河北省开滦集团吕家坨矿矿井初步设计

摘  要

本设计是根据河北省开滦集团吕家坨矿的实际情况进行的初步设计。设计的井田面积为41平方公里，矿井年产240万吨，井田内煤层赋层较深，倾角不大，平均厚3.83m，瓦斯涌出量相对较小，煤层有自然发火倾向，矿井涌水量一般。

设计采用立井两水平暗斜井延深开采的开拓方式，采用条带式准备方式，采用倾斜长壁采煤方法，综合机械化一次采全高的回采工艺，用全部跨落法处理采空区，主要对矿井开拓方式、准备方式、采煤方法进行了初步设计，对矿井运输、通风、排水等生产系统进行了设备选型计算，对矿井各个生产系统的生产过程进行了描述，并对矿井各个生产系统和各生产环节之间的相互联系和制约关系进行了有关说明。在设计过程中，尽量采用先进的技术和设备，矿井全部实现机械化，采用先进技术和借鉴已实现高产高效现代化矿井的经验，实现一矿一面高产高效矿井从而达到良好的经济效益和社会效益。

关键词：开拓方式  准备方式  采煤方法  综合机械化  高产高效

1  矿区概况及井田地质特征 2

1.1概况 2

1.1.1地理位置与交通 2

1.1.2自然环境 2

1.1.3矿井附近的工农业情况 3

1.1.4水源、电源、劳动力及建材来源 3

1.2井田地质特征 4

1.2.1地层 5

1.2.2构造 6

1.2.3煤层及其顶底板岩性特征 6

1.2.4水文地质特征 7

1.2.5沼气、煤尘和自燃 11

2  矿井储量、年产量及服务年限 13

2.1  井田境界 13

2.2  井田储量 13

2.2.1矿井工业储量 13

2.2.2矿井设计储量 14

2.2.3矿井设计可采储量 15

2.3  矿井年储量及服务年限 17

2.3.1矿井工业制度 17

2.3.2矿井服务年限 17

3  井田开拓 18

3.1概述 18

3.1.1开拓方式选择 18

3.1.2影响立井开拓的主要因素分析 18

3.2井田开拓 18

3.2.1对井田开拓中若干问题分析 18

3.2.2方案的提出及技术比较 19

3.2.3方案经济比较 20

3.2.4确定方案 23

3.3井筒特征 23

3.3.1主井 23

3.3.2副井 24

3.3.3风井 26

井壁的支护材料及井壁厚度： 26

井筒深度： 27

3.4井底车场 27

3.4.1设计基本参数 28

3.4.2井筒相互位置的计算 28

3.4.3井底车场各存车线长度的确定 29

3.4.4线路联接计算 31

3.4.5轨道线路平面布置 36

3.4.6 井底车场通过能力计算 36

3.4.6 井底车场主要巷道断面及支护形式 38

3.5开采顺序及采区回采工作面的配置 43

3.5.1开采顺序 43

3.5.2保证年产量的同采采区数和工作面数 43

3.6井巷工程量和建井周期 45

3.6.1概述 45

3.6.2井巷工程量和建井周期的各计算图表 46

4  采煤方法 50

4.1采煤方法的选择 50

4.2采区巷道布置及生产系统 50

4.2.1带区走向长度的计算的确定（以第一水平第一阶段内带区为例） 50

4.2.2确定分带走向长度及分带数目 50

4.2.3回采巷道的布置（分带斜巷的布置） 51

4.2.4联络巷的布置 51

4.2.5带区硐室 51

4.2.6带区生产系统 52

4.3回采工艺设计 52

4.3.1概述 52

4.3.2综采工作面回采工艺设计 54

5  矿井运输、提升及排水 63

5.1矿井运输 63

5.1.1井下运输系统和运输方式的确定 63

5.1.2带区运输设备的选型 63

5.2矿井提升 64

5.2.1矿井提升概述 64

5.2.2矿井提升设计的主要依据和原始资料 64

5.2.3提升设备的选型计算 64

5.3矿井排水 74

5.3.1概述 74

5.3.2排水设备选型计算 74

6 矿井通风与安全技术措施 82

6.1 矿井通风系统的选择 82

6.1.1选择原则 82

6.1.2选择矿井主通风机的工作方法： 83

6.1.3选择矿井通风方式 83

6.2 风量计算及风量分配 84

6.2.1风量计算 84

6.2.2风速验算 87

6.3全矿通风阻力计算 87

6.3.1计算原则 87

6.3.2计算方法 88

6.3.3计算矿井总风阻及等积孔 91

6.4主通风机选型 91

6.4.1选择主通风机 91

6.4.2 选择电动机 93

6.5矿井安全技术措施 94

6.5.1概述 94

6.5.2瓦斯爆炸的预防措施 94

6.5.3矿井火灾的预防措施 96

6.5.4井下水灾的预防措施 97

6.5.5粉尘的综合防治 97

7  矿山环保 100

7.1矿山污染源概述 100

7.1.1大气污染 100

7.1.2废水排放 100

7.1.3固体废弃物排放 101

7.1.4噪声污染 101

7.2矿山污染源的防治 101

7.2.1大气污染防治 101

7.2.2矿山水污染的防治 102

7.2.3矿渣利用 102

7.2.4噪声的控制 102

结论 104

致谢 106

参考文献 107

附  录A 108

附  录B 115