小康矿通风系统及集中降温设计毕业设计(编辑修改稿)

小康矿通风系统及集中降温设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

. 2 4 米. 含煤段, 由煤层, 炭质页岩, 灰黑色泥岩, 粉砂岩组成, 可采煤层集中于上部, 向东、北分叉变薄，煤层由1 1 8个自然分层组成, 最大可采厚度8 . 6 7 米. 油页岩段,以黑色油页岩为主, 夹黑色泥岩和泥灰岩, 菱铁矿透镜体, 向井田边缘变薄,质差. 第四系, 上部为黑色腐植土，厚0 . 2 ～ 0 . 5 米。 中部为黄色粘土，厚2 1 7 米。 下部为黄色粗砂，底部含砾，厚1 . 5 ～5 米。 白垩系，上部为赭色粉砂岩, 细砂岩,中粗砂和砾岩等。 细砂岩为主, 夹泥岩, 粗砂岩及薄层砾岩, 底部普遍有一层较厚的砂砾岩。 泥岩段,上部为灰绿色泥岩,夹粉砂岩,薄层砂砾岩。 顶部含黄铁矿晶体,下部黑色泥岩,夹深灰色粉砂岩,富含动物化石,其中主要有: Cy p r l d e d s p ( 女星虫未定种) Da rwlu d l s s p ( 达尔文虫) C y p rl d a a ffp r v g n a ta ( 女星虫) C y p rl d l a fp p (神秘女星虫) C y e o p t a rd y p y l asp {狼星虫未定种) Tu r f o a a g r a p y l a s p (周佳饰叶肢介) Ba l e a m y a s p ( 环棱螺) Sp h a l rl u n s p p ( 球蚬) 井田中部缺矢此段,边缘变薄。 不整合假整合K s 1KSt1 图 12 小康井田地层柱状图 Fig. 12 The xiaokang coal mine stratigraphic column 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 5 地质构造 与煤层特征 小康井田地处 晓明背斜与大兴向斜之间，为单斜构造 ，北边地势 低于南边 ，同时存在轻微褶曲。 地层走向以从北向西为主，也有北东向的。 倾向为南西和南东，平均倾角约为8176。 ， 井田构造 基本无 断层 ，有少量褶曲。 煤层为中间较深，边境较浅。 小康矿煤层属陆相沉积。 中西部开发煤层开采领域最好，呈带状分布，南北方向的大部分煤层为厚煤层，但西方变薄，到边缘原来越薄，间距越来越小，向东间距增加，为薄煤层。 本井田煤层位于小康矿下水平 16 煤层，煤层厚度平均为 米，煤层容重 3mt。 瓦斯及煤的自燃性 小康矿矿井 瓦斯含量较高，下水平 16 煤层瓦斯含量为 tm3。 生产水平 16 层煤，曾多次取样，经抚顺、重庆煤炭研究所 判定 ， 煤尘的爆炸危险系数较高 ，其爆炸指数为 ～%。 下水平各煤层虽未作煤尘爆炸性试验鉴定，但由于其瓦斯含量较高及煤层变质程度较大的原因，故推断下水平煤尘具有爆炸性。 依据矿井生产 生产中 测量出的数据显示 ，矿井中的煤层自燃发火的问题比较严重 ， 时间段 一般为 2～ 5 个月， 最少是 50 天。 水文地质 小康井田 所处的位置在铁法煤田的东南 角 ， 在它的东西两侧分别是冲积平原和洪 积平原。 冲积平原地势较为平缓，标高在 67～ 69 米之间；洪积平原 从西部向东部倾角比较大 ，其 标高在 70～ 92 米之间。 附近有两条小河，汇入辽河。 根据大隆井田水文地质条件和开采以来的有关资料，矿井涌水量预计采取大井法和类比法进行计算。 两种方法预计结果，在矿井的 生产水平的涌水量为 hm3 ， 矿井的 延深水平 的 平均涌水量为 hm3 ， 整个井田的涌水量最高达到 74 hm3。 全矿井平均涌水量为 hm3。 全矿井最大涌水量为132 hm3王天陆：小康矿通风系统及集中降温设计 6 2 井田境界、储量计算、服务年限及工作制度 井田境界 井田划分的原则 （一） 划分井田境界的依据为井田内的地理地形和地质条件； （二） 地面 的工业广场 和各 构筑 物以及矿井井筒的位置选取 应尽量结合边界所确定的井田范围； （三） 井田境界的划分要尽量为矿井留有一定的空间发展； （四） 如果有合理的地质条件，井田为了 更好的提高矿井的产量以及现代化水平 ，应该有合理的走向长度。 小康矿井田边界 除了考虑上述的原则 ， 划分井田时还应该充分考虑 到小康井田的实际的地质状况，划分出的井田 见图 21。 小康井田的 东西 方向的 宽 度约为 ，南北 方向的 长 度约为 ，井田 的 面积经测量 为 km2。 图 21 井田境界 Fig 21 Field boundary辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 7 矿井储量计算 井田的工业储量计算原则 （一） 应按照地下所含有的真实煤量来计算，不考虑开采、选矿等其他的损失。 （二） 储量计算时候的深度应该与勘探时的深度一致。 （三） 精查时期所计算的煤炭储量范围，应该与划定的边界一样。 （四） 通常当井田的开采为分水平 开采时 ， 也应该将各水平的储量分开逐一计算。 （五） 在一些建筑旁或者技术条件不足以开采的煤炭， 要分别计算一些重要的构筑物附近的保护煤柱的储量。 （六） 煤层 的倾斜程度 小于或者等于 15 176。 的 时候，可以不用 计算 倾角对 整个 储量计算 的影响。 （七） 不计算煤层中夹杂的比 米厚的高灰煤。 （八） 在储量的计算中，只计算各个煤层中干燥时的灰分低于 40%的元煤。 井田的工业储量计算方法 《储量管理规程》中可以找到 矿井储量的计算标准 的准则 ，在本设计中 所 采用的 计算的方法 是底板等高线水平投影法 [21]。 （一） 工业储量 的计算方法 所用公式： c o sDMSQ  （ 21） 式中： Q— 总储量， t万 ； S— 面积， m2； M— 煤层平均厚度， m； D— 容重， 3mt ； 由于小康矿井的煤层倾角为 8 度左右小于 15 度，所以 小康 矿井不用考虑煤层倾角的影响： tmtmkm 6 2 32 。 （二） 小康矿井的保护煤柱损失计算 小康矿井田边界的煤柱计算公式如下 ： rMbLZ  c o s/ （ 22） 王天陆：小康矿通风系统及集中降温设计 8 式中： Z — 井田边界损失的保护煤柱量 ， t； L — 边界长度， m； b— 边界宽度， m。 （ 1） 为了 提高矿井在生产期间的安全性 ，小康井田为预留 20 米 作为井田边界的保护煤柱。 井田的边界煤柱 ： t万1 7 6 . 8=1 . 3 54 . 5201 4 5 5 5=Z 1 （ 2） 工业广场留设煤柱 工业矿场下面应该留有足够的保护煤柱来使一些重要的场所正常工作，工业广场区域是一个不规则梯形区域。 根据《煤炭工业设计规范》中针对煤炭行业工业广场 大小的设计 原则，中小型矿井工业广场一般面积为 每十万吨 ～ 公倾（见表 21），工业广场所占用的指标随着矿井生产能力的减小而增加，小康矿井是中型矿井，其设计生产能力为 Mt，本井田的指标取 公顷 /10 万 t，则小康矿 计划建设的 工业广场的占地面积为： 80[22]。 考虑到 小康矿井 的 设计生产能力为 80 万 t/a， 经过查表后，广场的大小及形状为300 m380 m的长方形。 矿井的 工业广场所在 方位 的煤层倾角为 176。 ，其中心处 煤层深埋程度 为 475 m，其位置的表土厚度为 30m，矿井各构筑物等都在工业广场里面。 矿井 工业广场所留设的维护带按Ⅱ级保护，其宽度为 15m。 下面在表 22 中记录了工业广场处的地质条件。 表 21 工业广场占地指标表 Table 21 Industrial square covers an area of index table 井型 及矿井年产量 （万吨 /年） 占地 指标（公顷 /10 万吨） 特大型矿井 400～ 600 ～ 大型矿井 240～ 300 ～ 中型矿井 120～ 180 ～ 小型矿井 45～ 90 ～ 备注：（ 占地指标中指标的取值随着井型的增大而减少 ） 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 9 表 22 岩层移动角 Table 22 Rock movement angle 煤层深埋程度 /m 煤层厚度 /m 煤层倾斜 角度 / 176。 冲积层厚度 /m ф/176。 γ/176。 δ/176。 β/176。 475 30 45 70 70 50 表中的数据是由铁法煤业集团在全国矿山测量学术会议上所发表的小康矿区地表移动规律综合分析材料中关于《地表移动主要参数的计算》所载： （ 1） 应该在 在露头煤层处留设保护煤柱 20 米 ； （ 2） 应该在 边界断层 预留 煤柱 20 米 ； （ 3） 应该在 井田内部断层留设保安煤柱 30 米； （ 4） 应该在 河流两侧各留设保安煤柱 20 米； （ 5） 应该在 地面建筑物留设保安煤柱 50 米。 根据之前所查出的数据及实际的情况，绘出的小康矿工业广场 所留设保护煤柱尺寸：由布置图中可以测量出保护煤柱的尺寸为： 2/高下底）（上底梯形面积 S 2/67 0)50 941 3(  2308870m 则工业广场的煤柱量为： t万1 8 7 . 6=1 . 3 54 . 53 0 8 8 7 0＝Z 王天陆：小康矿通风系统及集中降温设计 10 图 22 工业广场煤柱损失图 Industrial square pillar loss figure （三） 可采储量的计算方法 可采储量是指在工业储量中减去一些不可采的储量所留下的，在开采时可以采出的储量。 CPZZK  ）（ g （ 23） 式中： KZ — 为 井田的 设计可采储量，万 t； gZ — 为采区工业储量，万 t； P— 为保护煤柱损失量，万 t； C— 为采区回采率。 表 23 采区回采率 Table 23 Working section recovery 厚煤层 () 中厚煤层（ ） 薄煤层（ ） 75% 80% 85% 由于小康井田平均煤层厚度大于 米，所以回采率取 75%。 则 t4 6 9 ) 8 7 6 2 1()( 万 CPZZ gK 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 11 矿井设计生产能力及 服务年限 矿井设计生产能力确定依据 根据 《煤炭工业矿井设计规范》第 条规定：应根据资源条件、 经济效益 、技术装备、 开采条件 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 矿井设计生产能力 [23]。 可依据如下条件来确定矿区规模 ： （一 ） 资源情况： 应该为储量高和地质条件好的煤田建设范围较大的大型矿井。 反之一些 地质条件复杂、储量较低的煤田，则应根据情况建设适合的矿井 ； （二） 开发条件： 如矿区附近是否有城市或老矿区等 ，交通 情况 ， 水电供应，和资源供给是否良好。 应该将大规模的矿区设在开发条件好的地区，反之，开发条件一般的地区应适当的减小矿区的规模 ； （三） 国家需求 ：通过预测国家对煤炭的需求 （包括煤中煤质、产量等） 来 确定矿区的开采范围 ； （四） 投资效果： 通过比对开采矿井所产生的经济效益，经济效益高的地区 应加大矿区规模， 经济效益如果不高则适当缩小规模。 矿井生产能力的确定 井田的煤 层赋存条件 、可采 储量 、 矿井 现代化程度以及 市场条件制约 是影响 矿井生产能力 的主要因数 ， 本井田的 虽然 储量有限 ， 但是有较为稳定的煤层赋存 ， 同时煤层倾斜程度 小， 也没有太多的断层或褶曲 ，适合综合机械化开采。 确定 矿井的 生产能力为。 矿井服务年限 矿井服务年限的计算公式为： KAZP K （ 24） 式中： P — 矿井的服务年限，年； kZ — 矿井的可采储量，万吨； K— 矿井储量备用系数，取 K ＝ ； A — 矿井年生产能力，万吨 /年。 因为小康矿矿井可采储量为 4693 万吨，而且矿井生产能力为 80 万吨每年，由此计 算，王天陆：小康矿通风系统及集中降温设计 12 则矿井服务年限 )(4 6 9 3P  ，所以本矿井。