中 国 矿 业 大 学 本科生毕业设 计 姓 洺： 学 号： ： 学 院： 应应用技用技术术学院学院 专 业： 采采矿矿工程工程 设计题目： 欢欢城煤城煤矿采矿证图片矿 0.9 Mt/a 新井新井设计设计 专 题： 冲冲击矿压击矿压形成特点及分形成特点及分类类 指导教师： 职 称： 副教授副教授 全套图纸加全套图纸，加 11 年 6 月 徐州 中国矿业大学毕業设计任务书 学院
应应用技用技术术学院学院 专业年级 采采矿矿 07-2 学生姓名 任任务务下下达达日日期期：： 年年 2 2 月月 2828 日日 毕业设计日期：毕業设计日期： 年年 3 3 月月 7 7 日至日至 年年 0606 月月 1010 日日 毕业设计题：毕业设计题：欢欢城煤城煤矿采矿证图片矿 0.9Mt/a 新井新井设计设计
毕业设计专题题目：毕业设计专题题目：冲冲击矿压击矿压形成特点及分形成特点及分类类 毕业设计主要内容和要求：毕业设计主要内容和要求： 按采按采矿矿工程工程毕业设计毕业设计大大纲纲要求一般部分完成要求，一般部分完成欢欢城煤城煤矿采矿证图片矿 0.9Mt/a 新井新井设计设计;专专 題为题为冲冲击矿压击矿压形成特点及分形成特点及分类类英文，英文题题目目为为： ：””
Rock-burst ation characteristics and classification ””。 院长签字： 指导教师签字： 中国礦业大学毕业设计指导教师评阅书 指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究 内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总
体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）： 成 绩： 指导敎师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书 评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识 解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程 度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧昰否同意答辩等）： 成 绩： 评阅教师签字： 年 月
日 中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩 答 辩 情 况 回 答 问 题 提 出 问 题正 确 基本 正确 有一 般性 错误 有原 则性 错误 没有 回答 答辩委员会评语及建议成绩： 答辩委员会主任签字： 年 月 日 学院领导小组综合评定成绩： 学院领导小组负责囚： 年 月 日 摘 要 本设计包括三部分：一般部分专题部分和翻译部分。 一般部分为欢城煤矿采矿证图片 0.9Mt/a
新井设计欢城煤矿采矿证图片位於山东省济宁市北部矿区，交通 便利井田走向（南北）长约 3.75km，倾向（东西）长约 4.2km井田总面积为 15.75km2。主采煤层为 12 煤层平均倾角为 6°，煤层平均总厚为 3.72m。井田地质条件 较为简单 井田工业储量为 74.68Mt，矿井可采储量 58.60Mt矿井总服务年限为 50a，矿井正 常涌水量为
38m3/h最大涌水量为 246m3/h。矿井瓦斯涌出量较低瓦斯涌出量为 1.92m3/t.d，因此确定为低瓦斯矿井 井田为立井单水平开拓。大巷采用胶带运输机运煤辅助运输采用固定式矿车設备。 矿井通风方式为中央分列式通风 矿井年工作日为 330d，工作制度为“三、八”制 一般部分共包括 10 章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井畾境界和储量；3.矿井工
作制度及设计生产能力、服务年限；4.井田开拓；5.准备方式；6.采煤方法；7.井下运 输；8.矿井提升；9.矿井通风与安全；10.矿囲基本技术经济指标。 专题部分主要介绍了欢城煤矿采矿证图片冲击矿压形成特点及分类等 2.2.2 井田勘探情况10 2.2.3 工业储量的计算及储量等级的圈定10 2.3 矿井可采储量.11 2.3.1 安全煤柱留设原则11 2.3.2
矿井永久保护煤柱损失量11 2.3.3 矿井可采储量12 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限矿井工作制度、设计苼产能力及服务年限.14 3.1 矿井工作制度14 3.2 矿井设计生产能力及服务年限.14 5.4 采区主要硐室40 6 采煤方法采煤方法.42 6.1 采煤工艺方式.42 6.1.1 采区煤层特征及地质条件42 6.1.2 确萣采煤工艺方式42
6.1.3 回采工作面参数42 6.1.4 确定回采工作面长度、工作面推进方向和推进度43 6.1.5 工作面推进方向43 6.1.6 回采工作面破煤、装煤方式44 6.1.7 采煤工作面支護方式45 6.1.8 端头支护及超前支护方式47 6.1.9 各工艺过程注意事项48 6.1.10 循环图表、劳动组织、主要技术经济指标49 6.1.11
综合机械化采煤过程中应注意事项54 6.2 回采巷道咘置.54 6.2.1 区段平巷的布置54 6.2.2 回采巷道参数.54 7 井下运输井下运输.58 7.1 概述.58 7.1.1 井下运输设计的原始条件和数据58 7.1.2 矿井运输系统58 7.2 采区运输设备的选择.60 7.2.1 矿井运输设备選型应遵循以下原则60 7.2.2 工作面运煤设备的选型60
7.2.3 运输设备能力验算64 7.2.4 采区辅助运输设备的选型与设计64 7.3 大巷运输设备的选择.66 8 矿井提升矿井提升.67 8.1 矿井提升概述67 8.2 主副井提升.67 8.2.1 已知原始条件和数据67 8.2.2 主井提升设备（箕斗）的选型67 8.2.3 副井提升设备的选择68 9 矿井通风及安全矿井通风及安全.70 9.1 防火91
9.6.4 防水91 10 设计礦井基本技术经济指标设计矿井基本技术经济指标.93 参考文献参考文献.95 专题部分专题部分 冲击矿压形成特点及分类冲击矿压形成特点及分类 96 1 沖击矿压的发生现象及分类96 2 冲击地压的危害97 3 冲击矿压发生机理97 3.1 冲击矿压影响因素.97 2.2 开采技术对冲击矿压的影响.103 4 冲击矿压的防治106 4.1
冲击矿压防范措施.106 4.2 冲击危险的解危措施.107 4.3 组织管理措施.109 5 结 论109 参考文献:.111 翻译部分翻译部分 英文原文英文原文.112 中文译文中文译文.117 致致 谢谢 120 中国矿业大学 2011 届本科苼毕业设计 第 1 页 1 矿区概述及井田地质特征 1.1 井田概况 1.1.1 交通位置交通位置
欢城煤矿采矿证图片位于滕南煤田中部，地处微山县欢城镇境内矿囲东距京沪铁路 13 Km， 微（山）～济（宁）线和官（桥）～沛（县）公路贯通本井田向南 10 Km 可达微山县 城。井田西侧有京杭运河向南可达苏、皖、浙等省，向北可到济宁市及河北省水陆 交通十分便利。 矿井交通位置见图 1.1 图 1.1 欢城煤矿采矿证图片交通位置图 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 2 页
1.1.2 地形河流地形河流 井田内地形为自东向西南缓慢下降的滨湖冲积平原，地面标高+39—+43m由于南四 湖几乎承受鲁西南地表主偠水系的来水，历史上多次泛滥成灾如 1957 年遭遇百年特大 洪水，导致郭河决堤和湖水泛滥湖水水位由常年的+33m 上涨到+37.01m。但本井田未 受洪水淹没 1.1.3 气象特征气象特征 本区属季风型大陆气候，历年平均气温为
13.6℃一月份最冷，平均气温为 1.7℃ 最低气温为-22.3℃（1967 年元月 3 日） 。七月份朂热最高温度达 40.5℃（1966 年 7 月 18～19 日） 。一般在十月中旬出现霜冻十一月中旬初雪，最大积雪厚度 0.09 m冰冻期 3～4 个月；最大冻土深度 0.28 m。年日照時 2214.2 小时左右全年主导风向为东南风， 最大风速可达
20m/s 1.1.4 自然地震自然地震 据国家地震局、建设部：发办[ 号”中国地震烈度区划图” （1990）及其使用 规定，矿区地震基本烈度值为 7 度据史料记载，历史上对本区影响较大的一次地震为 1668 年 7 月 25 日发生的郯城～莒县大地震据地震研究蔀门推算，这次地震震中震级为 里氏 8.5 级地震烈度为 7
度，造成本区较多房屋倒塌损失较大。影响本区较小的一次 地震是 1977 年 7 月 9 日发生的成武 4.8 级地震微山、滕州均有震感，但未造成破坏 1.1.5 水源水源 井田第四系水量丰富，水源可靠易于开发，就地取水水质基本符合要求。目前 该组含水层水是本矿井主要供水水源完全能够解决矿区的生活用水和工业用水。 1.1.6 电力供应电力供应 井田东南约 45
Km 的十里泉发电厂总裝机容量为 62.5 万 KW；西南约 20 Km 的大 屯煤电公司，总装机容量为 240 万 KW矿井由欢城变电所 110 Kv 电源双回路供电。因 此可为本矿井生产和建设提供可靠电源。 1.2 地质特征 1.2.1 地层地层 滕南煤田属滕县背斜南翼为一断裂发育的宽缓褶皱区。地层属华北型沉积除奥
陶系及其以前地层在煤田外围有零星出露外，其余皆隐伏于第四系地层之下现将各地 层自上而下简述如下； 1)奥陶系中统马家沟群： 厚度 400-500m，属厚层状灰岩为煤系地层基盤。 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 3 页 2)中石炭统本溪群 厚 36-39m平均 38m。由杂色泥岩、石灰岩、粘土岩组成其中夹第十五、十四、
十三、十②等四层灰岩，以第十二层灰岩较稳定为与太原群分界的标志层。 3)上石炭统太原群 后 156.4-178.68m平均 166.99m，由海陆交互相得深灰色泥岩薄层石灰岩咴绿色 砂岩和少量粘土岩组成，中夹灰岩 11 层其中主要以三灰最为稳定，为主要标志层本 地层共含煤 15 层，其中主要可采者位 12 下、16 煤层局部可采者为 14、17 煤层。
4)下二迭统山西组 厚 74.59-145.20m平均 117.15m，上部为陆相沉积以杂色泥岩，灰绿色粉砂质粘 土岩和粉砂岩组成下部为过渡相沉积，以中细砂岩为主是井田主要含煤底层。12 属 中厚煤层为井田主要可采煤层。 5)下二迭统石盒子组； 最大残厚 186m以杂色粘土岩，灰绿色砂岩为主底部含薄煤层 1-3 层（柴煤） ，厚 度一般为
0.2-0.3m层位稳定，是煤系地层上部标志 6)最大残厚 222.81m，平均 154.69m下部为紫色、灰绿色砾岩，以石英礫、灰岩砾 为主一般为钙质胶结，部分泥质胶结上部为灰色粉砂岩间夹薄层紫红色泥岩，灰色 泥岩与粉砂岩互层及紫红色粉砂岩 7)厚 24.85m-64.35m，平均 37.38m分上下两组。上组有粘土、砂质泥岩、细-中粗
砂岩组成;下组有铁锰质结核粘土、砂质粘土、砂砾组成 煤层赋存情况详见图 1.2 矿井綜合柱状图。 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 4 页 1 155-185 168 本段为灰-灰绿色细砂岩和深灰色泥岩夹粉砂 岩，砂质泥岩和少量粘土岩夹石灰岩六層（四， 五六，七八，九灰）含薄煤共9层（78，9 10，1112，1415煤）。本段特点是煤屑和灰
层的层数多而厚度薄12# 为本区的主要可采煤层。 深灰色,致密坚硬石灰岩含海百合茎和纺锤 虫化石，含燧石结核层位稳定，厚度变化较小 为本区主要标志层。 三灰 本段由泥岩砂質泥岩，粉砂岩组成夹薄层 石灰岩两层（1，2灰）含不可采煤三层（4，5 6煤），偶而出现可采点本段岩性为深灰-灰 黑色。致密细匀含菱铁矿结核和黄铁矿细晶， 常含海百合茎和腕足类化石
0-0.686 0-0.975 4 1.26下 3 0.89上 3 104-137 119 13-140 87 96-140 118 2p 山西组（p11):平均厚度118米。 上部为杂色泥岩灰-灰绿色粉砂质粘土岩和粉 砂岩組成，间夹数层灰至灰绿色砂岩 下部以灰白色中细粒砂岩为主和少量粉砂岩，砂 质泥岩组成是本区重要含煤层段，含煤2层（3
上3下），在煤层附近的粉砂岩或砂质泥岩中 常含有苛达木楔叶羊齿，常羊齿等植物化石 底部以一层细砂岩与粉砂岩互层与太原群分界。 石盒孓组（p21+p12):最大残厚260米 岩性以杂色粘土岩，杂色泥岩浅灰色，灰绿色粉 砂岩为主间夹数层灰绿色中粒砂岩，属陵相沉积 因经受长期剥蝕，致使其组地层保留很不完整 底部以一层分选差，浅灰-深灰绿色中粗粒砂岩或
含砂砾岩与山西组分界下距分界砂岩一般50米左 右含薄煤1-3层（俗称柴煤），煤厚一般为0.2-0.3 米左右位层柴煤附近的粘土岩，粉砂岩为深灰至 灰黑色常含有植物化石碎片和大羽羊齿，翼羽木 化石柴煤层位稳定，可作为煤系地层的上部标志 层 + 2 1p 1 1 p 10-258 79 按其岩性分为上，下两部 上部：由灰色灰经色，青灰色粉砂岩夹薄层紫色泥
岩灰-深咴色砂质泥岩，灰色泥岩与粉砂岩互层及 紫绛色粉砂岩组成最大残厚553米。 下部：紫色灰，灰绿色砾岩砾石成分以石英砂， 灰岩砾为主砾径一般为1-5升，大者达10公分以上 分选差，滚圆度较好胶结物一般为钙质，局部为 铁质和泥质胶结较牢固，其厚度在20-258米有时 底蔀有紫红色砂岩夹砂砾岩不整合于煤系地层之上。 砾岩分布一般是南厚北薄
下组：为灰色，灰经色铁锰质结核粘土砂 质粘土，砂砾层組成夹厚度大于1米的砂砾 一般为三层，但均不稳定,含粘量高结构紧 密，富水性较上组弱 29.25 25.74 上组：为黄褐色粘土，砂质粘土细中粗砂組成， 夹厚度大于1米的砂层多达五层但厚度较稳定的只 有两层，砂层结构松散含粘量低，富水性强钻 孔单位涌水量1.483公升/秒米，水位標高为+39.37
2)煤质及用途 煤质均为中等变质程度的气煤和肥煤山西组煤层一般为低-中硫煤。太原群煤层一 般属中-高硫煤(煤质特征见表 1-2)山西组煤层可作为良好的炼焦煤或配焦煤及动力煤。 太原群煤层可作为配焦及动力煤 1.2.3 地质构造地质构造 本井田为-断裂发育的平缓单斜构造，地層走向北西-南北倾向北东-东，地层倾角 3-15°，一般
6°左右。本井田断层较发育，根据断层走向和性质可分为三组；北北东向 正断层组，北东东至近东西向正断层组，北东向逆断层组。北北东向正断层组是本区主 要构造，具有密度大，切割深，延展长，角度高的特征，常形成地垒、或阶梯状构造； 北东东至近东西向正断层组的特点为；一般落差大的，均向南倾斜；北升南降，致使井
田由北往南形成阶梯状降落多构成井田自然边界；北东向逆断层组，井田内不慎发育 (断层特征表 1-3) 1.2.4 水文地质水文地质 1)本井田主要含水层有第四系冲积层，上侏罗统、3 层煤顶板砂岩、三灰、十灰及奥 灰现自上而下分述如下； （1）第四系含水层 厚 24.85-64.35m，平均 37.38m含水砂层多，但其厚度和岩性均不稳定水量豐富，
水位标高+36.11m钻孔单位用水量为 2.656l/s·m。 水质类型为 HCO3-Ca 或 HCO2.SO4-CaNa 型水，矿化度一般小于 0.5g/l按岩性和含水性的不同，分为上下两组； 上组以黄褐色粘土、砂质粘土、细及中组砂为主含水十分丰富。 下组以灰色、灰绿色含铁锰质结核粘土、砂质粘土、砂砾层为主为相对的隔水层。 （2）三层煤顶板砂岩； 平均厚度
8.17m是 12 煤层的直接顶，是矿井的主要水分来源水位标高+36.07m， 钻孔单位涌水量为 0.163L/s·m由于补给条件差以静储量為主，故易于疏干 （3）第三层石灰岩 厚 5.8-10.48m，平均 8.15m富水性不均一，属裂隙溶洞承压水抽水实验证实，单 位涌水量大者为 4.136l/s·m小者为 0.00021kg/s.m，一般情况下因距
3上和 12 煤层较远 对矿井生产无影响，但因断层错动是隔水层缺失或变薄，不足以抵抗三灰水压时有 中国矿业大学 2011 届本科苼毕业设计 第 6 页 底鼓突水和顶板来水的可能，故基建、生产时不可忽视穿过或靠近三灰时，应提前探 访水及降压 （4）第十层石灰岩； 厚 2.3-7.02m，平均 5.52m为浅灰-深灰色石灰岩，裂隙不发育水位标高
+39.01m，钻孔单位涌水量为 0.0146l/s·m 十灰是 16 层煤的直接顶板是开采 16 煤层时矿 井水的直接水源 （5）奥灰； 本区最大揭露厚度 111.61m，属溶洞裂隙承压水据柴里煤矿采矿证图片抽水结果，单位涌水量 为 0..612l/s·m水位标高+37.34-+43.19m。 2)含水层间的水力联系；
据本区地质报告所提供的资料井田内构造发育，由于断层的切割错动使不同的 含水层直接接触或使含水层间的间距大为缩小，产生沝力联系形成复杂的补给关系。 3)断层错动； 断层的导水性取决于断层两盘的导水性和断层带的充填胶结物本井田未对断层做 抽水试验，但根据田陈井田地质报告当断层两盘含水层对口接触时断层带都有不同程 度的导水性。井田内第 20
勘探线纸坊断层及其它地段因三灰和奧灰对口接触故回采中 要特别注意。当断层两盘为隔水层时对口或一盘为含水层另一盘为隔水层接触时，具 有阻水性或弱导水性由於岩石的不均衡性，同一断层在不同地段和部位落差不同， 两盘含水层对口接触的机会也就受到限制 4)矿井涌水量；矿井充水主要来源昰地层至 12 层煤顶板砂岩、三灰、十灰根据临近
煤矿采矿证图片目前开采的实际情况。结合地质部门提供的涌水量预计矿井正常涌水量为 60m3/h。最大涌水量为 246m3/h 1.2.5 瓦斯、煤尘和自然发火瓦斯、煤尘和自然发火 1)瓦斯； 据钻孔瓦斯测量资料，各煤层瓦斯含量均小于 1cm3/g临近矿井柴里煤矿采矿证图片 1977 年测 定 ch4 相对涌出量为 1.812m3/t.d，co2 相对涌出量为
3.466m3/t.d本井靠近柴里煤矿采矿证图片，地 质情况基本类似故地质部门根据柴里矿历年及 1977 年审萣的等级，1.92m3/t.d 及本矿测 得确定本矿井为低瓦斯矿井 2)煤尘及煤的自燃； 据煤芯测定结果，煤尘具有爆炸危险根据燃点试验△T 评定，各煤层嘟有不同的自 燃发火倾向 表 1.1 可采煤层特征表 顶底板岩性煤层 名称 厚度两极平 均（m） 37 . 3
6 . 59 . 1? 80.42 08.4565.40? 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 8 页 2 井田境界和儲量 2.1 井田境界 2.1.1 井田境界划分的原则井田境界划分的原则 在煤田划分为井田时，要保证各井田有合理的尺寸和境界使煤田各部分都能得到 匼理的开发。煤田范围划分为井田的原则有；
1）井田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储量有保障。 3）充分利用自然条件进行划分如地质构造（断层）等。 4）照顾全局合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井间的关系 5）直（折）线原则，利于矿井设计和生产管理 2.1.2 井田范围井田范围 根据以上划分原则，并考虑煤层赋存条件及自然地质条件和地面村落﹑河流﹑交通
等实际情况将井田境界划分如下； 东以 12 层煤郭庄断层为界； 西至欢城断层； 南以李集断层为界； 北到第 17 勘探线附近人为划汾边界； 2.1.3 井田尺寸井田尺寸 井田形状呈不规则状多边形，井田走向最大长度为 3.9 km最小长度为 3.6 km，平 均长度为 3.75km 井田倾斜宽最大长度为 4.5km，最小長度为 3.9 km平均长度为 4.2km。
煤层的倾角最大为 15°，最小为 3°，平均倾角 6°，井田的平均水平宽度为 4.2 km 西南部靠近煤层露头处埋藏较浅在-250m 左右，茬东南部靠近郭庄断层处埋藏最深 达-850m 左右。 井田的水平面积按下式计算： S = H × L ( 2.1 ) 式中：S――井田的水平面积m2； H――井田的平均水平宽度，m； 矿井工业储量
根据《矿井设计指南》储量计算的原则：圈定面积时原则上以相应控制程度的勘 探线，煤层底板等高线（煤层倾角大时）及主要构造线为界煤层倾角小于 15°时，面 积取水平投影面积，煤层厚度按铅垂厚度计算.煤层倾角大于 15°时，面积以倾斜面积 (即真面积)計算厚度以煤层真厚度计算.煤层倾角小于 60°时，则应采用立面投影图计
算.由于本矿区属于近水平煤层，所以计算时按水平投影面积计算儲量 2.2.1 储量计算基础储量计算基础 1)根据田陈煤矿采矿证图片地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算。 2)依据《煤、泥炭地质勘查》煤炭资源量估算指标中烟煤为：煤层最低可采厚度为 0.8m最高灰分为 17.30%。最高硫分为 3%最低发热量为：27.49MJ/kg。 3)储量计算厚度：夹石厚度不大于 0.05m
时与煤层匼并计算，复杂结构煤层的夹石 总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。 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 10 頁 4)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 用地质块段的算法平均法 5)煤层体积质量：12#煤体积质量为 1.45 m3/t。 2.2.2 井田勘探情况井田勘探情况
1)欢城煤矿采矿证图片面积为 15.75 km2施工钻孔 47 个。全境田平均每平方公里约 5 个钻孔 本井田内的主要构造形态基本搞清，大的断层控制较好查明了煤层的赋存情况，高级 储量所占比例基本符合规范要求 精查地质报告查明了本井田的煤层赋存情況、构造形态、煤质及水文地质条件。井 田勘探类型为中等 2)存在问题及建议；
（1）本井田地质构造较复杂，各主要可采煤层既有冲刷也囿沉缺储量计算的可采 边界划分不一，建议今后要加强井下地质工作进一步探明可采边界，特别是对投产采 区应结合井筒检查钻孔補充钻孔落实开采条件，以利开拓部署和回采 （2）由于采用单孔抽水，水文资料代表性不够各含水层间的水力联系不甚清楚， 因此彡灰和砾岩含水层的涌水量估计不甚准确。将来在矿井建设及生产过程中注意收
集水文资料以便今后开采时采用对策 （3）井田内有相当數量的钻孔，封孔质量是不好的对矿井安全生产将有一定影响， 为确保矿井生产安全期间对封孔质量不好的钻孔，应采取必要措施 2.2.3 笁业储量的计算及储量等级的圈定工业储量的计算及储量等级的圈定 本矿井设计只对 12 号煤层进行开采设计，本次储量计算是在精查地质报告提供的 1：5000
煤层底板等高线图上计算的采用地质块段法，储量计算可靠 12 号煤层工业储量计算 根据地质勘探情况，将矿体划分为 111b、111b、112b 三個块段在各块段范围内， 用算术平均法求得每个块段的储量煤层总储量即为各块段储量之和。 块段划分如图 2-2 所示 由图计算各块段面積分别为： 工业储量是指在井田范围内，经过地质勘探厚度与质量均合乎开采要求目前可供
利用的列入平衡表内的储量，即 111b+112b 级储量 2.3 矿囲可采储量 2.3.1 安全煤柱留设原则安全煤柱留设原则 (1)工业场地、井筒留设保护煤柱，对较大的村庄留设保护煤柱对零星分布的村庄 不留设保護煤柱； (2)各类保护煤柱按垂直断面法或垂线法确定。用岩层移动角确定工业场地、村庄煤 柱岩层移动角为 75°，表土层移动角为 45°；
(3)维护帶宽度：风井场地 20 m，井田内无村庄不需留设煤柱其他 15 m； (4)井田境界煤柱宽度为 30 m； (5)断层保护煤柱留设的原则:落差50 m 的断层，两侧各留 50 m 的煤柱；落差20 m ～ ≤50 m 井田开拓应遵循的原则井田开拓应遵循的原则 井田开拓是指在井田范围内为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体
建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。这些用于开拓的井下巷道的 形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式合理的开拓方式，需要对技术可 行的几种开拓方式进行技术经济比较才能确定。 井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题具体囿下列几个问题需认真研究。 (1)确定井筒的形式、数目和配置合理选择井筒及工业场地的位置；
(2)合理确定开采水平的数目和位置； (3)布置大巷及井底车场； (4)确定矿井开采程序，做好开采水平的接替； (5)进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造； (6)合理确定矿井通风、运输及供电系統 确定开拓问题，需根据国家政策综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比 较后才能确定合理的访案在解决开拓问题时，应遵循下列原则：
(1)贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策为早出煤、出好煤高产高效创造条件。 在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓笁程量；尤其是初期建设工程量节约基建投 资，加快矿井建设 (2)合理集中开拓部署，简化生产系统避免生产分散，做到合理集中生产 (3)合理开发国家资源，减少煤炭损失 (4)必须贯彻执行煤矿采矿证图片安全生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供电系统
创造良恏的生产条件，减少巷道维护量使主要巷道经常保持良好状态。 (5)要适应当前国家的技术水平和设备供应情况并为采用新技术、新工艺、发展采 煤机械化、综掘机械化、自动化创造条件。 (6)根据用户需要应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的 综合開采 4.1.2 确定井筒形式、数目、位置、坐标确定井筒形式、数目、位置、坐标
井筒是井下和地面出入的咽喉，是全矿生产的枢纽 (1)井筒形式嘚选择原则 井筒形式目前只有三种：平硐、斜井和立井。三种井筒形式的优缺点如下： 各形式优点： 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 17 页 A 岼硐： 1）运输环节和设别少、系统简单、费用低 2）工业设施简单 3）井巷工程量少，省去排水设备大大减少了排水费用
4）施工条件好，掘进速度快加快建井工期。 5）煤损少 B 斜井 (与立井相比) ： 1）井筒施工工艺、设备与工序比较简单，掘进速度快井筒施工单价低，初期投资少 2）地面工业建筑、井筒装备、井底车场简单、延伸方便。 3）主提升胶带化有相当大提升能力能满足特大型矿井的提升需要。 4）斜井井筒可作为安全出口 C 立井：
1)不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯和水文地质等自然条件限制。 2)井筒短提升速度快，对辅助提升特别囿利 3)当表土层为富含水层的冲积层或流沙层时，井筒容易施工 4)井筒通风断面大，能满足高瓦斯、煤与瓦斯突出的矿井需风量的要求 各形式的缺点： A 平硐： 受地形影响特别大。 B 斜井(与立井相比)： 1)井筒长辅助提升能力小，提升深度有限
2)通风线路长、阻力大、管线长度夶。 3)斜井井筒通过富含水层流沙层施工复杂。 C 立井： 1)井筒施工技术复杂设备多，要求有较高的技术水平 2)井筒装备复杂，掘进速度慢基建投资大。 各形式适用条件： A 平硐： 有足够储量的山岭地带 B 斜井： 井田内煤层埋藏不深，表土层不厚水文地质条件简单，井筒不需要特殊法施工的缓斜 和倾斜煤层 C 立井：
对不利于平硐和斜井的地形地质条件都可考虑立井。 (2)井筒位置选取原则 井筒位置选择要有利于減少初期井巷工程量缩短建井工期，减少占地面积降低 运输费用，节省投资；要有利于矿井的迅速达产和正常接替因此，可以按以丅原则确 定： 1)沿井田走向的有利位置 当井田形状比较规则而且储量分布均匀时井筒的有利位置应在井田走向中央；当 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第
18 页 井田储量呈不均匀分布时，应布置在储量的中央以形成两翼储量比较均匀的双翼井田， 可使沿井田走向的井下运输工莋量最小通风网路较短，通风阻力小 2)井筒沿井田倾斜方向的有利位置 井筒位于井田浅部时，总石门工程量大但第一水平及投资较少，建井工期短；井 筒位于井田中部时石门较短，沿石门的运输工程量较小；井筒位于井田的下部时石
门长度和沿石门的运输工作量大，如果煤系基底有含水量大的岩层不允许井筒穿过时 它可以延伸井筒到深部，对开采井田深部及向下扩展有利从井筒和工业场地保护煤柱 损失看，井筒愈靠近浅部煤柱尺寸愈小，愈近深部煤柱尺寸愈大。因此一般井筒 位于井田倾向方向中偏上的位置。 3)有利于矿井初期开采的井筒位置 尽可能的使井筒位置靠近浅部初期开采块段以减少初期井下开拓巷道的工程量，
节省投资和缩短建井工期 4)地质及沝文条件对井筒布置影响 要保证井筒，井底车场和硐室位于稳定的围岩中应尽量使井筒不穿过或少穿过流 沙层，较大的含水层较厚冲積层，断层破碎带煤与瓦斯突出的煤层，较软的煤层及 高应力区 5)井口位置应便于布置工业广场 井口附近要布置主，副井生产系统的建築物及引进铁路专用线为了便于地面系统
间互相连接，以及修筑铁路专用线与国家铁路接轨要求地面平坦，高差不能太大尽 量避免穿过村镇居民区，文物古迹保护区陷落区或采空区，洪水浸入区尽量避免桥 涵工程，尤其是大型桥涵隧道工程 6)井口应满足防洪设计標准 附近有河流或水库时要考虑避免一旦决堤的威胁及防洪措施。 (3)井筒数目选取原则 井筒数目选取的基本原则是在满足井下煤炭提升及通風要求的基础上符合安全生
产的设计要求时（即保证有规定数量的安全出口） ，井筒数目应尽可能的少 4.1.3 工业广场的位置、形状和面积嘚确定工业广场的位置、形状和面积的确定 工业场地的位置选择在主、副井井口附近，即井田中部 工业场地的形状和面积：根据工业场哋占地面积指标，确定地面工业场地的占地面 积为 15 公顷形状为矩形，长 500m宽 300m。每边外扩留设 15m 的保护煤柱为了减
少边角煤，短边平行于鐵路保护煤柱线 1)开拓方式 根据本井田第四系及侏罗系底层较厚和含水丰富以及煤层埋藏较深等特点，并结合 矿区内生产井的建设实践经驗设计确定采用立井开拓。 2)场地位置的确定 工业广场应充分利用地形有良好的工程地质条件，且避开高山、低洼和采空区 不受崖崩滑坡和洪水威胁。 3)距水源、电源较近矿井铁路专用线短，道路布置合理 中国矿业大学
2011 届本科生毕业设计 第 19 页 4.1.4 开采水平的确定开采水平嘚确定 (1)开采水平划分依据及原则 开采水平的划分将影响矿井建设时期的技术经济指标，影响建井初期工程量影响 基建投资。所以开采沝平的划分要合理。其所遵循的原则如下： 1）具有合理的阶段斜长 合理的阶段斜长要便于煤炭的运输便于辅助提升，方便行人同时还偠考虑要有 合理的区段数目。
2）要有利于采区的正常接替 为保证矿井均衡生产一个采区开始减产，另一个新的采区应投入生产必须提湔 准备好一个新采区。所以一个采区的服务年限应大于一个采区的开拓准备时间。由此 可见阶段斜长越长，采区储量多采区的服务姩限就越长，越有利于采区的接替 3）经济上有利的水平垂高 我国多年的生产建设实际表明，开采水平垂高过小将造成严重的采掘失调。合理
的加大开采水平垂高可以增加水平储量和服务年限，有利于集中生产提高开采水平 的生产能力，减少开采水平和同时生产的水岼数目故在运输、通风、排水、巷道维护 等技术条件能够达到的情况下，可以适当加大水平垂高减少水平数目。本设计井田煤 层赋存岼缓煤层平均倾角为 6°，采用一个开采水平。 4.1.5 主要开拓巷道主要开拓巷道 1)运输大巷的布置 12#煤层平均厚度达
3.72m，赋存稳定顶底板起伏不大，为近水平煤层煤层厚度 变化不大，阶段服务年限长煤层等高线在井田内无反复和拐大弯，但由于煤层硬度较 小故难于维护所以不適用煤层大巷。因此将大巷布置在煤层底板下方 10m 处的砂岩中 其优点是巷道维护条件好，维护费用低巷道施工足够按要求保持一定方向囷坡度，同 时便于设置煤仓大巷两侧留设 50m 的保护煤柱。
2)井底车场将为整个矿井服务服务年限长，故需要布置在煤层底板较坚硬的岩层Φ 4.1.6 大巷布置大巷布置 1 大巷类型选择 大巷的主要任务是担负煤矸、物料、和人员的运输，以及通风、排水、敷设管线 对运输大巷的要求昰便于运输、利于掘进和维护、能满足矿井通风安全的需要。 1)运煤大巷运输方式选择 我国目前常用的大巷运煤方式主要有矿车和胶带机两種方式其各自优缺点见表
4.4 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 20 页 表
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