1、前言51 矿区概况及井田地质特征61.1 矿区概况61.1.1 矿区地理位置61.1.2 矿区地形、地貌61.1.3 气候条件及地震情况71.2 井田及其附近的地质特征71.2.1 井田地质构造71.2.2 井田水文地质特征71.3 煤层质量及煤层特征81.3.1 煤质及物理性质81.3.2 井田内煤层及埋藏条件81.3.3 煤层综合柱状图91.3.4 顶底板岩性91.3.5 瓦斯赋存状况及煤的自燃性92 井田境界及储量102.1 井田境界102.1.1 井田的边界102.1.2 边界煤柱的留设102.2 井田的储量102.2.1 井田储量的计算原则102.2.2 矿井工业储量112.2.3
2、矿井可采储量112.2.4 工业广场面积的确定123 矿井的年产量、服务年限及一般工作制度123.1 矿井的年产量及服务年限123.1.1 矿井的年产量合理性123.1.2 矿井的服务年限133.2 矿井的一般工作制度134 井田开拓144.1 井筒形式的确定144.2 确定井筒的位置及数目144.2.1 井筒数目144.2.2 井筒位置154.3 井筒参数及断面图154.4 开采水平的设计184.4.1 开采水平的划分184.4.2 水平划分的依据194.4.3 水平高度的确定194.4.4 第一水平储量及水平服务年限194.4.5 设计水平大巷布置194.5 采区划分及开采顺序244.5.
3、1采区准备方式及尺寸的确定244.5.2 开采顺序254.6 开采水平井底车场形式的选择254.6.1 井底车场形式254.6.2 车场硐室264.7 开拓系统综述284.7.1 开拓方式284.7.2 运输系统294.7.3 通风系统294.7.4 排水系统294.7.5井筒生产时井巷开凿位置295 采准巷道布置305.1 设计带区的地质概况及煤层特征305.1.1 带区概况305.1.2 煤层地质特征305.1.3 采区生产能力及服务年限305.2 带区形式、带区主要参数的确定315.2.1 带区形式315.2.2 准备方式315.2.3 带区条带划分325.3 带区车场及硐室325.3.
4、1 车场形式32由于本设计矿井运煤时全部采用皮带运输，大巷和带区的辅助运输均采用矿车,而运料时只需在运料斜巷上部布置甩车场整个运输系统可不需转载而直接进入工作面，运料斜巷在大巷入口处取平，由煤层运料平巷进入回风顺槽。这种布置方式使用方便，运行可靠。325.3.2 带区煤仓325.4 带区生产系统335.4.1 采准系统335.4.2 通风系统335.4.3 运输系统335.5 带区开采顺序335.6 带区巷道断面336 采煤方法376.1 采煤方法的选择376.1.1 选择的要求376.1.2 采煤方法386.2 开采技术条件386.3 工作面长度的确定386.3.1 按通风能力确定工作面长度
5、396.3.2 根据采煤机能力确定工作面长度396.3.3 按刮板输送机能力校验工作面长度406.4 采煤机械选择和回采工艺确定406.4.1 采煤机械的选择406.4.2 配套设备选型426.4.3 回采工艺方式的确定436.5 循环方式选择及循环图表的编制456.5.1 确定循环方式456.5.2 劳动组织表466.5.3 机电设备表486.5.4技术经济指标表497 建井工期及开采计划507.1 建井工期及施工组织507.1.1 建井工程量507.1.2 建井工期排队527.2 开采顺序537.2.1 开采顺序确定原则538 矿井通风558.1 概述558.2 矿井通风系统的选择558.
6、2.1 通风方式的选择558.2.2 通风方法的选择568.3 总风量的计算及风流分配578.3.1 矿井总进风量578.3.2 回采工作面所需风量的计算588.3.3掘进工作面所需风量598.3.4 硐室所需风量的Qd的计算618.3.5 其他巷道所需风量618.3.6 风量的分配628.4 计算矿井通风总阻力628.4.1 计算原则：628.4.2 计算方法648.4.3 计算等积孔648.5 通风设备的选择688.5.1 矿井主要扇风机选型计算688.5.2 选择电动机688.5.3总耗电量698.6 灾害防治综述708.6.1 井底火灾及煤层自然发火的防治措施708.6.2 预防煤尘爆
7、炸措施708.6.3 预防瓦斯爆炸的措施709 矿井运输与提升729.1 概述729.2 采区运输设备的选择729.2.1 采区皮带上山的选择729.2.3 工作面刮板输送机的选择739.2.4 顺槽转载机和皮带机选择739.3 主要巷道运输设备的选择749.4 提升749.4.1 设计依据749.4.2 提升系统的合理性749.4.3 主井提升设备的选择7410 矿井排水7610.1 矿井涌水7610.1.1 概述7610.1.2 矿山技术条件7610.2 排水设备的选型计算7610.2.1 水泵7610.3水泵房的设计7810.3.1 水泵房支护方式和起重设备7810.3.2 水泵房的位置
8、7810.3.3 水泵房规格尺寸的计算7810.4 水仓设计7910.4.1 水仓的位置及作用7910.4.2 水仓容量计算7911 技术经济指标8111.1 全矿人员编制8111.1.1 井下工人定员8111.1.3 管理人员8111.1.4 全矿人员8111.2 劳动生产率8111.2.1 采煤工效8211.2.2 井下工效8211.2.3 生产工效8211.2.4 全员工效8211.3 成本8211.4 全矿主要技术经济指标8412结论86致 谢87参考文献88附录A89附录B98前言煤炭是工业的粮食，我国一次能量消费中，煤炭占75%以上。煤炭不仅是我国的基本燃料，而且是重要的工业原料，
9、从煤中可以提取二百多种产品，这些产品都是我国社会主义经济建设和人民生活所必须的。煤炭是不可再生的宝贵资源，我国人均资源仅为世界人均资源的一半，所以合理、科学的开采煤炭资源尤为重要。通过此次毕业设计大致掌握矿井初步设计的方法、步骤和内容。学习贯彻党和国家的有关方针、政策、学习国家有关的煤矿方面法律法规；将所学的理论知识掌握，并能系统的综合的应用和巩固所学理论；培养实事求是、吃苦耐劳的科学态度和工作作风，为将来的工作打下基础，提高编写技术文件和运算的能力，提高运用计算机辅助设计的能力，运用并巩固采矿CAD等软件的运用全面发展多方面能力；提高采矿英语的运用能力，为参考外文文献打下基础。本次设计是西沟
10、一矿1.2Mt/a新井设计，地质资料都是在实习矿上搜集的，在指导教师的指导下，并合理运用平时及课堂上所学的知识，查找有关资料和文献，力求设计出一个方案合理、技术决策正确，能够体现出高产、高效、安全特点的现代化矿井。本设计说明书从矿井的开拓、开采、运输、通风、提升及工作面的采煤工艺等各个环节进行了详细的叙述，设计严格遵守设计规范和煤矿安全规程，毕业设计要求的全部内容。但由于时间和个人能力有限，书中会有不妥之处，请老师批评指正。对每个方案都做出合理性的论述，有的部分进行了技术和经济比较，基本完成了毕业设计要求的内容。但由于时间和个人能力有限，书中会有不妥之处，请老师批评指正。1 矿区概况及井田地质
11、特征1.1 矿区概况1.1.1 矿区地理位置西沟一矿井田东南距高平市17km，太（原）焦（作）铁路和207国道从井田东侧通过，长(治)晋(城)二级公路和长(治)晋(城)高速公路从井田东侧约20 km处通过。井田北距太焦铁路赵庄车站3.3km，南距西阳车站4.7km，该矿工业广场与附近干线公路和铁路间均有柏油公路连接，由井田经铁路、公路向北可达长治、太原，向南可通晋城、焦作，然后通往全国各地，交通运输便利 (详见交通位置图)。 图1-1 交通位置图 Fig.1-1 traffic and location1.1.2 矿区地形、地貌本井田位于太行山南段西缘，沁水煤田之东缘，地貌形态属于丹河流域侵蚀
12、中低山区，井田东部为开阔的丹河河床，中西部为中低山和黄土梁、峁，总的地势为西高东低，地形最高点位于西南部山顶，标高1310.66m，最低点为东部丹河河床，标高878.00m，最大相对高差432.66m。1.1.3 气候条件及地震情况本区属大陆性气候。据晋城市气象站观测资料：年平均气温为10.88，最高气温为38.6，最低气温为-22.8；年降水量为292.01008.8mm，69月份降水量占全年的70%；年平均蒸发量为1009.6mm，干旱指数为1.58,属半湿润区；该区夏季多东南风，冬季多西北风，最大风速十级。一般为34级；全年无霜期180d左右，每年11月至次年3月为结冰期，冻土深度一般为
13、0.300.43m。据历史记载，高平市先后曾发生过大小地震42次，其中45级具有破坏性地震8次。据中华人民共和国建筑抗震设计规范（GB500112010），本区属6度区，基本地震加速度值0.05g。1.2 井田及其附近的地质特征1.2.1 井田地质构造井田位于晋获褶断带南部西侧，沁水盆地南缘，井田构造形态与区域构造密切相关。根据井田地表基岩出露情况和钻孔、巷道揭露及三维地震勘探、地面物探资料，井田地层总体为走向北北东，倾向北西西的单斜构造，地层倾角5-12，局部受构造应力影响，发育有次一级的波状起伏，表现为宽缓的中小型背斜和向斜，并伴生有较多的中小型断层和陷落柱。1.2.2 井田水文地质特征井
14、田处于沁水盆地中段东部，属高平晋城盆地三姑泉域水文地质单元。该泉域北起金泉山、色头一带，以丹河与浊漳河南源地表分水岭为界，与辛安泉域相邻；西北以丹河与沁河地表分水岭为界，西南以晋获断裂带白马寺断层为界，与延河泉域毗邻；南界以近东西向弧形褶断带地堑构造为界，自大箕-三姑泉-南石瓮一线为界；东至太行山麓隔水层隆起地带，从柳树口-夺火-黄金窑-马圈一带，与焦作泉域分界。区域东部地势高竣，出露一套碳酸盐岩地层，呈南北向长条状分布，含岩溶裂隙水。向西地势逐渐降低。区域中部和西部地区属高平-晋城盆地，多被切割成黄土丘陵和低山，海拔800-1100m。其间堆积厚度不等的松散沉积物，含有若干孔隙含水层。中西部有大量古生界碎屑岩地层出露，含一系列裂隙含水层，一般富水性较弱。盆地范围内奥陶、寒武系石灰岩地层自东向西、自南向北埋藏逐渐加大，富水性相对减弱。丹河为井田及附近主要河流，从井田东部边界处由北向南流过，属沁河支流，黄河水系。丹河河水流量受季节性影响较大，旱季时水量较小，雨季时水量增大。井田及附近还有一些中、小型水库，如釜山水库、赵庄水库、王村水库、米山水库等。1.3 煤层质量及煤层特征1.3.1 煤质及物理性质本井田内主要可采煤层有山
