淮北矿业集团石台煤矿的初步设计

摘  要

本设计的井田面积为20.1平方千米，年产量120万吨。井田内煤层赋存比较稳定，煤层倾角8－22°，平均煤厚3.48m，整体地质条件比较简单，在井田范围南部和中央均有断层发育。瓦斯和二氧化碳含量相对不高，涌水量也不大。根据实际的地质资料情况进行井田开拓和准备方式的初步设计，该矿井决定采用三立井上山开采，煤层分采区上山联合布置的开拓方式，设计采用综合机械化一次采全高回采工艺，走向长壁采煤法，用全部跨落法处理采空区。并对矿井运输、矿井提升、矿井排水和矿井通风等各个生产系统的设备选型计算，以及对矿井安全技术措施和环境保护提出要求，完成整个矿井的初步设计。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：立井 、走向长壁、一次采全高、综合机械化、高产高效

目  录

1  矿区概况及井田地质特征 1

1.1矿区概况 1

1.1.1 地理位置与交通 1

1.1.2 自然环境 2

1.1.3 矿井附近的工农业情况 2

1.1.4 水源、电源、劳动力及建材来源 2

1.2 井田地质特征 3

1.2.1 地层 3

1.2.2 构造 3

1.2.3 煤层及顶底板岩性特征 5

1.2.4 水文地质特征 6

1.2.5 沼气、煤尘和自燃 10

1.2.6 煤质、煤的牌号与用途 10

2  矿井储量、年产量及服务年限 12

2.1井田境界 12

2.2 井田储量 12

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 矿井年产量及服务年限 18

2.3.1矿井工业制度 18

2.3.2矿井设计生产能力 18

2.3.3井型校核 18

3  井田开拓 21

3.1概述 21

3.1.1 开拓方式选择 21

3.1.2 影响矿井开拓的主要因素分析 21

3.2 井田开拓 22

3.2.1 井田开拓方式 22

3.2.2 井筒形式、数目、及其配置 22

3.2.3井底车场和大巷的布置 25

3.2.4 方案的提出及方案比较 26

3.3井筒特征 34

3.3.1 主井 34

3.3.2 副井 35

3.3.3 风井 37

3.4  井底车场及主要巷道 38

3.4.1 车场设计基本参数 39

3.4.2一些基本问题的确定 40

3.4.3  线路连接计算 41

3.4.4  车场区段划分及调车 43

3.4.5坡度计算 47

3.4.6确定各井底车场硐室位置 47

3.4.7主要巷道 49

3.5  开采顺序及采区回采工作面的配置 51

3.5.1开采顺序 51

3.5.2保证年产量的同采采区数和工作面数 51

3.6井巷工程量及建井工期 54

3.6.1概述 54

3.6.2井巷工程量和建井周期的各计算图表 54

4   采煤方法 57

4.1 采煤方法的选择 57

4.2  采区巷道布置及生产系统 57

4.2.1采区走向长度的计算的确定（以第一水平采区为例） 57

4.2.2确定采区走向长度及工作面数目 57

4.2.3回采巷道的布置 58

4.2.4联络巷的布置 58

4.2.5采区上、中、下部车场形式 58

4.2.6采区硐室 60

4.2.7 采区千吨掘进率、采区掘进出煤率及采区回采率 60

4.2.8确定采区巷道掘进方法、设备数量及掘进工作面数 62

4.2.9采区生产系统 63

4.3 回采工艺设计 64

4.3.1综采工作面的主要设备 64

4.3.2工作面循环方式和循环作业图表的编制 66

5  矿井运输、提升及排水 69

5.1 概述 69

5.1.1 井下运输设计的原始条件和数据 69

5.1.2  矿井运输系统 69

5.1.3  矿井运输设备选型应遵循的原则 70

5.2运输设备的选型计算 70

5.2.1 采区运输设备的选型 70

5.2.2 大巷运输设备 72

5.3 矿井提升 81

5.3.1 矿井提升设计的主要依据和原始资料 81

5.3.2 提升设备的选型计算 82

5.4　矿井排水 91

5.4.1概述 91

5.４.2排水设备选型计算 92

6  矿井通风系统的选择 100

6.1矿井通风系统 100

6.1.1通风设计的基本依据 100

6.1.2矿井通风系统要符合下列要求： 100

6.1.3矿井通风系统的确定 101

6.2 风量计算及风量分配 101

6.2.1采煤工作面实际需风量 102

6.2.2掘进工作面所需风量 103

6.2.3峒室实际需风量 103

6.2.4风速验算： 105

6.3  矿井通风阻力计算 105

6.3.1计算原则 106

6.3.2计算方法 107

6.3.3计算矿井的总风阻及总等积孔 109

6.4扇风机的选型 110

6.4.1选择主扇 110

6.4.2选择电动机 111

6.5矿井安全技术措施 112

6.5.1预防瓦斯爆炸的措施 112

6.5.2防尘措施 113

6.5.3预防井下火灾的措施 113

6.5.4为防止井下水灾的措施 114

6.5.5大巷穿越断层的措施 114

6.5.6井底车场三角岩柱的支护措施 115

7  矿山环保 116

7.1矿山污染源概述 116

7.1.1大气污染 116

7.1.2废水排放 116

7.1.3固体废弃物排放 117

7.1.4噪声污染 117

7.2 矿山污染源的防治 117

7.2.1大气污染防治 117

7.2.2矿山水污染的防治 118

7.2.3矿渣利用 118

7.2.4噪声的控制 118

结论 120

致谢 122

参考文献 123