采矿工程专业毕业设计说明书.doc

摘 要这次 毕业设计我们所做的是辛置矿新井的设计。在这次毕业设计之前，我们在冀中能源峰峰集团下属的陶一矿进行了毕业实习。在这次生产实习中，我们收集了大量的设计资料并结合生产中现场工作的经验，完成了对前辛置矿井的初步设计。并且在这次生产实习中，更加深了我们对今后所从事的工作的了解；同时，我们也获得了先进的设计思想及设计中所涉及到的在学校里所学不到的现场工作经验，为毕业设计的顺利进行打下了坚实的基础。辛置矿新井设计共包括以下几部分：1.矿井的水文、地质等基本情况的概述。2.矿井井田内的可采储量，矿井生产能力及服务年限的确定。3.矿井井田的总体开拓的设计，包括水平的划分，井筒位置的确定，经济比较部分，矿井延深方案的确定，采区的划分，井底车场线路计算，硐室布置及井底车场的通过能力计算等部分。4.工作面生产机械的参数，工作面生产程序的确定以及采区车场的设计计算等部分。5.矿井生产中的提升、运输、通风、排水方式的确定及其所用设备额选型计算与相关的硐室布置等。由于本人水平有限，又没有长时间的生产和工作经验，所以在设计中必定有很多不理想的地方，希望各位老师与同学多多指教，本人感激不尽。关键词 ：地质、井田、储量、矿井年产量、开拓、采煤方法、通风、提升、瓦斯、排水AbstractThe graduation design what we have to do is buy new Wells of Michael essien mine design. In the graduation design before that we existed in fengfeng group affiliate they visualized energy ore were graduation practice. In the production practice, we have a large collection of data and combining with the production design in the field work experience and completing the symplectic buy before mine the preliminary design. And in the production practice, further in the future we are engaged in the understanding; At the same time, we also won the advanced design idea and design of the involved in school learnt field work experience, design for the graduation smoothly to lay a solid foundation. Michael essien for ore new Wells includes design several parts: 1. The mine hydrological, geological and other basic overview. 2. Mine field inside the recoverable reserves, the mine production ability and determination of the service life. 3. The overall development of the mine field design, including the level of division, the determination of the shaft location, the economy is part, the mine the scheme determination of extending depth, the division of mining, bottom line parking space in calculation, cavern arrangement and the bottom of the information through the part such as capacity calculation. 4. Working face of the parameters of the manufacturing machinery, mining face determination of the production process and information mining design and calculation of the part, etc. 5. Mine in the production of ascension, transportation, ventilation and drainage mode and its equipment used to determine the amount of calculation and related selection and arrangement of the cavern. Because my level is limited, and without the long time of production and work experience, so there must be a lot of in the design is not perfect in place, we hope your teacher and classmate comments, I appreciate. Keywords: geology, field, reserves, mine production, the development, the coal mining method, ventilation, ascension, gas, water drainage 摘 要1第一章 矿区概述及井田地质特征71.1 矿区概述71.1.1 地理位置与交通71.1.2 企业隶属关系及性质71.1.3 地形与河流81.1.4 气象与地震81.1.5 井田内建筑物81.2 井田地质特征81.2.1 井田地形与煤系地层概述81.2.2 井田地质构造91.2.3 井田水文地质91.3 煤系地层及煤层特征111.3.1 煤层埋藏条件及围岩性质111.3.2 煤的特征11第二章 井田境界及储量132.1 井田境界132.1.1 井田范围132.1.2 开采界线132.1.3 井田尺寸132.2 矿井工业储量142.2.1 储量计算基础142.2.2 井田地质勘探142.2.3 工业储量计算162.3 矿井可采储量162.3.1 安全煤柱留设原则162.3.2 矿井永久保护煤柱损失量172.3.3 矿井设计储量17第三章 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限193.1 矿井工作制度193.2 矿井设计生产能力及服务年限193.2.1 确定依据193.2.2 矿井设计生产能力193.2.3 井型校核20第四章 井田开拓214.1 概述214.1.1 影响矿井开拓的主要因素214.1.2 确定井田开拓方式214.1.3 开采水平的确定及采（盘）区划分224.1.4 方案比较234.2 井筒位置的确定294.2.1 工业场地的位置294.2.2 井筒304.3 开采水平324.3.1 水平高度的确定324.3.2 设计水平的巷道布置334.4 采区划分及开采顺序344.4.1 采区划分344.4.2 开采顺序344.5 井底车场354.5.1 确定井底车场的形式354.5.2 车场内各种存车线长度计算364.5.3 轨型、道岔及曲线巷道参数384.5.4 马头门线路的平面布置计算384.5.5 井底车场的调车方式394.5.6 井底车场各硐室布置394.6 开拓系统综述424.6.1 开拓系统424.6.2 初期井巷工程量434.6.3 三量计算43第五章 采煤方法和采取巷道布置445.1 煤层的地质特征445.1.1 采区概况445.1.2 采区瓦斯445.1.3 煤尘爆炸性和自然发火倾向445.2 采煤方法和回采工艺445.2.1 采煤方法的选择445.2.2 回采工艺的确定455.2.3采煤设备选型475.2.4 工作面长度确定525.2.5 工作面长度合理性的检验525.2.6 工作面支护方式、支架规格和布置方式535.2.7端头支护及超前支护方式545.2.8 循环作业方式及经济技术指标555.2.9 各工艺过程的安全注意事项585.3 采区巷道和生产系统655.3.1 概述655.3.2 采区生产能力655.3.3 采区上山布置665.3.4 区段划分675.3.5 采区生产系统675.4 采区车场设计及硐室675.4.1 采区上、中部车场675.4.2 采区下部车场685.4.3 采区硐室设计695.5 采区采掘计划725.5.1 采区巷道的断面和支护形式725.5.2 采区巷道的掘进方法和作业方式725.5.3 采区工作面配备及三量管理725.5.4 工作面推进度、年产量及采区回采率73第六章 矿井运输与提升746.1 矿井提升概述746.2 采区运输设备的选择746.3 主要巷道运输设备的选择746.3.1 大巷运输方式的确定746.3.2 底卸式矿车选型756.3.3 电机车选型766.4 主井提升776.4.1 主井提升演算776.4.2 副井提升设备的选择83第七章 矿井通风与安全867.1 矿井通风方式与通风系统867.1.1 概况867.1.2 选择通风系统的原则867.1.3 矿井通风方式及通风系统867.1.4 通风系统概述877.2 采区及全矿所需风量887.2.1 配风的原则和方法887.2.2 配风的依据887.2.3 采区及全矿所需风量计算887.3 矿井通风阻力计算937.3.1 计算方法937.3.2 等积孔的计算957.4 扇风机选型957.4.1 选择风机的基本原则957.4.2 通风机选型设计的基本要求957.4.3 通风机的选型计算957.5 防止特殊灾害的安全措施987.5.1 瓦斯987.5.2 粉尘997.5.3 火灾预防997.5.4 水灾预防1007.5.5 防突管理100第八章 矿井排水系统1018.1 概述1018.1.1 概况1018.1.2 排水系统概述1018.2 排水设备选型1018.2.1 初选水泵1018.2.2 管路布置1038.2.3 管道特性曲线及工况的确定1048.2.4 检验计算1068.3 水仓及水泵房1078.3.1 水仓1078.3.2 水泵房108第九章 技术经济指标109致 谢111参 考 文 献112第一章 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 地理位置与交通辛置煤矿位于邯郸市西约17公里，武安市康二城镇东南1.0Km处，中心坐标东径114°1819，北纬36°3910，行政区属武安市康城镇管辖。井田中部有邯郸长治铁路通过，本矿铁路专用线在康城火车站与之接轨，专用线长度1.5 Km；井田中部有邯郸武安公路通过，井田北部有319国道通过，运输条件十便利图1.1 辛置矿交通位置图1.1.2 企业隶属关系及性质辛置庄矿为冀中能源邯郸矿业集团公司下属二级单位，属国有企业。1.1.3 地形与河流井田地表位于紫山与鼓山之间的丘陵地带，区内地势南北两侧高，井田内地表水系不发育，仅在东南侧有季节性的车网口小溪，流向北北东，汇入牛叫河，由矿井排水，天气降水汇合而成，流量很小。1.1.4 气象与地震本区属温带大陆性季风气候，四季分明，据武安气象站多年观测资料，年降水量最高为1026mm，年蒸发度一般为2100mm。气温42.5-19.9，年平均12.6。冻结期自12月初至次年3月初，最大冻结深度410mm。最大积雪厚度150mm。最大风速22.7m/s，平均2.7m/s，风向以东北、北北东、南居多。区内雨季集中在79月份，占全年70%以上。地震基本烈度为7度。1.1.5 井田内建筑物工业场地主要建筑物可分为三部：生产系统、辅助生产车间、行政管理及生活福利建筑等。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地形与煤系地层概述井田地表位于紫山与鼓山之间的丘陵地带，区内地势南北两侧高，标高+276.6m，中部地势低，牛叫河最低为+120m，相对高差160m。陶一煤矿井田地层由老到新有奥陶系中统、石炭系中统和上统、二叠纪、三叠纪及第四系。a. 奥陶系中统峰峰组(O2f)以巨厚厚状灰色、深灰色纯灰岩、褐黄色花斑状灰岩和白云质灰岩组成，地层厚度170m左右。b. 石炭系(C)石炭系中统本溪组(C2b)：主要白灰色巨厚层状石灰岩及浅灰色铝质泥岩组成。含一层不可采薄煤层，局部含透镜状赤铁矿。地层厚度1331m，平均20m。石炭系中统太原组(C3t)：为海陆交替相沉积的泥质岩、碳酸岩和碎屑岩。主要由深灰色、灰色粉砂岩、泥岩及灰色中细粒砂岩组成。其中夹有68层石灰岩，本组地层含煤514层，主要可采及局部可采煤层有6、8、9煤层。地层厚度112153m，平均120m。c. 二叠系(P)山西组(P1s)：本区的主要含煤地层。岩性主要由深灰色粉砂岩、泥岩和浅灰色中细粒砂岩组成，含煤28层，中下部1、2煤层为稳定可采煤层。地层厚度4983m，平均67m。下石盒子组(P1x)：由灰绿、深灰和带紫花班状粉砂岩又浅灰色铝质泥岩组成。地层厚度4187m，平均厚度68m。上石盒子组(P2s)：由灰、深灰、紫灰花斑色粉砂岩和浅灰、灰白色砂岩组成，砂岩成分以石英为主，总厚度420647m，平均厚度517m。石干峰组(P2sh)：由绿灰、紫灰色中细粒砂岩与紫色粉砂岩相间交替沉积，以粉砂岩为主。总厚度165276m，平均厚度237m， d. 三叠系(T)岩性以薄厚层状紫色、灰紫色及紫红色细粒砂岩为主，夹粉砂岩薄层或粉砂岩透镜体。地层厚度大于550m。e. 第四系(Q)由冲洪积的砂质粘土、粘土及砂、砾石组成，地层分布不均，厚度变化大。地层厚度021.96m。1.2.2 井田地质构造（1）断层：井田范围内落差大于50m的断层有1条。即1，为高角度正断层。F1断层：井田东侧深部边界断层，走向N25E，倾向SE，倾角70度，落差3570m，南部第13勘探线处落差最大。（2）褶曲：规模较大的褶曲有鳌子山东背斜和半个山背斜，均位于井田西侧平行F4断层发育，前者在井田北部，走向N30°N20°E，轴长2.5Km；后者在井田南部，走向N30。E，轴长3Km。1.2.3 井田水文地质(1) 区域水文地质概况辛置矿位于邯邢水文地质单元南单元的康二城亚单元的东部。该单元的北部边界分布在紫山岩体一带，其地表分水岭即为该单元的北部边界；西界以紫山鼓山断层为界；东界以奥陶系石灰岩顶界面标高-1100 m为界；南部边界分为两段，南部西段以双玉泉断层为界，东段以胡峪断层为界。整个单元形似三角形，面积约2002。单元内主要含水层组分为三种类型。一是第四系松散砂卵砾石孔隙含水层，二是二叠系砂岩裂隙含水层组，三是石炭系薄层石灰岩及奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层组。 （2）井田水文地质条件区内地表冲沟发育，平时主要排泄上游矿坑水，水量在50300m3/h之间，雨季为上游地区大气降水排泄通道。a. 含水层特征奥陶系中统石灰岩含水层(I)该层是由厚层状石灰岩、白云质灰岩等组成。本层总厚度约为550m，分为峰峰组、磁县组和马家沟组三组八个层段。本区奥灰含水层岩溶发育极差，富水性较弱，奥灰水属深埋藏滞流型。钻孔单位涌水量为0.041 L/s.m，渗透系数为0.12m/d，水质类型为HC03-S04-Ca型，观测水位标高为108.6m。大青石灰岩含水层()岩性为中厚层状的隐晶细晶质石灰岩，局部夹燧石条带，层位稳定，平均厚度6.24m。钻孔单位涌水量介于0.0150.138L/s，m，渗透系数介于0.0241.82m/d；水质类型以HC03-S04-Ca-Mg型三为主，属富水性弱中等的含水层。观测水位标高108.92m。伏青石灰岩含水层()岩性为灰色隐晶质石灰岩，层位稳定。揭露厚度1.206.53m，平均厚度4.50m。钻孔单位涌水量介于0.1650.405L/s.m，渗透系数介于4.3611.77m/d。水质类型以HC03-S04-Na-Ca型为主，属富水性中等的含水层。水位标高124.53161.82m。野青石灰岩含冰层()岩性为隐晶质含泥质石灰岩。局部相变为泥岩及粉砂岩，沉积不稳定。钻孔单位涌水量为0.011L/s.m，渗透系数为0.366m/d。水质类型以HC03-S04-Ca-Mg型为主，水位标高141.75142.74m之间。该层属富水性较弱的含水层。2#煤层顶板砂岩含水层(V)岩性为中细粒结构、泥硅质胶结长石石英砂岩，局部相变为粉沙岩。其平均厚度为11.96m。钻孔单位涌水量为0.00550.269 L/s.m，渗透系数为I.958m/d。水位标高为156.12156.96m。该层属富水性弱的含水层，局部为中等富水性。下石盒子组砂岩含水层()岩性为中细粒结构、泥硅质胶结石英砂岩。层厚为1.6544.26m，平均厚度22.30m。钻孔单位涌水量为0.742 L/s.m，渗透系数为7.13m/d，水质类型为HC03-S04-Ca.Na型，水位标高为170.1lm，该层具有中等富水性。上石盒子组二段底砂岩含水层组()岩性为一套粗中粒结构、泥硅质胶结石英砂岩，厚度5.4064.60m，平均厚度20.25m。钻孔单位涌水量为0.274 L/s.m，渗透系数为1.40m/d，水质类型为HC03-S04-Ca-Mg型，水位标高为163.4165.3m。该层具有中等富水性。 b. 隔水层特征井田内各含水层之间均存在有一定厚度并且有良好隔水性能的隔水岩层。奥陶系石灰岩顶至9煤层底板间距离为21.6540.66m。其间岩性由砂质泥岩、铝质泥岩、粉砂岩组成。具有良好的隔水性能。 大青石灰岩()与伏青石灰岩()间距为28.4241.09m，平均为 33.98m,岩性60为泥岩、粉砂岩，同时还有厚度不等的岩浆岩侵入，结构致密坚硬，增强了两含水层之间的隔水能力。伏青石灰岩()与野青石灰岩()间距为34.5360.77m,岩性以粉砂岩、泥岩为主，同时也有厚度不等的岩浆岩侵入，均具有较好的隔水性能。野青石灰岩()与2煤层顶板砂岩(V)间距为21.8847.14m,平均为36.10rn，岩性中粉砂岩和泥砂岩占60以上，亦具有良好的隔水性能。2#煤层顶板砂岩(V)与下石盒子组底砂岩()平均间距为50.99m，岩性中粉砂岩占62，这些厚层粉砂岩亦具有良好的隔水性能。下石盒子组底砂岩()与上石盒子组二段底部砂岩()间距为 121.60184.50m，平均为149.36m，岩性中粉沙岩、泥岩和铝质泥岩占50 60，这些厚层的泥岩，铝质泥岩起到了很好的阻隔水作用。c.地表水体与含水层之间的水力联系区内地表水体一般不与其下伏各含水层发生水力联系。各含水层之间均有一定厚度的隔水岩层。含水层水位各不相同，说明其无水力联系。但在遇到断层、陷落柱等特殊情况下，仍会发生水力联系。大青灰岩含水层与奥陶系含水层水位标高比较相近，二者之间可能存在一定的水力联系。d. 充水因素分析综上所述，山西组砂岩含水层，是矿井主要充水来源。矿井正常涌水量一般在120180m3/h。最大涌水量200260m3/h。1.3 煤系地层及煤层特征1.3.1 煤层埋藏条件及围岩性质井田内含煤地层主要是上石炭统太原组，下二统山西组。在中石炭统本溪组中只有一层不可采的薄煤。含煤地层总厚度约205220m，含煤2022层，总厚约19.422.7m。目前主要可采煤层为4#煤2#煤， 4#煤（小煤）厚度一般2. 0m变化不大。局部因沉积变相冲刷。顶板以粉砂岩为主，局部中粒砂岩。局部也有火成岩顶板。2#煤（大煤），为主要可采煤层，较稳定，平均厚度在5.9m左右。顶板多为粉沙岩，局部有坚硬的中砂岩。煤层内普遍存在0.10.4m的夹石层。表1.2 辛置井田可采煤层一览表煤层编号一般真厚m一般间距m稳定性岩浆岩破坏程度可采程度煤层结构42.039.0稳定轻微可采局部夹矸石一层0.16m 25.935.5稳 定轻微可采有夹石一层0.050.74m目前开采4# 、 2#煤层，煤层顶、底板以粉砂岩为主，局部为中、细砂岩和部分岩浆岩，顶板为岩浆岩时有下垂现象，岩浆岩为底板时，有隆起现象，对正常开采影响较大。煤层倾角一般在8°13°之间。1.3.2 煤的特征（1）煤的工业分析及用途煤的容重，根据地质报告，南部为1.601.65，北部为1.71.75，统一按照1.7计算储量。本井田各煤层均为无烟煤。其中4#、2#煤层属中灰、低硫、低磷无烟煤。目前开采的4# 、 2#煤层，块煤可用作化工原料，末煤供电力及民用。（2）煤层稳定程度井田内4# 、 2#煤为稳定煤层，其余（不包括下组煤）均为极不稳定煤层。（3）矿井瓦斯本矿瓦斯涌出量较小，经鉴定为低瓦斯矿井。矿井未发现煤（岩）及瓦斯喷出和突出现象。（4）煤尘与自燃性煤尘爆炸指数<10%，无爆炸性。煤层自燃发火倾向为类，不易自燃。第二章 井田境界及储量2.1 井田境界2.1.1 井田范围辛置矿矿区位于河北省邯郸市，地理位置为东经114°2，北纬36°15。辛置井田北部隶属于邯郸市峰峰矿区界城镇管辖。矿区范围由以下10个坐标拐点圈定，矿区面积15.28k。采矿许可证界定的井田范围为：南部边界以邯长铁路为界；北部以风化带为界；东部边界以勘探线为界；东部F1断层以为界。井田走向长6km ，东西宽约2.45 km，采矿许可证拐点坐标详见表2-1。表2.1 辛置矿井田范围坐标拐点表序号XY序号XY1265005480062770060000226500554307292006020032710025600830300600004274505750093000057000527350590001028900540002.1.2 开采界线辛置矿主要开采煤层为小煤（4#煤），大煤（2#煤），采煤方法多为倾斜长壁开采，采煤工艺主要以综合机械化采煤为主。目前主要生产地区辛置井田可供开采的煤层有4#煤2#煤，4#煤厚度为1.62.3m，平均2.0m ;2#煤厚度5.66.4m，平均5.9m。2.1.3 井田尺寸井田的走向最大长度为5.45km，最小长度为5.35km，平均长度为5.40km。井田的倾向最大长度为2.83km，最小长度为2.38km，平均长度为2.60km。煤层倾角最大为13°，最小8°，平均10°，井田平均水平宽度为2.82km。井田的水平面积按下式计算： S=H×L （ 2.1）式中:S-井田的水平面积，k; H-井田的平均水平宽度，km L-井田的平均走向长度，km 则井田的水平面积为：S=2.82×5.4=15.28k2.2 矿井工业储量2.2.1 储量计算基础（1） 根据辛置煤矿井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算。 （2） 储量计算厚度：夹矸厚度不大于0.05m，与煤分层合并计算，复杂结构煤层的夹矸厚度不超过每分层厚度的50%时，以各煤分层厚度作为储量计算厚度。 （3）井田内主要煤层稳定，厚度变化不大，煤层产状平缓，勘探工程分布比较均匀，采用地质块段的算术平均法。 （4）辛置矿主要煤种为肥煤，煤层体积质量：4#、2# 煤层体积质量为1.7t/m3。附表2-2为煤炭资源量估算指标表2.2 煤炭资源量估算指标项目指标 煤类炼焦用煤长焰煤不粘煤弱粘煤贫煤无烟煤褐煤煤层厚度（m）井采倾角<25°0.70.81.525°-45°0.60.71.4>45°0.50.61.3露天开采1.01.5最高灰分Ad(%)40最高硫分St·d(%)3最低发热量Qnet·d(MJ/kg)-17.022.115.72.2.2 井田地质勘探 依据勘探时间可以将其划分为4个阶段，分述如下：（1）第一阶段（ 20世纪50年代）1954年由华北煤田地质局对辛置井田进行了区域地质调查。1955年由原峰峰办事处调查队进行了1：5000地质测量与勘探，提交了辛置勘探区普查地质报告。1957年139地质勘探队对该区进行了详查，1958年转入精查，同年9月提交了辛置勘探区精查地质报告，投入的地质与勘探工程量见表2-3。表2.3 1954年1958年勘探成果表勘探工程水文地质观测点抽水试验测井孔数（个）采样（个）钻孔个数/进尺槽探（m2）探井（个）水井（个）泉（个）抽水孔数/层 位煤样水样锗样铝土30/12461159.29183054/17204846171（2）第二阶段（ 20世纪70年代）19701973年由河北省煤田地质勘探公司对辛置井田进行补勘，共施工钻孔52个，总进尺30168.74m，现场抽水试验4次，提交了辛置井田精查勘探地质报告。截至到1973年，在黄沙井田辛置区内共累计施工钻孔51个，总进尺为31022.26m，现场抽水试验21次，钻孔密度达6.4个/k。（3）第三阶段（ 20世纪80年代）19881990年为满足辛置扩大区二水平延深工作的需要，由原峰峰矿务局地质勘探队对辛置区进行了生产补充勘探工作。共施工钻孔6个，总进尺4126m，有效面积内钻孔密度由原来的6.4个/k增加到7个/k，1990年2月提交了峰峰矿务局辛置矿补充勘探地质报告。（4）第四阶段（ 21世纪初期）中国煤田地质总局水文物测队在辛置区南部2.47k范围内进行了二维地震勘探，对区内主要断层和2#煤赋存进行了进一步控制。于2000年8月提交了峰峰矿务局辛置矿地震勘探报告。2003年7月1日12月2日，由河北省煤田地质局物测队再次对辛置区-500水平南部2.69 k的范围进行了三维地震勘探工作，并于2004年3月提交了辛置矿-500三维地震勘探报告。2005年邯郸市翔龙地质勘探有限公司编制了河北省峰峰集团有限公司辛置矿2004年度矿产资源储量检测报告，2006年4月通过评审，并以冀国土资储评（2006）47号文件下达。2008年中国煤炭地质总局第一勘探局地质勘查院编制了河北省邯郸市峰峰矿区黄沙矿煤炭资源储量核实报告，2008年5月日经中矿联咨询中心评审通过，并经中华人民共和国国土资源部备案。2.2.3 工业储量计算井田参加储量计算的煤层有4#、2#煤层，单斜层状构造，产状较稳定，倾角在8°13°，平均10°。煤层厚度较稳定，煤层变化不大，勘探工程数量较多。因此，储量计算在煤层底板等高线平面投影图上采用地质块段法，结合勘探线、等高线、工程点连线分水平计算，储量采用下列公式计算：Zg=S×M×/cos （2.2） 式中 Zg工业储量(单位：Mt)；S平面积(单位：m2)，；平均煤层倾角（单位：°），10°；M平均煤层厚度(单位：m)，8.0m；煤层视密度(单位：t/m3)，1.7t/m3。则矿井的工业储量Zg=/cos10°×8.0×1.7=212.0Mt 2.3 矿井可采储量2.3.1 安全煤柱留设原则（1） 工业场地、井筒留设保护煤柱，对较大的村庄留设保护煤柱，对零星分布的村庄不留设保护煤柱。（2） 各类保护煤柱按垂直断面法或垂线法确定，用岩层移动角确定工业场地、村庄煤柱。（3） 维护带宽度：风井场地20m，村庄10m，其他15m。（4） 断层煤柱宽度30m，井田境界煤柱宽度为30m。（5） 工业场地占地面积，根据煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明中第十五条，工业场地占地面积指标见表2-4 表2-4 工业场地占地面积指标井型/Mt·a-1占地面积指标/ha·a(0.1Mt)-12.4及以上1.01.21.81.20.450.91.50.090.31.8辛置矿属于峰峰地区其基岩移动角为：=73°-0.6=67°， =73°，=73°表土层移动角为：=45°岩层移动角为73°，表土层移动角为45°。2.3.2 矿井永久保护煤柱损失量在本井田范围内，各类煤柱的留设原则为： (一)、井田边界煤拄：按30 m（水平距离）留设(二)、断层煤柱：断层按其落差大小及对煤层的破坏程度而留设保安煤柱，区内有一条断层F2落差为15m,需留保护煤柱30m。边界有F1断层留30m（水平距离）保护煤柱，因F1断层是作为边界，在计算边界煤柱时已经计算，故断层保护煤柱损失量为230.3万t。(三)、工业广场压煤：在井田开采初期, 由于工业广场范围内布置主、副井和其他相关的建筑，根据下表确定工业广场面积为， 表土段移动角为45°，基岩段移动角按73°计算。 各类煤柱的压煤量计算如下。断层保护煤柱：保护煤柱宽30m，压煤量230.3万t。井田边界煤拄：井田边界周长16911.6m, 煤拄宽度30m, 压煤量696.1万吨。工业广场压煤：由上确定工业广场面积为0.18k,表土段移动角为45°，基岩段移动角73°，则工业广场保护煤柱损失为：2#煤层损失量为214.1万t，4#煤层损失量为601.4万t。则工业广场保护煤柱总损失量为815.5万t。2.3.3 矿井设计储量矿井设计储量=矿井工业储量-永久煤柱损失Zs=（ZgP1） （2.3） 式中 Zs矿井设计储量，Mt； P1断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑物、地面构筑物煤柱等永久煤柱损失量之和，Mt；P1=696.1+230.3万t=9.264Mt由式2.3可计算出矿井设计储量为： Zs=212.09.264Mt=202.736Mt· 矿井设计可采储量Zk按下式计算： 矿井设计可采储量=（矿井设计储量-工业广场、井筒、大巷煤柱）×采区回采率Zk=(ZsP2)C （2.4）式中 Zk矿井设计可采储量，Mt； P2工业场地和主要煤柱损失之和，Mt； C采区采出率，厚煤层不小于75%，中厚煤层不小于80%，薄煤层不小于85%。本矿4#煤厚2.0m，属于厚煤层2#煤5.9m，属中厚煤层，故取80%. P2=815.5万t =8.155Mt 则由公式2.4计算可得矿井设计可采储量为： Zk=(ZsP2)C=（202.7368.15）*0.8=155.66mt表2.5 矿井设计可采储量汇总表 单位：万t煤层编号工业储量设计永久煤柱损失储量设计可回收煤柱资源储量剩余设计储量回采率设计可采储量井田边界断层煤柱小计大巷工业广场小计4#、2#21200696.1230.3926.40815.5815.520273.680%15566第三章 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设计规范相关规定，确定矿井设计生产能力宜按年工作日330d计算，每天净提升时间宜为16h。工作制度采用“四六制”，每天四班作业，一班准备，每班工作6h。3.2 矿井设计生产能力及服务年限3.2.1 确定依据煤炭工业设计规范第221条规定： 矿井设计生产能力，应根据资源条件、外部建设条件、国家对煤炭资源配置及市场需求、开采条件、技术装备、煤层及采煤工作面生产能力、经济效益等因素，经多方案比较后确定。论证矿井设计生产能力尚应符合下列规定：(一) 新建矿井设计生产能力，应进行第一开采水平或不小于25年配产；(二) 新建和扩建矿井配产，均应符合合理开采程序，厚、薄煤层及不同煤质煤层合理搭配开采，不应采厚丢薄；(三)同时生产的采区数及采区内同时生产的工作面个数，应体现生产集中原则，符合本规范矿区规模可依据一下条件确定：（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的太大。（2） 开发条件：包括矿区所处地理位置（是否靠经老矿区或大城市）、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（包括煤种、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，反之应缩小规模。3.2.2 矿井设计生产能力矿井设计生产能力确定主要从以下几方面进行分析论述。(一)、从设计生产能力和服务年限