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摘 要
本设计为永城矿务局城郊煤矿1.5Mt/a新井设计,总共包括10章内容。结合城郊煤矿的具体条件,对城郊煤矿的地质条件、赋存条件和其他各方面因素分析,通过经济比较确定了本矿采用主立井-副立井开拓方式。城郊煤矿位于永城城郊,井田面积17km2。煤层赋存状况稳定,厚度7m,属于厚煤层,容重1.45t/m3,煤层倾角平均为6.9°,属于近水平煤层。井田开拓方式为立井单水平开拓。井田共划分为2个带区和2个盘区,首采区为盘区式布置。运煤采用胶带运输,辅助运输采用矿车运输。通风方式为中央并列式,U形通风。
本设计对该矿煤层储量、服务年限、进行详细计算,对开拓方式、准备方式、井下运输、矿井提升、通风等提出方案,完成了矿井的初步设计。
关键词:盘区;走向长壁;立井开拓;大采高
目 录
1 矿井概况及井田地质特征 1
1.1 矿区概况 1
1.1.1 交通位置 1
1.1.2 地形地貌 1
1.1.3 河流及水体 2
1.1.4 气象及地震 2
1.1.5 水源及电源 2
1.2 井田地质特征 2
1.2.1 井田地形及勘探程度 2
1.2.2 褶皱构造及断裂构造 3
1.2.3 岩浆入侵及其对煤层的影响 3
1.2.4 井田的水文地质特征 3
1.3 煤层特征 4
1.3.1 煤层埋藏条件 4
1.3.2 煤层顶底板 5
1.3.3 煤质 5
1.3.4 瓦斯、煤尘等 6
1.3.5 煤尘与煤的自燃 6
1.3.6 地温 6
2 井田境界和储量 7
2.1 井田境界 7
2.1.1 井田范围 7
2.1.2 开采界限 7
2.1.3 井田尺寸 7
2.2 矿区工业储量 8
2.2.1 储量计算基础 8
2.2.2 井田地质勘探 8
2.2.3 工业储量计算 9
2.3 矿井可采储量 10
2.3.1 安全煤柱留设原则 10
2.3.2 矿井永久保护煤柱损失量 11
2.3.3 矿井可采储量 13
2.3.4 安全煤柱 13
3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 15
3.1 矿井工作制度 15
3.2 矿井设计生产能力及服务年限 15
3.2.1 确定依据 15
3.2.2 矿井设计生产能力 15
3.2.3 矿井服务年限 16
3.2.4 井型校核 16
4 井田开拓 18
4.1 井田开拓的基本问题 18
4.1.1 确定井筒形式、数目、位置极坐标 18
4.1.2 工业场地的位置 20
4.1.3 开采水平的确定及采、盘、带区的划分 20
4.1.4 主要开拓巷道 22
4.1.5 方案比较 22
4.2 矿井基本巷道 25
4.2.1 井筒 25
4.2.2 井底车场及硐室 28
4.2.3 主要开拓巷道 31
5 准备方式 39
5.1 煤层的地质特征 39
5.1.1 煤层埋藏条件 39
5.1.2 煤质特征 39
5.1.3 煤层顶底板条件 39
5.1.4 煤层含瓦斯特征 39
5.1.5 水文地质条件 39
5.1.6 地温 40
5.1.7 地质构造 40
5.2 采(盘、带)区巷道布置及生产系统 40
5.2.1 确定采区走向长度 41
5.2.3 煤柱尺寸的确定 41
5.2.4 区准备方式的确定 42
5.2.5 盘区巷道布置 42
5.2.6 盘区生产系统 43
5.2.7 盘区各种巷道的掘进方法 44
5.2.8 采区生产能力 44
5.2.9 采区出煤率 45
5.3 盘区车场设计 46
5.3.1 盘区下部车场 46
5.3.2 盘区主要硐室布置 47
5.4 盘区采掘计划 48
5.4.1 采区内巷道掘进方法及主要巷道参数确定 48
5.4.2 采区生产能力 49
5.4.3 盘区采出率 50
6 采煤方法 51
6.1 采煤工艺方式 51
6.1.1 采区煤层特征及地质条件 51
6.1.2 确定采煤工艺方式 52
6.1.3 回采工作面参数 53
6.1.4 采煤机工作方式 59
6.1.6 各工艺过程注意事项 61
6.1.7 采煤工作面正规循环作业 63
6.1.8 综合机械化采煤过程中应注意事项 68
6.2 回采巷道布置 68
6.2.1 区段平巷的布置 68
6.2.2 回采巷道参数 69
6.2.3 巷道掘进方法 72
6.2.4 巷道支护方式 72
6.2.5 通风验算 72
7 井下运输 73
7.1 概述 73
7.1.1 井下运输设计的原始条件和数据 73
7.1.2 煤层及媒质 73
7.1.2 矿井运输系统 73
7.2 采区运输设备的选择 74
7.2.1 矿井运输设备选型应遵循的原则 74
7.2.2 工作面运煤设备的选型 75
7.2.3 采区辅助运输设备的选型与设计 75
7.3 大巷运输设备选择 75
7.3.1 确定大巷的运输方式 75
7.3.2 确定大巷运输设备 76
7.3.3 列车组成及电机车台数的确定 77
8 矿井提升 79
8.1 概述 79
8.2 主副 井提升系统 79
8.2.1 主井提升设备选型 79
8.2.2 副井提升设备选型 81
9 矿井通风与安全 82
9.1 矿井地质、开拓、开采概况 82
9.1.1 矿井地质情况 82
9.1.2 开拓方式 82
9.1.3 开采方法 82
9.1.4 变电所、火药库 82
9.1.5 工作制、人数 83
9.2 矿井通风系统的确定 83
9.2.1 矿井通风系统的基本要求 83
9.2.2 矿井通风方式的选择 83
9.2.3 矿井通风方法的选择 84
9.2.4 盘区通风系统的基本要求 85
9.2.5 盘区通风方式的确定 86
9.3 矿井风量计算 86
9.4 灾害防治及安全设备 90
9.4.1 预防瓦斯灾害的措施 90
9.4.2 火灾及煤层自燃发火的防灭火措施 91
9.4.3 预防煤尘爆炸的措施 98
9.4.4 水灾的防治措施 98
9.4.5 避灾路线及安全出口 99
10 设计矿井基本技术经济指标 100
参考文献 101
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