构造本井田位于该单斜构造之西部，井田呈一宽缓的山斜构造，轴向东西，向东缓缓倾伏，两翼基本对称，南翼倾角47，北翼稍陡倾角8度，井田断裂构造不发育，目前尚未发现有断层存在，构造简单为一类。地层平均总厚130.12米。三、水文地质（一）区域水文地质概况根据区域资料本区所处位置属口泉河流域补给径流带，区域内主要河流为甘河，其发源于山阴县北绵山东泉岭，向南流经口泉、南郊、甘河等到河南入黄河，全长300多公里，流域面积省境内890 m2。1、奥陶系中统上马家沟组碳酸盐岩裂隙岩溶含水层下庄普查共施工奥灰延深孔3

16、个，其延深深度分别为6号孔161.46米，9号孔64.48米，10号孔15.02米，其中6号孔揭穿上马家沟组全部，其岩性主要为石灰岩、泥灰岩、白云质灰岩，具裂隙，但大都被方解石脉或石膏充填，含水层不大。钻孔消耗量最大为1.00 m3小时，一般为0.500.8 m3小时。此外，9号、10号钻孔为涌水孔，9号孔从35.30米开始涌水，10号孔从122.32米开始涌水，两孔直至孔底，一直涌水。因未对奥灰岩岩溶水进行抽水试验，故难对奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层含水性做出准确评价。井田内6 号孔奥灰岩进尺161.46米，通过岩芯鉴定，此段岩溶裂隙不发育，含水较弱。因此要准确判定该井田奥灰岩岩溶裂隙含水层含水

17、性须对奥灰地层进一步揭露，并进行抽水试验。2、石炭系中统本溪组隔水岩层本组以灰色、深灰色铝土质泥岩、泥岩及砂质岩为主，致密块状，局部有不稳定定的石灰岩、细砂岩，裂隙不发育。层厚13.225.3米，平均20.41米，属于柔性岩石，水渗透能力很差，为良好的隔水层。3、石炭系上统太原组K2、K3、K4石灰岩裂隙岩溶含水层：三层灰岩在区内广泛分布，K2灰岩层厚6.5713.07米，平均厚度9.62 米，为9号煤的直接顶板，裂隙较发育，消耗量为0.050.20 m3/时。K3灰岩层厚4.106.85米，平均厚度5.88 米，岩性为深灰色石灰岩，裂隙较发育，消耗量为0.050.10 m3/时。K4灰岩层厚

18、2.304.57米，平均厚度3.64米，岩性为深灰色石灰岩，裂隙发育，消耗量为0.100.50 m3/时。4、二迭系下统山西组及下石盒于组K8砂岩裂隙含水层,该组砂岩区内分布广泛，山西组砂岩层厚4.5810.74米，平均厚度7.04米，裂隙不发育，消耗量为0.010.10/时。K8砂岩层厚l11.4米，平均厚度为566米，岩性为中细砂岩，为下石盒于组与山西组的分界标志层，局部有裂隙发育，消耗量为0.020.10 m3/时。5、二迭系下统下石盒子组上段K9及中部砂岩裂隙含水层组该组砂岩裂隙不发育，消耗量为：001 m3/时。中部中砂岩，层厚5.98米，裂隙较发育，消耗量为0.01 m3/时。6、

19、二迭系上统上石盒子组K10砂岩裂隙含水层组,K10砂岩厚315.33米，平均9.28米，岩性为中粗砂岩，裂隙不发育，消耗量为0.01 m3/时。7、二迭系上统上石盒子组K10以上砂岩裂隙含水层组,K10砂岩以上共有4层中粗砂岩，厚度由下而上分别为8.44 米、2.43米、6.50米、2.65米，裂隙不发育，消耗量为0.010.02 m3/时。8、第四系冲洪积孔隙含水层局部分布，以砂砾石为主，层厚010米，一般5米，含水性较差，并随季节和降水的变化而变化。（二）矿井涌水量预算我矿现开采1号层，顶板岩性变化不大，含水层基本稳定，井下涌水量为288360m/d。正常涌水量为320m/d，最大涌水量为

20、400m/d。第三节 煤层特征（一）煤层本井田设计的为采1号和2号两层煤：1号煤层位于山西组上部，上距K8砂岩0.4017.20米，平均6米，下距2号煤层0.2516.63米，平均11.62米左右，煤层厚度3.62.8米，平均3.2米，结构简单，不含夹矸。14号煤层位于山西组中部，上距1号煤层02516.63米，平均1162米，下距K2灰岩25米左右，煤层厚1.83.2米，平均3.0米，结构简单，含0-1炭质泥岩夹矸。（二）煤质1、物理性质根据普查勘探资料：区内各可采煤层为黑色、玻璃沥青光泽、粉末状、块状，1号煤层容重为1.36tm3；2号煤层容重为1.30tm3。各煤层简述如下：1号煤层：黑

21、色、半光亮型光亮型、粉末状、粒状、玻璃沥青光泽，内生裂隙发育，性脆易碎。2号煤层：黑色、半光亮型光亮型、粉末状、粒状、玻璃沥青光泽，内生裂隙发育，性脆易碎。2、煤的化学性质工艺性及煤类1号煤层 : 水份Mad：原煤0.460.69，平均0.57，变化不明显；洗煤0.50.56，平均0.53，基本稳定。 灰分Ad：原煤9.8213.73，平均11.77；洗 6.906.97，平均6.93，稳定。属低灰煤。挥发份Vdaf：原煤20.8521.87，平均21.36，稳定；洗煤19.8620.49，平均20.17，稳定。全硫Std：原煤0.390.5，平均0.45，基本稳定；洗煤0.420.5，平均0

22、.46，稳定，特低硫。空气干燥基高位发热量Qgrdaf：原煤31.74533.232MJkg，平均32.488MJkg；洗煤33.89634.390MJkg，平均34.143MJkg，为高发热量煤。灰份成份分析：以二氧化硅(Si02)和三氧化二铝(Al203)为主。其中二氧化硅(Si02)含量42.65，三氧化二铝(Al203)含量41.41，另外还有三氧化二铁(Fe203)为8.72，氧化钙(CaO)为1.32，氧化镁(MgO)1.74等。灰熔融性(DT)：1500C，变形温度较高，属难熔灰份。2号煤层：水份Mad：原煤0.480.76，平均0.63，变化不明显；洗煤0.290.58，平均0

23、.48，基本稳定。灰分Ad：原煤5.5228.60，平均16.87；洗 4.697.19，平均5.94，基本稳定。挥发份Vdaf：原煤20.2822.22，平均21.37；洗煤18.6521.49，平均19.87，稳定。全硫Std：原煤0.342.67，平均1.17，变化较大；洗煤0.40.6，平均0.49。空气干燥基高位发热量Qgrdaf：原煤25.03634.144MJkg，平均30.254MJkg；洗煤33.55735.429MJkg，平均34.629MJkg，为高发热量煤。灰份成份分析：以二氧化硅(Si02)和三氧化二铝(Al203)为主。其中二氧化硅(Si02)含量52.77，三氧化

24、二铝(Al203)含量35.46，另外还有三氧化二铁(Fe203)为5.13，氧化钙(CaO)为1.11，氧化镁(MgO)1.3等。灰熔融性(DT)：1500C，变形温度较高，属难熔灰份。3、煤类的确定及其依据1号煤层：洗煤挥发份20.30，粘结指数91，胶质层厚度Y（mm）8。该煤为焦煤，牌号25，即JM25。 2号煤层：洗煤挥发份18.6521.49，平均19.87，粘结指数75-94，平均84，胶质层厚度Y(mm)9.520，平均14.0。该煤为焦煤，牌号15，即JM15。4、 煤的可选性井田内可采煤层12号、14号煤为焦煤。现在依据下庄井田普查时煤芯煤样化验精煤回收率作理论分析如下：

25、1号煤层净煤回收率68.169.2，平均68.6，理论净煤回收率级别为良，属易选。 2号煤层净煤回收率44.258.5，平均50.6，理论净煤回收率级别为中等，属较易洗选。5、煤的工业用途评价 1号煤层：原煤灰份9.8213.73，平均11.77，原煤全硫0.3905，平均0.45，发热量31.74533.232MJkg，平均32.488 MJkg。1号煤为特低灰低灰、特低硫高发热量焦煤，可作为炼焦用煤，通过洗选，可以降低灰份，达到特低灰。 2号煤层：原煤灰份5.5228.60，平均16.87，原煤全硫0.342.67，平均1.7，发热量25.58335.144MJkg，平均30.254 MJ

26、kg。2号煤为特低灰富灰、特低硫富硫高发热量焦煤，通过洗选，可以降低灰份，达到特低灰、特低硫，可作为炼焦用煤。（三）矿井主要水害及预防措施矿井充水因素主要为顶板以上砂岩裂隙水及采空区积水向巷道渗漏。由于山西组砂岩含水层在井田范围含水性不强，水量有限，只要正常进行抽排，一般不会发生水害事故。矿井另一个充水因素为邻近生产矿井废弃巷道和采空区积水。今后若靠近边界附近开采时，应详细调查相邻煤矿开采情况和废弃巷道和采空区积水情况，以防巷道相互贯通引发水害影响。（四）供水水源井田内水量有限，矿井生产、生活用水均需从附近杏家庄引入地下水。四、其他开采技术条件1、顶底板条件1号煤其顶板以泥岩为主，局部为砂质泥

27、岩，底板为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩，该煤层井田内全部发育、全区可采稳定为一型。2号煤其顶板为泥岩、砂质泥岩、中砂岩，底板为砂质泥岩，局部为细砂岩，该煤层井田内全部发育、全部可采，稳定为一型。2、瓦斯、煤尘和煤的自燃（1）瓦斯1997年普查勘探时，于9号钻孔采用密封罐取样器采取了2号煤层瓦斯样，并进行了现场解吸和实验室瓦斯含量试验，从现场解吸及分析成果看，井田2号煤层瓦斯含量较高，现场解吸（CH4 + CO2）为3ml/g，实验室瓦斯含量CH4为10.16ml/g，CO2为0.46ml/g。另距本区东北约25公里处云岗煤矿资料，1号煤层瓦斯相对涌出量为4.2 m3t。 （2）煤尘勘探施工在钻孔中采

28、样作了1号、2号煤层的煤尘爆炸性试验，结果如下：1号煤层：火焰长度，60-70mm；加岩粉量55-60%，有爆炸危险性；2号煤层：火焰长度，50mm；加岩粉量55%，有爆炸危险性。（3）煤的自燃依据普查勘探资料将1、2号煤自燃倾向性叙述如下：1号煤层吸氧量0.73980.7635(cm3g)，自燃等级;2号煤层吸氧量0.68440.8283(cm3g)，自燃等级。第二章 井田境界和储量第一节 井田境界在煤田划分为井田时，要保证各井田煤田各部分都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原则有：1、井田范围内的储量，煤层赋存情况及开采条件要与矿井生产能力相适应；2、保证井田有合理尺寸；3、充分利用自

29、然条件进行划分，如地质构造（断层）等；4、合理规划矿井开采范围，处理号相邻矿井间的关系。井田东西长3.00公里，南北宽5.50公里，面积，13.43平方公里。井田呈一宽缓的山斜构造，轴向东西，向东缓缓倾伏，两翼基本对称，南翼倾角47度，北翼稍陡倾角812度，井田断裂构造不发育，目前尚未发现有断层存在，构造简单为一类。第二节 矿井工业储量1、资源/储量估算范围本次参与资源/储量估算的煤层为该矿设计开采的1、2号煤层，资源/储量估算边界范围为井天边界所圈定的范围。2、工业指标确定1、依据煤炭资源地质勘探规范关于化工、动力用煤的标准：计算能利用储量的煤层最低厚度为0.8m，原煤灰分不大于40%，计算

30、暂不能利用储量的厚度为0.7m0.8m；2、依据国务院过函（1998）5号文关于酸雨控制及二氧化硫污染控制区有关问题的批复内容要求：禁止新建煤层含硫份大于3%的矿井。硫份大于3%的煤层储量列入平衡表外的储量；3、井田范围内的煤炭储量是矿井设计的基本依据，根据（矿井设计指南中矿大出版社 陈吉昌主编）4、储量计算厚度：夹石厚度不大于0.05m时，与煤分层合并计算，复杂结构煤层的夹石厚度不超过每分层厚度的50%时，以各煤分层总厚度作为储量计算厚度；5、井田内主要煤层稳定，厚度变化不大，煤层产状平缓，勘探工程分布比较均匀，采用地质块段的算术平均法。6、煤层容重：1号、1.36t/ m3；2号1.30t

31、/ m3。3、资源/储量估算方法与有参数的确定由于井田内主要可采煤层厚度变化不是太大，地层平缓，其倾角均小于15，故采用煤层铅垂厚度和水平投影面积来估算资源量。本井田面积:13.43平方公里。井田范围内1号、2号煤层全层可采，煤层赋存条件较好，顶底板条件良好。1号煤层平均厚3.2米，2号煤层平均厚3.0米。其工业储量计算如下： Zc = S h 式中： Zc 表示矿井工业储量 S 表示井田面积H 表示煤层厚度表示煤的密度，即容重取1.36/m31号煤层： Z1 = 13.43 106 3.2 1.36 = 61954202（吨）2号煤层： Z2 = 13.43 106 3 1.30 = 555

32、19620（吨）矿井工业总储量： Zc = Z1 + Z2 = 61954202+ 55519620 = 117473822（吨）4、资源/储量估算结果经本次估算，共获得1、2号煤层工业储量117473822吨，其中1号层工业储量为61954202吨，2号层工业储量为55519620吨。第三节 矿井可采储量矿井设计储量计算矿井可采储量： Z = （ Zc P ） C 式中: Z 表示矿井可采储量 Zc 表示矿井工业储量 P 表示保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱损失量，本矿井按储量的10%计算C表示采区采出率，1号、2号煤层都属于中厚煤层，故取 C = 0.8即，

33、本矿井可采储量为： Z = （117473822- 11747382210% ） 0.8 = 84581152（吨）第三章 矿井工作制度、设计生产能力及服务第一节 矿井工作制度按照煤炭工业矿井设计规范规定：矿井设计生产能力按年工作日300天计算。所以，本矿井设计年工作日数为300天。依据规范矿井年工作日为300天。关于工作制度，按每班完成的循环次数应为整数，即每一个循环不要跨班完成，否则不便于工序之间的衔接，施工管理也比较困难，不利于实现正规循环作业。本设计采用三八制，每天两班作业，每班工作八小时，两班生产，一班维修, 每班净工作时间为个小时。第二节 矿井设计生产能力及服务年限矿山生产能力是矿

34、山建设最重要的问题之一,生产能力确定的正确与否直接关系着企业投资和经济效益的好坏,因此必须认真的深入的调查研究以确定好矿山的生产能力。煤炭工业矿井设计规范第221条规定：矿井设计生产能力应根据资源条件、开采条件、技术装备、经济效益及国家对煤炭的需求等因素，经多方案比较或系统优化后确定。矿区规模可依据以下条件确定：、开发条件：包括矿区所处地理位置（是否靠近老矿区或大城市），交通（铁路、公路、水运），用户、供电，供水，建筑材料及劳动力来源等，条件好者，应加大开发强度和矿区规模；否则应缩小规模；、根据国家需求：对国家煤炭需求量（包括煤质、产量等）的预测是确定矿区规模的一个重要依据；、投资效果：投资少

35、、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模，反之缩小规模。根据实际情况、井田境界、煤层赋存条件、煤炭需求量及生产的需要，确定本井田年产量为150万t/年。三、同时生产水平的数目的确定本次设计考虑一水平联合层开采1、2号煤层保证矿井150kt/a设计生产能力。四、矿井及水平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

36、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： （3-1）式中： T矿井服务年限， a； 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=8458.1152/150*1.4 =79（a）则 ，T=79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150万t/a合适。第四章 井田开拓第一节 井田开拓的基本问题一、矿井工业场地位置选择工业

37、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二、开拓方式的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

38、，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。三、开拓方式的选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

39、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

40、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。通过上面方案比较分析：方案一和方案二的总费用相差不大，不足10%。方案一的初期投资费用和基建费、生产经营费用比方案二少、压煤少，故此选用方案一。第二节 矿井基本巷道

41、一、井筒数目及用途1、井筒数目及用途矿井移交生产至达到设计能力时，先开凿3个井筒，即主立井、副立井、回风立井1，后期再开风井2。各井筒用途分述如下:二、井筒布置及装备1、主井：由于本井田地处平原，加之煤层埋藏较深、表土层较厚，不具备斜井与平峒的开拓条件，故而采用立井开拓。其断面图如图2-4-1所示。主井井筒断面布置图 图2-4-12、副井：井筒采用圆形断面,井壁采用锚喷支护,副井主要用来运输人员、设备、材料以及提升矸石，兼做通风、排水、供电用。其断面图如图2-4-2所示副井井筒断面布置图 图2-4-2 3、风井：风井井筒采用圆形断面，采用锚喷支护。风井除了矿井回风之用，其断面图如图2-4-3所

42、示。风井井筒断面布置图 图2-4-3井底车场 一、井底车场形式的选定井底车场设计原则：（1） 要留有一定的富裕通过能力，一般要求大于矿井设计能力的30%；（2）设计车场时要考虑矿井增产的可能；（3） 尽可能的提高机械化水平，简化调车作业，提高通过能力；（4） 考虑主、副井之间施工的短路贯通；（5）注意车场处的围岩及岩层含水性，破碎情况，避开破碎和强含水层；（6）井底车场要布置紧凑，注意减少工程量等。井底车场采用立井刀把式环形车场，采用顶推调车。车场巷道采用半圆拱断面，锚喷支护。二、井底车场硐室名称及位置在副井井底布置有水泵房、水仓、中央变电所、管子道、调度室及医务室等主要硐室。井底车场巷道和主

43、要硐室均采用半圆拱断面，锚喷支护。井底车场布置图 图2-5-1第七章 井下运输第一节 概述根据选定的开拓方案,矿井大巷材料运输采用电机车运输，铺设轨道；运输大巷内煤的运输采用胶带输送机运输。材料大巷采用10吨架线式电机车运输，采用600毫米轨距的22Kg/m钢轨。带区内辅助运输采用SSJ-1200/400胶带输送机。各带区采出的煤，通过工作面运输斜巷、溜煤眼、运输大巷、石门皮带运输巷运至井底煤仓，再通过主立井将煤运至地面。各带区所需的材料和设备，通过副立井下放至井底车场，再通过井底车场、轨道大巷、运料斜巷、工作面材料斜巷运至各工作面。各带区掘进所出的矸石，通过工作面材料斜巷、运料斜巷、轨道大巷

44、、井底车场，通过副立井将矸石提至地面。各井巷钢轨类型：集中轨道大巷22kg/m；工作面轨道斜巷15kg/m。第二节 带区运输设备选择根据矿井地质条件及生产矿井的实际情况，设计在轨道大巷内采用ZK10-6/550型架线电机车牵引矿车进行辅助运输，在运输大巷内采用SSJ-1200/42000型带式输送机运输煤炭，其主要技术特征如下：ZK10-6/550型电机车主要技术特征表 表3-3-1项 目单位技术特征型 号ZK10-6/550粘着质量t10轨 距mm600最小曲率半径m7受电器高度mm1800/2200固定轴距mm1100主动轮直径mm680机械传动装置传动比6.92连接器距轨面高度mm270

45、外型尺寸mm450013601550制动方式机械、电气牵引力小时制kN15.11长时制kN4.33速度小时制km/h11长时制km/h16最 大km/h25牵引电动机型 号ZQ24额定电压V550小时制功率kw24长时制功率kw9.6台 数台2小时制电流A50.5长时制电流A19.6SSJ-1200/42000带式输送机主要技术特征表表 表3-3-2项 目单位技术特征型 号SSJ-1200/42000输送能力t/h2000带 速m/s3.5带 宽mm1200适应倾角4第八章 矿井提升第一节 概述1、矿井生产能力为180万t/a，服务年限为61.2年；2、矿井正常开采时期估计矸石量为煤炭采出量的10，即1800.118万吨/年，矸石容重平均为2.5t/m3；3、矿井工作制度采用“三八”制，两班采煤，一班检修。矿井最大班下井人数240人；4、矿井运煤采用胶带输送机，辅助运输采用1.5t固定式矿车；5、矿井属低瓦斯矿井，煤层有自然发火倾向，发火期为6-8个月，煤层有爆炸性；6、矿井日