《采矿学》—兴隆庄煤矿课程设计说明书资料

广场的尺寸为500m×800m的长方形。煤层的平均倾角为6o，工业广场的中心处在井田走向和倾向的中央，其中心处埋藏深度为-386m，该处表土层厚度为40m，主井、副井，地表建筑物均布置在工业广场内。工业广场按I级保护留维护带，宽度为20m。

表2-2 岩 层 移 动 角 广场中心深度/m 386 煤层倾角 6° 煤层厚度/m 9.00 冲击层厚度/m 40 ф δ γ β 45° 75° 75° 75° 由此根据上述以知条件，画出如图2-2所示的工业广场保护煤柱的尺寸：

图2-2 工 业 广 场 保 护 煤 柱

由图2-2可得出保护煤柱的尺寸为： S=梯形面积=（上宽+下宽）×高/2 =895595.08㎡

则：工业广场的实际煤柱量为：

Z1=S ×M×R×10-4/ cosα°

式中：Z——工业广场煤柱量，万t；

S——工业广场压煤面积，923936㎡； M——煤层厚度，9.00m；

3R——煤的容重，1.35t/m；

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α——为煤层倾角， 6°。

则：Z1=923936×9.00×1.35×10-4/ cos6°=1128.77万t 3．断层保护煤柱

断层煤柱留设50m宽，则井田中间的断层保护煤柱损失量为：

Z=25735.3×50×9.00×1.35×10-4/ cos6°=1572.0万t 4．津浦铁路保护煤柱

铁路煤柱留设50m宽，则井田中间的铁路保护煤柱损失量为: Z=6959.6×50×9.00×1.35×10-4/ cos6°=425.1万

4．井筒保护煤柱主、副井井筒保护煤柱在工业广场保护煤柱范围内，故只计算东西风井井筒保护煤柱损失量。

表2-3 保护煤柱损失量 煤 柱 类 型 井田边界保护煤柱 断层保护煤柱 工业广场保护煤柱 井筒保护煤柱 津浦铁路保护煤柱 合 计 储 量（Mt） 10.9 15.7 11.3 0 4.3 42.2 2.3.3矿井可采储量

矿井可采储量是矿井设计的可以采出的储量，可以按下式计算：

Zk=( Zs –P ) ×C

式中：Zk——矿井可采储量，Mt；

Zs——矿井设计资源/储量，Mt ； P——永久煤柱损失煤量，Mt；

C——采区采出率，厚煤层不小于0.75；中厚煤层不小于0.8；薄煤

层不小于0.85。

则：Zk =（468.4-42.2）×0.8=340.96Mt 矿井储量汇总见表2-4所示：

表2-4 矿 井 储 量 汇 总 表 煤层 3# 工业储量（Mt） 482.9 永久煤柱损失 （Mt） 42.2 矿井设计储量 设计可采储量 （Mt） （Mt） 468.4 340.96 根据《矿井设计指南》中关于矿井井型与矿井设计的高级储量比例之规定，

本矿井的储量符合煤炭设计规范的要求。

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3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限

3.1 矿井工作制度

根据《煤炭工业矿井设计规范》相关规定，确定矿井设计年工作日为330天，工作制度采用“三八制”，每天三班作业，两班生产，一班检修备，每班工作8h。

矿井每昼夜净提升时间为16h。

3.2 矿井设计生产能力及服务年限

3.2.1 确定依据

《煤炭工业矿井设计规范》第2.2.1条规定：矿井设计生产能力应根据资源条件、开采条件、技术装备、经济效益及国家对煤炭的需求等因素，经多方案比较或系统优化后确定。

矿区规模可依据以下条件确定：

（1）资源情况：煤田地质条件简单，储量丰富，应加大矿区规模，建设大型矿井。煤田地质条件复杂，储量有限，则不能将矿区规模定得太大。

（2）开发条件：包括矿区所处地理位置（是否靠近老矿区及大城市），交通（铁路、公路、水运），用户，供电，供水，建筑材料及劳动力来源等。条件好者，应加大开发强度和矿区规模;否则应缩小规模。

（3）国家需求：对国家煤炭需求量（包括煤中煤质、产量等）的预测是确定矿区规模的一个重要依据。

（4）投资效果：投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模，反之则缩小规模。

3.2.2 矿井设计生产能力

兖州煤田储量丰富，煤层赋存稳定，顶底板条件好，断层褶曲少，倾角小，厚度变化不大，开采条件较简单，技术装备先进，经济效益好，、交通运输便利，市场需求量大，宜建大型矿井。

确定兴隆庄煤矿设计生产能力为4.0Mt/a。

3.2.3 矿井服务年限

矿井服务年限必须与井型相适应。

矿井可采储量Zk、设计生产能力A矿井服务年限T三者之间的关系为矿井服务年限的公式为：

T?Zk/?A?K?

式中：T——矿井的服务年限，年；

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Zk——矿井的可采储量，万吨；

A——矿井的设计生产能力，万吨/年； K——矿井储量备用系数，取1.3。

则：T=34096/（400×1.3）年=65.6年>60年 符合《煤炭工业矿井设计规范》要求。

3.2.4 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3#煤层平均9.00m，为特厚煤层，赋存稳定，厚度变化不大。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保产。

（2）辅助生产环节的能力校核 矿井设计为特大型矿井，开拓方式为双立井单水平开拓，运煤能力和大型设备的下放可以达到设计井型的要求。工作面生产的原煤经顺槽胶带输送机到大巷胶带输送机运到井底煤仓，再经主立井提升至地面，运输能力大，自动化程度高。副立井运输采用罐笼直接下放物料。同时也能满足大型设备的下放与提升。大巷辅助运输采用有轨运输，运输能力大，调度方便灵活。

（3）通风安全条件的校核

矿井瓦斯无爆炸危险性，有煤尘爆炸危险。须采取降尘措施。

（4）矿井的设计生产能力与整个矿井的工业储量相适应，保证有足够的服务年限，满足《煤炭工业矿井设计规范》要求，见表3-1。

表3-1 我国新建各类井型的矿井和第一水平设计服务年限 第一开采水平设计服务年限（a） 矿井设计 矿井设计 生产能力 服务年限 煤层倾角 煤层倾角 煤层倾角 （Mt／a） （a） ＜25° 25°～45° ＞45° 6.0及以上 70 35 -- -- 3.0～5.0 60 30 -- -- 1.2～2.4 50 25 20 15 0.45～0.9 40 20 15 15 14