摘要本毕业设计我所做的是安锋煤矿新井设计在这次毕业设计之前，我们在高永格老师的带领下到云驾岭矿进行了为期一个月的 生产实习在这次生产实习中，我们收集了大量的设计资料并结合生产中现场工作的经 验，完成了对云驾岭矿井的初步设计并且在这次生产实习中，更加深了我们对今后所 从事的工作的了解；同时，我们也获得了先进的设计思想及设计中所涉及到的在学校里 所学不到的现场工作经验，为毕业设计的顺利进行打下了坚实的基础本次毕业设计是我们毕业设计小组所有成员共同努力的成果 是小组成员经过共同的研讨，反复计算并比较后共同确定的，是我在四年大学学习的结晶洺河矿井设计共包括以下几部分：1.矿井的矿井概述及煤层特征的基本情况2•矿井井田内的可采储量，矿井生产能力及服务年限的确定3•矿井井田的总体开拓的设计，包括水平的划分，井筒位置的确定，经济比较部分， 矿井延深方案的确定，采区的划分，井底车场线路计算，硐室布置及井底车场的通过能 力计算等部分4.工作面生产机械的参数，工作面生产程序的确定以及采区车场的设计计算等部分5•矿井生产中的提升、运输、通风、排水方式的确定及其所用设备额选型计算与相 关的硐室布置等由于本人水平有限，又没有长时间的生产和工作经验，所以在设计中必定有很多不理想 的地方，希望各位老师与同学多多指教，本人感激不尽。
关键词：矿井开拓生产系统采煤方法回采工艺矿井储量AbstractThis graduati on project lhave done isA nfeng wellNii desig n.In this graduation design,we at GaoYonggeunder the leadership of the teachertoclay mineand con ducted a two-mo nthi nter nship」n thispractice,we have collected a large nu mber ofdesig ndata and comb ining theproducti on field workexperience,completed thepreliminary design ofaminepottery.And in theproductio npractice,the more deep in the futureworkwek no w;at the same time,we also obta in theadva nceddesig ni dea an ddesig ninvo Ived in school and failed to lear n thefield work experie nce,for graduatio n desig nsuccess to laysolid foun dati on.The graduati on desig n is our graduati on desig ngroup,the joint efforts of all members ofthe results.Member of the groupthrough joi ntresearch,afterrepeatedcalculatio nan dcomparis on to join tly determ ine the,l in fouryears of university studyof crystallization.Min ghe mine desig nin cludes the follow in gseveral parts:1. The min eoverview an dbasic characteristics of coal seam2. Mi nelda Uchirecoverable reserves, mine producti on capacitya nd service lifedetermi natio n.3. Minemin eoveralldevelop the desig n,i ncludi ng the levelofdivision,wellborelocation,economic comparison part,mine extensionplan determ in ati on, areadivisi on ,bottomli necalculati on ,chamberarra ngeme nt and thebottomof calculati ng the capacitysuch as part of.4. The production of working facemechanicalparameters,working face producti on proceduresto ide ntify an ddesig n calculatio no fdistrict stati on.5」n coal mine production,transport,ventilation,drainageimprovementway determ in ati onand its equipme ntselecti on and calculati on ofvolumeassociated with thechamberarra ngeme nt.Because I limited,and there is nolong timeproduction and work experience,soin the designmust be a lot ofnotperfect place,I hope that teachersa ndstude ntsexhibiti on s,Ibe in debted forever.Main words: The exploitation of coal mine Production systemCoal mining method Mi ning Tech no logy Coal reserves目录摘要1Abstract1目录2第1章矿井概述及井田特征 1第1节矿井概述1第2节井田地质特征2第3节煤层特征5第2章井田境界和储量9第1节井田境界9第2节井田工业储量9第3节井田可采储量9第3章矿井生产能力、服务年限及工作制度 10第1节 生产能力及服务年限 10第2节矿井工作制度11第4章井田开拓11第1节概述11第2节井筒位置的确定15第3节开采水平的设计17第4节井底车场18第5节开拓系统的综述20第5章采煤方法和采区巷道布置 21第1节煤层的地质特征21第2节 采煤方法和回采工艺 21第4节采取车场设计及硐室 34第5节采区采掘计划36第6章矿井提升与运输37第1节概述37第2节 采区运输设备的选择 38第3节主要巷道运输设备的选择 38第4节 主井提升设备选型设计 44第5节副井提升设备选型设计 51第7章矿井通风与安全5353第1节 矿井通风方式与通风系统的选择 第2节 采区及全矿所需风量 55 第3节矿井通风总阻力计算 58 第4节扇风机选型60第8章矿井排水系统64第1节概述64第2节 排水设备选型64第3节水泵房及水仓69第4节 技术经济指标71 第9章技术经济指标72 参考文献错误！未定义书签。
感 谢错误！未定义书签第1章 矿井概述及井田特征第1节矿井概述1.1.1矿区概述洺河矿井田位于河北省邯郸市西北约 15 Km处中心地理座标：东经114° 18' 19", 北纬36° 39' 10"田外形为不规则菱形其范围：南翼以％勘探线为界，北翼以I勘探 线为界，东部深部以-250煤层底板等高线为界，浅部以F4断层为界洺河煤矿西距武安市康城火车站1km，邯郸至武安公路北部通过，各乡与村之间均有公 路相通，交通条件极为便利详见交通位置图 （图1-1）洺河煤矿井田位于紫山与鼓山之间的丘陵地带，区内地势南、北两侧高，最高处为石盒 子组三段砂岩组成的灌林山，标高+276.6m,中部地势低，沁河最低标高为+120m,相 对高差156.6m洺河井田内地表水系不发育，但因受地形控制，而分属沁河、洺河两个不同的水系， 井田南部发育有一条河流 一一沁河，属海河流域子牙河水系滏阳河的支流，沁河由西南 部的师窑支流和西部的王沟支流在牛叫河村附近汇合而成，流量很小，由矿井排水、大 气降水组成；井田西北部属洺河水系，南洺河在井田外围有自西南向东北迳流，在紫泉 附近与北洺河交汇成为洺河煤矿井田西邻太行山，东为华北平原，属东亚大陆性、中温带、亚干旱、季风气候， 四季分明。
据武安气象站多年观测资料，本区最高气温 42.5C，最低气温-19.9C，最大年降水量1472mm,最小年降水量289mm,最大冻结深度 410mm春末夏初多风，风 向以北东、北北东向居多，冬季多为北风，时有西风区内雨季集中在 7〜9月份，降水量占全年70%以上，丰水年与枯水年降水量相差3〜5倍，并存在10年左右的气象周 期，从而形成了地下水集中补给的条件自 1972年以来，受全球性气候变化的影响，区内年平均气温与蒸发度逐年提高，降水量逐年减少，相对湿度也逐年降低图1 1 交通示意图1.1.2矿区地震情况邯邢矿区属国家地震重点监测区，按照《中国地震裂度区划图（ 1990）》划分，本区地震裂度为7度区因此，在基本建设和矿井开采方面必须予以重视1.1.3矿区水源状况本矿区工业及生活用水的主要供水水源为奥陶系岩溶裂隙水和第四系顶部卵石层 水供水水源的取水方式采用管状井分散取水第2节井田地质特征1.2.1矿井地质云驾岭煤矿井田范围内，大部分被新生界地层所掩盖，基岩出露较少，地层倾向东或南东，区内赋存的地层自下而上分别为：1、奥陶系中统（02）磁县组（02c）:钻孔揭露不全，底部为褐红色花斑状灰岩，中部为灰白色白云 质灰岩、泥质灰岩，上部为灰黄、浅红色石灰岩、花斑灰岩，地层厚度 200〜400m。
峰峰组（O2f）:底部为杂色角砾状灰岩，中部为灰、深灰色石灰岩，顶部为灰白、灰色白云质石灰岩，地层厚度 161m2、 石炭系中统本溪组（C2 b）本组地层与峰峰组（02 f ）呈假整合”接触，底部为紫色含铁质砂岩或粉砂岩， 向上为灰色、浅灰色粉砂岩，鲕状铝土泥岩，中部为本溪灰岩 （L0）及10#煤层，本组地层厚度25m左右3、 石炭系上统太原组（C3 t）本组地层与石炭系中统本溪组（C2b ）呈 整合”接触，岩性由黑色泥岩、粉砂岩 及中细粒砂岩组成，自下而上分别为下架灰岩 （L1）、大青灰岩（L2）、中青灰岩（L3）、小青灰岩（L4）、山青灰岩（L5）、伏青灰岩（L6）、野青灰岩（L7）、一座灰岩（L8），其中大青灰 岩、伏青灰岩、野青灰岩全区分布稳定本组地层厚度 106〜150m，平均120m4、 二叠系下统（P1）本组地层与石炭系上统太原组（C3t ）呈整合”接触，分为山西组（P1s ）和下 石盒子组（P1 x）山西组（P1s）:底界为中厚层状灰色中-细粒砂岩，含菱铁质结核，向上为深灰、 灰黑色泥岩、粉砂岩，富含植物化石，顶部含细小鲕粒的黑色粉砂岩及灰色细粒砂岩 本组含有2〜4层煤，其中稳定可采一层，即 2#煤层。
本组地层厚度平均75m下石盒子组（P1x）:底部为厚层状浅灰、灰白色含砾粗粒砂岩，中部为灰、灰绿、 紫花色粉砂岩及细粒砂岩，含少量植物化石，偶夹煤线，上部为灰绿带紫花斑富含鲕粒 的铝土泥岩本组地层厚度 22〜76m，平均49m5、 二叠系上统（P2）本组地层与二叠系下统（P1）呈整合”接触，分为上石盒子组（P2s ）和千峰组 （P2Sh）上石盒子组（P2s）:本组地层厚度520 m,根据岩性特征本组地层分四段上石 盒子一段（P 2s 1）:底部为灰绿色、灰白色厚层含砾砂岩，本段以灰绿、紫花斑色粉 砂岩、中细粒砂岩为主，粉砂岩中含铁质结核具鲕状结构，本段平均厚度 156m上石盒子二段（P2s 2）:本段底部为灰白色厚层状含砾粗粒石英砂岩，中部为灰绿、紫花斑色粉砂岩，上部灰白色含砾中、粗粒石英砂岩，本段地层厚度为 122m上石盒子三段（P2s 3）:本段岩性以紫、灰绿色粉砂岩沉积为主，底部为厚层状灰白色微带浅紫色含 粒石英砂岩，本段地层平均厚度 112m上石盒子四段（P2s 4）:本段底部为灰色灰白 色含砾粗粒砂岩，有泥质团块，下部为灰紫、紫红、灰绿色粉砂岩、细砂岩，夹数层灰 白色含砾粗砂岩，中上部为暗紫红色粉砂岩，细砂岩，本段地层平均厚度 130m。
千峰组（P2Sh）:本组地层厚度220 m,根据岩性特征分为两段一段（P2Sh1）:岩性以暗紫色粉砂岩、细粒砂岩为主，夹浅灰色细粒砂岩及灰绿色粉砂岩，顶部含 数层灰绿带紫斑的泥质灰岩，本段地层厚度 140m二段（P2Sh 2）:下部为30m厚的紫红色粉砂岩，上部为50m厚的紫红色细粒砂岩与粉砂岩相间沉积，本段厚度约 80m6、第四系（Q）本系地层与石千峰组（P2Sh ）呈不整合”接触，由黄土、砂质粘土组成，根据钻孔揭露厚度为0〜20m,平均厚度15m1.2.2矿井水文地质条件洺河煤矿地表为低山丘陵坡地，陡坎较多雨季泄水条件好，大气降水对矿山开 米无影响节理和断层等构造裂隙不仅提高了岩层的富水性，又是各种水源进入采、掘工作 面的天然途径2#煤老顶砂岩和岩浆岩中节理发育，且大多为张节理，裂隙宽度较大， 是矿井水的良好充水水源和充水通道 大中型断层使得主要可采煤层局部与各含水层相 接触，因此在今后的生产过程中，必须对大中型断层进行提前探测，对大断层按照相关 规定留设断层防水煤柱本井田内含水层自下而上的水文地质特征为：（一） 、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层（I）:该含水层是煤系地层基底，奥陶系灰岩水具有集中补给，长年消耗，调节储量大的特点。
二） 、中石炭统本溪组灰岩岩溶裂隙含水层：该含水层在本溪组铝土泥岩之上，岩性为深灰色，致密，厚层状，质不纯井下北部水 源孔揭露水量120 m3/h，稳定涌水量50〜80 m3/h对2#煤层开采无影响三） 、上石炭太原组大青灰岩岩溶裂隙含水层（II）:该含水层一般情况下对2#煤层开采无影响，但深部区因水压大、裂隙发育等原因也可直 接影响2#煤层的开采，（四） 、上石炭统太原组伏青灰岩岩溶裂隙含水层（川）:本井田钻控揭露的厚度一般为 2.81〜5.7m，平均厚4.1m，青灰色，灰黑色，坚硬 细致，含纺锤虫质及海百合茎化石，层面有炭质，底部为硅质灰岩，较坚硬，局部夹燧 石，岩溶裂隙较发育，有溶洞据外围钻孔抽水试验资料，单位涌水量0.083〜0.1381/s.m, 渗透系数为1.48〜1.82m/d,水质类型为S04-Ca. Mg、SO4・HCO3-Ca.Mg型，富水性中 等相邻矿井开采揭露本层灰岩致密、裂隙岩溶较差，富水性差对2#煤层开采无影响五） 上石炭统太原组野青灰岩岩溶裂隙含水层（IV）：本井田钻孔揭露厚度在0.4〜1.9m，平均厚1.1m，深灰色，隐晶质，质地不纯，含泥质， 组织粗糙，含蜓类及海百合茎化石，局部相变为粉砂岩，岩溶裂隙多被方解石脉所充填， 钻孔单位涌水量为0.011〜1.69 l/s m，-富水性较弱。
六） 、二叠系下统大煤顶板砂岩含水层（V）:主要由2#煤顶板砂岩组成，岩性以灰白色中、细粒砂岩为主，由数层组成，总厚度在5〜 20m,在构造带和岩浆岩侵入体附近裂隙较发育，钻孔单位涌水量为 0.0055〜0.269l/s m，富水性较弱，局部富水性中等渗透系数为 1.96m/d,矿化度0.3g儿水质类型为HCO3SO4— CaNa型井下揭露情况：以静储量为主，涌水量一般 10〜20 m3/h，最大30 m3/h左右，易于疏干七） 二叠系石盒子砂岩裂隙含水层（VI）:主要是由上石盒子组二段、四段和下石盒子组底部砂岩组成一般不影响 2#煤层开采，但大落差断层附近有可能造成涌水八） 第四系卵砾石孔隙含水层：该层主要分布在山间沟谷地带，由一套冲洪积相的沉积物组成其厚度和水位受地形控制变化较大，一般不大于25m，水位及水量呈季节性变化较明显九）岩浆岩裂隙含 水层：岩浆岩由北向南侵入本区，北厚南薄，呈岩盘侵入，似层状，岩性以闪长岩、闪长斑岩 为主，据抽水试验结果，单位涌水量 0.039〜0.1621/s.m，岩浆岩含水层为承压裂隙水， 富水性弱至中等，水质类型为 HCO3 SO4— CaMg第3节煤层特征1.3.1煤层地层含煤性根据以往地质工作及洺河煤矿开采对比， 主要含煤地层为石炭中统本溪组、 石炭系上统太原组、二叠系下统山西组，含煤地层以奥陶系灰岩含水层为基底，假整合其上。
石炭系为海陆交互相沉积，二叠系为陆相沉积煤系地层总厚 220m （未计算岩浆岩），含煤13层，煤层总厚14.40m一、石炭系中统本溪组（C2b）主要由灰色、巨厚层状石灰岩及浅灰色铝质泥岩组成， 含纺缍虫未定种化石上部 夹一层不可采薄煤层（10煤层）不稳定，不可采，煤厚0.36〜0.42m，平均厚度0.39m 下部铝质泥岩具鲕状结构，局部含透镜状赤铁矿地层厚度 13〜31m，平均厚度25m本组地层假整合于奥陶系中统峰峰组地层之上二、石炭系上统太原组（C3t）本组为一套海陆交互相含煤建造一般可划分为 6〜8个小旋回，从旋回结构看，海退相序较海进相序岩层厚度大沉积环境相对稳定，泥炭沼泽发育，有利于厚而稳定 煤层形成岩性主要由深灰色、灰色粉砂岩、泥岩及灰色中〜细粒砂岩组成粉砂岩中含大量 植物化石，如鳞木、芦木、苛达树其中夹有 5〜7层石灰岩，石灰岩中富含纺纟垂虫及海百合茎等海生动物化石含煤8〜14层，都不可采，石灰岩以8#煤层顶板的大青灰 岩厚度最大，次为6下煤层顶板的伏青灰岩各层灰岩和煤层为其良好的标志层，本组 地层厚度112〜153m，平均厚度120m三、山西组（P1s）该组为本区的主要含煤地层，地层沉积属于海退系列，是在滨海环境下形成的一 套过渡相三角洲沉积体系。
岩性主要由深灰色粉砂岩、泥岩和浅灰色中 ~细粒砂岩组成，含煤4〜7层，除2#煤以外，其余均不可采2#煤为矿井的主采煤层砂岩占本组厚度 的40%以上，呈厚层状，具交错层理，普遍含菱铁矿结核，呈假鲕状，局部含泥质包裹 体在本区北部砂岩对2煤层局部有冲刷，使煤层厚度变薄或尖灭粉砂岩中含有大量 的植物化石，芦木、轮叶、苛达树、星轮叶、翅羊齿、鳞木、栉羊齿、瓣轮叶及植物炭 化碎屑上界为骆驼脖砂岩，底界以北岔沟砂岩与下伏太原组地层呈整合接触本组下 部的2煤层是本组对比的标志层本组地层厚度变化较大，地层厚度 49〜83m,平均厚度 75m1.3.2可采煤层2#煤：位于山西组中下部，煤厚4.58〜5.43m,平均厚度5.1m,属较稳定的复杂结构煤 层，无夹矸，直接顶板为粉砂岩，厚度在 16.0m左右，性脆，裂隙较发育，易冒落2# 煤层局部发育一层伪顶，岩性为炭质泥岩，厚度在 1.0〜2.0 m，完整性极差，冒落严重老顶为细砂岩，厚度为3.0〜10.0m，坚硬，完整性好直接底板为黑色粉砂岩，厚度约 在1.3〜2.5m左右，富含植物化石老底为灰白色细砂岩，厚度约在 3.72m左右，含方解石脉及黄铁矿，坚硬。
2#煤下距4#煤28.34〜52.31m,平均37.68m1.3.3煤质一、煤质特征：井田内的煤层为滨海沼泽相腐泥煤，煤质类型均为高度变质无烟煤二、 煤的物理性质：受区域岩浆热变质的影响，各煤层均变质为无烟煤，呈黑色、灰黑色，条痕为灰黑 色及灰色，具玻璃光泽、沥青光泽及似金属光泽，贝壳状、眼球状及参差状断口，半松 软〜半坚硬，呈块状及粉状，外生裂隙发育，性脆，煤岩组分多由亮煤组成，镜煤及暗 煤次之，属半亮型和半暗型煤，条带状结构煤岩镜下鉴定时表面光亮，反射光呈亮黄色及亮黄白色，具明显的消光现象，有机 组分界限难以区分，个别的可见条带状镜质体、丝质体、丝质碎屑体、氧化丝质体及粗 粒体，保存较好的丝炭胞腔，有的还存在定向的煤的原始结构及形态各异的半镜质组和 半丝质组，稳定组分的抱子体等无机组分以层状、块状、透镜状及分散状粘土为主，次为裂隙充填状、细胞充填状 的方解石，细晶状、半棱角状的石英，分散状、结核状的黄铁矿等，无机组分含量在8%〜 19.2%之间由于受岩浆热变质的影响，局部煤层变质程度增高，致使个别煤芯样中含 有天然焦颗粒三、 煤的种类确定：根据井田内钻孔煤芯煤样工业基础样的工业分析和少量的胶质层测定资料， 各煤层的情况基本相同，可燃体挥发份平均值 5.12%，粘结性特征均为粉状一类，煤的变质程 度极高，胶质层最大厚度（y）为零，不具结焦性。
因此本井田内各个煤层的煤种牌号 均属无烟煤四、 各煤层的工业指标分析及变化特征：1、 灰分2#煤层灰分低，为低〜中灰煤，煤层精煤灰分小于 10%2、 水分煤层原煤水分平均在1.96%〜2.57%之间，山西组煤层水分普遍高于太原组煤层水 分煤层精煤水分在1.37%〜2.40%之间，普遍低于原煤水分3、 挥发分煤层精煤挥发分平均值在 4.37%〜6.42%之间，均属中变质无烟煤，北部煤层挥发 分值低于南部煤层挥发分值，表明煤变质程度在平面上北部高于南部，基本依赖于和岩 浆岩的位置关系，垂向上规律不明显4、全硫属陆相和过渡相沉积的山西组，煤含硫量很低，大部分不超过 1.0%，个别点也不超过1.5%;属海陆交替相沉积的太原组，从各种硫的化验成果上看，煤中硫分主要有 挥发硫组成，固定的硫酸盐硫均低于 0.1%，因此煤中的硫分，在燃烧、干馏过程中经挥发可大大降低五、元素分析：1、元素组成：区内煤层均处于高变质状态，煤层中有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组 成，以碳为主，其次为氢、氧、硫碳随变质程度加深而含量增大，氢则相反，氧和氮 与变质程度关系不大，各煤层间元素含量变化不甚明显2、其它有害元素及稀散元素：煤层中有害元素磷含量较低，基本属于特低磷煤和低磷煤，煤层有少量中磷煤和高 磷煤。
六、煤的工业特征：1、煤灰成分：煤层煤灰成分以 SiO2为主，平均含量在42.58%〜52.00%之间，其 次为AI2O3，平均含量在18.64%〜33.98%之间，两项含量在 60%〜90%之间其它灰 成分含量无明显规律2、 煤的灰熔点：煤灰成分中 SiO2含量高，贝U煤的灰熔点低，AI2O3含量高，则煤 的灰熔点高，煤灰成分中的Fe2O3 CaO、MgO均为易熔组分3、 煤的热稳定性：各煤层热稳定性 TS+6高于60%，在63.3%〜94.0%之间，煤样属 较高和高热稳定性煤，表明块煤在高温状态下保持原来粒度的能力较强，不易爆裂煤质汇总表煤社#水分（点数）灰分（点数）挥发分（点数）固定炭（点数）发热量（点数）全硫（点数）2原煤2.86(46)18.14(45)5.25(46)78.49(40)8030(15)0.576(17)净煤1.74 (3)5.87(3)4.15(3)90.23(3)第2章井田境界和储量第1节井田境界洺河煤矿南翼以％勘探线为界，北翼以I勘探线为界，东部深部以-250煤层底板等 高线为界，浅部以F4断层为界第2节井田工业储量2.2.1井田勘探类型本井田勘探类型为二类一型，即中等构造。
马家河井田为缓倾斜煤田，煤层倾角一 般为9°--15 ；平均13°.计算储量时，水平面积利用 AutoCAD软件在微机上圈定 2.2.2井田工业储量计算储量计算公式： Q=S<亦丫 （ 2 1）式中 Q------储量（万t）；S------煤层水平投影面积（m2）;M-----煤层平均厚度（m）;Y—— 煤的容重（t/m3）经过计算，平均倾角13°由于受奥灰水及其他方面的影响，本井田只开采 2#煤由地质资料可知：cos13 =0.974S1=9798332.29/cos13 °2=10059889.4 （m ）边界保护煤柱面积： S2=303611.12m2）M=5.1 米丫 =1.75（t/m3）本井田的工业储量为Q1= S1*5.1*1.75 =8978.45（万 吨）Q2=S2*5.1*1.75 =270.97（万 吨）总储量：Q=8978.45（万吨）第3节井田可采储量2.3.1井田煤柱留设在本井田范围内，各类煤柱的留设原则为：1. 断层煤柱：断层按其落差大小及对煤层的破坏程度而留设保安煤柱，落差 > 5（米者, 两侧各留50m （水平距离），落差》20m（水平距离），两侧各留20m （水平距离），落 差〈20m者，不留保护煤柱。
2. 井田边界煤拄：按50 m （水平距离）留设3. 三下保安煤柱设计时,边界角浒y=58° 他=58°-0.3 a移动角 S =丫 =73° B =73°0.6 a松散移动角45°a-----煤层真倾角4. 在井田开采初期，由于工业广场范围内布置主、副井和其他相关的建筑，根据下表确定工业广场面积为9*1.3*10000 m2=120000m2，井田范围内的松散层大于100米， © =40 经过计算，得工业广场保护煤柱为 475717.962后其质量为 475717.962 爲.1 >1.75=424.58万吨表2.2 矿井工业场地占地指标表井 型大型井中型井小型井生产能力（万吨/年）120、150、180、24045、60、909、15、21、30占地指标（公顷/10万吨）0.8—1.11.3—1.82.0— 2.52.3.2可采储量计算可采储量为： Q采=（Q工-P） （1-n） >K （2 2）式中 Q采 可米储量；Q 工-----工业储量；P-----永久煤柱；n-----地质及水文损失系数，洺河煤矿取 2.3%;K-----设计采区回收率，2#煤取75%将各数值带入，得：Q 采=（8978.45-270.97-424.58 > （1-2.3%） X75%=6069.29万吨第3章矿井生产能力、服务年限及工作制度第1节生产能力及服务年限洺河煤矿的可采储量为24398.55万吨，除去1.4储量备用系数，按设计生产能力计 算矿井服务年限按设计生产能力 90万t/年计算，矿井服务年限T 3 （3 1）Ax K式中 Z可 矿井可米储量（万t）A-----矿井设计生产能力（万t/年）T-----矿井服务年限（a）K-----储量备用系数，取1.4代入数据，得T=4W/9。
/1.4按《关于煤矿设计规范中若干条文修改的决定》，本矿井设计服务年限为48.2年， 符合规定我国煤矿目前有向大型矿井发展的趋势，设计 90万吨的井型，达产后，当技术条件适宜时，有充裕的能力来提高产量，用以增产综合各方面的原因，矿井年产 900万吨是符合要求的第2节矿井工作制度根据有关规定，达到矿井设计生产能力时按年工作日 330天，每天三班，每天净提升时间14小时采用 四六”制作业，三采一准，即三班采煤一班检修第4章井田开拓第1节概述4.1.1影响矿井开拓的主要因素本井田为全隐蔽式煤田，位于太行山东麓山前丘陵地带，武安盆地的西部，呈山 前过渡平原地形特征井田以北有北洺河自西向东流过，为季节性河流井田地面海拔 标高在+280〜+300m井田内主采2#煤层底板等高线标高在-250〜+150m井田开拓以 考虑开采2#煤层为主，进行开拓系统布置4.1.2确定井田开拓方式由于本井田位于平原地带，地势平坦，可采煤层埋深较大，且倾角不大，在井田各 部分的埋深不同，差别比较大，考虑到本矿井为中型矿井，为适应提升能力较大，机械 化程度较高,早投产的要求，显然，采用平硐开拓不现实，所以，所有方案均采用立井开 拓。
方案一：主、畐I」井井筒都设于井田中部，都打到第一水平井底车场，采用上、下山开 米开拓巷道及工业广场布置如下图：图4.2 开拓方案一剖面图巷道及工业方案二：主、副井井筒都设于井田中部，都打到第一水平井底车场，再由第一水平延 口 7 ~伸至第二水平，两个水平都采用上山开米开拓巷道及工业广场布置如下图：万案二：井田内采用主、开拓方案二平面图■万案3.出煤早，见效快开采时，通风、排水困难，费 用增高，管理复杂井筒延伸，增加了石门，掘进、排水费用大大增加，提升设备也较复杂，环节较多万案一和方案一基本相同，只 是采用两水平后均可上 山开米，在提升、运输、 通风、排水和掘进等方面 比下山开采更优越》 方案三1. 井筒工程量相对较 大，基建投资减人2. 井底车场布置复杂， 不易于掘进及生产管 理1. 提升相对复杂，提升环节较 多煤炭上运，运输费用咼2. 地面生产系统分散，不便管 理方案一和方案二开拓的基本思路是一致的，只是开采水平选择不一样，方案一井筒 位于井田中部，井筒短，初期工程量小，提升能力大，机械化程度高，出煤早，见效快 但是单水平开采，在-100水平以下都要用下山开采，提升、运和掘进工作量较大，通风 、排水有点困难，费用有点高，管理增加难度。
方案二较方案一虽然立井井筒工程量较大，增加了石门，掘进费用大大增加，提升 设备也较复杂，环节较多但是采用两水平后均可上山开采，在提升、运输、通风、排 水和掘进等方面比下山开采更优越，整体运输费用减小，便于后期生产管理方案三区别在于第二水平的延深形式以及井筒和工业广场的位置不同， 方案二水平为立井延深，需多开一立井井底车场，石门较长，且井筒施工复杂需用设备多，要求有 较高的技术水平，但立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限 制，井筒长度小，辅助提升能力大；通风线路短，排水距离短，提升转载环节少，系统 简单综合考虑，应该放弃方案三，将方案一和方案二进行经济比较方案一和方案二的经济比较：将方案一和方案二进行经济比较，其初期基建费及工程量，维护费用，运输费用等 经济比较结果汇总于下表在比较中需要说明以下几点：（1） 两方案中阶段的划分和采区的布置均相同，故大巷和采区上山的开掘长度相 同，费用也基本相同，故未对其进行比较（2） 两方案中井底车场的形式和建设费用虽稍有差别，但相对较小，故也未予以 比较3）运输费用中运距不包括准备巷道，只包括大巷和石门的运输表4.2掘进费用比较表深度（M）净径（M）单价（元/10M）费用（万 元）万案一主表土段105148129149井基岩段35545485159副 井表土段106174730175基岩段30659062177石 门0000总计660万案一主井表土段105148129149斜井段60551633310基岩段35545485159副 井表土段106174730175斜井段73651633377基岩段30659062177石 门总计1347万案二主井表土段105148129149基岩段44545485200副 井表土段106174730175基岩段126.5659062747石 门131.551633679井底车 场x-JU 卄， 岩巷10051633516总计2466表4.3提升费用比较表、、项目万案提升煤量（万t）单价(万 /t.km)距离（米）费用（万元）合计（万元）万案一一水平6069.291.354503687.093687.09万案一一水平4518.621.334502704.394425.63二水平1550.671.856001721.24表4.4上、下山运输费用比较表煤量运 距(m)方式单价（元/kmxt）费用（万元）方案一（-100水9 0万吨610.8皮带机1.688平以下）方案二（-100水 平以下）9 0万吨610.8皮带机1.160.5表4.5 排水费用比较表项目万案涌水量（m3/h）单价（万 /t.km）费用（万元）合计（万元）万案一上山开采1920.0732142464下山开采2110.1526322万案二一水平1920.0658126306二水平1600.1125180表4.6维护费用比较表项 目方案一方案二服务年 限（年）工程 量（m）单价 （元/米）总费用（万元）服务年 限（年）工程量（m）单价（元 / 米）总费用（万元）主井48.24501532.548.24501532.5副 井48.24001528.948.24001528.9大巷48.2288018249.935.86288018185.912.33493.818773.5总 计311.3959.4表4.7方案经济比较表项目 万案、掘进费用（万元）提升费用（万元）运输费用（万元）排水费用（万元）维护费用（万元）总 计（万元）万案一6603687.0988464311.35210.39万案二13474425.6360.5306959.47098.53由以上比较可看出，（7098.53-5210.39） /7098.53=26.59%,方案一的生产系统更为简单，后期工程量较小。
而且方案一比方案二的综合费用低综合考虑，选择方案一为最优方案，本次设计即采用单水平分区上下山开采第2节 井筒位置的确定4.2.1井筒位置的确定在井田内布置一对主副立井，在井田边界东部布置一个风井，采用分区对角抽出式 通风方式遵循《设计规范》2—13条选择井筒的依据，应遵循以下原则：(1) .本井田范围内，地势平坦，煤层埋藏深度较大，因为浅部采用立井开拓方式，为便于通风， 减少漏风,早出煤，达到设计产量时，本矿井设计三个井筒，即主井、副井、回风井2) .井筒位置的选择牵涉井下、地面等一系列因素，关系重大,选择时要对井下开采有利， 又要便于井筒的开拓和维护，还要注意充分利用地形，使工业广场便于布置，减少工业广场 土石量，减少运输费用，使地面布置合理.遵照《规范》2〜13条,选择井筒位置,应遵循以下 原则：1. 选择井口位置应考虑第一水平的开采，缩短贯通时间，减少工程量2. 保证第一水平要有足够的服务年限3. 井口位置一般选择在井田中央，井下运输、通风合理4. 要充分利用地形，少占地，少压煤5. 井口标高要高于历年最高洪水位6. 井筒要尽量避免穿越流沙层，含水层,较厚的冲积层，有煤和瓦斯突出危险的煤 层。
7. 井底距奥灰水保持一定的安全距离8. 井底车场及主要硐室尽量布置在稳定的岩层中，便于维护和开拓根据以上原则确定井筒及工业广场位置如图所示：图4,7 井筒及丄业厂场位置图主、占副.风，井特征力仃下表所示表4.8井筒井筒用途及布置装备■- 筒直径筒断面壁井口标〒H井 |底井筒■■砌井筒夺名称井 口标丿丨底标倾角(m)(m2)咼(m)咼(m)、厶厚度:材料(o) 净 净 ——mm—主井+350-15090519.63300钢筋 混凝土副井+350-10090628.26350喷射 混凝土风井+350+8090519.63350喷射 混凝土4.2.2主井主要负责煤的提升兼作进风井；副井负责人员的上下、井下所需材料的提升及 矸石的提升，并且兼作进风井；风井总回风副井和风井安装梯子间，作为安全出口1、主井:(1) 主井井筒装备采用刚性装备(刚性罐道)，主井罐道梁采用工字钢、山形式布 置，罐道与罐道梁的连接方式采用钢轨连接2) 主井提升采用箕斗，用q=Q*C*T*a /(3600*N*t1)求出一次提升量，再按松散煤 的容重计算出松散体积，选择 8吨箕斗3) 主井井筒采用圆形断面，这里选用 JDS――9/110 X标准底卸式四绳8吨提升 箕斗。
8.45k03ini井断面图2、副井:(1)副井井筒装罐道与罐道梁的连接勺式采用钢轨2) 副井提升设备米用罐GDG-1.5/4/2/23) 副的位置，如下图所主井断面图根据矿车规格和《设计规范有关要求验算，选用 b工字钢断面选用圆形断面，根据图解法3、风井：风井除用作通风外， 置包括安全出口及风硐等，图4.9全出口因此，风井井采用风硐平行与安全出口的布勺应设置梯子间井口布4.3.1确定开采水平的位合理的开采水平垂高应以合理的卩平垂高应考虑如下因素凰并使开采水平有合理的服务年限，有利于矿井水平和采区的接替，还要有较好的技术经济效果确定合理的水1、具有合理的阶段斜长;2、具有合理的区段数目;3、有利于采区的正常接替；4、要保证开采水平有合理的服务年限;5、经济上有利的水平垂高对于本井田而言，因为地质构造简单，煤层单一，井田斜长不大，且深部倾角平缓，故 综合考虑采用单水平开采4.3.2设计水平的巷道布置根据《设计规范》主采煤层2#煤是厚煤层，应在布置巷道时尽量减少煤柱损失1主要运输大巷位置的确定：-100水平大巷基本沿着-100米等高线；-95水平大巷基本沿着-95米等高线，均布 置在煤层底板。
2. 总回风巷，风井的布置：因考虑到井田地质地形、构造及煤层赋存情况，决定在井田东部边界外部设一个风 井，为整个开采水平服务第4节井底车场4.4.1概述井底车场是连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称， 是连接井下运输和提升两个环节的枢纽，是矿井生产的咽喉井底车场设计合理与否，要看其运输通 过能力是否满足矿井生产需要，列车运行是否安全，施工是否方便和车场绕道工程是否 节省等井底车场线路平面布置要满足以以下要求：1•井底车场应有利于提高运输通过能力2•井底车场线路布置应尽量减少弯道，增加直线巷道，在直线轨道上顶送重车，满 足列车安全要求3•井底车场线路应尽量简化，方便施工和节省工程量4.4.2井底车场的选择原则1. 依照井田地形地质条件、运输量大小、大巷运输方式、井筒提升方式、主副井筒与主 要运输大巷的位置、以及地面生产系统布置等因素选择；2•所选车场调车方便、操作安全、施工容易、工程量省，能满足矿井生产的需要， 并考虑增产的可能性；3•井底车场应有30%的通过能力富裕系数4.4.3井底车场的设计依据1•立井开拓方式，年生产能力90万吨，年工作日330天，三班生产，一班准备，每天净 提升时间16小时，矸石系数20%。
2•主副井筒距离90米，大巷在底板岩层中3•主井提升采用一对8t箕斗，副井采用1.5吨单车单罐笼4•井下运煤采用皮带运煤，辅助运输采用 1吨固定式矿车，每列车15辆5•矿井为低瓦斯矿井当大巷采用带式输送机运煤，辅助运输采用无轨系统时，宜采用折返式或折返与环形相结合形式的车场；若辅助运输采用有轨系统，则宜采用环形式车场 综合以上情况，决定采用立井卧式井底车场4.4.4井底车场的线路设计1•井筒相互位置主副井筒在平行于存车线方向上距离 45米主副井筒在垂直于存车线方向上距离 35米 则 主副井筒的直线距离为(452+352)"2=51.5m2. 根据《煤炭工业设计规范》确定存车线长度如下：副井空、重车线长为1.0〜1.5列车长；中小型井 材料车线长5〜15个材料车长；调车线长度通常为1.0列车和电机车长度之和3. 副井空、重车线长度的确定(4 1)(1) 副井空、重车线长度的确定Lsh = NtXl Xm+lt+lbw+ls=1.0 X5 >2.4+4.5+6.56+8 =55.06 米取60米Lsh----存车线长度，一般取整数；Nt----列车数，列； n----每列车的矿车数； lm—每节矿车的长度，m； lt----电机车长度，m； lbw----倒茬基本轨点至警冲标的距离，m ； ls----电机车停车距离(制动距离)，一般去8〜15米。
2) 材料车线的长度Lma=Nm >m(4 2)=1521=31.5 米取32米Lma 材料车线的长度，一般取整数，mNm----材料车节数Im-----材料车长度，m(3) 人车线有效长度一般为一列人车长加15〜20米，人车用XRC —15— 616W,取20米，所以人车线 有效长度取35米4.4.5马头门线路的平面布置计算马头门线路是指副井重车线的末端， 重车线阻车器轮档至材料车线进口变正轨距的起点的一段线路，马头门线路的平面布置，主要取决于所采用的设备类型和矿车的自滑 速度副井采用单罐笼提升，马头门线路的重车线的双轨段上，需要装设双轨道单式阻车 器，单式阻车器的作用是缩短重车进罐距离，以减少进罐时间，重车进罐借助摇台，设 置有单复式阻车器副井马头门线路计算LO=a+b+b' +c+d+e+2f=36.78米 (4 3)取37m式中 a:罐笼长度取4.0m；b、b :摇台的摇臂长度1吨矿车为1.5米左右，3吨矿车为2.0米； c:从摇臂轴中心至单式阻车器轮挡面之间距离一般取 C=2.0-3.0米； d:单式阻车器轮挡面与对称道岔连接的切点交点之间的距离，通常取 1 - 2 个矿车长度，以便提升工作的连续进行。
e：摇台中心至对称道岔连接的切线交点之间的距离，通常取 2.0-4.0米f:基本轨起点至道岔连接的切线交点之间的距离， 其大小取决于对称道岔的型号查表可知为7.441米图4.11 副井马头门图一 第5节|开拓系统的综述 一-经过方的西风井回风案比较，确定本井田为立井分区式单水平开拓，通风方式为中央分区对角式， 主、副井进风，井田边界 各生产系统如下：1.运巷煤系统：工作面井底车场•区段运输巷 煤仓--运输上山---主井3 I采区下部煤仓------皮带运输大2.运料系统：副井-----井底车场-----轨道运输大巷----采区下部车场 采区上部车场-----区段回风巷-----工作面 虽-轨道上山-----3. 通风系统：主、副井----井底车场-----大巷----轨道上山——区段运输巷-----工作面区段回风巷------回风大巷----风井第5章米煤方法和米区巷道布置第1节煤层的地质特征采区位置和范围：该采区位于 F4号断层以西，东部以背斜轴为界，西部以-95水平 运输大巷为界，南部以7勘探线为界本区属温带大陆性气候，夏季酷热高温，冬季干旱寒冷，全年降水偏少，主要集中 在7〜9月份。
采区走向长度2216.5米；倾向斜长1052米，面积大约1935889.8675m2 2#煤的工 业储量大约1727.79万吨，可采储量大约1266.03万吨地面标高+304.34〜+306.53米， 煤层埋深200〜550米本区结构简单，煤层倾角13左右，区内无明显的大断层，地质构造属简单构造 2#煤上部有一含水层，该含水层层位稳定，但是厚度变化较大，厚度 0〜28米，一般厚5〜15米，岩性以灰白色的粗砂岩为主，局部为中细砂岩，泥质孔隙式胶结涌水量极 低，单位涌水量0.0108〜0.107L/s.m，渗透系数0.00746〜0.658m/d，水质类型为HCO3. Cl-Na煤层具有自然发火倾向，2#煤为二类自燃煤层，自然发火期为6〜12个月2#煤直接顶板以粗砂岩为主，次为中.细粒砂岩，及小量砂质泥岩粗砂岩：分布广泛， 遍及整个井田，深灰-灰黑色,岩性致密块状，砂质泥岩结构岩层厚0.62-16.07m平均4.99m, 岩性较硬，回采时易冒落岩石的单项抗压强度在 12.4-32.7MP之间,为不坚固岩类，属一级 顶板2#煤局部有伪顶，系浅灰色砂质泥岩，厚0.1m,层位极不稳定，分布局限，粗、中、 细粒砂岩直接与2#煤接触，砂岩呈灰色,成分以石英为主，次为长石及灰色矿物，层面含云 母片,颗粒分选好，磨圆中等，泥质胶结，岩性较坚硬,中厚层状-厚层状，沙状结构，节理不发 育，岩层较厚，最厚可达26.84m,平均12.36m,井田中部稍薄，南部与北部较厚，与煤层接触 砂体,单体抗压强度62.8MPa,为中等坚固岩石,属二级中等冒落的顶板。
2#煤瓦斯成分CH4在12.36〜77.02之间，氮气在18.38〜76.76之间，马家河井田 属氮气---甲烷或甲烷带，为低瓦斯区第2节采煤方法和回采工艺5.2.1采煤方法的选择在 洺河煤田，可采煤煤层2#煤平均厚5.1m，纯煤平均厚度5.1m可采性指数（Km） 为1煤层变异系数（Y为21。