采矿工程毕业设计（论文）-鸡西矿业集团东山煤矿3.0Mta新井设计【全套图纸】 .doc

摘 要鸡西矿业集团东山煤矿3.0Mt/a的新井设计，井田内6层可采煤层，总厚度为14.9 m，均为1/3焦煤。设计井田的可采储量为262.52Mt。服务年限为63a。初步划分二个水平。东山矿井采用双立井的开拓方式，集中大巷及采区石门方式布置。共划分5个采区，其中首采区为2个，投产工作面2个，建井工期50个月。设计采区为中一上，大巷装车式下部车场，采用分区式通风，综合机械化采煤。年工作日为330天，采用“四，六”式工作制，工作面长为200m，每刀进度为0.8m，每日割10刀。提升设备为主井采用2对16t箕斗提升，副井1对6t罐笼提升。我是一名普通大四学生专业知识有限，缺乏现场经验及现代矿井设计理念。因此，东山矿新井设计会出现一些问题，请各位专家和老师批评指导，不吝赐教。关键词：立井开拓；单一走向长壁；综合机械化采煤；采区。全套图纸，加153893706AbstractThe task of this design is to construct a 3.0million tons new shaft for Jixi dongshan Ming Administration.This mine has sex minable Coal Seam, and its average thickness is 14.9 meters, types of coal seam is 1/3 coking coal. Designed field of minable capacity is 262.52 million tons. It can adapt for 63years, and is divided into two level.This mine shaft is applied to double indined shaft development method; Layout of gathing gallergand mining district eross heading; This level is divided into 5 mining districts and 2 worked faces. Time of constructing shaft is 43.2 months. This worked fece is middle 1 and right 1 worked face, ords 330 days every year. Adapt “four-six” work situation, work face is 200 meters length of circle is 0.8meters, and times is 10 one day.Because my limit working ability and time. There must be lots of faults in this design. I plead with dirextors point them out and redify it, and I will accept it sincerely and humblely.Keyword:singleftrend grous wall;synthesize mechanizationcoal mining the zone mines.目 录摘要IAbstractII目 录III绪论- 1 -第1章 井田概况及地质特征- 2 -1.1 井田概况- 2 -1.1.1交通位置- 2 -1.1.2地形地势- 2 -1.1.3气象及地震情况- 2 -1.1.4水文地质情况- 2 -1.1.5煤田开发史- 2 -1.1.6工农业及原料供应状况- 2 -1.1.7水源及其电源- 3 -1.2 地质特征- 3 -1.2.1矿区范围内的地层情况- 3 -1.2.2井田范围内和附近的主要地质构造- 4 -1.2.3煤层赋存状况及可采煤层特征- 4 -1.2.4岩石性质、厚度特征- 5 -1.2.5井田内水文地质情况- 7 -1.2.6沼气 煤尘及自燃性- 7 -1.2.7煤质 牌号及用途- 7 -1.3 勘探程度及可靠性- 7 -第2章 井田境界、储量、服务年限- 8 -2.1 井田境界- 8 -2.1.1井田的周边状况- 8 -2.1.2井田境界确定依据- 8 -2.1.3井田未来发展情况- 8 -2.2 井田储量- 8 -2.2.1井田储量计算- 8 -2.2.2 保安煤柱的设计方法- 8 -2.2.3储量计算方法- 9 -2.3矿井工作制度 生产能力 服务年限- 10 -2.3.1矿井工作制度- 10 -2.3.2设计生产能力的确定- 10 -2.3.3矿井服务年限的确定- 11 -第3章 井田开拓- 12 -3.1概述- 12 -3.1.1井田内外及附近生产矿井开拓方式概述- 12 -3.1.2影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况- 12 -3.2 矿井开拓方案的选择- 12 -3.2.1井筒形式和井筒位置- 12 -3.2.2开采水平的数目及高- 17 -3.2.3开拓巷道的布置- 18 -3.3 选定开拓方案的系统描述- 19 -3.3.1井硐形式和数目- 19 -3.3.2井筒位置及坐标- 19 -3.3.3水平数目及高度- 19 -3.3.4石门 大巷数目及布置- 20 -3.3.5井底车场的形式及选择- 21 -3.3.6煤层群的联系- 23 -3.3.7采区划分- 23 -3.4 井硐布置和施工- 24 -3.4.1井硐穿过的岩层性质及井硐支护- 24 -3.4.2井硐布置及装备- 24 -3.4.3井筒延深意见- 26 -3.5 井底车场及硐室- 27 -3.5.1井底车场形式的确定及论证- 27 -3.5.2井底车场的布置- 28 -3.5.3通过能力计算- 29 -3.5.4井底车场主要硐室- 30 -3.6 开采顺序- 30 -3.6.1沿煤层走向的开采顺序- 30 -3.6.2沿井田倾向的开采顺序- 32 -3.6.3采区接续计划- 32 -3.6.4“三量”控制情况- 32 -第4章 采区巷道布置及采区生产系统- 34 -4.1 采区概述- 34 -4.1.1设计采区的位置 边界 范围及采区煤柱- 34 -4.1.2采区的地质和煤层情况- 34 -4.1.3采区的生产能力、储量和服务年限- 34 -4.2 采区巷道布置- 35 -4.2.1区段划分- 35 -4.2.2采区上山布置- 36 -4.2.3采区车场布置- 36 -4.2.4煤仓形式、容量及支护- 39 -4.2.5采区硐室简介- 40 -4.2.6回采工作面的接续- 40 -4.3 采区准备- 40 -4.3.1采区巷道的准备顺序- 40 -4.3.2主要巷道的断面图- 41 -第5章 采煤工艺- 45 -5.1 采煤方法的选择- 45 -5.2回采工艺- 45 -5.2.1选择和决定回采工作面工艺过程及使用机械设备- 45 -5.2.3选择采煤工作面循环方式和劳动组织形式- 45 -第6章 井下运输与矿井提升- 48 -6.1 矿井井下运输- 48 -6.1.1运输方式和运输系统的确定- 48 -6.1.2矿车的选型及数量- 48 -6.1.3采区运输设备的选择- 49 -6.2 矿井提升系统- 50 -第7章 矿井通风安全- 52 -7.1 矿井通风系统的确定- 52 -7.1.1概述：- 52 -7.1.2矿井通风系统的确定- 52 -7.1.3主扇工作方式的确定- 52 -7.2 风量计算与风量分配- 53 -7.2.1风量计算- 53 -7.2.2风量分配- 57 -7.2.3风量的调节方法与措施- 57 -7.2.4风速的验算- 57 -7.3 矿井通风阻力计算- 58 -7.3.1确定全矿最大通风阻力和最小通风阻力- 58 -7.3.2矿井等积孔计算- 60 -7.4 通风设备的选择- 61 -7.4.1主扇的选择计算:- 61 -7.4.2电动机的选择- 61 -7.4.3反风措施- 62 -7.5 矿井安全生产措施- 62 -7.5.1预防瓦斯及煤尘爆炸- 62 -7.5.2火灾与水患的预防- 62 -7.5.3其他事故的预防- 63 -7.5.4避灾路线及自救- 63 -第8章 矿井排水- 64 -8.1概述- 64 -8.1.1矿井水来源及涌水量- 64 -8.1.2对排水设备的要求- 64 -8.2 矿井主要排水设备- 65 -8.2.1排水方式与排水系统简介- 65 -8.2.2主排水设备及管路的选择计算- 65 -第9章 技术经济指标- 68 -参考文献：- 70 -结论- 71 -致谢- 72 -附录1- 1 -附录2- 8 -VII绪论煤炭是我国最主要的能源之一，储量和产量均居世界前列。我国依次能源消费中、煤炭占75%以上。煤炭工业发展的快慢，将直接关系到国计民生。煤炭工业的发展依赖的是先进的煤炭先进技术。在黑龙江科技学院的四年中对采矿工程专业的学习，我掌握了很多专业知识，毕业设计给了我发挥所学的专业知识的空间。我的毕业设计题目为黑龙江省鸡西市东山矿3.0Mt/a新井设计，毕业实习期间集到了很多东山矿实际地质资料。东山矿新井设计主要是新矿井的建设，包括开拓、采煤、掘进、支护、通风、提升、矿用设备选型以及矿井的各个系统的设计。在新井设计中有大量的制图工作，所以要所有良好的CAD制图功底。在设计时，需要对矿井的地质情况、煤层等进行分析计算。我经过这短时间的毕业设计，初步掌握了矿井设计的要领，融会贯通了四年所学的专业知识。为我以后的矿山工作奠定了良好的知识基础，使我一生受益匪浅。第1章 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1交通位置新井设计东山矿位于黑龙江省鸡西市境内，东经: 13042201305131北纬：451842452216东山矿的交通以铁路、公路为骨干。有矿山铁路专线与鸡西站相连；公路通达鸡西市、密山市等地。交通较为便利（见图11）。1.1.2地形地势东山矿井田地表为丘陵起伏，整个地势为东南高，西北低。平均海拔+250m。1.1.3气象及地震情况东山矿井田11月至翌年4月为冻结期，冻结深度为1.5m2.0m，最高气温在-29C34C,全年平均气温在 零上0.5C，处于亚寒带属大陆性季风气候，年降水量在390mm到700mm,年平均降水量为545mm。风向多为西北和东南，风力34级。1.1.4水文地质情况东山矿区境内无湖泊、水库和沟塘。东山矿区水源来自采地下水，涌水量70121m3/h。1.1.5煤田开发史东山煤田为新井建设，无开发史。1.1.6工农业及原料供应状况东山井田周边有农田和国有林地分布，可为东山矿区提供一部分农产品及生产原料。1.1.7水源及其电源东山矿区水源来自地下水，生产与生活用电来自鸡西市供电局和鸡东县供电所双回路供电。 图11交通位置图1.2 地质特征1.2.1矿区范围内的地层情况东山矿区地层东西走向，倾向南,倾角为11º。地层厚度为850-900m。表土及风化带厚度约20-63m，表土中无流沙岩。岩层多由细砂岩及中砂岩构成（见图12）。1.2.2井田范围内和附近的主要地质构造东山井田范围内的主要地质构造为断层，其中断层共有3个，都为正断层，铅直地层断距在2030m之间，都是正断层（见表1-1）。表11断层特征表序号断层号与煤层走向关系基本特征延展情况摆动情况可靠程度走向倾向倾角性质落差1F1斜交N60ºw30ºNE50正25全区±30可靠2F2斜交N56ºw34ºNE58正26全区±20可靠3F3斜交N58ºW32ºNE60正24全区±8可靠东山井田内构造形态以南西向倾斜的单斜和断裂为主，断层又以 NW向SE倾斜，并行排列的正断层为主， 1.2.3煤层赋存状况及可采煤层特征煤层赋存比较深，倾角在 11º，主要可采层有：3上、6A、6B、11#、17#、23#。参考可采煤层特征（见表13）。表12可采煤层特征表煤层号煤层厚度煤层结构层间距可采程度顶板岩性底版岩性3#上2.5m简单50m全区可采粉沙岩中砂岩6#A2.4m简单全区可采细砂岩砂岩25m6#B2.5m简单全区可采细中砂岩中砂岩细砂岩35m11#2.6m简单全区可采细砂岩粉砂岩夹粗砂岩30m17#2.4m简单全区可采细砂岩细砂岩中砂岩24m23#2.5m简单全区可采粉砂岩粗砂岩1.2.4岩石性质、厚度特征煤层顶底板的厚度一般都大于8m,多为砂岩（如图1-2）。图1-2煤层综合柱状图1.2.5井田内水文地质情况地下水补给来源主要是在气降水和冲积孔含水层水。水力性质呈潜水状态，对浅部矿井充水造成良好条件构造裂隙含水带：埋藏于风化裂隙含水带之下，两者为淅变过渡关系，呈承压水。据简易水文，抽水及矿井调查证实，含水性弱。历年最大洪水水位+100m。1.2.6沼气 煤尘及自燃性瓦斯相对涌出理为0.296 m3/t，绝对涌出理为2.8m3/min，所以本矿区属低瓦斯矿区。煤尘没有爆炸危险。东山矿属低硫特低磷不易自燃。1.2.7煤质 牌号及用途东山矿井煤属低硫、低磷，中低灰分的焦煤和1/3焦煤。1煤质多为亮煤、半亮煤及半暗煤，水平层状构造，结构致密、脆质，垂直节理发育，玻璃光泽，距状或平面断口，镜下多见凝胶化基质，木质镜煤、丝炭，镜下可见无机物。比重在1.351.48g/cm3之间。 煤的变质程度随着深度的增加而提高。煤的工艺特性煤层属中低灰份，系二氧化硅、氧化铁等、氧化镁、氧化钙较少，故熔点可达1250以上。用途：一般作为配煤炼焦、冶金使用。1.3 勘探程度及可靠性东山矿井田范围内，勘探钻探甲、乙级孔率为88.8%，煤层甲、乙级层点率为87.8%，物探甲、乙级孔率和煤层层点率为100%，钻探测井资料齐全准确，并采用水泥沙浆法封孔。物探质量高于钻探选题，在报告编制中合理取舍，整个报告达到了地址勘探规范的要求。经综合平定，本区构造程度简单。第2章 井田境界 储量 服务年限2.1 井田境界2.1.1井田的周边状况东山矿井田西部以坐标人为划定边界，东至F1断层，+250m煤层露头，下至-600m. 倾向长度5102m，走向长度4865m。东山矿井田周边状况良好，适合建设大型矿井。2.1.2井田境界确定依据1要适合选择井筒位置，安排地面生产系统和各建筑物；2以地理地形，地质条件作为划分境界的依据；3井田要有合理的走向长度，以利于机械化的不断提高根据；4划分的井田范围要为矿井发展留有空间；东山矿井田境界确定为东经: 13042201305131北纬：4518424522162.1.3井田未来发展情况东山矿随着技术的进步和勘探水平的全面提高，井田范围内的探明储量会越来越精确，可能在更深部发展可采煤层。 2.2 井田储量2.2.1井田储量计算矿井储量是指矿井内所埋藏的数量，具有工业价值的煤炭数量，它不仅包含着煤炭在地下埋藏的数量，而且还表示煤炭的质量，反映井田的勘探程度及开采技术条件。矿井储量可分为矿井地质储量，矿井工业储量和矿井可采储量。东山矿井田共有3上、6A、6B、11#、17#、23#共六层煤。各煤层全区发育。2.2.2 保安煤柱的设计方法矿井设计储量是矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱，防水煤柱，井田境界煤柱和已有的地面建筑物，构筑物需要留设的保护煤柱等永久煤柱矿井可采储量是指矿井设计储量减去工业场地保护煤柱。 矿井井下主要巷道及上，下山保护煤柱最后乘以采区回采率的储量。的损失量后的储量。为了安全生产，本设计矿井依据煤矿安全规程，留保安煤柱，如下：1. 各煤层在露头处留设20m煤柱；2. 边界断层留设25m煤柱；3. 井田内部断层留设20m煤柱；4. 地面留设50m煤柱。按以下计算方法得：工业广场煤柱损失1085.7万t； 断层，露头，边界保安煤柱损失2038万t； 总损失量：3124.万t； 损失率：8.99%。2.2.3储量计算方法1工业储量计算：式中：Q块段储量；S块段平面积；煤层平均倾角；M 块段平均厚度；煤的容重。 经计算得=34752.3万t。2可采储量计算：计算工式如下：Z（Zc-P）×C式中：Z可采储量，Mt 工业储量,Mt P永久煤柱，Mt C采区回采率。得：Z=26251.34万t表2-1可采煤层储量总表。 单位：万t序号煤层号工业储量损失量设计采出率可采储量13#上6249.3570.5683%4713.3526#A5806.2530.1183%4379.1636#B6092.1556.2183%4594.79411#5778.9527.6183%4358.54517#5257.448083%3965.23623#5568.5508.483%4199.87合计34752.353124.2326251.34回采要求：厚煤层不小于75%中最煤层不小于80%，薄煤层不小于85%。 2.2.4储量计算评价东山矿矿井的各类储量计算严格按照煤炭工业矿井设计规范规定执行。由于技术水平所限，储量的计算所得到的各种储量与实际可能有一定误差。2.3矿井工作制度 生产能力 服务年限2.3.1矿井工作制度依据煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计规范、煤矿生产许可法和劳动法有关规定，结合东山矿的实际情况，拟制定工作制度：设计年工作日330d，日提升16h，采用“四.六”作业制，三个半班生产，半个班准备。2.3.2设计生产能力的确定矿井生产能力的大小主要根据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情况来确定，还应考虑当前及今后市场的需煤量。根据该井田的实际情况，初步拟定了三种矿井年生产能力方案，具体如下：方案A：2.4Mt/a；方案B：3.0Mt/a；方案C：4.0Mt/a。上述三种方案，具体选择哪一种，还应根据矿井服务年限来确定。2.3.3矿井服务年限的确定矿井服务年限的计算公式如下：（×）式中：矿井设计可采储量，Mt；生产能力， Mta；矿井储量备用系数，K.31.5。根据本设计矿井实际情况，K值取1.4。矿井服务年限。 依据以上拟定的矿井生产能力，服务年限的确定现提出三种方案，具体如下：方案A：2.4 Mt/a TZ（A×K）26251.34/（300×1.4）方案B： 3.0Mt/a TZ（A×K）=26251.34/（300×1.4）方案C：4.0Mt/a TZ（A×K）=26251.34/（300×1.4）参照煤炭工业矿井设计规范规定（见表2-2）。表2-2 矿井设计服务年限表矿井设计生产能力（Mt/a）矿井设计服务年限（a）3.0及以上60701.22.450600.450.94050即矿井生产能力：B3.0Mta，矿井服务年限63a。第3章 井田开拓3.1概述3.1.1井田内外及附近生产矿井开拓方式概述矿井机械化程度的高低的直接影响井型和经济效果，矿井开拓方式必须充分主井工艺系统的机械化装备水平。由于提升，运输设备的革新发展，开拓本身发生变化。东山矿井田开拓严格按照煤炭工业矿井设计规范，并对临近多个地质条件相似矿井的实地考察，拟定双立井开拓。3.1.2影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况确定井田开拓方式的原则根据煤炭工业矿井设计规范1. 贯彻执行有关煤炭工业的技术政策,为多出煤、早出煤、出好煤、投资少、成本低、效率高，创造条件。要使生产系统完善、有效、可靠，在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量，尢其是初期建设工程量，节约基建工程量，加快矿井建设；2. 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，自动化创造条件；3. 合理集中开拓布置，简化生产系统，避免生产分散，为集中生产创造条件；4. 合理开发国家资源，减少煤炭损失；5. 根据需要，应将不同煤质，煤种的煤层分别开采。3.2 矿井开拓方案的选择3.2.1井筒形式和井筒位置井筒形式的确定东山井田的煤层赋存深度在+250m-600m,所以不具备平硐开拓条件，平硐开拓方式否定。依据东山矿井田的实际地形、地质及赋存等因素，提出三种开拓方式：方案I双斜井开拓；方案II双立井开拓；方案III主斜井副立井开拓。以上三种井筒开拓方案技术比较如下：（1）立井开拓（如图3-1）图3-1 双立井开拓示意图优点：立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利；机械化程度高，易于自动控制；井筒为圆形断面结构合理，维护费用低，有效断面大通风条件好，管线短，人员升降速度快。缺点：立井开拓的优点与斜井开拓优点相反。适用条件：煤层赋存深度2001000m，含水砂层厚度20400m,立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角，厚度，瓦斯，水文等自然条件限制。技术上也比较可靠。技术评价：根据井田的地表情况，地质构造，煤层赋存等因素，采用双立井开拓方案可行。东山矿井田条件适合采用双立井开拓，故此方案在技术上可行。（2）双斜井开拓（如图3-2）斜井与立井相比有如下优点：筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快，地面工业建筑，井筒装备，井底车场及硐室都比投资少；图3-2 双斜井开拓示意图筒装备和地面建筑物少，不用大型提升高备，钢材消耗量小；带式输送机提升增产潜力大，改扩建比较方便，容易实现多水平生产，并能减少井下石门长度。缺点：自然条件相同时，斜井要比立井长得多；围岩不稳固时，斜井井筒维护费用高，采用绞车提升时，提升速度低，能力小钢丝绳磨损严重，动力消耗大，提升费用高，当井田斜长较大时，采用多段绞车提升，转载环节多，系统复杂，更要多占用设备和人力；由于斜井较长，沿井筒敷设管路，电缆所需的管线长度较大；斜井通风风路较长，对瓦斯涌出量大的大型矿井，斜井井筒断面小，通风阻力过大，可能满足不了通风的要求，不得不另开专用进风或回风的立井并兼做辅助提升；当表土为富含水的冲积层或流砂层时,斜井井筒掘进技术复杂,有时难以通过。适用条件 ：煤层赋存较浅，垂深在200m以内，煤层赋存深度为0500m，含水砂层厚度小于20m40m，表土层不厚，水文地质情况简单的煤层。井筒不需要特殊方法施工的缓倾斜及倾斜煤层。技术评价：东山矿一水平设在+50m水平标高。东山矿井田赋存深度为250m600m。在技术上是可行的。（3）主斜井副立井开拓（如图3-2）优点：兼有斜井和立井的优点，主井采用斜井开拓，井筒施工简单，掘进速度快，费用低。副井采用立井开拓，井筒容易维护，有效断面大，有利于通风，提升速度快。缺点：如果井口相近，则井底相距较远，井底车场布置，井下的联系就不太方便，如井底相近，由井口相距较远，地面工业建筑物就比较分散，生产调度及联系不方便，占地面积大，相应地增加了煤柱损失。图3-3 主斜井副立井开拓适用条件：介于双立井与双斜井之间。技术评价：根据设计井田的地表状况，煤层赋存及工业广场的布置等实际情况，综合开拓不利于地面工业广场的布置，井底车场的布置比较困难，井下的联系和生产调度较为繁琐，故该方案在技术不合理，不适合东山矿矿井设计。所以本井田不利于用综合开拓。根据上述井硐开拓方案的技术比较，确定双立井开拓与双斜井开拓方案在技术上可行。根据规定，对技术可行的方案还应进行经济比较（见表3-1）表3-1开拓方案经济比较费用表 方案项目方案I方案II基建费/万元立井开凿石门开凿井底车场22000.3=150300×0.08=241000×0.09=90斜井开凿石门开凿井底车场0.11×1200×2=264200×0.08=16800×0.09=72生产费/万元 立井提升石门运输1.2×0.5×0.5×0.85=0.2551.2×0.5×0.8×0.381=0.183斜井提升石门运输1.2×0.5×0.87=0.5221.2×0.5×0.3=0.18总计费用/万元264.5费用/万元352.7百分率100%百分率133%依据表上述各种方案比较，得知立井开拓最经济。结合东山矿井田的实际情况以及技术和经济比较东山矿立井开拓最为合理，采用立井开拓。2井筒的位置依据东山矿井田的储量分布图，及勘探线剖面图。确定井田的储量中心考虑水平划分及主要巷道布置，确定井口的位置在整个井田的储量中央，拟定了三种方案方案一：井筒建在煤层深部（如图3-5）。建在深部可以减少石门长度，减少石门的运输和维护的费用。但压煤量大不利于生产；图3-5 井筒建在煤层深部示意图 方案二：井筒建在煤层浅部（如图3-6）。井筒建在浅部可以有效的减少压煤量但石门长度增加是运输等费用提高不利于煤的提升；图3-6井筒建在煤层浅部示意图方案三：井筒建在煤层中部（如图 3-7）。优缺点在深部和浅部之间，比较中庸。比较利于矿井的整体发展，井筒建在中不比较合理。图 3-7井筒建在中部示意图经过比较确定井筒坐标为：主井：41585、503480副井：41450、5035253.2.2开采水平的数目及高开采水平的尺寸以水平垂高表示水平垂高是指该水平开采范围的垂高合理的水平垂高的要求：1. 要有利于采区的正常接替；2. 具有合理的区段数目；3. 具有合理的阶段斜长；4. 要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量；5. 经济上有利的垂高。根据煤炭工业矿井设计规范3.0Mt/a的大型矿井一水平服务年限应在30a 及以上。可采储量126Mt/a,工业储量满足166.9Mt/a。东山矿煤层平均倾角11。，倾向长5102m各方面原因东山矿井田的实际情况，经计算现确定一水平开采到-100。划分方案如下：表3-2 矿井的阶段高度井型开采缓斜煤层的矿井开采倾斜煤层的矿井开采急倾斜煤层的矿井大、中型矿井200350200350100250小型矿井601008012080120东山矿设计生产能力3.0Mt/a属于大型矿井水平垂高应在200350m。拟定两种方案方案一：单水平上下山开采 水平标高-200m 阶段垂高 450m 储 量26251.34万吨 服务年限63年方案二：两水平上山开采 水平标高 +50m,-290m 阶段垂高 200m 一水平储量21626.2万吨 二水平储量13126.15万吨 一水平服务年限37a 二水平服务年限26a参照上述二种方案的各项数据，各方案评价如下：方案一：该方案的阶段垂高，设计不符合煤炭工业矿井设计规范规定，初期投资大，见效慢，斜长太长本方案不可取。方案二：该方案的一水平服务年限及垂高均符合煤炭工业矿井设计规范规定，根据本井田的实际情况，本方案技术上可行。3.2.3开拓巷道的布置水平运输大巷的主要任务是运煤排矸，物料和人员的运输，以及通风，排水，敷设管线。对大巷的基本要求是便于运输，利于掘进和维护，能满足矿井通风安全的需要。图3-8开拓巷道布置示意图根据煤层埋藏特征和煤炭工业矿井设计规范的有关规定，并考虑到各煤层的间距较小，宜采用集中大巷，采区联合布置方式，为减少煤柱损失和保证大巷维护条件，运输大巷布置在23#煤层的底板下的厚砂岩中。各煤层的煤质相同，可采煤层集中开采。（如图3-8）。3.3 选定开拓方案的系统描述3.3.1井硐形式和数目东山矿根据井田的地形地势，煤层赋存，地质构造等因素，采用双立井开拓即一主一副两个井筒。主井担负煤炭的运输，副井用于 排矸、运料和人员的的提升。 3.3.2井筒位置及坐标井筒位置就是确定井筒沿煤层走向和倾斜方向上的具体尺寸，并用直角坐标和方位角予以表示，选择井筒位置的条件：1.地面条件（1）煤的运输方向；（2）生产建设与住宅位置；（3）工业场地占地面积；（4）地形与工程地质条件。2. 井下条件（1）按运输量确定井筒位置；（2）煤柱量；（3）根据地质条件确定井筒位置；（4）勘探程度和初期工程量。根据东山井田的实际情况，并考虑到上述的条件，东山矿井筒位置（详见开拓示意图），井筒井口坐标为：主井：41585、503480副井：41450、5035253.3.3水平数目及高度东山矿一水平标高+50，上下山开采到-100，阶段垂高200m。在+50标高建立集中运输大巷、井底车场及其他硐室。二水平标高-290，上下山开采，阶段垂高190m。 3.3.4石门 大巷数目及布置东山矿井开拓巷道布置方案经过技术分析和经济评价，确定东山矿设计矿井采用的开拓巷道布置方式为集中运输大巷及采区石门。东山矿矿井中，大巷和石门服务年限较长，运输能力要求大，所以大巷和石门的断面和支护设计在本设计中基本相同其内部设施也基本相同。其基本原则是满足安全与技术要求的条件下，力求提高断面利用率，缩小断面，降低造价并有利于加快施工速度。巷道断面设计，直接影响煤矿生产的经济效果和生产的安全条件，该设计矿井大巷，石门断面的各项内容（见图3-10 3-11）图3-9 大巷断面图 3-10 石门断面3.3.5井底车场的形式及选择 井底车场是连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称，是连接井下运输和提升两个环节的枢纽，是矿井生产的咽喉，因此井底车场设计是否合理直接影响矿井的安全和生产。1设计要求（1）井底车场设计时，应该考虑到增产的可能性；（2）井底车场富裕通过能力，应大于矿井设计生产能力的30%；（3）尽可能提高井底车场的机械化水平，简化调车作业，提高井底车场通过能力；（4）井底车场线路不止应该结构简单，运行及操作系统安全可靠，管理使用方便，布局合理，注意节省工程量，便于施工和维护；（5）应该考虑主、副井之间施工时便于贯通；（6）为了保护井底车场的巷道和硐室，在其所在范围内应该留设相应的保安煤柱。2设计依据（1）矿井地面及井下生产系统的布置方式；（2）矿井开拓方式；（3）井筒及数目；（4）矿井瓦斯等级及通风方式；（5）矿井主要运输巷道的运输方式；（6）各种硐室有关的资料；（7）矿井设计生产能力及工作制度。3井底车场形式很大方面取决于矿车的类型，当采用定向卸载的底卸式、其卸载站（即主井车线）可布置折返式，亦可布置环形式。但其装车站的线路布置必须与其相对应4井底车场形式选择（1）操作安全，符合有关规程、规范；（2）调车简单，管理方便，弯道及交岔点少；（3）保证矿井生产能力，有足够的富裕系数，有增产的可能性；（4）施工方便，各井筒间、井底车场与主要运输巷道间能迅速贯通，缩短建井工期；（5）井巷工程量少，建设投资省，便于维护，生产成本低；（6）当大巷或石门与井筒的距离较大时，能够布置下存车线和调车线，可选择立式井底车场。5立井井底车场的基本类型（1）环形式：立式、斜式、卧式；（2）折返式：梭式、尽头式。 结合本设计矿井的有关设计参数，通过对各种形式井底车场的适用条件及优缺点做简单比较后，拟定东山矿井底车场形式为立井折返式，两翼来车的形式。3.3.6煤层群的联系东山矿矿井共有六层煤，即：3#上、6#A、6#B、11#、17#、23#共6层煤（详见可采煤层特征表、煤层柱状图及巷道开拓方案示意图）。大巷布置在煤层的底板岩石中。采用石门联系这中比较常用的煤层群联系方式（详见采区剖面图）。开采时采用下行式开采。3.3.7采区划分东山矿井田划分采区时，应考虑如下所述原则：1.根据煤炭工业矿井设计规范采区双面布置，当受地质条件限制时或安全上有特殊要求时，可单面布置；2.初步设计一般负责划分第一水平全部采区，故需要沿井田走向全长统一考虑，作到初后期统筹兼顾，不但要全井合理，更要有利于初期；3.采区走向长度根据煤层地质条件，开采机械化水平，采区储量，生产能力与巷道维护等因素综合考虑；4.如果井田走向长度不大，两翼均不超过1500m，可以不划分采区，直接从井田边界进行后退式回采；5.采区划分要考虑采区接续关系，适应各采区储量及产量分配；6.对于煤层稳定，开采条件好，生产能力大的采区，走向长度要适当加大；7.开采多煤层的井田，应尽量联合布置采区，集中生产；8.为了充分发挥综合机械化效能，减少搬家次数，提高效率和回采率，减少采区煤柱损失，凡是厚度稳定，适