煤矿矿井初步、采区设计
一、设计原则
㈠遵循国家发布的与煤矿建设项目有关的政策、规程、规范。
㈡遵循上一阶段设计中所确定的主要技术原则及标准。
㈢提高设计水平, 保证设计质量。
使设计的矿井实现技术先进, 经济合理, 安全可靠。
二、设计的主要依据
㈠已批准的煤矿矿井地质报告。
㈡国家有关煤炭工业的技术政策、规程和规范等。
㈢其它有关支撑性文件及材料, 如采掘工程平面图, 煤层自燃倾向性、煤尘爆炸危险性、瓦斯等级鉴定报告等。
三、设计的主要程序及步骤
㈠煤矿矿井设计的主要程序
可行性研究报告→项目申请报告→初步设计及安全专篇( 其它专项设计, 如瓦斯抽采工程初步设计、防治煤与瓦斯突出专项设计) →施工图设计。
㈡煤矿矿井设计的主要步骤
1、学习有关煤矿生产、建设的政策法规, 收集有关地质和开采技术资料, 掌握上级管理部门对设计的具体规定。
2、明确设计任务, 掌握设计依据。
3、深入现场, 调查研究。
4、研究方案, 编制设计。
四、初步、采区设计的主要内容
初步、采区设计的主要内容分为说明书、图纸、设备清册及概算书。
按照云南煤矿安全监察局、云南省煤炭工业局下发的《云南省小型煤矿( 井工、露天) 初步设计及初步设计安全专篇编制指导意见( 试行) 》、《煤炭工业五项设计编制内容》及《煤炭工业矿井工程建设项目设计文件编制标准》( GB/T50554- ) 等的要求, 说明书主要内容为前言、井田概况及地质特征、井田开拓、大巷运输、采区布置及装备、矿井通风、矿井主要设备、地面生产系统、地面运输、总平面布置及防洪排涝、电气及通信、地面建筑、给排水、采暖及供热、节能减排、职业安全卫生、环境保护与水土保持、建井工期、技术经济等18个章节。
图纸主要分为采用及新制图, 其中新制的图纸主要有矿井开拓方式平剖面图、采区布置及主要机械设备布置平剖面图、巷道断面图册、矿
井通风系统网络图、矿井反风系统图、工业场地总平面布置平面图、地面生产系统布置平面图、矿井地面总布置平面图、井下消防及防尘洒水平面图、通信系统图、井上下供电系统图、传感器布置平面图、监测监控系统平面图、井下压风管路系统图、矿井运输线路系统图等。
五、初步、采区设计过程中的重点及须注意的问题
㈠井田概况及地质特征
1、该章节主要为分析和引用地质报告中的内容, 在引用过程中需要注意不要简单的照搬照抄, 应将与设计有关的内容引用并经过加工简化, 做到言简意赅。
例如在引用地质报告中的煤质部分, 一般地质报告将各可采煤层水分、灰分、挥发分、发热量、有害元素等一一描述, 设计只需说主要可采煤层煤质指标详见表: ”可采煤层煤质综合成果表”即可。
2、需要注意的几个概念
⑴ 煤田: 在地质历史发展过程中, 由含碳物质沉积形成的大面积
含煤地带。
⑵ 矿区: 开发煤田形成的社会组合称为矿区, 矿区是由多个煤矿、矿井组成。
⑶ 井田: 划分给一个矿井或露头矿开采的那一部分煤田称为井田。
在地质报告中经常存在矿区及井田二个概念混淆的情况, 在设计过
程中需要注意。
3、矿井涌水量
⑴ 地质报告中提供的为旱季矿井涌水量和雨季矿井涌水量, 而设
计需要的为矿井正常涌水量及最大涌水量, 从字面的理解上矿井最大涌
水量即为雨季矿井涌水量, 而矿井正常涌水量不一定是旱季矿井涌水量, 旱季矿井涌水量应该为矿井最小涌水量, 因此矿井正常涌水量应该大于
矿井最小涌水量, 因此设计需要将旱季矿井涌水量乘一个系数后才为矿
井正常涌水量。
⑵在计算矿井排水设备选型时, 依据的矿井涌水量不但仅是地质
报告提供的矿井涌水量这一部份, 另外需增加井下防尘洒水这部分的水量。
上述二个问题在斜井开拓中应特别注意。
4、其它注意的问题
⑴个别煤矿所处区域有一定的特殊性, 如云南海拔最高的煤矿,
由于受气候影响, 基本4个月的时间处于停产状态, 此类煤矿矿井设计
时的工作日就不能按330d计算。
㈡井田开拓
1、井田开拓所要解决的问题
⑴ 确定井筒的形式、数目及其配置, 合理选择井筒及工业场地的位置。
⑵ 合理地确定开采水平数目和位置。
⑶ 布置大巷及井底车场。
⑷ 确定矿井开采程序, 合理划分采区, 做好开采水平及采区的接替。
2、开拓的原则
⑴ 贯彻执行有关煤炭行业的技术政策, 在保证生产可靠和安全的
前提下减少开拓工程量和初期工程量, 节约基建投资, 加快矿井建设。
⑵ 合理集中开拓部署, 简化生产系统, 避免生产分散, 为集中生
产创造条件。
⑶ 合理开发煤炭资源, 尽量减少资源损失。
⑷ 建立完善的通风系统, 创造良好的生产条件。
⑸ 尽量采用新技术、新工艺、提高机械化水平, 以提高生产效率。
3、开拓方式的分类
⑴ 按井筒( 硐) 形式
按井筒形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。
⑵ 按开采水平数目
按开采水平数目可分为: 单水平开拓( 井田内只设1个开采水平) ; 多水平开拓( 井田内设2个及2个以上开采水平) 。
⑶ 按开采准备方式
按开采准备方式可分为上山式、上下山式及混合式。
A、上山式开采开采水平只开采上山阶段, 阶段内一般采用采区式准备;
B、上下山式开采开采水平分别开采上山阶段及下山阶段, 阶段内采用采区式准备或带区式准备; 近水平煤层, 开采水平分别开采井田上山部分及下山部分, 采用盘区式或带区式准备;
C、上山及上下山混合式开采的结合应用。
⑷ 按开采水平大巷布置方式
A、分煤层大巷, 即在每个煤层设大巷;
B、集中大巷, 在煤层群集中设置大巷, 经过采区石门与各煤层联系;
C、分组集中大巷, 即对煤层群分组, 分组中设集中大巷。
4、井田开拓方式实例
⑴ 影响开拓方式的主要因素;
⑵ 选择合理的开拓方式;
⑶ 合理确定水平位置、大巷位置及井底车场形式。
5、井田开拓方式需要注意的问题
⑴尽量多考虑几个开拓方案进行比较, 所推荐的开拓方式具有较充分理由。
⑵ 具有平硐开拓条件尽量采用平硐开拓。
⑶对于该扩建项目设计时需要全面了解煤矿的开拓及开采现状。
⑷井筒位置的选择方式
A、当井田形状比较规则, 储量分布均匀时, 井筒应该布置在井田的中部;
B、井筒位置要与初期开采区域紧密结合, 尽可能使井筒位置考虑浅部的投产开采快段, 减少初期工程量, 节省投资和缩减建井工期;
C、井筒位置尽量考虑少留井筒和保护煤柱;
D、井筒应尽量避免穿不良工程地质快段, 如断层或流沙层等。
⑸ 概念。