1、 中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 1 页 摘 要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为陈四楼 1.5 Mt/a 新井设计。陈四楼煤矿位于河南省永城市西北郊区，交通较为便利。井田倾向（东西）长约 3.80 km，走向（南北）长约 5 km，井田总面积为 19.00 km2。主采煤层为 2 号煤层，平均倾角为 9.73，煤层平均厚度为 7.43 m。井田地质条件较为简单。井田工业储量为 206.49 Mt，矿井可采储量 125.13 Mt 。该矿井服务年限为64.17 a，涌水量不大，矿井正常涌水量为 894 m3/h，最大涌水量为 1200 m3/h。矿井瓦斯
2、涌出量较低，为低瓦斯矿井。井田为立井两水平开拓；长壁放顶煤采煤法；矿井通风方式为中央并列式。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.井田境界和储量；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-盘区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风与安全技术；10.矿井基本技术经济指标。专题部分的题目为浅析采煤工作面断层处灾害机理及防治，主要针对断层处灾害机理，提出了部分防治措施。翻译部分主要内容长壁开采老空区上部地表残余变形的机理与控制，英文题目为：Mechanism andcontro
3、l of ground residual deformation over longwall goaf。全套图纸，加 153893706中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 2 页 ABSTRACTThis design includes of three parts: the general part, special subject part and translated part.The general part is a new design of Chensilou mine. Chensilou mine lines in north-west of Yongcheng i
4、n Henan province. The traffic of road and railway is convenience to the mine. The width of the minefield is 3.80 km ,the width is about 5.00 km，well farmland total area is 19.00km2.The two is the main coal seam, and its average dip angle is 9.73 degree. The thickness of the mine is about 7.43 m in a
5、ll. The proved reserves of the minefield are 206.49 Mt. The recoverable reserves are 125.13 Mt. The designed productive capacity is 1.5 Mt percent year, and the service life of the mine is 64.17 years. The normal flow of the mine is 894 m3 percent hour and the max flow of the mine is 1200 m3 percent
6、 hour. The mineral well gas gushes the deal lower, for low gas mineral well.The well farmland is two levels in vertical shaft development;the cole mine is the longwall mining;the centralized ventilation.The working system “three-eight” is used in the Chensilou mine. It produced 330 d/a.This design i
7、ncludes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.development engineering of coalfield; 5.The layout of panels; 6. The method used in coal mining; 7. Transportation of the underground; 8.The lifting of
8、the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms.Special subject parts of topics is Analysis the disaster mechanism and prevention briefly when the coal face come at the fault place. Mainly aims at the disaster mechanism in the fault place,
9、 proposing the part prevention measure. Translation part of main contentses is Mechanism andcontrol of ground residual deformation over longwall goaf.English topic is: Mechanism andcontrol of ground residual deformation over longwall goaf.中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 3 页 目 录一般部分1 矿区概述及井田地质特征 6 1.1 矿区概述61.
10、2 井田地质特征 81.3 煤层特征 122 井田境界和储量162.1 井田境界162.2 矿井工业储量162.3 矿井可采储量183 矿井工作制度及设计生产能力、服务年限243.1 矿井工作制度243.2 矿井设计能力及服务年限243.3 井型校核254 井田开拓274.1 井田开拓的基本问题274.2 矿井基本巷道365 准备方式-带区巷道布置455.1 煤层的地质特征455.2 带区巷道布置及生产系统465.3 带区车场选型设计526 采煤方法536.1 采煤工艺方式536.2 回采巷道布置647 井下运输707.1 概述707.2 带区运输设备选择717.3 大巷运输设备选择748 矿
11、井提升778.1 矿井提升概述778.2 主副井提升779 矿井通风与安全819.1 矿井地质、开拓、开采概况819.2 矿井通风系统的确定82中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 4 页 9.3 矿井风量计算869.4 矿井阻力计算939.5 选择矿井通风设备989.6 安全技术措施10210 矿井基本技术经济指标104参考文献106专题部分浅析采煤工作面断层处灾害机理及防治108 参考文献127翻译部分英文原文129中文译文136致谢141中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 5 页 一般部分中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 6 页 1 矿区概述及井田地质特征1
12、 矿区概述1.1.1 矿区地理位置永城矿区陈四楼井田位于河南省永城市境内，为城厢、陈集、顺和乡所辖。井田中心南距永城老县城 8 km；地理坐标：东经 1162220“，北纬 300035“。矿区北靠陇海铁路，东临京沪铁路，青（龙山) 阜（阳）铁路从矿区东南约20 km 处穿过，西有京九铁路商阜段。永城老县城距商丘车站 95 km，至徐州车站 97 km，宿州车站 74 km，其间均有柏油公路相连。区内主要村镇之间亦有简易公路相通，交通运输堪称方便。详见矿区交通位置图 1-1。1.1.2 自然地理概况井田位于黄淮冲积平原东部，地势低洼平坦，自西北向东南微微倾斜，地面标高+32.49 m +36.
13、50 m，一般在+32 m 至+35 m 之间，相对高差 3 m 左右。地表广为巨厚的新生界松散冲积物所覆盖。区内地表水系不甚发育，最大的河流沱河在井田南部 2 km 处流过。井田内用于灌溉的沟渠纵横交错。沱河属淮河水系，发源于商丘市东北之响河，向东南流入安徽省的新汴河，全长 120 km，其流量受大气降水控制，年平均流量 12 m3/s，有记载的最大流量 384 m3/s（1963 年） 。本区属半湿润、半干旱的大陆性气候，冬春干早，夏秋多雨，四季分明。据永城县气象站资料：气温：19741984 年观测，月平均最高气温 26.89 （7 月份） ，最低-0.32 ，年平均卫 14.3 。日最
14、高气温 41 (1959 年 7 月 30 日)，最低-19 (1957 年 2月 21 日)。降雨量：最大降雨量 1022.5 mm（1977 年） ，最小为 630.4 mm，年平均 813.6 mm；日最大降雨量 207 mm(1957 年 7 月 I4 日)，一次最大降雨量为 443.4 mm ( 1965 年 7 月 5 日18 日)。蒸发量：历年最大蒸发量 1985.7 mm（1978 年） ，最小 1603.2 mm，(1975 年)，平均 1745.4 mm。相对湿度平均 68%73.16%。冬春季多西北风，夏季多东北风偶有东南风，最大风速 183 m/s(1982 年 4 月
15、21 日)。每年 12 月至翌年 3 月为降雪和冰冻期，最大冻土深度 19 cm。据中国地震烈度表载，本区属六度地震区.河南省地震局受永城煤炭工业中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 7 页 图1-1陈四楼矿井交通位置图1-图上上MK03上上上上上 上上上上上上上上上上上上上上上上上河 南山东 江苏上上 上上上上 上上上上上上上上上上上上上 上上 上上上上上上上上上上上上上上上上上上 上上上上上上上上上上上 上上上 上上上上上上上上上上上上上上上 上 海上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上 上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上 交 通 位 置 图中国矿业大学 2
16、008 届本科生毕业设计 第 8 页 联合公司委托，提出“ 永城县地震基本烈度鉴定意见书” （84）豫震烈字第 002号文)，该文在分析了地质构造及本区地震史之后，认为.“本区不可能发生六级左右地震，主要是受邻区强震影响，其地震基本烈度六度是最适宜的。 ”又提出“ 鉴于永城煤炭储量丰富，现已投入建井，将来发展远景可观，据此建议，对特别重要的工程和建筑物，可提高 1 度设防。 ”煤炭部基建司对陈四楼矿井方案设计审查意见明确：“建筑物地震烈度均按 6 度设防，但对六大要害系统按 7 度的构造措施设计。 ”1.1.3 矿区开发历史及生产建设规划矿区现有生产矿井葛店煤矿、新庄煤矿、车集煤矿等 8 处。
17、另外，矿区已经逐步形成了煤矿产业链，除部分大件煤矿机械外，基本可以满足煤矿建设需要。1.1.4 矿井建设的外部条件矿井工业场地至矿区集配站的铁路专用线正线里程 15.86 km。新、老两条永砀公路，分别自工业场地两侧经过，将矿井工业场地与铁路干线和土产材料产地连通，交通条件较好。矿井永久电源由永城 220 kV 变电站供给。地方集资兴建的永城 110 kV 变电站，可作为本矿井建井期的施工电源。为确保施工安全，另一回电源可取自新庄矿井。矿区热电站应尽快建设。经初步勘探证实，上第三系孔隙承压水，无论其水量和水质均可满足本矿井永久水源的要求。矿区北部的芒山生产白灰、石子、料石等土产材料。水泥、钢材
18、木材等建材亦可通过公路运至本矿。矿井建设的外部条件比较优越、可靠。1.2 地质特征1.2.1 地层永城煤田为华北型沉积，地层分区属华北区、鲁西分区、徐州小区的范畴。本井田无基岩出露，全都被新生界冲积层所覆盖，缺失上奥陶统至下石炭统、三迭系至第三系古新统两段。钻探揭露的基岩地层上至石千峰组（平顶山砂岩)，下至中奥陶统马家沟灰岩，厚度约 1100 m。自下而上叙述如下 :1、中奥陶统马家沟组(O 2m)，由白云质灰岩、灰岩组成，井田内揭露厚度3045.20 m。2、石炭系(C 23)，假整合于中奥陶统之上；中统本溪组（C 2b)，由铝质泥岩及山西式铁矿组成，厚度 222 m，平均 8.78 m；上
19、统太原组（C 3t） ，由 911 层薄至中厚层状灰岩和泥岩、砂质泥岩及粉、砂岩组成，间夹不可采煤层 35 层，中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 9 页 厚度 93164 m，平均 133 m；3、二迭系(P)，揭露厚度 961.2 m，下统齐全，上统 K6 标志层以上多被剥蚀；下石盒子组（P 1x） ，厚度 48.63112.27 m，平均 74.92 m，由泥岩、砂质泥岩、砂岩及三煤组组成，以 K5 砂岩标志层底界与上石盒子分界； 山西组（P 1S） ，厚度 89.94131.78 m，平均 106.43 m，由泥岩、砂质泥岩、砂岩及煤层组成。二 2 煤层赋存于中部，下以 K3
20、 灰岩标志层顶界与石炭系分界，上以 K4 鲕状铝质泥岩底界与下石盒子组分界；上石盒子组（P 2s） ，钻孔穿见厚度 728.98 m，共分四段，每段底部都以一层稳定的砂岩标志层相分界（K 5K9） ，其基岩组成也是以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及砂岩为主，不含具有工业价值的煤层。4、新生界（R 2）井田内覆盖层中，仅有上第三系和第四系，缺失下第三系。厚度 300430 m，平均 348.73 m。由粘土、亚粘土、亚砂土及中、细、粉砂交互成层。上第三系为河湖相沉积，直接覆盖于古生界之上。详见井田地层划分表 1-1。 （后附矿井综合柱状图）1.2.2 地质构造 新华夏体系及东西向构造构成永城煤田的骨架，
21、本煤田有永城背斜及北部的孔庄芒山背斜组成。陈四楼井田位于永城隐伏背斜之西冀，大致呈单斜构造，总体走向 NNW，倾向 SWW。受多期构造运动的影响，褶曲、断裂均较发育。地层倾角在露头处局部较大，向深部逐渐变小，一般为 310，局部1015。1、褶曲 井田内褶曲比较发育，近东西向的自南向北有八里庙向斜、吕庄向斜等。2、断裂井田内断裂构造均为正断层，据葛店煤矿井下及芒山地表所见，推定断层面倾角均为 70。发现并已被控制的断层 4 条，以 NNE 向断裂为主，近东西向断裂也较发育。断层情况详见表 1-2。3、岩浆活动据侧定，井田内岩浆岩活动大致有两个期次：基性岩为华力西运动晚期产物；酸性岩为燕山运动早
22、晚期产物。基性岩主要为辉绿岩，一般在三煤组中顺煤层侵入三 4、三 、三 5 煤层中，呈岩脉或岩席产出；酸性岩主要为闪长岩类及花岗2 岩类，呈岩墙及岩席产出。受岩浆岩侵入影响地段，使煤层结构复杂，或变为天然焦，降低了煤层的经济价值。1.2.3 水文地质中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 10 页 表 1-1 井田地层划分表地 层 系 统 厚度（m）最小 -最大界 系 统 组 段 符 号 标志层代号平 均300-430新生界第四系|第三系 R2 348.73石千峰组 P2Sh1 K9 残厚 51四 P2S4 K8 172三 P2S3 K7 200二 P2S2 K6 233上二叠统上石盒子
23、组 P2S1 K5 81.65-150.68124.0848.53-112.27下石盒子组P1x K474.92二叠系 下二叠统 山西组P1s 89.94-131.78 106.43上统太原组Cat K3 K2 123.09-201.86151.542.0-22.0石炭系中统本溪组Cab K18.78古生界奥陶系 中统 马家沟组 Ozm 揭穿 40表 1-2 断层特征及控制情况断 层编 号 性 质延展方向倾 角（）长 度（ m）落 差（ m）可靠度F1 正 东西 53 1900.50 33 AF2 正 东西 70 800.14 10 AF3a 正 东西 59 566.80 0-27 AF3b
24、正 东西 59 950.53 27 BF4 正 东西 58-68 2004.46 17-107 B1、含水层及隔水层特征中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 11 页 自上而下分为四个含水组：1）新生界孔隙含水组：区内松散地层沉积为冲积及湖积，其厚度受古地形影响而东薄西厚、南薄北厚。含水砂层一般为 112 层，平均厚 86.34 m。浅部以大气降水垂直渗入为主，中部及深部以水平侧向渗透为主。属孔隙承压水，不易疏干，q=0.0047.0 /sm，K =0.623 m/d。含水砂层之间及其与基岩之间有厚度比较稳定的粘土层，形成天然的隔水屏障，局部地段与基岩处有透镜状砂层，即所谓“天窗”，对
25、浅部开采会具有一定影响。2）二迭系砂岩裂隙，孔隙含水组：主要由上、下石盒子组及山西组砂岩裂隙孔隙承压水组成，其补给方式以水平侧向渗透补给为主，渗透能力差，富水性弱，迳流滞缓，静储量为主，易于疏干。q=0.1213 /sm，K=0.5683.91 m/d，水质类型为 SO4-Na。3）石炭系灰岩岩溶裂隙含水组：主要含水岩层为石灰岩(11 层)。灰岩以L2、L 3、L 4、 L7、L 8、L 9、 L10 七层比较稳定，岩溶裂隙比较发育，但多被泥质或钙质充填。补给方式为远方侧向渗透。q=0.0006852.068 /sm，K =0.004927.473 m/d。水质类型 SO4CaNa，矿化度2
26、g /l。4）奥陶系岩溶裂隙含水组：区域范围内，在安徽省闸河煤田东西两侧出露，本煤田仅在芒山有局部出露。岩溶发育，富水性强。补给方式以远方水平渗透为主。 =0.00068515.7 /sm， 0.0027.473 m/d。水质类型 SO4CaNa，矿化qK度 2.2064.43 g/l。2、井田水文地质条件本井田水文地质类型为中等简单，其主要依据是：1）直接充水含水层，三煤层和二煤层顶板砂岩含水性弱，单位涌水量一般小于 0.01 /sm，为简单类型；2）上复新生界含水层与基岩界面之间有厚度大于 30 m 的粘土层阻隔，正常地段对煤系地层无充水作用；3）下伏太原组灰岩含水层与二 2 煤层之间有砂
27、岩和泥岩组成的隔水层，厚度在 50 m 以上，正常地段二 2 煤层的开采不存在底板突水的威胁；4）井田内断层富水性及导水性弱，q0.95，Km0.6035%55%中厚和厚煤层25%Km0.9525%Km0.8040%Km0.6565%KmKm50%Km75%Km456 及以上 70 35 3-5 60 30 1.2-2.4 50 25 20 150.45-0.9 40 20 15 103.3 井型校核按矿井的实际煤层开采能力，辅助生产能力，储量条件及安全条件因素对井型进行校核：1）煤层开采能力井田内有二 2 煤层可采，总煤厚 7.43 m，为厚煤层，赋存稳定，厚度稍有变化。煤层倾角平均 9.7
28、3，地质条件简单，根据现代化矿井“一矿一井一面”的发展模式，可以布置一个综采放顶煤工作面。2）辅助生产环节的能力校核中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 26 页 矿井设计为大型矿井，开拓方式为立井两水平开拓。煤炭大巷采用胶带输送机运煤，工作面生产的原煤经斜巷胶带输送机到大巷胶带输送机运到井底煤仓，运输能力大，自动化程度高，机动灵活；大巷辅助运输采用矿车运输，运输能力大，调度方便灵活。3）通风安全条件的校核本矿井为低瓦斯矿井，瓦斯涌出量低，煤尘爆炸性低，矿井投产前后期均采用中央并列式通风。辅助运输大巷进风，煤炭运输大巷回风，工作面采用后退式U 型通风，通过第九章的通风设计知可以满足通风
29、需要。4）矿井的设计生产能力与服务年限相适应，才能获得好的技术经济效益。煤炭工业矿井设计规范给出了井型和服务年限的对应要求，见表 3-1。 中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 27 页 4 井田开拓4.1 井田开拓的基本问题井田开拓是指在一个某井田范围内，为矿井和开采水平服务所进行的巷道布置及开掘工程。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，要技术上可行，经济上合理，生产上安全高效。井田开拓的内容包括：井筒形式、数目、位置，开采水平划分，大巷布置，准备方式等。开拓问题解决的好坏，关系到整个矿井生产的长远利益，关系到矿井的基建工程量、初期
30、投资和建设速度，从而影响矿井经济效益。因此，在确定开拓方式是要遵循以下原则: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工程量；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、要建立完善的通风、运输、供电系统、创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好的状态。5、要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，应为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综合机械化、自动化创造条件。6、根据用户需要，应照顾到不同媒质
31、、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合开采。4.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标1.井筒形式的确定井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。具体见表 4-1。本矿井煤层倾角小，平均 9.73，为缓斜煤层；表土层厚约 300 m，无流沙层；水文地质情况中等简单，涌水量较大；井筒需要特殊施工冻结法建井，因此需采用立井开拓。2.井筒位置的确定井筒位置选择要有利于减少初期井巷工程量，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，井筒位置的确定原则：中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 28 页 1）
32、沿井田走向的有利位置表 4-1 井筒形式比较井筒形式 优点 缺点 适用条件平硐1 运输环节和设备少、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 煤炭损失少。受地形影响特别大有足够储量的山岭地带斜井与立井相比：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。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
33、长度大。3 斜井井筒通过富含水层，流沙层施工复杂。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。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，对辅助提升特别有利。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。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。对不利于平硐和斜井的地形地质条件都可考虑立井。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；当井田储量呈不均匀分布
34、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作量最小，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中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 29 页 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
35、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）地质及水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，较厚冲积层，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，副井生产系统的建筑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
36、大型桥涵隧道工程。6）井口应满足防洪设计标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。由于本井田倾角平缓，厚度变化小，且距离东部国道近。故把井筒置于井田中央，即工业场地之中。3.井筒数目为了满足井下煤炭的提升，需设置一主井，辅助提升及进风设置一副井。因为用主井回风存在主井漏风严重的问题，所以不安排主井进回风；井田面积较小，表土层厚度大，不宜用边界式通风，因此设置中央回风井，用于前后期回风。共计三个井筒。4.1.2 工业场地的位置工业场地的具体位置及坐标见图 2-4。工业场地的形状和面积：根据表 2-2 工业场地占地面积指标，确定地面工业场地的占地面积为 12 公顷，其形状为一矩形，
37、长度方向和煤层的走向方向平行，宽度方向和煤层倾向方向平行；长轴 400 m，短轴 300 m；地面标高+40 m。其大小确定的依据前面第二章已经详细的讲述，在此不作赘述。4.1.3 开采水平的确定及带（采）区划分中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计 第 30 页 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，开采水平的划分要合理。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。同时还要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
38、一个新的采区应投入生产，必须提前准备好一个新采区。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，采区的服务年限就越长，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平数目。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。井田主采煤层为二 2 煤层，三组煤层由于赋存条件复杂，作为储备资源，后期根据需要可采用延伸井筒方式开采二
39、2 煤层以下煤层。二 2 煤层倾角较平缓，为 315，一般 9.73，为缓斜煤层，故设计为 两水平开采 。一水平标高-540 m，二水平-920 m。采区式和带区式开采相结合。二 2 煤层生产能力：可采储量为125.13 Mt，服务年限为 64.17 a。4.1.4 方案比较1.提出方案根据以上分析，现提出以下四种在技术上可行的开拓方案，分述如下：方案一：立井单水平加暗斜井开拓主、副井及回风井筒均为立井，布置于井田中央，设一水平加暗斜井延伸；回风大巷布置在煤层当中，沿底板掘进；运输大巷布置在煤层底板岩层之中。如图 4-1(a)。方案二：立井单水平上下山开拓主、副井及回风井筒均为立井，布置于井田中央，二水平布置两个双翼采区，四条煤层上山，均沿煤层底板掘进；由于矿井涌水量较大，在-920 m 水平设一排水岩石大巷。如图 4-1(b)。方案三：立井两水平开拓（运输大巷布置在岩层中）主、副井及回风井筒均为立井，布置于井田中央，立井延伸；均通过石门与
